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다리는 무거운 하중을 어떻게 견딜까요? 목록

다리에 작용하는 힘 체험하기



① 위의 그림과 같이 손바닥을 마주 대고 발을 땅에 딱 붙이고 50cm 정도 떨어져 선다.
② 손바닥을 맞붙인 채로 균형을 이루면서 더 이상 갈 수 없을 때까지 발을 뒤로 뺀다.
③ 압축하는 힘과 당기는 힘이 어느 부위에 작용하는지 느껴 보자.
④ 이제 한 사람이 조금씩 왼쪽으로 움직인다.
⑤ 비트는 힘이 다리의 안정성에 어떤 영향을 미치는지 느껴 보자.
다리를 튼튼하게 놓으려면 이런 힘을 잘 견딜 수 있어야 한다. 다리와 같은 구조물에 작용하는 이런 힘을 “하
중”이라고 한다. 하중은 원인에 따라 여러 종류가 있으며 하중의 특성에 따라 적절한 방법으로 대처해야 한
다.


다리의 종류와 작용하는 힘

다리는 하중을 견디기 위해 여러 가지 재료를 사용하여 여러 가지 모양으로 만들어지고 있다. 영종대교에 사
용된 다리의 종류는 현수교, 트러스교, 강상형교 등의 세 가지이다.

현수교는 주탑과 정착부로 케이블을 받치고, 이 케이블에 행어로프를 매달아 상판을 받치게 한 다리이다. 현
수교에 작용하는 힘은 아래 그림과 같다.



트러스교는 연속된 삼각형의 뼈대 구조로 조립한 다리이다. 삼각형은 쉽게 변형되지 않는 안정된 모양이므
로 튼튼한 다리를 만드는 데 적합하다. 트러스교에 작용하는 힘은 아래 그림과 같다.



강상형교는 얇은 강판을 상자 모양으로 결합한 다리로서 주변에서 가장 많이 볼 수 있다. 강상형교와 같은
상자 형태의 다리에 작용하는 힘은 아래 그림과 같다.



다리의 재료와 특성

다리의 뼈대를 이루는 재료는 강(steel)이다. 강은 철과 탄소를 기본으로 하여 여러 가지 다른 물질이 포함
된 합금인데 탄소의 함량에 따라 연강, 저탄소강, 고탄소강 등으로 구분한다. 니켈, 크롬, 텅스텐 등의 다른
금속을 섞어 스테인레스 강, 고속도 강 등 다양한 종류의 강을 만들 수 있으며, 담금질(급하게 식혀 단단하
게 하는 것), 풀림(서서히 식혀 부드럽게 하는 것) 등 다양한 열처리 방법을 통해 강의 성질을 변화시킬 수도
있다.

출처: 사이언스맵(http://211.119.243.66:8080/yeongjongbridge/yeongjong_science.asp)

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