KR100685725B1 - 상판교의 구조 - Google Patents

Abstract

시판되는 주상 H형강을 이용하여 교량에 있어서의 상판교의 주거더 구조를 형성하면서 콘크리트와 병용함으로써 상판교를 적절하게 구축한다.

복수 개의 주상 H형강1을 교각5, 5 사이에 가교하면서 나란하게 설치하여 각 하부 플랜지2의 판 두께의 끝면2a를 서로 맞대는 상태로 하고 각 상부 플랜지4 사이에 형성되는 콘크리트 유입구8로부터 각 상부 플랜지4와 각 하부 플랜지2와 각 웹 플레이트3 사이에 형성되는 스페이스S 내에 콘크리트9를 타설하여 하부 콘크리트층10을 형성하고, 상기 각 상부 플랜지4 상에 콘크리트9를 타설하여 상부 콘크리트층11을 형성하고, 상기 각 상부 플랜지4 상에 철근12를 가로로 설치하고 그 횡설철근12로부터 상기 콘크리트 유입구8을 통하여 상기 스페이스S 내에 철근13을 매달아서 설치하고, 그 상부 콘크리트층11 내에 상기 횡설철근12를 매설하고 또한 하부 콘크리트층10 내에 상기 조설철근13을 매설하는 상판교의 구조.

Description

상판교의 구조{STRUCTURE OF FLOOR SLAB BRIDGE}

도1은 주상 H형강과 콘크리트 타설에 의하여 형성되는 상판교의 구조를 나타내는 횡단면도이다.

도2는 콘크리트 타설 전의 주상 H형강이 가교되어 나란하게 설치된 상태를 나타내는 평면도이다.

도3은 도2의 측면도이다.

도4는 상기 주상 H형강에 콘크리트 유입구를 형성한 예를 나타내는 횡단면도이다.

도5는 상기 주상 H형강에 콘크리트 유입구를 형성한 것의 다른 예를 나타내는 횡단면도이다.

도6은 이음판을 이용한 상기 상판교의 예를 나타내는 횡단면도이다.

도7은 상기 이음판과 주상 H형강과 웹 스루 바의 관계를 예시하는 횡단면도이다.

도8은 경량재를 적용한 예를 나타내는 상판교의 횡단면도이다.

도9는 도8의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 1' : 주상 H형강(柱狀 H形鋼) 2 : 하부 플랜지(lower flange)

2a : 하부 플랜지의 판(板) 두께의 끝면

3 : 웹 플레이트(web plate) 3a : 웹 플레이트의 관통구멍

4 : 상부 플랜지(upper plate) 5 : 교각(橋脚)

6 : 고무 베어링(rubber bearing) 7 : 앵커 볼트(anchor bolt)

8 : 콘크리트 유입구(concrete 流入口)

9 : 콘크리트(concrete)

10 : 하부 콘크리트층(下部 concrete 層)

10' : 측부 콘크리트층(側部 concrete 層)

11 : 상부 콘크리트층(上部 concrete 層)

12 : 횡설철근(橫設鐵筋 : horizontal iron reinforcement)

12' : 종설철근(縱設鐵筋 : vertical iron reinforcement)

13 : 조설철근(弔設鐵筋 : suspending iron reinforcement)

13' : 윤형철근(輪形鐵筋 : ring-shaped iron reinforcement)

14 : 폼 사이드 플레이트(form side plate)

15 : 이음판(joining plate)

15a : 이음판의 판 두께의 끝면

16 : 웹 스루 바(web through-bar) 17 : 스토퍼(stopper)

18 : 보강판(補强板) 18a : 보강판의 관통구멍

19 : 이음판의 상부 플랜지 20 : 경량재(輕量材)

21 : 난간(parapet) A : 수직하중(垂直荷重)

B : 전단력(剪斷力 : shearing force)

S, S', S" : 스페이스(space)

본 발명은 하천(河川)이나 육상(陸上)의 교량(橋梁)에 있어서의 상판교(floor slab bridge)의 구조, 특히 주상 H형강(柱狀 H形鋼)을 주 거더재(main girder material)로서 이용하는 상판교의 구조에 관한 것이다.

일본국 공개특허공보 특개평 9-221717호의 도1, 도2 등에는, 강철판(鋼鐵板)11을 바닥판으로 하고, 그 강철판11에 T형강 또는 H형강(주 거더 부재(main girder member)13)을 용접(鎔接)하여 간격을 두고 나란하게 설치하고, 그 각 강철판11의 좌우측 끝면에 설치한 폴부(pawl 部)12에 의하여 각 강철판11 사이를 접합하고, 각 T형강 또는 H형강의 상부 플랜지(upper flange) 사이에 형성된 콘크리트 유입구(concrete 流入口)로부터 각 T형강 또는 H형강의 상부 플랜지와 강철판11 사이의 스페이스(space) 내에 콘크리트를 타설(打設)하여 하부 콘크리트층(下部 concrete 層)을 형성하고 또한 상기 상부 플랜지 상에 콘크리트를 타설하여 상기 하부 콘크리트층과 상기 콘크리트 유입구를 통하여 결합되는 상부 콘코리트층(上部 concrete 層)을 형성한 상판교를 나타내고 있다.

또 마찬가지로 도5에 있어서는, 한 장의 강판(鋼板)으로 이루어지는 바닥판3에 복수 개의 T형강 또는 H형강을 나란하게 설치하여 콘크리트를 타설하는 상판교를 나타내고 있다.

또 이들 상판교에 있어서는, 상기 최좌우단(最左右端)의 T형강 또는 H형강의 외측면(外側面)에 타설되는 측부 콘크리트층(側部 concrete 層)의 외측면에 측판(側板)16을 설치하고, 도1, 도2에 나타나 있는 상판교에 있어서는, 상기 측판16의 외측면으로부터 나란하게 설치되는 T형강 또는 H형강의 웹 플레이트(web plate)와 하부 콘크리트층과 크로스 거더(cross girder)19라고 불리우는 블록(block) 내를 관통하는 PC 강재(PC 鋼材)18을 관통시키고, 그 PC 강재18의 양단(兩端)을 상기 측판16의 외측면에 있어서 고정하고, 상기 폴부12의 결합부의 간극(間隙 : clearance)을 최대로 함으로써 콘크리트층에 프리 스트레스(pre-stress)를 부여하는 것으로 되어 있다. 필연적으로 이 프리 스트레스 수단으로서 사용되는 PC 강재18은 그 양단 고정부가 상기 측판16의 외측면에 있어서 노출 상태가 된다.

그리고 상기 종래의 구조에 있어서는, 상기한 바와 같이 강철판11로부터 바닥판을 형성하고, 이 바닥판 상에 T형강 또는 H형강을 간격을 두 고 나란하게 설치하는 구조를 채용하면서 그 강철판11의 폴부12의 접합부 간극을 최대로 하고, 타설된 콘크리트가 경화(硬化)된 후에 PC 강재18을 상기 측판16의 외측면에 있어서 고정하여 콘크리트층에 프리 스트레스를 부여하는 것으로서, 상기 PC 강재18은 크로스 거더19이라고 불리우는 블록 내에 있어서 간극을 가지고 관통되어 상기 프리 스트레스를 부여하기 위한 고정이 가능하도록 되어 있다. 따라서 PC 강재18은 콘크리트와는 전혀 결합하지 않아 콘크리트 보강근(concrete 補强筋)으로서는 기능을 하지 않는다.

따라서 상판교에 차량 통행 등에 따르는 수직 방향의 하중(荷重)(활하중(活荷重 : live load))이 가해지는 경우에 콘크리트층에 전단력(剪斷力 : shearing force)이 작용하여 동 콘크리트층의 크랙(crack)을 유발시키는 문제를 가지고 있다.

또 양쪽 측판16의 외측면에 있어서 PC 강재18을 고정하는 구성이기 때문에 상기 측판16의 고정부에 모든 하중이 가하여져 측판16의 쓰러짐 또는 비틀림을 초래하는 문제점을 가지고 있다.

더구나 상기 고정부가 측판16으로부터 노출되어 있어, 즉 콘크리트층으로부터 노출되어 있어 고정부가 비바람 등에 의하여 부식되어 기능을 저하시키는 문제와 상판교의 외관을 손상시키는 문제를 가지고 있다.

또 바닥판3과 강철판11에 T형강 또는 H형강 한 개 한 개를 일정한 간격을 두고 전체 길이에 걸쳐 필릿 용접(fillet welding)하여야 하는 매우 번거로운 작업을 하여야 하므로 공사 기간의 장기화와 비용의 상승을 초 래한다.

본 발명은 복수 개의 주상 H형강(柱狀 H形鋼), 즉 JIS 사양(Japanese Industrial Standards 仕樣)으로 시판되는 H형강을 그 하부 플랜지(lower flange)로 교각(橋脚) 사이에 복수 개 가교(架橋)하면서 나란하게 설치하고, 이렇게 나란하게 설치함으로써 각 하부 플랜지의 판(板) 두께의 끝면을 서로 맞대는 상태가 되어, 이 하부 플랜지의 맞대는 것에 의하여 바닥판(bottom plate)을 형성한다.

그리고 상기 각 상부 플랜지(lower flange)를 각 하부 플랜지보다 짧은 폭(幅)으로 절단하여 각 상부 플랜지 사이에 콘크리트 유입구(concrete 流入口)를 형성하고, 그 콘크리트 유입구로부터 각 상부 플랜지와 각 하부 플랜지와 각 웹 플레이트(web plate) 사이에 형성되는 스페이스(space) 내에 콘크리트(concrete)를 타설(打設)하여 하부 콘크리트층(下部 concrete 層)을 형성하고 또한 상기 각 상부 플랜지 상에 콘크리트를 타설하여 상기 하부 콘크리트층과 상기 콘크리트 유입구를 통하여 결합되는 상부 콘크리트층(上部 concrete 層) 을 형성한다.

또한 상기 상부 플랜지 상에 철근(鐵筋)을 가로로 설치하고, 그 횡설 철근(橫設鐵筋 : horizontal iron reinforcement)으로부터 상기 콘크리트 유입구를 통하여 상기 스페이스 내에 매달아서 설치되는 조설철근(弔設鐵筋 : suspending iron reinforcement)을 배치하고, 상기 상부 콘크리트층 내에 상기 횡설철근을 매설(埋設)하고 또한 하부 콘크리트층 내에 조설철근을 매설하는 상판교(floor slab bridge)의 구조로 한다.

상기 횡설철근과 그 횡설철근에 매달아서 설치되는 조설철근에 의하여 상부 콘크리트층과 하부 콘크리트층의 결합강도(結合强度), 특히 웹 플레이트에 의하여 구분되는 하부 콘크리트층을 적절하게 보강하여 상판교 전체에 강도를 부여할 수 있다.

따라서 활하중(活荷重 : live load)에 대한 콘크리트의 전단내력(剪斷耐力 : shearing resisting force)을 높여서 균열(龜裂)을 효과적으로 방지한다.

대개 JIS 사양의 주상 H형강의 상부 플랜지의 폭을 절단하여 교각 사이에 하부 플랜지를 맞대는 상태로 간단하게 가교하여 나란하게 설치하고, 콘크리트를 타설하는 것만으로 상판교를 저렴하고 또한 짧은 공사기간에 구축할 수 있다.

또 다른 예로서 상기 각 주상 H형강의 하부 플랜지 사이에 강재(鋼材)로 이루어지는 이음판(joining plate)을 삽입하여 상기 교각 사이에 가교하고, 그 각 이음판에 있어서의 일방(一方)의 판 두께의 끝면과 인접하는 하부 플랜지의 판 두께의 끝면을 서로 맞대는 상태로 하고 또한 동(同) 이음판에 있어서의 타방(他方)의 판 두께의 끝면과 인접하는 하부 플랜지의 판 두께의 끝면을 서로 맞대는 상태로 하여 그 이음판의 삽입에 의하여 각 상부 플랜지 사이에 콘크리트 유입구를 형성한다.

그리고 상기 콘크리트 유입구로부터 각 상부 플랜지와 각 하부 플랜지와 각 이음판과 각 웹 플레이트 사이에 형성되는 스페이스 내에 콘크리트를 타설하여 하부 콘크리트층을 형성하고 또한 상기 각 상부 플랜지 상에 콘크리트를 타설하여 상기 하부 콘크리트층과 상기 콘크리트 유입구를 통하여 결합되는 상부 콘크리트층을 형성하여 상판교를 구축한다.

상기 이음판에 의하여 상부 플랜지를 하부 플랜지보다 작은 폭으로 하는 번거로운 작업을 하지 않고 JIS 사양의 주상 H형강을 그대로 사용함으로써 상판교를 저렴하고 또한 짧은 공사기간에 구축할 수 있다. 또 이음판의 폭의 선택에 의하여 다리 폭의 치수 설정이 용이하게 이루어진다.

또 다른 예로서, 복수 개의 주상 H형강을 하부 플랜지로 교각 사이에 가교하면서 나란하게 설치하고, 이렇게 나란하게 설치함으로써 각 하부 플랜지의 판 두께의 끝면을 서로 맞대는 상태로 한 후에 상기 나란하게 설치되는 주상 H형강의 웹 플레이트에 웹 스루 바(web through-bar)를 관통시키고, 그 웹 스루 바를 다리의 길이 방향으로 협소한 간격을 두고 다수 개 배치하고, 그 각 웹 스루 바의 양단(兩端)에 상기 최좌우단(最左右端)의 주상 H형강의 웹 플레이트의 외측면에 접촉하는 너트(nut) 등의 스토퍼(stopper)를 설치한다.

그리고 상기 각 상부 플랜지를 각 하부 플랜지보다 작은 폭으로 하여 각 상부 플랜지 사이에 콘크리트 유입구를 형성하고, 그 콘크리트 유입구로부터 각 상부 플랜지와 각 하부 플랜지와 각 웹 플레이트 사이에 형성 되는 스페이스 내에 콘크리트를 타설하여 하부 콘크리트층을 형성하고 또한 상기 각 상부 플랜지 상에 콘크리트를 타설하여 상기 하부 콘크리트층과 상기 콘크리트 유입구를 통하여 결합되는 상부 콘크리트층을 형성하고, 상기 각 웹 스루 바를 상기 스페이스 내에 타설하는 하부 콘크리트층 내에 매설하여 콘크리트 보강근(concrete 補强筋)으로 하고 또한 그 웹 스루 바의 양단 및 스토퍼를 상기 최좌우단의 주상 H형강의 외측면에 타설하는 측부 콘크리트층(側部 concrete 層) 내에 매설하여 상판교를 형성한다.

상기 웹 스루 바는 일단(一端)에 헤드(head)(스토퍼)를 구비하는 바(bar)를 사용하고, 타단(他端)에 너트(스토퍼)를 나사결합하여 최좌우단의 주상 H형강의 웹 플레이트 외측면에 고정한다. 또는 상기 웹 스루 바는 양단에 너트를 나사결합하여 최좌우단의 주상 H형강의 웹 플레이트 외측면에 고정한다.

이렇게 고정하는 힘(fastening force)은 상기 각 주상 H형강의 하부 플랜지의 맞대는 부분(abutting parts)에 작용하는 맞대는 힘(abutting force)에 영향을 주지 않는 정도로 고정하는 힘이다. 즉 각 주상 H형강1의 하부 플랜지2는 서로 느슨하게 접촉(아주 조금의 간격이 있더라도 지장은 없다)하고 있을 뿐이다.

상기 웹 스루 바는 하부 콘크리트층 내에 매설되어 콘크리트 보강근으로서 기능을 하여 콘크리트층에 가하여지는 활하중에 대한 전단내력을 높여서 콘크리트의 균열을 효과적으로 방지한다. 또 스토퍼와 웹 스루 바의 양단부(兩端部)는 측부 콘크리트층 내에 매설함으로써 비바람에 의한 부식 등을 방지하여 외관을 손상시키지 않는다.

또한 상기 이음판에 그 이음판의 상면으로부터 세워진 상태에서 하부 콘크리트층 내에 매설되는 보강판(補强板)을 구비한다. 이에 따라 교량에 있어서의 주 거더 구성부재(main girder component member)의 강도(强度) 향상을 더 도모하고 또한 이음판과 하부 콘크리트층을 견고하게 결합시킨다.

상기 횡설철근 및 조설철근과 이음판과 웹 스루 바는 적당하게 함께 사용함으로써 각 요소는 상승적으로 기능을 하게 된다.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예를 도1 내지 도9에 의거하여 설명한다.

도1, 도2, 도6, 도8에 나타나 있는 바와 같이 하부 플랜지(lower flange)2와 상부 플랜지(upper flange)4를 웹 플레이트(web plate)3에 의하여 접합하는 복수 개의 주상 H형강(柱狀 H形鋼)1, 즉 JIS 사양(Japanese Industrial Standards 仕樣)으로 시판(市販)되는 H형강1을 이용하고, 도2, 도3, 도9에 나타나 있는 바와 같이 각 주상 H형강1을 그 하부 플랜지2로 교각(橋脚)5 사이에 복수 개 가교(架橋)하면서 나란하게 설치하고, 이렇게 나란하게 설치함으로써 각 하부 플랜지2에 있어서의 판(板) 두께의 끝면2a를 서로 맞대는 상태로 한다.

도3, 도9에 나타나 있는 바와 같이 상기 주상 H형강1의 양단(兩端)은 교각5, 5의 좌면(座面 : seat face) 상에 고무 베어링(rubber bearing)6 등을 통하여 가교되어 지지되고, 하부 플랜지2의 양단을 앵커 볼트(anchor bolt)7에 의하여 교각5에 부착한다.

그리고 도4에 나타나 있는 바와 같이 상기 각 상부 플랜지4를 각 하부 플랜지2보다 작은 폭(幅)으로 하여 각 상부 플랜지4 사이에 도1에 나타나 있는 콘크리트 유입구(concrete 流入口)8을 형성한다.

상기 주상 H형강1은 하부 플랜지2와 상부 플랜지4와 웹 플레이트3으로 이루어지는 JIS 사양(JISG 3101 강재(鋼材), JISG 3106 강재, JISG 3114 강재 등)의 스틸 컬럼(steel column)을 이용하고, 도4에 나타나 있는 바와 같이 상기 주상 H형강1에 있어서의 상부 플랜지4의 양단부(兩端部)를 동일한 폭으로 절단하여 하부 플랜지2보다 작은 폭으로 하고, 이것을 미리 준비하여 현장(現場)으로 반입한다.

또는 도5에 나타나 있는 바와 같이 상기 주상 H형강1에 있어서의 상부 플랜지4의 한 쪽 부분을 웹 플레이트3과의 접합부에서 절단하고, 그 주상 H형강1을 나란하게 다수 설치하면서 하부 플랜지2를 맞대는 상태로 하여 상기 콘크리트 유입구8을 형성한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 상기 콘크리트 유입구8로부터 각 상부 플랜지4와 각 하부 플랜지2와 각 웹 플레이트3과의 사이에 형성되는 스페이스(space)S 내에 콘크리트(concrete)9를 타설(打設)하여 하부 콘크리트층(下部 concrete 層)10을 형성한다.

또 상기 각 상부 플랜지4 상에 콘크리트9를 타설하여 상기 하부 콘크리트층10과 상기 콘크리트 유입구8을 통하여 결합되는 상부 콘크리트층(上部 concrete 層)11을 형성한다.

상기 주상 H형강1은 그 외측의 표면에 아연도금(亞鉛鍍金) 등의 도금 또는 도료(塗料)를 도장(塗裝)한 것을 사용한다.

다른 예로서, 도6에 나타나 있는 바와 같이 상기 각 주상 H형강1에 있어서의 상부 플랜지4의 폭을 절단하지 않고 JIS 사양의 주상 H형강1을 그대로 교각5, 5 사이에 가교하여 지지하고 또한 각 하부 플랜지2 사이에 강재로 이루어지는 이음판(joining plate)15를 삽입하여 상기 교각5, 5 사이에 가교하여 지지하고, 그 각 이음판15에 있어서의 일방(一方)의 판 두께의 끝면15a와 인접하는 하부 플랜지2의 판 두께의 끝면2a를 서로 맞대는 상태에 하고 또한 각 이음판15에 있어서의 타방(他方)의 판 두께의 끝면15a와 인접하는 하부 플랜지2의 판 두께의 끝면2a를 서로 맞대는 상태로 한다.

상기 이음판15의 삽입에 의하여 각 상부 플랜지4 사이에 콘크리트 유입구8을 형성하고, 도6, 도8에 나타나 있는 바와 같이 이 콘크리트 유입구8로부터 각 상부 플랜지4와 각 하부 플랜지2와 각 웹 플레이트3과 각 웹 플레이트3과의 사이에 형성되는 스페이스S' 내에 콘크리트9를 타설하여 하부 콘크리트층10을 형성한다.

또 상기 각 상부 플랜지4 상에 콘크리트9를 타설하여 상기 하부 콘크리트층10과 상기 콘크리트 유입구8을 통하여 결합되는 상부 콘크리트층11을 형성한다.

도1의 실시예에 있어서는, JIS 사양의 주상 H형강1에 있어서의 상부 플랜지4의 폭을 절단하여 교각5 사이에 간단하게 가교하여 나란하게 설치하고, 콘크리트9를 타설하는 것만으로 상판교(floor slab bridge)를 저렴하고 또한 짧은 공사 기간에 구축할 수 있다.

또 도6, 도8의 실시예에 있어서는, 상기 각 주상 H형강1에 있어서의 상부 플랜지4의 폭을 절단하지 않고 JIS 사양의 주상 H형강1을 그대로 교각5, 5 사이에 가교하여 지지하고, 콘크리트9를 타설하는 것만으로 상판교를 저렴하고 또한 짧은 공사 기간에 구축할 수 있다.

또 도1, 도6, 도8에 나타나 있는 바와 같이 상기 나란하게 설치되는 주상 H형강1 중에서 최좌우단(最左右端)(다리의 폭 방향의 최좌우단)의 각 주상 H형강1'의 외측에 폼 사이드 플레이트(form side plate)14를 설치하고, 동 주상 H형강1'의 외측부에 콘크리트9를 타설하여 측부 콘크리트층(側部 concrete 層)10'를 형성한다.

다시 말하면 최좌우단에 있어서의 각 주상 H형강1'의 하부 플랜지2와 웹 플레이트3과 상부 플랜지4와 상기 폼 사이드 플레이트14로 형성되는 스페이스S"에 콘크리트9를 타설하여 측부 콘크리트층10'를 형성한다.

상기 폼 사이드 플레이트14는 콘크리트가 경화(硬化)된 후에 떼어낸다. 실제로는 하부 콘크리트층10과 상부 콘크리트층11과 측부 콘크리트층10'는, 각각 콘크리트를 타설하는 것이 아니라 연속적으로 타설하여 상부 콘크리트층11의 양단에 상기 측부 콘크리트층10'를 일체(一體)로 형성한다. 이 측부 콘크리트층10'의 상단에는 난간(parapet)21을 일체로 세운다.

상기 각 이음판15는 상기 하부 플랜지2와 같은 정도의 두께를 구비하고, 상기 나란하게 배열되는 주상 H형강1과 교대로 상기 교각5에 가교된다.

상기 이음판15는 상부 플랜지4를 절단하지 않고 시판되는 주상 H형강1을 사용하여 콘크리트 유입구8을 형성할 수 있고 또 이음판15의 폭의 선택에 의하여 다리 폭의 치수를 설정한다.

도6, 도7, 도8에 나타나 있는 바와 같이 상기 각 이음판15에는 그 이음판15의 중앙부 상면으로부터 세워진 상태에서 하부 콘크리트층10 내에 매설(埋設)되는 보강판(補强板)18을 구비한다. 이 이음판15와 보강판18에 의하여 T형을 나타낸다. 따라서 시판되는 주상 T형강을 적용하거나, 시판되는 주상 H형강의 상부 플랜지를 절단하여 T형강을 형성하여 상기 이음판15와 보강판18을 형성한다.

또는 도7에 나타나 있는 바와 같이 상기 보강판18의 상단에 이음판15와 평행하게 이음판15 및 보강판18과 일체(一體)인 플랜지(flange)19를 구비시킨다. 즉 이 이음판15와 보강판18과 플랜지19를 구비하는 강재는 주상 H형강을 나타내어 시판되는 JIS 사양의 주상 H형강1을 적용하고, 그 하부 플랜지에서 이음판15를 형성하여 보강판18과 상부 플랜지19를 하부 콘크리트층10 내에 매설한다.

상기와 마찬가지로 상기 주상 H형강1은 그 외측의 표면에 아연도금 등의 도금 또는 도료를 도장한 것을 사용한다. 또 마찬가지로 상기 이음판15와 보강판18을 형성하는 T형강 또는 H형강도 그 외측의 표면에 아연도금 등의 도금 또는 도료를 도장한 것을 사용한다.

상기 보강판18과 상부 플랜지19에 의하여 교량(橋梁)에 있어서의 주 거더 구성부재(main girder component member)가 강도(强度) 향상을 더 도모하고 또한 이음판15와 하부 콘크리트층10을 견고하게 결합시킨다. 물론 상기 이음판15를 형성하는 주상 H형강은 주 거더(main girder)를 형성하는 주상 H형강1보다 충분히 작은 치수의 강재를 사용한다.

또한 상기 상부 플랜지4 상에 철근을 가로로 설치하고 또한 그 횡설철근(橫設鐵筋 : horizontal iron reinforcement)12에 조설철근(弔設鐵筋 : suspending iron reinforcement)13을 조립하고, 그 조설철근13을 상기 콘크리트 유입구8을 통하여 상기 스페이스S,S' 내에 매달아서 조립한다. 그리고 상기 상부 콘크리트층11 내에 상기 횡설철근12를 매설하고 또한 하부 콘크리트층10 내에 조설철근13을 매설하여 상판교를 구축한다.

또 상기와 마찬가지로 상기 최좌우단의 주상 H형강1'에 있어서의 좌우 외측의 스페이스S" 내에 조설철근13을 매달아서 설치하고, 그 조설철근13을 상기 측부 콘크리트층10'에 매설한다.

상기 조설철근13은 도1에 나타나 있는 바와 같이 다리의 폭 방향에 있어서 U자형으로 하거나 도6에 나타나 있는 바와 같이 다리의 길이 방향에 있어서 U자형으로 하여 양쪽 상단을 상기 횡설철근12에 매달아 조립한다.

상기 횡설철근12는 각 상부 플랜지4의 상면에 의하여 지지되고, 이 횡설철근12 및 조설철근13을 지지한다. 물론 각 철근12, 13은 H형강1의 다리의 길이 방향으로 협소한 간격을 두고 다수 설치한다.

또 상기 횡설철근12와 조설철근13에 대하여 다리의 길이 방향으로 연장되는 종설철근(縱設鐵筋 : vertical iron reinforcement)12'를 설치하여 전체를 바구니 모양으로 조립하고, 이들 종설철근12'도 결과적으로 상기 상부 플랜지4 상에 가로로 설치되어 지지되는 횡설철근12에 의하여 지지된다.

상기 횡설철근12와 그 횡설철근12에 매달아서 설치되는 조설철근13에 의하여 상부 콘크리트층11과 하부 콘크리트층10의 결합강도(結合强度), 특히 웹 플레이트3에 의하여 구분되는 하부 콘크리트층10을 적절하게 보강하여 상판교 전체에 강도를 부여한다.

따라서 활하중(活荷重 : live load)에 대한 콘크리트9의 전단내력(剪斷耐力 : shearing resisting force)을 높여 상부와 하부 콘크리트층11, 10의 균열(龜裂)을 효과적으로 방지한다.

또 다른 예로서 도1, 도6, 도8에 나타나 있는 바와 같이 상기 나란하게 설치되고 또한 하부 플랜지2와 직접적 또는 간접적으로 맞닿는 전체 주상 H형강1의 웹 플레이트3에 관통구멍(through hole)3a를 형성하고, 이 관통구멍3a에 웹 스루 바(web through-bar)16을 관통시켜서 도3, 도9에 나타나 있는 바와 같이 상기 웹 스루 바16을 다리의 길이 방향으로 협소한 간격을 두고 다수 개 배치하고, 그 각 웹 스루 바16의 양단에 상기 최좌우단의 주상 H형강1'의 웹 플레이트3의 외측면(外側面)에 접촉하는 너트(nut) 등의 스토퍼(stopper)17을 설치한다.

상기 웹 스루 바16은 도3에 나타나 있는 바와 같이 다리의 길이 방향으로 협소한 간격을 두고 하나의 열(列)에 다수 개 나란하게 설치된다. 또는 도9에 나타나 있는 바와 같이 상기 웹 스루 바16의 열을 상단(上段)과 하단(下段)에 복수의 열로 나란하게 설치한다.

그리고 상기 각 웹 스루 바16은 상기 콘크리트 유입구8을 통하여 타설되는 하부 콘크리트층10 내에 매설되어 콘크리트 보강근(concrete 補强筋)이 된다.

한편 상기 웹 스루 바16의 양단 및 스토퍼17을 상기 최좌우단의 주상 H형강1'의 외측면에 타설하는 측부 콘크리트층10' 내에 매설한다.

상기 웹 스루 바16은 일단(一端)에 헤드(head)(스토퍼17)를 구비하는 바(bar)를 사용하고, 타단(他端)에 너트(스토퍼17)를 나사결합하여 최좌우단의 주상 H형강1'의 웹 플레이트3 외측면에 고정한다. 또는 상기 웹 스루 바16은 양단에 너트를 나사결합하여 최좌우단의 주상 H형강1'의 웹 플레이트3 외측면에 고정한다.

이렇게 고정하는 힘(fastening force)은 상기 각 주상 H형강1의 하부 플랜지2의 맞대는 부분(abutting parts)에 작용하는 맞대는 힘(abutting force)에 영향을 주지 않는 정도로 고정하는 힘이다. 즉 각 주상 H형강1의 하부 플랜지2는 서로 느슨하게 접촉(아주 조금의 간격이 있더라도 지장은 없다)하고 있을 뿐이다.

상기 웹 스루 바16은 하부 콘크리트층10 내에 매설되어 상기한 바와 같이 콘크리트 보강근으로서 기능을 한다. 즉 도1에 나타나 있는 바와 같이 상판교에 차량 통행 등에 따르는 수직 방향의 하중(荷重)A가 가해지는 경우에 그 하중 상태의 주상 H형강1(또는 이음판15)과 인접하는 주상 H형강1(또는 이음판15)과의 병렬 접합부(竝列 接合部)와 그 접합부에 대응하는 콘크리트층10, 11에 전단력(剪斷力 : shearing force)B가 작용하지만, 웹 스루 바16은 이 수직하중(垂直荷重)A에 기인하여 콘크리트층10, 11에 크랙(crack)을 유발(전단(剪斷 : shearing))시키는 문제를 효과적으로 방지한다.

마찬가지로 상기 횡설철근12와 조설철근13은 콘크리트9(콘크리트층10, 11)와 결합하여 전단 방지의 효과를 향상시킨다. 이 철근12, 13과 웹 스루 바16은 함께 사용하더라도 좋다.

또 스토퍼와 웹 스루 바의 양단부는 측부 콘크리트층 내에 매설됨으로써 비바람에 의한 부식 등을 방지하여 외관을 손상시키지 않아 웹 스루 바16을 시간이 경과하더라도 완전하게 기능을 하게 한다.

도6, 도7, 도8에 나타나 있는 바와 같이 상기 이음판15로부터 보강판18을 세우는 경우에 이 각 보강판18에 관통구멍18a를 형성하여 상기한 바와 같은 웹 스루 바16을 관통시킬 수 있다.

또 다른 예로서 도8, 도9에 나타나 있는 바와 같이 상기 각 상부 플랜지4와 각 웹 플레이트3과 각 하부 플랜지2와 각 이음판15 사이에 형성되는 각 스페이스S' 내에 또는 도1에 나타나 있는 예시에 있어서는 상기 각 상부 플랜지4와 각 웹 플레이트3과 각 하부 플랜지2 사이에 형성되는 각 스페이스S 내에 발포수지(發泡樹脂) 또는 발포 콘크리트(發泡 concrete) 등의 경량재(輕量材)20을 설치하여 하부 콘크리트층10 내에 매설한다.

상기 경량재20, 바람직하게는 사각형 블록(block) 모양의 경량재20을 사용하고, 이를 각 웹 플레이트3 사이에 삽입하고 또한 각 웹 플레이트3에 밀착하도록 접착시킨다. 또 그 경량재20을 상기 이음판15를 형성하는 주상 H형강의 상부 플랜지19 또는 보강판18 상에 재치(載置)하여 지지시킨다.

상기 경량재20은 도9에 나타나 있는 바와 같이 웹 스루 바16과 간섭하지 않도록 다리의 길이 방향으로 다수 배치하여 하부 콘크리트층10의 두께의 증가, 즉 높이가 높은 대형의 주상 H형강1을 사용하면서 상기 경량재20을 내부에 채움으로써 상판 전체의 두께를 증가시키면서 경량화(사하중(死荷重 : dead load)의 경감)를 도모한다.

상기 경량재20은 하부 콘크리트층10의 중앙부에 매설되고, 상기 웹 스루 바16은 그 경량재20에 의하여 분리되는 상부 플랜지4측의 하부 콘크리트 층부와 하부 플랜지2측의 하부 콘크리트층부 중에 각각 관통된다.

상기 하부 플랜지2측의 하부 콘크리트층부 중에 관통된 웹 스루 바16은 보강판18을 관통하여 콘크리트9 중에 매설된다. 도6에 나타나 있는 바와 같이 상기 경량재20을 내부에 채우지 않는 경우에도 상기 웹 스루 바16을 보강판18에 관통시킬 수 있다.

상기 경량재20 상부의 스페이스 내에 상기 조설철근13과 웹 스루 바16을 설치하여 콘크리트9를 타설함으로써 상부 플랜지4측의 하부 콘크리트층부 중에 매설한다.

또 상기 경량재20 하부의 스페이스 내에 링(ring) 모양 등으로 형성되는 철근13'를 다리의 폭 방향과 다리의 길이 방향으로 다수 배근(配筋)하고, 그 윤형철근(輪形鐵筋 : ring-shaped iron reinforcement)13'에 종설철근12'를 배치하여 바구니 모양으로 조립하고, 그 하부 스페이스 내에 충전(充塡)되는 콘크리트층, 즉 하부 플랜지2측의 하부 콘크리트층부 중에 매설한다.

상기 횡설철근12 및 조설철근13과 이음판15와 웹 스루 바16은 적당하게 함께 사용함으로써 각 요소는 상승적으로 기능을 하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 횡설철근과 그 횡설철근에 매달아서 설치되는 조설철근에 의하여 상부 콘크리트층과 하부 콘크 리트층의 결합강도, 특히 웹 플레이트에 의하여 구분되는 하부 콘크리트층을 적절하게 보강하여 상판교 전체에 강도를 부여할 수 있다.

따라서 활하중에 대한 콘크리트의 전단내력을 높여서 균열을 효과적으로 방지한다.

또한 대개 JIS 사양의 주상 H형강의 상부 플랜지의 폭을 절단하여 교각 사이에 하부 플랜지를 맞대는 상태로 간단하게 가교하여 나란하게 설치하고, 콘크리트를 타설하는 것만으로 상판교를 저렴하고 또한 짧은 공사기간에 구축할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 이음판에 의하여 상부 플랜지를 하부 플랜지보다 작은 폭으로 하는 번거로운 작업을 하지 않고 JIS 사양의 주상 H형강을 그대로 사용함으로써 상판교를 저렴하고 또한 짧은 공사기간에 구축할 수 있다. 또 이음판의 폭의 선택에 의하여 다리 폭의 치수 설정이 용이하게 이루어진다.

또한 본 발명에 의하면, 웹 스루 바는 하부 콘크리트층 내에 매설되어 콘크리트 보강근으로서 기능을 하여 콘크리트층에 가하여지는 활하중에 대한 전단내력을 높여서 콘크리트의 균열을 효과적으로 방지한다. 또 스토퍼와 웹 스루 바의 양단부는 측부 콘크리트층 내에 매설함으로써 비바람에 의한 부식 등을 방지하여 외관을 손상시키지 않는다.

또한 이음판에 그 이음판의 상면으로부터 세워진 상태에서 하부 콘크리트층 내에 매설되는 보강판을 구비한다. 이에 따라 교량에 있어서의 주 거더 구성부재의 강도 향상을 더 도모하고 또한 이음판과 하부 콘크리트층을 견고하게 결합시킨다.

또한 횡설철근 및 조설철근과 이음판과 웹 스루 바는 적당하게 함께 사용함으로써 각 요소는 상승적으로 기능을 하게 된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 웹 플레이트의 상단에 상부 플랜지를 구비하고 또한 동 하단에 하부 플랜지를 구비하는 주상의 H형강을 사용하여 각 주상 H형강의 각 하부 플랜지 사이에 이음판(joining plate)을 삽입하고, 그 각 이음판의 좌우 판 두께의 끝면과 인접하는 좌우 주상 H형강의 하부 플랜지의 판 두께의 끝면을 서로 맞대는 상태로 하고, 그 이음판의 삽입에 의하여 각 상부 플랜지 사이에 콘크리트 유입구를 형성하고, 그 콘크리트 유입구로부터 각 상부 플랜지와 각 하부 플랜지와 각 이음판과 각 웹 플레이트 사이에 형성되는 스페이스 내에 콘크리트를 타설하여 하부 콘크리트층을 형성하고, 상기 각 상부 플랜지 상에 콘크리트를 타설하여 상기 하부 콘크리트층과 상기 콘크리트 유입구를 통하여 결합되는 상부 콘크리트층을 형성하고,

   또한 상기 각 상부 플랜지 상에 가로로 설치되는 횡설철근(橫設鐵筋 : horizontal iron reinforcement)을 구비하고, 그 횡설철근으로부터 상기 콘크리트 유입구를 통하여 상기 스페이스 내에 매달아서 설치되는 조설철근(弔設鐵筋 : suspending iron reinforcement)을 구비하고, 상기 상부 콘크리트층 내에 상기 횡설철근을 매설(埋設)하고 또한 하부 콘크리트층 내에 상기 조설철근을 매설하는 것을 특징으로 하는 상판교의 구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 이음판에 그 이음판의 상면(上面)으로부터 세워진 상태에서 상기 하부 콘크리트층 내에 매설되는 보강판(補强板)을 구비하는 것을 특징으로 하는 상판교의 구조.
4. 삭제

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