KR100734174B1

KR100734174B1 - 단면력 증대효과를 갖는 강재ｉ빔 겹보를 이용한 교량 시공방법

Info

Publication number: KR100734174B1
Application number: KR1020060099114A
Authority: KR
Inventors: 노윤근; 노옥근; 노실근
Original assignee: 우경건설 주식회사; 노윤근; 노옥근; 노실근
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2007-07-02

Abstract

본 발명은 기존의 공장 생산 압연 강재인 I빔을 겹보로 제작하여 교량 구조물에 사용한 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 공장생산 압연강재I빔으로 교량을 시공함에 있어서, 형고가 다른 각각의 강재I빔을 상하로 접합한 겹보를 제작하되, 정모멘트부 강재I빔 겹보에 형고가 낮은 강재I빔이 상연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 하연에 위치하게 하며, 부모멘트부는 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔이 하연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 상연에 위치하게 하여 2개의 강재I빔이 상하로 접합되는 플랜지 부분의 중량에 의해 정모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 상부쪽으로, 부모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 하부쪽으로 단면력 증대효과를 발생시켜 공용시 발생되는 정,부모멘트에 대응되게 하여 정, 부모멘트를 줄일 수 있어 저형고 장경간 강재I빔 교량 시공이 가능하고 강재량을 최적으로 설계할 수 있어 가장 경제적인 강재I빔 교량시공이 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

편심효과, 겹보, 교량

Description

단면력 증대효과를 갖는 강재Ｉ빔 겹보를 이용한 교량 시공방법{The bridge construction method of having used the steel-materials I beam double girder which generates eccentric effect}

도 1은 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 단순교를 도시한 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 단순교의 정모멘트부를 도시한 예시도,

도 3a는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3b는 도 3a의 변형 실시예,

도 4는 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교를 도시한 예시도,

도 5는 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교의 부모멘트부를 도시한 예시도,

도 6은 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔이 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교의 정모멘트부를 도시한 예시도,

도 7a은 도 4의 A-A선 단면도,

도 7b는 도 7a의 변형 실시예,

도 8a은 도 4의 B-B선 단면도,

도 8b는 도 8a의 변형 실시예,

도 9는 도 4의 C-C선 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교를 도시한 예시도,

도 11은 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교의 부모멘트부를 도시한 예시도,

도 12는 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교의 정모멘트부를 도시한 예시도,

도 13a은 도 10의 A-A선 단면도,

도 13b는 도 13a의 변형 실시예,

도 14a는 도 10의 B-B선 단면도,

도 14b는 도 14a의 변형 실시예,

도 15는 도 10의 C-C선 단면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

100: 상연강재I빔 110: 상부플랜지

120: 하부플랜지 130: 웨브

200: 하연강재I빔 210: 상부플랜지

220: 하부플랜지 230: 웨브

300: 접합용 플랜지 400: 연결강판

A: 교대 D: 겹보

D-1: 정모부멘트부 겹보 D-2: 부모멘트부 겹보

CB: 연속교 SB: 단순교

본 발명은 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법에 관한 것으로, 특히 기존의 공장 생산 압연강재인 I빔을 상하로 접합하여 겹보를 제작하여 교량구조물에 사용한 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법에 관한 것이다.

여기서, 단면력 증대 효과를 갖는 다는 것은 단면의 중립축에서 일정거리 떨어져 작용하는 하중에 의하여 발생되는 모멘트에 의하여 단면력이 증대되는 것을 의미하는 것이다.
일반적으로 교량시공에 있어서, 강재I빔을 구조적으로 성능을 향상시키기 위하여 강재I빔의 측면에 PS강재를 부착한 후, 상기 PS강재에 의한 프리스트레싱이나 하중재하에 의한 프리플렉션(preflexion)으로 구조 강성을 향상시키는 방법이 있으나, 제작과정이 복잡하고 정밀시공이 수반되어야 하는 단점이 있다.

또한, 종래의 강재I빔은 저형고 장경간의 교량을 시공하기 위해서는 플랜지 두께나 폭을 조정하는 방법으로 시공하고 있으나, I형 단면으로는 연속교에서 부모멘트부의 강성을 증대시키기에는 한계가 있는 단점이 있다.

따라서, 연속교에서 저형고, 장경간을 실현하기 위해서는 연속교의 부모멘트부 강성증대가 관건으로 대두되고 있는 실정이다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존의 공장 생산 압연강재인 I빔을 겹보로 제작하여 교량 구조물에 사용한 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 공장생산 압연강재I빔으로 교량을 시공함에 있어서, 형고가 다른 각각의 강재I빔을 상하로 접합한 겹보를 제작하되, 정모멘트부 강재I빔 겹보에 형고가 낮은 강재I빔이 상연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 하연에 위치하게 하며, 부모멘트부는 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔이 하연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 상연에 위치하게 하여 2개의 강재I빔이 상하로 접합되는 플랜지 부분의 중량에 의해 정모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 상부쪽으로, 부모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 하부쪽으로 단면력 증대효과를 발생시켜 공용시 발생되는 정,부모멘트에 대응되게 하여 정, 부모멘트를 줄일 수 있어 저형고 장경간 강재I빔 교량 시공이 가능하고 강재량을 최적으로 설계할 수 있어 가장 경제적인 강재I빔 교량시공이 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 단순교를 도시한 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 단순교의 정모멘트부를 도시한 예시도이며, 도 3a는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3b는 도 3a의 변형 실시예이며, 도 4는 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교를 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교의 부모멘트부를 도시한 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 연속교의 정모멘트부를 도시한 예시도이며, 도 7a은 도 4의 A-A선 단면도이며, 도 7b는 도 7a의 변형 실시예이며, 도 8a은 도 4의 B-B선 단면도이며, 도 8b는 도 8a의 변형 실시예이며, 도 9는 도 4의 C-C선 단면도이다. 여기서 단면이 변하는 이라는 것은 빔의 중립축 방향을 기준으로하여 일정 범위에 걸쳐 단면이 변하는 것을 의미한다. 또한, 단면이 일정한 이라는 것은 빔의 중립축 방향을 기준으로 하여 전 범위에 걸쳐 단면이 변하지 않는 것을 의미한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 공장생산 압연강재I빔으로 교량을 시공함에 있어서, 형고가 다른 각각의 강재I빔(100, 200)을 상하로 접합한 겹보(D)를 제작하되, 정모멘트부 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔(100)이 상연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 하연에 위치하게 하며,

부모멘트부 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔(200)이 하연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 상연에 위치하게 하여 2개의 강재I빔(100, 200)이 상하로 접합되는 플랜지(120, 210) 부분의 중량에 의해 정모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 상부쪽으로, 부모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 하부쪽으로 단면력 증대효과를 발생시키도록 함을 특징으로 한다.

여기서, 상기 겹보(D)는 상, 하부플랜지(110, 120)와 웨브(130)로 이루어지 는 상연강재I빔(100)과; 상기 상연강재I빔(100)에 접합되며, 상, 하부플랜지(210, 220)와 웨브(230)로 이루어지는 하연강재I빔(200)으로 구성되고, 형고가 낮은 강재I빔이 형고가 높은 강재I빔 보다 상, 하부 플랜지 폭이 크거나 또는 동일하게 구성된다.

또한, 상기 정모멘트부 겹보(D-1)는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 낮도록 구성되고, 부모멘트 겹보(D-2)는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 높도록 구성된다.

특히, 상기 상연강재I빔(100)과 하연강재I빔(200)에는 그들 웨브(130, 230)에 연결 접합용 플랜지(300)가 용접 설치된 구조이다.

여기서, 상기 연결 접합용 플랜지(300)에는 연결강판(400)이 고정 부착된 구조이다.

이하, 본 발명을 실시예를 예로 들어 좀 더 상세히 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교를 도시한 예시도이며, 도 11은 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교의 부모멘트부를 도시한 예시도이며, 도 12는 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 연속교의 정모멘트부를 도시한 예시도이며, 도 13a은 도 10의 A-A선 단면도이며, 도 13b는 도 13a의 변형 실시예이며, 도 14a는 도 10의 B-B선 단면도이며, 도 14b는 도 14a의 변형 실시예이며, 도 15는 도 10의 C-C선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 공장생산 압연강재I빔으로 교량을 시공함에 있어서, 형고가 다른 각각의 강재I빔(100, 200)을 상하로 접합한 겹보(D)를 제작하되, 정모멘트부 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔(100)이 상연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 하연에 위치하게 하며, 부모멘트부 강재I빔 겹보에는 형고가 낮은 강재I빔(200)이 하연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재I빔이 상연에 위치하게 하여 2개의 강재I빔(100, 200)이 상하로 접합되는 플랜지(120, 210) 부분의 중량에 의해 정모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 상부쪽으로, 부모멘트부 강재I빔 겹보는 겹보의 하부쪽으로 단면력 증대효과를 발생시키도록 함을 특징으로 한다.

여기서, 상기 겹보(D)는 상, 하부플랜지(110, 120)와 웨브(130)로 이루어지는 상연강재I빔(100)과; 상기 상연강재I빔(100)에 접합되며, 상, 하부플랜지(210, 220)와 웨브(230)로 이루어지는 하연강재I빔(200)으로 구성된다.

특히, 상기 겹보(D)는 연속교(CB)에 적용시 겹보(D)의 부모멘트부에서는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 높도록 구성되고, 겹보(D)의 정모멘트부에서는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 낮도록 구성된다.

또한, 상기 상연강재I빔(100)과 하연강재I빔(200)에는 그들 웨브(130, 230)에 접합용 플랜지(300)가 용접 설치된 구조이다.

한편, 상기 부모멘트부 강재I빔 겹보는 정모멘트부 강재I빔 겹보와 높이가 같은 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 강재I빔 겹보인 경우와 정모멘트부 강재I빔 겹보 보다 높이가 높은 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 강재I빔 겹보로 구성된다.

또한, 상기 부모멘트부 강재I빔 겹보가 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 강재I빔 겹보인 경우에는 부모멘트부 강재I빔 겹보의 상연강재I빔에는 양단부 복부 상부쪽에 정모멘트부 강재I빔 겹보의 하연강재I빔에는 양단부 복부 하부쪽에 정, 부모멘트부 강재I빔 겹보를 상호 연결 접합하는 연결 접합용 플랜지가 용접 설치되고, 부모멘트부 강재I빔 겹보가 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 강재I빔 경우인 경우에는 부모멘트부 강재I빔 겹보의 상연 강재I빔 양단부 복부 상부쪽에만 정, 부모멘트부 강재I빔 겹보를 상호 연결 접합하는 연결 접합용 플랜지가 용접 설치된 구조이다.

그리고, 상기 겹보(D)의 상호 연결은 일측의 정모멘트부 겹보(D-1)와 부모멘트부 겹보(D-2)가 맞댄 상태에서 상기 정모멘트부 겹보(D-1)와 부모멘트부 겹보(D-2)의 상연강재I빔(100)과 하연강재I빔(200)의 웨브(130, 230)에 접합용 플랜지(300)를 각각 용접 설치하고, 상기 접합용 플랜지(300)에 걸쳐서 연결강판(400)을 다수개 고장력볼트로 접합하는 한편, 상기 정모멘트부 겹보(D-1)와 부모멘트부 겹보(D-2)의 상연강재I빔(100)의 상부플랜지(110)에 걸쳐 고장력볼트로 체결하고, 상기 정모멘트부 겹보(D-1)와 부모멘트부 겹보(D-2)의 하연강재I빔(200)의 하부플랜지(220)에 걸쳐 고정력볼트로 체결하여 연결한다.

즉, 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재 I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 기존의 공장 생산 압연 강재인 강재I빔(100, 200)을 이용하여 강재I빔 겹보(D)를 제작하여 교량 구조물에 사용한 것으로, 단순교에서는 상연강재I빔(100)이 형고가 낮고, 하연강재I빔(200)이 형고가 큰 구조로 겹보(D)를 제작하여 중립축을 상부로 이동시켜 정모멘트에 효율적으로 대응하도록 하고, 연속교(CB)에서는 정모멘트부 겹보(D-1)는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 낮고 하연강재I빔(200)이 형고가 큰 구조로 겹보(D)를 제작하고, 부모멘트부 겹보(D-2)는 상연강재I빔(100)이 하연강재I빔(200)에 비해 형고가 높고, 하연강재I빔(200)이 형고가 낮은 구조로 겹보(D)를 제작하여, 정모멘트부 겹보(D-1)는 중립축이 상부로 이동하고 부모멘트부 겹보(D-2)는 중립축이 하부로 이동하여 정, 부모멘트 겹보(D-1, D-2) I빔 교량의 공용시 발생되는 정, 부모멘트에 효율적으로 대응하고, 특히 정, 부모멘트를 줄일 수 있어 저형고, 장경간 강재I빔 교량건설이 가능하며, 가장 경제적인 I빔 교량건설이 가능하며, 강재량을 최적으로 설계할 수 있어, 가장 경제적인 강재I빔 교량건설이 가능한 작용효과가 있다.

또한, 상기 상, 하연 강재I빔의 플랜지 폭에 있어서도 단면력 증대효과를 유발하는 형고가 낮은 강재I빔의 플랜지폭을 형고가 높은 강재I빔의 플랜지폭 보다 크게하여 단면력 증대효과를 추가적으로 도입할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단면력 증대 효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법은 단순교에서는 강재I빔겹보의 상연강재I빔의 형고가 낮고 하연강재I빔의 형고가 큰 구조로 겹보를 제작하여 중립축을 상부로 이동시켜 정모멘트에 효율적으로 대응하고, 연속교에서 정모멘트부 강재I빔겹보는 상연강재 I빔이 형고가 낮고, 하연강재 I빔이 형고가 큰 구조로 겹보를 제작하고, 부모멘트부 강재I빔겹보는 상연강재 I빔이 형고가 높고, 하연강재 I빔이 형고가 낮은 구조로 겹보를 제작하여, 정모멘트부 강재I빔 겹보는 중립축이 상부로 이동하고 부모멘트부 강재I빔 겹보는 중립축이 하부로 이동하여 공용시 발생되는 정, 부모멘트에 효율적으로 대응하고, 특히 정, 부모멘트를 줄일 수 있어 장경간 I빔 교량건설이 가능하며, 강재량을 최적으로 설계할 수 있어, 가장 경제적인 I빔 교량건설이 가능한 효과가 있다.

Claims

공장생산 압연강재 I빔으로 형고가 다른 각각의 강재 I빔(100,200)을 상하로 접합한 겹보(D)를 제작하되, 정모멘트부 강재 I빔 겹보(D-1)에는 형고가 낮은 강재I빔(100)이 상연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재 I빔이 하연에 위치하게 하며, 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-2)에는 형고가 낮은 강재 I빔(200)이 하연에 위치하게 하고, 형고가 높은 강재 I빔이 상연에 위치하게 하여 2개의 강재 I빔(100,200)이 상하로 접합되는 플랜지(120,210) 부분의 중량에 의해 정모멘트부 강재 I빔 겹보(D-1)는 겹보의 상부쪽으로, 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-2)는 겹보의 하부쪽으로 단면력증대효과를 갖는 강재 I빔 겹보를 이용한 교량 시공방법에 있어서,

상기 부모멘트부 강재I빔 겹보(D-2)가 빔의 축방향을 따라 단면이 일정한 강재 I빔 겹보인 경우에는 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-2)의 상연강재I빔(100)에는 양단부 복부 상부쪽에 정모멘트부 강재 I빔 겹보(D-1)의 하연강재I빔(200)에는 양단부 복부 하부쪽에 정, 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-1, D-2)를 상호 연결 접합하는 연결접합용 플랜지(300)가 용접설치되고, 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-2)가 빔의 축방향을 따라 단면이 변하는 강재 I빔인 경우에는 부모멘트부 강재 I빔 겹보(D-2)의 상연강재I빔(100) 양단부 복부 상부쪽에만 정, 부모멘트부 강재I빔 겹보(D-1,D-2)를 상호 연결 접합하는 연결 접합용 플랜지(300)가 용접설치됨을 특징으로 하는 단면력 증대효과를 갖는 강재I빔 겹보를 이용한 교량시공방법.
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