KR100866208B1 - A prestressed girder with slab and method of making the structure with it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교량 시공시 바닥판과 거더를 일체로 제작할 수 있도록 하는데 그 특징이 있을 뿐 아니라 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함으로서 효율적인 상부구조 단면을 만들 수 있도록 한 것에 본 발명의 특징이 있다.The present invention not only has the characteristics of being able to manufacture the bottom plate and the girder integrally at the time of bridge construction, but also to introduce the prestress to the girder with the restraint force of the bottom plate to make an efficient superstructure cross section of the present invention. There is a characteristic.
프리플렉스 하중, 바닥판 하부용 절곡강판, 바닥판 상부용 절곡강판, 콘크리트 몰탈Preflex load, bending plate for bottom plate, bending plate for top plate, concrete mortar
Description
도1 본 발명의 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더를 이용하여 시공된 상부 구조물을 나타낸 사시도 1 is a perspective view showing an upper structure constructed using the bottom plate integrated prestress girder of the present invention
도2 본 발명의 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더에 프리플렉스 하중을 도입한 상태를 보인 사시도 및 응력도2 is a perspective view and a stress diagram showing a state in which a preflex load is introduced into the bottom plate integrated prestress girder of the present invention;
도3 상향 솟음된 거더에 바닥판 하부용 절곡강판을 접합시키는 상태를 보인 사시도 및 응력도 3 is a perspective view and a stress diagram showing a state of bonding the bent steel plate for the bottom plate bottom to the raised girder
도4 상향 솟음된 거더에 바닥판 상부용 절곡강판을 접합시키는 상태를 보인 사시도 및 응력도 4 is a perspective view and a stress diagram showing a state of bonding the bent steel sheet for the bottom plate to the upward girder
도5 접합이 완료된 상태를 보인 사시도 및 잔류 응력도5 is a perspective view showing a state of completion of bonding and residual stress
도6 프리플렉션이 유지된 상태에서 바닥판 하부용 절곡강판의 요홈부에 콘크리트 몰탈을 채운 상태를 보인 사시도 및 응력도6 is a perspective view and a stress diagram showing a state in which the concrete mortar is filled in the recessed portion of the bent steel sheet for the bottom plate while the pre-flection is maintained
도7 프리플렉션을 제거한 상태에서 바닥판 하부용 절곡강판의 요홈부에 콘크리트 몰탈을 채운 상태를 보인 사시도 및 응력도7 is a perspective view and a stress diagram showing a state in which the concrete mortar is filled in the groove portion of the bent steel sheet for the bottom plate in the state of removing the preflection
도8 상부 재하하중이 재하된 상태에서의 응력도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 거더 20 : 절곡강판
22 : 바닥판 하부용 절곡강판 24 : 바닥판 상부용 절곡강판
26 : 절곡강판의 요홈부 28 : 상판
30 : 콘크리트
P : 프리플렉스 하중Figure 8 Stress diagram in the state of the upper load
<Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: girder 20: bending steel sheet
22: Bending steel sheet for the bottom plate 24: Bending steel sheet for the bottom plate
26: groove portion of the bent steel sheet 28: top plate
30: concrete
P: preflex load
본 발명은 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더 및 이를 이용하여 상부 구조물을 시공방법에 관한 것으로 바닥판과 거더를 일체로 제작하면서 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함을 목적으로 한 것이다.The present invention relates to a bottom plate integrated prestress girder and a method of constructing an upper structure using the same, and aims to introduce a prestress to the girder as a binding force of the bottom plate while manufacturing the bottom plate and the girder integrally.
예컨대 교량의 경우 바닥판과 거더를 일체로 제작하면서 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함으로써 효율적인 상부구조 단면을 만들 수 있도록 한 것이다.For example, in the case of bridges, the bottom plate and the girder are integrally manufactured, and the prestress is introduced into the girder with the restraint force of the bottom plate to make an efficient superstructure cross section.
주형을 갖는 교량의 상부구조는 거더(Girder)와 바닥판(Slab)로 구성된다. 현재까지는 거더와 바닥판을 별개의 구조물로서 분리하여 시공되고 있다. The superstructure of the bridge with the mold consists of a girder and slab. Until now, the girder and the bottom plate have been constructed as separate structures.
거더와 바닥판이 분리되어 시공됨으로써 바닥판과 거더의 상호작용이 유기적으로 일체로 이루어지지 않기 때문에 상부구조의 높이와 중량이 커지는 문제점이 있다. Since the girder and the bottom plate are separated and constructed, the interaction between the bottom plate and the girder is not organically integrated, thereby increasing the height and weight of the superstructure.
본 발명은 이러한 종래의 문제점(즉 바닥판과 거더로 이루어진 상부높이와 그로 인한 중량의 증대)을 해결하기 위하여 바닥판과 거더가 역학적으로 일체로 거동되게 한 것이다.The present invention allows the bottom plate and the girder to be integrated mechanically in order to solve this conventional problem (i.e., an increase in the height of the top plate and the resulting weight of the bottom plate and the girder).
바닥판(Slab)의 구속력에 의하여 거더에 프리스트레스(Prestress)가 도입되면서 바닥판과 거더(10)가 일체형으로 되는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.When the prestress is introduced into the girder by the binding force of the slab, the bottom plate and the
① 도2에서와 같이 바닥판(Slab)을 절곡된 강판으로 제작하고 프리플렉스 하중(P)이 재하된 거더(10)의 인장부에 접합시킨다. 프리플렉스 하중(P)은 거더(10)의 하부에서 상부로 재하된다. 이때 거더(10)의 상면에는 인장응력이 거더(10)의 하면에는 압축응력이 발생된다. 바닥판 절곡강판은 거더(10)의 길이방향으로 주름형성 되어 있다.① As shown in Fig. 2, the slab is made of a bent steel plate and bonded to the tension part of the
② 도3에서와 같이 절곡된 바닥판 하부용 절곡강판(22)을 프리플렉스 하중(P)이 재하된 거더(10)의 상면에 볼트를 체결하여 연결한다. 바닥판 하부용 절곡강판(22)이 거더(10)의 길이방향으로 주름성형 되어 있으므로 상향으로 솟음이 용이하여 상부로 곡면형태를 이룬 거더(10) 상면에 밀착시공이 가능하다. 거더(10)에 강한 구속력을 필요로 하는 경우는 바닥판 하부용 절곡강판(22)의 요철 사이에 강성증가를 위한 보강재를 설치할 수 있다.② As shown in FIG. 3, the bottom plate
③ 도4에서와 같이 바닥판을 완성하기 위하여 바닥판 하부용 절곡강판(22)과 암수를 이루는 바닥판 상부용 절곡강판(24)을 볼트 또는 용접을 이용하여 접합시킨다.③ In order to complete the bottom plate as shown in FIG. 4, the bottom plate
④ 도5에서와 같이 프리플렉스 하중(P)을 릴리즈(Release) 시킨다. 이때 거더(10)는 절곡강판으로 구성된 바닥판의 구속력으로 상부로 솟아 있는 잔류변형이 발생되며, 이러한 잔류변형의 영향으로 거더(10)의 하면에는 압축응력이 남아있게 되고, 각종 하중의 연직 재하 시 발생되는 인장응력과 상쇄된다. 이러한 과정을 통해서 교량상부구조의 크기를 최소화 할 수 있으며, 교량의 장지간화가 가능하다.④ Release the preflex load P as shown in FIG. At this time, the
⑤ 도6 및 도7에서와 같이 바닥판 상부용 절곡강판(24) 대신 바닥판 하부용 절곡강판의 요홈부(26)에 콘크리트(30) 또는 고강도 몰탈을 채움으로서 간편하게 본 구조물을 시공할 수 있다. 이러한 경우 바닥판 하부용 절곡강판(22) 위에 별도의 상판(28)을 설치하여 공용하중을 재하시킬 수 있다.⑤ The present structure can be easily constructed by filling
⑥ 시공이 완료되면 교면포장 후 공용할 수 있는 교량이 되며, 공용하중이 재하되는 경우의 응력변화는 도8과 같다.⑥ When the construction is completed, the bridge can be shared after the bridge is paved, and the stress change when the shared load is loaded is shown in FIG.
(a) 바닥판과 거더(10)를 일체로 제작하여 시공하므로 교량상부인 고공에서 이루어지는 기존의 바닥판 시공방법에 비해 공기가 단축되고 시공성이 우수하다.(a) Since the bottom plate and the
(b) 절곡강판으로 제작된 바닥판의 구속력으로 거더(10) 하면에 도입된 압축력이 하중재하에 따라 발생하는 인장응력과 상쇄되므로 교량의 형고가 감소하고 장지간화가 가능하다.(b) Since the compressive force introduced to the bottom surface of the
(c) 낮은 형고 및 장 지간 구조가 가능하므로 미관 및 경제성이 우수하다.(c) It is possible to have low mold height and long span structure, so it has good aesthetics and economic efficiency.
(d) 기존 거더(10)교량의 바닥판이 콘크리트(30)를 사용하는데 비해 본 발명은 강재를 사용하므로 중량이 작고 두께를 줄일 수 있으므로 교량하부 구조를 최적화 할 수 있다. (d) The bottom plate of the existing
(e) 취성재료이며, 불균일한 성분인 콘크리트(30)를 사용하지 않고 강판이라는 단일자재만을 이용하므로 균열이 없으며, 거더(10)의 솟음량을 통해 교량의 내하력을 정확히 평가할 수 있다.(e) It is a brittle material and does not use
(f) 기존의 프리스트레스트 거더(10)는 콘크리트(30)구체에 압축력을 미리 도입 시키는 경우가 대부분이나 본 발명은 순수강재만을 사용함으로써 선 압축력 도입은 물론이고, 압축과 인장력이 동시에 발생하는 휨 구조에 최대한 적합하게 한 것에 그 특징이 있다.(f) Existing
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