KR100947306B1 - 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 및 그시공방법 - Google Patents

콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 및 그시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강합성 거더와 콘크리트 바닥판으로 이루어진 합성형 교량 구조에 있어서, 프리캐스트 제작된 콘크리트 바닥판에 원추형 중공부를 형성하고 상기 중공부와 인장성능이 보강된 U형 강합성 거더의 채움 콘크리트를 일체로 타설함으로서, U형 강합성 거더와 콘크리트 바닥판 사이에 원추형 콘크리트 전단연결부를 형성하여, 별도의 기계적 전단연결재를 설치하지 않더라도 콘크리트 바닥판과 강합성 거더의 완전합성 효과를 얻을 수 있고, 강합성 거더의 인장성능, 압축성능 및 좌굴 저항성을 크게 향상시켜 교량의 장지간화와 소수주형화를 가능하게 하고 경제적인 합성형 교량을 시공할 수 있도록 한다.
U형 강합성 거더, 프리캐스트, 채움 콘크리트, 콘크리트 전단연결부, 원추형 중공부

Description

콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 및 그 시공방법{COMPOSITE BRIDGE STRUCTURE WITH CONCRETE SHEAR CONNECTOR AND CONSTRUCTION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 U형 강합성 거더와 콘크리트 바닥판으로 이루어진 합성형 교량 구조에 있어서, U형 강합성 거더와 콘크리트 바닥판 사이에 콘크리트로 이루어진 원추형 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 원추형 중공부를 형성하고 상기 중공부와 인장성능이 보강된 강합성 거더의 채움 콘크리트를 일체로 타설함으로서, 별도의 기계적 전단연결재를 설치하지 않더라도 콘크리트 바닥판과 강합성 거더의 완전합성 효과를 얻을 수 있고, 강합성 거더의 인장성능, 압축성능 및 좌굴 저항성을 크게 향상시켜 교량의 장지간화와 소수주형화를 가능하게 하는 합성형 교량 구조에 관한 것이다.
통상 종래의 합성형 교량은 도 1a에 도시된 바와 같이, 상부는 콘크리트 바닥판(20)으로, 하부는 I형 강재거더(10)로 구성되며, 콘크리트 바닥판과 I형 거더의 합성작용을 위하여 스터드와 같은 별도의 기계적 전단연결재 설치를 필요로 한다.
이러한 통상의 합성형 교량은 I형 강재거더의 압축부 좌굴 저항성이 낮아 많은 브레이싱재 설치를 필요로 하며, 거더의 낮은 강성으로 과도한 처짐이 발생하여 중지간 및 단지간의 교량에 제한적으로 적용되어져 왔다.
이러한 단점들은 거더의 인장성능 향상을 목적으로 고성능 강재를 하부 플랜지에 제한적으로 적용하여 거더 단면의 슬림화와 장지간화를 동시에 이루려는 최근의 세계적 흐름을 가로막고 있으며, 새로운 단면 구성의 필요성을 절실히 요구받게 되었다.
또한 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1b에 도시된 바와 같이, 강재와 채움 콘크리트로 구성된 강합성 거더(40)와 콘크리트 바닥판으로 구성된 합성형 교량을 이용하여, 거더의 단면 강성을 더욱 향상시킴으로서 거더 압축부에서의 좌굴 저항성능을 향상시킨 합성형 교량도 등장하였다.
그러나 이러한 합성형 교량에서는 강재 거더와 콘크리트 바닥판의 합성 효과를 얻기 위하여 통상 강재 거더의 상부면에 볼트 형태의 스터드를 부착하였으나, 근본적으로 강재 거더(강합성 거더 포함)와 콘크리트 바닥판이 이질적인 재료이기 때문에 합성 효과가 완전하지 않다는 문제가 있었다.
즉, 강재 거더의 단면 슬림화와 장지간화를 목표로, 인장성능 강화를 위해 하부 플렌지를 고성능 강재로 대체하고, 좌굴저항성 향상을 위해 웨브 사이에 채움 콘크리트를 작용하는 경우, 사용하중하에서 기존 보다 더 높은 수준의 인장응력과 압축응력이 발생하게 되고 처짐량도 많아지게 된다.
이는 강재 거더와 콘크리트 바닥판의 합성 작용에도 불리하게 작용하여, 즉 합성작용을 담당하는 스터드에도 더 높은 수준의 전단응력이 작용하여 콘크리트 바닥판과 강재 거더 사이에 합성작용 저하와 상대변위를 발생하게 되며, 이러한 상대변위로 인하여 사용하중 하에서 콘크리트 바닥판의 균열 발생과 강재 거더와 스터드의 용접부에 피로 문제를 유발하기도 한다.
또한 이러한 합성형 교량에서 콘크리트 바닥판은 강재 거더와의 합성을 위하여 강재 거더 설치 후 현장에서 타설되기 때문에 품질 관리가 용이하지 않고, 시공기간이 장시간 소요되었으며, 도 1b에 도시된 강합성 거더를 이용한 합성형 교량의 경우, 강합성 거더 내측 하부의 인장부에 타설되는 콘크리트는 구조적으로 큰 의미가 없기에 비경제적이라는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 강합성 거더와 콘크리트 바닥판으로 이루어진 합성형 교량 구조에 있어서, U형 강합성 거더를 구성하는 채움 콘크리트 부분과 콘크리트 바닥판 사이에 동질 재료인 콘크리트로 이루어진 원추형 전단연결부를 구성하도록 하여, 별도의 기계적 전단연결재를 설치하지 않더라도 완전한 합성 효과를 이룰 수 있는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 강합성 거더 또는 콘크리트 바닥판을 프리캐스트 제작하도록 하여, 완전한 합성 효과를 갖으면서도 합성형 교량의 시공기간을 단축시킬 수 있도록 하고 고품질을 확보할 수 있도록 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 합성형 교량을 구성하는 강합성 거더의 인장성능, 압축성능 및 좌굴 저항성을 크게 향상시켜, 장지간과 소수주형의 교량에 적용할 수 있도록 하면서도 구조적으로 불필요한 구성을 제외시켜 효율적이고 경제적인 강합성 거더를 이용한 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 강합성 거더와 상기 강합성 거더의 상부면에 설치되는 콘크리트 바닥판으로 이루어진 합성형 교량에 있어서, 상기 콘크리트 바닥판은 강합성 거더를 구성하는 채움 콘크리트가 타설되어 채워지 도록 상하로 관통된 중공부가 교축방향으로 다수 이격되어 형성되되, 프리캐스트 콘크리트로 제작되도록 하였다.
또한 상기 강합성 거더는 고성능강으로 이루어진 하부플랜지; 상기 하부플랜지 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브; 상기 한 쌍의 웨브 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지; 상기 한 쌍의 웨브 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판; 및 상기 수평판 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브를 서로 연결하도록 형성된 다수의 연결봉;을 포함하여 구성된 U형 강재거더;와
상기 한 쌍의 웨브 및 수평판에 의하여 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간에 타설되되, 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 원추형 중공부에 일체로 타설되는 채움 콘크리트;를 포함하여 구성되도록 하였다.
본 발명에 따른 원추형 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조에 의하면, 별도의 기계적 전단연결재의 설치를 생략하다라도 합성형 교량을 구성하는 강합성 거더와 콘크리트 바닥판 사이에 완전한 합성 효과를 얻을 수 있으며,
인장성능, 압축성능 및 좌굴 저항성이 크게 향상되고 구조적으로 불필요한 구성을 제외시켜 효율적이고 경제적인 강합성 거더를 제공하여 교량의 장지간화, 소수주형화를 가능하게 하고, 경제적인 합성형 교량을 시공할 수 있으며,
프리캐스트 콘크리트 바닥판을 이용할 수 있어 콘크리트 바닥판의 품질 향상을 기대할 수 있고 또한 단기간에 합성형 교량을 시공할 수 있게 된다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발 명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위는 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저 도 2 내지 도 4를 기준으로 본 발명에 따른 원추형 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조의 구성을 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 합성형 교량 구조의 단면도를 도시한 것으로, 크게 강합성 거더(100)와 콘크리트 바닥판(200)으로 구성되어 있으며, 강합성 거더(100)는 다시 U형 강재거더(110)와 채움 콘크리트(120)로 구성되어 있다.
상기 콘크리트 바닥판(200)은 프리캐스트 제작되는 것으로 요구되는 구조적 성능 및 운반을 고려하여 규격이 정해질 수 있을 것이며, 강합성 거더(100)를 구성하는 채움 콘크리트(120)가 타설되어 채워지도록 상하로 관통된 원추형 중공부(S)가 교축방향으로 다수 이격되어 형성되도록 하였다.
즉, 강합성 거더(100)를 구성하는 채움 콘크리트(120)가 콘크리트 바닥판(200)의 원추형 중공부(S)에 일체로 타설되도록 하여, 채움 콘크리트(120)와 콘크리트 바닥판(200)이 동질의 재료로서 우수한 부착 성능을 갖게 되므로, 결국 별 도의 기계적 전단연결재 설치를 생략하여도 콘크리트 바닥판(200)과 강합성 거더(100) 사이에 완전한 합성 효과를 얻을 수 있게 된다.
이에 상기 채움 콘크리트(120)는 원추형 중공부(S)의 형상에 대응되는 돌출부(121)를 포함하게 되며, 결국 상기 돌출부(121)는 콘크리트 바닥판(200)의 중공부(S)에 타설된 채움 콘크리트(120)의 한 부분이라고 할 수 있다.
채움 콘크리트(120)의 돌출부(121)와 콘크리트 바닥판(200)의 중공부(S)로 이루어진 원추형 콘크리트 전단연결부(300)로 인하여, 결국 콘크리트 바닥판(200)과 강합성 거더(100) 사이에 완전한 합성 효과를 얻을 수 있게 된다.
여기서 상기 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 중공부(S)는 윗면의 면적이 밑면의 면적보다 큰 원뿔대형으로 구성할 수 있으며, 이러한 경우 콘크리트 바닥판(200)과 채움 콘크리트(120)의 맞물림 효과에 의해 수평방향의 전단연결 뿐만 아니라 수직방향의 분리방지도 가능하여 전체적인 합성 효과의 향상을 기대할 수 있으며,
전단저항을 더욱 크게 하기 위하여 상기 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 중공부(S)는 그 단면의 장반경이 교축방향과 나란한 타원형으로 형성할 수도 있다.
즉, 전단연결부로서 주된 전단저항방향은 교축방향이므로 채움 콘크리트(120)의 돌출부(121)의 밑부분에서 교축방향의 반경을 크게 함으로서 전단저항을 크게 할 수 있어 전단연결부로서의 기능이 더욱 향상된다.
여기서 상기 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 중공부(S)에는 통상 콘크리트 바닥판(200)에 배근되는 주철근(220)을 그대로 노출되도록 하여 채움 콘크리 트(120)와의 합성 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기 강합성 거더(100)를 구성하는 U형 강재거더(110)는 고성능강(HPS, High Performance Steel)으로 이루어진 하부플랜지(111), 상기 하부플랜지(111) 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브(112), 상기 한 쌍의 웨브(112) 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지(113), 상기 한 쌍의 웨브(112) 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판(114) 및 상기 수평판(114) 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브(112)를 서로 연결하도록 교축방향으로 형성된 다수의 연결봉(115)를 포함하여 구성된다.
상기 U형 강재거더(110)에서 하부플랜지(111)에 고성능강(HPS)을 적용함으로써, 인장을 받는 거더 하부플랜지(111)의 인장성능을 극대화할 수 있게 된다.
여기서, 고성능강(HPS)이라 함은 통상 사용되는 일반강보다 강도, 용접성, 부식성 등에서 성능을 향상시킨 것으로, 특히 강도의 경우 일반강은 50kg/㎟급 수준이나, 고성능강(HPS)은 60kg/㎟급 수준 또는 그 이상의 강도를 갖고 있는 것으로, 이러한 고성능강(HPS)를 적용함으로서 거더의 단면 감소, 소수주형화 및 장지간화를 가능하게 한다.
거더의 하부플랜지(111)에 고성능강(HPS)을 적용함에 따라 거더의 인장성능은 향상하게 되나, 이에 대응하여 거더의 상부에는 압축성능과 좌굴저항성능의 향상이 요구된다.
즉, 강재의 경우 압축강도는 상당히 큰 편이나, 실제로 강재가 압축을 받는 경우에는 항복강도에 이르기 전에 강재가 좌굴되는 문제가 발생하게 된다.
이를 위하여 거더의 웨브(112)를 하부플랜지(111) 양측으로부터 상향으로 일체로 형성하되, 서로 이격된 한 쌍의 웨브(112)로 형성하도록 함으로서, 즉 이중 웨브로 형성하여 거더의 좌굴저항성능을 향상시키도록 하였으며, 이에 전체적으로 “U”형상을 이루게 된다.
여기서 상기 U형 강재거더(110)의 형상을 유지시키기 위하여 U형 강재거더(110)의 내측 상부에 상기 한 쌍의 웨브(112)를 서로 연결하도록 다수의 연결봉(115)을 교축방향으로 형성하게 된다.
상기 연결봉(115)은 하중 작용하에서 U형 강재거더(110)의 웨브(112) 상부가 벌어지는 것을 방지하도록 하여 형상을 유지하는 한편, 채움 콘크리트(120)와 U형 강재거더(110)의 합성을 위한 전단연결재로서의 역할도 하게 되며, 연결봉(115)의 양 단을 웨브(112) 내측에 용접하여 설치할 수 있을 것이다.
또한 원추형 콘크리트 전단연결부(300)에 의한 채움 콘크리트(120)와 콘크리트 바닥판(200) 사이의 합성 효과, 특히 전단저항 효과를 향상시키기 위하여, 상기 연결봉(115)에는 채움 콘크리트(120)의 돌출부(121) 내측으로 매입되는 전단보강철근(116)이 부착될 수 있을 것이다.
상기 연결봉(115)이 형성된 U형 강재거더(110) 내측 공간 하부에는 상기 한 쌍의 웨브(112) 내측으로 개략 중간 정도의 소정 높이에 채움 콘크리트(120) 타설을 위하여 수평판(114)을 설치하게 된다.
즉, 상기 수평판(114)으로 인하여 U형 강재거더(110)의 내측 상부에는 채움 콘크리트(120) 타설을 위한 공간이 마련되므로, 상기 수평판(114)은 일종의 거푸집 역할을 하게 된다.
따라서 상기 수평판(114)은 반드시 강재이어야 할 필요는 없으므로 합판, 아크릴판 등 거푸집의 용도로 사용할 수 있는 정도의 부재이면 상관없으며, 강재인 경우에는 용접의 방법으로, 합판, 아크릴판 등 강재 이외의 부재인 경우에는 웨브(112) 내측에 미 도시된 ㄱ자형 꺽쇄 등을 설치하여 수평판(114)을 설치할 수 있을 것이다.
상기 한 쌍의 웨브(112)상단에는 각각 웨브 상단으로부터 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지(113)를 설치하게 된다.
상기 상부플랜지(113)는 통상의 강재빔에서의 상부플랜지와 같이 압축에 저항하게 되고, 또한 상부에 설치되는 콘크리트 바닥판(200) 등을 지지하는 역할을 하게 된다.
상기 한 쌍의 웨브(112) 및 수평판(114)에 의하여 형성된 U형 강재거더(110)의 내측 상부 공간에는 채움 콘크리트(120)가 타설되어 합성됨으로서 U형 강합성 거더(100)를 구성하게 된다.
상기 채움 콘크리트(120)는 교량 구조물에 일반적으로 적용되는 고강도 콘크리트의 사용이 바람직하며, 통상 강도 350kg/㎠ 내외의 콘크리트가 사용된다.
상기 채움 콘크리트(120)는 강합성 거더(100)의 압축부에 위치하게 되어 압축응력을 부담하게 되는데, 이는 상기 한 쌍의 웨브(112)와 더불어 강합성 거더(100)의 인장성능 향상에 대응하여 압축성능의 향상에 기여하는 것이며, 강합성 거더(100)가 압축응력에 의하여 좌굴되는 것을 방지하게 된다.
또한 상기 채움 콘크리트(120)는 U형 강재거더(110) 내측 공간 상부에 프리캐스트 제작된 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 중공부가 위치하도록 상기 콘크리트 바닥판(200)을 U형 강재거더(110)의 상부에 설치 후, 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 원추형 중공부를 통해 타설되어, 강합성 거더(100)를 구성하는 동시에 강합성 거더(100)와 콘크리트 바닥판(200)을 결합시켜 완벽한 합성 효과를 갖도록 하는 중요한 역할을 하게 되며, 강합성 거더(100)의 강성을 증가시켜 강합성 거더(100)의 처짐을 감소시키게 된다.
이 때 채움 콘크리트(120)를 미리 U형 강재거더(110)와 합성시켜 강합성 거더(100)를 구성할 수도 있다.
즉, 콘크리트 바닥판(200)이 아니라 강합성 거더(100)를 프리캐스트 제작하여 이용할 수도 있는데, 이러한 경우에는 콘크리트 바닥판(200)을 현장 타설하여 형성하게 된다.
이러한 프리캐스트 제작된 강합성 거더(100)를 이용하는 경우에는 콘크리트의 양생기간이 필요없이 강합성 거더(100)의 설치 후 바로 거더로서의 기능을 수행할 수 있게 되어 보다 장지간에 적용할 수 있게 되며, 강합성 거더(100)의 강성 증가 및 진동, 처짐의 감소로 인하여 콘크리트 바닥판(200)의 시공에 있어서도 보다 유리한 시공 조건, 특히 유리한 양생조건을 제공하기 때문에 콘크리트 바닥판(200)의 품질 향상도 도모할 수 있게 된다.
여기서 상기 채움 콘크리트(120)의 윗부분인 원추형 콘크리트 전단연결부는 U형 강재거더(110)의 상부플랜지(113) 위로 돌출되도록 돌출부(121)로 형성되어, 차후에 현장 타설되는 콘크리트 바닥판(200)에 매입됨으로서 콘크리트 전단연결부(300)로서 기능하여, 강합성 거더(100)와 콘크리트 바닥판(200) 사이에 동질 재료의 부착력으로 인하여 완전한 합성 효과를 제공하게 되며, 상기 돌출부(121)는 윗면의 면적이 밑면의 면적보다 큰 원추형으로 구성할 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 합성형 교량 구조의 제작 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 5a 및 도 5b에는 본 발명에 따른 합성형 교량 구조의 제작 방법의 일 실시예를 도시한 것으로, 도 5a와 같이 고성능강(HPS, High Performance Steel)으로 이루어진 하부플랜지(111), 상기 하부플랜지(111) 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브(112), 상기 한 쌍의 웨브(112) 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지(113), 상기 한 쌍의 웨브(112) 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판(114) 및 상기 수평판(114) 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브(112)를 서로 연결하도록 교축방향으로 형성된 다수의 연결봉(115)를 포함하여 구성되는 U형 강재거더(110)를 제작하게 된다.
다음으로 도 5b와 같이 프리캐스트 제작되되, 상하로 관통된 중공부(S)가 교축방향으로 다수 이격되어 형성된 콘크리트 바닥판(200)을 중공부(S)가 상기 U형 강재거더(110)의 상부에 위치하도록 U형 강재거더(110) 상부에 설치한다.
다음으로 상기 한 쌍의 웨브(112) 및 수평판(114)으로 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간 및 상기 콘크리트 바닥판(200)에 형성된 중공부(S)에 채움 콘크리트(120)를 일체로 타설하여 강합성 거더(100)를 구성함과 동시에, 강합성 거 더(100)와 콘크리트 바닥판(200)을 완전하게 합성시키게 된다.
도 6a 및 6b에는 본 발명에 따른 합성형 교량 구조의 제작 방법의 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 6a와 같이 고성능강(HPS, High Performance Steel)으로 이루어진 하부플랜지(111), 상기 하부플랜지(111) 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브(112), 상기 한 쌍의 웨브(112) 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지(113), 상기 한 쌍의 웨브(112) 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판(114) 및 상기 수평판(114) 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브(112)를 서로 연결하도록 교축방향으로 형성된 다수의 연결봉(115)를 포함하여 구성되는 U형 강재거더(110)를 제작하고,
상기 한 쌍의 웨브(112) 및 수평판(114)으로 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간에 채움 콘크리트(120)를 타설하여 강합성 거더(100)를 프리캐스트 제작한다.
여기서 상기 채움 콘크리트(120)의 윗부분인 원추형 콘크리트 전단연결부는 U형 강재거더(110)의 상부플랜지(113) 위로 돌출되도록 돌출부(121)로 형성한다.
다음으로 도 6b와 같이 상부플랜지(113) 면에 이어서 데크플레이트를 포함하는 거푸집(230) 등을 설치하고, 주철근(220) 등을 배근한 다음 바닥판 콘크리트(210)를 현장 타설하여 콘크리트 바닥판(200)을 형성함으로서 강합성 거더(100)와 콘크리트 바닥판(200)을 완전하게 합성시키게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 합성형 교량의 예들을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량을 구성하는 콘크리트 바닥판의 평면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조의 사시도를 도시한 것이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 제작방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 제작방법의 다른 실시예를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:강합성 거더 110:U형 강재거더
111:하부플랜지 112:웨브
113:상부플랜지 114:수평판
115:연결봉 120:채움 콘크리트
121:돌출부 200:콘크리트 바닥판
300:콘크리트 전단연결부 S:중공부

Claims (8)

  1. 강합성 거더와 상기 강합성 거더의 상부면에 설치되는 콘크리트 바닥판으로 이루어진 합성형 교량에 있어서,
    상기 콘크리트 바닥판은 프리캐스트 제작되되, 상하로 관통된 중공부가 교축방향으로 다수 이격되어 형성되어, 상기 강합성 거더를 구성하는 채움 콘크리트가 상기 중공부와 일체로 타설되도록 하여 형성된 콘크리트 전단연결부에 의해 상기 강합성 거더와 합성되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부는 윗면의 면적이 밑면의 면적보다 큰 원추형인 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부는 그 단면의 장반경이 교축방향과 나란한 타원형인 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부에는 콘크리트 바닥판에 배근된 주철근이 노출되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성 바닥판 구조.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 강합성 거더는 고성능강으로 이루어진 하부플랜지; 상기 하부플랜지 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브; 상기 한 쌍의 웨브 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지; 상기 한 쌍의 웨브 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판; 및 상기 수평판 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브를 서로 연결하도록 교축방향으로 다수 형성된 연결봉;를 포함하여 구성된 U형 강재거더;와
    상기 한 쌍의 웨브 및 수평판으로 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간에 타설되되, 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부와 일체로 타설되는 채움 콘크리트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조.
  6. 제 5에 있어서, 상기 연결봉에는 U형 강재거더의 상부플랜지 상부로 돌출되어 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부에 위치하도록 형성된 전단보강철근이 더 부착된 것을 특징으로 하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조.
  7. 고성능강으로 이루어진 하부플랜지; 상기 하부플랜지 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브; 상기 한 쌍의 웨브 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지; 상기 한 쌍의 웨브 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판; 및 상기 수평판 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브를 서로 연결하도록 교축방향으로 다수 형성된 연결봉;를 포함하여 구성된 U형 강재거더를 제작하고,
    상하로 관통된 원추형 중공부가 교축방향으로 다수 이격되어 형성된 프리캐스트 콘크리트 바닥판을, 상기 중공부가 상기 U형 강재거더의 내측 공간 상부에 위치하도록 U형 강재거더의 상부에 설치하고,
    상기 한 쌍의 웨브 및 수평판으로 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간 및 상기 콘크리트 바닥판에 형성된 중공부에 채움 콘크리트를 일체로 타설하는 단계를 포함하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량의 시공방법.
  8. 고성능강으로 이루어진 하부플랜지; 상기 하부플랜지 양측으로부터 상향으로 일체로 형성된 한 쌍의 웨브; 상기 한 쌍의 웨브 상단으로부터 각각 외측으로 일체로 형성된 상부플랜지; 상기 한 쌍의 웨브 내측으로 소정 높이에 형성된 수평판; 및 상기 수평판 상부에 위치하며 상기 한 쌍의 웨브를 서로 연결하도록 교축방향으로 다수 형성된 연결봉;를 포함하여 구성된 U형 강재거더를 제작하고,
    상기 한 쌍의 웨브 및 수평판으로 형성된 U형 강재거더의 내측 상부 공간과 상기 U형 강재거더의 상부플랜지 상부로 원추형 돌출부가 교축방향으로 다수 이격되어 돌출 형성되도록 채움 콘크리트를 일체로 타설하여 강합성 거더를 제작하고,
    상기 강합성 거더 상부에 콘크리트를 타설하여 상기 원추형 돌출부와 합성되도록 콘크리트 바닥판을 형성하는 단계를 포함하는 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량의 시공방법.
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