KR100960386B1

KR100960386B1 - 거더 합성형 바닥판 패널

Info

Publication number: KR100960386B1
Application number: KR1020070133954A
Authority: KR
Inventors: 이종관; 황민오; 김진국; 이필구
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 삼표이앤씨 주식회사
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2010-05-28
Also published as: KR20090066435A

Abstract

거더와 바닥 패널을 공장에서 일체로 합성하여 주거더의 합리화 및 현장 시공중 안정성을 확보할 수 있는 거더 합성형 바닥판 패널을 제공한다. 거더 합성형 바닥판 패널은 기 설정된 형상을 갖고 길이방향으로 신장되는 거더, 및 거더의 상면에 배치되며, 거더의 상면과 일체로 합성되는 바닥 패널을 포함하며, 바닥 패널은 거더의 길이방향과 같은 방향으로 배치되는 복수개의 래티스 거더를 갖는다.

거더, 바닥 패널, 바닥판 패널, 래티스 거더

Description

거더 합성형 바닥판 패널{GIRDER-PANEL COMPOSITE SECTION TYPE PANEL DECK}

본 발명은 거더와 바닥판 패널이 일체로 형성되는 거더 합성형 바닥판 패널에 관한 것이다.

교량의 상판에는 현장에서 콘크리트(concrete)를 타설하여 상판을 형성하는 경우와 공장에서 미리 프리캐스트(precast) 패널을 제작하여 현장에서 상판을 형성하는 경우로 구분할 수 있다.

현장에서 콘크리트를 타설하는 경우 현장에서 거푸집을 제작하고 철근을 배치하여 콘크리트를 타설해야 한다.

프리캐스트 패널은 현장에서 거푸집 제작 및 철근 배치, 콘크리트 타설 등의 공정을 줄일 수 있기 때문에 상판의 교체 보수시 공사기간을 대폭 단축할 수 있다.

이러한 이유로, 최근에는 프리캐스트 패널을 사용하는 추세이다.

상기한 바와 같이 프리캐스트 패널은 공장에서 제작시 교량의 구조나 작업 조건 등 현장의 상황에 맞도록 교량의 축방향 및 폭 방향에 대응되는 크기로 분할되어 제작된다.

이렇게 분할 제작된 프리캐스트 패널들은 현장에서 해당되는 위치에 배치되 고 교량의 축방향 및 폭 방향에 각각 연결되어 일체로 형성한다. 프리캐스트 패널의 교량 폭 방향의 접속은 프리캐스트 패널에 매설되는 철근들을 별도의 철근 배근 공정 및 연결 공정등을 추가하여 접속하는 것에 의해 이루어진다.

거더와 바닥 패널을 공장에서 일체로 합성하여 주거더의 합리화 및 현장 시공중 안정성을 확보할 수 있는 거더 합성형 바닥판 패널을 제공한다.

거더 합성형 바닥판 패널은 기 설정된 형상을 갖고 길이방향으로 신장되는 거더, 및 거더의 상면에 배치되며, 거더의 상면과 일체로 합성되는 바닥 패널을 포함하며, 바닥 패널은 거더의 길이방향과 같은 방향으로 배치되는 복수개의 래티스 거더를 갖는다.

거더는 I형상의 강거더로 이루어질 수 있다. 거더는 바닥 패널과 일체로 합성되는 상부재, 기 설정된 간격을 두고 상부재와 이격 배치되는 하부재, 상부재와 하부재를 연결하는 복부재를 포함할 수 있다.

바닥 패널은 상부재의 상면 폭 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 상부재의 상면에는 기 설정된 간격으로 복수개의 전단 연결부재가 결합될 수 있다. 복수개의 전단 연결부재는 바닥 패널의 폭방향 중심 위치에 대응되어 결합되며, 상부재의 상면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.

래티스 거더는 바닥 패널의 상면으로부터 상측으로 기 설정된 간격을 두고 이격되며, 바닥 패널의 길이방향으로 배치되는 복수개의 상부근, 바닥 패널에 내장되며, 상부근의 배치방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수개의 하부근, 상부근과 하부근을 각각 연결하며, 상부근과 하부근의 배치방향을 따라 기 설정된 형상으로 반복 굴곡되는 형상을 갖는 복수개의 복부근을 포함하며, 상부근과 하부근 및 복부근이 서로 연결되는 형상에서 하부근과 복부근의 일부가 바닥 패널에 콘크리트 타설에 의해 매설될 수 있다.

하부근은 2개가 1조로 이루어지며, 상부근을 사이에 두고 기 설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 복부근은 2개가 1조로 이루어지며, 상부근과 하부근 및 복부근은 바닥 패널의 길이방향 양단부 내측에 배치될 수 있다.

거더 합성형 바닥판 패널은 공장에서 바닥 패널과 거더를 미리 합성하여 현장에서 시공함으로써 시공단계에서부터 바닥 패널과 거더의 합성을 통해 주거더의 단면 합리화가 가능하다.

또한, 바닥판 콘크리트의 거푸집을 대체할 수 있다.

또한, 시공단계에서 압축을 받는 거더의 상부에 대한 보강 효과로 구조 안정성 확보가 가능하다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널의 결합관계를 도 시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 단면선에 따른 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널은 거더(10), 바닥 패널(20)을 포함한다.

거더(10)는 기 설정된 형상을 갖고 길이방향으로 신장된다. 거더(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 I 형상의 강거더로 이루어진다. 필요한 경우 거더(10)는 I자 형의 각형 거더로 형성할 수 있으며, 콘크리트 거더로도 형성할 수 있다.

거더(10)는 바닥 패널(20)과 일체로 합성되는 상부재(12), 기 설정된 간격을 두고 상부재(12)와 이격 배치되는 하부재(14), 상부재(12)와 하부재(14)를 연결하는 복부재(16)를 포함한다.

상부재(12)의 폭방향 길이는 하부재(14)의 폭방향 길이보다 짧게 형성한다.

일반적으로 강합성 교량은 시공단계에서의 하중을 지지하기 위해 필요이상으로 큰 강거더 상부 플랜지를 필요로 한다. 따라서 합성 후 거동시에는 상부 플랜지가 크게 역할을 하지 못한다는 단점을 가지고 있다.

본 발명의 실시예에서는 거더(10)와 래티스거더를 갖는 바닥 패널(20)의 일체 형성을 통해 거더(10)의 상부재(12) 폭을 축소시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 시공단계에서 거더(10)와 래티스 거더를 갖는 바닥 패널(20)을 미리 합성시키고 바닥판 패널 하중을 합성단면이 받도록 하여 거더(10)의 상부재(12) 폭을 합리화 되도록 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널은 한 개의 거더(10)에 한 개의 바닥 패널(20)이 결합되는 것이다. 이러한 경우, 바닥 패 널(20)은 거더(10)의 상부재(12)의 상면 폭 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치된다.

상부재(12)의 상면에는 기 설정된 간격으로 복수개의 전단 연결부재(18)가 결합된다. 복수개의 전단 연결부재(18)는 스터드 형으로 거더(10)에 결합된다. 복수개의 전단 연결부재(18)는 바닥 패널(20)의 폭방향 중심 위치에 대응되어 결합되며, 상부재(12)의 상면 전체에 걸쳐 형성된다.

복수개의 전단 연결부재(18)를 매개로 거더(10)와 바닥 패널(20)은 콘크리트를 통해 일체로 합성되어 단면 복합구조를 형성한다.

바닥 패널(20)은 거더(10)의 상부재(12) 상면에 배치된다. 바닥 패널(20)은 거더(10)의 길이방향과 같은 방향으로 배치되는 복수개의 래티스 거더를 갖는다.

바닥 패널(20)에는 필요한 경우 바닥 패널(20)의 휨을 방지할 수 있도록 주철근이 배치될 수 있다.

일반적으로, 바닥 패널은 교축직각 방향으로 시공하중에 대해 휨을 지지하도록 설계가 된다. 이 경우 주거더와의 합성은 고려되지 않는다. 본 발명의 실시예는 거더(10)와 바닥 패널(20)을 시공단계에서부터 일체로 합성하여 주거더의 합리화 뿐만 아니라 시공중 안정성까지 확보가 가능하다.

래티스 거더는 상부근(24), 하부근(26), 복부근(28)을 포함하며, 상부근(24)과 하부근(26) 및 복부근(28)이 서로 연결되는 형상에서 하부근(26)과 복부근(28)의 일부가 바닥 패널(20)에 콘크리트 타설에 의해 매설된다.

상부근(24)은 바닥 패널(20)의 상면으로부터 상측으로 기 설정된 간격을 두 고 이격되며, 바닥 패널(20)의 길이방향으로 배치된다. 상부근(24)은 복수개로 형성된다.

하부근(26)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 바닥 패널(20)에 내장되며, 상부근(24)의 배치방향과 나란한 방향으로 배치된다. 하부근(26)은 복수개로 형성된다. 하부근(26)은 2개가 1조로 이루어지며, 상부근(24)을 사이에 두고 기 설정된 간격으로 이격 배치된다.

복부근(28)은 상부근(24)과 하부근(26)을 각각 연결하며, 상부근(24)과 하부근(26)의 배치방향을 따라 기 설정된 형상으로 반복 굴곡되는 형상을 갖는다. 복부근(28)은 복수개로 형성된다. 복부근(28)은 2개가 1조로 이루어지며, 상부근(24)과 하부근(26) 및 복부근(28)은 바닥 패널(20)의 길이방향 양단부 내측에 배치된다.

상기한 바와 같이 래티스 거더를 사용하는 바닥 패널(20)은 바닥판 패널 성형시 두께를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 래티스 거더가 철근 스페이서 기능을 하기 때문에 시공이 편리하여 재래식 거푸집 타설 방식과 비교하여 경제 우위성을 갖는다.

그리고 거더(10)와 바닥 패널(20)을 공장에서 미리 합성하여 현장으로 이송함으로써 본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널을 교량에 설치시 현장에서는 거더(10)와 바닥 패널(20)을 별도로 합성할 필요가 없다. 따라서, 현장에서의 작업 공정을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널은 교량의 시공단계에서 거더(10)와 바닥 패널(20)이 합성단면을 구성하도록 하여 거푸집 기능 뿐만 아니라 시공중 거더(10)와의 합성을 통해 좌굴 안정성과 휨성능 향상이 가능하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 시공 방법은 다음과 같다.

먼저, 거더(10)를 설치한다. 이어서, 바닥 패널(20)이 형성될 위치에 거푸집(30)을 설치하고, 거푸집 지지용 까치발(32)을 설치하여 거푸집(30)을 지지한다. 그리고 래티스 거더와 콘크리트의 합성으로 구성된 바닥 패널(20)을 형성한다. 이때, 래티스 거더가 거더(10)의 종방향과 같은 방향이 되도록 거더(10) 위에 배치한다.

이러한 상태에서 거더(10)의 전단 연결부재(18)를 매개로 하여 거더(10)와 바닥 패널(20)은 일체로 합성된다.

거더(10)와 바닥 패널(20)이 합성된 상태에서 바닥 패널(20)의 상측에 캔틸레버부 거푸집을 설치한다. 그리고 바닥판 콘크리트를 타설한다. 거더(10)와 래티스 거더를 갖는 바닥 패널(20)의 일체 합성을 통해 거더(10)의 합리화를 이루며 바닥판 패널 거푸집 설치의 최소화가 가능하다.

상기한 바와 같이 래티스 거더와 콘크리트의 합성으로 구성된 바닥 패널(20)은 래티스 거더가 거더(10)의 종방향과 같은 방향이 되도록 거더(10) 위에 배치하고 교축 직각 방향에 대해서는 콘크리트 패널만으로도 시공하중을 지지하도록 설계를 할 수 있다. 따라서, 현장 타설 바닥판 패널 하중 등의 하중을 거더(10)와 바닥 패널(20)이 함께 지지하게 되기 때문에 거더(10)의 효율적인 설계도 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거더 합성형 바닥판 패널의 결합관계를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 단면선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 거더 18 ; 전단 연결부재

20 ; 바닥 패널 24 ; 상부근

26 ; 하부근 28 ; 복부근

Claims

기 설정된 형상을 갖고 길이방향으로 신장되는 거더, 및

상기 거더의 상면에 배치되며, 상기 거더의 상면과 일체로 합성되는 바닥 패널

을 포함하고,

상기 바닥 패널은 복수개의 래티스 거더를 가지며,

상기 래티스 거더는 상기 바닥 패널의 상측에서 상기 거더의 길이방향과 같은 방향으로 배치되어 적어도 일부분이 상기 바닥 패널에 매설되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제1항에 있어서,

상기 거더는 I형상의 강거더로 이루어지는 거더 합성형 바닥판 패널.
제2항에 있어서,

상기 거더는

상기 바닥 패널과 일체로 합성되는 상부재;

기 설정된 간격을 두고 상기 상부재와 이격 배치되는 하부재;

상기 상부재와 상기 하부재를 연결하는 복부재를 포함하는 거더 합성형 바닥판 패널.
제3항에 있어서,

상기 바닥 패널은 상기 상부재의 상면 폭 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제4항에 있어서,

상기 상부재의 상면에는 기 설정된 간격으로 복수개의 전단 연결부재가 결합되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제5항에 있어서,

상기 복수개의 전단 연결부재는 상기 바닥 패널의 폭방향 중심 위치에 대응되어 결합되며, 상기 상부재의 상면 전체에 걸쳐 형성되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제1항에 있어서,

상기 래티스 거더는

상기 바닥 패널의 상면으로부터 상측으로 기 설정된 간격을 두고 이격되며, 상기 바닥 패널의 길이방향으로 배치되는 복수개의 상부근;

상기 바닥 패널에 내장되며, 상기 상부근의 배치방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수개의 하부근;

상기 상부근과 상기 하부근을 각각 연결하며, 상기 상부근과 상기 하부근의 배치방향을 따라 기 설정된 형상으로 반복 굴곡되는 형상을 갖는 복수개의 복부근 을 포함하며,

상기 상부근과 하부근 및 복부근이 서로 연결되는 형상에서 상기 하부근과 상기 복부근의 일부가 상기 바닥 패널에 콘크리트 타설에 의해 매설되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제7항에 있어서,

상기 하부근은 2개가 1조로 이루어지며, 상기 상부근을 사이에 두고 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 거더 합성형 바닥판 패널.
제7항에 있어서,

상기 복부근은 2개가 1조로 이루어지는 거더 합성형 바닥판 패널.
제7항에 있어서,

상기 상부근과 상기 하부근 및 상기 복부근은 상기 바닥 패널의 길이방향 양단부 내측에 배치되는 거더 합성형 바닥판 패널.