KR100977855B1

KR100977855B1 - Ｐｓｓ 거더

Info

Publication number: KR100977855B1
Application number: KR1020090094518A
Authority: KR
Inventors: 박용민; 박재만; 황철성
Original assignee: 박용민; 박재만; 황철성; 신특수건설(주)
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2010-08-25

Abstract

본 발명은, 형강구조체의 양측부보다 상대적으로 처짐량이 큰 형강구조체의 중심부에 솟음량(캠버량)을 줄 수 있는 PSS 거더에 관한 것이다.

PSS 거더, 캠버, 솟음

Description

ＰＳＳ 거더{Prestressed steel girder}

본 발명은 형강구조체의 양측부보다 상대적으로 처짐량이 큰 형강구조체의 중심부에 솟음량(캠버량)을 줄 수 있는 PSS 거더에 관한 것이다.

종래, 한국등록실용 제375142호(이하, 종래기술이라 함)에는 프리플렉스 보 방식으로 구조용 빔에 프리스트레스를 효율적으로 도입시키면서도, 정착장치를 지압지지방식으로 설치할 수 있도록 하여 보다 안전하게 프리스트레스를 도입시킬 수 있으며, 뒤틀림강성을 용이하게 충분히 확보할 수 있는 프리스트레스 도입용 긴장장치가 설치된 구조용 빔, 그 설치구조에 관해 공지되어 있다.

하지만, 상기 종래기술은, 구조용 빔, 즉 형강구조체의 캠버량(솟음량)을 위한 긴장재의 중심부가 하부로 처져있는 아치형이었으므로, 상기 형강구조체의 양측부보다 상대적으로 처짐량이 큰 상기 형강구조체의 중심부에 보다 확실한 상향 모멘트를 줄 수 없었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 형강구조체의 양측부보다 상대적으로 처짐량이 큰 형강구조체의 중심부에 솟음량(캠버량)을 줄 수 있는 PSS 거더를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PSS 거더는, 제1형강; 상기 제1형강의 양측단 하부에 각각 결합되는 제2형강 및 제3형강; 상기 제2형강 및 상기 제3형강에 각각 설치되는 제1새들 및 제4새들; 상기 제1형강의 하부에 설치되되, 상기 제2형강과 상기 제3형강 사이에 배치되는 제2새들 및 제3새들; 상기 제1새들과 상기 제2새들을 연결하는 제1긴장재; 상기 제2새들과 상기 제3새들을 연결하는 제2긴장재; 상기 제3새들과 상기 제4새들을 연결하는 제3긴장재을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 PSS 거더에서, 상기 제1형강 및 상기 제2형강, 그리고 상기 제3형강은, 상부플랜지와 하부플랜지 그리고 상기 상부플랜지와 상기 하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되는 I형강으로 이루어진다.

이러한 구성에 의하면, 형강의 중심부에 배치되는 긴장수단의 위치를 상기 형강의 양측단에 배치되는 긴장수단의 위치보다 높도록 구성할 수 있으므로, 형강의 양측단보다 상대적으로 처짐량이 큰 상기 형강의 중심부에 솟음량(캠버량)을 줄 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 PSS 거더에 의하면, 다음과 같은 이점이 있다.

본 발명은, 형강구조체의 중심부에 배치되는 긴장수단, 즉 긴장재의 위치를 상기 형강구조체의 양측단에 각각 배치되는 긴장수단의 위치보다 높도록 구성된다.

따라서, 형강구조체의 양측단보다 상대적으로 처짐량이 큰 상기 형강구조체의 중심부에 보다 확실한 상향 모멘트, 즉 솟음량(캠버량)을 줄 수 있으므로, 경간(徑間)을 대폭 증대시킬 수 있고, 휨 변형(특히, 하부처짐)에 의한 균열을 방지할 수 있다.

또한, 시공 후에도 긴장이 필요한 각각의 긴장선을 재긴장시킬 수 있으므로, 유지보수를 매우 용이하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 PSS 거더(Prestressed steel girder)는, 제1형강(200)과, 상기 제1형강(200)의 양측단 하부에 각각 결합되는 제2형강(300) 및 제3형강(400)과, 상기 제2형강(300) 및 상기 제3형강(400)에 각각 설치되는 제1새들(510) 및 제4새들(540)과, 상기 제1형강(200)의 하부에 설치되되, 상기 제2형강(300)과 상기 제3형강(400) 사이에 배치되는 제2새들(520) 및 제3새들(530)과, 상기 제1새들(510)과 상기 제2새들(520)을 연결하는 제1긴장재(610a)(610b)과, 상기 제2새들(520)과 상기 제3새들(530)을 연결하는 제2긴장재(620)과, 상기 제3새들(530)과 상기 제4새들(540)을 연결하는 제3긴장재(630a)(630b)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제1형강(200) 및 상기 제2형강(300), 그리고 상기 제3형강(400)은, 상부플랜지(210)(310)(410)와 하부플랜지(220)(320)(420) 그리고 상기 상부플랜지(210)(310)(410)와 상기 하부플랜지(220)(320)(420)를 연결하는 웨브(230)(330)(430)로 구성되는 I형강으로 이루어진다.

상기 제1형강(200)의 하부플랜지(220) 중 좌측과 우측의 하면에는 다수의 관통공이 형성된다.

한편, 상기 제2형강(300)의 상부플랜지(310)에는 상기 제1형강(200)의 하부플랜지(220) 중 좌측 하면에 형성되는 관통공과 연통되는 다수의 관통공이 형성된다.

한편, 상기 제3형강(400)의 상부플랜지(410)에는 상기 제1형강(200)의 하부 플랜지(220) 중 우측 하면에 형성되는 관통공과 연통되는 다수의 관통공이 형성된다.

상기 제1형강(200)의 하부플랜지(220) 중, 좌측 하면에는 제2형강(300) 상부플랜지(310)의 상면이 맞닿도록 배치하고, 우측 하면에는 제3형강(400) 상부플랜지(410)의 상단면이 맞닿도록 배치한다.

이때, 상기 제1형강(200)의 하부플랜지(220) 중 좌측과 우측에 형성되는 관통공과, 상기 제2형강(300)의 상부플랜지(310)에 형성되는 관통공 및 상기 제3형강(400)의 상부플랜지(410)에 형성되는 관통공이 서로 연통되도록 배치시킨다.

그리고, 볼트와 너트 등으로 구성되는 결합수단(700)을 상기 관통공에 삽입하여 체결한다.

따라서, 제1형강(200)의 양측단 하부에는 제2형강(300)과 제3형강(400)이 각각 결합된다.

제1새들(510)은 제2형강(300)의 좌측단에 설치되되, 상기 제2형강(300) 하부플랜지(320)의 상면과 웨브(330)가 이루는 모서리부에 용접되어 고정된다.

한편, 제4새들(540)은 제3형강(400)의 우측단에 설치되되, 상기 제3형강(400) 하부플랜지(420)의 상면과 웨브(430)가 이루는 모서리부에 용접되어 고정된다.

즉, 상기 제1새들(510)과 제4새들(540)은 서로 마주보도록 같은선상에 설치된다.

이때, 상기 제1새들(510)에는, 상기 제1새들(510)의 좌측과 우측을 관통하는 원형의 제1구멍a(511a)과 제1구멍b(511b)가 복수개 형성된다.

상기 제4새들(540)에는, 상기 제4새들(540)의 좌측과 우측을 관통하는 원형의 제4구멍a(541a)와 제4구멍b(541b)가 복수개 형성된다.

상기 제1구멍a(511a)와 제1구멍b(511b), 그리고 제4구멍a(541a)와 제4구멍b(541b)는, 제2형강(300) 및 제3형강(400)의 웨브(330)(430)를 기준으로 좌측과 우측에 각각 형성된다.

한편, 제2새들(520) 및 제3새들(530)은 제2형강(300)과 제3형강(400) 사이에 배치되도록, 제1형강(200) 하부플랜지(220)의 하면에 용접되어 고정된다.

상기 제2새들(520) 및 제3새들(530)은, 상기 제1새들(510) 및 제4새들(540) 보다 지면으로부터 높은 위치에 설치된다.

상기 제2새들(520)에는, 상기 제1구멍a(511a)와 제1구멍b(511b)와 같은선상에 배치되는 제2구멍a(521a)와 제2구멍b(521b)가 형성된다.

이때, 상기 제2새들(520)의 제2구멍a(521a)와 제2구멍b(521b) 사이에는 제2구멍c(521c)가 더 형성된다.

상기 제3새들(530)에는, 상기 제2새들(520)의 제2구멍(521a)(521b)(521c)과 같은선상에 배치되는 제3구멍(531a)(531b)(531c)이 형성된다.

한편, 상기 제1새들(510)의 제1구멍a(511a)와 제2새들(520)의 제2구멍 a(521a)에는 제1긴장재a(610a)가 삽입된다.

또한, 상기 제1새들(510)의 제1구멍b(511b)와 제2새들(520)의 제2구멍b(521b)에는 제1긴장재b(610b)가 삽입된다.

이처럼, 상기 제1긴장재(610a)(610b)은 상기 제1새들(510)과 제2새들(520)을 연결한다.

이때, 상기 제1긴장재(610a)(610b)의 양측 끝단은, 상기 제1구멍(511a)(511b)과 제2구멍(521a)(521b)의 외측으로 각각 돌출된다.

그리고, 상기 제1구멍(511a)(511b)과 제2구멍(521a)(521b)의 외측으로 각각 돌출된 제1긴장재(610a)(610b)의 양측 끝단은, 별도의 고정부재에 의해 상기 제1새들(510)과 제2새들(520)의 외측에 고정된다.

마찬가지로, 상기 제3새들(530)의 제3구멍a(531a)와 제4새들(540)의 제4구멍a(541a)에는 제3긴장재a(630a)가 삽입되고, 상기 제3새들(530)의 제3구멍b(531b)와 제4새들(540)의 제4구멍b(541b)에는 제3긴장재b(630b)가 삽입된다.

이처럼, 상기 제3긴장재(630a)(630b)는 상기 제3새들(530)과 제4새들(540)을 연결한다.

그리고, 상기 제3긴장재(630a)(630b)의 양측 끝단이 상기 제3구멍(531a)(531b)과 제4구멍(541a)(541b)의 외측으로 각각 돌출되어 별도에 고정부재에 의해 상기 제3새들(530)과 제4새들(540)의 외측에 고정되는 구조는, 전술한 제1긴장재(610a)(610b)가 제1새들(510)과 제2새들(520)의 외측에 고정되는 구조와 같 으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 제2새들(520)의 제2구멍c(521c)와 제3새들(530)의 제3구멍c(531c)에는 제2긴장재(620)가 삽입된다.

이때, 상기 제2긴장재(620)의 양측 끝단은, 상기 제2구멍c(521c)와 제3구멍c(531c)의 외측으로 각각 돌출된다.

그리고, 상기 제2긴장재(620)의 양측 끝단이 제2새들(520)과 제3새들(530)의 외측에 고정되는 구조는, 전술한 제1긴장재(610a)(610b)가 제1새들(510)과 제2새들(520)의 외측에 고정되는 구조와 같으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 제1긴장재(610a)(610b), 제2긴장재(620), 제3긴장재(630a)(630b)는, 강관(601)과, 상기 강관(601) 내부에 삽입되어 배치되는 다수의 PC강선(602)으로 구성된다.

한편, 본 발명 PSS 거더(100)의 시공 및 보수를 위하여, 상기 제1긴장재(610a)(610b), 제2긴장재(620), 제3긴장재(630a)(630b)를 긴장시킬 때에는, 별도의 인장장치를 이용하여, 제1긴장재(610a)(610b)와 제3긴장재(630a)(630b)를 동시에 긴장시키고, 제2긴장재(620)는 따로 긴장시킨다.

즉, 상기 제1새들(510)의 좌측단면에 돌출되는 제1긴장재(610a)(610b)와, 제4새들(540)의 우측단면에 돌출되는 제3긴장재(630a)(630b)의 끝단에는 별도의 인장 장치를 연결하여, 상기 제1긴장재(610a)(610b)와 제3긴장재(630a)(630b)를 긴장시킨다.

한편, 상기 제2새들(520)의 좌측단면과 제3새들(530)의 우측단면에 각각 돌출되는 제2긴장재(620)의 끝단도 상기 제1긴장재(610a)(610b) 및 제3긴장재(630a)(630b)와 마찬가지로, 별도의 인장장치를 연결함으로써, 상기 제2긴장재(620)를 긴장시킨다.

한편, 상기와 같이 구성된, 본 발명의 PSS 거더(100)를 교각에 설치할 때에는 상기 PSS 거더(100)와 교각의 충돌에 의하여 심각한 손상 및 낙교사고를 방지하도록, 본 출원인이 선출원한 한국공개특허 제2003-75361호에 공지된 "내진보강용 합성교좌장치"를 이용하여 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 의한, 본 발명 PSS 거더(100)는 형강구조체(제1형강(200)의 양측단 하부에 제2형강(300) 및 제3형강(400)이 각각 결합된 구조체)의 중심부에 배치되는 긴장수단, 즉 제2긴장재(620)의 위치가 상기 제2새들(520)의 외측으로 돌출되는 제1긴장재(610a)(610b) 및 상기 제3새들(530)의 외측으로 돌출되는 제3긴장재(630a)(630b)의 위치와 같거나 높도록 배치된다.

한편, 본 발명의 PSS 거더(100)를 교각에 설치할 때에는, 상기 교각에 배치되는 상기 PSS 거더(100)의 양측, 즉 제2형강(300) 및 제3형강(400)에 콘크리트를 타설할 수 있도록, 상기 제2형강(300)과 제3형강(400)에 별도의 콘크리트 타설부를 형성하여, 상기 타설부에 콘크리트를 타설한다.

이에 따라, 교각에 PSS 거더(100)가 설치됨에 있어, 상기 PSS 거더(100) 양측의 중량이 중심부의 중량보다 더 크기 때문에, 상기 PSS 거더(100)가 흔들리거나(출렁거림 등) 변형되는 것을 최소화시킬 수 있으므로, PSS 거더(100)를 교각에 안정적으로 설치할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명은, 슬래브의 처짐량을 방지하고 휨 변형에 의한 균열이 발생하지 않도록, 신설 교량 및 기존 교량에 적용되는 것이 적합하다.

도 1은 본 발명 PSS 거더의 사시도.

도 2는 본 발명 PSS 거더의 분리사시도.

도 3은 본 발명 PSS 거더의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : PSS 거더 200 : 제1형강

210,310,410 : 상부플랜지 220,320,420 : 하부플랜지

230,330,430 : 웨브 300 : 제2형강

400 : 제3형강 510 : 제1새들

511a : 제1구멍a 511b : 제1구멍b 520 : 제2새들

521a : 제2구멍a 521b : 제2구멍b 521c : 제2구멍c

530 : 제3새들 531a : 제3구멍a 532b : 제3구멍b

533c : 제3구멍c 540 : 제4새들 541a : 제4새들a

542b : 제4새들b 601 : 강관 602 : PC강선

610a : 제1긴장재a 610b : 제1긴장재b 620 : 제2긴장재

630a : 제3긴장재a 630b : 제3긴장재b 700 : 결합수단

Claims

제1형강;

상기 제1형강의 양측단 하부에 각각 결합되는 제2형강 및 제3형강;

상기 제2형강 및 상기 제3형강에 각각 설치되는 제1새들 및 제4새들;

상기 제1형강의 하부에 설치되되, 상기 제2형강과 상기 제3형강 사이에 배치되는 제2새들 및 제3새들;

상기 제1새들과 상기 제2새들을 연결하는 제1긴장재;

상기 제2새들과 상기 제3새들을 연결하는 제2긴장재;

상기 제3새들과 상기 제4새들을 연결하는 제3긴장재를 포함하는 PSS 거더.
제 1항에 있어서,

상기 제1형강 및 상기 제2형강, 그리고 상기 제3형강은,

상부플랜지와 하부플랜지 그리고 상기 상부플랜지와 상기 하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되는 I형강으로 이루어지는 PSS 거더.