KR101026118B1 - 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상현재를 복수의 'I'자형 또는 'U'자형으로 상부가 개방되는 개단면으로 구성하면서 내부의 장착공에 횡방향 철근을 결합하고, 내부지점부 구간의 상현재 단부에 리브를 설치하면서 콘크리트가 충진되도록 한 후, 강재를 긴장시켜 인장단면력이 작용되도록 하여 축방향력 및 2차 모멘트에 대한 강도 및 강성을 효율적으로 증대시킬 수 있는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법{Truss structure with high bearing capacity against secondary moment at inner supports and construction method of truss bridge using it}

본 발명은, 지점부에 발생하는 이차 모멘트에 대해 내하력을 향상시킨 개단면 상현재를 갖는 트러스교에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상현재를 복수의 'I'자형 또는 'U'자형으로 상부가 개방되는 개단면으로 구성하면서 상현재를 바닥판 상연부까지 연장함으로써 상현재의 높이를 증가시켜 단면적과 단면 2차 모멘트를 증가시킴과 동시에 내부의 장착공에 횡방향 철근을 결합하고, 내부지점 구간의 상현재 양측 단부에 정착판과 정착리브를 설치하면서 쉬스관을 설치하고, 콘크리트를 충진 및 양생한 후, 쉬스관에 강재를 결합하여 긴장함으로써, 압축단면력을 도입하여 축방향력 및 2차 모멘트에 대한 강도 및 강성을 효율적으로 증대시킬 수 있는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 트러스교는50 ~ 200M까지 중.장지간에 폭넓게 적용되며, 각 부재가 주로 축방향 단면력에 저항하는 구조 특성상 단면효율이 높은 교량으로, 트러스구조물의 측면이 상당부분 개방되어 있으므로 바람에 대한 투영단면이 적어 내풍 안정성 및 미관이 뛰어나므로 다른 형식의 교량에 비해 우수한 장점이 있다.

그러나 상기 트러스구조물을 구성하는 상.하현재, 사재 및 수직재의 제작시, 판재를 제단하고, 용접하여 사각의 박스단면을 구성하고, 박스단면 내부에 국부좌굴을 방지하기 위한 보강판의 용접 및 설치하는 작업과정이 복잡하여 제작이 어려울 뿐만 아니라 상.하현재, 사재 및 수직재와 만나는 절점부 거셋플레이트는 피로에 취약한 단점이 있으며, 사재 단부의 복잡한 가공 등으로 공기가 늘어나 경제성이 떨어지므르 구조적으로 우수한 트러스교의 장점을 살리지 못하는 실정이다.

더욱이 트러스구조물은 이론상 각 절점에서 모든 부재가 힌지연결되어 트러스부재에 모멘트가 발생하지 않고 오직 축방향의 단면력만을 전달하는 것으로 가정하나, 절점부에 볼조인트를 적용하는 경우를 제외한 대부분의 실제 트러스구조물은 절점에 연결되는 모든 부재가 강결연결되어 축방향 단면력 외에 2차 모멘트라 불리는 골조 모멘트가 발생하게 된다. 트러스교의 경우 단부지점과 내부지점 사이의 지간 중앙부는 2차 모멘트에 의해 부재에 발생하는 휨응력이 축방향 단면력에 의해 부재에 발생하는 응력에 비해 미미하므로 부재 설계시, 2차 모멘트의 영향을 무시하고 힌지 절점을 갖는 트러스로 가정하여 설계할 수 있으나, 내부지점부의 경우는 2차 모멘트에 의해 발생하는 휨응력이 축방향 단면력에 의해 부재에 발생하는 응력에 상응하거나 이를 상회하는 경우도 있어 2차 모멘트가 부재 설계시 매우 중요한 설계단면력이 된다.

또한, 내부지점 사이의 지간 중앙부 트러스 부재에 발생하는 2차 모멘트는 지간장이 증가할 수록 그 크기가 현저하게 증가해 트러스교의 장경간 적용을 어렵게 하며 트러스 부재 단면을 비대하게 하거나 지점부 격벽을 설치해야 하는 등 비경제적인 설계를 초래하는 문제점이 있었다.

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 하현재와 사재 및 수직재는 파이프 단면을 적용하여 구조효율성과 미관을 증진시키고 바닥판과 합성되는 상현재에 대해서는 상부가 개방되는 개단면 상현재를 구성하여 상현재와 연결되는 사재 단부의 제단 및 용접을 용이하게 함으로써 트러스구조물의 제작 효율성을 향상시킴과 아울러 개단면 상현재의 높이를 바닥판 상연까지 증가시키고 바닥판을 형성하는 콘크리트 타설 전, 상현재 내부에 콘크리트를 충진하여 합성단면을 적용함으로써 상현재의 축방향 단면력의 저항능력과 관련된 단면적, 2차 모멘트의 저항능력과 관련된 단면 2차 모멘트를 증가시킬 뿐만 아니라 바닥판을 형성하는 콘크리트 타설 전, 내부지점부 개단면 상현재 내부에 쉬스관을 설치하고 강재를 결합하여 긴장함으로써 사하중에 의해 개단면 상현재에 발생하는 인장단면력 및 2차 모멘트에 대한 저항능력을 획기적으로 개선할 수 있는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 2차 모멘트의 영향이 거의 없이 압축단면력에 저항하는 지간 중앙부 구간의 개단면 상현재는 강재와 콘크리트의 합성으로 외력에 의해 발생하는 압축단면력에 저항하도록 하고, 2차 모멘트 및 인장단면력이 큰 내부지점 구간의 개단면 상현재는 바닥판 콘크리트 타설 전, 강재와 콘크리트 합성단면을 구성하고, 긴장에 의해 압축력을 도입함으로써 사하중과 외력에 의해 상현재에 발생하는 인장단면력을 상쇄하고 내부지점구간의 개단면 상현재에 발생하는 2차 모멘트는 단면 2차 모멘트가 크게 증가한 합성단면으로 저항하게 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바닥판 콘크리트 타설 전, 개단면 상현재의 장착공에 횡방향 철근을 결합하고 콘크리트를 충진하여 구성하고, 바닥판 타설시 개단면 상현재의 장착공에서 돌출된 횡방향 철근을 바닥판의 횡방향 철근과 이음으로써 개단면상현재와 바닥판을 일체로 형성하므로 구조 효율성이 우수하면서 작업성이 뛰어난 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물은,

길이방향으로 연결고정되는 다수의 하현재와;

상기 하현재에 연결고정되는 사재와;

상기 하현재에 연결고정되는 수직재와;

상기 사재 및 수직재에 연결고정되면서 바닥판 상연까지 연장되어 바닥판을 형성하는 콘크리트 타설 전, 내부에 콘크리트가 충진되도록 상부가 개방되는 개단면 상현재를 포함하는 트러스구조물과;

상기 트러스구조물이 양측의 단부지점과 단부지점 사이의 각 내부지점에 안착될 때, 상기 내부지점 구간의 개단면 상현재에 강재 긴장을 위한 정착판과 2차 모멘트에 대한 저항 성능을 향상시키도록 보강판을 설치하는 보강부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물의 제작방법은,

양측의 단부지점과 상기 단부지점 사이의 각 내부지점에 안착되는 트러스구조물 중, 상기 단부지점과 내부지점 사이의 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점 사이의 지간 중앙부 구간의 하현재에 정착판과 보강판을 설치하고, 상기 정착판의 정착공에 강재를 결합하여 1차 긴장하는 하부긴장부를 형성단계와;

상기 내부지점 구간의 하현재에 충진부의 지지판을 설치하고, 상기 지지판 내측에 위치하는 하현재에 관통공을 형성하는 단계와;

상기 트러스구조물 중, 사재와 수직재에 고정되는 하부판에 한 쌍의 수직판을 고정하고, 상기 수직판의 장착공에 바닥판 횡방향 철근을 결합하여 개단면 상현재를 형성하는 단계와;

상기 트러스구조물 중, 내부지점 구간의 개단면 상현재의 양단에 정착판을 설치하고, 상기 수직판에 보강판을 설치하며, 상기 정착판의 정착공에 쉬스관을 결합하여 보강부를 형성하는 단계와;

상기 보강부와 상기 보강부 양측으로 블럭아웃구간이 형성되도록 개단면 상현재 내부에 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 상기 블럭아웃구간을 통해 쉬스관에 강재를 결합하여 1차 긴장하는 단계와;

상기 하부긴장부와 충진부를 포함하는 다수의 하현재를 절점지지부에 안착시켜 연결고정하는 단계와;

상기 충진부의 관통공으로 콘크리트를 충전 및 양생하는 단계와;

상기 절점지지부에 안착된 하현재에 수직재를 연결고정하는 단계와;

상기 하현재 상면에 사재를 연결고정하는 단계와;

상기 수직재와 사재에 개단면 상현재를 안착고정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상부가 개방되는 개단면 상현재를 구성하여 사재 단부의 제단 및 용접이 용이하므로 트러스구조물의 제작 효율성을 향상시킴과 아울러 개단면 상현재의 장착공에 횡방향 철근을 설치하여 개단면 상현재와 바닥판을 일체로 형성하므로 시공성이 개선되며 지점부 상현재 및 바닥판에 교축방향의 긴장력을 도입하여 교축방향으로 발생하는 인장단면력에 의한 횡방향균열을 방지하고, 구조 효율성이 우수하여 교량의 수명을 연장시킴은 물론 작업성이 뛰어나기 때문에 공기를 단축시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 트러스구조물 중 2차 모멘트의 영향이 미미한 지간 중앙부 구간의 개단면 상현재는 압축단면력에 저항하는 강재와 콘크리트의 단순한 합성으로 외력에 저항하도록 하고, 2차 모멘트 및 인장단면력이 큰 내부지점 구간의 개단면 상현재 상단에 보강판을 배치하여 2차 모멘트에 대한 저항 성능을 향상시키므로 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 2차 모멘트 및 인장단면력이 큰 내부지점 구간의 개단면 상현재에 설치된 강재를 긴장시켜 상현재에 발생하는 인장단면력에 대한 내하력을 향상시키고, 내부지점 구간의 하현재 및 개단면 상현재에 콘크리트를 충진하여 압축단면력에 대한 저항성을 향상시킴과 아울러 압축단면력을 강재와 콘크리트가 분담하여 강재를 절감함으로 경제적인 시공이 가능하도록 하는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 분리사시도
도 2는 도 1의 측면구성도
도 3은 도 1의 정단면도
도 4는 본 발명의 설치상태 측단면도
도 5 내지 도 8은 본 발명 트러스구조물을 이용한 트러스교의 시공과정도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 분리사시도이고, 도 2는 도 1의 측면구성도이며, 도 3은 도 1의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 설치상태 측단면도이다.

본 발명 트러스구조물(100)은, 길이방향으로 연결고정되는 다수의 하현재(110)가 구비되고, 상기 하현재(110)에 연결고정되는 사재(120)가 구비되며, 상기 하현재(110)에 연결고정되는 수직재(130)가 구비되고, 상기 사재(120) 및 수직재(130)에 연결고정되면서 바닥판 상연까지 연장되어 바닥판을 형성하는 콘크리트 타설 전, 내부에 콘크리트가 충진되도록 상부가 개방되는 개단면 상현재(140)를 포함하는 트러스구조물(100)이 구성되며, 상기 트러스구조물(100)이 양측의 단부지점(210)(210') 및 단부지점(210)(210') 사이의 각 내부지점(220)에 안착될 때, 상기 내부지점(220) 구간의 개단면 상현재(140)에 강재(152) 긴장을 위한 정착판(151)과 2차 모멘트에 대한 저항 성능을 향상시키도록 보강판(154)을 설치하는 보강부(150)를 더 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 개단면 상현재(140)는, 상기 사재(120) 및 수직재(130)에 연결고정되는 하부판(141)이 구비되고, 상기 하부판(141)에 일정간격 이격되게 수직으로 고정되는 한 쌍의 수직판(142)(142')이 구비되며, 상기 수직판(142)(142') 내부에 관통되는 다수의 장착공(143)이 구비되고, 상기 각 장착공(143)에 결합되는 횡방향 철근(144)을 포함하여 구비된다.

상기 개단면 상현재(140)의 횡방향 철근(144)을 연결하는 연결부재(145)를 더 포함하며, 상기 연결부재(145)는, 커플러에 의한 기계이음, 겹이음 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 수직판(142)(142') 측면에 돌출되어 거푸집이 안착되는 안착편(142a)을 더 포함하여 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강부(150)는, 상기 내부지점(220) 구간의 트러스구조물(100) 개단면 상현재(140)의 수직판(142)(142')에 설치되는 정착판(151)이 구비되고, 상기 정착판(151)의 정착공(151')에 결합되는 강재(152)가 구비되며, 상기 강재(152) 외주면에 결합되어 콘크리트와의 접촉을 차단하는 쉬스관(153)이 구비되고, 상기 수직판(142)(142')에 설치되어 보강하는 보강판(154)을 포함하여 구비된다.

상기 보강판(154)은, 수직판(142)(142') 상부에서 수직판(142)(142')과 직교되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 트러스구조물(100) 중, 상기 단부지점(210)(210')과 내부지점(220) 사이의 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점(220) 사이의 지간 중앙부 구간의 트러스구조물(100) 하현재(110)에 설치되는 정착판(161)이 구비되고, 상기 정착판(161)의 정착공(161')에 결합되는 강재(162)가 구비되며, 상기 강재(162)를 긴장시켜 인장단면력에 대응되도록 하는 하부긴장부(160)가 구성되고, 상기 각 내부지점(220) 구간의 트러스구조물(100) 하현재(110)에 설치되는 지지판(171)이 구비되고, 상기 지지판(171) 내측의 하현재(110)에 관통되는 관통공(172)이 구비되며, 상기 관통공(172)을 통해 하현재(110) 내부에 콘크리트를 충진시켜 압축단면력에 대응되도록 하는 충진부(170)를 더 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교(200)는, 트러스구조물(100)을 지지하도록 양측의 단부지점(210)(210')과 상기 단부지점(210)(210') 사이에 위치하는 다수의 내부지점(220)이 구성되며, 상기 트러스구조물(100) 중, 내부지점(220) 구간의 개단면 상현재(140)에 보강부(150)를 설치하고, 상기 개단면 상현재(140)의 장착공(143)에 결합된 횡방향 철근(144)과 바닥판 횡방향 철근(231a)을 연결부재(145)로 연결한 후, 상기 바닥판 횡방향 철근(231a) 상부에 바닥판 종방향 철근(231b)을 배근하면서 쉬스관(233)을 설치하며, 상기 쉬스관(233)과 바닥판 횡.종방향 철근(231a)(231b) 및 개단면 상현재(140)가 매몰되도록 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 상기 쉬스관(233)에 강재(232)를 결합하여 긴장시키는 제1바닥판(230)이 구성되고, 상기 트러스구조물(100) 중, 단부지점(210)(210')과 내부지점(220) 사이 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점(220) 사이 지간 중앙부 구간에 형성되는 개단면 상현재(140) 상의 제1바닥판(230) 양측으로 블럭아웃구간(S')이 형성되도록 하며, 상기 개단면 상현재(140)의 횡방향 철근(144)에 바닥판 횡방향 철근(241a)을 연결부재(145)로 연결하고, 상기 바닥판 횡방향 철근(241a) 상부에 바닥판 종방향 철근(241b)을 배근하며, 상기 바닥판 종.횡방향 철근(241a)(241b) 및 개단면 상현재(140)가 매몰되도록 콘크리트를 타설 및 양생하는 제2바닥판(240)을 포함하여 구성된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제작과정 및 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 트러스교(200)가 설치되는 길이에 맞게 양측의 단부지점(210)과 단부지점(210') 사이에 다수의 내부지점(220)을 설치하고, 상기 단부지점(210)(210')과 내부지점(220)에 안착되는 트러스구조물(100)을 제작한다.

상기 트러스구조물(100)은, 일정간격으로 구비된 각 절점지지부(미도시) 상면에 하현재(110)를 안착시켜 무응력 상태에서 가조립하는데, 단부지점(210)(210')과 내부지점(220) 사이 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점(220) 사이 지간 중앙부 구간의 하현재(110) 내부에 하부긴장부(160)의 정착판(161)을 설치하고, 상기 정착판(161)의 정착공(161')에 강선 또는 강봉의 강재(162)를 결합하여 긴장시킨다.

여기서, 상기 정착판(161)을 보강리브(미도시)가 보강하고 있으므로 강재(162)의 긴장력을 유지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 내부지점(220) 구간의 하현재(110) 내부에 충진부(170)의 지지판(171)을 한 쌍으로 설치하고, 상기 한 쌍의 지지판(171) 사이에 위치하도록 하현재(110)에 관통공(172)을 충진부(170) 양단부에 한 쌍으로 형성하는데, 이는 상기 일측의 관통공(172)으로 콘크리트가 투입되고, 타측의 관통공(172)으로 토출시키면서, 콘크리트를 하현재(110) 내부의 충진부(170)에 밀실하게 충전시키기 위함이다.

상기 하부긴장부(160)와 충진부(170)가 설치된 하현재(110) 상면에 사재(120)를 가조립하며, 하현재(110)의 상면에 수직재(130)를 가조립한 후, 상기 수직재(130)와 사재(120)에 상부가 개구된 개단면 상현재(140)를 안착시키고 가조립하여 형성한다.

이때, 상기 개단면 상현재(140)는, 하부판(141)에 한 쌍의 수직판(142)(142')을 일정간격 이격되게 고정시켜 'U'자형으로 형성하고, 상기 수직판(142)(142')에 다수의 장착공(143)을 관통시킨다.

또한, 상기 내부지점(220) 구간의 개단면 상현재(140)에 보강부(150)의 정착판(151)을 설치하고, 상기 정착판(151)의 정착공(151')에 강재(152)를 결합하는데, 상기 강재(152)의 양단부가 쉬스관(153) 단부로 돌출되도록 정착공(151')에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 보강부(150)가 개단면 상현재(140)에 설치되기 전.후로 상기 한 쌍의 수직판(142)(142')의 장착공(143)에 횡방향 철근(144)을 결합한 후, 상기 보강부(150)와 상기 보강부(150) 양측으로 블럭아웃구간(S)이 형성되도록 개단면 상현재(140) 내부에 콘크리트를 타설하여 양생시키며, 상기 콘크리트가 양생되면, 블럭아웃구간(S)을 통해 보강부(150)의 강선 또는 강봉의 강재(152)를 1차로 긴장시킨다.

이때, 상기 강재(152)는 콘크리트가 양생된 후, 쉬스관(153)에 결합하여 긴장시킬 수도 있는 것이다.

상기 강재(152)의 긴장력은, 트러스구조물(100)이 일체로 연결되기 전, 개단면 상현재(140)의 긴장에 의한 압축단면력이 개단면 상현재(140) 단면내하력 이내가 되도록 제한하는 동시에 각 지점(210)(210')(220)에 트러스구조물(100)이 안착되었을 때, 내부지점(220) 상부의 개단면 상현재(140) 내부에 충진된 콘크리트의 인장균열을 억제할 수 있는 수준으로 조절하는 것이 바람직하며, 상기 한 쌍의 수직판(142)(142')을 보강리브(미도시)가 보강하고 있으므로 강재(152)의 긴장력이 상현재(140)로 전달되어 단면 전체에 걸쳐 균등한 긴장력을 유지할 수 있는 것이다.

상기 충진부(170)의 일측의 관통공(172)으로 콘크리트를 투입하여 한 쌍의 지지판(171) 내측의 하현재(110)에 콘크리트가 충진되도록 하고, 상기 하현재(110)에 충진되는 콘크리트가 타측의 관통공(172)으로 토출될 때까지 콘크리트를 충진하고 양생시키는데, 상기 관통공(172)으로 콘크리트가 충진될 때, 지지판(171)을 지지리브(미도시)가 보강하고 있으므로, 콘크리트의 압축력을 지지하는 트러스구조물(100)이 제작되는 것이다.

상기의 과정으로 제작된 트러스구조물(100)을 단부지점(210)(210')과 단부지점(210)(210') 사이의 각 내부지점(220)에 안착시키는데, 상기 트러스구조물(100)을 각 지점(210)(210')(220)에 안착시킨 상태에서 충진부(170)에 콘크리트를 충전할 수도 있는 것이다.

상기 각 지점(210)(210')(220)에 안착된 트러스구조물(100)을 이용한 트러스교(200)의 시공은, 상기 트러스구조물(100)의 개단면 상현재(140)에 형성된 블럭아웃구간(S)을 이용하여 보강부(150)의 강재(152)를 2차로 긴장시키는데, 상기 강재(152)의 긴장력은, 상기 트러스구조물(100) 개단면 상현재(140) 측면에 제1,2바닥판(230)(240) 콘크리트를 타설하여 양생할 때, 내부지점(220) 상부의 개단면 상현재(140)에 양생된 콘크리트의 인장균열을 억제할 수 있는 수준으로 조절하는 것이 바람직하며, 상기 강재(152)가 수직방향으로 2개 이상 구비되었을 경우에는 각각의 긴장력을 달리하여 개단면 상현재(140)에 발생하는 2차 모멘트에 대응할 수도 있는 것이다.

상기 강재(152)가 긴장되면 개단면 상현재(140)의 블럭아웃구간(S)에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 보강부(150)를 수용하도록 제1바닥판(230)을 형성하는 거푸집을 설치하는데, 상기 거푸집은, 개단면 상현재(140)의 수직판(142)(142')에 돌출된 안착편(142a)에 안착되도록 설치한 후, 상기 거푸집 내부에서 개단면 상현재(140) 횡방향 철근(144)과 바닥판 횡방향 철근(231a)을 연결부재(145)로 연결한다.

상기 연결부재(145)는, 거플러에 의한 기계이음, 겹이음 중 어느 하나임이 바람직하다.

상기 바닥판 횡방향 철근(231a) 상부에 다수의 바닥판 종방향 철근(231b) 및 쉬스관(233)을 설치한 후, 상기 바닥판 횡.종방향 철근(231a)(231b)과 쉬스관(233) 및 개단면 상현재(140)의 상단부가 매몰되도록 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 제1바닥판(230)이 형성된다.

상기 제1바닥판(230)이 형성되면, 상기 제1바닥판(230)과 블럭아웃구간(S')이 형성되도록 단부지점(210)(210')과 내부지점(220) 사이 및 각 내부지점(220) 사이 지간 중앙부 구간의 개단면 상현재(140)에 제2바닥판(240)을 형성하는 거푸집을 설치하는데, 상기 거푸집은, 개단면 상현재(140)의 수직판(142)(142')에 돌출된 안착편(142a)에 안착되도록 설치한다.

상기 거푸집 내부에서 개단면 상현재(140) 횡방향 철근(144)과 바닥판 횡방향 철근(241a)을 연결부재(145)로 연결하고, 상기 바닥판 횡방향 철근(241a) 상부에 바닥판 종방향 철근(241b)을 배근한 상태에서 상기 바닥판 횡.종방향 철근(241a)(241b)과 개단면 상현재(140)의 상단부가 매몰되도록 거푸집 내부에서 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 거푸집을 해체하면서 제2바닥판(240)이 형성된다.

상기 제1바닥판(230) 형성 후, 또는, 제2바닥판(240)이 형성 후, 상기 제1,2바닥판(230)(240) 사이의 블럭아웃구간(S')으로 강재(232)를 삽입시켜 쉬스관(233)에 결합하고, 상기 강재(232)를 긴장시킨 상태에서 상기 블럭아웃구간(S')에 콘크리트를 타설 및 양생하면서 트러스교(200)가 완성되는 것이다.

상기와 같이 완성된 트러스교(200)는, 개단면 상현재(140)에 인장단면력과 2차 모멘트가 발생되는 부분에 보강판(154)을 설치함으로서, 그림 1에 나타난 바와 같이, 인장단면력에 대한 내하력을 향상시킴과 아울러 그림 2에 나타난 바와 같이, 개단면 상현재(140)의 압축되는 부분은 콘크리트가 충진되어 압축단면력에 대한 저항성이 우수하므로 2차 모멘트에 대한 저항 성능을 향상시켜 안전하면서도 교량의 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

[그림 1] 지점부 축방향력에 대한 부재 응력선도

[그림 2] 지점부 2차 모멘트에 의한 부재 응력선도

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 트러스구조물 110: 하현재
120: 사재 130: 수직재
140: 개단면 상현재 150: 보강부
160: 하부긴장부 170: 충진부
200: 트러스교 210,210': 단부지점
220: 내부지점 230: 제1바닥판
240: 제2바닥판

Claims (11)

1. 길이방향으로 연결고정되는 다수의 하현재와;
   상기 하현재에 연결고정되는 사재와;
   상기 하현재에 연결고정되는 수직재와;
   상기 사재 및 수직재에 연결고정되면서 바닥판 상연까지 연장되어 바닥판을 형성하는 콘크리트 타설 전, 내부에 콘크리트가 충진되도록 상부가 개방되는 개단면 상현재를 포함하는 트러스구조물과;
   상기 트러스구조물이 양측의 단부지점과 단부지점 사이의 각 내부지점에 안착될 때, 상기 내부지점 구간의 개단면 상현재에 강재 긴장을 위한 정착판과 2차 모멘트에 대한 저항 성능을 향상시키도록 보강판을 설치하는 보강부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
2. 청구항 1에 있어서, 개단면 상현재는,
   상기 사재 및 수직재에 연결고정되는 하부판과;
   상기 하부판에 일정간격 이격되게 수직으로 고정되는 한 쌍의 수직판과;
   상기 수직판 내부에 관통되는 다수의 장착공과;
   상기 각 장착공에 결합되는 횡방향 철근을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 개단면 상현재의 횡방향 철근을 연결하는 연결부재를 더 포함하며, 상기 연결부재는, 커플러에 의한 기계이음, 겹이음 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 수직판 측면에 돌출되어 거푸집이 안착되는 안착편을 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 보강부는,
   상기 내부지점 구간의 트러스구조물 개단면 상현재의 수직판에 설치되는 정착판과;
   상기 정착판의 정착공에 결합되는 강재와;
   상기 강재 외주면에 결합되어 콘크리트와의 접촉을 차단하는 쉬스관과;
   상기 수직판에 설치되어 보강하는 보강판을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 보강판은, 수직판 상부에서 수직판과 직교되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 트러스구조물 중, 상기 단부지점과 내부지점 사이 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점 사이 지간 중앙부 구간의 트러스구조물 하현재에 설치되는 정착판이 구비되고, 상기 정착판의 정착공에 결합되는 강재가 구비되며, 상기 강재를 긴장시켜 인장단면력에 대응되도록 하는 하부긴장부와;
   상기 각 내부지점 구간의 트러스구조물 하현재에 설치되는 지지판이 구비되고, 상기 지지판 내측의 하현재에 관통되는 관통공이 구비되며, 상기 관통공을 통해 하현재 내부에 콘크리트를 충진시켜 압축단면력에 대응되도록 하는 충진부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물.
   
8. 양측의 단부지점과 상기 단부지점 사이의 각 내부지점에 안착되는 트러스구조물 중, 상기 단부지점과 내부지점 사이 지간 중앙부 구간 및 각 내부지점 사이 지간 중앙부 구간의 하현재에 정착판과 보강판과 보강리브를 설치하고, 상기 정착판의 정착공에 강재를 결합하여 1차 긴장하는 하부긴장부를 형성단계와;
   상기 내부지점 구간의 하현재에 충진부의 지지판을 설치하고, 상기 지지판 내측에 위치하는 하현재에 관통공을 형성하는 단계와;
   상기 트러스구조물 중, 사재와 수직재에 고정되는 하부판에 한 쌍의 수직판을 고정하고, 상기 수직판의 장착공에 바닥판 횡방향 철근을 결합하여 개단면 상현재를 형성하는 단계와;
   상기 트러스구조물 중, 내부지점 구간의 개단면 상현재의 양단에 정착판을 설치하고, 상기 수직판에 보강판을 설치하며, 상기 정착판의 정착공에 쉬스관을 결합하여 보강부를 형성하는 단계와;
   상기 보강부와 상기 보강부 양측으로 블럭아웃구간이 형성되도록 개단면 상현재 내부에 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 상기 블럭아웃구간을 통해 쉬스관에 강재를 결합하여 1차 긴장하는 단계와;
   상기 하부긴장부와 충진부를 포함하는 다수의 하현재를 절점지지부에 안착시켜 연결고정하는 단계와;
   상기 충진부의 관통공으로 콘크리트를 충전 및 양생하는 단계와;
   상기 절점지지부에 안착된 하현재에 수직재를 연결고정하는 단계와;
   상기 하현재 상면에 사재를 연결고정하는 단계와;
   상기 수직재와 사재에 개단면 상현재를 안착고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물의 제작방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 보강판은, 수직판 상부에서 수직판과 직교되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물의 제작방법.
   
10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항으로 구성된 트러스구조물을 지지하도록 양측의 단부지점과 상기 단부지점 사이에 위치하는 다수의 내부지점과;
    상기 트러스구조물 중, 내부지점 구간의 개단면 상현재에 보강판을 설치하고, 상기 개단면 상현재의 장착공에 결합된 횡방향 철근과 바닥판 횡방향 철근을 연결부재로 연결한 후, 상기 바닥판 횡방향 철근 상부에 바닥판 종방향 철근을 배근하면서 쉬스관을 설치하며, 상기 쉬스관과 바닥판 횡.종방향 철근 및 개단면 상현재가 매몰되도록 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 상기 쉬스관에 강재를 결합하여 긴장시키는 제1바닥판과;
    상기 트러스구조물 중, 단부지점과 각 내부지점 사이의 개단면 상현재에 제1바닥판 양측으로 블럭아웃구간이 형성되도록 하며, 상기 개단면 상현재의 횡방향 철근에 바닥판 횡방향 철근을 연결부재로 연결하고, 상기 바닥판 횡방향 철근 상부에 바닥판 종방향 철근을 배근하며, 상기 바닥판 횡.종방향 철근 및 개단면 상현재가 매몰되도록 콘크리트를 타설 및 양생하는 제2바닥판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교.
    
11. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항으로 구성된 트러스구조물을 지지하도록 양측의 단부지점과 상기 단부지점 사이의 각 내부지점에 안착하는 단계와;
    상기 내부지점 구간의 보강부를 수용하면서 개단면 상현재의 안착편에 걸리도록 제1바닥판을 형성하는 거푸집을 설치하는 단계와;
    상기 제1바닥판을 형성하도록 설치된 거푸집 내부에 개단면 상현재의 횡방향 철근과 바닥판 횡방향 철근을 연결부재로 연결하고, 상기 바닥판 횡방향 철근 상부에 바닥판 종방향 철근 및 쉬스관을 설치하는 단계와;
    상기 바닥판 횡.종방향 철근과 쉬스관 및 개단면 상현재가 매몰되도록 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 제1바닥판을 형성하는 단계와;
    상기 제1바닥판의 교축방향 양측으로 블럭아웃구간이 형성되도록 개단면 상현재의 안착편에 제2바닥판을 형성하는 거푸집이 걸리도록 설치하는 단계와;
    상기 제2바닥판을 형성하도록 설치된 거푸집 내부에 개단면 상현재의 횡방향 철근과 바닥판 횡방향 철근을 연결부재로 연결하고, 상기 바닥판 횡방향 철근 상부에 바닥판 종방향 철근을 설치하는 단계와;
    상기 바닥판 횡.종방향 철근 및 개단면 상현재가 매몰되도록 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 제2바닥판을 형성하는 단계와;
    상기 블럭아웃구간을 통해 제1바닥판의 쉬스관에 강재를 결합하여 긴장시킨 후, 블럭아웃구간에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교의 시공방법.
    

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