KR101074433B1 - 형강 및 이를 이용한 복합거더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 관한 것으로서, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110)를 더 포함하는 구조를 제시함으로써, 강재와 콘크리트가 상호 유기적인 보강 구조를 이루고, 거푸집의 설치 및 지지와 관련해서도 강재가 소정의 역할을 담당하는 효율적인 구조를 이루도록 한다.

Description

형강 및 이를 이용한 복합거더{SECTION SHAPE STEEL AND COMPOSITE GIRDER USING THE SAME}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 교량의 거더에 관한 것이다.
서로 상이한 물성을 지닌 재료인 강재와 콘크리트를 이용하여 효율적인 구조를 형성하도록, 이들의 합성에 의해 형성된 거더를 복합거더 또는 합성거더라 한다.
그런데, 종래의 복합거더는 단지 I형강의 상하부에 각각 콘크리트에 의해 플랜지부를 형성하는 기술이 개발되어 있을 뿐, 상호의 유기적 보강 구조, 거푸집의 설치 및 지지와 관련된 형강의 효율적 구조 등이 개발되어 있지 않아 문제로 지적되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 강재와 콘크리트가 상호 유기적인 보강 구조를 이루고, 거푸집의 설치 및 지지와 관련해서도 강재가 소정의 역할을 담당하는 효율적인 구조를 이루도록 하는 형강 및 이를 이용한 복합거더를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 있어서, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상기 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100)을 제시한다.
상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)에 매설되도록, 상기 지지 플랜지(110)의 상면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 상부 리브(120)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 배근이 관통하여 설치되도록, 상기 상부 리브(120)에는 배근 관통공(121)이 형성된 것이 바람직하다.
상기 지지 플랜지(110) 및 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)를 상측으로 지지하도록, 상기 지지 플랜지(110)의 하면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 하부 리브(130)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
하부 플랜지부 형성용 콘크리트(220)의 거푸집(10)을 지지하기 위한 거푸집 지지부재(11)가 설치되도록, 상기 하부 리브(130)에는 지지부재 설치공(131)이 형성된 것이 바람직하다.
상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)에 매설되도록, 상기 지지 플랜지(110)의 상면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 상부 리브(120); 상기 지지 플랜지(110) 및 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)를 상측으로 지지하도록, 상기 지지 플랜지(110)의 하면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 하부 리브(130);를 포함하고, 상기 상부 리브(120) 및 하부 리브(130)는 동일지점의 상하에 각각 설치된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 형강(100); 상기 지지 플랜지(110)에 의해 저면이 지지되도록 설치된 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합거더를 함께 제시한다.
상기 상단 플랜지(101)의 폭에 비해 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성되고, 상기 상단 플랜지(101)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일한 것이 바람직하다.
상기 상단 플랜지(101)의 상면과 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 상면은 동일한 평면을 이루도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 지지 플랜지(110)의 폭에 비해 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성되고, 상기 지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일한 것이 바람직하다.
상기 지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면은 외측을 향하여 상향 경사진 것이 바람직하다.
본 발명은 강재와 콘크리트가 상호 유기적인 보강 구조를 이루고, 거푸집의 설치 및 지지와 관련해서도 강재가 소정의 역할을 담당하는 효율적인 구조를 이루도록 하는 형강 및 이를 이용한 복합거더를 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 형강의 제1 실시예의 단면도.
도 2는 복합거더의 제1 실시예의 단면도.
도 3은 복합거더의 제2 실시예의 단면도.
도 4는 복합거더의 제3 실시예의 단면도.
도 5는 복합거더의 제4 실시예의 단면도.
도 6은 복합거더의 제4 실시예의 사시도.
도 7은 복합거더의 제5 실시예의 단면도.
도 8은 복합거더의 제6 실시예의 단면도.
도 9는 복합거더의 제6 실시예의 사시도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 관한 것이다.
여기서, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 종래의 I형강에 추가로 지지 플랜지(110)를 설치하고, 이에 의해 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록 한 것이다.
이러한 지지 플랜지(110)는 다음과 같은 효과를 얻도록 한다.
첫째, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)가 상단 플랜지(101) 뿐만 아니라, 지지 플랜지(110)에 의해 상측으로 지지되므로, 더욱 안정적인 구조를 얻을 수 있다.
둘째, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 타설 시 거푸집을 지지 플랜지(110)에 의해 지지할 수 있으므로, 거푸집의 설치가 용이하면서도, 정확한 위치에 대한 콘크리트의 타설을 가능하게 한다.
복합단면에서 강재가 과도하게 보강된 구조는 경제성, 구조적 안정성 측면에서 모두 불리하므로, 상단 플랜지(101)의 폭에 비해 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성하는 것이 바람직하다(도 2).
여기서, 상단 플랜지(101)를 중심으로 양측에 형성된 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일하도록 하는 것이 구조적 안정성 측면에서 바람직하다(도 2).
형강(100)의 상단 플랜지(101)는 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 내부에 매설되도록 할 수도 있으나, 상단 플랜지(101)의 상면과 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 상면이 동일한 평면을 이루도록 함으로써, 상단 플랜지(101)가 상측으로 일부 노출되도록 하는 경우, 상단 플랜지(101)와 지지 플랜지(110)가 각각 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 상면 및 저면을 상하에서 지지하는 구조를 얻을 수 있으므로 구조적 안정성 측면에서 더욱 바람직하다(도 2).
위와 동일한 이유로, 지지 플랜지(110)의 폭에 비해 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성하는 것이 좋고, 지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일하도록 구성하는 것이 바람직하다.
지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면은 외측을 향하여 상향 경사진 구조를 취하는 경우, 자연스럽게 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 중앙부가 가장자리부에 비해 두께가 큰 구조를 얻을 수 있는데, 이는 형강(100)에 의해 보강되는 부위를 두껍게 하고 그렇지 않은 부위를 얇게 함으로써 효율적인 보강단면을 얻도록 한다는 장점이 있다.
지지 플랜지(110)의 상면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 복수의 상부 리브(120)가 결합한 구조를 취하는 경우, 그 상부 리브(120)가 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)에 매설되어 전단키의 역할을 수행하게 되는바, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)와 형강(100)의 부착강도를 증대한다는 효과가 추가된다(도 3).
상부 리브(120)에 배근 관통공(121)이 형성되는 경우, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 배근이 이를 관통하여 설치되도록 할 수 있으므로, 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)와 형강(100)의 일체화를 더욱 견고히 이룰 수 있다는 효과가 추가된다(도 4).
지지 플랜지(110)의 하면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 복수의 하부 리브(130)가 결합한 구조를 취하는 경우, 그 하부 리브(130)가 지지 플랜지(110) 및 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)를 상측으로 지지하게 되는바, 더욱 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있다는 효과가 추가된다(도 5,6).
한편, 통상의 프리플렉스 합성빔과 같이 프리플렉션 하중의 재하 및 제거(릴리즈)를 통하여 케이싱 콘크리트에 압축 프리스트레스가 도입되도록 하는 것이 아니라, 단순지지 상태의 형강에 거푸집을 매달아 쉬스관 및 PC 강연선을 긴장, 정착시킴으로서 프리스트레스를 도입하는 방식이 있는데, 이를 위해서는 하부 플랜지부 형성용 콘크리트(220)의 거푸집(10)을 형강(100)에 매달아 지지하는 구조가 필요하다.
여기서, 위 하부 리브(130)에 지지부재 설치공(131)이 형성된 구성을 취하는 경우, 그 설치공(131)에 하부 플랜지부 형성용 콘크리트(220)의 거푸집(10)을 지지하기 위한 거푸집 지지부재(11)를 설치할 수 있으므로, 하부 리브(130)는 상술한 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 지지효과, 웹, 플랜지의 수직보강재 역할을 하는 효과에 더하여, 거푸집 지지효과를 모두 얻도록 하는바, 효율적인 구조라 할 수 있다(도 7).
상술한 상부 리브(120) 및 하부 리브(130)는 상호 상이한 지점에 각각 설치할 수도 있으나, 이들이 동일지점의 상하에 각각 설치되는 경우, 지지 플랜지(110)를 사이에 두고 상호 보강구조를 형성하게 되므로, 더욱 안정적인 구조를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
하부 리브(130)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 지지 플랜지(110)에 인접한 부근에만 설치될 수도 있으나, 도 8,9에 도시된 바와 같이, 그 하단이 하단 플랜지(103)의 상면에 결합하도록 상하방향으로 길게 형성된 구성을 취할 수 있다.
이 경우, 하부 리브(130)는 그 상하단이 각각 지지 플랜지(110)와 하단 플랜지(103)에 의해 지지되므로, 전체적으로 더욱 큰 강성을 얻을 수 있다는 장점이 추가된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 형강 101 : 상단 플랜지
102 : 웹 103 : 하단 플랜지
110 : 지지 플랜지 120 : 상부 리브
121 : 배근 관통공 130 : 하부 리브
131 : 지지부재 설치공 210 : 상부 플랜지부 형성용 콘크리트
220 : 하부 플랜지부 형성용 콘크리트

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 있어서,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상기 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110);를 포함하고,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)에 매설되도록, 상기 지지 플랜지(110)의 상면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 상부 리브(120)를 더 포함하며,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 배근이 관통하여 설치되도록, 상기 상부 리브(120)에는 배근 관통공(121)이 형성된 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100).
  4. 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 있어서,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상기 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110);를 포함하고,
    상기 지지 플랜지(110) 및 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)를 상측으로 지지하도록, 상기 지지 플랜지(110)의 하면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 하부 리브(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100).
  5. 제4항에 있어서,
    하부 플랜지부 형성용 콘크리트(220)의 거푸집(10)을 지지하기 위한 거푸집 지지부재(11)가 설치되도록, 상기 하부 리브(130)에는 지지부재 설치공(131)이 형성된 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하부 리브(130)의 하단은 상기 하단 플랜지(103)의 상면에 결합한 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100).
  7. 상단 플랜지(101), 웹(102), 하단 플랜지(103)를 포함하여 구성되고, 콘크리트의 타설에 의해 복합거더를 형성하는 형강(100)에 있어서,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면을 지지하도록, 상기 상단 플랜지(101)의 하측에 설치된 지지 플랜지(110);를 포함하고,
    상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)에 매설되도록, 상기 지지 플랜지(110)의 상면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 상부 리브(120);
    상기 지지 플랜지(110) 및 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)를 상측으로 지지하도록, 상기 지지 플랜지(110)의 하면 및 웹(102)의 측면에 간격을 두고 결합한 복수의 하부 리브(130);를 포함하고,
    상기 상부 리브(120) 및 하부 리브(130)는 동일지점의 상하에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 복합거더용 형강(100).
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 형강(100);
    상기 지지 플랜지(110)에 의해 저면이 지지되도록 설치된 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 복합거더.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상단 플랜지(101)의 폭에 비해 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성되고,
    상기 상단 플랜지(101)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일한 것을 특징으로 하는 복합거더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상단 플랜지(101)의 상면과 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 상면은 동일한 평면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 복합거더.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 지지 플랜지(110)의 폭에 비해 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭이 크도록 형성되고,
    상기 지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 폭은 상호 동일한 것을 특징으로 하는 복합거더.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지 플랜지(110)를 중심으로 양측에 형성된 상기 상부 플랜지부 형성용 콘크리트(210)의 저면은 외측을 향하여 상향 경사진 것을 특징으로 하는 복합거더.
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