KR101186273B1 - 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교 거더의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의하면, 상, 하부 플랜지 및 복부로 이루어지는 강재; 상기 하부 플랜지의 하단에 결합되며 하측으로 수직하게 돌출되는 보강재; 상기 상부 플랜지 하단과, 하부 플랜지 상단 및 복부에 대응하여 각 단부가 고정되며 상기 강재의 양 단을 보강하는 플레이트 형상의 단부보강재; 및 상기 강재의 하부 플랜지 및 보강재의 외측을 둘러쌓아 양생되는 프리스트레스트 콘크리트를 포함하는 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더 및 그 시공방법이 제공된다.
본 발명에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더 및 그 시공방법에 의하면, 강재의 하부플랜지 하단에 보강재가 구비되어 강재 빔의 강성을 증대시켜 강재사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 강재 빔이 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하며, 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 전단보강재로서의 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더 및 그 시공방법에 의하면, 강재의 하부플랜지 하단에 보강재가 구비되어 강재 빔의 강성을 증대시켜 강재사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 강재 빔이 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하며, 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 전단보강재로서의 장점을 갖는다.
Description
본 발명은 프리플렉스(Preflex) 합성형교의 거더 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량의 거더 또는 보 등에 사용하기위해 구비되는 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 프리플렉스 합성형교의 거더는 교량을 시공 시, 보의 역할을 하도록 설치되는 것으로서, 이러한 프리플렉스 합성형교의 거더는, 좌굴에 취약한 I형 강재 빔에 미리 소정의 솟음을 주도록 프리플렉션 설계하중을 도입하고, 인장력에 취약한 콘크리트에 강선을 긴장(Tension)하는 프리스트레스 콘크리트를 도입하여 상호 단점을 보완 한 합성된 구조로 이루어져, 교각과 교각 사이에 거치된다.
그러나 이와 같은, 프리플렉스 합성형교의 강재 빔은, 외부로부터의 영향에 따라 휨 등에 의한 변형이 발생하는 경우가 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 강재 빔의 강성을 증대시켜 강재사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 강재 빔이 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하고, 동시에 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상, 하부 플랜지 및 복부로 이루어지는 강재; 상기 하부 플랜지의 하단에 결합되며 하측으로 수직하게 돌출되는 보강재; 상기 상부 플랜지 하단과, 하부 플랜지 상단 및 복부에 대응하여 각 단부가 고정되며 상기 강재의 양 단을 보강하는 플레이트 형상의 단부보강재; 및 상기 강재 하부 플랜지 및 보강재의 외측을 둘러쌓아 양생되는 프리스트레스트 콘크리트를 포함하는 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더가 제공된다.
여기서 상기 보강재는, 상기 강재의 길이방향을 따라 연장하여 형성되는 플레이트일 수 있다.
또한, 상기 보강재의 단부로 수직하게 결합되는 판 형상의 수평보강재를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 보강재는, 상기 하부 플랜지의 하단에서 복수 개가 일정간격 이격되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 강재에는, 일단이 상기 상부 플랜지의 하단에 고정되고, 타 단이 상기 복부에 고정되며, 상기 강재의 길이방향으로 복수 개의 플레이트가 이격 배열되어 측면을 보강하는 측면보강재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 단면강성이 보강된 강재를 준비하는 단계;와, 상기 상부 플랜지 양측에서 하단으로 연장 절곡되어 상기 복부의 양 측면을 고정하도록 수직보강재를 가부착하는 단계;와, 일 측이 상기 수직보강재의 단부 하측에 가용접되고 타 단이 상기 복부의 측면에 가용접되어 상기 수직보강재를 고정하는 앵글을 가부착하는 단계;와, 상기 강재에 프리플랙션하중을 재하하는 단계;와, 상기 강재의 하부 플랜지에 콘크리트를 타설하는 단계;와, 상기 프리플랙션하중 재하후 상기 수직보강재 및 앵글을 제거하는 단계;와, 상기 강재에 재하된 프리플랙션하중을 제거하는 단계; 및 상기 콘크리트내측의 강선을 긴장하는 단계를 포함하는 프리플렉스 합성형교의 시공 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더에 의하면, 강재의 하부플랜지 하단에 보강재가 구비되며, 또한 상기 강재의 복부 양 측에 단부 보강재 및 측면보강재를 각각 구비하여 상기 강재 빔의 강성을 증대시켜 강재사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 강재 빔이 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하며, 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 전단보강재로서의 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 결합사시도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공방법을 나타낸 흐름도,
5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공방법을 나타낸 사시도,
도 5d는 도 5c의Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공방법을 나타낸 흐름도,
5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공방법을 나타낸 사시도,
도 5d는 도 5c의Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 결합사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(100)는, 강재(110)와, 보강재(120)와, 단부보강재(130)와, 콘크리트(140)를 포함한다.
상기 강재(110)는, 상부플랜지(111)와, 하부플랜지(112)와, 복부(113)를 포함한다. 이러한, 강재(110)는, I형상의 빔으로 형성되며 후술(後術)할 콘크리트(140)의 내측에서 콘크리트(140)와 함께 합성되는 것으로, 콘크리트(140)의 강도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 보강재(120)는, 상기 강재(110)의 하부플랜지(112) 하단에 형성된다. 여기서, 상기 보강재(120)는, 플레이트 형상으로 상기 강재(110)의 하단 가운데에서 수직하게 형성되며, 상기 강재(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 이러한, 보강재(120)는, 하중에 의해 상기 강재(110)에 발생되는 휨과 변형을 방지하며, 또한 전단력에 대한 전단보강재로서의 기능을 갖는다.
한편, 상기 보강재(120)는, 상기 강재(110)와 용접에 의해 고정되지만, 이는 예시적일 뿐, 그 결합방법이 한정되는 것은 아니다.
상기 단부보강재(130)는, 상기 강재(110)의 양 단(110a)(110b)에 각각 고정된다. 부연하면, 상기 단부보강재(130)는, 플레이트 형상으로 상기 강재(110)의 상부 플랜지(111) 하단과, 하부 플랜지(112) 상단 및 복부(113)의 측면에 대응하여 각 단부에 고정된다. 이러한 단부보강재(130)는, 하중에 의해 상기 강재(110)의 양단(110a)(110b)에 발생되는 휨과 변형을 방지하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 강재(110)는, 측면보강재(150)를 더 포함한다. 여기서 상기 측면보강재(150)는, 상기 강재(110)의 양단(110a)(110b)에 고정된 단부보강재(130) 사이에서 복수개가 이격 배열되어 고정된다. 부연하면, 상기 측면보강재(150)는, 플레이트 형상으로 일 단이 상기 강재(110)의 상부 플랜지(111) 하단에 고정되며, 타 단이 상기 복부(113)의 일 측면에 고정된다. 여기서, 상기 측면보강재(150)는, 상기 복부(113)의 양 측에 한 쌍 고정된다. 게다가 상기 강재(110)의 길이방향으로 일정간격 이격 배열된다. 이러한 측면보강재(150)는, 상기 강재(110)의 측면을 보강하여 전단력에 대한 전단보강재로서 휨 등의 변형을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 콘크리트(140)는, 상기 강재(110)의 하부 플랜지(112)와, 상기 보강재(120)의 외측을 둘러쌓아 형성된다. 이러한 콘크리트(140)는, 후술할 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 시공 방법에서와 같이 상기 강재(110)에 프리플렉션 하중을 재하한 후, 타설된다. 여기서 상기 콘크리트(140)는, 복수 개의 강선(141)을 포함한다. 상기 복수 개의 강선(141)은, 인장력에 취약한 상기 콘크리트(140)를 긴장(Tension)하여 상기 콘크리트(140)의 압축력을 강화하는 역할을 수행한다.
한편, 도면에서는, 상기 복수 개의 강선(141)이 상기 보강재(120)의 하단에 배치되지만, 이는 예시적일 뿐, 상기 강선(141)이 상기 콘크리트(140)를 긴장시키는 역할을 수행한다면 다양하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복부(113)의 외측에 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(100)에 의하면, 상기 강재(110)의 하부플랜지(112) 하단에 보강재(120)가 구비되어 상기 강재(110)의 강성을 증대시킨다. 게다가 상기 강재(110)의 사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 상기 강재(110)가 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하며, 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 전단보강재로서의 장점을 갖는다.
이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교를 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(200)의 사시도이다. 여기서 도 1과 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재로서, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(200)는, 수평보강재(221)를 더 구비한다. 여기서 상기 수평보강재(221)는, 상기 보강재(220)의 단부와 수직하게 결합되는 판 형상으로, 상기 보강재(220)와 함께 상기 강재(110)를 더욱 견고하게 고정하는 역할을 수행한다. 게다가, 상기 수평보강재(221)는, 주위에 타설되는 콘크리트(140)와 접촉면을 더 넓게 하여 전단보재강재로서의 기능을 향상시킴과 동시에 외부 하중에 의한 강재의 휨과 변형을 방지한다.
이하 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(300)를 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(300)의 사시도이다. 여기서 도 1 및 도 2과 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재로서, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(300)는, 복수개의 보강재(320)와, 복수 개의 수평보강재(321)를 포함한다. 여기서, 상기 복수 개의 보강재(320)는, 상기 강재(110)의 하부플랜지(112) 하단에서 일정간격 이격되어, 수직하게 형성된다. 그리고 상기 강재(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 이러한, 복수 개의 보강재(320)는, 상기 강재(110)의 하단을 균일하게 지지하는 역할을 수행한다. 따라서 상기 강재(110)에 하중이 발생되더라도 상기 강재(110)가 휘어져 변형 되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 복수 개의 수평보강재(321)는, 상기 복수 개의 보강재(320)의 각 단부에 수직하게 고정된다. 이러한 수평보강재(321)는, 상기 콘크리트(140)와의 접촉면적을 더욱 넓게 하여 전단보재강재로서의 기능을 향상시킴과 동시에 외부 하중에 의한 강재의 휨과 변형을 방지한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공 방법을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더(100)의 시공 방법을 나타낸 순서도이다. 또한, 도 5a 내지 도 5c는 상기 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더의 시공 방법설명하기 위한 사시도이며, 도 5d는 도 5c의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다. 여기서 도 1 내지 도 3에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로 반복적인 설명을 생략한다.
도면을 참조하여 설명하면 먼저, 상기 강재(110)의 하부 플랜지(112) 하단에 하측으로 수직하게 돌출되는 보강재(120)가 결합된 단면강성이 보강된 강재(110)를 준비한다. (S110 단계)
다음으로, 상기 강재(110)의 상부 플랜지(111) 상단에서 양 측으로 절곡되어 연장되며, 다시 상기 복부(113)의 양 측면에 대응하여 절곡되는 플레이트 형상의 수직보강재(160)를 배치한다. 그리고 상기 수직보강재(160)의 양 단을 상기 복부(113)의 양 측면에 가용접으로 가부착한다. (S120 단계)
다음으로, 일단이 상기 수직보강재(160)의 단부의 하측에 가용접되고, 타단이 상기 복부(113)의 측면에 가용접되어 상기 수직보강재(160)를 고정하는 앵글(161)을 가부착한다.(S130단계)
다음으로, 상기 강재(110)에 프리플렉션(Preflextion)하중을 재하 한다. 여기서 상기 프리플렉션은, 상기 강재(110)에 미리 설계하중을 재하시킨 후, 상기 강재(110)의 하부 플랜지(112)에 고강도 콘크리트를 타설, 양생하여 상기 콘크리트(140)에 압축 프리스트레스를 도입하는 일종의 프리스트레스 공법이다. 이러한 프리플렉션은, 상기 강재(110)의 좌굴을 방지하며, 피로저항 및 강성이 커지고, 소음과 진동이 적어지는 장점이 있다.(S140 단계)
다음으로, 상기 강재(110)의 하단에 콘크리트(140)를 타설한다. 특히, 상기 콘크리트(140)는, 상기 하부 플랜지(112) 하단에 도입된 강선(141)의 외측 둘레를 포함하여 타설된다. 여기서 상기 강선(141)은, 상기 콘크리트(140)의 내측에서 긴장(Tension)되어 인장력에 취약한 상기 콘크리트(140)에 압축력을 강화시키는 역할을 수행한다.(S150 단계)
다음으로, 상기 콘크리트(140)가 양생되면, 상기 강재(110)에 가부착된 상기 수직보강재(160) 및 앵글(161)을 제거한다.(S160 단계)
다음으로, 상기 강재(110)에 재하된 프리프렉션하중을 제거한다.(S170 단계)
마지막으로, 상기 콘크리트(140) 내측에 배치된 상기 강선(141)을 긴장(Tension)한다.(S180 단계)
본 발명에 따른 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교의 거더 및 그 시공방법(100)은, 상기 강재(110)의 하부 플랜지(112) 하단에 보강재(120)를 구비하며, 또한 상기 강재(110)의 복부(113) 양 측에 단부보강재(130) 및 측면보강재(150)를 각각 고정하여 상기 강재(110)의 강성을 증대시켜 강재사용량을 줄여 경제적 성능을 향상시키고, 상기 강재(110)가 휨 등의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하며, 전단보강 기능을 가지는 단면강성이 보강된 전단보강재로서의 장점을 갖는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100,200,300: 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교
110: 강재 111: 상부플랜지
112: 하부플랜지 113: 복부
120,220,320: 보강재 121,221,321: 수평보강재
130: 단부보강재 140: 콘크리트
141: 강선 150: 측면보강재
160: 수직보강재 161: 앵글
110: 강재 111: 상부플랜지
112: 하부플랜지 113: 복부
120,220,320: 보강재 121,221,321: 수평보강재
130: 단부보강재 140: 콘크리트
141: 강선 150: 측면보강재
160: 수직보강재 161: 앵글
Claims (6)
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- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 상, 하부 플랜지 및 복부로 이어지는 강재를 준비하는 단계;
상기 하부 플랜지 하단에 수직하게 돌출되며 일정간격 이격되어 결합되는 복수개의 보강재를 준비하는 단계;
상기 보강재의 각 단부로부터 수직하게 결합되는 판 형상의 수평보강재를 준비하는 단계;
상기 상부 플랜지 하단과, 하부 플랜지 상단 및 복부에 대응하여 각 단부가 고정되는 플레이트 형상의 단부보강재를 준비하는 단계;
일단이 상기 상부 플랜지의 하단에 고정되고, 타단이 상기 복부에 고정되어 상기 강재의 길이방향으로 이격 배열되는 복수개의 측면보강재를 준비하는 단계;
상기 상부 플랜지 양측에서 하단으로 연장 절곡되어 상기 복부의 양 측면을 고정하며, 상기 강재의 길이방향으로 복수개가 이격 배열되는 수직보강재를 가부착하는 단계;
일 측이 상기 수직보강재의 단부 하측에 가 용접되고 타 단이 상기 복부의 측면에 가 용접되어 상기 수직보강재를 고정하는 앵글을 가 부착하는 단계;
상기 강재에 프리플렉션 하중을 재하하는 단계;
상기 강재의 하부 플랜지 및 보강재의 외측에 프리스트레스트 콘크리트를 타설하는 단계;
상기 프리플랙션 하중 재하 후 상기 수직보강재 및 앵글을 제거하는 단계;
상기 강재에 재하된 프리플렉션 하중을 제거하는 단계; 및
상기 콘크리트 내측의 강선을 긴장하는 단계를 포함하는 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교 거더의 시공방법.
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| KR1020110110559A KR101186273B1 (ko) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 단면강성이 보강된 프리플렉스 합성형교 거더의 시공방법 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101642664B1 (ko) | 2015-11-18 | 2016-07-27 | 이상민 | 박스 거더 및 i형 거더를 이용한 합성빔 및 그 시공방법 |
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| KR102491179B1 (ko) * | 2022-01-28 | 2023-01-20 | 주식회사 씨앤에스산업 | 프리플렉스 강재 거더 및 그 제작방법 |
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-
2011
- 2011-10-27 KR KR1020110110559A patent/KR101186273B1/ko active IP Right Grant
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