KR101228135B1 - 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법 - Google Patents

상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101228135B1
KR101228135B1 KR1020100121969A KR20100121969A KR101228135B1 KR 101228135 B1 KR101228135 B1 KR 101228135B1 KR 1020100121969 A KR1020100121969 A KR 1020100121969A KR 20100121969 A KR20100121969 A KR 20100121969A KR 101228135 B1 KR101228135 B1 KR 101228135B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel
composite
shear connection
horizontal plate
reinforced concrete
Prior art date
Application number
KR1020100121969A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120060452A (ko
Inventor
김이현
박주남
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020100121969A priority Critical patent/KR101228135B1/ko
Publication of KR20120060452A publication Critical patent/KR20120060452A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101228135B1 publication Critical patent/KR101228135B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E01D19/125—Grating or flooring for bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/28—Concrete reinforced prestressed
    • E01D2101/285—Composite prestressed concrete-metal

Abstract

강재와 콘크리트를 합성시켜 빔을 제작하되, 스터드와 같은 전단연결부를 별도로 사용하지 않고서도 강재와 콘크리트 합성능력을 증진시키되 강재의 배치를 인장영역에만 배치되도록 하여 강재의 장점과 콘크리트 장점을 증진시킨 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법이 개시된다.
이에 본 발명은 합성용 강재의 수직판이 수평판의 상면에서 상방으로 형성되어 철근콘크리트 빔의 내부로 삽입함으로써 강합성빔에 있어 강재의 사용량을 최소화하면서도 강재의 장점을 충분히 확보할 수 있으며, 특히 합성용 강재를 제작함에 있어 상단에 파형 전단연결부를 간단하게 형성시킬 수 있어 제작상의 효율성을 증진시킨 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법 제공을 발명의 목적으로 한다.

Description

상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법{COMPOSITE BEAM USING STEEL MEMBER WITH SHEAR PARTS TO UPPER PART OF STEEL MEMBER AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강재와 콘크리트를 합성시켜 빔을 제작하되, 스터드와 같은 전단연결부를 별도로 사용하지 않고서도 강재와 콘크리트 합성능력을 증진시키되 강재의 배치를 인장영역에만 배치되도록 하여 강재의 장점과 콘크리트 장점을 증진시키되 구조적 효율성을 증진시킨 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 프리스트레스트 강합성빔(10)의 예를 도시한 것이다. 즉, 상기 강합성빔(10)은 I형 강재(11)가 철근콘크리트를 합성시킨 것으로써 I형 강재(11)의 하부에는 특히 케이싱콘크리트(12)에 의하여 감싸지도록 하고 있음을 알 수 있다.
또한 상기 케이싱콘크리트(12) 내부에는 길이방향으로 긴장재(13)가 형성되어 있어 프리스트레스가 도입되도록 한 것임을 알 수 있다.
이러한 강합성빔은 결국 강재가 가지는 인장응력에 대한 저항성능을 충분히 확보하도록 하되, 하부에는 케이싱콘크리트를 배치하도록 한 것임을 알 수 있다.
또한 강합성빔은 상부플랜지 주위에 형성되는 슬래브용 콘크리트와의 합성능력을 증진시키기 위하여 볼트 형태의 스터드(14,전단연결재)를 사용하고 있음을 알 수 있는데 이는 통상 I형 강재(11)의 상부플랜지 상면에 형성되도록 함을 알 수 있다.
도 2는 종래 I형 강재(11)를 이용한 거더교(20)의 일예를 도시한 것인데 상기 I형 강재(거더, 11)를 구성하는 상부플랜지 상면에는 다수의 스터드(14)가 형성되어 슬래브(15)와 I형 강재(11)가 서로 일체화되도록 하는 역할을 하게 됨을 알 수 있다.
이에 결국 종래 강합성빔 또는 I형 강재(11, 빔)를 이용한 교량에 있어 사용되는 전단연결재는 상부플랜지 상면에 형성되어 주로 슬래브와의 합성능력을 증진시키기 위해 사용되는 것임을 알 수 있다.
도 3은 종래 스터드(20)의 일예를 도시한 것이다. 즉 볼트와 같은 형상이 아니라 철근(21)이 삽입되는 홈(22)을 가져 내측에 공간(23)을 가진 브라켓형 스터드도 이용될 수 있음을 알 수 있으며, 역시 I형 거더(11)의 상부플랜지 상면에 길이방향으로 다수가 이격되어 형성되도록 함을 알 수 있다.
도 4는 종래 스터드(30)의 다른 일예를 도시한 것이다. 즉 볼트와 같은 형상이 아니라 반원형 관(31) 형태로 형성되도록 하되, 격자형태의 파여진 홈(32)이 다수 형성되도록 하고 있음을 알 수 있으며, 역시 I형 거더(11)의 상부플랜지 상면에 길이방향으로 다수가 이격되어 형성되도록 함을 알 수 있다.
도 5는 종래 스터드(50)의 또 다른 일예를 도시한 것이다. 즉 볼트와 같은 형상이 아니라 관통홀(42)이 형성된 파형부가 연속으로 형성되도록 한 것임을 알 수 있으며, 역시 I형 거더(11)의 상부플랜지 상면에 길이방향으로 다수가 이격되어 형성되도록 함을 알 수 있다.
이에 결국 종래 강합성빔은 I형 강재를 감싸는 콘크리트로 형성되도록 하는 경우가 대부분이고, 전단연결재는 거의 모두 I형 강재의 상부플랜지 상면에 형성되도록 하여 슬래브와 같은 다른 부재와의 전단연결 성능 증진을 위해 설치되는 것이 대부분을 차지함을 알 수 있다.
하지만 이러한 형태로는 I형 강재의 적절한 배치에 따른 강합성빔의 제작과는 다소 거리가 있게 마련이었다. 즉, 기존의 강합성빔은 인장응력이 발생하는 부위(강합성빔의 하부) 뿐만 아니라 콘크리트가 충분히 부담할 수 있는 압축부위에도 강재가 사용됨으로써 효율적인 단면형상 및 구조를 위한 개선의 여지가 있으며, 전단연결부를 I형 강재의 일부로써 사용되는 경우는 더더욱 그 예가 없어 제작상의 효율성을 제고할 여지가 있었다.
이에 본 발명은 강재가 인장응력에 저항하는 작용이 크다는 점을 고려하고, 상기 강재를 철근콘크리트 빔에 효율적으로 일체화시킬 수 있어 보다 효율적이고 경제적인 강합성빔 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
이에 본 발명의 목적은 강재를 강합성빔의 하부에 배치함에 따라 필요한 프리스트레스를 보다 용이하게 도입시킬 수 있고, 강재의 사용량을 최소화하면서도 강재의 장점을 충분히 확보할 수 있으며, 특히 합성용 강재를 제작함에 있어 상단에 파형 전단연결부를 간단하게 형성시킬 수 있어 제작상의 효율성을 증진시킨 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법 제공을 발명의 목적으로 한다.
이에 본 발명은
첫째, 강합성빔을 구성하는 강재를 합성용 강재로 하여 전체적인 형태가 “ㅗ” 또는 “U”으로 형성시키되, 상기 합성용 강재의 상단에 예컨대 파형 전단연결부를 형성시켜 철근콘크리트 빔의 저면으로부터 내부로 연장되어 형성시켜 상기 합성용 강재와 철근콘크리 빔의 합성이 용이하도록 하였다. 말하자면 본 발명은 합성용 강재 제작 시에 파형 전단연결부를 직접 형성시켜 철근콘크리트 빔과 합성되도록 한 것이다.
이러한 파형 전단연결부는 예컨대 I형 강재의 복부를 절단기로 절단하면서 굳이 직선으로 절단하지 않고 지그재그로 형성시키는 방식으로 간단하게 상기 파형 전단연결부가 형성되도록 하여 제작상의 효율성을 높일 수 있게 된다.
둘째, 상기 합성용 강재는 철근콘크리트 빔의 하부에 배치되도록 하여 하중에 의한 인장응력이 발생하는 부위에 합성용 강재가 철근콘크리트 빔의 하부를 감싸도록 형성시켜 합성용 강재의 배치 효율성을 충분히 확보할 수 있도록 하였다.
이를 위하여 본 발명은
수평판; 및 상기 수평판 상면에 상방으로 연장 형성되며, 상단에 파형 전단연결부가 다수 길이방향으로 형성된 수직판;을 포함하여 구성된 합성용 강재; 및 상기 합성용 강재가 빔 하부에 위치하도록 하되, 상기 합성용 강재의 수직판이 빔의 저면으로부터 내부로 삽입되도록 하여 전단연결부에 의하여 합성용 강재가 빔과 일체화되도록 하는 철근콘크리트 빔;을 포함하는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 제공한다.
즉, 본 발명은 합성용 강재를 철근콘크리트 빔 하부에 배치되도록 하되 일체화시키기 위한 구성을 합성용 강재의 상단에 형성되도록 한 것임을 알 수 있다. 따라서 별도의 전단연결부가 없어도 강합성빔을 제작할 수 있도록 한 것이다.
또한 바람직하게는
수평판; 및 상기 수평판 상면에 상방으로 연장형성되며 상단에 파형 전단연결부가 다수 길이방향으로 형성된 수직판;을 포함하여 구성된 합성용 강재; 및 상기 합성용 강재가 빔 하부에 위치하도록 하되, 상기 합성용 강재의 수직판이 빔의 저면으로부터 내부로 삽입되도록 하여 전단연결부에 의하여 합성용 강재가 빔과 일체화되도록 하는 철근콘크리트 빔;을 포함하는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 제작하고,
상기 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 교대 및 교각을 포함하는 교량하부구조에 거치하고,
상기 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔의 상부플랜지 상면에 포장층을 형성시키는 단계를 포함하는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법을 제공한다.
이는 결국 철근콘크리트 빔의 상부플랜지를 슬래브로 이용하도록 한 것이라 할 수 있다.
또한 바람직하게는 빔의 저면으로부터 내부로 삽입된 합성강재는 수평판이 빔의 저면으로부터 하방으로 이격되도록 삽입시키는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 상기 빔의 저면으로부터 내부로 삽입된 합성강재는 수평판이 빔의 저면에 접하여 삽입되도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 1개가 형성되도록 하거나, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개 이상의 복수개가 서로 횡방향으로 서로 이격되도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
즉, 본 발명은 합성용 빔의 형태에 따라 수평판은 1개로 구성시키더라도 수직판의 형성개수를 변화시켜 합성강재의 설치량을 조정할 수 있도록 한 것이다.
또한 바람직하게는 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개가 서로 횡방향으로 서로 이격되도록 하되, 상기 2개의 합성용 강재의 수직판은 수평판 양 측단 상면에 형성되도록 하여 상기 수직판이 빔의 양 측면을 따라 상방으로 연장되어 상부플랜지 내부까지 연장되도록 하되 수평판이 빔의 저면에 접하도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
이에 본 발명은 철근콘크리트 빔의 복부를 모두 감싸도록 형성된 합성형 강재도 제작할 수 있음을 알 수 있다.
또한 바람직하게는 파형 전단연결부는 상방으로 돌출된 톱니 형태의 파형 전단연결부로 형성되어, 파형 전단연결부 사이사이에 빔의 내부철근이 횡방향으로 관통하도록 형성시키는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 철근콘크리트 빔은 내부에 길이방향으로 긴장재가 더 형성되도록 하여 프리스트레스가 도입되도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 상기 긴장재는 합성용 강재가 형성되기 이전에 긴장 후 정착되어 철근콘크리트 빔에 프리스트레스가 도입되도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 상기 철근콘크리트 빔의 상부플랜지는 횡방향으로 확폭된 폭을 가져 교량의 슬래브로서 기능하도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
또한 바람직하게는 상기 파형 전단연결부는 I형 강재 또는 H형 강재의 복부를 절단기로 절단하면서 형성된 파단면을 이용하여 형성되도록 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.
본 발명에 의한 강합성빔은 합성용 강재의 효율적인 배치가 가능하게 되며 이는 철근콘크리트 빔의 하부에 배치되도록 하기 때문에 인장응력에 효과적으로 저항할 수 있어 매우 효율적인 강합성빔의 제작이 가능하다.
또한 합성형 강재와 철근콘크리트 빔의 합성 성능을 증진시킬 수 있기 때문에 보다 효율적인 강합성빔 제작이 가능하게 된다.
또한 합성용 강재를 제작할 때 기존의 형강제품을 절단하면서 발생하는 파단면을 파형 전단연결부로 그대로 이용할 수 있어 합성용 강재의 제작효율성을 크게 증진시킬 수 있으며, 합성연결재를 구성하는 수직판의 설치개수를 조정하여 강합성빔의 휨강성 조정이 매우 간단해지게 되며, 긴장재를 병용하여 구조적으로 보다 효율적인 강합성빔 제작 및 이를 이용한 교량시공이 가능하게 된다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래 강합성빔의 단면도,
도 2는 종래 I형 강재를 이용한 거더교의 사시도,
도 3, 도 4 및 도 5는 종래 전단연결부의 설치형태를 도시한 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 합성용 강재의 실시예들에 대한 사시도,
도 8, 도 9 및 도 10은 본 발명의 합성용 강재와 철근콘크리트 빔의 사시도,
도 11은 본 발명의 합성용 강재와 철근콘크리트 빔을 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
< 본 발명의 합성용 강재의 실시예들 >
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 합성용 강재(100)의 실시예들을 도시한 것이다.
먼저 도 6 및 도 7을 살펴보면, 본 발명의 합성용 강재(100)는 크게 수평판(110)과 수직판(120)으로 크게 구성됨을 알 수 있다.
먼저, 상기 수평판(110)과 수직판(120)은 모두 강재로 제작되며 판재 형태로 가공된 것이 이용된다.
수평판(110)은 일정한 횡방향 폭(W), 두께(T)를 가지게 되는데 철근콘크리트 빔(200)의 저면에 해당하는 단면적을 가지도록 하되 철근콘크리트 빔(200)의 길이방향으로 연장된는 길이(L)를 가지게 된다.
즉, 철근콘크리트 빔(200)의 하부에 배치되어 작용하중에 의한 인장응력을 부담하게 된다.
이러한 수평판(110)은 철근콘크리트 빔(200)과 일체화되어야 그 기능이 작용하게 되므로 이러한 기능을 가지도록 상기 수평판(110) 상면에는 상방으로 연장형성되는 수직판(120)이 형성된다. 이러한 수직판(120)은 적어도 1개가 형성될 수 있는데, 도 6에서는 수평판(110) 중앙 상면에 1개의 수직판(120)이 형성된 경우가 도시되어 있고, 도 7에서는 수평판(110) 양 측 상면 2개의 수직판(120)이 횡방향으로 서로 이격되어 형성되어 있음을 알 수 있다.
또한 상기 수직판(120)은 수평판(110)의 길이방향으로 역시 연장 형성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 수직판(120) 상단에는 파형 전단연결부(130)가 형성되어 있는데 이러한 파형 전단연결부(130)에 의하여 철근콘크리트 빔(200)과 합성용강재(100)가 서로 기계적으로 합성되도록 한 것이다.
이에 별도의 스터드와 같은 전단연결부를 수평판(110) 및 수직판(120)에 사용하지 않아도 됨을 알 수 있으며 이러한 파형 전단연결부(130)는 파형의 형태로 길이방향으로 연속 형성됨을 알 수 있다.
이때 파형의 의미는 예컨대 톱니 모양의 파형부가 연속으로 길이방향으로 형성된다는 의미이며 파형부 사이사이에 파여진 홈(B)이 형성되어 있어 철근콘크리트 빔(200) 내부에 배근되는 내부철근(230)이 상기 홈(B)을 관통하여 횡방향으로 배치되도록 함으로써 합성능력을 증진시킬 수 있도록 하게 된다.
또한 수평판(110)과 수직판(120)은 철근콘크리트 빔(200)의 길이방향으로 연장되어 있으므로 휨 부재인 철근콘크리트 빔(200)의 인장응력에 저항하는 부재로 작용하게 됨을 알 수 있고, 철근콘크리트 빔(200)의 하부에 형성되어 철근콘크리트 빔(200)의 중심축을 기준으로 하부에 발생하는 인장응력은 합성용 강재(100)가 부담하고, 상부에 발생하는 압축응력은 철근콘크리트가 부담하는 방식을 취함을 알 수 있다.
이와 같은 수평판(110)의 중앙에서 상방으로 돌출된 수직판(120)은 1개가 형성되어 철근콘크리트 빔(200) 저면으로부터 내부로 삽입되도록 형성시키게 되는데 삽입정도에 따라 합성용 강재(100)의 위치에 차이가 있게 된다.
즉, 도 9에서 알 수 있듯이 수직판(120)을 전부 철근콘크리트 빔(200)에 삽입시켜 수평판(110)이 철근콘크리트 빔(200)의 저면에 수평판(110) 상면이 접하도록 할 수도 있지만 도 8처럼 일부만을 삽입시켜 철근콘크리트 빔(200) 하부에 수평판(110)과 수직판(120) 하부 일부가 노출되도록 할 수도 있다. 이는 철근콘크리트 빔(200)의 단면높이를 변화시켜 휨 강성에 차이를 두어 제작할 수 있도록 한 것이다.
나아가 도 10과 같이 수평판(110)에 형성되는 수직판은 2개가 형성되어 철근콘크리트 빔(200)의 복부 양 측면을 따라 상방으로 연장되면서 철근콘크리트 빔(200)의 상부플랜지(210) 내부까지 연장시킬 수도 있다.
이럴 경우 합성용 강재(100)는 “U”으로 형성되도록 하여 철근콘크리트 빔(200) 외부를 감싸도록 형성시키게 된다.
이와 같은 합성용 강재(100)는 “ㅗ"의 경우 I형강 또는 H형강의 복부를 절단하여 제작할 수 있어 제작상 편의성이 확보됨을 알 수 있다.
이때 상기 파형 전단연결부(130)는 별도로 특정한 형태로 형성시키려면 공종이 추가되므로 본 발명은 이러한 전단연결부(130)를 예컨대 I형강의 복부를 도 4a와 같이 직선이 아닌 파형으로 절단하여 형성시킨 파단부를 그대로 이용하도록 하여 제작의 효율성을 높일 수 있도록 하게 된다.
< 본 발명의 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재(100)를 이용한 강합성빔의 실시예들 >
도 8, 도 9 및 도 10은 앞서 살펴본 합성용 강재(100)가 형성된 철근콘크리트(200)빔의 예들을 사시도로 도시한 것이다.
먼저 철근콘크리트 빔(200)은 통상적인 빔의 단면형태로써 상부플랜지(210), 복부로 구성될 수 있으며 내부에 내부철근(230) 등이 배근되어 있게 되며, 길이방향으로 긴장재(240)를 더 설치하여 프리스트레스가 도입되도록 할 수 있다.
즉, 철근콘크리트 빔(200)은 I형 단면에 의한 상부플랜지(210) 및 복부로 구성되지만, 양 단부는 사각박스 형태로 형성시킬 수 있다.
이때, 본 발명의 합성용 강재(100)는 수직판(120)이 철근콘크리트 빔 (200)내부로 형성되어 있지만 수직재 형태로 형성되어 있어 긴장재(240)의 설치에 있어 방해가 되지 않아 긴장재(240) 설치가 용이하게 되며, 이러한 긴장재(240)는 철근콘크리트 빔(200) 내부 하부에 배치되도록 하여 작용하는 인장응력에 저항하는 프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.
나아가 상기 긴장재(240)에 의한 프리스트레스는 철근콘크리트 빔(200)에 작용하도록 합성용 강재(100)를 설치하기 이전에 긴장 및 정착시켜 설치되도록 하여 합성용 강재(100)에 프리스트레스가 도입되도록 하지 않는 것이 프리스트레스 도입의 효율성 측면에서 바람직하다.
또한 상기 철근콘크리트 빔(200)의 상부플랜지(210)는 횡방향으로 확폭시켜 슬래브의 기능을 가지도록 함으로써 교량시공에 있어 슬래브의 기능을 가지도록 하게 된다.
구체적으로 살펴보면, 도 8에 의한 강합성빔(A)는 합성용 강재(100)가 수평판(110)의 상면 중앙에 수직판(120)이 형성된 “ㅗ”형태로 형성되어 있음을 알 수 있으며, 상기 수직판(120)이 철근콘크리트 빔(200) 양 단부 내부로 삽입되도록 하되, 수직판(120)의 일부만 삽입되도록 한 형태로 형성될 수 있음을 알 수 있으며,
도 9에 의한 강합성빔(A)는 합성용 강재(100)가 수평판(110)의 상면 중앙에 수직판(120)이 형성된 “ㅗ”형태로 형성되어 있음을 알 수 있으며, 상기 수직판(120)이 철근콘크리트 빔(200) 양 단부 내부로 삽입되도록 하되, 수직판(120) 전부가 삽입되어 수평판(110)이 철근콘크리트 빔(200) 저면에 접하도록 설치되는 형태로 형성될 수 있음을 알 수 있으며,
도 10에 의한 강합성빔(A)은 합성용 강재(100)가 수평판(110) 상면의 양측방에 2개의 수직판(120)이 형성된 “U”형태로 형성되어 있음을 알 수 있으며, 상기 수직판(120)들이 철근콘크리트 빔(200)의 양 복부 측면을 따라 상부플랜지(210) 내부로 연장되도록 하되, 수직판(120)의 일부만 상부플랜지(210)에 삽입되도록 한 형태로 형성될 수 있음을 알 수 있으며, 결국 합성용 강재(100)가 강합성빔(A)의 하부를 감싸도록 형성시키고 있음을 알 수 있다.
< 본 발명의 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재(100)를 이용한 강합성빔(A)을 이용한 교량시공방법 >
먼저, 앞서 살펴본 도 8, 도 9 및 10과 같은 본 발명의 강합성빔(A)을 먼저 공장제작하고, 이를 교량하부구조(300)에 거치하게 된다.
교량하부구조(300)는 크게 교각과 교대(310)로 구분되며 단경간의 경우에는 교대(310)와 교대(310)사이에, 다경간 교량의 경우에는 교대(310)와 교각, 교각과 교각 사이체 본 발명의 강합성빔(A)을 설치하게 된다.
이러한 설치 상태를 도 11에서 확인할 수 있다. 이는 단경간 교량을 기준으로 살펴본 것이다.
이때 상기 강합성빔(A)은 도 8에 의한 강합성빔(A)을 기준으로 살펴보았지만 도 9 및 도 10에 의한 강합성빔을 이용해도 상관은 없다.
이에 교대(310)와 교대(310) 사이에 강합성빔(A)의 설치가 완료되면 상부에 포장층을 형성시켜 간단하게 교량을 시공할 수 있도록 하게 된다.
즉, 본 발명의 강합성빔(A)의 상부플랜지(210)는 슬래브의 역할을 하기 때문에 별도로 슬래브를 형성시킬 필요가 없다는 장점이 있게 된다.
이러한 강합성빔(A)은 합성용 강재(100)가 철근콘크리트 빔(200) 하부에 배치되도록 함을 알 수 있는데, 합성용 강재(100)를 구성하는 수평판(110)과 수직판(120)이 철근콘크리트 빔(200) 하부에 매입되는 방식으로 형성되어 있음을 알 수 있으며, 수직판(120)이 철근콘크리트빔(200) 내부로 연장되어 있음을 알 수 있다.
또한 상기 강합성빔(A) 내부에는 프리스트레스가 도입되도록 한 것이 이용되며, 역시 이러한 프리스트레스는 내부에 형성된 긴장재(240)에 의한 것이며, 이러한 긴장재(240)에 의하여 도입된 프리스트레스는 강합성빔(A)의 휨 강성을 증가시킬 수 있게 된다.
100: 합성용 강재 110: 수평판
120: 수직판 130: 파형 전단연결부
200: 철근콘크리트 빔 210: 상부플랜지
230: 내부철근 240: 긴장재
300: 교량하부구조 310: 교대
A: 강합성빔

Claims (17)

  1. 수평판; 및 상기 수평판 상면에서 상방으로 연장 형성되며 상단에 파형 전단연결부가 길이방향으로 형성된 수직판;을 포함하여 구성된 합성용 강재; 및
    상기 합성용 강재가 빔 하부에 위치하도록 하되, 상기 합성용 강재의 수직판이 빔의 저면으로부터 내부로 삽입되도록 하여 전단연결부에 의하여 합성용 강재가 빔과 일체화되도록 하는 철근콘크리트 빔;을 포함하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 철근콘크리트 빔의 저면으로부터 내부로 삽입된 합성강재는 수평판이 철근콘크리트 빔의 저면으로부터 하방으로 이격되도록 삽입시키는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 철근콘크리트 빔의 저면으로부터 내부로 삽입된 합성강재는 수평판이 철근콘크리트 빔의 저면에 접하도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 1개가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개 이상의 복수개가 횡방향으로 서로 이격되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개가 횡방향으로 서로 이격되도록 하되, 상기 2개의 합성용 강재 수직판은 수평판의 양 측단 상면에 형성되도록 하여 상기 수직판이 철근콘크리트 빔의 양 측면을 따라 상방으로 연장되어 상부플랜지 내부까지 연장되도록 하되 수평판이 빔의 저면에 접하도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전단연결부는 상방으로 돌출된 톱니 형태의 파형 전단연결부로 형성되어, 파형 전단연결부 사이사이에 철근콘크리트 빔의 내부철근이 횡방향으로 관통하도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 철근콘크리트 빔은 내부에 길이방향으로 긴장재가 더 형성되도록 하여 프리스트레스가 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 긴장재는 합성용 강재가 형성되기 이전에 긴장 후 정착되어 철근콘크리트 빔에 프리스트레스가 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  10. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 철근콘크리트 빔의 상부플랜지는 횡방향으로 확폭된 폭을 가져 교량의 슬래브로서 기능하도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔.
  11. 수평판; 및 상기 수평판 상면에 상방으로 연장 형성되며 상단에 파형 전단연결부가 다수 길이방향으로 형성된 수직판;을 포함하여 구성된 합성용 강재; 및 상기 합성용 강재가 빔 하부에 위치하도록 하되, 상기 합성용 강재의 수직판이 빔의 저면으로부터 내부로 삽입되도록 하여 전단연결부에 의하여 합성용 강재가 빔과 일체화되도록 하는 철근콘크리트 빔;을 포함하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 제작하고,
    상기 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 교대 및 교각을 포함하는 교량하부구조에 거치하고,
    상기 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔의 상부플랜지 상면에 포장층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 빔의 저면으로부터 내부로 삽입된 합성강재는
    수평판이 빔의 저면으로부터 하방으로 이격되도록 삽입시키거나, 수평판이 빔의 저면에 접하도록 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 1개가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개 이상의 복수개가 횡방향으로 서로 이격되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 합성용 강재의 수직판은 수평판 상면 중앙에 2개가 횡방향으로 서로 이격되도록 하되, 상기 2개의 합성용 강재 수직판은 수평판 양 측단 상면에 형성되도록 하여 상기 수직판이 빔의 양 측면을 따라 상방으로 연장되어 상부플랜지 내부까지 연장되도록 하되 수평판이 빔의 저면에 접하도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 전단연결부는 상방으로 돌출된 톱니 형태의 파형 전단연결부로 형성되어, 파형 전단연결부 사이사이에 빔의 내부철근이 횡방향으로 관통하도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
  17. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 철근콘크리트 빔은 내부에 길이방향으로 긴장재가 더 형성되도록 하여 프리스트레스가 도입되도록 하되, 상기 긴장재는 합성용 강재가 형성되기 이전에 긴장 후 정착되어 철근콘크리트 빔에 프리스트레스가 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔을 이용한 교량시공방법.
KR1020100121969A 2010-12-02 2010-12-02 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법 KR101228135B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100121969A KR101228135B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100121969A KR101228135B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120060452A KR20120060452A (ko) 2012-06-12
KR101228135B1 true KR101228135B1 (ko) 2013-01-31

Family

ID=46611365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100121969A KR101228135B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101228135B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230093747A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 이노스텍 주식회사 거더의 보강부재 및 이를 이용한 거더의 보강방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104294747B (zh) * 2014-09-23 2016-05-18 同济大学 一种双塔混合梁斜拉桥体系及其施工方法
CN104532738B (zh) * 2014-12-24 2016-06-01 福州大学 一种提高混凝土t型梁桥横向抗震性能的装置及施工方法
CN105064199B (zh) * 2015-07-30 2017-04-05 苏交科集团股份有限公司 预制拼装钢桁腹混凝土组合桥梁及其制备方法
CN105569271B (zh) * 2016-02-19 2018-03-16 中南大学 一种钢‑混凝土结构的复合型剪力连接件及其制作安装方法
CN105887648B (zh) * 2016-04-21 2018-06-19 浙江交通职业技术学院 一种采用分层开孔板连接件的钢-混凝土部分预制叠合梁结构及其制作工艺
KR101915960B1 (ko) * 2016-09-26 2018-11-07 한국건설기술연구원 프리캐스트 반단면데크를 이용한 강합성거더교 시공방법
KR101967037B1 (ko) * 2017-02-02 2019-04-08 정경진 층고저감형 개량형 철골보 구조
CN107447663B (zh) * 2017-07-31 2023-11-03 北京星河园林景观工程有限公司 一种表面无孔式木栈道
CN112176850B (zh) * 2020-09-30 2022-07-01 长沙理工大学 一种钢-uhpc组合结构剪力连接件及其制作安装方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282147A (ja) * 1985-10-04 1987-04-15 佐藤鉄工株式会社 プレストレス合成桁の製造方法
JP2002213047A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Nippon Steel Corp 帯状鋼板ジベルとそれを用いた形鋼及び合成構造
JP2007254974A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 形鋼を用いた鋼・コンクリートの複合構造のプレストレストコンクリート床版橋とこのプレストレストコンクリート床版橋の施工方法
KR20100065697A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 연세대학교 산학협력단 웨이브형상의 전단연결재

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282147A (ja) * 1985-10-04 1987-04-15 佐藤鉄工株式会社 プレストレス合成桁の製造方法
JP2002213047A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Nippon Steel Corp 帯状鋼板ジベルとそれを用いた形鋼及び合成構造
JP2007254974A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 形鋼を用いた鋼・コンクリートの複合構造のプレストレストコンクリート床版橋とこのプレストレストコンクリート床版橋の施工方法
KR20100065697A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 연세대학교 산학협력단 웨이브형상의 전단연결재

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230093747A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 이노스텍 주식회사 거더의 보강부재 및 이를 이용한 거더의 보강방법
KR102622688B1 (ko) * 2021-12-20 2024-01-09 이노스텍 주식회사 거더의 보강부재 및 이를 이용한 거더의 보강방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120060452A (ko) 2012-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101228135B1 (ko) 상단에 전단연결부가 형성된 합성용 강재를 이용한 강합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법
KR101134460B1 (ko) 래티스 철근을 이용한 강재빔 및 그 시공방법
KR100947306B1 (ko) 콘크리트 전단연결부를 갖는 합성형 교량 구조 및 그시공방법
KR101272116B1 (ko) 파형강판 복부 피에스씨 거더의 파형강판 복부와 콘크리트의 결합구조
KR100999019B1 (ko) 아치형상의 교량용 합성거더를 이용한 교량 시공방법
KR100879305B1 (ko) 교량시공용 합성거어더
KR100676627B1 (ko) 슬래브―기둥 접합부의 전단보강체 및 이를 이용한전단보강구조
KR101520031B1 (ko) 강재와 콘크리트의 복합거더
KR20190012766A (ko) 탑u형 래티스 합성보
KR101300296B1 (ko) 스템형상을 갖는 격벽교대 일체형 피에스씨 거더를 이용한 반일체식 교대 교량의 급속 시공방법
KR101329434B1 (ko) 슬릿형 웨브를 갖는 프리스트레스 합성보
KR100963579B1 (ko) 트러스근 일체형 데크플레이트
KR20170090961A (ko) 횡단면 압축 좌굴이 보강된 슬림 조립보
KR100811203B1 (ko) 프리스트레스트 강합성빔
KR100870068B1 (ko) 층고절감형 강-콘크리트 합성보-슬래브용 성형강판 조립 보
KR101196005B1 (ko) 긴장재를 사용하지 않는 철근콘크리트 합성빔 및 이를 이용한 교량시공방법
KR101286112B1 (ko) 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더 및 이를 이용한 라멘교 시공방법
KR101191545B1 (ko) 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트
KR100969357B1 (ko) 하부가 개방되고 지지격벽을 구비한 피에스씨 거더 및 이를 이용한 단순교 또는 연속교 시공방법
KR101321699B1 (ko) 이중관을 이용한 강합성 트러스 빔 및 이를 이용한 교량
KR100559764B1 (ko) 아치리브가 부착된 스틸거더 및 이의 제작방법
KR101212259B1 (ko) 파형 굴곡판으로 형성된 보강재를 이용한 합성바닥판 및 그 제작방법
KR20180058971A (ko) 아치 웨브 2중판을 갖는 충진콘크리트 강박스 거더 및 그 시공방법
KR20120008667A (ko) 데크플레이트용 단부보강체를 이용한 보 시공방법
KR101342894B1 (ko) 트러스형 프리스트레스 콘크리트 거더, 그 제작 방법 및 연속화 교량의 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160126

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180125

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 8