KR101286116B1 - Composite girder with steel pipe and bridge construction method using the same - Google Patents

Composite girder with steel pipe and bridge construction method using the same Download PDF

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Abstract

조립이 용이하면서도 구조적 효율성이 뛰어나 경제적으로 교량을 시공할 수 있는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것으로서, 수직강관을 조립식으로 콘크리트 상현재와 하현재에 설치되도록 하고, 상기 수직강관 내부에는 충전콘크리트가 콘크리트 상현재 형성시 함게 충전된다.It is a composite girder using a vertical steel pipe as a double member that can be easily assembled and has excellent structural efficiency and economical construction, and a bridge construction method using the same.The vertical steel pipe is prefabricated to be installed on concrete upper and lower chords. In the vertical steel pipe, filled concrete is filled together when the concrete phase current is formed.

Description

수직강관을 복부재로 이용한 합성거더 및 이를 이용한 교량시공방법{COMPOSITE GIRDER WITH STEEL PIPE AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}Composite girders using vertical steel pipes as a composite member and bridge construction method using them {COMPOSITE GIRDER WITH STEEL PIPE AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 조립이 용이하면서도 구조적 효율성이 뛰어나 경제적으로 교량을 시공할 수 있는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite girder using a vertical steel pipe as a member and a bridge construction method using the same. More specifically, the present invention relates to a composite girder using a vertical steel pipe as a composite member and a bridge construction method using the same, which are easy to assemble and have excellent structural efficiency, so that the bridge can be economically constructed.

종래 프리스트레스 합성트러스 보(10)는 도 1a와 같이 구조용 강판(강재)으로 만들어진 소정형상의 상현재(11), 그리고 압연형강 또는 강관을 이용해 제작된 복부재(12), 그리고 소정형상의 콘크리트 단면에 PS강선(13)을 이용해 프리스트레스를 도입시킨 하현재(14)로 각각 구성된다.Conventional prestressed composite truss beam 10 is a phase current 11 of a predetermined shape made of a structural steel plate (steel), and a member 12 made of a rolled steel or steel pipe, and a concrete cross section of a predetermined shape as shown in Figure 1a Each of the lower chords 14 into which prestresses are introduced using the PS steel wire 13 is formed.

상기 상현재(11)는 합성트러스 보(10)의 자중과 콘크리트 바닥판(15) 하중으로 인해 압축력 또는 인장력을 받게 되는데, 강재로 만들어진 상현재는 인장력에는 강하지만 압축력에는 상대적으로 약하다는 구조거동상의 특성으로 인해 작용하는 압축력이 크거나 압축력을 받는 영역이 넓어질수록 상현재의 강재량은 증가하게 된다.The phase chord 11 receives a compressive force or a tensile force due to the self-weight of the composite truss beam 10 and the load of the concrete base plate 15. The phase chord made of steel is strong in tensile force but relatively weak in compressive force. Due to the characteristics of the bed, the amount of steel present in the phase current increases as the compressive force acting or the wider the area subjected to the compressive force increases.

또한 합성 트러스보(10)의 복부재(12)와 하현재(14)는 하현재의 상부면에 강판으로 된 수평연결강판(16)을 매입한 후, 용접 또는 고장력볼트를 이용해 상기 수평연결강판(16)을 복부재(12)와 결합하는 구조를 가지고 있다. In addition, the composite member 12 and the lower chord 14 of the composite truss 10 purchase the horizontal connecting steel plate 16 made of steel on the upper surface of the lower chord, and then the horizontal connecting steel sheet using welding or high-tension bolts. It has the structure which couple | bonds 16 with the abdominal member 12. As shown in FIG.

따라서 수평연결강판 하면에는 하현재(14)와의 일체작용을 확보하기 위하여 다수의 스터드(17)를 형성시키는데, 용접 시 발생하는 열로 인해 수평연결강판(16)에는 휨변형이 발생하여 평면상태를 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다. 이러한 휨변형이 발생하면 콘크리트 하현재(14)에 매입되는 깊이가 일정하지 않게 되어 수평연결강판과 하현재 접촉면(18)의 방수 처리가 어렵다는 문제점이 발생한다.Therefore, a plurality of studs 17 are formed on the lower surface of the horizontal connecting steel sheet to secure the unitary action with the lower chord 14. The heat generated during welding causes bending deformation in the horizontal connecting steel sheet 16 to maintain a flat state. There was a problem that was difficult to do. When such bending deformation occurs, the depth embedded in the concrete lower chord 14 is not constant, which causes a problem that it is difficult to waterproof the horizontal connection steel sheet and the lower current contact surface 18.

이러한 종래 합성 트러스보(10)의 문제점을 해결하기 위하여 소개된 복합 트러스보를 도 1b를 기준으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the composite truss introduced to solve the problems of the conventional synthetic truss 10 with reference to Figure 1b as follows.

즉 복합트러스 거더의 상현재(30)를 수평강판(31)과 콘크리트(32)로 된 합성구조로 형성시킨 다음, 바닥판 콘크리트(33)와의 합성시키기 위해 전단철근(34)을 배치하게 된다.That is, the upper chord 30 of the composite truss girder is formed of a composite structure consisting of the horizontal steel plate 31 and the concrete 32, and then the shear reinforcing bars 34 are disposed to be combined with the bottom plate concrete 33.

이에 압축을 받는 영역에서의 강재상현재(31)를 압축에 강하고 재료비가 저렴한 콘크리트(32)로 보강시킴으로써 상현강재에 요구되는 강재량이 크게 절감되고, 상현재(30)를 구성하는 수평강판(31)과 콘크리트(32) 사이의 일체작용을 확보하기 위하여 상기 수평강판의 상면에 스터드(35)를 구비하도록 한다.Accordingly, by reinforcing the steel phase current 31 in the region subjected to the compression to the concrete 32, which is resistant to compression and has a low material cost, the amount of steel required for the phased steel is greatly reduced, and the horizontal steel sheet 31 constituting the phase current 30 is formed. In order to secure the unitary action between the concrete and the 32 to be provided with a stud (35) on the upper surface of the horizontal steel sheet.

도 1c는 이러한 복합 트러스보(30)의 복부재로서 강관을 사용할 때 복부재(61)와 콘크리트 하현재(64)와의 연결을 위한 격점구조의 구성을 도시한 것인데 이러한 격점구조(60)는 복부재(61)의 단부에 소정크기의 거세트판(62)을 설치한 다음, 상기 거세트판(62)을 수직연결판(63)을 이용해 서로 연결한 다음, 일정깊이로 콘크리트 하현재(64)에 매입시키고, 하현재(64)와 강결시키기 위하여 매입된 부분의 거세트판(62) 및 수직연결판(63)에 소정크기의 다수의 구멍(65)을 구비하도록 하고 이러한 구멍(65)에는 콘크리트 하현재(64)의 철근이 관통되도록 하여 강관인 복부재(61)와 콘크리트 하현재(64)가 서로 일체화되도록 한 것이다.FIG. 1C illustrates a configuration of a gap structure for connecting the abdomen 61 and the concrete lower chord 64 when using a steel pipe as the abdomen of the composite truss 30. After installing the gusset plate 62 having a predetermined size at the end of the ash 61, the gusset plate 62 is connected to each other using the vertical connecting plate 63, and then the concrete lower chord 64 to a certain depth. And a plurality of holes 65 of a predetermined size are provided in the gusset plate 62 and the vertical connecting plate 63 of the buried portion in order to harden the lower chord 64. The reinforcement of the concrete lower chord 64 is to pass through the abdominal member 61 and the concrete lower chord 64 is a steel pipe to be integrated with each other.

이로서 도 1a와 같이 하현재(14) 상면에 놓이는 수평연결판(16)과 스터드(17)를 제거함으로써, 스터드(17) 설치로 인해 생기는 수평연결강판(16)의 변형으로 인한 시공성 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.Thus, by removing the horizontal connecting plate 16 and the studs 17 placed on the upper surface of the lower chord 14 as shown in Figure 1a, to solve the construction problems due to the deformation of the horizontal connecting steel plate 16 caused by the installation of the studs 17 I would have to.

하지만 이와 같이 복부재(61)를 콘크리트 하현재(64)에 매립시키는 방식은 정확한 복부재(61) 세팅 작업이 필요하며 콘크리트 하현재(61)의 철근을 수직연결판(64)의 구멍(65)에 삽입 시켜야 하므로 조립식으로 콘크리트 하현재를 제작할 수 없다는 한계가 발생하게 된다.However, the method of embedding the abdominal member 61 in the concrete lower chord 64 requires accurate setting of the abdominal member 61, and the reinforcing bar of the concrete lower chord 61 is connected to the hole 65 of the vertical connecting plate 64. ), There is a limit that it is not possible to manufacture the concrete undercarriage prefabricated.

이에 본 발명은 합성거더(합성보, 합성빔)를 제작함에 있어서 제작공정을 최대한 단순화하여 조립 제작이 매우 용이할 뿐만 아니라, 복부재 내부에 콘크리트를 충전시켜 안정적인 상현재 지지가 가능하도록 함과 더불어 좌굴 등에 유리하여 구조적으로 효율적이면서도 경제적으로 합성거더를 제작할 수 있는 합성거더 및 이를 이용한 교량시공방법에 대한 것이다.Accordingly, the present invention simplifies the manufacturing process as much as possible in the production of composite girder (synthetic beam, composite beam), as well as very easy to assemble and fabricate concrete inside the abdominal member to enable stable phase current support and buckling. The present invention relates to a composite girder and a bridge construction method using the same to produce a composite girder structurally and economically.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 According to an aspect of the present invention,

첫째, 경량화를 위해 합성거더의 상부와 하부는 콘크리트 상현재와 하현재로 각각 형성시키게 된다.First, in order to reduce weight, the upper and lower portions of the composite girder are formed as concrete upper and lower chords, respectively.

이러한 콘크리트 상현재와 하현재는 직육면체 콘크리트 판 형태로 제작하게 되며, 콘크리트 하현재 내부에는 긴장재가 설치되도록 하여 합성거더에 프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.The concrete upper chord and the lower chord are manufactured in the form of a rectangular parallelepiped concrete plate, and the tension lowering material is installed inside the concrete lower chord so that prestress is introduced into the composite girder.

이러한 콘크리트 상현재와 하현재는 통상 사용되는 교량용 거푸집을 이용하여 공장 등에서 제작하면 되므로 그 제작에 달리 숙련된 고도의 기술이 필요 없고 품질관리가 용이하여 경제적인 콘크리트 상현재와 하현재 제작이 가능하게 된다.These concrete upper and lower chords can be manufactured in factories using bridge formwork, which is usually used, so it is not necessary to have advanced technical skills and can be economically manufactured concrete upper and lower chords. Done.

둘째, 이러한 콘크리트 상현재와 하현재는 조립식으로 복부재인 수직강관에 의하여 서로 결합시키게 된다.Second, these concrete upper and lower chords are assembled to each other by a vertical steel pipe that is prefabricated in a prefabricated manner.

이를 위해 상기 콘크리트 하현재에는 하부받침대를 설치하되 상기 하부받침대에는 복부재 세팅판을 설치하여 간단하게 수직강관을 콘크리트 하현재에 안착시켜 설치할 수 있도록 하였으며,To this end, the lower butt is installed in the concrete lower chord, but the abdominal member setting plate is installed in the lower butt so that the vertical steel pipe can be easily settled on the concrete lower chord.

상기 콘크리트 상현재에는 상부받침대를 설치하되 상기 상부받침대에는 복부재 세팅판을 역시 설치하여 간단하게 수직강관 상단에 상부받침대를 안착 설치할 수 있도록 하였다.The concrete upper chord is installed in the upper butt, but the upper support is also installed in the abdominal member setting plate to be able to simply install the upper butt on the top of the vertical steel pipe.

이로서 상기 수직강관을 상부 및 하부받침대에 고정시키는 것만으로도 간단하게 합성거더 조립 제작이 완성될 수 있도록 하였다.Thus, simply by fixing the vertical steel pipe to the upper and lower pedestal so that the composite girder assembly fabrication can be completed.

셋째, 상기 수직강관은 기성 강관을 소정의 길이로 절단하여 사용하게 되므로 그 제작 및 설치가 매우 간단해지면 내부에 콘크리트 상현재를 형성시키기 위한 콘크리트 타설 시 내부가 함께 충전되도록 함으로서 구조적으로 효과적인 콘크리트 복부재가 형성되도록 하였다.Third, since the vertical steel pipe is used by cutting the ready-made steel pipe to a predetermined length, if the production and installation becomes very simple, the structurally effective concrete covering member is filled with the interior when the concrete is poured to form a concrete phase current inside. To form.

즉, 상기 수직강관 자체도 하중지지역할을 일부 하게 되지만 내부에 수직강관에 의하여 구속되는 콘크리트는 작용하중을 보다 효과적으로 지지할 수 있도록 하였다.That is, the vertical steel pipe itself is part of the load bearing area, but the concrete constrained by the vertical steel pipe therein can support the working load more effectively.

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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

이로서 본 발명에 의한 합성거더는Thus, the composite girder according to the present invention

콘크리트 상현재와 하현재 및 수직강관과 상부받침대를 이용하여 간단하게 조립 제작할 수 있어 제작이 매우 신속하고, 제작을 위하여 비용이 많이 소요되는 강재 거푸집을 효율적으로 활용할 수 있어 보다 경제적인 합성거더 제작이 가능하게 된다.It is simple to manufacture by using concrete upper and lower chords and vertical steel pipes and upper support, so it is very quick to manufacture and efficient use of steel formwork, which is costly for manufacturing, makes more economical composite girder production. It becomes possible.

또한 상기 합성거더는 프리캐스트 방식으로 모두 제작할 수 있기 때문에 품질관리가 매우 용이하여 효과적인 교량 시공에 이용할 수 있게 된다.In addition, since the composite girder can be manufactured by the precast method, it is very easy to control the quality and thus can be used for effective bridge construction.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래 합성트러스보, 복합트러스 보 및 복합트러스보의 격점구조 사시도,
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명에 의한 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더의 제작 순서도,
도 3은 본 발명에 의한 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더의 완성사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 합성거더를 이용한 교량시공방법의 순서도이다.
Figure 1a, 1b and 1c is a perspective view of the point structure of the conventional composite truss beam, composite truss beam and composite truss beam,
2a, 2b, 2c and 2d is a manufacturing flow chart of a composite girder using a vertical steel pipe according to the present invention as a covering member,
3 is a complete perspective view of a composite girder using a vertical steel pipe according to the present invention as a abdominal member,
4a and 4b is a flow chart of the bridge construction method using a composite girder according to the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

[ 콘크리트가 충전된 복부재를 이용한 합성거더(A) ][Composite girder (A) using a concrete member filled with concrete]

본 발명의 합성거더(A)는 콘크리트 하현재(100), 수직강관(210) 내부에 충전콘크리트(230)로 충전된 복부재(200) 및 콘크리트 상현재(300)가 조립 되어 제작된다.Synthetic girder (A) of the present invention is manufactured by assembling the composite member 200 and the concrete upper chord 300 filled with the filling concrete 230 in the concrete lower chord 100, the vertical steel pipe (210).

먼저, 상기 콘크리트 하현재(100)는 도 2a와 같이 합성거더(A)의 연장길이에 대응하는 길이를 가지면 소정의 두께를 가진 프리캐스트 콘크리트 바닥판으로 제작하게 된다(직육면체 콘크리트 패널 형태)First, when the concrete lower chord 100 has a length corresponding to the extension length of the composite girder (A) as shown in Figure 2a will be made of a precast concrete floorboard having a predetermined thickness (cuboid concrete panel form)

이러한 콘크리트 하현재(100)에는 내부에 미리 길이방향으로 쉬스를 매립 설치하여 추후 쉬스에 긴장재(110)를 배치하여 콘크리트 하현재(100)에 프리스트레스가 도입될 수 있도록 하게 된다.The concrete lower chord 100 is pre-stressed in the concrete lower chord 100 by placing the sheath in the longitudinal direction in advance in the inner sheath to later arrange the tension member 110 in the sheath.

물론 이러한 방식은 포스트 텐션방식이지만 프리텐션 방식으로 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있다.Of course, this method is a post-tension method, but prestress may be introduced as a pre-tension method.

이때 상기 콘크리트 하현재(100) 상면에는 후술되는 복부재(200) 설치를 위한 하부받침대(120)를 설치하여 상부가 외부에 노출되도록 설치하게 된다.At this time, the upper surface of the concrete lower chord 100 is installed so that the upper portion is exposed to the outside by installing a lower support 120 for installing the abdominal member 200 which will be described later.

이러한 하부받침대(120)는 받침판(121)이 콘크리트 하현재(100)에 스터드(122)에 의하여 고정되어 상면이 콘크리트 하현재(100)의 상면과 동일한 높이로 형성되어 상면이 노출되도록 하게 된다.The lower support 120 is a support plate 121 is fixed to the concrete lower chord 100 by the stud 122 so that the upper surface is formed at the same height as the upper surface of the concrete lower chord 100 so that the upper surface is exposed.

또한, 상기 받침판(121)의 상면 외곽 둘레에는 후술되는 복부재(200)가 끼워져 안착되도록 형성된 다수의 복부재 세팅판(123)이 서로 이격되어 설치된다.In addition, the outer periphery of the upper surface of the support plate 121 is provided with a plurality of the abdominal member setting plate 123 formed to be seated by seating the abdominal member 200 which will be described later.

이로서 본 발명의 복부재(200)는 위치 세팅을 위하여 별도의 노력을 기울이지 않고서도 복부재(200)를 하부받침대(120)에 용이하게 안착시켜 조립할 수 있게 된다.As a result, the abdominal member 200 of the present invention can be assembled by easily seating the abdominal member 200 to the lower support 120 without the need for extra effort for position setting.

또한 상기 복부재 세팅판(123)의 내측에는 받침판(121)을 관통하여 하부가 콘크리트 하현재(100)에 고정되며 상방으로 연장되어 상부가 외부에 노출되도록 형성된 복부재 합성봉(124)이 역시 다수 이격 설치된다.In addition, the inner part of the abdominal member setting plate 123 penetrates the base plate 121 and the lower part is fixed to the concrete lower chord 100 and extends upwards so that the upper abdominal composite rod 124 is formed to be exposed to the outside. Multiple spacing is installed.

이러한 복부재 합성봉(124)은 체결너트에 의하여 받침판(121)에 위치 고정시켜 거더 제작 중 충격 등에 의하여 휘어지거나 변형되지 않도록 하게 된다.The composite member rod 124 is fixed to the support plate 121 by a fastening nut so as not to be bent or deformed due to impact or the like during the manufacture of the girder.

이에 미리 제작장에서 설치한 콘크리트 하현재용 거푸집(미도시)에 긴장재(110, 포스트텐션 방식의 경우)와 하부받침대(120)를 미리 세팅하고 콘크리트를 타설하여 하부받침대(120)가 일체화된 콘크리트 하현재(100)를 제작하게 된다.Therefore, the tension member (110, in the case of the post-tension method) and the lower support 120 are pre-set to the concrete lower current formwork (not shown) installed in the manufacturing site in advance, and the concrete is integrated with the lower support 120 by pouring concrete. The lower chord 100 will be produced.

다음으로 도 2b와 같이 상기 수직강관 내부에 콘크리트가 충전된 복부재(200)는 먼저 수직강관(210)을 소정의 높이를 가지도록 강관을 절단하여 준비하게 된다.Next, as shown in FIG. 2B, the abdominal member 200 filled with concrete in the vertical steel pipe is prepared by cutting the steel pipe so that the vertical steel pipe 210 has a predetermined height.

이러한 강관은 일정한 직경을 가진 것으로서 기성제품을 구입하여 절단하면 간단하게 수직강관으로 이용이 가능하므로 달리 가공에 많은 비용이 필요 없다는 장점이 있게 된다.These steel pipes have a certain diameter and can be used as vertical steel pipes simply by purchasing a ready-made product and cutting them, so that there is no need for expensive processing.

이에 상기 수직강관(210)은 앞서 살펴본 하부받침대(120)를 구성하는 받침판(121)에 형성된 복부재 세팅판(123)에 끼워져 저면이 받침판(121)의 상면에 지지되도록 하게 된다. Accordingly, the vertical steel pipe 210 is inserted into the abdominal member setting plate 123 formed on the support plate 121 constituting the lower support 120 as described above so that the bottom surface is supported on the upper surface of the support plate 121.

즉, 수직강관(210)의 무게는 구입한 강관의 두께 및 직경에 따라 중량이 다르긴 하지만 상당한 무게를 가지게 되므로 이를 인양하여 콘크리트 하현재에 정확하게 세팅하는 작업은 사실상 용이하지 않다.That is, the weight of the vertical steel pipe 210 is different in weight depending on the thickness and diameter of the purchased steel pipe, but because it has a considerable weight, lifting the exact setting on the concrete lower chord is not practically easy.

이에 본 발명은 조립 설치의 단순화를 위하여 복부재 세팅판(123)에 수직강관(210)이 끼워져 설치되도록 함으로서 간단하게 수직강관(210)을 콘크리트 하현재(100)에 설치할 수 있도록 한 것이다.Accordingly, the present invention is to enable the vertical steel pipe 210 to be installed in the concrete lower chord 100 simply by installing the vertical steel pipe 210 is fitted to the abdominal member setting plate 123 to simplify the assembly installation.

이와 같이 수직강관(210)을 복부재 세팅판(123)에 의하여 하부받침대(120)에 안착시키면 하부받침대(120)와 수직강관(210)을 용접에 의하여 고정시킬 수 있는데 위치가 안착되어 있으므로 용접작업이 수월하고 만약 용접에 의한 품질확보 등이 우려되면 미도시한 앵글을 등을 이용하여 볼트를 이용하여 하부받침대(120)의 받침판(121)에 체결시켜 고정시키면 된다.As such, when the vertical steel pipe 210 is seated on the lower support 120 by the abdominal member setting plate 123, the lower support 120 and the vertical steel pipe 210 may be fixed by welding. If the work is easy and the quality is secured by welding, the angle not shown may be fixed by fastening to the support plate 121 of the lower support 120 by using a bolt.

이와 같이 복부재(200)를 수직강관(210)으로 설치하면 세팅이 용이할 뿐만 아니라 콘크리트 상현재(300)로부터 전달되는 하중을 축하중(수직하중)에 의하여 정확하게 콘크리트 하현재(100)에 의하여 전달할 수 있으므로 합성거더의 단면력 계산이 간단해져 설계 및 제작에 매우 유리하다.When the abdominal member 200 is installed as the vertical steel pipe 210 as described above, the setting is easy and the load transmitted from the concrete upper chord 300 is accurately held by the concrete lower chord 100 by the axial load (vertical load). It can be transferred, simplifying the calculation of the cross-sectional force of composite girder, which is very advantageous for design and manufacture.

또한, 후술되는 바와 같이 수직강관(210)이 차지하는 단면적은 종래 복합 트러스보와 달리 내부에 충전되는 충전콘크리트(230)에 의하여 훨씬 커지기 때문에 콘크리트 상현재(300)로부터 전달되는 하중을 실질적으로 저항하는 구조부재로 역할을 할 수 있으므로 콘크리트 상현재(300)와 콘크리트 하현재(100)의 단면을 최적화 할 수 있게 된다.In addition, as will be described later, the cross-sectional area occupied by the vertical steel pipe 210 is much larger by the filling concrete 230 filled therein, unlike the conventional composite truss, which substantially resists the load transmitted from the concrete phase chord 300. Since it can act as a structural member it is possible to optimize the cross section of the concrete upper chord 300 and the concrete lower chord 100.

또한 수직강관(210)의 내부에 충전되는 충전콘크리트(230)에 대한 거푸집 역할을 하기 때문에 복부재(200)를 콘크리트부재로 제작하기 용이하며 상기 충전콘크리트(230)가 수직강관(210)에 의하여 구속되므로 축력 지지에 매우 유리하고 합성거더의 좌굴 등에 매우 유리하게 된다.In addition, since it serves as a formwork for the filling concrete 230 to be filled in the vertical steel pipe 210, it is easy to manufacture the abdominal member 200 as a concrete member, the filling concrete 230 by the vertical steel pipe 210 Since it is constrained, it is very advantageous for supporting axial force and very advantageous for buckling of composite girders.

이러한 충전콘크리트(230) 충전방법은 후술하기로 한다.The charging concrete 230 charging method will be described later.

다음으로 상기 수직강관(210) 상면에는 도 2c와 같이 콘크리트 상현재(300)를 설치할 수 있는 상부받침대(220)를 설치하게 된다.Next, on the upper surface of the vertical steel pipe 210, as shown in FIG. 2c, the upper base 220 for installing the concrete upper chord 300 is installed.

상기 상부받침대(220)는 콘크리트 상현재(300)를 용이하게 지지할 수 있도록 설치하는 것으로서 하부받침대(120)와 다른 점은 상면에 콘크리트 충전홀(221)이 각각 형성되어 있다는 점이다.The upper pedestal 220 is to be installed to easily support the concrete upper chord 300, the difference from the lower pedestal 120 is that the concrete filling hole 221 is formed on the upper surface, respectively.

이는 상기 콘크리트 충전홀(221)을 통해 충전콘크리트(230)가 수직강관(210)에 용이하게 충전될 수 있도록 하기 위함이다.This is to allow the filling concrete 230 to be easily filled in the vertical steel pipe 210 through the concrete filling hole 221.

이러한 상부받침대(220)는 받침판(222) 저면에 충전콘크리트와 합성시키기 위한 스터드(223)가 형성되도록 하고 수직강관(210)과 받침판 저면 둘레를 따라 복부재 세팅판(224)이 서로 이격 형성되도록 하여 상부받침대(220)를 수직강관(210) 상단에 역시 용이하게 끼워 설치할 수 있도록 하게 된다.The upper support 220 is such that the studs 223 are formed on the bottom of the support plate 222 to be combined with the filling concrete, and the abdominal member setting plate 224 is spaced apart from each other along the bottom of the vertical steel pipe 210 and the support plate bottom. The upper pedestal 220 is to be easily fitted to the top of the vertical steel pipe (210).

이에 역시 상부받침대(220)를 복부재 세팅판(224)에 의하여 수직강관(210)의 상단에 안착시키면 상부받침대(220)와 수직강관(210)을 용접에 의하여 고정시킬 수 있는데 역시 수직강관의 위치가 안착되어 있으므로 용접작업이 수월하고 만약 용접에 의한 품질확보 등이 우려되면 역시 미도시한 앵글을 등을 이용하여 볼트를 이용하여 상부받침대(220)에 체결시켜 고정시키면 된다.In this case, if the upper support 220 is seated on the upper end of the vertical steel pipe 210 by the abdominal member setting plate 224, the upper support 220 and the vertical steel pipe 210 can be fixed by welding. Since the position is seated, the welding operation is easy, and if the quality is secured by welding, it is also possible to fasten by fixing to the upper support 220 using a bolt using an angle not shown.

이러한 상부받침대(220)는 수직강관(210) 각각의 상단에 설치하게 된다.The upper pedestal 220 is installed on the top of each of the vertical steel pipe (210).

다음으로는 이러한 상부받침대(220)까지 수직강관(210)에 설치한 이후에 긴장재(110)를 긴장 후 정착시켜 콘크리트 하현재(100)에 프리스트레스가 도입되도록 하게 된다. 이는 도입되는 프리스트레스가 거더의 중립축을 기준으로 하방에 도입되도록 하여야 거더 하부에 작용하는 인장력에 효과적으로 저항할 수 있기 때문이다.Next, after the upper support 220 is installed in the vertical steel pipe 210, the tension member 110 is tensioned and settled so that prestress is introduced into the concrete lower chord 100. This is because the prestress to be introduced must be introduced below the neutral axis of the girder to effectively resist the tensile force acting on the bottom of the girder.

다음으로 상기 콘크리트 상현재(300)는 도 2d와 같이 상부받침대(220) 상면이 매립되도록 미도시된 거푸집 등을 이용하여 콘크리트 하현재(100)와 같이 형성시키게 된다.Next, the concrete upper chord 300 is formed as a concrete lower chord 100 using a formwork, etc., not shown so that the upper surface of the upper support 220, as shown in FIG. 2d.

이때 타설되는 콘크리트(콘크리트 상현재용)는 수직강관(210)의 상면에 형성된 콘크리트 충전홀(211)을 통해 수직강관(210) 내부까지 충전되도록 하게 되며 그 충전여부를 콘크리트 충전홀(211)을 통해 육안으로 확인할 수 있으므로 충전여부에 대한 확인이 용이하게 된다.At this time, the concrete to be poured (for concrete phase current) is to be filled up to the inside of the vertical steel pipe 210 through the concrete filling hole 211 formed on the upper surface of the vertical steel pipe 210 and whether the filling through the concrete filling hole 211 It can be checked with the naked eye, so it is easy to check whether the filling.

또한 상기 수직강관(210)에 충전된 충전콘크리트(230)는 상부받침대(220)와 하부받침대(120)에 수직강관(210) 내부로 연장 형성된 각각의 스터드(223)와 복부재 합성봉(124)에 의하여 수직강관(210)과 일체화 거동할 수 있게 된다.In addition, the filling concrete 230 filled in the vertical steel pipe 210, each of the studs 223 and the composite member 124 formed on the upper pedestal 220 and the lower pedestal 120 extending into the vertical steel pipe 210, respectively. By it is possible to integrate with the vertical steel pipe (210).

나아가 긴장재(110)중 긴장, 정착시키지 않고 남은 것들을 추가로 긴장 정착시켜 소요의 프리스트레스를 합성거더에 추가 도입할 수 있다.Furthermore, the tension of the tension member 110, the tension remaining without leaving the settling may be further introduced into the synthetic girder by the prestress of the required.

이에 최종 도 3과 같이 본 발명에 의한 합성거더(A)가 최종 완성되어 있음을 알 수 있으며, 콘크리트 하현재(100), 복부재(200) 및 콘크리트 상현재(300)로서 간단하게 조립 제작될 수 있음을 알 수 있다.Thus it can be seen that the final composite girder (A) according to the present invention as shown in FIG. 3, and can be easily assembled and fabricated as a concrete lower chord 100, a plurality of members 200, and a concrete upper chord 300. It can be seen that.

[ 콘크리트가 충전된 복부재를 이용한 합성거더(A)를 이용한 교량시공방법 ][Bridge construction method using composite girders (A) using concrete filled concrete members]

먼저, 도 4a와 같이 합성거더(A)를 공장 등에서 먼저 제작하게 된다. First, as shown in FIG. 4a, the composite girder A is first manufactured at a factory or the like.

이러한 합성거더(A)에 있어 콘크리트 상현재(300)와 수직강관(210)에 충전되는 충전콘크리트(230)는 현장에서 직접 제작함으로서 합성거더(A)의 무게를 최소화하여 운반하여 현장에 반입시킬 수도 있다.In the composite girder (A), the filling concrete 230 to be filled in the concrete phase current 300 and the vertical steel pipe (210) is manufactured directly in the field to minimize the weight of the composite girder (A) to be carried to the site It may be.

이러한 합성거더(A)는 도 3과 같이 콘크리트 하현재(100), 충전콘크리트가 충전된 수직강관(210), 콘크리트 상현재(300)를 포함하여 구성되며 콘크리트 하현재(100)에 형성된 긴장재(110)에 의하여 프리스트레스가 도입된 상태이다.The composite girder (A) is configured to include a concrete lower chord 100, a vertical steel pipe 210 filled with filling concrete, a concrete upper chord 300, as shown in Figure 3 and the tension material formed in the concrete lower chord (100) Prestress is introduced by the 110.

이러한 합성거더(A)는 미리 시공된 교량하부구조(B)에 거치된다.This composite girder (A) is mounted on the bridge substructure (B) previously constructed.

이러한 교량하부구조(B)는 교대, 교각을 포함하며 본 발명에서는 양 교대가 서로 교축방향으로 마주보도록 설치되며 상기 교대 사이에 합성거더(A)가 거치되는 단경간 교량을 기준으로 살펴본다.The bridge substructure B includes an alternating and piering, and in the present invention, both shifts are installed to face each other in the axial direction, and the bridge girder A will be described based on a short span bridge on which the composite girder A is mounted.

이에 양 교대가 시공되면 기중기 등 인양장치를 이용하여 교량하부구조 사이에 횡방향으로 다수를 교량받침(미도시)을 이용하여 거치하게 된다.Therefore, when both shifts are constructed, a plurality of bridges are mounted in a transverse direction between bridge substructures using a lifting device such as a crane using a bridge support (not shown).

다음으로는 도 4b와 같이 상기 합성거더(A) 상면에 미도시된 거푸집 등을 이용 또는 데크플레이트를 이용하여 슬래브(S)를 시공하여 최종 교량을 완성시킬 수 있도록 하게 된다.Next, as shown in FIG. 4B, the slab S may be constructed by using a formwork or a deck plate not shown on the upper surface of the composite girder A, thereby completing the final bridge.

100: 콘크리트 하현재
110: 긴장재
120: 하부받침대
121: 받침판
122: 스터드
123: 복부재 세팅판
124: 복부재 합성봉
200: 복부재
210: 수직강관
220: 상부받침대
221: 콘크리트 충전홀
222: 받침판
223: 스터드
224: 복부재 세팅판
230: 충전콘크리트
300: 콘크리트 상현재
A: 본 발명의 합성거더
B: 교량하부구조
S: 슬래브
100: concrete low current
110: tension material
120: lower stand
121: base plate
122: stud
123: abdominal member setting plate
124: abdominal composite rod
200: abdominal cavity
210: vertical steel pipe
220: upper stand
221: concrete filling hole
222: support plate
223: stud
224: abdominal member setting plate
230: filling concrete
300: concrete phase present
A: Synthetic girder of the present invention
B: bridge undercarriage
S: slab

Claims (5)

패널 형태로서 두께(T)를 가진 콘크리트 하현재(100);
상기 콘크리트 하현재의 상면에 상면이 노출된 받침판(121)과 상기 받침판 상면 둘레에 설치된 복부재 세팅판(123)을 포함하는 하부받침대(120);
상기 복부재 세팅판이 외주면이 접하도록 끼워져 고정된 수직강관(210) 및 상기 수직강관 상단에 끼워져 설치되며 콘크리트 충전홀이 상면에 형성된 받침판(222)과 상기 받침판 저면 둘레에 설치된 복부재 세팅판(224)을 포함하는 상부받침대(220);를 포함하는 복부재(200); 및
상기 상부받침대의 받침판이 매립되도록 형성된 콘크리트 상현재(300);를 포함하여 상기 콘크리트 상현재를 형성시키기 위한 콘크리트 타설시 콘크리트가 콘크리트 충전홀을 통해 수직강관 내부에 충전되어 수직강관 내부에 충전콘크리트(230)가 콘크리트 상현재(300)와 함께 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더.
Concrete lower chord 100 having a thickness T in the form of a panel;
A lower supporter 120 including a support plate 121 having an upper surface exposed on an upper surface of the concrete lower chord and an abdominal member setting plate 123 installed around the support plate upper surface;
The abdominal member setting plate is fitted so that the outer peripheral surface is in contact with the fixed and fixed vertical steel pipe 210 and the upper end of the vertical steel pipe is installed and the support plate 222 formed in the upper surface of the concrete filling hole and the abdominal member setting plate 224 installed around the base plate bottom surface Abdominal member 200 including; And
Including the concrete upper chord 300 is formed so that the support plate of the upper support; Concrete is filled in the vertical steel pipe through the concrete filling hole when the concrete is poured to form the filling concrete inside the vertical steel pipe ( Composite girder using a vertical steel pipe as a member, characterized in that 230 is formed with a concrete phase chord 300.
제 1항에 있어서,
상기 하부받침대의 받침판 저면에는 스터드(122)가 형성되어 콘크리트 하현재에 받침판이 고정되도록 하며, 상기 하부받침대의 받침판에는 받침판을 관통하여 하부가 콘크리트 하현재에 고정되며 상방으로 연장되어 상부가 외부에 노출되도록 형성된 복부재 합성봉(124)이 다수 형성되어 상기 복부재 합성봉에 의하여 충전콘크리트가 수직강관과 일체로 거동하도록 하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더.
The method of claim 1,
A stud 122 is formed on the bottom of the base plate of the lower base so that the base plate is fixed to the concrete lower chord. Composite composite girder using a vertical steel pipe as a covering member, characterized in that a plurality of the composite member formed to expose the 124 is formed so that the filled concrete behaves integrally with the vertical steel pipe by the composite member composite rod.
제 2항에 있어서,
상기 상부받침대의 받침판 저면에는 스터드(223)가 형성되어 상기 스터드에 의하여 충전콘크리트가 수직강관과 일체로 거동하도록 하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더.
The method of claim 2,
Stud 223 is formed on the bottom of the base plate of the upper support, the composite girder using a vertical steel pipe as a member, characterized in that the charging concrete is integrally behaved with the vertical steel pipe by the stud.
제 1항에 있어서,
상기 콘크리트 하현재 내부에는 길이방향으로 연장된 긴장재(110)가 더 설치되도록 하여 프리스트레스가 도입되도록 하며 상기 긴장재는 콘크리트 상현재가 설치되기 이전에 일부가 긴장 후 정착되도록 하고 나머지 긴장재는 콘크리트 상현재가 설치된 이후에 긴장 후 정착되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더.
The method of claim 1,
The tension lower portion 110 extending in the longitudinal direction is installed inside the concrete lower chord so that the prestress is introduced, and the tensioning material is settled after tension before the concrete upper chord is installed, and the remaining tension material is installed after the concrete upper chord is installed. Composite girder using a vertical steel pipe as a abdominal member, characterized in that to be settled after tension in.
교량하부구조를 설치하고,
제 1항의 합성거더(A)를 교량하부구조(B)에 거치시키고,
상기 합성거더의 상부에 슬래브(S)를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직강관을 복부재로 이용한 합성거더를 이용한 교량시공방법.
Install the bridge undercarriage,
Mounting the compound girder (A) of claim 1 to the bridge substructure (B),
Bridge construction method using a composite girder using a vertical steel pipe as a member, characterized in that it comprises the step of forming a slab (S) on the top of the composite girder.
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