KR101304439B1 - 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법 - Google Patents

프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교량용 거더에 프리토션을 도입하여 교량의 폭 방향 강성을 보강할 수 있는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
상기의 프리토션이 도입된 교량용 거더부재는, 웨브 및 상·하 플랜지로 이루어지는 거더용 형강부재와, 상기 웨브의 양면 중 적어도 어느 한 면에 부착되는 프리토션용 강재로 이루어지되; 상기 거더용 형강부재는, 웨브가 그 높이방향에 대하여 일측으로 구부러져 호형단면을 갖고, 상·하 플랜지는 그들 내측면이 웨브와의 부착지점에서 웨브 면과 직각을 이루도록 부착되며; 상기 프리토션용 강재는, 상기 거더용 형강부재 웨브의 호형단면이 평평해지도록 하중이 가해진 상태에서 웨브에 부착되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 교량용 거더부재를 이용한 교량의 시공방법은, a) 상기의 교량용 거더부재 한 쌍 이상을, 교량의 폭 방향 중심을 기준으로 하여 대칭이 되도록 교대 등에 고정 설치하는 단계; b) 상기 교량용 거더부재의 상부에 상판을 위치시키되, 교량용 거더부재의 상 플랜지와 상판이 일체로 거동하도록 상판을 교량용 거더부재에 고정 설치하는 단계; c) 상판이 고정 설치된 상기 교량용 거더부재의 거더용 형강부재에서 프리토션용 강재를 제거하여 상판에 프리토션을 도입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법{Girder for bridge having pre-torsion and manufacturing method using this girder}
본 발명은 교량용 거더 및 이를 이용한 교량의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 거더에 프리토션을 도입하여 교량의 폭 방향 강성을 보강할 수 있는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
교량은 선형의 구조물로서 그 길이방향으로 설치되는 거더는 교량의 주요한 지지구조를 이루게 된다. 이에 따라 거더를 길이방향으로 보강하는 방법에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있고 관련 기술도 많다. 그 일례로, 도 1에 도시되어 있는, 등록번호 10-1202416의 '프리플렉스 합성빔과 피에스씨빔을 이용한 구조용 빔 및 이를 이용한 구조물 시공방법'에는 거더를 길이방향으로 보강하는 대표적인 방법들이 적용되어 있다.
상기 구조용 빔(A)은 그 길이의 중앙에 위치한 중앙부 프리플렉스 합성빔(100)과 양단부에 위치한 양 단부 PSC 빔(200)으로 이루어지는데, 중앙부 프리플렉스 합성빔(100)에는 양생된 케이싱콘크리트(120)의 양 단부에서 긴장재(140)를 긴장시키거나 I형 강형(110)에 하중을 재하하여 변형이 발생된 상태에서 케이싱콘크리트(120)를 타설·양생하여 변형된 상태를 유지해주는 방법으로 프리스트레스를 도입하고, 양 단부 PSC 빔(200)에는 긴장재(140)를 긴장하는 방법으로 프리스트레스를 도입하고 있다.
이러한 방법에 의해 거더에 프리스트레스가 도입되면, 거더의 하부에 작용하는 인장력이 프리스트레스에 의해 상쇄되어 구조적으로 유리해짐에 따라 장경간의 교량을 실현하는 것이 가능해진다.
그러나, 많은 교통량을 한꺼번에 수용해야 하는 등의 이유로 교량의 폭이 넓게 형성되는 경우에는, 교량을 길이방향으로 보강하는 것 외에 폭 방향으로도 보강해 주어야 할 필요가 있는데, 교량을 폭방향으로 보강하는 방법에 관련된 기술에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
도 2에 도시되어 있는, 등록번호 10-0655654의 'PC강선 정렬장치 및 이를 이용한 PSC 박스거더 교량의 횡방향 프리스트레싱 방법'은 교량을 폭방향으로 보강하는 방법에 관련된 기술을 개시하고 있기는 하지만, 교량을 길이방향으로 보강하는 방법과 크게 다르지 않고 고가의 PC강선을 다수 개소에 걸쳐 정착시켜주어야 하므로 경제적이지 못하다는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교량용 거더로 사용되는 강재형강의 웨브에, 교량의 사용시 거더에 발생하는 힘의 방향과 반대방향의 토션을 도입함으로써 교량의 폭 방향 강성을 향상시킬 수 있는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 웨브 및 상·하 플랜지로 이루어지는 거더용 형강부재와, 상기 웨브의 양면 중 적어도 어느 한 면에 부착되는 프리토션용 강재로 이루어지되; 상기 거더용 형강부재는, 웨브가 그 높이방향에 대하여 일측으로 구부러져 호형단면을 갖고, 상·하 플랜지는 그들 내측면이 웨브와의 부착지점에서 웨브 면과 직각을 이루도록 부착되며; 상기 프리토션용 강재는, 상기 거더용 형강부재 웨브의 호형단면이 평평해지도록 하중이 가해진 상태에서 웨브에 부착되는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 의하면, 상기 프리토션용 강재는 웨브의 오목한 면에 부착되되, 웨브의 높이방향 중앙부에서의 볼트접합에 의해 부착이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 의하면, 상기 프리토션용 강재는 웨브의 볼록한 면에 부착되되, 웨브의 높이방향 양단부에서의 볼트접합에 의해 부착이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 의하면, 상기 하 플랜지의 저면에는, 길이방향에 대하여 상향의 캠버를 가지도록 제작된 휨강재가 면접합 되도록 하중이 가해진 상태에서 부착되되; 상기 휨강재는, 수평판과, 상기 수평판과 직각을 이루며 수평판의 양단부에 하나씩 형성되는 제1·2수직판으로 이루어져, 단면이
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또는
Figure 112013029745623-pat00002
형상을 가지며, 상기 수평판이 하 플랜지의 저면과 면접하도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 의하면, a) 상기의 교량용 거더부재 한 쌍 이상을, 교량의 폭 방향 중심을 기준으로 하여 대칭이 되도록 교대 등에 고정 설치하는 단계; b) 상기 교량용 거더부재의 상부에 상판을 위치시키되, 교량용 거더부재의 상 플랜지와 상판이 일체로 거동하도록 상판을 교량용 거더부재에 고정 설치하는 단계; c) 상판이 고정 설치된 상기 교량용 거더부재의 거더용 형강부재에서 프리토션용 강재를 제거하여 상판에 프리토션을 도입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재를 이용한 교량의 시공방법이 제공된다.
본 발명에 의한 교량용 거더부재에는 프리토션이 도입되어 있어, 상기의 교량용 거더부재를 이용하여 교량을 시공할 경우, 별도의 횡방향 보강부재를 사용하지 않고도 교량의 폭 방향 강성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 거더의 간격을 크게 형성시킬 수 있어 경제적이면서도 교량의 자중을 감소시킬 수 있어 구조적으로 유리하다.
또한, 휨강재가 더 포함되는 경우, 교량용 거더부재의 길이방향으로 프리스트레스를 도입할 수 있어 횡방향 강성 뿐만 아니라 길이방향 강성 또한 향상시킬 수 있다. 부가적으로 상기 휨강재는 교량용 거더부재의 약축방향을 보강해주어 풍하중과 같은 횡방향 하중에 대해서도 강성이 커지게 된다.
도 1은 종래기술로서 '프리플렉스 합성빔과 피에스씨빔을 이용한 구조용 빔 및 이를 이용한 구조물 시공방법'의 사시도 및 단면도이다.
도 2는 또 다른 종래기술로서 'PC강선 정렬장치 및 이를 이용한 PSC 박스거더 교량의 횡방향 프리스트레싱 방법'의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 교량용 거더부재의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 교량용 거더부재를 제작하는 과정을 순서대로 도시한 설명도이다
도 5는 본 발명에 의한 교량용 거더부재를 이루는 프리토션용 강재의 부착방법에 대한 다른 실시예를 도시한 설명도이다.
도 6은 상기 프리토션용 강재의 타 실시예들이 적용되어 있는 교량용 거더부재를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 교량용 거더부재의 제2실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 8은 제2실시예에 의한 교량용 거더부재를 제작하는 과정을 순서대로 도시한 설명도이다.
도 9는 제2실시예에 의한 교량용 거더부재의 특징을 설명하기 위한 설명도이다.
도 10은 본 발명에 의한 교량용 거더부재를 이용한 교량의 시공방법을 순서대로 도시한 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
교량은 길이가 긴 구조물로서 교량 상부구조의 주요 구조재인 거더에 관하여는 주로 길이방향 상에서 작용하는 하중에 대한 보강 기술이 개발되어 왔다. 그러나 많은 교통량을 수용하여야 하는 등의 이유로 교량의 폭을 넓게 형성시키는 경우, 교량 자체의 하중이 커질 뿐만 아니라 교량 상부를 통과하는 차량 등에 의한 활하중도 증가하여 폭 방향 상에서 발생하는 하중을 무시할 수 없게 되고, 이에 따라 교량의 길이방향 뿐만 아니라 폭 방향에 대해서도 보강을 해주어야 할 필요가 발생한다.
이에 본 발명은 교량의 길이방향으로 형성되는 거더에 프리토션(pre-torsion)을 도입하여 횡방향 부재에 별도의 보강을 하지 않고도 교량의 횡방향 강성을 향상시킬 수 있는 교량용 거더를 제공하고자 한다.
도 3에는 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)의 사시도 및 단면도가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)는, 웨브(311) 및 상·하 플랜지(312, 313)로 이루어지는 거더용 형강부재(310)와, 상기 웨브(311)의 양면 중 적어도 어느 한 면에 부착되는 프리토션용 강재(320)로 이루어진다.
상기 거더용 형강부재(310)는, 거더가 교량을 이루어 사용될 때 작용하는 횡방향 힘에 의해 변형되는 형태와 반대되는 형태로 형성된다. 즉, 일종의 프리스트레스가 도입되어 있다고 할 수 있는데, 교량의 관점에서 보면 상부구조를 미리 비틀어 주는 힘이 도입되어 있는 것이므로 '프리토션(pre-torsion)'이라는 용어를 사용하도록 하겠다.
좀 더 구체적으로, 상기 거더용 형강부재(310)의 웨브(311)는 프리토션이 직접적으로 도입되어 있는 부재로서, 그 높이방향에 대하여 일측으로 구부러져 호형의 단면을 갖는다. 그리고 상·하 플랜지(312, 313)는 그들 내측면이 웨브(311)와의 부착지점에서 웨브(311) 면과 직각을 이루도록 형성된다.
프리토션용 강재(320)는, 프리토션이 도입된 상태의 거더용 형강부재(310)의 웨브(311)의 적어도 어느 한 면에 부착되어, 거더용 형강부재(310)의 형태를 시공이 용이한 형태로 만들어 줄 뿐만 아니라 프리토션을 유지시켜주는 역할을 한다. 호형 단면을 갖는 웨브(311)의 상·하단에 위치하여 평행을 이루지 못하던 상·하 플랜지(312, 313)는, 프리토션용 강재(320)가 부착되어 거더용 형강부재(310)의 웨브(311)가 곧은 형태가 되면, 웨브(311) 면과 상·하 플랜지(312, 313)의 내측면은 직각을 이루도록 접합되어 있으므로 평행을 이루게 된다.
본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)는, 다음과 같은 과정에 의해 제작된다. 도 4에는, 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)의 제작과정이 도시되어 있다.
ⅰ) 웨브(311)가 그 높이방향에 대하여 일측으로 구부러져 호형단면을 갖고, 상·하 플랜지(312, 313)는 그들 면이 웨브(311)와의 접합지점에서 웨브(311) 면과 직각을 이루는 거더용 형강부재(310)를 제작하는 단계;
ⅱ) 하중(P)을 재하하여 상기 거더용 형강부재(310)의 웨브(311)를 곧게 펴는 단계;
ⅲ) 상기 웨브(311)의 양면 중 적어도 한 면에 프리토션용 강재(320)를 부착하는 단계;
ⅳ) 상기 ⅱ)단계에서 재하되었던 하중을 제거하는 단계.
거더용 형강부재(310)의 웨브(311)를 곧게 펴기 위해 재하되었던 하중은 프리토션용 강재(320)에 전달되어, 제거되더라도 웨브(311)는 곧은 형태를 가지면서 프리토션이 도입된 상태를 유지할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에는 프리토션용 강재(320)가 웨브(311)의 양면 모두에 부착되어 있는 교량용 거더부재(300)가 도시되어 있으나, 상기 프리토션용 강재(320)는 웨브(311)의 양면 중 일면에만 부착될 수도 있다. 도 5에는 프리토션용 강재(320)가 웨브(311) 일면에만 부착되는 경우에 있어 프리토션용 강재(320)의 부착방법이 도시되어 있다.
도 5의 (a)와 같이, 프리토션용 강재(320)가 웨브(311)의 오목한 면에 부착되는 경우에는 웨브(311)의 높이방향 중앙부에서 웨브(311)와 프리토션용 강재(320)가 볼트접합 되도록 한다. 프리토션용 강재(320)를 웨브(311)의 오목한 면에 위치시키고 웨브(311)의 높이방향 중앙부를 프리토션용 강재(320)에 밀착시키면 웨브(311)의 높이방향 양단부가 원래 형태(호형)로 돌아가려는 힘에 의해 프리토션용 강재(320)를 밀면서 웨브(311)와 프리토션용 강재(320)가 전체적으로 밀착되고, 웨브(311)가 곧은 형태를 유지할 수 있게 된다.
반대로, 프리토션용 강재(320)가 웨브(311)의 볼록한 면에 부착되는 경우에는 웨브(311)의 높이방향 양단부에서 웨브(311)와 프리토션용 강재(320)가 볼트접합 되도록 한다. 프리토션용 강재(320)를 웨브(311)의 볼록한 면에 위치시키고 웨브(311)의 높이방향 양단부를 프리토션용 강재(320)에 밀착시키면 웨브(311)의 높이방향 중앙부가 원래 형태로 돌아가려는 힘에 의해 프리토션용 강재(320)를 밀면서 웨브(311)와 프리토션용 강재(320)가 전체적으로 밀착되게 된다.
이렇게 웨브(311)의 한 면에만 프리토션용 강재(320)가 부착되는 경우, 양면에 프리토션용 강재(320)가 부착되는 경우에 비하여 소요 강재의 양이 줄어들게 된다.
상기 프리토션용 강재(320)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 긴 판상의 강재일 수도 있으나, 앵글(320A)일 수도 있고, 판상의 강재에 스티프너(321)가 부가적으로 형성될 수도 있다. 도 6에는 이러한 프리토션용 강재(320)의 타 실시예들이 도시되어 있다.
도 6의 (a)는 판상의 강재에 스티프너(321)가 더 부착되어 있는 경우인데, 프리토션용 강재(320)는 그 면의 방향과 수직한 방향으로 작용하는 힘(웨브가 원래의 형태로 복원되려는 힘)에 견뎌야 하므로 스티프너(321)로는 프리토션용 강재(320)의 높이와 같은 높이를 갖고 일정한 폭을 갖는 강판 토막을 그 폭 방향으로 세워 접합시킨다.
프리토션용 강재(320)로 앵글(320A)을 사용하는 경우에는, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 웨브(311)의 높이와 같은 길이를 갖는 앵글(320A)을 거더용 형강부재(310)의 길이 상에 다수 개 형성시킨다. 앵글(320A)은 단면이 ㄴ자 또는 ㄷ자 형태로 형성되어 절곡된 부분을 갖기 때문에 그 자체로 단면성능이 우수하여 사용되는 부재의 양을 절약할 수 있다.
이 외에 각종 강관 또한 프리토션용 강재(320)로 사용될 수 있다.
도 7에는 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)의 제2실시예가 도시되어 있는데, 상기의 교량용 거더부재(300)에는 그 길이방향으로 휨강재(330)가 더 부착되어 있어, 교량용 거더부재를 길이방향으로도 보강해주게 된다.
상기 휨강재(330)는, 수평판(331)과, 위 수평판(331)과 직각을 이루며 수평판(331)의 양단부에 형성되는 제1·2수직판(332, 333)으로 이루어져 단면이
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또는
Figure 112013029745623-pat00004
형상인 부재로서, 상기 수평판(331)과 거더용 형강부재(310)의 하 플랜지(313)가 면접하도록 거더용 형강부재(310)에 부착되게 된다.
상기 휨강재(330)는 그 길이방향으로 상향의 캠버가 형성되어 있는데, 이러한 휨강재(330)에 하중을 가하여 곧게 편 상태에서 거더용 형강부재(310)에 부착한 후 하중을 제거함으로써 교량용 거더부재(300)의 길이방향으로 프리스트레스를 도입하게 된다. 도 8에는, 휨강재(330)가 더 형성되어 있는 교량용 거더부재의 제작방법이 순서대로 도시되어있다.
상기 휨강재(330)를 더 형성시키는 경우, 교량용 거더부재의 길이방향 강성이 커질 뿐만 아니라, 횡방향의 힘에 대해서도 강성이 증가하게 된다. 상기 거더용 형강부재(310) 및 일반적인 형강의 경우, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 웨브(311)와 수직한 방향은 약축으로서, 플랜지와 수직한 방향에 비해 강성이 크지 않기 때문에 횡방향 하중에 대해서는 취약하다. 그러나 상기 휨강재(330)는 강축 방향(제1·2수직판과 수직한 방향)이 교량의 횡방향(거더용 형강부재(310)의 웨브(311) 면과 수직한 방향) 상에 놓이게 되어 횡방향 힘에 대한 강성이 증가하게 된다.
도 10에는 상기의 교량용 거더부재(300)를 이용한 교량의 시공방법이 순서대로 도시되어 있다.
a) 상기의 프리토션이 도입된 교량용 거더부재(300) 한 쌍 이상을, 교량의 폭 방향 중심을 기준으로 하여 대칭이 되도록 교대 등(400)에 고정 설치하는 단계;
본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)는 일반적인 거더와 마찬가지로 교량의 교대 또는 교각 상부에 설치되는데, 교대와 교각을 모두 포함하는 의미로서 '교대 등'이라는 표현을 사용하였다.
본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)는, 그 단면 상에서 웨브(311)를 기준으로 비대칭적인 형태의 프리토션이 도입되어 있으므로, 교량에 적용할 때에는 항상 쌍으로 사용하여 교량의 폭 상에서 대칭적인 힘이 발생할 수 있도록 한다.
그리고, 도 10에 도시되어 있는 것처럼, 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300) 한 쌍만이 교량의 거더가 되도록 할 수도 있으나, 다수 쌍이 함께 사용될 수도 있고, 다른 일반적인 거더와 함께 사용될 수도 있다. 다른 일반적인 거더와 함께 사용되는 경우, 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)는 교량의 폭 방향 양단에 하나씩 위치하도록 하여, 본 발명에 의한 교량용 거더부재(300)를 비틀림 축에서 멀리 떨어뜨려 놓음으로써 비틀림의 효과가 커지도록 한다.
교량에는 그 자중 및 활화중에 의해 처짐이 발생하게 되는데, 이러한 처짐에 따라 발생하는 거더의 변형을 방지할 수 있도록, 교량용 거더부재(300) 한 쌍 이상을, 각 쌍을 이루는 교량용 거더부재(300) 웨브(311)의 볼록한 면이 마주보도록 거치시킨다. 여기에서 '볼록한 면'이라 함은 상기 웨브(311)의 본래 형태인 호형단면의 형태를 기준으로 한 것으로서, 프리토션용 강재(320)에 의해 지지되고 있는 교량용 거더부재(300)를 이루고 있는 상태에서는 볼록한 형태가 거의 나타나지 않거나 미미하게만 나타날 수 있다.
그리고 비틀림(프리토션)의 효과가 발휘되기 위해서는 그 비틀림의 축이 고정되어 있어야 하므로 상기 교량용 거더부재(300)가 회전하지 않도록 하 플랜지(313)를 교대 등(400)의 상부에 고정한다.
b) 상기 교량용 거더부재(300)의 상부에 상판(500)을 위치시키, 교량용 거더부재(300)의 상 플랜지(312)와 상판(500)이 일체로 거동하도록 상판(500)을 교량용 거더부재(300)에 고정 설치하는 단계;
교량용 거더부재(300)가 시공된 후에는 상기 거더의 상부에 상판(500)을 시공해준다. 교량용 거더부재(300)에 도입되어 있는 프리토션이 교량 폭 방향의 전체에 걸쳐 작용하기 위해서는 교량용 거더부재(300)와 상판(500)이 일체로 거동해야 하므로, 상판(500)이 교량용 거더부재(300)에 강접합되도록 한다.
c) 상판(500)이 고정 설치된 상기 교량용 거더부재(300)의 거더용 형강부재(310)에서 프리토션용 강재(320)를 제거하여 상판(500)에 프리토션을 도입하는 단계;
교량용 거더부재(300)의 웨브(311) 형태를 곧게 유지해주고, 프리토션을 유지해주던 프리토션용 강재(320)를 제거하여 프리토션이 교량의 상판(500)에까지 전체적으로 작용할 수 있도록 해준다. 프리토션용 강재(320)를 제거하지 않더라도 잔류 응력에 의해 프리토션의 효과가 있기는 하지만, 미미하므로 프리토션용 강재(320)를 제거하는 것이 바람직하다.
상기 프리토션용 강재(320)는 볼트로 접합되어 있으므로 제거가 용이하다.
도 10의 (c)에는 상기 프리토션용 강재(320)를 제거한 경우 교량 상부구조의 거동이 도시되어 있는데, 교량용 거더부재(300)의 웨브(311)가 원래의 형태로 복원되면서 상판(500)의 양단부가 외측으로 비틀려 상판(500)에 상향의 캠버가 형성되는 것을 볼 수 있다. 이렇게 교량의 폭 방향으로 캠버가 형성되면, 교량의 길이 방향으로 캠버가 형성되었을 때 교량의 경간을 크게 할 수 있게 되는 것과 마찬가지로, 설치되는 거더의 간격을 크게 할 수 있고 이에 따라 거더의 수를 감소시켜 경제적이고 구조 효율적인 교량을 형성할 수 있게 된다.
경우에 따라서는 프리토션용 강재(320)를 처짐이 크게 발생하는 거더의 길이방향 중앙부에서만 제거하고, 교대 등(400)에 의해 직접 지지되고 있어 처짐이 거의 발생하지 않는 거더의 길이방향 양단부에서는 그대로 두고 사용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
300 : 교량용 거더부재 310 : 거더용 형강부재
311 : 웨브 312 : 상 플랜지
313 : 하 플랜지 320 : 프리토션용 강재
320A : 앵글 321 : 스티프너
330 : 휨강재 331 : 수평판
332 : 제1수직판 333 : 제2수직판
400 : 교대 등 500 : 상판

Claims (5)

  1. 웨브(311) 및 상·하 플랜지(312, 313)로 이루어지는 거더용 형강부재(310)와, 상기 웨브(311)의 양면 중 적어도 어느 한 면에 부착되는 프리토션용 강재(320)로 이루어지되;
    상기 거더용 형강부재(310)는, 웨브(311)가 그 높이방향에 대하여 일측으로 구부러져 호형단면을 갖고, 상·하 플랜지(312, 313)는 그들 내측면이 웨브(311)와의 부착지점에서 웨브(311) 면과 직각을 이루도록 부착되며;
    상기 프리토션용 강재(320)는, 상기 거더용 형강부재(310) 웨브(311)의 호형단면이 평평해지도록 하중이 가해진 상태에서 웨브(311)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리토션용 강재(320)는 웨브(311)의 오목한 면에 부착되되, 웨브(311)의 높이방향 중앙부에서의 볼트접합에 의해 부착이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리토션용 강재(320)는 웨브(311)의 볼록한 면에 부착되되, 웨브(311)의 높이방향 양단부에서의 볼트접합에 의해 부착이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하 플랜지(313)의 저면에는, 길이방향에 대하여 상향의 캠버를 가지도록 제작된 휨강재(330)가 면접합 되도록 하중이 가해진 상태에서 부착되되;
    상기 휨강재(330)는, 수평판(331)과, 상기 수평판(331)과 직각을 이루며 수평판(331)의 양단부에 하나씩 형성되는 제1·2수직판(332, 333)으로 이루어져, 단면이
    Figure 112013029745623-pat00005
    또는
    Figure 112013029745623-pat00006
    형상을 가지며, 상기 수평판(331)이 하 플랜지(313)의 저면과 면접하도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재.
  5. a) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의한 교량용 거더부재(300) 한 쌍 이상을, 교량의 폭 방향 중심을 기준으로 하여 대칭이 되도록 교대 등(400)에 고정 설치하는 단계;
    b) 상기 교량용 거더부재(300)의 상부에 상판(500)을 위치시키되, 교량용 거더부재(300)의 상 플랜지(312)와 상판(500)이 일체로 거동하도록 상판(500)을 교량용 거더부재(300)에 고정 설치하는 단계;
    c) 상판(500)이 고정 설치된 상기 교량용 거더부재(300)의 거더용 형강부재(310)에서 프리토션용 강재(320)를 제거하여 상판(500)에 프리토션을 도입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리토션이 도입된 교량용 거더부재를 이용한 교량의 시공방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458091B1 (ko) 2014-07-11 2014-11-05 이경표 횡방향 프리모멘트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법
KR101492077B1 (ko) 2014-08-08 2015-02-10 이경표 횡방향 프리스트레스트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법
KR101492075B1 (ko) 2014-07-29 2015-02-10 이경표 횡방향 프리스트레스트 거더부재를 이용한 라멘교 시공방법
KR101640485B1 (ko) * 2015-07-06 2016-07-18 주식회사 하이텍코리아 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량
CN112395664A (zh) * 2019-07-31 2021-02-23 深圳市建筑设计研究总院有限公司 一种受扭构件的加载及内力计算方法
KR102420543B1 (ko) * 2022-01-28 2022-07-13 마승환 U형 강관거더 제작방법, 이에 의해 제작된 u형 강관거더 및 교량

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100655654B1 (ko) 2005-06-08 2006-12-08 삼성물산 주식회사 Ｐｃ강선 정렬장치 및 이를 이용한 ｐｓｃ 박스거더 교량의횡방향 프리스트레싱 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100655654B1 (ko) 2005-06-08 2006-12-08 삼성물산 주식회사 Ｐｃ강선 정렬장치 및 이를 이용한 ｐｓｃ 박스거더 교량의횡방향 프리스트레싱 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458091B1 (ko) 2014-07-11 2014-11-05 이경표 횡방향 프리모멘트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법
KR101492075B1 (ko) 2014-07-29 2015-02-10 이경표 횡방향 프리스트레스트 거더부재를 이용한 라멘교 시공방법
KR101492077B1 (ko) 2014-08-08 2015-02-10 이경표 횡방향 프리스트레스트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법
KR101640485B1 (ko) * 2015-07-06 2016-07-18 주식회사 하이텍코리아 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량
CN112395664A (zh) * 2019-07-31 2021-02-23 深圳市建筑设计研究总院有限公司 一种受扭构件的加载及内力计算方法
KR102420543B1 (ko) * 2022-01-28 2022-07-13 마승환 U형 강관거더 제작방법, 이에 의해 제작된 u형 강관거더 및 교량

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