KR101312300B1 - Girder using upper and under member and bridge construction method - Google Patents

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KR101312300B1 KR1020120149614A KR20120149614A KR101312300B1 KR 101312300 B1 KR101312300 B1 KR 101312300B1 KR 1020120149614 A KR1020120149614 A KR 1020120149614A KR 20120149614 A KR20120149614 A KR 20120149614A KR 101312300 B1 KR101312300 B1 KR 101312300B1
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Abstract

PURPOSE: A girder using upper and lower members and a bridge production and construction method using the same are provided to obtain economical and structural efficient cross sections by using standardized shaped steel and to minimize the cross-sectional height. CONSTITUTION: A girder (100) using upper and lower members is integrally formed with an upper member which is standardized I-type shape steel and a lower member which is standardized T-type shape steel. The lower member is welded to the lower surface of the lower flange of the upper member. The lower member is made of a steel material with higher intensity than the upper member. The upper and lower parts of the girder are introduced with residual compressive stress around a neutral axis in advance. [Reference numerals] (100) Girder of the present invention; (20) Existing girder; (AA,BB,EE,GG,KK) Tension; (DD,HH,II,LL) Compression; (FF) Permissible stress of a steel material with high intensity; (JJ) Introduce residual compressive stress

Description

상부 및 하부부재를 이용한 거더 및 이를 이용한 교량 제작 및 시공방법{GIRDER USING UPPER AND UNDER MEMBER AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD}Girder using upper and lower members and bridge construction and construction method using same {GIRDER USING UPPER AND UNDER MEMBER AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 상부 및 하부부재를 이용한 거더 및 이를 이용한 교량 제작 및 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 거더에 미리 잔류응력(압축응력)을 도입시켜 강성보강 및 제작에 유리한 상부 및 하부부재를 이용한 거더 및 이를 이용한 교량 제작 및 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a girder using the upper and lower members, and a bridge manufacturing and construction method using the same. More specifically, the present invention relates to girders using upper and lower members, which are advantageous for stiffness reinforcement and fabrication by introducing residual stress (compressive stress) in advance, and a bridge manufacturing and construction method using the same.

도 1a는 강재 플레이트 거더(20)를 이용한 가설교량의 시공정면도를 도시한 것이다.Figure 1a shows a process step view of the temporary bridge using the steel plate girder 20.

먼저, 상기 가설교량은 3개의 지점부에 위치한 가설벤트(30)에 거더(20)가 설치되어 있는데, 이러한 거더(20)는 강재 플레이트 거더임을 알 수 있다.First, the temporary bridge is a girder 20 is installed in the temporary vent 30 located in three points, it can be seen that the girder 20 is a steel plate girder.

이러한 강재 플레이트 거더는 횡단면이 I형 단면으로서 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지로 형성되어 있다.These steel plate girders are cross-sectional I-shaped cross sections, which are formed of an upper flange, an abdomen and a lower flange.

이때 연속교 형태의 가설교량은 각 지점부에서 발생하는 휨 부모멘트(-M)의 크기가 지점부 사이의 휨 정모멘트(+M) 보다 훨씬 크기 때문에 거더(20)의 단면을 결정함에 있어,In this case, the temporary bridges in the form of continuous bridges determine the cross section of the girder 20 because the magnitude of the bending parent moment (-M) generated at each point portion is much larger than the bending constant moment (+ M) between the point portions.

상기 지점부는 단면높이(H1)가 비교적 큰 거더(20, B-B 단면)를 사용하게 된다.The point portion is to use a girder 20 (B-B cross-section) having a relatively large cross-sectional height (H1).

이에 공장에서 규격화된 I형강 제품을 이용하지 못하고, 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지용 강판을 용접하여 I형 단면으로 제작한 거더(20)를 이용하게 된다.Therefore, the factory can not use the I-shaped steel standardized, the upper girder, the abdomen and the lower flange to weld the steel plate made of I-shaped cross section to use the girder 20.

통상 이러한 거더를 빌트-업 거더(Built-Up Girder)라고 하며 공장에서 용접 작업에 의하여 필요한 단면높이에 맞추어 일일이 주문제작 하게 된다.Generally, these girders are called built-up girders, and they are customized to the required cross-sectional height by welding in the factory.

하지만 지점부 사이에서는 휨 정모멘트의 크기가 휨 부보멘트의 크기보다 작으므로 단면높이(H2)가 크지 않아 빌트-업 거더(Built-Up Girder)를 사용하지 않고 규격화된 I형강 제품(40, A-A 단면)을 이용할 수 있다.However, because the size of the bending constant moment is smaller than the size of the bending subbore between the points, the section height (H2) is not large, so the standard I-shaped steel product (40, AA) without using the built-up girder is used. Cross section) can be used.

하지만 상기 규격화된 I형강뿐만 아니라 특히 빌트-업 거더(Built-Up Girder)의 경우 하중 작용 시, 복부 하부에 국부좌굴의 염려가 있기 때문에 수평판 형태의 수평보강재(일종의 스티프너)를 복부에 더 용접하여 설치하는 경우가 많다.However, in the case of the normalized I-shaped steel as well as the built-up girder, there is a fear of local buckling in the lower part of the abdomen when the load is applied. Often installed.

이에 빌트-업 거더(Built-Up Girder) 또는 규격화된 I형강은 각각의 장, 단점은 있으나 상기 스티프너를 형성시키는 공정이 추가되는 등의 문제로 거더 제작비용을 낮추기는 쉽지 않게 된다.The built-up girder or standardized I-shaped steel has its advantages and disadvantages, but it is not easy to reduce the cost of manufacturing the girder due to the addition of a process for forming the stiffener.

나아가 빌트-업 거더(Built-Up Girder)를 많이 사용할 수밖에 없는 이유는 결국 사용자가 원하는 다양한 단면 높이를 가진 거더를 규격화된 I형강 제품으로 제공할 수 없기 때문인데, 이러한 문제는 다양한 단면 높이를 제작할 수 있는 I형강 제작설비가 구비되지 않는다면 달리 해결할 방안을 제시할 수 없게 된다.Furthermore, the reason for using a lot of built-up girders is that it is not possible to provide girders with various cross-sectional heights that users want as standardized I-shaped steel products. If the I-shaped steel fabrication equipment is not provided, it will not be able to suggest a solution otherwise.

이에 빌트-업(Built-Up Girder) 방식으로 거더를 제작하더라도 동일한 연장길이를 기준으로 가능한 단면높이를 줄일 수 있으면서도 필요한 휨 강성을 충분히 확보할 수 있는 거더(Girder)들이 소개되어 있는데 그중의 하나가 도 1b에 소개되어 있다.Therefore, even if the girder is manufactured by the built-up girder method, girders are introduced that can secure the necessary bending stiffness while reducing the possible cross-sectional height based on the same extension length. Introduced in FIG. 1B.

이러한 거더는 상부부재 및 하부부재가 분리된 층 거더(10)이다.This girder is a layer girder 10 in which the upper and lower members are separated.

즉, 가설교량의 상부구조로서 H 는 I빔을 포함하는 압연형강으로 제작된 상부부재(11) 및 하부부재(12)가 일정간격을 두고 분리 형성되어 상, 하 층 구조로서 단면 구성이 이루어지도록 하되, 상기 상부부재 및 하부부재(11,12) 사이에 강결된 강한 연결부재(13a,13b,13c)에 의해 상부부재 및 하부부재에 발생하는 응력이 강한 연결부재에 의하여 분산되도록 한 거더(10)가 소개되어 있다.That is, as the upper structure of the temporary bridge, H is formed so that the upper member 11 and the lower member 12 made of the rolled steel including the I beam are separated at a predetermined interval so that the cross-sectional structure is formed as the upper and lower layer structures. However, the girder 10 in which stress generated in the upper and lower members is dispersed by the strong connecting member by the strong connecting members 13a, 13b, and 13c, which are rigid between the upper and lower members 11 and 12, respectively. ) Is introduced.

이때 강한 연결부재(13a,13b,13c)는 휨 응력 및 축 응력에 의한 내부에너지를 상부부재와 하부부재에 전달하는 역할을 하게 된다.At this time, the strong connecting members 13a, 13b, and 13c serve to transfer internal energy due to bending stress and axial stress to the upper member and the lower member.

이에 상부부재와 하부부재는 종래 규격화된 I형강 제품을 사용할 수 있다는 장점은 있으나 강판을 박스 형태로 제작하는 등의 강한 연결부재(13a,13b,13c)를 형성시킴에 있어서는 별도의 제작 공정을 통해 가능하다는 점에서 사실상 이러한 종래 거더는 구조적으로 효율성을 가질 수 있을 뿐만 아니라 경제적으로 제작할 수 있는 방법을 개발하는 것은 쉬운 일이 아님을 알 수 있다.In this case, the upper member and the lower member have the advantage of being able to use conventionally standardized I-shaped steel products, but in forming a strong connection member 13a, 13b, 13c such as manufacturing a steel plate in the form of a box through a separate manufacturing process In fact, it can be seen that such a conventional girder can not only be structurally efficient, but also to develop a method that can be economically manufactured.

이에 본 발명은 강재 플레이트 거더를 제공함에 있어서, 규격화된 I형강 제품이 원하는 단면크기로 제공되지 않더라도, 규격화된 I형강 제품을 조합하여 원하는 단면크기로 제작할 수 있도록 하되 가능한 단면높이를 최소화시킬 수 있도록 제작함으로서 보다 경제적인 거더 제공이 가능한 잔류응력을 이용한 강재거더, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량 제작 및 시공방법 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, the present invention provides a steel plate girder, even if the standardized I-shaped steel product is not provided in the desired cross-sectional size, but can be manufactured in a desired cross-sectional size by combining the standardized I-shaped steel products to minimize the possible cross-sectional height It is a task to solve the provision of steel girders using residual stress, a method of manufacturing the same, and a bridge manufacturing and construction method using the same.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은In order to achieve the above object,

첫째, 강재 플레이트 거더의 상부부재와 하부부재를 상하로 서로 일체로 고정시켜 제작하되 각각의 상부부재와 하부부재는 규격화된 I 및 T형강을 그대로 이용하게 된다.First, the upper member and the lower member of the steel plate girder are manufactured by fixing the upper and lower integrally with each other, each of the upper member and the lower member is to use the standardized I and T-shaped steel as it is.

즉, 소요의 단면높이가 정해지게 되면 종래에는 규격화된 I형강을 사용하지 못할 경우 빌트-업 거더(Built-Up Girder)를 제작하게 되는데 이럴 경우 제작비용이 커지게 되므로, 본 발명은 확보가 가능한 규격화된 I형강을 상부부재로 준비하고, 상기 상부부재 하부플랜지 저면 중앙에 규격화된 T형강(규격화된 I형강의 복부를 절단)의 절단된 복부를 용접시켜 일체화시켜 결국 규격화된 I형강과 규격화된 T형강을 이용하여 거더를 제작하게 된다.In other words, if the required cross-sectional height is determined, conventionally manufactured standard built-up girders (Built-Up Girder) cannot be used when I-shaped steel is used. In this case, the manufacturing cost increases, and thus the present invention can be secured. Standardized I-shaped steel is prepared as an upper member, and the cut abdomen of standardized T-shaped steel (cutting the abdomen of standardized I-shaped steel) is integrated at the center of the bottom surface of the lower flange of the upper member to eventually be standardized with standardized I-shaped steel. Girder is made using T-beam.

이때 상기 규격화된 T형강은 규격화된 I형강보다 강도가 큰 강재로 제작된 것을 이용함으로서 상기 규격화된 T형강의 단면높이를 최소화되도록 함으로서 전체 거더의 단면높이를 최소화시키게 된다.In this case, the standardized T-shaped steel is made of steel having a greater strength than standardized I-shaped steel to minimize the cross-sectional height of the standardized T-shaped steel to minimize the cross-sectional height of the entire girder.

둘째, 상기 강도가 서로 다르고 규격화된 I형강과 규격화된 T형강을 이용하여 제작된 거더는 결국 지점부에 설치되는 휨 부재이므로 중립축을 기준으로 상부 는 인장응력 하부는 압축응력을 받게 된다.Second, since the girder fabricated using the standardized I-shaped steel and the standardized T-shaped steel different from each other in strength is a bending member installed at the point portion, the upper part of the tensile stress under the neutral axis receives the compressive stress.

이때 상기 인장응력에 효과적으로 저항하면서 단면높이를 줄이기 위해여 긴장재를 사용하기도 하지만 본 발명은 상부부재와 하부부재를 서로 일체화시킬 때 상부부재에 압축응력이 잔류응력으로 잔류하도록 함으로서 작용하중에 의한 상부부재에 발생하는 인장응력에 효과적으로 저항할 수 있도록 함으로서 전체 거더의 단면높이를 더욱 최소화시킬 수 있도록 하였다.In this case, the tension member may be used to effectively reduce the cross-sectional height while effectively resisting the tensile stress, but the present invention allows the upper member to be retained by the compressive stress as a residual stress when the upper member and the lower member are integrated with each other. By effectively resisting the tensile stress occurring in the girder, the cross-sectional height of the entire girder can be further minimized.

셋째, 본 발명의 거더를 제작할 때 즉 상부부재에 압축응력이 잔류하도록 제작하기 위하여 먼저 상부부재와 하부부재를 가용접(비합성)하여 서로 결합시킨 후, 수직하중을 가하여 상부부재에 압축응력이 발생하게 되면 이때 상부부재와 하부부재를 완전히 일체화 시키는 일체화 용접(합성) 시키게 된다.Third, when fabricating the girder of the present invention, that is, in order to manufacture such that the compressive stress remains in the upper member, the upper member and the lower member are first welded (non-synthesized) to each other, and then the compressive stress is applied to the upper member by applying a vertical load. If this occurs, the integrated welding (composite) to completely integrate the upper member and the lower member at this time.

이에 상기 가해진 수직하중을 릴리즈 시켜 상부부재와 하부부재의 탄성 복원력에 의하여 상부부재에 압축응력이 도입되도록 하게 된다.This releases the applied vertical load so that the compressive stress is introduced to the upper member by the elastic restoring force of the upper member and the lower member.

넷째, 상기 본 발명의 거더 제작 시 상부부재와 하부부재의 가용접, 일체화 용접은 작업자가 하방용접 할 수 있도록 제작 장치를 구비하고, 이러한 제작 장치를 사용하게 되면 거더 제작 시 수직하중을 가한 후 릴리즈 시킬 때 안정적인 하중 전달이 가능하며 용접작업도 용이하여 보다 정밀한 잔류응력 도입이 가능한 거더 제공이 가능하도록 하였다.Fourth, in the girder fabrication of the present invention, the welding, integral welding of the upper member and the lower member is provided with a manufacturing device for the operator to weld downward, and when using such a manufacturing device is released after applying a vertical load during girder production When loading, stable load transfer is possible and welding work is easy to provide more girder that can introduce more precise residual stress.

이를 위해 본 발명은 To this end,

규격화된 I형 형강인 상부부재; 및 상기 상부부재의 하부플랜지 저면에 용접된 규격화된 T형 형강인 하부부재;를 포함하여 구성되어 상기 상부부재와 하부부재가 서로 일체로 거동하도록 합성된 상태의 거더로서 상기 하부부재는 상부부재보다 강도가 더 큰 강재로 제작된 것이 이용되며, 상기 거더에는 중립축을 기준으로 상부부재 및 하부에 압축응력인 잔류응력이 미리 도입되도록 형성시키는 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 제공한다.An upper member which is a standard I-shaped steel; And a lower member which is a standardized T-shaped steel welded to the bottom surface of the lower flange of the upper member. The lower member is configured to include the upper member and the lower member to be integrated with each other. One made of steel having a higher strength is used, and the girder is provided with a girder using upper and lower members to form residual stresses, which are compressive stresses, are pre-introduced to the upper member and the lower part based on the neutral axis.

또한 바람직하게는Also preferably,

상기 잔류응력은The residual stress is

상기 상부부재와 하부부재를 서로 가용접시킨 비합성 상태의 거더에 하중을 가하여 만곡되도록 한 상태에서 상기 상부부재와 하부부재를 서로 일체화시켜 비합성 상태의 거더를 합성 상태의 거더로 형성시키고, 상기 하중을 제거하여 합성 상태의 거더를 릴리즈시켜 상기 거더의 탄성복원력에 의하여 상기 잔류응력이 도입되도록 하는 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 제공한다.The upper member and the lower member are integrated with each other in a state where the upper member and the lower member are bent by applying a load to the non-synthetic girder which is welded to each other, thereby forming a non-synthetic girder as a synthetic girder, and It provides a girder using the upper and lower members to remove the load to release the composite girder to introduce the residual stress by the elastic restoring force of the girder.

또한 바람직하게는 Also preferably,

상기 가용접시킨 비합성 상태의 거더는 상하 뒤집혀진 상태로 하부지지대에 양 단부가 지지되도록 설치하고, 상기 거더의 양 단부를 앵커정착장치로 하부지지대에 고정 정착시키고, 상기 하부지지대에 고정 정착된 거더의 상부부재에 수직하중을 상방으로 가한 상태에서 상부부재와 하부부재를 서로 완전 용접시켜 합성되도록 하고, 상기 수직하중을 제거하여 합성된 상부부재와 하부부재의 탄성복원력에 의하여 잔류응력이 도입되도록 하는 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 제공한다.The non-synthetic girder welded is installed so that both ends of the girder are supported by the lower support in an upside down state, both ends of the girder are fixed and fixed to the lower support by an anchor fixing device, and fixedly fixed to the lower support. The upper member and the lower member are completely welded to each other in a state in which the vertical load is applied upward to the upper member of the girder, and the residual stress is introduced by the elastic restoring force of the synthesized upper and lower members by removing the vertical load. It provides a girder using the upper and lower members.

또한 바람직하게는Also preferably,

상기 합성된 상태의 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 제작하여 지점부에 배치하고,The girder using the upper and lower members of the synthesized state is prepared and placed in the point portion,

상기 지점부에 배치된 거더와 거더 사이에 규격화된 I형 형강을 연결시키고,Connect the standard I-shaped steel between the girder and the girder disposed in the point portion,

상기 거더와 규격화된 I형 형강 상면에 복공판이 설치된 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 이용한 교량 제작 및 시공방법을 제공한다.It provides a bridge fabrication and construction method using the girders and the girder using the upper and lower members is installed on the upper surface of the standard I-shaped steel plate.

본 발명에 의한 강재 플레이트 거더는 규격화된 형강제품을 사용하여 제작하여 제작비용을 절감할 수 있고, 거더를 구성하는 상부부재와 하부부재에 있어 하부부재의 강도가 상부부재의 강도보다 큰 것을 이용하여 작용하는 응력에 대응하여 증가하는 거더 단면높이를 감소시킬 수 있고, 제작과정에서도 거더 상부(중립축기준)에 압축응력이 잔류응력으로 잔류시켜 거더의 단면높이를 최소화 시킬 수 있어 보다 경제적이고 효율적인 거더 제공이 가능하게 된다.Steel plate girder according to the present invention can be manufactured by using a standard shaped steel product to reduce the manufacturing cost, by using the strength of the lower member than the strength of the upper member in the upper member and the lower member constituting the girder The cross section height of the girder can be reduced in response to the stress applied, and the compressive stress remains as residual stress in the upper part of the girder (neutral axis basis) in the manufacturing process, thereby minimizing the cross section height of the girder to provide more economical and efficient girder This becomes possible.

또한, 상기 거더 제작 시 상부부재와 하부부재의 용접작업이 하방 용접이 가능하도록 함으로서 거더 제작 작업성을 획기적으로 높이고, 안정적인 수직하중 재하 및 릴리즈에 의하여 보다 정밀한 응력 도입에 의한 효율적인 거더 제공이 가능하게 된다.In addition, the welding operation of the upper member and the lower member during the manufacturing of the girder enables the downward welding to significantly increase the girder manufacturing workability, and to provide an efficient girder by introducing a more precise stress by the stable vertical load and release. do.

도 1a는 종래 가설교량의 시공정면도 및 가설교량의 지점부 및 지점부 사이의 거더 횡단면도,
도 1b는 종래 강재 플레이트 거더의 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 상부 및 하부부재를 이용한 거더 제작도 및 개념도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명의 거더 제작장치 정면도 및 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 거더 제작 개념도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 거더 제작 순서도,
도 6은 본 발명의 상부 및 하부부재를 이용한 거를 이용한 가설교량의 시공정면도 및 가설교량의 지점부 및 지점부 사이의 거더 횡단면도이다.
1A is a cross-sectional view of a construction step of a conventional temporary bridge and a girder cross section between a branch part and a branch part of the temporary bridge;
1b is a perspective view of a conventional steel plate girder,
Figure 2a and Figure 2b is a girder manufacturing and conceptual diagram using the upper and lower members of the present invention,
3a, 3b, 3c and 3d is a front view and a cross-sectional view of the girder fabrication apparatus of the present invention,
4a and 4b is a conceptual diagram of the girder fabrication of the present invention,
5a and 5b is a girder manufacturing flow chart of the present invention,
6 is a cross-sectional view of the construction process of the temporary bridge using the upper and lower members of the present invention and the girder cross section between the point and the branch of the temporary bridge.

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.

[ 본 발명의 상부 및 하부부재를 이용한 거더(100) ]Girder 100 using the upper and lower members of the present invention

도 2a는 본 발명의 거더(100)와 종래 강재 플레이트 거더(20)를 도시한 것이다.Figure 2a shows a girder 100 and a conventional steel plate girder 20 of the present invention.

먼저 종래 강재 플레이트 거더(20)는 빌트-업 거더로서 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하는 I형 단면으로 형성되어 있음을 알 수 있다.First, it can be seen that the conventional steel plate girder 20 is formed as an I-shaped cross section including an upper flange, an abdomen, and a lower flange as a built-up girder.

이에 종래 강재 플레이트 거더(20)는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 서로 용접하여 제작해야 하기 때문에 용접 작업에 의한 거더 제작비용 증가는 피할 수 없게 된다.Therefore, the conventional steel plate girder 20 must be manufactured by welding the upper flange, the abdomen, and the lower flange to each other, thereby increasing the manufacturing cost of the girder by the welding operation.

나아가 상기 종래 강재 플레이트 거더(20)는 지점부에 설치하게 되는 휨 부재이므로 (공용)하중 작용 시 중립축을 기준으로 상부는 인장응력이 하부는 압축응력이 도 2b와 같이 작용한다(지점부에서는 휨 부보멘트 작용).Furthermore, since the conventional steel plate girder 20 is a bending member installed at a point, the upper part acts as a tensile stress and the compressive stress acts as shown in FIG. Side effect).

이때 상기 도 2b에 의하면 강재의 허용응력을 점선으로 표시하였는데 만약 이러한 허용응력을 초과(N.G로 표시됨)하는 상기 인장응력, 압축응력이 작용하는 경우 강재 플레이트 거더(20)는 단면을 크게 하거나 수평보강재를 더 설치해야 한다. 하지만 이럴 경우 거더 제작비용이 증가하게 되고 단면높이에 제한이 있는 경우에는 단면을 크게 하지도 못한다는 문제점이 있게 된다.In this case, according to FIG. 2b, the allowable stress of the steel is indicated by a dotted line. If the tensile stress and the compressive stress exceeding the allowable stress (indicated by NG) are applied, the steel plate girder 20 has a large cross section or a horizontal reinforcement. You need to install more. However, in this case, the manufacturing cost of the girder increases and there is a problem that the cross section cannot be enlarged in the case where the height of the cross section is limited.

이에 본 발명의 거더(100)는 도 2a와 같이 규격화된 I형 형강인 상부부재(110)의 저면에 역시 규격화된 T형 형강인 하부부재(120)를 서로 용접에 의하여 상하로 일체화시키게 된다.(중간그림 참조)Accordingly, the girder 100 of the present invention integrates the lower member 120, which is also standardized T-shaped steel, up and down by welding to the bottom of the upper member 110, which is the standardized I-shaped steel, as shown in FIG. 2A. (See the middle picture)

먼저, 상기 상부부재(110)는 규격화된 I형 형강으로서 공장 제품으로서 구입을 하여 사용하면 되기 때문에 제작비용이 절감할 수 있게 된다.First, since the upper member 110 can be purchased as a factory product as a standard I-shaped steel, the manufacturing cost can be reduced.

다음으로 상기 규격화된 T형 형강인 하부부재(120)는 규격화된 T형 형강으로서 역시 공장 제품으로서 구입을 하여 사용하면 되기 때문에 제작비용이 절감할 수 있다. 이때 상기 T형 형강은 I 형강의 복부를 절단한 것을 이용해도 상관은 없다.Next, the lower member 120, which is the standardized T-shaped steel, may be used as a standardized T-shaped steel, which is also purchased as a factory product, thereby reducing manufacturing costs. At this time, the T-shaped steel may be used to cut the abdomen of the I-shaped steel.

이에 상부부재(110)와 규격화된 T형 형강인 하부부재(120)의 복부들이 서로 동일 수직선상에 위치하도록 한 상태에서 하부부재의 복부와 상부부재의 저면을 용접시켜 서로 일체화시켜 제작하게 되며 동일한 강도를 가진 것이 이용된다.In this state, the abdomen of the upper member 110 and the lower member 120, which is a standard T-shaped steel, are positioned on the same vertical line with each other, and the lower part of the lower member and the lower part of the upper member are welded together to be integrated with each other. One with strength is used.

이에 상부부재(110)의 하부플랜지(113)는 거더의 수평보강재 역할을 하게 되어 휨강성 보강에 유리한 장점이 있게 된다.Accordingly, the lower flange 113 of the upper member 110 serves as a horizontal reinforcement of the girder, which is advantageous in flexural rigidity reinforcement.

이때 상부부재와 하부부재의 각각의 단면높이의 합은 종래 강재 플레이트 거더(20)와 동일한 상태임을 알 수 있다.At this time, it can be seen that the sum of the cross-sectional heights of the upper member and the lower member is the same as that of the conventional steel plate girder 20.

이에 빌트-업 방식으로 제작하지 않기 때문에 거더 제작비용을 절감할 수 있다는 장점은 있으나 단면높이에서는 차이가 없어 본 발명은 전체 단면높이 감소를 위하여 특히 하부부재는 상부부재(110) 보다 강도가 큰 강재로 제작된 하부부재(130)를 이용하게 된다.In this case, the girder manufacturing cost can be reduced because it is not manufactured in the built-up method, but there is no difference in the cross-sectional height, so the present invention is particularly effective in reducing the overall cross-sectional height. It is to use the lower member 130 produced as.

이에 강도가 커진 하부부재(130)는 동일한 하중 작용에 대한 휨 강성을 확보함에 있어 단면높이를 줄일 수 있게 되어,Accordingly, the lower member 130 having increased strength can reduce the cross-sectional height in securing bending rigidity for the same load action.

결국, 도 2a와 같이 본 발명의 상부부재(110)와 상부부재 보다 강도가 큰 강도를 가진 하부부재(130)를 서로 일체화 시켜 제작한 거더(100)는 As a result, as shown in FIG. 2a, the girder 100 manufactured by integrating the upper member 110 and the lower member 130 having a greater strength than the upper member of the present invention is integrated with each other.

단면높이가 종래 강재 플레이트거더와 동일한 규격화된 I형 형강과 규격화된 T형 형강을 이용한 거더와 대비하여 보다 작은 단면높이로서 동일한 휨 강성을 확보할 수 있게 됨을 알 수 있다.It can be seen that the cross section height can be secured to the same bending rigidity with a smaller cross-sectional height compared to the girder using the standardized I-shaped steel and the standardized T-shaped steel and the same as the conventional steel plate girders.

이에 이러한 상부부재(110)와 상부부재 보다 강도 큰 강도(고강도)를 가진 하부부재(130)를 서로 일체화 시켜 제작한 거더(100)의 응력도를 살펴보면 도 2b와 같이 허용응력의 경우 하부부재가 상부부재보다 큰 허용응력을 가지게 되지만 역시 상부부재에 발생하는 인장응력은 허용응력을 초과하는 문제가 발생하게 된다.In this regard, the stress of the girder 100 manufactured by integrating the upper member 110 and the lower member 130 having a greater strength (higher strength) than the upper member is shown in FIG. It will have a larger allowable stress than the member, but the tensile stress generated in the upper member also causes a problem that exceeds the allowable stress.

이에 역시 초과 인장응력에 대응하는 수평보강재 등을 설치해야 하지만 이를 해결하기 위해 본 발명은 상부부재와 하부부재의 일체화 과정에서 거더의 중립축을 기준으로 상부 및 하부에 압축응력이 도입(잔유응력 도입)되도록 하여, (공용)하중 작용 시 거더(100)는 최종 허용응력 이내로 작용하중에 의한 인장, 압축응력이 작용하도록 함을 알 수 있다.To this end, but also to install a horizontal reinforcing material corresponding to the excess tensile stress, in order to solve the present invention, the compressive stress is introduced to the upper and lower parts based on the neutral axis of the girder during the integration of the upper member and the lower member (residual stress introduced) When the (public) load action, the girder 100 can be seen that the tensile, compressive stress due to the working load to act within the final allowable stress.

이에 결국, 본 발명에 의한 거더(100)는As a result, the girder 100 according to the present invention is

첫째, 규격화된 I형 및 T형 형강을 각각 상부부재와 하부부재로 이용하고,First, standardized I- and T-shaped steels are used as the upper and lower members, respectively.

둘째, 상기 하부부재(130)는 상부부재(110) 보다 강도 큰 강도를 가진 T형 형강을 이용하여 상부부재(110)와 서로 일체화 시켜 제작하고,Second, the lower member 130 is manufactured by integrating with the upper member 110 using a T-shaped steel having a greater strength than the upper member 110,

셋째, 거더 제작 시 상부부재와 하부부재에 중립축을 기준으로 상부 및 하부에 압축응력이 잔류응력으로 도입되도록 제작하여Third, when manufacturing the girder, the compressive stress is introduced into the upper and lower parts as the residual stress based on the neutral axis of the upper and lower members.

단면높이를 최소화 시켜 제작할 수 있도록 하면서도 규격화된 형강을 이용하여 제작함으로서 보다 경제적이고 구조적으로 효율적인 단면을 구비한 거더 제공이 가능하도록 하게 된다.While minimizing the height of the cross section, it is possible to produce a girder with a more economical and structurally efficient cross section by using standard shaped steel.

[ 본 발명의 거더 제작 방법 ]Girder manufacturing method of the present invention

앞서 본 발명은 제작 시 상부부재와 고강도의 하부부재에 중립축을 기준으로 상부 및 하부에 압축응력이 잔류응력으로 도입되도록 제작함을 살펴보았다.Previously, the present invention has been made so that the compressive stress is introduced into the upper and lower portions of the upper member and the lower member of high strength based on the neutral axis as residual stress.

이에 도 3a 및 도 3b에서는 이러한 잔류응력이 도입된 거더 제작방법을 살펴보기고 한다.3A and 3B, the girder fabrication method in which such residual stress is introduced will be described.

먼저 도 3a와 같이 상부부재(110)와 하부부재(130)를 상하로 서로 가용접하여 서로 구속시키게 된다.First, as shown in FIG. 3a, the upper member 110 and the lower member 130 are welded vertically to each other to restrain each other.

이때 상기 하부부재(130)는 길이가 상부부재(110)보다 작은 길이를 가지도록 할 수 있으며 하부부재(130)의 양 단부(a)는 단순 지지되도록 설치된다.At this time, the lower member 130 may have a length smaller than the upper member 110, and both ends (a) of the lower member 130 are installed to be simply supported.

이러한 상부, 하부부재는 앞서 살펴본 것과 같이 규격화된 I형 형강과 T형 형강을 이용하도록 하되, T형 형강인 하부부재는 상부부재보다 강도가 큰 강재로 제작된 것을 이용하게 된다.The upper and lower members are to use the standardized I-shaped steel and T-shaped steel as described above, the lower member of the T-shaped steel is made of a steel material having a greater strength than the upper member.

가용접은 상부부재(110)와 하부부재(130)가 서로 일체화되어 거동하는 것이 아니라 서로 구속하는 정도로 결합된 것을 의미하는 것으로서 도 3a에 의하면 하부부재의 하부플랜지와 하부부재(130)의 양 끝단과 중앙부만 서로 용접하여 가용접 상태를 유지함을 알 수 있다.Fusible welding means that the upper member 110 and the lower member 130 are coupled to each other to the extent that the upper member 110 and the lower member 130 are not integrated with each other but be constrained to each other. It can be seen that only the center parts are welded to each other to maintain a soluble welding state.

이러한 가용접된 상부부재와 하부부재가 바닥에 단순 지지되도록 설치된 상태를 비합성 상태의 거더라 지칭하기로 한다.The state in which the soluble welded upper and lower members are simply installed on the floor will be referred to as a non-synthetic girder.

이러한 비합성 상태의 거더는 자중을 제외하는 작용하는 하중이 없으므로 달리 상부 및 하부부재에 응력이 발생하지 않음을 알 수 있다.Since the girder in such a non-synthetic state does not have a working load excluding its own weight, it can be seen that no stress occurs in the upper and lower members.

이에 비합성 상태의 거더(100)에 하중(P1)을 가하게 되면 상부부재(110)와 하부부재(130)는 서로 일체로 거동하지 않으므로 하중(P1)은 각각 작용하여 상부부재(110)와 하부부재는 각각의 중립축을 기준으로 압축응력과 인장응력이 발생하게 된다.When the load P1 is applied to the non-synthetic girder 100, the upper member 110 and the lower member 130 do not be integrated with each other, so the loads P1 are acted on the upper member 110 and the lower portion, respectively. The members generate compressive and tensile stresses based on their respective neutral axes.

상기 하중(P1)은 수직하중으로서 미 도시 하였지만 유압잭 등을 이용하여 가할 수 있을 것이며 이러한 하중이 거더에 가해지게 되면 거더는 하방으로 만곡되도록 휘어진 상태가 된다.Although the load P1 is not shown as a vertical load, it can be applied using a hydraulic jack or the like, and when such a load is applied to the girder, the girder is bent downwardly.

이에 비합성 상태이므로 상부부재(110)는 중립축을 기준으로 상부는 압축 하부는 인장응력이 발생되고, 하부부재(130)도 중립축을 기준으로 상부는 압축 하부는 인장응력이 발생된다.In this non-synthetic state, the upper member 110 has a compressive stress in the upper portion of the lower portion based on the neutral axis, and the lower portion of the upper member 110 has a compressive stress in the upper portion of the compressive portion on the basis of the neutral axis.

다음으로는 도 3b와 같이 서로 가용접된 상부부재와 하부부재가 서로 구조적으로 일체로 거동 즉 합성되도록 서로 완전히 용접시켜 합성상태로 만들게 된다. 이에 거더는 상부부재(110)와 하부부재(130)가 서로 합성된 상태이기는 하지만 달리 응력변화는 없게 된다.Next, as shown in FIG. 3b, the upper and lower members welded to each other are completely welded to each other to be structurally integrated with each other, that is, to be synthesized. The girder is a state in which the upper member 110 and the lower member 130 are synthesized with each other, but there is no change in stress.

이에 상기 하중(P1)을 제거하면 즉 릴리즈 하게 되면 합성된 거더(100)는 탄성복원력에 의하여 거더 전체의 중립축을 기준으로 상부는 인장응력 하부는 압축응력이 도입되며, 결국 상부부재와 하부부재의 연결부위를 기준으로 거더(100)의 상부와 하부에는 압축응력이 잔류하게 됨을 알 수 있다.Therefore, when the load (P1) is removed, that is, when released, the synthesized girder 100 has a compressive stress in the upper portion of the lower tensile stress based on the neutral axis of the entire girder by elastic restoring force. It can be seen that the compressive stress remains in the upper and lower portions of the girder 100 based on the connection portion.

이에 최종 하중의 릴리즈에 의하여 거더(100)의 상부와 하부에 압축응력이 잔류응력이 도입되도록 하여, 공용하중이 작용할 때, 상기 압축응력은 공용하중에 의한 상부에 발생하는 인장응력을 상쇄시키지만, 하부에 발생하는 압축응력은 증가하게 되므로 하부부재는 허용력이 큰 고강도 강재를 사용하게 된다. Therefore, the residual stress is introduced into the upper and lower portions of the girder 100 by the release of the final load, and when the common load is applied, the compressive stress cancels the tensile stress generated at the upper portion due to the common load, Since the compressive stress generated in the lower portion is increased, the lower member uses a high strength steel having a large allowable force.

이에 결국 본 발명에 의한 거더 제작 시 상부부재와 하부부재에 중립축을 기준으로 상부 및 하부에 압축응력이 잔류응력으로 도입되도록 제작하는 과정에 의하여 본 발명의 거더(100)는 더 더욱 단면높이의 감소가 가능하게 됨을 알 수 있으며 이는 거더(100) 자체의 탄성복원력을 이용하도록 하며 이에 고강도의 하부부재를 를 이용함을 알 수 있다.As a result, the girder 100 of the present invention further reduces the cross-sectional height by a process of manufacturing the compressive stress into the upper and lower parts based on the neutral axis of the upper member and the lower member as residual stresses when manufacturing the girder according to the present invention. It can be seen that it is possible to use the elastic restoring force of the girder 100 itself and it can be seen that using a high-strength lower member.

[ 본 발명의 거더 제작 장치 ]Girder making apparatus of the present invention

앞서 살펴본 거더(100)의 잔류응력은 거더의 탄성복원력을 이용하는 것이므로 가능한 정밀하게 도입될 수 있도록 하여 원하는 거더의 단면높이를 최소화시켜야 한다.Since the residual stress of the girder 100 described above is to use the elastic restoring force of the girder, the cross-sectional height of the desired girder should be minimized to be introduced as precisely as possible.

이에 상기 거더(100)의 잔류응력은 거더(100)에 수직하중을 가하하고 릴리즈 하는 과정에서 발생하고, 비합성 상태의 거더를 합성 상태의 거더로 만드는 과정에서 형성됨을 알 수 있다.The residual stress of the girder 100 is generated in the process of applying and releasing the vertical load to the girder 100, it can be seen that is formed in the process of making the non-synthetic girder into a synthetic girder.

이에 이러한 잔류응력을 보다 효과적으로 거더에 도입하기 위한 장치가 도 4a 내지 도 4c에 개시되어 있다.Thus, an apparatus for introducing such residual stress into the girder more effectively is disclosed in Figs. 4a to 4c.

즉, 도 4a에 의한 거더 제작장치(200)에는 하부지지대(210)에 본 발명의 비합성 상태의 거더(100)가 뒤집어져 설치되어 있다.(하부부재(130)가 위쪽에 위치함)That is, in the girder fabrication apparatus 200 according to FIG. 4A, the non-synthetic girder 100 of the present invention is installed upside down on the lower support 210. (The lower member 130 is positioned upward)

이러한 거더 제작장치(200)는 하부지지대(210), 앵커정착장치(220), 단부지지프레임(230), 재하지지프레임(240) 및 유압잭(250)을 포함하여 구성된다.The girder manufacturing apparatus 200 is configured to include a lower support 210, anchor fixing device 220, end support frame 230, the support frame 240 and the hydraulic jack 250.

이에 앵커정착장치(220)에 의하여 하부지지대(210) 사이에 설치된 단부지지프레임(230)에 거더(100)가 고정 정착되도록 한 상태에서 거더에 상방으로 하중(P1)이 가해지도록 하부지지대(210)의 재하지지프레임(240)에는 유압잭(250)이 설치된다.The lower support 210 so that the load (P1) is applied to the girder upward in the state that the girder 100 is fixed to the end support frame 230 installed between the lower support 210 by the anchor fixing device 220 is fixed. Hydraulic jack 250 is installed in the support frame 240 of the).

이때 앵커정착장치(220)는 도 3a와 같이 거더(100)의 양 단부(a)의 위치에 설치되며, 상기 재하지지프레임(240)과 유압잭(250)은 도 3b와 같이 하중(P1)이 재하되는 위치에 설치된다.At this time, the anchoring device 220 is installed at the position of both ends (a) of the girder 100 as shown in Figure 3a, the loading frame 240 and the hydraulic jack 250 is a load (P1) as shown in Figure 3b It is installed in the position to be loaded.

먼저, 상기 하부지지대(210)는 바닥에 도 4b와 같이 2개의 I 형강지지대(211)을 서로 횡방향으로 이격시켜 배치하도록 하고, 바닥에 양측 단부가 지지부재에 의하여 지지되도록 설치하게 된다.First, the lower support 210 is arranged so that the two I-shaped steel support 211 on the floor spaced apart from each other in the lateral direction as shown in Figure 4b, it is installed so that both ends are supported by the support member on the floor.

이러한 하부지지대(210) 사이에 앞서 살펴본 단부지지프레임(230)과 재하지지프레임(240)이 조립 설치된다. 이를 위해 하부지지대를 구성하는 2개의 I 형강지지대(211)에는 단부지지프레임(230)과 재하지지프레임(240)을 볼트와 너트로 체결시킬 수 있는 체결홀(213)이 도 4b와 같이 다수 형성되어 있다.The end support frame 230 and the support frame 240 described above are assembled between the lower support 210. To this end, two I-shaped steel supports 211 constituting the lower support 2 have a plurality of fastening holes 213 for fastening the end support frame 230 and the support frame 240 with bolts and nuts, as shown in Figure 4b It is.

즉, 거더(100) 마다 단부의 위치가 다를 수 있고, 하중(P1) 재하 위치가 변할 수 있으므로 이러한 단부 및 하중의 위치에 따른 단부지지프레임(240)과 재하지지프레임(240)의 위치 조정을 위해 상기 체결홀(213)은 2개의 I 형강지지대(211)의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지에 다수가 서로 이격되어 형성되도록 하게 된다.That is, since the position of the end may be different for each girder 100 and the loading position of the load P1 may be changed, the position adjustment of the end supporting frame 240 and the supporting frame 240 according to the position of the end and the load is adjusted. The fastening hole 213 is formed so that a plurality of the upper flange, the abdomen and the lower flange of the two I-shaped steel support 211 is formed spaced apart from each other.

이때 상기 단부지지프레임(230)은 도 4b와 같이 2개의 I 형강지지대(211)의 사이의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 내측면 사이에 볼트와 너트에 의하여 체결되도록 형성되는데 양 측방 수직지지프레임(231)은 상기 I형강의 하부플랜지와 복부 내측면에 볼트와 너트를 이용하여 체결되고 At this time, the end support frame 230 is formed to be fastened by a bolt and a nut between the upper flange, the abdomen and the lower flange inner surface between the two I-shaped steel support 211, as shown in Figure 4b 231 is fastened by using a bolt and a nut on the lower flange and the abdomen inner surface of the I-beam

상기 양 측방 수직지지프레임(231) 상단 사이에 상부지지프레임(232)이 일체로 형성되어 상부지지프레임(232)의 상부 저면은 2개의 I 형강지지대(211)의 상부플랜지 상면에 접하도록 세팅된다. An upper support frame 232 is integrally formed between the upper sides of both side vertical support frames 231 so that the upper bottom surface of the upper support frame 232 is set to contact the upper flange upper surfaces of the two I-shaped steel supports 211. .

이에 볼트와 너트를 이용하여 2개의 I 형강지지대(211)의 사이에 ㄷ 자형 강판과 I 형강을 이용하여 제작된 단부지지프레임(230)을 구성하는 상부지지프레임(232) 개략 중앙에 거더(100)의 단부 저면이 지지되도록 하는 역할을 하게 된다.The girder 100 in the center of the upper support frame 232 schematically constituting the end support frame 230 made of the c-shaped steel plate and the I-shaped steel between the two I-shaped steel support 211 by using bolts and nuts. It is to serve to support the bottom of the end of the).

이에 거더 및 거더에 작용하는 하중은 상기 단부지지프레임(230)의 상부지지프레임(232)과 양 측방 수직지지프레임(231)을 통하여 하부지지대(210)를 경유 최종 바닥에 전달되며 상기 하부지지대는 거더의 하부에 길이방향으로 연장되어 있어 하중이 효과적으로 분산되어 거더에 하중(P1)의 재하 시 거더(100)의 안정성을 확보할 수 있어 보다 정밀한 잔류 응력 도입이 가능하게 된다.The girder and the load acting on the girder is transmitted to the final bottom via the lower support 210 through the upper support frame 232 and both side vertical support frame 231 of the end support frame 230 and the lower support is Since it extends in the longitudinal direction at the bottom of the girder to effectively distribute the load to ensure the stability of the girder 100 upon loading of the load (P1) it is possible to introduce more precise residual stress.

즉, 하중 재하 시 거더가 움직이거나 불안정하면 설계에서 요구하는 잔류 응력이 정밀하게 도입되지 않을 수 있어 구조적인 불확실성을 고려해야 하지만 본 발명에 의한 거더 제작 장치를 이용하게 되면 이러한 염려가 줄어들게 된다.In other words, if the girder moves or is unstable under load, the residual stress required by the design may not be precisely introduced, so structural uncertainty should be taken into consideration. However, when the girder fabrication apparatus according to the present invention is used, such concern is reduced.

나아가 상기 단부지지프레임(230)을 구성하는 상부지지프레임(232)에 지지되도록 설치된 거더(100)의 양 단부가 하부지지대(210)에 고정 정착되도록 앵커정착장치(220)가 설치된다.Furthermore, the anchor fixing device 220 is installed so that both ends of the girder 100 installed to be supported by the upper support frame 232 constituting the end support frame 230 is fixed to the lower support 210.

이러한 앵커정착장치(220)는 도 4b와 같이 단부지지프레임(230)의 상부지지프레임(232)에 설치된 거더(100)의 상면에, 저면이 접하도록 설치된 반력지지프레임(221)과 상기 반력지지프레임(221)에 형성된 앵커홀(222)과 상기 상부지지프레임(232)의 앵커홀(233)을 수직으로 관통하여 앵커(223)와The anchor fixing device 220 is a reaction force support frame 221 and the reaction force support is installed on the upper surface of the girder 100 is installed on the upper support frame 232 of the end support frame 230, as shown in Figure 4b Anchor 223 and the anchor hole 222 formed in the frame 221 and vertically penetrates the anchor hole 233 of the upper support frame 232 and

상기 앵커의 상단 및 하단을 각각 반력지지프레임(221)의 상면과 상부지지프레임(232)의 저면에 정착시키는 정착너트(224);를 포함하여 구성된다.And fixing anchors 224 fixing the upper and lower ends of the anchors to the upper surface of the reaction force supporting frame 221 and the lower surface of the upper supporting frame 232, respectively.

이에 상기 앵커정착장치(220)는 거더(100)의 양 단부를 하부지지대(210)에 설치된 단부지지프레임(230)에 고정 정착되도록 하는 역할을 하게 된다.Accordingly, the anchor fixing device 220 serves to fix both ends of the girder 100 to the end support frame 230 installed on the lower support 210.

다음으로 상기 재하지지프레임(240)은 하부지지대(210)에 설치된 단부지지프레임(230)에 고정 정착된 거더(100)에 하중(P1)을 재항하기 위한 것으로서 단부지지프레임(230)과 단부지지프레임(230) 사이에 단부지지프레임(230)과 같이 하부지지대(210)에 체결 고정되어 상면에 유압잭(250)이 설치된다.Next, the loading support frame 240 is for restoring the load (P1) to the girder 100 fixed to the end support frame 230 installed in the lower support 210, the end support frame 230 and the end support The hydraulic jack 250 is installed on an upper surface of the frame 230 by being fastened and fixed to the lower support 210 such as the end support frame 230.

이러한 재하지지프레임(240)은 하중(P1)이 재하되는 위치에 설치되도록 하되,The loading frame 240 is to be installed in the position where the load (P1),

도 4c와 같이 2개의 I 형강지지대(211)의 사이의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 내측면 사이에 볼트와 너트에 의하여 체결되도록 형성되는데 양 측방 수직지지프레임(241)은 상기 I형강의 하부플랜지와 복부 내측면에 볼트와 너트를 이용하여 체결되고 As shown in FIG. 4C, the upper flange, the abdomen, and the lower flange between the two I-shaped steel supports 211 are formed to be fastened by bolts and nuts. Both side vertical support frames 241 are lower flanges of the I-shaped steel. To the inner side of the abdomen using bolts and nuts

상기 양 측방 수직지지프레임(241) 중간 사이에 중앙지지프레임(242)이 일체로 형성되어 중앙지지프레임(242)의 상면에 유압잭(250)이 설치된다.The central support frame 242 is integrally formed between the middle of the two side vertical support frame 241, the hydraulic jack 250 is installed on the upper surface of the central support frame 242.

이러한 유압잭(250)이 작동하여 유압실린더가 단부가 고정 정착된 거더의 상부플랜저 저면에 접하면서 상방으로 신장되면서 하중(P1)이 거더(100)에 재하되도록 하게 된다.The hydraulic jack 250 is operated so that the hydraulic cylinder is extended upward while contacting the bottom of the upper flange of the girder, the end of which is fixed and fixed so that the load (P1) is loaded on the girder (100).

결국, 재하지지프레임(240)과 단부지지프레임(230)은 하부지지대(210)의 I 형강지지대(211)의 내측에 설치됨을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the support frame 240 and the end support frame 230 is installed inside the I-shaped steel support 211 of the lower support 210.

이때 상기 거더(100)는 상하가 뒤집어져 즉 하부부재가 상방으로 위치하고 상부부재가 하방으로 배치되도록 하여 상기 거더 제작장치(200)에 설치되는데 이에 가용접 부위가 그대로 노출되도록 함을 알 수 있으며 하중 재하 후 하부부재와 상부부재를 서로 일체화시키는 용접을 할 때 작업자는 스탠딩 상태에서 하방 용접 작업을 할 수 있어 작업성이 매우 뛰어나게 된다.At this time, the girder 100 is installed in the girder fabrication apparatus 200 so that the top and bottom is turned upside down, that is, the lower member is located upward and the upper member is disposed downward, so that the weld zone is exposed as it is. When performing welding to integrate the lower member and the upper member after loading, the operator can perform the downward welding work in the standing state, so the workability is very excellent.

즉, 용접 부위가 작업자 하방에 위치하는 것이 아니라 상방에 위치하면 용접 작업은 매우 불안정해져 품질관리가 어렵지만 하방 용접 작업은 작업성이 좋아 품질관리가 용이하기 때문에 특히 합성 상태의 거더를 제작하는 것은 매우 중요한 공정으로서 품질관리가 매우 중요하기 때문에 본 발명은 특히 하방 용접 작업이 가능하면서 하중 재하가 용이하도록 하중 재하장치를 이용하게 된다.In other words, if the welded part is not located below the worker but is located above, the welding work is very unstable and the quality control is difficult, but the downward welding work is easy and the quality control is easy. Since quality control is very important as an important process, the present invention uses a loading device so that the downward welding operation is possible and the loading is easy.

[ 본 발명의 거더 제작 장치(200)를 이용한 상부 및 하부부재를 이용한 거더(100) 제작방법][Girder 100 manufacturing method using upper and lower members using the girder manufacturing apparatus 200 of the present invention]

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 거더 제작 장치(200)를 이용한 상부 및 하부부재를 이용한 거더(100) 제작방법을 도시한 것이다.5A and 5B illustrate a method of manufacturing the girder 100 using the upper and lower members using the girder fabrication apparatus 200 of the present invention.

먼저, 도 5a와 같이 단부지지프레임(230)과 재하지지프레임(240)에 유압잭(250)이 설치된 하부지지대(210)를 바닥에 지지되도록 설치하고, First, as shown in FIG. 5a, the lower support 210 on which the hydraulic jack 250 is installed on the end support frame 230 and the support frame 240 is installed to be supported on the floor.

상기 단부지지프레임(230)에 상하가 뒤집어진 비합성 거더(100)의 양 단부가 지지지되도록 설치한다.The end support frame 230 is installed so that both ends of the non-synthetic girder 100 upside down are supported.

이에 상기 거더(100)가 하부지지대(210)에 앵커정착장치를 이용하여 고정 정착시키게 된다.Accordingly, the girder 100 is fixed to the lower support 210 using an anchor fixing device.

즉, 상기 거더(100)의 상면에 저면이 접하도록 반력지지프레임(221)을 설치하고, 강봉인 앵커(223)를 반력지지프레임(221)의 앵커홀(222)과 상부지지프레임(232)의 앵커홀(233)을 수직으로 관통하도록 하고,That is, the reaction force support frame 221 is installed on the upper surface of the girder 100 so as to contact, and the anchor 223, which is a steel bar, is anchor anchor 222 and the upper support frame 232 of the reaction force support frame 221. To vertically penetrate the anchor hole 233,

앵커(223)의 상단 및 하단이 각각 거더의 상면과 상부지지프레임(232)의 저면에 정착너트(224)를 이용하여 체결시켜 조여주어,The upper and lower ends of the anchor 223 are fastened by using the fixing nut 224 to the upper surface of the girder and the lower surface of the upper support frame 232, respectively,

거더(100)를 하부지지대(210)에 고정 정착시키게 된다.The girder 100 is fixed to the lower support 210.

이에 유압잭(250)은 고정 정착된 거더의 상부 부재 저면 하부에 위치되도록 세팅되도록 하게 된다.Accordingly, the hydraulic jack 250 is set to be positioned below the lower surface of the upper member of the fixed girder.

이에 도 5b와 같이 유압잭(250)을 작동시키게 되면 거더(100)는 양 단부가 하부지지대(210)에 앵커정착장치(220)에 의하여 고정 정착되어 있으므로 가용접 상태에서 상방으로 만곡되도록 하는 수직 하중(P1)이 도입된다.Accordingly, when the hydraulic jack 250 is operated as shown in FIG. 5B, the girders 100 have both ends fixed and fixed to the lower support 210 by the anchor fixing device 220, so that vertical loads are bent upward in the weldable state. (P1) is introduced.

이 상태에서 거더를 구성하는 상부부재와 하부부재를 서로 완전히 용접시켜 일체화시키게 되며 이에 합성된 거더(100)로 제작됨을 알 수 있다. In this state, the upper member and the lower member constituting the girder are completely welded to each other to be integrated, and it can be seen that the composite girder 100 is manufactured.

이때 작업자는 용접 부위가 하방에 위치하여 작업성을 충분히 확보할 수 있어 용접 품질관리가 용이하게 된다.At this time, the operator can ensure the workability enough because the welded portion is located below, the welding quality management becomes easy.

다음으로는 상기 유압잭의 유압실린더를 최초 상태로 복원 시키게 되면(릴리즈) 상방으로 만곡된 합성된 거더(100)는 탄성 복원력에 의하여 잔류응력이 도입된 상태의 거더가 된다.Next, when the hydraulic cylinder of the hydraulic jack is restored to its initial state (release), the synthesized girder 100 curved upward is a girder in which residual stress is introduced by elastic restoring force.

이에 상기 앵커정착장치(220)의 정착너트를 풀어 잔류응력이 도입된 합성된 거더(100)를 하부지지대(210)로부터 분리하여 본 발명의 거더를 완성시키게 된다Accordingly, the girder of the present invention is completed by separating the synthesized girder 100 from the lower support 210 by releasing the fixing nut of the anchor fixing device 220 and introducing residual stress.

[ 본 발명의 거더(100)를 이용한 교량 시공방법 ][Bridge construction method using the girder 100 of the present invention]

도 6은 본 발명의 거더(100)를 이용한 교량 특히 가설교량의 시공방법에 의하여 시공된 교량의 정면도이다.6 is a front view of a bridge constructed by a method of constructing a bridge, in particular, a temporary bridge using the girder 100 of the present invention.

즉 잔류응력이 도입된 합성된 거더(100)는 거더 제작장치(200)로부터 분리되어 다시 상하를 뒤집어 놓은 상태에서 미리 시공된 가설교량의 각 지점부(단면 C-C) 상부에 설치하게 된다.That is, the synthesized girder 100 into which residual stress is introduced is separated from the girder fabrication apparatus 200 and installed above each point portion (section C-C) of the preliminary construction bridge in a state of upside down again.

다음으로는 규격화된 I형 형강인 거더(100, 단면 A-A)를 먼저 설치한 본 발명의 상부부재 사이에 볼트와 너트를 이용하여 연결시켜 최종 거더를 종방향으로 연속화시켜 설치하고,Next, the girder 100 (cross section A-A), which is a standard I-shaped steel, is connected between the upper members of the present invention, which is installed first, by using a bolt and a nut, and the final girder is continuously installed in the longitudinal direction,

상기 거더 상면에 복공판(40)을 설치하여 최종 가설교량이 완성될 수 있도록 하게 된다.By installing the perforated plate 40 on the upper surface of the girder so that the final temporary bridge can be completed.

100: 거더
110: 상부부재
120: 규격화된 T형 형강
130: 하부부재
200: 거더 제작장치
210: 하부지지대
211: I형 형강 지지대
220: 앵커정착장치
221: 반력지지프레임
222: 앵커홀
223: 앵커
224: 정착너트
230: 단부지지프레임
231: 양 측방 수직지지프레임
232: 상부지지프레임
233: 앵커홀
240: 재하지지프레임
241: 양 측방 수직지지프레임
242: 중앙지지프레임
250: 유압잭
100: girder
110: upper member
120: standardized T-beam
130: lower member
200: girder manufacturing device
210: lower support
211: I-shaped steel support
220: anchor fixing device
221: reaction support frame
222: anchor hole
223: anchor
224: fixing nut
230: end support frame
231: vertical support frame on both sides
232: upper support frame
233: anchor hole
240: frame
241: vertical support frame on both sides
242: center support frame
250: hydraulic jack

Claims (4)

규격화된 I형 형강인 상부부재(110); 및 상기 상부부재(110)의 하부플랜지 저면에 용접된 규격화된 T형 형강인 하부부재(130);를 포함하여 구성되어 상기 상부부재(110)와 하부부재(130)가 서로 일체로 거동하도록 합성된 상태의 거더로서
상기 하부부재(130)는 상부부재(110)보다 강도가 더 큰 강재로 제작된 것이 이용되며, 상기 합성된 상태의 거더에는 중립축을 기준으로 상부 및 하부는 압축응력인 잔류응력이 미리 도입되도록 형성시키며,
상기 잔류응력은 상기 상부부재와 하부부재를 서로 가용접시킨 비합성 상태의 거더에 하중을 가하여 만곡되도록 한 상태에서 상기 상부부재와 하부부재를 서로 일체화시켜 비합성 상태의 거더를 합성 상태의 거더로 형성시키고, 상기 하중을 제거하여 합성 상태의 거더를 릴리즈시켜 상기 거더의 탄성복원력에 의하여 상기 잔류응력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상부 및 하부부재를 이용한 거더.
Upper member 110, which is a standard I-shaped steel; And a lower member 130 which is a standardized T-shaped steel welded to the bottom surface of the lower flange of the upper member 110, wherein the upper member 110 and the lower member 130 are integrated with each other. As a girder of the state
The lower member 130 is made of a steel material having a greater strength than the upper member 110 is used, and the upper and lower portions of the synthesized girder are formed so that residual stresses, which are compressive stresses, are introduced in advance based on the neutral axis. And
The residual stress is a non-synthetic girder by integrating the upper member and the lower member with each other in a state in which the upper member and the lower member to be bent by applying a load to the girder of the non-synthetic state that the upper member and the lower member is welded to each other to convert the girder of the synthetic state into a synthetic girder Forming and removing the load to release the girder in the synthetic state by using the upper and lower members, characterized in that the residual stress is introduced by the elastic restoring force of the girder.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 가용접시킨 비합성 상태의 거더는 상하 뒤집혀진 상태로 하부지지대에 양 단부가 지지되도록 설치하고,
상기 거더의 양 단부를 앵커정착장치로 하부지지대에 고정 정착시키고,
상기 하부지지대에 고정 정착된 거더의 상부부재에 수직하중을 상방으로 가한 상태에서 상부부재와 하부부재를 서로 완전 용접시켜 합성되도록 하고,
상기 수직하중을 제거하여 합성된 상부부재와 하부부재의 탄성복원력에 의하여 상기 잔류응력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 상부 및 하부부재를 이용한 거더.
The method of claim 1,
The girder of the non-synthetic state welded welded is installed so that both ends are supported on the lower support in the upside down state,
Both ends of the girder are fixed to the lower support by anchor fixing device,
The upper member and the lower member are completely welded to each other in a state in which a vertical load is applied upward to the upper member of the girder fixed and fixed to the lower support,
Girder using the upper and lower members, characterized in that the residual stress is introduced by the elastic restoring force of the synthesized upper and lower members by removing the vertical load.
제 1항의 거더를 제작하여, 지점부에 배치하고,
상기 지점부에 배치된 거더와 거더 사이에 규격화된 I형 형강을 연결시키고,
상기 거더와 규격화된 I형 형강 상면에 복공판(40)이 설치된 상부 및 하부부재를 이용한 거더를 이용한 교량 제작 및 시공방법.
The girder of claim 1 is fabricated and placed in a branch part,
Connect the standard I-shaped steel between the girder and the girder disposed in the point portion,
Bridge construction and construction method using the girder using the upper and lower members provided with the perforated plate 40 on the upper surface of the girder and the standardized I-shaped steel.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101886657B1 (en) * 2017-10-18 2018-08-09 박문신 Stand frame for manufacturing pre-flexed beams using earth pressure and pre-flexed beam manufactured therewith
KR20180109447A (en) * 2017-03-28 2018-10-08 강선모 Overlapped beam makinf method, bridge gieder therewith and bridge construction method therefor
KR101957237B1 (en) 2018-10-24 2019-03-14 김남룡 Composite rigid-frame bridge with steel girder for having prestress-induced coner part, and construction method for he same
KR102004277B1 (en) 2018-05-09 2019-07-26 정병목 Construction method for composite rigid-frame bridge with steel girder for reinforcing bridge support by t-shape steel and inducing pre-stress
KR102026118B1 (en) * 2019-03-05 2019-09-27 정병목 Preflexed girder and manufacturing installation thereof
KR102135731B1 (en) * 2019-12-09 2020-07-20 (주)에이치피엔지니어링건축사사무소 Fabrication method of priflex composite beam and composite beam manufactured by the method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030086222A (en) * 2003-01-08 2003-11-07 노윤근 temporaty bridge using prestressed compuond double girder and method for building the temporary bridge

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030086222A (en) * 2003-01-08 2003-11-07 노윤근 temporaty bridge using prestressed compuond double girder and method for building the temporary bridge

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180109447A (en) * 2017-03-28 2018-10-08 강선모 Overlapped beam makinf method, bridge gieder therewith and bridge construction method therefor
KR101956258B1 (en) * 2017-03-28 2019-03-08 강선모 Overlapped beam makinf method, bridge gieder therewith and bridge construction method therefor
KR101886657B1 (en) * 2017-10-18 2018-08-09 박문신 Stand frame for manufacturing pre-flexed beams using earth pressure and pre-flexed beam manufactured therewith
KR102004277B1 (en) 2018-05-09 2019-07-26 정병목 Construction method for composite rigid-frame bridge with steel girder for reinforcing bridge support by t-shape steel and inducing pre-stress
KR101957237B1 (en) 2018-10-24 2019-03-14 김남룡 Composite rigid-frame bridge with steel girder for having prestress-induced coner part, and construction method for he same
KR102026118B1 (en) * 2019-03-05 2019-09-27 정병목 Preflexed girder and manufacturing installation thereof
KR102135731B1 (en) * 2019-12-09 2020-07-20 (주)에이치피엔지니어링건축사사무소 Fabrication method of priflex composite beam and composite beam manufactured by the method

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