KR101320571B1

KR101320571B1 - 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법

Info

Publication number: KR101320571B1
Application number: KR1020110023257A
Authority: KR
Inventors: 이필구; 윤태양; 박찬희; 조광일
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2013-10-28
Anticipated expiration: 2031-03-16
Also published as: KR20120105675A

Abstract

본 발명은, 측판과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지로 구성되는 한 쌍의 복부판, 상기 한 쌍의 복부판의 하부 플랜지를 연결토록 제공되는 연결판 및 상기 한 쌍의 복부판의 측판과 상기 연결판에 함께 결합되되, 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀이 구비되는 정착판을 포함하고, 상기 정착판(30)의 상기 정착홀(32)에 대응되어 강연선이 삽입되도록 형성된 관통홀(42)이 구비되는 콘크리트부(40)를 포함하되, 상기 복부판(10)의 측판(12) 또는 하부 플랜지(16), 또는 상기 연결판(20) 중 적어도 하나는 내측으로 돌출되어 형성되는 복수의 전단연결재(18)를 포함하고, 상기 콘크리트부(40)는,상기 관통홀(42)과 상기 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 설치가 용이하도록, 상기 전단연결재(18)에 대응되는 홈(52) 또는 홀(54)과, 상기 관통홀(42)이 구비된 적어도 하나 이상의 PC 패널(50)과, 상기 PC 패널(50)이 설치된 후에 상기 전단연결재(18)를 통해 강재부분과 콘크리트부(40)가 일체성을 갖도록 상기 PC 패널(50)의 홈(52) 또는 홀(54)에 타설되어 형성된 합성 콘크리트부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 강합성 거더 모듈은 측판과 상, 하부 플랜지를 용접하지 않고 단순히 강재를 절곡하여 사용함으로써 절단 및 용접 작업이 생략되어 제작비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 공장에서 제작함으로 인해 품질의 확보가 용이하고, 현장에서 타설하는 콘크리트를 최소화 함으로써 공기를 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법{STEEL COMPOSITE GIRDER MODULE AND METHOD OF CONSTRUCTING THE SAME}

본 발명은 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 구성들을 공장에서 사전에 준비하고, 이들을 공장에서 또는 현장에서 간단한 방법으로 조립함으로써 제작할 수 있는 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 거더는 간격을 두고 지면에 세워진 기둥의 상부에 올려져 설치되는 보로, 교량의 경우에는 교량의 슬라브를 지지하는 보로 주로 사용된다.

상기 거더는, 도 1의 종래기술에 따른 강합성 거더(2)에 나타난 바와 같이, 통상 복부 강재(110)의 상, 하부에 플랜지(120)(130)가 구비된 I형으로 형성되는데, 주로 상부 측에서 하중을 받아 지지하는 구조이다.

이때, 하중을 받는 상부 플랜지(120) 측으로 압축력이 발생하고, 하부 플랜지(130) 측으로 상기 압축력에 대응하는 인장력이 발생하게 되는 것이다.

이에 따라, 강합성 거더(2)는 교량 구조물에서 사용될 경우 하부 플랜지(130) 측에 발생하는 인장력에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 콘크리트(200)에 프리스트레스를 도입하여 하부 플랜지(130) 측에서 발생하는 인장력에 대한 강성을 보강하고 있는 실정이다.

즉, 종래의 일반적인 I형 강합성 거더(2)는 I형 강재(100)의 하부 플랜지(130)에 콘크리트(200)가 둘러싸도록 합성시키고 상기 콘크리트(200)에 압축 프리스트레스를 도입하여 강성을 증대시킴으로써 형고를 저감시킬 수 있는 교량용 거더 형식이다.

그러나, 이러한 I형 강합성 거더(2)를 제작할 때에는 상, 하부 플랜지(120)(130)와 복부 강재(110)를 용접하여 제작하기 때문에 절단 및 용접 등의 작업이 요구되므로 제작비용이 많이 소요되고, 하부에 하부 플랜지(130)를 둘러싸는 콘크리트(200)가 합성되므로 운반에 제약이 있고, 현장 연결에 따른 연결 성능 확보가 어려운 문제가 있다.

이에, 공장에서 강재 I형 강재(100)만을 공장에서 분절로 제작하고 현장에서 상기 I형 강재(100)를 용접하여 연결한 후, 하부에 거푸집을 설치하여 콘크리트(200)를 합성시키고 프리스트레스를 도입하여 제작하는 방법도 사용되고 있으나, 이 역시 현장 작업장 확보가 어렵고, 시공기간의 증가가 불가피한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 강재를 단순한 절곡 공정을 통해 제작함으로써 강재의 제작공정을 단순화시킬 수 있고, 공장에서 또는 현장에서 상기 강재를 간단한 방법으로 조립하여 강합성 거더 모듈을 제작함으로 인해 품질을 향상시킬 수 있고, 현장에서의 공기를 절감시킬 수 있는 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 측판과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지로 구성되는 한 쌍의 복부판, 상기 한 쌍의 복부판의 하부 플랜지를 연결토록 제공되는 연결판 및 상기 한 쌍의 복부판의 측판과 상기 연결판에 함께 결합되되, 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀이 구비되는 정착판을 포함하고, 상기 정착판의 상기 정착홀에 대응되어 강연선이 삽입되도록 형성된 관통홀이 구비되는 콘크리트부를 포함하되, 상기 복부판의 측판 또는 하부 플랜지, 또는 상기 연결판 중 적어도 하나는 내측으로 돌출되어 형성되는 복수의 전단연결재를 포함하고, 상기 콘크리트부는,상기 복부판의 하부 플랜지의 상부에 설치가 용이하도록, 상기 전단연결재에 대응되는 홈 또는 홀과, 상기 관통홀이 구비된 적어도 하나 이상의 PC 패널과, 상기 PC 패널이 설치된 후에 상기 전단연결재를 통해 강재부분과 콘크리트부가 일체성을 갖도록 상기 PC 패널의 홈 또는 홀에 타설되어 형성된 합성 콘크리트부재를 포함하여 구성된 강합성 거더 모듈을 제공한다.

바람직하게는, 상기 정착판은, 상기 연결판의 중간 부분에 수직하도록 접합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 측판과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지로 구성되는 한 쌍의 복부판을 준비하는 단계, 상기 한 쌍의 복부판의 하부 플랜지를 연결판으로 연결하는 단계 및 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀이 구비되는 정착판을 상기 한 쌍의 복부판의 측판과 상기 연결판에 함께 수직하도록 접합하는 단계, 상기 정착판 접합 단계 전 또는 후에, 상기 복부판의 하부 플랜지의 상부에 상기 정착판의 정착홀에 대응되는 관통홀이 구비되는 PC 패널을 적어도 하나 이상 연결하여 설치하는 단계, 상기 복부판 또는 상기 연결판의 내측에 구비된 복수의 전단연결재에 대응되도록 상기 PC 패널에 형성된 홈 또는 홀에 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 강합성 거더 모듈의 제작방법을 제공한다.

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이와 같은 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법에 의하면, 강합성 거더 모듈은 측판과 상, 하부 플랜지를 용접하지 않고 단순히 강재를 절곡하여 사용함으로써 절단 및 용접 작업이 생략되어 제작비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 각 구성들을 공장에서 사전에 제작함으로 인해 강합성 거더 모듈의 품질 확보가 용이하고 공기를 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 I형 강합성 거더를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈을 나타내는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈을 나타내는 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 PC 패널을 나타내는 사시도
도 5는 본 발명에 따른 PC 패널이 설치된 강합성 거더 모듈을 나타내는 사시도
도 6은 도 5의 PC 패널에 콘크리트가 타설된 상태를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈이 연속적으로 연결되어 형성된 거더를 나타내는 사시도
도 8은 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈의 제작방법을 도시한 블럭도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈 및 이의 제작방법을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)을 나타내고, 도 3은 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)의 각 구성을 분리하여 나타낸다.

먼저, 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)은, 크게 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 복부판(10)은 한 쌍으로 구비되되, 측판(12)과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지(14)(16)로 구성될 수 있다. 그리고, 연결판(20)은 상기 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결토록 제공되며, 정착판(30)은 상기 한 쌍의 복부판(10)의 측판(12)과 상기 연결판(20)에 함께 결합되되, 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀(32)이 구비될 수 있다.

배경기술에서 설명한 바와 같이, 도 1에 도시된 종래기술에 따른 I형 강합성 거더는 판부재들의 절단 및 용접 작업을 통해 제작되므로, 제작비용이 증가하고, 공기가 길어지는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 복부판(10)이 상부 플랜지(14)와, 상부 플랜지로부터 일체로 절곡되게 형성되는 측판(12)과, 상기 측판으로부터 일체로 절곡되게 형성되는 하부 플랜지(16)로 이루어질 수 있다.

즉, 본 발명의 복부판(10)은 단순한 강재의 절곡 작업만으로 복부판(10)을 제작함으로써, 강합성 거더 모듈(1)의 구성의 절단 및 용접 작업을 생략할 수 있어 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 복부판(10)은, 강합성 거더 모듈(1)의 길이방향에 대해 상호 대칭되게 배치되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 한 쌍의 복부판(10)은 서로 접촉되지 않고 상호 이격되게 배치되며, 측판(12)이 상부 플랜지(14) 및 하부 플랜지(16)에 대해 수직 방향으로 연결되는 형태로서 그 단면 형상이 ㄷ자 형태로 구성되며, 이들의 개방된 면이 서로 마주하여 상호 대칭되게 배치될 수 있다.

그러나, 본 발명에서 복부판(10)의 형태가 도시된 형태에 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복부판(10)의 측판(12)이 기울어져 형성될 수도 있고, 상부 플랜지(14)가 바깥쪽으로 절곡되어 형성될 수도 있다.

또한, 복부판(10)의 상부 플랜지(14) 상부에는, 교량의 바닥판 콘크리트와 합성시 일체성이 향상되도록 복수의 전단연결재(19)가 구비될 수 있다.

다음, 연결판(20)은 상기 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결하여, 한 쌍의 복부판(10)이 일체성을 갖도록 하고, 이에 따라 교각 위에 강합성 거더 모듈(1)을 설치하는 것이 용이해질 뿐만 아니라 하중에 대한 저항력도 향상되는 이점이 있다.

그리고, 상기 연결판(20)은 도면에 도시된 바와 같이 복부판(10)의 양단에 각각 구비될 수 있다. 물론, 당업자가 필요에 따라 복부판(10)의 중간 부분에 연결판을 추가하여 구비할 수도 있다.

이러한 연결판(20)은 후술할 콘크리트부(40)의 양단부의 일부분 또는 중간부분을 받치도록 구성하여, 콘크리트부(40)를 지지하는 기능도 할 수 있다.

여기서, 연결판(20)이 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결하는 형태는 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 연결판(20)이 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16) 상면에 얹혀져 결합하거나 상기 하부 플랜지의 하면에서 결합하는 형태가 가능하다. 이 경우들에서는, 연결판(20)과 상기 하부 플랜지(16)가 볼트 체결되기나 용접되어 결합될 수 있다. 만약, 본 발명에 따른 강합성 모듈(1)이 현장에서 조립되는 경우에는 용접 작업을 생략할 수 있는 볼트 체결을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 연결판(20)이 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 측단부에 용접되어 결합하는 형태도 가능하다. 이 경우에는, 연결판(20)과 복부판(10) 결합부분이 단턱 없이 상대적으로 부드럽게 이어지도록 형성되어 후술할 정착판(30)의 접합이나 콘크리트부(40)의 설치가 용이한 이점이 있다.

다음, 정착판(30)은 상기 한 쌍의 복부판(10)의 측판(12)과 상기 연결판(20)에 함께 결합되되, 상기 연결판(20)의 중간 부분에 수직하도록 접합되도록 구성될 수 있다.즉, 정착판(30)은 연결판(20)의 길이방향을 따라 연결판(20)의 폭의 중간 부분에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 정착판(30)을 기준으로 내측의 연결판(20)이 콘크리트부(40)의 양단부의 일부분을 지지하게 되어, 연결판(20)이 복부판(10)의 하부 플랜지(16)와 함께 콘크리트부(40)를 지지하는 기능을 하게 된다.

정착판(30)에 대한 구체적인 내용은 아래의 콘크리트부(40)와 함께 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 PC 패널(50)을 나타내고, 도 5는 도 4의 PC 패널(50)이 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)에 설치된 상태를 나타내며, 도 6은 도 5에서 PC 패널(50)의 홈(52) 또는 홀(54)에 콘크리트가 타설된 상태를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)은, 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에, 상기 정착판(30)의 정착홀(32)에 대응되어 강연선이 삽입되도록 형성된 관통홀(42)이 구비되는 콘크리트부(40)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 콘크리트부(40)는, 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)이 결합된 상태에서 바닥에 거푸집을 설치한 후 안쪽에 콘크리트를 타설하고 경화시켜 형성할 수 있다.

한편, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트부(40)는, 상기 관통홀(42)이 형성된 PC 패널(50)이 적어도 하나 이상 연결되어 이루어질 수도 있다. 이와 같이, 콘크리트부(40)를 미리 제작된 PC 패널(50)로 구성하는 경우에는, 현장에서 거푸집 설치 및 콘크리트 타설 작업을 생략할 수 있어, 공기가 단축되는 효과가 있다. 또한, 상기 PC 패널(50)의 관통홀(42)에는 강연선이 관통하는 쉬스관(44)이 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 복부판(10)의 측판(12) 또는 하부 플랜지(16), 또는 상기 연결판(20) 중 적어도 하나는 내측으로 돌출되어 형성되는 복수의 전단연결재(18)를 포함할 수 있고, 이때 상기 PC 패널(50)은, 상기 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 설치가 용이하도록, 상기 전단연결재(18)에 대응되는 홈(52) 또는 홀(54)이 구비될 수 있다.

즉, 도 2 및 3에 나타난 바와 같이, 복부판(10)의 측판(12) 또는 하부 플랜지(16)에는, 강합성 거더 모듈(1)의 내측 방향으로 돌출되어 형성되는 스터드와 같은 전단연결재(18)가 복수로 구비될 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나, PC 패널(50)을 포함한 콘크리트부(40)의 양단부를 지지하는 연결판(20)에도, 강합성 거더 모듈(1)의 내측 방향으로 돌출되어 형성되는 스터드와 같은 전단연결재가 복수로 구비될 수 있다.

상기와 같이 전단연결재(18)가 복수로 구비되는 경우, PC 패널(50)이 단순한 사각 박스 형태로 구성된다면, 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)으로 이루어진 강구조물의 하부에 PC 패널(50)을 설치하는 것이 전단연결재(18)와의 간섭에 의해 용이하지 않을 수 있다.

따라서, PC 패널(50)은 상기와 같은 전단연결재(18)들에 대응되도록 형성되는 홈(52) 또는 홀(54)이 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 PC 패널(50)이 설치된 후에, PC 패널(50)의 홈(52) 또는 홀(54)에 콘크리트를 타설하여 경화시킴으로써, 상기 복수의 전단연결재(18)를 통해 강재부분과 콘크리트부(40)가 일체성을 갖도록 합성하게 된다. 즉, 상기 콘크리트부(40)는 PC 패널(50)과 이후에 콘크리트가 타설되어 형성된 합성 콘크리트부재를 포함하여 형성된다.

여기서, 상기 PC 패널(50)은 프리텐션(pretension)에 의해 미리 프리스트레스(prestress)가 도입될 수도 있고, 강연선이 관통하도록 제공되는 적어도 하나의 관통홀(42)이 형성되어 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)으로 이루어진 강구조물에 합성된 후에 포스트텐션(post tension)에 의해 프리스트레스(prestress)를 도입할 수도 있다.

포스트텐션에 의해 프리스트레스를 도입하는 경우를 구체적으로 설명하면, 강합성 거더 모듈(1)의 단부에 한 쌍의 복부판(10)을 연결하도록 정착판(30)이 결합되고, 상기 정착판(30)에는 강연선이 관통되도록 제공되는 정착홀(32)을 구비하고 있어, 프리스트레스 도입 후 강연선을 정착시키는 정착구(34)를 상기 정착홀(32)에 설치하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)은 상기 PC 패널(50)이 복부판(10)과 합성된 후 강연선에 의해 프리스트레스를 도입하여 제작되므로, 강합성 거더 모듈(1) 하부의 인장력에 대한 저항력을 증진시킬 뿐만 아니라, 상기 모듈 상부에는 인장응력이 도입되어 압축력에 대한 저항력을 증대시킬 수가 있다. 또한, 강합성 거더 모듈(1)은 중립축 이하에서 축력을 도입하게 되어, 상기 모듈의 중간 부분이 위로 솟도록 만들어 교량의 캠버(camber)를 확보할 수 있다.

또한, 포스트텐션에 의한 프리스트레스를 도입할 때, 강연선의 정착구(34)가 한 쌍의 복부판(10)을 연결하는 정착판(30)에 설치되기 때문에, 일반적으로 콘크리트부(40)에 매립되는 정착구(34)와 달리 프리스트레스에 의해 도입되는 축력을 복부판(10)과 콘크리트부(40)가 동시에 받게 된다.

이에 따라, 한 쌍의 복부판(10)과 콘크리트부(40)의 축력의 차이에 의해 발생하는 전단력을 최소화하여 합성을 위한 전단연결재(18) 사용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

만약, 본 발명에서 종래기술과 같이 정착판(30)이 없이 정착구(34)가 콘크리트부(40)에 매립되는 경우에는, 복부판(10)과 콘크리트부(40)는 전단연결재(18)를 통해서만 합성되어 있으므로, 두 부재의 축력 차이에 의해 발생하는 전단력에 대해 저항하기 위해서는 많은 수의 전단연결재(18)를 사용하여야 한다.

그런데, 본 발명의 복부판(10)은 ㄷ자 형태로 형성되어 있으므로, 측판(12)의 하부와 하부 플랜지(16)에 설치될 수 있는 전단연결재의 수에는 한계가 있어, 상기 전단력에 대한 저항력이 충분히 발생하지 못할 수 있다.

이에, 본 발명에서는 정착구(34)가 설치되는 정착판(30)이 한 쌍의 복부판(10)과 연결판(20)에 함께 결합되도록 구성함으로써, 콘크리트부(40) 또는 PC 패널(50)에 도입되는 프리스트레스가 전단연결재(18)를 통해 복부판(10)에 전달될 뿐만 아니라, 정착판(30)을 통해서도 복부판(10)에 전달되어, 복부판(10)과 콘크리트부(40)의 축력 차이에 의한 전단력을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 정착판(30)을 통해서 프리스트레스가 효과적으로 전달되는 경우에는 전단연결재(18)의 생략이 가능할 것이다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)으로 이루어진 강구조물의 강성이 향상되도록 한 쌍의 복부판(10)의 상부를 연결하는 보강부재(60)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

도 7은 상기에서 설명한 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)이 연속적으로 연결되어 형성된 강합성 거더를 나타낸다.

즉, 본 발명에서는 강합성 거더를 전체적으로 제작하는 것이 아니고, 상기에서 설명한 강합성 거더 모듈(1)을 공장에서 사전제작하고, 이렇게 사전제작된 강합성 거더 모듈(1)을 설치하려는 교량의 길이에 해당하는 만큼의 개수를 현장으로 이동한 후 서로 연결되도록 교각에 설치하는 것이다.

상기와 같이 강합성 거더 모듈(1)을 사전에 공장에서 제작함으로써, 품질의 확보가 용이하고, 제작비용이 감축되며, 현장에서의 공기가 단축되는 효과가 있다.

한편, 강합성 거더 모듈(1)의 구성들은 간단한 방법으로 조립이 가능하므로, 사전에 준비된 각 구성들을 현장에서 조립하여 강합성 거더 모듈을 제작할 수도 있다.

도 8의 블럭도는 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈의 제작방법을 단계별로 나타낸다.

먼저, 상기의 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)의 제작방법(S100)은, 측판(12)과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지(14)(16)로 구성되는 한 쌍의 복부판(10)을 준비하는 단계(S110), 상기 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결판(20)으로 연결하는 단계(S120) 및 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀(32)이 구비되는 정착판(30)을 상기 한 쌍의 복부판(10)의 측판(12)과 상기 연결판(20)에 함께 수직하도록 접합하는 단계(S130)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 정착판 접합 단계(S130) 전 또는 후에, 상기 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 상기 정착판(30)의 정착홀(32)에 대응되는 관통홀(42)이 구비되는 PC 패널(50)을 적어도 하나 이상 연결하여 설치하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 정착판 접합 단계(S130) 후에 PC 패널을 설치하는 경우에는, 정착판(30)을 복부판(10) 및 연결판(20)에 결합하여 강구조물을 조립하고, 강구조물의 하부 공간에, 상기 PC 패널(50)을 강합성 거더 모듈(1)의 길이방향으로 연속하여 설치한 후에 프리스트레스를 도입할 수 있다.

이때에는, PC 패널(50)은 상기 강구조물의 하부 공간에 대응되도록 제작되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 정착판 접합 단계 전에 PC 패널을 설치하는 경우에는, 적어도 하나의 상기 PC 패널(50)을 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 연속하여 설치하고, 연속한 PC 패널(50)의 양단에 정착판(30)을 밀착시킨 후 포스트텐션에 의한 프리스트레스를 도입한다. 이렇게 프리스트레스를 도입한 후에, 정착판(30)을 복부판(10) 및 연결판(20)에 함께 결합시킬 수 있다.

이 경우에는 PC 패널(50)과 정착판(30)을 보다 밀착시킬 수 있어, 프리스트레스를 도입할 때, 정착판(30), 복부판(10) 또는 연결판(20)의 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈(1)의 제작방법(S100)은, 상기 강합성 거더 모듈(1)의 내측에 구비된 복수의 전단연결재(18)에 대응되도록 상기 PC 패널(50)에 형성된 홈(52) 또는 홀(54)에 콘크리트를 타설하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.

즉, 복부판(10)과 콘크리트부(40)의 축력의 차이에 의해 발생하는 전단력에 대한 저항력을 보강하기 위해 복부판(10) 또는 연결판(20)에 복수의 전단연결재(18)를 구비할 수 있고, PC 패널(50)은 이러한 전단연결재(18)에 대응되는 홈(52) 또는 홀(54)이 구비될 수 있다.

이와 같은 PC 패널(50)이 복부판(10), 연결판(20) 및 정착판(30)으로 구성된 강구조물의 하부 공간에 설치되는 경우에는, 상기 홈(52) 또는 홀(54) 부분에 틈이 발생하므로, 상기 틈을 콘크리트를 타설하여 메워 상기 강구조물과 PC 패널(50)의 일체성을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 이를 위해 홈(52) 또는 홀(54) 부분뿐만 아니라 전체적으로 콘크리트를 타설할 수도 있다.

그리고, 상기 콘크리트 타설 단계(S150)는 포스트텐션에 의해 프리스트레스를 도입하기 전에 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기의 각 단계들 중 한 쌍의 복부판(10) 준비 단계(S110)는 공장에서 사전에 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 이 외의 각 단계들은 공장에서 또는 현장에서 선택적으로 이루어질 수 있다.

다만, 각 단계들 모두가 공장에서 사전에 이루어져, 본 발명에 따른 강합성 거더 모듈이 사전에 제작되는 경우에는 현장에서의 공기가 단축될 수 있으므로 보다 바람직하다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

1 ... 강합성 거더 모듈 10 ... 복부판
12 ... 측판 14 ... 상부 플랜지
16 ... 하부 플랜지 18 ... 전단연결재
20 ... 연결판 30 ... 정착판
32 ... 정착홀 34 ... 정착구
40 ... 콘크리트부 42 ... 관통홀
50 ... PC 패널 52 ... 홈
54 ... 홀

Claims

측판(12)과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지(14)(16)로 구성되는 한 쌍의 복부판(10);
상기 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결토록 제공되는 연결판(20); 및
상기 한 쌍의 복부판(10)의 측판(12)과 상기 연결판(20)에 함께 결합되되, 강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀(32)이 구비되는 정착판(30);
상기 정착판(30)의 상기 정착홀(32)에 대응되어 강연선이 삽입되도록 형성된 관통홀(42)이 구비되는 콘크리트부(40);를 포함하되,
상기 복부판(10)의 측판(12) 또는 하부 플랜지(16), 또는 상기 연결판(20) 중 적어도 하나는 내측으로 돌출되어 형성되는 복수의 전단연결재(18)를 포함하고,
상기 콘크리트부(40)는,
상기 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 설치가 용이하도록, 상기 전단연결재(18)에 대응되는 홈(52) 또는 홀(54)과, 상기 관통홀(42)이 형성된 적어도 하나 이상의 PC 패널(50);과,
상기 PC 패널(50)이 설치된 후에 상기 전단연결재(18)를 통해 강재부분과 콘크리트부(40)가 일체성을 갖도록 상기 PC 패널(50)의 홈(52) 또는 홀(54)에 콘크리트가 타설되어 형성된 합성 콘크리트 부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성 거더 모듈.
제1항에 있어서,
상기 정착판(30)은, 상기 연결판의 중간 부분에 수직하도록 접합되는 것을 특징으로 하는 강합성 거더 모듈.
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측판(12)과 상기 측판의 상, 하에서 절곡되어 형성되는 상, 하부 플랜지(14)(16)로 구성되는 한 쌍의 복부판(10)을 준비하는 단계(S110);
상기 한 쌍의 복부판(10)의 하부 플랜지(16)를 연결판(20)으로 연결하는 단계(S120); 및
강연선이 관통되도록 제공되는 복수의 정착홀(32)이 구비되는 정착판(30)을 상기 한 쌍의 복부판(10)의 측판(12)과 상기 연결판(20)에 함께 수직하도록 접합하는 단계(S130);
상기 정착판(30) 접합 단계 전 또는 후에, 상기 복부판(10)의 하부 플랜지(16)의 상부에 상기 정착판(30)의 정착홀(32)에 대응되는 관통홀(42)이 구비되는 PC 패널(50)을 적어도 하나 이상 연결하여 설치하는 단계(S140);
상기 복부판(10) 또는 상기 연결판(20)의 내측에 구비된 복수의 전단연결재(18)에 대응되도록 상기 PC 패널(50)에 형성된 홈(52) 또는 홀(54)에 콘크리트를 타설하여 경화시킴으로써, 상기 전단연결재(18)를 통해 강재부분과 콘크리트부(40)가 일체성을 갖도록 합성하는 단계(S150);
를 포함하여 구성된 강합성 거더 모듈의 제작방법.
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