KR101467236B1 - Ｕ―ｐｃ 합성거더 및 이를 이용한 거더교의 시공방법 - Google Patents

Ｕ―ｐｃ 합성거더 및 이를 이용한 거더교의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시공이 간편하고 강재의 사용량을 대폭 줄일 수 있으며 유지관리가 용이하여 경제적일 뿐 아니라, 곡선교량에 대하여도 쉽게 적용할 수 있는 강재와 콘크리트로 이루어지는 U-PC 합성거더(100) 및 이를 이용한 거더교의 시공방법에 관한 것으로서, 상기 U-PC 합성거더(100)는 상부판(10)과, 하부판(20) 및, 상부판(10)과 하부판(20)의 양 측단부를 각각 연결하는 한 쌍의 측판(30)으로 이루어지되. 상부판(10)에는 길이방향의 양 단부를 제외한 중간부분에 개구(H)를 구비하여 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 상부플랜지(10a)가 좌우에 대칭적으로 형성되어, 상기 중간부분에서의 거더의 횡단면은 좌우측에 각각 위치한 측판(30)과 함께 전체적으로 U타입의 단면을 가지도록 하고, 하부판(20)의 상면에는 거더 단면의 수직 중심선(k)을 기준으로 대칭이 되는 콘크리트 충진부(40)가 적어도 하나 이상 구비되며, 상부플랜지(10a)와 측판(30)의 사이에는 이들에 접합되는 수직판(50)이 다수 개 설치되고, 적어도 개구(H)가 형성된 거더의 중간부분에는 상부플랜지(10a)와 좌우의 양 측판(30) 및 하부판(20)에 접하도록 설치되면서 내부에 작업통로부(w)가 구비되는 격벽판(70)이 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

Ｕ―ＰＣ 합성거더 및 이를 이용한 거더교의 시공방법{U-PC Composite Girder for Bridge and the Construction Mehtod}
본 발명은 박스형상을 가지면서 휨강성 및 비틀림강성이 우수한 합성거더에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시공이 간편하고 강재의 사용량을 대폭 줄일 수 있으며 유지관리가 용이하여 경제적일 뿐 아니라, 곡선교량에 대하여도 쉽게 적용할 수 있는 강재와 콘크리트로 이루어지는 합성거더에 관한 것이다.
최근 시공기술의 발달, 구조해석기술의 진보와 더불어 교량이 장스팬화되는 경향이 있고, 더욱이 강박스 거더는 비틀림 강성이 커서 곡선교에 유리할 뿐 아니라, 직선교의 경우에도 활하중이 편심 재하될 때 횡방향에 대한 하중 분배가 좋아 강박스 형상의 거더교량에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
그러나 강박스 거더를 이용한 교량은 최대 정모멘트와 최대 부모멘트의 차이가 크므로 상기 거더를 등반면으로 설계하는 경우에는 정모멘트구간이 비경제적으로 된다.
이와 같이 일반적인 강박스 거더는 불필요한 강재의 사용량이 많고, 거더에 작용하는 응력의 크기변화에 대응할 수 없으며, 또한 대부분의 작업이 현장에서 이루어지고 있어 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명자는 특허 제1182682호로 '이중 복부판형 콘크리트 충진 합성거더 및 이를 이용한 거더교와, 그 제작 및 가설방법'을 제안한 바 있다.
상기한 합성거더는 도9에 도시된 바와 같이, 단일의 강재의 하부 플랜지, 상기 하부 플랜지 상면에 수직방향으로 결합되며, 좌측 및 우측 각각에 한 쌍씩 구비되는 강재의 복부판, 좌측 및 우측 각각에 구비된 복부판 사이에 콘크리트를 충진하여 형성되는 콘크리트 충진부 및 좌측 및 우측 각각에 구비되어 복부판 및 콘크리트 충진부를 덮는 강재의 상부 플랜지를 포함하여 상부가 개방되는 박스 형태로 구성되며, 상기 하부 플랜지의 상면에는 T자 형태로 형성되어 결합되는 강재의 인장보강재를 더 포함하여 구성되도록 하고 있다.
상기한 합성거더는 비교적 경량이면서 휨강성 및 비틀림강성을 증대시키는 효과를 발휘하기는 하나, 이중으로 구비되는 복부판 내부에 콘크리트를 타설하게 되면 콘크리트 측압에 의해 복부판이 외부로 벌어지는 현상이 발생되는 바 이에 대한 관리가 용이하지 아니하고, 전체적으로 복부판을 이중으로 설치하고 있어 강재의 사용량이 많으며, 응력의 크기에 관계없이 이중의 복부판 내부에 전체적으로 콘크리트가 타설됨으로 인해 거더의 자중이 불필요하게 증가되는 반면 강성의 증대효과는 그다지 크지 않다는 문제점이 있다.
이와 함께 이중의 복부판은 현장에서의 이음작업을 곤란하게 할 뿐 아니라, 곡선교량에서의 처리가 어렵다는 또 다른 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 합성보의 문제점을 개선시키기 위한 것으로서, 강재의 사용량을 대폭 감소시키면서도 휨강성 및 비틀림강성이 높은 구조를 가지는 박스형의 합성보를 제공함에 목적이 있다.
또한 본 발명은 콘크리트 충진공간의 구조를 합리화시킴으로써 거더의 자중을 감소시키면서 외관을 저해하지 않는 박스형의 합성보를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 현장에서의 이음작업이 용이하고, 곡선교량에서의 적용이 용이한 박스형의 합성보를 제공함에도 그 목적이 있다
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상부판과, 하부판 및, 상부판과 하부판의 양 측단부를 각각 연결하는 한 쌍의 측판으로 이루어지되. 상부판에는 길이방향의 양 단부를 제외한 중간부분에 개구를 구비하여 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 상부플랜지가 좌우에 대칭적으로 형성되어, 상기 중간부분에서의 거더의 횡단면은 좌우측에 각각 위치한 측판과 함께 전체적으로 U타입의 단면을 가지도록 하고, 하부판의 상면에는 거더 단면의 수직중심선을 기준으로 대칭이 되는 콘크리트 충진부가 적어도 하나 이상 구비되며, 상부플랜지와 측판의 사이에는 이들에 접합되는 수직판이 다수 개 설치되고, 적어도 개구가 형성된 거더의 중간부분에는 상부플랜지와 좌우의 양 측판 및 하부판에 접하도록 설치되면서 내부에 작업통로부가 구비되는 격벽판이 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 U-PC 합성거더가 제공된다.
상기 콘크리트 충진부는 하부판에 ㄱ자형 커버판, ∩자형 커버판 또는 수평구획판을 설치함으로써 구성시킬 수 있으며, 일정한 단면을 가지는 거더 중앙부분의 정단면구간과, 보강이 필요한 부분에서부터 거더의 단부를 향하여 점차 단면의 크기가 커지는 변단면구간으로 이루어지게 할 수 있으며, 거더의 양 단부에 콘크리트 블록부를 설치하여 변단면구간에서의 콘크리트 충진부의 춤이 상기 콘크리트 블록부와 접하는 끝단에서 콘크리트 블록부의 춤과 일치되도록 구성시킬 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기한 U-PC 합성거더를 공장에서 제작하여 현장으로 이송하는 단계; 현장으로 이송된 U-PC 합성거더를 양중하여 교대에 설치하는 단계; U-PC 합성거더의 상부에 바닥판을 시공하는 단계를 포함하여 이루어지는 거더교의 시공방법이 제공되며, 이때 상기 공장에서 U-PC 합성거더를 제작하는 단계에서는 콘크리트 충진부에 충진된 콘크리트에 쉬스관이 배치되도록 하고; 상기 U-PC 합성거더를 교대에 설치하는 단계에는 U-PC 합성거더의 이음작업 및 프리스트레스 도입 단계가 더 포함되며, 상기의 이음작업은 상부플랜지와 측판 및 하부판을 이음하는 단계와, 쉬스관을 이음하고 이음부위에 콘크리트 충진부를 형성시키는 단계 및, 이음부위의 콘크리트 충진부에 콘크리트를 충진시키는 단계로 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명은 거더의 복부를 측판과 수직판으로 구성시킴으로써, 높은 휨강성 및 비틀림강성을 유지시켜 장경간에도 적용이 가능하면서도 강재의 사용량을 대폭 줄여주며, 콘트리트의 충진규모를 거더에 발생하는 응력의 크기 변화에 대응하도록 최소화시켜 줄 수 있어 경제성의 향상 및 거더의 경량화를 도모하게 한다.
또한 본 발명은 공장에서 제작할 수 있어 고품질의 관리가 가능하고, 이음이 용이한 구조로 이루어져 있어 현장 작업에 대한 시공성을 향상시킨다.
또한 본 발명은 거더의 측판이 단일 강판으로 이루어져 있고, 거더의 중심축 방향으로 PC강연선을 배치할 수 있어 곡선교량에서도 적용이 가능하는 등 범용성이 있다.
또한 본 발명은 작업통로부를 통해 작업자가 거더 내부에 출입할 수 있어 유지관리가 용이하여 내구성을 증대시킬 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 U-PC 합성거더에 관한 제1실시예의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 표시된 각 위치에서의 횡단면도이다.
도 3은 상기 제1실시예의 거더 내부 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 U-PC 합성거더에 관한 제2실시예의 사시도이다.
도 5는 상기 도 4에 표시된 각 위치에서의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 U-PC 합성거더에 관한 제3실시예의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 U-PC 합성거더에 관한 제4실시예의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 U-PC 합성거더에 관한 이음작업 과정을 설명하기 위한 각 단면도이다.
도 9는 종래기술에 의한 합성보의 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 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.
본 발명의 U-PC 합성거더(100)는 강재와 콘크리트로 이루어지는 합성거더로서, 강판으로 각각 구성되는 상부판(10)과 하부판(20) 및, 상부판(10)과 하부판(20)의 좌우 양 측단부를 각각 연결하는 한 쌍의 측판(30)으로 이루어져 전체적으로 박스형상의 단면을 가진다.
이와 함께 상부판(10)에는 길이방향의 양 단부를 제외한 중간부분에 개구(H)를 구비하여 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 상부플랜지(10a)가 좌우에 대칭적으로 형성되도록 함으로써, 상기 중간부분에서의 거더의 횡단면은 좌우측에 각각 위치한 측판(30)과 함께 전체적으로 U타입의 단면{도 2의 (b), (c) 참조}을 형성하게 된다.
이러한 박스형상의 단면중 하부, 즉 하부판(20)의 상면에는 콘크리트 충진부(40)가 적어도 하나 이상 구비되고 여기에 PC강연선(43)이 배치되도록 콘크리트(42)가 충진되는데, 상기 콘크리트 충진부(40)의 구성에 따라 다양한 구조를 가지는 본 발명의 U-PC 합성거더(100)를 형성시키게 된다.
도 1은 본 발명의 U-PC 합성거더(100)에 관한 제1실시예의 사시도이고, 도 2는 상기 제1실시예의 거더 단면에 대한 변화를 설명하기 위해 도 1의 각 표시된 위치에서 횡방향으로 절단한 단면도이며, 도 3은 상기 거더의 내부 구조를 설명하기 위하여 상부판(10) 및 일측의 측판(30)을 제거한 상태의 사시도이다.
도 2의 각 단면으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 U-PC 합성거더(100)를 구성하는 상부판(10)과, 하부판(20) 및, 이들 사이에 구비되는 좌우의 각 측판(30)은 모두 단일의 강판으로 이루어진다.
측판(30)을 단일 강판으로 구성하는 본 발명의 U-PC 합성거더(100)는, 이중 복부판으로 이루어지는 종래의 거더와 비교할 때 강재의 사용량을 대폭 감소시키는 반면, 각 측판(30)에는 면외좌굴이 발생할 우려가 있다. 따라서 본 발명에서는 상부플랜지(10a)와 측판(30) 사이에는 이들에 접합되는 수직판(50)을 다수 개 구비시켜 축력에 의해 측판(30)이 좌굴되는 것을 방지함으로써 상기한 문제점이 야기되지 않도록 하고 있다.
다른 한편으로, 측판(30)을 단일 강판으로 구성하는 본 발명의 U-PC 합성거더(100)는 이중 복부판으로 이루어지는 종래의 거더에 비해 곡선교량에 대응할 수 있는 곡선형의 박스형 거더 제작을 보다 용이하게 한다.
한편, 본 발명의 제1실시예에서는, 하부판(20)이 측판(30)에 접하는 양 측에 콘크리트 충진부(40)가 구비되도록 하는 것을 하나의 기술적 특징으로 하고 있으며, 상기 콘크리트 충진부(40)는 하부판(20)과 측판(30) 사이에 ㄱ자형 커버판(41a)이 설치됨으로써 이루어진다.
상기한 ㄱ자형 커버판(41a)은 측판(30)을 이중으로 설치하지 않고서도 단면보강을 위한 콘크리트 충진부(40)를 형성시킴과 더불어, 상기 콘크리트 충진부(40)의 단면에 대한 변화를 용이하게 함으로써, 콘크리트(42)가 불필요하게 과다 충진되는 것을 방지하여 거더의 자중을 줄일 뿐 아니라, 재료를 절감시켜 경제적인 거더의 설계를 가능하게 한다.
콘크리트 충진부(40)는 후술하는 다른 실시예와 마찬가지로 거더 단면의 수직 중심선(k)을 기준으로 대칭이 되도록 하면서, 상기 거더의 전구간을 통해 동일한 단면을 가지게 할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 단면이 변화되는 변단면구간과 단면이 일정한 정단면구간으로 구분하여 구성시킬 수도 있다. 도 2의 (b)와 (c)는 변단면구간과 정단면구간에서의 각 단면을 나타내고 있다.
교량이 라멘구조로 이루어지는 경우에는 거더의 양 단부에서 최대 휨모멘트가 발생되며, 라멘구조가 아니라고 하더라도 교량에 있어서의 등분포하중에 의해 거더의 양 단부에서는 중앙부분에 비하여 큰 전단응력이 발생하게 된다.
따라서 거더의 양 단부는 휨모멘트에 대하여, 또는 전단응력에 대하여 보강을 필요로 하게 되는 바, 콘크리트 충진부(40)의 단면을 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙부분에 대하여는 일정한 단면을 가지는 정단면구간으로 하고, 보강이 필요한 부분에서부터는 거더의 단부를 향하여 점차 단면의 크기가 커지는 변단면구간으로 형성시키게 되면, 경제적인 단면설계가 가능하게 될 뿐 아니라, PC강연선(43)을 이용한 프리스트레스를 효율적으로 도입할 수 있게 된다는 점에서 보다 유리한 효과를 기대할 수 있게 한다.
또한 거더의 양 단부에는 콘크리트 블록부(60)를 더 형성시킬 수 있다. 도 2의 (a)는 상기 콘크리트 블록부(60)가 구비된 부분에서의 단면도이다.
상기한 콘크리트 블록부(60)는 상부판(10)과 하부판(20) 및 좌우의 측면판에 함께 접하도록 형성시킴으로써, 지점부에서 발생되는 집중하중을 강막작용으로 거더의 전단면에 분산시켜 구조적 안정성을 도모하게 한다. 상기한 콘크리트 블록부(60)의 중앙에는 작업자의 출입이 가능하도록 작업통로부(w)가 형성된다.
이와 같이 거더의 단부에 콘크리트 블록부(60)가 형성되는 경우, 변단면구간에서의 콘크리트 충진부(40)는 그 춤이 점차 증가되어 콘크리트 블복부와 접하는 끝단에서는 콘크리트 충진부(40)와 콘크리트 블록부(60)의 춤이 서로 일치되도록 함으로써 이들의 접점에서 응력집중현상이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이, 상부판(10)은 중간부분에서 개구(H)가 형성되면서 서로 분리된 한 쌍의 상부플랜지(10a)를 형성시키게 되는 바, 적어도 상기와 같이 개구(H)가 형성된 거더의 중간부분에는 하나 이상의 격벽판(70)이 더 구비된다. 도 2의 (d)는 격벽판(70)이 설치된 부분의 단면도이다.
거더의 양 단부에 콘크리트 블록부(60)가 설치되지 아니한 경우에는 거더의 양 단부에도 격벽판(70)을 구비시켜 콘크리트 블록부(60)의 기능을 대체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
격벽판(70)은 콘크리트 블록부(60)와 마찬가지로 상부플랜지(10a)와 좌우의 양 측판(30) 및 하부판(20)에 접하도록 설치되며, 중앙에는 작업자의 출입이 가능한 작업통로부(w)가 형성되어 있고, 상기 작업통로부(w)는 거더의 유지관리를 위한 관리자의 이동 통로로 사용된다.
상기 격벽판(70)은 바닥판 등의 상부로부터 전달된 하중을 거더의 전 단면에 고루 분산시킬 뿐 아니라, 상기의 하중에 의해 상부플랜지(10a)가 위치한 부분의 좌우 양 측판(30)이 벌어지는 등의 변형이 발생하는 것을 방지하고, 거더의 박스형상을 유지시켜 횡방향의 하중에 의해 발생되는 거더의 비틀림 모멘트에 대한 강성을 증대시키게 된다.
상기한 제1실시예에서는 하부판(20)의 양 측에 각각 콘크리트 충진부(40)가 형성되도록 하고 있으나, 콘크리트 충진부(40)를 하부판(20)의 양 측에 대칭적으로 구비시키지 아니하고 하부판(20)의 중앙, 즉 거더 단면의 폭 중앙에서 수직 중심선(k)을 기준으로 대칭이 되는 하나의 콘크리트 충진부(40)로 구성시킬 수 있다.
도 4는 콘크리트 충진부(40)를 하부판(20)에서 거더 단면의 폭 중앙에 위치시킨 제2실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 각 표시된 위치에서 횡단면으로 절단한 단면도이다.
상기한 본 발명의 제2실시예에 의한 U-PC 합성거더(100)는 하부판(20)의 중앙부에 ∩자형 커버판(41b)을 설치함으로써 콘크리트 충진부(40)를 형성시킨다. 이와 함께 상기 콘크리트 충진부(40)에는 거더의 중심축 방향의 PC강연선(43)이 더 배치될 수 있다.
이와 같이 거더 단면의 폭 중앙에 PC강연선(43)이 배치되는 구조를 가지는 제2실시예의 U-PC 합성거더(100)는 특히 곡선교량에 유리하게 적용될 수 있다.
거더의 강성을 향상시키기 위하여 PC강연선(43)을 배치하여 프리스트레스를 도입시키는 경우에는 콘크리트의 탄성수축에 의한 손실, PC강연선(43)의 마찰로 인한 손실, 정착단의 손실, 크리프에 의한 손실 등이 발생하게 되는 바, 특히 곡선교량에 프리스트레스를 도입하는 경우 교량의 폭방향의 내측과 외측에 대한 PC강연선(43)의 길이 차이, 마찰길이의 차이 등으로 인해 내측과 외측에 도입된 프리스트레의 손실에는 많은 차이가 발생하게 되며, 이는 내 외측에 프리스트레스를 불균일하게 도입시키는 결과를 초래하게 된다.
이와 같이 내 외측에 불균일하게 도입되는 프리스트레스는 구조 안전상에 문제점을 야기시킬 수도 있으나, 거더 단면의 폭 중앙에서 프리스트레스가 도입되도록 하는 본 발명의 상기 제2실시예에서는 이러한 문제점이 거의 발생하지 않게 되므로 구조적으로 매우 유리하다고 할 수 있다.
제2실시예와 같이 하부판(20)의 중앙부에 ∩자형 커버판(41b)을 설치하여 콘크리트 충진부(40)를 형성시키는 경우, 상기 ∩자형 커버판(41b)의 양 측면과 좌우의 각 측판(30) 사이에 수평보강판(44)을 더 설치할 수 있다.
상기 수평보강판(44)은 U타입의 거더 단면에 대하여 격벽판(70)과 함께 특히 비틀림 모멘트에 대한 큰 저항성을 가지게 하므로, 이 역시 제2실시예의 U-PC 합성거더(100)를 곡선교량에 매우 유리하게 적용할 수 있게 하는 또 다른 수단으로 작용한다.
또한 본 발명의 제2실시예에서는 상기한 거더의 비틀림 모멘트에 대한 저항성을 더욱 더 향상시키기 위해 수평보강판(44)의 저면에 접하면서 하부판(20)과 측판(30) 및 ∩자형 커버판(41b)의 측면에 각각 접하는 수직보강판(45)을 더 설치할 수 있다.
도 6, 7은 본 발명에 의한 제3, 4의 실시예를 각 도시한 것으로서, 각각에 있어서 (a)는 상부판(10)에 개구(H)가 형성된 중앙부분의 일반 횡단면도이고, (b)는 격벽판(70)이 설치된 부분의 횡단면도이다.
도 6에 도시된 제3실시예는, 제1실시예에서 개시한 하부판(20) 양 측에 구성된 한 쌍의 콘크리트 충진부(40) 사이, 보다 구체적으로 하부판(20)의 양 측에 위치한 ㄱ자형 커버판(41a) 사이에 상기 하부판(20)과 이격되도록 수평구획판(41c)을 설치하고 그 하부에 또 다른 콘크리트 충진부(40)를 형성하여 거더의 중심축 방향의 PC강연선(43)을 배치시키고 있으며, 도 7의 제4실시예는 좌우 양 측판(30)을 연결하도록 수평구획판(41c)을 설치하여 하나의 콘크리트 충진부(40)를 형성시킨 후, 그 내부에 중심축 방향의 PC강연선(43)을 배치시키고 있다.
상기 도 6, 7에서 도시한 중심축 방향의 PC강연선(43)은 제2실시예와 마찬가지로 곡선교량에서 거더에 안정적으로 프리스트레스를 도입시킬 수 있게 한다.
제2 내지 4실시예의 경우도 콘크리트 충진부(40)의 단면을 변화시킬 수도 있고, 양 단부에 콘크리트 블록부(60)를 형성시킬 수도 있으며, 적어도 개구(H)가 형성된 거더의 중간부분에는 격벽판(70)이 설치되어야 할 것임은 제1실시예와 다르지 아니하다.
본 발명의 각 실시예에 의한 U-PC 합성거더(100)는 공장에서 제작되고, 현장으로 이송된 후 양중되어 교대 등에 거치된다.
PC강연선(43)을 이용하여 상기 U-PC 합성거더(100)에 도입시키는 프리스트레스는 프리텐션방식에 의할 수도 있고 포스트텐션방식에 의할 수도 있다.
다른 한편으로 공장에서 제작되고 차량에 의해 운반되는 거더는 그 길이가 제한될 수 밖에 없다. 이러한 거더 길이의 제한은 현장에서의 이음작업을 수반시키기도 한다. 따라서 경간이 길어 현장에서 이음작업을 필요로 하는 경우에는 U-PC 합성거더(100)의 콘크리트 충진부(40)에 충진된 콘크리트(42)에 쉬스관(43a)을 매립시킨 상태로 제작한 후, 현장에서 U-PC 합성거더(100)를 교대에 설치할 때 상기의 이음작업이 완료되면 상기 쉬스관(43a)에 PC강연선(43)을 배치시켜 프리스트레스를 도입시키는 것이 바람직하다.
도 8은 상기한 이음작업이 이루어지는 과정을 설명하기 위하여 단면으로 도시한 것으로서, (a)는 정면에서 바라본 단면도이고, (b)는 위에서 바라본 평면의 단면도이다.
상기한 현장의 이음작업은, 상부플랜지(10a)와 측판(30) 및 하부판(20)을 이음하는 단계와, 쉬스관(43a)을 이음하고 이음부위에 콘크리트 충진부(40)를 형성시키는 단계 및, 이음부위의 콘크리트 충진부(40)에 콘크리트(42)를 충진시키는 단계로 이루어진다.
상기 강판부재의 이음은 각 이음부위를 맞댄 후, 양면에 접합플레이트(81)를 덧대고 볼트(82)로 이들을 체결함으로써 완료된다.
상기의 각 강판부재들에 대한 이음이 완료되면, 커플러(43b)를 이용하여 쉬스관(43a)을 이음처리한 후, ㄱ자형 커버판(41a) 등의 콘크리트 충진부(40)를 형성시키기 위한 부재를 설치한 후 그 내부에 콘크리트(42)를 충진함으로써 거더의 이음작업을 완료시킨다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 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.
10: 상부판 20: 하부판
30: 측판 40: 콘크리트 충진부
50: 수직판 60: 콘크리트 블록부
70: 격벽판 100: U-PC 합성거더

Claims (10)

  1. 강재와 콘크리트로 이루어지는 합성거더에 있어서,
    상부판(10)과, 하부판(20) 및, 상부판(10)과 하부판(20)의 양 측단부를 각각 연결하는 한 쌍의 측판(30)으로 이루어지되.
    상부판(10)에는 길이방향의 양 단부를 제외한 중간부분에 개구(H)를 구비하여 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 상부플랜지(10a)가 좌우에 대칭적으로 형성되어, 상기 중간부분에서의 거더의 횡단면은 좌우측에 각각 위치한 측판(30)과 함께 전체적으로 U타입의 단면을 가지도록 하고,
    하부판(20)의 상면에는 거더 단면의 수직 중심선(k)을 기준으로 대칭이 되는 한 쌍의 콘크리트 충진부(40)가 구비되되, 상기 콘크리트 충진부(40)는 하부판(20)이 측판(30)에 접하는 양 측에서 상기 하부판(20)과 측판(30) 사이에 ㄱ자형 커버판(41a)을 설치함으로써 이루어지면서, 일정한 단면을 가지는 거더 중앙부분의 정단면구간과, 보강이 필요한 부분에서부터 거더의 단부를 향하여 점차 단면의 크기가 커지는 변단면구간으로 이루어지며,
    상부플랜지(10a)와 측판(30)의 사이에는 이들에 접합되는 수직판(50)이 다수 개 설치되고,
    적어도 개구(H)가 형성된 거더의 중간부분에는 상부플랜지(10a)와 좌우의 양 측판(30) 및 하부판(20)에 접하도록 설치되면서 내부에 작업통로부(w)가 구비되는 격벽판(70)이 하나 이상 구비되며,
    거더의 양 단부에는, 상부판(10)과 하부판(20) 및 좌우의 측판(30)과 접하면서 중앙에 작업통로부(w)가 구비된 콘크리트 블록부(60)가 설치되고, 상기 변단면구간에서의 콘크리트 충진부(40)의 춤은 상기 콘크리트 블록부(60)와 접하는 끝단에서 콘크리트 블록부(60)의 춤과 일치되는 것을 특징으로 하는 U-PC 합성거더.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 하부판(20)의 양 측에 위치한 ㄱ자형 커버판(41a) 사이에 상기 하부판(20)과 이격되도록 수평구획판(41c)을 설치하여 그 하부에 또 다른 콘크리트 충진부(40)가 형성되도록 하고, 상기 수평구획판(41c) 하부의 콘크리트 충진부(40)에는 거더의 중심축 방향의 PC강연선(43)이 배치되는 것을 특징으로 하는 U-PC 합성거더.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 합성거더를 이용하여 교량을 시공하는 방법에 있어서,
    제1항 또는 제3항의 U-PC 합성거더(100)를 공장에서 제작하여 현장으로 이송하는 단계; 현장으로 이송된 U-PC 합성거더(100)를 양중하여 교대에 설치하는 단계; U-PC 합성거더(100)의 상부에 바닥판을 시공하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 U-PC 합성거더를 이용한 거더교의 시공방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공장에서 U-PC 합성거더(100)를 제작하는 단계에서는 콘크리트 충진부(40)에 충진된 콘크리트(42)에 쉬스관(43a)이 배치되도록 하고; 상기 U-PC 합성거더(100)를 교대에 설치하는 단계에는 U-PC 합성거더(100)의 이음작업 및 프리스트레스 도입 단계가 더 포함되며, 상기의 이음작업은 상부플랜지(10a)와 측판(30) 및 하부판(20)을 이음하는 단계와, 쉬스관(43a)을 이음하고 이음부위에 콘크리트 충진부(40)를 형성시키는 단계 및, 이음부위의 콘크리트 충진부(40)에 콘크리트(42)를 충진시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 U-PC 합성거더를 이용한 거더교의 시공방법.
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