KR101520031B1

KR101520031B1 - 강재와 콘크리트의 복합거더

Info

Publication number: KR101520031B1
Application number: KR1020140082445A
Authority: KR
Inventors: 노경범; 노우현
Original assignee: 우경기술주식회사
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2015-05-14

Abstract

본 발명은, 상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판(11), 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결하는 강재 하판(13)을 포함하는 상부플랜지(10); 콘크리트(21) 내부에 PS강선(23)이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지(20); 및 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 복부(30);를 포함하고, 상기 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며, 상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며, 상기 복부(30)는 강재 I형으로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 크지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치되는 강재와 콘크리트의 복합거더에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 중량이 무거운 콘크리트의 사용량을 줄여 자중이 가볍고, 거치가 용이하며, 경제적으로 저형고, 장경간의 교량을 구현하는 효과를 제공할 수 있다.

Description

강재와 콘크리트의 복합거더{Composite girder for steel and concrete}

본 실시예는 강재와 콘크리트의 복합거더에 관한 것이다.

종래 강재와 콘크리트를 혼합하여 사용하는 복합거더는 몇 가지가 있었으나 각각의 단점으로 인해 널리 사용되지 못하고 있다.

대한민국 등록특허 10-0511216호는 "아치형상의 콘크리트 충전 강재 합성거더와 긴장재로 이루어진 복합거더"를 개시하고 있다. 상기의 종래기술은 아치형상으로 폐합단면의 강박스 거더를 제작하고 그 내부의 중공부로 배제된 공간에 콘크리트가 채워져 구성되며, 거더 하단부에 긴장재가 설치된 아치형 복합거더에 관한 것이다. 상기 종래기술의 구조는 압축영역에서는 콘크리트의 장점을 활용하고 인장영역에서는 긴장재를 활용하여 구조적인 성능은 증대시키나 강박스 거더 내부에 타설된 콘크리트와 강박스 거더 내부의 관찰이 불가하여 강박스 거더 내부에서의 유지관리가 곤란하고, 긴장재가 노출되므로 미관이 매우 불리하며, 폐합단면의 강박스 거더 내에 콘크리트를 타설시 콘크리트 타설 시공이 어렵다.

대한민국 등록특허 10-0879305호는 "교량시공용 합성거어더"를 개시하고 있고, 대한민국 등록특허 10-1022853호는 "교량시공용 합성거어더"를 개시하고 있다. 상기의 종래기술은 상부가 개방된 사각형상의 단면을 유지한 채 수평방향으로 길게 이루어진 강재 구조물 내에 콘크리트가 충전되어 강재와 콘크리트가 상호 일체로 합성된 압축부와, 상기 압축부의 개방측과 대향되는 하부 외측면에 하향 입설되어 상기 압축부의 전체 길이에 걸쳐 일체로 형성된 강재의 웨브와, 상기 웨브와 직교하며 상기 웨브의 전체 길이에 걸쳐 일체로 형성된 강재의 인장부를 포함하여 이루어진다. 즉, 거더 전체를 강재로 구성하고 내부에 콘크리트가 충전된 구조이다. 상기 종래기술의 구조는 압축영역에서 콘크리트의 장점을 살리고 인장영역에서 강재의 장점을 구현하고 있지만 합성거어더의 전단면이 강재로 구성되어 경제성이 많이 떨어진다. 또한 압축부의 하부에 압축부의 전체 길이에 걸쳐 일체로 형성된 웨브는 1주형으로만 구성되므로 웨브의 하부에 웨브의 전체 길이에 걸쳐 일체로 형성된 인장부의 강재의 두께를 두껍게 하지 않으면 좌굴될 우려가 크므로 경제성이 저하되며, 구조역학상 저형고, 장경간화가 어렵다. 또한 강재 구조물 내에 타설된 콘크리트와 합성거어더 내부를 관찰할 수가 없어 사용중 합성거어더 내부의 유지관리가 불가능하다.

대한민국 등록특허 10-1117497호는 "연속경간의 아치형상 복합거더 교량의 시공방법"을 개시하고 있다. 상기의 종래기술은 외부강재로 제작된 아치형상의 복합거더를 지점부에서는 전단면 부분에 콘크리트를 타설하고 지점부 이외의 부분에서는 복합거더의 양측면 하부에만 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후에 외부긴장재 의해 복합거더의 중앙부 하부를 긴장하는 구조이다. 상기 종래기술의 구조는 아치형상의 복합거더의 내부에 응력이 발생되는 형태에 따라 콘크리트를 합성하고 PS강재에 의해 프리스트레스를 도입하여 복합거더의 효율을 증대시키지만 복합거더의 전단면을 강재를 사용함에 따라 경제성이 떨어지고, 복합거더 내부의 유지관리를 전혀 할 수가 없다. 또한 아치형상의 복합거더의 하부에 노출된 형태로 PS강재를 설치하여 긴장함에 따라 미관이 매우 불리하며 노출된 PS강재의 유지관리에 따른 애로사항이 발생된다.

대한민국 등록특허 10-1282809호는 "경제성이 증대된 복합거더"를 개시하고 있다. 상기 종래기술은 상부는 PSC 콘크리트 아치형 U거더이고 하부는 강재 아치형 I거더 등으로 합성 구성된 복합거더로 경제성은 대폭 증대되는 반면 상부의 콘크리트 아치형 U거더의 제작이 어렵다.

이에 위에 언급한 종래기술들에 비해 가격이 고가인 강재의 사용량을 더욱 줄이면서 안전성을 더욱 증대시키며, 미관을 향상시키고, 저형고, 장경간의 교량을 구현하며, 내부를 유지관리 할 수 있는 복합거더의 개발이 요구된다.

특허 1 : 대한민국 등록특허 10-0511216 특허 2 : 대한민국 등록특허 10-0879305 특허 3 : 대한민국 등록특허 10-1022853 특허 4 : 대한민국 등록특허 10-1117497 특허 5 : 대한민국 등록특허 10-1282809

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 구조적인 안정성을 확보하면서 거더의 중앙부 부분의 자중을 감소시켜 저형고, 장경간이 가능한 강재와 콘크리트의 복합거더를 제공하고자 한다.

또한, 전체적으로 강재로 이루어진 거더 교량에 비해 불필요한 강재의 사용량을 줄이는 강재와 콘크리트의 복합거더를 제공하고자 한다.

또한, 제작과 시공이 간편하고, 사용중 거더 내부의 유지관리가 가능한 강재와 콘크리트의 복합거더를 제공하고자 한다.

또한, 미관이 아름다운 강재와 콘크리트의 복합거더를 제공하고자 한다.

본 발명의 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판, 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판의 양 하부를 연결하는 강재 하판을 포함하는 상부플랜지; 콘크리트 내부에 PS강선이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지; 및 상기 상부플랜지와 하부플랜지를 연결하는 복부;를 포함하고, 상기 상부플랜지는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며, 상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며, 상기 복부(30)는 강재 I형으로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 크지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치될 수 있다.

또한, 상기 상부플랜지와 하부플랜지가 직접 연결되는 부분에서 상기 강재 하판과 강재 I형 측판이 상기 하부플랜지를 감싸는 구조일 수 있다.

또한, 상기 복부는 파형강판 또는 트러스일 수 있다.

또한, 상기 상부플랜지는 상기 하부플랜지와 직접 연결되는 부분에서 상기 강재 하판이 제거되거나, 상기 강재 하판이 제거됨과 동시에 한 쌍의 상기 강재 I형 측판의 상부를 연결하는 강재 상판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부플랜지는 전체 길이의 1/4~3/4 중앙부분의 U홈에 콘크리트가 타설되거나, 또는 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트가 타설될 수 있다

또한, 상기 복부는 콘크리트로 구성되며, 상기 상부플랜지의 양단부 U홈의 하반부에 콘크리트가 타설되고, 상기 상부플랜지의 콘크리트와 복부의 콘크리트를 관통하는 PS강선을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부플랜지와 하부플랜지의 폭은 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 점차 넓어지는 변단면 구조이고, 상기 상부플랜지의 U홈에는 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 높이가 점차 감소하도록 콘크리트를 타설하며, 상기 상부플랜지의 콘크리트와 하부플랜지의 콘크리트를 관통하여 배치되는 다수의 PS강선을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부플랜지는 그 전구간에 걸쳐 측면과 하면을 U자형으로 감싸는 U형 강판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부플랜지와 상부플랜지가 직접 연결되는 부분의 내측의 상기 하부플랜지의 상면에 유지관리용 긴장 정착구; 및 상기 하부플랜지의 내부에 유지관리용 PS강선을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부플랜지의 강재 I형 측판에는 유지관리용 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명을 통해, 중량이 무거운 콘크리트의 사용량을 줄여 자중이 가볍고, 거치가 용이하며, 경제적으로 저형고, 장경간의 교량을 구현하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 가격이 고가인 강재의 사용량을 줄여 공사비를 절감하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 압축영역에서는 콘크리트를, 인장영역에서는 PS강선을 적절하게 사용하여 효율적인 단면을 제공할 수 있다.

또한, 하부플랜지를 미리 제작한 후 상부에 상부플랜지와 복부를 연결하므로서 제작을 단순화하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 제작과 시공이 간편하고, 사용중 복합거더 내부의 유지관리가 가능한 효과를 제공할 수 있다.

또한, PS강선과 콘크리트 표면의 노출을 없애서 미관이 아름다운 효과를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 1의 측면도이다.
도 3a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 2의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 3b는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 2의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 4a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 다른 일례(상부플랜지에 아치형상의 콘크리트가 타설된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 4b는, 도 4a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 5a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(상부플랜지의 중앙부분에 콘크리트가 타설된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 5b는, 도 5a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 6a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 상부에 강재 상판이 설치되고, 강재 하판이 제거된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 6b는, 도 6a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 7a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 하반부에 콘크리트가 타설되고, 복부가 콘크리트인 예)를 도시하는 측면도이다.
도 7b는, 도 7a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 8a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 U홈에 콘크리트가 타설되고, 복합거더의 폭이 양단부에서 일정부분까지 점차 넓어지는 예)를 도시하는 측면도이다.
도 8b는, 도 8a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 9의 측면도이다.
도 11a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 10의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 11b는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 도 10의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 12a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 다른 일례(상부플랜지에 아치형상의 콘크리트가 타설된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 12b는, 도 12a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 13a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(상부플랜지의 중앙부분에 콘크리트가 타설된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 13b는, 도 13a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 14a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 상부에 강재 상판이 설치되고, 강재 하판이 제거된 예)를 도시하는 측면도이다.
도 14b는, 도 14a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 15a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 하반부에 콘크리트가 타설되고, 복부가 콘크리트인 예)를 도시하는 측면도이다.
도 15b는, 도 15a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 16a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(복합거더의 양측 상부플랜지의 U홈에 콘크리트가 타설되고, 복합거더의 폭이 양단부에서 일정부분까지 점차 넓어지는 예)를 도시하는 측면도이다.
도 16b는, 도 16a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.
도 17a는, 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 또 다른 일례(하부플랜지의 전구간에 걸쳐 측면과 하면을 U형 강판으로 감싸는 예)를 도시하는 측면도이다.
도 17b는, 도 17a의 A-A, B-B, C-C에서의 단면도이다.

이하, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있고, 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3a 및 3b는 도 2의 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부는 강재로 구성된 아치형상이며 하부는 콘크리트(21)로 구성된 직선형상이다.

상부플랜지(10)는 복합거더의 양단부에서 중앙부로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상의 강재로 구성되고, 하부플랜지(20)는 PSC(프리스트레스트콘크리트)로 구성되며, 복부(30)는 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 강재로 구성되어 효과적으로 압축응력과 인장응력을 담당하는 복합거더의 단면을 구현하게 된다. 이러한 구조는 복합거더의 자중을 최소화하면서 경제적으로 저형고, 장경간의 교량을 구현할 수 있도록 한다.

도 3a 및 3b를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 강재로 구성된 상부플랜지(10)와 복부(30), PSC로 구성된 하부플랜지(20)로 구성된다.

도 3a를 참조하면, 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하고, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는(올라가는) 아치형상이며, 한 쌍의 강재 I형 측판(11)이 상호 이격되어 수직으로 구비되고, 강재 하판(13)이 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결한다. 이와 같이 복합거더 양단부에서 상하 폭이 큰 한 쌍의 강재 I형 측판(11)은 큰 전단력에 잘 대응할 수 있게 한다.

또한, 도 3b를 참조하면, 상부플랜지(10)는 하부플랜지(20)와 직접 연결되는 부분에서 강재 하판(13)이 제거될 수 있다. 이는 인장력이 크지 않은 양단부에서 필요하지 않은 강재 하판(13)을 제거함으로서 구조적인 문제 없이 강재소요량을 절감할 수 있게 한다.

상부플랜지(10)는 복합거더의 양단부에서부터 일정구간까지는 상부플랜지(10)가 한 쌍의 강재 I형 측판(11)과 강재 하판(13)이 연결된 U형 강재 또는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)만 구비된 한 쌍의 I형 강재로 구성되어 하부플랜지(20)와 직접 연결이 되고, 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 단면이 축소되는 U형 강재가 아치형상으로 형성되면서 복부(30)와 용접, 볼트 등으로 연결이 된다. 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분은 상부플랜지(10)의 강재 하판(13) 또는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 하부플랜지가 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)에 부착됨과 동시에 강재 하판(13) 또는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 하부플랜지의 하부에 설치된 전단연결재가 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)에 매립되어 연결된다. 이와 같이 양단부에서의 상하 폭이 큰 한 쌍의 강재 I형 측판(11)은 단순 I형 거더에 비해 양단부에서의 큰 전단력에 잘 대응할 수 있게 한다. 또한 상부플랜지(20)의 강재 하판(13)은 한 쌍의 강재 I형 측판(11)과 함께 아치형 구조를 이루어 복합거더 중간부분의 큰 축압축력에 잘 대응하게 된다. 동시에 U형 상부플랜지(10), I형 복부(30) 및 하부플랜지(20)가 이루는 아치형 구조는 단순 U형 거더나 단순 I형 거더에 비해 거더에 작용하는 비틀림 등에도 매우 효과적으로 대응할 수 있다.

하부플랜지(20)는 직선형상이며, 콘크리트(21) 내부에 길이 방향으로 배치되는 PS강선(23), PS강선(23)을 정착하기 위해 하부플랜지(20)의 양단에 정착구(22)를 구비한다. PS강선(23)은 거더 제작장에서 1차 긴장을 통해 슬래브 타설 전까지 복합거더의 자중을 담당하게 하여, 복합거더의 인장응력을 효율적으로 제어한다.

하부플랜지(20)는 복합거더의 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상부플랜지(10)와 직접 연결되고, 이외의 부분은 상부플랜지(10)에 연결된 복부(30)를 통해 상부플랜지(10)와 연결된다. 하부플랜지(20)와 복부(30)의 연결은 복부(30)의 하부에 설치되는 전단연결재 등에 의해 연결된다. 또한 하부플랜지(20)는 상부플랜지(10) 및 복부(30)와 일체로 제작될 수 있고, 하부플랜지(20)를 별개로 제작한 후 상부플랜지(10) 및 복부(30)와 합성할 수 있다. 합성하는 경우에는 하부플랜지(20) 상측에 상부플랜지(10) 및 복부(30)의 하부에 설치된 전단연결재가 삽입될 수 있는 요홈을 형성하고, 이 요홈에 상부플랜지(10) 및 복부(30)의 전단연결재를 삽입한 후 모르타르 등을 타설함으로써 쉽게 합성할 수 있다.

복부(30)는 중앙으로 갈수록 상하 폭이 크지는 아치형상이며, 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부분에 설치되어 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결한다. 복부(30)는 I형 강재로 구성되고, I형 강재의 복부(30)가 상부플랜지(10)와 직접 용접 등으로 결합된다. 또한 복부(30)는 도면에 도시된 바와 같이 I형 강재의 상부플랜지부분이 제거된 ㅗ형 강재로 될 수도 있고, 파형강판 또는 트러스로 구성될 수도 있는데, 복부(30)의 구조는 형고, 경간장, 미관, 경제성, 시공여건 등을 고려하여 선택한다.

또한, 하부플랜지(20)의 상면에 유지관리용 긴장 정착구(40) 및 하부플랜지(20)의 내부에 유지관리용 PS강선(41)을 설치하여 PS강선의 단계별 긴장에 의한 효율을 증대시켜, 사용중 유지관리를 용이하게 할 수 있다. 상기 유지관리용 긴장 정착구(40)는 하부플랜지(20)의 상면에 설치된다. 또한 사용중 복합거더 내부의 유지관리를 원활하게 하기 위해 상부플랜지(10)의 강재 I형 측판(11)에 유지관리용 개구부(50)를 설치한다. 유지관리용 개구부(50)는 강재 I형 측판(11)의 어디에도 설치될 수 있으며, 하부플랜지(20)와 상부플랜지(10)가 직접 연결되는 부분이 설치하기가 쉽다. 다만, 이 부분은 큰 전단력이 작용하는 부분이므로 전단력을 검토하고 필요한 경우 전단력에 대해 보강할 수도 있다.

도 4a 내지 8b는 본 발명의 제1실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 다른 일례들을 도시하는 측면도 및 단면도이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명 제1실시예의 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10)에 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트(17)가 타설될 수 있다. 아치형상의 콘크리트(17)는 하부플랜지(20)와 함께 타이드 아치구조를 이루게 된다. 이 경우 상부플랜지(10) U홈의 콘크리트(17)는 복합거더 중간부분에서는 축압축력을 담당하게 되고, 동시에 교각 지점으로 갈수록 복합거더의 중립축 쪽으로 내려옴으로써 단부지점 부근에서의 전단력에 잘 대응하게 되어 결국 상부플랜지(10)의 강재량을 줄일 수 있다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명 제1실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 전체 길이의 1/4~3/4 중앙부분의 상부플랜지(10) U홈에 강재 I형 측판(11)의 상하 폭만큼 콘크리트(17)가 타설될 수 있다. 이는 압축응력이 큰 중앙부분에 콘크리트(17)를 타설하여 전체적으로 큰 하중 증가 없이 압축강도를 증대시키게 된다. 즉, 복합거더 중앙부분의 상부플랜지(10)는 속이 빈 강재 U 형상인데, 정모멘트가 큰 부분의 상부플랜지(10)에만 콘크리트(17)가 타설됨으로써 복합거더의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 복합거더가 외력에 잘 저항할 수 있게 하고, 동시에 상부플랜지(10)의 강재량을 줄일 수 있다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명 제1실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10)는 하부플랜지(20)와 직접 연결되는 부분에서 강재 하판(13)이 제거됨과 동시에 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 상부를 연결하는 강재 상판(15)을 포함할 수 있다. 이는 구조적으로 강재가 필요하지 않은 인장응력이 크지 않은 단부에서 강재 하판(13)을 제거함으로써 강재를 절약하고, 또한 강재 상판(15)을 설치함으로써 강재 I형 측판(11)과 폐합된 단면을 구성하여 구조적으로 안정할 뿐 아니라, 본 실시예를 연속교에 적용하는 경우 연속지점에서의 축인장응력에 잘 대응하게 한다.

도 7a 및 7b를 참조하면, 본 발명 제1실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 복부(30)가 콘크리트(31)로 구성되며, 복합거더 양단부의 상부플랜지(10) U홈의 하반부에는 콘크리트(17)가 타설되고, 상기 콘크리트(17)에 정착구(19)를 설치하여 이 정착구(19)로부터 PS강선(33)을 설치할 수 있다. PS강선(33)은 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하도록 설치(도 7a 참조)할 수도 있고, 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 복부(30)의 콘크리트(31)를 관통하도록 설치(도 7b 참조)할 수도 있다. 상부플랜지(10) U홈의 하반부에 타설되는 콘크리트(17)는 PS강선(33)을 정착하고, 또한 복합거더 단부의 전단강도를 증가시키게 된다. 이 콘크리트(17)는 강재 I형 측판(11)에 설치한 유지관리용 개구부(50)의 하단의 높이까지 타설한다. PS강선(33)은 직선으로 배치되거나 중앙이 아래로 처지는 곡선형으로 배치될 수 있으며, 복부(30)에 PS강선(33)을 추가로 설치함으로써 복합거더의 효율을 증대시킬 수 있고, 복부(30)를 콘크리트(31)로 구성함으로써 강재로 구성하는 것보다 비용이 절감되며, PS강선의 배치에 유리하다.

도 8a 및 8b를 참조하면, 본 발명 제1실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭은 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 점차 넓어지는 변단면 구조이고, 상부플랜지(10)의 U홈에는 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설할 수 있다. 상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)에는 정착구(19)를 설치하고, 이 정착구(19)로부터 복합거더 단부의 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하여 배치되는 다수의 PS강선(23)을 설치할 수 있다. 이는 콘크리트의 사용량을 크게 증가시키지 않으면서 단부에서의 전단강도를 증가시키며, 또한 정착구와 PS강선의 배치를 효율적으로 할 수 있게 함으로써 외력에 잘 저항할 수 있게 한다.

또한, 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭을 점차 넓히면서 콘크리트(17)의 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설하고, 상부플랜지(10)의 U홈에 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트(17)를 타설한 후 하부플랜지(20)에 프리스트레스를 도입하면 복합거더의 아칭효과를 극대화할 수도 있다.

상기 제1실시예의 일례들은 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분이 도3b에 도시된 바와 같이 강재 하판(13)이 제거된 강재와 콘크리트의 복합거더에도 적용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더를 도시하는 사시도이고, 도 10은 도 9의 측면도이고, 도 11a 및 11b는 도 10의 단면도이다.

본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 전체적으로 유사하고, 다만 상부플랜지(10)의 강재 하판(13)과 강재 I형 측판(11)이 하부플랜지(20)를 감싸는 점에서 차이가 있다. 따라서 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 구조, 거동 및 효과에서 유사한 점이 많으므로, 중복되는 부분은 기재를 생략한다.

도 11a를 참조하면, 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하고, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는(올라가는) 아치형상이다. 이 상부플랜지(10)는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)이 상호 이격되어 수직으로 구비되고, 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 하부를 강재 하판(13)이 연결하게 된다. 또한 하부플랜지(20)와 상부플랜지(10)가 직접 연결되는 부분에서는 강재 I형 측판(11)의 하부플랜지와 강재 하판(13)이 하부플랜지(20)의 콘크리트(21) 하면을 감싸게 된다. 따라서 상부플랜지(10)의 강재 하판(13)은 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 부분적으로 단락시키면서 아치형상으로 이어진다. 즉, 강재 하판(13)은 연속된 강판에서 하부플랜지(20)의 PS강선(23)이 통과하는 부분 등에 통공이 형성되거나, 수평부분과 아치부분의 강판을 별개로 설치한 후 이들을 별도의 철판 등을 이용하여 용접 연결하게 된다. 하부플랜지(20)를 감싸는 강판은 하부플랜지(20)의 거푸집 역할도 하므로 하부플랜지(20)의 제작에 유리하다.

또한, 도 11b에 도시된 바와 같이, 상부플랜지(10)는 하부플랜지(20)와 직접 연결되는 부분에서 강재 하판(13)이 제거될 수도 있다. 이는 인장력이 크지 않은 단부 부분의 강재 하판(13)을 제거 함으로서 강재소요량을 절감할 수 있게 한다.

상부플랜지(10)는 복합거더의 양단부에서부터 일정구간까지는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)과 강재 하판(13)으로 구성된 U형 강재로 되거나 또는 한 쌍의 강재 I형 측판(11)만으로 구성되어 하부플랜지(20)를 전체 또는 부분적으로 감싸며 하부플랜지(20)와 직접 연결이 되고, 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 U형 강재가 아치형상으로 축소되는 단면으로 형성되면서 복부(30)와 용접, 볼트 등으로 연결이 된다. 이와 같이 양단부에서의 상하 폭이 큰 한 쌍의 강재 I형 측판(11)은 단순 I형 거더에 비해 양단부에서의 큰 전단력에 잘 대응할 수 있게 한다. 또한 상부플랜지(10)의 강재 하판(13)은 한 쌍의 강재 I형 측판(11)과 함께 아치형 구조를 이루어 복합거더 중간부분의 큰 축압축력에 잘 대응하게 된다. 동시에 U형 상부플랜지(10), I형 복부(30) 및 하부플랜지(20)가 이루는 아치형 구조는 단순 U형 거더나 단순 I형 거더에 비해 거더에 작용하는 비틀림 등에도 매우 효과적으로 대응할 수 있다.

하부플랜지(20)는 복합거더의 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상부플랜지(10)와 직접 연결되고, 이외의 부분은 상부플랜지(10)에 연결된 복부(30)를 통해 상부플랜지(10)와 연결된다. 하부플랜지(20)는 상부플랜지(10) 및 복부(30)와 일체로 제작할 수 있고, 또한 상부플랜지(10)와 복부(30)만을 먼저 제작하여 교대 또는 교각에 거치한 후 하부플랜지(20)를 타설하여 합성할 수 있다.

복부(30)는 중앙으로 갈수록 상하 폭이 크지는 아치형상이며, 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부분에 설치되어 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결한다. 복부(30)는 I형 강재로 구성되거나, 상부플랜지가 없는 ㅗ형 강재로 구성되어 상부플랜지(10)와 직접 용접 등으로 결합된다. 복부(30)는 파형강판 또는 트러스로 구성될 수도 있는데, 복부(30)의 구조는 형고, 경간장, 미관, 경제성, 시공여건 등을 고려하여 선택한다.

또한, 하부플랜지(20)의 상면에 유지관리용 긴장 정착구(40) 및 하부플랜지(20)의 내부에 유지관리용 PS강선(41)을 설치하여 PS강선의 단계별 긴장에 의한 효율을 증대시킬 수 있고, 사용중 유지관리가 매우 용이해진다. 또한 사용중 복합거더 내부의 유지관리를 원활하게 하기 위해 하부플랜지(20)와 상부플랜지(10)가 직접 연결되는 부분의 상부플랜지(10)의 강재 I형 측판(11)에 유지관리용 개구부(50)를 설치한다.

도 12a 내지 17b는 본 발명의 제2실시예에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더의 다른 일례들을 도시하는 측면도 및 단면도이다.

도 12a 및 12b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10) U홈에 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트(17)가 타설될 수 있다. 아치형상의 콘크리트(17)는 하부플랜지(20)와 함께 타이드 아치구조를 이루게 된다. 이 경우 상부플랜지(10) U홈의 콘크리트(17)는 복합거더 중간부분에서는 축압축력을 담당하게 되고, 동시에 교각 지점으로 갈수록 복합거더의 중립축 쪽으로 내려옴으로써 단부지점 부근에서의 전단력에 잘 대응하게 되어 결국 상부플랜지(10)의 강재량을 줄일 수 있다.

도 13a 및 13b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 전체 길이의 1/4~3/4 중앙부분의 상부플랜지(10) U홈에 강재 I형 측판(11)의 상하 폭만큼 콘크리트(17)가 타설될 수 있다. 이는 압축응력이 큰 중앙부분에 콘크리트(17)를 타설하여 전체적으로 큰 하중 증가 없이 압축강도를 증대시키게 된다. 즉, 복합거더 중앙부분의 상부플랜지(10)는 속이 빈 강재 U 형상인데, 정모멘트가 큰 부분의 상부플랜지(10)에만 콘크리트(17)가 타설됨으로써 복합거더의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 복합거더가 외력에 잘 저항할 수 있게 하고, 동시에 상부플랜지(10)의 강재량을 줄일 수 있다.

도 14a 및 14b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10)는 하부플랜지(20)와 직접 연결되는 부분에서 강재 하판(13)이 제거됨과 동시에 한 쌍의 강재 I형 측판(11)의 상부를 연결하는 강재 상판(15)을 포함할 수 있다. 이는 구조적으로 강재가 필요하지 않은 인장응력이 크지 않은 단부에서 강재 하판(13)을 제거함으로써 강재를 절약하고, 또한 강재 상판(15)을 설치함으로써 강재 I형 측판(11)과 폐합된 단면을 구성하여 구조적으로 안정할 뿐 아니라, 본 실시예를 연속교에 적용하는 경우 연속지점에서의 축인장응력에 잘 대응하게 한다.

도 15a 및 15b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 복부(30)가 콘크리트(31)로 구성되며, 복합거더 양단부의 하부플랜지(20)의 상단에는 추가의 콘크리트(17)가 타설되고, 상기 상부플랜지(10) 상의 콘크리트(17)에 정착구(19)를 설치하여 이 정착구(19)로부터 PS강선(33)을 설치할 수 있다. PS강선(33)은 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하도록 설치(도 15a 참조)할 수도 있고, 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 복부(30)의 콘크리트(31)를 관통하도록 설치(도 15b 참조)할 수도 있다. 상부플랜지(10) U홈의 하반부에 타설되는 콘크리트(17)는 PS강선(33)을 정착하고, 또한 복합거더 단부의 전단강도를 증가시키게 된다. 이 콘크리트(17)는 강재 I형 측판(11)에 설치한 유지관리용 개구부(50)의 하단의 높이까지 타설한다. PS강선(33)은 직선으로 배치되거나 중앙이 아래로 처지는 곡선형으로 배치될 수 있으며, 복부(30)에 PS강선(33)을 추가로 설치함으로써 복합거더의 효율을 증대시킬 수 있고, 복부(30)를 콘크리트(31)로 구성함으로써 강재로 구성하는 것보다 비용이 절감되며, PS강선의 배치에 유리하다.

도 16a 및 16b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭은 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 점차 넓어지는 변단면 구조이고, 하부플랜지(20)의 상단에는 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설할 수 있다. 상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)에는 정착구(19)를 설치하여 이 정착구(19)로부터 복합거더 단부의 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)를 지나 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하여 배치되는 다수의 PS강선(23)을 설치할 수 있다. 이는 콘크리트의 사용량을 크게 증가시키지 않으면서 단부에서의 전단강도를 증가시키며, 또한 정착구와 PS강선의 배치를 효율적으로 할 수 있게 함으로써 외력에 잘 저항할 수 있게 한다.

또한, 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭을 점차 넓히면서 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설하고, 상부플랜지(10)의 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트(17)를 타설한 후 하부플랜지(20)에 프리스트레스를 도입하면 복합거더의 아칭효과를 극대화할 수도 있다.

도 17a 및 17b를 참조하면, 본 발명 제2실시예의 또 다른 일례에 따른 강재와 콘크리트의 복합거더는, 하부플랜지(20)의 전구간에 걸쳐 측면과 하면을 U자형으로 감싸는 U형 강판(25)을 더 포함할 수 있다. 물론 복합거더의 양단부에서는 상부플랜지(10)의 강재 하판(13)과 강재 I형 측판(11)이 있어 중복되므로 생략할 수 있다. 이 실시예에서 하부플랜지(20)가 U형 강판(25)으로 감싸짐으로써 스틸박스와 같이 외관이 미려할 뿐 아니라, 장경간, 저형고 구조가 필요한 교량에서 기존의 스틸박스교와 비교하여 공사비를 대폭 절감할 수 있으며, 상기의 하부플랜지(20)에 합성되는 U형 강판(25)은 하부플랜지(20)의 거푸집 역할도 겸용하므로 제작장에서 별도의 거푸집을 사용함이 없이 하부플랜지(20)를 쉽게 시공할 수 있다. 또한 장경간의 복합거더에 적용되는 경우 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 타설하지 않은 강재로만 구성된 복합거더를 교대나 교각에 거치한 후에 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 타설하여 PS강선(23)으로 긴장하는 시공방법을 적용할 수도 있다. 이 경우는 복합거더의 중량이 적어 거치 가설이 매우 용이하며 장경간인 경우도 쉽게 가설할 수 있다는 장점을 갖게 된다. 따라서 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 미리 타설한 후 교대나 교각에 거치하거나, 복합거더를 먼저 교대나 교각에 거치한 후 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 타설하는 방법을 현장 여건에 따라 선택적으로 적용할 수가 있다. 또한 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)가 U형 강판(25)에 의해 둘러싸여 구속되어짐으로써 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)의 강도가 증가될 뿐 아니라 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)가 외부에 노출되지 않아 하부플랜지(20)의 내구성이 증대된다.

본 실시예의 U형 강판(25)은 제1실시예에도 그대로 적용할 수 있고, 그에 따른 효과도 동일하게 나타나게 된다.

상기 제2실시예의 일례들은 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분이 도11b에 도시된 바와 같이 강재 하판(13)이 제거된 강재와 콘크리트의 복합거더에도 적용될 수 있다.

본 발명은 위에 언급한 바와 같이, 복합거더의 중앙부에서 상부플랜지(10) 또는 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)가 압축에 대응하고, 하부플랜지(20)의 PS강선(23)이 인장에 대응하는 구조로, 복합거더의 압축영역과 인장영역에서 각각 콘크리트와 강재의 장점을 최대한 활용하는 효과적인 복합거더의 단면을 구현할 수 있으며, 현장여건과 경제성 등을 고려하여 다양한 방법으로 변형적용을 할 수 있어 상당히 효율적인 단면을 구성할 수 있다. 이는 복합거더의 전단면을 콘크리트로 구성함에 따른 복합거더의 자중이 증가하는 것을 줄일 수 있고, 복합거더의 전단면을 강재로 구성함에 따른 공사비의 증가를 줄일 수 있으며, 미관이 아름답고 저형고이며 중, 소경간에서부터 장경간에 이르는 교량에 적용할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 상부플랜지
11 : 강재 I형 측판
13 : 강재 하판
15 : 강재 상판
17 : 콘크리트
19 : 정착구
20 : 하부플랜지
21 : 콘크리트
22 : 정착구
23 : PS강선
25 : U형 강판
30 : 복부
31 : 콘크리트
33 : PS강선
40 : 유지관리용 긴장 정착구
41 : 유지관리용 PS강선
50 : 유지관리용 개구부

Claims

상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판(11), 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결하는 강재 하판(13)을 포함하는 상부플랜지(10);
콘크리트(21) 내부에 PS강선(23)이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지(20); 및
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 복부(30);를 포함하고,
상기 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며,
상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며,
상기 복부(30)는 콘크리트(31)로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 커지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치되며,
상기 상부플랜지(10)의 양단부 U홈의 하반부에 콘크리트(17)가 타설되고, 상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)와 복부(30)의 콘크리트(31)를 관통하는 PS강선(33)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판(11), 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결하는 강재 하판(13)을 포함하는 상부플랜지(10);
콘크리트(21) 내부에 PS강선(23)이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지(20); 및
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 복부(30);를 포함하고,
상기 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며,
상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며,
상기 복부(30)는 강재 I형으로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 커지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치되고,
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭은 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 점차 넓어지는 변단면 구조이고,
상기 상부플랜지(10)의 U홈에는 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설하며,
상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)와 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하여 배치되는 다수의 PS강선(23)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판(11), 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결하는 강재 하판(13)을 포함하는 상부플랜지(10);
콘크리트(21) 내부에 PS강선(23)이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지(20); 및
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 복부(30);를 포함하고,
상기 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며,
상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며,
상기 복부(30)는 콘크리트(31)로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 커지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치되며,
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분에서 상기 강재 하판(13)과 강재 I형 측판(11)이 상기 하부플랜지(20)를 감싸는 구조이며,
상기 상부플랜지(10)의 양단부 U홈의 하반부에 콘크리트(17)가 타설되고, 상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)와 복부(30)의 콘크리트(31)를 관통하는 PS강선(33)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
상호 이격되어 수직으로 구비되는 한 쌍의 강재 I형 측판(11), 및 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 양 하부를 연결하는 강재 하판(13)을 포함하는 상부플랜지(10);
콘크리트(21) 내부에 PS강선(23)이 길이 방향으로 배치된 하부플랜지(20); 및
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)를 연결하는 복부(30);를 포함하고,
상기 상부플랜지(10)는 상하 폭이 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지는 일정하며, 그 외 중앙부에서는 중앙으로 갈수록 하부쪽이 상부로 좁아지는 아치형상이며,
상기 하부플랜지(20)는 직선형상으로 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4 부분까지 상기 상부플랜지(10)와 직접 연결되며,
상기 복부(30)는 강재 I형으로 구성되고, 중앙으로 갈수록 상하 폭이 커지는 아치형상이며, 상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분을 제외한 중앙부에 설치되고,
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)가 직접 연결되는 부분에서 상기 강재 하판(13)과 강재 I형 측판(11)이 상기 하부플랜지(20)를 감싸는 구조이며,
상기 상부플랜지(10)와 하부플랜지(20)의 폭은 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 점차 넓어지는 변단면 구조이고,
상기 상부플랜지(10)의 U홈에는 양단부에서 전체 길이의 1/8~1/4까지 높이가 점차 감소하도록 콘크리트(17)를 타설하며,
상기 상부플랜지(10)의 콘크리트(17)와 하부플랜지(20)의 콘크리트(21)를 관통하여 배치되는 다수의 PS강선(23)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 2 또는 4에 있어서,
상기 복부(30)는 파형강판 또는 트러스인 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부플랜지(10)는 상기 하부플랜지(20)와 직접 연결되는 부분에서 상기 강재 하판(13)이 제거되거나, 상기 강재 하판(13)이 제거됨과 동시에 한 쌍의 상기 강재 I형 측판(11)의 상부를 연결하는 강재 상판(15)을 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부플랜지(10)는 전체 길이의 1/4~3/4 중앙부분의 U홈에 콘크리트(17)가 타설되거나, 또는 상부플랜지(10)의 양단부 외의 구간에서 전체 길이에 걸쳐 아치형상으로 일정한 두께의 콘크리트(17)가 타설되는 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부플랜지(20)의 전구간에 걸쳐 그 측면과 하면을 U자형으로 감싸는 U형 강판(25)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부플랜지(20)와 상부플랜지(10)가 직접 연결되는 부분의 내측의 상기 하부플랜지(20)의 상면에 유지관리용 긴장 정착구(40); 및
상기 하부플랜지(20)의 내부에 유지관리용 PS강선(41)을 더 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부플랜지(10)의 강재 I형 측판(11)에는 유지관리용 개구부(50)를 포함하는 강재와 콘크리트의 복합거더.