KR101550553B1 - Methods of Manufacturing A Prestressed Girder Using Steel Rib Plate - Google Patents

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KR101550553B1 KR1020140137483A KR20140137483A KR101550553B1 KR 101550553 B1 KR101550553 B1 KR 101550553B1 KR 1020140137483 A KR1020140137483 A KR 1020140137483A KR 20140137483 A KR20140137483 A KR 20140137483A KR 101550553 B1 KR101550553 B1 KR 101550553B1
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Abstract

The present invention relates to a method to manufacture a girder using a rib plate connection. A rib (101) having a predetermined height is installed in a longitudinal direction on a lower surface of a floor plate (100). An upper structure is formed to be in a same line with the rib (101) in the longitudinal direction, and has a second rib (102) expanded with a higher height than that of the rib (101) in a vertical direction of a lower surface. The expanded rib (102) is installed at a distance ranging from 2.5-5.0 m along the longitudinal direction of the rib (101). A lower end of the expanded rib (102) of the upper structure and an upper end of a lower structure such as a steel box, a hollow circular steel tube, or the like are mutually connected; thereby realizing a process wherein the upper and the lower structure is integrated.

Description

리브플레이트 접합을 이용한 프리스트레스트 거더의 제작 방법{Methods of Manufacturing A Prestressed Girder Using Steel Rib Plate}[0001] METHOD FOR MANUFACTURING PRESTRESSED GARDER USING RIB PLATE JOINTS [0002]

본 발명은 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(Beam)를 이용한 거더 형식의 구조체(GD, 이하 “구조체”로 칭함)의 제작방법으로, 상부 바닥판(100)의 하면에 설치되는 리브(101)의 일부 구간을 수직 하향으로 확대(102)하고, 확대된 리브(102)의 하단과 보(200)의 상부를 접합하여 하중전달 경로를 확보하여 일체화하고, 보(200) 내부에 설치한 프리스트레스 긴장재(300)를 긴장하여, 인장력이 지배적으로 발생되는 보(200)에 프리스트레스를 도입하는 공정을 구비하여, 외력에 의해 보(200)에 발생되는 응력의 효과적인 제어가 가능한 부재 구성과 부재 이용 효율을 향상한 구조체(GD)의 제작에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a girder type structure (GD) using a beam such as a steel box or a hollow round steel pipe, The lower end of the enlarged rib 102 and the upper portion of the beam 200 are joined to each other to secure a load transmission path to integrate the beam 101, 200 and the prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prestressed prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prismatic prism The present invention relates to the production of a structure (GD) with improved member structure and member utilization efficiency.

통상적으로 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(Beam)를 이용하여 거더 구조체를 제작하는 경우, 계획 지간이 길어지면 부재에 발생되는 휨모멘트가 급격하게 증가되어 부재 상연과 하연에 발생되는 응력이 과다하게 발생되므로, 이를 극복하기 위해 부재 강성 확보를 위한 방안으로 강상형의 보를 적용하는 경우 보의 높이(D)를 높이거나, 중공원형 강관의 보를 적용하는 경우 강관 직경(D)을 키우거나, 적용 부재의 두께를 증가시키게 되는데, 이는 부재 자중 증가와 부재 이용 효율을 떨어뜨리고 공사 규모를 증대시키는 등 경제적이고 효율적인 부재 구성을 위한 계획에 제한이 따르게 된다.Generally, when a girder structure is manufactured using beams such as a steel box or a hollow tube, the bending moment generated in the member increases sharply when the length of the span increases, In order to overcome this problem, it is necessary to increase the beam height (D) when applying a strong beam, or to increase the diameter of steel pipe (D ), Or increase the thickness of the applied member. This increases the number of members and decreases the utilization efficiency of the members, and increases the scale of the construction, thereby limiting the plan for the economic and efficient member construction.

위와 같은 이유로, 비교적 낮은 형고의 구조물 계획 시, 부재 휨 강성 확보에 한계가 있으므로 외력에 의한 발생되는 보의 상,하연의 압축 및 인장 응력이 과다하게 발생되는 현상을 극복하기 위해 부재 두께를 증가시켜 부재 강성을 확보해야하며, 따라서 효율적인 구조물 계획을 위해서는 구조물의 경간, 형고, 부재 두께 등을 종합적으로 고려하여 적정 부재 계획 수립이 필요하다.  Because of the above reasons, there is a limitation in securing the member bending stiffness when planning a structure with a relatively low deformity. Therefore, in order to overcome the phenomenon of excessive compression and tensile stress of the beam generated by external force, Therefore, it is necessary to establish a proper member plan considering the span of the structure, the deformations, and the thickness of the members in order to plan the effective structure.

여기에서, 비교적 낮은 형고(D)로 정의한 형고의 범위는 지간장 대비 형고 비가 약 1/20 ~ 1/30 범위를 들 수 있다.       In this case, the range of the formulas defined by the relatively low deformations (D) can range from about 1/20 to 1/30 in terms of the form ratio to the ground.

비교적 형고가 낮은 구조물 계획 시 보의 상,하연 응력을 상쇄하기 위한 목적으로 보 내부에 긴장재를 설치하여 프리스트레스를 도입하는 경우, 통상적인 보에서 단면력에 따른 응력 거동을 도시한 도-8과 같이, 외력(W1)에 의한 휨모멘트(M1)의 작용으로 보의 상,하연 응력이 각각 fU1, fL1의 크기로 발생되며, 프리스트레스 도입 후 보의 상,하연 응력은 각각 frU3, frL3이 발생하게 되는데, 프리스트레스 도입에 따라 보 하연 응력은 충분하게 감소되지만 보 상연 압축응력이 과다하게 발생되어 효과적인 부재 절감 효과를 기대하기 힘든 특성을 보이게 된다.      As shown in Fig. 8, when the prestressing is introduced by installing a tension material inside the beam for the purpose of canceling the lower and upper stresses of the beams, The upper and lower stresses of the beams are generated by the magnitudes of fU1 and fL1 respectively due to the action of the bending moment M1 by the external force W1 and the upper and lower stresses of the beams after the introduction of the prestress are frU3 and frL3, Although the compressive stress is reduced sufficiently by the introduction of the prestress, the compression stress of the reinforcement is excessively generated.

이는 형고가 비교적 낮은 보의 거동에서, 보에 작용되는 외력으로 발생되는 휨모멘트에 의해서 부재에 압축 및 인장 응력이 발생되며, 이를 상쇄하기 위한 프리스트레스력으로 휨모멘트와 압축력이 주요 하중으로 작용하게 되는데, 프리스트레스 도입 시 발생되는 휨모멘트는 긴장재의 긴장력(Pr)과 보의 중립축에 대한 하중 작용점의 거리(e)의 곱( = Pr x e )의 크기로 작용하게 되며, 보의 중립축에 대한 하중 작용점의 거리(e)가 충분하게 확보되지 않는 경우에 긴장재의 긴장력(Pr)의 크기에 비해 충분한 휨모멘트가 발생되지 않으므로 보의 상연에 발생되는 압축응력에 대한 응력 상쇄효과가 미미하여 도-8의 (나)에 도시한 바와 같이 보의 상연 압축응력(frU3)이 과다하게 발생되는 현상이 나타나게 된다.       This is due to the bending moment generated by the external force acting on the beam in the relatively low beam behavior, which causes compression and tensile stresses in the member, and the bending moment and the compressive force act as the main load due to the prestress force , The bending moment generated during the introduction of the prestress acts as the magnitude of the product Pr (Pr xe) of the tensile force (Pr) of the tension member and the distance (e) of the load acting point to the neutral axis of the beam, In the case where the distance (e) is not sufficiently secured, sufficient bending moment is not generated compared to the magnitude of the tension Pr of the tensile material. Therefore, even if the effect of stress cancellation on the compressive stress generated in the up- , A phenomenon occurs in which the upward compressive stress frU3 of the beam is excessively generated.

따라서 형고가 비교적 낮은 보에 있어서, 부재에 발생되는 응력의 효과적인 제어를 통해 부재 이용 효율을 향상하기 위해서는, 통상적인 프리스트레스 도입 방법의 기술적인 한계를 극복하고 보다 효과적인 부재 구성 및 구조적인 제어 방법의 모색이 필요하다.
Therefore, in order to improve the member utilization efficiency through effective control of the stress generated in the member in relatively low-profile beams, it is necessary to overcome the technical limitation of the conventional prestress introduction method and to search for a more effective member configuration and structural control method Is required.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 휨모멘트가 지배적인 부재력이 발생되는 통상적인 보 부재의 단면력 특성을 극복하고, 도-5에 도시한 바와 같이 외력에 의해 보(200)에 발생되는 휨모멘트(M2)의 크기를 줄이고 인장력(P2)이 발생되는 부재를 구성하게 된다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention overcomes the sectional force characteristic of a conventional beam member in which a bending moment dominant member force is generated, and as shown in Fig. 5, occurs in the beam 200 The bending moment M2 is reduced and the tensile force P2 is generated.

본 발명에 따르면, 도-5의 (가)에 도시한 바와 같이, 단순 거치된 보에 작용하는 수직 하중(W1)에 의해 휨모멘트가 발생하며, 여기에서 +M1은 통상적인 보의 구성에서 발생되는 모멘트이며, +M2는 본 발명에 따른 보의 구성에 따른 모멘트로 도면에 도시된 바와 같이 통상적인 보에서 발생되는 모멘트(+M1)와 비교하여 적은 단면력이 발생되는 특성을 보여주고 있다.According to the present invention, as shown in (A) of FIG. 5, a bending moment is generated by a vertical load W1 acting on a simple fixed beam, where + M1 occurs in a typical beam configuration And + M2 is a moment according to the beam configuration according to the present invention. As shown in the figure, a small sectional force is generated compared with a moment (+ M1) generated in a conventional beam.

또한 본 발명에 따르면, 도-5의 (다)에 도시한 바와 같이, 보에 작용하는 동일한 수직 하중(W1)에 의해 +P2 크기의 인장력이 발생하게 되는데, 이는 단순 거치된 보에 작용하는 수직하중에 의해서, 통상적인 보에서는 인장력이 발생되지 않으나, 본 발명에 따른 부재에서 +P2 크기의 인장력이 보에서 발생되는 단면력 특성을 보여주고 있다. According to the present invention, as shown in (C) of FIG. 5, a tensile force of + P2 magnitude is generated by the same vertical load W1 acting on the beam, Although the tensile force is not generated in a conventional beam due to the load, a tensile force of + P2 size in the member according to the present invention shows a sectional force characteristic generated in the beam.

상기의 결과를 보면, 보에 작용하는 동일한 수직 하중(W1)에 의해 통상적인 보에서는 휨모멘트(+M1)가 지배적인 단면력으로 발생되며, 본 발명에 따른 보에서는 상대적으로 적은 크기의 휨모멘트(+M2)와 인장력(+P2)이 동시에 발생하게 되는 특성을 보이고 있다.From the above results, it can be seen that the bending moment (+ M1) is dominant in the ordinary beam due to the same vertical load (W1) acting on the beam, and the relatively small bending moment + M2) and tensile force (+ P2) are generated at the same time.

상기의 단면력 특성은 외력에 의해 보(200) 부재에 발생되는 부재 상연의 압축응력과 부재 하연에 발생되는 인장응력을 상쇄하기 위해 보(200) 내부에 긴장재를 설치하여 프리스트레스를 도입할 때, 프리스트레스 도입 효과가 확연히 다른 결과를 보이게 된다.When the prestress is introduced into the beam 200 in order to compensate the compressive stress of the member upper edge generated in the member 200 due to external force and the tensile stress generated in the lower edge of the member, The effect of introduction is distinctly different.

즉, 통상적인 보를 적용하여 프리스트레스를 도입하는 경우 도-8의 (나)에 도시한 바와 같이 프리스트레스 도입 후 최종 응력에서 부재 하연 응력(frL3)은 효과적으로 응력 감소 효과가 나타나지만, 부재 상연 응력(frU3)은 과다하게 압축응력이 발생하게 되므로 프리스트레스를 이용한 응력 상쇄 효과를 크게 기대하기 힘들다.That is, even when the normal beam is applied to introduce the prestress, as shown in (B) of FIG. 8, the member lowering stress frL3 effectively exhibits a stress reducing effect in the final stress after the introduction of the prestress, It is difficult to expect a stress canceling effect using a prestress.

반면, 본 발명에 따른 보를 적용하여 프리스트레스를 도입하는 경우 도-9의 (나)에 도시한 바와 같이 프리스트레스 도입 후 최종 응력에서 부재 하연 응력(frL6)과 부재 상연 응력(frU6)이 효과적으로 감소하여, 프리스트레스 도입 효과를 적절하게 이용할 수 있게 된다.On the other hand, in the case of applying the beam according to the present invention, as shown in (B) of FIG. 9, the posterior residual stress frL6 and the posterior residual stress frU6 in the final stress after the introduction of the prestress are effectively reduced, The effect of introducing the prestress can be appropriately utilized.

상기와 같이, 외력에 의해 부재에 발생되는 휨모멘트를 최소화할 수 있는 구조계를 형성하는 경우 보(200) 내부에 긴장재를 설치 및 프리스트레스의 도입으로 부재 이용 효율을 향상하는 효과를 기대할 수 있다.
As described above, when a structural system capable of minimizing the bending moment generated in the member by the external force is formed, it is expected that the effect of using the member in the beam 200 and the member utilization efficiency by introducing the prestress can be expected.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등으로 구성된 보(200)와 보의 상단에 설치되는 바닥판(100)을 부분적으로 연결하는 공정을 포함하게 된다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of manufacturing a steel plate, comprising a beam 200 composed of a steel box, a hollow circular steel pipe, and the like and a bottom plate 100 installed at the upper end of the beam, And a connecting process.

도-2 및 도-3에 도시한 바와 같이 보의 상단에 설치되는 바닥판(100)은 세장한 부재 특성 상, 바닥판에 작용되는 하중에 의한 과다한 변위를 방지하고 종 방향의 휨 강성 확보를 위해, 바닥판 하면에 수직방향으로 일정한 높이(RibH1)의 리브 플레이트(Rib Plate, 101)를 설치하게 된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the bottom plate 100 provided at the upper end of the beam is designed to prevent excessive displacement due to the load acting on the bottom plate and to secure the longitudinal bending stiffness A rib plate 101 having a predetermined height RibH1 in the vertical direction is installed on the bottom surface of the bottom plate.

본 발명에 따르면, 상기와 같은 부재로 구성된 바닥판 플레이트(100) 하면에 종방향으로 설치한 리브(101)와 동일선상에 있으면서 종방향으로 일정간격(2.5m~5.0m)에다 상기 리브(101)보다 그 높이가 큰 확대된 리브(102)를 설치하고, 확대리브(102)의 하면과 구조체 하부구조(SL)의 상면을 용접 접합하여 양 부재를 일체화시키는 공정을 포함한다.

도2의 (나) 및 (바)에서와 같이 형고(GH2)가 길이방향에 따라 변화하는 상부곡선구조(SU)의 확대된 리브(102)는 x-x에 대하여 양단부에서 중앙부를 향하여 점차로 그 높이가 크게 변화한다.
According to the present invention, the bottom plate 100 made of the above-described member is provided on the lower surface of the rib 101 in the longitudinal direction at a predetermined interval (2.5 m to 5.0 m) And the upper surface of the structure lower structure SL is welded to the lower surface of the enlarged rib 102 to integrate both members.

The enlarged ribs 102 of the upper curved structure SU in which the working height GH2 varies in the longitudinal direction as shown in Figs. 2 (b) and 2 (b) gradually increase in height from both ends toward the center with respect to xx It changes greatly.

확대리브(102)의 하부 접합부는 상부구조(SU)와 하부구조(SL)의 부재 연결 및 하중 전달 경로가 되며, 원활한 하중 전달과 부재 응력 분산을 위해 바닥판 보강 부재(103,104)와 보의 보강부재(201,202,203,204,205)를 설치한다.The lower joint portion of the enlarged rib 102 becomes a member connecting and load transmission path of the upper structure SU and the lower structure SL and serves to reinforce the bottom plate reinforcement members 103 and 104 for smooth load transmission and member stress dispersion. (201, 202, 203, 204, 205).

여기에서, 구조체(GD)의 상면에 위치하며, 바닥판 플래이트(100) 및 바닥판 하부에 설치되는 리브(101), 확대이브(102), 보강 부재(103,104)로 구성되는 부재를 상부구조(SU)로 명명하며, 구조체(GD)의 하면에 위치하며, 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(200)와 보(200) 내부를 보강하기 위해 설치되는 다이어프램(205), 수직보강재(201), 수평보강재(202,203) 및 긴장재와 정착기구를 포함한 부재로 구성되는 부재를 하부구조(SL)로 명명한다.Here, a member which is located on the upper surface of the structure GD and which is composed of the bottom plate 100 and the rib 101 provided on the bottom of the bottom plate, the enlarged eaves 102, and the reinforcing members 103 and 104 is referred to as an upper structure (SU), which is located on the lower surface of the structure GD and includes a beam 200 such as a steel box or a hollow circular steel pipe and a diaphragm 205 installed to reinforce the inside of the beam 200 ), The vertical stiffener 201, the horizontal stiffeners 202 and 203, and the member including the tension member and the fixing mechanism is referred to as the lower structure SL.

본 발명에 따른 구조체(GD)는, 상부 바닥판(100)과 바닥판 하면에 설치되는 리브(101)와 리브(101)의 일부 구간을 수직 하향으로 확대한 확대리브(102), 확대 리브(102)의 좌굴 방지 및 하중전달 기능을 위해 설치하는 리브 수직보강재(103) 및 브라켓(104) 부재로 구성된 구조체 상부구조(SU), 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(200)에서 상부구조(SU)의 확대리브(102)와 접합 연결되는 접합부의 보(200) 내부를 보강하기 위해 설치되는 다이어프램(205), 수직보강재(201), 수평보강재(202,203), 프리스트레스 도입용도의 긴장재 부재로 구성된 하부구조(SL)를 기본 구성으로 이루어진다.The structure GD according to the present invention includes an upper floor plate 100 and ribs 101 provided on the bottom surface of the bottom plate and a portion of the rib 101 extending vertically downward, (SU), a steel box or a hollow steel pipe (steel tube) composed of a rib vertical stiffener 103 and a bracket 104 which are installed for buckling prevention and load transferring function of the upper vertical structure A vertical stiffener 201, horizontal stiffeners 202 and 203 installed to reinforce the inside of the beam 200 of the joint connected to the enlarged rib 102 of the upper structure SU, And a lower structure SL constituted by a tension member member for introduction purpose.

구조체(GD)의 상부 구조(SU)와 하부 구조(SL)는 확대리브(102)와 리브, 수직보강재(103), 브라켓(104)의 접합으로 연결되는데, 부재에 재하되는 하중은 상부구조(SU)와 하부 구조(SL)의 연결부를 통해 상호 작용하게 된다.The upper structure SU and the lower structure SL of the structure GD are connected by the junction of the enlarged rib 102 and the ribs, the vertical stiffener 103 and the bracket 104, SU) and the connection of the substructure SL.

도-4에 도시한 바와 같이, 상기와 같이 구성된 구조체(GD)에서 본 발명에 따른 단면력 특성은 상부 구조(SU)와 하부 부재(SL)을 구분하여 자유 물체도를 통해 그 원리가 설명된다.As shown in FIG. 4, in the structure GD constructed as described above, the sectional force characteristic according to the present invention is divided into the upper structure SU and the lower member SL, and the principle thereof is explained through a free object diagram.

즉, 도-4의 (가)에 도시한 바와 같이 상부 구조(SU)는 바닥판 부재(100)와 리브(101), 확대리브(102)로 구성된 판형 구조체로, 하부 구조(SL)와 접합되는 확대 리브(102) 하면에는 하부 구조(SL)의 단면 특성을 고려한 수직,수평,회전 스프링 계수(Kv,Kh,Kr)를 적용한 경계조건을 부여하여 구조계를 형성하고, 도-4의 (나)와 같이 하중(W1)을 재하하면 도-4의 (다)와같이 각 Point Spring Support 지점에 수직 반력(Rv)와 수평 반력(Rh)이 발생하게 된다. 4A, the upper structure SU is a plate-like structure composed of a bottom plate member 100, a rib 101, and an enlarged rib 102. The upper structure SU is a plate- Horizontal and rotational spring coefficients Kv, Kh, and Kr in consideration of the cross-sectional characteristics of the lower structure SL are applied to the lower surface of the enlarged rib 102, The vertical reaction force Rv and the horizontal reaction force Rh are generated at the respective point spring support points as shown in FIG. 4 (C).

위와 같이 외력에 의해 발생된 상부 구조(SU)의 지점반력은 크기가 같고 방향이 반대인 하중으로 하부 구조(SL)의 동일 지점에 재하 되며 이때, 하부 구조(SL)의 확대리브(102) 접합부는 상부 구조(SU)의 단면 특성을 고려한 수직,수평,회전 스프링 계수(Kv',Kh',Kr')를 적용한 경계조건이 적용된다.As described above, the point reaction force of the upper structure SU generated by the external force is loaded at the same point of the lower structure SL with the same size and opposite direction load. At this time, the enlarged rib 102 of the lower structure SL, (Kv ', Kh', Kr ') considering the cross-sectional characteristics of the upper structure (SU) are applied to the boundary conditions.

상기와 같은 구조계에서 외력(W1)이 작용되면, 도-5에 도시한 바와 같은 단면력 특성을 가지는 휨모멘트(+M2), 축방향력(+P2), 전단력(-S2, +S2)이 발생하게 된다.When the external force W1 is applied in the above structure, a bending moment (+ M2), axial force (+ P2), shear force (-S2, + S2) .

상기와 같이 본 발명에 따른 단면력 특성을 확인하기 위하여 범용 구조해석 솔루션을 이용하여, 지름 800mm, 강관두께 16mm의 강관(200),두께 12mm 폭 2.0m의 바닥판 플래이트(100), 부재두께 10mm, 높이 0.4m의 리브 플래이트(101), 부재두께 10mm 높이 0.5m의 확대된 리브(102)를 적용하여 단면 구성을 하고, 바닥판 상부에 1.0tonf/m2의 하중을 재하 한 경우의 단면력도를 산정하여 도시하였으며, 통상적인 보(200)의 단면력 특성 확인을 위해 지름 800mm, 강관두께 16mm의 강관(200) 상부에 동일한 하중 즉, 2 ton/m의 하중을 재하 하여 발생되는 단면력도를 산정하여 도시하였다.In order to confirm the sectional force characteristics according to the present invention, a general steel structure analysis solution was used to measure a steel pipe 200 having a diameter of 800 mm and a steel pipe thickness of 16 mm, a bottom plate plate 100 having a thickness of 12 mm and a width of 2.0 m, A rib plate 101 having a height of 0.4 m and an enlarged rib 102 having a member thickness of 10 mm and a height of 0.5 m are used to form a sectional configuration and a sectional force diagram when a load of 1.0 tonf / In order to confirm the sectional force characteristic of a conventional beam 200, a sectional force generated by loading a load of 2 ton / m on a steel pipe 200 having a diameter of 800 mm and a steel pipe thickness of 16 mm is calculated, Respectively.

상기의 범용해석 솔루션을 이용한 해석 결과에서 확인 바와 같이, 외력에 의해 부재에 발생되는 휨모멘트를 최소화하고 인장력이 발생되는 구조계 형성과, 보(200) 부재에 프리스트레스 도입에 적정한 구조계를 유도하여 과제 해결 수단을 확보하게 된다.
As can be seen from the results of the analysis using the universal analysis solution, it is possible to minimize the bending moment generated in the member by the external force, to form a structure in which a tensile force is generated, and to induce a proper structure for introducing the prestress into the member 200, Securing means.

상기와 같이 과제의 해결 수단을 통해 구성된 구조체(GD)에서 외력에 의한 단면력 발생 시 보(200) 부재 내부에 설치한 긴장재의 긴장력을 효과적으로 이용하여 보(200)의 상연과 하연 응력 제어가 가능하므로, 보의 부재 두께를 과다하게 늘이거나 보(200)부재 높이(D)를 키우지 않고 장지간의 구조물 계획이 가능하므로, 부재 소요 강재량을 감소시켜 경제적이고 장지간의 구조물 계획이 가능한 장점을 제공하게 된다.When the sectional force due to the external force is generated in the structure GD constructed through the solution of the problem as described above, it is possible to control the upper and lower stresses of the beam 200 effectively by using the tensile force of the tensile material installed inside the beam 200 , It is possible to plan the structure between the longitudinals without excessively increasing the thickness of the member of the beam or increasing the height (D) of the beam 200, thereby reducing the required steel amount and providing the advantage of economical and long- .

또한, 구조체(GD)의 상부구조(SU)와 하부구조(SL)의 연결이 확대된 리브(102) 하단에서 이루어지므로 구조체 연결 용접부를 최소화하여 부재 생산 단가를 줄이고, 부재 연결 용접면이 폐합되지 않은 개방된 공간에서 이루어지므로 부재 연결 용접 작업성 및 용접면 품질 확보가 가능하게 된다.Since the connection between the upper structure SU and the lower structure SL of the structure GD is performed at the lower end of the enlarged rib 102, the unit connection welding area is minimized to reduce the production cost of the member, It is possible to secure the quality of welded joint workability and welding surface.

또한, 구조체 상부구조(SU)의 확대된 리브의 높이(RibH2, RibH3)를 조정하여, 구조체 하부구조(SL)의 단면을 키우지 않고서도 손쉽게 구조체의 높이(GH) 및 강성을 확보할 수 있으므로 부재 강성확보를 위한 부재 사용량을 절감하여 부재 생산 단가를 줄이고 경제적인 부재 제작에 필요한 기술적인 사상을 제공하게 된다.
Since the height GH and rigidity of the structure can be easily secured without increasing the cross section of the structure substructure SL by adjusting the height of the enlarged ribs RibH2 and RibH3 of the structure upper structure SU, By reducing the amount of material used for securing the rigidity, it is possible to reduce the production cost of the member and provide the technical idea necessary for manufacturing the economical member.

도 1은 통상적인 보 부재의 구성과 하중 작용 시 발생하는 단면력을 도시한 부재구성 및 단면력도,
도 2는 본 발명에 따른 부재 구성을 설명하기 위한 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube)를 적용한 부재 구성도 및 단면도,
도 3은 도 2에 도시한 부재에서 구조체 상부 구조(SU)의 구성을 상세하게 도시하기 위한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 부재 구성에서 구조체에서 외력에 의한 부재 단면력의 거동을 표현하기 위한 상부구조(SU)와 하부구조(SL)의 자유물체도,
도 5는 통상적인 보 부재와 본 발명에 따른 구조체의 단면력을 도시한 단면력도,
도 6은 본 발명에 따른 구조체에서 프리스트레스 도입 공정과 프리스트레스 도입 과정에서 긴장재의 긴장에 의한 단면력을 도시한 개념도 및 단면력도,
도 7은 본 발명에 따른 부재 단면력의 거동을 확인하기 위해, 가정 단면을 실시예의 대상으로 범용 프로그램을 이용하여 해석한 단면력도,
도 8은 통상적인 보 부재의 외력 및 프리스트레스 도입 과정에서 발생되는 부재 응력의 산정 과정을 도시한 개념도,
도 9는 본 발명에 따른 구조체(GD)의 외력 및 프리스트레스 도입 과정에서 발생되는 부재 응력의 산정 과정을 도시한 개념도,
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a member configuration and a sectional force of a conventional beam member,
FIG. 2 is a structural view and a cross-sectional view of a steel box, a hollow circular steel pipe,
3 is a perspective view showing in detail the structure of the structure superstructure (SU) in the member shown in FIG. 2,
4 is a free object diagram of an upper structure (SU) and a lower structure (SL) for expressing the behavior of a member sectional force by an external force in the structure in the member constitution according to the present invention,
5 is a cross sectional view showing sectional forces of a conventional beam member and a structure according to the present invention,
6 is a conceptual diagram and cross-sectional view showing a cross-sectional force due to tension of a tension member during a prestress introduction process and a prestress introduction process in a structure according to the present invention,
Fig. 7 is a cross-sectional view showing the behavior of the member sectional force according to the present invention,
FIG. 8 is a conceptual view showing a process of calculating an external force of a conventional beam member and a member stress generated in the course of introducing a prestress,
9 is a conceptual diagram showing a process of calculating the external force of the structure GD according to the present invention and the member stress generated in the course of introducing the prestress,

본 발명은 상기한 바와 같이 부재 사용량을 줄이고, 효율적인 장지간의 거더 형식의 구조체(GD)를 구성하기 위하여 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등으로 구성된 하부구조(SL)와 상부구조(SU)를 연결하는 주요 공정을 구비하게 되며, 구조체(GD)의 상부구조(SU)와 하부 구조(SL)의 부재 연결과 하중 전달 경로를 확보하기 위해 상부구조(SU)에 확대리브(102)를 적절하게 설치하는 공정을 포함하고 있다. In order to reduce the amount of members used and to construct a structure (GD) having a girder type structure, a lower structure (SL) composed of a steel box, a hollow circular steel tube, (SU) to the upper structure (SU) to secure member connection and load transmission path between the upper structure (SU) of the structure (GD) and the lower structure (SL) ) To the outside of the vehicle.

도-2 및 도-3에 도시한 바와 같이 보의 상단에 설치되는 바닥판(100)은 세장한 부재 특성 상, 바닥판에 작용되는 하중에 의한 과다한 변위를 방지하고 종 방향의 휨 강성 확보를 위해 일정한 높이(RibH1)의 리브 플레이트(Rib Plate, 101)를 바닥판 하면에 설치하게 되는데, 수직 방향의 리브 플래이트(101)를 종 방향으로 접합되므로 바닥판(100)의 종방향 강성이 증대되고, 바닥판(100)과 리브(101)는 일체구조로 거동하는 구조체를 형성하게 된다. As shown in FIGS. 2 and 3, the bottom plate 100 provided at the upper end of the beam is designed to prevent excessive displacement due to the load acting on the bottom plate and to secure the longitudinal bending stiffness A rib plate 101 having a predetermined height RibH1 is installed on the bottom surface of the bottom plate. Since the vertical rib plate 101 is vertically joined, the longitudinal rigidity of the bottom plate 100 is increased , The bottom plate 100 and the ribs 101 form a structure that behaves as an integral structure.

상기와 같이 일체구조로 구성된 상부 구조(SU)의 바닥판 플레이트(100) 하면에 종방향으로 설치한 리브(101)와 동일선상에 있으면서 종방향으로 일정간격(2.5m~5.0m)에다 리브의 높이조정이 가능한 확대된 리브(102)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
The ribs 101 are provided on the lower surface of the bottom plate 100 of the upper structure SU having the integral structure in the same line as the ribs 101 provided in the longitudinal direction, And an enlarged rib 102 capable of height adjustment is provided.

확대리브(102)의 종방향 설치 간격은 2.5m에서 5.0m 범위 내에서 적용하는 것이 적절하며, 원활한 하중 전달과 부재 연결을 위하여 일반구간의 리브(101)보다 부재 두께를 증가하여 적용할 수 있다. It is appropriate to apply the distance in the longitudinal direction of the enlarged rib 102 within the range of 2.5 m to 5.0 m and it is possible to apply the member thickness more than the rib 101 of the general section for smooth load transmission and member connection .

또한, 확대리브(102)는 도-2의 (가) 및 (마)의 RIB1에 도시한 바와 같이 구조체(GD) 전 구간에 걸쳐 동일높이(RibH2)로 하여 적용하거나, 구조체(GD)의 단면력 발생 크기를 고려하여 도-2의 (나) 및 (바)에 도시한 바와 같이 상부곡선구조(SU)형식이 되게 함으로써 확대리브(102)의 높이가 보(200)상단 x-x에 대하여 서로 다른 높이(예컨대, RibH3)로 조정하여 적용할 수 있다.
The enlarged ribs 102 may be applied at the same height RibH2 throughout the entire length of the structure GD as shown in RIB1 in FIGS. 2 (A) and 2 (E) The height of the enlarged rib 102 is set to be different from the height of the upper portion xx of the beam 200 by making the shape of the upper curve structure (SU) as shown in (b) and (f) (For example, RibH3).

확대리브(102)가 적용된 구조체에서, 형고(GH1, GH2)는 하부 구조(SL)의 높이와, 확대리브 높이(RibH2, RibH3)와, 그리고 바닥판 플래이트(100)의 두께를 합산한 값이다. 이에 따라 거더 형식이 상부곡선구조(SU)인 도-2의 (나) 및 (바)의 경우, x-x선에 대한 확대리브(102)의 높이(RibH3)조정이 용이하여 구조체(GD)의 형고(GH2)조정역시 용이하게 된다.
In the structure to which the enlarged rib 102 is applied, the deformations GH1 and GH2 are values obtained by summing the height of the substructure SL, the enlarged rib heights RibH2 and RibH3, and the thickness of the bottom plate plate 100 . Accordingly, in the case of (B) and (V) in FIG. 2 where the girder type is the upper curve structure (SU), the height RibH3 of the enlarged rib 102 with respect to the xx line can be easily adjusted, (GH2) adjustment is also facilitated.

일반 구간의 리브(101)에 비하여 확대리브(102) 구간은 세장한 부재의 높이가 확대되고, 하중 전달 점이 되므로 부재 좌굴이나 과다한 응력 발생을 방지하기 위해 부재 두께를 적정하게 증가시킬 수 있으며, 확대리브(102) 측면, 바닥판(100) 하면, 구조체 하부구조(SL) 상면을 일체로 연결하는 수직 보강재(103)와 바닥판 슬래브의 횡 방향 지지 기능을 가지는 브라켓(104)을 설치한다. Since the height of the elongated member is increased and the load transmission point is provided in the section of the enlarged rib 102 as compared with the rib 101 of the general section, the member thickness can be appropriately increased to prevent member buckling or excessive stress generation, A vertical stiffener 103 for integrally connecting the upper surface of the structure substructure SL and a bracket 104 having a function of horizontally supporting the bottom plate slab are provided on the bottom surface of the rib 102 and the bottom plate 100.

본 발명에 따른 구조체(GD)의 하부구조(SL)는 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(Beam)로 구성되며, 구조체 상부구조(SU)의 확대리브(102)와 접합 연결되는 접합부의 보(200) 내부를 보강하기 위해 다이어프램(205), 수직보강재(201), 수평보강재(202,203) 설치한다.The lower structure SL of the structure GD according to the present invention is composed of a beam such as a steel box or a hollow circular steel pipe and the enlarged rib 102 of the structure upper structure SU, The diaphragm 205, the vertical stiffener 201 and the horizontal stiffeners 202 and 203 are installed in order to reinforce the inside of the beam 200 of the joining part to be joined with the diaphragm 205.

구조체 상부 구조(SU)와 하부 구조(SL)은 확대리브(102)와 리브 수직보강재(103), 브라켓(104)의 접합으로 연결되는데, 부재에 재하되는 하중은 상부구조(SU)와 하부 구조(SL)의 연결부를 통해 상호 작용하게 된다.The structure superstructure SU and the lower structure SL are connected by the joining of the enlarged rib 102 to the rib vertical stiffener 103 and the bracket 104. The loads applied to the members include the upper structure SU, RTI ID = 0.0 > SL. ≪ / RTI >

도-4에 도시한 바와 같이, 상기와 같이 구성된 거더형식의 구조체(GD)에서 본 발명에 따른 부재 단면력의 형상 및 특성은 부재 상부 구조(SU)와 하부 구조(SL)를 구분한 구조계의 자유 물체도를 통해 그 원리가 설명된다.As shown in FIG. 4, the shape and characteristics of the member sectional force according to the present invention in the girder-type structure GD constructed as described above are such that the structure free from the member upper structure SU and the lower structure SL The principle is explained through an object diagram.

도-4의 (가)에 도시한 바와 같이 구조체 상부 구조(SU)는 바닥판 부재(100)와 리브(101), 확대리브(102)로 구성된 판형 구조로, 구조체 하부 구조(SL)와 접합되는 확대리브(102) 하면에는 구조체 하부 구조(SL)의 단면 특성이 고려된 수직,수평,회전 스프링 계수(Kv,Kh,Kr)를 적용한 경계조건을 부여하여 구조계를 형성한 상태에서 도-4의 (나)와 같이 하중(W1)을 재하하면 도-4의 (다)와같이 각 Point Spring Support 지점에 수직 반력(Rv)와 수평 반력(Rh)이 발생하게 된다. The structure upper structure SU is a plate-like structure composed of the bottom plate member 100, the rib 101 and the enlarged rib 102 as shown in FIG. 4 (a) (Kv, Kh, and Kr) considering the sectional characteristics of the structure substructure SL are applied to the bottom surface of the enlarged rib 102, The vertical reaction force Rv and the horizontal reaction force Rh are generated at the respective point spring support points as shown in FIG. 4 (C) when the load W1 is loaded as shown in (B) of FIG.

위와 같이 외력에 의해 발생된 구조체 상부 구조(SU)의 지점반력은 크기가 같고 방향이 반대인 하중으로 구조체 하부 구조(SL)의 동일 지점에 재하 되며 이때, 구조체 하부 구조(SL)의 확대리브(102) 접합부는 구조체 상부 구조(SU)의 단면 특성이 고려된 수직,수평,회전 스프링 계수(Kv',Kh',Kr')를 적용한 경계조건이 적용된다.As described above, the point reaction force of the structure upper structure (SU) generated by the external force is loaded at the same point of the structure lower structure SL with the same size and opposite direction load. At this time, 102) Boundary conditions applying vertical, horizontal, and rotation spring coefficients (Kv ', Kh', Kr ') considering the cross-sectional characteristics of the superstructure (SU)

위와 같은 구조계에 따라 거더형식의 구조체(GD)에 하중(W1)이 작용되면 도-5에 도시한 바와 같은 특성을 가지는 휨모멘트(+M2), 축방향력(+P2), 전단력(-S2, +S2)이 단면력으로 발생하게 된다.When a load W1 is applied to the girder structure GD according to the above structure, the bending moment + M2, the axial force + P2, the shear force -S2 , + S2) will occur at the cross-sectional force.

상기와 같이 본 발명에 따른 단면력 특성을 확인하기 위하여 범용 구조해석 솔루션을 이용하여, 지름 800mm, 강관두께 16mm의 강관(200),두께 12mm 폭 2.0m의 바닥판 플래이트(100), 부재두께 10mm, 높이 0.4m의 리브 플래이트(101), 부재두께 10mm 높이 0.5m의 확대된 리브(102)를 적용하여 단면 구성을 하고, 바닥판 상부에 1.0tonf/m2의 하중을 재하 한 경우의 단면력도를 산정하여 도-7에 도시하였으며, 통상적인 보(200)의 단면력 특성 확인을 위해 지름 800mm, 강관두께 16mm의 강관(200) 상부에 동일한 하중 즉, 2 ton/m의 하중을 재하 하여 발생되는 단면력도를 산정하여 도-7에 도시하였다.In order to confirm the sectional force characteristics according to the present invention, a general steel structure analysis solution was used to measure a steel pipe 200 having a diameter of 800 mm and a steel pipe thickness of 16 mm, a bottom plate plate 100 having a thickness of 12 mm and a width of 2.0 m, A rib plate 101 having a height of 0.4 m and an enlarged rib 102 having a member thickness of 10 mm and a height of 0.5 m are used to form a sectional configuration and a sectional force diagram when a load of 1.0 tonf / 7 shows a cross sectional view of a steel pipe 200 having a diameter of 800 mm and a steel pipe thickness of 16 mm in order to confirm a sectional force characteristic of a conventional beam 200 Is shown in Fig.

상기의 범용해석 솔루션을 이용한 해석 결과를 통해 도-4의 구조계에 따른 도-5의 단면력 특성 산정 방식의 적정성을 확인할 수 있으며, 본 발명에 따른 과제해결 방안에 제시된 단면력 유도 즉, 외력에 의해 부재에 발생되는 휨모멘트를 최소화할 수 있는 구조계 형성과, 보(200) 부재에 프리스트레스를 도입하기 위한 적정한 구조계를 유도하여 과제 해결 수단을 확보하게 된다.5, which is based on the structural system of FIG. 4, can be confirmed through the analysis result using the general-purpose analysis solution described above, and the sectional force induction shown in the solution of the problem according to the present invention, And a proper structure for introducing the prestress into the beam 200 is guided to secure a solution for the problem.

상기와 같은 부재 단면력 발생 특성을 가지고 있는 거더형식의 구조체(GD)에서, 구조체 하부구조(SL) 내부에 설치한 긴장재(300)의 긴장으로 프리스트레스를 도입하여 구조체 하부 구조(SL)에 지배적으로 작용되는 인장응력의 효과적인 상쇄가 가능하게 된다.In the girder-type structure (GD) having the above-described member sectional force-generating characteristics, the prestress is introduced by the tension of the tension member 300 installed in the substructure SL to dominate the substructure SL Thereby effectively canceling the tensile stress.

구조체 하부구조(SL)에 배치하는 긴장재(300)는 도-2에 도시한 바와 같이 부재 양단부에 정착기구(301)를 설치하고, 하부구조(SL) 내부에 설치한 다이어프램(201)을 관통하여 긴장재를 배치하게 되며, 각 각의 다이어프램에서 긴장재를 절곡시켜 구조체 상부 구조(SU)의 접합부, 즉 상부구조(SU)의 하중이 하부구조(SL)에 전달되는 위치에서 긴장재의 상향력(Pv)이 동일 선상에서 이루어지도록 하는 특징을 가지고 있다.As shown in FIG. 2, the tension member 300 disposed in the structure substructure SL is provided with a fixing mechanism 301 at both ends of the member, passes through the diaphragm 201 installed in the substructure SL, The upward force Pv of the tensile member at the position where the load of the upper structure SU is transmitted to the lower structure SL is obtained by bending the tensile material in each diaphragm, Are formed on the same line.

도-6에 도시한 바와 같이 구조체 하부구조(SL)에 배치한 강선을 T의 긴장력으로 긴장하면, Lp의 수평 분력 성분이 구조체(GD)에 압축력으로 작용되며, 긴장재 절곡부, 즉 하부구조(SL) 내부의 다이어프램 위치에서 Lp의 수직성분의 상향력이 작용되어 도-6의 (다)와 도-6의 (라)에 도시한 바와 같은 부모멘트(-M3)와 압축력(-P3)이 발생하게 된다.As shown in FIG. 6, when the steel wire arranged in the structure substructure SL is tensed by the tension of T, the horizontal component of Lp acts as a compressive force on the structure GD, The upward force of the vertical component of Lp is applied at the diaphragm position in the diaphragm SL and the momentum -M3 and compressive force -P3 as shown in FIGS. 6 (C) and 6 (D) .

구조체 하부구조(SL) 양 단부는 콘크리트 충진(400) 구간을 두어 정착기구(301)를 매립하여 설치하며, 긴장재 긴장 시 정착장치에 전달되는 반력이 콘크리트를 통해 분산되어 하부구조(SL) 단부에 전달되도록 하였으며, 콘크리트 충진 구간의 긴장재 배치 구간은 쉬스관(302)을 설치하고, 긴장재의 긴장 완료 시 쉬스관 내부를 그라우팅 충진을 실시하게 된다. The both ends of the structure substructure SL are filled with a concrete filling section 400 and the fixing mechanism 301 is buried and the reaction force transmitted to the fixing device is dispersed through the concrete during the tensioning of the tension member, The sheath pipe 302 is installed in the tensioning material placement section of the concrete filling section, and the grouting filling is performed inside the sheath pipe when the tension of the tension material is completed.

상기와 같이 본 발명에 따른 구조체는 외력에 의한 단면력 발생 시 하부구조(SL) 내부에 설치한 긴장재의 긴장력을 적절하게 조정하여 보(200)의 상연과 하연 응력의 효과적인 제어가 가능하므로, 보의 부재 두께를 늘이거나 보(200)부재 높이(D)를 키우지 않고 장지간의 구조물 계획이 가능하므로, 부재 소요 강재량을 감소시켜 경제적이고 장지간의 구조물 계획이 가능한 장점을 제공하게 된다. As described above, since the structure according to the present invention can control effectively the upper and lower stresses of the beam 200 by appropriately adjusting the tensile force of the tensile material installed in the lower structure SL when the sectional force is generated by an external force, It is possible to plan the structure between the longitudinals without increasing the member thickness or increasing the height (D) of the beam 200. Thus, it is possible to reduce the required amount of steel members, thereby providing an advantage of economical and large-

또한, 구조체(GD)의 상부구조(SU)와 하부구조(SL)의 연결이 확대된 리브(102) 하단에서 이루어지므로 구조체 연결 용접부의 용접길이를 최소화하여 부재 생산 단가를 줄이고, 부재 연결 용접면이 폐합되지 않은 개방된 공간에서 이루어지므로 부재 연결 용접 작업성 및 용접면 품질 확보가 가능하게 된다.Since the connection between the upper structure SU and the lower structure SL of the structure GD is performed at the lower end of the enlarged rib 102, the welding length of the structure connecting welding portion is minimized, Welded joint workability and welding surface quality can be ensured because the welding is performed in an unfired open space.

또한, 구조체 상부구조의 확대된 리브의 높이(RibH2, RibH3)를 조정함으로써 구조체 하부구조(SL)의 단면을 키우지 않고서도 손쉽게 구조체의 높이, 즉 형고(GH1, GH2)조정이 용이할 뿐만 아니라 이에 의한 강성 확보가 가능하므로 부재 강성확보에 대한 부재 사용량이 최소화되어 부재 생산 단가역시 최소화되어 경제적인 거더 구조체 제작이 제공되는 이점이 있다.
Also, by adjusting the height of the enlarged ribs (RibH2, RibH3) of the upper structure of the structure, it is easy to easily adjust the height of the structure (GH1, GH2) without increasing the cross section of the substructure SL. It is possible to secure the stiffness by minimizing the member usage amount in order to secure the stiffness of the member, so that the production cost of the member is minimized, which is advantageous in that an economical girder structure is provided.

100 : 바닥판 플래이트
101 : 바닥판 플래이트 하면에 설치하는 리브 플래이트
102 : 본 발명에 따라 설치되는 리브 플래이트로, 상부 바닥판(100)의
하면에 설치되는 리브(101)의 일부 구간을 수직 하향으로 확대한 리브
103 : 확대 리브(102)의 측면, 바닥판 플레이트 하단, 하부구조 상면을 연결하여 접합하는 수직 보강재
104 : 확대 리브(102)의 측면, 바닥판 플레이트 하단, 하부구조 상면을 연결하여 접합하는 바닥판지지 브라켓
200 : 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보
201 : 보의 내부에 설치하는 수직 보강재
202, 203 : 보의 내부에 설치하는 수평 보강재
204 : 강상형(Steel Box)형식 보의 상부플래이트 리브
205 : 중공원형 강관(Steel Tube)형식 보의 내부에 설치되는 다이어프램
206 : 보(200)의 내부에 설치되는 긴장재를 통과시키기 위해 긴장재 관통위치에 다이어프램을 천공한 원형 홀
300 : 보의 내부에 설치되는 긴장재
301 : 보의 내부에 설치되는 긴장재의 정착구
302 : 보의 내부 단부에 설치되는 긴장재의 쉬스관
400 : 보의 내부 단부에 충진되는 콘크리트
500 : 구조물 받침
RibH1 : 바닥판 플레이트 하면에 설치하는 리브 플레이트(101)의 부재 높이
RibH2 : 형고(GH1)가 일정한 도2의 (가)의 바닥판 플레이트 하면에 설치된 확대된 리브(102)의 부재 높이
RibH3 : 형고(GH2)가 변화하는 도2의 (나)의 상부곡선구조(SU)의 바닥판 플레이트 하면에 수직 하향으로 설치된 확대된 리브(102)의 부재 높이
D : 강상형(Steel Box), 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보의 높이 및 직경
GH : 본 발명에 따라 제작된 구조체(GD)의 형고
GH1 : 도2의 (가)와 같이 형고(GH)가 일정한 구조체(GD)의 높이
GH2 : 도2 (나)의 상부곡선구조(SU)와 같이 형고(GH)가 변화하는 구조체(GD)의 높이
W1 : 거더에 작용되는 외력
SU : 상부 바닥판(100)과 바닥판 하면에 설치되는 리브(101)와 리브(101)의 일부 구간을 수직 하향으로 확대한 확대리브(102), 확대리브(102)의 좌굴방지 및 하중전달 기능을 위해 설치하는 리브 수직보강재(103) 및 브라켓(104) 부재로 구성된 상부구조
SL : 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(200)에서 상부구조(SU)의 확대리브(102)와 접합 연결되는 접합부의 보(200) 내부를 보강하기 위해 설치되는 다이어프램(205), 수직보강재(201), 수평보강재(202,203), 프리스트레스 도입용도의 긴장재 부재로 구성된 하부구조
GD : 상부구조(SU)와 하부구조(SL)로 구성된
구조체
100: bottom plate plate
101: Rib plate installed on bottom plate plate
102: a rib plate installed according to the present invention, the upper plate 100
A portion of the rib 101 provided on the lower surface is vertically downwardly extended,
103: a vertical stiffener joining the side surfaces of the enlarged ribs 102, the bottom plate plate bottom,
104: a bottom plate supporting bracket for connecting the side surface of the enlarged rib 102, the bottom plate bottom plate,
200: Steel box, hollow tube, etc.
201: vertical stiffener installed inside the beam
202, 203: Horizontal stiffener installed inside the beam
204: Upper plate rib of steel box type beam
205: Hollow Circular Steel Tube Diaphragm installed in the inside of the beam
206: a circular hole in which a diaphragm is perforated in a tension member through position to pass a tensile material installed inside the beam 200
300: Tension material installed inside the beam
301: anchorage of the tension member installed inside the beam
302: Sheath tube of the tension member installed at the inner end of the beam
400: Concrete filled in the inner end of the beam
500: Structure support
RibH1: Height of the rib plate 101 provided on the bottom surface of the bottom plate plate
RibH2: The height of the member 102 of the enlarged rib 102 provided on the bottom surface of the bottom plate plate of Fig. 2 (A)
RibH3: member height of the enlarged rib 102 provided vertically downward on the bottom surface of the bottom plate plate of the upper curved structure SU of Fig. 2 (B) in which the working height GH2 changes
D: beam height and diameter of steel box, hollow tube, etc.
GH: The structure of the structure (GD) produced according to the present invention
GH1: height of the structure GD having a constant false height GH as shown in Fig. 2 (a)
GH2: height of the structure GD in which the mold height GH changes as in the upper curve structure SU in Fig. 2 (B)
W1: external force acting on the girder
SU includes a rib 100 installed on a bottom surface of a bottom plate and an enlarged rib 102 extending vertically downward a part of the rib 101 to prevent buckling and load transfer of the enlarged rib 102. [ And a bracket (104) member for installing the rib vertical stiffener (103)
SL: It is installed to reinforce the inside of the beam 200 of the joining portion joined to the enlarged rib 102 of the upper structure SU in the beam 200 such as a steel box or a hollow circular steel pipe The diaphragm 205, the vertical stiffener 201, the horizontal stiffeners 202 and 203, and the prestressed introduction member
GD: consisting of an upper structure (SU) and a lower structure (SL)
Structure

Claims (5)

길이방향에 따라 형고(GH1)가 일정한 구조체를 제작함에 있어 바닥판 플레이트(100) 하면에 일정한 높이(RibH1)의 리브(101)를 길이방향으로 설치하고, 또 상기 리브(101)와 길이방향으로 동일선상에 있으면서 수직방향하면으로 상기 리브(101)보다 그 높이(RibH2)가 큰 확대된 리브(102)가 구비된 상부구조(SU)를 형성하되 확대된 리브(102)의 설치간격은 상기 리브(101)의 길이방향을 따라 2.5m에서 5.0m 간격으로 설치하는 한편, 상기 상부구조(SU)의 확대된 리브(102)의 하단과, 그리고 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 하부구조(SL)의 상단이 서로 접합되게 하여 상ㆍ하부구조(SU)(SL)가 일체화되는 공정으로 이루어지게 됨을 특징으로 하는 리브플레이트 접합을 이용한 거더의 제작공법
A rib 101 having a predetermined height RibH1 is provided in the bottom surface of the bottom plate 100 in the longitudinal direction and a rib 101 having a predetermined height RibH1 is provided in the bottom surface of the bottom plate 100 in the longitudinal direction (SU) having an enlarged rib (102) which is on the same line and has a larger height (RibH2) than that of the rib (101) in a vertical direction is formed. An installation space of the enlarged rib (102) (Steel box) or a hollow circular steel pipe (steel tube), and the lower end of the enlarged rib 102 of the upper structure (SU) And the upper and lower structures (SU) SL are integrally formed by joining the upper ends of the lower structures SL such as the upper and lower structures SU to each other.
“길이방향에 따라 형고(GH2)가 변화되는 구조체를 제작함에 있어 바닥판 플레이트(100) 하면에 일정한 높이(RibH1)의 리브(101)를 곡선길이방향으로 설치하되, 상기 곡선길이방향은 보(200)의 길이방향이며, 보(200)의 길이방향의 수평면에 대한 수직거리가 보(200)의 길이방향 양단에서 중앙부를 향하여 점차로 커지는 형상을 갖는 곡선이고, 또 상기 리브(101)와 곡선길이방향으로 동일곡선 상에 있으면서 수직방향하면으로 상기 리브(101)보다 확대된 리브(102)의 높이가, 양단부에서 중앙부를 향하여 점차로 크게 변화하는 확대된 리브(102)가 구비된 상부곡선구조(SU)를 형성하되, 확대된 리브(102)의 설치간격은 상기 리브(101)의 길이방향을 따라 2.5m에서 5.0m 간격으로 설치하는 한편, 상기 상부곡선구조(SU)의 확대된 리브(102)의 하단과, 그리고 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 하부구조(SL)의 상단이 서로 접합되게 하여 상ㆍ하부구조(SU)(SL)가 일체화되는 공정으로 이루어지게 됨을 특징으로 하는 리브플레이트 접합을 이용한 거더의 제작공법”
The ribs 101 of a certain height RibH1 are provided on the lower surface of the bottom plate 100 in the longitudinal direction of the curved plate while the curved longitudinal direction of the ribs 101 has a predetermined height RibH1, 200 and is a curve having a shape in which the vertical distance to the horizontal plane in the longitudinal direction of the beam 200 gradually increases toward both ends in the longitudinal direction of the beam 200, The height of the ribs 102 that are larger than the ribs 101 in the vertical direction while being on the same curve in the direction of the upper curve structure (SU) having the enlarged ribs 102 that gradually change greatly from both ends toward the center, The enlarged ribs 102 of the upper curved structure SU are installed at intervals of 5.0 m from 2.5 m along the longitudinal direction of the ribs 101, And a steel box or steel box The upper and lower structures SU and SL are integrally formed by joining together the upper ends of the lower structure SL such as a hollow circular steel pipe. Method"
제1항 또는 제2항에 있어서,
거더 구조체(GD)의 상부구조(SU)와 하부구조(SL)를 확대된 리브(102)
의 접합으로 일체화하여, 하중 작용 시 강상형(Steel Box) 또는 중공원형 강관(Steel Tube) 등의 보(200) 부재에 모멘트(+M2)와 인장력(+P2)이 발생하도록 유도하고, 보(200)부재 내부에 긴장재(300)를 설치하여 프리스트레스 도입으로 보(200)부재의 압축응력을 도입함을 특징으로 하는 리브플레이트 접합을 이용한 거더의 제작공법

3. The method according to claim 1 or 2,
The upper structure SU and the lower structure SL of the girder structure GD are extended to the enlarged rib 102,
And a moment (+ M2) and a tensile force (+ P2) are induced to occur in a beam 200 member such as a steel box or a hollow round steel pipe during a load operation, And a compressive stress of the beam 200 is introduced by introducing a prestress into the girder.

제1항과 제2항에 있어서,
거더 구조체(GD)에서 하부구조(SL)에 발생되는 인장응력의 상쇄를 위해 긴장재에 의한 프리스트레스 도입 시, 상부구조(SU)의 확대된 리브(102)가 부착되는 동일선상의 위치에 하부구조(SL) 내부에 긴장재 관통이 가능하도록 천공 홀(206)를 구비한 다이어프램(201)을 설치하고, 긴장재를 다이어프램(201)의 천공 홀(206)에서 절곡되도록 관통시켜, 긴장재 긴장력의 수직성분이 상향력으로 작용되도록 긴장재를 설치함을 특징으로 하는 리브플레이트 접합을 이용한 거더의 제작공법
The method according to claim 1 or 2,
When the prestress is introduced by the tension member for canceling the tensile stress generated in the lower structure SL in the girder structure GD, A diaphragm 201 having a perforation hole 206 is formed in the diaphragm 201 so that the diaphragm 201 can be penetrated through the perforation hole 206 of the diaphragm 201 so that the vertical component of the tensile force And a tensile member is installed so as to act as a force.
제4항에 있어서,
긴장재를 정착하는 정착구의 응력을 분산하기 위해 보(200)의 양단부 내부에 콘크리트(400)를 충진함을 특징으로 하는 리브플레이트 접합을 이용한 거더의 제작공법
5. The method of claim 4,
The method for manufacturing a girder using a rib plate joint according to claim 1, wherein the concrete (400) is filled in both ends of the beam (200) in order to disperse the stress of the fixing member
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