KR101551451B1 - 우각부 강결성능이 개선된 psc거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법 - Google Patents

우각부 강결성능이 개선된 psc거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법 Download PDF

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
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    • E01D21/00Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

PSC거더와 우각부 콘크리트를 교량 하부구조인 교각 및 교대에 강결시켜 시공함으로써 우각부에 위치한 PSC거더의 양 단부에 발생하는 압축력과 인장력을 우각부 콘크리트에 보다 효과적으로 전달할 수 있는 우각부 강결성능이 향상된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘교 시공방법에 대한 것으로서, 상기 PSC거더는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며, PSC거더 단부면에 수평으로 돌출되어 형성된 루프형 우각부보강철근; 및 상기 PSC거더의 단부면으로부터 PSC거더의 중간쪽으로 이격된 위치에 PSC거더의 내부로부터 수평 연장되도록 형성된 중간 우각부보강철근;을 포함한다.

Description

우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법{STEEL PLATE GIRDER IMPROVED CONER FIXING CAPACITY AND RAHMEN OR BOX TYPE STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 라멘교에 있어서 PSC거더 양 벽체부에 강결시켜 시공함으로써 우각부에 위치한 PSC거더의 양 단부에 발생하는 압축력과 인장력을 우각부 콘크리트에 보다 효과적으로 전달할 수 있는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법에 대한 것이다.
일반적으로, 거더교는 교량 상부구조(거더, 바닥판 등)의 하중을 교량하부구조(교대,교각)로 전달하기 위하여 교량받침이 설치된다.
이러한 거더교는 시공이 간단하면서도 경제적으로 교량시공이 가능하다는 점에서는 장점이 있으나, 바닥판과 교대의 접속부위에 설치되는 신축이음장치에 의한 주행성이 저하되는 단점이 있을 뿐만 아니라 받침장치의 하자가 발생하는 경우 이를 교체하기 위한 유지관리비용이 소요된다는 단점이 있다.
이에 이러한 받침장치 및 신축이음 장치를 제거하는 방법에 대한 필요성이 대두되어 교량 상부구조와 교량하부구조를 일체화 시키되 거더를 이용한 라멘교가 소개되어 있다.
도 1a는 빔(거더)을 이용한 라멘구조물에 있어 우각부 강결 방식의 예를 보여주고 있다.
예컨대, 상부바닥판을 현장타설 콘크리트(70)와 종방향 빔(60)을 이용하여 시공하되, 우각부(A)에 있어 종방향 빔(60)과 기둥벽체(10)가 연결되는 시점에서는 힌지봉(52)에 의하여 종방향 빔(60)이 자중 등에 의한 휨 모멘트에 의하여 회전이 가능하도록 한 것이다.
이러한 종방향 빔과 기둥벽체의 힌지 연결방법을 살펴보면 횡방향 빔의 단부면에 수평으로 돌출된 수평 H형강(51)을 설치하고, 기둥벽체(10) 상부면에 수직 H형강(52)을 설치하여, 상기 수평 H형강(51)이 수직 H형강(52) 사이에 위치하도록 하고, 상기 힌지봉(52)이 수직 H형강(52)과 수평 H형강(51)을 관통하도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 수직 H형강(52)과 수평 H형강(51)의 제작 및 설치에 비용과 시간이 너무 크게 소요되고, 특히 힌지봉(52)에 의하여 종방향 빔이 초기 지지되므로 힌지봉(52)에 작용하는 초기 하중이 너무 커서 횡방향 빔 설치에 있어 양중장치를 지속적으로 이용해야 하는 공종상의 불편함이 초래될 수 있다는 문제점이 있었다.
도 1b 및 도 1c에는 종래 힌지구조를 이용한 라멘교 시공방법이 소개되어 있다.
즉, 교대 사이에 교각을 설치하여 교량하부구조를 설치하고, 상기 교대와 교각 사이에 종방향으로 제 1 긴장재에 의하여 프리스트레스력이 도입되며 제 2긴장재용 쉬스가 미리 설치된 거더(10)를 횡방향으로 인접하여 설치하도록 하되, 상기 거더의 양 단부 저면에는 상기 거더 자중에 의한 고정하중에 의하여 발생하는 처짐을 허용하는 새들(20)을 설치하여 상기 새들에 의하여 거더가 교각과 교대 상부공간인 지점부에서 힌지 연결되도록 한 것이다.
이러한 새들(20)은 도 1d와 같이 교량받침과 유사하게 상부새들(21)과 하부새들(22)로 구성되어 있음을 알 수 있으며, 교량하부구조(30)에 거더(10)가 안정적으로 지지되도록 하되, 거더의 양 단부가 회전이 가능하도록 하는 힌지 역할을 하게 된다.
이에 도 1c와 같이 상기 거더 상부에 바닥판(40)을 합성되도록 함과 더불어 상기 바닥판과 일체화된 새들이 설치된 거더를 교각과 교대 상부공간인 우각부(A)에서 강결 연결되도록 하여 거더와 바닥판의 자중에 의한 하중을 라멘화된 거더가 부담하도록 하고,
상기 제 2긴장재용 쉬스에 제 2긴장재를 설치한 후 상기 제 2긴장재의 일단부가 긴장후 종방향으로 인접한 단부가로보(50)에서 정착되도록 하여 도입된 프리스트레스력에 의하여 상기 교량하부구조와 강결된 거더와 바닥판이 추가고정하중 및 활하중에 의한 하중을 부담하도록 한 것이다.
하지만 도 1b에 의한 라멘교의 경우 특히 새들의 경우 실제 제작을 위한 노력이 많이 요구될 뿐만 아니라, 제 1,2긴장재의 릴렉세이션에 의한 프리스트레스 손실을 감안하지 않을 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 도 1d와 같이, 종래 라멘교의 양 벽체부 상단 및 PSC 거더의 양 단부에 연장브라켓(4)을 더 형성시키고, 상기 연장브라켓(4)에 긴장재(3)를 배치하여 긴장후 정착시키는 방법이 소개되어 있다. 하지만 이러한 방법은 양 벽체부의 상단 형상을 변형시켜야 한다는 전제가 필요하다는 문제점이 있으며 정착부위가 연장브라켓(4)의 하부에 위치하여 긴장재의 정착작업이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 라멘교에 있어 PSC거더 거치 시에는 단순보구조로 거동하면서 1차 고정하중을 지지하고, 우각부 콘크리트를 타설한 이후의 하중에서는 라멘구조로 거동할 수 있도록 하되, 벽체부 상면에 힌지장치를 간단하게 매립 설치하여 PSC거더 거치 시 단순보구조로 간단하게 거동할 수 있는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 라멘교에 있어 우각부에 발생하는 부모멘트등에 의하여 PSC거더의 양 단부에 작용하는 압축력과 인장력 및 전단력을 우각부콘크리트에 효과적으로 전달되도록 할 수 있는 단부구조를 가진 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 PSC거더와 우각부 콘크리트를 보다 효과적으로 일체화시킬 수 있도록 함으로서 PSC거더로부터 우각부 콘크리트로의 하중전달이 명확하여 구조적 성능을 충분히 예측할 수 있는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더 및 이를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은
첫째, 교량하부구조인 양 벽체부 상면에 하부가 매립 설치된 철골형 힌지장치를 노출시켜 PSC거더 거치 시 단순보 구조로 거동하도록 하였다. 이때, 상기 철골형 힌지장치는 종전 새들과 같은 장치로 복잡하게 형성시키는 것이 아니라 I형 또는 H형 철골을 절단하여 상면이 곡선부로 형성되도록 하고, 상기 I형 또는 H형 철골의 하부를 양 벽체부의 상면에 매립시켜 고정되도록 하였다. 이에 상기 양 벽체부에 매립 설치된 철골형 힌지장치에 의하여 PSC거더는 간단하게 양 벽체부 상면에 지지되도록 설치되어 PSC거더는 단순보 구조로 거동하게 된다.
둘째, 상기 철골형 힌지장치에 의하여 PSC거더와 양 교대부 상면 사이는 일정한 이격공간이 형성되므로 상기 이격공간 보강을 위하여 철골형 힌지장치를 횡방향으로 관통하는 우각부보강철근이 배근되도록 하였다.
셋째, PSC거더는 긴장재가 양 단부면에 정착되도록 하는 것이 일반적인데 본 발명은 PSC거더의 양 단부로부터 길이방향으로 더 연장 이격된 단부브라켓 상부에서 정착되도록 하였다. 이에 정착부위가 철근이 많이 배근되는 부위에서 벗어나도록 하면서도 우각부 콘크리트(C)와 PSC 거더 단부 사이에 압축력을 도입하여 우각부 일체화효과를 크게 개선하였다. 이때 상기 단부브라켓은 PSC거더 거치 후 우각부 콘크리트 타설 시 함께 시공될 수 있도록 하고, 단부브라켓의 상부공간에서 긴장재(제 2긴장재)를 긴장 후 정착시킬 수 있어 시공성 및 작업성을 확보할 수 있도록 하였다.
넷째, 단부브라켓에 의하여 우각부에 있어 PSC거더 단부의 주위 공간(우각부)을 충분히 확보할 수 있기 때문에 루프형 우각부보강철근을 PSC거더 단부면으로부터 수평으로 연장 형성시킬 수 있도록 하여 PSC거더와 우각부 콘크리트를 보다 효과적으로 일체화시킬 수 있도록 하게 된다. 이에 PSC거더로부터 우각부 콘크리트로의 하중전달이 명확하여 구조적 성능을 충분히 예측할 수 있도록 하였다.
다섯째, PSC거더의 단부 측면으로도 우각부보강철근이 돌출 형성되도록 하고, 상기 우각부보강철근을 상방으로 연장 노출된 내측 벽체부수직철근과 서로 연결시켜 우각부 콘크리트와 효과적으로 일체화되도록 하였다.
또한 벽체부에는 외측 벽체부수직철근을 바닥판철근과 서로 연결되도록 하여 우각부 콘크리트, PSC 거더 및 바닥판의 일체성을 확보 및 우각부 보강이 용이해지도록 하였다.
본 발명에 의하여 PSC거더는 양 벽체부에 단순보 구조로 거치되어 처짐을 허용함으로서 PSC거더의 거치에 따른 제 1 고정하중에 의한 휨 모멘트를 양 벽체부에 전달되지 않도록 하고, PSC거더와 합성된 바닥판의 자중과 활하중은 PSC거더의 양 단부를 효과적으로 우각부 콘크리트와 합성된 구조로 저항할 수 있도록 하여 구조적으로 효율적이면서도 슬림화된 거더 단면으로 장경화된 라멘 또는 박스형 구조물 시공이 가능하도록 하게 된다.
또한 본 발명은 우각부 콘크리트(C)와 PSC 거더 단부 사이에 압축력을 도입하여 우각부 일체화를 크게 개선하였으며, 단부브라켓에 배치된 긴장재를 이용하여 프리스트레스에 의하여 효과적으로 상쇄시시킬 수 있도록 있으며, 단부브라켓은 PSC거더 단부로부터 이격되어 우각부 및 바닥판 시공이 함께 형성시키되 긴장재의 정착부위를 단부브라켓의 상부가 되도록 하여 긴장작업의 시공성과 작업성을 확보할 수 있도록 하게 된다.
또한 본 발명은 PSC거더의 단부에 있어 우각부보강철근들과 내측 및 외측 벽체부수직철근들을 서로 연결하여 우각부 콘크리트에 매립되도록 하여 PSC거더와 우각부 및 바닥판의 일체성을 확보하면서도 효과적인 우각부 보강이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 라멘교에 있어 우각부 힌지구조 방법에 대한 발췌사시도,
도 1b 및 도 1c는 종래 라멘교에 사용되는 PSC 거더의 사시도, PSC 거더와 새들장치에 의한 작용도
도 1d는 종래 연장브라켓을 이용한 라멘교 시공단면도,
도 2a는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더의 사시도,
도 2b는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더와 우각부보강철근의 결합사시도,
도 2c는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더와 우각부 콘크리트의 결합사시도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
< 본 발명의 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더(100) >
도 2a는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더(100)의 사시도를 도시한 것이다.
상기 PSC거더(100)는 일정한 길이(L)를 가진 I형 단면의 PSC 거더로서 이에 상부플랜지(110), 복부(120) 및 하부플랜지(130)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
이러한 PSC거더(100)는 강재거더와 대비하여 경제적이라는 장점이 있게 된다.
이에 상기 PSC거더(100)의 양 단부면에는 1차 긴장재(141)가 긴장 및 정착되도록 하고 있음을 알 수 있으며, 2차 긴장재(142)는 단부면 상부로 인출될 수 있도록 배치되어 있음을 알 수 있다. 이러한 2차 긴장재(142)는 벽체부에 거치 후 단부브라켓(210)에 긴장 후 정착시키게 된다.
먼저 1차 긴장재(141)는 PSC거더의 자중에 의한 휨 모멘트에 주로 저항하도록 배치하고, 2차 긴장재(142)는 PSC거더를 양 벽체부(200)에 거치 후 바닥판, 우각부를 시공한 후, 추가 작용하중에 대한 저항을 위하여 긴장 및 정착시키기 위한 것이라 할 수 있다.
이때 중요한 점은 2차 긴장재(142) 배치 형태가 PSC거더(100)에 있어 여전히 포물선 형태를 유지하도록 배치되어 프리스트레스 도입에 효율적이고, 긴장 및 정착이 단부브라켓(210)의 상부 정착홈에서 이루어져 긴장재 긴장 및 정착작업의 시공성 및 작업성을 확보할 수 있게 된다는 점이다.
또한 PSC거더(100)의 단부면에는 루프형 우각부보강철근(150b)이 수평으로 돌출되어 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 루프형 우각부보강철근(150b)의 특징은 제한된 공간에 형성되는 우각부 콘크리트 내부에서 정착길이를 굳이 확보하지 않아도 우각부 콘크리트 내부에 정착성능을 확보할 수 있도록 한다는 점이다.
즉, 상기 루프형 우각부보강철근(150b)은 달리 벽체부로부터 인출되는 벽체부 내측 및 외측수직철근들과 달리 연결하지 않아도 되고, 우각부 콘크리트(C)가 루프형 우각부보강철근(150b)을 관통하면서 전단력에 보다 효과적으로 저항할 수 있어 PSC거더와 우각부 콘크리트와의 일체성 확보에 보다 효과적이게 된다.
또한, PSC거더(100)의 단부면으로부터 PSC거더의 중간쪽으로 이격된 위치에 중간 우각부보강철근(150c)이 추가로 PSC거더(100)의 내부로부터 수평 연장되어 있음을 알 수 있다. 이러한 중간 우각부보강철근(150c)은 단부브라켓(210)과 PSC거더의 단부면 사이가 아닌 PSC거더 단부면으로부터 중간쪽으로 이격된 부위의 PSC거더 측면에 위치하도록 하였기 때문에 루프형 우각부보강철근(150b)에 간섭되지 않게 되며 벽체부 내측수직철근(220)과 연결시켜 PSC거더(100)와 우각부 및 바닥판의 일체성을 확보하면서도 효과적인 우각부 보강이 가능하게 된다.
또한, PSC거더(100)의 하부플랜지 저면과 상면이 접하도록 벽체부(200) 상면에 하부가 매립 고정된 철골형 힌지장치(170)는 I형 또는 H형 철골을 절단하여 상면이 곡선부로 형성된 것을 이용하게 된다.
즉, I형 또는 H형 철골의 하부를 양 벽체부의 상면에 매립시켜 고정되도록 한 것이다. 이에 상기 양 벽체부에 매립 설치된 철골형 힌지장치에 의하여 PSC거더는 간단하게 양 벽체부 상면에 지지되도록 설치되어 PSC거더는 단순보 구조로 거동하게 됨을 알 수 있다.
즉, PSC거더(100)의 거치에 따른 자중에 의하여 PSC거더는 하방 처짐이 허용되어 PSC거더 자중에 의한 휨 모멘트를 거치 시 벽체부에 전달하지 않으므로 보다 경제적인 슬림화된 벽체부(200) 시공이 가능하게 되며,
상기 철골형 힌지장치(170)에 의하여 PSC거더(100)의 양 단부는 벽체부(200) 상면으로부터 상방으로 이격되어 위치하게 되는데 예컨대 10cm 전후로 이격된다고 하였을때 이격공간은 우각부 콘크리트(C)로 마감된다.
하지만 이격공간이 크지 않아 PSC거더(100) 하부와 벽체부(200) 상면 사이의 우각부 콘크리트(C)는 철골형 힌지장치(170)와의 합성성능이 저하될 수밖에 없게 된다.
이에 본 발명은 철골형 힌지장치(170)의 복부(172)를 관통하는 하부 우각부보강철근(150a)을 배근함으로서 상기 합성성능이 저하되지 않도록 하였다. 이는 본 발명이 힌지장치를 철골형 힌지장치(170)로 선택하였기 때문에 기대할 수 있는 중요한 효과라 할 수 있다.
결국 상기 루프형 우각부보강철근(150b), 하부 및 중간 우각부보강철근(150a,150c)들은 PSC거더(100)와 우각부 콘크리트(C)의 합성성능 제고에 따른 일체화 거동을 담보하게 되므로 PSC거더로부터 우각부 콘크리트로의 하중전달이 명확하여 구조적 성능을 충분히 예측할 수 있게 되며, PSC거더와 우각부 및 바닥판의 일체성을 확보하면서도 효과적인 우각부 보강이 가능하게 된다.
< 본 발명의 PSC거더(100)와 외측 및 내측 벽체부수직철근(220,230) >
도 2b는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더와 외측 및 내측 벽체부수직철근(220,230)의 결합사시도 및 도 2c는 본 발명에 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더와 우각부 콘크리트(C)의 결합사시도를 도시한 것이다.
즉, 앞서 살펴본 PSC거더(100)는 공장에서 제작되어 라멘교가 시공되어야 할 위치에 미리 시공된 양 벽체부(200)에 거치된 후, 하부 우각부보강철근(150a)과 바닥판 철근(510)의 배근이 이루어지게 된다.
즉, PSC거더(100) 자체에 루프형 우각부보강철근(150b)과 중간 우각부보강철근(150c)은 이미 형성된 상태이므로 PSC거더(100) 거치 후 철골형 힌지장치(170)을 관통하는 하부 우각부보강철근(150a)과 바닥판 철근(510)을 배근하게 된다.
이때 상기 양 벽체부(200)의 상면에는 외측 및 내측 벽체부수직철근(220,230)이 각각 상방으로 인출되어 있음을 알 수 있다.
이에 바닥판 철근(510)의 경우 벽체부(200) 외측 벽체부수직철근(230)과 커플러를 이용하여 서로 절곡 연결되도록 하게 되며,
이에 바닥판 철근(510)에는 벽체부(200)의 내측 벽체부수직철근(220) 상단이 연장되어 서로 결속되고, 상기 벽체부(200) 내측 벽체부수직철근(220)은 중간 우각부보강철근(150c)과도 결속되게 된다.
이때 상기 바닥판 철근(510)은 PSC거더(100) 상부에 길이방향등으로 배근되는 철근이다.
이로서 PSC거더(100)의 단부면으로부터 수평으로 연장된 루프형 우각부보강철근(150b)과 철골형 힌지장치(170)를 관통하는 하부 우각부보강철근(150a)은 우각부 콘크리트(C)와 직접 일체화되고, 바닥판 철근(510)과 외측 벽체부수직철근(230)은 서로 커플러에 의하여 절곡 연결되며, 내측 벽체부수직철근(220)은 상방으로 연장되어 PSC거더(100)의 측면에 수평으로 연장된 중간 우각부보강철근(150c) 및 바닥판 철근(510)과 결속되어 우각부 콘크리트(C)와 일체화됨을 알 수 있다.
또한 우각부보강철근(150) 즉, 하부 우각부보강철근(150a), 루프형 우각부보강철근(150b) 및 중간 우각부보강철근(150c)은 역시 우각부 콘크리트와의 일체화에 기여하여, 본 발명의 PSC거더(100)의 단부와 우각부(A) 및 바닥판(500)은 강결되어 확실한 일체화거동이 가능하게 된다.
< 본 발명의 의한 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법>
먼저, 도 3a와 같이 라멘형 구조물 또는 박스형 구조물을 시공하기 위한 교량하부구조로서 양 벽체부(200)를 시공하게 된다. 이러한 벽체부(200)는 라멘형 구조물(라멘교)에 있어 교대, 교각이 될 수 있을 것이다.
이러한 양 벽체부(200)는 종방향으로 서로 이격되어 있으며 횡방향으로 연장된 철근콘크리트 구조물로 시공하게 된다.
이러한 양 벽체부(200)의 상면에는 도 3b와 같이 외측 및 내측 벽체부수직철근(220,230)이 각각 상방으로 인출되며, 철골형 힌지장치(170)의 하부가 미리 매립되어 곡선부인 상면이 노출되어 있음을 알 수 있다.
다음으로는 상기 양 벽체부(200) 상면 내측 사이에 앞서 살펴본 본 발명의 PSC거더(100)를 인양하여 거치하게 된다.
이러한 PSC거더(100)는 양 벽체부(200)의 횡방향 폭에 따라 적어도 2개 이상 서로 횡방향으로 이격되어 인접 거치 되도록 하게 된다.
이러한 PSC거더(100)는 일 단부면에만 루프형 우각부보강철근(150b)이 형성되어 있으며, 양 단부면으로부터 중간으로 일정간격 이격된 위치의 양 측면에 중간 우각부보강철근(150c)이 수평으로 연장되어 있음을 알 수 있다.
또한 중간에 위치한 벽체부(200)는 PSC거더(200)의 연속지점부로서 특히 상기 루프형 우각부보강철근(150b) 대신 수평돌출철근(150d)이 노출되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 수평돌출철근(150d)은 연속지점부연결철근(150e)에 의하여 서로 겹침이음 시켜 결국 인접한 PSC거더(200)를 연속화시키게 된다.
다음으로 도 3b와 같이 양 벽체부(200)에 횡방향으로 서로 이격된 거치된 PSC거더(100)를 가로보(400)에 의하여 서로 연결시키게 된다.
이때 상기 가로보(400)에 의하여 횡방향으로 구속된 PSC거더(100)에 앞서 살펴본 하부 우각부보강철근(150a)을 배근하게 된다.
편의상 하부 우각부보강철근(150a)은 PSC거더(100)에 먼저 배근하여 PSC거더(100) 거치 시 설치되도록 할 수도 있는데 이때는 횡방향으로 하부 우각부보강철근(150a)을 서로 횡방향으로 연결시켜 주면 된다.
이로서 하부 우각부보강철근(150a)은 PSC거더 양 단부의 저면에 위치한 철골형 힌지장치(170)를 관통하여 배근되어 있음을 알 수 있으며, 인접한 다른 PSC거더(100)의 하부 우각부보강철근(150a)과 서로 겹이음 방식등으로 연결되도록 함으로서 우각부 횡방향으로 하부 우각부보강철근(150a)은 연속으로 배근되도록 하고 있음을 알 수 있다.
또한, 바닥판 철근(510)을 벽체부(200)의 외측 벽체부수직철근(230)과 우각부를 경유하여 커플러로 연결되도록 하고,
내측 벽체부수직철근(220)은 상방으로 중간 우각부보강철근(150c)과 바닥판 철근(510)과 결속시키게 된다.
이때 PSC거더(100)의 제 2긴장재(142)가 우각부를 경유할 수 있도록 쉬스(미도시)를 미리 배치하고, 도 3c와 같이 우각부 콘크리트(C)를 미도시된 거푸집등을 이용하여 바닥판 콘크리트와 함께 타설하여 최종 우각부와 바닥판(500)을 시공하게 된다.
이때 거푸집을 시공할 때 단부브라켓(210)이 일체로 형성되도록 하고, 상기 단부브라켓(210)의 상부로 쉬스가 노출되도록 하게 된다.
이때 상기 쉬스와 단부브라켓의 정착구는 제 2긴장재의 배치형태에 영향이 없도록 위치하게 됨을 알 수 있다.
이로서 PSC거더(100)와 우각부 콘크리트(C) 및 바닥판 콘크리트에 의한 바닥판이 서로 합성된 라멘형 구조물(라멘교)를 시공하게 된다.
다음으로는 쉬스로 감싸진 제 2긴장재(142)를 긴장 후, 단부브라켓(210)의 정착홈(211)에 형성된 정착구(미도시)에 정착시키게 된다.
이러한 정착홈(211)은 단부브라켓(210)의 상부에 정착구를 수용하는 것으로서 상부가 개방되도록 형성되어 제 2긴장재의 긴장 및 정착의 시공성 및 작업성이 증진될 수 있음을 알 수 있다.
이후에 바닥판 상부에 난간, 포장층을 시공하게 되면 최종 본 발명에 의한 라멘형 구조물(라멘교) 시공이 완성될 수 있게 됨을 알 수 있으며, 포장층에 시공에 의한 차량통행이 가능하게 된다.
이때, 도 3d와 같이, 양 벽체부(200)의 하부는 저판(300)을 추가로 형성시켜 라멘형 구조물이 아닌 박스형 구조물로 형성시킬 수 도 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: PSC거더
110: 상부플랜지 120: 복부
130: 하부플랜지
141: 제 1긴장재 142: 제 2긴장재
150a: 하부 우각부보강철근
150b: 루프형 우각부보강철근
150c: 중간 우각부보강철근
170: 철골형 힌지장치
200: 양 벽체부 210: 단부브라켓
300: 저판 400: 가로보
500: 바닥판 510: 바닥판 철근

Claims (6)

  1. 상부플랜지(110), 복부(120) 및 하부플랜지(130)를 포함하는 PSC거더(100)로서,
    상기 PSC거더 단부면의 좌우에서 수평으로 다수 개 돌출되며, 각각 상하로 미리 설정된 간격으로 이격되어 형성된 루프형 우각부보강철근(150b); 및 상기 PSC거더(100)의 단부면으로부터 PSC거더의 중간쪽으로 이격된 위치에 PSC거더(100)의 내부로부터 수평 연장되도록 형성된 중간 우각부보강철근(150c);을 포함하며,
    상기 PSC거더(100)의 하부플랜지(130) 저면과 상면이 접하도록 벽체부(200) 상면에 하부가 매립 고정되며 상기 상면이 곡선부로 형성된 철골형 힌지장치(170)의 복부(172)를 관통하는 하부 우각부보강철근(150a)과 함께 상기 루프형 우각부보강철근(150b), 중간 우각부보강철근(150c)이 우각부 콘크리트(C)에 매립되어 PSC거더와 우각부 및 바닥판이 일체화 되도록 하며,
    상기 PSC거더의 양 단부는 우각부 콘크리트(C)가 타설되어 라멘형 구조물의 우각부에서 PSC거더(100)와 우각부 콘크리트(C)가 서로 일체로 합성되도록 하되 PSC거더 내부에 포물선 형태로 배치되는 제 2긴장재(142)가 쉬스에 의하여 연통되도록 하는 정착홈이 상면에 형성되며, 일측단이 우각부 콘크리트(C)의 외측면에 연결되며 타측단이 상기 우각부 콘크리트(C)의 외측면으로부터 미리 설정된 길이로 연장되도록 형성되며 단면이 사다리꼴 형상인 단부브라켓(210)을 우각부 콘크리트(C) 타설 시 함께 형성되도록 하되,
    상기 단부브라켓(210)의 상부에는 정착구를 수용하는 정착홈이 형성되어 있으며 상기 정착홈(211)은 상부가 개방되도록 형성되어 제 2긴장재의 긴장 및 정착의 시공성 및 작업성이 증진되도록 하며, 상기 단부브라켓(210)이 상기 우각부 콘크리트(C)의 외측에 형성되어 상기 루프형 우각부보강철근(150b)을 상기 PSC거더(100) 단부면으로부터 상기 우각부 콘크리트(C)의 외측면 인접부까지 연장 형성시키는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중간 우각부보강철근(150c)은 PSC거더(100)가 단순보 거동하도록 거치된 벽체부(200)의 내측 벽체부수직철근(220)과 서로 결속되며, 상기 내측 벽체부수직철근(220)은 바닥판철근(510)과도 결속되도록 하는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더.
  3. 삭제
  4. (a) 외측 및 내측 벽체부수직철근(220,230)이 각각 상방으로 인출되며, 철골형 힌지장치(170)의 하부가 미리 매립되어 곡선부인 상면이 노출되도록 설치된 양 벽체부(200)를 이격 형성시키고,
    (b) 상기 철골형 힌지장치(170)의 상면에, 상부플랜지(110), 복부(120) 및 하부플랜지(130)를 포함하며, 단부면의 좌우에서 수평으로 다수 개 돌출되고 각각 상하로 미리 설정된 간격으로 이격되어 형성되며 PSC거더(100) 단부면으로부터 우각부 콘크리트(C)의 외측면 인접부까지 연장 형성되는 루프형 우각부보강철근(150b); 및 상기 단부면으로부터 상기 PSC거더의 중간쪽으로 이격된 위치에 상기 PSC거더(100)의 내부로부터 수평 연장되도록 형성된 중간 우각부보강철근(150c);을 포함하는 상기 PSC거더의 상기 하부플랜지(130)가 지지되도록 하고,
    (c) 상기 루프형 우각부보강철근(150b) 및 중간 우각부보강철근(150c)이 매립되도록 우각부 콘크리트(C)를 타설하며,
    상기 PSC거더 내부에 포물선 형태로 배치되는 제 2긴장재(142)가 쉬스에 의하여 연통되도록 하는 정착홈이 상면에 형성되며, 일측단이 우각부 콘크리트(C)의 외측면에 연결되며 타측단이 상기 우각부 콘크리트(C)의 외측면으로부터 미리 설정된 길이로 연장되도록 형성되며 단면이 사다리꼴 형상인 단부브라켓(210)을 우각부 콘크리트(C) 타설 시 함께 형성되도록 하는 단계;를 포함하는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후 (C) 단계 이전에
    (c-1) 루프형 우각부보강철근(150b)과 연결되도록 슬래브철근(510)을 배근하고, 상기 슬래브철근(510)과 중간 우각부보강철근(150c)을 내측 벽체부수직철근(220)과 결속시켜, 슬래브 철근(510), 중간 우각부보강철근(150c) 및 내측 벽체부수직철근(220)이 매립되도록 우각부 콘크리트(C)를 타설하도록 하는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후, (c-1) 단계 이전에,
    상기 철골형 힌지장치(170)의 복부(172)를 관통하도록 배근된 하부 우각부보강철근(150a), 루프형 우각부보강철근(150b), 중간 우각부보강철근(150c)이 우각부 콘크리트(C)에 매립되어 PSC거더와 우각부 및 바닥판이 일체화 되도록 하는 우각부 강결성능이 개선된 PSC거더를 이용한 라멘 또는 박스형 구조물 시공방법.
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