KR101640485B1 - 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량 - Google Patents

프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량 Download PDF

Info

Publication number
KR101640485B1
KR101640485B1 KR1020150095988A KR20150095988A KR101640485B1 KR 101640485 B1 KR101640485 B1 KR 101640485B1 KR 1020150095988 A KR1020150095988 A KR 1020150095988A KR 20150095988 A KR20150095988 A KR 20150095988A KR 101640485 B1 KR101640485 B1 KR 101640485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flange
web flange
prestress
web
present
Prior art date
Application number
KR1020150095988A
Other languages
English (en)
Inventor
이승원
Original Assignee
주식회사 하이텍코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이텍코리아 filed Critical 주식회사 하이텍코리아
Priority to KR1020150095988A priority Critical patent/KR101640485B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101640485B1 publication Critical patent/KR101640485B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/30—Metal
    • E01D2101/32—Metal prestressed

Abstract

본 발명은 제작 및 시공이 용이하고, 제작비용을 절감할 수 있는 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량에 관한 것으로, 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보는 길이 방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지의 상단을 아래 방향으로 가압하여 프리스트레스를 부여하고, 프리스트레스의 보존을 위해 웨브 플랜지의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지 및 하단 플랜지를 결합함으로써 이루어질 수 있다.

Description

프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량{Prestressed steel beam and manufacturing method thereof and bridge using them}
본 발명은 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제작 및 시공이 용이하고, 제작비용을 절감할 수 있는 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량에 관한 것이다.
일반적으로 영구적인 교량을 시공하거나, 기존 교량의 보수 및 확장 등의 시공시 임의로 차량이나 보행자의 통행을 위해 가설교량을 시공하는 경우, 그리고 철골구조물로 된 조립식 육교를 시공하는 경우, 그 거더(girder)는 H-형강 등의 강제보를 사용하여 제작된다.
강제보를 가설교량의 거더나 조립식 육교의 거더로 사용한 경우, 거더에는 그 자중과 그 위에 설치된 복공판과 포장 등의 고정하중과 차량 등의 통행에 따른 활화중 등이 작용하며, 이로 인해 거더의 처짐과 파단 현상이 발생하게 된다.
따라서, 종래에는 거더로서 프리스트레스가 도입된 강제보를 사용함으로써 거더의 처짐과 파단 등을 방지하도록 하는 기술이 널리 사용되어 왔다.
종래 강제보에 프리스트레스를 도입하는 방법으로는, 긴장재 긴장 공법과 강판 부착 공법이 널리 사용되고 있다.
종래의 강봉 또는 강연선 긴장 공법은 거더의 하부 플랜지 또는 복부판에 소정의 정착장치를 부착하고, 강봉 또는 강연선으로 이루어진 긴장재를 장착한 후, 긴장력을 주어 프리스트레스를 도입하는 방법이며, 대한민국 등록특허 제10-0871831호, 제10-0556719호, 대한민국 등록실용신안 제20-0297321호 등이 알려져 있다.
그러나, 이러한 종래의 긴장재 긴장 공법은 거더 설치 이후에 시공하게 되므로 부정정 구조물의 특성상 도입한 프리스트레싱 힘이 지간 중앙부보다 지점부로 많이 전달되어 프리스트레스 손실이 매우 크다는 단점이 있다.
한편, 종래의 강판 부착 공법은 거더의 하부 플랜지에 소정의 방법을 통해 인장력을 도입한 강판을 부착하여 거더에 프리스트레스를 도입하는 공법으로서, 대한민국 공개특허 제10-2006-0100871호 등이 알려져 있다.
그러나, 종래의 강판 부착 공법은 거더 제작 방법이 복잡하고 특정 장비가 필요하여 제작비가 고가이며 장지간의 경우 운반에 문제가 발생할 수 있다.
종래의 임시 교량 구조물은 대부분 상부와 하부가 일체로 연결되어 있어서, 상부구조의 온도신축에 의한 변형을 하부구조물의 강성으로 지지하게 되므로, 하부구조 단면증가로 인한 강재량 증가가 불가피하다.
또한, 상기 대한민국 공개특허 10-2006-0100871호에서는 상부 거더와 하부 거더의 길이가 대등한 길이로 구성되어 있기 때문에 거더 전체로 볼 때 강재량이 증가하게 되는 문제점이 있으며, 운반 하중이 증가하여 운반 상의 문제를 드러내게 된다.
아울러, 종래 강제보에 프리스트레스를 도입하는 방법의 경우, 프리스트레스를 도입하는 단계에서 콘크리트를 이용한 합성 및, 강연선 또는 강봉을 이용한 인장작업, 고강도 강판을 덧대어 붙이는 등의 2차 공정을 하여 도입된 프리스트레스력의 손실을 막게 되는데 이때, 추가 2차 공정으로 인한 자재 및 제작 비용이 발생하고 공사비가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 1차 거더 제작 단계에서 프리스트레스를 도입하고, 도입된 프리스트레스력을 계속 유지할 수 있는 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법을 이용한 교량을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 프리스트레스 보존을 위한 2차 공정을 없애거나 최소화하여, 자재비를 절감하고 제작 공정을 단순화할 수 있는 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 공사 비용을 절감할 수 있고, 시공이 편리한 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량을 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 길이 방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지의 상단을 아래 방향으로 가압하여 프리스트레스를 부여하고, 프리스트레스의 보존을 위해 상기 웨브 플랜지의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지 및 하단 플랜지를 결합한 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 강제보를 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 웨브 플랜지는 강판을 절단하여 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 프리스트레스 부여시 상기 웨브 플랜지의 손상 방지를 위해 상기 웨브 플랜지의 상단과 하단에 각각 결합되는 보강재를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 보강재는, 베이스부와, 상기 베이스부의 일면에 소정 간격 서로 이격하여 나란히 돌출 형성되며 상기 웨브 플랜지가 삽입되는 한 쌍의 가이드부와, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성되는 복수 개의 리브부를 포함할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은, (a) 강판을 절단하여 길이방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지를 형성하는 단계; (b) 상기 웨브 플랜지의 상단을 가압하여 프리스트레스를 부여하는 단계; 및 (c) 부여된 프리스트레스의 보존을 위해 상기 웨브 플랜지의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지와 하단 플랜지를 결합하는 단계를 포함하는 프리스트레스가 도입된 강제보의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
이때, 본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 (a) 단계는, (a-1) 강판을 절단하여 길이 방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지를 형성하는 단계와, (a-2) 상기 웨브 플랜지의 양면에 가이드 플레이트를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, (d) 상기 가이드 플레이트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 웨브 플랜지의 하단에 길이 방향으로 서로 이격하는 한 쌍의 하단 보강재를 결합하고, 상기 한 쌍의 하단 보강재 사이에 배치되도록 상기 웨브 플랜지의 상단에 길이 방향으로 서로 이격하는 한 쌍의 상단 보강재를 결합하는 단계와, (b-2) 상기 한 쌍의 하단 보강재를 지점으로 하여 상기 한 쌍의 상단 보강재를 하향 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 하단 보강재와 상기 상단 보강재는, 베이스부와, 상기 베이스부의 일면에 소정 간격 서로 이격하여 나란히 돌출 형성되며 상기 웨브 플랜지가 삽입되는 한 쌍의 가이드부와, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성되는 복수 개의 리브부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 전술한 프리스트레스가 도입된 강제보가 교각 상단에 복수 개 설치되는 교량을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 목적은, 전술한 프리스트레스가 도입된 강제보 한 쌍이 좌우 방향으로 서로 이격하고 상기 한 쌍의 강제보의 상단 플랜지와 하단 플랜지에 철판이 각각 부착되어 형성되는 스틸 박스 거더가 교각 상단에 설치되는 교량을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량에 의하면, 1차 거더 제작 단계에서 강제보에 프리스트레스를 도입하고, 도입된 프리스트레스력을 계속 유지할 수 있으므로, 프리스트레스 보존을 위한 종래의 2차 공정을 없애거나 최소화하여, 자재비 절감과 함께 제작 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량에 의하면, 공사 비용이 절감되고 시공이 편리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 절단된 웨브 플랜지의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 양면에 가이드 플레이트가 결합된 웨브 플랜지의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 양면에 가이드 플레이트가 결합된 웨브 플랜지의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상단 보강재와 하단 보강재의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 보강재와 하단 보강재가 결합된 웨브 플랜지의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 보강재와 하단 보강재가 결합된 웨브 플랜지의 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 웨브 플랜지에 프리스트레스가 도입되는 모습을 도시한 개략도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 플랜지와 하단 플랜지가 결합된 웨브 플랜지의 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 플랜지와 하단 플랜지가 결합된 웨브 플랜지의 측면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 가이드 플레이트가 제거된 웨브 플랜지의 정면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보의 제작 방법 순서도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보를 이용한 교량의 측면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보를 이용한 스틸 박스 거더가 설치된 교량의 측면도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
실시예
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보(100)는 길이 방향 중간부가 볼록하게 만곡진 띠 형태의 웨브 플랜지(200) 상단을 하향 가압하여 프리스트레스를 부여한 후, 부여된 프리스트레스의 보존을 위해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)를 결합함으로써 이루어진다.
프리스트레스 도입시 웨브 플랜지(200)의 좌굴 방지를 위해 웨브 플랜지(200)의 양면에 가이드 플레이트(210)가 결합되며, 프리스트레스 도입을 위한 가압시 웨브 플랜지(200)의 변형 등 손상 발생 방지를 위해, 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 상단 보강재(501)와 하단 보강재(502)가 결합된다.
이때, 상단 보강재(501)는 가압력이 직접 작용하게 되는 웨브 플랜지(200)의 상단 가압부위에 결합되며, 하단 보강재(502)는 웨브 플랜지(200)의 하단이 지지되는 한 쌍의 지점부위에 결합된다.
웨브 플랜지(200)의 볼록하게 만곡진 상단을 하향 가압하여 프리스트레스를 부여한 후에는, 부여된 프리스트레스를 보존하기 위해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)를 결합한다.
이때, 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)는 용접에 의해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 일체로 부착되는 것이 바람직하며, 예컨대 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)는 충분한 강도를 가진 강판, ㄷ-형강, T-형강으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 프리스트레스가 부여된 웨브 플랜지(200)의 인장부에 인장 강도 증대를 위한 보조 자재로서 탄소 섬유(미도시)가 부착될 수 있다.
프리스트레스 부여 후, 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)를 결합하고, 웨브 플랜지(200)의 양면에 결합하였던 가이드 플레이트(210)를 제거하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보(100)의 제작이 완료된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보(100)는, 볼록하게 만곡진 길이 방향 상단 중간부가 하향 가압되어 프리스트레스가 부여된 웨브 플랜지(200)와, 부여된 프리스트레스의 보존을 위해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 결합되는 상단 플랜지(300) 및 하단 플랜지(400)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보(100)는, 프리스트레스 도입시 가압력이 작용하는 웨브 플랜지(200)의 상단 양측에 각각 결합되는 상단 보강재(501)와, 프리스트레스 도입시 웨브 플랜지(200)가 지지되는 하단 양측의 지점에 각각 결합되는 하단 보강재(502)를 더 포함할 수 있다.
이때, 웨브 플랜지(200)의 길이 방향을 따라, 한 쌍의 하단 보강재(502) 사이에 한 쌍의 상단 보강재(501)가 배치된다. 예컨대, 웨브 플랜지(200)의 길이 방향 양쪽 단부에 하단 보강재(502)가 결합되고, 하단 보강재(502)의 길이 방향 내측에 상단 보강재(501)가 각각 결합될 수 있다.
이는, 프리스트레스 도입을 위한 웨브 플랜지(200)의 하향 가압시, 하단 양측의 지점에 대하여 중간부가 하향 가압되도록 하기 위함이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보의 제작 방법 순서도이며 이하, 도 1 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보(100)의 제조방법을 단계별로 설명하기로 한다.
웨브 플랜지 절단 단계( S10 ):
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 절단된 웨브 플랜지의 정면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 강판을 절단하여 상단 중간부가 볼록하게 만곡진 띠 형태의 웨브 플랜지(200)를 제조한다.
강판 절단에 의해 제작된 웨브 플랜지(200)는, 상단과 하단이 동일 곡률로 평행하게 만곡지며, 길이 방향 양단에 비해 중간부가 볼록한 띠 형태를 이룬다.
이때, 웨브 플랜지(200)의 상단 및 하단의 만곡 정도 즉, 캠버(camber)값은 추후 부여되는 프리스트레스력을 고려하여 미리 결정되는 것이 바람직하며, 웨브 플랜지(200)의 길이와 폭 및 두께 등의 규격과 소재는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
가이드 플레이트 결합 단계( S20 ):
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 양면에 가이드 플레이트가 결합된 웨브 플랜지의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 양면에 가이드 플레이트가 결합된 웨브 플랜지의 측면도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 웨브 플랜지(200)의 양면에 각각 가이드 플레이트(210)를 결합한다. 이 가이드 플레이트(210)는 프리스트레스 도입을 위해 웨브 플랜지(200)의 상단을 가압할 때, 웨브 플랜지(200)의 좌굴을 방지하기 위한 것이다.
가이드 플레이트(210)는, 예컨대 웨브 플랜지(200)와 동일한 곡률로 만곡지는 띠 형태의 철판으로 형성될 수 있으며, 웨브 플랜지(200)의 폭보다는 작은 폭을 갖고, 웨브 플랜지(200)의 길이보다는 길이가 더 길게 형성된다.
웨브 플랜지(200)의 양면에 각각 하나씩 한 쌍의 가이드 플레이트(210)를 안착시키면, 가이드 플레이트(210)의 양단이 웨브 플랜지(200)의 길이 방향 양측으로 돌출된다. 이렇게 돌출된 가이드 플레이트(210)의 양단은 고정볼트와 너트 등 복수 개의 체결구(10)에 의해 서로 체결되며, 이에 따라 한 쌍의 가이드 플레이트(210)가 웨브 플랜지(200)의 양면에 각각 결합된다.
한편, 가이드 플레이트(210)의 외측면에는 길이 방향을 따라 길게 연장되는 복수 개의 변형방지 리브(211)가 폭 방향으로 소정 간격 서로 이격하여 나란히 돌출 형성될 수 있다. 이때, 변형방지 리브(211)는 가이드 플레이트(210)와 일체로 형성될 수도 있으며, 별도의 부재로 제작된 변형방지 리브(211)가 용접 등의 방법에 의해 가이드 플레이트(210)의 외측면에 부착되는 것도 가능하다. 변형방지 리브(211)는 이후의 프리스트레스 도입 단계(S40)에서, 웨브 플랜지(200)의 하향 가압시 가이드 플레이트(210)가 웨브 플랜지(200)의 외측으로 볼록하게 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다.
보강재 결합 단계( S30 ):
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상단 보강재와 하단 보강재의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 보강재와 하단 보강재가 결합된 웨브 플랜지의 정면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 보강재와 하단 보강재가 결합된 웨브 플랜지의 측면도이다.
향후의 프리스트레스 도입 단계에서, 중간부가 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지(200)의 상단을 하향 가압하게 되는데, 이때 가압력이 작용하는 부위에서 변형 등 손상을 방지하기 위해, 웨브 플랜지(200)에 보강재(500)를 결합한다.
보강재(500)는 웨브 플랜지(200)의 상단에 결합되는 상단 보강재(501)와, 웨브 플랜지(200)의 하단에 결합되는 하단 보강재(502)를 포함한다. 이때, 상단 보강재(501)는 가압력이 직접 작용하게 될 웨브 플랜지(200)의 상단 부위에 결합되며, 하단 보강재(502)는 가압시 지점으로 작용하게 될 웨브 플랜지(200)의 하단 양측에 결합된다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상단 보강재와 하단 보강재는 서로 대칭되는 형상을 갖는다.
여기서 보강재(500)는, 베이스부(510)와, 베이스부(510)의 일면에 소정 간격 서로 이격하여 나란히 돌출 형성되는 한 쌍의 가이드부(520)와, 가이드부(520)의 길이 방향을 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성되는 복수 개의 리브부(530)를 포함한다.
베이스부(510)와 가이드부(520) 및 리브부(530)는 소정의 두께를 가진 플레이트 형상이며, 한 쌍의 가이드부(520)는 베이스부(510)의 길이 방향을 따라 베이스부(510)의 길이 방향 양단까지 연장 형성된다. 또한, 복수 개의 리브부(530)는 가이드부(520)의 외측면으로부터 베이스부(510)의 폭 방향을 따라 각각 베이스부(510)의 폭 방향 모서리까지 연장 형성된다.
상단 보강재(501) 결합시, 웨브 플랜지(200)의 상단 테두리가 상단 보강재(501)의 가이드부(520) 사이 틈새(521)로 삽입되며, 웨브 플랜지(200)의 상단에 베이스부(510)가 밀착 지지된다. 마찬가지로, 하단 보강재(502) 결합시 웨브 플랜지(200)의 하단 테두리가 하단 보강재(502)의 가이드부(520) 사이 틈새(521)로 삽입되며, 웨브 플랜지(200)의 하단에 베이스부(510)가 밀착 지지된다.
이렇게 결합된 상단 보강재(501)와 하단 보강재(502)는, 후술하는 프리스트레스 도입 단계 후 웨브 플랜지(200)에 용접 고정되어, 각각 상단 플랜지(300) 및 하단 플랜지(400)의 일부로서 기능하게 된다.
프리스트레스 도입 단계( S40 ):
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 웨브 플랜지에 프리스트레스가 도입되는 모습을 도시한 개략도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 하단 보강재(502)를 지점으로 하여, 한 쌍의 상단 보강재(501)에 하향 가압력을 가한다. 이때, 하향 가압은 웨브 플랜지(200)의 탄성 변형 범위 내에서 이루어지며, 웨브 플랜지(200)에는 탄성 복원에 의한 상향 솟음력이 생기게 되어 웨브 플랜지(200)의 프리스트레싱이 이루어지게 되는 것이다.
프리스트레스 보존 단계( S50 ):
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 플랜지와 하단 플랜지가 결합된 웨브 플랜지의 정면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 상단 플랜지와 하단 플랜지가 결합된 웨브 플랜지의 측면도이다.
하향 가압에 의해 웨브 플랜지(200)에 부여된 프리스트레스력은, 가압력이 제거되는 순간 탄성 복원에 의해 사라지게 된다.
따라서, 부여된 프리스트레스력을 보존할 필요가 있는데, 이를 위해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)를 결합한다. 이때, 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)의 결합은 하향 가압력이 작용하여 웨브 플랜지(200)가 탄성 변형된 상태에서 이루어지며, 용접에 의해 웨브 플랜지(200)에 일체로 결합된 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)는 웨브 플랜지(200)의 탄성 복원을 억제하여 프리스트레스력을 보존하는 역할을 하게 된다.
상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)는 프리스트레스 보존을 위해 충분한 강도를 갖는 강재로 이루어지는 것이 바람직하며, 도 9에 도시된 바와 같이 강판(a), ㄷ-형강(b), T-형강(c) 등 상하 서로 대칭인 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예로서, 인장 강도 증대를 위해 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)의 인장부에 보조자재로 탄소 섬유가 부착될 수 있다. 아울러, 전술한 상단 보강재(501)와 하단 보강재(502)를 이 단계(S50)에서 웨브 플랜지(200)에 용접 고정하는 것이 바람직하다.
가이드 플레이트 제거 단계( S60 ):
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 가이드 플레이트가 제거된 웨브 플랜지의 정면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하향 가압 후 상단 플랜지(300)와 하단 플랜지(400)가 결합된 웨브 플랜지(200)로부터 가이드 플레이트(210)를 제거함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 강제보(100)의 제작이 완료된다.
이때, 강제보(100)는 프리스트레스가 도입된 웨브 플랜지(200)와, 프리스트레스 보존을 위해 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 결합된 상단 플랜지(300) 및 하단 플랜지(400)를 포함한다. 아울러, 웨브 플랜지(200)의 상단과 하단에 각각 결합된 상단 보강재(501) 및 하단 보강재(502)는 각각 웨브 플랜지(200)에 용접 고정되어 상단 플랜지(300) 및 하단 플랜지(400)의 일부를 이루게 된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보를 이용한 교량의 측면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보(100)를 교각(1) 상단에 복수 개 설치하여 교량을 시공할 수 있다. 이때, 프리스트레스가 도입된 강제보(100)는 현장에서 제작될 수도 있고, 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반되는 것도 가능하다.
한편, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 프리스트레스가 도입된 강제보를 이용한 스틸 박스 거더가 설치된 교량의 측면도이다.
여기서, 프리스트레스가 도입된 한 쌍의 강제보(100)가 좌우 방향으로 서로 이격하고, 이들의 상단 플랜지(300) 및 하단 플랜지(400)에 각각 철판(2)이 부착되어 내부에 다이아프램(3)을 갖는 스틸 박스 거더(4)가 조립되며, 이렇게 조립된 스틸 박스 거더(4)는 교각(1) 상단에 설치된다. 이때, 스틸 박스 거더(4)는 현장에서 조립될 수도 있고, 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반되는 것도 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 강제보
200 : 웨브 플랜지
210 : 가이드 플레이트
211 : 변형방지 리브
300 : 상단 플랜지
400 : 하단 플랜지
500 : 보강재
501 : 상단 보강재
502 : 하단 보강재
510 : 베이스부
520 : 가이드부
521 : 틈새
530 : 리브부

Claims (11)

  1. (a) 강판을 절단하여 길이방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지를 형성하는 단계;
    (b) 상기 웨브 플랜지의 상단을 가압하여 프리스트레스를 부여하는 단계; 및
    (c) 부여된 프리스트레스의 보존을 위해 상기 웨브 플랜지의 상단과 하단에 각각 상단 플랜지와 하단 플랜지를 결합하는 단계를 포함하되,
    상기 (a) 단계는, (a-1) 강판을 절단하여 길이 방향 중간부가 상측으로 볼록하게 만곡진 웨브 플랜지를 형성하는 단계와, (a-2) 상기 웨브 플랜지의 양면에 가이드 플레이트를 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 웨브 플랜지의 하단에 길이 방향으로 서로 이격하는 한 쌍의 하단 보강재를 결합하고, 상기 한 쌍의 하단 보강재 사이에 배치되도록 상기 웨브 플랜지의 상단에 길이 방향으로 서로 이격하는 한 쌍의 상단 보강재를 결합하는 단계와, (b-2) 상기 한 쌍의 하단 보강재를 지점으로 하여 상기 한 쌍의 상단 보강재를 하향 가압하는 단계를 포함하며,
    상기 하단 보강재와 상기 상단 보강재는, 베이스부와, 상기 베이스부의 일면에 소정 간격 서로 이격하여 나란히 돌출 형성되며 상기 웨브 플랜지가 삽입되는 한 쌍의 가이드부와, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성되는 복수 개의 리브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 강제보의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    (d) 상기 가이드 플레이트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 강제보의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020150095988A 2015-07-06 2015-07-06 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량 KR101640485B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095988A KR101640485B1 (ko) 2015-07-06 2015-07-06 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095988A KR101640485B1 (ko) 2015-07-06 2015-07-06 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101640485B1 true KR101640485B1 (ko) 2016-07-18

Family

ID=56679819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150095988A KR101640485B1 (ko) 2015-07-06 2015-07-06 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101640485B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107090945A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 金梁复材（北京）科技有限公司 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887742B1 (ko) * 2008-04-22 2009-03-12 (주)리튼브릿지 단면강성이 보강된 강재빔의 제작방법
KR101120163B1 (ko) * 2011-03-24 2012-03-20 주식회사 하이텍코리아 가설교량 시공방법
KR101304439B1 (ko) * 2013-04-05 2013-09-05 박정환 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887742B1 (ko) * 2008-04-22 2009-03-12 (주)리튼브릿지 단면강성이 보강된 강재빔의 제작방법
KR101120163B1 (ko) * 2011-03-24 2012-03-20 주식회사 하이텍코리아 가설교량 시공방법
KR101304439B1 (ko) * 2013-04-05 2013-09-05 박정환 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107090945A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 金梁复材（北京）科技有限公司 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100555244B1 (ko) 강성이 증대된 구조 보강용 ｉ빔 및 이의 제작방법
US8621797B2 (en) Steel structure including pre-stressing brackets for improving load-carrying capacity and serviceability
KR100555249B1 (ko) 강성보강과 단면강성을 증대시킨 등단면의 압연강재 ｉ형강재빔과 변단면의 강판제작 ｉ형 강재빔을 이용한교량시공방법
KR101697234B1 (ko) 기둥과 보의 강접합 구조물
KR101170956B1 (ko) 강봉과 유압시스템을 이용하여 구조물을 인상하는 보강 구조 및 그 방법
KR100722809B1 (ko) 단면강성이 보강된 빔, 단면강성이 보강된 빔을 이용한교량 설치구조 및 교량시공방법
KR101304439B1 (ko) 프리토션이 도입된 교량용 거더부재 및 이를 이용한 교량의 시공방법
KR100882341B1 (ko) 단면강성이 보강된 강재빔을 이용한 합성빔의 제작방법 및 단면강성이 보강된 강재빔을 이용한 합성빔을 이용한 라멘교 시공방법
KR100911451B1 (ko) 메인거더와 대형복공판이 일체화된 합성가설교량용 구조체 및 그를 이용한 합성가설교량 시공방법
KR100758994B1 (ko) 형강인 수직보강부재로 보강된 빔과 그 설치구조 및 이를이용한 교량시공방법
KR101223145B1 (ko) 중간부 요철형 웨브를 가진 용접빔과 그 제작방법
KR102054709B1 (ko) 보도확장로
KR20190012766A (ko) 탑u형 래티스 합성보
KR101640485B1 (ko) 프리스트레스가 도입된 강제보와 그 제조방법 및 이를 이용한 교량
KR100950027B1 (ko) 교량용 합성거더
KR101940876B1 (ko) 합성보 및 이의 시공방법
KR200333102Y1 (ko) 보강판이 결합된 에이치 빔
KR200386508Y1 (ko) 상하부 거더의 하부거더에 압축력을 도입하면서 상부거더에도 인장력이 도입되도록 하면서 상하부거더를강결연결하여 프리스트레스가 도입된 프리스트레스 강재보
KR20130081606A (ko) 복부 파형강판 프리스트레스 콘크리트 합성아이빔 교량에서의 연속지점부의 시공방법
KR20130012274A (ko) 프리스트레스 보강판이 결합된 ｈ빔
KR101477022B1 (ko) 만곡된 강관을 이용하여 거더부재를 제작하는 방법 및 이에 의하여 제작된 거더부재
KR102056313B1 (ko) 상부압축 보강재 및 하부인장 보강재를 갖는 트러스 복합보
KR102271672B1 (ko) 한계상태설계법에 적합한 구조성능을 갖는 체결형 거더
KR101259139B1 (ko) 강합성 프리스트레스트 콘크리트 빔 및 그 제작방법
KR101550553B1 (ko) 리브플레이트 접합을 이용한 프리스트레스트 거더의 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180705

Year of fee payment: 9