KR101829579B1 - Bridge system with seismic resistance infrastructure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지진에 저항할 수 있는 내진 하부구조를 갖는 교량시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge system having an earthquake-proof earthquake-proof structure.
최근 증가된 지진, 풍하중 등의 수평하중에 대한 영향력이 이슈화되면서 이에 효과적으로 저항할 수 있는 교량구조 시스템의 요구가 높아지고 있다. 지진을 대비하는 구조물의 설계 기술에는 내진(耐震), 제진(制震), 면진(免震) 구조가 있다.As the influence of lateral earthquake such as increased earthquake and wind load has recently become an issue, there is an increasing demand for a bridge structure system that can effectively resist this. Structural design techniques for earthquakes include earthquake, damping, and seismic structures.
내진구조는 지진으로부터 구조물을 보호하는 가장 넓은 뜻의 개념이며, 좁은 뜻으로는 구조물을 지진력에 대항할 만큼 튼튼히 건설하는 것이다. 제진구조는 구조물의 내부와 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키거나 감쇠등을 변화시켜 구조물을 제어하는 구조로서 진동의 반대방향으로 건물을 움직여 그 충격을 분담, 상쇄하는 방법이다. 그리고 면진구조는 지진에 대항하지 않고 지진을 피하고자 하는 수동적인 개념으로서 지진으로 흔들리는 지면과 구조물을 분리시켜 그 사이에 완충장치를 설치하여 지변의 진동을 흡수하는 구조이다. An earthquake-resistant structure is the broadest concept of protecting a structure from an earthquake. In a narrow sense, it is a strong construction to resist a seismic force. The vibration suppression structure is a structure that controls the structure by reducing the vibration of the structure or changing the attenuation by applying the control force corresponding to the vibration of the structure inside and outside of the structure, and moves the building in the direction opposite to the vibration, . The seismic structure is a passive concept to avoid an earthquake and not to resist an earthquake. It separates the ground and the structure that are shaken by an earthquake, and absorbs the vibration of the earthquake by installing a shock absorber therebetween.
지진에 저항하기 위한 면진구조 및 제진구조를 위해서는 고가의 교량 부속품이 요구된다. 예를들어, 진동완충받침, 전단저항장치, 면진용 교좌장치, 탄성연결장치 등 면진 또는 제진을 위한 설비들이 구조물에 필요하다. 이러한 고가의 부속품은 지속적인 유리관리가 요구되는데, 잦은 파손에 의한 수리 및 교체로 유리관리비용이 상승하는 문제가 있다.High-priced bridge accessories are required for the earthquake-resistant and earthquake-resistant structures. For example, a vibration damping support, a shearing resistance device, a quadrature calibration device, an elastic connection device, etc., are required for the structure. These expensive accessories require continuous glass maintenance, which is problematic in that glass maintenance costs are increased due to repairs and replacement due to frequent breakage.
본 발명의 발명자는 위와 같은 면진구조 및 제진구조의 고가의 부속품을 없애고, 교량의 유지관리비용을 줄이기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The inventor of the present invention has accomplished the present invention after a long period of research and trial and error in order to eliminate expensive accessories of the above-mentioned planar structure and damping structure and to reduce the maintenance cost of the bridge.
본 발명은 교량의 지진저항을 위하여 상술한 면진구조 및 제진구조 대신 좁은 의미의 내진구조 즉, 구조물을 지진력에 저항할 만큼 튼튼한 하부구조, 특히 수평하중에 견딜 수 있는 주교각을 갖는 교량 시스템을 제공하고자 한다.The present invention provides a bridge system having a bridge structure having a narrow bridge structure that is resistant to seismic forces, particularly a bridge bridge capable of withstanding horizontal loads, in place of the above-described earthquake- I want to.
그리고, 종래 교각의 둔탁하고 육중한 형상으로 인하여 주변자연 경관과의 조화를 이루지 못하고, 도심의 미관을 해치는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 슬림한 강관을 이용하여 교각을 구성하되, 주교각과 보조교각을 혼용하여 지진저항력을 향상시킬 수 있는 교량 시스템을 제공하고자 한다. Also, due to the blunt and heavy shape of the existing bridge piers, it is impossible to harmonize with the surrounding natural scenery, and there is a problem that the beauty of the city is deteriorated. In order to solve this problem, it is desired to provide a bridge system in which a bridge is constructed by using a slim steel pipe, and a seismic resistance is improved by using a bridge bridge and an auxiliary bridge.
또한, 교각과 상판의 강결로 인하여 받침(SHOE) 등의 유지관리설비를 사용하지 않음으로써, 교량의 유지관리비용을 크게 감소시킬 수 있는 교량 시스템을 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a bridge system capable of greatly reducing the maintenance cost of bridges by not using maintenance facilities such as SHOE owing to the heavy construction of bridge piers and roofs.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면 교각 및 상판을 포함하는 교량 시스템에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a bridge system including a pier and an upper plate,
상기 교각은 주교각과 보조교각이 혼용되어 설치되어 상기 상판을 지지하되, 상기 주교각과 상기 보조교각은 상기 상판과 각각 고정결합되며,Wherein the bridge pier supports the upper plate, wherein the angle of the pier and the auxiliary pier are fixedly coupled to the upper plate,
상기 주교각은, The main pier,
교축방향으로 복수개 형성되는 제1 기둥, 상기 제1 기둥과 나란한 방향으로 복수개 형성되는 제2 기둥, 복수의 상기 제1 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제1 보강부재, 및 복수의 상기 제2 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제2 보강부재를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향 하중을 지지하는 제1 주교각과,A first reinforcing member disposed between the plurality of first pillars and having both ends pressed against the pillars, and a plurality of first reinforcing members disposed between the plurality of first reinforcing members and the plurality of first reinforcing members, And a second reinforcing member disposed between the second pillars and having both ends pressed against the pillars to support a thrash load transmitted to the bridge,
교축방향에 수직방향으로 복수개 형성되는 제3 기둥, 및 복수의 상기 제3 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제3 보강부재를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 수직방향 하중을 지지하는 제2 주교각을 포함하고,And a third reinforcing member disposed between the plurality of third pillars and having both ends thereof being fastened to the respective pillars to support a vertical load in the throttling direction transmitted to the bridge, And a second main pier,
상기 보조교각은, The auxiliary pier may be,
상기 제1 주교각 및 상기 제2 주교각 사이에 복수로 배치되어 상기 상판을 지지하는 것을 특징으로 하는,And a plurality of first main piers and a second main pier,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템이 제공된다.A bridge system having an earthquake resistance infrastructure is provided.
상기 제2 주교각은,The second main bridge pier may be formed as a single-
상기 제1 주교각의 양측에 한쌍으로 형성될 수 있다.And may be formed on both sides of the first main bridge pier.
상기 제1 주교각은,The first main pier may be formed as a first main pier,
복수의 상기 제1 기둥 중 어느 하나의 기둥과 복수의 상기 제2 기둥 중 어느 하나의 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제4 보강부재를 더 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 하중 및 교축방향의 수직방향 하중을 지지할 수 있다.Further comprising a fourth reinforcing member disposed between any one of the plurality of the first columns and the plurality of the second columns so that both ends of the fourth reinforcing member are coupled to the respective columns, And a vertical load in the throttling direction.
상기 주교각의 각각의 기둥 및 각각의 보강부재는 강관, 또는 형강으로 형성될 수 있다.Each column and each reinforcing member of the main bridge pier may be formed of a steel pipe or a section steel.
상기 보조교각은 강관, 또는 형강으로 형성될 수 있다.The auxiliary pier may be formed of a steel pipe or a steel pipe.
상기 제1 보강부재는,
복수의 상기 제1 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시키고Wherein the first reinforcing member
An RC (Reinforced Concrete) in an arcuate or inverse arcuate form is formed between a plurality of the first columns to integrate the columns with each other
상기 제2 보강부재는,The second reinforcing member
복수의 상기 제2 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시킬 수 있다.And an RC (Reinforced Concrete) in an arcuate or inverse arcuate form between the plurality of the second pillars, so that the pillars can be integrated with each other.
상기 제3 보강부재는,
복수의 상기 제3 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시킬 수 있다. Wherein the third reinforcing member
And an RC (Reinforced Concrete) in an arcuate or inverse arcuate form between the plurality of third pillars, so that the pillars can be integrated with each other.
본 발명의 다른 실시예에서는 교각 및 상판을 포함하는 교량 시스템에 있어서,In another embodiment of the present invention, there is provided a bridge system including a bridge pier and an upper bridge,
상기 교각은 주교각과 보조교각이 혼용되어 설치되어 상기 상판을 지지하되, 상기 주교각과 상기 보조교각은 상기 상판과 각각 고정결합되며,Wherein the bridge pier supports the upper plate, wherein the angle of the pier and the auxiliary pier are fixedly coupled to the upper plate,
상기 주교각은, The main pier,
교축방향으로 복수개 형성되는 제1 기둥, 상기 제1 기둥과 나란한 방향으로 복수개 형성되는 제2 기둥, 복수의 상기 제1 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제1 보강부재, 및 복수의 상기 제2 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제2 보강부재를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향 하중을 지지하고, 복수의 상기 제1 기둥 중 어느 하나의 기둥과 복수의 상기 제2 기둥 중 어느 하나의 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제4 보강부재를 더 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 수직방향 하중을 지지하며,A first reinforcing member disposed between the plurality of first pillars and having both ends pressed against the pillars, and a plurality of first reinforcing members disposed between the plurality of first reinforcing members and the plurality of first reinforcing members, And a second reinforcing member disposed between the second pillars such that both ends thereof are fastened to the pillars, thereby supporting a thrust load transmitted to the bridge, and supporting one of the plurality of first pillars and the plurality of second And a fourth reinforcing member disposed between any one of the pillars and having both ends thereof pressed against the pillars to support a vertical load in the throttling direction transmitted to the bridge,
상기 보조교각은, The auxiliary pier may be,
상기 제1 주교각 및 상기 제2 주교각 사이에 복수로 배치되어 상기 상판을 지지하는 것을 특징으로 하는,And a plurality of first main piers and a second main pier,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템을 제공한다.A bridge system having an earthquake resistance infrastructure is provided.
본 발명의 효과는 명확하다. 본 발명은 주교각과 보조교각을 혼용함으로써 교량의 강성이 증진되어 지진에 효율적으로 저항할 수 있다.The effect of the present invention is clear. The present invention improves the rigidity of the bridge by using the angle of the bipion and the auxiliary pier, thereby effectively resisting the earthquake.
그리고, 주교각은 제1 주교각과 제2 주교각으로 나뉘어져 수평하중을 지지하되, 교축방향의 하중 및 교축방향의 수직방향의 하중을 각각 제1 주교각과 제2 주교각이 나누어 효율적으로 지지하게 된다.The main bridge piers are divided into a first bipion angle and a second main bridge to support the horizontal load, and the load in the thrashing direction and the load in the vertical direction in the thrashing direction are efficiently supported by dividing the first bipcting angle and the second main bridge .
또한, 본 발명을 이용하면 종래 면진, 제진 등을 위한 진동완충받침, 전단저항장치, 면진용 교좌장치, 탄성연결장치 등을 사용하지 않고 지진에 저항함으로써, 이러한 설비의 교환 및 유지관리비용을 크게 줄일 수 있다.In addition, by using the present invention, it is possible to greatly reduce the replacement and maintenance cost of such facilities by resisting earthquakes without using a vibration dampening support, a shearing resistance device, an earthquake proofing device, Can be reduced.
나아가, 본 발명을 이용하면 종래 둔탁한 교각을 슬림한 강관으로 교체함으로써, 주변 자연 경관과의 조화 및 도심의 미관을 유지할 수 있다.Further, by using the present invention, it is possible to maintain harmony with surrounding natural scenery and aesthetics of the city center by replacing the conventional pierced bridge with a slim steel pipe.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, the effect described in the following specification, which is expected by the technical features of the present invention, and its potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 주교각을 위에서 바라본 도면이고, 도 2(b)는 제2 주교각을 위에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 주교각을 위에서 바라본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템에서의 외부하중과 이에 저항하는 저항성능을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 illustrates a bridge system having an earthquake resistance infrastructure in accordance with one embodiment of the present invention.
FIG. 2 (a) is a top view of a first main pier according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a top view of a second main pier.
3 is a top plan view of a first main pier according to another embodiment of the present invention.
4 illustrates a bridge system having an earthquake resistance infrastructure in accordance with another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an external load and resistance performance in a bridge system having an earthquake resistance substructure according to the present invention. FIG.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a bridge system having an earthquake resistance substructure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding components And redundant explanations thereof will be omitted.
본 발명에서의 수평하중은 교량에 작용하는 교축방향의 하중, 교축방향에 수직방향 하중 및 휨모멘트나 비틀림력 등을 모두 포함하는 개념이다. The horizontal load in the present invention is a concept including both the load in the throttling direction acting on the bridge, the vertical load in the throttling direction, the bending moment and the twisting force.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템은 교각과 상판(100)을 포함한다. 이때 교각은 주교각과 보조교각(300)이 혼용되어 설치되어 상판(100)을 지지하게 되는데, 주교각과 보조교각(300) 각각은 상판(100)에 강결되어 교각과 상판(100)이 일체화 된다. 1 illustrates a bridge system having an earthquake resistance infrastructure in accordance with one embodiment of the present invention. 1, a bridge system having an earthquake resistance infrastructure according to the present invention comprises a bridge pier and an
교량은 크게 상부구조라 할 수 있는 상판(100)과 하부구조라 할수 있는 교각 및 교대로 이루어진다. 교대는 교량의 시종점부에 위치하며 상부구조인 상판(100)을 지지하는 역할을 한다. 즉, 교대는 한 쌍으로 형성되어 상판(100)의 양 단부를 지지하게 된다. 그리고 교대 사이로 교각이 일정 간격 이격되어 배치되어 상판(100)의 나머지 부분을 지지하게 된다. The bridges are made up of alternating bridges that can be called the
교각은 교량의 상부구조 즉, 상판(100)의 하중을 기초에 안전하게 전달하는 교량의 '발' 또는 '기둥'에 해당한다. 이때의 교각은 상판(100)과 강결되어 고정결합된다. 결국, 본 발명은 교각, 및 상판(100)이 일체화되어 지진하중, 풍력하중 등의 수평하중에 높은 강성으로 저항하게 될 수 있다. The bridge pier corresponds to the bridge structure, that is, the 'foot' or the 'pillar' of the bridge that safely transmits the load of the
본 발명에 따른 교각은 주교각과 보조교각(300)을 포함한다. 주교각은 다시 제1 주교각(210)과 제2 주교각(220)으로 나누어진다. 제1 주교각(210)은 교각의 중심에 위치하면서 교량에 전달되는 교축방향 하중을 주로 지지하게 된다.A bridge pier according to the present invention includes a pier bridge angle and an
그리고 제2 주교각(220)은 교축방향에 수직방향으로 작용하는 하중을 주로 지지하게 된다. 바람직하게는 제2 주교각(220)은 제1 주교각(210)의 양측에 한쌍으로 형성될 수 있다. And the second
제1 주교각(210)은 교축방향으로 제1 기둥(211)이 복수개 설치되고, 복수개 설치된 제1 기둥(211)과 나란한 방향으로(교축방향으로) 제2 기둥(212)이 복수개 설치되어 형성된다.The first
도 2 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 주교각(210)을 위에서 바라본 도면이다. 도 2(a)에서 보는 바와 같이, 제1 주교각(210)은 복수의 제1 기둥(211)과 복수의 제2 기둥(212)이 교축방향으로 나란하게 배치되어 형성된다.FIG. 2 (a) is a top view of a first
그리고 복수의 제1 기둥(211) 사이에는 양단부가 각 기둥에 강결되는 제1 보강부재(213)가 배치되어 복수의 제1 기둥(211)을 서로 일체화 시킨다. 또한, 복수의 제2 기둥(212) 사이에는 양단부가 각 기둥에 강결되는 제2 보강부재(214)가 배치되어 복수의 제2 기둥(212)을 서로 일체화시킨다.A first reinforcing
이렇게 제1 기둥(211) 및 제2 기둥(212)은 교축방향으로 나란하게 배치되고 각각의 제1 기둥(211) 간 및 각각의 제2 기둥(212) 간은 각 보강부재에 의하여 서로 일체화됨으로써, 교축방향에 나란하게 작용하는 수평하중에 저항하며 지지하게 된다. The
도 2(b)는 제2 주교각(220)을 위에서 바라본 도면이다. 도 1 및도 2(b)를 참조하면, 제2 주교각(220)은 교축방향에 수직방향으로 제3 기둥(221)이 복수개 배치되어 형성된다. 그리고 복수의 제3 기둥(221) 사이에는 양단부가 각 기둥에 강결되는 제3 보강부재(222)를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 수직방향 하중을 지지하게 된다. 이렇게 복수의 제3 기둥(221)이 제3 보강부재(222)에 의하여 서로 일체화됨으로써, 상판(100)을 포함하는 교량에 전달되는 수평하중에 더 높은 강성으로 저항하며 지지할 수 있게 된다.FIG. 2 (b) is a top view of the second
이때 제2 주교각(220)은 앞서 설명한 바와 같이 제1 주교각(210)의 양측에 한쌍으로 형성되어 상판(100)에 전달되는 교축방향의 수직방향 하중을 지지하게 된다. 이처럼 상판(100)을 포함하는 교량에 전달되는 수평방향 하중을 분산시켜 제1 주교각(210)에서는 주로 교축방향 하중을 지지하고, 제2 주교각(220)에서는 주로 교축방향의 수직방향 하중을 지지하게 된다.At this time, as described above, the second
상판(100)을 포함하는 교량에 전달되는 수평하중을 제1 주교각(210) 및 제2 주교각(220)에 분산 및 집중시킴으로써, 상대적으로 보조교각(300)의 강성을 감소시킬 수 있다. 즉, 주교각과 보조교각(300)의 심대한 강성 차이를 갖도록 설계하여 보조교각(300)이 지지하는 하중을 최소화하는 것이다. 다시말해, 보조교각(300)은 상판(100) 자체 하중 및 이동하중만을 지지하도록 설계할 수 있게 된다. 따라서 이러한 보조교각(300)의 강성의 감소는 보조교각(300)의 두께를 대폭 감소시킬 수 있게 되는 것이다. 나아가, 주교각과 보조교각의 배치 및 간격은 구조적 성능과 효율성에 입각하여 얼마든지 조절 가능하다.The rigidity of the
주교각과 보조교각(300)은 각각 슬림한 강관 또는 형강으로 형성될 수 있다. 나아가 주교각의 각 기둥 사이에 배치되는 보강부재 또한 강관 또는 형강으로 형성될 수 있다. 슬림한 강관의 사용시 강성이 부족해질 수 있는데, 이러한 부족한 강성을 복수의 강관이 횡과 열로 배열되고, 횡 또는 열로 배열된 강관 기둥이 서로 연결되어 일체화됨으로써, 슬림한 강관으로 인한 부족한 강성을 보강하게 된다.The bipartite angle and the
그리고 주교각 및 보조교각(300)을 모두 강관 또는 형강으로 형성함으로써, 각 교각과 상판(100)의 강결이 용이해질 수 있다. 또한 보강부재 또한 강관 또는 형강으로 형성하여 각 기둥을 이루는 강관 또는 형강과의 강결이 용이해진다. 이러한 교각과 상판(100)의 용이한 강결, 각 교각을 이루는 기둥과 보강부재의 용이한 강결을 통하여 상판(100)과 각 교각을 일체화가 용이해진다. 이러한 일체화된 상판(100)과 교각을 통하여 수평하중에 강한 강성으로 저항할 수 있게 된다. By forming both the main bridge pier and the
또한 주교각을 슬림한 복수의 강관을 서로 보강부재에 의하여 서로 일체화함으로써 교각의 두께를 두텁게 하지 않으면서 수평하중에 대한 강성을 충분히 확보할 수 있는 것이다. 나아가 각각의 슬림한 강관사이로 시야가 확보됨으로써, 주변 경관과의 조화를 꾀할 수도 있다.In addition, a steel pipe having a slender main bridge pier may be integrated with each other by mutual reinforcing members, so that the rigidity against the horizontal load can be sufficiently secured without increasing the thickness of the bridge pier. Furthermore, the visibility is ensured between each slim steel pipe, so that it can be harmonized with the surrounding scenery.
그리고, 수평하중에 대한 지지를 제1 주교각(210) 및 제2 주교각(220)으로 분산 및 집중시켜 보조교각(300)의 개수를 줄이면서 보조교각(300)의 두께를 함께 감소시킬 수 있어, 교각 사이의 공간은 더욱 확보될 수 있다.The support of the
다시말해, 보조교각(300)은 수평하중에 대한 부담이 주교각에 비하여 상대적으로 크게 줄어든다. 따라서 종래 교량의 교각에서와 같이 보조교각(300)을 두껍게 제작할 필요가 없다. 따라서 본 발명에서의 보조교각(300)은 수직하중만을 지지하도록 두께가 슬림한 강관을 이용하여 제작될 수 있는 것이다.In other words, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 주교각(210)을 위에서 바라본 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 주교각(210)은 제4 보강부재(215)를 더 포함할 수 있다.3 is a top plan view of the first
제4 보강부재(215)는 제1 기둥(211)과 제2 기둥(212)을 서로 일체화시키는 역할을 한다. 즉, 복수의 제1 기둥(211) 중 하나와 복수의 제2 기둥(212) 중 하나 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결됨으로써 제1 기둥(211)과 제2 기둥(212)을 일체화시키는 것이다.The fourth reinforcing
이렇게 제1 기둥(211)과 제2 기둥(212)을 일체화시킴으로써, 제1 주교각(210)은 교축방향의 수평하중은 물론 교축방향에 대한 수직방향의 수평하중까지 지지할 수 있게 된다. 이처럼 제1 주교각(210)에 있어서 복수의 제1 기둥(211)과 복수의 제2 기둥(212)이 서로 일체화시킴으로써 수평하중에 대한 더욱 강한 강성으로 저항할 수 있게 된다.By integrating the
이처럼 제1 주교각(210)이 각각의 기둥의 일체화로 강성이 증가하게 되면 이에 따라 보조교각(300)의 두께 및 개수도 상대적으로 더욱 줄일 수 있게 된다. 이때 제4 보강부재(215) 또한 제1 기둥(211) 및 제2 기둥(212)과 마찬가지로 강관으로 형성되어 서로 강결이 용이해질 수 있다.As the rigidity of the first
이때 보강부재와 기둥간의 결합은 강결되는 것으로서, 거셋플레이트나 주강재 격점에 의해 강관 기둥 부재에 접합, 볼트조임, 리벳, 가스압접 등의 공정을 이용하여 강결시킬 수 있다.At this time, the joining between the reinforcing member and the column is strong, and the joining to the steel pipe column member can be performed by the gusset plate or the main steel material point, and the steel pipe can be tightened by using bolt tightening, riveting, gas pressure welding or the like.
도 3의 (a), (b), (c)에서 알 수 있듯이, 제1 기둥(211)과 제2 기둥(212)의 결합은 다양할 수 있다. 슬림한 강관의 사용시 강성이 부족해질 수 있는데, 이러한 부족한 강성을 복수의 강관이 횡과 열로 배열되고, 횡 또는 열로 배열된 강관 기둥이 서로 연결되어 일체화됨으로써, 슬림한 강관으로 인한 부족한 강성을 보강하게 된다.3 (a), 3 (b), and 3 (c), the combination of the
제1 주교각(210)의 교각은 적어도 4개 이상이어야 한다. 그리고 복수의 기둥 중 교축방향의 기둥들 및 교축방향에 수직방향의 기둥들이 서로 보강부재로 결합되어 일체로 거동해야 한다. 도 3에 도시된 바처럼, 기둥의 개수는 많을수록 그리고 기둥간을 결합시키는 보강부재의 수가 많을수록 더 높은 강성을 확보하게 된다. 다만, 경제성과 미관을 고려하여 적절한 수의 기둥이 바람직하다.The first
예를들어 기둥의 개수 및 기둥을 결합하여 일체화시키는 보강부재의 개수는 예상되는 수평하중 및 수직하중을 고려하여 적어도 기둥은 4개 이상, 적어도 보강부재는 2개이상으로 설계할 수 있다. 나아가 각 기둥 간을 크로스로 보강부재를 배치하여 'X'자 형상으로 만들수도 있다.For example, considering the expected horizontal load and vertical load, the number of the reinforcing members combined with the number of columns and the columns may be designed to be at least four or more, and at least two or more reinforcing members may be designed. Furthermore, it is also possible to arrange the reinforcing members by crossing each column so as to form an 'X' shape.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템을 나타낸 도면이다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템은 제1 보강부재(213) 및 제2 보강부재(214)를 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성할 수 있다. 즉, 복수의 제1 기둥(211) 사이 및 복수의 제2 기둥(212) 사이에 역아치형의 RC가 형성되어 복수의 제1 기둥(211) 및 복수의 제2 기둥(212)을 각각 일체화시킬 수 있다. 제1 보강부재(213) 또는 제2 보강부재(214)로서 강관대신 RC를 사용하여 제1 기둥(211) 및 제2 기둥(212)을 서로 일체화시킴으로써, 제1 주교각(210)의 교축방향 수평하중을 지지하게 되는 것이다.4 illustrates a bridge system having an earthquake resistance infrastructure in accordance with another embodiment of the present invention. 4, in the bridge system having the seismic resistance substructure according to the present invention, the first reinforcing
RC를 사용하여 각 기둥을 일체화시킴으로써, 더욱 강한 강성을 얻을 수 있고, 역아치형의 구조를 통하여 주변 경관과의 조화도 꾀할 수 있게 된다.By integrating each column using RC, stronger rigidity can be obtained, and it is possible to harmonize with the surrounding landscape through an inverse arcuate structure.
나아가 복수의 제3 기둥(221) 사이에 배치되는 제3 보강부재(222) 또한 역아치형의 RC로 형성될 수 있다. 이러한 역아치형의 RC에 의하여 제2 주교각(220)을 이루는 복수의 제3 기둥(221)이 일체화되어 더욱 강한 강성으로 교축방향의 수직방향에 대한 수평하중을 지지하게 된다.Further, the third reinforcing
도 5는 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템에서의 외부하중과 이에 저항하는 저항성능을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing an external load and resistance performance in a bridge system having an earthquake resistance substructure according to the present invention. FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템에 있어서, 상판(100) 및 이를 포함하는 교량에 전달되는 전체 수평하중에 대하여 제1 주교각(210) 및 제1 주교각(210)의 양측에 배치된 한쌍의 제2 주교각(220)이 분산 및 집중하여 이를 저항하면서 지지하게 된다. 5, in the bridge system having the seismic resistance substructure according to the present invention, the first
다시말해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 5에서와 같이제1 주교각(210)은 수평하중 즉, 교축방향 하중 및 교축방향에 수직방향 하중을 모두 저항하며 지지하고, 제2 주교각(220)은 교축방향에 수직방향 하중을 주로 지지하게 함으로써, 수평방향 하중을 제1 주교각(210) 및 제2 주교각(220)에 분산 및 집중시킬 수 있다. 이로써, 보조교각(300)의 개수와 두께는 크게 감소될 수 있어 교각 사이의 넓은 공간을 확보할 수 있다. In other words, according to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the first
나아가 각 교각과 상판, 각 교각을 이루는 기둥 간을 강결시켜 일체화시킴으로써, 지진 등의 수평하중에 대한 강성을 충분히 확보할 수 있다. 이에 따라서 종래 면진, 제진 등을 위한 진동완충받침, 전단저항장치, 면진용 교좌장치, 탄성연결장치 등을 사용하지 않고 지진에 저항이 가능해지고, 따라서 이러한 설비의 교환 및 유지관리비용을 크게 줄일 수 있다.Further, by rigidly integrating the piers, the upper plate, and the columns constituting each pier, rigidity against horizontal loads such as earthquakes can be sufficiently secured. Accordingly, it is possible to resist earthquake without using a vibration buffer, a shear resistance device, an earthquake proofing device, an elastic coupling device, etc. for the conventional vibration isolation and vibration suppression, have.
100: 상판
210: 제1 주교각
211: 제1 기둥
212: 제2 기둥
213: 제1 보강부재
214: 제2 보강부재
215: 제4 보강부재
220: 제2 주교각
221: 제3 기둥
222: 제3 보강부재
300: 보조교각100: top plate
210: 1st main pier
211: 1st pillar
212: Second pillar
213: first reinforcing member
214: second reinforcing member
215: fourth reinforcing member
220: 2nd main pier
221: Third pillar
222: third reinforcing member
300: auxiliary pier
Claims (8)
상기 교각은 주교각과 보조교각이 혼용되어 설치되어 상기 상판을 지지하되, 상기 주교각과 상기 보조교각은 상기 상판과 각각 고정결합되며,
상기 주교각은,
교축방향으로 복수개 형성되는 제1 기둥, 상기 제1 기둥과 나란한 방향으로 복수개 형성되는 제2 기둥, 복수의 상기 제1 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제1 보강부재, 및 복수의 상기 제2 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제2 보강부재를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향 하중을 지지하는 제1 주교각과,
교축방향에 수직방향으로 복수개 형성되는 제3 기둥, 및 복수의 상기 제3 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제3 보강부재를 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 수직방향 하중을 지지하는 제2 주교각을 포함하고,
복수의 상기 제1 기둥은 상기 제1 보강부재에 의하여 서로 일체화되며,
복수의 상기 제2 기둥은 상기 제2 보강부재에 의하여 서로 일체화되고,
복수의 상기 제3 기둥은 상기 제3 보강부재에 의하여 서로 일체화되며,
상기 제2 주교각은,
상기 제1 주교각의 양측에 한쌍으로 형성되고,
상기 보조교각은,
상기 제1 주교각 및 상기 제2 주교각 사이에 복수로 배치되어 상기 상판의 수직하중을 지지하고,
상기 주교각의 각각의 기둥 및 각각의 보강부재는 강관, 또는 형강으로 형성되며, 상기 주교각의 각각의 기둥은 진동완충받침, 전단저항장치, 면진용 교좌장치, 및 탄성연결장치를 포함하는 받침을 전혀 사용하지 않고 상기 상판과 강결되는 것을 특징으로 하는,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템. A bridge system comprising a bridge pier and an upper bridge,
Wherein the bridge pier supports the upper plate, wherein the angle of the pier and the auxiliary pier are fixedly coupled to the upper plate,
The main pier,
A first reinforcing member disposed between the plurality of first pillars and having both ends pressed against the pillars, and a plurality of first reinforcing members disposed between the plurality of first reinforcing members and the plurality of first reinforcing members, And a second reinforcing member disposed between the second pillars and having both ends pressed against the pillars to support a thrash load transmitted to the bridge,
And a third reinforcing member disposed between the plurality of third pillars and having both ends thereof being fastened to the respective pillars to support a vertical load in the throttling direction transmitted to the bridge, And a second main pier,
The plurality of first pillars are integrated with each other by the first reinforcing member,
The plurality of second pillars are integrated with each other by the second reinforcing member,
The plurality of third pillars are integrated with each other by the third reinforcing member,
The second main bridge pier may be formed as a single-
A pair of second main piers formed on both sides of the first main pier,
The auxiliary pier may be,
A plurality of first main piers and a plurality of second main piers to support a vertical load of the upper plate,
Wherein each column of the main pier and each of the reinforcing members is formed of a steel pipe or a section of steel and each column of the main pier is supported by a support including a vibrating cushion, a shear resistance device, Characterized in that the upper plate is stronger than the upper plate,
Bridge system with seismic resistance infrastructure.
상기 제1 주교각은,
복수의 상기 제1 기둥 중 어느 하나의 기둥과 복수의 상기 제2 기둥 중 어느 하나의 기둥 사이에 배치되어 양단부가 각 기둥에 강결되는 제4 보강부재를 더 포함하여 교량에 전달되는 교축방향의 하중 및 교축방향의 수직방향 하중을 지지하는 것을 특징으로 하는,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템.The method according to claim 1,
The first main pier may be formed as a first main pier,
Further comprising a fourth reinforcing member disposed between any one of the plurality of the first columns and the plurality of the second columns so that both ends of the fourth reinforcing member are tightened to the respective columns so that the load in the throttle direction And a vertical load in the throttling direction.
Bridge system with seismic resistance infrastructure.
상기 보조교각은 강관, 또는 형강으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템.The method according to claim 1,
Characterized in that the auxiliary pier is formed of a steel pipe or a section steel.
Bridge system with seismic resistance infrastructure.
상기 제1 보강부재는,
복수의 상기 제1 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시키고
상기 제2 보강부재는,
복수의 상기 제2 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시키는 것을 특징으로 하는,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first reinforcing member
An RC (Reinforced Concrete) in an arcuate or inverse arcuate form is formed between a plurality of the first columns to integrate the columns with each other
The second reinforcing member
(RC) formed between the plurality of second pillars and integrating the pillars with each other.
Bridge system with seismic resistance infrastructure.
상기 제3 보강부재는,
복수의 상기 제3 기둥 사이에 아치형 또는 역아치형의 RC(Reinforced Concrete)로 형성되어 각 기둥을 서로 일체화시키는 것을 특징으로 하는,
지진저항 하부구조를 갖는 교량시스템.The method according to claim 1,
Wherein the third reinforcing member
(RC) between the plurality of third pillars and integrates the pillars with each other.
Bridge system with seismic resistance infrastructure.
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---|---|---|---|
KR1020170021517A KR101829579B1 (en) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | Bridge system with seismic resistance infrastructure |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113879470A (en) * | 2021-11-19 | 2022-01-04 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | Shipping support binding device and method suitable for super-long steel structure bridge |
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JP2001059208A (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Chiyoda Engineering Consultants Co Ltd | Reinforcing work method by steel arch for existing bridge |
JP2005299080A (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Hanshin Expressway Public Corp | Earthquake-resistant bridge pier |
JP2015094094A (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 阪神高速道路株式会社 | Bridge structure and method of reinforcing existing bridge |
-
2017
- 2017-02-17 KR KR1020170021517A patent/KR101829579B1/en active IP Right Grant
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