KR101933989B1 - 교각 지점부 강재 i빔 겹보 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서,
상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔의 하부플랜지 상면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하거나 또는 하면에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔의 상측에 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라플루오로에틸렌) 마찰방지판을 설치하고, 상기 마찰방지판의 상측에는 보조강재를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중을 가한 후 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 관한 것으로서, 사용하중의 반대방향으로 프리플렉션 하중을 미리 가함으로써 거더의 형고를 높이지 않고 강재 I빔 겹보의 강성을 추가로 증대할 수 있게되므로 장지간화를 구현할 수 있고, PTFE 마찰방지판 및 보강판, 보조강재를 부가하여 구성함으로써, 제작이 간단하고, 상부 또는 하부 강재 I빔에 균등하고 효율적으로 프리스트레스를 도입할 수 있어 강재 I빔 겹보의 강성을 더욱 증대하여 장지간화를 구현할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Description

교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법{Bridge pier steel I beam compound double girder construction method}
본 발명은 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 관한 것이다.
영구적인 교량을 설치하기 이전에 또는 영구적인 교량을 보수하기 위하여 차량 및 사람의 통행을 위하여 임시적으로 가설하는 교량을 가설교량이라 한다.
상기한 가설교량의 설치방법은 수직으로 가설벤트를 세우고 그 위에 수평방향으로 빔을 가설벤트와 결합한 후 복공판을 설치하는 가장 기본적인 재래식 방법과, 고강도 강봉을 이용하여 프리스트레스를 도입하는 방법, 또는 트러스를 연속 조립하여 가설하는 방법 등이 있다.
가장 기본적인 재래식 방법의 가설교량의 시공방법은 가설교량의 지간이 협소함에 따라 통수단면이 감소되어 홍수 시 가설교량이 유실되는 문제점이 있을 수 있다. 고강도 강봉을 이용하여 프리스트레스를 도입하는 시공방법은 라멘식 부정정 효과와 프리스트레스에 의해 장지간으로 가설되는 효과가 있으나, 이 방법은 비부착 강봉에 의한 프리스트레스 도입으로 상부빔의 강성증대를 할 수 없음에 따라 가설교량의 처짐과 진동에 효과적으로 대응할 수가 없어 사용에 많은 제약이 따른다. 또한, 트러스를 연속적으로 조립 가설하는 방법은 장지간화는 가능하나 일시적으로 사용하는 가설교량에 너무 많은 양의 강재가 투입되어 불필요하게 공사비가 증가하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 출원인이 선출원한 대한민국 등록특허 제10-449231호 "상하로 Ｈ빔을 연결하여 제작한 겹보에 프리스트레스를도입한 프리스트레스트 합성겹보를 이용한 가설교량 및 이의 설치방법"(도 4a, 4b 참조)이 개시되어 있다. 이 종래기술은 가설교량의 지간 중앙부에 설치되는 상부 H빔과; 상기 상부 H빔과 연결하여 설치하되, 양측 지점부에 설치되는 강성이 서로 다른 상부 H빔과 하부 H빔의 상하부 플랜지를 상하로 서로 연결하여 이루어진 겹보와; 상기 가설교량의 중앙지점부에 설치하되 양측단부에 상기 H빔과 서로 연결되는 상기 겹보를 작업대위에서 유압잭을 이용하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트 합성겹보를 상기 가설교량의 가설벤트 위에 설치된 받침장치 상에 설치하되, 상기 가설교량에 작용하는 응력의 분포에 따라 상기 상부 H빔, 겹보, 프리스트레스트 합성겹보를 설치함을 특징으로 하는 상하로 H빔을 연결하여 제작한 겹보에 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트 합성겹보를 이용한 가설교량(청구항 1 참조)에 관한 것으로서, 겹보와 상하로 연결된 H빔에 프리스트레스를 도입한 합성겹보를 가설교량에 설치하는 것으로서, 빔의 강성증가와 처짐 및 진동 등에 효과적으로 대응할 수 있는 실용성이 있는 프리스트레스트 합성보를 이용하여 가설하는 교량의 설치방법을 개발함과 동시에 가설교량의 길이 방향으로 온도 수축팽창을 가능하게 함으로써 가설벤트의 하부응력과 부반력 감소를 기할 수 있는 받침장치를 개발하여 사용하므로서, 저렴한 비용으로 현장에서 손쉽게 제작사용할 수 있도록 하여 경제적이면서 실용적인 가설교량의 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나 상기 종래기술은 최근 점점 증가되고 있는 차량 및 중장비 하중에 대응하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 프리플렉션 하중을 가하는 유압장치가 강재 H빔에 직접 위치하여 하중재하 점에 하중이 집중됨으로써, 유압장치가 설치된 하중재하 점 이외의 부분까지 균등하게 프리플렉션 하중이 재하될 수 없어 정밀한 프리스트레스 도입이 이루어지기 어려운 문제점이 있다.
특허 1 : 대한민국 특허 제10-449231호
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 상부 강재 I빔 또는 하부 강재 I빔에 보강판을 결합하고, 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상부 강재 I빔의 상측 또는 하부 강재 I빔의 하측에 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라플루오로에틸렌) 마찰방지판과 보조강재를 덧대어 설치하여 프리플렉션 하중을 가함으로써, 강성이 증대되고 프리스트레스를 정밀하고 균등하게 도입될 수 있는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일례에 따른 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법은, 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서, 상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔의 하부플랜지 상면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하거나 또는 하면에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔의 상측에 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라플루오로에틸렌) 마찰방지판을 설치하고, 상기 마찰방지판의 상측에는 보조강재를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중을 가한 후 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서, 상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔의 하부플랜지 하면에 보강판을 가용접하고, 상기 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔의 상측과 상기 하부 강재 I빔의 하측에 PTFE 마찰방지판을 설치하고, 상기 마찰방지판의 상측과 하측에는 보조강재를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중을 가한 후 상기 가용접된 보강판을 완전용접하고 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 하부 강재 I빔은 교축방향으로 상기 상부 강재 I빔보다 더 돌출된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 보조강재는 평판형상 또는 I형상인 강재인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명을 통해 강성이 서로 다른 강재 I빔을 겹보로 구성하고, 프리스트레스를 도입하되 강재 I빔에 보강판을 결합함으로써 더 큰 강성을 확보하거나, 형고를 낮추면서도 장지간화를 구현할 수 있다.
또한, 하부 강재 I빔의 하부플랜지에 결합되는 보강판도 프리스트레스 도입에 사용됨으로써 더 큰 프리스트레스를 도입할 수 있다.
또한, PTFE 마찰방지판과 보조강재를 이용하여 프리스트레스를 도입함으로써, 강재 I빔에 균등하고도 정밀한 프리스트레스를 도입할 수 있다.
도 1a는, 본 발명의 일례에 따른 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법을 도시하는 도면이다.
도 1b는, 도 1a에서 하부 강재 I빔에 결합하는 보강판을 하부플랜지의 하측에 설치한 모습을 보여주는 도면이다.
도 1c는, 도 1a에서 상부 강재 I빔 상측에 구비된 보조강재를 평판으로 구비한 모습을 도시하는 도면이다.
도 1d는, 도 1c에서 하부 강재 I빔에 결합하는 보강판을 하부플랜지의 하측에 설치한 모습을 보여주는 도면이다.
도 2a는, 본 발명의 다른 일례에 따른 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법으로서, 상부 강재 I빔의 상측과 하부 강재 I빔의 하측에 보조강재를 구비한 모습을 도시하는 도면이다.
도 2b는, 도 2a에서 상부 강재 I빔 상측과, 하부 강재 I빔의 하측에 구비된 보조강재를 평판으로 구비한 모습을 도시하는 도면이다.
도 3a 내지 3d는, 본 발명의 교각 지점부 강재 I빔 겹보 이용하여 시공된 가설교량의 도면들이다.
도 4는 종래기술의 도면들이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.
이하 도면 1을 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일례에 따른 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법은, 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서, 상기 상부 강재 I빔(10)의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판(40)을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지 상면의 양측에 보강판(40)을 완전용접 결합하거나 또는 하면에 보강판(40)을 완전용접 결합하고, 상기 상부 강재 I빔(10)의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔(20)의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔(10)의 상측에 PTFE 마찰방지판(50)을 설치하고, 상기 마찰방지판(50)의 상측에는 보조강재(60)를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중(30)을 가한 후 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중(30)을 제거하여 프리스트레스를 도입할 수 있다.
상부 강재 I빔(10)은 상부플랜지 하면의 양측에 보강판(40)을 완전용접하여 결합함으로써 상부 강재 I빔(10)의 강성을 증대시킬 수 있다. 이하, 상부 강재 I빔(10)은 교각 지점부에 실제로 설치하는 경우 상측의 강재 I빔을 지칭하고, 하부 강재 I빔(20)은 하측의 강재 I빔을 지칭한다. 보강판(40)은 상부플랜지의 폭과 동일하게 하거나 즉, 상부플랜지 외측으로 돌출되지 않고 일치되게 하거나, 상부플랜지 폭보다 좁게 하거나, 또는 상부플랜지 폭보다 넓게 할 수 있다. 보강판(40)의 폭의 크기, 강도 등은 강재 I빔의 요구되는 강성, 강재 I빔이 설치되는 상황 등을 고려하여 선택될 수 있다. 또한 보강판(40)은 상부플랜지의 상측에 하나의 보강판(40)을 추가로 완전용접 결합하거나, 상측에만 하나의 보강판(40)을 완전용접 결합할 수도 있다.
하부 강재 I빔(20)은 하부플랜지의 상면 양측에 보강판(40)을 완전용접 결합함으로써 하부 강재 I빔(20)의 강성을 증대시킬 수 있다. 하부플랜지에 결합하는 보강판(40) 역시, 하부플랜지의 폭과 동일하게 하거나, 하부플랜지 폭보다 좁게 하거나, 또는 하부플랜지 폭보다 넓게 할 수 있다. 또한 하부 강재 I빔(20)의 하측에 하나의 보강판(40)을 추가로 완전용접 결합하거나, 하측에만 하나의 보강판(40)을 완전용접 결합할 수도 있다.
상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)에 보강판(40)을 결합하여 강재 I빔의 강성을 증대시킴으로써, 강재 I빔 겹보의 형고를 높이지 않고도 가설교량을 장지간화 할 수 있다.
프리플렉션 하중(30)을 가하기 전에 먼저, 상부 강재 I빔(10)의 하측에 하부 강재 I빔(20)을 덧댄 후 고장력 볼트로 가체결할 수 있다. 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 고장력 볼트로 가체결함으로써, 프리플렉션 하중(30)을 가하는 동안 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)은 안정된 상호 관계를 유지하면서 일정 한도에서 잘 미끄러질 수 있다. 가체결을 위한 볼트공 중 일측 즉, 상부 강재 I빔(10)의 하부플랜지 또는 하부 강재 I빔(20)의 상부플랜지에 형성되는 볼트공 중 어느 일측에는 교축방향으로 길이가 긴 장공으로 형성될 수 있다.
하부 강재 I빔(20)은 상부 강재 I빔(10)보다 형고가 적을 수 있다. 연속보의 경우 교각 등의 지점에 발생하는 부의 휨모멘트는 지간 중앙에 발생하는 정의 휨모멘트보다 더 크게 발생할 수 있다. 즉, 큰 부의 휨모멘트에 맞추어 전체 I빔의 단면을 구성하는 경우, 지나친 강재의 낭비가 발생할 수 있다. 따라서 전체 I빔의 단면은 정의 휨모멘트에 맞게 구성하고, 지점부의 부의 모멘트에 맞게 추가로 필요한 정도의 하부 강재 I빔(20)을 부가함으로써, 강재를 효율적으로 사용할 수 있다. 통상 이 추가의 하부 강재 I빔(20)은 상부 강재 I빔(10)보다 형고가 적을 수 있다.
또한, 하부 강재 I빔(20)은 상부 강재 I빔(10)보다 고강도를 사용할 수 있다. 즉, 추가의 하부 강재 I빔(20)은 고강도를 사용함으로써 필요로 하는 강성을 확보하면서, 증대되는 빔의 높이를 최소로 할 수 있다.
상부 강재 I빔(10)의 상측에는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 마찰방지판(50)을 설치하고, 마찰방지판(50) 상측에 보조강재(60)를 설치하고, 보조강재(60)의 상측에 프리플렉션 하중(30)을 가할 수 있다. 예컨대, 양단에 설치되는 지지받침의 상측에 가체결된 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 거치하고, 상부 강재 I빔(10)의 상측에 PTFE 마찰방지판(50)을 설치하고, 마찰방지판(50) 상측에 보조강재(60)를 설치하고, 보조강재(60)의 상측에 유압장치 등에 의한 프리플렉션 하중(30)을 가할 수 있다. 프리플렉션 하중(30)은 1점, 2점, 3점 등으로 적절하게 가할 수 있다.
프리플렉션 하중(30)은 다양한 방법에 의해 가해질 수 있다. 즉, 고장력 볼트로 가체결한 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 뒤집어서 양 단이 지지되게 설치하고, 상부 강재 I빔(10)의 하측에서 상측으로 프리플렉션 하중(30)을 가할 수 있다. 이 경우 마찰방지판(50)은 상부 강재 I빔(10)의 하측에 설치되고, 보조강재(60)는 마찰방지판(50)의 하측에 설치될 수 있다.
또한, 고장력 볼트로 가체결한 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 한 쌍을 준비하여 상부 강재 I빔(10)이 서로 마주보게 설치하고, 양 단을 서로 결합하고, 중앙에서 프리플렉션 하중(30)을 양측으로 가할 수 있다. 이 경우 마주 보는 양 상부 강재 I빔(10) 각각에 마찰방지판(50)과 보조강재(60)를 설치하고 그 사이에 유압장치 등을 설치할 수 있다.
마찰방지판(50)은 상부 강재 I빔(10)과 보조강재(60) 사이에 발생하는 마찰을 방지함으로써 상부 강재 I빔(10)과 보조강재(60)가 잘 미끄러져 보조강재(60)의 상측에 가해지는 프리플렉션 하중(30)이 전체 I빔에 균등하게 전달되게 할 수 있다. 따라서 강재 I빔 겹보에 프리플렉션 하중(30)을 정밀하게 전달할 수 있다.
종래의 방법의 경우 프리플렉션 하중이 상부 강재 I빔에 직접 재하되어 하중재하 점에 하중이 집중됨으로서 강재 I빔의 전구간에 균등하게 프리스트레스를 도입하기 어려운 문제점이 있었다.
즉, 강재 I빔의 상측에 마찰방지판(50)과 보조강재(60)를 설치한 후 프리플렉션 하중(30)을 가하면 집중하중인 프리플렉션 하중(30)이 보조강재(60)에 의해 등분포 하중과 유사하게 강재 I빔에 작용하고, 동시에 마찰방지판(50)에 의해 보조강재(60)와 강재 I빔 사이에 축방향으로 마찰이 발생하지 아니하여 프리플렉션 하중(30)이 강재 I빔의 전 구간에 균등하게 전달될 수 있다. 즉, 강재 I빔과 하중재하를 서포터하는 보조강재(60)가 동일한 캠버로 휘게되어 정밀한 프리스트레스를 도입할 수 있다.
보조강재(60)는 평판형상 또는 I형상인 강재로 형성될 수 있다. 보조강재(60)의 휨강성은 지나치게 적거나 지나치게 크지 않는 것이 적절하다. 즉, 보조강재(60)의 휨강성이 너무 적으면 프리플렉션 하중(30)을 강재 I빔 전체에 분산시키는데 불리하고, 너무 크면 프리플렉션 하중(30) 전달에 불리할 뿐 아니라, 보조강재(60)의 단부 쪽에 많은 프리플렉션 하중(30)을 전달되는 문제가 있을 수 있다. 따라서 보조강재(60)의 휨강성과 단면 형상은 강재 I빔의 강성, 규격 등을 고려하여 선택될 수 있다.
상부 강재 I빔(10) 상측에 설치된 보조강재(60)의 상측에 프리플렉션 하중(30)을 재하할 수 있는 유압장치를 구비할 수 있다. 유압장치를 구동하여 강재 I빔 겹보에 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중(30)을 재하할 수 있다. 프리플렉션 하중이 재하된 강재 I빔 겹보의 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하여 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 프리스트레스가 도입된 강재 I빔 겹보로 제작할 수 있다. 따라서, 교각 지점부 강재 I빔 겹보에 프리스트레스를 도입함으로써, 강재 I빔 겹보의 강성을 더욱 증대하여 장지간화를 구현할 수 있다.
이하 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예인 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법을 설명한다. 본 실시예는 전술한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다. 따라서 본 실시예에서 설명되지 않은 부분은 전술한 실시예의 설명이 유추 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법은, 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서, 상기 상부 강재 I빔(10)의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판(40)을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지 하면에 보강판(40)을 가용접하고, 상기 상부 강재 I빔(10)의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔(20)의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔(10)의 상측과 상기 하부 강재 I빔(20)의 하측에 PTFE 마찰방지판(50)을 설치하고, 상기 마찰방지판(50)의 상측과 하측에는 보조강재(60)를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중(30)을 가한 후 상기 가용접된 보강판(40)을 완전용접하고 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중(30)을 제거할 수 있다.
본 실시예는 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지 하면에 보강판(40)을 가용접하고, 프리플렉션 하중(30)을 가한 후 완전용접할 수 있다. 따라서 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지 하면에 결합되는 보강판(40)은 겹보의 강성을 증대시킴과 동시에 프리스트레스가 도입되게 하는 이중적인 효과가 있다. 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지 하면에 결합되는 보강판(40)은 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지의 중앙 부분에 가용접하고, 프리플렉션 하중(30)을 가한 후 하부플랜지와 완전용접할 수 있다. 즉, 프리플렉션 하중(30)을 가할 때 하부 강재 I빔(20)의 하부플랜지는 인장되게 되나, 그 하측의 가용접된 보강판(40)은 인장됨이 없이 굽힘만 발생하게 된다. 따라서 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)만에 의한 것보다 더 큰 프리스트레스를 도입할 수 있는 이점이 있다.
본 실시예는 상부 강재 I빔(10)의 상측뿐 아니라 하부 강재 I빔(20)의 하측에도 마찰방지판(50)과 보조강재(60)를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중(30)을 가한 후 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 프리플렉션 하중(30)을 제거함으로써 프리스트레스를 도입할 수 있다.
종래의 방법의 경우 프리플렉션 하중 재하시 하부 강재 I빔의 양 단부에서만 지지됨으로써 강재 I빔의 전구간에 균등하게 프리스트레스를 도입하기 어려운 문제점이 있었다.
본 실시예의 경우 하부 강재 I빔(20)의 하측에 마찰방지판(50)을 설치하고 마찰방지판(50)의 하측에 보조강재(60)를 설치한 후 양 단부에서 지지됨으로써, 단부의 지지반력이 등분포 하중과 유사하게 하부 강재 I빔(20)에 작용하고, 동시에 마찰방지판(50)에 의해 보조강재(60)와 보강판(40) 사이에 축방향으로 마찰이 발생하지 아니하여 프리플렉션 하중(30)이 강재 I빔의 전 구간에 균등하게 전달될 수 있다. 즉, 강재 I빔과 양 단부에서 지지되는 보조강재(60)가 동일한 캠버로 휘게되어 정밀한 프리스트레스를 도입할 수 있다.
본 실시예에서의 프리플렉션 하중(30) 재하방법도 전술한 실시예와 동일하게 다양한 방법을 적용할 수 있다.
전술한 실시예들은 하부 강재 I빔(20)이 교축방향으로 상부 강재 I빔(10)보다 더 돌출될 수 있다. 이는 돌출된 하부 강재 I빔(20)의 상측에 지간 중앙에 설치되는 강재 I빔을 용이하게 거치할 수 있게 한다.
도 1a의 확대도를 참조하면, 전술한 실시예들은 강재 I빔의 상부플랜와, 마찰방지판(50)과, 보조강재(60)를 양 단부에서 결합하는 ㄷ자형 앵글을 더 포함할 수 있다. ㄷ자형 앵글은 그 하부플랜지에 상부 강재 I빔(10)의 웨브가 삽입될 수 있는 절개홈을 구비하고, 상부플랜지에는 보조강재(60)의 웨브가 삽입되는 절개홈을 구비하여 상부 강재 I빔(10)과 마찰방지판(50)과 보조강재(60)를 상호 결합함으로써, 겹보의 이동 거치시 또는 프리플렉션 하중(30) 도입시 안정된 상태를 유지할 수 있다.
도 1c의 확대도에는 보조강재(60)가 평판형상인 경우를 도시하고 있다. 이 경우의 ㄷ자형 앵글의 상부플랜지에는 절개홈이 형성되어 있지 아니하다.
상기 ㄷ자형 앵글은 하부 강재 I빔(20)과 그 하측에 설치되는 마찰방지판(50)과 보조강재(60)에도 동일하게 적용될 수 있다.
결국, 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)에 보강판(40)을 완전용접하여 설치하고, 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 고장력 볼트로 가체결하고, PTFE 마찰방지판(50)과 보조강재(60)를 구비하여 사용하중의 반대방향으로 프리플렉션 하중(30)을 재하한 후 상부 강재 I빔(10)과 하부 강재 I빔(20)을 완전체결한 후 프리플렉션 하중(30)을 제거함으로써, 균등한 프리스트레스를 도입하고 동시에 강성을 증대시킴으로써, 형고의 증가 없이도 가설교량의 장지간화를 구현할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 상부 강재 I빔
20: 하부 강재 I빔
30: 프리플렉션 하중
40: 보강판
50: 마찰방지판
60: 보조강재

Claims (5)

  1. 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서,
    상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔의 하부플랜지 상면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하거나 또는 하면에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔의 상측에 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라플루오로에틸렌) 마찰방지판을 설치하고, 상기 마찰방지판의 상측에는 보조강재를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중을 가한 후 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스를 도입하고,
    상기 하부 강재 I빔은 교축방향으로 상기 상부 강재 I빔보다 더 돌출되며,
    상기 보조강재는 평판형상 또는 I형상인 강재인 것을 특징으로 하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법.
  2. 상부 강재 I빔과, 상기 상부 강재 I빔보다 형고가 적고 고강도인 하부 강재 I빔을 상기 상부 강재 I빔의 하측에 덧대어 구성하고, 사용하중과 반대방향으로 프리플렉션 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법에 있어서,
    상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지 하면의 양측에 보강판을 완전용접 결합하고, 상기 하부 강재 I빔의 하부플랜지 하면에 보강판을 가용접하고, 상기 상부 강재 I빔의 하부플랜지와 상기 하부 강재 I빔의 상부플랜지를 고장력 볼트로 가체결하고, 상기 상부 강재 I빔의 상측과 상기 하부 강재 I빔의 하측에 PTFE 마찰방지판을 설치하고, 상기 마찰방지판의 상측과 하측에는 보조강재를 덧대어 설치하고, 사용하중과 반대되는 방향으로 프리플렉션 하중을 가한 후 상기 가용접된 보강판을 완전용접하고 상기 가체결된 고장력 볼트를 완전체결하고, 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스를 도입하고,
    상기 하부 강재 I빔은 교축방향으로 상기 상부 강재 I빔보다 더 돌출되며,
    상기 보조강재는 평판형상 또는 I형상인 강재인 것을 특징으로 하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 상부 강재 I빔의 상부플랜지와, 마찰방지판과, 보조강재를 양 단부에서 결합하는 ㄷ자형 앵글을 더 포함하고,
    상기 ㄷ자형 앵글은 그 하부플랜지에 상기 상부 강재 I빔(10)의 웨브가 삽입될 수 있는 절개홈을 구비한 것을 특징으로 하는 교각 지점부 강재 I빔 겹보 제작방법.
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