KR102125079B1 - 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
강관과 프리캐스트 콘크리트 부재를 서로 합성시켜 작용하중에 따른 보강이 가능하면서도 제작이 간단하여 경제적이고, 프리스트레싱부재도 함께 이용할 수 있어 효율적인 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 프리캐스트 강합성거더는 외주면에 제 2합성부재가 형성된 강관; 상기 제 2합성부재와 결합되도록 제 1합성부재가 내측에 매립형성되는 합성포켓이 다수 형성된 것으로서, 강관의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되어 강관의 외주면에 연장되어 접하도록 설치되는 프리캐스트 콘크리트부재; 및 상기 매립형성된 제 1합성부재가 노출되도록 프리캐스트 콘크리트부재를 관통하도록 형성된 합성포켓;을 포함한다.
Description
본 발명은 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강관과 프리캐스트 콘크리트 부재를 서로 합성시켜 작용하중에 따른 보강이 가능하면서도 제작이 간단하여 경제적이고, 프리스트레싱부재도 함께 이용할 수 있어 효율적인 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 강합성거더(10)를 도시한 것이다.
상기 강합성거더(10)는 전단연결재(12)가 형성되 원형강관(11)과 강재브라켓(30)이 충진재(20)에 의하여 일체화된 것임을 알 수 있다.
이때 상기 원형강관(11)은 소정의 길이를 가진 강관부재이다. 이에 일정한 직경을 가지게 되는데, 만약 단경간용 거더로 사용되는 경우, 양 단부에 압축응력(중립축 하부)이 작용하게 되므로 원형강관(11)의 직경을 크게 형성시켜 제작하는 경우 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 압축응력에 저항하기 위하여 강재를 사용하는 것은 효율성이 역시 떨어지기 된다.
이에 강재브라켓(30)을 별도로 제작하여 원형강관(11) 외주면에 접하도록 세팅하고, 원형강관(11)과 강재브라켓(30) 사이에는 전단연결재(12)와 충진재(20)를 이용하여 서로 합성시키고 있음을 알 수 있으며, 이러한 강재브라켓(20)을 사용하게 되면 별도의 교량용 받침을 이용하지 않고서도 강재브라켓(20)에 교량용 받침(21)을 일체로 형성시키는 것이 가능하게 된다.
이에 상기 강재브라켓(20)은 압축응력에 저항하기 위한 부재로 사용하게 되는데 충진재(20)를 사용하기 때문에 시공성 및 작업성이 다소 저하되는 한계가 있을 뿐만 아니라, 제작비용도 증가할 수밖에 없다는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 강관에 별도의 강재브라켓을 사용하지 않고, 프리캐스트브라켓을 합성시켜 충진재 사용으로 인한 문제점을 해결하면서, 전단연결재와 충진재의 합성이 아닌 기계적 체결이 가능하도록 함으로서 합성성능을 증진시킬 수 있고, 필요한 부위에서는 프리스트레싱 도입도 가능하도록 함으로서, 보다 효율적인고 경제적인 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적과제로 한다.
상기 프리캐스트 강합성거더를 위하여 본 발명은
외주면에 제 2합성부재가 형성된 강관; 상기 제 2합성부재와 결합되도록 제 1합성부재가 내측에 매립형성되는 합성포켓이 다수 형성된 것으로서, 강관의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되어 강관의 외주면에 연장되어 접하도록 설치되는 프리캐스트 콘크리트부재; 및 상기 매립형성된 제 1합성부재가 노출되도록 프리캐스트 콘크리트부재를 관통하도록 형성된 합성포켓;을 포함하며, 상기 프리캐스트 콘크리트부재는 강관에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하도록 위치를 변경하여 강관 외주면에 직접 접하도록 설치할 수 있도록 하며, 상기 프리캐스트 콘크리트부재와 측면이 접하도록 강관의 외주면에 일체로 형성된 프리스트레싱부재가 형성되며, 상기 프리스트레싱부재는 긴장재에 의한 프리스트레스가 강관에 도입되도록 하여 강관에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하는 프리캐스트 콘크리트부재와 함께 강관에 작용하는 하중에 대한 인장응력에 저항하도록 하게 된다.
또한 프리캐스트 강합성거더 시공방법 제공을 위하여 본 발명은
(a) 외주면에 제 2합성부재가 형성된 강관; 상기 제 2합성부재와 결합되도록 제 1합성부재가 내측에 매립형성되는 합성포켓이 다수 형성된 것으로서, 강관의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되어 강관의 외주면에 연장되어 접하도록 설치되는 프리캐스트 콘크리트부재; 상기 매립형성된 제 1합성부재가 노출되도록 프리캐스트 콘크리트부재를 관통하도록 형성된 합성포켓;을 포함하는 프리캐스트 강합성거더를 교량하부구조물에 거치하는 단계; (b) 상기 프리캐스트 강합성거더 상면에 슬래브를 형성시키는 단계;를 포함하도록 하게 된다.
이때 상기 프리캐스트 콘크리트부재와 측면이 접하도록 강관의 외주면에 일체로 형성된 프리스트레싱부재가 형성되며, 상기 프리스트레싱부는 긴장재에 의한 프리스트레스가 강관에 도입되도록 하여 강관에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하는 프리캐스트 콘크리트부재와 함께 강관에 작용하는 하중에 대한 인장응력에 저항하도록 하는 프리캐스트 강합성거더를 제공하게 된다.
본 발명에 의하면 강관은 기성제품을 사용하도록 하고, 원하는 부위에 프리캐스트 콘크리트 부재를 합성시킴에 있어 전단연결재 역할을 하도록 하면서도 기계적 체결이 가능하도록 하기 때문에 강관과 프리캐스트 콘크리트 부재의 효율적인 이용이 가능하여 하중작용에 따른 다양한 용도의 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면 강관에 프리스트레싱 도입이 가능한 프리스트레싱 하우징을 형성시키고, 긴장재를 이용하여 용도에 맞게 프리스트레스 도입에 의한 하중저항이 가능하게 되므로, 단경간 및 다경간 교량등의 구조물 적용이 용이하게 되어 효율적인 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 프리캐스트 콘크리트 부재는 일정한 형상으로 공장제작하게 되므로 전단연결재 매입이 용이하여 현장에서의 강관과의 연결작업이 간단해지기 때문에 시공성 및 작업성이 매우 뛰어난 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
도 1은 종래 강합성거더의 구성사시도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 구성사시도 및 완성사시도를 도시한 것이다.
도 2c는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 합성수단을 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명에 의한 단경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도,
도 3b는 본 발명에 의한 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 단경간 및 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 시공예시도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 구성사시도 및 완성사시도를 도시한 것이다.
도 2c는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 합성수단을 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명에 의한 단경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도,
도 3b는 본 발명에 의한 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 단경간 및 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 시공예시도를 도시한 것이다.
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 프리캐스트 강합성거더(100) ]
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 구성사시도 및 완성사시도, 도 2c는 본 발명에 의한 프리캐스트 강합성거더의 합성수단을 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 강합성거더(100)는 강관(110)과 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 서로 합성수단(130)을 이용하여 합성시켜 일체로 거동하도록 하게 된다.
이때 상기 합성수단(130)은 기계적 체결이 가능하도록 하도록 하면서도 전단연결재 역할을 하도록 합성포켓(140)을 이용하여 결합시키고, 마감재(150)를 이용하여 마감하기 때문에 합성성능 및 전단연결재로서의 성능을 모두 확보할 수 있게 된다.
또한 인장응력에 효과적으로 저항하기 위해서 강관(110)의 외주면에는 프리스트레싱부재(160)를 더 일체화시켜 필요한 부위에 프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.
이러한 프리캐스트 강합성거더(100)는 도 2a와 도 2b와 같이, 강관(110), 프리캐스트 콘크리트부재(120), 합성수단(130), 합성포켓(140), 마감재(150), 프리스트레싱부재(160)을 포함하여 구성된다.
이에 상기 강관(110)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 일정한 직경과 길이를 가진 원형강관을 이용할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 강관(110)은 자중에 비하여 작용하중에 대한 인장응력 저항에 유리한 형태이고, 내부가 중공이므로 합성수단(130)을 용접에 의하여 형성시키기에 유리하게 된다.
이러한 강관(110)을 교량용 거더로 이용하는 경우, 단경간 교량용 또는 다경간 교량용인가에 따라서 작용하중에 따라 압축응력 또는 인장응력이 지배적으로 작용하게 된다.
이에 상기 인장응력이 지배적으로 작용하는 부위에는 강관(110)이 저항하도록 하면 되고, 압축응력이 지배적으로 작용하는 부위에는 콘크리트로 제작된 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 강관(110)에 합성수단(130)을 이용하여 일체화시켜 합성시키게 된다.
이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 공장에서 미리 일정한 형태로 제작된 프리캐스트 철근콘크리트등 콘크리트로 제작된 것을 이용하게 되며 강관(110) 외주면에 직접 접하도록 설치된다.
이러한 프리캐스트 콘크리트부재(120)에는 합성수단(130)을 수용을 위한 합성포켓(140)이 함께 형성되도록 하게 된다.
이로서 상기 합성포켓(140)에 도 2c와 같이, 합성수단(130)이 수용하도록 하게 되며 프리캐스트 콘크리트부재(120)에도 합성수단(130)으로서 제1 합성부재(130a)가 형성되도록 하게 된다.
이러한 제1 합성부재(130a)는 도 2c와 같이, 합성포켓(140) 내부를 가로지르도록 하는 합성판으로 형성되도록 할 수 있는데 제1 합성부재(130a)는 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 일체화되도록 형성시키기 때문에 따로 고정시킬 필요도 없어 작업성이 매우 뛰어나게 되며, 강관(110)에 형성된 제2 합성부재(130b)와 간단하게 결합시킬 수 있기때문에 합성작업 역시 매우 신속하게 진행될 수 있게 된다.
이러한 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 강관(110)의 외주면에 접하도록 설치하기 때문에 강관(110)의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되도록 하게 되는데 강관(110)을 원형강관으로 이용하는 경우 원형강관의 외주면 형상에 맞추어 곡면부가 일측면에 형성되도록 하고, 타측면은 수평면으로 형성시키되 일정한 길이를 가진 수평판 부재로 형성시키면 된다.
이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)에는 다수의 합성포켓(140)이 다수가 형성되어 있으며, 합성포켓(140)은 도 2b와 같이, 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 관통하는 사각형태의 관통홀로 형성되도록 하게 된다.
이러한 합성포켓(140)의 내부에는 수직강판 형태의 합성판인 제1 합성부재(130a)가 합성포켓(140)을 가로질러 일체화되고 있음을 알 수 있다.
이러한 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 강관(110)에 작용하는 하중에 의한 압축응력이 발생하는 위치에 강관(110)과 합성수단(130)에 의하여 서로 합성되어 강(110)과 함께 압축응력에 저항하게 되고, 원하는 부위의 강관(110)에 합성시킬 수 있게 되므로 제작의 효율성을 가지게 된다.
도 2a 및 도 2b에서는 강관(110)의 양 단부에서는 강관(110)의 상면에 합성수단(130)에 의하여 일체화되어 있고, 양 단부 사이의 중앙부에서는 강관(110)의 저면에 합성수단에 의하여 일체화되도록 하고 있음을 알 수 있지만 용도에 따라 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 합성 위치는 변경이 가능하다.
다음으로 상기 합성수단(130)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 제 1합성부재(130a)와 제2 합성부재(130b)로 형성된 수직강판들로 형성시키게 된다.
종래 전단연결재로 주로 사용하는 스터드를 사용하게 되는데 이는 전단연결재 기능을 가진 것이기 때문에 부재간의 연결수단으로는 사용하기에는 한계가 있게 된다.
이에 본 발명은 예컨대, 제 1합성부재(130a)는 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 일체로 형성된 수직강판으로 형성시키고, 제2 합성부재(130b)는 강관(110)의 외주면에 한쌍의 이격된 수직강판으로 형성시키고, 상기 강관(110)에 형성시킨 한쌍의 수직강판 사이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 수직강판이 삽입되도록 하게 된다.
이에 수평력으로 작용하는 전단응력에 보다 겹쳐진 수직강판들에 의하여 효과적인 저항이 가능하게 되며, 겹쳐진 수징강판들은 마감재(150)에 의하여 서로 완전히 합성되도록 하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 강관(110)은 서로 합성되어 일체화 거동하게 된다. 이때 수직강판에 유공을 두거나 볼트 이음을 적용하여 합성력을 더욱 높게 할 수 있다.
물론 상기 한쌍의 제2 합성부재(130b)를 프리캐스트 콘크리트부재(120)에 형성시켜도 되고, 제 1합성부재(130a)를 강관(110)에 형성시켜도 상관은 없다.
또한 이와 같은 수직강판들의 삽입 결합을 이용하게 되면 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 강관(110)의 제작오차등에 의한 수직강판들의 위치가 다소 변경되더라도 이러한 제작오차를 흡수할 수 있는 공간(한쌍의 수직강판의 이격공간)에 여유가 있기 때문에 보다 효과적이게 된다.
이러한 합성수단(130)은 강관(110) 또는 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 합성포켓(140)에 대응하여 다수개를 서로 이격시켜 형성시키면 되고, 모도 공장에서 형성시키게 되므로 효율성을 갖출 수 있게 된다.
다음으로 상기 합성포켓(140)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 합성수단(130)으로서 제 1합성부재(130a, 제2 합성부재(130b)도 가능)가 형성되도록 하는 블록아웃된 공간으로서 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 관통하도록 형성시킨 것이다.
마감재(150)가 충진되는 부위이기도 하기때문에 필요한 합성성능을 가질 수 있도록 1개의 공간이 차지하는 부피가 정해지도록 하게 되고, 프리캐스트 콘크리트부재(120)에 다수가 미리 형성되도록 하게 된다.
이러한 합성포켓(140)에는 제 1합성부재(130a, 제2 합성부재(130b)도 가능)가 노출되도록 형성시키고 일체화되어 있으므로 별도로 종래 스터드를 형성시키기 위한 용접작업등이 필요하지 않아 작업성과 시공성을 확보할 수 있게 된다.
상기 마감재(150)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 합성수단(130)이 수용된 합성포켓(140)의 내부를 메워주는 역할을 하면서 강관(110)과 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 서로 일체화시키는 역할을 하게 된다.
합성수단(130)을 별도의 체결구를 이용하여 추가로 체결시킨 후, 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 합성포켓(140)을 충진시켜도 되지만 합성수단(130)만 이용함으로서 보다 신속한 합성 작업이 가능하도록 하는 것이 바락직 하다,
합성수단(130)은 수직강판들이 서로 삽입된 상태이므로 서로간에 이격된 공간이 있기 때문에 마감재(150) 충진에 의해서 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 강관(110)의 연결수단으로의 기능을 가질 수 있게 된다.
다음으로 프리스트레싱부재(160)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 압축응력에 강관(110)과 저항하는 기능을 프리캐스트 콘크리트부재(120)가 가진 것이라면 인장응력에는 콘크리트가 저항하지 못하는 것으로 보기 때문에 인장응력이 발생하는 부위에는 긴장재에 의한 프리스트레스가 도입되도록하여 인장응력을 상쇄시키는 기능을 가지게 된다.
이는 본 발명의 프리캐스트 강합성거더(100)를 다경간 교량의 거더로 사용하는 경우인데 교대와 교대 사이의 교각을 경유하거나 연속지점부인 교각에 거치되는 프리캐스트 강합성거더(100)에는 인장응력이 발생하게 된다.
이에 상기 인장응력을 상쇄시키기 위하여 강관(110)의 외주면에 긴장재 하우징(161)을 설치하게 된다.
상기 긴장재 하우징(161)은 도 2a와 같이, 강관(110)의 외주면에 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 측면이 접하도록 형성된 높이를 가지도록 하여 형성되는 수평하우징으로서 내부에는 긴장재(162)가 배치되어 있다.
이에 긴장재(162)의 단부가 노출되어 긴장 후 정착될 수 있도록 긴장재 하우징(161)의 양 단부에는 노출정착부(163)가 형성되도록 하여 긴장재(162)의 긴장 및 정착이 가능하도록 하게 된다.
이러한 노출정착부(163)는 마감판(164)을 이용하여 폐쇄 및 노출이 가능하도록 하여 유지관리가 가능하도록 하게 된다.
위에서 살펴본 본 발명의 프리캐스트 강합성거더(100)는 압축응력 또는 인장응력이 작용하는 부위의 강관(110) 외주면에 합성수단을 이용하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 합성시키거나, 강관(110)에 일체로 형성된 프리스트레싱부재(160)를 이용하여 저항하도록 하고, 용도에 따라 위치를 달리하여 제작하게 되므로 현장에서는 프리캐스트 강합성거더(100) 거치후 마감재(150) 충진정도의 작업만으로 시공이 가능하게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 강합성거더(100)의 이용]
도 3a는 본 발명에 의한 단경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도, 도 3b는 본 발명에 의한 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 예시도를 도시한 것이다.
상기 단경간용 프리캐스트 강합성거더(100)와 다경간용 프리캐스트 강합성거더(100) 모두 작용하는 하중에 의한 압축응력과 인장응력에 효과적으로 저항할 수 있도록 앞서 살펴본 강관(110), 프리캐스트 콘크리트부재(120), 합성수단(130), 합성포켓(140), 마감재(150), 프리스트레싱부재(160)를 조합한 것이다.
먼저, 단경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 도 3a와 같이, 교량 시공에 있어 양 교대 상면 사이에 프리캐스트 강합성거더(100)의 양 단부가 지지되도록 거치하기 때문에 프리캐스트 강합성거더(100)의 중립축 하부는 인장응력, 중립축 상부는 압축응력이 발생하게 된다.
이에 상기 인장응력은 강관(110)이 부담하여 저항하도록 하고, 압축응력은 프리캐스트 콘크리트부재(120)가 부담하도록 하게 된다.
이에 도 3a에 의하면, 강관(110)은 양 교대 사이에 거치될 수 있을 정도의 길이를 가지도록 제작하되, 양 단부 저면에는 교량받침부재(111)을 일체로 형성시키게 된다.
이러한 교량받침부재(111)는 강관(110) 제작 시 미리 일체로 형성시켜 별도로 교대 상면에 교량받침을 설치하는 작업을 요구하지 않도록 할 수 있음을 알 수 있다.
또한 상기 강관(110) 상면 전체 연장길이에 걸쳐 합성수단(130)을 형성시키되 이는 제2 합성부재(130b)로서 한쌍의 수직강판 다수개를 강관 전체 연장길이에 걸쳐 형성시키게 된다.
이에 프리캐스트 콘크리트부재(120)에도 상기 제2 합성부재(130b)에 대응하는 합성포켓(140)과 제 1합성부재(130a)이 형성된 것을 이용하여 제작하게 된다.
이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 합성포켓(140) 내부의 제 1합성부재(130a)가 강관(110)의 제2 합성부재(130b)에 삽입되도록 하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)가 강관(110) 상면에 접하도록 하고, 마감재(150)를 합성포켓(140) 내부로 충진하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 강관(110)을 서로 합성시키게 된다.
이에 완성된 단경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 바로 양 교대(210) 상면에 거치시켜 시공을 완성시키게 된다.
다음으로 다경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 도 3b와 같이, 교량 시공에 있어 예컨대 교각 상부에 프리캐스트 강합성거더(100)의 중앙부가 양 단부가 지지되도록 거치하기 때문에 프리캐스트 강합성거더(100)의 중앙부의 중립축 하부는 압축응력, 중립축 상부는 인장응력이 발생하게 된다.
이에 상기 인장응력은 프리스트레싱부재(160)에 의한 압축응력으로 저항할 수 있게 되며 이에 상기 프리스트레싱부재(160)는 강관 상면에 일체로 미리 형성된 것임을 알 수 있다.
그리고 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 프리스트레싱부재(160) 양 측방으로 동일한 높이로 형성시키고 있음을 알 수 있다, 이는 결국 상면에 슬래브가 형성되므로 단차를 주지 않기 위함이고, 균질한 응력도입이 가능하게 된다.
또한 강관(110)을 사이에 두고 프리스트레싱부재(160)의 맞은편에도 프리캐스트 콘크리트부재(120)가 형성되어 있는데 이는 역시 프리캐스트 강합성거더(100)의 중앙부는 연속지점부로서 압축응력이 크게 발생하는 부위이기도 하기 때문이다.
역시, 이에 도 3b에 의하면 강관(110)은 교각과 교대, 교각과 교각 사이에 거치될 수 있을 정도의 길이를 가지도록 제작하되, 양 단부 저면에는 교량받침부재(111)을 일체로 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.
이러한 교량받침부재(111)는 강관(110) 제작 시 미리 일체로 형성시켜 별도로 교대 상면에 교량받침을 설치하는 작업을 요구하지 않도록 할 수 있음을 알 수 있으며, 또한 상기 강관(110) 상면에 필요한 길이에 걸쳐 합성수단(130)을 형성시키되 이는 제2 합성부재(130b)로서 한쌍의 수직강판 다수개를 강관에 걸쳐 형성시키게 된다.
이에 역시 프리캐스트 콘크리트부재(120)에도 상기 제2 합성부재(130b)에 대응하는 합성포켓(140)과 제 1합성부재(130a)이 형성된 것을 이용하여 제작하게 된다.
이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 합성포켓(140) 내부의 제 1합성부재(130a)가 강관(110)의 제2 합성부재(130b)에 삽입되도록 하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)가 강관(110) 상면에 접하도록 하고, 마감재(150)를 합성포켓(140) 내부로 충진하여 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 강관(110)을 서로 합성시키게 된다.
이에 완성된 다경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 바로 양 교대(210)와 교각(220) 상면, 교각(220)이 중앙부에 위치하도록 하거나, 교각과 교각 사이에 거치시켜 시공을 완성시키게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 강합성거더 시공방법 ]
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 다경간용 프리캐스트 강합성거더의 시공예시도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 강합성거더(100) 시공방법은 앞서 살펴본 단경간용 또는 다경간용 프리캐스트 강합성거더(100)를 교량하부구조물(200)인 교대(210)와 교각(220)에 거치하고 슬래브(300)를 시공하는 방법이라 할 수 있다.
먼저, 단경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 도 4a와 같이, 강관(110), 프리캐스트 콘크리트부재(120), 합성수단(130), 합성포켓(140), 마감재(150)로 미리 공장제작되고, 교량받침부재(111)도 강관(110) 양 단부 저면에 위치하도록 한 것이므로 교대(210)와 교대(210) 상면위에 거치한 후, 슬래브(300)를 상면에 미도시한 거푸집등을 이용하여 일체로 시공하여 간단하게 시공하게 되며, 보도교, 육교에도 사용이 가능함은 물론이다.
다음으로 다경간용 프리캐스트 강합성거더(100)는 도 4b와 같이, 강관(110), 프리캐스트 콘크리트부재(120), 합성수단(130), 합성포켓(140), 마감재(150)와 프리스트레싱부재(160)가 추가된 것으로 역시 미리 공장제작되고, 교량받침부재(111)도 강관(110) 양 단부 저면에 위치하도록 한 것이므로 교대(210)와 교각(220), 교각(220)이 중앙부에 위치하도록, 교각과 교각 사이 상면에 거치한 후, 슬래브(300)를 역시 미도시한 거푸집등을 이용하여 일체로 시공하여 간단하게 시공하게되며, 보도교, 육교에도 사용이 가능함은 물론이다.
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: 프리캐스트 강합성거더
110: 강관 111: 교량받침부재
120: 프리캐스트 콘크리트부재 130: 합성수단
130a: 제 1합성부재 130b: 제 2합성부재
140: 합성포켓 150: 마감재
160: 프리스트레싱부재 161: 긴장재 하우징
162: 긴장재 163: 노출정착부
200: 교량하부구조물 210: 교대
220: 교각
110: 강관 111: 교량받침부재
120: 프리캐스트 콘크리트부재 130: 합성수단
130a: 제 1합성부재 130b: 제 2합성부재
140: 합성포켓 150: 마감재
160: 프리스트레싱부재 161: 긴장재 하우징
162: 긴장재 163: 노출정착부
200: 교량하부구조물 210: 교대
220: 교각
Claims (10)
- 외주면에 제2 합성부재(130b)가 형성된 강관(110);
상기 제2 합성부재(130b)와 결합되도록 제 1합성부재(130a)가 내측에 매립형성되는 합성포켓(140)이 다수 형성된 것으로서, 강관(110)의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되어 강관의 외주면에 연장되어 접하도록 설치되는 프리캐스트 콘크리트부재(120); 및
상기 매립형성된 제 1합성부재(130a)가 노출되도록 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 관통하도록 형성된 합성포켓(140);을 포함하며,
상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 강관(110)에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하도록 위치를 변경하여 강관(110) 외주면에 직접 접하도록 설치할 수 있도록 하며,
상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 측면이 접하도록 강관(110)의 외주면에 일체로 형성된 프리스트레싱부재(160)가 형성되며, 상기 프리스트레싱부재(160)는 긴장재(162)에 의한 프리스트레스가 강관(110)에 도입되도록 하여 강관(110)에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하는 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 함께 강관(110)에 작용하는 하중에 대한 인장응력에 저항하도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 프리스트레싱부재(160)는
강관(110)의 외주면에 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 측면이 접하도록 형성된 높이를 가지도록 하여 형성되는 수평하우징으로서 내부에는 긴장재(162)가 배치되는 긴장재 하우징(161); 및
상기 긴장재(162)의 단부가 노출되어 긴장 후 정착될 수 있도록 긴장재 하우징(161)의 양 단부에 형성되어 긴장재(162)의 긴장 및 정착이 가능하도록 하는 노출정착부(163);을 포함하며, 상기 노출정착부(163)는 마감판(164)을 이용하여 폐쇄 및 노출이 가능하도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 제 1항에 있어서,
상기 강관(110)의 양 단부 저면에는 교량받침부재(111)을 일체로 더 형성되도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1합성부재(130a)는 합성포켓(140) 내부를 가로지르도록 하는 합성판으로 형성되도록 하고, 상기 강관(110)에 형성된 제2 합성부재(130b)는 강관(110)의 외주면에 한쌍의 이격된 수직강판으로 형성시키고,
상기 강관(110)에 형성시킨 제2 합성부재(130b인 한쌍의 수직강판 사이에 상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 수직강판인 제 1합성부재(130a)가 삽입되어 결합되도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 제 1항에 있어서,
강관(110)의 제2 합성부재(130b)와 프리캐스트 콘크리트부재(120)의 제 1합성부재(130a)를 포함하는 합성부재(130)는 합성포켓(140) 내부에 충진되는 마감재(150)가 더 형성되어 강관(110)과 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 서로 일체화시키는 역할을 하도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 제 1항에 있어서,
상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 작용하는 하중에 의한 압축응력에 대응하는 위치에 형성되어 단경간 교량용거더로서 이용되고,
상기 프리스트레싱부재(160)는 작용하는 하중에 의한 인장응력에 대응하는 위치에 형성되고, 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 작용하는 하중에 의한 압축응력에 대응하는 위치에 형성되어 다경간 교량용거더로서 이용되도록 하는 프리캐스트 강합성거더. - 삭제
- (a) 외주면에 제2 합성부재(130b)가 형성된 강관(110); 상기 제 2합성부재(130b)와 결합되도록 제 1합성부재(130a)가 내측에 매립형성되는 합성포켓(140)이 다수 형성된 것으로서, 강관(110)의 외주면 형상에 대응하는 접촉면이 형성되어 강관의 외주면에 연장되어 접하도록 설치되는 프리캐스트 콘크리트부재(120); 상기 매립형성된 제 1합성부재(130a)가 노출되도록 프리캐스트 콘크리트부재(120)를 관통하도록 형성된 합성포켓(140);을 포함하는 프리캐스트 강합성거더(100)를 교량하부구조물(200)에 거치하는 단계;
(b) 상기 프리캐스트 강합성거더(100) 상면에 슬래브를 형성시키는 단계;를 포함하며,
상기 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 측면이 접하도록 강관(110)의 외주면에 일체로 형성된 프리스트레싱부재(160)가 형성되며, 상기 프리스트레싱부재(160)는 긴장재(162)에 의한 프리스트레스가 강관(110)에 도입되도록 하여 강관(110)에 작용하는 하중에 대한 압축응력에 저항하는 프리캐스트 콘크리트부재(120)와 함께 강관(110)에 작용하는 하중에 대한 인장응력에 저항하도록 하며,
상기 프리스트레싱부재(160)는 작용하는 하중에 의한 인장응력에 대응하는 위치에 형성되고, 프리캐스트 콘크리트부재(120)는 작용하는 하중에 의한 압축응력에 대응하는 위치에 형성되어 다경간 교량용거더로서 이용되도록 하는 프리캐스트 강합성거더 시공방법. - 제 9항에 있어서,
상기 (a) 단계의 강관(110)의 단부 저면에는 교량받침부재(111)가 형성되어 교량하부구조물(200)인 교대(210) 또는 교각(220) 상면에 교량받침부재(111)가 지지되도록 하고, 슬래브가 시공된 교량은 보도교, 육교를 포함하는 프리캐스트 강합성거더 시공방법.
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| KR1020190157945A KR102125079B1 (ko) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 프리캐스트 강합성거더 및 그 시공방법 |
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