KR102209530B1 - 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교 - Google Patents

자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교 Download PDF

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Abstract

본 발명은 거더 중앙부의 정모멘트 발생구간의 하부 플랜지 단면을 확대하여 폐합 후 거더 자체를 반력대로 이용하여 거더 양단부를 긴장함으로서 긴장재에 프리텐션(Pretension) 하중을 도입한 후 폐합된 거더 하면에 콘크리트를 타설하고 양생 후 긴장력을 해제하여 거더 중앙부의 정모멘트 발생구간 하면에 프리스트레스 하중을 도입하여 단면의 효율성을 개선하도록 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교에 관한 것이다.
본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법의 바람직한 일 실시예는 (a) 일정 길이의 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 웨브로 이루어지는 I형 단면으로 이루어지며, 정모멘트가 발생되는 길이방향 중앙부 일부 구간에는 하부 플랜지의 폭방향 양단부에서 상부로 돌출되도록 형성되는 한 쌍의 단면 확대부재와, 한 쌍의 단면 확대부재의 길이방향 단부를 폐합하도록 구성되는 마감판으로 이루어지는 I형 강재거더를 제작하는 단계; (b) 제작된 I형 강재거더의 양 단부에는 단부를 폐합하도록 수직 판형상의 자립식 반력대를 설치하는 단계; (c) I형 강재거더의 단면 확대부재의 높이내로 위치하도록 긴장재를 I형 강재거더의 길이방향으로 배치하고, I형 강재거더의 길이방향 양 단부에 설치된 자립식 반력대에 각각 긴장재를 고정하여 프리스트레스를 도입시키는 단계; (d) 하부 플랜지, 단면 확대부재 및 마감판으로 이루어지는 폐합공간에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계; (e) 콘크리트를 타설한 구간의 양마감판의 외측부에서 긴장재를 절단하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교{Manufacturing Method Prestressed Composite Girder using Self Reaction Bed And Rahmen Bridge}
본 발명은 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 거더 중앙부의 정모멘트 발생구간의 하부 플랜지 단면을 확대하여 폐합 후 거더 자체를 반력대로 이용하여 거더 양단부를 긴장함으로서 긴장재에 프리텐션(Pretension) 하중을 도입한 후 폐합된 거더 하면에 콘크리트를 타설하고 양생 후 긴장력을 해제하여 거더 중앙부의 정모멘트 발생구간 하면에 프리스트레스 하중을 도입하여 단면의 효율성을 개선하도록 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교에 관한 것이다.
종래의 하부에 콘크리트가 형성된 강합성거더에서 기존 하부단면에 프리스트레스를 도입시 별도의 거푸집을 제작하여 콘크리트를 타설하기 때문에 거푸집 제작비용이 발생하고, 제작시 거푸집 설치 및 해체 작업이 필요하기 때문에 시공성이 불량한 문제가 있었다.
또한, 프리스트레스를 도입하기 위하여 별도의 반력대를 이용하여 긴장재를 긴장하고, 긴장력을 도입하는 방법으로 반력대의 제작비용이 비싸고 1회 제작후 반력대나 제작된 거더를 옮겨서 다시 제작해야 하므로 시공공정이 복잡하고 시공성이 불량한 문제도 있었다.
특히, 종래에는 프리스트레스 도입시에 거더 중간부의 긴장재를 절단하여 거더 일부만 강선을 긴장하는 것이 불가능하여 구간별 단면력을 효율적으로 대처할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 대한민국 특허등록 제1126042호 "긴장재에 의해 압축 프리스트레스가 도입되는 강합성 거더 및 그 제작 방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '중앙부 강형의 하부에 철근과 긴장재가 내설되도록 상기 중앙부 강형의 전장에 걸쳐 하부에 케이싱 콘크리트를 합성하는 중앙부 거더 제작단계와; 단부 강형의 일단의 하부에 상기 긴장재가 관통하는 정착공이 형성된 정착 플레이트를 결합하여 단부 거더를 2개 제작하는 단부 거더 제작단계와; 상기 긴장재의 양단 중 하나 이상을 상기 정착 플레이트의 정착공에 관통시키고, 상기 단부 거더의 상기 정착플레이트의 일면이 상기 케이싱 콘크리트의 단부에 맞닿도록 상기 2개의 단부 거더를 상기 중앙부 거더의 양단에 각각 밀착 배치하는 거더배치단계와; 상기 정착 플레이트가 결합된 위치의 상기 단부 강형의 상측과 상기 중앙부 강형을 결합하는 상부결합 단계와; 상기 정착 플레이트의 정착공을 관통한 상기 긴장재를 긴장 정착하여, 상기 케이싱 콘크리트에는 압축 프리스트레스가 도입되고, 동시에 상기 중앙부 거더와 상기 단부 거더의 하부를 상호 결합하는 하부결합단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 강합성 거더의 시공 방법'을 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 비부착강선을 이용하여 포스트텐션을 통한 강선을 긴장하도록 하는 방법으로, 중앙부 단면의 형상이 T형 단면으로 이루어져 T형 단면의 하부에 케이싱 콘크리트를 형성하기 위하여 별도의 거푸집을 제작하여 콘크리트를 타설하기 때문에 거푸집 제작비용이 발생하고, 제작시 거푸집 설치 및 해체 작업이 필요하기 때문에 시공성이 불량할 뿐만 아니라, 단부에 별도의 단부 거더를 부착하여야 하기 때문에 제작이 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1126042호 "긴장재에 의해 압축 프리스트레스가 도입되는 강합성 거더 및 그 제작 방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 반력대 없이 프리스트레스를 도입할 수 있으며, 별도의 거푸집을 설치하는 등의 방법 없이도 하부 플랜지 중앙부 구간만을 콘크리트 타설하고 프리텐션이 도입되도록 하여 단면 효율성 및 구조 효율성을 높일수 있어 형고를 최소화할 수 있으며, 거더 중간부의 긴장재를 절단하여 거더 일부만 긴장재를 긴장하도록 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 (a) 일정 길이의 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 웨브로 이루어지는 I형 단면으로 이루어지며, 정모멘트가 발생되는 길이방향 중앙부 일부 구간에는 하부 플랜지의 폭방향 양단부에서 상부로 돌출되도록 형성되는 한 쌍의 단면 확대부재와, 한 쌍의 단면 확대부재의 길이방향 단부를 폐합하도록 구성되는 마감판으로 이루어지는 I형 강재거더를 제작하는 단계; (b) 제작된 I형 강재거더의 양 단부에는 단부를 폐합하도록 수직 판형상의 자립식 반력대를 설치하는 단계; (c) I형 강재거더의 단면 확대부재의 높이내로 위치하도록 긴장재를 I형 강재거더의 길이방향으로 배치하고, I형 강재거더의 길이방향 양 단부에 설치된 자립식 반력대에 각각 긴장재를 고정하여 프리스트레스를 도입시키는 단계; (d) 하부 플랜지, 단면 확대부재 및 마감판으로 이루어지는 폐합공간에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계; (e) 콘크리트를 타설한 구간의 양마감판의 외측부에서 긴장재를 절단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, (a) 단계에서, 단면 확대부재는 하부 플랜지의 폭방향 단부에서 상부로 형성되는 수직판과, 수직판의 상단부에서 웨브 방향의 수평으로 연장되는 상부 폐합판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, (a) 단계에서, 단면 확대부재는 하부 플랜지와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, (a) 단계에서,단면 확대부재는 수직판의 하단부에서 웨브 방향의 수평방향으로 연장되는 하부 결합판이 구성되어, 하부 결합판이 하부 플랜지의 상부에 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, (b) 와 (c) 단계 사이에, I형 강재거더의 단면 확대부재가 형성된 하부 플랜지의 상부에는 길이방향 일정 간격마다 간격유지부재가 구성되고, (c) 단계에서, 긴장재가 간격유지부재의 상부에 구성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 강합성거더에서 단면 확대부재가 형성된 긴장력 도입 구간의 외측에서 단부까지의 합성구간이 교대에 거치되고, 강합성거더의 합성구간 및 강합성거더의 상부에 콘크리트를 타설하여, 강합성거더를 우각부 콘크리트 및 상부슬래브와 일체화하여 강합성콘크리트 단면을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교를 제공하고자 한다.
본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교는 강합성거더의 양단부에 각각 자립식 반력대를 구성하고 강합성거더 자체를 반력대로 이용하여 긴장재에 프리스트레스를 도입할 수 있도록 하여 별도의 반력대가 불필요하며, 정모멘트가 발생하는 구간의 하부 플랜지부에 강재단면을 확장 폐합하여 콘크리트를 타설한 후 일정한 콘크리트 강도가 발현되면 긴장재를 절단하여 프리스트레스 힘을 도입하기 때문에 제작 공정이 단순하고, 제작이 완료된 후에도 반력대나 제작된 거더를 이동할 필요가 없기 때문에 시공성이 우수하며 비용 및 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 콘크리트가 타설되는 구간의 하부 플랜지를 확대하여 상면으로 폐합하기 때문에 긴장재 긴장 후 별도의 거푸집 없이 폐합된 단면의 내측으로 콘크리트를 타설할 수 있기 때문에 시공성 및 제작공정이 우수하고, 강합성거더의 하부 플랜지 중앙부 구간만을 콘크리트 타설하고 프리텐션이 도입되도록 하여 차량하중 작용시 정모멘트가 발생되는 강합성거더의 중앙부 단면 상부에 인장력, 하부에 압축력이 도입되어 단면 효율성 및 구조 효율성을 높일수 있어 형고를 최소화할 수 있는 효과도 있다.
또한, 종래에는 거더 중간부의 긴장재를 절단하여 거더 일부만 긴장재를 긴장하는 것이 불가능하지만, 본 발명에서는 라멘교의 정모멘트 발생구간(강합성거더 중앙부 0.7L구간)만 압축력을 도입하고 단부쪽의 부모멘트 구간(양쪽 단부 0.15L구간)은 긴장재의 긴장력을 해제함으로서 고정하중 및 차량하중(사용하중) 작용시 발생되는 구간별 단면력을 효율적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하부 플랜지의 단면이 확대된 폐합 단면으로 구성하여 횡방향 강성 증가 효과가 커져 긴장재 긴장시 횡좌굴 저항력이 증대되는 효과도 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 순서대로 도시한 도이다.
도 6은 본 발명의 단면 확대부재의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 상기 도 5의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 8a는 본 발명에서 간격유지부재가 구성된 실시예의 단면도이다.
도 8b는 본 발명에서 간격유지부재의 유무에 따른 변형예를 도시한 도이다.
도 9는 본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교를 개략적으로 도시한 도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법을 순서대로 도시한 도이고, 도 7은 상기 도 5의 A-A선을 따른 단면도이다.
본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법은 먼저, 도 1에서와 같이, I형 강재거더(10)를 제작하도록 한다(a).
I형 강재거더(10)는 일반적인 I형 거더와 동일하게 일정 길이의 상부 플랜지(110), 하부 플랜지(120) 및 웨브(130)로 이루어지는 I형 단면으로 이루어지고, 특히, 본 발명에서는 정모멘트가 발생되는 길이방향 중앙부 일부 구간에는 하부 플랜지(120)의 폭방향 양단부에서 상부로 돌출되도록 한 쌍의 단면 확대부재(140)를 구성하도록 한다.
이와 같은 단면 확대부재(140)는 하부 플랜지(120)의 단면이 확대되도록 하는 수직판 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 하부 플랜지(120)의 폭방향 양측에 각각 구성되도록 하여, 하부 플랜지(120)와 함께 폐합된 단면을 이루어 내부에 콘크리트를 타설할 수 하도록 한다.
도 6은 본 발명의 단면 확대부재의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
단면 확대부재(140)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 하부 플랜지(120)의 폭방향 단부에서 상부로 형성되는 수직판(141)과, 수직판(141)의 상단부에서 웨브(130) 방향의 수평으로 연장되는 상부 폐합판(142)으로 이루어지는 앵글 형상으로 이루어질 수 있다.
상부 폐합판(142)은 하부 플랜지(120)와 수직판(141)으로 이루어지는 공간에 콘크리트를 타설하면 내부에 타설된 콘크리트의 이탈을 방지하도록 하는 것으로, 하부 플랜지(120)의 폭방향 외측 단부에서 웨브(130) 방향으로 일정부분만 형성되도록 하여 콘크리트 타설이 용이하도록 한다.
기존 하부단면에 프리스트레스를 도입시 별도의 거푸집을 제작하여 콘크리트를 타설하기 때문에 거푸집 제작비용이 발생하고, 제작시 거푸집 설치 및 해체 작업이 필요하기 때문에 시공성이 불량한 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 콘크리트가 타설되는 구간의 하부 플랜지(120)를 확대하여 폐합단면을 형성하기 때문에 긴장재 긴장 후 별도의 거푸집 없이 폐합된 단면의 내측으로 콘크리트를 타설할 수 있기 때문에 시공성 및 제작공정이 우수한 효과가 있다.
이와 같은 앵글형의 단면 확대부재(140)는 별도의 부재로 이루어져 수직판(141)의 하단부가 하부 플랜지(120)에 용접 등의 공지의 방법으로 접합되도록 할 수도 있으며, 도 6(b)에서와 같이, 단면 확대부재(140)는 하부 플랜지(120)와 일체로 형성되도록 할 수도 있다.
본 발명에서와 같이 단면 확대부재(140)를 구성하여 하부 플랜지(120)가 확장된 단면으로 구성하면, 동일한 형고의 I형 강재와 비교하여 단면적 증가비율이 1.26인 반면 횡방향 단면2차모멘트(I) 증가비율은 1.83으로 횡방향 강성이 매우 우수한 단면으로, 자립식 반력대(Self Reaction Bed)를 이용한 프리텐션(Pretension) 도입시 횡방향 좌굴방지에 매우 유리한 단면을 갖게 되는 것이다.
또한, 단면 확대부재(140)는 도 6(c)에서와 같이, 수직판(141)의 하단부에서 웨브(130) 방향의 수평방향으로 연장되는 하부 결합판(143)이 구성되어 ㄷ 단면을 갖는 형상으로 이루어지도록 하여, 하부 결합판(143)이 하부 플랜지(120)의 상부에 접합되어 구성되도록 할 수도 있다.
이와 같은 단면 확대부재(140)의 길이방향 단부에는 단부를 마감하여 폐합하도록 별도의 마감판(150)이 형성되어 콘크리트 타설을 용이하도록 하며, 마감판(150)에는 긴장재가 관통하는 관통공이 형성될 수 있다.
이후, 도 2에서와 같이, 제작된 I형 강재거더(10)의 양 단부에는 단부를 폐합하도록 수직 판형상의 자립식 반력대(20)를 설치하도록 한다(b).
자립식 반력대(20)는 별도의 반력대가 불필요하며 I형 강재거더(10) 자체를 반력대로 이용하여 긴장재(30)를 긴장함으로서 정모멘트가 발생하는 구간의 하부 플랜지부(!20)에 강재단면을 확장 폐합하여 콘크리트를 타설한 후 일정한 콘크리트 강도가 발현되면 긴장재(30)을 절단하여 프리스트레스 힘을 도입하기 때문에 제작 공정이 단순하고, 제작이 완료된 후에도 반력대나 제작된 거더를 이동할 필요가 없기 때문에 시공성이 우수하며 비용 및 시간을 단축시킬수 있도록 한다.
또한, 이와 같은 자립식 반력대(20)는 반력대 역할을 한 이후에 교량에 적용시에 자립식 반력대(20)가 콘크리트와 일체화되어(SRC구간) 단면의 강성을 증대시킴으로서 라멘교량의 단부에 발생되는 부모멘트를 효과적으로 제어할 수 있도록 한다.
이에 비해 기존 프리텐션 제작방법은 별도의 반력대를 이용하여 긴장재를 긴장하고 프리텐션을 도입하는 방법으로 반력대의 제작비용이 비싸고 1회 제작후 반력대나 제작된 거더를 옮겨서 다시 제작해야 하므로 시공공정이 복잡하고 시공성이 불량한 문제가 있었다.
이후, 도 3에서와 같이, I형 강재거더(10)의 단면 확대부재(140)의 높이내로 위치하도록 긴장재(30)를 I형 강재거더(10)의 길이방향으로 배치하고, I형 강재거더(10)의 길이방향 양 단부에 설치된 자립식 반력대(20)에 각각 긴장재(30)를 고정하여 프리스트레스를 도입시키도록 한다(c).
강연선, 강봉과 같은 긴장재(30)를 I형 강재거더(10)의 길이방향으로 배치하고, 자립식 반력대(20)에 긴장재(30)를 고정하여 긴장력을 도입시키도록 한다.
이후, 도 4에서와 같이, 하부 플랜지(120), 단면 확대부재(140) 및 마감판(150)으로 이루어지는 폐합공간에 콘크리트(80)를 타설하여 양생시키도록 한다(d).
이와 같이, 하부 플랜지(120)의 상부로 단면 확대부재(140)가 구성됨으로써 별도의 거푸집 설치 없이 콘크리트를 타설할 수 있도록 하는 것이다.
마지막으로, 도 5에서와 같이, 콘크리트(80)를 타설한 구간의 양마감판(150)의 외측부에서 긴장재(30)를 절단하도록 한다(e).
종래에는 거더 중간부의 긴장재를 절단하여 거더 일부만 긴장재를 긴장하는 것이 불가능하지만, 본 발명에서는 라멘교의 정모멘트 발생구간(강합성거더 중앙부 0.7L구간)만 압축력을 도입하고 단부쪽의 부모멘트 구간(양쪽 단부 0.15L구간)은 긴장재(30)를 절단하여 긴장력을 해제함으로서 고정하중 및 차량하중(사용하중) 작용시 발생되는 구간별 단면력을 효율적으로 대처할 수 있도록 한다.
도 8a는 본 발명에서 간격유지부재가 구성된 실시예의 단면도이고, 도 8b는 본 발명에서 간격유지부재의 유무에 따른 변형예를 도시한 도이다.
본 발명에서는 도 8b(a)에서와 같이, 긴장재(30)의 긴장시 I형 강재거더(10) 하면에 압축력이 도입되면 I형 강재거더(10) 단면은 상향으로 변위가 발생하게 된다. 이때 I형 강재거더(10)의 위치별 긴장재(30)의 적용 높이가 상이(D1≠D2)할 수 있어 도입되는 압축력이 강합성거더(1)의 위치별로 상이해질 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해서, (b) 와 (c) 단계 사이에, 도 8a에서와 같이, I형 강재거더(10)의 단면 확대부재(140)가 형성된 하부 플랜지(120)의 상부에는 길이방향 일정 간격마다 간격유지부재(40)가 구성되고, (c) 단계에서, 긴장재(30)가 간격유지부재(40)의 상부에 구성되도록 하여, 도 8b(b)에서와 같이, 하부 플랜지(120) 상면에서 긴장재(30)가 일정한 높이(D1=D2)를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
간격유지부재(40)는 일정 높이를 갖는 각형관, 강봉, 강재파이프, 앵글, 채널 등 공지의 다양한 부재로 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교를 개략적으로 도시한 도이다.
도 9에서와 같이, 상기와 같은 강합성거더(1)는 현장으로 운반하여 강합성거더(1)를 교대(2)에 거치하여 라멘교를 시공하도록 하는데, 단면 확대부재(140)가 형성된 긴장력 도입 구간(L1)의 외측에서 단부까지의 합성구간(L2)이 교대(2)에 거치되고, 강합성거더(1)의 합성구간(L2) 및 강합성거더(1)의 상부에 콘크리트를 타설하여, 강합성거더(1)를 우각부 콘크리트(5) 및 상부슬래브(6)와 일체화하여 강합성콘크리트 단면을 형성하도록 이루어진다.
특히, 강합성거더(1)의 합성구간(L2)인 단부는 강콘크리트 합성단면 적용으로 구조적 안전성이 우수하다.
상기와 같은 본 발명의 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법 및 이 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교는 강합성거더의 양단부에 각각 자립식 반력대를 구성하고 강합성거더 자체를 반력대로 이용하여 긴장재에 프리스트레스를 도입할 수 있도록 하여 별도의 반력대가 불필요하며, 정모멘트가 발생하는 구간의 하부 플랜지부에 강재단면을 확장 폐합하여 콘크리트를 타설한 후 일정한 콘크리트 강도가 발현되면 긴장재를 절단하여 프리스트레스 힘을 도입하기 때문에 제작 공정이 단순하고, 제작이 완료된 후에도 반력대나 제작된 거더를 이동할 필요가 없기 때문에 시공성이 우수하며 비용 및 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 콘크리트가 타설되는 구간의 하부 플랜지를 확대하여 상면으로 폐합하기 때문에 긴장재 긴장 후 별도의 거푸집 없이 폐합된 단면의 내측으로 콘크리트를 타설할 수 있기 때문에 시공성 및 제작공정이 우수하고, 강합성거더의 하부 플랜지 중앙부 구간만을 콘크리트 타설하고 프리텐션이 도입되도록 하여 차량하중 작용시 정모멘트가 발생되는 강합성거더의 중앙부 단면 상부에 인장력, 하부에 압축력이 도입되어 단면 효율성 및 구조 효율성을 높일수 있어 형고를 최소화할 수 있는 효과도 있다.
또한, 종래에는 거더 중간부의 긴장재를 절단하여 거더 일부만 긴장재를 긴장하는 것이 불가능하지만, 본 발명에서는 라멘교의 정모멘트 발생구간(강합성거더 중앙부 0.7L구간)만 압축력을 도입하고 단부쪽의 부모멘트 구간(양쪽 단부 0.15L구간)은 긴장재의 긴장력을 해제함으로서 고정하중 및 차량하중(사용하중) 작용시 발생되는 구간별 단면력을 효율적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하부 플랜지의 단면이 확대된 폐합 단면으로 구성하여 횡방향 강성 증가 효과가 커져 긴장재 긴장시 횡좌굴 저항력이 증대되는 효과도 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 강합성거더
10 : I형 강재거더
110 : 상부 플랜지
120 : 하부 플랜지
130 : 웨브
140 : 단면 확대부재
150 : 마감판
20 : 자립식 반력대
30 : 긴장재
40 : 간격유지부재

Claims (6)

  1. (a) 일정 길이의 상부 플랜지(110), 하부 플랜지(120) 및 웨브(130)로 이루어지는 I형 단면으로 이루어지며, 정모멘트가 발생되는 길이방향 중앙부 일부 구간에는 하부 플랜지(120)의 폭방향 양단부에서 상부로 돌출되도록 형성되는 한 쌍의 단면 확대부재(140)와, 한 쌍의 단면 확대부재(140)의 길이방향 단부를 폐합하도록 구성되는 마감판(150)으로 이루어지는 I형 강재거더(10)를 제작하는 단계;
    (b) 제작된 I형 강재거더(10)의 양 단부에는 단부를 폐합하도록 수직 판형상의 자립식 반력대(20)를 설치하는 단계;
    (c) I형 강재거더(10)의 단면 확대부재(140)의 높이내로 위치하도록 긴장재(30)를 I형 강재거더(10)의 길이방향으로 배치하고, I형 강재거더(10)의 길이방향 양 단부에 설치된 자립식 반력대(20)에 각각 긴장재(30)를 고정하여 프리스트레스를 도입시키는 단계;
    (d) 하부 플랜지(120), 단면 확대부재(140) 및 마감판(150)으로 이루어지는 폐합공간에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계;
    (e) 콘크리트를 타설한 구간의 양마감판(150)의 외측부에서 긴장재(30)를 절단하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
    (a) 단계에서,
    단면 확대부재(140)는 하부 플랜지(120)의 폭방향 단부에서 상부로 형성되는 수직판(141)과, 수직판(141)의 상단부에서 웨브(130) 방향의 수평으로 연장되는 상부 폐합판(142)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    (a) 단계에서,
    단면 확대부재(140)는 하부 플랜지(120)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    (a) 단계에서,
    단면 확대부재(140)는 수직판(141)의 하단부에서 웨브(130) 방향의 수평방향으로 연장되는 하부 결합판(143)이 구성되어, 하부 결합판(143)이 하부 플랜지(120)의 상부에 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    (b) 와 (c) 단계 사이에,
    I형 강재거더(10)의 단면 확대부재(140)가 형성된 하부 플랜지(120)의 상부에는 길이방향 일정 간격마다 간격유지부재(40)가 구성되고,
    (c) 단계에서, 긴장재(30)가 간격유지부재(40)의 상부에 구성되는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더 제작 방법.
  6. 청구항 1의 방법으로 제작된 강합성거더(1)를 이용한 라멘교에 있어서,
    강합성거더(1)에서 단면 확대부재(140)가 형성된 긴장력 도입 구간(L1)의 외측에서 단부까지의 합성구간(L2)이 교대(2)에 거치되고,
    강합성거더(1)의 합성구간(L2) 및 강합성거더(1)의 상부에 콘크리트를 타설하여, 강합성거더(1)를 우각부 콘크리트(5) 및 상부슬래브(6)와 일체화하여 강합성콘크리트 단면을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립식 반력대를 이용한 프리텐션 방식의 프리스트레스트 강합성거더를 이용하여 시공된 라멘교.
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