KR102226271B1 - 단부 절개면을 갖는 거더를 활용한 교량 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양단 절개부를 구비한 강재거더를 활용한 교량구조물에 관한 것이다.
본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 구체적으로 판재형상이며, 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브 및 상기 슬래브 하면에서 슬래브를 지지하며, 슬래브로 전달되는 하중을 지지하는 거더; 및 상기 거더를 지지하는 받침부;을 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

단부 절개면을 갖는 거더를 활용한 교량 구조물 {Bridge Structure Using End Cut Girder}

본 발명은 양단 절개부를 구비한 거더를 활용한 교량구조물에 관한 것이다.

특허문헌 001은 교량용 강관 거더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관의 내부를 분할 구획하여 교량에서 전달되는 하중에 의해 압축력이 발생되는 강관 부위에는 콘크리트를 충전한 합성 단면을 구성하여 휨 압축영역을 보강하고, 인장력이 발생되는 강관 부위에는 보강 부재를 일체로 부착하여 작용 응력을 효율적으로 배분할 수 있도록 한 구성으로 시공이 용이하고, 설비비가 적게 들며, 구조물의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있는 교량용 강관 거더에 관한 것이다. 즉, 하부에 받침부가 구비되어 교량의 받침지주상단에 지지되고 교량의 길이방향으로 고정설치되는 강관과, 상기 강관에 압축력이 발생되는 부위의 내측 공간부에 지지판으로 분리 구획되어 콘크리트를 충전할 수 있도록 한 콘크리트충전부와, 상기 강관의 인장력이 발생되는 부위의 내측 단면에 보강 부재가 일체로 부착된 교량용 강관 거더를 특징으로 한다.

특허문헌 002는 원형 거더 상부에 횡방향 브라켓을 설치하고, 상기 횡방향 브라켓에 데크를 시공하여 완성되는 거더교 시공방법에 관한 것으로서 상기 시공방법은 관통홀이 다수 형성된 플레이트가 서로 마주보도록 이격 설치되어 삽입공간이 형성되도록 하는 링플레이트가 외주면에 설치된 원형 거더를 준비하고, 관통홀이 형성되며 링플레이트 위치와 형태에 대응하여 상기 삽입공간에 삽입되도록 판재형태의 연결단부를 절취하여 형성시킨 절취부인 삽입연결판이 연결단부에 형성된 횡방향 브라켓을 준비하고, 상기 원형 거더의 링플레이트에 횡방향 브라켓의 삽입연결판을 삽입하여 연결볼트와 체결너트를 이용하여 원형 거더와 횡방향 브라켓을 서로 체결시키고, 상기 횡방향 브라켓 상면에 데크를 설치하여 슬래브를 형성시키는 단계를 포함하는 링플레이트가 장착된 원형 거더와 횡방향 브라켓을 이용한 교량 시공방법을 제공한다.

특허문헌 003은 지점 거더 구조체가 개시되며, 상기 지점 거더 구조체는, 연속 교량의 지점에 적용되는 지점 거더 구조체에 있어서, 강관 형태의 지점 거더; 상기 지점 거더 내부에 삽입 배치되는 거더 삽입 조립체; 상기 지점 거더 내부의 양단부에 접합되는 2개의 단부 다이아프램; 및 상기 2개의 단부 다이아프램 사이에 콘크리트가 충진되는 콘크리트 보강부를 포함하되, 상기 거더 삽입 조립체는, 상기 연속 교량의 지점에 대응하여 위치하는 지점 다이아프램; 및 상기 지점 다이아프램과 일체적으로 결합되고 상기 지점 거더의 종 방향을 따라 연장되어 상기 2개의 단부 다이아프램에 양 단부가 접합되는 바(bar)를 포함한다.

특허문헌 004는 강관 거더는 원통 형태의 강관 바디와, 상기 강관 바디의 내면 상측에 장착되어 강관 바디의 상부를 보강하는 상부 보강부와, 상기 강관 바디의 내면 하측에 장착되어 강관 바디의 하부를 보강하는 하부 보강부와, 상기 상부 보강부와 하부 보강부 사이에 슬라이드 방식으로 삽입되어 상부 보강부와 하부 보강부 사이를 지지하는 지지판을 포함하여 강관 바디에 보강부를 설치하기 쉽고 편리하다.

KR 10-0864220 B1 (등록일자 2008년10월13일) KR 10-1439947 B1 (등록일자 2014년09월03일) KR 10-1807093 B1 (등록일자 2017년12월04일) KR 10-1984043 B1 (등록일자 2019년05월24일)

본 발명의 거더를 절개된 형상으로 제작하여 거더의 무게중심대비 지지점을 높게 형성함으로서 전도위험에 안정적이고, 거더의 형고가 줄어드는 효과로 형하고를 확보할 수 있고, 교량의 높이를 낮추는 효과로 인한 시공 시 성토량을 절감할 수 있는 단부 절개면을 갖는 거더를 활용한 교량 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명은 교량(Br) 구조물에 관한 것이며, 구체적으로 판재형상이며, 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브; 및 상기 슬래브 하면에서 슬래브를 지지하며, 슬래브로 전달되는 하중을 지지하는 거더; 및 상기 거더를 지지하는 받침부;을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기 거더는 강재;로 형성되고, 양단 하부가 부분 절개된 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기 거더는 강관 형상이며, 중심부를 기준으로 축방향 형성된 제1절개면; 및 상기 제1절개면으로부터 원주방향 하측으로 절개된 제2절개면;을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기거더에 부가되며, 사각형상이며, 상기 제1절개면에 결합되는 제1보강판; 및 반원형 판재이며, 상기 제2절개면에 결합되는 제2보강판;, 반원형 판재이며, 상기 거더 양단부 비절개면과 결합되는 제3보강판;을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기 거더 내부에 삽입되며, 일측이 상기 거더 상부 내측면과 결합되고, 타측이 상기 제1보강판 및 제2보강판을 함께 지지하는 내부수직보강판;을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 절곡된 판재형상이며, 상기 제1보강판 및 상기 제2보강판과 접촉되며, 상기 내부 수직 보강판과 필렛 결합되는 제1추가보강판;이 더 포함된다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기 제1보강판은 거더의 길이방향으로 복수개의 상방돌출부;를 포함한다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 상기 거더 상부에 위치하며, T형상의 단면을 가지며, 상기 거더의 강성을 증대시키는 슬래브 받침(410);을 포함한다.

본 발명에 따르면 단부가 절개된 거더 구성을 이용하여 거더의 형고를 줄어들게 하는 효과로 형하고를 확보할 수 있고, 교량의 높이를 낮추는 효과로 인한 시공 시 성토량을 절감할 수 있다. 또한 거더의 무게중심을 거더 단부 지지면과 인접하게 함으로서 전도위험에 안정적인 교량구조물을 제작할 수 있다. 또한 거더 단부 절개면 내부의 강성보강을 통해 하중에 따른 휨에 의한 영향을 최소화 할 수 있다. 아울러, 강관 및 보강재 등 강재로만 거더를 제작하는 것으로 제작 및 운반, 시공이 용이하여 공기단축등 경제성에 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 거더를 활용한 교량 구조물 및 종래의 교량구조물의 교대 설치단면을 비교한 단면도.
도 2는 본 발명의 거더의 단부 절개면 및 보강판을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 단부 절개면을 갖는 거더의 보강 및 교대 거치 단계를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 거더 단부에 내부수직보강판을 삽입한 하면을 나타낸 단면도 및 측단면도
도 5는 본 발명의 내부수직보강판의 상세 단면 및 제2보강판의 다양한 실시예를 나타낸 사시도.
도6은 본 발명의 거더 상부에 결합된 거더상부보강재가 포함된 실시예를 나타낸 사시도.
도7 및 도8은 본 발명의 거더 상부에 결합된 슬래브의 실시예 단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시 할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 이하 실시예의 인용관계는 기술적 이해를 돕고자 제시한 번호에 불과 할 뿐이며, 기타 인용하지 않은 다른 실시 예를 인용할 수 있다. 이하 실시 예에 명시되지 않은 구성이어도 유사한 목적 및 효과를 발휘하는 대상으로 치환 가능하다. 이하 실시 예에 명시하지 않은 하위개념 구성이어도 명시된 것으로 간주한다.

[실시예 1-1] 본 발명은 교량(Br) 구조물에 관한 것이며, 구체적으로 판재형상이며, 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브(S); 및 상기 슬래브 하면에서 슬래브를 지지하며, 슬래브로 전달되는 하중을 지지하는 거더(100); 상기 거더를 지지하는 받침부(P);을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 통상의 교량(Br) 구조물은 하천 또는 협곡을 가로질러 구축되는 구조물로서 상부구조물과 하부구조물로 나뉜다. 교량구조물의 상부구조물에 해당하는 거더(100)는 대표적으로 콘크리트 거더 및 강재거더, 강합성 거더와 같은 형식으로 주로 활용된다. 거더는 교량(Br)의 상부구조물로서 거더 상면에 형성되는 슬래브(S)를 지지하고, 아래로 형성되는 교각(P) 및 교대인 하부구조물에 거치되어 활하중 및 고정하중을 하부구조물로 안정적으로 전달하는 역할을 수행한다. 통상 강재를 활용한 거더는 콘크리트 거더와는 달리 기본적으로 박판을 보강하여 구조체를 형성함으로서 와력에 저항하는 구조물이므로 형식, 보강방법등에 따라 구조물의 거동이 다양하게 구현될 수 있다.

또한 콘크리트 거더에 비해 제작기간 및 시공(경량)에 있어 훨씬 유리한 특성이 있어, 급속 시공, 공용중 교차로 구간 시공 등 다양한 목적으로 현장에 널리 이용되어지고 있다. 강재를 활용한 거더는 강관, 강박스, 트러스 등의 형태로 제작되어 강재의 휨에 따른 변형을 최소화 하는 형상으로 발전되어 왔다. 이 중 강관거더는 원형의 강관으로 제작되어 타 강재거더 대비 제작 시 활용되는 부재의 수를 최소화 할 수 있어 부재간 용접량을 적게 실시할 수 있고, 형상한정에 따른 응력집중 및 좌굴등의 영향이 가장 적은 거더의 형상이라 할 수 있다.

본 발명에서는 단부가 절개된 강관 거더를 활용하여 거더의 형고를 줄이고, 공간을 확보하며, 무게중심과 지지점을 인접하게 구비하는 것으로 거더의 전도 위험을 줄여 안정적인 지지가 가능한 교량구조물을 구현하고자 한다. 이에 따라 실시예 1-1에 있어서, 교량(Br)의 상부구조물은 아스팔트 등의 포장을 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브 및 슬래브 하부에서 상부의 고정하중 및 활하중을 지지하고, 발생된 하중을 안정적으로 하부구조물로 전달하는 거더(100)로 이루어진다. 또한 하부구조물은 교각(P), 교대 등의 형상으로 상부구조물을 하부에서 지지하는 형태로 구현된다. 본 발명의 교량구조물은 판재형상이며, 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브 및 슬래브를 지지하는 거더(100), 일측이 지면에 지지되고, 타측이 상기 거더를 지지하는 받침부 구조물로 형성된다.

[실시예 1-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 슬래브는 양단면이 2개의 거더 상부에 고정되며, 판재형상으로 이루어지며, 강재로 형성되는 바닥판(511); 상기 바닥판 상부에 배치되며, 복수개로 형성되는 장선(512); 상기 장선 상부에 복수개의 판재가 결합되어 평면을 형성하는 데크(513);을 포함한다.

[실시예 1-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서,상기 슬래브는 양단면이 2개의 거더 상부에 고정되며, 판재형상으로 이루어지며, 강재로 형성되는 바닥판(521);상기 바닥판에 일측이 고정되며, 타측에 돌출된 머리부가 형성된 전단연결재(522);상기 바닥판 상부에 설치되며, 상기 전단연결재를 수용하는 콘크리트바닥판(523);을 포함한다.

본 발명(실시예 1-2, 1-3)은 슬래브를 구체적으로 한정하였다. 본 발명의 슬래브는 인도교 또는 도로를 형성한다.

인도교를 형성할 경우, 데크로드를 형성한다. 상기 데크로드를 형성하기 위해, 2개의 거더 사이에 위치하며, 거더 상부에 위치하며, 금속으로 제조된 판재를 장착한다. 상기 금속으로 제조된 판재 상부는 장선을 균일간격으로 배치하며, 상기 장선 상부에는 목재 또는 합성목재로 형성된 데크를 설치할 수 있다. 필요한 경우, 상기 바닥판은 우수배출용 배수구를 형성한다. 상기 배수구는 복수로 형성될 수 있다.

도로교를 형성할 경우, 금속으로 형성된 바닥판 상부에 전단연결재를 결합한다. 상기 전단열결재는 바닥판과 용접 또는 나사결합을 하며, 상기 전단연결재는 콘크리트 내부에 수용된다. 따라서, 상기 콘크리트는 바닥판과 완전한 밀착효과를 얻을 수 있다.

[실시예 1-4] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 거더는 2개가 상호 대응되게 배치되며, 2개의 거더를 결합하는 가로보(530);를 포함한다.

[실시예 1-5] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-4에 있어서, 상기 가로보의 단면은 I형상으로 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명(실시예 1-4 및 1-5)은 2개의 거더 사이에 슬래브를 안정적으로 설치하기 위한 목적이다. 즉, 슬래브 양단은 2개의 거더 상부에 고정된다.

따라서, 각각의 거더는 편향된 편심하중이 발생될 수 있으며, 이를 극복하기 위해 2개의 거더 사이에는 가로보를 설치한다. 상기 가로보는 판재형상이며, 2개의 거더 사이를 용접으로 결합한다. 상기 가로보는 복수개를 설치할 수 있으며, 각각의 가로보는 균일간견 또는 불균일 간격으로 배치될 수 있다. 불균일 간격으로 설치될 경우, 거더 양단으로 갈수록 간격이 좁아지며, 이는 지접부의 강성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

균일간격으로 설치될 경우, 가로보의 두께는 상이하게 설치될 수 있다. 즉, 거더 양단으로 갈수록 두께가 두꺼워지며, 이는 지접부의 강성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

상기 가로부의 단면형상은 상부판재 및 하부판재가 대칭으로 형성되며, 상기 상부판재 및 하부판재 사이에 중간판재가 형성될 수 있다. 따라서 I형상의 단면을 확보할 수 있으며, 이는 가로보의 굽힘강성을 향상시킬 수 있다.

다른 실시예로서, 복수의 가로보가 설치될 경우, 지점부로 갈수록 상부판재 및 하부판재의 폭이 커질수 있다.

다른 실시예로서, 상기 가로보의 단면형상은 ㄷ자 형상으로 형성될 수 있다.

[실시예 2-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 거더(100)는 강재;로 형성되고, 양단 하부가 부분 절개된 것을 포함한다.

[실시예 2-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 거더(100)는 강관 형상이며, 중심부를 기준으로 축방향 형성된 제1절개면(101); 및 상기 제1절개면으로부터 원주방향 하측으로 절개된 제2절개면(102);을 포함한다.

[실시예 2-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 거더(100) 내부에 위치하며, 거더 양단에 고정되는 강선;, 상기 강선은 거더 중앙부 하면에서 일정구간 거더 외측으로 노출되는 영역을 구비하는 것을 포함한다.

[실시예 2-4] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 2-3에 있어서, 상기 강선의 노출되는 영역에는 상기 거더와 상기 강선 사이에 긴장력조절장치;가 구비되는 것을 포함한다.

실시예 2-1 내지 2-4에 있어서, 본 발명의 거더는 양단의 일부가 절개된 형태로 구비된다. 이는 거더(100)의 교대 또는 교각(P)에 대한 지점부 높이를 높게 구비하기 위한 것으로 통상의 거더 무게중심대비 지점부가 무게중심에 인접하게 위치되게 함으로써 거더(100)의 전도방지에 유리하고, 지점부 높이를 높게 형성하는 것으로 거더 형고가 줄어드는 효과 및 형하고를 확보할 수 있고, 교량의 높이를 낮추는 효과로 인한 시공 시 성토량을 절감할 수 있다. 상기 거더(100)는 강관형상으로 제작되어, 거더 양단에서부터 축방향으로 제1절개면(101)을 형성하고, 거더(100) 내측 제1절개면 끝단에서 원주방향 하측으로 제2절개면(102)을 형성한다. 이를 통해 거더의 양단 일부가 반원 형태의 절단면이 형성된다.

또한 강관 형상의 거더(100) 내부에는 거더에 발생되는 휨에 의한 모멘트의 영향을 줄이기 위해 거더(100) 내부에 강선을 더 구비할 수 있다. 강선은 거더 양단에 고정되는 것으로 거더(100) 내부를 관통하되, 거더 중앙부 영역에서 거더(100) 하면 외측으로 일부 노출시켜 구비하는 것으로 정모멘트에 따른 거더 중앙부 처짐을 감소시킬 수 있다. 구체적으로 거더(100) 양단을 관통하여 내부에 위치한 강선이 거더 중앙부 영역에서 한 쌍 이상의 통공을 거더 하면에 형성하여 거더 내부에서 일측 통공을 통해 거더(100) 외부로 강선이 노출되고, 다시 타측 통공을 통해 거더 내부로 강선이 삽입되는 것으로 강선 노출영역을 형성하고 결과적으로 거더 중앙부 하부 처짐을 감소시킬 수 있는 역할을 수행한다. 부가적으로 강선노출영역의 거더 하면과 강선 사이에는 강선의 긴장력 조절을 위한 긴장력조절장치를 구비하여 장기처짐에 따른 강선의 긴장력을 상시 조정할 수 있다.

[실시예 3-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기거더(100)에 부가되며, 사각형상이며, 상기 제1절개면(101)에 결합되는 제1보강판(201); 및 반원형 판재이며, 상기 제2절개면(102)에 결합되는 제2보강판(202);, 반원형 판재이며, 상기 거더(100) 양단부 비절개면과 결합되는 제3보강판(203);을 포함한다.

[실시예 3-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1보강판(201) 하면에는 교좌장치; 또는 하부구조물;이 직접 지지되는 것을 포함한다.

[실시예 3-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제2보강판(202) 및/또는 상기 제3보강판(203)에는 상기 거더(100)를 관통하여 구비되는 강선을 정착하는 정착구;가 구비되는 것을 포함한다.

실시예 3-1 내지 3-3에 대하여, 반원 형태의 절단면을 구비한 거더(100) 단부를 절단면 형상에 대응되는 보강판으로 폐합하는 것을 포함하는 것으로 강관 축방향 제1절개면(101)이 사각 형상인 것에 대응되게 사각 형상의 제1보강판(201)을 구비하고, 절단된 상기 제2절개면(102)이 원주방향 하측으로 절단되어 반원형상인 것과 강관 형상의 거더 상측 단부가 반원 형상인 것은 각각 제2 및 제3보강판(203)을 반원 형상으로 제작하여 폐합한다. 따라서, 제1, 2, 3보강판 구성으로 강관형상의 상기 거더(100) 단부의 절개면을 폐합할 수 있다. 상기 제1절개면(101)에 형성되는 제1보강판(201)은 거더의 축방향으로 절개된 면을 폐합하는 것으로 수평면으로 형성되어 향 후 교량의 형식(라멘교, 단순교 등)에따라 하부 구조물에 직접 지지되거나, 교좌장치등 별도의 교량부재와 직접 결합될 수 있다. 또한 상기 제2보강판(202) 및 제3보강판(203)에는 거더에 부가되는 강선등의 정착구가 안착되는 것으로 거더 단부 폐합 외의 기능을 부가할 수 있다.

[실시예 4-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 거더(100) 내부에 삽입되며, 일측이 상기 거더 상부 내측면과 결합되고, 타측이 상기 제1보강판(201) 및 제2보강판(202)을 함께 지지하는 내부수직보강판(301);을 포함한다.

[실시예 4-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 거더(100) 중심축을 기준으로 거더 상면에는 관통홀(103);이 형성되며, 절개된 상기 거더(100) 하면에는 단부에서 연장된 관통슬롯(104);을 형성하고, 상기 내부수직보강판(301)의 상면에 형상되는 제1결합돌기(3011); 및 하면에 형성되는 제2결합돌기(3012);, 상기 관통홀(103)에는 상기 제1결합돌기가 삽입되고, 상기 관통슬롯에는 제2결합돌기가 삽입되는 것으로 상호 체결되는 것을 포함한다.

[실시예 4-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)은 상기 거더(100) 외측 지름과 같은 높이로 형성되어 상기 거더에 삽입 시 내부수직보강판(301)을 기울이는 것으로 상기 관통홀(103)에 체결될 수 있는 것을 포함한다.

실시예 4-1 내지 4-3에 있어서 상기거더(100)는 강재를 활용한 거더로서 박판의 강재를 활용하여 구조적으로 안정한 거더를 만들기 위해 보강이 필요하다. 따라서 거더 내부에 삽입되어 거더 내측면과 결합되는 내부수직보강판(301)을 구비할 수 있다. 상기 내부수직보강판(301)은 절개면을 폐합하기 위해 전술된 상기 제1보강판(201) 및 제2보강판(202)을 함께 지지하게 형성된다. 상기 내부수직보강판 및 거더(100)와의 결합성 확보를 위해 상기 거더에는 거더의 중심축을 기준으로 거더의 상면에는 관통홀(103)을 형성하고, 거더 하면 단부에는 관통슬롯(104)을 형성하며, 상기 내부수직보강판(301)에는 상기 관통홀(103)에 대응되는 형상의 제1결합돌기(3011)를 내부수직보강판 상면에 형성하고, 상기 관통슬롯(104)에 대응되는 형상의 제2결합돌기(3012)를 내부수직보강판 하면에 형성하여 상호 체결되는 것으로 결합의 견고성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 내부수직보강판 및 이에 형성된 제1, 2 결합돌기가 포함된 높이는 상기 거더의 강관 외측지름과 같은 높이로 제작되어 관통홀(103) 및 관통슬롯에 체결 후 거더(100) 외측면과 동일한 높이를 형성할 수 있다. 상기와 같은 형상의 내부수직보강판(301)은 거더 내부를 지지하기 위한 목적으로 구비되는 구조로서 상기 제1, 2결합돌기를 제외한 높이 또한 거더 내부와 동일한 높이로 형성되어야 한다. 따라서 내부수직보강판을 상기 관통홀(103) 및 관통슬롯(104)에 삽입 체결하기 위해서는 수평 또는 수직의 방향으로 체결될 수 없다. 이에 따라 상기 거더 내부에 내부수직보강판(301)을 삽입하여 안착시키기 위해서는 상기 관통홀(103)에 삽입되는 상기 제1결합돌기(3011)가 먼저 거더(100) 내부로 삽입되어 관통홀(103)에 삽입될 수 있도록 내부수직보강판을 기울이는 것으로 관통홀(103) 및 거더 내부에 삽입 체결될 수 있다. 이를 위해 상기 관통홀(103)은 상기 제1결합돌기(3011)보다 길이방향으로 길게 형성될 수 있다.

[실시예 5-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)의 길이방향 일측은 상기 거더(100)의 일측 단부면과 평행하게 형성되고, 상기 내부수직보강판의 길이방향 타측은 상기 관통슬롯(104)보다 거더의 길이방향으로 더 돌출되어 상기 거더(100) 내부에 삽입되는 것을 포함한다.

[실시예 5-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)의 타측은 상광하협의 형태로 제작되어 상기 거더(100) 내부를 지지하는 것을 포함한다.

[실시예 5-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)의 타측중앙에는 제1결합슬롯;이 형성되고, 상기 제1결합슬롯에는 내부수평보강판;이 삽입체결되는 것을 더 포함한다.

[실시예 5-4] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)과의 체결을 위해 상기 내부수평보강판에는 상기 제1결합슬롯의 형상과 대응되는 형상의 결합슬롯이 구비되어 상호 삽입 체결되는 것을 더 포함한다.

실시예 5-1 내지 5-4에 있어서, 상기 내부수직보강판(301)은 길이방향으로 상기 거더의 단부면 방향의 일측은 거더(100) 단부면과 평행하게 형성되고, 타측은 거더의 절개부와 절개부에서 확장된 형상의 관통슬롯(104)보다 긴 형상으로 제작되어 거더의 길이방향으로 더 돌출된 형태로 형성된다. 이는 거더 단부 부모멘트 영역을 포함하여 정모멘트 영역 일부까지 발생되는 휨에 대한 지지능력을 향상시키기 위한 것이고, 부가적으로 상기 내부수직보강판(301)의 타측은 거더(100) 길이방향 내부에서 상광하협의 형상으로 구비되어 거더 단부 상면의 휨에 대한 하중을 거더 하면 지점부로 안정적으로 전달할 수 있다. 상기 거더 내부 보강효과 향상을 위해 상기 내부수직보강판(301)의 타측 중앙부에는 제1결합슬롯을 구비하여 수평방향의 내부수평보강판을 삽입체결할 수 있고, 상기 내부수직보강판(301) 및 상기 내부수직보강판의 체결력 향상을 위해 상기 내부수평보강판에도 상기 제1결합슬롯의 형상과 대응되는 형상의 결합슬롯을 구비하여 상호 체결되는 형상으로 제작할 수 있다.

[실시예 6-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 거더(100) 상측에 형성된 관통홀(103) 및 하측에 형성된 관통슬롯(104)은 상기 거더 외부에서 내부방향으로 상광하협 형태인 것을 포함한다.

실시예 6-1에 있어서 상기 거더(100) 상측 및 하측에 형성된 관통홀(103) 및 관통슬롯(104)은 거더 외부에서 내부방향으로 상광하협의 형태로 구비되는데, 이는 상기 내부수직보강판(301)의 제1결합돌기(3011) 및 제2결합돌기(3012)와 안정적인 용접공간을 확보하여 결합의 신뢰성을 높이기 위해 구비된다.

[실시예 7-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 절곡된 판재형상이며, 상기 제1보강판(201) 및 상기 제2보강판(202)과 접촉되며, 상기 내부 수직 보강판과 필렛 결합되는 제1추가보강판(3013);이 더 포함된다.

[실시예 7-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 제1추가보강판(3013)의 절곡부는 챔퍼링된 것을 더 포함한다.

실시예 7-1 내지 7-2에 있어서, 상기 제1추가보강판(3013)은 2축으로 절개된 강관 거더의 응력 집중에 따른 피로균열 및 파손을 방지하기 위한 것으로 내부수직보강판(301)과 필렛 결합됨과 동시에 상기 제1, 2보강판과 접촉되게 형성된다. 상기 제1추가보강판(3013)은 상기 제1, 2보강판과 접촉되기 위해 절곡 형성되는데 절곡부는 제1, 2 보강판과 접촉하며 발생되는 상기 거더(100)의 휨에 대해 응력이 집중되는 위치로서 응력 분산을 위해 챔퍼링 등의 형상한정을 통해 응력을 배분시킬 수 있다.

[실시예 8-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1보강판(201)은 거더의 길이방향으로 복수개의 상방돌출부;를 포함한다.

[실시예 8-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 상방돌출부의 간격은 상기 내부수직보강판(301)의 폭보다 크게 형성되어 내부수직보강판이 끼워지는 것을 포함한다.

[실시예 8-3] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 상방돌출부는 상기 제1보강판(201)을 절곡하여 제작되는 것을 포함한다.

[실시예 8-4] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 8-2에 있어서, 상기 제1보강판(201)의 상방돌출부 사이에는 상기 내부 수직보강판과 평행하게 복수개의 제2내부수직보강판(301);이 더 구비되는 것을 포함한다.

실시예 8-1 내지 8-4에 있어서, 상기 제1보강판(201)은 상기 거더(100)의 하면을 형성하는 것으로 하부구조물 또는 교좌장치에 안착된다. 따라서 강재로 형성된 거더(100) 구성의 상부하중이 직접 하부구조물로 전달되는 역할을 하는 것으로 지지되는 제1보강판(201)의 역할이 매우 중요하다. 상기 제1보강판(201)은 이러한 이유로 휨, 좌굴, 파손에 대한 저항력을 확보해야하고, 이를 위해 제1보강판(201)의 상면에 복수개의 상방돌출부를 형성할 수 있다. 상기 상방돌출부는 상기 제1보강판(201)에 용접, 볼트체결등의 형태로 별도의 부재가 결합될 수 있고, 주물, 프레스, 절삭가공등의 작업을 통해 제작될 수도 있다. 특히 상기 상방돌출부는 강판의 절곡을 통해 형성되는 것으로 동일평면에 제1보강판(201)의 단면적을 확대시키는 효과를 구현할 수 있다. 상기 상방돌출부가 형성된 제1보강판(201)에는 지지되는 상기 내부수직보강판이 복수개의 상방돌출부 사이에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다. 이를 통해 거더(100) 내부에 수직형태로 삽입되는 내부수직보강판(301)이 좌굴 또는 전도되는 것을 예방할 수 있다. 또한 상기 내부수직보강판을 중심으로 복수개의 제2내부수직보강판(301)이 상기 내부수직보강판(301)과 평행하게 상기 제1보강판(201)의 복수개의 상방돌출부 사이에 부가적으로 끼워지는 것으로 거더 단부 보강효과를 향상시킬 수 있다.

[실시예 9-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 거더 상부에 위치하며, T형상의 단면을 가지며, 상기 거더의 강성을 증대시키는 거더상부보강재(410);을 포함한다.

본 발명은 거더상부보강재에 대한 기술이다. 거더상부보강재는 거더와 슬래브 사이에 위치하며, 단면형상이 T 형상을 이루고 있다. 상부는 수평판재로 이루어지며, 하부는 수직판재로 이루어진다. 수평판재 상부는 슬래브 하부와 결합되며, 수직판재는 거더 중심부 상부를 따라 용접으로 결합된다. 이는 거더의 단면계수를 높여 굽힘강성을 향상시키는 취지이다. 상기 거더상부보강재는 T형상을 형성하거나, ㄱ자 형상으로 형성될 수 있다.

[실시예 9-2] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 9-1에 있어서, 상기 거더 상부에 위치하며, 상기 거더상부보강재를 수용하며, 거더 길이방향으로 연장형성된 연석(420);, 상기 슬래브의 양측면은 상기 2개의 거더상부에 형성된 연석 사이에 위치하는 것;을 포함한다.

본 발명은 거더 상부에 설치되는 연석에 대한 것이다. 상기 연석은 슬래브의 양단면 경계를 형성한다. 또한 상기 연석은 거더 상부에 위치하여 거더의 굼힘강성을 향상시킬 수 있다.

거더 상부에 연석만 설치되거나 또는 연석 내부에 상기 거더상부보강재가 수용될 수 있다.

[실시예 10-1] 본 발명은 교량 구조물에 관한 것이며, 실시예 4-2의 교량구조물을 형성하는 거더(100)제작방법에 있어서, 강재로 강관을 제작하는 단계;, 상기 거더의 중심부를 기준으로 축방향으로 양 단부의 일부를 절개하는 단계;, 상기 거더(100)의 절개된 단부에서 원주방향 하측으로 추가 절개하는 단계;, 상기 거더의 중심축을 기준으로 상면에는 관통홀(103)을 형성하고, 절개된 하면에는 단부에서부터 연장된 관통슬롯(104)을 형성하는 단계;, 상기 거더의 관통홀 및 관통슬롯에 상기 내부수직보강판(301)의 제1결합돌기(3011) 및 제2결합돌기(3012)가 끼워지도록 상기 내부수직보강판을 기울여 삽입하는 단계; 및 사각형의 상기 제1보강판(201) 및 반원형상의 상기 제2보강판(202) 및 제3보강판(203)으로 절개된 상기 거더(100) 절개면을 용접으로 마감하는 단계;, 상기 관통홀 및 관통슬롯에 삽입된 상기 제1결합돌기 및 제2결합돌기를 각각 용접하여 상기 거더와 일체화하는 단계를 포함한다.

Br : 교량
S : 슬래브 P : 받침부
100 : 거더
101 : 제1절개면 102 : 제2절개면
103 : 관통홀 104 :관통슬롯
201 : 제1보강판 2011 : 상방돌출부
202 : 제2보강판 203 : 제3보강판
301 : 내부수직보강판
3011 : 제1결합돌기 3012 : 제2결합돌기
3013 : 제1추가보강판
410 : 거더상부보강재 420 : 연석
511 : 바닥판 512 : 장선
513 : 데크
521 : 바닥판 522 : 전단연결재
523 : 콘크리트바닥판
530 : 가로보

Claims (8)

1. 교량 구조물에 있어서,
   판재형상이며, 도로 또는 인도를 형성하는 슬래브; 및
   상기 슬래브 하면에서 슬래브를 지지하며, 슬래브로 전달되는 하중을 지지하고, 강재로 형성되며 양단 하부가 부분 절개된 거더; 및 상기 거더를 지지하는 받침부;
   상기 거더는 강관 형상이며, 중심부를 기준으로 축방향 형성된 제1절개면;
   및 상기 제1절개면으로부터 원주방향 하측으로 절개된 제2절개면;
   상기거더에 부가되며, 사각형상이며, 상기 제1절개면에 결합되는 제1보강판; 및 반원형 판재이며, 상기 제2절개면에 결합되는 제2보강판;,
   반원형 판재이며, 상기 거더 양단부 비절개면과 결합되는 제3보강판;
   상기 거더 내부에 삽입되며, 일측이 상기 거더 상부 내측면과 결합되고, 타측이 상기 제1보강판 및 제2보강판을 함께 지지하는 내부수직보강판;
   상기 거더(100) 중심축을 기준으로 거더 상면에 형성되는 관통홀(103);
   절개된 상기 거더(100) 하면에는 단부에서 연장 형성된 관통슬롯(104);
   상기 내부수직보강판(301)의 상면에 형성되는 제1결합돌기(3011) 및 하면에 형성되는 제2결합돌기(3012);를 포함하고,
   상기 제1보강판(201) 하면에는 교좌장치 또는 하부구조물이 직접 지지되고,
   상기 관통홀(103)에는 상기 제1결합돌기가 삽입되고, 상기 관통슬롯에는 제2결합돌기가 삽입되는 것으로 상호 체결되며,
   상기 거더(100) 상측에 형성된 관통홀(103) 및 하측에 형성된 관통슬롯(104)은 상기 거더 외부에서 내부방향으로 상광하협 형태인 것을 포함하는 교량 구조물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   절곡된 판재형상이며, 상기 제1보강판 및 상기 제2보강판과 접촉되며,
   상기 내부 수직 보강판과 필렛 결합되는 제1추가보강판;을 포함하는 교량 구조물.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1보강판은 거더의 길이방향으로 복수개의 상방돌출부;을 포함하는 교량 구조물.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 거더 상부에 위치하며, T형상의 단면을 가지며, 상기 거더의 강성을 증대시키는 슬래브 받침(410);을 포함하는 교량 구조물.
   

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