KR102275101B1 - Arch bridge structure with sloping brace - Google Patents

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KR102275101B1
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arch rib
arch
vertical members
bracing
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정상욱
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에스오씨기술지주 주식회사
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D4/00—Arch-type bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

The present invention relates to an arch bridge structure with an inclined bracing, comprising: a stiffened girder horizontally installed between two points; an arch rib coupled to both ends of the stiffened girder and upwardly convex; vertical members connected between the stiffened girder and the arch rib in a perpendicular direction to be spaced apart from each other; and inclined bracings connected from one point of the upper parts of the vertical members to the arch rib of both sides thereof to be upwardly inclined and installed in a zigzag pattern on the whole, thereby reducing bending moment and shear force generated in the arch rib to reduce the number of vertical members. The present invention reduces the number of installed vertical members as compared with a prior art by connecting the vertical members and the arch rib to the inclined bracings, thereby enhancing space utilization under the arch rib and increasing the aesthetic appearance of the arch bridge. In addition, the present invention reduces the number of vertical members to save construction costs, thereby improving economic feasibility and also making maintenance easy.

Description

경사브레이싱을 구비한 아치교 구조{Arch bridge structure with sloping brace}Arch bridge structure with sloping brace

본 발명은 아치교 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직재와 아치리브를 경사브레이싱으로 연결함으로써 수직재의 설치 개수를 줄이고, 아치리브 하부의 공간 활용성을 높일 수 있는 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an arch bridge structure, and more particularly, to an arch bridge structure with inclined bracing that can reduce the number of vertical members installed and increase space utilization under the arch rib by connecting vertical members and arch ribs with inclined bracing. will be.

일반적으로 아치교는 하천, 계곡 등 사이를 가로질러 설치될 수 있다. 이 아치교는 교량의 구조를 곡선형으로 만들어 주위 경관과 조화를 이루며, 아치형의 아치리브로 하중을 지지하도록 된 교량이다.In general, arch bridges can be installed across rivers, valleys, and the like. This arch bridge is designed to be in harmony with the surrounding landscape by making the structure of the bridge curved, and to support the load with the arch rib.

상기 아치교의 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1896450호에 '세미아치교 구조 및 그 시공방법'이 등록된 바 있다. 이 종래기술은 거더, 상기 거더의 상측에 설치되고 중앙부로 갈수록 점차 높이가 높아지는 아치형상의 아치리브, 상기 거더의 단부에 설치되고 상기 아치리브의 단부가 결합되는 교면접합블럭, 상기 거어와 아치리브 사이를 상하로 연결하는 행거(수직재), 상기 교면접합블럭에 구비되고 상기 아치리브의 단부가 결합되는 아치스프링가이드를 포함하고, 상기 아치스프링가이드는, 상기 아치리브의 단부가 접하여 결합되는 오목한 요홈부가 형성되며, 상기 아치스프링가이드는 상기 교면접합블럭에 매설되고 상기 요홈부의 중심부에 결합되는 스프링가이드전단키를 더 포함한다.As the prior art of the arch bridge, 'semi-arch bridge structure and its construction method' was registered in Korean Patent Publication No. 10-1896450. This prior art is a girder, an arch-shaped arch rib that is installed on the upper side of the girder and gradually increases in height toward the central part, a bridge junction block installed at the end of the girder and coupled to the end of the arch rib, between the girder and the arch rib a hanger (vertical material) connecting the upper and lower ends, an arch spring guide provided in the bridge junction block and to which an end of the arch rib is coupled, wherein the arch spring guide includes a concave recessed portion to which the end of the arch rib is in contact and coupled Is formed, and the arch spring guide further includes a spring guide shear key embedded in the bridging block and coupled to the central portion of the concave portion.

상기와 같은 아치교의 경우, 아치리브는 아치리브에 발생하는 축력과 아치리브에 수직으로 배치된 행거(수직재)의 축력이 교합하여 아치리브에 전단력과 휨모멘트가 작게 발생되는 형상이다. 특히, 아치리브의 축력이 최소화되는 중앙점인 아치크라운부에서는 반드시 행거(수직재)를 배치해야 아치리브의 휨 발생을 제어할 수 있다. 또한, 상기 행거(수직재)를 촘촘히 설치하고 행거(수직재)의 간격을 최소화해야 아치리브에 발생하는 전단력과 휨모멘트를 극소화할 수 있다.In the case of the arch bridge as described above, the arch rib has a shape in which the axial force generated in the arch rib and the axial force of the hanger (vertical material) disposed perpendicular to the arch rib intersect, so that the shear force and the bending moment are small in the arch rib. In particular, in the arch crown portion, which is the central point where the axial force of the arch rib is minimized, a hanger (vertical material) must be arranged to control the occurrence of bending of the arch rib. In addition, the shear force and bending moment generated in the arch rib can be minimized when the hanger (vertical material) is tightly installed and the gap between the hangers (vertical material) is minimized.

따라서, 상기과 같은 종래의 아치교는 아치리브에 발생하는 전단력과 휨모멘트를 줄이기 위해 행거(수직재)의 간격을 가능한 좁게 배치할 수 밖에 없고, 그에 따라 많은 수의 수직재를 배치함에 따른 시공비용과 시공기간이 증가하고, 아치교의 미관이 저하될 뿐 아니라, 아치 하부의 공간 활용성도 현저히 떨어지는 문제점이 있다.Therefore, in the conventional arch bridge as described above, in order to reduce the shear force and bending moment generated in the arch rib, the spacing between the hangers (vertical members) has to be arranged as narrow as possible, and accordingly, the construction cost and construction period due to the arrangement of a large number of vertical members This increases, and the aesthetics of the arch bridge is deteriorated, and there is a problem that the space utilization under the arch is significantly lowered.

대한민국 등록특허공보 제10-1896450호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1896450

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수직재와 아치리브를 경사브레이싱으로 연결하여 수직재의 설치 개수를 줄임으로써. 시공기간과 시공비용이 절감되는 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조를 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the number of vertical members installed by connecting the vertical member and the arch rib with inclined bracing. An object of the present invention is to provide an arch bridge structure with inclined bracing that reduces construction period and construction cost.

또한, 수직재의 설치 개수를 줄임으로써. 아치리브 하부의 공간 활용성이 증대되고 미관리 수려한 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조를 제공함에 있다.Also, by reducing the number of installations of vertical members. It is to provide an arch bridge structure with an unmanaged beautiful slope bracing with increased space utilization under the arch rib.

본 발명 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조는, 양 지점 사이에 설치되는 보강형과, 상기 보강형의 양 단부에 결합되고 상측으로 볼록한 아치리브와, 상기 보강형과 아치리브 사이를 연직방향으로 연결하는 것으로 서로 이격 배치된 수직재들을 포함하고, 상기 수직재들 각각의 상부 일지점들에서 그 양측의 상기 아치리브로 상향 경사지게 연결되며 전체적으로 지그재그 형상으로 설치되는 경사브레이싱들을 포함함으로써, 상기 아치리브에 발생하는 휨모멘트와 전단력을 감소시켜 상기 수직재들의 개수를 감소시킬 수 있다.The arch bridge structure with inclined bracing according to an example of the present invention includes a reinforcement type installed between both points, an arch rib coupled to both ends of the reinforcement type and convex upward, and a vertical direction between the reinforcement type and the arch rib Including vertical members spaced apart from each other by connecting to, and inclined upwardly connected to the arch rib on both sides at the upper points of each of the vertical members and including inclined bracings installed in a zigzag shape as a whole, generated in the arch rib By reducing the bending moment and shear force, it is possible to reduce the number of the vertical members.

상기 경사브레이싱들이 연결되는 상기 수직재들의 일지점들과 상기 아치리브의 양 단부는 포물선 선상에 위치하도록 설정될 수 있다.Points of the vertical members to which the inclined bracings are connected and both ends of the arch rib may be set to be positioned on a parabolic line.

상기 아치리브는 나란히 설치된 한 쌍의 사각관과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 원형관과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 I형강과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 또는 나란히 설치된 한 쌍의 ㄷ형강과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함할 수 있다.The arch rib includes a pair of square tubes installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them to each other, or a pair of circular tubes installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them to each other, or a pair installed side by side of I-beam and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them, or a pair of C-beams installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them to each other.

본 발명에 의하면, 수직재와 아치리브를 경사브레이싱으로 연결하여 수직재의 설치 개수를 줄임으로써. 시공기간과 시공비용이 절감될 수 있다.According to the present invention, by connecting the vertical member and the arch rib by inclined bracing to reduce the number of installations of the vertical member. The construction period and construction cost can be reduced.

또한, 수직재의 설치 개수를 줄임으로써. 아치리브 하부의 공간 활용성이 증대되고 미관리 수려하다.Also, by reducing the number of installations of vertical members. The space utilization under the arch rib is increased and the maintenance is beautiful.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조의 개략도
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조의 다양한 단면도들1 is a schematic view of an arch bridge structure with inclined bracing according to an example of the present invention;
2 to 7 are various cross-sectional views of an arch bridge structure with inclined bracing according to an example of the present invention.

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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

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.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the essence, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도면을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조를 설명한다.An arch bridge structure with inclined bracing according to an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조의 개략도이고, 도 2는 본 발명 일 실시예의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다.1 is a schematic diagram of an arch bridge structure with inclined bracing according to an example of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조(100)는, 보강형(110), 아치리브(120), 수직재(130)를 포함할 수 있다.1 to 3 , the arch bridge structure 100 with inclined bracing according to an example of the present invention may include a reinforcement type 110 , an arch rib 120 , and a vertical member 130 .

보강형(110)은 일측 교대(교각)와 타측 교대(교각)의 양 지점 상에 설치할 수 있다. 보강형(110)은 양 지점 사이에 수평하게 설치되거나, 경사지게 설치될 수 있다. 보강형(110)은 강재, 철근콘크리트, 프리스트레스트 콘크리트 등 다양한 것이 적용될 수 있다.The reinforcement type 110 may be installed on both points of one side abutment (pier) and the other side abutment (pier). The reinforcing type 110 may be installed horizontally or inclined between the two points. Reinforcing type 110 can be applied to various things such as steel, reinforced concrete, prestressed concrete.

아치리브(120)는 보강형(110)의 양 단부에 결합되고 상측으로 볼록한 호 형상 또는 포물선 형상일 수 있다. 아치리브(120)는 강재 등이 사용될 수 있다.The arch rib 120 is coupled to both ends of the reinforcement type 110 and may have an upwardly convex arc shape or a parabolic shape. The arch rib 120 may be made of steel or the like.

수직재(130)는 보강형(110)과 아치리브(120) 사이를 연직방향으로 연결할 수 있다. 수직재(130)는 서로 이격 배치될 수 있다. 수직재(130)는 강재 등이 사용될 수 있다.The vertical member 130 may connect between the reinforcement type 110 and the arch rib 120 in the vertical direction. The vertical members 130 may be spaced apart from each other. The vertical material 130 may be a steel material or the like.

상기 수직재(130)들 각각의 상부 일지점들에서 그 양측의 아치리브(120)로 상향으로 경사지게 연결되는 경사브레이싱(140)들을 더 포함할 수 있다. 즉, 경사브레이싱(140)들의 중심선은 전체적으로 지그재그 형상으로 형성될 수 있다. 경사브레이싱(140)들과 수직재(130)들의 상부와 아치리브(120)는 트러스 형상의 다수의 폐삼각형을 형성함으로써, 아치리브(120)에 발생하는 휨모멘트와 전단력을 크게 감소시켜 아치리브(120)의 단면과 수직재(130)들의 개수를 감소시킬 수 있다. 또한, 수직재(130)들의 감소로 인하여 아치리브(120) 하부의 개방감을 증가시켜 미관을 미려하게 하고, 하부 공간활용성을 크게 개선할 수 있다.The vertical member 130 may further include inclined bracings 140 that are inclined upwardly connected to the arch ribs 120 on both sides at the upper points of each of the points. That is, the center line of the inclined bracing 140 may be formed in a zigzag shape as a whole. The upper portions of the inclined bracings 140 and the vertical members 130 and the arch rib 120 form a plurality of closed triangles in the shape of a truss, thereby greatly reducing the bending moment and shear force generated in the arch rib 120. The cross section of 120 and the number of vertical members 130 can be reduced. In addition, due to the decrease of the vertical members 130, the open feeling of the lower portion of the arch rib 120 is increased to make the aesthetics beautiful, and it is possible to greatly improve the usability of the lower space.

경사브레이싱(140)들이 수직재(130)들에 연결되는 지점들과 아치리브(120)의 양 단부는 포물선 선상에 위치하도록 설정될 수 있다. 이와 같은 포물선 형상은 전체 아치교의 구조적 안정성을 크게 증대시킬 수 있다.Points at which the inclined bracings 140 are connected to the vertical members 130 and both ends of the arch rib 120 may be set to be positioned on a parabolic line. Such a parabolic shape can greatly increase the structural stability of the entire arch bridge.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 아치리브(120)는 나란히 설치된 한 쌍의 사각관(121)과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱(122)을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 원형관(123)과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱(122)을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 I형강(124)과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱(122)을 포함하거나, 또는 나란히 설치된 한 쌍의 ㄷ형강(125)과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱(122)을 포함할 수 있다. 연결강판 또는 연결브레이싱(122)은 아치리브(120) 전체 길에에 설치되거나 필요한 경우 이격 설치될 수 있다.4 to 7, the arch rib 120 includes a pair of square tubes 121 installed side by side and a connecting steel plate or connection bracing 122 connecting them to each other, or a pair of circular tubes installed side by side ( 123) and a connecting steel plate or connecting bracing 122 that connect them to each other, or a pair of I-beams 124 installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing 122 connecting them to each other, or as long as they are installed side by side It may include a pair of C-shaped steel 125 and a connecting steel plate or connecting bracing 122 for connecting them to each other. The connecting steel plate or the connecting bracing 122 may be installed on the entire length of the arch rib 120 or may be spaced apart if necessary.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 시공과정을 설명한다.The following describes the construction process of the present invention configured as described above.

먼저, 설계 도면에 따라 일측과 타측의 양 교대(교각) 지점에 보강형(110)을 설치할 수 있다. 상기 보강형(110)의 양 단부에 상측으로 볼록한 아치리브(120)를 결합할 수 있다. 상기 아치리브(120)는 나란히 설치된 한 쌍의 사각관(121)과 이들을 연결강판 또는 연결브레이싱(122)으로 서로 연결할 수 있다. 상기 아치리브(120)는 나란히 설치된 한 쌍의 원형관(123)과 연결강판 또는 연결브레이싱(122)으로 서로 연결할 수 있다. 상기 아치리브(120)는 나란히 설치된 한 쌍의 I형강(124)과 연결강판 또는 연결브레이싱(122)으로 서로 연결할 수 있다. 상기 아치리브(120)는 나란히 설치된 한 쌍의 ㄷ형강(125)과 연결강판 또는 연결브레이싱(122)으로 서로 연결할 수 있다. 아치리브(120)는 관체나 형강을 한 쌍으로 구비하고 연결함으로써 강도를 보강할 수 있다.First, according to the design drawing, the reinforcement type 110 may be installed at both abutment (pier) points on one side and the other side. Arch ribs 120 convex upwards may be coupled to both ends of the reinforcement type 110 . The arch rib 120 may be connected to each other by a pair of square tubes 121 installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing 122 . The arch rib 120 may be connected to each other by a pair of circular tubes 123 installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing 122 . The arch rib 120 may be connected to each other by a pair of I-shaped steel 124 installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing 122 . The arch rib 120 may be connected to each other by a pair of C-shaped steel 125 installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing 122 . The arch rib 120 may be provided with a pair of tubular bodies or sections and reinforced by connecting them.

그리고 상기 보강형(110)과 아치리브(120) 사이를 연직방향으로 수직재(130)들로 서로 이격배치하여 연결할 수 있다.In addition, the vertical members 130 may be spaced apart from each other and connected between the reinforcement type 110 and the arch rib 120 in the vertical direction.

또한, 상기 수직재(110)들의 상부와 아치리브(120)를 경사브레이싱(140)으로 연결할 수 있다. 경사브레이싱(140)은 수직재(110)들의 상부 일지점들에서 그 양측의 아치리브(120)로 상향 경사지게 연결되고, 전체적으로 지그재그 형상으로 설치될 수 있다. 경사브레이싱(140)들이 연결되는 상기 수직재(110)들의 일지점과 상기 아치리브(120)의 양 단부는 포물선 상에 위치하도록 설정될 수 있다. 상기 경사브레이싱(140)이 수직재(110)와 아치리브(120)를 경사지지게 연결함으로써 아치리브(120)에 발생하는 휨모멘트와 전단력을 감소시킬 수 있으므로 수직재(110)의 개수를 감소시켜 아치리브 하부의 공간 활용성을 높이고, 아치교의 미관을 증대시킬 수 있으며, 수직재의 개수가 줄어들어 시공비용이 감소될 수 있다.In addition, the upper portions of the vertical members 110 and the arch rib 120 may be connected with an inclined bracing 140 . The inclined bracing 140 is connected to the arch ribs 120 on both sides at the upper points of the vertical members 110 to be inclined upward, and may be installed in a zigzag shape as a whole. A point of the vertical members 110 to which the inclined bracings 140 are connected and both ends of the arch rib 120 may be set to be positioned on a parabola. Since the inclined bracing 140 connects the vertical member 110 and the arch rib 120 in an inclined manner, the bending moment and shear force generated in the arch rib 120 can be reduced, so the number of the vertical member 110 is reduced by reducing the number of the arch rib. It is possible to increase the space utilization of the lower part, increase the aesthetics of the arch bridge, and reduce the construction cost by reducing the number of vertical members.

다음은 상기 수직재(130)와 아치리브(120)에 경사브레이싱(140)을 연결하여 아치리브(120)의 전단력이나 휨모멘트를 증가시키지 않으면서 수직재(140)의 개수를 줄이고, 공간 활용성을 높일 수 있는 원리를 설명한다.Next, by connecting the inclined bracing 140 to the vertical member 130 and the arch rib 120, the number of vertical members 140 is reduced without increasing the shear force or bending moment of the arch rib 120, and space utilization is improved. Explain the principles that can be improved.

아래 도면은 포물선형 아치리브에서 아치크라운을 꼭지점으로 한 경우의 함수식 및 그래프이다.The figure below is a functional formula and graph when the arch crown is the vertex in a parabolic arch rib.

<포물선 아치리브><Parabolic Arch Rib>

Figure 112020079614597-pat00001
Figure 112020079614597-pat00001

하기 도면은 2차 함수인 포물선을 미분하여 1차 함수인 접선각을 표현한 것으로 이는 단순지간에 등분포 하중이 재하될 때 전단력도와 일치함을 알 수 있다.The figure below expresses the tangent angle, which is a first-order function, by differentiating a parabola, which is a second-order function.

Figure 112020079614597-pat00002
Figure 112020079614597-pat00002

하기 도면은 2차 함수인 포물선을 1차 미분을 하여 포물선의 접선각을 표현한 것이다The figure below expresses the tangent angle of the parabola by first derivative of the parabola, which is a quadratic function.

Figure 112020079614597-pat00003
Figure 112020079614597-pat00003

하기 도면에서 등분포 하중을 받는 직선구조의 전단력도와 일치함을 알 수 있다.It can be seen from the following drawings that it is consistent with the shear force diagram of a linear structure subjected to a uniformly distributed load.

Figure 112020079614597-pat00004
Figure 112020079614597-pat00004

하기 도면에서와 같이, 등분포 하중 Ｗ가 재하된 단순지간에서 무한히 많은 수직재를 배치한 포물선 형상의 아치리브에는 전단력은 전부 축력으로 전환되고, 휨모멘트도 전혀 발생되지 않으며, 축력(Nx)만이 존재함을 알 수 있다.(Mx=0, Sx=0)As shown in the figure below, in a parabolic arch rib in which an infinite number of vertical members are arranged in a simple span loaded with a uniformly distributed load W, all shear force is converted into axial force, and no bending moment occurs, only axial force (N x ) It can be seen that it exists. (M x =0, S x =0)

Figure 112020079614597-pat00005
Figure 112020079614597-pat00005

하기 도면에서와 같이 등분포 하중이 작용하는 아치교에서는 수직재를 등간격으로 배치하고, 등분포 하중을 받는 단순지간 아치교에서 일정한 간격으로 수직재를 배치한 경우, 수직재에는 동일한 축력이 발생되고, 아치리브에는 수직재 간격으로 인한 휨모멘트와 전단력이 발생하게 된다.As shown in the figure below, when vertical members are arranged at equal intervals in an arch bridge where a uniform load is applied, and vertical members are arranged at regular intervals in a simple span arch bridge that receives a uniformly distributed load, the same axial force is generated in the vertical members, and the arch ribs have the same axial force. The bending moment and shear force are generated due to the vertical member spacing.

Figure 112020079614597-pat00006
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Figure 112020079614597-pat00007
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살펴본 바와 같이, 휨모멘트와 전단력 크기는 완전히 수직재 간격으로 인해 발생되므로 이를 방지하기 위해서는 종래에는 수직재 수를 늘려서 수직재 간격을 줄이는 방법을 채택하였다.As can be seen, the bending moment and the magnitude of the shear force are completely caused by the vertical member spacing. In order to prevent this, a method of reducing the vertical member spacing by increasing the number of vertical members was conventionally adopted.

본 실시예는 아래 Type 2에서와 같이, 경사브레이싱을 이용하여 수직재와 아치리브를 연결함으로써, Type 1에 비해 수직재의 간격을 넓혔음에도 현저히 줄어든 휨모멘트 및 전단력이 발생되므로 수직재의 개수를 줄여 작업능률을 향상시킴은 물론 아치리브 하부의 공간 활용도를 높일 수 있다.In this embodiment, as in Type 2 below, by connecting the vertical member and the arch rib using inclined bracing, significantly reduced bending moment and shear force are generated even though the spacing of the vertical member is widened compared to Type 1, so the number of vertical members is reduced and work efficiency is reduced. of course, it is possible to increase the space utilization under the arch rib.

Figure 112020079614597-pat00008
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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.In the above, even though it has been described that all components constituting the embodiment of the present invention are combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be configured or operated by selectively combining one or more. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise stated, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

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.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 아치교 구조 110: 보강형
120: 아치리브 121: 사각관
122: 연결강판 또는 연결브레이싱 123: 원형관
124: I형강 125: ㄷ형강
130: 수직재 140: 경사브레이싱100: arch bridge structure 110: reinforced type
120: arch rib 121: square tube
122: connecting steel plate or connecting bracing 123: round tube
124: I-beam 125: C-beam
130: vertical material 140: inclined bracing

Claims (3)

양 지점 사이에 설치되는 보강형과, 상기 보강형의 양 단부에 결합되고 상측으로 볼록한 아치리브와, 상기 보강형과 아치리브 사이를 연직방향으로 연결하는 것으로 서로 이격 배치된 수직재들을 포함하고,
상기 수직재들 각각의 상부 일지점들에서 그 양측의 상기 아치리브로 상향 경사지게 연결되며 전체적으로 지그재그 형상으로 설치되는 경사브레이싱들을 포함하고, 상기 경사브레이싱들과 수직재들의 상부와 아치리브는 트러스 형상의 다수의 폐삼각형을 형성함으로써, 상기 아치리브에 발생하는 휨모멘트와 전단력을 감소시켜 상기 수직재들의 개수를 감소시킬 수 있고, 상기 수직재들의 감소로 인하여 아치리브 하부의 개방감을 증가시켜 미관을 미려하게 하고 하부 공간활용성을 개선할 수 있고,
상기 경사브레이싱들이 연결되는 상기 수직재들의 일지점들과 상기 아치리브의 양 단부는 포물선 선상에 위치하도록 설정되고,
상기 아치리브는 나란히 설치된 한 쌍의 사각관과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 원형관과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 나란히 설치된 한 쌍의 I형강과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하거나, 또는 나란히 설치된 한 쌍의 ㄷ형강과 이들을 서로 연결하는 연결강판 또는 연결브레이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사브레이싱을 구비한 아치교 구조.A reinforcement type installed between both points, an arch rib coupled to both ends of the reinforcement type and convex upward, and vertical members spaced apart from each other by connecting in a vertical direction between the reinforcement type and the arch rib,
Inclined bracings are connected upwardly to the arch ribs on both sides at the upper points of each of the vertical members and include inclined bracings installed in a zigzag shape as a whole, and the upper and arch ribs of the inclined bracings and vertical members are a truss-shaped multiple lung By forming a triangle, it is possible to reduce the number of vertical members by reducing the bending moment and shear force generated in the arch rib, and by increasing the openness of the lower part of the arch rib due to the decrease of the vertical members, the aesthetics is beautiful and the lower space is utilized performance can be improved,
Points of the vertical members to which the inclined bracings are connected and both ends of the arch rib are set to be positioned on a parabolic line,
The arch rib includes a pair of square tubes installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them to each other, or a pair of circular tubes installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing connecting them to each other, or a pair installed side by side Arch bridge structure with inclined bracing, characterized in that it includes an I-beam and a connecting steel plate or connecting bracing for connecting them, or a pair of C-shaped steels installed side by side and a connecting steel plate or connecting bracing for connecting them. 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100974306B1 (en) * 2009-09-14 2010-08-06 이엔이건설주식회사 Bridge construction method using node structure hanged with girder
KR101896450B1 (en) 2017-12-15 2018-09-07 우경기술주식회사 Structure of semi arch bridge and construction method thereof
CN109898400A (en) * 2019-04-09 2019-06-18 江苏交通工程咨询监理有限公司 The large-span arch bridge of hyperboloid of one sheet shape variable-section steel pipe Concrete Truss arch rib

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