KR102301622B1 - 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더 - Google Patents

합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강거더의 거더 본체 단부에 결합되는 단부소켓관이 우각부에 위치하여 내부의 충전재와 함께 하중을 안정적으로 전달하므로, 우각부 상세가 단순하여 시공이 용이하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있고, 강재량을 줄여 경제성을 증대할 수 있는 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더에 대한 것이다.
본 발명 합성 라멘교는 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대, 상기 교대의 상부에 거치되는 강거더, 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대의 상단과 강거더의 단부를 일체화하는 우각부 및 상기 강거더의 상부에 설치되는 것으로 우각부와 일체 타설되는 바닥 슬래브로 구성되는 것으로, 상기 강거더는 상하부플랜지와 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되는 거더 본체 및 상기 거더 본체의 단부에 결합되어 교대 상부에서 우각부에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체의 상하부플랜지보다 크며, 거더 본체의 웨브와 하부플랜지가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더{Composite rahmen bridge, construction method thereof and steel girder for composite rahmen bridge}
본 발명은 강거더의 거더 본체 단부에 결합되는 단부소켓관이 우각부에 위치하여 내부의 충전재와 함께 하중을 안정적으로 전달하므로, 우각부 상세가 단순하여 시공이 용이하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있고, 강재량을 줄여 경제성을 증대할 수 있는 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더에 대한 것이다.
라멘교는 하부 구조인 교대와 상부 구조인 바닥 슬래브가 접합되는 우각부가 일체로 형성되어 강접합(rigid connection)을 이루는 교량 형식으로, 신축이음장치나 별도의 교좌 장치가 없는 대신 교량 자체 자중이 크고 지점부 부모멘트의 크기가 상당하여 국도나 지방도와 같은 중소형 교량에 많이 사용된다.
최근에는 경간장에 한계가 있는 RC조 라멘교의 단점을 보완하여 강거더(3)를 교대(2) 상부에 거치하고, 우각부(4)를 강거더(3)와 강결 처리하는 합성 라멘교 사용이 증가하고 있다(도 1).
그러나 이러한 종래 합성 라멘교에서는 I형 단면의 강거더(3) 단부가 우각부(4) 콘크리트 내에 직접 매입되어 정착된다. 이에 따라 강거더(3)의 응력이 우각부(4) 콘크리트에 직접 전달되어 응력 집중이 크다. 특히, 피복이 얇은 부분에서는 콘크리트가 탈락되거나 균열이 발생하며, 이로 인해 강재에 부식이 일어나는 등 많은 하자가 발생한다.
한편, 강거더를 교대 상부에 단순 거치시키고 바닥 슬래브와 함께 동시에 콘크리트가 타설되는 우각부에 의해 강거더를 교대와 강결하는 경우, 시공 중에는 강거더와 교대가 단순 접합(simple connection)된다. 이에 바닥 슬래브 하중에 대해 강거더가 단순보 거동을 하게 되어 강거더의 높이를 높게 해야 하는 문제가 있다.
이와 달리 등록특허 제10-1440434호 등과 같이, 강거더를 교대 상부에 먼저 강결하는 경우, 접합부 상세가 지나치게 복잡해져 시공성이 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 우각부 상세가 단순하여 시공이 용이하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있는 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더를 제공하고자 한다.
본 발명은 강거더 등 소요 강재량을 줄여 경제성을 증대할 수 있는 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대, 상기 교대의 상부에 거치되는 강거더, 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대의 상단과 강거더의 단부를 일체화하는 우각부 및 상기 강거더의 상부에 설치되는 것으로 우각부와 일체 타설되는 바닥 슬래브로 구성되는 합성 라멘교에 관한 것으로, 상기 강거더는 상하부플랜지와 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되는 거더 본체 및 상기 거더 본체의 단부에 결합되어 교대 상부에서 우각부에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체의 상하부플랜지보다 크며, 거더 본체의 웨브와 하부플랜지가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부소켓관의 내측은 상기 우각부의 전면 측으로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
삭제
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 교대의 상부에는 상기 단부소켓관의 내부에 삽입되는 보강 부재가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강 부재는 하부는 교대의 내부에 정착되고 상부는 교대의 상면으로 돌출되는 보강관체 및 상기 보강관체의 내부에 채워지는 심부 콘크리트로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 거더 본체의 상부플랜지는 단부소켓관 측으로 연장 형성되어 단부소켓관 상단의 외측 단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부소켓관 측으로 연장된 상부플랜지는 상기 보강관체의 상단에 거치되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강 부재는 하부는 교대의 내부에 정착되고, 상부는 교대의 상면으로 돌출되는 철근망 및 상기 단부소켓관의 내부에 채워지는 상기 충전재로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 교대의 상부에는 단부소켓관의 하단이 거치되는 거치 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대, 상기 교대의 상부에 거치되는 강거더, 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대의 상단과 강거더의 단부를 일체화하는 우각부 및 상기 강거더의 상부에 설치되는 것으로 우각부와 일체 타설되는 바닥 슬래브로 구성되는 합성 라멘교를 위한 상기 강거더에 관한 것으로, 상기 강거더는 상하부플랜지와 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되는 거더 본체 및 상기 거더 본체의 단부에 결합되어 교대 상부에서 우각부에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체의 상하부플랜지보다 크며, 거더 본체의 웨브와 하부플랜지가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교용 강거더를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 합성 라멘교의 시공 방법에 관한 것으로, (a) 기초의 상부에 상기 교대를 시공하는 단계; (b) 양측 교대의 상부에 단부소켓관이 거치되도록 강거더를 설치하는 단계; 및 (c) 상기 교대의 상부 및 강거더의 상부에 각각 우각부와 바닥 슬래브를 시공하는 단계; 로 구성되되, 상기 강거더를 교대 상부에 설치한 이후 어느 단계에서 단부소켓관에 충전재가 채워지는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교의 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 강거더를 구성하는 거더 본체의 단부에 결합되는 단부소켓관을 우각부에 위치시킴으로써, 강거더 단부의 응력을 폐단면의 단부소켓관에 의해 분산하여 우각부에 전달 가능하므로 콘크리트 균열을 최소화할 수 있다.
둘째, 거더 단부의 압축 응력을 단부소켓관뿐 아니라 내부의 충전재에 의해 지지하여 우각부에 전달함으로써, 안정적인 하중 전달이 가능하다.
특히, 우각부나 바닥 슬래브 콘크리트 타설 전 단부소켓관 내부에 충전재를 선 채움하는 경우, 바닥 슬래브 시공 전 교대와 강거더가 강결합된다. 그러므로 최대 휨모멘트 값 감소로 강거더의 높이를 최소화할 수 있어 강재량을 절약할 수 있다.
셋째, 우각부 상세가 단순하여 시공이 단순하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 합성 라멘교의 일례를 도시하는 정단면도.
도 2는 본 발명 합성 라멘교를 도시하는 사시도.
도 3은 강거더의 실시예를 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명 합성 라멘교를 도시하는 정단면도.
도 5는 도 4에서 'A'에 따른 단면을 도시하는 평단면도.
도 6은 보강 부재의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명 합성 라멘교의 시공 방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 합성 라멘교를 도시하는 사시도이고, 도 3은 강거더의 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명 합성 라멘교를 도시하는 정단면도이다.
도 2 내지 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 합성 라멘교는 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대(2), 상기 교대(2)의 상부에 거치되는 강거더(3), 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대(2)의 상단과 강거더(3)의 단부를 일체화하는 우각부(4) 및 상기 강거더(3)의 상부에 설치되는 것으로 우각부(4)와 일체 타설되는 바닥 슬래브(5)로 구성되는 것으로, 상기 강거더(3)는 상하부플랜지(311, 312)와 상기 상하부플랜지(311, 312)를 연결하는 웨브(313)로 구성되는 거더 본체(31) 및 상기 거더 본체(31)의 단부에 결합되어 교대(2) 상부에서 우각부(4)에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재(F)가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)보다 크며, 거더 본체(31)의 웨브(313)와 하부플랜지(312)가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관(32)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 우각부(4)의 상세가 단순하여 시공이 용이하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있고, 강재량을 줄여 경제성을 증대할 수 있는 합성 라멘교 및 이의 시공 방법, 합성 라멘교용 강거더를 제공하기 위한 것이다.
본 발명 합성 라멘교는 한 쌍의 교대(2), 강거더(3), 우각부(4) 및 바닥 슬래브(5)로 구성된다.
상기 교대(2)는 상호 이격되게 한 쌍 설치되는 것으로, 상부 구조의 하중을 하부로 전달한다.
상기 강거더(3)는 한 쌍의 교대(2) 상부에 거치된다.
상기 강거더(3)는 바닥 슬래브(5)와 함께 교량 상부 구조를 형성하는 것으로, 하부 구조인 교대(2) 상부에 복수 개가 교폭 방향으로 이격되어 복수의 열로 배치된다.
상기 강거더(3)는 바닥 슬래브(5)의 하중을 지지하는 거더 본체(31)와 상기 거더 본체(31)의 단부에 결합되어 교대(2) 상부에 강거더(3)를 거치하기 위한 단부소켓관(32)으로 구성된다.
상기 거더 본체(31)는 상하부플랜지(311, 312)와 상기 상하부플랜지(311, 312)를 연결하는 웨브(313)로 이루어지는 I형 거더로 구성 가능하다.
상기 거더 본체(31)는 크기에 따라 롤빔(rolled beam)이나 빌트업빔(built-up beam)으로 제작 가능하다.
상기 상부플랜지(311)에는 바닥 슬래브(5)와의 일체화를 위하여 전단연결재가 복수 개 결합될 수 있다.
상기 단부소켓관(32)은 거더 본체(31)의 단부에 용접 등에 의해 결합 가능하다.
상기 단부소켓관(32)은 교대(2) 상부에서 우각부(4)에 결합되는 것으로 상하가 개방되는 폐쇄형으로 구성되며, 내부에 충전재(F)가 채워진다.
상기 강거더(3) 단부의 응력은 거더 본체(31)가 아닌 폐단면의 단부소켓관(32)에 의해 우각부(4)에 전달된다. 그러므로 응력이 분산되어 콘크리트 균열을 최소화할 수 있다.
상기 교대(2)의 상면은 평활도가 고르지 못할 수 있다. 따라서 상기 단부소켓관(32)은 거더 본체(31)의 하부플랜지(312)보다 일정 길이 하부로 길게 연장 형성하여, 하부플랜지(312)가 교대(2) 상면에서 일정 간격 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 단부소켓관(32)의 내부에는 콘크리트나 모르타르 등의 충전재(F)를 충전할 수 있다.
상기 거더 본체(31)의 하부플랜지(312)에 의한 압축 응력은 단부소켓관(32) 자체뿐 아니라 심부의 충전재(F)에 의해 지지되어 우각부(4)로 전달된다. 이에 따라 매우 안정적인 하중 전달이 가능하다.
상기 충전재(F)는 우각부(4) 콘크리트 타설시 단부소켓관(32)의 내부에 같이 채워지는 콘크리트로 구성할 수 있다. 이와 같이 충전재(F)를 후 채움할 경우, 우각부(4) 콘크리트 타설과 동시에 충전 가능하므로 시공이 단순하고 간편하다.
아울러 우각부 상세가 단순하여 시공이 용이하면서도 하자 발생을 최소화할 수 있다.
상기 충전재(F)는 우각부(4) 또는 바닥 슬래브(5) 콘크리트 타설 전에 미리 단부소켓관(32) 내부에 선 채움하는 것도 가능하다.
상기 충전재(F)를 선 채움할 경우, 바닥 슬래브(5)의 시공 전에 강거더(3)가 교대(2)와 강결합(rigid connection)된다. 그러므로 바닥 슬래브(5) 하중에 대해 휨모멘트의 최대값이 감소하여 강거더(3)의 높이를 최소화할 수 있다. 이에 강재량 절약으로 경제적인 시공이 가능하다.
상기 단부소켓관(32)의 외측면에는 우각부(4) 콘크리트와의 일체화를 위해 전단연결재(321)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 우각부(4)는 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대(2)의 상단과 강거더(3)의 단부를 일체화한다.
상기 바닥 슬래브(5)는 강거더(3)의 상부에 설치되는 것으로, 우각부(4) 콘크리트와 일체로 타설 가능하다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 단부소켓관(32)의 폭은 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)보다 크게 구성할 수 있다.
상기 단부소켓관(32)의 내측이 우각부(4) 전면 측으로 노출되는 경우, 거더 본체(31)의 응력이 단부소켓관(32)을 거쳐 우각부(4)로 전달된다.
따라서 상기 단부소켓관(32)의 폭을 거더 본체(31)의 폭보다 넓게 형성함으로써, 거더 본체(31)의 하부플랜지(312)로부터 전달되는 압축 응력이 단부소켓관(32) 자체와 내부에 채워진 충전재(F)에 의해 자연스럽게 확산되면서 우각부(4)로 전달되어 응력 집중을 완화하도록 구성할 수 있다.
상기 단부소켓관(32)은 원형 단면으로 구성할 수 있다.
상기 단부소켓관(32)이 사각 강관으로 구성되는 경우, 하중 작용시 배부름이 발생할 수 있다.
따라서 상기 거더 본체(31)의 응력 전달시 단부소켓관(32)의 변형을 최소화함과 동시에 내부 콘크리트의 구속 효과를 고려하여 단부소켓관(32)은 원형 단면으로 형성하는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 평면상 교량의 중심선이 하천 등의 중심선과 비스듬하게 경사진 사교의 경우, 교대(2)와 강거더(3)는 수직이 아니라 상호 비스듬하게 결합되어야 한다.
따라서 이러한 경우 경사각과 상관없이 교대(2)와 결합이 가능하고, 동일한 구조 성능 발휘할 수 있도록 방향성이 없는 원형 단면으로 단부소켓관(32)을 구성하는 것이 유리하다.
도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 교대(2)의 상부에는 상기 단부소켓관(32)의 내부에 삽입되는 보강 부재(21)가 돌출 형성되도록 구성할 수 있다.
라멘조는 우각부(4)에 부모멘트가 크게 작용한다.
따라서 교대(2)와 강거더(3)의 단부 사이에서 이러한 부모멘트에 저항할 수 있도록 보강 부재(21)에 의해 교대(2)와 단부소켓관(32)을 연결할 수 있다.
상기 교대(2)의 후방은 수직철근(22)에 의해 우각부(4)와 일체화되고, 교대(2)의 전방은 보강 부재(21)에 의해 강거더(3)의 단부와 일체화되도록 구성 가능하다.
도 4, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 보강관체(211) 및 상기 보강관체(211)의 내부에 채워지는 심부 콘크리트(212)로 구성할 수 있다.
상기 보강 부재(21)는 보강관체(211)의 내부에 심부 콘크리트(212)가 채워지는 강콘크리트 합성 부재(SRC 구조)로 구성할 수 있다.
상기 보강관체(211)의 내부에 채워지는 심부 콘크리트(212)는 교대(2) 콘크리트 타설시 동시에 타설될 수 있다.
상기 보강관체(211)는 강거더(3) 설치시 강거더(3)의 위치를 가고정하는 역할을 한다.
상기 보강관체(211)가 단부소켓관(32)의 내부에 삽입되도록 강거더(3)를 설치한 후 보강관체(211)와 단부소켓관(32) 내부 공간에 충전재(F)를 채워넣어 보강관체(211)와 단부소켓관(32)이 일체 거동하도록 할 수 있다.
즉, 상기 거더 본체(31)의 응력은 단부소켓관(32)과 심부 충전재(F)에 의해 보강관체(211)와 보강관체(211) 내부의 심부 콘크리트(212)로 전달 가능하다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 거더 본체(31)의 상부플랜지(311)는 단부소켓관(32) 측으로 연장 형성되어 단부소켓관(32) 상단의 외측 단부에 고정되도록 구성할 수 있다.
상기 거더 본체(31)의 상부플랜지(311)에는 인장력이 작용하므로, 상부플랜지(311)를 우각부(4) 측으로 연장하여 견고하게 정착되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 단부소켓관(32)의 내경을 상부플랜지(311)의 폭보다 크게 형성할 경우, 상부플랜지(311)의 좌우로 소정의 개방된 공간이 형성되므로 이 공간을 통해 단부소켓관(32) 내부에 충전재(F)를 충전할 수 있다.
상기 거더 본체(31)의 상부플랜지(311)는 단부소켓관(32)의 상단에 용접 결합할 수 있다. 그리고 거더 본체(31)의 웨브(313)와 하부플랜지(312)는 단부소켓관(32)의 전면에 용접 결합할 수 있다.
만약 상기 거더 본체(31)의 상부플랜지(311) 폭이 단부소켓관(32)의 폭보다 큰 경우에는 상부플랜지(311) 일부를 절취하거나 천공하여 충전재(F) 충전을 위한 타설공(미도시)을 형성할 수 있다.
도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 단부소켓관(32) 측으로 연장된 상부플랜지(311)는 상기 보강관체(211)의 상단에 거치되게 구성할 수 있다.
상기 교대(2)의 상면은 거푸집에 의해 형성되는 것이 아니어서 콘크리트 평활도가 좋지 못할 수 있다. 이 경우, 단부소켓관(32)을 교대(2) 상면에 직접 거치하면 강거더(3)의 높이나 수평 조절에 어려움이 따르게 된다.
따라서 상기 단부소켓관(32) 측으로 연장된 상부플랜지(311)를 보강관체(211)의 상단에 거치하도록 함으로써, 강거더(3)의 높이 및 수평 조절이 용이하도록 구성할 수 있다.
이 경우 상기 단부소켓관(32)은 보강관체(211)의 높이보다 높이를 낮게 형성함으로써, 단부소켓관(32)의 하단은 교대(2) 상면과 이격되게 구성할 수 있다.
한편, 상기 단부소켓관(32) 측으로 연장된 상부플랜지(311)에 의해 전체 강거더(3)가 지지되는 경우, 강거더(3)의 자중이 큰 상부플랜지(311)에 변형이 발생할 우려가 있다.
따라서 이를 방지하기 위하여 상기 단부소켓관(32) 측으로 연장된 상부플랜지(311)의 상면에 보강 리브(314)를 결합하여 보강할 수 있다.
도 5는 도 4에서 'A'에 따른 단면을 도시하는 평단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 단부소켓관(32)의 내측은 상기 우각부(4)의 전면 측으로 노출되도록 구성 가능하다.
두께가 얇은 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)와 웨브(313)가 우각부(4)에 직접 결합될 경우, 우각부(4)와의 접합부에서 응력 집중이 불가피하여 균열 발생 우려가 있고, 거더 본체(31)의 응력을 우각부(4)로 원활하게 전달하기 어렵다.
따라서 상기 거더 본체(31) 단부의 응력이 충분히 확산되어 우각부(4) 측으로 분산될 수 있도록 단부소켓관(32)의 일부만 우각부(4)에 매입되고, 나머지 일부는 우각부(4) 전면 측으로 노출되도록 구성할 수 있다.
여기에서 상기 단부소켓관(32)과 우각부(4)가 만나는 부분의 폭을 최대한 확보함으로써 응력 분산 효과를 극대화하기 위해, 단면상 단부소켓관(32)의 절반만 우각부(4) 내에 매입되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이에 따라 상기 우각부(4)는 교대(2)의 두께보다 얇게 구성할 수 있으므로, 우각부(4) 콘크리트 물량을 절감할 수 있다.
아울러 상기 우각부(4)의 두께가 교대(2)의 두께보다 얇으므로, 교대(2) 후방 측 1단 수직 철근(22)만 우각부(4) 내로 연장되어 정착할 수 있다.
상기 교대(2)의 전방 측은 후술할 보강관체(211)나 철근망(213)에 의해 우각부(4)와 교대(2)를 일체화할 수 있다.
상기 단부소켓관(32)과 내부의 충전재(F)는 거더 본체(31)와 우각부(4) 사이에서 응력을 분산 및 전달한다.
도 6은 보강 부재의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고, 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 철근망(213) 및 상기 단부소켓관(32)의 내부에 채워지는 상기 충전재(F)로 구성할 수 있다.
상기 단부소켓관(32)의 내부에 원형 단면의 RC 부재를 형성하여 휨 저항할 수 있도록 교대(2) 시공시 교대(2) 상부에 원형의 철근망(213)이 돌출되도록 할 수 있다.
이때, 상기 강거더(3)는 철근망(213)이 단부소켓관(32) 내부에 삽입되도록 설치한다.
상기 철근망(213)은 단부소켓관(32)의 내부에 타설되는 충전재(F)와 함께 RC 부재인 보강 부재(21)를 형성한다.
이 경우 상기 단부소켓관(32)은 심부의 RC 부재를 구속하여 휨 성능을 극대화한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 교대(2)의 상부에는 단부소켓관(32)의 하단이 거치되는 거치 레일(23)이 구비될 수 있다.
상기 보강 부재(21)가 RC 부재인 경우, 심부 충전재(F)가 경화하기 전까지는 보강 부재(21)가 직접 강거더(3)를 지지할 수 없으므로, 강거더(3)의 단부소켓관(32)을 교대(2) 상면에 직접 거치할 수밖에 없다. 그러나 상부면이 고르지 못한 교대(2) 상부에 직접 단부소켓관(32)을 거치할 경우 강거더(3)의 높이나 수평 조절이 어렵게 된다.
따라서 상기 교대(2)의 상부에 거치 레일(23)을 설치하여 단부소켓관(32)이 지지되도록 할 수 있다.
상기 거치 레일(23)은 띠형 강판 등으로 구성 가능하다.
상기 거치 레일(23)은 교대(2) 콘크리트 타설 전 교대(2) 내부의 철근 등에 고정하여 미리 설치할 수도 있고, 교대(2)의 시공 완료 후 교대(2)의 상부에 후 설치할 수도 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 합성 라멘교용 강거더는 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대(2), 상기 교대(2)의 상부에 거치되는 강거더(3), 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대(2)의 상단과 강거더(3)의 단부를 일체화하는 우각부(4) 및 상기 강거더(3)의 상부에 설치되는 것으로 우각부(4)와 일체 타설되는 바닥 슬래브(5)로 구성되는 합성 라멘교를 구성하는 것으로, 상기 강거더(3)는 상하부플랜지(311, 312)와 상기 상하부플랜지(311, 312)를 연결하는 웨브(313)로 구성되는 거더 본체(31) 및 상기 거더 본체(31)의 단부에 결합되어 교대(2) 상부에서 우각부(4)에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재(F)가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)보다 크며, 거더 본체(31)의 웨브(313)와 하부플랜지(312)가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관(32)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 합성 라멘교와 관련하여 전술한 바와 같이, 상기 강거더(3)는 거더 본체(31)와 단부소켓관(32)으로 구성된다.
상기 강거더(3)를 구성하는 각 구성 및 구성별 역할은 앞서 본 발명 합성 라멘교와 관련하여 살펴본 바와 같다.
도 7 내지 도 9는 본 발명 합성 라멘교의 시공 방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
본 발명 합성 라멘교의 시공 방법은 상기 합성 라멘교의 시공 방법에 관한 것으로, (a) 기초(1)의 상부에 상기 교대(2)를 시공하는 단계; (b) 양측 교대(2)의 상부에 단부소켓관(32)이 거치되도록 강거더(3)를 설치하는 단계; 및 (c) 상기 교대(2)의 상부 및 강거더(3)의 상부에 각각 우각부(4)와 바닥 슬래브(5)를 시공하는 단계; 로 구성되되, 상기 강거더(3)를 교대(2) 상부에 설치한 이후 어느 단계에서 단부소켓관(32)에 충전재(F)가 채워지는 것을 특징으로 한다.
본 발명 합성 라멘교의 시공 방법에서는 먼저 (a) 기초(1)의 상부에 상기 교대(2)를 시공한다(도 7).
상기 (a) 단계에서는 기초(1) 시공을 완료한 다음, 교대(2) 시공을 위한 철근을 배근하고 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 교대(2)를 시공한다.
상기 교대(2)의 상부에는 강거더(3)를 구성하는 단부소켓관(32) 내부에 삽입되는 보강 부재(21)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 보강 부재(21)는 교대(2)와 단부소켓관(32)을 연결하여 교대(2)와 강더거(3)의 단부를 일체화한다.
상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 보강관체(211) 및 상기 보강관체(211)의 내부에 채워지는 심부 콘크리트(212)로 구성할 수 있다.
또는 상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고, 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 철근망(213) 및 상기 단부소켓관(32)의 내부에 채워지는 상기 충전재(F)로 구성할 수 있다.
상기 우각부(4)와 교대(2)를 일체화하기 위해 교대(2) 후방의 수직 철근(22)을 교대(2) 상부로 일정 길이 연장되도록 돌출시킬 수 있다.
다음으로, (b) 양측 교대(2)의 상부에 단부소켓관(32)이 거치되도록 강거더(3)를 설치한다(도 8).
상기 강거더(3)는 보강 부재(21)가 단부소켓관(32)의 내부에 삽입되도록 설치할 수 있다.
상기 강거더(3)는 교대(2) 위에 교폭 방향으로 복수 개가 상호 이격되게 설치될 수 있다.
상기 단부소켓관(32)은 거더 본체(31)의 하부로 일정 길이 돌출되어 거더 본체(31)가 교대(2) 상부에서 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 (c) 상기 교대(2)의 상부 및 강거더(3)의 상부에 각각 우각부(4)와 바닥 슬래브(5)를 시공한다(도 9).
상기 (c) 단계에서는 강거더(3)의 상부에 거푸집이나 데크플레이트 등을 설치하고 바닥 슬래브용 철근을 배근하는 한편, 바닥 슬래브(5)에 연결되는 부모멘트 철근을 우각부(4)에 배근한다.
상기 부모멘트 철근은 교대(2)의 수직 철근(22)과 커플러 또는 겹침 이음에 의해 이음 가능하다.
이후, 상기 교대(2)의 상부와 강거더(3)의 상부에 콘크리트를 타설하여 우각부(4) 및 바닥 슬래브(5)를 일체로 시공한다.
전술한 바와 같이, 상기 단부소켓관(32)의 내부에 충전되는 충전재(F)는 (b) 단계에서 강거더(3)의 설치 후에 시공되거나 (c) 단계에서 우각부(4) 및 바닥 슬래브(5) 콘크리트 타설시 동시에 시공될 수 있다.
1: 기초 2: 교대
21: 보강 부재 211: 보강관체
212: 심부 콘크리트 213: 철근망
22: 수직 철근 23: 거치 레일
3: 강거더 31: 거더 본체
311: 상부플랜지 312: 하부플랜지
313: 웨브 314: 보강 리브
32: 단부소켓관 321: 전단연결재
4: 우각부 5: 바닥 슬래브
F: 충전재

Claims (12)

  1. 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대(2), 상기 교대(2)의 상부에 거치되는 강거더(3), 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대(2)의 상단과 강거더(3)의 단부를 일체화하는 우각부(4) 및 상기 강거더(3)의 상부에 설치되는 것으로 우각부(4)와 일체 타설되는 바닥 슬래브(5)로 구성되는 합성 라멘교에 관한 것으로,
    상기 강거더(3)는 상하부플랜지(311, 312)와 상기 상하부플랜지(311, 312)를 연결하는 웨브(313)로 구성되는 거더 본체(31) 및 상기 거더 본체(31)의 단부에 결합되어 교대(2) 상부에서 우각부(4)에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재(F)가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)보다 크며, 거더 본체(31)의 웨브(313)와 하부플랜지(312)가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관(32)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  2. 제1항에서,
    상기 단부소켓관(32)의 내측은 상기 우각부(4)의 전면 측으로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 교대(2)의 상부에는 상기 단부소켓관(32)의 내부에 삽입되는 보강 부재(21)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  6. 제5항에서,
    상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 보강관체(211) 및 상기 보강관체(211)의 내부에 채워지는 심부 콘크리트(212)로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  7. 제6항에서,
    상기 거더 본체(31)의 상부플랜지(311)는 단부소켓관(32) 측으로 연장 형성되어 단부소켓관(32) 상단의 외측 단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  8. 제7항에서,
    상기 단부소켓관(32) 측으로 연장된 상부플랜지(311)는 상기 보강관체(211)의 상단에 거치되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  9. 제5항에서,
    상기 보강 부재(21)는 하부는 교대(2)의 내부에 정착되고, 상부는 교대(2)의 상면으로 돌출되는 철근망(213) 및 상기 단부소켓관(32)의 내부에 채워지는 상기 충전재(F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  10. 제9항에서,
    상기 교대(2)의 상부에는 단부소켓관(32)의 하단이 거치되는 거치 레일(23)이 구비되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교.
  11. 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 교대(2), 상기 교대(2)의 상부에 거치되는 강거더(3), 현장 타설되는 콘크리트에 의해 교대(2)의 상단과 강거더(3)의 단부를 일체화하는 우각부(4) 및 상기 강거더(3)의 상부에 설치되는 것으로 우각부(4)와 일체 타설되는 바닥 슬래브(5)로 구성되는 합성 라멘교를 위한 상기 강거더(3)에 관한 것으로,
    상기 강거더(3)는 상하부플랜지(311, 312)와 상기 상하부플랜지(311, 312)를 연결하는 웨브(313)로 구성되는 거더 본체(31) 및 상기 거더 본체(31)의 단부에 결합되어 교대(2) 상부에서 우각부(4)에 결합되는 것으로 상하가 개방된 통 형상의 원형 단면으로 형성되어 내부에 충전재(F)가 채워지고, 폭이 상기 거더 본체(31)의 상하부플랜지(311, 312)보다 크며, 거더 본체(31)의 웨브(313)와 하부플랜지(312)가 전면에 용접 결합되는 단부소켓관(32)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교용 강거더.
  12. 제1항에 의한 합성 라멘교의 시공 방법에 관한 것으로,
    (a) 기초(1)의 상부에 상기 교대(2)를 시공하는 단계;
    (b) 양측 교대(2)의 상부에 단부소켓관(32)이 거치되도록 강거더(3)를 설치하는 단계; 및
    (c) 상기 교대(2)의 상부 및 강거더(3)의 상부에 각각 우각부(4)와 바닥 슬래브(5)를 시공하는 단계; 로 구성되되,
    상기 강거더(3)를 교대(2) 상부에 설치한 이후 어느 단계에서 단부소켓관(32)에 충전재(F)가 채워지는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교의 시공 방법.
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