KR102313351B1 - Rahmen bridge using composite girder with concrete girders at both ends and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 합성형 라멘교에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 합성 거더의 제작 당시에 헌치부가 미리 시공되어 우각부에서 발생되는 하중을 벽체로 원활히 전달하고 우각부에서의 응력 집중을 완화시키고, 헌치부 시공을 위해 필요한 동바리 설치를 생략하여 시공 공정이 단순화되어 경제성이 향상된 합성형 라멘교 및 그 시공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a synthetic ramen bridge, and more specifically, the haunchi part is pre-constructed at the time of manufacturing the composite girder, so that the load generated from the right leg part is smoothly transferred to the wall, and the stress concentration in the right leg part is relieved, The present invention relates to a synthetic ramen bridge and its construction method with improved economic feasibility by simplifying the construction process by omitting the installation of copper bars required for tooth construction.
라멘교(Rahmen Bridge)는 교량 하부 구조와 상부 구조를 강결하여, 상부 구조의 거더(30)에 작용하는 정모멘트(Mp)의 크기를 줄이므로, 작은 단면의 거더를 이용하여 보다 긴 지간의 교량으로 시공되는 이점을 얻을 수 있다. The Rahmen Bridge strengthens the lower structure of the bridge and the upper structure to reduce the magnitude of the positive moment (Mp) acting on the
도1에 도시된 바와 같이, 라멘교(9)는, 서로 이격되게 배치된 벽체(또는 교각, 교대, 10)로 이루어진 하부 구조와, 벽체(10)의 상부 교좌 장치(20)에 거치된 거더(30) 및 그 상측에 합성된 바닥판(40)으로 이루어진 상부 구조로 이루어지며, 상부 구조와 하부 구조는 합성 콘크리트 등에 의해 일체로 강결된다. As shown in Fig. 1, the Ramen
도2에 도시된 바와 같이, 라멘교(9)는 거더 중앙부에 작용하는 정모멘트(Mp)의 크기를 줄여 장지간화에 유리하지만, 거더의 단부와 벽체(10)가 만나는 우각부(EE)에서는 부모멘트(Mn)가 크게 작용하므로, 우각부(EE)의 보강이 매우 중요하다. As shown in Fig. 2, the
이를 위하여, 거더(30)의 단부 단면을 증대시키는 헌치부(32)를 형성하여 라멘교(9)의 우각부(EE)를 보강하는 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 벽체(10)를 설치한 이후에 벽체 상단의 교좌 장치(20)에 거더(30)를 인상하여 설치한 상태에서, 거더(30)의 거더 단부의 단면을 확장시키는 헌치부(32)를 형성하기 위해서는, 지면(99)으로부터 동바리(55)를 높게 세워 헌치부(32)의 성형을 위한 거푸집을 지지하는 공정이 필요하므로, 헌치부(32)의 형성 작업이 매우 까다롭고 오랜 시간이 소요되는 문제가 야기되었다. 더욱이, 지면(99)이 하천 등인 경우에는 동바리(55)의 설치가 곤란하여 헌치부(32)를 형성하는 어려움이 보다 커지는 문제가 있었다. To this end, a method of reinforcing the right leg portion (EE) of the Ramen bridge (9) by forming the haunchi portion (32) to increase the end cross section of the girder (30) is widely used. However, in the state in which the
따라서, 라멘교의 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트(Mn)를 보다 확실하면서도 쉽게 보강하는 방안이 모색되고 있다. Therefore, a method for more reliably and easily reinforcing the negative moment Mn acting on the right leg EE of the Ramen bridge is being sought.
한편, 라멘교(9)에 작용하는 고정 하중과 활하중을 지지하는 데에는 거더(girder)가 널리 사용된다. 대체로 토목 구조물에 사용되는 거더는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더와 강합성 거더가 사용된다.On the other hand, a girder is widely used to support the fixed and live loads acting on the Ramen
프리스트레스트 콘크리트 거더는 철근이 배근된 상태로 콘크리트가 타설되어 양생되어 제작되는데, 단부의 면적이 충분히 커서 거더 강연선을 긴장 정착하는 정착구의 설치가 용이하고 저렴하게 제작할 수 있는 이점이 있지만, 거더의 중량이 무거워서 가설 및 운반이 용이하지 않으며 형고가 높은 단점이 있다. 예를 들어, 거더의 길이가 45m인 경우에 거더 중량은 122ton이고 형고는 2.2m 정도로 제작된다. 또한, 프리캐스트 콘크리트 거더의 제작에 사용되는 강재 거푸집의 재사용을 위해 종곡선을 구현하는 데 제약이 있는 한계를 안고 있다.The prestressed concrete girder is manufactured by pouring concrete with reinforcing bars and curing it. The area at the end is large enough, so it is easy to install and inexpensively install the anchorage for tensioning the girder strand, but the weight of the girder Because it is heavy, it is not easy to erect and transport, and there is a disadvantage that the sentence height is high. For example, if the length of the girder is 45m, the weight of the girder is 122ton and the height of the girder is about 2.2m. In addition, there is a limitation in implementing the vertical curve for the reuse of the steel formwork used in the manufacture of precast concrete girders.
이에 반하여, 강합성 거더는 I자 단면의 강형의 하부 플랜지에 케이싱 콘크리트를 합성하여 제작되는데, 거더 중량이 상대적으로 작으므로 가설 및 운반이 용이하고, 거더의 형고가 작은 장점이 있다. 예를 들어, 거더의 길이가 45m인 경우에 거더 중량은 70ton이고 형고는 1.55m정도로 제작된다. 또한, 강형을 종곡선 형상에 따라 제작이 용이한 이점도 얻어진다. 그러나, 고가의 강재를 사용함에 따라 제작 비용이 고가이고, 압축을 받는 강형의 상부 플랜지의 단면적이 작아 횡좌굴 가능성을 안고 있는 단점이 있다. On the other hand, the steel composite girder is manufactured by synthesizing casing concrete with the lower flange of the I-shaped section, and has the advantage of being easy to erect and transport because the weight of the girder is relatively small, and the height of the girder is small. For example, if the length of the girder is 45m, the weight of the girder is 70ton and the height of the girder is about 1.55m. In addition, the advantage of easy fabrication of the steel mold according to the vertical curve shape is also obtained. However, there are disadvantages in that the manufacturing cost is high due to the use of expensive steel, and the cross-sectional area of the upper flange of the steel type subjected to compression is small, which has the possibility of lateral buckling.
따라서, 프리스트레스트 콘크리트 거더에 비하여 거더 중량을 작게 하여 가설 및 운반을 용이하게 하면서, 거더의 형고를 낮추면서도, 제작 비용을 강합성 거더에 비하여 낮추고, 거더 강연선의 정착부를 배치하는 것과 거더 강연선을 긴장하는 공정을 단순하게 할 수 있게 하는 라멘교용 거더가 절실히 요구되고 있다. Therefore, the weight of the girder is smaller than that of the prestressed concrete girder to facilitate construction and transport, while lowering the height of the girder, lowering the manufacturing cost compared to the rigid girder, arranging the anchorage of the girder strand, and straining the girder strand. There is an urgent need for a girder for a ramen bridge that can simplify the process.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 하부 구조와 상부 구조가 강결되는 우각부에 작용하는 부모멘트에 대한 저항 능력이 향상된 라멘교 및 그 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a ramen bridge having improved resistance to negative moment acting on the right leg portion where the lower structure and the upper structure are rigidly joined, and a method for constructing the same, in order to solve the above problems.
본 발명은 간단한 공정에 의해 라멘교의 우각부 보강을 행하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to reinforce the right leg of a ramen bridge by a simple process.
이 뿐만 아니라, 본 발명은, 거더의 중앙부에는 강형과 케이싱 콘크리트가 합성된 강합성 거더로 형성되고, 거더의 단부에는 콘크리트 거더로 형성되어, 강합성 거더의 장점인 형고와 거더 중량을 낮추어 가설 및 운반 설치가 용이하면서도, 프리스트레스트 콘크리트 거더의 장점인 거더 강연선 정착부의 배치가 용이하며 좌굴 위험을 줄이면서 제작 비용을 낮추는 것을 목적으로 한다. In addition to this, the present invention is formed of a steel composite girder in which a steel type and casing concrete are synthesized in the central part of the girder, and a concrete girder is formed at the end of the girder. It is easy to transport and install, and the advantage of prestressed concrete girder, the girder strand anchoring part, is easy to arrange, and the purpose is to reduce the risk of buckling while lowering the manufacturing cost.
무엇보다도, 본 발명은, 강합성 거더부와 콘크리트 거더부의 경계에서 축력과 휨 모멘트 등의 하중이 연속적으로 전달되도록 하여, 강재와 콘크리트 재료가 일체 거동하면서 그 경계에서 손상되지 않고 높은 내하 능력을 구현하는 것을 목적으로 한다. Above all, the present invention ensures that loads such as axial force and bending moment are continuously transmitted at the boundary between the steel composite girder and the concrete girder, so that the steel and concrete materials move integrally and achieve high load-bearing capacity without being damaged at the boundary aim to do
그리고, 본 발명은, 거더 강연선의 설치 및 긴장 공정의 편의성을 향상시킨 합성 거더로 라멘교를 시공하는 것을 목적으로 한다. And, an object of the present invention is to construct a Ramen bridge with a synthetic girder that improves the convenience of installation and tensioning of the girder strand.
또한, 본 발명은, 강합성 거더부와 콘크리트 거더부를 연결하는 매립 강형과 콘크리트의 일체성을 높여, 강합성 거더부와 콘크리트 거더부가 견고하게 결합되고 외력에 대한 저항 능력을 높이는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to increase the integrity of the embedded steel type and concrete connecting the steel composite girder part and the concrete girder part, so that the steel composite girder part and the concrete girder part are firmly coupled and the resistance to external force is increased.
그리고, 본 발명은, 합성 거더의 단부에서 크게 작용하는 전단력에 대해 강합성 거더부와 콘크리트 거더부의 경계에서 효과적으로 지지하여 일체 거동을 구현하는 것을 목적으로 한다. And, an object of the present invention is to implement an integral behavior by effectively supporting at the boundary between the steel composite girder part and the concrete girder part with respect to the shear force that acts greatly at the end of the composite girder.
그리고, 본 발명은, 교량용 거더의 상측에 형성되는 바닥판을 매개로 콘크리트 거더부와 강합성 거더부와 매립 강형이 서로 일체화되어 보다 견고한 구조의 교량 시공을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.And, an object of the present invention is to enable the construction of a bridge having a more robust structure by integrating a concrete girder part, a rigid composite girder part, and a buried steel type through a floor plate formed on the upper side of the bridge girder.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 서로 이격되게 배치된 벽체와; 상기 벽체의 상단에 상방으로 볼록한 곡면 지지대가 형성된 거치대와; 지간 중앙부에 비하여 하방으로의 단면이 더 크게 형성된 헌치부가 단부에 미리 형성되고 내설된 거더 강연선에 의해 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 상태로 상기 거치대에 거치되어, 상기 벽체에 양단지지되게 2열이상 거치되는 거더와; 상기 벽체의 상부와 상기 거더의 단부를 합성하는 합성 콘크리트와; 상기 거더의 상측에 합성된 바닥판을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 라멘교를 제공한다. The present invention, in order to achieve the object as described above, the wall spaced apart from each other; a cradle formed with an upwardly convex curved support on the upper end of the wall; The haunchi part, which has a larger cross-section in the downward direction compared to the central part of the span, is formed in advance at the end and mounted on the cradle in a state in which prestress is introduced into the concrete by the built-in girder strand, mounted in two or more rows to be supported at both ends on the wall with girders being; Composite concrete for synthesizing the upper portion of the wall and the end of the girder; a bottom plate synthesized on the upper side of the girder; It provides a Ramen Bridge, characterized in that it includes.
또한, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 서로 이격된 위치에 벽체를 설치하는 벽체 설치 단계와; 상기 벽체의 상단에 거치대를 설치하는 거치대 설치 단계와; 중앙부에 비하여 하방으로의 단면이 더 크게 형성된 헌치부가 단부에 미리 형성되고 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 거더를 준비하는 거더 준비 단계와; 상기 거더를 인상하여 상기 거치대에 거치시키는 거더 거치 단계와; 상기 거더의 단부의 일부 이상을 관통하도록 내설된 우각부 강연선에 인장력이 도입된 상태로 정착하여 상기 라멘교의 우각부에 프리스트레스를 도입하는 우각부 프리스트레스 도입단계와; 상기 벽체의 상부와 상기 거더의 단부를 합성 콘크리트로 일체화하는 합성 콘크리트 타설단계와; 상기 거더의 상부에 바닥판을 합성시키는 바닥판 합성단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 라멘교의 시공 방법을 제공한다. In addition, according to another field of the invention, the present invention, a wall installation step of installing the wall at a position spaced apart from each other; a cradle installation step of installing a cradle on the upper end of the wall; A girder preparation step of preparing a girder having a larger cross-section in the downward direction as compared to the central portion is formed in advance at the end and pre-stress is introduced into the concrete; a girder mounting step of raising the girder and mounting the girder on the cradle; a right leg prestress introduction step of introducing a prestress to the right leg part of the Ramen bridge by fixing a tensile force to the right leg part built-in to penetrate at least a part of the end of the girder; a synthetic concrete pouring step of integrating the upper part of the wall and the end of the girder with synthetic concrete; a bottom plate synthesis step of synthesizing the bottom plate on the upper part of the girder; It provides a construction method of the Ramen bridge, characterized in that it comprises.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '내측(inner)' 및 이와 유사한 용어는 거더의 중앙부를 향하는 방향을 지칭하고, '외측(outer)' 및 이와 유사한 용어는 거더의 단부를 향하는 방향을 지칭하는 것으로 정의한다. 예를 들어, 벽체의 외벽은 거더 중앙부의 바깥을 향하는 벽체의 외표면을 지칭하는 것으로 정의된다. As used herein and in the claims, 'inner' and similar terms refer to the direction toward the center of the girder, and 'outer' and similar terms refer to the direction towards the end of the girder. define. For example, the outer wall of a wall is defined as referring to the outer surface of the wall facing out of the center of the girder.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '길이 방향'은 거더의 연장 방향으로서 교량에 시공된 상태에서 교축 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.The 'longitudinal direction' described in the present specification and claims is defined as the extension direction of the girder and refers to the direction of the bridge axis in the state of being constructed on the bridge.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 벽체와 인접한 거더의 단부에 끝단을 향하여 점진적으로 단면이 증가하는 헌치부를 거더의 제작 단계에서 미리 형성함으로써, 라멘교의 우각부에서 크게 작용하는 부모멘트를 저항하는 거더의 헌치부를 보다 쉽게 형성하여 시공이 용이해지고, 구조물에 재하되는 2차 고정하중 및 활하중 등을 하부 구조로 보다 원활히 전달하여 우각부에서의 응력 집중을 완화시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention is to resist the negative moment that acts greatly on the right leg of the Ramen bridge by forming in advance a haunchi part whose cross section is gradually increased toward the end at the end of the girder adjacent to the wall at the manufacturing stage of the girder. By making the haunchi part of the girder easier to construct, it is possible to obtain an advantageous effect of relieving the stress concentration in the right leg part by more smoothly transferring the secondary fixed load and live load applied to the structure to the lower structure.
본 발명에 따르면, 벽체와 거더를 통과하는 우각부 강연선이 인장력이 도입된 상태로 정착됨에 따라, 라멘교 우각부에 작용하는 부모멘트를 저감시켜 보다 높은 내하 능력을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, as the right leg strand passing through the wall and the girder is fixed in a state in which the tensile force is introduced, the negative moment acting on the right leg part of the Ramen bridge is reduced, thereby achieving an effect of realizing higher load-bearing capacity.
한편, 본 발명에 따르면, 휨 모멘트가 지배적으로 작용하는 거더 중앙부 영역은 메인 강형과 케이싱 콘크리트가 합성된 강합성 거더부에 의해 지지되고, 전단력이 지배적으로 작용하는 거더 단부 영역은 콘크리트 거더에 의해 지지됨으로써, 라멘교의 내측 헌치부 균열에 대한 가능성을 배제하고 시공 이음면의 품질이 향상되어, 높은 휨 모멘트와 전단력에도 효율적으로 지지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. On the other hand, according to the present invention, the central region of the girder, where the bending moment predominantly acts, is supported by the steel composite girder in which the main steel type and the casing concrete are synthesized, and the end region of the girder, where the shear force predominantly acts, is supported by the concrete girder. By doing so, it is possible to eliminate the possibility of cracking of the inner haunchi part of the Ramen bridge and improve the quality of the construction joint surface, thereby obtaining an advantageous effect of efficiently supporting even high bending moment and shear force.
이와 같이, 본 발명의 라멘교에 사용되는 합성 거더는, 콘크리트 거더부에 의해 단부가 형성되고 강합성 거더부에 의해 중앙부가 형성됨에 따라, 일반적인 강합성 거더의 장점인 형고와 거더 중량을 낮추어 가설 및 운반 설치가 용이하면서도, 프리스트레스트 콘크리트 거더의 장점인 거더 강연선 정착부의 배치가 용이하고 횡좌굴 위험을 줄이면서 제작 비용을 낮추는 효과를 얻을 수 있다.As such, the composite girder used in the Ramen bridge of the present invention has an end formed by a concrete girder and a central portion is formed by a steel composite girder. And while transport and installation is easy, it is possible to obtain the effect of lowering the manufacturing cost while reducing the risk of lateral buckling and easy arrangement of the girder strand anchorage, which is an advantage of the prestressed concrete girder.
또한, 본 발명은, 합성 거더의 단부를 콘크리트 거더로 형성하여 제작 당시에 헌치부를 미리 형성하는 것이 용이하며, 거더 중앙부를 메인 강형이 드러나는 강합성 거더부로 형성되어 외부에 드러난 메인 강형을 매개로 가각부의 설치가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. In addition, in the present invention, it is easy to form the haunchi part in advance at the time of manufacture by forming the end of the composite girder with a concrete girder, and the central part of the girder is formed as a steel composite girder part in which the main steel type is exposed, and each of the main steel types exposed to the outside is formed as a medium. The effect of facilitating the installation of the part can be obtained.
또한, 본 발명은, 콘크리트 거더부인 매립 강형과 강합성 거더부인 메인 강형의 경계에는 상부 플랜지와 하부 플랜지와 결합된 마감 보강판이 형성되어, 상기 마감 보강판의 일면은 외부에 드러나고 상기 마감 보강판의 타면은 상기 단부 콘크리트에 매립됨에 따라, 거더 강연선에 긴장력을 도입하여 콘크리트에 압축 프리스트레스가 도입되는 과정에서, 거더 단부에 위치한 콘크리트 거더부에 응력이 국부적으로 집중되는 것을 분산시켜 거더 단부에서 콘크리트의 균열이 발생되는 것을 억제하고, 마감 보강판을 매개로 축력이 강합성 거더부와 콘크리트 거더부 사이에서 원활히 전달되어 횡단면의 재료 변경 위치에서의 응력 집중에 의한 손상을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, in the present invention, a finishing reinforcing plate coupled with an upper flange and a lower flange is formed at the boundary between the buried steel type, which is a concrete girder part, and the main steel type, which is a rigid composite girder part, so that one surface of the finished reinforcing plate is exposed to the outside and As the other surface is embedded in the concrete at the end, in the process of introducing a compressive prestress to the concrete by introducing a tension force to the girder strand, the local concentration of stress in the concrete girder located at the end of the girder is distributed to crack the concrete at the end of the girder. This is suppressed from occurring, and the axial force is smoothly transferred between the rigid composite girder and the concrete girder through the finished reinforcing plate, thereby minimizing damage due to stress concentration at the material change location in the cross section.
또한, 본 발명은, 종곡선을 갖도록 형성된 강합성 거더부와 직선 형태로 연장된 콘크리트 거더부의 경계에서의 메인 강형의 곡률의 접선 방향으로 단부 콘크리트가 직선 연장되게 형성되어, 강합성 거더부와 콘크리트 거더부 사이의 하중 전달이 원활히 이루어지는 효과를 얻을 수 있다. In addition, in the present invention, the end concrete is formed to extend in a straight line in the tangential direction of the curvature of the main steel shape at the boundary between the steel composite girder part formed to have a vertical curve and the concrete girder part extending in a straight line, the steel composite girder part and the concrete The effect of smoothly transferring the load between the girder parts can be obtained.
무엇보다도, 본 발명은, 콘크리트 거더부와 강합성 거더부를 일체로 연결하는 매립 강형의 매립 상부 플랜지의 상면 높이가 메인 강형의 상부 플랜지에 비하여 더 낮게 형성됨에 따라, 콘크리트 거더부의 콘크리트를 타설하여 양생하는 과정에서, 콘크리트의 건조수축이나 거푸집의 예기치않은 경사가 발생되더라도, 타설되는 굳지 않은 콘크리트가 매립 강형의 매립 상부 플랜지의 하측을 틈새없이 채우고 그 상측도 콘크리트에 완전히 매립되어, 매립 강형을 매개로 강형과 콘크리트를 보다 견고하게 일체화시키는 효과를 얻을 수 있다.Above all, the present invention provides curing by pouring the concrete of the concrete girder as the upper surface height of the embedded upper flange of the embedded steel type integrally connecting the concrete girder and the steel composite girder is formed lower than that of the upper flange of the main steel type. In the process, even if the drying shrinkage of the concrete or an unexpected inclination of the form occurs, the poured concrete fills the lower side of the buried upper flange of the buried rigid type without gaps, and the upper side is completely buried in the concrete, The effect of integrating the steel type and concrete more firmly can be obtained.
또한, 본 발명은, 매립 강형의 매립 상부 플랜지에 상방으로 전단 연결재가 돌출 형성되되, 상기 전단 연결재는 메인 강형의 상부 플랜지의 상면에 설치된 전단 연결재와 같은 높이를 갖도록 메인 상부플랜지 상면과 매립 상부플랜지의 상면의 높이 차이만큼 길이가 더 긴 전단 연결재를 사용하여 돌출 형성됨으로써 매립 강형이 거더의 상측에 합성되는 교량 바닥판과 직접적으로 일체화되어, 콘크리트 거더부의 전단 연결재와 강합성 거더부의 전단연결재에 의해 바닥판 콘크리트와 합성된 이후 매립 강형이 콘크리트 거더부와 강합성 거더부에 의해 간접적으로 바닥판과 합성되는 구조가 아닌 직접적으로 매립강형과 바닥판 콘크리트가 합성되도록 함으로서 교량 바닥판을 매개로 합성 거더의 각 부재가 일체화되어, 보다 견고하게 일체거동을 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the present invention, the front end connecting material is formed to protrude upward from the buried upper flange of the embedded steel type, and the front connecting material has the same height as the front connecting material installed on the upper surface of the upper flange of the main steel type so that the upper surface of the main upper flange and the buried upper flange are formed. By protrudingly formed using a longer shear connector by the difference in height of the upper surface, the embedded steel type is directly integrated with the bridge deck that is synthesized on the upper side of the girder. Composite girder through the bridge deck by directly synthesizing the embedded steel type and the deck concrete rather than the structure in which the embedded steel type is indirectly synthesized with the deck by the concrete girder part and the steel composite girder after it is synthesized with the deck concrete. Each member of the is integrated, and it is possible to obtain an advantageous effect of more robustly integrated behavior.
그리고, 본 발명은, 매립 강형과 메인 강형의 사이에 배치되는 마감 보강판으로부터 거더 단부를 향하여 외측 압축 지지판이 다수의 열로 상하 배치되어, 단순 지지된 합성 거더의 단부에서 크게 작용하는 전단력에 대해 효율적으로 합성되는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In addition, the present invention is effective against the shear force greatly acting at the end of the composite girder supported simply by disposing the outer compression support plate up and down in a number of rows from the finishing reinforcement plate disposed between the buried steel type and the main steel type toward the end of the girder. It is possible to obtain the advantageous effect of synthesis.
또한, 본 발명은, 매립 강형과 메인 강형의 사이에 배치되는 마감 보강판으로부터 거더 중앙부를 향하여 내측 압축 지지판이 다수의 열로 상하 배치되어, 거더 단부로부터 작용하는 프리스트레스에 의한 압축력을 지지할 뿐만 아니라, 거더 강연선 긴장 시에 마감 보강판을 지지하여 수직 경계면의 균열을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, the inner compression support plate is arranged vertically in a plurality of rows from the finishing reinforcement plate disposed between the buried steel type and the main steel type toward the center of the girder, and not only supports the compression force due to the prestress acting from the end of the girder, When the girder strand is tensioned, the effect of preventing cracks in the vertical boundary surface can be obtained by supporting the finishing reinforcing plate.
그리고, 본 발명은, 마감 보강판으로부터 단부를 향하여 돌출되게 연장된 외측 압축 지지판의 관통공을 보강 철근이 '⊃'자 형태로 관통하고, 동시에 매립 강형의 매립 복부를 관통하도록 배근되어, 단부 콘크리트와 강형이 보강 철근을 매개로 보다 견고하게 일체화되는 효과를 얻을 수 있다. And, the present invention is reinforced so that the reinforcing bar penetrates the through hole of the outer compression support plate that protrudes toward the end from the finished reinforcing plate in a '⊃' shape, and at the same time penetrates the embedded abdomen of the embedded rigid type, end concrete It is possible to obtain the effect that the steel type and the steel type are more firmly integrated through the reinforcing bar.
이를 통해, 본 발명은 강합성 거더와 프리스트레스트 콘크리트 거더의 장점만을 채택하면서도, 강합성 거더부와 콘크리트 거더부의 경계에서 매립 강형을 매개로 견고하게 일체화되어 일체 거동하고, 합성 거더에 작용하는 외력에 의해 발생되는 휨 모멘트, 축력을 연속적으로 전달하여 높은 내하 능력을 구현하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention adopts only the advantages of the steel composite girder and the prestressed concrete girder, while being firmly integrated at the boundary between the steel composite girder and the concrete girder through the embedded steel type as a medium, and acting in one piece, to the external force acting on the composite girder The advantageous effect of realizing high load-bearing capacity can be obtained by continuously transmitting bending moment and axial force generated by the
도1은 일반적인 라멘교의 구성을 도시한 도면,
도2는 라멘교에 작용하는 모멘트 분포도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성형 라멘교의 구성을 도시한 도면,
도4a는 도3의 'A'부분의 확대도,
도4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성형 라멘교의 'A'부분의 확대도,
도5a는 도4a의 'B'부분의 확대도,
도5b는 도4a의 ss로 표시된 방향에서 바라본 'B'부분의 확대도,
도6은 도3의 라멘교에 사용되는 합성 거더의 확대도,
도7은 도6의 정면도,
도8은 도6의 'C'부분의 확대도,
도9는 도8의 콘크리트부의 투시 상태를 도시한 도면,
도10는 본 발명에 적용되는 또 다른 형태의 합성 거더의 단부 형상을 도시한 사시도,
도11은 종곡선 형태의 캠버가 형성된 강형에 단부 콘크리트가 합성되는 형상을 설명하기 위한 도면
도12은 도7a의 'D'부분의 확대도,
도13은 도12의 평면도,
도14는 도12의 'E'부분의 보강 철근의 배근 상태가 도시된 확대도,
도15은 도7a의 좌측면도,
도16x는 도12의 절단선 X-X에 따른 횡단면도,
도16y는 도12의 절단선 Y-Y에 따른 횡단면도,
도17a는 본 발명에 적용되는 일 실시 형태에 따른 합성 거더의 단부에서의 거더 강연선 배치 형상을 도시한 도면,
도17b는 본 발명에 적용되는 다른 실시 형태에 따른 합성 거더의 단부에서의 거더 강연선 배치 형상을 도시한 도면,
도18은 도6의 합성 거더의 단부 평면도로서 합성 콘크리트부와의 연결 구조를 설명하기 위한 도면,
도19는 도6의 합성 거더에 작용하는 하중, 전단력 및 휨모멘트를 도시한 도면,
도20은 도6의 단부 콘크리트의 길이를 설명하기 위한 전단력 및 휨모멘트 그래프,
도21a 내지 도21d는 본 발명에 적용되는 합성 거더의 제작 방법에 따른 구성을 도시한 도면,
도21e 내지 도21h는 본 발명의 일 실시예에 따른 라멘교의 시공 방법에 따른 구성을 도시한 도면,
도22은 본 발명에 적용되는 합성 거더의 제작 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도23은 본 발명의 일 실시예에 따른 라멘교의 시공 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
1 is a view showing the configuration of a general Ramen bridge;
Figure 2 is a moment distribution diagram acting on the Ramen bridge,
3 is a view showing the configuration of a synthetic Ramen bridge according to an embodiment of the present invention;
Figure 4a is an enlarged view of part 'A' of Figure 3;
Figure 4b is an enlarged view of part 'A' of the synthetic Ramen bridge according to another embodiment of the present invention;
Figure 5a is an enlarged view of part 'B' of Figure 4a,
Figure 5b is an enlarged view of part 'B' viewed from the direction indicated by ss in Figure 4a;
6 is an enlarged view of a composite girder used in the Ramen bridge of FIG. 3;
Fig. 7 is a front view of Fig. 6;
8 is an enlarged view of part 'C' of FIG. 6;
Figure 9 is a view showing a perspective state of the concrete part of Figure 8;
10 is a perspective view showing the end shape of another type of composite girder applied to the present invention;
11 is a view for explaining a shape in which end concrete is synthesized in a steel shape having a camber in the form of a vertical curve;
12 is an enlarged view of part 'D' of FIG. 7A;
Fig. 13 is a plan view of Fig. 12;
14 is an enlarged view showing the reinforcement state of the reinforcing bar of the part 'E' of FIG. 12;
Fig. 15 is a left side view of Fig. 7a;
Fig. 16x is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 12;
Fig. 16y is a cross-sectional view taken along line YY of Fig. 12;
17A is a view showing an arrangement shape of a girder strand at the end of a composite girder according to an embodiment applied to the present invention;
Figure 17b is a view showing the arrangement shape of the girder strands at the end of the composite girder according to another embodiment applied to the present invention;
18 is an end plan view of the composite girder of FIG. 6 for explaining the connection structure with the composite concrete part;
19 is a view showing the load, shear force and bending moment acting on the composite girder of FIG. 6;
20 is a shear force and bending moment graph for explaining the length of the end concrete of FIG. 6;
Figure 21a to Figure 21d is a view showing the configuration according to the manufacturing method of the composite girder applied to the present invention;
21e to 21h are views showing the configuration according to the construction method of the Ramen bridge according to an embodiment of the present invention;
22 is a flowchart sequentially showing a method of manufacturing a composite girder applied to the present invention;
23 is a flowchart sequentially illustrating a method of constructing a Ramen bridge according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 라멘교(1000)는, 서로 이격되게 배치되어 교량 하부 구조를 형성하는 벽체(8)와, 벽체(8)의 상단에 상방으로 볼록한 곡면 지지대(92)가 형성된 거치대(90)와, 벽체(8)의 거치대(90)에 지지되는 형태로 교축 직각 방향으로 2열이상 거치되는 합성 거더(1)와, 벽체(8)의 상부와 합성 거더(1)의 단부를 합성하는 합성 콘크리트(3)와, 거더(1)의 상측에 합성된 바닥판(4)과, 벽체(8)의 상단부로부터 거더(1)의 단부의 상부까지를 포함하는 경로에 우각부 강연선(21)배치되어 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트를 저감시키는 우각부 보강부(2)를 포함하여 구성된다. As shown in the drawing, the
상기 벽체(8)는 지면(99)에 일부가 매립된 상태로 수직으로 설치되며, 철근 콘크리트 구조물로 시공된다. 도3에 예시된 본 발명의 일 실시예에 따른 라멘교(1000)는 단경간 교량이어서 서로 이격되게 2개의 벽체(8)가 설치된 구성이 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 벽체가 이격되게 3개 이상으로 형성되어 다경간 라멘교로 형성될 수 있다. The
도4a에 도시된 바와 같이, 벽체(8)를 시공할 때에 우각부 강연선(21)을 관통시키기 위한 벽체 쉬스관(18)이 매립된 상태로 설치된다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도4b에 도시된 바와 같이, 벽체(8)를 시공할 때에 우각부 강연선(21')의 일단에서 분산된 형태의 다수의 스트랜드(29)가 벽체 콘크리트에 벌브형태로 매립되어 고정 정착구로서 역할을 하도록 우각부 강연선(21')이 함께 설치될 수도 있다.As shown in Fig. 4a, when the
상기 거치대(90)는 벽체(8)의 시공과 동시에 또는 시공 이후에 벽체(8)의 상단에 설치된다. The
도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 거치대(90)는 벽체(8)의 상면에 앵커 볼트(91a)로 고정되는 수평 강재(91)와, 수평 강재(91)에 수직 방향으로 결합되어 상방으로 볼록한 곡면(92s)이 형성되어 교축 직각 방향으로 이격 배열된 2개 이상의 지지 강판(92)으로 이루어진다.5A and 5B, the
따라서, 합성 거더(1)가 벽체(8)의 거치대(90)에 거치된 상태에서는, 거치대(90)의 지지 강판(92)이 합성 거더(1)의 단부 플레이트(1sp)와 접촉하게 되는데, 합성 거더(1)의 자중에 의하여 하방으로 볼록한 휨 변위(1d)가 생기는 것을 거치대(90)의 볼록한 곡면(92s)으로 수용하여, 합성 거더(1)에 불필요한 응력이 작용하지 않게 된다. Therefore, in a state in which the
상기 합성 거더(1)는, 도6 및 도7a에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)으로 이루어진 강형(100)과, 메인 강형(110)의 하부 플랜지(113)의 일부 이상을 감싸는 케이싱 콘크리트(210)와 매립 강형(120)을 감싸는 단부 콘크리트(220)로 이루어져 강형(100)에 합성된 콘크리트부(200)와, 콘크리트부(200)에 내설되어 콘크리트부(200)에 압축 프리스트레스를 도입하는 거더 강연선(300)을 포함하여 구성된다.The
여기서, 거더의 중앙부는 메인 강형(110)과 케이싱 콘크리트(210)로 이루어진 강합성 거더부(SA)를 형성하고, 거더의 단부는 매립 강형(120)을 감싸는 단부 콘크리트(220)와 단부 콘크리트(220)를 보강하는 보강 철근(222)으로만 이루어진 콘크리트 거더부(CA)를 형성한다. 이에 따라 단부 콘크리트(220)에는 단부 콘크리트 끝단을 향하여 점진적으로 단면이 커져 중앙부에 비하여 하방으로 단면이 더 크게 형성된 헌치부(226)를 형성하는 것이 용이해진다. 도7a에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)은 단부 콘크리트(220)의 길이(Le)의 일부 길이로서 대체로 500mm 이상의 길이로 단부 콘크리트(220)에 매립된다. 이에 따라, 상기 단부 콘크리트(220)는 매립 강형(120)에 비하여 길이 방향으로 더 길게 연장 형성되고, 단부 콘크리트(220)의 거더 중앙측 일단은 매립 강형(120)이 매립되어 있어서 강합성 거더부(SA)와 연결되고, 도14에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)을 감싸는 부분과 매립 강형(120)이 없는 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 길이 방향으로 연속하는 형태로 형성되고, 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 지점에서 지지되도록 형성된다.Here, the central part of the girder forms a rigid composite girder part SA composed of the
그리고, 도7a 및 도12에 도시된 바와 같이, 단부 콘크리트(220)의 하부에는 거더 단부로 갈수록 점진적으로 단면이 증가하는 헌치부(226)가 형성된다. 이와 같이, 거더의 제작 단계에서 단부 콘크리트에 헌치부(226)가 미리 형성됨에 따라, 벽체(8)의 거치대(90)에 합성 거더(1)를 거치시킨 상태에서 라멘교(1000)의 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트(Mn)를 거더의 증가된 단면에 의해 저항하여, 작용 하중을 하부 구조로 원활히 전달하고 우각부에서의 응력 집중을 완화시키는 효과를 얻을 수 있다. 이 뿐만 아니라, 종래의 라멘교(도1)에서 거더의 단부 하부에 헌치부를 형성하기 위하여 거푸집을 긴 동바리로 지지해야만 했던 번거로움을 제거할 수 있게 되어, 시공이 간편해지는 이점을 얻을 수 있다. And, as shown in Figures 7a and 12, the lower portion of the
거더 단부의 단부 콘크리트(220)에는 라멘교(1000, 2000)의 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트(Mn)를 저감시키도록, 거더의 일부 이상을 상하 방향과 좌우 방향 성분을 갖는 우각부 쉬스관(25)이 미리 설치된다. 즉, 단부 콘크리트(220)를 합성하기 위하여 타설기(79)로 굳지않은 콘크리트(70a)를 타설하기 이전에, 우각부 강연선(21, 21')을 삽입하기 위한 우각부 쉬스관(25)이 미리 설치된다. 이를 통해, 후술하는 바와 같이, 우각부 쉬스관(25)에 우각부 강연선(21, 21')을 삽입하여 인장력(P)이 도입된 상태로 정착되는 것에 의해, 라멘교(1000, 2000)의 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트(Mn)를 저감시켜 높은 내하 능력을 구현할 수 있다. In the
합성 거더(1)의 강형(100)은, 케이싱 콘크리트(210)가 합성되고 거더 중앙부에 위치하는 메인 강형(110)과, 단부 콘크리트(220)에 의해 매립되는 매립 강형(120)으로 이루어진다. 도11에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)은 중앙부가 상방으로 볼록하게 솟음이 형성된 종곡선을 갖는 형태로 형성되고, 매립 강형(120)은 메인 강형(110)의 양끝단에서의 곡률의 접선 방향을 따르는 직선 형태로 연장 형성될 수 있다. The
여기서, 메인 강형(110)은 상부 플랜지(111)와, 하부 플랜지(113)와, 상부 플랜지(111)와 하부 플랜지(113)를 연결하는 복부(112)로 형성되는 I자 형상을 포함하는 단면으로 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, I자 형상으로 단면이 형성될 수도 있고, I자형 단면에 추가적인 단면이 부가된 단면 형상이거나 그 밖에 다양한 단면 형상으로 형성될 수도 있다. Here, the main
바람직하게는, 상부 플랜지(111)는 하부 플랜지(113)에 비하여 3배 이상의 단면적을 갖도록 형성된다. 상부 플랜지(111)의 상면에는 스터드 형태의 전단 연결재(110a)가 돌출 형성되어, 제작이 완성된 합성 거더(1)의 상측에 합성되는 바닥판(9)과 일체화된다. Preferably, the
하부 플랜지(113)의 주변에는 케이싱 콘크리트(210)의 강도를 보강하기 위한 보강 철근이 배근된다. 케이싱 콘크리트(210)의 상측에 드러나는 복부(112)에는 가로보 연결을 위한 수직 부재(미도시)가 설치되며, 복부 좌굴을 보강하는 수직 보강재(미도시)가 길이 방향을 따라 간격을 두고 설치된다. 여기서, 수직 부재와 수직 보강재는 상부 플랜지(111)와 하부 플랜지(113)와 복부(112)에 동시에 접하는 형태로 형성될 수 있다. Reinforcing bars for reinforcing the strength of the
상기 매립 강형(120)은 메인 강형(110)과 일체로 메인 강형(110)의 양단부로부터 연장 형성되어, 단부 콘크리트(220)에 매립되게 설치된다. 이와 같이, 매립 강형(120)이 단부 콘크리트(220)에 매립 설치됨에 따라, 매립 강형(120)에 수직으로 작용하는 전단력을 콘크리트에 전달하는 전단키 역할을 한다. The embedded
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 도9에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)은 매립 상부 플랜지(121)와, 매립 하부 플랜지(123)와, 이들(121, 123)을 연결하는 매립 복부(122)를 포함하는 단면으로 형성된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 매립 하부 플랜지(123)가 형성되지 않을 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9 , the embedded
여기서, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)은 서로 별개로 제작되어 서로 접합이나 체결 수단에 의한 결합으로 일체화되도록 구성될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 메인 강형(110)의 복부(112)와 매립 강형(120)의 매립 복부(122)는 이음없이 하나의 강재로 제작되며, 경우에 따라서는 메인 강형(110)의 하부 플랜지(113)와 매립 강형(120)의 매립 하부 플랜지(123)도 이음없이 하나의 강재로 제작될 수 있다. 즉, 도21a에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)은 하나의 몸체로 제작되며, 복부를 공유한다. 이를 통해, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)에 작용하는 휨 모멘트와 전단력 등의 하중이 상호간에 원활히 전달되며, 이미 검증된 강합성 부재에서의 전단력의 지지 효과를 그대로 구현하므로, 강합성 거더부(SA)와 콘크리트 거더부(CA)의 사이에서 응력이 집중되어 균열이 발생되는 손상 가능성을 최소화할 수 있다.Here, the main
무엇보다도, 도9, 도12 및 도14에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)는 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에 비하여 더 낮은 높이로 형성되어, 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)의 상면과 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)의 상면 사이에는 단차(Hc)가 존재하게 된다. 바람직하게는, 이 단차(Hc)는 100mm 이상으로 정해질 수 있다.Above all, as shown in Figs. 9, 12 and 14, the buried
이를 통해, 단부 콘크리트(220)가 타설되는 과정에서 매립 강형(120)이 완전히 매립된 상태가 되어, 강형(100)과 콘크리트부(200)를 보다 견고하게 일체화시킬 수 있게 된다. 이와 동시에, 도16y에 도시된 바와 같이, 단부 콘크리트(220)의 성형을 위하여 굳지않은 콘크리트를 타설 시에, 굳지 않은 콘크리트가 매립 상부 플랜지(121)와 매립 복부(122)의 사이 공간으로 원활히 침투(99)하면서, 빈 공간이 생기지 않고 기밀한 상태로 콘크리트가 채워져 단부 콘크리트(220)를 형성한다. Through this, in the process in which the
다시 말하면, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)가 메인 강형(110)의 상부 플랜지와 동일한 높이로 형성된다면, 콘크리트의 타설 공정에서 상부 플랜지(121)의 저면과의 사이에 에어 포켓이 발생될 여지가 크다. 더욱이, 종곡선 제작 솟음(y)이 있거나 종구배가 있는 경우에는, 에어 포켓이 발생되거나 단부 콘크리트의 상면과 매립 상부 플랜지의 저면이 서로 이격될 가능성이 훨씬 커진다. 이 뿐만 아니라, 매립 강형(120)의 상면에 콘크리트와 강재가 노출되면, 이들의 열전도율 차이로 인하여 경계면에서 균열이 발생될 가능성이 크다. In other words, if the embedded
그러나, 본 발명은, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)가 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에 비하여 하측으로 단차(Hc)를 두어 단부 콘크리트(220)에 의해 완전히 묻히도록 구성되므로, 단부 콘크리트(220)의 상면과 매립 상부 플랜지(121)의 저면이 이격될 가능성이 근본적으로 제거되며, 매립 강형(120)이 외기에 노출되지 아니하여 열전도율에 의한 균열 가능성을 제거할 수 있다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)는 폭이 단부 콘크리트(220)의 폭과 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)의 폭에 비하여 작으므로, 도면부호 99로 표시된 방향으로 원활히 유입되어 에어 포켓의 발생 우려를 제거할 수 있다. 또한, 콘크리트 타설 시에 재료의 유동성과 중력에 의해 단차가 발생되더라도, 단부 콘크리트(220)가 노출되어 있으므로, 추후에 보정하는 것도 가능해지는 유리한 효과를 얻을 수 있다. However, in the present invention, the buried
따라서, 매립 강형(120)을 매개로 강형(100)과 콘크리트부(200)가 견고하게 일체화되고, 합성 거더(1)의 공용 중에 작용하는 고정하중 및 활하중에 의해 휨 모멘트와 전단력 등이 작용하더라도, 콘크리트의 균열을 최소화하면서 내하능력을 발휘하는 효과를 얻을 수 있다. Therefore, the
합성 거더(1)의 콘크리트부(200)는 강형(100)의 일부를 감싸는 형태로 타설되어 강형(100)과 일체화되며, 메인 강형(110)의 하부 플랜지(113)를 감싸는 형태로 합성되는 케이싱 콘크리트(210)와, 메인 강형(110)의 양단부에 길이 방향으로 돌출된 매립 강형(120)을 감싸는 형태로 합성되는 단부 콘크리트(220)로 이루어진다. 여기서, 매립 강형(120)은 단부 콘크리트(220)의 전체 길이의 일부로만 형성되며, 예를 들어, 10% 내지 70%의 길이로 형성될 수 있다. 이는, 매립 강형(120)의 길이는 강합성 거더부(SA)와 콘크리트 거더부(CA)를 충분한 강도로 연결하되, 더 강연선(300)이 단부 콘크리트(220)에서 간섭되지 않게 배치할 수 있는 구간을 강재 없이 콘크리트와 보강 철근으로만 이루어진 구간을 확보하기 위함이다. The
본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따르면, 단부 콘크리트(220)는 단부로부터 미리 정해진 길이로 직사각형 단면을 가지며, 내측으로 갈수록 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)와 폭이 일치하도록 점점 좁아지는 헌치부(Ah)가 형성되며, 이 때 단부 콘크리트(220)의 하부는 케이싱 콘크리트(210)의 단면과 일치하도록 형성될 수 있다(도8참조). According to a preferred embodiment of the present invention, the
본 명세서에서는, 편의상 케이싱 콘크리트(210)와 단부 콘크리트(220)를 위치에 따라 구분하여 별개의 명칭을 부여하고 설명하지만, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제작 공정에서는 케이싱 콘크리트(210)와 단부 콘크리트(220)를 성형하기 위한 거푸집(88)을 설치한 상태에서 한번의 콘크리트 타설 공정에 의해 동시에 강형(100)에 합성되도록 성형되도록 구성될 수 있다. In the present specification, for convenience, the
도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)의 경계(BS)에는 상부 플랜지(111)와 하부 플랜지(113) 및 복부(112)와 결합된 마감 보강판(115)이 결합된다. 그리고, 거더 제작의 완료 시점에서는, 거더 단부를 향하는 마감 보강판(115)의 외표면은 강형(100)에 합성되는 단부 콘크리트(220)에 의해 덮여 외부에 드러나지 않고, 거더 중앙부를 향하는 마감 보강판(115)의 내표면은 외부에 드러난 상태가 된다. 즉, 마감 보강판(115)은 단부 콘크리트(220)를 합성하는 과정에서 거푸집의 일부로 사용되는 측면에서 유리한 이점을 갖는다. As shown in FIGS. 8 and 9 , at the boundary BS between the main
이에 따라, 콘크리트부(200)에 내설된 거더 강연선(300)에 긴장력을 도입하여 콘크리트에 압축 프리스트레스가 도입되는 과정에서, 거더 단부에 위치한 콘크리트 거더부(CA)에 응력을 분산시켜 국부적으로 집중되지 않도록 하여 단부 콘크리트(220)의 균열을 억제하고, 마감 보강판(115)을 매개로 고정하중이나 프리스트레스트 긴장력에 의해 발생된 축력이 강합성 거더부(SA)와 콘크리트 거더부(CA) 사이에서 원활히 전달되도록 한다. Accordingly, in the process of introducing a compressive prestress to concrete by introducing a tension force to the
메인 강형(110)이 상방으로 볼록한 캠버가 형성된 종곡선을 형성하는 경우에, 상기 효과를 최대한 발현시키기 위하여, 마감 보강판(115)은 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에 수직을 이루도록 그 자세가 정해지는 것이 바람직하다. When the
여기서, 도8에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)과 접하는 경계(BS)에서, 단부 콘크리트(220)의 경계 표면은 마감 보강판(115)과 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111) 및 복부(112)가 이루는 단면과 일치하는 형상으로 형성되며, 단부 콘크리트(220)의 경계 표면은 메인 강형(110)과 경계에서 마감 보강판(115)에 접촉하도록 형성된다. 이에 따라, 마감 보강판(115)은 단부 콘크리트(220)의 성형을 위한 타설 공정에서 거푸집의 일부로 사용된다.Here, as shown in FIG. 8, at the boundary BS in contact with the main
그리고, 단부 콘크리트(220)는 경계(BS)에서의 단면으로부터 합성 거더(1)의 끝단까지 이르는 구간 중에 단면이 점진적으로 커지는 헌치부(Ah)가 마련된다. 즉, 단부 콘크리트(220)의 경계(BS)에서의 폭(wb)은 헌치부(Ah)의 바깥 끝단에서의 폭(we)에 비하여 더 작게 형성된다. 이를 통해, 거더의 단부에서 작용하는 하중이 길이 방향으로 연속하는 단면 형태로 전달되면서, 국부적으로 응력이 집중되는 것을 최소화하여 보다 높은 내하 능력을 구현할 수 있게 된다.And, the
또한, 도11에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)은 중앙부가 상방으로 볼록한 캠버를 갖도록 종곡선 형태로 형성되고, 메인 강형(110)에 합성되는 케이싱 콘크리트(210)도 메인 강형(110)의 종곡선 형태로 형성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 11 , the
본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 단부 콘크리트(220)는 직선 형태로 형성될 수 있으며, 메인 강형(110)과 단부 콘크리트(220)의 경계(BS) 위치에서, 메인 강형(110)의 곡률의 접선(Lx) 방향으로 단부 콘크리트(220)가 직선 연장되게 형성될 수 있다. 즉, 단부 콘크리트(220)의 직선 기울기(Lc)는 메인 강형(110)의 양단에서의 접선 기울기(Lx)와 일치하는 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해, 단부 콘크리트(220)와 메인 강형(110)이 항상 연속선 상에 배치되어, 압축력의 작용이 연속적으로 전달될 수 있으며, 강형의 종곡선의 정도와 무관하게, 단부 콘크리트(220)의 거푸집을 직선 형태로 일관되게 제작하여 사용할 수 있게 됨으로써 제작 비용을 낮출 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the
바람직하게는, 도11에 도시된 바와 같이, 마감 보강판(115)은 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111) 및 하부 플랜지(113)와 직각을 이루고, 동시에 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)와도 직각을 이룬다. 그리고, 각각의 헌치부의 상하측 지점이 케이싱 콘크리트(210)의 연장선과도 직각을 이루며, 단부 콘크리트(220)의 최외측 단면도 메인 강형(110)의 양단에서의 접선 기울기(Lx)와 직각을 이룬다. 즉, 도11에서 "◎"로 표시된 부분은 직각을 이루는 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해, 단부 콘크리트(220)의 거푸집을 거더의 종곡선과 무관하게 규격화시킬 수 있으므로, 거푸집의 재사용율을 높여서 제작 비용을 낮추고, 품질을 균일하게 관리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 11 , the
한편, 도8 및 도14에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)의 복부(112)에는 마감 보강판(115)으로부터 길이 방향으로 연장된 내측 압축 지지판(118)이 복부(112)에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열을 이루면서 복부(112)와 마감 보강판(115)에 결합되게 형성된다. 여기서, 내측 압축 지지판(118) 중에 최상측에 위치한 최상측 내측 압축 지지판(118')은 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)와 동일한 높이에 배치된다. On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 14 , in the
이를 통해, 거더 강연선(300)에 긴장력을 도입하는 과정에서, 마감 보강판(115)에 작용하는 휨 변형을 내측 압축 지지판(118)이 지지하여 억제함으로써, 콘크리트 거더부(CA)와 강합성 거더부(SA)의 경계(BS)에서 수직 경계면의 균열과 변형을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Through this, in the process of introducing the tension force to the
또한, 도9 및 도14에 도시된 바와 같이, 매립 강형(120)의 매립 복부(122)에는 마감 보강판(115)으로부터 길이 방향으로 연장된 외측 압축 지지판(128)이 매립 복부(122)에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열을 이루면서 매립 복부(122)와 마감 보강판(115)에 결합되게 형성된다. 여기서, 외측 압축 지지판(128)과 매립 상부 플랜지(121)가 상호 협조적으로 수직 전단력에 저항하고 내측 압축 지지판에 직접적으로 압축력을 전달할 수 있도록, 다수의 열로 배열된 외측 압축 지지판(128) 중에 최상측에 위치한 최상측 외측 압축 지지판(128')은 매립 상부 플랜지(121)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIGS. 9 and 14 , in the embedded
이를 통해, 상하 방향으로 다수 배열된 외측 압축 지지판(128)은 콘크리트부(200)와의 합성 상태를 보다 견고하게 유지시키는 전단키 역할을 할 뿐만 아니라, 합성 거더(1)의 양단부에서 매립 강형(120)에 수직 방향으로 크게 작용하는 수직 전단력을 작용 방향에 직각으로 배열되어 지지하여 전단 저항 능력을 보다 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. Through this, the outer
즉, 거더 강연선(300)의 긴장에 의한 압축력과 고정 하중 및 활하중에 의한 휨 압축력을 조합하여 고려하면, 강합성 거더부(SA)와 콘크리트 거더부(CA)의 경계(BS)에서는 인장력이 거의 작용하지 아니하며 전단면에서 항상 압축력이 작용한다. 더욱이, 경계(BS)는 지점부와 가까우므로 하중에 의한 휨 인장력이 작게 발생되는 위치이기도 하다. 따라서, 경계(BS)에서 크게 발생되는 압축력은 마감 보강판(115)과 내,외측 압축 보강판(118, 128)에 의해 부담된다.That is, considering the combination of the compressive force due to the tension of the
한편, 도7a, 도12 및 도13에 도시된 바와 같이, 합성 거더(1)의 상측에는 교량 바닥판(9)과 합성을 유도하는 전단 연결재가 돌출 형성된다. 즉, 단부 콘크리트(220)에는 노출 철근(220a)이 상방 돌출 형성되고, 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에는 스터드가 전단 연결재(110a)로서 상방 돌출 형성되며, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)에도 스터드가 전단 연결재(120a)로서 상방 돌출 형성된다. On the other hand, as shown in Figures 7a, 12 and 13, on the upper side of the composite girder (1), the bridge deck (9) and the shear connecting material inducing the synthesis are formed to protrude. That is, the exposed reinforcing
여기서, 매립 강형(120)의 상부 플랜지(121)는 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에 비하여 단차(Hc)만큼 더 낮은 높이에 형성되지만, 매립 상부 플랜지(121)로부터 상방으로 돌출 형성된 전단 연결재(120a)는 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)의 상면에 비하여 더 높게 돌출 형성된다. 바람직하게는, 도면에 도시된 바와 같이, 매립 상부 플랜지(121)의 전단 연결재(120a)는 상부 플랜지(111)의 전단 연결재(110a)와 동일한 상단 높이까지 상방으로 연장된다.Here, the
이를 통해, 도12에 도시된 바와 같이, 교량 바닥판(9)은 전단 연결재(220a)를 매개로 단부 콘크리트(220)와 직접 전단 연결되고, 동시에 전단 연결재(110a)를 매개로 메인 강형(110)과도 직접 전단 연결되며, 동시에 전단 연결재(120a)를 매개로 매립 강형(120)과도 직접 전단 연결된다. 따라서, 합성 거더(1)가 교량에 설치된 상태에서, 합성 거더(1)에 작용하는 고정 하중과 활하중에 대하여, 메인 강형(110)과, 매립 강형(120)과 단부 콘크리트(220)가 일체로 거동하는 효과를 얻을 수 있다. Through this, as shown in FIG. 12, the
한편, 도16x에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱 콘크리트(210)는 메인 강형(110)의 하부 플랜지(113)를 감싸는 형태로 강형(100)에 합성되고, 그 내부에 루프 철근(212a)과 종방향 철근(212b)이 배근되어 콘크리트의 강도를 보강한다. On the other hand, as shown in Fig. 16x, the
그리고, 도12에 도시된 바와 같이, 상기 단부 콘크리트(220)는 매립 강형(120)을 전부 감싸는 형태로 강형(100)에 합성되되, 양끝단부에는 매립 강형(120)이 없이 콘크리트와 철근으로 이루어진다. 단부 콘크리트(220)의 내부에는, 도16y에 도시된 바와 같이, 격자 형태의 횡방향 철근(222y)과 종방향 철근(222x)이 상측에 배근되고, 케이싱 콘크리트의 내부와 유사하게 루프 철근(212a)과 종방향 철근(212b)이 하측에 배근되어 인장 강도를 보강한다. 여기서, 횡방향 철근(222y)의 일부는 루프 철근을 형성할 수도 있다.And, as shown in FIG. 12 , the
바람직하게는, 도14에 도시된 바와 같이, 단부 콘크리트(220)를 보강하는 보강 철근(222) 중에 종방향 철근(222x)은 외측 압축 지지판(128)에 형성된 관통공(128a)을 수직으로 관통하여 '⊃'자 형태를 포함하도록 배근되고, 보강 철근(222) 중에 횡방향 철근(222y)은 매립 강형(120)의 매립 복부(121)를 관통하도록 배근된다. 이와 같이, 횡방향 철근(222y)에 의해 매립 강형(120)의 폭방향으로의 양측의 콘크리트가 서로 연결되며, 수직으로 관통하는 '⊃'자 형태의 종방향 철근(222x)에 의해 길이 방향의 작용하중에 대해 강형(100)과 콘크리트(200)를 일체로 지지하는 효과를 얻을 수 있다. Preferably, as shown in Fig. 14, the longitudinal reinforcing
상기 거더 강연선(300)은 다수의 스트랜드가 다발 형태로 배열되도록 콘크리트부(200)의 쉬스관에 내설되어, 콘크리트부(200)가 충분한 강도로 양생된 이후에, 긴장력이 도입된 상태로 정착되어, 케이싱 콘크리트(210)에 압축 프리스트레스를 도입한다. The
예를 들어, 도12 및 도15에 도시된 바와 같이, 거더 강연선(300)은 강형(100)의 복부(112)를 중심으로 폭방향으로 대칭을 이루도록 배치되고, 동시에 상하 방향으로 2열이 되도록 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 거더 강연선(300)은 상하 방향으로 1열 또는 3열 이상으로 배치될 수도 있다.For example, as shown in FIGS. 12 and 15 , the
도12에 도시된 바와 같이, 거더 양측의 단부 콘크리트(220)의 외측면에 각각 상측 정착구(302)와 하측 정착구(301)가 마련되어, 상측 정착구(302)에서 상측 거더 강연선(320)에 긴장력을 도입한 상태로 정착하고, 하측 정착구(301)에서 하측 거더 강연선(310)에 긴장력을 도입한 상태로 정착하여, 케이싱 콘크리트(210)와 단부 콘크리트(220)에 압축 프리스트레스를 도입한다. 여기서, 정착구(301, 302)는 합성 거더(1)의 양측 외측면에 배치되어 거더 강연선(310, 320)에 긴장력을 도입하며, 합성 거더(1)의 양측 외측면 중 어느 하나에 배치된 정착구는 긴장력을 도입하기 위한 유압잭이 설치되는 가동 정착구로 사용되고, 합성 거더(1)의 양측 외측면 중 다른 하나에 배치된 정착구는 긴장력의 도입을 지지하는 고정 정착구로 사용된다. 12, the
한편, 도17a에 도시된 다른 실시 형태에 따르면, 합성 거더(1')는, 하측 거더 강연선(311)의 일단에서 다수의 스트랜드가 콘크리트부(200)에 분산된 상태로 매립되어 고정 정착구(301')를 형성하며, 동시에 하측 거더 강연선(311)의 타단이 반대측 단부 콘크리트(220)의 외측면에 드러난 정착구(미도시)와 연결되도록 구성될 수 있다. 반대로, 상측 거더 강연선(320)의 타단에서 다수의 스트랜드가 콘크리트부(200)에 분산된 상태로 매립되어 고정 정착구(미도시)를 형성하며, 동시에 상측 거더 강연선(320)의 일단이 반대측 단부 콘크리트(220)의 외측면에 드러난 정착구(302)와 연결되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 다른 실시 형태에 따른 합성 거더(1')는 외부에 드러난 정착구에서 긴장력을 거더 강연선에 도입하고 정착하는 것에 의해 콘크리트부(200)에 압축 프리스트레스를 도입한다. On the other hand, according to another embodiment shown in FIG. 17A , the
이와 반대로, 도17b에 도시된 또 다른 실시 형태에 따르면, 합성 거더(1")는, 상측 거더 강연선(321)의 일단에서 다수의 스트랜드가 콘크리트부(200)에 분산된 상태로 매립되어 고정 정착구(302')를 형성하며, 동시에 상측 거더 강연선(310)의 타단이 반대측 단부 콘크리트(220)의 외측면에 드러난 정착구(미도시)와 연결되도록 구성될 수 있다. 반대로, 하측 거더 강연선(310)의 타단에서 다수의 스트랜드가 콘크리트부(200)에 분산된 상태로 매립되어 고정 정착구(미도시)를 형성하며, 동시에 하측 거더 강연선(310)의 일단이 반대측 단부 콘크리트(220)의 외측면에 드러난 정착구(301)와 연결되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 합성 거더(1")는 외부에 드러난 정착구에서 긴장력을 거더 강연선에 도입하고 정착하는 것에 의해 콘크리트부(200)에 압축 프리스트레스를 도입한다. On the contrary, according to another embodiment shown in FIG. 17B , the
이와 같이, 콘크리트부(200)에 매립된 고정 정착구를 형성하는 것에 의하여, 단부 콘크리트(220)의 외측면에 가동 정착구를 배치하는 것이 보다 용이해질 수 있다. As such, by forming the fixed anchorage embedded in the
한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도10에 도시된 바와 같이, 단부 콘크리트(220)의 측면이나 케이싱 콘크리트(210)의 측면에 도면부호 299로 표시된 바와 같이 돌출된 노출 정착구(303)가 마련될 수 있다. 노출 정착구(303)와 연결되는 제1거더 강연선(미도시)은 합성 거더의 제작 단계에서는 긴장력이 도입되지 아니하고, 교량의 시공 과정에서 바닥판 콘크리트(9)가 합성 거더(1)와 전단 연결재(110a, 120a, 220a)를 매개로 합성 단면을 이루고 난 후에, 추가로 압축 프리스트레스를 도입하는 데 활용될 수 있다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, as shown in Figure 10, the exposed
이를 통해, 바닥판 콘크리트(9)와 합성 거더(1)의 합성 단면에서의 중립축은 합성 거더(1)의 중립축에 비하여 보다 상측에 위치하므로 압축력에 의한 편심 모멘트를 증가시킬 수 있으며, 고정하중에 의해 손실된 압축 프리스트레스를 보충하는 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 합성 거더(1)의 형고를 더 줄이거나 지간을 더 늘일 수 있는 이점을 얻을 수 있다.Through this, since the neutral axis in the composite cross section of the
한편, 합성 거더(1)가 단순 지지되도록 시공되는 라멘교에서는, 단부 콘크리트(220)의 길이(Le)는 강합성 거더의 길이(L)의 0.08배 내지 0.191배로 형성되는 것이 바람직하다. On the other hand, in the Ramen bridge constructed so that the
도19를 참조하면, 합성 거더(1)가 거치대(90)에 거치되어 합성 콘크리트(3)에 의해 라멘화가 이루어지기 이전 상태에서, 하중 재하도에 나타난 바와 같이, 합성 거더에 재하되는 하중의 대부분은 대체로 등분포 하중(w)으로 작용한다. 여기서, 최대 전단력(Vmax)은 지점부(x=0)에서 w*L/2의 크기로 발생하며, 최대 휨 모멘트(Mmax)는 지간의 중앙부(x=0.5L)에서 w*L2/8의 크기로 발생된다. 따라서, 임의의 위치 x에서의 전단력(Vx)은 (w*L/2 - w*x)이고, 임의의 위치 x에서의 휨모멘트(Mx)는 w*x(L-x)/2 가 된다. 즉, 도20에 도시된 바와 같이, 지점(x=0)으로부터 지간 중앙으로 접근할수록 전단력(Vx)은 선형적으로 감소하며, 휨 모멘트(Mx)는 증가하는 경향이 있다.Referring to FIG. 19, as shown in the load loading diagram, in the state before the
본 발명에 따른 합성 거더(1)는 콘크리트 거더부(CA)에서 큰 전단력을 수용하는데 유리하고, 강합성 거더부(SA)에서 휨 모멘트를 수용하는 데 유리하므로, 아래의 수식을 만족하는 길이로 콘크리트 거더부(CA)의 길이를 정하는 것이 바람직하다.The
이로부터, P(%)=61.8%, x = 0.191L이 얻어진다.From this, P(%) = 61.8%, x = 0.191L is obtained.
따라서, 등분포 하중이 작용하는 단순보에 대하여, 전단력과 휨모멘트의 절대값이 각각 최대값에 대해 동일한 비율로 교차되는 위치로부터 지점까지의 거리인 0.191*L을 콘크리트 거더부(CA)의 길이, 즉 단부 콘크리트(220)의 길이(Le)로 정해지는 것이 좋다. 다만, 단부 콘크리트(220)의 길이(Le)가 전체 길이의 0.08배 이하이면, 정착구의 설치 및 보강, 거더 강연선의 설치 곡률에 따른 제약이 발생하여 단부 콘크리트로 인해 얻어지는 효과가 미미하므로 바람직하지 않다. Therefore, for a simple beam to which a uniformly distributed load acts, the absolute value of the shear force and the bending moment is 0.191*L, the distance from the point where the absolute values of the shear force and the bending moment intersect at the same ratio for the maximum value, the length of the concrete girder (CA). That is, it is preferable to be determined by the length Le of the
상기 합성 콘크리트(3)는 벽체(8)와 합성 거더(1)를 일체화시키도록 굳지 않은 콘크리트가 타설되어 합성된다. 도면에 도시되지 않았지만, 벽체(8)와 합성 거더(1)의 단부를 체결 수단이나 용접 등에 의해 강재로 결속시키는 공정이 부가될 수도 있다. 이를 통해, 벽체(8)와 합성 거더(1)가 합성 콘크리트(3)에 의해 일체화되면서 라멘화가 이루어진다. The composite concrete (3) is synthesized by pouring non-solidified concrete to integrate the wall (8) and the composite girder (1). Although not shown in the drawings, a process of binding the
상기 바닥판(4)은 합성 거더(1)의 상측에 철근 콘크리트 구조물로 합성되며, 합성 콘크리트(3)와 별개로 타설되어 합성될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 합성 콘크리트(3)와 바닥판(4)을 성형하기 위한 거푸집을 설치한 상태에서, 도21g에 도시된 바와 같이, 타설기(82)로부터 굳지않은 콘크리트(82a)가 함께 타설되어 성형된다. The
상기 우각부 보강부(2)는, 벽체(8)의 상단부와 합성 거더(1)의 단부를 관통하는 형태로 배치되는 우각부 강연선(21)에 인장력(P)을 인가한 상태로 정착하는 것에 의해 우각부(EE)에 압축 프리스트레스를 도입한다. The right
도4a를 참조하면, 벽체(8)를 시공할 때에 미리 상단부를 관통하도록 설치된 벽체 쉬스관(18)과, 합성 거더(1)를 제작할 때에 미리 단부를 내측으로 경사진 상하 방향으로 관통하도록 설치된 우각부 쉬스관(25)이 구비되는 데, 합성 콘크리트(3)를 타설하기 이전에 이들 쉬스관(18, 25)이 연결된다. Referring to Figure 4a, the
예를 들어, 도7a에 도시된 바와 같이, 합성 거더(1)의 단부 하측에 우각부 쉬스관(25)의 길이를 거더 저면으로부터 튀어나오도록 더 길게 연장한 연장 부분(25e)을 미리 마련하여, 합성 콘크리트(3)의 타설 이전에, 우각부 쉬스관(25)의 연장 부분(25e)을 벽체 쉬스관(18)과 연결할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 벽체 쉬스관(18)의 길이를 벽체 상단으로부터 돌출되도록 더 길게 연장한 연장 부분을 마련하여, 합성 콘크리트(3)의 타설 이전에, 벽체 쉬스관(18)의 연장 부분을 우각부 쉬스관(25)과 연결할 수도 있다. For example, as shown in Figure 7a, the length of the right-
여기서, 합성 거더(1)와 벽체(8) 사이에 우각부 강연선(21)을 설치하기 위한 쉬스관(25e)은, 도5b에 도시된 바와 같이 합성 거더(1)의 지지 플레이트(1sp)와 거치대(90)의 수평 강재(91)를 관통하는 형태로 설치될 수도 있고, 합성 거더(1)의 지지 플레이트(1sp)와 거치대(90)의 수평 강재(91)의 바깥을 통과하는 형태로 설치될 수도 있다. 우각부 쉬스관(25)은 거더 강연선(300)과 간섭을 피하도록 거더 중앙을 관통하여 설치되는 것이 바람직하다. Here, the
합성 거더(1)를 벽체(8) 위에 거치한 후, 벽체 쉬스관(18)과 우각부 쉬스관(25)에 우각부 강연선(21)이 삽입 설치된다. 우각부 강연선(21)의 일단과 타단 중 어느 하나에 고정 정착구(22)를 설치하고, 우각부 강연선(21)의 일단과 타단 중 다른 하나에 가동 정착구(23)를 설치한 상태에서, 가동 정착구(23)에 유압잭을 연결하여 우각부 강연선(21)에 인장력(P)이 도입된 상태로 정착한다. 이에 따라, 합성 콘크리트(3)와 콘크리트 바닥판(4)을 형성하기 이전에, 벽체(8)의 상단부와 합성 거더(1)의 단부에 경사진 상하 방향으로 압축 프리스트레스가 도입되어, 합성 거더(1)와 벽체(8)가 일체로 합성되는 라멘화가 이루어진 상태에서 합성 콘크리트(3)와 바닥판 콘크리트(4)에 의하여 우각부(EE)에 작용하게 될 부모멘트(Mn)의 반대 방향으로 작용하는 모멘트가 도입된다.After the
여기서, '반대 방향의 모멘트'는 상측으로 갈수록 교량 중앙부에 근접해지는 경사진 우각부 강연선(21, 21')에 인장력을 도입한 상태로 정착됨에 따라, 우각부(EE)의 합성 거더(1)의 단부 콘크리트(220)에 상하 경사진 방향으로 도입되는 압축 프리스트레스에 의해 발생되는 모멘트로서, 합성 콘크리트(3)와 바닥판 콘크리트(4)가 벽체(8)와 일체화된 상태에서 우각부(EE)에 작용하게 될 부모멘트(Mn)의 반대 방향의 모멘트를 지칭한다. Here, as the 'moment in the opposite direction' is settled in a state in which a tensile force is introduced to the inclined
따라서, 우각부 강연선(21, 21')을 통해 벽체(8)의 상부와 합성 거더(1)의 단부 콘크리트(220)에 도입되는 압축 프리스트레스가 도입된 상태에서, 합성 콘크리트(3) 및 바닥판 콘크리트(4)가 라멘화 공정을 거치면서 벽체(8)의 상부와 일체화되면서 우각부(EE)에 부모멘트(Mn)를 작용하더라도, 그 이전에 우각부 강연선(21, 21')에 의해 미리 도입되어 있던 압축 프리스트레스에 의해 부모멘트(Mn)의 일부를 상쇄시킴으로써 합성형 라멘교(1000, 2000)의 시공이 완료된 상태에서 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트의 크기를 저감시키는 유리한 효과를 얻게 된다.Accordingly, in the state in which the compressive prestress introduced into the upper part of the
한편, 우각부 강연선(21)의 상측에 위치한 타단에 가동 정착구(23)를 설치하고자 하는 경우에는, 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 우각부 쉬스관(25)과 연통하는 거더 상부에 미리 절취부(1c)를 형성하고, 우각부 강연선(21, 21')의 타단에 가동 정착구(22, 22')를 설치하여 인장력을 도입하여 우각부(EE)에 압축 프리스트레스를 도입한 상태로 정착하고 나서, 합성 콘크리트(3)와 콘크리트 바닥판(4)을 타설하여 거더(1)에 합성하도록 구성될 수 있다. On the other hand, if you want to install the
한편, 도4b에 도시된 바와 같이, 우각부 강연선(21')의 일단이 다수의 스트랜드로 분산되어 벽체(8) 내의 콘크리트에 매립되어 고정 정착구(29)로 사용되는 경우에는, 우각부 강연선(21')의 타단에 가동 정착구(22')가 설치된다. 그리고, 우각부 강연선(21)의 일단이 벽체(8)의 절취부(8c)를 통해 정착구(23)와 연결되는 경우에는, 벽체(8)에 배치되는 정착구(3)는 가동 정착구 또는 고정 정착구 중 어느 하나로 활용될 수 있다. On the other hand, as shown in Fig. 4b, when one end of the right leg strand 21' is dispersed into a plurality of strands and embedded in the concrete in the
편의상, 도면에 도시된 실시예에서는, 우각부 강연선(21)이 1개 형성되는 것으로 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 다수의 열로 쉬스관(18, 25)이 배열되고, 각 쉬스관에 우각부 강연선(21)을 내설하여, 다수의 열의 우각부 강연선(21)을 긴장 정착하는 것에 의해 우각부(EE)에 도입되는 압축 프리스트레스를 부모멘트(Mn)의 일부 이상을 상쇄시키는 크기로 충분히 도입할 수 있다. For convenience, in the embodiment shown in the drawings, it is illustrated that one
상기와 같이, 본 발명은 합성 거더(1)가 벽체(8)에 거치되고 합성되기 이전에, 우각부 강연선(2)에 인장력을 도입한 상태로 정착하여 압축 프리스트레스를 도입함으로써, 우각부(EE)에 압축 프리스트레스가 도입된 이후에 형성되는 합성 콘크리트(3)와 콘크리트 바닥판(4)에 의하여 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트와 반대 방향의 모멘트를 도입하게 된다. 이를 통해, 합성 거더(1)가 벽체(8)에 거치된 상태에서 우각부(EE)에 도입되는 압축 프리스트레스에 의하여, 그 이후에 합성되는 합성 콘크리트(3)와 콘크리트 바닥판(4)에 의해 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트의 크기를 저감시킴으로써, 구조적으로 보다 높은 내하 능력을 구현하여 장경간 라멘교의 시공이 가능해진다. As described above, in the present invention, before the composite girder (1) is mounted on the wall (8) and synthesized, the right leg part (EE) is fixed in a state in which a tensile force is introduced to the right leg part strand (2) to introduce compression prestress. ), a moment opposite to the negative moment acting on the right leg EE is introduced by the
이하, 도21a 내지 도23을 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 합성형 라멘교(1000)의 시공 방법(S1000)을 상술한다.Hereinafter, the construction method (S1000) of the synthetic
단계 1: 우각부 쉬스관(25)이 단부에 내설되고 헌치부(226)가 형성된 도6 및 도7a의 합성 거더(1)를 후술하는 단계 1-1 내지 단계 1-7을 거쳐 제작한다(S1). Step 1 : The
단계 1-1: 먼저 메인 강형(110)과 매립 강형(120)이 결합한 강형(100)을 제작한다(S110). Step 1-1 : First, the
도21a에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)은 편평한 상태이거나 중앙부가 상방으로 볼록한 솟음(y)이 있는 형태로 형성되며, 메립 강형(120)은 매립 복부(122)가 메인 강형(110)의 복부(112)와 이음없는 하나의 강재로 형성된다. 무엇보다도, 매립 강형(120)은 매립 상부 플랜지(121)가 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)에 비하여 100mm 이상의 단차(Hc)를 갖도록 더 낮게 배치된다. As shown in FIG. 21A , the main
또한, 도9에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)과 매립 강형(120)의 사이에는 마감 보강판(115)이 메인 강형(110)에 결합 형성되고, 마감 보강판(115)을 기준으로 내측 방향과 외측 방향에 각각 내측 압축 보강판(118)과 외측 압축 보강판(128)이 복부(112)와 매립 복부(122)를 따라 다수 열로 상하 배치되게 형성된다. In addition, as shown in FIG. 9 , a
그 다음, 제작장에 베드(bed, 미도시)와 강형(100)을 매달수 있는 거치대(미도시)를 설치한 후, 강형(100)을 거치대에 매달아 거치한다. Next, after installing a bed (not shown) and a cradle (not shown) on which the
단계 1-2: 도21b에 도시된 바와 같이, 메인 강형(110)의 상단부 상측(예를 들어, 상부 플랜지 양 끝단)에 인장 정착 장치(56)를 설치하고, 인장 정착 장치(56)에 편심 긴장재(55)를 연결 설치한 후, 편심 긴장재(55)에 미리 정해진 긴장력(Pr)을 도입한다(S120). Step 1-2 : As shown in FIG. 21B , the
편심 긴장재(55)에 긴장력(Pr)이 도입되면, 도면에 도시된 바와 같이 하방으로 오목해지는 방향의 편심 모멘트(Mr)가 강형(100)에 작용하게 된다. 이에 따라, 제작 솟음량이 제거되거나 줄어들게 되고, 프리플렉스 하중이 도입된 효과가 강형(100)에 도입된다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 단계 1-2는 생략될 수도 있다. When the tension force Pr is introduced into the
단계 1-3: 단계 1-2가 행해진 이후에, 도21c에 도시된 바와 같이, 케이싱 콘크리트(210)와 단부 콘크리트(220)로 이루어지는 콘크리트부(200)를 강형(100)에 합성시킨다(S130). Step 1-3 : After Step 1-2 is performed, as shown in FIG. 21C , the
이를 위하여, 강형(100)의 하부 플랜지를 감싸는 형태로 콘크리트를 타설할 수 있는 거푸집을 설치하고, 강형(100)의 솟음에 따라 거푸집 하면에 지지대를 설치한다. 그리고, 콘크리트 거더부(CA)를 형성하는 단부 콘크리트(220)를 성형하기 위한 거푸집을 설치하되, 강합성 거더부(SA)의 거푸집 하면에 맞춰 연속적으로 설치하고, 거푸집 하면에 지지대를 설치한다. To this end, a form for pouring concrete in a form surrounding the lower flange of the
그리고, 콘크리트부(200)의 인장 강도를 보강하는 보강 철근을 도9, 도16x, 도16y에 도시된 바와 같이 배근하고, 거더 강연선(300)의 설치를 위한 정착구(301, 302)와 쉬스관(미도시)을 설치한다. 이와 함께 우각부 강연선(21)이 삽입되는 우각부 쉬스관(25)도 함께 설치한다.Then, reinforcing bars for reinforcing the tensile strength of the
거푸집의 설치 공정, 보강 철근의 배근 공정 및 정착구와 쉬스관을 설치하는 공정은 단계 1-2 이전에 행해질 수도 있다. The process of installing the formwork, the process of placing reinforcing bars, and the process of installing the anchorage and the sheath pipe may be performed before step 1-2.
그리고 나서, 도16y에 도시된 바와 같이, 거푸집(88)에 굳지 않은 콘크리트(70a)를 타설기(79)로부터 타설하고 증기 양생하여, 케이싱 콘크리트(210)와 단부 콘크리트(220)로 이루어지는 콘크리트부(200)를 강형(100)에 합성한다. 단계 1-2가 행해진 경우에는 편심 긴장재(55)에 긴장력(Pr)이 도입되어 메인 강형(110)에 휨 변형이 발생된 상태로 콘크리트부(200)를 강형(100)에 합성한다.Then, as shown in Fig. 16y, the concrete 70a that has not been hardened in the
즉, 메인 강형(110)의 하부 플랜지(113)의 일부 이상을 감싸는 형태로 케이싱 콘크리트(210)가 메인 강형(110)에 합성되고, 매립 강형(120)를 매립하는 형태로 메인 강형(110)과 일체가 되도록 단부 콘크리트(220)가 합성된다. 그리고, 마감 보강판(115)의 내측 일면은 외부에 드러나고 마감 보강판(115)의 외측 타면은 단부 콘크리트(220)에 매립된다. That is, the
이 때, 단부 콘크리트(220)의 상면은 메인 강형(110)의 상부 플랜지(111)의 상면과 일치하지만, 매립 강형(120)의 매립 상부 플랜지(121)에 비하여 더 높게 형성되므로, 매립 강형(120)과의 경계에서 에어 포켓이 발생되지 않고 이격되지 않아 견고한 결합이 가능해진다. 이 때, 단부 콘크리트(220)의 하면은 헌치부(226)를 포함하도록 형성된다. At this time, the upper surface of the
단계 1-4: 그 다음, 도21d에 도시된 바와 같이, 편심 긴장재(55)에 도입되어 있던 긴장력(Pr)을 제거하고, 인장 정착 장치(56) 및 편심 긴장재(55)를 제거한다(S140). Step 1-4 : Next, as shown in FIG. 21D, the tension force Pr introduced in the
이를 통해, 강형(100)에는 원래의 상태로 복원하려는 탄성 복원력이 작용하면서, 케이싱 콘크리트(210)에는 소정의 압축 프리스트레스가 도입된다. Through this, a predetermined compression prestress is introduced into the
단계 1-2를 생략한 경우에는 단계 1-4도 생략된다. When steps 1-2 are omitted, steps 1-4 are also omitted.
단계 1-5: 그리고 나서, 콘크리트부(200)에 설치된 쉬스관에 거더 강연선(300)을 삽입 설치하고, 거더 강연선(300)의 끝단에 위치한 정착구에 인장용 유압잭을 설치하고, 거더 강연선(300)에 긴장력을 도입한 상태로 정착한다. 이를 통해, 콘크리트부(200)에 추가적인 압축 프리스트레스가 도입된다(S150). Step 1-5 : Then, the
한편, 도17a, 도17b에 도시된 바와 같이, 거더 강연선(300)의 끝단이 콘크리트부(200)에 매립된 고정 정착구(301', 302')를 형성하는 경우에는, 거더 강연선(300)의 삽입 공정은 단계 1-3의 이전에 행해진다. On the other hand, as shown in FIGS. 17A and 17B , when the ends of the
그 다음, 거더 강연선(300)을 긴장하고 정착하여 콘크리트부(200)에 압축 프리스트레스가 도입되면, 쉬스관 내부에 그라우팅 밀크를 주입하여 양생시킨다. Then, when the compressive prestress is introduced into the
이를 통해, 합성 거더(1)의 제작이 완료된다.Through this, the fabrication of the
단계 2: 단계 1이 행해지기 이전 또는 이후에, 합성 거더(1)의 자중에 의한 처짐에 따른 단부 회전 변위를 허용하는 거치대(90)가 상단에 구비된 벽체(8)를 시공한다(S2). Step 2 : Before or after
즉, 도21e에 도시된 바와 같이, 지면(99)에 일부 매립된 형태로 정해진 높이에 상단이 위치하도록 철근 콘크리트 구조물로 벽체(8)를 시공한다. 이 때, 도4a에 도시된 우각부 강연선(21)을 설치하는 경우에는 벽체(8)의 상단부에 벽체 쉬스관(18)을 매립 설치하며, 도4b에 도시된 우각부 강연선(21')을 설치하는 경우에는 벽체(8)의 상단부에 우각부 강연선(21')의 일단의 다수 스트랜드(29)를 분산된 형태로 매립하여 고정 정착구로 설치한다. That is, as shown in FIG. 21E , the
그리고, 도5a 및 도5b에 도시된 거치대(90)를 벽체(8)의 상단에 설치한다. 거치대(90)의 수평 강판(91)은 벽체(8)에 삽입 고정되는 앵커 볼트(91a)로 고정하고, 수평 강판(91)에 상방으로 볼록한 곡면(92s)이 구비된 곡면 지지대(92)가 다수의 열로 이격 배치된다. 거치대(90)는 벽체(8)의 시공이 완료된 이후에 벽체(8)에 고정 설치될 수도 있고, 벽체(8)를 형성하는 콘크리트를 타설하는 시기에 함께 고정 설치될 수도 있다. Then, the
단계 3: 단계 1 및 단계 2가 행해진 이후에, 도21f에 도시된 바와 같이, 기중기(87)로 제작된 합성 거더(1)를 인상하여 벽체(8)의 상단에 위치한 거치대(90)에 지지되도록 거치시킨다(S3). Step 3 : After
이 때, 일단이 벽체(8)에 고정된 우각부 강연선(21')으로 우각부(EE)를 보강하는 경우(도4b)에는, 우각부 강연선(21')의 타단이 우각부 쉬스관(25)을 관통하여 합성 거더(1)의 상면으로 드러나도록 한다. 여기서, 우각부 쉬스관(25)은 상측으로 갈수록 우각부 강연선(21, 21')이 거더 중앙부에 근접하도록 경사진 부분이 일부 이상 포함되도록 설치된다. At this time, when the right leg part EE is reinforced with the right leg part strand 21' fixed to the
합성 거더(1)의 단부 플레이트(1sp)는 거치대(90)의 곡면 지지대(92)에 거치되므로, 합성 거더(1)의 중앙부가 하방으로 볼록해지는 자중에 의한 처짐 변위(도4a의 1d)에 따라 거더 단부의 회전 및 수평 변위를 곡면 지지대(92)가 허용하여, 거더 단부에 불필요한 응력이 발생되는 것을 방지할 수 있다. Since the end plate 1sp of the
단계 4: 그리고 나서, 도21g에 도시된 바와 같이, 바닥판 콘크리트(4)를 타설하기 위한 거푸집(미도시)와 합성 거더(1)와 벽체(8)를 일체화시키는 합성 콘크리트(3)를 타설하기 위한 거푸집(미도시)을 설치한다. Step 4 : Then, as shown in Fig. 21g, a formwork (not shown) for pouring the
도면에 도시되지 않았지만, 콘크리트를 보강하는 철근을 배근한다. 이 때, 합성 거더(1)의 단부에 설치된 우각부 쉬스관(25)과 벽체(8)에 설치된 벽체 쉬스관(18)을 서로 연결시키는 공정을 행한다. Although not shown in the drawings, reinforcing bars for reinforcing concrete are placed. At this time, the step of connecting the right
필요에 따라, 우각부 쉬스관(25)과 벽체 쉬스관(18)을 밀봉 연결하기 위하여 추가적인 쉬스관 등이 사용될 수도 있다. If necessary, an additional sheath pipe or the like may be used for sealingly connecting the right
단계 5: 그리고 나서, 우각부 강연선(21)을 우각부 쉬스관(25)에 삽입 설치하고, 우각부 강연선(21)에 인장력(P)을 도입한 상태로 정착하여 벽체(8)의 상부와 합성 거더(1)의 단부 콘크리트(220)에 압축 프리스트레스를 도입한다(s4). Step 5 : Then, the
즉, 도4a를 기준으로 우각부 강연선(21)의 일단과 타단 중 어느 하나를 고정 정착구로 설치하고, 우각부 강연선(21)의 일단과 타단 중 다른 하나에 인장 유압잭(미도시)을 설치하여 우각부 강연선(21)에 인장력(P)을 도입한 상태로 정착한다. 이를 통해, 그 이후에 작용하는 합성 콘크리트(3) 및 콘크리트 바닥판(4)의 자중에 의해 우각부(EE)에 작용하게 될 부모멘트의 일부 이상을 상쇄시키는 압축 프리스트레스를 우각부(EE)에 도입할 수 있다. That is, based on Figure 4a, any one of the one end and the other end of the
단계 6: 그 다음, 타설기(82)로 굳지 않은 콘크리트(82a)를 거푸집에 타설하여, 합성 콘크리트(3)와 바닥판(4)을 형성한다. 이에 따라, 합성 콘크리트(3)에 의해 벽체(8)와 합성 거더(1)가 일체화되면서 라멘화되고, 합성 거더(1)의 단부와 중앙부의 전단 연결재(110a, 120a)가 각각 바닥판 콘크리트(4)와 합성되면서 합성 거더(1)의 상측에서 바닥판(4)이 일체로 합성 거더(1)에 형성된다(S5). Step 6 : Next, the unconsolidated concrete 82a is poured into the formwork with the pouring
다만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 합성 콘크리트(3)와 바닥판(4)은 동시에 타설되지 아니하고, 순차적으로 타설되어 합성될 수도 있다.However, according to another embodiment of the present invention, the
이 때, 우각부 강연선(21, 21')의 상측에 위치한 타단이 인장용 유압잭을 설치하여 정착하는 가동 정착구로 사용되는 경우에는, 가동 정착구가 거더(1)의 상면에 노출된 절취부(1c)의 내부에 위치하고 있으므로, 콘크리트 바닥판(4)에 의해 자동으로 매립된 상태가 된다.At this time, when the other end located on the upper side of the
이를 통해, 기존 합성형 라멘교와 대비하여 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트를 저감시키게 되고, 교량 내측의 헌치부에 의해 우각부(EE)에 작용하는 부모멘트에 효율적으로 저항할 수 있으며, 시공 이음면의 균열 가능성을 우각부 강연선(21, 21')에 의해 도입되는 압축 프리스트레스에 의해 방지하여 교량의 품질을 높이는 효과를 얻을 수 있다. Through this, it is possible to reduce the negative moment acting on the right leg part (EE) compared to the existing synthetic type Ramen bridge, and it is possible to efficiently resist the negative moment acting on the right leg part (EE) by the haunchi part inside the bridge. , it is possible to obtain the effect of improving the quality of the bridge by preventing the possibility of cracking of the construction joint surface by the compressive prestress introduced by the
한편, 도10에 도시된 노출 정착구(303)가 마련되어 있는 경우에는, 교량의 바닥판 콘크리트(9)를 합성 거더와 합성한 이후에, 추가적으로 압축 프리스트레스를 도입할 수도 있다. On the other hand, when the exposed
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 라멘교(1000, 2000)는, 합성 거더의 단부 하부에 미리 헌치부(226)가 형성되어 우각부에 작용하는 부모멘트에 저항하는 단면을 보다 쉽게 확보할 수 있으며, 벽체(8)와 합성 거더(1)를 통과하는 우각부 강연선(21, 21')이 인장력이 도입된 상태로 정착됨에 따라, 라멘교 우각부에 작용하는 부모멘트의 일부를 상쇄시켜 우각부에서의 부모멘트를 최소화하여 보다 높은 내하 능력을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.Ramen bridge (1000, 2000) according to the present invention configured as described above, the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 도면에 도시된 실시예에서는 1경간 라멘교를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 2경간 이상의 라멘교에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 도면에 예시된 구성은 강형의 단면이 I자형태인 것을 예로 들었지만, 본 발명은 이에 국한되지 아니하며, 본 발명은 다양한 단면의 강형으로 구성될 수 있다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. For example, in the embodiment shown in the drawings, a one-span Ramen bridge has been described as an example, but the present invention can be equally applied to a two-span or more Ramen bridge. In addition, although the configuration illustrated in the drawings exemplifies that the cross-section of the steel type is I-shaped, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be configured with a steel type of various cross-sections.
1, 1', 1", 1"', 1"", 1a: 합성 거더 2: 우각부 보강부
3: 합성 콘크리트 4: 바닥판
8: 벽체 18: 벽체 쉬스관
21, 21': 우각부 강연선 25: 우각부 쉬스관
100: 강형 110: 메인 강형
111: 상부 플랜지 112: 복부
113: 하부 플랜지 110a: 전단 연결재
120: 매립 강형 121: 매립 상부 플랜지
122: 매립 복부 123: 매립 하부 플랜지
120a: 전단 연결재 200: 콘크리트부 210: 케이싱 콘크리트 220: 단부 콘크리트
226: 헌치부 300: 거더 강연선
SA: 강합성 거더부 CA: 콘크리트 거더부
TA: 경사 구간 EE: 우각부1, 1', 1", 1"', 1"", 1a: composite girder 2: right leg reinforcement
3: Composite concrete 4: Sole plate
8: wall 18: wall sheath pipe
21, 21': Right leg strand 25: Right leg sheath tube
100: strong type 110: main steel type
111: upper flange 112: abdomen
113:
120: embedded rigid 121: embedded upper flange
122: embedded abdomen 123: embedded lower flange
120a: shear connector 200: concrete part 210: casing concrete 220: end concrete
226: haunchibu 300: girder strand
SA: Composite girders CA: Concrete girders
TA: slope section EE: right leg
Claims (17)
상기 벽체의 상단에 상방으로 볼록한 곡면 지지대가 형성된 거치대와;
지간 중앙부에 비하여 하방으로의 단면이 더 크게 형성된 헌치부가 단부에 미리 형성되고 내설된 거더 강연선에 의해 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 상태로 상기 거치대에 거치되어, 상기 벽체에 양단지지되게 2열이상 거치되는 거더와;
상기 벽체의 상부와 상기 거더의 단부를 합성하는 합성 콘크리트와;
상기 거더의 상측에 합성된 바닥판을;
포함하여 구성되되, 상기 거더는,
상부 플랜지와, 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지를 연결하는 복부로 형성되는 I자 형상을 포함하는 단면으로 연장 형성되고, 상기 상부 플랜지에는 전단 연결재가 상방으로 형성되고, 강재로 형성된 메인 강형과;
상기 하부 플랜지의 일부 이상을 감싸는 형태로 상기 메인 강형에 합성된 케이싱 콘크리트와;
상기 메인 강형의 양단부로부터 거더 양끝단을 향하여 연장되고, 상기 케이싱 콘크리트와 연결되게 합성된 단부 콘크리트와;
상기 메인 강형과 일체로 상기 메인 강형의 양단부로부터 거더 양끝단을 향하여 연장되되, 상기 복부와 하나의 강재로 연장 형성된 매립 복부와, 상기 상부 플랜지에 비하여 더 낮게 형성되고 상기 매립 복부의 상단부에 형성된 매립 상부 플랜지를 포함하는 단면으로 형성된 매립 강형과;
상기 매립 강형과 상기 메인 강형의 경계에는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지와 상기 복부에 결합되고, 일면은 외부에 드러나고 타면은 상기 단부 콘크리트에 매립되는 마감 보강판과;
상기 메인 강형의 상기 복부에는 상기 마감 보강판으로부터 길이 방향으로 연장되고 상기 복부에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열로 상기 복부와 상기 마감 보강판에 결합 형성된 내측 압축 지지판과;
상기 매립 강형의 상기 매립 복부에는 상기 마감 보강판으로부터 길이 방향으로 연장되고 상기 매립 복부에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열로 상기 매립 복부와 상기 마감 보강판에 결합되게 형성된 외측 압축 지지판과;
상기 단부 콘크리트와 상기 케이싱 콘크리트에 내설되어 긴장력이 도입된 상태로 정착되어 압축 프리스트레스를 도입하는 강연선을;
포함하여 구성되고, 거더 중앙부에서는 상기 메인 강형과 상기 케이싱 콘크리트에 의해 강합성 거더부를 형성하고, 거더 단부에서는 상기 매립 강형과 상기 단부 콘크리트에 의해 콘크리트 거더부를 형성하며;
상기 단부 콘크리트는 상기 매립 강형을 완전히 매립시키는 단면으로 형성되어 거더 중앙측 일단에서 상기 매립 강형에 의해 상기 강합성 거더부와 연결되고;
상기 단부 콘크리트는 상기 매립 강형에 비하여 길이 방향으로 더 길게 연장 형성되어, 상기 매립 강형을 감싸는 부분과 상기 매립 강형이 없는 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 길이 방향으로 연속하는 형태로 형성되고, 상기 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 지점에서 지지되는 것을 특징으로 하는 라멘교.
a wall spaced apart from each other;
a cradle formed with an upwardly convex curved support on the upper end of the wall;
The haunchi part, which has a larger cross-section in the downward direction compared to the central part of the span, is formed in advance at the end and mounted on the cradle in a state in which prestress is introduced into the concrete by the built-in girder strand, mounted in two or more rows to be supported at both ends on the wall with girders being;
Composite concrete for synthesizing the upper portion of the wall and the end of the girder;
a bottom plate synthesized on the upper side of the girder;
Constructed to include, the girder,
The upper flange and the lower flange are formed to extend in a cross section including an I-shape formed as an abdomen connecting the upper flange and the lower flange, and a shear connecting material is formed upwardly in the upper flange, and the main formed of steel Kang Hyung-gwa;
a casing concrete synthesized in the main steel form in a form that surrounds at least a portion of the lower flange;
end concrete extending from both ends of the main steel shape toward both ends of the girder and synthesized to be connected to the casing concrete;
Doedoe extending from both ends of the main rigid form to both ends of the girder integrally with the main rigid form, an embedded abdomen formed extending from the abdomen and one steel material, and a buried abdomen formed lower than the upper flange and formed at the upper end of the buried abdomen an embedded steel mold formed in a cross section including an upper flange;
a finishing reinforcing plate coupled to the upper flange, the lower flange, and the abdomen at a boundary between the buried rigid form and the main rigid form, one surface exposed to the outside and the other surface embedded in the end concrete;
an inner compression support plate extending in the longitudinal direction from the closing reinforcing plate in the abdomen of the main rigid shape and coupled to the abdomen and the closing reinforcing plate in a plurality of vertical rows in a posture perpendicular to the abdomen;
an outer compression support plate extending in the longitudinal direction from the closing reinforcing plate and coupled to the buried abdomen and the closing reinforcing plate in a plurality of vertical rows in a vertical position in a posture perpendicular to the buried abdomen;
a strand installed in the end concrete and the casing concrete and fixed in a state in which a tension force is introduced to introduce a compressive prestress;
a girder central part to form a steel composite girder part by the main steel mold and the casing concrete, and a concrete girder part to form a concrete girder part by the embedded steel mold part and the end concrete part at the girder end part;
the end concrete is formed in a cross-section to completely embed the embedded rigid form and is connected to the rigid composite girder part by the buried rigid form at one end of the central side of the girder;
The end concrete is formed to extend longer in the longitudinal direction as compared to the embedded rigid type, and the part surrounding the embedded rigid type and the part formed only with the reinforced concrete structure without the embedded rigid type are formed in a continuous longitudinal direction, the reinforced concrete Ramen bridge, characterized in that a portion formed only by a structure is supported at a point.
상기 매립 상부 플랜지에는 상방으로 전단 연결재가 돌출 형성되되, 상기 전단 연결재는 상기 상부 플랜지의 상면에 비하여 더 높게 돌출 형성되고, 상기 메인 강형으로부터 돌출된 전단 연결재와 동일한 상단 높이를 갖도록 상방 연장된 것을 특징으로 하는 라멘교.
The method of claim 1,
A front end connecting material is formed to protrude upward from the buried upper flange, and the front end connecting material is formed to protrude higher than the upper surface of the upper flange, and is extended upward to have the same top height as the front end connecting material protruding from the main rigid shape Ramenism with
상기 벽체의 상단부로부터 상기 거더의 단부의 상부까지를 포함하는 경로로 배치되도록 설치되어 긴장력이 도입된 상태로 정착되는 우각부 강연선을;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 라멘교.
3. The method of claim 1 or 2,
a right leg strand which is installed in a path including from the upper end of the wall to the upper end of the girder and fixed in a state in which tension is introduced;
Ramen bridge, characterized in that it further comprises.
상기 우각부 강연선의 일단은 상기 벽체의 상단부 외벽에 드러나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 라멘교.
4. The method of claim 3,
One end of the right leg strand is arranged so as to be exposed on the outer wall of the upper end of the wall.
상기 우각부 강연선의 일단은 상기 벽체의 상단부에 매립되게 배치되는 것을 특징으로 하는 라멘교.
4. The method of claim 3,
One end of the right leg strand is disposed to be embedded in the upper end of the wall.
상기 벽체의 상단에 설치되는 수평 강재와;
상기 수평 강재에 수직 방향으로 결합되어 상방으로 볼록한 2개 이상의 지지 강판을;
포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 라멘교.
According to claim 1 or 2, The cradle,
a horizontal steel material installed on the upper end of the wall;
two or more supporting steel plates coupled in a vertical direction to the horizontal steel and convex upwards;
Ramen bridge, characterized in that it was formed including.
서로 이격된 위치에 벽체를 설치하는 벽체 설치 단계와;
상기 벽체의 상단에 거치대를 설치하는 거치대 설치 단계와;
중앙부에 비하여 하방으로의 단면이 더 크게 형성된 헌치부가 단부에 미리 형성되고 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 거더를 준비하는 거더 준비 단계와;
상기 거더를 인상하여 상기 거치대에 거치시키는 거더 거치 단계와;
상기 벽체의 상부와 상기 거더의 단부를 합성 콘크리트로 일체화하는 합성 콘크리트 타설단계와;
상기 거더의 상부에 바닥판을 합성시키는 바닥판 합성단계를;
포함하여 구성되되,
상기 거더 준비단계는,
상부 플랜지와, 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지를 연결하는 복부로 형성되는 I자 형상을 포함하는 단면으로 연장 형성되고, 상기 상부 플랜지에는 전단 연결재가 상방으로 형성되고, 강재로 형성되어 중앙부가 상방으로 볼록한 솟음이 형성된 메인 강형과; 상기 메인 강형과 일체로 연장되되, 상기 복부와 하나의 강재로 연장 형성된 매립 복부와, 상기 상부 플랜지에 비하여 더 낮게 형성되고 상기 매립 복부의 상단부에 형성된 매립 상부 플랜지를 포함하는 단면으로 형성된 매립 강형과; 상기 매립 강형과 상기 메인 강형의 경계에는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지와 상기 복부에 결합된 마감 보강판과; 상기 메인 강형의 상기 복부에는 상기 마감 보강판으로부터 길이 방향으로 연장되고 상기 복부에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열로 상기 복부와 상기 마감 보강판에 결합 형성된 내측 압축 지지판과; 상기 매립 강형의 상기 매립 복부에는 상기 마감 보강판으로부터 길이 방향으로 연장되고 상기 매립 복부에 수직한 자세로 상하 방향의 다수 열로 상기 매립 복부와 상기 마감 보강판에 결합되게 형성된 외측 압축 지지판이; 형성된 강형을 준비하는 강형 준비 단계와;
상기 메인 강형의 솟음량을 낮추도록 편심 모멘트를 도입하는 편심모멘트 도입 단계와;
상기 하부 플랜지의 일부 이상을 감싸는 형태로 케이싱 콘크리트를 상기 메인 강형에 합성시키는 케이싱 콘크리트 합성 단계와;
상기 매립 강형을 완전히 매립시키는 단면으로 형성되되 상기 매립 강형에 비하여 길이 방향으로 더 길게 형성되도록 단부 콘크리트를 상기 메인 강형과 합성시키되, 상기 단부 콘크리트는 상기 매립 강형에 비하여 길이 방향으로 더 길게 연장 형성되어, 상기 매립 강형을 감싸는 부분과 상기 매립 강형이 없는 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 길이 방향으로 연속하는 형태로 형성되고, 상기 철근 콘크리트 구조로만 형성된 부분이 지점에서 지지되도록 상기 단부 콘크리트를 합성하는 단부 콘크리트 합성단계와;
상기 단부 콘크리트와 상기 케이싱 콘크리트에 강연선을 설치하여 상기 강연선에 긴장력이 도입된 상태로 정착되어 압축 프리스트레스를 도입하는 프리스트레스 도입단계를;
포함하여 구성되고, 상기 마감 보강판의 일면은 외부에 드러나고 상기 마감 보강판의 타면은 상기 단부 콘크리트에 매립되어, 거더 중앙부에서는 상기 메인 강형과 상기 케이싱 콘크리트에 의해 강합성 거더부를 형성하고, 거더 단부에서는 상기 매립 강형과 상기 단부 콘크리트에 의해 콘크리트 거더부를 형성하는 것을
특징으로 하는 라멘교의 시공 방법.
A method of constructing a Ramen Bridge, comprising:
a wall installation step of installing walls at positions spaced apart from each other;
a cradle installation step of installing a cradle on the upper end of the wall;
A girder preparation step of preparing a girder having a larger cross-section in the downward direction as compared to the central portion is formed in advance at the end and pre-stress is introduced into the concrete;
a girder mounting step of raising the girder and mounting the girder on the cradle;
a synthetic concrete pouring step of integrating the upper part of the wall and the end of the girder with synthetic concrete;
a bottom plate synthesis step of synthesizing the bottom plate on the upper part of the girder;
Consists of including,
The girder preparation step is,
The upper flange and the lower flange are formed to extend in a cross section including an I-shape formed as an abdomen connecting the upper flange and the lower flange, and a shear connecting material is formed upwardly on the upper flange, and is formed of steel a main steel shape having a central portion convex upwards; An embedded steel mold extending integrally with the main steel mold and having a cross section including a buried abdomen extending from the abdomen and a single steel material, and a buried upper flange formed lower than the upper flange and formed at the upper end of the buried abdomen; ; a finishing reinforcing plate coupled to the upper flange, the lower flange, and the abdomen at a boundary between the buried rigid form and the main rigid form; an inner compression support plate extending in the longitudinal direction from the closing reinforcing plate in the abdomen of the main rigid shape and coupled to the abdomen and the closing reinforcing plate in a plurality of vertical rows in a posture perpendicular to the abdomen; An outer compression support plate extending in a longitudinal direction from the closing reinforcing plate and formed to be coupled to the buried abdomen and the closing reinforcing plate in a plurality of vertical rows in a vertical position in a posture perpendicular to the buried abdomen in the buried abdomen of the buried rigid type; a steel form preparation step of preparing the formed steel form;
an eccentric moment introduction step of introducing an eccentric moment to lower the soaring amount of the main rigid shape;
a casing concrete synthesizing step of synthesizing casing concrete to the main steel shape in a form that surrounds at least a portion of the lower flange;
Formed in a cross-section that completely fills the embedded steel type, the end concrete is synthesized with the main steel type to be longer in the longitudinal direction than the buried steel type, and the end concrete is formed to extend longer in the longitudinal direction than the buried steel type , End concrete for synthesizing the end concrete so that the part surrounding the embedded steel type and the part formed only with the reinforced concrete structure without the embedded rigid type are formed in a longitudinal direction continuous, and the part formed only with the reinforced concrete structure is supported at a point synthesis step;
A prestress introduction step of installing a stranded wire in the end concrete and the casing concrete and fixing the tension force to the stranded wire to introduce a compressive prestress;
One side of the finished reinforcing plate is exposed to the outside and the other surface of the finished reinforcing plate is embedded in the end concrete, and in the central part of the girder, a strong composite girder is formed by the main steel shape and the casing concrete, and the end of the girder is formed. In forming a concrete girder part by the embedded steel type and the end concrete
Characteristics of the construction method of the Ramen Bridge.
상기 거더의 단부의 일부 이상을 관통하도록 내설된 우각부 강연선에 인장력이 도입된 상태로 정착하여 상기 라멘교의 우각부에 프리스트레스를 도입하는 우각부 프리스트레스 도입단계를;
상기 거더 거치 단계와 상기 합성 콘크리트 타설단계의 사이에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라멘교의 시공 방법.
8. The method of claim 7,
A right leg prestress introduction step of introducing a prestress to the right leg of the Ramen bridge by fixing a tensile force to the built-in right leg strand so as to penetrate at least a part of the end of the girder;
The construction method of the Ramen bridge, characterized in that it further comprises between the girder mounting step and the synthetic concrete pouring step.
상기 거치대는, 상기 벽체의 상단에 설치되는 수평 강재와, 상기 수평 강재에 수직 방향으로 결합되어 상방으로 볼록한 2개 이상의 지지 강판을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 라멘교의 시공 방법.
8. The method of claim 7,
The cradle, a horizontal steel material installed on the upper end of the wall, and two or more supporting steel plates coupled in a vertical direction to the horizontal steel material and convex upward.
상기 벽체 설치 단계에서 설치되는 상기 벽체에는 상부 외벽으로부터 상단으로 연결되는 벽체 쉬스관이 내설되고;
상기 거더 준비 단계에서 제작되는 상기 거더의 단부에는 상하 방향으로 우각부 쉬스관이 내설되고;
상기 벽체 쉬스관과 상기 우각부 쉬스관에 우각부 강연선을 설치하는 우각부 강연선 설치단계를;
상기 우각부 프리스트레스 도입단계 이전에 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 라멘교의 시공 방법.
9. The method of claim 8,
A wall sheath pipe connected to the upper end from the upper outer wall is installed on the wall installed in the wall installation step;
At the end of the girder manufactured in the girder preparation step, a right-angled sheath pipe is installed in the vertical direction;
a right leg part strand installation step of installing a right leg part strand on the wall sheath pipe and the right leg part sheath pipe;
The construction method of the Ramen bridge, characterized in that it further comprises before the right leg prestress introduction step.
상기 벽체 설치 단계에서 우각부 강연선의 일단이 고정 정착구로서 상기 벽체에 매립되게 설치되고;
상기 거더 준비 단계에서 제작되는 상기 거더의 단부에는 상하 방향으로 우각부 쉬스관이 내설되고;
상기 우각부 강연선을 상기 우각부 쉬스관에 관통시켜 상기 우각부 강연선을 설치하는 우각부 강연선 설치단계를;
상기 우각부 프리스트레스 도입단계 이전에 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 라멘교의 시공 방법.
9. The method of claim 8,
In the wall installation step, one end of the right leg strand is installed to be embedded in the wall as a fixing anchor;
At the end of the girder manufactured in the girder preparation step, a right-angled sheath pipe is installed in the vertical direction;
a right leg part strand installation step of passing the right leg part strand through the right leg part sheath pipe to install the right leg part strand;
The construction method of the Ramen bridge, characterized in that it further comprises before the right leg prestress introduction step.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210006464A KR102313351B1 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | Rahmen bridge using composite girder with concrete girders at both ends and construction method thereof |
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| KR1020210006464A KR102313351B1 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | Rahmen bridge using composite girder with concrete girders at both ends and construction method thereof |
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| KR102313351B1 true KR102313351B1 (en) | 2021-10-15 |
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| KR1020210006464A KR102313351B1 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | Rahmen bridge using composite girder with concrete girders at both ends and construction method thereof |
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2021
- 2021-01-18 KR KR1020210006464A patent/KR102313351B1/en active IP Right Grant
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| KR102486675B1 (en) * | 2022-04-05 | 2023-01-11 | 주식회사 지케이기술 | Precast concrete slab construction method and bridge fabricated by usinr the same |
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