KR102317155B1

KR102317155B1 - Steel Pipe Girder

Info

Publication number: KR102317155B1
Application number: KR1020210046132A
Authority: KR
Inventors: 송병표
Original assignee: 송병표
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2021-10-22

Abstract

The present invention relates to a steel pipe girder. More specifically, a carbon fiber reinforcement unit with excellent tensile resistance is arranged inside a steel pipe, so that the steel pipe girder with excellent cross-sectional efficiency can have excellent tensile resistance and vibration resistance and can effectively reduce self-load even though concrete is filled only in a portion of the steel pipe.

Description

Steel pipe girder with excellent cross-sectional efficiency

본 발명은 강관 거더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관 내부에 인장저항력이 우수한 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 강관의 일부에만 콘크리트를 충전하더라도 인장저항성 및 진동저항성이 우수하고 자중을 효과적으로 감소시킬 수 있어 단면효율이 뛰어난, 강관 거더에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe girder, and more particularly, by arranging a carbon fiber reinforcement having excellent tensile resistance inside the steel pipe, even if only a part of the steel pipe is filled with concrete, it has excellent tensile and vibration resistance and can effectively reduce its own weight. It relates to a steel pipe girder with excellent cross-sectional efficiency.

일반적으로 교량용 거더는 교량의 상부에서 작용하는 하중을 교량의 교각 또는 교대로 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 그 종류로는 강재 거더, 철근콘크리트 거더, 강관 거더 등이 있다. 이 중 강관 거더는 자중을 효과적으로 감소시킬 수 있는 특징이 있으며, 시공 방식에 따라 강관 내부에 콘크리트를 충전하여 구조 성능을 향상시킬 수 있다.In general, the bridge girder can serve to transfer the load acting on the upper part of the bridge to the bridge piers or alternately, and the types include steel girder, reinforced concrete girder, and steel pipe girder. Among them, the steel pipe girder has the characteristic of effectively reducing its own weight, and depending on the construction method, the structural performance can be improved by filling the inside of the steel pipe with concrete.

특허문헌 1 및 2는 강관 내부에 콘크리트를 충전하지 않은 원형 강관 거더를 개시한다. 이는 강재 사용량을 감소시킬 수 있고, 내부에 콘크리트를 타설하지 않아 콘크리트로 인한 자중의 증가 현상을 방지할 수 있다. 다만, 모멘트에 의해 발생되는 인장력에 대응하기 어렵고, 콘크리트의 부재로 인하여 내진 설계에 적합하지 않은 문제점이 있다.Patent Documents 1 and 2 disclose a circular steel pipe girder that is not filled with concrete inside the steel pipe. This can reduce the amount of steel used, and it is possible to prevent an increase in self-weight due to concrete because concrete is not poured inside. However, it is difficult to cope with the tensile force generated by the moment, and there are problems in that it is not suitable for seismic design due to the absence of concrete.

한편, 특허문헌 3은 강관 내부 전체에 콘크리트를 충전한 원형 강관 거더를 개시한다. 이는 우수한 내력 및 변형성능으로 내진저항성이 뛰어나고, 강관의 급격한 국부좌굴 변형을 억제시킬 수 있다. 다만, 콘크리트로 인한 거더의 자중이 급격하게 증가하여 시공성이 나쁘고, 비교적 많은 자재가 요구되어 경제성이 떨어지며, 진동이 지속적으로 발생되는 경우 계면 부착력이 저하되어 점차 내구성이 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, Patent Document 3 discloses a circular steel pipe girder in which the entire inside of the steel pipe is filled with concrete. It has excellent seismic resistance due to its excellent strength and deformation performance, and can suppress rapid local buckling deformation of the steel pipe. However, the self-weight of the girder due to the concrete rapidly increases, resulting in poor workability, low economic feasibility because a relatively large number of materials are required, and when vibration is continuously generated, the interfacial adhesion is reduced and durability is gradually reduced.

한편, 특허문헌 4 내지 6은 격벽부재를 이용하여 강관 내부공간을 구획하고, 구획된 공간의 일부분에만 콘크리트를 충전한 원형 강관 거더를 개시한다. 이는 콘크리트 사용량이 비교적 적어 거더의 자중을 감소시킬 수 있다. 다만, 강관 내부의 격벽부재의 형상을 제작하기에 매우 복잡하여 시공성이 떨어지고, 지진 발생 시 전단연결재와 콘크리트 사이를 중심으로 균열이 발생되어 내진 설계에는 적합하지 않은 문제점이 있다.On the other hand, Patent Documents 4 to 6 disclose a circular steel pipe girder in which an internal space of a steel pipe is partitioned using a bulkhead member and concrete is filled in only a part of the partitioned space. This can reduce the weight of the girder because the amount of concrete used is relatively small. However, it is very complicated to manufacture the shape of the bulkhead member inside the steel pipe, so the workability is poor, and when an earthquake occurs, cracks occur centered between the shear connector and the concrete, which is not suitable for earthquake-resistant design.

KR 10-2087014 B1KR 10-2087014 B1 KR 10-1454888 B1KR 10-1454888 B1 KR 10-2011-0049446 AKR 10-2011-0049446 A KR 10-0945050 B1KR 10-0945050 B1 KR 10-0864220 B1KR 10-0864220 B1 KR 10-1059578 B1KR 10-1059578 B1

본 발명은 강관 내부에 인장저항력이 우수한 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 강관의 일부에만 콘크리트를 충전하더라도 인장저항성 및 진동저항성이 우수하고 자중을 효과적으로 감소시킬 수 있어 단면효율이 뛰어난, 강관 거더를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention provides a steel pipe girder with excellent tensile resistance and vibration resistance and excellent cross-sectional efficiency by effectively reducing its own weight even when only a part of the steel pipe is filled with concrete by disposing a carbon fiber reinforcement part with excellent tensile resistance inside the steel pipe to do that for that purpose.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 지지점이 위치하지 않는 정모멘트부 및 지지점이 위치하는 부모멘트부를 포함하는 강관 거더로서, 상기 정모멘트부는, 내부에 관통홀을 포함하는 제1원형강관; 상기 제1원형강관의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되는 제1탄소섬유보강부; 및 상기 제1원형강관의 내부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되고, 일측 모서리면은 상기 제1원형강관의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제1탄소섬유보강부의 상면에 용접되어 고정되는 제1수직부재;를 포함하고, 상기 부모멘트부는, 내부에 관통홀을 포함하는 제2원형강관; 상기 제2원형강관의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되는 제2탄소섬유보강부; 및 상기 제2원형강관의 내부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되고, 일측 모서리면은 상기 제2원형강관의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제2탄소섬유보강부의 상면에 용접되어 고정되는 제2수직부재;를 포함하고, 상기 제1탄소섬유보강부는 상기 제1원형강관의 내측 하부면의 일부에 배치되어 길이방향으로 연장되고, 상기 제2탄소섬유보강부는 상기 제2원형강관의 내측 상부면의 일부에 배치되어 길이방향으로 연장되고, 상기 제1원형강관과 상기 제2원형강관은 연속적으로 서로 연결되는, 강관 거더를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a steel pipe girder including a positive moment part in which a supporting point is not located and a negative moment part in which a supporting point is located, wherein the positive moment part is a first round steel pipe including a through hole therein. ; a first carbon fiber reinforcement part disposed on a part of the inner surface of the first round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder; and disposed inside the first round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded to the inner surface of the first round steel pipe and fixed, and the other edge surface is on the upper surface of the first carbon fiber reinforced part. Including; a first vertical member fixed by welding, wherein the negative moment portion, a second round steel pipe including a through hole therein; a second carbon fiber reinforcement part disposed on a part of the inner surface of the second round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder; and disposed inside the second round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded and fixed to the inner surface of the second round steel pipe, and the other edge surface is on the upper surface of the second carbon fiber reinforced part. a second vertical member fixed by welding; and wherein the first carbon fiber reinforcing part is disposed on a part of the inner lower surface of the first round steel pipe and extends in the longitudinal direction, and the second carbon fiber reinforcing part is the second Provided is a steel pipe girder disposed on a part of an inner upper surface of a round steel pipe and extending in the longitudinal direction, wherein the first round steel pipe and the second round steel pipe are continuously connected to each other.

본 발명에서는, 상기 부모멘트부는, 상기 제2원형강관의 내부공간에 배치되는 복수의 전단연결재;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the negative moment part, a plurality of shear connectors disposed in the inner space of the second round steel pipe; may further include.

본 발명에서는, 상기 부모멘트부는 상기 제2원형강관의 단부면을 마감하는 마감판;을 더 포함하고, 상기 부모멘트부의 상기 제2원형강관과 상기 마감판에 의하여 형성되는 내부공간에는 콘크리트가 충전되어 있고, 상기 정모멘트부의 상기 제1원형강관은 내부공간에 콘크리트가 충전되어 있지 않을 수 있다.In the present invention, the negative moment part further includes a finishing plate for finishing the end surface of the second circular steel pipe, and concrete is filled in the inner space formed by the second circular steel pipe and the closing plate of the negative moment part. and the first round steel pipe of the positive moment part may not be filled with concrete in the inner space.

본 발명에서는, 상기 제1탄소섬유보강부는, 상기 제1원형강관의 내측면의 일부에 접착제(에폭시 등)에 의해 일체화 되는 탄소섬유; 및 상기 탄소섬유의 상면에 상기 제1원형강관과 용접 배치되는 고강도보강강판;을 포함하고, 상기 제1탄소섬유보강부의 강도는 상기 제1원형강관의 강도보다 클 수 있다.In the present invention, the first carbon fiber reinforcing part, carbon fiber integrated by an adhesive (epoxy, etc.) on a part of the inner surface of the first round steel pipe; and a high-strength reinforcing steel plate welded to the first round steel pipe on the upper surface of the carbon fiber, wherein the strength of the first carbon fiber reinforcing part may be greater than that of the first round steel pipe.

본 발명에서는, 상기 고강도보강강판의 일부는 상기 제1원형강관의 내측면의 일부와 용접되어 고정되고, 상기 탄소섬유는 상기 고강도보강강판과 일체화되어, 상기 고강도보강강판과 제1원형강관 사이에 위치하여 고정될 수 있다.In the present invention, a part of the high-strength reinforcing steel sheet is fixed by welding with a part of the inner surface of the first round steel pipe, and the carbon fiber is integrated with the high-strength reinforcing steel sheet, and between the high-strength reinforcing steel sheet and the first round steel pipe. can be positioned and fixed.

본 발명에서는, 상기 제1원형강관은 기설정된 곡률을 포함하는 원형의 단면을 포함하고, 상기 제1탄소섬유보강부는 상기 제1원형강관의 상기 곡률에 상응하는 곡률을 포함할 수 있다.In the present invention, the first circular steel pipe may include a circular cross-section including a predetermined curvature, and the first carbon fiber reinforcing part may include a curvature corresponding to the curvature of the first circular steel pipe.

본 발명에서는, 상기 부모멘트부는, 상기 제2원형강관의 내측면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제1전단연결재; 및 상기 제2수직부재의 일면, 및 상기 제2수직부재의 타면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제2전단연결재;를 더 포함하고, 상기 부모멘트부의 제2원형강관 내부에는 콘크리트가 충전되어 있을 수 있다.In the present invention, the negative moment portion, a plurality of first shear connectors having a shape protruding from the inner surface of the second round steel pipe; and a plurality of second shear connectors having a shape protruding from one surface of the second vertical member and the other surface of the second vertical member; further comprising, the inside of the second round steel pipe of the negative moment part being filled with concrete can

본 발명에서는, 상기 제2수직부재는 중심부에 형성된 복수의 중공부;를 포함하고, 상기 부모멘트부는 상기 제2수직부재의 일면, 및 상기 제2수직부재의 타면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제2전단연결재;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the second vertical member includes a plurality of hollow portions formed in the center, and the negative moment portion has a plurality of shapes protruding from one surface of the second vertical member and the other surface of the second vertical member. It may further include; a second shear connection member.

본 발명의 일 실시예에 따르면 강관 내부에 인장저항력이 우수한 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 강관의 일부에만 콘크리트를 충전하더라도 인장저항성 및 진동저항성이 우수하고 자중을 효과적으로 감소시킬 수 있어 단면효율이 뛰어난 강관 거더를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by disposing a carbon fiber reinforcing part having excellent tensile resistance inside the steel pipe, even if only a part of the steel pipe is filled with concrete, the tensile resistance and vibration resistance are excellent, and the self-weight can be effectively reduced, resulting in excellent cross-sectional efficiency It is possible to exert the effect of providing a steel pipe girder.

본 발명의 일 실시예에 따르면 강관 내부에 배치된 탄소섬유보강부의 우수한 인장저항성으로 인하여, 정모멘트 및 부모멘트가 발생되는 영역에서의 인장력에 효과적으로 대응할 수 있는 강관 거더를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, due to the excellent tensile resistance of the carbon fiber reinforcing part disposed inside the steel pipe, it is possible to provide a steel pipe girder that can effectively respond to the tensile force in the region where positive and negative moments are generated. can

본 발명의 일 실시예에 따르면 부모멘트가 발생되는 영역에 배치된 강관 내부에 탄소섬유보강부를 배치하고 콘크리트를 충전함에 따라, 교량의 교각 또는 교대로부터 발생되는 압축저항성 및 거더 전체의 진동저항성을 증진시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the compression resistance generated from the pier or abutment of the bridge and the vibration resistance of the entire girder are improved by placing the carbon fiber reinforcement part inside the steel pipe disposed in the area where the negative moment is generated and filling the concrete. It can have the effect that it can make.

본 발명의 일 실시예에 따르면 강관의 중심부에 수직부재를 일체화시킴에 따라, 탄소섬유보강부를 강관 내측면에 효과적으로 일체화 시킬 수 있고, 강관 거더의 하중에 대한 단면저항능력을 향상시켜 구조적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by integrating the vertical member in the center of the steel pipe, the carbon fiber reinforcement can be effectively integrated into the inner surface of the steel pipe, and structural stability is secured by improving the cross-sectional resistance ability of the steel pipe girder to the load. can be effective.

본 발명의 일 실시예에 따르면 강관의 일부 지점부에만 콘크리트를 타설함에 따라, 거더 전체의 진동저항을 증진시킬 수 있으며, 콘크리트 타설 폭은 강관거더 및 교량 특성에 따라 변화하므로 자재사용량을 최적화하여 시공 비용을 절감할 수 있고, 강관 거더의 자중을 효과적으로 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as concrete is poured only at some point portions of the steel pipe, the vibration resistance of the entire girder can be improved, and the concrete pouring width varies according to the characteristics of the steel pipe girder and the bridge, so the material usage is optimized for construction. Costs can be reduced and the self-weight of the steel pipe girder can be effectively reduced.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 전단연결재가 수직부재 및 강관 내부 모두에 배치됨에 따라 강관 거더의 강도 및 인장저항성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as the plurality of shear connectors are disposed in both the vertical member and the inside of the steel pipe, it is possible to exhibit the effect of improving the strength and tensile resistance of the steel pipe girder.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 중공부가 제2수직부재에 형성됨에 따라, 제2원형강관 내부에 콘크리트를 균질하게 채울 수 있고, 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as the plurality of hollow portions are formed in the second vertical member, concrete can be uniformly filled in the second round steel pipe, and the effect of improving workability can be exhibited.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1원형강관의 하측 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1원형강관 및 비교예의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2원형강관의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2원형강관의 측단면을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더 및 비교예의 단면을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a cross-section of a steel pipe girder according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows a lower cross-section of a first round steel pipe according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a cross section of a first round steel pipe and a comparative example according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows a cross section of a second round steel pipe according to an embodiment of the present invention.
5 schematically shows a side cross-section of a second round steel pipe according to an embodiment of the present invention.
6 schematically shows a cross section of a steel pipe girder and a comparative example according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.Hereinafter, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be recognized by one of ordinary skill in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. These aspects are illustrative, however, and some of the various methods in principles of various aspects may be employed, and the descriptions set forth are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. As used herein, “embodiment”, “example”, “aspect”, “exemplary”, etc. may not be construed as an advantage or advantage in any aspect or design described above over other aspects or designs. .

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, X employs A; X employs B; or when X employs both A and B, "X employs A or B" may apply to either of these cases. It should also be understood that the term “and/or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. should be understood as not

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Also, terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have the same meaning as Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in an embodiment of the present invention, an ideal or excessively formal meaning is not interpreted as

전술한 바와 같이, 종래에는 내부에 콘크리트가 충전되지 않은 형태, 콘크리트가 전부 충전된 형태, 및 격벽부재에 의해 구획된 내부공간의 일부분에만 콘크리트가 충전된 형태의 교량용 강관 거더가 개시되었다.As described above, conventionally, a steel pipe girder for a bridge has been disclosed in a form in which no concrete is filled therein, a form in which concrete is completely filled, and a form in which concrete is filled only in a part of the internal space partitioned by the bulkhead member.

다만, 종래의 교량용 강관 거더는 각 형태에 따라 내진 설계에 적합하지 않거나, 큰 자중으로 인하여 시공성이 나쁘거나, 비교적 많은 자재를 사용하여 경제성이 떨어지거나, 내구성이 지속적으로 저하되거나, 강관 내부의 형상 제작이 복잡하여 시공성이 저하되는 등 다양한 문제점이 있다.However, the conventional steel pipe girder for bridges is not suitable for seismic design according to each shape, has poor workability due to its large dead weight, is economical due to the use of relatively many materials, its durability is continuously reduced, or the shape of the inside of the steel pipe There are various problems such as a decrease in constructability due to the complexity of manufacturing.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 탄소섬유보강부를 강관 내부에 배치하였다.In order to solve this problem, in the present invention, the carbon fiber reinforcement was disposed inside the steel pipe.

이 경우, 정모멘트가 작용되는 영역에 배치된 강관의 내부에는 콘크리트(C)를 충전하지 않고 부모멘트가 작용되는 영역에 배치된 강관의 양 단부, 및 중간지점부에만 콘크리트(C)를 충전하더라도, 인장저항성 및 진동저항성이 우수하고 단면효율이 뛰어난 강관 거더(1)를 제공할 수 있다.In this case, even if the concrete (C) is not filled inside the steel pipe disposed in the area to which the positive moment is applied, the concrete (C) is filled only at both ends and the middle point of the steel pipe disposed in the area where the negative moment is applied. , it is possible to provide a steel pipe girder 1 having excellent tensile resistance and vibration resistance and excellent cross-sectional efficiency.

바람직하게는, 본 발명에서는 강관 내부에 인장저항력이 우수한 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 강관의 일부에만 콘크리트(C)를 충전하더라도 인장저항성 및 진동저항성이 우수하고 자중을 효과적으로 감소시킬 수 있어 단면효율이 뛰어난 강관 거더(1)를 제공하고자 하였다.Preferably, in the present invention, since the carbon fiber reinforcement having excellent tensile resistance is disposed inside the steel pipe, even if only a part of the steel pipe is filled with concrete (C), the tensile resistance and vibration resistance are excellent, and the self-weight can be effectively reduced, so that the cross-sectional efficiency It was intended to provide this excellent steel pipe girder (1).

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)에 대하여 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)의 단면을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a cross-section of a steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 강관 거더(1)는 지지점이 위치하지 않는 정모멘트부(100), 및 지지점이 위치하는 부모멘트부(200)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the steel pipe girder 1 may include a positive moment portion 100 in which a supporting point is not located, and a negative moment portion 200 in which a supporting point is located.

보다 상세하게는, 상기 강관 거더(1)는 지지점의 배치유무에 따라 정모멘트 또는 부모멘트를 작용받을 수 있고, 상기 정모멘트부(100)는 정모멘트가 작용되는 영역에 해당하고, 상기 부모멘트부(200)는 부모멘트가 작용되는 영역에 해당할 수 있다.More specifically, the steel pipe girder 1 may be subjected to a positive moment or a negative moment depending on the arrangement of supporting points, and the positive moment part 100 corresponds to an area where the positive moment is applied, and the negative moment The part 200 may correspond to a region where a negative moment is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 정모멘트부(100)는, 내부에 관통홀을 포함하는 제1원형강관(110); 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되는 제1탄소섬유보강부(120); 및 상기 제1원형강관(110)의 내부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되고, 일측 모서리면은 상기 제1원형강관(110)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제1탄소섬유보강부(120)의 상면에 용접되어 고정되는 제1수직부재(130);를 포함할 수 있다.The positive moment part 100 according to an embodiment of the present invention, the first round steel pipe 110 including a through hole therein; a first carbon fiber reinforcing part 120 disposed on a part of the inner surface of the first round steel pipe 110 and extending in the longitudinal direction of the girder; and disposed inside the first round steel pipe 110 and extending in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded to the inner surface of the first round steel pipe 110 and fixed, and the other edge surface is the first It may include; a first vertical member 130 fixed to the upper surface of the carbon fiber reinforcement 120 is welded.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정모멘트부(100)는 상기 제1원형강관(110), 상기 제1탄소섬유보강부(120), 및 상기 제1수직부재(130)를 포함할 수 있다. 1 , the positive moment part 100 may include the first round steel pipe 110 , the first carbon fiber reinforcement part 120 , and the first vertical member 130 . .

상기 제1원형강관(110)은, 본 발명의 일 실시예에서, 내부에 관통홀을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1원형강관(110)은 원형의 단면을 포함하는 강관에 해당하며, 내부의 관통홀에 의하여 내부공간이 형성될 수 있다.The first round steel pipe 110, in an embodiment of the present invention, may include a through hole therein. That is, the first circular steel pipe 110 corresponds to a steel pipe having a circular cross section, and an internal space may be formed by an internal through hole.

이 때, 상기 정모멘트부(100)의 상기 제1원형강관(110)은 내부공간에 콘크리트가 충전되어 있지 않을 수 있다.In this case, the inner space of the first round steel pipe 110 of the positive moment part 100 may not be filled with concrete.

상기 제1탄소섬유보강부(120)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있다.The first carbon fiber reinforcing part 120 may be disposed on a part of the inner surface of the first round steel pipe 110 to extend in the longitudinal direction of the girder in one embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 상기 정모멘트부(100)는 정모멘트가 작용되는 영역에 해당한다.As described above, the positive moment part 100 corresponds to a region where the positive moment is applied.

정모멘트가 작용되는 영역에서는 강관의 상측에 압축력이 작용되고 하측에 인장력이 작용될 수 있다. 이 때 상기 제1탄소섬유보강부(120)는 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부에 배치됨에 따라, 상기 정모멘트부(100)의 영역에 배치된 상기 제1원형강관(110)에 작용되는 인장력에 대응할 수 있다.In the region where the positive moment is applied, a compressive force may be applied to the upper side of the steel pipe and a tensile force may be applied to the lower side of the steel pipe. At this time, as the first carbon fiber reinforcement part 120 is disposed on a part of the inner surface of the first circular steel pipe 110 , the first circular steel pipe 110 disposed in the region of the positive moment part 100 . ) can respond to the tensile force acting on it.

바람직하게는, 상기 제1탄소섬유보강부(120)는 상기 제1원형강관(110)의 내측 하부면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있고, 상기 제1원형강관(110)에 작용되는 인장력에 대응할 수 있다.Preferably, the first carbon fiber reinforcement part 120 is disposed on a part of the inner lower surface of the first circular steel pipe 110 to extend in the longitudinal direction of the girder, and the first circular steel pipe 110 . It can respond to the tensile force acting on the

즉, 강관 내부에 배치된 상기 탄소섬유보강부의 우수한 인장저항성으로 인하여, 정모멘트 및 부모멘트가 발생되는 영역에서의 인장력에 효과적으로 대응할 수 있는 강관 거더(1)를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.That is, due to the excellent tensile resistance of the carbon fiber reinforcing part disposed inside the steel pipe, it is possible to exhibit the effect of providing the steel pipe girder 1 that can effectively respond to the tensile force in the region where positive and negative moments are generated. .

상기 제1수직부재(130)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1원형강관(110)의 중심부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있다.The first vertical member 130, in an embodiment of the present invention, may be disposed in the center of the first circular steel pipe 110 to extend in the longitudinal direction of the girder.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1수직부재(130)는 판의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1수직부재(130)의 일측 모서리면은 상기 제1원형강관(110)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제1탄소섬유보강부(120)의 상면에 용접되어 고정될 수 있다.The first vertical member 130 according to an embodiment of the present invention may include a plate shape. In addition, one edge surface of the first vertical member 130 according to an embodiment of the present invention is welded and fixed to the inner surface of the first round steel pipe 110, and the other edge surface is reinforced with the first carbon fiber It may be welded to the upper surface of the part 120 and fixed.

이 경우, 상기 제1수직부재(130)에 의하여, 상기 제1탄소섬유보강부(120)가 상기 제1원형강관(110)의 내측면에 보다 효과적으로 부착될 수 있다.In this case, by the first vertical member 130 , the first carbon fiber reinforcement part 120 can be more effectively attached to the inner surface of the first round steel pipe 110 .

또한, 상기 제1수직부재(130)는 상기 제1원형강관(110)과 수직으로 일체화되어 강관 거더(1)의 하중에 대한 단면저항능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the first vertical member 130 may be vertically integrated with the first circular steel pipe 110 to improve the cross-sectional resistance capability of the steel pipe girder 1 against the load.

보다 상세하게는, 상기 정모멘트부(100)의 영역에서 발생하는 하중은 상기 제1원형강관(110)의 상측면으로 작용된 후에, 상기 제1원형강관(110)의 중심부에 배치된 상기 제1수직부재(130)를 통해 상기 제1원형강관(110)의 하측면, 및 교각 등으로 전달될 수 있다. 이로 인하여 상기 강관 거더(1)는 하중에 안정적으로 대응할 수 있고, 특히 단면저항능력이 효과적으로 향상될 수 있다.In more detail, after the load generated in the region of the positive moment part 100 is applied to the upper surface of the first circular steel pipe 110 , the first circular steel pipe 110 is disposed in the center of the first circular steel pipe 110 . It may be transmitted to the lower side of the first round steel pipe 110, the pier, and the like through the first vertical member 130 . Due to this, the steel pipe girder 1 can respond stably to the load, and in particular, the cross-sectional resistance ability can be effectively improved.

바람직하게는, 강관의 중심부에 상기 수직부재를 일체화시킴에 따라, 상기 탄소섬유보강부를 강관 내측면에 효과적으로 일체화 시킬 수 있고, 강관 거더(1)의 하중에 대한 단면저항능력을 향상시켜 구조적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, by integrating the vertical member in the center of the steel pipe, the carbon fiber reinforcement can be effectively integrated into the inner surface of the steel pipe, and structural stability by improving the cross-sectional resistance to the load of the steel pipe girder (1) achievable effects can be achieved.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 부모멘트부(200)는, 내부에 관통홀을 포함하는 제2원형강관(210); 상기 제2원형강관(210)의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되는 제2탄소섬유보강부(220); 및 상기 제2원형강관(210)의 내부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장되고, 일측 모서리면은 상기 제2원형강관(210)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제2탄소섬유보강부(220)의 상면에 용접되어 고정되는 제2수직부재(230);를 포함할 수 있다.The negative moment part 200 according to an embodiment of the present invention, the second round steel pipe 210 including a through hole therein; a second carbon fiber reinforcement part 220 disposed on a part of the inner surface of the second round steel pipe 210 and extending in the longitudinal direction of the girder; and disposed inside the second round steel pipe 210 and extending in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded to the inner surface of the second round steel pipe 210 and fixed, and the other edge surface is the second It may include; a second vertical member 230 fixed to the upper surface of the carbon fiber reinforcement 220 is welded.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 부모멘트부(200)는, 상기 제2원형강관(210)의 내부공간에 배치되는 복수의 전단연결재(240);를 더 포함할 수 있다.The negative moment part 200 according to an embodiment of the present invention may further include;

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 부모멘트부(200)는 상기 제2원형강관(210), 상기 제2탄소섬유보강부(220), 상기 제2수직부재(230), 및 상기 전단연결재(240)를 포함할 수 있다.1, the negative moment part 200 is the second round steel pipe 210, the second carbon fiber reinforcement part 220, the second vertical member 230, and the shear connector ( 240) may be included.

상기 제2원형강관(210)은, 본 발명의 일 실시예에서, 내부에 관통홀을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2원형강관(210)은 원형의 단면을 포함하는 강관에 해당하며, 내부의 관통홀에 의하여 내부공간이 형성될 수 있다.The second round steel pipe 210, in an embodiment of the present invention, may include a through hole therein. That is, the second circular steel pipe 210 corresponds to a steel pipe having a circular cross section, and an internal space may be formed by an internal through hole.

상기 제2탄소섬유보강부(220)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2원형강관(210)의 내측면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있다.The second carbon fiber reinforcing part 220 may be disposed on a part of the inner surface of the second round steel pipe 210 to extend in the longitudinal direction of the girder in one embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 상기 부모멘트부(200)는 부모멘트가 작용되는 영역에 해당한다.As described above, the negative moment part 200 corresponds to the area where the negative moment is applied.

부보멘트가 작용되는 영역에서는 강관의 상측에 인장력이 작용되고 하측에 압축력이 작용될 수 있다. 이 때 상기 제2탄소섬유보강부(220)는 상기 제2원형강관(210)의 내측면의 일부에 배치됨에 따라, 상기 부모멘트부(200)의 영역에 배치된 상기 제2원형강관(210)에 작용되는 인장력에 대응할 수 있다.In the region where the booster is applied, a tensile force may be applied to the upper side of the steel pipe and a compressive force may be applied to the lower side of the steel pipe. At this time, as the second carbon fiber reinforcement part 220 is disposed on a part of the inner surface of the second circular steel pipe 210 , the second circular steel pipe 210 disposed in the region of the negative moment part 200 . ) can respond to the tensile force acting on it.

바람직하게는, 상기 제2탄소섬유보강부(220)는 상기 제2원형강관(210)의 내측 상부면의 일부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있고, 상기 제2원형강관(210)에 작용되는 인장력에 대응할 수 있다.Preferably, the second carbon fiber reinforcing part 220 is disposed on a part of the inner upper surface of the second circular steel pipe 210 to extend in the longitudinal direction of the girder, and the second circular steel pipe 210 . It can respond to the tensile force acting on the

한편, 상기 제2탄소섬유보강부(220)는 본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 제2원형강관(210)의 내측면의 일부에 배치되지 않을 수 있다.Meanwhile, the second carbon fiber reinforcing part 220 may not be disposed on a part of the inner surface of the second round steel pipe 210 in another embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 부모멘트부(200)는 상기 제2원형강관(210)의 단부면을 마감하는 마감판(250);을 더 포함할 수 있다.The negative moment part 200 according to an embodiment of the present invention may further include a finishing plate 250 for finishing the end surface of the second round steel pipe 210 .

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 부모멘트부(200)의 영역에 배치된 상기 제2원형강관(210)의 내부공간에는 콘크리트(C)가 충전되어 있을 수 있다. 바람직하게는, 상기 부모멘트부(200)의 상기 제2원형강관(210)과 상기 마감판(250)에 의하여 형성되는 내부공간에는 콘크리트가 충전되어 있을 수 있다.As shown in FIG. 1 , the inner space of the second round steel pipe 210 disposed in the region of the negative moment part 200 may be filled with concrete (C). Preferably, the inner space formed by the second round steel pipe 210 and the closing plate 250 of the negative moment part 200 may be filled with concrete.

이 경우, 상기 강관 거더(1)의 압축저항성 및 진동저항성은 향상될 수 있다.In this case, the compression resistance and vibration resistance of the steel pipe girder 1 can be improved.

즉, 본 발명의 일 실시예에서, 부모멘트가 발생되는 영역에 배치된 강관 내부에 상기 제2탄소섬유보강부(220)를 배치하고 콘크리트(C)를 충전함에 따라, 교량의 교각 또는 교대로부터 발생되는 압축저항성 및 거더 전체의 진동저항성을 증진시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, as the second carbon fiber reinforcement part 220 is disposed inside the steel pipe disposed in the area where the negative moment is generated and the concrete C is filled, from the pier or abutment of the bridge It can exert the effect of improving the generated compression resistance and the vibration resistance of the entire girder.

상기 제2수직부재(230)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2원형강관(210)의 중심부에 배치되어 거더의 길이방향으로 연장될 수 있다.The second vertical member 230 may be disposed in the center of the second round steel pipe 210 and extend in the longitudinal direction of the girder in an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2수직부재(230)는 판의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2수직부재(230)의 일측 모서리면은 상기 제2원형강관(210)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제2탄소섬유보강부(220)의 상면에 용접되어 고정될 수 있다.The second vertical member 230 according to an embodiment of the present invention may include a plate shape. In addition, one edge surface of the second vertical member 230 according to an embodiment of the present invention is welded and fixed to the inner surface of the second round steel pipe 210, and the other edge surface is reinforced with the second carbon fiber. It may be welded and fixed to the upper surface of the part 220 .

이 경우, 전술한 제1수직부재(130)와 상응하게, 상기 제2수직부재(230)에 의하여, 상기 제2탄소섬유보강부(220)가 상기 제2원형강관(210)의 내측면에 보다 효과적으로 부착될 수 있다.In this case, corresponding to the first vertical member 130 described above, by the second vertical member 230 , the second carbon fiber reinforcing part 220 is formed on the inner surface of the second circular steel pipe 210 . It can be attached more effectively.

또한, 상기 제2수직부재(230)는 상기 제2원형강관(210)과 수직으로 일체화되어 강관 거더(1)의 하중에 대한 단면저항능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the second vertical member 230 may be vertically integrated with the second circular steel pipe 210 to improve the cross-sectional resistance capability of the steel pipe girder 1 against the load.

상기 복수의 전단연결재(240)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2원형강관(210)의 내부공간에 배치될 수 있다.The plurality of shear connectors 240 may be disposed in the inner space of the second round steel pipe 210 in one embodiment of the present invention.

전단연결재(240)는 콘크리트(C)와 원형강관을 연결하는 부재로서, 외부로부터 작용되는 하중을 효과적으로 대응할 수 있다. 강관 거더(1)에 사용되는 일반적인 전단연결재(240)는 스터드를 포함할 수 있다.The shear connector 240 is a member that connects the concrete C and the round steel pipe, and can effectively respond to a load applied from the outside. A general shear connector 240 used for the steel pipe girder 1 may include a stud.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 부모멘트부(200)의 영역에 배치된 상기 제2원형강관(210) 내부에 상기 전단연결재(240)를 배치한 후에 콘크리트(C)를 충전할 수 있다.In an embodiment of the present invention, after disposing the shear connector 240 inside the second round steel pipe 210 disposed in the region of the negative moment part 200, the concrete C may be filled.

즉, 상기 부모멘트부(200)의 영역에서는 상기 원형강관 내부에 상기 탄소섬유보강부, 상기 수직부재, 및 상기 전단연결재(240)를 배치한 후에 콘크리트(C)를 충전함에 따라 압축저항성, 진동저항성, 및 인장저항성이 향상되어 압축력 및 인장력에 효과적으로 대응할 수 있다.That is, in the region of the negative moment part 200, the compression resistance, vibration, and vibration resistance as the concrete (C) is filled after the carbon fiber reinforcement part, the vertical member, and the shear connector 240 are disposed inside the round steel pipe. Resistance and tensile resistance are improved, so that it is possible to effectively respond to compressive and tensile forces.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1원형강관(110) 및 상기 제2원형강관(210)은 각각 정모멘트부(100)의 영역 및 부모멘트부(200)의 영역에 배치되어, 서로 상이한 내부구조를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the first circular steel pipe 110 and the second circular steel pipe 210 are disposed in the region of the positive moment part 100 and the region of the negative moment part 200, respectively, and are different from each other. It may include internal structures.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)는 지지점이 위치하는 부모멘트부(200)를 포함할 수 있고, 상기 부모멘트부(200)는 단지점부 및 중간지점부를 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1 , the steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention may include a negative moment part 200 in which a supporting point is located, and the negative moment part 200 is a single point part. and a midpoint portion.

반면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 강관 거더(1)는 지지점이 위치하는 부모멘트부(200)를 포함할 수 있고, 상기 부모멘트부(200)는 단지점만을 포함할 수 있다.On the other hand, the steel pipe girder 1 according to another embodiment of the present invention may include a negative moment part 200 in which a supporting point is located, and the negative moment part 200 may include only a simple point.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1원형강관(110)의 하측 단면을 개략적으로 도시한다.2 schematically shows a lower cross-section of the first round steel pipe 110 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1탄소섬유보강부(120)는, 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부에 배치되는 탄소섬유(121); 및 상기 탄소섬유(121)의 상면에 배치되는 고강도보강강판(122);을 포함할 수 있다.The first carbon fiber reinforcing part 120 according to an embodiment of the present invention includes carbon fibers 121 disposed on a part of the inner surface of the first round steel pipe 110; and a high-strength reinforcing steel plate 122 disposed on the upper surface of the carbon fiber 121 .

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1탄소섬유보강부(120)는 상기 탄소섬유(121), 및 상기 고강도보강강판(122)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 탄소섬유(121) 및 상기 고강도보강강판(122)은 에폭시를 포함하는 화학적 접착방식에 의하여 접착되어 일체화 될 수 있고, 상기 고강도보강강판(122)의 일부는 상기 제1원형강관(110)에 용접되어 용접부(123)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the first carbon fiber reinforcing part 120 may include the carbon fiber 121 and the high-strength reinforcing steel plate 122 . In one embodiment of the present invention, the carbon fiber 121 and the high-strength reinforcing plate 122 may be bonded and integrated by a chemical bonding method including epoxy, and a part of the high-strength reinforcing plate 122 is It may be welded to the first round steel pipe 110 to form a welded portion 123 .

바람직하게는, 상기 탄소섬유(121)는 상기 고강도보강강판(122)과 일체화되고, 상기 고강도보강강판(122)의 일부는 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부와 용접되어 용접부(123)에 의하여 일체화되어, 상기 탄소섬유(121)는 상기 고강도보강강판(122)과 제1원형강관(110) 사이에 위치하여 고정될 수 있다.Preferably, the carbon fiber 121 is integrated with the high-strength reinforcing steel plate 122, and a part of the high-strength reinforcing steel plate 122 is welded to a portion of the inner surface of the first round steel pipe 110 to form a welding part ( 123), the carbon fiber 121 may be positioned and fixed between the high-strength reinforcing steel plate 122 and the first round steel pipe 110 .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1탄소섬유보강부(120)의 강도는 상기 원형강관의 강도보다 클 수 있다. In addition, the strength of the first carbon fiber reinforcing part 120 according to an embodiment of the present invention may be greater than that of the round steel pipe.

이로 인하여, 상기 탄소섬유보강부는 상기 정모멘트부(100)에 배치된 상기 원형강관에 작용되는 인장력에 효과적으로 대응할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.For this reason, the carbon fiber reinforcing part can effectively respond to the tensile force applied to the circular steel pipe disposed in the positive moment part 100 . Details on this will be described later.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2탄소섬유보강부(220)는 전술한 상기 제1탄소섬유보강부(120)와 상응하는 구성요소를 포함할 수 있다.In addition, the second carbon fiber reinforcing unit 220 according to an embodiment of the present invention may include components corresponding to the above-described first carbon fiber reinforcing unit 120 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1원형강관(110) 및 비교예의 단면을 개략적으로 도시한다.3 schematically shows a cross section of a first round steel pipe 110 and a comparative example according to an embodiment of the present invention.

도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1원형강관(110)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 때, 상기 단면은 전술한 도 1에 표시된 A-A 단면에 해당한다.Figure 3 (a) schematically shows a cross section of the first round steel pipe 110 according to an embodiment of the present invention. In this case, the cross-section corresponds to the A-A cross-section shown in FIG. 1 described above.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제1탄소섬유보강부(120)는 제1원형강관(110)의 내측 하부면의 일부에 배치되고, 제1수직부재(130)는 상기 제1원형강관(110)의 중심부에 배치되어 일측 모서리면은 상기 제1원형강관(110)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제1탄소섬유보강부(120)의 상면에 용접되어 고정될 수 있다.As shown in FIG. 3( a ), the first carbon fiber reinforcement part 120 is disposed on a part of the inner lower surface of the first round steel pipe 110 , and the first vertical member 130 is the first circular steel pipe 110 . It is disposed in the center of the steel pipe 110, and one edge surface is welded to the inner surface of the first round steel pipe 110 and fixed, and the other edge surface is welded to the upper surface of the first carbon fiber reinforcement part 120 and fixed. can be

이와 같은 구조에 의하여, 제1탄소섬유보강부(120)를 제1원형강관(110) 내측면에 효과적으로 부착시킬 수 있고, 강관 거더(1)의 하중에 대한 단면저항능력을 향상시켜 구조적 안정성을 확보할 수 있다.With such a structure, the first carbon fiber reinforcement part 120 can be effectively attached to the inner surface of the first round steel pipe 110, and structural stability is improved by improving the cross-sectional resistance capability of the steel pipe girder 1 against the load. can be obtained

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1원형강관(110)은 기설정된 곡률을 포함하는 원형의 단면을 포함하고, 상기 제1탄소섬유보강부(120)는 상기 제1원형강관(110)의 상기 곡률에 상응하는 곡률을 포함할 수 있다.In addition, the first circular steel pipe 110 according to an embodiment of the present invention includes a circular cross section including a predetermined curvature, and the first carbon fiber reinforcement part 120 is the first circular steel pipe 110 . ) may include a curvature corresponding to the above curvature.

이와 같은 구조에 의하여, 상기 제1탄소섬유보강부(120) 및 상기 제1원형강관(110)이 서로 일체화됨에 따라, 하중에 의한 인장저항능력이 우수한 강관 거더(1)를 제공할 수 있다.With such a structure, as the first carbon fiber reinforcing part 120 and the first round steel pipe 110 are integrated with each other, it is possible to provide the steel pipe girder 1 having excellent tensile resistance by load.

한편, 전술한 바와 같이, 상기 제1탄소섬유보강부(120)는, 상기 제1원형강관(110)의 내측면의 일부에 배치되는 탄소섬유(121)를 포함할 수 있고, 상기 제1탄소섬유보강부(120) 및 상기 제1원형강관(110)은 서로 일체화되어 인장저항력을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, as described above, the first carbon fiber reinforcing part 120 may include carbon fibers 121 disposed on a portion of the inner surface of the first round steel pipe 110, and the first carbon The fiber-reinforced part 120 and the first round steel pipe 110 may be integrated with each other to improve tensile resistance.

인장저항력이 크다는 것은 대상물에 곡률변화를 줄 수 있는 굽힘모멘트에 대한 저항력을 나타내는 굽힘강성(Flexural rigidity, D)이 크다는 것을 의미할 수 있다. 이러한 굽힘강성은 아래와 같이 설명될 수 있다.A high tensile resistance may mean a large flexural rigidity (D), which represents the resistance to a bending moment that can change the curvature of an object. This bending stiffness can be explained as follows.

이 때, D는 굽힘강성에 해당하고, E는 영률(Young's modulus)에 해당하고, I는 단면이차모멘트(Second moment of area)에 해당하고, I_x는 x축에 대한 단면이차모멘트에 해당하고, A는 면적요소에 해당하고, y는 x축에서부터 면적요소도심까지의 수직거리에 해당한다.Here, D corresponds to the bending stiffness, E corresponds to Young's modulus, I corresponds to the second moment of area, I _x corresponds to the cross-sectional moment about the x-axis, and , A corresponds to the area element, and y corresponds to the vertical distance from the x-axis to the center of the area element.

바람직하게는, 영률은 탄성계수에 해당하고, 단면이차모멘트는 휨 또는 처짐에 대한 저항을 예측하는 데 사용되는 단면의 성질을 나타내는 인자에 해당한다. Preferably, the Young's modulus corresponds to the modulus of elasticity, and the cross-sectional second moment corresponds to a factor representing the properties of the section used to predict the resistance to bending or deflection.

즉, 굽힘강성은 영률 및 단면이차모멘트에 의해 결정될 수 있으며, 동일한 단면이차모멘트를 가지는 경우에는 영률 즉, 탄성계수에 의해 인장저항력이 결정될 수 있다.That is, the bending stiffness may be determined by the Young's modulus and the cross-sectional secondary moment, and in the case of having the same cross-sectional secondary moment, the tensile resistance may be determined by the Young's modulus, that is, the elastic modulus.

이와 같은 요인을 활용하기 위하여, 본 발명에서는 원형강관의 내부에 탄소섬유(121)를 포함하는 탄소섬유보강부를 배치하였다.In order to take advantage of such factors, in the present invention, a carbon fiber reinforcement including carbon fibers 121 is disposed inside the round steel pipe.

바람직하게는, 상기 탄소섬유(121)는 강재 대비 우수한 탄성계수, 1/4의 무게, 및 8배의 강도를 가지는 재료에 해당한다. Preferably, the carbon fiber 121 corresponds to a material having an excellent elastic modulus, 1/4 weight, and 8 times the strength compared to steel.

일 예로, 철근은 200Gpa의 탄성계수, 및 400 내지 500Mpa의 인장강도를 가지는 반면, 탄소섬유(121)는 235Gpa 이상의 탄성계수(고탄성 탄소섬유(121)의 경우 350Gpa 이상의 탄성계수), 및 3,500Mpa 이상의 인장강도를 가질 수 있다. For example, the reinforcing bar has an elastic modulus of 200 Gpa, and a tensile strength of 400 to 500 Mpa, whereas the carbon fiber 121 has an elastic modulus of 235 Gpa or more (in the case of the high elastic carbon fiber 121, an elastic modulus of 350 Gpa or more), and 3,500 Mpa or more It may have tensile strength.

즉, 도 3(a)에 도시된 상기 제1원형강관(110)을 포함하는 구조체의 경우, 무게가 상대적으로 가볍고, 적은 부피를 차지하지만 높은 탄성계수 및 인장강도를 갖는 탄소섬유(121)을 사용하기 때문에, 모멘트 저항을 하기 위하여 콘크리트 등의 자중이 높은 구성을 사용하는 종래 기술 대비, 저중량으로 우수한 모멘트저항성을 가질 수 있다.That is, in the case of the structure including the first round steel pipe 110 shown in Fig. 3(a), the carbon fiber 121 is relatively light in weight and occupies a small volume but has a high elastic modulus and tensile strength. Since it is used, it can have excellent moment resistance with a low weight compared to the prior art using a configuration with a high self-weight such as concrete for moment resistance.

보다 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1원형강관(110)은 내부에 상기 탄소섬유(121)를 포함하는 상기 제1탄소섬유보강부(120)를 포함하고 있고, 상기 제1탄소섬유보강부(120)는 상기 탄소섬유(121)의 무게 및 두께에 비하여 매우 우수한 탄성계수 및 인장강도에 의하여, 저중량으로 상기 강관 거더(1)에 높은 모멘트저항성을 부여할 수 있다.More specifically, the first round steel pipe 110 according to an embodiment of the present invention includes the first carbon fiber reinforcement part 120 including the carbon fiber 121 therein, and the The carbon fiber reinforcing part 120 can impart high moment resistance to the steel pipe girder 1 at a low weight by a very good elastic modulus and tensile strength compared to the weight and thickness of the carbon fiber 121 .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 강관 거더(1)는 내부에 상기 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 상기 강관 거더(1)의 자중이 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.That is, the steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention can effectively prevent the self-weight of the steel pipe girder 1 from increasing by arranging the carbon fiber reinforcing part therein.

예를 들어, 도 3(a)에 도시된 탄소섬유(121)을 이용하는 상기 강관 거더(1)와 동일한 수준의 모멘트저항력을 가지기 위하여, 고강도보강강판(122)으로만 모멘트저항에 대한 보강을 한다면, 도 3(b)에 도시된 비교예에 도시된 크기 정도의 같이 고강도보강강판(122)이 필요하고, 이에 따라 거더의 자중이 급격하게 증가될 수 있어 시공성이 저하될 수 있고, 추가적인 강재가 사용됨에 따라 경제성이 저하될 수 있다.For example, in order to have the same level of moment resistance as the steel pipe girder 1 using the carbon fiber 121 shown in FIG. , a high-strength reinforcing steel plate 122 of about the size shown in the comparative example shown in FIG. As it is used, the economic feasibility may deteriorate.

즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 내부에 탄성계수, 인장강도, 인장저항력이 우수한 탄소섬유보강부를 배치함에 따라, 인장력에 효과적으로 대응할 수 있을 만큼의 강도 및 인장저항성을 가지는 강관 거더(1)를 제공할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, by arranging a carbon fiber reinforcement having excellent elastic modulus, tensile strength, and tensile resistance therein, a steel pipe girder 1 having sufficient strength and tensile resistance to effectively respond to tensile force. can provide

이 때, 상기 탄소섬유(121) 및 상기 고강도보강강판(122)을 포함하는 상기 제1탄소섬유보강부(120)의 길이, 폭, 및 두께는 강관 거더(1)에 작용되는 하중에 따라 가변될 수 있다.At this time, the length, width, and thickness of the first carbon fiber reinforcing part 120 including the carbon fiber 121 and the high-strength reinforcing steel plate 122 is variable depending on the load applied to the steel pipe girder 1 . can be

이와 같은 탄소섬유(121)에 의하여 본 발명에서는 정모멘트부(100)에서는 별도의 콘크리트 타설을 하지 않기 때문에, 전체적으로 거더의 중량을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 장기간 사용에 따른 거더의 휨, 콘크리트와 거더 사이의 분리 등의 문제를 방지할 수 있으며, 경제성을 도모할 수 있다.Because of the carbon fiber 121 in the present invention, since no separate concrete pouring is performed in the positive moment part 100, the weight of the girder can be reduced as a whole, and accordingly, the bending of the girder due to long-term use, the concrete and the Problems such as separation between girders can be prevented, and economic efficiency can be promoted.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2원형강관(210)의 단면을 개략적으로 도시한다. 이 때, 상기 단면은 전술한 도 1에 표시된 B-B 단면에 해당한다.4 schematically shows a cross-section of a second round steel pipe 210 according to an embodiment of the present invention. At this time, the cross-section corresponds to the B-B cross-section shown in FIG. 1 described above.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2탄소섬유보강부(220)는 제2원형강관(210) 내측 상부면의 일부에 배치되고, 제2수직부재(230)는 상기 제2원형강관(210)의 중심부에 배치되어 일측 모서리면은 상기 제2원형강관(210)의 내측면에 용접되어 고정되고, 타측 모서리면은 상기 제2탄소섬유보강부(220)의 상면에 용접되어 고정될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the second carbon fiber reinforcement part 220 is disposed on a part of the inner upper surface of the second circular steel pipe 210 , and the second vertical member 230 is the second circular steel pipe 210 . It is disposed in the center of one side edge surface is welded to the inner surface of the second round steel pipe 210 and fixed, and the other edge surface is welded to the upper surface of the second carbon fiber reinforced part 220 to be fixed.

이 때, 상기 제2원형강관(210)과 상기 마감판(250)에 의하여 형성되는 내부공간에는 콘크리트(C)가 충전될 수 있다.At this time, the inner space formed by the second round steel pipe 210 and the closing plate 250 may be filled with concrete (C).

이와 같은 구조에 의하여, 제2탄소섬유보강부(220)를 제2원형강관(210) 내측면에 효과적으로 부착시킬 수 있고, 강관 거더(1)의 하중에 대한 단면저항 능력을 향상시키고, 교량의 교각 또는 교대로부터 발생되는 압축저항성 및 거더 전체의 진동저항성을 증진시켜 구조적 안전성을 확보할 수 있다.With such a structure, the second carbon fiber reinforcement part 220 can be effectively attached to the inner surface of the second round steel pipe 210, and the cross-sectional resistance capability of the steel pipe girder 1 against the load is improved, and the bridge Structural safety can be secured by improving the compression resistance generated from piers or abutments and the vibration resistance of the entire girder.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2원형강관(210)은 기설정된 곡률을 포함하는 원형의 단면을 포함하고, 상기 제2탄소섬유보강부(220)는 상기 제2원형강관(210)의 상기 곡률에 상응하는 곡률을 포함할 수 있다.In addition, the second round steel pipe 210 according to an embodiment of the present invention includes a circular cross section including a predetermined curvature, and the second carbon fiber reinforcement part 220 is the second round steel pipe 210 ) may include a curvature corresponding to the above curvature.

이와 같은 구조에 의하여, 상기 제2탄소섬유보강부(220) 및 상기 제2원형강관(210)이 서로 일체화됨에 따라, 하중에 의한 인장저항능력이 우수한 강관 거더(1)를 제공할 수 있다.With such a structure, as the second carbon fiber reinforcing part 220 and the second round steel pipe 210 are integrated with each other, it is possible to provide a steel pipe girder 1 having excellent tensile resistance by load.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 부모멘트부(200)는, 상기 제2원형강관(210)의 내측면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제1전단연결재(241); 및 상기 제2수직부재(230)의 일면, 및 상기 제2수직부재(230)의 타면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제2전단연결재(242);를 더 포함하고, 상기 부모멘트부(200)의 제2원형강관(210) 내부에는 콘크리트가 충전되어 있을 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4 , the negative moment part 200 according to an embodiment of the present invention has a plurality of first shear connectors having a shape protruding from the inner surface of the second round steel pipe 210 . (241); and a plurality of second shear connectors 242 having a shape protruding from one surface of the second vertical member 230 and the other surface of the second vertical member 230; further comprising, the negative moment part 200 ) of the second round steel pipe 210 may be filled with concrete.

이와 같은 구조에 의하여, 상기 강관 거더(1)는 상기 부모멘트부(200)의 영역에 작용되는 압축력에 효과적으로 저항할 수 있고, 강관 거더(1) 전체의 진동을 효과적으로 제어할 수 있다.With such a structure, the steel pipe girder 1 can effectively resist the compressive force applied to the region of the negative moment part 200 , and can effectively control the vibration of the entire steel pipe girder 1 .

바람직하게는, 상기 복수의 전단연결재(240)가 수직부재 및 강관 내부 모두에 배치됨에 따라 강관 거더(1)의 강도 및 인장저항성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, as the plurality of shear connecting members 240 are disposed in both the vertical member and the inside of the steel pipe, the strength and tensile resistance of the steel pipe girder 1 can be improved.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2원형강관(210)의 측단면을 개략적으로 도시한다. 이 때, 상기 측단면은 전술한 도 4에 표시된 C-C 단면에 해당한다.5 schematically shows a side cross-section of the second round steel pipe 210 according to an embodiment of the present invention. At this time, the side cross-section corresponds to the C-C cross-section shown in FIG. 4 described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2수직부재(230)는 중심부에 형성된 복수의 중공부(231);를 포함하고, 상기 부모멘트부(200)는 상기 제2수직부재(230)의 일면, 및 상기 제2수직부재(230)의 타면에서 돌출되는 형상을 갖는 복수의 제2전단연결재(242);를 더 포함할 수 있다.The second vertical member 230 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of hollow portions 231 formed in the central portion, and the negative moment portion 200 is one surface of the second vertical member 230 . , and a plurality of second shear connecting members 242 having a shape protruding from the other surface of the second vertical member 230; may further include.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2수직부재(230)는 상기 복수의 중공부(231)를 구비할 수 있고, 이와 같은 구조에 의하여 상기 제2원형강관(210)의 내부공간에 충전되는 콘크리트(C)가 균질하게 충전될 수 있도록 도모할 수 있다. As shown in FIG. 5 , the second vertical member 230 may include the plurality of hollow portions 231 , and is filled in the inner space of the second round steel pipe 210 by such a structure. It can be achieved so that the concrete (C) can be uniformly filled.

또한, 상기 제2전단연결재(242)는 상기 제2수직부재(230)의 일면, 및 상기 제2수직부재(230)의 타면에서 돌출되는 형상을 갖음에 따라, 콘크리트(C) 충전에 따른 부착성을 향상시킬 수 있다.In addition, as the second shear connector 242 has a shape protruding from one surface of the second vertical member 230 and the other surface of the second vertical member 230, attachment according to the concrete (C) filling performance can be improved.

또한, 상기 제2수직부재(230)에 형성된 상기 복수의 중공부(231)의 형상이 비교적 단순하므로, 시공성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the shapes of the plurality of hollow parts 231 formed in the second vertical member 230 are relatively simple, workability can be improved.

바람직하게는, 상기 복수의 중공부(231)가 상기 제2수직부재(230)에 형성됨에 따라, 제2원형강관(210)의 내부에 콘크리트(C)를 균질하게 채울 수 있고, 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, as the plurality of hollow parts 231 are formed in the second vertical member 230 , it is possible to uniformly fill the interior of the second round steel pipe 210 with concrete C, and improve workability. It can have the effect that it can make.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1) 및 비교예의 단면을 개략적으로 도시한다.6 schematically shows a cross section of a steel pipe girder 1 and a comparative example according to an embodiment of the present invention.

도 6(a), 및 도 6(c)는 종래의 강관 거더의 단면을 개략적으로 도시하고, 도 6(b), 및 도(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)의 단면을 개략적으로 도시한다.6 (a) and 6 (c) schematically show a cross-section of a conventional steel pipe girder, and FIGS. 6 (b), and (d) are a steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention. schematically shows a cross-section of

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 내부에 배치된 탄소섬유보강부의 우수한 인장저항성으로 인하여, 정모멘트 및 부모멘트가 발생되는 영역에서의 인장력에 효과적으로 대응할 수 있는 강관 거더(1)를 제공할 수 있다.As described above, due to the excellent tensile resistance of the carbon fiber reinforcing part disposed inside the steel pipe according to an embodiment of the present invention, the steel pipe girder 1 that can effectively cope with the tensile force in the region where positive and negative moments are generated can provide

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 강관 거더(1)은 우수한 단면효율을 가질 수 있다.Accordingly, the steel pipe girder 1 according to an embodiment of the present invention may have excellent cross-sectional efficiency.

즉, 상기 강관 거더(1)의 단면효율이 향상됨에 따라, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이 종래의 강관 거더의 직경(D) 대비 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)의 직경(d)을 감소시킬 수 있다.That is, as the cross-sectional efficiency of the steel pipe girder 1 is improved, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), compared to the diameter (D) of the conventional steel pipe girder according to an embodiment of the present invention It is possible to reduce the diameter (d) of the steel pipe girder (1).

또한, 상기 강관 거더(1)의 단면효율이 향상됨에 따라, 도 6(c) 및 도 6(d)에 도시된 바와 같이 종래의 강관 거더의 두께(T) 대비 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 거더(1)의 두께(t)를 감소시킬 수 있다.In addition, as the cross-sectional efficiency of the steel pipe girder 1 is improved, as shown in FIGS. 6(c) and 6(d), compared to the thickness (T) of the conventional steel pipe girder according to an embodiment of the present invention It is possible to reduce the thickness (t) of the steel pipe girder (1).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 강관 거더(1)의 정모멘트부(100)의 영역에 배치된 원형강관(1)의 내부에 콘크리트(C)를 충전하지 않고, 탄소섬유보강부를 배치함으로써, 상기 강관 거더(1)의 단면효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.In this way, without filling the concrete (C) inside the circular steel pipe (1) disposed in the region of the positive moment part (100) of the steel pipe girder (1) according to an embodiment of the present invention (C), the carbon fiber reinforced part By disposing, it is possible to effectively improve the cross-sectional efficiency of the steel pipe girder (1).

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

1: 강관 거더
100: 정모멘트부
110: 제1원형강관 120: 제1탄소섬유보강부
121: 탄소섬유 122: 고강도보강강판
123: 용접부 130: 제1수직부재
200: 부모멘트부
210: 제2원형강관 220: 제2탄소섬유보강부
230: 제2수직부재 231: 중공부
240: 전단연결재 241: 제1전단연결재
242: 제2전단연결재 250: 마감판
C: 콘크리트1: Steel pipe girder
100: positive moment part
110: first round steel pipe 120: first carbon fiber reinforcement part
121: carbon fiber 122: high strength steel plate
123: welding 130: first vertical member
200: negative moment part
210: second round steel pipe 220: second carbon fiber reinforcement
230: second vertical member 231: hollow part
240: shear connector 241: first shear connector
242: second shear connector 250: finish plate
C: Concrete

Claims

As a steel pipe girder comprising a positive moment part where the support point is not located and a negative moment part where the support point is located,
The positive moment part,
a first round steel pipe including a through hole therein;
a first carbon fiber reinforcement part disposed on a part of the inner surface of the first round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder; and
It is disposed inside the first round steel pipe and extends in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded to the inner surface of the first round steel pipe and fixed, and the other edge surface is welded to the upper surface of the first carbon fiber reinforced part. and a first vertical member fixed to be
The negative comment part,
a second round steel pipe including a through hole therein;
a second carbon fiber reinforcement part disposed on a part of the inner surface of the second round steel pipe and extending in the longitudinal direction of the girder; and
It is disposed inside the second round steel pipe and extends in the longitudinal direction of the girder, one edge surface is welded to the inner surface of the second round steel pipe and fixed, and the other edge surface is welded to the upper surface of the second carbon fiber reinforced part. and a second vertical member fixed to be
The first carbon fiber reinforcing part is disposed on a part of the inner lower surface of the first round steel pipe and extending in the longitudinal direction, and the second carbon fiber reinforcing part is disposed on a part of the inner upper surface of the second round steel pipe in the longitudinal direction. is extended to
The first round steel pipe and the second round steel pipe are continuously connected to each other,
The first carbon fiber reinforcement part,
Carbon fibers disposed on a portion of the inner surface of the first round steel pipe; and
Including; a high-strength reinforcing plate disposed on the upper surface of the carbon fiber;
A portion of the high-strength reinforcing steel plate is fixed by welding with a portion of the inner surface of the first round steel pipe,
The carbon fiber is integrated with the high-strength reinforcing steel sheet, and is positioned and fixed between the high-strength reinforcing steel sheet and the first round steel pipe, a steel pipe girder.

The method according to claim 1,
The negative moment portion further comprises a; finishing plate for finishing the end surface of the second round steel pipe,
Concrete is filled in the inner space formed by the second round steel pipe and the closing plate of the negative moment part,
The first round steel pipe of the positive moment part is not filled with concrete in the inner space, a steel pipe girder.

The method according to claim 1,
The strength of the first carbon fiber reinforcement portion is greater than the strength of the first round steel pipe, a steel pipe girder.

delete

The method according to claim 1,
The negative comment part,
a plurality of first shear connectors having a shape protruding from the inner surface of the second round steel pipe; and
Further comprising; a plurality of second shear connectors having a shape protruding from one surface of the second vertical member and the other surface of the second vertical member,
Concrete is filled inside the second round steel pipe of the negative moment part, a steel pipe girder.

The method according to claim 1,
The second vertical member includes a plurality of hollow portions formed in the center;
The negative moment portion further comprises a; a plurality of second shear connectors having a shape protruding from one surface of the second vertical member and the other surface of the second vertical member.