KR20020016461A - 외팔보형 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장력선을 이용하여 교량주형 및 교량상판에 의한 휨모멘트를 감소시킴으로써 단면을 감소시키고 내력을 향상시킬 수 있는 외팔보형 구조물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외팔보형 구조물(20)은, 외팔보를 상판(21)과 하판(22) 및 2개의 복부판(23)을 갖는 박스형으로 구성하고, 상판(21)의 근처에는 외팔보의 고정단부에서 자유단부까지 연장되는 하나 이상의 장력선(24)을 설치한 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 장력선(24)을 안내하는 다수의 장력선 안내홀더(25)를 갖는다. 이런 본 발명의 외팔보형 구조물(20)은 교각기둥(11)에 고정되어 교량주형(13) 및 교량상판(14)을 지탱하는 보(Beam)로 사용된다.

Description

외팔보형 구조물{Beam}

본 발명은 외팔보형 구조물에 관한 것이며, 특히, 장력선을 이용하여 사하중및 활하중에 의한 휨모멘트를 감소시킬 수 있도록 구성한 박스형태의 외팔보형 구조물에 관한 것이다.

도 1에 보이듯이, 종래의 합성강교각 시스템은 콘크리트가 충전된 교각기둥(11)과 그렇지 않은 외팔보형 구조물(12)로 구성된 교량하부구조와, 교량주형(13) 및 교량상판(14)으로 구성된 교량상부구조 구성되어 있다. 외팔보형 구조물(12)은 교각기둥(11)에 고정되어 교량주형(13) 및 교량상판(14)을 지탱하는 보의 역할을 한다. 이런 외팔보형 구조물(12)는 중공의 박스형태로 형성된 것으로서, 교량주형(13) 및 교량상판(14)으로부터의 하중을 직접 지지하여 이를 교각기둥(11)에 전달하는 역할을 한다. 그래서, 교량상판(14)의 폭원이 넓거나 차선수가 많게 되면, 외팔보형 구조물(12)의 길이 및 크기가 커져 육중한 구조가 될 뿐만 아니라 커다란 휨모멘트가 발생하게 된다.

그리고, 외팔보형 구조물(12)의 단면이 커지면, 풍하중에 의한 횡방향하중 또한 무시할 수 없게 되어 단면과 자중을 감소시킬 필요성이 있다.

그러나, 종래의 외팔보형 구조물(12)은 중공의 박스형태로서 강재의 내력으로만 저항하도록 되어 있어, 교량주형(13) 및 교량상판(14)의 하중이 커질수록 그에 따른 휨모멘트를 지탱할 수 있도록 그 단면과 자중이 커져야 하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 장력선을 이용하여 교량주형 및 교량상판에 의한 휨모멘트를 감소시킴으로써 단면을 감소시키고 내력을 향상시킬 수 있는 외팔보형 구조물을제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 합성강교각 시스템을 도시한 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 외팔보형 구조물이 설치된 합성강교각 시스템을 도시한 개략도이고,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 외팔보형 구조물이 설치된 합성강교각 시스템의 다른 형태를 도시한 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 교각기둥 2: 외팔보형 구조물

3 : 교량주형 4 : 교량상판

20 : 외팔보형 구조물 21 : 상판

22 : 하판 23 : 복부판

24 : 장력선 25 : 장력선 안내홀더

26 : 장력선 고정부

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외팔보형 구조물은, 외팔보를 상판과 하판 및 2개의 복부판을 갖는 박스형으로 구성하고, 상판의 근처에는 외팔보의 고정단부에서 자유단부까지 연장되는 하나 이상의 장력선을 설치한 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 장력선을 안내하는 다수의 장력선 안내홀더를 갖는다.

아래에서, 본 발명에 따른 외팔보형 구조물의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 외팔보형 구조물이 설치된 합성강교각 시스템을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 외팔보형 구조물이 설치된 합성강교각 시스템의 다른 형태를 도시한 개략도이다.

도 2 및 도 3에 보이듯이, 본 발명의 외팔보형 구조물(20)은 상판(21)과 하판(22) 및 2개의 복부판(23)을 갖는 박스형태로 구성된 외팔보와, 이런 외팔보에 가해지는 교량주형(13) 및 교량상판(14)에 의한 휨모멘트를 감소시키는 장력선[24 ; 일명, PC 텐던(PC-Tendon)]과, 이런 장력선(24)을 안내하는 장력선 안내홀더(25) 및, 장력선(24)을 고정하는 장력선 고정부(26)로 구성되어 있다. 이렇게 구성된 본 발명의 외팔보형 구조물(20)은 교각기둥(11)에 고정되어 교량주형(13) 및 교량상판(14)을 지탱하는 보의 역할을 한다.

본 발명의 박스형 외팔보는 종래에서와 같이 개방된 한 쪽의 면이교각기둥(11)에 고정되고 다른 쪽의 면은 고정되지 않고 자유로운 상태를 유지하게 된다. 이렇게 고정된 상판(21)의 하단에는 장력선(24)을 안내하는 다수의 장력선 안내홀더(25)가 소정의 간격을 두고 상판(21)의 길이방향을 따라 각각 설치되어 있다. 그리고, 장력선(24)은 한 쪽이 외팔보의 자유단부에 장력선 고정부(26)에 의해 고정된 상태에서, 다수의 장력선 안내홀더(25)를 통과하여 교각기둥(11)에 다른 장력선 고정부(26)에 의해 고정되어 있다.

즉, 본 발명의 장력선(24)은 교량주형(13) 및 교량상판(14)에 의한 휨모멘트에 의해 외팔보의 상단에서 발생하는 인장력에 대응하는 압축력을 발생시켜 서로 상쇄시킴으로써(프리스트레스트 콘크리트보의 원리), 교량상판(13)에 의한 휨모멘트를 감소시키도록 설치되어 있다.

본 발명의 외팔보형 구조물(20)은 프리스트레스트 콘크리트보의 원리를 도입하여 상판(21)의 하단에 장력선(24)이 위치하도록 양 단부를 외팔보의 자유단부 및 교각기둥(11)에 각각 고정한 것이다. 이렇게 위치하는 장력선(24)은 외팔보의 내부 또는 외부에 위치하며, 필요에 따라 다수개 설치된다.

앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 외팔보형 구조물(20)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 합성강교각에 설치되어 사용된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 외팔보형 구조물은 장력선을 이용하여 교량주형 및 교량상판에 의한 휨모멘트를 감소시킴으로써 단면을 감소시키고 내력을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 외팔보형 구조물에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 외팔보형 구조물에 있어서,

   외팔보를 상판과 하판 및 2개의 복부판을 갖는 박스형으로 구성하고,

   상판의 근처에는 외팔보의 고정단부에서 자유단부까지 연장되는 하나 이상의 장력선을 설치한 것을 특징으로 하는 외팔보형 구조물.
2. 제1항에 있어서, 상기 장력선을 안내하는 다수의 장력선 안내홀더를 갖는 것을 특징으로 하는 외팔보형 구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조물이 교각기둥에 고정되어 교량주형 및 교량상판을 지탱하는 보인 것을 특징으로 하는 외팔보형 구조물.