KR20020030286A

KR20020030286A - 복공판

Info

Publication number: KR20020030286A
Application number: KR1020020002180A
Authority: KR
Inventors: 강창구
Original assignee: (주)스틸코리아중공업
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2002-04-24

Abstract

본 발명은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강들을 나란하게 배열하여 과하중을 견딜 수 있도록 한 복공판에 관한 것이다.

본 발명은 "H" 형강 또는 "I" 형강과, 적어도 둘 이상의 상기 "H" 형강 또는 "I" 형강들이 나란하게 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 나란하게 배열하여 복공판을 제작함으로써 과하중에 의한 복공판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 용접에 의해 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 연결함으로써 접합부위에 소정높이로 돌출되는 용접물로 인해 미끄럼 방지할 수 있다.

Description

복공판{DECK PLATE}

본 발명은 지하철 건설과 같은 지하시설 공사시 도로면을 복개하기 위해 사용되는 복공판에 관한 것으로, 특히 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강들을 나란하게 배열하여 과하중을 견딜 수 있도록 한 복공판에 관한 것이다.

일반적으로 복공판은 지하철 건설과 같은 지하시설 공사를 위해 도로를 파헤치는 경우, 교통량에 미치는 영향을 최소화하기 위해 노면을 복개하는데 사용된다.

이러한 복공판은 평평한 직육면체 형상을 가지며 수십 내지 수백개의 복공판이 평평하게 배열되어 그 위로 차량이 지나 다니게 된다. 또한 이러한 복공판은 노후 교량의 보수시 우회 도로를 건설하는데도 사용되기도 한다.

도 1을 참조하면, 종래의 복공판은 다수의 "ㄷ"형 채널부재(1a)가 나란하게 배열된 상판(1)과, 상판(1)의 양끝단 배면에 각각 고정되는 한 쌍의 측판(2)과, 상판(1)의 길이 방향을 따라 상판(1)의 배면에 소정 간격으로 설치되는 다수의 리브판(3)과, 리브판(3)의 배면에 고정되는 보강판(4)을 구비한다. 이러한, 복공판은 통상 강철로 제작된다.

상판(1)의 채널부재(1a)는 도 2에 도시된 바와 같이 수평판(10)과 수평판(10)에서 수직하게 절곡된 측벽부(11a, 11b)로 구성된다. 측벽부(11a, 11b)는 다른 채널부재(1a)의 측벽부와 대면된다. 대면된 다수의 채널부재(1a)의 측벽부를 용접하여 일체화시킴으로써 상판(1)이 제작된다. 이러한, 상판(1)은 통상 6개의 "ㄷ"자형 채널부재(1a)를 나란하게 배열하게 된다.

측판(2)은 "L"자 형태로써 상판(1)의 양끝단에 배열된 "ㄷ"자형 채널부재(1a)의 측벽부에 고정되어 상판(1)을 지지한다. 이러한, 상판(1)의 양끝단에 배열된 "ㄷ"자형 채널부재(1a)와 측판(2) 사이에는 지주대(7)가 설치되어 상판(1)을 지지하게 된다.

리브판(3)은 상판(1)에 가해지는 하중에 의한 상판(1)의 휨을 방지하는 역할을 한다. 보강판(4)은 측판(2)의 길이방향과 직교하게 설치되어 리브판(30)을 지지함과 아울러 측판(2)이 바깥쪽으로 벌어지는 것을 방지한다.

이와 같은, 종래의 복공판에는 복공판 시공시 복공판의 유동을 방지하기 위하여, 복공판의 양끝단부에 측판(2)의 길이방향과 직교하게 "L"장 형태의 앵글(5)이 측판(2)의 배면에 설치된다. 이러한, 앵글(5)은 복공판이 안쪽으로 유동되는 것을 방지함과 아울러 바깥쪽으로 유동되는 것을 방지하게 된다.

또한, 복공판의 앵글(5)에는 복공판의 미끄럼방지 및 충격 흡수를 위한 고무패드(36)가 설치된다.

이와 같은, 종래의 복공판은 지하철 건설과 같은 지하 시설 공사시 도로면을 복개하기 위해 사용시 공사차량이나 화물차량 등의 과하중의 차량 통행시 과하중을 견디지 못하여 파괴되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강들을 나란하게 배열하여 과하중을 견딜 수 있도록 한 복공판을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 복공판을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 "ㄷ"자 형태의 채널부재를 나타내는 정면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복공판을 나타내는 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 복공판을 나타내는 정면도.

도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 복공판을 나타내는 측면도.

도 6은 도 3에 도시된 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 연결하기 위한 용접을 나타내는 사시도.

도 7은 종래의 복공판에 대한 최대 적재하중 및 충격하중을 측정하기 위한 시편을 나타내는 단면도 및 단면성능표.

도 8은 본 발명에 따른 복공판에 대한 최대 적재하중 및 충격하중을 측정하기 위한 시편을 나타내는 단면도 및 단면성능표.

도 9는 미끄럼 방지부재를 구비한 본 발명의 실시 예에 따른 복공판을 나타내는 정면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 31 : 상판1a : "ㄷ"자 채널부재

2 : 측판3 : 리브판

4, 34 : 보강판5, 35 : 앵글

6, 36 : 고무패드7 : 지주대

31a : "H" 형강 또는 "I" 형강32 : 측벽

70 : 미끄럼 방지부재

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복공판은 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)과, 적어도 둘 이상의 상기 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)들이 나란하게 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 형강들(31a)은 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 길이방향과 직교됨과 아울러 상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 배면에 설치되는 보강판을 추가로 구비한다.

상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 길이방향과 직교됨과 아울러 상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 배면 가장자리에 설치는 "L"자 형태의 앵글과, 상기 앵글 상에 설치되는 고무패드를 추가로 구비한다.

상기 나란하게 접합된 형강(31a)들 상에는 미끄럼 방지를 위한 미끄럼 방지부재가 추가로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 형강(31a)들의 접합부에 형성되는 상기 용접에 의한 용접물의 높이는 적어도 3mm 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복공판은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)들이 나란하게 배열된 판재(31)와, 판재(31)의 양측부에 위치한 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)의 측면을 지기하기 위한 측벽(32)과, 판재(31)의 길이 방향에 직교하도록 판재(31)의 중심부 배면에 설치되는 보강판(34)을 구비한다. 또한, 복공판 시공시 복공판의 유동을 방지하기 위한 "L"자형 앵글(35)이 판재(31)의 길이 방향에 직교하게 설치되며, 앵글(35) 상에는 복공판의 미끄럼 방지 및 충격을 완충하기 위한 고무패드(36)가 설치된다. 이러한, 복공판은 통상 강철로 제작된다.

판재(31)는 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)의 측면을 용접에 의해 결합시켜 적어도 2개 이상이 나란하게 배열된다. 이러한, 판재(31)는 통상 5개의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)이 나란하게 배열되어 일체화된다.

측벽(32)은 판재(31)의 양끝단에 배열된 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)의 측면 사이를 덮게 된다.

보강판(34)은 용접에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 판재(31)의 길이 방향과 직교하도록 판재(31)의 중심부 배면에 설치된다.

앵글(35)은 판재(31)의 양끝단부에 용접에 의해 설치되어 시공시 복공판의 유동을 방지한다. 이러한, 앵글(35)은 복공판이 안쪽으로 유동되는 것을 방지함과 아울러 바깥쪽으로 유동되는 것을 방지한다.

앵글(35) 상에 설치되는 고무패드(36)는 시공된 복공판의 미끄러지는 것을 방지함과 아울러 차량 통행시 전달되는 충격을 완충한다.

이와 같은, 본 발명에 따른 복공판은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)을 나란하게 배열하고 각 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)의 접촉부위를 도 6에 도시된 바와 같이 용접하여 판재(31)를 제작한다. 이 때, 판재(31)의 폭은 복공판의 설계 시방서에 준하여 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)의 개수에 의해 설정된다. 또한, 판재(31)의 길이는 복공판의 설계 시방서에 준하여 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)을 절단하여 설정된다.

다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)을 일체화시키기 위한 용접에 의한 용접물이 복공판의 판재(31)에 등간격으로 형성된다. 이 때, 용접물의 높이는 대략 3mm정도의 높이를 가지게 된다. 이러한, 용접물은 판재(31) 상에 형성되므로 요철 역할을 하게 된다. 즉, 복공판을 도로의 방향과 직교되도록 시공할 경우 판재(31)에 등간격으로 형성된 용접물은 차량 등의 미끄럼을 방지하는 역할을 하게 된다.

이렇게 판재(31)에 형성된 용접물에 의한 요철은 우천시나 강설시 또는 겨울에 습기가 결빙될 경우 차량 등의 미끄럼을 방지하여 안전사고를 위험을 최소화 할수 있다.

한편, 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)을 일체화시키기 위한 방법으로 용접을 본 발명에서는 한정하고 있으나 이에 국한되는 것이 아니라 도시되지 않은 리벳 및 볼트 등의 방법을 사용될 수 있다.

이와 같이, 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)을 나란하게 배열하여 복공판(31)을 제작함으로써, 과하중의 차량 통행시 과하중에 의해 복공판이 파괴를 방지할 수 있다. 즉, "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)은 마주보는 제 1 및 제 2 플랜지와, 제 1 및 제 2 플랜지 사이의 중심부에 위치하여 제 1 및 제 2 플랜지를 지지하는 수직부로 구성되므로 아래의 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 복공판은 종래의 복공판보다 최대 적재하중 및 최대 충격하중이 3.12배 정도 크게 된다.

	단면 계수(㎤)	최대 적재하중(P)(ton)	최대 충격하중(P)(ton)
종래의 복공판	443	12.3	10.2
본 발명의 복공판	1385	38.6	32.2

표 1에 있어서, 종래의 "ㄷ"자 형태의 채널부재와, 본 발명의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 비교한 단면계수는 양자의 단면적을 나타내며, 최대 적재하중은 양자가 최대로 견딜 수 있는 하중을 나타내며, 최대 충격하중은 양자가 최대로 견딜 수 있는 충격하중을 나타낸다.

이를 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 종래의 복공판과 본 발명의 복공판을 비교한 실험 데이터를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 종래의 복공판 중 하나의 "ㄷ"자 채널부재의 치수는 도 7에 도시된 바와 같이 125×67×6(폭×높이×두께)이다. 이러한 "ㄷ"자 채널부재의 단위당 무게는 14.5kg/m이고, 단면적은 17.31㎠ , 단면2차 모멘트는 68.40cm⁴, 단면계수는 14.61㎠가 된다. 이에 따라, 복공판의 전체크기는 750 ×1990 ×200(폭×높이×두께)가 된다. 복공판의 복개면적은 1.5㎡, 개당무게는 280(kg), 단면적은 138.06㎠, 단면2차모멘트 6,416cm⁴, 단면계수는 443㎤가 된다.

이와 같은, 종래의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중의 휨은 수학식 1에 의해 얻어진다.

수학식 1에서는 복공판에 인가되는 하중(P)은 9.6톤, 단위무게(w)는 140kg/m, 길이(l)는 2m로 가정한다. 따라서, 종래의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중의 휨은 시방서 기준값인 1400kg/㎠ 이내이므로 시방서 요구조건에 만족된다.

또한, 종래의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중 + 충격하중 고려시 휨은 수학식 2에 의해 얻어진다. 이때, 충격하중은 일본규정에 의하여 적재하중의 20%로 한다. 즉, 충격하중(P)는 P(1+0.2)=9.6(1+0.2)=11.52t

따라서, 휨고려시 최대 적재 및 충격하중은 수학식 3에 의해 얻어진다.

한편, 본 발명에 따른 복공판은 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 플랜지의 폭이 각각 150mm이고, 높이가 194이고, 길이가 2m인 "H" 형강 또는 "I" 형강인(H beam의 규격 194 ×150) 경우에 있어서, 복공판의 단위당 무게는 30.6kg/m이고, 단면적은 39.01㎠, 수평측의 단면계수(Sx)는 277㎤이고, 수직측의 단면계수(Sy)는 67.6㎤이다. 이에 따라, "H" 형강 또는 "I" 형강의 단면계수는 1385㎤가 된다. 이러한, 치수는 규격표에서 얻어진다.

이와 같은, 본 발명의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중의 휨은 수학식 4에 의해 얻어진다.

수학식 1에서는 복공판에 인가되는 하중(P)은 9.6톤, 단위무게(w)는 153kg/m, 길이(l)는 2m로 가정한다. 따라서, 본 발명의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중의 휨은 시방서 기준값인 1400kg/㎠ 이내이므로 시방서 요구조건에 만족된다.

또한, 본 발명의 복공판에 대한 고정하중 + 적재하중 + 충격하중 고려시 휨은 수학식 5에 의해 얻어진다. 이때, 충격하중은 일본규정에 의하여 적재하중의20%로 한다. 즉, 충격하중(P)는 P(1+0.2)=9.6(1+0.2)=11.52t

따라서, 휨고려시 최대 적재 및 충격하중은 수학식 6에 의해 얻어진다.

도 9는 본 발명에 따른 복공판은 차량 등의 통해시 미끄럼을 방지하기 위하여 판재(31) 상에 설치되는 미끄럼 방지부재(70)를 추가로 구비한다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 복공판의 미끄럼 방지부재(70)는 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)들이 나란하게 배열되어 일체화된 판재(31) 상에 설치된다. 이에 따라, 미끄럼 방지부재(70)는 우천시나 강설시 또는 겨울에 습기가 결빙될 경우 차량 등의 미끄럼을 방지하여 안전사고를 위험을 최소화 한다.

이러한, 미끄럼 방지부재(70)는 지그재그 형태로 돌출된 도시하지 않은 요철일 수 있다. 또는, 미끄럼 저항이 우수한 도시되지 않은 미끄럼 방지부재가 도포될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복공판은 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 나란하게 배열하여 복공판을 제작함으로써 과하중에 의한 복공판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 용접에 의해 다수의 "H" 형강 또는 "I" 형강을 연결함으로써 접합부위에 소정높이로 돌출되는 용접물로 인해 미끄럼 방지할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

"H" 형강 또는 "I" 형강(31a)과,

적어도 둘 이상의 상기 "H" 형강 또는 "I" 형강(31a)들이 나란하게 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복공판.
제 1 항에 있어서,

상기 형강들(31a)은 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 복공판.
제 1 항에 있어서,

상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 길이방향과 직교됨과 아울러 상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 배면에 설치되는 보강판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 복공판.
제 1 항에 있어서,

상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 길이방향과 직교됨과 아울러 상기 나란하게 접합된 형강(31a)의 배면 가장자리에 설치는 "L"자 형태의 앵글과,

상기 앵글 상에 설치되는 고무패드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 복공판.
제 1 항에 있어서,

상기 나란하게 접합된 형강(31a)들 상에는 미끄럼 방지를 위한 미끄럼 방지부재가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 복공판.
제 2 항에 있어서,

상기 형강(31a)들의 접합부에 형성되는 상기 용접에 의한 용접물의 높이는 적어도 3mm 이상인 것을 특징으로 하는 복공판.