KR200281088Y1 - Divisiontension type represtressed preflex composite bridge by steel I-type girder having uniform section - Google Patents
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Abstract
본 고안은 리프리스트레스트 프리플렉스 합성형교에 관한 것으로서 종래에는 분절한 스틸 I 형 거더를 용접하였기 때문에 취약하였다.The present invention relates to a leaf restraint preflex composite girder bridge, which has been conventionally vulnerable because of welding a segmented steel I-girder.
본 고안은 예시도 16 과 같이 스틸 I 형 거더(7)와 철근콘크리트(4)(6)와 피.씨.강연선(5)을 조합한 프리플렉스합성빔 또는 리프리플렉스합성빔(10)의 뼈대구조인 스틸 I 형 거더(7)의 상부플랜지(7a)와 하부플랜지(7c)를 빔(10)의 전체 길이에 걸쳐 1장의 강판으로 구성하여 3개의 분절(701)(702)(703)로 분할하여 제작한 후 각 분절(701)(702)(703)의 이음은 각각의 이음판(700a)(700b)(700c)과 보울 트(9)로서 기계적으로 이음하여 용접이음(100)을 모두 배제하여 용접에 의한 잔류응력을 유발시키지 않도록 하며 또한 상기와 같이 스틸 I 형 거더(7)와 하부플랜지콘크리트(4)와 피.씨.강연선(5)을 조합함에 있어서 피.씨.강연선(5)의 중간부분일정길이는 하부플랜지콘크리트(4) 단면내 위치하고 그 양측단의 소정길이는 복부콘크리트(6b) 단면 내부를 관통하도록 배치하여 슬래브(6a)와 복부콘크리트(6b)를 타설양생한 후 인장정착하도록 한 것이다.The present invention is a skeleton of a preflex composite beam or a repreflex composite beam 10 in which steel I type girder 7, reinforced concrete (4) (6) and P.C.strand 5 are combined as shown in FIG. The upper flange 7a and the lower flange 7c of the steel I type girder 7 having the structure are composed of one sheet of steel sheet over the entire length of the beam 10, and then divided into three segments 701, 702, and 703. After fabrication by dividing, the joints of each segment 701, 702, and 703 are mechanically jointed as the respective joint plates 700a, 700b, 700c and the bolt 9, and the welding joints 100 are all In order to avoid residual stress caused by welding, and to combine steel I type girder (7), lower flange concrete (4) and P. C. strand (5) as described above, The middle part constant length of the slab is located in the cross section of the lower flange concrete 4, and the predetermined lengths at both ends thereof are arranged to penetrate the inside of the cross section of the abdominal concrete 6b. After pouring the concrete curing abdomen (6b) it will have to settle the tension.
Description
본 고안은 스틸 I 형 거더(1)와 철근콘크리트(4)(6)와 피.씨.강연선(5)을 조합한 프리스트레스트 프리플렉스합성형교 또는 스틸 I 형 거더(1)와 철근콘크리트 (4)(6)만을 조합한 프리플렉스 합성형교에 관한 것이다.The present invention is a prestressed preflex composite bridge or steel I type girder (1) and reinforced concrete (4) combining steel I type girder (1), reinforced concrete (4) (6) and P.C. (6) relates to a preplex composite bridge.
종래에는 빔(2)(3)들의 뼈대 구조에 사용되는 스틸 I 형 거더(1)를 도4,5,6,7 과 같이 상부플랜지(1a)와 복부(1b:WEB)와 하부플랜지(1c)로 구성하되 특히 상부플랜지(1a)와 하부플랜지(1c)는 빔(2)(3)의 길이에 따라 양측단에서 중앙으로 갈수록 증가되는 휨저항 모멘트의 크기에 맞추어 도 4,5,6,7 과 같이 양측단의 일정구간에서는 1장의 플랜지판(1a)(1c)으로 유지되다가 다시 보다 큰 단면이 요구되는 일정구간에서는 2장의 플랜지판(1a)(1c)으로 유지되고 가장 큰 단면이 요구되는 중앙에서는 다시 3장의 플랜지판(1a)(1c)으로 구성되어 빔(2)(3)의 양측단에서 중앙부로 갈수록 플랜지(1a)(1c)의 단면이 커지도록 구성되는바 이들 다수장의 플랜지판(1a)(1c)들은 플랜지 부분의 필렛용접(100a)(100c)에 의하여 결합조립된다.Conventionally, the steel I-type girder 1 used in the skeleton structure of the beams 2 and 3 has an upper flange 1a, an abdomen 1b WEB and a lower flange 1c as shown in FIGS. 4, 5, 6, and 7. In particular, the upper flange (1a) and the lower flange (1c) is in accordance with the size of the bending resistance moment that increases from both ends to the center according to the length of the beam (2) (3) 4, 5, 6, As shown in Fig. 7, it is maintained by one flange plate (1a) and 1c in one section at both ends, but is maintained by two flange plates (1a and 1c) in a certain section where a larger cross section is required. It is composed of three flange plates 1a and 1c at the center, and the cross sections of the flanges 1a and 1c become larger from both ends of the beams 2 and 3 toward the center. The plates 1a and 1c are assembled by the fillet welding 100a and 100c of the flange portion.
또한 1개 빔(2)(3)의 스틸 I 형 거더(1)는 길이가 대부분 약 30m이상으로서 운송이 불가능하여 통상적으로 도 4,5 와 같이 3개의 분절(101)(102)(103)로 분할하여 공장에서 제작한 후 각 분절(101)(102)(103)을 각각 현장으로 운송하여 도 6,7 과 같이 각 분절(101)(102)(103)의 이음은 현장에서 다수장의 플랜지(1a)(1c)를 플랜지맞이음용접(100d)(100e)으로 이음함과 동시에 복부(1b)는 양쪽에서 별도의 이음판(104)에 의하여 이음판 필렛용접(100b)으로서 3개의 분절(101)(102)(103)을 모두 현장 용접(100)이음으로서 1개빔(2)(3)의 스틸 I 형 거더(1)를 제작하게 되는 것이다.In addition, the steel I-girder 1 of one beam (2) (3) is mostly about 30m or more in length and can not be transported, so three segments 101 (102) (103), as shown in Figs. After fabrication at the factory by dividing into pieces, each segment (101) (102) (103) is transported to the site, respectively, and the joints of each segment (101) (102) (103) as shown in FIGS. (1a) (1c) are joined together by flange-fit welding (100d) (100e) and at the same time the abdomen (1b) is divided into three segments as joint plate fillet welding (100b) by separate joint plates 104 on both sides. 101, 102 and 103 are all welded to the field 100 to produce the steel I type girders 1 of one beam 2 and 3.
이와 같이 제작된 스틸 I 형 거더(1)는 도 1 의 (a)에서와 같이 먼저 위로 조금 만곡시킨 상태에서 도 1 의 (b)처럼 일정한 하중 (Pf)을 재하하여 아래쪽으로 만곡된 상태의 처짐 변형을 유발하여 도 1 의 (c)에서처럼 하부플랜지 콘크리트(4)를 타설하여 양생(경화)한 후 도 1 의 (d)에서 처럼 스틸 I 형 거더(1)에 미리 재하한 하중(Pf)을 제거하여 아래로 만곡된 스틸 I 형 거더(1)의 복귀 변형에 의하여 하부플랜지 콘크리트(4)에는 프리스트레스 압축응력이 도입되도록 한 것이 종래의 프리플렉스 합성빔(2)의 제작방법이며 또한 이와 같은 프리플렉스 합성빔(2)을 제작하는 과정에서 하부플랜지 콘크리트(4) 단면 내 피.씨.강연선(5)을 미리 배치하여 하부플랜지 콘크리트(4)를 타설양생하여 미리재하한 하중(Pf)을 제거함에 따른 스틸 I 형 거더(1)의 복귀변형에 의하여 하부플랜지 콘크리트(4)에 1차 프리스트레스압축응력을 도입시킨 후 도 2,3 과 같이 하부플랜지콘크리트(4) 단면내에 미리 배치된 피.씨.강연선(5)을 인장정착하여 하부플랜지 콘크리트(4)에 2차 프리스트레스 압축응력을 도입시킨 것이 종래의 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔(3)의 제작방법이다.The steel I-type girder 1 manufactured as described above is deflected in a downwardly curved state by loading a constant load Pf as shown in FIG. 1B while being slightly curved upward as shown in FIG. 1A. After inducing deformation (curing) by pouring the lower flange concrete (4) as shown in (c) of FIG. 1, the load (Pf) previously loaded on the steel I type girder (1) as shown in (d) of FIG. The pre-stressed compressive stress is introduced into the lower flange concrete 4 by the return deformation of the steel I-type girder 1, which is bent downward, and is a conventional method of manufacturing the preflex composite beam 2. In the process of manufacturing the flex composite beam (2), P.C.strand 5 in the cross-section of the lower flange concrete (4) is placed in advance to pour the lower flange concrete (4) to remove the preloaded load (Pf). By the return deformation of the steel I-type girder (1) After introducing the first prestressing compressive stress into the lower flange concrete (4), the lower flange concrete (4) by tensilely fixing the P. C. strand (5) pre-positioned in the cross-section of the lower flange concrete (4) as shown in Figs. Incorporating secondary prestress compression stress into the () is a conventional method of manufacturing the relieve rest preflex composite beam (3).
이와 같은 종래의 합성빔(2)(3)을 제작함에 있어서 스틸 I 형 거더(1)는 다수장의 플랜지판(1a)(1c)으로서 도 4,5,6,7 과 같이 단면을 변화시켜 용접이음에 의존하게 된 것은 종래 기술의 개발보급 당시 통상적으로 생산조달할 수 있는 강판의 두께에 한계가 있었으며 강판의 원재료 비용이 인력비용보다 더 높아서 휨저항모멘트의 크기가 비교적 적은 빔(2)(3)의 양측단에서는 강판의 사용량을 절감하고자 하였던 것이다.In fabricating such a conventional composite beam (2) (3), the steel I-girder (1) is a plurality of flange plate (1a) (1c) as shown in Figures 4, 5, 6, 7 by changing the welding The reason for the dependence on the joint was that there was a limit to the thickness of the steel sheet that can be procured during the development and distribution of the prior art, and that the cost of the raw material of the steel sheet was higher than the manpower cost, so that the bending resistance moment was relatively small. At both ends of the) was to reduce the amount of steel used.
또한 이와 같은 이유로 다수장의 플랜지판(1a)(1c)으로 도 4,5 와 같이 구성되어 3개의 분절(101)(102)(103)로 제작된 스틸 I 형 거더(1)의 현장이음은 이음부의 플랜지(1a)(1c) 단면이 균일하지 못하여 부득이 도 6,7 과 같이 용접이음 (100b)(100d)(100e)에 의존할 수 밖에 없었다.In addition, for this reason, the field joint of the steel I type girder 1 made of three segments 101, 102, 103 composed of a plurality of flange plates 1a and 1c as shown in Figs. Since the cross section of the negative flange 1a (1c) was not uniform, it was inevitably dependent on the weld joint 100b, 100d, 100e like FIG.
따라서 이와 같은 스틸 I 형 거더(1)는 다수의 플랜지판(1a)(1c)끼리의 결합을 모두 용접(100a)(100c)에 의존할 뿐만 아니라, 3개 분절(101)(102)(103)의 이음 또한 용접(100b)(100d)(100e)에 의존할 수 밖에 없는바 이는 완성된 스틸 I 형 거더(1)에 상당한 크기의 용접 잔류 응력이 내재하여 구조물의 피로저항 강도를 치명적으로 저하시켜 구조물의 사용수명을 급격히 단축시키는 요인이 되었다.Therefore, such a steel I type girder 1 not only depends on the welding 100a, 100c, but also the three segments 101, 102, 103 of the coupling between a plurality of flange plates 1a, 1c. The joints of) also have to depend on the welding (100b) (100d) (100e), which has a significant magnitude of welding residual stress in the finished steel I-girder (1), which severely lowers the fatigue resistance strength of the structure It has become a factor to drastically shorten the service life of the structure.
위에서와 같이 제작된 스틸 I 형 거더(1)는 도 1 과 같은 과정을 거쳐 하부플랜지 콘크리트(4)를 조합하여 프리플렉스 합성빔(2)을 제작하거나 또는 피.씨.강연선(5)을 하부플랜지콘크리트(4) 단면내에서 인장정착한 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔(3)을 제작하게 되는바 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔(3)은 프리플렉스 합성빔(2)보다 더 발전된 종래의 기술이다.Steel I-type girder (1) manufactured as described above is a combination of the lower flange concrete (4) through the process as shown in Figure 1 to produce a composite beam (2) or the bottom of the P. C. strand (5) In the cross-section of the flange concrete (4) to produce a tension-seated leaf restrest preplex composite beam (3) is a conventional technology that is more advanced than the preplex composite beam (2) to be.
그러나 이와 같은 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔(3) 또한 도 2,3 에서와 같이 피.씨.강연선(5)을 하부플랜지 콘크리트(4) 단면내에서 직선으로 배치하여 인장정착한 후 교대 또는 교각(12) 위에 가설하여 슬래브 및 복부 콘크리트(6)를 타설 양생하게 되는바, 피.씨.강연선(5)의 긴장력으로서 하부플랜지콘크리트(4)와 스틸 I 형 거더(1)만 결합된 빔(3)의 자중을 제외한 슬래브 및 복부콘크리트(6)의 자중 뿐만 아니라 건조수축 및 크리프 응력까지도 부담한 후 여분의 긴장력으로서 활하중에 저항하여야 하므로 결국 피.씨.강연선(5)의 긴장력을 보다 크게 하여야 하므로 피.씨.강연선(5)의 사용량을 증가시켜야 하고 또한 보다 더 큰 긴장력을 지지하기 위하여는 하부플랜지콘크리트(4)의 강도를 증가시키거나 단면을 크게하여야 하는바 콘크리트 강도를 증가시키는 것은 비용이 증가 됨은 물론이며, 비용의 증가를 감수하여도 현실적으로 많은 기술적 제약이 따르게 되고 단면을 크게 할 경우에는 빔(3)의 자중이 증가되어 오히려 전체구조의 안정성이 더불리해지는 역작용이 초래되기도 한다.However, as shown in Figs. 2 and 3, the leafrest rest preflex composite beam 3 is also placed in a straight line in the cross-section of the lower flange concrete 4 to be tension-settled, and then alternately or pierted. (12) It is installed on the slab and the abdominal concrete (6) to cure the bar, as the tension force of the P. C. strand (5), the beam combined only the lower flange concrete (4) and steel I-type girder (1) ( Except for self-weight of slab and abdominal concrete (6) except 3), dry tension and creep stress must be applied and resistance to live loads as an extra tension is ultimately increased. Therefore, it is necessary to increase the usage of P. C. strand (5) and increase the strength of the lower flange concrete (4) or increase the cross section in order to support greater tension. Not only does the cost increase, but even if the cost is increased, many technical constraints are realistically applied, and when the cross section is enlarged, the self-weight of the beam 3 is increased, which causes the adverse effect of the stability of the overall structure. Sometimes.
본 고안은 위와 같은 결점들을 해소하기 위하여 스틸 I 형 거더(7)의 플랜지(7a)(7c)를 1장으로 하여 균일한 두께로 하고 분절(701)(702)(703)의 이음부를 고장력 보울트(9)를 사용한 기계적이음으로서 용접 이음(100)을 모두 배제하며 리프리스트레스트 프리플렉스빔(3)의 피.씨.강연선(5)은 슬래브 및 복부콘크리트 (6)를 타설양생한 후 인장정착할 수 있도록 구성하므로서 보다 더 효율적이고 경제적인 합성형교를 건설하고자 함에 목적이 있다.In order to solve the above drawbacks, the present invention has a uniform thickness of one flange (7a) and (7c) of the steel I type girder (7), and the high tension bolt of the joints of the segments (701) (702) (703). The mechanical joint using (9) excludes all welded joints (100), and the P. C. strands (5) of the liftlisted preflex beam (3) are tension-set after casting the slab and abdominal concrete (6). The purpose is to construct a more efficient and economical composite bridge by constructing it as possible.
상기한 바와 같은 목적을 실현시키기 위한 본 고안은 위와 같은 종래의 프리플렉스 합성형이나 리프리스트레스트 프리플렉스 합성형에서 뼈대 구조로 사용되는 스틸 I 형 거더의 용접이음을 모두 배제하고 더욱 경제적인 I 형 거더를 제공하기 위한 것으로서, 먼저 도 10,11,14 와 같이 스틸 I 형 거더의 상·하부플랜지를 각각 1장으로 하여 빔의 전체 길이에 걸쳐서 균일하게 하되 그 두께는 종래의 다수장을 합친것과 동일한 효과를 발휘할 수 있도록 단면을 크게 하며 3개의 분절의 현장 조립이음에서도 역시 도 12,13,15 와 같이 이음부의 플랜지 및 복부를 각각의 이음판과 고장력 보울트를 사용한 기계적 이음으로서 용접이음에 비하여 이음부의 결합강도와 신뢰도를 크게 향상시킴은 물론이며, 또한 현장 이음의 시간과 인력비용을 크게 절감함과 동시에 스틸 I 형 거더의 용접에 의한 잔류응력을 전혀 발생시키지않도록 하는 것이다.The present invention for realizing the object as described above is a more economical type I except the welding joint of the steel I type girder used as a skeleton structure in the conventional preflex composite type or leafrestrest preflex composite type as described above To provide the girder, first, as shown in Figs. 10, 11 and 14, the upper and lower flanges of the steel I type girder are made into one sheet each so as to be uniform over the entire length of the beam, and the thickness thereof is the same as that of the conventional multiple sheets. In order to achieve the same effect, even in three-segment field joints, as shown in Figs. 12, 13 and 15, the joint and the flange of the joint are mechanical joints using respective joint plates and high tension bolts. It not only greatly improves the strength and reliability of wealth, but also greatly reduces the time and labor cost of site connection. It is to ensure that no residual stress is generated by welding steel I type girders.
또한 위와 같이 제작된 스틸 I 형 거더를 도 1 과 같은 종래의 프리플렉스 합성형의 제작과정에서 하부플랜지콘크리트 단면내 적정량의 피.씨.강연선을 미리 배치하되 도 16,17 과 같이 빔의 중간부분에서만 일정길이에 걸쳐서 하부플랜지콘크리트 속에 매립시키되 매립된 피.씨.강연선의 양단의 소정 길이는 하부플랜지콘크리트 상면밖으로 인출시켜 노출되도록 한 상태로 빔을 제작하는 것이다.In addition, in the manufacturing process of the conventional preflex composite type as shown in FIG. 1, the steel I type girder manufactured as described above is appropriately placed with an appropriate amount of P. C. strand in the lower flange concrete cross section, but the middle part of the beam as shown in FIGS. Only a predetermined length of both ends of the embedded P. C. strand is embedded in the lower flange concrete over a predetermined length to produce a beam to be exposed by drawing out the upper surface of the lower flange concrete.
이와 같이 제작된 빔을 교대 또는 교각 위에 가설한 후 도 18,19 에서와 같이 빔의 양단 소정길이에 걸쳐 하부플랜지콘크리트 상면 밖으로 인출되어 노출된 피.씨.강연선을 다시 빔의 양단 복부 중간부분에 미리 설치된 인장정착판을 관통하여 조립하고 복부와 슬래브 콘크리트를 타설하여 양생이 완료된 후 빔양단의 인장정착판에 지지하여 피.씨.강연선을 인장정착하므로서 피.씨.강연선의 긴장력은 활하중에만 저항하도록 하게 되어 보다더 경제적이고 효율적인 합성형교가 제작가설되는 것이다.After constructing the beam fabricated as above on the alternating or pier, as shown in Figs. 18 and 19, the P. strand drawn out from the upper surface of the lower flange concrete over a predetermined length at both ends of the beam is exposed to the middle part of the abdomen of the beam. Assembled through the pre-installed tension fixing plate, and after the curing is completed by placing the abdomen and slab concrete, it is supported by the tension fixing plate on both ends of the beam. More economical and efficient composite bridges are manufactured and constructed.
도 1 은 종래의 스틸 I 형 거더와 철그콘크리트를 조합하여 하부플랜지 콘크리트에 프리스트레스 압축응력을 도입하는 프리플렉스합성빔의 제작과정을 나타낸 측면도 및 정면도,1 is a side view and a front view showing a manufacturing process of a preflex composite beam for introducing prestressed compressive stress to a lower flange concrete by combining a conventional steel I type girder and iron concrete;
도 2 는 도 1 의 프리플렉스 합성빔의 하부플랜지 콘크리트에 피.씨.강연선을 인장정착한 종래의 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔의 정면도,FIG. 2 is a front view of a conventional leafrestrest preflex composite beam in which P. C. strand is tension-fixed to the lower flange concrete of the preflex composite beam of FIG.
도 3 은 도 2 의 A-A 선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4 는 종래의 프리플렉스 합성빔 또는 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔의 뼈대구조인 스틸 I 형 거더를 3개의 분절로 분할하여 제작한 평면도,4 is a plan view made by dividing a steel I type girder into three segments, which is a skeleton structure of a conventional preflex composite beam or a re-restrest preflex composite beam;
도 5 는 도 4 의 B-B, C-C, D-D, E-E선 단면도,5 is a cross-sectional view taken along the line B-B, C-C, D-D, E-E of FIG.
도 6 은 도 4 와 같이 3개의 분절로 분할하여 제작된 스틸 I 형 거더를 이음판과의 용접에 의하여 결합조립한 정면도,FIG. 6 is a front view in which a steel I type girder manufactured by dividing into three segments as shown in FIG. 4 is assembled by welding with a joint plate;
도 7 은 도 6 의 F-F선 단면도,7 is a cross-sectional view taken along the line F-F of FIG.
도 8 은 도 6 과 같이 제작된 스틸 I 형 거더를 도 1 과 같은 과정을 거쳐 하부플랜지 콘크리트를 조합한 프리플렉스 합성빔을 교각 또는 교대 위에 가설한후 슬래브와 복부콘크리트를 타설하기전 상태의 정면도,FIG. 8 is a front view of a state before placing slab and abdominal concrete after constructing a steel I type girder manufactured as shown in FIG. 6 through a process as shown in FIG. Degree,
도 9 는 도 8 의 G-G선 단면도,9 is a cross-sectional view taken along the line G-G of FIG. 8;
도 10 은 본 고안의 스틸 I 형 거더를 3개의 분절로 분할하여 제작된 상태의 평면도,10 is a plan view of a state produced by dividing the steel I-girder of the present invention into three segments,
도 11 은 도 10 의 H-H선 단면도,11 is a cross-sectional view taken along the line H-H of FIG. 10;
도 12 는 도 11 에서와 같이 3개의 분절로 분할하여 제작된 본 고안의 스틸 I 형 거더를 이음판과 보울트로서 기계적으로 결합이음한 상태의 평면도,FIG. 12 is a plan view of a state in which a steel I type girder of the present invention is manufactured by dividing into three segments as shown in FIG.
도 13 은 도 12 의 J-J선 단면도,FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line J-J of FIG. 12; FIG.
도 14 는 도 10, 도 11, 도 12, 도 13 의 I-I선 단면도,14 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIGS. 10, 11, 12, and 13;
도 15 는 도 12, 도 13 의 K-K선 단면도,15 is a cross-sectional view taken along the line K-K of FIGS. 12 and 13;
도 16 은 도 12 와 같은 본 고안의 스틸 I 형 거더로서 도 1 과 같은 과정을 거쳐 하부플랜지 콘크리트를 조합함과 동시에 피.씨.강연선을 중간부분의 일정길이를 빔의 중앙부 일정구간에서 하부플랜지콘크리트 속에 매립시키고 양측단 소정의 길이를 하부플랜콘크리트 상면 밖으로 인출시켜 노출하여 양측단의 인장정착판을 관통하여 조립한 상태의 본 고안 리프리스트레스트 프리플렉스 빔의 사시도,FIG. 16 is a steel I type girder of the present invention as shown in FIG. 12 and a combination of lower flange concrete through the process as shown in FIG. A perspective view of the present invention leafrestrest preflex beam embedded in concrete and assembled by penetrating through the tension fixing plates at both ends by exposing and extending a predetermined length at both ends out of the upper surface of the lower planar concrete,
도 17 은 도 16 의 M-M, L-L선 단면도,17 is a cross-sectional view taken along line M-M and L-L of FIG. 16;
도 18 은 도 16 과 같은 본 고안의 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔을 교대 또는 교각 위에 가설하여 슬래브와 복부콘크리트를 타설양생한 후 빔의 양측단 복부 중앙에서 피.씨.강연선을 인장정착한 상태의 본 고안 리프리스트레스트 프리플렉스 합성형교의 정면도,FIG. 18 is a state in which a restressed preflex composite beam of the present invention as shown in FIG. 16 is installed on an alternating or pier to cast slab and abdominal concrete, and then tension-fix the P.C. Front view of the present invention leafrestrest preflex composite bridge,
도 19 는 도 18 의 일측사시도,19 is a side perspective view of FIG. 18;
도 20 은 도 18 의 N-N선 단면도,20 is a cross-sectional view taken along the line N-N of FIG. 18;
도 21 은 도 18, 도19 의 O-O, P-P선 단면도이다.FIG. 21 is a sectional view taken along the lines O-O and P-P of FIGS. 18 and 19. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 - 종래의 스틸 I 형 거더,1-conventional steel I type girder,
1a - 종래의 스틸 I 형 거더의 상부플랜지,1a-upper flange of conventional steel I-girder,
1b - 종래의 스틸 I 형 거더의 복부(WEB),1b-abdomen (WEB) of a conventional steel I-girder,
1c - 종래의 스틸 I 형 거더의 하부플랜지,1c-lower flange of conventional steel I-girder,
100 - 종래의 스틸 I 형 거더의 용접이음부,100-welded seam of conventional steel I-girder,
100a - 상부플랜지 판의 필렛용접,100a-fillet welding of upper flange plate,
100b - 복부이음판의 필렛용접,100b-fillet welding of abdominal joints,
100c - 하부플랜지판의 필렛용접,100c-fillet welding of the lower flange plate,
100d - 상부플랜지의 플랜지 맞이음용접,100d-Flanged Butt Weld on Upper Flange,
100e - 하부플랜지의 플랜지 맞이음용접,100e-Flanged Butt Weld on Lower Flange,
101,102,103 - 종래의 스틸 I 형 거더를 3개의 분절로 분할하여 제작한 각 분절,101,102,103-each segment produced by dividing a conventional steel I-girder into three segments,
104 - 종래 스틸 I 형 거더의 복부이음판,104-abdominal joint plate of conventional steel I-girder,
2 - 종래의 프리플렉스 합성빔,2-conventional preplex composite beam,
3 - 종래의 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔,3-conventional leafrestrest preflex composite beam,
4 - 하부플랜지콘크리트, 5 - 피.씨.강연선,4-Lower Flange Concrete, 5-P. Strand,
6 - 슬래브 및 복부콘크리트, 6a - 슬래브콘크리트,6-slab and abdominal concrete, 6a-slab concrete,
6b - 복부콘크리트, 7 - 본 고안의 스틸 I 형 거더,6b-abdominal concrete, 7-steel type I girder of the present invention,
7a - 본 고안 스틸 I 형 거더의 상부플랜지,7a-upper flange of the steel I-girder of the present invention,
7b - 본 고안 스틸 I 형 거더의 복부(WEB),7b-abdomen (WEB) of the steel I-girder of the present invention,
7C - 본 고안 스틸 I 형 거더의 하부플랜지,7C-lower flange of the steel I-girder of the present invention,
701,702,703 - 본 고안 스틸 I 형 거더를 3개의 분절로 분할하여 제작한 각 분절,701,702,703-Each segment manufactured by dividing the steel I-girder of the present invention into three segments,
700 - 본 고안 스틸 I 형 거더의 각 분절의 이음판,700-joint plate of each segment of the steel I-girder of the present invention,
700a - 상부플랜지 이음판, 700b - 복부이음판,700a-Upper Flange Joint, 700b-Abdominal Joint,
700c - 하부플랜지이음판, 8 - 인장정착판,700c-lower flanged joint plate, 8-tension fixing plate,
9 - 보울트,9-Bolt,
10 - 본 고안의 리프리스트레스트 프리플렉스 합성빔,10-leafrestrest preflex composite beam of the present invention,
11 - 인장정착블럭, 12 - 교대 또는 교각,11-anchorage block, 12-alternating or pier,
본 고안을 첨부된 예시도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 10,11,14 는 본 고안의 스틸 I 형 거더(7)로서 상부플랜지(7a)와 하부플랜 지(7c)는 빔(10)의 전체 길이에 걸쳐서 균일한 두께의 1장의 강판으로 구성되어 3개의 분절(701)(702)(703)로 나누어진 상태에서 각 분절(701)(702)(703)의 이음은 도 12,13,15 와 같이 각각 2겹의 상부플랜지 이음판(700a)과 하부플랜지 이음판(700c)에 다수개의 고장력 보울트(9)를 체결함과 동시에 역시 2겹의 복부 이음판(700b)에 다수개의 고장력 보울트(9)를 체결하여 1개빔(10)의 스틸 I 형 거더 (7)를 제작하게 되는 것이다.10, 11 and 14 are steel I type girders 7 of the present invention, wherein the upper flange 7a and the lower flange 7c are composed of one sheet of steel sheet having a uniform thickness over the entire length of the beam 10. The joints of each segment 701, 702, and 703 in the state divided into three segments 701, 702, and 703 are two-ply upper flanged joint plates 700a, as shown in FIGS. 12, 13, and 15, respectively. And a plurality of high tension bolts 9 are fastened to the lower flange joint plate 700c and at the same time, a plurality of high tension bolts 9 are also fastened to the double ply abdominal joint plate 700b. The type girder 7 will be produced.
상기의 스틸 I 형 거더(7)는 도 1 의 (a)와 같이 미리 위로 조금 만곡 되도록 제작한 상태에서 도 1 의 (b)처럼 일정한 하중(Pf)을 재하하여 아래쪽으로 만곡되는 처짐변형을 유발한 후 하부플랜지 콘크리트(4)를 타설함에 있어서 먼저 빔(10)의 중간부분 일정길이에 걸쳐서 도 16 과 같이 하부플랜지 콘크리트(4) 단면내 피.씨.강연선(5)의 중간부분의 일정길이가 매립되도록 미리 배치하되 피.씨 강연선(5)의 양단은 소정길이만큼을 하부플랜지콘크리트(4) 상면밖으로 인출되어 노출되도록 한 후 하부플랜지 콘크리트(4)의 양생이 완료되면 스틸 I 형 거더(7)에 재하된 하중(Pf)을 제거함에 따른 스틸 I 형 거더(7)의 복귀 변형에 의하여 하부플랜지콘크리트(4)에 1차프리스트레스 압축응력을 도입시킨 후 빔(10)을 교대 또는 교각(12) 위에 가설하게 된다.The steel I-type girder 7 causes the deflection deformation to be bent downward by loading a constant load Pf as shown in FIG. Then, in placing the lower flange concrete 4, the predetermined length of the middle portion of the P. C. strand in the cross-section of the lower flange concrete (4), as shown in Figure 16, over a certain length of the middle portion of the beam 10 first. Are placed in advance so that both ends of the P. C. strand 5 are drawn out of the upper surface of the lower flange concrete 4 to be exposed to a predetermined length and then the curing of the lower flange concrete 4 is completed. 7) The first pre-stressed compressive stress is introduced into the lower flange concrete 4 by the return deformation of the steel I-type girder 7 by removing the load Pf loaded on the beam 10. 12) We hypothesize above.
이때 빔(10)의 양측단 스틸 I 형 거더(7)의 중간부분에는 스틸 I 형 거더(7)의 제작시 인장정착판(8)을 미리 설치하여 각각의 빔(10)을 교대 또는 교각(12) 위에 가설한 후 하부플랜지 콘크리트(4) 상면밖으로 인출되어 노출된 피.씨.강연선 (5)의 양단을 인장정착판(8)에 관통시켜 조립하고 슬래브 및 복부콘크리트(6)를 타설하여 양생이 완료된 후 각 빔(10)의 피.씨.강연선(5)을 순차적으로 인장정착하여 교량의 전체 구조계에 프리스트레스응력을 재차도입시키는 것이다.At this time, in the middle portion of the steel I-type girder 7 at both ends of the beam 10, the tension fixing plate 8 is pre-installed when the steel I-type girder 7 is manufactured. 12) After installing on the upper surface of the lower flange concrete (4) is drawn out of the exposed upper surface of the P. C. strand (5) through the tension fixing plate (8) to assemble the slab and abdominal concrete (6) After curing is completed, the P. C. strand 5 of each beam 10 is sequentially fixed and reintroduced into the entire structural system of the bridge.
위에서 특히 슬래브 및 복부 콘크리트(6)를 타설함에 있어서 빔(10)의 양측단 인장정착판(8)의 후면에는 도 18,19,21 과 같이 복부콘크리트(6b)를 점차 확장한 인장정착 블럭(11)이 형성되어 피.씨.강연선(5)의 긴장력이 전체 교량의 구조계에 원활히 전달될 수 있도록 하여야 한다.In particular, in placing the slab and the abdominal concrete 6 from above, on the rear surface of the tension fixing plate 8 at both ends of the beam 10, as shown in FIGS. 18, 19, and 21, the tensile concrete block 6b is gradually expanded. 11) is to be formed so that the tension of P. C. strand 5 can be transmitted smoothly to the structural system of the whole bridge.
본 고안은 프리플렉스 합성형교 및 리프리플렉스합성형교에서 뼈대구조로 사용되는 스틸 I 형 거더(7)의 제작시 도 10,11,14 에서와 같이 상하부의 플랜 지(7a)(7c)를 1장의 강판으로 균일하게 제작한 후 도 12,13,15 에서와 같이 3개 분절(701)(702)(703)의 이음을 고장력보울트(9) 이음으로 제작하게 되는바 스틸 I 형 거더(7)의 제작 공정의 단축과 인력비용의 절감은 물론이며 스틸 I 형 거더 (7)의 이음부의 이음강도와 신뢰도를 크게 향상시키고 특히 용접 이음부(100)를 모두 배제하여 교량 전체 구조의 피로저항강도를 향상시켜 더욱더 안정적으로 구조물의 사용수명을 연장할 수 있다.The present invention, when the steel I-type girder (7) used in the skeleton structure in the preplex composite bridge and the repreflex composite bridge, as shown in Figure 10, 11, 14, the upper and lower flanges (7a) (7c) 12, 13, and 15 after the uniform production of the steel joints of the three segments 701, 702, 703 as a high tension bolt (9) joints of the steel I type girder (7) In addition to shortening the manufacturing process and reducing manpower costs, the joint strength and reliability of the joints of the steel I-girder (7) are greatly improved, and in particular, the welding resistance (100) is eliminated, thereby improving the fatigue resistance strength of the entire structure of the bridge. It is possible to extend the service life of the structure even more stably.
또한 상기와 같은 스틸 I 형 거더(7)와 하부플랜지 콘크리트(4)와 피.씨.강연선(5)을 조합함에 있어서 본 고안의 도 16,17,18,19 와 같이 피.씨.강연선(5)은 빔(10)의 중간부분 하부플랜지 콘크리트(4) 속에 매립시킨 후 피.씨.강연선(5)의 양측단 소정길이를 복부콘크리트(6b)단면내에 배치하여 슬래브 및 복부콘크리트(6)를 타설양생한 후 피.씨.강연선(5)을 인장정착하므로서 도 1 과 같이 스틸 I 형 거더(7)의 처짐 및 복귀변형에 의한 하부플랜지 콘크리트(4)의 프리스트레스압축응력으로서 빔(10)의 자중과 슬래브 및 복부콘크리트(6)의 사하중과 하부플랜지 콘크리트(4)와 슬래브 및 복부콘크리트(6)의 건조수축과 크리프 응력에 저항시키고 피.씨.강연선(5)의 긴장력은 모두 활하중만을 부담시키므로서 보다더 효과적인 단면을선정할 수 있게 된다.In addition, the combination of the steel I-type girder (7), the lower flange concrete (4) and the P. C. strand (5), as shown in Figure 16, 17, 18, 19 of the present invention. 5) is embedded in the lower flange concrete (4) of the middle portion of the beam 10, the predetermined length of both ends of the P. C. strand 5 is disposed in the cross section of the abdominal concrete (6b) slab and abdominal concrete (6) The beam 10 as the prestressed compressive stress of the lower flange concrete 4 due to the deflection and return deformation of the steel I type girder 7 as shown in FIG. Resistance to dry load and creep stress of the self-load, slab and abdominal concrete (6) and lower flange concrete (4) and slab and abdominal concrete (6). The burden makes it possible to select a more effective cross section.
특히 콘크리트는 건조수축과 크리프변형에 따른 2차응력이 상당히 큰 비중을 차지하게 되는바 본 고안에 의할 경우 상기와 같은 2차 응력의 대부분을 미리 자연스럽게 유발시킨 후 피.씨.강연선(5)을 인장정착하므로서 피.씨.강연선(5)의 긴장력을 보다 더 줄일 수 있으므로서 하부플랜지 콘크리트(4)의 단면을 줄여서 자중을 감소시키거나 또는 피.씨.강연선(5)의 긴장력을 그대로 유지하여 허용하중을 증가시키므로서 보다더 경제적이고 안정적인 교량을 건설할 수 있게 되는 것이다.Particularly, concrete has a large proportion of secondary stresses caused by dry shrinkage and creep deformation. According to the present invention, most of the secondary stresses as described above are naturally induced beforehand. By reducing the tension of the P. C. strand (5) can be further reduced by reducing the cross-section of the lower flange concrete (4) to reduce the weight or maintain the tension of the P. C. strand (5) By increasing the allowable load, more economic and stable bridges can be constructed.
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| WO2004059089A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-15 | Koo, Min Se | Prestressed composite girder, continuous prestressed composite girder structure and methods of fabricating and connecting the same |
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