KR200284234Y1 - 프리스트레싱을 이용하여 교대에 일체화시킨 라멘형 피에스씨거더 교량구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래 기술에 의하여 도로교나 철도교에 많이 시공되는 PSC-I 거더교량이 간편한 시공성과 경제성을 갖추고 있음에도 불구하고, 구조적으로 정정 구조의 단순교 거동으로 인하여 교량에 작용하는 하중에 의하여 PSC-I거더에 발생하는 단면력이 크게 되어 PSC-I거더의 높이가 높고 또, 시공 가능한 경간장에 제약이 있던 한계를 극복하여 보다 낮은 거더 높이를 가지면서도 보다 긴 경간장을 갖는 PSC-I 형 거더교량을 시공하는데 그 목적이 있다.

이를 위하여 본 고안에서는 교량에 작용하는 하중에 의하여 PSC-I 거더에 발생하는 단면력을 줄여줌으로서 종래의 기술보다 PSC-I거더의 단면 높이를 줄여줌과 동시에 보다 긴 경간장을 갖도록 한다.

상기의 PSC-I거더에 발생하는 단면력을 줄여주기 위하여 본 고안에서는 종래 기술에 의한 PSC-I거더교와 달리 거더와 교대간을 서로 일체화시켜 구조계를 부정정 구조계로 변화시킴으로서 교량에 작용하는 하중을 재분배시키도록 한다.

PSC-I거더를 교대에 일체화 시키게 되면 거더 중앙부의 최대 모멘트 값은 종래 기술에 의한 방법보다 1/3로 감소되어 그 만큼 PSC-I거더의 높이를 줄이거나 경간장을 길게 할 수 있으며 이때, 거더와 교대가 서로 일체화된 지점에는 교량에 작용하는 하중에 의하여 부모멘트가 발생하게 되는데, 이와 같은 지점부 부모멘트를 제어하기 위하여 본 고안에서는 PSC-I거더와 교대간을 서로 일체화 시킨 후 프리스트레싱을 가하여 거더에 발생하는 상향력을 이용토록 하며 또한, 이는 거더 중앙부에 발생하는 정모멘트를 함께 제어하도록 한다.

Description

프리스트레싱을 이용하여 교대에 일체화시킨 라멘형 피에스씨거더 교량구조{prestressed concrete girder bridge structure rigidly joined to abutment by prestressing}

본 고안의 목적은 종래 기술에 의하여 도로교나 철도교에 많이 시공되는 PSC-I 거더교가 간편한 시공성과 경제성을 갖추고 있음에도 불구하고, 구조적으로 정정 구조의 단순교 개념으로 설계되는 관계로 교량에 작용하는 하중에 의하여 거더에 발생하는 단면력이 크게 됨으로서 거더의 높이가 높으면서 설계가능 경간장에 제약이 있던 한계를 극복하여 보다 낮은 거더 높이를 가지면서도 보다 긴 경간장을 갖을 수 있는 PSC-I 형 거더교량을 시공하는데 그 목적이 있다.

PSC-I 거더(프리스트레스트 콘크리트 I형 거더)는 인장에 약한 콘크리트의 단점을 보완하여 콘크리트 거더내에 소정의 강선을 배치하고 이것을 긴장시킴으로서 콘크리트에 압축력을 도입시켜 교량에 작용하는 하중을 받도록 한 것으로서 교량을 비롯한 토목 및 건축 구조물에 널리 쓰이고 있다.

특히, 교량에 있어서 PSC-I형 거더는 이의 제작 및 가설등의 간편한 시공성으로 인하여 도로교나 철도교에 경제적으로 널리 시공되고 있는 교량 건설공법 이다. 즉, 종래 기술에 의한 PSC-I 거더 교량의 일반적인 시공순서는 교량 공사현장의 적당한 부지에서 별도로 거더를 제작한 후 교량 가설지점까지 운반하여 교량 하부 구조체인 교대의 받침(교좌장치)위에 올려놓은 후 거더 위에 슬래브 콘크리트와 아스팔트 포장을 시공한다.

이와 같이 종래 기술에 의하여 교량받침위에 올려진 PSC-I 거더는 여기에 작용하는 모든 하중에 대하여 구조적으로 정정구조의 단순교 형태 거동을 하게된다.

구조적 개념상 교량의 구조계는 단순교와 연속교 그리고, 정정 구조와 부정정 구조로 나눌 수 있는데, 정정구조의 단순교는 부정정 구조의 연속교보다 거더 내부에 큰 단면력이 발생하게 된다. 따라서, 구조적으로 정정구조의 단순교 형식으로 거동하는 종래 PSC-I 거더교량은 거더에 작용하는 하중으로 인하여 거더 내부에 큰 단면력이 발생하게 되고 이를 견디기 위하여서는 거더의 단면 높이가 커짐과 동시에 경간장을 늘리는데 한계가 있게 된다.

교량을 건설하는데 있어서 보다 낮은 거더 높이를 가지면서도 보다 긴 경간장을 갖도록 하는 것은 교량의 미적인 측면과 함께 경제적, 환경적으로 많은 장점이 있어 이를 위한 연구, 개발이 여러 방향으로 이루어 지고 있다. 그러나, 이를 위한 대부분의 연구개발 방향은 PSC-I 거더에 사용되는 콘크리트의 강도를 향상시키거나 거더 단면을 바꾸거나 또는 PSC-I 거더에 도입하는 프리스트레스 방법을 개선시키는 등에 그 촛점을 맞추어온게 일반적이었다.

이와 같이 본 고안의 목적은 종래 기술에 의한 PSC-I 거더교 보다 경간장을 늘리면서도 상대적으로 낮은 거더높이를 가지는 교량건설이 가능하도록 하는데 있다. 이를 위하여 본 고안에서는 기존의 방법과는 달리 교량에 작용하는 하중에 의하여 PSC-I 거더에 발생하는 단면력을 줄여주도록 함으로서 종래의 기술보다PSC-I거더의 단면 높이를 줄여줌과 동시에 보다 긴 경간장을 갖을 수 있도록 한다.

즉, 종래 기술에 의한 PSC-I 거더교가 정정 구조의 단순교 형태 거동을 하는 관계로 교량에 작용하는 하중으로 인하여 거더 내부의 단면력이 크게 발생하는 것과 달리 본 고안에서는 PSC-I거더를 교량 하부구조인 교대에 일체화시켜 구조적으로 부정정 구조계로 시공중 구조계를 변화시킴으로서 교량에 작용하는 하중을 재분배시켜 거더에 발생하는 단면력을 줄여주고 이로 인하여 거더 단면형상을 작게하면서 경간장을 길게 할 수 있도록 한다.

한편, 이상과 같이 거더와 교대가 서로 일체화되는 교량형식을 라멘형식이라 하는데, 종래 기술에 의한 라멘형식 교량의 시공방법은 먼저 교량 하부구조체인 교대를 시공하고 나서 그 위에 상부 거더나 슬래브를 시공하는 것이 일반적이다.이때, 상부 거더나 슬래브를 시공하기 위하여서는 이를 임시로 지지하기 위한 별도의 가설재(동바리, 거푸집)를 설치하여야 하며, 공사가 완료된 후에 이를 해체하여야 한다.

이와 같은 시공순서상 라멘형식의 교량은 임시 가설재의 설치 및 해체가 불가피하여 이로 인하여 공사기간이 많이 걸림과 동시에 공사비가 비싸지고, 시공이 번잡한 단점을 가지고 있다. 그리고, 임시가설재 설치를 위하여 교량밑 공간을 일시적으로 점유할 때에는 교량 가설현장의 기존 도로나 하천등에 많은 제약을 받게된다.

이에 반하여 본 고안에 의한 PSC-I거더교량의 시공은 거더 자체를 별도로 제작한 후에 현장까지 운반하여 크레인등을 이용하여 가설하는 단순 공정으로 이루어져 종래 라멘형식 교량보다 우수한 시공성을 확보할 수 있다.

이상 언급한 바와 같이 본 발명의 목적은 단순 거치된 PSC-I형 거더를 시공중 교량 하부구조체인 교대와 일체화 시켜 전체 교량 구조계를 변화시킴으로서 하중을 재분배 시켜 거더에 작용하는 하중에 의하여 거더 내부에 발생하는 단면력을 줄여줌(단순교의 경우 1/3로 감소)으로서 경제성 및 시공성을 가지고 있으면서도 종래 기술에 의한 PSC-I형 거더교 보다 낮은 거더 높이를 가지면서도 경간장을 길게할 수 교량을 건설할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

일반적으로 교량에 사용되는 거더를 사용되는 재료로 분류하면 철근콘크리트교와 PSC(프리스트레스트 콘크리트)교, 강교등으로 분류할 수 있는데, 본 발명은 이 가운데 PSC교와 관련된다. 한편, PSC교는 단면형상에 따라 PSC-I거더, PSC-박스거더, PSC-슬래브교등으로 분류할 수 있는데, 본 발명은 이 가운데 PSC-I거더교와 관련된다.

종래 기술에 의한 PSC-I거더교는 현장에서 별도로 제작된 PSC-I거더를 교량 하부구조체인 교대 공사가 완료된 후에 교좌면에 설치한 교량받침(교좌장치)위에 얹혀놓은 후 그 위에 슬래브와 아스팔트 공사를 하는 방법으로 시공된다. 이와 같이 교량받침 위에 얹혀진 PSC-I거더는 교량에 작용하는 모든 하중에 대하여 구조적으로 정정구조의 단순교 형태의 구조적 거동을 하게 되는데 이때, 거더에 작용하는 모든 하중에 의하여 거더에 발생되는 단면력은 상당히 큰 값이 되며 이로 인하여 설계 가능한 PSC-I거더의 높이를 낮추거나 경간장을 보다 길게 하는데 많은 제약이 따르게 된다.

즉, 이와 같은 개념으로 종래 기술에 의하여 시공되고 있는 PSC-I거더교의 일반적인 시공범위는 도로교의 경우 경간장 30m 내외에서 거더 높이 2.0m정도, 철도교의 경우 경간장 25m 내외에서 거더 높이 2.35m정도로 한정되어 있는 것이 일반적이다.

교량을 설계하는데 있어서 보다 낮은 거더 높이를 가지면서 보다 긴 경간장을 갖도록 하는 것은 오래전 부터 기술자들의 관심사 였는데, 이를 위한 대부분의 연구개발 방향은 거더의 구조적 기능 즉, PSC-I거더에 사용되는 콘크리트의 강도를 향상시키거나 거더 단면을 바꾸거나 또는 PSC-I거더에 도입하는 프리스트레싱 방법을 개선시키는 등에 촛점을 맞추어 온게 일반적이었다.

이에 반하여 본 고안은 상기 언급한 소정의 목적을 달성하기 위하여 PSC-I거더의 구조적 기능 향상 보다는 근본적으로 거더에 발생하는 단면력을 줄여주도록 함으로서 PSC-I거더의 높이를 낮추거나 또는, 보다 긴 경간장을 갖는 교량의 설계가 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

<도6>은 종래기술에 있어서 거더에 작용하는 하중을 나타내는 도면으로서 이와 같은 하중w에 의하여 거더에는 <도7>과 같이 거더의 중앙부 단면에 w×ℓ²/8 의 최대 정모멘트가 발생하게 된다.

이에 반하여 본 고안에서 PSC-I거더를 교대에 거치한 후 서로 연결시켜 구조계를 변화 시킬때에는 <도8>과 같은 설계하중 w에 의하여 거더 중앙부 단면에 발생하는 최대 모멘트값은 <도9>와 같이 나타나게 되는데, 이때 발생하는 최대 모멘트값은 w×ℓ²/24으로 계산되며, 이를 종래 기술에 의한 단면력 값과 비교해 보면 동일한 하중조건하에서 그 값이 1/3정도로 감소함을 알 수 있다.

즉, PSC-I거더를 교대에 일체화 시키게 되면 거더 중앙부의 최대 모멘트 값은 종래 기술에 의한 방법보다 상당히 감소되어 그 만큼 PSC-I거더의 높이를 줄이거나 경간장을 길게 할 수 있게 되며 이때, PSC-I거더의 양단 지지부에는 w×ℓ²/12의 지점부 부모멘트가 발생하게 되는데 이와 같은 지점부 부모멘트를 충분히 제어할 수 있도록 하면 종래 기술보다 유리한 PSC-I거더교량의 시공이 가능하게 된다.

여기서, PSC-I거더를 교대에 연결시켜 발생하는 지점부 부모멘트를 제어하는 방법으로 본 고안에서는 교량에 작용하는 하중에 대하여 반대로 저항할 수 있는 프리스트레싱을 가하여 주도록 하는데, <도5>와 같이 PSC-I거더를 교대에 연결시킨 후 (13)의 PS강선을 이용하여 긴장시킴으로서 거더에 상향력이 발생하도록 하여 설계 하중에 의하여 거더 중앙부에 발생하는 정모멘트와 함께 거더 양단의 연결 지점부에 발생하는 부모멘트를 제어할 수 있다.

한편, 거더와 하부 구조체인 교대간이 서로 일체화되는 종래의 교량 형식으로는 철근콘크리트 라멘교나 라멘형식의 PSC-박스교등이 널리 시공되고 있는데, 이러한 교량들의 일반적인 시공방법은 교대나 교각등을 먼저 시공하고나서 그 위에 상부 구조체인 거더나 슬래브를 시공한다. 이와 같이 종래 기술에 의한 라멘형식 교량의 공사는 모든 공정이 아래에서 부터 위로 순차적으로 이루어져야 하는 관계로 PSC-I형 거더교와 달리 공사기간이 많이 소요되며, 상부 구조체 시공을 위하여 교량밑 공간에 별도의 임시 가설재(동바리 및 거푸집)를 설치하여야 하는 번잡한 측면이 있다. 그리고, 이러한 임시 가설재를 설치하기 위하여서는 교량을 건설하는 현장여건(기존 도로 또는 하천등과의 간섭)에 제약을 받는 경우가 많다.

일반적인 라멘형 교량의 적용범위는 철근콘크리트교에 있어서 15m내외, PSC-박스교에 있어서는 50∼60m정도로 설계 및 시공되고 있으나, 임시 가설재의 설치 및 해체등 공사가 번잡할 뿐만 아니라 공사비가 많이 소요되는 단점을 안고 있다.

이에 반하여 본 고안에 의한 PSC-I거더교는 거더제작이 교대 공사와 무관하게 별도로 이루어지며, 교대 공사가 완료된 후에 크레인등을 이용하여 올려놓은 후 교량밑 공간 간섭 없이 추후 상부공사를 진행할 수 있는 관계로 보다 양호한 시공성을 확보할 수 있다.

그리고, 본 고안에 의한 PSC-I거더는 교대와 서로 일체화 되는 관계로 종래 기술에 의한 PSC-I거더교에서 필요로 하였던 교량받침(교좌장치)이나 신축이음장치(Expansion Joint)가 필요없게 됨으로서 교량이 완공된 후 차량 주행시 보다 양호한 주행성을 확보할 수 있으며, 교량을 사용하는 동안 특별한 유지 보수관리가 필요치 않은 장점이 있다.

또한, 본 고안에 의한 PSC-I거더교는 상부 거더와 하부 교대가 서로 일체화되는 라멘형식의 특성상 종래 기술에 의한 PSC-I거더교 보다 내진 저항성이 양호하다.

이상과 같이 본 고안에 의한 PSC-I거더교는 종래의 방법과 달리 PSC-I거더를 교대에 일체화 시키도록 함으로서 교량에 작용하는 하중을 효과적으로 분산시켜 거더 단면에 작은 단면력이 발생토록 하여 보다 낮은 거더높이를 가지면서 경간장을 보다 길게 할 수 있도록 한 것이다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 시공성과 경제성을 확보하면서 종래 PSC-I거더교 보다 낮은 거더 높이를 가지면서 경간장을 늘릴 수 있는 PSC-I거더 교량을 시공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 종래 기술에 의한 PSC-I거더교와는 달리 거더와 교대간을 상호 일체화 시켜 교량에 작용하는 하중을 적절히 분산시키도록 함으로서 거더에 발생하는 단면력이 작게 생기도록 한다.

PSC-I거더와 교대가 서로 일체화되면 종래 기술에 의한 방법보다 거더 중앙부에 발생하는 단면력이 1/3로 줄어들게 되면서 일체화된 거더의 양단 지점부에는 부모멘트가 추가로 발생하게 되는데, 이를 적절히 제어하기 위하여 본 고안에서는 PSC-I거더 제작단계와 거더와 교대를 서로 일체화 시킨 후 PS강선을 이용하여 적절히 프리스트레싱을 가함으로서 교량에 작용하는 하중에 반대되는 상향력을 주도록 함으로서 PSC-I거더의 중앙부와 거더 양단의 지점부 모멘트를 제어할 수 있도록 한 것이 특징이다.

도1은 종래기술에 의한 교량의 구성을 보여주는 도면

도2는 종래기술에 의한 PS강선의 배치를 보여주는 도면

도3은 본 고안에서의 교량 구성을 보여주는 도면

도4는 본 고안에 의한 PS강선의 배치를 보여주는 도면

도5는 본 고안에서 PSC-I거더와 교대를 서로 일체화시키는 부분을 보여주는 도면

도6은 종래기술에 있어서 거더에 작용하는 하중을 보여주는 도면

도7은 종래기술에 있어서 거더에 작용하는 하중에 의한 단면력을 보여주는 도면

도8은 본 고안에 있어서 거더에 작용하는 하중을 보여주는 도면

도9는 본 고안에 있어서 거더에 작용하는 하중에 의한 단면력을 보여주는 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 교대 2 : PSC-I거더

3 : 슬래브 4 : 아스팔트 포장

5 : 교량받침(교좌장치) 6 : 신축이음장치

7 : PSC-I거더와 교대 일체부 9 : PSC-I거더와 교대간의 철근연결

8 : PS강선 정착부 13, 14 : PS강선

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

<도1>은 종래 기술에 의한 PSC-I거더 교량의 구성을 보여주는 도면이다.종래 기술에 의한 PSC-I거더교는 교량의 하부구조체인 교대(1), 상부 구조체인 PSC-I거더(2), PSC-I거더위에 차량을 통행시킬 수 있도록 하는 슬래브(3)와 아스팔트 포장(4), 상부와 하부를 연결시켜주는 교좌장치(5) 및 신축이음장치(6)등으로 구성되어 있다.

이와 같은 종래 기술에 의한 PSC-I거더 교량의 시공 순서는 <도1>에서 PSC-I거더(2)를 별도 장소에서 제작하고, 이와 동시에 교대(1)를 공사한 후 교대 공사가 완료된 후에 크레인등을 이용하여 교좌장치(5)위에 얹혀놓는다. 그리고 나서 PSC-I거더 위에 슬래브(3)와 방호벽이나 중앙분리대등의 공사를 시행하며, PSC-I거더와 교대가 서로 분리되는 구조가 되는 관계로 신축이음장치(6)를 설치하며 마지막으로 아스팔트(4) 포장공사를 시행한 후 차량통행이 이루어 지게 된다.

종래기술에 있어서 PS강선의 긴장은 <도2>에서 보는바와 같이 PSC-I거더 제작장에서 모든 PS강선(13)을 긴장시킨 후 교대에 올려지게 됨으로서 거더와 교대는 서로 분리된 상태에서 모든 설계하중을 받게 된다.

<도3>은 본 고안에 의한 교량의 구성을 보여주는 도면이다. 본 고안에 의한 교량은 종래 기술과 달리 상부 PSC-I거더와 하부 교대가 서로 일체화 되도록 하는데 특징이 있다. 본 고안에 의하여 교대와 일체화된 PSC-I거더교의 구성은 교대(1)와 PSC-I거더(2), 교대와 PSC-I거더를 서로 일체화된 교량일체부(7), 일체화된 이후 PSC-I거더에 프리스트레싱을 가하여 고정시키는 정착구(8), 슬래브(3)와 아스팔트 포장(4)으로 이루어진다.

본 고안에 의한 교량의 시공과정은 <도3>에서와 같이 별도의 장소에서 PSC-I거더(2)를 제작한 후에 교대(1)에 올려놓은 다음 (7)과 같이 PSC-I거더의 양단부와 교대간을 서로 콘크리트 및 철근을 이용하여 일체화 시킨다.

PSC-I거더와 교대간의 일체화는 <도5>와 같이 거더와 교대에서 미리 뽑아놓은 철근(9)들을 서로 연결시키고 난 다음 콘크리트를 타설하여 교량일체부(7)를 만든다.

본 고안에서의 PS강선 배치 및 긴장작업은 <도4>와 같이 (13)(14)강선을 이용하게 되는데, 이 가운데 PSC-I거더 제작장에서 (13)강선을 먼저 긴장시킨 후 PSC-I거더를 교대에 올려놓고 일체화 시킨 후 (14)강선을 긴장시켜 연결지점부 부모멘트를 제어할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 고안은 종래기술에 의한 방법과 달리 <도4>에서와 같이 PSC-I거더 제작시 (13)의 PS강선을 먼저 긴장시켜 교대에 올려놓은 후, PSC-I거더와 교대가 서로 일체화 된 후 (14)의 PS강선을 긴장하여 교량에 작용하는 하중에 의하여 거더에 발생하는 중앙부에서의 정모멘트와 교대 연결지점부에서의 부모멘트를 제어하도록 하는 것이 본 고안의 특징이다.

이후 작업은 종래 PSC-I거더교와 유사한 방법으로 이루어져 PSC-I거더 위에 슬래브(3) 및 아스팔트 포장(4)을 한 후 차량이 통행하게 된다.

<도5>는 본 고안에서 PSC-I거더와 교대를 서로 일체화되는 교량일체부를 보여주는 도면이다. 여기서, PSC-I거더와 교대는 미리 뽑아놓은 철근들을 서로 연결(9)시킨 후 콘크리트를 타설하여 일체화 시키게 되며, 거더와 교대가 서로 일체화 된 이후 교대 뒷편에서 PS강선(14)을 이용하여 긴장시켜 정착(8)시킨다.

<도6> ～ <도9>는 본 고안에 의하여 동일한 하중조건하에서 교량에 발생되는 단면력 감소효과를 보여주는 도면이다. 도면에서 보는 바와 같이 본 고안에 의하여 PSC-I거더교를 시공하게 되면 종래의 방법보다 거더 중앙부에서 단면력이 1/3로 줄어들게 된다. 그리고, 이때 PSC-I거더와 교대가 서로 일체화된 지점부에는 설계하중에 의하여 부모멘트가 발생하게 되는데 이를 제어하기 위하여 본 고안에서는 <도5>와 같이 강선(14)을 긴장시켜 교대 뒷편에 정착(8)시키도록 하는데 그 특징이 있다.

본 고안에 의한 PSC-I거더교에 있어서 작용하는 하중과 시공중 구조계 변화과정은 다음과 같다.

PSC-I거더가 교대에 올려진 상태까지(서로 일체화 되기 전까지)의 거더는 구조적으로 정정 구조의 단순교 상태로 있게 되며, 이때의 하중으로는 PSC-I거더 본체의 자중만을 받게 되는데 이때 PSC-I거더가 충분히 저항할 수 있도록 PSC-I거더 제작시 미리 <도4>에서의 PS강선(13)을 긴장시켜 프리스트레스를 도입시킨다.

PSC-I거더와 교대가 서로 일체화된 후의 구조계는 정정 구조의 단순교에서 부정정 구조의 상태로 바뀌게 되는데, 이와 같이 교량의 구조계가 정정상태에서 부정정 상태로 변하게 되면 콘크리트의 크리이프와 건조수축의 영향으로 PSC-I거더에 2차응력이 발생하게 되며 이와 같은 영향을 감안하여 설계에 반영한다.

PSC-I거더는 교대와 서로 일체화된 이후에 작용하는 모든 하중에 대하여 부정정 구조계로서 거동하게 되는데, 이때의 하중은 슬래브 하중과 방호벽과 같은 시설물 하중, 아스팔트 포장하중 및 차량주행 하중등 교량에 작용하는 대부분의 하중이 해당된다.

이와 같은 하중들에 의하여 본 고안에 의한 PSC-I거더에는 <도9>와 같이 거더 중앙부에는 정모멘트가 그리고 지점부에는 부모멘트가 발생하게 되는데, 이와 같은 정,부모멘트에 대하여 PSC-I거더가 충분히 저항할 수 있도록 교대와 PSC-I거더가 일체화된 후 <도5>에서의 PS강선(14)을 긴장시켜 소정의 프리스트레스를 가하여 주도록 한다.

이상 언급한 바와 같이 본 고안은 종래 기술에 의한 PSC-I거더교 보다 낮은 거더 높이를 가지면서 보다 긴 경간장을 갖도록 하기 위하여 PSC-I거더와 교대를 서로 일체화시켜 거더에 작용하는 하중을 적절히 분배시켜 단면력 발생을 적게하도록 하며, PSC-I거더와 교대가 서로 일체화 된 이후에 작용하는 하중으로 인하여 거더 양 지점부에서 발생하는 부모멘트를 제어하기 위하여 PSC-I거더와 일체화된 교대 뒷편에서 PS강선을 긴장시켜 정착시키는데 그 특징이 있다.

종래 기술에 의한 PSC-I거더교는 거더에 작용하는 모든 설계하중을 정정 구조계의 단순교 형태 거더가 모두 받도록 함에 따라서 거더에 상당히 큰 단면력이 발생하게 되고, 이와 같이 큰 단면력을 거더가 받기 위하여서는 거더 단면이 높아지고 또, 경간장을 늘리는데 제약이 있을 수 밖에 없게 된다.

이에 반하여 본 고안에 의한 PSC-I거더교는 교량 가설단계중 거더와 교대간을 서로 일체화 시켜 구조계를 변화시킴으로서 거더에 발생하는 단면력을 상당히 줄여줌으로서 종래 기술에 의한 PSC-I거더교 보다 거더 높이를 낮추면서도 경간장을 길게할 수 있다.

이와 같이 교량을 건설하는데 있어서 거더 높이를 가능한 낮추게 되면 교량을 가설하는 지역의 도로 또는 하천 횡단조건상 기본적으로 요구되는 교량밑 공간 높이 확보가 용이하며, 경간장을 될 수 있는대로 길게 하면 교각 갯수를 줄일 수 있어 교량밑 기존 도로나 하천등간의 간섭을 최소화 시킬 수 있어 미적으로 유리하면서도 경제적인 교량건설이 가능하게 된다.

또한, 종래 일반적으로 거더와 교대가 서로 일체화 되는 라멘형 교량을 시공하기 위하여 동바리등의 별도 임시가설재 설치 및 해체에 따라 시공이 번잡한 반면, 본 고안은 종래 라멘형 교량의 구조적 장점을 모두 수용하면서 공사중 동바리등의 임시 가설재 설치가 불필요하여 양호한 시공성을 확보할 수 있다.

그리고, 본 고안에 의한 PSC-I거더교는 거더와 교대가 서로 일체화 되는 관계로 종래 기술에 의한 PSC-I거더에서 필요로 하였던 교량받침이나 신축이음장치가 필요치 않게 됨으로서 교량 내구성 확보 및 유지보수 차원에서 보다 유리한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 교량 하부구조로서 설치된 교대;

   상기 교대 사이에 설치되며, 다수의 PS강선 및 정착장치가 형성된 교량 상부 구조인 PSC-I 거더;및

   상기 교대로부터 연장 돌출된 철근 과 PSC-I 거더의 양 단부에서 연장 돌출된 철근을 서로 결합시킨 후 콘크리트를 타설하여, PSC 거더와 교대를 일체화시킨 교량일체부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 이용하여 교대에 일체화시킨 라멘형 피에스씨거더 교량구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 PS강선 및 PSC 정착장치는,

   PSC-I 거더 중앙에 발생하는 정모멘트를 감소시키기 위해 PSC-I 거더에 긴장 후 정착되는 PS 강선 과 PSC 정착장치; 및

   PSC-I 거더의 지점부에 발생하는 부모멘트를 감소시키기 위해 교대에 PSC-I 거더가 설치된 상태에서, 교량일체부에 긴장 후 정착되는 PS 강선과 PSC 정착장치;

   로 구분되어 PSC-I 거더에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 이용하여 교대에 일체화시킨 라멘형 피에스씨거더 교량구조.