KR20030053637A

KR20030053637A - Ｔ형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법

Info

Publication number: KR20030053637A
Application number: KR1020010083583A
Authority: KR
Inventors: 이필구
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 포스코; 평산에스아이 주식회사
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2003-07-02

Abstract

본 발명은 고속도로나 철도를 횡단하는 지하통로 및 용/배수용 암거 등에 이용되는 파형강판에 보강재를 보강하여 구성한 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물에 관한 것으로서, 본 발명의 파형강판 구조물(10)은, 파형강판(30)의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골(32)의 일부분을 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 가지며, 플랜지(41)의 배면에 다수의 전단연결재(42)가 부착되어 있고, 플랜지에 삽입구(43)가 형성되어 있으며, 다수의 연결재가 골 방향을 향하고 웨브(44)가 상부를 향하도록 파형강판의 산(31)과 산(31)에 플랜지가 고정되는 T형 보강재(40)와; T형 보강재의 양 단부에서 골을 차단하여 내부공간을 형성하는 밀봉재(60) 및; 플랜지에 형성된 삽입구를 통해 내부공간에 충전되는 무수축몰탈(50)을 포함한다. 본 발명은 기존의 파형강판 구조물에 T형 보강재를 설치하고 무수축몰탈을 충전하여 휨모멘트에 저항하도록 함으로써 구조물의 안정성을 확보하는 효과가 있다.

Description

Ｔ형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법{Structures and reinforcement method of corrugated steel plate using T-shaped beam}

본 발명은 파형강판 구조물에 관한 것이며, 특히, 고속도로나 철도를 횡단하는 지하통로 및 용/배수용 암거 등에 이용되는 파형강판에 보강재를 보강하여 구성한 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법에 관한 것이다.

기존의 파형강판 구조물은 얇은 두께의 강판으로 제작된 연성구조물로서, 구조물에 연직방향의 토압이 작용하면 연직방향의 지름이 축소되고 수평방향의 지름이 확대되는 압축링과 같은 거동을 하므로 휨거동이 억제되나, 구조물의 폭이 넓어지면서(지간이 길어짐) 압축력보다는 휨모멘트의 영향을 크게 받게 된다.

또한, 기존의 파형강판 구조물의 보강방법으로는 폭방향의 대략 1/4 지점인 어깨부 일부구간에 콘크리트를 타설하여 시공중 다짐에 의한 보강을 수행하고 있으나, 지간이 길어짐에 따라 구조물의 폭방향의 대략 1/4 지점과 제일 중앙인 첨두부의 휨모멘트가 증가하여 보강재의 사용이 필수적으로 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 파형강판 구조물에 T형 보강재를 설치하고 무수축몰탈을 충전하여 휨모멘트에 저항하도록 함으로써 구조물의 안정성을 확보하는 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물의 구조를 도시한 개략도이고,

도 2는 도 1에 도시된 파형강판 구조물의 보강부위의 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 파형강판 구조물 20 : 기초부

30 : 파형강판 31: 산

32 : 골 40 : T형 보강재

41 : 플랜지 42 : 전단연결재

43 : 삽입구 44 : 웨브

50 : 무수축몰탈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일정 간격을 두고 평행하게 설치되는 1쌍의 기초부와, 상기 1쌍의 기초부를 연결하여 지하통로 및 용/배수용 암거 등을 형성하며 상기 기초부의 길이방향으로 산과 골을 교대로 갖도록 설치되는 파형강판을 포함한다. 또한, 본 발명의 파형강판 구조물은 파형강판의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골의 일부분을 상기 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 가지며, 플랜지의 배면에 다수의 연결재가 부착되어 있고, 상기 플랜지에 삽입구가 형성되어 있으며, 상기 다수의 연결재가 골 방향을 향하고 웨브가 상부를 향하도록 상기 파형강판의 산과 산에 상기 플랜지가 고정되는 T형 보강재와; 상기 T형 보강재의 양 단부에서 상기 골을 차단하여 내부공간을 형성하는 밀봉재 및; 상기 플랜지에 형성된 삽입구를 통해 상기 내부공간에 충전되는 무수축몰탈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 파형강판의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골의 일부분을 상기 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 가지며, 플랜지의 배면에 다수의 연결재가 부착되어 있고, 상기 플랜지에 삽입구가 형성되어 있는 T형 보강재를, 상기 다수의 연결재가 골 방향을 향하고 웨브가 상부를 향하도록 상기 파형강판의 산과 산에 볼트 결합하는 단계와; 상기 T형 보강재의 양 단부에서 밀봉재로 상기 골을 차단하여 내부공간을 형성하는 단계 및; 상기 플랜지에 형성된 삽입구를 통해 상기 내부공간을 무수축몰탈로 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서, 본 발명에 따른 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물의 구조를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 파형강판 구조물의 보강부위의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파형강판 구조물은 기존의 파형강판 구조물에 T형 보강재를 설치하고 무수축몰탈을 충전한 것이다. 즉, 본 발명의 파형강판 구조물(10)은 일정 간격을 두고 평행하게 설치되는 1쌍의 기초부(20)와, 이 1쌍의 기초부(20)를 연결하여 지하통로 및 용/배수용 암거 등을 형성하는 파형강판(30)으로 구성된다. 이 때, 파형강판(30)은 기초부(20)의 길이방향으로 산(31)과 골(32)을 교대로 갖도록 설치된다.

이러한 파형강판(30)에는 T형 보강재(40)가 부착되어 있다. 이 T형 보강재(40)는 파형강판의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골의 일부분을 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 갖는 것으로서, T형 보강재(40)의 플랜지(41)의 배면에는 다수의 전단연결재(42)가 부착되어 있다. 이 전단연결재(42)는 충전되는 무수축몰탈과의 결합력을 향상시키기 위한 것으로서, 스터드 볼트 등이 사용된다. 또한, T형 보강재(40)의 플랜지(41)에는 무수축몰탈을 충전하는데 사용하는 삽입구(43)가 소정의 위치에 형성되어 있다.

이렇게 구성된 T형 보강재(40)는 도 1과 같이 파형강판(30)의 곡률방향을 따라 부착된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 파형강판(30)의 산(31)과 산(31)에 T형 보강재(40)의 플랜지(41)가 볼트 결합되어 골(32)을 덮게 된다. 이 때, T형 보강재(40)의 플랜지(41)의 배면에 부착된 전단연결재(42)는 파형강판(30)의 골(32)을 향하고, T형 보강재(40)의 웨브(44)가 상부를 향하게 배치한다. 그리고, T형 보강재(40)는 파형강판(30)의 곡률반경보다 매우 작기 때문에, 골(32)의 일부분만을 덮게 된다. 또한, T형 보강재(40)는 파형강판(30)의 전면에 부착되지 않고, 휨모멘트의 영향을 받는 부분에만 부착된다.

상기와 같이 파형강판(30)에 부착된 T형 보강재(40)의 하면, 즉 T형 보강재(40)가 결합되는 골(32) 내에는 무수축몰탈(50)이 충전되어 있다. 이러한 무수축몰탈(50)을 골(32) 내에 충전시킬 때에는 T형 보강재(40)의 양 단부에서 골(32)을 밀봉재(60)인 고무 패킹 등으로 차단하여 내부공간을 형성한 다음, T형 보강재(40)의 삽입구(43)에 무수축몰탈(50)을 삽입하여 충전하면 된다.

이렇게 무수축몰탈(50)이 골(32) 내에 충전되면, 무수축몰탈(50)과 T형 보강재(40)의 전단연결재(42)가 견고하게 결합되어, 파형강판(30)과 무수축몰탈(40) 및 T형 보강재(40)는 일체로 움직이는 합성거동을 하게 된다.

아래에서는, 기존의 파형강판 구조물에 본 발명의 T형 보강재를 보강하는 방법에 대해 상세히 설명하겠다.

먼저, 파형강판(30)에 형성된 적어도 1개의 골(32)을 덮을 수 있는 정도의 폭을 가지며, 소정의 길이를 갖는 T형 보강재(40)의 플랜지(41) 배면에 다수의 전단연결재(42)를 부착한다. 그런 다음, 전단연결재(42)가 파형강판(30)의 골(32)을 향하고, T형 보강재(40)의 웨브(44)가 상부를 향하게 배치한 상태에서 파형강판(30)의 산(31)과 산(31)에 T형 보강재(40)의 플랜지(41)를 볼트결합한다. 그로 인해, 곡률방향을 따라 형성되는 골(32)의 일부분이 T형 보강재(40)에 의해 덮여진다.

그리고, 결합된 T형 보강재(40)의 양 단부에서 골(32)을 밀봉재(60)인 고무 패킹 등으로 차단하여 내부공간을 형성한 다음, T형 보강재(40)의 삽입구(43)를 통해 내부공간에 무수축몰탈(50)을 삽입하여 충전한다. 그로 인해, 무수축몰탈(50)과 T형 보강재(40)의 전단연결재(42)가 견고하게 결합되어, 파형강판(30)과 무수축몰탈(40) 및 T형 보강재(40)는 일체로 움직이는 합성거동을 하게 된다.

이렇듯, 본 발명은 전단연결재(42)가 부착된 T형 보강재(40)를 이미 조립된 파형강판 구조물에 부착한 후 무수축몰탈(50)로 충전시키는 현장에서의 간단한 조립과 채움재의 충전을 통해 휨모멘트에 저항할 수 있는 파형강판 구조물을 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은 파형강판(30)과 무수축몰탈(50) 및 T형 보강재(40)가 일체로 움직이는 합성거동을 하고, 그로 인해 휨모멘트에 의한 단면강성이 증대되어 지간이 길어지더라도 충분한 내하력을 갖게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물은 기존의 파형강판 구조물에 T형 보강재를 설치하고 무수축몰탈을 충전하여 휨모멘트에 저항하도록 함으로써 구조물의 안정성을 확보하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물 및 그 보강방법에 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

일정 간격을 두고 평행하게 설치되는 1쌍의 기초부와, 상기 1쌍의 기초부를 연결하여 지하통로 및 용/배수용 암거 등을 형성하며 상기 기초부의 길이방향으로 산과 골을 교대로 갖도록 설치되는 파형강판을 포함하는 파형강판 구조물에 있어서,

상기 파형강판의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골의 일부분을 상기 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 가지며, 플랜지의 배면에 다수의 연결재가 부착되어 있고, 상기 플랜지에 삽입구가 형성되어 있으며, 상기 다수의 연결재가 골 방향을 향하고 웨브가 상부를 향하도록 상기 파형강판의 산과 산에 상기 플랜지가 고정되는 T형 보강재와;

상기 T형 보강재의 양 단부에서 상기 골을 차단하여 내부공간을 형성하는 밀봉재 및;

상기 플랜지에 형성된 삽입구를 통해 상기 내부공간에 충전되는 무수축몰탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 T형 보강재가 보강된 파형강판 구조물.
일정 간격을 두고 평행하게 설치되는 1쌍의 기초부와, 상기 1쌍의 기초부를 연결하여 지하통로 및 용/배수용 암거 등을 형성하며 상기 기초부의 길이방향으로 산과 골을 교대로 갖도록 설치되는 파형강판을 포함하는 파형강판 구조물을 보강하는 방법에 있어서,

상기 파형강판의 곡률방향을 따라 형성되는 적어도 1개의 골의 일부분을 상기 파형강판의 곡률방향을 따라 덮을 수 있는 폭과 길이를 가지며, 플랜지의 배면에 다수의 연결재가 부착되어 있고, 상기 플랜지에 삽입구가 형성되어 있는 T형 보강재를, 상기 다수의 연결재가 골 방향을 향하고 웨브가 상부를 향하도록 상기 파형강판의 산과 산에 볼트 결합하는 단계와;

상기 T형 보강재의 양 단부에서 밀봉재로 상기 골을 차단하여 내부공간을 형성하는 단계 및;

상기 플랜지에 형성된 삽입구를 통해 상기 내부공간을 무수축몰탈로 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 구조물의 보강방법.