KR200305665Y1 - 편향부 및 프리스트레스를 적용한 일체형 거더 - Google Patents

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KR200305665Y1
KR200305665Y1 KR20-2002-0032849U KR20020032849U KR200305665Y1 KR 200305665 Y1 KR200305665 Y1 KR 200305665Y1 KR 20020032849 U KR20020032849 U KR 20020032849U KR 200305665 Y1 KR200305665 Y1 KR 200305665Y1
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Abstract

본 발명은 편향부(Deviator)(17)가 부착되어 있고 프리스트레스(Pre-stress)를 적용한 가설 교량용 일체형 거더(Girder)(10)에 관한 것이다. 본 발명은 주로 도로 임시 가설교의 교량 거더로 적합하고 기타 임시 건축물의 보 또는 보도육교 등에 이용될 수 있는 것으로서, 편향부(17)를 부착한 효과에 의해 기존의 거더와 비교하여 무게 및 크기를 줄이고, 특히 간결화(Compact) 및 장 경간화(Long span) 그리고 외력에 대한 내하력(하중에 견디는 힘)을 향상시킨 일체형 거더이다.
본 발명은 구조재 본체인 H-빔(H-Beam)거더(10)의 하부 플렌지(13) 중앙에 편향부(17)를 볼트로 고정하고 하부 플렌지 양단 부에 정착부(Anchorage)(16,16')를 볼트로 고정하고, 긴장재(18,18')를 H-빔과 평행하게 일정한 편심거리를 두고 정착부 양단에 볼트로 체결되어 있으며, 편향부(17)는 긴장재(18,18')와 비부착 상태로 자유롭게 분리되어 긴장재와 약간 떨어져 있으며, 장착부(16,16')에 볼트로 체결된 긴장재(18,18')를 외부 토크를 가하여 압축 및 인장응력을 작용시킨다.
구조재 본체인 H-빔 거더(10)는 긴장재(18,18')의 장력에 따라 작용되는 압축 및 인장응력에 상당하여 향상된 굽힘강도를 보유하게되며, 외부 하중에 의해 적정량의 보의 처짐이 발생했을 시에 편향부(17)가 긴장재를 더 인장 함으로서 굽힘강도를 더욱 향상시키는 일체형 거더이다.
따라서 H-빔의 두께나 높이를 축소시켜 재료비 절감 및 부피와 무게의 감소로 가설 교량 시공에 따른 자재 운반 및 설치가 용이해지며 동일 강재부재 대비 장경간화를 확보 할 수 있다.

Description

편향부 및 프리스트레스를 적용한 일체형 거더 {Compact girder with deviator and pre-stress}
본 발명은 주로 도로 임시 가설교의 교량 거더 및 임시 건축물의 보 또는 보도육교 등에 활용 될 수 있는 편향부 및 프리스트레스를 적용한 조립식 일체형 거더에 관한 것으로서, 활하중에 대한 내하력 증가로 장 경간화를 창안하는데 본 발명의 목적이 있다.
기존의 도로 임시 가설교 또는 보도육교 등의 가설 교량용 빔에는 일정 형상의 단면을 가진 압연 철강재인 형강이나, 형강 및 강판을 복합적으로 이음재를 이용한 조립빔 또는 조립 상자형 빔이 사용되었다.
이러한 기존 교량용 빔은 상판에 작용하는 고정하중 및 외부 활하중에 의해서 빔의 중앙 부위가 수직 하중을 받아 아래로 처지는 현상이 발생되는데 이러한 처짐이 기준 처짐 이상으로 진전되면 교량 전체가 붕괴될 소지가 있으므로 그 수직 하중에 대한 충분한 내하력을 유지하도록 설계될 필요가 있다.
기존의 가설 교량용 빔은 외부 활하중에 대한 내하력 향상을 위해 강판 재료의 두께와 높이를 증가시키며 하중이 집중되는 부분에 보강리브를 부착하여 왔다. 또한 빔 상부에 압축응력이 강한 콘크리트 판을 일체화하여 내하력을 증가시켜 사용하여 왔다.
내하력 증가를 위한 공법으로 기존 가설 교량용 빔에 프리스트레스를 도입하여 굽힘응력을 발생시킨 방법을 사용하여왔지만, 본 발명과 같이 편향부(17)의 구조를 5개의 강판부재로 간결화 하고, 정착부(16)의 내 압축력를 향상시키고, H-빔의 상부 플렌지(11)와 하부 플렌지(13) 사이에 수직 격판(14)과 대각 격판(15)을 기하학적으로 설치하여, 외부 활하중에 대응하는 내하력의 증가를 극대화시키지는못했다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.
첫째, 기존의 가설 교량용 빔의 구조역학상 외부 활하중의 한계와 이로 인한 장 경간화의 한계 및 시공후 유지 보수의 한계성을 해결하고자 하는데 있고,
둘째, 상기 항목의 각종 한계성을 해결하는 것을 포괄하면서도 새로운 간결한 구조의 편향부(17)를 갖는 프리스트레싱으로 외력에 대한 굽힘강도를 향상시킨 가설교량용 조립식 일체형 거더이다.
셋째, 상기와 같은 가설 교량용 일체형 거더는 충분한 내하력을 보유하면서도 두께 및 부피를 감축시킬 수 있고 또는 동일 부재로 장 경간화를 가능하게 하는 일체형 거더를 제공하려는 것이다.
도 1은 본 발명의 편향부(17) 및 프리스트레스를 적용한 일체형 거더를 보인 사시도.
도 2는 본 발명 중 편향부(17)의 부분 확대 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 구조재 본체인 H-빔 거더 11 : 상부 플렌지
12 : 웨브(Web) 13 : 하부 플렌지
14 : 수직 격판 15 : 대각 격판
16,16' : 정착부(Anchorage) 17: 편향부(Deviator)
18,18' : 긴장재(강봉,강선)
20 : 편향부(Deviator) 21 : 편향부 상판 부재
22 : 편향부 기둥 부재 23 : 편향부 이탈 방지 부재
24 : 편향부 곡선 부재
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 구조재 본체인 H-빔 거더(10)에 긴장재(18,18')를 사용하여 외부 활하중에 의한 처짐 현상에 대항할 수 있도록 압축응력 및 인장응력을 외부 활하중의 반대 방향으로 작용시킴으로서 내하력을 향상시킬 수 있는데 착안, 구조재 본체인 H-빔(H-Beam)거더(10)의 하부 플렌지(13) 중앙에 편향부(17)를 볼트로 고정하고 하부 플렌지 양단 부에 정착부(Anchorage)(16,16')를 볼트로 고정하고, 긴장재(18,18')를 H-빔과 평행하게 일정한 편심거리를 두고 정착부 양단에 볼트로 체결되어 있으며, 편향부(17)는 긴장재(18,18')와 비부착 상태로 자유롭게 분리되어 긴장재와 약간 떨어져 있으며,장착부(16,16')에 볼트로 체결된 긴장재(18,18')를 외부 토크를 가하여 압축 및 인장응력을 작용시킨다.
구조재 본체인 H-빔 거더(10)는 긴장재(18,18')의 장력에 따라 작용되는 압축 및 인장응력에 상당하여 향상된 굽힘강도를 보유하게되며, 외부 하중에 의해 적정량의 보의 처짐이 발생했을 시에 편향부(17)가 긴장재를 더 인장 함으로서 굽힘강도를 더욱 향상시키는 일체형 거더를 구성하였다.
경간이 약 30미터인 거더에서 긴장재를 약 10 tonf의 인장력으로 볼트를 체결한 초기 상태에서는, 편향부(17)와 긴장재(18,18')는 접선방향으로 약간의 편차를 두고 떨어져 있으며 차량이나 군중에 의한 활하중이 작용하면 거더의 중앙부분이 일정량의 처짐이 발생하며, 이 시점 편향부(17)는 긴장재(18,18')에 접촉하면서 더 인장 시킴으로서 외부 활하중에 대항한 내하력이 더욱 발생하게 된다.
또한 긴장재(18,18')에 닿는 편향부(17)의 접촉면 형상은 타원형 형상을 하고 있으며 이의 곡률은 긴장재(18,18')의 최대 인장시의 변형 형상에 맞추어 설계 제작되어진다.
상기한 것과 같이 본 발명 기술에 의하면, 주로 도로 임시 가설교나 임시 건축물의 보 또는 보도육교 등에 활용되는 일체형 거더를 발명함으로서, 편향부 및 긴장재의 도입으로 압축 및 인장응력을 향상시켜 외부 활하중에 대한 내하력을 향상시킴으로서 동일 하중에 대하여 구조재 본체의 두께 및 부피를 감축시킬 수 있고 또는 동일 강재 부재일 경우 외부 활하중에 높은 내하력을 갖는 장 경간화가 가능한 효과를 제공되는 것이다.
따라서 본 발명에 의하면, 철골 부재의 무게 및 크기의 감축을 통한 운반 및 시공 시 취급이 용이하며, 장 경간화에 따른 교각의 수를 줄인 설계 및 제작 등으로 가설 교량 등의 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 구조재 본체인 H-빔 거더(10)의 하부 플렌지(13) 중앙에 편향부(17)를 볼트로 고정하고 하부 플렌지 양단 부에 정착부(Anchorage)(16,16')를 볼트로 고정하고, 긴장재(18,18')를 H-빔과 평행하게 일정한 편심거리를 두고 정착부 양단에 볼트로 체결하여 압축 및 인장응력을 작용시켜 외부 활하중에 대항한 내하력을 향상시킨 편향부 및 프리스트레스를 적용한 가설 교량용 일체형 거더.
  2. 편향부의 구조를 5개의 강판 부재로 간결화하고 정착부의 내 압축력을 향상 시키고 H-빔의 상부 플렌지(11)와 하부 플렌지(13) 사이에 수직 격판(14)과 대각 격판(15)을 기하학적으로 설치하여 외부 활하중에 대항한 내하력을 향상시키는 특징으로 하는 편향부 및 프리스트레스를 적용한 가설 교량용 일체형 거더.
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KR101760498B1 (ko) * 2017-01-13 2017-07-24 주식회사 스틸코리아 기능이 향상된 합체 형태의 가설교량
KR101791135B1 (ko) * 2017-01-13 2017-10-30 박대열 구조적 안정성이 향상된 가설 구조물

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