KR200316089Y1 - 유자형 빔 거더의 비틀림 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량 건설현장에서 U자형 빔 거더의 운반 및 설치시 변형이나 균열로 인한 손상이 방지되도록 비틀림 강도를 더욱 강화한 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조에 관한 것으로, U자형 빔 거더의 개방부에 비틀림방지부재를 설치하여 거더의 단면강성을 향상시키므로써 비틀림 강도를 향상시킨 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안에 따른 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조는, 평판부재, 수평하게 X자로 교차된 막대형 지지막대부재, 또는 거더 개방면의 마주보는 상부와 하부에 서로 교차되게 설치된 막대형 지지막대부재로 구성된 비틀림방지부재가 상기 U자형 빔 거더의 개방부에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 본 고안에서는 U자형 빔 거더의 개방부에 비틀림방지부재가 구비됨으로써, 거더 단면의 강성이 증가하게 되고, 그에 따라 U자형 빔 거더의 비틀림 강도를 최대화할 수 있게 된다.

Description

유자형 빔 거더의 비틀림 방지구조{STRUCTURE FOR PREVENTING SHEARING STRAIN OF U-BEAM GIRDER}

본 고안은 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량 건설에 사용되는 U자형 빔 거더를 운반하거나 설치할 때, 비틀림 하중에 의하여 U자형 빔 거더에 변형이나 균열로 인한 손상을 방지하도록 비틀림 강도를 더욱 강화한 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조에 관한 것이다.

교량의 바닥판을 거더가 지지하는 거더교에 있어서, 상기 거더로서 상부가 개방된 U자형 빔을 거더로서 활용되는 예가 있다. U자형 빔 거더는 콘크리트로 제작되거나 또는 강재로 제작될 수 있는데, 첨부도면 도 1a에는 종래의 U자형 빔 거더의 일례로서, 콘크리트로 제작된 U자형 콘크리트 빔 거더(10)의 사시도가 도시되어 있고, 도 1b에는 도 1a의 U자형 콘크리트 빔 거더(10) 위에 콘크리트 바닥판(20)이 설치된 상태의 정면도가 도시되어 있다.

일반적으로 U자형 빔 거더(10)는 제작장에서 사전에 제작되어 현장으로 운반한 후 교각 또는 교대 위에 설치된다. U자형 빔 거더(10)가 설치된 후 그 상부에는 콘크리트 바닥판(20)이 일체로 설치되어 교량을 형성하게 된다. 콘크리트 바닥판(20)과 U자형 빔 거더(10)의 일체화를 위하여 U자형 빔 거더(10)의 측벽 상부에는 철근 또는 스터드와 같은 전단연결재(11)가 구비된다.

이와 같은 U자형 빔 거더(10)를 이용한 거더교의 경우 교량의 바닥판(20)의 시공 후에는 거더가 박스형의 단면을 이루게 되어 큰 강성을 갖게 되고 비틀림에 대해서도 우수한 저항성을 갖게 된다.

그러나, 이와 같은 U자형 빔 거더(10)는 바닥판(20)과 결합하기 전에는 개방단면을 갖게 되므로 상대적으로 낮은 비틀림 강성을 갖게 되는데, 교각 또는 교대의 상부에 설치하기 위해 들어올리는 과정에서 비틀림 하중에 의하여 비틀림 응력이 작용하게 되고, 그 결과 U자형 빔 거더(10)에 변형이 발생하게 되거나 균열이 발생하게 되고, 그로 인해 단면이 손상되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 U자형 빔 거더가 가지고 있던 문제점인 낮은 비틀림 강성을 개선하기 위하여 개발된 것으로, U자형 빔 거더의 상부에 비틀림방지부재를 설치하여 거더의 단면강성을 향상시키므로써 비틀림 강도를 향상시킨 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a는 종래의 U자형 콘크리트 빔 거더의 개략적인 사시도이고,

도 1b는 도 1a의 U자형 콘크리트 빔 거더 위에 콘크리트 바닥판(20)이 설치된 상태의 정면도이고,

도 2a는 본 고안에 따른 일실시예로서 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더의 구조를 도시한 사시도이고,

도 2b는 도 2a의 U자형 빔 거더가 교량의 바닥판과 조립된 상태에서 도 2a의 선A-A 위치에서의 단면도이며,

도 3은 본 고안에 따른 U자형 빔 거더의 또다른 실시예의 사시도이고,

도 4는 도 3에 도시된 거더의 평면도이며,

도 5는 본 고안에 따른 U자형 빔 거더의 또다른 실시예의 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50 : U자형 빔 거더

51 : 양측벽

51a : 단턱부

60 : 평판부재

70 : 다이아프램

90, 90' : 지지막대부재

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는, U자형 빔 거더의 개방되어 있는 상면에는 거더의 단면강성을 향상시키기 위하여 양측벽 사이에 비틀림보강부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조가 제공된다.

본 고안에서는 구체적인 일 실시예로서, 상기 비틀림보강부재가, 판형보강재로 이루어지고 상기 U자형 빔 거더의 양측벽 상단에 형성된 단턱의 상면에 블록 단위로 고정 설치되어 거더의 단면이 폐합단면으로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조가 제공된다. 상기 판형보강재는 시공 후 상부 바닥판 콘크리트를 타설할 때의 거푸집으로서도 역할을 하게 된다.

본 고안의 또다른 실시예로서, 상기 비틀림보강부재는, 막대형태로 이루어지며 X자로 교차되어 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더의 양측벽 상단에 형성된 단턱부에 고정 설치되는 지지막대부재로 구성될 수도 있으며, 그 외에도 상기 비틀림보강부재는, 막대형태로 이루어지며 U자형 빔 거더의 내부에서 거더의 일측 상부모서리와 타측 하부모서리에 걸쳐져 X자로 교차되어 설치되는 지지막대부재로 구성될 수도 있다.

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 2a는 본 고안에 따른 일실시예로서 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 U자형 빔 거더가 바닥판(20)과 조립된 상태에서 도 2a의 선A-A 위치에서의 단면도이다.

첨부도면에는 본 고안의 일실시예로서 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더(50)가 도시되어 있는데, 본 고안이 적용되는 U자형 빔 거더는 반드시 콘크리트 거더에 한정되는 것은 아니며, 강재 거더에도 적용될 수 있다.

본 고안에 있어서, U자형 빔 거더의 개방되어 있는 상면에는 거더의 단면을 폐합단면으로 만들기 위하여 양측벽 사이에 비틀림보강부재가 설치된다. 구체적으로, 첨부도면에 도시된 것과 같이 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더(50)에서는, 그 양측벽(51) 상단에 빔의 종방향을 따라 소정의 단턱부(51a)가 형성되며, 상기 단턱부(51a)에는 비틀림보강부재로서 평판형상의 콘크리트 또는 강재로 이루어진 판형보강재(60)가 설치된다. 상기 판형보강재(60)는 상기 단턱부(51a) 상에 나사결합, 용접 등의 방법으로 고정되는데, 상기 판형보강재(60)의 상면은 양측벽(51)의 상단과 수평을 이루게 된다. 상기 판형보강재(60)는 종방향으로 소정 길이단위로 제작되어 설치될 수 있다. 상기 판형보강재(60)가 콘크리트로 제작되는 경우 단턱부(51a)의 높이와 동일한 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 U자형 빔 거더(50)가 콘크리트 대신에 강재로 제작되는 경우, 위와 같은 단턱부(51a)는 필요하지 아니하며 양측벽(51)의 상부에 외부로 절곡된 형태의 설치부를 두고, 용접 또는 나사 결합 등의 방법을 통하여 상기 판형보강재(60)를 상기 설치부와 결합할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서 부재번호 70은 거더(50)의 양측벽 사이에 가로질러 설치되는 다이아프램(70)이다.

이와 같이, U자형 빔 거더의 상부에 평판형 비틀림보강부재가 설치되는 본 고안에 있어서는, U자형 빔 거더의 단면이 폐합단면을 이루게 되어 거더의 비틀림 강성이 커지게 된다. 따라서, 교각에 설치하기 위하여 거더를 들어올릴 때 발생하는 비틀림 응력에 대한 저항성이 높아지게 되고, 종래의 U자형 빔 거더의 문제점으로 지적되어 오던, 거치시의 비틀림 응력에 의한 변형, 균열 및 파손을 방지할 수 있게 된다. 특히, 상기 판형보강재는 시공 후 상부 바닥판 콘크리트를 타설할 때 거푸집으로서의 역할도 담당하게 된다.

위의 실시예에서 상기 비틀림보강부재는 판형보강재로 구성되어 있으나, 본 고안에 따르면 상기 비틀림보강부재는 후술하는 바와 같이 대각선으로 교차되게 배열된 지지막대부재(90)로 구성될 수도 있다.

첨부도면 도 3에는 콘크리트로 제작된 본 고안에 따른 U자형 빔 거더의 또다른 실시예가 사시도로 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3에 도시된 거더의 평면도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에서 도 2a 및 도 2b와 동일한 구성요소에 대해 동일한 부호를 부여하고, 설명의 중복을 피하기 위해 그에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 비틀림보강부재의 또다른 실시예로서, 앵글빔과 같이 막대형태로 이루어진 지지막대부재(90)가 X자로 교차되어 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더(50)의 양측벽(51) 상단에 형성된 단턱부(51a)에 고정 설치된 형태로 구성될 수도 있다. 한편, 상기 지지막대부재(90)는 U자형 빔 거더(50)의 종방향으로 소정 간격마다 거더를 가로질러 설치된 다이아프램의 상부에 그 단부가 고정되어 설치될 수도 있다.

한편, 상기 지지막대부재(90)는 도 5에 도시된 것처럼, 상기 지지막대부재(90')가 U자형 빔 거더(50)의 내부에서 거더의 일측 상부모서리와 타측 하부모서리에 걸쳐져 X자로 교차되어 설치될 수도 있다.

위에서 설명한 지지막대부재(90, 90')로 이루어진 비틀림보강부재와 판형보강재로 이루어진 비틀림보강부재는 단독으로 설치될 수도 있으나, 양자가 동시에 설치될 수도 있다.

상기에서 설명된 바와 같이, 본 고안에 따른 U자형 빔 거더(50)의 비틀림 방지구조에 있어서는, U자형 빔 거더(50)의 개방된 상부를 지지하는 비틀림보강부재가 설치되므로써, 거더 단면의 강성을 높이게 되므로, 거더의 자중을 증가시키지 않고서도 비틀림 응력에 대한 저항성을 더욱 높일 수 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. U자형 빔 거더에 있어서,

   상기 U자형 빔 거더의 개방되어 있는 상면에는 거더의 단면강성을 향상시키기 위하여 양측벽 사이에 비틀림보강부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비틀림보강부재는, 판형보강재(60)로 이루어지는데, 상기 판형보강재(60)는 상기 U자형 빔 거더(50)의 양측벽(51) 상단에 형성된 단턱(51a)의 상면에 블록 단위로 고정 설치되어 거더의 단면이 폐합단면으로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 비틀림보강부재는, 막대형태로 이루어지며 X자로 교차되어 콘크리트로 제작된 U자형 빔 거더(50)의 양측벽(51) 상단에 형성된 단턱부(51a)에 고정 설치되는 지지막대부재(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조.
4. 제1항에 있어서,

   상기 비틀림보강부재는, 막대형태로 이루어지며 U자형 빔 거더(50)의 내부에서 거더의 일측 상부모서리와 타측 하부모서리에 걸쳐져 X자로 교차되어 설치되는 지지막대부재(90')로 구성되는 것을 특징으로 하는 U자형 빔 거더의 비틀림 방지구조.