KR200319449Y1

KR200319449Y1 - Prestressed composite structure including steel plates

Info

Publication number: KR200319449Y1
Application number: KR20-2002-0038879U
Authority: KR
Inventors: 영 제 박
Original assignee: 영 제 박
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2003-07-12

Abstract

본 고안은 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물에 대한 것으로, 구조물 전체에 걸쳐 배근된 전단철근 및 주철근과; 구조물 전체에 걸쳐 배근된 강선이 내장된 쉬스관과; 단부에 설치된 소울플레이트와; 구조물의 상부플랜지 전체에 걸쳐 설치된 전단연결재가 붙은 상부 강재 플레이트와; 구조물의 하부플랜지에 설치된 전단연결재가 붙은 하부 강재 플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a prestressed composite structure including a steel plate, the shear reinforcement and cast iron reinforcement throughout the structure; Sheath pipe with a steel wire embedded throughout the structure; Soul plate provided at the end; An upper steel plate having a shear connector installed over the upper flange of the structure; Characterized in that the lower steel plate is attached to the shear connector installed on the lower flange of the structure.

본 고안은 기존의 일반 프리스트레스트 합성형 구조물보다 강성을 크게 할 수가 있어 낮은 형고는 물론 날렵한 단면으로의 구조물 시공이 가능하다.The present invention can increase the rigidity than the conventional prestressed composite structure, it is possible to construct a structure with a low profile as well as a slender cross section.

Description

Prestressed composite structure including steel plates {.}

본 고안은 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물에 관한 것으로써 종래기술로는 특별한 강재 플레이트가 없는 전 단면이 콘크리트만으로 이루어진 프리스트레스트 합성형 구조물이 있다.The present invention relates to a prestressed composite structure including a steel plate in the prior art there is a prestressed composite structure made of concrete only in the entire cross-section without a special steel plate.

도 1은 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 종래기술의 프리스트레스트 합성형 구조물을 나타낸 것이다.1 illustrates a conventional prestressed composite structure that is generally used the most.

도 1a는 그의 단면을 나타낸 것으로 전 단면이 콘크리트로 이루어진 프리스트레스트 합성형 구조물(10) 속에 전단철근 및 주철근(20), 상부 바닥판 콘크리트와의 합성 역할을 전담하는 수평전단철근(30) 그리고 상기 콘크리트 구조물의 인장측 하단에 압축력을 도입시키기 위한 강선이 내장된 쉬스관(40)으로 구성되어 있다.Figure 1a is a cross-sectional view of the horizontal shear reinforcing bar 30 dedicated to the synthesis of shear reinforcement and cast steel 20, the top plate concrete in the pre-stressed composite structure 10 made of a concrete cross section It is composed of a sheath tube 40 with a built-in steel wire for introducing a compressive force to the lower side of the tension side of the concrete structure.

도 1b는 상기 종래기술의 프리스트레스트 합성형 구조물의 측면도를 나타낸 사시도로서 프리스트레스트 합성형 구조물(10) 전체에 걸쳐 강선을 포함하는 쉬스관(40)이 포물선 형상으로 배치되어 있으며 구조물(10)의 각 단부는 하부 교좌장치와의 연결을 위한 소울플레이트(50)가 매설되어 있다.FIG. 1B is a perspective view showing a side view of the prestressed composite structure of the prior art, wherein a sheath tube 40 including steel wire is disposed in a parabolic shape throughout the prestressed composite structure 10. Each end is embedded with a soul plate 50 for connection with the lower pedestal device.

상기와 같이 이루어져 있는 종래기술의 프리스트레스트 합성형 구조물은 전 단면이 콘크리트만으로 이루어져 있어 그 강성이 강(Steel)만으로 이루어져 있는 강구조물에 비해 낮기 때문에 구조물의 형고가 커져야 한다. 이는 구조물 전체가 투박해 보이며 형하공간을 확보하여야 하는 하천을 횡단하는 교량에는 사용하기가 어려운 단점을 가지고 있다. 또한 도 1a와 같이 상부 바닥판 콘크리트와의 합성역할을 하는 수평전단철근의 경우 프리스트레스트 합성형 구조물에서 빼내어야 하기 때문에 프리스트레스트 합성형 구조물 자체에서 필요로 하는 철근보다 더 많은 철근을 프리스트레스트 합성형 구조물에 배치하여야 하는 비경제성 또한 내포하고 있다.The prestressed composite structure of the prior art, which is made as described above, is made of concrete only, so the rigidity of the structure must be increased because its rigidity is lower than that of steel structures made of steel alone. This has the disadvantage that it is difficult to use for bridges that cross rivers where the whole structure seems to be rough and the space to be secured. In addition, in the case of horizontal shear reinforcing bars, which act as a composite with the upper deck concrete, as shown in FIG. 1a, more reinforcing bars than the reinforcing bars required in the prestressing composite structure itself are required to be removed from the prestressing composite structure. There is also an inefficiency that must be placed on the structure.

본 고안은 위와 같은 종래 기술의 단점을 해결하고자 하는 목적으로 안출되었으며, 이러한 목적달성을 위하여 기존의 프리스트레스트 합성형 콘크리트 구조물의 상하플랜지에 강재 플레이트를 매설, 합성화시켜 구조물 자체의 강성을 증가시켜 형고의 감소를 꾀해 날렵하고 경제적인 구조물을 제시하고자 한다.The present invention has been devised for the purpose of solving the above-mentioned disadvantages of the prior art, and in order to achieve this purpose, by embedding the steel plate in the upper and lower flanges of the existing prestressed composite concrete structure to increase the rigidity of the structure itself In order to reduce the sentence, I would like to propose a sleek and economic structure.

[도 1]은 종래기술 구조물의 단면도와 측면도를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a cross-sectional view and a side view of a prior art structure.

[도 2]는 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리트스레스트 합성형 구조물의 단면도를 나타낸 것이다2 is a cross-sectional view of a prestressed composite structure including a steel plate of the present invention.

[도 3]은 단순교의 경우 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물을 나타낸 모멘트도와 측면도를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a moment diagram and a side view showing a prestressed composite structure including a steel plate of the present invention in the case of a simple bridge.

[도 4]는 연속교에서 외측경간의 경우 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물을 나타낸 모멘트도와 측면도이다.[도 5]는 연속교에서 내측경간의 경우 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물을 나타낸 모멘트도와 측면도이다.[도 6]은 연속교에서 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물의 연결부를 나타낸 상세도이다.4 is a moment view and a side view showing a prestressed composite structure including the steel plate of the present invention in the case of the outer bridge in the continuous bridge. [FIG. 5] shows the steel plate of the present invention in the case of the inner bridge in the continuous bridge. FIG. 6 is a detailed view showing a connection portion of a prestressed composite structure including a steel plate of the present invention in a continuous bridge.

도 2에서 도 6은 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물에 대한 것으로 도 2는 본 고안의 구조물의 단면도를, 도 3은 단순교에서 본 고안의 구조물에서 강재 플레이트를 배치하는 구간을 나타내는 측면도를 나타낸 것이며 도 4와 도 5는 각각 본 구조물을 연속교의 외측경간용, 내측경간용으로 사용시 측면도를, 도 6은 본 구조물을 연속교로 사용시 각 구조물과 구조물의 연결부 상세를 나타낸 것이다.2 to 6 is a prestressed composite structure comprising a steel plate of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the structure of the present invention, Figure 3 is a section for placing the steel plate in the structure of the present invention in a simple bridge 4 and 5 show side views when the present structure is used for the outer span and the inner span of the continuous bridge, respectively, and FIG. 6 shows the connection details of each structure and the structure when the present structure is used as the continuous bridge. .

이를 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.This will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 고안의 구조물의 강재 플레이트가 매설된 단면도를 나타낸 것으로 콘크리트 구조물(10) 및 전단철근 및 주철근(20), 강선이 내장된 쉬스관(40)은 종래기술과 마찬가지로 이루어져 있으며 추가로 본 고안의 특징인 구조물의 상하플랜지에 강재 플레이트(60)를 포함시켜 구조물 자체의 강성을 높이고 강재 플레이트와 합성형 구조물 및 바닥판 콘크리트와의 합성 역할을 이루도록 해 주는 전단연결재(70)로 이루어진다. 여기서 구조물의 하부플랜지에 매설시킨 강재 플레이트는 도 2a와 같이 하부플랜지의 표면에 매설시키거나 도 2b와 같이 하부플랜지의 콘크리트 안에 매설시켜 외부의 습도 등으로부터 보호할 수도 있다. 이로써 본 고안의 프리스트레스트 합성형 구조물의 자체의 강성이 종래 프리스트레스트 합성형 구조물보다 월등히 높아져 단면의 형고를 줄일 수 있다. 또한 바닥판 콘크리트와의 합성 역할을 하는 전단연결재(70)는 실제 프리스트레스트 합성형 구조물의 강재 플레이트에 외부에서 따로 용접에 의해 설치함으로 기존 프리스트레스트 합성형 구조물과 같이 구조물 자체에 철근을 추가로 배치할 필요가 없어 과다 철근의 비경제성을 해소할 수 있다.2 is a cross-sectional view of the steel plate embedded in the structure of the present invention concrete structure 10 and shear reinforcement and cast steel 20, sheath pipe 40 is built with a steel wire is made as in the prior art and further seen The steel plate 60 is included in the upper and lower flanges of the structure, which is a feature of the design, to increase the rigidity of the structure itself, and is made of a shear connecting material 70 that serves to synthesize the steel plate and the composite structure and the bottom plate concrete. Here, the steel plate embedded in the lower flange of the structure may be embedded in the surface of the lower flange as shown in Figure 2a or embedded in the concrete of the lower flange as shown in Figure 2b to protect from external humidity. As a result, the rigidity of the prestressed composite structure of the present invention is significantly higher than that of the conventional prestressed composite structure, thereby reducing the height of the cross section. In addition, the shear connector 70, which plays a role of synthesizing with the bottom plate concrete, is additionally installed on the steel plate of the actual prestressed composite structure by welding separately from the outside, thereby additionally placing reinforcing bars in the structure itself as in the existing prestressed composite structure. There is no need to do so, which can eliminate the economicality of excess rebar.

도 3a는 본 고안의 프리스트레스트 합성형 구조물을 단순교에 사용시 자중에 의한 모멘트도를, 도 3b 및 도 3c는 단순교에 적용시 본 고안의 구조물에서 강재 플레이트를 배치한 형상을 나타내는 측면도를 나타낸 사시도이다. 강재 플레이트의 매설 구간은 도 3a와 같은 자중에 의한 모멘트도에 의해 도 3b와 같이 인장력의 영향이 상대적으로 작은 구조물의 양 단부에서 각각 지간 길이 L의 약 15%를 제외한 지간 중앙부에 매설시킬 수도 있으며, 도 3c와 같이 상하부플랜지에 매설하는 강재 플레이트를 모두 구조물의 전 지간에 걸쳐 설치할 수도 있다.Figure 3a is a moment diagram by the weight when using the prestressed composite structure of the present invention in a simple bridge, Figures 3b and 3c is a side view showing the shape of the steel plate disposed in the structure of the present invention when applied to a simple bridge Perspective view. The buried section of the steel plate may be buried at the center of the basin except for about 15% of the basal length L at both ends of the structure where the influence of the tensile force is relatively small as shown in FIG. In addition, all steel plates embedded in upper and lower flanges as shown in Figure 3c may be installed over the entire length of the structure.

도 4a는 본 고안의 프리스트레스트 합성형 구조물을 연속교의 외측경간에 적용시 자중에 의한 모멘트도를, 도 4b 및 도 4c, 도 4d는 그에 적용시 강재 플레이트를 구조물에 배치한 형상을 나타내는 측면도이다. 도 4b는 도 4a의 모멘트도와 같이 정모멘트에 비해 약 2배 정도 큰 부모멘트 구간에만 강재 플레이트를 상하플랜지에 매설한 경우이며, 도 4c는 부모멘트 구간은 도 4b와 같이 강재 플레이트를 매설하고 정모멘트 구간은 최대 정모멘트가 발생하는 지간 L의 3L/8 지점에서 좌우로 각각 약 0.2L 구간에 강재 플레이트를 매설한 경우이다. 강재 플레이트를 정·부모멘트 각각 최대로 발생하는 구간에 매설하여 구조물 자체의 강성을 높임으로서 구조물의 형고를 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한 경우에 따라서 도 4d와 같이 전 구간의 구조물 상하부플랜지에 강재 플레이트를 매설할 수도 있다. 여기서 강재 플레이트의 단면상 매설 위치도 또한 도 2a 및 도 2b와 같이 경우에 따라 2가지로 나눌 수 있다.Figure 4a is a side view showing the shape of the steel plate disposed on the structure when the moment applied by the self-weight when applying the prestressed composite structure of the present invention to the outer span of the continuous bridge, Figure 4b, 4c, 4d . 4B is a case in which the steel plate is embedded in the upper and lower flanges only in the parent moment section about twice as large as the static moment as in the moment diagram of FIG. 4A. In FIG. 4C, the steel plate is embedded in the parent moment section as shown in FIG. 4B. The cement section is when the steel plate is embedded in the section about 0.2L from the 3L / 8 point of the section L where the maximum static moment occurs. By embedding the steel plate in the maximum generation section of the positive and negative moment respectively, it is possible to obtain the effect of lowering the height of the structure by increasing the rigidity of the structure itself. In some cases, as shown in FIG. 4D, steel plates may be embedded in upper and lower flanges of the entire structure. Here, the embedding position on the cross section of the steel plate may also be divided into two cases as shown in Figs. 2a and 2b.

도 5a는 본 고안의 프리스트레스트 합성형 구조물을 연속교의 내측경간에 적용시 자중에 의한 모멘트도를, 도 5b 및 도 5c, 도 5d는 그에 적용시 강재 플레이트를 구조물에 배치한 형상을 나타내는 측면도이다. 도 5b는 도 5a의 모멘트도와 같이 정모멘트에 비해 약 2배 정도 큰 부모멘트 구간에만 강재 플레이트를 상하플랜지에 매설한 경우이며, 도 5c는 양 부모멘트 구간은 도 5b와 같이 강재 플레이트를 매설하고 정모멘트 구간은 가장 큰 정모멘트가 발생하는 구조물의 지간 중앙에서 양측으로 0.2L씩 총 0.4L의 구간에 강재 플레이트를 매설한 경우이다. 강재 플레이트를 정·부모멘트 각각 최대로 발생하는 구간에 매설하여 구조물 자체의 강성을 높임으로서 구조물의 형고를 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한 경우에 따라서 도 5d와 같이 전 구간의 구조물 상하부플랜지에 강재 플레이트를 매설할 수도 있다. 여기서도 또한 도 2a 및 도 2b와 같이 경우에 따라 2가지로 나눌 수 있다.Figure 5a is a side view showing the shape of the steel plate disposed on the structure when the moment of self-weight when applying the prestressed composite structure of the present invention to the inner span of the continuous bridge, Figure 5b and 5c, 5d . 5B is a case in which the steel plate is embedded in the upper and lower flanges only in the parent moment section about twice as large as the static moment as shown in the moment diagram of FIG. 5A, and in FIG. 5C, the steel plate is embedded in both parent moment sections as shown in FIG. 5B. The static moment section is a case where steel plates are embedded in a total of 0.4L sections, 0.2L from both sides of the center of the structure where the largest static moment occurs. By embedding the steel plate in the maximum generation section of the positive and negative moment respectively, it is possible to obtain the effect of lowering the height of the structure by increasing the rigidity of the structure itself. In some cases, as shown in FIG. 5D, steel plates may be embedded in upper and lower flanges of the entire structure. Here too, as shown in Figures 2a and 2b may be divided into two depending on the case.

도 6은 본 고안의 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물을 연속교로 시공시의 프리스트레스트 합성형 구조물과 구조물의 연결 상세를 나타낸 것이다. 먼저 복수로 제작한 프리스트레스트 합성형 구조물을 교각의 교좌장치(90) 위에 거치하기 전 교좌장치 위에 연결 플레이트(80)를 설치하여 2개의 프리스트레스트 합성형 구조물의 하부플랜지에 매설한 강재 플레이트와 4변 용접하여 연결한다. 또한 상부플랜지도 상기 하부플랜지의 연결과 마찬가지 방법으로 연결한다. 그 후 합성형과 합성형 사이의 틈(100)은 에폭시수지를 주입시켜 완전 접합시킴으로써 연속 프리스트레스트 합성형 구조물을 완성한다.Figure 6 shows the connection of the prestressed composite structure and the structure of the prestressed composite structure including the steel plate of the present invention when constructing a continuous bridge. First, the steel plate buried in the lower flanges of the two prestressed composite structures by installing the connection plate 80 on the bridge apparatus before mounting the plurality of prestressed composite structures on the bridge device 90 of the piers. Weld by side welding. In addition, the upper flange is connected in the same manner as the lower flange connection. Thereafter, the gap 100 between the composite mold and the composite mold is completely bonded by injecting epoxy resin to complete the continuous prestressed composite structure.

본 고안에서 제시한 강재 플레이트를 포함하는 프리스트레스트 합성형 구조물은 기존의 일반 프리스트레스트 합성형 구조물보다 강성을 크게 할 수가 있어 낮은 형고는 물론 날렵한 단면으로의 구조물 시공이 가능하다.Prestressed composite structure including the steel plate proposed in the present invention can increase the rigidity than the conventional prestressed composite structure, it is possible to construct a structure with a low profile and a slender cross section.

Claims

Shear reinforcement and cast iron reinforcement throughout the structure

Sheath pipe with embedded steel wire throughout the structure

Soul plate with shear connector installed at the end

Steel plate with shear connector installed on the upper and lower flanges of the structure

Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that made

In claim 1

Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that the steel plate installed on the upper and lower flanges of the structure is embedded over the entire section of the structure

In claim 1

For simple school

Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that the steel plate to be installed on the upper and lower flanges of the structure is embedded in the section except for about 15% of the length of each of the ends of the structure

In claim 1

In case of outside span structure of continuous bridge

Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that the steel plate is installed in the upper and lower flanges of the structure is embedded in about 10 to 15% of the span length from one end of the structure where the parent moment occurs

In claim 1

In case of outside span structure of continuous bridge

The steel plates installed on the upper and lower flanges of the structure are buried about 10 to 15% of the span length and about 20% to the left and right at the point where the maximum moment is generated from one end of the structure where the parent moment occurs. Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that

In claim 1

In case of inner span structure of continuous bridge

Prestressed composite structure comprising a steel plate is installed in the upper and lower flanges of the structure is embedded in about 10 to 15% of the span length from both ends of the structure where the parent moment occurs

In claim 1

In case of inner span structure of continuous bridge

The steel plates installed on the upper and lower flanges of the structure are embedded in about 10 to 15% of the span length and about 20% to the left and right when the maximum moment occurs from both ends of the structure where the parent moment occurs. Prestressed composite structure comprising a steel plate, characterized in that

In claim 1

In case of continuous bridge

Steel plates embedded in the upper and lower flanges of two prestressed composite structures and connecting plates connecting the steel plates by four-side welding

Prestressed composite structure including a steel plate, characterized in that the gap between the two prestressed composite structure filled with epoxy resin