KR20060019307A - Reinforcement device of steel composite bridge and construction method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스틸박스거더를 설치하고 그 상부에 슬래브를 시공하여 제작된 강합성교의 인장부분에 보강 장치를 다단으로 설치하여 단계적으로 프리스트레스를 가함으로써 강합성교에 걸리는 휨모멘트의 크기에 상응하는 휨강성을 확보하고 스틸박스거더의 단면의 크기를 최소화함과 동시에 강합성교의 장지간화가 가능할 뿐만 아니라 스틸박스거더의 강재량을 최소화하여 사하중을 줄임과 동시에 공장이음을 최소화할 수 있는 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel composite bridge reinforcement device and a construction method thereof, and more particularly, by installing a steel box girder and installing a slab on the upper portion of the steel composite bridge reinforced step by installing a reinforcement device in multiple stages By applying prestress, the flexural rigidity corresponding to the size of the bending moment applied to the steel composite bridge can be secured, the cross section of the steel box girder can be minimized, and the long span of the steel composite bridge can be minimized, and the amount of steel in the steel box girder is minimized. The present invention relates to a steel composite bridge reinforcement device and a construction method thereof that can reduce the dead load and minimize the plant joint.
본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 각각 상하부의 플랜지와 좌우측부의 복부판을 갖는 스틸박스거더와 상기 스틸박스거더의 상부에 시공된 슬래브로 구성된 강합성교에서 휨모멘트에 의해 인장되는 인장부분에 프리스트레스를 가해 그 인장부분의 휨강성을 보강하기 위한 강합성교의 보강 장치에 있어서, 상기 강합성교의 인장부분에서 강합성교의 길이 방향으로의 양쪽에서 서로 마주보며 위치되도록 상기 스틸박스거더의 상하부 플랜지 중 인장되는 플랜지에 고정된 제1지지부재와, 세장형의 부재로서 양단부가 상기 제1지지부재까지 연장된 제1긴장부재와, 상기 제1지지부재 각각에 지지되어 상기 제1긴장부재에 인장력을 가하도록 상기 제1긴장부재의 양단부 각각에 연결된 제1인장수단과, 상기 제1지지부재 사이에서 강합성교의 길이 방향으로의 양쪽에서 서로 마주보며 위치되도록 상기 제1지지부재가 고정된 스틸박스거더의 플랜지에 고정된 제2지지부재와, 세장형의 부재로서 양단부 가 상기 제2지지부재까지 연장된 제2긴장부재와, 상기 제2지지부재 각각에 지지되어 상기 제2긴장부재에 인장력을 가하도록 상기 제2긴장부재의 양단부 각각에 연결된 제2인장수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention is a steel box girder having a flange of the upper and lower portions and the abdominal plate of the left and right sides, respectively, and a tension portion tensioned by the bending moment in the steel composite bridge composed of a slab constructed on top of the steel box girder. A reinforcement device for a steel composite bridge for reinforcing the bending stiffness of the tensile portion by applying prestressing, the tension of the upper and lower flanges of the steel box girder so as to face each other in the longitudinal direction of the steel composite bridge in the tensile portion of the steel composite bridge A first support member fixed to the flange, a first tension member having both ends extending to the first support member as an elongated member, and supported by each of the first support members to exert a tensile force on the first tension member. A longitudinal direction of the steel composite bridge between the first tensioning means connected to each of both ends of the first tension member and the first support member A second support member fixed to a flange of a steel box girder to which the first support member is fixed so as to face each other at both sides of the furnace, and a second tension member having both ends extending to the second support member as an elongated member; And second tensioning means supported on each of the second support members and connected to both ends of the second tension member to apply a tensile force to the second tension member.
그리고, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치의 시공 방법은, 스틸박스거더를 교대 및 교각의 상부에 설치하는 단계와, 상기 제1긴장부재에 스틸박스거더의 상부에 시공될 슬래브의 자중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계와, 상기 스틸박스거더의 상부에 슬래브를 시공하는 단계와, 상기 제2긴장부재에 강합성교의 활하중으로 인해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the construction method of the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the step of installing a steel box girder on the top of the alternating and piers, and by the weight of the slab to be constructed on the top of the steel box girder on the first tension member Applying a tensile force to apply a prestress corresponding to the added bending moment; constructing a slab on top of the steel box girder; and corresponding to a bending moment added due to the live load of the steel composite bridge to the second tension member. And applying a tensile force for applying prestress.
강합성교, 프리스트레스Steel composite bridge, prestress
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 단일 강합성교를 도시한 평면도1 is a plan view showing a single steel composite bridge to which the reinforcement device of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention is applied
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 단일 강합성교를 도시한 측면도Figure 2 is a side view showing a single steel composite bridge to which the reinforcement device of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention is applied
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 연속 강합성교를 도시한 측면도Figure 3 is a side view showing a continuous steel composite bridge to which the reinforcement device of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 사시도Figure 4 is a perspective view showing a reinforcing device of a steel composite bridge according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 사시도5 is a perspective view showing the reinforcement device of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도6 is a cross-sectional view showing a reinforcing device of a steel composite bridge according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도7 is a cross-sectional view showing a reinforcing device of a steel composite bridge according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도8 is a cross-sectional view showing a reinforcing device of a steel composite bridge according to another embodiment of the present invention.
9a 내지 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치에 의해 단일 강합성교에 가해진 휨강성과 단일 강합성교의 휨모멘트의 관계 및 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치의 시공 방법을 개념적으로 도시한 단일 강합성 교의 측면도9a to 9c is a relationship between the bending stiffness applied to a single steel composite bridge and the bending moment of a single steel composite bridge by the reinforcing device of a steel composite bridge according to an embodiment of the present invention and the reinforcement device of a steel composite bridge according to an embodiment of the present invention Side view of single steel composite bridge conceptually showing construction method
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명><Short description of the major reference symbols>
1 강합성교1 steel composite
2 스틸박스거더 2 steel box girder
2a,2b 플랜지 2a, 2b flange
2c,2d 복부판 2c, 2d abdominal plate
3 횡격막 3 diaphragm
4 슬래브 4 slab
10 제1지지부재10 First supporting member
20 제1긴장부재20 first tension member
30 제1인장부재30 First Tensile Member
40 제2지지부재40 second supporting member
50 제2긴장부재50 Second tension member
60 제2인장부재60 Second Tension Member
본 발명은 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스틸박스거더를 설치하고 그 상부에 슬래브를 시공하여 제작된 강합성교의 인장부분에 보강 장치를 다단으로 설치하여 단계적으로 프리스트레스를 가함으로써 강합성교에 걸리는 휨모멘트의 크기에 상응하는 휨강성을 확보하고 스틸박스거더의 단면의 크기를 최소화함과 동시에 강합성교의 장지간화가 가능할 뿐만 아니라 스틸박스거더의 강재량을 최소화하여 사하중을 줄임과 동시에 공장이음을 최소화할 수 있는 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel composite bridge reinforcement device and a construction method thereof, and more particularly, by installing a steel box girder and installing a slab on the upper portion of the steel composite bridge reinforced step by installing a reinforcement device in multiple stages By applying prestress, the flexural rigidity corresponding to the size of the bending moment applied to the steel composite bridge can be secured, the cross section of the steel box girder can be minimized, and the long span of the steel composite bridge can be minimized, and the amount of steel in the steel box girder is minimized. The present invention relates to a steel composite bridge reinforcement device and a construction method thereof that can reduce the dead load and minimize the plant joint.
강합성교는 상하부의 플랜지와 좌우측부의 복부판을 갖는 스틸박스를 연결하여 제작된 스틸박스거더를 교대(교각)와 교각 사이에 설치하고 상기 스틸박스거더의 상부에 슬래브를 시공하여 제작된다. 강합성교에는 강합성교 자체의 사하중과 차량 등의 진행으로 활하중을 받아 아래방향으로 처지는 휨모멘트(bending moment)가 가해진다(도 9a 내지 9c 참조). 상기와 같은 휨모멘트에 의해 강합성교에는 인장되는 부분이 발생된다. 예를 들면, 양단이 교대에 지지된 단일 강합성교에서는 교대사이에서 스틸박스거더의 하부 플랜지가 인장되며(도 2참조), 양단 사이의 일정 위치가 교각에 의해 지지된 연속 강합성교에서는 교대와 교각사이에서 스틸박스거더의 하부 플랜지가 인장되고 교각에 지지된 위치를 중심으로 하여 스틸박스거더의 상부 플랜지 및 슬래브가 인장된다(도 3참조).The steel composite bridge is manufactured by connecting a steel box girder made by connecting a steel box having upper and lower flanges and an abdominal plate of left and right sides between an alternating (pier) and a pier and constructing a slab on an upper portion of the steel box girder. The steel composite bridge receives a bending load under the live load of the steel composite bridge itself and the progress of the vehicle, and sags downward (see FIGS. 9A to 9C). Due to the bending moment as described above, a portion to be tensioned in the steel composite bridge is generated. For example, in a single steel composite bridge where both ends are supported alternately, the lower flange of the steel box girder is tensioned between the shifts (see Fig. 2), and in a continuous steel composite bridge where a certain position between both ends is supported by the bridge. The lower flange of the steel box girder is tensioned between the and pier and the upper flange and slab of the steel box girder are tensioned about the position supported by the pier (see FIG. 3).
강합성교는 휨강도(bending strength)가 휨모멘트를 저항할 수 있도록 휨모멘트의 최대값보다 충분히 크게 설계되는 것이 바람직하다. 일반적으로 강합성교의 휨강도는 지간 전체에 대하여 구조가 동일하다면 지간 전체에 대하여 동일한 값을 갖는다. 그리고 휨모멘트는 강합성교의 구조가 지간 전체에 대하여 동일하고 지간 전체에 대하여 균일 하중이 가해진다는 가정하에서 휨모멘트가 가해지는 중간 지점에서 최대가 되며, 그 값은 상기 교대 및 교각 사이의 거리, 즉 지간이 커질수 록 커진다. 따라서, 강합성교의 장지간화를 위해서는 최대의 휨모멘트가 걸리는 위치에서 휨강도가 그 최대 휨모멘트에 저항할 수 있는 크기를 가져야 한다.The steel composite bridge is preferably designed to be sufficiently larger than the maximum value of the bending moment so that the bending strength can withstand the bending moment. In general, the flexural strength of steel composite bridges has the same value for the entire span if the structure is the same for the entire span. The bending moment is maximized at the intermediate point where the bending moment is applied under the assumption that the structure of the steel composite bridge is the same for the entire span and the uniform load is applied to the entire span, and the value is the distance between the shifts and the piers. The larger the span becomes, the larger it becomes. Therefore, in order to lengthen the steel composite bridge, the flexural strength at the position where the maximum bending moment is applied must have a size that can resist the maximum bending moment.
이를 위하여 종래에는 스틸박스거더 자체의 강성을 증가시키거나 휨모멘트를 받아 인장되는 강합성교의 인장부분에 프리스트레스를 가해 보강하는 공법이 사용된다. 그러나, 스틸박스거더 자체의 강성을 증가시키기 위해서는 스틸박스거더의 단면 크기를 증가시키거나 스틸박스거더를 구성하는 상하부 플랜지 및 좌우측부 복부판의 두께를 증가시켜야 하고, 이는 스틸박스거더의 강재량을 증가시키므로 공사비가 증가된다.To this end, conventionally, a method of increasing the rigidity of the steel box girder itself or applying a prestress to the tensile portion of the steel composite bridge which is tensioned under bending moment is used. However, in order to increase the rigidity of the steel box girder itself, it is necessary to increase the cross-sectional size of the steel box girder or increase the thickness of the upper and lower flanges and the left and right abdominal plates forming the steel box girder, which increases the amount of steel in the steel box girder. This increases the cost of construction.
특히, 종래의 스틸박스거더는 최대의 휨모멘트가 걸리는 부분만을 국부적으로 두꺼운 철판을 사용하여 제작된다. 이 경우에 두꺼운 철판의 양측과 이에 연결되는 얇은 철판은 서로 맞대기 용접으로 연결되며, 이에 따라 종래의 스틸박스거더의 제작에는 공장에서의 용접 개소가 증가된다. 따라서 종래의 스틸박스거더의 제작에는 두꺼운 철판의 사용과 용접 개소의 증가로 강교 제작비, 용접 부분의 비파괴검사비 등이 증가된다.In particular, the conventional steel box girder is manufactured using a locally thick iron plate only the part that takes the maximum bending moment. In this case, both sides of the thick iron plate and the thin iron plate connected thereto are connected to each other by butt welding, and accordingly, a welding point in a factory is increased in manufacturing a conventional steel box girder. Therefore, in the manufacture of the conventional steel box girder, the use of thick steel plate and the increase of welding points, the steel bridge manufacturing cost, the non-destructive inspection cost of the welded portion, etc. is increased.
한편, 스틸박스거더는 강합성교가 설치될 현장에서 수개의 스틸박스를 연결하여 제작되며, 일반적으로 상기 스틸박스의 크기는 그 중량이 일정 이하가 되도록 제작되어 운반된다. 그런데, 종래의 스틸박스거더는 충분한 휨강성이 확보되도록 그 단면 크기를 증가시키고 두꺼운 철판으로 제작되기 때문에 중량대비 길이가 짧아져 동일한 지간에 대하여 스틸박스의 수량이 많아져 결국 고장력 볼트를 이용한 현장체결 개소가 증가되어 교량의 장지간화가 어려워질 뿐만 아니라 이로써 재료비 및 설치비가 증가된다.On the other hand, the steel box girder is produced by connecting several steel boxes at the site where the steel composite bridge is to be installed, in general, the size of the steel box is manufactured and transported so that its weight is below a certain level. However, the conventional steel box girder increases the cross-sectional size so that sufficient bending rigidity is secured and is made of thick steel sheet, so the length is shorter than the weight, so that the number of steel boxes is increased for the same area, and thus the site fastening point using high-strength bolts Not only increases the lengthening of the bridge, but also increases the material and installation costs.
또한, 상술한 바와 같이 종래의 스틸박스거더는 단면의 크기가 크기 때문에 형하공간의 확보 및 하천횡단 교량의 여유고 확보가 제한된다. In addition, as described above, the conventional steel box girder has a large cross-sectional size, thereby securing the space of the die and securing the clearance of the river crossing bridge.
따라서, 최근에는 프리스트레스 공법이 채택이 증가하는 추세이다. 대한민국 등록실용신안 제20-0193344호에 개시된 '조립식 장력강재보', 대한민국 등록실용신안 제20-0305665호에 개시된 '편향부 및 프리스트레스를 적용한 일체형 거더', 및 등록특허 제10-0427405호에 개시된 '피에스에스씨 합성 거더' 등에는 휨모멘트가 가해져 인장되는 부분인 교량의 하부에 긴장력에 의한 프리스트레스를 가하기 위한 교량의 보강 장치가 개시되어 있다.Therefore, in recent years, the prestressing method has been increasingly adopted. 'Assembly type tensile steel sheet' disclosed in Korean Utility Model No. 20-0193344, 'Integral girder applying deflection and prestress' disclosed in Korean Utility Model No. 20-0305665, and Korean Patent No. 10-0427405 The PS composite girder or the like discloses a bridge reinforcement device for applying prestress by tension to a lower portion of a bridge, which is a portion to which a bending moment is applied and is tensioned.
그런데, 상술한 바와 같이 휨모멘트는 강합성교가 인장되는 부분에서는 그 인장부분의 중간 지점으로 갈수록 그 크기가 증가되는 것이 일반적이다. 이에 반해 휨강도는 스틸박스거더의 구조가 동일하다면 그 크기가 지간 전체에 대하여 동일하다(도 9a 참조). 상술한 바와 같이 강합성교는 상기 휨강성이 상기 휨모멘트의 최대값보다 크게 설계되어야 한다. 그런데, 상기 종래의 교량에서 보강 장치에 의해 프리스트레스가 가해져 보강된 부분에는 휨강도가 보강 장치가 설치된 부분 전체 걸쳐 동일한 크기로 증가된다. 따라서, 종래의 교량의 보강 장치는 휨모멘트의 크기가 상대적으로 작은 부분까지 불필요한 크기의 휨강도를 갖도록 보강하게 된다. 이는 불필요한 보강으로서 불필요한 자재를 소모하는 단점을 갖는다.However, as described above, the bending moment is generally increased in size at the portion where the steel composite bridge is tensioned toward the middle point of the tensile portion. On the contrary, the flexural strength is the same for the entire span if the structure of the steel box girder is the same (see Fig. 9a). As described above, the steel composite bridge should be designed so that the bending stiffness is larger than the maximum value of the bending moment. By the way, in the conventional bridge, the prestress is applied by the reinforcement device to the reinforced portion, the bending strength is increased to the same size throughout the portion where the reinforcement device is installed. Therefore, the conventional reinforcement device of the bridge is to be reinforced so as to have a bending strength of unnecessary size up to a portion where the magnitude of the bending moment is relatively small. This has the disadvantage of consuming unnecessary materials as unnecessary reinforcement.
한편. 상기 교량의 보강 장치에 의해 보강되는 긴장력은 교량의 단면으로 보아 전체에 걸쳐 분포되어 전달되는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 보강 장치는 교량에 연결된 부분이 단면으로 보아 교량이 연결된 부분에서 국부적으로 집중되어 교량에 전달되는 단점을 갖는다.Meanwhile. The tension force reinforced by the reinforcement device of the bridge is preferably distributed and transmitted throughout the cross section of the bridge. However, the conventional reinforcement device has a disadvantage that the portion connected to the bridge is seen in cross section and is locally concentrated at the portion to which the bridge is connected and transmitted to the bridge.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 강합성교의 인장되는 부분에 프리스트레스를 가해 인장부분을 보강함으로써 강합성교의 스틸박스거더의 제작에 사용되는 강재량을 줄이고 스틸박스거더의 단면 크기를 최소화할 수 있고 교량의 장지간화가 가능한 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the amount of steel used in the production of steel box girders of steel composite girder by reinforcing the tensile portion by applying prestress to the tensile portion of the steel composite bridge It is to provide a reinforcement device and a construction method of a steel composite bridge that can minimize the cross-sectional size of the bridge and make the bridge longer.
특히, 본 발명의 목적은 스틸박스거더의 자중에 의한 휨모멘트에 저항할 수 있는 최소 두께의 강판으로 전지간에 걸쳐 스틸박스거더를 제작하고 슬래브 자중 및 활화중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 강합성교의 인장부분에 가함으로써 공장에서의 이음을 최소할 수 있는 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법을 제공하는 것이다.In particular, an object of the present invention is to produce a steel box girder with a minimum thickness of steel plate that can resist the bending moment due to the self-weight of the steel box girder and to prestress corresponding to the bending moment added by the slab self-weight and active The present invention provides a reinforcing device for a steel composite bridge and its construction method which can minimize the joint in a factory by applying the tensile portion of the steel composite bridge.
뿐만 아니라, 본 발명의 목적은 스틸박스거더의 단면 크기 및 중량을 줄여 현장에서 연결되는 스틸박스의 수를 줄여 현장체결 개소를 줄임으로써 재료비 및 설치비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 단면 크기를 최소화함으로써 형하공간 및 하천횡단 교량의 여유고를 충분히 확보할 수 있도록 하는 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법을 제공하는 것이다. In addition, the object of the present invention is to reduce the cross-sectional size and weight of the steel box girder to reduce the number of steel boxes connected in the field to reduce the site connection point, as well as to reduce the material cost and installation cost, as well as to minimize the cross-sectional size And a reinforcing device for a steel composite bridge and a construction method thereof so as to sufficiently secure a clearance of a river crossing bridge.
특히, 본 발명의 목적은 휨모멘트 크기의 변화에 따라 휨모멘트의 크기가 상대적으로 크게 작용되는 부분에 단계적으로 프리스트레스를 더 가함으로써 충분한 휨강도을 확보할 수 있는 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법을 제공하는 것이다.Particularly, an object of the present invention is to provide a reinforcement device for a steel composite bridge and a construction method thereof, which can secure sufficient bending strength by gradually adding prestress to a portion where the magnitude of the bending moment is relatively large according to the change of the bending moment size. It is.
또한 본 발명의 다른 목적은 보강 장치를 스틸박스거더의 횡격막에 연결함으로써 보강 장치에 의해 가해진 긴장력이 단면으로 보아 스틸박스거더의 전체에 분산되어 전달되는 강합성교의 보강 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a reinforcement device for a steel composite bridge in which the tension applied by the reinforcement device is distributed in the cross section of the steel box girder by transferring the reinforcing device to the diaphragm of the steel box girder.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 각각 상하부의 플랜지와 좌우측부의 복부판을 갖는 스틸박스거더와 상기 스틸박스거더의 상부에 시공된 슬래브로 구성된 강합성교에서 휨모멘트에 의해 인장되는 인장부분에 프리스트레스를 가해 그 인장부분의 휨강성을 보강하기 위한 강합성교의 보강 장치에 있어서, 상기 강합성교의 인장부분에서 강합성교의 길이 방향으로의 양쪽에서 서로 마주보며 위치되도록 상기 스틸박스거더의 상하부 플랜지 중 인장되는 플랜지에 고정된 제1지지부재와, 세장형의 부재로서 양단부가 상기 제1지지부재까지 연장된 제1긴장부재와, 상기 제1지지부재 각각에 지지되어 상기 제1긴장부재에 인장력을 가하도록 상기 제1긴장부재의 양단부 각각에 연결된 제1인장수단과, 상기 제1지지부재 사이에서 강합성교의 길이 방향으로의 양쪽에서 서로 마주보며 위치되도록 상기 제1지지부재가 고정된 스틸박스거더의 플랜지에 고정된 제2지지부재와, 세장형의 부재로서 양단부가 상기 제2지지부재까지 연장된 제2긴장부재와, 상기 제2지지부재 각각에 지지되어 상기 제2긴장부재에 인장력을 가하도록 상기 제2긴장부재의 양단부 각각에 연결된 제2인장수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention for achieving the above object, the steel box girders each having a top and bottom flange and the left and right sides of the abdomen plate and the steel composite bridge consisting of a slab constructed on top of the steel box girder A reinforcement device for a steel composite bridge for applying prestress to a tensile section tensioned by a moment to reinforce the flexural rigidity of the tensile section, wherein the reinforcement device is positioned so as to face each other in the longitudinal direction of the steel composite bridge in the tensile section of the steel composite bridge. A first support member fixed to the tensioned flange of the upper and lower flanges of the steel box girder, a first tension member having both ends extending to the first support member as an elongated member, and supported by each of the first support members First tension means connected to each of both ends of the first tension member to apply a tensile force to the first tension member, and the first support portion A second support member fixed to a flange of a steel box girder on which the first support member is fixed so as to face each other in the longitudinal direction of the steel composite bridge between the ashes, and both ends of the second support as elongated members; And a second tensioning member extending to the member and second tensioning means supported on each of the second support members and connected to each of both ends of the second tension member to apply a tensile force to the second tension member. .
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 상기 제1지지부재 또는 제2지지부재는 관통구멍이 형성된 브라켓으로서 그 관통구멍을 통해 각각 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재의 양단부가 통과되도록 상기 스틸박스거더의 플랜지에 고정되고, 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재는 양단부에 결합부가 형성된 강봉이고, 상기 제1인장수단 또는 제2인장수단은 각각 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재 각각의 관통구멍을 통과하여 노출된 상기 제1긴장부재 또는 상기 제2긴장부재 각각의 양단부의 말단쪽에서 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재 각각의 양단부에 형성된 결합부에 결합되는 부재로서, 상기 제1지지부재 또는 제2지지부재인 각각의 브라켓에 밀착 지지되어 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재에 인장력을 가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the first support member or the second support member is a bracket having a through hole formed through the through hole, both ends of the first tension member or the second tension member, respectively; Fixed to the flange of the steel box girder, wherein the first tension member or the second tension member is a steel rod having a coupling portion at both ends thereof, and the first tension means or the second tension means are the first support member or the first tension member, respectively. A member coupled to a coupling portion formed at both ends of each of the first or second tension member at both ends of each of the first and second tension members exposed through the through-holes of each of the supporting members. As the first support member or the second support member is supported in close contact with each bracket to apply a tensile force to the first tension member or the second tension member .
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 상기 제1지지부재 또는 제2지지부재는 서로 마주보는 방향으로 진행할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상의 정착구멍이 형성된 브라켓으로서 그 정착구멍을 통해 각각 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재의 양단부가 통과되도록 상기 스틸박스거더의 플랜지에 고정되고, 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재는 강선이고, 상기 제1인장수단 또는 제2인장수단은 외주면이 상기 정착구멍의 테이퍼에 대응하여 테이퍼로 형성되고 중앙에 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재 각각의 정착구멍을 통과하여 노출된 상기 제1긴장부재 또는 상기 제2긴장부재 각각의 양단부가 삽입되기 위한 조임구멍이 형성된 쐐기 형상의 정착구로서, 상기 제1긴장부재 또는 상기 제2긴장부재가 상기 조임구멍에 삽입되어 인장력이 가해진 상태에서 정착구멍으로 점차 진입되어 상기 정착구멍 에 의해 조여지고 그 정착구멍에 지지됨으로써 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재가 상기 조임구멍에 물려 고정되고 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재에 인장력을 가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the first support member or the second support member is a bracket with a tapered shape of the fixing hole is formed as the diameter decreases as it proceeds in a direction facing each other through the fixing holes, respectively The first tension member or the second tension member is fixed to the flange of the steel box girder so that both ends of the first tension member or the second tension member pass, the first tension member or the second tension member is a steel wire, An outer circumferential surface is tapered corresponding to the taper of the fixing hole, and both ends of each of the first or second tension member exposed through the fixing hole of each of the first and second supporting members A wedge-shaped anchoring device having a tightening hole for inserting the rod, wherein the first tension member or the second tension member is inserted into the tightening hole to provide a tensile force. In the applied state, the first tension member or the second tension member is fixed to the first tension member or the second tension member by being gradually entered into the fixing hole, tightened by the fixing hole, and supported by the fixing hole. It is characterized by applying a tensile force to the member.
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 상기 제1긴장부재에는 스틸박스거더의 상부에 시공된 슬래브의 자중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력이 가해지고, 상기 제2긴장부재에는 강합성교의 활하중으로 인해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력이 가해진 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the first tension member is applied a tensile force for applying a pre-stress corresponding to the bending moment added by the weight of the slab constructed on top of the steel box girder, (2) The tension member is characterized in that a tensile force is applied to apply a prestress corresponding to the added bending moment due to the live load of the steel composite bridge.
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 상기 스틸박스거더의 내부에는 상기 상하부의 플랜지 및 좌우측부의 복부판에 연결된 횡격막이 구비되고, 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재는 상기 횡격막이 구비된 위치에서 상기 횡격막과 상기 스틸박스거더의 인장되는 플랜지가 만나는 지점에서 상기 횡격막과 상기 스틸박스거더의 인장되는 플랜지에 동시에 연결되어 고정된 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the inside of the steel box girder is provided with a diaphragm connected to the upper and lower flanges and the abdominal plate of the left and right sides, the first support member or the second support member is the diaphragm At the point where the diaphragm and the tensioned flange of the steel box girder at the provided position is characterized in that connected to the fixed flange of the diaphragm and the steel box girder at the same time.
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 관통구멍이 구비되어 그 관통구멍을 통해 상기 제1긴장부재 또는 상기 제2긴장부재가 통과되도록 상기 제1긴장부재 또는 제2긴장부재가 지나는 선상에서 상기 스틸박스거더의 인장되는 플랜지에 고정된 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the through-hole is provided with a line through which the first tension member or the second tension member passes so that the first tension member or the second tension member through the through hole. In the steel box girder characterized in that it further comprises a guide member fixed to the flange to be tensioned.
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는, 상기 제2지지부재에는 상기 제1긴장부재가 통과되기 위한 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the second support member is characterized in that the through hole for passing the first tension member is formed.
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치의 시공 방법은, 스틸박스거더를 교대 및 교각의 상부에 설치하는 단계와, 상기 제1긴장부재에 스틸박스거더의 상부에 시공될 슬래브의 자중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계와, 상기 스틸박스거더의 상부에 슬래브를 시공하는 단계와, 상기 제2긴장부재에 강합성교의 사하중에 대하여 활하중으로 인해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the construction method of the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention, the steel box girders are installed in the upper portion of the alternating and piers, and the first tension member by the weight of the slab to be constructed on the upper portion of the steel box girder Applying a tensile force to apply a prestress corresponding to the added bending moment, constructing a slab on top of the steel box girder, and adding a bending moment due to the live load against the dead load of the steel composite bridge to the second tension member. And applying a tensile force to apply a corresponding prestress.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the embodiment shown in the drawings will be described in more detail the reinforcing device of the steel composite bridge according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 단일 강합성교를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 단일 강합성교를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용된 연속 강합성교를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 사시도이고, 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도이다.1 is a plan view showing a single steel composite bridge reinforced steel composite bridge according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a single steel composite bridge reinforced steel composite bridge according to an embodiment of the present invention Figure 3 is a side view, Figure 3 is a side view showing a continuous steel composite bridge reinforced steel composite bridge according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a steel composite bridge reinforced device according to an embodiment of the
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치가 적용되는 단일 강합성교(1)는 상하부의 플랜지(2a,2b)와 좌우측부의 복부판(2c,2d)을 갖는 복수의 스틸박스를 연결하여 스틸박스거더(2)를 설치하고, 상기 스틸박스거더(2)의 상부에 슬래브(4)가 타설되어 제작된다. 상기와 같이 형성된 스틸박스거더(2)는 보강을 위해 종리브(4,5)와 횡리브(도면에 미도시)가 구비되며, 일정 간격마다 횡격막(3)이 스틸박스거더(2)의 내부에 설치된다. 상기 횡격막(3)은 스틸박스거더(2)의 좌굴(buckling)을 방지하기 위한 것으로 상기 스틸박스거더의 내부에서 상하부의 플랜지(2a,2b)와 좌우측부의 복부판(2c,2d)에 연결된다.Referring to the drawings, a single steel composite bridge (1) to which the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention is applied connects a plurality of steel boxes having upper and lower flanges (2a, 2b) and the left and right side abdominal plates (2c, 2d) The
본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는 강합성교(1)에 휨모멘트가 가해져 인장되는 인장부분에 프리스트레스를 가해 강합성교의 인장부분을 보강하기 위한 것이다. 도면을 참조하면, 휨모멘트에 의해 인장되는 인장부분은 도 2에서와 같은 단일 강합성교의 경우 교대 사이에서 스틸박스거더(2)의 하부 플랜지(2b)에 위치되고, 도 3에서와 같은 연속 강합성교의 경우에는 교각에 의해 지지되는 부분을 중심으로 하여 스틸박스거더(2)의 상부 플랜지(2a)와 교대와 교각 사이에서 스틸박스거더(2)의 하부 플랜지(2b)에 위치된다. 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는 강합성교(1)에서 휨모멘트가 최대로 걸리는 지점을 기준으로 대칭적으로 설치되는 것이 바람직하다.The reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention is to reinforce the tensile portion of the steel composite bridge by applying a prestress to the tension portion is applied to the bending moment to the steel composite bridge (1). Referring to the drawings, the tensioned portion, which is tensioned by the bending moment, is located in the
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는 강합성교(1)의 인장부분을 다단으로 보강하기 위한 것으로, 제1지지부재(10), 제1긴장부재(20), 제1인장수단(30), 제2지지부재(40), 제2긴장부재(50), 및 제2인장수단(60)을 포함한다.Referring to the drawings, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention is for reinforcing the tension portion of the steel composite bridge (1) in multiple stages, the
상기 제1지지부재(10)는 상기 제1인장수단(30)이 지지되기 위한 것으로 상기 강합성교(1)의 인장부분인 스틸박스거더(2)의 상부 플랜지(2a) 또는 하부플랜지(2b)에 고정된다. 상기 제1지지부재(10)는 강합성교(1)의 인장부분에서 길이방향 으로의 양측에서 서로 마주보게 위치되도록 상기 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a, 2b)에 고정된다. 도면을 참조하면, 상기 제1지지부재(10)는 관통구멍(11)이 형성된 브라켓이다. 상기와 같은 제1지지부재(10)인 브라켓은 관통구멍(11)을 통해 상기 제1긴장부재(20)의 양단부 각각이 통과되도록 상기 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a,2b)의 내면에 부착 고정된다. 특히, 상기 제1지지부재(10)는 제1긴장부재(20)에 가해진 인장력을 스틸박스거더(2)로 전달한다. 따라서, 상기 제1지지부재(10)는 제1긴장부재(20)에 가해진 인장력을 상기 스틸박스거더(2)로 잘 전달할 수 있도록 상기 스틸박스거더(2)에 연결되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치에서는 상기 제1지지부재(10)가 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a,2b) 뿐만 아니라 스틸박스거더(2)의 좌우측부 복부판(2c,2d)에 연결된 횡격막(3)에 동시에 고정된다.The
상기 제1긴장부재(20)는 세장형의 부재로서 상기 제1인장수단(30)에 의해 인장되어 인장력이 걸림으로써 상기 강합성교(1)의 인장부분에 긴장력을 가하기 위한 것이다. 상기 제1긴장부재(20)는 일반적으로 강선이나 강봉으로 제작되며 도 1 내지 도 7에는 상기 긴장부재(20)가 강봉인 실시예가 도시되어 있다. 상기 제1긴장부재(20)는 양단부가 상기 제1지지부재(10)까지 연장되어 상기 제1인장수단(30)에 연결된다.The
상기 제1인장수단(30)은 상기 제1지지부재(10) 각각에 지지되어 상기 제1긴장부재(20)에 인장력을 가하도록 상기 제1긴장부재(20)의 양단부 각각에 연결된다. 도면을 참조하면, 상기 제1인장수단(30)은 상기 제1지지부재(10) 각각의 관통구멍 (11)을 통과하여 노출된 상기 제1긴장부재(20)의 양단부에 형성된 결합부에 말단쪽에서 상기 제1긴장부재(20)의 결합부에 결합되는 부재로서, 일면이 상기 제1지지부재(10)인 브라켓에 밀착 지지되어 상기 제1긴장부재(20)에 인장력을 가하게 된다. 도면에는 상기 제1긴장부재(20)의 결합부가 수나사를 형성하여 구비되고 상기 결합부에 결합되는 상기 제1인장수단(30)은 상기 결합부에 나삽되는 너트인 실시예가 도시되어 있다.The first tension means 30 is supported by each of the
상기 제2지지부재(40)는 상기 제2인장수단(60)이 지지되기 위한 것으로 상기 제1지지부재(10) 사이에서 강합성교(1)의 길이방향으로의 양쪽에서 서로 마주보게 위치되도록 상기 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a,2b)에 고정된다. 도면을 참조하면, 상기 제2지지부재(40)는 관통구멍(41)이 형성된 브라켓이다. 상기와 같은 제2지지부재(40)인 브라켓은 관통구멍(41)을 통해 상기 제2긴장부재(50)의 양단부 각각이 통과되도록 상기 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a,2b)의 저면 또는 상면에 부착 고정된다. 특히, 상기 제2지지부재(40)는 제2긴장부재(50)에 가해진 인장력을 스틸박스거더(2)로 전달한다. 따라서, 상기 제2지지부재(40)는 제2긴장부재(50)에 가해진 인장력을 상기 스틸박스거더(2)로 잘 전달할 수 있도록 상기 스틸박스거더(2)에 연결되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치에서는 상기 제2지지부재(40)가 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부 플랜지(2a,2b) 뿐만 아니라 스틸박스거더(2)의 좌우측부 복부판(2c,2d)에 연결된 횡격막(3)에 동시에 고정된다. 한편, 상기 제2지지부재(40)에는 상기 제1긴장부재(20)가 통과되기 위한 관통구멍(43)이 형성되어 상기 제1긴장부재 (20)가 통과되면서 가이드된다.The
상기 제2긴장부재(50)는 세장형의 부재로서 상기 제2인장수단(60)에 의해 인장되어 인장력이 걸림으로써 상기 제1지지부재(10) 사이에서 상기 강합성교(1)의 인장부분에 추가의 긴장력을 가하기 위한 것이다. 상기 제2긴장부재(50)는 일반적으로 강선이나 강봉으로 제작되며 도 1내지 도 7에는 강봉인 실시예가 도시되어 있다. 상기 제2긴장부재(50)는 양단부가 상기 제2지지부재(40)까지 연장되어 상기 제2인장수단(60)에 연결된다.The
상기 제2인장수단(60)은 상기 제2지지부재(40) 각각에 지지되어 상기 제2긴장부재(50)에 인장력을 가하도록 상기 제2긴장부재(50)의 양단부 각각에 연결된다. 도면을 참조하면, 상기 제2인장수단(60)은 상기 제2지지부재(40) 각각의 관통구멍(41)을 통과하여 노출된 상기 제2긴장부재(50)의 양단부의 말단쪽에서 상기 제2긴장부재(50)의 양단부에 형성된 결합부에 결합되는 부재로서, 일면이 상기 제2지지부재(40)인 브라켓에 밀착 지지되어 상기 제1긴장부재(50)에 인장력을 가하게 된다. 도면에는 상기 제2긴장부재(50)의 결합부가 수나사를 형성하여 구비되고 상기 결합부에 결합되는 상기 제2인장수단(60)은 상기 결합부에 나삽되는 너트인 실시예가 도시되어 있다.The second tension means 60 is supported by each of the
한편, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는 관통구멍이 구비되어 그 관통구멍을 통해 상기 제1긴장부재(20) 또는 상기 제2긴장부재(50)가 통과되도록 상기 제1긴장부재(20) 또는 제2긴장부재(50)가 지나는 선상에서 상기 스틸박스거더(2)의 상부 또는 하부플랜지(2a,2b)에 고정된 가이드부재(도면에 미도시)를 더 포함한다. 상기 가이드부재는 상기 제1긴장부재(20) 및 상기 제2긴장부재(50)가 이탈되지 않도록 가이드한다. 상기 가이드부재는 상기 제2지지부재(40)에서 상기 제1긴장부재(20)가 통과되기 위한 관통구멍(43)이 형성되어 상기 제1긴장부재(20)를 가이드하는 제2지지부재(40)의 관통구멍(43)과 그 구조가 대동소이하다.On the other hand, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention is provided with a through hole so that the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강합성교의 보강 장치를 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예와는 달리 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 강합성교의 보강 장치는 제1긴장부재(20) 및 제2긴장부재(50)로 강선이 사용되고 이에 인장력을 가하기 위한 제1인장부재(30) 및 제2인장부재(60)가 상기 제1지지부재(10) 및 제2지지부재(40)에 의해 조여지는 정착구인 것을 특징으로 한다. 한편, 도 8에는 제1지지부재와 제2지지부재, 제1긴장부재와 제2긴장부재, 제1인장부재와 제2인장부재가 서로 비슷한 구조를 갖기 때문에 이들 구성이 동일한 것으로 표현되어 도시되어 있으며, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 제1지지부재(10) 및 제2지지부재(40)는 서로 마주보는 방향으로 진행할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상의 정착구멍(15,45)이 형성된 브라켓으로서 그 정착구멍(15,45)을 통해 각각 상기 제1긴장부재(20) 및 제2긴장부재(50)의 양단부가 통과되도록 상기 스틸박스거더(2)의 플랜지(2a,2b)에 고정된다. 상기 제1긴장부재(20) 및 제2긴장부재(50)는 강선이다. 상기 제1인장수단(30) 및 제2인장수단(60)은 외주면(35,65)이 상기 정착구멍(15,45)의 테이퍼에 대응하여 테이퍼로 형성되고, 중앙에 상기 제1지지부재(20) 및 상기 제2지지부재(50) 각각의 정착구멍(15,45)을 통과하여 노출된 상기 제1긴장부재(20) 및 상기 제2긴장부재(50) 각각의 양단부가 삽입되기 위한 조임구멍(36,66)이 형성된 쐐기이다. 상기 제1인장수단(30) 및 제2인장수단(60)은 상기 제1긴장부재(20) 및 상기 제2긴장부재(50)가 상기 조임구멍(36,66)에 삽입되어 인장력이 가해진 상태에서 정착구멍(15,45)으로 점차 진입되어 상기 정착구멍(15,45)에 의해 조여지고 그 정착구멍(15,45)에 지지됨으로써 상기 제1긴장부재(20) 및 제2긴장부재(50)가 상기 조임구멍(36,66)에 물려 고정되고 상기 제1긴장부재(20) 또는 제2긴장부재(50)에 인장력을 가하게 된다.8 is a cross-sectional view showing a reinforcing device of a steel composite bridge according to another embodiment of the present invention. Unlike the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 7, the reinforcement device of the steel composite bridge according to another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8 includes a wire as the
한편, 9a 내지 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치에 의해 단일 강합성교에 가해진 휨강성과 단일 강합성교의 휨모멘트의 관계 및 본 발명의 일실시예에 따른 강합성교의 보강 장치의 시공 방법을 개념적으로 도시한 단일 강합성교의 측면도이다.On the other hand, 9a to 9c is the relationship between the bending stiffness applied to a single steel composite bridge and the bending moment of a single steel composite bridge by the reinforcement device of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention and the reinforcement of the steel composite bridge according to an embodiment of the present invention This is a side view of a single steel composite bridge conceptually showing the construction method of the device.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치의 시공 방법은 스틸박스거더(2)를 교대 및 교각의 상부에 설치하는 단계와, 상기 제1긴장부재(20)에 스틸박스거더(2)의 상부에 시공될 슬래브(4)의 자중에 의해 추가되는 휨모멘트(M2-M1)에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계와, 상기 스틸박스거더(2)의 상부에 슬래브(4)를 시공하는 단계와, 상기 제2긴장부재(50)에 강합성교(1)의 사하중에 의한 휨모멘트에 활하중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 가하기 위한 인장력을 가하는 단계를 포함한다.Referring to the drawings, the construction method of the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention comprises the steps of installing the steel box girder (2) in the upper portion of the alternating and piers, and the steel box girder (2) on the first tension member (20) Applying a tensile force to apply a prestress corresponding to the bending moment (M2-M1) added by the weight of the slab (4) to be constructed on the top of the slab; and the slab (4) on the top of the steel box girder (2) And a tensile force for applying a prestress corresponding to the bending moment added by the live load to the bending moment due to the dead load of the
도 9a는 스틸박스거더(2)를 교대에 설치한 상태를 도시한 것이다. 상기 스틸박스거더(2)의 인장부분(L)에서 스틸박스거더(2) 자체의 휨강도(S1)는 스틸박스거더(2) 자체의 자중에 의한 휨모멘트(M1)에 저항할 수 있는 크기를 갖는다. 이때 상기 스틸박스거더(2) 자체의 휨강도(S1)가 휨모멘트 M1에 저항할 수 있는 최소한의 크기를 갖도록 설계함으로써 스틸박스거더(2)의 자체 중량 및 단면의 크기를 최소화할 수 있게 된다.9A illustrates a state in which
도 9b는 스틸박스거더(2)에 그 상부에 시공될 슬래브(4)의 자중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 형성하기 위한 인장력이 상기 제1긴장부재(20)에 가해진 상태를 도시한 것이다. 상기 슬래브(4)의 시공으로 상기 강합성교(1)에는 상기 스틸박스거더(2)와 상기 슬래브(4)에 의한 합성 사하중에 의해 휨모멘트 M2가 발생된다. 즉, 슬래브(4)의 시공으로 강합성교(1)에는 스틸박스거더(2) 자체의 하중에 의한 휨모멘트 M1에 M2-M1 크기의 휨모멘트가 추가된다. 따라서, 상기 제1긴장부재(20)에 인장력을 가하여 상기 슬래브(4)의 시공으로 추가된 M2-M1 크기의 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 형성시킴으로써 상기 스틸박스거더(2)와 상기 슬래브(4)에 의한 합성 사하중에 의한 휨모멘트(M2)에 저항할 수 있는 크기의 휨강도(S2)를 추가할 수 있게 된다. 상기 제1긴장부재(20)에 가해지는 인장력의 크기는 상기 슬래브(4)의 시공으로 추가될 M2-M1 크기의 휨모멘트를 상쇄시키는 크기의 프리스트레스를 형성할 수 있는 크기와 같거나 큰 것이 바람직하다.FIG. 9B shows a state in which a tension force is applied to the
상기와 같이 제1긴장부재(20)에 인장력을 가한 후에 상기 스틸박스거더(2)의 상부에 슬래브(4)를 시공한다.As described above, after applying the tensile force to the
도 9c는 상기와 같이 슬래브(4)가 스틸박스거더(2)의 상부에 시공되어 스틸박스거더(2)와 슬래브(4)에 의한 사하중에 자동차의 진행 등으로 가해지는 활하중을 고려하여 그 활하중으로 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 형성하 기 위한 제2긴장부재(50)에 인장력을 가한 상태를 도시한 것이다. 상기 슬래브(4)의 시공으로 상기 강합성교(1)에는 상기 스틸박스거더(2)와 상기 슬래브(4)에 의한 합성 사하중이 가해지고 강합성교(1)에 자동차의 진행 등으로 사하중에 활하중이 추가되어 걸리며, 이에 따른 휨모멘트 M3가 발생된다. 즉, 강합성교(1)에는 강합성교의 사하중에 의한 휨모멘트 M2에 M3-M2 크기의 휨모멘트가 추가된다. 따라서, 상기 제2긴장부재(50)에 인장력을 가하여 활하중에 의해 추가될 M3-M2 크기의 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 형성시킴으로써 상기 사하중과 활하중에 의한 휨모멘트(M3)에 저항할 수 있는 크기의 휨강도(S3)를 추가할 수 있게 된다. 상기 제2긴장부재(50)에 가해지는 인장력의 크기는 활하중에 의해 추가될 M3-M2 크기의 휨모멘트를 상쇄시키는 크기의 프리스트레스를 형성할 수 있는 크기와 같거나 큰 것이 바람직하다. 9c shows that the
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치는 강합성교(1)의 인장부분에 단계적으로 프리스트레스를 형성함으로써 휨모멘트의 크기에 따라 불필요한 보강을 피하고 보강이 필요한 부분만을 보강함으로써 교량의 안전에 필요한 휨강성을 확보함과 동시에 재료의 낭비를 막을 수 있게 된다. 또한, 충분한 보강이 필요한 부분에 보강 장치를 설치하여 보강할 수 있기 때문에 스틸박스거더의 제작시 보강이 필요한 부분에 두꺼운 철판을 사용함으로써 맞대기 용접을 하는 공정을 줄이고 강재량을 줄일 수 있게 된다.Referring to the drawings, the reinforcement device of the steel composite bridge according to the present invention by forming a pre-stress step by step in the tensile portion of the steel composite bridge (1) to avoid unnecessary reinforcement according to the size of the bending moment and to reinforce only the portion that needs to be reinforced The bending rigidity required for safety can be secured and the waste of material can be prevented. In addition, since a reinforcement device may be installed in a portion that needs sufficient reinforcement, a thick steel plate may be used in a portion that requires reinforcement when manufacturing a steel box girder, thereby reducing the process of butt welding and reducing the amount of steel.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 강합성교의 인장되는 부분에 프리스트레스를 가해 인장부분을 보강함으로써 강합성교의 스틸박스거더의 제작에 사용되는 강재량을 줄이고 스틸박스거더의 단면 크기를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 교량의 장지간화가 가능한 장점을 갖는다.Reinforcement device and construction method of the steel composite bridge according to the present invention having the configuration as described above to reduce the amount of steel used in the production of steel box girder of the steel composite bridge by applying a prestress to the tensioned portion of the steel composite bridge In addition to minimizing the cross-sectional size of the steel box girder, it is possible to make the bridge longer.
특히, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 스틸박스거더의 자중에 의한 휨모멘트에 저항할 수 있는 최소 두께의 강판으로 전지간에 걸쳐 스틸박스거더를 제작하고 슬래브 자중 및 활화중에 의해 추가되는 휨모멘트에 상응하는 프리스트레스를 강합성교의 인장부분에 단계적으로 가함으로써 공장에서의 이음을 최소할 수 있는 장점을 갖는다.In particular, the steel composite bridge reinforcement device and its construction method is a steel plate of the smallest thickness that can resist the bending moment due to the self-weight of the steel box girder to produce a steel box girder over the cells and by the slab self-weight and active Stepwise application of the prestress corresponding to the added bending moment to the tensile part of the steel composite bridge has the advantage of minimizing seam in the plant.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 스틸박스거더의 단면 크기 및 중량을 줄여 현장에서 연결되는 스틸박스의 수를 줄여 현장체결 개소를 줄임으로써 재료비 및 설치비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 단면 크기를 최소화함으로써 형하공간 및 하천횡단 교량의 여유고를 충분히 확보할 수 있는 장점을 갖는다.In addition, the reinforcement device and construction method of the steel composite bridge according to the present invention can reduce the material connection and installation cost by reducing the number of steel boxes connected in the field by reducing the cross-sectional size and weight of the steel box girder In addition, by minimizing the cross-sectional size has the advantage that can secure enough margin of the geometry space and cross-section bridge.
특히, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 휨모멘트 크기의 변화에 따라 휨모멘트의 크기가 상대적으로 큰 부분에 중복적으로 프리스트레스를 더 가함으로써 충분한 휨강도을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.In particular, the reinforcement device and construction method of the steel composite bridge according to the present invention has the advantage that the sufficient bending strength can be secured by adding the pre-stress to the relatively large portion of the bending moment according to the change of the bending moment size. .
또한, 본 발명에 따른 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 보강 장치를 스틸박스거더의 횡격막에 연결함으로써 보강 장치에 의해 가해진 긴장력이 단면으로 보아 스틸박스거더의 전체에 분산되어 전달되는 장점을 갖는다.In addition, the reinforcement device and construction method of the steel composite bridge according to the present invention has the advantage that the tension applied by the reinforcement device is distributed in the cross section of the steel box girder by transmitting the reinforcement device to the diaphragm of the steel box girder in cross section. .
앞에서 설명되고 도면에 도시된 강합성교의 보강 장치 및 그 시공 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The reinforcing device and construction method of the steel composite bridge described above and shown in the drawings are only one embodiment for carrying out the present invention, and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the claims below, and the embodiments which have been improved and changed without departing from the gist of the present invention will be apparent to those skilled in the art. It will be said to belong to the protection scope of the present invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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2004
- 2004-08-27 KR KR1020040067923A patent/KR20060019307A/en not_active Ceased
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