KR20070053378A - 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더 및 이를 이용하여 상부구조물을 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 시공시 바닥판과 거더를 일체로 제작할 수 있도록 하는데 그 특징이 있을 뿐 아니라 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함으로서 효율적인 상부구조 단면을 만들 수 있도록 한 것에 본 발명의 특징이 있다.

프리플렉스 하중, 하부용 바닥판 절곡강판, 상부용 바닥판 절곡강판, 콘크리트 몰탈

Description

바닥판 일체형 프리스트레스트 거더 및 이를 이용하여 상부 구조물을 시공방법 {A prestressed girder with slab and method of making the structure with it}

도1 본 발명의 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더를 이용하여 시공된 상부 구조물을 나타낸 사시도

도2 본 발명의 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더에 프리플렉스 하중을 도입한 상태를 보인 사시도 및 응력도

도3 상향 솟음된 거더에 하부용 바닥판 절곡강판을 접합시키는 상태를 보인 사시도 및 응력도

도4 상향 솟음된 거더에 상부용 바닥판 절곡강판을 접합시키는 상태를 보인 사시도 및 응력도

도5 접합이 완료된 상태를 보인 사시도 및 잔류 응력도

도6 프리플렉션이 유지된 상태에서 하부용 바닥판 절곡강판의 요홈부에 콘크리트 몰탈을 채운 상태를 보인 사시도 및 응력도

도7 프리플렉션을 제거한 상태에서 하부용 바닥판 절곡강판의 요홈부에 콘크리트 몰탈을 채운 상태를 보인 사시도 및 응력도

도8 상부 재하하중이 재하된 상태에서의 응력도

본 발명은 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더 및 이를 이용하여 상부 구조물을 시공방법에 관한 것으로 바닥판과 거더를 일체로 제작하면서 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함을 목적으로 한 것이다.

예컨대 교량의 경우 바닥판과 거더를 일체로 제작하면서 바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입함으로써 효율적인 상부구조 단면을 만들 수 있도록 한 것이다.

주형을 갖는 교량의 상부구조는 거더(Girder)와 바닥판(Slab)로 구성된다. 현재는 거더와 바닥판을 별개의 구조물로서 분리하여 시공되고 있다.

바닥판과 거더의 상호작용이 유기적으로 이루어져있지 않기 때문에 상부구조의 높이와 중량이 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기위하여 바닥판과 거더가 역학적으로 유기적인 작용을 할 수 있도록 한 것이다.

바닥판의 구속력으로 거더에 프리스트레스(Prestress)를 도입하여 시공되는 바닥판 일체형 거더에 관한 구체적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

① 도2에서와 같이 바닥판을 절곡된 강판으로 제작하고 프리플렉스 하중이 재하된 거더의 인장부에 접합시킨다. 이때 거더의 상면에는 인장응력이 거더의 하면에는 압축응력이 발생된다.

② 도3에서와 같이 절곡된 바닥판하부 강판을 프리플렉스 하중이 재하된 거더의 상면에 볼트를 체결하여 연결한다. 절곡강판은 거더의 길이방향으로 주름성형 되어 있으므로 상향으로 솟게 되어 곡면형태가 된 거더 상면에 밀착시공이 가능하다. 거더에 강한 구속력을 필요로 하는 경우는 절곡강판의 요철 사이에 강성증가를 위한 보강재를 설치할 수 있다.

③ 도4에서와 같이 바닥판을 완성하기 위하여 바닥판하부용 절곡강판과 암수를 이루는 바닥판상면용 절곡강판을 볼트 또는 용접을 이용하여 접합시킨다.

④ 도5에서와 같이 프리플렉스 하중을 릴리즈(Release) 시킨다. 이때 거더는 절곡강판으로 구성된 바닥판의 구속력으로 상부로 솟아 있는 잔류변형이 발생되며, 이러한 잔류변형의 영향으로 거더의 하면에는 압축응력이 남아있게 되고, 각종 하중의 연직재하시 발생되는 인장응력과 상쇄된다. 이러한 과정을 통해서 교량상부구조의 크기를 최소화 할 수 있으며, 교량의 장지간화가 가능하다.

⑤ 도6 및 도7에서와 같이 바닥판상부용 절곡강판 대신 바닥판하부용 절곡강판의 요철부에 콘크리트 또는 고강도 몰탈을 채움으로서 간편하게 본 구조물을 시 공할 수 있다. 이러한 경우 바닥판하부용 절곡강판 위에 별도의 상판을 설치하여 공용하중을 시킬 수 있다.

⑥ 시공이 완료되면 교면포장 후 공용할 수 있는 교량이 되며, 공용하중이 재하되는 경우의 응력변화는 도8과 같다.

① 바닥판과 거더를 일체로 제작하여 시공하므로 교량상부인 고공에서 이루어지는 기존의 바닥판 시공방법에 비해 공기단축이 가능하고 시공성이 우수하다.

② 절곡강판으로 제작된 바닥판의 구속력으로 거더 하면에 도입된 압축력이 하중재하에 따라 발생하는 인장응력과 상쇄되므로 교량의 형고가 감소하고 장지간화가 가능하다.

③ 낮은 형고 및 장 지간 구조가 가능하므로 미관 및 경제성이 우수하다.

④ 기존 거더교량의 바닥판이 콘크리트를 사용하는데 비해 본 발명은 강재를 사용하므로 중량이 작고 두께를 줄일 수 있으므로 교량하부 구조를 최적화 할 수 있다.

⑤ 취성재료이며, 불균일한 성분인 콘크리트를 사용하지 않고 강판이라는 단일자재만을 이용하므로 균열이 없으며, 거더의 솟음량을 통해 교량의 내하력을 정확히 평가할 수 있다.

⑥ 기존의 프리스트레스트 거더는 콘크리트구체에 압축력을 미리 도입 시키는 경우가 대부분이나 본 발명은 순수강재만을 사용함으로써 선 압축력 도입은 물 론이고, 압축과 인장력이 동시에 발생하는 휨 구조에 최대한 적합하게 한 것에 그 특징이 있다.

Claims (2)

1. 프리플렉스 하중이 재하된 거더의 인장부에 하면용 바닥판 절곡강판을 접합시키고 이에 대응되는 상면용 바닥판 절곡강판을 볼트 또는 용접에 의하여 접합시키는 것을 특징으로 하는 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더
2. 프리플렉스 하중이 재하된 거더의 인장부에 하면용 바닥판 절곡강판을 접합시키고 이에 대응되는 상면용 바닥판 절곡강판을 볼트 또는 용접에 의하여 접합시킨 후 릴리스 시켜서 되는 바닥판 일체형 프리스트레스트 거더를 이용한 상부 구조물을 시공방법

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