KR20100037335A - 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔은, H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔에 있어서, 상기 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 부착된 플랜지강성 보강부재; 및 상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러스(truss)형 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법은, H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 다수개로 분절된 형태를 갖는 플랜지강성 보강부재를 상기 상,하부 플랜지 내측면에 용접에 의해 부착하고, L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법은, H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 일체형 구조를 갖는 플랜지강성 보강부재를 상기 상,하부 플랜지 내측면에 볼트에 의해 부착하고, L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보강부재와, 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러스(truss)형 연결부재를 통해 상,하부 플랜지의 강성과, 거더 빔의 복부 양측의 단면 성능이 향상되고,

플랜지강성 보강부재의 내측면이 상,하부 플랜지와 복부가 접촉하는 부위에 형성된 라운드부와 밀착된 상태로서 설치되므로 단면설계상 잇점을 가지며, 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보강부재를 통해 수직 스티프너와 같은 별도의 수직 보강재와 함께 사용할 경우 횡방향으로의 국부좌굴에 대해서도 충분한 강성을 확보할 수 있다.

가설 교량, 거더 빔, 플랜지, 복부, 트러스

Description

플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법{Girder beam with improvement flange rigidity and the construction method thereof}

본 발명은 거더 빔 및 그 시공방법에 관한 것으로, 특히 가설교량의 강성 보강용 거더 빔에 있어서, 상기 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 플랜지강성 보강부재를 부착하고, 상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태의 트러스(truss)형 연결부재를 부착함으로써, 상기 상,하부 플랜지의 강성과, 상기 복부 양측의 단면 성능을 향상시키고, 상기 상,하부 플랜지 및 복부의 전체적인 강성 조합을 통해 상기 가설교량의 장지간화가 가능하도록 구성된 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로 공사나 교량의 보수공사 등의 작업을 실시할 때에는, 필요한 장비를 운반할 수 있도록 작업대 및 운반로를 확보하거나, 여름철 장마와 수해 및 홍수 등으로 수심이 깊은 강이나 하천 등에 인하여 차량 또는 보행자들의 통행로를 확보하기 위해 임시 가설교량을 설치하게 된다.

또한, 가설교량은 우회용 가교, 공사용 가교, 영구용 가교 등으로 사용되어 목적 및 용도가 다양해지며, 이와 더불어 가교의 설치 길이 및 폭이 장대화되고 존치기간이 길어지면서 장지간 가설교량의 시공방법 및 구조적 안정성이 높은 가설교량의 시공방법이 절실히 요구되고 있다.

도 1은 종래 가설교량의 일 예를 나타낸 부분 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 거더 빔의 단면도이며, 도 3a 내지 도 3c는 종래 강성 보강용 거더 빔의 일 예를 나타낸 측면도이다.

도 1을 참조하면, 강재 플레이트로 제작되는 거더 빔(2)을 가설벤트(3) 위에 라멘식으로 강결시켜서 가설교량(1)을 완성시키는 것이 나타나 있다.

상기 거더 빔(2)의 양 단부는 동일하게 가설벤트(3)에 강결되어 배치되고, 거더 빔(2)위에 복공판(覆工板)이 설치됨으로써, 가설교량(1)이 완성된다.

또한, 상기 거더 빔(2)은 통상 I형 단면 또는 H형 단면으로 강판을 가공, 용접하여 제작되며, 도 2를 참조하면 상부플랜지(2a), 복부(2b), 하부플랜지(2c)의 폭과 두께가 동일하며, 상,하부 플랜지(2a)(2c)와 복부(2b)는 거더 빔(2)의 길이가 짧을 경우, 용접에 의해 서로 결합시키고 거더 빔(2)의 길이가 상대적으로 길 경우, 상,하부 플랜지(2a)(2c)와 복부(2b)가 접촉하는 부위에 라운드(round)부를 형성하여 일체로서 형성시킨다.

이러한 거더 빔(2)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 교량 형고를 증가시키지 않으면서 거더 빔(2) 자체의 강성 증가를 위하여 L형 앵글(7)을 복부(2b) 양측에 부착한다.

그러나 상기 상, 하부플랜지(2a)(2c)와 복부(2b)와의 용접높이(h), 또는 라운드 형성 높이(미도시)때문에 상기 L형 앵글(7)은 각각 상, 하부 플랜지(2a)(2c)로부터 다소 하방으로 이격되어 설치될 수밖에 없으며, 이로서 상기 L형 앵글(7)이 거더 빔(2) 연단에 설치되도록 하지 못하기 때문에 단면설계에 있어 구조적으로 다소 불합리하다는 문제점이 지적되었다.

이에 도 3b와 같이 L형 앵글(7)을 거더 빔(2) 복부 중앙에 설치하기도 하는데, 이는 구조적으로 중립축(도 2의 C)을 거더 빔(2) 중앙으로 이동시키기 때문에 구조적으로 비효율적인 문제점이 있었다.

또한, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 거더 빔(2)에 통상 수직 스티프너(Stiffner)로 지칭되는 수직보강재(8)를 설치하기도 하는 데, 이러한 수직 스티프너는 주로 횡방향 국부 좌굴을 방지하기 위하여 설치되는데, 종방향으로 서로 이격되어 수직 스티프너 사이의 거리는 국부 좌굴에 대한 유효지간장이 된다.

이러한 유효지간장은 최적화(최소화)하는 것이 바람직하지만, 상기 수직스티프너는 통상 강재로서 박판을 이용하기 때문에 그 최적화에는 일정한 한계가 있을 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보 강부재와, 상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러스(truss)형 연결부재를 통해 상,하부 플랜지의 강성과, 거더 빔의 복부 양측의 단면 성능을 향상시킬 수 있는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 플랜지강성 보강부재의 내측면이 상,하부 플랜지와 복부가 접촉하는 부위에 형성된 라운드부와 밀착된 상태로서 설치되므로 단면설계상 잇점을 갖는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보강부재를 통해 수직 스티프너와 같은 별도의 수직 보강재와 함께 사용할 경우 횡방향으로의 국부좌굴에 대해서도 충분한 강성을 확보할 수 있는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기한 본 발명의 목적은, H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔에 있어서, 상기 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 부착된 플랜지강성 보강부재; 및 상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러 스(truss)형 연결부재를 포함하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔에 의하여 달성된다.

바람직하게는 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재의 내측면은, 상기 상,하부 플랜지와 복부 사이에 형성된 라운드부와 밀착된 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재는, 다수개로 분절된 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재는, 일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재는, 상기 상,하부 플랜지 내측면에 용접에 의해 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재는, 상기 상,하부 플랜지 내측면에 볼트에 의해 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 트러스형 연결부재는, L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종인 것을 특징으로 한다.

아울러, 이러한 본 발명에서 상기 트러스형 연결부재는, 45°각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

더욱이, 이러한 본 발명에서 상기 플랜지강성 보강부재 및 트러스형 연결부재는, 가설교량의 중앙부와, 양단 지점부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 본 발명의 목적은 H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 다수개로 분절된 형태를 갖는 플랜지강성 보강 부재를 용접에 의해 부착하고, L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법에 의하여 달성되거나,

H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 일체형 구조를 갖는 플랜지강성 보강부재를 볼트에 의해 부착하고, L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법에 의하여 달성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보강부재와, 상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러스(truss)형 연결부재를 통해 상,하부 플랜지의 강성과, 거더 빔의 복부 양측의 단면 성능이 향상된다.

둘째, 플랜지강성 보강부재의 내측면이 상,하부 플랜지와 복부가 접촉하는 부위에 형성된 라운드부와 밀착된 상태로서 설치되므로 단면설계상 잇점을 갖는다.

셋째, 상,하부 플랜지 내측면에 부착된 플랜지강성 보강부재를 통해 수직 스 티프너와 같은 별도의 수직 보강재와 함께 사용할 경우, 횡방향으로의 국부좌굴에 대해서도 충분한 강성을 확보할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법을 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔이 설치된 가설교량을 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 4의 A부 확대도이며, 도 6은 도 4에 도시된 거더 빔의 분리 사시도이다.

또한, 도 7은 도 4에 도시된 가설교량의 부분 정면도이고, 도 8은 도 4에 도시된 거더 빔의 측면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔이 설치된 가설교량을 나타낸 부분 정면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면 H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔(girder beam)(10)의 상,하부 플랜지(10a)(10c) 내측면 길이 방향을 따라 상,하부 플랜지(10a)(10c)의 강성을 향상시키기 위한 소정 두께를 갖는 ㄷ자형 플랜지강성 보강부재(12)가 다수개 고정 부착되고, 상기 플랜지강성 보강부재(12)의 내측에는 트러스(truss)형 연결부재(14)가 상기 플랜지강성 보강부재(12)의 상,하부를 연결하는 형태로서 고정 부착되어 있다.

이때, 상기 플랜지강성 보강부재(12)는 휨 강성 증대를 위해 구조적으로 상기 상,하부 플랜지(10a)(10c)에 최대한 근접한 즉, 거더 빔(10)의 연단에 설치하는 것이 바람직하므로 도 8에 도시된 바와 같이 플랜지강성 보강부재(12)의 내측면이 라운드부(10d)와 밀착된 상태로서 상,하부 플랜지(10a)(10c)에 부착되어 있다.

상기 트러스형 연결부재(14)는 L형강을 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강의 사용도 가능하다.

상기 플랜지강성 보강부재(12)는 상,하부 플랜지(10a)(10c) 내측면에 용접에 의해 부착되고, 상기 트러스형 연결부재(14)의 양단부 또한, 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재(12)에 용접에 의해 연결되며, 트러스형 연결부재(14)는 약 45° 각도로 경사진 형태로서 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 상기 거더 빔(10)의 길이 방향을 따라 W자 형태로 설치되어 있다.

이때, 상기 플랜지강성 보강부재(12)는 상,하부 플랜지(10a)(10c) 내측면에 볼트(미도시)를 통해 부착되는 것도 가능하다.

또한, 실시예에서 상기 플랜지강성 보강부재(12)는 다수개로 분절된 형태를 갖는 것이 나타나 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고, 소정 길이로서 길게 연장된 일체형 구조를 갖는 것도 가능하다.

상기한 구성을 갖는 본 발명은 거더 빔(10)의 상,하부 플랜지(10a)(10c) 내측면 길이 방향을 따라 플랜지강성 보강부재(12)가 설치되어 있으므로 상,하부 플랜지(10a)(10c)의 두께 증가로 인하여 강성이 향상되고, 상기 플랜지강성 보강부재(12)의 내측에 트러스형 연결부재(14)가 설치되어 있으므로 복부(10b)를 중심으로 복부(10b) 양측의 두께 증가로 인하여 단면 성능이 향상된다.

즉, 상기 상부 플랜지(10a)는 압축응력에 효과적으로 저항하기 위한 충분한 휨(강성)이 확보되어야 하고, 횡방향으로의 국부좌굴에 대해서도 충분한 강성을 확보해야 하며, 상기 하부 플랜지(10c)는 작용하는 인장응력에 대한 휨 강성 역시 확보되어야 하고, 압축 프리스트레스가 도입되는 경우에 있어서, 횡방향으로의 국부좌굴에 대하여 충분한 강성을 확보하여야 하는 바, 상기 플랜지강성 보강부재(12)에 의해 상,하부 플랜지(10a)(10c)의 강성이 향상되고, 상기 트러스형 연결부재(14)에 의해 복부(10b) 양측의 단면 성능이 향상되며, 상기 상,하부 플랜지(10a)(10c) 및 복부(10b)의 전체적인 강성 조합을 통해 가설교량(도 10의 30 참조)의 장지간화가 가능해진다.

한편, 상기한 실시예에 따른 플랜지강성 보강부재(12)와, 트러스형 연결부재(14)는 도 9에 도시된 가설교량(30)에서 거더 빔(10) 자중과, 교통하중을 포함하는 활하중과 같은 작용하중에 대하여 압축능력이 상대적으로 높게 발생하는 중앙부와, 가설교량(30)의 양단 지점부에 설치하는 것이 바람직하며, 도면 중 미설명 부호 16은 가설벤트이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔 및 그 시공방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래 가설교량의 일 예를 나타낸 부분 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 거더 빔의 단면도,

도 3a 내지 도 3c는 종래 강성 보강용 거더 빔의 일 예를 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔이 설치된 가설교량을 나타낸 정면도,

도 5는 도 4의 A부 확대도,

도 6은 도 4에 도시된 거더 빔의 분리 사시도,

도 7은 도 4에 도시된 가설교량의 부분 정면도,

도 8은 도 4에 도시된 거더 빔의 측면도,

도 9는 본 발명에 따른 플랜지 강성이 향상된 거더 빔이 설치된 가설교량을 나타낸 부분 정면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 거더 빔 10a : 상부 플랜지

10b : 복부 10c : 하부 플랜지

10d : 라운드부 12 : 플랜지강성 보강부재

14 : 트러스형 연결부재 16 : 가설벤트

30 : 가설교량

Claims (13)

1. H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔에 있어서,

   상기 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 부착된 플랜지강성 보강부재; 및

   상기 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착된 트러스(truss)형 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재의 내측면은,

   상기 상,하부 플랜지와 복부 사이에 형성된 라운드부와 밀착된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재는,

   다수개로 분절된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재는,

   일체형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재는,

   상기 상,하부 플랜지 내측면에 용접에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재는,

   상기 상,하부 플랜지 내측면에 볼트에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 트러스형 연결부재는,

   L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 트러스형 연결부재는,

   45°각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지강성 보강부재 및 트러스형 연결부재는,

   가설교량의 중앙부와, 양단 지점부에 설치되는 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔.
10. H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 다수개로 분절된 형태를 갖는 플랜지강성 보강부재를 용접에 의해 부착하고,

    L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법.
11. H형 또는 I형 단면을 갖는 거더 빔의 상,하부 플랜지 내측면 길이 방향을 따라 일체형 구조를 갖는 플랜지강성 보강부재를 볼트에 의해 부착하고,

    L형강, ㄱ형강, ㄷ형강, C형강 중 선택된 1종의 트러스형 연결부재를 상기 상,하부측 플랜지강성 보강부재의 상,하부를 연결하는 형태로서 부착하는 단계를 포함하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    상기 플랜지강성 보강부재의 내측면은,

    상기 상,하부 플랜지와 복부 사이에 형성된 라운드부와 밀착된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법.
13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    상기 트러스형 연결부재는,

    45°각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 플랜지 강성이 향상된 거더 빔의 시공방법.

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