KR20100109988A

KR20100109988A - 콘크리트 강합성구조의 교량에서 복부강판과콘크리트를 폐합철근으로 결합시킨 합성구조

Info

Publication number: KR20100109988A
Application number: KR1020090028311A
Authority: KR
Inventors: 박상현
Original assignee: 박상현
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-12

Abstract

본발명은 복부강판과 콘크리트가 합성된 교량의 상부구조 형식에서 복부강판과 콘크리트를 강판을 천공한 관통공과 관통폐합철근으로 결합시킨 복부강판과 콘크리트의 합성에 관한것으로 종래에는 용접에의해 부착된 플랜지 스터드를 취부하거나 볼트에의해 부착된 기역형강(ㄱ자형강)과 스터드를 취부 하였고 그외 1열의 관통공과 1열의 관통수평철근 으로 결합시켜 안전성 이나 시공성이 떨어지는 결점이있었다.본발명은 예시도7와 같이 복부강판과 콘크리트를 부착결합함에 있어서 복부강판(13)의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공(3)을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근(4)을 삽입하고 종방향철근(5)을 배근하여 폐합철근과 종방향철근을 결속철선(7)등으로 결속 함으로서 콘크리트와 강판을 일체로 결합하는 구조이다.

복부강판, 복부파형강판, 관통공, 관통폐합철근, 결속철선, 관통수평철근, 강판플랜지, 스터드

Description

콘크리트 강합성구조의 교량에서 복부강판과콘크리트를 폐합철근으로 결합시킨 합성구조{Concrete-steel composite beamstructure which combined steel plate web and concrete with closed stirrups}

본발명은 복부강판과 콘크리트가 합성된 교량의 상부구조 형식에서 복부강판과 콘크리트를 강판관통공과 관통폐합철근으로 결합시킨 복부강판과 콘크리트의 합성에 관한것으로서, 더욱상세히 설명하면 복부강판 이나 복부파형강판등과 콘크리트를 부착결합함에 있어서 복부강판 이나 복부파형강판등의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근을 삽입하고 종방향철근을 결속하여 콘크리트와 합성시키는 것에 관한것이다.

종래의기술을 예시도와 함께 설명하면 다음과 같다.

예시도1은 종래의 합성구조에 관한 사시도로서, 복부강판(13)의 상,하단에 플랜지(9)가 부착되고 그 플랜지(9)에는 다수의 스터드(10)가 부착된다.

예시도2는 예시도1의 단면도로서 플랜지 위에 콘크리트가 합성된 것을 나타 낸다.

예시도3은 종래 합성구조에 관한 사시도로서, 복부파형강판(1)의 상,하단 1열에 일정간격으로 다수의 관통공(3)을 천공하고 그 관통공속으로 관통수평철근(8)을 배치하고 선형구속철근(6)을 파형강판의 상,단의 선단에 용접하여 배치하는 구조이다.

예시도4는 예시도3의 단면도로서 복부파형강판의 상,하단에 콘크리트가 합성된 형상의 단면도 이다.

예시도5는 종래의 합성구조에 관한 사시도로서, 복부파형강판(1)의 상,하단에 기역현강(11)이 고장력볼트에의해 고정되고 그 기역형강(11)에는 다수의 스터드(10)가 부착된다.

예시도6는 예시도5의 단면도로서 복부파형강판의 상,하단에 콘크리트가 합성된 형상의 단면도 이다.

예시도1 과 예시도2의 방법은 복부강판(13)의 상,하단에 플랜지(9)를 용접에 의하여부착함에 있어서 정밀도가높은 용접을 하는바 이로인한 상당한 번거로움이 수반되며 또한 예시도 2와 같이 콘크리트가 플랜지위의 스터드를 감싸서 그로인한 부착력으로만 결합되므로서 보다 더 견고한 합성을 기대하기 어렵다.

예시도3 과 예시도4의 방법은 1열의 관통공 과 수평결합철근에의하여 부착결합되는형태로 콘크리트와 파형강판 결합부의 전단연결재역활과 할렬력및 횡방향비틂력에 저항하는것이 1열의 관통수평철근뿐이므로 보다 더 견고하고 충분한 합성을 기대하기는 어렵다.

예시도5 과 예시도6의 방법은 복부파형강판(1)의 상,하단에 기역형강를 고장력볼트에 의하여부착함에있어서 강판과 기역현강 천공 을하고 스터드를 기역현강에 부척하는등 공정이복잡하고 기역현강,고장력볼트,스터드등 재료비가 증가하여 시공성 및 경제성을 기대하기 어렵다.

본발명은 상술한 바와같은 종래의 결점을 해결하기위한것으로서, 복부 강판(13) 이나 복부파형강판(1)등의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공(3)을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근(4)을 삽입하고 종방향철근(5)을 결합하여 공정이 간단하고, 콘크리트와 부착결합력및 할렬저항력은 물론 횡방향 비틂저항력을 한층더향상 시키는 복부강판 이나 복부파형강판등과 콘크리트의 합성구조를 제공함에 목적이있다.

상기와 같은 기술적 목적을 실현시키기 위한 본 발명은 복부강판 이나 복부파형강판등의 상,하단에 2열로 천공구멍을 필요한크기 및 간격으로 뚫은후 뒤벨효과(구멍의 채움콘크리트가 전단연결재를 형성하는 효과)를 극대화하고 폐합철근과 종방향철근을 조립하여 추가적으로 폐합철근이 전단연결재역활과 강판과 콘크리트 사이의 경계면이 벌어지려는 할렬력에 대하여 저항하는역활및 강판과 콘크리트연결부 횡방향 비틂력에 저항하는역활을 동시에 수행하도록 하고 이들전체가 콘크리트속에 일체구조로 매립되도록 한다.

본발명은 복부강판 이나 복부파형강판등과 콘크리트가 합성함에있어서 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공(3)을 종방향으로 배치하며 관통폐합철근(4)을 삽입하고 종방향철근(5)을 배근하여 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)과 관통폐합철근(4)및 종방향철근(5)을 콘크리트속에 일체형으로 매립되도록 한것으로서 폐합철근이 종방향철근과 결속되어 콘크리트와 일체가되므로 종래의 방법에비하여 복부파형강판의 직교는 플랜지(9)의 정밀한 용접작업과 수많은 고장력볼트(12) 결합등 작업의 곤란성을 한층더 개선시켯다.

또한, 복부파형(13) 이나 복부파형강판(1등)의 상,하단과 관통폐합철근(4) 및 종방향철근(5)이 일체구조로 콘크리트속에 매립되므로서 관통폐합철근과 종방향철근을 포함하는 콘크리트구근이 형성되어 보다 더 견고한 콘크리트와의 결합력을 기대할수있다.

또한, 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공(3)을 종방향으로 배치하며 관통폐합철근(4)의 직경보다 충분히큰 관통공을형성하여 뒤벨효과(구멍의 채움콘크리트가 전단연결재를 형성하는 효과)를 극대한 할수있다.

또한, 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등과 콘크리트 사이의 경계면이 벌어지려는 할렬력에 대하여 폐합철근이보다더 강력하게 저항하는 효과가있다.

또한, 종래의 방법에서 취약했던 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등과 콘크리트의 결속부 횡방향 비틂력에 대하여폐합철근이 저항함으로서 비틂력에대해 안전성을 확보하였다.

또한, 별도의 플랜지(9) 강판이나 기역현강(11) 및 스터드(10) 등의 재료가 불필요하기때문에 자중경감효과가 뛰어나며 시공에소요되는 비용 등을 줄여 경제성 을 더욱 향상시킬수 있다.

본 발명을 첨부된 예시도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

본발명은 복부강판 이나 복부파형강판등과 콘크리트를 합성함에 있어서 전단 저항력과 부착력을 한층더 향상하기위하여 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근(4)을 관통공(3)에 삽입 하고 종방향철근(5)을 배근하여 복부강판(13) 이나 복부파형복부파형강판(1)등과 관통폐합철근(4)및 종방향철근(5)을 콘크리트속에 일체형으로 매립되도록 한것이다.

복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등의 상,하단에 천공되는 관통공(3)은 폐합철근의 결속이 용이하게 2열로 천공되며, 이와같은 관통공(3)은 구멍크기는 관통폐합철근(4)의 직경보다 충분히크며 관통공(3)의 배치간격은 구조계산에따라 달라지며 교량의 단부는 조밀하고 중간부가 넓어진다.

관통폐합철근(4)은 외측ㄷ형관통철근과 내측 수평관통철근을 종방향에 직각으로 관통공에 삽입하고 이들을 철선(7)등으로 서로 결속한다.

종방향철근은 관통폐합철근들을 서로 철선등으로 결속하여 보다더 견고한 구 조체가되도록한다.

복부파형강판의 상,하단 선단부에는 선형구속철근(6)을 종방향으로 용접 접합하여 파형강판의 평면 선형을 직선으로 유지시키도록한다.

예시도8은 본 발명에 따른 복부강판(13)과 콘크리트의 합성 상태를 나타낸 일부절개 사시도로서 콘크리트 내에 파형강판(13)의 일부와 관통폐합철근(4) 및 종방향철근(5)이 매립되어 일체형이 된것을 나타낸다.

예시도11은 본 발명에 따른 복부파형강판(1)과 콘크리트의 합성 상태를 나타낸 일부절개 사시도로서 콘크리트 내에 파형강판(1)의 일부와 폐합관통철근(4) 및 종방향철근(5)이 매립되어 일체형이 된것을 나타낸다.

이와 같이 콘크리트속에 관통공(3) 과 관통폐합철근(4) 및 종방향철근(5)이 매립되므로 종래의 방법에비하여 복부강판(13) 이나 복부파형강판(1)등 과 콘크리트의 부착결합력이 한층 더 증가하게된 보다 더 견고한 합성구조를 기대할수 있게되는 것이다.

도1은 복부강판의 상,하단에 플랜지가 부착되고 그 위에 스터드가 부착된 종래 합성구조 의 사시도,

도2는 도1의 단면도에서 상부에 콘크리트가 합성된단면도,

도3은 복부파형강판의 상,하단에 철근이 관통하는 구멍이 1열로 천공되고 그 구멍으로 관통수평철근이 삽입된 종래 합성구조의 사시도,

도4는 도3의 단면도에서 상부에 콘크리트가 합성된 단면도,

도5는 복부파형강판의 상,하단에 기역형강(ㄱ 자형강)과 스터드가 파형강판과 결합된종래 합성구조의 사시도,

도6는 도5의 단면도에서 상부에 콘크리트가 합성된 단면도,

도7는 본발명에 따른 복부강판의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근을 삽입하고 종방향철근을 배근한 합성구조의 사시도,

도8은 본 발명에 따른 도7의 상태에서 상,하단에 콘크리트가 합성된 상태의 일부 절개 사시도,

도9는 본 발명에 따른 도8의 상태에서의 단면도이다.

도10는 본발명에 따른 복부파형강판의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공을 종방향으로 배치한후 관통폐합철근을 삽입하고 종방향철근을 배근한 합성구조의 사시도,

도11은 본 발명에 따른 도10의 상태에서 상,하단에 콘크리트가 합성된 상태의 일부 절개 사시도,

도12는 본 발명에 따른 도11의 상태에서의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 - 복부파형강판 2 - 철근 콘크리트 케이싱

3 - 관통공 4 - 관통 폐합 철근

5 - 종방향철근 6 - 선형구속철근

7 - 결속철선 8 - 관통 수평 철근

9 - 강판 플랜지 10-스터드

11-기역현강(ㄱ자현강) 12-고장력볼트

13-복부강판

Claims

복부강판 이나 복부파형강판등과 콘크리트가 합성된 교량의 상부구조 형식에서 복부강판 이나 복부파형강판등의 상,하단에 각각 2열로 천공한 관통공을 종방향으로 배치하며 관통폐합철근의 직경보다 충분히 큰 관통공을형성하여 뒤벨효과(구멍의 채움콘크리트가 전단연결재를 형성하는 효과)를 극대한 구조이다.
청구항1에 있어서, 복부강판 이나 복부파형강판등의 상,하단에 관통폐합철근(4)을 삽입 하고 종방향철근(5)을 배근하여 폐합철근이 전단연결재역활과 강판과 콘크리트 사이의 경계면이 벌어지려는 할렬력에 대하여 저항하는역활및 강판과 콘크리트연결부 횡방향 비틂력에 저항하는역활을 동시에 수행하는 구조이다.
청구항1 또는 청구항2에 있어서,복부파형강판의 상,하단 선단부에 선형구속철근(6)을 종방향으로 용접 접합하여 파형강판의 평면 선형을 직선으로 유지시키는 역할을 하는 구조이다.