KR20110004067A - Cable-stayed girder bridge with simple-span - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단경간 사장교의 주탑과 거더의 구조에 관한 것으로, 특히 측 경간이 없는 단경간 사장교에서 거더에서 발생되는 측력이 주탑에 미치는 영향을 최소화하여 구조효율성을 증대시키도록 한 단경간 사장교에 관한 것이다.The present invention relates to the structure of the main tower and the girder of the short span cable-stayed bridge, and more particularly, to the short span cable-stayed bridge to minimize the effect of lateral force generated on the girder on the main tower in the short span cable-stayed bridge without side span. will be.
사장교는 경간이 대략 400m 이내 범위인 도로교에서 주로 사용되며, 주탑에서 비스듬히 연장되는 다수의 경사케이블에 거더의 하중이 분산되게 걸리는 구조를 갖는다. The cable-stayed bridge is mainly used in road bridges with a span of approximately 400m and has a structure in which the load of the girder is distributed to a plurality of inclined cables extending obliquely from the pylon.
통상 사장교(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 주경간(210)과 측경간(220)이 대칭적인 하중 분포를 이루며, 이 주경간과 측경간에 대칭되게 설치되는 다수의 경사케이블(230)에 의하여 구조적 안정성을 갖게 된다. 이렇게 대칭적인 통상의 사장교에서는 거더가 주탑(240)에 고정되더라해도 주경간(210) 쪽에서 발생한 측력과 작용 방향이 반대이고 대략 동일한 크기인 측경간(220) 쪽의 측력이 존재하여 서로 상쇄되므로, 주탑(230)에 편중되게 작용하는 측력이 크지 아니하게 된다.In general, the cable-stayed
한편, 도 5에 도시된 바와 같은, 단경간 사장교(300)의 경우에는 통상의 사 장교과 비교할 때 측경간이 없으므로 주탑(310)의 양쪽이 비대칭이 된다. 따라서 종래의 기술에 따르면 거더(320)의 상하 방향 하중은 경사케이블(330)에 의하여 지지되며, 거더(320)의 측력(F1)은 거더(320)가 강결되는 주탑(310)이 지지하도록 시공되었다. 이로써 주탑은 상부에 걸쳐지는 다수의 경사케이블에 의한 하방 연직력(F2)을 받으면서 동시에 하부에 강결되는 거더(320)로부터의 수평방향 측력(F1)을 동시에 받게 된다.On the other hand, as shown in Figure 5, in the case of the short span cable-stayed
이러한 종래의 기술에 따른 단경간 사장교(300)에서 주탑(310)은 경사케이블(330)이 걸쳐진 상부구조물에서 발생되는 수평방향의 측력(F3)과, 거더가 강결된 하부구조물에서의 측력(F1)으로 인하여 모멘트를 받게 되어 활 형상으로 휘게 되어 불안전한 구조를 갖게 되는 문제가 있다. In the short span cable-stayed
또한, 거더의 측력으로 발생되는 모멘트를 견디기 위하여 주탑하부의 기초(311)의 중량을 매우 크도록 설계하여야 하고, 이에 따라 경제성이 떨어지는 단점도 갖게 된다.In addition, in order to withstand the moment generated by the side force of the girder to be designed so that the weight of the
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 실시예는 단경간 사장교에서 주탑에 휨모멘트의 발생을 줄여 주탑구조의 안전성을 확보하는 목적을 갖는다. The present invention has been made to solve the above-described problem, the embodiment of the present invention has the object of securing the safety of the main column structure by reducing the occurrence of bending moment in the main column in the short span cable-stayed bridge.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실시예로 주탑의 일측으로 연장된 거더를 경사케이블로 지지하는 단경간 사장교에 있어서, 상기 주탑과 상기 거더는 분리되어 있고, 상기 거더의 측력은 거더의 끝단부를 지지하는 반력벽에 지지되는 것을 특징으로 하는 단경간 사장교를 제시한다. In order to solve the above problems, the present invention in the short span cable-stayed bridge for supporting the girder extending to one side of the main tower with an inclined cable, the main tower and the girder is separated, the side force of the girder is the end of the girder A short span cable-stayed bridge characterized by being supported by a reaction wall supporting wealth.
또한, 상기 반력벽은 주탑에 결합되는 경사케이블이 고정되는 앵커리지블록의 전단에 형성되는 것을 특징으로 하는 단경간 사장교를 제시한다. In addition, the reaction wall presents a short span cable-stayed bridge, characterized in that formed in the front end of the anchorage block is fixed to the inclined cable coupled to the pylon.
또한, 상기 주탑에는 상기 경사케이블이 결합되는 상부구조물와, 상기 상부구조물의 하부에서 양측으로 분리형성되어, 상기 상부구조물의 하방으로 상기 거더가 통과되는 통과공간을 형성하는 하부구조물과, 상기 하부구조물에서 연장형성되며 지중에 매립 시공되는 기초블록이 포함되는 것을 특징으로 하는 단경간 사장교를 제시한다. In addition, the main tower has an upper structure to which the inclined cable is coupled, the lower structure to be separated from both sides of the lower structure of the upper structure, to form a passage space through which the girder passes below the upper structure, and in the lower structure It proposes a short span cable-stayed bridge, which is characterized by including a foundation block that is extended and buried underground.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 단경간 사장교에 따르면, 거더와 주탑을 분리함으로써 거더에서 전달되는 측력을 배제함으로써, 주탑에 모멘트를 줄여 주탑의 안전성이 증대되는 효과를 갖는다.According to the short span cable-stayed bridge according to the embodiment of the present invention as described above, by removing the lateral force transmitted from the girder by separating the girder and the pylon, it has the effect of reducing the moment in the pylon to increase the safety of the pylon.
나아가 주탑의 기초블록을 과대하게 시공할 필요가 없게 되어 경제성을 확보할 수 있게 되는 효과도 갖는다.In addition, it is also possible to secure economic feasibility by not having to construct the foundation block of the pylon excessively.
한편, 거더의 측력을 받는 반력벽을 앵커리지블록에 형성하는 경우에 거더의 측력과 앵커리지블록의 측력이 상쇄됨으로써 단경간 사장교의 안전성이 더욱 증대되는 효과도 갖는다.On the other hand, in the case of forming a reaction force wall subjected to the side force of the girder in the anchorage block, the side force of the girder and the side force of the anchorage block is canceled has the effect of further increasing the safety of the short span cable-stayed bridge.
한편, 주탑에 하부공간이 형성되는 경우에는 거더의 양측과 앵커리지블록의 3점 지지되는 경사케이블을 시공하여 거더의 유동을 줄일 수 있고, 더불어 경사케이블의 장력이 일정하게 유지되므로 주탑의 안전성이 더욱 증대되는 효과를 얻는다.On the other hand, when the lower space is formed in the main tower, the slope of the girder can be reduced by constructing the inclined cable supported on both sides of the girder and the three points of the anchorage block. Gain an effect.
이하, 첨부도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명인 단경간 사장교의 기능, 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the function, configuration and operation of the short span cable-stayed bridge of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단경간 사장교의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 단경간 사장교의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 단경간 사장교의 요부를 나타낸 측면도이다.1 is a side view of a short span cable stayed bridge according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the short span cable stayed bridge shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view illustrating a main portion of the short span cable stayed bridge illustrated in FIG. 1. to be.
본 발명의 실시예에 의한 단경간 사장교(100)는 양측에 주탑(1)을 세우고, 경간에 외팔보 형태의 거더(2)가 설치되는 것이다. 또한, 일측으로 길게 연장형성된 거더(2)의 하중은 주탑(1)에 거치되는 경사케이블(3)에 의하여 지지되며, 이 경사케이블(3)이 경사진 각도로 거더(2)를 지지함에 따라 거더에 발생되는 측력(F1)은 지중에 매설되는 주탑(1) 후방의 반력벽(4)을 통하여 지지하도록 구성된다.In the short span cable-stayed
본 발명에 따른 단경간 사장교(100)는 거더(2)가 주탑(1)에 고정되지 아니하고, 주탑(1)과 분리되게 설치됨에 따라 거더(2)의 측력(F1)이 주탑에 직접적인 영향을 미치지 아니하게 되는 것이다.Short span cable-stayed
이 경우, 주탑(1)은 경사케이블(3)에 의한 연직력을 받게 되어 거더의 하중을 경사케이블(3)을 통하여 주로 지지하되, 거더(2)의 측력(F1)에 대한 영향을 거의 받지 아니하게 됨에 따라 주탑(1)을 휘게 하는 모멘트의 발생을 줄일 수 있게 된다. 따라서 주탑은 종래의 기술에 따른 단경간 사장교의 주탑보다 안정적인 외력 구조를 갖게 된다.In this case, the
이때, 주탑(1)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 경사케이블(3)이 결합되는 상부구조물(11)와, 상부구조물(11)의 하부에서 양측으로 분리형성되어 상부구조물의 수직 하방으로 상기 거더(2)가 통과되는 통과공간(P)을 형성하는 하부구조물(12) 및 하부구조물(12)에서 연장형성되며 지중에 매립 시공되는 기초블록(13)이 포함된다.At this time, the main tower (1), as shown in Figure 2, the
상부구조물(11)은 거더(2)에 연결되는 경사케이블(3)이 거치되며, 이 상부구 조물(11)의 하부에는 통과공간(P)을 형성하도록 거더의 폭보다 넓게 벌어지는 한 쌍의 하부구조물(12)이 형성된다. 이 하부구조물(12)의 하단부와 함께 지중 매립되는 기초블록(13)은 하부구조물(12)의 하부에 형성된다.The
이 경우, 상부구조물(11)은 거더(2)의 중앙 상부에 세워지게 되어, 거더(2)의 양 측면에 연결되는 한 쌍의 경사케이블(3)이 이 상부구조물(11)에 걸쳐지면서 하나로 합쳐지고, 다시 주탑(1)의 반대편에 형성되는 앵커리지블록(5)에 고정되도록 설치될 수 있다. In this case, the
즉 경사케이블(3)은 단경간 사장교를 상부에서 바라보았을 때에 Y자 형상을 갖는 것으로, 거더(2)와의 연결점 및 앵커리지블록(5)에서의 고정점을 연결하면 삼각형의 형상이 된다. 이러한 3점 지지형상의 경사케이블(3)에 의하여 바람 등 외력으로 야기되는 거더(2)의 출렁거림이 적게 되어 거더(2)의 안정도를 크게 확보할 수 있게 된다. 또한 거더(2)의 진동을 줄임으로써 경사케이블(3)의 장력의 변화가 줄어들며 이에 따라 주탑(1)의 안정성도 더욱 크게 확보될 수 있게 되는 것이다.That is, the
한편, 주탑(1)의 하부에 형성되는 통과공간(P)을 지나게 시공되는 거더(2)에서 발생되는 측력(F1)은, 이 거더의 끝단부를 지지하는 반력벽(4)으로 전달된다. 이러한 반력벽(4)은 지중에 매설되게 시공되거나, 추후 설명되는 바와 같이 앵커리지블록(5)에 형성되어 측력을 앵커리지블록으로 전달하게 된다. 이때, 반력벽은 거더에서 전달되는 측력에 의하여 파손되지 아니할 정도로 견고하게 시공되는 철근 콘크리트 구조물로 이루어질 수 있다. On the other hand, the side force F1 generated in the
한편, 반력벽(4)은 주탑(1)에 결합되는 경사케이블(3)이 고정되는 앵커리지블록(5)의 전단에 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
앵커리지블록(5)에는 경사케이블(3)에 의하여 주탑 방향으로 측력(F2)이 발생된다. 이 앵커리지블록(5)에 거더의 측력을 받치는 반력벽(4)이 형성됨으로써, 거더(2)에서 전해지는 측력(F1)과 앵커리지블록(5)에 형성되는 측력(F2)이 서로 상쇄되어 단경간 사장교(100)는 더욱 구조적으로 안정성을 확보할 수 있게 된다.In the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단경간 사장교의 측면도.1 is a side view of a short span cable-stayed bridge according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 단경간 사장교의 개략적인 사시도.FIG. 2 is a schematic perspective view of the short span cable-stayed bridge shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1에 도시된 단경간 사장교의 요부를 나타낸 측면도.Figure 3 is a side view showing the main portion of the short span cable-stayed bridge shown in FIG.
도 4는 종래의 기술에 따른 일반적인 사장교를 나타낸 도면.4 is a view showing a general cable-stayed bridge according to the prior art.
도 5는 종래의 기술에 따른 단경간 사장교를 나타낸 도면.5 is a view showing a short span cable-stayed bridge according to the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 단경간 사장교100: short span cable stayed bridge
1 : 주탑1: pylon
11 : 상부구조물 12 : 하부구조물 13 : 기초블록 P : 통과공간11: upper structure 12: lower structure 13: foundation block P: passing space
2 : 거더 2: girder
F1 : 측력F1: side force
3 : 경사케이블3: inclined cable
4 : 반력벽4: reaction wall
5 : 앵커리지블록 5: Anchorage Block
F2 : 측력F2: side force
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