KR20110086498A - 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리 - Google Patents

휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리 Download PDF

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KR20110086498A
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신동훈
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주식회사 에스코 이엠씨
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Abstract

휨 저항력을 향상시킨 주형 어셈블리가 개시된다. 상기 주형 어셈블리는, 그 위에 복공판이 설치되는 상부 플랜지와 교각 위에 고정되는 하부 플랜지 및 이들을 연결하는 웹이 일체로 형성된 주형; 및 상기 하부 플랜지에 설치되는 보강부재를 포함하며, 상기 보강부재는, 플레이트; 및 상기 플레이트로부터 수직으로 돌출하여 상기 주형의 길이방향을 따라 연장하여 상기 주형의 휨 저항력을 향상시키는 다수의 리브로 이루어진다.

Description

휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리{Girder assembly with approved bending resistibility}
본 발명은 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리에 관한 것이다.
가설교량은 도로 공사 시 우회도로의 확보, 본 교량의 보수공사 시 차량의 우회횡단, 통행이 심한 도로의 횡단 육교, 항만시설에 따른 작업용 교량 등 다양한 용도로 설치 및 사용되고 있다.
종래의 가설교량은 아이-빔(I-Beam)과 복공판을 사용하여 지간 거리가 짧고 복잡한 형상을 하고 있기 때문에 공사비의 과다 지출, 공사기간의 장기화는 물론 시공성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 또한 폭우로 인한 장마시 지간이 좁은 가설 교량에 부유 물질이 걸려 강이 범람할 우려가 있으며 유속이 빠른 횡 하중에 의하여 교량이 전도될 우려가 있으므로 지간이 넓은 가설 교량의 설치가 요구되고 있다.
현재 장지간을 가능하게 하기 위한 몇 가지 공법들이 제안되어 있는데, 그 중에서 주형 즉, H-빔에 수직 및 수평 보강재와, H-빔 하부 중앙에 편향부를 부착하고, 양 끝단에 정착구를 설치한 후 고강도 강봉을 사용하여 프리스트레싱 시키는 공법이 널리 사용되고 있다.
그러나, 이러한 해결책에 불구하고 휨 저항력을 효율적으로 증대시킬 수 있는 적절한 방법이 제시되고 있지 않다. 또한, 휨 저항력을 향상시킨다 하더라도 구조가 복잡하고 비용이 많이 소모된다는 문제점이 있다.
한편, 일본등록실용신안 소53-34008에서는, 지벨이 일체로 형성된 커넥터가 주형의 상부 플랜지에 설치되고, 지벨은 상부 플랜지의 폭 방향으로 형성되는 구성을 보여주고 있다. 그러나, 이 구조는 가설교량이 아니라 콘크리트 슬라브가 적용된 교량에서 커넥터가 콘크리트 슬라브와 일체화되는 구조로, 주형 단면의 강성의 증가에 영향을 주지 않으며, 특히 단면 강성이 연속적으로 형성되지 않아 연속적인 강성 증가의 효과를 얻을 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 제조비용이 저렴하면서 휨 저항력을 효율적으로 향상시킬 수 있는 가설교량용 주형 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 그 위에 복공판이 설치되는 상부 플랜지와 교각 위에 고정되는 하부 플랜지 및 이들을 연결하는 웹이 일체로 형성된 주형; 및 상기 하부 플랜지에 설치되는 보강부재를 포함하며, 상기 보강부재는, 플레이트; 및 상기 플레이트로부터 수직으로 돌출하여 상기 주형의 길이방향을 따라 연장하여 상기 주형의 휨 저항력을 향상시키는 다수의 리브로 이루어진 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 하부 플레이트는 상기 하부 플랜지에 용접 또는 볼트 체결에 의해 결합하여 설치될 수 있다.
상기의 구조에 의하면, 보강부재에 의해 주형을 보강함으로써, 단면 2차 모멘트와 단면적이 증가하고 그 결과 휨 저항력이 증대한다. 따라서, 가설교량의 교각 간의 거리를 넓힐 수 있어 시공이 편리해지고 하상을 통과할 경우 통수 능력을 향상시킨다.
또한, 플레이트와 리브를 일체로 형성함으로써, 보강부재 자체를 기성제품화하고 표준화할 수 있으며, 특히 볼트 체결에 의해 시공속도가 향상되어 공기가 단축될 수 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시 예에 따른 주형 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 측 단면도이다.
도 3a과 3b는 각각 동일한 하중 조건에서 3가지 주형의 유한요소해석(응력분포와 변위분포) 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 주형 어셈블리를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 일 실시 예에 따른 주형 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 주형 어셈블리는 주형(10)과 주형의 하부에 결합하는 보강부재(30)로 이루어진다.
주형(10)은 수직 웹(11)과 웹(11)의 상부와 하부에 수평으로 일체로 형성된 플랜지(12, 13)로 이루어진다.
각 플랜지(13)에는 보강부재(30)와의 결합을 위한 볼트공(13a)이 형성되어 있으며, 플랜지(13)와 보강부재(30)의 결합이 볼트 체결이 아니라 용접에 의할 경우에는 볼트공(13a)을 형성할 필요는 없다.
보강부재(30)는 플랜지(13)와 같은 크기를 갖는 플레이트(plate; 31)와 플레이트(31)의 길이방향을 따라 수직으로 돌출한 다수의 리브(rib; 32, 33, 34)로 이루어진다.
마찬가지로, 보강부재(30)의 플레이트(31)에도 플랜지(13)와의 결합을 위한 볼트공(30a)이 형성될 수 있다.
이 실시 예에서 플랜지(13)에는 그 위에 시공되는 복공판을 고려하여 보강부재를 설치하지 않는다.
플레이트(31)와 리브(32, 33, 34)의 두께는 대략 주형(10)의 두께의 1/2 ~ 1배 정도이고, 리브(32, 33, 34)의 높이는 대략 플랜지(13) 폭의 1/3 정도일 수 있다.
도 2를 참조하면, 플레이트(31)와 리브(32, 33, 34)가 일체로 형성된 보강부재(30)가 주형(10)의 하부 플랜지(13)에 볼트와 너트를 이용하여 결합된다. 상기한 바와 같이, 보강부재(30)는 용접에 의해 하부 플랜지(13)에 결합될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 보강부재(30)에 의해 주형(10)을 보강함으로써, 단면 2차 모멘트와 단면적이 증가하고 그 결과 휨 저항력이 증대한다. 따라서, 가설교량의 교각 간의 거리를 넓힐 수 있어 시공이 편리해지고 하상을 통과할 경우 통수 능력을 향상시킨다.
또한, 하부 플레이트(31)와 리브(32, 33, 34)를 일체로 형성함으로써, 보강부재(30) 자체를 기성제품화하고 표준화할 수 있으며, 특히 볼트 체결에 의해 시공속도가 향상되어 공기가 단축될 수 있다.
도 3a과 3b는 각각 동일한 하중 조건에서 3가지 주형의 유한요소해석(응력분포와 변위분포) 결과를 나타내는 그래프이다. 여기서, A는 보강하기 전의 주형, B는 일본등록실용신안 소53-34008에 의한 주형, 그리고 C는 본 발명에 의한 주형을 나타낸다.
도 3의 그래프로부터, A와 B는 각각 응력과 변위(처짐) 결과가 모두 미미한 차이를 보이며 거의 동일한 반면, C는 응력과 변위에 있어 20% 이상의 감소 효과를 나타냄을 알 수 있다.
여기서, 도 3a의 응력에서는 빨간색과 파란색이 진할수록 큰 응력이 작용하고, 도 3b의 변위(처짐)에서는 빨간색이 진할수록 처짐이 큰 것을 나타내며, 동일 하중 상태에서 응력과 처짐이 작은 주형이 구조재로서 우수한 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
10: 주형
11: 수직 웹
12, 13: 플랜지
13a: 볼트공
30: 보강부재
30a: 볼트공
31: 플레이트
32, 33, 34: 리브

Claims (2)

  1. 가설교량에 적용되며,
    그 위에 복공판이 설치되는 상부 플랜지와 교각 위에 고정되는 하부 플랜지 및 이들을 연결하는 웹이 일체로 형성된 주형; 및
    상기 하부 플랜지에 설치되는 보강부재를 포함하며,
    상기 보강부재는,
    플레이트; 및
    상기 플레이트로부터 수직으로 돌출하여 상기 주형의 길이방향을 따라 연장하여 상기 주형의 휨 저항력을 향상시키는 다수의 리브로 이루어진 것을 특징으로 하는 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 플레이트는 상기 하부 플랜지에 용접 또는 볼트 체결에 의해 결합하여 설치되는 것을 특징으로 하는 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리.
KR1020100125052A 2010-01-22 2010-12-08 휨 저항력을 향상시킨 가설교량용 주형 어셈블리 KR20110086498A (ko)

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