KR20130005928A - 교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더의 제작방법 - Google Patents

교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단순교 또는 연속교의 정모멘트 구간에 설치하는 강박스 합성거더에 있어서 인장부재인 강박스 거더 하부플랜지에 프리스트레스트 콘크리트를 합성함으로써, 교량의 정모멘트 구간에서 강박스 합성거더의 휨강성을 크게 증가시켜 활하중에 의한 처짐을 크게 감소시키며 강박스 합성거더의 형고를 낮출 수 있는 강박스 합성거더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 교량의 정모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서, 상기 하부플랜지(4) 상면에 전단연결재(8)가 소정의 간격으로 종, 횡으로 고정되는 강박스 거더(5); 상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 삽입되도록 수직방향으로 관통홀(12)이 형성되고, 프리스트레스 도입용 텐던(19)이 설치되도록 거더 길이방향으로 덕트(16)가 설치되며, 양 단부는 단면이 확대되고 상기 텐던(19)의 긴장과 정착을 위해 정착장치(15)가 설치되는 프리캐스트 하부콘크리트(9); 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9) 하면과 상기 하부플랜지(4) 상면이 이격될 수 있도록 프리캐스트 하부콘크리트 하면과 하부플랜지 상면 사이에 설치되는 스페이서(18) 또는 나사식 레벨조종용 장치(29); 상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)에 형성된 관통홀(12)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(9)를 하부플랜지(4) 상부에 설치하고, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)의 거더 길이방향으로 형성된 덕트(16)에 텐던(19)을 설치하며, 상기 텐던(19)을 양 단부에 설치된 정착장치(15)에 의해 긴장, 정착하여 프리스트레스를 도입하고, 상기 관통홀(12)에 무수축 몰탈(20)을 주입하여 강합성 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 일체화되는 것; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더{A composite steel box girder using prestressed concrete for a positive moment area of a bridge}
본 발명은 단순교 또는 연속교의 정모멘트 구간에 설치되는 강박스 합성거더에 있어서, 강박스 거더 하부플랜지에 프리스트레스트 콘크리트를 합성한 강박스 합성거더에 관한 것이다.
도 1은 종래기술로 전형적인 강박스 합성거더 단순교의 측면도이다. 일반적으로 강박스 합성거더 단순교의 경우에는 전 구간에서 정모멘트가 작용되므로 강박스 거더(5)의 상부플랜지(3)는 콘크리트 바닥판(1)과 합성되어 휨압축력에 저항하고, 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)는 휨인장력에 저항하도록 구성되어 있다.
도 2(a)와 도 2(b)는 각각 개구형 강박스 거더와 폐합 강박스 거더의 단면도이다. 국내의 경우에 강박스 합성거더교에는 폐합 강박스 거더를 주로 사용해 왔으나 최근에는 개구형 강박스 거더가 폐합 강박스 거더보다 경제적인 것으로 평가되어 도 2(a)와 같이 상부가 열려있는 개구형 강박스 거더가 점점 많이 사용되고 있다.
강재 제조기술의 지속적 발전에 힘입어 최근에는 과거에 비해 강도가 대폭 증가된 고강도의 판재가 생산됨에 따라 이를 강박스 거더교에 적용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고강도의 강재를 사용하면 부재가 얇아지고 단면이 작아져서 거더의 단면2차모멘트가 작아지기 때문에 활하중에 의한 처짐이 커지는 문제점이 발생한다.
교량은 허용응력(또는 강도)조건과 같은 구조적 안전성과 차량하중 등의 활하중으로 인한 처짐에 대한 최대허용처짐 조건과 같은 사용성을 동시에 만족해야 한다. 그런데 고강도 강재와 같이 허용응력이 매우 큰 재료를 사용하면 허용응력이 작은 재료를 사용하는 것에 비해 상대적으로 활하중에 의한 처짐이 커져 사용성을 만족하지 못하는 경우가 종종 발생한다.
또한 형하고 문제로 거더의 형고를 낮추어야 하는 경우가 있는데, 강박스 거더교의 경우에는 형고가 낮아도 고강도 강재를 사용하면 응력조건은 용이하게 만족시킬 수 있으나, 처짐이 커져 사용성 조건을 만족시키지 못하는 경우가 많다. 특히 철도교의 경우는 최대허용처짐이 도로교에 비하여 작은데 비해 활하중은 훨씬 크기 때문에 처짐조건을 만족시키기는 것이 더욱 어렵다. 물론 이러한 경우에 활하중 처짐조건을 만족시키기 위해서는 강재의 사용량을 대폭 늘리면 되지만 이러한 방법으로는 경제적 비효율성을 피하기 어려워진다.
콘크리트는 강재에 비하여 가격이 매우 저렴한 재료이다. 특히 콘크리트는 압축력에 대해서는 가격 대비 경제성이 뛰어난 재료이다. 도 3은 종래기술의 다른 예로 강박스 합성거더 연속교에서 강박스 거더(5)의 상부플랜지(3)는 전구간에서 콘크리트 바닥판(1)과 합성되며, 연속지점부 부모멘트 구간에서는 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)가 현장타설 하부콘크리트(7)와 합성되어 연속지점부 부모멘트 구간의 휨압축력에 저항하도록 구성함으로써 연속지점부에서 강박스 거더의 강성을 경제적인 방법으로 보강한 이중합성 강박스 거더교이다. 이처럼 이중합성 강박스 거더교는 부모멘트 구간에서 콘크리트의 압축력에 대한 뛰어난 저항능력을 효과적으로 이용하여 연속지점부 부모멘트 구간에서 압축부재로 사용되어 강재의 사용량을 절감할 수 있는 경제적인 공법이다.
그러나 콘크리트는 압축력에 대해서는 매우 효율적인 재료이지만 인장력에 대해서는 매우 취약한 재료로 인장력이 작용하는 경우에는 강재의 대체재로 사용할 수 없다. 그런데 강연선과 같은 선재는 강판재에 비하여 강도가 약 5배 정도로 매우 크지만 가격은 판재의 약 1.3배 정도로 단위강도의 비용 관점에서 보면 매우 경제적인 재료이다. 프리스트레스트 콘크리트(Prestressed Concrete 또는 PSC)는 강연선 등의 텐던을 긴장정착하여 콘크리트에 압축응력을 선행시킴으로써 소정의 인장력에 저항할 수 있으며 강성(stiffness)이 매우 큰 인장부재를 만들 수 있다.
이상과 같이 프리스트레스트 콘크리트는 어느 정도의 인장력에 저항할 수 있으면서도 큰 강성을 갖는 경제적인 재료이다. 따라서 이를 강박스 합성거더교의 정모멘트 구간에서 인장부재로 사용함으로써 강재의 구조적 효율성을 극대화하면서 교량의 최대허용처짐 조건을 효과적으로 만족시킬 수 있는 새로운 방식의 강재와 콘크리트 합성방식이 요구된다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 단순교 또는 연속교의 정모멘트 구간에 설치하는 강박스 합성거더에 있어서 인장부재인 강박스 거더 하부플랜지에 프리스트레스트 콘크리트를 합성함으로써, 교량의 정모멘트 구간에서 강박스 합성거더의 휨강성을 크게 증가시켜 활하중에 의한 처짐을 크게 감소시키며 강박스 합성거더의 형고를 낮출 수 있는 강박스 합성거더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명은 교량의 정모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서, 상기 하부플랜지(4) 상면에 전단연결재(8)가 소정의 간격으로 종, 횡으로 고정되는 강박스 거더(5); 상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 삽입되도록 수직방향으로 관통홀(12)이 형성되고, 프리스트레스 도입용 텐던(19)이 설치되도록 거더 길이방향으로 덕트(16)가 설치되며, 양 단부는 단면이 확대되고 상기 텐던(19)의 긴장과 정착을 위해 정착장치(15)가 설치되는 프리캐스트 하부콘크리트(9); 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9) 하면과 상기 하부플랜지(4) 상면이 이격될 수 있도록 프리캐스트 하부콘크리트 하면과 하부플랜지 상면 사이에 설치된 스페이서(18) 또는 나사식 레벨조정용 장치(29); 상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)에 형성된 관통홀(12)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(9)를 하부플랜지(4) 상부에 설치하고, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)의 거더 길이방향으로 형성된 덕트(16)에 텐던(19)을 설치하며, 상기 텐던(19)을 양 단부에 설치된 정착장치(15)에 의해 긴장, 정착하여 프리스트레스를 도입하고, 상기 관통홀(12)에 무수축 몰탈(20)을 주입하여 강합성 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 일체화되는 것; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 강박스 합성거더는 강박스 거더 하부플랜지에 작용하는 인장력의 일부를 프리스트레스트 하부콘크리트가 분담하도록 하여 강재량을 줄이고, 프리스트레스트 하부콘크리트의 큰 강성을 이용하여 교량의 정모멘트 구간에서 강박스 합성거더의 단면2차모멘트를 증가시켜 교량의 활하중에 의한 처짐을 크게 감소시킴으로써 강박스 합성거더의 형고를 경제적으로 낮출 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 종래기술인 강박스 합성거더 단순교의 측면도
도 2(a), 도 2(b)는 각각 개구형 강박스 거더, 폐합 강박스 거더의 단면도
도 3은 종래기술의 다른 예인 이중합성 강박스 거더 연속교의 측면도
도 4는 본 발명의 일실시예인 강박스 합성거더 단순교의 측면도
도 5는 도 4의 경간 중앙부의 교축직각방향 단면도
도 6(a)는 본 발명의 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트 사시도
도 6(b)는 본 발명의 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트를 접합하는 과정을 나타내는 측면도
도 6(c)는 본 발명의 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트를 접합한 후에 프리스트레스를 도입하는 것을 나타내는 단면도
도 6(d)는 하부플랜지와 프리스트레스트 하부콘크리트가 합성되는 단면도
도 7은 나사식 레벨조정용 장치의 단면도
도 8 내지 도 11은 도 5의 다른 실시예들의 단면도
도 12(a), 도 12(b)는 보강용 강재 관들의 사시도
도 13은 관통홀에 보강용 강재를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 응력도
도 14는 연속교에 프리스트레스트 하부콘크리트를 사용한 실시예의 측면도
상기의 목적을 달성하기 위해 강박스 합성거더교의 정모멘트 구간에서 하부플랜지(4)에 작용하는 휨인장력의 일부를 프리캐스트 하부콘크리트(9)에 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 분담하도록 상기 프리스트레스트 하부콘크리트(11)는 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4) 상부에서 전단연결재(8)를 사용하여 합성되며, 이에 대한 구성이 도 4의 본 발명의 일실시예인 강박스 합성거더 단순교의 측면도와, 도 5의 도 4의 경간 중앙부의 교축직각방향 단면도에 도시되어 있다.
도 6(a) 내지 도 6(d)는 강박스 거더교의 하부플랜지(4)에 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)가 합성되는 과정을 도시한 것이다. 도 6(a)는 강박스 거더 내에 설치할 수 있는 크기로 제작된 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트들의 사시도이다. 상기 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)는 보통 에폭시를 사용하여 거더 길이방향(교축방향)으로 접합하는데, 이러한 경우 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)의 접합면에는 요철형 전단키(13, 14)가 매치 캐스팅으로 제작된다. 그러나 무수축 몰탈 등을 사용하여 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 접합하는 경우에는 매치 캐스팅을 하지 않고 접합부에 요형 전단키를 설치한다.
상기 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)가 모두 접합된 프리캐스트 하부콘크리트(9)에서 양 단부에 위치한 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)의 단부는 PS 강연선 등의 텐던(19)의 긴장과 정착을 위해 정착장치(15)의 설치가 용이하도록 단면을 확대하여 제작한다.
상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)에 텐던(19)을 설치하고 이를 긴장정착하여 프리스트레스가 도입된 프리스트레스트 하부콘크리트(11)는 강박스 거더의 하부플랜지(4)와 전단연결재(8)를 사용하여 결합되므로 전단연결재가 삽입될 수 있도록 다수의 관통홀(12)이 수직방향으로 뚫려있으며, 강박스 거더(5) 길이방향으로는 텐던(19)을 삽입하기 위한 덕트(16)가 설치되어 있다.
상기 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)들의 접합은 접합면 사이의 하면과 측면을 실링한 다음에 무수축 몰탈 등을 타설하여 접합하거나, 접합면에 에폭시를 도포한 다음, 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10) 상부에 설치한 임시 강봉(17) 등을 사용하여 소정의 압축력을 도입하여 접합한다. 이때 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)는 강박스 거더(5) 하부플랜지(4)의 상면에 약간의 간격을 두고 설치되는데 이를 위해서 스페이서(18) 또는 나사식 레벨조정용 장치(29)를 사용한다.
상기 하부플랜지(4)와 프리캐스트 하부콘크리트(9) 사이에 설치되는 상기 스페이서(18)는 제작오차를 포함한 이격간격의 조정이 쉽지 않으므로, 간격의 조정을 자유롭게 하기 위해서 스페이서(18) 대신에 도 7과 같이 프리캐스트 하부콘크리트(9) 하면에 레벨조정용 너트(27)를 설치하고 이 레벨조정용 너트(27)에 레벨조정용 볼트(28)가 결합되는 나사식 레벨조정용 장치(29)를 사용하면 된다. 이러한 나사식 레벨조정용 장치(29)는 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트 당 보통 4개가 필요하다. 상기 나사식 레벨조정용 장치(29)의 레벨조정용 볼트(28)는 꼭 제거할 필요는 없지만 재사용 등을 위하여 제거하려면 합성 전에 레벨조정용 볼트(28)에 그리스 등을 미리 도포하면 무수축 몰탈의 경화 후에도 제거가 가능해진다.
도 6(b)는 도 6(a)의 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트를 에폭시로 접합하는 과정을 도시하는 측면도이다. 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4) 상부에서 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 접합할 때 전단연결재(8)를 강박스 거더 하부플랜지(4)의 상부에 미리 설치하는 경우에는 접합과정에서 필요한 유격을 확보하기 위하여 장공(slot)형 관통홀(12)을 형성하는 것이 적절하다.
전단연결재(8)로 볼트식 스터드를 사용하는 경우, 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 조립하는 동안에는 너트(22)만 하부플랜지(4) 상면에 설치하기 때문에 너트와의 간섭문제만 피하도록 조치하면 교축방향으로 큰 유격이 필요하지 않으므로 원형의 관통홀(12)을 형성할 수도 있다.
상기 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)들의 접합이 완료되고 접합재로 사용하는 에폭시나 몰탈 등이 소정의 강도에 도달하면 텐던(19)을 덕트(16)에 삽입하고 도 6(c)와 같이 프리캐스트 하부콘크리트 양단에서 긴장기에 의해 긴장하여 프리스트레스를 도입한다. 상기 텐던(19)에 의한 프리스트레스 도입 중에 텐던의 배치 오차로 인해 예기치 않은 프리스트레스트 하부콘크리트(11)의 부상(떠오름)을 방지하기 위하여 적절한 부상방지공을 설치하는 것이 안전하다.
도 6(d)는 프리스트레스를 도입한 프리캐스트 하부콘크리트(9)의 관통홀(12)에 무수축 몰탈(20)을 주입하여 강박스 거더 하부플랜지와 합성되는 것을 보여주는 단면도이다. 프리스트레스트 하부콘크리트(11)와 하부플랜지(4) 사이는 공간이 있기 때문에 유동성이 있는 무수축 몰탈(20)을 주입하여 일체화한다.
상기 무수축 몰탈(20)를 사용하여 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성하는 것은 교량의 시공과정에서 합성이 필요한 단계에서 실시한다. 예를 들면, 프리스트레스트 하부콘크리트는 합성이 되기 전에는 하중으로만 작용하지만 합성 후에는 강박스 합성거더의 일부로서 합성 후의 하중에 대하여 저항하므로 합성작용이 필요한 단계 전에 합성을 실시한다.
도 8 내지 도 11은 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)에 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 합성된 다른 실시예들의 단면도이다. 도 8은 강박스 거더의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11) 사이에 스페이서(18)를 설치하고, 상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 상기 프리스트레스트 하부콘크리트(11)에 형성된 관통홀(12)에 위치하도록 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 하부플랜지(4) 상부에 설치하여 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)에 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성시키는 강박스 합성거더이다.
도 9는 강박스 거더 하부플랜지(4)의 양 측면 일정구간에 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성시키는 강박스 합성거더이며, 관통홀(12)에 주입되는 무수축 몰탈(20)이 유출되지 않도록 프리스트레스트 하부콘크리트(11)의 단부에서 하부플랜지(4) 상면과 프리스트레스트 하부콘크리트(11) 하면 사이에 그라우트 댐(21)을 설치하도록 구성되어 있다.
도 10은 강박스 거더의 하부플랜지(4)와 복부(2) 하단에 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 합성된 강박스 합성거더이며, 강박스 거더의 복부(2)에 스터드형 전단연결재를 사용하여 합성하는 경우, 복부(2)에 설치되는 스터드형 전단연결재를 미리 설치하면 스터드형 전단연결재의 간섭으로 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 설치할 수 없으므로 복부(2)의 스터드형 전단연결재는 너트(22)를 복부(2)에 미리 용접한 다음에 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 설치하고 상기 너트(22)에 볼트식 스터드(23)를 설치하는 것이 적절하다.
물론 현장에서 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)를 하부플랜지(4) 위에 설치한 후 스터드 건을 사용하여 스터드를 설치하는 방법도 가능하지만 공장에서 스터드를 설치하는 것이 비용과 품질 측면에서 유리하다. 도 11은 강박스 거더 하부플랜지의 양 측면 일정구간에 강박스 거더의 하부플랜지(4)와 복부(2) 하단이 프리스트레스트 하부콘크리트(11)와 합성된 강박스 합성거더이며, 관통홀(12)에 주입되는 무수축 몰탈(20)이 유출되지 않도록 프리스트레스트 하부콘크리트(11)의 중앙부측 단부에서 하부플랜지(4) 상면과 프리스트레스트 하부콘크리트(11) 하면 사이에 그라우트 댐(21)을 설치하도록 구성되어 있다.
도 12(a), (b)는 각각 원형과 장공(slot)형의 단면형상을 가진 강재 관으로, 이는 전단연결재(8)가 설치되는 관통홀(12)에 삽입되어 설치된다. 관통홀(12) 주위는 무수축 몰탈(20)로 채워지기 전에 프리스트레스가 도입되기 때문에 다소 복잡한 응력분포를 갖게 된다. 특히 관통홀 주위의 일부 영역에서 압축응력의 집중현상이 발생하는데, 강재 관을 사용하면 이러한 국부적인 응력집중을 완화시킬 수 있으며 관통홀의 성형을 용이하게 할 수 있다.
도 13은 관통홀에 장공형상의 강재 관을 보강한 경우와 보강하지 않은 경우의 콘크리트 응력의 차이를 나타내는 응력도이다. 도 12는 관통홀의 반복성과 대칭성을 고려하여 관통홀 영역의 1/4만을 모델링하여 구조해석을 실시한 결과이다. 도 12의 좌측은 장공형상의 강재 관을 보강하지 않은 경우이며, 우측은 장공형상의 강재 관으로 보강한 경우로서 최소주응력, 즉 최대압축응력의 분포도이다. 30MPa의 압력을 Y축에 수직인 면에 작용시켰을 때 장공형상의 강재 관을 보강하지 않은 경우에는 71.1MPa의 최대 압축응력이 작용하며, 장공형상의 강재 관으로 보강한 경우에는 42MPa의 최대압축응력이 콘크리트에 작용한다.
따라서 관통홀을 강재 관으로 보강하는 것이 압축응력의 집중현상을 효과적으로 완화시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한 강재 관은 관통홀 안에 채워지는 그라우트재를 구속함으로써 컨파인먼트(confinement) 효과에 의해 그라우트재의 강도를 증진시킨다. 물론 강재 관(21, 22)으로 관통홀을 보강할 때 다양한 형태의 철근이나 소형 스터드를 강재 원통에 부착시켜 콘크리트와 일체로 거동하도록 하는 것이 바람직하다.
도 14는 연속교의 정모멘트 구간에서 프리스트레스트 하부콘크리트를 사용한 이중합성 강박스 거더교의 측면도이다. 프리스트레스트 하부콘크리트(11)는 연속교의 정모멘트 구간에서만 사용되고, 부모멘트구간에서는 기존의 이중합성 강박스 거더교처럼 현장타설 하부콘크리트(7)를 사용하며, 정모멘트 구간과 부모멘트 구간 사이는 현장타설 콘크리트(26)를 사용하여 연속화 한다. 상기 부모멘트 구간에서는 프리캐스트 하부콘크리트(9)를 사용할 수 있으며, 부모멘트 구간의 프리캐스트 하부콘크리트(9)와 정모멘트부의 프리스트레스트 하부콘크리트(11) 사이에서는 현장타설 콘크리트(26)를 사용하는 것이 적절하다.
1 : 콘크리트 바닥판 2 : 복부
3 : 상부플랜지 4 : 하부플랜지
5 : 강박스 거더 6 : 종방향 보강재
7 : 현장타설 하부콘크리트 8 : 전단연결재
9 : 프리캐스트 하부콘크리트
10 : 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트
11 : 프리스트레스트 하부콘크리트
12 : 관통홀 13 : 요형 전단키
14 : 철형 전단키 15 : 정착장치
16 : 덕트 17 : 강봉
18 : 스페이서 19 : 텐던
20 : 무수축 몰탈 21 : 그라우트 댐
22 : 너트 23 : 볼트식 스터드
24 : 원형 강재 관 25 : 장공형 강재 관
26 : 현장타설 콘크리트 27 : 레벨조정용 너트
28 : 레벨조정용 볼트 29 : 나사식 레벨조정용 장치

Claims (3)

  1. 교량의 정모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서,
    상기 하부플랜지(4) 상면에 전단연결재(8)가 소정의 간격으로 종, 횡으로 고정되는 강박스 거더(5);
    상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 삽입되도록 수직방향으로 관통홀(12)이 형성되고, 프리스트레스 도입용 텐던(19)이 설치되도록 거더 길이방향으로 덕트(16)가 설치되며, 양 단부는 단면이 확대되고 상기 텐던(19)의 긴장과 정착을 위해 정착장치(15)가 설치되는 프리캐스트 하부콘크리트(9);
    상기 프리캐스트 하부콘크리트(9) 하면과 상기 하부플랜지(4) 상면이 이격될 수 있도록 프리캐스트 하부콘크리트 하면과 하부플랜지 상면 사이에 설치되는 스페이서(18) 또는 나사식 레벨조정용 장치(29);
    상기 하부플랜지(4) 상면에 고정되는 전단연결재(8)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)에 형성된 관통홀(12)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(9)를 하부플랜지(4) 상부에 설치하고, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)의 거더 길이방향으로 형성된 덕트(16)에 텐던(19)을 설치하며, 상기 텐던(19)을 양 단부에 설치된 정착장치(15)에 의해 긴장, 정착하여 프리스트레스를 도입하고, 상기 관통홀(12)에 무수축 몰탈(20)을 주입하여 강합성 거더(5)의 하부플랜지(4)와 프리스트레스트 하부콘크리트(11)가 일체화되는 것;을 특징으로 하는 교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)는 교축방향으로 다수개의 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)로 분절되며, 상기 분절된 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트(10)들은 프리스트레스를 도입하기 전에 에폭시또는 무수축 몰탈을 사용하여 접합되는 것을 특징으로 하는 교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(9)의 수직방향으로 형성된 관통홀(12)에는 단면이 원형 또는 장공(slot)형인 강재 관(24, 25)이 삽입되어 관통홀(12) 주위를 보강하는 것을 특징으로 하는 교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
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