KR20130042526A - 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트, 및 그를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PSC 빔이나 합성빔 등 콘크리트로 제작된 빔을 교대 벽체 위에 거치하는 방식으로 콘크리트 구조물을 축조하는 기술로서, 빔 단부 측에 상호 구속효과를 향상시키는 어태치먼트를 부착시킨 빔을 교대 벽체에 거치시키고 양측 교대 벽체 상부와 바닥판에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물을 축조함으로써 시공이 간편하고 벽체와 상부구조와의 강절이 확실하다. 본 발명의 어태치먼트는 스터드 볼트가 부착된 연직판으로 이루어지며 연직판의 일단에는 빔 측면부와 결합되는 볼트홀이 형성되고 타단에는 관통홀이 형성된다. 축조된 콘크리트 구조물은 교대 벽체와 빔이 강절 형태로 연결되므로 형고가 줄어들며, 교좌장치를 없애 공사비도 절감될 뿐만 아니라 구조물의 유지관리가 수월해진다. 시공 단계로는 어태치먼트를 제작하고 빔 단부에 어태치먼트를 부착 고정하는 단계; 벽체 상단에 받침부가 설치되고 수직보강철근이 돌출되는 형태로 각각의 교대 벽체를 축조하는 단계; 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고 수평보강철근을 관통홀을 관통하여 설치하는 단계; 및 벽체 상부와 바닥판에 콘크리트를 타설하여 빔과 벽체를 일체화하는 단계를 포함한다.

Description

교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트, 및 그를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법{Attachment plates adjoining ends of concrete beam with walls of abutments, and method of building concrete structure using the same}

본 발명은 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트, 및 그를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 빔의 단부에 부착되어 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부를 단단히 결속하기 위한 어태치먼트, 및 그 어태치먼트가 부착된 콘크리트 빔을 축조된 교대 벽체 위에 거치한 후 동바리 없이 빔 상에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 다양한 형태의 구조물을 시공하는 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 라멘교와 같은 콘크리트 구조물은 미리 제작된 콘크리트 빔을 교대 벽체 위에 거치하고 콘크리트를 타설하여 교대 벽체와 빔을 일체로 연결하게 되는데, 이 경우에는 빔 단부의 기하학적 형상이 중요하다.

도 9a 및 도 9b는 일반적인 콘크리트 빔의 단면 형상에 따른 벽체와의 연결을 설명하기 위한 부분 측단면도 및 빔 단면도이다. 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 통상 콘크리트 빔(1)의 단부는 구형(사각형)의 형태로 제작된다. 이러한 빔(1)을 이용하여 교대 벽체(2)에 빔을 연결할 경우, 도 9a와 같이 휨 모멘트(5)가 빔 단부에 작용되면, 콘크리트 타설 시 벽체(2)에 매입된 빔(1)의 단부는 타설된 콘크리트(4)와의 경계면에서의 전단 연결 효과와 터프니스가 부족하여 충분한 구속력을 기대하기가 곤란하고, 연결 부위에 전단에 의한 균열이 발생할 우려가 크다. 위와 같이, 콘크리트 빔(1)과 교대 벽체(2)와의 연결 시에 빔 계면에서 전단 저항력 부족의 문제점이 발생되고 있다.

종래의 선행기술로서 대한민국 특허등록 제10-0946716호(발명의 명칭; 모멘트 재분배를 통한 장경간 프리스트레스트 콘크리트 거더형 라멘교량 및 그 시공방법)을 도 1에 도시하였다. 상기 선행기술은 빔(1)이 거치되는 벽체 상단부(3)가 브라켓 형태로 확장된다. 또한 도 1에서와 같이 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 빔(1)을 확장된 교대 벽체 상단(3)에 거치한 후에는 미리 설치된 수평 관통공(10)을 횡단하여 보강용 인장부재(12)를 설치하고, 이어 벽체 상단(3)과 바닥판(3')에 콘크리트를 타설하여 교대 벽체(2)와 상부 구조(4)를 일체화시키는 방법이다. 이러한 방법은 봉상의 인장 부재(12)를 이용하여 PSC 빔(1) 단부 측면과 타설된 콘크리트를 일체화시키는 방법으로, 봉상의 인장 부재(12)의 강성 부족으로 계면에서 전단보강을 통한 빔 구속 효과가 미흡하다. 또한, 인장 부재(12)의 개수가 많아지게 되면 관통공(10)의 증가로 PSC 빔(1) 단부의 안전성을 저해할 우려가 있다. 또한 PSC 빔 단부가 교대 벽체(2) 축에서 벗어나서 브라켓 형태의 벽체 상단부(3)에 단순 지지되는 형상이므로 안정성이 떨어지고 PSC 빔 단부 하단의 지지부(7)가 외측으로 노출되어 별도로 관리해야 하는 번거로움이 발생한다.

(1) 대한민국 특허등록 제100946716호 (발명의 명칭; 모멘트 재분배를 통한 장경간 프리스트레스트 콘크리트 거더형 라멘교량 및 그 시공방법)

본 발명은 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트, 및 그를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

본 발명은 콘크리트 빔과 교대 벽체와의 연결시 빔 계면에서의 전단저항력 부족의 문제점을 해결하기 위하여, 빔단부에 부착되는 어태치먼트를 제공함을 그 과제로 한다.

본 발명은 빔 양단부에 어태치먼트가 부착된 빔을 교대 벽체 상단에 거치하고 벽체 상단부를 포함한 바닥판에 콘크리트를 타설하여 교대 벽체와 빔의 단부가 강절로 연결되는 형태의 라멘교와 같은 콘크리트 구조물의 시공 방법을 제공함을 그 과제로 하는 것으로서, 교대 벽체와 빔이 어태치먼트에 의해 확실하게 강절 형태로 연결되므로 종래의 단순교 형식의 빔교량에 비해 형고가 줄어들고 공사비도 절감된다.

또한 빔단부에 설치된 어태치먼트를 이용하여 교대 벽체 상단부와 빔을 서로 강절시킴으로써, 이후 작용하는 2차 사하중과 활하중에 의한 내하 성능을 향상시켜 빔의 형고를 감소시키는 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

또한 교대 벽체 상단과 빔을 직접 연결하여 교좌 장치를 없애 유지관리에 유리한 라멘교 형태의 구조물을 시공하는 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

또한 결속 수단인 어태치먼트의 부착에 있어서는 빔의 단부에 설치된 볼트에 간편하게 나사로 설치하는 방식을 적용하여 현장에서의 작업성을 향상시키는 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

또한 콘크리트와의 부착력과 정착효과를 높일 수 있도록 어태치먼트를 구성하는 연직판 좌우측부에 스터드를 설치하고 관통홀을 설치하여 연직판과 수평 및 수직보강철근 그리고 타설되는 콘크리트가 일체로 결합하여 확실한 구속력을 확보할 수 있는 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

또한 벽체나 교각 등의 하부구조와 구조적으로 강절시킴으로써, 빔교보다 형고를 낮춰 주변경관과의 어우러짐을 개선할 수 있는 콘크리트 구조물 시공 방법을 제공함을 그 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 달성하기 위하여, 교대 벽체와의 콘크리트 빔 단부를 결속하기 위하여, 콘크리트 빔의 양 단부의 양측에 부착되는 어태치먼트에 있어서, 일단부가 상기 빔의 단부에 부착되고 타단부는 상기 빔의 단부를 지나 돌출되어 상기 빔에 부착되지 않는 연직판(202); 상기 빔에 직접 부착되는 측면을 제외한 상기 연직판(202)의 측부에 돌출 부착된 다수의 스터드볼트(206); 및 상기 연직판(202)이 부착되는 상기 빔의 측부에 돌출 부착된 볼트(110)가 삽입부착되도록 상기 연직판(202)에 형성된 다수의 볼트홀(204)을 구비한, 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 제공하고 있다.

바람직하기로는 상기 연직판(202)의 단부에는 빔 거치후 수평보강철근(210)이 관통하여 설치되는 관통홀 또는 관통홈(208)을 구비함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 상기 스터드볼트(206)를 대신해 앵글이나 ㄷ형 강재를 사용함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 과제를 달성하기 위하여, 콘크리트 구조물의 시공 방법에 있어서, 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 제작하고, 상기 콘크리트 빔 단부에 상기 어태치먼트를 부착 고정하는 단계(S80); 교대 벽체 상단에 받침부가 설치되고, 수직보강철근이 돌출되는 형태로 각각의 교대 벽체를 축조하는 단계(S82); 및 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고, 벽체 상부와 바닥판에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 상기 빔과 벽체를 일체화하는 단계(S86)를 포함하는 콘크리트 구조물의 시공 방법을 제공하고 있다.

바람직하기로는 상기 어태치먼트 부착 고정 단계(S80)는 빔 제작시 별도로 제작된 상기 어태치먼트를 거푸집 내에 설치하여 빔과 일체화된 상태로 제작함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고 수평보강철근을 상기 어태치먼트에 형성된 관통홀 또는 관통홈을 관통하여 설치하는 단계(S84)를 더 포함한다.

바람직하기로는 상기 받침부의 재료는 강관, 강봉, 강판, 또는 H 형강임을 특징으로 한다.

본 발명은 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 제공함으로써, 빔 단부에 어태지먼트를 장착시켜 라멘교와 같은 콘크리트 구조물을 시공하는 경우, 시공이 간편하고 교대 벽체와의 연결 효과가 우수하다. 또한 교대 벽체와 빔이 연결된 후에는 이후 작용하는 2차 사하중과 활하중에 대해 보다 작은 단면의 빔으로 하중을 지탱하게 되므로 다양한 형태의 구조물을 저렴하게 시공할 수 있다.

또한, 어태치먼트의 설치는 미리 제작된 어태치먼트를 현장에서 볼트를 사용하여 빔단부에 부착하는 연결방식이므로 시공이 양호하다.

또한, 벽체 상단에 매입된 어태치먼트는 부착면적의 확대 효과와 보강판에 설치된 스터드볼트의 다월 작용에 의해 빔 단부를 벽체와 일체되도록 하는 역할을 한다. 즉, 교대 벽체로부터 돌출된 수직보강철근과 어태치먼트의 보강판 및 스터드볼트 그리고 보강판 단부를 관통하는 수평보강철근의 전단보강효과로 벽체와 빔이 일체로 거동하게 된다.

본 발명은 빔과 벽체를 효과적으로 강절시켜 연결부에 휨강성을 확보하여 종래의 단순빔교 보다 형고가 줄어들며 교좌 장치가 불필요하게 되어 유지관리가 수월하고 자재비 및 공사비가 대폭 절감된다.

또한, 본 발명은 하천교나 교통량이 많은 시가지 공사에 적용성이 우수한 기술이다.

도 1은 종래 기술의 벽체 연결부와 PSC 빔과의 연결부 상세도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 라멘교의 교대 벽체의 입체도이다.
도 3은 본 발명의 라멘교에서 완성시 개략적인 측면도이다.
도 4는 측면부에 볼트가 매입된 빔 단부 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 어태치먼트의 사시도 및 정면도이다.
도 6은 본 발명의 교대 벽체에 빔을 거치하기 전에, 벽체 및 빔 단부가 결합되기 전 상태를 도시한 상세도이다.
도 7은 본 발명의 교대 벽체에 빔 거치한 후, 벽체 및 빔 단부가 결합되도록 콘크리트가 타설된 벽체 연결부 상세도이다.
도 8은 본 발명의 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 이용하여 콘크리트 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 시공 플로우도이다.
도 9a 및 도 9b는 일반적인 콘크리트 빔의 단면 형상에 따른 벽체와의 연결을 설명하기 위한 부분 측단면도 및 빔 단면도이다.
도 9c 및 도 9d는 본 발명의 어태치먼트가 설치된 콘크리트 빔의 단면 형상에 따른 벽체와의 연결을 설명하기 위한 부분 측단면도 및 빔 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 라멘교와 단순지지교의 휨모멘트 비교도이다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

먼저 콘크리트 빔과 교대 벽체와의 연결시 빔 계면에서의 전단저항력 부족한 경우, 연결 부위에 전단에 의한 균열이 발생할 우려가 크기 때문에, 이를 해결하기 위한 과제해결수단은 다음과 같다.

첫째, 제작된 빔의 양단에 부착되는 전단보강장치인 어태치먼트이다. 어태치먼트는 서로 평행하게 2조가 빔 단부 측면부에 부착되며, 상기 어태치먼트는 빔 단부에서 콘크리트와 접하는 표면적을 대폭 증가시키고 전단 저항력을 증가시켜 벽체와 빔이 일체로 거동케 한다.

둘째, 어태치먼트의 구성이다. 어태치먼트는 연직판, 스터드볼트, 관통홀 및 볼트홀로 이루어진다. 연직판의 좌우측에는 스터드볼트가 용접 설치되며 연직판의 일단에는 볼트홀이 설치되고 타단 단부에는 관통홀이 설치된다.

셋째, 받침부이다. 받침부는 바람직하게는 강관으로 구성되며 하단의 후크에 의해 벽체에 고정된다. 빔 거치 시를 포함해서 상부 벽체 및 바닥판의 콘크리트 타설까지 빔을 지지한다.

넷째, 상부 벽체 및 바닥판의 콘크리트 타설이다. 빔거치 후 별도의 동바리없이 빔상에서 거푸집을 설치하고 상부 벽체 및 바닥판의 콘크리트를 타설하여 교대 벽체와 빔을 연결하여, 교대 벽체와 빔이 어태치먼트에 의해 확실하게 강절 형태로 연결되므로 종래의 단순교 형식의 빔교량에 비해 형고가 줄어들고 공사비도 절감된다.

상기한 바와 같은 발명의 과제해결수단에 의해, 본 발명의 콘크리트 빔의 양 단부의 양측에 부착되는 어태치먼트는, 일단부가 상기 빔의 단부에 부착되고 타단부는 상기 빔의 단부를 지나 돌출되어 상기 빔에 부착되지 않는 연직판; 상기 빔에 직접 부착되는 측면을 제외한 상기 연직판의 측부에 돌출 부착된 다수의 스터드볼트; 및 상기 연직판이 부착되는 상기 빔의 측부에 돌출 부착된 볼트가 삽입부착되도록 상기 연직판에 형성된 다수의 볼트홀을 구비하여, 빔 단부에서 콘크리트와 접하는 표면적을 대폭 증가시키고 전단 저항력을 증가시켜 벽체와 빔이 일체로 거동케 할 수 있다. 이때, 상기 연직판의 단부에는 빔 거치후 수평보강철근이 관통하여 설치되는 관통홀 또는 관통홈이 구비될 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 과제해결수단에 의하여, 본 발명의 콘크리트 구조물의 시공 방법은, 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 제작하고, 상기 콘크리트 빔 단부에 상기 어태치먼트를 부착 고정하는 단계; 교대 벽체 상단에 받침부가 설치되고, 수직보강철근이 돌출되는 형태로 각각의 교대 벽체를 축조하는 단계; 및 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고, 벽체 상부와 바닥판에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 상기 빔과 벽체를 일체화하는 단계를 포함하여, 교대 벽체와 빔이 어태치먼트에 의해 확실하게 강절 형태로 연결되도록 하여, 형고가 줄어들고 공사도 수월하고 공사비도 절감된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 어태치먼트를 이용하여 빔 양단부에 어태치먼트를 부착시킨 빔을 교대 벽체 상단에 거치하고 교대벽체 상부와 바닥판에 콘크리트를 타설하여 벽체와 빔의 단부를 강절(rigid joint)시킴으로써, 형고를 감소시키고 교좌 장치를 없애 유지관리에 유리한 다양한 형태의 구조물을 시공할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 첨부도면을 참조하여, 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.

도 4에서와 같이 빔 단부 측면부에 부착 및 고정되는 어태치먼트(200)는 빔과 교대 벽체를 견고하게 연결하는 작용을 하는 빔의 부속장치로서, 도 4, 도 5a, 및 도 5b 에서와 같이 어태치먼트(200)는 연직판(202), 다수의 스터드볼트(206), 다수의 관통홀 또는 홈(208), 및 다수의 볼트홀(204)로 이루어진다. 연직판(202)의 좌우측부에는 다수의 스터드볼트(206)가 용접부착(21)되며 연직판(202)의 일부에는 볼트홀(204)이 다수 형성되고 일단부에는 관통홀 또는 관통홈(208)이 설치될 수 있다. 전단기구인 스터드볼트(206)를 대신해 앵글이나 ㄷ형 강재를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 어태치먼트(200)는 볼트홀(204)을 통해 빔(100) 단부에 돌출 부착 형태로 매설된 볼트(110)에 체결 고정된다. 또한 연직판(202)의 관통홀 또는 관통홈(208)에는 빔거치 후 수평보강철근(미도시)이 관통하여 설치된다. 이러한, 연직판(202), 다수의 스터드볼트(206), 및 다수의 볼트(110)는 나중에 설명할 교대 벽체와 콘크리트 빔을 강절시키는 역할을 한다.

도 8은 본 발명의 어태치먼트를 구비한 빔을 이용한 라멘교의 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 어태치먼트를 구비한 빔을 이용한 라멘교의 시공방법은 도 8의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8에 의하면, 본 발명의 어태치먼트가 구비된 빔을 이용한 라멘교의 시공방법은 어태치먼트를 제작하고, 빔 단부에 어태치먼트를 부착 고정하는 단계(S80); 교대 벽체 상단에 받침부가 설치되고, 수직보강철근이 돌출되는 형태로 각각의 교대 벽체를 축조하는 단계(S82); 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고 수평보강철근을 어태치먼트에 형성된 관통홀 또는 관통홈(208)을 관통하여 설치하는 단계(S84); 및 벽체 상부와 바닥판에 거푸짐을 설치하고 콘크리트를 타설하여 상기 빔과 벽체를 일체화하는 단계(S86)를 포함한다.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 라멘교의 교대 벽체 입체도가 도시되어 있다. 본 발명의 라멘교를 시공하기 위해서는 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이, 라멘교와 같은 교량의 시점부와 종점부에 교대 벽체를 각각 설치한다. 교대 벽체는 도 2a에 도시한 바와 같이 기초저판(22)과 기둥(24) 그리고 상부 벽체(26)로 이루어진 기둥형 교대(20)나 도 2b의 기초저판(22')과 상부벽체(26')로 이루어진 벽체형 교대(20') 형태로 축조된다. 교대 벽체(20, 20')는 기초저판(22, 22')과 상부 벽체(26, 26')로 이루어지며, 빔이 얹혀지는 만큼 앞서 건축이 이루어진다.

또한, 벽체 축조시에는 도 2a 및 도 2b에서와 같이 벽체(20, 20') 상에는 벽체로부터 연결되는 수직보강철근(28, 28')이 돌출되도록 시공하고 받침부(30)를 조성한다. 또한, 받침부(30)의 하단에는 후크(32)가 부착되어 벽체에 견고하게 고정되며, 강관 받침부(30)는 빔의 자중을 포함한 벽체 상단부와 바닥판 콘크리트를 임시로 지탱하는 역할을 하며 콘크리트 타설시 매몰된다. 받침부(30)의 재료로 바람직하게는 강관, 강봉, 강판, H형강 등을 사용할 수 있다. 그러나, 받침부(30)의 재료로는 빔과 교대 사이에 콘크리트가 타설 충진되어 빔과 교대가 결속되도록 하는 스페이서 역할을 수행하는 것이라면 재질에 관계없이 사용될 수 있는 것으로, 목재도 사용될 수 있다. 후크(32)는 철근으로 교대 벽체 내 콘크리트 타설시 결속력을 증가시키는 역할을 수행한다.

또한 벽체(20, 20') 상단에 돌출된 수직보강철근(28, 28')은 추후 상부 철근과 연결되어 우각부의 부모멘트를 감당하는 역할을 하게 되며 연결방식은 나사식 연결이나 겹이음 혹은 용접 등이 적용된다.

다음으로 도 6에서와 같이 어태치먼트(200)가 부착된 빔(100)을 교대(2)의 벽체(20, 20') 상단에 거치한다. 어태치먼트(200)는 공장에서 제작하거나 야드장에서 제작한다. 빔 거치전, 어태치먼트(200)는 도 4에 도시한 바와 같이 어태치먼트(200)에 형성된 볼트홀(204)과 빔 단부에 형성된 볼트(110)와의 볼트 체결방식으로 빔 단부에 연결되며, 빔 양단 좌우측부에 어태치먼트(200)가 각각 설치된다.

또한 어태치먼트(200)는 별도로 제작되어 빔에 부착하는 대신, 빔 제작시 어태치먼트(200)를 거푸집 내에 설치하여 일체화된 상태로 빔을 제작하는 것도 가능하다.

또한 어태치먼트(200)는 도 7의 상세도와 같이 어태치먼트(200)의 단부가 수직보강철근에 가운데 삽입되거나 접하도록 벽체(40) 상단에 거치한다. 이때 거치된 빔의 하단은 스토퍼 등을 설치하여 빔의 이동을 방지하는 것도 가능하다.

이어 도 7의 상세도와 같이 어태치먼트(200)의 관통홀 또는 관통홈(208)을 관통하여 수평보강철근(210)을 설치한다. 이때 가급적 수직보강철근(28, 28')에 접하여 설치한다. 다음으로 벽체(40) 외측에 벽체 거푸집과 빔을 이용하여 동바리없이 바닥판 거푸집을 설치한 후 벽체 상단과 바닥판에 콘크리트를 타설한다.

이하, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 어태치먼트(200)가 결합된 빔 사용시와 그렇지 않은 경우에 대한 상세히 비교하기로 한다.

도 9a 및 도 9b는 어태치먼트 없이 빔을 직접 연결할 경우의 도면이고, 도9c 및 도 9d는 벽체와 빔이 어태치먼트를 이용하여 연결된 일반도이다. 도 9a와 같이 어태치먼트가 없을 경우 빔 단부는 빔(1)에 휨모멘트(휨하중)(5)이 작용할 경우 빔 단부의 단조로운 사각형상으로 인해 빔 단부와 교대(2)의 벽체(4)와의 전단 연결 효과와 결합력이 떨어져 충분한 구속효과를 기대하기가 곤란하다.

반면 도 9c와 같이 어태치먼트(200)를 이용한 경우에는 어태치먼트(200)에 의해 벽체(40)와 결합되는 부착 면적이 대폭 증가할 뿐만 아니라 연직판(202)에 설치된 스터드볼트(206)의 다월작용에 의해 빔(100) 단부가 벽체(20)와 일체가 된다. 즉 교대(2) 벽체(20)로부터 돌출된 수직보강철근(28, 28')과 어태치먼트(200)의 연직판(202) 및 연직판(202)을 관통하는 수평보강철근(210)의 전단보강효과로 벽체와 빔이 일체로 거동하게 된다. 그러므로, 빔 단부는 빔(100)에 휨모멘트(휨하중)(50)이 작용할 경우에도 어태치먼트(200)의 결속력에 인해 빔 단부와 교대의 벽체와의 충분한 구속효과를 기대할 수가 있다.

다음은 도 10a 및 도 10b를 참조하여 단순교 형식과 본 발명의 라멘교 형식의 개략적인 구조를 비교하기로 한다. 도 10a와 같이 단순교 형식에서는 하중 작용시 빔에 정모멘트(P)만이 발생하게 되나, 도 10b의 라멘교 형식에서는 양단 벽체(20)의 구속 효과에 의해 하중이 빔 중앙부와 단부로 분산되어 중앙부에는 정모멘트(P), 빔단부에는 부모멘트(N)가 각각 분할되어 발생하게 된다. 따라서 벽체(40)와 빔(100)이 강절된 이후에 상재되는 하중인 아스팔트 포장하중이나 활하중에 대해서는 단순교 대비 약 1/2로 휨모멘트 값이 감소하게 되므로, 단순교보다 빔 높이를 낯추는 것이 가능하며, 또한 교좌장치(10a)가 없어지게 되므로 교량 관리가 수월해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 어태치먼트를 이용하여, 콘크리트 빔을 교대 벽체상에 강절시킴으로써, 시공이 간편하고 교대 벽체와의 연결 효과가 우수하다. 또한 교대 벽체와 빔이 연결된 후에는 이후 작용하는 2차 사하중과 활하중에 대해 보다 작은 단면의 빔으로 하중을 지탱하게 되므로 다양한 형태의 구조물을 저렴하게 시공할 수 있다.

또한, 어태치먼트의 설치는 미리 제작된 어태치먼트를 현장에서 볼트를 사용하여 빔단부에 부착하는 연결방식이므로 시공이 양호하다.

또한, 벽체 상단에 매입된 어태치먼트는 부착면적의 확대 효과와 보강판에 설치된 스터드볼트의 다월 작용에 의해 빔 단부를 벽체와 일체되도록 하는 역할을 한다. 즉, 교대 벽체로부터 돌출된 수직보강철근과 어태치먼트의 보강판 및 스터드볼트 그리고 보강판 단부를 관통하는 수평보강철근의 전단보강효과로 벽체와 빔이 일체로 거동하게 된다.

본 발명은 빔과 벽체를 효과적으로 강절시켜 연결부에 휨강성을 확보하여 종래의 단순빔교 보다 형고가 줄어들며 교좌 장치가 불필요하게 되어 유지관리가 수월하고 자재비 및 공사비가 대폭 절감된다.

또한, 본 발명은 라멘교 뿐만 아니라 하천교나 교통량이 많은 시가지 공사에 적용성이 우수한 기술이다.

2...교대 20, 20'...벽체
22, 22'...기초저판 24, 24'...기둥
28, 28'...수직보강철근 30...받침부
32...후크 100...콘크리트 빔
110...볼트 200...어태치먼트
202...연직판 204...볼트홀
206...스터드볼트 208...관통홀 또는 관통홈
210...수평보강철근

Claims (10)

1. 교대 벽체와의 콘크리트 빔 단부를 결속하기 위하여, 콘크리트 빔의 양 단부의 양측에 부착되는 어태치먼트에 있어서,
   일단부가 상기 빔의 단부에 부착되고 타단부는 상기 빔의 단부를 지나 돌출되어 상기 빔에 부착되지 않는 연직판(202);
   상기 빔에 직접 부착되는 측면을 제외한 상기 연직판(202)의 측부에 돌출 부착된 다수의 스터드볼트(206); 및
   상기 연직판(202)이 부착되는 상기 빔의 측부에 돌출 부착된 볼트(110)가 삽입부착되도록 상기 연직판(202)에 형성된 다수의 볼트홀(204)을 구비한, 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트.
2. 제1항에 있어서, 상기 연직판(202)의 단부에는 빔 거치후 수평보강철근(210)이 관통하여 설치되는 관통홀 또는 관통홈(208)을 구비함을 특징으로 하는 어태치먼트.
3. 제1항에 있어서, 상기 스터드볼트(206)를 대신해 앵글이나 ㄷ형 강재를 사용함을 특징으로 하는 어태치먼트.
4. 콘크리트 구조물의 시공 방법에 있어서,
   교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트를 제작하고, 상기 콘크리트 빔 단부에 상기 어태치먼트를 부착 고정하는 단계(S80);
   교대 벽체 상단에 받침부가 설치되고, 수직보강철근이 돌출되는 형태로 각각의 교대 벽체를 축조하는 단계(S82); 및
   상기 빔을 받침부 위에 거치시키고, 벽체 상부와 바닥판에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 상기 빔과 벽체를 일체화하는 단계(S86)를 포함하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 어태치먼트 부착 고정 단계(S80)는 빔 제작시 별도로 제작된 상기 어태치먼트를 거푸집 내에 설치하여 빔과 일체화된 상태로 제작함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 어태치먼트는
   일단부가 상기 빔의 단부에 부착되고 타단부는 상기 빔의 단부를 지나 돌출되어 상기 빔에 부착되지 않는 연직판(202);
   상기 빔에 직접 부착되는 측면을 제외한 상기 연직판(202)의 측부에 돌출 부착되는 다수의 스터드볼트(206); 및
   상기 빔에 돌출 형성된 볼트(110)가 삽입부착되도록 상기 연직판(202)에 형성된 다수의 볼트홀(204)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 연직판(202)의 단부에는 빔 거치후 수평보강철근(210)이 관통하여 설치되는 관통홀 또는 관통홈(208)을 구비함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 빔을 받침부 위에 거치시키고 수평보강철근을 상기 어태치먼트에 형성된 관통홀 또는 관통홈을 관통하여 설치하는 단계(S84)를 더 포함하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 스터드볼트(206)를 대신해 앵글이나 ㄷ형 강재를 사용함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 받침부의 재료는 강관, 강봉, 강판, 또는 H 형강임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
    

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