KR20130090709A - 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법 - Google Patents
교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 복부에 파형강판을 사용하고 상, 하단에 플랜지 콘크리트를 합성시킨 I자형이나 T자형, 폐합된 단일박스(BOX)형 및 다중박스형 등의 합성빔(Composite beam)을 사용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법은, 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔를 제작하는 단계; 제작된 합성빔를 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계: 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법은, 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔를 제작하는 단계; 제작된 합성빔를 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계: 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 복부에 파형강판을 사용하고 상, 하단에 플랜지 콘크리트를 합성시킨 I자형이나 T자형, 폐합된 단일박스(BOX)형 및 다중박스형 등의 합성빔(Composite beam)을 사용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔(Corrugated steel plate web-PSC composite beam)은 자중의 20~30%를 차지하는 복부 부재를 경량의 파형강판으로 치환한 것으로 휨모멘트는 상하 플랜지 콘크리트가 저항하고 전단력은 파형강판이 저항하도록 한 것이다.
이에 따라 사하중의 감소로 빔 설계 부재력 및 하부, 기초 구조 규모 감소가 가능하고 축력에 저항하지 않는 파형강판 채용으로 상하 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 효율적으로 도입할 수 있으며 파형 형상의 강판 채용으로 별도의 보강재 부착 없이 전단좌굴 내력을 확보할 수 있는 이점이 있다. 또한 가장 폼이 많이 소요되는 복부철근 및 콘크리트 작업 생략으로 현장 작업성이 향상되며 이에 따라 공기 단축 및 공사비 절감이 가능한 장점을 가진다.
일반적으로 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량은, 도 7(a)에서와 같이, 복부파형강판의 상, 하단에 상, 하부 플랜지 콘크리트를 지상에서 합성하여 복부파형강판과 하부 플랜지 콘크리트 및 상부 플랜지 콘크리트가 일체로 구성되는 I자형 단면의 합성I빔을 각각 독립적으로 먼저 제작하고 이들을 교대 또는 교각 위에 순차적으로 각각 거치한 후 합성I빔의 상부 플랜지 콘크리트 위에 별도의 바닥판 콘크리트를 타설, 양생하여 교량을 완성하거나, 도 7(b)에서와 같이, 바닥판의 일부가 상부 플랜지 콘크리트와 일체가 되도록 하여 지상에서 하부 플랜지 콘크리트와 바닥판의 일부가 일체화된 상부 플랜지 콘크리트를 합성된 T자형 단면의 합성T빔을 지상에서 각각 독립적으로 먼저 제작을 하고 순차적으로 교대 또는 교각 위에 거치한 후 각 합성T빔 상부 플랜지 콘크리트 사이의 일부 바닥판 콘크리트를 별도로 타설, 양생하여 전체의 교량을 완성하게 된다.
합성I빔의 경우 별도의 바닥판 콘크리트를 별도로 시공하여야 하는데 이를 조금이라도 개선하고자 일부의 바닥판과 상부 플랜지 콘크리트를 일체화한 것이 합성T빔의 형식이지만 그래도 나머지 일부의 바닥판 콘크리트를 또 다시 별도로 시공하여야만 하는 번거로움이 있다. 특히 상, 하부의 플랜지 콘크리트가 모두 미리 합성된 상태로 지상에서 각각 독립적으로 제작하여 교대 또는 교각 위에 순차적으로 거치하게 되므로 합성빔의 자중이 상당히 커서 무겁게 되어 높은 위치의 교각 또는 교대 위에 거치하기 위해서는 크레인 등 거치장비들의 대형화가 필수적이며 또한 때에 따라서는 거치장비들의 한계로 인하여 보다 더 크고 길이가 긴 지간장의 교량 또는 높은 위치의 교량에는 적용할 수 없게 되는 문제점이 있다. 이 같은 현상은 일부의 바닥판과 상부 플랜지 콘크리트를 일체화시킨 합성T빔의 경우 합성I빔에 비하여 자중이 더더욱 커지게 됨으로써 더욱 더 불리해지게 된다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0609304호 "프리캐스트 콘크리트 합성 아이-빔" 이 있다.
상기 배경기술에서는 파형강판으로 구성된 강재 거더의 상부와 하부에 플랜지 콘크리트를 합성시켜 빔의 단면 강성을 증대시키고 이를 단위 길이로 분절화하여 시공성을 향상시킨 프리캐스트 콘크리트 합성 아이-빔을 제안한다. 구체적으로, 하부 콘크리트 패널 내에 쉬스관을 매립한 후, 그 내부에 긴장재를 배치하여, 단위 길이의 강재 거더 분절을 연결하여 일체로 설치한 후, 긴장재를 긴장, 정착하므로써 하부 콘크리트 패널에 긴장력을 도입하여 각 단위 길이의 합성 아이-빔의 연결을 더욱 견고하게 함과 동시에 연결된 상태에서 전체 합성 아이-빔에 프리스트레스력을 도입하여 아이-빔의 내력을 보다 증대시킨 프리캐스트 콘크리트 합성 아이-빔을 제안한다. 그리고 교량은 교각 및 교대 위에 합성 아이-빔을 거치한 바닥판 콘크리트를 타설하여 완성하게 된다.
그러나 상기 배경기술은 1경간의 거더를 일정한 길이로 분절한 것으로 종래의 1경간 단위로 제작된 합성빔를 운반하는 것보다 운반 및 양중이 용이하지만, 분절된 거더를 연결하기 위한 접합부가 많아 시공성이 떨어지며 분절된 거더의 일체성을 확보하기 위해 추가로 프리스트레스를 도입해야 한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 합성빔 교량 시공방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교각 또는 교대 위에 각 합성빔을 거치할 때 무게를 대폭 감소시켜 크레인 등 거치장비의 소형화뿐만 아니라 보다 더 규모가 크고 지간길이가 아주 긴 교량과 아주 높은 위치의 교량에도 쉽게 적용할 수 있도록 하여 또한 공정의 단순화와 그로 인한 교량의 건설비용을 대폭 절감할 수 있게 되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법은, 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔을 제작하는 단계; 제작된 합성빔을 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계: 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법은, 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔을 제작하는 단계; 제작된 합성빔을 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계: 교각 위의 지점가로보와, 지점부 부모멘트구간의 상부 플랜지 콘크리트 및 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하되 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계; 및 지점부 부모멘트구간 이외의 나머지 부분의 상부 플랜지 콘크리트를 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 교량의 바닥판 콘크리트와 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법을 제공한다.
본 발명에서 제시하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법에 따르면, 교대 또는 교각 위에 합성빔을 거치할 때의 무게를 대폭 감소시켜 크레인 등 거치장비의 소형화뿐만 아니라 보다 더 규모가 크고 지간길이가 아주 긴 교량과 아주 높은 위치의 교량에도 쉽게 적용할 수 있도록 하며 또한 상부 바닥판 콘크리트와 상부 플랜지 콘크리트를 동시에 일체로 시공하게 됨으로써 공정의 단순화와 그로 인한 교량의 건설비용을 대폭 절감할 수 있게 되는 아주 큰 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔의 제1실시예의 사시도,
도 2a는 상기 도 1의 단면도,
도 2b 내지 도 2d는 종방향부재의 다양한 실시예를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 단면도,
도 4a는 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 타설하기 전의 응력분포(a)와 휨모멘트도 및 전단력도(b)를 도시한 개념도,
도 4b는 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 타설한 후의 응력분포(a) 와 휨모멘트도 및 전단력도(b)를 도시한 개념도,
도 5는 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 측면도,
도 6은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예의 휨모멘트도,
도 7은 종래 합성빔 교량의 시공방법을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 1은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔의 제1실시예의 사시도,
도 2a는 상기 도 1의 단면도,
도 2b 내지 도 2d는 종방향부재의 다양한 실시예를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 단면도,
도 4a는 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 타설하기 전의 응력분포(a)와 휨모멘트도 및 전단력도(b)를 도시한 개념도,
도 4b는 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 타설한 후의 응력분포(a) 와 휨모멘트도 및 전단력도(b)를 도시한 개념도,
도 5는 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 측면도,
도 6은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예의 휨모멘트도,
도 7은 종래 합성빔 교량의 시공방법을 개략적으로 나타낸 단면도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 지상에서 각각 독립적으로 합성빔을 제작할 때 상부 플랜지 콘크리트 없이 하부 플랜지 콘크리트만을 합성한 상태로 제작하고 교대 또는 교각 위에 순차적으로 가설한 후 상부 바닥판 콘크리트가 상부 플랜지 콘크리트의 역할을 겸하도록 타설, 양생하여 교량을 완성하는 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법을 제시한다. 본 발명에 따른 합성빔 교량의 시공방법은 지점부에서 합성빔의 연속화 여부에 따라 아래에서와 같이 2가지 실시예로 구분할 수 있다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔의 일 실시예의 사시도이고, 도 2a는 상기 도 1의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법에서 사용되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔(G)은, 일반적인 복부파형강판을 사용하는 합성빔에서 상부 플랜지 콘크리트가 제외된 구성으로, 복부파형강판(10)과, 복부파형강판(10)의 상·하단에 종방향으로 결합된 종방향부재(20)와, 복부파형강판(10)의 하단과 종방향부재(20)가 하부 플랜지 콘크리트(40) 속에 일체형으로 함께 매립되도록 한 구성으로 전체적으로 역T형의 단면이 된다. 이처럼 본 발명에서는 지상에서 각각 독립적으로 합성빔(G)을 제작할 때 상부 플랜지 콘크리트 없이 하부 플랜지 콘크리트만을 합성한 상태로 먼저 제작하게 된다.
도 1과 도 2a에서는 종방향부재(20)로 기역자형강(21)을 사용하여 복부파형강판(10)의 상단과 하단의 양측면에 대칭으로 결합구성하여 하부 플랜지 콘크리트(40) 및 나중에 바닥판 콘크리트와 동시에 타설되는 상부 플랜지 콘크리트와의 합성 효과를 높인다. 종방향부재(20)는 상부 플랜지 콘크리트와 복부파형강판(10)이 일체로 합성되도록 할뿐만 아니라 합성빔의 상부에 작용하는 압축응력을 상부 플랜지 콘크리트와 분담하는 구조부재로서도 기능하게 된다. 종방향부재(20)로는 도 2a에 도시된 기역자형강(21)으로 제한되지 않으며 후술하는 것처럼 다양한 형태의 종방향부재가 사용될 수 있다.
복부파형강판(10)과 하부 플랜지 콘크리트(40)와의 연결결합은 복부파형강판(10) 하단의 좌, 우측에 대칭으로 볼트(50) 결합 등의 방법들로 부착된 기역자형강(21)이 복부파형강판(10)의 하단 일부와 함께 하부 플랜지 콘크리트(40) 속에 매립되어 일체형으로 구성된다. 복부파형강판(10)의 하단에 결합되는 기역자형강(21)은 각각 복부파형강판(10)의 굴곡면을 따라 일정간격으로 순차적으로 접하게 되며, 이와 같이 복부파형강판(10)과 기역자형강(20)이 접하는 각 면에는 적당한 수량의 결합볼트(50)를 체결한다.
한편, 기역자형강(21)에서 복부파형강판(10)과 접촉하지 않는 다른 일면인 수평면에서는 일정간격으로 전단연결공(21a)을 형성하여 콘크리트가 전단연결공(21a)을 관통하여 기역자형강(21) 수평면의 아래위가 단절되지 않는 연속적인 일체로 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 콘크리트가 전단연결공(21a)을 관통하여 연결되어져 인접한 상당한 영역의 콘크리트 덩어리와 함께 쐐기작용을 함으로써, 콘크리트가 층상으로 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 강재와 콘크리트 사이의 활동이 방지되고 두 부분을 밀착시켜서 마찰력을 증가시켜준다. 또한, 상기 전단연결공(21a)에는 다양한 형태의 전단구속철근을 구성하여 별도의 전단연결재의 역할을 하도록 하여, 강재로 이루어진 복부파형강판(10)과 콘크리트 간의 완전한 합성작용을 유도하도록 할 수 있다.
도 2b 내지 도 2d는 다양한 종방향부재가 복부파형강판의 상단과 하단에 각각 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
종방향부재로는 도 2a에 도시한 ㄱ자형강(21) 이외에 도 2b에 도시된 상부에 수평면을 이루는 수평부재(211)와 상기 수평부재(211)의 수직하방으로 결합구성되는 평행한 2개의 수직부재(212)로 구성된 ㄷ자형강(210), 도 2c에 도시된 중앙에 웨브(221)와 웨브(221)의 좌우측에 각각 형성되는 플랜지(222a)(222b)로 구성되어 H자 단면을 이루고 웨브를 중심으로 개구부가 상부와 하부를 향하도록 구성되어 복부파형강판(10)의 상, 하단이 각각 일측의 개구부로 삽입되어 결합되는 H형강(220), 또는 도 2d에 도시된 수평부재(231)와 수평부재(231)의 상부의 중앙부의 종방향에 수직으로 결합되는 수직부재(232)로 구성되어 단면이 T를 뒤집어 놓은 역T형 단면의 형상을 갖는 역T형빔(230) 등으로 구성될 수 있다.
아래에서는 이상과 같이 구성된 합성빔를 이용하여 교량을 시공하는 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 단면도이다.
먼저, 공장 또는 현장 인근에서 도 1 내지 2d에 도시된 것과 같이 상부 플랜지 콘크리트 없이 하부 플랜지 콘크리트(40)만이 다양한 형태의 종방향부재를 통해 복부파형강판(10)과 일체로 결합된 합성빔(G)을 제작한다.
다음으로, 도 3a에서와 같이, 합성빔(G)을 교각 또는 교대 위에 순차적으로 가설한다. 즉, 도 3a의 (a)에서와 같이, 합성빔(G)을 각 경간마다 반복적으로 교대 및 교각(P) 위에 거치한다. 이때, 이웃하는 합성빔(G)을 가로보를 이용해 서로 연결해 합성빔(G)의 전도와 위치 이탈을 방지한다.
이후, 도 3b(a)에서와 같이, 복부파형강판(10)의 상단과 상단에 결합된 종방향부재(20)가 일체로 매립되도록 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하여 일체화시킨 상부 바닥판(15)을 형성한다.
이처럼 본 실시예에서는 하부 플랜지 콘크리트와 복부파형강판만이 일체로 합성된 역T자형의 단면 형상을 가지는 합성빔(G)을 공장 또는 현장 인근에서 제작하고 상부 플랜지 콘크리트가 형성되지 않아 중량이 가벼운 합성빔(G)을 이용하여 교량을 시공함으로써 교대 또는 교각 위에 합성빔을 거치할 때의 무게를 대폭 감소시켜 크레인 등 거치장비의 소형화뿐만 아니라 보다 더 규모가 크고 지간길이가 아주 긴 교량과 아주 높은 위치의 교량에도 쉽게 적용할 수 있도록 하며 또한 상부 바닥판 콘크리트와 상부 플랜지 콘크리트를 동시에 일체로 시공하게 됨으로써 공정의 단순화와 그로 인한 교량의 건설비용을 대폭 절감할 수 있게 되는 아주 큰 효과가 있다.
도 4a는 상부 바닥판을 타설하기 전의 응력분포(a)와 휨모멘트도 및 전단력(b)를 도시한 개념도이다.
합성빔(G)를 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각(P) 위에 거치한 후 합성빔(G)의 휨응력은 도 4a(a)에 도시된 바와 같고, 이때의 휨응력도는 4a(b)에 도시된 바와 같아서, 결국 가설시 합성빔(G) 자체의 자중과 합성빔(G) 상연의 압축응력은 종방향부재(20)가 저항하고 합성빔(G) 하연의 인장응력은 미리 프리스트레싱이 도입되어 압축되어진 하부 플랜지 콘크리트(40)가 저항한다. 그리고 모든 전단응력은 복부파형강판(10)이 저항한다.
도 4b는 상부 바닥판을 타설한 후의 응력분포(a)와 휨모멘트도 및 전단력(b)를 도시한 개념도이다.
상부 바닥판(15)을 타설한 후에 경화되면, 휨응력에 유효한 압축저항단면이 되기 때문에 중립축이 위로 올라온다. 합성빔(G) 자체의 자중과 상부 바닥판(15)의 자중 및 난간, 포장 등의 2차 사하중과 교통하중 등의 전체하중에 의한 최대 휨모멘트와 합성빔(G) 상연의 압축응력은 경화된 상부 바닥판과 종방향부재(20)가 합성작용을 하여 함께 저항하고, 하연의 인장응력은 프리스트레싱이 도입되어 미리압축된 하부 플랜지 콘크리트(40)가 저항하고, 이때 전단력은 복부파형강판(10)이 저항하게 되는 것이다. 도 4b(a)에서 C1은 상부바닥판(15)의 압축저항응력이고, C2는 상부 종방향부재(20)의 압축저항응력이다.
이와 같이 본 실시예에 따른 합성빔 교량의 시공방법은 시공단계별 하중에 적절히 저항할 수 있는 단면 형상이 되도록 하여 교량 전체의 자중을 아주 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.
앞서 설명한 합성빔 교량의 시공방법은 단순교로 시공되는 경우에 대한 것으로 연속교로 시공하는 것도 가능하다. 아래에서는 2경간 이상 연속되는 합성빔 교량의 시공방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 사시도 및 측면도이고, 도 6은 교량에 발생하는 휨모멘트도이다.
본 실시예에 따른 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법의 제2실시예는 제1실시예와 동일한 구조의 합성빔(G1)(G2)을 이용한다는 점에서 유사하나, 연속 지점부 콘크리트(121)와 지점 가로보(14)를 먼저 타설하고, 이후에 나머지 구간의 상부 플랜지 콘크리트 및 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하여 일체화시킨 상부 바닥판(15)을 시공하는 단계로 구성되는 것에서 차이가 있다.
먼저, 공장 또는 현장 인근에서 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔(G)을 제작한다.
다음으로, 합성빔(G1)(G2)을 가설한다. 즉, 도 5a에서와 같이, 합성빔(G1)을 가설하고 인접하여 합성빔(G2)을 가설한 다음 합성빔(G1)와 합성빔(G2)을 합성빔의 단부에서 돌출되어 노출된 지점전단연결부(101)를 연결시켜 강결시킨다. 이때, 이웃하는 합성빔(G)을 가로보를 이용해 서로 연결해 합성빔(G)의 전도와 위치 이동을 방지한다.
다음으로, 도 5b에서와 같이 각 교각(P) 위의 지점마다 지점부 부모멘트 구간에서 지점전단연결부(101)가 매설되고 합성빔을 횡방향으로 서로 연결하는 지점가로보(14) 및 부모멘트 구간의 연속지점부 콘크리트(121)를 타설한다. 연속지점부 콘크리트(121)는 지점부 부모멘트구간의 상부 플랜지 콘크리트 및 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하여 형성된 것을 말하며 복부파형강판의 상단과 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 매립되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하여 형성된다.
이때 미리 연속지점부 콘크리트(121)와 지점가로보(14)를 일괄로 관통하여 쉬스를 매설하고 이후, 연속지점부 콘크리트(121)와 지점가로보(14)의 경화후 쉬스관에 긴장재(122)를 삽입하고 긴장 및 정착할 수 있다.
이후, 도 5c에서와 같이, 복부파형강판(10)의 연속지점부 콘크리트(121)가 형성되지 않은 나머지 구간 즉, 지간중앙부의 상단과 상단에 결합된 종방향부재(20)가 일체로 매립되도록 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하여 상부 바닥판(15)을 형성한다.
따라서 본 실시예에 따르면 각 합성빔들을 횡방향으로 일체가 되도록 연결하는 지점가로보 콘크리트를 부(+)모멘트 구간의 바닥판 콘크리트와 함께 동시에 타설함으로써 합성빔 교량의 전체 구조가 각 지점의 부(-)모멘트에 충분히 저항하고 또한 후에 타설하게 되는 지간 중앙부 정(+)모멘트 구간의 바닥판 콘크리트의 타설 자중에 충분히 안전하게 저항하는 안정적인 구조가 된다.
특히 2경간 이상이 반복되는 복부파형강판 콘크리트 합성빔 교량에서 각 교각마다의 연속지점을 종방향으로 일체가 되도록 연결하여 구조적으로 각 경간이 완전하게 연속되게 함으로서 더욱 더 효율적이고 합리적이며 경제적인 복부파형강판 콘크리트 합성빔 교량을 건설할 수 있게 된다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10 : 복부파형강판
14 : 지점가로보
15 : 상부 바닥판
20 : 종방향부재
21 : 기역자형강
40 : 하부 플랜지 콘크리트
50 : 볼트
101: 지점전단연결부
121 : 연속지점부 콘크리트
122 : 긴장재
14 : 지점가로보
15 : 상부 바닥판
20 : 종방향부재
21 : 기역자형강
40 : 하부 플랜지 콘크리트
50 : 볼트
101: 지점전단연결부
121 : 연속지점부 콘크리트
122 : 긴장재
Claims (3)
- 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔를 제작하는 단계;
제작된 합성빔를 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계: 및
복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법. - 강재로 구성되며 규칙적인 형태로 굴곡진 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단과 하단에 결합 구성되는 종방향부재와, 복부파형강판의 하단과 그 하단에 구성된 종방향부재가 일체로 결합되는 하부 플랜지 콘크리트로 구성되는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔를 제작하는 단계;
제작된 합성빔를 각 경간마다 반복적으로 교대, 교각 위에 거치하는 단계:
교각 위의 지점가로보와, 지점부 부모멘트구간의 상부 플랜지 콘크리트 및 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하되 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 상부 플랜지 콘크리트와 교량의 바닥판 콘크리트를 동시에 타설하는 단계; 및
지점부 부모멘트구간 이외의 나머지 부분의 상부 플랜지 콘크리트를 복부파형강판의 상단과 그 상단에 결합된 종방향부재가 일체로 결합되도록 교량의 바닥판 콘크리트와 동시에 타설하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법. - 청구항 2에 있어서,
연속지점부 콘크리트와 지점가로보를 일괄로 관통하여 매설된 쉬스관에 긴장재를 삽입하고 긴장 및 정착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020120012041A KR20130090709A (ko) | 2012-02-06 | 2012-02-06 | 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법 |
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| KR1020120012041A KR20130090709A (ko) | 2012-02-06 | 2012-02-06 | 교각 또는 교대 위에서 상부 플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트를 일체로 타설하는 복부파형강판 프리스트레스트 콘크리트 합성빔 교량의 시공방법 |
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| KR20130090709A true KR20130090709A (ko) | 2013-08-14 |
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ID=49216238
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| KR (1) | KR20130090709A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103866684A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-18 | 湖南大学 | 一种波形钢腹板组合肋梁及其施工工艺 |
| CN104260199A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-07 | 中铁二十局集团第五工程有限公司 | 一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制施工工艺 |
| CN111549650A (zh) * | 2020-04-25 | 2020-08-18 | 上海洪铺钢结构工程有限公司 | 一种钢结构桥梁及其加工工艺 |
| CN113463502A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-01 | 苏交科集团股份有限公司 | 一种预制拼装波形钢腹板组合桥梁及其悬臂施工方法 |
-
2012
- 2012-02-06 KR KR1020120012041A patent/KR20130090709A/ko active Search and Examination
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