KR20140108776A

KR20140108776A - 콘크리트 구조물 연결부 보강장치

Info

Publication number: KR20140108776A
Application number: KR1020130021780A
Authority: KR
Inventors: 황수구
Original assignee: 주식회사 티아이에스
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-15

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물 연결부 보강장치에 관한 것으로, 본 발명은 수평 지지바; 상기 수평 지지바에 수직 방향으로 상기 수평 지지바에 결합되는 수직 지지바; 상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고 상기 수직 지지바에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바를 포함하며, 상기 수평 지지바와 경사 지지바는 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 삽입되고, 상기 수직 지지바의 단부는 상기 콘크리트 구조물의 수평부분과 연결되는 수직부분 내부에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 라멘교를 포함한 절점부를 갖는 콘크리트 구조물의 구조적 강도를 높이게 된다.

Description

콘크리트 구조물 연결부 보강장치{APPARATUS FOR REINFORCING A CONNECTION PART OF A RIGID-FRAME BRIDGE}

본 발명은 콘크리트 구조물 연결부 보강장치에 관한 것이다.

도 1은 라멘교의 일예를 도시한 정면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 라멘교는 일정 간격을 두고 도로측에 각각 지지되는 벽체(10)들과, 벽체(10)들 사이에 위치하는 교각(20)과, 벽체(10)들의 상부와 교각(20)의 상부를 연결하는 상판(30)으로 구성되며, 벽체(10)들과 교각(20)과 상판(30)은 하나의 구조체, 즉 일체로 이루어진다. 벽체(10)나 교각(20)은 각각 지반에 접하는 기초부(11)(21)와 기초부(11)(12)의 상면에 연결되어 지상에 직립하는 본체부(12)(22)로 이루어진다. 벽체(10)의 상부와 상판(30)이 연결되는 부분을 상부 외측지점부(A)라 하고, 교각(20)의 상부와 상판(30)이 연결되는 부분을 상부 내측지점부(B)라 하고, 벽체(10)의 기초부(11)(21)와 본체부(12)(22)가 연결되는 부분을 하부 외측지점부(C)라 하고, 교각(20)의 기초부(11)(21)와 본체부(12)(22)가 연결되는 부분을 하부 내측지점부(D)라 한다. 한편, 벽체의 기초부와 교각의 기초부가 서로 연결된 박스 형태로 이루어지기도 한다.

한편, 라멘교의 제2 예로, 라멘교는 두 개의 벽체들과 그 두 개의 벽체들의 상부를 연결하는 상판으로 구성된다. 벽체의 기초부가 서로 연결된 박스 형태로 이루어지기도 한다.

라멘교는 상부구조물과 하부구조물이 일체로 형성되어 전체적인 구조의 강성을 높이게 되나, 벽체(10)와 교각(20) 사이의 상판(30) 부분에서 휨모멘트 및 전단력이 발생되며, 발생된 부재력과 상판(30)의 하중이 벽체(10)들과 교각(20)에 전가되어 기초부까지 전달된다. 따라서, 라멘교는 각 지점부에 작용하는 부재력이 크게 발생되어 라멘교를 장지간으로 제작하거나 과도한 하중이 작용할 경우 지점부에서 균열이 발생되거나 파손되기 쉽다. 이로 인하여, 지점부를 장지간으로 제작하기에는 설계와 시공상에 어려움이 발생하고 철근량 및 단면 크기의 증가로 공사비의 증가가 발생하게 된다. 또한, 현실적으로 상판(30)을 15m이상의 지간을 현장 타설로 제작을 하는 것은 구조적인 면과 경제적인 면에서 현실적인 어려움이 있다.

본 발명의 다른 목적은 라멘교를 포함하는 콘크리트 구조물의 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분에 대한 구조적 강도를 높이는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수평 지지바; 상기 수평 지지바에 수직 방향으로 상기 수평 지지바에 결합되는 수직 지지바; 상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고 상기 수직 지지바에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바를 포함하며, 상기 수평 지지바와 경사 지지바는 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 위치하고, 상기 수직 지지바의 단부는 상기 콘크리트 구조물의 수평부분과 연결되는 수직부분 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치가 제공된다.

상기 수평부분은 라멘교의 상판이고, 상기 수직부분은 라멘교의 교각인 것이 바람직하다.

상기 수직 지지바는 상기 수평 지지바의 가운데 부분에 연결되고, 상기 경사 지지바와 대응되게 상기 수직 지지바와 수평 지지바에 경사 지지바가 한 개 더 구비될 수 있다.

상기 수평 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 더 구비되고, 상기 추가 수직 지지바와 상기 수평 지지바에 한 개의 추가 경사 지지바가 더 구비되며, 상기 수평 지지바와 일정 간격을 두고 추가 수평 지지바가 한 개 더 구비되며, 상기 수평 지지바와 추가 수평 지지바 사이에 복수 개의 연결바들이 연결될 수 있다.

상기 수직 지지바와, 수평 지지바와, 경사 지지바는 각각 단면 형상이 영문자 아이 형상인 아이 형강인 것이 바람직하다.

상기 수직 지지바와, 수평 지지바와, 경사 지지바는 각각 관(pipe) 형상인 것이 될 수 있다.

상기 수평부분은 라멘교의 상판이고, 상기 수직부분은 라멘교의 벽체가 될 수 있다.

상기 수직 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 더 구비되고, 상기 추가 수직 지지바와 상기 수직 지지바 사이에 연결바가 연결되고, 상기 수평 지지바의 위로 한 개의 추가 수평 지지바가 구비되고, 상기 추가 수평 지지바와 상기 수평 지지바 사이에 복수 개의 연결바들이 연결될 수 있다.

상기 수평부분은 지반에 접하는 라멘교의 교각의 기초부이고, 상기 수직부분은 상기 라멘교의 교각의 본체부이며, 상기 수직 지지바는 상기 수평 지지바의 가운데 부분에 연결되고, 상기 경사 지지바와 대응되게 상기 수직 지지바와 수평 지지바에 경사 지지바가 한 개 더 구비될 수 있다.

상기 수평부분은 지반에 접하는 라멘교의 교각의 기초부이고, 상기 수직부분은 상기 라멘교의 교각의 본체부이며, 상기 수평 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 연결되고, 상기 추가 수직 지지바와 수평 지지바에 한 개의 추가 경사 지지바가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 콘크리트 구조물의 수평부분 내부 위치하는 수평 지지바; 상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분과 연결되는 수직부분 내부에 다른 한쪽 단부가 연결되며, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 경사지게 위치하는 제1 경사 지지바; 상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고, 상기 콘크리트 구조물의 수직부분 내부에 다른 한쪽 단부가 연결되며, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 경사지게 위치하는 제2 경사 지지바;를 포함하며, 상기 제1,2 경사 지지바들과 상기 수평 지지바의 일부분은 역삼각 형상을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치가 구비된 라멘교의 상판에 하중이 작용하게 되면 그 하중 및 상판과 교각의 자체 하중에 의해 라멘교의 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분에 휨모멘트 및 전단력이 작용하게 되며 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분(상부 외측지점부, 상부 내측지점부, 하부 외측지점부, 또는/그리고 하부 내측지점부)에 수평 지지바(100)와 수직 지지바와 경사 지지바로 이루어진 어셈블리가 구비되므로 연결 부분에 구조적 강도를 강화시키게 된다. 특히, 수평 지지바와 수직 지지바와 경사 지지바가 트러스 구조를 이루게 되어 발생 부재력을 트러스 구조를 통해 축력으로 전달함으로써 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 이로 인하여, 상판에 큰 하중이 작용하거나 라멘교를 장지간으로 제작할 경우 라멘교의 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분에 균열이 발생되거나 파손되는 것을 방지하게 된다. 또한, 연결 부분에 구조적 강도가 강화되므로 벽체와 벽체 사이 또는 벽체와 교각 사이의 간격을 길게 제작하는 것이 가능하고, 상판의 두께를 감소시켜 철근 및 콘크리트의 사용량을 줄이게 되어 동일 지간 대비 라멘교의 설치 비용을 감소시키게 된다.

도 1은 라멘교의 일예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예가 구비된 라멘교를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예에서 수직 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예에서 수직 지지바와 수평 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예를 도시한 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예에서 수평 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예에서 수직 지지바와 수평 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제3 실시예를 도시한 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제4 실시예를 도시한 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제4 실시예에서 수직 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제5 실시예를 도시한 정면도,
도 12는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제5 실시예에서 수직 지지바가 추가된 상태를 도시한 정면도.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예가 구비된 라멘교를 도시한 정면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 먼저, 라멘교는 일정 간격을 두고 도로측에 각각 지지되는 벽체들과, 벽체(10)들 사이에 위치하는 교각(20)과, 벽체(10)들의 상부와 교각(20)의 상부를 연결하는 상판(30)으로 구성되며, 벽체(10)들과 교각(20)과 상판(30)은 하나의 구조체로 이루어진다. 벽체(10)나 교각(20)은 각각 지반에 접하는 기초부(11)(21)와 기초부(11)(21)의 상면에 연결되어 지상에 직립하는 본체부(12)(22)로 이루어진다. 벽체(10)의 상부와 상판(30)이 연결되는 부분을 상부 외측지점부(A)라 하고, 교각(20)의 상부와 상판(30)이 연결되는 부분을 상부 내측지점부(B)라 하고, 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)가 연결되는 부분을 하부 외측지점부(C)라 하고, 교각(20)의 기초부(11)(21)와 본체부(12)(22)가 연결되는 부분을 하부 내측지점부(D)라 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예는 수평 지지바(100); 수평 지지바(100)에 수직 방향으로 수평 지지바(100)에 결합되는 수직 지지바(200); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고 수직 지지바(200)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바(300)를 포함한다. 수평 지지바(100)와 경사 지지바(300)는 라멘교의 수평부분 내부에 위치하고 상기 수직 지지바(200)와 경사 지지바(30)의 단부는 라멘교의 수직부분 내부에 삽입된다. 수평부분은 상판(30)이고, 수직부분은 벽체(10)인 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리는 상기 상판(30)과 벽체(10)의 폭 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비된다. 벽체(10)는 수직으로 위치하며 일정 두께와 폭을 갖는다. 상판(30)은 일정 두께와 폭을 가지며 수평으로 위치한다. 벽체(10)의 상단부과 상판(30)의 일측 단부는 서로 수직이 되도록 연결되고 그 연결부분의 내측 구석은 덧살이 채워지며 그 외측면은 경사면으로 이루어진다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리는 벽체(10)의 상부와 상판(30)의 일측 단부가 연결된 부분, 즉 상부 외측지점부(A)의 내부에 위치한다. 수직 지지바(200)의 다른 한쪽 끝은 벽체(10)의 내부에 위치하거나 벽체(10)의 내부에 구비되는 고정부재(P)에 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리에, 도 3에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수직 지지바(210)가 수평 지지바(100)에 더 연결되고 수직 지지바(200)와 추가 수직 지지바(210) 사이에 연결바(220)가 연결된다. 연결바(220)는 복수 개가 될 수도 있다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리에, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수직 지지바(210)가 수평 지지바(100)에 더 연결되고 수직 지지바(200)와 추가 수직 지지바(210) 사이에 연결바(220)가 연결되고 수평 지지바(100)의 상부에 한 개의 추가 수평 지지바(110)가 구비되고 수평 지지바(100)와 추가 수평 지지바(110) 사이에 곡선 연결바(120)가 연결된다. 곡선 연결바(120)는 파형 형상으로 형성되며 그 곡선 연결바(120)는 수평 지지바(100)의 길이 방향과 같은 방향으로 위치한다. 한편, 수평 지지바(100)와 추가 수평 지지바(110) 사이에 복수 개의 직선 연결바들(미도시)이 수직방향과 경사방향으로 연결될 수 있다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)는 각각 단면이 영문자 아이(I) 형상으로 형성된 아이 형강인 것이 바람직하다. 추가 수직 지지바(210)와 추가 수평 지지바(110)도 각각 아이 형강인 것이 바람직하다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)는 각각 관(pipe) 형상으로 형성될 수 있다. 추가 수직 지지바(210)와 추가 수평 지지바(110)도 각각 관 형상으로 형성될 수 있다.

상판(30)은 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비된 철근 구조물을 포함할 수 있고, 또한, 상판(30)은 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비되는 거더를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제1 실시예는 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 상판(30)과 벽체(10)의 연결부분에 휨모멘트 및 전단력이 발생하게 되며, 상판(30)과 벽체(10)의 연결부분에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 구비되어 상판(30)과 벽체(10)의 연결 부분에 대한 구조적 강도를 강화시킨다. 또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 경사 지지바(300)에 의해 연결 지지되므로 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)가 트러스 구조를 이루게 되어 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 또한, 수평 지지바(100)(110)가 두 개이고 수직 지지바(200)(210)가 두 개인 경우 그 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예를 도시한 정면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예는 수평 지지바(100); 수평 지지바(100)에 수직 방향으로 수평 지지바(100)에 결합되는 수직 지지바(200); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고 수직 지지바(200)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바(300)를 포함하며, 수직 지지바(200)는 수평 지지바(100)의 가운데 부분에 연결되고, 경사 지지바(300)와 대응되게 수직 지지바(200)와 수평 지지바(100)에 한 개의 경사 지지바(310)가 추가된다. 즉, 수직 지지바(200)의 양쪽으로 서로 대칭되게 두 개의 경사 지지바(300)(310)들이 구비된 것이다. 두 개의 경사 지지바(300)(310)들과 수평 지지바(100)의 일부분은 역삼각 형상을 이루는 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 경사 지지바들(300)(310)은 라멘교의 수평부분 내부에 위치하고 상기 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)의 단부는 라멘교의 수직부분 내부에 삽입된다. 수평부분은 상판(30)이고, 수직부분은 교각(20)인 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리는 상기 상판(30)과 교각(20)의 상부에 폭 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비된다. 교각(20)은 기초부(11)(21)와 본체부(12)(22)로 이루어지며, 교각의 본체부(12)(22)의 상단이 상판(30)의 하면과 연결된다. 교각(20)과 상판(30)은 티자 형상이며 상판(30)의 하면과 교각(20)의 측면이 만나는 양쪽 구석은 덧살이 각각 채워지는 덧살 부분이 구비되고 그 덧살 부분의 외면은 경사면으로 이루어진다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리는 교각(20)의 상부와 상판(30)이 연결되는 티자 형상 부분, 즉 상부 내측지점부(B)의 내부에 위치한다. 수직 지지바(200)의 다른 한쪽 끝은 교각의 본체부(12)(22)의 내부에 구비되는 고정부재(P)에 결합됨이 바람직하다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리에, 도 6에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수평 지지바(110)가 수평 지지바(100)의 상면에 결합될 수 있다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리에, 도 7에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수직 지지바(210)가 수평 지지바(100)에 더 구비되고, 상기 추가 수직 지지바(210)와 상기 수평 지지바(100)에 한 개의 추가 경사 지지바(310)가 더 구비되며, 상기 수평 지지바(100)와 일정 간격을 두고 추가 수평 지지바(110)가 한 개 더 구비되며, 상기 수평 지지바(100)와 추가 수평 지지바(110) 사이에 복수 개의 연결바(130)들이 연결된다. 상기 연결바(130)들은 수직으로 연결되는 복수 개의 수직 연결바들과 경사지게 연결되는 경사 연결바들로 구성된다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)는 각각 관(pipe) 형상으로 형성될 수 있다. 또한 추가 수직 지지바(210)와 추가 수평 지지바(110)도 각각 관 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제2 실시예는 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 상판(30)과 교각(20)의 연결부분에 휨모멘트 및 전단력이 발생하게 되며, 상판(30)과 교각(20)의 연결부분에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 구비되어 상판(30)과 교각(20)의 연결 부분에 대한 구조적 강도를 강화시킨다. 또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 두 개의 경사 지지바들(300)(310)에 의해 연결 지지되므로 수평 지지바(100)와 경사 지지바들(300)(310)이 트러스 구조를 이루게 되어 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 또한, 수평 지지바(100)가 두 개이고 수직 지지바(200)가 두 개인 경우 그 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제3 실시예를 도시한 정면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제3 실시예는 수평 지지바(100); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고, 교각(20)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 제1 경사 지지바(300); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고, 교각(20)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 제2 경사 지지바(310);를 포함하며, 제1,2 경사 지지바들(300)(310)과 수평 지지바(100)의 일부분은 역삼각 형상을 이룬다. 수평 지지바(100)와 제1,2 경사 지지바들(300)(310)은 상판(30) 내부에 위치한다. 교각(20)의 상단부 내부에 고정부재(P)가 구비되고 그 고정부재(P)에 제1,2 경사 지지바들(300)(310)의 다른 한쪽 단부가 연결됨이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 제1,2 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리는 상판(30)과 교각(20)의 상부에 폭 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비된다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리는 교각(20)의 상부와 상판(30)이 연결되는 티자 형상 부분, 즉 상부 내측지점부(B)의 내부에 위치한다. 상판(30)의 하면과 교각(20)의 측면이 만나는 양쪽 구석은 덧살이 각각 채워지는 덧살 부분이 구비되고 그 덧살 부분의 외면은 경사면으로 이루어진다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 제1,2 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리에 한 개의 추가 수평 지지바가 수평 지지바(100)의 상면에 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제3 실시예는 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 상판(30)과 교각(20)의 연결부분에 휨모멘트 및 전단력이 발생하게 되며, 상판(30)과 교각(20)의 연결부분에 수평 지지바(100)와 제1,2 경사 지지바들(300)(310)이 구비되고 수평 지지바(100)와 제1,2 경사 지지바들(300)(310)은 트러스 구조를 이루게 되므로 구조적 강도를 강화시키게 된다. 또한, 수평 지지바(100)가 두 개인 경우 그 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제4 실시예를 도시한 정면도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제4 실시예는 수평 지지바(100); 수평 지지바(100)에 수직 방향으로 수평 지지바(100)에 결합되는 수직 지지바(200); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고 수직 지지바(200)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바(300)를 포함한다. 수평 지지바(100)와 경사 지지바(300)는 라멘교의 수평부분 내부에 위치하고 상기 수직 지지바(200)의 단부는 라멘교의 수직부분 내부에 삽입되며, 수평부분은 지반에 접하는 벽체(10)의 기초부(11)이고, 수직부분은 벽체(10)의 본체부(12)인 것이 바람직하다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리는 상기 벽체(10)의 폭 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비된다. 벽체(10)의 한쪽면은 도로 지반이 지지된다. 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)는 서로 수직이 되도록 연결되고 그 연결부분의 내측 구석에 덧살이 채워진 덧살부분이 구비되고 그 덧살부분의 외측면은 경사면으로 이루어진다. 그리고 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)의 연결부분의 외측 구석에 덧살부분(13)이 구비되고 그 덧살부분(13)의 상면은 벽체의 외면에 대하여 단차진 수평면인 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리는 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)의 연결부분, 즉 하부 외측지점부(C)의 내부에 위치한다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리에, 도 10에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수직 지지바(210)가 수평 지지바(100)에 더 연결되고 수직 지지바(200)와 추가 수직 지지바(210) 사이에 연결바(220)가 연결된다. 연결바(220)는 복수 개가 될 수도 있다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)는 각각 단면이 영문자 아이(I) 형상으로 형성된 아이 형강인 것이 바람직하다. 추가 수직 지지바(210)도 아이 형강인 것이 바람직하다.

수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)는 각각 관(pipe) 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 추가 수직 지지바(210)도 관 형상으로 형성될 수 있다.

벽체(10)은 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비된 철근 구조물을 포함할 수 있고, 또한, 벽체(10)는 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비되는 거더를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제4 실시예는 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 상판(30)과 연결된 벽체(10)의 본체부(12)와 벽체(10)의 기초부(11)의 연결부분에 휨모멘트 및 전단력이 발생하게 되며, 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)의 연결부분에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 구비되어 벽체(10)의 기초부(11)와 본체부(12)의 연결 부분에 대한 구조적 강도를 강화시킨다. 또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 경사 지지바(300)에 의해 연결 지지되므로 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)가 트러스 구조를 이루게 되어 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 또한, 수직 지지바(200)가 두 개인 경우 그 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제5 실시예를 도시한 정면도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제5 실시예는 수평 지지바(100); 수평 지지바(100)에 수직 방향으로 수평 지지바(100)에 결합되는 수직 지지바(200); 수평 지지바(100)에 한쪽 단부가 연결되고 수직 지지바(200)에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바(300)를 포함하며, 수직 지지바(200)는 수평 지지바(100)의 가운데 부분에 연결되고, 경사 지지바(300)와 대응되게 수직 지지바(200)와 수평 지지바(100)에 한 개의 경사 지지바(310)가 추가된다. 즉, 수직 지지바(200)의 양쪽으로 서로 대칭되게 두 개의 경사 지지바들(300)(310)이 구비된 것이다. 두 개의 경사 지지바들(300)(310)과 수평 지지바(100)의 일부분은 삼각 형상을 이루는 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 경사 지지바들(300)(310)은 라멘교의 수평부분 내부에 위치하고 상기 수직 지지바(200)의 단부는 라멘교의 수직부분 내부에 삽입되며, 수평부분은 교각(20)의 기초부(21)이고, 수직부분은 교각(20)의 본체부(22)인 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리는 교각(20)의 폭 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비된다. 교각(20)의 기초부(21)와 본체부(22)는 서로 수직이 되도록 연결되고 그 연결부분의 양쪽 구석에 덧살부분(23)이 구비되며, 그 덧살부분(23)의 상면은 본체부(22)의 외면과 단차진 수평면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)로 이루어진 어셈블리는 교각(20)의 기초부(21)와 본체부(22)의 연결부분, 즉 하부 내측지점부(D)의 내부에 위치한다.

또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리에, 도 12에 도시한 바와 같이, 한 개의 추가 수직 지지바(210)가 수평 지지바(100)에 연결되고, 상기 추가 수직 지지바(210)와 수평 지지바(100)에 한 개의 추가 경사 지지바(310)가 연결되고, 수직 지지바(200)와 추가 수직 지지바(210) 사이에 연결바(220)가 연결될 수 있다.

교각(20)은 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비된 철근 구조물을 포함할 수 있고, 또한, 교각(20)은 콘크리트와 콘크리트 내부에 구비되는 거더를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 제5 실시예는 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 상판(30)과 연결된 교각(20)의 기초부(21)와 본체부(22)의 연결부분에 휨모멘트가 작용하게 되며, 교각(20)의 기초부(21)와 본체부(22)의 연결부분에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 구비되어 교각(20)의 기초부(21)와 본체부(22)의 연결부분에 대한 구조적 강도를 강화시킨다. 또한, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)가 경사 지지바들(300)(310)에 의해 연결 지지되므로 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바들(300)(310)이 트러스 구조를 이루게 되어 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 또한, 수직 지지바(200)가 두 개인 경우 그 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치를 설치하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 제1 실시예의 경우 복수 개의 고정부재(P)가 구비된 벽체(10)를 지반에 설치한다. 그리고 상판(30)을 제작하되, 상판(30)의 단부에 수직 지지바(200)와 수평 지지바(100)와 경사 지지바(300)를 포함하는 어셈블리가 일정 간격을 두고 복수 개 구비되도록 제작한다. 상판(30)에 구비된 복수 개의 어셈블리를 벽체(10)에 구비된 복수 개의 고정부재(P)에 각각 결합시킨다. 상판(30)의 측단부와 벽체(10)의 상부가 연결되도록 거푸집(미도시)을 둘러싼 다음 거푸집에 콘크리트를 주입하고 양생시킨다. 콘크리트가 양생된 후 커푸집을 분리시킨다. 한편, 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)가 결합된 어셈블리를 벽체(10)의 고정부재(P)에 결합시키거나 벽체(10)에 삽입시킨 후 상판(30)에 수평 지지바(100)만 구비한 상태에서 상판(30)의 수평 지지바(100)를 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)에 연결할 수도 있다.

제2,3 실시예의 경우 복수 개의 고정부재(P)가 구비된 교각(20)을 지반에 설치한다. 그리고 상판(30)을 제작하되, 상판(30)의 단부에 수직 지지바(200)와 수평 지지바(100)와 경사 지지바(300)를 포함하는 어셈블리가 일정 간격을 두고 복수 개 구비되도록 제작한다. 상판(30)에 구비된 복수 개의 어셈블리를 교각(20)에 구비된 복수 개의 고정부재(P)에 각각 결합시킨다. 상판(30)의 측단부와 교각(20)의 상부가 연결되도록 거푸집을 둘러싼 다음 거푸집에 콘크리트를 주입하고 양생시킨다. 콘크리트가 양생된 후 커푸집을 분리시킨다. 한편, 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)가 결합된 어셈블리를 교각(20)의 고정부재(P)에 결합시키거나 교각(20)에 삽입시킨 후, 상판(30)에 반쪽 길이의 수평 지지바(100)만 구비한 상태에서 상판(30)의 수평 지지바(100)를 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)에 연결할 수도 있다.

제4,5 실시예의 경우 교각(20) 또는 벽체(10)의 기초부(11)(21)를 지반에 설치하되 기초부(11)(21)의 내부에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)의 어셈블리가 구비되도록 설치하며 이때 수직 지지바(200)의 상부가 외부로 노출되도록 설치한다. 그리고 벽체(10) 또는 교각(20)의 본체부(12)(22)를 제작하되, 하단부에 복수 개의 바들이 구비되도록 제작한다. 벽체(10) 또는 교각(20)의 본체부(12)(22)의 바들과 기초부(11)(21)에 구비된 어셈블리들의 수직 지지바(200)들이 각각 연결되도록 본체부(12)(22)와 기초부(11)(21)를 연결한다. 본체부(12)(22)와 기초부(11)(21)의 연결 부분을 거푸집으로 감싼 다음 거푸집 내부에 콘크리트를 주입하고 양생시킨다. 연결부분의 콘크리트가 양생된 후 본체부(12)(22)의 외면과 연결부분에 단차면이 구비되며 그 단차면은 콘크리트를 거푸집에 주입하기 위한 공간이 콘크리트로 채워져 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 라멘교의 상판(30)에 하중이 작용하게 되면 그 하중 및 상판(30)과 교각(20)의 자체 하중에 의해 라멘교의 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분에 휨모멘트 및 전단력이 발생하게 되며 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분(상부 외측지점부, 상부 내측지점부, 하부 외측지점부, 또는/그리고 하부 내측지점부)에 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)로 이루어진 어셈블리가 구비되므로 연결 부분에 구조적 강도를 강화시키게 된다. 특히, 수평 지지바(100)와 수직 지지바(200)와 경사 지지바(300)가 트러스 구조를 이루게 되어 발생 부재력을 트러스 구조를 통하여 축력으로 전달하게 됨으로써 구조적 강도를 더욱 강화시키게 된다. 이로 인하여, 상판(30)에 큰 하중이 작용하거나 라멘교를 장지간으로 제작할 경우 라멘교의 수평 부분과 수직 부분의 연결 부분에 균열이 발생되거나 파손되는 것을 방지하게 된다. 또한, 연결 부분에 구조적 강도가 강화되므로 벽체(10)와 벽체(10) 사이 또는 벽체(10)와 교각(20) 사이의 간격을 길게 제작하는 것이 가능하고, 동일한 상판(30)의 두께 대비 지간 길이를 증가시킬 수 있으며, 철근 및 콘크리트의 사용을 줄이게 되어 라멘교의 설치 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치는 라멘교 뿐만 아니라 일반적인 절점부 연결을 갖는 콘크리트 구조물(예를 들면, 옹벽 및 박스 구조물 등)에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 연결부 보강장치는 콘크리트로 이루어진 터널에 적용될 수 있다.

100: 수평 지지바 200: 수직 지지바
300: 경사 지지바

Claims

수평 지지바;
상기 수평 지지바에 수직 방향으로 상기 수평 지지바에 결합되는 수직 지지바;
상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고 상기 수직 지지바에 다른 한쪽 단부가 연결되는 경사 지지바를 포함하며,
상기 수평 지지바와 경사 지지바는 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 위치하고, 상기 수직 지지바의 단부는 상기 콘크리트 구조물의 수평부분과 연결되는 수직부분 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수평부분은 라멘교의 상판이고, 상기 수직부분은 라멘교의 교각인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 지지바는 상기 수평 지지바의 가운데 부분에 연결되고, 상기 경사 지지바와 대응되게 상기 수직 지지바와 수평 지지바에 경사 지지바가 한 개 더 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수평 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 더 구비되고, 상기 추가 수직 지지바와 상기 수평 지지바에 한 개의 추가 경사 지지바가 더 구비되며, 상기 수평 지지바와 일정 간격을 두고 추가 수평 지지바가 한 개 더 구비되며, 상기 수평 지지바와 추가 수평 지지바 사이에 복수 개의 연결바들이 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 지지바와, 수평 지지바와, 경사 지지바는 각각 단면 형상이 영문자 아이 형상인 아이 형강인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 지지바와, 수평 지지바와, 경사 지지바는 각각 관(pipe) 형상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수평부분은 라멘교의 상판이고, 상기 수직부분은 라멘교의 벽체인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 더 구비되고, 상기 추가 수직 지지바와 상기 수직 지지바 사이에 연결바가 연결되고, 상기 수평 지지바의 위로 한 개의 추가 수평 지지바가 구비되고, 상기 추가 수평 지지바와 상기 수평 지지바 사이에 복수 개의 연결바들이 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수평부분은 지반에 접하는 라멘교의 교각의 기초부이고, 상기 수직부분은 상기 라멘교의 교각의 본체부이며, 상기 수직 지지바는 상기 수평 지지바의 가운데 부분에 연결되고, 상기 경사 지지바와 대응되게 상기 수직 지지바와 수평 지지바에 경사 지지바가 한 개 더 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수평부분은 지반에 접하는 라멘교의 교각의 기초부이고, 상기 수직부분은 상기 라멘교의 교각의 본체부이며, 상기 수평 지지바에 한 개의 추가 수직 지지바가 연결되고, 상기 추가 수직 지지바와 수평 지지바에 한 개의 추가 경사 지지바가 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.
콘크리트 구조물의 수평부분 내부 위치하는 수평 지지바;
상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분과 연결되는 수직부분 내부에 다른 한쪽 단부가 연결되며, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 경사지게 위치하는 제1 경사 지지바;
상기 수평 지지바에 한쪽 단부가 연결되고, 상기 콘크리트 구조물의 수직부분 내부에 다른 한쪽 단부가 연결되며, 상기 콘크리트 구조물의 수평부분 내부에 경사지게 위치하는 제2 경사 지지바;를 포함하며,
상기 제1,2 경사 지지바들과 상기 수평 지지바의 일부분은 역삼각 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 연결부 보강장치.