KR20160005257A - Precast Coping, the Combination Structure of Column and Coping, and its Construction Method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리캐스트 코핑, 기둥과 코핑의 결합 구조체 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기둥의 주두부에 결합되어 교각을 형성하기 위한 프리캐스트 코핑에 있어서, 상기 프리캐스트 코핑은 내부강판을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부가 형성되어지는 프리캐스트 코핑, 기둥과 코핑의 결합 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-cast coping, a combined structure of a column and a coping, and a method of constructing the same, and more particularly, to precast copping for forming a pier by being coupled to a main head of a column, The present invention relates to a pre-casting coping structure in which a hollow portion having a wedge-shaped cross section is formed on the inner side of a center portion of a concrete column, and a concrete body portion is formed on the outer side.
일반적으로 교량 구조물에 있어서 코핑이란 철근 콘크리트 구조의 기둥 주두부에 설치되어지는 것으로, 교각을 형성하고 상부에 슬래브를 거치하여 교량을 완성하게 된다.Generally, in a bridge structure, a coping is installed on a column head of a reinforced concrete structure, and a bridge is formed by forming a bridge pier and mounting a slab on the bridge.
이러한 코핑은 철근 콘크리트 구조의 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이 대부분 기둥의 주두부에 거푸집 및 이를 지지하기 위한 동바리를 설치하고, 현장 타설 콘크리트를 통하여 형성하게 된다. 따라서, 공사기간이 지연되고, 시공 중 안전성의 확보가 어려운 문제점이 있었다.In the case of the reinforced concrete structure, as shown in FIG. 1A, the coping is formed by placing the formwork on the main head portion of the column and the torsion bar to support the concrete. Therefore, there is a problem that the construction period is delayed and it is difficult to secure safety during construction.
한편, 이러한 종래의 현장 타설 방식의 코핑을 대체하여 프리캐스트 코핑이 널리 이용되고 있다. 프리캐스트 코핑을 이용한 구조체는 기 제작된 프리캐스트 코핑을 기둥의 주두부에 거치하고, 상기 코핑의 중심에 형성된 내공부에 현장 타설 콘크리트를 타설하여 기둥과 코핑을 일체화하는 방식이다.On the other hand, precast coping has been widely used instead of such conventional field-borne type coping. The structure using precast coping is a system in which the pre-cast coping is placed on the main head of the column and the column and the copping are integrated by placing the cast concrete on the inner wall of the coping.
하지만, 종래의 프리캐스트 코핑 구조체는 도 1b에 도시된 바와 같이, 기둥의 주두부에 코핑을 거치하여야 하는바, 거치부를 홈의 형상으로 형성하여, 유효단면이 줄어드는 문제점이 있었다.However, in the conventional precast coping structure, as shown in FIG. 1B, since the main head portion of the column must be covered with a coping, there is a problem that an effective section is reduced by forming the mounting portion in the shape of a groove.
또한, 이러한 거치의 문제점을 해결하고자 도 1c에 도시된 바와 같이 거치부를 주두부에 형성한 발명이 있었으나, 나사선 형성에 따른 시공상의 비효율은 물론, 코핑과 기둥의 주두부가 연직방향으로 결합되어지는바, 전적으로 전단연결재(STUD)에 결속을 의존하게 되어 전단연결재의 개수가 필연적으로 증가할 수 밖에 없는 비효율이 있었다.In order to solve such a mounting problem, as shown in FIG. 1C, there is an invention in which a mounting portion is formed on a main head portion. However, not only inefficiency in construction due to thread formation, The bar was entirely dependent on the shear connection (STUD), which inevitably increased the number of shear connectors inevitably.
즉, 종래의 프리캐스트 코핑은 슬래브와 같은 상부 구조물의 하중이 증가할수록 결합력에 문제가 생길 수 밖에 없는 구조였다.That is, in the conventional precast coping, there is a problem in the bonding force as the load of the upper structure such as the slab increases.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허공보 10-2014-0021741호 '조립식 내부구속 중공 프리캐스트 교각의 기둥-코핑 접합구조물'이 있으나, 코핑의 형상을 통한 구조적 안전성을 꾀하는 것이 아니라 여전히 철근과 같은 접합부재나 지지브라켓 등에 의존하여 결합력을 증가하고자 하는 한계가 있다.Meanwhile, Korean Patent Publication No. 10-2014-0021741 discloses a column-coping junction structure of a prefabricated inner confined hollow precast pier, which is related to the present invention, but is not intended to provide structural safety through the shape of a coping There is still a limit to increase the bonding force depending on a bonding member such as a reinforcing bar or a supporting bracket.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 프리캐스트 코핑의 중공부의 형상을 통하여 유효단면을 넓혀 구조적으로 효율적이며, 구조적 일체성을 증진시켜 코핑의 하부이탈을 방지하고, 전단연결재의 하중 부담을 경감하여 안전성을 꾀할 수 있으며, 거치가 용이하여 공사기간을 단축시킬 수 있고, 시공이 용이한 프리캐스트 코핑, 기둥과 코핑의 결합 구조체 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a precast coping apparatus, which is capable of effectively expanding an effective cross section through the shape of a hollow portion of precast coping to improve structural integrity, It is an object of the present invention to provide a pre-cast coping, a joining structure of a column and a coping, and a construction method thereof, which can reduce the burden to achieve safety and can be easily mounted and shorten the construction period.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리캐스트 코핑(200)은, 기둥(100)의 주두부(110)에 결합되어 교각을 형성하기 위한 프리캐스트 코핑(200)에 있어서, 상기 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어지는 것을 특징으로 한다.The precast coping 200 according to the present invention for achieving the above object is a
또한, 상기 프리캐스트 코핑(200)의 내부강판(210)의 내면과 외면에 스터드(ST)가 결합되어지고, 상기 중공부(220)의 내공각도(θ)는 20°이하인 것을 특징으로 한다.The studs ST are coupled to the inner surface and the outer surface of the
또한, 상기 프리캐스트 코핑(200)은 적어도 한 쌍 이상의 받침부재(240)가 상기 내부강판(210)을 수평으로 관통하도록 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 얹히도록 하는 것을 특징으로 한다.The
그리고 상기 프리캐스트 코핑(200)의 하부에는 중공부(220)의 일부를 덮도록 하부지지대(250)가 구비되어지는 것을 특징으로 한다.The
한편, 본 발명에 따른 기둥과 코핑의 결합 구조체(CS)는, 기둥(100)의 주두부(110)에 프리캐스트 코핑(200)이 결합되어 교각을 형성하기 위한 기둥과 코핑의 결합 구조체(CS)에 있어서, 상기 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어지되, 상기 내부강판(210)에 다수의 스터드(ST)가 결합되어지고, 상기 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)가 구비되어 형성되어지는 것을 특징으로 한다.The joining structure CS of the column and the coping according to the present invention has a structure in which the
또한, 상기 기둥(100)은 강관 기둥이고, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)가 구비되어지되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되어지는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 연결부재(400)는 수직부재(410)의 하단에 원형강판(420)이 형성되어지고, 상기 수직부재(410)에 걸침부재(430)가 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 걸치도록 하며, 상기 수직부재(410)에는 다수의 보강편(411)이 형성되어지는 것을 특징으로 한다.The connecting
그리고 상기 기둥(100)의 주두부(110) 외주면을 감싸도록 받침강판(120)이 결합되어지는 것을 특징으로 한다.And a supporting
한편, 본 발명의 기둥(100)의 주두부(110)에 프리캐스트 코핑(200)을 결합하여 교각을 형성하기 위한 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법(M)은, 교각을 형성하기 위한 기둥(100)을 형성하는 기둥 형성단계(S100); 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 내부강판(210)을 중심으로 내측에 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어진 프리캐스트 코핑(200)을 구비하는 코핑 구비단계(S200); 및 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)를 타설하는 콘크리트 타설단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method M of constructing a joining structure of a column and a cope for joining the
또한, 상기 기둥 형성단계(S100) 이후에, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)를 구비하되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되도록 하는 연결부재 구비단계(S150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the column forming step S100, a connecting
그리고 상기 코핑 구비단계(S200) 이후에, 상기 기둥(100)과 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220) 사이의 하부 틈새를 덮개(500)로 덮는 덮개 구비단계(S250);를 포함하는 것을 특징으로 한다.(S250) covering the lower gap between the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 프리캐스트 코핑, 기둥과 코핑의 결합 구조체 및 그 시공방법에 따르면, 상기 프리캐스트 코핑은 내부강판을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부가 마련되어 구조적으로 효율적인 하중전달이 가능한 효과가 있다.As described above, according to the pre-cast coping, the column-to-cope coupling structure and the construction method of the present invention, the precast coping has a hollow portion having a wedge- So that efficient load transfer can be achieved.
또한, 받침부재 또는 받침강판을 형성하여 프리캐스트 코핑의 거치가 용이한바, 공사기간을 단축시키고, 용이한 시공이 가능한 이점이 있다.In addition, since the support member or the support steel plate is formed to facilitate the installation of precast copings, the construction period can be shortened and the construction can be facilitated.
또한, 쐐기형 단면에 의하여 충분한 유효단면을 확보하여 기둥의 주두부와 프리캐스트 코핑의 구조적 일체성을 증진시켜 코핑의 하부이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wedge-shaped cross-section secures a sufficient effective cross-section to improve the structural integrity of the main head portion of the column and precast coping, thereby preventing the lowering of the copping.
또한, 주두부와 코핑 사이에 연결부재를 구비하여 구조적 일체성을 더욱 증진시킬 수 있다.Further, a connecting member may be provided between the main head and the copings to further improve the structural integrity.
나아가, 중공부의 쐐기형 단면을 통하여 전단연결재의 하중 부담을 경감하여 구조적 안전성을 꾀할 수 있다.Further, the load of the shear connector can be reduced through the wedge-shaped cross-section of the hollow portion, thereby achieving structural safety.
도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 기둥과 코핑의 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리캐스트 코핑을 도시한 사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 코핑을 도시한 분해 사시도.
도 2c 및 도 2d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리캐스트 코핑을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 코핑을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 코핑의 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재를 구비한 기둥과 코핑의 결합 구조체를 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재를 구비한 기둥과 코핑의 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 받침강판을 구비한 기둥과 코핑의 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법을 도시한 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 기둥과 코핑의 결합 구조체를 이용한 교량의 시공방법을 도시한 개념도.
도 10a는 본 발명의 프리캐스트 코핑의 중공부의 내공각도에 따른 인장응력을 도시한 그래프.
도 10b는 본 발명의 프리캐스트 코핑의 중공부의 내공각도에 따른 압축응력을 도시한 그래프.
도 11은 본 발명의 프리캐스트 코핑의 중공부의 내공각도에 따른 인장응력 발생 범위를 도시한 이미지.FIGS. 1A through 1C are cross-sectional views showing a combined structure of a column and a coping according to the prior art. FIG.
Figure 2a is a perspective view illustrating precast coping in accordance with various embodiments of the present invention;
FIG. 2B is an exploded perspective view showing precast coping according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figures 2c and 2d are perspective views illustrating precast coping in accordance with various embodiments of the present invention;
3 is a cross-sectional view illustrating precast coping according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view illustrating a combined structure of a column and a coping according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a coupling structure of a column and a coping having a connecting member according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a combined structure of a column and a coping having a connecting member according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a coupling structure of a column and a copping with a supporting steel sheet according to an embodiment of the present invention; FIG.
8 is a conceptual view showing a method of constructing a combined structure of a column and a coping structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual view showing a method of constructing a bridge using a combined structure of a column and a coping according to the present invention.
10A is a graph showing the tensile stress according to the angle of the hollow of the hollow portion of the precast coping of the present invention.
FIG. 10B is a graph showing compressive stresses according to the angle of the hollow of the hollow portion of the precast coping of the present invention. FIG.
11 is an image showing the tensile stress generating range according to the inner angle of the hollow portion of the precast coping of the present invention.
본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 프리캐스트 코핑(200)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 기둥(100)의 주두부(110)에 결합되어 교각을 형성하기 위한 것이다.The precast coping 200 according to the present invention is for coupling to the
이때, 본 발명의 대상이 되는 상기 기둥(100)은 강관 기둥 또는 철근 콘크리트 기둥일 수 있다.At this time, the
한편, 프리캐스트 코핑은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 종래에 다수의 기술이 개발되어 있으나, 기둥의 주두부에 코핑을 거치하여야 하는바, 거치부를 홈의 형상으로 형성하여, 유효단면이 줄어드는 문제점이 있었다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1A to 1C, a plurality of techniques have been developed in the pre-cast coping, but the main head portion of the column must be covered with a coping, so that the mounting portion is formed in the shape of a groove, There was a problem of shrinking.
또한, 이러한 거치의 문제점을 해결하고자 도 1c에 도시된 바와 같이 거치부를 주두부에 형성한 발명이 있었으나, 나사선 형성에 따른 시공상의 비효율이 있었으며, 프리캐스트 코핑과 기둥의 주두부가 연직방향으로 결합되어지는바, 전적으로 전단연결재(STUD)에 결속을 의존하게 되어 전단연결재의 개수가 필연적으로 증가하는 비효율성이 있었다.In order to solve such a mounting problem, as shown in FIG. 1C, there is an invention in which a mounting portion is formed on a main head portion. However, there is inefficiency in construction due to thread formation, As a result, there is an inefficiency that the number of shear connectors necessarily increases due to the dependence on the shear connection material (STUD).
이에 도 2a 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어진다.As shown in FIGS. 2A to 3C, the
상기 중공부(220)의 형상은 다각뿔 또는 원뿔의 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 내부강판(210)도 다각뿔 또는 원뿔의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.The shape of the
통상적으로, 교각을 형성하기 위한 코핑과 기둥의 주두부는 연직방향으로 결합되어지는바, 전적으로 전단연결재(STUD)에 결속을 의존할 수 밖에 없다.Normally, the coping to form the bridge pier and the main head of the pillar are combined in the vertical direction, and they are forced to rely entirely on the shear connectors (STUD).
한편, 상기 내부강판(210)의 내면과 외면에 스터드(ST)가 결합되어질 수 있다. 즉, 본 발명의 프리캐스트 코핑(200)은 쐐기형 단면의 중공부(220)를 형성하나 여전히 스터드(ST)와 같은 전단연결재를 동반하여 구조적 효율성을 꾀하는 것이 바람직하다.On the other hand, the stud ST may be coupled to the inner surface and the outer surface of the
이때, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이 상기 프리캐스트 코핑(200)은 복수 개의 내부강판(210)을 구비하여 복수의 중공부(220)가 형성되도록 구성할 수 있다. 이로써, 상기 중공부(220)에 각각 기둥(100)의 주두부(110)가 구비되도록 하여 복수의 기둥을 결합하는 것이 가능하다. 2C and 2D, the precast coping 200 may include a plurality of
상기 프리캐스트 코핑(200)의 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)는 구조적으로 효율적인 하중전달이 가능하도록 하는 것으로, 상대적으로 집중되는 전단연결재의 부담을 경감시켜준다.The
구체적으로, 연직형 단면을 지니는 중공부의 경우, 전단연결재가 받는 힘(Ps)은 연직하중(P)과 동일한 것이나, 중공부의 형상이 변화함에 따라 전단열결재가 받는 힘의 크기는 달라지게 된다. Specifically, in the case of a hollow section having a vertical section, the force Ps applied by the shear connector is the same as the vertical load P, but as the shape of the hollow section changes, the magnitude of the force received by the pre-
즉, 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)는 내공각도(θ)에 따라 전단연결재가 받는 힘(Ps)은 아래의 표 1에 도시된 바와 같이 분석할 수 있으며, 이를 수식으로 정리하면, 다음과 같이 정리할 수 있다.
That is, the force Ps applied to the shear connector according to the inner angle? Can be analyzed as shown in the following Table 1 by the formula of the
Ps = Ph - Pvㆍμ = Pㆍcosθ - Pㆍsinθㆍμ
Ps = Ph - Pv 占 占 = P 占 cos? - P 占 sin? 占
이에 내공각도(θ)에 따라 전단연결재가 받는 힘(Ps)을 산정하면, 표 2와 같으며, 4.3 ~ 21.4% 까지 감소효과가 나타나는 것을 확인할 수 있다.(μ는 콘크리트와 강재사이에 마찰계수로 0.45를 사용한 것임)
Table 2 shows that the reduction effect is shown by 4.3 ~ 21.4% (μ is the coefficient of friction between concrete and steel) Lt; RTI ID = 0.0 > 0.45)
구분division
전단연결재가 받는 힘(The force received by the shear connector (
PsPs
))
효과effect
5°
5 °
Ps = 0.996P - 0.039P = 0.957P
Ps = 0.996P - 0.039P = 0.957P
4.3% 감소
4.3% reduction
10°
10 °
Ps = 0.985P - 0.078P = 0.907P
Ps = 0.985P - 0.078P = 0.907P
9.3% 감소
9.3% decrease
15°
15 °
Ps = 0.966P - 0.116P = 0.850P
Ps = 0.966P - 0.116P = 0.850P
15.0% 감소
15.0% reduction
20°
20 °
Ps = 0.940P - 0.154P = 0.786P
Ps = 0.940P - 0.154P = 0.786P
21.4% 감소
21.4% decrease
한편, 중공부(220)의 내공각도(θ)에 따라 콘크리트에 발생하는 응력값을 정리하면, 표 3과 같으며(총하중은 420kN으로 동일하게 재하하고 이때의 응력값을 정리한 것임), 도 10a와 도 10b는 내공각도(θ)의 변화에 따른 인장응력과 압축응력의 변화를 각각 그래프로 도시한 것이다.
Table 3 summarizes the stress values generated in the concrete according to the angle of the hollow of the hollow portion 220 (the total load is the same at 420 kN and the stress values at that time are summarized) FIGS. 10A and 10B are graphs showing changes in tensile stress and compressive stress according to changes in the air hole angle?, Respectively.
구분
division
인장응력
Tensile stress
압축응력
Compressive stress
비고
Remarks
0°
0 °
0.749 MPa
0.749 MPa
1.781 MPa
1.781 MPa
fca(허용압축응력) = 0.25fck
fta(허용인장응력) = 0.13√fck
(여기서, fck=35 MPa 사용)
fca (allowable compressive stress) = 0.25 fck
fta (allowable tensile stress) = 0.13√fck
(Where fck = 35 MPa)
5°
5 °
0.730 MPa
0.730 MPa
1.728 MPa
1.728 MPa
10°
10 °
0.708 MPa
0.708 MPa
1.662 MPa
1.662 MPa
15°
15 °
0.687 MPa
0.687 MPa
1.588 MPa
1.588 MPa
20°
20 °
0.669 MPa
0.669 MPa
1.503 MPa
1.503 MPa
25°
25 °
0.996 MPa
0.996 MPa
1.539 MPa
1.539 MPa
한편, 도 11은 인장응력의 발생범위를 시각적으로 도시한 이미지이다.On the other hand, Fig. 11 is an image showing a generation range of tensile stress visually.
도 11에 도시된 바와 같이 내공각도(θ)에 따른 인장응력의 분포도를 보면, 내공각도(θ)가 증가함에 따라, 인장응력의 발생범위는 좁아짐을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 11, the distribution of the tensile stress according to the inner angle? Can be confirmed that the range of the tensile stress is narrowed as the inner angle? Increases.
이는 내공각도(θ)의 증가에 따라 압축응력의 발생범위가 넓어짐으로, 구조적으로 매우 효율적이라는 해석이 가능하다.This can be interpreted to be structurally very efficient because the range of occurrence of the compressive stress increases with the increase of the inner angle?.
하지만, 도 10a에 도시된 바와 같이 20°이상이 될 경우, 일정비율로 감소하던 인장응력값이 증가하는 양상을 보임을 알 수 있으며, 이는 효율성의 극대점을 지나 반대 양상의 결과를 도출하는 것이다.However, as shown in FIG. 10A, when the tensile stress value is more than 20 degrees, the tensile stress value which is decreased at a constant rate shows an increase, which is the result of the reverse of the efficiency point.
따라서, 상기 중공부(220)의 내공각도(θ)는 20°이하인 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the angle of the inside of the
한편, 도 2a 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프리캐스트 코핑(200)은 적어도 한 쌍 이상의 받침부재(240)가 상기 내부강판(210)을 수평으로 관통하도록 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 얹히도록 할 수 있다.2A and 2B, at least one pair of supporting
따라서, 종래기술의 도 1b 및 도 1c에 개시된 프리캐스트 코핑과 같이 별도의 거치부를 홈의 형상으로 형성하지 않더라도 유효단면이 줄어드는 문제점을 해소할 수 있으며, 거치부를 주두부에 나사산의 형상으로 형성하지 않더라도 용이한 거치가 가능하며, 이에 따라 나사결합에 따른 시공상의 비효율을 제거할 수 있는 이점이 있다.Therefore, even if a separate mounting portion is not formed in the shape of a groove as in the precast coping disclosed in Figs. 1B and 1C of the related art, the problem of reducing the effective cross-section can be solved, and the mounting portion is formed into a thread- It is possible to perform an easy mounting, and accordingly, there is an advantage that inefficiency in construction due to screw connection can be eliminated.
또한, 상기 받침부재(240)는 단순히 거치의 목적에서 더 나아가, 후술할 현장 타설 콘크리트와의 관계에서 결속력을 보강하는 추가적인 효과를 꾀할 수 있다.Further, the
도 2b에는 H형강으로 제작한 받침부재(240)를 도시하였으나, 상기한 기능을 수행하는 형상이라면, 그 형상에 특별한 구애를 받지 않는다.2B shows the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프리캐스트 코핑(200)의 하부에는 중공부(220)의 일부를 덮도록 하부지지대(250)가 구비되어질 수 있다.3, a
상기 하부지지대(250)는 덮개(500)와 함께 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)를 타설할 수 있도록 하부를 밀폐하는 기능을 수행한다.The
이때, 상기 하부지지대(250)는 간격재(251)를 이용하여, 상기 받침부재(240)와 결속하여 일체로 형성하는 것이 구조적으로 바람직하다.At this time, it is structurally preferable that the
본 발명의 기둥과 코핑의 결합 구조체(CS)는 도 4에 도시된 바와 같이 기둥(100)의 주두부(110)에 프리캐스트 코핑(200)이 결합되어 교각을 형성하기 위한 것이다.As shown in FIG. 4, the joining structure CS of the column and the coping of the present invention is for joining the precast coping 200 to the
상기 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어지되, 상기 내부강판(210)에 다수의 스터드(ST)가 결합되어지고, 상기 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)가 구비되어 형성되어진다.The precast coping 200 is provided with a
상기 기둥(100)은 강관 기둥이고, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)가 구비되어지되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되어질 수 있다.The
상기 연결부재(400)는 상기 기둥(100)의 주두부(110)와 프리캐스트 코핑(200)이 상기 현장 타설 콘크리트(300)를 매개로 긴밀한 결속력을 확보할 수 있도록 기능하는 것이다.The connecting
한편, 상기 연결부재(400)는 수직부재(410)의 하단에 원형강판(420)이 형성되어지고, 상기 수직부재(410)에 걸침부재(430)가 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 걸치도록 하며, 상기 수직부재(410)에는 다수의 보강편(411)이 형성되어질 수 있다.The connecting
상기 원형강판(420)은 강관 기둥(100)의 내주면의 지름에 대응되는 크기로 제작하는 것이 바람직하며, 현장 타설 콘크리트(300)에 대한 바닥 거푸집 역할을 수행한다.The
상기 걸침부재(430)는 현장 타설 콘크리트(300)를 타설하기 전에 기둥(100)의 주두부(110)에 상기 연결부재(400)가 거치될 수 있도록 한다. 따라서, 간이하게 거치가 가능한 바, 시공의 용이성을 확보하고, 공기를 단축시킬 수 있는 효과가 있다.The pivoting
상기 걸침부재(430)는 도 5에 L형강으로 도시되어 있으나, 상기한 기능을 수행하는 부재라면 그 형상에 특별히 구애받지 않는다.Although the straining
한편, 상기 연결부재(400)의 수직부재(410)는 재료 대비 구조적 효율상 2차단면 모멘트가 큰 H형강으로 제작하는 것이 바람직하며, 상기 수직부재(410)에는 다수의 보강편(411)이 형성되어, 현장 타설 콘크리트(300)와의 구조적 일체성을 꾀할 수 있다.It is preferable that the
또한, 상기 수직부재(410)에는 부착유도공(412)이 다수개 형성되어, 현장 타설 콘크리트(300)가 상기 부착유도공(412)에 매입되어, 결속력을 더욱 증가시킬 수 있다.In addition, a plurality of
도 6에 도시된 바와 같이 프리캐스트 코핑(200)을 거치한 이후에는 현장 타설 콘크리트(300) 타설하게 된다. 이때, 보강철근(310)을 종방향으로 배근하고, 띠철근(320)을 횡방향으로 상기 보강철근(310)을 감싸도록 배근하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 6, after placing the precast coping 200, the
또한, 상기 띠철근(320)은 프리캐스트 코핑(200)의 보강철근(310)과 구조적인 연속성이 확보되도록 결속 배근할 수 있으며, 상기 보강철근(310)은 슬래브의 철근과 결속시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 기둥(100)의 주두부(110) 외주면을 감싸도록 받침강판(120)이 결합되어질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the supporting
상기 받침강판(120)은 L형 단면을 지니도록 제작하여, 기둥(100)의 주두부(110)와 나사결합하는 것이 바람직하며, 상기 받침강판(120) 상에 프리캐스트 코핑(200)을 구비할 수 있도록 하여, 거치의 용이성을 확보할 수 있다.The
상기 받침강판(120)을 결합하는 경우, 상기 받침부재(240)의 구성은 불요하며, 별도의 하부지지대(250) 및 후술할 덮개(500)의 구성도 생략할 수 있는 시공상의 용이성 및 경제성이 있다.The structure of the supporting
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법(M)은, 기둥(100)의 주두부(110)에 프리캐스트 코핑(200)을 결합하여 교각을 형성하기 위한 것으로, 기둥 형성단계(S100), 코핑 구비단계(S200) 및 콘크리트 타설단계(S300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the method M of constructing a combined structure of a column and a cope of the present invention is a method of constructing a bridge structure by joining a precast coping 200 to a
상기 기둥 형성단계(S100)는, 교각을 형성하기 위한 기둥(100)을 형성하는 단계이다.The column forming step S100 is a step of forming a
한편, 상기 기둥 형성단계(S100) 이후에는 연결부재 구비단계(S150)를 포함할 수 있다. 상기 연결부재 구비단계(S150)는 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)를 구비하되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되도록 하는 단계이다.Meanwhile, after the column forming step (S100), a connecting member forming step (S150) may be included. The connecting member forming step S150 includes a connecting
이후 진행되는 코핑 구비단계(S200)는, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 내부강판(210)을 중심으로 내측에 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어진 프리캐스트 코핑(200)을 구비하는 단계이다.In the following step S200, a
또한, 상기 코핑 구비단계(S200) 이후에는 상기 기둥(100)과 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220) 사이의 하부 틈새를 덮개(500)로 덮는 덮개 구비단계(S250);를 포함할 수 있다.The covering step S250 of covering the lower gap between the
상기 덮개(500)는 현장 타설 콘크리트(300)의 유출을 방지하기 위한 구성으로, 상기한 하부지지대(250)의 구성을 구비하더라도, 프리캐스트 코핑(200)을 상기 하부지지대(250)의 내측으로 삽입하는 과정에서 소정의 여유공간이 요구되는바, 이러한 하부 틈새를 밀봉하기 위하여 상기 덮개(500)를 구비하는 것이 바람직하다. The
마지막으로, 콘트리트 타설단계(S300)는, 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)를 타설하는 단계이다.Finally, the concrete pouring step S300 is a step of pouring the pouring
한편, 상기 과정을 거쳐 기둥과 코핑의 결합 구조체가 완성되면, 도 9에 도시된 바와 같이 코핑과 인접한 코핑의 상부에 프리캐스트 거더를 배치한다.Meanwhile, when the combined structure of the column and the coping is completed through the above process, a precast girder is disposed on the upper part of the coping adjacent to the coping as shown in FIG.
상기한 프리캐스트 거더의 배치가 끝난 후에는 상기 프리캐스트 거더의 사이에 프리캐스트 데크를 연속적으로 배치할 수 있으며, 그 후에 슬래브를 마감하기 위하여 현장 타설 콘크리트를 타설하게 된다.After the placement of the precast girder is completed, the precast deck can be continuously placed between the precast girders, and then the cast concrete is laid to finish the slab.
이로써, 하나의 교량 구조체가 완성되어진다. Thereby, one bridge structure is completed.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 프리캐스트 코핑, 기둥과 코핑의 결합 구조체 및 그 시공방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 특허청구범위의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The present invention is not limited to the precast coping, the column-to-copbing structure and the construction method of the present invention described above, It is to be understood that the invention is not limited to the scope of the claims as far as it can be practiced by various persons skilled in the art.
CS:기둥과 코핑의 결합 구조체
100:기둥
110:주두부
120:받침강판
200:프리캐스트 코핑
210:내부강판
220:중공부
230:콘크리트 몸체부
240:받침부재
250:하부지지대
251:간격재
300:현장 타설 콘크리트
310:보강철근
320:띠철근
400:연결부재
410:수직부재
411:보강편
412:부착유도공
420:원형강판
430:걸침부재
500:덮개
ST:스터드
M:기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법
S100:기둥 형성단계
S150:연결부재 구비단계
S200:코핑 구비단계
S250:덮개 구비단계
S300:
콘크리트 타설단계
CS: Coupling structure of column and copping
100: column 110: main tofu
120: Supporting steel plate 200: Precast coping
210: internal steel plate 220: hollow part
230: concrete body part 240: supporting member
250: lower support 251:
300: Placed concrete 310: Reinforced steel
320: belt bar 400: connecting member
410: vertical member 411:
412: Attaching guide 420: Round steel plate
430: Stagger member 500: Cover
ST: Stud M: Combination of column and copping Structure Construction method
S100: Column forming step S150: Connecting member step
S200: Provide a coping step S250:
S300: Concrete placement stage
Claims (11)
상기 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 코핑.
A precast coping (200) coupled to a main head (110) of a column (100) to form a pier,
The precast coping 200 is characterized in that a hollow portion 220 having a wedge-shaped cross-section is provided on the inner side of the inner steel plate 210, and a concrete body portion 230 is formed on the outer side Pre-cast coping.
상기 프리캐스트 코핑(200)의 내부강판(210)의 내면과 외면에 스터드(ST)가 결합되어지고, 상기 중공부(220)의 내공각도(θ)는 20°이하인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 코핑.
The method according to claim 1,
The studs ST are coupled to the inner surface and the outer surface of the inner steel sheet 210 of the precast coping 200 and the angle of inclination θ of the hollow portion 220 is 20 ° or less. .
상기 프리캐스트 코핑(200)은 적어도 한 쌍 이상의 받침부재(240)가 상기 내부강판(210)을 수평으로 관통하도록 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 얹히도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 코핑.
The method according to claim 1,
The precast copings 200 are formed such that at least one pair of supporting members 240 horizontally penetrate the inner steel sheet 210 and are placed on the main head 110 of the column 100 Pre-cast coping.
상기 프리캐스트 코핑(200)의 하부에는 중공부(220)의 일부를 덮도록 하부지지대(250)가 구비되어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 코핑.
The method according to claim 1,
Characterized in that a lower support (250) is provided on the lower part of the precast coping (200) to cover a part of the hollow part (220).
상기 프리캐스트 코핑(200)은 내부강판(210)을 중심으로 내측에 상협하광의 쐐기형 단면을 지니는 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어지되, 상기 내부강판(210)에 다수의 스터드(ST)가 결합되어지고, 상기 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)가 구비되어 형성되어지는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체.
A combined structure (CS) of a column and a coping for forming a pier by coupling a precast coping (200) to a main head (110) of a column (100)
The precast coping 200 is provided with a hollow portion 220 having a wedge-shaped cross-section at an inner side with respect to the inner steel plate 210, and a concrete body portion 230 is formed on the outer side, Wherein a plurality of studs (ST) are coupled to the steel plate (210), and the hollow part (220) is provided with a cast concrete (300).
상기 기둥(100)은 강관 기둥이고, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)가 구비되어지되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되어지는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체.
6. The method of claim 5,
The column 100 is a steel pipe column and a connecting member 400 is provided on the main head 110 of the column 100. The upper end of the connecting member 400 is connected to the hollow portion of the precast coping 200 (220). ≪ Desc / Clms Page number 24 >
상기 연결부재(400)는 수직부재(410)의 하단에 원형강판(420)이 형성되어지고, 상기 수직부재(410)에 걸침부재(430)가 형성되어, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 걸치도록 하며, 상기 수직부재(410)에는 다수의 보강편(411)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체.
The method according to claim 6,
The connection member 400 has a circular steel plate 420 at the lower end of the vertical member 410 and a vertical member 410 at the lower end of the vertical member 410, 110), and a plurality of reinforcing pieces (411) are formed on the vertical member (410).
상기 기둥(100)의 주두부(110) 외주면을 감싸도록 받침강판(120)이 결합되어지는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체.
6. The method of claim 5,
Wherein the support plate (120) is coupled to surround the outer circumferential surface of the main head (110) of the column (100).
상기 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법(M)은, 교각을 형성하기 위한 기둥(100)을 형성하는 기둥 형성단계(S100);
상기 기둥(100)의 주두부(110)에 내부강판(210)을 중심으로 내측에 중공부(220)가 마련되어지고, 외측에 콘크리트 몸체부(230)가 형성되어진 프리캐스트 코핑(200)을 구비하는 코핑 구비단계(S200); 및
상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 현장 타설 콘크리트(300)를 타설하는 콘크리트 타설단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법.
A method of constructing a joining structure (M) for joining a precast coping (200) to a main head (110) of a column (100) to form a pier,
The method M for constructing the joining structure of the column and the coping includes a column forming step S100 for forming a column 100 for forming a bridge pier;
A precast coping 200 having a hollow portion 220 on the inner side of the inner steel plate 210 at the main head portion 110 of the column 100 and a concrete body portion 230 formed at the outer side thereof (S200); And
And a concrete pouring step (S300) of placing the pouring concrete (300) into the hollow part (220) of the precast coping (200).
상기 기둥 형성단계(S100) 이후에, 상기 기둥(100)의 주두부(110)에 연결부재(400)를 구비하되, 상기 연결부재(400)의 상단부가 상기 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220)에 마련되도록 하는 연결부재 구비단계(S150);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법.
10. The method of claim 9,
The connection member 400 is provided on the main head 110 of the column 100 after the column forming step S100 and the upper end of the connecting member 400 is connected to the hollow portion of the precast coping 200 (S150) of providing a connection member to be provided in the connection member (220);
Wherein the step of joining the columns and the copings comprises:
상기 코핑 구비단계(S200) 이후에, 상기 기둥(100)과 프리캐스트 코핑(200)의 중공부(220) 사이의 하부 틈새를 덮개(500)로 덮는 덮개 구비단계(S250);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 코핑의 결합 구조체 시공방법.10. The method of claim 9,
A covering step S250 of covering the lower gap between the column 100 and the hollow portion 220 of the precast coping 200 with the cover 500 after the step of providing the coping S200;
Wherein the step of joining the columns and the copings comprises:
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