KR20160097665A - 강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법 - Google Patents

강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법 Download PDF

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KR20160097665A
KR20160097665A KR1020150019641A KR20150019641A KR20160097665A KR 20160097665 A KR20160097665 A KR 20160097665A KR 1020150019641 A KR1020150019641 A KR 1020150019641A KR 20150019641 A KR20150019641 A KR 20150019641A KR 20160097665 A KR20160097665 A KR 20160097665A
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(주) 대유이앤씨
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Abstract

본 발명은 강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법에 관한 것으로서, 판형의 플랜지; 상기 플랜지의 일면에 그 플랜지의 길이방향인 종방향으로 설치되는 종방향 리브; 및 상기 종방향 리브와 평행하게 구비되고, 상기 플랜지 및 상기 종방향 리브 중 적어도 하나에 볼트 체결로 설치되는 종방향 보강부재를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 플랜지와 리브의 손상을 최소화하면서 플랜지와 리브로는 부족한 내하력을 증가시킬 수 있다.

Description

강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법{STEELBOX GIRDER AND REINFORCEMENT METHOD FOR STEELBOX GIRDER}
본 발명은, 강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종방향 리브를 구비한 강박스 거더의 강도를 증가시킬 수 있도록 한 강박스 거더 및 강박스 거더의 보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 강박스 거더는 세장비가 큰 얇은 강판을 이용하여 박스형태로 제작되는 구조물로서, 교량의 콘크리트층 하부에 설치되어 교량을 지지하는 용도로 사용된다.
도로교량 및 터널현황조서(국토해양부, 2008)에 의하면, 한국의 고속도로에 건설된 교량의 총연장은 904,905m이고 이중 강박스 거더 교량은 311,305m로 34.4%를 차지하고 있으며, 그밖에 국도 및 일반 도로상에 있는 강박스 거더 교량을 합하면 총 연장이 약 721,058m에 달하고 있다. 즉, 교량의 곡선진입램프의 90% 이상 그리고 지간이 50m 내외인 중지간 교량의 60% 정도가 강박스 거더 교량으로 건설되고 있다.
도 1은 교량에 작용하는 모멘트 분포를 도인 도표이고, 도 2는 종래의 강박스 거더를 구비한 교량을 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 강박스 거더에 있어서 플랜지와 리브를 보인 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 강박스 거더(G)는, 하부 플랜지(100), 상부 플랜지(200) 및 양 복부(300)를 구비하여 박스 형태로 형성되며, 교량(B)의 콘크리트층 하부에 설치된다.
상기 하부 플랜지(100)와 상기 상부 플랜지(200)에는 전단력, 휨모멘트, 비틀림, 좌굴(Buckling) 등에 대한 저항력을 증가시키기 위한 종방향 리브(400)와 횡방향 리브(500)가 설치되어 있다.
상기 종방향 리브(400)는 예를 들어 상기 하부 플랜지(100)에 종방향으로 연장되게 설치된다.
상기 횡방향 리브(500)는 예를 들어 상기 하부 플랜지(100)에 횡방향으로 연장되고, 상기 종방향 리브(400)에 교차되게 설치된다.
여기서, 도 1을 참조하면, 상기 하부 플랜지(100)(더욱 정확히는, 교량)에는 교각(P)에 지지되는 부위와 같이 부(-)의 모멘트가 인가되어 압축응력이 인가되는 제1 구간(R1)과, 교각(P)과 교각(P) 사이 부위와 같이 정(+)의 모멘트가 인가되어 인장응력이 인가되는 제2 구간(R2)이 서로 번갈아 배열된다. 한편, 부(-)의 모멘트와 정(+)의 모멘트가 겹치는 교반구간이 있는데, 상기 교반구간은 상기 제1 구간(R1)에 포함된다. 이때, 상기 종방향 리브(400)는 상기 제1 구간(R1)과 상기 제2 구간(R2)에 모두 설치되고, 상기 횡방향 리브(500)는 상기 제1 구간(R1)의 강성을 더욱 보강하도록 상기 제1 구간(R1)에 설치된다.
그런데, 이러한 종래의 강박스 거더에 있어서는, 플랜지와 리브만으로는 내하력이 부족하여 교량의 안전이 위협되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 부족한 내하력 증가를 위해 용접 등으로 보강재를 설치하기도 하는데, 이 경우 오히려 플랜지와 리브에 손상을 가해 내하력이 감소될 수 있다.
한편, 안전진단 조사결과에 의하면, 종래의 강박스 거더가 적용된 공용중의 강박스 거더 교량의 상당수는 내하력이 부족하여 보수, 보강이 시급한 실정이다. 이를 해소하기 위해, 상술한 바와 같이 공용중인 강박스 거더에 용접 등으로 보강재를 설치할 경우 오히려 내하력이 감소되어 교량 붕괴에 의한 대형사고가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 플랜지와 리브의 손상을 최소화하면서 플랜지와 리브로는 부족한 내하력을 증가시킬 수 있는 강박스 거더를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 공용중인 교량의 강박스 거더에 손상을 최소화하면서 내하력을 증가시킬 수 있는 강박스 거더의 보강 공법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 판형의 플랜지; 상기 플랜지의 일면에 그 플랜지의 길이방향인 종방향으로 설치되는 종방향 리브; 및 상기 종방향 리브와 평행하게 구비되고, 상기 플랜지 및 상기 종방향 리브 중 적어도 하나에 볼트 체결로 설치되는 종방향 보강부재를 포함하는 강박스 거더를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 종방향 리브는 횡방향으로 서로 이격된 제1 종방향 리브 및 제2 종방향 리브를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 플랜지의 일면에는 상기 제1 종방향 리브 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되는 제1 횡방향 리브가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 횡방향 리브는 상기 제1 종방향 리브와 교차되는 제1 횡방향 리브 편(片) 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되고 상기 제1 횡방향 리브 편과 동축 상에 배열되는 제2 횡방향 리브 편을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편 사이를 관통하고, 상기 플랜지에 볼트 체결로 설치될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재를 기준으로 상기 플랜지의 반대측에는 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 볼트 체결되어 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편을 연결하는 횡방향 리브 연결판이 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 플랜지의 일면에는 상기 제1 횡방향 리브로부터 종방향으로 이격되고, 상기 제1 종방향 리브, 상기 종방향 보강부재 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되는 제2 횡방향 리브가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재는, 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 길고 상기 종방향 리브보다 짧게 형성되는 종방향 보강부재 편이 복수 개 연결되어 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 종방향 보강부재는, 서로 인접한 두 개의 상기 종방향 보강부재 편에 볼트 체결되어 그 두 개의 보강부재를 연결하는 종방향 보강부재 연결판을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 종방향 보강부재는, 상기 종방향 리브의 선단면에 덧대어지는 주 보강부재; 및 상기 종방향 리브와 상기 주 보강부재에 볼트 체결되어 상기 종방향 리브와 상기 주 보강부재를 연결하는 보조 보강부재;를 구비하여 구성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 플랜지의 일면에 수직한 방향 상 거리를 높이라 할 때, 상기 보조 보강부재는 그 보조 보강부재의 높이가 상기 종방향 리브의 높이와 상기 주 보강부재의 높이의 합과 동일하게 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 보조 보강부재와 상기 종방향 리브를 체결하는 볼트의 개수는 상기 보조 보강부재와 상기 주 보강부재를 체결하는 볼트의 개수보다 적게 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 플랜지의 일면에는 상기 종방향 리브와 교차되는 횡방향 리브가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 주 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 길고 상기 종방향 리브보다 짧게 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 주 보강부재에는 상기 횡방향 리브가 관통하도록 관통홀이 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 플랜지의 일면에는 상기 종방향 리브와 교차되는 횡방향 리브가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 보조 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 짧게 형성되고, 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이에 개재될 수 있다.
한편, 본 발명은, 판형의 플랜지, 상기 플랜지의 일면에 그 플랜지의 길이방향인 종방향으로 설치되는 종방향 리브 및 상기 종방향 리브에 교차되게 설치되는 횡방향 리브를 포함하고, 상기 종방향 리브는 횡방향으로 서로 이격된 제1 종방향 리브 및 제2 종방향 리브를 포함하고, 상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함하는 강박스 거더의 보강 공법에 있어서, 각각 소정의 길이로 형성되는 제1 종방향 보강부재 편, 제2 종방향 보강부재 편, 종방향 보강부재 연결판, 제1 횡방향 리브 연결판 및 제2 횡방향 리브 연결판을 구비하는 부재 구비 단계; 상기 플랜지 중 상기 제1 종방향 리브와 상기 제2 종방향 리브 사이 부위에 종방향을 따라 복수의 제1 볼트구멍을 천공하고, 상기 복수의 제1 볼트구멍을 면처리하고, 면처리된 제1 볼트구멍에 탄성실링제를 도포하는 플랜지 천공 단계; 상기 제1 횡방향 리브 중 상기 복수의 제1 볼트구멍을 지나는 가상선과 교차되는 부위를 절취하여 상기 제1 횡방향 리브를 제1 횡방향 리브 편 및 제2 횡방향 리브 편으로 나누고, 상기 제1 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부와 상기 제2 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부에 각각 제2 볼트구멍을 천공하며, 상기 제1 횡방향 리브의 절취면과 상기 제2 볼트구멍을 면처리한 후 탄성실링제를 도포하는 제1 횡방향 리브 절취 단계; 상기 제1 종방향 보강부재 편을 상기 종방향 리브에 평행한 상태로 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편 사이에 삽입시켜 상기 플랜지에 안착시키고, 상기 제1 종방향 보강부재 편과 상기 제1 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제1 종방향 보강부재 편을 상기 플랜지에 체결하는 제1 종방향 보강부재 편 설치 단계; 상기 제1 종방향 보강부재 편이 개재된 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 상기 제1 횡방향 리브 연결판을 덧대고, 상기 제1 횡리브 연결판과 상기 제2 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제1 횡리브 연결판을 상기 제1 횡리브 편과 상기 제2 횡리브 편에 체결하는 제1 횡리브 복구 단계; 상기 제2 횡방향 리브 중 상기 가상선과 교차되는 부위를 절취하여 상기 제2 횡방향 리브를 제3 횡방향 리브 편 및 제4 횡방향 리브 편으로 나누고, 상기 제3 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부와 상기 제4 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부에 각각 제3 볼트구멍을 천공하며, 상기 제2 횡방향 리브의 절취면과 상기 제3 볼트구멍을 면처리한 후 탄성실링제를 도포하는 제2 횡리브 절취 단계; 상기 제2 종방향 보강부재 편을 상기 종방향 리브에 평행한 상태로 상기 제3 횡방향 리브 편과 상기 제4 횡방향 리브 편 사이에 삽입시켜 상기 플랜지에 안착시키고, 상기 제2 종방향 보강부재 편과 상기 제1 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제2 종방향 보강부재 편을 상기 플랜지에 체결하는 제2 종방향 보강부재 편 설치 단계; 상기 제2 종방향 보강부재 편이 개재된 상기 제3 횡방향 리브 편과 상기 제4 횡방향 리브 편에 상기 제2 횡방향 리브 연결판을 덧대고, 상기 제2 횡방향 리브 연결판과 상기 제3 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제2 횡방향 리브 연결판을 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 체결하는 제2 횡방향 리브 복구 단계; 및 각각 상기 플랜지에 체결된 상기 제1 종방향 보강부재 편과 상기 제2 종방향 보강부재 편에 상기 종방향 보강부재 연결판을 덧대고, 상기 종방향 보강부재 연결판과 상기 제1 종방향 보강부재 편을 볼트로 체결하고, 상기 종방향 보강부재 연결판과 상기 제2 종방향 보강부재 편을 볼트로 체결하는 종방향 보강부재 연결 단계;를 포함하는 강박스 거더의 보강 공법을 제공한다.
본 발명에 의한 강박스 거더는, 종방향 리브와 평행하게 구비되고 볼트 체결로 설치되는 종방향 보강부재가 구비됨으로써, 플랜지와 리브의 손상을 최소화하면서 플랜지와 리브로는 부족한 내하력을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 강박스 거더의 보강 공법은, 횡방향 리브가 단절되지 않도록 하며 종방향 보강부재를 볼트 체결로 설치함으로써, 공용중인 교량의 강박스 거더에 손상을 최소화하면서 내하력을 증가시킬 수 있다.
도 1은 교량에 작용하는 모멘트 분포를 도인 도표,
도 2는 종래의 강박스 거더를 구비한 교량을 보인 사시도,
도 3은 도 2의 강박스 거더에 있어서 플랜지와 리브를 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강박스 거더에 있어서 플랜지, 리브 및 종방향 보강부재를 보인 사시도,
도 5는 도 4의 강박스 거더에 있어서 종방향 보강부재를 확대하여 보인 사시도,
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 7은 도 4의 강박스 거더가 휠 때 종방향 보강부재를 보인 단면도,
도 8은 도 6의 다른 실시예를 보인 단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강박스 거더에 있어서 플랜지, 리브 및 종방향 보강부재를 보인 분해 사시도,
도 10은 도 8의 종방향 보강부재가 조립된 모습을 보인 사시도,
도 11은 도 9의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강박스 거더에 있어서 플랜지, 리브 및 종방향 보강부재를 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 강박스 거더에 있어서 종방향 보강부재를 확대하여 보인 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이며, 도 7은 도 4의 강박스 거더가 휠 때 종방향 보강부재를 보인 단면도이다. 각 도면들에는 설명의 편의를 위해 XYZ축이 도시되어 있다. X축 방향을 횡방향, Y축 방향을 종방향, Z축 방향을 상하방향(특히, +Z 방향을 상방향, -Z 방향을 하방향)이라 한다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 강박스 거더(이하, 강박스 거더)(G)는 판형의 하부 플랜지(100), 상기 하부 플랜지(100)에 대향되는 상부 플랜지(200) 및 상기 하부 플랜지(100)의 측부와 상기 상부 플랜지(200)의 측부를 연결하는 두 개의 복부(300)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 하부 플랜지(100)는 강판을 가공하여 그 하부 플랜지(100)의 길이방향인 종방향으로 연장되게 형성되고, 소정의 상하방향 두께와 횡방향 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 복부(300)는 강판을 가공하여 상기 하부 플랜지(100)의 횡방향 양 외측 상면으로부터 상방 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 복부(300)는 상기 하부 플랜지(100)의 종방향 길이에 맞추어 형성될 수 있다.
상기 상부 플랜지(200)는 강판을 가공하여 종방향으로 연장되게 형성되고, 소정의 상하방향 두께와 횡방향 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 상부 플랜지(200)는 상기 양 복부(300)의 상면에 얹어질 수 있다.
이러한 상기 강박스 거더(G)는 상기 하부 플랜지(100), 상기 양 복부(300) 및 상기 상부 플랜지(200)에 의하여 내부공간을 갖는 박스 형태로 형성될 수 있다.
상기 하부 플랜지(100), 상기 복부(300) 및 상기 상부 플랜지(200) 중 적어도 어느 하나에는 전단력, 휨모멘트, 비틀림, 좌굴(Buckling) 등에 대한 저항력을 증가시키도록 리브가 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로, 예를 들어, 상기 하부 플랜지(100)의 내측면(상기 강박스 거더(G)의 내부공간 측 일면)에는 종방향으로 연장되는 종방향 리브(400)가 설치될 수 있다.
상기 종방향 리브(400)는 길이(종방향 길이)가 상기 하부 플랜지(100)의 종방향 길이와 등등 수준이 되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 종방향 리브(400)는 길이방향에 수직한 단면이 직사각형인 빔으로 형성될 수 있다.
이러한 상기 종방향 리브(400)는 복수로 구비되고, 상기 복수의 종방향 리브(400)는 횡방향으로 서로 이격되게 배열될 수 있다. 이때, 상기 복수의 종방향 리브(400)는 횡방향 이격거리가 일정하게 배열될 수 있다. 즉, 어느 하나의 종방향 리브(400)를 제1 종방향 리브(400A)라 하고, 그 제1 종방향 리브(400A)에 인접한 종방향 리브(400)를 제2 종방향 리브(400B)라 하며, 상기 제2 종방향 리브(400B)를 기준으로 상기 제1 종방향 리브(400A)의 반대측에서 상기 제2 종방향 리브(400B)에 인접한 종방향 리브(400)를 제3 종방향 리브(400C)라 할 때, 상기 제1 종방향 리브(400A)와 상기 제2 종방향 리브(400B) 사이 이격거리는 상기 제2 종방향 리브(400B)와 상기 제3 종방향 리브(400C) 사이 이격거리와 동등 수준으로 형성될 수 있다. 이하에서는, 서로 인접한 두 종방향 리브(400) 사이 이격거리를 종방향 리브 이격거리(D1)라 한다.
한편, 상기 하부 플랜지(100)의 내측면에는 횡방향으로 연장되는 횡방향 리브(500)가 더 설치될 수 있다.
상기 횡방향 리브(500)는 상기 종방향 리브 이격거리(D1)보다 짧게 형성되는 횡방향 리브 편(片)(510)이 복수 개 연결되어 형성될 수 있다.
상기 횡방향 리브 편(510)은 상기 하부 플랜지(100)의 내측면에 상하방향으로 세워지는 웨브(Web)부(512) 및 상기 웨브부(512)의 상부에서 상기 하부 플랜지(100)에 대향되는 플랜지부(514)를 구비하여 구성될 수 있다. 즉, 상기 횡방향 리브 편(510)은 길이방향(횡방향)에 수직한 단면이 "T"자형인 빔으로 형성될 수 있다. 상기 횡방향 리브 편(510)은 상기 웨브부(512)의 하부에 상기 종방향 리브(400)가 관통할 수 있는 제1 관통홀(516)을 구비하여, 상기 종방향 리브(400)에 수직으로 교차하도록 설치될 수 있다. 이때, 상기 제1 관통홀(516)은 상기 웨브부(512)의 하단측으로 개구되게 형성될 수 있다. 상기 플랜지부(514)의 길이방향 양단부에는 후술할 횡방향 리브 연결판(520)과 체결되기 위한 볼트구멍(H21, H31)이 형성될 수 있다. 한편, 상기 횡방향 리브 편(510)의 길이방향 양 단면(S)과 볼트구멍(H21, H31)의 내주면은 간극을 제거하고 국부적인 형상 변형을 방지하며 방식효과를 높이도록 면처리 된 후 탄성실링제가 도포될 수 있다.
상기 횡방향 리브 편(510)은 상기 플랜지부(514)에 고장력 볼트(B2, B3)로 체결되는 횡방향 리브 연결판(520)에 의해 횡방향 상 인접한 다른 횡방향 리브 편(510)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1 종방향 리브(400A)와 교차되는 횡방향 리브 편(510)을 제1 횡방향 리브 편(510A)이라 하고, 상기 제2 종방향 리브(400B)와 교차되고 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)과 소정의 간격만큼 이격되며 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)과 동축 상에 배열되는 횡방향 리브 편(510)을 제2 횡방향 리브 편(510B)이라 할 때, 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)과 상기 제2 횡방향 리브 편(510B)은 상기 횡방향 리브 연결판(520)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)과 상기 제2 횡방향 리브 편(510B) 사이 이격거리를 횡방향 리브 편 이격거리(D3)라 할 때, 상기 횡방향 리브 연결판(520)은 상기 횡방향 리브 편 이격거리(D3)보다 긴 길이(횡방향 길이)를 갖고, 상기 횡방향 리브 편(510)의 플랜지부(514)와 동등 수준의 폭(종방향 폭)과 두께(상하방향 두께)를 갖도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브 연결판(520)은 길이방향 일단부가 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)의 플랜지부(514)의 상면에 상하방향으로 중첩되게 얹혀 고장력 볼트(B2)에 의해 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)에 체결되고, 길이방향 타단부가 상기 제2 횡방향 리브 편(510B)의 플랜지부(514)의 상면에 상하방향으로 중첩되게 얹혀 고장력 볼트(B3)에 의해 상기 제2 횡방향 리브 편(510B)에 체결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 횡방향 리브 편(510A)과 상기 제2 횡방향 리브 편(510B) 사이에는 그 제1 횡방향 리브 편(510A)과 그 제2 횡방향 리브 편(510B) 및 상기 횡방향 리브 연결판(520)에 의해 제2 관통홀(530)이 형성될 수 있다. 상기 제2 관통홀(530)은 후술할 종방향 보강부재(600)에 의해 관통될 수 있다. 상기 제2 관통홀(530)은, 그 종방향 보강부재(600)의 보강력이 균일하게 작용되도록, 인접한 양측의 종방향 리브(400)까지의 횡방향 이격거리가 서로 동일한 위치에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 방식으로 연장된 상기 횡방향 리브(500)는 그 횡방향 리브(500)의 길이(횡방향 길이)가 상기 하부 플랜지(100)의 횡방향 폭과 동등 수준이 되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 횡방향 리브(500)는 복수로 구비되고, 상기 복수의 횡방향 리브(500)는 종방향으로 서로 이격되게 배열될 수 있다. 이때, 상기 복수의 횡방향 리브(500)는 종방향 이격거리가 일정하게 배열될 수 있다. 즉, 어느 하나의 횡방향 리브(500)를 제1 횡방향 리브(500A)라 하고, 그 제1 횡방향 리브(500A)에 인접한 횡방향 리브(500)를 제2 횡방향 리브(500B)라 하며, 상기 제2 횡방향 리브(500B)를 기준으로 상기 제1 횡방향 리브(500A)의 반대측에서 상기 제2 횡방향 리브(500B)에 인접한 횡방향 리브(500)를 제3 횡방향 리브(500C)라 할 때, 상기 제1 횡방향 리브(500A)와 상기 제2 횡방향 리브(500B) 사이 이격거리는 상기 제2 횡방향 리브(500B)와 상기 제3 횡방향 리브(500C) 사이 이격거리와 동등 수준으로 형성될 수 있다. 이하에서는, 서로 인접한 두 횡방향 리브(500) 사이 이격거리를 횡방향 리브 이격거리(D2)라 한다.
여기서, 상기 하부 플랜지(100)(더욱 정확히는, 교량)에는 예를 들어 교각(P)에 지지되는 부위와 같이 부(-)의 모멘트가 인가되어 압축응력이 인가되는 제1 구간(R1)과, 예를 들어 교각(P)과 교각(P) 사이 부위와 같이 정(+)의 모멘트가 인가되어 인장응력이 인가되는 제2 구간(R2)이 서로 번갈아 배열될 수 있다. 이때, 상기 종방향 리브(400)는 종방향으로 길게 형성되어 횡방향보다 종방향에 대한 강성이 더 중요한 교량의 특성을 고려하여 상기 제1 구간(R1)과 상기 제2 구간(R2)에 모두 설치되고, 상기 횡방향 리브(500)는 압축응력에 취약한 강재의 특성을 고려하여 상기 제1 구간(R1)의 강성을 더욱 보강하도록 상기 제1 구간(R1)에 설치될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 하부 플랜지(100)와 상기 상부 플랜지(200)는 상기 제1 구간(R1)의 강성보강을 위해 상기 제1 구간(R1)의 두께가 상기 제2 구간(R2)의 두께보다 두껍게 형성되고, 상기 제1 구간(R1) 내에서도 두께가 부(-)의 모멘트의 크기에 비례하게 형성될 수 있다. 한편, 도 1을 참조하면, 부(-)의 모멘트와 정(+)의 모멘트가 겹치는 교반구간이 있을 수 있는데, 상기 교반구간은 상기 제1 구간(R1)에 포함될 수 있다.
한편, 상기 하부 플랜지(100)의 내측면에는 종방향 보강부재(600)가 상기 제2 관통홀(530)에 삽입되어 상기 종방향 리브(400)와 평행하게 설치될 수 있다. 즉, 상기 종방향 보강부재(600)는 상기 복수의 종방향 리브(400) 사이에서 상기 하부 플랜지(100)의 길이방향으로 설치될 수 있다.
상기 종방향 보강부재(600)는 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 길고 상기 종방향 리브(400)보다 짧게 형성되는 종방향 보강부재 편(610)이 복수 개 연결되어 형성될 수 있다.
상기 종방향 보강부재 편(610)은 상기 하부 플랜지(100)의 내측면에 고정되는 제1 판부(612) 및 상기 제1 판부(612)로부터 상기 하부 플랜지(100)에 멀어지는 방향(상방)으로 돌출되는 제2 판부(614)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 종방향 보강부재 편(610)은 상기 제2 판부(614)가 상기 제1 판부(612)로부터 절곡되어, 상기 종방향 보강부재(600)의 길이방향에 수직한 단면 상 "L"자형 빔으로 형성될 수 있다.
상기 제1 판부(612)에는 길이방향을 따라 복수의 볼트구멍(H12)이 형성될 수 있다. 상기 제1 판부(612)는 그 제1 판부(612)의 볼트구멍(H12)과 상기 하부 플랜지(100)에 형성되는 볼트구멍(H11)을 관통하는 고장력 볼트(B1)에 의해 상기 하부 플랜지(100)에 체결될 수 있다.
상기 제2 판부(614)의 길이방향 양 단부에는 후술할 종방향 보강부재 연결판(620)과 체결되기 위한 볼트구멍(H41, H51)이 형성될 수 있다.
각 볼트구멍(H11, H12, H41, H42, H51, H52)은 간극을 제거하고 국부적인 형상 변형을 방지하며 방식효과를 높이도록 면처리 된 후 탄성실링제가 도포될 수 있다.
상기 종방향 보강부재 편(610)은 상기 제2 판부(614)에 고장력 볼트(B4, B5)로 체결되는 종방향 보강부재 연결판(620)에 의해 종방향 상 인접한 다른 종방향 보강부재 편(610)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1 횡방향 리브(500A)의 제2 관통홀(530)을 관통하는 종방향 보강부재 편(610)을 제1 종방향 보강부재 편(610A)이라 하고, 상기 제2 횡방향 리브(500B)의 제2 관통홀(530)을 관통하고 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)과 동축 상에 배열되는 종방향 보강부재 편(610)을 제2 종방향 보강부재 편(610B)이라 할 때, 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)과 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)은 상기 종방향 보강부재 연결판(620)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)과 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B) 사이 이격거리를 종방향 보강부재 편 이격거리(D4)라 할 때, 상기 종방향 보강부재 연결판(620)은 상기 종방향 보강부재 편 이격거리(D4)보다 긴 길이(종방향 길이)를 갖고, 상기 제2 판부(614)와 동등 수준의 폭(상하방향 폭)과 두께(횡방향 두께)를 갖도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재 연결판(620)은 길이방향 일단부가 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)의 제2 판부(614)의 측면(횡방향 측면)에 횡방향으로 중첩되게 맞대어져 고장력 볼트(B4)에 의해 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)에 체결되고, 길이방향 타단부가 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)의 제2 판부(614)의 측면(횡방향 측면)에 횡방향으로 중첩되게 맞대어져 고장력 볼트(B5)에 의해 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)에 체결될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재 연결판(620)은 상기 제2 판부(614)의 양 측면에 각각 덧대어지는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이때, 고장력 볼트(B4, B5)는 상기 한 쌍의 종방향 보강부재 연결판(620)을 상기 종방향 보강부재(600)에 동시에 체결시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로 연장된 상기 종방향 보강부재(600)는 그 종방향 보강부재(600)의 길이(종방향 길이)가 상기 종방향 리브(400)와 동등 수준이 되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 종방향 보강부재(600)는 복수로 구비되고, 상기 복수의 종방향 리브(400) 사이 사이에 구비될 수 있다. 이때, 각각의 상기 종방향 보강부재(600)는 인접한 상기 종방향 리브(400)까지의 이격거리가 일정하게 구비될 수 있다. 또, 상기 복수의 종방향 보강부재(600)는 횡방향으로 서로 이격되게 배열되는데, 상기 복수의 종방향 보강부재(600) 사이 횡방향 이격거리가 일정하게 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 종방향 리브(400A)와 상기 제2 종방향 리브(400B) 사이에 구비되는 종방향 보강부재(600)를 제1 종방향 보강부재(600A)라 하고, 상기 제2 종방향 리브(400B)와 상기 제3 종방향 리브(400C) 사이에 구비되는 종방향 보강부재(600)를 제2 종방향 보강부재(600B)라 할 때, 상기 제1 종방향 보강부재(600A)와 상기 제1 종방향 리브(400A) 사이 이격거리, 상기 제1 종방향 보강부재(600A)와 상기 제2 종방향 리브(400B) 사이 이격거리, 상기 제2 종방향 보강부재(600B)와 상기 제2 종방향 리브(400B) 사이 이격거리 및 상기 제2 종방향 보강부재(600B)와 상기 제3 종방향 리브(400C) 사이 이격거리는 모두 동등 수준으로 형성될 수 있다. 이하에서는, 어느 하나의 상기 종방향 보강부재(600)와 그에 인접하는 상기 종방향 리브(400) 사이 이격거리를 종방향 보강부재와 종방향 리브 사이 이격거리(D5)라 하고, 서로 인접한 두 종방향 보강부재(600) 사이 이격거리를 종방향 보강부재 이격거리(D6)라 한다.
그리고, 상기 복수의 종방향 보강부재(600)는, 응력집중이 발생될 수 있는 종방향 보강부재 편(610) 사이 연결부(C)가 횡방향으로 중첩되지 않게 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 종방향 보강부재(600A)와 상기 제2 종방향 보강부재(600B)는, 상기 제1 종방향 보강부재(600A)의 종방향 보강부재 편(610) 사이 연결부(C)가 상기 제2 종방향 보강부재(600B)의 종방향 보강부재 편(610) 사이 연결부(C)와 횡방향으로 동일축 상에서 중첩되지 않게 구비될 수 있다.
여기서, 상기 하부 플랜지(100)를 예로 들어 설명하였으나, 상기 종방향 리브(400), 상기 횡방향 리브(500) 및 상기 종방향 보강부재(600)는 상기 상부 플랜지(200) 및 상기 복부(300)에 설치될 수 있다.
미설명 부호인 N은 너트이다.
이하, 본 실시예의 강박스 거더(G)의 작용 효과에 대해 설명한다.
즉, 본 실시예의 강박스 거더(G)는 상기 상부 플랜지(200), 상기 하부 플랜지(100) 및 상기 복부(300)가 기본적인 내하력을 제공하고, 상기 종방향 리브(400) 및 상기 횡방향 리브(500)가 그 내하력을 증가시켜 교량의 안정성을 증가시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 종방향 리브(400)는 소정의 단면적과 강성을 가지며 종방향으로 연속되게 설치됨으로써, 판의 횡방향 좌굴모드에 대한 탄성지점을 형성하고, 종방향 휨강성을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 종방향 리브(400)는 그 종방향 리브(400)가 설치되는 플랜지의 유효단면으로 취급되어 판의 좌굴강도 및 휨강도를 증가시킬 수 있다.
상기 횡방향 리브(500)는 소정의 단면적과 강성을 가지며 횡방향으로 연속되게 설치됨으로써, 지지점인 다이아프램과 탄성지점인 횡방향 리브(500) 사이에 발생하는 판의 종방향 좌굴모드에 대한 탄성지점을 형성하고, 휨강성을 증가시킬 수 있다.
그러나, 상기 종방향 리브(400)와 상기 횡방향 리브(500)만으로는 내하력이 부족할 수 있다. 특히, 압축응력에 대한 내하력이 부족한 강박스 거더 교량의 특성상 상기 하부 플랜지(100)의 좌굴강도가 부족할 수 있다. 압축부재의 좌굴강도는 다음의 수학식 1 내지 수학식 3의 관계와 같이 부재의 휨강성에 영향을 받는다.
[수학식 1]
Pcr = (π2EI) / (kl)2
[수학식 2]
Pcr ∝ EI
[수학식 3]
Pcr ∝ 1 / (kl)2
본 실시예의 경우, 상기 종방향 보강부재(600)가 상기 하부 플랜지(100)에 증설되어 휨강성을 증가시킴으로써 좌굴강도를 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 종방향 보강부재(600)는 종방향 상 연속되게(상기 횡방향 리브(500)에 의해 단절되지 않도록) 형성됨으로써 직교 이방성판의 전체적인 좌굴강도를 증가시키고 상기 강박스 거더(G)의 전체적인 휨강도를 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 종방향 보강부재(600)가 종방향 상 단속되게(상기 횡방향 리브(500)에 의해 단절되게) 형성될 경우, 그 종방향 보강부재(600)가 설치된 부위의 국부좌굴에 대해서만 부분적 보강효과가 있을 뿐, 단속된 부분의 강성이 보강되지 않을 수 있다. 이를 고려하여 본 실시예의 경우, 상기 종방향 보강부재(600)가 종방향 상 연속되게 형성되고, 바람직하게는 상기 종방향 리브(400)와 동등 수준의 길이로 형성됨으로써 단속된 부분이 없도록 할 수 있다.
그리고, 상기 종방향 보강부재(600)는 상기 제2 관통홀(530)을 통과하게 구비됨으로써 상기 횡방향 리브(500)의 강도 저하가 최소화될 수 있다. 즉, 상기 횡방향 리브(500)는 상기 종방향 보강부재(600)의 연속성을 확보하기 위해 상기 복수의 횡방향 리브 편(510)을 구비하여 구성되나, 상기 횡방향 리브 연결판(520)에 의해 상기 복수의 횡방향 리브 편(510)들이 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 횡방향 리브(500)는 본래부터 일체로 형성되는 경우와 동등 수준의 휨강도를 확보할 수 있다.
여기서, 상기 종방향 보강부재(600)는 고장력 볼트(B1)로 상기 하부 플랜지(100)에 체결될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 플랜지(100)의 강도 저하가 최소화될 수 있다. 즉, 상기 종방향 보강부재(600)가 상기 하부 플랜지(100)에 용접으로 체결될 경우, 용접열에 의해 상기 하부 플랜지(100)의 재질 특성이 변화되고, 상기 하부 플랜지(100)에 용접변형이 발생되어, 상기 하부 플랜지(100)의 강도가 약화되나, 본 실시예의 경우 이러한 하부 플랜지(100)의 강도 약화가 미연에 방지될 수 있다. 또한, 선 접합되는 용접의 경우, 피로, 진동 등에 의한 균열 발생 시 내하력이 급격히 감소될 수 있으나, 본 실시예의 경우 이러한 문제점이 미연에 방지되고 피로 및 진동에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 용접의 경우 외부 도장이 변질되어 부식이 발생될 수 있으나, 본 실시예의 경우 이러한 문제점을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 용접 시 유해가스가 발생되는데, 본 실시예의 경우 용접 대신 천공 및 볼트체결 작업만 이루어지므로 유해가스가 발생되지 않고, 천공을 통한 환기로 작업환경이 향상될 수 있다. 이에 따라, 작업자들이 강박스 거더(G)의 내부공간에서 작업하기 용이하고, 공정관리가 용이하며, 결과적으로 품질이 향상될 수 있다.
그리고, 상기 종방향 보강부재(600)는 본래부터 일체로 형성(하나의 종방향 보강부재 편(610)이 종방향 리브(400)와 동등 수준의 길이로 형성)될 수도 있으나, 상기 종방향 보강부재 편(610)이 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 길고 상기 종방향 리브(400)보다 짧게 형성되며 복수의 상기 종방향 보강부재 편(610)이 상기 종방향 보강부재 연결판(620)에 의해 연결되어 연장되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 상기 종방향 보강부재(600)는 상기 강박스 거더(G)의 맨홀을 통해 반입되어 설치될 수 있는데, 상기 종방향 보강부재 편(610)이 상기 종방향 리브(400)보다 짧게 형성(적절한 길이로 절단)될 경우, 반입 및 운반이 용이하여 시공성이 향상될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 보강부재 편(610)이 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 길게 형성될 경우, 응력집중 측면에서 불리할 수 있는 상기 연결부(C)의 개수가 최소화되고, 상기 연결부(C)에 의한 재료비 및 가공비가 최소화될 수 있다. 그리고, 상기 연결부(C)는 상기 종방향 보강부재 연결판(620)이 고장력 볼트(B4, B5)에 의해 체결됨에 따라 전술한 상기 종방향 보강부재(600)가 상기 하부 플랜지(100)에 고장력 볼트(B1)로 체결되는 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 용접에 의해 체결되는 경우에 비하여, 상기 종방향 보강부재(600)의 재질 특성 변화, 용접변형 및 강도 약화가 미연에 방지되고, 피로 및 진동에 의한 신뢰성이 향상되며, 유해가스 발생이 방지될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 강박스 거더(G)의 구조는 기존 구조물의 손상을 최소화하는 것이 중요한 공용중인 강박스 거더(G) 교량의 보강에서 그 효과가 더욱 클 수 있다.
즉, 공용중인 강박스 거더(G)는 예를 들어 하부 플랜지(100)에 종방향 리브(400) 및 횡방향 리브(500)를 구비하여 구성될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 상기 종방향 리브(400) 및 상기 횡방향 리브(500)와 구분되도록, 공용중인 강박스 거더(G)의 종방향 리브(400)를 종리브(400)로, 공용중인 강박스 거더(G)의 횡방향 리브(500)를 횡리브(500)로 지칭한다. 상기 종리브(400)와 상기 횡리브(500)는 본 발명의 상기 종방향 리브(400)와 상기 횡방향 리브(500)와 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 종리브(400)는 횡방향을 따라 배열된 제1 종리브(400A) 및 제2 종리브(400B)를 포함하고, 상기 횡리브(500)는 종방향을 따라 배열된 제1 횡리브(500A) 및 제2 횡리브(500B)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 횡리브(500)는 상기 종리브(400)와 같이 본래부터 연속된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 횡리브(500)는 단일 부재로 형성될 수 있다.
이러한 공용중인 강박스 거더(G)는 부재 구비 단계, 플랜지 천공 단계, 제1 횡리브 절취 단계, 제1 종방향 보강부재 편 설치 단계, 제1 횡리브 복구 단계, 제2 횡리브 절취 단계, 제2 종방향 보강부재 편 설치 단계, 제2 횡리브 복구 단계 및 종방향 보강부재 연결 단계를 포함하는 보강방법에 의해 내하력이 증가될 수 있다.
상기 부재 구비 단계에서는, 상기 종방향 보강부재 편(610), 상기 종방향 보강부재 연결판(620) 및 상기 횡방향 리브 연결판(520)이 복수 구비(제1 종방향 보강부재 편(610A), 제2 종방향 보강부재 편(610B), 종방향 보강부재 연결판(620), 제1 횡리브 연결판(520A), 제2 횡리브 연결판(520B)을 구비)될 수 있다.
상기 플랜지 천공 단계에서는, 상기 하부 플랜지(100) 중 상기 제1 종리브(400A)와 상기 제2 종리브(400B) 사이 부위에 종방향을 따라 복수의 볼트구멍(H11)이 천공될 수 있다. 그리고, 상기 하부 플랜지(100)의 볼트구멍(H11)은 면처리된 후 탄성실링제가 도포될 수 있다.
상기 제1 횡리브 절취 단계에서는, 상기 제1 횡리브(500A) 중 상기 하부 플랜지(100)의 복수의 볼트구멍(H11)을 지나는 가상선과 교차되는 부위가 절취되어 상기 제1 횡리브(500A)가 제1 횡리브 편(510A) 및 제2 횡리브 편(510B)으로 나뉠 수 있다. 그리고, 상기 제1 횡리브 편(510A)의 길이방향 양단부와 상기 제2 횡리브 편(510B)의 길이방향 양단부에는 각각 볼트구멍(H21, H31)이 천공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 횡리브(500A)의 절취된 단면(S)과 볼트구멍(H21, H31)은 면처리된 후 탄성실링제가 도포될 수 있다.
상기 제1 종방향 보강부재 편 설치 단계에서는, 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)이 상기 종리브(400)에 평행한 상태로 상기 제1 횡리브 편(510A)과 상기 제2 횡리브 편(510B) 사이에 삽입되어 상기 하부 플랜지(100)에 안착될 수 있다. 안착된 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)은 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)의 볼트구멍(H12)과 상기 하부 플랜지의 볼트구멍(H11)을 관통하는 고장력 볼트(B1)로 상기 하부 플랜지(100)에 체결될 수 있다.
제1 횡리브 복구 단계에서는, 상기 제1 횡리브 연결판(520A)이 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)이 개재된 상기 제1 횡리브 편(510A)과 상기 제2 횡리브 편(510B)에 덧대어질 수 있다. 덧대어진 상기 제1 횡리브 연결판(520A)은 상기 제1 횡리브 연결판(520A)의 볼트구멍(H22)과 상기 제1 횡리브 편(510A)의 볼트구멍(H21)을 관통하는 고장력 볼트(B2)로 상기 제1 횡리브 편(510A)에 체결되고, 상기 제1 횡리브 연결판(520A)의 다른 볼트구멍(H32)과 상기 제2 횡리브 편(510B)의 볼트구멍(H31)을 관통하는 고장력 볼트(B3)로 상기 제2 횡리브 편(510B)에 체결될 수 있다.
제2 횡리브 절취 단계에서는, 상기 제2 횡리브(500B) 중 상기 가상선과 교차되는 부위가 절취되어, 상기 제2 횡리브(500B)가 두 개의 횡리브 편(510)으로 나뉠 수 있다. 그리고, 상기 제1 횡리브(500A)의 제1 횡리브 편(510A)와 제2 횡리브 편(510B)와의 구분을 위해, 상기 제2 횡리브(500B)의 두 횡리브 편(510)을 제3 횡리브 편(510C) 및 제4 횡리브 편(510D)이라 할 때, 상기 제3 횡리브 편(510C)의 길이방향 양단부와 상기 제4 횡리브 편(510D)의 길이방향 양단부에는 각각 볼트구멍(H21, H31)이 천공될 수 있다. 그리고, 상기 제2 횡리브(500B)의 절취된 단면(S)과 볼트구멍(H21, H31)은 면처리된 후 탄성실링제가 도포될 수 있다.
상기 제2 종방향 보강부재 편 설치 단계에서는, 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)이 상기 종리브(400)에 평행한 상태로 상기 제3 횡리브 편(510C)과 상기 제4 횡리브 편(510D) 사이에 삽입되어 상기 하부 플랜지(100)에 안착될 수 있다. 안착된 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)은 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)의 볼트구멍(H12)과 상기 하부 플랜지의 볼트구멍(H11)을 관통하는 고장력 볼트(B1)로 상기 하부 플랜지(100)에 체결될 수 있다.
상기 제2 횡리브 복구 단계에서는, 상기 제2 횡리브 연결판(520B)이 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)이 개재된 상기 제3 횡리브 편(510C)과 상기 제4 횡리브 편(510D)에 덧대어질 수 있다. 덧대어진 상기 제2 횡리브 연결판(520B)은 상기 제2 횡리브 연결판(520B)의 볼트구멍(H22)과 상기 제3 횡리브 편(510C)의 볼트구멍(H21)을 관통하는 고장력 볼트(B2)로 상기 제3 횡리브 편(510C)에 체결되고, 상기 제2 횡리브 연결판(520B)의 다른 볼트구멍(H32)과 상기 제4 횡리브 편(510D)의 볼트구멍(H31)을 관통하는 고장력 볼트(B3)로 상기 제4 횡리브 편(510D)에 체결될 수 있다.
상기 종방향 보강부재 연결 단계에서는, 상기 종방향 보강부재 연결판(620)이 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)과 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)에 덧대어질 수 있다. 덧대어진 상기 종방향 보강부재 연결판(620)은 상기 종방향 보강부재 연결판(620)의 볼트구멍(H42)과 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)의 볼트구멍(H41)을 관통하는 고장력 볼트(B4)로 상기 제1 종방향 보강부재 편(610A)에 체결되고, 상기 종방향 보강부재 연결판(620)의 다른 볼트구멍(H52)과 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)의 볼트구멍(H51)을 관통하는 고장력 볼트(B5)로 상기 제2 종방향 보강부재 편(610B)에 체결될 수 있다.
여기서, 상기 단계들의 순서는 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 전체적인 보강 기간을 단축하기 위해 상기 부재 구비 단계, 상기 플랜지 천공 단계, 제1 횡리브 절취 단계, 상기 제2 횡리브 절취 단계가 동시에 진행될 수 있다. 그러나, 안전성 측면에서 전술한 순서(부재 구비 단계, 플랜지 천공 단계, 제1 횡리브 절취 단계, 제1 종방향 보강부재 편 설치 단계, 제1 횡리브 복구 단계, 제2 횡리브 절취 단계, 제2 종방향 보강부재 편 설치 단계, 제2 횡리브 복구 단계 및 종방향 보강부재 연결 단계)대로 진행되는 것이 바람직할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 플랜지 천공 단계, 상기 제1 횡리브 절취 단계 및 상기 제2 횡리브 절취 단계(이하, 기존 구조물 손상 단계)는 기존 구조물의 내하력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 기존 구조물 손상 단계는 가능한 짧은 시간 내에 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 제1 횡리브 절취 단계 및 상기 제2 횡리브 절취 단계가 상기 플랜지 천공 단계보다 더욱 큰 내하력 감소를 일으킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 횡리브 절취 단계 및 상기 제2 횡리브 절취 단계의 시간이 짧아질 수 있도록, 가능한 모든 준비는 상기 제1 횡리브 절취 단계 및 상기 제2 횡리브 절취 단계 전에 완료하는 것이 바람직할 수 있다. 또, 동시에 여러 부위가 절취되지 않도록, 상기 제1 횡리브 복구 단계 후 상기 제2 횡리브 절취 단계가 진행되는 것이 바람직할 수 있다. 한편, 상기 종방향 보강부재(600)를 공장에서 제작하여 현장 작업을 최소화할 수 있고, 정밀 시공이 가능할 수 있다.
이러한 본 실시예의 강박스 거더(G) 구조를 적용한 교량 보강 방법은 기존 구조물에 용접을 하지 않고 상기 종방향 보강부재(600)를 설치하고, 상기 종방향 보강부재(600) 설치를 위해 기존 구조물에 가하는 손상 범위를 최소화할 뿐만 아니라 손상 부위를 다시 복원시킴으로써, 공용중인 교량의 손상을 최소화할 수 있다. 그리고, 전술한 본 실시예의 강박스 거더(G)의 작용효과를 통해 교량의 내하력을 증가시킬 수 있다. 또한, 플랜지 전체를 천공하여 추가 강판을 부착하는 보강방법보다 소규모이나 규모 대비 효과가 크며, 미관이 우수할 수 있다.
한편, 상기 하부 플랜지(100)의 제1 구간(R1)의 강도 증가를 예로 들었으나, 이와 동일한 원리로 상기 하부 플랜지(100)의 제2 구간(R2), 상기 상부 플랜지(200)의 제1 구간(R1)과 제2 구간(R2) 및 상기 양 복부(300)의 제1 구간(R1)과 제2 구간(R2)도 강도 증가가 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 횡방향 리브(500)가 상기 플랜지부(514)를 갖는 "T"자형으로 형성되고 상기 횡방향 리브 연결판(520)이 상기 플랜지부(514)의 상면에 체결되나, 도 8에 도시된 바와 같이 횡방향 리브(500)가 상기 웨브부(512)만 구비하여 "I"자형으로 형성되고 상기 횡방향 리브 연결판(520)이 상기 웨브부(512)의 측면에 체결될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 종방향 보강부재 편(610)은 "L"자형으로 형성되나, 별도로 도시하지 않았지만, "T"자를 180도 회전한 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 강박스 거더에 대한 다른 실시예는 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강박스 거더에 있어서 플랜지, 리브 및 종방향 보강부재를 보인 분해 사시도이고, 도 10은 도 8의 종방향 보강부재가 조립된 모습을 보인 사시도이며, 도 11은 도 9의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 강박스 거더(G)는, 전술한 실시예와 대동 소이하나, 횡방향 리브(500)가 본래부터 연속되게 형성(각 횡방향 리브(500)가 하나의 횡방향 리브 편(510)으로 형성)되고, 종방향 보강부재(700)는 상기 종방향 리브(400)에 덧대어지게 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 횡방향 리브(500)는 길이(횡방향 길이)가 상기 하부 플랜지(100)의 횡방향 길이와 동등 수준이 되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브(500)는 길이방향에 수직한 단면이 직사각형인 빔으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브(500)는 하부에 상기 종방향 리브(400)가 관통할 수 있는 제1 관통홀(516)을 복수 개 구비하여, 상기 복수의 종방향 리브(400)에 수직으로 교차하도록 설치될 수 있다. 이때, 상기 제1 관통홀(516)은 상기 횡방향 리브(500)의 하단측(상기 하부 플랜지(100)의 상면에 접촉되는 면측)으로 개구되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 횡방향 리브(500)는 전술한 실시예와 같이 종방향 상 횡방향 리브 이격거리(D2)가 동등 수준으로 배열되는 복수 개로 구비될 수 있다. 본 실시예에서도, 어느 하나의 횡방향 리브(500)를 제1 횡방향 리브(500A)라 하고, 상기 제1 횡방향 리브(500A)에 인접한 횡방향 리브(500)를 제2 횡방향 리브(500B)라 하며, 상기 제2 횡방향 리브(500B)를 기준으로 상기 제1 횡방향 리브(500A)의 반대측에서 상기 제2 횡방향 리브(500B)에 인접한 횡방향 리브(500)를 제3 횡방향 리브(500C)라 하겠다.
상기 종방향 보강부재(700)는, 상기 종방향 리브(400)의 선단면에 덧대어지는 주 보강부재(710) 및 상기 종방향 리브(400)와 상기 주 보강부재(710)에 볼트 체결되어 상기 종방향 리브(400)와 상기 주 보강부재(710)를 연결하는 보조 보강부재(720)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 주 보강부재(710)는 상기 제1 구간(R1)에 설치되는 제1 주 보강부재(710A)와 상기 제2 구간(R2)에 설치되는 제2 주 보강부재(710B)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1 주 보강부재(710A)는 상기 종방향 리브(400)와 동등 수준의 폭(횡방향 폭)과 소정의 높이(상하방향 높이) 및 소정의 길이(종방향 길이)를 갖는 판형으로 형성될 수 있다. 상기 제1 주 보강부재(710A)의 높이(h2)는 그 높이(h2)에 상기 종방향 리브(400)의 높이(h1)를 더한 값이 도로교 시방서에서 규정하고 있는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다. 상기 제1 주 보강부재(710A)의 길이는 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 길고, 상기 종방향 리브(400)보다 짧게 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 주 보강부재(710A)는 하부에 상기 횡방향 리브(500)가 관통할 수 있는 제3 관통홀(712)을 적어도 하나 구비할 수 있다. 상기 제3 관통홀(712)은 상기 제1 주 보강부재(710A)의 하단측(상기 종방향 리브(400)의 선단면에 접촉되는 면측)으로 개구되게 형성될 수 있다.
상기 제2 주 보강부재(710B)는 상기 제1 주 보강부재(710A)와 동일하게 형성될 수 있다. 다만, 상기 제2 주 보강부재(710B)는, 상기 제2 구간(R2)에 상기 횡방향 리브(500)가 설치되지 않을 경우 상기 횡방향 리브(500)에 교차되지 않으므로, 상기 제3 관통홀(712)이 형성되지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제1 주 보강부재(710A)와 상기 제2 주 보강부재(710B)는 전술한 실시예의 종방향 보강부재(600)처럼 복수의 보강부재 편(미도시)이 연결되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 복수의 보강부재 편(미도시)은 상기 보조 보강부재(720)에 의해 서로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 주 보강부재(710A)와 상기 제2 주 보강부재(710B)는 상기 보조 보강부재(720)에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기 보조 보강부재(720)는 상기 제1 구간(R1)에 설치되는 제1 보조 보강부재(720A)와 상기 제2 구간(R2)에 설치되는 제2 보조 보강부재(720B)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1 보조 보강부재(720A)는 상기 종방향 리브(400)와 상기 제1 주 보강부재(710A)를 사이에 두고 횡방향 양 측면에 각각 덧대어지는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 보조 보강부재(720A)는, 상기 종방향 리브(400)의 일 측면과 상기 제1 주 보강부재(710A)의 일 측면(상기 종방향 리브(400)의 일 측면과 동일측면)에 덧대어지는 제1 보조 보강부재 편(722A) 및 상기 종방향 리브(400)와 상기 제1 주 보강부재(710A)를 기준으로 상기 제1 보조 보강부재 편(722A)의 반대측에서 덧대어지는 제2 보조 보강부재 편(722B)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1 보조 보강부재 편(722A)과 상기 제2 보조 보강부재 편(722B)은 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 보조 보강부재 편(722A)을 예로 들어 설명하면, 상기 제1 보조 보강부재 편(722A)은 소정의 폭(횡방향 폭)과 높이(상하방향 높이) 및 길이(종방향 길이)를 갖는 판형으로 형성될 수 있다. 상기 제1 보조 보강부재 편(722A)의 폭은 그 폭이 상기 종방향 리브(400)(제1 주 보강부재(710A))의 폭 및 상기 제2 보조 보강부재 편(722B)의 폭을 더한 값이 도로교 시방서에서 규정하고 있는 값 이하가 되도록 형성될 수 있다. 상기 제1 보조 보강부재 편(722A)의 높이(h3)는 상기 종방향 리브(400)의 높이(h1)와 상기 제1 주 보강부재(710A)의 높이(h2)를 더한 값과 동등 수준으로 형성될 수 있다. 상기 제1 보조 보강부재(720A)의 길이는 상기 횡방향 리브(500) 사이에 개재될 수 있도록 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 짧게 형성될 수 있다.
이러한, 상기 제1 보조 보강부재(720A)는 복수로 구비되어 각각 횡방향 리브(500) 사이 사이에 개재될 수 있다.
상기 제2 보조 보강부재(720B)는 상기 제1 보조 보강부재(720A)와 동일하게 형성될 수 있다. 다만, 상기 제2 보조 보강부재(720B)는, 상기 제2 구간(R2)에 상기 횡방향 리브(500)가 설치되지 않을 경우 상기 횡방향 리브(500)에 교차되지 않으므로, 상기 횡방향 리브 이격거리(D2)보다 길게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 보조 보강부재(720)에는, 상기 종방향 리브(400)와의 체결을 위한 복수의 제1 볼트구멍(724)이 형성되고, 상기 주 보강부재(710)와의 체결을 위한 복수의 제2 볼트구멍(726)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 종방향 리브(400)에는 상기 보조 보강부재(720)의 제1 볼트구멍(724)에 대응되는 복수의 볼트구멍(이하, 종방향 리브 볼트구멍)(H6)이 형성되고, 상기 주 보강부재(710)에는 상기 보조 보강부재(720)의 제2 볼트구멍(726)에 대응되는 복수의 볼트구멍(이하, 주 보강부재 볼트구멍)(714)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 종방향 리브(400)와 상기 종방향 보강부재(700)는, 상기 종방향 리브 볼트구멍(H6)에 의해 상기 종방향 리브(400)의 강도가 저하되는 것을 방지하도록, 상기 종방향 리브 볼트구멍(H6)의 개수가 상기 주 보강부재 볼트구멍(714)의 개수보다 적게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 상기 보조 보강부재(720)의 제1 볼트구멍(724)과 제2 볼트구멍(726)의 개수는 각각 상기 종방향 리브 볼트구멍(H6)과 주 보강부재 볼트구멍(714)의 개수에 대응되게 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 보조 보강부재(720)의 제1 볼트구멍(724)과 상기 종방향 리브 볼트구멍(H6)을 관통하는 고장력 볼트를 제1 볼트(B6)라 하고, 상기 보조 보강부재(720)의 제2 볼트구멍(726)과 상기 주 보강부재 볼트구멍(714)을 관통하는 고장력 볼트를 제2 볼트(B7)라 할 때, 상기 종방향 리브(400)와 상기 종방향 보강부재(700)는, 상기 제1 볼트(B6)의 개수가 상기 제2 볼트(B7)의 개수보다 적게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 실시예에 따른 강박스 거더(G)는 전술한 실시예와 대동소이한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 강박스 거더(G)는 다음의 작용 효과를 더 발휘할 수 있다.
즉, 직사각 단면을 갖는 재료의 단면 이차 모멘트(I)는 수학식 4의 관계를 따르는데, 이에 따르면, 단면 이차 모멘트(I)는 폭(b)이 증가될 때보다, 높이(h)가 증가될 때 그 단면 이차 모멘트(I)의 증가량이 더욱 큼을 알 수 있다.
[수학식 4]
I = bh3 / 12
전술한 실시예의 경우 상기 종방향 리브(400)의 폭(b)을 증가시킨 효과를 얻을 수 있으나, 본 실시예는 상기 종방향 리브(400)의 폭(b)뿐만 아니라 높이(h)도 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 주 보강부재(710)가 상기 종방향 리브(400)의 높이(h1)를 증가시키는 작용 효과를 발휘하고, 상기 보조 보강부재(720)가 상기 종방향 리브(400)의 폭을 증가시키는 작용 효과를 발휘할 수 있다. 그리고, 상기 보조 보강부재(720)의 높이(h3)가 상기 종방향 리브(400)의 높이(h1)와 상기 주 보강부재(710)의 높이(h2)의 합과 동일하게 형성됨으로써, 상기 보조 보강부재(720)도 상기 종방향 리브(400)의 높이(h1)를 증가시키는 작용 효과를 발휘할 수 있다. 이에 따라, 상기 종방향 리브(400)의 부재력이 크게 향상된 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예의 경우, 상기 횡방향 리브(500)가 하나의 편으로 형성됨에 따라, 전술한 실시예에 비하여 상기 횡방향 리브(500)의 강도가 더욱 향상될 수 있다.
그리고, 공용중인 교량의 보강 시, 기존 구조물의 횡리브(500)를 절취하지 않아 안전성이 높으므로 동시에 교량 전체를 보강할 수 있어 보강에 소요되는 시간 및 비용이 감소될 수 있다. 그리고, 종방향 리브(400) 보강을 압축부와 인장부로 구분하여 진행할 수 있어 시간 및 비용이 더욱 감소될 수 있다.
또, 본 실시예의 경우, 상기 주 보강부재(710)의 높이(h2)와 상기 보조 보강부재(720)의 높이(h3) 및 폭을 조절함으로써 도로교 시방서에서 규정하고 있는 보강재의 높이와 폭의 규제치를 충족시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 강박스 거더(G)는 경비를 최소화하면서 전단력, 모멘트, 비틀림 등의 하중에 대한 저항응력을 증가시켜 교량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 하부 플랜지(100)의 강도 증가를 예로 들었으나, 이와 동일한 원리로 상기 상부 플랜지(200) 및 상기 양 복부(300)도 강도 증가가 이루어질 수 있다.
100: 하부 플랜지 200: 상부 플랜지
300: 복부 400: 종방향 리브
400A: 제1 종방향 리브 400B: 제2 종방향 리브
400C: 제3 종방향 리브 500: 횡방향 리브
500A: 제1 횡방향 리브 500B: 제2 횡방향 리브
500C: 제3 횡방향 리브 510: 횡방향 리브 편
510A: 제1 횡방향 리브 편 510B: 제2 횡방향 리브 편
512: 웨브부 514: 플랜지부
516: 제1 관통홀 520: 횡방향 리브 연결판
520A: 제1 횡리브 연결판 520B: 제2 횡리브 연결판
530: 제2 관통홀 600: 종방향 보강부재
600A: 제1 종방향 보강부재 600B: 제2 종방향 보강부재
610: 종방향 보강부재 편 610A: 제1 종방향 보강부재 편
610B: 제2 종방향 보강부재 편 612: 제1 판부
614: 제2 판부 620: 종방향 보강부재 연결판
700: 종방향 보강부재 710: 주 보강부재
710A: 제1 주 보강부재 710B: 제2 주 보강부재
712: 제3 관통홀 714: 주 보강부재 볼트구멍
720: 보조 보강부재 720A: 제1 보조 보강부재
720B: 제2 보조 보강부재 722A: 제1 보조 보강부재 편
722B: 제2 보조 보강부재 편 724: 제1 볼트구멍
726: 제2 볼트구멍 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7: 볼트
D1: 종방향 리브 이격거리 D2: 횡방향 리브 이격거리
D3: 횡방향 리브 편 이격거리 D4: 종방향 보강부재 편 이격거리
D5: 종방향 보강부재와 종방향 리브 사이 이격거리
D6: 종방향 보강부재 이격거리
H11, H12, H21, H22, H31, H32, H41, H42, H51, H52, H6: 볼트구멍
h1: 종방향 리브의 높이 h2: 주 보강부재의 높이
h3: 보조 보강부재의 높이 R1: 제1 구간
R2: 제2 구간

Claims (9)

  1. 판형의 플랜지;
    상기 플랜지의 일면에 그 플랜지의 길이방향인 종방향으로 설치되는 종방향 리브; 및
    상기 종방향 리브와 평행하게 구비되고, 상기 플랜지 및 상기 종방향 리브 중 적어도 하나에 볼트 체결로 설치되는 종방향 보강부재를 포함하는 강박스 거더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종방향 리브는 횡방향으로 서로 이격된 제1 종방향 리브 및 제2 종방향 리브를 포함하고,
    상기 플랜지의 일면에는 상기 제1 종방향 리브 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되는 제1 횡방향 리브가 설치되고,
    상기 제1 횡방향 리브는 상기 제1 종방향 리브와 교차되는 제1 횡방향 리브 편(片) 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되고 상기 제1 횡방향 리브 편과 동축 상에 배열되는 제2 횡방향 리브 편을 포함하고,
    상기 종방향 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편 사이를 관통하고, 상기 플랜지에 볼트 체결로 설치되며,
    상기 종방향 보강부재를 기준으로 상기 플랜지의 반대측에는 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 볼트 체결되어 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편을 연결하는 횡방향 리브 연결판이 구비되는 강박스 거더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플랜지의 일면에는 상기 제1 횡방향 리브로부터 종방향으로 이격되고, 상기 제1 종방향 리브, 상기 종방향 보강부재 및 상기 제2 종방향 리브와 교차되는 제2 횡방향 리브가 설치되고,
    상기 종방향 보강부재는, 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 길고 상기 종방향 리브보다 짧게 형성되는 종방향 보강부재 편이 복수 개 연결되어 형성되는 강박스 거더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 종방향 보강부재는,
    상기 종방향 리브의 선단면에 덧대어지는 주 보강부재; 및
    상기 종방향 리브와 상기 주 보강부재에 볼트 체결되어 상기 종방향 리브와 상기 주 보강부재를 연결하는 보조 보강부재;를 포함하는 강박스 거더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플랜지의 일면에 수직한 방향 상 거리를 높이라 할 때,
    상기 보조 보강부재는 그 보조 보강부재의 높이가 상기 종방향 리브의 높이와 상기 주 보강부재의 높이의 합과 동일하게 형성되는 강박스 거더.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플랜지의 일면에는 상기 종방향 리브와 교차되는 횡방향 리브가 설치되고,
    상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함하고,
    상기 주 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 길고 상기 종방향 리브보다 짧게 형성되는 강박스 거더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주 보강부재에는 상기 횡방향 리브가 관통하도록 관통홀이 형성되는 강박스 거더.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 플랜지의 일면에는 상기 종방향 리브와 교차되는 횡방향 리브가 설치되고,
    상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함하고,
    상기 보조 보강부재는 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이 이격거리보다 짧게 형성되고, 상기 제1 횡방향 리브와 상기 제2 횡방향 리브 사이에 개재되는 강박스 거더.
  9. 판형의 플랜지, 상기 플랜지의 일면에 그 플랜지의 길이방향인 종방향으로 설치되는 종방향 리브 및 상기 종방향 리브에 교차되게 설치되는 횡방향 리브를 포함하고, 상기 종방향 리브는 횡방향으로 서로 이격된 제1 종방향 리브 및 제2 종방향 리브를 포함하고, 상기 횡방향 리브는 종방향으로 서로 이격된 제1 횡방향 리브 및 제2 횡방향 리브를 포함하는 강박스 거더의 보강 공법에 있어서,
    각각 소정의 길이로 형성되는 제1 종방향 보강부재 편, 제2 종방향 보강부재 편, 종방향 보강부재 연결판, 제1 횡방향 리브 연결판 및 제2 횡방향 리브 연결판을 구비하는 부재 구비 단계;
    상기 플랜지 중 상기 제1 종방향 리브와 상기 제2 종방향 리브 사이 부위에 종방향을 따라 복수의 제1 볼트구멍을 천공하고, 상기 복수의 제1 볼트구멍을 면처리하고, 면처리된 제1 볼트구멍에 탄성실링제를 도포하는 플랜지 천공 단계;
    상기 제1 횡방향 리브 중 상기 복수의 제1 볼트구멍을 지나는 가상선과 교차되는 부위를 절취하여 상기 제1 횡방향 리브를 제1 횡방향 리브 편 및 제2 횡방향 리브 편으로 나누고, 상기 제1 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부와 상기 제2 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부에 각각 제2 볼트구멍을 천공하며, 상기 제1 횡방향 리브의 절취면과 상기 제2 볼트구멍을 면처리한 후 탄성실링제를 도포하는 제1 횡방향 리브 절취 단계;
    상기 제1 종방향 보강부재 편을 상기 종방향 리브에 평행한 상태로 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편 사이에 삽입시켜 상기 플랜지에 안착시키고, 상기 제1 종방향 보강부재 편과 상기 제1 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제1 종방향 보강부재 편을 상기 플랜지에 체결하는 제1 종방향 보강부재 편 설치 단계;
    상기 제1 종방향 보강부재 편이 개재된 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 상기 제1 횡방향 리브 연결판을 덧대고, 상기 제1 횡리브 연결판과 상기 제2 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제1 횡리브 연결판을 상기 제1 횡리브 편과 상기 제2 횡리브 편에 체결하는 제1 횡리브 복구 단계;
    상기 제2 횡방향 리브 중 상기 가상선과 교차되는 부위를 절취하여 상기 제2 횡방향 리브를 제3 횡방향 리브 편 및 제4 횡방향 리브 편으로 나누고, 상기 제3 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부와 상기 제4 횡방향 리브 편의 길이방향 양단부에 각각 제3 볼트구멍을 천공하며, 상기 제2 횡방향 리브의 절취면과 상기 제3 볼트구멍을 면처리한 후 탄성실링제를 도포하는 제2 횡리브 절취 단계;
    상기 제2 종방향 보강부재 편을 상기 종방향 리브에 평행한 상태로 상기 제3 횡방향 리브 편과 상기 제4 횡방향 리브 편 사이에 삽입시켜 상기 플랜지에 안착시키고, 상기 제2 종방향 보강부재 편과 상기 제1 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제2 종방향 보강부재 편을 상기 플랜지에 체결하는 제2 종방향 보강부재 편 설치 단계;
    상기 제2 종방향 보강부재 편이 개재된 상기 제3 횡방향 리브 편과 상기 제4 횡방향 리브 편에 상기 제2 횡방향 리브 연결판을 덧대고, 상기 제2 횡방향 리브 연결판과 상기 제3 볼트구멍을 관통하는 볼트로 상기 제2 횡방향 리브 연결판을 상기 제1 횡방향 리브 편과 상기 제2 횡방향 리브 편에 체결하는 제2 횡방향 리브 복구 단계; 및
    각각 상기 플랜지에 체결된 상기 제1 종방향 보강부재 편과 상기 제2 종방향 보강부재 편에 상기 종방향 보강부재 연결판을 덧대고, 상기 종방향 보강부재 연결판과 상기 제1 종방향 보강부재 편을 볼트로 체결하고, 상기 종방향 보강부재 연결판과 상기 제2 종방향 보강부재 편을 볼트로 체결하는 종방향 보강부재 연결 단계;를 포함하는 강박스 거더의 보강 공법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110170799A (zh) * 2019-06-04 2019-08-27 上海绿地建筑钢结构有限公司 钢箱梁制作工艺

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