KR20170058734A - 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공 구조 및 방법 - Google Patents

가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공 구조 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강합성 거더의 시공구조 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 강합성 거더의 시공에 따른 가로보의 강재량을 줄여 시공비를 크게 절감시킬 수 있는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더의 시공구조 및 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 가로보 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조는, 교각의 상부에 설치되는 거더와; 거더 사이에 연결되는 가로보와; 거더 및 가로보의 상면에 안착되는 슬래브;를 포함하며, 상기 슬래브에는 일부분이 외부로 노출된 형태의 하중 전달판이 매립 설치되되, 상기 가로보의 상면에 안착되는 양측 슬래브의 하중 전달판은 가로보의 길이방향으로 상호 이격되어 서로 마주보도록 배치된 상태에서 하중 전달판의 노출된 부분 중 일부가 서로 중첩되도록 배치되고, 상기 양측 슬래브의 하중 전달판은 각 노출된 부분의 하면 중심이 상기 가로보의 상면 중심(C2)에 위치하도록 배치된 상태에서 가로보의 상면에 지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공 구조 및 방법{Construction structure and method of composite girder for reduction amount of the steel in cross beam}
본 발명은 강합성 거더의 시공구조 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강합성 거더의 시공에 따른 가로보의 강재량을 줄여 시공비를 크게 절감시킬 수 있는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더의 시공구조 및 방법에 관한 것이다.
종래의 교량 건설은 교량이 설치될 현장에서 대부분의 공사가 이루어졌다. 이러한 공사 방식은 현장의 날씨 및 기타 제반 여건에 따라 교량의 완공시간이 결정되었다. 즉, 현장의 기상상태가 갑작스럽게 나빠지거나 현장에 투입될 인원에 결원이 생기면, 교량의 완공이 그만큼 늦어졌다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 교량을 조립식으로 건설하는 경향이 증가되는 추세이다.
상기 조립식 교량은 교량의 각 부분들을 별도의 공장에서 사전 제작하고, 사전 제작된 부분들을 현장에서 조립하는 방식으로 건설된다.
한편 조립식 교량의 시공에 있어서, 거더(Girder)는 전문 공장 또는 별도의 실내 공간에서 운반 가능한 길이 단위로 박스 단면 또는 I형 단면을 갖도록 제작된다. 그리고 이렇게 제작된 거더는 현장으로 운반된 후, 실질적으로 교량의 상판을 지지하는 구조체의 기능을 갖도록 일정 단위로 연결된다.
도 1은 종래의 통상적인 교량 시공에 따른 강합성 거더가 시공된 모습을 보여주는 것으로, 도 1을 참조하면 교량의 교각(미도시) 위에는 교축 방향을 따라 길게 배치되는 복수의 거더(10)가 일정한 간격을 이루며 상호 평행하게 설치된다. 그리고 거더(10)의 상부에는 교량의 상판 부분을 형성하는 복수의 슬래브(40)가 설치된다.
거더(10)는 교각 위에 놓여져 교각에 의해 다점 지지되는 요소로서, 이러한 거더(10)는 슬래브(40)를 교량의 폭 방향으로 지지하기 위해 복수 개로 마련되어 상호 일정한 간격을 유지하면서 서로 같은 방향을 향하도록 나란하게 배치된다.
거더(10) 사이에는 보강재인 복수의 가로보(20)가 거더(10)에 대하여 수직한 방향으로 배치되어 상기 거더(10)와 연결된다.
그리고, 거더(10)의 상부에는 도로의 바닥면을 형성하는 슬래브(40)가 얹히는데, 슬래브(40)는 양측 거더(10)에 의해 지지되어 슬래브(40)에 가해지는 하중이 거더(10)를 통해 교각으로 분산된다.
도 2는 거더(10) 사이를 연결하는 가로보(20)의 상단 양측으로 슬래브(40)가 안착되어 시공된 구조를 보여주고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 가로보(20)는 수직으로 배치된 중앙의 복부(21)를 기준으로 상,하측에 상부 플랜지(24)와 하부 플랜지(22)가 수평으로 연결된 I형 단면 구조로 형성된다. 그리고, 가로보(20)의 상부 플랜지(24)의 상면 양측에 슬래브(40)가 얹혀져 지지되는 구조를 형성한다.
이와 같은 구조에 따르면, 슬래브(40) 사이에 현장타설 콘크리트(50)를 타설하기 전인 합성 전 단계에서는 양측 슬래브(40)에서 가해지는 하중이 가로보(20)의 상부 플랜지(24) 양단 부분에 집중되어 상부 플랜지(24)의 중앙부 부분에서의 응력부담이 높아지기 때문에 상부 플랜지(24)에 국부적인 휨 거동이 발생할 수 있다. 그러나, 합성이 완료된 이후에는 양측 슬래브(40)가 합성에 의해 하나의 구조물 형태로 일체화되기 때문에 하중이 상부 플랜지(24)의 전면적에 걸쳐 분산되어 상부 플랜지(24)에 가해지는 응력부담은 상대적으로 줄어들게 된다.
이와 같이, 강합성 거더의 시공시 현장타설 콘크리트(50) 타설 전인 합성 전 단계에서는 가로보(20) 양측의 슬래브(40)를 통해서 가해지는 개별적 하중에 의해 상부 플랜지(24)의 양단 부분에 하중이 집중되어 상부 플랜지(24)의 양단에 변형이 발생될 수 있기 때문에 가로보(20)의 설계시 상부 플랜지(24)의 폭과 두께를 일정 수준 이하로 줄이는 것이 구조적으로 불가능하다. 이러한 이유로 인해, 가로보(20)의 제작에 있어서 과다한 강재량 사용이 불가피하게 되고, 이는 결국 전체 공사비를 증가시키는 부담요인으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.
특허공개 제2010-0069845호(2010.06.25.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 가로보 상부 플랜지에서의 국부적 휨 거동 발생을 원천적으로 방지하도록 함으로써, 상부 플랜지의 폭과 두께의 감소에 따른 가로보 강재량의 절감을 통해 전체 시공비를 크게 절감시킬 수 있는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공 구조 및 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 기술적 과제를 해결할 수 있는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조는, 교각의 상부에 설치되는 거더와; 거더 사이에 연결되는 가로보와; 거더 및 가로보의 상면에 안착되는 슬래브;를 포함하며, 상기 슬래브에는 일부분이 외부로 노출된 형태의 하중 전달판이 매립 설치되되, 상기 가로보의 상면에 안착되는 양측 슬래브의 하중 전달판은 가로보의 길이방향으로 상호 이격되어 서로 마주보도록 배치된 상태에서 하중 전달판의 노출된 부분 중 일부가 서로 중첩되도록 배치되고, 상기 양측 슬래브의 하중 전달판은 각 노출된 부분의 하면 중심이 상기 가로보의 상면 중심에 위치하도록 배치된 상태에서 가로보의 상면에 지지되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가로보는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 복부로 구성되며, 상기 하중 전달판의 노출된 부분의 하면 중심이 상기 복부의 직상방에 위치한 상부 플랜지의 상면 중심에 위치하도록 배치되어 가로보 상면에 안착되도록 구성할 수 있다.
그리고 슬래브에 매립되는 하중 전달판은 복수 개가 가로보의 길이방향으로 일정한 이격 간격을 두고 배치된 상태로 매립 설치될 수 있다.
이때, 슬래브에 매립된 하중 전달판의 일측에는 하중 전달판과 슬래브의 결속력 강화를 위해 스터드가 설치될 수 있다
또한, 서로 마주보는 양측 하중 전달판의 중첩부위에는 가로보와 평행한 방향으로 연결부재가 관통 결합될 수 있다.
그리고, 하중 전달판과 연결부재의 결합부위에는 결속부재가 추가적으로 감겨 결속되도록 구성할 수 있다.
아울러, 가로보의 복부와 상부 플랜지가 연결된 모서리 부분에는 지지플레이트가 추가적으로 설치되고, 서로 이웃하는 가로보의 지지플레이트 사이는 임시지지대를 통해 상호 연결되도록 구성할 수 있다.
한편, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가로보 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법은, (a)교각 상부에 거더를 설치하는 단계와; (b) 거더 사이에 가로보를 연결하는 단계와; (c)일부분이 외부에 노출된 형태로 하중 전달판이 매립되도록 사전 제작된 슬래브를 거더 및 가로보 상면에 안착시키되, 가로보의 상면에 안착되는 양측 슬래브의 하중 전달판이 가로보의 길이방향으로 상호 이격되어 서로 마주보도록 배치한 상태에서 하중 전달판의 노출된 부분 중 일부가 서로 중첩되도록 배치하여 하중 전달판의 노출된 부분의 하면 중심이 가로보의 상면 중심에 위치하도록 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (b) 단계 이후에 서로 이웃하는 가로보 사이를 임시지지대를 통해 상호 연결하는 단계;가 수행될 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계 이후에 가로보의 상면에서 서로 마주보는 양측 하중 전달판의 중첩된 부분에 가로보와 평행한 방향으로 연결부재를 관통시켜 하중 전달판 사이를 연결하는 단계가 수행될 수 있다.
그리고, 상기 (d)단계 이후에 하중 전달판과 연결부재 간의 결합부위를 결속부재로 감아 결속시키는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 (b-1) 단계 이후에 콘크리트 합성이 완료된 가로보 부분의 임시 지지대를 해체한 후, 합성 전 단계에 위치한 또 다른 가로보 사이에 연결시켜 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 강합성 거더 시공구조 및 방법에 따르면, 가로보의 상면 양측에 설치되는 슬래브의 하중이 슬래브 내에 매립된 하중 전달판을 통해 가로보 정중앙의 복부 상면에 재하되기 때문에 기존과 같이 가로보의 상부 플랜지에서의 국부 휨 거동 발생을 원천적으로 차단할 수 있고, 이로 인해 가로보의 구조 설계시 상부 플랜지의 폭과 두께의 감소가 가능해져서 가로보 제작에 투입되는 강재량을 대폭 줄여 전체 시공비를 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 이와 함께, 프리캐스트 슬래브를 이용한 강합성 거더의 시공 시 보강재가 필요 이상으로 많이 사용되는 것을 억제하여 재료의 효율적 사용을 도모할 수 있고, 보다 경제적이고 구조적으로 안전하면서 현장 조건에 부합하는 강합성 거더 시공을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 교량 시공에 따른 강합성 거더가 시공된 모습을 보여주는 요부 사시도.
도 2는 도 1에서 가로보의 상부 양측으로 슬래브가 안착된 모습을 보여주는 요부 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조를 보여주는 요부 분리사시도.
도 4는 가로보 상부에 슬래브가 안착된 후 연결부재 및 결속부재가 결합된 모습을 보여주는 사시도.
도 5는 하중 전달판이 매립된 상태의 프리캐스트 슬래브를 도시한 사시도.
도 6은 슬래브가 하중 전달판을 통해 가로보 상면에 안착된 모습을 보여주는 요부 단면도.
도 7은 도 6을 상부에서 바라본 평면도.
도 8은 가로보 상부 플랜지의 폭 및 두께의 감소를 통해 가로보의 강재량이 절감된 모습을 나타낸 단면도.
도 9는 서로 인접하는 가로보 사이를 임시지지대를 통해 상호 연결한 모습을 보여주는 단면도.
도 10은 본 발명의 하중 전달판이 구비된 프리캐스트 슬래브를 이용한 강합성 거더 시공방법을 순차적으로 설명하는 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 가로보 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조를 도시한 요부 분리사시도이고, 도 4는 가로보 상부에 슬래브가 안착된 상태에서 연결부재 및 결속부재를 결합한 모습을 도시한 사시도이다. 그리고, 도 5는 하중 전달판이 매립된 상태의 프리캐스트 슬래브 구조를 보여주는 사시도이고, 도 6은 프리캐스트 슬래브가 하중 전달판을 통해 가로보 상면에 안착된 모습을 보여주는 요부 단면도이며, 도 7은 도 6을 상부에서 바라본 평면도이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 가로보 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조는, 가로보(120)의 상면 좌우 양측에 안착되는 슬래브(130)에 하중 전달판(140)을 설치하여 양측 슬래브(130)의 하중이 하중 전달판(140)을 통해 가로보(120)의 복부(126) 상면에 재하되도록 함으로써, 가로보(120) 상부 플랜지(122)에서의 국부 휨 거동 발생을 방지할 수 있고, 이로 인한 가로보(120) 상부 플랜지(122)의 폭 및 두께 감소를 통해 가로보(120)의 강재량을 줄여 시공비를 절감시킬 수 있도록 한 것에 기술적 특징이 있다.
이에 대하여 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면,
먼저, 거더(110)는 교량의 상판 슬래브를 지지하기 위한 것으로 교각(미도시)의 상부에 설치되어 서로 마주보는 형태로 평행하게 배치된다.
이러한 거더(110)로는 I형 단면을 갖는 것이 사용되나, 이러한 형상에 국한되지는 않는다.
이와 같은 거더(110)는 외부 공장 등에서 운반 가능한 길이 단위로 사전 제작되는데, 이렇게 사전 제작된 거더(110)는 시공 현장으로 운반된 후 교량의 상판 슬래브(130)를 지지하기 위한 구조체의 기능을 갖도록 일정 단위로 연결된다.
가로보(120)는 거더(110) 사이에서 상기 거더(110)와 수직한 방향으로 배치되어 거더(110) 사이를 연결한다.
이러한 가로보(120)는 거더(110)의 길이방향으로 복수 개가 상호 일정 간격을 이루며 연결 설치된다.
이와 같은 가로보(120)는 거더(110)와 함께 슬래브(130)의 지지를 위한 강구조를 형성하게 된다.
여기서, 가로보(120)는 상부 플랜지(122), 하부 플랜지(124), 복부(126)로 구성된 I형 단면을 갖는 강재로 구성된 것이 이용될 수 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.
슬래브(130)는 교량의 상판을 형성하는 철근콘크리트 구조물로서 거더(110)를 비롯한 가로보(120) 상부에 안착하여 설치된다.
슬래브(130)에는 가로보(120)의 상부에 안착된 상태에서 슬래브(130)의 하중을 가로보(120)의 상면 중심부(C2) 측으로 전달해주기 위한 하중 전달판(140)이 매립 설치된다.
이때, 상기 하중 전달판(140)이 매립된 형태의 슬래브(130)는 상기 거더(110)의 경우와 마찬가지로 프리캐스트(precast) 방식으로 전문 공장이나 별도의 실내 공간에서 운반이 가능한 세그먼트 단위로 사전 제작된다.
이러한 형태의 슬래브(130)는 거더(110) 및 가로보(120) 상면에 안착된 이후 콘크리트의 타설을 통해 상기 거더(110) 및 가로보(120)와 합성되어 일체화됨으로써 하나의 일체화된 강합성 거더 구조물을 형성하게 된다.
아울러, 서로 인접하게 배치되는 양측 가로보(120) 사이에는 콘크리트 합성 전 단계에서 구조적 강성을 보다 증대시킬 수 있도록 임시지지대(170)가 추가적으로 연결 설치될 수 있다.
이러한 임시지지대(170)는 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 하부 측에서 거더(110)와 평행을 이루도록 연결 설치되는데, 상기 임시지지대(170)의 연결을 위하여 도 9에 도시한 바와 같이 가로보(120)의 복부(126)와 상부 플랜지(122)가 만나는 모서리 부분에는 지지플레이트(164)가 설치된다.
따라서, 서로 인접하는 양측 가로보(120)에 구비된 지지플레이트(164) 부분에 임시지지대(170)의 양단을 볼트(172)로 체결하여 양측 가로보(120) 상호 간을 연결시키게 된다.
이러한 임시지지대(170)는 가로보(120)의 길이방향을 따라 복수 개가 일정간격을 이루며 배치되도록 설치된다.
이때, 상기 임시지지대(170)의 단면 형상은 일자형 이외에도, 'ㄴ'자형, 'I' 형 등 다양한 형태의 단면 형상을 갖는 것이 사용될 수 있다.
또한, 이러한 임시지지대(170)는 차후 가로보(120)와 슬래브(130) 간의 합성이 완료된 이후에 볼트(172)를 풀어 해체하여 합성 전 단계에 위치된 또 다른 가로보에 연결시켜 사용될 수 있다.
물론, 필요할 경우에는 합성이 완료된 후에도 임시지지대(170)를 해체하지 않고 보강재의 역할을 담당하도록 그대로 놓고 사용할 수도 있다.
이러한 임시지지대(170)를 비롯한 복수의 거더(110)와 가로보(120) 상호 간의 연결구조는 도 3에서 보는 것과 같이 격자형 연결구조를 형성하기 때문에 슬래브(130)를 보다 안정적으로 지지해줄 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 형태와 같이 종래에는 I형 단면을 갖는 가로보(20)의 상부 플랜지(24) 양측 단부 부분에 슬래브(40)가 안착되는 구조로 이루어져 있었기 때문에, 슬래브(40)의 하중이 상부 플랜지(24)의 양측 단부 측으로 집중되어 슬래브(40)의 하중으로 인해 상부 플랜지(24)에 국부적으로 휨 거동이 발생되는 문제가 있었다. 이러한 문제로 인해 가로보(20) 상부 플랜지(24)는 상기 국부적인 휨 거동을 방지할 수 있는 형상 및 크기 사양으로 설계되어야만 하기 때문에 일정수준 이하로 크기를 줄이는 것이 불가능하였다.
그러나, 본 발명에서는 슬래브(130)에 설치된 하중 전달판(140)을 통해 슬래브(130)의 하중이 구조적으로 견고한 가로보(120)의 복부(126) 상면 측으로 재하되도록 유도함으로써 상부 플랜지(122)의 변형에 따른 설계 고려를 최소화하여 가로보(120) 상부 플랜지(122)의 두께 및 폭의 감소를 실현할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 강합성 거더의 시공구조를 통해 가로보(120)의 상부 플랜지(122)의 두께(t) 및 폭(w)이 감소된 모습을 예시적으로 보여주는 것으로서, 도 8에 도시된 것과 같이 하중 전달판(140)을 채용한 본 발명의 강합성 거더의 시공구조를 적용하게 될 경우 기존의 상부 플랜지 형태와 비교하여 상부 플랜지(122)의 폭(w)과 두께(t)가 각각 거의 1/2 수준으로 감소하는 것이 가능해진다. (AR; 강재량 감소면적)
앞서 언급했던 바와 같이 본 발명에 따른 슬래브(130)는 하중을 가로보(120)의 상면 중심(C2)으로 전달하기 위한 하중 전달판(140)을 구비하고 있다.
이러한 하중 전달판(140)은 도 5에서 보는 것과 같이 일부가 노출된 형태를 갖도록 슬래브(130)의 양쪽 측면 부분에 복수 개가 매립되어 프리캐스트 방식으로 사전 제작된다.
이때, 상기 하중 전달판(140)은 실시 예 형태와 같이 일정한 두께를 갖는 판 형태로 형성되나, 이러한 형상에 국한되지는 않는다.
또한, 슬래브(130)에 매립되는 하중 전달판(140)의 일부분에는 슬래브(130)의 제작시 콘크리트와의 결속력 강화를 위해 전단연결재인 복수의 스터드(stud; 144)가 설치된다.
이와 같은 구조를 갖는 하중 전달판(140)은 하나의 세그먼트 슬래브(130) 내에서 가로보(120)의 길이방향으로 복수 개가 상호 일정한 이격 간격을 두고 배열 설치되고, 아울러, 도 7에 도시된 형태와 같이 가로보(120)의 양측에 배치되는 각각의 슬래브(130)의 하중 전달판(140)은 가로보(120)를 중심으로 좌우 대칭을 이루며 서로 마주하도록 설치되는데, 이때, 서로 마주보는 좌,우측 하중 전달판(140)은 가로보(120)의 길이방향을 따라 일정거리 이격되어 서로 어긋난 형태의 배치구조를 갖도록 형성된다.
여기서, 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 위에 슬래브(130)를 안착시켜 설치하는 경우에는, 양측 슬래브(130)에 구비된 하중 전달판(140) 중에서 슬래브(130)의 외부로 노출된 부분의 하면(142) 중심(C1)이 가로보(120)의 복부(126) 직상방에 위치한 상부 플랜지(122)의 상면 중심(C2)에 위치하도록 배치하여 하나씩 순차적으로 안착시켜 설치하게 된다.
이때, 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 위에 슬래브(130)가 안착된 상태에서는 양측 슬래브(130)에 구비된 하중 전달판(140) 중 슬래브(130)의 외부로 노출된 부분의 일부는 가로보(120)의 종단면에서 바라보았을 때 서로 중첩되는 부분이 존재하게 된다.
이와 같이 서로 마주보는 양측 하중 전달판(140)의 중첩부위에는 양측 하중 전달판(140)을 상호 결합시키 역할을 하면서 이후에 합성을 위한 콘크리트 타설 후 인접한 슬래브와 가로보의 일체화를 위하여 철근과 같은 봉 형상의 연결부재(150)가 설치된다.
이를 위해 서로 마주보는 양측 하중 전달판(140)의 중첩부위에 복수의 관통홀(143)을 형성하고, 상기 관통홀(143)에 연결부재(150)를 가로보(120)와 평행한 방향으로 관통시켜 결합하는 것을 통해 양측 하중 전달판(140) 상호 간을 결합하여 상호 움직이지 않도록 고정시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 연결부재(150)를 양측 하중 전달판(140)에 관통시켜 결합한 상태에서는 상기 하중 전달판(140)과 연결부재(150)의 결합부위 또는 연결부재(150)의 둘레에 와이어 등의 결속부재(160)를 감아 견고하게 결속시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 하중 전달판(140)이 구비된 프리캐스트 슬래브(130)를 이용한 강합성 거더 시공방법을 순차적으로 설명하는 공정도이다.
먼저, 통상의 강합성 거더 시공과 마찬가지로, 교각(미도시)의 상부에 거더(110)를 상호 평행하게 설치한 다음, 설치된 거더(110) 사이에 상기 거더(110)와 수직한 방향으로 가로보(120)를 배치하여 상기 거더(110)와 각각 연결시키게 된다. 그런 다음에, 도 10의 (a)와 같이 콘크리트의 타설시 누설 방지를 위한 지수부재(134)를 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 상면 양측에 설치하게 된다.
이와 같이, 상부 플랜지(122) 위에 지수부재(134)의 설치가 완료된 다음에는, 도 10의 (b)와 같이 하중 전달판(140)이 부분 매립된 상태로 기 제작된 슬래브(130)를 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 상면에 안착시키게 된다.
이 경우, 슬래브(130)의 안착 과정은 양측 슬래브(130)의 하중 전달판(140)의 노출된 부분의 하면(142) 중심(C1)이 가로보(120)의 복부(126) 직상방에 위치한 상부 플랜지(122) 상면 중심(C2)에 위치하도록 배치하여 상부 플랜지(122) 위에 안착시키게 된다.
그리고 상기와 같은 과정을 통해 슬래브(130)의 안착이 완료된 상태에서는 양측 슬래브(130)의 하중 전달판(140)의 하면(142)이 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 상면 중심부에 지지되어 슬래브(130)의 하중이 지지되는 한편, 슬래브(130)의 하면과 가로보(120)의 상부 플랜지(122)의 상면 사이는 지수부재(134)를 통해 실링되어 콘크리트의 타설시 누설이 발생되지 않게 된다.
그리고 상기와 같이 가로보(120)의 상부 플랜지(122) 상면에 슬래브(130)의 안착이 완료된 다음에는, 도 10의 (c)와 같이, 양측 하중 전달판(140)의 중첩부위에 형성된 복수의 관통홀(143)에 연결부재(150)를 관통시켜 결합한 후, 상기 하중 전달판(140)과 연결부재(150)의 결합부위 및 다발 형태의 연결부재(150) 둘레를 와이어 등의 결속부재(160)로 감아 견고하게 결속시키게 된다.
이와 같이, 결속부재(160)를 통한 연결부재(150)의 결속작업이 모두 완료되면, 도 10의 (d)와 같이 가로보(120)의 상부 플랜지(122)와 가로보(120)의 양측 슬래브(130) 측면부로 둘러싸인 공간에 콘크리트(180)를 타설하여 합성시킴으로써 거더(110)와 가로보(120) 및 콘크리트 슬래브(130)와의 합성작업이 모두 완료되는 것이다.
여기서, 상술한 과정을 통해 콘크리트 합성 작업까지 모두 완료된 이후에는 합성작업이 끝난 위치의 가로보(120) 상에 연결되어 있던 임시지지대(170)를 해체하여 합성 전 단계에 위치한 또 다른 가로보에 다시 연결하여 사용하거나, 또는 합성작업이 완료된 이후에도 임시지지대(170)를 별도로 해체하지 않고 보강 기능을 담당하는 부재로 이용할 수 있다.
상술한 본 발명의 강합성 거더 시공방법과 같이, 슬래브(130)에 매립된 하중 전달판(140)을 통해 슬래브(130)의 하중이 가로보(120)의 복부(126) 상면 중심(C2)으로 재하되도록 함으로써, 기존과 같이 가로보의 상부 플랜지 중앙부 부분에서 발생되는 국부적 휨 거동 현상을 원천적으로 방지할 수 있기 때문에 가로보(120)의 설계시 상부 플랜지(122)의 두께 및 폭의 감소를 가능케 하여 강합성 거더 시공에 투입되는 가로보(120)의 강재량을 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 전체 시공비용을 크게 절감시킬 수 있다. 아울러, 프리캐스트 슬래브를 이용한 강합성 거더의 시공 과정에서 필요 이상으로 보강재가 많이 사용되는 것을 억제할 수 있기 때문에 재료의 효율적인 사용을 도모할 수 있고, 보다 경제적이며 구조적으로 안전하면서 현장 조건에 부합하는 강합성 거더 시공을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
110 : 거더 120 : 가로보
122 : 상부 플랜지 124 : 하부 플랜지
126 : 복부 130 : 슬래브
134 : 지수부재 140 : 하중 전달판
143 : 관통홀 144 : 스터드
150 : 연결부재 160 : 결속부재
164 : 지지플레이트 170 : 임시지지대

Claims (12)

  1. 교각의 상부에 설치되는 거더(110);
    상기 거더(110) 사이에 연결되는 가로보(120);
    상기 거더(110) 및 가로보(120)의 상면에 안착되는 슬래브(130);를 포함하며,
    상기 슬래브(130)에는 일부분이 외부로 노출된 형태의 하중 전달판(140)이 매립 설치되되,
    상기 가로보(120)의 상면에 안착되는 양측 슬래브(130)의 하중 전달판(140)은 상기 가로보(120)의 길이방향으로 상호 이격되어 서로 마주보도록 배치된 상태에서 상기 하중 전달판(140)의 노출된 부분 중 일부가 서로 중첩되도록 배치되고,
    상기 양측 슬래브(130)의 하중 전달판(140)은 각 노출된 부분의 하면 중심(C1)이 상기 가로보(120)의 상면 중심(C2)에 위치하도록 배치된 상태에서 상기 가로보(120)의 상면에 지지되는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가로보(120)는,
    상부 플랜지(122)와 하부 플랜지(124) 및 복부(126)로 구성되며, 상기 하중 전달판(140)의 노출된 부분의 하면 중심(C1)이 상기 복부(126)의 직상방에 위치한 상기 상부 플랜지(122)의 상면 중심(C2)에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬래브(130)에 매립되는 하중 전달판(140)은 복수 개가 상기 가로보(120)의 길이방향으로 일정한 이격 간격을 두고 배치되어 매립되는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬래브(130)에 매립된 상기 하중 전달판(140)의 일측에는 스터드(144)가 설치된 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 서로 마주보는 양측 하중 전달판(140)의 중첩부위에는 상기 가로보(120)와 평행한 방향으로 연결부재(150)가 관통하여 결합된 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하중 전달판(140)과 연결부재(150)의 결합부위에는 결속부재(160)가 감겨 결속된 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  7. 제2항에 있어서, 상기 가로보(120)의 복부(126)와 상부 플랜지(122)가 연결된 모서리 부분에는 지지플레이트(164)가 설치되고, 서로 이웃하는 상기 가로보(120)의 지지플레이트(164) 사이를 임시지지대(170)를 통해 상호 연결한 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공구조.
  8. (a) 교각 상부에 거더(110)를 설치하는 단계;
    (b) 상기 거더(110) 사이에 가로보(120)를 연결하는 단계;
    (c) 일부분이 외부에 노출된 형태로 하중 전달판(140)이 매립되도록 사전 제작된 슬래브(130)를 상기 거더(110) 및 가로보(120) 상면에 안착시키되,
    상기 가로보(120)의 상면에 안착되는 양측 슬래브(130)의 하중 전달판(140)이 상기 가로보(120)의 길이방향으로 상호 이격되어 서로 마주보도록 배치한 상태에서 상기 하중 전달판(140)의 노출된 부분 중 일부가 서로 중첩되도록 배치하여 상기 하중 전달판(140)의 노출된 부분의 하면 중심(C1)이 상기 가로보(120)의 상면 중심(C2)에 위치하도록 설치하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법
  9. 제8항에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에
    서로 이웃하는 상기 가로보(120) 사이를 임시지지대(170)를 통해 상호 연결하는 단계(b-1);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법
  10. 제8항에 있어서, 상기 (c) 단계 이후에
    상기 가로보(120)의 상면에서 서로 마주보는 양측 하중 전달판(140)의 중첩된 부분에 상기 가로보(120)와 평행한 방향으로 연결부재(150)를 관통시켜 상기 하중 전달판(140) 사이를 연결하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법
  11. 제10항에 있어서, 상기 (d)단계 이후에
    상기 하중 전달판(140)과 상기 연결부재(150) 간의 결합부위를 결속부재(160)로 감아 결속시키는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 (b-1) 단계 이후에
    콘크리트 합성이 완료된 가로보(120) 부분의 임시지지대(170)를 해체한 후 합성 전 단계에 위치한 또 다른 가로보(120) 사이에 연결시켜 사용하는 단계(b-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로보의 강재량 절감을 위한 강합성 거더 시공방법

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