WO2016148526A1 - 확폭 스템부를 갖는 u형 pc 거더 - Google Patents

확폭 스템부를 갖는 u형 pc 거더 Download PDF

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WO2016148526A1
WO2016148526A1 PCT/KR2016/002701 KR2016002701W WO2016148526A1 WO 2016148526 A1 WO2016148526 A1 WO 2016148526A1 KR 2016002701 W KR2016002701 W KR 2016002701W WO 2016148526 A1 WO2016148526 A1 WO 2016148526A1
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girder
shaped
shaped body
stem portion
stem
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PCT/KR2016/002701
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English (en)
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Inventor
서동영
천진욱
Original Assignee
(주)길교이앤씨
(주)엔테이지
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/28—Concrete reinforced prestressed

Definitions

  • the present invention relates to a U-type PC girder having a wider stem, and more particularly, to both sides of the U-type PC girder to protrude the widened stem portion of the size lower than the height of the girder and wider than the width of the girder to prevent falling,
  • the present invention relates to a U-shaped PC girder with a wider stem for solving a reduction and shear problem.
  • the U-girder used in the prestressed composite girder bridge has the advantage of reducing the number of housing girders required in the cross section of the bridge compared to the I-girder due to the large bending stiffness of the girder.
  • the background art was formed to have a step surface of a separate stem portion when mounted on the alternating or pier to prevent falling and reduce the height of the concrete, but the concrete member and the step surface is stepped with the concrete member in accordance with the rapid cross-sectional change Shear failure occurs between the portions on which the vehicle surface is formed, so there is a problem that cannot solve the shear problem.
  • the present invention is to solve the above problems, U-type PC girders having a wider stem portion formed to protrude a stem portion (step, pip end) of a size lower than the height of the girder at both ends when mounted on the piers, shifts Not only can the fall be prevented, but the girder can be embedded in the upper surface of the bridge or alternator to reduce the height of the girder, thereby reducing the height of the bridge structure. It is possible to solve the shear problem (shear crack and inclined crack) that occurs between the main body and the stem, which is the supporting reaction point, and the sheath pipe can be embedded in the stem beforehand to make the girder and the girder continuous. To provide a U-shaped PC girder with a wide stem.
  • the present invention is formed to have a rectangular cross section with a predetermined length, the central portion in the longitudinal direction and the U-shaped body is formed with a space portion to have a U-shaped cross-section open upper;
  • a wing slab extending outwardly in the width direction from the upper ends of the width direction sides of the U-shaped main body;
  • the stem portion is formed to protrude outwards wider than the width of the U-shaped body from the upper end of the U-shaped body to a point spaced apart from the lower end of the U-shaped main body by a predetermined distance;
  • Another object of the present invention is to provide a U-type PC girder having a wider stem portion.
  • Another object of the present invention is to provide a U-shaped PC girder having a wider stem portion, wherein the connecting portion is configured to connect an inner surface of the stem portion adjacent to an end of the U-shaped body and a predetermined position of the U-shaped body.
  • the stem portion is located at both ends of the U-shaped body in the longitudinal direction, the width is smaller than the width of the U-shaped body is located in the center of the U-shaped body is formed by protruding from the upper end of the U-shaped body spaced apart a certain distance below the center mount
  • the length of the U-shaped body is wider than the width of the U-shaped body by protruding outwardly from both sides of the central mounting portion at a length smaller than the protruding length of the central mounting portion at the end of the U-shaped body at both sides of the central mounting portion. It is to provide a U-type PC girder having a wide stem portion, characterized in that the sheath tube is inserted through the inside of the U-shaped body from one end in the direction to the other end in the longitudinal direction of the U-shaped body.
  • the U-shaped main body is provided with a U-shaped PC girder having a wide stem portion, characterized in that the fixing groove is formed in each of the upper end of the longitudinal direction, the sheath tube is embedded from one fixing groove to the other fixing groove is formed. I would like to.
  • the upper edge of the upper end of the U-shaped body and the wing slab is to provide a U-shaped PC girder having a wide stem portion, characterized in that the step is formed.
  • the stem portion is to provide a U-shaped PC girder having a wider stem portion, characterized in that the lower surface of the central mounting portion is configured to project below the side mounting portion.
  • the side mounting portion is cut to be inclined downward from the top to the bottom of the outer end to provide a U-shaped PC girder having a wide stem portion, characterized in that configured to form an inclined surface.
  • the outer side of the sheath pipe of the side mounting portion has a widened stem portion characterized in that the sheath pipe penetrating in the longitudinal direction is formed to be embedded so that the girder and the adjacent girder can be continuous at the time of the girder continuous arrangement.
  • U-type PC girders having wider stem portion of the present invention is formed to protrude a stem portion (step, dip end) of a size lower than the height of the girder at both ends to prevent the fall when mounted on the pier, alternating, pier
  • the height of the bridge structure can be reduced to a minimum by reducing the height of the girder by being embedded in the upper surface of the shift, and in particular, by forming the stem portion wider than the width of the girder, between the girder body and the stem which is the support reaction point. It is possible to solve the problems of shear (shear crack, inclined crack) generated, it is very useful effect to be able to continually girder and girder in the piers by embedding the sheath tube in advance in the stem.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a U-type PC girder having a wider stem portion of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a second embodiment of a U-shaped PC girder with an expanded stem portion of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view and a front view along the line B-B of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a construction state of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5.
  • Fig. 7 is a perspective view of a third embodiment of a U-shaped PC girder having a wider stem portion of the present invention.
  • Fig. 8 is a perspective view of a fourth embodiment of a U-shaped PC girder having a wider stem portion of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a construction state of FIG. 8.
  • Fig. 10A is a diagram illustrating a comparison from the front of the present invention and a conventional girder.
  • Figure 10b is an illustration of shear failure of the conventional girder of Figure 10a.
  • the present invention is a U-type PC girder having a wider stem portion is formed in the precast concrete in a shape configured to protrude the widened stem portion lower than the height of the girder and wider than the width of the girder at both ends of the longitudinal direction of the girder having a general U-shaped cross section It is designed to solve the problem of fall prevention, mold reduction and shear.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a U-type PC girder having a wider stem portion of the present invention.
  • the U-shaped main body 10 is formed to have a predetermined length in a rectangular cross section, such as a rectangle, a trapezoid, and a square, and a space 11 is formed so that the central portion in the longitudinal direction has a U-shaped cross section with an open upper portion. do. That is, the longitudinal center portion of the U-shaped main body 10 is formed to have an upper portion open, and both longitudinal portions are formed in a solid cross section.
  • wing slabs 30 are formed on both side surfaces in the width direction of the U-shaped main body 10 formed as described above.
  • the wing slab 30 is formed to extend over the entire length from the upper end of the width direction both sides of the U-shaped body 10 in the width direction horizontal outward.
  • the outer side is wider than the width of the U-shaped body 10 from the upper end of the U-shaped body 10 to a point spaced upward by a predetermined distance from the lower end of the U-shaped body 10. It is formed integrally with the U-shaped main body 10 so as to protrude into, this stem portion 40 can not only prevent the fall of the U-type PC girder (1) having the wide stem portion of the present invention but also the mold height Problems such as shear cracking or warp cracking occurring between the U-shaped body 10 and the stem 40, which is a supporting reaction point, can be reduced and form a stem portion 40 wider than the U-shaped body 10. It will help to solve.
  • Stem portion 40 is formed with a wider width of the U-shaped body 10, it is preferable not to protrude further outward in the width direction than the outer end of the wing slab (30).
  • connection portion 20 is configured to connect the inner surface of the stem portion 40 adjacent to the end portion of the U-shaped body 10 and a predetermined position of the U-shaped body 10, thereby forming the U-shaped body 10 and the stem.
  • the shear fracture in the portion between the U-shaped body 10 and the stem portion 40 in accordance with the abrupt cross-sectional change of the U-shaped body 10 and the stem portion 40. You can also prevent C) from happening.
  • FIG. 2 is a perspective view of a U-shaped PC girder having an expanded stem portion of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view along the line AA of Figure 2
  • Figure 4a is a cross-sectional view along the line BB of Figure 2
  • Figure 4b is 2 is a front view.
  • the U-shaped main body 10 is formed to have a predetermined length in a rectangular cross section, such as a rectangle, a trapezoid, and a square, and a space 11 is formed so that the central portion in the longitudinal direction has a U-shaped cross section with an open upper portion. do. That is, the longitudinal center portion of the U-shaped main body 10 is formed to have an upper portion open, and both longitudinal portions are formed in a solid cross section.
  • the U-shaped body 10 has a fixing groove 12 is formed in each of the upper end of the longitudinal direction, the sheath pipe 121 from the fixing groove 12 of one longitudinal direction to the fixing groove 12 of the other longitudinal direction It may be made to penetrate through the U-shaped main body 10.
  • the sheath pipe 121 is embedded in the interior of the U-shaped body 10 is installed in the PC steel wire inside the tension after the fixing grooves 12 of the both ends in the longitudinal direction of the U-shaped body 10
  • the sheath tube 121 is embedded in the parabolic form when viewed in the longitudinal direction of the U-shaped body 10 so that the PC steel wire 5 is configured in the form of a parabola. Excessive compressive stress can not be applied to the lower part.
  • one or more partitions 50 may be formed in the space 11 of the U-shaped main body 10. 2 and 3, the partition 50 is formed in the central portion of the longitudinal direction of the U-shaped body 10, but may be formed at least one at every predetermined interval in the longitudinal direction.
  • wing slabs 30 are formed on both side surfaces in the width direction of the U-shaped main body 10 formed as described above.
  • the wing slab 30 is formed to extend over the entire length from the upper end of the width direction both sides of the U-shaped body 10 in the width direction horizontal outward.
  • the upper edge of the upper end of the U-shaped body 10 and the wing slab 30 meets the stepped portion 31 is formed, such as a form plate on the upper portion of the space 11 When it is configured to cover, the mounting of the formwork plate can be facilitated.
  • Such step 31 is formed only at the upper edge where the upper end of the U-shaped body 10 and the wing slab 30 where the space 11 is formed.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a construction state of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5.
  • the stem portion 40 protrudes and is integrally formed with the U-shaped body 10.
  • Such a stem portion 40 has a U-type PC girder having an expanded stem portion of the present invention. Not only can the fall of (1) be prevented, but the mold height can be reduced, and the stem portion 40 which is wider than the U-shaped body 10 is formed to form the stem portion that is the U-shaped body 10 and the supporting reaction point ( 40) It is to solve the problems such as shear cracking or oblique cracking occurring between.
  • Stem portion 40 is formed with a wider width of the U-shaped body 10, it is preferable not to protrude further outward in the width direction than the outer end of the wing slab (30).
  • the stem portion 40 having a height lower than the height of the U-shaped body 10 is formed at both ends of the U-shaped body 10 in the longitudinal direction, so that By mounting the stem portion 40 lower than the height of the U-shaped body 10 to the coping portion 3, it is possible to reduce the height of the mold by the height difference between the U-shaped body 10 and the stem portion 40 To form the stem portion 40 having a wider shape than the U-shaped body 10 at both ends of the U-shaped body 10, it is possible to prevent the U-shaped PC girder 1 having the widened stem portion of the present invention. To ensure that
  • the stem portion 40 is formed as a side mount portion 42 which protrudes from both sides of the central mount portion 41 and the central mount portion 41 to both sides.
  • the central mounting portion 41 is formed at a central portion of the U-shaped body 10 with a width smaller than the width of the U-shaped body 10, the height of the central mounting portion 41 is U-shaped body ( 10) to protrude to a point spaced below a predetermined distance from the upper end, is formed to a height reduced than the height of the U-shaped body (10).
  • the side mounting portion 42 is longer than the protruding length of the central mounting portion 41 at the end of the U-shaped body 10 at both sides of the central mounting portion 41 to the outside of both sides of the central mounting portion 41. It protrudes and is formed so that a predetermined length widens more than the width of the U-shaped main body 10.
  • the center mounting portion 41 and the side mounting portion 42 so that a step is formed, even if the U-shaped PC girder 1 is mounted obliquely when mounted to the coping portion of the piers wide stem portion 40
  • the angle of the mounting by the side mounting portion 42 of the may not be limited.
  • the side mounting portion 42 of the stem portion 40 formed as described above passes through the inside of the U-shaped body 10 at one end in the longitudinal direction of the U-shaped body 10 to form a U-shaped body (
  • the sheath pipe 421 is embedded and formed to the other end in the longitudinal direction of 10), and the PC steel wire 5 is installed therein and tensioned, and then the side mounting portions 42 of both longitudinal ends of the U-shaped main body 10 are tensioned.
  • By fixing at both ends it is possible to prevent excessive compressive stress from acting on the lower portion of the longitudinal center portion of the U-shaped body 10.
  • by forming a separate fixing groove on the outer surface of the side mounting portion 42 it is possible to facilitate the fixing of the PC steel wire.
  • the stem portion 40 is configured such that the bottom portion of the stem portion 41 protrudes downward from the side portion portion 42 as the stem portion 40 is disposed at the center portion.
  • the lower surface of the 41 is mounted on the upper surface of the coping portion of the piers so that both side mounting portions 42 of the central mounting portion 41 is configured to be spaced apart from the upper surface of the coping portion by a predetermined interval, It is possible to increase the shear resistance area at the center and to make it easier to adjust the horizontal gradient in the direction perpendicular to the traveling direction.
  • side mounting portion 42 of the stem portion 40 may protrude further out in the longitudinal direction from the bottom of the outer end portion so that the mounting plate 44 is formed.
  • the side protruding portion 42 is formed to have a shorter length than that of the central mounting portion 41, the protruding length from the longitudinal end of the U-shaped main body 10 is the side protruding from the central mounting portion 41.
  • the mounting portion 42 At the lower end of the mounting portion 42 to form a mounting plate 44 of a certain thickness so that it can be stably mounted on the top of the shift or piers.
  • Side mounting portion 42 may be such that the outer end is formed to have a vertical surface when viewed from the side, as shown in Figure 8, the side mounting portion 42 is cut to be inclined downward from the top to the bottom of the outer end inclined surface 423 may be formed.
  • the sheath tube 421 is embedded in the longitudinal direction of the U-shaped body 10 in a substantially parabolic form, and forms an inclined surface 423 at the side mounting portion 42 to be perpendicular to the point where the sheath tube 421 starts. To achieve.
  • the stem portion 40 formed in this way prevents the widthwise outer end of the side mounting portion 42 from protruding further than the widthwise outer end of the wing slab 30.
  • Fig. 7 is a perspective view of a third embodiment of a U-shaped PC girder having a wider stem portion of the present invention.
  • the U-type PC girder 1 of the present invention may be formed by blocking an outer side surface of the side mounting portion 42 in which the sheath pipe 421 is not formed.
  • Fig. 8 is a perspective view of a fourth embodiment of a U-type PC girder having an expanded stem portion of the present invention
  • Fig. 9 is a perspective view showing the construction state of Fig. 8.
  • the sheath tube 425 penetrating the side mount portion 42 in the longitudinal direction is embedded in the outer side of the sheath tube 421 of the side mount portion 42, as shown in FIG. 9.
  • the U-type PC girder 1 and the U-type PC girder 1 adjacent to each other at the upper part of the pier 2 are connected to the PC steel wire 5 so as to be tensioned and settled so as to be continuous.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a comparison of the present invention with a conventional girder from the front
  • FIG. 10B is a diagram illustrating shear failure of the conventional girder of FIG. 10A.
  • the U-type PC girder 1 having the wider stem portion of the present invention has a stem portion 40 wider than the width of the U-shaped body 10 at both ends of the U-shaped body 10 in the longitudinal direction as shown in FIG. 10A. Not only can protrude to prevent falling and reduce the height of the mold, in particular to form the stem portion 40 wider than the width of the U-shaped body 10 to the stem portion that is the U-shaped body 10 and the supporting reaction point It is to solve the problem of shear occurs between the (40).
  • U-type PC girder having a wider stem portion of the present invention as described above is formed to protrude a stem portion (step, pip end) of a size lower than the height of the girder at both ends can not only prevent the fall when mounted on the piers, shifts. Instead, the girder can be embedded in the upper surface of the pier or alternator to reduce the height of the girder to reduce the height of the girder, thereby minimizing the height of the bridge structure. It is possible to solve the problem of shear (shear crack, inclined crack) that occurs between the parts, there is a very useful effect to be able to continually girder and girder in the piers by embedding the sheath pipe in advance in the stem.
  • shear shear crack, inclined crack
  • U-type PC girders having wider stem portion of the present invention is formed to protrude a stem portion (step, dip end) of a size lower than the height of the girder at both ends to prevent the fall when mounted on the pier, alternating, pier
  • the height of the bridge structure can be reduced to a minimum by reducing the height of the girder by being embedded in the upper surface of the shift, and in particular, by forming the stem portion wider than the width of the girder, between the girder body and the stem which is the support reaction point. It is a very useful invention that can solve the problem of shear (shear crack, inclined crack) that occurs, and it is possible to continue the girder and girder in the piers by embedding the sheath tube in advance in the stem.

Abstract

본 발명은 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 U형 PC 거더의 양단부에 거더의 높이보다 낮고 거더의 폭보다 넓은 크기의 확폭된 스템부를 돌출하도록 형성하여 전도 방지, 형고 축소 및 전단 문제를 해결할 수 있도록 한 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예는 일정길이로 사각형의 단면을 갖도록 형성되며, 길이방향의 중앙부는 상부가 개방된 U형 단면을 갖도록 공간부가 형성되는 U형 본체와; U형 본체의 폭방향 양측면 상단부에서 폭방향 수평 외측으로 연장되어 형성되는 날개 슬래브와; U형 본체의 길이방향 양단부에, U형 본체의 상단부에서부터 U형 본체의 하단부에서 일정거리 상부로 이격된 지점까지 U형 본체의 폭보다 넓은 폭으로 외측으로 돌출하여 형성되는 스템부;를 포함하여 구성된다.

Description

확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더
본 발명은 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 U형 PC 거더의 양단부에 거더의 높이보다 낮고 거더의 폭보다 넓은 크기의 확폭된 스템부를 돌출하도록 형성하여 전도 방지, 형고 축소 및 전단 문제를 해결할 수 있도록 한 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더에 관한 것이다.
일반적으로 프리스트레스트 합성거더교량에 사용되는 U형거더는 거더의 휨강성이 커서 I형거더에 비해 교량 횡 단면상으로 요구되는 주거더의 개수를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 하지만 I형거더 보다 자중이 훨씬 무거워 주거더의 운반과 거치에 대형장비가 필요하고, 교량규모가 작을 때에는 대형가설장비의 사용에 따른 공사비 증가로 적용이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 대한민국 특허공개 제2014-0092200호 "전도방지 교량거더"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는, '콘크리트 부재와, 상기 콘크리트 부재의 길이방향으로 내부에 포물선 형태로 매설되어 콘크리트 부재에 긴장력을 제공하는 하나의 긴장부재를 포함하는 콘크리트 거더로서, 양단 하부에 바닥면으로부터 높이차를 두고 단차를 가진 지지대가 접촉 지지되는 단차면이 형성된 것을 특징으로 하는 전도방지용 교량거더'를 제안하여, 거더의 하단 지지면을 상승시키도록 설계 변경하여 외력 작용시 무게중심이 중심이탈되지 않게 함으로써 마치 오뚜기처럼 기울어지기 어렵고 기울어져도 쉽게 원래 위치로 복귀될 수 있도록 하여 전도 현상이 발생되지 않도록 하고, 아울러 거더 형고를 낮춰 토목물량을 줄이며, 계획고와 교량 높이를 낮출 수 있어 안전성을 더욱 향상시킨 전도방지용 교량거더를 제공하도록 하고 있다.
그러나 상기 배경기술은 교대 또는 교각에 거치시에 별도의 스템부 형태의 단차면을 갖도록 형성하여 전도를 방지하고 형고를 축소시킬 수 있었으나, 콘크리트 부재와 단차면은 급격한 단면 변화에 따라 콘크리트 부재와 단차면이 형성된 부분의 사이에 전단 파괴가 일어나기 때문에 전단 문제를 해결할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더는 양단부에 거더의 높이보다 낮은 크기의 스템부(단차, 댑엔드)를 돌출하도록 형성하여 교각, 교대에 거치 시 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교각 또는 교대의 상부면에 매입되도록 하여 거더 형고를 낮추어 계획고를 줄여 교량구조물의 높이를 최소로 구성할 수 있으며, 특히 스템부를 거더의 폭보다 넓게 형성하도록 하여 거더 본체와 지지반력점인 스템부 사이에 발생하는 전단의 문제(전단균열, 경사균열)를 해결할 수 있으며, 스템부에 미리 쉬스관을 매입하여 교각부에서의 거더와 거더를 연속화할 수 있도록 할 수 있는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
본 발명은 일정길이로 사각형의 단면을 갖도록 형성되며, 길이방향의 중앙부는 상부가 개방된 U형 단면을 갖도록 공간부가 형성되는 U형 본체와; U형 본체의 폭방향 양측면 상단부에서 폭방향 수평 외측으로 연장되어 형성되는 날개 슬래브와; U형 본체의 길이방향 양단부에, U형 본체의 상단부에서부터 U형 본체의 하단부에서 일정거리 상부로 이격된 지점까지 U형 본체의 폭보다 넓은 폭으로 외측으로 돌출하여 형성되는 스템부;가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, U형 본체의 단부와 인접한 스템부의 내측면과 U형 본체의 일정 위치를 연결하도록 연결부가 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, 스템부는 U형 본체의 길이방향 양단부에서, U형 본체의 폭보다 작은 폭으로 U형 본체의 중앙부에 위치하여 U형 본체의 상단부에서 일정거리 하부로 이격된 지점까지 돌출되어 형성되는 중앙 거치부와, 중앙 거치부의 양측면에서 U형 본체의 단부에서 중앙 거치부의 돌출된 길이보다 작은 길이로 중앙 거치부의 양측면의 외측으로 돌출하여 U형 본체의 폭보다 일정길이 확폭되도록 형성되며 U형 본체의 길이방향 일측 단부에서 U형 본체의 내부를 관통하여 U형 본체의 길이방향 타측 단부까지 쉬스관이 매입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, U형 본체는 길이방향 양단부의 상부에 정착홈이 각각 형성되며, 일측의 정착홈에서 타측의 정착홈까지 쉬스관이 매입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, U형 본체의 상단부와 날개 슬래브가 만나는 상부의 모서리는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, 측면 거치부의 외측단부의 하부에서 길이방향 외측으로 더 돌출하여 거치판이 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, 스템부는 중앙 거치부의 하부면이 측면 거치부 보다 하부로 돌출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, 측면 거치부는 외측단부의 상부에서 하부로 하향경사지도록 절삭되어 경사면을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
또한, 측면 거치부의 쉬스관의 외측에는 측면 거치부를 길이방향으로 관통하는 쉬스관이 매입되어 형성되도록 하여 거더의 연속배치시에 거더와 인접 거더를 연속화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더를 제공하고자 한다.
본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더는 양단부에 거더의 높이보다 낮은 크기의 스템부(단차, 댑엔드)를 돌출하도록 형성하여 교각, 교대에 거치 시 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교각 또는 교대의 상부면에 매입되도록 하여 거더 형고를 낮추어 계획고를 줄여 교량구조물의 높이를 최소로 구성할 수 있으며, 특히 스템부를 거더의 폭보다 넓게 형성하도록 하여 거더 본체와 지지반력점인 스템부 사이에 발생하는 전단의 문제(전단균열, 경사균열)를 해결할 수 있으며, 스템부에 미리 쉬스관을 매입하여 교각부에서의 거더와 거더를 연속화할 수 있도록 할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제1 실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제2 실시예의 사시도이다.
도 3은 상기 도 2의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 4는 상기 도 2의 B-B선을 따른 단면도 및 정면도이다.
도 5는 상기 도 2의 시공 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 상기 도 5의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제3 실시예의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제4 실시예의 사시도이다.
도 9는 상기 도 8의 시공 상태를 도시한 사시도이다..
도 10a는 본 발명과 종래 거더와의 정면에서의 비교 예시도이다.
도 10b는 도 10a의 종래 거더의 전단 파괴 예시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더는 일반적인 U형 단면을 갖는 거더의 길이방향의 양단부에 거더의 높이보다 낮고 거더의 폭보다 넓은 크기의 확폭된 스템부를 돌출하도록 구성한 형상으로 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 전도 방지, 형고 축소 및 전단 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.
도 1은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제1 실시예의 사시도이다.
도 1에서와 같이, U형 본체(10)는 직사각형, 사다리꼴, 정사각형 등 사각형 단면으로 일정 길이를 갖도록 형성되며, 길이방향의 중앙부는 상부가 개방된 U형 단면을 갖도록 공간부(11)가 형성된다. 즉, U형 본체(10)의 길이방향 중앙부는 상부가 개구된 형태로 형성되고, 길이방향 양단부는 솔리드한 단면으로 형성된다.
이와 같이 형성되는 U형 본체(10)의 폭방향 양측면에는 도 4에서와 같이, 날개 슬래브(30)가 형성된다. 날개 슬래브(30)는 U형 본체(10)의 폭방향 양측면 상단부에서 폭방향 수평 외측으로 전길이에 걸쳐 연장되도록 형성된다.
U형 본체(10)의 길이방향 양단부에는 U형 본체(10)의 상단부에서부터 U형 본체(10)의 하단부에서 일정거리 상부로 이격된 지점까지 U형 본체(10)의 폭보다 넓은 폭으로 외측으로 돌출하여 형성되도록 U형 본체(10)와 일체로 형성되는데, 이와 같은 스템부(40)는 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더(1)의 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 형고를 축소할 수 있고, U형 본체(10)보다 확폭된 스템부(40)를 형성하여 U형 본체(10)와 지지반력점인 스템부(40) 사이에 발생하는 전단균열이나 경사균열 등의 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.
스템부(40)는 U형 본체(10)의 보다 확폭된 폭으로 형성되지만, 날개 슬래브(30)의 외측단부보다 폭방향의 외측으로 더 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, U형 본체(10)의 단부와 인접한 스템부(40)의 내측면과 U형 본체(10)의 일정 위치를 연결하도록 연결부(20)가 구성되도록 하여, U형 본체(10)와 스템부(40)의 단면의 급격한 변화를 줄이도록 하여, U형 본체(10)와 스템부(40)의 급격한 단면 변화에 따라 U형 본체(10)와 스템부(40) 사이 부분에 전단 파괴(C)가 일어나지 않도록 할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 4a는 상기 도 2의 B-B선을 따른 단면도이고, 도 4b는 상기 도 2의 정면도이다.
도 2에서와 같이, U형 본체(10)는 직사각형, 사다리꼴, 정사각형 등 사각형 단면으로 일정 길이를 갖도록 형성되며, 길이방향의 중앙부는 상부가 개방된 U형 단면을 갖도록 공간부(11)가 형성된다. 즉, U형 본체(10)의 길이방향 중앙부는 상부가 개구된 형태로 형성되고, 길이방향 양단부는 솔리드한 단면으로 형성된다.
이때, U형 본체(10)는 길이방향 양단부의 상부에 정착홈(12)이 각각 형성되고, 길이방향 일측의 정착홈(12)에서 길이방향 타측의 정착홈(12)까지 쉬스관(121)이 U형 본체(10)를 관통하여 매입되도록 할 수도 있다.
도 3에서와 같이, U형 본체(10)의 내부에 매입되어 구성되는 쉬스관(121)은 내부에 PC 강선을 설치하고 긴장한 후 U형 본체(10)의 길이방향 양단부의 정착홈(12)에서 정착하도록 하며, 쉬스관(121)이 U형 본체(10)의 길이방향으로 볼때 포물선 형태로 매입되도록 하여 PC 강선(5)이 포물선 형태로 구성되도록 함으로써 U형 본체(10)의 길이방향 중앙부 하부에 과도한 압축응력이 작용하지 않도록 할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에서와 같이, U형 본체(10)의 공간부(11)의 내부에는 1개 이상의 격벽(50)이 형성되도록 할 수 있다. 도 2과 도 3에 도시된 실시예에서는 격벽(50)은 U형 본체(10)의 길이방향의 중앙부에 형성되었지만, 길이방향의 일정 간격마다 1개 이상이 형성되도록 할 수 있다.
이와 같이 형성되는 U형 본체(10)의 폭방향 양측면에는 도 4에서와 같이, 날개 슬래브(30)가 형성된다. 날개 슬래브(30)는 U형 본체(10)의 폭방향 양측면 상단부에서 폭방향 수평 외측으로 전길이에 걸쳐 연장되도록 형성된다.
또한, 도 4a에 도시된 바와 같이, U형 본체(10)의 상단부와 날개 슬래브(30)가 만나는 상부의 모서리는 단턱(31)이 형성되도록 하여, 공간부(11)의 상부에 거푸집판 등을 덮도록 구성할 때에, 거푸집 판의 안착이 용이하도록 할 수 있다. 이와 같은 단턱(31)은 공간부(11)가 형성되는 부분의 U형 본체(10)의 상단부와 날개 슬래브(30)가 만나는 상부의 모서리에만 형성된다.
도 5는 상기 도 2의 시공 상태를 도시한 사시도이고, 도 6는 상기 도 5의 단면도이다.
U형 본체(10)의 길이방향 양단부에는 스템부(40)가 돌출하여 U형 본체(10)와 일체로 형성되는데, 이와 같은 스템부(40)는 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더(1)의 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 형고를 축소할 수 있고, U형 본체(10)보다 확폭된 스템부(40)를 형성하여 U형 본체(10)와 지지반력점인 스템부(40) 사이에 발생하는 전단균열이나 경사균열 등의 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.
스템부(40)는 U형 본체(10)의 보다 확폭된 폭으로 형성되지만, 날개 슬래브(30)의 외측단부보다 폭방향의 외측으로 더 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 도 5와 도 6에서와 같이, U형 본체(10)의 길이방향 양단부에 U형 본체(10)의 높이보다 낮은 높이의 스템부(40)를 형성하도록 하여, 교각(2)의 코핑부(3)에 U형 본체(10)의 높이 보다 낮은 스템부(40)를 거치하도록 하여, U형 본체(10)와 스템부(40)의 높이 차이 만큼의 형고를 축소할 수 있도록 하며, U형 본체(10)의 양단부에 U형 본체(10)보다 확폭된 형상의 스템부(40)를 형성하도록 하여 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더(1)의 전도를 방지할 수 있도록 하는 것이다.
스템부(40)는 중앙 거치부(41)와 중앙 거치부(41)의 양측면에서 양측으로 돌출하여 연장되는 측면 거치부(42)로 형성된다.
중앙 거치부(41)는 도시된 바와 같이, U형 본체(10)의 폭보다 작은 폭으로 U형 본체(10)의 중앙부에 위치하여 형성되며, 중앙 거치부(41)의 높이는 U형 본체(10)의 상단부에서 일정거리 하부로 이격된 지점까지 돌출되어 형성되도록 하여, U형 본체(10)의 높이보다 축소된 높이로 형성된다.
측면 거치부(42)는 중앙 거치부(41)의 양측면에서 U형 본체(10)의 단부에서 중앙 거치부(41)의 돌출된 길이보다 작은 길이로 중앙 거치부(41)의 양측면의 외측으로 돌출하여 U형 본체(10)의 폭보다 일정길이 확폭되도록 형성된다.
즉, 중앙 거치부(41)와 측면 거치부(42)는 단차가 형성되도록 하여, 교각의 코핑부에 거치시에 U형 PC 거더(1)가 비스듬하게 거치되더라도 폭이 넓은 스템부(40)의 측면 거치부(42)에 의하여 거치되는 각도가 제한되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이 형성되는 스템부(40)의 측면 거치부(42)에는 도 3에서와 같이, U형 본체(10)의 길이방향 일측 단부에서 U형 본체(10)의 내부를 관통하여 U형 본체(10)의 길이방향 타측 단부까지 쉬스관(421)이 매입되어 형성되도록 하여, 내부에 PC 강선(5)을 설치하고 긴장한 후 U형 본체(10)의 길이방향 양단부의 측면 거치부(42)의 양단부에서 정착하도록 하여, U형 본체(10)의 길이방향 중앙부 하부에 과도한 압축응력이 작용하지 않도록 할 수 있다. 또한, 측면 거치부(42)의 외측면에는 별도의 정착홈을 형성하도록 하여, PC강선의 정착을 용이하게 하도록 할 수 있다.
상기와 같은 스템부(40)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 스템부(40)는 중앙 거치부(41)의 하부면이 측면 거치부(42) 보다 하부로 돌출하도록 구성되어, 중앙 거치부(41)의 하부면이 교각의 코핑부의 상부면에 거치되도록 하여 중앙 거치부(41)의 양측 측면 거치부(42)가 코핑부의 상부면에서 일정 간격 이격되도록 구성하여, 스템부(40)의 중앙부의 전단저항면적을 증가 시키고 진행방향과 직교방향으로 횡구배시레벨조정이 용이하도록 할 수 있는 것이다.
또한, 스템부(40)의 측면 거치부(42)는 외측단부의 하부에서 길이방향 외측으로 더 돌출하여 거치판(44)이 형성되도록 할 수도 있다.
U형 본체(10)의 길이방향 단부에서 돌출되는 길이가 중앙 거치부(41)에 비하여 측면 거치부(42)가 더 짧게 형성되기 때문에, 중앙 거치부(41)와 돌출되는 길이가 동일하도록 측면 거치부(42)의 하단부에서 일정 두께의 거치판(44)을 형성하여 교대 또는 교각의 상부에 안정적으로 거치할 수 있도록 한다.
측면 거치부(42)는 측면에서 볼때 외측 단부가 수직면을 갖도록 형성되도록 할 수도 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 측면 거치부(42)는 외측단부의 상부에서 하부로 하향경사지도록 절삭되어 경사면(423)을 형성하도록 할 수 있다. 이는 쉬스관(421)이 대략 포물선 형태로 U형 본체(10)의 길이방향으로 매입되는데, 측면 거치부(42)에 경사면(423)을 형성하여 쉬스관(421)이 시작하는 지점과 직각을 이루도록 하는 것이다.
이와 같이 형성되는 스템부(40)는 측면 거치부(42)의 폭방향 외측단부가 날개 슬래브(30)의 폭방향 외측단부보다 더 돌출하지 않도록 한다.
도 7은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제3 실시예의 사시도이다.
도 7에서와 같이, 본 발명의 U형 PC 거더(1)는 쉬스관(421)이 형성되지 않은 측면 거치부(42)의 외측 측면이 일정 부분 블록 아웃되어 형성되도록 할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더의 제4 실시예의 사시도이고, 도 9는 상기 도 8의 시공 상태를 도시한 사시도이다.
또한, 도 8에서와 같이, 측면 거치부(42)의 쉬스관(421)의 외측에는 별도로 측면 거치부(42)를 길이방향으로 관통하는 쉬스관(425)이 매입되도록 하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 교각(2)의 상부에서 인접하는 U형 PC 거더(1)와 U형 PC 거더(1)를 PC 강선(5)으로 연결하여 긴장한 후 정착하도록 하여 연속화하도록 할 수 있도록 한다.
도 10a는 본 발명과 종래 거더와의 정면에서의 비교 예시도이고, 도 10b는 도 10a의 종래 거더의 전단 파괴 예시도이다.
도 10a에서와 같이, 종래의 거더는 콘크리트 부재의 바닥면과 단차가 형성되도록 콘크리트 본체와 동일한 폭을 갖는 스템부를 콘크리트 부재(100)의 길이방향 양단부에서 돌출하여 형성하기 때문에, 도 10b에서와 같이, 콘크리트 부재(100)와의 급격한 단면 변화에 따라 콘크리트 부재(100)와 단차면(110)이 형성된 부분의 사이에 전단 파괴(C)가 일어나기 때문에 전단 문제를 해결할 수 없었다.
이에 반하여 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더(1)는 도 10a에서와 같이, U형 본체(10)의 길이방향 양단부에 U형 본체(10)의 폭보다 확폭된 스템부(40)를 돌출하도록 형성하여 전도를 방지하고 형고를 축소할 수 있을 뿐만 아니라 특히 스템부(40)를 U형 본체(10)의 폭보다 넓게 형성하도록 하여 U형 본체(10)와 지지반력점인 스템부(40) 사이에 발생하는 전단의 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.
상기와 같은 본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더는 양단부에 거더의 높이보다 낮은 크기의 스템부(단차, 댑엔드)를 돌출하도록 형성하여 교각, 교대에 거치 시 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교각 또는 교대의 상부면에 매입되도록 하여 거더 형고를 낮추어 계획고를 줄여 교량구조물의 높이를 최소로 구성할 수 있으며, 특히 스템부를 거더의 폭보다 넓게 형성하도록 하여 거더 본체와 지지반력점인 스템부 사이에 발생하는 전단의 문제(전단균열, 경사균열)를 해결할 수 있으며, 스템부에 미리 쉬스관을 매입하여 교각부에서의 거더와 거더를 연속화할 수 있도록 할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
본 발명의 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더는 양단부에 거더의 높이보다 낮은 크기의 스템부(단차, 댑엔드)를 돌출하도록 형성하여 교각, 교대에 거치 시 전도를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교각 또는 교대의 상부면에 매입되도록 하여 거더 형고를 낮추어 계획고를 줄여 교량구조물의 높이를 최소로 구성할 수 있으며, 특히 스템부를 거더의 폭보다 넓게 형성하도록 하여 거더 본체와 지지반력점인 스템부 사이에 발생하는 전단의 문제(전단균열, 경사균열)를 해결할 수 있으며, 스템부에 미리 쉬스관을 매입하여 교각부에서의 거더와 거더를 연속화할 수 있도록 할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (9)

  1. 일정길이로 사각형의 단면을 갖도록 형성되며, 길이방향의 중앙부는 상부가 개방된 U형 단면을 갖도록 공간부(11)가 형성되는 U형 본체(10)와;
    U형 본체(10)의 폭방향 양측면 상단부에서 폭방향 수평 외측으로 연장되어 형성되는 날개 슬래브(30)와;
    U형 본체(10)의 길이방향 양단부에, U형 본체(10)의 상단부에서부터 U형 본체(10)의 하단부에서 일정거리 상부로 이격된 지점까지 U형 본체(10)의 폭보다 넓은 폭으로 외측으로 돌출하여 형성되는 스템부(40);가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  2. 청구항 1에 있어서,
    U형 본체(10)의 단부와 인접한 스템부(40)의 내측면과 U형 본체(10)의 일정 위치를 연결하도록 연결부(20)가 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  3. 청구항 1에 있어서,
    스템부(40)는
    U형 본체(10)의 폭보다 작은 폭으로 U형 본체(10)의 중앙부에 위치하여 U형 본체(10)의 상단부에서 일정거리 하부로 이격된 지점까지 돌출되어 형성되는 중앙 거치부(41)와, 중앙 거치부(41)의 양측면에서 U형 본체(10)의 단부에서 중앙 거치부(41)의 돌출된 길이보다 작은 길이로 중앙 거치부(41)의 양측면의 외측으로 돌출하여 U형 본체(10)의 폭보다 일정길이 확폭되도록 형성되며 U형 본체(10)의 길이방향 일측 단부에서 U형 본체(10)의 내부를 관통하여 U형 본체(10)의 길이방향 타측 단부까지 쉬스관(421)이 매입되어 형성되는 측면 거치부(42)로 이루어지는 스템부(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  4. 청구항 1에 있어서,
    U형 본체(10)는 길이방향 양단부의 상부에 정착홈(12)이 각각 형성되며, 일측의 정착홈(12)에서 타측의 정착홈(12)까지 쉬스관(121)이 매입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  5. 청구항 1에 있어서,
    공간부(11)가 형성된 부분의 U형 본체(10)의 상단부와 날개 슬래브(30)가 만나는 상부의 모서리는 단턱(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  6. 청구항 3에 있어서,
    스템부(40)는 중앙 거치부(41)의 하부면이 측면 거치부(42) 보다 하부로 돌출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  7. 청구항 3에 있어서,
    측면 거치부(42)의 외측단부의 하부에서 길이방향 외측으로 더 돌출하여 거치판(44)이 형성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  8. 청구항 3에 있어서,
    측면 거치부(42)는 외측단부의 상부에서 하부로 하향경사지도록 절삭되어 경사면(423)을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
  9. 청구항 3에 있어서,
    측면 거치부(42)의 쉬스관(421)의 외측에는 측면 거치부(42)를 길이방향으로 관통하는 쉬스관(425)이 매입되어 형성되도록 하여 거더의 연속배치시에 거더와 인접 거더를 연속화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 확폭 스템부를 갖는 U형 PC 거더.
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