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KR101818883B1 - 분절형 합성거더 및 이의 시공방법 - Google Patents

분절형 합성거더 및 이의 시공방법 Download PDF

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KR101818883B1
KR101818883B1 KR1020170055325A KR20170055325A KR101818883B1 KR 101818883 B1 KR101818883 B1 KR 101818883B1 KR 1020170055325 A KR1020170055325 A KR 1020170055325A KR 20170055325 A KR20170055325 A KR 20170055325A KR 101818883 B1 KR101818883 B1 KR 101818883B1
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KR
South Korea
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girder
synthetic
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steel
concrete
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KR1020170055325A
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이충섭
Original Assignee
이충섭
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Abstract

본 발명은 거더를 강재와 콘크리트와 합성된 분절형으로 제작하여 공기가 단축되며, 거더 단부에서 뿐만 아니라, 분절된 거더간 연결부에서의 응력불균형을 해소하여 최적의 압축력이 도입되도록 하여 휨 성능이 향상되도록 한 분절형 합성거더 및 이의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 분절형 합성거더는, 강재와 I형 단면의 콘크리트로 합성되어 각각 분할 제작된 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더를 구비하여, 중간 분절형 합성거더를 길이방향의 양쪽으로 배치된 단부 분절형 합성거더의 사이에 배치되고; 상기 중간 분절형 합성거더와 양쪽의 단부 분절형 합성거더는 볼트 결합이 이루어진 상부플랜지 접합판, 복부 접합판, 하부플랜지 접합판을 통해 상호 연결되고; 상기 단부 분절형 합성거더의 콘크리트피복층 상부에 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관을 통해 인입되어져 중간 분절형 합성거더의 양측 단부에 지지 정착되어 긴장된 연결부 압축강도 증대용 강연선 및, 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선과 나란하게 배치되어 단부 분절형 합성거더의 연결부측 단부에 지지 정착되어 긴장된 응력불균형 방지용 강연선이 각기 설치되고; 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더의 콘크리트피복층 하부에 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관을 통해 인입되어져 거더의 하부로 압축력을 도입시키는 하부압축도입용 강연선이 설치되고; 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더 사이의 볼트 결합된 강재접합 구간에 콘크리트가 타설되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

분절형 합성거더 및 이의 시공방법{Segmentation composite girder and construction method of the same}
본 발명은 분절형 합성거더 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 거더를 강재와 콘크리트와 합성된 분절형으로 제작하여 공기가 단축되며, 거더 단부에서 뿐만아니라 분절된 거더간 연결부에서의 응력불균형을 해소하여 최적의 압축력이 도입되고, 휨 성능이 향상되도록 한 분절형 합성거더 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
기존의 강합성 거더는 I형의 강재에 케이싱 콘크리트를 합성시킨 후, 케이싱 콘크리트에 강연선을 설치하고 프리스트레스를 가하여 압축력을 도입하는 형태로 제작이 되는 것이 일반적이다. 그러나 거더를 거치한 후 강재를 피복하기 위하여 복부, 헌치 및 바닥판 콘크리트를 타설하는 시공단계가 지상에서 높은 위치에서 진행되고, 강재가 설치되어 있기 때문에 철근 배근, 동바리와 거푸집 설치, 콘크리트 타설이 필요하여 시공성이 불량해지는 문제가 있다.
한편, 일반적인 PSC거더에서 중앙부 하연에 최대의 압축력을 도입하면서도 단부 상연에 인장응력이 발생하는 응력불균형을 방지하기 위하여 강연선을 포물선으로 분산 배치한다. 하지만 강합성 거더에서 강연선의 포물선 배치시 강재 복부까지 배치되어있는 상태에서 쉬스관이 복부를 통과하여야 하므로 불필요하게 단면이 비대해져서 공사비가 증가하고 운반무게가 증가하여 시공성이 불리해지는 단점을 갖는다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 제10-1631096호로서, '교량용 멀티 합성거더'가 제안되어 있다. 이는 단부에서의 상부 플랜지의 높이를 낮추고 정착장치 위치를 조정배치하여 단부의 응력 불균형을 해결하고자 하였으나, 단부의 단면은 비대해지고, 중앙부는 별도의 철근배근과 콘크리트 타설로 시공성이 불량하다는 단점을 그대로 가지고 있다.
본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 제10-1341830호로서, '직선배치 형태의 피에스씨 하부 긴장재와 피에스씨 상부긴장재를 이용한 피에스씨 거더 제작 방법'이 제안되어 있다. 이는 상부에 프리스트레스의 집중을 방지하기 위해 상부플랜지의 단면을 확장하고, 거더 전체에 걸쳐 상부플랜지에 직선으로 강연선을 추가로 배치하고 긴장하여 문제를 해결하고자 하였다. 하지만 거더의 단부의 문제는 해결할 수 있으나, 중앙부에서는 거더의 상부에 설치된 강연선이 편심효과로 인해 거더 하연의 프레스트레스 도입량을 감소시켜 사용하중에 의한 단면력에 불리하게 작용하기 때문에 하부플랜지에 추가로 강연선을 배치하여야 한다는 단점이 있다.
한국 등록특허 제10-1631096호 한국 등록특허 제10-1341830호
본 발명은 거더를 강재와 콘크리트와 합성된 분절형으로 제작하여 공기가 단축되며, 거더 단부에서 뿐만아니라 분절된 거더간 연결부에서의 응력불균형을 해소하여 최적의 압축력이 도입되고, 휨 성능이 향상되도록 한 분절형 합성거더 및 이의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 분절형 합성거더는, 강재와 I형 단면의 콘크리트로 합성되어 각각 분할 제작된 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더를 구비하여, 중간 분절형 합성거더가 길이방향의 양쪽으로 배치된 단부 분절형 합성거더의 사이에 배치되고; 상기 중간 분절형 합성거더와 양쪽의 단부 분절형 합성거더는 볼트 결합이 이루어진 상부플랜지 접합판, 복부 접합판, 하부플랜지 접합판을 통해 상호 연결되고; 상기 단부 분절형 합성거더의 콘크리트피복층 상부에 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관을 통해 인입되어져 중간 분절형 합성거더의 양측 단부에 지지 정착되어 긴장된 연결부 압축강도 증대용 강연선 및, 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선과 나란하게 배치되어 단부 분절형 합성거더의 연결부측 단부에 지지 정착되어 긴장된 응력불균형 방지용 강연선이 각기 설치되고; 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더의 콘크리트피복층 하부에 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관을 통해 인입되어져 거더의 하부로 압축력을 도입시키는 하부압축도입용 강연선이 설치되고; 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더 사이의 볼트 결합된 강재접합 구간에 콘크리트가 타설되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단부 분절형 합성거더는 일정 길이의 강재에 일측 단부로부터 일정한 강재 접합구간을 제외한 강재 복부와 강재 하부플랜지측에 콘크리트로 합성된 I형 단면의 콘크리트 피복층을 구비하고; 상기 중간 분절형 합성거더는 강재에 양측 단부로부터 일정한 강재 접합구간을 제외한 복부와 하부플랜지측에 콘크리트로 합성된 콘크리트 피복층을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더 및 강재접합 구간의 각기 콘크리트 피복층 복부의 폭이 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 분절형 합성거더의 중립축에서 편심효과를 최대로 발휘하기 위해 상기 콘크리트피복층은 강재의 상부플랜지로부터 일정한 유격을 두고 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강재접합 구간에는 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선을 정착시키기 위해 강재 복부의 양측마다 각기 분할 접합면을 기준으로 대칭적으로 배치된 각기 정착용 강판이 위치되어 강재 복부측에 접합 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정착용 강판에는 각기 정착장치 고정용 강재가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 강재접합 구간에는 타설된 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상기 상부플랜지 접합판, 복부 접합판 및 하부플랜지 접합판에 각기 전단연결용 철근이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 분절형 합성거더의 시공 방법은, (a) 양쪽 단부 분절형 합성거더의 사이에 중간 분절형 합성거더를 배치하는 단계와; (b) 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더가 연결되는 일정한 강재 연결구간마다 상부플랜지 접합판, 복부 접합판, 하부플랜지 접합판을 덧되어 볼트 결합을 통해 연결하는 단계와; (c) 상기 단부 분절형 합성거더의 상부에 단면에 대해 대칭적으로 연결부 압축강도 증대용 강연선을 인입시킨 후, 일단을 중간 분절형 합성거더의 양측 단부측에 정착시켜 놓는 단계와; (d) 상기 단부 분절형 합성거더의 상부에 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선과 나란하게 인입시킨 응력불균형 방지용 강연선의 일단을 단부 분절형 합성거더의 강재접합 구간측 일단부에 정착시켜 놓는 단계와; (e) 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더의 하부에 단면에 대해 대칭적으로 하부압축도입용 강연선을 인입시켜 놓는 단계와; (f) 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더 및 상기 중간 분절형 합성거더 사이에 존재하는 강재접합 구간에 콘크리트를 타설 양생하는 단계와; (g) 연결부 압축강도 증대용 강연선, 응력불균형 방지용 강연선, 하부압축도입용 강연선에 각기 긴장력을 도입하여 단부 분절형 합성거더의 종단측에 정착시켜 놓는 단계;로 시공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선은 강재접합 구간의 분할 접합면을 기준으로 강재의 복부측에 각기 접합된 정착용 강판에 각기 지지된 정착장치를 통해 정착되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b)단계에서, 강재접합 구간에는 타설된 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상기 상부플랜지 접합판, 복부 접합판, 하부플랜지 접합판에 각기 전단연결용 철근이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분절형 합성거더 및 이의 시공방법에 따르면, 공장에서 미리 분할 제작된 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더를 시공 현장으로 운반, 조립하여 설치됨으로써 현장에서 복부 및 헌치 콘크리트의 타설이 불필요되어 시공성이 개선된다.
또한, 연결부 압축강도 증대용 강연선이 연결부측 피복층의 상부에 압축력을 도입시켜 연결부의 일체화 성능이 증대된다.
또한, 하부압축도입용 강연선이 합성거더의 하부플랜지에 직선 배치되어 단부 단면의 비대해짐을 방지할 수 있다. 또한 합성거더간의 강재 접합구간에서 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선이 분리 정착되어 있어 응력불균형이 해소되고, 사용 하중에 의한 모멘트에 최적의 압축력을 도입할 수 있다.
또한, 강재 접합구간에 설치된 정착용 강판이 타설된 콘크리트와 합성되어져 정착부의 보강역할을 발휘하며, 동시에 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선에 긴장 도입시 작용하는 지압력, 파열력 및 할렬력에 대하여 저항하도록 함으로써 강재 접합구간에서의 철근 배근을 최소화시킬 수 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 발명에 따른 분절형 합성거더를 구성하는 단부 분절형 합성거더와 중간 분절형 합성거더의 분할된 사시도.
도 2a는 본 발명에 따른 분절형 합성거더의 조립된 상태도.
도 2b는 도 2a의 'K'부 확대도.
도 2c는 도 2b의 'K'부분을 정면에서 본 상태도.
도 3a는 도 2a의 A-A선에서 본 단면 확대도.
도 3b는 도 2a의 B-B선에서 본 단면 확대도.
도 3c는 본 발명에 따른 T형 강재가 적용된 상태에서의 도 2a의 B-B선에서 본 단면 확대도.
도 4의 (가)는 본 발명에 따른 분절형 합성거더의 개략적인 평면도로서 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선의 배치상태도.
도 4의 (나)는 본 발명에 따른 분절형 합성거더의 개략적인 평면도로서 하부압축도입용 강연선의 배치상태도
도 5의 (가)는 본 발명에 따른 분절형 합성거더의 사용하중에 의한 정모멘트 선도.
도 5의 (나)는 본 발명에 따른 분절형 합성거더에 도입되는 압축선도.
도 6은 본 발명에 적용되는 연결부 압축강도 증대용 강연선과 응력불균형 방지용 강연선의 정착예시도.
도 7a는 도 6의 C-C선에서 본 연결부 압축강도 증대용 강연선의 정착상태도.
도 7b는 도 6의 C-C선에서 본 응력불균형 방지용 강연선의 정착상태도.
도 8의 (가),(나)는 전단연결용 철근의 다양한 배치상태를 나타내는 예시도.
도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3분절화시킨 분절형 합성거더의 시공순서도.
도 9b의 (가),(나)는 본 발명에 따른 중간정착구가 설치된 상태에서의 3분절 및 5분절화시킨 분절형 합성거더의 각기 시공상태도.
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.
먼저, 분절형 합성거더(10)에 대하여 설명하고, 이의 시공 방법은 후술한다.
도 1 및 도 2에서와 같이 분절형 합성거더(10)는 각각 분할 제작되어 길이 방향의 양쪽에 각기 위치하는 단부 분절형 합성거더(12와 12)와, 양쪽 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 사이에 배치되는 하나 이상의 중간 분절형 합성거더(14)가 구비된다. 중간 분절형 합성거더(14)는 지간의 길이에 따라 도 9b와 같이 3개로 설치될 수도 있다.
단부 분절형 합성거더(12와 12)와 중간 분절형 합성거더(14)는 각기 동일한 I형의 강재(121,141)와, 해당하는 강재(121,141)에 콘크리트로 합성되어 확장된 I형 단면을 갖는 콘크리트피복층(122,142)으로 구성되어 있다.
여기서, 도 3 및 도 6과 같이 콘크리트피복층(122,142)은 강재(121,141)의 상부플랜지(121a,141a)로부터 일정한 유격(h)을 두고 복부(121b,141b)와 하부플랜지(122c,142c)에만 콘크리트가 피복된 것으로 상부플랜지(121a,141a)와 복부(121b,141b) 일부에는 콘크리트가 피복되어 있지 않는다. 또한 중간 분절형 합성거더(14)는 양단의 일정 구간(G2)에 강결합을 위해 콘크리트가 피복되어 있지 않는다. 또한 단부 분절형 합성거더(12와 12)는 중간 분절형 합성거더(14)와 연결되는 단부의 일정 구간(G1)이 강결합을 위해 콘크리트가 피복되어 있지 않는다. 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14) 및 강재접합 구간(G)의 각기 콘크리트 피복층 복부의 폭이 서로 동일함이 바람직하다.
여기서 콘크리트피복층(122,142)은 강재(121,141)의 상부플랜지(121a,141a)로부터 일정한 유격(h)을 갖는데 이는 분절형 합성거더(10)의 중립축에서 편심효과를 최대로 발휘하여 분절형 합성거더(10)의 상부에 발생하는 인장응력에 대하여 효과적으로 대응하기 위함이다.
중간 분절형 합성거더(14)와 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12)는 강재접합 구간(G)에서 볼트 결합이 이루어진 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)을 통해 상호 연결되어 있다. 여기서 강재접합 구간(G)은 G1과 G2의 합을 의미한다. 강재접합 구간(G)은 본 명세서에서 "연결부"로 지칭될 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이 단부 분절형 합성거더(12)의 중립축 상부에는 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)이 각기 설치되어 있다. 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)은 콘크리트피복층(122) 상부에 단면에 대해 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관(123)을 통해 각기 인입되어져 나란하게 직선상으로 설치되어 있다.
연결부 압축강도 증대용 강연선(32)은 그의 일단이 단부 분절형 합성거더(12)의 단부에 정착되고 그의 타단이 중간 분절형 합성거더(14)의 양측 단부에 지지 정착되어 긴장력이 도입되어 있다. 따라서 강재접합 구간(G)은 분절되어 있으나 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)에 의해 도입된 압축력으로 연결부가 일체화되어 접합 강도가 증가된다. 또한 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)은 도입된 압축력으로 거더 단부에서 발생될 수 있는 응력불균형을 방지한다.
응력불균형 방지용 강연선(34)은 그의 일단이 단부 분절형 합성거더(12)의 단부에 정착되고 그의 타단이 단부 분절형 합성거더(12)의 연결부측 단부에 지지 정착되어 긴장력이 도입되어 있다.
본 실시 예에서 강재접합 구간(G)에는 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)의 정착을 위해 분할 접합면(S)을 기준으로 양측에 각기 정착용 강판(42,42a)이 위치되어 각기 강재(121,141)의 복부(121b,141b)측에 접합 설치되어 있다. 이때 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)은 각기 정착장치(44)에 정착되어 정착용 강판(42,42a)에 지지된다. 정착용 강판(42,42a)에는 콘크리트의 타설시 정착장치(44)의 위치를 고정하기 위해 각기 정착장치 고정용 강재(421)가 더 설치될 수 있다.
양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 중간 분절형 합성거더(14)의 콘크리트피복층 하부에 거더의 하부로 압축력을 도입시키는 하부압축도입용 강연선(36)이 설치되어 있다. 하부압축도입용 강연선(36)은 거더의 단면에 대칭적으로 포설되어 있는 쉬스관(125)을 통해 인입되어진 후 긴장력이 도입되어져 양단이 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12)에 정착되어 있다. 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더 (14) 사이의 볼트 결합된 강재접합 구간(G)에는 도 9a의 (다)와 같이 연결부 콘크리트(60)가 타설되어 있다.
이와같이 구성된 분절형 합성거더(10)는 강재접합 구간(G)에서 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)이 분할 접합면(S)을 기준으로 분리된 위치에 정착되어 있다. 따라서 분절형 합성거더(10)의 사용 하중에 의한 정모멘트 선도는 도 5(가)와 같이 나타나고, 압축력 선도는 도 5(나)와 같이 나타나게 된다. 이로써 분절형 합성거더(10)는 단부 분절형 합성거더(12)의 응력불균형 뿐만아니라, 강재접합 구간(G)의 상면에도 압축력을 도입하여 연결부를 일체화시킬 수 있으며, 연결부 콘크리트 하면에 도입되는 불필요한 압축응력을 감소시켜 모멘트에 최적의 압축력을 도입하여 휨강성이 증가한다. 여기서, 도 5(가)의 빗금친 사선영역(a)은 응력불균형이 제거된 영역을 의미한다.
한편, 강재접합 구간(G)에는 도 2b 및 도 2c와 같이 타설된 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상기 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22) 및 하부플랜지 접합판(23)에 각기 전단연결용 철근(51,52,53)이 더 설치될 수 있다. 전단연결용 철근(51,52,53)은 ㄷ자형으로 구성하였으나 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 이때 전단연결용 철근(51,52,53)은 예로 도 8의 (가)와 같이 격자 배열되거나 도 8의 (나)와 같이 어긋난 배열로 설치될 수 있다. 이때 전단연결용 철근(51,52,53)은 각기 분할 접합면(S)을 기준으로 대칭적으로 설치될 수 있다.
이같이 분절형 합성거더(10)는 하부압축도입용 강연선(36)이 콘크리트피복층의 하부플랜지에 직선 배치되어 단부 단면의 비대해짐을 방지할 수 있다. 또한 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14)가 연결되는 강재 접합구간(G)에서 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)이 분리 정착되어 있어 응력불균형이 해소되어 사용 하중에 의한 모멘트에 최적의 압축력을 도입할 수 있다.
또한, 분절형 합성거더(10)의 강재 접합구간(G)에 설치된 정착용 강판(42,42a)이 타설된 콘크리트(60)와 합성되어져 정착부의 보강역할을 발휘하며, 동시에 강연선(32,34)에 긴장 도입시 작용하는 지압력, 파열력 및 할렬력에 대하여 저항하도록 함으로써 강재 접합구간(G)에서의 철근 배근을 최소화시킬 수 있다.
여기서, 단부 분절형 합성거더(12와 12)와 중간 분절형 합성거더(14)에 적용된 강재(121,141)는 I형으로 구성하였으나, 도 3c와 같이 하부플랜지가 없는 T형으로 구성할 수도 있다.
이와 같이 구성된 분절형 합성거더(10)를 교량의 하부구조물에 시공하는 방법을 설명한다.
먼저, 도 9a의 (가)와 같이 양쪽 단부 분절형 합성거더(12와 12)를 지지시켜 놓고, 양쪽 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 사이에 중간 분절형 합성거더(14)를 배치한다.
그 다음, 도 9a의 (나)와 같이 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14)가 연결되는 일정한 강재접합 구간(G)마다 도 2c와 같이 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)을 덧되어 볼트 결합을 통해 연결한다.
이 단계에서, 강재접합 구간(G)에는 후에 타설될 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)에 각기 전단연결용 철근(51,52,53)이 더 설치될 수 있다.
그 다음, 도 9a의 (다)와 같이 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 상부에 단면에 대해 대칭적으로 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)을 쉬스관(123)을 통해 인입시킨 후, 일단을 중간 분절형 합성거더(14)의 양측 단부측에 지지시켜 놓는다.
여기서, 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)은 강재접합 구간(G)의 분할 접합면을 기준으로 강재(141)의 복부측에 각기 접합된 정착용 강판(42)에 설치된 정착장치(44)를 통해 지지된다.
그 다음, 단부 분절형 합성거더(12)의 상부에 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 나란하게 쉬스관(123)을 통해 인입시킨 응력불균형 방지용 강연선(34)의 일단을 단부 분절형 합성거더(12)의 강재접합 구간(G)측 일단부에 지지시켜 놓는다.
여기서, 응력불균형 방지용 강연선(34)은 강재접합 구간(G)의 분할 접합면을 기준으로 강재(121)의 복부(121b)측에 각기 접합된 정착용 강판(42)에 지지된 정착장치(44)를 통해 정착된다.
그 다음, 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14)의 하부에 단면에 대해 대칭적으로 하부압축도입용 강연선(36)을 쉬스관(125)을 통해 인입시켜 놓는다.
그 다음, 도 9a의 (다)와 같이 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14) 사이에 존재하는 강재접합 구간(G)에 콘크리트(60)를 타설 양생한다.
끝으로, 연결부 압축강도 증대용 강연선(32), 응력불균형 방지용 강연선(34), 하부압축도입용 강연선(36)에 각기 긴장력을 도입하여 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 종단측에 정착시켜 놓는다. 여기서 정착 수단은 본 발명의 기술 분야에서 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예로 도 9b의 (가)와 같이 중간정착구를 이용할 수 있으며, 도 9b의 (나)와 같이 중간 분절형 합성거더(14)를 3개 사용하여 전체적으로 5분절화시킨 분절형 합성거더(10)를 시공할 수도 있다.
이와 같이 시공되는 분절형 합성거더(10)는 공장에서 미리 분할 제작된 단부 분절형 합성거더(12와 12)와 하나 이상의 중간 분절형 합성거더(14)를 시공 현장으로 운반, 조립하여 설치됨으로써 현장에서의 별도 제작장이 불필요해져 공기를 단축시킬 수 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.
12: 단부 분절형 합성거더
14: 중간 분절형 합성거더
32: 연결부 압축강도 증대용 강연선
34: 응력불균형 방지용 강연선
36: 하부압축도입용 강연선
42,42a: 정착용 강판
421: 고정용 강재
51,52,53: 전단연결용 철근

Claims (10)

  1. 강재와 I형 단면의 콘크리트로 합성되어 각각 분할 제작된 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14)를 구비하여, 중간 분절형 합성거더(14)가 길이방향의 양쪽으로 배치된 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 사이에 배치되고;
    상기 중간 분절형 합성거더(14)와 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12)는 볼트 결합이 이루어진 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)을 통해 상호 연결되고;
    상기 단부 분절형 합성거더(12)의 콘크리트피복층 상부에 대칭되게 직선으로 포설되어 있는 쉬스관(123)을 통해 인입되어져 중간 분절형 합성거더(14)의 양측 단부에 긴장 정착되어 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14) 간 연결부의 접합 강도를 증대시킴과 동시에 거더 단부에서의 응력불균형을 방지하는 연결부 압축강도 증대용 강연선(32) 및, 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 나란하게 직선 배치되어 단부 분절형 합성거더(14)의 연결부측 단부에 긴장 정착되어 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 함께 거더 단부에서의 응력불균형을 방지하고 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14) 간 연결부 콘크리트 하면에 도입되는 불필요한 압축응력을 감소시키는 응력불균형 방지용 강연선(34)이 각기 설치되고;
    상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14)의 콘크리트피복층 하부에 대칭되게 직선으로 포설되어 있는 쉬스관(125)을 통해 인입되어져 거더의 하부로 압축력을 도입시키는 하부압축도입용 강연선(36)이 설치되고;
    상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14) 사이의 볼트 결합된 강재접합 구간(G)에 콘크리트(60)가 타설되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단부 분절형 합성거더(12)는 일정 길이의 강재(121)에 일측 단부로부터 일정한 강재 접합구간(G)을 제외한 강재 복부와 강재 하부플랜지측에 콘크리트로 합성된 I형 단면의 콘크리트 피복층(122)을 구비하고;
    상기 중간 분절형 합성거더(14)는 강재(141)에 양측 단부로부터 일정한 강재 접합구간(G)을 제외한 복부와 하부플랜지측에 콘크리트로 합성된 콘크리트 피복층(142)을 구비한 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14) 및 강재접합 구간(G)의 각기 콘크리트 피복층 복부의 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  4. 제 2항에 있어서,
    분절형 합성거더의 중립축에서 편심효과를 최대로 발휘하기 위해 상기 콘크리트피복층(122,142)은 강재(121,141)의 상부플랜지(121a,141a)로부터 일정한 유격(h)을 두고 제작된 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 강재접합 구간(G)에는 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)을 정착시키기 위해 강재 복부의 양측마다 각기 분할 접합면(S)을 기준으로 대칭적으로 배치된 각기 정착용 강판(42,42a)이 위치되어 강재 복부측에 접합 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 정착용 강판(42,42a)에는 각기 정착장치 고정용 강재(421)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  7. 제 1항에 있어서,
    강재접합 구간(G)에는 타설된 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상기 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22) 및 하부플랜지 접합판(23)에 각기 전단연결용 철근(51,52,53)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더.
  8. (a) 양쪽 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 사이에 중간 분절형 합성거더(14)를 배치하는 단계와;
    (b) 단부 분절형 합성거더(12)와 중간 분절형 합성거더(14)가 연결되는 일정한 강재접합 구간(G)마다 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)을 덧되어 볼트 결합을 통해 연결하는 단계와;
    (c) 상기 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 상부에 단면에 대해 대칭적으로 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)을 인입시킨 후, 일단을 중간 분절형 합성거더(14)의 양측 단부측에 정착시켜 놓는 단계와;
    (d) 상기 단부 분절형 합성거더(12)의 상부에 상기 연결부 압축강도 증대용 강연선과 나란하게 인입시킨 응력불균형 방지용 강연선(34)의 일단을 단부 분절형 합성거더(12)의 강재접합 구간(G)측 일단부에 정착시켜 놓는 단계와;
    (e) 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14)의 하부에 단면에 대해 대칭적으로 하부압축도입용 강연선(36)을 인입시켜 놓는 단계와;
    (f) 상기 양쪽의 단부 분절형 합성거더(12와 12) 및 상기 중간 분절형 합성거더(14) 사이에 존재하는 강재접합 구간(G)에 콘크리트를 타설 양생하는 단계와;
    (g) 연결부 압축강도 증대용 강연선(32), 응력불균형 방지용 강연선(34), 하부압축도입용 강연선(36)에 각기 긴장력을 도입하여 단부 분절형 합성거더(12와 12)의 종단측에 정착시켜 놓는 단계;로 시공되는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더의 시공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 연결부 압축강도 증대용 강연선(32)과 응력불균형 방지용 강연선(34)은 강재접합 구간(G)의 분할 접합면을 기준으로 강재의 복부측에 각기 접합된 정착용 강판(42,42a)에 각기 지지된 정착장치(44)를 통해 정착되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더의 시공방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 (b)단계에서, 강재접합 구간(G)에는 타설된 콘크리트와의 합성을 강화시키기 위해 상기 상부플랜지 접합판(21), 복부 접합판(22), 하부플랜지 접합판(23)에 각기 전단연결용 철근(51,52,53)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 분절형 합성거더의 시공방법.
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CN111155710A (zh) * 2020-02-17 2020-05-15 西安建筑科技大学 预制装配式混合梁及预应力钢绞线的间接张拉方法
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