KR100662811B1

KR100662811B1 - 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의시공방법.

Info

Publication number: KR100662811B1
Application number: KR1020060090059A
Authority: KR
Inventors: 노윤근; 정상욱
Original assignee: 우경건설 주식회사; 정상욱
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2006-12-29

Abstract

본 발명은 압축력이 크고 정교한 직진성을 요구하는 사장교의 주탑단면의 구성에 관한 것으로서, 주탑인 사장교파이론기둥의 표피가 되는 강관내에 미리 조립된 철근기둥조립체를 삽입하고, 강관내부에 무수축콘크리트를 타설충전하여 형성된 무수축철근콘크리트를 설치하여 비합성강관 및 콘크리트복합기둥을 형성하는 시공방법이다.

강관과 강관내부에 설치된 무수축철근콘크리트는 전단연결재가 없이 별도 거동을 하도록 하며, 단지 기둥의 양끝단에만 전단연결재를 설치하여 상기 무수축철근콘크리트와 전단연결재를 강결시키는 공법으로서, 상기 공법에 의하여 설치된 기둥은 휨이 적고, 축력이 큰 기둥에 적합한 구조물이다.

Description

양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.{Non-synthetic complex steel pipe columm having tie ends for filling a steel soncrete and construction method thereof}

도 1은 본 발명의 비합성복합강관기둥을 사장교파이론기둥으로 사용하여 사장교의 사장재를 설치한 것을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 비합성복합강관기둥을 상세히 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 비합성복합강관기둥의 상단부와 하단부에 설치된 전단연결재를 보여주는 도면.

도 4는 본 발명의 비합성복합강관기둥내에 철근을 조립하여 철근기둥조립체를 설치한 것을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 사장교파이론기둥 11 ; 기초

12 ; 앵커볼트 13 ; 연결플레이트

14 ; 앵커브라켓 15 ; 정착구

16 ; 사장재 17 ; 연결볼트

20 ; 비합성복합강관기둥 21 ; 상단부

22 ; 하단부 23 ; 보강커버플레이트

24 ; 강관 25 ; 무수축철근콘크리트

26 ; 전단연결재 27 ; 강관내부

28 ; 링형돌출부

30 ; 철근기둥조립체 31 ; 띠철근

32 ; 수직철근

본 발명은 사장교의 사장재가 설치되는 주탑인 사장교파이론기둥을 강관과 강관내에 설치되는 철근기둥조립체가 강관의 양단부에서 전단연결재에 의하여 강결연결되어 합성되도록 하고, 그 이외에는 연결되지 않은 비합성으로 시공한 비합성복합강관기둥의 시공방법에 관한 것으로서,

주탑인 사장교파이론 기둥을 설치하기 위하여 기초를 설치하고, 기초 상부에 연결플레이트를 매설하면서 연결플레이트와 연결된 앵커볼트를 기초내에 매설하고, 상하단부에 일정한 높이의 보강커버플레이트가 각각 용접설치되고, 상기 보강커버플레이트가 설치된 강관내부에 일정한 간격을 두고 전단연결재를 설치하고, 강관 하단부의 일정한 높이로 설치된 보강커버플레이트와 강관의 하부에 설치된 연결플레이트와의 직각부에 일정한 간격을 두고 앵커브라켓을 다수개 설치한 강관의 하부에 설치된 연결플레이트를 상기 기초 위에 설치된 연결플레이트와 밀착고정되도록 연결볼트로 고정설치하고, 수직철근과 일정한 간격을 두고 설치된 띠철근으로 조립 된 철근기둥조립체를 강관 내부에 삽입설치하고, 강관내부를 무수축콘크리트로 충전타설하여 비합성복합강관기둥을 설치한 다음, 상기 강관기둥의 상단부에 일정한 간격을 두고 다수개 형성된 관통홈을 따라 사장교의 거더에 연결된 사장재를 상비관통시킨 다음 정착구로 정착하여 사장교의 주탑인 사장교파이론기둥의 설치를 완료하는 것이다.

상기 비합성복합강관기둥은 강관의 상하단부의 일정높이에 보강커버플레이트를 설치하고, 상기 보강커버플레이트가 설치된 강관내부에 일정한 간격을 두고 전단연결재를 설치하고, 강관내부에 수직철근과 띠철근으로 조립된 철근기둥조립체를 삽입한 다음, 강관내부를 무수축콘크리트로 타설충전하여 무수축철근콘크리트가 설치되도록 하여 강관내에 설치된 무수축철근콘크리트와 강관을 일정한 범위에 걸쳐 설치된 강관 상하단부의 강관내부에 설치된 전단연결재에 의하여 결합, 합성시키고, 그 이외의 부분인 강관의 중앙부에서는 강관과 무수축철근콘크리트와 결합시키지 않은 비합성상태로 시공한 것이다.

본 발명의 목적은 강관의 상하단부 내부에 전단연결재를 설치하여 강관내부에 삽입된 철근기둥조립체에 타설된 무수축콘크리트에 의하여 형성된 무수축철근콘크리트의 상하단부와 강관이 상호연결된 합성으로 하고, 강관의 중앙부는 연결이 안된 비합성상태로 시공한 비합성복합강관기둥을 압축부재인 사장교파이론기둥으로 사용하여 교량구조역학적인 면에서 효율성이 있으면서 시공성이 향상되어 이로인하여 공사비가 절감되는 비합성복합강관기둥의 시공방법을 제공하는데 있다.

일반적으로 사장교의 주탑인 사장교파이론기둥은 정확히 수직을 유지하면서 기둥의 직진성이 요구되는 시공이 매우 정밀하게 진행되어야 하는 기둥인 것이다.

상기와 같이 시공의 정밀성이 요구되는 사장교파이론기둥을 강관의 내부에 속채움콘크리트로 타설한 강관기둥을 사용하는 것이 시공성 및 경제적으로 효율성이 있으나, 강관과 콘크리트를 상호연결되는 합성으로 하기 위하여는 강관내부 전체면에 걸쳐 전단연결재를 설치하여야 하나 강관내부 전체에 걸쳐 돌출된 내부연결재의 설치가 매우 곤란한 관계로 인하여 제작이 매우 번거로운 점, 특히 소규모의 사장교파이론기둥인 경우에는 전혀 시공이 불가능한 점이 문제점으로 대두되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 발명으로서, 본 발명은 번거로운 강관 내부 전체면에 걸쳐 설치되는 전단연결재의 설치를 생략하고, 강관의 양단부에서만 강관과 철근콘크리트기둥이 상호 연결되도록 하고, 강관의 중앙부에서는 상호 연결되지 않은 비합성의 상태로 하여 하중이 작용될때 강관과 강관내부에 설치된 무수축철근콘크리트가 각각 분담하여 저항하도록 하는 비합성복합강관기둥시공방법의 제공에 있다.

또한, 휨부재인 경우에는 각각의 부재가 상호 연결된 합성부재로 제작시공되어야 작용하는 하중의 휨모멘트에 저항할 수 있어 구조역학적으로 문제가 발생되지 않으나, 본 발명과 같이 기둥부재는 수직의 힘인 압축력에 주로 저항하는 부재로서, 상기 휨부재와 달리 부재상호간에 연결되지 않은 비합성상태의 부재를 이용하여도 구조역학적으로 전혀 문제가 되지 않은 즉, 외력에 대하여 비합성상태에서 각 각의 부재의 재료의 특성에 따라 일체적으로 작용하게되어 구조적인 취약점이 전혀발생하지 않는 점을 이용하여 사장교파이론기둥에 비합성복합강관기둥을 사용하도록 하는 시공방법을 제공하기 위함이다.

본 발명은 사장교의 사장재(16)가 설치되는 주탑인 사장교파이론기둥(10)에 비합성복합강관기둥(20)을 사용하기 위하여 시공방법은 다음과 같다.

주탑인 사장교파이론기둥(10)을 설치하기 위하여 기초(11)를 설치하고, 기초 상부에 연결플레이트(13)를 매설하면서 연결플레이트와 연결된 앵커볼트(12)를 기초(11)내에 매설하고, 상하단부(21,22)에 일정한 높이의 보강커버플레이트(23)가 각각 용접설치되고, 상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고, 강관 하단부(22)의 일정한 높이로 설치된 보강커버플레이트(23)와 강관(24)의 하부에 설치된 연결플레이트(13)와의 직각부에 일정한 간격을 두고 앵커브라켓(14)을 다수개 설치한 강관(24)의 하부에 설치된 연결플레이트(13)를 상기 기초(11) 위에 설치된 연결플레이트(13)와 밀착고정되도록 연결볼트(17)로 고정설치하고, 수직철근(32)과 일정한 간격을 두고 설치된 띠철근(31)으로 조립된 철근기둥조립체(30)를 강관(24) 내부에 삽입설치하고, 강관(24)내부를 무수축콘크리트로 충전타설하여 무수축철근콘크리트(25)가 설치된 비합성복합강관기둥(20)을 설치한 다음, 상기 비합성복합강관기둥(20)의 상부에 일정한 간격을 두고 다수개 형성된 관통홈(미도시)을 따라 사장교의 거더에 연결된 사장재(16)를 삽입관통시킨 다음 정착구(15)로 정착하여 사장교의 주탑인 사장교파이론 기둥(10)의 설치를 완료하는 것에 특징이 있다.

상기 비합성복합강관기둥(20)은 강관(24)의 상하단부(21,22)의 일정높이에 보강커버플레이트(23)를 설치하고, 상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고, 강관(24) 내부에 수직철근(32)과 띠철근(31)으로 조립된 철근기둥조립체(30)를 삽입한 다음, 강관(24) 내부를 무수축콘크리트로 타설충전하여 무수축철근콘크리트(25)가 설치되도록 하여 강관(24)내에 설치된 무수축철근콘크리트(25)와 강관(24)을 일정한 범위에 걸쳐 설치된 강관 상하단부(21,22)의 강관내부(27)에 설치된 전단연결재(26)에 의하여 결합, 합성시키고, 그 이외의 부분인 강관(24)의 중앙부에서는 강관(24)과 무수축철근콘크리트(25)와 결합시키지 않은 비합성상태로 시공한 것이다.

결과적으로 사장교파이론기둥은 기둥에 축력작용시 강관과 강관내에 설치된 무수축철근콘크리트가 별개로 각각 작용하여 상기 작용하는 축력에 저항하되 한 기둥구조체내에서 복합적으로 작용거동하도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 비합성복합강관기둥을 사장교의 주탑인 사장교파이론기둥으로 사용하여 사장교의 사장재를 설치한 것을 보여주는 도면으로서, 주탑인 사장교파이론기둥(10)을 설치하기 위하여 기초(11)를 설치하고, 기초 상부에 연결플레이트(13)를 매설하면서 연결플레이트와 연결된 앵커볼트(12)를 기초(11)내에 매설하고, 상하단부(21,22)에 일정한 높이의 보강커버플레이트(23)가 각각 용접설치되 고, 상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고, 강관 하단부(21,22)의 일정한 높이로 설치된 보강커버플레이트(23)와 강관(24)의 하부에 설치된 연결플레이트(13)와의 직각부에 일정한 간격을 두고 앵커브라켓(14)을 다수개 설치한 일정 높이의 강관(24)의 하부에 설치된 연결플레이트(13)를 상기 기초(11) 위에 설치된 연결플레이트(13)와 밀착고정되도록 연결볼트(17)로 고정설치하고, 수직철근(32)과 일정한 간격을 두고 설치된 띠철근(31)으로 조립된 철근기둥조립체(30)를 강관(24) 내부에 삽입설치하고, 강관(24)내부를 무수축콘크리트로 충전타설하여 무수축철근콘크리(25)가 설치된 비합성복합강관기둥(20)을 설치한 다음, 상기 강관(24) 기둥의 상부에 일정한 간격을 두고 다수개 형성된 관통홈(미도시)을 따라 사장교의 거더에 연결된 사장재(16)를 삽입관통시킨 다음 정착구(15)로 정착하여 사장교의 주탑인 비합성복합강관기둥(20)을 설치하여 사장재의 설치가 완료되는 것이다.

도 2는 본 발명의 비합성복합강관기둥을 상세히 보여주는 도면으로서, 강관(24)의 상하단부(21,22)의 일정높이에 보강커버플레이트(23)를 설치하고, 상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고, 강관(24) 내부에 수직철근(32)과 띠철근(31)으로 조립된 철근기둥조립체(30)를 삽입한 다음, 강관(24) 내부를 무수축콘크리트로 타설충전하여 무수축철근콘크리트(25)가 설치되도록 하여 강관(24) 내에 설치된 무수축철근콘크리트(25)와 강관(24)을 일정한 범위에 걸쳐 설치된 강관 상하단부(21,22)의 강관 내부(27)에 설치된 전단연결재(26)에 의하여 결합, 합성시키고, 그 이외의 부분인 강관의 중앙부에서는 강관(24)과 무수축철근콘크리트(25)와 결합시키지 않은 비합성상태인 것이다.

상기 강관(24)내에 삽입된 철근기둥조립체(30)에 충전된 것이 무수축콘크리트인 것은 충전되고 난 다음 양생과정에서 콘크리트가 수축되어 강관(24) 내에 동공이 발생되거나 철근기둥조립체(30)와 강관(24) 간의 공극이 발생되는 것을 방지하여 무수축콘크리트를 타설하여 강관(24) 내에서 철근기둥조립체(30)가 타설된 무수축콘트리트에 의하여 밀실하게 강관(24) 내에 빈틈없이 타설양생되도록 하여 작용하는 외력에 대하여 각각의 부재의 특성을 100%발휘하여 당초 계획된 지지하중을 발휘할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 강관의 상하단부(21,22)의 일정한 높이에 걸쳐 보강커버플레이트(23)를 설치하여 강관의 상하단부(21,22)를 보강하도록 하고, 상기 보강커버플레이트(23)의 면적에 해당하는 강재내부(27)면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)인 링형돌출부(28)를 설치하여 강관내부에 설치된 무수축철근콘크리트(25)와 상호 연결하도록 하는 것은, 본 발명과 같이 사장교파이론기둥(10)은 기둥부재로서 수직의 힘인 압축력에 주로 저항하는 부재로서, 휨부재와 달리 부재상호간에 연결되지 않은 비합성상태의 부재를 이용하여도 구조역학적으로 전혀 문제가 되지 않은 즉, 외력에 대하여 비합성상태에서 각각의 부재의 재료의 특성에 따라 일체적으로 작용하게되어 구조적인 취약점이 전혀발생하지 않으나, 강관기둥이 압축력에 보다 강하게 효과적으로 저항하기 위하여 강관의 상하단부에 보강커버플레이트(23)로 강성을 보강하도록 하면서 강관내부(27)에는 전단연결재(26)로 무수축철근콘크리트(25)와 상 호 연결되도록 한 것이다.

도 3은 본 발명의 비합성복합강관기둥의 상단부와 하단부에 설치된 전단연결재를 보여주는 도면으로서, 강관의 상하단부(21,22)의 일정한 높이에 걸쳐 보강커버플레이트(23)를 설치한 면적에 해당하는 강재내부(27)면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)인 링형돌출부(28)를 다수개 설치한 것이다.

상기와 같이 강관내부(27)면에 전단연결재(26)를 설치하여 강관내부에 설치된 무수축철근콘크리트(25)와 상호 연결하도록 한 것은, 강관기둥이 압축력에 보다 강하게 효과적으로 저항하기 위하여 강관의 상하단부에 보강커버플레이트(23)로 강성을 보강하도록 하면서 강관내부(27)에는 전단연결재(26)로 무수축철근콘크리트(25)와 상호 연결되도록 한 것이다.

상기 전단연결재는 강관내부에 일정한 간격을 두고 강관내부면을 감싸는 링형돌출부이다.

도 4는 본 발명의 비합성복합강관기둥내에 철근을 조립하여 철근기둥조립체를 설치한 것을 보여주는 도면으로서, 강관내부에 삽입설치될 수 있도록 일정한 간격을 두고 수직으로 원형상의 수직철근(32)을 배치하고, 상기 수직철근(32)을 상하로 일정한 간격마다 연결한 띠철근(31)을 설치하여 조립된 철근기둥조립체(30)인 것이다.

본 발명은 강관의 상하단부 내부에 전단연결재를 설치하여 강관내부에 삽입된 철근기둥조립체에 타설된 무수축콘크리트에 의하여 형성된 무수축철근콘크리트 의 상하단부와 강관이 상호연결된 합성으로 하고, 강관의 중앙부는 연결이 안된 비합성상태로 시공한 비합성복합강관기둥을 압축부재인 사장교파이론기둥으로 사용하여 교량구조역학적인 면에서 효율성이 있으면서 시공성이 향상되어 이로인하여 공사비가 절감되는 비합성복합강관기둥시공방법인 것이다.

Claims

사장교의 주탑인 사장교파이론기둥(10)을 설치하기 위하여 기초(11)를 설치하고, 기초 상부에 연결플레이트(13)를 매설하면서 연결플레이트와 연결된 앵커볼트(12)를 기초(11)내에 매설하고,

상하단부(21,22)에 일정한 높이의 보강커버플레이트(23)가 각각 용접설치되고,

상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고,

강관 하단부(21,22)의 일정한 높이로 설치된 보강커버플레이트(23)와 강관(24)의 하부에 설치된 연결플레이트(13)와의 직각부에 일정한 간격을 두고 앵커브라켓(14)을 다수개 설치한 일정 높이의 강관(24)과,

상기 강관의 하부에 설치된 연결플레이트(13)를 상기 기초(11) 위에 설치된 연결플레이트(13)와 밀착고정되도록 연결볼트(17)로 고정설치하고,

상기 강관(24) 내부에 철근기둥조립체를 삽입설치하고, 강관(24)내부를 무수축콘크리트로 충전타설하여 무수축철근콘크리(25)가 설치된 비합성복합강관기둥(20)을 설치한 다음,

상기 강관(24) 기둥의 상부에 일정한 간격을 두고 다수개 형성된 관통홈(미도시)을 따라 사장교의 거더에 연결된 사장재(16)를 삽입관통시킨 다음 정착구(15)로 정착하여 사장교의 주탑인 비합성복합강관기둥(20)을 설치하는 것에 특징이 있 는 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 비합성복합강관기둥은 강관(24)의 상하단부(21,22)의 일정높이에 보강커버플레이트(23)를 설치하고, 상기 보강커버플레이트(23)가 설치된 강관내부(27)에 일정한 간격을 두고 전단연결재(26)를 설치하고, 강관(24) 내부에 수직철근(32)과 띠철근(31)으로 조립된 철근기둥조립체(30)를 삽입한 다음, 강관(24) 내부를 무수축콘크리트로 타설충전하여 무수축철근콘크리트(25)가 설치되도록 한 것에 특징이 있는 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서

상기 비합성복합강관기둥은 강관(24)내에 설치된 무수축철근콘크리트(25)와 강관 상하단부의 내부의 일정한 범위에 걸쳐 설치된 전단연결재(26)에 의하여 강관과 무수축철근콘크리트와 결합합성되고, 그 이외의 강관 중앙부에서는 강관(24)과 무수축철근콘크리트(25)가 결합되지 않은 비합성상태인 것에 특징이 있는 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 보강커버플레이트가 설치된 범위에 해당하는 강관내부에 전단연결재를 설치하고, 그 이외의 강관내부에는 전단연결재를 설치하지 않은 것에 특징이 있는 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 전단연결재는 강관내부에 일정한 간격을 두고 강관내부면을 감싸는 링형돌출부인 것에 특징이 있는 양단이 결합된 철근콘크리트속채움 비합성복합강관기둥의 시공방법.