KR100893110B1 - 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법 - Google Patents

바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법 Download PDF

Info

Publication number
KR100893110B1
KR100893110B1 KR1020080047829A KR20080047829A KR100893110B1 KR 100893110 B1 KR100893110 B1 KR 100893110B1 KR 1020080047829 A KR1020080047829 A KR 1020080047829A KR 20080047829 A KR20080047829 A KR 20080047829A KR 100893110 B1 KR100893110 B1 KR 100893110B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
girder
wall
bottom plate
hinge
slab
Prior art date
Application number
KR1020080047829A
Other languages
English (en)
Inventor
이무일
Original Assignee
주식회사 지구코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지구코퍼레이션 filed Critical 주식회사 지구코퍼레이션
Priority to KR1020080047829A priority Critical patent/KR100893110B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100893110B1 publication Critical patent/KR100893110B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E01D2/02—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the I-girder type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E01D19/125—Grating or flooring for bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • 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
    • E01D2101/285—Composite prestressed concrete-metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

본 발명은 1차 고정하중(거더와 바닥판 슬래브 자중)으로 인하여 벽체 및 거더에 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않도록 하여 1차 고정하중으로 인한 부 모멘트(-M1)가 벽체에 부담되지 않도록 함과 동시에 라멘구조형태가 그대로 유지되도록 함에 그 목적이 있고, 1차 고정하중으로 인하여 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않음으로써 라멘교량의 벽체 단면크기를 그만큼 줄일 수 있어 경제적인 설계를 하고자 함에 다른 목적이 있으며, 1차 고정하중으로 인하여 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않도록 하는 수단과, 그리고 라멘구조형태가 그대로 유지되는 수단이 간편하여 시공이 효율적으로 이루어지게 함으로써 경제적이 되게 함에 또 다른 목적이 있다.
이를 달성하기위하여 우각부의 시공공간부와 바닥판 슬래브의 타설시 벽체-거더와, 그리고 벽체-바닥슬래브가 힌지구조의 단순보형태를 유지하도록 한 구성이고, 시공공간부와 바닥판 슬래브가 양생되면 강결구조가 되게 한 구성이다.
벽체-거더와, 그리고 벽체-바닥슬래브가 힌지구조의 단순보형태이므로 우각부의 타설 시까지 거더자중과 바닥판 슬래브자중에 의한 모멘트가 발생되지 않아 종래방식에 비해 그만큼 벽체를 경제적으로 설계하게 되는 효과가 있고, 힌지구조가 간단하여 조립시공이 용이하여 시공이 효율적이고 경제적이며, 강결수단이 간 단하여 시공이 용이한 유용한 발명이다.
거더-벽체 힌지구조, 힌지강봉, 우각부, 시공 공간부, 합성부 철근, 수직 돌출부, 수평 돌출부

Description

바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법{Method constructing Rahmen bridge by rigid connection with the hinge structure of column-girder and with the composition of reinforcing bar}
본 발명은 우각부에 타설된 콘크리트가 미경화된 상태에서 벽체-거더 및 벽체-바닥판 슬래브의 접합부가 힌지구조이고 경화된 상태에서 그 접합부가 강결구조가 되도록 라멘교량을 시공하는 방법에 관한 것으로 종래방식과는 달리 라멘교량의 우각부에 거더 및 바닥판 슬래브 자중에 의하여 부 모멘트가 발생되지 않는 라멘교량을 시공하고자 한 것이다.
본 발명은 거더 및 바닥판 슬래브 자중에 의하여 우각부에 부 모멘트가 발생되지 않으므로 부 모멘트가 벽체에 부담되지 않아 벽체 단면을 그만큼 경제적인 단면이 되게 한 것이다.
라멘교란 교량의 상부구조와 하부구조를 강절(剛節, rigid joint)함으로써 교량전체구조의 강성을 높임과 동시에 지간 내에 발생하는 휨모멘트의 크기를 줄이는 대신 이를 벽체가 부담하게 하는 교량이다.
하부구조는 벽체이고, 상부구조는 벽체와 강결되는 거더와 바닥판 슬래브이다.
거더와 바닥판 슬래브는 벽체와 강결되어 구조재로서 역할을 한다.
바닥판 슬래브 위에 설치되는 아스팔트 포장이나 난간 등은 교량의 부속구조물로서 구조재는 아니다. 부속구조물은 거더와 바닥판 슬래브에 의해 지지되고 있기 때문이다.
설명의 편의상 구조재인 거더와 바닥판 슬래브의 자중을 1차 고정하중이라 부르기로 하고, 아스팔트 포장과 난간 등의 부속구조물의 자중을 2차 고정하중이라고 부르기로 한다.
라멘구조의 휨모멘트는 우각부에서 최대 부 모멘트(-Mmax)가 발생되고 거더 중앙부에서 최대 정 모멘트(+Mmax)가 발생되는 구조이다. 그 크기는 통상 최대 부 모멘트(-Mmax)가 최대 정 모멘트(+Mmax)보다 훨씬 크다. 휨모멘트의 총합(Mt)은 [1차 고정하중에 의한 모멘트(Md1)] + [2차 고정하중에 의한 모멘트(Md2)] + [활하중에 의한 모멘트(Mℓ)]의 합이다.
우각부의 모멘트 크기는 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)(대략 70%를 차지)]가 가장 크고, 그 다음으로 [활하중에 의한 모멘트(-Mℓ)(대략 20%를 차지)]이고, 가장 작은 것이 [2차 고정하중에 의한 모멘트(-Md2)(대략 10%를 차지)]이다.
라멘교량의 단면은 휨모멘트에 의하여 결정된다.
우각부에서 모멘트 크기가 가장 큰 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)]는 거더의 자중과 바닥판 슬래브자중에 의한 것이다.
우각부의 [1차 사하중에 의한 모멘트(-Md1)]는 거더 자중에 의한 모멘트(-Mg)와 바닥판 슬래브 자중에 의한 모멘트(-Ms)의 합이다.
라멘교량에서 벽체의 단면은 우각부의 모멘트 총합(-Mt)[(-Mt) = (-Md1) + (-Md2) + (-Mℓ)]으로 설계한다.
이와 같이 종래의 라멘교량은 처음부터 거더 및 바닥판 슬래브를 벽체와 강결시킨 라멘구조방식이므로 우각부의 모멘트 총합은 (-Mt) = (-Md1) + (-Md2) + (-Mℓ)이다.
벽체의 단면도 우각부의 모멘트 총합(-Mt)에 의하여 결정된다.
그런데 아스팔트 포장 및 난간 등의 부속구조물은 바닥판 슬래브위에 단순히 설치된 것이므로 우각부의 강결구조와는 전혀 관계가 없다. 부속구조물은 구조재가 아니기 때문이다. 이와 같이 부속구조물과 활하중은 우각부의 강결구조와 전혀 상관이 없으므로 이로 인한 [2차 사하중에 의한 모멘트(-Md2)]와[활하중에 의한 모멘트(-Mℓ)]는 변화되지 않는 모멘트이다.
우각부의 모멘트의 총합에서 변화되지 않는 부속구조물의 자중과 활하중에 의한 모멘트를 제외하면 라멘교량의 단면에 영향을 주는 것은 우각부의 강결구조를 이루고 있는 구조재인 벽체와 거더 및 바닥판 슬래브 자중이다. 이에 해당되는 모멘트가 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)]이다.
이와 같이 종래의 라멘교량은 처음부터 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)]가 그대로 벽체에 부담시키는 라멘구조형태로 설계된 것이므로 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)]의 크기만큼 벽체의 단면이 커지며 우각부가 크게 보강되어야 한다.
따라서 단면이 비경제적이 된다. 이는 종래의 라멘교량이 갖는 가장 큰 문제점이다.
본 발명의 목적은 1차 고정하중(거더와 바닥판 슬래브 자중)으로 인하여 벽체 및 거더에 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않도록 하여 1차 고정하중으로 인한 부 모멘트(-M1)가 벽체에 부담되지 않도록 함과 동시에 라멘구조형태가 그대로 유지되도록 함에 첫 번째 목적이 있고, 1차 고정하중으로 인하여 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않음으로써 라멘교량의 벽체 단면크기를 그만큼 줄일 수 있어 경제적인 설계를 하고자 함에 두 번째 목적이 있으며, 1차 고정하중으로 인하여 부 모멘트(-M1)가 발생되지 않도록 하는 수단과, 그리고 라멘구조형태가 그대로 유지되는 수단이 간편하여 시공이 효율적으로 이루어지게 함으로써 경제적이 되게 함에 세 번째 목적이 있다.
본 발명은 우각부의 시공공간부에서 벽체와 거더의 접합형태가 힌지구조가 되게 하여 거더의 자중으로 인한 부 모멘트(-M)가 우각부에 생기지 않도록 하면서 벽체와 콘크리트가 타설될 바닥판 슬래브사이의 시공공간부에는 합성부 철근을 배근하고, 바닥판 슬래브를 타설한 이후, 우각부의 시공공간부에 콘크리트를 타설하여 거더와 바닥판 슬래브 자중에 의해 단순보 형태의 거동으로 유도하여 벽체와 거더 및 벽체와 바닥판 슬래브가 힌지구조를 이루도록 함으로써 거더와 바닥판 슬래브의 자중으로 인한 우각부에 부 모멘트(-M)가 생기지 않도록 하는 구조이다. 또한 타설된 콘크리트가 경화된 상태에서는 벽체와 거더가 이룬 힌지구조가 강결구조로 전환되어 [1차 고정하중에 의한 모멘트(-Md1)]가 벽체에 부담되지 않음으로써 경제적인 벽체의 단면이 되게 함에 그 목적이 있고, [1차 고정하중(거더 자중과 바닥판 슬래브 자중)에 의한 부 모멘트(-Md1)]가 생기지 않는 구성이 간편하여 시공이 효율적으로 이루어지게 함과 동시에 우각부 강결처리에 따른 연결부의 강재를 줄이고 시공이 용이하게 함에 다른 목적이 있다.
본 발명은 라멘교량을 시공함에 있어 [1차 고정하중(거더 자중과 바닥판 슬래브 자중)에 의한 부 모멘트(-Md1)]가 발생되지 않도록 하면서 강접된 라멘구조형태를 형성하고자 함을 그 목적으로 한 것으로 이를 달성하기 위하여 2가지 요건이 충족되어야 한다.
첫 번째 요건은 [1차 고정하중(거더 자중과 바닥판 슬래브 자중)에 의한 부 모멘트(-Md1)]가 발생되지 않게 하는 요건으로 우각부에서 벽체-거더사이와, 그리고 벽체-바닥판 슬래브사이가 회동 가능한 힌지구조의 단순보형태가 되도록 하는 요건이다.
두 번째 요건은 상기 우각부의 힌지구조를 라멘구조형태가 되게 하는 요건으로 벽체-거더사이와, 그리고 벽체-바닥판 슬래브의 힌지구조를 강결구조가 되도록 하는 요건이다.
이와 같이 2가지 요건은 힌지구조와 강결구조의 요건이다. 힌지구조와 강결구조는 동일한 접합공간에서 이루어진다. 힌지구조에 의하여 1차고정하중에 의한 모멘트가 우각부에 발생되지 않도록 유지시키고 그 상태에서 강결구조가 되게 하는 요건이다.
역학적 성질이 서로 다른 힌지구조와 강결구조가 동일 접합부에서 이루어지기 위해서는 시공공간부가 필요하다.
시공공간부는 라멘교량의 우각부를 형성하는 공간이다. 우각부는 벽체-거더와, 벽체-바닥판 슬래브를 강결시키는 공간이므로 콘크리트를 타설하기 전에 벽체-바닥판 슬래브사이와, 그리고 벽체-거더사이에 강결을 위한 합성부 철근(또는 보강철근)을 배근한다. 합성부 철근은 벽체-바닥판 슬래브사이의 접합부와, 그리고 벽체-거더사이의 접합부를 강결시키는 철근이다. 우각부에 합성부 철근이 배근된 다음 콘크리트를 타설한다.
본 발명은 벽체-거더의 접합부와, 그리고 벽체-바닥판 슬래브의 접합부를 거더를 거치한 이후 바닥판 슬래브 타설 전에 일률적으로 강결구조로 형성한 종래방식과는 달리, 시공공간부에서 먼저 벽체-거더와, 그리고 벽체-바닥판 슬래브의 접합부를 바닥판 콘크리트 타설 시까지 힌지구조가 되게 하고 그 다음, 2차 고정 하 중 작용 시 그 힌지구조를 강결구조로 전환시키는 방식이다.
종래방식은 벽체와, 거더가 바닥판 슬래브 타설 전에 이미 강결되기 때문에 바닥판 슬래브 하중에 의한 부 모멘트(-M)를 그대로 벽체가 부담하는 방식이므로 부 모멘트(-M)크기 만큼 벽체의 단면이 커지는 반면 본 발명의 방식은 힌지구조에 의하여 1차 고정하중 전체에 의한 부 모멘트(-M)가 발생되지 않기 때문에 1차 고정하중에 의한 부 모멘트(-M)가 벽체에 부담되지 않는 방식이므로 벽체의 단면이 그만큼 작아지게 된다.
본 발명의 힌지구조와 강결구조에 대하여 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
시공공간부와 힌지구조와 그리고 강결구조에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 시공공간부(S)
시공공간부(S)는 벽체(10)구조와 거더(20)구조 및 바닥판 슬래브(40)에 의하여 이루어진 것이므로 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.
가. 벽체(10)구조
벽체(10)구조는 시공공간부(S)만 미완으로 남겨놓은 채 이미 완성된 상태이다.
시공공간부(S)에는 H형강의 수직 돌출부(12)와 철근이 돌출되어 있다. H형강의 수직 돌출부(12)의 앵카부(16)는 벽체(10)내부에 견고하게 매설되어 있다. H형강의 수직 돌출부(12)는 2개를 한 쌍으로 일정간격을 두고 서로 마주보고 있다. 수직 돌출부(12)의 H형강 복부에는 힌지홀(14)이 형성되어 있다. 2개의 H형강 사이에는 거더(20)의 수평돌출부(22)가 삽입된다. H형강의 수직 돌출부(12)와 거더(20)의 수평돌출부(22)에 의하여 힌지구조를 형성하기 위해서다. 2개의 H형강 사이의 간격은 거더(20)의 수평돌출부(22)가 삽입되어 힌지구조를 이루고 있을 정도이면 족하다. 물론 거더(20)의 수평돌출부(22)의 H형강 복부(222)에도 힌지홈(24)이 형성되어 있다.
한 쌍의 H형강의 수직 돌출부(12)를 보강하기 위하여 수평보강재를 설치하는 것도 바람직하다.
나. 거더(20) 구조
거더(20)구조도 벽체(10)구조와 같이 시공공간부(S)만 미완으로 남겨놓은 채 이미 완성된 상태이다.
거더(20)는 프리캐스트 제품으로 제작된 구조이다.
시공공간부(S)에는 H형강의 수직 돌출부(12)와 철근이 돌출되어있다. H형강의 수평돌출부(22)의 앵카부(16)는 거더(20) 내부에 견고하게 매설되어있다. 수평돌출부(22)의 H형강 복부(222)에는 또한, 거더(20) 양단부에 설치된 H형강에도 복부(222)에는 힌지홈(24)이 형성되어 있다.
벽체(10)위에 설치된 2개의 H형강 사이에는 거더(20) 양 단부에 설치된 H형강의 수평돌출부(22)가 삽입된다. H형강의 수직 돌출부(12)와 거더(20)의 수평돌출부(22)에 의하여 힌지구조를 형성하기위해서다. 벽체(10) 위에 설치된 2개의 H형강 사이의 간격은 거더(20)의 수평돌출부(22)가 삽입되어 힌지구조를 이루고 있을 정도이면 족하다. 물론 거더(20)의 수직 돌출부(12)의 H형강 복부에도 힌지홈(24)이 형성되어있다.
거더(20)는 벽체(10)와 같이 시공공간부(S)만 제외하고 이미 프리캐스트로 제작된 구조이다.
시공공간부(S)에는 H형강의 수평돌출부(22)가 돌출되어있고 거더(20) 내부에는 매입부(26)가 견고하게 고정되어있다. 수평돌출부(22)의 H형강 복부(222)에는 힌지홈(24)이 형성되어있다.
힌지홈(24)을 사이에 두고 수평돌출부(22)의 상ㆍ하 플랜지사이에 수직보강재(224)가 설치되어있다. 수평돌출부(22)의 힌지홈(24)에 삽입된 힌지강봉(18)이 거더(20)자중과 바닥판 슬래브(40)자중을 지지하는 구조인데다 힌지홈(24)은 힌지강봉(18)을 지지하고 있기 때문에 힌지홈(24)의 지지력을 보강해주기 위한 수직보강재(224)가 필요하다.
프리캐스트된 거더(20) 형상은 중공형상의 프리스트레스트 콘크리트 거더(PSC)이거나 프리플렉스 거더가 바람직하다. 거더(20) 단부에 H형강의 수평돌출부(22)를 돌출시킬 수 있는 것이라면 어느 형상이라도 가능하다.
다. 벽체(10)와 바닥판 슬래브(40)의 접합구조
시공공간부(S)에서 벽체(10)구조와 바닥판 슬래브(40)를 접합시키는 접합수단은 보강철근과 콘크리트 타설이다. 바닥판 슬래브 콘크리트를 타설하고, 우각부(30)의 강결부 콘크리트를 타설하게 되면 보강철근은 연성회동이 가능하므로 콘크리트가 경화되지 않은 상태에서는 힌지구조로서 역할을 하고 콘크리트가 경화된 상태에서는, 우각부(30)가 강결구조가 되게 하는 역할을 한다.
콘크리트가 미경화된 상태에서 바닥판 슬래브(40)의 하중이 합성부 철근(32)에 걸리게 되면 합성부 철근(32)은 아직 콘크리트에 의하여 구속된 상태가 아니므로 합성부 철근(32)의 연성회동이 가능하기 때문이다.
합성부 철근(32)은 바닥판 슬래브(40)에 배근된 철근과, 벽체(10)로부터 돌출된 철근과, 그리고 거더(20)로부터 돌출된 철근끼리 서로 연결된 철근이다. 설명의 편의상 우각부(30)에 설치된 철근을 합성부 철근(32)이라고 구분해서 명명한 것이다.
2) 힌지구조
일반적으로 라멘교량은 우각부(30)를 강결구조로 한 구조이다. 종래의 방식은 벽체(10)-거더(20)-바닥판 슬래브(40)를 일체로 강결시킨 상태에서 콘크리트를 타설하여 콘크리트의 경화에 의하여 강결구조를 만든 것이므로 거더(20) 자중과 콘크리트가 타설된 바닥판 슬래브(40)자중에 의하여 도2에서와 같이 부 모멘트(-M)가 발생하게 된다.
이에 대하여 본 발명의 방식도 종래방식과 같이 벽체(10)-거더(20)-바닥판 슬래브(40)를 콘크리트의 경화에 의하여 최종적으로 강결구조로 만든다는 것은 동일하나 본 발명의 방식은 종래방식과는 달리 처음부터 강결구조로 만들지 않고 벽체(10)-거더(20)와 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)를 힌지구조로 만든 다음 콘크리트의 경화에 의하여 강결구조가 되게 한 것이다. 강결구조에 이르기 전에 힌지구조가 그 중간에 삽입된 방식이다. 힌지구조로 인하여 거더(20) 자중과 바닥판 슬래브(40)자중에 의하여 부 모멘트(-M)가 발생되지 않으므로 본 발명의 방식과 종 래방식은 역학적 성질이 다르다.
본 발명의 방식은 먼저 벽체(10)-거더(20)와 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)를 힌지구조로 만든 다음, 여기에다 콘크리트를 타설하는 방식이다. 힌지구조로 만들었기 때문에 거더(20)자중과 바닥판 슬래브(40)자중에 의하여 부 모멘트(-M)가 우각부(30)에 걸리지 않는다. 그 뿐만 아니라 타설된 콘크리트에 의하여 힌지역할이 방해를 받지 않아야 한다. 힌지구조가 타설된 콘크리트에 의하여 구속되지 않으려면 바닥판 슬래브(40) 콘크리트를 타설하고 난 이후에, 순차적으로 우각부(30) 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다. 타설된 콘크리트가 경화하게 되면 힌지구조가 강결되어 회동이 불가능하게 된다.
벽체(10)-거더(20)와 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)의 힌지구조와 그 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
가. 벽체(10)-거더(20)의 힌지구조와 작동관계
벽체(10)-거더(20)의 힌지구조는 벽체(10)에서 돌출된 한 쌍의 H형강의 수직 돌출부(12)사이에 거더(20)의 H형강의 수평돌출부(22)를 삽입한 다음 수직 돌출부(12)의 힌지홀(14)과 수평돌출부(22)의 힌지홈(24)을 일치시키고 힌지홀(14)과 힌지홈(24)을 관통하는 힌지강봉(18)을 삽입시킨 구조이다.
벽체(10)-거더(20)의 힌지구조는 바닥판 슬래브((40)) 콘크리트 타설시에 회전이 가능하다. 거더(20)와 벽체(10)가 힌지구조를 이루고 있기 때문이다.
나. 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)의 힌지구조와 작동관계
벽체(10)-바닥판 슬래브(40)의 접합부에 콘크리트를 타설하기 전에 합성부 철근(32)(또는 보강철근)을 배근하여야한다. 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)의 접합부에 합성부 철근(32)이 배근된 다음 콘크리트를 타설한다. 벽체(10)와 바닥판 슬래브(40)의 접합부에 배근된 합성부 철근(32)은 콘크리트가 경화됨으로써 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)를 강결구조로 만들어진다. 그러나 콘크리트가 미경화된 상태에서는 미경화된 콘크리트의 자중에 의하여 합성부 철근(32)의 연성회동이 가능하다. 미경화된 콘크리트 속에서는 합성부 철근(32)의 연성회동이 자유롭기 때문이다.
한편 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)는 벽체(10)-거더(20) 위에 설치되므로 바닥판 슬래브(40)의 자중은 거더(20)가 지지하고 있는 구조이다. 이에 따라 합성부 철근(32)의 연성회동은 거더(20)에 의하여 억제되고 있기 때문에 그 회동은 극히 제한적이다.
다. 거더(20)자중과 바닥판 슬래브(40)자중에 의한 모멘트도
거더(20)자중과 바닥판 슬래브(40)자중은 힌지구조에 의하여 단순보형태이므로 부 모멘트가 없는 단순보형태의 모멘트도와 동일하다.
종래방식에서는 우각부(30)에 부 모멘트(-M)가 발생되고, 본 발명의 방식에서는 우각부(30)에 모멘트가 발생되지 않는다. 즉 우각부(30)의 모멘트 = 0은 우각부(30)의 힌지구조에 의한 것이다.
본 발명은 우각부(30)의 모멘트 = 0이기 때문에 벽체(10)에 부담시키는 부 모멘트가 없으므로 종래방식에 의한 벽체(10)의 단면보다 작게 설계할 수 있어 경제적이다.
본 발명은 벽체-거더의 접합부와 벽체-바닥판 슬래브의 접합부가 바닥판 슬래브 콘크리트 타설 단계까지 회전하는 힌지구조이므로 거더자중과 바닥판 슬래브자중에 의한 모멘트가 발생되지 않는 구조이어서 벽체에 부담되는 모멘트가 없으므로 종래방식에 비해 그만큼 벽체를 경제적으로 설계하게 되는 효과가 있다.
거더자중과 바닥판 슬래브자중에 의하여 모멘트가 발생되지 않는 힌지구조에서 그대로 콘크리트가 경화하게 되면 강결구조가 형성되는 구조이므로 강결구조가 이루어진 상태에서도 벽체에 1차 고정하중에 의한 모멘트가 부담되지 않는다.
벽체-거더의 힌지구조는 H형강의 수직ㆍ수평부재에 의하여 이루어지는 것이므로 구조가 간단하고 또 벽체-바닥판 슬래브의 회동구조는 합성부 철근의 연성회동을 이용한 것이므로 이 역시 구조가 간단하여 조립시공이 용이하여 시공이 효율적이고 경제적이다.
바닥판 슬래브 콘크리트 및 우각부 콘크리트가 경화하게 되면 강결구조가 이루어지므로 강결구조는 별도의 복잡한 수단이 필요 없이 단순히 콘크리트 경화에 의한 것이어서 강결구조가 아주 간단하여 시공이 용이한 유용한 발명이다.
바닥판 슬래브(40) 콘크리트 타설 시까지 벽체(10)-거더(20) 및 벽체(10)-바닥판 슬래브(40)의 접합부가 힌지구조이고, 2차 고정하중 상태에서 그 접합부가 강결구조가 되도록 라멘교량을 시공하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
⒜ 우각부(30)의 시공공간부(S)에 위치된 거더(20)의 양단부에 H형강의 수평돌출부(22)를 돌출시키고, 수평돌출부(22)는 거더(20)의 매입부(26)에 견고하게 고정시키면서 수평돌출부(22)의 H형강의 복부(222)에 힌지홈(24)을 천공하는 단계;
⒝ 벽체(10)의 시공공간부(S)에 서로 마주보도록 한 쌍의 H형강을 일정간격으로 설치하되 H형강의 수직 돌출부(12)를 돌출시키고 H형강의 앵카부(16)를 벽체(10)에 일정깊이로 매입시키며 수직 돌출부(12)의 복부에 힌지홀(14)을 천공시키는 단계;
⒞ 벽체(10)의 시공공간부(S)에 설치된 한 쌍의 수직 돌출부(12)의 H형강사이에 거더(20)의 수평돌출부(22)를 삽입시키고 수직 돌출부(12)에 형성된 힌지홀(14)과 수평돌출부(22)에 형성된 힌지홈(24)을 일치시킨 상태에서 힌지강봉(18)을 삽입시켜 H형강의 수직 돌출부(12)와 거더(20)의 수평돌출부(22)의 결합이 힌지구조가 되게 하는 단계;
⒟ 시공공간부(S)에 있어서 벽체(10)와 거더(20)의 접합부에, 그리고 벽체(10)와 바닥판 슬래브(40)의 접합부에 접합을 견고하게 하기 위하여 합성부 철근(32)을 배근하는 단계;
⒠ 상기 합성부 철근(32)이 배근된 시공공간부(S)와 바닥판 슬래브(40) 철근이 배근된 그 위에 콘크리트를 타설하고 미경화상태에서 거더(20)의 하중과 바닥판 슬래브(40)하중에 대하여 벽체(10)와 거더(20)에 의해 이루어진 힌지구조가 회동되게 하고, 그리고 벽체(10)와 바닥판 슬래브(40)의 접합부에 설치된 상기 합성부 철근(32)의 연성회동에 의한 힌지구조가 회동되게 하여 우각부의 모멘트가 0이 되게 하는 단계;
⒡ 거더(20)의 하중과 바닥슬래브(420)하중에 대하여 벽체(10)와 거더(20)에 의해 이루어진 힌지구조와 합성부 철근(32)의 연성회동에 의한 힌지구조에 의하여 우각부의 모멘트가 0이 된 상태 그대로 ⒠단계에서 타설된 미경화 콘크리트를 경화시킴으로써 상기 힌지구조를 강결시켜 강결된 우각부를 형성하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 우각부에 타설된 콘크리트가 미경화된 상태에서 벽체-거더 및 벽체-바닥슬래브의 접합부가 힌지구조이고 그 접합부가 양생되면 강결구조가 되도록 라멘교량을 시공하는 방법이다.
상기 ⒡단계 후에 라멘구조가 형성된 바닥판 슬래브(40)위에 아스팔트 포장 및 난간 등의 부속구조물을 설치하는 단계;를 포함한다.
거더(20)의 형태는 PSC 또는 중공 PSC 거더 및 프리플렉스 거더를 사용한다. 벽체(10)-거더(20)의 힌지구조는 H형강으로 이루어지므로 거더에 H형강을 매입할 수 있는 거더이면 어느 것이라도 가능하다.
거더(20)의 H형강의 수평돌출부(22)에 형성된 힌지홈(24)은 벽체(10)의 수직 돌출부(12)에 삽입된 힌지강봉(18)에 의하여 거더(20)의 자중 및 그 위에 타설된 바닥판 슬래브(40) 자중을 지지하고 있으므로, 수평돌출부(22)의 힌지홈(24)을 보강하기 위한 한 쌍의 수직보강재(224)를 H형강 복부(222)에 평행되게 하면서 상ㆍ하 플랜지에 접면되게 설치하였다.
도1 본 발명의 우각부의 시공공간부에 벽체-거더와, 그리고 벽체-바닥판 슬래브의 힌지구조와, 콘크리트에 의하여 강결된 구조를 보인 전체 사시도
도2 본 발명의 우각부의 시공공간부에 벽체-거더의 힌지구조와 합성부 철근이 배근된 상태를 보인 상태도
도3 도2의 “A”단면의 확대도
도4 도2의 “A”단면의 확대도에서 벽체-거더의 힌지구조에다 콘크리트가 타설된 상태를 보인 상태도
도5 수평돌출부가 형성된 프리캐스트로 제작된 거더의 형상을 보인 사시도
도6 본 발명의 우각부의 시공공간부에 벽체-거더의 힌지구조와 합성부 철근의 배근과, 그리고 콘크리트가 타설된 상태를 보인 단면도
도7 도6의 “C”단면의 확대도
※ 도면부호의 간단한 설명
10; 벽체
12; 수직 돌출부 14; 힌지홀 16 ; 앵카부, 18; 힌지강봉
20; 거더
22; 수평 돌출부, 222; 복부, 224; 수직보강재
24; 힌지홈, 26; 매입부
30; 우각부
S; 시공공간부
32; 합성부 철근
40; 바닥판 슬래브

Claims (6)

  1. ⒜ 우각부(30)의 시공공간부(S)에 위치된 거더(20)의 양단부에 H형강의 수평 돌출부(22)를 돌출시키고 수평돌출부(22)는 거더(20)의 매입부(26)에 견고하게 고정시키면서 수평돌출부(22)의 H형강의 복부(222)에 힌지홈(24)을 천공하는 단계;
    ⒝ 벽체(10)의 시공공간부(S)에 서로 마주보도록 한 쌍의 H형강을 일정간격으로 설치하되 H형강의 수직 돌출부(12)를 돌출시키고 H형강의 앵카부(16)를 벽체(10)에 일정깊이로 매입시키며 수직 돌출부(12)의 복부(222)에 힌지홀(14)을 천공시키는 단계;
    ⒞ 벽체(10)의 시공공간부(S)에 설치된 한 쌍의 수직 돌출부(12)의 H형강사이에 거더(20)의 수평 돌출부(22)를 삽입시키고 수직 돌출부(12)에 형성된 힌지홀(14)과 수평 돌출부(22)에 형성된 힌지홈(24)을 일치시킨 상태에서 힌지강봉(18)을 삽입시켜 H형강의 수직 돌출부(12)와 거더(20)의 수평 돌출부(22)의 결합이 힌지구조가 되게 하는 단계;
    ⒟ 시공공간부(S)에 있어서 벽체(10)와 거더(20)의 접합부에, 그리고 벽체(10)와 바닥슬래브(40)의 접합부에 접합을 견고하게 하기위하여 합성부 철근(32)을 배근하는 단계;
    ⒠ 상기 합성부 철근(32)이 배근된 시공공간부(S)와 바닥판 슬래브(40) 철근이 배근된 그 위에 콘크리트를 타설하고 미경화상태에서 거더(20)의 하중과 바닥판 슬래브(40)하중에 대하여 벽체(10)와 거더(20)에 의해 이루어진 힌지구조가 회동되게 하고, 그리고 벽체(10)와 바닥판 슬래브(40)의 접합부에 설치된 상기 합성부 철근(32)의 연성회동에 의한 힌지구조가 회동되게 하여 우각부의 모멘트가 0이 되게 하는 단계;
    ⒡ 거더(20)의 하중과 바닥슬래브(420)하중에 대하여 벽체(10)와 거더(20)에 의해 이루어진 힌지구조와 합성부 철근(32)의 연성회동에 의한 힌지구조에 의하여 우각부의 모멘트가 0이 된 상태 그대로 ⒠단계에서 타설된 미경화 콘크리트를 경화시킴으로써 상기 힌지구조를 강결시켜 강결된 우각부를 형성하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
  2. 제1항에 있어서
    상기 ⒡ 단계 후에 라멘구조가 형성된 바닥판 슬래브(40)위에 아스팔트 포장 및 난간 등의 부속구조물을 설치하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
  3. 제1항에 있어서
    상기 ⒜ 단계에서 거더(20)를 PSC 또는 중공 PSC 거더로 사용함을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
  4. 제1항에 있어서
    상기 ⒜단계에서 거더(20)를 프리플렉스 거더로 사용함을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
  5. 제1항에 있어서
    상기 ⒜ 단계에서 우각부(30)에 위치한 거더(20)의 H형강의 수평돌출부(22)에 형성된 힌지홈(24)을 보강하기위한 한 쌍의 수직보강재(224)를 복부(222)에 평행되게 하면서 상ㆍ하 플랜지에 접면되게 설치함을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
  6. 제1항에 있어서
    상기 ⒝ 단계에서 서로 마주보도록 설치한 한 쌍의 H형강의 수직 돌출부(12)사이에 수평보강재를 설치함을 특징으로 하는 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 유니트 거더와 바닥판합성부 철근으로 강결된 우각부를 형성하는 라멘교량공법
KR1020080047829A 2008-05-23 2008-05-23 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법 KR100893110B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080047829A KR100893110B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080047829A KR100893110B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100893110B1 true KR100893110B1 (ko) 2009-04-10

Family

ID=40757687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080047829A KR100893110B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100893110B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101107729B1 (ko) 2009-04-14 2012-01-20 (주)유니트엔지니어링 조립식 라멘 구조물 시공방법
KR101127804B1 (ko) 2011-04-29 2012-03-23 주식회사 젬콘 경사부인 양단부에 프리스트레스미도입부가 설치된 프리스트레스트콘크리트판넬과 이의 제작방법
KR101259138B1 (ko) 2013-02-07 2013-04-30 주식회사 길교이앤씨 보와 벽체의 연결 구조를 이용한 라멘교
KR101434898B1 (ko) * 2012-10-26 2014-08-27 이엔이건설주식회사 변단면 데크 및 이를 이용한 구조물 시공 방법
KR102226723B1 (ko) 2020-08-06 2021-03-10 이재성 작용 및 반작용 원리에 기반한 교량 구조물의 시공 방법 및 이에 의해 시공된 교량 구조물
KR102538560B1 (ko) 2022-10-28 2023-06-01 (주)지승씨앤아이 가설시 부모멘트 저항을 위한 라멘교 우각부의 모멘트 연결구조

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200275827Y1 (ko) 2002-02-07 2002-05-16 동양종합건업 주식회사 피시빔용 거푸집 설치구
KR20040044810A (ko) * 2002-11-22 2004-05-31 한국건설기술연구원 프리캐스트 교량 바닥판과 거더의 연결구조 및 이를이용한 교량시공방법
JP2007023713A (ja) 2005-07-21 2007-02-01 Jfe Engineering Kk 鋼・コンクリート合成ラーメン橋、及び、その施工方法
KR100839439B1 (ko) 2007-12-11 2008-06-19 주식회사 지구코퍼레이션 하부구조와 상부구조를 조립식으로 결합하는 라멘교량의강접구조 및 이를 이용한 라멘교량의 시공방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200275827Y1 (ko) 2002-02-07 2002-05-16 동양종합건업 주식회사 피시빔용 거푸집 설치구
KR20040044810A (ko) * 2002-11-22 2004-05-31 한국건설기술연구원 프리캐스트 교량 바닥판과 거더의 연결구조 및 이를이용한 교량시공방법
JP2007023713A (ja) 2005-07-21 2007-02-01 Jfe Engineering Kk 鋼・コンクリート合成ラーメン橋、及び、その施工方法
KR100839439B1 (ko) 2007-12-11 2008-06-19 주식회사 지구코퍼레이션 하부구조와 상부구조를 조립식으로 결합하는 라멘교량의강접구조 및 이를 이용한 라멘교량의 시공방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101107729B1 (ko) 2009-04-14 2012-01-20 (주)유니트엔지니어링 조립식 라멘 구조물 시공방법
KR101127804B1 (ko) 2011-04-29 2012-03-23 주식회사 젬콘 경사부인 양단부에 프리스트레스미도입부가 설치된 프리스트레스트콘크리트판넬과 이의 제작방법
KR101434898B1 (ko) * 2012-10-26 2014-08-27 이엔이건설주식회사 변단면 데크 및 이를 이용한 구조물 시공 방법
KR101259138B1 (ko) 2013-02-07 2013-04-30 주식회사 길교이앤씨 보와 벽체의 연결 구조를 이용한 라멘교
KR102226723B1 (ko) 2020-08-06 2021-03-10 이재성 작용 및 반작용 원리에 기반한 교량 구조물의 시공 방법 및 이에 의해 시공된 교량 구조물
KR102538560B1 (ko) 2022-10-28 2023-06-01 (주)지승씨앤아이 가설시 부모멘트 저항을 위한 라멘교 우각부의 모멘트 연결구조

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6293063B2 (en) Cast-in-place hybrid building system
KR100893110B1 (ko) 바닥판 타설시 우각부가 힌지구조를 갖는 프리스트레스트프리캐스트 유니트 거더와 바닥판 합성부 철근으로 강결된우각부를 형성하는 라멘교량공법
KR102597084B1 (ko) 강합성 라멘교 구조 및 이의 시공방법
KR100839439B1 (ko) 하부구조와 상부구조를 조립식으로 결합하는 라멘교량의강접구조 및 이를 이용한 라멘교량의 시공방법
KR101263370B1 (ko) 거더연결재가 형성된 프리캐스트블록 및 이를 이용한 교량시공방법
JP2008223370A (ja) 隅角部の剛結構造
JP3844743B2 (ja) 箱桁橋構造およびその構築方法
CN108775084B (zh) 钢-混凝土组合预制梁和预制柱连接结构和施工方法
KR100830240B1 (ko) 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법
Holly et al. Connections and joints in precast concrete structures
CN110805144B (zh) 全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法
JP2006009449A (ja) トラスパネル桁およびプレキャストトラスパネル
KR102615137B1 (ko) 원심성형 각형보를 이용한 라멘교 구조 및 이의 시공방법
JPH03250130A (ja) 建築物躯体の施工法
KR20130042526A (ko) 교대 벽체와 콘크리트 빔 단부의 결속용 어태치먼트, 및 그를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법
KR100628537B1 (ko) 내진성능확보가 가능한 프리캐스트 콘크리트 구조벽체시스템
JP2011089390A (ja) 隅角部の剛結構造
JP2011157733A (ja) 合成鋼床版橋の施工方法、並びにリブ付き鋼床版、及び合成鋼床版橋
JP2002206209A (ja) 上下部一体構造の橋梁及びその施工方法
KR102033052B1 (ko) Src 거더를 이용한 충전강관 트러스교의 지점부 시공방법
KR101826246B1 (ko) T형 단면의 프리캐스트 콘크리트 구조체를 이용한 콘크리트 벽체 시공 방법
KR20080004752U (ko) 초간편시공이 가능한 강합성 교량
KR102372473B1 (ko) 가설브라켓을 이용한 pc기둥과 pc거더의 접합부 시공구조 및 시공방법
KR102606899B1 (ko) 프리캐스트 조합형 기초 철근망과 프리캐스트 벽체를 이용한 벽체 구조물 및 이의 시공 방법
JP2010281040A (ja) 鋼コンクリート合成床版、鋼コンクリート合成床版構築用パネルおよび鋼コンクリート合成床版の構築方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130405

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140407

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160406

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170406

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190408

Year of fee payment: 11