TH-Girder
거더 특허기술
TH Girder
1. 대칭형상의 H 형강 상면에 소형 부재 [H or □] 을 합성
> 단면2차모멘트
> 단면계수를 함께 증가시킨 혁신적인 형강
소형 형강 높이 h2↑ 에 의해 합성거더 휨강성 (Δlz) 이 증대되고
합성거더 단면계수 (ΔS) 도 증가하는 혁신적인 합성거더
합성으로 인해, yt1 < yt2 불리해짐에도, 휨강성 (Δlz) 증가 량과 적정 도심 축 형성으로 응력을 감소시킨 혁신적인 형강
2. 복공주형보 설치 예
L = 21.0 m | THD900 형강 | 복공판 포함 H = 1.10M |
|---|---|---|
L = 14.7 m | THD700 형강 | 복공판 포함 H = 900mm |
L = 8.0m | THD600 형강 | 복공판 포함 H = 800mm |
3. THD 3.0 형강 사용
Basin H-Beam 과 소형 부재간 단순합성 시공성 용이
기존 형강 사용 대비 min.50% 복공지간 증대
기존과 동일한 지간이면 100~200mm 저형고 → 강재량 감소
최대 2배 가까운 lz값 증대효과 형강 사용으로 원자재 사용량 감소 > 공사비 절감
기존 H형강 주형보와 유사한 단순 형상으로 시공성 확보 등
복공판 측면설치 진동 감소 및 홍수시 복공판 유실 방지
저형고로 인한 도로 계획 절, 성토 유리
4. THD 3.0 형강 거더 200만회 피로실험 결과
5. THD 3.0 형강 200만회 피로실험 시험성적서
6. 경제성 비교결과
구분 | 기존설계 | THD3.0 형강 |
|---|---|---|
주형보 | H = 900mm (전체높이) | H = 900mm |
H – 700 X 300 | TH900(□ – 200 + H – 700) | |
[ (8.1 + 6.81 + 8.67 + 9.31) X 17EA + 6.23 X 10EA] X 185 = 115.0TON | [(14.01+17.1) X 12EA + 6.23 X 7EA] X 211.4 = 88TON | |
받침보 (중간말뚝 관련만 적용) | H – 400 X 300 | H – 440 X 300 |
(34 X 6EA) X 124kg/m = 25.3TON | (34 X 2EA) X 124kg/m = 8.4TON | |
브라켓 (구간내 수량) | H – 300 X 300 – 500mm | H – 300 X 300 – 500mm |
[(27 X 2EA) + (17 X 1EA) + (17 X 1EA)] X 0.5 X 94kg/m = 4.2 TON | [(19 X 2EA) + (12 X 1EA) + (12 X 1EA)] X 0.5 X 94kg/m = 2.9TON | |
중간말뚝 | H – 300 X 305 – 10m | H – 300 X 305 – 10m |
43EA X 10m X 105 = 45.2TON ∑ 190 TON | 19EA X 10m X 105kg/m = 19.9TON ∑ 119 TON |
37% 강재량 감소 + 중간말뚝 공사비 및 공기 단축!
7. 복공주형보 공법 비교표
구분 | 합성 거더 1) 공법 | 일반 공법 | 합성 거더 2) 공법 | THD3.0 형강을 이용한 공법 |
|---|---|---|---|---|
특허 신기술 | 특허 제10-******호 | 특허 ******호 | · 특허 제 10-2061515호 · 디자인 제30-1066906호 외 20여건 | |
개요도 |  |  |  |  |
공법 개요 | · 윤하중 지지를 종/횡 격자구조로 저항토록 구성된 복공부와 기존 H-BEAM을 공장 일체 제작 · 단면강성을 증대시킨 합성거더 | · 보편적으로 사용하는 가설공법으로 주형보(H-BEAM)위에 복공판을 설치하는 재래식 공법 | · 윤하중 지지를 종방향 뼈대와 격벽 PLATE로 구성된 복공부와 H-BEAM을 일체화시킨 합성거더 | · Basing H-BEAM + Small 단순합성 ΔH만큼 형고 증설 효과로 lz20~200% ↑ 단면계수(s) ↑ 저형고 장지간 THD 공법 |
형강 규격 | · 구조계산 지간 – L = 27M 압연형강, 그 이상은 BUILT-UP | · 복공 구조계산 지간 – L = 12.5M 까지는 압연형강. 그 이상은 휨강성 저하로 사용 부적합 | · 구조계산 지간 – L = 18~19M 압연형강, 그 이상은 BUILT-UP 검토 | · 구조계산 지간 – L = 22M ROLLED BEAM, 그 이상은 (BUILT-UP BEAM) |
장점 | · 복공부+거더 일체제작→단면강성 증가 · 복공부 양방향 지지 · 일체 제작 및 거동으로 처짐/진동/소음 감소, 횡좌굴/전도 방지 우수 · 중간말뚝 감소로 공사기간 단축 기대 | · 자재수급이 원활 · 시공시 전문인력 필요하지 않음 | · 1 WAY FRAME + 격벽 → 종방향거동 · 단면강성 증대효과 · 횡방향 전도방지 우수 · 중간말뚝 감소로 공사기간 단축효과 | · 단순 소형부재 추가만으로 단면강성 증대효과 유발 · Basic H-BEAM 규격↓ 강재량↓ · 심플한 거더형상으로 복공판 상시 개방가능 · 단면강성증대 저형고 장지간 복공주형보 구현 · 중간말뚝 감소로 공사기간 단축효과 |
단점 | · 복공부 복잡한 구조로 인해 용접량 대폭 증가 · 합성구조로 인해 작업구를 통한 장비 반입 어려움 · 합성부의 SHEAR LAG 발생 우려 · 자재 재활용 빈도 현저히 감소 | · 현장 제작 설치로 안전사고 위험 내재 · 용접.절단 및 가공 등으로 품질확보요구 · 장지간 적용시 강재규격 및 현장이음 설치 증가 | · 복공부와 H-BEAM간 이음 복잡으로 제작비 증대 · 1 WAY구조 >> 복공부 횡방향거동 취약 · 합성부의 SHEAR LAG 발생 우려 · 자재 재활용 빈도 현저히 감소 · 연결부 이음판 필요 | · L = 22m 초과시 BUILT-UP BEAM |
경제성 | · 1,320,000원/㎡ | · 1,500,000원/㎡ | · 1,350,000원/㎡ | · 1,250,000원/㎡ |
시공 실적 | · 서해선 복선전철 제9공구 | · 서울지하철 917, 918, 922공구 등 · 부산다대선 1,2공구 · 인천지하철 209, 215공구 · 서울지하철 702, 703, 706공구 등 | · VER 1.0 기술 실적(영구 및 가설교량 실적) 마평전체1, 2, 3교, 괘관산 생태숲(함양) 등 · VER 3.0인 현 특허번호에 의한 기술은 최근 기술상용화로 인해 실적 無 | |
특허/실시 시공업체 | · THD 주식회사 |
※경제성은 주형보 단일거더(최대지간30m)에 대해 비교함.
8. 가설교량 공법 비교표
구분 | 합성 거더 공법 | 일반 공법 | 기타 특허기술 공법 | THD3.0 형강을 이용한 공법 |
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특허 신기술 | 특허 제10-******호 | 특허 ******호 | · 특허 제 10-2061515호 · 디자인 제30-1066906호 외 20여건 | |
개요도 | | |  | |
공법 개요 | · 윤하중 지지를 종/횡 격자구조로 저항토록 구성된 복공부와 기존 H-BEAM을 공장 일체 제작 · 단면강성을 증대시킨 합성거더 | · 보편적으로 사용하는 가설공법으로 주형보(H-BEAM)위에 복공판을 설치하는 재래식 공법 | · 지점부 강성을 증가시킨 변단면거더로 제작하여 중앙부 형고를 축소시킨 공법 | · Basing H-BEAM + Small 단순합성 ΔH만큼 형고 증설 효과로 lz20~200% ↑ 단면계수(s) ↑ 저형고 장지간 THD 공법 |
최대 경간장 | · L = 50M | · L = 10M | · L = 30~40M | · L = 40M |
공법 특징 | · 복공부+거더 일체제작→단면강성 증가 · 복공부 양방향 지지 · 일체 제작 및 거동으로 처짐/진동/소음 감소, 횡좌굴/전도 방지 우수 · 단면휨강성 증대로→장지간 가능 | · 자재수급이 원활 및 일반업체 시공 가능 · 시공시 전문인력 필요하지 않음 · 벤트수 증가로 통수단면 확보 불리 · 단순구조물 특성치로 강재량 과다 · 현장제작 및 설치개소수가 많아 시공오차 높음 | · 지점부 강성을 증가시킨 변단면 거더 · 연속형 복공판 사용 · 난간, 복공판, 거더 연결설치 구조 | · 단순 소형부재 추가만으로 단면강성 증대효과 유발 · Basic H-BEAM 규격↓ 강재량↓ · 심플한 거더형상으로 공장제작 간편 · 단면강성증대 저형고 장지간 가설교량 구현 · 복공판측면설치로 유실방지 및 진동소음 감소 |
시공성 | · 복공부 복잡한 구조 및 용접량 다량 · 합성부의 SHEAR LAG 발생 우려 · 자재 재활용 빈도 떨어짐 | · 현장 설치공정 및 벤트 과다로 공기 지연 · 용접.절단 및 가공 등 공정 과다 | · 공장제작으로 현장 작업 최소화 · 복공판 일체와 구조 복공판 교체시 어려움 및 일체 구조적 신뢰성 확보해야 함 | · 합성거더의 저중량으로 설치장비 간편 · 복공판 설치회수 감소로 공기 단축 · 익숙한 시공성으로 전문인력 필요하지 않음 |
경제성 | · 1,350,000원/㎡ | · 1,700,000원/㎡ | · 1,450,000원/㎡ | · 1,250,000원/㎡ |
시공 실적 | · 서해선 복선전철 제9공구 | · 실적 다수 | · 올림픽도로(양화대교~방화대교)중 가설공사 · 성남~여주간 복선전철제2공구(이매교)공사 · 호남고속철도 2-2 공구 등 다수 | · VER 1.0 기술 실적(영구 및 가설교량 실적) 마평전체1, 2, 3교, 괘관산 생태숲(함양) 등 · VER 3.0인 현 특허번호에 의한 기술은 최근 기술상용화로 인해 실적 無 |
특허/실시 시공업체 | · THD 주식회사 |
※경제성은 주형보 단일거더(최대지간30m)에 대해 비교함.
9. THD1.0 & 2.0 형강 가설교량 및 영구교량 시공사진
