JPH08503279A - プレストレスト合成梁構造物の施工方法及びその連続梁のためのプレストレスト合成梁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プレストレスト合成梁構造物の施工において、不可避的に設けられる伸縮ジョイントを除き、連続梁化することによって膨張ジョイント部の構造上の欠陥の除去と材料の減少は勿論プレストレスト合成梁を長大化することができる連続梁用プレストレスト合成梁に関する。製作工法では輸送及び取扱い上の困難さを鑑み長いプレストレスト合成ビームの長さを分割することができるようにしており、その施工方法は連続粱構造において発生する垂れ曲線が逆になった状態の梁が水平になるようにプレフレッキション荷重を加えた状態において鋼材のフランジにコンクリートを打設養生した後、荷重を除いてプレストレスト合成梁になるように製作して、梁と梁との連続部の負モーメントは連結部の支点を上昇または下降させる作業を通じて減少させる。またプレキャストスラブと組立が可能なように係止突起と剪断キーがある連続梁用プレストレスト合成梁を製作してプレストレスト連続合成梁構造物を迅速に組立施工する。

Description

【発明の詳細な説明】 プレストレスト合成梁構造物の施工方法及びその連続梁のためのプレストレスト 合成梁 〔技術分野〕 本発明は、プレストレスト合成梁構造物の施工において、従来必ず使用されて いた伸縮ジョイント（Expansion Joint）を用いずに連続梁化することによって 伸縮ジョイントに因る構造上および機能上の欠陥を克服し、梁のスパンを長大化 することができ、同時に材料を大幅に節減することができる新しい方式のプレス トレスト合成梁構造物及びその施工方法に関する。 また、本発明はプレストレスト合成梁が長大化する場合に発生する運搬および 取扱い上の困難さを改善するため合成梁を数個に分割製作することができ、一つ のスパン間に分割製作した外側スパンビームおよび内側スパンビームのプレスト レスト合成梁を支点上において連続的に一体化する施工方法に関する。 また、本発明の一実施例によると、プレストレスト合成梁を製作、設置した後 、スラブは現場打設コンクリートで処理する施工法である。また本発明の他の実 施例によれば、梁とスラブを工場生産して現場において簡便に組立てることによ って高品質の構造物を短期間内に完成することができる工法であって、鋼材梁お よびこれにコンクリートを被覆してプレストレストを導入させる方法を提供する 。本発明によるこのような工法は、鋼材とコンクリートの材料力学的特性を最大 限活用して材料を大幅に節減することができる経済的なプレストレスト合成梁構 造物を提供する。 〔背景技術〕 今まで知られている単純梁型プレストレスト合成梁としては、大韓民国特許公 告第88-1163号（1988年7月2日公告）、および大韓民国特許公開第92-12687号（1 992年7月27日）に“プレストレスト合成梁構造物およびその製造方法”との 名称で公開されているが、これは反りが与えられたＩ型鋼に荷重を加えて応力を 与えた状態においてＩ型鋼の下部フランジにコンクリートを打設して養生した後 、荷重を除いて合成ビームを製造して現場に設置した後、コンクリートを打設す る単純梁型のプレストレスト合成梁（Prestressed Composite Beam）の製造方法 に関するものである。このような従来のプレストレスト合成梁は施工の迅速性、 桁高の減少、材料の節減および疲労破壊強度の向上等の面において大きな利点が ある。しかし、これは単純梁型であるので、単径間に処理が不可能な長い構造物 の場合は単純梁型に製作したプレストレスト合成梁を連続的に連結設置しなけれ ばならないが、この場合連結部は伸縮ジョイント（ExPansion Joint）で処理す ることになる。 橋梁の場合、このような伸縮ジョイントはその価格が高く、走行感を低下させ ることは勿論のこと、維持管理費が高価につく。また、車両の通行の際伸縮ジョ イント部からの衝撃とこれに伴う漏水に因り橋梁の劣化が促進する。既存のプレ ストレスト合成梁で製作した橋梁においては、連続部を一体化する場合、自重お よび外力によって内側支点部において発生する負モーメントに対する解決点を見 出せなかったため、前述した問題点があるにも拘らず、やむをえず伸縮ジョイン トを使用する外なかった。一方、建築構造物は、このようなジョイント部が特に 耐震性を低下させる原因となっている。 直線型鋼材Ｉ型梁で施工した単純梁構造物は静荷重および活荷重が作用する際 発生する曲げモーメントによって鋼材Ｉ型梁の下部フランジに引張応力が発生す る。前述した従来のプレストレスト合成梁は鋼材Ｉ型梁の中央部分が上部に曲る ように製作した後、プレフレキション（Preflection）荷重を材料の弾性範囲内 において下向に加えた状態において圧縮応力に有利なコンクリートを下部フラン ジに打設養生した後、プレフレキション荷重を除くことによってコンクリートに プレストレスト圧縮応力を導入し、これによって静荷重および活荷重によって鋼 材Ｉ型梁の下部フランジに発生する引張応力が減少するように製作したものであ る。 しかし、一体的な連続粱構造物においては、既存のプレストレスト合成梁のよ うに梁と梁の連結部を伸縮ジョイントで処理した場合とは異なり、静荷重および 活荷重による負モーメントに因って内側支点部の上部フランジに引張応力が発生 するようになる。このような引張応力に対応するプレストレスト圧縮応力の導入 方法は既存のプレストレスト合成梁の製作方法（第１１図参照）においては考慮 されていない。 〔発明の開示〕 本発明の主目的は短スパンに分離製作したプレストレスト合成梁間の連結部を 伸縮ジョイントなしに一体化することによって既存のプレストレスト合成粱構造 物において発生する伸縮ジョイントの問題点等を完全に除き、疲労破壊強度およ び耐震性が高く偏差が少ない施工法を提供することにある。 本発明の他の目的は短スパンに分離製作したプレストレスト合成粱を連続処理 することによって自重および活荷重によるスパン内部の最大曲げモーメントを既 存の単純梁型プレストレスト合成梁の場合より著しく減少させることによって、 自重の減少の効果と共に径間の長さをより長大化して経済的且つ安全な断面を有 する直線および曲線型プレストレスト連続合成梁構造物の施工法を提供すること にある。本発明によると、２スパン連続梁の場合、梁内部の最大曲げモーメント は既存方法による単純梁型プレストレスト合成梁の場合より、等分布荷重の下に おいては４４％、集中荷重の下では２３％も減少するようになる。３スパン連続 梁の場合は等分布荷重の下において内側梁中央の最大曲げモーメントが既存の単 純梁型プレストレスト合成梁の１／５に減少し、集中荷重の場合には２５％減少 するようになる。４スパン以上の連続梁の場合にもその減少率は略同じ傾向を示 している。従って２スパン構造物の場合、プレストレスト合成梁を連続梁化する ことによって既存の単純梁型プレストレスト合成梁より材料を大幅に減少させる かまたは梁の１径間の長さを２０〜３０％程度延長することができる。また３ス パン以上の場合、外側径間の長さは２スパン構造物と同一な程度に長大化させる ことができ、内側径間の長さは内側径間より２５％程度更に長大化することがで きる（第８図参照）。建築構造物の場合は上記した利点と共に特に桁高が短縮さ れるので建物の層高を高めて更に広い空間を確保することができる。 本発明の合理性を立証するこめ、実際に建設された２スパンプレストレスト連 続合成梁構造物をモデルに選んで、その製作方法および施工順序に従って汎用有 限要素ソフトウェア−パッケージ−プログラムを利用してコンピューター仮想実 験（Computer Simulation）を行った。その仮想実験に関する具体的な数値デー タは本明細書においては省かれているが、その梁の変形結果は添付の図面に示す 通りである。この図面等を利用して本発明によるプレストレスト連続合成梁の製 作および施工法を詳細に説明すると次の通りである。 〔図面の簡単な説明〕 第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図および第１Ｄ図は本発明によるプレストレスト 連続合成梁構造において上板（スラブ）が現場打設コンクリートによって完成さ れる場合の外側スパン用プレストレスト合成梁の構造システムおよび製作工程図 。 第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図および第２Ｄ図は本発明によるプレストレスト 連続合成梁構造において板が現場打設コンクリートによって完成される場合の外 側径間用合成梁のセグメント製作工程図。 第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図および第３Ｄ図は本発明によるプレストレスト 連続合成梁構造において、上板がプレキャストスラブによって組み立てられる場 合の外側径間用合成梁のセグメント製作工程図。 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図、第４Ｄ図、第４Ｅ図、第４Ｆ図、第４Ｇ図お よび第４Ｈ図は本発明による２スパンプストレスト連続合成梁構造物の施工工程 図。 第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図および第５Ｄ図は本発明による３スパン以上の プレストレスト連続合成梁構造において上板が現場打設コンクリートによって完 成される場合の内側径間用プレストレスト合成梁の製作工程図。 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図および第６Ｄ図は本発明によるプレストレスト 連続合成梁構造において上板が現場打設コンクリートによって完成される場合の 内側スパン用合成梁のセグメントの製作工程図。 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図および第７Ｄ図は本発明による連続合成梁構造 において内側スパン用または、建築物の柱と柱を連続するプレキャストスラブに 組立用プレストレスト合成梁のセグメント製作工程図。 第８図は４スパン連続梁の構造システムおよびモーメント図。 第９Λ図、第９Ｂ図、第９Ｃ図、第９Ｄ図および第９Ｅ図は本発明によるスパ ンの部分的コンクリート打設による４スパンプレストレスト連続合成梁構造物の 施工工程図。 第10Ａ図、第10Ｂ図、第10Ｃ図、第10Ｄ図および第10Ｅ図は本発明によるスパ ン全体のコンクリート打設による４スパンプレストレスト連続合成梁構造物の施 工工程図。 第11Ａ図、第11Ｂ図、第11Ｃ図および第11Ｄ図は従来のプレストレスト合成粱 の製作工程図。 第12図は本発明によるブレキャストスラブ組立用プレストレスト合成梁とプレ キャストスラブの連続状態を示す断面図。 第13図は本発明によるプレキャストスラブ組立用プレストレスト合成梁と上板 の組立状態を示す斜視図。 第14図は本発明による建築物の柱と梁の連結状態を示す図面。 〔実 施 例〕 第１Ａ乃至１Ｄ図はブレストレスト連続合成梁構造物の最初または最後のスパ ンすなわち、外側径間に該当する径間の長さ（ｌ）であるプレストレスト合成梁 の構造システムおよび製作過程を示す。第１Ａ図は鋼材Ｉ型梁を上部に曲がるよ うに製作した状態と支点条件等すなわち、第１端は移動支点、第２端は固定端で ある構造をし示している。 ここでたわみ曲線は連続梁構造の中最も外側のスパン内部における等分布荷重 の下で最大曲げモーメントが発生するスパンの左側端から約３／８ｌ支点に頂点 を有する放物線であって次のとおりの３次元放物線式によって決定される。 ｘ ≦ 0.3ｌであるとき： 式 ｘ ≧ 0.3ｌ であるとき： 式 ここで、ｘ：鋼材Ｉ型梁の左側端から任意点の距離 ｙ：鋼材Ｉ型梁の左側端から任意点Ｘにおける上向変位量 ｌ：プレストレスト連続合成梁構造物の外側径間用鋼材Ｉ型梁の長さ σ_all：鋼材の許容応力であって降伏応力σ：の８０〜９０％ Ｅ：鋼材の弾性係数であって21.000 KN/cm² Ｉ：鋼材Ｉ型梁の断面２次モーメント ω：鋼材Ｉ型梁の断面係数である。 上記の放物線式は梁の左側端から約３／８ｌに頂点を有するように誘導したも のであって静荷重および活荷重の大きさまたは連続梁の径間数によって若干異な る。 プレフレキション荷重の載荷位置は一般に２０ｍ以上の連続梁構造物において 活荷重より曲げモーメントに影響がもっと大きい静荷重によって外側梁内部で最 大曲げモーメントが発生ずる約３／８ｌ位置において左右に夫々約１／８ｌとな るようにした。 鋼材Ｉ型梁の右側端は第２の梁と連続的な連続が容易に水平が維持されるよう に、そして梁と梁の連結および場合によって強性補強のため右側端から十分な余 裕の長さ（第４Ａ図参照）を置いて固定端を設けなければならない。既存のプレ ストレスト単純梁型合成梁の場合と同様右側端部を切点支点として処理しないで 固定端として処理した他の理由は、２つのプレストレスト合成梁を連続一体化す る際連結部において静荷重および活荷重による内部支点部の負モーメントに対し 逆行する曲げ率（Curvature）を最小化するためである。プレストレス負荷導入 のためのプレフレキション荷重（ｐ）が加えられる際、固定端が完全な固定端と しての力学的機能を発揮するためには、鋼材Ｉ型梁の右側端を第２の鋼材Ｉ型梁 と締結および解体が容易なボルトで締結、延長し、必要に応じて一定な間隔で第 ２鋼材Ｉ型梁の左側端部を固定しなければならない。 右側端を固定端として設けないで製作する場合は静荷重の下において連続梁構 造の外側梁の正モーメントと負モーメントが交差する点すなわち、左側端から約 0.75ｌ支点に切点支点を設け、正モーメント発生区間の鋼材Ｉ型梁の下部フラン ジにだけプレストレスト圧縮応力を導入するものである。 第１Ｂ図は曲った鋼材Ｉ型梁に弾性範囲内においてプレフレキション荷重（ｐ ）を加えた状態であり、第ＩＣ図はプレフレキション荷重の下で鋼材Ｉ型梁の下 部フランジにプレストレスト圧縮応力または引張変形を導入するためコンクリー トを打設した状態を示している。この工程においては勿論正モーメント発生区間 にだけコンクリートを打設・養生し負モーメント区間は荷重（ｐ）の除去後にコ ンクリートを打設することができる。荷重載荷位置は２荷重の中心が連続梁構造 システムの外側梁において静荷重による最大曲げモーメントが作用する所の鋼材 Ｉ型梁の左側端から約３／８ｌとなるようにする。そして、２荷重の位置は２荷 重の中心から左右に約１／８ｌだけの間隔を置くことが有利であり、荷重載荷方 法は既存プレストレスト合成梁（第１１Ａ乃至１１Ｄ図参照）と略同じく処理す ることができる。第１Ｄ図は荷重（ｐ）を除くことによって鋼材Ｉ型梁の下部フ ランジに打設したコンクリートへの正モーメント発生区間には圧縮応力が、そし て負モーメント発生区間には引張変形が導入されたまたは導入されない連続合成 梁構造物の外側径間用プレストレスト合成梁に変換した状態を示している。第１ Ｄ図において分かるとおり、２つの梁を一体化する場合、静荷重によって負モー メントが発生する梁の右側端から約１／４ｌ間まで曲げ曲率が緩慢な状態を示し ている。 本発明によってプレストレスト合成梁を連続梁化するつ場合の又他の利点は梁 を分割製作することができる点である。すなわち、合成梁を連続梁化することに って正モーメントと負モーメントが交差する点すなわち、曲げモーメントが０で ある付近を分割して製作することによって径間が長くなるにつれて発生する運搬 および取扱い上の困難さを解決するのは勿論、構造力学安全を害しないながら今 までの１個の単純梁型合成梁の限界長さである５０ｍをそれ以上により長大化す ることができる。 第２Ａ図は連続梁構造において両端に置かれる梁であって、モーメントががほ ぼ１である所すなわち左側端から梁の全体の長さ（ｌ）の約0.75ｌ支点に連結部 （１）が設けられることを示している。この連結部は締結および緩めが容易なボ ルト連結でなければならない。第２Ｂ図と２Ｃ図の工程は第１Ｃ図と１Ｄ図の工 程と同一であり、第２Ｄ図はプレストレストが導入された連結梁の外側スパン用 合成梁が運搬および取扱に容易なように、２個のセグメントで分割された状態を 示している。ここで左側セグメントの下部フランジに打設したコンクリートには 静荷重および活荷重による応力に相反する圧縮応力が導入され、右側セグメント の下部フランジに打設したコンクリートには引張変形が導入された状態である。 ここでもう１つの可能な工法は正モーメント発生区間にだけプレストレストを導 入しセグメントを分割した後、負モーメント発生区間にコンクリートを打設する 方法である。この工程においてもまた左側端を固定端として処理しないで製作す る方法を適用することができる。 第３Ａ乃至３Ｄ図は第２Ａ乃至２Ｄ図において示した連結梁において外側径間 用プレストレスト合成梁と同一な施工過程を有しながらプレキャストスラブ６と 連結可能な剪断キー（shear key）が含まれた突出部３を有し（第１２図参照） 、連結部１と両端の２０cm程度だけ除いて鋼材Ｉ型梁全体がコンクリートで被覆 ２されたプレストレスト合成梁の製作工程を示している。第３Ａ図において右側 端は連続梁構造物においてまたは建築物において柱との連結の際、剛性補強のた め梁の長さ（ｌ）の約１０％程だけ上下部フランジにカバープレート（Cover Pl ate）で補強された状態を示している。第３Ｄ図は合成梁の運搬および取扱いが 容易なように梁が２個のセグメントに分割された状態を示している。ここで左側 セグメントの下部フランジに打設したコンクリートには静荷重および活荷重によ る応力に相反する圧力応力が導入され、上部フランジに打設したコンクリートに は引張変形が導入または導入されない状態である。一方左側セグメントの上部フ ランジに打設したコンクリートには圧縮応力が導入された状態であり下部フラン ジによって打設したコンクリートには引張変形が導入または導入されない状態で ある。 第４Ａ乃至４Ｈ図は、第１Ａ乃至１Ｄまたは第２Ａ乃至２Ｄ図における順序に 従ってプレストレスト連続合成梁構造物の外側径間用に製作した単スパンのプレ ストレスト合成梁を２スパン連続施工する順序および方法を示している。第４Ａ 図は第１Ｄ図または第２Ｄ図において分離製作された部材が現場において再び連 結されたプレストレスト合成梁を支点上において連結した状態を示している。こ こでもう一つの可能な方法は部分的に上昇された支点上において２梁を連結一体 化する工法である。２個の梁の連結は鋼構造において一般に用いられるボルト締 結および溶接によって施工する。ここで連結部は必要な剛性を確保するため補強 板（Stiffner）を使用することができる。 第４Ｂ図は２個のプレストレスト合成梁が支点上に設置一体化されて連続梁化 した状態と静荷重および活荷重による負モーメントが発生する区間すなわち、中 央支点から左右に約１／４ｌ区間にスラブおよびウェブ（Web）にコンクリート が打設された状態を示しており、第４Ｄ図は第４Ｃ図において示す負モーメント が発生する区間を部分的に施工する方法とは異なり、第４Ｂ図の状態において第 １、２径間の全区間にスラブおよびウェブにコンクリートを同時に打設した状態 を示している。このような場合活荷重によって径間内部両モーメント発生区間の スラブに圧縮応力が追加される欠点があるが、活荷重が静荷重による影響より比 較的小さい場合は施工の迅速性および連続性等有利な施工法となり得る。勿論こ の工程において横梁（Diaphram）のコンクリート打設も同時に行わなければなら ない。支点上昇作業は油圧ジャッキを利用して容易に行うことができる。 第４Ｆ図は２つのプレストレスト合成梁が中央連結部または全区間のスラブと ウェブのコンクリート打設および養生によって完全に一体化された状態において 支点を下降させた状態を示す。静荷重および活荷重によって負モーメントが発生 する中央支点部の上部フランジに打設されたコンクリートには負モーメントによ る引張応力を相殺させることができる圧縮応力が導入される。上昇させていた中 央支点を部分的に下降させた後（第４Ｇ図）、両モーメント発生区間のスラブお よびウェブコンクリート打設した場合または支点上昇状態において全区間のスラ ブおよびウェブコンクリートを一時に打設した場合は、連続プレストレストへ合 成梁構造物は中央部が膨れた曲線型構造物となり得る（第４Ｈ図）。 このような施工過程を通じて２径間のプレストレスト合成梁は完全に一体化さ れ静荷重および活荷重によって連続梁において発生する正および負モーメントに よって誘発される引張応力を大幅に減衰させることができるプレストレスト圧縮 応力が全体梁の区間を通じて導入されるので、本発明の目的が達成される。 第４Ｆ図は連続梁全区間にスラブおよびウェブにコンクリート打設された状態 と自重によってプレストレスト合成梁がほぼ水平をなしている状態を示している 。もしこのとき、上昇させていた中央支点を部分的にだけ復帰させた場合、連続 プレストレスト合成梁構造物が美観が秀麗であり、橋梁の場合橋高に有利なアー チ型合成梁橋となる（第４Ｈ図参照）。 第８図は４径間のプレストレスト連続合成梁構造システムと死荷重による曲げ モーメント図を示している。ここで、内側径間の長さは死荷重において内側スパ ン等中央部のモーメントが著しく減少されるのでスパンの長さを外側スパンの長 さより約２５％増加させることができる。３スパン以上の連続梁構造システムに おいて第１径間と終りの径間すなわち、外側スパンの製作工程は２スパン連続梁 のプリストレシングの導入のための製作工程（第１Ａ乃至１Ｄ図参照）と同一で あるが、内側スパン用プレストレスト合成梁の製作工程は梁の両端部において負 モーメントが発生するのでこれに対する第１Ａ乃至１Ｄ図と異なる製作工程が必 要である。 第５Ａ乃至５Ｄ図は３スパン以上のプレストレスト連続合成梁構造において内 側梁の製作工程を示している。第５Ａ図は３径間以上の連続梁において静荷重お よび活荷重によって内側梁に発生ずる正モーメントに相応するように梁中央が上 向に曲っている両端が固定した構造システムを示しており曲げ曲線の形態は第５ Ｂ図の荷重を正反対に加えることによって得られる。 両端が固定の鋼材Ｉ型梁の曲げ曲線を３次放物線式で示すと次のとおりである 。 ｘ ≦ 0.625ｌであるとき 式 ｘ ≧ 0.625 ｌであるとき 式 上記の放物線式は梁の中央部に集中荷重を作用させて誘導したもので静荷重お よび活荷重の大きさと連続梁の径間数によって若干異なることがある。 ここで各記号は第１Ａ図に示した鋼材Ｉ型梁の曲げ曲線における意味と同一で ある。 第５Ｂ図は梁中央部に２個の集中荷重を弾性限界内において加えた状態を示し ており、このときの２つの荷重は中央部を境界にして左右に約１／６ｌの間隔を 維持することが好ましい。 第５Ｃ図は２つの集中荷重Ｐによって水平をなしているＩ型鋼材梁の下部フラ ンジにコンクリートが打設養生された状態を示している。この工程においてコン クリートが打設は両モーメント発生区間にだけ、そして負モーメント発生区間は 荷重Ｐを除いた後行うことができる。また両端を固定端として設けないで製作す る方法としては、静荷重Ｐにおいてモーメントが約０となるところに支点を設け て正モーメント発生区間の鋼材Ｉ型梁の下部フランジにだけプレストレスト圧縮 応力だけを導入することである。第５Ｄ図はコンクリートが養生された後２つの 荷重Ｐを除くにつれて正モーメント発生区間においてはコンクリート圧縮応力が 、そして負モーメント発生区間には引張変形が導入または導入されないプレスト レスト合成梁の状態である。第６Λ、６Ｂ、６Ｃ図は第５Λ乃至５Ｄ図の製作工 程と同一であるが運搬および取扱いが容易なように静荷重の下でモーメントがほ ぼ０となる所すなわち、両端から梁全体の長さ1.25ｌの約１／４である0.3ｌの 所に連結部１を有する特徴を有する。この工程におけるもう１つの異なる可能な 工法は、中央部のセグメントの下部フランジにだけコンクリートを打設するので コンクリートに圧縮プレストレスト応力だけを導入し、左右セグメントな度の下 部フランジには分割後コンクリートを打設するので、コンクリートの引張変形を 防止することである。ここでもまた両端を固定端として処理しないで製作する方 法を適用することができる。 第６Ｄ図はプレストレスト合成梁に変化された梁が３個のセグメントに分割さ れた状態を示している。 このとき、両端セグメント等の下部フランジに打設されたコンクリートには引 張変形が導入されるかまたは応力が０の状態である。一方、中央のセグメントの 下部フランジには静荷重および活荷重による応力に相反する圧縮応力が導入され る。 第７Ａ乃至７Ｄ図は第６Ａ乃至６Ｄ図と同一な連続梁構造物において内側スパ ン用プレストレスト合成梁の分割製作工程を示しているがプレキャストスラブ６ と連結が可能な剪断キー４が含まれたコンクリート突出部３を有し連結部１と両 端の２０cm程だけ除いてＩ型鋼材梁全体がコンクリート被覆２されたプレストレ スト合成梁の製作工程を示している。 第７Ａ図おいてＩ型鋼材梁の両端は連続梁構造物または建築構造物において柱 と柱の連結の際強性補強のため約0.1ｌ程度が上下フランジにカバープレートで 補強されている。この工程におけるもう１つの可能な工法はセグメントが連結さ れた状態においてはコンクリートにただ圧縮応力だけを導入し引張応力を受ける 部分は分割した後コンクリートを打設するものである。この工程においてもまた 両端を固定端として処理しないで製作する方法を適用することができる。 ４スパンプレストレスト連続合成梁構造物の施工過程を第９Ａ乃至９Ｅ図およ び第１０Ａ乃至１０Ｅ図を利用して詳述すると次のとおりである。外側スパン用 プレストレスト合成梁Ｉ_AB（第１Ｄ図参照）と外側スパン用プレストレスト合成 梁Ｉ_AB（第５Ｄ図参照）を支点Ｂにおいて連結して一体化後支点Ｂを材料の弾性 限界内において上昇または支点Ｂを部分的に上昇させた状態において連結して一 体化する。次の過程としては２つの可能な方法があるがその第１の可能な方法（ 第９Ａ乃至９Ｅ図）は次のとおりである。負モーメント発生区間の支点Ｂにおい て左右に夫々約0.35ｌと約0.4ｌ程度（第９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ図参照）の区間にス ラブおよびウェブまたは横梁コンクリートを打設および養生した後（第９Ｂ図） 、支点Ｂを原状または部分的に復帰させる。これによって負モーメント発生区間 の支点Ｂ付近のスラブに圧縮応力が導入される。その次に外側径間Ｉ_ABの正モー メント発生区間にスラブおよびウェブまたは横粱コンクリートを打設すること によって左側外側径間の施工が完了する。上記のとおりの順序でＣ支点、Ｄ支点 ----順にプレストレスト連続梁構造システムの施工が完了する（第９Ｄ図）。 ２番目の可能な方法（第１０Ａ乃至１０Ｅ図）としては、支点Ｂを材料の弾性 限界内において上昇させた後初めのスパン全体と支点Ｂに左側に約0.4ｌ（第１ ０Ｂ図）程度の区間にだけスラブおよびウェブまたは横梁コンクリートを打設養 生した後支点Ｂを原状または部分的に復帰させる。これによって第１スパン全体 と支点Ｂ付近の負モーメント発生区間のコンクリートに圧縮応力が導入される。 その次には３番目の径間のプレストレスト合成梁Ｉ_CDをＩ_BCと水平状態または部 分的に上昇させた状態において連結一体化した後支点Ｃを材料の弾性限界内にお いて上昇させた後第２スパン全体と支点Ｃにおいて左側に約0.4ｌ程度の区間に だけスラブおよびウェブまたは横梁コンクリートを打設する（第１０Ｃ図）。終 りの過程は前記の施工順序と同一な方法によって支点Ｄを完成する。この過程に おいては勿論３番目のスパンを４番目のスパンのスラブ、ウェブおよび横梁コン クリート打設が同時に行われ従って４径間プレストレスト連続合成梁構造物が完 成する（第１０Ｅ図）。上記で説明した２番目の可能な方法は活荷重が静荷重に よる影響より比較的小さい場合に適用可能であり、このとき施工の迅速性および 連続性等が保障されるので有利な施工法となり得る。４スパン以上の連続梁構造 物においても上記の２つの施工順序に従って施工することができる。 第１２図は第３Ａ乃至３Ｄ図と第７Ａ乃至７Ｄ図において示したプレキャスト スラブ組立て用プレストレスト合成梁およびプレキャストスラブが組立られた状 態の断面図である。スラブ６は梁の係止突起９に載せられ剪断キー溝５に上部か らモルタルグラウティング（grouting）することによって剪断キー４が形成され るので梁とスラブの上下変位が一体化される。車両の通行の際発生し得る制動力 のような水平力が発生する場合は、梁の長さ方向に沿って一定な間隔で剪断キー を設けるので、プレストレスト合成梁とプレキャストスラブが水平変位に対して 一体化することができる。第１２図のとおり梁とスラブが一体化された後はスラ ブ上部に防水モルタルまたはアスコン８を打設することによって工程を完結すに る。 第１３図は本発明によるプレキャストスラブと第３Ａ乃至３Ｄ図と第７Ａ乃至 ７Ｄ図において示したプレキャストスラブ組立て用プレストレスト合成梁の組立 て施工状態を示す斜視図である。プレキャストスラブは全体側面に剪断キー溝５ とスラブ全体縁と縦方向の中央において横に剛性を高めるため補強梁１４を有す ることを特徴としている。プレキャストスラブ両端に横方向に設けた剪断キー溝 にモルタルをグラウティングすることによって形成される剪断キーはスラブとス ラブの連結部において上下変位が一体化される。 第１４図は高層建築物構築に適用することができる一実施例であって、Ｈ型鋼 柱とプレストレスト合成梁の連結状態を示している。梁の端には柱とモルタル連 結のため補強板１１が溶接されている。柱と本発明によるプレストレスト合成梁 を第１４図のとおり現場において連結した後、梁と梁間にプレキャストスラブを 設けた剪断キー溝にモルタルをグラウティングすることによって、型枠設置とス ラブのコンクリートでの打設および梁をコンクリートで被覆する等の煩わしい工 程がすべて省かれる。柱と梁間の継目の隙間は柱をコンクリートで被覆する工程 において終結することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９９３／１３２７８ (32)優先日 1993年７月15日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＵＳ (71)出願人 コー ミン セ 大韓民国 400―037 インチェオン ジォ ン―ク ハン―ドン ７―27―107 ビー チ マンション ９―801 (72)発明者 コー ミン セ 大韓民国 400―037 インチェオン ジォ ン―ク ハン―ドン ７―27―107 ビー チ マンション ９―801

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連続梁の支点ＡのモーメントＭ_Aは０、支点ＢのモーメントＭ_Bは負モーメン ト、支点ＣのモーメントＭ_Cは負モーメント、----最終支点ＮのモーメントＭ_Nは ０となるプレストレスト連続合成梁構造物を単径間に製作したプレストレスト合 成梁で連結施工するにおいて、下端に圧縮応力が導入されたコンクリートが打設 された形態が互いに異なる２種類のプレストレスト合成Ｉ型梁Ｉ_ABおよびＩ_BC-- --（またはＩ_CD、Ｉ_DE----）を支点Ｂ、Ｃ、Ｄ----位置において順次水平または 部分的に上昇された支点上において連結させて一体化したＩ_AB＋Ｉ_BC（またはＩ_BC ＋Ｉ_CD----）を支点Ａ、Ｂ、Ｃ----上に水平または部分的に上昇された状態で 配置した後、内側支点をＢ、Ｃ、Ｄ----の順に従って内側支点左右の隣接支点よ り弾性限界内において上昇された後、上昇された支点の左右両側に等分布荷重に よる負モーメントだけ発生する区間だけＩ型梁の上部フランジにスラブコンクリ ートおよびＩ型梁のウェブおよび横梁コンクリート打設養生し、その後上昇され た支点を完全にまたは部分的に原状復帰させることによって負モーメント発生区 間のスラブにプレストレスト圧縮応力が導入し、負モーメント発生区間以外の正 モーメント区間にスラブコンクリートＩ型梁のウェブコンクリートおよび横梁コ ンクリートを打設するようにして第１スパンを完成し、次いで同一な方法によっ て第２、３----スパン順に施工することを特徴とする、スパン毎に製作したプレ ストレスト合成梁を利用するプレストレスト連続合成梁構造物の施工方法。 ２．連続梁の支点ＡのモーメントＭ_Aは０、支点ＢのモーメントＭ_Bは負モーメン ト、支点ＣのモーメントＭ_Cは負モーメント、----最終支点ＮのモーメントＭ_Nは ０となる連続プレストレスト合成梁構造物を単径間に製作したプレストレスト合 成梁で施工するにおいて、下端に圧縮応力が導入されたコンクリートが打設され た形態が互いに異なる２種類のプレストレスト合成Ｉ型梁Ｉ_ABおよびＩ_AB、Ｉ_BC ----（またはＩ_CD、Ｉ_DE----）を支点Ｂ、Ｃ、Ｄ----位置において順次に水平ま たは部分的に上昇させた支点状態において一体に連結させて一 体化したＩ_AB＋Ｉ_BC（またはＩ_BC＋Ｉ_CD----）を支点Ａ、Ｂ、Ｃ----上に水平に 配置した後、内側支点をＢ、Ｃ、Ｄ----の順に従って内側支点左右の隣接支点よ り弾性限界内で上昇させた後、上昇させた支点の左側全体径間と右側から約0.4 ｌ区間だけをスラブ、ウェブおよび横梁コンクリートを打設養生した後、上昇さ れた支点を完全にまたは部分的に原状復帰させることによって打設したスラブコ ンクリートに圧縮応力を導入した後、残りの区間にもスラブ、ウェブおよび横粱 コンクリートを打設することによって第１スパンを完成し、次いで同一な方法に よて第２、３----スパン順に施工することを特徴とする単径間に製作したプレス トレスト合成粱を利用するプレストレスト連続合成粱構造物の施工方法。 ３．Ｉ支点Λのモーメトが“０”であり他支点Ｂのモーメントが負モーメントと なるプレストレスト連続合成梁構造物の外側スパン用合成粱であって、鋼材Ｉ型 梁の下端にコンクリートを打設し、その鋼材Ｉ型梁の長さｌ方向に従ってＡ支点 から約３／８ｌ位置に上向曲線の頂点がくるようにしながら約３／８ｌからＢ支 点までは下向する下記の式を満足する放物線となるように構成することを特徴と するプレストレスト合成梁。 外側スパン用プレストレスト合成梁Ｉ_ABの放物線式 ｘ ≦ 0.3 ｌであるとき 式 ｘ ≧ 0.3 lであるとき 式 ここで、ｘ：鋼材Ｉ型梁の左側端から任意点の距離 ｙ：鋼材Ｉ型梁の左側端から任意点ｘにおける上向変位量 ｌ：プレストレスト連続合成梁構造物の外側スパン用鋼材Ｉ型梁の長 さ δ_aII：鋼材の許容応力であって降伏応力δ_yの８０〜９０％ Ｅ：鋼材の弾性係数であって21.000 KN/cm² Ｉ：鋼材Ｉ型梁の断面２次モーメント ω：鋼材Ｉ型梁の断面係数である。 ４．Ｉ支点Ｂのモーメトも負モーメトであり他支点Ｃのモーメトも負モーメトが 発生ずるブレストレスト連続合成粱構造物の内側スパン用合成粱であって、鋼材 Ｉ型粱の下端にコンクリートを打設し、連続梁の弾性限界等分布荷重の下におい て内側粱に現われる垂れ曲線が逆になった形態においてＩ型合成梁の長さ（1.25 l）方向に沿ってＢ支点から中央位置に上向曲線の頂点がくるようにし、頂点か ら両側対称曲線が下記式を満足する放物線となるように構成することを特徴とす るプレストレスト合成梁。 内側スパン用プレストレスト合成梁Ｉ_BCの放物線式 ｘ ≦ 0.625 lであるとき 式 ｘ ≧ 0.625 lあるとき 式 ５．プレストレスト連続合成梁ユニット構造において活荷重または静荷重によっ て曲げモーメントが略０である点または曲げモーメントに対し負担が少ない断面 を分割面として２個以上にセグメント化するが、分割面には連結部を形成しセグ メント全般にプレストレシングを導入して運搬および取扱いが容易になるように することを特徴とするプレストレスト連続合成梁のセグメント製作方法。 ６．第５項に記載のプレストレスト連続合成梁ユニット構造において、外側径間 用として活荷重および死荷重によって曲げモーメントが略０である支点である梁 の左側端から粱の長さ（ｌ）の約0.75ｌに分割面と締結および解体が容易なボル ト連結部１を設けてプレストレシングを導入した後、運搬および取扱いが容易に なるようにセグメントを２個に分割することを特徴とするプレストレスト連続合 成梁のセグメント製作方法。 ７．第５項に記載のプレストレスト連続合成梁ユニット構造において、内側径間 用として活荷重および死荷重によって曲げモーメントが略０である支点である梁 の両端から約0.3ｌに分割面と締結および解体が容易なボルト連結部１を設けて プレストレシングを導入した後、運搬および取扱いが容易になるようにセグメン トを３個に分割することを特徴とするプレストレスト連続合成梁のセグメント製 作方法。 ８．第３項に記載の連続梁における左右外側方に置かれるプレストレスト合成梁 において、剪断キー溝５がある突出部３を有するコンクリートがプレストレシン グされて合成したＩ型梁であって、連続梁の左右外側梁において等分布荷重の下 において現われる垂れ曲線が逆になった形態で連続梁から最外側支点に該当する 端部から約３／８ｌの位置に頂点を有する３次放物線からなる分割面１を有する または、分割面がないプレキャストスラブ組立用プレストレスト合成梁。 ９．第４項に記載の連続梁において、内側に置かれるまたは建築構造物において 柱と柱の間を連結するプレストレスト合成梁において、剪断キー溝がある突出部 を有するコンクリートプレストレシングされて合成したＩ型粱であって連続梁の 内側粱において等分布荷重の下において現われる垂れ曲線が逆になった形態で、 梁の中央部に頂点を有する３次放物線からなる分割面１を有するまたは分割面が ないプレストレスト合成梁。 10． 剪断キー溝と突出部を備え、静荷重および活荷重に対応するようにプレス トレシングされてＩ型合成梁と、スラブの全側面に亘って断キー溝５が備えられ 、スラブの全周りと縦方向の中央に横方向の補強梁１４が備えられた球形プレキ ャストスラブが剪断キー溝のモルタルグラウティングによって一体化することを 特徴とする組立施工方法。