KR0149241B1 - 복부보강에 의한 프리스트레스트 합성빔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

[목적]

프리스트레스트 합성빔제작시 프리플렉션 하중으로 인한 복부의 좌굴응력에 대한 안정성을 확보하여 경제적이면서도 안정성있는 프리스트레스트 합성빔을 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

[구성]

I형 강재에 프리플렉션 하중을 가한 상태에서 하부 플랜지부에 철근을 조립한 후 거푸집을 설치하고 거푸집내에 콘크리트를 타설하여 양생한 다음 거푸집철거 및 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스트 합성빔을 제조하는 것에 있어서, 프리플렉션 하중을 가했을때 압축응력을 받아 좌굴현상이 집중되는 압축연 부위의 상부 플랜지 하단과 그 복부상에 임시 복부보강판을 덧대러 고장력 보울트-너트로 체결한 후 프리플렉션 하중을 가하고 철근 배근 및 거푸집설치, 콘크리트타설 및 스팀양생 등의 공정 후 거푸집과 프리플렉션 하중 및 복부보강판을 제거하는 것을 특징으로 하는 복부보강에 의한 프리스트레스트 합성빔의 제조방법.

Description

복부보강에 의한 프리스트레스트 합성빔의 제조방법

제1도는 종래 프리스트레스트 합성빔제조시 복부좌굴응력으로 인한 복부의 변형예를 나타낸 강재의 단면도.

제2도는 수평과 수직보강재로 복부를 보강한 종래 강재의 정면 및 측면도.

제3도는 본 발명에 의한 복부보강판의 사시도.

제4도는 상기 복부보강판으로 보강된 강재의 정면도.

제5도는 제4도의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 복부보강판 11 : 수직판

12 : 평판 13 : 리브

14 : 체결공 15 : 관통공

본 발명은 프리스트레스트 합성빔 제작시 플리플렉션 하중으로 인한 복부의 좌굴응력에 대한 안정성을 확보하여 경제적이면서도 안정성있는 프리스트레스트 합성빔으로 제조할 수 있게 한 프리스트레스트 합성빔의 제조방법에 관한 것이다.

프리스트레스트 합성빔은 일반 강합성형과 프리스트레스트 콘크리트형의 요소를 동시에 갖춘 절층구조로서, 강재와 콘크리트의 재료적 특성을 최대한 이용한 이상적인 형식이라 할 수 있다.

고강도 구조용 I형 강재를 이용한 일반 강재에 있어서는 과도한 처짐과 좌굴현상 때문에 재료의 허용강도를 충분히 이용하지 못하는 비경제적인 구조로 된다. 이 단점을 보완하기 위하여 상부 플랜지를 합성형으로 하고 하부 플랜지에는 고강도 콘크리트를 타설하며 프리스트레스를 도입해 형의 강성을 증대시킴으로써 과도한 처짐을 방지하고 압축력으로 인한 좌굴을 막아 재료의 강성을 최대한 활용할 수 있는 경제적인 구조물이다.

이와 같은 공지의 방법으로 프리스트레스트 합성빔을 제조함에 있어서, 종래에는 제1도에 나타난 바와 같이 지점부분에서 L/4지점 사이에 전단력 및 휨응력이 집중되어 복부판의 좌굴현상이 일어난다. 이러한 복부좌굴현상을 방지하기 위한 방법중에는 판형의 경우 복부판의 두께를 키우든가, 또는 제2도에 예시한 바와 같이 복부(1)의 일면 또는 양면에 수평보강재(2) 및 수직보강재(3)를 부착하여 복부의 좌굴을 방지하는 방법이 있다.

그러나, I형 강재, 예를 들면 SWS 53(=SWS 520)의 복부를 두껍게 하는 것(d/t≥57; d: 복부의 높이, t: 복부판의 두께)에 있어서의 프리플렉션공정은 프리스트레스트 합성빔 제작공정중의 극히 일부에 불과하므로 단순히 프리플렉션공정중에 발생하는 복부좌굴만을 방지하기 위하여 복부의 두께를 키우는 것은 경제성이 적은 것이 문제시된다. 반면에 후자의 방법은 수평 및 수직보강재로 인하여 거푸집의 조립 및 복부에 대한 콘크리트타설이 불가능한 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 복부판의 두께를 최소화하여 경제성이 있으면서도 프리플렉션 하중을 가한 상태에서 릴리즈작업시까지 발생하는 복부판의 좌굴을 효과적으로 방지할 수 있으며, 또한 프리스트레스트 합성빔 제작완료 후 복부 및 슬라브 거푸집조립과 콘크리트타설 및 시공상으로도 전혀 지장을 받지 않는 프리스트레스트 합성빔으로 제작할 수 있는 복부보강형 프리스트레스트 합성빔 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 I형 강재에 프리플렉션 하중을 가한 상태에서 하부 플랜지부에 거푸집을 설치하고 거푸집내에 철근의 배근과 콘크리트를 타설하여 양생한 다음 거푸집철거 및 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스트 합성빔을 제조하는 방법에 있어서, 프리플렉션 하중도입시 압축응력을 받아 좌굴응력이 집중되는 압축연부위의 상부 플랜지 하단과 그 복부상에 임시 복부보강판을 덧대어 고장력 보울트-너트로 체결한 후 프리플렉션 하중을 가하고 철근 배근 및 거푸집 설치, 콘크리트타설 및 스팀양생 등의 공정 후 거푸집과 프리플렉션 하중 및 복부보강판을 제거하는 것을 주된 특징으로 한다.

이하, 제3도 내지 제5도를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상술한다.

제3도는 본 발명에 의한 복부보강판(10)의 사시도이다. 이 그림에서, 복부보강판(10)은 직사각형 수직판(11)의 상변에는 평판(12)을 수평으로 부착하고, 수직판(11)의 중앙에는 리브(13)를 역시 일체감을 갖도록 부착한다. 또, 리브(13)의 상단은 상기 평판(12)의 밑면에 닿게 밀착시켜 일체감을 갖게 한다. 상기 수직판(11)과 리브(13)의 수직길이는 웨브(b)의 두께, 높이, 프리플렉션 하중의 크기에 따라 적절히 선택한다.

그리고 리브(13)를 중심으로 한 수직판(11)의 양쪽 판면에는 적어도 하나 이상의 보울트-너트용 체결공(14)을 천공하고, 리브(13)에는 인접한 리브끼리 I보울트를 끼워서 체결하기 위한 관통공(15)도 천공한다.

제4도는 상기 복부보강판(10)으로 보강된 강제(a)의 정면을, 그리고 제5도는 이 강재(a)의 측면을 각각 나타낸 것이다. 상기 복부보강판(10)들은 강재(a)의 웨브(b)의 일면 또는 양면에서 길이방향의 중심선(CL)을 기준으로 하여 그 양편에서 프리플렉션하중을 가했을 때 복부좌굴현상이 일어나기 쉬운 부위에 집중적으로, 소정의 간격을 두고서 덧댄 다음에 보울트-너트로 체결한다.

이때, 복부보강판(10)의 수직판(11)은 강재(a)의 웨브(b)에, 평판(12)은 상부 플랜지(c) 밑면에 각각 밀착시킨다. 이렇게 복부보강판(10)을 밀착시켰을 때 체결공(14)과 일치할 웨브(b)상에는 그같은 체결공을 미리 천공하든가, 혹은 복부보강판(10)을 댄 후에 전동식 핸드드릴로 체결공을 뚫고 보울트를 꿴 다음 보울트의 리브부에 너트를 체결한다. 이어서 각 복부보강판(10)의 리브(13)에 나있는 관통공(15)에 I보울트를 끼우고 이 보울트 양단에 너트를 체결한다.

좌굴응력이 집중되는 부분에 복부보강재(10)가 덧붙어 있음으로 해서 웨브(b)의 강도는 대폭 증강된다. 이같은 상태에서 강재(a)에 프리플렉션하중을 가하더라도 강재(a)는 복북에서 좌굴현상이 일어나지 않는다.

이후, 하부 플랜지에 철근 배근과 거푸집설치 후 콘크리트를 타설, 스팀양생 등의 고정 이후 거푸집 해체, 프리플렉션 하중과 I보울트 및 복부보강판의 순으로 제거하면 복부가 좌굴되지 않는 프리스트레스트 합성빔을 얻을 수 있다. 제거한 복부보강판(10)은 반복사용할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 I형 강재의 웨브 두께를 키우지 않고도 복부를 임시적으로 보강하므로서 프리플렉션 하중을 가했을 적에 복부가 좌굴되지 않은 양질의 프리스트레스트 합성빔을 경제적으로 제조할 수가 있다.

Claims (1)

1. I형 강재에 프리플렉션 하중을 가한 상태에서 하부 플랜지부에 철근을 조립한 후 거푸집을 설치하고 거푸집내에 콘크리트를 타설하여 양생한 다음 거푸집철거 및 프리플렉션 하중을 제거하여 프리스트레스트 합성빔을 제조하는 것에 있어서, 프리플렉션 하중을 가했을 때 압축응력을 받아 좌굴현상이 집중되는 압축연부위의 상부 플랜지 하단과 그 복부상에 임시 복부보강판을 덧대어 고장력을 보울트-너트로 체결한 후 프리플렉션 하중을 가하고 철근 배근 및 거푸집설치, 콘크리트타설 및 스팀양생 등의 공정 후 거푸집과 프리플렉션 하중 및 복부보강판을 제거하는 것을 특징으로 하는 복부보강에 의한 프리스트레스트 합성빔의 제조방법.