KR100246208B1 - 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법 및 인장력 전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 부재와 부재간의 좁은 틈새사이를 적절한 채움재를 이용하여 접합시켜 일체화된 구조물에서 프리캐스트 콘크리트 부재간 연결부가 외부하중에 대한 적절한 안전성을 발휘하기 위한 부착강도를 충분히 확보하고 있는 가를 엄밀하게 평가할 수 있는 시험방법에 관한 것으로서, 정사각형의 판에 볼트설치 구멍(3)이 다수 형성되어 있으며 판 중앙부에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있는 전면판(4); 상기 전면판과 같은 수의 볼트설치 구멍(3)이 형성되고, 중앙에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있는 내부판(5); 상기 전면판(4)과 내부판(5)에 형성된 볼트설치 구멍(3)을 동시에 관통하여 일정간격을 두고 설치되는 볼트(1); 상기 볼트(1)와 체결되는 너트(2); 및 상기 봉강설치 구멍(7)을 통하여 내부판(5)에서 전면판(4)으로 향하게 설치되는 인장력전달용 봉강(6)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인장력 전달장치 및 상기 인장력 전달장치(50)를 제작하는 인장력 전달장치 제조단계; 상기 인장력 전달장치(50)를 내부에 고정시킨 직접인장 부착 강도 시험용 인장시험편(20)을 제작하는 인장시험편 제작단계; 및 만능시험기(15)를 사용하여 상기 인장시험편(20)의 직접인장부착강도 시험을 실시하여 평가하는 시험단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법을 제공한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법 및 인장력 전달장치{Method for testing a tension of sticking between materials of free-cast concrete and device of transmiting tension}

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 부재와 부재간의 좁은 틈새사이를 적절한 채움재를 이용하여 접합시켜 일체화된 구조물에서 프리캐스트 콘크리트 부재간 연결부가 외부하중에 대한 적절한 안전성을 발휘하기 위해 필요한 부착강도를 확보하고 있는 가를 엄밀하게 평가할 수 있는 시험방법 및 상기 시험방법에 필요한 인장력 전달장치에 관한 것이다.

연결부를 갖는 부재에 있어서 그 연결부는 충진재료로 채워지며 이 경우, 종래에는 연결부의 정확한 부착강도를 평가하기 위하여 직접 인장강도 시험에 의하기 보다는 수평전단 및 휨실험 등에 의해 연결부의 구조 성능을 평가하는 경우가 많았다. 그러나 교량 바닥판에 사용되는 프리캐스트 바닥판과 같은 부재에서는 연결부가 주형으로 직접 지지되고 있기 때문에 전단 및 휨보다는 직접 인장이나 휨인장을 받는 경우가 더 빈번하다. 또한 프리캐스트 부재간의 좁은 틈새사이를 채움재로 접합시킨 경우에 구조시스템의 복합적인 거동을 반영한 부착강도 시험방법이 제시되어 있지 않아, 축방향력에 대한 연결부의 정확한 부착 저항능력이 평가되지 못하고 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프리캐스트 부재와 부재간의 이음부를 채움재를 이용하여 접합시킨 경우 외부에서 작용되는 직접인장이나 휨인장에 대한 저항능력을 합리적으로 측정하고 평가할 수 있는 시험방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 정사각형의 판에 볼트설치 구멍이 다수 형성되어 있으며 판 중앙부에 봉강 설치구멍이 형성되어 있는 전면판; 상기 전면판과 같은 수의 볼트설치 구멍이 형성되고, 중앙에 봉강 설치구멍이 형성되어 있는 내부판; 상기 전면판과 내부판에 형성된 볼트설치 구멍을 동시에 관통하여 일정간격을 두고 설치되는 볼트; 상기 볼트와 체결되는 너트; 및 상기 봉강설치 구멍을 통하여 내부판에서 전면판으로 향하게 설치되는 인장력전달용 봉강으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인장력 전달장치. 및

청구항 1항의 인장력 전달장치를 제작하는 인장력 전달장치 제조단계;

상기 인장력 전달장치의 전면판을 강재형틀 측면판의 끼움용 홈에 삽입시키는 인장력 전달장치 설치단계;

끼움판을 강재형틀 측면판의 중앙부에 형성된 홈에 끼우는 끼움판 설치단계;

상기 강재형틀 바닥판과 강재형틀의 측면판과 끼움판의 사이에 형성되는 공간에 콘크리트를 타설한 후 양생하는 콘크리트 부재 형성단계;

상기 끼움판을 제거한 후 상기 콘크리트 부재를 강재형틀에 거치시키고 연결부에 채움재를 주입하여 양생시켜 강재형틀을 탈형하는 인장시험편 완성단계;

및 만능시험기를 사용하여 상기 인장시험편의 직접인장부착강도 시험을 실시하여 평가하는 시험단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 절차를 도시한 흐름도.

도 2a는 본 발명의 인장력 전달장치의 측면도.

도 2b는 본 발명의 전면판을 나타내는 도면.

도 2c는 본 발명의 내부판을 나타내는 도면.

도 3a는 본 발명에 의한 강재형틀과 인장력 전달장치의 설치관계를 나타낸 평면도.

도 3b는 본 발명에 의한 강재형틀에 콘크리트를 타설한 후를 나타낸 측단면도.

도 4a는 본 발명에 의한 콘크리트 부재 사이에 채움재를 넣은 후의 평면도.

도 4b는 도 4a의 측단면도.

도 5는 본 발명에 의한 직접인장 부착강도 시험 실시예시도.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 ＞

1 : 볼트 2 : 너트

3 : 볼트설치 구멍 4 : 전면판

5 : 내부판 6 : 인장력 전달용 봉강

7 : 봉강설치 구멍 8 : 강재형틀 바닥판

9 : 강재형틀 측면판 10 : 끼움판

11 : 끼움용 홈 12 : 콘크리트

13 : 콘크리트 부재 14 : 채움재

15 : 만능시험기 16 : 인장그립

20 : 인장 시험편 100 : 강재형틀

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 절차를 도시한 흐름도이다.

본 발명의 실시절차중 1 단계는 도 2를 참조하여 설명한다. 인장력 전달장치는 인장력에 의한 채움재(14)와 프리캐스트 부재간의 부착강도를 평가하기 위한 인장력을 프리캐스트 부재에 효과적으로 전달하기 위하여 구성된다. 도 2a는 인장력 전달장치의 전체 구성도이고, 도 2b는 전면판의 상세도이며, 도 2c는 내부판의 상세도이다.

인장력 전달장치(50)를 설명하면, 전면판(4)은 정사각형의 판에 볼트설치 구멍(3)이 다수 형성되어 있으며 판 중앙부에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있다. 그리고 내부판(5) 또한 같은 수의 볼트설치 구멍(3)이 형성되고, 중앙에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있다. 상기 전면판(4)과 내부판(5)에 형성된 볼트설치 구멍(3)을 동시에 관통하여 볼트(1)를 내부판(5)에서 밀어넣어 전면판(4)에서 상기 볼트(1)의 단부와 너트(2)를 체결한다. 또한 상기 전면판(4)과 내부판(5)에 형성된 봉강설치 구멍(7)을 통하여 내부판(5)에서 전면판(4)으로 향하게 인장력전달용 봉강(6)을 밀어넣는다. 이때 상기 내부판(5)과 전면판(4)사이의 거리는 일정간격을 유지하도록 볼트(1)와 너트(2)를 체결한다.

상기의 인장력 전달장치의 가장 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

전면판(4)은 두께 2mm, 세로 및 가로가 각각 100mm인 철판이며, 내부판(5)은 두께 6mm, 세로 및 가로가 각각 60mm인 철판으로 구성되며, 상기 전면판(4)과 내부판(5)에는 각각 직경 6.5mm의 네 개의 구멍(3)을 설치하여 직경 6mm의 볼트(1)를 삽입해서 너트(2)로 체결시켜 내부판(5)을 고정시킬 수 있도록 하였다. 또한 인장력을 작용시키기 위한 직경 15mm의 봉강(6)을 직경 15.5mm의 봉강구멍(7)을 통해 설치한다. 이때 상기 내부판(5)과 전면판(4) 사이에는 70mm의 간격을 유지하도록 하여 이 부분에 채워진 콘크리트에 의한 부착력으로 인장력이 채움부에 전달될 수 있도록 한다.

이상과 같이 형성된 인장력 전달장치를 사용한 인장시험시편을 제작하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a와 도 3b에서 보듯이 인장력 전달장치(50)의 전면판(4)을 강재형틀 측면판(9)의 끼움용 홈(11)에 삽입시키고, 역시 측면판(9)의 중앙부에 형성된 홈에 끼움판(10)을 끼워 설치한다. 그리고 상기 강재형틀 바닥판(8)과 강재형틀 측면판(9)과 끼움판(10)의 사이에 형성되는 공간에 콘크리트(12)를 타설한 후 양생하여 형성된 콘크리트 부재(13)를 다시 상기 끼움판(10)을 제거한 강재형틀(100)에 거치시키고 연결부에 채움재(14)를 주입하여 양생시켜 강재형틀(100)을 탈형하여 인장시험편(20)을 완성한다.

그다음 과정은 도 5에 잘 나타나있듯이 상기 인장시험편(20)의 양단에 돌출된 인장력 전달장치의 인장력 전달용 봉강(6)을 만능시험기(15)의 인장그립(16)에 고정시킨 후 재하하여 상기 인장시험편(20)이 파괴될때의 최대하중을 기록하고, 그 때의 파괴상태를 측정한다.

부착강도는 다음의 수학식 1과 같이 구한다. 채움부로 연결된 프리캐스트 콘크리트 부재는 비록 이음부를 갖더라도 이음부가 없는 콘크리트 부재와 동일한 구조 성능을 보유해야 하므로, 얻어진 부착강도는 콘크리트의 직접인장강도와 비교하여 평가할 수 있다.

[수학식 1]

전술한 바와 같은 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법은 크게 다음과 같은 3단계를 포함한다.

우선 인장력 전달장치(50)를 제작하는 인장력 전달장치 제조단계를 거치고, 그 다음은 상기 인장력 전달장치(50)를 내부에 고정시킨 직접인장 부착 강도 시험용 시편을 제작하는 인장시험편 제작단계를 거치고, 마지막으로 만능시험기(15)를 사용하여 상기 시험용 시편의 직접인장부착강도 시험을 실시하여 평가하는 시험단계를 거친다.

따라서 본 발명의 시험장치에 의하여 프리캐스트 부재간의 부착강도를 측정할 경우 외부에서 작용하는 인장력을 효과적으로 연결부에 전달할 수 있으며, 시험체의 중심선과 인장력의 작용선이 일치하도록하여 편심의 효과를 배제하고 직접인장력이 재하된 경우의 순수한 부착강도를 측정할 수 있다.

Claims (3)

1. 정사각형의 판에 볼트설치 구멍(3)이 다수 형성되어 있으며 판 중앙부에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있는 전면판(4); 상기 전면판과 같은 수의 볼트설치 구멍(3)이 형성되고, 중앙에 봉강 설치구멍(7)이 형성되어 있는 내부판(5); 상기 전면판(4)과 내부판(5)에 형성된 볼트설치 구멍(3)을 동시에 관통하여 일정간격을 두고 설치되는 볼트(1); 상기 볼트(1)와 체결되는 너트(2); 및 상기 봉강설치 구멍(7)을 통하여 내부판(5)에서 전면판(4)으로 향하게 설치되는 인장력전달용 봉강(6)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인장력 전달장치.
2. 청구항 1항의 인장력 전달장치(50)를 제작하는 인장력 전달장치 제조단계;

   상기 인장력 전달장치(50)의 전면판(4)을 강재형틀 측면판(9)의 끼움용 홈(11)에 삽입시키는 인장력 전달장치 설치단계;

   끼움판(10)을 강재형틀 측면판(9)의 중앙부에 형성된 홈에 끼우는 끼움판 설치단계;

   상기 강재형틀 바닥판(8)과 강재형틀의 측면판(9)과 끼움판(10)의 사이에 형성되는 공간에 콘크리트(12)를 타설한 후 양생하는 콘크리트 부재 형성단계;

   상기 끼움판(10)을 제거한 후 상기 콘크리트 부재(13)를 강재형틀(100)에 거치시키고 연결부에 채움재(14)를 주입하여 양생시켜 강재형틀(100)을 탈형하는 인장시험편(20) 완성단계;

   및 만능시험기(15)를 사용하여 상기 인장시험편(20)의 직접인장부착강도 시험을 실시하여 평가하는 시험단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 인장시험편 제작단계는 프리캐스트 콘크리트 인장시험편 내부에 인장력 전달장치를 먼저 매설한 후 시험체를 제작함으로서 상기 인장시험체의 중심선과 인장력 전달장치의 중심선을 일치시켜 시험체에 편심이 작용하지 않도록 하면서도 순수 인장력을 재하할 수 있는 인장시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재간 채움재의 직접인장 부착강도 시험방법.

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