KR100349246B1

KR100349246B1 - 이동식 재하장치

Info

Publication number: KR100349246B1
Application number: KR1019990027402A
Authority: KR
Inventors: 이성희; 천영덕
Original assignee: 주식회사 케이.알; 주식회사 용마엔지니어링
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2002-08-21
Also published as: KR19990073387A

Abstract

본 발명은 토목 건축구조물의 말뚝, 토목 건축구조물의 슬래브, 교량의 상판, 도로면, 각종 교량용 거더로 사용되는 스틸박스, 피씨 비임, 피씨 박스 등과 같은 각종 토목 건축 구조물의 하중 구조물에 대하여 내구력과 안전성을 측정하는 재하(載荷)시험방법에 사용되는 이동식 재하장치에 관한 것으로, 재하장치의 구성을 일정길이를 갖는 수평의 메인프레임을 기본부재로 하여 그 상단에 중앙프레임과 다수개의 경사형 보강프레임들과 메인프레임의 양측단 간을 중앙프레임에 대하여 긴장시키는 긴장부재 들에 의하여 삼각 트러스 형태의 조립식 강재 구조물로 형성함을 특징으로 하여, 종래의 재하장치들에 비하여 조립 및 해체, 이동이 가능하여 단위 부재의 하중 구조물에 현장에서 직접적으로 현장재하시험이 가능하게 하며, 또한 반복사용과 반복재하에 의하여 정,동적 재하시험이 기능하게하여 재하시험의 경제성을 높여주고, 구조적인 안전성을 가져서 재하시험의 수행과정에서 안전사고의 위험성이 없고 재하시험의 신뢰도를 높일 수 있는 이동식 재하장치를 제공함에 특징이 있는 것이다.

Description

이동식 재하장치{an loading apparatus of transferable}

본 발명은 각종 하중 구조물에 대하여 재하(載荷)시험을 실시하는 데 사용하는 이동식 재하장치에 관한 것이다.

토목 구조물이나 건축 구조물은 주로 콘크리트나 철강재의 단위부재들의 결합으로 형성되는 바, 그 자체가 하나의 하중 구조물이면서 단위부재 자체도 하중 구조물로 형성된다.

이러한 하중 구조물들에 해당하는 것으로는, 토목 건축구조물의 말뚝, 토목 건축구조물의 슬래브, 교량의 상판, 도로면, 각종 교량용 거더(girder)로 사용되는 스틸박스, 피씨 비임(prestressed concrete beam), 피씨 박스 등이 있다.

이들 하중 구조물들은 각개의 특성에 따라서 일정한 내구성과 안전성이 요구되는 바, 제작이나 시공상의 오류 및 운반이나 설치, 보관, 취급상의 부주의 및 사용중의 과적 하중에 의한 손상, 장시간 사용에 따른 노후화 등의 요인에 의하여 그 내구성과 안전성이 저하된다.

특히 콘크리트 철근 구조물들은 대부분이 현장 제작되므로, 제작 현장의 작업조건이나 계절에 영향을 받아, 동절기에 제작하거나 시공할 때에는, 철근의 배근공정은 물론 콘크리트 타설과 양생공정 등을 원만히 수행하기가 어려워 품질의 균일성을 보장할 수 없으며, 제작된 콘크리트 철근 구조물도 보관 중에 동해(冬害)를 입는 등 현장여건에 따라서 변형되어 내구성과 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 상기 하중 구조물들은 제작 시공시에는 물론 시공 후 사용 중에도 품질검사를 실시하여 내구성과 안전성 등을 판단 한 후 보수 및 사용여부를 결정하고 있다.

상기 하중 구조물들은 종류에 따라서 다소의 차이는 있으나 그 형태가 다양하고 복잡한 물리적 성질을 갖고 있고, 대부분이 고(高) 중량의 대형 구조물이면서, 일부 종류는 지중이나 다른 구조물에 고정되어 있어서 정확한 품질검사에 어려움이 있다.

하중 구조물의 내구성과 안전성을 검사하는 품질검사에는 여러 가지 검사방법이 제시되어 있다.

예를 들어, 외관상의 균열상태에 대하여서는 육안 관찰검사에 의하여 결함 여부를 검사하고 있으며,

콘크리트 강도 및 재료적 특성의 검사는, 반발경도법 및 복합법에 의한 콘크리트 압축강도의 측정과, 초음파측정기와 철근탐사기에 의한 균열깊이의 측정 및 철근 배근상태의 측정을 실시하는 비파괴검사 방법이 있고,

내구성(내하력) 및 안전성 판단을 위해서는 제작된 구조물에 실 하중을 재하하는 재하시험 등이 알려져 있다.

상기한 하중 구조물의 품질검사방법 중에서 재하시험은 내구성과 안전성을 판단하는 가장 중요한 위치에 있으며, 지금까지는 알려진 재하시험으로는, 콘크리트 블록재하방식과 어스앵커(earth anchor) 이용 재하방식, 덤프차량 이용 재하방식 등이 있다.

상기한 종래의 재하시험방법 중에서, 콘크리트 블록재하방식은 시험장치의 현장제작이 가능하고 시험방법이 단순한 장점이 있는 반면에, 반복사용이 불가능한 일회성 검사장치이고, 안전사고의 위험성, 단위 재하하중의 변화 불가능, 하중재하시 초기값 설정의 어려움이 있어서 정확한 품질평가치를 얻기에는 여러 가지 문제점이 있으며,

어스앵커 이용 재하방식은 유압에 의하여 재하 하중을 자유롭게 변경할 수 있는 장점이 있는 반면에, 시험비용이 고가이고, 반복 사용이 불가능한 일회성 시험장치인 단점과, 앵커의 뽐힘 현상에 의한 안전사고의 위험성 등이 있다.

또한 덤프차량 이용 재하시험방법은, 시공된 교량이나 사용중인 교량의 일 경간에 대하여 하중물이 실린 덤프차량을 올리거나 이동시키면서 정적 재하시험이나 동적 재하시험을 실시하는 방식으로서, 시공된 교량 전체의 내구성과 안전성을 검사하는 데에는 유용하나, 각개의 비임들에 대한 개별적이고 직접적인 내구성과 안전성을 측정할 수 없는 단점이 있었다.상기 언급한 종래의 재하시험방법들의 문제점을 해결하고자 하는 종래의 다른 일 재하시험방법 및 장치로는 국내특허공보 등록번호 특1996-4405호에 기재된 기초파일의 재하시험방법 및 그 장치가 있다.이 선 발명의 구성은 주로 기초파일에 대한 재하시험방법 및 장치에 관한 것으로서, 사각뿔형의 측정구와 기초파일의 결속수단 및 수평설정용 보호캡으로 구성되어, 기초파일의 압축강도 및 인발강도를 측정할 수 있는 구성이다.그러나 상기 선 발명의 재하장치는 그 구성상 기초파일의 재하시험에만 적용할 수 있고, 토목 건축구조물의 슬래브, 교량의 상판, 도로면, 각종 교량용 거더로 사용되는 스틸박스, 피씨 비임, 피씨 박스 등과 같은 길이방향으로 긴 대형 구조물의 재하시험에 적용하기에는 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 재하시험장치들의 문제점들을 해결하기 위하여, 하중 구조물에 대하여 개별적이면서 직접적으로 재하시험을 실시할 수 있도록 하는 재하장치로써, 조립 및 해체, 이동이 가능하며 반복사용이 용이하고, 각종 하중 구조물에 범용적으로 사용할 수 있으면서, 재하물의 내구성 손상없이 안전성과 내하력을 신뢰도 높게 측정할 수 있는 이동식 재하장치를 제공함에 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예 이동식 재하장치의 일부 구성 조립정면도

도 2는 도1의 이동식 재하장치의 중앙부 종단면도

도 3은 도1의 이동식 재하장치의 중앙프레임 조립 정면도

도 4는 도1의 이동식 이동식 재하장치의 중앙프레임 종단면도

도 5는 도1의 이동식 재하장치의 중앙프레임 상단 확대 단면도

도 6은 도1의 이동식 재하장치의 중앙프레임 평단면도

도 7은 도1의 이동식 재하장치의 장력대와 긴장플랜지의 부분 발췌 사시도

도 8은 본 발명에 의한 다른 실시예 이동식 재하장치의 조립 정면도

도 9는 본 발명에 의한 일 실시예 이동식 재하장치를 이용한 일예의 재하시험방법을 위한 정면 장치도

도10은 도9의 일예의 재하시험방법을 위한 측면 장치도

도11은 도9의 구성중 이동식 재하장치와 피씨 비임의 양측단 긴장장치와 그 사용상태도

도12는 도9의 구성중 재하 가력장치와 측정기의 설치 확대 정면도

도13은 도9의 구성중 측정장비의 설치 구성을 보인 확대 종단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:본 발명의 일 실시예 이동식 재하장치

100a:본 발명의 다른 실시예 이동식 재하장치

101:재하장치 받침대 110:메인프레임 111:중간부재

112,112a:좌우부재 113,113a:상,하판 114:웨이브

115:보강판 116:연결판 117,117a,118,118a:긴장플랜지

119:고정공 120:중앙프레임 121a,121b:H 형강재

121:수직프레임 122:하단플랜지 123:지지브라켓

125:강연선브라켓 126:후크브라켓

130,130a,131,131a:보강프레임 132,133:고정플랜지 135:양중용 브라켓

140,140a,141,141a:좌우 장력대 142:하판 143:고정판

144:강연선고정판 145:긴장공 150:강연선 153:고정고리

161:가로받침대 162,163:경사받침대 164:받침목

170,170a:좌우 비임받침대 171:받침판 172:장방형체 받침틀

173:고정공 175:받침강연선

EB:고정브라켓 J1,J2,J3:유압잭 LT:변위측정기

LTa:변위측정기 PCB:피씨 비임 RS:로드셀

SG:변형률게이지 W,W1:와이어 Ps:교좌장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일정 길이를 갖는 수평상의 메인프레임(main frame)과, 상기 메인프레임의 중간 상부에 조립식으로 직교되게 설치되는 중앙프레임과, 상기 메인프레임과 중앙프레임들 간에 경사지게 조립식으로 설치되는 다수개의 보강프레임(support frame)들과, 상기 메인프레임의 양측단 상면에 조립식으로 설치되는 장력대와, 상기 양측단의 장력대와 중앙프레임의 상단 간을 긴장시키게 설치되는 긴장부재 등에 의하여 삼각 트러스 형태의 재하대 구조물과 함께, 상기 메인프레임의 양측단 하방에는, 피시험물의 양 측단을 받쳐 지지하는 받침수단을 별개의 구조물로 구비하고, 상기 메인프레임의 양측단에 설치되는 장력대에는 피시험물과 일정간격을 유지하도록 상기 받침수단과 일정 간격을 유지시키는 긴장수단을 구비하며, 메인프레임의 양측단 하단면 일측에는 삼각 트러스 형태의 재하대 구조물을 지면이나 피시험물에 대하여 일정 높이로 지지하는 조립식의 받침수단을 구비하는 이동식 재하장치를 구성함에 특징이 있다.

이하 본 발명을 첨부된 일 실시예들의 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도13에 본 발명에 의한 일 실시예들의 이동식 재하장치 구성도와, 상기 재하장치를 이용한 일 실시예 재하시험방법을 위한 재하시험 장치도가 도시되어 있다.

도면중 부호 100은 이동식 재하장치 전체를 표시하고, 부호 PCB은 재하시험 대상물인 피씨 비임을 표시한다.

이동식 재하장치(100)는 삼각 트러스 형태로 구성되는 조립식 강재(鋼材)의 구조물이고, 이 재하장치(100)는 일예의 하중 구조물인 피씨 비임(PCB)에 대한 재하시험을 위한 보조장치인 일 예의 재하장치 받침대(101)에 의하여 피씨 비임(PCB)의 상방으로 지면에 대하여 일정 높이로 받쳐진다.

상기 이동식 재하장치(100)는 좌우로 긴 H 형강재(形鋼材)의 메인 프레임(110)과, 이 메인프레임(110)의 중앙 상면에 조립식으로 고정 설치되는 중앙프레임(120)과, 이 중앙프레임(120)의 상단 좌우측에서 상기 메인프레임(110)의 좌우측 중간상면 간에 조립식으로 경사지게 설치되는 2열의 H 형강재 보강프레임(130)(130a)(131)(131a)들과, 상기 메인프레임(110)의 좌우측단 상면에 설치되는 좌우 장력대(140)(140a)와, 상기 좌우 장력대(140)(140a)들 간을 중앙프레임(120)의 상단부 강연선브라켓(125)에 걸쳐서 긴장시키는 여러 가닥의 강연선(150)들을 구비한다.

상기 메인프레임(110)은 제작과 조립 및 이동상의 편리성과 사용 범용성을 위하여 중간부재(111)와 좌우부재(112)(112a)들로 나뉘어 제작되고, 각각의 부재들은 상,하판들과 웨이브에 대하여 연결판(116)을 덧대어 보울트,너트에 의해 조립되어서 단일체의 수평부재로 형성된다.

상기 메인프레임(110)을 구성하는 중간부재(111)와 좌우부재(112)(112a)들의 구성은, 재하측정 대상물인 피씨 비임(PCB)의 상면 폭과 거의 동일한 폭을 갖는 H 형강재를 소정의 길이로 절단하여 구성하되, 각각의 부재들은 상,하판(113)(113a)들 간과 웨이브(114)들 간에 좌우에서 각각 일정한 간격에 걸쳐 수 개의 보강판(115)이 용접 고정된 구성이다.

상기 메인프레임 좌우부재(112)(112a)의 좌,우측단에는, 좌우 장력대(140) (140a)들을 각각 조립식으로 고정하는 부재의 기능과 재하시험장치로써 피씨 비임(PCB)을 지면에서 받쳐주는 수단인 좌우 비임받침대(170)(170a)들 간을 긴장시키는 기능을 갖는 구성으로써, 상기 메인부재 상판(113)의 폭보다 넓은 폭과 사방 모서리에 고정공(119)을 갖는 긴장플랜지(117)(117a)가 용접으로 고정 설치되어 있다.

상기 중앙프레임(120)의 구성은 2개의 H 형강재(121a)(121b)를 전후로 맞대어 용접으로 고정한 수직프레임(121)을 기본부재로 하여, 이 수직프레임(121)의 하단에는 메인프레임(110)의 중앙 상면에 보울트, 너트로 조립하기 위한 하단플랜지(122)가 설치되고, 상단부 전 후방에는 각각 지지브라켓(123)들이 고정설치되어 지면에 고정설치되는 고정브라켓(EB)들과 와이어(W1)로 긴장되게 걸어서 재하장치(100)의 전도를 방지하게 구성되며, 상단에는 상기 메인프레임(110)의 좌우측단을 긴장시키기 위한 강연선(150)을 걸쳐 받치는 원호형의 강연선브라켓(125)이 용접으로 고정 부착되며, 이 강연선브라켓(125)의 상단면 중간에는 재하장치의 설치와 이동시에 크레인의 후크를 걸기 위한 후크브라켓(126)이 고정 부착되어 있다.

상기 보강프레임(130)(130a)(131)(131a)들은 좌우 각각 2개씩의 보강프레임들이 상단 고정플랜지(132)와 하단 고정플랜지(133)를 갖고 중앙프레임(120)의 상단 좌우측과 메인프레임(110)의 좌우측 중간상면에 보울트, 너트에 의하여 조립식으로 고정설치되고, 각개의 상단면 중간에는 각각 재하장치의 설치시에 크레인 등으로 재하장치를 들어올리기 위한 양중용 브라켓(135)들이 설치되어 있다.

상기 좌우 장력대(140)(140a)는 상기 메인프레임의 양측단에서 긴장플랜지 (117)(117a)의 상면에 보울트, 너트로 조립식으로 고정 체결되는 것으로, 긴장플랜지(117)(117a)의 면적과 동일한 규격의 하판(142)과, 이 하판(142)의 상면에서 메인프레임(110)의 길이방향으로 평행하게 용접 고정되는 3개의 고정판(143)과, 이들 3개의 고정판(143)들 사이에서 상기 중앙프레임(120)의 강연선브라켓(125)을 대면하는 방향으로 다소 경사지게 고정되는 2개의 강연선고정판(144)으로 형성되고, 각각의 강연선고정판(144)에는 강연선(150)을 끼워 고정하는 수 개의 긴장공(145)들이 형성되어 있다.

미설명 부호 PS는 교좌장치로써, 재하시험을 위하여 피씨 비임(PCB)을 비임받침대에 받쳐 놓을 때에 실제 교량에 사용할 교좌장치를 받쳐 놓으므로서 재하시험시에 교좌장치의 성능도 시험할 수 있도록 한 구성이다.

상기한 구성의 재하장치(100)에는 지면에 대하여 일정 높이로 지지하는 재하장치 받침대(101)가 2개의 독립된 구조체로 부착된다, 그 구성은 재하장치 메인프레임 하판(113a)의 하단면에 직교방향으로 보울트,너트에 의해 조립되는 일정 길이의 가로받침대(161)와, 이들 가로받침대(161)의 양측단에서 다소 외향지게 벌려져 고정되는 경사받침대(162)(163)와, 이들 경사받침대(162)(163)의 하단에 보울트,너트로 조립되는 것으로 시험 현장의 여건에 따라 선택적으로 사용되는 받침목(164)으로 형성된다.

도9 내지 도13에는 제작된 하중 구조물의 일 예인 피씨 비임(PCB)에 대하여 상기 이동식 재하장치(100)를 사용하여 실시하는 일 예의 재하시험방법을 위한 일 장치도가 도시되어 있다.

상기 재하장치(100)를 이용한 피씨 비임(PCB)의 재하시험방법에는 좌우 비임받침대(170)(170a)와 받침강연선(180) 및 재하 가력장치와 재하 가압력 측정장치와 다수개의 변형률게이지, 변위측정기 및 계측장비 등의 측정장치들을 사용하므로써 소기의 신뢰도 높은 재하시험을 실시할 수 있다.

좌우 비임받침대(170)(170a)의 구조는, 피 시험물인 피씨 비임(PCB)의 양측단 하단면을 지면에 받쳐 지지하면서 피씨 비임의 양측단을 상기 재하장치의 양측단에 대하여 일정간격을 유지하도록 긴장시키는 수단으로써, 일정 넓이와 강도를 갖고 사방 모서리부분에는 고정공(173)을 갖는 장방형 받침판(171)과, 이 받침판(171)을 일정높이로 고정 지지하는 장방형체 받침틀(172)과, 이 받침틀의 전후단측에서 상기 피씨 비임(PCB)의 양측단 상단면을 와이어(W)로 감아 걸어 고정하는 고정고리(153)를 구비하고 있다.

받침강연선(175)은 상기 좌우 비임받침대(170)(170a)의 받침판(171)들과 메인프레임(110)의 좌우 긴장플랜지(117)(117a)들 간을 긴장시키는 부재로써, 상기 메인프레임(110)의 좌우 긴장플랜지(117)(117a)에 형성된 사방 모서리의 고정공(119)들에서 상기 좌우 비임받침대(170)(170a)의 받침판(171)에 형성된 사방 모서리의 고정공(173)들 간에 각각 긴장되게 설치되는 구성이다.

재하 가력장치는 재하장치(100)와 피씨 비임(PCB) 사이에 실 하중을 재하하기 위한 장치로써, 재하장치 메인프레임(110)의 중간부재(111) 하단면과 피씨 비임(PCB)의 상단면 간에서 중앙 및 그 좌우측으로 일정 간격을 두고 설치되는 3개의 유압잭(J1)(J2)(J3)들과, 이들 유압잭(J1)(J2)(J3)들에 유압을 가압하는 유압장치(미 도시)로 구성된다.

재하 가력 측정장치는 상기 피씨 비임의 상면과 상기 재하장치의 메인프레임의 하면사이의 중앙에 설치된 유압잭들 중에서 중앙측에 설치된 유압잭(J1)의 작동로드 상단과 메인프레임의 하면사이에 설치되는 로드셀(RS)과, 이 로드셀에 연결되는 하중계측기(미 도시)로 구성된다.

변형률게이지(SG)는 재하시험중에 피씨 비임(PCB)의 변형률(휨 응력)을 측정하기 위한 수단으로써, 상기 피씨 비임(PCB)의 중앙부 양측면에 수직열로 수 개가 설치된다.

3개의 변위측정기(LT)는 피씨 비임(PCB)의 처짐률을 측정하기 위한 수단으로써, 피씨 비임(PCB)의 중간 하방에서 중앙 및 그 좌우측으로 일정 간격을 두고 3개가 설치되며, 1개의 변위측정기(LTa)는 재하시험중의 재하장치(100)와 피씨 비임(PCB)과의 상대적 변위를 측정하기 위한 수단으로써, 중앙측 유압잭(J1)이 설치된 후방 또는 전방측에서 피씨 비임(PCB)의 상단면과 메인프레임(110)의 하단면 사이에 설치되며, 이들 측정기들을 동적 변형률 계측장비(미 도시)에 연결된다.

이와같은 구성의 일 실시예 이동식 재하장치(100)와 재하시험 측정장비에 의한 피씨 비임(PCB)에 대한 재하시험방법은 다음과 같이 실시된다.

피 시험물인 피씨 비임(PCB)을 도9, 10, 11과 같이, 양측단을 비임받침대 (170)(170a)들의 장방형 받침판(171)에 교좌장치(PS)를 설치하고 그 위에 받쳐 올려 놓은 후, 좌우 각각의 받침틀(172)의 전후단측에 설치된 고정고리(153)들 간에 피씨 비임(PCB)의 양측단 상단면을 와이어(W)로 감아 걸어 고정한다.

피씨 비임(PCB)이 비임받침대(170)(170a)들의 상면에 고정되면 도9,도10과 같이 2개의 재하장치 받침대(101)들을 피씨 비임(PCB)의 좌우 양측에 각각 세워 놓은 후, 조립된 재하장치(100)를 크레인에 양측 보강프레임(130)(130a)의 양중브라켓(135)에 와이어를 걸어 들어서 2개의 재하장치 받침대(101)의 상면에 올려 놓은 상태에서 메인프레임(110)의 하단면과 재하장치 받침대(101)들의 가로받침대(161)들을 보울트,너트로 조립한다.

재하장치(100)가 2개의 재하장치 받침대(101)의 상면에 고정 조립되면, 재하장치(100)의 전도 방지를 위하여 피씨 비임(PCB)의 중간부 전후방 지면에 각각 고정브라켓(EB)들을 박아서 고정시킨 후 상기 중앙프레임(120)의 상단부 전후단에 각각 설치된 지지브라켓(123)들 간에 와이어(W1)를 걸어 긴장시킨다.

이어서 상기 좌우 비임받침대(170)(170a)의 받침판(171)의 사방 모서리에 설치된 고정공(173)들과 메인프레임(110)의 좌우측단 긴장플랜지(117)(117a)에 형성된 사방 모서리의 고정공(119)들 간에 받침강연선(175)들을 연결하여, 좌우 비임받침대(170)(170a)의 받침판(171)들과 메인프레임(110)의 좌우측단 긴장플랜지(117) (117a)들 간의 간격을 일정 간격으로 유지되게 긴장시킨다.

이어서 재하장치 메인프레임(110)의 중간부재(111) 하단면과 피씨 비임(PCB)의 상단면 간에는 유압장치(미 도시)와 연결된 3개의 유압잭(J1)(J2)(J3)들을 하나는 중앙에 나머지는 그 좌우측에 일정 간격을 두고 설치하되, 중앙측 유압잭(J1)의 작동로드 상단과 메인프레임(110)의 하면사이에는 가압하중 계측기와 연결된 로드셀(RS)을 설치한다.

이어서 수 개의 변형률게이지(SG)들을 상기 피씨 비임(PCB)의 중앙부 양측면에 수직열로 설치하고, 피씨 비임(PCB)의 중간 하방에서 중앙 및 그 좌우측으로 일정 간격을 두고 3개의 변위측정기(LT)들을 설치하며, 중앙측 유압잭(J1)이 설치된 후방 또는 전방측에는 피씨 비임(PCB)의 상단면과 메인프레임(110)의 하단면 사이에 1개의 변위측정기(LTa)를 설치하여, 이들 측정기들을 동적 변형률 계측장비에 연결한다.

상기와 같이 제반 측정기들의 설치가 완료되면, 3개의 유압잭(J1)(J2)(J3)들에 동일하게 유압장치를 통하여 일정 하중을 단계적으로 피씨 비임의 균열모멘트 전까지 재하하여서 가압 하중 단계별로 피씨 비임(PCB)의 처짐과 변형 및 피씨 비임(PCB)과 재하장치(100)와의 상대적 변위를 측정한다.

측정이 완료되면 동적 변형률 계측장비에서 집계된 측정자료에 의하여 처짐과 응력의 현장측정값을 구하고 이를 구조해석값과 비교하여, 하중-처짐 관계의 응답비와 하중-응력 관계의 응답비를 도출한 후 피씨 비임(PCB)의 실 내하력 및 안전성을 평가한다.

본 발명을 일 실시예의 재하장치(100)와 일 예의 피씨 비임(PCB) 재하시험방법에 의하여 설명하였으나, 본 발명의 구성은 반드시 상기 일 실시예들에 국한되는 것은 아니다.

예를 들어 일 실시예의 이동식 재하장치(100)의 구성에서 메인프레임(110)의 길이를 대략 30m 의 길이로 형성하면 대부분의 하중 구조물에 대하여 재하시험을 실시할 수 있는 것이며, 도8과 같이 메인프레임의 양 끝단에 설치되는 긴장플랜지들과 장력대들의 구성을, 양 끝단에서 일정거리 내측편에 추가적으로 설치하거나 이동시켜 긴장플랜지(118)(118a)들과 장력대(141)(141a)들을 설치한 재하장치 (100a)로 구성하거나, 또는 이동식 재하장치 전체의 구성을 일 실시예의 이동식 재하장치(100)의 구성에서 메인프레임(110)의 구성은 좌우부재(112)(112a)들을 분리시켜 중간부재(111) 만으로 형성하고, 이 중간부재(111)에는 중앙 상면으로 중앙프레임(120)을 설치하고, 이 중앙프레임(120)의 상단 좌우측에서 상기 중간부재(111)의 좌우측단 간에 경사지게 각각 내측편 보강프레임(131)(131a)들 만을 구비시켜 형성하면, 각종 하중 구조물 중에서 실하중이 낮거나 짧은 길이에 대한 재하시험용의 재하장치로 사용할 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 이동식 재하장치에 의하면, 스틸 박스나 피씨 박스와 같은 피씨 비임(PCB)과 유사한 형태의 비임형 하중 구조물에 대하여 상기 일 실시예의 재하시험방법과 동일한 방법으로 재하시험을 실시할 수 있고,

기타 토목 건축구조물의 말뚝, 토목 건축구조물의 슬래브, 교량의 상판, 도로면 등과 같은 고정 구조물에 대하여서는, 재하장치를 피시험물의 상단에 일정 간격을 두고 받침수단으로 받쳐 세우고, 메인프레임의 양측단을 피 시험물에 대하여 앵커를 사용한 긴장수단으로 긴장시키는 장치면에서만 변경한 후, 나머지 시험장비나 방법은 동일하게 실시하여서도 재하시험을 실시할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 이동식 재하장치는 종래의 재하장치 및 재하시험방법들에 비하여 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명의 이동식 재하장치는 수개의 부재로 조립되는 메인프레임과, 이 메인프레임에 대하여 중앙프레임 및 보강프레임, 장력대와 긴장부재들을 삼각 트러스 형태로 형성된 강재의 조립식 구조물로 형성되고, 피시험물의 양 측단을 받쳐 지지하는 받침수단을 별개의 구조물로 구비하며, 상기 메인프레임의 양측단에 설치되는 장력대에는 피시험물과 일정간격을 유지하도록 상기 받침수단과 일정 간격을 유지시키는 긴장수단을 구비하며, 메인프레임의 양측단 하단면 일측에는 삼각 트러스 형태의 구조물을 지면이나 피시험물에 대하여 일정 높이로 지지하는 조립식의 받침수단을 구비함으로써, 종래의 재하시험방법에 사용되는 재하장치들에 비하여 충분한 구조적 강도와 안전성을 확보하여 재하시험의 수행과정에서 안전사고의 위험성이 적고, 반복사용과 반복재하가 가능하여 정,동적 재하시험을 가능케하여 재하시험의 활용성과 경제성을 높이면서 재하시험의 신뢰도를 높일 수 있는 효과를 갖는다.

또한 각 부재들은 조립 및 해체, 이동이 가능한 조립식 구성이므로, 제작된 단위 부재의 하중 구조물에 대하여 제작현장에서 직접적으로 조립하여 현장재하시험이 가능하게 하며, 구성부재의 조립형태가 피 시험물에 따라서 하중단의 길이를 임의로 조절할 수 있고, 피시험물과의 양측단 긴장을 임의의 변경할 수 있는 긴장수단으로 형성되므로서, 토목 건축구조물의 말뚝, 토목 건축구조물의 슬래브, 교량의 상판, 도로면, 각종 교량용 거더로 사용되는 스틸박스, 피씨 박스 등의 다양한 형태의 제반 하중 구조물에 대하여 범용성 있게 사용할 수 있어서 정,동적 재하시험을 실시할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 각종 하중 구조물인 콘크리트 철근 구조물의 제작현장이나 교량의 시공현장의 여건과 제작 공기상, 품질결함이 빈번히 발생하는 동절기에 콘크리트의 타설이나 양생 및 보관을 실시할 경우에도, 기 제작된 하중 구조물에 대하여 신속하게 안전성과 내하력을 신뢰도 높게 측정할 수 있으므로서, 고가격으로 제작되는 하중 구조물의 사용유무를 정확하고 신속하게 판단하여 하중 구조물의 제작상 경제성을 높이고 공기절감효과를 얻을 수 있으며,

또한 시공이 완료되었거나 사용중인 제반 하중 구조물에 대해서도 직접적인 정, 동적 재하시험을 가능하게 하여, 그 내구력과 안전성을 정확하고 용이하게 평가할 수 있으므로서, 공사비의 절감은 물론 노후 교량의 안전진단이나 파괴시험에 유용하게 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

일정 길이를 갖는 수평상의 메인프레임과, 상기 메인프레임의 중간 상부에 조립식으로 직교되게 설치되는 중앙프레임과, 상기 메인프레임과 중앙프레임들 간에 경사지게 조립식으로 설치되는 다수개의 보강프레임들과, 상기 메인프레임의 양측단 상면에 조립식으로 설치되는 장력대와, 상기 양측단의 장력대와 중앙프레임의 상단 간을 긴장시키게 설치되는 긴장부재 등에 의하여 삼각 트러스 형태의 재하대 구조물로 형성하면서, 상기 메인프레임의 양측단 하방에는, 피시험물의 양 측단을 받쳐 지지하는 받침수단을 별개의 구조물로 구비하고, 상기 메인프레임의 양측단에 설치되는 장력대에는 피시험물과 일정간격을 유지하도록 상기 받침수단과 일정 간격을 유지시키는 긴장수단을 구비하며, 메인프레임의 양측단 하단면 일측에는 삼각 트러스 형태의 재하대 구조물을 지면이나 피시험물에 대하여 일정 높이로 지지하는 조립식의 받침수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한 이동식 재하장치.
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제1항에 있어서 이동식 재하장치는, H 형강재의 중간부재(111)와 좌우부재(112)(112a)들을 수평으로 맞대어 연결판에 의하여 조립식의 단일체 수평부재로 형성된 메인프레임(110)과, 이 메인프레임(110)의 중앙 상면에 직교방향으로 조립식으로 고정 설치되는 일정 길이의 중앙프레임(120)과, 이 중앙프레임(120)의 상단 좌우측에서 상기 메인프레임(110)의 좌우측 중간상면 간에 조립식으로 경사지게 설치되고 각각의 상단면 중간에는 양중용 브라켓(135)를 갖는 좌우 각각 2열의 H 형강재 보강프레임(130)(130a)(131)(131a)들과, 상기 메인프레임(110)의 좌우측단 상면에 조립식으로 설치되는 좌우 장력대(140)(140a)와, 상기 좌우 장력대(140)(140a)들 간을 중앙프레임(120)의 상단부 강연선브라켓(125)에 걸쳐서 긴장시키는 여러 가닥의 강연선(150) 들을 구비하는 재하장치(100)로 구성함을 특징으로 한 이동식 재하장치.