KR100541162B1 - 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법 - Google Patents

하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100541162B1
KR100541162B1 KR1020030029971A KR20030029971A KR100541162B1 KR 100541162 B1 KR100541162 B1 KR 100541162B1 KR 1020030029971 A KR1020030029971 A KR 1020030029971A KR 20030029971 A KR20030029971 A KR 20030029971A KR 100541162 B1 KR100541162 B1 KR 100541162B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precast concrete
concrete panel
primary
steel beam
lower flange
Prior art date
Application number
KR1020030029971A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040097626A (ko
Inventor
김선주
류근한
김우학
유승민
이광명
Original Assignee
주식회사 노빌테크
주식회사 한국피씨에스
김우학
이광명
유승민
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 노빌테크, 주식회사 한국피씨에스, 김우학, 이광명, 유승민 filed Critical 주식회사 노빌테크
Priority to KR1020030029971A priority Critical patent/KR100541162B1/ko
Publication of KR20040097626A publication Critical patent/KR20040097626A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100541162B1 publication Critical patent/KR100541162B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/02—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the I-girder type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/28—Concrete reinforced prestressed
    • E01D2101/285—Composite prestressed concrete-metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 패널에 배치되는 긴장재를 단계적으로 긴장하므로써 구조적으로 유리하게 프리캐스트 콘크리트 패널에 긴장력이 도입되도록 하여 합성빔의 구조적인 잇점을 최대한 활용할 수 있으며, 강재 빔의 하부플랜지를 콘크리트 패널에 매립하므로써 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 빔의 합성도를 향상시킨 새로운 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔으로서, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 상부면에는 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 매립되어 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되어 있으며; 상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 타설되어 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.
합성빔, 긴장, 프리스트레스, 조립, 강재 빔, 연결

Description

하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법{Composite Beam Stiffened with Prestressed Concrete Panel Having Embedded Lower Flange and Constructing Method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 일실시예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 합성빔의 단면도로서 도 1의 선 A-A에서의 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 단면도에서 도시된 결합상태를 이루기 전의 상태로서 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 결합되기 전의 상태를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 합성빔의 단순화된 단면을 시공단계에 따라 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 종래의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 단면형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 강재 빔 20 : 프리캐스트 콘크리트 패널
23, 23' : 1차 및 2차 긴장재
26 : 2차 콘크리트 27 : 오목부
본 발명은 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 콘크리트 패널에 배치되는 긴장재를 단계적으로 긴장하므로써 구조적으로 유리하게 프리캐스트 콘크리트 패널에 긴장력이 도입되도록 하여 합성빔의 구조적인 잇점을 최대한 활용할 수 있으며, 강재 빔의 하부플랜지를 콘크리트 패널에 매립하므로써 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 빔의 합성도를 향상시킨 새로운 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법에 관한 것이다.
프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔은, 강선의 긴장에 의해 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 콘크리트 패널과 I형 강재 빔이 조립된 구조로 이루어진다.
도 4에는 종래의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 단면형상이 개략적으로 도시되어 있는데, 하부에 스터드(22)가 구비된 연결 플레이트(21)를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 상면에 설치하고, I형 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)와 상기 플레이트(21)를 용접하는 방법으로 I형 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 연결하였다. 도 4에서 부재번호 24는 종방향 철근(24)이고, 부재번호 25는 스터럽(25)이다.
상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 하부, 즉 인장측에는 프리스트레스를 도입하기 위한 다수 개의 긴장재(23)가 배치된다. 프리텐션 방식으로 제작하는 경우에는 미리 긴장재(23)를 긴장시킨 상태에서 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작한 후, 긴장재(23)의 단부를 놓아 긴장재(23)의 긴장력에 의하여 프리스트레스가 가해지도록 한다.
이에 비하여 포스트텐션 방식으로 제작하는 경우에는, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 제작시에 쉬스관(28)을 매립하여 두고, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 I형 강재 빔(10)을 연결한 후 또는 연결하기 전에 쉬스관(28)에 긴장재(23)를 배치하여 긴장시켜 단부에 정착하므로써 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 프리스트레스가 가해지도록 한다.
위와 같은 결합구조를 가진 종래의 합성빔의 경우, I형 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 단순히 하부플랜지(13)와 연결 플레이트(21)의 용접에 의해서만 연결되므로 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성 정도가 충분하지 아니하여 장기적인 하중에 의한 피로 파괴에 취약하게 된다. 특히 연결 플레이트(21)와 I형 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 용접할 때, 강재로 이루어진 플레이트(21)가 용접열에 의하여 팽창하므로써 플레이트(21) 주위의 콘크리트에 균열이 발생할 가능성이 매우 높다. 연결 플레이트(21) 주위의 콘크리트에 균열이 발생하게 되면 연결 플레이트(21)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 일체로 거동하지 못하게 되는 결과를 초래하고, 결국 I형 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 구조적으로 일체화되지 못한 합성빔이 만들어진다는 심각한 문제점을 야기하게 된다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 긴장력을 도입함에 있어서, 긴장재를 일괄적으로 긴장하기 때문에 합성빔의 설치에 따른 긴장력의 손실에 대응하여 추가적인 프리스트레스의 도입이 가능하지 않다는 한계가 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술이 가지고 있는 단점과 한계점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명에서는 용접으로 인한 프리캐스트 콘크리트 패널의 손상을 방지하면서도 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 빔이 더욱 견고하게 연결되어 구조적으로 완전히 일체로 거동하게 되며 피로강도가 더욱 향상된 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 프리스트레스의 손실량을 감안하여 추가적인 프리스트레스를 도입할 수 있는 구조를 가진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법이 제공된다.
본 발명에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔으로서, 프리캐스트 콘크리트 패널의 상부면에는 강재 빔의 하부플랜지가 매립되어 위치하게 되는 오목부가 형성되어 있으며; 상기 강재 빔의 하부플랜지가 상기 프리캐스트 콘크 리트 패널의 오목부에 위치한 상태에서 상기 오목부에는 2차 콘크리트가 타설되어 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 합성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.
본 발명에서는 위와 같은 합성빔의 구체적인 실시예로서, 상기한 구성에 더하여 상기 프리캐스트 콘크리트 패널에는 1차 긴장재 및 2차 긴장재가 배치되어 있으며, 상기 1차 긴장재는 상기 강재 빔의 하부플랜지가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 오목부에 위치하기 전에 긴장되고 정착되어 1차 프리스트레스가 도입되며; 상기 2차 긴장재는 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널의 합성이 완료된 후에 긴장되고 정착되어 2차 프리스트레스가 도입되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 상기한 합성빔의 더욱 구체적인 실시예로서, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널에는, 그 단부가 오목부로 노출되어 있고 2차 콘크리트가 타설되면 상기 단부가 2차 콘크리트 내에 매립되므로써 2차 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트 패널간을 서로 연결시키는 연결철근이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법으로서, 상부면에는 강재 빔의 하부플랜지가 매립되어 위치하게 되는 오목부가 형성되도록 하고 1차 긴장재 및 2차 긴장재를 배치할 쉬스관을 배열한 상태에서 1차 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널을 제작하는 단계; 상기 쉬스관의 일부에 상기 1차 긴장재를 배치 하고 1차 긴장재를 긴장한 후 정착하여 1차 프리스트레스를 도입하는 단계; 1차 프리스트레스의 도입이 완료되면 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 오목부에 상기 강재 빔의 하부플랜지를 위치하고 상기 오목부에 2차 콘크리트를 타설하여 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널을 합성하는 단계; 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널의 합성이 완료된 합성빔을 가지점에 적치한 후 나머지 쉬스관에 상기 2차 긴장재를 배치하고 긴장한 후 정착하여 2차 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법이 제공된다.
한편, 본 발명에서는 위와 같은 시공방법의 변형실시예로서, 쉬스관을 설치하는 대신에 프리캐스트 콘크리트 패널의 제작시에 미리 비부착식 긴장재를 배치하여 놓은 후, 각각의 긴장재를 긴장하여 정착하므로써 1차 및 2차 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 하는 단계적인 긴장력 도입에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 위와 같은 시공방법의 또다른 변형실시예로서, 프리캐스트 콘크리트 패널의 제작시에 1차 쉬스관 없이 1차 긴장재를 배치하여 긴장한 후 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널을 형성한 후에 긴장된 상태의 1차 긴장재를 정착하여 1차 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 하는 단계적인 긴장력 도입에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법이 제공된다.
다음에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예를 살펴보므로써 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 일실시예에 대한 개략적인 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 합성빔의 단면도로서 도 1의 선 A-A에서의 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 단면도에서 도시된 결합상태를 이루기 전의 상태로서 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 결합되기 전의 상태를 도시한 단면도이다.
우선 본 발명에서 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 결합구조를 살펴보면, 본 발명에 있어서 강재 빔(10)은 그 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 매립되는 형태로 위치하게 된다. 이를 위하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되어 있다. 즉, 공장 또는 교량 시공현장의 인접 부지에서 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 사전 제작함에 있어서, 소정 폭과 깊이의 오목부(27)를 미리 형성한 상태로 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작하는 것이다.
도 2a 및 도 2b에서 부재번호 25는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 단면 형상에 맞추어 배근된 횡방향 철근, 즉 스터럽(25)이며, 부재번호 24는 종방향 철근(24)이다.
프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 인장측에는 다수 개의 긴장재(23, 23')가 배치되는데, 상기 긴장재는 1차 긴장재(23)와 2차 긴장재(23')로 구분된다. 상기 긴장재의 구체적인 배치구조에 대해서는 후술한다. 부재번호 28은 상기 긴장재(23, 23')를 배치하기 위한 쉬스관(28)이다.
도 2a에 도시되어 있듯이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 채워지게 되어 상기 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 일체로 매립된다.
현장에서 타설되는 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 방식으로 사전 제작된 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과의 부착을 위하여 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27) 노출면에는 요철을 형성하여 두는 것이 바람직하다. 또한, 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 결합을 더욱 견고하게 위하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 2차 콘크리트(26)에 걸쳐져 배근되어 상호 연결시켜 주는 연결철근(29)을 설치할 수 있는데, 구체적으로는 U자 형태의 연결철근(29)을 그 단부가 상기 오목부(27)에 노출된 상태가 되도록 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 사전에 매립시켜 놓는다. 상기 연결철근(29)의 매립된 부분은 스터럽(25)과 결속시켜 놓는 것이 바람직하다. 한편, 상기 연결철근(29)의 노출 단부에는 후크를 형성하여 후술하는 것과 같이 강재 빔(10)에 구비된 후크철근(14)과 결속시킬 수 있다. 본 발명에 있어서 상기 연결철근(29)은 반드시 위와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 2차 콘크리트(26)에 걸쳐져 배근되어 상호 연결시켜 주는 기능을 하는 구성이면 어떠한 구성이든 연결철근(29)으로 사용될 수 있다.
도 2b에 도시되어 있듯이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13) 하면에는 2차 콘크리트(26)와의 결합을 위하여 다수 개의 스터드 부재(15)가 구비되어 있다. 또한, 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 놓여질 때 오목부(27) 상면과 간격을 유지하기 위하여 좌대부재(16)가 하부플랜지(13)의 하면에 구비되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 좌대부재(16)는 반드시 하부플랜지(13)의 하면에 일체로 구비될 필요는 없으며 별도의 부재로서 구비될 수도 있다. 한편, 도 2a 및 도 2 b에 도시된 것처럼, 강재 빔(10)의 복부(12)에는 2차 콘크리트(26)와의 결합을 더욱 견고히 하기 위하여 후크철근(14)이 구비될 수 있는데, 후크철근(14)의 단부를 복부(12)에 스폿 용접 또는 압접하므로써 간단히 설치할 수 있다. 상기 후크철근(14)을 설치하게 되면 앞서 살펴보았듯이 연결철근(29)의 단부와 체결하므로써 하부플랜지(13), 2차 콘크리트(26) 및 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있게 된다. 그러나 상기 후크철근(14)은 생략할 수도 있다. 도 2a에서 부재번호 32는 2차 콘크리트(26)에 배근된 종방향 철근(32)이다.
위와 같은 구성을 가진 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 결합하는 과정은, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 안치시키고 후크철근(14)과 연결철근(29)을 결속시킨 후 오목부(27)에 2차 콘크리트(26)를 타설하는 순서로 진행된다. 그런데, 2차 콘크리트(26)가 양생되기 전에는 단순히 후크철근(14)과 연결철근(29)의 결속만으로는 강재 빔(10)이 좌우로 넘어지는 것을 방지할 수 없다. 따라서, 강재 빔(10)의 좌우를 지지하는 부재를 설치하여 강재 빔(10)이 넘어지는 것을 방지하는 것이 필요한데, 강재 빔(10)을 지지하는 구조의 일예로서는 다음과 같은 구조를 더 구비할 수 있다.
강재 빔(10)의 양측 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 상면에 고리부재(31)를 설치하고, 강재 빔(10)의 복부(12) 양측에는 고정부재(18)를 설치하여 상기 고정부재(18)와 고리부재(31) 사이를 턴버클(19)이 구비된 와이어 부재(17)로 연결하는 것이다. 상기 고리부재(31)는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 제작시에 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 매립하여 설치할 수 있으며, 상기 고정부재(18)는 다양한 구성을 가질 수 있는데, 일예로서 와이어 부재(17)의 단부를 체결할 수 있도록 통공이 구비된 판재 부재로 이루어져 용접 또는 복부(12)를 관통한 나사결합 등의 방법에 의하여 강재 빔(10)의 복부(12) 양측에 부착될 수 있다.
이와 같이, 강재 빔(10)의 양측을 지지할 수 있는 구성을 구비하므로써, 강재 빔(10)을 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 설치할 때 강재 빔(10)이 전도되는 것을 방지할 수 있다. 강재 빔(10)을 설치함에 있어서 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 대하여 수직하게 설치하는 것이 중요하며, 2차 콘크리트(26)의 타설시 강재 빔(10)의 수직 상태가 변형될 수 있는데, 위와 같은 구성에서는 턴버클(19)을 이용하여 와이어 부재(17)의 길이를 조절하므로써 강재 빔(10)의 수직도를 매우 간편하게 조정하고 견고하게 유지할 수 있게 된다.
위에서 설명한 구성은 강재 빔(10)의 측면을 지지하는 구성의 바람직한 일예 중의 하나이다. 따라서, 반드시 이에 한정되지 아니하며, 다양한 형태의 지지 구성을 적용할 수도 있다.
다음에서는 위와 같은 합성구조를 가지는 본 발명의 합성빔에 있어서의 프리스트레스 도입 구조 및 합성빔의 시공단계에 대하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 위에서 살펴본 본 발명의 일실시예에 따른 합성빔의 단순화된 단면을 시공단계에 따라 개략적으로 도시한 것으로서, 편의상 도면에서 종방향 철근 및 스터럽의 도시는 생략하였다.
공장 또는 교량 시공 현장과 인접한 장소에서 도 3a에 도시된 것처럼 상면에 오목부(27)가 형성되도록 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작한다. 이때, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작함에 있어서, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 긴장재를 배치할 쉬스관(28)을 미리 설치한다. 그러나, 후술하는 바와 같이 1차 긴장재(23)를 프리텐션 방식으로 시공하는 경우 위와 같은 쉬스관(28)은 생략할 수 있으며, 비부착식 스트랜드를 1차 및 2차 긴장재(23, 23')로 사용하는 경우에도 상기 쉬스관(28)을 생략할 수 있다.
다음 단계로는, 상기 쉬스관(28) 중의 일부에 1차 긴장재(23)를 배치한 후 구조계산 결과에 따라 1차 긴장재(23)를 긴장하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 1차 프리스트레스를 도입한다(도 3a). 1차 긴장재(23)를 긴장하여 정착한 후에는 상기 1차 쉬스관(28)에 모르타르 등의 그라우팅 재료를 이용하여 상기 1차 쉬스관(28)의 내부를 그라우팅한다.
본 발명에서는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 오목부(27)가 형성되어 있어 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 단면이 축소되어 있으므로, 필요한 압축력을 도입하기 위한 1차 프리스트레스량이 상대적으로 적다. 따라서, 1차 긴장재(23)의 배치량을 줄이거나 또는 적은 긴장력을 도입하여도 충분한 프리스트레스를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 도입할 수 있게 된다. 따라서, 경제적인 시공이 가능하 게 된다.
위와 같이 1차 프리스트레스의 도입이 완료된 후에는, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 결합한다(도 3b). 즉, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 위치시킨 후, 필요한 경우 연결철근(29)과 후크철근(14)을 결속하고, 2차 콘크리트(26)를 타설한다.
강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 위와 같이 합성된 후, 합성빔을 가지점(40) 위에 적치한다(도 3c).
합성빔을 가지점(40) 위에 적치한 후, 나머지 쉬스관(28)에 2차 긴장재(23')를 배치하고 이를 긴장하므로써 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 2차 프리스트레스를 도입한다(도 3d).
프리캐스트 콘크리트 패널(20)은 콘크리트로 만들어지기 때문에 시간이 경과함에 따라 크리프(creep) 및 건조수축(shrinkage)이 발생하게 된다. 이러한 콘크리트의 크리프 및 건조수축의 발생으로 인하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에 시간이 경과함에 따라 프리스트레스에 손실이 발생하게 된다. 이러한 프리스트레스의 손실량은 공지의 방법에 의하여 콘크리트에 대한 시간의존적 해석을 통하여 비교적 정확하게 계산할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 2차 긴장재(23')에 의한 2차 프리스트레스 도입시에, 위와 같은 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 크리프, 건조수축 등에 의한 프리스트레스 손실량을 계산하여, 2차 긴장재(23')에 의한 2차 프리스트레스 도입시에 위와 같은 프리스트레스 손실량을 보전하도록 한다. 2차 프리스트레스 도입량 에는 주하중의 일부를 저항하기 위한 값을 더 포함시킬 수도 있다.
2차 긴장재(23')를 긴장하여 2차 프리스트레스를 도입한 후 상기 쉬스관(28)을 그라우팅하여 마감한다.
위에서 설명한 바와 같이, 긴장재를 1차 및 2차로 구분하여 1차 긴장재(23)를 이용하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 합성하고 합성이 완료된 후 합성빔을 가지점(40)에 거치한 후, 2차 긴장재(23')를 긴장하여 2차 프리스트레스를 도입하므로써 합성빔의 사용상태에서도 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 전단면이 압축력을 받도록 하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 콘크리트 전단면을 효율적으로 활용할 수 있게 된다.
특히, 2차 프리스트레스 도입시에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 발생하는 콘크리트의 크리프, 건조수축 등에 의한 압축 프리스트레스의 손실을 감안하여 2차 프리스트레스를 도입하게 되므로, 프리스트레스의 손실로 인한 구조적인 성능의 저하를 방지할 수 있게 된다.
그 뿐만 아니라, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)이 합성된 후 2차 긴장재(23')를 긴장하게 되므로, 2차 긴장력 도입시에 합성단면의 중립축(N)으로부터 2차 긴장재(23')까지의 거리(e)가 충분히 길어 2차 프리스트레스에 의한 도입 모멘트를 크게 할 수 있으며, 동일한 도입 모멘트에 대해서는 2차 긴장재의 배치량을 줄이거나 긴장량을 줄일 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게 된다.
한편, 위의 실시예에서는 1차 및 2차 긴장재의 배치를 위하여 쉬스관을 설치하는 것으로 설명하였으나, 쉬스관을 설치하여 1차 및 2차 긴장재를 배치하는 대신 에 일반적인 비부착식 스트랜드(unbonded PC strand)를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 1차 긴장재(23)를 통한 1차 프리스트레스 도입은 위에서 설명한 포스트 텐션 방식 뿐만 아니라 프리텐션 방식을 적용할 수도 있다. 즉, 1차 긴장재(23)의 경우는 쉬스관(28)을 설치하지 않고, 1차 긴장재(23)를 긴장한 상태로 설치한 후 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 형성한 후에 긴장된 상태의 1차 긴장재(23)를 정착하여 1차 프리스트레스를 도입하는 것이다.
이와 같이 1차 긴장재(23)를 프리텐션 방식으로 설치하게 되면, 긴장재 이외에 쉬스관을 추가로 설치함에 따른 패널의 공간적인 제약을 해소할 수 있으며, 1차 프리스트레스 도입 후의 쉬스관 그라우팅 작업을 생략할 수 있게 된다. 또한, 단부 정착부위에서 앵커 헤드가 필요하지 않게 되므로, 그만큼 단부정착부에서의 공간활용이 자유롭게 되고, 결국 2차 긴장재(23')의 배치가 용이하게 될 수 있다.
그 뿐만 아니라, 교량에 사용되는 경우와 같이 지간이 길어지는 경우에, 일반적으로 정확한 긴장재의 배치에 어려움이 있으며, 이로 인하여 긴장재의 긴장시에 편향력에 의하여 패널이 뒤틀어질 위험성이 있으나, 1차 긴장재(23)를 프리텐션 방식으로 설치하게 되면, 1차 긴장재(23)를 정확한 위치에 배치할 수 있어 위와 같은 문제점을 사전에 예방할 수 있게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 긴장재를 1차 및 2차로 구분하여 1차 긴장재(23)를 이용하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강 재 빔(10)을 합성하고, 합성빔을 가지점에 거치한 후에 2차 긴장재(23')를 긴장하여 프리스트레스를 도입하게 된다. 그러므로, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 발생하는 콘크리트의 크리프, 건조수축 등에 의한 압축 프리스트레스의 손실을 감안한 프리스트레스의 도입이 가능하게 되며, 그에 따라 프리스트레스의 손실로 인한 구조적인 성능의 저하를 방지할 수 있게 되며, 합성빔의 사용상태에서도 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 전단면이 압축력을 받도록 하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 콘크리트 전단면을 효율적으로 활용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 매립하여 합성하게 되므로, 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성정도가 우수하고 장기적인 하중에 대한 피로강도가 현저하게 향상된다.
그 뿐만 아니라, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 형성된 오목부(27)는 1차 프리스트레스 도입시에 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 단면을 감소시키는 기능을 하기 때문에, 1차 프리스트레스 도입을 위한 긴장력을 상대적으로 줄일 수 있게 되는데, 그에 따라 1차 프리스트레스 도입을 위한 1차 긴장재의 사용량을 줄이거나 또는 긴장재의 긴장량을 줄일 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게 된다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 용접에 의하여 합성하는 것이 아니므로 용접으로 인한 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 손상을 방지하면서도 견고한 합성을 이룰 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔으로서,
    프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 상부면에는 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 매립되어 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되어 있으며;
    상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 타설되어 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되는 구조를 가지며;
    상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 1차 긴장재(23) 및 2차 긴장재(23')가 배치되어 있으며, 상기 1차 긴장재(23)는 상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 위치하기 전에 긴장되고 정착되어 1차 프리스트레스가 도입되며;
    상기 2차 긴장재(23')는 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성이 완료된 후에 긴장되고 정착되어 2차 프리스트레스가 도입되고;
    상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는, 그 단부가 오목부(27)로 노출되어 있어 2차 콘크리트(26)가 타설되면 상기 단부가 2차 콘크리트(26) 내에 매립되므로써 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20)간을 서로 연결시켜 주는 연결철근(29)이 구비되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법으로서,
    상부면에는 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 매립되어 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되도록 하고, 상면 양측에는 고리부재(31)가 구비되도록 하며, 1차 긴장재(23) 및 2차 긴장재(23')를 배치할 쉬스관(28)을 배열한 상태에서 1차 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작하는 단계;
    상기 쉬스관(28)의 일부에 상기 1차 긴장재(23)를 배치하고 1차 긴장재(23)를 긴장한 후 정착하여 1차 프리스트레스를 도입하는 단계;
    1차 프리스트레스의 도입이 완료되면 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 위치시키고, 상기 고리부재(31)와 강재 빔(10)에 구비된 고정부재(18)를 와이어 부재(17)로 연결하여 강재 빔(10)의 수직상태를 유지한 채로 상기 오목부(27)에 2차 콘크리트(26)를 타설하여 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 합성하는 단계;
    상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성이 완료된 합성빔을 가지점에 적치한 후 나머지 쉬스관(28)에 상기 2차 긴장재(23')를 배치하고 긴장한 후 정착하여 2차 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    쉬스관(28)을 설치하는 대신에 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 제작시에 미리 비부착식 긴장재(23, 23')를 배치하여 놓은 후, 각각의 긴장재(23, 23')를 긴장하여 정착하므로써 1차 및 2차 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 하는 단계적인 긴장력 도입에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법.
  6. 제4항에 있어서,
    프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 제작시에 1차 쉬스관(28) 없이 1차 긴장재(23)를 배치하여 긴장한 후 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 형성한 후에 긴장된 상태의 1차 긴장재(23)를 정착하여 1차 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 하는 단계적인 긴장력 도입에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법.
KR1020030029971A 2003-05-12 2003-05-12 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법 KR100541162B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030029971A KR100541162B1 (ko) 2003-05-12 2003-05-12 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030029971A KR100541162B1 (ko) 2003-05-12 2003-05-12 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040097626A KR20040097626A (ko) 2004-11-18
KR100541162B1 true KR100541162B1 (ko) 2006-01-11

Family

ID=37375765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030029971A KR100541162B1 (ko) 2003-05-12 2003-05-12 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100541162B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108788B1 (ko) 2011-06-03 2012-02-24 윤주호 다단계 인장을 이용한 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 거더가 합성된 합성빔의 제작 방법 및 이에 사용되는 교정 기구.
KR20200022651A (ko) 2018-08-23 2020-03-04 김병국 수직방향 및 횡방향 전단력에 대하여 저항력을 가지는 프리스트레스트 강합성빔

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625506A (en) * 1979-08-08 1981-03-11 Kawasaki Steel Co Construction of bridge beam
JPS5663717U (ko) * 1979-10-23 1981-05-28
JPS6150108U (ko) * 1985-08-23 1986-04-04
JPS61166010U (ko) * 1985-04-05 1986-10-15
JPH0510001A (ja) * 1991-07-03 1993-01-19 Oriental Kensetsu Kk プレキヤストコンクリート梁
KR100244084B1 (ko) * 1995-09-07 2000-02-01 정영재 리프리스트레스(Re-prestress) 강합성빔 제작방법
KR200302128Y1 (ko) * 2002-10-10 2003-01-24 동국강재주식회사 재긴장이 가능한 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔
KR20030012831A (ko) * 2002-12-05 2003-02-12 주식회사 노빌테크 견고한 조립구조를 가지는 허니컴 거더형 프리캐스트콘크리트 패널 합성빔

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625506A (en) * 1979-08-08 1981-03-11 Kawasaki Steel Co Construction of bridge beam
JPS5663717U (ko) * 1979-10-23 1981-05-28
JPS61166010U (ko) * 1985-04-05 1986-10-15
JPS6150108U (ko) * 1985-08-23 1986-04-04
JPH0510001A (ja) * 1991-07-03 1993-01-19 Oriental Kensetsu Kk プレキヤストコンクリート梁
KR100244084B1 (ko) * 1995-09-07 2000-02-01 정영재 리프리스트레스(Re-prestress) 강합성빔 제작방법
KR200302128Y1 (ko) * 2002-10-10 2003-01-24 동국강재주식회사 재긴장이 가능한 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔
KR20030012831A (ko) * 2002-12-05 2003-02-12 주식회사 노빌테크 견고한 조립구조를 가지는 허니컴 거더형 프리캐스트콘크리트 패널 합성빔

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108788B1 (ko) 2011-06-03 2012-02-24 윤주호 다단계 인장을 이용한 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 거더가 합성된 합성빔의 제작 방법 및 이에 사용되는 교정 기구.
KR20200022651A (ko) 2018-08-23 2020-03-04 김병국 수직방향 및 횡방향 전단력에 대하여 저항력을 가지는 프리스트레스트 강합성빔

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040097626A (ko) 2004-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100926140B1 (ko) Ｐｃ부재를 이용한 건축 구조물 및 그의 시공방법
KR100665876B1 (ko) 상부플랜지에 콘크리트케이슨을 설치한 프리스트레스트개구제형 파형 스틸거더교의 시공방법
KR100704874B1 (ko) 강관으로 전단을 보강한 조립식 콘크리트 교각 구조
KR101170922B1 (ko) 텐던과 연결지지대를 이용한 라멘교 시공방법
KR100626544B1 (ko) 강판-콘크리트 합성보 및 이를 이용한 고강성 합성구조시스템
KR100644745B1 (ko) 피씨 기둥-보 접합부 구조 및 그 시공방법
KR100343960B1 (ko) 강콘크리트 구조시스템
KR100984249B1 (ko) 합성거푸집 패널과 상부플랜지 내부철근과 일체화된 전단연결부재를 이용한 십자형 피에스씨 거더교 시공방법
KR100541163B1 (ko) 하부플랜지 매립 및 기계적 결합구조의 프리캐스트콘크리트 패널 합성빔 및 그 시공방법
KR100690395B1 (ko) 프리스트레스 콘크리트 빔의 연속화 방법
KR100662814B1 (ko) 중공관이 내장된 프리스트레스트 콘크리트 유거더 및 그의연속화 공법
KR101181160B1 (ko) 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보
KR101067717B1 (ko) 프리스트레스트 콘크리트 거더 구조체 및 그 제조방법
KR100541162B1 (ko) 하부플랜지 매립 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔및 그 시공방법
KR102598284B1 (ko) 외부 프리텐션 보강용 긴장재가 매립되는 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법
KR100596072B1 (ko) 하부플랜지 매립 및 일체 연결 구조의 프리캐스트콘크리트 패널 합성빔
KR100540625B1 (ko) 하부플랜지 매립 구조를 가지는 콘크리트 일체 타설방식의 콘크리트 패널 합성빔의 시공방법
KR100989153B1 (ko) 바닥판 주철근 대체가 용이하도록 횡방향 강성연결재를 구비한 십자형 피에스씨 거더 연결구조 및 십자형 피에스씨 거더를 이용한 교량시공방법
KR100480471B1 (ko) 허니컴 거더형 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 연속화연결구조 및 연속화 방법
KR102200400B1 (ko) 프리캐스트 세그먼트, 이를 포함하는 기둥 구조물, 이를 이용한 기둥 구조물의 시공 방법
KR101342894B1 (ko) 트러스형 프리스트레스 콘크리트 거더, 그 제작 방법 및 연속화 교량의 제작 방법
KR100492885B1 (ko) 하부연결재와 루프 철근에 의한 이음구조를 가진프리캐스트 콘크리트 바닥판 및 그 시공방법
JP3681367B2 (ja) 鉄骨柱と基礎コンクリートの接合構造
KR200330981Y1 (ko) 하부플랜지 매립 및 일체 연결 구조의 프리캐스트콘크리트 패널 합성빔
KR100496196B1 (ko) 견고한 조립구조를 가지는 프리캐스트 콘크리트 패널합성빔 및 그에 사용되는 빔 연결 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J204 Request for invalidation trial [patent]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20080102

Effective date: 20091027

Free format text: TRIAL NUMBER: 2008100000008; TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20080102

Effective date: 20091027

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: INVALIDATION

Free format text: TRIAL NUMBER: 2009200008522; INVALIDATION

EXTG Ip right invalidated
J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20091125

Effective date: 20100610

Free format text: TRIAL NUMBER: 2009200008522; JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20091125

Effective date: 20100610