KR100648046B1 - Beam and Girder Reinforcing Apparatus using External Post-Tension and Reinforcing Method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내력이 부족한 보 및 거더를 외적 포스트텐션 방법을 이용하여 보강하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보 보강장치는 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘(29)이 부착된 긴강재(10)와; 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 양 단부에 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련된 소정 길이를 갖는 압축재(20)와; 보강을 요하는 보의 측면 상부에 고정되며 상기 압축재(20)의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 한 쌍의 단부 브라켓(30)과; 상기 압축재(20)의 중앙에서 하방으로 소정의 간격으로 이격된 채 보강을 요하는 보의 측면 하부에 고정되어 긴장재(10)의 중앙부를 지지하는 중간부 브라켓(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a device and a method for reinforcing a beam and a girder lacking strength using an external post-tension method, wherein the beam reinforcement device is made of a PS steel wire or a PS steel bar and a long steel material having wedge cones 29 attached to both ends thereof. 10; A compression member 20 fixed to a lower surface of the slab supported by a beam requiring reinforcement and having a predetermined length provided with fixing plates 27 for fixing the tension member 10 at both ends thereof; A pair of end brackets 30 fixed to an upper side of a beam requiring reinforcement and slidably supported at a lower portion of the compressive material 20; It is characterized in that it comprises a middle bracket 40 is fixed to the lower side of the side of the beam requiring reinforcement while being spaced downward at a predetermined interval from the center of the compressive material 20 to support the central portion of the tension member (10) do.

포스트텐션, 보, 보강, 정착구, 고정 브라켓, 지지 브라켓Post Tension, Beam, Reinforcement, Fixture, Fixing Bracket, Support Bracket

Description

외적 포스트텐션 방법을 이용한 보 및 거더 보강장치 및 그를 이용한 보 및 거더의 보강방법{Beam and Girder Reinforcing Apparatus using External Post-Tension and Reinforcing Method using the same}Beam and Girder Reinforcing Apparatus using External Post-Tension and Reinforcing Method using the same}

도 1은 기존 외적 포스트텐션 공법을 연속지간의 구조물에 적용할 경우 발생되는 인장구간을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing a tension section generated when the existing external post-tension method is applied to the structure of the continuous section.

도 2는 본 발명에 따른 보 보강장치가 적용된 예를 보여주는 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing an example in which the beam reinforcement device is applied according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 보 보강장치의 압축재를 보여주는 정면도.Figure 3 is a front view showing the compression material of the beam reinforcement device according to the present invention.

도 4a는 본 발명에 따른 보 보강장치의 단부 브라켓을 보여주는 정면도, 도 4b는 그 측면도.Figure 4a is a front view showing the end bracket of the beam reinforcement device according to the present invention, Figure 4b is a side view thereof.

도 5a는 본 발명에 따른 보 보강장치의 중간부 브라켓을 보여주는 정면도, 도 5b는 그 측면도.Figure 5a is a front view showing the middle bracket of the beam reinforcement device according to the present invention, Figure 5b is a side view thereof.

도 6은 본 발명에 따른 거더 보강장치가 적용된 예를 보여주는 개략도.6 is a schematic view showing an example in which the girder reinforcement device according to the present invention is applied.

도 7a는 본 발명에 따른 거더 보강장치의 고정 브라켓을 보여주는 정면도 , 7b는 그 측면도.Figure 7a is a front view showing a fixing bracket of the girder reinforcement device according to the invention, 7b is a side view thereof.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

10 : 긴장재 20 : 압축재10: tension member 20: compression member

21,22 : "ㄱ"형강 23 : 필러21,22: "a" section 23: filler

27 : 정착판 29 : 웨지콘27: fixing plate 29: wedge cone

30 : 단부브라켓 31,32 : 돌출부30: end bracket 31,32: protrusion

34 : 살빼기 구멍 36 : 볼트 체결공34: lose weight 36: bolt fastener

38 : 슬라이딩 플레이트 40 : 중간부 브라켓38: sliding plate 40: middle bracket

41, 42 : 돌출부 44 : 살빼기 구멍41, 42: protrusion 44: fat hole

46 : 볼트 체결공 50 : 고정 브라켓46: bolt fastening hole 50: fixing bracket

52 : 부착부 54 : 돌출부 52: attachment portion 54: protrusion

56 : 볼트 체결공56: bolt fastener

본 발명은 외적 포스트텐션 방법을 이용한 보 및 거더 보강장치 및 그를 이용한 보 및 거더의 보강방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양단이 각각 유동 가능하게 고정된 복수의 긴장재를 외력에 의해 보나 거더에 발생하는 인장력을 상쇄시키도록 긴장 정착시킴으로써, 보나 거더의 휨 강성을 증대시켜 처짐현상을 방지함으로써, 건물 전체의 내구력을 향상시킨 보 및 거더 보강장치 및 그를 이용한 보 및 거더의 보강방법에 관한 것이다. The present invention relates to a beam and girder reinforcement apparatus using an external post-tension method, and to a method of reinforcing a beam and a girder using the same, and more specifically, to a beam or girder, a plurality of tension members, each of which is fixed at both ends to be movable, by an external force The present invention relates to a beam and girder reinforcement apparatus and a method of reinforcing a beam and a girder using the same by tension-fixing to offset the tensile force, thereby increasing the bending rigidity of the beam or the girder and preventing sagging.

외적 포스트텐션 방법(External Post-Tension Method)은 사용중인 기존 구조체를 보강하는 공법으로 긴장재(와이어)의 긴장에 의한 탄성복원력을 이용하여 보 또는 슬래브가 받고 있는 하중 때문에 생긴 응력과 반대되는 방향으로 응력을 작용시켜 부재의 고정하중에 의한 응력을 감소시키고, 부재 내력을 증가시켜 부재의 안 정성을 효과적으로 증가시켜 주는 방법이다.The External Post-Tension Method is a method to reinforce existing structures in use and uses the elastic restoring force by tension of the tension member (wire) to stress in the direction opposite to the stress caused by the load on the beam or slab. By reducing the stress caused by the fixed load of the member to increase the strength of the member to increase the stability of the member effectively.

그러나 단순지간에 적용되었던 기준으로 설계되어 사용되어왔던 기존 외적 포스트텐션 공법을 연속지간 구조물에 적용할 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 긴장재의 긴장력에 의해 발생된 압축응력의 영향으로 보강대상부재(보 또는 슬래브)에 인장구간(도 1에 있어서 파선으로 감싼 영역)이 발생한다.However, when the existing external post-tension method, which has been designed and used on the basis of the simple ground, is applied to the continuous ground structure, as shown in FIG. 1, the reinforcement member under the influence of the compressive stress generated by the tension of the tension member Tensile sections (areas enclosed with broken lines in Fig. 1) occur in the (beam or slab).

이에 따라 보강대상부재의 인장구간에 구조체의 안정성에 유해한 구조적 결합이 발생할 수 있는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem that can cause a structural coupling harmful to the stability of the structure in the tension section of the member to be reinforced.

본 발명은 외적 포스트텐션 방법을 연속지간 구조물에 적용할 경우 보강대상부재(보 또는 슬래브 등의 모재)에 발생될 수 있는 인장력을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus that can effectively cancel the tensile force that can be generated in the member to be reinforced (base material such as a beam or slab) when the external post-tension method is applied to the continuous interstructure.

상기한 본 발명의 목적은 외적 포스트텐션 방법에 의한 보 보강장치에 있어서, PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘이 부착된 긴강재와; 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 양 단부에 상기 긴장재를 정착시키기 위한 정착판이 마련된 소정 길이를 갖는 압축재와; 보강을 요하는 보의 측면 상부에 고정되며 상기 압축재의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 한 쌍의 단부 브라켓과; 상기 압축재의 중앙에서 하방으로 소정의 간격으로 이격된 채 보강을 요하는 보의 측면 하부에 고정되어 긴장재의 중앙부를 지지하는 중간부 브라켓를 포함하는 것을 특징으로 하는 보 보강장치에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a beam reinforcement apparatus by an external post-tension method, and made of a PS steel wire or a PS steel bar and a long steel material having wedge cone attached to both ends; A compression member fixed to a lower surface of the slab supported by a beam requiring reinforcement and having a predetermined length provided with fixing plates for fixing the tension member at both ends thereof; A pair of end brackets fixed to an upper side of the beam requiring reinforcement and slidably supported under the compressive material; It is achieved by a beam reinforcement device comprising an intermediate bracket which is fixed to the lower side of the side of the beam requiring reinforcement while being spaced downward at a predetermined interval from the center of the compression member to support the central portion of the tension member.

본 발명의 다른 측면에 따라 상기 보 보강장치를 이용하여 보를 보강하는 방 법에 있어서, 양 단부에 긴장재를 고정시키기 위한 정착판이 마련된 소정의 길이를 갖는 압축재를 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브의 하면에 고정시키는 단계와, 보강을 요하는 보의 측면 상부에 상기 압축재의 정작판을 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 단부 브라켓을 고정시키는 단계와, 상기 압축재와 소정의 간격을 갖도록 보의 측면 하부에 중간부 브라켓를 고정시키는 단계와, 상기 중간부 브라켓에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 긴장하는 단계와, 긴장된 긴장재를 상기 압축재의 양단부에 마련된 정착판에 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보 보강방법이 제공된다.In a method of reinforcing a beam using the beam reinforcing device according to another aspect of the present invention, the support member is supported by a beam requiring the reinforcement of a compression material having a predetermined length provided with fixing plates for fixing the tension member at both ends Fixing to the lower surface of the slab, fixing an end bracket to slidably support the bottom plate of the compressive material on the upper side of the beam requiring reinforcement, and having a predetermined distance from the compressive material Fixing the intermediate bracket to the lower side of the side, arranging the tension member so that the center thereof is supported by the intermediate bracket, and tensioning the tension member with a predetermined tensile force by using a jack, and tensioning tension members provided at both ends of the compression member. There is provided a beam reinforcement method comprising the step of fixing to a fixing plate.

본 발명의 목적은 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘이 부착된 긴강재와; 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재를 정착시키기 위한 정착판이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 일측면에 고정시키기 위한 제 1 고정 브라켓이 마련된 소정 길이를 갖는 제 1 압축재와; 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재를 정착시키기 위한 정착판이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 타측면에 고정시키기 위한 제 2 고정 브라켓이 마련된 소정 길이를 갖는 제 2 압축재와; 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 고정되며 상기 제 1, 2 압축재의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 거더 보강장치에 의해 달성된다.An object of the present invention is made of a PS steel wire or a PS steel bar and the long steel material is attached to the wedge cone; It is fixed to the lower surface of the slab supported by the girder requiring reinforcement, one end is provided with a fixing plate for fixing the tension member and the other end is provided with a first fixing bracket for fixing to one side of the beam supported by the girder A first compression material having; It is fixed to the lower surface of the slab supported by the girder requiring reinforcement, and at one end, a fixing plate for fixing the tension member is provided, and the other end is provided with a second fixing bracket for fixing to the other side of the beam supported by the girder. A second compressive material having; It is achieved by a girder reinforcement device comprising a first and second end brackets fixed to an upper side of a girder requiring reinforcement and slidably supported under the first and second compression members.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 보강장치를 이용하여 거더를 보강하는 방법에 있어서, 제 1 압축재 및 제 2 압축재를 거더에 의해 지지되는 슬래브의 하면과 보의 측면에 각각 고정시키는 단계와, 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 상기 제 1, 2 압축재를 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓을 고정시키는 단계와, 보의 하면에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 긴장하는 단계와, 긴장된 긴장재를 상기 제 1, 2 압축재의 양단부에 마련된 정착판에 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거더 보강방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in the method for reinforcing girder using the reinforcement device, fixing the first and second compression member to the lower surface of the slab supported by the girder and the side of the beam, respectively; Fixing the first and second end brackets on the upper side of the girder requiring reinforcement to slidably support the first and second compressive members from below, and arranging the tension member so that its center is supported by the lower surface of the beam. And using a jack to tension the tension member with a predetermined tensile force, and fixing the tension member to the fixing plates provided at both ends of the first and second compression members.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

< 제 1 실시예 ><First Embodiment>

도 2는 본 발명에 따른 보강장치가 보에 적용된 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 것이다. Figure 2 shows schematically a first embodiment in which a reinforcement device according to the invention is applied to a beam.

도 2를 참조하면, 아파트, 빌딩 등의 건축물을 구성하는 보(1)는 다수의 기둥(3)에 의해 지지되어 있는데, 이 때 보(1)는 지붕이나 바닥(2)의 하면을 지지하기 위한 부재로서, 지붕이나 바닥(2)의 수직방향 하중을 지지하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 보 보강장치는 이러한 바닥(2)의 하면과 보(1)의 측면에 장착되어 건축물의 수직방향 하중에 견디기 위한 것으로 휨강성을 더욱 보강하거나 증대시키기 위한 것으로, 보의 처짐 또는 처짐으로 인한 파손을 방지한다.Referring to FIG. 2, a beam 1 constituting a building such as an apartment or a building is supported by a plurality of pillars 3, wherein the beam 1 supports the lower surface of the roof or floor 2. It is a member for supporting the vertical load of the roof or the floor 2. Beam reinforcement device according to an embodiment of the present invention is mounted on the lower surface of the floor (2) and the side of the beam (1) to withstand the vertical load of the building to further reinforce or increase the bending rigidity, deflection of the beam Or to prevent damage due to sag.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보강장치는 긴장재(10), 양 단부에 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련된 소정의 길이를 갖는 압축재(20), 상기 압축재(20)의 단부 하부가 슬라이딩 가능하게 지지하는 단부 브라켓(30) 및 상기 압축재(20)의 중앙부 하방으로 소정의 간격으로 이격된 채 보(1)의 측면 하부에 부착되어 긴장재(10)의 중앙부를 지지하는 중간부 브라켓(40)로 구성된다. 따라서 긴장재(10)는 전체적으로 삼각형 형상으로 긴장 정착되게 된다.As shown in Figure 2, the reinforcing device according to the first embodiment of the present invention is a compression having a predetermined length provided with a tension member 10, a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 at both ends thereof. Ash 20, an end bracket 30 on which the lower end of the compressive material 20 is slidably supported, and a lower side of the side of the beam 1 spaced at a predetermined interval below the central portion of the compressive material 20. It is attached to the middle portion of the tension bracket 10 is composed of an intermediate bracket (40). Therefore, the tension member 10 is tension-fixed in a triangular shape as a whole.

긴장재(10), 즉 프리스트레싱 긴장재는 그 인장력으로 보의 휨강성을 증대시키는 것으로, PS 강선, 이형 PS 강선, PS 강연선, PS 강봉, 이형 PS 강봉 등이 사용된다. 그리고 그 양 단부에는 정착판(27)에 정착시키기 위한 웨지콘(29)이 부착되어 있다.The tension member 10, i.e., the prestressing tension member, increases the flexural rigidity of the beam by its tensile force, and a PS steel wire, a deformed PS steel wire, a PS steel wire, a PS steel bar, a deformed PS steel bar, and the like are used. At both ends, wedge cones 29 for fixing to the fixing plate 27 are attached.

압축재(20)는 상기 긴장재(10)의 인장력에 의해 보(1)와 기둥(4)의 결합부 부근에서 발생하는 인장력을 흡수하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 보강하고자 하는 보(1)의 경간 보다 약간 짧은 길이를 갖는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22)의 사이에 일정간격으로 필러(23)를 삽입한 후 서로 용접함으로서 좌굴이 방지되도록 한 것이다. 압축재(20)는 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브(2)의 하면에 앵커볼트(25)를 이용하여 고정된다. 그리고, 압축재(20)의 양단에는 잭에 의해 긴장된 긴강재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27))이 결합되어 있다. Compression material 20 is to absorb the tensile force generated in the vicinity of the coupling portion of the beam 1 and the column 4 by the tensile force of the tension member 10, as shown in Figure 3, to reinforce the beam By inserting the fillers 23 at regular intervals between the pair of "a" shaped steels 21 and 22 having a length slightly shorter than the span of (1), buckling is prevented by welding each other. Compression material 20 is fixed using an anchor bolt 25 on the lower surface of the slab (2) that is supported by a beam that requires reinforcement. And, both ends of the compression member 20 is coupled to the fixing plate 27 for fixing the long steel 10 tensioned by the jack.

압축재(20)는 긴장재(10)에 의해 발생한 인장력의 수평 분력만을 부담하도록 하기 위해 그 하부에는 수직 분력을 부담하는 단부 브라켓(30)이 설치된다. 단부 브라켓(30)은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 중앙부에 한 쌍의 돌출부(31,32)가 형성되어 있고, 상기 돌출부(31,32) 사이에는 살빼기 구멍(34)이 형성되어 있으며, 상기 살빼기 구멍(34)의 하부 및 돌출부의 양 측면에는 볼트구멍(36)이 형성되어 있다. 그리고 상기 한 쌍의 돌출부(31,32) 상면에는 압축재(20)의 하부가 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩 플레이트(38)가 용접되어 있다. 따라서 압축재(20)의 단부는 구조 역학적으로 단순 지지점이 된다.The compression member 20 is provided with an end bracket 30 that bears a vertical component in a lower portion thereof so as to bear only a horizontal component of tensile force generated by the tension member 10. As shown in FIGS. 4A and 4B, the end bracket 30 has a pair of protrusions 31 and 32 formed at a central portion thereof, and a fat hole 34 is formed between the protrusions 31 and 32. A bolt hole 36 is formed at both sides of the lower part of the fat hole 34 and the protrusion. In addition, a sliding plate 38 is welded to the upper surface of the pair of protrusions 31 and 32 to support the lower portion of the compressive material 20 in a slidable manner. Thus, the end portion of the compressive material 20 becomes a simple support point structurally.

보의 측면 하부에는 중간부 브라켓(40)이 설치되어 있는데, 도 5a 및 5b 에 도시된 바와 같이, 중간부 브라켓(40)은 중앙부에 한 쌍의 돌출부(41,42)가 형성되어 있고, 그 사이에는 살빼기 구멍(44)이 형성되어 있으며, 그 양측면 및 상면에는 다수의 볼트구멍(46)이 형성되어 있다. 상기 한 쌍의 돌출부(41,42) 하면에 의해 긴장재(10)가 지지된다.In the lower part of the side of the beam Bracket 40 is provided, as shown in Figures 5a and 5b, the middle bracket 40 has a pair of protrusions (41, 42) formed in the center, between the fat hole 44 Are formed, and a plurality of bolt holes 46 are formed on both side surfaces and the top surface thereof. The tension member 10 is supported by the lower surfaces of the pair of protrusions 41 and 42.

상기와 같이 구성된 보강장치를 이용하여 보를 보강하는 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of reinforcing the beam using the reinforcement device configured as described above are as follows.

먼저, 양 단부에 긴장재(10)를 고정시키기 위한 정착판(27)이 마련된 소정의 길이를 갖는 압축재(20)를 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브의 하면에 고정시키고((a)단계), 보강을 요하는 보의 측면 상부에 상기 압축재(20)의 단부를 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 단부 브라켓(30)을 고정시킨 후((b)단계), 상기 압축재(20)와 소정의 간격을 갖도록 보의 측면 하부에 중간부 브라켓(40)를 고정시킨다((c)단계).First, the compression member 20 having a predetermined length provided with a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 at both ends is fixed to the lower surface of the slab supported by the beam requiring reinforcement ((a) Step), after fixing the end bracket 30 for slidably supporting the end of the compressive material 20 from the lower side to the upper side of the beam that needs to be reinforced (step (b)), the compressive material 20 The middle bracket 40 is fixed to the lower side of the side of the beam so as to have a predetermined interval (step (c)).

다음으로, 상기 중간부 브라켓(40)에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재(10)를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재(10)를 소정의 인장력으로 긴장한 후((d)단계), 긴장된 긴장재(10)를 상기 압축재(20)의 양단부에 마련된 정착판(27)에 웨지콘(29)을 이용하여 쐐기 정착시키면 된다((e)단계).Next, the tension member 10 is disposed so that the center thereof is supported by the intermediate bracket 40, and the tension member 10 is tensioned with a predetermined tensile force by using a jack ((d) step), and the tension member 10 is tensioned. ) Is wedge fixed to the fixing plate 27 provided at both ends of the compressive material 20 using the wedge cone 29 (step (e)).

이상과 같이 구성되고 사용되는 본 발명의 보강장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the reinforcing device of the present invention configured and used as described above are as follows.

압축재, 단부 브라켓 및 중간부 브라켓을 소정의 위치에 설치하고 긴장재를 배치한 후 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 인정한 후 압축재의 양단부에 마련된 정착판의 구멍에 쐐기로 정착하게 되면, 긴장재의 인장력에 의해 보의 휨강성이 증대됨과 아울러 압축재에 의해 긴장재의 인장력에 의해 구조체에 전달되는 압축응력 때문에 보와 기둥의 결합부 부근에서 발생하는 인장력이 흡수됨으로써 불필요한 인장구간이 발생하지 않게 된다.When the compression member, the end bracket and the intermediate bracket are installed in a predetermined position and the tension member is disposed, the tension member is recognized as a predetermined tensile force by using a jack and then fixed by wedges in the holes of the fixing plates provided at both ends of the compression member. The flexural stiffness of the beam is increased by the tensile force of, and the compressive stress transmitted to the structure by the tension of the tension member is absorbed by the compressive material, so that the tensile force generated near the joint portion of the beam and the column is absorbed, so that unnecessary tension section is not generated.

즉, 기존 외부 포스트텐션 공법을 연속지간 구조물에 적용할 경우 발생할 수 있는 구조적 결함은 긴장재를 긴장할 때 생기는 장력에 의한 횡방향 압축응력이 구조체에 전달됨에 따라 발생하는데, 본 발명에서는 긴장재에 의해 발생된 압축응력을 흡수할 수 있도록 압축재를 신설하여 인장응력 발생에 따른 구조체의 구조적 결함에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 하였다. That is, structural defects that may occur when the existing external post-tension method is applied to the continuous inter-structures are generated as the transverse compressive stress due to the tension generated when tensioning the tension member is transmitted to the structure. The compression material was newly installed to absorb the compressive stress to secure the stability against structural defects of the structure caused by the tensile stress.

< 제 2 실시예 >Second Embodiment

도 6은 본 발명에 따른 보강장치를 거더에 적용한 제 2 실시예를 도시한 것이다. 이때에는 거더의 중간에 보가 위치하므로 제 1 실시예와 달리 중간부 브라켓 이 필요없다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.Figure 6 shows a second embodiment in which the reinforcing device according to the present invention is applied to a girder. At this time, since the beam is located in the middle of the girder, unlike the first embodiment, the intermediate bracket is not necessary. This will be described in detail as follows.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 보강장치는 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘이 부착된 긴강재(10)와, 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 일측면에 고정시키기 위한 제 1 고정 브라켓(50)이 마련된 소정 길이를 갖는 제 1 압축재(20)와, 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 타측면에 고정시키기 위한 제 2 고정 브라켓(50')이 마련된 소정 길이를 갖는 제 2 압축재(20')와, 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 고정되며 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓(30)(30')으로 구성된다.As shown in Figure 6, the reinforcement device according to the second embodiment is made of a PS steel wire or PS steel bar and the long steel material 10 is attached to the wedge cone at both ends, and the slab bottom supported by the girder requiring reinforcement Fixing plate 27 is fixed to the one end is provided with a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 and the other end has a predetermined length provided with a first fixing bracket 50 for fixing to one side of the beam supported by the girder A first compression member 20 and a fixing plate 27 fixed to the lower surface of the slab supported by the girder requiring reinforcement, one end is provided with a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 and the other end is supported by the girder And a second compression member 20 'having a predetermined length provided with a second fixing bracket 50' for fixing to the other side of the second compression member 20, and fixed to the upper side of the side of the girder requiring reinforcement. 20) Sliding at the bottom of 20 ' The support consists of a first 1 and a second end bracket 30, 30 ', which.

긴장재(10), 제 1, 2 압축재(20)(20'), 제 1, 2 단부 브라켓(30)(30')의 구성은 제 1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고, 제 1, 2 고정 브라켓(50)(50')에 대해 설명한다.Since the structure of the tension member 10, the first and second compression members 20 and 20 ′, and the first and second end brackets 30 and 30 ′ are the same as in the first embodiment, description thereof will be omitted. 1 and 2 fixing brackets 50 and 50 'will be described.

도 7a, 7b에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 고정 브라켓(50)(50')은 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')를 이루는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22) 사이에 삽입 결합되는 돌출부(54)와 보에 앵커볼트를 이용하여 결합되도록 볼트 체결공(56)이 형성된 부착부(52)가 일체로 이루어진 "T"자 형강이다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the first and second fixing brackets 50 and 50 ′ are a pair of “a” shaped steels 21 constituting the first and second compressive materials 20 and 20 ′. It is a "T" shaped steel integrally formed with the attachment portion 52 formed with a bolt fastening hole 56 to be coupled to the protrusion 54 and the beam using an anchor bolt inserted between the (22).

이상과 같이 구성된 제 2 실시예에 따른 보강장치를 적용하는 방법은 다음과 같다.The method of applying the reinforcing device according to the second embodiment configured as described above is as follows.

먼저, 제 1 압축재 및 제 2 압축재를 거더에 의해 지지되는 슬래브의 하면과 보의 측면에 각각 고정시키고((a)단계), 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 상기 제 1, 2 압축재를 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓을 고정시킨다((b)단계).First, the first compressive material and the second compressive material are respectively fixed to the lower surface of the slab supported by the girder and the side of the beam (step (a)), and the first and second compression on the upper side of the girder requiring reinforcement Fixing the first and second end brackets to slidably support the ash at the bottom (step (b)).

다음으로, 보의 하면에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 긴장하고((c)단계), 긴장된 긴장재를 상기 제 1, 2 압축재의 양단부에 마련된 정착판에 정착시키면 된다((d)단계). Next, the tension member is disposed so that its center is supported by the lower surface of the beam, and the tension member is tensioned with a predetermined tensile force using a jack (step (c)), and the tension member is fixed to both ends of the first and second compression members. It is enough to fix the plate (step (d)).

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외적 포스트텐션 방법을 연속지간 구조물에 적용할 경우 긴장재에 의해 보강대상부재에 전달되는 압축응력을 흡수할 수 있도록 압축재를 신설하여 인장응력 발생에 따른 구조체의 구조적 결함에 대한 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, when the external post-tension method is applied to the continuous inter-structure, the structure of the structure according to the generation of tensile stress is newly established to absorb the compressive stress transmitted to the member to be reinforced by the tension member. It is effective to secure stability against defects.

한편, 본 발명에 의한 보강방법을 기존 보강방법들과 비교하면, 기존의 철골, 철판 또는 탄소섬유등 접합을 이용한 보강방법이 부재의 추가적인 하중에 대한 내력만을 증가시켜 부재가 받을 수 있는 허용하중을 증가시켜주는 수동적인 보강법인데 반해, 본 발명은 부재가 받는 하중에 의한 응력과 반대되는 방향으로 응력을 미리 작용시켜 기존 고정 하중에 의한 응력을 감소시키고, 부재의 내력 또한 증가시켜 부재가 받을 수 있는 허용하중을 효과적으로 증가시켜주는 적극적인 공법이다. On the other hand, when comparing the reinforcement method according to the present invention with existing reinforcement methods, the existing reinforcement method using a joint, such as steel, steel plate or carbon fiber increases the bearing capacity for the additional load of the member to increase the allowable load that the member can receive In contrast to the passive reinforcement method, the present invention reduces the stress caused by the existing fixed load by pre-acting the stress in a direction opposite to the stress caused by the load, and also increases the bearing strength of the member. It is an active method that effectively increases the allowable load.                     

그리고 기존 보강방법들과 대비하여 콘크리트 면처리가 필요없으며, 공사기간이 단축되고 보강공사 중 상부공간의 사용이 가능하고, 공법의 특성상 작업여건이 좋지 않은 공간에서도 적용이 편리하며 콘크리트 부재는 물론 철골구조(데크 슬래브, 철골보)에도 적용이 가능한 잇점이 있다.It does not require concrete surface treatment compared with existing reinforcement methods, shorten the construction period, enable the use of upper space during reinforcement work, and it is convenient to apply in spaces with poor working conditions due to the characteristics of the construction method. The advantage is also applicable to the structure (deck slab, cheolgolbo).

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will include any modifications or variations that fall within the spirit of the invention.

Claims (12)

외적 포스트텐션 방법에 의한 보 보강장치에 있어서,In the beam reinforcement apparatus by the external post tension method, PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘(29)이 부착된 긴강재(10)와; A long steel 10 made of PS steel wire or PS steel bar and having wedge cones 29 attached to both ends thereof; 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 양 단부에 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련된 소정 길이를 갖는 압축재(20)와; A compression member 20 fixed to a lower surface of the slab supported by a beam requiring reinforcement and having a predetermined length provided with fixing plates 27 for fixing the tension member 10 at both ends thereof; 보강을 요하는 보의 측면 상부에 고정되며 상기 압축재(20)의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 한 쌍의 단부 브라켓(30)과; A pair of end brackets 30 fixed to an upper side of a beam requiring reinforcement and slidably supported at a lower portion of the compressive material 20; 상기 압축재(20)의 중앙에서 하방으로 소정의 간격으로 이격된 채 보강을 요하는 보의 측면 하부에 고정되어 긴장재(10)의 중앙부를 지지하는 중간부 브라켓(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보 보강장치.It is characterized in that it comprises a middle bracket 40 is fixed to the lower side of the side of the beam requiring reinforcement while being spaced downward at a predetermined interval from the center of the compressive material 20 to support the central portion of the tension member (10) Beam reinforcement. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압축재(20)는 보강하고자 하는 보의 경간보다 짧은 길이를 갖는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22)의 사이에 일정간격으로 필러(23)를 결합하여 좌굴을 방지한 것을 특징으로 하는 보 보강장치.The compressive material 20 is to prevent the buckling by coupling the filler 23 at a predetermined interval between the pair of "a" shaped steel 21, 22 having a length shorter than the span of the beam to be reinforced Beam reinforcement device characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 단부 브라켓(30)은 일정간격으로 이격된 한 쌍의 돌출부(31)(32)와, 상기 돌출부(31)(32) 사이에 형성된 살빼기 구멍(34)과, 상기 돌출부(31)(32) 하면의 상부에 일체로 형성되고 다수의 볼트 체결공(36)이 형성된 확장부로 구성되며, 상기 한 쌍의 돌출부(31)(32) 상면에는 상기 압축재(20)의 하부를 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩 플레이트(38)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 보 보강장치.The end bracket 30 includes a pair of protrusions 31 and 32 spaced apart at regular intervals, a fat hole 34 formed between the protrusions 31 and 32, and the protrusions 31 and 32. It is formed integrally with the upper portion of the lower surface and consists of an extended portion formed with a plurality of bolt fastening holes 36, the upper surface of the pair of protrusions 31, 32 to support the lower portion of the compressive material 20 to be slidable Beam reinforcement device, characterized in that the sliding plate 38 is coupled. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 중간부 브라켓(40)은 가장자리에 다수의 볼트 체결공(46)이 형성되어 있고, 중앙에는 한 쌍의 돌출부(41)(42)가 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 돌출부 (41)(42)사이에는 살빼기 구멍(44)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보 보강장치.The middle bracket 40 has a plurality of bolt fastening holes 46 formed at the edges, a pair of protrusions 41 and 42 are formed at the center thereof, and the pair of protrusions 41 and 42 are formed at the center thereof. Beam reinforcement device, characterized in that the fat hole 44 is formed between). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간부 브라켓(40)은 가장자리에 다수의 볼트 체결공(46)이 형성되어 있고, 중앙에는 한 쌍의 돌출부(41)(42)가 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 돌출부(41)(42) 사이에는 살빼기 구멍(44)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보 보강장치.The middle bracket 40 has a plurality of bolt fastening holes 46 formed at the edges, a pair of protrusions 41 and 42 are formed at the center thereof, and the pair of protrusions 41 and 42 are formed at the center thereof. Beam reinforcement device, characterized in that the fat hole 44 is formed between). 제 1 항의 보 보강장치를 이용하여 보를 보강하는 방법에 있어서,In the method of reinforcing a beam using the beam reinforcing device of claim 1, (a) 양 단부에 긴장재를 고정시키기 위한 정착판이 마련된 소정의 길이를 갖는 압축재를 보강을 요하는 보에 의해 지지되는 슬래브의 하면에 고정시키는 단계;(a) fixing a compressive material having a predetermined length provided with fixing plates for fixing the tension member at both ends to a lower surface of the slab supported by the beam requiring reinforcement; (b) 보강을 요하는 보의 측면 상부에 상기 압축재의 정작판을 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 단부 브라켓을 고정시키는 단계;(b) fixing an end bracket on the upper side of the beam requiring reinforcement to slidably support the bottom plate of the compressive material at the bottom; (c) 상기 압축재와 소정의 간격을 갖도록 보의 측면 하부에 중간부 브라켓를 고정시키는 단계;(c) fixing an intermediate bracket to the lower side of the beam to have a predetermined distance from the compressive material; (d) 상기 중간부 브라켓에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 긴장하는 단계;(d) arranging the tension member such that its center is supported by the intermediate bracket and tensioning the tension member to a predetermined tensile force using a jack; (e) 긴장된 긴장재를 상기 압축재의 양단부에 마련된 정착판에 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보 보강방법.(e) fixing the tension member to a fixing plate provided at both ends of the compression member. 외적 포스트텐션 방법에 의한 거더 보강장치에 있어서,In the girder reinforcement device by the external post tension method, PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며 양단에 웨지콘(29)이 부착된 긴강재(10)와; A long steel 10 made of PS steel wire or PS steel bar and having wedge cones 29 attached to both ends thereof; 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 일측면에 고정시키기 위한 제 1 고정 브라켓(50)이 마련된 소정 길이를 갖는 제 1 압축재(20)와;A first fixing plate 27 is fixed to the lower surface of the slab supported by the girder requiring reinforcement, and a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 is provided at one end, and the other end is fixed to one side of the beam supported by the girder. A first compression member 20 having a predetermined length provided with a fixing bracket 50; 보강을 요하는 거더에 의해 지지되는 슬래브 하면에 고정되며 일단에는 상기 긴장재(10)를 정착시키기 위한 정착판(27)이 마련되고 타단에는 거더에 의해 지지되는 보의 타측면에 고정시키기 위한 제 2 고정 브라켓(50')이 마련된 소정 길이를 갖는 제 2 압축재(20')와; A second fixing plate 27 fixed to the lower surface of the slab supported by the girder requiring reinforcement, and a fixing plate 27 for fixing the tension member 10 at one end thereof and a second side for fixing the other side of the beam supported by the girder at the other end thereof. A second compressive material 20 'having a predetermined length provided with a fixing bracket 50'; 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 고정되며 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')의 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓(30)(30')을 포함하는 것을 특징으로 하는 거더 보강장치.A first and second end brackets 30 and 30 'fixed to an upper side of the girder requiring reinforcement and slidably supported under the first and second compressive materials 20 and 20'. Girder reinforcement device characterized in that. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')는 보강하고자 하는 거더의 경간보다 짧은 길이를 갖는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22)의 사이에 일정간격으로 필러(23)를 결합하여 좌굴을 방지한 것을 특징으로 하는 거더 보강장치.The first and second compressive materials 20 and 20 'may have a filler 23 at regular intervals between a pair of " a " shaped steels 21 and 22 having a length shorter than the span of the girder to be reinforced. Girder reinforcement device characterized in that to prevent the buckling by combining. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 단부 브라켓(30)은 일정간격으로 이격된 한 쌍의 돌출부(31)(32)와, 상기 돌출부(31)(32) 사이에 형성된 살빼기 구멍(34)과, 상기 돌출부(31)(32) 하면의 상부에 일체로 형성되고 다수의 볼트 체결공(36)이 형성된 확장부로 구성되며, 상기 한 쌍의 돌출부(31)(32) 상면에는 상기 압축재(20)의 하부를 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩 플레이트(38)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 거더 보강장치.The end bracket 30 includes a pair of protrusions 31 and 32 spaced apart at regular intervals, a fat hole 34 formed between the protrusions 31 and 32, and the protrusions 31 and 32. It is formed integrally with the upper portion of the lower surface and consists of an extended portion formed with a plurality of bolt fastening holes 36, the upper surface of the pair of protrusions 31, 32 to support the lower portion of the compressive material 20 to be slidable Girder reinforcement device characterized in that the sliding plate 38 is coupled. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1, 2 고정 브라켓(50)(50')은 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')를 이루는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22) 사이에 삽입 결합되는 돌출부(54)와 보에 볼트를 이용하여 결합되도록 볼트 체결공(56)이 형성된 부착부(52)가 일체로 이루어진 "T"자 형강인 것을 특징으로 하는 거더 보강장치.The first and second fixing brackets 50 and 50 'are inserted into and coupled between a pair of "a" shaped steels 21 and 22 forming the first and second compressive materials 20 and 20'. Girder reinforcement device characterized in that the protrusion portion 54 and the attachment portion 52 is formed integrally formed bolt fastening hole (56) to be coupled to the beam using a bolt. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1, 2 고정 브라켓(50)(50')은 상기 제 1, 2 압축재(20)(20')를 이루는 한 쌍의 "ㄱ"자 형강(21)(22) 사이에 삽입 결합되는 돌출부(54)와 보에 앵커볼트를 이용하여 결합되도록 볼트 체결공(56)이 형성된 부착부(52)가 일체로 이루어진 "T"자 형강인 것을 특징으로 하는 거더 보강장치.The first and second fixing brackets 50 and 50 'are inserted into and coupled between a pair of "a" shaped steels 21 and 22 forming the first and second compressive materials 20 and 20'. Girder reinforcement device characterized in that the protrusion portion 54 and the attachment portion 52 is formed integrally formed bolt fastening hole 56 to be coupled to the beam using an anchor bolt. 제 7 항의 거더 보강장치를 이용하여 거더를 보강하는 방법에 있어서,In the method of reinforcing girders using the girder reinforcement device of claim 7, (a) 제 1 압축재 및 제 2 압축재를 거더에 의해 지지되는 슬래브의 하면과 보의 측면에 각각 고정시키는 단계;(a) securing the first and second compressive members to the bottom of the slab supported by the girder and to the side of the beam, respectively; (b) 보강을 요하는 거더의 측면 상부에 상기 제 1, 2 압축재를 하부에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 제 1, 2 단부 브라켓을 고정시키는 단계;(b) securing first and second end brackets slidably supporting the first and second compressive members on the upper side of the girder requiring reinforcement; (c) 보의 하면에 의해 그 중앙이 지지되도록 긴장재를 배치하고 잭을 이용하여 긴장재를 소정의 인장력으로 긴장하는 단계;(c) arranging the tension member such that its center is supported by the lower surface of the beam and tensioning the tension member to a predetermined tensile force using a jack; (d) 긴장된 긴장재를 상기 제 1, 2 압축재의 양단부에 마련된 정착판에 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거더 보강방법. (d) fixing the tension member to the fixing plates provided at both ends of the first and second compression members.
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