KR100685222B1 - Double concrete structures - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교량, 지하 구조물 또는 건축구조물에 사용되는 콘크리트 구조물을 고성능 강섬유보강 콘크리트와 일반 콘크리트를 사용하여 이중 콘크리트 구조가 되도록 이중 콘크리트 구조물을 제작하기 위한 것으로서, 상기 고성능 강섬유 보강콘크리트는 강섬유, 고로슬래그 등을 시멘트와 일정한 배합비에 의하여 혼합하여 생산한 것으로서 상기 이중 콘크리트 구조물의 인장력을 받는 부분에 소정의 두께로 타설하고 그 위의 부분에는 일정 두께로 일반 콘크리트를 타설하여 양생하여 제작하거나 또는 프리스트레스를 도입한 일체화된 이중 콘크리트 구조물에 관한 것이다.       The present invention is to produce a double concrete structure using a high-performance steel fiber reinforced concrete and general concrete concrete structures used in bridges, underground structures or building structures, the high-performance steel fiber reinforced concrete is a steel fiber, blast furnace slag It is produced by mixing the cement with a certain compounding ratio, and cast it to a predetermined thickness on the part receiving the tensile force of the double concrete structure, and cast or cure precast concrete by placing a certain thickness on the part above it. One integrated double concrete structure.

상기 고성능 강섬유보강 콘크리트는 물:170㎏/㎥, 시멘트:490㎏/㎥, 잔 골재:678㎏/㎥, 굵은 골재:805㎏/㎥, 굵은골재 최대치수:13mm, 슬럼프:210mm, 공기량:3.7%, 물/바인더비:26%, 실리카 흄:33㎏/㎥, 고로슬래그:131㎏/㎥, 고성능 감수제:9.81㎏/㎥, 강섬유비:1.5%로 이루어진 콘크리트 혼합물이다.        The high-performance steel fiber reinforced concrete is water: 170 kg / ㎥, cement: 490 kg / ㎥, fine aggregate: 678 kg / ㎥, coarse aggregate: 805 kg / ㎥, coarse aggregate maximum size: 13 mm, slump: 210 mm, air volume: 3.7 %, Water / binder ratio: 26%, silica fume: 33 kg / m 3, blast furnace slag: 131 kg / m 3, high performance water reducing agent: 9.81 kg / m 3, steel fiber ratio: 1.5%.

본 발명은 콘크리트에 강섬유를 첨가하여 섬유 균열 제어 작용이 발휘되도록 한 고성능 강섬유보강콘크리트를 이용하여 제작한 이중 콘크리트 구조물에 급격하게 진전되는 균열의 발생을 억제함과 동시에 연성과 인성이 증가되도록 하고, 실리카 흄과 고로슬래그와 같은 미세 광물혼화재를 매트릭스(모래+시멘트계 재료)에 적절하게 치환하여 치밀성을 유도하도록 한 것이며,        The present invention is to suppress the occurrence of the rapid crack in the double concrete structure produced by using a high-performance steel fiber reinforced concrete to add a fiber to the concrete to control the fiber cracks to increase the ductility and toughness, Fine mineral admixtures such as silica fume and blast furnace slag are appropriately substituted with matrices (sand + cement-based materials) to induce density.

또한, 이러한 첨가재의 첨가를 통해 골재 및 보강 강섬유와의 부착성능을 높여 매트릭스가 하중지지능력을 유지하도록 함으로써 강도가 증진되고, 초기균열, 사용하중 및 휨 강성이 증진되도록 하였다.        In addition, through the addition of these additives to increase the adhesion performance of the aggregate and reinforcing steel fibers to maintain the load carrying capacity of the matrix, the strength is increased, and the initial crack, the working load and the bending stiffness was improved.

이와 같이 본 발명은 일반 콘크리트 구조물 또는 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 인장부 일부분에 고성능 강섬유보강 콘크리트 층을 형성하고, 그 위에 보통강도의 일반 콘크리트 층을 형성한 일체형 이중 콘크리트 구조물을 구축함으로써, 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물에 비해 초기균열 및 극한하중을 증대시킬 수 있고, 보강 강섬유가 균열을 제어함으로써 주균열의 폭을 줄이고, 주균열의 진전을 억제시킬 수 있어, 구조물의 안전성, 사용성 및 내구성의 증대에 효과적으로 활용할 수 있음과 동시에 교량의 거더를 장경간화하여 교량의 형하공간을 확대하고, 상기 구조물을 지하구조물에 적용하였을 때에는 보다 넓은 지하공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.       As described above, the present invention forms a high-performance steel fiber reinforced concrete layer on a portion of a tension portion of a general concrete structure or a general prestressed concrete structure, and by constructing an integral double concrete structure having a general concrete layer of normal strength thereon, general prestressed concrete Compared with the structure, the initial crack and ultimate load can be increased, and the reinforcing steel fiber can control the crack to reduce the width of the main crack and suppress the progress of the main crack, so that it can be effectively used to increase the safety, usability and durability of the structure. At the same time, the girder of the bridge can be made longer to extend the geometric space of the bridge, and when the structure is applied to the underground structure, a wider underground space can be secured.

고성능 강섬유보강 콘크리트, 이중 콘크리트 구조물, 이중 프리스트레스 콘크리트 구조, 강섬유,       High performance steel fiber reinforced concrete, double concrete structure, double prestressed concrete structure, steel fiber,

Description

이중 콘크리트 구조물{Double concrete structures}        Double concrete structures             

도 1은 본 발명의 고강도 강섬유 보강콘크리트를 이용하여 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 보여주는 도면.       1 is a view showing a double prestressed concrete structure of a double concrete structure using a high strength steel fiber reinforced concrete of the present invention.

도 2(a)(b)는 도 1의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 지점부와 중앙부의 단면을 각각 보여주는 도면.       Figure 2 (a) (b) is a view showing a cross section of the point portion and the central portion of the double prestressed concrete structure of Figure 1, respectively.

도 3(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 제작하기 위하여 일반 콘크리트와 고성능 강섬유 보강 콘크리트를 타설하여 형성된 층을 보여주기 위한 단면도.       Figure 3 (a) (b) is a cross-sectional view for showing a layer formed by pouring a general concrete and high-performance steel fiber reinforced concrete to manufacture a double prestressed concrete structure of a double concrete structure of the present invention.

도 4(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물로서 이중 프리스트레스트 콘크리트(PSC)거더를 제작한 것을 보여주는 도면.       Figure 4 (a) (b) is a view showing that a double prestressed concrete (PSC) girder as a double prestressed concrete structure of a double concrete structure of the present invention.

도 5(a)(b)는 본 발명의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물인 이중프리스트레스트 콘크리트 거더를 교량 및 지하구조물에 적용한 것을 보여주는 도면.       Figure 5 (a) (b) is a view showing the application of the double prestressed concrete girder, the double prestressed concrete structure of the present invention to bridges and underground structures.

도 6(a)(b)는 본 발명의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물과 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물과의 휨강성과 하중지지능력을 비교하여 보여주는 하중-처짐 곡선그래프.       Figure 6 (a) (b) is a load-deflection curve graph showing the comparison between the flexural stiffness and load bearing capacity of the double prestressed concrete structure and the general prestressed concrete structure of the present invention.

도 7(a)(b)는 본 발명의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물과 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물과의 주균열의 진전양상을 비교하여 보여주는 도면.       Figure 7 (a) (b) is a view showing a comparison of the propagation pattern of the main crack between the double prestressed concrete structure and the general prestressed concrete structure of the present invention.

도 8은 본 발명의 이중 콘크리트 구조물의 다른 실시예인 프리플렉스 빔에 고성능 강섬유 보강콘크리트를 타설한 것을 보여주는 도면.       8 is a view showing that the high-performance steel fiber reinforced concrete is poured on the preflex beam which is another embodiment of the double concrete structure of the present invention.

도 9(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물의 또 다른 실시예인 I형 빔에 고성능 강섬유 보강콘크리트를 타설하거나 또는 프리스트레스를 도입한 것을 보여주는 도면.        Figure 9 (a) (b) is a view showing that the high-performance steel fiber reinforced concrete or pre-stress is added to the I-beam, another embodiment of the double concrete structure of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>       <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 교량 11 : PC 강선       10 bridge 11: PC steel wire

12 : 철근 13 : 일반콘크리트       12: rebar 13: general concrete

14 : 정착구 15 : 교량 상판       14: anchorage 15: bridge deck

16 : 기둥, 교각 17 : 상부 플랜지       16: column, piers 17: upper flange

18 : 복부 19 : 하부 플랜지       18 abdomen 19 lower flange

20 : 이중프리스트레스트 콘크리트 구조물       20: double prestressed concrete structure

21 : 고성능 강섬유보강 콘크리트 22 : I형 강재        21: high performance steel fiber reinforced concrete 22: type I steel

30 : 이중프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더       30: double prestressed concrete (PSC) girder

40 : 프리플렉스 빔 50 : 이중 콘크리트 구조물       40: preflex beam 50: double concrete structure

60 : I형 빔 70 : 프리스트레스 I형 빔       60: type I beam 70: prestressed type I beam

본 발명은 콘크리트에 강섬유를 일정한 비율로 배합하여 생산한 고성능 강섬유보강 콘크리트를 인장부의 일부분에 소정의 두께로 타설하고 그 위에는 일반 콘크리트를 타설양생하여 제작하거나 프리스트레스를 도입한 이중 콘크리트 구조물에 관한 것이다.       The present invention relates to a double-concrete structure in which high-performance steel fiber reinforced concrete produced by mixing steel fibers in concrete at a predetermined ratio is cast in a predetermined thickness on a part of a tension portion, and then cast or pre-stressed with general concrete.

상기 고성능 강섬유보강 콘크리트는 물:170㎏/㎥, 시멘트:490㎏/㎥, 잔 골재:678㎏/㎥, 굵은 골재:805㎏/㎥, 굵은골재 최대치수:13mm, 슬럼프:210mm, 공기량:3.7%, 물/바인더비:26%, 실리카 흄:33㎏/㎥, 고로슬래그:131㎏/㎥, 고성능 감수제:9.81㎏/㎥, 강섬유비:1.5%로 이루어진 콘크리트 혼합물이다.       The high-performance steel fiber reinforced concrete is water: 170 kg / ㎥, cement: 490 kg / ㎥, fine aggregate: 678 kg / ㎥, coarse aggregate: 805 kg / ㎥, coarse aggregate maximum size: 13 mm, slump: 210 mm, air volume: 3.7 %, Water / binder ratio: 26%, silica fume: 33 kg / m 3, blast furnace slag: 131 kg / m 3, high performance water reducing agent: 9.81 kg / m 3, steel fiber ratio: 1.5%.

본 발명의 이중 콘크리트 구조물은 인장부의 일정 두께를 고성능 강섬유 보강 콘크리트를 타설하고 그 위에는 일반 콘크리트를 타설한 것으로서, 그 종류는 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물인 이중프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더와 프리플렉스 빔으로서 프리플렉스가 도입된 I형 강재의 하부 케이싱에 고성능 강섬유보강 콘크리트를 타설한 것이며, I형 강재의 하부 플랜지에 고성능 강섬유 보강콘크리트를 타설한 I형 빔, 또는 상기 I형 강재의 하부플랜지 하부에 PC 강재를 설치하고 하부 플랜지에 고성능 강섬유보강 콘크리트를 타설하고 상기 PC 강재에 프리스트레스를 도입하여 제작한 프리스트레스 I형 빔을 비롯하여 슬래브의 하부에 인장력을 받는 부분에 고성능 강섬유 보강 콘크리트를 타설한 구조물등 다양한 분 야에 폭넓게 사용할 수 있는 구조물인 것이다.        The double concrete structure of the present invention is to cast a high-performance steel fiber reinforced concrete to a certain thickness of the tension portion and the ordinary concrete is placed thereon, the type is a double prestressed concrete (PSC) girder and a preflex beam that is a double prestressed concrete structure High-performance steel fiber reinforced concrete is placed in the lower casing of the I-type steel where the preflex is introduced, and a PC is placed in the lower flange of the I-type steel or the I-beam with the high-performance steel fiber-reinforced concrete in the lower flange of the I-type steel. Various types of structures such as prestressed I-beams made by installing steel materials and placing high-performance steel fiber reinforced concrete on the lower flanges and prestressing into the PC steels, as well as structures in which high-performance steel fiber-reinforced concrete is placed on the part under the slab. Widely used at night To the structures.

본 발명의 목적은 콘크리트에 강섬유와 실리카 흄, 고로슬래그와 같은 미세한 광물혼화재를 혼합하여 연성과 인성을 증가시키도록 한 고성능 강섬유보강 콘크리트를 이용하여 제작한 이중 콘크리트 구조물로서 이중 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더와 같은 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 발생되는 초기균열의 발생을 억제하면서 구조물에 적용하는 극한 하중을 증대시키면서 구조물에 발생되는 휨 균열의 진전을 억제하게 하는 것에 있다.        An object of the present invention is a double prestressed concrete (PSC) as a double concrete structure manufactured using high-performance steel fiber reinforced concrete to increase the ductility and toughness by mixing fine mineral admixtures such as steel fiber and silica fume, blast furnace slag to concrete It is to suppress the development of flexural cracks generated in the structure while increasing the ultimate load applied to the structure while suppressing the occurrence of the initial crack occurring in the double prestressed concrete structure such as girder.

또 다른 목적으로는 장대교량, 고층빌딩 및 해양구조물 그리고 다른 대형 콘크리트 구조물의 건설로 인하여 이들 대형 구조물에 소요되는 건설재료인 콘크리트의 강도, 강성, 인성 및 연성도 그리고 내구성에 있어서 기존의 건설재료에 비하여 월등한 특성을 갖는 건설재료를 개발하는데 있다.        Another purpose is to build the bridges, high-rise buildings and offshore structures, and other large concrete structures in order to build up the strength, stiffness, toughness and ductility and durability of the construction materials required for these large structures. It is to develop construction materials with superior characteristics.

일반적으로 일반 콘크리트 구조물에는 압축강도에 비하여 낮은 인장강도로 인하여 콘크리트 구조물에 균열이 발생하고, 이로인하여 콘크리트 구조물의 강성 감소로 인하여 처짐이 증가하게되며, 또한 지속적으로 외부 하중의 증가에 따른 과도한 처짐으로 인하여 콘크리트 구조물에 균열이 계속 진전되어 콘크리트 구조물의 일체성을 감소시키면서 구조물의 안전성 및 내구성 감소로 인한 구조적 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.       In general, in general concrete structures, cracks occur in concrete structures due to lower tensile strength than compressive strength, and thus sag increases due to decrease in rigidity of concrete structures, and also due to excessive sagging due to continuous increase of external load. As a result, cracks continue to progress in the concrete structure, thereby reducing the integrity of the concrete structure, thereby reducing the structural performance due to the reduction in safety and durability of the structure.

또한, 고강도 콘크리트는 조기강도 증가, 수밀성을 통한 내구성 향상, 건조수축 및 블리딩의 감소 등 역학적 특성이 개선됨에 따라 보통강도 콘크리트에 비해 높은 압축강도를 발현하지만 압축강도에 대한 인장강도비는 고강도화될수록 작아지 며 취성적인 파괴특성을 나타내는 문제점이 있다.        In addition, high-strength concrete exhibits higher compressive strength than normal-strength concrete as mechanical properties such as early strength increase, durability increase through watertightness, dry shrinkage and bleeding decrease, but tensile strength to compressive strength decreases with increasing strength. There is also a problem of brittle fracture characteristics.

본 발명에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 강섬유를 첨가한 강섬유보강 콘크리트는 섬유의 균열 제어 작용으로 급격한 균열 진전을 억제를 통해 연성과 인성을 증가시킬 수 있다. 그러나, 콘크리트에 섬유만을 적용하여 압축 및 인장강도를 효과적으로 증진시키지 못했다. 따라서 실리카 흄과 고로슬래그와 같은 미세 광물혼화재를 매트릭스에 적절하게 치환하여 치밀성을 유도하였다. 이를 통해 골재 및 보강 섬유와의 부착성능을 높여 매트릭스(모래+시멘트계 재료)가 하중지지능력을 유지하도록 함으로써 강도가 증진되고 초기균열 이후 콘크리트 강성 저하를 억제하는 고성능 강섬유보강 콘크리트를 콘크리트 구조물에 적용하였다.       In the present invention, the steel fiber reinforced concrete with steel fibers added to compensate for these disadvantages can increase the ductility and toughness by inhibiting the rapid crack growth by the crack control action of the fiber. However, applying only fibers to concrete did not effectively increase the compressive and tensile strengths. Therefore, fine mineral admixtures such as silica fume and blast furnace slag are appropriately substituted in the matrix to induce density. Through this, high performance steel fiber reinforced concrete was applied to the concrete structure to increase the strength by suppressing the degradation of concrete stiffness after initial cracking by increasing the adhesion performance with aggregates and reinforcing fibers so that the matrix (sand + cement-based material) maintains the load bearing capacity. .

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 일반 콘크리트에 강섬유를 첨가한 강섬유보강 콘크리트를 생산하여 이를 이용하여 콘크리트 구조물에 적용하였을 때 콘크리트에 포함된 섬유의 균열 제어 작용으로 인하여 급격한 진전되는 균열의 발생을 억제함과 동시에 연성과 인성을 증가시키도록 하였으며, 실리카 흄과 고로슬래그와 같은 미세 광물혼화재를 매트릭스에 적절하게 치환하여 치밀성을 유도하여 상기 콘크리트에 혼합된 골재 및 보강 섬유와의 부착성능을 높여 매트릭스(모래+시멘트계 재료)가 하중지지능력을 유지하도록 함으로써 강도가 증진되고 초기균열 이후 콘크리트 강성 저하를 억제하는 고성능 강섬유보강 콘크리트를 생산하여 이를 이용하여 이중 콘크리트 구조물을 제작한 것으로서, 이 러한 이중 콘크리트 구조물의 한 종류로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 적용하여 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 비하여 구조물의 사용성과 안정성 증대 뿐만 아니라, 균열발생 억제에 의한 철근의 부식감소로 내구성 향상도 기대할 수 있으므로 교량의 유지관리비용을 절감할 수 있다.        Therefore, the present invention has been proposed to improve the above problems, the production of steel fiber reinforced concrete with the addition of steel fibers to the general concrete when applied to the concrete structure by using it sharply due to the crack control action of the fibers contained in the concrete In addition to suppressing the development of cracks and increasing the ductility and toughness, fine mineral admixtures such as silica fume and blast furnace slag are appropriately substituted in the matrix to induce density, The high performance steel fiber reinforced concrete that increases the strength and suppresses the decrease of the concrete stiffness after initial cracking by making the matrix (sand + cement-based material) maintain the load-bearing capacity by increasing the adhesion performance of , Such a double As a kind of crete structure, it is applied to the double prestressed concrete structure to increase the usability and stability of the structure compared to the general prestressed concrete structure, and to improve the durability by reducing the corrosion of reinforcing steel by inhibiting cracks. You can save money.

또한, 본 발명과 같은 이중 콘크리트 구조물로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물은 부재의 전체단면이 강섬유보강 콘크리트로 구성된 구조와 비교하여볼 때 강섬유를 부분적으로 사용하였을 때와 전체단면에 보강하였을 경우와 거의 유사한 구조적 성능을 가지는 것으로 확인되어 경제적이라고 할 수 있다.        In addition, the double prestressed concrete structure as a double concrete structure, such as the present invention has a structural structure that is almost similar to the case where the entire cross-section of the member is composed of steel fiber reinforced concrete and when the steel fiber is partially used and reinforced in the entire cross-section It is confirmed to have performance and can be called economic.

따라서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 제작하는 것은 사회간접자본에 대한 원가절감 기술개발에 장·단기적으로 잘 부합된다고 할 수 있고, 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물의 개발로 인하여 안정성과 사용성 뿐만 아니라, 경제성을 만족하는 신개념의 구조물을 창출할 수 있는 것이다.        Therefore, the fabrication of double prestressed concrete structures is well suited to the development of cost-saving technologies for social overhead capital in the short and long term, and the new concept that satisfies the stability and usability as well as economic feasibility due to the development of double prestressed concrete structures. You can create a structure of.

이상에서와 같은 사항을 고려하여, 콘크리트의 약한 인장 강도에 의해 발생되는 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 휨 균열을 억제하고, 초기 균열 및 극한 하중을 증대시킬 수 있도록 개발한 고성능 강섬유보강 콘크리트를 이용하여 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 제작하는데 있다.
In consideration of the above, the high performance steel fiber reinforced concrete developed to suppress the flexural cracking of general prestressed concrete structures caused by the weak tensile strength of concrete and increase the initial crack and the ultimate load, To produce prestressed concrete structures.

본 발명은 물:170㎏/㎥, 시멘트:490㎏/㎥, 잔 골재:678㎏/㎥, 굵은 골재:805㎏/㎥, 굵은골재 최대치수:13mm, 슬럼프:210mm, 공기량:3.7%, 물/바인더비 :26%, 실리카 흄:33㎏/㎥, 고로슬래그:131㎏/㎥, 고성능 감수제:9.81㎏/㎥, 강섬유비:1.5%의 배합비에 따라 혼합하여 생산한 고성능 강섬유 보강콘크리트(21)이다.       The present invention is water: 170 kg / ㎥, cement: 490 kg / ㎥, fine aggregate: 678 kg / ㎥, coarse aggregate: 805 kg / ㎥, coarse aggregate maximum size: 13 mm, slump: 210 mm, air volume: 3.7%, water Binder ratio: 26%, silica fume: 33 kg / m3, blast furnace slag: 131 kg / m3, high performance water reducing agent: 9.81 kg / m3, steel fiber ratio: 1.5% )to be.

또한, 본 발명의 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)는 일반적인 보통 강도의 콘크리트와 비교해 볼 때, 우선 콘크리트 혼합물에 연성, 인성 및 인장 강도의 증대를 위해 강섬유와 광물혼화재인 실리카 흄과 고로슬래그를 혼합하여 보강한다는 점이 일반 보통 강도 콘크리트와 다른 특징을 갖고 있다.        In addition, the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 of the present invention, when compared to the concrete of general ordinary strength, first by mixing the silica fibers and blast furnace slag of steel fibers and mineral admixtures for increasing the ductility, toughness and tensile strength in the concrete mixture Its reinforcement differs from ordinary ordinary strength concrete.

상기의 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 이용하여 제작한 이중 콘크리트 구조물(50)로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더(30)와 같은 구조물을 제작하기 위한 시공방법은 다음과 같다.       Construction method for manufacturing a structure such as double prestressed concrete (PSC) girder 30, which is a double prestressed concrete structure 20 as a double concrete structure 50 produced using the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 Is as follows.

철근(12)을 제작하고자 하는 구조물의 형태에 따라 조립하여 배근하고, 인장력 도입을 위한 PC 강선(11)을 배치한 다음, 인장부의 일정한 높이까지 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하여 일정한 두께의 고성능 강섬유 보강 콘크리트(21) 층이 형성되도록 한 다음, 그 위에 보통강도의 일반 콘크리트(13)를 일정한 높이까지 타설,양생하여 일반 콘크리트 층이 일정한 두께로 형성되도록 하고, 양생과정을 거친 다음 상기 PC 강선(11)에 프리스트레스를 도입하여 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)을 제작하게 되는 것이다. 특히 상기 일반 콘크리트(13) 층과 고성능 강섬유 보강 콘크리트(21)층이 서로 일체화가 되도록 한 일체형 이중 콘크리트 구조물(50)인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)이라는 것에 특징이 있다.       The reinforcing bars 12 are assembled according to the shape of the structure to be fabricated and placed, and the PC steel wire 11 is disposed for the introduction of tensile force, and then the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 is poured to a certain height of the tensile part to have a constant thickness. The high-performance steel fiber reinforced concrete (21) layer is formed, and then the ordinary concrete (13) of ordinary strength is cast and cured to a certain height so that the general concrete layer is formed to a certain thickness, and after curing, the PC The prestress is introduced into the steel wire 11 to manufacture the double prestressed concrete structure 20. In particular, the general concrete 13 layer and the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 is characterized in that the double prestressed concrete structure 20 is an integral double concrete structure 50 to be integrated with each other.

이하 본 발명의 구성과 그 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.       Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 고강도 강섬유 보강콘크리트를 이용하여 제작한 이중 콘크리트 구조물인 이중프리스트레스트 콘크리트 구조물을 보여주는 도면으로서, 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)를 사용예로 정하여 설명한 것으로서, 우선 거더의 형상을 가지도록 철근(12)을 배근한 다음 PC 강선(11)을 설치하면서, 상기 거더의 형상을 위해 배근된 철근의 양측부에는 정착구(14)를 설치하여 상기 PC 강선(11)을 고정설치하고 중앙부에는 상기 거더의 하측부에 PC 강선을 설치되도록 한 다음 인장부의 일정한 두께까지 고강도 강섬유 보강 콘크리트(21)를 타설한 다음 그 위에 상기 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 상기 거더의 전체 두께, 즉 높이까지 일반 강도를 갖는 일반 콘크리트(13)를 타설양생한 다음 상기 PC 강선(11)을 긴장하여 프리스트레스를 도입하여 제작한 이중 콘크리트 구조물(50)로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트거더(30)를 제작하여 교량의 설치를 위하여 교대 및 교각에 설치한 것이다.            1 is a view showing a double prestressed concrete structure, which is a double concrete structure manufactured by using the high strength steel fiber reinforced concrete of the present invention, as a double prestressed concrete structure 20 as a double prestressed concrete girder 30 as an example As described above, the first step is to reinforce the reinforcing bar 12 to have the shape of the girder, and then install the PC steel wire 11, while installing the fixing holes 14 on both sides of the reinforcing bar for the shape of the girder by installing the PC The steel wire 11 is fixedly installed and the PC steel wire is installed at the lower part of the girder at the center part, and then the high-strength steel fiber reinforced concrete 21 is poured to a certain thickness of the tension part, and then the double prestressed concrete structure 20 is placed thereon. Placing ordinary concrete 13 with general strength up to the overall thickness of the girder As the double concrete structure 50 produced by introducing the prestress by tensioning the PC steel wire 11, a double prestressed concrete girder 30, which is a double prestressed concrete structure 20, is shifted to install a bridge. It was installed on the piers.

도 2(a)(b)는 도 1의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 지점부와 중앙부의 단면을 각각 보여주는 도면으로서, 상기 도 1의 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)의 양측 단부인 지점부와 중앙부의 단면을 보여주는 것이다.       Figure 2 (a) (b) is a view showing a cross section of the point portion and the central portion of the double prestressed concrete structure of Figure 1, respectively, the point portion and the central portion at both ends of the double prestressed concrete girder 30 of FIG. To show the cross section.

도 (a)는 지점부인 양측 단부의 단면을 보여주는 것으로서, 양측단부에는 상기 거더(30)에 프리스트레스를 도입하기 위하여 PC 강선(11)을 배치하고, 양측단부에 설치된 정착구(14)에 상기 PC 강선(11)을 정착하도록 한 것을 보여주고 있 다.       Figure (a) shows a cross-section of both ends of the point portion, the PC steel wire 11 is arranged at both ends to introduce the prestress to the girder 30, the PC steel wire to the fixing unit 14 provided at both ends (11) shows the settling.

또한 상기 거더(30)의 하부인 인장부에 일정한 두께로 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하고 그 위에 일반 콘크리트(13)를 일정한 두께로 타설하여 전체적으로 일체화된 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)를 제작하게 되는 것이다.       In addition, the high-precision steel fiber reinforced concrete (21) is cast in a predetermined thickness on the lower portion of the girder (30), and the general concrete (13) is poured thereon, thereby pre-integrating the double prestressed concrete girder (30). Will be produced.

도 (b)는 상기 거더의 중앙부의 단면을 보여주는 것으로서, 상기 거더(30)의 형상대로 배치된 철근(12)과 인장부에 설치된 PC 강선(11)과 상기 거더(30)의 일정한 두께까지 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하고, 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하여 전체적으로 일체화된 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)를 제작하게 되는 것이다.       Figure (b) shows a cross section of the central portion of the girder, the high-performance up to a constant thickness of the reinforcing bar 12 and PC steel wire 11 installed in the tension section and the girder 30 arranged in the shape of the girder 30 The steel fiber reinforced concrete 21 is poured, and the general concrete 13 is poured on it to produce a totally integrated double prestressed concrete girder 30.

이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)을 설치하기 위하여 인장부에 일정한 두께의 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하고 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하게되는데 인장부에 타설된 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설한 지 4 ~ 8시간이 경과된 후에 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하도록 한다.       In order to install the double prestressed concrete structure 20, the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 having a certain thickness is poured on the tension part and the general concrete 13 is poured thereon. The high-performance steel fiber reinforced concrete placed on the tension part 21 ) 4 to 8 hours have passed after placing the concrete (13) on it.

이렇게 4 ~ 8시간 경과후에 타설하도록 하는 것은 고성능 강섬유보강콘크리트(21)층과 일반 콘크리트(13) 층 사이에 균일한 층을 형성하도록 하면서, 계면부착 파괴를 방지하기 위한 것이다.        The casting after 4 to 8 hours is to prevent the interfacial adhesion failure while forming a uniform layer between the high-performance steel fiber reinforced concrete (21) layer and the general concrete (13) layer.

도 3(a)(b)는 본 발명의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 제작하기 위하여 일반 콘크리트와 고성능 강섬유 보강 콘크리트를 타설하여 형성된 층을 보여주기 위한 단면도으로서, 고성능 강섬유보강 콘크리트(21) 층의 타설 후에 도 (a)와 같이 4시간경과 후와 도 (b)와 같이 8시간 경과 후에 각각 보통강도의 일반 콘크리트(13)를 타설한 일반 콘크리트 층의 경우 상기 4시간 경과 후와 8시간 경과후에는 상기 두 콘크리트 층 간의 경계선이 거의 일직선을 이루는 균일한 층이 확연히 나타났다.        Figure 3 (a) (b) is a cross-sectional view for showing the layer formed by pouring general concrete and high-performance steel fiber reinforced concrete in order to manufacture a double prestressed concrete structure of the present invention, the casting of high-performance steel fiber reinforced concrete (21) layer After 4 hours as shown in (a) and after 8 hours as shown in (b), in the case of the general concrete layer in which ordinary concrete 13 was poured, the 4 hours and after 8 hours, respectively The homogeneous layer with the boundary line between the two concrete layers is almost straight.

또한, 하중 작용시 두 층간의 층이 분리되는 현상을 조사하기 위해 두 층간의 타설시간의 간격을 각각 0, 1, 2, 4, 6, 8시간을 하여 실험을 하였을 경우, 휨 실험이 종료될 때까지 두 층간의 층이 분리되지 않는 것으로 관찰되었으나, 두 콘크리트 층간의 타설시간의 간격을 12시간으로 하였을 경우, 층 분리 현상이 발생되는 결과를 얻었다.       In addition, if the experiment was conducted with 0, 1, 2, 4, 6, and 8 hours of spacing time between the two layers to investigate the separation of the layers between the two layers during loading, the bending test may be terminated. It was observed that the layers between the two layers did not separate until the time of 12 hours was placed between the two concrete layers, resulting in layer separation.

따라서, 두 층간에 뚜렷한 균일한 층이 형성되고, 외부 하중 작용시 두 층간의 층분리가 발생하지 않는 두 층간의 콘크리트 타설 시간의 간격은 4~8시간으로 설정하게 된 것이다.        Therefore, a distinct uniform layer is formed between the two layers, and the interval of the concrete placing time between the two layers, which does not occur when the external load is applied, is set to 4 to 8 hours.

이렇게 두 콘크리트 층간의 타설시간의 간격을 설정하여 타설양생한 다음 상기 pc 강선(11)에 대하여 긴장력을 도입하여 상기 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)에 긴장력인 프리스트레스가 도입되도록 한 것이다.        In this way, the casting time is set by placing the spacing time between the two concrete layers and then a tension force is introduced to the pc steel wire 11 so that the pre-stress which is a tension force is introduced into the double prestressed concrete structure 20 which is the double concrete structure. .

도 4(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물인 이중프리스트레스트 콘크리트 구조물로서 이중프리스트레스트 콘크리트 거더(PSC)거더를 제작한 것을 보여주는 도면으로서,       Figure 4 (a) (b) is a view showing the production of double prestressed concrete girder (PSC) girder as a double prestressed concrete structure of a double concrete structure of the present invention,

상기에서 이미 언급한 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 인장부의 일정 높 이까지 타설한 다음 4 ~ 8시간이 경과한 다음 일반강도의 일반 콘크리트(13)를 타설하여 제작한 이중 콘크리트 구조물(50)로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)의 다양한 실시예를 보여주는 것이다.       As the above-mentioned high-performance steel fiber reinforced concrete (21) was cast to a certain height of the tension portion, and then after 4 to 8 hours, the concrete concrete (13) manufactured by pouring the general concrete (13) of general strength as Various embodiments of the double prestressed concrete girder 30, which is a double prestressed concrete structure 20, are shown.

도 (a)는 "T"자 형의 거더(30)의 상부에는 상부 플랜지(17)를 형성하고 상부 플랜지(17)의 하부에는 복부(18)를 형성하도록 하여 전체적으로 "T" 자형상으로 제작하는 것이다.       (A) is formed in the upper portion of the "T" shaped girders 30 to form the upper flange 17 and the lower portion of the upper flange 17 to form the abdomen 18 as a whole "T" shaped It is.

도면에서 보는바와 같이 인장부인 복부(18)의 하부에서 일정한 높이까지 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설한 다음 4 ~ 8시간 경과후에 상기 복부(18)와 상부 플랜지(17)전체에 걸쳐 일반 콘크리트(13)를 타설양생한 다음 이미 설치된 PC 강선(11)이 긴장력을 도입하도록 하여 프리스트레스가 도입된 이중 콘크리트 구조물(50)로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트거더(30)를 제작하는 것을 보여주는 것이며,       As shown in the figure, the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 is poured from the lower part of the abdomen 18, which is a tension part, to a certain height, and then, after 4 to 8 hours, the general concrete is spread over the entire abdomen 18 and the upper flange 17. After pouring (13), the already installed PC steel wire (11) to introduce a tension force to the pre-stressed double concrete structure 50 is a double prestressed concrete structure (20) double prestressed concrete girder (30) To show what you are making,

(b)는 "I"자 형의 거더(30)의 상하부에는 상하부 플랜지(17,19)를 형성하고 상기 상하부의 플랜지의 가운데는 복부(18)를 형성하도록 하여 전체적으로 "I" 자형상으로 제작하는 것이다.       (b) the upper and lower flanges (17, 19) formed on the upper and lower portions of the "I" -shaped girders 30, and the middle of the upper and lower flanges to form the abdomen (18) as a whole "I" shape It is.

도면에서 보는바와 같이 인장부인 하부 플랜지(19)를 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설한 다음 4 ~ 8시간 경과후에 복부(18)와 상부 플랜지(17)전체에 걸쳐 일반 콘크리트(13)를 타설양생한 다음 이미 설치된 PC 강선(11)이 긴장력을 도입하도록 하여 프리스트레스가 도입된 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20) 인 이중 프리스트레스트 콘크리트거더(30)를 제작하는 것을 보여주는 것이다.       As shown in the drawing, the lower flange 19, which is a tensioning part, is poured with high-performance steel fiber reinforced concrete 21, and then, after 4 to 8 hours, the general concrete 13 is poured over the entire abdomen 18 and the upper flange 17. After curing, the already installed PC steel wire 11 is to introduce a tension force to show the production of the double prestressed concrete girder 30 is a pre-stressed double prestressed concrete structure 20.

도 5(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물로서 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물인 이중프리스트레스트 콘크리트 거더를 교량 및 지하구조물에 적용한 것을 보여주는 도면으로서, 상기 도 4에서 제작된 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크티트 거더(30)를 제작하여 도 (a)와 같이 교각(16)을 세우고 그 위에 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)를 설치한 다음 그 위에 슬래브를 타설한 교량 상판(15)을 설치한 교량(10)에 적용한 것을 보여주는 것으로서, 이렇게 교량에 적용하여 시공할 경우 일반 프리스트레스 콘크리트거더를 교량에 적용시공하였을 때보다 경간 길이의 증가를 기대할 수 있어 교량의 하부 형하공간이 보다 넓어지는 장점이 있다.       5 (a) (b) is a view showing the application of the double prestressed concrete girder, the double prestressed concrete girder to the bridge and the underground structure as a double concrete structure of the present invention, the double prestressed concrete structure manufactured in FIG. A double prestressed concrete girder 30, which is (20), is fabricated to build a pier 16 as shown in FIG. (A), and a double prestressed concrete girder 30, which is a double prestressed concrete structure 20, is installed thereon. Next, it is shown that the slab is placed on the bridge (10) with the bridge top plate (15) is installed, and when applied to the bridge in this way increases the span length than when the general prestressed concrete girder is applied to the bridge As it can be expected, there is an advantage that the lower geometry space of the bridge becomes wider.

또한, 도 (b) 와 같이 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물(20)인 이중 프리스트레스트 콘크리트 거더(30)를 지하구조물에 적용하여 시공할 경우 상기 도 (a)에 적용하므로서 교량의 형하공간이 넓어지는 장점을 지하공간에 적용할 수 있어 보다 넓은 지하공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.       In addition, when applying the double prestressed concrete girder 30, which is a double prestressed concrete structure 20 to the underground structure, as shown in Figure (b) has an advantage that the geometric space of the bridge is widened by applying to the Figure (a) It can be applied to the underground space has the advantage of securing a wider underground space.

도 6(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물과 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물과의 휨강성과 하중지지능력을 비교하여 보여주는 하중-처짐 곡선그래프로서, 도 (a)는 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물(20)과 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물을 대상으로 하여 휨 실험을 통해 얻은 하중-처짐 곡선이고, 도 (b)는 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물(20) 과 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물을 대상으로 하여 총 4단계의 반복하중을 재하한 휨 실험을 통해 얻은 하중-처짐 곡선이다.        Figure 6 (a) (b) is a load-deflection curve graph showing the comparison of the flexural stiffness and load bearing capacity between the double prestressed concrete structure and the general prestressed concrete structure of the double concrete structure of the present invention, Figure (a) is It is a load-deflection curve obtained through the bending test for the double prestressed concrete structure 20 and the general prestressed concrete structure, and (b) shows a total of 4 for the double prestressed concrete structure 20 and the general prestressed concrete structure. It is a load-deflection curve obtained from a bending test with a cyclic load of steps.

상기 하중-처짐곡선그래프에서는 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물 2개(NPC I, NPC II)와 본 발명에 의한 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 인장부에 각각 하단에서 200mm(DPC I), 300mm(DPC II), 400mm(DPC III)의 높이로 타설하여 제작된 3개의 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물(20)에 대하여 휨 실험을 실시하였다.       In the load-deflection curve graph, two general prestressed concrete structures (NPC I, NPC II) and high-performance steel fiber reinforced concrete 21 according to the present invention are respectively 200 mm (DPC I) and 300 mm (DPC II) at the lower end of the tension section. , Flexural tests were performed on three double prestressed concrete structures 20 fabricated with a height of 400 mm (DPC III).

상기 도 (a)와 (b)를 비교·분석하면 초기균열하중이 NPC와 비교하여 DPC I에서 24%, DPC II에서 52%, DPC III에서 67% 증가되었고, 사용하중이 NPC와 비교하여 DPC I에서 29%, DPC II에서 43%, DPC III에서 52%가 증가된 것을 확인할 수 있다.       Comparing and analyzing the figures (a) and (b), the initial crack load was increased by 24% in DPC I, 52% in DPC II, and 67% in DPC III compared to NPC, and the use load was increased by DPC compared to NPC. 29% in I, 43% in DPC II, and 52% in DPC III.

초기 휨강성은 초기균열 이전의 하중-처짐곡선 기울기를 나타내며 휨강성의 증가는 동일 크기의 하중에 대한 구조물의 변형 감소를 나타낸다. 초기 휨강성은 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)의 타설높이에 따라 DPC I에서 20%, DPC II에서 20%, DPC III에서 22%가 증가되었다.        The initial flexural stiffness represents the load-deflection curve slope prior to the initial crack and the increase in flexural stiffness represents a reduction in the deformation of the structure for loads of equal magnitude. Initial flexural stiffness increased by 20% in DPC I, 20% in DPC II, and 22% in DPC III, depending on the height of the high-performance steel fiber reinforced concrete (21).

사용성면에서 같은 처짐에 대한 하중지지능력은 NPC와 비교하여 DPC I에서 18%, DPC II에서 30%, DPC III에서 52%로 확연하게 증가된 것을 확인할 수 있다.       In terms of usability, the load bearing capacity for the same deflection is significantly increased by 18% in DPC I, 30% in DPC II and 52% in DPC III compared to NPC.

따라서 상기 실험을 통하여 인장부에 부분적으로 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 적용하여 휨균열을 제어하면서, 초기균열 및 사용하중의 향상을 도모할 수 있다.        Therefore, by applying the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 to the tension portion in part through the experiment, it is possible to improve the initial crack and the use load while controlling the bending crack.

도 7(a)(b)는 본 발명의 이중 프리스트레스트 콘크리트 구조물과 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물과의 주균열의 진전양상을 비교하여 보여주는 도면으로서, 도 (a)는 상기 도 6에서 언급한 일반 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 대한 실험 결과치이고, 도 (b)는 본 발명의 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 인장부에 일정한 높이까지 타설하여 제작한 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물(20)에 대한 실험 결과치인 것이다.       Figure 7 (a) (b) is a view showing the comparison of the propagation pattern of the main crack between the double prestressed concrete structure and the general prestressed concrete structure of the present invention, Figure (a) is a general frist mentioned in FIG. Experimental results for the rest concrete structure, Figure (b) is the experimental results for the double prestressed concrete structure 20 produced by pouring the high-performance steel fiber reinforced concrete 21 of the present invention to a certain height.

상기 도 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 도 (a)의 실험 결과와 같이 NPC의 균열양상은 파괴에 도달하였을 때 주균열이 압축부까지 상당히 진전되어 있으나, 도 (b)에서 보여주는 실험결과와 같이 DPC는 주균열의 진전이 상기 도 (a)의 실험결과보다 주균열의 진전을 억제하는 효과를 확인할 수 있는 것이다.        As shown in Figs. (A) and (b), as shown in the results of the experiment in Fig. (A), the cracks of the NPC are significantly advanced to the compression part when the fracture is reached, but in Fig. (B) As shown in the experimental results, the DPC can confirm the effect of suppressing the growth of the main crack than the main crack progress of the experimental results of FIG.

이는 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)에 적용되어 있는 강섬유와 미세광물 혼화재인 실리카 흄과 고로슬래그를 혼합하여 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)에 연성, 인성 및 인장 강도의 증대를 꾀하여 주균열의 진전을 억제시키면서 균열폭을 둔화시키는 것이다.       This is to suppress the progression of the main crack by increasing the ductility, toughness and tensile strength of the high-performance steel fiber reinforced concrete (21) by mixing the silica fibers and blast furnace slag, which is a steel fiber and fine mineral admixture applied to the high performance steel fiber reinforced concrete (21) While the crack width is slowed down.

도 8은 본 발명의 이중 콘크리트 구조물의 다른 실시예인 프리플렉스 빔에 고성능 강섬유 보강콘크리트를 타설한 것을 보여주는 도면으로서, 프리플렉스가 도입되어 상향으로 휘어진 I형 강재(22)의 하부플랜지(19)에 배근된 하부 케이싱 철근에 고성능 강섬유보강콘크리트(21)를 타설하고, 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하여 제작한 프리플렉스 빔(40)에 관한 것으로서, 인장력이 작용하는 하부 플랜지(19)에 일정 두께의 고성능 강섬유 보강콘크리트(21)를 타설하고, 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설한 것이다.        8 is a view showing the high-performance steel fiber reinforced concrete is poured into the preflex beam, which is another embodiment of the double concrete structure of the present invention, in which the lower flange 19 of the I-type steel 22 bent upwards is introduced. The present invention relates to a preflex beam (40) manufactured by placing high-performance steel fiber reinforced concrete (21) on a reinforced lower casing reinforcing bar and placing general concrete (13) thereon, and fixed to a lower flange (19) on which tensile force is applied. The high-performance steel fiber reinforced concrete 21 of thickness is poured, and the general concrete 13 is poured on it.

이렇게 제작된 빔은 콘크리트의 인장력을 보강하여 보다 많은 양의 프리플레스를 도입할 수 있어 빔의 높이를 줄일 수 있으며, 또한 빔의 경간장을 크게 할 수 있어 보다 긴 지간의 장경간의 교량 또는 구조물을 설치할 수 있는 장점이 있는 것이다.        The beam made in this way can reinforce the tensile force of the concrete to introduce a larger amount of pre-placement, thereby reducing the height of the beam, and also increasing the span of the beam, thereby making it possible to bridge bridges or structures between longer spans. There is an advantage to install.

도 9(a)(b)는 본 발명의 이중 콘크리트 구조물의 또 다른 실시예인 I형 빔에 고성능 강섬유 보강콘크리트를 타설하거나 또는 프리스트레스를 도입한 것을 보여주는 도면으로서, 일반적인 I형 강재(22)의 하부 플랜지(19)에 일정한 두께의 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하고 일정한 시간이 경관된 후에 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하여 제작한 빔으로서, 도 (a)는 상기에서 이미 설명한바와 같이 I형 강재(22)의 하부 플랜지(19)에 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설한 후에 일정한 시간이 경과한 후에 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설하여 제작한 I형 빔(60)이며,       Figure 9 (a) (b) is a view showing that the high-performance steel fiber reinforced concrete or pre-stress is added to the I-beam, another embodiment of the double concrete structure of the present invention, the lower part of the general I-shaped steel 22 A beam manufactured by pouring a high-performance steel fiber reinforced concrete 21 of a certain thickness on the flange 19 and casting a concrete concrete 13 on it after a certain time is landscaped, as shown in (a) as described above. After casting a high-performance steel fiber reinforced concrete 21 on the lower flange 19 of the I-type steel 22, after a certain time has elapsed is the I-beam (60) manufactured by pouring the concrete (13) on it,

도 (b)는 상기 I형 강재(22)의 하부 플랜지(19)의 양측부에 정착구(14)를 설치하고 PC 강선(11)을 상기 정착구(14)에 상호 연결한 다음 하부 플랜지(19)의 일정한 두께로 고성능 강섬유보강 콘크리트(21)를 타설하고 일정한 시간이 경과한 후에 그 위에 일반 콘크리트(13)를 타설양생한 후에 상기 PC 강선(11)에 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트 I형 빔(70)이다.       (B) shows the fixing fixture 14 on both sides of the lower flange 19 of the I-type steel 22 and interconnects the PC steel wire 11 to the fixing fixture 14, and then the lower flange 19 Prestressed I-beam (70) in which high-strength steel fiber reinforced concrete (21) is cast in a constant thickness of a predetermined time, and after pre-stressing is applied to the PC steel wire (11) after pouring concrete concrete (13) on it. )to be.

상기에서 언급한 각종 빔을 제작하기 위하여 빔을 형성하는 골격의 제작과 향후에 타설되는 콘크리트의 부착력 및 빔에 작용하는 하중에 강하게 작용하기 위 하여 철근을 배근하는 것은 이분야에 종사하는 모든 기술자는 당연한 기술로서 본 발명에서는 자세하게 언급하지 않고 고성능 강섬유보강콘크리트를 타설하거나 일반 콘크리트를 타설하여 제작하는 것으로 기술하였다.        In order to manufacture the various beams mentioned above, reinforcing the reinforcing bars to make a strong effect on the adhesion force of the concrete and the load applied to the beam to be cast in the future to all the skilled in the art As a matter of course, in the present invention, the present invention is described in detail by placing high-performance steel fiber reinforced concrete or by pouring general concrete.

본 발명에 따른 이중 콘크리트 구조물인 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물은 고성능 강섬유보강 콘크리트를 부분적으로 적용하여 구조물의 인장부에 발생되는 휨 균열의 생성과 성장을 억제하고 초기균열 및 사용하중, 휨 강성을 향상시킬 수 있다.        The double prestressed concrete structure according to the present invention can suppress the generation and growth of flexural cracks occurring in the tensile part of the structure by partially applying high-performance steel fiber reinforced concrete, and can improve the initial cracking, working load, and flexural rigidity. have.

또한 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물은 전단면에 고성능 강섬유보강 콘크리트 적용하지 않고 구조물의 인장부 일부분에 적용함으로써, 효과적인 시공성과 경제성을 확보할 수 있으며, 교량의 거더에 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물을 대신하여 이중 프리스트레스 콘크리트 구조물을 적용하면 균열제어, 철근 부식방지, 처짐 감소, 내하력 증대, 하중지지능력과 구조강성이 향상되어 일반 프리스트레스 콘크리트 구조물에 비하여 교량의 장경간화를 이룰 수 있고, 지하구조물에 적용 시에는 보다 넓은 공간 확보를 할 수 있는 효율적인 면서도 경제적인 발명인 것이다.       In addition, the double prestressed concrete structure can be applied to a part of the tensile part of the structure without applying high-performance steel fiber reinforced concrete to the shear surface, thereby ensuring effective construction and economic efficiency, and double prestressed concrete structure instead of the general prestressed concrete structure in the girder of the bridge. By applying, it is possible to achieve the long span of bridges compared to general prestressed concrete structures by controlling cracks, preventing corrosion, reducing deflection, increasing load capacity, improving load bearing capacity and structural stiffness, and securing more space when applied to underground structures. It is an efficient yet economic invention.

Claims (10)

구조물의 골격을 형성하는 철근을 배근하고, PC강선을 배치한 다음, 고성능 강섬유보강 콘크리트를 인장부의 일정높이까지 타설한 후에 일정시간이 경과한 후에 일반강도의 일반콘크리트를 타설양생하고, 상기 PC 강선에 긴장력을 도입한 콘크리트구조물에 프리스트레스를 도입하여 일체화되게 제작한 것에 있어서,      After reinforcing the reinforcing bars forming the skeleton of the structure, arranging the PC steel wire, and after pouring a high-performance steel fiber reinforced concrete to a certain height of the tensile part after a certain period of time to pour the general concrete of the general strength, the PC steel wire In the fabrication of a pre-stressed concrete structure in which tension is applied to 상기 고성능 강섬유보강 콘크리트는 물 ; 170kg/m³, 시멘트 : 490kg/m³, 잔골재 : 678kg/m³, 굵은골재 : 805kg/m³, 굵은골재 최대치수 : 13mm, 슬럼프 :210mm, 공기량 :3.7%, 물/바인더비 :26%, 실리카 흄 : 33kg/m³, 고로슬래그 : 131kg/m³, 고성능 감수제 : 9.81kg/m³, 강섬유비 : 1.5%의 배합비에 따라 혼합하여 생산한 것에 특징이 있는 이중콘크리트 구조물 The high performance steel fiber reinforced concrete is water; 170kg / m³, cement: 490kg / m³, fine aggregate: 678kg / m³, coarse aggregate: 805kg / m³, coarse aggregate maximum size: 13mm, slump: 210mm, air volume: 3.7%, water / binder ratio: 26%, silica fume: 33kg / m³, blast furnace slag: 131kg / m³, high performance water reducing agent: 9.81kg / m³, steel fiber ratio: double concrete structure characterized by mixing according to the mixing ratio of 1.5% 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,       The method of claim 1, 상기 실리카 흄과 고로 슬래그는 미세광물질로 구성된 혼합물질로서 콘크리트에 혼합되면 치밀한 구조가 되도록 하여 콘크리트에 혼합된 골재 및 강섬유와의 부착성능을 높여 양생된 콘크리트의 강도 증진 및 균열의 진전을 억제하는 작용을 하는 것에 특징이 있는 이중 콘크리트 구조물.        The silica fume and blast furnace slag is a mixture composed of fine minerals, and when mixed with concrete, it becomes a dense structure to increase the adhesion performance with aggregates and steel fibers mixed in concrete, thereby increasing the strength of cured concrete and inhibiting the progress of cracking. Double concrete structure characterized by doing. 제 1항에 있어서,       The method of claim 1, 상기 일정시간 경과후는 고성능 강섬유 보강 콘크리트를 인장부의 일정 높이까지 타설한 후에 4 ~ 8시간이 경과된 후에 일반 콘크리트를 타설하는 것에 특징이 있는 이중 콘크리트 구조물.        After the predetermined time has elapsed, after the high-performance steel fiber reinforced concrete is poured to a certain height of the tension portion, a double concrete structure characterized in that the general concrete is poured after 4 to 8 hours. 제 1항에 있어서,       The method of claim 1, 상기 고성능 강섬유보강 콘크리트의 타설높이에 따라 휨강성과 처짐에 대한 하중지지능력이 증가되는 것에 특징이 있는 이중 콘크리트 구조물.        Double concrete structure characterized in that the load-bearing capacity for flexural stiffness and deflection increases according to the pouring height of the high-performance steel fiber reinforced concrete. 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895343B1 (en) * 2008-09-30 2009-05-04 정민선 Ultra high performance fiber reinforced concrete girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned by combined pretention and post-tention method and rapid construction method of uhpfrc bridge

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100969630B1 (en) * 2007-10-25 2010-07-14 고려대학교 산학협력단 A Reinforcing Structure For Improved Punching Shear Stress
KR101579450B1 (en) * 2014-06-12 2015-12-22 경일대학교산학협력단 Reinforcing metal fiber concrete composite and manufactuaring method thereof
CN108086711A (en) * 2018-01-17 2018-05-29 湖南大学 A kind of anti-bend reinforced device and method of reinforced concrete structure
CN108677677A (en) * 2018-06-27 2018-10-19 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 The simply supported beam of no-reinforcing-bar ultra-high performance concrete horizontal beam pre-tensioning system
JP2019173548A (en) * 2019-05-28 2019-10-10 大成建設株式会社 Corner part structure of reinforcement bar concrete structure

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030000029A (en) * 2000-02-21 2003-01-03 후지사와 야꾸힝 고교 가부시키가이샤 Thiazepinyl hydroxamic acid derivatives as matrix metalloproteinase inhibitors
KR20030072097A (en) * 2002-03-05 2003-09-13 우경건설 주식회사 High tension strength concrete and method for constructing double concrete structures using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030000029A (en) * 2000-02-21 2003-01-03 후지사와 야꾸힝 고교 가부시키가이샤 Thiazepinyl hydroxamic acid derivatives as matrix metalloproteinase inhibitors
KR20030072097A (en) * 2002-03-05 2003-09-13 우경건설 주식회사 High tension strength concrete and method for constructing double concrete structures using the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020030072097
2003000290000

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895343B1 (en) * 2008-09-30 2009-05-04 정민선 Ultra high performance fiber reinforced concrete girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned by combined pretention and post-tention method and rapid construction method of uhpfrc bridge

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