KR100693871B1 - Optimized end reinforcing structure of prestressed steel composite beam and construction method by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 종래의 RPF 빔(리프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔)을 단면도로 도시한 것이다.FIG. 1A illustrates a conventional RPF beam (represtress preplex rigid composite beam) in cross section.
도 1b는 상기 종래의 RPF 빔의 단부에 설치되는 단부지지체를 도시한 것이다.Figure 1b shows an end support installed at the end of the conventional RPF beam.
도 1c는 종래의 RPF 빔의 단부에 설치되는 개방형 구조의 단부지지체를 도시한 것이다.Figure 1c shows an end support of an open structure installed at the end of a conventional RPF beam.
도 1d는 종래의 스틸브라켓을 이용한 RPF 빔의 단부에 설치되는 단부지지체를 도시한 것이다.Figure 1d shows an end support that is installed at the end of the RPF beam using a conventional steel bracket.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 RPF 빔의 단부지지체의 설치조립도를 도시한 것이다.Figures 2a and 2b shows an installation assembly of the end support of the RPF beam of the present invention.
도 2c는 본 발명의 RPF 빔의 단부지지체의 조립완성도를 도시한 것이다.Figure 2c shows the assembly completion of the end support of the RPF beam of the present invention.
도 3은 본 발명의 단부지지체를 구성하는 개방형태의 내부중간보강판의 상세예를 도시한 것이다.Figure 3 shows a detailed example of the internal intermediate reinforcing plate of the open form constituting the end support of the present invention.
도 4는 본 발명의 단부지지체가 설치된 프리스트레스트 강합성빔을 도시한 것이다.Figure 4 shows a prestressed rigid composite beam is provided with the end support of the present invention.
도 5는 본 발명의 단부지지체 및 빔의 내부에 콘크리트 정착블럭이 설치된 프리스트레스트 강합성빔의 제작상태도를 도시한 것이다.FIG. 5 is a state diagram of a prestressed rigid composite beam having a concrete fixing block installed in the end support and the beam of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:I형 강재 200:하부플랜지콘크리트100: type I steel 200: lower flange concrete
210:보강철근 220:PC 강연선210: reinforcing bar 220: PC strand
230:콘크리트 정착블럭230: concrete fixing block
300:단부지지체 310:하부판300: end support 310: lower plate
320:개방형태의 내부중간보강판320: open intermediate inner stiffener
330:상부수직판 340:정착판330: upper vertical plate 340: fixed plate
350:정착판지지판350: fixing plate support plate
본 발명은 프리스트레스트 강합성빔용 단부지지체를 이용한 프리스트레스트 강합성빔 제작방법에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 I형 강재를 이용하여 프리스트레스트 강합성빔을 제작함에 있어, PC 강연선에 의한 수평방향의 압축 프리스트레스(국부 수평력) 및 수직반력에 효과적으로 저항하면서도, 하부플랜지콘크리트용 콘크리트 충진 및 타설의 용이 등 프리스트레스트 강합성빔 제작 시공성 증진 및 경제성 개선, 안전성이 향상된 프리스트레스트 강합성빔 단부에 설치되는 단부지지 체 및 이를 이용한 프리스트레스트 강합성빔 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prestressed composite beam manufacturing method using an end support for the prestressed composite beam. More specifically, in the fabrication of prestressed steel composite beams using I-type steel, it is easy to fill and pour concrete for lower flange concrete, while effectively resisting horizontal compressive prestress (local horizontal force) and vertical reaction force by PC strand. The present invention relates to an end support installed at an end of a prestressed composite beam, which has improved construction properties, improved economic efficiency, and improved safety, and a method of manufacturing a prestressed composite beam using the same.
종래의 RPF 빔(10)은 1차 프리스트레스(I형 강재(11)에 프리플렉션 하중이 가해진 상태에서 하부플랜지콘크리트(12)를 타설, 양생한 후, 프리플렉션 하중을 제거하여 I형 강재의 탄성복원력에 의하여 하부플랜지콘크리트(12)에 도입된 압축응력 또는 압축프리스트레스)가 도입된 상태에서 통상 비접착 PC 강연선(13)을 이용하여 2차 프리스트레스를 하부플랜지콘크리트(12)에 도입하는 방식으로 제작되는 교량용 강합성빔이다.The
특히 상기 2차 프리스트레스 도입에 있어 도 1a와 같이 하부플랜지 콘크리트(12)의 타설 전, 하부플랜지콘크리트 내부에 형성된 I형 강재(11)의 하부플랜지 주위에 일정간격을 두고 미리 다수의 비접착 PC 강연선(13,strand)을 분산 배치시키고, 하부플랜지콘크리트용 콘크리트를 타설, 양생한 후, 프리플렉션 하중을 제거(릴리즈)하여 하부플랜지콘크리트에 1차 프리스트레스를 도입시킨 상태에서, 하부플랜지 콘크리트에 배치된 다수의 비접착 PC 강연선을 긴장하여 하부플랜지콘크리트 단부에 정착시킴으로서, 완전 프리스트레싱(full prestressing) 설계방식으로 2차 프리스트레스를 추가로 더 도입하기 때문에, 종래 프리플렉스 강합성빔(PF 빔)에서 확보되는 낮은 형고를 그대로 유지하면서, 경제성을 충분히 확보할 수 있고, 하부플랜지 콘크리트에 인장응력이 발생하지 않고 이에 따른 하부플랜지콘크리트의 인장균열 및 과도한 처짐 발생과 피로강도저하 등이 발생되지 않는 등, 구조적 안전성이 높은 장점이 있다.In particular, in the introduction of the secondary prestress, a plurality of non-bonded PC strands in advance are spaced around the lower flange of the I-
이러한 RPF 빔(10)에서 하부플랜지콘크리트(12) 양 단부에는 하부플랜지콘크 리트 단면의 전체 영역이 균일하게 거동하여 압축되도록 도 1b와 같이 상기 RPF 빔(10)의 하부플랜지(11a)의 단부에 정착판(21)과 하부지지판(22), 상부내측지지격벽 및 하부내측지지격벽으로 구성되는 내측지지격 판(23), 외측지지판(24) 및 상부지지판(25)으로 이루어지며, 상기 내측지지격판(23), 외측지지판(24) 및 상부지지판(25)에는 타설되는 하부플랜지콘크리트의 원활한 충진을 위해 관통공(26)이 형성된 단부지지체(20, 실용신안등록 제 168565호)를 설치하고 있었다.At both ends of the
하지만 이러한 단부지지체(20)의 경우, 단부지지체를 하나의 박스형태로 구성하여 설치함으로서 RPF 빔의 단부를 과보강을 함에 따라 비경제적이며, 다수의 판을 이용하여 구성시키므로 용접량이 많아 작업이 복잡하고 잔류변형이 크게 발생하며, 단부지지체 내부로의 콘크리트 충진 및 그 다짐이 어려웠을 뿐 만 아니라, 단부지지체 외측 지지판과 하부플랜지 콘크리트와의 접착성이 좋지 않아, RPF 빔 단부의 하부플랜지콘크리트 탈락현상이 발생하는 등, 경제성, 작업성 및 구조적 성능에 문제가 제기되었다.However, in the case of such an
이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 새로운 단부지지체(30)를 도시한 것이 도 1c이다.1c shows a
상기 도 1c에 의하면, RPF 빔(10)의 하부플랜지콘크리트(12) 단부의 강형에 형성되는 단부지지체(30)는 According to FIG. 1C, the
하부플랜지 콘크리트 하부면에 접하여 형성된 하부판(31); 상기 하부판 상부면과 강형의 하부플랜지사이에 형성된 하부플랜지 콘크리트 타설 및 충진이 용이하도록 다양한 형상으로 제작된 내부중간보강판(32); 상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이에 형성된 상부수직판(33); 및 비접착 PC 스트랜드 관통용 구멍이 다수 형성된 정착판(34);을 포함하며, A lower plate 31 formed in contact with the lower flange concrete lower surface; An internal
상기 하부플랜지콘크리트에 빔 단부의 국부응력에 저항하면서도 단부지지체와 하부플랜지 콘크리트와의 부착성을 향상시키기 위한 부착보강재(35)가 하부플랜지콘크리트(12) 내부에 추가로 더 형성되도록 한 개방형 구조로 이루어진 단부지지체라고 할 수 있다.An open structure in which the
이때 상기 개방형 구조로 이루어진 단부지지체(30)는 비접착 PC 강연선의 정착판 지지가 불안하여, 즉 정착판(34) 좌, 우 외측은 정착판이 아닌 하부플랜지콘크리트(12)에 직접 압축응력이 전달됨으로서 상대적으로 강도가 낮은 하부플랜지콘크리트가 파손될 수 있다는 문제점과 현장에서 제작하여 설치하는 부착보강재(35)로 인하여 작업성이 다소 떨어질 수 있다는 문제점이 있었다.At this time, the
도1d 역시 RPF 빔(10)용 단부지지체(40)이다.1D is also an
즉, 특히 RPF 빔(10)의 I형 강재(11)에 있어서, 덧판을 사용하지 않고 통판을 넓게(60∼80cm정도) 사용한 하부플랜지(11a) 위에 정착판(41)을 지지할 수 있는 스틸브라켓(42)을 수직으로 형성하고, 하부플랜지(11a)의 하부에는 복부수직받침판(43)과, 하부스틸받침판(44)을 설치하여 PC 강연선에 의한 수평방향의 압축 프리스트레스를 I형 강재 단면으로만 지지할 수 있도록 단부 정착판을 보강한 브라켓 보강형 단부정착판 보강구조이다.That is, in particular, in the I-
하지만, 상기 브라켓 보강형 단부정착판 보강구조의 경우 작용되는 모멘트가 작아 상대적으로 I형강재의 사용이 크게 필요치 않은 단부에 정착판을 지지하기 위 한 구성부재를 I형 강재에 설치함으로 인해, I형 강재의 하부플랜지 폭을 크게 형성시킴에 따른 강재량이 증가되어 강재값이 크게 올라 I형 강재를 제작함에 있어서 비경제적이라는 문제점이 있다. 따라서 상기 단부지지체들의 문제점을 해소할 수 있는 개선된 프리스트레스트 강합성빔용 단부지지체의 개발 필요성이 대두되었다.However, in the case of the bracket reinforcement type end fixing plate reinforcement structure, since the moment acting is small and the component member for supporting the fixing plate is installed at the end portion where the use of the I type steel is not necessary, There is a problem that the amount of steel increases as the width of the lower flange of the shaped steel is increased, resulting in an uneconomical factor in manufacturing the I-type steel. Therefore, there is a need to develop an improved end support for prestressed rigid composite beam that can solve the problems of the end supports.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 프리스트레스트 강합성빔에 있어 I형 강재 제작을 위한 강재량을 최소화시킬 수 있도록 하면서, PC 강연선에 의한 수평방향의 압축 프리스트레스에 의한 수평력 및 수직반력에 보다 효과적으로 저항할 수 있도록 하되, 하부플랜지콘크리트 타설 및 충진이 용이하여 단부지지체 시공성이 증진되었으면서도 안전성이 향상된 프리스트레스트 강합성빔의 단부지지체를 제공하는 것이며 이를 이용한 프리스트레스트 강합성빔의 제작방식을 개발하는 것이다.The present invention is to achieve the above technical problem, an object of the present invention by minimizing the amount of steel for the I-type steel fabrication in the prestressed steel composite beam, by the horizontal compression prestress by PC strands Provides the end support of the prestress rigid composite beam which can be more effectively resistant to horizontal force and vertical reaction, but has improved end support construction and improved safety due to easy placement and filling of lower flange concrete. Developing a beam manufacturing method.
상기 기술적과제를 달성하기 위하여 본 발명은 프리스트레스트 강합성빔의 단부에 작용하는 국부적인 수직반력은 콘크리트 외에 하부판, 개방형태의 내부중간보강판, I형강재의 상하부플랜지 사이에 설치되는 상부수직판에 의하여 저항하도록 하며, 국부적인 수평력은 콘크리트 외에 하부판, 개방형태의 내부중간보강판 및 I형 강재 자체에서 일부 저항하도록 하고 나머지 수평력은 하부판에 정착판과 맞닿을 수 있도록 정착판지지판을 설치하여 저항하도록 하였다. In order to achieve the above technical problem, the present invention is a local vertical reaction acting on the end of the prestressed steel composite beam is a lower plate, an open intermediate internal reinforcement plate in addition to concrete, the upper vertical plate is installed between the upper and lower flanges of I-shaped steel The local horizontal force is to be partially resisted by the lower plate, the open intermediate internal reinforcement plate and the I-type steel itself, and the remaining horizontal force is fixed by installing the fixing plate support plate so that the lower horizontal plate can contact the fixing plate. To do so.
구체적으로는 Specifically
첫째, 프리스트레스트 강합성빔의 단부지지체를 제작함에 있어서, 정착판지지판을 하부판에 직접 설치될 수 있도록 하였다.First, in fabricating the end support of the prestressed rigid composite beam, the fixing plate support plate can be installed directly on the lower plate.
즉, I형 강재의 제작비용을 낮추기 위하여, 단부지지체를 구성하는 정착판지지판의 설치공간을 확보하도록 통판을 사용치 않고 단부에서 중앙부 보다 폭이 좁은 하부플랜지로 구성된 I형 강재를 이용하였고, 하부판에 직접 정착판지지판이 길이방향으로 연장되어 설치될 수 있도록 하였다.That is, in order to lower the manufacturing cost of the I-type steel, I-type steel composed of a lower flange narrower than the center portion at the end was used without using a plate to secure the installation space of the fixing plate support plate constituting the end support. The fixing plate support plate can be installed to extend in the longitudinal direction.
이때 하부판은 보다 많은 정착판지지판을 설치할 수 있도록 하부플랜지콘크리트 전체폭과 같게 제작하여, 프리스트레스트 강합성빔에 있어 보다 많은 PC 강연선을 설치할 수 있게 하였고, 또한 정착판지지판을 I형 강재의 하부플랜지 보다 낮은 하부판에 설치하여 그 형성높이를 크게하여 PC 강연선에 의한 국부 수평력에 효과적으로 저항할 수 있도록 저항 수직단면을 크게 하였기 때문에, 결과적으로 PC강연선의 사용량을 늘리고 강재사용량을 줄여 I형 강재의 단면크기를 효과적으로 최적화 되도록 하여 프리스트레스트 강합성빔의 장점을 극대화 하였다.At this time, the lower plate is made to be the same as the overall width of the lower flange concrete to install more fixing plate support plate, so that more PC strands can be installed in the prestressed steel composite beam, and the fixing plate support plate is also the lower flange of I type steel Since the vertical height of the resistor was increased to effectively resist the local horizontal force caused by the PC strand, by increasing the height of its formation by installing it on the lower plate, as a result, the cross-sectional size of type I steel was increased by increasing the amount of PC strand used and reducing the steel usage. To maximize the efficiency of the prestressed composite beam was maximized.
보다 구체적으로 정착판지지판의 높이는 정착판의 높이와 같게 하여, 즉 하부플랜지 콘크리트 전체높이에서 하부판의 두께 및 하부플랜지 콘크리트 상면에서 피복두께 등을 포함하여 시공상 필요되는 두께 부분만을 제외한 높이 전체에 걸쳐 형성시켜 정착판의 지지시 보다 효과적인 지지력을 확보하도록 함으로써, 하부플랜지 콘크리트 하부로부터 상부까지 최대한 많은 갯수의 PC강연선을 분산하여 배치하는 것을 가능하도록 하여 프리스트레스트 강합성빔의 장점을 최대화 하도록 하였다.More specifically, the height of the fixing plate support plate is the same as the height of the fixing plate, that is, the entire height of the lower flange concrete including the thickness of the lower plate at the overall height of the lower flange and the coating thickness on the upper surface of the lower flange concrete. Forming to secure more effective bearing capacity when supporting the fixing plate, to maximize the advantages of the prestressed composite beam by distributing as many PC strands as possible from the bottom of the lower flange concrete to the top.
또한, 본 발명에서는 용접에 의한 잔류응력 발생이 그다지 문제가 되지 않는 하부판에 정착판지지판을 설치함으로서 I형 강재의 구조적 성능 저하를 미연에 방지할 수 있다는 장점을 확보할 수 있도록 하였다.In addition, in the present invention, by installing a fixing plate support plate on the lower plate which does not cause a problem of residual stress due to welding, it is possible to secure the advantage that the structural performance of the I-type steel can be prevented in advance.
둘째, 상기 하부판에 설치되는 정착판지지판의 연장길이를 하부판의 길이보다 더 길이방향으로 연장되도록 하여 보다 효과적으로 수평력에 저항할 수 있도록 하였으며, 하부판 길이를 지나 하부플랜지콘크리트에 매입되는 연장된 부분은 변단면 처리하여 응력의 흐름을 원활히 하고 하부판을 지나 빔의 단부가 아닌 중앙부쪽 하부플랜지콘크리트에 설치되는 스트럽철근이 연속적으로 배근되어질 수 있도록 하였다.Second, the extension length of the fixing plate support plate installed in the lower plate is extended in the longitudinal direction more than the length of the lower plate to more effectively resist the horizontal force, the extended portion embedded in the lower flange concrete beyond the lower plate length The cross-sectional process facilitates the flow of stress and allows the stirrup reinforcement to be installed in the lower flange concrete at the center of the beam rather than the end of the beam.
셋째, 상기 정착판지지판에 콘크리트 연통이 가능한 연통공이 형성될 수 있도록 하여 단부지지체와 하부플랜지콘크리트의 부착효과를 향상시켰다.Third, it is possible to form a communication hole for concrete communication in the fixing plate support plate to improve the attachment effect of the end support and the lower flange concrete.
넷째, 상기 정착판지지판과 하부플랜지콘크리트와의 일체성을 보다 확실히 확보하기 위하여 정착판지지판을 단순수직판이 아닌 T자형 수직판으로 형성시켜 일종의 전단연결재 기능이 확보될 수 있도록 하였다.Fourth, in order to more secure the integrity of the fixing plate support plate and the lower flange concrete to form a T-shaped vertical plate instead of a simple vertical plate to ensure a kind of shear connector function.
다섯째, 상기 정착판지지판의 설치 및 하부판에의 고정 설치를 위한 용접작업을 용이하게 하기 위하여 적어도 한 쌍의 정착판지지판이 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재에 의하여 서로 마주보도록 하여 하부판에 자립, 설치될 수 있도록 하였다. 즉 상기 ㄷ 자형횡방향 연결지지재는 수직판에 미리 형성시킨 관통공에 끼워져 형성될 수 있도록 하고, 한 쌍의 정착판지지판을 하부판에 용접에 의하여 고정시킨 후, ㄷ 자형 횡방향 연결지지재의 양 단부를 오무려 그 해체가 가능하도록 하였다.Fifth, in order to facilitate the welding operation for the installation of the fixing plate support plate and the fixed installation to the lower plate at least a pair of fixing plate support plates to be self-supported and installed in the lower plate to face each other by the c-shaped transverse connecting support material To make it possible. That is, the c-shaped transverse connecting support member is inserted into a through hole previously formed in the vertical plate, and fixed to the lower plate by a pair of fixing plate support plates, and then, both ends of the c-shaped transverse connecting support member. The dismantling was possible.
본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To describe the present invention more clearly and easily, the following describes the embodiments of the present invention in detail with the accompanying drawings.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 단부지지체의 예들을 도시한 것이며, 도 2c는 상기 단부지지체의 조립완성도를 도시한 것이다.2A and 2B show examples of the end support of the present invention, and FIG. 2C shows the assembly completion of the end support.
도 3은 본 발명의 개방형태의 내부중간보강판의 상세 예를 도시한 것이다.Figure 3 shows a detailed example of the internal intermediate reinforcing plate of the open form of the present invention.
도 4는 본 발명의 단부지지체가 설치된 프리스트레스트 강합성빔의 단부를 도시한 것이다.Figure 4 shows the end of the prestressed rigid composite beam is provided with the end support of the present invention.
도 5는 본 발명의 단부지지체 및 빔의 내부에 콘크리트 정착블럭을 설치한 프리스트레스트 강합성빔의 제작상태도이다.5 is a manufacturing state diagram of the prestressed rigid composite beam having a concrete fixing block installed inside the end support and the beam of the present invention.
본 발명의 프리스트레스트 강합성빔의 단부지지체(300)는 도 2a와 같이, 프리스트레스트 강합성빔의 단부에 설치되며, 상기 프리스트레스트 강합성빔을 구성하는 I형 강재(100)의 단부를 교량받침에 지지할 수 있도록 먼저 하부판(310)을 준비한다.The
상기 하부판(310)은 교량받침의 소울플레이트와 접하여 연결되도록 하거나, 아니면 하부판(310) 자체가 소울플레이트 역할을 할 수 있도록 한 것으로서 교량받침 상부에 위치하여, 프리스트레스트 강합성빔의 단부에 작용하는 수직력을 교량받침을 통해 교량하부구조물에 전달되도록 하는 역할을 하게 되며, 정착판과 연결하여 수평력도 일부 프리스트레스트 강합성빔에 전달하는 역할을 한다.The
이에 도 4와 같이 프리스트레스트 강합성빔을 구성하는 하부플랜지콘크리트(200) 하부면과 동일한 폭을 가지면서 소정의 길이를 가지고 길이방향으로 연장 되도록 설치되며, 통상 강판을 가공하여 제작하게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 4, the
이러한 하부판(310)은 I형 강재(100)에 개방형태의 내부중간보강판(320)을 매개로하여 I형 강재(100)의 하부에 배치된다.The
먼저, I형 강재(100)는 상부플랜지(110), 복부(120) 및 하부플랜지(130)로 구성되며, 강판을 역시 가공하여 용접에 의하여 제작되는 것이 일반적이다.First, the I-
이러한 I형 강재(100)의 상부플랜지와 하부플랜지 사이에는 상부수직판(330)이 양 측에 설치되도록 하여 지점부에 발생하는 수직력에 대한 저항능력이 증진될 수 있도록 한다.The upper
이때, I형 강재(100)의 상부플랜지(110) 및 하부플랜지(130)는 1개의 강판을 통판으로 하여 제작할 수도 있지만, I형 강재의 중앙부 강성을 단부의 강성보다 크게 하기 위하여 중앙부 강재의 폭이 단부강재의 폭보다 크도록 한다.At this time, the
1개의 통판을 사용하는 것이 제작이 간단해지는 장점은 있으나 이러한 통판을 사용하려면 상부 및 하부플랜지 폭이 상당히 커져야 한다는 문제점 때문에 I형 강재의 제작비용 절감을 위하여 본 발명에서는 단부의 강재폭이 중앙부의 강재폭 보다 좁은 상부 및 하부플랜지로 형성된 I형 강재를 사용함을 전제로 하며, I형 강재(100)의 하부플랜지(130) 주위에는 하부플랜지콘크리트 (200)형성을 위하여 별도의 케이싱거푸집을 설치하고, 그 내측에 콘크리트를 타설하고, 양생하여 최종 하부플랜지콘크리트(200) 형성을 가능하게 한다.The use of one plate has the advantage of simplifying the production, but the use of such a plate has a problem that the width of the upper and lower flanges must be considerably large, so in the present invention, in order to reduce the manufacturing cost of the I-type steel, the width of the end of the steel in the center It is assumed that I-type steels formed of upper and lower flanges narrower than the width are used, and a separate casing die is installed around the
상기 I형 강재(100)의 하부플랜지 저면과 하부판(310) 사이에는 일종의 연결판인 개방형태의 내부중간보강판(320)을 형성한다.An internal intermediate reinforcing
구체적으로 내부중간보강판(320)을 설치하는데 있어, 외측판(2개)을 중앙판(1개)보다 짧게하여 정착판과 연결되었을 때 중앙의 내부중간보강판은 정착판과 맞닿아 수평력에 일부 저항하도록 하고 외측의 내부중간보강판은 정착판과의 간격이 일부 이격되어 그 여유 공간으로 하부플랜지콘크리트용 콘크리트가 원활하게 타설 및 충진 될 수 있도록 한다.Specifically, in installing the inner
이와 같은 개방형태의 내부중간보강판의 채택은 상기와 같은 장점이외에도 종래의 복부수직받침판에 천공을 한 후 PC강연선을 관통시키는 시공의 번거로움 및 PC강연선과 복부수직받침판 천공부와의 마찰로 인한 장기적 안전 위해 요소를 사전에 차단하며, PC강연선의 배치공간이 막혀있지 않아 보다 많은 PC강연선을 원활히 배치할 수 있어 프리스트레스트 강합성빔의 장점을 극대화 한다. In addition to the above-mentioned advantages, the adoption of the open middle intermediate reinforcing plate is caused by the hassle of the construction of penetrating the PC twisted line after drilling in the conventional abdominal vertical support plate, and the friction between the PC strand and the perforated vertical support plate. It prevents long-term safety factors in advance, and the space of PC strands is not blocked, so more PC strands can be placed smoothly, maximizing the advantages of prestressed steel composite beams.
통상적으로 하부플랜지콘크리트(200)에는 다수의 PC 강연선이 길이방향으로 배치되므로 이러한 PC 강연선에 의하여 도입되는 수평방향의 2차 압축프리스트레스(국부 수평력)는 수백 톤에 이르게 된다.Typically, since the
이러한 수평방향의 압축프리스트레스에 효과적으로 저항하기 위해서 정착판지지판을 설치하며, 정착판지지판(350)은 하부판(310) 상부면에 다수가 이격되어 I형 강재의 길이방향으로 다수를 연장하여 설치한다.Fixing plate support plate is installed in order to effectively resist the compression prestress in the horizontal direction, the fixing
이러한 정착판지지판(350)은 프리스트레스트 강합성빔의 단부로부터 소정의 길이로 설치될 수 있으나, 본 발명에서는 특히 상기 정착판지지판(350)을 하부판(310)의 연장길이보다 더 연장되어 길이방향으로 설치되도록 함으로서 보다 효과적으로 수평방향의 압축 프리스트레스(국부 수평력)에 저항할 수 있도록 한다.The fixing
이때, 정착판지지판의 하부판을 지나 중앙부쪽으로 연장된 부분은 변단면 처리하여 정착부의 수평력을 하부플랜지콘크리트 내부에 원활하게 전달하면서도, 정착판지지판 중앙부 쪽 부분에서 하부플랜지콘크리트와 충분한 피복을 확보하여 콘크리트의 국부파손을 방지하고 단부보강철근 및 중앙부 스트럽 철근과의 간섭을 피할 수 있도록 한다.At this time, the portion extending toward the center portion through the lower plate of the fixing plate support plate is smoothly transferred to the inside of the lower flange concrete by smoothing the horizontal force of the fixing unit, while securing sufficient cover with the lower flange concrete at the central portion of the fixing plate support plate. Prevent local breakage and avoid interference with end reinforcement bars and center stir bars.
또한, 최 외측 정착판지지판을 정착판의 모서리 보다 안쪽에 위치시켜 하부플랜지콘크리트의 좌,우 외측에서 콘크리트의 피복 두께 부족으로 인한 균열 및 탈락 등의 결함을 사전에 방지하며, 정착판지지판의 높이는 정착판의 높이와 같게 하여 저항면적을 가급적 크게 함으로써 국부 수평력에 대한 저항 효율을 높이도록 한다. 정착판지지판에는 연통공을 두어 하부플랜지콘크리트와 단부지지체의 결합을 공고히 한다. In addition, by placing the outermost fixing plate support plate inward from the corner of the fixing plate to prevent defects such as cracking and dropping due to insufficient thickness of concrete on the left and right sides of the lower flange concrete, and the height of the fixing plate supporting plate By making the resistance area as large as possible with the height of the fixing plate, the resistance efficiency against local horizontal force is increased. The fixing plate support plate is provided with a communication hole to secure the coupling of the lower flange concrete and the end support.
한편, 정착판 외측으로 단부로부터 2-4배 구간에 걸쳐 철근의 간격 및 직경을 타구간보다 촘촘히 하고 크게 한 보강철근(210)을 배치시켜 단부지지체와 하부플랜지콘크리트와의 결합을 더욱 공고하게 하여 콘크리트의 결함(균열 및 박리, 탈락)을 방지하도록 하고, 국부 수평력에 일부 저항 가능하도록 한다.On the other hand, the reinforcing
정착판은 아랫면은 하부판과 연결하여 정착시켜 하부판에 일부 수평력을 분담시키고, I형 강재의 복부 일부와 하부플랜지, 내부중간보강판 중 중앙판, 정착판지지판과는 맞닿도록 정착하여 수평력을 분담시킨다.The lower side of the fixing plate is connected to the lower plate to fix the horizontal force on the lower plate, and the horizontal portion is shared by fixing the lower part of the abdomen, the lower flange of the I-type steel, and the middle plate of the internal intermediate reinforcement plate and the fixing plate support plate. .
정착판의 좌우측면은 정착판지지판 외측으로 확장하고, 하부플랜지콘크리트의 폭과 같은 크기를 갖는 하부판의 폭보다는 각각의 측면에서 최소한 7cm이상 작 게 하여 좌우측의 하부플랜지콘크리트에서 균열 및 탈락 등의 결함이 발생하지 않도록 콘크리트가 충분한 부착두께를 확보하도록 하며, 정착판의 윗면은 정착판지지판의 높이와 일치시켜 정착지지면적을 크게 하나 하부플랜지콘크리트의 높이보다는 최소한 7cm이상 작게 하여, 강재인 정착판과 콘크리트의 상대강성 차이로 발생하는 균열 등의 결함을 사전에 방지하고, 단부에 보강하는 보강철근 중 길이방향의 철근이 PC강연선에 의한 수평압축력이 도입되는 정착판 앞면 외에 배면에도 연장될 수 있도록 하여 PC강연선 정착후 정착부 마감 시 마감재와의 결합효과를 높일 수 있도록 한다.The left and right sides of the fixing plate extend outwardly of the fixing plate support plate and are at least 7 cm smaller on each side than the width of the lower plate having the same size as the width of the lower flange concrete. To prevent this from happening, the concrete ensures a sufficient thickness of attachment, and the upper surface of the fixing plate matches the height of the fixing plate support plate to increase the fixing area, but at least 7cm smaller than the height of the lower flange concrete. In order to prevent defects such as cracks caused by the difference in relative stiffness in advance, the longitudinal reinforcement among the reinforcing bars reinforced at the end can be extended to the rear side in addition to the front of the fixing plate where horizontal compressive force by PC strand is introduced. After fixing the strand, it is possible to increase the coupling effect with the finishing material when finishing the fixing unit.
정착판지지판(350)은 하부판(310) 상면에 직접 용접되어 설치되도록 하는 것이 일반적인데, 그 크기 및 무게는 작업자가 취급하기에는 쉽지 않으며, 특히 하부판(310)의 길이보다 더 연장되도록 제작되기 때문에 그 길이 및 무게에 의하여 그 설치에 있어 상당한 노력과 시간을 요구하게 된다.The fixing
이에 본 발명의 정착판지지판(350)은 한 쌍의 정착판지지판(350)을 설치함에 있어 자립상태로 세워진 상태로 하부판(310)에 용접 등에 의하여 설치될 수 있도록 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재(400)를 이용할 수 있도록 한다.Thus, the fixing
즉, 먼저 정착판지지판 1 쌍을 서로 마주보도록 설치하되, 상기 수직판에 관통공(410)을 미리 형성시키게 된다.That is, first, a pair of fixing plate support plates are installed to face each other, but the through
이러한 관통공(410)은 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재(400)의 양 단부가 끼워질 수 있는 직경을 가지도록 한다.The through
이러한 관통공(410)에는 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재(400)의 양 구부러진 단 부가 삽입되어 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재(400)에 의하여 정착판지지판 1쌍이 하부판(310) 상부면에 자립되도록 할 수 있다.Both bent ends of the c-shaped transverse connecting
이러한 자립상태에서는 하부판 상면에 정착판지지판을 용접하기가 매우 용이하며, 길이 및 무게가 큰 정착판지지판 운반 및 설치 시공성이 증진될 수 있다는 장점이 있게 된다.In this independent state, it is very easy to weld the fixing plate support plate to the upper surface of the lower plate, and there is an advantage that the length and weight of the fixing plate support plate carrying and installation workability can be enhanced.
이때, 상기 정착판지지판(350)은 도 2a와 같이 수직판 형태로 제작한 것을 이용할 수도 있으나, 도 2b와 같이 T형 단면의 수직판으로 제작함으로서 하부플랜지콘크리트와의 부착성능을 더 증진시킬 수도 있다. At this time, the fixing
정착판지지판(350)에는 미리 연통공을 형성시킴으로서 추후 하부플랜지콘크리트 타설용 콘크리트가 용이하게 타설 및 충진될 수 있도록 함과 동시에, 단부지지체와 하부플랜지콘크리트의 결합을 공고히 하도록 한다.By forming a communication hole in advance in the fixing
또한 정착판지지판(350)을 하부판(310)에 용접한 이후에는 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재를 안쪽으로 오므려 도 2c와 같이 용이하게 ㄷ 자형 횡방향 연결지지재를 정착판지지판으로부터 해체될 수 있도록 한다.In addition, after welding the fixing
위에서 살펴본 정착판지지판(350)은 I형 강재의 단면크기에 따라 일반적으로 4개정도 설치될 것이나, 특별한 경우 2개 또는 6개가 설치될 것이다.The fixing
이러한 하부판(310), 내부중간보강판(320), 정착판지지판(350), 상부수직판(330) 일부는 도 4와 같이 하부플랜지콘크리트(200)에 PC 강연선(220) 및 보강철근(210)과 함께 매립되어 설치되며, 상기 하부판의 저면은 교량받침에 지지되어 결국 프리스트레스트 강합성빔의 양 단부가 효과적으로 교량받침에 의하여 지지되도 록 할 수 있게 한다.The
도 5는 RPF 빔의 지점으로부터 지간(교량받침간거리)의 10% ~ 25% 정도 이격된 거리에 콘크리트 정착블럭(230)을 설치하여 콘크리트 정착블럭(230)에 긴장재(220)인 PC 강연선의 일부를 분산시켜 인장, 정착시킴으로써 지점단부의 압축응력에 대한 저항효율을 향상시켜, PC강연선을 더욱 많이 배치할 수 있도록 한 프리스트레스트 강합성빔 제작상태를 개략적으로 도시한 것이다.5 is a part of the PC strand that is a
이때 정착블록(230)은 콘크리트로 형성시킬 수 있으나 달리 재질에 있어 한정되는 것은 아니며, 위와 같이 PC 강연선(220)의 일부를 정착블록에 긴장, 정착시킴으로써 PC 강연선에 의하여 도입되는 압축응력이 단지점부에 집중되지 않도록 하여 하부플랜지콘크리트의 허용압축응력을 초과하지 않도록 할 수 있게 된다.In this case, the fixing
정착블럭(230)을 설치하여 PC 강연선의 일부를 콘크리트 정착블럭에 인장, 정착하여 하부플랜지콘크리트에 압축력을 도입하는 경우 필요에 따라서는 I형 강재의 프리플렉션 및 릴리즈에 의해 하부플랜지콘크리트에 압축력을 도입시키는 과정을 생략하고, PC 강연선 만에 의해 하부플랜지 콘크리트에 압축력을 도입시켜 프리스트레스트 강합성빔 제작시 시공성 향상을 도모할 수 있도록 한다.When the fixing
본 발명의 프리스트레스트 강합성빔의 단부지지체에 의하여 프리스트레스트 강합성빔을 제작함에 있어 I형강재의 강재량을 최적화 시키면서도 최대한 PC 강연선을 효과적으로 분산 배치할 수 있도록 할 수 있고, 프리스트레스트 강합성빔 단부에 있어 국부 수평력에 보다 효과적으로 저항할 수 있고, 제작이 용이하며 안전 하면서도 경제적인 프리스트레스트 강합성빔 제작이 가능하게 된다.In manufacturing the prestressed steel composite beam by the end support of the prestressed steel composite beam of the present invention, while optimizing the amount of steel of I-shaped steel, it is possible to effectively disperse and arrange the PC strands as much as possible, and prestressed steel composite beam At the end, it is possible to more effectively resist local horizontal force, and it is possible to manufacture prestressed steel composite beam which is easy to manufacture and safe and economical.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. Those skilled in the art of the present invention can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.
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