KR100830630B1 - Counter-tensioning apparatus for prestressed beams under changing loads - Google Patents

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KR100830630B1
KR100830630B1 KR1020070049336A KR20070049336A KR100830630B1 KR 100830630 B1 KR100830630 B1 KR 100830630B1 KR 1020070049336 A KR1020070049336 A KR 1020070049336A KR 20070049336 A KR20070049336 A KR 20070049336A KR 100830630 B1 KR100830630 B1 KR 100830630B1
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문종훈
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Abstract

A tensile force control device of a prestressed beam under variable load is provided to make a structure of a roof of a building or a temporary bridge economically by controlling tensile force of a tension member for prestressing in proportion to working load automatically, thereby minimizing a moment occurring on a beam by prestressing when load is not applied and making a flexural resistance structure lightweight, and to increase constructability by excluding a prestressing work at construction. A tensile force control device of a prestressed beam(100) under variable load includes a rotation support device(102), whose one end is put and supported on the upper part of two supports(101) or one support and the other end is located at a certain distance from the support, a hinge device(103) connecting the other ends of the beam and the rotation support device and functioning as a rotary shaft of the rotation support device which tends to rotate when reaction force is added on the beam, and an anchorage(105) mounted to one side of the rotation support device and anchoring a tension member(104) at a certain distance via the lower part of the hinge device.

Description

변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치{Counter-tensioning apparatus for prestressed beams under changing loads}Counter-tensioning apparatus for prestressed beams under changing loads}

도1은 일반적인 프리스트레스트 보의 긴장상태를 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram showing a tension state of a general prestressed beam.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 변동하중을 받는 프리스트레스트 보의 대응긴장장치를 나타낸 개념도.Figure 2a and Figure 2b is a conceptual diagram showing the tension device corresponding to the prestressed beam subjected to the variable load according to the present invention.

도3a 및 도3b는 편심을 증가시키기 위해 돌출부를 구비한 보를 나타낸 개념도.3A and 3B are conceptual views illustrating beams with protrusions to increase eccentricity.

도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 보의 지점부 구성을 나타낸 상세도.Figures 4a and 4b is a detailed view showing the point portion configuration of the beam according to the present invention.

도5a는 보와 회전받침장치 연결부를 상세하게 나타낸 도4a의 A-A 단면도.Figure 5a is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 4a showing the beam and the rotation support connection in detail.

도5b는 보와 회전받침장치 연결부를 상세하게 나타낸 도4b의 A-A 단면도.5B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4B showing the beam and pivot support connection in detail;

도6a는 도4a에 도시된 스톱퍼의 설치 예를 상세히 나타낸 도4a의 B-B단면도.Fig. 6A is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 4A showing an installation example of the stopper shown in Fig. 4A in detail.

도6b는 도4b에 도시된 스톱퍼의 설치 예를 상세히 나타낸 도4b의 B-B단면도.Fig. 6B is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 4B showing an installation example of the stopper shown in Fig. 4B in detail.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 보 101 : 지점100: Bo 101: Branch

102 : 회전받침장치 103 : 힌지장치102: rotation support device 103: hinge device

104 : 인장재 105 : 정착구104: tension member 105: anchorage

108 : 돌출부 109 : 강선108: protrusion 109: steel wire

110 : 고정받침대 112: 스토퍼장치 110: fixed stand 112: stopper device

본 발명은 인장재를 이용한 프리스트레스트 보(prestressed beam)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변동하중의 수준에 따라 보에 작용하는 프리스트레싱력이 조절되도록 함으로써 The present invention relates to a prestressed beam using a tension member, and more particularly, by adjusting the prestressing force acting on the beam according to the level of the variable load.

변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치에 관한 것이다. A tension control device for prestressed beams under variable loads.

일반적으로, 프리스트레스트 보는 내부 또는 외부에 고강도의 인장재를 편심되게 배치한 후 긴장시킴으로써, 인장재의 반력과 편심에 의해 모멘트 및 축력이 미리 도입된 보를 말한다. In general, the prestressed beam refers to a beam in which the moment and axial force are introduced in advance by the reaction force and the eccentricity of the tension member by placing the high-strength tension member eccentrically and tensioning the inner or outer side.

도1은 종래기술에 따른 강재 보에 외부인장재를 이용하여 프리스트레스가 도입된 보를 나타낸다. 1 shows a beam in which prestress is introduced using an external tensioning material in a steel beam according to the prior art.

현재까지 제시된 내하성능의 증가를 위해 프리스트레스가 도입된 보는 도1에 도시한 바와 같이 보(100)에 고정된 정착구(105)에 프리스트레싱용 인장재(104)가 정착되어 상기 보의 하중 상태에 크게 상관없이 일정한 프리스트레스가 도입되는 구조이다. 상기 인장재(104)는 보(100)의 단부에 설치된 정착구 또는 프리스트레 싱(prestressing)이 필요한 구간 경계의 돌출된 정착구에 정착된다.As shown in FIG. 1, a prestressed tension member 104 is fixed to the anchorage 105 fixed to the beam 100 to increase the load-bearing performance. It is a structure in which constant prestress is introduced without. The tension member 104 is fixed to a fixing device installed at an end of the beam 100 or a protruding fixing device of a section boundary requiring prestressing.

상기 인장재(104)의 인장력은 상기 보가 극한 하중상태에 있을 때 견딜 수 있을 만큼 도입되어 있어야 한다. 그러나, 상기한 구조를 갖는 종래의 프리스트레스트 보는 하중이 없는 상태에서도 같은 인장력이 도입되어 있기 때문에 상기 보는 충분한 휨강성을 가져야 하는 문제점이 있다. Tensile force of the tension member 104 should be introduced to withstand the beam when it is under extreme loading. However, the conventional prestressed beam having the above-described structure has a problem in that the beam must have sufficient flexural rigidity because the same tensile force is introduced even in the absence of a load.

하중이 최대한 가해진 상태에 대해서만 보를 설계한다면 보가 축력을 충분히 받아주기만 하면 보 자체의 휨에 대한 저항능력을 크게 중요하지 않게 된다. 왜냐하면 프리스트레싱용 인장재의 인장력과 편심을 조정하여 충분히 하중을 저항할 수 있기 때문이다. 그러나 하중이 없는 상태에서도 저항을 해야 하기 때문에, 아무리 프리스트레싱 설계를 잘 하더라도 보 자체가 상당한 휨강성을 가져야 하며, 휨강성의 수준은 하중의 변동 폭에 따라 달라진다. If the beam is designed only for the maximum load, the beam's ability to resist bending will not be very important as long as the beam receives enough axial force. This is because the tensile force and eccentricity of the prestressing tension member can be adjusted to sufficiently resist the load. However, since resistance must be applied even under no load, the beam itself must have significant flexural stiffness, no matter how well prestressed, and the level of flexural stiffness depends on the variation in load.

시공과정 중 하중이 점진적으로 증가하고 증가된 하중이 완전히 고정하중으로서 작용하는 경우에는, 보의 단면을 줄이고 대신에 프리스트레싱을 처음에는 일부만 하고 시공중 고정하중이 증가하면 추가적인 긴장을 하는 방법이 사용되고 있기는 하지만 하중증가에 맞추어 스스로 긴장력이 조절되는 방법은 아직까지 개발되지 않은 실정이다.If the load gradually increases during the construction process and the increased load acts as a completely fixed load, then the beam cross section is reduced and instead of prestressing only a portion of the beam initially, the tension is increased when the fixed load increases during construction. However, the method of adjusting the tension by itself in response to the increase in load has not been developed yet.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 작용하중에 비례하여 프리스트레싱용 인장재의 장력이 자동으로 조절되도록 하여 하 중이 작용하지 않을 때 프리스트레싱에 의해 보에 발생하는 모멘트를 항상 최소화시킴으로써, 휨 저항구조를 경량화하여 공장 등 건축물의 지붕이나 임시 가설교량 등의 구조를 경제적으로 만들고, 시공중의 프리스트레싱 작업을 없애 시공성을 개선할 수 있는 변동하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, so that the tension of the prestressing tension member is automatically adjusted in proportion to the working load so that the moment generated in the beam by the prestressing is always minimized when no load is applied. By reducing the flexural resistance structure, the structure of roofs and temporary temporary bridges, such as factories, can be made economically, and prestressed beam tensioning devices are subjected to variable loads that can improve construction performance by eliminating prestressing operations. The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 프리스트레스트 보에서 인장재의 인장력을 하중크기에 따라 변하도록 하여 작은 단면의 보로서 긴 지간을 형성할 수 있는 변동하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a tension force adjusting device of a prestressed beam subjected to a variable load capable of forming a long section as a beam having a small cross section by varying the tensile force of the tension member in the prestressed beam according to the load size. .

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인장재를 이용한 프리스트레스트 보에 있어서, 일측 단부가 지점 상부에 지지되고 타측단부가 상기 지점으로부터 소정거리만큼 떨어져 위치하는 회전받침수단; 상기 보와 회전받침수단의 타측 단부를 연결하며, 지점반력에 의해 회전하려고 하는 회전받침수단의 회전축으로 기능하는 힌지수단; 및 상기 회전받침수단의 일측면에 장착되며, 상기 인장재가 힌지수단의 중심과 일정간격을 유지한 채로 힌지수단으로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치에 정착되도록 하기 위한 정착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the prestressed beam using a tension member, one end is supported on the top of the point and the other end is located on the other end by a predetermined distance from the point; Hinge means for connecting the other end of the beam and the rotation support means, the hinge means serving as a rotation axis of the rotation support means to rotate by the point reaction force; And a fixing means mounted on one side of the rotation supporting means and configured to fix the tension member at a position separated by a predetermined distance from the hinge means while maintaining a predetermined distance from the center of the hinge means. Provides tension control device for prestressed beams.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 보다 자세히 설명하기로 한다. 상기에서 언급된 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same components as the above-mentioned prior art.

본 발명에 의한 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치는 지점의 적어도 하나에 보를 지지하는 받침장치를 구비하여 보에 작용하는 하중을 지점에 전달하고, 보에 가해지는 하중의 증가에 따라 지점반력이 증가하면 지렛대의 원리에 의해 지점반력 증가량 이상으로 인장재의 장력이 자동적으로 증가될 수 있도록 한 것이다.The tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to the variable load according to the present invention includes a support device for supporting the beam at at least one of the points to transfer the load acting on the beam to the point, and the point according to the increase of the load applied to the beam When the reaction force is increased, the tension of the tension member is automatically increased by the principle of the lever force above the point reaction force increase amount.

즉, 본 발명은 작용하중의 크기에 따라 프리스트레싱용 인장재의 인장력도 변화하여 큰 하중에도 저항할 수 있으면서 하중이 작용하지 않을 때는 과도한 프리스트레싱이 되지 않도록 구현한 것이다. That is, the present invention is implemented to prevent excessive prestressing when the load is not applied while the tensile force of the prestressing tension member also changes according to the magnitude of the working load, thereby resisting a large load.

도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리스트레스트 보(이하, 간략히 '보'라 함)(100)의 긴장력 조절장치의 구성을 나타낸 개략도로서, 도2a는 양쪽 지점 모두에 받침장치(102)를 설치한 경우를 보여주고, 도2b는 한쪽에만 받침장치(102)를 설치하고 타측에는 고정받침대(110)를 설치한 예를 보여주고 있다. Figures 2a and 2b is a schematic diagram showing the configuration of the tension force adjusting device of the prestressed beam (hereinafter, simply referred to as 'beam') 100 according to the first embodiment of the present invention, Figure 2a is supported on both points 2B shows an example in which the support device 102 is installed only on one side and the fixed support 110 is installed on the other side.

도면에 도시된 바와 같이, 일측 단부가 양측 지점(101) 또는 일측 지점의 상부에 얹혀져 지지되고 타측단부가 상기 지점으로부터 소정거리만큼 떨어져 위치하는 회전받침장치(102)와; 상기 보(100)와 회전받침장치(102)의 타측 단부를 연결하며, 지점반력이 상기 보에 작용할 경우 회전하려고 하는 회전받침장치(102)의 회전축으로 기능하는 힌지장치(103); 및 상기 회전받침장치(102)의 일측면에 장착되며, 인장재(104)가 힌지장치(103)의 하부를 통과하여 소정 거리만큼 떨어진 위치에 정착되도록 하기 위한 정착구(105)를 포함한다.As shown in the figure, a rotating support device 102, one end of which is supported by being mounted on both sides 101 or the top of one side, and the other end is located a predetermined distance away from the point; A hinge device 103 that connects the other end of the beam 100 and the rotary support device 102 and functions as a rotation axis of the rotary support device 102 to rotate when a point reaction acts on the beam; And a fixing unit 105 mounted on one side of the rotation receiving device 102 to allow the tension member 104 to pass through the lower portion of the hinge device 103 to be fixed at a predetermined distance.

본 발명에 따른 제1 실시예에서의 프리스트레스트 보는 직접 지점에 얹혀지지 않고, 힌지장치(103)를 매개로 보(100)와 연결된 회전받침장치(102)를 통해 하중을 지점에 전달한다. The prestressed beam in the first embodiment according to the present invention is not directly mounted on the point, but transmits the load to the point through the rotary support device 102 connected to the beam 100 via the hinge device 103.

상기 회전받침장치(102)와 연결된 힌지장치(103)의 위치는 회전받침장치(102)가 접촉되는 지점(101)의 위치와 수평방향으로 소정 거리만큼 떨어져 있어야 한다. 이는 이격거리와 지점반력에 의해 발생하는 회전력이 인장재에 인장력을 도입하는 수단이 되기 때문이다.The position of the hinge device 103 connected with the rotating support device 102 should be spaced apart by a predetermined distance in the horizontal direction from the position of the point 101 where the rotating support device 102 is in contact. This is because the rotational force generated by the separation distance and the point reaction force is a means of introducing the tensile force to the tension member.

프리스트레싱용 인장재(104)는 보(100)와 편심을 가지고 힌지장치(103)의 하부를 통과하여 상기 회전받침장치(102)에 구비된 정착구(105)에 정착되는데, 이때의 편심의 크기는 상기 힌지장치(103)와 지점(101)간의 수평거리보다 작아서 지렛대 효과를 발휘할 수 있어야 하며 편심의 방향은 인장재(104)의 인장력이 지점반력에 의한 회전받침장치(102)의 회전에 저항할 수 있도록 하는 방향이어야 한다. 즉 상기 힌지장치(103)가 지점(101)보다 지간 중앙 쪽이라면 인장재(104)는 상기 힌지장치(103) 아래쪽을 지나야 한다.The prestressing tension member 104 has an eccentricity with the beam 100 to pass through the lower portion of the hinge device 103 and is fixed to the fixing unit 105 provided in the rotation support device 102, wherein the size of the eccentricity is It should be less than the horizontal distance between the hinge device 103 and the point 101 to exhibit the leverage effect, the direction of the eccentric so that the tensile force of the tension member 104 can resist the rotation of the rotary support device 102 by the point reaction force Should be in the direction of That is, if the hinge device 103 is the center side of the center than the point 101, the tension member 104 must pass below the hinge device 103.

도2a와 같이 보(100)의 양측부에 모두 회전받침장치(102)를 설치하는 경우에는 인장재(104)의 인장력 변화 없이도 양쪽 회전받침장치(102)가 회전할 수 있다.가령, 도2a에서는 양쪽 지점의 회전받침장치(102)가 모두 시계방향으로 회전할 경우, 보(100)의 왼쪽은 내려가고 오른쪽은 올라가며 인장재(104)는 길이의 변화가 없게 되므로 지점반력의 변화도 필요 없게 된다. 이런 상태에서는 하중이 매우 커서 양쪽 회전받침장치(102)가 모두 최대한 회전하여 보(100)에 닿기 전에 한쪽 회 전받침장치(102)가 보(100)에 닿고 다른 쪽은 떠 있는 상태가 되기 쉽다. 고정하중이 완전히 시공된 상태에서도 이런 현상이 나타난다면 좋지 않은 경우가 있기 때문에 경우에 따라서는 이런 현상이 일어나지 않도록 별도의 조치가 필요하며, 다시 언급하겠지만 도3a에 도시한 바와 같이 중간에 인장재(104)의 편심증가를 위한 돌출부(108)를 설치할 경우, 상기 인장재(104)를 돌출부(108)에 고정하여 상기 문제를 해결할 수 있다.When the rotary support device 102 is installed at both sides of the beam 100 as shown in FIG. 2A, both of the rotary support devices 102 can rotate without changing the tensile force of the tension member 104. For example, in FIG. When both of the rotary bearing devices 102 at both points rotate in the clockwise direction, the left side of the beam 100 goes down and the right side goes up, and the tension member 104 does not have a change in length, and thus no change in point reaction force is required. In such a state, the load is so large that both rotating support devices 102 rotate as much as possible so that one rotation support device 102 touches the beam 100 and the other is likely to float before reaching the beam 100. . Since this phenomenon may not be good even when the fixed load is completely constructed, in some cases, additional measures are required to prevent this from happening, but as will be described later, as shown in FIG. In the case of installing the protrusion 108 for increasing the eccentricity, the tension member 104 may be fixed to the protrusion 108 to solve the problem.

도2b는 보(100)의 한쪽에만 회전받침장치(102)를 설치한 경우를 나타내며 이 경우 전술한 안정문제는 발생하지 않는다. 다만, 인장재(104)의 인장력이 도면상의 오른쪽 지점반력에만 대응하여 비례하기 때문에 보에 작용하는 하중이 고르지 않아 양쪽 지점반력에 차이가 큰 경우에는 과하거나 모자란 프리스트레싱을 하게 된다.Figure 2b shows a case in which the rotating support device 102 is installed only on one side of the beam 100, in which case the above-mentioned stability problem does not occur. However, since the tensile force of the tension member 104 is proportional to only the right point reaction force on the drawing, the load acting on the beam is uneven, so that the difference in both point reaction force is excessive or insufficient prestressing.

따라서, 양쪽 지점의 반력에 차이가 클 경우 인장재(104)의 인장력에 의한 모멘트가 하중에 의한 모멘트에 근사하게 대응하기 어렵기 때문에 보(100)의 단면규격보다 큰 여유가 있어야 한다. 이와 같이 회전받침장치(102)가 보(100)의 한쪽 지점부에만 설치되는 경우에는 보(100)의 자중을 포함한 고정하중이 모두 시공되는 동안에만 인장재(104)의 인장력이 증가하고 고정하중이 모두 시공된 후에는 회전받침장치(102)가 보(100)에 닿도록 설계하여 활하중에 대해서는 인장재(104)의 인장력 변화없이 프리스트레스트 보의 휨강성에 의해 저항하도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, when the reaction force at both points is large, the moment due to the tensile force of the tension member 104 hardly corresponds to the moment due to the load, so there should be a margin larger than the cross-sectional specification of the beam 100. As such, when the rotary support device 102 is installed only at one point of the beam 100, the tensile force of the tension member 104 increases and the fixed load is increased only while all of the fixed load including the self weight of the beam 100 is constructed. After all construction, it is preferable that the rotary support device 102 is designed to contact the beam 100 to resist the live load by bending strength of the prestressed beam without changing the tensile force of the tension member 104.

도3a는 도2a와 같이 회전받침장치(102)를 보(100)의 양쪽에 설치하고 보(100)의 중간에 돌출부(108)를 두어 편심을 증가시킨 경우를 나타낸 것이다.FIG. 3A illustrates a case in which the rotation support device 102 is installed on both sides of the beam 100 as shown in FIG. 2A and the projection 108 is placed in the middle of the beam 100 to increase the eccentricity.

상기 돌출부(108)는 도3b와 같이 둘 또는 그 이상 둘 수 있고 돌출된 정도를 조절하여 위치별로 인장재(104)의 편심을 조절할 수 있다. 상기 돌출부(108)를 설치함으로써 편심의 크기를 증가시켜 작은 긴장력으로도 큰 모멘트를 가할 수 있고, 긴장력에 의한 모멘트와 하중에 의한 반대부호 모멘트의 보 길이방향 분포를 더욱 비슷하게 맞출 수 있다. 또한 돌출부(108) 중 한 곳에서 인장재(104)를 고정함으로써 보의 양쪽 모두에 회전받침장치(102)를 사용한 경우의 불안정 문제를 해결할 수 있다. The protrusion 108 may be two or more as shown in Figure 3b and may adjust the eccentricity of the tension member 104 by position by adjusting the degree of protruding. By installing the protrusion 108, the size of the eccentricity can be increased to apply a large moment even with a small tension force, and the beam longitudinal distribution of the moment due to the tension force and the opposite sign moment due to the load can be more closely matched. In addition, by fixing the tension member 104 in one of the protrusions 108, it is possible to solve the problem of instability when the rotary support device 102 is used on both sides of the beam.

도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 보의 지점부 구성을 나타낸 상세도이고, 도5a는 보와 회전받침장치 연결부를 상세하게 나타낸 도4a의 A-A 단면도. 도5b는 보와 회전받침장치 연결부를 상세하게 나타낸 도4b의 A-A 단면도이다.Figures 4a and 4b is a detailed view showing the configuration of the point portion of the beam in accordance with the present invention, Figure 5a is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 4a showing the connection between the beam and the support device. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4B showing the beam and pivot support connection in detail; FIG.

도4a 및 도5a는 보의 지점부 구성을 나타낸 일예시이다.4A and 5A show an example of a branch structure of a beam.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 힌지장치(103)는 보(100)의 하부플랜지(100a) 저면에 직립되게 설치된 제1 및 제2 브라켓(121, 122)과; 상기 회전받침장치(102)의 단부를 끼운채로 제1 및 제2 브라켓(121, 122)을 관통하는 회전축(123)과; 상기 회전축(123)에 끼워지되,원주면에 인장재(104)를 수용하기 위한 홈(124a)이 형성된 새들(124)을 포함한다.As shown in the figure, the hinge device 103 includes: first and second brackets 121 and 122 installed upright on the bottom surface of the lower flange 100a of the beam 100; A rotating shaft 123 penetrating through the first and second brackets 121 and 122 with the end of the rotary support device 102 inserted therein; The saddle 124 is inserted into the rotation shaft 123, and includes a saddle 124 having a groove 124a formed on the circumferential surface to accommodate the tension member 104.

상기 보의 지점부 구성의 다른 예가 도4b 및 도5b에 도시되었다.Another example of the point portion configuration of the beam is shown in Figs. 4B and 5B.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 보(100)는 회전받침장치(102)가 설치되는 구간만큼 하부 플랜지(100a)가 제거된 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 보(100)의 웨브(100b)와 소정 간격을 두고 그의 양측면에 각각 설치되며, 하면에 회전받침장 치(102)가 고정되는 지지브라켓(131)과; 상기 웨브(100b)와 지지브라켓(131)을 관통하는 회전축(132)과; 원호형상을 가지고 상기 지지브라켓(131)과 직각방향으로 그의 하부측에 설치되며, 원호면을 따라 인장재(104)가 접촉하는 원호판(133)을 포함한다. 상기 원호판(133)은 도4a 및 도5a에 나타낸 예에도 적용할 수 있다. As shown in the figure, the beam 100 has a structure in which the lower flange 100a is removed as much as the section in which the rotation support device 102 is installed. And, the support bracket 131 is installed on both sides thereof at predetermined intervals with the web (100b) of the beam (100), the rotation support device 102 is fixed to the lower surface; A rotating shaft 132 penetrating through the web 100b and the support bracket 131; It has an arc shape and is installed on the lower side of the support bracket 131 at a right angle to the support bracket 131, and includes an arc plate 133 to which the tension member 104 contacts along the arc surface. The arc plate 133 can also be applied to the example shown in FIGS. 4A and 5A.

도4a에서 Lh는 힌지장치(103)의 중심으로부터 인장재(104)까지의 최단거리이며, 도4b에서 Ls는 힌지장치(103)의 중심에서 지점반력이 작용하는 점까지의 수평거리이다. 따라서 하중이 작용할 때 인장재(104)에 도입되는 장력은 지점반력의 Ls/Lh 배가 된다. 그런데, 하중이 작용하여 회전받침장치(102)가 회전하게 되면 Lh와 Ls는 약간씩 변하게 된다. 비율상으로 볼 때, Lh의 변화율은 Ls보다 더 크고 지점반력과 인장력 크기의 비율에도 더 영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명에서는 Lh를 일정하게 유지할 수 있도록 힌지장치(103)의 회전축(123)에 새들(124)을 설치하거나, 회전축(132) 하부에 원호판(133)을 설치함으로써 보다 큰 회전받침장치(102)의 회전을 허용할 수 있게 된다. In FIG. 4A, Lh is the shortest distance from the center of the hinge device 103 to the tension member 104, and in FIG. 4B, Ls is the horizontal distance from the center of the hinge device 103 to the point where the point reaction acts. Therefore, when the load is applied, the tension introduced into the tension member 104 is Ls / Lh times the point reaction force. However, when the load is applied to the rotating support device 102 rotates Lh and Ls is slightly changed. In terms of proportions, the rate of change of Lh is larger than that of Ls, which further affects the ratio of spot reaction force and tensile force magnitude. Therefore, in the present invention, by installing the saddle 124 on the rotating shaft 123 of the hinge device 103 or the circular arc plate 133 below the rotating shaft 132 so as to keep the Lh constant, the larger rotation support device It is possible to allow rotation of the 102.

도5a에 도시한 바와 같이, 상기 새들(124)은 힌지장치(103)의 회전축(123)을 중심으로 독립적으로 회전하여도 되고, 회전받침장치(102)에 고정되어 그와 함께 연동하여도 무관하다. 또한 새들(124)이 반드시 회전축(123)을 감싸는 원통형일 필요는 없으며, 도5b에 도시한 바와 같이 원호 형태 판(133)으로 회전받침장치(102)에 고정되어도 된다.As shown in FIG. 5A, the saddle 124 may rotate independently about the rotation axis 123 of the hinge device 103, or may be fixed to the rotary support device 102 and interlocked with it. Do. In addition, the saddle 124 is not necessarily cylindrical to surround the rotation shaft 123, it may be fixed to the rotary support device 102 by an arc-shaped plate 133 as shown in Figure 5b.

도6a는 도4a에 도시된 스토퍼장치(112)의 구성을 상세히 나타낸 도4a의 B-B단면도이고, 도6b는 도4b에 도시된 스토퍼장치(112)의 다른 구성을 상세히 나타낸 도4b의 B-B단면도를 나타낸다.FIG. 6A is a BB cross-sectional view of FIG. 4A showing the configuration of the stopper device 112 shown in FIG. 4A in detail, and FIG. 6B is a BB cross-sectional view of FIG. 4B showing another configuration of the stopper device 112 shown in FIG. 4B in detail. Indicates.

도6a에 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼 장치(112)는 보(100)의 하부 플랜지(100a) 양측에 설치된 고정 브라켓(141)과; 상기 양측 고정 브라켓(141)의 내면에 회전받침장치(102)의 상부 플랜지가 걸쳐지도록 설치된 제1 스토퍼(142)로 구성될 수 있다. 이 경우에, 상기 회전받침장치(102)의 회전이 인장재(104)의 장력이 줄어드는 방향으로 회전하지만, 제1 스토퍼(142)가 설치된 위치에서 회전받침장치(102)의 회전이 제한된다. 따라서, 상기 보(100)를 지점에 얹혀져 자중이나 활하중 등의 하중이 재하되기 전에도 약간의 프리스트레싱을 할 수 있어, 하중이 일정한 크기 이상으로 작용하기 전까지는 회전받침장치(102)가 회전하지 않도록 할 수 있다. As shown in Fig. 6A, the stopper device 112 includes a fixing bracket 141 provided on both sides of the lower flange 100a of the beam 100; It may be composed of a first stopper 142 is installed so that the upper flange of the rotation support device 102 on the inner surface of the both side fixing bracket 141. In this case, while the rotation of the rotation support device 102 rotates in the direction in which the tension of the tension member 104 decreases, the rotation of the rotation support device 102 is limited at the position where the first stopper 142 is installed. Therefore, the beam 100 may be placed on a point so that some prestressing can be performed even before a load such as self weight or live load is loaded, so that the rotation support device 102 does not rotate until the load acts at a predetermined size or more. Can be.

상기 스토퍼장치(112)의 다른 구성예로서, 도6b에 도시한 바와 같이 회전받침장치(102)의 상단부 내면에 돌출되게 설치된 제2 스토퍼(145)와; 상기 보(100)의 웨브(100b) 하단에 설치된 제3 스토퍼(146)로 구성되며, 이러한 스토퍼장치(112)의 구성을 통하여 상기 회전받침장치(102)의 회전을 제한할 수 있다. As another configuration of the stopper device 112, as shown in Figure 6b, the second stopper 145 is provided to protrude to the inner surface of the upper end of the rotary support device 102; It is composed of a third stopper 146 installed on the bottom of the web (100b) of the beam 100, it is possible to limit the rotation of the rotary support device 102 through the configuration of the stopper device (112).

본 발명에 의한 프리스트레스트 보를 제작할 때부터 별도의 스토퍼장치(112)를 더 부가하여 약간의 프리스트레스를 도입하면, 공사중 추가되는 슬래브 등의 고정하중을 설치하는 동안 보(100)의 지점부 처짐이 발생하지 않도록 하고 활하중에 더 재하될 때부터 회전받침장치(102)의 회전에 의해 추가적인 프리스트레스가 도입되도록 할 수 있다. When manufacturing a prestressed beam according to the present invention, if a further prestress is introduced by adding an additional stopper device 112, the point sag of the beam 100 occurs during installation of a fixed load such as a slab added during construction. And additional prestress may be introduced by the rotation of the rotation support device 102 from the time when it is further loaded on the live load.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 작용하중이 변화함에 따라 프리스트레스 크기가 자동으로 변화하여 보는 축력의 변화만 있을 뿐 모멘트에는 큰 변화가 발생하지 않기 때문에 작은 단면의 장지간 보를 설계할 수 있어, 가볍고 경제적인 휨저항구조의 구현이 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the prestress size automatically changes as the working load changes, there is only a change in the axial force, and a large change does not occur in the moment. Economical bending resistance structure can be implemented.

또한, 본 발명은 보에 도입되는 프리스트레스를 보에 작용하는 하중수준에 비례하여 변하도록 할 수 있어 보가 큰 하중에도 저항할 수 있으면서 하중이 없을 때 과도한 프리스트레싱이 되지 않음으로써 작은 단면의 보를 사용하는 것이 가능하여 지붕구조, 가설교량, 보도교량 등의 구조물을 경량화 할 수 있는 다른 효과가 있다.In addition, the present invention can be used to change the prestress introduced to the beam in proportion to the load level acting on the beam, so that the beam can resist a large load, but does not use excessive cross-stressing when there is no load, it is to use a small cross-sectional beam It is possible to reduce the weight of structures such as roof structures, temporary bridges and sidewalk bridges.

Claims (7)

인장재를 이용한 프리스트레스트 보에 있어서,In a prestressed beam using a tension member, 일측 단부가 지점 상부에 지지되고 타측단부가 상기 지점으로부터 소정거리만큼 떨어져 위치하는 회전받침수단;Rotation support means that one end is supported on the upper point and the other end is located a predetermined distance away from the point; 상기 보와 회전받침수단의 타측 단부를 연결하며, 지점반력에 의해 회전하려고 하는 회전받침수단의 회전축으로 기능하는 힌지수단; 및 Hinge means for connecting the other end of the beam and the rotation support means, the hinge means serving as a rotation axis of the rotation support means to rotate by the point reaction force; And 상기 회전받침수단의 일측면에 장착되며, 상기 인장재가 힌지수단의 중심과 일정간격을 유지한 채로 힌지수단으로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치에 정착되도록 하기 위한 정착수단Fixing means mounted on one side of the rotating support means, the fixing member is fixed to a position away from the hinge means by a predetermined distance while maintaining a constant distance from the center of the hinge means 을 포함하는 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.Tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to a variable load, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보의 하부에 설치되어 인장재의 편심을 증가시키기 위한 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.A tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to a variable load, characterized in that it further comprises at least one protrusion installed in the lower portion of the beam to increase the eccentricity of the tension member. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 회전받침수단이 양측 지점에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.Tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to the variable load, characterized in that the rotating support means are installed at each side point. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 회전 받침수단이 일측지점에 지지되고, 타측지점에는 고정받침대가 설치된 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.The rotating support means is supported on one side, the other point is fixed to the tension force of the prestressed beam subjected to a variable load, characterized in that the fixed support is installed. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 힌지수단은 The hinge means 보의 하부플랜지 저면에 직립되게 설치된 제1 및 제2 브라켓; First and second brackets installed upright on the bottom surface of the lower flange of the beam; 상기 회전받침수단의 단부를 끼운채로 제1 및 제2 브라켓을 관통하는 회전축; 및A rotating shaft penetrating the first and second brackets while sandwiching an end of the rotation supporting means; And 상기 회전축에 끼워지되, 원주면에 인장재를 수용하기 위한 홈이 형성된 새들Saddle that is fitted to the rotating shaft, grooves for receiving the tension member on the circumferential surface 을 포함하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.Tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to a variable load including a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 보는 회전받침장치가 설치되는 구간만큼 하부 플랜지가 제거되며,The lower flange is removed as long as the section of the beam rotation support device is installed, 상기 힌지수단은The hinge means 하부 플랜지가 제거된 부위의 보의 웨브 양측면에 소정 간격을 두고 각각 설치되며, 하면에 회전받침수단이 고정되는 지지브라켓; Support brackets are respectively installed at predetermined intervals on both sides of the web of the beam of the lower flange portion is removed, the rotation support means is fixed to the lower surface; 상기 보의 웨브와 지지브라켓을 관통하는 회전축; 및 A rotating shaft penetrating the web and the support bracket of the beam; And 원호형상을 가지고 상기 지지브라켓과 직각방향으로 그의 하부측에 설치되며, 원호면을 따라 인장재가 접촉하는 원호판An arc plate having an arc shape and installed at a lower side thereof in a direction perpendicular to the support bracket, wherein the tension member contacts the arc surface. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치. Tension force adjusting device of the prestressed beam subjected to a variable load, characterized in that it comprises a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 보와 회전받침수단의 연결부에 돌출되게 구비되며, 회전받침수단의 지점부가 보로부터 일정거리 이상 멀어지지 않도록 회전받침수단의 회전을 구속하는 스토퍼를 더 포함하는 변동 하중을 받는 프리스트레스트 보의 긴장력 조절장치.A tension force of the prestressed beam which is provided to protrude from the connection portion of the beam and the rotation support means, and further includes a stopper for restraining the rotation of the rotation support means so that the point portion of the rotation support means does not move more than a predetermined distance from the beam. Regulator.
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