KR101065633B1 - Prestressed steel tubular truss beam by external prestressing method - Google Patents

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장두명
김명모
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대명건설(주)
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Abstract

본 발명에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보는 서로 평행하게 연장되는 복수개의 상현재와, 상기 상현재의 길이방향을 따라 연장되는 하현재와, 상기 상현재와 하현재를 길이방향을 따라 연결하는 웨브재와, 상기 복수개의 상현재를 서로 연결하는 수평재와, 상기 상현재의 단부를 서로 연결하는 단부 버팀부재, 및 외부로부터 상기 하현재의 내부를 관통하여 상기 단부 버팀부재로 연결되는 긴장재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The prestressed steel pipe truss beam according to the present invention includes a plurality of upper chords extending in parallel with each other, a lower chord extending along the longitudinal direction of the upper chord, and a web material connecting the upper chord and the lower chord along the longitudinal direction; And a horizontal member connecting the plurality of upper chords to each other, an end bracing member connecting the ends of the upper chords to each other, and a tension member connected to the end bracing member through the inside of the lower chord from the outside. It is done.

Description

외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보{Prestressed Steel Tubular Truss Beam by External Prestressing Method} Prestressed Steel Tubular Truss Beam by External Prestressing Method}

본 발명은 프리스트레스트 강관 트러스 보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 나란히 배치되는 두 개의 상현재 강관과 한 개의 하현재 강관으로 구성된 입체 강관 트러스 보에서, 프리스트레싱(prestressing) 긴장재가 하현재 강관을 관통하도록 배치한 후 하현재 하부에 굴절부를 형성하여 상향의 프리스트레싱 힘이 트러스 보에 작용하도록 함으로써 장스팬화 및 경량화를 도모한 프리스트레스트 강관 트러스 보에 관한 것이다. The present invention relates to a prestressed steel pipe truss beam, and more particularly, in a three-dimensional steel pipe truss beam consisting of two upper current steel pipe and one lower current steel pipe arranged side by side, the prestressing tension material penetrates the lower current steel pipe The present invention relates to a prestressed steel pipe truss beam having long span and light weight by forming a deflection portion in the lower portion of the lower chord so that an upward prestressing force acts on the truss beam.

일반적으로 강관 트러스는 구조적인 측면뿐만 아니라, 미관적인 측면에서도 우수하기 때문에 장스팬화되고 구조체가 노출되는 건축물에 많이 사용된다. In general, steel pipe trusses are excellent in terms of aesthetics as well as structural aspects, so they are frequently used in buildings with long spans and exposed structures.

그러나, 이러한 일반적인 장스팬 보 구조물에 있어, 스팬이 길어지게 되면, 단순 지지된 트러스의 경우 처짐이 크게 되고 하중 부담도 커지게 된다. 따라서, 트러스의 높이도 커지고 구성의 부재 치수도 커져야 하므로 부재 중량이 커지게 되고 강재량이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다. 이를 보완하기 위해서 트러스에 프리스트레싱을 가한 구조 형식을 적용할 수 있다. However, in such a general long span beam structure, the longer the span, the greater the deflection and the load burden for the simple supported truss. Therefore, since the height of the truss must be large and the member dimensions of the configuration must be large, there is a problem that the weight of the member is increased and the amount of steel is required. To compensate for this, a structural form with prestressed trusses can be applied.

도 1은 전형적인 평면 트러스 보의 한 형태인 프랫 트러스(Pratt truss) 보로서, 종래의 프랫 트러스 보는 하부부재(1), 상부부재(2), 그리고 이들을 길이방향으로 연결하는 수직재(3)와 경사재(4)로 구성된다. 상기 상부부재(2)는 직선형일 수도 있고, 중심부에 대하여 대칭형으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 트러스를 원형 강관으로 형성하여 단순 지지된 지붕 구조나 보 구조물로 사용된 예는 일반화되어 있다. 그러나, 이러한 구조물에 있어, 스팬이 길어지게 되면, 단순 지지된 트러스의 경우 처짐이 크게 되고 하중 부담도 커서 트러스의 높이도 커지고 구성의 부재 치수도 커져야 하므로 부재 중량이 커지게 되고 강재량이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다. Fig. 1 shows a flat truss beam which is a form of a typical flat truss beam, which is a conventional pratt truss beam, which is inclined with a lower member 1, an upper member 2, and a vertical member 3 connecting them in the longitudinal direction. It is composed of ash (4). The upper member 2 may be straight or may be symmetrical with respect to the center portion. As such, examples of forming a truss into a circular steel pipe and using it as a simply supported roof structure or beam structure are common. However, in such a structure, the longer the span, the larger the deflection of the simple supported truss, the greater the load load, the greater the height of the truss and the larger the dimensions of the components. There is such a problem.

또한, 이와 같은 전형적인 평면 트러스 보의 경우 비틀림이나 횡좌굴(buckling)에 취약하게 된다. 콘크리트나 철골 보에서 외부 프리스트레싱을 도입한 기술은 다수가 개발되어 있으나, 강재 트러스 보 구조에서는 아직 효과적인 프리스트레싱 적용 기술이 부족하므로 기존의 개념과는 다르게 효과적으로 외부 프리스트레싱을 도입할 수 있는 새로운 기술 개발이 필요하다.In addition, such a typical flat truss beam is vulnerable to torsion or buckling. Although many techniques have been developed for the introduction of external prestressing in concrete or steel beams, the steel truss beam structure still lacks effective prestressing technology. Therefore, it is necessary to develop a new technology that can effectively introduce external prestressing. Do.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강관 트러스 보를 두 개의 상현재와 하나의 하현재로 형성된 입체 트러스를 형성하고, 하현재 강관에는 프리스트레싱을 가한 강재(긴장재)가 관통할 수 있는 관통구와 긴장재가 하현재(또는 트러스)의 하부에서 굴절되게 배치될 수 있는 굴절부를 형성하여, 긴장재가 관통부와 굴절부를 지나도록 배치함으로써, 트러스 보를 보강하도록 하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, forming a three-dimensional truss formed of a steel pipe truss beam consisting of two upper chords and one lower chord, through-holes and tension members through which prestressing steel (tension material) can penetrate Is to form a refracting portion that can be arranged to be refracted at the lower portion of the lower chord (or truss), so that the tension member passes through the penetrating portion and the refraction portion, thereby reinforcing the truss beam.

또한, 이러한 구조를 통해 프리스트레싱 힘을 수직 상향 방향으로 작용하도록 함으로써 트러스 보에 작용하는 하향의 하중을 감소시키는 효과를 갖는다. 따라서, 트러스의 높이를 크게 하지 않고서도 장스팬화 할 수 있고, 처짐이 크게 되지 않도록 강관 트러스 구조의 장점을 더욱 개선한 강관 트러스 보를 제공할 수 있다. In addition, this structure has the effect of reducing the downward load acting on the truss beam by allowing the prestressing force to act in the vertical upward direction. Accordingly, it is possible to provide a long span without increasing the height of the truss, and to provide a steel pipe truss beam which further improves the advantages of the steel pipe truss structure so that the deflection is not large.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보는 서로 평행하게 연장되는 복수개의 상현재와, 상기 상현재의 길이방향을 따라 연장되는 하현재와, 상기 상현재와 하현재를 길이방향을 따라 연결하는 웨브재(web member)와, 상기 복수개의 상현재를 서로 연결하는 수평재와, 상기 상현재의 단부를 서로 연결하는 단부 버팀부재, 및 외부로부터 상기 하현재의 내부를 관통하여 상기 단부 버팀부재로 연결되는 긴장재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the prestressed steel pipe truss beam according to the present invention has a plurality of upper chords extending in parallel with each other, the lower chord extending along the longitudinal direction of the upper chord, and the upper chord and the lower chord in the longitudinal direction. A web member for connecting along the web member, a horizontal member for connecting the plurality of upper chords with each other, an end bracing member for connecting the end of the upper chord with each other, and the end through the inside of the lower chord from the outside It characterized in that it comprises a tension member connected to the brace member.

상기 하현재는 상기 하현재의 내부를 관통하여 상기 긴장재가 삽입되도록 형성된 관통구, 및 상기 긴장재를 굴절되게 하여 상기 하현재와 긴장재의 접촉점을 통하여 프리스트레스 힘이 상기 하현재를 통해 상향으로 작용할 수 있도록 형성된 굴절부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.The lower chord penetrates through the inside of the lower chord so that the tension member is inserted, and the tension member is deflected so that the prestress force can act upward through the lower chord through the contact point between the lower chord and the tension chord. It may be characterized by comprising a formed refractive portion.

상기 굴절부는 상기 웨브재와 하현재가 접합되는 절점 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.The refraction portion may be provided at a node position where the web material and the lower chord are joined.

상기 단부 버팀부재의 일면에는 상기 긴장재를 긴장 및 정착할 수 있는 정착구를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.One surface of the end bracing member may be characterized in that it is provided with a fixing device for tensioning and fixing the tension member.

상기 단부 버팀부재 및 상기 상현재 사이에 정착부 보강 리브가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.A fixing part reinforcing rib may be provided between the end support member and the upper chord.

상기 관통구 주위에는 상기 하현재의 둘레에 형성된 관통구 보강 리브가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.The through hole reinforcement ribs formed around the lower chord may be further provided around the through hole.

상기 굴절부는 상기 긴장재가 직접 접촉되는 접촉판과, 상기 긴장재가 상기 접촉판으로부터 이탈되지 않도록 상기 접촉판의 양 측면에 구비되는 이탈방지판, 및 상기 접촉판을 지지하고 상기 하현재 강관을 보강하는 횡보강 리브 및 종보강 리브를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The refracting portion supports a contact plate to which the tension member is in direct contact, a separation prevention plate provided on both sides of the contact plate so that the tension member is not separated from the contact plate, and the contact plate to reinforce the lower current steel pipe. And lateral reinforcing ribs and longitudinal reinforcing ribs.

상기 접촉판은 아래로 볼록한 형태를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The contact plate may be formed to have a convex shape downward.

상기 단부 버팀부재는 상기 상현재의 단부에 수직으로 부착되기 위한 수직판, 및 상기 수직판에 연결되며 상기 정착구를 통해 전달되는 압축력에 직각으로 상기 정착구를 부착할 수 있도록 경사진 형태의 경사판으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The end bracing member is composed of a vertical plate for vertically attached to the end of the upper chord, and an inclined plate inclined to attach the fixing unit at a right angle to the compressive force transmitted through the fixing unit and connected to the vertical plate. It may be characterized by.

상기 단부 버팀부재는 상기 수직판과 경사판을 연결하고 보강하는 밑판 및 격판을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The end bracing member may further include a bottom plate and a diaphragm that connect and reinforce the vertical plate and the inclined plate.

상기 단부 버팀부재는 상기 하현재의 단부에 수직으로 부착되기 위한 버팀판으로 구성되며, 상기 단부 버팀부재 및 상기 하현재 사이에 정착부 보강 리브가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.The end bracing member may include a bracing plate vertically attached to an end of the lower chord, and a fixing part reinforcing rib may be provided between the end bracing member and the lower chord.

상기 하현재의 내부를 관통하여 설치되는 상기 긴장재에 프리스트레스를 가하는 방식은 프리스트레싱 공법을 적용하며, 상기 프리스트레싱 공법은 상기 상현재, 하현재, 웨브재 및 단부 버팀부재를 조립하는 단계와, 상기 단부 버팀부재에 정착구를 조립하고, 상기 긴장재를 트러스 일단의 정착구로부터 상기 하현재의 관통구를 지난 후 상기 굴절부를 지나 다시 다른 쪽 관통구를 지난 후 반대쪽 정착구를 지나도록 배치하는 단계, 및 상기 긴장재에 인장력을 도입하고, 상기 긴장재를 절단한 후 단부를 정리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The prestressing method is applied to the tension member installed through the inside of the lower chord, and the prestressing method is performed by assembling the upper chord, the lower chord, the web material and the end bracing member, and the end bracing. Assembling a fixing member to the member, and placing the tension member from the one end of the truss passing through the lower chord through hole, passing through the deflection portion, and again passing through the other through hole, and passing through the opposite fixing unit. It may be characterized in that it comprises the step of cutting the tension material and cutting the end.

상기 하현재의 내부를 관통하여 설치되는 상기 긴장재에 프리스트레스를 가하는 방식은 프리스트레싱 공법을 적용하며, 상기 프리스트레싱 공법은 상기 상현재, 하현재 및 웨브재를 조립하는 단계와, 상기 상현재의 양단부에 수직하게 배치된 기둥에 상기 상현재를 연결한 후 상기 기둥의 배면 쪽에 별도의 단부 버팀부재 및 정착구를 설치하고, 상기 관통구와 굴절부를 지나도록 상기 긴장재를 배치하는 단계, 및 상기 긴장재에 인장력을 도입하고, 상기 긴장재를 절단한 후 단부를 정리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The prestressing method is applied to the tension member installed through the inside of the lower chord, and the prestressing method is performed by assembling the upper chord, lower chord and web material, and perpendicular to both ends of the upper chord. Connecting the phase chord to a column arranged so that a separate end support member and a fixing unit are installed on the rear side of the column, arranging the tension member to pass through the through hole and the refraction portion, and introducing a tension force to the tension member; After cutting the tension member, it may be characterized in that it comprises a step of cleaning the end.

이러한 본 발명에 따르면, 트러스 구조의 하현재 하단에서 굴절되도록 배치된 긴장재에 도입된 프리스트레스 효과로 인해 굴절부 위치에서 하현재에 상향으로 작용하는 힘에 의해 하향으로 작용하는 하중이 감소하게 되는 효과가 나타나게 되므로 스팬 중앙부의 최대 처짐이 줄어들게 되는 효과가 있다.According to the present invention, due to the prestress effect introduced into the tension member arranged to be refracted at the bottom of the lower chord of the truss structure, the load acting downward by the force acting upward at the lower chord at the position of the refraction is reduced. As it appears, the maximum deflection at the center of the span is reduced.

연직하중 감소 효과에 따라서 트러스 보의 단부에서 기둥으로 전달되는 연직 하중이 감소하는 효과가 있으므로, 장스팬화에도 유리하며 기둥 및 기초의 하중 부담도 줄게 된다.According to the vertical load reduction effect, the vertical load transmitted from the end of the truss beam to the column is reduced, which is advantageous for long span and also reduces the load burden on the column and the foundation.

또한, 트러스 보를 통해 전달되는 하중의 일부를 하현재 하단의 굴절부를 통해 긴장재가 부담하게 하는 효과로 인해, 트러스 보의 높이를 크게 하지 않고서도 장스팬 구조물에 활용할 수 있다.In addition, due to the effect of the tension member to bear a portion of the load transmitted through the truss beam through the lower portion of the lower chord, it can be utilized in the long span structure without increasing the height of the truss beam.

또한, 길이 방향으로 입체 트러스의 중앙부를 따라 프리스트레싱 긴장재가 배치되므로 프리스트레싱 힘을 도입하는 중에 편심 하중이 발생할 우려가 적다.In addition, since the prestressing tension member is disposed along the central portion of the three-dimensional truss in the longitudinal direction, there is less possibility that an eccentric load occurs during the introduction of the prestressing force.

세 개의 강관이 역삼각형 형태로 배치되는 단면을 갖는 입체 트러스로 형성되므로 횡방향 강성이 크게 되고, 횡좌굴에 대한 저항력도 크게 된다. Since the three steel pipes are formed of a three-dimensional truss having a cross section arranged in an inverted triangle shape, the lateral rigidity is increased, and the resistance to lateral buckling is also large.

도 1은 종래 기술에 따른 프랫 트러스(Pratt truss) 보를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 굴절부 및 관통구를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 정착부를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 정착부를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 굴절부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 횡보강 리브와 웨브재가 겹치는 경우의 굴절부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 1 is a view schematically showing a pratt truss beam according to the prior art.
Figure 2 is a perspective view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial perspective view schematically illustrating a bent portion and a through hole of a prestressed steel pipe truss beam according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
6 is a partial perspective view schematically illustrating a fixing part of the prestressed steel pipe truss beam according to an embodiment of the present invention.
7 is a partial perspective view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to another embodiment of the present invention.
8 is a partial perspective view schematically illustrating a fixing part of a prestressed steel pipe truss beam according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing the bend portion of the prestressed steel pipe truss beam according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a refraction portion when the lateral reinforcing ribs and the web material of the prestressed steel pipe truss beam according to one embodiment of the present invention overlap.

이하, 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 구조에 관하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the drawings, the structure of the prestressed steel pipe truss beam according to the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2를 참조하면, 프리스트레스트 강관 트러스 보는 상현재(210), 하현재(220), 웨브재(230), 수평재(240), 단부 버팀부재(252), 및 긴장재(260)를 포함한다. 상기 상현재(210)는 복수개를 구비할 수 있으며, 서로 평행하게 연장될 수 있다. 상기 하현재(220)는 상기 상현재(210)의 길이 방향을 따라 평행하게 연장될 수 있다. 도 2에서는 두 개의 상현재(210)와 하나의 하현재(220)로 구성되는 실시예를 도시하였다. 상기 상현재(210)와 하현재(220)는 그 사이에 웨브재(230)로 연결된다. 상기 웨브재(230)는 비스듬한 형태로 길이 방향으로 반복 배치되어 상기 복수개의 상현재(210)와 하현재(220)를 연결할 수 있다. 상기 상현재(210)는 반복 배치되는 수평재(240)에 의해 횡방향으로 연결될 수 있다. 상기 단부 버팀부재(252)는 상기 상현재(210)의 단부를 횡방향으로 서로 연결 고정할 수 있다. 상기 긴장재(260)는 프리스트레싱용 강재로서, 외부로부터 상기 하현재(220)의 내부를 관통하여 상기 단부 버팀부재(252)로 연결될 수 있다. 상기 긴장재(260)에는 프리스트레스가 가해져서 프리스트레스 힘이 상기 하현재(220)를 통해 상향으로 작용한다. Figure 2 is a perspective view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the prestressed steel pipe truss beam includes an upper chord 210, a lower chord 220, a web member 230, a horizontal member 240, an end bracing member 252, and a tension member 260. The phase current 210 may include a plurality, and may extend in parallel to each other. The lower chord 220 may extend in parallel along the longitudinal direction of the upper chord 210. In FIG. 2, an embodiment consisting of two upper currents 210 and one lower current 220 is illustrated. The upper chord 210 and the lower chord 220 are connected to the web member 230 therebetween. The web material 230 may be repeatedly arranged in a longitudinal direction in an oblique form to connect the plurality of upper chords 210 and lower chords 220. The phase current 210 may be connected in the horizontal direction by the horizontal member 240 is repeatedly arranged. The end bracing member 252 may fix the ends of the upper chord 210 to each other in the transverse direction. The tension member 260 is a prestressing steel, and may be connected to the end support member 252 through the inside of the lower chord 220 from the outside. Prestress is applied to the tension member 260 so that the prestressing force acts upward through the lower chord 220.

상기 하현재(220)는 관통구(222)와 굴절부(270)를 구비하는데, 상기 관통구(222)는 상기 하현재(220)의 내부를 관통하여 상기 긴장재(260)가 삽입되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 굴절부(270)는 상기 하현재(220)의 하부에 구비되어 상기 긴장재(260)와 접촉하여 상기 긴장재(260)를 굴절되게 할 수 있다. 상기 긴장재(260)에는 프리스트레스가 가해져 있으며, 상기 하현재(220)와 긴장재(260)의 접촉점을 통하여 프리스트레스 힘이 상기 하현재(220)를 통해 상향으로 작용할 수 있다. The lower chord 220 includes a through hole 222 and a refraction portion 270, and the through hole 222 penetrates the lower chord 220 to insert the tension member 260. Can be. In addition, the refraction unit 270 may be provided under the lower chord 220 to contact the tension member 260 to cause the tension member 260 to be refracted. Prestress is applied to the tension member 260, and a prestress force may act upward through the lower chord 220 through a contact point between the lower chord 220 and the tension material 260.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 3 및 4를 살펴보면, 상기 두 개의 상현재(210)와 하현재(220)는 길이 방향을 따라서 서로 평행하게 연장 형성된다. 즉, 단면 방향에서 보면 역삼각형 형태가 된다. 상기 웨브재(230)는 비스듬한 형태로 반복적으로 배치되어 상기 상현재(210) 및 하현재(220)를 연결한다. 상기 상현재(210)의 단부에는 단부 버팀부재(252)가 구비되어 상기 상현재(210)의 단부를 횡방향으로 서로 연결 고정한다. 상기 하현재(210)에는 굴절부(270)가 형성되고, 상기 굴절부(270)와 접촉하는 상기 긴장재(260)는 상기 하현재(220)를 관통하여 상기 상현재(210) 양단의 단부 버팀부재(252)에 각각 연결된다. 도 4를 살펴보면, 상기 상현재(210)는 두 개가 서로 평행하게 대칭적으로 연장 형성되며, 단부 버팀부재(252)에 의해 횡방향으로 서로 연결 고정된다. 상기 수평재(240)는 반복적으로 배치되어 상기 두 개의 상현재(210)를 서로 연결한다. 3 is a side view schematically showing a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic view of a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to an embodiment of the present invention It is a top view showing. 3 and 4, the two upper chord 210 and the lower chord 220 extend in parallel to each other along the longitudinal direction. In other words, when viewed from the cross-sectional direction, an inverted triangle shape is obtained. The web material 230 is repeatedly arranged in an oblique form to connect the upper chord 210 and the lower chord 220. An end bracing member 252 is provided at the end of the upper chord 210 to fix the ends of the upper chord 210 to each other in the transverse direction. The lower chord 210 is formed with a refraction portion 270, and the tension member 260 in contact with the refraction portion 270 penetrates through the lower chord 220 to support end portions of both ends of the upper chord 210. Respectively connected to the members 252. Looking at Figure 4, the two upper poles 210 are formed to be symmetrically extended in parallel to each other, it is fixed to each other in the lateral direction by the end bracing member 252. The horizontal member 240 is repeatedly disposed to connect the two phase currents 210 with each other.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 굴절부 및 관통구를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다. 도 5를 살펴보면, 관통구(222)는 상기 하현재(220)의 내부를 관통하여 긴장재(260)가 삽입되도록 형성된다. 즉, 상기 하현재(220)의 일면 및 반대면에 관통구(222)를 형성하여 상기 긴장재(260)가 단부 버팀부재(252)를 향해 연장되어 연결되도록 한다. 한편, 굴절부(270)는 상기 긴장재(260)를 굴절되도록 하여 긴장재(260)의 프리스트레스 힘이 상기 하현재(220)를 통해 상향으로 작용할 수 있도록 형성된다. 상기 굴절부(270)는 상기 웨브재(230)와 하현재(220)가 접합되는 절점 위치에 구비될 수 있다. 상기 관통구(222)의 형성에 의한 단면 손실을 보충하기 위해 관통구 보강 덧판(226)을 더 구비할 수 있고, 하현재(220) 강관 둘레에 관통구 보강 리브(224)를 더 구비할 수 있다. FIG. 5 is a partial perspective view schematically illustrating a bent portion and a through hole of a prestressed steel pipe truss beam according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5, the through hole 222 is formed to penetrate the inside of the lower chord 220 to insert the tension member 260. That is, the through hole 222 is formed on one side and the opposite side of the lower chord 220 so that the tension member 260 extends and is connected toward the end bracing member 252. On the other hand, the refraction portion 270 is formed so that the prestress force of the tension member 260 to be refracted by the tension member 260 can act upward through the lower chord 220. The refraction portion 270 may be provided at a node position where the web material 230 and the lower chord 220 are joined. In order to compensate for the cross-sectional loss caused by the formation of the through hole 222, a through hole reinforcing plate 226 may be further provided, and a through hole reinforcing rib 224 may be further provided around the lower chord 220 steel pipe. have.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 정착부를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다. 도 6을 살펴보면, 정착부(250)는 단부 버팀부재(252) 및 정착구(254)를 포함할 수 있다. 상기 단부 버팀부재(252)의 일면에 상기 긴장재(260)를 긴장 및 정착할 수 있는 정착구(254)를 구비할 수 있다. 상기 단부 버팀부재(252)는 수직판(258) 및 경사판(257)으로 구성될 수 있다. 상기 수직판(258)은 상기 상현재(210)의 단부에 수직으로 부착되고, 상기 경사판(257)은 상기 수직판(258)의 모서리에 비스듬히 연결되어 상기 정착구(254)를 통해 전달되는 압축력에 직각으로 상기 정착구(254)를 부착할 수 있도록 경사진 형태이다. 상기 수직판(258) 및 경사판(257)에는 상기 긴장재(260)가 통과할 수 있도록 구멍(도시하지 않음)이 형성된다. 그리고, 상기 단부 버팀부재(252)는 상기 수직판(258)과 경사판(257)을 연결하고 보강하는 밑판(255) 및 격판(259)을 더 포함할 수 있다. 상기 격판(259)은 상기 수직판(258) 및 경사판(257)의 길이방향을 따라 복수개로 나란히 배치될 수 있다. 상기 밑판(255)은 상기 수직판(258) 및 경사판(257)의 하부를 서로 연결 지지해줄 수 있으며, 상기 복수개의 격판(259)은 상기 수직판(258) 및 경사판(257)을 연결 지지해줄 수 있다. 상기 격판(259)이 복수개로 배치되는 경우, 상기 밑판(255)은 생략될 수 있다. 한편, 상기 두 개 각각의 상현재(210)의 단부와 상기 단부 버팀부재(252)의 수직판(258) 사이에는 정착부 보강 리브(256)를 더 구비할 수 있다. 상기 정착부 보강 리브(256)는 상기 상현재(210)의 보강을 위해 상현재(210) 부분에 설치될 수 있다. 이는 긴장재(260)의 설치에 의한 압축력에 의해 상현재(210)에 가해지는 부담을 경감시켜준다. 6 is a partial perspective view schematically illustrating a fixing part of the prestressed steel pipe truss beam according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the fixing unit 250 may include an end support member 252 and a fixing unit 254. The fixing member 254 may be provided on one surface of the end bracing member 252 to tension and fix the tension member 260. The end bracing member 252 may include a vertical plate 258 and an inclined plate 257. The vertical plate 258 is vertically attached to the end of the upper chord 210, the inclined plate 257 is connected obliquely to the edge of the vertical plate 258 to the compressive force transmitted through the fixing unit 254 It is inclined to attach the anchorage 254 at a right angle. Holes (not shown) are formed in the vertical plate 258 and the inclined plate 257 to allow the tension member 260 to pass therethrough. The end bracing member 252 may further include a bottom plate 255 and a diaphragm 259 that connect and reinforce the vertical plate 258 and the inclined plate 257. The diaphragm 259 may be arranged in plurality in parallel along the longitudinal direction of the vertical plate 258 and the inclined plate 257. The bottom plate 255 may support the lower portions of the vertical plate 258 and the inclined plate 257, and the plurality of plates 259 may connect and support the vertical plate 258 and the inclined plate 257. Can be. When the plurality of diaphragms 259 are disposed, the bottom plate 255 may be omitted. Meanwhile, a fixing unit reinforcing rib 256 may be further provided between the ends of each of the two upper chord 210 and the vertical plate 258 of the end bracing member 252. The fixing unit reinforcing rib 256 may be installed at the upper chord 210 to reinforce the upper chord 210. This reduces the burden applied to the upper chord 210 by the compressive force by the installation of the tension member 260.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 정착부를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다. 도 7 및 8을 살펴보면, 설계에 따라 요구되는 긴장재(260)의 굴절 각도별로 정착부(250)는 트러스 단부의 하단쪽이나 중간부에 설치될 수 있으며, 각각 상기 단부 버팀부재(252)와 상기 정착부 보강 리브(256)를 조절하여 정착부(250)가 형성될 수 있다. 도 8은 정착부(250)가 하현재(220) 쪽에 위치한 구성을 나타내는 일 례이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 단부 버팀부재(252)는 상기 하현재(220)의 단부에 수직으로 부착되기 위한 버팀판(253)으로 구성될 수 있으며, 상기 단부 버팀부재(252) 및 상기 하현재(220) 사이에 정착부 보강 리브(256)가 구비될 수 있다. FIG. 7 is a partial perspective view schematically illustrating a prestressed steel pipe truss beam by an external prestressing method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 schematically illustrates a fixing unit of the prestressed steel pipe truss beam according to another embodiment of the present invention. Partial perspective view. Referring to FIGS. 7 and 8, the fixing unit 250 may be installed at the lower end or the middle of the truss end according to the angle of refraction of the tension member 260 according to the design, respectively, and the end support member 252 and the fixing unit, respectively. The fixing unit 250 may be formed by adjusting the secondary reinforcement ribs 256. 8 is an example illustrating a configuration in which the fixing unit 250 is located on the lower chord 220 side. As shown in FIG. 8, the end bracing member 252 may be configured as a bracing plate 253 to be vertically attached to an end of the lower chord 220, and the end bracing member 252 and the A fixing unit reinforcement rib 256 may be provided between the lower chords 220.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 굴절부를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강관 트러스 보의 횡보강 리브와 웨브재가 겹치는 경우의 굴절부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 9 및 10을 참조하면, 상기 굴절부(270)는 접촉판(272), 이탈방지판(274), 횡보강 리브(276) 및 종보강 리브(278)를 포함한다. 상기 접촉판(272)은 프리스트레싱용 긴장재(260)가 직접 접촉되는 판으로서, 상기 긴장재(260)를 부드럽게 굴절시키도록 하며 상기 긴장재(260)로부터 전달되는 상향의 힘을 하현재(220)의 절점에 작용하게 된다. 또한, 트러스 부재를 통해 전달된 하중을 긴장재(260)로 전달하는 역할도 한다. 한편, 힘의 전달을 원활하게 하고 긴장재(260)의 굴절을 부드럽게 하기 위해 상기 접촉판(272)은 아래로 볼록한 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 이탈방지판(274)은 상기 긴장재(260)가 상기 접촉판(272)으로부터 이탈되지 않도록 상기 접촉판(272)의 양 측면에 부착된다. 상기 횡보강 리브(276) 및 종보강 리브(278)는 상기 접촉판(272)을 지지하고 상기 하현재(220) 강관을 보강하며 상기 접촉판(272)과 수직하게 형성되고 서로 교차 형성될 수 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 횡보강 리브(276)는 상기 하현재(220) 강관을 둘러서 형성되며, 도 10에서와 같이 웨브재(230)와 연결되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 횡보강 리브(276)는 원형 이외에 다각형, 포물선형 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며 상기 하현재(220) 강관의 일부만을 감싸는 형태로 설치되어 질 수도 있다. 9 is a cross-sectional view schematically showing the bent portion of the prestressed steel pipe truss beam according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a case where the lateral reinforcement ribs and the web material of the prestressed steel pipe truss beam according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing which shows schematically the refractive part of. 9 and 10, the refracting portion 270 includes a contact plate 272, a release preventing plate 274, a lateral reinforcing rib 276, and a longitudinal reinforcing rib 278. The contact plate 272 is a plate in which the prestressing tension member 260 is in direct contact with each other. The contact plate 272 smoothly deflects the tension member 260 and the node of the lower chord 220 receives an upward force transmitted from the tension member 260. To act. In addition, it serves to transfer the load transmitted through the truss member to the tension member 260. On the other hand, the contact plate 272 may be formed to have a convex shape downward to facilitate the transfer of force and to smooth the refraction of the tension member 260. The release preventing plate 274 is attached to both side surfaces of the contact plate 272 so that the tension member 260 is not separated from the contact plate 272. The lateral reinforcing rib 276 and the longitudinal reinforcing rib 278 may support the contact plate 272, reinforce the lower chord 220 steel pipe, and may be formed perpendicular to the contact plate 272 and cross each other. have. As shown in FIG. 9, the lateral reinforcing rib 276 is formed around the lower chord 220 steel pipe, and may be formed to be connected to the web material 230 as shown in FIG. 10. In addition, the lateral reinforcement ribs 276 may be formed in various shapes such as polygons, parabolas, etc. in addition to a circular shape, and may be installed in a form of wrapping only a part of the lower chord 220 steel pipe.

한편, 상기 하현재(220)의 내부를 관통하여 설치되는 상기 긴장재(260)에 프리스트레스를 가하는 방식은 프리스트레싱 공법을 적용하며, 상기 프리스트레싱 공법은 상기 상현재(210), 하현재(220), 웨브재(230) 및 단부 버팀부재(252)를 조립하는 단계와, 상기 단부 버팀부재(252)에 정착구(254)를 조립하고, 상기 긴장재(260)를 트러스 일단의 정착구(254)로부터 상기 하현재(220)의 관통구(222)를 지난 후 상기 굴절부(270)를 지나 다시 다른 쪽 관통구(222)를 지난 후 반대쪽 정착구(254)를 지나도록 배치하는 단계, 및 상기 긴장재(260)에 인장력을 도입하고, 상기 긴장재(260)를 절단한 후 단부를 정리하는 단계를 포함할 수 있다. Meanwhile, the prestressing method is applied to the tension member 260 installed through the lower chord 220, and the prestressing method is the upper chord 210, the lower chord 220, and the web. Assembling the ash 230 and the end bracing member 252, assembling the fixing member 254 to the end supporting member 252, and placing the tension member 260 from the fixing member 254 of the truss end. After passing through the through hole 222 of 220 and passing through the refraction portion 270 again through the other through hole 222 and passing through the opposite fixing unit 254, and to the tension member 260 Introducing a tensile force, and cutting the tension member 260 may include the step of cleaning the end.

또 다른 실시예로, 도면은 생략되었지만, 단부 버팀부재(252) 및 정착구(254)를 트러스 구조에 직접 설치하지 않고 트러스를 기둥에 연결한 후 기둥의 배면 쪽에 별도의 단부 버팀부재(252) 및 정착구(254)를 설치하고, 상기 관통구(222)와 굴절부(270)를 지나도록 긴장재(260)를 배치한 후 트러스 구조에 프리스트레싱을 가할 수도 있다. 즉, 이 실시예는 상기 상현재(210), 하현재(220) 및 웨브재(230)를 조립하는 단계와, 상기 상현재(210)의 양단부에 수직하게 배치된 기둥에 상기 상현재(210)를 연결한 후 상기 기둥의 배면 쪽에 별도의 단부 버팀부재(252) 및 정착구(254)를 설치하고, 상기 관통구(222)와 굴절부(270)를 지나도록 상기 긴장재(260)를 배치하는 단계, 및 상기 긴장재(260)에 인장력을 도입하고, 상기 긴장재(260)를 절단한 후 단부를 정리하는 단계를 포함할 수 있다.In another embodiment, although not shown in the drawings, the end bracing member 252 and the anchorage 254 are not directly installed in the truss structure, but after connecting the truss to the pillar, a separate end bracing member 252 and the rear side of the pillar and The fixing unit 254 may be installed, the tension member 260 may be disposed to pass through the through hole 222 and the refraction unit 270, and prestressing may be applied to the truss structure. That is, this embodiment is the step of assembling the upper chord 210, the lower chord 220 and the web material 230, and the upper chord 210 to a column disposed perpendicular to both ends of the upper chord 210 ) And then install a separate end bracing member 252 and a fixing member 254 on the back side of the pillar, and arrange the tension member 260 to pass through the through hole 222 and the refraction portion 270. Step, and introducing a tensile force to the tension member 260, and after cutting the tension member 260 may comprise the step of cleaning the end.

이러한 외부 프리스트레싱 방식에 의한 프리스트레스트 강관 트러스 보는 하향으로 작용하는 하중이 감소하게 되는 효과가 나타나게 되므로 장스팬화에도 유리하며 횡방향 강성이 크게 되고, 횡좌굴에 대한 저항력도 크게 된다. The prestressed steel pipe truss by the external prestressing method has an effect of reducing the load acting downward, which is advantageous for long span, and the lateral rigidity is increased, and the resistance to transverse buckling is also large.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

210: 상현재 220: 하현재
222: 관통구 224: 관통구 보강 리브
226: 관통구 보강 덧판 230: 웨브재
240: 수평재 250: 정착부
252: 단부 버팀부재 253: 버팀판
254: 정착구 255: 밑판
256: 정착부 보강 리브 257: 경사판
258: 수직판 259: 격판
260: 긴장재 270: 굴절부
272: 접촉판 274: 이탈방지판
276: 횡보강 리브 278: 종보강 리브210: high current 220: low current
222: through hole 224: through hole reinforcing rib
226: through hole reinforcement plate 230: web material
240: horizontal member 250: fixing unit
252: end bracing member 253: bracing plate
254: anchorage 255: base plate
256: fixing unit reinforcement rib 257: inclined plate
258: vertical plate 259: diaphragm
260: tension member 270: refractive portion
272: contact plate 274: release prevention plate
276: side reinforcement rib 278: longitudinal reinforcement rib

Claims (13)

서로 평행하게 연장되는 복수개의 상현재(210);
상기 상현재(210)의 길이방향을 따라 연장되는 하현재(220);
상기 상현재(210)와 하현재(220)를 길이방향을 따라 연결하는 웨브재(230);
상기 복수개의 상현재(210)를 서로 연결하는 수평재(240);
상기 평행하게 연장되는 복수의 상현재(210)의 단부에서 상기 상현재(210)를 서로 연결하는 단부 버팀부재(252); 및
외부로부터 상기 하현재(220)의 단면 중심부 위치에서 상하부를 통과하여 상기 단부 버팀부재(252)로 연결되는 긴장재(260)를 포함하고,
상기 단부 버팀부재(252) 및 상기 상현재(210) 사이에 정착부 보강 리브(256)가 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.A plurality of phase currents 210 extending in parallel with each other;
A lower chord 220 extending along the longitudinal direction of the upper chord 210;
A web member 230 connecting the upper chord 210 and the lower chord 220 along a longitudinal direction;
A horizontal member 240 connecting the plurality of phase currents 210 to each other;
End bracing members 252 connecting the upper chords 210 to each other at ends of the plurality of upper chords 210 extending in parallel; And
It includes a tension member 260 connected to the end bracing member 252 through the upper and lower portions at the cross-sectional center position of the lower chord 220 from the outside,
Prestressed steel pipe truss beam, characterized in that the fixing portion reinforcing ribs (256) is provided between the end bracing member (252) and the upper chord (210). 제1항에 있어서,
상기 하현재(220)는
상기 긴장재(260)가 상기 하현재(220)의 상하부를 통과하여 삽입되도록 형성된 관통구(222); 및
상기 긴장재(260)를 굴절되게 하여 상기 하현재(220)와 긴장재(260)의 접촉점을 통하여 프리스트레스 힘이 상기 하현재(220)를 통해 상향으로 작용할 수 있도록 형성된 굴절부(270)를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.The method of claim 1,
The lower chord 220
The through hole 222 is formed so that the tension member 260 is inserted through the upper and lower portions of the lower chord 220; And
The refraction portion 270 is formed to cause the tension member 260 to be refracted so that a prestress force may act upward through the lower chord 220 through a contact point between the lower chord 220 and the tension chord 260. Characteristic prestressed steel pipe truss beam. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단부 버팀부재(252)의 일면에는 상기 긴장재(260)를 긴장 및 정착할 수 있는 정착구(254)를 구비하고,
상기 단부 버팀부재(252)는 상기 상현재(210)의 단부에 수직으로 부착되기 위한 수직판(258); 및
상기 수직판(258)에 연결되며 상기 정착구(254)를 통해 전달되는 압축력에 직각으로 상기 정착구(254)를 부착할 수 있도록 경사진 형태의 경사판(257)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.The method of claim 1,
One surface of the end bracing member 252 is provided with a fixing member 254 for tensioning and fixing the tension member 260,
The end bracing member 252 may include a vertical plate 258 vertically attached to an end of the upper chord 210; And
A prestressed steel pipe connected to the vertical plate 258 and configured to be inclined plate 257 inclined to attach the anchorage 254 at a right angle to the compressive force transmitted through the anchorage 254. Truss beam. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 관통구(222) 주위에는
상기 하현재(220)의 둘레에 형성된 관통구 보강 리브(224); 및
상기 관통구(222) 둘레에 형성된 관통구 보강 덧판(226)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.The method of claim 2,
Around the through hole 222
A through hole reinforcing rib 224 formed around the lower chord 220; And
Prestressed steel pipe truss beam, characterized in that the through-hole reinforcement plate 226 formed around the through-hole 222 is further provided. 제2항에 있어서,
상기 굴절부(270)는
상기 긴장재(260)가 직접 접촉되는 접촉판(272);
상기 긴장재(260)가 상기 접촉판(272)으로부터 이탈되지 않도록 상기 접촉판(272)의 양 측면에 구비되는 이탈방지판(274); 및
상기 접촉판(272)을 지지하고 상기 하현재(220) 강관을 보강하는 횡보강 리브(276) 및 종보강 리브(278)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.The method of claim 2,
The refraction portion 270 is
A contact plate 272 to which the tension member 260 is in direct contact;
A separation preventing plate 274 provided on both sides of the contact plate 272 so that the tension member 260 is not separated from the contact plate 272; And
A prestressed steel pipe truss beam comprising a lateral reinforcing rib (276) and a longitudinal reinforcing rib (278) for supporting the contact plate (272) and reinforcing the lower chord (220) steel pipe. 삭제delete 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 단부 버팀부재(252)는 상기 수직판(258)과 경사판(257)을 연결하고 보강하는 밑판(255) 및 격판(259)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.The method of claim 4, wherein
The end bracing member 252 further includes a bottom plate 255 and a diaphragm 259 for connecting and reinforcing the vertical plate 258 and the inclined plate 257. 제4항에 있어서,
상기 단부 버팀부재(252)는 상기 하현재(220)의 단부 인근의 웨브재(230)에 부착되기 위한 버팀판(253)으로 구성되며, 상기 웨브재(230) 및 상기 하현재(220) 사이에 정착부 보강 리브(256)가 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강관 트러스 보.
The method of claim 4, wherein
The end bracing member 252 is composed of a bracing plate 253 to be attached to the web material 230 near the end of the lower chord 220, between the web material 230 and the lower chord 220 A prestressed steel pipe truss beam, characterized in that the fixing portion reinforcing rib 256 is provided in the.
삭제delete 삭제delete
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