KR101084993B1 - 양단부에 프리스트레스트 미도입부를 설치한 프리스트레스트 강합성 판넬과 이의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기둥이 적거나, 없는 공간으로서, 넓게 개방된 공간을 갖는 건축물의 층간 라멘슬래브를 설치하기 위한 것이다.
상기 라멘슬래브를 설치하기 위하여 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 강재기둥과의 사이에 프리스트레스트강합성거더를 연결하여 설치하고, 상기 강합성거더의 상부에 바로 슬래브를 설치하거나, 또는 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 상기 강합성거더의 상부에 마루깔듯이 설치하고 그 위에 슬래브콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치하는 다층으로 설치된 라멘슬래브구조체로서 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

양단부에 프리스트레스트 미도입부를 설치한 프리스트레스트 강합성 판넬과 이의 제작방법{Prestress steel composite panel with prestress non-introducing portions provided at both ends and manufacturing method thereof}

본 발명은 수영장, 로비, 지하주차장, 지하차도, 강당, 극장등 기둥이 없거나, 최소로 설치되어 넓은 개방된 공간이 요구되는 건축물의 층간에 설치되는 라멘슬래브구조체를 설치하기 위한 것이다.

상기 라멘슬래브구조체를 설치하기 위하여 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 강재기둥과의 사이에 프리스트레스트강합성거더를 연결하여 설치하고, 그 위에 바로 슬래브콘크리트를 타설하여 슬래브로 설치하거나, 또는 상기 프리스트레스트콘크리트강합성거더의 상부에 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 마루깔듯이 설치하고, 그 위에 슬래브콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 라멘슬래브구조체인 것이다.

본 발명은 정부모멘트가 거더 및 판넬에 교차로 작용하는 경우, 상기 발생된 부모멘트에 의하여 거더 및 판넬에 압축력이 발생되는 부분인 양단부에만 선택적으로 프리스트레스미도입부를 설치하고, 그 이외의 부분에는 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트강합성거더 및 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 거더제작대를 이용하여 제작하고, 상기 건축물의 층간의 슬래브를 설치하기 위하여 거치된 강합성거더 위에 판넬을 마루바닥깔듯이 연속으로 설치하여 슬래브를 설치하거나, 또는 상기 강합성거더 위에 콘크리트를 바로 타설하여 슬래브를 조립식으로 설치한 라멘슬래브구조체의 시공방법에 관한 것이다.

종래에 제작되는 프리플렉스빔은 강재에 프리스트레스를 도입하고, 하부플랜지케이싱콘크리트타설양생한 후, 릴리스를 시키면, 하부플랜지케이싱콘크리트에 프리스트레스가 도입되도록 하는 것인데, 이때, 상기 강재의 하부플랜지에 타설된 하부케이싱콘크리트의 단면저항으로 인장응력이 진류하게되고, 또한 상부플랜지에도 하부플랜지에 잔류되는 인장응력의 크기만큼 압축응력이 잔류되게 된다.

상기와 같이 빔내에 잔류응력이 작용되는 빔을 이용하여 구조물을 완성하였을때, 상기 상하플랜지에 잔류되어진 인장 및 압축응력에 의하여 전체적으로 응력의 손실이 발생되어 구조물에 저항응력이 손실되는 악영향을 주는 요인으로 제기되어 왔다.

또한, 상기와 같이 구조물에 악영향을 주는 요인을 제거하기 위하여 상기 프리플렉스빔에 쉬스를 설치하고 상기 쉬스 내에 강선 또는 강봉을 설치하고, 상기 강선 또는 강봉을 긴장하는 포스트텐션방법에 따라, 강선을 긴장한 후에 상기 긴장된 강선을 정착할 때 사용되는 강선 정착단의 단면이 너무 커 공간 이용에 많은 제약이 있어 왔다.

또한, 종래에는 층간의 슬래브를 설치하기 위하여 빔을 설치하고, 상기 빔 위에 철근을 배근하고 거푸집과 동바리를 설치한 다음, 콘크리트를 타설양생하여 슬래브를 설치하거나, 빔을 설치하고 상기 빔 위에 데크플레이트를 설치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하여 건축물의 슬래브를 설치하였으나, 콘크리트타설작업에 많은 공사기간이 소요되며, 슬래브 설치를 위하여 타설되는 콘크리트를 지지하기 위하여 동바리를 설치하고, 거푸집을 설치하는 작업이 복잡하여 공기가 많이 소요되는 점이 문제점으로 제기되어 왔다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 사전에 설치된 강선 또는 강봉을 긴장한 상태에서 콘크리트를 타설양생한 후에, 상기 강선 또는 강봉의 긴장상태를 릴리스하는 프리텐션방법을 이용하면서, 사용된 강재에는 불필요한 긴장력을 전혀 도입하지 않도록 하여, 상기 제작된 빔에는 불필요한 잔류응력이 발생되지 않도록 하여 설계에 반영된 저항응력이 완전히 발휘되도록 하여 구조물이 설계하중대로 건축되도록 하면서, 동시에 강선 정착단의 설치를 생략하여 보다 넓은 개방된 공간활용을 하도록 한 것이다.

상기와 같이 불필요한 잔류응력의 발생을 방지하면서 동시에 정착단의 설치를 생략하기 위하여, 거더제작대를 이용하여 강재의 하부플랜지에 강선 또는 강봉을 다수개 설치하고, 상기 강재의 부모멘트가 발생되어 강재에는 압축력이 발생되는 강재의 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 후에 콘크리트를 타설양생한 프리스트레스트강합성거더와, 상기 거더 위에 설치되는 슬래브 설치를 위하여 설치되는 판넬의 양단부에도 프리스트레스미도입부를 설치한 후에 콘크리트를 타설양생한 프리스트레스콘크리트합성판넬을 각각 제작하고,

상기 강합성거더를 설치된 강재기둥과의 사이에 연결설치하고, 상기 설치된 강합성거더 위에 다수개의 판넬을 마루깔듯이 설치하고 그 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치하거나, 바로 상기 거더 위에 슬래브를 설치하기 위한 슬래브철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치한 라멘슬래브구조체를 설치하도록 한 것이다.

상기와 같이 강합성거더 위에 판넬을 설치하여 콘크리트를 타설하여 조립식으로 슬래브를 설치하면서, 최소한의 콘크리트를 작업을 하면서, 상기 거더를 거푸집으로 이용하여 별도의 거푸집과 동바리를 설치하지 않도록 하고, 상기 설치된 강합성거더 및 판넬에 발생된 부모멘트로 인하여 강합성거더 및 판넬에는 압축력이 발생되는 양단부에 일정범위에 걸쳐 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부에 상기 압축력이 전달되어 전달된 압축력이 감소되어 전체적으로 슬래브구조체에 발생되는 부모멘트의 크기를 감소시키도록 한 것이다.

본 발명은 강재의 하부플랜지에 다수개의 강선 또는 강봉을 설치하고, 상기 강재의 하부플랜지에 설치된 강선 또는 강봉에 압축력이 발생되는 강재의 양단부에만 선택적으로 응고시간지연수지접착제를 도포하여 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트강합성거더를 거더제작대를 이용하여 제작하면서 동시에

전단면에 다수개의 강선 또는 강봉을 설치하고, 상기 설치된 강선 또는 강봉에 압축력이 발생되는 양단부에만 선택적으로 응고시간지연수지접착제를 도포하여 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 거더제작대를 이용하여 제작하고,

상기 강합성거더를 설치된 강재기둥과의 사이에 연결하여 설치하고, 상기 거더 위에 마루깔듯이 상기 판넬을 거치하고, 상기 판넬 위에 콘크리트를 타설하여 조립식으로 슬래브를 설치하거나, 바로 상기 강합성거더 위에 슬래브철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 라멘슬래브구조체에 관한 것이다.

또한, 상기 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 제작할 때, 상기 거더와 판넬을 설치하여 정부모멘트가 교차적으로 반복되어 발생될때, 거더제작대를 이용하여 거더와 판넬에 발생되는 부모멘트에 의하여 거더와 판넬에 압축력이 작용되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉에만 응고시간지연접착수지재를 도포한 후에 긴장된 강선 또는 강봉을 포함하는 콘크리트를 타설양생한 후에 강선 또는 강봉을 릴리스하여 상기 응고시간지연접착수지재를 도포한 부분의 강선 또는 강봉을 포함하는 콘크리트에는 프리스트레스가 도입되지 않도록 한 것이다.

향후에, 상기 제작된 프리스트레스트강합성거더를 강재기둥의 측면에서 강재기둥과 연결할 때 프리스트레스트강합성거더의 양단부에 노출된 노출강재에 의하여 강재기둥의 연결부재와 연결되도록 하면서, 동시에 상기 강합성거더의 단부에 노출된 노출강선에 정착클립을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 기히 설치된 하부플랜지케이싱콘크리트와 연결되도록 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트를 타설하도록 하고,

상기 강합성거더 위에서 판넬의 단부가 마주보게 설치된 부분에 형성된 판넬단부연결부에는 마주보고 설치된 판넬의 양단부에 설치된 노출강선의 일정부분이 상호 겹치도록 하고 각각 정착클립을 설치하고, 루프철근으로 상기 겹치는 부분을 상호 교차되도록 설치하고, 상기 판넬단부연결부에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 조립식으로 설치한 슬래브구조체에 관한 것이다.

본 발명은 거더에 불필요한 잔류응력이 남지않도록 하면서 동시에 정착단의 설치를 생략하므로서, 거더의 전단면이 유효한 단면으로 사용할 수 있어 경간 길이 확대시 동일한 형고에서 기둥수를 줄일 수 있어 공간확보가 용이하여 공간활용도가 높은 점과,

거더의 전단면이 유효한 단면으로 이용할 수 있어 10%정도의 형고를 줄일 수 있어 동일한 높이의 건물인 경우 10% 정도의 형고를 더 설치할 수 있어 건축용적율을 높일 수 있는 점과,

설치되는 강재기둥 및 거더에 피복콘크리트를 별도로 설치하므로서 별도로 강재기둥 및 거더에 대한 내화처리를 할 필요가 없어 공정이 단축되어 공사비가 절감되는 점과,

강재기둥의 설치를 생략하거나, 강재기둥의 설치 개수를 최소화하므로서 수영장, 로비, 지하주차장, 지하차도, 강당 및 극장등과 같이 기둥의 설치가 최소화되어 보다 넓은 개방된 공간이 필요한 건축물에 적용되어 공간활용성이 높도록 한 점에서 매우 유리한 시공방법인 것이다.

또한, 본 발명의 라멘슬래브구조체를 설치할 때 사전에 제작된 거더와 판넬을 이용하므로서 동바리를 사용하지 않고, 거푸집의 사용을 최소화하고, 조립식으로 경제적인 라멘슬래브구조체의 시공이되도록 하였다.

또한, 상기 설치된 거더 및 판넬에 정부모멘트가 교차발생될때 발생된 상기 부모멘트에 의하여 거더 및 판넬에 압축력이 작용하는 양단부에 설치된 프리스트레스미도입에 의하여 슬래브에 작용하는 하중에 의하여 발생되는 부모멘트의 크기를 감소시키도록 한 라멘슬래브구조체의 시공방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더를 보여주는 도면.
도 2(a)(b)(c)(d)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더에 사용되는 강재의 다양한 형태를 보여주는 도면.
도 3(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 보여주는 도면.
도 4(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더에 사용되는 강재의 복부에 설치된 관통공에 관통되어 설치된 전단뿌리를 상세히 보여주는 도면.
도 5(a)(b)(c)(d)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 거더제작대를 이용하여 제작하는 과정을 보여주는 도면.
도 6는 본 발명의 단부지압강판을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 가동지압강판을 보여주는 도면.
도 8(a)(b)(c)는 본 발명의 강선체결지압강판과 상기 강선체결지압강판의 강선체결공에 강선의 확대두부가 체결된 것을 보여주는 도면.
도 9(a)(b)(c)(d)(e)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 이용하여 라멘슬래브구조체를 설치하는 과정을 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더를 이용하여 라멘슬래브구조체를 설치할 때 상기 거더 위에 바로 슬래브를 설치한 것을 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더의 복부에 앵글을 설치하고 상기 앵글에 판넬을 설치하고, 상기 판넬 위와 거더의 상부플랜지를 포함하는 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치한 라멘슬래브구조체를 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더의 하부플랜지케이싱콘크리트위에 판넬을 설치하고, 상기 판넬 위와 거더의 상부플랜지를 포함하는 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치한 라멘슬래브구조체를 보여주는 도면.
도 13(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더 위에 단부가 마주보게 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 양단부에 설치된 노출강선에 정착클립을 설치하고 이를 싸도록 한 루프철근을 설치한 후에 콘크리트를 타설하여 판넬단부연결부를 설치한 것을 보여주는 도면.
도 14는 본 발명의 라멘슬래브구조체의 설치를 위하여 설치된 프리스트레스트강합성거더의 양단부에 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부의 설치범위가 상기 라멘슬래브구조체에 작용하는 하중에 의하여 부모멘트가 교차적으로 발생되어 프리스트레스트강합성거더에 압축력이 발생되는 범위에 설치된 것을 보여주는 모멘트도이며, 상기 발생된 부모멘트가 프리스트레스트강합성거더의 부재내의 상하부면에 교차적으로 전달되어 상기 프리스트레스트강합성거더의 프리스트레스가 도입되지 않은 부분에 압축력으로 작용되어, 상기 발생된 부모멘트가 감소되는 것을 보여주는 휨모멘트도.
도 15는 본 발명의 라멘슬래브구조체의 설치를 위하여 거더위에 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 양단부에 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부의 설치범위가 상기 라멘슬래브구조체에 작용하는 하중에 의하여 부모멘트가 교차적으로 발생되어 상기 판넬에 압축력이 발생되는 범위에 설치된 것을 보여주는 모멘트도이며, 상기 발생된 부모멘트가 판넬의 부재내의 상하부면에 교차적으로 전달되어 상기 판넬의 프리스트레스가 도입되지 않은 부분에 압축력으로 작용되어, 상기 발생된 부모멘트가 감소되는 것을 보여주는 휨모멘트도.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성과 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더를 보여주는 도면이며, 도 2(a)(b)(c)(d)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더에 사용되는 강재의 다양한 형태를 보여주는 도면이며, 도 3(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 보여주는 도면이며, 도 4(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더에 사용되는 강재의 복부에 설치된 관통공에 관통되어 설치된 전단뿌리를 상세히 보여주는 도면이며, 도 5(a)(b)(c)(d)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 거더제작대를 이용하여 제작하는 과정을 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명의 단부지압강판을 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명의 가동지압강판을 보여주는 도면이며, 도 8(a)(b)(c)는 본 발명의 강선체결지압강판과 상기 강선체결지압강판의 강선체결공에 강선의 확대두부가 체결된 것을 보여주는 도면이며, 도 9(a)(b)(c)(d)(e)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 이용하여 라멘슬래브구조체를 설치하는 과정을 보여주는 도면이며, 도 10은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더를 이용하여 라멘슬래브구조체를 설치할 때 상기 거더 위에 바로 슬래브를 설치한 것을 보여주는 도면이며, 도 11은 본 발명의 프리스트레스트강합성거더의 복부에 앵글을 설치하고 상기 앵글에 판넬을 설치하고, 상기 판넬 위와 거더의 상부플랜지를 포함하는 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치한 라멘슬래브구조체를 보여주는 도면이며, 도 12는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더의 하부플랜지케이싱콘크리트위에 판넬을 설치하고, 상기 판넬 위와 거더의 상부플랜지를 포함하는 콘크리트를 타설하여 슬래브콘크리트를 설치한 라멘슬래브구조체를 보여주는 도면이며, 도 13(a)(b)는 본 발명의 프리스트레스트강합성거더 위에 단부가 마주보게 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 양단부에 설치된 노출강선에 정착클립을 설치하고 이를 싸도록 한 루프철근을 설치한 후에 콘크리트를 타설하여 판넬단부연결부를 설치한 것을 보여주는 도면이며, 도 14는 본 발명의 라멘슬래브구조체의 설치를 위하여 설치된 프리스트레스트강합성거더의 양단부에 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부의 설치범위가 상기 라멘슬래브구조체에 작용하는 하중에 의하여 부모멘트가 교차적으로 발생되어 프리스트레스트강합성거더에 압축력이 발생되는 범위에 설치된 것을 보여주는 모멘트도이며, 상기 발생된 부모멘트가 프리스트레스트강합성거더의 부재내의 상하부면에 교차적으로 전달되어 상기 프리스트레스트강합성거더의 프리스트레스가 도입되지 않은 부분에 압축력으로 작용되어, 상기 발생된 부모멘트가 감소되는 것을 보여주는 휨모멘트도이며, 도 15는 본 발명의 라멘슬래브구조체의 설치를 위하여 거더위에 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 양단부에 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부의 설치범위가 상기 라멘슬래브구조체에 작용하는 하중에 의하여 부모멘트가 교차적으로 발생되어 상기 판넬에 압축력이 발생되는 범위에 설치된 것을 보여주는 모멘트도이며, 상기 발생된 부모멘트가 판넬의 부재내의 상하부면에 교차적으로 전달되어 상기 판넬의 프리스트레스가 도입되지 않은 부분에 압축력으로 작용되어, 상기 발생된 부모멘트가 감소되는 것을 보여주는 휨모멘트도이다.

본 발명은 넓은 개방공간이 요구되는 수영장, 강당 및 극장과 같은 건축물과 건축물의 층내부에 기둥이 적게설치되는 보다 개방된 공간이 요구되는 다수의 층이 설치되는 건축물의 라멘슬래브에 적용되는 것이다.

상기 건축물의 층을 이루는 슬래브를 설치하기 위하여, 다수개 설치된 강재기둥과의 사이에 강재연결부에 의하여 연결설치되는 프리스트레스트강합성거더 위에 바로 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치하거나, 또는 상기 강합성거더 위에 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 설치하거나, 상기 판넬 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 라멘슬래브구조체에 관한 것이다.

상기 강재기둥사이에 설치되는 프리스트레스트강합성거더의 양단부에 발생되는 압축력과 상기 강합성거더 위에 설치되는 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 양단부에 발생되는 압축력을 감소시키거나 해소하기 위하여 거더제작대를 이용하여 프리스트레스트강합성거더의 강재 하부플랜지의 설치된 강선 또는 강봉, 또는 상기 합성판넬의 전단면에 설치된 강선 또는 강봉의 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 제작하고, 상기 제작된 프리스트레스트강합성거더를 강재기둥 사이에 조립식으로 연결거치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브로 사용하거나, 상기 강합성거더 위에 상기 판넬을 거치하고 상기 판넬 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 라멘슬래브구조체의 시공방법에 관한 것이다.

또한, 상기 프리스트레스트강합성거더를 조립식으로 설치한 본 발명의 라멘슬래브구조체의 특징은 강재의 하부플랜지케이싱콘크리트에 강선 또는 강봉을 다수개 설치하고, 상기 강재에 압축력이 발생되는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트강합성거더(10)를 강재기둥과의 사이에 연결설치하고, 상기 설치된 강합성거더 위에 슬래브를 설치하는 철근을 배근한 다음, 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치하거나,

또는 상기 프리스트레스트강합성거더의 하부플랜지케이싱콘크리트에 강선 또는 강봉을 다수개 설치하고, 상기 거더에 압축력이 발생되는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트강합성거더(10)를 강재기둥과의 사이에 연결설치하고, 상기 설치된 강합성거더 위에 전단면에 강선 또는 강봉을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하고, 압축력이 발생되는 양단부에 프리스트레스미도입부를 선택적으로 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)을 마루깔듯이 설치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 것이다.

또한, 상기 거더 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치할 때, 상기 거더의 상부에 전단연결재(81)를 다수개 설치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치하거나,

상기 거더 위에 마주보고 설치된 판넬의 상부에 전단연결재(81)를 다수개 설치하고, 상기 판넬(80)의 양단부에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)의 일정길이가 상호겹치는 겹침부를 설치하고, 상기 겹침부가 감싸지도록 루프철근을 교차설치하고, 상기 노출강선 또는 강봉에 정착클립을 설치한 판넬단부연결부(120)를 설치하고, 상기 연결부(120)를 포함한 판넬(80) 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치한 것이다.

상기 강재기둥사이에 설치된 강합성거더(10)와 상기 강합성거더 위에 설치된 판넬(80)에 정부모멘트가 반복될 경우, 상기 거더 및 판넬의 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 일정범위에 응고시간지연접착수지재를 도포(21)하고, 긴장한 후에 콘크리트를 타설양생한 후에, 긴장력을 릴리스하면, 상기 도포재가 도포된 부분(21)에는 프리스트레스가 도입되지 않게된다.

상기 프리스트레스가 도입되지 않은 부분(25)에 상기 거더 및 판넬에 발생된 압축력이 전달되어 전달된 압축력이 감소되어 설치된 슬래브의 강성을 증가시키도록 한 것에 특징이 있는 것이다.

상기 슬래브를 조립식으로 설치할 수 있도록 거더제작대(30)를 이용하여 프리스트레스트강합성거더(10) 및 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)을 제작할 때, 상기 강합성거더 및 판넬에 하중이 작용할 때 거더 및 판넬에 정부모멘트가 교대로 반복되는 경우, 상기 거더 및 판넬에 발생되는 부모멘트에 의하여 거더의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)에 설치된 강선 또는 강봉에 압축력이 작용하는 양단부에, 또는 상기 판넬의 전단면에 설치된 강선 또는 강봉에 압축력이 작용하는 양단부에 일정범위에 응고시간지연접착수지재를 각각 도포(21)하고, 긴장한 후에 콘크리트를 타설양생하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하면, 상기 도포재가 도포된 부분(21)에는 프리스트레스가 도입되지 않도록 한 프리스트레스트강합성거더(10) 및 프리스트레스트콘크리트항성판넬(80)을 제작한다.

상기 제작된 프리스트레스트강합성거더를 층간의 슬래브를 설치하거나 상기 강합성거더 위에 판넬을 설치하여 슬래브를 설치하고, 상기 거더 위에서 마주보게 설치된 판넬의 단부에 설치된 노출강선 또는 강봉을 겹치도록 하고, 상기 겹침부를 루프철근이 교차되도록 하고, 상기 노출강선 또는 강봉에 정착클립을 설치한 판넬단부연결부(120)를 설치하고, 상기 판넬단부연결부를 포함한 판넬(80) 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브로 설치한 라멘슬래브구조체(100)이다.

우선, 본 발명의 라멘슬래브구조체(100)를 조립식으로 설치하기 위하여 선택적으로 프리스트레스를 도입하여 제작한 프리스트레스트강합성거더(10)와 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)에 대하여 살펴본 후에,

상기 거더(10)와 판넬(80)에 프리스트레스를 선택적으로 도입하기 위하여 설치된 거더제작대(30)를 이용하여 거더(10) 및 판넬(80)을 제작하는 과정에 대하여 설명하고,

마지막으로, 상기 선택적으로 프리스트레스가 도입되도록 제작된 프리스트레스트강합성거더와 프리스트레스트콘크리트합성판넬을 이용하여 건축물의 슬래브를 설치한 라멘슬래브구조체의 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저 프리스트레스트강합성거더(10)에 대하여 도 1, 도 2에 의하여 설명하고, 다음으로 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)에 대하여 도 3과 4에 의하여 설명하면 다음과 같다.

상기 프리스트레스트강합성거더(10)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 상부플랜지와 하부플랜지 사이에 복부가 설치된 강재로서, 강재(14)의 하부플랜지(16)에 다수개의 강선 또는 강봉(11)을 설치하여 긴장하고, 상기 강재(14)의 압축력이 발생되는 하부플랜지(16)의 양단부에 다수개 설치된 강봉 또는 강선(11)에 응고시간지연수지접착제도포부(21)를 설치하고, 하부플랜지케이싱에 콘크리트를 타설경화하여 하부플랜지케이싱콘크리트(13)를 설치하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치한 프리스트레스트강합성거더(10)를 제작하면서, 상기 거더(10)의 양단부에 노출된 노출강재(19)와 강선 또는 강봉을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이 도 1의 거더(10)로서, 일명 SPC거더이다.

도 2는 상기 강합성거더(10)에 사용되는 강재(14)의 다양한 형태를 보여주는 것이다.

도 (a)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 상하플랜지(15,16)를 연결하는 복부(17)에 다수개의 일정한 면적과 형태를 갖는 통공부(18)를 다수개 설치한 것이다.

상기 통공부(18)는 강재의 중량을 감소시키고, 상기 강재의 복부에 콘크리트로 피복하기 않을 경우, 건축시 시공되는 덕트, 전선등을 설치하는 공간부로 활용하기 위한 것이다.

상기 통공부(18)의 형태는 원형, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 다각형등 다양한 형태인 것이다.

도 (b)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 복부(17)의 상하부에 설치된 상하플랜지(15,16)의 크기가 같은 일반적인 강재인 것이다.

도 (c)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 복부(17)의 상하부에 설치된 상하플랜지(15,16)의 크기가 다른 강재인 것이다.

도 (d)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 상부플랜지(15)의 하부에 복부(17)만 설치한 것으로서, 상기 복부(17)의 하부에 다수개의 다양한 형태의 통공부(18)를 다수개 설치하고 상기 통공부(18)를 관통하여 도 4의 전단뿌리(90)를 각각 설치한 것이다.

상기 전단뿌리(90)를 설치하는 이유는 추후에 강재(14)의 주위에 타설되는 콘크리트와의 부착력을 강화시키기 위함이다.

상기 전단뿌리(90)는 도 4에서보는바와 같이, 일정길이의 수평철근(91)을 원형으로 설치하고 상기 수평철근(91)을 일정한 간격마다 띠철근(92)으로 감싼 것이다.

상기 통공부의 형상은 도 (a)의 통공부의 형상과 동일한 형상을 갖도록 한다.

또한, 일반적으로 프리플렉스빔에 사용된 강재는 위로 볼록하게 휘도록 한 것을 사용하고, 하향의 하중을 작용한 다음, 릴리스하여 프리스트레스를 도입하도록 하는 것인데 반해,

본 발명의 거더에 사용된 강재(14)는 하향으로 볼록하게 캠버(e)를 도입한 강재를 사용하는데서 차이가 있다.

이렇게 하향으로 볼록하게 캠버가 도입된 강재를 사용하는 이유는 강재의 하부플랜지(16)에 다수개의 강선 또는 강봉(11)을 설치하고, 거더제작대(30)를 이용하여 강선 또는 강봉(11)에 긴장력을 도입한 상태에서 하부플랜지케이싱콘크리트(13)를 설치하고 긴장력을 릴리스하면, 상기 강선 또는 강봉(11)에 긴장력이 도입되면서 상기 강재(14)도 동시에 위로 볼록하게 변형되게되는데 이때 미리 하향으로 볼록하게 변형을 준상태라면 강선 또는 강봉(11)에 도입된 긴장력에 의해 강재가 위로 휘는 힘과 이미 아래로 휜 상태의 힘이 상쇄되면서 일정량 위로 볼록하게 솟을 수 있도록 하여 추후에 상기 강재를 사용하여 제작한 거더(10) 위에 슬래브콘크리트를 타설하면 위로 일정량 볼록하게 휘도록 한 것이 평평하게 수평을 이루도록 하기 위해서다.

즉, 초기에 강재(14)에 일정량의 변형량인 캠버량(e)을 도입하여 강선 또는 강봉(11)의 긴장력에 의하여 변형되는 양과 추후에 설치되는 슬래브에 의하여 변형되는 것이 유사치에서 동일하도록 하여 최종적으로 건축물에 설치된 거더(10)는 평평한 수평을 이루도록 하여 거더에 불필요한 잔류응력이 남지 않도록하기 위한 것이다.

다음으로는 강합성거더(10) 위에 설치되는 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)에 대하여 설명하면,

상기 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)은 전체적으로 직육면체의 콘크리트판형으로서, 길이가 긴방향의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 길이가 긴방향의 전단면에 걸쳐 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 판넬에 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(25)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(80)을 제작하면서, 상기 판넬의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이 도 3(a)의 판넬(80)로서, 일명 SPC판넬이다.

또 다른 실시예로서,

상기 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)은 전체적으로 "ㄷ"자 형으로서, 상부는 수평부(83)를 갖는 콘크리트판형상으로서, 상기 수평부(83)의 양측단부에는 경사부(84)가 설치되고, 상기 경사부(84)의 하부에는 수직부(85)가 형성된 것으로서, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은 길이가 긴 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은 길이가 긴 방향의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(25)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(80)의 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치하여 제작하면서, 상기 판넬(80)의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이 도 3(b)의 판넬(80)로서, 일명 SPC판넬이다.

상기 거더(10)의 하부플랜지(16)에 설치된 강선 또는 강봉(11)과 판넬(80)의 전단면에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 프리스트레스미도입부(25)를 설치하는 방법은 상기 강선 또는 강봉(11)의 일정범위에 응고시간지연수지접착제를 도포(21)하고, 상기 강선 또는 강봉을 긴장하여 콘크리트를 타설경화후, 강선 또는 강봉(11)을 릴리스하여, 상기 응고시간지연수지접착제가 도포된 부분(21)에는 프리스트레스미도입부(25)가 설치되도록 한다.

이때, 상기 강봉 또는 강선(11)에 응고시간지연수지접착제를 도포(21)하여 프리스트레스미도입부(25)를 설치하는 선택적인 범위는 거더(10)에 부모멘트의 발생으로 인하여 거더에 압축력이 발생되는 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치하고, 중앙부에는 프리스트레스도입부(20)를 설치한 것이다.

상기 응고시간지연접착수지재인 에폭시등이 도포된 도포부(21)는, 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 경우, 거더 또는 판넬 길이(L)의 0.1L ~ 0.25L의 범위에 걸쳐 설치한 것이며, 상기 도포부(21)의 범위는 프리스트레스미도입부(25)의 범위와 같다.

상기 거더(10)에서 거더의 상부에 바로 슬래브를 설치하기 위하여 콘크리트를 타설하는 경우에는 거더의 상부에 전단연결재(81)를 설치하고, 추후에 타설되는 슬래브 콘크리트와 일체화되도록 한다.

상기 거더(10) 위에 설치된 판넬(80)을 이용하여 슬래브를 설치하는 경우에는 상기 판넬의 상부에 전단연결재(81)를 다수개 설치하여 슬래브 설치를 위하여 타설되는 콘크리트와 일체화 부착되도록 한다.

상기 판넬(80)의 양단부를 경사지게 한 경사부(84)를 설치한 이유는 거더(10)에 거치할 때 경사부(84)의 경사높이만큼 수평부(83)가 위로 높이 설치되게되어 판넬 하부의 공간을 보다 크게 확보할 수 있도록 하며, 동시에 경사부(84)가 헌치부로 자연적으로 설치되도록 하여 우각부를 보강하도록 한 것이다.

또한 상기 경사부(84)의 하부에 수직부(85)를 설치한 것은 상기 수직부(85)의 하단부가 거더 위에 거치될 때 안정성을 갖도록 평평한 부분이 거더 위에 안착되도록 한 것이다.

상기와 같이 H형강재등의 강재의 하부플랜지케이싱콘크리트에 강선 또는 강봉 (11)을 일정한 간격을 두고 골고루 배치하고, 상기 골고루 배치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 프리스트레스인 긴장력을 도입하거나,

전단면에 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 강선 또는 강봉에 선택적으로 긴장력을 도입할 때,

부모멘트의 발생으로 인하여 거더(10) 및 판넬(80)에 압축력이 발생되는, 거더의 하부플랜지케이싱콘크리트 및 판넬의 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 프리스트레스미도입부(25)를 설치하고, 중앙부에는 프리스트레스도입부(20)를 설치하도록 하면서,

상기 거더의 양단부에 일정길이 노출된 노출강재(19)와 노출강선 또는 강봉(12)을 설치하고, 상기 판넬(80)의 양단부에는 일정길이 노출된 노출강선 또는 강봉(12)이 설치되도록 제작하기 위하여 도 5 내지 도 8과 같은 거더제작대(30)를 이용한다.

또한, 본 발명의 거더제작대(30)를 이용하여 거더(10) 및 판넬(80)을 제작할 때, 강선 또는 강봉(11)을 다양한 형태로 배치한 형태, 즉 일반적으로 사용하고 있는 형태의 거더 및 판넬뿐만아니라 거더 및 판넬이 사용되는 장소의 특징을 살릴 수 있는 특정한 형태의 거더 및 판넬을 다양하게 제작할 수 있으며, 동시에 상기 거더제작대를 이용하여 거더 및 판넬의 부위별로 선택적으로 긴장력의 크기를 조절하여 도입하던지 또는 특정의 위치에만 선택적으로 긴장력을 도입할 수 있으며, 다수개 배치된 강선 또는 강봉에 각기 다른 크기의 긴장력을 차별적으로 도입할 수 있도록 한 것이다.

상기 거더제작대(30)를 이용하여 거더(10) 및 판넬(80)을 제작하는 과정을 도 5내지 도 8을 참고로 하여 상세히 설명하면,

지반(31) 위에 일정한 간격을 두고 지지대(40)를 마주보게 한쌍으로 설치하고, 상기 지지대(40)의 수직지지부(41)에 관통공(43)을 다수개 설치하면서 상기 관통공(43)내에 관(44)을 도 5(a)와 같이 설치한다.

상기 과정이 완료되면, 상기 각각의 수직지지부(41)의 양측단면에 관통공(51)이 다수개 형성된 단부지압강판(50)을 설치하고,

상기 각각의 수직지지부(41)에서 간격을 두고 외측에 다수개의 관통공(61)이 형성된 가동지압강판(60)을 설치하고,

상기 각각의 수직지지부(41)에서 간격을 두고 내측에 다수개의 관통공(71)과 강선체결공(72)이 동시에 형성된 강선체결지압강판(70)을 설치하고,

상기 각각의 수직지지부(41)에 형성된 관통공(43)을 관통하여, 수직지지부(41)와 간격을 두고 내외측에 각각 설치된 가동지압강판(60)과 강선체결지압강판(70)의 관통공(61,71)을 관통하여 강봉(32)으로 상호연결하여 너트(36)로 각각 고정설치한 도 5(b)를 설치한다.

이어서, 도 5(c)와 같이, 상기 강선체결지압강판(70)에 형성된 다수개의 강선체결공(72)에 강선 또는 강봉(11)의 단부가 체결되도록 한다.

상기 과정이 완료되면, 상기 수직지지부(41)와 가동지압강판(60)과의 사이에 유압잭(34)을 설치한 거더제작대(30)를 설치하고,

상기 설치된 강선 또는 강봉의 양단부의 일정범위에 걸쳐 선택적으로 응고시간지연접착수지재를 도포한 응고시간지연접착수지재도포부(21)를 형성한 거더 또는 판넬을 설치하고,

상기 유압잭(34)에 스트로크를 발생시켜 가동지압강판(60)을 외측으로 밀면 강봉(32)에 의하여 상호 연결된 강선체결지압강판(70)이 수직 지지부(41)쪽으로 이동하게되어, 상기 강선체결지압강판(70)의 강선체결공(72)에 체결연결된 강선 또는 강봉(11)도 당겨지게되어 강선 또는 강봉에 긴장력이 도입되도록 하면서 체결너트(35)로 강봉(32)과 수직지지대의 외측면에 매입된 단부지압강판(50)에 체결고정하고,

상기 양측에 설치된 지지대(40)와의 사이에 설치된 긴장력이 도입된 상태의 다수개의 강선 또는 강봉(11)을 포함하면서 다수개의 거더 또는 판넬을 제작할 수 있는 콘크리트를 타설양생하는 작업을 도 5(c)와 같이 하고,

상기 콘크리트의 양생이 완료된 후에 거더의 양단부에 노출강재를 설치하면서 거더사이에 설치된 강선 또는 강봉(11)을 릴리스하고, 절단하되, 노출강선 또는 강봉이 설치되도록 하고

또는 상기 판넬사이에 설치된 강선 또는 강봉(11)을 절단하되, 노출강선 또는 강봉(12)이 설치되도록 하고,

상기 강선체결지압강판(70)에 설치된 강선체결공(72)에 체결된 강선 또는 강봉(11)을 이탈시키는 도 5(d)의 과정을 거쳐, 원하는 부분에만 선별적으로 프리스트레스가 도입된 도 1의 프리스트레스트강합성거더(10) 및 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)을 다수개 동시에 제작한 것이다.

또 다른 방법으로 판넬의 양측단부에만 프리스트레스미도입부를 설치하는 것을 제작할때에는,

수평부(83)의 양측단부에는 경사부(84)가 설치되고, 상기 경사부(84)의 하부에는 수직부(85)가 형성된 것으로서, 수평부(83)의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 상기 수평부(83)의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하고, 상기 판넬의 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(25)를 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(80)의 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치하여 판넬을 제작하면서, 상기 판넬(80)의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치하여 제작한 것이다.

상기 거더제작대에 지지대의 양측에 가동지압강판과 강선체결지압강판을 별도로 설치하고 이들을 강봉(32)으로 상호 연결한 다음, 상기 강선체결지압강판에 강선을 다수개 설치하고, 상기 지지대와 가동지압강판과의 사이에 유압잭을 설치하여 강선에 간접적으로 긴장력을 도입하는 이유는 다음과 같다.

첫째, 강선에 유압잭을 이용하여 긴장력을 직접도입할때에는 50개 이상의 수많은 가닥의 강선 하나 하나에 긴장력을 균일하게 도입하는 것이 사실상 불가능하기 때문에 강봉을 이용하여 간접적으로 긴장력을 도입하도록 하였다.

둘째, 직접 강선에 긴장력을 도입하기 위하여 유압잭을 다수개 설치하여야 하는데 상기와 같이 50개 이상의 강선이 설치된 공간에 유압잭을 설치하기가 사실상 불가능하여 유압잭을 설치할 수 있는 공간을 확보하기 위하여 간접적으로 강봉을 이용하여 강선에 긴장력을 도입하도록 한 것이다.

셋째, 유압잭이 설치된 곳까지 강선을 연장하여 설치한 다음 유압잭을 이용하여 긴장력을 도입할때보다 본 발명과 같이 강봉을 이용하여 간접적으로 긴장력을 도입할 때 설치되는 강선의 길이를 상기 설치된 강봉길이만큼 짧게 설치할수 있어 그 만큼 강선의 손율을 감소시킬 수 있어 재료비를 절감할 수 있도록 하였다.

상기와 같이 거더(10) 및 판넬(80)의 원하는 부분에만 프리스트레스가 도입되도록 하기 위하여 에폭시와 같은 응고시간지연접착수지재를 강선 또는 강봉의 표면에 일정한 두께로 도포표면이 거칠게 일정범위에 걸쳐 도포하는 이유는 상기 거더(10) 및 판넬(80)의 양단부에 일정길이에 걸쳐 프리스트레스가 도입되지 않도록 하기 위하여 상기 강선 또는 강봉(11)의 일정범위에 걸쳐 응고시간지연접착수지재를 도포한 다음, 상기 접착수지재가 경화되기 전에 강선 또는 강봉(11)을 긴장한 상태에서, 강선 또는 강봉(11)을 포함하는 콘크리트를 타설경화시키고, 강선 또는 강봉을 강선체결공(72)으로부터 이탈시켜 릴리스하면, 응고시간지연접착수지재가 도포된 강선 또는 강봉에는 상기 접착수지재가 경화되지 않고 겔상태로 있어 콘크리트가 접착되지 않아 강선 또는 강봉에 도입된 프리스트레스가 거더 및 판넬에 도입되지 않는 반면에, 상기 응고시간지연접착수지재가 도포되지 않은 강선 또는 강봉(11)은 콘크리트와 접착되어 강선 또는 강봉에 도입된 프리스트레스가 거더(10) 및 판넬(80)의 콘크리트에 전달되어 프리스트레스가 도입되도록 한 것이다.

한편, 상기 강선 또는 강봉(11)에 도포된 응고시간지연접착수지재의 경화시간을 24 ~ 36시간이 경과된 후에 경화가 진행되도록 한 것이므로, 콘크리트가 타설되어 경화되고, 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 후에, 강선 또는 강봉에 도포된 응고시간지연접착수지재가 경화되어 콘크리트와 일체화되어 프리스트레스가 도입되지 않도록 한 것이며, 강선 또는 강봉에 도포된 표면을 거칠게 일정두께로 한 것은 상기 일정시간 경과되어 접착수지재가 경화되어 콘크리트와 일체화될때 표면의 거친면에 의하여 접착력이 강화되어 일체거동하도록 한 것이다.

상기 강선 또는 강봉(11)을 릴리스하여 응고시간지연접착수지재가 경화되기 전에 겔상태로 일정한 시간(24 ~ 36시간)동안 있도록 하여 강선 또는 강봉을 릴리스하여 강선 또는 강봉이 줄어들때에도 상기 강선 또는 강봉외부에 도포된 겔상태에 응력이 전달되지 않도록 하기 위함인 것이다.

결국, 시간차에 의하여 프리스트레스를 원하는 부분인 정모멘트가 작용하는 거더 및 판넬의 중앙부에 선택적으로 프리스트레스가 도입되도록 하고, 그 외의 부분인 양단부에는 접착수지재가 일정시간이 경과된 후에 경화되어 콘크리트와 접착되어 일체거동하도록 하되 프리스트레스가 도입되지 않도록 한 것이다.

상기 응고시간지연접착수지재인 에폭시등이 도포된 도포부(21)는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 경우, 판넬길이(L)의 0.1L ~ 0.25L의 범위에 걸쳐 설치한 것이며, 상기 도포부(21)의 범위는 프리스트레스미도입부(25)의 범위와 같다.

상기와 같이 응고시간지연접착수지재를 도포하여 프리스트레스를 도입하지 않은 부분을 거더(10) 및 판넬(80)의 양단부에 설치한 것은 향후에 설명되는 본 발명의 라멘슬래브구조체(100) 시공시 기둥사이에 설치된 프리스트레스트강합성거더(10)를 거치하면서, 상기 거더(10)의 하부플랜지케이싱콘크리트의 양단에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)에 정착클립을 설치하고, 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트를 타설경화시키도록 하고, 상기 거더의 상부에 설치된 판넬의 단부에 설치된 노출강선에 설치된 정착클립과 루프철근이 콘크리트에 매입되도록 한 판넬단부연결부를 설치하여 콘크리트의 슬래브와 거더 및 판넬이 일체연결되어 일체거동할 때,

상기 거더 및 판넬에 작용하는 하중에 의하여 거더 및 판넬에 교차적으로 정부모멘트가 발생되어, 상기 작용하는 부모멘트가 거더 및 판넬에는 압축력으로 작용하게되므로, 상기 거더 및 판넬의 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부(25)에 상기 발생된 압축력이 전달되면, 상기 거더(10) 판넬(80)의 프리스트레스미도입부에 의하여 발생된 압축력이 감소되도록 한 것이다.

결국, 일반적인 거더 판넬에 발생되는 압축력의 크기보다 획기적으로 크기를 감소시켜 슬래브 자체 또는 연결부의 파괴등을 방지하여 라멘슬래브구조체의 안정성이 보다 크게 확보될 수 있도록 한 것으로서 도 14와 도 15의 도시된 것과 같이 부모멘트가 발생된 부분에 프리스트레스미도입부를 설치한 것이다.

상기 방법에 의하여 제작된 거더의 하부플랜지케이싱콘크리트의 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치하므로서 종전의 프리플렉스빔에 의할 때 보다 불필요한 잔류응력이 발생되지 않으며, 또한 포스트텐션방법에 의하여 강선에 긴장력을 도입하고 강선을 정착하는 정착단의 크기로 인하여 공간의 확보가 어려운 반면에 본 발명의 강합성거더는 정착단을 설치할 필요가 없어 보다 넓은 공간 확보에 유리한 것이다.

상기 거더제작대(30)의 각각의 구성을 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

상기 지지대(40)는 철근콘크리트로 수직지지부(41)와 수평지지부(42)의 ㄴ자형으로 설치하되, 수평지지부(42)를 지반(31)내에 매입설치하되, 상기 수평지지부(42)가 내측으로 설치되도록 한 것이 도 5(a)이다.

상기 수평지지부(42)를 내측으로 일정길이로 설치하면, 수평지지부(42)의 측면에서 유압잭(34)에 의하여 발생되는 스트로크에 의하여 수직지지부(41)가 내측으로 전도되려는 힘을 상기 스트로크힘의 작용방향과 반대방향으로 일정길이 설치되는 수평지지부(42)의 지지력에 의한 힘보다 작게 하여 지지대(40)가 안전하게 지지되어 거더(10) 및 판넬(80)을 제작할 수 있도록 한 것이다.

상기 수직지지부(41)에는 다수개의 관통공(43)이 형성되고, 상기 관통공(43)내에는 관(44)을 삽입한 것이다.

상기 관통공(43)내에 관(44)을 삽입한 이유는 관(44)내에 향후에 설치되는 강봉(32)이 유압잭(34)에 의하여 관(44)내에서 이동할 때 관통공(43)내에서 원활하게 이동할 수 있도록 안내관의 역할을 하도록 하기 위함이다.

도 5(b)는 수직지지부(41)의 내외면에 도 5의 단부지압강판(50)이 매입된 상태를 보여주는 것이다.

상기 단부지압강판(50)은 직각사각형의 강판으로 다수개의 관통공(51)이 형성된 것이다.

상기 관통공(51)은 수직지지부(41)의 관통구(43)에 일치되게 설치되는 것이다.

상기와 같이 단부지압강판(50)의 관통공(51)과 수직지지부(41)의 관통공(43)을 일치시켜 설치하고, 양단부에 나사산(33)이 형성된 강봉(32)을 관통설치한다.

상기 단부지압강판(50)을 수직지지부(41)의 내외면에 매입설치하는 이유는 유압잭의 스트로크에 의하여 강선 또는 강봉(11)에 긴장력이 도입될때 수직지지부(41)의 단면을 보강하기 위하여 설치하는 것이다.

또한, 수직지지부(41)의 외측에서 일정거리 떨어져 설치되는 것으로서, 도 7의 직사각형의 강판으로 다수개의 관통공(61)이 설치된 가동지압강판(60)이다.

상기 관통공(61)은 상기 단부지압강판(50)의 관통공(51)과 수직지지부(41)의 관통공(43)이 하나의 강봉(32)으로 상호 관통 체결되도록 하기 위한 것이다.

상기 가동지압강판(60)은 향후 유압잭(34)에 의하여 뒤쪽으로 이동하여야 하므로 유압잭의 스트로크 힘을 전부 받아야 하므로 강판의 강성이 높아야 한다.

도 8(a)의 강선체결지압강판(70)은 수직지지부(41)의 내측에서 일정거리 간격을 두고 설치되는 것으로서, 직사각형의 강판에 다수개의 관통공(71)과 강선체결공(72)이 동시에 형성된 것이다.

상기 관통공(71)은 수직지지부(41)의 관통공(43)과 상기 수직지지부의 내외면에 매입된 단부지압강판(50)의 관통공(51)과 가동지압강판(60)의 관통공(61)을 모두 관통하여 강봉을 설치하기 위한 것이다.

상기 강봉(32)이 관통공(61,71)에 삽입된 상기 가동지압강판(60)과 강선체결지압강판(70)과 강봉(32)을 너트(36)에 의하여 각각 체결고정한다.

상기와 같이 관통공(61,71)에 삽입된 각각의 강판(60,70)을 너트(36)로 고정체결하여야 유압잭(34)에 의하여 가동지압강판(60)이 외측으로 밀리면 강선체결지압강판(70)도 동시에 상기 가동지압강판이 이동한 동일한 양만큼 이동하도록 하기 위함이다.

도 8(b)는 상기 강선체결공(72)을 상세히 보여주면서 동시에 강선 또는 강봉(11)의 단부가 체결고정된 것을 보여주는 도면이다.

상기 강선체결공(72)은 열쇠구멍의 형상으로, 상부는 원형구멍(73)이 형성되고 이와 접하여 하부에는 상기 원형구멍(73)보다 폭은 작으나 길이는 길게 형성된 수직구멍(74)이 형성된 것이다.

상기와 같이 형성된 강선체결구멍(72)에 도 8(c)와 같이 강선 또는 강봉(11)의 단부를 강선 또는 강봉의 직경보다 크게 설치한 확대두부(24)를 상기 원형구멍(73)내에 밀어넣은 다음, 상기 원형구멍(73)의 하부에 연접하여 설치된 수직구멍(74)으로 밀어내리면 도 8(b)와 같이 수직구멍(74)에 강선 또는 강봉의 확대두부(24)가 걸쳐져 체결되는 것이다.

상기와 같이 체결된 강선 또는 강봉(11)을 해체할때에는 반대로 수직구멍(74)에 체결된 강선 또는 강봉(11)을 위로 올리면 수직구멍(74)보다 직경이 넓은 원형구멍(73)으로 강선 또는 강봉의 확대두부(24)가 올라오면서 원형구멍(73)을 통하여 외부로 빠지게 되는 것이다.

이렇게 강선 또는 강봉(11)의 단부를 강선체결지압강판(70)의 강선체결공(72)에 설치하고 강선 또는 강봉을 체결하도록 한 것은 수직지지부(41)와 가동지압강판(60)과의 사이에 설치된 유압잭(34)에 스트로크를 발생시키면 가동지압강판(60)이 외측으로 밀리면서 강봉(32)에 의하여 일체 연결된 강선체결지압강판(70)이 수직지지부(41) 쪽으로 움직이게된다.

이때 상기 강선체결지압강판(70)에 형성된 강선체결공(72)에 체결된 강선 또는 강봉(11)도 동시에 수직지지부(41) 쪽으로 이동하면 강선 또는 강봉(11)에 긴장력이 도입되게되는 것이다.

상기와 같이 강선 또는 강봉(11)에 긴장력이 도입된 상태에서 원하는 부분에만 프리스트레스를 도입하도록 응고시간지연접착수지재를 도포한 다음, 콘크리트를 타설양생하여 거더 및 판넬의 제작이 완료된 후에, 제작이 완료된 거더 및 판넬을 이동하기 위하여 상기 강선체결지압강판(70)에 체결된 강선 또는 강봉(11)을 별도의 해체장비 없이 망치로 수직구멍(74)에 거치된 강선 또는 강봉(11)을 위로 쳐 올리기만 하면 원형구멍(73)으로 이동된 강선 또는 강봉의 확대두부(24)가 원형구멍(73)을 통하여 외부로 간단히 이탈하도록 한 것이다.

즉, 강선 또는 강봉(11)의 체결과 해체를 용이하게 하기 위하여 강선체결공(72)을 열쇠구멍과 같이 설치한 것이다.

상기 지반(31)에 설치되는 지지대(40)가 유압잭(34)의 스트로크에 저항하면서 안전하게 거더 및 판넬을 제작할 수 있도록 하기 위한 지지대(40)의 설치조건중에서 전도되지 않고 안전하게 지지될 수 있도록 P x H1〈W x L1가 되어야 한다.

즉, 지지대(40)의 수평지지부(42)를 내측으로 일정길이설치하면, 수직지지부(41)의 외측면의 일정높이(H1)에서 유압잭(14)에 의하여 발생되는 스트로크힘(P)에 의하여 수직지지부(41)가 내측으로 전도되려는 힘에 대항하여 상기 스트로크힘의 작용방향과 반대방향으로 일정길이 내측으로 설치되는 수평지지부(42)의 자체 중량(W)이 작용하는 거리(L1)에 의한 힘보다 작게 하여 지지대(40)가 안전하게 지지되어 거더 및 판넬을 제작할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 지반(31)에 설치되는 지지대(40)가 유압잭(34)의 스트로크에 저항하면서 안전하게 거더 및 판넬을 제작할 수 있도록 하기 위한 지지대(40)의 설치조건중에서 지지대가 활동, 즉 미끄러지지 않도록 하기 위하여 P〈W x μ + C 가 되어야 한다.

즉, 상기 지지대(40)는 스트로크힘(P)보다 수평지지부(42)의 자체중량(W)과 저면마찰계수(μ)를 곱한 값에 수동토압(C)을 더한 힘이 더 크도록 하여 활동 즉, 지지대(40)가 미끄러지지 않도록 하여야 한다.

또한, 상기 지반(31)에 설치되는 지지대(40)가 유압잭(34)의 스트로크에 저항하면서 안전하게 거더 및 판넬을 제작할 수 있도록 하기 위한 지지대(40)의 설치조건중에서 지지대(40)의 수직지지부(41)와 수평지지부(42)가 만나는 부분의 단면파괴를 방지하여야 하므로 이를 위하여는 P x h2 /Z〈fa 가 되어야 한다.

즉, 수평지지부(42)와 수직지지부(41)가 만나는 부분의 단면파괴를 방지하기 위하여 부재의 허용응력(fa)보다 스트로크힘(P)과 수직지지부 작용거리(h2)를 곱한 값을 수직지지부(41)의 단면계수(Z)로 나눈 값의 크기가 작아야 단면이 파괴되지 않아 안전하게 유지될 수 있는 것이다.

결국 상기 지지대(40) 안전조건은 지지대(40)가 전도되지 않고, 활동이 되지 않으며, 동시에 단면파괴가 되지 않도록 설치되어야 하는 것이다.

또한, 상기 유압잭(34)에 발생된 스트로크에 의하여 강선 또는 강봉(11)에 도입된 긴장력이 유지될 수 있도록 체결너트(35)로 강봉(32)과 수직지지대(41)의 외측면에 매입된 단부지압강판(50)을 체결하여 고정시키도록 한다.

상기와 같은 거더제작대(30)를 이용하여, 거더(10)의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)에 일정한 간격을 두고 설치된 강선 또는 강봉(11)을 이용하여 거더(10)에 프리스트레스를 도입할 때, 상기 거더의 양단부에만 선택적으로 프리스트레스가 도입되지 않도록 하고, 그 외의 부분에는 프리스트레스가 도입되도록 하면서, 양측단부에 일정길이의 노출강재(19)와 강선 또는 강봉(11)을 거더의 단부 외부로 노출강선 또는 강봉(12)을 노출시킨 프리스트레스트강합성거더(10)를 제작한 것이다.

또한, 판넬(80)의 전단면에 설치된 강선 또는 강봉(11)의 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치한 판넬(80)을 상기 거더제작대(30)를 이용하여 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)을 제작한 것이다.

상기 제작된 프리스트레스트강합성거더(10)와 프리스트레스트콘크리트항성판넬(80)을 이용하여 조립식으로 라멘슬래브구조체(100)를 시공하는 과정은 도 9 내지 도 11을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 조립식 라멘슬라브구조체(100)는 일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재(102) 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재(102)와 노출강재(19)의 상하플랜지(15,16) 및 복부(17)에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)및 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 강재기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 상부에 프리스트레스콘크리트합성판넬(80)을 마루깔듯이 다수개 설치하고, 상기 판넬(80) 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치한 것이거나,

일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥의 일정 높이마다 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재(102)와 노출강재(19)의 상하플랜지(15,16) 및 복부(17)에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12) 및 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 강재기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 상부에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치한 라멘슬래브구조체(100)인 것이다.

상기 거더(10) 위에 설치된 판넬(80)의 단부가 마주보게 설치된 상기 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)의 양단부에 설치된 노출강선 또는 강봉(12)이 겹치도록 겹침부(122)를 설치하고, 상기 겹침부를 감싸도록 루프철근(121)을 교차되게 설치하고, 상기 노출강선에 정착클립(105)을 설치하여 판넬단부연결부(120)를 설치하고, 상기 연결부(120)와 상기 판넬(80)의 상부에 설치된 전단연결재(18)를 포함한 콘크리트를 타설한 것이다.

상기 프리스트레스트강합성거더(10)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 강재(14)의 하부플랜지(16)에 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하여 긴장하고, 상기 강재(14)의 압축력이 발생되는 하부플랜지의 양단부에 다수개 설치된 강봉 또는 강선(11)의 일정범위에 응고시간지연접착수지재도포부(21)를 설치하고, 상기 하부플랜지에 콘크리트를 타설경화하여 하부플랜지케이싱콘크리트(13)를 설치하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 양단부에 프리스트레스미도입부(25)가 설치된 프리스트레스트강합성거더(10)를 제작하고, 상기 거더(10)의 양단부에 노출된 노출강재(19)와, 강선 또는 강봉을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이다.

또한, 상기 강합성거더(10) 위에 설치되는 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)은 전체적으로 직육면체의 콘크리트판형으로서, 길이방향의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 길이방향의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 판넬에 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(21)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(80)의 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치한 판넬을 제작하면서, 상기 판넬의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이거나,

또는, 콘크리트판형상으로서, 수평부(83)의 양측단부에는 경사부(84)가 설치되고, 상기 경사부(84)의 하부에는 수직부(85)가 형성된 것으로서, 수평부(83)의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 상기 수평부(83)의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(25)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(10)의 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 판넬을 제작하면서, 상기 판넬(80)의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이다.

상기 조립식으로 설치된 라멘슬래브(100)를 도면에 의하여 설치과정을 설명하면 다음과 같다.

도 9의 경우에는, 일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 상기 강재기둥의 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재(102)와 노출강재(19)의 상하플랜지 및 복부에 보강판(104)을 설치하고, 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 프리스트레스트강합성거더의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)과 상기 노출강선에 설치된 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 강재기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 상부에 프리스트레스콘크리트합성판넬(80)을 마루깔듯이 다수개 설치하고, 상기 판넬(80) 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브를 설치하면서, 상기 기둥피복공간을 포함하는 강재기둥을 콘크리트로 피복한 기둥피복콘크리트를 설치하고, 상기 프리스트레스트강합성거더의 상부플랜지와 복부를 콘크리트로 피복하도록 하거나 또는 상부플랜지에 만 콘크리트로 피복하도록 한 라멘슬래브구조체(100)를 설치한 것이다.

상기 라멘슬래브구조체(100)의 설치방법은,

일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 상기 강재기둥의 양측면에 연결부재(102)를 도 (a)와 같이 설치하고,

상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재(102)와 노출강재(19)의 상하플랜지 및 복부에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 도 (b)와 같이 설치하고,

상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)과 상기 노출강선에 설치된 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 도 (c)와 같이 설치하고,

도 (d)와 같이, 상기 설치된 강합성거더(10)의 상부에 프리스트레스콘크리트합성판넬(80)을 마루깔듯이 다수개 설치하면서 상기 판넬(80)의 단부가 마주보게되는 부분에는 판넬단부연결부(120)를 설치하고,

상기 판넬(80) 위에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치하면서, 상기 기둥피복공간(107)에 콘크리트를 타설하여 기둥피복콘크리트(109)를 설치하여 강재기둥을 피복하고, 상기 프리스트레스트강합성거더(10)의 상부플랜지(15)와 복부(17)에 또는 상부플랜지에만 콘크리트를 피복하여 도 (e)와 같이 설치하는 과정을 거쳐 라멘슬래브구조체(100)를 설치한 것이다.

또는 도 10과 같이,

일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 강재기둥의 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재와 노출강재의 상하플랜지 및 복부에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)과 상기 노출강선에 설치된 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 상부에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치하면서 상기 기둥피복공간(107)에 콘크리트를 타설하여 기둥피복콘크리트(109)를 설치하여 강재기둥을 피복하고, 상기 프리스트레스트강합성거더(10)의 상부플랜지(15)와 복부(17)에, 또는 상부플랜지에만 콘크리트를 피복한 라멘슬래브구조체(100)인 것이다.

또 다른 방법으로는 도 11과 같이,

일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 강재기둥의 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재와 노출강재의 상하플랜지 및 복부에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)과 상기 노출강선에 설치된 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 복부 양측에 앵글(75)을 설치하고 상기 앵글(75) 위에 판넬(80)을 설치하고, 상기 판넬 위와 상부플랜지를 포함하는 상부에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치하면서 상기 기둥피복공간(107)에 콘크리트를 타설하여 기둥피복콘크리트(109)를 설치하여 강재기둥을 피복하고, 상기 프리스트레스트강합성거더(10)의 상부플랜지(15)와 복부(17)에 또는 상부플랜지에만 콘크리트를 피복한 라멘슬래브구조체(100)인 것이다.

또 다른 방법으로는 도 12와 같이,

일정한 간격을 두고 설치된 강재기둥(101)의 일정 높이마다 강재기둥의 양측면에 연결부재(102)를 설치하고, 상기 설치된 연결부재 사이에 프리스트레스트강합성거더(10)의 노출강재(19)가 접하도록 설치하고, 상기 연결부재와 노출강재의 상하플랜지 및 복부에 보강판(104)을 설치하고 이들을 볼트너트(103)로 상호 결합한 강재연결부(110)를 설치하여 강합성거더(10)를 설치하고, 상기 하부플랜지케이싱콘크리트(13)의 양측면에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)과 상기 노출강선에 설치된 정착클립(105)과 하부플랜지(16)의 강재연결부(110)를 포함하도록 콘크리트를 타설하여 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)를 설치하여 기존의 하부플랜지케이싱콘크리트(13)와 연결하되, 상기 기둥(101)과 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트(106)와의 사이에 기둥피복공간(107)을 두고 설치하고, 상기 설치된 강합성거더(10)의 하부플랜지케이싱콘크리트 위에 판넬을 설치하고, 상기 판넬위와 상부플랜지를 포함하는 상부에 콘크리트를 타설하여 슬래브(108)를 설치하면서 상기 기둥피복공간(107)에 콘크리트를 타설하여 기둥피복콘크리트(109)를 설치하여 강재기둥을 피복하고, 상기 프리스트레스트강합성거더(10)의 상부플랜지(15)와 복부(17)에 또는 상부플랜지에만 콘크리트를 피복한 라멘슬래브구조체(100)인 것이다.

상기 도 11과 도 12와 같이, 거더의 복부 양측에 판넬의 단부가 설치되는 경우, 단부에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)에 정착클립(105)을 설치하고 콘크리트를 타설하도록 한 것이다.

상기 프리스트레스트강합성거더(10)는 강재에 캠버량(e) 만큼 아래로 볼록하게 한 것으로서, 강재(14)의 하부플랜지(16)에 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하여 긴장하고, 상기 강재(14)의 압축력이 발생되는 하부플랜지의 양단부에 다수개 설치된 강봉 또는 강선(11)의 일정범위에 응고시간지연접착수지재도포부(21)를 설치하고, 상기 하부플랜지에 콘크리트를 타설경화하여 하부플랜지케이싱콘크리트(13)를 설치하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 양단부에 프리스트레스미도입부(25)가 설치된 프리스트레스트강합성거더(10)를 제작하면서, 상기 거더(10)의 양단부에 노출된 노출강재(19)와, 강선 또는 강봉을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이다.

또한, 상기 강합성거더 위에 설치된 판넬(80)은 전체적으로 직육면체의 콘크리트판형으로서, 길이방향의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 길이방향의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 판넬에 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 선택적으로 일정범위에 걸쳐 응고시간지연수지접착제도포부(25)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(80)의 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 판넬을 제작하면서, 상기 판넬의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이거나,

또는, 콘크리트판형상으로서, 수평부(83)의 양측단부에는 경사부(84)가 설치되고, 상기 경사부(84)의 하부에는 수직부(85)가 형성된 것으로서, 수평부(83)의 양측면에는 전단홈(82)이 형성되고, 상기 수평부(83)의 전단면에 강선 또는 강봉(11)을 일정한 간격을 두고 다수개 설치하여 긴장하되, 압축력이 발생되는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)의 일정범위에 걸쳐 선택적으로 응고시간지연수지접착제도포부(21)를 설치하고, 콘크리트를 타설경화하고, 강선 또는 강봉을 릴리스하여 판넬(10)의 양단부에 프리스트레스미도입부(25)를 설치하면서 판넬을 제작하고, 상기 판넬(80)의 양단부에 강선 또는 강봉(11)을 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)을 설치한 것이다.

상기 설치된 프리스트레스트강합성거더에는 상부플랜지와 복부에 동시에 콘크리트로 피복하던지 또는 상부플랜지에만 콘크리트로 피복하도록 한다.

상기 거더의 복부에만 피복을 안하는 경우에는 복부에 덕트, 전선과 등과 같은 내장설치물을 설치하는데 이용하도록 한다.

도 13은 상기 거더(10) 위에 마주보고 설치된 판넬(80)의 단부에 노출된 노출강선 또는 강봉(12)의 일정길이가 상호겹치는 겹침부(122)를 설치하고, 상기 겹침부(122)가 감싸지도록 루프철근(121)을 교차설치하고, 상기 노출강선 또는 강봉(12)에 정착클립(105)을 설치하고 콘크리트를 타설한 판넬단부연결부(120)이다.

상기와 같이 설치된 라멘슬래브구조체(100)의 특징은 종전에 적용하던 방법인 강재에 직접 프리스트레스를 도입하여 릴리스하므로서 콘크리트단면에 의한 불필요한 잔류응력이 거더에 발생되어 건축물에 악영향을 주는 것을 방지하기 위하여 프리스트레스가 도입되지 않은 강재의 하부플랜지에 강선 또는 강봉을 설치하고 거더제작대를 이용하여 강선 또는 강봉의 양단부를 제외한 부분에만 프리스트레스를 도입한 거더 및 판넬을 이용하여 라멘슬래브구조체를 설치한 것이다.

따라서, 불필요한 잔류응력이 발생하지 않아 건축물에 전혀 악영향을 주지않도록 하였으며, 라멘슬래브 거더에 반복적으로 발생되는 부모멘트에 의하여 부재에 발생되는 압축력이 프리스트레스미도입부에 전달되어 압축력이 감소되거나 또는 상쇄되도록 한 것이다.

또한, 별도로 강선 또는 강봉을 정착하는 정착단의 설치가 불필요하여 과도하게 큰 정착단에 의하여 공간이 잠식되는 것을 방지하도록 한 것에 특징이 있는 것이다.

상기 기둥피복공간(107)을 별도로 설치하여 상기 기둥피복공간을 이용하여 강재기둥을 콘크리트로 피복하여 강재기둥에 대한 별도의 방화처리가 불필요하도록 하였다.

또한, 프리스트레스트강합성거더(10)의 복부에도 콘크리트로 피복하여 거더(10)에 대한 별도의 방화처리가 불필요하게 하였다.

상기 프리스트레스트강합성거더(10) 위에 판넬(80)을 연이어서 설치할 때 상기 판넬(80)의 측면에 형성된 전단홈(82)에 의하여 공간부인 전단키가 설치되는 것이다.

상기 발생된 공간부인 전단키내에는 몰탈로 충전한다.

도 14는 프리스트레스트강합성거더를 이용하여 라멘슬래브구조체(100)에 발생되는 휨모멘트를 보여주면서, 상기 슬래브구조체(100)를 설치하기 위하여 사용된 프리스트레스트강합성거더(10)에 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부(25)의 범위와 상기 거더(10)에 교차적으로 발생되는 정부모멘트의 변곡점(123)의 위치관계를 보여주면서 동시에 발생된 부모멘트가 상기 거더(10)의 선택적으로 설치된 프리스트레스미도입부(25)에 의하여 감소되는 것을 보여주는 것이다.

상기 모멘트도에서보는바와 같이, 슬래브구조체(100)에 설치된 프리스트레스트강합성거더(10)를 기둥에 설치하여 슬래브를 설치한 후에 상기 슬래브에 하중이 작용될때 본 도와 같이 정부모멘트가 상기 거더에 교차적으로 발생하게된다.

상기 발생된 정부모멘트 중에서 부모멘트가 발생되는 범위에 해당하는 거더의 압축력이 작용하는 양단부에 선택적으로 프리스트레스를 도입하지 않은 부분(25)을 설치하여, 상기 부모멘트에 의하여 거더에 발생되는 압축력이 프리스트레스미도입부(25)에 전달되어 압축력의 크기가 감소되도록 한 것이다.

도 15는 거더(10) 위에 설치되는 판넬에 발생되는 모멘트를 보여주는 것으로서 상기 도 12와 같은 원리로 판넬에 작용되는 압축력이 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부에 의하여 감소되는 것을 보여주는 것이다.

L ; 프리스트레스트강합성거더 또는 프리스트레스트콘크리트합성판넬길이
e ; 캠버
10 ; 프리스트레스트강합성거더
11 ; 강선 또는 강봉 12 ; 노출강선 또는 강봉
13 ; 하부플랜지케이싱콘크리트 14 ; 강재
15 ; 상부플랜지 16 ; 하부플랜지
17 ; 복부 18 ; 관통공
19 ; 노출강재
20 ; 프리스트레스도입부
21 ; 응고시간지연접착수지재도포부
24 ; 확대두부 25 ; 프리스트레스미도입부
30 ; 거더제작대 31 ; 지반
32 ; 강봉 33 ; 나사산
34 ; 유압잭 35 ; 체결너트
36 ; 너트 37 ; 콘크리트
40 ; 지지대 41 ; 수직지지부
42 ; 수평지지부 43 ;관통공
44 ; 관
50 ; 단부지압강판 51 ; 관통공
58 ; 앵커 59 ; 정착구
60 ; 가동지압강판 61 ; 관통공
70 ; 강선체결지압강판 71 ; 관통공
72 ; 강선체결공 73 ; 원형구멍
74 ; 수직구멍 75 ; 앵글
80 ; 프리스트레스트콘크리트합성판넬
81 ; 전단연결재 82 ; 전단홈
83 ; 수평부 84 ; 경사부
85 ; 수직부
90 ; 전단뿌리 91 ; 수평철근
92 ; 띠철근
100 ; 라멘슬래브구조체 101 ; 강재기둥
102 ; 연결부재 103 ; 볼트너트
104 ; 보강판 105 ; 정착클립
106 ; 추가이음하부플랜지케이싱콘크리트
107 ; 기둥피복공간 108 ; 슬래브콘크리트
109 ; 기둥피복콘크리트 110 ; 강재연결부
120 ; 판넬단부연결부 121 ; 루프철근
122 ; 겹침부 123 ; 변곡점

Claims (20)

1. 전체적으로 직육면체의 콘크리트판형으로서, 길이가 긴방향의 양측면에 설치된 전단홈(82)과, 길이가 긴방향의 전단면에 걸쳐 설치된 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하되, 상기 콘크리트판형의 양단부 외측에 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)과, 상기 콘크리트판형의 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부(25)와, 상기 프리스트레스미도입부 이외의 부분에 프리스트레스도입부(20)가 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬.
2. 전체적으로 "ㄷ"자 형으로서, 상부는 수평부(83)를 갖는 콘크리트판형상으로서, 상기 수평부(83)의 양측단부에 설치되는 경사부(84)와, 상기 경사부(84)의 하부에 설치된 수직부(85)와, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은, 길이가 긴 양측면에 설치된 전단홈(82)과, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은 길이가 긴 방향의 전단면에 설치된 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하되, 외측으로 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)과, 상기 수평부의 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부(25)와, 상기 프리스트레스미도입부를 제외한 부분에 프리스트레스도입부(20)를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬.
   
3. 제 1, 2항에 있어서
   상기 프리스트레스미도입부(25)는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉(11)에 응고시간지연수지접착제도포부(21)를 설치한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬.
4. 제1, 2항에 있어서,
   상기 프리스트레스미도입부(25)의 범위는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 경우, 판넬길이(L)의 0.1L ~ 0.25L인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬.
5. 제 1, 2항에 있어서,
   상기 판넬(80)의 상부에 다수개의 전단연결재(81)를 설치한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬.
6. 지반(31) 위에 일정한 간격을 두고 지지대(40)를 마주보게 한쌍으로 설치하고, 상기 지지대(40)의 수직지지부(41)에 관통공(43)을 다수개 설치하면서 상기 관통공(43)내에 관(44)을 설치하고,
   상기 각각의 수직지지부(41)의 양측단면에 관통공(51)이 다수개 형성된 단부지압강판(50)을 설치하고,
   상기 각각의 수직지지부(41)에서 간격을 두고 외측에 다수개의 관통공(61)이 형성된 가동지압강판(60)을 설치하고,
   상기 각각의 수직지지부(41)에서 간격을 두고 내측에 다수개의 관통공(71)과 강선체결공(72)이 동시에 형성된 강선체결지압강판(70)을 설치하고,
   상기 각각의 수직지지부(41)에 형성된 관통공(43)을 관통하여, 수직지지부(41)와 간격을 두고 내외측에 각각 설치된 가동지압강판(60)과 강선체결지압강판(70)의 관통공(61,71)을 관통하여 강봉(32)으로 상호연결하여 너트(36)로 각각 고정설치하고,
   상기 강선체결지압강판(70)에 형성된 다수개의 강선체결공(72)에 강선 또는 강봉(11)의 단부가 체결되도록 하고,
   상기 수직지지부(41)와 가동지압강판(60)과의 사이에 유압잭(34)을 설치한 거더제작대(30)를 설치하고,
   상기 설치된 강선 또는 강봉의 양단부의 일정범위에 걸쳐 선택적으로 응고시간지연접착수지재를 도포한 응고시간지연접착수지재도포부(21)를 형성한 판넬을 설치하고,
   상기 유압잭(34)에 스트로크를 발생시켜 가동지압강판(60)을 외측으로 밀면 강봉(32)에 의하여 상호 연결된 강선체결지압강판(70)이 수직 지지부(41)쪽으로 이동하게되어, 상기 강선체결지압강판(70)의 강선체결공(72)에 체결연결된 강선 또는 강봉(11)도 당겨지게되어 강선 또는 강봉에 긴장력이 도입되도록 하면서 체결너트(35)로 강봉(32)과 수직지지대의 외측면에 매입된 단부지압강판(50)에 체결고정하고,
   상기 양측에 설치된 지지대(40)와의 사이에 설치된 긴장력이 도입된 상태의 다수개의 강선 또는 강봉(11)을 포함하면서 다수개의 판넬을 제작할 수 있는 콘크리트를 타설양생하고,
   상기 판넬(80)과의 사이에 설치된 강선 또는 강봉(11)을 릴리스하고, 절단하되, 노출강선 또는 강봉(12)을 설치하고,
   상기 강선체결지압강판(70)에 설치된 강선체결공(72)에 체결된 강선 또는 강봉(11)을 이탈시켜 양단부에만 선별적으로 프리스트레스가 미도입(25)되도록 한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
7. 제 6항에 있어서
   상기 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)은 전체적으로 직육면체의 콘크리트판형으로서, 길이가 긴 방향의 양측면에 설치된 전단홈(82)과, 길이가 긴 방향의 전단면에 걸쳐 설치된 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하되, 상기 콘크리트판형의 양단부 외측에 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)과, 상기 콘크리트판형의 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부(25)와, 상기 프리스트레스미도입부 이외의 부분에 프리스트레스도입부(20)가 설치된 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
8. 제 6항에 있어서
   상기 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)은 전체적으로 "ㄷ"자 형상으로서, 상부는 수평부(83)를 갖는 콘크리트판형상으로서, 상기 수평부(83)의 양측단부에 설치되는 경사부(84)와, 상기 경사부(84)의 하부에 설치된 수직부(85)와, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은, 길이가 긴 양측면에 설치된 전단홈(82)과, 상기 수평부(83)의 경사부가 설치되지 않은 길이가 긴 방향의 전단면에 설치된 다수개 강선 또는 강봉(11)을 설치하되, 외측으로 노출시킨 노출강선 또는 강봉(12)과, 상기 수평부의 양단부에 설치된 프리스트레스미도입부(25)와, 상기 프리스트레스미도입부를 제외한 부분에 프리스트레스도입부(20)를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬(80)인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
9. 제 6항에 있어서,
   상기 응고시간지연접착수지재도포부(21)의 범위는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 경우, 판넬길이(L)의 0.1L ~ 0.25L이며, 상기 응고시간지연접착수지재의 경화시작 시간은 24 ~ 36시간이 경과된 후인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
10. 제 6항에 있어서,
    상기 프리스트레스미도입부(25)의 범위는 양단부에 설치된 강선 또는 강봉의 경우, 판넬길이(L)의 0.1L ~ 0.25L인 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법
11. 제6항에 있어서,
    상기 지지대(40)는 철근콘크리트로 수직지지부(41)와 수평지지부(42)의 ㄴ자형으로 설치하되, 수평지지부(42)를 지반(31)내에 매입설치하되, 상기 수평지지부(42)가 내측으로 설치되도록 한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
12. 제 6항에 있어서,
    상기 수직지지부(41)에는 다수개의 관통공(43)이 형성되고, 상기 관통공(43)내에는 관(44)을 삽입한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
13. 제 6항에 있어서,
    상기 단부지압강판(50)은 수직지지부(41)의 내외면에 매입되어 설치되는 것으로서, 직각사각형의 강판으로 다수개의 관통공(51)이 형성된 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
14. 제 6항에 있어서,
    상기 가동지압강판(60)은 수직지지부(41)의 외측면에서 일정거리 떨어져 설치되는 것으로서, 직사각형의 강판으로 다수개의 관통공(61)이 설치된 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
15. 제 6항에 있어서,
    상기 강선체결지압강판(70)은 수직지지부(41)의 내측면에서 일정거리 간격을 두고 설치되는 것으로서, 직사각형의 강판에 다수개의 관통공(71)과 강선체결공(72)이 동시에 형성된 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
16. 제 6항에 있어서,
    상기 강선체결공(72)은 열쇠구멍의 형태로서, 상부는 원형구멍(73)이 형성되고 이와 접하여 하부에는 상기 원형구멍(73)보다 폭은 작으나 수직구멍(74)의 길이는 길게 형성된 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
17. 제 6항에 있어서,
    상기 강선체결공(72)에 체결된 강선 또는 강봉(11)의 단부는 강선 또는 강봉의 직경보다 크게 설치된 확대두부(24)가 형성된 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
18. 제 6항에 있어서,
    상기 지지대(40)가 안정성이 있게 지반에 설치되는 조건은 지지대(40)가 전도되지 않고 활동이 되지 않으며, 동시에 단면파괴가 되지 않는 조건이 모두 만족할 수 있도록 설치되어야 하는 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
19. 제 6항에 있어서,
    상기 강선체결공(72)에 강선 또는 강봉을 체결하는 방법은 강선체결공(72)의 원형구멍(73)내에 강선 또는 강봉(11)의 단부에 설치된 확대두부(24)를 밀어넣은 다음, 상기 원형구멍(73)의 하부에 연접하여 설치된 수직구멍(74)으로 밀어내려 체결하는 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.
20. 제 6항에 있어서,
    상기 강선 또는 강봉(11)을 강선체결구멍(72)으로부터 이탈시키는 방법은 상기 강선체결공(72)의 수직구멍(74)에 체결된 강선 또는 강봉(11)을 위로 올리면 수직구멍(74)보다 직경이 넓은 원형구멍(73)으로 강선 또는 강봉의 확대두부(24)가 올라오면서 원형구멍(73)을 통하여 외부로 빠지게 되도록 한 것에 특징이 있는 양단부에 프리스트레스미도입부를 설치한 프리스트레스트콘크리트합성판넬의 제작방법.

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