KR101087586B1 - 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 - Google Patents
강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101087586B1 KR101087586B1 KR1020110066066A KR20110066066A KR101087586B1 KR 101087586 B1 KR101087586 B1 KR 101087586B1 KR 1020110066066 A KR1020110066066 A KR 1020110066066A KR 20110066066 A KR20110066066 A KR 20110066066A KR 101087586 B1 KR101087586 B1 KR 101087586B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel
- concrete
- abdominal plate
- lower flange
- casing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
- E04C3/293—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C3/08—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders
- E04C3/083—Honeycomb girders; Girders with apertured solid web
- E04C3/086—Honeycomb girders; Girders with apertured solid web of the castellated type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C2003/0404—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
- E04C2003/0443—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
- E04C2003/0452—H- or I-shaped
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
본 발명은 강콘크리트 합성빔에 관한 것으로, 특히 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 강재 복부판; 강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 강재 복부판을 관통하도록 설치된 다수 개의 고정부재; 고정부재를 통해 강재 복부판의 하부에 강재 복부판의 하부 일정 길이가 내부로 삽입되도록 설치되며 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱; 강재 케이싱의 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트; 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하며 양쪽 끝단이 하부 플랜지 콘크리트의 상부에서 긴장, 정착되어 아래로 볼록한 포물선 형태로 하부 플랜지 콘크리트 내부에 배치되고 하부 플랜지 콘크리트와 부착되지 않도록 설치된 다수 개의 긴장재; 및 강재 복부판의 상부 양쪽면에 강재 복부판에 대해 수직하게 설치된 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔이 제공된다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 강재 복부판; 강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 강재 복부판을 관통하도록 설치된 다수 개의 고정부재; 고정부재를 통해 강재 복부판의 하부에 강재 복부판의 하부 일정 길이가 내부로 삽입되도록 설치되며 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱; 강재 케이싱의 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트; 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하며 양쪽 끝단이 하부 플랜지 콘크리트의 상부에서 긴장, 정착되어 아래로 볼록한 포물선 형태로 하부 플랜지 콘크리트 내부에 배치되고 하부 플랜지 콘크리트와 부착되지 않도록 설치된 다수 개의 긴장재; 및 강재 복부판의 상부 양쪽면에 강재 복부판에 대해 수직하게 설치된 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔이 제공된다.
Description
본 발명은 강콘크리트 합성빔에 관한 것으로, 특히 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
빔(Beam, 보)은 휨과 전단에 의해 하중을 지지하는 구조부재로서 주로 휨모멘트가 구조적 거동을 지배하기 때문에 휨재라고도 한다. 빔 부재로는 철근콘크리트 빔, 강재 빔, 철근콘크리트와 강재를 일체로 합성한 합성보 등이 주로 사용되며 단면형으로는 H형 단면이 주로 쓰이며, 박스형, I형, ㄷ형 단면이 쓰이기도 한다.
장스팬 보나 하중이 커서 휨강성이 크게 요구되는 경우 철근콘크리트 보는 단면이 과대해져 자중이 크게 증가하는 단점이 있고, 강재 보의 경우 기성 압연형강 부재로는 단면내력이나 강성이 부족할 수가 있어 커버플레이트 보, 플레이트 거더, 허니컴 보 및 트러스 보 등이 사용되나 강재량이 증가하여 비경제적이라는 단점이 있다. 따라서 이러한 경우 프리스트레스트 콘크리트 빔 또는 합성보가 널리 사용된다.
프리스레스트 콘크리트 빔은 긴장재의 작용으로 인하여 보의 하면에는 인장응력이 일어나지 않거나 또는 매우 작게 일어나므로 보에 균열이 발생하지 않으며, 보의 하면에 인장응력이 일어나더라도, 그 인장응력이 휨인장강도를 넘지않으면 균열은 발생하지 않는다. 따라서 교량을 포함한 토목의 각분야에 철근콘크리트보다 더 다양하게 응용되고 있으며, 예를 들어 보통 지간의 교량은 대부분 프리스트레스트 콘크리트 빔으로 가설되고 강재에 의존해 왔던 장대교량이 프리스트레스트 콘크리트 빔으로도 가능하게 되었으며, 건물은 조립식 구조를 비롯하여 넓은 공간을 요구하는 구조물에 프리스트레스트 콘크리트 빔이 이용되고 있다. 그러나 프리스트레스트 콘크리트 빔의 경우 긴장재가 빔의 양쪽 끝단에서 정착되므로 긴장정착구 설치를 위해 단면이 불필요하게 증가할 수 있다는 단점이 있다.
합성보로는 다양한 형식이 알려져 있고 특히 강재와 콘크리트의 장점을 결합한 강콘크리트 합성보가 널리 이용되고 있다. 강콘크리트 합성보에는 노출된 강재 보가 상부의 철근콘크리트 슬래브와 전단연결재로 합성된 노출형 합성보와 강재 보가 콘크리트에 완전히 매입된 매입형 합성보가 있으며 특수한 합성보로서 프리플렉션 하중이 재하된 강재 보의 하부 플랜지에 케이싱 콘크리트를 타설하고 프리플렉션 하중을 제거하여 콘크리트에 프리스트레스를 도입한 프리플렉스 보가 있다. 프리플렉스 보의 경우 케이싱 콘크리트에 도입되는 프리스트레스에 한계가 있고 케이싱 콘크리트 타설을 위한 거푸집 및 철근가공조립이 요구되는 단점이 있다.
본 발명은 편심량 증가로 도입되는 프리스트레스를 극대화할 수 있고 프리스트레스 도입을 위해 과도하게 하부 플랜지 콘크리트의 단면이 증가되는 것을 피할 수 있으며 하부 플랜지 콘크리트 타설을 위한 거푸집 및 철근가공조립 작업이 불필요하거나 간편하게 된 강콘크리트 합성빔을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 강재 복부판; 강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 강재 복부판을 관통하도록 설치된 다수 개의 고정부재; 고정부재를 통해 강재 복부판의 하부에 강재 복부판의 하부 일정 길이가 내부로 삽입되도록 설치되며 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱; 강재 케이싱의 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트; 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하며 양쪽 끝단이 하부 플랜지 콘크리트의 상부에서 긴장, 정착되어 아래로 볼록한 포물선 형태로 하부 플랜지 콘크리트 내부에 배치되고 하부 플랜지 콘크리트와 부착되지 않도록 설치된 다수 개의 긴장재; 및 강재 복부판의 상부 양쪽면에 강재 복부판에 대해 수직하게 설치된 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔이 제공된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 강재 복부판에는 강재 케이싱의 상면과 슬래브 거치 플랜지의 하면 사이에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 다수 개의 설비배관용 구멍이 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 다수 개의 긴장재를 정착시키는 각각의 긴장정착구는 하부 플랜지 콘크리트의 길이방향으로 서로 다른 위치에 대칭되게 설치된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 긴장재에 의해 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 후 고정부재와 강재 케이싱은 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, (a) 하면과 양측면을 가지고 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱을 제작하는 단계; (b) 일정한 두께를 가지는 강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 고정부재 설치용 구멍을 천공한 다음 이 구멍을 관통하도록 고정부재를 설치하고 상부에 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 결합하는 단계; (c) 강재 케이싱의 내부로 강재 복부판의 하부 일정 길이가 삽입되도록 강재 복부판의 하부에 설치된 고정부재에 강재 케이싱을 결합하는 단계; (d) 강재 케이싱의 내부에 포물선 형태로 다수 개의 쉬스관을 배치하고 쉬스관의 내부에 각각 긴장재를 삽입하는 단계; (e) 강재 케이싱의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계; 및 (f) 강재 케이싱의 내부에 타설된 콘크리트가 경화된 후 긴장재를 긴장, 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, (f) 단계 이후에 고정부재와 강재 케이싱을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔은 강재 복부판과 강재 케이싱이 일체로 제작되거나 용접으로 일체로 결합되지 않고 고정부재를 통해 고정된 구조가 되므로 긴장재의 긴장시 편심량이 증가되어 하부 플랜지 콘크리트에 도입되는 프리스트레스를 극대화할 수 있다.
또한 슬래브 콘크리트 타설을 위해 설치되는 거푸집이 강재 복부판 내에 위치한 슬래브 거치 플랜지에 거치되므로 슬래브가 빔의 단면 내에 매립되어 보의 춤을 감소시킬 수 있다.
또한 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재를 단부가 아닌 상부에서 긴장할 수 있으므로 긴장재 정착을 위한 정착면을 확보하기 위해 하부 플랜지 콘크리트의 단면이 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한 하부 플랜지 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집이 필요 없고 철근가공조립 작업이 불필요하다.
또한 예상치 못한 상재하중 작용시 추가 긴장으로 구조물의 안전성을 확보할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔을 나타낸 것으로 (a)는 정면도이고, (b)의 B-B선을 따라 절단한 단면도이며, (c)의 C-C선을 따라 절단한 단면도이고, (d)의 D-D선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔에 슬래브를 일체로 합성한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔의 제조과정을 순서대로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 강콘크리트 합성빕을 나타낸 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔을 나타낸 것으로 (a)는 정면도이고, (b)의 B-B선을 따라 절단한 단면도이며, (c)의 C-C선을 따라 절단한 단면도이고, (d)의 D-D선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔에 슬래브를 일체로 합성한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔의 제조과정을 순서대로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 강콘크리트 합성빕을 나타낸 사시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔을 나타낸 것으로 (a)는 정면도이고, (b)의 B-B선을 따라 절단한 단면도이며, (c)의 C-C선을 따라 절단한 단면도이고, (d)의 D-D선을 따라 절단한 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔에 슬래브를 일체로 합성한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔(10)은 강재 복부판(11), 강재 복부판(11)의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 강재 복부판(11)을 관통하도록 설치된 다수 개의 고정부재(12), 고정부재(12)를 통해 강재 복부판(11)의 하부에 설치된 강재 케이싱(13), 강재 케이싱(13)의 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트(14), 하부 플랜지 콘크리트(14)에 프리스트레스를 도입하는 다수 개의 긴장재(15), 강재 복부판(11)의 상부 양쪽면에 강재 복부판에 대해 수직하게 설치된 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지(16)로 구성된다.
강재 복부판(11)은 일정한 두께를 가지는 강판으로 구성되어 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔에 작용하는 전단력에 저항하는 요소가 된다. 강재 복부판(11)에는 공조용 덕트나 통신 및 전기선로가 관통할 수 있도록 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개의 설비배관용 구멍(111)이 형성될 수 있고 이에 따라 덕트나 선로를 춤 내에 배치할 수 있어 층고를 절감시킬 수 있다. 도면에서 설비배관용 구멍(111)은 윗변이 아랫변보다 짧은 사다리꼴 형상인 것으로 도시되었으나 본 발명은 이에 제한되지 않고 원형, 타원형, 육각형 등 덕트나 선로가 관통될 수 있는 크기를 가지는 것이라면 어떠한 형상이라도 가능하다. 설비배관용 구멍(111)은 강재 복부판(11)의 길이방향을 따라 동일한 간격으로 배치하는 것이 바람직하지만 배관이 필요한 곳에만 배치할 수도 있다. 설비배관용 구멍(111)은 강재 케이싱(13)과 슬래브 거치 플랜지(16) 사이에 형성하여 슬래브 콘크리트에 매립되지 않고 노출되도록 한다.
강재 복부판(11)의 하부에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개의 고정부재(12)가 설치된다. 고정부재(12)는 강재 케이싱(13)을 강재 복부판(11)의 하부에 설치하기 위한 것으로 형상 및 재질에는 특별한 제한이 없으나 강재 케이싱(13) 및 그 내부에 타설되는 하부 플랜지 콘크리트(14)의 자중을 지지할 수 있을 정도의 강도를 가져야 하며 강재 케이싱(13)과 용접으로 결합될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서 고정부재(12)로는 강봉이나 이형철근으로 구성하는 것이 바람직하다. 고정부재(12)는 하부 플랜지 콘크리트(14) 타설을 고려한 간격을 두고 강재 복부판(11)의 길이방향을 따라 동일한 간격으로 배치하는 것이 바람직하고 설치 갯수는 강재 케이싱(13) 내부에 타설되는 하부 플랜지 콘크리트(14)가 경화할 때까지 강재 케이싱(13)을 강재 복부판(11)에 확실하게 고정할 수 있을 정도이면 된다. 고정부재(12)는 강재 복부판(11)의 하부에 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 고정부재 설치용 구멍을 천공한 후 이 구멍에 고정부재(12)를 강제로 삽입하여 설치하거나 삽입한 다음 용접하는 방식으로 설치될 수 있다.
고정부재(12)를 통해 강재 복부판(11)의 하부에 강재 케이싱(13)이 설치된다. 강재 케이싱(13)은 하부 플랜지 콘크리트(14) 타설을 위한 거푸집이 되며 동시에 하부 플랜지 콘크리트(14)를 보강한다. 따라서 본 발명에 따르면 하부 플랜지 콘크리트(14) 타설을 위한 별도의 거푸집 조립이 불필요하며 또한 하부 플랜지 콘크리트(14)를 보강하기 위한 별도의 철근 가공 조립 작업이 불필요하게 된다. 강재 케이싱(13)은 일종의 거푸집이므로 하부 플랜지 콘크리트(14)의 형상에 따라 그 형상이 결정될 수 있으나 적어도 하면과 양측면을 가지고 상면의 일부는 콘크리트 타설을 위해 개방된 단면 형상을 가진다. 도면에서는 립이 달린 ㄷ자형인 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 구조계산에 의해 결정되는 하부 플랜지 콘크리트(14)의 단면적 및 형상에 대응하여 임의의 형상을 가질 수 있다. 강재 케이싱(13)은 하나의 강판을 벤딩(Bending)하여 제작하거나 여러 개의 강판을 용접하여 제작될 수 있으나 피로성능의 관점에서 하나의 강판을 벤딩하여 제작하는 것이 유리하다. 강재 케이싱(13)은 영구 거푸집으로써 하부 플랜지 콘크리트(14)에 프리스트레스가 도입된 후에도 존치되어 하부 플랜지 콘크리트(14)를 보강하거나 또는 하부 플랜지 콘크리트(14)에 도입된 프리스트레스에 의해 충분한 단면력을 가질 경우 단지 하부 플랜지 콘크리트(14) 타설을 위한 임시 거푸집으로 사용된 후 제거될 수 있다.
강재 케이싱(13)은 도면에 예시된 것처럼 고정부재(12)에 용접에 의해 고정될 수 있고 강재 복부판(11)의 하부 일정 길이가 강재 케이싱(13) 내부로 삽입되도록 설치된다. 강재 케이싱(13) 내부에 삽입된 강재 복부판(11)의 하부는 강재 복부판(11)과 강재 케이싱(13) 내부에 채워지는 하부 플랜지 콘크리트(14)와 일체로 합성시키는 전단연결재로서 기능하게 된다. 하부 플랜지 콘크리트(14)와 강재 복부판(11) 하부의 보다 완전한 합성을 위해 표면을 거칠게 마감하거나 합성용 구멍을 천공할 수 있다.
이상에서 살펴본 것처럼 본 발명에 따르면 강재 케이싱(13)이 강재 복부판(11)과 일체로 결합되는 것이 아니라 고정부재(12)에 의해 강재 복부판(11)의 하부에 고정된 구조를 가지므로 긴장재의 긴장시 편심량이 증가되어 하부 플랜지 콘크리트에 도입되는 프레스트레스를 극대화할 수 있는 효과가 있다. 즉, 강재 케이싱(13)이 강재 복부판(11)에 일체로 결합되는 경우와 비교할 때 강재 케이싱(13)과 강재 복부판(11)이 고정부재(12)에 의해 고정되는 경우에 단면의 중립축이 상대적으로 더 위쪽으로 올라가 편심거리가 길어지므로 하부 플랜지 콘크리트에 도입되는 프레스트레스를 증가시킬 수 있는 잇점이 있게 된다.
강재 케이싱(13)의 내부에는 하부 플랜지 콘크리트(14)가 채워진다. 하부 플랜지 콘크리트(14)는 고정부재(12)와 강재 케이싱(13) 사이의 공간을 통해 타설될 수 있다. 강재 케이싱(13) 내부에 타설된 하부 플랜지 콘크리트(14)는 강재 복부판(11)의 하부와 부착에 의해 일체로 합성될 수 있다.
하부 플랜지 콘크리트(14)는 그 내부에 배치된 다수 개의 긴장재(15)에 의해 소정의 프리스트레스가 도입된다. 본 발명에서는 하부 플랜지 콘크리트(14) 경화 후에 프리스트레스를 도입하게 되는데 이를 위해 하부 플랜지 콘크리트(14)를 타설하기 전에 미리 강재 케이싱(13) 내부에 긴장재(15)를 배치하되 콘크리트와 부착되지 않도록 쉬스관 내부에 설치한다. 즉, 쉬스관을 강재 케이싱(13) 내부에 설치하고 그 내부에 긴장재(15)를 삽입하게 된다. 긴장재(15)로는 강연선이 이용될 수 있고 각 쉬스관 내에는 각각 복수의 긴장재(15)가 삽입된다.
한편 본 발명에서는 다수 개의 긴장재(15)를 하부 플랜지 콘크리트(14)의 양단부에 긴장, 정착할 경우 정착면을 확보하기 과도하게 하부 플랜지 콘크리트(14)이 단면이 증가될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 하부 플랜지 콘크리트(14), 다시 말해 강재 케이싱(13)의 상면에서 긴장, 정착한다. 따라서 본 발명에 따르면 긴장재(15)는 아래쪽으로 볼록한 포물선 형태로 배치된다. 이처럼 단부에서의 정착이 아닌 상부에서의 정착으로 정착면 확보를 위해 하부 플랜지 콘크리트(14)의 단면이 과도하게 증가하는 것을 피할 수 있다. 긴장재(15)를 하부 플랜지 콘크리트(14)의 상부에서 긴장하고 정착하는 방법은 이 기술분야에서 공지된 임의의 방법을 통해 이루어질 수 있다.
긴장재(15)를 정착시키는 긴장정착구는 길이방향으로 서로 다른 위치에 복수 개가 대칭적으로 설치될 수 있고 도면에 도시된 것처럼 제1 긴장정착구(151)는 양쪽 단부에 대칭되게 위치하고 제2 긴장정착구(152)는 빔의 길이방향으로 단부에서 일정거리 이격된 위치에 대칭되게 그리고 제3 정착구(153)는 빔의 길이방향으로 제2 긴장정착구(152)에서 일정거리 이격된 위치에 대칭되게 설치될 수 있다. 그에 따라 서로 다른 포물선을 그리는 긴장재(15)가 하부 플랜지 콘크리트(14) 내부에 배치될 수 있다. 그리고 긴장재들 중에서 제1, 2 긴장정착구(151,152)에 의해 긴장, 정착되는 제1, 2 긴장재(15a,15b)를 긴장하여 하부 플랜지 콘크리트(14)에 프리스트레스를 도입하고 제3 긴장정착구(153)에 의해 긴장, 정착되는 제3 긴장재(15c)는 합성빔의 제작시 긴장하지 않고 공용중 예기치 못한 상재하중 작용시 추가로 긴장하여 구조물의 안전성을 확보할 수 있다.
강재 복부판(11)의 상부 양쪽면에는 강재 복부판(11)에 대해 수직하게 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지(16)가 설치된다. 슬래브 거치 플랜지(16)는 거푸집, 데크 플레이트 또는 프리캐스트 콘크리트 슬래브 등 다양한 슬래브 시스템을 거치하기 위한 면을 제공하기 위한 것으로 종래 H형상의 강재 빔에서의 휨모멘트에 저항하는 구조요소로서의 상부 플랜지와 기능이 상이하다. 따라서 슬래브 거치 플랜지(16)는 강재 복부판(11)의 전체 길이에 걸쳐 설치될 수도 있지만 일정 간격을 두고 다수 개가 설치될 수 있다. 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지(16)는 높이방향으로 강재 복부판(11)의 상면에서 아래쪽으로 일정 길이가 이격된 위치에 설치되므로 도 2에서와 같이 슬래브(20)가 빔의 춤 내에 일정 부분 매립되므로 종래 상부 플랜지 상면에 슬래브 시스템을 거치하는 것에 비해 층고를 감소시킬 수 있다.
아래에서는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔의 제조과정을 순서대로 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 3의 (a)에서와 같이 강재 케이싱(13)을 제작한다. 강재 케이싱(13)은 하나의 강판을 벤딩하여 립이 달린 ㄷ형상으로 제작한다. 다음으로, 도 3의 (b)에서와 같이 강재 복부판(11)의 하부에 고정부재 설치용 구멍을 천공한 다음 이 구멍을 관통하는 고정부재(12)를 설치하고 상부에 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지(16)를 설치한다. 필요한 경우 고정부재(12)를 설치하기 전에 설비배관용 구멍(111)을 형성할 수 있다. 다음으로, 도 3의 (c)에서와 같이 강재 복부판(11)의 하부에 강재 케이싱(13)을 설치하고 강재 케이싱(13)의 양쪽 단부에 마구리판을 설치한다. 강재 케이싱(13)는 강재 복부판(11)의 하부에 설치된 고정부재(12)에 용접하는 방식으로 고정될 수 있다. 다음으로 도 3의 (d)에서와 같이 포물선 형태로 쉬스관을 배치하고 쉬스관의 내부에 긴장재를 삽입한다. 위에서 설명한 것처럼 쉬스관은 서로 다른 정착위치를 가지도록 배치될 수 있다. 다음으로 도 3의 (e)에서와 같이 강재 케이싱(13)의 내부에 콘크리트를 타설한 다음 양생시킨다. 마지막으로 도 2의 (f)에서와 같이 콘크리트가 충분히 경화된 후 긴장재를 긴장, 정착한다. 긴장재는 위에서 설명한 것처럼 하부 플랜지 콘크리트(14)의 단부가 아닌 상부에서 긴장, 정착시킨다. 그리고 하부 플랜지 콘크리트(14)에 프리스트레스가 도입된 후 강재 케이싱(13)은 존치되거나 또는 제거될 수 있고 강재 케이싱(13)이 제거되는 경우 고정부재(12)도 제거된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 강콘크리트 합성빕을 나타낸 사시도이다.
이상과 같이 구성되고 제조되는 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔의 양쪽 단부에는 도 4에 나타낸 것처럼 기둥과의 접합을 위해 연결브라켓(30)이 더 설치될 수 있다. 연결브라켓(30)은 H형 단면을 가지는 강재로 구성하여 이 기술분야에서 주지된 H형 단면의 기둥-보 접합구조를 그대로 이용할 수 있도록 한다.
지금까지 상세히 설명한 것처럼 본 발명에 따른 강콘크리트 합성빔은 강재 복부판과 강재 케이싱이 일체로 제작되거나 용접으로 일체로 결합되지 않고 고정부재를 통해 고정된 구조가 되므로 긴장재의 긴장시 편심량이 증가되어 하부 플랜지 콘크리트에 도입되는 프리스트레스를 극대화할 수 있다. 또한 슬래브 콘크리트 타설을 위해 설치되는 거푸집이 강재 복부판 내에 위치한 슬래브 거치 플랜지에 거치되므로 슬래브가 빔의 단면 내에 매립되어 보의 춤을 감소시킬 수 있다. 또한 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재를 단부가 아닌 상부에서 긴장할 수 있으므로 긴장재 정착을 위한 정착면을 확보하기 위해 하부 플랜지 콘크리트의 단면이 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한 예상치 못한 상재하중 작용시 추가 긴장으로 구조물의 안전성을 확보할 수 있다. 또한 하부 플랜지 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집이 필요 없고 철근가공조립 작업이 불필요하다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 강콘크리트 합성빔
11: 강재 복부판
111: 설비배관용 구멍
12: 고정부재
13: 강재 케이싱
14: 하부 플랜지 콘크리트
15: 긴장재
151: 제1 긴장정착구
152: 제2 긴장정착구
153: 제3 긴장정착구
16: 슬래브 거치 플랜지
20: 슬래브
30: 연결브라켓
11: 강재 복부판
111: 설비배관용 구멍
12: 고정부재
13: 강재 케이싱
14: 하부 플랜지 콘크리트
15: 긴장재
151: 제1 긴장정착구
152: 제2 긴장정착구
153: 제3 긴장정착구
16: 슬래브 거치 플랜지
20: 슬래브
30: 연결브라켓
Claims (6)
- 강재 복부판;
강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 강재 복부판을 관통하도록 설치된 다수 개의 고정부재;
고정부재를 통해 강재 복부판의 하부에 강재 복부판의 하부 일정 길이가 내부로 삽입되도록 설치되며 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱;
강재 케이싱의 내부에 채워진 하부 플랜지 콘크리트;
하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입하며 양쪽 끝단이 하부 플랜지 콘크리트의 상부에서 긴장, 정착되어 아래로 볼록한 포물선 형태로 하부 플랜지 콘크리트 내부에 배치되고 하부 플랜지 콘크리트와 부착되지 않도록 설치된 다수 개의 긴장재; 및
강재 복부판의 상부 양쪽면에 강재 복부판에 대해 수직하게 설치된 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔. - 청구항 1에 있어서,
강재 복부판에는 강재 케이싱의 상면과 슬래브 거치 플랜지의 하면 사이에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 다수 개의 설비배관용 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔. - 청구항 1에 있어서,
다수 개의 긴장재를 정착시키는 각각의 긴장정착구는 하부 플랜지 콘크리트의 길이방향으로 서로 다른 위치에 대칭되게 설치된 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔. - 청구항 1에 있어서,
고정부재와 강재 케이싱은 하부 플랜지 콘크리트에 프리스트레스가 도입된 후 제거되는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔. - (a) 하면과 양측면을 가지고 상면의 전부 또는 일부가 개방된 단면 형상의 강재 케이싱을 제작하는 단계;
(b) 일정한 두께를 가지는 강재 복부판의 하부에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 고정부재 설치용 구멍을 천공한 다음 이 구멍을 관통하도록 고정부재를 설치하고 상부에 한 쌍의 슬래브 거치 플랜지를 결합하는 단계;
(c) 강재 케이싱의 내부로 강재 복부판의 하부 일정 길이가 삽입되도록 강재 복부판의 하부에 설치된 고정부재에 강재 케이싱을 결합하는 단계;
(d) 강재 케이싱의 내부에 포물선 형태로 다수 개의 쉬스관을 배치하고 쉬스관의 내부에 각각 긴장재를 삽입하는 단계;
(e) 강재 케이싱의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계; 및
(f) 강재 케이싱의 내부에 타설된 콘크리트가 경화된 후 긴장재를 긴장, 정착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔의 제조방법. - 청구항 5에 있어서,
(f) 단계 이후에 고정부재와 강재 케이싱을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110066066A KR101087586B1 (ko) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110066066A KR101087586B1 (ko) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101087586B1 true KR101087586B1 (ko) | 2011-11-30 |
Family
ID=45398288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110066066A KR101087586B1 (ko) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101087586B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11610896B2 (en) | 2016-05-04 | 2023-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods of forming semiconductor devices |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100891933B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-04-08 | (주)크로스구조연구소기술사사무소 | 티형 강재를 이용한 합성보 제작방법 및 이를 이용한구조물 시공방법 |
-
2011
- 2011-07-04 KR KR1020110066066A patent/KR101087586B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100891933B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-04-08 | (주)크로스구조연구소기술사사무소 | 티형 강재를 이용한 합성보 제작방법 및 이를 이용한구조물 시공방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11610896B2 (en) | 2016-05-04 | 2023-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices and methods of forming semiconductor devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101225662B1 (ko) | 조립식 프리캐스트 격자형 강합성 바닥판 및 그 시공방법 | |
| US8375676B2 (en) | Half precast slab and method for structuring half precast slab | |
| KR20120089345A (ko) | 바닥 및 지붕 골조를 보강하고 경량화하는 방법 및 장치 | |
| KR101112195B1 (ko) | 와이어 메쉬를 구비한 철골 콘크리트 복합보 및 이를 이용한 건축 시공 방법 | |
| KR101286557B1 (ko) | 층고절감형 강합성보 및 이를 구비한 바닥판 구조 | |
| JP2008121288A (ja) | 連続鋼板ウエブ橋および連続鋼板ウエブ橋の施工方法 | |
| KR101222620B1 (ko) | 프리텐셔닝 강판을 이용한 프리스트레스트 콘크리트 거더와 이의 제작 및 교량 시공방법 | |
| JP2006316580A (ja) | 波形鋼板ウエブｐｃ合成桁及びその波形鋼板ウエブｐｃ合成桁を使用した橋梁構築方法 | |
| KR100693872B1 (ko) | 모서리부에 단차부가 형성된 합성바닥판 및 교량용 거더의시공방법 및 그 연결구조 | |
| KR20030048849A (ko) | 웨브 개구부를 가지는 비대칭 단면 철골 합성보 | |
| KR101215060B1 (ko) | 수직 연결 수단을 가진 철근 콘크리트 복합 기둥 및 이를 이용한 건축 시공 방법 | |
| US7874110B2 (en) | Reinforced or pre-stressed concrete part which is subjected to a transverse force | |
| KR101264577B1 (ko) | 철골 콘크리트 빔 및 그의 제작 방법 | |
| JP2008266910A (ja) | 緊張材の定着部または偏向部の突起構造及びその施工方法 | |
| RU2558868C2 (ru) | Сборная несущая конструкция перекрытия с балками | |
| KR20100042448A (ko) | 철골 콘크리트 복합보 및 이를 이용한 건축 시공 방법 | |
| KR100816003B1 (ko) | 강합성 거더의 연속화 방법 | |
| KR100593664B1 (ko) | 프리스트레스가 도입된 합성바닥판 시공방법 | |
| KR101087586B1 (ko) | 강재 복부판의 하부에 프리스트레스가 도입된 하부 플랜지 콘크리트가 일체로 합성된 강콘크리트 합성빔 및 이의 제조방법 | |
| KR101389044B1 (ko) | 교량용 강재거더 및 그 제작 방법과, 강재거더를 교각에 강결 설치하는 시공방법 | |
| KR101752285B1 (ko) | 광폭 psc 하부플랜지와 단면확대용 상부플랜지를 갖는 하이브리드 보 및 이를 이용한 구조물 | |
| KR100696646B1 (ko) | 조립식 가로보에 정착 및 지지된 긴장재에 의한 ps 콘크리트 합성거더 교량의 외부긴장 공법 | |
| KR102327700B1 (ko) | 거더 구조체 및 이를 이용한 거더 지점부 연속화 시공방법 | |
| KR20100114966A (ko) | 강합성 교량 및 이를 가설하기 위한 하이브리드 거더 및 그 가설 방법 | |
| KR100913161B1 (ko) | 프리스트레스트 강합성보의 제작방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141024 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151014 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |