KR101181160B1

KR101181160B1 - 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보

Info

Publication number: KR101181160B1
Application number: KR1020110021559A
Authority: KR
Inventors: 이석
Original assignee: 이석
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-09-17

Abstract

본 발명은 건축용 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운반 및 가설 중 하중에 의해 발생할 수 있는 균열을 방지하는 1차 프레스트레스가 미리 도입되어 있고 슬래브 합성 후 추가 하중에 저항하는 2차 프리스트레스를 현장에서 간편하게 도입할 수 있는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 또는 U자형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에 돌출되게 형성되고 몸체보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭; 2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체에 길이방향을 따라 양쪽 끝의 일부 또는 전부가 노출되도록 설치되어 포물선형으로 배열되는 쉬스관; 상면의 일부가 노출되게 정착블럭에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및 트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 정착블럭의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

Description

프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보{Prestressed precast concrete beam having efficient prestressing anchorage structure}

본 발명은 건축용 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운반 및 가설 중 하중에 의해 발생할 수 있는 균열을 방지하는 1차 프레스트레스가 미리 도입되어 있고 슬래브 합성 후 추가 하중에 저항하는 2차 프리스트레스를 현장에서 간편하게 도입할 수 있는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보에 관한 것이다.

건설현장의 제약과 건축적인 요구에 의해 다른 공법으로는 해결이 불가능한 경우에 대해 대안으로 프리스트레스트 콘크리트가 사용되고 있었으나 최근 친환경 및 경제성에 대한 요구가 증가함에 따라 장스팬 및 층고절감이 가능한 프리스트레스트 콘크리트를 일반 건축물에 적용하는 사례가 점차 늘어나는 추세에 있다.

프리스트레스트 콘크리트(Prestressed concrete; 이하 간단히 'PS'라고도 한다)란 외력에 의하여 일어나는 응력을 소정의 한도까지 상쇄할 수 있도록 미리 인공적으로 그 응력의 분포와 크기를 정하여 내력을 준 콘크리트를 말한다. 콘크리트에 프리스트레스를 주는 일을 프리스트레싱이라 하고 긴장재를 긴장하는 시기에 따라 프리텐션 방식과 포스트텐션 방식으로 구분한다. 포스트텐션 방식은 콘크리트 부재를 받침으로 하여 긴장재를 인장하기 때문에 현장에서 쉽게 프리스트레스를 도입할 수 있으며 프리캐스트 PS 부재의 결합과 조립에 편리하게 이용할 수 있다.

한편 콘크리트는 타설시기에 따라 현장타설 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트로 분류된다. 프리캐스트 콘크리트는 공장에서 다양한 형태로 제작된 몰드에 타설되는 콘크리트를 말한다. 프리캐스트 콘크리트(Precast concrete; 이하 간단히 'PC'라고도 한다)는 공사현장에서 거푸집을 설치하고 철근을 배근한 뒤 콘크리트를 타설하여 건물을 완성하는 현장타설공법과 달리 기둥, 보, 벽체, 슬래브와 같은 구조부재들을 기후나 계절의 영향을 받지 않고 전천후 시설을 갖추고 있는 공장에서 엄격한 품질관리 아래 제작한 후 현장으로 운반, 조립하여 건물을 완성하는 공법이다.

PC 구조는 경제적으로 고품질의 건축물을 생산할 수 있는 장점을 가지며 공사기간이 짧고 내구성도 높으며 외관이 미려해지는 등의 장점을 가진다. 반면에 부재 간의 접합부에서 응력의 불연속성이 나타날 수 있고 횡력에 대한 저항력이 낮아 지진의 위험성이 높은 지역에서는 채용이 어렵다는 단점을 가진다.

본 발명은 공기 단축 및 고품질을 가능하게 하는 PC 구조의 장점과 넓은 내부 공간과 층고 절감을 가능하게 하는 PS 구조의 장점을 활용하여 시공성과 함께 구조 안전성을 높일 수 있으며 특히 프리스트레싱을 원활하게 수행할 수 있는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 또는 U자형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에 돌출되게 형성되고 몸체보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭; 2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체에 길이방향을 따라 양쪽 끝의 일부 또는 전부가 노출되도록 설치되어 포물선형으로 배열되는 쉬스관; 상면의 일부가 노출되게 정착블럭에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및 트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 정착블럭의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 또는 U자형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에 돌출되게 형성되고 몸체보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭; 2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체에 길이방향을 따라 양쪽 끝의 일부 또는 전부가 노출되도록 설치되어 포물선형으로 배열되는 쉬스관; 정착블럭의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성된 포켓부; 한쪽 끝은 이웃하는 보에 설치된 쉬스관과 연결되고 다른 쪽 끝은 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관; 상면의 일부가 노출되게 몸체에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및 트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 2차 긴장재의 긴장 및 정착공간을 제공하는 포켓부; 한쪽 끝은 이웃하는 보에 설치된 쉬스관과 연결되고 다른 쪽 끝은 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관; 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 양쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성된 포켓부; 몸체의 한쪽 끝에서 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관; 상면의 일부가 노출되게 몸체에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및 트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직사각형 단면을 가지는 몸체; 몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재; 몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 2차 긴장재의 긴장 및 정착공간을 제공하는 포켓부; 몸체의 한쪽 끝에서 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관; 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 몸체의 양쪽 끝에 돌출되게 정착블럭이 형성되고 정착블럭에는 2차 긴장재를 정착하기 위해 각각 트럼펫과 정착판이 설치되거나, 정착판이 설치된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 몸체에 폭방향으로 배근되는 철근은 그 상단 부분이 몸체의 외부로 돌출되도록 설치된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 몸체의 양쪽 끝으로 돌출되게 설치된 정착철근을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 트럼펫을 중심에 두고 감싸도록 길이방향을 따라 간격을 두고 상부가 노출되도록 설치된 다수 개의 보강철근을 더 포함한다.

본 발명에 따르면 프리텐션 방식과 포스트텐션의 양자를 모두 이용하여 운반 및 가설 그리고 슬래브 합성 후 하중 등 단계별 하중 변화에 따라 효과적으로 프리스트레스를 도입할 수 있는 잇점이 있다.

또한 몸체의 끝에 정착블럭을 형성함으로써 정착단부의 단면을 줄여 기둥과 보 및 슬래브 접합부인 패널존에서 상호 부재 일체성을 충분히 확보할 수 있다.

또한 2차 긴장재를 정착하는 정착장치를 보의 제조시 미리 노출되게 설치함으로써 적정한 긴장위치를 가질 뿐만 아니라 현장 타설 부분과 일체성 확보에 용이하게 된다. 또한 2차 긴장재의 검수시 손쉽게 확인이 가능하다. 또한 정착장치를 현장에서 설치 시공하는 것에 비해 작업성이 용이하고 매우 정확하여 품질확보와 시공공기가 단축되며 공사비가 절감된다.

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 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 일 실 시 예를 나타낸 것으로, (a)는 종단면도이고, (b)는 A-A선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 B-B선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 C-C선을 따라 절단한 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 다른 실 시 예를 나타낸 것으로, (a)는 종단면도이고, (b)는 D-D선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 E-E선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 F-F선을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 것으로 연속경간에 배치되는 것이며 (a)는 종면도이고, (b)는 G-G선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 H-H선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 I-I선을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 것으로 긴장단 경간에 배치되는 것이며, (a)는 종단면도이고, (b)는 J-J선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 K-K선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 L-L선을 따라 절단한 단면도이며, 도 8은 주요부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9에 제시된 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 기둥 위에 거치하고 이웃하는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 연속시킨 상태를 나타낸 사시도이며, 도 11은 비부착 강연선을 이용한 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 연속시킨 상태를 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 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 일 실 시 예를 나타낸 것으로, (a)는 종단면도이고, (b)는 A-A선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 B-B선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 C-C선을 따라 절단한 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 변형예를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면 이 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보(Prestressed precast concrete beam; 이하 간단히 'PPS 보'라고도 한다)는 단경간용 보 즉, 단순보로 적용되는 실시 예를 나타낸 것으로, 기존의 보에 비하여 높이가 줄어들고 폭이 넓은 직사각형 단면을 가지고 1차 긴장재(112)에 의해 프리스트레스가 도입된 몸체(11)와, 몸체(11)의 양쪽 끝에 각각 돌출되게 형성되고 몸체(11)보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체(11)의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭(12)과, 2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체(11)에 길이방향으로 배열되는 쉬스관(13)과, 가설 후 쉬스관(13) 내부에 삽입되는 다수 개의 2차 긴장재(14)와, 다수 개의 2차 긴장재(14)를 정착시키기 위한 정착장치(15)로 구성된다.

몸체(11)의 내부에는 길이방향과 폭방향으로 철근이 배근되어 있으며 폭방향으로 배근되어 있는 철근(111)은 그 상단 부분이 몸체(11)의 외부로 돌출되어 있다. 이렇게 돌출된 부분은 현장타설되는 슬래브 콘크리트와 PPS 보가 일체로 합성되도록 한다. 몸체(11)의 양쪽 끝으로 돌출되게 정착철근(113)이 더 설치될 수 있고 이에 따라 기둥과 보의 접합부인 패널존에서 상호 부재 일체성을 더욱 확실하게 확보할 수 있다.

몸체(11)의 내부에는 길이방향을 따라 직선형으로 1차 긴장재(112)가 매립되어 있고 이를 통해 프리스트레스가 도입된다. 즉 1차 긴장재(112)은 프리텐션 방식으로 몸체(11)에 프리스트레스를 도입한다.

정착블럭(12)은 정착장치(15)를 정착시키고 기둥과의 일체성을 충분히 확보할 수 있도록 하기 위한 것으로 몸체(11)의 양쪽 끝에 각각 돌출되게 형성되고 몸체(11)보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체(11)의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가진다. 따라서 도 1의 (a)에서와 같이 본 실시 예에서 PPS 보(1)는 정면에서 보았을 때 몸체(11)의 양쪽 끝에 정착블럭(12)이 결합되어 전체적으로 단차가 진 단부 형상이 된다.

쉬스관(13)의 양쪽 끝 부분은 정착블럭(12)의 위쪽으로 일부가 노출되도록 매립되고 나머지 부분은 몸체(11)에 완전히 매립된다. 따라서 쉬스관(13)은 아래쪽으로 볼록한 포물선을 이루도록 배열된다. 도 1의 (c)에서와 같이 쉬스관(13)은 몸체(11)의 내부에 복수 개가 배열될 수 있다.

쉬스관(13)의 내부에는 2차 긴장재(14)가 삽입된다. 2차 긴장재(14)는 슬래브 합성 후 작용하는 하중에 저항하기 위한 것으로 PPS 보를 기둥에 거치한 후 또는 슬래브 콘크리트를 타설하여 충분히 경화한 후 쉬스관(13) 내에 삽입되어 긴장되거나 또는 미리 삽입되고 후술하는 정착장치(15)를 통해 임시 고정된 상태에서 필요한 때에 긴장될 수 있다. 즉, 2차 긴장재(14)는 포스트텐션 방식으로 몸체(11)에 프리스트레스를 도입하게 된다. 도면에는 2차 긴장재(14)기 미리 정착정치(15)를 통해 임시 고정된 상태로 제작된 PPS 보(1)를 나타내었다.

2차 긴장재(14)로는 이 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 강선 7가닥을 꼰 7연선이 사용될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 2차 긴장재(14)는 다수 개가 다발로 사용되며 본 실시 예에서는 7연선으로 된 19개의 긴장재(14)가 사용된 예를 도시하였다. 이 실시 예에서 2차 긴장재(14)가 긴장, 정착된 다음 쉬스관(13)의 내부에는 그라우트가 충전된다.

쉬스관(13) 내부에 배치되는 2차 긴장재(14)를 정착시키기 위해 정착블럭(12)에 정착장치(15)가 설치된다. 정착장치(15)는 포스트텐션 공법에서 공지된 임의의 정착장치가 사용될 수 있으며 도면에는 그 하나의 예를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 정착장치(15)는 정착판(151), 정착판(151)의 일면에 결합되고 정착블럭(12)에 외주의 일부가 노출되도록 매립된 트럼펫(152), 정착판(151)의 타면에 배치되고 긴장재(14)의 수에 대응되는 수의 웨지 구멍이 형성된 헤드(153), 헤드(153)의 웨지 구멍에 삽입되어 긴장재(14)를 정착시키는 쐐기(미도시), 트럼펫(152)을 중심에 두고 외측에 간격을 두고 설치된 나선형 또는 다수 개의 원형 보강철근(155)을 포함한다.

도시된 것처럼 정착장치(15)는 정착블럭(12)에 상부의 일정 부분이 노출되도록 매립된다. 이처럼 정착장치(15)를 보의 제조시 미리 노출되게 설치함으로써 적정한 긴장위치를 가질 뿐만 아니라 현장 타설 부분과 일체성 확보에 용이하게 된다. 또한 2차 긴장재(14)의 검수시 손쉽게 확인이 가능하다. 또한 정착장치를 현장에서 설치 시공하는 것에 비해 작업성이 용이하고 매우 정확하여 품질확보와 시공공기가 절감된다.

도 1에 제시된 실시 예의 변형예로서 도 2에 도시된 것처럼 몸체(11)는 U자형 단면으로 구성될 수 있다. 도 2에 제시된 변형예에 따른 PPS 보(1a)에서 쉬스관(13)은 몸체의 중앙 부분에서는 쉬스관(13)의 외주의 전부가 몸체에 매립되고 정착블럭(12)에서는 외주의 일부 또는 전부가 노출됨으로써 아래쪽으로 볼록한 포물선 형태로 배치될 수 있다.

한편, 쉬스관(13)에 삽입되는 2차 긴장재(14)는 보 거치 후 또는 슬래브 콘크리트가 완전히 경화된 후 긴장되어 정착장치(15)를 이용해 정착됨으로써 보에 프리스트레스를 도입하는 것으로 즉, 포스트텐션을 위한 것으로 주로 슬래브 합성 후 하중을 지지하기 위해 또는 공용 중에 보의 부족한 내하력 및 강성을 보강하기 위한 2차적인 용도로 사용되는 것이다.

운반 및 가설 중에 보의 하부에 인장균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 보의 하부에 직선형태로 긴장재(112)가 긴장, 배치되고 콘크리트가 경화된 후 긴장력을 해제함으로써 콘크리트에 프리스트레스가 도입될 수 있다.

따라서 본 실시 예에 따른 PPS 보는 프리텐션 방식과 포스트 텐션의 양자를 모두 이용하여 운반, 가설 및 슬래브 합성 후 하중에 대해 또한 사용 후 사용환경의 변화에 따라 부족한 내하력 및 강성을 보강할 수 있는 잇점이 있다.

정착블럭(12)의 하부에는 몸체(11)의 양쪽 끝에서 연장된 정착철근(113)가 돌출되게 설치될 수 있다. 이 정착철근(113) 및 정착단부의 단면이 줄어들어 형성된 정착블럭(12)을 통해 기둥과 보 및 슬래브의 접합부인 패널존에서 상호 부재의 일체성을 충분히 확보할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보의 다른 실 시 예를 나타낸 것으로, (a)는 종단면도이고, (b)는 D-D선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 E-E선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 F-F선을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 사시도이다.

도 1, 2에 제시된 실시 예에서 다수 개의 2차 긴장재(14)는 다발로 하나의 쉬스관(13) 내에 배치되고 하나의 정착장치(15)를 이용해 정착되며 쉬스관(13) 내부에는 그라우트가 충전됨으로써 2차 긴장재(14)와 콘크리트가 일체화되는 부착공법(Bonded method)이 적용되는 것인 반면에, 도 3에 도시된 실시 예에서는 단일의 2차 긴장재(14a)가 쉬스관(13a) 내에 배치되고 각각의 긴장재별로 이 분야에서 주지된 정착판과 웨지콘 및 쐐기로 구성된 정착장치(15a)에 의해 정착되며 쉬스관(13a) 내부에는 영구부식을 방지하기 위해 그리스가 충전되어 2차 긴장재와 콘크리트가 일체화되지 않는 비부착공법(Unbonded method)이 적용된다.

이 실시 예에서 4가닥이 묶음 형태로 설치된 각각의 2차 긴장재(14a)는 중앙부분은 몸체(11)에 매립되고 양쪽 끝 부분은 정착블럭(12)의 위쪽으로 노출된 형태가 된다. 그리고 2차 긴장재(14a)를 개별적을 긴장, 정착시키는 각각의 웨지콘과 쐐기는 정착블럭(12)의 단부면에 설치된 정착판(151a)에 고정된다.

정착판(151a)은 단일의 비부착 긴장재가 다수 개 설치된 경우 이들을 정착시키기 위한 것으로 이 분야에서 공지되어 있으며 2차 긴장재(14a)의 수에 대응되게 구멍이 천공되어 있고 일부가 정착블럭(12)의 위쪽으로 돌출되게 설치된다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 것으로 연속경간에 배치되는 것이며 (a)는 종면도이고, (b)는 G-G선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 H-H선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 I-I선을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 사시도이다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 것으로 긴장단 경간에 배치되는 것이며, (a)는 종단면도이고, (b)는 J-J선을 따라 절단한 단면도이며, (c)는 K-K선을 따라 절단한 단면도이고, (d)는 L-L선을 따라 절단한 단면도이며, 도 8은 주요부의 사시도이다.

앞서 설명한 것처럼 도 1, 3에 제시된 실시 예에서 PPS 보는 단경간용 보 즉, 단순보로 적용되는 실시 예를 나타낸 것인 반면에 도 5, 7에 제시된 실시 예에서 PPS 보는 연속보에 적용되는 실시 예를 나타낸 것이다. 본 실시 예에서는 연속보를 구현하기 위해 연속경간에 배치되는 보와 긴장단 경간에 배치되는 PPS 보의 형태를 다르게 구성하였다.

즉, 도 5에 도시된 것처럼, 연속경간에 배치되는 PSC 보(1c)는 연속되지 않는 쪽의 한쪽 끝 및 중앙부는 도 1에 제시된 실시 예와 단면 구성이 동일하지만 연속되는 쪽의 다른 한쪽 끝은 중앙부와 유사한 단면 구성을 가진다. 즉, 2차 긴장재(14) 배치를 위한 쉬스관(13)이 몸체(11)의 위쪽에 간격을 두고 위치하는 것을 제외하고 중앙부와 단면 형상이 동일하다.

한편, 도 7에 도시된 것처럼, 긴장단 경간에 배치되는 PPS 보(1d)는 연속되는 쪽의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정거리를 두고 2차 긴장재(14)을 정착시키기 위한 포켓부(16)가 형성되고 이 포켓부(16)를 통해 2차 긴장재(14)가 정착된다.

포켓부(16)를 통한 2차 긴장재(14)의 정착방법은 연속 경간에 배치되는 2차 긴장재(14)를 정착블럭(12)에 정착장치(15)를 이용해 정착하는 방법과 동일하다.

포켓부(16)에 정착된 2차 긴장재(14)은 이 분야에서 공지된 연결정착구(미도시)에 통해 연장되어 다른 한쪽 끝으로 연장되고 이웃하는 다른 경간까지 이어진다.

그리고 이웃하는 다른 경간에서 끝나는 경우 즉, 3경간으로 구성되는 경우 이웃하는 다른 경간에 배치되는 PPS 보의 연속되지 않는 한쪽 끝은 도 1에 제시된 것과 동일하게 정착블럭(12)이 형성되고 정착블럭(12)에 설치되는 정착장치(15)를 통해 정착되고 긴장단 경간에 배치되는 PPS 보는 양쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정거리를 두고 2차 긴장재(14)를 정착시키기 위한 포켓부(16)가 각각 형성된다.

이상과 같은 방법으로 도 5, 7에 제시된 PPS 보(1c,1d)를 이용하여 다수의 경간에 걸쳐 연속시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9에 제시된 PPS 보를 기둥 위에 거치하고 이웃하는 PPS 보를 연속시킨 상태를 나타낸 사시도이며, 도 11은 비부착 강연선을 이용한 PPS 보를 연속시킨 상태를 나타낸 사시도이다.

도 9에 도시된 것처럼 본 실시 예에 따른 PPS 보(1e)는 몸체의 양쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 각각 2차 긴장재 긴장 및 정착공간을 제공하는 포켓부(16)가 형성되어 있는 점에서 도 7에 제시된 실시 예에 따른 PPS 보(1d)와 차이가 있다. 이에 따라 본 실시 예에 따른 PPS 보(1e)는 몸체(11)의 양쪽 끝에 별도로 정착블럭(12)이 형성되어 있지 않고 정착장치(15)는 포켓부(16)를 통해 몸체(11)에 설치된다.

이러한 본 실시 예에 따른 PPS 보(1e)는 도 7에 제시된 실시 예와 달리 도 5에 제시된 연속경간에 배치되는 PPS 보(1c)와 조합되어 사용되는 것이 아니라 도 10에 도시된 것처럼 전 경간에 걸쳐 동일한 구조의 PPS 보(1e)가 거치되고 기둥(2) 위에 거치된 이웃하는 PPS 보(1e)는 쉬스관(13)을 통해 배치된 2차 긴장재(14)가 정착장치(15)를 통해 정착됨으로써 서로 연속된다. 이에 따라 종래 PC 구조에서 단점으로 지적되던 수평하중에 대한 저항성능을 크게 향상시킬 수 있다.

도 11에서 PPS 보(1f)는 2차 긴장재(14a)로 비부착 방식의 긴장재가 적용되고 그에 따라 정착장치(15a)로 도 4에 도시된 것이 사용된다는 점을 제외하고 도 9에 제시된 실시 예와 동일하고 전 경간에 걸쳐 동일한 구조의 PPS 보(1f)가 거치되고 기둥(2) 위에 거치된 이웃하는 PPS 보(1f)는 비부착 2차 긴장재(14a)가 정착장치(15)를 통해 정착됨으로써 서로 연속된다는 점에서도 동일하다.

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.

1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보
11: 몸체
111: 횡방향 배근 철근
112: 1차 긴장재
113: 정착철근
12: 정착블럭
13: 쉬스관
14, 14a: 2차 긴장재
15: 정착장치
151, 151a: 정착판
152: 트럼펫
153: 헤드
154: 쐐기
155: 보강철근
16: 포켓부

Claims

직사각형 또는 U자형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 한쪽 끝에 돌출되게 형성되고 몸체보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭;
2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체에 길이방향을 따라 양쪽 끝의 일부 또는 전부가 노출되도록 설치되어 포물선형으로 배열되는 쉬스관;
상면의 일부가 노출되게 정착블럭에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및
트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 정착블럭의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
직사각형 또는 U자형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 한쪽 끝에 돌출되게 형성되고 몸체보다 작은 폭과 높이를 가지되 상면은 몸체의 상면과 동일 평면상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 정착블럭;
2차 진장재를 삽입할 수 있도록 몸체에 길이방향을 따라 양쪽 끝의 일부 또는 전부가 노출되도록 설치되어 포물선형으로 배열되는 쉬스관;
정착블럭의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
직사각형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성된 포켓부;
한쪽 끝은 이웃하는 보에 설치된 쉬스관과 연결되고 다른 쪽 끝은 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관;
상면의 일부가 노출되게 몸체에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및
트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
직사각형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 2차 긴장재의 긴장 및 정착공간을 제공하는 포켓부;
한쪽 끝은 이웃하는 보에 설치된 쉬스관과 연결되고 다른 쪽 끝은 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관;
포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판(151a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
직사각형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 양쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성된 포켓부;
몸체의 한쪽 끝에서 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관;
상면의 일부가 노출되게 몸체에 매립되어 쉬스관 내부에 삽입되는 2차 긴장재가 관통하는 트럼펫; 및
트럼펫의 끝에 일체로 결합되고 포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 헤드가 결합되는 정착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
직사각형 단면을 가지는 몸체;
몸체의 하부에 길이방향을 따라 직선형으로 매립되어 몸체에 프리스트레스를 도입하는 1차 긴장재;
몸체의 한쪽 끝에서 중앙부쪽으로 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 2차 긴장재의 긴장 및 정착공간을 제공하는 포켓부;
몸체의 한쪽 끝에서 포켓부까지 직선형으로 연장되어 몸체에 일부가 노출되도록 설치된 쉬스관;
포켓부의 단부면에 고정되며 쉬스관 내에 삽입되는 2차 긴장재를 정착시키는 쐐기가 삽입되는 웨지콘이 결합되는 정착판(151a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
몸체의 양쪽 끝에 돌출되게 정착블럭이 형성되고 정착블럭에는 2차 긴장재를 정착하기 위해 각각 트럼펫과 정착판이 설치되거나, 정착판이 설치된 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
몸체에 폭방향으로 배근되는 철근은 그 상단 부분이 몸체의 외부로 돌출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
몸체의 양쪽 끝으로 돌출되게 설치된 정착철근을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
트럼펫을 중심에 두고 감싸도록 길이방향을 따라 간격을 두고 상부가 노출되도록 설치된 다수 개의 보강철근을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱을 원활히 하기 위한 긴장 및 정착 구조를 갖는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 보.