KR101325232B1 - 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치 및 이를 이용한 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 있어서, 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 있어서, 상기 강재(10)의 일부분을 감싸도록 상기 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100), 상기 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300) 및 상기 거푸집(100)과 결합되어, 상기 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 상기 강재(10)에 전달되는 상기 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치 및 이를 이용한 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법이 제공된다.
Description
본 발명은 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리스트레스트 강합성 거더를 제작함에 있어 강재 하부에 결합된 콘크리트가 받는 응력을 최소화 할 수 있는 거푸집하중저감부를 포함하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 관한 발명이다.
일반적으로, 콘크리트에 압축 프리스트레스를 미리 도입하여 저항단면을 구성하는 공법에 의해 제작된 거더를 프리스트레스트 강합성 거더라고 한다.
프리스트레스트 강합성 거더는 프리스트레스의 도입방법 및 저항단면의 재료적 구성에 따라 다음과 같이 분류될 수 있다.
첫째, 긴장재의 긴장력만으로 콘크리트에 압축프리스트레스를 도입한 거더들 로서, ‘프리스트레스 콘크리트 빔(PSC)’, 프리스트레스 콘크리트 거더가 갖는 역학적인 단점, 즉 긴장력 도입시 단면 상연에 발생하는 인장균열에 대한 저항강도를 높이고 또한, 동일한 지간에 대하여 보의 높이(통상 형고라고 함)를 줄여주기 위해서 개발된 것으로 '상하부플랜지에 강판을 삽입한 프리스트레스트 스틸 철근 콘크리트 빔(공개특허 10-2004-0058542)(e-Beam)', '프리스트레스트 콘크리트 빔' 및 '상하부 플랜지에 강판을 삽입한 프리스트레스트 스틸 철근 콘크리트 빔'과는 달리 콘크리트 단면 내에 강형을 내설한 구조로서 '다단계 긴장구조를 가지는 하부플랜지 매립형 일체 연결구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔(공개특허 10-2004-0004197)(MSP)'이 있다.
둘째, 강재의 복원력만으로 콘크리트에 압축프리스트레스를 도입하는 공법으로, 1950년대 벨기에에서 최초로 개발된 공법으로 현재 국내 및 일본에서 빈번하게 사용되고 있으며, 상기한 공법에 의해 제작된 보를 통상 '프리플렉스 보(PF)'라고 한다. 이는 강재거더에 일정한 하중을 재하하여 처짐 변형을 유발한 상태에서 이 강재거더의 하부 플랜지에 콘크리트를 타설 양생하고 상기 강재거더에 가해진 하중을 제거함으로써, 상기한 처짐변형을 복귀시키는 과정(릴리즈 과정)에서 하부플랜지 콘크리트에 압축 프리스트레스를 도입시키는 방식으로 제작되는 공법이다.
셋째, 강재의 복원력과 긴장재의 긴장력을 모두 사용하여 콘크리트에 압축프리스트레스를 도입하는 공법으로서, 당업계에서는 '리프리스트레스트 프리플렉스 강합성보(공고특허 10-024084)'(RPF)라고 하며, 상기한 '프리플렉스 보'와 같이 강재거더에 프리플렉션 하중이 가해진 상태에서 하부플랜지 콘크리트를 타설/양생한 후, 강재거더의 탄성 복원력에 의하여 압축 프리스트레스가 1차적으로 도입된 상태에서, 긴장재의 긴장력을 이용하여 하부플랜지 콘크리트에 2차 프리스트레스를 도입시키는 방식으로 제작된다.
그러나 PSC 및 E-BEAM은 단면에 작용하는 외력에서 자중이 지배적인 구조적 한계점으로 말미암아 형고에 제한이 있어 장경간의 교량의 시공에는 사용되기 어렵다는 문제점이 있다.
PF의 경우에는 PSC 및 E-BEAM가 가지는 경간에 대한 제약을 극복할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 이 공법에서 강재를 둘러싼 콘크리트에 대한 압축응력은 강재의 복원력을 이용하여 도입되기 때문에 강재의 상하부 플랜지가 커져야 하는 단점이 있고, 프리플렉션과 릴리즈를 위한 고가의 제작장치가 요구되며, 강재의 큰 휨변형으로 인해 제작되는 거더의 최종상태의 캠버관리가 어렵다는 단점이 있다.
또한 강재를 이용한 압축 응력의 도입으로 인해 콘크리트의 크리프 변형에 매우 취약하여 크리프 변형에 따른 압축스트레스의 손실의 문제점이 있다.
RPF는 상기한 RF의 문제점을 극복하기 위한 것으로서 PF에 긴장재를 긴장하여 2차 프리스트레스를 더 가하여 거더가 거치되는 동안의 압축스트레스의 손실을 만회하고, 강재의 하부 프랜지의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다. 다만, RPF 역시 프리플렉션과 릴리즈라는 까다로운 공정을 거쳐야 하므로 비용 및 공정의 곤란성의 문제는 여전히 남아 있다.
본 발명의 목적은 강합성 거더의 하중에 의한 응력이 강재에만 작용되도록 하고, 콘크리트에는 작용하지 않도록 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 강합성 거더에 사용되는 거푸집을 제거한 후 강재에 작용되는 거푸집의 하중 제거에 따른 강재의 복원력에 의해 강합성 거더에 합성된 콘크리트가 받는 응력을 최소화함으로써, 강합성 거더가 가설되기 전까지 거치되는 동안 콘크리트의 변형에 따른 압축 프리스트레스의 손실을 최소화할 수 있는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 있어서, 상기 강재(10)의 일부분을 감싸도록 상기 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100); 상기 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300); 및 상기 거푸집(100)과 결합되어, 상기 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 상기 강재(10)에 전달되는 상기 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치가 제공된다.
여기서, 상기 거푸집하중저감부(200)는, 일단이 상기 거푸집(100)과 결합된 연결부재(210); 및 상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 하중지지수단(220);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 거푸집하중저감부(200)는 일단이 상기 거푸집(100)의 일측과 결합된 제1 연결부재(210a); 및 상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)을 지지하는 제1 하중지지수단(220a)을 포함하는 제1 거푸집하중저감부(200a); 및 일단이 상기 거푸집(100)의 타측과 결합된 제2 연결부재(210b); 및 상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)을 지지하는 제2 하중지지수단(220b)을 포함하는 제2 거푸집하중저감부(200b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 하중지지수단(220)은 상기 연결부재(210)가 거치되는 도르래(222); 및 상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중과 동일한 하중을 지니는 중량체(221);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 제1 하중지지수단(220a)은 상기 제1 연결부재(210a)가 거치되는 제1 도르래(222a); 및 상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)과 동일한 중량체(221a);를 포함하며, 상기 제2 하중지지수단(220b)은 상기 제2 연결부재(210b)가 거치되는 제2 도르래(222b); 및 상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)과 동일한 중량체(221b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 콘크리트하중지지부(300)는, 상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 강재(10)의 상부에 거치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 콘크리트하중지지부(300)는, 상기 강재(10)의 상부에 거치되어, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 상기 강재(10)에 전달하는 수평지지부(310); 및 상기 수평지지부(310)와 상기 거푸집(100)을 연결하여 상기 수평지지부(310)에 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 전달하는 수직지지부(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 강재(10) 하부에 길이방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 긴장재 정착구(14)가 형성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
또한, 상기 도르래(222)를 지지하는 지지프레임(500)을 더 포함하며, 상기 지지프레임(500)에서 연장 형성되며, 상기 연결부재(210)가 통과되도록 관통홀(421)이 형성된 스토퍼차단부재(420); 및 상기 거푸집(100)이 지면에서의 소정의 이격 위치에 위치되도록, 상기 연결부재(210)와 결합되며, 상기 거푸집(100)과 상기 스토퍼차단부재(420) 사이에 위치되는 상기 관통홀(421)의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 스토퍼(410);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법에 있어서, 상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계; 상기 강재(10)의 일부분을 감싸도록 상기 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100)과 상기 강재(10)를, 상기 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300)에 연결하는 단계; 상기 거푸집(100)을, 상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 상기 강재(10)에 전달되는 상기 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200)에 결합하는 단계; 상기 거푸집(100)에 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계; 및 상기 거푸집(100)을 제거하는 단계;를 포함하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법이 제공된다.
여기서, 상기 거푸집(100)에 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계는, 상기 콘크리트(20)가 타설되는 영역에 철근(30)을 배근하는 단계; 상기 콘크리트(20)가 타설되는 영역에 긴장재 내설을 위한 쉬스관(40)을 설치하는 단계; 및 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 거푸집(100)을 제거하는 단계 이후에, 상기 쉬스관(40) 내부에 긴장재(50)를 내설하는 단계; 및 상기 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계 이후에, 상기 강재(10)에 영구하중(PS)를 재하하여, 상기 강재(10) 상부에는 인장응력을 발생시키고, 상기 강재(10)의 하부에는 압축응력을 발생시키는 영구하중 재하단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 영구하중 재하 단계는, 상기 강재(10)의 하부에 길이방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 긴장재 정착구(14)를 설치하는 단계; 및 강재용 긴장재를 긴장시켜 양단을 상기 한 쌍의 긴장재 정착구(14)에 정착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입하는 단계는, 프리스트레스트 강합성 거더가 가설되기 직전에 실시되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 거푸집하중저감부(200)는, 일단이 상기 거푸집(100)과 결합된 연결부재(210); 및 상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 하중지지수단(220);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 거푸집하중저감부(200)는 일단이 상기 거푸집(100)의 일측과 결합된 제1 연결부재(210a); 및 상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)을 지지하는 제1 하중지지수단(220a)을 포함하는 제1 거푸집하중저감부(200a); 및 일단이 상기 거푸집(100)의 타측과 결합된 제2 연결부재(210b); 및 상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)을 지지하는 제2 하중지지수단(220b)을 포함하는 제2 거푸집하중저감부(200b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 하중지지수단(220)은 상기 연결부재(210)가 거치되는 도르래(222); 및 상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중과 동일한 하중을 지니는 중량체(221);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 제1 하중지지수단(220a)은 상기 제1 연결부재(210a)가 거치되는 제1 도르래(222a); 및 상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)과 동일한 중량체(221a);를 포함하며, 상기 제2 하중지지수단(220b)은 상기 제2 연결부재(210b)가 거치되는 제2 도르래(222b); 및 상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)과 동일한 중량체(221b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 콘크리트하중지지부(300)는, 상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 강재(10)의 상부에 거치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 콘크리트하중지지부(300)는, 상기 강재(10)의 상부에 거치되어, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 상기 강재(10)에 전달하는 수평지지부(310); 및 상기 수평지지부(310)와 상기 거푸집(100)을 연결하여 상기 수평지지부(310)에 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 전달하는 수직지지부(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 도르래(222)를 지지하는 지지프레임(500)에서 연장 형성되며, 상기 연결부재(210)가 통과될 수 있도록 관통홀(421)이 형성된 스토퍼차단부재(420) 및 상기 거푸집(100)이 지면에서의 소정의 이격 위치에 위치되도록, 상기 연결부재(210)와 결합되며, 상기 거푸집(100)과 상기 스토퍼차단부재(420) 사이에 위치되는 상기 관통홀(421)의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 스토퍼(410)를 이용하여, 상기 거푸집(100)을 지면에서 소정의 이격 위치에 위치시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
또한, 상기 강재(10)는 상부 플랜지(11), 하부 프랜지(12) 및 상기 상부플랜지(11)와 상기 하부플랜지(12)를 연결하는 복부(13)로 이루어진 I형 강재이고, 상기 상부 플랜지(11)의 단면적은 상기 하부 플랜지(12)의 단면적보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 철근(30)을 배근하는 단계; 상기 쉬스관(40)을 설치하는 단계; 상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계; 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를, 상기 콘크리트하중지지부(300)에 연결하는 단계; 상기 거푸집(100)을 상기 거푸집하중저감부(200)에 결합하는 단계; 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계; 상기 거푸집(100)을 제거하는 단계; 상기 긴장재(50)를 내설하는 단계; 및 프리스트레스트 강합성 거더가 가설되기 직전에 상기 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량을 시공하는 방법이 제공된다.
여기서, 상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계 이후에, 상기 강재(10)에 영구하중(PS)를 재하하여, 상기 강재(10) 상부에는 인장응력을 발생시키고, 상기 강재(10)의 하부에는 압축응력을 발생시키는 영구하중 재하단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량을 시공하는 방법일 수 있다.
본 발명은 강합성 거더의 하중에 의한 응력이 강재에만 작용되도록 하고, 콘크리트에는 작용하지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 강합성 거더에 사용되는 거푸집을 제거한 후 강재에 작용되는 거푸집의 하중 제거에 따른 강재의 복원력에 의해 강합성 거더에 합성된 콘크리트가 받는 응력을 최소화함으로써, 강합성 거더가 가설되기 전까지 거치되는 동안 콘크리트의 변형에 따른 압축 프리스트레스의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 거치상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 거치상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근 및 쉬스관의 배치상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도르래를 사용한 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트하중지지부가 설치된 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 도르래를 사용한 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉬스관에 긴장재가 내설된 상태를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼 및 스토퍼차단부재가 형성된 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼차단부재의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 거치상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 거치상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근 및 쉬스관의 배치상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도르래를 사용한 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트하중지지부가 설치된 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 도르래를 사용한 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉬스관에 긴장재가 내설된 상태를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼 및 스토퍼차단부재가 형성된 프리스트레스 강합성 거더의 제작장치의 단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼차단부재의 평면도.
본 발명에 따른 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
상술된 종래의 프리스트레스트 강합성 거더의 문제점을 해결하기 위해 “강합성 보에 합성되는 콘크리트에 자중에 의한 응력이 발생하지 않도록 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법(등록특허 10-0536489)”이 제시된 바 있다.
그러나 제시된 프리스트레스트 강합성보의 제작방법에 따르면, 거푸집을 강재에 직접 매달기 때문에, 강재에 가하여지는 하중이 강재에 합성되는 콘크리트의 하중뿐 아니라 거푸집의 하중까지 더하여 진다(도 1).
따라서, 강재와 콘크리트의 합성이 이루어진 후에 거푸집을 제거하면, 제거된 거푸집의 하중의 크기만큼 강재의 복원력이 콘크리트에 작용되게 되므로, 콘크리트는 무응력 상태에 있지 않게 되고, 종래의 프리스트레스트 강합성 거더가 가지는 콘크리트의 변형의 문제점을 여전히 내포하고 있다.
본 발명은 상술된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법이 가지는 문제점을 최소화한 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치를 제시한다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치를 상세히 설명한다.
강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 있어서, 강재(10)의 일부분을 감싸도록 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100), 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 거푸집(100)에 타설되는 콘크리트(20)의 하중(wc)이 강재(10)에 전달되도록, 거푸집(100)과 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300) 및 거푸집(100)과 결합되어, 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 강재(10)에 전달되는 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200)를 포함한다(도 6).
이를 이용한 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법은 다음과 같다.
강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시킨다. 여기서 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키기 위한 별도의 지지구조(60)가 포함될 수 있다(도2).
강재(10)를 거치시킨 이후에, 강재(10)에 영구하중(PS)를 재하하여, 강재(10) 상부에는 인장응력을 발생시키고, 강재(10)의 하부에는 압축응력을 발생시키는 단계가 포함될 수 있다.
여기서, 영구하중의 재하는 강재(10)의 하부에 길이방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 긴장재 정착구(14)를 설치하고, 강재용 긴장재를 긴장시켜 양단을 한 쌍의 긴장재 정착구(14)에 강재용 긴장재를 정착하는 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.
강재(10)의 일부분을 감싸도록 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100)과 강재(10)를, 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 거푸집(100)과 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300)에 연결한다.
여기서, 콘크리트하중지지부(300)는 거푸집(100)과 결합되어 강재(10)의 상부에 거치될 수 있다.
이를 위해 상기 콘크리트하중지지부(300)는, 강재(10)의 상부에 거치되어, 거푸집(100)에 타설되는 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 거푸집(100)의 하중 중 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 강재(10)에 전달하는 수평지지부(310) 및 수평지지부(310)와 거푸집(100)을 연결하여 수평지지부(310)에 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 거푸집(100)의 하중 중 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 전달하는 수직지지부(320)를 포함할 수 있다.
거푸집(100)을, 거푸집(100)과 결합되어 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 강재(10)에 전달되는 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200)에 결합한다.
즉, 종래의 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법은 거푸집(100)을 강재(10)에만 매달아 거푸집(100)의 전체 하중이 강재(10)에 전달됨과 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법은 거푸집하중저감부(200)에 의해 콘크리트하중지지부(300)를 통해 강재(10)에 전달되는 거푸집의 하중이 저감된다.
이러한 구성을 취하는 경우, 강재(10)와 콘크리트(20)의 합성이 종료된 후 거푸집(100)을 제거하더라도, 강재(10)에 작용되는 하중의 변화가 거푸집(100)의 제거 전과 비교하여 큰 차이가 발생되지 아니하므로, 강재(10)에 작용되는 복원력의 크기가 작아, 콘크리트(20)에 작용되는 응력의 크기가 작아지는 효과가 있다.
이러한 효과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더는, 강합성 거더가 가설되기 전까지 거치되는 동안 작용응력의 크기에 비례하여 진행되는 콘크리트(20)의 크리프 변형에 따른 압축 프리스트레스의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 추가된다.
여기서, 거푸집하중저감부(200)는 일단이 거푸집(100)과 결합된 연결부재(210) 및 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중(wf) 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 하중지지수단(220)을 포함할 수 있다.
즉, 하중지지수단(220)이 거푸집(100)의 하중(wf) 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 상태에서, 거푸집(100)에 타설되는 콘크리트(20)의 하중(wc)이 콘크리트하중지지부(300)에 의해 강재(10)에 전달될 수 있도록 한 것이다.
여기서, 연결부재(210)는 강선인 것이 바람직하며, 하중지지수단(220)은 강선(210)이 거치되는 도르래(222) 및 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중과 동일한 중량체(221)일 수 있다.
또한, 하중지지수단(220)은 강선(210)이 거치되는 도르래(222) 및 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중(wf) 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중과 동일한 하중을 지니는 중량체(221)인 것이 바람직하다.
도르래(222)는 복수로 구성될 수 있으며, 복수로 도르래(222)가 구성되는 경우 고정 도르래(222a)와 움직 도르래(222b)로 구성되어 사용되는 중량체(221)의 중량을 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 거푸집하중저감부(200)는 일단이 거푸집(100)의 일측과 결합된 제1 연결부재(210a) 및 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)을 지지하는 제1 하중지지수단(220a)을 포함하는 제1 거푸집하중저감부(200a) 및 일단이 거푸집(100)의 타측과 결합된 제2 연결부재(210b) 및 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)을 지지하는 제2 하중지지수단(220b)을 포함하는 제2 거푸집하중저감부(200b)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 연결부재(210a)는 강선일 수 있으며, 제1 하중지지수단(220a)은 제1 연결부재(210a)가 거치되는 제1 도르래(222a) 및 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)과 동일한 중량체(221a)를 포함하며, 제2 하중지지수단(220b)은 제2 연결부재(210b)가 거치되는 제2 도르래(222b) 및 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 거푸집(100)의 하중 중 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)과 동일한 중량체(221b)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 거푸집(100)을 지지하는 구조가 더욱 안정할 수 있다는 효과가 있다.
콘크리트(20)가 타설되는 영역에 철근(30)을 배근한다.
콘크리트(20)가 타설되는 영역에 긴장재 내설을 위한 쉬스관(40)을 설치하고, 콘크리트(20)를 타설하여 양생시킨다.
여기서, 철근(30)의 배근 및 쉬스관(40)의 설치는 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시킨 상태에서 이루어질 수도 있으나, 시공의 편의를 위해 지면에서의 이격 전에 수행될 수도 있다.
콘크리트(20)의 양생기간을 단축하기 위해, 콘크리트를 천이나 비닐 등의 포장재로 포장하고 포장된 내부 공간에 증기를 투입하여 증기양생을 실시하는 것이 바람직하다.
거푸집(100)을 제거하고, 쉬스관(40) 내부에 긴장재(50)를 내설한다.
긴장재(50)를 긴장시켜 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입한다.
여기서, 긴장재(50)의 긴장은 프리스트레스트 강합성 거더가 가설되기 직전에 실시되는 것이 바람직하다.
이 경우, 콘크리트(20)에 가하여진 압축 스트레스의 손실이 최소화되어 구조적으로 안정한 저항단면을 가지는 프리스트레스트 강합성 거더를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더 제작 장치는 종래 기술과 같이 강재의 복원력을 이용하여 콘크리트에 압축 응력을 도입하는 단계인 프리플렉션 및 릴리즈 과정을 필요로 하지 않고 과도한 전단 연결재를 사용하지 않아도 되므로 시공 비용을 크게 절감할 수 있으며, 시공성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 프리플레션 및 릴리즈 과정과 관련된 위험한 공종을 배제시킬 수 있어 시공자의 안전사고 발생 가능성을 미연에 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더의 강재(10)는 강재(10)는 상부 플랜지(11), 하부 프랜지(12) 및 상기 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 연결하는 복부(13)로 이루어진 I형 강재(10)이고, 상부 플랜지(11)의 단면적은 하부 플랜지(12)의 단면적보다 더 크게 형성된 것인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더는 하부 플랜지(12)에 강재용 긴장재에 의한 프리스트레스가 도입되므로 하부 플랜지(12)의 단면적이 크게 형성될 것이 요구되지 않는다.
이 경우, 하부 플랜지 주위에 철근(30) 및 쉬스관(40)을 설치하는 것이 용이하다는 효과를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치는 도르래(222)를 지지하는 지지프레임(500)을 더 포함하며, 지지프레임(500)에서 연장 형성되며, 연결부재(210)가 통과될 수 있도록 관통홀(421)이 형성된 스토퍼차단부재(420) 및 거푸집(100)이 지면에서의 소정의 이격 위치에 위치될 수 있도록, 연결부재(210)와 결합되며, 거푸집(100)과 스토퍼차단부재(420) 사이에 위치되는 관통홀(421)의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 스토퍼(410)를 더 포함할 수 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 거푸집(100)의 이격 위치를 용이하게 조정할 수 있다는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 프리스트레스트 강합성 거더를 이용하여 교량을 시공하는 방법을 설명한다.
강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시킨다. 거푸집(100)을 거푸집하중저감부(200)에 결합한다. 거푸집(100)과 강재(10)를, 콘크리트하중지지부(300)에 연결한다. 철근(30)을 배근한다. 쉬스관(40)을 설치한다.
여기서, 철근(30)의 배근 및 쉬스관(40)의 설치는 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시킨 상태에서 이루어질 수도 있으나, 시공의 편의를 위해 지면에서의 이격 전에 수행될 수도 있다.
콘크리트(20)를 타설하여 양생시킨다. 거푸집(100)을 제거한다. 긴장재(50)를 내설한다. 프리스트레스트 강합성 거더가 가설되기 직전에 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입한다. 제작된 프리스트레스트 강합성 거더를 가설한다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 강재
20 : 콘크리트
30 : 철근
40 : 쉬스관
50 : 긴장재
100 : 거푸집
200 : 거푸집하중저감부
300 : 콘크리트하중지지부
500 : 지지프레임
20 : 콘크리트
30 : 철근
40 : 쉬스관
50 : 긴장재
100 : 거푸집
200 : 거푸집하중저감부
300 : 콘크리트하중지지부
500 : 지지프레임
Claims (25)
- 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치에 있어서,
상기 강재(10)의 일부분을 감싸도록 상기 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100);
상기 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300); 및
상기 거푸집(100)과 결합되어, 상기 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 상기 강재(10)에 전달되는 상기 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제1항에 있어서,
상기 거푸집하중저감부(200)는,
일단이 상기 거푸집(100)과 결합된 연결부재(210); 및
상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 하중지지수단(220);을
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제2항에 있어서,
상기 거푸집하중저감부(200)는
일단이 상기 거푸집(100)의 일측과 결합된 제1 연결부재(210a); 및
상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)을 지지하는 제1 하중지지수단(220a)을 포함하는 제1 거푸집하중저감부(200a); 및
일단이 상기 거푸집(100)의 타측과 결합된 제2 연결부재(210b); 및
상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)을 지지하는 제2 하중지지수단(220b)을 포함하는 제2 거푸집하중저감부(200b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제2항에 있어서,
상기 하중지지수단(220)은
상기 연결부재(210)가 거치되는 도르래(222); 및
상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중과 동일한 하중을 지니는 중량체(221);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 하중지지수단(220a)은
상기 제1 연결부재(210a)가 거치되는 제1 도르래(222a); 및
상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)과 동일한 중량체(221a);를 포함하며,
상기 제2 하중지지수단(220b)은
상기 제2 연결부재(210b)가 거치되는 제2 도르래(222b); 및
상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)과 동일한 중량체(221b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 콘크리트하중지지부(300)는,
상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 강재(10)의 상부에 거치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제6항에 있어서,
상기 콘크리트하중지지부(300)는,
상기 강재(10)의 상부에 거치되어, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 상기 강재(10)에 전달하는 수평지지부(310); 및
상기 수평지지부(310)와 상기 거푸집(100)을 연결하여 상기 수평지지부(310)에 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 전달하는 수직지지부(320);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제1항에 있어서,
상기 강재(10) 하부에 길이방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 긴장재 정착구(14)가 형성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 제7항에 있어서,
상기 도르래(222)를 지지하는 지지프레임(500)을 더 포함하며,
상기 지지프레임(500)에서 연장 형성되며, 상기 연결부재(210)가 통과되도록 관통홀(421)이 형성된 스토퍼차단부재(420); 및
상기 거푸집(100)이 지면에서의 소정의 이격 위치에 위치되도록, 상기 연결부재(210)와 결합되며, 상기 거푸집(100)과 상기 스토퍼차단부재(420) 사이에 위치되는 상기 관통홀(421)의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 스토퍼(410);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치.
- 강재(10)와 콘크리트(20)가 합성된 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법에 있어서,
상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계;
상기 강재(10)의 일부분을 감싸도록 상기 콘크리트(20)를 타설하기 위한 거푸집(100)과 상기 강재(10)를, 상기 거푸집(100)이 지면에서 일정 간격 이격되록 지지함과 아울러, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc)이 상기 강재(10)에 전달되도록, 상기 거푸집(100)과 상기 강재(10)를 연결하는 콘크리트하중지지부(300)에 연결하는 단계;
상기 거푸집(100)을, 상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 콘크리트하중지지부(300)를 통하여 상기 강재(10)에 전달되는 상기 거푸집(100)의 하중(wf)을 저감시키는 거푸집하중저감부(200)에 결합하는 단계;
상기 거푸집(100)에 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계; 및
상기 거푸집(100)을 제거하는 단계;를
포함하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제10항에 있어서,
상기 거푸집(100)에 상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계는,
상기 콘크리트(20)가 타설되는 영역에 철근(30)을 배근하는 단계;
상기 콘크리트(20)가 타설되는 영역에 긴장재 내설을 위한 쉬스관(40)을 설치하는 단계; 및
상기 콘크리트(20)를 타설하여 양생시키는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제11항에 있어서,
상기 거푸집(100)을 제거하는 단계 이후에,
상기 쉬스관(40) 내부에 긴장재(50)를 내설하는 단계; 및
상기 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강재(10)를 지면에서 일정 간격 이격하여 거치시키는 단계 이후에,
상기 강재(10)에 영구하중(PS)를 재하하여, 상기 강재(10) 상부에는 인장응력을 발생시키고, 상기 강재(10)의 하부에는 압축응력을 발생시키는 영구하중 재하단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제13항에 있어서,
상기 영구하중 재하 단계는,
상기 강재(10)의 하부에 길이방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 긴장재 정착구(14)를 설치하는 단계; 및
강재용 긴장재를 긴장시켜 양단을 상기 한 쌍의 긴장재 정착구(14)에 정착하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 긴장재(50)를 긴장시켜 상기 콘크리트(20)에 압축 프리스트레스를 도입하는 단계는,
프리스트레스트 강합성 거더가 가설되기 직전에 실시되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제10항에 있어서,
상기 거푸집하중저감부(200)는,
일단이 상기 거푸집(100)과 결합된 연결부재(210); 및
상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중을 지지하는 하중지지수단(220);을
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제16항에 있어서,
상기 거푸집하중저감부(200)는
일단이 상기 거푸집(100)의 일측과 결합된 제1 연결부재(210a); 및
상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)을 지지하는 제1 하중지지수단(220a)을 포함하는 제1 거푸집하중저감부(200a); 및
일단이 상기 거푸집(100)의 타측과 결합된 제2 연결부재(210b); 및
상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)을 지지하는 제2 하중지지수단(220b)을 포함하는 제2 거푸집하중저감부(200b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제16항에 있어서,
상기 하중지지수단(220)은
상기 연결부재(210)가 거치되는 도르래(222); 및
상기 연결부재(210)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중(wf) 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중과 동일한 하중을 지니는 중량체(221);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제17항에 있어서,
상기 제1 하중지지수단(220a)은
상기 제1 연결부재(210a)가 거치되는 제1 도르래(222a); 및
상기 제1 연결부재(210a)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 이외의 하중의 일부 하중(w1)과 동일한 중량체(221a);를 포함하며,
상기 제2 하중지지수단(220b)은
상기 제2 연결부재(210b)가 거치되는 제2 도르래(222b); 및
상기 제2 연결부재(210b)의 타단과 결합되며, 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 콘크리트하중지지부(300)가 지지하는 하중 및 상기 제1 하중지지수단(220a)이 지지하는 하중(w1)을 제외한 나머지 하중(w2)과 동일한 중량체(221b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 콘크리트하중지지부(300)는,
상기 거푸집(100)과 결합되어 상기 강재(10)의 상부에 거치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제20항에 있어서,
상기 콘크리트하중지지부(300)는,
상기 강재(10)의 상부에 거치되어, 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 상기 강재(10)에 전달하는 수평지지부(310); 및
상기 수평지지부(310)와 상기 거푸집(100)을 연결하여 상기 수평지지부(310)에 상기 거푸집(100)에 타설되는 상기 콘크리트(20)의 하중(wc) 및 상기 거푸집(100)의 하중 중 상기 거푸집하중저감부(200)에 의해 지지되는 하중 이외의 하중을 전달하는 수직지지부(320);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도르래(222)를 지지하는 지지프레임(500)에서 연장 형성되며, 상기 연결부재(210)가 통과될 수 있도록 관통홀(421)이 형성된 스토퍼차단부재(420) 및 상기 거푸집(100)이 지면에서의 소정의 이격 위치에 위치되도록, 상기 연결부재(210)와 결합되며, 상기 거푸집(100)과 상기 스토퍼차단부재(420) 사이에 위치되는 상기 관통홀(421)의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 스토퍼(410)를 이용하여, 상기 거푸집(100)을 지면에서 소정의 이격 위치에 위치시키는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강재(10)는 상부 플랜지(11), 하부 프랜지(12) 및 상기 상부플랜지(11)와 상기 하부플랜지(12)를 연결하는 복부(13)로 이루어진 I형 강재이고,
상기 상부 플랜지(11)의 단면적은 상기 하부 플랜지(12)의 단면적보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법.
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KR1020130031519A KR101325232B1 (ko) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | 프리스트레스트 강합성 거더의 제작장치 및 이를 이용한 프리스트레스트 강합성 거더의 제작방법 |
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