KR101337330B1 - Psc beam with optimized web, manufacturing method and bridge construction method using the same - Google Patents

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KR101337330B1
KR101337330B1 KR1020130098300A KR20130098300A KR101337330B1 KR 101337330 B1 KR101337330 B1 KR 101337330B1 KR 1020130098300 A KR1020130098300 A KR 1020130098300A KR 20130098300 A KR20130098300 A KR 20130098300A KR 101337330 B1 KR101337330 B1 KR 101337330B1
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이호근
김선기
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이엔이건설주식회사
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Abstract

The present invention relates to a prestressed concrete (PSC) I-beam which is cost-efficient by having an optimized web, the maximized confinement of a lower flange, and maximized cross-sectional efficiency; a manufacturing method for the same; and a bridge construction method using the same. The PSC I-beam includes one part which is extended from the end of the beam and has a narrowest where a tendon passes through; and the other part which is extended from one part and has a narrower web than the narrowest web of one part where the lower flange is arranged.

Description

복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량시공방법{PSC BEAM WITH OPTIMIZED WEB, MANUFACTURING METHOD AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}PSC beam with optimized abdominal cross section, fabrication method and bridge construction method using the same {PSC BEAM WITH OPTIMIZED WEB, MANUFACTURING METHOD AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 I형 단면의 PSC 빔의 복부 단면을 최적화시키고 하부플랜지의 컨파인 효과를 극대화시켜 PSC 빔의 단면효율을 극대화시킨 보다 경제적인 PSC 빔, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a PSC beam with optimized abdominal cross section, a fabrication method thereof, and a bridge construction method using the same. More specifically, the present invention relates to a more economical PSC beam that maximizes the cross-sectional efficiency of the PSC beam by optimizing the abdominal cross section of the PSC beam of the I-type cross section and maximizing the confinement effect of the lower flange, and a method of fabricating the same and a bridge construction method using the same. .

일반적으로 최근 건설되는 콘크리트 교량은 프리스트레스트 콘크리트 빔(PRESTRESSED CONCRETE BEAM: 이하, 간단히 "PSC 빔"이라 한다)을 이용하여 가설된다. 이와 같은 교량 가설공법은 지상에서 PSC 빔을 제작한 후, 가설현장으로 운반하여 도 1a와 같이 교대 또는 교각(30) 위에 PSC 빔(10)의 양측 단부를 거치 한 다음, 가로보(미도시)를 형성하고, 슬래브콘크리트를 타설하여 바닥판(20, 슬래브)을 시공하여 교량을 건설하는 공법이다.In general, recently constructed concrete bridges are constructed using prestressed concrete beams (hereinafter referred to simply as "PSC beams"). In the bridge construction method as described above, after manufacturing the PSC beam on the ground, and transported to the construction site to mount both ends of the PSC beam 10 on the alternating or pier 30 as shown in Figure 1a, and then cross beam (not shown) It is a method of forming and constructing bridges by laying slab concrete and constructing floor plates 20 (slabs).

통상적으로 상기와 같은 공법에 소요되는 종래의 PSC 빔(10)은 기본적으로 I자형의 단면을 유지하면서 교축방향을 따라서 연장되도록 제작된다.Conventionally, the conventional PSC beam 10 required for the above method is manufactured to extend along the axial direction while maintaining an I-shaped cross section.

이러한 PSC 빔(10)의 제작과정을 살펴보면 제작대에 설치된 거푸집 내부에 철근조립체와 도 1b와 같이 긴장재(PC강연선,50)를 설치한 후, 콘크리트를 거푸집 내부에 타설 및 양생하고, 거푸집을 해체하여 PSC 빔(10)을 제작하게 된다.Looking at the manufacturing process of the PSC beam 10, after installing the reinforcing bar assembly and the tension member (PC steel strand 50) as shown in Figure 1b in the formwork installed on the workbench, the concrete is placed and cured in the formwork, and the formwork is dismantled. To produce the PSC beam 10.

이때, 상기 긴장재(50)의 경우 PSC 빔(10) 전체 길이에 걸쳐 도 1b와 같이 중앙부를 기준으로 포물선 형태로 배치되도록 함을 알 수 있다.In this case, it can be seen that the tension member 50 is arranged in a parabolic form based on the center portion as shown in FIG. 1B over the entire length of the PSC beam 10.

이는 PSC 빔(10)의 양 단부에서는 하중에 의한 휨 모멘트 크기가 크지 않고, 포스트텐션 방식에 의한 제작방식을 따를 경우 정착장치(40)를 설치할 공간이 필요하기 때문에 도 1a와 같이 PSC 빔(10)의 양 단부는 사각구체(사각박스체) 형태로 형성되도록 함을 알 수 있다.Since the size of the bending moment due to the load is not large at both ends of the PSC beam 10, and the manufacturing method by the post tension method is required, a space for installing the fixing device 40 is required, as shown in FIG. 1A. It can be seen that both ends of the) to be formed in the shape of a rectangular sphere (square box).

하지만 프리텐션 방식으로 PSC 빔(10)을 제작하는 경우라면 긴장재를 양 단부와 중앙부를 거쳐 직선 또는 경사구간-직선구간-경사구간으로 배치되도록 하더라도 정착장치를 PSC 빔(10)의 양 단부에 설치할 필요가 없기 때문에 PSC 빔(10)의 양 단부는 사각구체(사각박스체) 형태로 형성되지만 도 1c와 대비하여 작은 단면의 사각구체 형태로 형성됨을 알 수 있다.However, in the case of manufacturing the PSC beam 10 by the pretension method, even if the tension member is arranged in a straight or inclined section-linear section-slope section through both ends and the center portion, the fixing device is installed at both ends of the PSC beam 10. Since there is no need, both ends of the PSC beam 10 may be formed in the shape of a square sphere (square box), but it may be seen that the square sphere is formed in a small cross section in comparison with FIG. 1C.

이에 통상 프리텐션 방식의 PSC 빔(10)은 동일한 단면강성을 가진다고 하였을 때, 포스트텐션 방식의 PSC 빔(10)과 대비하여 슬림(slim)하게 제작할 수 있고, 이에 미관도 증진되며 자중도 줄일 수 있다는 장점이 있다.Thus, when the pretension type PSC beam 10 has the same cross-sectional stiffness, it can be manufactured slimmer compared to the post tension PSC beam 10, and the aesthetics can be enhanced and the self-weight can be reduced. There is an advantage.

하지만 프리텐션 방식은 별도의 전용 제작설비가 따로 필요하다는 단점이 있어 실제로는 포스트텐션 방식의 PSC 빔(10)이 많이 이용된다.However, the pretension method has a disadvantage in that a separate dedicated manufacturing facility is separately required, and thus, in practice, the post tension PSC beam 10 is frequently used.

이에 PSC 빔(10)에 있어 단면강성을 최대로 확보할 수 있으면서도 단면효율을 증가시킬 수 있다면 보다 경제적인 PSC 빔(10) 제작 및 이를 이용한 교량시공이 가능함을 알 수 있다.Therefore, if the cross-section stiffness can be secured to the maximum in the PSC beam 10 while the cross-sectional efficiency can be increased, more economical manufacturing of the PSC beam 10 and a bridge construction using the same can be seen.

이에 본 발명은 프리텐션 또는 포스트텐션 방식의 PSC 거더에 있어서 긴장재와 정착장치의 사용여부와 관계없이 보다 효율적인 복부단면을 가지면서 단면강성을 충분히 확보함으로서 보다 경제적인 PSC 빔 제작 및 이를 이용한 교량시공방법 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, the present invention is more economical PSC beam production and bridge construction method by securing a sufficient cross-sectional stiffness while having a more efficient abdominal cross-section regardless of the tension material and fixing device in the pre-tension or post-tension PSC girder The task is to solve the provision.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 The present invention to achieve the above technical problem

첫째, I형 단면의 PSC 빔에 있어 복부단면의 변화는 자중변화에 따른 영향과 단면강성 변화에 따른 영향이 서로 상쇄되므로 단면강성증가 효과는 별 영향이 없고 오히려 자중증가로 인한 시공성 및 경제성이 저하되므로 구조적으로 복부의 폭을 최대로 줄일 수 있음을 확인하고,First, the change of the abdominal cross-section in the PSC beam of I-type cross-section cancels out the effect of the change of the self-weight and the change of the cross-sectional stiffness. To make sure that the width of the abdomen can be structurally reduced to the maximum,

둘째, 이러한 복부의 폭은 긴장재가 설치되는 구간(단부 및 일반구간)에서는 최소한의 폭을 확보해야 하기 때문에 PSC 빔에 있어 긴장재가 복부를 경유하는 구간(일반구간)에서는 복부의 폭을 최소한으로 확보하고, 긴장재가 복부를 경유하지 않는 구간(복부단면 최소화구간)에서는 위와 같이 확보해야 하는 복부의 폭보다 작은 복부 폭을 가지도록 하게 된다. 이에 본 발명에 있어 복부는 단부구간과 일반구간의 연결부위 및 일반구간과 복부단면 최소화 구간의 연결부위에서 변단면 형태로 형성된다.Second, the width of the abdomen should be minimized in the section where the tension member is installed (end and general section), so the width of the abdomen should be minimized in the section where the tension member passes through the abdomen (regular section) in the PSC beam. In the section where the tension material does not pass through the abdomen (abdominal cross section minimization section), the width of the abdomen is smaller than the width of the abdomen to be secured as described above. Thus, in the present invention, the abdomen is formed in the shape of the cross section at the connection between the end section and the general section and the connection section between the general section and the abdominal section minimization section.

셋째, 이와 같이 복부의 폭을 변단면 형태로 최소화 시키게 되면 PSC 빔의 자중은 줄어드는 반면 폭이 감소된 복부에 좌굴이 발생할 수 있다. 이에 본 발명은 가로보 설치용 마감부 이외에 복부좌굴을 방지할 수 있는 복부좌굴방지용 보강재를 더 설치하게 된다.Third, if the width of the abdomen is minimized in the form of a cross section, the self-weight of the PSC beam may be reduced while buckling may occur in the abdomen where the width is reduced. Therefore, the present invention is to install a reinforcement for preventing abdominal buckling to prevent the abdominal buckling in addition to the horizontal beam installation finishing portion.

이에 상기 복부좌굴방지용 보강재는 복부를 보강하기 위한 것이므로 가로보 설치용 마감부와 달리 복부 외측면에만 제한적으로 형성시키게 된다.Thus, the abdominal buckling reinforcement is intended to reinforce the abdomen, unlike the horizontal beam installation finish is to be limited to only the outer side of the abdomen.

넷째, 긴장재가 복부를 경유하지 않는 구간(복부단면 최소화구간)에서 PSC 빔의 긴장재는 하부플랜지에만 배치된다. 이에 긴장재의 긴장 및 정착에 의한 압축 프리스트레스에 의하여 PSC 빔의 중립축 하부는 압축응력을 받게 된다. 이러한 압축응력의 크기를 동일한 단면크기에 있어 증대시킬 수 있다면 본 발명에 의한 PSC 빔의 단면강성은 복부의 폭을 변단면 형태로 감소시킨 경우라 하더라도 더욱 더 효과적이게 된다.Fourth, the tension material of the PSC beam is disposed only in the lower flange in the section where the tension material does not pass through the abdomen (abdominal cross section minimization section). As a result of the compression prestress caused by tension and fixation of the tension member, the lower portion of the neutral axis of the PSC beam receives the compressive stress. If the magnitude of such compressive stress can be increased in the same cross-sectional size, the cross-sectional stiffness of the PSC beam according to the present invention becomes even more effective even if the width of the abdomen is reduced to the cross-sectional shape.

이에 본 발명은 상기 구간에서 긴장재를 감싸 폐합된 횡방향 구속철근을 하부플랜지에 배치된 긴장재를 감싸도록 배근하여 중립축 하부의 하부플랜지를 구속하는 효과를 가지도록 하게 된다.Accordingly, the present invention is to reinforce the lateral restrained reinforcing bar closed by wrapping the tension member in the section to surround the tension member disposed on the lower flange to have the effect of restraining the lower flange of the lower neutral shaft.

이로서 본 발명은 PSC 빔의 자중을 줄일 수 있도록 하면서, 중립축 하부의 컨파인효과에 의하여 콘크리트 압축저항 능력을 향상시킴으로써 PSC 빔의 단면효율을 보다 극대화시키게 된다.As a result, the present invention allows to reduce the self-weight of the PSC beam, thereby maximizing the cross-sectional efficiency of the PSC beam by improving the concrete compressive resistance ability by the confine effect of the neutral axis lower.

이를 위하여 본 발명은To this end,

전체 연장길이(L=L1+L2+L3)에 걸쳐진 긴장재 배치형태에 따라 구분된 단부구간(L1), 일반구간(L2) 및 복부단면 최소화구간(L3)을 가지는 PSC 빔으로서,A PSC beam having an end section L1, a general section L2, and an abdominal cross section minimization section L3, divided according to the tension member arrangement form over the entire extension length (L = L1 + L2 + L3),

상기 단부구간(L1)은 PSC 빔(100)의 양 단부면에 정착장치가 설치되는 구간으로서 긴장재가 단면 전체에 걸쳐 복부를 경유하며 정착장치 설치공간을 확보하기 위하여 사각구체 형태의 단면으로 형성되며,The end section L1 is a section in which fixing devices are installed on both end faces of the PSC beam 100, and the tension member is formed in a rectangular sphere shape in order to secure a fixing device installation space through the abdomen throughout the cross section. ,

상기 일반구간(L2)은 단부구간(L1)과 연속되는 구간으로서 최소폭(b)을 가진 복부에 긴장재가 경유되는 단면으로 형성되며,The general section (L2) is a section that is continuous with the end section (L1) is formed in the cross section through the tension material in the abdomen having a minimum width (b),

상기 복부단면 최소화구간(L3)은 일반구간(L2)과 연속되는 구간으로서 상기 복부의 최소폭(b)보다 작은 복부폭(b1,b>b1)을 가지며 PSC 빔의 하부플랜지에만 긴장재가 배치되는 단면으로 형성되며,The abdominal cross-sectional minimization section L3 is a section continuous with the general section L2 and has an abdominal width b1, b> b1 smaller than the minimum width b of the abdomen, and a tension member is disposed only on the lower flange of the PSC beam. Formed in cross section,

상기 복부의 최소폭(b)은 콘크리트 피복, 철근의 직경, 긴장재의 설치 가능한 최소한의 복부 폭이며, 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2) 및 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)의 연결부위는 복부의 폭이 서로 달라 변단면으로 형성되도록 하되,The minimum width (b) of the abdomen is a concrete covering, the diameter of the reinforcing bar, the minimum abdomen width that can be installed in the tension material, the end section (L1) and the normal section (L2) and the normal section (L2) and the abdominal cross-section minimum section ( The connecting part of L3) is formed so that the width of the abdomen is different from each other to form a cross section,

상기 복부단면 최소화구간에서는 PSC 빔의 하부플랜지에만 긴장재가 배치되며 배치된 긴장재를 감싸도록 폐합된 횡방향 구속철근을 복부단면 최소화구간(L3)에 복수개를 PSC 빔 길이방향으로 이격시켜 배근하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.In the abdominal cross-sectional minimization section, a tension member is disposed only on the lower flange of the PSC beam, and the abdominal cross section is arranged to relieve a plurality of transverse restrained bars that are closed to surround the disposed tension member in the longitudinal direction of the abdominal cross-section (L3) to reinforce the PSC beam in the longitudinal direction. To provide an optimized PSC beam, a fabrication method thereof, and a bridge construction method using the same.

또한 바람직하게는Also preferably,

상기 복부단면 최소화구간(L3)의 PSC 빔 복부에는 복부좌굴방지용 보강재를 더 형성시키되, 상기 복부좌굴방지용 보강재는 가로보 설치를 위한 가로보 마감부와 별도로 상기 복부의 좌굴을 방지하기 위해 설치하는 것으로서 PSC 빔의 양 복부 측면에만 형성되도록 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔, 그 제작방법 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공한다.The abdomen buckling reinforcement is further formed on the PSC beam abdomen of the abdominal cross section minimization section (L3), and the abdominal buckling reinforcement is installed to prevent buckling of the abdomen separately from the crossbeam finishing part for installing the crossbeam. The present invention provides an optimized PSC beam to be formed only at both sides of the abdomen, and a fabrication method thereof and a bridge construction method using the same.

본 발명에 의하여 PSC 빔의 단면을 최적화시켜 제작함으로서 부재력에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 단면력을 가진 PSC 빔 제공이 가능하게 된다. 또한 복부폭을 최적화 시킴에 따른 PSC 빔의 좌굴등을 방지할 수 있고, 긴장재의 효율적인 배치에 따른 프리스트레스 도입효과를 극대화 시킬 수 있게 된다.According to the present invention by optimizing the cross section of the PSC beam it is possible to provide a PSC beam having a cross-sectional force that can effectively respond to the member force. In addition, it is possible to prevent the buckling of the PSC beam by optimizing the abdominal width and to maximize the effect of prestress introduced by the efficient placement of the tension material.

도 1a는 종래 PSC 빔의 시공사시도,
도 1b는 종래 PSC 빔의 긴장재 배치도,
도 1c는 종래 PSC 빔의 시공정면도 및 절단사시도,
도 2a는 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔 구성사시도,
도 2b는 본 발명의 도 2a의 단면도,
도 2c는 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔의 일부단면도,
도 3a 및 도 3b는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔의 정면도 및 단면도,
도 3c는 종래 횡방향 구속철근의 배근도이다.
도 4는 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용하여 시공된 교량 사시도이다.
1A is a constructional view of a conventional PSC beam,
Figure 1b is a layout of the tension material of the conventional PSC beam,
Figure 1c is a cross-sectional view and cut perspective view of a conventional PSC beam,
Figure 2a is a perspective view of a PSC beam configuration optimized the abdominal cross section of the present invention,
2B is a cross-sectional view of FIG. 2A of the present invention;
Figure 2c is a partial cross-sectional view of the PSC beam optimizing the abdominal cross section of the present invention,
3A and 3B are front and cross-sectional views of the PSC beam with optimized abdominal cross section,
Figure 3c is a rear view of the conventional transverse restraint bar.
4 is a perspective view of a bridge constructed using a PSC beam with optimized abdominal cross section of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

[ 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔 구성작용도 ]PSC Beam Construction Diagram Optimizing Abdominal Section of the Present Invention

먼저, PSC 빔의 단면이 높이(h) 및 폭(b)이 정해진 직사각형 단면으로서 동일한 단면이 전체길이에 걸쳐 일정하다고 가정하면,First, assuming that the cross section of the PSC beam is a rectangular cross section whose height (h) and width (b) are defined, and that the same cross section is constant over the entire length,

이러한 PSC 빔에 하중(P, 긴장력)이 작용한다고 했을 때, 임의의 단면(A=b×h)에 작용하는 응력은 다음 식과 같다.When a load (P, tension force) is applied to such a PSC beam, the stress acting on an arbitrary cross section (A = b × h) is as follows.

Figure 112013075267858-pat00001
(1)
Figure 112013075267858-pat00001
(One)

여기서, +: 압축응력, -: 인장응력Where +: compressive stress,-: tensile stress

f: 응력(휨 응력)f: stress (bending stress)

P: 긴장력P: tension

A: 단면적A: Cross-sectional area

e: 중립축을 기준으로 한 P의 편심거리e: eccentric distance of P with respect to the neutral axis

I: 단면2차모멘트I: Cross Section Second Moment

y: 중립축으로부터 최대단면거리(h/2)y: maximum cross-sectional distance from neutral axis (h / 2)

M: 수직하중에 의한 휨 모멘트M: bending moment due to vertical load

상기 (1)식을 아래 (2)식을 기준으로 정리하면,If the above formula (1) is summarized based on the following formula (2),

Figure 112013075267858-pat00002
(2)
Figure 112013075267858-pat00002
(2)

Figure 112013075267858-pat00003
이 되고
Figure 112013075267858-pat00003
Become this

이를 다시 정리하면,In summary,

Figure 112013075267858-pat00004
(3)
Figure 112013075267858-pat00004
(3)

① ②             ① ②

이 된다..

즉, (3)식의 PSC 빔 자중에 의하여 도입되는 응력에 대한 ②항을 살펴보면, 폭 b가 빔의 단면강성, 자중 증가에 의한 응력변화에는 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있게 된다.That is, looking at the term ② for the stress introduced by the PSC beam self-weight of equation (3), it can be confirmed that the width b does not affect the stress change due to the increase in the cross-sectional stiffness of the beam.

또한 (3)식의 긴장력에 의하여 빔에 도입되는 응력에 대한 ①항을 살펴보면 폭 b가 증가하면 도입되는 응력이 오히려 감소하게 됨을 알 수 있다.In addition, looking at ① for the stress introduced into the beam by the tension force in the equation (3), it can be seen that as the width b increases, the stress introduced is rather reduced.

결국, 상기 ①, ②항에서 보면After all, in the above ① and ②

상기 폭 b의 증가는 빔의 자중을 증가시키지만, 자중 및 단면강성 증가에 의하여 도입되는 응력에 영향을 주지 않고, 긴장재에 의해 도입되는 응력을 오히려 감소시키는 요소가 됨을 알 수 있다.It can be seen that the increase of the width b increases the magnetic weight of the beam, but does not affect the stress introduced by the increase in the magnetic weight and the cross-sectional stiffness, but rather reduces the stress introduced by the tension member.

따라서 직사각형 단면에 있어 폭 b는 작을수록 긴장력에 의해 도입되는 응력이 증가하게 되므로 I형 단면의 PSC 거더에 있어 마찬가지로 복부(웨브)의 최소화는 오히려 PSC 빔의 단면강성 증가 시키는 것과 같은 효과가 있음을 알 수 있다.Therefore, the smaller the width b in the rectangular cross-section is, the more the stress introduced by the tension force increases. Therefore, in the I-shaped PSC girder, the minimization of the abdomen (web) has the same effect as increasing the cross-sectional stiffness of the PSC beam. Able to know.

이에 PSC 빔의 여러 단면 형태를 고려했을 때, 제한(예컨대 박스형 PSC 빔의 경우 교량 폭의 제한이 있으므로 상부플랜지의 폭은 변경될 수 없음)은 있을 수 있지만, I형 PSC 빔, 박스형 PSC 빔 등 복부가 형성되는 모든 PSC 빔에서는 복부의 폭 감소와 상, 하부 플랜지의 폭 감소를 통해 오히려 PSC 빔의 단면강성을 증가시는 것과 같은 효과가 있음을 알 수 있다.In consideration of the various cross-sectional shapes of the PSC beam, there may be limitations (eg, the width of the upper flange cannot be changed because of the limitation of the bridge width in the case of the box-type PSC beam), but the I-type PSC beam, the box-type PSC beam, etc. In all the PSC beams in which the abdomen is formed, it can be seen that the decrease in the width of the abdomen and the width of the upper and lower flanges increase the cross-sectional stiffness of the PSC beam.

Figure 112013075267858-pat00005
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이에 특히 I형 PSC 빔에 있어 직사각형 단면 복부의 폭 200mm를 기준으로, 복부의 폭을 20%증가시킨 경우와 25%감소시킨 경우에 있어 시공단계별 응력의 변화를 살펴보면 위와 같다.In particular, in the type I PSC beam, when the width of the abdomen is increased by 20% and the case when the width of the abdomen is reduced by 25% based on the width of 200 mm of the abdomen of the rectangular cross section, the change of stress according to the construction steps is as described above.

즉, PSC 빔 제작단계에서 복부 폭을 25% 감소시켰을 경우 10%에 해당하는 도입 응력 개선효과가 발생함을 알 수 있고, 복부 폭을 25% 감소시킨 PSC 빔의 경우 시공 후 사용단계에서 39%해당하는 응력개선 효과가 발생함을 확인할 수 있다.In other words, when the abdominal width was reduced by 25% in the PSC beam manufacturing step, the introduction stress improvement effect was 10% .In the case of the PSC beam which reduced the abdominal width by 25%, it was 39% in the post-construction use phase. It can be seen that the corresponding stress improvement effect occurs.

이로서 본 발명은 PSC 빔에 있어 복부의 폭을 최소한으로 하여 감소시키는 방식을 통해 PSC 빔의 단면강성을 증가시키는 것과 같은 효과를 얻는 방법을 채택하게 되는데 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.As a result, the present invention adopts a method of obtaining an effect such as increasing the cross-sectional stiffness of the PSC beam by reducing the width of the abdomen to the minimum in the PSC beam.

먼저, I형 거더로서 PSC 빔의 복부는 복부의 폭(b)을 줄일 수 있는 한계가 정해져 있다.First, as the I-girder, the abdomen of the PSC beam is limited to reduce the width b of the abdomen.

예컨대 도 2b와 같이 좌우측 피복, 좌우측 수직철근 직경, 좌우측 수평철근 직경, 그리고 긴장재 또는 강연선 통과를 위한 쉬즈(관) 직경을 최소한 확보해야 하는 복부의 폭(b)이 본 발명의 PSC 빔에 있어 복부의 최소폭(b)이 된다.For example, the width (b) of the abdomen in which the left and right sheaths, the left and right vertical rebar diameters, the left and right horizontal rebar diameters, and the sheath (tube) diameter for passing the tension member or the stranded line should be at least secured as shown in FIG. Is the minimum width (b) of.

이러한 복부의 최소폭(b)을 전제로, 본 발명은Assuming that the minimum width (b) of the abdomen, the present invention

전체 연장길이(L)에 걸쳐진 긴장재 배치형태에 따라 구분된 단부구간(L1), 일반구간(L2) 및 복부단면 최소화구간(L3)을 가지는 PSC 빔으로서,A PSC beam having an end section L1, a general section L2, and an abdominal cross-section minimization section L3, divided according to the tension member arrangement form over an entire extension length L,

첫째, 긴장재가 배치되는 복부 구간인 일반구간(L2)은 위와 같이 최소폭(b)을 확보할 수 있도록 하고,First, the general section (L2), which is the abdominal section in which the tension member is disposed, ensures the minimum width (b) as above.

둘째, 긴장재가 배치되지 않는 복부 구간인 복부단면 최소화구간(L3)은 도 2b와 같이 복부의 폭을 최소폭보다 작은 복부폭(b1<b)으로 형성되도록 하게 된다.Second, the abdominal cross-sectional minimization section L3, which is an abdominal section in which the tension member is not disposed, is formed such that the width of the abdomen is smaller than the minimum width b1 <b as shown in FIG. 2B.

이로서, 본 발명의 복부의 폭은 PSC 빔의 전체 길이에 걸쳐 긴장재(110)가 배치되는 복부 구간과 긴장재가 배치되지 않는 구간을 경계로 하여 도 2a 및 도 2c와 같이 변단면 형태로 형성시키게 된다.Thus, the width of the abdomen of the present invention is formed in the cross-sectional shape as shown in Figure 2a and 2c with the boundary between the abdominal section where the tension member 110 is disposed and the tension member is not disposed over the entire length of the PSC beam. .

즉, 복부의 최소폭(b)은 콘크리트 피복, 철근의 직경, 긴장재의 설치 가능한 최소한의 복부 폭이며, 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2)은 종래 변단면으로, 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)의 연결부위는 복부의 폭이 서로 달라 본 발명의 변단면으로 형성되도록 하게 된다.That is, the minimum width (b) of the abdomen is the minimum width of the abdomen that can be installed in the concrete cover, the diameter of the reinforcing bar, the tension material, the end section (L1) and the general section (L2) is a conventional cross section, general section (L2) And the abdominal cross-section minimizing section (L3) of the width of the abdomen is different from each other to be formed as a side cross section of the present invention.

이때 본 발명의 PSC 빔 하부플랜지에 도입되는 긴장응력에 의한 상향력이 하부플랜지로부터 상부플랜지로 전달되기 위해서는 복부는 일정 이상의 두께는 필요하고, 감소된 복부의 폭에 의하여 압축응력에 의한 좌굴이 발생될 수 있다. 이에At this time, in order for the upward stress due to the stress introduced into the PSC beam lower flange of the present invention to be transferred from the lower flange to the upper flange, the abdomen needs a certain thickness or more, and the buckling due to the compressive stress occurs due to the reduced abdomen width. Can be. Therefore

셋째, 본 발명은 이를 해결하기 위하여 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)를 형성시키게 된다. 이러한 복부좌굴방지용 보강재는 기존의 PSC 빔에 있어 가로보 설치를 위한 가로보 마감부와 달리 복부의 좌굴을 방지하기 위해 설치하는 것으로서 도 2a 및 도 2c와 같이 종래 가로보와 달리 복부 양 측면에만 콘크리트로 형성시키게 된다. 물론 종래 가로보 설치를 위한 가로보 마감부는 가로보로부터 전달되는 하중을 분산시키기 위하여 상,하부플랜지와 연결되도록 설치하게 된다.Third, the present invention is to form the abdominal buckling reinforcement 130 in the abdomen to solve this. This abdominal buckling reinforcement is to be installed to prevent the buckling of the abdomen unlike the cross beam finishing portion for the horizontal beam installation in the conventional PSC beam, unlike the conventional crossbeams as shown in Figures 2a and 2c to be formed of concrete only on both sides of the abdomen do. Of course, the cross beam finishing portion for the conventional cross beam installation is installed to be connected to the upper, lower flange to distribute the load transmitted from the cross beam.

넷째, 본 발명은 복부의 폭이 감소시키기 때문에 PSC 빔의 양 단부 부위를 제외하면 복부에 긴장재가 배치될 수 없는 구조이다. 이에 긴장재는 전체 PSC 빔의 연장길이에 있어 하부플랜지 내부에만 위치하는 구간이 형성된다.Fourth, the present invention has a structure in which the tension member cannot be disposed in the abdomen except for both end portions of the PSC beam because the width of the abdomen is reduced. Therefore, the tension member is formed in the extension length of the entire PSC beam is located only within the lower flange.

이에 하부플랜지에 긴장재가 집중 배치되는 관계로 긴장재가 배치되지 않는 복부구간에 있어 하부플랜지에는 긴장응력에 의한 압축응력이 증가되는 효과가 있고, 이러한 효과에 상응하여 콘크리트 압축 저항 성능을 더욱 증진시키기 위하여 도 2b와 같이 하부플랜지 내부의 긴장재(110)를 감싸는 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 배근하게 된다.Therefore, in the abdominal section where the tension member is not disposed because the tension member is concentrated on the lower flange, the compressive stress due to the tension stress is increased in the lower flange, and in order to further enhance the concrete compressive resistance performance according to the effect. As shown in FIG. 2B, the closed transverse restraint bar 120 surrounding the tension member 110 inside the lower flange is disposed.

통상 PSC 빔에 있어 현재까지 긴장재를 배치하기 위하여 PSC 빔의 하부플랜지에는 하부플랜지와 복부가 연결되는 부위에 배근되는 철근 상부가 개방된 형태로 적용되고 있다. 이는 교량의 경간이 장경간화 될수록 복부에 강선이 배치되는 구간이 길어질 수밖에 없기 때문에 긴장재 설치의 용이성 및 타설되는 콘크리트가 복부와 하부플랜지 연결부위에서 막히지 않도록 상기 철근 상부는 개방된 형태로 형성되어 있었다.In general, in order to arrange the tension member in the PSC beam, the lower flange of the PSC beam has been applied to the upper part of the reinforcing bar which is reinforced to the part where the lower flange and the abdomen are connected. This is because the longer the span of the bridge, the longer the steel wire is placed in the abdomen, the longer the section is, the ease of installation of the tension material and the upper portion of the reinforcing bar was formed in an open shape so that the concrete to be poured is not blocked at the connection between the abdomen and the lower flange.

하지만 본 발명은 단면의 효율성 향상을 위해 복부의 폭을 감소시켜 긴장재가 배치되지 않는 구간이 길어져 달리 폐합된 횡방향 구속철근을 배근한다고 할지라도 상기와 같은 문제가 발생하지 않아 이를 통해 하부플랜지를 구속하여 집중되는 긴장응력에 대한 콘크리트 압축저항능력을 향상시켜 단면강성이 더 증가되는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있도록 하였다.However, the present invention reduces the width of the abdomen in order to improve the efficiency of the cross-section, the longer the section is not placed tension tension, even if the reinforcement transversely constricted reinforcing bar is not the same problem does not occur as above constrain the lower flange By improving the concrete compressive resistance against the concentrated stress, the same effect as the cross-sectional stiffness is further increased.

결국 본 발명은After all, the present invention

PSC 빔에 있어 긴장재의 배치에 따라 복부에 긴장재가 배치되는 구간을 제외하면 복부의 한계폭을 기준으로 복부의 폭을 최소한으로 하고,In the PSC beam, the width of the abdomen is minimized based on the marginal width of the abdomen except for the section in which the tension is arranged in the abdomen according to the arrangement of the tension material.

긴장재가 배치되지 않는 복부 구간에서 하부플랜지에는 폐합된 횡방향 구속철근을 배근되도록 하는 것을 기술적 특징으로 하게 된다.In the abdominal section in which the tension member is not disposed, the lower flange has a technical feature to reinforce the closed transverse restraint bars.

[ 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100) ] [PSC beam 100 optimizing abdominal cross section of the present invention]

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100)의 정면도 및 부분단면도들을 도시한 것이다.3A and 3B show front and partial cross-sectional views of the PSC beam 100 optimizing the abdominal cross section of the present invention.

먼저, 도 3a와 도 3b는 모두 PSC 빔(100)의 중앙부를 기준으로 좌, 우 대칭으로 제작되므로 좌측의 단면형상과 긴장재(110)의 배치상태를 도시한 것이다.First, FIGS. 3A and 3B are both symmetrical with respect to the center portion of the PSC beam 100, so that the cross-sectional shape of the left side and the arrangement of the tension member 110 are illustrated.

즉, PSC 빔의 단부구간(L1), 일반구간(L2), 복부단면 최소화구간(L3)으로 구분 표시되어 있다.That is, it is divided into the end section L1, the general section L2, and the abdominal cross section minimization section L3 of the PSC beam.

먼저, 단부구간(L1)은 PSC 빔의 양 단부면에 정착장치가 설치된 부위로서 긴장재(110)가 단면 전체에 걸쳐 복부를 경유하는 구간으로서 정착장치 설치공간을 확보하기 위하여 사각구체 형태의 단면으로 형성됨을 알 수 있다.First, the end section L1 is a section in which fixing devices are installed on both end faces of the PSC beam, and the tension member 110 passes through the abdomen throughout the cross section. It can be seen that formed.

일반구간(L2)은 단부구간(L1)과 연속되는 구간으로서 정착장치가 설치되지 않고 복부에 긴장재가 경유하는 구간으로서 I형 단면으로 형성됨을 알 수 있다.It can be seen that the general section L2 is a section which is continuous with the end section L1 and is formed in an I-type cross section as a section through which tension material passes through the abdomen without a fixing device installed.

이러한 일반구간(L2)은 도 3a의 경우 도 3b와 대비하여 좀 더 연장된 길이로 형성됨을 알 수 있으며 이는 긴장재(110) 배치형태에 따른 구분일 뿐이다.It can be seen that the general section (L2) is formed in a more extended length in comparison with FIG. 3b in the case of Figure 3a, which is only a classification according to the arrangement of the tension member (110).

이에 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2)은 종래와 같이 복부의 폭이 상이하여 복부의 폭이 변화되는 부분은 테이퍼링 형태로 형성됨을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the end section L1 and the general section L2 have a tapered shape in which the width of the abdomen is changed because the width of the abdomen is different.

복부단면 최소화구간(L3)은 앞서 살펴본 것과 같이 복부의 최소폭(b)보다 작은 폭을 가지도록 하면서 긴장재(110)가 PSC 빔의 하부플랜지에만 배치되는 구간으로서 이러한 복부단면 최소화구간(L3)은 도 3b의 경우 도 3a와 대비하여 훨씬 연장되어 있음을 알 수 있으며 이로서 이러한 도 3b에 의한 형태가 본 발명의 효과를 극대화시키는 방법에 해당됨을 알 수 있다.Abdominal cross-section minimizing section (L3) is a section in which the tension member 110 is disposed only on the lower flange of the PSC beam while having a width smaller than the minimum width (b) of the abdomen as described above, this abdominal cross-section minimizing section (L3) is In the case of Figure 3b it can be seen that much longer than in comparison with Figure 3a and thus the shape according to Figure 3b can be seen that corresponds to the method of maximizing the effect of the present invention.

이러한 복부단면 최소화구간(L3)에서는 하부플랜지에만 긴장재(110)가 배치되므로 긴장재를 감싸도록 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 배근하게 된다.In the abdominal cross-section minimization section (L3), the tension member 110 is disposed only on the lower flange, so that the transverse restrained reinforcement 120 is closed to surround the tension member.

통상 상기 폐합된 횡방향 구속철근(120)은 도 3c와 같이 통상은 상부가 개방된 형태로 제작하여 배근하는 것이 일반적이었는데 이는 페합시킬 경우 긴장재 배치가 용이하지 않기 때문이다. 하지만 본 발명의 상기 복부단면 최소화구간에서는 복부에 긴장재가 배치되지 않기 때문에 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 사용하게 된다.In general, the closed transverse constrained reinforcing bar 120 is generally manufactured in the form of an open upper part as shown in FIG. 3C, because it is not easy to arrange the tension member when it is combined. However, in the abdominal cross-sectional minimization section of the present invention, since the tension member is not disposed in the abdomen, the closed transverse restraint steel 120 is used.

이로서 하부플랜지의 컨파인 효과에 의하여 하부플랜지에 도입되는 압축응력을 극대화시킬 수 있게 된다.This can maximize the compressive stress introduced into the lower flange by the confinement effect of the lower flange.

이로서 복부단면 최소화구간(L3)과 일반구간(L2)에 있어 다시 복부의 폭은 변경되어 변단면 구간이 역시 형성됨을 알 수 있다.As a result, in the abdominal cross-section minimizing section (L3) and the general section (L2), it can be seen that the width of the abdomen is changed again so that the cross-sectional section is also formed.

결국, 본 발명에 의한 PSC 빔(100)은 상기 복부단면 최소화구간(L3)을 길이방향을 거처 확장시켜 PSC 빔의 양 단부를 제외한 구간에서 복부의 폭을 변단면으로 형성시키고 상기 복부단면 최소화구간(L3)에는 긴장재(110)가 하부플랜지에만 배치되도록 하고, 상기 하부플랜지에는 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 배근하도록 함을 알 수 있다.As a result, the PSC beam 100 according to the present invention extends the abdominal cross section minimizing section L3 through the longitudinal direction to form the width of the abdomen as a cross section in a section excluding both ends of the PSC beam, and minimizes the abdominal cross section. It can be seen that the tension member 110 is disposed only in the lower flange (L3), and the transverse constrained reinforcing bar 120 is disposed in the lower flange.

나아가 본 발명의 PSC 빔은 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)를 형성되어 있으며 이는 종래 가로보와 달리 복부 양 측면에만 형성시키게 된다. 물론 종래 가로보 설치를 위한 가로보 마감부는 가로보로부터 전달되는 하중을 분산시키기 위하여 상,하부플랜지와 연결되도록 설치하게 됨은 살펴본 바와 같다.Furthermore, the PSC beam of the present invention is formed in the abdomen buckling reinforcement 130 to the abdomen, which is formed only on both sides of the abdomen, unlike the conventional crossbeam. Of course, the horizontal beam finishing portion for the conventional horizontal beam installation is installed to be connected to the upper, lower flanges in order to distribute the load transmitted from the cross beam.

[ 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100) 제작방법 ][Method for Producing PSC Beam 100 with Optimized Abdominal Cross Section]

상기 제작방법을 포스트텐션 방식을 기준으로 설명하면, If the manufacturing method is described based on the post-tension method,

먼저 제작대에 PSC 빔 제작용 거푸집을 설치하게 되며, 이러한 거푸집은 특히 복부의 폭은 PSC 빔의 양 단부 부위인 단부구간(L1)은 긴장재용 정착장치 설치공간을 확보할 수 있도록 하고, 일반구간(L2)에서는 복부의 최소폭(b)을 확보하도록 하고, 복부단면 최소화구간(L3)에서는 상기 최소폭 보다 작은 복부폭(b1)을 가질 수 있도록 제작하게 된다. 나아가 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)가 형성될 수 있도록 거푸집을 제작하고, 역시 종래 가로보 설치를 위한 가로보 마감부 형성을 위한 거푸집의 형태를 가지도록 하게 된다.First, the formwork for manufacturing the PSC beam is installed on the workbench, and in particular, the width of the abdomen is an end section (L1) at both ends of the PSC beam so as to secure a space for fixing the fixing device for the tension member. At (L2), the minimum width (b) of the abdomen is secured, and at the abdominal cross-section minimum section (L3), the abdomen width (b1) smaller than the minimum width is produced. Furthermore, to form a form to be formed in the abdomen buckling reinforcement 130 to the abdomen, and also to have a form of form for forming a cross beam finish for conventional crossbeam installation.

다음으로는 상기 거푸집 내부에는 소요의 내부철근 조립체가 배근되는데 특히 복부단면 최소화구간(L3)에는 폐합된 횡방향 구속철근(120)이 길이방향으로 다수가 일정간격으로 배치되도록 하여 컨파인 효과(CONFINE EFFECT)를 가질 수 있도록 하게 된다.Next, the internal reinforcing bar assembly is disposed inside the formwork, and in particular, the abdominal cross-section minimizing section (L3) has a confined transverse constrained reinforcement 120 in the longitudinal direction so that a plurality of intervals are arranged at a predetermined interval (CONFINE). EFFECT).

다음으로는 상기 거푸집 내부에 긴장재(110)를 배치하게 되는데 전체적으로 포물선 형태 또는 직선형태로 배치하되 특히 복부단면 최소화구간에서는 폐합된 횡방향 구속철근(120) 내측의 하부플랜지에만 긴장재(110)가 배치되도록 하게 된다.Next, the tension member 110 is disposed inside the formwork. The tension member 110 is generally disposed in a parabolic shape or in a straight shape, but in particular, the tension member 110 is disposed only in the lower flange inside the closed transverse restraint rod 120 in the abdominal cross-sectional minimization section. Will be done.

다음으로는 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설한 후 양생되면 거푸집을 탈형하고, 상기 긴장재를 긴장후 정착장치에 정착시켜 압축프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.Next, after pouring concrete into the formwork and curing, the formwork is demolded, and the tension material is fixed to the fixing device after the tension, so that compression prestress is introduced.

나아가 프리텐션 방식으로 설명하면,Furthermore, the pretension method will explain

먼저 프리텐션용 제작대에 PSC 빔 제작용 거푸집을 설치하게 되며, 이러한 거푸집은 특히 복부의 폭은 PSC 빔의 양 단부 부위인 단부구간(L1)은 긴장재용 정착장치 설치공간을 확보할 수 있도록 하고, 일반구간(L2)에서는 복부의 최소폭(b)을 확보하도록 하고, 복부단면 최소화구간에서는 상기 최소폭보다 작은 복부폭(b1)을 가질 수 있도록 제작하게 됨은 동일하고, 단지 프리텐션 방식의 긴장재를 먼저 제작대에 배치하여 긴장시켜 놓게 된다. 이러한 긴장재는 직선 형태로 배치시키게 된다.First, the formwork for manufacturing PSC beam is installed on the fabrication table for pretension, and the formwork of the form of the abdomen has a width of the abdomen (L1) at both ends of the PSC beam so as to secure a space for fixing the tension fixing device. In general section (L2) to ensure the minimum width (b) of the abdomen, in the abdominal cross-section minimizing section is to be manufactured to have a smaller abdomen width (b1) than the minimum width, the pretension tension material Is placed on the workbench first to strain it. These tension members are placed in a straight line.

역시 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)가 형성될 수 있도록 거푸집을 제작하고, 역시 종래 가로보 설치를 위한 가로보 마감부 형성을 위한 거푸집의 형태를 가지도록 하게 된다.Also to produce a formwork so that the abdominal buckling reinforcement 130 is formed in the abdomen, and also to have a form of formwork for forming a crossbeam finish for conventional crossbeam installation.

다음으로는 상기 거푸집 내부에는 소요의 내부철근 조립체가 배근되는데 특히 복부단면 최소화구간에는 폐합된 횡방향 구속철근(120)이 길이방향으로 다수가 일정간격으로 배치되도록 하여 컨파인 효과를 가질 수 있도록 함은 동일하다.Next, the inner reinforcing bar assembly is disposed inside the formwork, and in particular, the abdominal cross-section minimizing section has a confined transverse constrained reinforcement 120 in a longitudinal direction so that a plurality of intervals are arranged to have a confinement effect. Is the same.

다음으로는 상기 복부단면 최소화구간(L3)에서는 폐합된 횡방향 구속철근(120) 내측의 하부플랜지에만 긴장재(110)가 배치되도록 하게 된다.Next, in the abdominal cross-sectional minimization section (L3), the tension member 110 is disposed only on the lower flange inside the closed transverse restraint bar 120.

다음으로는 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설한 후 양생되면 거푸집을 탈형하고, 상기 긴장재를 커팅하여 압축프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.Next, after the concrete is poured into the formwork and cured, the formwork is demoulded and the tension material is cut to allow compression prestress to be introduced.

[ 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용한 교량시공방법 ][Bridge Construction Method Using PSC Beam with Optimized Abdominal Section]

상기 시공방법은 먼저 앞서 살펴본 것과 같이 본 발명의 PSC 빔을 제작장 등에서 제작하게 된다. 이러한 PSC 빔은 도 3b와 같이 외형적으로 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)에 있어 복부의 폭이 변단면 형태로 형성되고, 나아가 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)가 형성되어 있음을 알 수 있으며 도 4를 기준으로 살펴본다.As described above, the construction method will produce the PSC beam of the present invention at a manufacturing site as described above. The PSC beam is formed in the shape of the cross section of the abdomen in the general section (L2) and the abdominal cross section minimizing section (L3) as shown in Figure 3b, and further, the abdominal buckling reinforcement 130 is formed in the abdomen It can be seen that the present invention will be described with reference to FIG. 4.

다음으로는 제작된 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100)을 미리 시공된 교량하부구조물 즉, 교대와 교대 사이 또는 교대와 교각, 교각과 교각 사이에 교량받침을 이용하여 거치하게 된다.Next, the fabricated PSC beam 100 optimized for the abdominal cross-section of the present invention is mounted by using a bridge support, that is, a bridge substructure, that is, between alternations and alternations or between alternations and piers, piers and piers.

다음으로는 가로보를 상기 PSC 빔(100)에 형성된 가로보 마감부에 양 단부가 접하도록 연결시켜 거더들을 횡방향으로 구속시키게 된다.Next, the cross beams are connected to both ends of the cross beam finishing portions formed in the PSC beam 100 so as to constrain the girders in the transverse direction.

다음으로는 상기 PSC 빔(100) 상부에 슬래브(200)를 시공함으로서 최종 본 발명의 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용한 교량 시공을 완성시키게 된다.Next, the slab 200 is installed on the PSC beam 100 to complete the bridge construction using the PSC beam in which the abdominal cross section of the present invention is optimized.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔
110: 긴장재
120: 폐합된 횡방향 구속철근
130: 복부좌굴방지용 보강재
200: 슬래브
L1: 단부구간
L2: 일반구간
L3: 복부단면 최소화구간
100: PSC beam with optimized abdominal cross section
110: tension material
120: closed transverse constrained bar
130: abdominal buckling reinforcement
200: slab
L1: end section
L2: General Section
L3: Abdominal section minimization section

Claims (7)

전체 연장길이(L=L1+L2+L3)에 걸쳐진 긴장재 배치형태에 따라 구분된 단부구간(L1), 일반구간(L2) 및 복부단면 최소화구간(L3)을 가지는 PSC 빔으로서,
상기 단부구간(L1)은 PSC 빔(100)의 양 단부면에 정착장치가 설치되는 구간으로서 긴장재(110)가 단면 전체에 걸쳐 복부를 경유하며 정착장치 설치공간을 확보하기 위하여 사각구체 형태의 단면으로 형성되며,
상기 일반구간(L2)은 단부구간(L1)과 연속되는 구간으로서 최소폭(b)을 가진 복부에 긴장재가 경유되는 단면으로 형성되며,
상기 복부단면 최소화구간(L3)은 일반구간(L2)과 연속되는 구간으로서 상기 복부의 최소폭(b)보다 작은 복부폭(b1,b>b1)을 가지며 PSC 빔(100)의 하부플랜지에만 긴장재(110)가 배치되는 단면으로 형성되며,
상기 복부의 최소폭(b)은 콘크리트 피복, 철근의 직경, 긴장재의 설치 가능한 최소한의 복부 폭이며, 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2) 및 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)의 연결부위는 복부의 폭이 서로 달라 변단면으로 형성되도록 하되,
상기 복부단면 최소화구간에서는 PSC 빔의 하부플랜지에만 긴장재가 배치되며 배치된 긴장재(110)를 감싸도록 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 복부단면 최소화구간(L3)에 복수개를 PSC 빔 길이방향으로 이격시켜 배근하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔.
A PSC beam having an end section L1, a general section L2, and an abdominal cross section minimization section L3, divided according to the tension member arrangement form over the entire extension length (L = L1 + L2 + L3),
The end section L1 is a section in which fixing devices are installed on both end surfaces of the PSC beam 100, and the tension member 110 passes through the abdomen over the entire cross section and has a rectangular spherical shape in order to secure a fixing device installation space. Formed into
The general section (L2) is a section that is continuous with the end section (L1) is formed in the cross section through the tension material in the abdomen having a minimum width (b),
The abdominal cross-sectional minimization section L3 is a section continuous with the general section L2 and has an abdominal width b1, b> b1 smaller than the minimum width b of the abdomen and is a tension member only in the lower flange of the PSC beam 100. Is formed into a cross section in which 110 is disposed,
The minimum width (b) of the abdomen is a concrete covering, the diameter of the reinforcing bar, the minimum abdomen width that can be installed in the tension material, the end section (L1) and the normal section (L2) and the normal section (L2) and the abdominal cross-section minimum section ( The connecting part of L3) is formed so that the width of the abdomen is different from each other to form a cross section,
In the abdominal cross-sectional minimization section, a tension member is disposed only in the lower flange of the PSC beam, and a plurality of lateral restrained reinforcement rods 120 are disposed in the abdominal cross-section minimization section L3 in the longitudinal direction of the PSC beam to surround the disposed tension member 110. PSC beam with optimized abdominal cross section, characterized in that the reinforcement spaced apart.
제 1항에 있어서,
상기 복부단면 최소화구간(L3)의 PSC 빔 복부에는 복부좌굴방지용 보강재(130)를 더 형성시키되, 상기 복부좌굴방지용 보강재(130)는 가로보 설치를 위한 가로보 마감부와 별도로 상기 복부의 좌굴을 방지하기 위해 설치하는 것으로서 PSC 빔의 양 복부 측면에만 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔.
The method of claim 1,
The abdomen buckling reinforcement member 130 is further formed on the PSC beam abdomen of the abdominal cross-section minimization section L3, wherein the abdominal buckling reinforcement member 130 is to prevent buckling of the abdomen separately from the cross beam finishing part for installing the cross beam. A PSC beam with optimized abdominal cross section, characterized in that formed so as to be formed only on both sides of the abdomen of the PSC beam.
전체 연장길이(L=L1+L2+L3)에 걸쳐진 긴장재 배치형태에 따라 구분된 단부구간(L1), 일반구간(L2) 및 복부단면 최소화구간(L3)을 가지는 PSC 빔 제작방법으로서, 복부의 폭을, PSC 빔의 양 단부 부위인 단부구간(L1)은 긴장재용 정착장치 설치공간을 확보할 수 있도록 하고, 일반구간(L2)은 복부의 최소폭(b)을 확보하도록 하고, 복부단면 최소화구간(L3)에서는 상기 최소폭(b)보다 작은 복부폭(b1)을 가질 수 있도록 제작하고, 상기 복부단면 최소화구간(L3)에서의 PSC 빔 복부에 복부좌굴방지용 보강재(130)가 형성될 수 있도록 함과 더불어, 가로보 설치를 위한 가로보 마감부가 형성되도록 제작된 거푸집을 제작대에 설치하고,
상기 거푸집 내부에 복부단면 최소화구간(L3)에는 폐합된 횡방향 구속철근(120)이 길이방향으로 다수가 일정간격으로 배치되도록 하고,
상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설한 후 양생되면 거푸집을 탈형하는 단계를 포함하며,
상기 거푸집 내부의 복부단면 최소화구간에서는 폐합된 횡방향 구속철근(120) 내측의 하부플랜지에만 긴장재(110)가 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔 제작방법.
A method for manufacturing a PSC beam having an end section (L1), a general section (L2), and an abdominal cross-section minimization section (L3), which are divided according to the tension member arrangement form over the entire extension length (L = L1 + L2 + L3). The width of the end portion (L1) of both ends of the PSC beam to secure the space for fixing the tension fixing device, the general section (L2) to ensure the minimum width (b) of the abdomen, minimize the abdominal cross section In the section L3, the abdomen width b1 may be smaller than the minimum width b, and the abdominal buckling reinforcement 130 may be formed in the abdomen sectional minimization section L3 at the abdomen of the PSC beam. In addition to the formwork to form a crossbeam finish for the crossbeam installation on the workbench,
The abdominal cross-section minimizing section (L3) inside the formwork so that a plurality of closed transverse restrained reinforcing bars 120 are arranged at regular intervals in the longitudinal direction,
If the cured after pouring concrete into the formwork, including the step of demolding the formwork,
In the abdominal cross-sectional minimization section in the formwork PSC beam manufacturing method of the abdominal cross section, characterized in that the tension member 110 is arranged only in the lower flange inside the closed transverse constrained reinforcement (120).
제 3항에 있어서,
상기 복부의 최소폭(b)은 콘크리트 피복, 철근의 직경, 긴장재의 설치 가능한 최소한의 복부 폭이며, 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2) 및 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)의 연결부위는 복부의 폭이 서로 달라 변단면으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔 제작방법.
The method of claim 3, wherein
The minimum width (b) of the abdomen is a concrete covering, the diameter of the reinforcing bar, the minimum abdomen width that can be installed in the tension material, the end section (L1) and the normal section (L2) and the normal section (L2) and the abdominal cross-section minimum section ( The connection part of L3) has an optimized width of the abdominal cross section, characterized in that the width of the abdomen is different from each other to form a cross-section.
전체 연장길이(L=L1+L2+L3)에 걸쳐진 긴장재 배치형태에 따라 구분된 단부구간(L1), 일반구간(L2) 및 복부단면 최소화구간(L3)을 가지는 PSC 빔으로서, 상기 단부구간(L1)은 PSC 빔의 양 단부면에 정착장치가 설치되는 구간으로서 긴장재가 단면 전체에 걸쳐 복부를 경유하며 정착장치 설치공간을 확보하기 위하여 사각구체 형태의 단면으로 형성되며, 상기 일반구간(L2)은 단부구간과 연속되는 구간으로서 최소폭을 가진 복부에 긴장재가 경유되는 I형 단면으로 형성되며, 상기 복부단면 최소화구간(L3)은 일반구간과 연속되는 구간으로서 상기 복부의 최소폭(b)보다 작은 복부폭(b1)을 가지며 하부플랜지에만 긴장재가 배치되는 I형 단면으로 형성되며, 상기 복부의 최소폭(b)은 콘크리트 피복, 철근의 직경, 긴장재의 설치 가능한 최소한의 복부 폭이며, 상기 단부구간(L1)과 일반구간(L2) 및 일반구간(L2)과 복부단면 최소화구간(L3)의 연결부위는 복부의 폭이 서로 달라 변단면으로 형성되도록 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100)을 제작하고,
상기 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔(100)을 교량하부구조물에 거치하고,
상기 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔 상부에 슬래브를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용한 교량시공방법.
A PSC beam having an end section L1, a general section L2, and an abdominal cross-section minimization section L3, divided according to the tension member arrangement form over an entire extension length (L = L1 + L2 + L3), wherein the end section ( L1) is a section in which fixing devices are installed at both end faces of the PSC beam, and the tension member is formed in a rectangular spherical cross section to secure a fixing device installation space through the abdomen throughout the cross section, and the general section (L2). Is a section continuous to the end section and formed of an I-shaped section through which a tension material passes through the abdomen having a minimum width, and the abdominal cross section minimizing section L3 is a section continuous to the general section and is smaller than the minimum width b of the abdomen. It has a small abdomen width (b1) and is formed of an I-shaped cross section in which the tension member is disposed only in the lower flange, the minimum width (b) of the abdomen is a concrete covering, the diameter of the reinforcing bar, the minimum abdominal width that can be installed of the tension member, the end phrase PSC beam 100 optimized for the abdominal cross-section so that the connection between the liver L1 and the general section L2 and the general section L2 and the abdominal cross-section minimization section L3 is formed with a different cross-section of the abdomen. To produce
Mounting the PSC beam 100 optimized the abdominal cross section to the bridge substructure,
And forming a slab on the upper part of the PSC beam having optimized abdominal cross section.
제 5항에 있어서,
상기 복부단면 최소화구간(L3)에서는 PSC 빔의 하부플랜지에만 긴장재가 배치되며 배치된 긴장재(110)를 감싸도록 폐합된 횡방향 구속철근(120)을 복부단면 최소화구간에 복수개를 PSC 빔 길이방향으로 이격시켜 배근하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용한 교량시공방법.
6. The method of claim 5,
In the abdominal cross-section minimization section (L3), the tension member is disposed only on the lower flange of the PSC beam, and a plurality of closed constrained reinforcement bars 120 are enclosed to surround the disposed tension member 110 in the longitudinal direction of the abdominal cross-section. Bridge construction method using the PSC beam with optimized abdominal cross section, characterized in that the reinforcement spaced apart.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 복부단면 최소화구간(L3)의 PSC 빔 복부에는 복부좌굴방지용 보강재(130)를 더 형성시키되, 상기 복부좌굴방지용 보강재(130)는 가로보 설치를 위한 가로보 마감부와 별도로 상기 복부의 좌굴을 방지하기 위해 설치하는 것으로서 PSC 빔의 양 복부 측면에만 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 복부 단면을 최적화시킨 PSC 빔을 이용한 교량시공방법.
The method according to claim 5 or 6,
The abdomen buckling reinforcement member 130 is further formed on the PSC beam abdomen of the abdominal cross-section minimization section L3, wherein the abdominal buckling reinforcement member 130 is to prevent buckling of the abdomen separately from the cross beam finishing part for installing the cross beam. The bridge construction method using the PSC beam with optimized abdominal cross section, characterized in that formed so as to be formed only on both sides of the abdomen of the PSC beam.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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