KR101383138B1 - 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치 - Google Patents

프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프리플렉스 합성빔을 제작하기 위한 하중재하장치에 관한 것으로서, 등분포 하중을 정확하게 재하할 수 있어 사용시 빔에 작용하는 하중상태에 보다 실질적으로 대응할 수 있고, 프리플렉스 합성빔의 제작 중에 빔이 전도되는 것을 방지할 수 있어 빔 제작시의 위험성을 감소시킬 수 있는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치에 관한 것이다.
상기 하중재하장치는, I형강을 이용하여 프리플렉스 빔을 만드는 것으로서,I형강의 양단부에 위치하여 I형강 상부플랜지 하면을 지지해주는 단부지지대와, I형강이 상기 단부지지대에 의해 지지되어 있는 상태에서 I형강의 상부에 서로가 맞닿도록 재하되는 강재 하중재하블록과, I형강 양단부의 단부지지대 사이에 위치하고 I형강 웨브의 양측면을 지지해주는 다수의 중간지지대를 포함하여 이루어지되; 상기 중간지지대에는 캠버량 조절장치와 캠버량측정눈금이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치{Uniformly loading apparatus for manufacturing preflex composite beam}
본 발명은 프리플렉스 합성빔을 제작하기 위한 하중재하장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 등분포 하중을 정확하게 재하할 수 있어 사용시 빔에 작용하는 하중상태에 보다 실질적으로 대응할 수 있고, 프리플렉스 합성빔의 제작 중에 빔이 전도되는 것을 방지할 수 있어 빔 제작시의 위험성을 감소시킬 수 있는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치에 관한 것이다.
I형강은 강도가 큰 강재로 이루어지고 단면이 I형상으로 형성되어 단면성능이 우수한 구조재로서 건축물이나 토목구조물을 시공하는 데에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 I형강을 수평구조재로서 사용하는 경우에는 경간을 크게 함으로써 경제성을 확보하기 위하여 프리스트레스를 도입하기도 한다.
프리플렉스 합성빔은 I형강에 일종의 프리스트레스가 도입되어 있는 것으로서 I형강을 빔의 사용시 하중에 의해 변형되는 형태와 반대되는 형상으로 형성하고 I형강의 하부플랜지에 케이싱콘크리트를 타설하여 압축응력이 발생하는 부분을 보강하고 I형강의 형상을 유지하게 한다.
이러한 프리플렉스 합성빔은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, ⅰ) 상향의 캠버를 갖는 I형강을 제작하는 단계; ⅱ) 상기 I형강에 하중을 재하하여 I형강이 일직선을 이루도록 하는 단계; ⅲ) 일직선의 I형강 하부플랜지에 케이싱콘크리트를 타설·양생하는 단계; ⅳ) 상기 ⅱ) 단계에서 재하하였던 하중을 제거하는 단계;를 통하여 제작된다. 그러나 이러한 과정을 통하여 제작된 합성빔이 구조물을 이루어 사용될 때에는 빔의 길이상에서 하중이 고르게 작용하는 것이 비하여, 빔의 제작시에는 빔 길이상의 두세 지점에 포인트 하중이 재하되므로 프리스트레스가 실제 빔에 작용하는 하중과 맞지 않게 도입되는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시되어 있는 등록번호 10-0935222의 '프리플렉션 하중재하장치'에서는 콘크리트로 이루어지는 다수의 하중재하블록(300)을 이용하여 I형강(100)의 길이상에서 고른 하중이 재하되도록 하고 있다.
그러나 상기 프리플렉션 하중재하장치의 하중재하블록이 중량이 큰 콘크리트로 이루어진다고는 하나 I형강에 충분한 변형을 주기 위해서는 매우 큰 규모로 형성되어야 하기 때문에 재하 작업이 쉽지 않고, 무겁고 크기가 큰 하중재하블록을 I형강 위에 놓으면 사소한 불균형 또는 작업하중에 의해 하중재하블록이 전도될 수 있어 위험할 수 있다. 또한, 하중재하에 의해 I형강에 어느 정도의 변형이 발생하였는지 알 수 없어 정확한 량의 프리스트레스를 도입하기가 쉽지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, I형강에 등분포 하중을 정확하게 재하할 수 있어 사용시 빔에 작용하는 하중상태에 보다 실질적으로 대응할 수 있고, 프리플렉스 합성빔의 제작 중에 빔이 전도되는 것을 방지할 수 있어 빔 제작시의 위험성을 감소시킬 수 있는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, I형강(200)을 이용하여 프리플렉스 빔을 만드는 하중재하장치(100)에 있어서, 상기 하중재하장치(100)는, I형강(200)의 양단부에 위치하여 I형강(200) 상부플랜지 하면을 지지해주는 단부지지대(110)와, I형강(200)이 상기 단부지지대(110)에 의해 지지되어 있는 상태에서 I형강(200)의 상부에 서로가 맞닿도록 재하되는 다수 개의 강재 하중재하블록(120)과, I형강(200) 양단부의 단부지지대(110) 사이에 위치하고 I형강(200) 웨브의 양측면을 지지해주는 다수의 중간지지대(130)를 포함하여 이루어지되, a) 상기 단부지지대(110)는, I형강(200) 단부의 양측면에서 I형강(200)과 간격을 두고 위치하는 수직한 기둥부(111)와; 상기 기둥부(111)를 축으로 하여 회전가능하면서, I형강(200) 쪽으로 돌출되어 I형강(200)을 지지해주는 지지팔(112);로 이루어지고, b) 상기 중간지지대(130)는, I형강(200)의 양측면에서 I형강(200)과 간격을 두고 위치하는 수직한 기둥부(131)와; 상기 기둥부(131)를 축으로 하여 회전가능하고, I형강(200)의 처짐량을 설정할 수 있도록 높이조절이 가능하도록 하면서, I형강(200) 쪽으로 돌출되어 I형강(200)을 지지해주는 지지팔(132)과; 상기 기둥부(131)에 구비되는 캠버량측정눈금(G)과; I형강(200)의 높이에 따라 움직이는 위치표시 팔(133)로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
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본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 하중재하장치는, 상기 중간지지대와 단부지지대에 의해 지지되고 I형강의 길이방향으로 하중재하블록들과 접하도록 설치되어 하중재하블록들이 전도되는 것을 방지해주는 전도방지가로대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 전도방지가로대에는 롤러가 더 설치되어 하중재하블록이 상하방향으로 움직일 때 전도방지가로대와 마찰하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 하중재하블록에는 블록간 좌우고정수단이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록의 좌우면 중 일면에 형성된 좌우고정턱과 하중재하블록의 좌우면 중 타면에 형성되고 상기 좌우고정턱과 맞물리는 형태의 좌우고정홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록 상면의 좌우 양단에서 단부방향 및 상방으로 개방된 끼움홈 및 서로 접하여 위치한 하중재하블록의 연통하는 끼움홈 내에 삽입되는 끼움막대로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록 전후면의 좌우 양단에 형성되어 있는 볼트공과, 좌우로 위치한 두 하중재하블록에 절반씩 걸쳐지고 2개의 통과홀이 형성되어 있는 좌우연결판과, 상기 좌우연결판의 통과홀을 지나 볼트공에 끼워지는 고정볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 하중재하블록은 상하 다수 단으로 재하되고, 하중재하블록에는 블록간 상하고정수단이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 블록간 상하고정수단은, 하중재하블록의 상면 네 모서리에 형성된 상하고정홈과 하중재하블록의 하면 네 모서리에 형성되고 상기 상하고정홈과 맞물리는 형태의 상하고정턱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 블록간 상하고정수단은, 상측 하중재하블록의 전후면 좌우 양단 하부에 형성된 볼트공과, 하측 하중재하블록의 상면의 네 모서리를 감싸며 돌출되는 것으로서 ㄱ자 단면을 가지고 전후방향으로 통과홀이 형성되어 있는 스토퍼와, 상기 하측 하중재하블록 스토퍼의 통과홀을 지나 상측 하중재하블록의 볼트공에 끼워지는 고정볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치가 제공된다.
본 발명에 의한 하중재하장치는, I형강에 하중을 가하는 역할을 하는 하중재하블록이 I형강의 길이상에서 등분포의 하중을 재하해 주어 사용시 빔에 작용하는 하중에 보다 효과적으로 대응할 수 있도록 해준다.
그리고 상기 하중재하블록은 비중이 큰 강재로 형성되어 콘크리트로 이루어지는 블록에 비해 더 작게 만들 수 있기 때문에 관리 및 재하작업이 용이하다.
하중재하블록에는 블록간 좌우고정수단 및 블록간 상하고정수단이 구비되어 있어 하중재하블록을 나란하게 위치시킬 수 있으므로 I형강에 설계한 바 대로의 하중을 대칭적이고 균등하게 재하할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 하중재하장치는 I형강 위에 하중재하블록을 재하함에 따라 I형강에 어느 정도의 변형이 발생하는지 캠버량측정눈금을 통해 시시각각으로 확인할 수 있어, 프리플렉스 합성빔이 설계한 대로 제작되고 있는지, 그리고 설계한 대로 완성되었는지 점검할 수 있고, 우수한 성능을 갖는 프리플렉스 합성빔을 제작하는 것이 가능하다.
하중재하장치를 구성하는 단부지지대, 중간지지대 및 전도방지가로대는 I형강 및 하중재하블록들이 전도되는 것을 방지해 주어 본 발명에 의한 하중재하장치에 의해 제작되는 프리플렉스 합성빔의 불량률을 감소시키고 작업의 안전성을 확보할 수 있게 해준다.
도 1은 프리플렉스 합성빔을 제작하는 과정을 순서대로 도시한 설명도이다.
도 2는 종래기술로서 '프리플렉션 하중재하장치'를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 하중재하장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 하중재하장치를 이용하여 프리플렉스 합성빔을 제작하는 과정을 순서대로 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명에 의한 하중재하장치를 구성하는 단부지지대의 사시도 및 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 하중재하장치를 구성하는 하중재하블에 블록간 좌우고정수단이 구비되어 있는 경우의 설명도이다.
도 7은 본 발명에 의한 하중재하장치를 구성하는 하중재하블록에 블록간 상하고정수단이 구비되어 있는 경우의 설명도이다.
도 8은 본 발명에 의한 하중지해장치를 구성하는 중간지지대의 사시도 및 평면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 하중재하장치의 전도방지가로대에 롤러가 설치되어 있는 경우의 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3에는 본 발명에 의한 하중재하장치(100)의 사시도가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 하중재하장치(100)는, I형강(200)의 양단부에 위치하여 I형강(200) 상부플랜지 하면을 지지해주는 단부지지대(110)와, I형강(200)이 상기 단부지지대(110)에 의해 지지되어 있는 상태에서 I형강(200)의 상부에 서로가 맞닿도록 재하되는 다수 개의 강재 하중재하블록(120)과, I형강(200) 양단부의 단부지지대(110) 사이에 위치하고 I형강(200) 웨브의 양측면을 지지해주는 다수의 중간지지대(130)를 포함하여 이루어지되; 상기 중간지지대(130)에는 캠버량측정눈금(G)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 하중재하장치(100)의 특징을 더 효과적으로 설명하기 위하여, 상기 하중재하장치를 이용하여 프리플렉스 합성빔을 제작하는 과정을 함께 설명하도록 한다. 도 4에는 본 발명에 의한 하중재하장치를 이용하여 프리플렉스 합성빔을 제작하는 과정이 순서대로 도시되어 있다.
본 발명에 의한 하중재하장치(100)를 이용하여 프리플렉스 합성빔을 제작하는 과정은, ⅰ) 상향의 캠버를 가지는 I형강(200)을 제작하는 단계; ⅱ) 상기 I형강(200)의 양단부를 단부지지대(110)에 거치하는 단계; ⅲ) 상기 I형강(200) 위에 하중재하블록(120)을 재하하는 단계; ⅳ) 상기 I형강(200)의 하부플랜지 주위에 케이싱콘크리트(C)를 타설·양생하는 단계; ⅴ) 상기 I형강(200) 위에 재하되어 있는 하중재하블록(120)을 제거하여 프리플렉스 합성빔을 완성하는 단계;를 통하여 이루어진다.
도 5에는 본 발명에 의한 하중재하장치(100)를 구성하는 단부지지대(110)의 사시도 및 평면도가 도시되어 있다.
상기 단부지지대(110)는 I형강(200)의 양단부에서 I형강(200)을 지지해주는 것으로서, I형강(200)의 자중, I형강(200)에 재하되는 하중재하블록(120)의 하중 및 케이싱콘크리트(C)의 하중을 지지할 수 있다면 어떠한 형태로 형성되어도 무방하지만, 하중재하블록(120)의 재하작업 및 케이싱콘크리트의 타설작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 I형강(200) 주변으로 작업공간을 확보할 수 있는 구조를 가져야 한다. 이를 위하여 상기 단부지지대(110)는 I형강(200)의 양측에서 I형강(200)과 간격을 두고 위치하는 수직한 기둥부(111)를 가지고, 상기 기둥부(111)에서 I형강(200) 쪽으로 수평한 지지팔(112)이 돌출되어 I형강(200)의 상부플랜지 하면을 지지하게 된다.
상기 지지팔(112)은 I형강(200)의 거치 및 제거작업시에 방해가 되지 않도록 기둥부(111)를 기준으로 하여 회전이 가능하게 할 수 있다.
그리고 상기 지지팔(112)이 I형강(200)의 상부플랜지 하면과 접하는 면에는, I형강(200) 위에 하중이 재하됨에 따라 I형강(200)이 변형되는 것을 수용해줄 수 있도록 롤러가 더 구비될 수 있다.
하중재하블록(120)은 상향의 캠버를 가지는 I형강(200) 위에 재하되어 I형강(200)이 일직선으로 또는 하향의 캠버를 가지는 형태로 변형되도록 하는 역할을 하는 것으로서, 상기 I형강(200)의 상부플랜지 위에 등분포 하중이 가해질 수 있도록 재하된다. I형강(200)이 건축물 또는 토목구조물의 수평한 구조재로 사용될 때에는 일반적으로 그 길이상에서 일정한 크기의 고정하중을 받게 되는데, 종래에 프리플렉스 합성빔을 제작함에 있어서는 I형강(200)에 유압잭 등으로 국부적인 하중을 가하여 프리스트레스를 도입하였으므로 도입된 프리스트레스가 프리플렉스 합성빔이 사용될 때의 하중에 제대로 대응하지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명의 하중재하장치(100)는 다수 개의 하중재하블록(120)을 이용하여 I형강(200)의 길이상에서 등분포 하중이 재하될 수 있도록 한다.
그리고 상기 하중재하블록(120)은, 도 2에 도시되어 있는 '프리플렉션 하중재하장치'의 하중재하블록이 콘크리트로 형성되는 것과는 달리, 비중이 7.85로 콘크리트보다 세배 이상 큰 비중을 갖는 강재로 형성된다. 이러한 하중재하블록은 같은 무게를 갖는 콘크리트 하중재하블록에 비해 더 작은 부피를 차지하기 때문에 보관 및 관리가 용이하고, 하중 재하작업시에도 작업 공간을 확보하는 것이 쉬우며 같은 하중을 재하할 때에도 블록을 더 낮게 쌓을 수 있으므로 작업의 안전성을 확보할 수 있다.
상기 하중재하블록(120)에는 블록간 좌우고정수단이 형성될 수 있다.
여기에서 좌우는 I형강(200)의 길이상에서의 방향을 가리키는 말이고, 전후는 I형강(200)의 폭상에서의 방향을 가리키는 말이다.
우수한 성능을 갖는 프리플렉스 합성빔을 만들기 위해서는 빔이 이상적인 구조를 가지도록 설계를 하는 것도 중요하지만 설계된 대로 정확하게 빔을 제작하는 것 또한 중요한데, 상기 블록간 좌우고정수단은 I형강(200) 위에 재하되는 하중재하블록(120)들이 일직선으로 배치될 수 있도록 하여 I형강(200)에 하중이 균등하고 대칭적으로 재하될 수 있도록 해준다.
도 6에는 이러한 블록간 좌우고정수단의 구체적인 모습이 도시되어 있다.
도 6의 (a)은 블록간 좌우고정수단의 제1실시예로서, 상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120)의 전후면 중 일면에 형성된 좌우고정턱(121)과 하중재하블록(120)의 전후면 중 타면에 형성되고 상기 좌우고정턱(121)과 맞물리는 형태의 좌우고정홈(122)으로 이루어진다. 상기 좌우고정턱(121) 및 좌우고정홈(122)은 하중재하블록(120) 높이상에서 전체적으로 형성되거나 상부에만 형성될 수 있다.
도 6의 (b)에는 블록간 좌우고정수단의 제2실시예가 도시되어 있다. 제2실시예의 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120) 상면의 전후 양단에서 단부방향 및 상방으로 개방된 끼움홈(123) 및 서로 접하여 위치한 하중재하블록(120)의 연통하는 끼움홈(123) 내에 삽입되는 끼움막대(S)로 이루어진다. 제2실시예가 적용되어 있는 하중재하블록(120)은 몸체 밖으로 돌출되는 부분이 없기 때문에 보관시 공간을 작게 차지하고, 평면형태가 대칭적이기 때문에 블록의 재하 작업시에 전후를 구분할 필요가 없어 작업이 용이하다.
도 6의 (c)는, 블록간 좌우고정수단의 제3실시예로서, 상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120) 전후면의 좌우 양단에 형성되어 있는 볼트공(126)과, 좌우로 위치한 두 하중재하블록(120)에 절반씩 걸쳐지고 2개의 통과홀(127a)이 형성되어 있는 좌우연결판(127)과, 상기 좌우연결판(127)의 통과홀(127a)을 지나 볼트공(126)에 끼워지는 고정볼트(128)로 이루어진다. 하중재하블록(120)에 제3실시예에 의한 블록간 좌우고정수단을 적용하는 경우, 하중재하블록(120)의 전후면 좌우 양단 중 일단에 좌우연결판(127)이 고정볼트(128)로 미리 고정되어 있는 상태로 I형강(200) 위에 재하되고, 좌우연결판(127)의 나머지 통과홀(127a)에 고정볼트(128)를 통과시켜 먼저 재하되어 있던 하중재하블록과 연결한다.
상기 좌우연결판(127)의 두 통과홀(127a) 중 하나는 후크 형태로 구성하고 나중에 재하되는 하중재하블록(120)의 볼트공(126)에는 미리 고정볼트(128)를 삽입해 두어, 상기 고정볼트(128)에 후크 형태의 통과홀(127a)이 걸리도록 함으로써 하중재하블록들을 연결할 수도 있다. 도 6(c)의 (ii)에는 이러한 블록간 좌우고정수단이 도시되어 있다.
I형강(200)의 소요 변형량에 따라 I형강(200) 위에는 하중재하블록(120)이 다수 단으로 재하될 수 있는데, 이러한 경우에는 하중재하블록(120)에 블록간 상하고정수단이 더 형성되어 상부의 하중재하블록(120)이 하부에 위치한 하중재하블록(120)의 직상부에 위치할 수 있도록 함으로써 하중이 편향되지 않고 I형강(200)에 재하될 수 있다.
도 7에는 이러한 블록한 상하고정수단의 구체적인 모습이 도시되어 있다.
상기 블록간 상하고정수단은, 하중재하블록(120)의 상면 네 모서리에 형성된 상하고정홈(124)과 하중재하블록(120)의 하면 네 모서리에 형성되고 상기 상하고정홈(124)과 맞물리는 형태의 상하고정턱(125)으로 이루어질 수 있다. 상기 상하고정홈(124) 및 상하고정턱(125)은, 도 7의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 하중재하블록(120)의 상하면 네 모서리에 하나씩 형성될 수도 있으나, 도 7의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 하중재하블록(120)의 상하면 양측변을 따라 형성될 수도 있다. 상하고정홈(124)이 하중재하블록(120)의 하면 양측변을 따라 형성되는 경우에는 하중재하블록(120)이 다른 별도의 수단 없이도 I형강(200)의 상부플랜지 폭 중앙에 위치할 수 있다.
그리고 상기 상하고정홈(124)의 높이는 상하고정턱(125)의 높이보다 더 크게 형성되고 그 공간의 하부에 양중고리(H)가 구비되어 있을 수 있다.
도 7의 (c)는 블록간 상하고정수단의 제2실시예로서, 상측 하중재하블록(120)의 전후면 좌우 양단 하부에 형성된 볼트공(126)과, 하측 하중재하블록(120)의 상면의 네 모서리를 감싸며 돌출되는 것으로서 ㄱ자 단면을 가지고 전후방향으로 통과홀(129a)이 형성되어 있는 스토퍼(129)와, 상기 하측 하중재하블록(120) 스토퍼(129)의 통과홀(129a)을 지나 상측 하중재하블록(120)의 볼트공(126)에 끼워지는 고정볼트(128)로 이루어진다. 하중재하블록(120)에 제2실시예에 의한 블록간 상하고정수단을 적용하는 경우, 하측 하중재하블록 위에 상측 하중재하블록을 위치시키면 스토퍼(129)에 의해 상측 하중재하블록이 임시적으로 고정되고, 스토퍼(129)의 통과홀(129a)를 통해 볼트접합함으로써 상측 하중재하블록이 최종적으로 고정된다.
본 발명에 의한 하중재하장치(100)의 단부지지대(110) 사이에는 다수의 중간지지대(130)가 위치한다. 도 8에는 상기 중간지지대(130)의 사시도 및 평면도가 도시되어 있다.
상기 중간지지대(130)는 I형강(200)의 상부에 작용하는 하중재하블록(120)의 하중 및 작업하중에 의해 I형강(200)이 전도되는 것을 방지해주는 역할을 한다.
중간지지대(130)는 단부지지대(110)와 마찬가지로 기둥부(131)와 지지팔(132)을 포함하여 이루어지되, 중간지지대(130)의 지지팔(132)은 I형강(200)의 웨브를 지지하며 I형강(200)의 상부플랜지와는 간섭하지 않도록 하여 I형강(200)이 변형되는 것을 방해하지 않도록 한다. 중간지지대(130)의 지지팔(132)은 단부지지대(110)의 지지팔(112)과 마찬가지로 기둥부(131)를 기준으로 회전이 가능하여 I형강(200)의 거치 및 제거 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 해준다.
중간지지대(130)의 지지팔(132)은 높이조절이 가능하여 I형강(200) 처짐량의 제한치를 설정해줄 수 있다. 이 경우, 지지팔(132)은 하중재하블록(120)이 I형강(200) 위에 재하되어 있지 않은 상태에서는 I형강(200)의 상부플랜지 하면과 떨어져 있지만 하중재하블록(120)이 재하됨에 따라 I형강(200)에 처짐이 발생하게 되면 I형강(200)의 상부플랜지 하면과 점점 가까워지고 I형강(200)에의 하중 재하작업이 완료되면 I형강(200)의 상부플랜지 하면과 닿게 된다. 상기 지지팔(132)에는, 도 8의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 나사산이 형성된 높이조절봉(L)이 별도로 구비되어 있어 이를 회전시킴으로써 높이를 조절하여 I형강(200) 처짐량의 제한치를 설정하거나, 지지팔(132) 전체를 상하로 움직임으로써 높이를 조절하여 I형강(200) 처짐량의 제한치를 설정해줄 수 있다.
그리고 상기 중간지지대(130)에는 캠버량측정눈금(G)이 형성되어 있어 하중재하블록(120)이 재하됨에 따라 I형강(200)에 어느 정도의 변형이 발생하고 있는지 시시각각으로 확인할 수 있다. 상기 캠버량측정눈금(G)을 통해 하중을 점차적으로 재하함에 따라 변형이 예상했던 대로 발생하고 있는지 확인할 수 있어 제작 중에 문제가 발생한 경우 즉각적으로 대처할 수 있고, I형강(200) 길이상의 대칭적인 위치에 놓인 중간지지대(130)의 캠버량측정눈금(G)을 확인함으로써 I형강(200)에 대칭적인 변형이 발생하고 있는지 확인하는 것이 가능하다. 또한, I형강(200)의 하부플랜지 주위의 케이싱콘크리트 양생작업이 완료되어 I형강(200) 위에서 하중재하블록(120)을 제거하고 난 후, I형강(200)에 발생하였던 변형이 어느 정도 회복되는지 알 수 있어 프리플렉스 합성빔에 최종적으로 얼마만큼의 프리스트레스가 도입되었는지 확인할 수 있다.
상기 중간지지대(130)에는 I형강(200)의 높이에 따라 움직이는 위치표시 팔(133)이 더 형성되어 있어, I형강(200)에 일어난 변형량을 보다 쉽게 측정할 수 있다. 상기 위치표시 팔(133)은 중간지지대(130)의 기둥부(131)에서 I형강(200) 쪽으로 돌출되어 I형강(200)의 상부플랜지 하면과 접촉함으로써 I형강(200)을 따라 움직이게 된다. 위치표시 팔(133)이 중간지지대(130)와 접합되는 부분에는 용수철과 같은 탄성부재를 두어 위치표시 팔(133)이 I형강(200)의 변형에 따라 아래로 움직이고 I형강(200)을 제거하는 경우에는 제 위치로 자동적으로 돌아올 수 있도록 한다.
위치표시 팔(133)은 지지팔(112, 132)과 마찬가지로 중간지지대(130)를 축으로 하여 회전하는 것이 가능하다.
본 발명에 의한 하중재하장치(100)는, 상기 중간지지대(130)와 단부지지대(110)에 의해 지지되고 I형강(200)의 길이방향으로 하중재하블록(120)들과 접하도록 설치되어 하중재하블록(120)들이 전도되는 것을 방지해주는 전도방지가로대(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 I형강(200)은 단부지지대(110) 및 중간지지대(130)에 의해 지지되기 때문에 전도가 방지될 수 있지만, I형강(200) 상부의 하중재하블록(120)은 I형강(200)에 완전히 고정되는 것이 아니고 매우 큰 중량을 갖기 때문에 I형강(200) 위에서 전도되지 않도록 별도로 지지해줄 필요가 있다. 상기 전도방지가로대(140)는 I형강(200) 위에 재하된 각각의 하중재하블록(120)과 접하도록 설치됨으로써 하중재하블록(120)들이 전도되는 것을 방지해주게 되고, 이에 따라 본 발명에 의한 하중재하장치(100)에 의해 제작되는 프리플렉스 합성빔의 불량률이 줄어들게 되고 작업의 안전성을 확보할 수 있게 된다.
전도방재가로대(140)는 단부지지대(110) 및 중간지지대(130)의 지지팔(112, 132), 위치표시 팔(133)과 간섭하지 않는 위치에 설치되도록 한다.
전도방지가로대(140)에는 하중재하블록(120)과 접하는 방향으로 롤러(141)가 더 설치될 수 있다. 도 9에는 본 발명에 의한 하중재하장치의 전도방지가로대(140)에 롤러(141)가 더 형성되어 있는 모습이 도시되어 있다.
전도방지가로대(140)는 하중재하블록(120)과 접하도록 설치되기 때문에 상기 하중재하블록(120)의 설치시 및 I형강(200)의 변형시에 하중재하블록(120)과 마찰이 발생할 수 있는데, 상기 롤러(141)는 이러한 경우에 있어 하중재하블록(120)이 상하방향으로 자유롭에 움직일 수 있도록 해줌으로써 하중재하블록(120)에 의한 하중이 I형강(200)에 완전하게 실릴 수 있도록 해준다.
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하게 하기 위한 예시에 불과한 것이므로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
100 : 하중재하장치 110 : 단부지지대
111, 131 : 기둥부 112, 132 : 지지팔
120 : 하중재하블록 121 : 좌우고정턱
122 : 좌우고정홈 123 : 끼움홈
124 : 상하고정홈 125 : 상하고정턱
126 : 볼트공 127 : 좌우연결판
127a, 129a : 통과홀 128 : 볼트
129 : 스토퍼 130 : 중간지지대
133 : 위치표시 팔 140 : 전도방지가로대
141 : 롤러 200 : I형강
G : 캠버량측정눈금 S : 끼움막대

Claims (14)

  1. I형강(200)을 이용하여 프리플렉스 빔을 만드는 하중재하장치(100)에 있어서,
    상기 하중재하장치(100)는, I형강(200)의 양단부에 위치하여 I형강(200) 상부플랜지 하면을 지지해주는 단부지지대(110)와, I형강(200)이 상기 단부지지대(110)에 의해 지지되어 있는 상태에서 I형강(200)의 상부에 서로가 맞닿도록 재하되는 다수 개의 강재 하중재하블록(120)과, I형강(200) 양단부의 단부지지대(110) 사이에 위치하고 I형강(200) 웨브의 양측면을 지지해주는 다수의 중간지지대(130)를 포함하여 이루어지되,
    a) 상기 단부지지대(110)는, I형강(200) 단부의 양측면에서 I형강(200)과 간격을 두고 위치하는 수직한 기둥부(111)와; 상기 기둥부(111)를 축으로 하여 회전가능하면서, I형강(200) 쪽으로 돌출되어 I형강(200)을 지지해주는 지지팔(112);로 이루어지고,
    b) 상기 중간지지대(130)는, I형강(200)의 양측면에서 I형강(200)과 간격을 두고 위치하는 수직한 기둥부(131)와; 상기 기둥부(131)를 축으로 하여 회전가능하고, I형강(200)의 처짐량을 설정할 수 있도록 높이조절이 가능하도록 하면서, I형강(200) 쪽으로 돌출되어 I형강(200)을 지지해주는 지지팔(132)과; 상기 기둥부(131)에 구비되는 캠버량측정눈금(G)과; I형강(200)의 높이에 따라 움직이는 위치표시 팔(133)로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  2. 삭제
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  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하중재하장치(100)는, 상기 중간지지대(130)와 단부지지대(110)에 의해 지지되고 I형강(200)의 길이방향으로 하중재하블록(120)들과 접하도록 설치되어 하중재하블록(120)들이 전도되는 것을 방지해주는 전도방지가로대(140)를 더 포함하는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전도방지가로대(140)에는 롤러(141)가 더 설치되어 하중재하블록(120)이 상하방향으로 움직일 때 전도방지가로대(140)와 마찰력이 발생하지 않도록 하는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하중재하블록(120)에는 블록간 좌우고정수단이 더 형성되어 있는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120)의 좌우면 중 일면에 형성된 좌우고정턱(121)과 하중재하블록(120)의 좌우면 중 타면에 형성되고 상기 좌우고정턱(121)과 맞물리는 형태의 좌우고정홈(122)으로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120) 상면의 좌우 양단에서 단부방향 및 상방으로 개방된 끼움홈(123) 및 서로 접하여 위치한 하중재하블록(120)의 연통하는 끼움홈(123) 내에 삽입되는 끼움막대(S)로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 블록간 좌우고정수단은, 하중재하블록(120) 전후면의 좌우 양단에 형성되어 있는 볼트공(126)과, 좌우로 위치한 두 하중재하블록(120)에 절반씩 걸쳐지고 2개의 통과홀(127a)이 형성되어 있는 좌우연결판(127)과, 상기 좌우연결판(127)의 통과홀(127a)을 지나 볼트공(126)에 끼워지는 고정볼트(128)로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하중재하블록(120)은 상하 다수 단으로 재하되고, 하중재하블록(120)에는 블록간 상하고정수단이 더 형성되어 있는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 블록간 상하고정수단은, 하중재하블록(120)의 상면 네 모서리에 형성된 상하고정홈(124)과 하중재하블록(120)의 하면 네 모서리에 형성되고 상기 상하고정홈(124)과 맞물리는 형태의 상하고정턱(125)으로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 블록간 상하고정수단은, 상측 하중재하블록(120)의 전후면 좌우 양단 하부에 형성된 볼트공(126)과, 하측 하중재하블록(120)의 상면의 네 모서리를 감싸며 돌출되는 것으로서 ㄱ자 단면을 가지고 전후방향으로 통과홀(129a)이 형성되어 있는 스토퍼(129)와, 상기 하측 하중재하블록(120) 스토퍼(129)의 통과홀(129a)을 지나 상측 하중재하블록(120)의 볼트공(126)에 끼워지는 고정볼트(128)로 이루어지는 것을, 특징으로 하는 프리플렉스 합성빔 제작을 위한 등분포 하중재하장치.
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