KR101454144B1 - 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 프리스트레싱 방법에 비해 제작이 간편하며 단면 강성을 증대시킬 수 있고 프리스트레스의 도입을 명확하게 확인할 수 있도록 한 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 및 이를 이용하여 제작된 강재 거더를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법은, H형 단면의 강재빔을 수평되게 배치시킨 후 반력브라켓을 상기 강재빔의 상부 플랜지 상면 중앙에 고정 설치하고, 반력브라켓으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 각기 좌,우측 가동브라켓을 이동이 가능하도록 상기 강재빔의 상면에 가고정시켜 놓고, 상기 반력브라켓과 좌측 가동브라켓 그리고 반력브라켓과 우측 가동브라켓간의 이격 구간에 각기 유압잭이 설치되어 있는 유압잭 박스를 위치 고정시켜 놓은 후 보강용 강판을 준비하여 일단을 좌측 가동브라켓에 고정하고 타단을 우측 가동브라켓에 고정시켜 놓는 인장 준비 단계와; 긴장에 필요한 요구량까지 유압잭 2대를 잭 업 동작시켜 보강용 강판을 강제적으로 긴장시켜 놓는 단계와; 요구량 도달시 좌,우측 가동브라켓의 가고정 상태를 볼트 체결로 강재빔에 완전 고정시켜 놓고, 상기 유압잭 박스를 제거하여 보강용 강판의 긴장력에 의해 강재빔에 보강용 강판측으로 편심 압축력이 도입되는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

Description

강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법{Method for introducing prestress into steel girder}

본 발명은 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 및 이를 이용하여 제작된 강재 거더에 관한 것으로, 특히 온도 프리스트레싱 방법에 비해 간편하게 프리스트레스를 도입하여 단면 강성을 증대시킬 수 있고 프리스트레스의 도입을 명확하게 확인할 수 있도록 한 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 및 이를 이용하여 제작된 강재 거더에 관한 것이다.

강구조물의 내하성능 및 사용성 개선을 위하여 긴장재(강선, 강봉 또는 강연선)나 강판을 이용한 프리스트레싱 방법들이 다양하게 제시되고 있다. 긴장재를 이용한 강구조물의 프리스트레싱 방법은 경량의 긴장재를 이용하여 고정하중의 증가 없이 주부재인 강구조물에 프리스트레싱의 도입이 가능하며 추후 필요시 긴장재의 교체가 용이하다는 장점이 있다.

강판을 이용하여 강구조물에 프리스트레스를 도입하는 방법에는 크게 두 가지가 있다. 하나는 강구조물에 휨하중을 재하하여 탄성 휨변형을 유도한 상태에서 주거더의 상하부 플랜지에 강판을 부착한 후 도입된 휨하중 제거시 발생하는 변형에너지를 프리스트레싱력으로 활용하는 프리플렉션 방법이다. 다른 하나는 긴장재를 이용한 프리스트레싱 방법과 동일한 개념으로 강판을 활용한 것으로 강판에 온도변형을 도입하여 강판의 양단을 주거더에 고정한 후 강판에 도입된 온도변형이 복원되면서 발생하는 온도수축력을 프리스트레싱력으로 활용하는 것이다.

강판을 이용할 경우 프리스트레싱 도입 효과와 함께 강판에 의한 추가적인 단면강성 증가를 기대할 수 있어 하중저항 성능과 함께 처짐에 대한 사용성을 개선할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제10-0944005호 '강거더에 프리스트레싱을 도입하는 방법 및 이 방법에 의해 제작된 강거더'가 제시되어 있다.

특허문헌 1에서는 단면이 역T자형인 제1거더의 양단을 단순 지지하여 거치하는 제1단계, 가열에 의해 연신된 강판을 제1거더의 하부 플랜지에 일체로 체결하는 제2단계, 강판을 냉각시킴으로써 제1거더에 부모멘트가 작용하도록 프리스트레싱을 도입하는 제3단계, 단면이 T형상인 제2거더를 제1거더의 웹 상부에 맞대어 일체화시켜 강거더를 제작하는 제4단계, 제2단계에서 체결되었던 강판을 제거하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강거더에 프리스트레스를 도입하는 방법을 개시한다.

그러나 특허문헌 1의 경우 강거더의 제작단계에서 프리스트레스를 도입함으로써 시공단계에서 프리스트레스를 도입하는 것에 비해 작업성과 시공성이 향상되는 이점은 있으나, 단면강성 증대효과가 작아 장지간화한 대형구조물에 적용시 처짐이 과도하게 발생하므로 프리스트레싱에 의한 효과적인 내하성능의 개선을 기대하기 어려울 수 있다.

또한, 가열 단계에서 가열장비가 필요하고, 프리스트레스의 도입량을 명확하게 확인하기 어려운 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1011220호(2011. 01. 26)

본 발명은 온도 프리스트레싱 방법에 비해 제작이 간편하며 단면 강성을 증대시킬 수 있고 프리스트레스의 도입을 명확하게 확인할 수 있도록 한 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 및 이를 이용하여 제작된 강재 거더를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법은,

H형 단면의 강재빔을 수평되게 배치시킨 후 반력브라켓을 상기 강재빔의 상부 플랜지 상면 중앙에 고정 설치하고, 반력브라켓으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 각기 좌,우측 가동브라켓을 이동이 가능하도록 상기 강재빔의 상면에 가고정시켜 놓고, 상기 반력브라켓과 좌측 가동브라켓 그리고 반력브라켓과 우측 가동브라켓간의 이격 구간에 각기 유압잭이 설치되어 있는 유압잭 박스를 위치 고정시켜 놓은 후 보강용 강판을 준비하여 일단을 좌측 가동브라켓에 고정하고 타단을 우측 가동브라켓에 고정시켜 놓는 인장 준비 단계와;

긴장에 필요한 요구량까지 유압잭 2대를 잭 업 동작시켜 보강용 강판을 강제적으로 긴장시켜 놓는 단계와;

요구량 도달시 좌,우측 가동브라켓의 가고정 상태를 볼트 체결로 강재빔에 완전 고정시켜 놓고, 상기 유압잭 박스를 제거하여 보강용 강판의 긴장력에 의해 강재빔에 보강용 강판측으로 편심 압축력이 도입되는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유압잭 2대를 동시에 1차 신장 작동시킨 후 잭업고정용 핀을 신장구간에 중심이 일치된 유압잭 박스의 고정박스측 고정용 홀 및 가동박스측 고정용 홀에 삽입하여 유압잭 박스의 신장 량이 축소되지 않도록 하는 단계와;

상기 유압잭 2대를 수축 복귀시켜 해당 유압잭과 유압잭이 수축 복귀하여 발생된 틈새 사이에 간격조절용 철판을 삽입시켜 놓고 상기 잭업고정용 핀을 제거한 후 2차 신장 작동시켜 보강용 강판의 인장을 다단으로 수행시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 유압잭 박스에는 1차 인장시 요구량을 초과하지 못하도록 고정박스측 슬롯홀과, 고정박스측 슬롯홀과 동일 높이에 위치하는 가동박스측 슬롯홀이 다수개 형성되고, 이들 슬롯홀에 잭업량제한용 핀을 설치한 상태에서 유압잭의 잭업 작업이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유압잭 박스는,

일정 길이의 사각단면을 갖고 일단이 상기 반력브라켓의 일측면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정박스와;

일단으로부터 상기 고정박스의 내부로 일정량 삽입되어 슬라이딩 결합되고 타단이 좌측 또는 우측 가동브라켓에 착탈가능하게 고정 설치되는 가동박스와;

고정박스측 고정단과 가동박스측 선단과의 사이에 설치된 유압잭과;

상기 고정박스와 가동박스의 삽입구간에는 동일 높이에서 미량 편심되어 있는 각기 일군의 고정박스측 고정용 홀 및 가동박스측 고정용 홀이 형성되고,

상기 고정박스측 고정용 홀 및 가동박스측 고정용 홀의 센터링이 이루어질 때 그 센터링 위치에 삽입되는 다수의 잭업고정용 핀과;

고정박스와 가동박스가 삽입된 중첩 구간에는 고정박스에 형성된 고정박스측 슬롯홀과, 고정박스측 슬롯홀과 동일 높이에 위치되어 가동박스에 형성된 가동박스측 슬롯홀이 구비되고;

상기 고정박스측 슬롯홀과 가동박스측 슬롯홀에 삽입되어 유압잭의 잭업량을 제한하기 위한 잭업량제한용 핀이 포함된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 강재 거더는 상기한 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법을 통해 제작되어진 것으로,

일정 길이에 걸쳐 H형 단면을 갖는 강재빔과;

상기 강재빔의 상부 플랜지 상면 중앙에 고정 설치된 반력브라켓과;

상기 강재빔의 상부 플랜지 상면 양측으로 상기 반력브라켓으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 고정 설치된 각기 좌,우측 가동브라켓과;

일단이 좌측 가동브라켓에 고정하고 타단이 우측 가동브라켓에 고정되어 인장력을 발휘하여 H형 단면의 강재빔에 편심압축력을 도입하는 보강용 강판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌,우측 가동브라켓은 그 외측단에 하부플랜지를 상부플랜지보다 더 길게 확장하고 빗변을 절단하여서 구배면을 갖는 증력분산용 단부가 더 형성되고, 그 하부플랜지의 하부로 강재빔의 복부측에 복수개 이상의 좌굴방지용 수직스티프너를 접합시켜서 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법 및 이를 이용하여 제작된 강재 거더에 따르면, 인장력으로 긴장되어 있는 보강용 강판에 의해 단면2차모멘트의 증대로 강성이 증가되고 처짐이 감소된다.

또한, 온도 프리스트레스를 도입하는 방법에 비해 인위적인 가열장비가 필요치 않으므로 제작이 간단하고, 인장 요구량에 핀을 결합시키는 단계가 포함되어 프리스트레스의 도입 여부를 명확하게 확인할 수 있고, 보강용 강판의 두께를 증가시킬 경우 단면2차모멘트의 더욱 증대시킬 수 있는 이점을 갖게 된다.

따라서 보강용 강판이 하부에 위치하도록 강재 거더가 구조물(가설벤트, 교량)에 설치되는 경우 편심 압축력으로 강재 거더는 상향 솟음력이 작용하여 더욱 큰 하중을 지지할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명에 따른 강재 거더에 프리스트레스를 도입하기 위한 준비 단계에서의 강재 거더의 제작 상태도.
도 1b는 도 1a의 G-G선 단면도.
도 1c는 도 1a에 포함된 유압잭 박스의 확대도.
도 2 (가),(나),(다)는 각기 도 1a의 'A','B','C'부 확대도.
도 3a는 도 1c의 D-D선 단면확대도.
도 3b는 도 1c의 E-E선 단면확대도.
도 3c는 도 1c의 F-F선 단면확대도.
도 4a는 본 발명에 따른 1차 인장상태에서의 강재 거더의 제작 상태도.
도 4b는 도 4a의 'H'부 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 1차 인장 후 2차 인장 직전에 간격조절용 철판을 설치한 상태를 나타내는 강재 거더의 제작상태도.
도 6a는 본 발명에 따른 2차 인장을 실시하는 강재 거더의 제작상태도.
도 6b (가),(나),(다)는 각기 도 6a의 'I', 'J' ,'L'부 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 2차 인장후 좌,우측 가동브라켓을 완전 고정시킨 상태를 실시하는 강재 거더의 제작상태도.
도 8은 본 발명에 따른 유압잭 박스가 제거되고 프리스트레스가 도입된 강재 거더를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 응력집중과 좌굴방지를 위한 수단이 부가된 상태에서의 강재 거더를 나타낸 도면.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 8과 같이 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 강재 거더(10)는 아래 순서의 제작 공정을 거쳐 제작된다.

<프리스트레스 도입 준비>

먼저, 도 1a 및 도 1b와 같이 제작용 베드(5)의 상면에 상,하부 플랜지(12a,12b) 및 복부(12c)를 갖는 H형 단면의 강재빔(12)을 수평되게 배치시킨다.

강재빔(12)의 상부 플랜지(12a) 상면에는 반력브라켓(14) 및 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)이 설치된다. 반력브라켓(14)은 상부 플랜지(12a) 상면 중앙에 고정 설치된다. 이때 고정 방법은 다수쌍의 볼트와 너트의 체결로 하였으나 용접, 리벳 등이 사용되어 이루어질 수 있다.

좌,우측 가동브라켓(16a,16b)은 반력브라켓(14)으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 각기 일정량 이동이 가능하도록 상기 강재빔(12)의 상면에 가고정되어 설치된다. 바람직하게 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)은 거더(10)의 설치에 지장을 주지 않도록 각기 강재빔(12)의 단부로부터 일정 거리(거치 간격)(T)를 갖도록 설치된다.

가고정 방법은 도 2(다)의 확대도와 같이 상부 플랜지(12a)와 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)에 각기 슬롯(121a)(161a)을 형성시킨 후 가고정볼트(17)를 슬롯(121a)(161a)에 삽입시킨 후 너트로 느슨하게 체결시켜서 이루어질 수 있다. 이때 슬롯(121a)(161a)의 길이는 후술할 보강용 강판(18)의 인장량을 충분히 수용할 수 있도록 설계된다.

도 1b와 같이 본 실시 예에서 반력브라켓(14)과 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)은 H형 단면의 강재를 사용하였으나 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 보강용 강판(18)은 직사각 단면을 가지고 있다.

또한 반력브라켓(14)과 좌측 가동브라켓(16a) 그리고 반력브라켓(14)과 우측 가동브라켓(16b)간의 이격 구간에 각기 유압잭(203)이 설치되어 있는 유압잭 박스(20)를 위치 고정시켜 놓은 후, 보강용 강판(18)을 준비하여 일단을 좌측 가동브라켓(16a)에 고정하고 타단을 우측 가동브라켓(16b)에 고정시켜 놓는다.

보강용 강판(18)을 좌측 가동브라켓(16a) 및 우측 가동브라켓(16b)에 고정시키는 방법은 본 실시 예에서 볼트와 너트의 체결로 하였으나, 리벳 접합 또는 용접 접합 을 이용할 수도 있다.

도 1c 내지 도 3과 같이 유압잭 박스(20)는 일정 길이의 사각단면을 갖고 일단의 플랜지를 통해 상기 반력브라켓(14)의 일측면에 볼트와 너트의 결합으로 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정박스(201)와, 일단으로부터 상기 고정박스(201)의 내부로 일정량 삽입되어 슬라이딩 결합되고 타단이 플랜지를 통해 좌측 또는 우측 가동브라켓(16a 또는 16b)에 볼트와 너트의 체결로 착탈가능하게 고정 설치되는 가동박스(202)와, 고정박스(201)측 고정단과 가동박스(202)측 선단과의 사이에 설치된 유압잭(203)이 구비된다. 또한, 유압잭 박스(20)는 도 2(가) 및 도 3a와 같이 고정박스(201)와 가동박스(202)의 삽입구간에는 동일 높이에서 미량 편심되어 있는 각기 일군의 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)이 형성되고, 도 4b와 같이 상기 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)의 센터링이 이루어질 때 그 센터링 위치에 삽입되는 다수의 잭업고정용 핀(204)이 구비된다.

또한, 고정박스(201)와 가동박스(202)의 삽입된 겹칩구간에는 도 2(나)와 같이 고정박스(201)에 형성된 고정박스측 슬롯홀(201b)과, 고정박스측 슬롯홀(201b)과 동일 위치로 가동박스(202)에 가동박스측 슬롯홀(202b)이 각기 일영역에 집중적으로 다수개 배치되어 형성된다. 또한 고정박스측 슬롯홀(201b)과 가동박스측 슬롯홀(202b)에 삽입되어 유압잭(203)의 잭업량을 제한하기 위한 잭업량제한용 핀(206)이 구비된다.

이와 같이 보강용 강판(18)의 양단이 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)에 고정된 후 강재빔(12)에 가고정된 상태(이동가능한 상태)에서 유압잭 박스(20)의 설치로 프리스트레스 도입을 위한 준비가 완료된다. 이때 잭업량제한용 핀(206)이 고정박스측 슬롯홀(201b)과 가동박스측 슬롯홀(202b)에 삽입되어 최대 잭업량을 제한할 준비를 마친다.

한편, 본 실시 예에서 보강용 강판(18)이 반력브라켓(14)에 볼트와 너트로 완전 고정되어 있으나, 가체결된 상태에서 프리스트레스 도입의 준비가 이루어질 수도 있다.

<프리스트레스 도입을 위한 긴장 작업>

이는 1,2차 잭업 동작에 의해 이루어진다.

먼저, 도 4a와 같이 좌우측 유압잭(203) 2대를 동시에 도 2(가)에 도시된 1차 인장요구량(S)에 이르도록 P방향으로 신장 작동시킨 후, 도 4b와 같이 잭업고정용 핀(204)을 신장구간에서 중심이 일치된 유압잭 박스(20)의 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)에 삽입시켜 놓는다.

이때 좌측 가동브라켓(16a) 및 우측 가동브라켓(16b)은 가고정된 상태이므로 1차 요구량(S)에 해당하는 만큼 외측으로 이동한다.

따라서 1차 인장요구량(S)만큼 보강용 강판(18)은 강제적으로 신장되고 유압잭(203) 2대를 수축 복귀시켜도 유압잭 박스(20)의 신장 량이 잭업고정용 핀(204)에 의해 감소되지 않는다.

그 다음, 도 5와 같이 유압잭(203) 2대를 수축 복귀시킨 후 유압잭(203)과 해당 유압잭(203)이 수축 복귀하여 발생된 틈새 사이에 간격조절용 철판(30)을 삽입시켜 놓는다. 여기서 유압잭(203)을 1차 인장요구량(S)만큼 신장 작동시키게 되면 이후 유압잭(203)의 2차 신장량을 채울 수 없기 때문에 간격조절용 철판(30)이 사용된다. 간격조절용 철판(30)의 삽입은 고정박스(201)의 고정단측 측면에 형성된 개구부(201d)를 통하여 이루어질 수 있다.

한편, 여기서 2차 신장 작업없이 프리스트레스를 도입시키는 경우(1차의 잭업량으로 요구되는 인장요구량이 만족되는 경우) 1차에서 인장요구량이 만족되어 간격조절용 철판(30)의 삽입 단계를 생략시킬 수 있다.

그 다음, 잭업고정용 핀(204)을 제거한 후 도 6a와 같이 긴장에 필요한 최종 인장요구량까지 유압잭(203) 2대를 잭 업 동작시켜 보강용 강판(18)을 강제적으로 인장하여 긴장시켜 놓는다. 이때 잭업량제한용 핀(206)은 도 6b (다)와 같이 고정박스측 슬롯홀(201b)과 가동박스측 슬롯홀(202b)에 삽입된 상태에서 이루어져 과도한 인장량을 제한하게 된다.

보강용 강판(18)에 필요한 인장요구량에 도달되면 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)의 가고정 상태에서 도 6b (가)와 같이 센터링이 이루어진 가동브라켓측 구멍(161b)과 강재빔측 구멍(121b)에 볼트를 삽입하여 너트로 체결한다. 따라서 도 7과 같이 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)은 강재빔(12)에 완전한 고정이 이루어진다. 완전 고정 방법은 볼트와 너트로 할 수도 있지만 용접 접합으로 이루어질 수도 있다.

<유압잭 박스 제거>

그 다음, 도 7의 유압잭 박스(20)를 제거함으로써 도 8과 같이 프리스트레스가 도입된 강재 거더(10)의 제작이 완료된다. 이는 유압잭(203)을 잭 다운 동작시킨 후 고정박스(201)와 가동박스(202)를 고정하고 있는 플랜지측 볼트와 너트의 체결을 해체함으로써 이루어진다. 이때 유압잭(203)의 잭 다운시 보강용 강판(18)에 강제적으로 작용된 인장력은 다시 보강용 강판(18)을 수축시키는 힘으로 남아 보강용 강판(18)을 긴장시켜 강재빔(12)에 프리스트레스가 도입된다.

보강용 강판(18)의 긴장축은 강재빔(12)의 중립축으로부터 일정 거리 떨어져 있으므로 강재빔(12)의 하부 플랜지(12b)에는 인장력이 도입되고 그의 상부 플랜지(12a)에는 압축력이 도입된다.

이같이 제작된 강재 거더(10)는 보강용 강판(18)이 하부측에 위치하도록 설치되어 보강용 강판(18)의 하부플랜지가 상부에 위치함으로써 상향 솟음이 일어나고, 인장이 도입되어 상향 솟음이 일어난 하부플랜지측으로 하중이 재하되게 시공된다.

따라서 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 강재 거더(10)는 도 1과 같이 H형 단면의 강재빔(12)와, 강재빔(12)의 상부 플랜지 상면 중앙에 고정 설치된 반력브라켓(14)과, 강재빔(12)의 상부 플랜지 상면 양측에 반력브라켓(14)으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 고정 설치된 각기 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)과, 인장된 상태에서 일단이 좌측 가동브라켓(16a)에 고정하고 타단이 우측 가동브라켓(16b)에 고정되어 H형 단면의 강재빔(12)에 편심압축력을 발생시켜 프리스트레스를 도입시키는 보강용 강판(18)으로 구성된다.

한편, 프리스트레스의 도입 후 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)에 응력이 집중되는 것을 완화시키기 위해 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)은 그 외측단에 하부플랜지를 상부플랜지보다 더 길게 확장하고 빗변을 절단하여서 구배면(165a)을 갖는 증력분산용 단부(165)를 더 형성할 수 있다. 또한 그 하부플랜지의 하부로 강재빔(12)의 복부측에 복수개 이상의 좌굴방지용 수직스티프너(13)를 접합시켜 구성할 수 있다.

이와 같이 제작되고 구성된 강재 거더(10)는 인장력으로 긴장되어 있는 보강용 강판(18)과 이와 결합된 강재빔(12)에 의해 단면2차모멘트의 증대로 강성이 증가되고 처짐이 감소된다.

또한, 온도 프리스트레스를 도입하는 방법과 달리 인위적인 가열장비가 필요치 않으므로 제작이 간단하고, 인장요구량에 따른 핀 결합을 이용하여 프리스트레스의 도입 여부를 명확하게 확인할 수 있고, 보강용 강판(18)의 두께를 증가시킬 경우 단면2차모멘트의 더욱 증대시킬 수 있는 이점을 갖게 된다.

따라서 보강용 강판(18)이 하부에 위치하도록 강재 거더(10)가 구조물(가설벤트, 교량)에 설치되는 경우 편심 압축력으로 강재 거더(10)는 상향 솟음력이 작용하여 더욱 큰 하중을 지지할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

14: 반력브라켓
16a,16b: 좌,우측 가동브라켓
20: 유압잭 박스
201: 고정박스
201a: 고정박스측 고정용 홀
201b: 고정박스측 슬롯홀
202: 가동박스
202a: 가동박스측 고정용 홀
202b: 가동박스측 슬롯홀
203: 유압잭
204: 잭업고정용 핀
206: 잭업량제한용 핀

Claims (6)

1. H형 단면의 강재빔(12)을 수평되게 배치시킨 후 반력브라켓(14)을 상기 강재빔(12)의 상부 플랜지 상면 중앙에 고정 설치하고, 반력브라켓(14)으로부터 양측으로 일정 구간 이격된 위치에 각기 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)을 이동이 가능하도록 상기 강재빔(12)의 상면에 가고정시켜 놓고, 상기 반력브라켓(14)과 좌측 가동브라켓(16a) 그리고 반력브라켓(14)과 우측 가동브라켓(16b)간의 이격 구간에 각기 유압잭(203)이 설치되어 있는 유압잭 박스(20)를 위치 고정시켜 놓은 후 보강용 강판(18)을 준비하여 일단을 좌측 가동브라켓(16a)에 고정하고 타단을 우측 가동브라켓(16b)에 고정시켜 놓는 인장 준비 단계와;
   긴장에 필요한 요구량까지 유압잭(203) 2대를 잭 업 동작시켜 보강용 강판(18)을 강제적으로 긴장시켜 놓는 단계와;
   요구량 도달시 좌,우측 가동브라켓(16a,16b)의 가고정 상태를 볼트 체결로 강재빔(12)에 완전 고정시켜 놓고, 상기 유압잭 박스(20)를 제거하여 보강용 강판(18)의 긴장력에 의해 강재빔(12)에 보강용 강판(18)측으로 편심 압축력이 도입되는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 하는 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유압잭(203) 2대를 동시에 1차 신장 작동시킨 후 잭업고정용 핀(204)을 신장구간에 중심이 일치된 유압잭 박스(20)의 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)에 삽입하여 유압잭 박스(20)의 신장 량이 축소되지 않도록 하는 단계와;
   상기 유압잭(203) 2대를 수축 복귀시켜 해당 유압잭(203)과 유압잭이 수축 복귀하여 발생된 틈새 사이에 간격조절용 철판(30)을 삽입시켜 놓고 상기 잭업고정용 핀(204)을 제거한 후 2차 신장 작동시켜 보강용 강판(18)의 인장을 다단으로 수행시키는 것을 특징으로 하는 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법.
3. 제 2항에 있어서,
   유압잭 박스(20)에는 1차 인장시 요구량을 초과하지 못하도록 고정박스측 슬롯홀(201b)과, 고정박스측 슬롯홀(201b)과 동일 높이에 위치하는 가동박스측 슬롯홀(202b)이 다수개 형성되고, 이들 슬롯홀(201b,202b)에 잭업량제한용 핀(206)을 설치한 상태에서 유압잭(203)의 잭업 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 유압잭 박스(20)는,
   일정 길이의 사각단면을 갖고 일단이 상기 반력브라켓(14)의 일측면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정박스(201)와;
   일단으로부터 상기 고정박스(201)의 내부로 일정량 삽입되어 슬라이딩 결합되고 타단이 좌측 또는 우측 가동브라켓(16a 또는 16b)에 착탈가능하게 고정 설치되는 가동박스(202)와;
   고정박스(201)측 고정단과 가동박스(202)측 선단과의 사이에 설치된 유압잭(203)과;
   상기 고정박스(201)와 가동박스(202)의 삽입구간에는 동일 높이에서 미량 편심되어 있는 각기 일군의 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)이 형성되고,
   상기 고정박스측 고정용 홀(201a) 및 가동박스측 고정용 홀(202a)의 센터링이 이루어질 때 그 센터링 위치에 삽입되는 다수의 잭업고정용 핀(204)과;
   고정박스(201)와 가동박스(202)가 삽입된 중첩 구간에는 고정박스(201)에 형성된 고정박스측 슬롯홀(201b)과, 고정박스측 슬롯홀(201b)과 동일 높이에 위치되어 가동박스(202)에 형성된 가동박스측 슬롯홀(202b)이 구비되고;
   상기 고정박스측 슬롯홀(201b)과 가동박스측 슬롯홀(202b)에 삽입되어 유압잭(203)의 잭업량을 제한하기 위한 잭업량제한용 핀(206)이 포함된 것을 특징으로 하는 강재 거더에 프리스트레스를 도입하는 방법.
5. 삭제
6. 삭제

Images