KR101569274B1 - Strengthen structure and method of reinforcing the outside of the reinforced concrete beams with prestressed steel wire - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보의 양단부에 천공을 하여 강봉을 매입하고 하부에는 철판에 용접된 강봉을 보의 중간에 고정하여서 강선을 V 또는 U자 형채로 설치하며, 강선과 강선을 연결하고 긴장력을 도입하는 턴버클 또는 연결 철물 이음, 강선의 이탈을 방지하기 위한 너트 조임으로 이루어진다.
본 발명에 따르면 콘크리트 보에 강선 프리스트레싱 시공시 보의 단부에 강선을 정착하지 않으므로 별도의 긴장 장비 없이 보의 전 구간에서 보강이 쉽게 이루어지며, 중앙 하부 강선 지지물의 크기가 매우 작아 천정고가본이 낮아짐을 최소화 할 수 있어, 한 번의 긴장으로 삼각 형태 또는 사다리꼴 형의 2줄 강선에서 긴장력을 도입하기 위한 방법으로, 간편하고 효과적인 내력보강을 할 수 있으며 종래 발명보다 우수한 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.More particularly, the present invention relates to a method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire. More particularly, the present invention relates to a method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire, Or U-shaped, and is formed of a turnbuckle or a connecting metal joint connecting the steel wire and the steel wire and introducing a tension force, and a nut tightening to prevent the steel wire from escaping.
According to the present invention, since the steel wire is not fixed at the end of the beam when the steel wire is subjected to the prestressing, the reinforcement is easily performed in the entire section of the beam without any tension equipment. It is possible to easily and effectively reinforce the proof stress and to secure safety superior to that of the conventional invention. The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems.
Description
본 발명은 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휨 내력이 부족한 철근콘크리트 보에 대해 프리스트레스 강선을 사용하여 보 단면 내의 압축력을 도입함으로써 휨 내력을 증진시키는 철근콘크리트 구조부재 보강구보 및 보강방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire, and more particularly, to a method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire, And to a method for reinforcing structural members.
일반적으로 건축물이나 교량의 주요 구조 부재인 보를 보강하는 대표적인 방법으로는 탄소섬유 부착보강법, 철판 부착 보강법, 철골보 추가 보강법, 강선프리스트레싱 보강구조 및 보강방법 등이 사용되고 있다.
As a typical method for reinforcing a beam as a main structural member of a building or a bridge, a carbon fiber reinforcing method, a steel plate reinforcing method, a steel wire reinforcing method, a steel wire prestressing reinforcing structure, and a reinforcing method are used.
이 중, 탄소섬유 부착보강법은 콘크리트에 에폭시 접착제를 이용하여 탄소섬유재를 부착하는 방법으로 시공이 간편하다는 장점이 있으나, 콘크리트 접착면의 평활도 확보 및 면 정리 시 발생하는 비산먼지 등이 발생하는 문제점을 가지고 있다.
Among them, carbon fiber adhesion reinforcement method has advantages that it is easy to apply by attaching carbon fiber material to concrete using epoxy adhesive, but it is difficult to secure the smoothness of the concrete adhesion surface and scattering dust I have a problem.
또한 철판 부착 보강법도 에폭시 접착충진제를 사용하여 콘크리트와 철판을 부착시켜 내력을 증가시키는 공법이지만, 자중이 무겁고 시공비용이 많이 드는 문제점을 여전히 가지고 있다.
Also, steel plate attachment reinforcement method is a method to increase the strength by attaching concrete and steel plate by using epoxy adhesive filler, but it still has a problem of heavy weight and high construction cost.
종래의 발명인 대한민국 특허 제48426호는 도 1에 도시된 바와 같이, 강봉을 양단부로 관통시켜 너트로 고정한 것을 가운데 턴버클(50)로 조임으로써 강선을 긴장시켜 압축력을 도입하는 방법으로, 상기 보강공법의 경우 강봉이나 중앙부 정착철물(1, 39)이 긴장이나 추격에 의한 변형이 우려가 있으며 안전성이 확실하게 확보되지 않으며, 또한 강봉의 연결부 또는 정착부가 8개소나 형성되어야 한다는 문제점이 존재하고 있다.
As shown in FIG. 1, Korean Patent No. 48426, which is a conventional invention, is a method of introducing a compressive force by tightening a steel wire by fastening a steel bar through both ends and fastening it with a nut by a middle turnbuckle 50, There is a problem in that the steel bar or the central fixing
또한 도 2에 도시된 바와 같이 대한민국 특허 제8549호에 따른 보강방법은, 상기 도 1에 도시된 보강방법의 단점을 개선한 것으로 가운데의 중앙부 정착철물(39)에 의해 층고가 낮게 된다는 점을 보완하였으며, 강봉의 연결부 또는 정착부가 8개소가 되는 것을 4개소로 감소하여 개선되었지만, 2개의 강봉을 긴장시켜야 하며 중앙부(200)에서 2개의 강봉을 교차로 연결시키게 됨으로써 연결부분 상세에서 안전성의 확보가 불확실하다는 문제점이 여전히 존재하고 있다.
Also, as shown in FIG. 2, the reinforcement method according to Korean Patent No. 8549 improves the disadvantage of the reinforcing method shown in FIG. 1, and it is supplemented by the fact that the height of the floor is lowered by the middle fixation hardware 39 However, it is necessary to tighten the two steel rods and to connect the two steel rods at the
또한 도 3에 도시된 바와 같이 대한민국 특허 제37876호에 따른 보강방법은, 강선을 단부브라켓(30, 31)에 고정한 후 중앙정착물(60)에 V자 형태로 돌려 통과시켜 설치하였고, 중앙정착물에 연결된 커플러(70)를 상하로 이격시키는 방법으로 강선의 긴장과 압축력을 도입하는 방식으로, 단부 브라켓(30,31)과 중앙 정착물(60에 의해 연결된 강선(100)이 보의 양면에 밀접하게 붙어 있다는 장점이 있지만, 상기와 같은 방법의 경우 강선을 긴장시키기 위해 중앙지지물(60)로 인해 보의 천정고가 낮아지는 단점이 있으며, 상기 보의 양단부에 단부 브라켓(30, 31)을 통한 강선 설치시 강선에 미리 소정의 긴장상태를 주어야 하는 번거로움이 발생하며, 중간지지물을 설치하기 위해 중간 브라켓(50), 강봉, 커플러, 보강플레이트 등 여러 부품을 설치해야하는 문제점이 여전히 존재하고 있다.
3, the reinforcement method according to Korean Patent No. 37876 is achieved by fixing the steel wire to the
따라서 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 프리스트레스 강선 보강은 시공시 단부접합부에 별도의 조임이나 정착철물 없이, 간편하게 전 구간에서 보강이 이루어지며, 천장고가 낮아짐을 최소화하기 위해 보 중앙 면에 지지 강봉을 밀착하고, 강선 2줄을 삼각형 형태로 보 중앙에서 한 번의 연결과 한 번의 강선 긴장을 통해 2줄 강선 프리스트레싱 보강 효과를 얻기 위한 방법이다.
Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above, the reinforcement of the prestressed steel wire is easily reinforced in the entire section without the need of separate fastening or fixing hardware at the end joints during construction. In order to minimize the lowering of the ceiling height, It is a method to obtain a reinforcement effect of two-wire steel prestressing through a single connection at the center and one steel wire tie with two steel wires in a triangular shape.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 더욱 상세하게는 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems,
1) 보의 단부나 중앙 하부에 강선을 조이거나 고정하기 위한 별도의 장치로 인해, 그 설치와 시공이 매우 번잡한 점을 해결1) Due to the separate device for fastening or fixing the steel wire to the end of the beam or the bottom of the center, the installation and construction are very troublesome.
2) 보의 단부나 중앙 하부에 강선을 정착하거나 돌려 설치할 시 강선 정착부의 안전성에 대한 확보가 불확실한 것을 해결2) It is not clear whether securing the safety of the steel wire fixing part when fixing or turning the steel wire at the end or center bottom of the beam.
3) 종래기술의 보강 방법은 한 줄 보강이기 때문에 비효율적 이라는 점을 해결3) The fact that the reinforcement method of the prior art is inefficient because it is one line reinforcing
4) 강선을 연결하고 긴장시키기는 방법으로 턴버클이나 조임철물을 사용하여 해결4) Fixed by using turnbuckles or fasteners to connect and tie the steel wire.
할 수 있도록 된 새로운 구조의 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조 및 보강방법을 제공하는 것이다.
And to provide a reinforcement structure and reinforcement method of a reinforced concrete beam using a new structure of prestressed steel wire.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하기 위한 강선(21)과, 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성되어지는 한쌍의 단부 보강요소와, 상기 보(20)의 중앙 하부에 고정설치 되어지는 중앙 하부 보강요소(24)와, 상기 보(20)의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소와 동일한 높이에 설치되어지며 상기 강선(21)에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a reinforced concrete beam forming apparatus including a steel wire for reinforcing a bending strength of a reinforced concrete beam, a piercing member formed at a position symmetrical with respect to a center of the beam, A pair of end reinforcement elements inserted into the perforation and protruding outwardly; a central lower reinforcement element 24 fixedly installed at a central lower portion of the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 중앙 하부 보강요소(24)는 보의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에, 상기 한 쌍의 단부 보강요소보다는 더 내측으로 한 쌍으로 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the center lower reinforcing elements 24 are formed at a position symmetrical to each other with respect to the center of the beam, and are formed as a pair further inside than the pair of end reinforcing elements do.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 단부 보강요소는 각각 긴 원통 형상으로 형성된 제1강봉(22), 제2강봉(23)으로 구성되어지며, 상기 중앙 하부 보강요소(24)은 U자 형상으로 형성된 U자형 철판(24a)과, 상기 U자형 철판(24a)의 하부에 설치고정되는 제3강봉(24b)을 이루어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the pair of end reinforcement elements are constituted by a first steel bar 22 and a second steel bar 23 formed in a long cylindrical shape, respectively, and the center lower reinforcement element 24, Shaped steel plate 24a formed in a U-shape and a third steel bar 24b fixedly installed at a lower portion of the U-shaped steel plate 24a.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)는 보(20)의 가폭 보다 더 길게 형성되어 외부로 돌출되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the first steel bar 22, the second steel bar 23, and the third steel bar 24b are longer than the width of the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)의 외부로 돌출된 양쪽 단부에는 강선(21)이 안착되어 상기 강선의 위치를 고정하기 위한 강선안착용 홈(30)을 형성되어 있으며, 상기 강선안착용 홈(30)의 좌우측에는 강선이탈방지용 제1,2너트(28, 29)가 결속되어지는 제1,2 나사산(34a, 34b) 이 형성되어있는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, a steel wire 21 is seated on both ends protruding outward from the first steel bar 22, the second steel bar 23 and the third steel bar 24b, And the first and second threads (28, 29) for fastening the first and second fasteners (28, 29) are fastened to the right and left sides of the wire fastening groove (30) 34a, 34b are formed.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 중앙 하부 보강요소(24)의 U자형 철판(24a)이 상기 보(20)의 하부방향에서 삽입된 후 상기 보(20)에 결속되어지도록, 상기 U자형 철판(24a)의 양측면부에는 상기 보(20)의 양측면에 결합하기 위한 앵커볼트 결합부가 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the U-shaped iron plate 24a of the central lower reinforcing element 24 is inserted in the lower direction of the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 강선(21)은 일측단부가 긴장력 조절부의 일측단부에 결속되어지고, 상기 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 다시 안착되어지며, 상기 보(20)의 중앙 하부에 설치고정되어 있는 제3강봉(24b)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착된 후, 상기 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착되어진 후, 타측단부가 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 결속되어짐으로써, 상기 강선(21)은 연속되어 한 줄로 형성되어지도록 하고 역삼각형 형상을 이루도록 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, one end portion of the steel wire 21 is bound to one end portion of the tension control portion, and is seated in the steel wire
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 강선(21)은 일측단부가 긴장력 조절부의 일측단부에 설치 고정되어지고, 상기 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 다시 안착되어지며, 상기 보(20)의 중앙부를 기분으로 서로 대칭되는 위치에 단부 보강요소보다는 더 내측으로 형성되어지는 한 쌍의 중앙 하부 보강요소에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착된 후, 상기 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착되어진 후, 타측단부가 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 설치고정되어짐으로써, 상기 강선(21)은 연속되어 한 줄로 형성되어지도록 하고 역사다리꼴 형상을 이루도록 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, one end of the steel wire 21 is fixed to one end of the tension control unit, and the steel wire 21 is seated in the steel wire inside
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 강선(21)에 긴장력을 부여하기 위한 긴장력 조절부는 회전식 턴버클(25) 또는 회전식 조임 철물(31)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the tension adjusting unit for imparting a tensile force to the steel wire 21 comprises a rotary turnbuckle 25 or a rotary fastening hardware 31.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 긴장력 조절부가 회전식 조임철물(31)로 이루어지는 경우, 강선(21)과 조입철물(31)이 함께 회전되어지는 것을 방지하도록, 상기 회전식 조임철물(31)의 양측 단부에 상기 강선(21)을 고정시키기 위한 조임 강선 고정부(32)가 추가로 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, in order to prevent the steel wire 21 and the rough metal 31 from rotating together when the tension adjusting unit is composed of the rotary fastening hardware 31, And a fastening steel wire fixing part 32 for fixing the steel wire 21 to both ends is additionally formed.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하기 위하여, a) 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성되어지는 한 쌍의 단부 보강요소를 각각 설치하는 단계; b) 상기 보(20)의 중앙 하부에 중앙 하부 보강요소를 고정설치하는 단계; c) 상기 강선에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 상기 보의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소와 동일한 높이에 설치하는 단계; d) 상기 강선의 일측단부를 상기 긴장력 조절부의 일측단부에 결속시킨 후, 상기 일측의 단부 보강요소 및 중앙 하부 보강요소와 타측의 단부 보강요소에 연속적으로 강선을 안착시킨 후, 강선의 타측단부를 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 결속시켜, 강선이 연속되어 한 줄로 설치되도록 하는 단계; e) 상기 긴장력 조절부를 회전시킴으로써 상기 강선에 소정의 긴장력이 가해지도록 긴장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, in order to reinforce the flexural strength of the reinforced
한편 본 명세서에 개시된 기술에 관한 설명은 단지 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
On the other hand, the description of the technology disclosed herein is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the right of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby, as it does not mean that a particular embodiment must include all such effects or merely include such effects.
또한 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
Also, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows. The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 ~사이에와 바로 "~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는"등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
Further, when an element is referred to as being "connected" to another element, it should be understood that other elements may also be present in the middle, although it may be directly connected to the other element. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as between ~ and ~, or neighboring to ~ and directly adjacent to ~ should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지적하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
본 발명의 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강방법은, 콘크리트 보의 강선 프리스트레싱 시공시 보의 단부에 강선을 정착 하지 않으므로 별도의 긴장장비 없이 보의 전 구간에서 보강이 이루어지며, 중앙 하부 강선 지지물의 크기가 매우 작아 천정고가 낮아짐을 최소화 할 수 있어, 한 번의 긴장으로 삼각형 형태의 2줄 강선에서 긴장력을 도입하는 간편하고 효과적인 내력보강 방법이며, 보다 우수한 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
The method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention is characterized in that a reinforcement is performed in the entire section of the beam without additional tension equipment since the steel wire is not fixed at the end of the beam during the pre- It is possible to minimize the decrease of the ceiling height due to the very small size of the support of the steel wire, and it is a simple and effective strength reinforcement method of introducing a tension force in a triangle-shaped two-wire steel wire with one tension, .
도 1은 종래 발명의 강선 보강방법을 도시한 도면
도 2는 종래 발명의 따른 강선 보강방법을 도시한 도면
도 3은 종래 발명의 따른 강선 보강방법을 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 정면도
도 5는 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 강봉을 도시한 도면
도 6은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 철판과 용접된 강봉을 도시한 도면
도 7은 본 발명에 다른 실시예에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 조임 철물을 도시한 도면
도 8은 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 중앙 하부 지지형태를 개선한 도면
도 9는 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조의 조임 철물을 도시한 도면
도 10은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 시험체의 단면도 및 배근도를 도시한 도면
도 11은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 강선 긴장력의 수직 및 수평 분력을 나타낸 도면
도 12는 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 시험체 보강에 따른 휨 응력도를 나타낸 도면
도 13은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 시험체 설치 및 가력을 나타낸 도면
도 14는 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 강선의 응력-변형도 곡선
도 15는 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 시험체의 하중-처짐 관계 곡선
도 16은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강주고의 시험체 보의 파괴양상을 나타낸 사진이며, (a)는 실험 전 사진이며, (b)는 실험 후 사진BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
2 is a view showing a steel wire reinforcing method according to the prior art.
3 is a view showing a steel wire reinforcing method according to the prior art.
4 is a front view of the steel structure of the reinforced concrete beam using the prestressed steel wire according to the present invention
Fig. 5 is a view showing a steel bar of a steel structure of a steel reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention; Fig.
6 is a view showing a steel plate and a welded steel bar of a steel structure of a steel reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention;
FIG. 7 is a view showing a fastening hardware of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to another embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view for improving the support shape of the lower center of the steel structure of the reinforced concrete beam using the prestressed steel wire according to another embodiment of the present invention
9 is a view showing a fastening hardware of a steel structure of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to still another embodiment of the present invention;
10 is a cross-sectional view and a schematic drawing of a test specimen of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention;
11 is a view showing vertical and horizontal components of a steel wire tension force of a reinforced concrete beam subjected to a bending reinforcement using a prestressed steel wire according to the present invention;
12 is a view showing a bending stress according to a specimen reinforcement of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention;
13 is a view showing the installation and strength of a specimen of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention;
Fig. 14 is a graph showing the stress-strain curve of the steel wire of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention.
15 is a load-deflection curve of a specimen of a reinforced concrete beam using a prestressed steel wire according to the present invention;
16 is a photograph showing the fracture mode of the test specimen of the reinforced concrete beam subjected to the reinforcing steel beam using the prestressed steel wire according to the present invention, wherein (a) is a photograph before the experiment, and (b)
이하에서는 본 발명의 선호적인 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여, 더욱 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments and accompanying drawings.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 보 보강구조 및 보강방법에 대한 각 구성요소를 도시하고 있다.
FIGS. 4 to 7 show components of the reinforcement method of the reinforcing steel beam using the prestressed steel wire according to the present invention.
본 발명의 선호적인 실시예에 따르면 보강되어지는 철근콘크리트 보의 깊이(depth)를 최소화하도록 보의 양 측면부에 형성되어지며, 상하부 강선이 폐쇄형을 이루도록 설치되어지며 긴장력 조절부에 의해 결속되어지는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조에 있어서, 상기 외부 보강구조는 철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하기 위한 강선(21)과, 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성되어지는 한쌍의 단부 보강요소와, 상기 보(20)의 중앙 하부에 고정설치 되어지는 중앙 하부 보강요소(24)와, 상기 보(20)의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소와 동일한 높이에 설치되어지며 상기 강선(21)에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 기본적인 구성요소로 한다. 좀더 구체적으로 설명하면 상기 보강구조는 철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하며 상하부 강선으로 형성되어 폐쇄형으로 이루어지며 철근콘크리트 보(20)의 양쪽 측면부에 설치되어지는 강선(21)과, 상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성 되어지는 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23)와, 상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙 하부에 고정설치 되어지는 중앙 하부 보강요소(24)와, 상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소(22, 23)와 동일한 높이에 설치되어지며 상기 강선(21)에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 포함하여 구성되어지며, 상기 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23)는 각각 긴 원통 형상으로 형성된 제1강봉(22), 제2강봉(23)으로 구성되어지며, 상기 중앙 하부 보강요소(24)는 U자 형상으로 형성된 U자형 철판(24a)과, 상기 U자형 철판(24a)의 하부에 고정설치 되어지는 제3강봉(24b)으로 이루어지며, 상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)은 철근콘크리트 보(20)의 가로 폭 보다 더 길게 형성되어 외부로 돌출되어지도록 형성되어짐으로써, 상기 상하부 강선으로 형성된 강선(21)은 역삼각형의 폐쇄형을 이루도록 결속되어지며, 상기 폐쇄형으로 이루어진 강선(21)에 긴장력을 부여하도록 상부 강선의 마주보는 양측 단부는 긴장력 조절부에 의해 상호 결속되어지며, 하부 강선은 역삼각형을 이루도록 보의 하부에 형성된 중앙 하부 보강요소(24)를 감싸며 폐쇄되어진다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the upper and lower steel wires are installed in both sides of the beam so as to minimize the depth of the reinforced concrete beam to be reinforced, The outer reinforcing structure of the reinforced concrete beam using the prestressing steel wire is characterized in that the outer reinforcing structure comprises a steel wire 21 for reinforcing the flexural strength of the reinforced
이하 본 발명에 따른 상기 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다. 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 단부 보강요소는 먼저 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 필요한 직경으로 천공하여 천공부(관통홀)를 형성하며, 상기 천공부에 상기 단부 보강요소를 가로 폭 방향으로 삽입하여 설치한다.
Hereinafter, the constituent elements according to the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 4, the pair of end reinforcement elements are formed by first perforating a required diameter in a position symmetrical to each other with respect to the center of the
이때 삽입된 단부 보강요소의 길이는 상기 보(20)의 가로 폭보다 길게 형성되어 있으며, 상기 천공부(관통홀)에 삽입될 시 양 끝단이 상기 보(20)의 외부 양측으로 돌출되도록 형성되어 진다.
At this time, the length of the inserted end reinforcement element is formed to be longer than the width of the
다음으로 도 5는 단부 보강요소를 도시한 도면으로, 상기 단부 보강요소는 긴 원통 형상으로 형성되는 것을 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다.
5 is a view showing an end reinforcement element, which is preferably formed in a long cylindrical shape, but does not exclude the use of other shapes within the scope of achieving the same purpose and function .
상기 단부 보강요소는 제1강봉(22)과 제2강봉(23)으로 구성되어 있으며, 상기 천공부(관통홀)에 삽입시 에폭시를 사용하여 고정시킨다. 상기 단부 보강요소가 상기 보(20)의 외부로 돌출된 돌출부에는 강선(21)을 고정시키기 위하여 강선안착용 홈(30)을 상기 단부 보강요소의 둘레방향으로 형성하며, 상기 강선(21)의 이탈을 방지하기 위한 제1, 2너트(28, 29)를 설치하기위하여 제1, 2 나사선(34a, 34b)을 상기 강봉(20)에 형성된 강선안착용 홈(30)의 양쪽으로 형성한다.
The end reinforcing element is composed of a first steel bar 22 and a second steel bar 23, and is fixed by using an epoxy when inserted into the perforation (through hole). A
다음으로 도 6은 중앙 하부 보강요소(24)를 도시한 도면으로, 상기 보(20)의 중앙하부에 설치고정하기 위한 U자형 철판(24a)과, 상기 강선을 안착시키기 위한 제3강봉(24b)으로 구성되어 있다.
6 is a view showing the central lower reinforcing element 24 and includes a U-shaped iron plate 24a for fixing and fixing to the lower center of the
또한 제3강봉(24b)은 U자형 철판(24a)의 하부 중앙에 결합하기 위해서 상기 U자형 철판(24a)의 하부에 상기 제3강봉(24b) 직경의 10% 만큼 홈을 형성한 후 용접하여 결합되어지는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 나사결합, 에폭시 결합과 같은 다른 결합 방식의 사용을 배제하는 것은 아니다.
The third steel bar 24b is formed by forming a groove in the lower portion of the U-shaped steel plate 24a by 10% of the diameter of the third steel bar 24b for joining to the lower center of the U-shaped steel plate 24a While it is preferred to be bonded, it does not preclude the use of other bonding means, such as screw bonding, epoxy bonding, to the extent that the same purpose and function can be achieved.
상기 U자형 철판(24a)은 소정의 두께와 폭으로 보강 강판을 U자 형상으로 제작하여 상기 보(20)의 양측면을 감싸 끼우도록 형성되어 있으며, 상기 U자형 철판(24a)에는 상기 보(20)의 중앙 하부에 결합하기 위한 앵커볼트 결합부가 천공되어 형성되어 있으며, 앵커볼트(26)를 상기 결합부에 삽입하여 보(20)의 중앙 하부에 고정설치한다.
The U-shaped iron plate 24a is formed to have a U-shaped reinforcing steel plate with a predetermined thickness and width to enclose both sides of the
이때 상기 U자형 철판(24a)와 상기 보(20) 사이에 소정의 틈새가 발생하게 되면 에폭시 접착제를 통하여 접착되는 것이 선호되지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 종류의 접착제를 사용하는 것을 배제하는 것은 아니다.
At this time, if a predetermined gap is generated between the U-shaped iron plate 24a and the
상기 제3강봉(24b)은 상기 보(20)의 가로 폭보다 길게 형성되며, 상기 보(20)의 두께보다 돌출되도록 형성되어 진다. 상기 제3강봉(24b)의 돌출된 돌출부에는 강선(21)을 고정시키기 위하여 강선안착용 홈(30)을 상기 제3강봉(24b)의 둘레방향으로 형성하며, 상기 강선(21)의 이탈을 방지하기 위한 제1, 2너트(28, 29)를 설치하기위하여 제1, 2나사산(34a, 34b)을 상기 강봉(20)에 형성된 강선안착용 홈(30)의 양쪽으로 형성한다.
The third steel bar 24b is longer than the width of the
상기의 상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)은 상기 보(20)의 가로 폭보다 돌출되도록 형성되며, 돌출된 좌우측단에는 상기 강선(21)이 외부의 충격으로부터 상기 강선안착용 홈(30)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지 요소가 형성된다.
The first steel bar 22, the second steel bar 23 and the third steel bar 24b are formed so as to protrude from the lateral width of the
상기 이탈방지 요소는 상기 강선안착용 홈(30)의 내측으로 제1나사산(34a)이 형성되어 있으며, 상기 강선안착용 홈(30)의 외측으로는 제2나사산(34b)이 형성되어 있다.
The release preventing element has a first thread 34a formed inside the
상기 제1나사산(34a)에는 제1너트(28)를 상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)에 삽입한 후 회전하여 설치고정하며, 상기 강선(21)을 상기 강선안착용 홈(30)에 안착하게 한 후, 상기 제2나사산(34b)에 제2너트(29)를 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)에 삽입한 후 회전하여 설치고정한다.
The
상기 강선(21)은 한 줄이 연속되어 형성되어지며, 상기 강선(21)은 상기 긴장력 조절부의 일측단부에 결속되어지며, 상기 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 상기 강선(21)을 안착되어지며, 상기 보(20)의 중앙 하부에 설치고정되어 있는 제3강봉(24b)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 상기 강선(21)이 안착되어진다.
The steel wire 21 is connected to one end of the tension control unit and is connected to the steel wire inside
이후 상기 강선(21)을 상기 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 상기 강선(21)이 안착되어지며, 상기 강선(21)이 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 결속되어, 상기 강선(21)이 역삼각형 형상을 이루도록 형성되어진다.
The steel wire 21 is then seated on the steel wire
한편 상기 보(20)에 제1, 2강봉(22, 23)에 삽입고정되기 위한 천공부(관통홀)은 보(20)와 연결되는 기둥 면으로부터 1/4L 지점과 1/6L 지점에 각각 형성되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서, 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치의 다른 지점에 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다.
On the other hand, the perforations (through holes) for inserting and fixing the first and second steel rods 22 and 23 to the
상기와 같이 안착된 강선(21)에 긴장력을 부여하기 위하여 상기 긴장력 조절부는 회전식 턴버클(25) 또는 회전식 조임 철물(31)로 이루어져 있으며, 상기 긴장력 조절부는 보(20)의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소와 동일한 높이에 설치고정 된다.
In order to apply tension to the steel wire 21 seated in the above manner, the tension control unit is composed of a rotary turnbuckle 25 or a rotary fastening hardware 31, It is fixed at the same height as the element.
이후 상기 공구 혹은 인력을 이용하여 긴장력 조절부를 회전시키게 되면 상기 강선(21)에는 긴장력이 부여된다. 이때 상기 긴장력 조절부가 회전식 조임철물(31)로 이루어진 경우, 상기 강선(21)이 조입철물(31)과 함께 회전하는 것을 방지하기 위하여, 상기 강선(21)을 고정시키기 위한 조임 강선 고정부(32)를 상기 회전식 조임철물(31)의 양측단부에 결속하여 형성한다.
Thereafter, when the torsion force adjusting unit is rotated using the tool or the pulling force, the steel wire 21 is given a tensile force. In order to prevent the steel wire 21 from rotating together with the rough metal 31 when the tension adjusting unit is made of the rotary fastening hardware 31, the fastening steel wire fixing unit 32 for fixing the steel wire 21 Are fastened to both ends of the rotary fastening hardware 31.
다음으로 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강방법에 관한 것으로서, 상기 강선(21)은 일측단부가 긴장력 조절부의 일측단부에 설치 고정되어지고, 상기 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 다시 안착되어지며, 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 단부 보강요소보다는 더 내측으로 형성되어지는 한 쌍의 중앙 하부 보강요소에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착된 후, 상기 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착되어진 후, 타측단부가 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 설치고정되어짐으로써, 상기 강선(21)은 연속되어 한 줄로 형성되어지도록 하고 역사다리꼴 형상을 이루도록 형성되어진다. 좀더 구체적으로 설명하면 중앙 하부 보강요소(24)는 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 상기 중앙부를 기준으로 더 내측으로 한 쌍으로 형성되어지며, 하부 강선은 역사다리꼴 형상을 이루도록 보의 하부에 형성된 한 쌍의 중앙 하부 보강요소(24)를 감싸며 폐쇄되어진다.
Next, referring to FIG. 8, there is shown a method of reinforcing a reinforced concrete beam using a prestressing steel wire according to another embodiment of the present invention, wherein one end of the steel wire 21 is fixed to one end of a tension adjusting unit, A pair of center portions 20a and 20b which are formed inwardly of the end reinforcing elements 30a and 30b at positions symmetrical to each other with respect to the center of the
한편 상기 강선(21)이 역사다리꼴을 형상하기 위하여 상기 제1강봉(22)과 제2강봉(23)이 보(20)의 각각 1/3지점과 2/3지점에 관통되어 삽입고정되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서, 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치의 다른 지점에 삽입고정되어질 수도 있다.
The first steel bar 22 and the second steel bar 23 are inserted and fixed at respective 1/3 and 2/3 points of the
또한 철근콘크리트 보의 휨강도를 보강하기 위하여, a) 상기 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성되어지는 한 쌍의 단부 보강요소를 각각 설치하는 단계, b) 상기 보(20)의 중앙 하부에 중앙 하부 보강요소를 고정설치하는 단계, c) 상기 강선에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 상기 보의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소와 동일한 높이에 설치하는 단계, d) 상기 강선의 일측단부를 상기 긴장력 조절부의 일측단부에 결속시킨 후, 상기 일측의 단부 보강요소 및 중앙 하부 보강요소와 타측의 단부 보강요소에 연속적으로 강선을 안착시킨 후, 강선의 타측단부를 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 결속시켜, 강선이 연속되어 한 줄로 설치되도록 하는 단계, e) 상기 긴장력 조절부를 회전시킴으로써 상기 강선에 소정의 긴장력이 가해지도록 긴장시키는 단계를 거쳐 철근콘크리트 보의 휨 강도를 보강하게 된다.
In addition, in order to reinforce the flexural strength of the reinforced concrete beams, it is preferable that a) a piercing is formed at positions symmetrical to each other at both ends with respect to the center of the
이하에서는 도 10 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실험을 통한 검증 내용이다.
Hereinafter, as shown in FIG. 10 to FIG. 16, the verification is performed through experiments according to the present invention.
상기 시험체는 보강되지 않은 시험체의 휨 내력과, 프리스트레싱으로 보강된 시험체의 휨 내력 차이를 밝히고, 어느 정도 보강효과가 있는 지를 실험을 통해 검증하고자 한다.
The test specimens reveal the difference between the bending strength of unreinforced specimens and the bending strength of specimens reinforced by prestressing.
상기 시험체는 보강되지 않은 철근콘크리트 보와 보강된 철근콘크리트 보를 제작하여 비교하였으며, 휨 파괴가 일어나도록 도10과 같이 설계하였고, 콘크리트 압축강도는 38㎫이며 시험체의 치수는 140*200*1600으로 설계하였다.
The specimens were designed as shown in Fig. 10 so that the flexural failure occurred. The compressive strength of the concrete was 38 MPa. The dimensions of the specimen were 140 * 200 * 1600 Respectively.
다음은 강선 종류에 따른 강선 프리스트레싱 보강의 보강효과 산정에 대한 내용으로, 강선의 재질과 직경에 따라서 보강 효과도 달라짐으로, 아래 표1과 같이 강선의 종류 및 구성과 인장강도를 표시하였다.
The following is a description of the reinforcement effect of the steel wire prestressing reinforcement according to the type of steel wire. The reinforcing effect varies depending on the material and the diameter of the steel wire, and the type, composition and tensile strength of the steel wire are shown in Table 1 below.
실험에 앞서 시험체의 프리스트레스를 주기위해 스트레인게이지를 데이터로서(TDS 602)에 연결한 후 강선의 변형률을 주어 콘크리트의 압축력을 가하였다.
Before the test, strain gages were connected as data (TDS 602) to give the specimen a prestress, and then the compressive force of the concrete was given by the strain of the steel wire.
도 14에 도시된 바와 같이, 
As shown in Fig. 14,
시험체의 지점은 회전단(hinge)을 사용하여 단순지지로 하였으며, 또한 보의 전체적인 수직 및 가력점에서의 처짐량을 측정하기 위하여 보의 중앙부 밑 보의 중앙 지점에 100mm크기의 변위계(LVDT)를 고정하였다. 또한, 정확한 하중 측정을 위하여 액추에이터 내 500KN 용량의 로드셀을 데이터 로거(TDS 602)에 연결하여 측정하였으며, 하중재한 속도는 100mm 위치까지 0.5mm/min 속도로 변위제어를 실시하였다.
In order to measure the deflection of the beam at the vertical and total points of the beam, a 100 mm displacement LVDT was fixed at the center of the beam at the center of the beam. Respectively. Also, for accurate load measurement, a load cell of 500KN capacity in the actuator was connected to a data logger (TDS 602), and displacement control was performed at a speed of 0.5mm / min to 100mm position.
다음으로 상기 조건에 따른 휨 강도 시험 결과에 대하여 설명하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 보강되지 않은 철근콘크리트 보는 초기 휨 균열에서 이후 전체적인 휨 균열이 발생하였으며, 하중이 증가함에 따라 균열수가 증가하면서 중앙 하부의 휨 균열이 커져 휨 파괴가 발생하게 되었으며, 일반 보의 초대변위는 21.3mm이고, 최대 하중의 P값은 83.9KN으로 측정되었다.
Next, the results of the bending strength test according to the above conditions will be described. As shown in FIG. 15, the overall bending crack occurred in the initial bending crack after the unreinforced reinforcing concrete was observed. As the load increased, The flexural cracks in the lower part of the center became larger and the flexural failure occurred. The ultimate displacement of the general beam was 21.3mm and the maximum value of P was 83.9KN.
보강된 철근콘크리트 보의 초기에는 휨 균열이 중앙부분에서 균열이 발생하였으며, 하중이 증가함에 따라 균열의 수와 깊이가 중앙부분에서 커져 휨 파괴가 되었다. 도 15에 따르면 하중이 쳐졌다가 다시 증가하는 부분을 볼 수 있는데, 상기 부분은 콘크리트가 하중을 받는 부분이 아니라 강선보강이 된 부분이 하중을 받는 부분이며, 최대변위는 19.69mm이고 최대하중은 110.1KN으로 측정되었다.
At the beginning of the reinforced concrete beams, cracks occurred at the central part of the flexural cracks, and as the load increased, the number and depth of cracks increased at the central part and the flexural fracture became. 15, it can be seen that the load is not the portion where the concrete is subjected to the load but the portion where the reinforcement is applied is the load portion. The maximum displacement is 19.69 mm and the maximum load is 110.1KN.
따라서 보강된 천근콘크리트보는 보강되지 않은 철근 콘크리트 보다 약31.2%의 보강 효과가 보이는 것으로 나타났다.
Therefore, it is shown that reinforcement effect of reinforced concrete is better than that of unreinforced reinforced concrete by 31.2%.
본 발명에 따른 보강방법의 교화 및 특징은 다음과 같다.
The rehabilitation method and features of the reinforcement method according to the present invention are as follows.
프리스트레스 원리를 이용한 강선 보강은 보의 전 구간에 걸쳐 간편하게 손쉽게 보강이 이루어질 수 있으며, 강선 2줄을 삼각형 형태로 보 중앙에서 한 번의 연결과 한 번의 강선 긴장을 통해 30% ~ 100%의 프리스트레싱 휨 보강 효과를 얻을 수 있게 되었다.
The reinforcement using the prestress principle can be easily and easily reinforced throughout the entire length of the beam. It is possible to easily reinforce the entire length of the beam by reinforcing 30 ~ 100% of the prestressing reinforcement Effect can be obtained.
또한 보 중앙부 밑면에지지 강봉을 밀착하고 중앙부 지지철물의 크기를 줄임으로서, 천장고가 낮아짐을 최소화 할 수 있다.
In addition, since the supporting steel bar is closely attached to the bottom of the beam central portion and the size of the center supporting hardware is reduced, the lowering of the ceiling height can be minimized.
상기와 같은 시험체는 실험 환경적 조건에 따라 보의 길이와 폭이 한정되었지만, 실제 건축물에서는 직경이 큰 강선을 할 수 있으므로 보강 효과를 보다 더 높일 수 있다.
Although the length and width of the beam are limited according to the experimental environment conditions, the reinforcing effect can be further improved because the steel wire having a large diameter can be formed in actual buildings.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
20 : 보 21 : 강선
22 : 제1강봉 23 : 제2강봉
24 : 중앙 하부 보강요소 24a : U자형 철판
24b : 제3강봉 25 : 회전식 턴버클
26 : 앵커볼트 27 : 강봉 나사선
28 : 제1너트 29 : 제2너트
30 : 강선안착용 홈 31 : 회전식 조임 철물
32, 33 : 강선 고정부 34 : 강선 나사산20: beam 21: steel wire
22: first steel rod 23: second steel rod
24: central lower reinforcement element 24a: U-shaped steel plate
24b: third steel bar 25: rotary turnbuckle
26: Anchor bolt 27: Steel rod thread
28: first nut 29: second nut
30: a groove to be fastened to a steel wire 31: a rotary fastening hardware
32, 33: Steel wire fixing part 34: Steel wire thread
Claims (11)
철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하며 상하부 강선으로 형성되어 폐쇄형으로 이루어지며 철근콘크리트 보(20)의 양쪽 측면부에 설치되어지는 강선(21);
상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성 되어지는 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23);
상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙 하부에 고정설치 되어지는 중앙 하부 보강요소(24); 및
상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙 상부에서 상기 단부 보강요소(22, 23)와 동일한 높이에 설치되어지며 상기 강선(21)에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부;를 포함하며,
상기 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23)는 각각 긴 원통 형상으로 형성된 제1강봉(22), 제2강봉(23)으로 구성되어지며, 상기 중앙 하부 보강요소(24)는 U자 형상으로 형성된 U자형 철판(24a)과, 상기 U자형 철판(24a)의 하부에 고정설치 되어지는 제3강봉(24b)으로 이루어지며,
상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)은 철근콘크리트 보(20)의 가로 폭 보다 더 길게 형성되어 외부로 돌출되어지도록 형성되어짐으로써,
상기 상하부 강선으로 형성된 강선(21)은 역삼각형의 폐쇄형을 이루도록 결속되어지며, 상기 폐쇄형으로 이루어진 강선(21)에 긴장력을 부여하도록 상부 강선의 마주보는 양측 단부는 긴장력 조절부에 의해 상호 결속되어지며, 하부 강선은 역삼각형을 이루도록 보의 하부에 형성된 중앙 하부 보강요소(24)를 감싸며 폐쇄되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The reinforced concrete beam is formed on both sides of the beam so as to minimize the depth of the reinforced concrete beam to be reinforced. The upper and lower steel wires are installed so as to form a closed shape. The outer side of the reinforced concrete beam using the prestressed steel wire, In the reinforcing structure, the reinforcing structure
A reinforcing concrete beam 20 reinforcing the flexural strength of the reinforced concrete beam 20 and formed of upper and lower steel wires to be a closed type and having a steel wire 21 installed on both sides of the reinforced concrete beam 20;
A pair of end reinforcement elements (22, 23) formed at both ends of the reinforced concrete beam (20) at positions symmetrical to each other with respect to a central portion thereof and inserted into the perforations to protrude outward;
A central lower reinforcement element (24) fixedly installed at a lower center of the reinforced concrete beam (20); And
And a tension adjusting unit installed at the center of the reinforced concrete beam 20 at the same height as the end reinforcement elements 22 and 23 for introducing a tension force to the steel wire 21,
Each of the pair of end reinforcement elements 22 and 23 is composed of a first steel bar 22 and a second steel bar 23 formed in a long cylindrical shape and the center lower reinforcement element 24 has a U- Shaped U-shaped iron plate 24a and a third steel bar 24b fixed to the lower portion of the U-shaped iron plate 24a,
The first steel bar 22, the second steel bar 23 and the third steel bar 24b are formed to be longer than the width of the reinforced concrete beam 20 and protrude to the outside,
The upper and lower steel wires 21 are joined to form a closed triangle shape. Both opposite ends of the upper steel wire are tightened together by a tension adjusting unit so as to give a tensile force to the closed steel wire 21 And the lower steel wire is closed by surrounding a central lower reinforcement element (24) formed at the lower portion of the beam so as to form an inverted triangle. The reinforcement structure of the reinforced concrete beam using the prestressed steel wire
상기 중앙 하부 보강요소(24)는 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 상기 중앙부를 기준으로 더 내측으로 한 쌍으로 형성되어지며, 상기 하부 강선은 역사다리꼴 형상을 이루도록 보의 하부에 형성된 한 쌍의 중앙 하부 보강요소(24)를 감싸며 폐쇄되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The method according to claim 1,
The center lower reinforcing elements 24 are formed at a position symmetrical to each other with respect to the central portion of the reinforced concrete beam 20 and further inward with respect to the central portion as a center, and the lower steel wire is formed in an inverted trapezoidal shape And a pair of central lower reinforcing elements (24) formed at a lower portion of the reinforcing concrete beam
상기 제1강봉(22), 제2강봉(23), 제3강봉(24b)의 외부로 돌출된 양쪽 단부에는 강선(21)이 안착되어 상기 강선의 위치를 고정하기 위한 강선안착용 홈(30)이 형성되어지며, 상기 강선안착용 홈(30)의 좌우측에는 강선이탈방지용 제1, 2너트(28, 29)가 결속되어지는 제1,2 나사산(34a, 34b)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The method according to claim 1,
A steel wire 21 is mounted on both end portions of the first steel bar 22, the second steel bar 23 and the third steel bar 24 protruding to the outside to fasten the steel wire inside grooves 30 And first and second threads 34a and 34b are formed on the right and left sides of the wire fastening groove 30 to fasten the first and second nuts 28 and 29 for preventing wire breakage. External reinforcement structure of reinforced concrete beams using prestressed steel wire
상기 중앙 하부 보강요소(24)의 U자형 철판(24a)이 상기 철근콘크리트 보(20)의 하부방향에서 삽입된 후 상기 보(20)에 결속되어지도록, 상기 U자형 철판(24a)의 양측면부에는 상기 보(20)의 양측면에 결합하기 위한 앵커볼트 결합부가 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The method according to claim 1,
Like steel plate 24a of the central lower reinforcing element 24 is inserted in the lower direction of the reinforced concrete beam 20 and then bound to the beam 20. The U- Wherein an anchor bolt coupling part for coupling to both sides of the beam 20 is formed on the outer side of the reinforcing concrete beam.
상기 강선(21)은 일측단부가 긴장력 조절부의 일측단부에 결속되어지고, 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 다시 안착되어지며, 철근콘크리트 보(20)의 중앙 하부에 고정설치되어 있는 제3강봉(24b)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착된 후, 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착되어진 후, 타측단부가 긴장력 조절부의 타측단부에 결속되어짐으로써, 상기 강선(21)은 연속되어 한 줄로 형성되어지도록 하고 역삼각형 형상을 이루도록 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The method according to claim 1,
One end of the steel wire 21 is connected to one end of the tension control unit and is seated in the wire fastening groove 30 formed in the first steel bar 22, Is fitted into the steel wire line fitting groove 30 formed in the third steel bar 24b fixedly installed and then seated in the steel wire line fitting groove 30 formed in the second steel bar 23, And the reinforcing steel reinforced concrete beam is reinforced by using the prestressing steel wire so that the steel wires 21 are continuously formed in a single line and are formed in an inverted triangle shape.
상기 강선(21)은 일측단부가 긴장력 조절부의 일측단부에 설치 고정되어지고, 제1강봉(22)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 다시 안착되어지며, 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 단부 보강요소보다는 더 내측으로 형성되어지는 한 쌍의 중앙 하부 보강요소(24)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착된 후, 제2강봉(23)에 형성된 강선안착용 홈(30)에 안착되어진 후, 타측단부가 긴장력 조절부의 타측단부에 고정설치 되어짐으로써, 상기 강선(21)은 연속되어 한 줄로 형성되어지도록 하고 역사다리꼴 형상을 이루도록 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
3. The method of claim 2,
The steel wire 21 has one end fixedly installed at one end of the tensile force adjusting part and is seated in the steel wire fastening groove 30 formed in the first steel bar 22 and the center part of the reinforced concrete beam 20 (22) formed on a pair of central lower reinforcing elements (24) formed inwardly of the end reinforcing elements at symmetrical positions with respect to a reference line And the other end is fixed to the other end of the tension adjusting unit so that the steel wire 21 is formed in a continuous row and formed to have an inverted trapezoidal shape External reinforcement structure of reinforced concrete beams using prestressed steel wire
상기 강선(21)에 긴장력을 부여하기 위한 긴장력 조절부는 회전식 턴버클(25) 또는 회전식 조임 철물(31)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
The method according to claim 1,
Wherein the tension adjusting unit for imparting a tensile force to the steel wire (21) comprises a rotating turnbuckle (25) or a rotary fastening steel piece (31). The reinforcing steel reinforced concrete beam
상기 긴장력 조절부가 회전식 조임철물(31)로 이루어지는 경우, 강선(21)과 조입철물(31)이 함께 회전되어지는 것을 방지하도록, 상기 회전식 조임철물(31)의 양측 단부에 상기 강선(21)을 고정시키기 위한 강선 고정부(32)가 추가로 형성되어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조
8. The method of claim 7,
The steel wire 21 may be attached to both ends of the rotary fastening hardware 31 to prevent the steel wire 21 and the fastening hardware 31 from rotating together when the tightening force adjusting part is composed of the rotary fastening hardware 31. [ And an outer reinforcing structure of the reinforced concrete beam using the prestressed steel wire is characterized in that a steel wire fixing part (32)
철근콘크리트 보(20)의 휨강도를 보강하기 위하여,
a) 상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙부를 기준으로 양단부에 서로 대칭되는 위치에 천공부를 형성하고, 상기 천공부에 삽입되어 외부로 돌출형성 되어지는 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23)를 각각 설치하는 단계;
b) 상기 철근콘크리트 보(20)의 중앙 하부에 중앙 하부 보강요소(24)를 고정설치하는 단계;
c) 상기 강선(21)에 긴장력을 도입하기 위한 긴장력 조절부를 상기 보의 중앙 상부에서 상기 한 쌍의 단부 보강요소(22, 23)와 동일한 높이에 설치하는 단계;
d) 상기 강선(21)의 일측단부를 상기 긴장력 조절부의 일측단부에 결속시킨 후, 상기 일측의 단부 보강요소(22) 및 중앙 하부 보강요소(24)와 타측의 단부 보강요소(23)에 연속적으로 강선(21)을 안착시킨 후, 강선(21)의 타측단부를 상기 긴장력 조절부의 타측단부에 결속시켜, 강선(21)이 연속되어 한 줄로 설치되도록 하는 단계;
e) 상기 긴장력 조절부를 회전시킴으로써 상기 강선(21)에 소정의 긴장력이 가해지도록 긴장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강방법A method of reinforcing a beam using an external reinforcing structure of a reinforced concrete beam using a prestressing steel wire according to any one of claims 1 to 8,
In order to reinforce the flexural strength of the reinforced concrete beam 20,
a) a pair of end reinforcement elements (22, 23) formed at both ends of the reinforcing concrete beam (20) at positions symmetrical to each other with respect to a central portion thereof and inserted into the perforations and protruding outwardly, Respectively;
b) fixing the center lower reinforcement element (24) to the lower center of the reinforced concrete beam (20);
c) installing tensioning force adjusting means for introducing a tensioning force on the steel wire 21 at the same height as the pair of end reinforcement elements 22, 23 at the center upper portion of the beam;
d) After one end of the steel wire 21 is bound to one end of the tension control part, the one end reinforcement element 22 and the center lower reinforcement element 24 and the other end reinforcement element 23 are connected successively The other end of the steel wire 21 is fastened to the other end of the tension control unit so that the steel wire 21 is continuous and provided in a single row;
e) tensing the prestressed steel wire so as to apply a predetermined tension force to the steel wire 21 by rotating the prestressing force adjusting unit.
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