KR101710571B1 - 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 구조물의 시공에 있어 PC보 부재를 분절하여 제작하되 완공시 단부 연속화를 구현할 수 있도록 함으로써, 경간 길이 및 설계하중의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템에 대한 것이다.
본 발명의 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템은 기둥 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보 및 이웃하는 단부 PC보 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보로 구성되는 것으로, 상기 단부 PC보 및 중앙부 PC보는 각각 하판 및 상기 하판 양측단에서 상부로 돌출되는 한 쌍의 측판으로 구성되어 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있는 U형 단면으로 구성되되, 상기 중앙부 PC보의 외부 폭은 단부 PC보의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보의 외부 높이는 단부 PC보의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보의 단부가 단부 PC보의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보와 중앙부 PC보의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템{PC composite beam system}
본 발명은 각종 구조물의 시공에 있어 PC보 부재를 분절하여 제작하되 완공시 단부 연속화를 구현할 수 있도록 함으로써, 경간 길이 및 설계하중의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템에 대한 것이다.
최근 물류창고, 반도체 공장을 비롯하여 15m 이상의 장경간을 요구하는 대규모 구조물이 증가하고 있으며, 공기와 시공성을 고려하여 완전 습식공법을 배제한 여러 구조 시스템들이 적용되고 있다.
기존 철근콘크리트 습식공법은 복잡한 시공 상세로 인하여 공기가 길어지기 때문에 공기단축을 통한 금융비 절감을 꾀하는 최근 추세에 적합하지 않다.
아울러 상기 철근콘크리트조의 대안으로 사용되는 철골조는 진동 성능 등에 취약한 문제점이 있고, 강-콘크리트 합성보의 접합부 시공 디테일이 복잡하다는 등의 이유로 공기를 단축하기에 한계가 있다.
반면, 슬래브, 보 등의 부재를 공장 등에서 형틀에 성형 제조한 프리캐스트 콘크리트 구조(PC 구조)는 상기 구조 시스템들과 달리 콘크리트의 품질 향상과 함께 공기단축을 통한 금융비 실현에 보다 적합하다.
그러나 대형 구조물에 PC 부재를 적용하기에는 현실적으로 경간 길이, 설계하중, 운용 장비의 양중무게 및 현장 조건 등에 대한 제약이 뒤따르는 실정이다.
한편, 특허 제10-0644745호에서는 U형 PC 거더를 기둥에 거치하여 직접 접합하는 PC 기둥-보 접합부 구조 및 그 시공방법에 대한 기술을 제안하고 있다.
그러나 상기 특허기술은 PC 보의 크기가 커질 경우 중량에 한계가 있어 기존 PC 부재의 단점을 그대로 수반할 수밖에 없으며, 단부 부모멘트 기준으로 단부 설계시 중앙부가 과다 설계되므로 고하중 장경간 구조물에 부적합하다.
본 발명은 PC 부재를 분절하여 제작함으로써 고하중 장경간의 대형 구조물에 적용 가능한 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 단부 PC보와 중앙부 PC보로 분절된 PC 보 부재의 시공시 단부 연속화를 구현하도록 함으로써 설계하중의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기둥 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보 및 이웃하는 단부 PC보 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보로 구성되는 것으로, 상기 단부 PC보 및 중앙부 PC보는 각각 하판 및 상기 하판 양측단에서 상부로 돌출되는 한 쌍의 측판으로 구성되어 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있는 U형 단면으로 구성되되, 상기 중앙부 PC보의 외부 폭은 단부 PC보의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보의 외부 높이는 단부 PC보의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보의 단부가 단부 PC보의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보와 중앙부 PC보의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기둥 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보 및 이웃하는 단부 PC보 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보로 구성되는 것으로, 상기 단부 PC보 및 중앙부 PC보는 각각 하판 및 상기 하판 일측단에서 상부로 돌출되는 측판으로 구성되어 단면 형상이 L형인 단부 PC보 유닛 및 중앙부 PC보 유닛 한 쌍을 하판 내단부가 서로 맞닿도록 결합시켜 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있도록 U형 단면으로 구성되되, 상기 중앙부 PC보의 외부 폭은 단부 PC보의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보의 외부 높이는 단부 PC보의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보의 단부가 단부 PC보의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보와 중앙부 PC보의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부 PC보 또는 중앙부 PC보 중 적어도 어느 하나 이상의 측판 외측에는 측면에서 작은보가 거치되는 거치턱이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 거치턱의 상부에는 작은보의 단부 철근이 삽입되는 삽입공이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부 PC보 및 중앙부 PC보의 한 쌍의 마주보는 측판은 장볼트로 체결하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보를 결합하는 장볼트는 작은보가 거치되는 위치의 측판에 체결되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보 유닛은 하판 외측단이 측판 외부로 돌출되어 역T형상인 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보 유닛의 단부 PC보와 맞물리는 부분의 측판 외측에는 단부 PC보의 측판 내측과의 공간을 폐쇄하는 마구리판이 구비되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보의 하판 내부에는 길이 방향으로 PS강선이 구비되어 중앙부 PC보 하부에 프리스트레스가 도입되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보의 단부에는 후크가 돌출 형성되고, 상기 단부 PC보의 내측면에는 상기 후크에 삽입되어 걸리는 걸림부재가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 걸림부재는 단부 PC보의 외측에서 관통 결합되는 장볼트인 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중앙부 PC보는 단부 PC보와 외부에서 관통되어 체결되는 장볼트에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부 PC보는 하판이 기둥 상부의 브래킷과 장볼트로 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부 PC보의 하판에는 기둥의 상부 이음철근이 통과되는 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 개구부에는 단부 PC보의 길이 방향으로 단부 PC보 내부와 연속되는 연속철근이 가로지르도록 구비되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 기둥은 중공 PC 기둥이고, 상기 단부 PC보의 개구부 주변에는 돌출턱이 상부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 장볼트는 상기 돌출턱에서 브래킷과 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 돌출턱의 개구부측 내측에는 단턱부가 형성되고, 상기 장볼트는 상기 단턱부에서 브래킷과 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수평부재인 PC 보를 단부 PC보와 중앙부 PC보로 분절하여 제작하거나 또는 단부 PC보와 중앙부 PC보를 단부 PC보 유닛과 중앙부 PC보 유닛으로 구성함으로써, 경간 길이나 양중 부담에 따른 시공성을 극복하여 PC 부재를 고하중 장경간의 대형 구조물에 유용하게 적용할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 단부 PC보와 중앙부 PC보로 분절된 PC 보 부재의 시공시 단부 연속화를 구현하도록 함으로써 설계하중의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공할 수 있다.
셋째, PC 부재를 이용함으로써 콘크리트의 품질 향상과 함께 공기단축을 통한 경제적인 시공이 가능한 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공할 수 있다.
넷째, 단부 PC보와 중앙부 PC보의 측판에 형성된 거치턱 상부에 삽입공을 형성함으로써 작은보가 큰보와 연속이 되도록 고정하여 연속단부를 형성할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공할 수 있다.
다섯째, 중앙부 PC보에 프리스트레스를 도입하여 부재의 처짐 제어 및 휨 성능의 향상을 도모할 수 있는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템의 사시도.
도 2는 내부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도.
도 3은 외부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도.
도 4는 중앙부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도.
도 5는 내부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 6은 외부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 7은 도 5의 A-A'에 따른 단면도.
도 8은 중앙부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 도 8의 B-B'에 따른 단면도.
도 10은 다른 실시예에 의한 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도.
도 11은 중앙부 PC보와 작은보의 결합관계를 도시하는 사시도.
도 12는 걸림부재와 후크에 의해 결합되는 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도.
도 13은 장볼트에 의해 결합되는 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도.
도 14는 기둥과 단부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도.
도 15는 기둥 상부에 결합되는 단부 PC보의 상세를 도시하는 사시도.
도 16은 단턱부가 형성된 단부 PC보와 기둥의 결합관계를 도시하는 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템의 사시도이고, 도 2는 내부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 3은 외부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 4는 중앙부 PC보의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템은 기둥(1) 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보(2) 및 이웃하는 단부 PC보(2) 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보(3)로 구성된다.
즉, PC보 부재를 단부 PC보(2)와 정모멘트를 받는 중앙부 PC보(3)로 미리 분절하여 제작함으로써, 부재의 경량화로 길이 및 중량 부담을 해소할 수 있도록 하였다.
본 발명에서는 상기 단부 PC보(2)를 기둥(1) 상부에 위치시키고 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)를 연결하여 조립하는 간단한 공정으로 장경간을 구현할 수 있다.
상기 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)는 변곡점 부근에서 연결 가능하기 때문에 겔버보 형태로 구성되어 구조적으로 안정하면서도 효율적이다.
아울러 모멘트가 크게 작용하는 부모멘트 구간에서 보가 일체형으로 형성되므로 부모멘트 저항에 유리하고, 단부 PC보(2)는 중앙부 PC보(3)에 비하여 사이즈를 크게 할 수 있으므로 경제적인 설계가 가능하다.
도 2 내지 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 각각 하판(21, 31) 및 상기 하판(21, 31) 양측단에서 상부로 돌출되는 한 쌍의 측판(22, 32)으로 구성되어 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있는 U형 단면으로 구성되되, 상기 중앙부 PC보(3)의 외부 폭은 단부 PC보(2)의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보(3)의 외부 높이는 단부 PC보(2)의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보(3)의 단부가 단부 PC보(2)의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서 상기 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)는 슬래브와 함께 U형 단면 내부에 콘크리트가 현장 타설되기 때문에 수평부재를 하나의 합성부재로 간주하여 설계 가능하다.
상기 단부 PC보(2) 상부에는 부모멘트에 저항하도록 슬래브 콘크리트 타설 전 소정의 인장철근을 배근한다.
도 2의 실시예는 내부기둥 상부에 위치되는 단부 PC보(2)로 단부 PC보(2)는 기둥(1) 양측으로 소정 길이만큼 돌출되었다. 도 3의 실시예는 외부기둥 상부에 위치되는 단부 PC보(2)로 단부 PC보(2)는 일단이 기둥(1) 일측으로 소정 길이 돌출되었으며, 단부 PC보(2)의 타단은 기둥(1) 상부에 위치되는 단부가 폐쇄되도록 부재를 제작한다.
상기 인접 단부 PC보(2)의 개방된 U형 내부에 중앙부 PC보(3)의 단부가 삽입되어 걸침 결합된다.
상기 단부 PC보(2) 또는 중앙부 PC보(3) 중 적어도 어느 하나 이상의 측판(22, 32) 외측에는 측면에 작은보(4)가 거치되는 거치턱(23, 33)이 돌출 형성될 수 있다.
그리고 상기 거치턱(23, 33)의 상부에는 작은보(4)의 단부 철근이 삽입되는 삽입공(24, 34)이 관통 형성될 수 있다.
상기와 같이 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)의 측판(22, 32)에 형성된 거치턱(23, 33) 상부에 삽입공(24, 34)을 형성하는 경우, 작은보(4)의 단부를 중앙부 PC보(3)나 단부 PC보(2)와 같은 큰보에 연속이 되도록 고정하여 연속단부가 되도록 할 수 있다. 이에 따라 작은보(4)의 최대 모멘트 감소로 작은보(4)의 춤을 줄일 수 있다.
상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)의 한 쌍의 마주보는 측판(22, 32)은 장볼트(LB1)로 체결하여 서로 결합할 수 있다.
즉, 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)의 서로 대면하는 한 쌍의 측판(22, 32)이 외력이나 콘크리트 타설압 등에 의하여 벌어지지 않도록 각 내부를 가로지르는 장볼트(LB1)를 체결할 수 있다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중앙부 PC보(3)를 결합하는 장볼트(LB1)는 작은보(4)가 거치되는 위치의 측판(32)에 체결할 수 있다.
이로써, 중앙부 PC보(3)에 작은보(4) 결합 시 작은보(4)에 의하여 중앙부 PC보(3)에 편심이 작용하여 토션이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4의 실시예에서 중앙부 PC보(3)의 한 쌍의 측판(32)을 결합하는 장볼트(LB1)는 삽입공(34) 상부에 위치되었으나, 장볼트(LB1)의 체결 위치는 특별히 상기 위치에 한정되는 것은 아니다.
상기 중앙부 PC보(3)의 하판(31) 내부에는 길이 방향으로 PS강선(36)이 구비되어 중앙부 PC보(3) 하부에 프리스트레스가 도입될 수 있다.
상기 중앙부 PC보(3) 하부에는 인장력이 크게 작용하므로, PC 부재 제작시 미리 부재 하부에 프리스트레스를 도입할 수 있다.
상기 중앙부 PC보(3)에만 PS강선(36)이 구비되므로, PS강선(36)의 길이를 최소화할 수 있다.
도 5는 내부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 6은 외부기둥 상부에 거치되는 단부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 7은 도 5의 A-A'에 따른 단면도이다.
그리고 도 8은 중앙부 PC보의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 9는 도 8의 B-B'에 따른 단면도이며, 도 10은 다른 실시예에 의한 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 5, 도 6, 도 8 등에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템은 기둥(1) 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보(2) 및 이웃하는 단부 PC보(2) 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보(3)로 구성되는 것으로, 상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 각각 하판(21, 31) 및 상기 하판(21, 31) 일측단에서 상부로 돌출되는 측판(22, 32)으로 구성되어 단면 형상이 L형인 단부 PC보 유닛(2a, 2b) 및 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b) 한 쌍을 하판(21, 31) 내단부가 서로 맞닿도록 결합시켜 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있도록 U형 단면으로 구성되되, 상기 중앙부 PC보(3)의 외부 폭은 단부 PC보(2)의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보(3)의 외부 높이는 단부 PC보(2)의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보(3)의 단부가 단부 PC보(2)의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 5, 도 6, 도 8 등에 도시된 실시예의 경우, 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 각각 단면 형상이 L형인 단부 PC보 유닛(2a, 2b) 및 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b) 한 쌍을 하판(21, 31)이 일직선을 이루도록 내단부를 서로 맞닿게 결합하여 제작한다.
따라서 앞선 실시예와 달리 단부 PC보(2)나 중앙부 PC보(3) 등 PC 부재를 횡방향으로 한 번 더 분절한 형태이므로, 유닛 부재의 경량화 및 부재의 대형화가 더욱 가능하다.
도 5, 도 6, 도 8 등에 도시된 실시예의 각 구성은 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)가 각각 단부 PC보 유닛(2a, 2b) 및 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)으로 구성되는 것을 제외하고는 앞서 도 1 내지 도 4에서 살펴본 본 발명 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템의 내용과 같다.
도 5의 실시예는 내부기둥 상부에 위치되는 단부 PC보(2)이고, 도 6의 실시예는 외부기둥 상부에 위치되는 단부 PC보(2)이다.
상기 단부 PC보(2)는 단면 형상이 L형인 한 쌍의 단부 PC보 유닛(2a, 2b)으로 구성된다. 이 경우 일측 단부 PC보 유닛(2a)을 기둥(1) 상부에 위치시키고, 타측 단부 PC보 유닛(2b)을 기둥(1) 상부에 위치시킨 다음 대면하는 단부 PC보 유닛(2a)과 결합하는 순서로 시공한다.
상기 인접 단부 PC보(2)의 개방된 U형 내부에 중앙부 PC보(3)의 양단이 삽입되어 걸침 결합된다.
상기 한 쌍의 단부 PC보 유닛(2a, 2b)으로 구성되는 단부 PC보(2) 또는 한 쌍의 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)으로 구성되는 중앙부 PC보(3)는 인접하는 측판(22, 32) 중 어느 하나 이상의 측판(22, 32) 외측에는 측면에 작은보(4)가 거치되는 거치턱(23, 33)이 돌출 형성될 수 있으며, 상기 거치턱(23, 33)의 상부에는 작은보(4)의 단부 철근이 삽입되는 삽입공(24, 34)이 관통 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)은 하판(31) 외측단이 측판(32) 외부로 돌출되어 역T형상이 되도록 구성할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)은 인접 단부 PC보(2)의 내부에 일측 중앙부 PC보 유닛(3a)을 올린 다음, 타측 중앙부 PC보 유닛(3b)을 올리고 양측 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)을 결합한다.
이 경우 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b) 자체의 무게중심에 편심이 없어야 설치가 용이하므로, 각 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)을 역T형상의 단면이 되도록 좌우 대칭형으로 구성하면 편심을 최소화할 수 있다.
아울러 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 단면을 역T형상으로 구성하는 경우 내부 현장 타설 콘크리트 물량을 최소화할 수 있으므로, 구조물의 중량 감소로 최적화 설계가 가능하다.
뿐만 아니라 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 하부 단면을 키우고 웨브 단면을 감소시켜, 면적 대비 휨모멘트 저항 효율을 증대할 수 있다.
상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 단면을 역T형상으로 구성하는 경우, 상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 단부 PC보(2)와 맞물리는 부분의 측판(32) 외측에는 단부 PC보(2)의 측판(22) 내측과의 공간을 폐쇄하는 마구리판(35)이 구비되도록 구성할 수 있다.
상기 마구리판(35)은 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 단부를 폐쇄함으로써, 콘크리트 타설시 콘크리트가 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)과 단부 PC보(2) 사이에서 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 외부로 유출되는 것을 방지한다.
앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 대면하는 한 쌍의 측판(22, 32)이 벌어지지 않도록 장볼트(LB1)로 체결하여 서로 결합할 수 있다.
이 경우 작은보(4)에 의하여 중앙부 PC보(3)에 토션이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)을 결합하는 장볼트(LB1)는 작은보(4)가 거치되는 위치의 측판(32)에 체결할 수 있다.
상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 하판(31) 내부에는 길이 방향으로 PS강선(36)이 구비되어 중앙부 PC보(3) 하부에 프리스트레스를 도입하도록 할 수 있다.
도 11은 중앙부 PC보와 작은보의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 11에서는 중앙부 PC보(3)의 측판(32) 외측 측면에 작은보(4)가 거치되는 거치턱(33)이 돌출 형성되었다.
상기 거치턱(33)에 작은보(4)가 거치되어 큰보인 중앙부 PC보(3)에 작은보(4)가 결합한다.
상기 거치턱(33)의 상부에는 작은보(4)의 단부 철근이 삽입되는 삽입공(34)이 관통 형성되어, 작은보(4)의 단부를 큰보에 고정하여 연속단부가 되도록 할 수 있다.
도 12는 걸림부재와 후크에 의해 결합되는 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 중앙부 PC보(3)의 단부에는 후크(37)가 돌출 형성되고, 상기 단부 PC보(2)의 내측면에는 상기 후크(37)에 삽입되어 걸리는 걸림부재(25)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 단부 PC보(2)의 걸림부재(25)에 중앙부 PC보(3)의 후크(37)가 걸리므로, 중앙부 PC보(3)가 단부 PC보(2)로부터 빠지지 않고 안정적으로 지지된다.
상기 걸림부재(25)는 단부 PC보(2) 제작시 단부 PC보(2)의 하부면에 미리 정착되도록 고정 결합할 수 있다.
상기 걸림부재(25)는 단부 PC보(2) 상부로 일정 길이 돌출되므로, 중앙부 PC보(3) 설치시 걸림부재(25)를 따라 중앙부 PC보(3)의 후크(37)를 하향 이동시켜 중앙부 PC보(3)가 제자리에 안착되도록 가이드할 수 있다.
상기 걸림부재(25)는 단부 PC보(2)의 외측에서 관통 결합되는 장볼트로 구성할 수 있다.
즉, 상기 단부 PC보(2) 내부에 삽입되도록 중앙부 PC보(3)를 설치한 후, 외부에서 걸림부재(25)가 단부 PC보(2)를 관통하여 후크(37)에 삽입되도록 체결할 수 있다.
이 경우 걸림부재(25)는 중앙부 PC보(3)의 하판(31)이나 측판(32)에 모두 설치 가능하다.
도 13은 장볼트에 의해 결합되는 단부 PC보와 중앙부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 중앙부 PC보(3)는 단부 PC보(2)와 외부에서 관통되어 체결되는 장볼트(LB2)에 의해 상호 결합될 수 있다.
즉, 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)가 만나는 부위에 장볼트(LB2)를 체결하여 이들을 상호 고정할 수 있으며, 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)에는 장볼트(LB2) 체결을 위한 볼트삽입공을 미리 형성하여 둘 수 있다.
도 13의 실시예에서는 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)는 측판(22, 32)을 장볼트(LB2)로 체결하여 상호 결합하였다.
도 14는 기둥과 단부 PC보의 결합관계를 도시하는 사시도이고, 도 15는 기둥 상부에 결합되는 단부 PC보의 상세를 도시하는 사시도이다.
도 14, 도 15 등에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 단부 PC보(2)는 하판(21)이 기둥(1) 상부의 브래킷(11)과 장볼트(LB3)로 결합될 수 있다.
상기 기둥(1) 상부에는 기둥(1)보다 단면이 커 기둥(1) 외측으로 돌출되는 브래킷(11)을 PC 부재 제작시 형성하거나 또는 별도로 설치하고, 기둥(1) 외측의 돌출된 브래킷(11)을 관통하도록 장볼트(LB3)를 체결하여 상부의 단부 PC보(2)와 결합할 수 있다.
이때, 상기 단부 PC보(2)의 하판(21)에는 기둥(1)의 상부 이음철근(12)이 통과되는 개구부(211)가 형성될 수 있다.
상기 개구부(211)는 기둥(1) 상부로 돌출되는 기둥 주근, 즉 이음철근(12)이 단부 PC보(2)와 간섭되지 않도록 단부 PC보(2)의 하판(21)에 형성된다.
기둥(1)이 중공 PC 기둥인 경우, 상기 개구부(211)를 통해 기둥(1)의 중공(13) 내에 콘크리트를 타설할 수 있다.
상기 개구부(211)에는 단부 PC보(2)의 길이 방향으로 단부 PC보(2) 내부와 연속되는 연속철근(212)이 가로지르도록 구비될 수 있다.
상기 연속철근(212)은 단부 PC보(2)의 하부가 개구부(211)에 의해 단절되지 않도록 한다.
연속철근(212)이 구비된 경우, 단부 PC보(2)에 별도로 하부철근을 배근할 필요가 없다.
아울러 상기 기둥(1)은 중공 PC 기둥이고, 상기 단부 PC보(2)의 개구부(211) 주변에는 돌출턱(213)이 상부로 돌출되도록 구성할 수 있다.
기둥(1)을 PC 부재로 하는 경우, 부재의 자중 경감을 위해 내부에 중공(13)이 형성되도록 PC 기둥을 제작한 후, 현장에서 중공(13)에 콘크리트를 충전시키는 순서로 시공을 진행할 수 있다.
수직부재와 수평부재의 콘크리트 강도가 다른 경우 또는 기타 타설 계획 등에 의해 수직부재와 수평부재의 콘크리트를 분리 타설하는 경우, 상기 돌출턱(213)은 수직부재인 기둥(1) 내에 타설되는 콘크리트가 수평부재인 단부 PC보(2) 측으로 넘치지 않고 기둥(1) 부위에만 타설될 수 있도록 한다.
이때, 상기 단부 PC보(2)의 하판(21)과 기둥(1) 상부의 브래킷(11)을 결합하는 장볼트(LB3)는 볼트 접합부가 충분한 두께를 확보할 수 있도록 상기 돌출턱(213)에서 브래킷(11)과 결합될 수 있다.
도 16은 단턱부가 형성된 단부 PC보와 기둥의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 돌출턱(213)의 개구부(211)측 내측에는 단턱부(214)가 형성되고, 상기 장볼트(LB3)는 상기 단턱부(214)에서 브래킷(11)과 결합될 수 있다.
이 경우, 장볼트(LB3)가 기둥(1) 콘크리트 내에 매립되므로, 단부 PC보(2)가 조기에 기둥(1)에 견고하고 안정적으로 고정된다.
1: 기둥 11: 브래킷
12: 이음철근 13: 중공
2: 단부 PC보 2a, 2b: 단부 PC보 유닛
21: 하판 211: 개구부
212: 연속철근 213: 돌출턱
214: 단턱부 22: 측판
23: 거치턱 24: 삽입공
25: 걸림부재 26: 전단연결재
3: 중앙부 PC보 3a, 3b: 중앙부 PC보 유닛
31: 하판 32: 측판
33: 거치턱 34: 삽입공
35: 마구리판 36: PS강선
37: 후크 38: 스터럽
4: 작은보 41: 스터럽
42: 하부주근 LB1, LB2, LB3: 장볼트

Claims (18)

  1. 기둥(1) 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보(2) 및 이웃하는 단부 PC보(2) 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보(3)로 구성되는 것으로,
    상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 각각 하판(21, 31) 및 상기 하판(21, 31) 양측단에서 상부로 돌출되는 한 쌍의 측판(22, 32)으로 구성되어 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있는 U형 단면으로 구성되되,
    상기 중앙부 PC보(3)의 외부 폭은 단부 PC보(2)의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보(3)의 외부 높이는 단부 PC보(2)의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보(3)의 단부가 단부 PC보(2)의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  2. 기둥(1) 상부에 거치되어 부모멘트 구간에 배치되는 단부 PC보(2) 및 이웃하는 단부 PC보(2) 사이의 정모멘트 구간에 결합되는 중앙부 PC보(3)로 구성되는 것으로,
    상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)는 각각 하판(21, 31) 및 상기 하판(21, 31) 일측단에서 상부로 돌출되는 측판(22, 32)으로 구성되어 단면 형상이 L형인 단부 PC보 유닛(2a, 2b) 및 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b) 한 쌍을 하판(21, 31) 내단부가 서로 맞닿도록 결합시켜 내부에 현장 타설 콘크리트가 채워질 수 있도록 U형 단면으로 구성되되,
    상기 중앙부 PC보(3)의 외부 폭은 단부 PC보(2)의 내부 폭보다 작거나 같고, 중앙부 PC보(3)의 외부 높이는 단부 PC보(2)의 내부 높이와 같아 중앙부 PC보(3)의 단부가 단부 PC보(2)의 내부에 삽입되어 걸침 결합됨으로써 단부 PC보(2)와 중앙부 PC보(3)의 U형 단면 내부에 동시에 콘크리트가 타설되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 단부 PC보(2) 또는 중앙부 PC보(3) 중 적어도 어느 하나 이상의 측판(22, 32) 외측에는 측면에서 작은보(4)가 거치되는 거치턱(23, 33)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 거치턱(23, 33)의 상부에는 작은보(4)의 단부 철근이 삽입되는 삽입공(24, 34)이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  5. 제3항에서,
    상기 단부 PC보(2) 및 중앙부 PC보(3)의 한 쌍의 마주보는 측판(22, 32)은 장볼트(LB1)로 체결하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 중앙부 PC보(3)를 결합하는 장볼트(LB1)는 작은보(4)가 거치되는 위치의 측판(32)에 체결되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  7. 제2항에서,
    상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)은 하판(31) 외측단이 측판(32) 외부로 돌출되어 역T형상인 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 중앙부 PC보 유닛(3a, 3b)의 단부 PC보(2)와 맞물리는 부분의 측판(32) 외측에는 단부 PC보(2)의 측판(22) 내측과의 공간을 폐쇄하는 마구리판(35)이 구비되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 중앙부 PC보(3)의 하판(31) 내부에는 길이 방향으로 PS강선(36)이 구비되어 중앙부 PC보(3) 하부에 프리스트레스가 도입되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 중앙부 PC보(3)의 단부에는 후크(37)가 돌출 형성되고, 상기 단부 PC보(2)의 내측면에는 상기 후크(37)에 삽입되어 걸리는 걸림부재(25)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  11. 제10항에서,
    상기 걸림부재(25)는 단부 PC보(2)의 외측에서 관통 결합되는 장볼트인 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 중앙부 PC보(3)는 단부 PC보(2)와 외부에서 관통되어 체결되는 장볼트(LB2)에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 단부 PC보(2)는 하판(21)이 기둥(1) 상부의 브래킷(11)과 장볼트(LB3)로 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  14. 제13항에서,
    상기 단부 PC보(2)의 하판(21)에는 기둥(1)의 상부 이음철근(12)이 통과되는 개구부(211)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  15. 제14항에서,
    상기 개구부(211)에는 단부 PC보(2)의 길이 방향으로 단부 PC보(2) 내부와 연속되는 연속철근(212)이 가로지르도록 구비되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  16. 제14항에서,
    상기 기둥(1)은 중공 PC 기둥이고, 상기 단부 PC보(2)의 개구부(211) 주변에는 돌출턱(213)이 상부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  17. 제16항에서,
    상기 장볼트(LB3)는 상기 돌출턱(213)에서 브래킷(11)과 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
  18. 제16항에서,
    상기 돌출턱(213)의 개구부(211)측 내측에는 단턱부(214)가 형성되고, 상기 장볼트(LB3)는 상기 단턱부(214)에서 브래킷(11)과 결합되는 것을 특징으로 하는 유닛 결합형 장경간 피씨 합성보 시스템.
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