KR101754301B1 - 순차 결속식 복합 트러스보 시공방법 - Google Patents

순차 결속식 복합 트러스보 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 사재(20)가 상부판체(40)와 하부플랜지(10)를 연결하는 복합 트러스보의 시공방법에 관한 것으로, 하부플랜지(10)에 하단부가 매입된 트러스 사재(20)의 상단부가 분리된 상태에서, 하부플랜지(10)에 매입된 긴장재(15)를 인장하여 긴장력을 부여한 후, 사재(20) 상단을 결속하고 상부판체(40)를 성형하는 것이다.
본 발명을 통하여, 하부플랜지(10)에 매설되는 긴장재(15)의 보강효과가 하부플랜지(10) 뿐 아니라 전체 복합 트러스보에 파급될 수 있으며, 이로써 복합 트러스보의 다양한 이점을 유지하면서도, 사재(20)를 비롯한 트러스 구조체와 하부플랜지(10)를 실질적인 단일 구조체로 일체화하고, 복합 트러스보의 내하력 극대화는 물론, 경량화 및 간소화 효과를 얻을 수 있다.

Description

순차 결속식 복합 트러스보 시공방법{SEQUENTIAL BINDING TYPE COMPOSITE TRUSS BEAM CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 다수의 사재(20)가 상부판체(40)와 하부플랜지(10)를 연결하는 복합 트러스보의 시공방법에 관한 것으로, 하부플랜지(10)에 하단부가 매입된 트러스 사재(20)의 상단부가 분리된 상태에서, 하부플랜지(10)에 매입된 긴장재(15)를 인장하여 긴장력을 부여한 후, 사재(20) 상단을 결속하고 상부판체(40)를 성형하는 것이다.
교량 상판 구조체 또는 건물 슬래브(slab) 등의 상부판체(40)를 지지하는 보에 있어서, 보의 하부재 및 복부재(腹部材)는 강제(鋼製) 또는 프리스트레스트 콘크리트제 기성(旣成) 트러스로 구성되고, 트러스 상부에 콘크리트제 상부판체(40)가 구축되어, 기성 트러스와 상부판체(40)의 단일 구조체 거동을 도모하는 복합 트러스보는 단면적 감축 및 자중 저감, 가시설 간소화 및 공기 단축 등의 다양한 장점을 가진다.
종래의 복합 트러스보는 트러스 구조체를 하부플랜지(10)와 별도 제작하여 기성 프리캐스트 콘크리트제 하부플랜지(10)에 상면에 접합하거나, 트러스 하부에 결속된 영구 거푸집(99)에 콘크리트를 타설하는 등의 방식으로 제작되는 것으로, 전자의 예로는 특허 제423757호를 들 수 있으며, 후자의 예로는 특허 제1448161호를 들 수 있다.
즉, 특허 제423757호 및 특허 제1448161호를 비롯한 종래의 복합 트러스보는 강제 트러스와 콘크리트제 하부플랜지(10) 또는 상부판체(40)가 완성전에는 완전히 독립적으로 거동하는 구조로서, 다종(多種)의 재료가 적용되고 트러스 구조가 적용되어 경량화 및 자재 절감을 도모할 수 있다는 이점 외에는 통상의 강합성보 또는 트러스보에 비하여 현저한 효과를 기대할 수 없는 것이다.
특히, 복부재를 구성하는 트러스에서는 역학적 관점에서 기 완성된 트러스가 단순 접합되는 구조가 조성되는 바, 프리스트레스트 콘크리트 하부플랜지(10)에 매설되는 긴장재(15)의 긴장효과가 트러스 복부재에는 전혀 파급되지 못하며, 따라서 긴장재(15)에 의한 긴장력은 보의 하부 구조체이자 트러스의 하현재인 하부플랜지(10)만을 단위 부재 차원에서 단순 보강하는 역할에 그 기능이 국한된다.
또한, 완성된 트러스의 하부 즉, 하현재에 프리스트레스를 부여함에 따라, 트러스의 상현재 및 사재(20)에 불필요한 2차 응력이 형성되는 심각한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 다수의 사재(20)가 상부판체(40)와 하부플랜지(10)를 연결하는 복합 트러스보의 시공방법에 있어서, 매입판(11)에 다수의 사재(20) 하단부를 결속하여 트러스 하부 구조를 형성하되, 다수의 사재(20) 상단부는 상호 분리된 상태를 유지하는 단계와, 거푸집(99)에 사재(20)가 결속된 매입판(11) 및 긴장재(15)를 투입하여 거치하는 단계와, 거푸집(99)에 콘크리트를 타설하고 양생하여 매입판(11) 및 사재(20) 하단부가 매입된 하부플랜지(10)를 성형하는 단계와, 사재(20) 상단부가 자유롭게 분리된 상태에서 긴장재(15)를 인장한 후 긴장재(15)를 하부플랜지(10)에 정착하는 단계와, 사재(20) 상단부에 상부빔(30)을 결속하고, 상부빔(30) 상부에 상부판체(40)를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 순차 결속식 복합 트러스보 시공방법이다.
또한, 상기 매입판(11)은 계획 트러스보의 평면상 중심선에 위치하는 기립 상태의 판체이고, 매입판(11)의 하부에는 다수의 횡단봉(12)이 결합됨을 특징으로 하는 순차 결속식 복합 트러스보 시공방법이다.
본 발명을 통하여, 하부플랜지(10)에 매설되는 긴장재(15)의 보강효과가 하부플랜지(10) 뿐 아니라 전체 복합 트러스보에 파급될 수 있으며, 이로써 복합 트러스보의 다양한 이점을 유지하면서도, 사재(20)를 비롯한 트러스 구조체와 하부플랜지(10)를 실질적인 단일 구조체로 일체화하고, 복합 트러스보의 내하력 극대화는 물론, 경량화 및 간소화 효과를 얻을 수 있다.
특히, 프리스트레스의 도입에 있어서, 사재(20) 상단부가 자유롭게 분리된 상태에서 긴장재(15)를 인장함으로써, 트러스를 구성하는 상현재 및 사재(20)의 불필요한 2차 응력 형성을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 트러스보 사시도
도 2는 본 발명 적용 트러스보의 단면도 및 측면도
도 3은 본 발명의 매입판 및 사재 발췌 사시도
도 4는 본 발명의 거푸집 조립상태 사시도
도 5는 본 발명의 하부플랜지 성형상태 사시도
도 6은 본 발명의 상부구조 형성과정 설명도
도 7은 종래기술 및 본 발명의 구조 비교도
본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 1은 본 발명이 적용되어 완성된 트러스보의 외관을 도시한 사시도로서, 프리캐스트 콘크리트제 하부플랜지(10)에 다수의 사재(20) 하단이 매입 고정되고, 사재(20) 상단에는 T형 단면의 상부빔(30)이 결속되며, 상부빔(30) 상측에는 콘크리트제 상부판체(40)가 형성된다.
도 2는 본 발명 적용 트러스보의 내부 구조를 도시한 것으로, 콘크리트제 하부플랜지(10)에는 기립 상태의 강제(鋼製) 판체인 매입판(11)이 매설되고, 매입판(11)에는 사재(20) 하단이 결합되며, 콘크리트제 하부플랜지(10)에는 강선 또는 강봉 등의 긴장재(15)가 매설된다.
또한, 상부빔(30)의 상면에는 다수의 전단연결재(39)가 형성되어, 상부빔(30)과 콘크리트제 상부판체(40)간의 긴밀한 부착을 유도한다.
본 발명의 시공방법은 도 3에서와 같이, 계획 트러스보의 평면상 중심선에 위치하는 매입판(11)에 다수의 사재(20) 하단부를 결속하여 트러스 하부 구조를 형성하되, 다수의 사재(20) 상단부는 상호 분리된 상태를 유지하는 단계로 개시된다.
후술할 수행단계에서 콘크리트제 하부플랜지(10)에 매설되는 매입판(11)은 계획 트러스보의 전체 연장에 걸쳐 구성되는 기립 상태의 판체로서, 도 2에서와 같이, 평면상 매입판(11)의 중심선과 계획 트러스보의 중심선은 일치하며, 강봉(鋼棒), 강관(鋼管) 또는 형강 등으로 구성된 다수의 사재(20) 하단이 매입판(11) 상단부에 결속된다.
또한, 도 3의 발췌 확대부에서와 같이, 매입판(11)의 하부에는 다수의 횡단봉(12)이 계획 복합 트러스보의 횡단 방향으로 결합되어, 매입판(11)과 후술할 하부플랜지간(10)의 긴밀한 부착을 도모하고, 콘크리트제 하부플랜지(10)를 보강하게 된다.
도 3에서와 같은 매입판(11) 및 사재(20) 결속체가 완성되면, 도 3에서와 같이, 계획 트러스보의 하부플랜지(10) 형상의 장방형으로 구축된 거푸집(99)에 사재(20)가 결속된 매입판(11) 및 긴장재(15)를 투입하여 거치하는 단계가 수행되며, 사재(20), 매입판(11) 및 긴장재(15)가 거푸집(99)내 존치된 상태에서 거푸집(99)에 콘크리트를 타설하고 양생하여 매입판(11) 및 사재(20) 하단부가 매입된 콘크리트제 하부플랜지(10)를 성형하는 단계가 수행된다.
이러한 하부플랜지(10) 콘크리트의 타설 및 양생과정에 있어서, 상단이 완전히 자유 분리된 사재(20)에 불필요한 요동이 발생될 경우 콘크리트와 사재(20)간 부착력이 저하될 수 있으므로, 사재(20)의 요동 억제를 위한 가시설이 임시로 설치될 수도 있다.
하부플랜지(10)의 양생이 완료되면, 거푸집(99)을 해체하고, 사재(20) 상단부가 자유롭게 분리된 상태에서 긴장재(15)를 인장한 후 긴장재(15)의 양단을 하부플랜지(10) 양단에 각각 정착하는 단계가 수행되어, 도 5에서와 같은 상태로 계획 트러스보의 복부재 하부 구조가 완성된다.
이렇듯 본 발명에서는, 일단 하부플랜지(10)를 양생하고 긴장재(15)를 인장 및 정착한 후 트러스를 구성하는 사재(20)를 하부플랜지(10)에 접합하거나, 상현재, 하현재 및 사재(20)가 모두 결속되어 완성된 상태의 트러스에 추후 긴장력을 부여하는 종래 복합 트러스보의 시공방식을 탈피하여, 상현재가 결속되지 않아 상단부가 자유롭게 분리된 상태에서 하부플랜지(10) 매입 긴장재(15)를 인장 및 정착하게 된다.
즉, 도 5에서와 같이, 사재(20)의 상단에 일체의 부착물 내지 결속물이 구성되지 않은 상태에서 하부플랜지(10) 매입 긴장재(15)를 인장 및 정착하는 것으로, 긴장재(15)에 의하여 하부플랜지(10)에 조성되는 긴장력이 사재(20)를 비롯한 상부 구조체에 긴밀하게 파급, 전달되어 그 보강효과가 극대화될 수 있는 것이다.
이렇듯, 사재(20) 상단의 자유 분리 상태에서의 긴장이 완료된 후, 도 6에서와 같이, 사재(20) 상단부에 상부빔(30)을 결속하고, 상부빔(30) 상부에 상부판체(40)를 타설 및 양생하는 단계가 수행됨으로써, 본 발명의 복합 트러스보가 완성되며, 이러한 본 발명 복합 트러스보 시공과정에서의 트러스 구조는 도 7에서와 같이 거동하여, 불필요한 2차 응력의 형성을 극소화하면서도, 긴장재(15)의 보강효과가 하부플랜지(10) 뿐 아니라 전체 복합 트러스보에 파급될 수 있다.
즉, 종래의 복합 트러스보에서는 도 7의 좌측 도면에서와 같이, 트러스 구조가 완성된 상태에서 긴장력이 부여되는 바, 사재(20) 및 상현재에 불필요한 2차 응력이 조성되는 반면, 도 7의 우측에 도시된 바와 같은 본 발명에서는 트러스의 사재(20) 상단 및 상현재가 결속되지 않은 상태에서 긴장력이 부여되므로, 2차 응력이 극소화될 수 있으며, 긴장재(15)의 보강효과가 하부플랜지(10) 뿐 아니라 전체 복합 트러스보에 파급될 수 있어, 복합 트러스보의 다양한 이점을 유지하면서도, 사재(20)를 비롯한 트러스 구조체와 하부플랜지(10)를 실질적인 단일 구조체로 일체화하고, 복합 트러스보의 내하력 극대화는 물론, 경량화 및 간소화 효과를 얻을 수 있는 것이다.
10 : 하부플랜지
11 : 매입판
12 : 횡단봉
15 : 긴장재
20 : 사재
30 : 상부빔
39 : 전단연결재
40 : 상부판체
99 : 거푸집

Claims (2)

  1. 사재(20) 상단에는 상부빔(30)이 결속되고 상부빔(30) 상부에 상부판체(40)가 형성되며, 하부플랜지(10)에는 매입판(11)이 매설되고 매입판(11)에는 사재(20) 하단이 결합되어, 다수의 사재(20)가 상부판체(40)와 하부플랜지(10)를 연결하는 복합 트러스보의 시공방법에 있어서,
    매입판(11)에 다수의 사재(20) 하단부를 결속하여 트러스 하부 구조를 형성하되, 다수의 사재(20) 상단부는 상호 분리된 상태를 유지하는 단계와;
    거푸집(99)에 사재(20)가 결속된 매입판(11) 및 긴장재(15)를 투입하여 거치하는 단계와;
    거푸집(99)에 콘크리트를 타설하고 양생하여 매입판(11) 및 사재(20) 하단부가 매입된 하부플랜지(10)를 성형하는 단계와;
    사재(20) 상단부가 자유롭게 분리된 상태에서 긴장재(15)를 인장한 후 긴장재(15)를 하부플랜지(10)에 정착하는 단계와;
    사재(20) 상단의 자유 분리 상태에서의 긴장이 완료된 후, 사재(20) 상단부에 상부빔(30)을 결속하고, 상부빔(30) 상부에 상부판체(40)를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 순차 결속식 복합 트러스보 시공방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 매입판(11)은 계획 트러스보의 평면상 중심선에 위치하는 기립 상태의 판체이고, 매입판(11)의 하부에는 다수의 횡단봉(12)이 결합됨을 특징으로 하는 순차 결속식 복합 트러스보 시공방법.
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