KR102156661B1 - Steel composite beam with controlled end cracks and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 롱라인 프리텐션 방식으로 몰드시스템을 이용하여 다수를 한꺼번에 제작하는 강합성보 제작 시 발생하는 단부균열에 의한 내구성 저하문제를 해결할 수 있으며, 기둥구조물의 거치단계에서 바로 강결되도록 하여 시공안정성을 확보할 수 있는 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel composite beam with controlled end cracks and a construction method thereof. More specifically, it is possible to solve the problem of durability degradation caused by end cracks that occur when manufacturing a steel composite beam that produces a large number of steel composite beams at once by using a mold system in a long line pre-tension method, and the construction stability is secured immediately at the mounting stage of the column structure. It relates to a steel composite beam with controlled end cracks and a construction method thereof.
도 1a는 종래 강합성보 제작사진이다.1A is a photograph of a conventional steel composite beam.
즉, 상기 강합성보(10)는 철골빔(11)과 콘크리트빔(12)이 합성된 보로서, 하부케이싱콘크리트(13)에는 긴장재(14)가 배치되어 프리스트레스가 도입되며, 철골빔(11)은 콘크리트빔(12) 양 단부면으로 수평 돌출되어 연결부재로 사용되도록 제작되고 있음을 알 수 있다. That is, the steel composite beam 10 is a beam in which a
이때 철골빔(11)은 하부케이싱콘크리트(13) 상면에 세팅되도록 배치되어 콘크리트빔(12) 형성 시 매립되어 합성되도록 하고, 하부케이싱콘크리트(13) 전체 연장길이에 걸쳐 형성된 것을 이용할 수 있도록 하게 된다.At this time, the
도 1b는 종래 강합성보 제작방법 사진이다.1B is a photograph of a conventional steel composite beam manufacturing method.
즉, 강합성보(10)는 몰드시스템(몰드)을 공장(제작장)에 설치하고, 필요한 철근가공 작업과 철근망 조립 이후, 몰드시스템(몰드) 내부에 철근과 철근망등을 배근하고, 긴장재를 몰드시스템(몰드) 내부 하측에 배치하게 된다.That is, the steel composite beam 10 installs a mold system (mold) in a factory (production site), and after necessary rebar processing work and rebar network assembly, reinforcement and reinforcing bars are placed inside the mold system (mold), and tension material Is placed under the inside of the mold system (mold).
이때 상기 몰드시스템(몰드)은 프리텐션 방식으로 긴장재에 먼저 긴장력을 도입시킨 후, 콘크리트를 타설 및 양생 시켜 강합성보를 제작한 이후에, 긴장재를 커팅하여 프리스트레스가 강합성보에 도입되도록 하는 방식으로 제작된다.At this time, the mold system (mold) is manufactured by first introducing tension to the tension member in a pretension method, and then pouring and curing concrete to produce a steel composite beam, and then cutting the tension member to introduce the prestress into the steel composite beam. do.
이때 강합성보 다수를 한꺼번에 제작하기 위하여 몰드시스템(몰드)은 시점부와 종점부 사이에 롱라인 프리텐션 방식 즉 개별 몰드를 다수 일직선상으로 이격 배치하고, 시점부에 긴장재 일측을 고정하고, 개별 몰드를 모두를 경유하여도록 하여 종점부에서 긴장재 타측을 긴장후 정착시키는 방식을 채택하게 된다.At this time, in order to manufacture a large number of steel composite beams at once, the mold system (mold) is a long line pre-tension method, that is, a number of individual molds are spaced apart in a straight line between the starting part and the ending part, fixing one side of the tension member at the starting part, and installing the individual molds. By going through all of them, the other side of the tension member is tensioned and settled at the end point.
도 1c는 종래 강합성보의 긴장재 커팅 작업 사진이다.1c is a photograph of a tension member cutting operation of a conventional steel composite beam.
이에, 도 1c와 긴장재(14)는 개별 몰드 사이사이에 외부에 노출되며, 용접기 등을 이용하여 긴장재(14)를 커팅하여 양생되어 제작된 강합성보의 하부케이싱콘크리트에 프리스트레스가 도입되도록 하고 있음을 알 수 있다.Thus, Figure 1c and the
하지만, 이때 상기 개별 몰드(A)는 공장(제작장) 바닥의 콘크리트베드 상면에 고정 설치되기 때문에 긴장재 커팅 시, 순간적으로 발생하는 국부응력이 제작된 강합성보의 콘크리트빔 단부면에 작용하게 되어 균열등이 발생하여 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.However, at this time, since the individual mold (A) is fixedly installed on the upper surface of the concrete bed on the floor of the factory (production site), when cutting the tension member, the instantaneous local stress acts on the end surface of the concrete beam of the manufactured steel composite beam, causing cracks. There is a problem in that durability is deteriorated due to the occurrence of etc.
도 1d는 종래 기둥구조물(20) 상면에 프리캐스트보(30, 강합성보가 될 수 있다.)가 연결되는 시공도를 도시한 것이다.1D is a diagram showing a construction diagram in which a precast beam 30 (which may be a steel composite beam) is connected to the upper surface of a
즉, 기둥구조물(20) 상면에 데크(미도시)를 설치하기 위한 프리캐스트보(30)가 서로 수평으로 기둥구조물(20) 상면에 연결되도록 세팅되고 있음을 알 수 있으며,That is, it can be seen that the
상기 프리캐스트보(30)는 인양하여 양 단부 저면이 기둥구조물(20) 상면에 지지되도록 거치 한 후, 연결강재(40)를 이용하여 서로 강결되도록 한 후, 바닥판콘크리트(C1)를 타설하여 기둥구조물(20) 상면에서 서로 강결되도록 하고 있음을 알 수 있다.The
이에 기둥구조물(20) 상면에 프리캐스트보(30)는 거치단계에서는 양 단부 단순지지 형태의 단순보로 시공되기 때문에 강결되기 이전에는 상당히 불안정한 상태가 될 수밖에 없어, 낙교와 같이 시공안정성에 문제가 발생할 수 있어 시공관리가 어렵다는 문제점이 있었다.Therefore, since the
이에 본 발명은 롱라인 프리텐션 방식으로 제작되는 강합성보에 있어서, 긴장재 커팅 시 강합성보 단부면에 작용하는 국부응력을 상쇄시켜 균열등에 의한 내구성 문제를 해결할 수 있는 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention provides a steel composite beam with controlled end cracks capable of solving durability problems caused by cracks by offsetting the local stress acting on the end face of the steel composite beam when cutting a tension member in the steel composite beam manufactured by the long line pre-tension method, and the It is a technical task to solve the provision of construction methods.
또한 본 발명은 강합성보를 기둥구조물 상면에 연결시공함에 있어서, 거치단계에서 바로 강결되는 방식을 채택하여 시공할 수 있도록 함으로서 시공의 불안정성을 해소시킬 수 있는 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법 제공을 기술적 과제로 한다.In addition, in the present invention, in the construction of connecting the steel composite beam to the upper surface of a column structure, a steel composite beam with controlled end cracks capable of solving the instability of construction by adopting a method that is directly tightened in the mounting step and its construction method Make provision a technical task.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법은, 롱라인 프리텐션 방식에 의하여 제작되는 과정에서 긴장재 커팅으로 인하여 강합성보의 단부면에 국부응력이 집중되어 균열등이 발생하지 않도록 몰드시스템을 이용하여 제작되는 단부균열이 제어된 강합성보로서, 개별몰드(A) 사이의 몰드공간(B)에 노출된 긴장재를 커팅하여 발생하는 국부응력이 콘크리트베드 상에서 상대적으로 이동이 가능하도록 설치된 몰드시스템이 슬라이딩되면서 상기 국부응력을 흡수하도록 하여 제작되며, 긴장재에 의하여 프리스트레스가 도입되는 하부케이싱콘크리트; 및 하부케이싱콘크리트에 일체화되도록 형성된 철골빔;을 포함하며, 상기 몰드시스템은, 콘크리트베드 상에 설치된 롤러부; 및 상기 롤러부 상에 설치된 거푸집부재를 포함하여, 개별몰드(A) 사이의 몰드공간(B)에 노출된 긴장재를 커팅하여 발생하는 국부응력이 롤러부 상에 설치된 거푸집부재를 종방향으로 슬라이딩시켜, 콘크리트베드 상에서 거푸집부재가 상대적으로 이동이 가능하도록 설치되며, 상기 롤러부는 하부 지지부와 상부 지지부 사이에 설치된 원통형 롤러를 포함하도록 형성되며, 상기 거푸집부재는 롤러부의 상부 지지부 상에 설치되어 내측 하부에 긴장재가 배치되도록 하여 콘크리트 타설 및 양생에 의하여 강합성보가 제작되도록 하는 단부균열이 제어된 강합성보를 제공하게 된다.The steel composite beam with controlled end cracks and its construction method of the present invention for achieving the above problem is that local stress is concentrated on the end surface of the steel composite beam due to the cutting of the tension member in the process of being manufactured by the long line pre-tension method. This is a steel composite beam with controlled end cracks produced using a mold system to prevent this from occurring, and local stress generated by cutting the exposed tension member in the mold space (B) between individual molds (A) is relatively moved on the concrete bed. A lower casing concrete manufactured to absorb the local stress while sliding the mold system installed so that the prestress is introduced by the tension member; And a steel beam formed to be integrated with the lower casing concrete, wherein the mold system comprises: a roller unit installed on the concrete bed; And the local stress generated by cutting the tension member exposed to the mold space (B) between the individual molds (A), including the formwork member installed on the roller part, slides the formwork member installed on the roller part in the longitudinal direction. , The formwork member is installed to be relatively movable on the concrete bed, and the roller part is formed to include a cylindrical roller installed between the lower support part and the upper support part, and the formwork member is installed on the upper support part of the roller part to It provides a steel composite beam with controlled end cracks so that the steel composite beam is produced by pouring and curing concrete by placing the tension member.
본 발명에 의한 단부균열이 제어된 강합성보는 종전 제작 방식을 그대로 이용하되 몰드시스템에서 긴장재에 의한 단부균열을 방지할 수 있도록 함으로서 작업성과 효율성을 구비하면서도 내구성 저하 문제를 해결할 수 있는 단부균열이 제어된 강합성보 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.The steel composite beam with controlled end cracks according to the present invention uses the conventional manufacturing method as it is, but provides workability and efficiency by preventing end cracks caused by tension members in the mold system, while controlling the end cracks that can solve the problem of reducing durability. It is possible to provide the steel composite beam and its construction method.
또한 본 발명에 의한 단부균열이 제어된 강합성보는 기둥구조물 상면에 미리 형성된 기둥연결부재에 바로 지지되어 강결되도록 함으로서, 콘크리트빔 단부 저면이 기둥구조물 상면에 먼저 지지되도록 하는 단순보지지 상태에 의한 불안정성으로 인한 문제점을 해결할 수 있게 된다.In addition, the steel composite beam in which the end cracks are controlled according to the present invention is directly supported by a column connecting member formed in advance on the upper surface of the column structure, so that the bottom surface of the concrete beam is first supported on the upper surface of the column structure. It is possible to solve the problem caused by.
도 1a는 종래 강합성보 제작사진이다.
도 1b는 종래 강합성보 제작방법 사진이다.
도 1c는 종래 강합성보의 긴장재 커팅 작업 사진이다.
도 1d는 종래 기둥구조물 상면에 프리캐스트보가 연결되는 시공도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보의 제작예시도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제작완료된 강합성보의 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제작완료된 강합성보의 사시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보 시공방법도를 도시한 것이다.1A is a photograph of a conventional steel composite beam.
1B is a photograph of a conventional steel composite beam manufacturing method.
1c is a photograph of a tension member cutting operation of a conventional steel composite beam.
1D is a construction view in which a precast beam is connected to the upper surface of a conventional column structure,
2A and 2B are exemplary views of manufacturing a steel composite beam with controlled end cracks of the present invention,
3A to 3D are cross-sectional views of the fabricated steel composite beam of the present invention,
4A and 4B are perspective views of a steel composite beam fabricated according to the present invention,
5A and 5B are diagrams illustrating a method of constructing a steel composite beam with controlled end cracks of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
[ 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보(100) ][Steel
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보(100)의 제작예시도이다.2A and 2B are exemplary views of manufacturing a steel
상기 단부균열이 제어된 강합성보(100)는 롱라인 프리텐션 방식에 의하여 제작되는 과정에서 긴장재(140) 커팅으로 인하여 강합성보(100)의 단부면에 국부응력이 집중되어 균열등이 발생하지 않도록 몰드시스템(200)을 이용하여 강합성보(100)을 제작하게 된다.In the process of manufacturing the steel
이에 상기 몰드시스템(200)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 콘크리트베드(210), 받침블록(220), 롤러부(230), 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)를 포함한다.Accordingly, the
먼저, 상기 콘크리트베드(210)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 공장(제작장)등의 바닥(G)의 평탄성을 확보하기 위하여 콘크리트를 일정 두께와 폭을 가지도록 하여 일직선 방향(종방향)으로 연장 형성시킨 것이다.First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
상면에는 받침블록(220), 롤러부(230), 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)이 설치되어 일종의 지지판(베드) 역할을 하게 된다.The
다음으로 상기 받침블록(220)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 콘크리트베드(210) 상면에 횡방향으로 서로 이격되어 설치되며, 종방향으로도 다수가 이격 설치되어 있음을 알 수 있으며, 높이조절이 가능하도록 세팅되어 롤러부(230), 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)의 높이 조절이 가능하도록 한 것이다.Next, it can be seen that the
이에 상기 받침블록(220)은 직육면체 블록을 다수를 적층하면서 상하고정 되도록 하는 방식으로 높이 조정이 가능하도록 하면서, 도 2a의 경우에는 2개가 상하로 접하도록 세팅되어 서로 접하는 면에서 클램프등과 같은 고정장치로 결속될 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.Accordingly, the
다음으로 상기 롤러부(230)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 받침블록(220) 상면에 종방향으로 연장되도록 설치되며 원통형 롤러(233)에 의하여 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)가 종방향으로 슬라이딩됨으로서, 긴장재(140) 커팅에 의한 국부응력이 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)이 종방향으로 슬라이딩되면서 국부응력을 흡수할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.Next, the
이러한 롤러부(230)는 하부 및 상부 지지부(231,232)와 롤러(233)를 포함한다.The
먼저 상기 하부 지지부(231)는 도 2a와 같이, 종방향으로 이격 설치된 받침블록(220) 상면에 지지되어 종방향으로 연속으로 연장되는 채널부재를 이용하게 된다.First, the
이러한 하부 지지부(231)는 후술되는 상부 지지부(232)와 함께 롤더(233)가 슬라이딩되는 공간을 확보하기 위한 것이라 할 수 있다.This
다음으로 상기 상부 지지부(232)는 도 2a와 같이, 하부 지지부(231)로부터 상방으로 위치하여 하부 지지부(231)와 함께 롤더(233)가 슬라이딩되는 공간을 확보하기 위한 역할을 하게 된다.Next, the
다음으로 상기 롤러(233)는 도 2a와 같이, 하부 및 상부 지지부(231,232) 사이에서 가이드되어 슬라이딩되면서 결국, 상부 지지부(232) 상면에 설치된 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)이 함께 종방향으로 슬라이딩되도록 하는 역할을 하게 된다.Next, the
이에 하부 지지부(231)는 받침블록(220) 상에 고정되어 있고, 롤러(233), 상부 지지부(232)에 의한 롤러부(230)는 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)과 함께 종방향으로 슬라이딩되며, 이러한 슬라이딩은 긴장재(140)의 커팅에 의하여 콘크리트빔(130)에 작용하는 종방향의 국부응력을 흡수함으로서 상기 국부응력이 콘크리트빔(130)에 작용함에 따른 균열등의 내구성 저하요인을 흡수하게 된다.Accordingly, the
다음으로 상기 하부지지프레임(240)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 롤러부(230) 상면에 설치된 철골지지프레임으로서 거푸집부재(250)가 상면에 설치되어 작용하는 하중을 분산시켜 롤러부(230)에 국부응력이 작용하도록 하여 롤러부(230)가 원활하게 작동하도록 하는 역할을 하게 된다.Next, the
즉, 종방향으로 롤러부(230) 상면에 연장되는 양 종방향 지지프레임과 양 종방향 지지프레임 내측 사이를 연결하는 횡방향 지지프레임을 포함하도록 하여, 상부의 거푸집부재(250)로부터 전달되는 하중을 안정적으로 지지하면서, 분산되어 롤러부(230)로 전달되도록 하는 역할을 하게 된다.That is, the load transmitted from the
다음으로 상기 거푸집부재(250)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 하부지지프레임(240) 상면에 설치되어 강합성보(100)을 제작하기 위한 몰드이다.Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
강합성보(100)의 단면형태에 따라 다양한 단면으로 제작하기 위해 저판 및 양 측판거푸집부재를 포함하고 있음을 알 수 있다.It can be seen that the
이러한 도 2b와 같이, 거푸집부재(250)는 종방향으로 강합성보(100)의 제작길이에 맞추어 연장되도록 하되, 개별 몰드(A)와 개별 몰드(A) 사이에서는 거푸집부재가 설치되지 않기 때문에 콘크리트베드(210)만 노출되어 있게 된다.As shown in FIG. 2B, the
또한, 롱라인 프리텐션 공법을 적용하기 때문에 도 2b를 기준으로 좌측에 시점부(B1)과 우측에 종점부(B2)가 공장(제작장) 바닥에 설치되고, 시점부와 종점부 사이에 다수의 개별몰드(A)가 종방향으로 이격되어 설치되어 있다.In addition, since the long line pre-tension method is applied, the starting point B1 on the left and the end point B2 on the right are installed on the floor of the factory (production site) based on FIG. 2B. The mold (A) is installed to be spaced apart in the longitudinal direction.
이에 시점부(B1)와 종점부(B2) 사이에 설치되는 긴장재(140)는 개별몰드(A) 각각을 경유하여 시점부(B1)와 종점부(B2)에 일측과 타측이 세팅되어 긴장후 정착될 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.Accordingly, the
이에 개별몰드(A) 각각의 사이 몰드공간(C)에 긴장재(140)가 노출되고 이러한 노출된 긴장재(140)는 용접기등을 이용하여 커팅을 할 수 있게 된다.Accordingly, the
즉, 1개소의 개별몰드(A) 각각의 사이 몰드공간(C)에서 긴장재(140)를 커팅하게 되면 커팅 시 발생하는 국부응력은 순간적으로 서로 분리된 개별몰드(A)를 종방향으로 슬라이딩되도록 작용하게 된다.That is, when the
이로서, 롤러부(230)의 하부 지지부(231)는 받침블록(220) 상에 고정되어 있고, 롤러(233), 상부 지지부(232)에 의한 롤러부(230)는 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)과 함께 종방향으로 슬라이딩된다.Thus, the
이에 최종 긴장재(140)를 차례대로 커팅 한 후에 거푸집부재(250)로부터 인양되어 탈형된 강합성보(100)의 제작을 완료할 수 있게 된다.Accordingly, after cutting the
즉, 개별몰드(A) 사이의 몰드공간(B)에 노출된 긴장재(140)를 커팅하여 발생하는 국부응력이 콘크리트베드(210) 상에서 상대적으로 이동이 가능하도록 설치된 몰드시스템(200)이 슬라이딩되면서 상기 국부응력을 흡수하도록 하게 된다.That is, as the
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제작완료된 강합성보(100)의 단면도를 도시한 것이다.3A to 3D are cross-sectional views of the fabricated
먼저, 몰드시스템(200)은 기본적으로 강합성보(100) 제작을 위한 것이므로 거푸집부재(250)에 철근등 및 긴장재(140)가 배치된 후, 콘크리트 타설 및 양생이 되면 긴장재(140) 커팅에 의하여 하부케이싱콘크리트(110)에 프리스트레스(압축응력)이 도입되어 강합성보(100)가 제작된다.First, the
도 3a에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110), 철골빔(120), 콘크리트빔(130), 긴장재(140), 양 측판(150), 연결철근(160)을 포함하되 전체적으로 직사각형 단면으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 이때 하부케이싱콘크리트(110)과 콘크리트빔(130)을 구분하기는 하였지만 콘크리트 타설시 일체로 형성된다.According to FIG. 3A, the
이에 하부케이싱콘크리트(110)는 긴장재(140)가 배치되는 부위로서 거푸집부재(250)의 하부 내측에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 배치된 긴장재(140)가 매립되도록 하는 부위이다.Accordingly, the
다음으로 상기 철골빔(120)은 하부케이싱콘크리트(110) 상면상에 수직으로 배치되어 콘크리트빔(130) 내부에 매립되도록 하되, 상면이 콘크리트빔(130) 상면과 동일하도록 세팅하되, 콘크리트빔(130) 양 단부면으로 돌출되도록 하거나 도 4와 같이, 내부에 매립되도록 세팅시킬 수도 있다.Next, the
이러한 철골빔(120)은 I형 단면의 강재빔을 이용하면 되고, 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며, 하부플랜지는 하부케이싱콘크리트까지 연장되도록 배치되고 저면에는 스터드가 형성되어 있어 합성성능을 확보할 수 있도록 함을 알 수 있다.Such a
상기 콘크리트빔(130)은 철골빔(120)이 매립되도록 하면서 하부케이싱콘크리트(110)와 철골빔(120)이 서로 합성될 수 있도록 하면서 강합성보(100) 단면 형태에 따라 거푸집부재(250) 내부에 타설되는 부위로서 도 3a의 경우에는 하부케이싱콘크리트(110)와 일체로 형성되어 사각단면으로 강합성보(100)이 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다.The
상기 긴장재(140)는 하부케이싱콘크리트(110)에 프리스트레스가 도입되도록 하기 위한 것으로서 거푸집부재(250) 내부 하측에 배치되어 롱라인 프리텐션공법에 의해 커팅된다.The
나아가 강합성보(100)은 기둥구조물(300) 상면에 서로 수평으로 연결되어 강합성보(100) 사이에 데크(미도시)가 설치되는데, 데크와 강합성보(100) 상부에는 바닥판콘크리트가 타설되기 때문에 강합성보(100)과 바닥판콘크리트의 합성성능을 증진시키기 위해 도 3a와 같이 U형의 스트럽철근이 배근되어 U형의 스트럽철근의 양 상단은 콘크리트빔(130) 상방으로 인출되도록 하고 있음을 알 수 있다.Further, the
도 3b에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110), 철골빔(120), 콘크리트빔(130), 긴장재(140)를 포함하되 전체적으로 U형 단면으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 이때 하부케이싱콘크리트(110)과 콘크리트빔(130)을 구분하기는 하였지만 콘크리트 타설시 일체로 형성됨은 동일하고, 도 3a와 대비하여 철골빔(120)의 복부와 상부플랜지가 콘크리트빔(130)에 매립되지 않고 노출되도록 제작됨에 차이가 있을 뿐이다.3B, it can be seen that the
이에 상기 노출된 부위(D)는 콘크리트가 배제되므로 강합성보(100)의 자중을 감소시킬 수 있는 장점이 있게 된다.Accordingly, since concrete is excluded from the exposed area (D), there is an advantage of reducing the self-weight of the
도 3c에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110), 철골빔(120), 콘크리트빔(130), 긴장재(140)를 포함하되 역시 전체적으로 U형 단면으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 이때 하부케이싱콘크리트(110)과 콘크리트빔(130)을 구분하기는 하였지만 콘크리트 타설시 일체로 형성됨은 역시 동일하고, 3C, it can be seen that the
도 3b와 대비하여 철골빔(120)의 복부와 상부플랜지가 콘크리트빔(130)에 매립되지 않고 노출되는 부위(D)에 스티로폴이 설치되어 내측 거푸집부재 역할을 하는 것으로 한다는 점만 차이가 있다.In contrast to FIG. 3B, the only difference is that the abdomen and the upper flange of the
도 3d에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110), 철골빔(120), 긴장재(140)를 구비하되, 콘크리트빔(130)이 형성되지 않도록 할 수도 있음을 알 수 있다.3D, it can be seen that the
즉, 하부케이싱콘크리트(110)는 동일하게 형성되고, 상면 중앙에 철골빔(120)이 설치되도록 하되, 데크가 지지되는 부위 확보를 위해 양 측판(150)이 하부케이싱콘크리트(110) 상면 양 측방에 상방으로 연장되도록 하고 있음을 알 수 있다.That is, the
이에 양 측판(150) 내측에 철골빔(120)이 세팅되어 이 공간은 바닥판콘크리트 타설 시 거푸집 역할도 하게 되고, 상면에는 데크(미도시)가 지지된다.Accordingly, the steel beams 120 are set inside both
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제작완료된 강합성보(100)의 사시도를 도시한 것이다.4A and 4B are perspective views showing the fabricated
상기 강합성보(100)은 도 3a 내지 도 3d와 같이 다양한 단면 형태로 제작되며 철골빔(120)의 설치형태에 따라 전체적인 형상이 결정될 수 있다.The
즉, 도 4a와 같이 철골빔(120)은 하부케이싱콘크리트(110)와 일체화된 콘크리트빔(130)의 양 단부면으로 수평으로 돌출하여 형성되며 철골빔(120)의 상부플랜지가 콘크리트빔(130) 상면에 맞추어 형성되고, 콘크리트빔(130) 전체 연장길이에 걸쳐 형성되어 양 단부면으로 돌출될 수 있음을 알 수 있다.That is, as shown in Figure 4a, the
이러한 돌출된 철골빔(120)은 기둥구조물(300) 상면에서 후술되는 기둥연결부재(310)에 직접 강결되도록 함으로서 콘크리트빔(130)이 기둥구조물(300) 상면에 직접 지지되지 않도록 함으로서, 강합성보(100) 거치단계에서 양단 단순지지됨에 따른 시공상 불안정성을 해소할 수 있게 된다.The protruding
나아가 도 4b와 같이, 철골빔(120)은 하부케이싱콘크리트(110)와 일체화된 콘크리트빔(130)의 내부에 매립되도록 하고, 상기 기둥연결부재(310)에 강결되는 부위를 연결철근(160)으로 대체할 수 있음을 알 수 있다.Further, as shown in Figure 4b, the
이러한 연결철근(160)은 콘크리트빔(130) 전체 연장길이에 매립되어 양 단부는 콘크리트빔(130) 단부면으로부터 인출되어 상방으로 절곡시킨 것을 이용하면 된다.The
[ 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보(100) 시공방법][Construction method of
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 단부균열이 제어된 강합성보(100) 시공방법도를 도시한 것이다.5A and 5B are diagrams illustrating a method of constructing a
상기 단부균열이 제어된 강합성보(100)은 기둥구조물(300) 상면에 직접 강결시켜 거치되도록 함으로서 강합성보(100)의 거치단계에서 양 단부 단순지지 상태를 거치지 않도록 하는 것을 특징으로 하며, 이를 위해 기둥구조물(300) 상면에는 기둥연결부재(310)가 기둥구조물(300) 중앙 상면에서 상방으로 돌출되도록 하게 된다.The
이에 도 5a에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110) 상면에 철골빔(120)이 수평으로 돌출되어 있고, 철골빔(120)은 기둥연결부재(310) 상면과 같은 지지부(320)에 직접 하부플랜지 저면이 지지되도록 하되, 하부케이싱콘크리트(110)은 기둥구조물(300) 상면 측방에 직접 접하지 않도록 이격된 상태가 됨을 알 수 있다.Accordingly, according to FIG. 5A, the
이에 철골빔(120)을 기둥연결부재(310)에 직접 안착시킨 후, 바로 볼트와 너트와 같은 체결구로 강결시켜 강합성보(100)의 거치단계에서 양 단부 단순지지 상태를 거치지 않도록 하게 되고, 서로 연결되는 강합성보(100)의 철골빔(120)도 역시 마찬가지로 기둥연결부재(310)에 강결시키게 된다.Accordingly, the
이로서 기둥연결부재(310)를 기준으로 양 측방으로 강합성보(100)이 강결되면서 서로 연결된다.Thereby, the
이에 상기 기둥연결부재(310)는 수직철골부재(313)를 수직으로 세팅하고, 양 측면에는 수직판 형태로서 강합성보(100)이 안착될 수 있는 안착용 제1수직플레이트(311)가 형성되도록 하고, 도 5a의 지면을 뚫는 방향으로도 강합성보(100)이 위와 같이 강결될 수 있도록 제2수직플레이트(312)를 추가로 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, the
이러한, 제2수직플레이트(312)는 제1수직플레이트(311)와 직교하면서 수직철골부재(313)의 복부를 이용하여 설치하되, 강합성보(100)이 안착될 수 있도록 상부플랜지가 형성된 T형 단면부재를 이용할 수 있음을 알 수 있다.Such, the second
이러한 제2수직플레이트(312)는 상부플랜지가 철골빔(120)의 하부플랜지 위쪽으로 배치되도록 하여 십자형 연결시공의 작업성을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 기둥구조물(300) 상면에 강합성보(100) 4개가 십자형으로 연결시켜 구조물 시공에 이용된다.It is preferable that the second
다음으로 도 5b에 의하면, 상기 강합성보(100)은 하부케이싱콘크리트(110)가 기둥구조물(300) 상면까지 연장되지 않은 경우이다.Next, according to FIG. 5B, the
이에 철골빔(120)을 기둥구조물(300) 상면에 형성시킨 기둥연결부재(310)에 직접 강결되도록 함은 동일하며 기둥연결부재(310)의 형태에 있어 도 5a와 차이가 있다, 이에 철골빔(120)은 기둥연결부재(310) 상면과 같은 지지부(320)에 직접 하부플랜지 저면이 지지되도록 하되, 하부케이싱콘크리트(110)은 기둥구조물(300) 상면 측방에 직접 접하지 않도록 이격된 상태가 됨은 동일하다.Accordingly, the
이러한 기둥연결부재(310)는 수직철골부재(313)를 수직으로 세팅하고, 양 측면에는 수직판 형태로서 강합성보(100)이 안착될 수 있는 안착용 제1수직플레이트(311)가 형성되도록 하고, 도 5b의 지면을 뚫는 방향으로도 강합성보(100)가 위와 같이 강결될 수 있도록 제2수직플레이트(312)를 추가로 형성시키고 있음을 알 수 있다.Such a
단지, 상기 수직철골부재(313)가 철골빔(120)의 상부플랜지 보다 더 위쪽으로 연장되어 있음을 알 수 있다.However, it can be seen that the vertical
이에 철골빔(120)은 제1수직플레이트(311)에 직접 안착되어 체결구로 강결시키고,수직철골부재(313)의 측면에서도 용접등의 방법으로 강결시키고 있음을 알 수 있다. 나아가 제2수직플레이트(312)는 제1수직플레이트(311)와 직교하면서 수직철골부재(313)의 복부를 이용하여 설치하되, 강합성보(100)이 안착될 수 있도록 상부플랜지가 형성된 T형 단면부재를 상하 적층시켜 이용할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the
이에 본 발명의 강합성보(100)은 공장(제작장)에서 앞서 살펴본 몰드시스템(200)을 이용하여 미리 제작되고, 현장에서는 기둥구조물(300)이 기초에 먼저 시공되어 있고, 기둥구조물(300) 상면에 기둥연결부재(310)을 이용하여 거치단계에서 직접 인양상태에서 강결시키고, 데크(미도시)를 설치한 후, 바닥판 콘크리트를 타설하여 구조물의 바닥판을 시공하게 된다.Accordingly, the
이러한 바닥판콘크리트 시공에 의한 강합성보(100), 기둥구조물(300)의 일체화 시공은 종래 방법을 그대로 따르면 되며 기둥연결부재(310)는 기둥구조물 상면에 타설되는 바닥판콘크리트에 매립되도록 시공되고 있음을 알 수 있다.The integrated construction of the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: 강합성보
110: 하부케이싱콘크리트 120: 철골빔
130: 콘크리트빔 140: 긴장재
150: 양 측판 160: 연결철근
200: 몰드시스템
210: 콘크리트베드 220: 받침블록
230: 롤러부
231,232: 하부 및 상부 지지부 233: 롤러
240: 하부지지프레임 250: 거푸집부재
300: 기둥구조물
310: 기둥연결부재 311: 제1수직플레이트
312: 제2수직플레이트 313: 수직철골부재
A: 개별몰드 B1: 시점부
B2: 종점부 C: 몰드공간100: steel composite beam
110: lower casing concrete 120: steel beam
130: concrete beam 140: tension member
150: both side plates 160: connecting reinforcement
200: mold system
210: concrete bed 220: support block
230: roller part
231,232: lower and upper support 233: roller
240: lower support frame 250: formwork
300: column structure
310: column connecting member 311: first vertical plate
312: second vertical plate 313: vertical steel frame member
A: Individual mold B1: View point
B2: end point C: mold space
Claims (10)
개별몰드(A) 사이의 몰드공간(B)에 노출된 긴장재(140)를 커팅하여 발생하는 국부응력이 콘크리트베드(210) 상에서 상대적으로 이동이 가능하도록 설치된 몰드시스템(200)이 슬라이딩되면서 상기 국부응력을 흡수하도록 하여 제작되며,
긴장재(140)에 의하여 프리스트레스가 도입되는 하부케이싱콘크리트(110); 및 하부케이싱콘크리트(110)에 일체화되도록 형성된 철골빔(120);을 포함하며,
상기 몰드시스템(200)은, 콘크리트베드(210) 상에 설치된 롤러부(230); 및 상기 롤러부(230) 상에 설치된 거푸집부재(250)를 포함하여, 개별몰드(A) 사이의 몰드공간(B)에 노출된 긴장재(140)를 커팅하여 발생하는 국부응력이 롤러부(230) 상에 설치된 거푸집부재(250)를 종방향으로 슬라이딩시켜, 콘크리트베드(210) 상에서 거푸집부재(250)가 상대적으로 이동이 가능하도록 설치되며,
상기 롤러부(230)는 하부 지지부(231)와 상부 지지부(232) 사이에 설치된 원통형 롤러(233)를 포함하도록 형성되며, 상기 거푸집부재(250)는 롤러부(230)의 상부 지지부(232) 상에 설치되어 내측 하부에 긴장재(140)가 배치되도록 하여 콘크리트 타설 및 양생에 의하여 강합성보가 제작되도록 하는 단부균열이 제어된 강합성보.In the process of being manufactured by the long line pre-tension method, the end cracks produced using the mold system 200 are controlled so that local stress is concentrated on the end face of the steel composite beam due to the cutting of the tension member to prevent cracks from occurring. As 100),
The mold system 200 installed so that the local stress generated by cutting the tension member 140 exposed in the mold space (B) between the individual molds (A) is relatively movable on the concrete bed 210 slides It is manufactured to absorb stress,
The lower casing concrete 110 into which the prestress is introduced by the tension member 140; And a steel beam 120 formed to be integrated with the lower casing concrete 110,
The mold system 200 includes a roller unit 230 installed on the concrete bed 210; And local stress generated by cutting the tension member 140 exposed to the mold space (B) between the individual molds (A), including the form member 250 installed on the roller part 230, is reduced to the roller part 230 ) By sliding the formwork member 250 installed on the longitudinal direction, the formwork member 250 is installed to be relatively movable on the concrete bed 210,
The roller part 230 is formed to include a cylindrical roller 233 installed between the lower support part 231 and the upper support part 232, and the formwork member 250 is an upper support part 232 of the roller part 230 A steel composite beam with controlled end cracks so that the tension member 140 is disposed on the upper and lower inner side so that the steel composite beam is manufactured by pouring concrete and curing.
상기 강합성보는,
하부케이싱콘크리트(110)에 매립되도록 형성된 긴장재(140);
상기 하부케이싱콘크리트(110)에 일체화되도록 형성된 철골빔(120); 및
하부케이싱콘크리트(110)와 철골빔(120)을 서로 합성시켜 강합성보의 단면형태를 결정하는 콘크리트빔(130);을 포함하는 강합성보로 제작되는 단부균열이 제어된 강합성보.The method of claim 1,
The steel composite beam,
Tension member 140 formed to be buried in the lower casing concrete 110;
A steel beam 120 formed to be integrated with the lower casing concrete 110; And
A concrete beam 130 for determining the cross-sectional shape of the steel composite beam by synthesizing the lower casing concrete 110 and the steel beam 120 with each other. A steel composite beam with controlled end cracks made of a steel composite beam including.
상기 철골빔(120)은,
콘크리트빔(130)의 양 단부면으로부터 돌출되어 기둥구조물상에서의 연결부위가 되도록 하거나,
콘크리트빔(130)의 내부에 매립되도록 하고, 연결철근(160)이 양 단부면으로부터 돌출되어 기둥구조물상에서의 연결부위가 되도록 하는 단부균열이 제어된 강합성보.The method of claim 1,
The steel beam 120,
It protrudes from both end surfaces of the concrete beam 130 to become a connection part on the column structure, or
A steel composite beam with controlled end cracks to be buried inside the concrete beam 130, and the connecting reinforcement 160 protrudes from both end faces to become a connection part on the column structure.
상기 몰드시스템(200)은,
콘크리트베드(210) 상면에 횡방향으로 서로 다수 이격되어 설치되며, 높이조절이 가능하도록 세팅되어 상면에 롤러부(230)가 설치되어,
상기 롤러부(230), 하부지지프레임(240), 거푸집부재(250)의 높이 조절이 가능하도록 블록을 다수를 적층시켜 형성되는 받침블록(220)을 더 포함하는 단부균열이 제어된 강합성보.The method of claim 1,
The mold system 200,
A number of horizontally spaced apart from each other are installed on the upper surface of the concrete bed 210, set to enable height adjustment, and the roller part 230 is installed on the upper surface,
A steel composite beam with controlled end cracks further comprising a support block 220 formed by stacking a plurality of blocks to enable height adjustment of the roller unit 230, the lower support frame 240, and the formwork member 250.
상기 몰드시스템(200)은,
롤러부(230) 상면과 거푸집부재(250) 사이에 설치된 철골지지프레임으로서 거푸집부재(250)가 상면에 설치되어 작용하는 하중을 분산시켜 롤러부(230)에 국부응력이 작용하도록 하여 롤러부(230)가 원활하게 작동하도록 하는 역할을 하는 하부지지프레임(240)을 더 포함하는 단부균열이 제어된 강합성보.The method of claim 5,
The mold system 200,
As a steel frame support frame installed between the upper surface of the roller unit 230 and the formwork member 250, the formwork member 250 is installed on the upper surface to distribute the load acting on the roller unit 230 so that a local stress acts on the roller unit 230 A steel composite beam with controlled end cracks further comprising a lower support frame 240 that serves to smoothly operate 230).
(b) 제 1항의 강합성보(100)를 기둥구조물(300) 상면에 거치하되, 상기 강합성보(100)가 기둥구조물 상면에 지지되지 않고, 기둥연결부재(310)에 직접 강결되도록 하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계의 기둥연결부재(310)는, 수직철골부재(313)를 수직으로 세팅하고, 양 측면에는 수직판 형태로서 강합성보(100)이 안착될 수 있는 안착용 제1수직플레이트(311)가 형성되도록 하고, 상기 제1수직플레이트(311)에 안착되는 강합성보(100)와 직교하도록 설치되는 강합성보(100)가 강결될 수 있도록 제1수직플레이트(311); 및 제1수직플레이트(311)와 직교하면서 수직철골부재(313)의 복부를 이용하여 설치하되, 강합성보(100)이 안착될 수 있도록 상부플랜지가 형성된 T형 단면부재를 이용하는 제2수직플레이트(312);를 포함하는 단부균열이 제어된 강합성보 시공방법.(a) installing the column connection member 310 on the upper surface of the column structure 300 so as to protrude upward; And
(b) mounting the steel composite beam 100 of claim 1 on the upper surface of the column structure 300, wherein the steel composite beam 100 is not supported on the upper surface of the column structure, but is directly stiffened to the column connection member 310; Including,
The column connecting member 310 of the step (a) vertically sets the vertical steel frame member 313, and a first vertical plate for seating in which the steel composite beam 100 can be mounted in the form of vertical plates on both sides ( A first vertical plate 311 so that 311) is formed and the steel composite beam 100 installed to be orthogonal to the steel composite beam 100 seated on the first vertical plate 311 can be stiffened; And a second vertical plate installed using the abdomen of the vertical steel frame member 313 while orthogonal to the first vertical plate 311, and using a T-shaped cross-sectional member having an upper flange so that the steel composite beam 100 can be seated ( 312); A method of constructing a steel composite beam with controlled end cracks.
상기 (a) 단계의 기둥연결부재(310)는,
수직철골부재(313)를 수직으로 세팅하고, 양 측면에는 수직판 형태로서 강합성보(100)이 안착될 수 있는 안착용 제1수직플레이트(311)가 형성되도록 하고,
상기 제1수직플레이트(311)에 안착되는 강합성보(100)와 직교하도록 설치되는 강합성보(100)가 강결될 수 있도록 제1수직플레이트(311); 및 상기 제1수직플레이트(311)와 직교하면서 수직철골부재(313)의 복부를 이용하여 설치하되, 강합성보(100)이 안착될 수 있도록 상부플랜지가 형성된 T형 단면부재를 상하 적층시켜 이용하는 제2수직플레이트(312);를 포함하는 단부균열이 제어된 강합성보 시공방법.
The method of claim 8,
The column connecting member 310 of the step (a),
The vertical steel frame member 313 is set vertically, and the first vertical plate 311 for seating on which the steel composite beam 100 can be seated is formed in the form of a vertical plate on both sides,
A first vertical plate 311 so that the steel composite beam 100 installed orthogonal to the steel composite beam 100 seated on the first vertical plate 311 can be stiffened; And it is installed using the abdomen of the vertical steel frame member 313 while orthogonal to the first vertical plate 311, but using a T-shaped cross-section member having an upper flange formed so that the steel composite beam 100 can be seated up and down. 2 vertical plate 312; a method of constructing a steel composite beam with controlled end cracks.
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