KR102371456B1 - 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 pc 접합부 구조 및 이의 시공방법 - Google Patents

플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 pc 접합부 구조 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트 접합 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템을 이용하여 철골 구조와 유사한 수준의 공사 기간을 제공하고, 포스트텐션 및 받침부재, 고정부재를 이용하여 지진 발생 시 교체가 용이하도록 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조의 바람직한 일 실시예는 PC 기둥과; 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되며, PC 기둥의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥의 양측으로 일정길이 돌출되도록 구성되는 연결부재와; 형강으로 이루어지며 PC 기둥의 양측에서 연결부재에 체결되는 한 쌍의 받침부재와; 단부가 받침부재에 지지되어 PC 기둥의 양측에 접합되는 PC 보와; PC 기둥 및 양측의 PC 보를 동시에 관통하도록 구성되며, 기둥의 양측에 접합되는 PC 보에 긴장력을 도입하여 양측 PC 보를 서로 연결시키면서 PC 기둥에 접합시키도록 하는 긴장재;를 포함하여 이루어진다.

Description

플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법{Repairable PC connection for plant pipe-rack structure and construction method thereof}
본 발명은 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트 접합 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템을 이용하여 철골 구조와 유사한 수준의 공사 기간을 제공하고, 포스트텐션 및 받침부재, 고정부재를 이용하여 지진 발생 시 교체가 용이하도록 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
종래 PC파이프랙과 관련된 기술은 철골과 콘크리트를 함께 사용한 복합구조로 접합부를 습식으로 구성함으로써 시공성이 저하되고 공기가 길어지며, 진동이나 지진 발생 후 손상이 발생하였을 때 골조 전체를 재시공해야 하여야 하기 때문에 수리 및 교체가 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제153994호 "내화피복이 필요없는 철골-콘크리트 융합 PC 파이프랙 구조"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '다수개의 파이프(P)를 거치하는 파이프랙 구조로써, 보콘크리트(110)의 양단부에 보철골(130) 및 보철근(120)이 노출되는 다수개의 PC보(100); 기둥콘크리트(260)에 기둥브래킷(210)이 설치된 기둥철골(220)이 노출되는 PC기둥(200); 및 상기 보철골(130)과 기둥브래킷(210)을 플레이트로 결합하고 결합된 부위에 타설되는 조인트콘크리트(600); 을 포함하여 구성되므로, 화기에 상기 보철골(130)과 상기 기둥철골(220) 그리고 상기 기둥브래킷(210)이 노출되지 않아 내화피복이 필요없는 것을 특징으로 하되, 상기 기둥철골(220)은 H형강이고 상기 기둥철골(220)의 플렌지 양단부에는 기둥철근(240)이 배근되며, 상기 기둥철골(220) 및 기둥철근(240)이 삽입되는 홈이 형성된 다수개의 기둥단부거푸집유닛(310, 320, 330)으로 이루어진 기둥단부거푸집(300)으로 상기 PC기둥(200)이 제작되는 것을 특징으로 하고, 기둥단부거푸집유닛(310, 320, 330)은 기둥철골(220)의 플렌지 및 웨브 그리고 기둥철근(240) 각각을 분절된 형태로 감싸기 위하여, 기둥철골(220)의 플렌지 내면과 웨브에 접촉하는 제2기둥거푸집유닛(320);과 기둥철골(220)의 플렌지 외면에 접촉하는 제1기둥거푸집유닛(310);으로 구성되어, 기둥콘크리트(260)의 타설 및 양생 후 상기 제1기둥거푸집유닛(310) 및 상기 제2기둥거푸집유닛(320)을 분리할 때, 기둥철골(220)의 플렌지 및 웨브 그리고 기둥철근(240)에 간섭되지 않고 분리되는 것을 특징으로 하는 내화 피복이 필요없는 철골-콘크리트 융합 PC 파이프랙 구조'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술 역시 접합부를 조인트 콘크리트(600)로 습식으로 구성함으로써 시공성이 저하되고 공기가 길어지며, 진동이나 지진 발생 후 손상이 발생하였을 때 골조 전체를 재시공해야 하여야 하는 문제점이 있었다.
특허등록 제153994호 "내화피복이 필요없는 철골-콘크리트 융합 PC 파이프랙 구조"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼트 접합 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템의 완전 건식 접합으로 철골 구조와 동일한 수준으로 시공성을 확보할 수 있으면서도 철골 구조와 유사한 수준의 공사기간으로 시공이 가능하며, 한 경간 또는 한 층에 대해서만 수리 및 교체가 가능하도록 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 PC 기둥과; 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되며, PC 기둥의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥의 양측으로 일정길이 돌출되도록 구성되는 연결부재와; 형강으로 이루어지며 PC 기둥의 양측에서 연결부재에 체결되는 한 쌍의 받침부재와; 단부가 받침부재에 지지되어 PC 기둥의 양측에 접합되는 PC 보와; PC 기둥 및 양측의 PC 보를 동시에 관통하도록 구성되며, 기둥의 양측에 접합되는 PC 보에 긴장력을 도입하여 양측 PC 보를 서로 연결시키면서 PC 기둥에 접합시키도록 하는 긴장재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, PC 기둥의 측면에 고정되어 PC 보의 상부에 밀착되도록 형강으로 이루어지는 한 쌍의 고정부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재가 PC 기둥에 수평으로 배치되어 양단부에 각각 고정부재가 접합되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재로 PC 기둥 상하부에 대칭으로 구성되는 받침부재와 고정부재를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 받침부재와 고정부재는 ㄴ 형 단면의 형강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 받침부재와 고정부재는 복수의 보강 스티프너가 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, PC 보의 상부면과 하부면의 단부는 각각 단턱이 형성되어, 받침부재와 고정부재가 단턱에 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 긴장재가 형성되는 PC 보의 단부에는 일정 크기로 블록아웃되어 단부포켓이 형성되고, 단부포켓에서 긴장재는 단부는 정착구에 의해 정착되며, 수직 판 형상으로 중앙부에 관통공이 형성되는 고정부와, 고정부의 양측 단부에서 직각방향으로 형성되는 지지부로 이루어져 U 형상으로 이루어지는 U형 철물이, 단부 포켓 내에서 정착구와 PC 보 단부 사이에 지지부가 PC 보 단부에 접하도록 구성되고 긴장재가 관통공을 관통하여 외측에서 정착구가 설치되도록 하여, 교체시 한 쌍의 지지부의 사이의 공간으로 긴장재를 절단하도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, (a) 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재를 PC 기둥의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고, 형강으로 이루어지는 받침부재를 연결부재에 체결하여 PC 기둥에 설치하는 단계; (b) PC 기둥의 양측에서 받침부재의 상부에 PC 보를 각각 거치하는 단계; (c) 긴장재를 PC 기둥 및 양측의 PC 보를 동시에 관통하도록 배치하고 포스트텐션을 도입하여 PC 기둥과 PC 보를 일체화 시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (c) 단계 이후에, (d) PC 보의 상부에서 연결부재를 양단부가 PC 기둥의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고, PC 보의 상부에는 하부의 받침부재와 대칭이 되도록 형강으로 이루어지는 고정부재를 PC 보 상부의 연결부재에 체결하는 단계; 가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (d) 단계 이후에, (e) PC 기둥의 상하부에 대칭으로 구성되는 받침부재와 고정부재를 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재를 이용하여 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (c) 단계에서, 긴장재가 형성되는 PC 보의 단부에는 일정 크기로 블록아웃되어 단부포켓이 형성되고, 단부포켓에서 긴장재는 단부는 정착구에 의해 정착되도록 하며, 수직 판 형상으로 중앙부에 관통공이 형성되는 고정부와, 고정부의 양측 단부에서 직각방향으로 형성되는 지지부로 이루어져 U 형상으로 이루어지는 U형 철물이, 단부 포켓 내에서 정착구와 PC 보 단부 사이에 지지부가 PC 보 단부에 접하도록 구성되고 긴장재가 관통공을 관통하여 외측에서 정착구가 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법은 볼트 접합 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템의 완전 건식 접합으로 철골 구조와 동일한 수준으로 시공성을 확보할 수 있으면서도 철골 구조와 유사한 수준의 공사기간으로 시공이 가능하며, 받침부재는 시공시 PC 보를 존치시키는 코벨(corbel)로 사용되고 시공 후에는 지진 하중 작용시 변형을 흡수하는 댐퍼로 활용되면서도 지진 등으로 손상이 발생하였을때 한 경간 또는 한 층에 대해서만 수리 및 교체가 가능하며, 저렴한 콘크리트를 활용함으로써 기존의 철골 구조에 비하여 고온에 강하고 높은 진동제어 성능을 보유하면서도 기존 철골 파이프랙에 비하여 내구성이 높고 유지관리가 간편하여 경제성이 뛰어난 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 순서대로 도시한 도이다.
도 3은 본 발명의 받침부재와 고정부재에 스티프너가 구성된 실시예의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 PC 보의 단부에 단턱이 형성된 실시예를 도시한 도이다.
도 5는 본 발명에서의 긴장재를 이용한 포스트텐션 방법을 도시한 도이다.
도 6a는 상기 도 5의 부분확대도이다.
도 6b는 본 발명의 U형 철물의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 시공방법 및 교체방법을 순서대로 도시한 도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조를 도시한 도이다.
도 1에서와 같이, 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조는 PC 기둥(10)과 PC 보(40)의 접합을 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템으로 구성하면서 철골 구조와 유사한 수준의 공사 기간을 제공하고, 긴장재(60)를 통한 포스트텐션 및 받침부재(30), 고정부재(50)를 이용하여 지진 발생 시 교체가 용이하도록 한다.
본 발명에서는 PC 기둥(10)의 일정 높이의 양측에 먼저 받침부재(30)를 설치하고, 받침부재(30)의 상부에 PC 보(40)를 거치하여 설치하도록 한다.
받침부재(30)를 설치하기 위해서는 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)를 수평으로 PC 기둥(10)에 설치하고, 연결부재(20)에 받침부재(30)를 볼트 접합하여 설치하도록 한다.
이와 같은 연결부재(20)는 PC 기둥(10)을 수평으로 관통하여 설치되며, 양단부가 일정 길이 PC 기둥(10)의 양측으로 돌출되도록 하여, PC 기둥(10)의 양측에 받침부재(30)가 볼트 접합되도록 하면서, 양측의 받침부재(30)를 일체화 시키도록 한다.
받침부재(30)는 PC 보(40)의 자중을 포함한 시공하중에 대해 저항할 수 있는 크기로 설계되어야 하며, 시공시에는 PC 보(40)를 존치시키는 코벨(corbel)로 사용되고, 시공 후에는 지진 하중 작용시 변형을 흡수하는 댐퍼의 기능을 하도록 한다.
따라서, 받침부재(30)는 다양한 단면형상의 형강으로 이루어질 수 있으며, ㄴ형, ㄷ형, T형, 각형 등 다양한 단면 형상의 형강으로 이루어질 수 있다.
PC 보(40)는 단부가 받침부재(30)에 지지되어 PC 기둥(10)의 양측에 설치되는데, PC 보(40)를 받침부재(30)에 거치한 후 긴장재(60)를 PC 기둥(10) 및 양측의 PC 보(40)를 동시에 관통하도록 구성하고 포스트텐션을 도입하여 양측 PC 보(40)를 서로 연결시키면서 PC 기둥(10)에 접합시켜 PC 기둥(10)과 PC 보(40)를 일체화 시키도록 한다.
이때, 긴장재(60)의 배치를 위하여, PC 기둥(10)과 PC 보(40)에는 긴장재(60)를 배치할 수 있는 쉬스관(61)이 미리 설치되도록 한다.
특히, 본 발명에서는 PC 보(40)의 하부에 받침부재(30) 만을 구성할 수도 있으나 도시된 바와 같이, PC 기둥(10)의 측면에 고정되어 PC 보(40)의 상부에 밀착되도록 형강으로 이루어지는 한 쌍의 고정부재(50)가 추가로 구성되도록 하여 하부의 받침부재(30)와 대칭을 이루도록 할 수 있다.
이때, 고정부재(50)는 받침부재(30)와 동일한 단면의 형강으로 이루어질 수도 있으며 필요에 따라서는 다른 단면을 갖는 다양한 형강을 사용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 받침부재와 고정부재에 스티프너가 구성된 실시예의 사시도이다.
받침부재(30)와 고정부재(50)는 두께를 조절하여 설계할 수 있으며, 지진하중에 대한 성능증진을 위하여 ㄴ형 단면으로 이루어지는 경우에는 도 3에서와 같이, 복수의 보강 스티프너(39)(59)를 구성하도록 할 수 있다.
보강 스티프너(39)(59)는 도시된 바와 같이 수직판과 수평판을 연결하는 수직 판 형상으로 이루어진다.
이와 같은 고정부재(50)는 연결부재(20)가 PC 기둥(10)에 수평으로 관통시켜 양단부에 각각 고정부재(50)가 볼트 접합되도록 하여, 양측의 고정부재(50)를 일체화 시키도록 하면서도 PC 보(20)의 상부를 구속하도록 하여 지진 하중 작용시 변형을 흡수하는 댐퍼의 기능을 하도록 한다.
특히, 이와 같이 PC 보(40)의 상부와 하부에 대칭으로 고정부재(50)와 받침부재(30)가 형성되는 경우에는 상부와 하부의 고정부재(50)와 받침부재(30)를 연결부재(20)를 이용하여 체결하여 일체화 하도록 할 수 있다.
즉, 연결부재(20)를 PC 기둥(10)을 수직으로 관통하여 상부와 하부에 구성되는 고정부재(50)와 받침부재(30)를 일체로 연결하도록 함으로써, 한 쌍의 고정부재(50)간, 한 쌍의 받침부재(30) 간 및 상부와 하부의 고정부재(50)와 받침부재(30)가 연결부재(20)에 의하여 일체로 결합되도록 하여, PC 기둥(10)과 PC 보(30)의 접합부의 상부와 하부에 설치되는 4개의 형강 즉, 받침부재(30)와 고정부재(50)는 지진 발생 시 포스트텐션 시스템에서 발생하는 개폐거동을 제어하며 변형성능을 증진시켜주는 역할을 하도록 한다.
도 2는 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 순서대로 도시한 도이다.
본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2a에서와 같이, 연결부재(20)를 이용하여 PC 기둥(10)에 받침부재(30)를 설치하도록 한다(a).
일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)를 PC 기둥(10)의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥(10)의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고, 형강으로 이루어지는 받침부재(30)를 연결부재(20)에 볼트접합하여 PC 기둥(10)의 일정 높이에 설치한다.
받침부재(30)는 PC 보(40)의 자중을 포함한 시공하중에 대해 저항할 수 있는 크기로 설계되어야 하며, ㄴ형, ㄷ형, T형, 각형 등 다양한 단면 형상의 형강으로 이루어질 수 있다.
이후, 도 2b에서와 같이, PC 기둥(10)의 양측에서 받침부재(30)의 상부에 PC 보(40)를 각각 거치하도록 한다(b).
받침부재(30)는 시공시에는 PC 보(40)를 존치시키는 코벨(corbel)로 사용되고, 시공 후에는 지진 하중 작용시 변형을 흡수하는 댐퍼의 기능을 하도록 한다.
이후, 도 2c에서와 같이, 긴장재(60)를 PC 기둥(10) 및 양측의 PC 보(40)를 동시에 관통하도록 배치하고 포스트텐션을 도입하여 PC 기둥(10)과 PC 보(40)를 일체화 시키도록 한다(c).
PC 기둥(10)과 PC 보(40)에는 긴장재(60)를 배치할 수 있는 쉬스관(61)이 미리 설치되도록 하며, PC 보(40)를 받침부재(30)에 거치한 후 긴장재(60)를 배치하고 포스트텐션을 도입하여 PC 기둥(10)과 PC 보(40)를 일체화 시키도록 한다.
이후 필요에 따라서, 다음의 단계가 추가될 수 있다.
도 2d에서와 같이, PC 보(30)의 상부에서 연결부재(20)를 양단부가 PC 기둥(10)의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고, PC 보(30)의 상부에는 하부의 받침부재(30)와 대칭이 되도록 형강으로 이루어지는 고정부재(50)를 PC 보(40) 상부의 연결부재(20)에 체결하도록 하며(d), PC 기둥(10)의 상하부에 대칭으로 구성되는 받침부재(30)와 고정부재(50)를 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)를 이용하여 서로 연결하도록 한다(e).
이와 같이, 포스트텐션 도입이 완료된 후에는 PC 보(30)의 상부에는 하부와 대칭이 되도록 고정부재(50)를 볼트 접합 등을 통해 고정시키도록 하여, PC 기둥(10)과 PC 보(30)의 접합부의 상부와 하부에 설치되는 4개의 형강 즉, 받침부재(30)와 고정부재(50)는 지진 발생 시 포스트텐션 시스템에서 발생하는 개폐거동을 제어하며 변형성능을 증진시켜주는 역할을 하도록 한다.
도 4는 본 발명의 PC 보의 단부에 단턱이 형성된 실시예를 도시한 도이다.
도 4에서와 같이, PC 보(40)의 상부면과 하부면의 단부는 각각 단턱(46)이 형성되어, 받침부재(30)와 고정부재(50)가 안착되도록 하여 단턱(46)의 높이를 채워 높이를 일치시키도록 할 수도 있다.
PC 보(40)의 단부에서는 콘크리트 압괴로 인해 갑작스러운 파괴가 발생할 수 있다. 따라서, PC 보(40)의 제작시 PC 보(40)의 상부면과 하부면의 단부에 받침부재(30)와 고정부재(50)가 안착되도록 받침부재(30)와 고정부재(50)의 두께와 크기로 단턱(46)이 형성되도록 하여 받침부재(30)와 고정부재(50)를 접합함으로써 압축측 성능을 증진시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에서의 긴장재를 이용한 포스트텐션 방법을 도시한 도이고, 도 6a는 상기 도 5의 부분확대도이며, 도 6b는 본 발명의 U형 철물의 사시도이다.
포스트텐션 공법은 도 5의 하부에서의 PC보(40)에서와 같이, 전경간에 걸쳐서 한번에 도입되도록 할 수 있으며, 도 5의 상부에서의 PC보(40)에서와 같이, PC 보(40)에 중공부를 두어 제작함으로써 부분적으로 프리스트레스를 도입하도록 할 수도 있다.
특히, 긴장재(60)는 단부에서 정착구(70)로 정착되는데, 긴장재(60)가 정착되는 단부 포켓(47)에서 정착구(70)와 콘크리트 단면 사이에 U형 철물(80)을 설치하고 긴장재(60) 교체시 U형 철물(80)의 개구부를 통해 긴장재(60)를 산소 절단 등의 방법으로 절단하여 교체가 용이하도록 할 수 있다.
U형 철물(80)은 도시된 바와 같이, 수직 판 형상으로 중앙부에 관통공(811)이 형성되는 고정부(81)와, 고정부(81)의 양측 단부에서 직각방향으로 형성되는 지지부(82)로 이루어져 U 형상으로 이루어지며, 단부 포켓(47) 내에서 정착구(70)와 PC 보(40) 단부 사이에 지지부(82)가 PC 보(40) 단부에 접하도록 구성되고 긴장재(60)가 관통공(811)을 관통하여 외측에서 정착구(70)가 설치되도록 하여, 교체시 한 쌍의 지지부(82)의 사이의 공간으로 긴장재(60)를 절단하도록 하여 교체가 용이하도록 할 수 있는 것이다.
도 7은 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 시공방법 및 교체방법을 순서대로 도시한 도이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부를 시공하고, 지진과 같은 외부 하중이 발생한 경우, 우선 PC 보(40) 손상 발생여부를 확인해야 한다.
PC 보(40)에 손상이 발생하지 않은 경우 PC 보(40)의 교체가 요구되지 않으며, 상부와 하부의 받침부재(30)와 고정부재(50) 만 교체하도록 한다.
만약 PC 보(40)에 손상이 발생한 경우에는 PC 보(40)의 교체가 요구되며, PC 보(40) 교체 시공은 상부 고정부재(50)를 제거하고, 하부 받침부재(30)를 교체하여 새로운 PC 보(40)를 존치시킬 수 있도록 하여야 한다.
도 6에서와 같이, PC 보(40) 단부 포켓(47)에서 긴장재(60)를 절단하고 손상된 PC 보(40)를 제거하고 새로운 PC 보(40) 및 긴장재(60)를 설치하고 포스트텐션 도입 후 상부 고정부재(50)를 설치함으로써 PC 보(40)의 교체가 종료된다.
상기와 같은 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조 및 이의 시공방법은 볼트 접합 건식 프리캐스트 콘크리트 시스템의 완전 건식 접합으로 철골 구조와 동일한 수준으로 시공성을 확보할 수 있으면서도 철골 구조와 유사한 수준의 공사기간으로 시공이 가능하며, 받침부재는 시공시 PC 보를 존치시키는 코벨(corbel)로 사용되고 시공 후에는 지진 하중 작용시 변형을 흡수하는 댐퍼로 활용되면서도 지진 등으로 손상이 발생하였을때 한 경간 또는 한 층에 대해서만 수리 및 교체가 가능하며, 저렴한 콘크리트를 활용함으로써 기존의 철골 구조에 비하여 고온에 강하고 높은 진동제어 성능을 보유하면서도 기존 철골 파이프랙에 비하여 내구성이 높고 유지관리가 간편하여 경제성이 뛰어난 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10 : PC 기둥
20 : 연결부재
30 : 받침부재
40 : PC 보
50 : 고정부재
60 : 긴장재
61 : 쉬스관

Claims (12)

  1. PC 기둥(10)과;
    일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되며, PC 기둥(10)의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥(10)의 양측으로 일정길이 돌출되도록 구성되는 연결부재(20)와;
    형강으로 이루어지며 PC 기둥(10)의 양측에서 연결부재(20)에 체결되는 한 쌍의 받침부재(30)와;
    단부가 받침부재(30)에 지지되어 PC 기둥(10)의 양측에 접합되는 PC 보(40)와;
    PC 기둥(10) 및 양측의 PC 보(40)를 동시에 관통하도록 구성되며, 기둥(10)의 양측에 접합되는 PC 보(40)에 긴장력을 도입하여 양측 PC 보(40)를 서로 연결시키면서 PC 기둥(10)에 접합시키도록 하는 긴장재(60);를 포함하여 이루어지고,
    긴장재(60)가 형성되는 PC 보(70)의 단부에는 일정 크기로 블록아웃되어 단부포켓(47)이 형성되고,
    단부포켓(47)에서 긴장재(60)는 단부는 정착구(70)에 의해 정착되며,
    수직 판 형상으로 중앙부에 관통공(811)이 형성되는 고정부(81)와, 고정부(81)의 양측 단부에서 직각방향으로 형성되는 지지부(82)로 이루어져 U 형상으로 이루어지는 U형 철물(80)이,
    단부 포켓(47) 내에서 정착구(70)와 PC 보(40) 단부 사이에 지지부(82)가 PC 보(40) 단부에 접하도록 구성되고 긴장재(60)가 관통공(811)을 관통하여 외측에서 정착구(70)가 설치되도록 하여,
    교체시 한 쌍의 지지부(82)의 사이의 공간으로 긴장재(60)를 절단하도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    PC 기둥(10)의 측면에 고정되어 PC 보(40)의 상부에 밀착되도록 형강으로 이루어지는 한 쌍의 고정부재(50)가 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)가 PC 기둥(10)에 수평으로 배치되어 양단부에 각각 고정부재(50)가 접합되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)로 PC 기둥(10) 상하부에 대칭으로 구성되는 받침부재(30)와 고정부재(50)를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  5. 청구항 3에 있어서,
    받침부재(30)와 고정부재(50)는 ㄴ 형 단면의 형강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    받침부재(30)와 고정부재(50)는 복수의 보강 스티프너(39)(59)가 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  7. 청구항 5에 있어서,
    PC 보(40)의 상부면과 하부면의 단부는 각각 단턱(46)이 형성되어, 받침부재(30)와 고정부재(50)가 단턱(46)에 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부 구조.
  8. 삭제
  9. (a) 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)를 PC 기둥(10)의 일정 높이에서 양단부가 PC 기둥(10)의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고, 형강으로 이루어지는 받침부재(30)를 연결부재(20)에 체결하여 PC 기둥(10)에 설치하는 단계;
    (b) PC 기둥(10)의 양측에서 받침부재(30)의 상부에 PC 보(40)를 각각 거치하는 단계;
    (c) 긴장재(60)를 PC 기둥(10) 및 양측의 PC 보(40)를 동시에 관통하도록 배치하고 긴장재(60)가 형성되는 PC 보(70)의 단부에는 일정 크기로 블록아웃되어 단부포켓(47)이 형성되고, 단부포켓(47)에서 긴장재(60)는 단부는 정착구(70)에 의해 정착되도록 하며, 수직 판 형상으로 중앙부에 관통공(811)이 형성되는 고정부(81)와, 고정부(81)의 양측 단부에서 직각방향으로 형성되는 지지부(82)로 이루어져 U 형상으로 이루어지는 U형 철물(80)이, 단부 포켓(47) 내에서 정착구(70)와 PC 보(40) 단부 사이에 지지부(82)가 PC 보(40) 단부에 접하도록 구성되고 긴장재(60)가 관통공(811)을 관통하여 외측에서 정착구(70)가 설치되도록 하고 포스트텐션을 도입하여 PC 기둥(10)과 PC 보(40)를 일체화 시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    (c) 단계 이후에,
    (d) PC 보(30)의 상부에서 연결부재(20)를 양단부가 PC 기둥(10)의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 하고,
    PC 보(30)의 상부에는 하부의 받침부재(30)와 대칭이 되도록 형강으로 이루어지는 고정부재(50)를 PC 보(40) 상부의 연결부재(20)에 체결하는 단계; 가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    (d) 단계 이후에,
    (e) PC 기둥(10)의 상하부에 대칭으로 구성되는 받침부재(30)와 고정부재(50)를 일정 길이로 외주면에 나사산이 가공되는 연결부재(20)를 이용하여 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 플랜트 파이프랙 구조물을 위한 수리가능한 PC 접합부의 시공방법.
  12. 삭제
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