KR20020067078A

KR20020067078A - 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리플렉스합성보 및 그 제작공법

Info

Publication number: KR20020067078A
Application number: KR1020010007416A
Authority: KR
Inventors: 천진욱; 문용현; 김회준
Original assignee: (주)스틸엔콘크리트; 천진욱; 문용현; 김회준
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-22

Abstract

이 발명은 프리플렉스 합성보 제작시 필연적으로 일어나는 강재의 용접잔류응력과 콘크리트의 크리프와 건조수축에 의한 하부케이싱 콘크리트의 압축응력 손실을 보완하기 위한 것으로, 종래에는 추가 긴장재를 사용하거나 또는 보의 중앙에 동바리 등의 가지지점을 설치하여 상향의 하중을 가해 하부케이싱 콘크리트에 추가 압축응력을 도입하는 방법을 사용하였으나 이러한 별도의 추가 재료나 추가 공정이 없이 하부케이싱 콘크리트에 추가 압축응력을 도입시킬 수 있는 프리플렉스 합성보에 관한 것이다. 이를 위해 이 발명은 하부케이싱 콘크리트에 추가로 압축응력을 도입할 수 있도록 교대 또는 교각 위가 아닌 지상에서 합성보의 중앙에 힘을 가하고, 힘이 가하여진 상태에서 추가 프리스트레싱 도입용 헌치 및 복부 콘크리트를 타설하고 양생한 후 그 힘을 제거하여 하부케이싱 콘크리트의 압축응력 감소분을 보완하는 것이다. 이 발명에 의하면 종래의 제작공법보다 간결하며 재료 사용량도 현저히 줄일 수 있다.

Description

추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리플렉스 합성보 및 그 제작공법 {The method of preflex composite beam made by using the hunch concrete represtressing the lower casing concrete}

이 발명은 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리플렉스 합성보 및그 제작공법에 관한 것으로써 종래의 기술로는 '리프리스트레스트(Re-prestress) 강합성빔 제작공법'(도2)과 '가지지점을 이용한 단순보형 프리플렉스 합성보의 제작공법'(도3) 등이 있다.

도2는 합성보의 '리프리스트레스트'의 공정을 나타낸 것으로 하부케이싱 콘크리트(30)의 압축응력을 보완하는 방법으로 추가로 긴장재 PC-PC를 이용하여 압축응력을 도입한다.

도3은 '가지지점을 이용한 단순보형 프리플렉스 합성보의 제작공법'의 공정을 나타낸 것이다. 도3(a)는 I형 강재에 프리플렉션 하중을 재하한 상태에서 하부케이싱 콘크리트(30)를 타설하여 양생한 후 교대 사이에 거치하여 지간 중앙에 가지지점을 설치하고 초기 콘크리트의 크리프와 건조수축에 의한 압축응력 손실을 보완하기 위해 가지지점을 상승(↑)시켜 추가로 하부케이싱 콘크리트에 압축응력을 도입시키는 상태도이다. 도3(b)는 가지지점을 상승시킨 상태에서 상부 바닥판 콘크리트와 복부 콘크리트를 타설 및 양생시키는 과정을 나타내고 있다. 도3(c)는 상부 바닥판 콘크리트 등이 양생된 후 가지지점을 제거(↓)시키는 상태도이다.

이상에서 설명한 도2와 도3의 합성보는 도1과 같이 제작하는 종래의 프리플렉스 합성보 제작공정에 비해 추가로 하부케이싱 콘크리트(30)에 압축응력을 도입시킬 수 있어 강재의 재료절감 및 구조적 안전성에 효과가 있다. 그러나 도2 합성보의 공정은 프리플렉스 합성보에 긴장재를 부가하기 때문에 제작이 번거로울 뿐만 아니라 긴장재의 긴장비용 등 추가비용이 소요되고 있으며, 합성보의 구성을 보더라도 프리스트레스트력을 도입하는 방법이 2가지가 결합되어 있어 복잡한 구조가 된다. 또한 도3의 합성보는 프리플렉스 합성보를 교대 또는 교각에 거치한 후 중앙에 가지지점을 설치하여 상향의 하중을 가하여야 함으로 동바리 등의 설치로 인한 추가적인 비용과 함께 가지지점의 설치로 인하여 하부공간의 이용에 제약을 받게 된다. 예를 들면 교량공사에 적용할 경우는 교하공간의 교통흐름을 방해하고 하천의 경우에는 유수의 소통을 방해하며, 건축물에 적용할 경우에는 가지지점의 상승설비로 인하여 병행작업이 방해를 받게되고 이로서 추가 공기를 필요로 하게 된다.

이 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 추가 재료의 사용이나 별도의 과도한 공정 없이 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용하여 하부케이싱 콘크리트에 압축응력을 도입시키는 현실적이고 실용가능하며 경제적인 공법을 제시하고자 한다.

도1은 종래의 프리플렉스 합성보 제작공정도

도2는 종래의 프리플렉스 합성보에 긴장재를 프리스트레싱(Prestressing)하여 추가적인 압축응력을 도입하는 원리도

도3은 종래의 가지지점을 이용한 프리플렉스 합성보 제작공정도

도4, 도5는 이 발명에 의한 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리플렉스 합성보의 연속된 제작공정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ...추가 프리스트레싱 도입용 헌치

20 ...하부플랜지

30 ...하부케이싱 콘크리트

이 발명은 위에서 열거한 인용기술의 각종 문제점을 해결하기 위해 교대 및 교각이 아닌 지상에서 합성보의 중앙에 힘을 가하고, 힘이 가하여진 상태에서 단면이 확대된 헌치 즉, 추가 프리스트레싱 도입용 헌치(10) 및 복부 콘크리트를 타설하고 양생한 후 그 힘을 제거하여 하부케이싱 콘크리트(30)의 압축응력 감소분을 보완하는 것으로서, 도2의 합성보에 비해 재료와 구조면에서 복잡성이 없으며, 도3의 합성보에 비해 교대 및 교각에서 동바리 등을 이용한 가지지점 설치에 따른 추가 공정이나 비용 및 안전사고의 위험부담이 경감된다.

이 발명을 첨부 실시예 도면을 인용하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도4(a)와 같이 I형 강재를 위로 솟도록 제작하여 양단을 거치한 후 도4(b)와 같이 탄성범위 내에서 하중 P1,P1를 가하면 휨력에 따라 하부플랜지(20)에 인장이 일어나게 한다. 이 상태에서 도4(c)와 같이 인장된 하부플랜지(20)에 이를 감싸는 하부케이싱 콘크리트(30)를 타설한 후 양생시킨다. 다음은 도4(d)와 같이 하중 P1,P1을 제거하여 I형 강재의 복원력으로 하부케이싱 콘크리트(30)에는 압축응력을 도입한다. 이때, 하부케이싱 콘크리트(30)는 용접잔류응력 및 콘크리트의 크리프와 건조수축이 작용하여 하부케이싱 콘크리트(30)의 압축응력은 일정량 감소한다. 감소된 압축응력을 추가로 도입하기 위하여 교대 및 교각 위가 아닌 지상에서 도5(e)와 같이 상향으로 하중 P2를 가하여 하부케이싱 콘크리트(30)에 추가로 압축응력을 도입하고 하중 P2가 가하여진 상태에서 도5(f)와 같이 추가 프리스트레싱 도입용 헌치(10) 및 복부 콘크리트를 타설한다. 이때, 추가 프리스트레싱 도입용 헌치(10)는 하중 P2가 제거될 때 바닥판 콘트리트로 작용하므로 압축응력을 충분히 지지하도록 기존 헌치에 비해 단면이 확대된 사각형 및 사다리꼴 또는 고강도의 콘크리트로 제작한다. 추가 프리스트레싱 도입용 헌치(10) 및 복부 콘크리트가 양생된 후 도5(g)에서와 같이 상기 상향의 하중 P2를 제거(↓)하면 아래로 작용되는 사하중에 대하여 추가 프리스트레싱 도입용 헌치(10)가 저항하게 되어 하부케이싱 콘크리트(30)에 추가로 압축응력이 도입된다. 그 후 도5(h)에서와 같이 교대 및 교각 위에 프리플렉스 합성보를 거치하고 바닥판 콘크리트를 타설한다.

이 발명은 종래의 프리스트레스트 합성보에 비하여 강재 사용량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 긴장재를 사용하여 추가 압축응력을 도입하는 종래의 공법에 비교할 때 공정상의 번거로움과 구조적 복잡성을 매우 간편하게 개선하는 것이고, 가지지점을 이용하여 추가 압축응력을 도입하는 공법에 비교하더라도 가지지점 설치에 따른 비용의 부담과 하부공간 이용상의 불편함 및 위험부담 등을 피할 수 있어서 저비용으로 매우 간편하고 용이하게 시공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

프리플렉스 합성보 제작시 발생하는 하부케이싱 콘크리트의 압축응력 감소를 보완하기 위하여 압축응력 추가 도입수단을 부가한 것에 있어서, 프리플렉스 합성보의 하부케이싱 콘크리트를 타설하고 양생이 끝난 후 하부케이싱 콘크리트에 압축응력이 추가 도입되도록 상향으로 하중을 가하고, 상향으로 하중을 가한 상태에서 추가 프리스트레싱 도입용 헌치 및 복부 콘크리트를 타설하고 양생한 후 상향으로 작용된 하중을 제거하여 하부케이싱 콘크리트에 추가 압축력을 도입한 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리스트레스트 합성보.
프리플렉스 합성보 제작시 발생하는 하부케이싱 콘크리트의 압축응력 감소를 보완하기 위하여 압축응력 추가 도입공정을 부가하는 것에 있어서, 프리플렉스 합성보의 하부케이싱 콘크리트를 타설하고 양생이 끝난 후 하부케이싱 콘크리트에 압축응력이 추가 도입되도록 상향으로 하중을 가하고, 상향으로 하중을 가한 상태에서 추가 프리스트레싱 도입용 헌치 및 복부 콘크리트를 타설하고 양생한 후 상향으로 작용된 하중을 제거하여 하부케이싱 콘크리트에 추가 압축력을 도입하는 공정으로 구성하는 추가 프리스트레싱 도입용 헌치를 이용한 프리스트레스트 합성보 제작공법.