KR200254651Y1 - Prestressed composite beam - Google Patents
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Abstract
본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔은, PC 강재에 의한 긴장력의 도입 시 인장측에 가해지는 인장력을 형강부재가 분담할 수 있도록 하기 위해 상,하부 플랜지를 갖는 I형강부재를 제작하는 단계; I형강부재의 하부 플랜지의 하면부에 긴장력 도입을 위한 PC 강재를 설치하는 단계; I형강부재의 하부 플랜지에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계; 하부 플랜지의 콘크리트의 양생 후, 상기 PC 강재를 이용하여 1차 긴장력을 도입하는 단계; I형강부재의 복부 및 헌치부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계; 및 하부 플랜지 콘크리트의 경화에 따라 발생된 크리프 및 건조수축으로 인한 압축력 손실을 보상하기 위해 상기 PC 강재를 이용하여 2차 긴장력을 도입하는 단계를 포함한다.The prestressed composite beam according to the present invention comprises the steps of: fabricating an I-shaped steel member having upper and lower flanges so as to share the tensile force applied to the tension side when the tension is introduced by the PC steel; Installing a PC steel for introducing tension to a lower surface of the lower flange of the I-shaped steel member; Reinforcing the reinforcing bars on the lower flange of the I-shaped steel member and placing concrete; After curing of the concrete of the lower flange, introducing a primary tension force using the PC steel; Reinforcing bars and placing concrete in the abdomen and haunch of the I-shaped steel member; And introducing a secondary tension force using the PC steel to compensate for compressive force loss due to creep and dry shrinkage caused by the hardening of the lower flange concrete.
이와 같은 본 고안에 의하면, 긴장력 도입 시의 인장력을 I형강부재가 부담하므로, 거더의 높이를 대폭 줄일 수 있어 하천 홍수위의 확보는 물론 입체화되는 교량의 간접 비용을 줄여 교량의 더욱 경제적인 시공을 가능하게 한다. 또한, I형강부재의 하부 플랜지측 콘크리트와 복부 및 헌치부 콘크리트를 단계적으로 타설한 후 2차 긴장력을 도입함으로써, 초기 크리프 및 건조 수축에 의한 압축력 손실을 보상할 수 있고, 그에 따라 탁월한 구조적 안정성을 확보할 수 있다.According to the present invention, since the I-shaped steel member bears the tensile force at the time of introduction of tension force, the height of the girder can be greatly reduced, thereby ensuring the river flooding level and reducing the indirect cost of the three-dimensional bridge, thereby enabling more economical construction of the bridge. Let's do it. In addition, by gradually pouring the lower flange-side concrete and the abdominal and haunch concrete of the I-shaped steel member and introducing the secondary tension force, it is possible to compensate for the loss of compressive force due to the initial creep and shrinkage, thereby providing excellent structural stability. It can be secured.
Description
본 고안은 프리스트레스트(prestressed) 합성빔에 관한 것으로서, 특히 합성빔의 제작에 있어서 긴장력의 도입 시 종래에는 콘크리트가 분담하던 인장력을 I형강부재를 이용하여 그 I형강부재에 의해 분담하도록 함으로써 더 큰 긴장력을 도입할 수 있고, 그에 의해 거더의 높이를 대폭 줄일 수 있는 프리스트레스트 합성빔 관한 것이다.The present invention relates to a prestressed composite beam, and in particular, in the production of the composite beam, the tension of the concrete was shared by the I-shaped steel member by using the I-shaped steel member when the tension is introduced. The present invention relates to a prestressed composite beam capable of introducing tension and thereby significantly reducing the height of the girder.
종래에는 프리스트레스트 합성빔을 제작함에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 PC(prestressed concrete) 강선(101)을 배치한 후, 거푸집을 설치하여 프리스트레스트 합성빔 거더의 하연 및 상연에 모두 콘크리트(102)를 타설한다. 그런 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트(102)의 양생이 완료된 후 PC 강선(101)을 이용하여 긴장력을 도입함으로써 프리스트레스트 합성빔의 제작이 완료되었다.Conventionally, in manufacturing a prestressed composite beam, as shown in FIG. 1, first, prestressed concrete (PC) steel wire 101 is disposed, and then formwork is installed in both the lower and upper edges of the prestressed composite beam girder Pour (102). Then, as shown in Figure 2, after the curing of the concrete 102 is completed, the fabrication of the prestressed composite beam was completed by introducing a tension force using the PC steel wire 101.
그런데, 이상과 같은 종래의 방식에서는 PC 강선(101)을 이용한 긴장력의 도입 시, 프리스트레스트 합성빔의 상연에 발생하는 인장력을 인장에 약한 콘크리트가 분담해야 하므로, 높은 형고와 짧은 지간 거리를 가질 수밖에 없는 구조가 되었다. 그리고, 프리스트레스트 합성빔을 제작함에 있어서 빔 전체에 콘크리트가 타설되어 있어, 긴장력 도입 후 발생하는 크리프(creep) 및 건조 수축에 의한 인장 응력을 제거할 방법이 없어 단면력을 과도하게 설계하여 프리스트레스트 합성빔을 제작하였다. 따라서, 단면이 지간에 비해 지나치게 비대해지게 되고, 그에 따라 교량의 진입 도로 등은 높은 성토량을 가질 수밖에 없으며, 이로 인한 경제적 손실이 발생하게 된다. 그리고, 점차 더욱 입체화되는 도로구조상 높은 형고는 제약 조건이 많아지고, 미관상 좋지 않은 문제가 있다.However, in the conventional method as described above, when the tension force using the PC steel wire 101 is introduced, the concrete weak in tension must share the tensile force occurring at the upper edge of the prestressed composite beam, so that it has a high mold height and a short distance. There was no structure. In the manufacture of the prestressed composite beam, concrete is poured over the entire beam, so there is no way to remove the creep and tensile stress caused by dry shrinkage after the introduction of the tension force. The beam was produced. Therefore, the cross section becomes excessively large compared to the ground, and thus the access road of the bridge has to have a high fill volume, resulting in economic loss. In addition, the high mold height due to the increasingly three-dimensional road structure has a lot of constraints, there is a problem that is not good appearance.
본 고안은 상기의 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 합성빔의 제작에 있어서 긴장력의 도입 시 종래에는 콘크리트가 분담하던 인장력을 I형강부재를 이용하여 그 I형강부재에 의해 분담하도록 함으로써 더 큰 긴장력을 도입할 수 있고, 그에 의해 거더의 높이를 대폭 줄일 수 있는 프리스트레스트 합성빔을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in view of the above matters, and when the tension is introduced in the production of the composite beam, the tension of the concrete was shared by the I-shaped steel member by using the I-shaped steel member. It is an object of the present invention to provide a prestressed composite beam which can be introduced, thereby greatly reducing the height of the girder.
또한, 거더의 하연측 콘크리트와 복부 및 헌치 콘크리트를 단계적으로 타설한 후, 2차 긴장력을 도입함으로써 하연측 콘크리트에 필연적으로 발생하는 초기 크리프 및 건조 수축에 의한 압축력 손실을 보상하여 구조적 안정성을 확보할 수 있는 프리스트레스트 합성빔을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, after gradually placing the lower marginal concrete of the girder and the abdominal and haunch concretes, the secondary tension is introduced to compensate for the loss of compressive force due to the initial creep and dry shrinkage inevitably occurring in the lower marginal concrete, thereby ensuring structural stability. Another purpose is to provide a prestressed composite beam that can be.
도 1은 일반적인 프리스트레스트 합성빔의 철근 배근 및 콘크리트 타설의 구조를 보여주는 도면.1 is a view showing the structure of reinforcement and concrete pouring of a typical prestressed composite beam.
도 2는 일반적인 프리스트레스트 합성빔의 콘크리트의 경화 후, 긴장력을 도입하여 프리스트레스트 합성빔의 제작을 완성한 상태를 보여주는 도면.2 is a view showing a state of completing the production of the prestressed composite beam by introducing a tension force after the curing of the concrete of the conventional prestressed composite beam.
도 3은 본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔의 제작에 따라 상,하부 플랜지를 갖는 I형강부재를 제작한 상태를 보여주는 도면.3 is a view showing a state in which the I-shaped steel member having upper and lower flanges according to the fabrication of the prestressed composite beam according to the present invention.
도 4는 도 3의 제작된 I형강부재의 하부 플랜지 하면부에 PC 강선 또는 강봉을 설치한 상태를 보여주는 도면.Figure 4 is a view showing a state in which a PC steel wire or a steel rod is installed on the lower flange of the fabricated I-shaped steel member of Figure 3;
도 5는 도 4의 PC 강재 설치 후, I형강부재의 하부 플랜지 주변에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 상태를 보여주는 도면.5 is a view showing a state in which reinforcing steel bars are placed around the lower flange of the I-shaped steel member after installing the PC steel of FIG.
도 6은 도 5의 하부 플랜지 콘크리트의 양생 후 PC 강선 또는 강봉을 이용하여 1차 긴장력을 도입하는 과정을 보여주는 도면.6 is a view showing a process of introducing a primary tension using a PC steel wire or steel bar after curing of the lower flange concrete of FIG.
도 7은 도 6의 1차 긴장력 도입 후, 2차 긴장력을 도입하기 위해 I형강부재의 복부 및 헌치부에 철근을 배근한 상태를 보여주는 도면.7 is a view showing a state in which the reinforcing bar in the abdomen and haunchi portion of the I-shaped steel member to introduce the secondary tension force after the introduction of the first tension force of Figure
도 8은 도 7의 철근 배근 후, I형강부재의 복부 및 헌치부에 콘크리트를 타설한 상태를 보여주는 도면.8 is a view showing a state in which concrete is poured in the abdomen and haunchi portion of the I-shaped steel member after the reinforcement of Figure 7;
도 9는 도 8의 콘크리트 타설 및 양생 후, 초기의 크리프 및 건조수축으로 인한 압축력 손실을 보상하기 위해 2차 긴장력을 도입하는 과정을 보여주는 도면.9 is a view showing a process of introducing a secondary tension force to compensate for the loss of compressive force due to the initial creep and shrinkage after the concrete pouring and curing of FIG.
도 10은 도 9의 2차 긴장력 도입이 완료된 거더를 교량에 설치한 후 바닥판 콘크리트를 타설하여 시공 완성된 프리스트레스트 합성빔 교량의 구조를 보여주는 도면.FIG. 10 is a view showing the structure of the prestressed composite beam bridge completed by installing the girder of the secondary tension introduced in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101...PC 강선 102...콘크리트101 ... PC steel wire 102 ... concrete
301...I형강부재 301u...상부 플레이트301 ... I-shaped steel member 301u ... upper plate
301d...하부 플레이트 302...PC 강재301d ... bottom plate 302 ... PC steel
303...하부 플레이트 콘크리트 304...철근303 ... lower plate concrete 304 ... rebar
305...복부 및 헌치부 콘크리트 306...바닥판 콘크리트305 ... abdominal and haunt concrete 306 ... floor concrete
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔은,Prestressed composite beam according to the present invention to achieve the above object,
상,하부 플랜지를 갖는 I형강부재;I-shaped steel member having upper and lower flanges;
상기 I형강부재의 하부 플랜지의 하면부에 설치된 긴장력 도입을 위한 PC 강재; 및PC steel for introducing the tension force installed on the lower surface portion of the lower flange of the I-shaped steel member; And
상기 I형강부재의 하부 플랜지, 복부 및 헌치부에 각각 타설된 콘크리트 부재로 구성되되,Consists of a concrete member placed on the lower flange, abdomen and haunch portion of the I-shaped steel member,
상기 I형강부재의 하부 플랜지의 콘크리트 타설 후, 상기 PC 강재를 이용하여 1차 긴장력을 도입한 후, I형강부재의 복부 및 헌치부에 콘크리트를 타설하고, 상기 하부 플랜지의 콘크리트 경화에 따라 발생된 크리프 및 건조수축으로 인한 압축력 손실을 보상하기 위해 상기 PC 강재를 이용하여 2차 긴장력을 도입하여 제작 완성된 것을 특징으로 한다.After concrete pouring of the lower flange of the I-shaped steel member, the primary tension force is introduced using the PC steel, and then concrete is poured into the abdomen and haunch of the I-shaped steel member, and is generated according to the concrete hardening of the lower flange In order to compensate for the loss of compressive force due to creep and dry shrinkage is characterized in that the production is completed by introducing a secondary tension force using the PC steel.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔의 제작은,In addition, the production of the prestressed composite beam according to the present invention in order to achieve the above object,
PC 강재에 의한 긴장력의 도입 시 인장측에 가해지는 인장력을 형강부재가 분담할 수 있도록 하기 위해 상,하부 플랜지를 갖는 I형강부재를 제작하는 단계;Manufacturing an I-shaped steel member having upper and lower flanges so as to share the tensile force applied to the tensioning side when the tensioning force is introduced by the PC steel;
상기 I형강부재의 하부 플랜지의 하면부에 긴장력 도입을 위한 PC 강재를 설치하는 단계;Installing a PC steel material for introducing tension force to a lower surface portion of the lower flange of the I-shaped steel member;
상기 I형강부재의 하부 플랜지에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계;Reinforcing the reinforcing bar on the lower flange of the I-shaped steel member and placing concrete;
상기 하부 플랜지의 콘크리트의 양생 후, 상기 PC 강재를 이용하여 1차 긴장력을 도입하는 단계;After curing of the concrete of the lower flange, introducing a primary tension force using the PC steel;
상기 I형강부재의 복부 및 헌치부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계; 및Reinforcing bars and placing concrete in the abdomen and haunch of the I-shaped steel member; And
상기 하부 플랜지 콘크리트의 경화에 따라 발생된 크리프 및 건조수축으로 인한 압축력 손실을 보상하기 위해 상기 PC 강재를 이용하여 2차 긴장력을 도입하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises the step of introducing a secondary tension using the PC steel to compensate for the loss of compressive forces due to creep and dry shrinkage caused by the hardening of the lower flange concrete.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔의 제작에 따라 먼저 PC 강재에 의한 긴장력의 도입 시 인장측에 가해지는 인장력을 형강부재가 분담할 수 있도록 하기 위해 상,하부 플랜지(101u)(101d)를 갖는 I형강부재(101)를 제작하게 된다.Referring to Figure 3, according to the fabrication of the prestressed composite beam according to the present invention, the upper and lower flanges (101u) to share the tensile force applied to the tension side during the introduction of the tension force by the PC steel first The I-shaped steel member 101 having 101d is produced.
I형강부재(101)의 제작이 완료된 후, 도 4에 도시된 바와 같이, I형강부재(101)의 하부 플랜지(101d)의 하면부에 긴장력 도입을 위한 PC 강재(302)를 설치한다. 여기서, PC 강재(302)의 설치를 위해 상기 하부 플랜지(101d)의 하면부에는 정착장치(302f)를 설치한다. 이때, PC 강재(302)로는 PC 강선이나 PC 강봉 중의 어느 하나가 사용된다.After the fabrication of the I-shaped steel member 101 is completed, as shown in FIG. 4, the PC steel 302 for introducing the tension force is installed in the lower surface portion of the lower flange 101d of the I-shaped steel member 101. Here, in order to install the PC steel 302, a fixing device 302f is installed in the lower surface portion of the lower flange 101d. At this time, either the PC steel wire or the PC steel bar is used as the PC steel 302.
이렇게 하여 PC 강재(302)의 설치가 완료되면, 상기 I형강부재(101)의 하부 플랜지(101d) 주변에 철근을 배근하고 콘크리트(303)를 타설한다. 이는 본 고안의 합성빔이 교량에 설치된 이후 활하중 및 고정하중 재하시의 인장측 콘크리트부로서 미리 압축력을 도입하기 위한 것이다.In this way, when the installation of the PC steel 302 is completed, the reinforcing bar is placed around the lower flange 101d of the I-shaped steel member 101 and the concrete 303 is poured. This is to introduce the compressive force in advance as the tension-side concrete portion of the live load and fixed load load after the composite beam of the present invention is installed on the bridge.
상기 하부 플랜지(101d)의 콘크리트(303)의 양생 후, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 PC 강재(302)를 이용하여 1차 긴장력을 도입한다. 이때, I형강부재(101)의 상부 플랜지(101u)는 인장력을 받게 된다. 이와 같이, 종래의 방식에서는 긴장력 도입 시의 인장력을 인장에 약한 콘크리트가 부담하게 되는 것에 반해, 본 고안의 방식에서는 긴장력 도입에 따른 인장력을 인장에 강한 I형강부재(101)의 상부 플랜지(101u)가 부담하게 되므로, 더 큰 긴장력 도입이 가능하고, 그에 따라 거더 높이를 줄일 수 있게 된다.After curing of the concrete 303 of the lower flange 101d, a primary tension force is introduced using the PC steel 302, as shown in FIG. At this time, the upper flange 101u of the I-shaped steel member 101 is subjected to a tensile force. As described above, in the conventional method, the concrete that is weak in tension bears the tensile force at the time of introduction of the tension force, whereas in the method of the present invention, the upper flange 101u of the I-shaped steel member 101 resists the tensile force due to the introduction of the tension force. As a result, the greater tension can be introduced, thereby reducing the girder height.
압축력이 도입된 하부 플랜지(101d) 측의 콘크리트(303)의 경화가 진행되면서 하부 플랜지(101d) 측의 콘크리트(303)에는 크리프와 건조수축이 발생하게 된다. 이는 도입된 압축력의 손실을 유발할 뿐만 아니라 교량 전체 구조에도 좋지 않은 결과를 초래하게 된다. 이를 보상하기 위해, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 I형강부재(101)의 복부 및 헌치부에 철근(304)을 배근하고 콘크리트(305)를타설한다.As the hardening of the concrete 303 on the lower flange 101d side into which the compressive force is introduced proceeds, creep and dry shrinkage occur in the concrete 303 on the lower flange 101d side. This not only leads to a loss of the compression force introduced, but also results in a bad result for the whole structure of the bridge. In order to compensate for this, as shown in FIGS. 7 and 8, the reinforcement 304 is placed on the abdomen and the haunch of the I-shaped steel member 101 and the concrete 305 is cast.
I형강부재(101)의 복부 및 헌치부에의 콘크리트(305) 타설 및 양생이 완료된 후, 상기 하부 플랜지 콘크리트(303)의 경화에 따라 발생된 크리프 및 건조수축으로 인한 압축력 손실을 보상하기 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 PC 강재 (302)를 이용하여 2차 긴장력을 도입한다. 이때, 상기 1차 긴장력 도입 시와 동일한 PC 강재(302)를 이용하므로, 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 의해 초기 단계에서 발생된 크리프 및 건조수축의 손실을 보상하여 추후 활하중 및 고정 하중에 대응되는 압축력을 확보하게 된다.In order to compensate for the loss of compressive force due to creep and dry shrinkage caused by hardening of the lower flange concrete 303 after the concrete 305 is laid and cured to the abdomen and the haunch of the I-shaped steel member 101 is completed. As shown at 9, the PC steel 302 is used to introduce secondary tension. In this case, since the same PC steel 302 is used when the primary tension force is introduced, the work can be easily performed, thereby compensating for the loss of creep and dry shrinkage generated at an early stage, and thus for the later active and fixed loads. The corresponding compressive force is secured.
이렇게 하여 2차 긴장력 도입이 완료되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 거더를 교량의 교대(또는 교각)(307)에 가설한 후 바닥판 콘크리트(306)를 타설하여 교량을 완성하고, 고정하중 및 활하중을 재하하게 된다.In this way, when the introduction of the secondary tension is completed, as shown in Figure 10, the girders are installed on the bridge (or pier) 307 of the bridge, and then the bottom plate concrete 306 is completed to complete the bridge, fixed load And live loads.
이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 프리스트레스트 합성빔 및 그 제작은, 프리스트레스트 합성빔의 제작에 있어서 긴장력 도입 시, 종래에는 콘크리트가 분담하던 인장력을 I형강부재에 의해 분담하도록 함으로써 더 큰 긴장력의 도입이 가능하고, 그에 따라 거더의 높이를 대폭 줄일 수 있어 하천 홍수위의 확보는 물론 입체화되는 교량의 간접 비용을 줄여 교량의 더욱 경제적인 시공을 가능하게 한다. 또한, I형강부재의 하부 플랜지측 콘크리트와 복부 및 헌치부 콘크리트를 단계적으로 타설한 후 2차 긴장력을 도입함으로써, I형강부재의 하부 플랜지측 콘크리트의경화에 따라 필연적으로 발생되는 초기 크리프 및 건조 수축에 의한 압축력 손실을 보상할 수 있고, 그에 따라 종래에 비해 탁월한 구조적 안정성을 확보할 수 있다.As described above, the prestressed composite beam and its fabrication according to the present invention, when the tension is introduced in the production of the prestressed composite beam, by the I-shaped steel member to share the tensile force, which was conventionally shared by the concrete, In addition, the height of the girder can be greatly reduced accordingly, thereby ensuring the river flood level and reducing the indirect cost of the three-dimensional bridge, thereby enabling more economical construction of the bridge. In addition, by gradually pouring the lower flange-side concrete and the abdominal and haunch concrete of the I-shaped steel member and introducing the secondary tension force, the initial creep and dry shrinkage inevitably generated by the hardening of the lower flange-side concrete of the I-shaped steel member It is possible to compensate for the compressive force loss due to, thereby ensuring excellent structural stability compared to the conventional.
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2001
- 2001-08-09 KR KR2020010024164U patent/KR200254651Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| U107 | Dual application of utility model | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T601 | Decision to invalidate utility model after technical evaluation | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |