KR200340935Y1 - Composite Beam Stiffened with Prestressed Concrete Panel Having Embedded Lower Flange and Stepped Jacking Structure - Google Patents
Composite Beam Stiffened with Prestressed Concrete Panel Having Embedded Lower Flange and Stepped Jacking Structure Download PDFInfo
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Abstract
본 고안에서는 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔으로서, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 상부면에는 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 매립되어 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되어 있으며; 상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 타설되어 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 합성되며; 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 1차 긴장재(23) 및 2차 긴장재(23')가 배치되어 있는데, 상기 1차 긴장재(23)는 상기 오목부(27)가 형성된 위치의 좌우측에서 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 중립축의 아래쪽에서 상기 중립축에 부근에 배치되고 상기 2차 긴장재(23')는 상기 오목부(27)의 아래에서 합성 후의 합성단면의 중립축로부터 원거리에 이격되어 배치되며; 상기 1차 긴장재(23)는 상기 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 위치하기 전에 1차로 긴장되고 정착되어 1차 프리스트레스가 도입되고, 그 후 상기 강재 빔(10)이 오목부(27)에 위치하고 오목부(27)에 2차 콘크리트가 타설된 후에 2차로 추가 긴장되어 2차 프리스트레스가 도입되어, 2차 콘크리트에도 2차 프리스트레스의 도입으로 인한 압축응력이 가해지며; 상기 2차 긴장재(23')는, 상기 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성이 완료되어 강재 빔(10)과 패널(20)의 자중이 하중으로 가해지는 상태에서 3차로 긴장되고 정착되어 패널(20)에 3차 프리스트레스가 도입되고 2차 콘크리트(26)에도 프리스트레스가 추가로 도입되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 형 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.In the present invention, the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 is a composite of precast concrete panel composite beam, the lower flange 13 of the steel beam 10 on the upper surface of the precast concrete panel 20 A concave portion 27 is formed in which is embedded; In the state where the lower flange 13 of the steel beam 10 is located in the recess 27 of the precast concrete panel 20, the secondary concrete 26 is poured into the recess 27 so that the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 are synthesized; In the precast concrete panel 20, a primary tension member 23 and a secondary tension member 23 'are disposed, and the primary tension member 23 is precast at left and right sides of a position where the recess 27 is formed. A secondary tension member (23 ') is disposed below the neutral axis of the concrete panel (20) near the neutral axis and spaced apart from the neutral axis of the composite section after the synthesis under the recess (27); The primary tension member 23 is first tensioned and fixed before the lower flange 13 of the steel beam 10 is positioned in the recess 27 of the precast concrete panel 20 so that the primary prestress is introduced. After that, the steel beam 10 is located in the recess 27 and the secondary concrete is poured into the recess 27, and then the secondary prestress is introduced to the secondary prestress, and the secondary prestress is also applied to the secondary concrete. Compressive stress is exerted by the introduction of; The secondary tension member 23 'is third-stage in a state in which the synthesis of the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 is completed and the self-weight of the steel beam 10 and the panel 20 is applied to the load. The precast concrete panel composite beam of the lower flange buried integrated connection structure is characterized in that the structure has a structure in which the third prestress is introduced into the panel 20 and the prestress is additionally introduced into the secondary concrete 26. Is provided.
Description
본 고안은 다단계 긴장구조를 가지는 하부플랜지 매립형 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 빔의 합성도를 향상시키도록 강재 빔의 하부플랜지를 프리캐스트 콘크리트 패널에 매립하여 제작된 합성빔에 있어서, 프리캐스트 콘크리트 패널에 배치되는 긴장재를 다단계로 긴장하므로써 구조적으로 유리하게 프리캐스트 콘크리트 패널에 긴장력이 도입되도록 하여 합성빔의 구조적인 잇점을 최대한 활용할 수 있는 새로운 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔에 관한 것이다.The present invention relates to a precast concrete panel composite beam having a lower flange buried integrated structure having a multi-stage tension structure. Specifically, the lower flange of the steel beam is precast to improve the degree of synthesis between the precast concrete panel and the steel beam. In the composite beam fabricated by embedding the concrete panel, the tension material placed on the precast concrete panel can be tensioned in multiple stages so that the tension force can be introduced into the precast concrete panel in a structurally advantageous manner to maximize the structural advantages of the composite beam. A new structure precast concrete panel composite beam.
프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔은, 강선의 긴장에 의해 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 콘크리트 패널과 I형 강재 빔이 조립된 구조로 이루어진다. 본 고안의 발명자는 이미 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재 빔의 합성도를 향상시키도록 강재 빔의 하부플랜지를 프리캐스트 콘크리트 패널의 오목부에 매립하여 일체화시킴과 동시에 프리캐스트 콘크리트 패널에 단계적으로 긴장력을 도입한 구조를 가지는 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔에 대하여 실용신안등록출원(출원번호 20-2003-23623)(미공개)을 하였다.The precast concrete panel composite beam has a structure in which a precast concrete panel in which prestress is introduced by steel wire tension and a type I steel beam are assembled. The inventors of the present invention have already integrated the lower flange of the steel beam into the concave part of the precast concrete panel to improve the degree of synthesis between the precast concrete panel and the steel beam, and at the same time introduce the tension force to the precast concrete panel. A utility model registration application (Application No. 20-2003-23623) (unpublished) was applied to a precast concrete panel composite beam having a structure.
도 5에는 아직 공개되지 아니한 본 출원인의 선행 실용신안등록출원 제20-2003-23623호에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔(이하, "합성빔"이라고 약칭한다)의 단면구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 합성빔은, 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 상부에 형성된 오목부(27) 내에 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 위치하여 일체로 결합되는 구조를 가진다. 즉, 공장 또는 교량 시공현장의 인접 부지에서, 상면에 오목부(27)를 가지도록 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 사전 제작하고, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 타설되어 상기 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 일체로 매립되므로써 합성빔이 제작되는 것이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a precast concrete panel composite beam (hereinafter abbreviated as "synthetic beam") according to the Applicant's Prior Utility Model Registration Application No. 20-2003-23623, which is not yet disclosed. have. As shown in the figure, the composite beam has a structure in which the lower flange 13 of the steel beam 10 is positioned and integrally coupled in the recess 27 formed on the precast concrete panel 20. That is, the precast concrete panel 20 is prefabricated so as to have the concave portion 27 on the upper surface at the adjacent site of the factory or the bridge construction site, and the lower flange 13 of the steel beam 10 is the concave portion 27. Secondary concrete 26 is poured into the concave portion 27 in a state where the lower flange 13 is integrally embedded in the precast concrete panel 20 so that the composite beam is manufactured.
상기한 합성빔에서, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 1차 긴장재(23) 및 2차 긴장재(23')가 배치되는데, 상기 1차 및 2차 긴장재(23, 23')는 단계적으로 긴장되어 합성빔에 프리스트레스를 도입하게 된다.In the composite beam, the primary tension member 23 and the secondary tension member 23 'are disposed in the precast concrete panel 20, and the primary and secondary tension members 23 and 23' are tensioned step by step. Prestress is introduced into the composite beam.
도 6a 내지 도 6c에는 상기한 기존 합성빔에서의 프리스트레스 도입단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도와, 각 단계에서 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 발생하게 되는 개략적인 응력분포도가 도시되어 있다. 편의상 패널(20)에 배근되는 철근, 쉬스관 등의 구체적인 구성의 도시는 생략하였고, 단지 강재 빔(10)과, 패널(20), 그리고 긴장재(23, 23')만을 간략하게 도시하였다.6A through 6C are schematic cross-sectional views for explaining the prestress introduction step in the existing composite beam, and a schematic diagram showing the stress distribution occurring in the precast concrete panel 20 at each step. For convenience, the illustration of the specific configuration of the reinforcing bars, sheath pipes, etc., which are arranged on the panel 20 is omitted, and only the steel beam 10, the panel 20, and the tension members 23 and 23 ′ are briefly illustrated.
도 6a는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 지반 등과 같은 기초 베드(Bed)에 형성한 상태에서 1차 긴장재(23)를 긴장한 상태를 도시한 것이다. 이 경우, 패널(20)이 베드 위에 놓여 있으므로, 패널(20)의 자중으로 인한 응력이 발생하지 않게 되어, 패널(20)에는, 중립축 하부에 위치한 1차 긴장재(23)의 긴장에 의한 프리스트레스만이 작용하게 된다. 따라서, 이 경우에는 도 6a의 우측에 도시된 바와 같이, 패널(20)의 상면과 하면에는 각각 압축응력 fCU(패널의 최상면의 응력)과 fCL(패널 최하면의 응력)이 작용하게 된다. fCC는 패널(20)의 오목부 바닥면 즉, 패널(20)과 2차 콘크리트(26)의 경계면에서 패널(20)의 응력을 나타낸다.FIG. 6A illustrates a state in which the primary tension member 23 is tense in a state in which the precast concrete panel 20 is formed on a foundation bed such as ground. In this case, since the panel 20 is placed on the bed, stress due to the weight of the panel 20 does not occur, and only the prestress is caused by the tension of the primary tension member 23 located below the neutral shaft. This will work. Therefore, in this case, as shown on the right side of FIG. 6A, compressive stresses f CU (stress of the top surface of the panel) and f CL (stress of the panel bottom surface) act on the top and bottom surfaces of the panel 20, respectively. . f CC represents the stress of the panel 20 at the bottom of the recessed portion of the panel 20, that is, at the interface between the panel 20 and the secondary concrete 26.
1차 긴장이 이루어진 상태에서 도 6b에 도시된 것과 같이, 오목부(27)에 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 놓은 후 2차 콘크리트(26)를 타설하게 되는데, 이때, 패널(20)이 계속하여 베드 위에 놓여져 있으므로, 패널(20), 강재 빔(10) 및 2차 콘크리트(26)의 자중으로 인한 응력이 패널(20)에 작용하지 않게 되므로, 도 6b의 우측에 도시된 바와 같이, 패널(20)의 상면과 하면의 압축응력 fCU와 fCL는 변화가 없다. 도 6b에서 fCU1와 fCC1는 각각 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면(패널의 오목부 바닥면과의 경계면)에서의 응력을 나타내는데, 비록 강재 빔(10)이 위치하더라도 패널(20) 자체가 아직 베드에 놓여져 있으므로 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면에 작용하는 응력 fCU1와 fCC1는 모두 0(제로)이다.In the state in which the primary tension is made, as shown in FIG. 6B, after placing the lower flange 13 of the steel beam 10 in the recess 27, the secondary concrete 26 is poured, wherein the panel ( Since 20 is continuously placed on the bed, the stresses caused by the weight of the panel 20, the steel beam 10 and the secondary concrete 26 are not acting on the panel 20, as shown on the right side of FIG. 6B. As described above, the compressive stresses f CU and f CL of the upper and lower surfaces of the panel 20 do not change. In FIG. 6B, f CU1 and f CC1 , respectively, represent stresses at the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26 (interface with the bottom surface of the recess of the panel), even though the steel beam 10 is located. The stresses f CU1 and f CC1 acting on the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26 are both zero because they are still in the bed.
위와 같이 강재 빔(10)이 패널(20)에 놓여져 합성된 후에 합성빔이 도 6c에도시된 것처럼 가지점(40) 위에 놓여진 후 2차 긴장재(도시되지 않음)를 긴장하게 되는데, 2차 긴장재를 긴장하기 전에, 합성빔이 가지점(40)에 놓여진 상태에서는, 패널(20) 자체의 자중, 그리고 강재 빔(10)과 2차 콘크리트(26)의 자중에 의한 응력이 패널(20)과 2차 콘크리트(26)에 작용하게 된다. 또한, 강재 빔(10)과 패널(20)의 합성이 이루어지기 전에 소정 기간이 존재함으로 인하여 1차 긴장재에 의한 프리스트레스에는 소정의 손실이 발생하게 된다. 따라서, 합성빔이 가지점에 놓이게 되면, 자중으로 인한 압축응력의 손실과 시간경과에 따른 압축응력의 손실이 발생하여 도 6c의 우측에 도시된 것처럼, 패널(20)의 상면과 하면의 압축응력 fCU와 fCL는 소정 정도 감소하게 된다. 한편, 2차 콘크리트(26)에는 패널(20) 및 강재 빔(10)의 자중과 2차 콘크리트(26)의 자중으로 인하여 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면에 작용하는 응력 fCU1와 fCC1는 양(+)의 값 즉, 인장응력이 되는 것이다.After the steel beam 10 is placed on the panel 20 and synthesized as described above, the composite beam is placed on the branch point 40 as shown in FIG. 6C, and then the secondary tension member (not shown) is tensioned. In the state in which the composite beam is placed at the branch point 40, the stress caused by the weight of the panel 20 itself and the weight of the steel beam 10 and the secondary concrete 26 before the tension is established. It acts on the secondary concrete 26. In addition, since there is a predetermined period before the steel beam 10 and the panel 20 are combined, a predetermined loss occurs in the prestress caused by the primary tension member. Therefore, when the composite beam is placed on the branch point, the loss of the compressive stress due to its own weight and the loss of the compressive stress due to the time elapsed, and the compressive stress of the upper and lower surfaces of the panel 20 as shown on the right side of FIG. f CU and f CL are reduced to some extent. Meanwhile, the secondary concrete 26 has stresses f CU1 acting on the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26 due to the weight of the panel 20 and the steel beam 10 and the weight of the secondary concrete 26. f CC1 is a positive value, i.e., tensile stress.
그런데, 이와 같이 2차 긴장재를 긴장하기 전의 상태에서 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면에 인장응력이 작용하게 되면, 다음과 같은 불리한 상황이 발생할 수 있다.However, when the tensile stress acts on the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26 in the state before the secondary tension material is tensioned as described above, the following disadvantageous situation may occur.
우선, 합성빔이 사용상태에 있게 되면, 사하중 이외에도 활하중이 작용하게 되어 그 활하중으로 인하여 추가적인 인장응력이 발생하게 된다. 따라서, 합성빔의 사용상태에서는, 2차 콘크리트의 최하면에 작용하는 인장응력 fCC1이 2차 콘크리트의 허용 인장응력을 초과하는 상태가 발생할 가능성이 매우 높아진다. 더 나아가 자중으로 인하여 2차 콘크리트의 최하면에 작용하는 인장응력 fCC1자체가 2차 콘크리트의 허용 인장응력을 초과하게 되는 경우가 발생할 수도 있다. 이와 같이 콘크리트의 허용 인장응력을 초과하는 인장응력이 발생한다는 것은 결국 2차 콘크리트의 하면에 인장 균열이 발생할 수 있다는 것을 의미하게 되며, 이는 2차 콘크리트는 물론이고 합성빔 자체의 구조적 성능에 심각한 문제를 야기할 수 있는 원인이 된다.First, when the composite beam is in use, live loads act in addition to dead loads, and additional tensile stresses are generated due to the live loads. Therefore, in the state of use of the composite beam, there is a very high possibility that a state in which the tensile stress f CC1 acting on the bottom surface of the secondary concrete exceeds the allowable tensile stress of the secondary concrete occurs. Furthermore, the self-weight may cause the tensile stress f CC1 acting on the bottom surface of the secondary concrete to exceed the allowable tensile stress of the secondary concrete. The occurrence of tensile stress in excess of the allowable tensile stress of concrete means that tensile cracking may occur on the lower surface of the secondary concrete, which is a serious problem in the structural performance of the composite beam itself as well as the secondary concrete. It can cause.
특히, 실제 부재를 설계함에 있어서, 사용하중 상태에서도 콘크리트의 허용 인장응력을 초과하는 응력이 발생하는 것을 용납하지 아니하는 경우가 많은데, 위와 같이, 2차 콘크리트의 하면에 허용 인장응력을 초과하는 인장응력이 발생하게 되는 것은 결국 해당 합성빔을 그 시공에 사용할 수 없게 되는 결과를 초래한다.In particular, in designing the actual member, it is often not tolerated that the stress exceeding the allowable tensile stress of the concrete occurs even under the working load. As described above, the tension exceeding the allowable tensile stress on the lower surface of the secondary concrete The generation of stress eventually results in the composite beam being unusable for its construction.
따라서, 위와 같은 합성빔에 있어서, 1차 긴장 후 2차 긴장 전에 패널이 가지점에 놓여지기 전의 상태에서 2차 콘크리트에 발생하는 인장응력을 최대한 감소시켜둘 필요가 있다.Therefore, in the composite beam as described above, it is necessary to reduce the tensile stress generated in the secondary concrete as much as possible after the first tension and before the second tension of the panel.
본 고안은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 개발된 것으로서, 패널의 상면에 형성된 오목부에 강재 빔의 하부플랜지가 위치하여 합성되는 합성빔에 있어서, 1차 긴장재를 긴장한 후와 2차 긴장재를 긴장하기 전 사이에 합성빔이 가지점에 놓여졌을 때, 2차 콘크리트에 발생하는 응력이 시공단계별 하중재하 상태에서 허용인장응력을 초과하지 않도록 하여, 그로 인한 문제점의 발생을 원천적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 고안의 근본적인 목적으로 한다.The present invention was developed to meet the above demands, and in the composite beam in which the lower flange of the steel beam is positioned in the recess formed on the upper surface of the panel, the composite beam is tensioned after tensioning the primary tension member and the secondary tension member. When the composite beam is placed at the branch point in the previous period, it is necessary to prevent the stress caused in the secondary concrete from exceeding the allowable tensile stress in the loading condition of each construction stage, thereby preventing the occurrence of the problem at the source. It is the fundamental purpose of the design.
도 1a 및 도 1b는 본 고안에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 일실시예에 대한 개략적인 사시도이고, 도 1c는 본 고안에 따른 합성빔의 합성 후 단면도이다.1A and 1B are schematic perspective views of an embodiment of a precast concrete panel composite beam according to the present invention, and FIG. 1C is a cross-sectional view after synthesis of the composite beam according to the present invention.
도 2a 내지 도 2f는 본 고안의 합성빔에 있어서, 각 프리스트레스트 도입단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.2A to 2F are schematic cross-sectional views for explaining each prestress introduction step in the composite beam of the present invention.
도 3은 강재 빔과 패널이 합성되기 전의 상태를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a state before the steel beam and the panel are synthesized.
도 4는 본 고안에 따른 합성빔에 구비된 강재 빔의 하부플랜지 하면에 구비된 전단연결재의 형상을 보여주기 위하여 상기 하부플랜지를 상면으로 하여 그 일부분만을 도시한 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing only a portion of the lower flange to the upper surface in order to show the shape of the shear connector provided on the lower flange bottom of the steel beam provided in the composite beam according to the present invention.
도 5는 이미 출원되었으나 아직 공개되지 아니한 본 고안자의 선행 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 단면형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the present precast concrete panel composite beam of the present inventors have already been filed but not yet disclosed.
도 6a 내지 도 6c는, 도 5에 도시된 선행 합성빔에 있어서, 각 프리스트레스트 도입단계 및 그에 따른 응력분포도를 도시한 개략적인 단면도이다.6A to 6C are schematic cross-sectional views showing each prestress introduction step and corresponding stress distribution diagram in the preceding composite beam shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 강재 빔 20 : 프리캐스트 콘크리트 패널10: steel beam 20: precast concrete panel
23, 23' : 1차 및 2차 긴장재 26 : 2차 콘크리트23, 23 ': primary and secondary tension material 26: secondary concrete
27 : 오목부 29 : 보강연결철근27: recess 29: reinforcing bar
본 고안에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 합성되어 이루어진 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔으로서, 프리캐스트 콘크리트 패널의 상부면에는 강재 빔의 하부플랜지가 매립되어 위치하게 되는 오목부가 형성되어 있으며; 상기 강재 빔의 하부플랜지가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 오목부에 위치한 상태에서 상기 오목부에는 2차 콘크리트가 타설되어 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널이 합성되며; 상기 프리캐스트 콘크리트 패널에는 1차 긴장재 및 2차 긴장재가 배치되어 있는데, 상기 1차 긴장재는 상기 오목부가 형성된 위치의 좌우측에서 프리캐스트 콘크리트 패널의 중립축의 아래쪽에서 상기 중립축에 부근에 배치되고 상기 2차 긴장재는 상기 오목부의 아래에서 합성 후의 합성단면의 중립축로부터 원거리에 이격되어 배치되고; 상기 1차 긴장재는 상기 강재 빔의 하부플랜지가 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 오목부에 위치하기 전에 1차로 긴장되고 정착되어 1차 프리스트레스가 도입되고, 그 후 상기 강재 빔이 오목부에 위치하고 오목부에 2차 콘크리트가 타설된 후에 2차로 추가 긴장되어 2차 프리스트레스가 도입되어, 2차 콘크리트에도 2차 프리스트레스의 도입으로 인한 압축응력이 가해지며; 상기 2차 긴장재는, 상기 강재 빔과 프리캐스트 콘크리트 패널의 합성이 완료되어 강재 빔과 패널의 자중이 하중으로 가해지는 상태에서 3차로 긴장되고 정착되어 패널에 3차 프리스트레스가 도입되고 2차 콘크리트에도 프리스트레스가 추가로 도입되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립형 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.In the present invention, in order to achieve the above object, as a precast concrete panel composite beam made of a combination of the steel beam and the precast concrete panel, the lower flange of the steel beam is embedded in the upper surface of the precast concrete panel A recess is formed; A secondary concrete is poured in the concave portion while the lower flange of the steel beam is located in the concave portion of the precast concrete panel, and the steel beam and the precast concrete panel are synthesized; The precast concrete panel is disposed with a primary tension member and a secondary tension member, wherein the primary tension member is disposed near the neutral axis and below the neutral axis of the precast concrete panel at the left and right sides of the position where the recess is formed. The tension member is disposed below the recess at a distance from the neutral axis of the composite section after synthesis; The primary tension member is first tensioned and fixed before the lower flange of the steel beam is positioned in the recess of the precast concrete panel so that the primary prestress is introduced, and then the steel beam is positioned in the recess and the recess After the secondary concrete is poured, the secondary prestress is introduced into the secondary to further compress the compressive stress due to the introduction of the secondary prestress to the secondary concrete; The secondary tension material is tensioned and settled in the third state in the state where the synthesis of the steel beam and the precast concrete panel is completed and the self-weight of the steel beam and the panel is applied to the load so that the third prestress is introduced into the panel and the secondary concrete There is provided a precast concrete panel composite beam having a bottom flange embedded integrally connected structure, which has a structure in which prestress is additionally introduced.
또한, 본 고안에서는, 상기한 구성에 더하여 강재 빔과 패널이 더욱 견고하게 일체로 연결될 수 있도록 하는 구조를 구비하고 있는 실시예가 제공되는데, 구체적으로는 상기한 구조에 더하여, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널에는 보강을 위한 보강연결철근이 구비되고, 상기 보강연결철근은 그 일부가 상기 오목부로 노출되어 있어 상기 2차 콘크리트가 타설되면 상기 보강연결철근의 노출 부분이 2차 콘크리트 내에 매립되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 합성빔이 제공된다.In addition, in the present invention, in addition to the above-described configuration, there is provided an embodiment having a structure that allows the steel beam and the panel can be connected more firmly integrally, specifically, in addition to the above-described structure, the precast concrete panel Reinforcing connecting bars are provided for reinforcement, and the reinforcing connecting bars are partially exposed to the concave portions, so that when the secondary concrete is poured, the exposed portion of the reinforcing connecting bars is embedded in the secondary concrete. A composite beam is provided.
또한, 본 고안에서는 더욱 구체적인 실시예로서, 상기한 합성빔에서 상기 오목부의 외면에는, 프리캐스트 콘크리트 패널과 2차 콘크리트간의 수평활동을 방지하기 위한 전단키가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 및 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.In addition, in the present invention as a specific embodiment, the lower flange buried, characterized in that the shear key is formed on the outer surface of the concave portion in the composite beam to prevent the horizontal activity between the precast concrete panel and the secondary concrete A precast concrete panel composite beam of integral connection structure is provided.
또한, 본 고안에서는 더욱 구체적인 또다른 실시예로서, 상기한 합성빔에서 상기 오목부에 놓여져 매립되는 강재 빔의 하부플랜지 하면에는 막대 형상의 전단연결재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 및 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.In addition, in another embodiment of the present invention, the lower flange of the lower flange of the steel beam which is placed and embedded in the concave portion of the composite beam is provided with a rod-like shear connector, characterized in that the lower flange embedded A precast concrete panel composite beam of connecting structure is provided.
또한, 본 고안에서는 더욱 구체적인 또다른 실시예로서, 상기한 합성빔에서 상기 강재 빔의 복부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 통하여 단부절곡철근이 설치되어, 상기 강재 빔의 하부플랜지가 상기 오목부에 위치할 때, 상기 단부절곡철근의 단부가 종방향 철근을 통하여 상기 보강연결철근의 노출된 부분과 체결된 상태로 상기 오목부에 위치하는 것을 특징으로 하는 하부플랜지 매립 및 일체연결 구조의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔이 제공된다.In another embodiment of the present invention, a through hole is formed in the abdomen of the steel beam in the composite beam, and end bending bars are installed through the through hole, so that the lower flange of the steel beam is concave. The lower flange embedded and integrally connected structure, characterized in that the end of the bent reinforcing bar is located in the concave in the state of being engaged with the exposed portion of the reinforcing connecting bar through the longitudinal reinforcement when located in the A cast concrete panel composite beam is provided.
다음에서는 첨부도면을 참고하여 본 고안의 구체적인 실시예를 살펴보므로써 본 고안의 구성에 대하여 설명한다.The following describes the configuration of the present invention by looking at specific embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 고안에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔의 일실시예에 대한 개략적인 사시도로서, 도 1a는 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 결합되기 전의 상태를 도시한 것이고, 도 1b는 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 결합된 상태(2차 콘크리트가 타설되지 않은 상태로 도시함)를 도시한 것이며, 도 1c는 합성이 완료된 상태의 개략적인 단면도이다.1A, 1B and 1C are schematic perspective views of an embodiment of a precast concrete panel composite beam according to the present invention, and FIG. 1A is a view showing before the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 are combined. 1b shows a state in which the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 are coupled (shown in a state where secondary concrete is not poured), and FIG. 1c shows that the synthesis is completed. A schematic cross-sectional view of the state.
본 고안에 있어서 강재 빔(10)은 그 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 매립되는 형태로 위치하게 된다. 이를 위하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 도면에 도시된 바와 같이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 위치하게 되는 오목부(27)가 형성되어 있다. 즉, 공장 또는 교량 시공현장의 인접 부지에서 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 사전 제작함에 있어서, 소정 폭과 깊이의 오목부(27)를 미리 형성한 상태로 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 제작하는 것이다. 도 1c에 도시되어 있듯이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)가 오목부(27)에 위치한 상태에서 상기 오목부(27)에는 2차 콘크리트(26)가 타설되어 상기 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 일체로 매립된다.In the present invention, the steel beam 10 is positioned so that the lower flange 13 is embedded in the precast concrete panel 20. To this end, as shown in the drawing, the precast concrete panel 20 is formed with a recess 27 in which the lower flange 13 of the steel beam 10 is located. That is, in pre-manufacturing the precast concrete panel 20 at the adjacent site of the factory or the bridge construction site, the concrete is poured in a state in which the concave portion 27 having a predetermined width and depth is formed in advance. ). As shown in FIG. 1C, in the state where the lower flange 13 of the steel beam 10 is located in the recess 27, secondary concrete 26 is poured into the recess 27 so that the lower flange 13 is disposed. Is embedded in the precast concrete panel 20 integrally.
상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 인장측에는 다수 개의 긴장재(23, 23')가 배치되는데, 상기 긴장재는 1차 긴장재(23)와 2차 긴장재(23')로 구분된다. 부재번호 28은 상기 긴장재(23, 23')를 배치하기 위한 쉬스관(28)이다. 그러나, 비부착식 스트랜드를 1차 및 2차 긴장재(23, 23')로 사용하는 경우에는 상기 쉬스관(28)을 생략할 수 있다. 다음에서는 본 고안에 따른 합성빔에서의 프리스트레스트 도입구조를 설명한다.A plurality of tension members 23 and 23 'are disposed on the tension side of the precast concrete panel 20, and the tension members are divided into a primary tension member 23 and a secondary tension member 23'. Reference numeral 28 denotes a sheath tube 28 for disposing the tension members 23 and 23 '. However, when the non-attached strand is used as the primary and secondary tension members 23 and 23 ', the sheath pipe 28 can be omitted. Next, the prestress introduction structure in the composite beam according to the present invention will be described.
본 고안에 따른 합성빔은 3단계에 걸쳐서 프리스트레스가 도입되는 구조를 가진다. 도 2a 내지 2f는 본 고안의 합성빔에 있어서, 프리스트레스가 단계적으로 도입되는 형상을 설명하기 위한 개략적인 단면도인데, 편의상 패널(20)에 배근되는 철근, 쉬스관 등의 구체적인 구성의 도시는 생략하였고, 단지 강재 빔(10)과, 패널(20), 그리고 긴장재(23, 23')만을 간략하게 도시하였으며, 각 도면의 우측에는 각 단계에서 패널(20)과 2차 콘크리트(26)에 작용하게 되는 응력분포도를 개략적으로 도시하였다.The composite beam according to the present invention has a structure in which prestress is introduced in three stages. 2A to 2F are schematic cross-sectional views for explaining the shape in which the prestress is introduced step by step in the composite beam of the present invention. For convenience, illustration of a specific configuration such as reinforcing bars and sheath pipes is omitted. Only the steel beam 10, the panel 20, and the tension members 23 and 23 'are shown briefly, and on the right side of each figure, the panel 20 and the secondary concrete 26 act in each step. The resulting stress distribution is shown schematically.
도 2a는 1차 프리스트레스 도입단계에 대한 것으로서, 오목부(27)가 형성된 프리캐스트 콘크리트 패널(20)을 지반 등과 같은 기초 베드(Bed)에 위치시킨 상태에서 1차 긴장재(23)를 긴장하여 1차 프리스트레스를 도입하게 된다. 이 때 1차 프리스트레스 도입량 즉, 1차 긴장재(23)의 긴장은, 최종 목표로 하였던 1차 긴장재(23)의 긴장량 보다 적은 량으로 긴장하게 된다. 도 2a의 우측에 도시된 응력분포도에서 fCU, fCL및 fCC는 각각 패널(20)의 최상면, 최하면 및 오목부 바닥면에서의 패널(20)에 발생하는 응력을 나타낸다. 도 2a에 도시된 상태에서는, 패널(20)이 베드 위에 놓여 있으므로, 패널(20)의 자중으로 인한 응력이 발생하지 않게 되어, 패널(20)에는, 중립축 하부에 위치한 1차 긴장재(23)의 1차 긴장에 의한 프리스트레스만이 작용하게 되고, 상기 fCU, fCL및 fCC는 모두 압축응력이 된다.FIG. 2A illustrates a first prestress introduction step, in which a primary tension member 23 is tensioned in a state in which a precast concrete panel 20 having a recess 27 is formed on a foundation bed such as ground. Car prestress is introduced. At this time, the primary prestress introduced amount, that is, the tension of the primary tension member 23 is tensioned with a smaller amount than the tension amount of the primary tension member 23 which was the final target. In the stress distribution diagram shown on the right side of FIG. 2A, f CU , f CL, and f CC represent the stresses occurring on the panel 20 at the top, bottom and recess bottoms of the panel 20, respectively. In the state shown in FIG. 2A, since the panel 20 is placed on the bed, stress due to the weight of the panel 20 does not occur, and the panel 20 has a primary tension member 23 positioned below the neutral shaft. Only prestress due to primary tension acts, and f CU , f CL and f CC are all compressive stresses.
본 고안에 있어서, 상기 1차 긴장재(23)는, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에서 오목부(27)의 아래쪽이 아니라, 오목부(27)가 형성되어 있지 아니한 부분에 배치된다. 위와 같이 배치하게 되면 1차 긴장재(23)를 긴장하여 정착할 때 긴장재의 단부 정착용 앵커해드(도시되지 않음)가 오목부(27)로 돌출되는 것이 방지된다. 한편, 상기 1차 긴장재(23)는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 중립축에 가까이 배치되는 것이 바람직하다. 도면에 도시된 것처럼, 상기 1차 긴장재(23)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 중립축에 가까운 위치 즉, 패널의 중립축 바로 아래에 배치되면, 1차 긴장재(23)의 긴장, 정착에 의하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 긴장력이 도입될 때, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 상연과 하연에 모두 압축력이 도입될 수 있어 구조적으로 유리하게 된다.In the present invention, the primary tension member 23 is disposed at the portion of the precast concrete panel 20 where the recess 27 is not formed, not the bottom of the recess 27. The arrangement as described above prevents the anchor head (not shown) of the tension member from protruding into the recess 27 when the primary tension member 23 is tensioned and fixed. On the other hand, the primary tension member 23 is preferably disposed close to the neutral axis of the precast concrete panel 20. As shown in the figure, when the primary tension member 23 is disposed at a position close to the neutral axis of the precast concrete panel 20, that is, just below the neutral axis of the panel, the primary tension material 23 may be freed by tension and fixation of the primary tension material 23. When a tension force is introduced into the cast concrete panel 20, a compressive force can be introduced into both the upper and lower ends of the precast concrete panel 20, which is structurally advantageous.
본 고안에서는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에는 오목부(27)가 형성되어 있어 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 단면이 축소되어 있으므로, 필요한 압축력을 도입하기 위한 1차 프리스트레스량이 상대적으로 적다. 따라서, 1차 긴장재(23)의 배치량을 줄이거나 또는 적은 긴장력을 도입하여도 충분한 프리스트레스를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 도입할 수 있게 된다. 따라서, 경제적인 시공이 가능하게 된다.In the present invention, since the concave portion 27 is formed in the precast concrete panel 20 and the cross section of the precast concrete panel 20 is reduced, the amount of primary prestress for introducing the necessary compressive force is relatively small. Therefore, sufficient prestress can be introduced into the precast concrete panel 20 even if the amount of arrangement of the primary tension members 23 is reduced or a small tension force is introduced. Therefore, economical construction is possible.
위와 같이, 1차 긴장재(23)의 긴장에 의하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에는 도 2b에 도시된 것처럼, 오목부(27)에 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 위치시킨 후 2차 콘크리트(26)를 타설하게 된다. 이때, 패널(20)이 계속하여 베드 위에 놓여져 있으므로, 패널(20, 강재 빔(10) 및 2차 콘크리트(26)의 자중으로 인한 응력이 패널(20)에 작용하지 않게 되므로, 도 2b의 우측에 도시된 바와 같이, 패널(20)의 상면과 하면의 압축응력 fCU와 fCL는 변화가 없다. 도 2b에서 fCU1와 fCC1는 각각 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면(패널의 오목부 바닥면과의 경계면)에서의 응력을 나타내는데, 비록 강재 빔(10)이 위치하더라도 패널(20) 자체가 아직 기초 베드에 놓여져 있으므로 2차 콘크리트(26)의 최상면과 최하면에 작용하는 응력 fCU1와 fCC1는 모두 0(제로)이다.As described above, after the primary prestress is introduced by the tension of the primary tension member 23, as shown in FIG. 2B, the lower flange 13 of the steel beam 10 is positioned in the concave portion 2, and then 2. Primary concrete 26 is poured. At this time, since the panel 20 is continuously placed on the bed, the stress caused by the weight of the panel 20, the steel beam 10 and the secondary concrete 26 is not applied to the panel 20, the right side of Figure 2b As shown in Fig. 2B, the compressive stresses f CU and f CL of the upper and lower surfaces of the panel 20 remain unchanged, and in Fig. 2B, f CU1 and f CC1 are respectively the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26 (panel). Stress at the interface of the bottom of the recess, even though the steel beam 10 is located, the panel 20 itself is still placed on the foundation bed, which acts on the top and bottom surfaces of the secondary concrete 26. The stresses f CU1 and f CC1 are both zero.
후속하여, 1차 긴장재(23)를 추가로 더 긴장하여 2차 프리스트레스를 도입한다. 도 2c에는 2차 프리스트레스를 도입한 상태가 도시되어 있는데, 패널(20)의 형상은 도 2b의 경우와 동일하지만, 우측의 응력분포도에는 차이가 있다. 즉, 1차 긴장재(23)를 추가로 긴장하므로써 도입되는 2차 프리스트레스에 의하여 패널(20)의 압축응력 fCU, fCC및 fCL가 모두 증가하게 된다. 또한, 2차 콘크리트 상면과 하면의 응력 fCU1와 fCC1도 모두 압축응력으로 작용하게 되는 것이다.Subsequently, the primary tension member 23 is further tensioned to introduce secondary prestress. In FIG. 2C, the state in which the secondary prestress is introduced is shown. The shape of the panel 20 is the same as that of FIG. 2B, but there is a difference in the stress distribution diagram on the right side. That is, the compressive stresses f CU , f CC and f CL of the panel 20 all increase due to the secondary prestress introduced by additionally tensioning the primary tension member 23. In addition, the stresses f CU1 and f CC1 of the upper and lower surfaces of the secondary concrete also act as compressive stresses.
이와 같이, 2차 프리스트레스에 의하여 2차 콘크리트에 압축응력이 도입되어있으므로, 후술하는 것처럼, 합성빔을 가지점에 위치시켰을 때, 합성빔의 자중으로 인하여 2차 콘크리트에 인장응력이 작용하더라도, 기존의 압축응력과 자중으로 인한 인장응력이 서로 상쇄되어 2차 콘크리트의 하면에 인장응력이 발생하지 않게 되며, 경우에 따라서 인장응력이 발생하더라도 허용 인장응력에 훨씬 못미치는 응력만이 발생하게 된다. 따라서, 앞서 종래의 기술에서 살펴본 바와 같은 문제점의 발생 소지가 없어지게 되는 효과를 발휘하게 된다.In this way, since the compressive stress is introduced into the secondary concrete by the secondary prestress, as described later, when the synthetic beam is positioned at the branch point, even if the tensile stress acts on the secondary concrete due to the weight of the synthetic beam, The tensile stress due to the compressive stress and its own weight cancel each other so that the tensile stress does not occur on the lower surface of the secondary concrete. In some cases, even if the tensile stress occurs, only the stress much less than the allowable tensile stress is generated. Therefore, the effect that the occurrence of the problem as described above in the prior art is eliminated.
2차 프리스트레스가 도입된 후, 도 2d에 도시된 것과 같이, 합성빔을 가지점(40)에 적치하게 된다. 그런데, 이와 같이 합성빔을 가지점(40)에 위치시키게 되면, 패널(20), 강재 빔(10) 및 2차 콘크리트(26)의 자중을 포함한, 합성빔의 자중이 재하되어, 그 자중으로 인하여 발생하는 응력(인장응력)만큼 패널(20)의 압축응력 fCU, fCC및 fCL가 모두 감소하게 된다. 또한, 2차 콘크리트에도 자중으로 인한 인장응력이 작용하게 되어 2차 콘크리트의 상면과 하면의 응력 fCU1와 fCC1도 도 2d의 우측에 도시된 것처럼 모두 감소하게 된다.After the secondary prestress is introduced, the composite beam is placed at the branch point 40, as shown in FIG. 2D. However, when the composite beam is positioned at the branch 40 in this manner, the weight of the composite beam, including the weight of the panel 20, the steel beam 10, and the secondary concrete 26, is loaded, The compressive stresses f CU , f CC and f CL of the panel 20 are all reduced by the stress (tensile stress) generated due to the stress. In addition, the tensile stress due to its own weight also acts on the secondary concrete so that the stresses f CU1 and f CC1 on the upper and lower surfaces of the secondary concrete are also reduced as shown on the right side of FIG. 2D.
그러나, 앞서 설명하였듯이, 이미 1차 긴장재(23)를 2차로 긴장하여 2차 프리스트레스가 이미 도입되어 있었으므로, 합성빔을 가지점에 위치시킴으로써 발생하게 되는 자중으로 인한 2차 콘크리트(26)의 인장응력은 이미 도입되어 있던 2차 프리스트레스에 의한 압축응력으로 상쇄되어, 비록 그 크기는 작지만 2차 콘크리트의 상면과 하면은 계속하여 압축응력 상태로 남아 있거나 또는 허용 인장응력에 훨씬 못미치는 인장응력 상태로 남아 있을 수 있게 된다.However, as described above, since the secondary tension is already introduced by secondly tensioning the primary tension member 23, the tension of the secondary concrete 26 due to the self-weight generated by placing the composite beam at the branch point is obtained. The stress is offset by the compressive stress by the secondary prestress that has already been introduced so that, although small in size, the upper and lower surfaces of the secondary concrete continue to remain in compressive stress or in tensile stress far below the permissible tensile stress. You can remain.
후속하여, 2차 긴장재(23')를 긴장하여 3차 프리스트레스를 도입하게 된다. 여기서, 2차 긴장재(23')는 오목부(27)의 아래쪽에 배치되는데, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)이 합성된 합성단면의 중립축으로부터의 2차 긴장재까지의 거리가 가능한 크게 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 중립축로부터 2차 긴장재(23')까지의 거리가 클수록 2차 긴장재(23')에 의하여 도입되는 3차 프리스트레스에 의한 압축응력이 커지기 때문이다.Subsequently, the secondary tension member 23 'is tensioned to introduce the third prestress. Here, the secondary tension member 23 'is disposed below the recess 27, and the distance from the neutral axis of the composite section in which the precast concrete panel 20 and the steel beam 10 are synthesized is It is preferred to be arranged to be as large as possible. This is because the greater the distance from the neutral shaft to the secondary tension member 23 ', the greater the compressive stress caused by the third prestress introduced by the secondary tension member 23'.
2차 긴장재(23')을 긴장하여 3차 프리스트레스를 도입하게 되면 패널(20)과 2차 콘크리트의 응력분포에 변화가 있게 되는데, 도 2e에 도시된 것처럼, 패널(20)의 압축응력 fCU, fCC및 fCL과, 2차 콘크리트의 상면과 하면의 응력 fCU1와 fCC1이 모두 3차 프리스트레스의 도입으로 인하여 증가하게 된다.When the third prestress is introduced by tensioning the secondary tension member 23 ', there is a change in the stress distribution between the panel 20 and the secondary concrete. As shown in FIG. 2E, the compressive stress f CU of the panel 20 is shown. , f CC and f CL and the stresses f CU1 and f CC1 on the upper and lower surfaces of the secondary concrete are both increased due to the introduction of the tertiary prestress.
최종적으로, 합성빔이 도 2f에 도시된 것처럼 교각 위에 거치되어 사용상태에 놓이게 되면, 사하중 및 활하중이 모두 작용하게 되어 패널(20)의 압축응력 fCU, fCC및 fCL과, 2차 콘크리트의 상면과 하면의 응력 fCU1와 fCC1이 모두 도 2f의 우측에 도시된 것처럼 감소하게 되지만, 패널(20)의 하부 응력 fCL는 여전히 압축응력상태를 유지할 수 있다. 한편, 2차 콘크리트 하면의 응력 fCC1은 인장응력 상태가 될 수 있으나, 그 크기가 허용인장응력 범위내의 작은 값을 갖게 되므로, 2차 콘크리트 역시 안전측에 있게 된다.Finally, when the composite beam is mounted on the pier and put into use as shown in FIG. 2F, both dead and live loads act to compress the stresses f CU , f CC and f CL of the panel 20, and the secondary concrete. Although the stresses f CU1 and f CC1 at the top and bottom surfaces of are both reduced as shown on the right side of FIG. 2F, the bottom stress f CL of the panel 20 can still maintain the compressive stress state. On the other hand, the stress f CC1 of the lower surface of the secondary concrete may be in a tensile stress state, but since the magnitude thereof has a small value within the allowable tensile stress range, the secondary concrete is also on the safety side.
이와 같이, 본 고안에 따른 합성빔은, 프리스트레스를 1차, 2차 및 3차로 구분하여 도입하게 되는데, 1차 긴장재(23)를 1차 및 2차 긴장하여 2번에 걸쳐 프리스트레스를 도입한 후, 가지점에 거치되는 구조를 가지게 되므로 가지점 거치시에 2차 콘크리트에 균열 등의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 후속하여 2차 긴장재(23')를 긴장하여 3차 프리스트레스를 도입하게 되므로, 사용상태에서도 안전성을 유지할 수 있게 된다.As described above, the composite beam according to the present invention introduces the prestress into primary, secondary and tertiary, and introduces the prestress twice through the primary and secondary tensions of the primary tension member 23. Since the structure is mounted on the branch point, it is possible to prevent damage such as cracks in the secondary concrete when the branch point is mounted. In addition, since the secondary tension member 23 'is subsequently tensioned to introduce the third prestress, safety can be maintained even in use.
위에서 설명한 바와 같이, 긴장재를 1차 및 2차 긴장재로 구분하고, 1차 긴장재(23)를 이용하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 합성하고 합성이 완료된 후 다시 1차 긴장재(23)를 추가로 긴장하여 2차 프리스트레스를 도입하며, 이후 합성빔을 가지점(40)에 거치한 후, 2차 긴장재(23')를 긴장하여 3차 프리스트레스를 도입하므로써 합성빔의 사용상태에서도 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 전단면이 압축력을 받도록 하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 콘크리트 전단면을 효율적으로 활용할 수 있게 된다. 프리캐스트 콘크리트 패널(20)은 콘크리트로 만들어지기 때문에 시간이 경과함에 따라 크리프(creep) 및 건조수축(shrinkage)이 발생하게 된다. 이러한 콘크리트의 크리프 및 건조수축의 발생으로 인하여 1차 및 2차 프리스트레스를 도입한 후에 시간이 경과함에 따라 프리스트레스에 손실이 발생하게 된다. 이러한 프리스트레스의 손실량은 공지의 방법에 의하여 콘크리트에 대한 시간의존적 해석을 통하여 비교적 정확하게 계산할 수 있다.As described above, the tension member is divided into primary and secondary tension members, the primary prestress is introduced using the primary tension member 23, and then the precast concrete panel 20 and the steel beam 10 are synthesized. After the synthesis is completed, the primary tension member 23 is further tensioned to introduce the second prestress. After the synthesis beam is mounted at the branch 40, the secondary tension member 23 'is tensioned to obtain the third prestress. By introducing so that the shear surface of the precast concrete panel 20 receives a compressive force even in the use state of the composite beam it is possible to efficiently utilize the concrete shear surface of the precast concrete panel 20. Since the precast concrete panel 20 is made of concrete, creep and shrinkage occur over time. Due to the occurrence of creep and shrinkage of concrete, loss of prestress occurs as time passes after the introduction of the primary and secondary prestresses. Such loss of prestress can be calculated relatively accurately through time-dependent analysis of concrete by known methods.
따라서, 본 고안에서는 상기 2차 긴장재(23')에 의한 3차 프리스트레스 도입시에, 위와 같은 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 크리프, 건조수축 등에 의한 프리스트레스 손실량을 계산하여, 프리스트레스 손실량을 보전하도록 한다. 3차 프리스트레스 도입량에는 주하중의 일부를 저항하기 위한 값을 더 포함시킬 수도 있다.Therefore, in the present invention, when the third prestress is introduced by the secondary tension member 23 ', the prestress loss amount due to creep, dry shrinkage, and the like of the precast concrete panel 20 is calculated to maintain the prestress loss amount. . The third prestress introduced amount may further include a value for resisting a part of the main load.
특히, 3차 프리스트레스 도입시에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 발생하는 콘크리트의 크리프, 건조수축 등에 의한 압축 프리스트레스의 손실을 감안하여 3차 프리스트레스를 도입하게 되므로, 프리스트레스의 손실로 인한 구조적인 성능의 저하를 방지할 수 있게 된다.In particular, when the third prestress is introduced, the third prestress is introduced in consideration of the loss of the compression prestress caused by the creep, dry shrinkage, etc. of the concrete generated in the precast concrete panel 20, and thus the structural performance due to the loss of the prestress. Can be prevented from deteriorating.
또한, 합성빔이 가지점에 설치될 때, 패널, 강재 빔 및 2차 콘크리트의 자중으로 인하여 2차 콘크리트에 응력이 발생하는 것에 대응하여 2차 프리스트레스를 도입하게 되므로, 가지점 거치시에 2차 콘크리트에 균열 등의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the composite beam is installed at the branch point, the secondary prestress is introduced in response to the stress generated in the secondary concrete due to the weight of the panel, the steel beam and the secondary concrete. It is possible to prevent damage such as cracks in concrete.
그 뿐만 아니라, 1차 긴장재(23)는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 중립축가까이 배치되어 1차 및 2차 프리스트레스 도입시에는 패널의 전단면에 압축력을 도입하여 구조적으로 유리한 점을 이용할 수 있는데 비하여, 3차 프리스트레스의 경우는, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)이 합성된 후 2차 긴장재(23')를 긴장하여 도입하게 되므로, 3차 프리스트레스 도입시에 합성단면의 중립축으로부터 2차 긴장재(23')까지의 거리가 충분히 길어 3차 프리스트레스에 의한 도입 압축응력을 크게 할 수 있으며, 동일한 도입 압축응력에 대해서는 2차 긴장재의 배치량을 줄이거나 긴장량을 줄일 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게된다.In addition, the primary tension member 23 is disposed near the neutral axis of the precast concrete panel 20, and when the primary and secondary prestresses are introduced, a compressive force may be introduced to the front end face of the panel to use a structurally advantageous point. In the case of the third prestress, after the precast concrete panel 20 and the steel beam 10 are synthesized, the secondary tension member 23 'is tensioned and introduced. The distance to the secondary tension member 23 'is long enough to increase the introduction compressive stress caused by the third prestress, and to reduce the amount of placement of the secondary tension member or to reduce the amount of tension for the same introduction compression stress. Construction is possible.
한편, 위의 실시예에서는 1차 및 2차 긴장재의 배치를 위하여 쉬스관을 설치하는 것으로 설명하였으나, 쉬스관을 설치하여 1차 및 2차 긴장재를 배치하는 대신에 일반적인 비부착식 스트랜드(unbonded PC strand)를 사용할 수도 있다.On the other hand, in the above embodiment was described as installing the sheath pipe for the placement of the primary and secondary tension material, but instead of placing the primary and secondary tension material by installing the sheath pipe general unbonded strand (unbonded PC) strand).
본 고안에 따른 합성빔은 위와 같은 다단계에 걸친 프리스트레스트 도입구조 뿐만 아니라, 강재 빔(10)과 패널(20)간의 견고한 합성을 위하여 다음과 같은 결합구조를 구비할 수 있다.The composite beam according to the present invention may be provided with the following coupling structure for the solid synthesis between the steel beam 10 and the panel 20 as well as the prestressed introduction structure in the multi-step as described above.
요컨대, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 보강을 위하여 보강철근(25)을 배근하는 것에 더하여, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 오목부(27)에 놓은 후에 그 위로 타설되는 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20)간의 완전한 합성을 위하여 다음과 같은 철근 배근 구조를 가질 수 있는 것이다.In short, in addition to reinforcing bar 25 for reinforcing the precast concrete panel 20, the secondary flange that is poured over after placing the lower flange 13 of the steel beam 10 in the recess 27 For complete synthesis between the concrete 26 and the precast concrete panel 20 it may have the following reinforcement structure.
도 3은 본 고안에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔에서 강재 빔과 패널이 합성되기 전의 상태를 보여주는 단면도이다. 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 횡방향으로 배근된 보강연결철근(29)은, 그 일부가 상기 오목부(27)에 노출되도록 배근된다. 도면에 도시된 실시예에서는, 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 내에 보강철근(25)이 배근되어 있고, 상기 보강철근(25)과는 별도로 횡방향으로 보강연결철근(29)이 각각 그 일부가 상기 오목부(27)에 노출되도록 상기 오목부(27)의 양측의 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 배근되어 있다. 이와 같이, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 배근된 보강연결철근(29)의 일부가 오목부(27)에 노출되도록 배근되어 있는 상태에서, 상기 오목부(27)에 2차 콘크리트(26)가 타설되면, 상기 보강연결철근(29)의 노출부분이 상기 오목부(27)의 2차 콘크리트(26)에 매립되므로써 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 사이가 보강연결철근(29)을 통하여 완전히 합성되어 신구 콘크리트 간의 활동이 방지됨과 동시에 신구 콘크리트 간의 부착력이 증대되어 신구 콘크리트 간의 완전한 합성작용을 가능하게 한다(합성 후 단면은 도 1c 참조). 도면에서 부재번호 24는 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 내에 배근된 종방향 철근(24)이다.3 is a cross-sectional view showing a state before the steel beam and the panel is synthesized in the precast concrete panel composite beam according to the present invention. The reinforcing bar 29 which is laterally arranged to the precast concrete panel 20 is arranged so that a part thereof is exposed to the recess 27. In the embodiment shown in the drawings, the reinforcing bar 25 is arranged in the precast concrete panel 20, and the reinforcing bar 29 in the transverse direction separately from the reinforcing bar 25, respectively, a portion thereof The precast concrete panels 20 on both sides of the recess 27 are exposed to the recess 27. As such, the secondary concrete 26 is formed in the recess 27 in a state in which a part of the reinforcing connection bar 29 arranged in the precast concrete panel 20 is exposed to the recess 27. When poured, the exposed portion of the reinforcing bar 29 is embedded in the secondary concrete 26 of the concave portion 27, so that the reinforcing bar between the secondary concrete 26 and the precast concrete panel 20 29) is completely synthesized to prevent the activity between the old and new concrete, and at the same time the adhesion between the old and new concrete is increased to enable a complete synthesis between the old and new concrete (see Fig. 1c after the synthesis). In the figure, reference numeral 24 is a longitudinal reinforcing bar 24 disposed in the precast concrete panel 20.
한편, 본 고안에서는 신구 콘크리트 간의 더욱 완전한 합성작용을 위하여 다음과 같은 구성을 더 구비할 수 있다.On the other hand, in the present invention may be further provided with the following configuration for a more complete synthesis between the old and new concrete.
본 고안의 프리캐스트 콘크리트 패널 합성빔을 이용한 교량이 완성된 후 차량하중이 재하되어 합성빔에 하중이 작용하게 되면, 합성빔의 휨 변형에 의하여 기존의 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과, 오목부(27)에 새로이 타설된 2차 콘크리트 사이의 경계부에서는 활동(sliding) 작용이 발생하여 합성빔의 구조적인 일체성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 고안에서는 이러한 신구 콘크리트 간의 수평 활동작용에 대한 대응방안으로서, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27) 노출면 즉, 오목부(27)의 바닥면 또는 측면에 전단키(31)를 형성한다.When the bridge using the precast concrete panel composite beam of the present invention is completed and the load is applied to the composite beam, the existing precast concrete panel 20 and the concave portion by the bending deformation of the composite beam Sliding action may occur at the boundary between the newly placed secondary concrete at (27), thereby lowering the structural integrity of the composite beam. Therefore, in the present invention, as a countermeasure for the horizontal action between the old and new concrete, the shear key 31 on the exposed surface of the recess 27 of the precast concrete panel 20, that is, the bottom surface or the side of the recess 27, ).
오목부(27)의 바닥면에 형성된 전단키(31)는 도 1a에 도시되어 있듯이 합성빔의 가로 방향으로 길게 형성되며 합성빔의 종방향으로 소정 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다. 도 1a에서는 오목부(27)의 측면에도 소정 간격으로 전단키(31)가 형성되어 있는 것이 도시되어 있다. 이와 같이 본 고안에서는 오목부(27)에 전단키(31)를 형성하므로써, 신구 콘크리트 사이의 전단저항력을 증가시켜 신구 콘크리트 간의 완전한 합성작용을 가능하게 한다. 상기 전단키(31)는 도면에 도시된 바와 같이 오목하게 형성될 수 있으나 선택적으로 볼록하게 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 1A, the shear key 31 formed on the bottom surface of the concave portion 27 is elongated in the horizontal direction of the composite beam, and is preferably disposed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the composite beam. In FIG. 1A, the shear key 31 is formed on the side surface of the recess 27 at predetermined intervals. Thus, in the present invention, by forming the shear key 31 in the recess 27, the shear resistance between the old and new concrete is increased to enable the complete synthesis between the old and new concrete. The shear key 31 may be concave, but may be selectively convex, as shown in the figure.
도 3에 도시되어 있듯이, 강재 빔(10)의 하부플랜지(13) 하면에는 2차 콘크리트(26)와의 결합을 위하여 다수 개의 전단연결재(15)가 구비되어 있다. 도 4는 상기 하부플랜지(13)의 하면에 구비된 전단연결재(15)의 형상을 보여주기 위하여 상기 하부플랜지(13)를 상면으로 하여 그 일부분만을 도시한 개략도인데, 도면에 도시되어 있듯이, 본 고안에 있어서 상기 전단연결재(15)는 막대 형태(bar type)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the lower flange 13 of the steel beam 10 is provided with a plurality of shear connectors 15 for coupling with the secondary concrete 26. 4 is a schematic view showing only a part of the lower flange 13 as an upper surface in order to show the shape of the shear connecting member 15 provided on the lower surface of the lower flange 13. In the design the shear connector 15 is configured in the form of a bar (bar type).
상기 오목부(27)에서, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)의 하부플랜지(13) 하면 사이의 간격은 구조적인 이유로 인하여 크게 유지할 수 없다. 이러한 상태에서 전단연결재로서 종래에 흔히 사용되던 볼트형 스터드를 설치하는 경우, 전단력에 대한 저항을 증가시키기 위해서는 스터드의 돌출 높이가 소정 크기 이상이 되어야 하는데, 앞서 설명하였듯이 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)의 하부플랜지(13) 하면 사이의 간격은 구조적인 이유로 인하여 크게 유지할 수 없으므로, 스터드의 돌출 높이도 원하는 정도로 크게 할 수 없게 되고 결국 스터드의 설치 개수를 증가시켜야 한다. 그런데, 스터드의 설치 개수가 많아지게 되면 그에 따른 작업량의 증가는 물론, 2차 콘크리트(26)를 타설하였을 때, 상기 스터드가 콘크리트의 타설 흐름에 저항으로 작용하게 되어 하부플랜지(13)의 하면과 오목부(27)의 상면 사이의 공간에 콘크리트가 미충전될 우려가 있다. 이는 결국강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)이 구조적으로 완전하게 합성되지 않게 되는 것을 의미한다.In the recess 27, the spacing between the precast concrete panel 20 and the bottom surface of the lower flange 13 of the steel beam 10 cannot be largely maintained for structural reasons. In this state, when installing a bolt-type stud commonly used as a shear connector in order to increase the resistance to the shear force, the height of the stud protrusion should be more than a predetermined size, as described above and the precast concrete panel 20 Since the spacing between the bottom surface of the lower flange 13 of the steel beam 10 cannot be largely maintained for structural reasons, the protruding height of the stud cannot be increased to a desired degree and the number of installation of the stud must be increased. However, when the number of installation of the studs increases, as well as the increase in the amount of work accordingly, when the secondary concrete 26 is poured, the stud acts as a resistance to the casting flow of the concrete and the lower surface of the lower flange 13 There is a fear that concrete is not filled in the space between the upper surfaces of the recesses 27. This means that the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 are not structurally completely synthesized.
본 고안에서는 이러한 문제점을 원천적으로 예방하기 위하여 볼트형 스터드 대신에 막대 형상의 전단연결재(15)를 채용하였다. 이러한 막대 형상의 전단연결재(15)는 하부플랜지(13)에 용접에 의하여 간편하게 설치할 수 있음은 물론 하부플랜지(13) 하면과 오목부(27) 상면 사이의 제한된 높이의 공간에서도 쉽게 그 돌출높이를 조절할 수 있어 그 개수를 많이 증가시킬 필요가 없으며 그에 따라 콘크리트 타설 흐름을 방해하지 않게 되어 앞서 지적하였던 종래의 문제점을 쉽게 해결할 수 있게 된다.In the present invention, a rod-shaped shear connector 15 is used in place of the bolt-shaped studs in order to prevent such problems. The rod-shaped shear connector 15 can be easily installed by welding to the lower flange 13 as well as easily protrude its height even in a limited height space between the lower surface of the lower flange 13 and the upper surface of the recess 27. There is no need to increase the number so much can be adjusted accordingly not to interfere with the concrete pouring flow can easily solve the conventional problems pointed out earlier.
본 고안에 있어서, 하부플랜지(13)가 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 놓여질 때 오목부(27) 상면과 간격을 유지하기 위하여 좌대부재(16)가 하부플랜지(13)의 하면에 구비되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 좌대부재(16)는 반드시 하부플랜지(13)의 하면에 일체로 구비될 필요는 없으며 별도의 부재로서 구비될 수도 있다.In the present invention, when the lower flange 13 is placed in the recess 27 of the precast concrete panel 20, the base member 16 is lower flange 13 to maintain a gap with the upper surface of the recess 27. It is preferable that the bottom surface is provided. However, the seat member 16 is not necessarily provided integrally on the lower surface of the lower flange 13 may be provided as a separate member.
한편, 도면에 도시된 것처럼 강재 빔(10)의 복부(12)에는 신구 콘크리트의 결합을 더욱 견고히 하기 위하여 단부절곡철근(14)이 구비될 수 있는데, 상기 단부절곡철근(14)은 오목부(27)에 노출된 보강연결철근(29)과 그 절곡된 단부가 연결된다.On the other hand, as shown in the figure, the abdomen 12 of the steel beam 10 may be provided with an end bent reinforcement 14 in order to further solidify the combination of old and new concrete, the end bent reinforcement 14 is a recess ( The reinforcing bar 29 exposed at 27 and its bent end are connected.
상기 단부절곡철근(14)을 설치함에 있어서, 강재 빔(10)의 복부(12)에 관통홀(도시되지 않음)을 형성하고 상기 단부절곡철근(14)을 상기 관통홀에 삽입하여설치한다. 경우에 따라서는 상기 단부절곡철근(14)을 각각 절단하여 강재 빔(10) 복부(12)의 양측에 스폿 용접 또는 압접하여 설치하는 것을 고려할 수도 있으나, 앞서 살펴보았듯이 복부(12)에 관통홀을 형성하여 삽입 설치하는 방법이 단부절곡철근(14)의 가공작업, 조립작업 등 시공성 면에서 더 우수하다.In installing the end bending bar 14, a through hole (not shown) is formed in the abdomen 12 of the steel beam 10, and the end bending bar 14 is inserted into the through hole and installed. In some cases, the end bent rebars 14 may be cut and installed by spot welding or pressing on both sides of the abdomen 12 of the steel beam 10, but as described above, the through-holes in the abdomen 12 may be considered. Forming and inserting the installation method is better in terms of workability, such as processing work, assembly work of the end bending bar 14.
상기 단부절곡철근(14)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기한 보강연결철근(29)의 모서리에서 2차 콘크리트(26)내에 위치하게 되는 종방향 철근(36) 또는 보강연결철근(29)과 직접 체결되므로써 하부플랜지(13), 2차 콘크리트(26) 및 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있게 된다.The end bending reinforcing bars 14 are longitudinally reinforcing bars 36 or reinforcing connecting bars 29 positioned in the secondary concrete 26 at the corners of the reinforcing connecting bars 29 as shown in FIG. 3. By directly fastening the lower flange 13, the secondary concrete 26 and the precast concrete panel 20 can be more firmly coupled.
위에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 합성빔은, 1차 긴장재(23)를 1차 및 2차 긴장하여 2번에 걸쳐 프리스트레스를 가한 후, 가지점에 거치되는 구조를 가지게 되므로 가지점 거치시에 2차 콘크리트에 균열 등의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the composite beam according to the present invention, after applying the first prestress twice and the second tension to the primary tension member 23, and has a structure that is mounted on the branch point at the time of branch point mounting It is possible to prevent damage such as cracks in the secondary concrete.
또한, 본 고안에서는 프리스트레스의 도입을 1차, 2차 및 3차로 구분하여 1차 긴장재(23)를 이용하여 1차 프리스트레스를 도입한 후에, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 합성하고, 합성이 완료된 후 다시 1차 긴장재(23)를 추가로 긴장하여 2차 프리스트레스를 도입한 후, 합성빔을 가지점에 거치하고, 후속하여 2차 긴장재(23')를 긴장하여 3차 프리스트레스를 도입하게 된다. 이러한 다단계 프리스트레스 도입방식은, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 발생하는 콘크리트의 크리프, 건조수축 등에 의한 압축 프리스트레스의 손실을 감안한 프리스트레스의 도입이 가능하게 되며, 그에 따라 프리스트레스의 손실로 인한 구조적인 성능의 저하를 방지할 수 있게 되어 합성빔의 사용상태에서도 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 전단면이 압축력을 받도록 하여 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 콘크리트 전단면을 효율적으로 활용할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, the introduction of the prestress is divided into primary, secondary, and tertiary, and after the primary prestress is introduced using the primary tension member 23, the precast concrete panel 20 and the steel beam 10 are removed. After the synthesis is completed, the first tension material 23 is further tensioned to introduce the second prestress, and then the synthetic beam is mounted at the branch point, and the second tension material 23 'is subsequently tensioned to obtain the 3rd order. Prestress is introduced. This multi-stage prestress introduction method, it is possible to introduce the prestress in consideration of the loss of the compression prestress due to the creep, dry shrinkage, etc. of the concrete generated in the precast concrete panel 20, and thus the structural performance due to the loss of the prestress Deterioration can be prevented so that the shear surface of the precast concrete panel 20 receives a compressive force even in the use state of the composite beam, thereby effectively utilizing the concrete shear surface of the precast concrete panel 20.
또한, 본 고안에서 앞서 설명한 합성을 위한 기계적 구조를 채용하게 되면 강재 빔(10)의 하부플랜지(13)를 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 오목부(27)에 매립하여 합성하게 되므로, 강재 빔(10)과 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 합성정도가 우수하고 장기적인 하중에 대한 피로강도가 현저하게 향상된다.In addition, when the mechanical structure for the synthesis described above in the present invention is adopted, the lower flange 13 of the steel beam 10 is embedded in the recess 27 of the precast concrete panel 20, so that the steel beam 10 and the precast concrete panel 20 is excellent in the degree of synthesis and fatigue strength with respect to long-term load is significantly improved.
특히, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 형성된 오목부(27)는 1차 프리스트레스 도입시에 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 단면을 감소시키는 기능을 하기 때문에, 1차 프리스트레스 도입을 위한 긴장력을 상대적으로 줄일 수 있게 되는데, 그에 따라 1차 프리스트레스 도입을 위한 1차 긴장재의 사용량을 줄이거나 또는 긴장재의 긴장량을 줄일 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게 된다.In particular, since the concave portion 27 formed in the precast concrete panel 20 functions to reduce the cross section of the precast concrete panel 20 at the time of introducing the primary prestress, the tension for the introduction of the primary prestress is relatively increased. This can reduce the amount of the primary tension material for the introduction of the primary prestress, or to reduce the amount of tension of the tension material can be economical construction.
또한, 프리캐스트 콘크리트 패널(20)과 강재 빔(10)을 용접에 의하여 합성하는 것이 아니므로 용접으로 인한 프리캐스트 콘크리트 패널(20)의 손상을 방지하면서도 견고한 합성을 이룰 수 있게 된다.In addition, since the precast concrete panel 20 and the steel beam 10 is not synthesized by welding, it is possible to achieve a robust synthesis while preventing damage to the precast concrete panel 20 due to welding.
아울러, 본 고안에서는 프리캐스트 콘크리트 패널(20)에 배근되는 보강연결철근(29)의 일부를 오목부(27)에 노출시키고, 상기 보강연결철근(29)의 노출된 일부분이 오목부(27)에 타설되는 2차 콘크리트(26)내에 매립되도록 하므로써, 2차 콘크리트(26)와 프리캐스트 콘크리트 패널(20) 사이가 보강연결철근(29)을 통하여 완전히 합성되어 신구 콘크리트 간의 활동이 방지됨과 동시에 신구 콘크리트 간의 부착력이 증대되어 신구 콘크리트 간의 완전한 합성작용을 이루게 된다.In addition, in the present invention, a part of the reinforcing connection bar 29 arranged in the precast concrete panel 20 is exposed to the concave part 27, and the exposed part of the reinforcing connection bar 29 is the concave part 27. By being embedded in the secondary concrete 26 to be poured into, the secondary concrete 26 and the precast concrete panel 20 are completely synthesized through the reinforcing bar 29 to prevent activity between the old and new concrete, and at the same time The adhesion between the concretes is increased to achieve a complete synthesis between old and new concrete.
또한, 본 고안에서는 오목부(27)에 전단키(31)를 형성하므로써, 신구 콘크리트 사이의 전단저항력을 증가시켜 신구 콘크리트 간의 더욱더 완전한 합성작용을 가능하게 한다.In addition, in the present invention, by forming the shear key 31 in the concave portion 27, the shear resistance between the old and new concrete is increased to enable a more complete synthesis between the old and new concrete.
본 고안에서는 강재 빔(10)의 복부(12)에 관통홀을 형성하여 단부절곡철근(14)을 오목부(27)에 설치하고 이를 종방향 철근(36)을 통하여 상기 보강연결철근(29)과 연결하므로써 2차 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트 패널(20)간의 합성작용을 더욱 보강하게 되는데, 특별히 강재 빔(10)의 복부(12)에 관통홀을 형성하여 삽입 설치하는 방법에 의해 상기 단부절곡철근(14)을 설치하게 되므로 그 설치를 위한 가공작업, 조립작업 등이 용이하게 이루어 질 수 있다.In the present invention, through-holes are formed in the abdomen 12 of the steel beam 10 to install the end bending bar 14 in the concave part 27 and the reinforcing connection bar 29 through the longitudinal reinforcing bar 36. The connection between the secondary concrete and the precast concrete panel 20 is further reinforced, and the end bent reinforcing bar is formed by inserting and forming a through hole in the abdomen 12 of the steel beam 10. Since the installation of (14), the machining work, the assembly work for the installation can be easily made.
또한, 본 고안에서는, 전단연결재로서 볼트형식의 스터드가 아닌 막대 형상의 전단연결재(15)를 구비하고 있으므로, 스터드를 사용함에 따른 콘크리트 타설 흐름 방해 및 그에 따른 문제점을 극복할 수 있다.In addition, in the present invention, since the rod-type shear connector (15) rather than the stud of the bolt type as the shear connector, it is possible to overcome the problem of the concrete pouring flow and the problems caused by using the stud.
Claims (2)
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- 2003-10-17 KR KR20-2003-0032601U patent/KR200340935Y1/en not_active IP Right Cessation
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