KR20040110958A - 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분절부가 블록아웃된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 공장에서 제작한 후, 현장에서 일체화시키되 인장재의 정착 시 강합성빔 하부플랜지 콘크리트에 2차프리스트레스가 도입됨과 동시에 분절부에도 압축력이 도입될 수 있도록 하여, 강합성빔을 보다 확실하게 일체화시킬 수 있는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하여 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 현장에서 일체화함에 있어 현장 작업을 최소화시킬 수 있어 작업공기 및 공사비를 절약할 수 있으며, 장경간의 강합성빔 제작을 위한 제작 장소 확보의 어려움을 해결 할 수 있어 매우 경제적인 교량 시공이 가능하게 된다.
Description
본 발명은 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 일체화하는 방법에 관한 것으로서, 종래 하나의 경간을 일괄 현장 제작하여야 하는 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 공장에서 제작 후 분절시켜 현장에 반입하여 다시 일체화시킴에 있어, 인장재에 의한 2차프리스트레스 도입 시 강합성빔의 하부플랜지콘크리트에 2차프리스트레스가 도입됨과 동시에 분절부에도 압축력이 도입될 수 있도록 하여, 분절부의 하부플랜지콘크리트를 확실하게 일체화 되도록 한 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법에 관한 것이다.
본 발명과 관련되는 종래의 프리플렉스 강합성빔(Preflex Steel Composite Beam)은 1950년대 초반에 벨기에에서 개발된 교량용 빔으로써, 고장력 강판 등으로 제작한 I형 강재(I형 girder)에 일정한 하중(Pf하중)을 재하하여 미리 설계최대휨모멘트(Pf Moment)를 발생시킴으로써 처짐 변형을 수반시킨 상태에서, 하부플랜지에 일정단면의 콘크리트를 타설, 양생한 후 미리 재하한 상기 하중(Pf하중)을 제거하여 상기 수반된 처짐변형을 복귀시키는 과정에서 하부플랜지 콘크리트에 압축 프리스트레스를 도입시킨 것으로서, 일정한 지간 및 설계하중조건에서 PC빔(prestress concrete beam)교 등 다른 어떤 교량가설공법보다 형고가 상당히 낮아 형하 공간의 효율적인 활용을 도모할 수 있게 되는 등의 장점이 있어 현재 교량시공에 많이 이용되어 왔다.
하지만 상기 프리플렉스 강합성빔은 다른 별도의 수단 없이 하부플랜지콘크리트의 균열발생을 허용하지 않기 위한 목적으로 종래의 프리플렉스 강합성빔을 완전프리스트레싱 방식으로 설계할 경우 일정한 지간 및 하중조건에서 단면이 더욱더 커지고, 형고가 높아지게 되어 프리플렉스 강합성빔의 근본적인 장점을 모두 잃게 되므로 제한된 조건으로서 필연적으로 부분프리스트레싱(partial prestressing)으로 설계 및 시공할 수밖에 없었고,
상기 부분프리스트레싱에 의한 설계방식을 따르는 경우, 하부플랜지콘크리트에 미리 도입시키는 프리스트레스 압축응력의 크기를 낮은 형고 유지라는 근본적인 장점을 고수하기 위하여 제한된 I형 강재의 형고 높이와 그에 따라 제한된 처짐 및 복귀 변형량의 크기를 기준으로 설계, 시공되므로, 하부플랜지콘크리트에 큰 크기의 인장응력(부득이한 경우 부분프리스트레싱에 의한 설계 시에도 고려될 수 없을 정도의 큰 인장응력)이 발생할 수밖에 없었다.
이에 상기 부분프리스트레싱 방식에 의한 설계방식의 채택 및 하부플랜지콘크리트에서의 과도한 인장응력 발생은 결국 하부플랜지콘크리트의 과도한 인장균열 및 처짐 현상 등을 초래하므로 강합성빔의 내구성 등에 있어 심각한 영향을 초래할 수밖에 없었다.
이에 종래의 프리플렉스 강합성빔의 장점인 낮은 형고를 그대로 유지하고 경제성을 그대로 유지하면서 완전프리스트레싱(full prestressing)으로 설계 제작하여 하부플랜지콘크리트의 인장균열과 그로 인한 과도한 처짐 및 급격한 피로강도의 저하를 방지하는 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔이 개발되었는데,
이 방법은 종래의 프리플렉스 강합성빔의 단면에서 하부플랜지콘크리트에 균열발생 모멘트의 크기에 대처할 수 있도록, 하부플랜지콘크리트 양생 종료 후 미리 재하 하였던 일정 하중(Pf하중)을 제거하여, 하부플랜지콘크리트에 1차 프리스트레스를 도입시킨 후(release후) 하부플랜지콘크리트 내부에 미리 배치된 인장재(비접착 PC 스트랜드)를 인장하고, 정착장치로서 정착하여 하부플랜지콘크리트에 추가적인 2차 프리스트레스를 추가로 도입함으로써 이에 의한 강합성빔 내부의 저항모멘트를 증가시켜 기존의 프리플렉스 강합성빔의 형고를 그대로 유지하면서도 하부플랜지콘크리트에 인장응력이 전혀 발생하지 않는 완전프리스트레싱(full prestressing) 방식으로 설계가 이루어질 수 있도록 한 것이다.
그러나 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔은 장경간의 경우 공장에서 다수의 I형 강재를 하나의 강재 I형 빔으로 연결하고, 하나의 경간을 형성하는 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔으로 현장에서 일괄 제작하여 설치해왔기 때문에 강합성빔 가설위치 부근에 넓은 제작장을 필요로 하고, 상당히 많은 강합성빔 제작장비를 현장에 투입하여야 하고, 투입된 장비 중 일회성 재료가 상당하여 공기 및 공사비의 증가요인으로 작용하고, 현장 작업의 비중이 공장제작에 비해 지나치게 많은 등, 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔 제작에 효율화를 도모할 필요성이 제기되었다.
본 발명의 목적은 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 현장에서의 일체화 작업에 있어 분절부 뿐만 아니라 강합성빔 전체에 걸쳐 하부플랜지콘크리트에 2차프리스트레스를 효율적으로 도입시킴으로서, 단순교 또는 연속교 방식의 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 이용한 교량시공에 있어 장경간의 강합성빔 제작을 위한 제작 장소 확보의 어려움을 해결 할 수 있고, 현장에서의 노력을 최소화시켜 교량 시공공기 및 공사비를 절약하고, 공장제작을 통한 품질향상을 도모하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
도1a는 본 발명의 3분절된 강형(I형 강재)을 기계적으로 연결(볼트, 용접 )시켜 일체화된 I형 강재를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도1b는 상기 3분절된 I형 강재에 프리플렉션하중(Pf)을 가한 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이고,
도1c는 3분절된 I형 강재에 프리플렉션하중이 가해진 상태에서 중간강형에 인장재를 배치하고 1형 강재의 분절부를 제외한 상태에서 하부플랜지콘크리트를 타설, 양생시킨후 상기 프리플렉션하중을 제거한 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도1d는 프리플렉션하중(Pf)의 제거(릴리즈)에 의하여 1차프리스트레스가 도입된 강합성빔을 현장에 반입시키기 위하여 분절시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도1e는 상기 분절된 강합성빔을 현장에 반입하여 다시 조립(볼트 또는 용접)시켜 일체화시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도1f는 상기 일체화된 강합성빔을 교량하부구조물에 거치하고 상부슬래브를 타설, 양생하고, 하부플랜지콘크리트를 연결시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이고,
도2a는 인장재를 강합성빔의 양단부에 설치한 정착장치를 이용하여 긴장 후 정착시켜 강합성빔에 2차 프리스트레스가 도입된 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
도2b는 도2a에 추가적인 인장재가 강합성빔의 양단부의 정착장치에 긴장 후 정착되어 강합성빔에 추가적인 2차프리스트레스가 도입된 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도2c는 상기 도1c와 비교하여 중간강형에 인장재를 배치하지 않은 상태에서 분절부를 제외한 하부플랜지콘크리트가 타설, 양생된 강합성빔을 측면도 및 정면도로 도시한 것이며,
도2d, 도2e, 도2f, 도2g, 도2h, 도2i 및 도2j는 도2c의 강합성빔에 2차 프리스트레스를 도입시키기 위한 인장재 설치예를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
도3a,도3b,도3c,도3d,도3e,도3f,도3g 및 도3h는 본 발명의 정착장치 및 인장재의 다양한 설치예를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
〈도면의 주요 부호의 설명〉
100:I형 강재 200:인장재(비접착PC스트랜드 포함)
300:하부플랜지콘크리트 400:강합성빔
500:교량상부구조물콘크리트 600:정착장치
본 발명은 상기 기술적과제를 달성하기 위하여, 여러 분절로 나누어진 I형 강재를 하나로 일체화시킨 후 프리플렉션하중을 가한 상태에서, 분절부를 제외하고 전체 I형 강재에 하부플랜지콘크리트를 타설, 양생하고, 상기 프리플렉션하중을 제거하여 하부플랜지콘크리트에 1차프리스트레스를 도입시킨 강합성빔을 공장(또는 현장부근 제작장)에서 제작하고, 제작된 강합성빔을 여러 분절로 다시 분리시킨후, 운반차량을 이용하여 현장에 반입하여 다시 강합성빔을 하나의 강합성빔으로 연결하여 일체화 시키게 된다.
이때 강합성빔에 형성된 I형 강재는 볼트 접합이나 용접 등으로 일체화시키고, 분절부를 포함한 하부플랜지콘크리트의 경우에는 분절부에 콘크리트(팽창콘크리트 포함)의 타설 또는 에폭시 수지를 충진시켜 하부플랜지콘크리트가 연속되어 형성되도록 한 상태에서, 강합성빔 중 중간에 형성되는 강합성빔의 하부플랜지콘크리트 내부에 공장에서 제작 시 미리 배치된 인장재를(비접착PC스트랜드 포함) 강합성빔 양 단부 부근의 하부플랜지 콘크리트 상부 또는 하부에 긴장,정착함으로서, 상기 분절부뿐만 아니라 하부플랜지콘크리트 전체에 걸쳐 2차프리스트레스가 도입되도록 하여 분절된 강합성빔을 효율적으로 일체화되도록 하는 것을 특징으로 한다.(또한 인장재를 미리 하부플랜지콘크리트에 형성시키지 않은 상태로 공장 제작된 강합성빔을 현장에서 일체화시킨 후, 하부플랜지 콘크리트 외부의 상부 또는 하부로 인장재를 설치하거나, 하부플랜지 콘크리트 하부에서 상부로 가로지르도록 인장재를 설치하여 긴장 정착시킴으로서 하부플랜지콘크리트를 일체화시킬 수 있으며, 상기 방법을 적절하게 혼용하여 하부플랜지콘크리트를 일체화시킬 수도 있다.)
이에 본 발명의 특징에 따른 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다
본 발명의 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법은
공장에서 분절된 강형(100a, 100b,100c)을 조립한 후 프리프렉션하중(Pf)을 가하는 단계; 양 단부의 분절된 강형(110a,100c)을 제외한 적어도 하나 이상의 중간강형(100b)의 하부플랜지 주위에 케이싱콘크리트 내부에 매립되도록 인장재(200)를 설치한 상태 또는 미리 인장재를 하부플랜지콘크리트에 형성시키지 않은 상태에서, 분절부(A)를 제외한 강형에 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)를 형성시킨후 상기 프리플렉션하중을 제거하여 1차 프리스트레스가 도입된 강합성빔(400)을 제작하는 단계; 분절된 강합성빔(400a,400b,400c)을 현장에 반입한 후 조립하여 교량상부구조물 콘크리트의 형성 및 분절부를 연결하는 단계; 상기 인장재를 강합성빔에 긴장 후 정착시켜 2차프리스트레스를 강합성빔(400)에 도입시키는 단계;를 포함한다.
도1a는 본 발명의 3분절된 강형(I형 강재)을 기계적으로 연결(볼트, 용접등)시켜 일체화된 I형 강재를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
공장(또는 현장부근 제작장)에서 I형 강재는 규격화된 길이로 제작된 후 운반하기에 적합하도록 분절된다. 3분절하는 것이 일반적이라고 할 수 있지만 장지간에 걸친 강합성빔을 제작하기 위하여 길이가 긴 I형강재가 필요한 경우 3분절 이상으로 분절할 수도 있다.
본 발명에서는 I형 강재를 분절된 단부 강형(100a, 100c)과 중간 강형(100b)으로 구분한다.(단부 강형을 제외한 중간강형은 개수에 관계없이 모두 중간강형으로 본다.) 이때 I형 강재의 상부 및 하부플랜지는 겹침덧판을 이용하여 제작할 수도 있다. 이는 중간강형의 경우 외부하중에 의한 휨모멘트를 가장 많이 받는 부위이기 때문에 강성을 높이기 위하여 일종의 보강재라고 할 수 있는 겹침덧판을 이용하여 상부플랜지 및 하부플랜지를 두껍게 제작하는 것이 바람직하기 때문이다.
나아가 분절부는 되도록 상기 휨모멘트가 크게 작용하는 곳을 피하는 것이 바람직하며, 분절된 I형 강재를 서로 볼트, 용접 등과 같은 기계적 연결장치를 이용하여 서로 연결시킨다. 이로서 일체화된 I형 강재(100)가 완성된다.
도1b는 상기 일체화된 3분절의 I형 강재(100)에 프리플렉션하중(Pf)을 가한 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
이는 상기 프리플렉션하중의 제거 시 I형 강재의 탄성복원력을 이용하여 후 술되는 분절부를 제외한 하부플랜지콘크리트에 1차적으로 프리스트레스를 도입시키기 위한 것으로서 그 크기, 재하위치 및 재하회수는 강합성빔의 설계요건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도1c는 일체화된 I형 강재(100)에 프리플렉션하중이 가해진 상태에서 중간강형(100b)에 인장재(200)를 배치하고 I형 강재의 분절부(A)를 제외한 상태에서 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)를 타설, 양생시키고 상기 프리플렉션하중을 제거하여 1차프리스트레스를 하부플랜지콘크리트에 도입된 강합성빔의 측면도 및 정면도를 도시한 것이다.
즉, 프리플렉션하중이 가해져 다소 아래로 만곡된 I형 강재(100)의 중간강형(100b)의 하부플랜지 주위에 다수의 인장재(200, 비접착 PC 스트랜드포함)를 설치하고, 추후 타설 될 중간 강합성빔의 하부플랜지콘크리트의 단부 위로 돌출되도록 설치한 뒤, I형 강재의 분절부(A)를 제외한 양 단부강형(300a,300c) 및 중간강형(300b)의 하부플랜지에 콘크리트를 타설, 양생하여 분절된 I형 강재 각각에 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)가 형성되도록 한 것이다.
상기 프리플렉션하중을 제거하면, I형 강재의 탄성복원력에 의하여 I형 강재가 원래 형상으로 복원되면서, 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)에 1차 프리스트레스가 도입된다. 이로서 일체화된 강합성빔(400)의 제작이 완성된다.
도2c는 I형 강재의 각 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)에 별도의 인장재(200)가 설치되지 않은 상태에서 I형 강재의 분절부(A)를 제외한 양 단부강형(300a,300c) 및 중간강형(300b)의 하부플랜지에 콘크리트가 타설, 양생된 상태의 일체화된 강합성빔(400)을 측면도 및 정면도로 도시한 것인데, 이는 인장재(200)를 미리 중간강형에 설치하지 않고, 도2d, 도2e, 도2f, 도2g, 도2h, 도2i 및 도2j와 같이 하부플랜지콘크리트 외부에 인장재(200)를 설치할 경우에 적용될 수 있는 강합성빔(400)에 이용된다.
즉, 하부플랜지콘크리트에 2차프리스트레스를 도입하는 방식의 차이에 따라 공장에서 제작되는 강합성빔의 제작방식에 차이가 있을 수 있음을 도시한 것인데, 현장에서 인장재가 미리 설치되지 않은 분절된 강합성빔을 조립한 후, 강합성빔의 양단부의 하부플랜지콘크리트 상,하부에 걸쳐 인장재를 설치하고, 상기 양단부에 설치된 정착장치를 이용하여 인장재를 긴장 후 정착시키는 경우에 있어 이용되는 강합성빔이다.
도1d는 1차프리스트레스가 도입된 강합성빔(400)을 분절(분리)시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
일체화된 강합성빔(400)을 서로 기계적으로 연결시키고 있는 I형 강재의 분절(A)의 기계적 연결(볼트, 용접등)을 제거시키면, 분절된 3개의 강합성빔(400a,400b,400c)이 준비된다. 이때 인장재(200)의 단부는 둥글게 말아올릴 수 있어 취급이 매우 간편하다는 장점이 있다.
상기 도1a 내지 도1d까지의 공정은 공장에서 작업이 이루어지게 되며, 이로서 강합성빔의 제작에 있어 품질관리가 용이하다는 장점이 있으며, 작업부지조성에 의한 작업공기 및 공사비 상승요인을 막을 수 있고, 현장설비 설치 및 해체로 인한 공사비 상승요인을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도1e는 상기 분절된 강합성빔(400a,400b,400c)을 현장에 반입하여 다시 조립(볼트 또는 용접)시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이며, 도1f는 상기 조립된 강합성빔(400a,400b,400c)을 교각 및 교대와 같은 교량하부구조물에 거치하고 상부슬래브(510), 복부콘크리트(520) 및 가로보와 같은 교량상부구조물 콘크리트(500)를 타설, 양생하고, 하부플랜지콘크리트(300a,300b,300c)를 서로 연결시킨 상태를 측면도 및 정면도로 도시한 것이다.
현장의 받침대 위에 설치되어 다시 일체로 볼트 또는 용접에 의하여 조립된 강합성빔(400)은 교대, 교각과 같은 교량하부구조물에 인양장치를 이용하여 거치한후, 상부슬래브콘크리트, 강합성빔용 복부콘크리트 및 가로보 등을 포함하는 교량상부구조물 콘크리트(500)가 타설, 양생된다. 즉 강합성빔을 교량상부구조물과 일체화시키는 작업이 진행된다.
이때 강합성빔(400)을 형성하고 있는 I형 강재는 볼트 접합이나 용접 등으로 용이하게 일체화될 수 있지만, I형 강재를 둘러싸고 있는 하부플랜지콘크리트는 일체화하기가 용이하지 않으므로, 하부플랜지콘크리트를 효율적으로 일체화 연결시키기 위한 방법이 필요하게 된다.
이에 먼저 공장 제작 시 미리 하부플랜지콘크리트 내부에 인장재(비접착 PC 스트랜드 포함)를 배치한 강합성빔의 양쪽 측면에 위치한 강합성빔과의 분절부에 콘크리트 및 모르타르를 타설하거나 에폭시 수지를 충진시켜 일단 각 하부플랜지콘크리트를 서로 연결시킨다.
이 경우, 활하중 등과 같은 2차적인 외부하중에 의한 하부플랜지콘크리트의 인장균열을 방지할 수 있는 2차프리스트레스가 각 하부플랜지콘크리트에 도입되기전의 상태인데, 이러한 2차프리스트레스의 도입은 본 발명에서 3가지 구체예로 제시된다.
도2a는 첫 번째 구체예를 도시한 것으로서, 중간 강합성빔(400b)의 하부플랜지콘크리트 위로 노출되어 둥글게 말려진 인장재(200)를 길게 풀어 인장재의 양 단부를 강합성빔(400)의 양 단부까지 연장시킨 상태에서 강합성빔의 양 단부 또는 하부플랜지 콘크리트 상면에 설치된 정착장치(600)에 긴장 후 정착시켜 하부플랜지콘크리트(300) 전체에 2차프리스트레스를 도입시키는 경우를 도시한 것이다. 이때 강합성빔의 하부플랜지콘크리트에 2차프리스트레스가 도입됨과 동시에 분절부에도 압축력을 도입할 수 있어 분절부의 하부플랜지콘크리트를 확실하게 일체화시킬 수 있어, 일괄 제작한 것과 동등한 2차프리스트레스를 강합성빔에 도입시킬 수 있게 된다.
종래의 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 하부플랜지콘크리트에 2차 압축 프리스트레스만을 가하기 위하여 사용하던 인장재를 본 발명에서는 하부플랜지콘크리트에 2차압축프리스트레스만을 가하는 것이 아니라 분절부의 하부플랜지콘크리트에도 압축력이 가해지도록 함으로서 보다 확실한 강합성빔의 일체화를 보장할 수 있도록 하게 된다.(슬래브 및 연결부위 타설 후 인장재를 긴장, 정착하는 것이 연결부위 및 강합성빔에 구조적으로 유리하므로 슬래브 타설 후 인장재를 긴장, 정착함이 바람직하지만, 작업의 편의에 따라 교량하부구조물에 거치하기 전에 하부플랜지콘크리트를 연결하고 인장재를 긴장, 정착할 수도 있다.)
도2b는 두 번째 구체예를 도시한 것으로서 도2a와 같이 2차프리스트레스를 도입시키되, 추가적으로 정착장치(600)에 인장재(200)를 더 설치하고 긴장 후 정착시킨 경우를 도시한 것인데, 이로서 강합성빔에는 2차프리스트레스를 시기적으로나도입량으로나 시기를 달리하여 얼마든지 필요에 따라 조절하여 도입될 수 있게 됨을 알 수 있다.
도2d는 세 번째 구체예를 도시한 것으로서 도1c의 강합성빔(400)과는 달리 도2c의 강합성빔과 같이 인장재가 하부플랜지콘크리트에 포함되지 않은 경우에 있어 강합성빔에 2차프리스트레스를 도입시키는 예로서 강합성빔의 양 단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치된 정착장치(600)에 인장재(200)를 설치한 후, 긴장 후 정착시킨 경우이다.
도2e는 도2d와는 달리 정착장치가 강합성빔의 하부플랜지콘크리트 하부에 설치된 정착장치(600)에 인장재(200)를 설치한 후, 긴장 후 정착시킨 경우이며,
도2f는 도2d 및 도2e의 인장재를 병행하여 강합성빔의 양단부의 하부플랜지콘크리트 상부 및 하부에 설치된 정착장치(600)에 인장재(200)를 긴장 후 정착시킨 경우를 도시한 것이다.
도2g는 연결되어 설치된 중간 강합성빔(400b)의 하부플랜지 콘크리트 하부에 인장재방향전환장치(610,일종의 새들)가 설치되고 정착장치가 강합성빔의 양 단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치된 경우에 있어, 인장재(200)를 상기 인장재방향전환장치를 거쳐 양 단부의 정착장치(600)에 설치하고 긴장 후 정착시킨 경우이다.
도2h는 도2d 및 도2g의 인장재(200)를 병행하여 강합성빔의 양단부의 하부플랜지콘크리트 상부 및 하부에 설치된 정착장치(600)에 인장재(200)를 긴장 후 정착시킨 경우를 도시한 것이다.
도2i는 연결된 중간 강합성빔(400b)의 하부플랜지 콘크리트 하부 및 상부에 인장재방향전환장치(610,일종의 새들)가 설치되고 정착장치가 강합성빔의 양 단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치된 경우에 있어, 인장재(200)를 상기 인장재방향전환장치(610)를 거쳐 양 단부의 정착장치(600)에 설치하고 긴장 후 정착시킨 경우이다.
도2j는 도2d 및 도2i의 인장재(200)를 병행하여 중간 강합성빔(400b)의 하부플랜지 콘크리트 하부 및 상부에 설치된 인장재방향전환장치(610,일종의 새들) 및 강합성빔의 양단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치된 정착장치(600)를 이용하여 인장재(200)를 긴장 후 정착시킨 경우를 도시한 것이다.
도3a 내지 도3h는 도2a, 도2b, 도2d, 도2e, 도2f, 도2g, 도2h, 도2i 및 도2j의 강합성빔에 2차프리스트레스를 도입시킬 때 사용되는 정착장치(600)의 설치위치에 따른 구체예를 도시한 것인데,
도3a의 경우 돌출된 제형의 정착장치(600)를 강합성빔의 양 단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치한 경우를 도시한 것이고,
도3b의 경우 돌출된 제형의 정착장치(600)를 강합성빔의 양 단부 및 중간(중간 돌기(610)에서 인장재를 다시 긴장 후 정착시킬 수도 있다)의 하부플랜지콘크리 상부에 설치한 경우를 도시한 것이고,
도3c의 경우 돌출된 사각형의 정착장치(600)를 강합성빔의 양 단부의 하부플랜지콘크리트 상부에 설치한 경우를 도시한 것이고, 정착장치 사이에는 쉬스관 같은 관에 인장재를 내재시키고 있으며,
도3d의 경우 정착장치(600)로서 양 단부의 가로빔을 이용하고, 역시 정착장치 사이에는 쉬스관 같은 관에 인장재를 내재시키고 있으며,
도3e의 경우 정착장치(600)로서 양 단부의 가로빔을 이용하고, 가로빔 바로 안쪽에 별도의 정착돌기를 추가로 사용하는 경우를 도시한 것이고,
도3f의 경우 정착장치(600)로서 양 단부의 가로빔을 이용하고, 가로빔 바로 안쪽 및 하부플랜지콘크리트 상부 중간에 중간돌기(610)를 추가로 사용하는 경우를 도시한 것이고,
도3g의 경우 정착장치(600)로서 양 단부의 가로빔(테이퍼 된 것)을 이용한 경우를 도시한 것이고,
도3h의 경우 정착장치(600)로서 양 단부의 가로빔(테이퍼 된 것)을 이용하되 하부플랜지콘크리트 상부 중간에 2개의 중간돌기(610)를 추가로 사용하는 경우를 도시한 것이다.
이와 같이 인장재의 정착장치의 설치 위치를 조절함에 따라 큰 응력을 받는 경간 중앙부에만 2차프리스트레스를 가할 수 있는 등 구조적, 재료적으로 효율화를 도모할 수 있다는 장점이 있다.
종래 하나의 경간을 현장에서 제작하던 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔을 공장에서 분절시켜 제작하고, 현장에서 인장재를 이용하여 2차프리스트레스를 가하여 분절된 강합성빔을 효과적으로 일체화시키기 위한 방법을 제공함으로서 장경간의 강합성빔 제작을 위한 제작장소 확보의 어려움을 해결하고, 현장에서의 노력을 최소화시켜 공기 및 공사비를 절약하고, 공장제작을 통한 품질을 향상시킬 수 있으며, 2차프리스트레스를 가하는 정착장치의 위치결정을 통해 효율적인 2차프리스트레스 도입방법을 제공 즉, 인장재의 정착장치의 설치 위치를 조절함에 따라 큰 응력을 받는 경간 중앙부에만 2차프리스트레스를 가할 수 있는 등 구조적, 재료적으로 효율화를 도모할 수 있다.
Claims (8)
- 공장에서 분절된 강형을 조립한 후 프리플렉션하중을 가하는 단계;양 단부의 분절된 강형을 제외한 적어도 하나 이상의 중간강형의 하부플랜지 주위에 인장재를 설치한 상태에서, 분절부를 제외한 강형에 하부플랜지콘크리트를 형성시킨 후 상기 프리플렉션하중을 제거하여 1차프리스트레스가 도입된 강합성빔을 제작하는 단계;분절된 강합성빔을 현장에 반입한 후 조립하여 교량상부구조물 콘크리트의 형성 및 분절부를 연결하는 단계;상기 인장재를 강합성빔에 긴장 후 정착시켜 2차프리스트레스를 하부플랜지콘크리트에 도입시키는 단계;를 포함하며, 상기 분절부 및 분절부 이외의 하부플랜지콘크리트에 인장재를 이용하여 2차프리스트레스가 일체로 도입되는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제1항에 있어서, 상기 인장재는 비접착 PC 스트랜드로서, 중간강형이 형성된 분절된 강합성빔에 설치된 비접착 PC 스트랜드는 그 양 단부가 하부플랜지콘크리트 외부로 노출된 상태에서 둥글게 말아져 현장에 반입되는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인장재의 정착은 강합성빔의 양 단부 또는 양 단부를 포함하여 중간에 다수 설치된 정착장치에 인장재의 양 단부를 긴장한 후 정착시킴으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제3항에 있어서, 상기 강합성빔 양 단부에 설치된 정착장치에 접착 텐던, 비접착 텐던 및 비접착 스트랜드 중 어느 하나인 인장재를 추가로 더 설치하여 긴장한 후 정착시켜, 2차프리스트레스를 강합성빔에 더 도입시키는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 공장에서 분절된 강형을 조립한 후 프리플렉션하중을 가하는 단계;분절부를 제외한 강형에 하부플랜지콘크리트를 형성시킨 후 상기 프리플렉션 하중을 제거하여 1차프리스트레스가 도입된 강합성빔을 제작하는 단계;분절된 강합성빔을 현장에 반입한 후 조립하여 교량상부구조물 콘크리트의 형성 및 분절부를 연결하는 단계;접착 텐던, 비접착 텐던 및 비접착 스트랜드 중 어느 하나인 인장재를 강합성빔에 긴장 후 정착시켜 2차프리스트레스를 하부플랜지콘크리트에 도입시키는 단계;를 포함하며, 상기 분절부 및 분절부 이외의 하부플랜지콘크리트에 인장재에 의하여 2차프리스트레스가 일체로 도입되는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제5항에 있어서, 인장재의 정착은 강합성빔의 양 단부 또는 양 단부를 포함하여 중간에 다수 설치된 정착장치에 접착 텐던, 비접착 텐던 및 비접착 스트랜드중 어느 하나인 인장재를 긴장 후 정착시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제6항에 있어서, 상기 정착장치는하부플랜지콘크리트 상부면과 하부면 중 적어도 하나에 설치되는 방식1;하부플랜지콘크리트 상부면과 하부면을 가로질러서 설치되는 방식2; 및상기 방식1 및 방식2가 조합된 방식 중 어느 하나로 설치되는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
- 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 분절부의 연결은 분절부에 팽창콘크리트를 포함한 콘크리트, 모르타르 및 에폭시수지 중 어느 하나를 분절부에 타설 또는 충진시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절된 프리스트레스트 프리플렉스 강합성빔의 일체화방법.
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