KR20050092061A - 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치 - Google Patents

빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빔하부 양단에 빔하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓을 설치하고 빔하부 중간 부분에 가변형 새들을 위치시켜 PC강선을 곡선배치 시킴으로써 정착 브라켓에 의한 빔의 2차적 균열을 방지하고 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 적은 인장력으로 빔을 보강할 수 있도록 한 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치에 관한 것으로, PC 강선을 포함하는 빔 보강장치에 있어서, 빔 양단에 설치되되 빔 하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓과, 정착 브라켓 간에 긴장 설치된 PC 강선과, PC 강선을 빔 하부에 곡선배치시킴으로써 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 PC 강선의 긴장 정도를 미세조정하기 위하여 PC 강선과 빔 하부 간의 이격거리를 조정할 수 있도록 빔 하부에 신장가능한 가변형 새들이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치{A}
본 발명은 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빔하부 양단에 빔하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓을 설치하고 빔하부 중간 부분에 가변형 새들을 위치시켜 PC강선을 곡선배치 시킴으로써 정착 브라켓에 의한 빔의 2차적 균열을 방지하고 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 적은 인장력으로 빔을 보강할 수 있도록 한 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치에 관한 것이다.
산업발달과 함께 교통량이 증가함에 따라 교량의 통과하중 또한 증가하고 있다. 이로인해 교량의 성능이 저감되는 상황이 많이 발생하고 있다.
이에 따라, 공공의 안전 확보 및 교량의 공용년수를 늘려 사용하고자 교량의 빔 보수·보강공법이 다수 제안되고 있다.
도 1은 종래 빔 보강공법의 일례로 빔 측면에 PC강선이 설치된 경우이다.
동도에 도시한 바와 같이, PC 강선(20)이 빔(1) 측면에 설치됨에 따라 빔(1)의 처짐현상, 즉 손실모멘트를 복원하기 위해서는 필요이상으로 많은 인장력을 주어야 하고, 그에 따라 구조물체에 손상을 유발할 수 있다는 문제점이 있었다.
도 2는 종래 빔 보강공법의 다른 예로 빔 하부에 PC강선이 직선으로 설치된 경우이다.
동도에 도시한 바와 같이, PC 강선(20)이 빔(1) 하부에 직선배치됨으로써 PC 강선(20)의 측면배치에 비하여 적은 인장력으로 손실모멘트를 복원할 수 있다는 효과가 있다. 그러나 PC 강선의 직선배치로 인하여 빔 단부의 적은 손실모멘트에도 불구하고 빔 중간부분의 많은 손실모멘트에 맞추어 PC 강선이 긴장됨으로써 빔 단부에 부(-)모멘트가 증가하여, 결국 빔 전체의 내구성을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
도 3은 종래 빔 보강공법의 또 다른 예로 강봉을 이용하여 정착구를 빔 단부에 결속시킨 경우이다.
동도에 도시한 바와 같이, 빔(1) 단부에 관통공을 뚫고 강봉(2)을 이용하여 정착구(3)를 빔(1) 단부에 정착시키도록 된 구조이다. 그러나 이와 같은 구조는 PC 강선의 인장력이 강봉에 그대로 전달되고, 강봉과 접하는 관통공의 소정부위에 응력이 집중적으로 발생함으로써 2차적 균열이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 빔 하부 양단에 빔하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓을 정착하고 빔 하부 중간 부분에 가변형 새들을 위치시켜 PC강선을 곡선배치 시킴으로써 정착 브라켓에 의한 빔의 2차적 균열을 방지하고 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 적은 인장력으로 빔을 보강할 수 있도록 한 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 가변형 새들을 통해 PC 강선의 인장력(긴장 정도)을 미세조정함으로써 빔 보강력을 최적의 상태로 조율하고, 시공 후 이완된 긴장상태를 재조정할 수 있도록 하여 유지보수가 극히 용이한 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 전술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 빔 양단에 설치되되 빔 하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓과, 정착 브라켓 간에 긴장 설치된 PC 강선과, PC 강선을 빔 하부에 곡선배치시킴으로써 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 PC 강선의 긴장 정도를 미세조정하기 위하여 PC 강선과 빔 하부 간의 이격거리를 조정할 수 있도록 빔 하부에 신장가능한 가변형 새들이 설치된 것을 특징으로 한다.
또, 정착 브라켓은 빔 하부를 감쌀 수 있도록 한쌍의 측판과 밑판으로 구성되어 체결부재에 의해 빔 하부에 정착되고, PC 강선을 결속시킬 수 있도록 밑판 저면에 폭 방향으로 설치되되 PC 강선 관통공이 복수개 천공된 지지판재 및, 지지판재의 버팀력을 증대시킬 수 있도록 지지판재의 측면에 용접설치된 복수개의 플랜지가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 정착 브라켓은 PC 강선에 의해 전해지는 인장력을 빔측으로 보다 더 분산시키는 한편 측판 및 밑판의 변형을 방지하고 정착력을 보다 향상시킬 수 있도록 빔 끝단을 감싼 채 그 측판에 이음 설치된 보강판이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 측판은 빔 하부에 통상적으로 천공된 인양홀과 대응하여 천공된 인양공과, 인양공과 인양홀 간에 끼움 결합됨으로써 PC 강선에 의해 전해지는 인장력을 보다 효과적으로 분산하는 한편 빔과 정착 브라켓 간의 정착력을 보다 증대시킬 수 있도록 강봉이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 가변형 새들은 빔 하부를 감쌀 수 있도록 한쌍의 측면판과 밑면판으로 구성되어 그 밑면판 저면 네 귀퉁이 부분에 슬라이드봉이 구비된 채 빔 하부 중간부분에 설치된 새들 하우징과; 새들 하우징 하부에 위치되며 PC 강선의 곡선상태를 유지할 수 있도록 PC 강선과의 접합면상에 복수개의 PC 강선 안착홈이 형성되고 슬라이드봉을 따라 슬라이드 가능하도록 그 네 귀퉁이 부분에 슬라이드 홀이 천공된 유동판과; 유동판과 새들 하우징 간의 이격거리를 조정함으로써 PC 강선의 긴장 정도를 조절할 수 있도록 그 내측에 슬라이드봉이 위치되고 그 외주면상에 나사선이 형성되며 유동판 상면에 일측단이 고정장착된 고정부재와, 고정부재의 나사선을 따라 회전함으로써 상하방향으로 진퇴되는 회동부재로 이루어진 가변수단;이 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 슬라이드봉은 그 외주면상에 나사선이 형성되고, 유동판이 슬라이드봉을 따라 슬라이드 가능하도록 새들 하우징 상에 조립된 상태에서 유동판과 새들 하우징 간의 이격거리를 조절할 수 있도록 슬라이드봉 상에 너트부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 유동판은 PC 강선 안착홈 상에 안착된 PC 강선의 곡선 각을 부드럽게 유지시킬 수 있도록 하측으로 볼록한 곡면형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
그리고 PC 강선을 포함하는 빔 보강공법에 있어서, 빔 양단에 빔 하부를 감싸도록 정착 브라켓을 각 설치하고, 빔 하부 중간부분에 새들 하우징과 유동판 및 가변수단으로 이루어진 가변형 새들을 설치하는 공정과, 빔 하부 양단에 각 설치된 정착 브라켓 간에 PC 강선을 거치시키는 한편 PC 강선을 가변형 새들의 유동판 상에 안착시킨 채 일측단에서 PC 강선을 일부분 긴장시키는 공정과, 새들 하우징과 유동판 사이에 유압 잭을 위치시킨 후 신장시켜 PC 강선을 재차 긴장시키는 공정과, PC 강선의 긴장상태를 유지시킬 수 있도록 가변수단에 의해 새들 하우징과 유동판 사이의 이격거리를 고정시킨 후 유압 잭을 제거하여 PC 강선의 긴장을 완료하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법 및 그 보강장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
첨부도면 도 4는 본 발명에 따른 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치의 전체 개략도이고, 도 5는 도 4에 개시된 정착 브라켓의 상세도이며, 도 6은 도 5에 개시된 정착 브라켓의 타실시예이고, 도 7은 도 4에 개시된 가변형 새들의 사시도이며, 도 8은 도 7에 개시된 가변형 새들의 단면도이고, 도 9는 도 7에 개시된 가변형 새들의 작동 상태도이고, 도 10은 도 7에 개시된 가변형 새들의 타실시예이다.
먼저, 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명은 크게 빔(1) 하부 양단에 빔(1) 하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓(10)과; 정착 브라켓(10) 간에 긴장 설치되는 PC 강선(20)과; PC 강선(20)을 곡선배치시키는 한편 긴장재인 PC 강선(20)의 긴장 정도를 미세조정함으로써 빔(1) 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키기 위한 가변형 새들(30)로 구성된다.
전술한 기술적 구성에서 정착 브라켓(10)은 도 5에 도시한 바와 같이, 빔(1) 하부의 양측면 및 저면을 감쌀 수 있도록 한쌍의 측판(11)과 밑판(12)으로 구성된, 즉 상방과 전·후방이 개방된 'U'형 철판구조물로 체결부재(미도시;일례로 앵카볼트)에 의해 빔(1) 하부에 정착된다. 미설명부호 13은 체결부재 체결공임.
또, 정착 브라켓(10)은 빔(1) 하부에 천공된 인양홀(미도시)과 대응하는 인양공(14)이 그 측판(11)에 천공되고, 이 인양공(14)과 인양홀 간에 끼움 결합된 강봉(15)에 의해 빔(1) 하부에 더욱 견고히 정착된다.
또한, 정착 브라켓(10)은 빔(1) 하부에 PC 강선(20)을 복수개 배치시킬 수 있도록 그 밑판(12) 저면에 폭 방향으로 설치되되 PC 강선 관통공(17)이 복수개 천공된 지지판재(16)와; 지지판재(16)의 버팀력을 증대시킬 수 있도록 지지판재(16)의 양 측면과 그 사이에 용접 설치된 플랜지(18)가 구비된다.
그리고 정착 브라켓(10)은 도 6에 도시한 바와 같이, 빔(1) 끝단을 감싸 정착 브라켓(10)에 가해지는 인장력을 빔(1)측으로 보다 더 분산시키는 한편 측판(11) 및 밑판(12)의 변형을 방지하고 정착력을 보다 향상시킬 수 있도록 보강판(19)이 더 구비된다. 이 보강판(19)은 현장에서 용접 등에 의해 정착 브라켓(10)의 측판(11)에 이음 설치된다.
가변형 새들(30)은 빔(1) 하부 중간 부분에 설치되어 정착 브라켓(10) 간에 긴장 설치된 PC 강선(20)을 곡선배치시키기 위한 것으로, 도 7 및 도 8은 가변형 새들의 사시도, 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 가변형 새들은(30)은 빔(1) 하부를 감쌀 수 있도록 한쌍의 측면판(311)과 밑면판(312)으로 구성된, 즉 상방과 전·후방이 개방된 'U'형 철판구조물로써 체결부재(미도시;일례로 앵카볼트)에 의해 빔(1) 하부에 고정 장착되고, 그 저면 네 귀퉁이에 슬라이드봉(313)이 용접 설치된 새들 하우징(31)과; 새들 하우징(31) 하부에 위치되며 PC 강선(20)의 곡선상태를 유지할 수 있도록 PC 강선(20)의 접합면상에 복수개의 PC 강선 안착홈(321)이 형성되고, 슬라이드봉(313)을 따라 슬라이드 가능하도록 네 귀퉁이부에 슬라이드 홀(322)이 천공된 유동판(32)과; 유동판(32)과 새들 하우징(31) 간의 이격거리를 조정함으로써 PC 강선(20)의 긴장 정도(외형적으로는 PC 강선의 휨 정도)를 조절할 수 있도록 그 내측에 슬라이드봉(313)이 위치되고 그 외주면상에 나사선(331)이 형성되며 유동판(32) 상면에 일측단이 고정장착된 고정부재(33)와 고정부재(33)의 나사선(331)을 따라 상하로 진퇴되는 회동부재(34)로 이루어진 가변수단(35)이 구비된다.
여기서 유동판(32)은 PC 강선 안착홈(321) 상에 안착된 PC 강선(20)의 곡선 각을 부드럽게 유지시켜 인장력이 빔(1) 측으로 고르게 전달될 수 있도록 하측으로 볼록한 곡면형태를 갖는다.
도 10은 전술한 가변형 새들의 타실시예로 나사식을 도시한 것이다.
동도에 도시한 바와 같이, 전술한 새들 하우징(31)과 유동판(32)이 구비되고, 유동판(32)은 새들 하우징(31)의 슬라이드봉(313)을 따라 슬라이드 가능하도록 설치된다.
이때, 새들 하우징(31)과 유동판(32) 간의 이격거리를 조정할 수 있도록 슬라이드봉(313)의 외주면상에 나사선(314)이 형성되고, 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이의 슬라이드봉(313) 상에 너트부재(36)가 결속된다.
따라서, 너트부재(36)가 일방향 또는 타방향으로 회전함에 따라 상방 또는 하방으로 이동하게 되고, 그 이동변위에 따라 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이의 이격거리가 조정되게 된다. 미설명부호 315는 보조너트로 유동판(32)이 새들 하우징(31)으로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 것이다.
다음, 전술한 기술적 구성을 참조하여 본 발명에 따른 작용효과를 상세히 설명한다.
먼저, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 정착 브라켓(10)은 빔(1) 하부를 감쌀 수 있도록 구성되고, 체결부재(일례로 앵카볼트)에 의해 빔(1) 하부 양단에 각 설치된다.
상기의 구성에 따르면, 정착 브라켓(10)에 의해 빔(1) 하부의 양측면과 저면이 구속됨으로써 정착 브라켓(10) 상에 작용하는 PC 강선(20)의 긴장력이 빔(1) 하부에 고르게 분산되고, 빔(1) 하부의 내측 응력을 효과적으로 해소할 수 있게된다.
또한, 정착 브라켓(10)의 측판(11)에 빔(1) 하부에 천공된 인양홀과 대응하는 인양공(14)이 형성되고, 이 인양공(14)과 인양홀 사이에 강봉(15)이 끼움 결합됨으로써 PC 강선(20)에 의해 전달된 인장력에 보다 효과적으로 대응할 수 있고 빔(1) 하부에 더욱 견고히 정착되게 된다.
그리고 빔(1) 끝단을 감싸 설치되는 'ㄷ'형 보강판(19)이 정착 브라켓 측판(11)에 더 부착됨으로써 PC 강선(20)에 의해 전달된 인장력이 빔(1) 하부에 더욱 고르게 분산되고, 그에 따라 측판(11) 및 밑판(12)의 변형을 방지하고 정착력을 보다 향상시킬 수 있게된다.
즉, PC 강선(10)에 의해 전달된 인장력을 빔(1)측으로 고루 분산시킴으로써 정착 브라켓(10) 설치에 따른 빔(1) 하부의 2차적 균열을 방지할 수 있게된다.
한편, 본 발명에 따른 PC 강선(20)은 가변형 새들(30)에 의해 빔(1) 하부 상에 곡선 형태로 설치된다.
상기의 구성에 따르면, 빔(1) 하부 양단에 긴장된 PC 강선(20)의 인장력은 가변형 새들(30)에 의해 상방향으로 전달되고, 이에 따라 가변형 새들(30)이 설치된 빔(1) 하부 중심부분에 집중적으로 복원력이 작용하게 된다. 그 결과, 빔(1) 단부의 적은 인장력으로도 빔(1) 하부 중심부분의 손실모멘트를 효과적으로 복원시킬 수 있다. 이는 PC 강선(20)을 빔(1) 하부 상에 곡선 배치함으로써 복원모멘트가 손실모멘트와 일치된 형태로 작용하도록 한 것이다.
다음은 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 가변형 새들의 작동상태를 설명한다.
도 9의 (가)는 PC 강선(20)이 가설되기전 상태이고, (나)는 PC 강선(20)을 긴장하기 위한 상태이며, (다)는 PC 강선(20)의 긴장이 완료된 상태이다.
먼저, 동도의 (가)에 도시한 바와 같이 새들 하우징(31)은 빔(1) 하부에 장착되고, 유동판(32)은 슬라이드봉(313)을 따라 슬라이드 가능하도록 새들 하우징(31) 하부에 위치된다. 이때, 새들 하우징(31)으로부터 유동판(32)이 분리되는 것을 방지하기 위하여 슬라이드봉(313)의 외주면상에 형성된 나사선(314) 상에 보조너트(315)를 결속시킨다.
상기의 구성은 PC 강선(20)이 가설되기 전이므로 유동판(32)에 가해지는 힘이 없어 유동판(32)은 처짐상태를 유지한다.
다음, 동도의 (나)는 PC 강선(20)을 가설한 후 긴장하기 위한 것으로, 가설된 PC 강선(20)이 PC 강선 안착홈(321)에 안착됨으로써 유동판(32)은 슬라이드봉(313)을 따라 상방향으로 이동, 고정부재(33)의 상단이 새들 하우징(31) 저면에 밀착된다.
이 상태에서 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이에 유압 잭(50)을 위치시킨 후 신장시키면 슬라이드봉(313)을 따라 유동판(32)은 하향 이동되고, PC 강선(20)은 긴장되게 된다(외형적으로는 PC 강선의 휨각이 커짐).
그리고 동도의 (다)는 PC 강선(20)의 긴장이 완료된 상태로, 유압 잭(50)에 의해 새들 하우징(31)과 유동판(32)이 이격되면 고정부재(33)에 나사결합된 회동부재(34)를 일방향으로 회전시켜 그 상면이 새들 하우징(31) 저면에 견고히 밀착되도록 한다.
이에 따라, 유압 잭(50)을 제거하더라도 고정부재(33)와 회동부재(34)가 버팀재의 역할을 함으로써 새들 하우징(31)과 유동판(32) 간의 이격거리를 고정할 수 있게된다.
그리고 PC 강선(20)의 긴장 정도를 미세조정하거나 시공 후 이완된 긴장을 재 조정하고자 하는 경우 회동부재(34)를 회전시킴으로써 달성할 수 있게된다.
한편, 가변형 새들(30)의 타실시예인 나사식도 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이의 슬라이드봉(313)에 위치된 너트부재(36)를 일방형 또는 타방향으로 회전시킴으로써 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이의 이격거리를 조정할 수 있고, 그에 따라 PC 강선(20)의 긴장 정도(외형적으로는 PC 강선의 휨 정도)를 미세조정할 수 있게된다.
결국, 가변형 새들(30)의 신장 정도를 조절으로써 PC 강선(20)의 긴장 정도를 미세조정하고, 그에 따라 빔(1) 하부에 작용하는 인장력을 최적의 상태로 조율할 수 있고, 시공 후 이완된 긴장을 재 조종함으로써 빔(1) 보강력을 최적의 상태로 유지시킬 수 있다는 효과가 있다.
이하에는 전술한 기술적 구성 및 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 빔 하부 강선곡선 배치방법을 이용한 빔 보강공법에 대하여 상세히 설명한다.
1. 치핑작업
정착 브라켓(10) 및 가변형 새들(30)을 용이하게 부착 설치할 수 있도록 정착 브라켓(10) 및 가변형 새들(30)이 설치될 빔(1) 하부 콘크리트 면을 치핑한다.
2. 정착 브라켓 및 가변형 새들 설치
치핑된 빔(1) 하부 면상에 전술한 정착 브라켓(10) 및 가변형 새들(30)을 위치시킨다.
3. 앵카설치
치핑된 빔(1) 하부 면상에 위치된 정착 브라켓(10) 및 가변형 새들(30)을 체결부재인 앵카를 이용하여 빔(1) 하부에 견고히 고정시킨다.
4. 정착 브라켓 및 가변형 새들 실링
빔(1) 하부에 고정 설치된 정착 브라켓(10)과 가변형 새들(30)의 강판 주위를 따라 실링재를 이용하여 콘크리트 면과의 틈을 실링처리한다.
5. 에폭시 주입
실링처리된 정착 브라켓(10)과 가변형 새들(30)의 내측 공간부에 적정한 물성의 에폭시 수지를 주입한다. 이때, 에폭시의 주입을 원활히 하고 주입종료의 여부를 판단하기 위해서 정착 브라켓(10) 및 가변형 새들(30)의 강판 주위에 배기 파이프를 설치할 수 있다.
6. 강선거치
복수개의 PC 강선(20)을 각 정착 브라켓(10) 상의 지지판재(16)에 천공된 PC 강선 관통공(17)에 끼움 결합한 다음 PC 강선(20)의 양단에 결속부재를 체결하여 PC 강선 관통공(17)으로부터 빠지지 않도록 하고, 유동판(32)의 PC 강선 안착홈(321) 상에 PC 강선(20)을 안착시킨 채 일측단에서 PC 강선(20)을 일부분 긴장시킨다.
7. 새들 편심조절
PC 강선(20)의 긴장으로 편심된 가변형 새들(30)을 정위치 시켜 PC 강선(20)의 재 긴장 시 빔(1) 하부에 인장력이 고르게 전달되도록 한다.
8. 인장
가변형 새들(30)의 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이에 유압 잭(50)을 위치시킨 다음 신장시켜 PC 강선(20)을 재차 긴장시킨다.
이때, 회동부재(34)를 회전시켜 그 상단을 새들 하우징(31) 저면에 견고히 밀착시킴으로써 새들 하우징(31)과 유동판(32) 사이의 이격거리를 고정시킨다.
이후, 유압 잭(50)을 제거한 다음 회동부재(34)를 이용하여 빔(1) 하부에 작용하는 인장력을 최적의 상태로 조율함으로써 보강공법을 완료한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 빔(1) 하부에 PC 강선(20)을 곡선배치함으로써 직선배치 형태보다 좀 더 효과적인 저항구조를 구성할 수 있다. 이는 긴장재인 PC 강선(20)의 곡선배치로 인하여 발생하는 수직력에 의해 상판의 전단능력이 증가되기 때문이다.
또한, 직선배치의 경우 주형의 길이방향에 대해 수직방향의 이동은 자유롭기 때문에 하중이 증가할수록 주형의 중립축에 대한 긴장재의 변위는 점차 줄어든다고 볼 수 있다. 이런 편심위치의 변화는 부재의 응답과 프리스트레싱된 긴장재의 응력 변화에 결과적으로 영향을 주는 2차적인 영향을 유발하게되며 이로인해 내하력이 낮아지게된다. 이에 본 발명에서는 빔(1) 중간 하부에 가변형 새들(30)을 설치함으로써 2차적영향을 효과적으로 최소화 하였다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 빔하부 양단에 빔하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓과 빔하부 중간 부분에 설치된 유압식 새들에 의해 PC강선을 빔하부에 곡선배치 시킴으로써 정착 브라켓에 의한 빔의 2차적 균열을 방지할 수 있고, 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 적은 인장력으로 빔을 효과적으로 보강할 수 있다.
또, 시공 후 유압식 새들 상의 유압잭을 이용하여 PC 강선의 긴장력을 재 조종함으로써 빔 보강력을 최적의 상태로 유지, 보수할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 빔 하부에 PC 강선을 곡선배치함으로써 콘크리트 상판을 프리스트레싱하여 직접적인 압축을 가함으로써 기존에 존재하는 균열의 폭을 감소시키며, 일부 균열은 봉해지게 된다.
그리고 콘크리트의 휨 균열이 감소하도록 상판의 휨 강성을 증가시킴으로써 활하중에 이한 처짐을 감소시킬 수 있으며 시간의존변형의 증가를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래 빔 보강공법의 일례로 도시한 개략도이다.
도 2는 종래 빔 보강공법의 다른 예를 도시한 개략도이다.
도 3은 종래 빔 보강공법의 또 다른 예를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 빔하부 강선곡선 배치방법을 이용한 빔 보강공법의 전체 개략도이다.
도 5는 도 4에 개시된 정착 브라켓의 사시도이다.
도 6은 도 5에 개시된 정착 브라켓의 타실시예를 보인 사시도이다.
도 7은 도 4에 개시된 가변형 새들의 사시도이다.
도 8은 도 7에 개시된 가변형 새들의 단면도이다.
도 9는 도 7에 개시된 가변형 새들의 작동 상태도이다.
도 10은 도 7에 개시된 가변형 새들의 타실시예를 보인 측면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 빔 10: 정착 브라켓
11: 측판 12: 밑판
13: 체결공 14: 인양공
15: 강봉 16: 지지판재
17: PC 강선 관통공 20: PC 강선
30: 가변형 새들 31: 새들 하우징
311: 측면판 312: 밑면판
313: 슬라이드봉 32: 유동판
321: PC 강선 안착홈 322: 슬라이드 홀
33: 고정부재 331: 나사선
34: 회동부재 35: 가변수단

Claims (8)

  1. PC 강선을 포함하는 빔 보강장치에 있어서,
    빔 양단에 설치되되 상기 빔 하부를 감싸 설치되는 정착 브라켓과,
    상기 정착 브라켓 간에 긴장 설치된 상기 PC 강선과,
    상기 PC 강선을 상기 빔 하부에 곡선배치시킴으로써 상기 빔 단부에 작용하는 부(-)모멘트를 저감시키는 한편 상기 PC 강선의 긴장 정도를 미세조정하기 위하여 상기 PC 강선과 상기 빔 하부 간의 이격거리를 조정할 수 있도록 상기 빔 하부에 신장가능한 가변형 새들이 설치된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 정착 브라켓은
    상기 빔 하부를 감쌀 수 있도록 한쌍의 측판과 밑판으로 구성되어 체결부재에 의해 상기 빔 하부에 정착되고, 상기 PC 강선을 결속시킬 수 있도록 상기 밑판 저면에 폭 방향으로 설치되되 상기 PC 강선 관통공이 복수개 천공된 지지판재 및, 상기 지지판재의 버팀력을 증대시킬 수 있도록 상기 지지판재의 측면에 용접설치된 복수개의 플랜지가 더 구비된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 정착 브라켓은
    상기 PC 강선에 의해 전해지는 인장력을 상기 빔측으로 보다 더 분산시키는 한편 상기 측판 및 밑판의 변형을 방지하고 정착력을 보다 향상시킬 수 있도록 상기 빔 끝단을 감싼 채 그 측판에 이음 설치된 보강판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측판은
    상기 빔 하부에 통상적으로 천공된 인양홀과 대응하여 천공된 인양공과,
    상기 인양공과 상기 인양홀 간에 끼움 결합됨으로써 상기 PC 강선에 의해 전해지는 인장력을 보다 효과적으로 분산하는 한편 상기 빔과 상기 정착 브라켓 간의 정착력을 보다 증대시킬 수 있도록 강봉이 더 구비된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가변형 새들은
    상기 빔 하부를 감쌀 수 있도록 한쌍의 측면판과 밑면판으로 구성되어 그 밑면판 저면 네 귀퉁이 부분에 슬라이드봉이 구비된 채 상기 빔 하부 중간부분에 설치된 새들 하우징과;
    상기 새들 하우징 하부에 위치되며 상기 PC 강선의 곡선상태를 유지할 수 있도록 상기 PC 강선과의 접합면상에 복수개의 PC 강선 안착홈이 형성되고 상기 슬라이드봉을 따라 슬라이드 가능하도록 그 네 귀퉁이 부분에 슬라이드 홀이 천공된 유동판과;
    상기 유동판과 상기 새들 하우징 간의 이격거리를 조정함으로써 PC 강선의 긴장 정도를 조절할 수 있도록 그 내측에 상기 슬라이드봉이 위치되고 그 외주면상에 나사선이 형성되며 상기 유동판 상면에 일측단이 고정장착된 고정부재와, 상기 고정부재의 나사선을 따라 회전함으로써 상하방향으로 진퇴되는 회동부재로 이루어진 가변수단;이 구비된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 슬라이드봉은 그 외주면상에 나사선이 형성되고,
    상기 유동판이 상기 슬라이드봉을 따라 슬라이드 가능하도록 상기 새들 하우징 상에 조립된 상태에서 상기 유동판과 상기 새들 하우징 간의 이격거리를 조절할 수 있도록 상기 슬라이드봉 상에 너트부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 유동판은
    상기 PC 강선 안착홈 상에 안착된 상기 PC 강선의 곡선 각을 부드럽게 유지시킬 수 있도록 하측으로 볼록한 곡면형태를 갖는 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강장치.
  8. PC 강선을 포함하는 빔 보강공법에 있어서,
    빔 양단에 상기 빔 하부를 감싸도록 정착 브라켓을 각 설치하고, 상기 빔 하부 중간부분에 새들 하우징과 유동판 및 가변수단으로 이루어진 가변형 새들을 설치하는 공정과,
    상기 빔 하부 양단에 각 설치된 정착 브라켓 간에 상기 PC 강선을 거치시키는 한편 상기 PC 강선을 상기 가변형 새들의 유동판 상에 안착시킨 채 일측단에서 상기 PC 강선을 일부분 긴장시키는 공정과,
    상기 새들 하우징과 상기 유동판 사이에 유압 잭을 위치시킨 후 신장시켜 상기 PC 강선을 재차 긴장시키는 공정과,
    상기 PC 강선의 긴장상태를 유지시킬 수 있도록 상기 가변수단에 의해 상기 새들 하우징과 상기 유동판 사이의 이격거리를 고정시킨 후 상기 유압 잭을 제거하여 상기 PC 강선의 긴장을 완료하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 빔 하부 강선곡선배치 방법을 이용한 빔 보강공법.
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