KR20060066170A - 지지 구조물에 대한 띠형 견인 요소의 고정 장치 - Google Patents

지지 구조물에 대한 띠형 견인 요소의 고정 장치 Download PDF

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Abstract

지지 구조물, 특히 콘크리트 지지 구조물들에서 프리스트레스가 주어진 띠형 견인 요소를 위한 고정 장치로서, 상기 견인 요소는 지지 구조물에 부착된 기저판과 상기 기저판에 대해 단단히 조여질 수 있는 클램핑 플레이트 사이에 수용되어 접착과 클램핑에 의해 고정되는 고정 장치에 있어서, 상기 클램핑 플레이트(14, 15)는 견인 요소(1)의 견인 방향으로 기저판(3, 6)에 포지티브 핏(positive fit)으로 지지된다. 클램핑 플레이트(14,15)는 견인 요소(1)의 양측에 각각 아래로 돌출되어 각각 기저판(3 또는 6)의 리테이닝 홈(21)와 맞물리는 리테이닝 캠 플레이트(20)를 포함하거나, 양측에 각각 기저판(3, 6)에 연결된 스토퍼(23, 25)에 지지되는 리테이닝 돌출부(22)를 가질 수 있다. 기저판(3, 6)의 상부면에 있는 스토퍼(23,25)는 클램핑 플레이트의 양측 및/또는 정면 영역에 용접된 푸시 블록들(push blocks)이다. 클램핑 플레이트(14,15)는, 견인 요소(1)의 견인 방향으로 작용하며 분리가능하게 설치된 포지셔닝 장치(26)에 의하여 포지티브 핏으로 기저판(3,6)에 지지되도록 그 위치에서 고정될 수 있다. 포지셔닝 장치(26)는 클램핑 플레이트(14,15)와 기저판(3,6)에 연결된 브리지(28) 사이에서 작용하는 나사산이 형성된 로드(27)이다.

Description

지지 구조물에 대한 띠형 견인 요소의 고정 장치{Anchoring for strip-shaped traction elements on supporting structures}
본 발명은 초기응력(프리스트레스(prestress))이 주어진 띠형 견인 요소(traction elements)를 지지 구조물, 특히 콘크리트 구조물에 고정하는 장치에 관한 것으로, 상기 견인 요소는 지지 구조물에 부착된 기저판(base plate)과 이 기저판에 단단히 조여질 수 있는 클램핑 플레이트(clamping plate) 사이에 수용되며 접착(adhesion) 및 클램핑(clamping)에 의해 고정된다.
예컨대 철근 콘크리트, PS 콘크리트 또는 강철로 이루어진 지지 구조물의 적재력을 상승(단련) 시키기 위하여 또는 본래의 적재력을 회복(개선)시키기 위하여, 지지 구조물 표면에 추가로 띠형 견인 요소를 설치하는 것이 알려져 있다. 견인 요소들로는 예를 들면 탄소 섬유(carbon fiber)가 삽입된 박판 플라스틱 띠가 사용될 수 있다. 고정을 위하여, 강철 등으로 이루어진 기저판은 콘크리트 표면의 홈 내에 삽입되거나 및/또는 접착에 의해 부착된다.
고정 전에 띠형 견인 요소에 필요한 프리스트레스를 부여하기 위해, 견인 요 소는 지지 구조물에 연결된 기저판과 클램핑 플레이트 사이에서 일단(고정측)이 접착과 클램핑에 의해 고정된다. 경우에 따라, 접착과 클램핑에 의해 최종 고정이 이루어지기 전에 클램핑 브리지(bridge) 등을 통하여 먼저 임시적인 클램핑이 실행될 수 있다. 또한, 상기 견인 요소는 타단(인장측)에서 임시 인장 요소에 의해 단단히 조여지며, 상기 인장 요소는 인장 장치를 통하여 지지 구조물에 설치된 기저판에 대하여 이동된다. 이에 의하여 견인 요소에 프리스트레스가 부여된다(DE 198 49 605 A1). 이 후 인장된 견인 요소는 임시 인장 요소를 빼내기 전에 인장측에서도 기저판과 클램핑 플레이트 사이에서 접착 및 클램핑에 의해 고정된다.
견인 요소의 하부면을 접착함으로써 기저판과 지지 구조물에 인장력이 유발된다. 기본적으로, 견인 요소에서 기저판으로 충분히 높은 인장력이 전달되도록 하기 위해, 견인 요소의 상부면에 접착된 클램핑 플레이트가 사용된다. 따라서, 전달되는 인장력은 기본적으로 견인 요소와 기저판 사이의 접착제 층에서 형성될 수 있는 가장 큰 전단 응력(shearing stress)에 의해 제한된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전달되는 인장력이 현저하게 상승될 수 있는 상기한 방식의 고정 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 의하여 클램핑 플레이트가 견인 요소의 견인 방향으로 기저판(base plate)에 포지티브 핏(positive fit)(형상잠금(form-locking)식 결합)으로 지지됨으로써 달성된다. 이로써, 견인 요소의 하부면에서의 접착 연결에 추가하여 상부면에서의 접착 연결도 전적으로 견인 요소의 고정을 위해 사용될 수 있다. 기저판과 견인 요소 사이에서만 힘을 전달하는 종래의 연결과는 달리, 본 발명에 의하여 이중 전단 연결(double-shear connection)이 달성된다. 왜냐하면, 견인 요소와 기저판 사이의 접착면 뿐만 아니라 견인 요소와 클램핑 플레이트 사이의 접착면도 응력 전달을 위해 사용되기 때문이다. 따라서, 양 접착면들에서 전단 응력이 변하지 않는 동안 전달가능한 인장력은 상승된다. 전달되는 인장력을 유지할 때, 접착면에서의 전단 응력은 간단한 연결에 비해 감소될 것이다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 기저판에 대한 클램핑 플레이트의 포지티브 핏 연결은, 바람직하게는 클램핑 플레이트가 견인 요소의 양측에서 각각 아래로 돌출된 리테이닝 캠 플레이트(retaining cam plate)를 가짐으로써 이루어진다. 상기 리테이닝 캠 플레이트는 각각 기저판의 리테이닝 홈(retaining recess)과 맞물린다. 이때, 추가 공간에 대한 필요성은 매우 적다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 클램핑 플레이트는 양 측에 각각 하나의 리테이닝 돌출부(retaining projection)을 가지며, 상기 리테이닝 돌출부는 각각 기저판에 연결된 스토퍼(stopper)에 지지된다. 대안적으로, 클램핑 플레이트는 인장측 정면에서 기저판에 연결된 두 개의 스토퍼들과 연결될 수도 있다. 이때, 서로 맞물리는 면들은 쉽게 접근가능하므로 용이하게 정확한 가공이 가능하다.
다른 바람직한 실시형태들은 종속항에 기술되어 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 1은 지지 구조물에 대한 띠형 견인 요소의 고정 장치를 도시한 평면도(견인 요소의 양단이 도시됨),
도 2는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도,
도 3은 고정 장치의 변형 실시예를 도 1과 동일하게 도시한 도면(띠형 견인 요소의 인장측에서 도시함),
도 4는 도 3의 IV-IV 선에 따른 단면도,
도 5는 고정 장치의 또 다른 변형 실시예를 도 3과 동일하게 도시한 도면,
도 6은 클램핑 플레이트를 위한 추가 포지셔닝 장치(positioning device)를 가진 도 5에 따른 고정 장치이다.
띠형 견인 요소(1), 예컨대 탄소 섬유 강화 플라스틱 박판(carbon fiber reinforced plastic lamella)은, 지지 구조물(2), 예컨대 콘크리트 지지 구조물의 표면에 설치하기 위한 것이다. 상기 견인 요소(1)는 지지 구조물(2)에 고정되기 전에 초기응력(프리스트레스(prestress))이 부여되어야 한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 견인 요소(1)는 일단(1a, 고정측)이 기저판(3)에 고정되며, 상기 기저판은 접착제층(4)와 못(5)을 통해 지지 구조물(2)에 고정된다. 같은 방식으로, 견인 요소(1)의 타단(1b)은 완성된 상태에서 기저판 (6)에서 인장측 상에 고정되며, 상기 기저판는 접착제층(7)과 못(8)을 통하여 지지 구조물(2)에 고정된다.
견인 요소(1)에 프리스트레스를 주기 위하여, 기저판(3)에 분리 가능하게 설치된 클램핑 브리지(9, clamping bridge)가 고정측에서 클램핑 세트(10)와 함께 견인 요소(1)에 작용한다. 인장측에서는 인장 장치(12)의 일부분을 이루는 클램핑 세트(11)가 견인 요소(1)를 잡아주고, 상기 인장 장치의 인장횡단바(13)는 분리 가능하게 기저판(6)에 설치된다. 인장 구동장치(도시되지 않음)를 통하여 클램핑 세트(11)를 인장횡단바(13)에서 멀리지도록 이동시킴으로써, 견인 요소(1)에는 프리스트레스가 부여된다(지지 구조물(2) 표면과 기저판(3, 6)에 접착 고정되기 전에).
각 기저판(3,6) 상부에는 클램핑 플레이트(14 또는 15)가 배치한다. 견인 요소(1)와 기저판들(3,6) 및 클램핑 플레이트들(14,15) 사이에는 각각 접착제층이 도포된다.
양 클램핑 플레이트(14,15)는 각각 상부에 놓여 있는 클램핑 브리지(16 또는 17)를 통해 측면 나사(18 또는 19)를 통하여 견인 요소(1)와 기저판(3 또는 6)에 대해 압축된다.
양 클램핑 플레이트(14,15)는 견인 요소(1)의 견인 방향으로 각각 배열된 기저판(3 또는 6)에 대해 포지티브 핏(positive fit)으로 지지된다. 도 1과 도 2에 따른 실시예에서, 양 클램핑 플레이트들(14,15)은, 견인 요소(1)의 양측으로, 아래로 돌출된 리테이닝 캠 플레이트(20, retaining cam plate)를 가지며, 상기 리테이닝 캠 플레이트는 기저판(3)의 각 리테이닝 홈(21, retaining recess)과 맞물리며, 견인 방향으로 홈(21)의 측벽에 지지된다.
따라서, 견인 요소(1)에서 지지 구조물(2)로 유도되는 인장력은, 각 접착제 층의 전단력(shearing forces)에 의해, 한편으로는 기저판들(3과 6)에 직접 전달되고, 다른 한편으로는 클램핑 플레이트(14와 15)와 리테이닝 캠 플레이트(20)를 통해 기저판들(3과 6)에 전달된다. 이러한 방식으로, 각 단부(1a와 1b)와 지지 구조물(2)의 이중 전단 연결(double-shear connection)이 달성된다.
도 3과 도 4에 도시된 실시예에서(인장측만 도시됨), 클램핑 플레이트(15)는 양측에 각각 하나의 리테이닝 돌출부(22, retaining projection)를 가지며, 상기 리테이닝 돌출부는 각각 기저판(6)에 연결된 스토퍼(23, stopper)에 지지된다. 도시된 실시예에서, 기저판(6)의 상부에 있는 스토퍼들(23)은 클램핑 플레이트(15)의 양쪽으로 용접된 푸시 블록들(push blocks)이다. 이에 대한 변형된 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서, 클램핑 플레이트(15)는 인장측 정면(24)이 기저판(6)에 연결된 두 개의 스토퍼들(25)에 대해 지지되며, 상기 스토퍼는 기저판(6)의 상부면에 용접된다.
도 5에 따른 실시예를 기초로 한 도 6에는, 견인 요소(1)의 견인 방향으로 작용하는 포지셔닝 장치(26)를 통하여 클램핑 플레이트(15)를 제 위치에서 기저판(6)에 포지티브 핏으로 고정할 수 있음을 도시하고 있다. 이렇게 함으로써, 클램핑 플레이트(15)는 인장력 전달을 시작할 때 스토퍼(25)에 포지티브 핏으로 결합될 수 있다. 따라서, 견인 요소(1)와 기저판(6)과 클램핑 플레이트(15)의 접착 연결은 동일한 정도로 힘 전달에 참여한다.
도 6에 도시된 실시예에서, 포지셔닝 장치(26)는 나사산이 형성된 로드(29, threaded rod)를 가지며, 이 나사산 로드는 클램핑 플레이트(15)와 기저판(6)에 연결된 브리지(28, bridge) 사이에서 작용한다. 브리지(28)는 예컨대 구멍을 가진 간단한 철판(flat iron)으로, 상기 구멍으로 통해 나사산 로드(27)가 연장되며, 나사산 로드는 클램핑 플레이트(15)의 정면 단부의 나사 구멍에 삽입되고, 브리지(28)의 외부에서 너트(29)가 결합된다. 브리지(28)는 스토퍼(25)의 후면에 접한다. 너트(29)의 조임에 의해 클램핑 플레이트(15)는 스토퍼(25)에 밀착된다. 포지셔닝 장치(26)는 분리될 수 있다.
대안적으로, 포지셔닝 장치는 또한 기저판(6)과 클램핑 플레이트(15) 사이에서 작용하는 적어도 하나의 쐐기(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 분리 가능한 스크루 클램프(screw clamp) 또는 이와 유사한 것을 포지셔닝 장치로 사용하는 것도 가능하다.

Claims (10)

  1. 지지 구조물, 특히 콘크리트 지지 구조물들에서 프리스트레스가 주어진 띠형 견인 요소를 위한 고정 장치로서, 상기 견인 요소는 지지 구조물에 부착된 기저판과 상기 기저판에 대해 단단히 조여질 수 있는 클램핑 플레이트 사이에 수용되어 접착과 클램핑에 의해 고정되는 고정 장치에 있어서,
    상기 클램핑 플레이트(14, 15)는 견인 요소(1)의 견인 방향으로 기저판(3, 6)에 포지티브 핏(positive fit)으로 지지되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램핑 플레이트(14, 15)는 견인 요소(1)의 양측에서 각각 아래로 돌출된 리테이닝 캠 플레이트(20)를 가지며, 상기 리테이닝 캠 플레이트는 각각 기저판(3 또는 6)의 리테이닝 홈(21)에 맞물리는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램핑 플레이트(14, 15)는 양측에 리테이닝 돌출부(22)를 가지며, 상기 리테이닝 돌출부는 각각 기저판(3, 6)에 연결된 스토퍼(23)에 지지되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램핑 플레이트(14, 15)는 인장측 정면(24)에서 기저판(3,6)에 연결된 두 개의 스토퍼(25)에 지지되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 기저판(3,6)의 상부면에 있는 스토퍼(23,25)는 클램핑 플레이트(14, 15)의 양측 및/또는 정면 영역에 용접된 푸시 블록인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 플레이트(14,15)는 견인 요소(1)의 견인 방향으로 작용하는 포지셔닝 장치(26)를 통하여 그 위치에서 기저판(3,6)에 포지티브 핏으로 지지되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 장치(26)는 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 장치(26)는 클램핑 플레이트(14,15)와 기저판(3,6)에 연결된 브리지(28) 사이에서 작용하는 나사산이 형성된 로드(27)인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 장치는 기저판(3,6)과 클램핑 플레이트(14,15) 사이에서 작용하는 적어도 하나의 쐐기를 갖는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 장치는 분리 가능한 스크루 클램프(screw clamp)인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
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