KR20070081812A - Hpc - Google Patents

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KR20070081812A
KR20070081812A KR1020060013945A KR20060013945A KR20070081812A KR 20070081812 A KR20070081812 A KR 20070081812A KR 1020060013945 A KR1020060013945 A KR 1020060013945A KR 20060013945 A KR20060013945 A KR 20060013945A KR 20070081812 A KR20070081812 A KR 20070081812A
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송용재
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Abstract

A prestressed concrete beam including an H-section steel and a method for manufacturing the same are provided to strengthen the prestressed concrete beam by improving a layout of PC steel wires. A reinforcing bar is assembled such that three PC steel wires(13) are transversely installed in a row. The PC steel wires(13) are installed inside the reinforcing bar, and at least two H-section steels(51) are transversely installed on the assembled reinforcing bar so that a prestressed concrete beam having the H-section steel is formed. The PC steel wire(13) is installed at the central axis of a sectional surface of the prestressed concrete beam having the H-section steel. The PC steel wire(13) passes through a lower flange at the center part of the prestressed concrete beam having the H-section steel.

Description

에이치 형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보 및 그의 제작방법{HPC}Prestressed concrete beam with H-shaped steel and its manufacturing method {HPC}

[도 1]은 종래기술의 프리플렉스 합성형 구조물을 나타낸 것으로서 [도 1a]에서 [도 1d]까지는 프리플렉스 보를 제작하는 순서를 나타낸 시공도이며, [도 1e]는 제작된 프리플렉스 보를 교대 및 교각에 거치시킨 후 거푸집을 설치하고 바닥판 콘크리트를 타설하는 횡단면도를, [도 1f]는 프리플렉스 합성형 구조물의 완공 후 횡단면도를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a view illustrating a preplex composite structure of the prior art, in which FIG. 1A to FIG. 1D are construction drawings showing a procedure for manufacturing a preflex beam, and FIG. After mounting on the bridge piers and installing the formwork and the cross-sectional view of placing the bottom plate concrete, [FIG. 1f] shows the cross-sectional view after the completion of the preplex composite structure.

[도 2]는 종래 기술인 프리스트레스트 콘크리트 합성형 구조물을 나타낸 것으로 [도 2a]와 [도 2b]는 프리스트레스트 콘크리트 합성형 구조물의 시공도를, [도 2c]는 프리스트레스트 콘크리트 보의 횡단면도를 나타낸 것이다. [도 2d]는 제작된 프리스트레스트 콘크리트 보를 교대 및 교각에 거치시킨 후 거푸집을 설치하고 바닥판 콘크리트를 타설하는 횡단면도를, [도 2e]는 프리스트레스트 콘크리트 합성형 구조물의 완공 후 횡단면도를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a view illustrating a conventional prestressed concrete composite structure, and FIGS. 2A and 2B are construction views of a prestressed concrete composite structure, and FIG. 2C is a cross-sectional view of a prestressed concrete beam structure. will be. Figure 2d is a cross-sectional view of installing the formwork and placing the bottom plate concrete after mounting the prepared prestressed concrete beam to the alternating and piers, [Figure 2e] shows a cross-sectional view after completion of the prestressed concrete composite structure.

[도 3]은 종래 기술인 30m 프리스트레스트 콘크리트 보의 표준단면을 나타낸 것으로 [도 3a]는 보의 측면도를, [도 3b]는 보의 평면도를, [도 3c]는 상기 보의 일정 길이마다의 횡단면도를 나타내었다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional 30m prestressed concrete beam, in which FIG. 3A is a side view of the beam, FIG. 3B is a plan view of the beam, and FIG. 3C is a predetermined length of the beam. The cross section is shown.

[도 4]는 인용발명 국내공개특허공보 제0504266호에 대한 것으로서 [도 4a]는 제작된 인용발명 보의 내부에 상부 및 하부 T형 강판이 설치된 측면도를 나타낸 것이며 [도 4b]는 이의 횡단면도를, [도 4c]는 상기 인용발명 보의 횡단면도를 철근과 같이 도시한 것이다.[4] is a reference to the invention disclosed Korean Patent Publication No. 0542264, [FIG. 4A] shows a side view of the upper and lower T-shaped steel plate is installed inside the manufactured citation invention beam and [FIG. 4B] is a cross-sectional view thereof 4C is a cross-sectional view of the cited invention beam as reinforcing bars.

[도 5]는 인용발명 일본공개특허공보 평5-340031호에 대한 것으로서 [도 5a]에서 [도 5c]까지는 인용발명에서 제작하고자 하는 보의 제작 순서도를 도시한 것이고, [도 5d]는 인용발명 보의 내부에 설치한 철근 및 T형 강판을 도시한 횡단면도를 나타낸 것이다. [도 5e]는 제작된 인용발명의 보를 교대 및 교각 상에 거치한 후 거푸집을 설치하고 바닥판 콘크리트를 타설하는 공정도를 보인 것이고, [도 5f]는 인용발명의 기술에 의해 완공된 교량의 횡단면도를 도시한 것이다.FIG. 5 is a reference to Japanese Unexamined Patent Publication No. H5-340031, which illustrates a manufacturing flow chart of a beam to be manufactured in a cited invention from FIG. 5A to FIG. 5C, and FIG. The cross-sectional view which shows the rebar and T-type steel plate installed in the inside of the invention beam is shown. FIG. 5E shows a process diagram of mounting the formwork and placing the bottom plate concrete after mounting the fabricated beam of the cited invention on the shift and piers, and FIG. 5F is a cross-sectional view of the bridge completed by the technique of the cited invention. It is shown.

[도 6]은 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 제작순서를 나타낸 것으로 [도 6a]는 슬래브와 보의 합성전 측면도이고, [도 6b]는 합성후 측면도를 나타낸다FIG. 6 shows the fabrication procedure of the prestressed concrete beam into which the H-shaped steel of the present invention is inserted. FIG. 6A is a side view of the slab and the beam before synthesis, and FIG.

[도 7]은 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 제작 방법을 나타낸 상세도로서 [도 7a]는 철근과 H형강, PC 강선을 포함한 보의 횡단면도를 [도 7b]는 상기 [도 7a]를 완성하기 위한 철근 및 H형강의 설치 과정을 나타낸 보의 횡단면도이고, [도 7c]는 H형강의 복부에 바닥판 철근 관통 홀과 상부플랜지 철근 관통 홀이 설치된 H형강을 나타낸 측면도이며 [도 7d]는 H형강에 말굽형 전단연결재가 설치된 H형강의 횡단면도를 나타낸 것이다.FIG. 7 is a detailed view showing a method of manufacturing a prestressed concrete beam into which an H-beam of the present invention is inserted. FIG. 7a is a cross-sectional view of a beam including reinforcing bars and H-beams and a PC steel wire. Figure 7a] is a cross-sectional view of the beam showing the installation process of the reinforcing bars and H-beams to complete, [7c] is a side view showing the H-beams provided with the bottom plate reinforcing hole and the upper flange reinforcing hole in the abdomen of the H-beams Figure 7d shows a cross-sectional view of the H-shaped steel is provided with a horseshoe type shear connector in the H-shaped steel.

[도 8]은 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보에 바닥판 콘크리트를 타설하는 공정도 및 완공된 구조물의 횡단면도를 도시한 것이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a process diagram and a completed structure of placing bottom plate concrete on a prestressed concrete beam into which an H-shaped steel of the present invention is inserted.

< 도면의 주요부분에 대한 설명> <Description of Main Parts of Drawing>

1:강재 보 2:강재 보의 하부플랜지를 피복시킨 콘크리트 3:바닥판 콘크리트 4:복부 및 헌치 콘크리트 5:거푸집 6:주철근 10:프리플렉스 보 11:철근 12:전단연결철근 13:PC 강선 20:프리스트레스트 콘크리트 보 30:상하부 플랜지에 강판을 사용한 프리스트레스트 스틸 철근콘크리 보 31:T형 강판 32:콘크리트가 충전되지 않을 공간 40:T형 강판을 설치한 프리스트레스트 콘크리트 보 41:연결부 42:현장 겹이음 50:H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보 51:H형강 52:상부플랜지 철근 53:연결 철근 54:바닥판 철근 관통 홀 55:상부플랜지 철근 관통 홀 56:말굽형 전단연결재 57:정착장치DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel beam 2: Concrete which covered the lower flange of steel beam 3: Bottom plate concrete 4: Abdomen and haunch concrete 5: Formwork 6: Cast steel 10: Preflex beam 11: Reinforcing bar 12: Shear connecting bar 13: PC steel wire 20 : Prestressed concrete beam 30: Prestressed steel reinforced concrete beam using steel plate on upper and lower flanges 31: T-type steel plate 32: Space where concrete is not filled 40: Prestressed concrete beam with T-type steel plate 41: Connection part 42: Site Lap joint 50: Prestressed concrete beam with H-beam inserted 51: H-beam 52: Upper flange rebar 53: Connecting rebar 54: Bottom plate rebar through hole 55: Upper flange rebar through hole 56: Horseshoe type shear connector 57: Fixing device

본 발명은 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보 및 그의 제작방법에 관한 것으로써 종래기술로는 프리플렉스 합성형 구조물과 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 가장 간단한 형태의 프리스트레스트 콘크리트 합성형 구조물 및 인용발명인 국내공개특허공보 제0504266호, 일본공개특허공보 평5-340031가 있다.The present invention relates to a prestressed concrete beam and a method of manufacturing the H-shaped steel is inserted in the prior art composite and the most simple type of prestressed concrete composite structure and the invention is the most commonly used Unexamined-Japanese-Patent No. 504266 and Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-340031.

도 1에서 도 5까지는 상기의 종래기술과 인용발명의 기술을 도시한 것이다.1 to 5 show the prior art and the invention of the cited invention.

도 1은 프리플렉스 합성형 구조물 및 그의 시공순서도를 도시한 것이다. 프리플렉스 합성형교는 프리스트레스트 콘크리트 합성형교와 같이 인장측의 콘크리트에 압축력을 도입한 일종의 프리스트레스트 합성형교로 I형 단면을 갖는 강재 보 (1)에 프리플렉션 하중에 의한 휨 변형을 준 상태(도 1b 참조)에서 하부플랜지를 콘크리트(2)로 피복시킨 후 프리플렉션 하중을 제거(도 1c 참조)함으로써 하부플랜지 콘크리트에 압축력을 도입시킨 구조물(10)이다. 도 1a에서 도 1c 와 같이 제작된 프리플렉스 보(10)를 현장의 교대 및 교각 사이에 거치시킨 후 복부 및 헌치 콘크리트(4)와 바닥판 콘크리트(3)를 타설하여 교량을 완성시킨다(도 1d 참조). 이와 같은 프리플렉스 합성형교는 주형인 프리플렉스 보의 상부플랜지 강재가 바닥판 콘크리트 안으로 매설되는 형상을 띠고 있는 즉, 바닥판 콘크리트(3)가 프리플렉스 보(10)의 상부플랜지 역할을 동시에 하기 때문에 타형식의 교량에 비해 형고가 가장 낮은 장점을 가진다. 그러나 프리플렉스 합성형교는 강재의 탄성복원력을 이용해 강재의 하부플랜지 콘크리트에 프리스트레스를 도입시키는 교량으로 형식상으로는 강교의 일종이기에 가격이 고가이며 콘크리트교의 일종인 고강도의 PC 강선에 의해 프리스트레스를 도입하는 프리스트레스트 콘크리트 합성형교에 비하여 예상할 수 없는 콘크리트의 크리프 및 건조수축에 의한 프리스트레스의 손실 비율이 높아 하부플랜지 콘크리트에 인장 균열이 발생되어 프리플렉스 보의 강성 저하를 초래하게 되는 문제점이 발생하여 왔다. 또한 시공면에서는 도 1에서 도시한 바와 같이 프리플렉스 보(10)의 제작이 복잡하여 이로 인한 제작비용이 높다는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 프리플렉스 합성형교는 바닥판 콘크리트(3)가 프리플렉스 보(10)의 상부플랜지 역할을 동시에 하기 때문에 도 1e와 같이 교대 및 교각 상에 거치된 프리플렉스 보(10)의 복부 및 헌치, 바닥판 콘크리트 모두를 감싸는 거푸집(5)을 설치하고 복부 및 헌치 콘크리트(4)와 바닥판 콘크리트(3)의 타설을 한꺼번에 시행 하므로 거푸집 설치의 까다로움과 안전 문제가 상존하며 콘크리트의 타설 시간이 오래 걸려 자칫 콘크리트의 재료분리가 문제가 될 수 있으며, 복부 및 헌치 콘크리트와 프리플렉스 보의 상부플랜지(바닥판 콘크리트)에는 프리스트레스가 도입되지 않기에 특히 복부 및 헌치 콘크리트에 쉽게 균열이 발생하여 그의 보수가 항상 동반되어야 하는 큰 단점을 가지고 있다. 도 1e에서 바닥판 콘크리트에 배근되는 바닥판 주철근(6)은 프리플렉스 보(10)의 복부 강판에 미리 뚫어놓은 철근 구멍을 통과시켜 배근한다. 도 1f는 복부 및 헌치 콘크리트(4)와 바닥판 콘크리트(3)가 타설된 후의 교량의 횡단면을 나타낸 것이다.1 shows a preplex composite structure and a construction flowchart thereof. The preflex composite bridge is a kind of prestressed composite bridge that adopts compressive force to the concrete on the tension side, like the prestressed concrete bridge. The prestressed deformation is applied to the steel beam 1 having the I-shaped cross section (Fig. 1b) is a structure 10 in which a compressive force is introduced into the lower flange concrete by covering the lower flange with concrete 2 and then removing the preflection load (see FIG. 1c). In FIG. 1a, the preflex beam 10 manufactured as shown in FIG. 1c is mounted between the alternating and pier in the field, and then the abdominal and haunch concrete 4 and the bottom plate concrete 3 are poured to complete the bridge (FIG. 1D). Reference). Such a preflex composite bridge has a shape in which the upper flange steel of the preplex beam, which is a mold, is embedded in the bottom plate concrete, that is, the bottom plate concrete 3 serves as the upper flange of the preflex beam 10 at the same time. It has the lowest advantage compared to other types of bridges. However, preflex composite girder bridge is a bridge that introduces prestress to the lower flange concrete of steel by using elastic resilience of steel. It is a type of steel bridge, so it is expensive and is prestressed by high strength PC steel wire which is a kind of concrete bridge. Compared with concrete composite bridges, the loss ratio of prestress due to creep and dry shrinkage of concrete is not expected to be high, causing tensile cracks in the lower flange concrete, resulting in a decrease in the rigidity of the preflex beams. In addition, in the construction surface, as shown in FIG. 1, the manufacturing of the preflex beam 10 is complicated and the manufacturing cost is high. 10) at the same time acting as the upper flange, install the formwork (5) surrounding both the abdomen and the haunch, the bottom plate concrete of the preflex beam 10 mounted on the alternating and piers as shown in Figure 1e and the abdominal and haunch concrete ( 4) and the bottom plate concrete (3) is carried out all at once, so the difficulty of installation of formwork and safety problems exist, and the casting of concrete takes a long time, so it is difficult to separate the material of concrete. Since the upper flange of the preflex beam (floor plate concrete) does not introduce prestress, it is easy to crack in abdominal and haunch concrete. It has a big disadvantage that arises and must always be accompanied by his reward. In FIG. 1E, the base plate reinforcing bar 6, which is reinforcement to the bottom plate concrete, passes through the reinforcing bars previously drilled into the abdominal steel plate of the preflex beam 10. FIG. 1F shows the cross section of the bridge after abdominal and haunch concrete 4 and bottom plate concrete 3 have been poured.

도 2는 콘크리트와 고강도의 PC 강선만으로 이루어진 프리스트레스트 콘크리트 합성형교에 대한 것이다. 콘크리트 내부에 철근(11)을 배근하고 PC 강선(13)의 삽입을 위한 쉬스관을 설치한 후 쉬스관을 통과하는 PC 강선을 양생된 콘크리트의 양 단부에서 긴장함으로서 콘크리트 보의 전단면에 프리스트레스가 도입된 보(20)의 제작을 완료한 후(도 2a 참조), 현장의 교대 및 교각에 거치하고 바닥판 콘크리트(3)를 타설하면(도 2b 참조) 프리스트레스트 콘크리트 합성형교가 완성이 되는 것이다. 상기의 프리스트레스트 콘크리트 합성형교는 프리캐스트 교량으로는 가장 간단한 형태의 교량으로서 콘크리트와 그 내부에 배근시킨 철근(11)과 고강도의 PC 강선만으로 이루어져(도 2c 참조) 가장 값이 저렴하며 도 2d에서 보인 바와 같이 바닥판 콘크리트(3)의 타설도 도 1의 프리플렉스 합성형교에 비해 월등히 시공성이 좋기에 그 활용성 또한 매우 뛰어난 교량이다. 여기서 제작된 프리스트레스트 콘크리트 보(20)와 바닥판 콘크리트와의 연결은 도 2c에서 보인 바와 같이 보(20)에서 바닥판 콘크리트와의 연결을 위한 전단연결철근(12)을 제작시 뽑아 놓으며 이 전단연결철근(12)과 바닥판 콘크리트의 철근(6)을 서로 횡으로 엮어 시공을 실시한다. 그러나 전술한 바와 같이 기존기술의 프리스트레스트 콘크리트 합성형교는 단순히 철근 콘크리트만으로 이루어진 구조이기에 교량의 지간이 길어지면서 보의 형고가 높아지는 문제점이 있다. 이 높은 형고는 단면의 중립축에서 상부플랜지 상단까지의 거리를 증가시킴으로 지간 중앙에서 PC 강선에 의해 긴장력을 도입하면 그의 편심모멘트로 인해 상부플랜지 상단에 인장력에 의한 균열이 발생할 수 있는 관계로 PC 강선에 도입할 수 있는 긴장력에 한계가 있으며 이 또한 주형의 형고를 더욱 높이는 요인으로 작용된다. Figure 2 is for the prestressed concrete composite bridge consisting of concrete and high strength PC steel wire only. Prestress is applied to the shear surface of the concrete beam by placing the sheath pipe for the insertion of the PC steel wire 13 into the reinforcing bar 11 inside the concrete, and then tensioning the PC steel wire passing through the sheath pipe at both ends of the cured concrete. After completing the fabrication of the beam 20 introduced (see Fig. 2a), it is mounted on the alternating and pier of the site and poured the slab concrete 3 (see Fig. 2b) to complete the prestressed concrete composite bridge. . The prestressed concrete composite girder bridge is the simplest type of bridge for precast bridges. The prestressed concrete composite bridge consists of concrete and reinforcing bars 11 placed inside and high strength PC steel wire (see Fig. 2c). As shown, the pour of the slab concrete 3 is also excellent in workability compared to the preflex composite bridge of FIG. The connection between the prestressed concrete beam 20 and the bottom plate concrete produced here is drawn out when the shear connection reinforcing bar 12 for the connection with the bottom plate concrete in the beam 20, as shown in Figure 2c Weave the connecting reinforcing bars 12 and the reinforcing bar 6 of the bottom plate concrete laterally. However, as described above, the prestressed concrete composite girder bridge of the prior art has a problem that the beam height increases as the length of the bridge becomes longer because the structure is composed of only reinforced concrete. This high mold height increases the distance from the neutral axis of the cross section to the top of the upper flange, so that when the tension is introduced by the PC steel wire at the center of the span, its eccentric moment can cause cracking due to the tensile force on the top flange of the upper flange. There is a limit to the tension that can be introduced, which also increases the mold sentence.

도 3은 현재 한국도로공사에서 사용하고 있는 도 2의 프리스트레스트 콘크리트 합성형교의 표준단면을 나타낸 것이다. 도 3은 프리스트레스트 콘크리트 보의 전체 지간 길이에 걸쳐 일정 단면마다에서 PC 강선의 위치를 나타낸 것으로 도 3a는 전체 보의 측면도를, 도 3b는 평면도를, 도 3c는 일정 단면마다에서의 횡단면도를 나타낸 것이다. 도 3c를 살펴보면 전술한 바와 같이 긴장력의 한계로 인하여 보의 형고가 높아질 수밖에 없으며 이를 위한 재료의 절감을 위해 보의 상하플랜지 폭을 좁게 하였고 보의 폭이 좁은 관계로 PC 강선을 단부에서는 횡으로 1개씩 종으로만 배치하였으며 휨모멘트가 가장 많이 발생하는 중앙부에서는 사하중 및 활하중에 대응하는 프리스트레스를 최대로 도입시키기 위해 PC 강선을 횡으로 나란히 배치하였음을 알 수 있다. 상기와 같이 단부와 중앙부에서 PC 강선을 배치하기 위해서는 단부와 중앙부 사이에서는 도 3c의 9m, 6m 위치에서와 같이 PC 강선을 불규칙 적으로 배치할 수밖에 없으며 이로 인해 각 PC 강선마다의 시공 긴장력이 모두 상이하게 되어 현장 작업자들의 많은 혼동을 초래하게 할 수 있어 제작된 프리스트레스트 콘크리트 보의 횡좌굴 및 비틀림을 발생시킬 우려를 낳게 한다. Figure 3 shows the standard cross-section of the prestressed concrete composite bridge of Figure 2 currently used by Korea Expressway Corporation. FIG. 3 shows the position of the PC steel wire at every cross section over the entire span length of the prestressed concrete beam. FIG. 3A shows a side view of the entire beam, FIG. 3B shows a plan view, and FIG. 3C shows a cross section view for each cross section. will be. Referring to Figure 3c, as described above, due to the limitation of the tension, the height of the beam is inevitably increased, in order to reduce the material for this purpose, the width of the upper and lower flanges of the beam was narrowed, and the width of the beam is narrow. It can be seen that the PC steel wires are arranged side by side in order to maximize the prestress corresponding to dead and live loads in the central part where the bending moments occur most. As described above, in order to arrange the PC steel wires at the end and the center portion, the PC steel wires must be irregularly arranged as shown at 9m and 6m positions of FIG. 3C between the end and the center portion, and as a result, the construction tension of each PC wire is different. This can cause a lot of confusion for the field workers, causing the possibility of lateral buckling and twisting of the fabricated prestressed concrete beams.

도 4는 국내공개특허공보 제0504266호의 기술을 간략히 핵심 부분만 나타낸 것이다. 기존의 철근 콘크리트만으로 구성된 프리스트레스트 콘크리트 합성형교의 단점을 극복하고자 철근 콘크리트 보의 상부 및 하부플랜지에 T형 강판(31)을 설치하여 보의 단면 강성을 높이고 PC 강선(13)를 설치하여 프리스트레스를 도입한 상하부 플랜지에 강판을 사용한 프리스트레스트 스틸 철근콘크리트 보(30)를 제작하는 것이다(도 4a 및 도 4b 참조). 상기 기술은 단순한 철근 콘크리트로 이루어진 보에 T형 강판(31)을 삽입하여 단면 강성을 높인 것은 좋으나 상부 및 하부플랜지에 동일하게 T형 강판(31)을 삽입하였기에 기존 프리스트레스트 콘크리트 보의 이론적 한계인 중립축에서 상부플랜지 상단까지의 거리로 인해 발생하는 편심모멘트의 상단 인장균열 발생문제를 해결하지 못한 이론적 한계를 가지고 있다. 또한 시공면에서도 콘크리트 보 내부에 설치하는 철근(11)과 T형 강판의 설치를 동시에 실시하여야 하기에 그 실시에 공정기간이 오래 걸리며 특히 상부플랜지에 설치한 T형 강판의 경우는 T형 강판의 복부판 1개가 스스로를 지탱해서 설치될 수가 없기에 이를 위한 추가의 철근이 복잡하게 필요하다. 추가의 단점으로는 상하부플랜지 콘크리트 내에 삽입한 T형 강판은 콘크리트 타설에 상당한 어려움을 준다. 즉 보의 내부에 설치한 T형 강판(31)은 도 4b를 통해 알 수 있듯이 그 폭이 상하부플랜지 폭의 약 2/3 이상을 차지하기에 각 T형 강판 바로 아래 부분(도 4c의 빗금친 부분 (32))에는 공극의 형성으로 인해 콘크리트의 충전이 거의 이루어질 수 없다는 것이다. 따라서 도 4의 인용발명은 기존 프리스트레스트 콘크리트 보의 이론적 한계도 극복하지 못하였으며 실제로도 이러한 보는 절대 제작될 수가 없다.Figure 4 shows only a brief key portion of the technique of Korean Patent Publication No. 0542268. In order to overcome the shortcomings of the prestressed concrete composite bridge consisting of conventional reinforced concrete only, T-shaped steel plates 31 are installed on the upper and lower flanges of reinforced concrete beams to increase the cross-section stiffness of the beams, and PC steel wires 13 are installed to prestress. The prestressed steel reinforced concrete beam 30 using the steel plate is introduced into the upper and lower flanges introduced (see FIGS. 4A and 4B). The above technique is good to increase the cross-sectional rigidity by inserting the T-shaped steel sheet 31 into the beam made of simple reinforced concrete, but the T-shaped steel sheet 31 is inserted into the upper and lower flanges the same as the theoretical limit of the existing prestressed concrete beam There is a theoretical limitation that does not solve the problem of the occurrence of the top tension crack of the eccentric moment caused by the distance from the neutral axis to the top of the upper flange. In addition, in the construction surface, the reinforcing bar 11 installed inside the concrete beam and the T-shaped steel sheet must be installed at the same time. Therefore, the process takes a long time, especially in the case of the T-shaped steel sheet installed on the upper flange. Since one abdominal plate cannot support itself and can be installed, additional rebar is complicated. As a further disadvantage, the T-shaped steel sheet inserted into the upper and lower flange concretes presents considerable difficulty in placing concrete. That is, the T-shaped steel sheet 31 installed in the inside of the beam, as shown in Figure 4b, the width occupies about 2/3 or more of the width of the upper and lower flanges, just below each T-shaped steel sheet (hatched in Figure 4c In part 32), the filling of concrete can hardly be achieved due to the formation of voids. Therefore, the cited invention of FIG. 4 does not overcome the theoretical limitations of the existing prestressed concrete beams, and in reality, such beams may never be manufactured.

도 5에는 일본공개특허공보 평5-340031호의 기술을 나타내었다.5 shows the technique of Japanese Patent Laid-Open No. 5-340031.

도 5의 기술은 품질확보를 위하여 현장에서 별도의 제작장을 마련하여 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하지 않고 공장에서 보의 상부플랜지에 T형 강판(31)를 설치하고 현장으로 운반이 가능한 길이로 분할 제작한 후(도 5a 참조), 현장으로 운반후 도 5b에서 보인바와 같이 연결부(41)에 추가로 콘크리트를 타설하고 PC 강선에 의해 T형 강판이 설치된 철근 콘크리트 보에 프리스트레스를 가하여 T형 강판이 설치된 프리스트레스트 콘크리트 보(40)를 제작하는 것이다. 또한 도 5의 기술은 도 5e 및 도 5f에서 보인바와 같이 보의 상부플랜지를 바닥판 콘크리트 역할로도 사용할 수 있게 하고 있다. 이러기 위해서는 도 5d와 같이 보의 상부플랜지에서 바닥판을 형성하기 위한 바닥판 콘크리트 철근(6)을 보의 제작시 뽑아 놓아야 한다. 상기 도 5의 기술은 기존의 도 2의 프리스트레스트 콘크리트 합성형교의 단점에서 언급한 상부 인장균열의 발생 문제를 없애고자 보의 상부플랜지 콘크리트에만 T형 강판(31)을 설치하여 단면의 중립축에서 상부플랜지까지의 거리를 줄였으며 이에 추가로 단면의 강성도 증가시키었으나 도 4의 기술과 마찬가지로 그의 설치를 보 내부의 주형 철근(11)과 같이 실시하기에 그 시공기간이 오래 걸리며 T형 강판을 상부플랜지에 설치함으로 T형 강판의 복부판 1개가 스스로를 지탱해서 설치될 수 없기에 이를 위한 추가의 철근이 복잡하게 필요하다는 단점을 가지고 있다. 또 한 활하중이 직접 작용하는 바닥판 콘크리트(3) 전체가 1개의 구조물로 이루어져 있지 않으며 보와 보 사이의 바닥판 콘크리트는 보의 제작시 미리 뽑아 놓은 철근과 바닥판 콘크리트 철근(6)의 현장 겹이음(42)에 의해 연결을 시켰기에 그 안전성이 극히 문제가 될 수있고 주형과 추가로 타설한 바닥판 콘크리트 사이에 시공조인트가 발생할 수 있으며 이 시공조인트로 수분이 스며들어 철근의 부식을 발생시키면 교량의 안전에 치명적인 손상을 입힐 수 있는 여지가 다분한 기술이다.The technique of Figure 5 is to install a separate manufacturing site in the field to secure the quality without producing prestressed concrete beam, install the T-shaped steel sheet 31 in the upper flange of the beam in the factory and produce the split to the length that can be transported to the site After transporting to the site (see Fig. 5a), the concrete is placed on the connection portion 41 as shown in Fig. 5b and prestressed to the reinforced concrete beam installed with the T-steel plate by PC steel wire to install the T-steel plate The prestressed concrete beam 40 is to be produced. In addition, the technique of FIG. 5 allows the upper flange of the beam to be used as the bottom plate concrete role as shown in FIGS. 5E and 5F. To this end, the bottom plate concrete reinforcement 6 for forming the bottom plate in the upper flange of the beam as shown in Figure 5d should be pulled out during the fabrication of the beam. The technique of FIG. 5 is to install the T-shaped steel sheet 31 only on the upper flange concrete of the beam to eliminate the problem of the upper tensile crack mentioned in the disadvantages of the conventional prestressed concrete composite bridge of FIG. Although the distance to the flange was reduced and the rigidity of the cross section was further increased, as in the technique of Fig. 4, the construction took a long time to perform its installation like the mold reinforcing bar 11 inside the beam, and the T-type steel plate was mounted on the upper flange. Since the abdominal plate of the T-shaped steel plate cannot be supported by itself and installed, the additional reinforcing bar is complicated. In addition, the entire floor slab concrete (3) to which the live load directly acts does not consist of one structure, and the floor slab concrete between the beam and the beam overlaps with the rebar and the bottom slab concrete rebar (6), which were previously extracted during the fabrication of the beam. The connection is made by the joint (42), so the safety can be extremely problematic, and a construction joint may occur between the mold and the additionally placed bottom plate concrete. It is a technology that has a lot of potential for damaging the safety of bridges.

본 발명은 이상에서 설명한 종래기술들의 단점을 보완할 수 있는 새로운 보를 개발하고 이를 제작하는 방법을 제시하여 그의 적용성을 극대화시키고자 한다.The present invention is to maximize the applicability of the present invention by developing a new beam that can compensate for the shortcomings of the prior art described above and manufacturing the same.

본 발명의 목적은 기존 기술의 이론적 단점 및 시공적 복잡성을 해결하기 위하여 H형강의 삽입 및 PC 강선의 효율적인 배치를 통해 보다 경제적이고 안전적인 프리스트레스트 콘크리트 보를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a more economic and safe prestressed concrete beam through the insertion of H-beams and the efficient placement of PC steel wires in order to solve the theoretical shortcomings and construction complexity of the existing technology.

도 6에서 도 8은 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보 및 그의 제작방법에 대한 것이며 그 일례로 H형강을 2개만 설치한 것을 나타내었다.6 to 8 show a prestressed concrete beam and a manufacturing method thereof in which the H-shaped steel of the present invention is inserted, and as an example, only two H-shaped steels are installed.

이를 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. This will be described with reference to the drawings.

본 발명은 도 2의 가장 간단한 형태인 철근 콘크리트 구조물로만 이루어진 프리스레스트 콘크리트 보에 공장에서 일률적으로 만들어져 나오는 H형강을 추가로 설치하여 구조물의 강성을 높여 형고를 낮출 수 있고 안전성을 높인 구조물이다.The present invention is a structure that can increase the rigidity of the structure to increase the rigidity of the structure by additionally installing the H-shaped steel uniformly made in the factory on the prestressed concrete beam consisting of the reinforced concrete structure of the simplest form of Figure 2, the safety.

먼저 도 6a에서 도 6b는 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 전체적인 시공순서를 나타낸 것으로 본 발명은 보의 제작시 도 4 및 도 5의 국내 및 일본의 인용발명이 상하부플랜지 콘크리트 또는 상부플랜지 콘크리트 내부에 T형 강판을 설치한 것과는 달리 H형강(51) 2개를 보의 상부플랜지 콘크리트와 바닥판 콘크리트가 접하는 면 사이에 나란히 횡으로 설치한다는 것이다. 다음 공정은 일반적인 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하는 것과 마찬가지로 PC 강선에 의해 보의 단면 전체에 프리스트레스를 도입시킨다(도 6a 참조). 다음은 제작된 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보(50)를 교대 및 교각에 거치한 후 도 6b와 같이 보에 삽입된 H형강의 상부플랜지를 포함하여 바닥판 콘크리트를 타설하면 본 발명의 교량은 완성이 되는 것이다. First, Figure 6a to 6b shows the overall construction sequence of the pre-stressed concrete beam inserted into the H-beam of the present invention the present invention is the upper and lower flange concrete of the invention of the domestic and Japanese cited in Figure 4 and 5 Unlike installing the T-shaped steel sheet inside the upper flange concrete, two H-shaped steels 51 are installed side by side between the upper flange concrete and the bottom plate of the beam contact side by side. The next process introduces the prestress through the cross section of the beam by PC steel wire, just like a typical prestressed concrete beam (see Figure 6a). Next, after mounting the prepared prestressed concrete beam 50 in which the H-shaped steel is inserted into the alternating and piers, as shown in FIG. 6B, when the bottom plate concrete is poured including the upper flange of the H-shaped steel inserted into the beam, the bridge of the present invention. Is the completion.

도 6c부터 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 원리 및 그의 제작방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 6c in detail the principle of the pre-stressed concrete beam inserted H-shaped steel of the present invention and the manufacturing method thereof are as follows.

도 6c는 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 성립 원리를 나타낸 단면도이다. 도 6c의 그림 ①은 철근 콘크리트만으로 단순하게 구성된 프리스트레스트 콘크리트 보의 중립축 위치 및 중립축으로부터 긴장재 도심까지의 편심거리 "e1"와 중립축으로부터 보의 상부플랜지 상단 및 하부플랜지 하단까지의 거리 "YT1" 및 "YL1"을 나타낸 단면도이며, 도 6c의 그림 ②는 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 중립축 위치 및 중립축으로부터 긴장재 도심까지의 편심거리 "e2"와 중립축으로부터 보의 상부플랜지 상단 및 하부플랜지 하단까지의 거리 "YT2" 및 "YL2"를 나타낸 단면도이다. 도 6c의 그림 ①과 ②를 비교해 보면 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보(그림② )의 중립축 위치 가 H형강이 삽입되지 않은 보(그림① )에 비하여 상부플랜지 쪽으로 이동하였음을 알 수 있다. 이로 인하여 중립축으로부터 긴장재 도심까지의 편심거리는 "e2"가 "e1"보다 커졌으며("e2 > e1"), 중립축으로부터 보의 상부플랜지 상단까지의 거리 "YT2"는 "YT1"보다 작아졌으며("YT2 < YT1"), 보의 하부플랜지 하단까지의 거리 "YL2"는 "YL1"보다 커졌음을 알 수 있다("YL2 > YL1"). 프리스트레스트 콘크리트 보에서 보의 상부플랜지 상단에 작용하는 프리스트레스는

Figure 112006010594278-PAT00001
의 식으로 계산되어지는데 이때
Figure 112006010594278-PAT00002
는 압축력을 유발하는데 반해
Figure 112006010594278-PAT00003
는 하단에 작용하는 긴장력 P로 인한 편심모멘트에 의해서 인장력을 유발한다. 그러므로 그림 ②의 본 발명의 보는 "YT2" 이그림 ①의 "YT1" 보다 작으며, 단면2차모멘트인 "I"값 역시 그림 ②의 단면이 그림 ①의 단면보다 크기에 전체적으로 인장력을 유발시키는
Figure 112006010594278-PAT00004
항은 극히 작아져 기존의 일반 보의 상부플랜지 상단에 발생하는 인장균열의 발생을 종식시킬 수 있는 것이다. 한편, 프리스트레스트 콘크리트 보에서 하부플랜지 하단에 작용하는 프리스트레스는
Figure 112006010594278-PAT00005
Figure 6c is a cross-sectional view showing the principle of establishment of the pre-stressed concrete beam inserted H-shaped steel of the present invention. Fig. 6c shows the neutral axis position and the eccentric distance "e1" from the neutral axis to the center of the tension member and the distance "YT1" from the neutral axis to the upper flange bottom and the lower flange bottom of the prestressed concrete beam, which is simply composed of reinforced concrete. Figure 6c is a cross-sectional view showing "YL1", Figure 2 is a neutral shaft position of the prestressed concrete beam inserted H-shaped steel of the present invention and the eccentric distance "e2" from the neutral shaft to the center of the tension material and the upper flange top of the beam and from the neutral shaft It is sectional drawing which shows the distance "YT2" and "YL2" to the lower lower flange. Comparing Figs. ① and ② of FIG. 6C, it can be seen that the neutral shaft position of the prestressed concrete beam (Fig. ②) inserted with the H-beam of the present invention moved toward the upper flange compared to the beam without the H-beam inserted (Fig. ①). Can be. As a result, the eccentric distance from the neutral axis to the center of the tension member is greater than "e2" than "e1"("e2>e1"), and the distance "YT2" from the neutral axis to the top of the upper flange of the beam is smaller than "YT1"(" YT2 < YT1 &quot;), it can be seen that the distance " YL2 " to the bottom of the lower flange of the beam is larger than " YL1 &quot;(" YL2 > YL1 &quot;). In prestressed concrete beams, the prestress acting on the top of the upper flange of the beam
Figure 112006010594278-PAT00001
It is calculated by the formula
Figure 112006010594278-PAT00002
Induces a compressive force
Figure 112006010594278-PAT00003
The tension is induced by the eccentric moment due to the tension force P acting at the bottom. Therefore, "YT2" of the present invention in Fig. 2 is smaller than "YT1" in Fig. 1, and the "I" value, which is the cross-sectional secondary moment, also causes the tension in the cross section of Fig. 2 to be larger than the cross section of Fig. 1.
Figure 112006010594278-PAT00004
The term is so small that it can end the occurrence of tensile cracks on the top of the upper flange of conventional beams. Meanwhile, the prestress acting on the bottom of the lower flange in the prestressed concrete beam
Figure 112006010594278-PAT00005

로 계산되어지는데 이때

Figure 112006010594278-PAT00006
는 상부플랜지와 마찬가지로 압축력을 유발하 며
Figure 112006010594278-PAT00007
는 상부플랜지와는 달리 하단에 압축력을 추가로 발생시킨다. 그러므로 그림 ②의 본 발명의 보는 "YL2"및 "e2"가 그림 ①의 "YL1" 및 "e1"보다 크기에 추가로 압축력을 유발시키는
Figure 112006010594278-PAT00008
항이 단면 ①에 비해 커짐으로 H형강을 삽입시킨 본 발명의 프리스트레스트 콘크리트 보는 일반 보에 비해 월등히 유리한 단면임을 알 수 있다. 반면에 인용발명인 일본공개특허공보 평5-340031호의 보는 T형 강판을 상부플랜지 내에 삽입시켰음으로 이로 인한 단면2차모멘트, 중립축의 위치, 중립축으로부터 긴장재 도심까지의 편심거리, 중립축으로부터 상부플랜지 상단 및 하부플랜지 하단까지의 거리들이 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보에 비해 그 효과가 떨어짐은 당업자들은 당연히 알 수 있다. It is calculated as
Figure 112006010594278-PAT00006
Like the upper flange, it causes a compressive force
Figure 112006010594278-PAT00007
Unlike the upper flange generates additional compression force on the bottom. Therefore, the view of the present invention in Fig. 2, "YL2" and "e2" cause the compressive force in addition to the size of "YL1" and "e1" in Fig. ①
Figure 112006010594278-PAT00008
It can be seen that the prestressed concrete beam of the present invention, in which the term is larger than the cross section ① and inserted the H-beam, is a much more advantageous cross section than the general beam. On the other hand, the beam of the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 5-340031 is inserted into the upper flange so that the cross section secondary moment, the position of the neutral shaft, the eccentric distance from the neutral shaft to the center of the tension material, the upper flange and the upper flange from the neutral shaft It will be apparent to those skilled in the art that the distance to the bottom of the lower flange is less effective than the prestressed concrete beam into which the H-beam of the present invention is inserted.

다음 도 7은 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 제작 방법을 나타낸 것이다. 도 7a는 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보(50)의 내부에 설치된 철근(11)과 삽입된 H형강(51) 및 PC 강선(13)을 나타낸 횡단면도이다. 인용발명의 기술이 T형 강판을 상하부플랜지 콘크리트 또는 상부플랜지 콘크리트 내부에 설치하기 때문에 보를 제작하는데 소요되는 기간이 길며 설치에 필요한 철근이 추가로 요구되는데 반해 본 발명은 그 단점을 획기적으로 간소화 및 경제화하였다. 도 7b는 이를 보여주는 것이다. 먼저 도 2c와 같이 일반 보의 철근(11) 및 PC 강선(13)을 배근하는 것과 동일하게 실시한 후(도 7b ①그림 ), 그 림 ②와 같이 H형강 2개를 배근된 철근(11) 위에 나란히 횡으로 올려놓는다. 다음 공정은 ③그림 을 통해 볼 수 있듯이 철근의 하나인 상부플랜지 철근(52)을 도 7c에 보인 보와 같이 H형강(51)에 종방향으로 미리 뚫어놓은 상부플랜지 철근 통과 홀(55)을 관통하여 꼽아 놓은 후 상부플랜지 철근(52)과 밑에 배근한 다른 철근(11)을 연결 철근(53)에 의해 겹이음(42) 처리하면 인용발명들과는 비교도 할 수 없이 간단하고 신속하게 H형강을 설치할 수 있다. 다음 도 7d는 제작되어질 본 발명의 프리스트레스트 콘크리트 보(50)와 바닥판 콘크리트가 H형강과의 합성효과를 도모하기 위해서 H형강(51)의 상부플랜지 상단 및 하부플랜지 상단에 말굽형 전단연결재(56)를 설치한 H형강의 횡단면도를 나타낸 것이다. 말굽형 전단연결재(56)는 그 형상이 말굽형으로 생긴 관계로 H형강의 상부플랜지 하단 및 하부플랜지 하단에 설치하게 되면 그 사이의 공극이 빠져 나가지 못함으로 인해 콘크리트가 치밀하게 채워지지 못하여 그들의 합성효과가 최대로 발현할 수 없다. 도 7e는 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보(50)의 내부에 설치하는 PC 강선의 배치를 나타낸 횡단면도이다. 기존의 일반 프리스트레스트 콘크리트 보는 단면의 형상으로 인해 전술한 도 3에서 설명한 바와 같은 단점을 가지고 있기에 본 발명은 그 PC 강선의 배치를 도 7e와 같이 한 단면에 횡으로 3개의 정착장치(57)가 설치될 수 있도록 하여 횡으로 같은 위치에 설치되는 PC 강선 3개는 동일한 긴장력을 갖게 하여 작업자의 혼동을 방지할 수 있게 하고 이로써 제작시 보에 비틀림이나 횡좌굴을 방지할 수 있다. 이러기 위해서는 전체 프리스트레스트 콘크리트 보 단면의 플랜지 폭을 횡으로 3개의 정착장치가 설치될 수 있도록 하고 보 단면의 복부 폭은 횡으로 3개의 PC 강선이 배치될 수 있도록 한다.Next Figure 7 shows the manufacturing method of the pre-stressed concrete beam inserted H-shaped steel of the present invention. Figure 7a is a cross-sectional view showing a reinforcing bar 11 installed in the interior of the pre-stressed concrete beam 50, the H-shaped steel inserted into the present invention, the H-shaped steel 51 and the PC steel wire 13 is inserted. Since the technology of the cited invention installs the T-shaped steel sheet inside the upper and lower flange concrete or the upper flange concrete, it takes a long time to manufacture the beam and requires additional reinforcing bars for the installation. It was done. 7b shows this. First perform the same as the reinforcing bar 11 and the PC steel wire 13 of the general beam as shown in Figure 2c (Fig. 7b ①), the two H-beams on the reinforced bar 11 as shown in Figure ② Place them side by side. The next process is through the upper flange reinforcing hole 55 previously drilled in the longitudinal direction in the H-shaped steel 51 as shown in Fig. 7c, as shown in Fig. 7c, as shown in Fig. If the upper flange reinforcing bar 52 and the other reinforcing bar 11 arranged underneath the stacking bars (42) by connecting reinforcing bar 53, the H-shaped steel can be installed simply and quickly without comparison with the cited inventions. Can be. Next, Figure 7d is a horseshoe type shear connector on the top of the upper flange and the bottom of the upper flange of the H-shaped steel 51 in order to achieve the composite effect of the pre-stressed concrete beam 50 and the bottom plate concrete of the present invention to be manufactured 56 shows the cross-sectional view of H-section steel. Since the horseshoe type shear connector (56) is formed in the shape of a horseshoe type, when it is installed at the bottom of the upper flange and the lower flange of the H-beam, the gap between them does not escape, so that the concrete cannot be densely packed and their synthesis The effect cannot be expressed to the maximum. Figure 7e is a cross-sectional view showing the arrangement of the PC steel wire to be installed in the interior of the pre-stressed concrete beam 50 inserted H-shaped steel of the present invention. Since the conventional general prestressed concrete beam has the disadvantages as described in FIG. 3 due to the shape of the cross section, the present invention provides the arrangement of the PC steel wire in three cross sections in one cross section as shown in FIG. 7E. Three PC steel wires installed in the same position laterally so that they can be installed to have the same tension force to prevent operator confusion, thereby preventing torsion or transverse buckling in the beam during manufacturing. To do this, three fixing devices can be installed across the flange width of the entire prestressed concrete beam cross section, and three PC steel wires can be arranged across the abdomen width of the beam cross section.

도 8은 도 7을 통해 제작된 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보를 교대 및 교각에 거치시킨 후 바닥판 콘크리트를 타설하는 공정(도 8a 참조)과 바닥판 콘크리트의 타설 후 완료된 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 구조물(도 8b 참조)를 나타낸 횡단면도이다. 도 8a에서 바닥판 콘크리트의 주철근(6)은 도 7c에 나타낸 바와 같이 H형강의 복부에 종방향으로 미리 뚫어놓은 바닥판 철근 관통 홀(54)을 통해 설치하면 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보를 이용한 전체 구조물은 완성이 된다. 이때 본 발명의 보에 적용되는 바닥판 콘크리트는 제작된 보 위에 일체로 타설됨으로 인용발명인 일본공개특허공보 평5-340031호의 바닥판 콘크리트의 위험성을 극복할 수 있다. 또한 본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보는 종래기술의 프리플렉스 보와 마찬가지로 보의 상부플랜지에 매설한 H형강이 바닥판 콘크리트 내부에도 매설됨으로 전체 구조물의 강성이 증가되며 이로서 보의 형고를 대폭 감소시킬 수 있다.8 is a step of placing the bottom plate concrete after mounting the pre-stressed concrete beam inserted into the H-beam of the present invention made through FIG. 7 alternately and pier (see FIG. 8a) and completed after pouring the bottom plate concrete Is a cross-sectional view showing a prestressed concrete structure (see FIG. 8B) into which an H-beam is inserted. In FIG. 8A, the main reinforcing bar 6 of the bottom plate concrete is installed through the bottom plate reinforcing hole 54 previously drilled in the longitudinal direction of the abdomen of the H-beam as shown in FIG. 7C. The entire structure using the rest concrete beam is completed. At this time, the bottom plate concrete applied to the beam of the present invention can be overlaid on the fabricated beam integrally to overcome the risk of the bottom plate concrete of Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-340031. In addition, the prestressed concrete beam into which the H-shaped steel of the present invention is inserted, as in the prior art preflex beams, is embedded in the upper flange of the beam, so that the stiffness of the entire structure is increased, thereby increasing the rigidity of the entire structure. It can greatly reduce.

본 발명의 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보는 보와 바닥판 콘크리트 사이에 H형강을 삽입하고 PC 강선을 한 단면 내에 횡으로 최대 3개까지 설치할 수 있게 함으로써 보 자체의 강성 증가 및 이로 인한 긴장력의 효율적인 사용을 도모하여 상기 보의 지간을 장지간화 할 수 있으며 보의 형고를 줄일 수 있다. 또한 콘크리트 이외에 다른 제3의 구조물을 사용하는 다른 기존발명 또는 인용발명에 비해 월등히 간략화된 보의 제작방법을 제시할 수 있다.Prestressed concrete beam with H-beam of the present invention is inserted between the beam and the bottom plate concrete H-beam and by installing up to three PC steel wires horizontally in one cross section by increasing the rigidity of the beam itself and the resulting tension By promoting efficient use, the span of the beam can be made longer and the beam height can be reduced. In addition, it is possible to propose a method of making a beam significantly simplified compared to other existing inventions or cited inventions using other third structures in addition to concrete.

Claims (5)

H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보를 형성하기 위하여 횡으로 나란히 최대 3개까지의 PC 강선이 설치될 수 있게 철근을 조립하고 그 내부에 PC 강선을 설치하고 조립된 철근 위에는 최소 2개 이상의 H형강을 나란히 횡으로 설치한 것을 특징으로 하는 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보.In order to form prestressed concrete beams with H-beams, rebars are assembled so that up to three PC steel wires can be installed side by side, and PC steel wires are installed inside them. Prestressed concrete beam with H-beams, characterized in that installed side by side laterally. 청구항 제 1 항에 있어,The method of claim 1, 상기 PC 강선의 설치는 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 양측 단부에는 단면의 중립축에 설치하고, 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 중앙부에는 하부플랜지를 통과하게 하며 한 단면에 횡으로 나란히 최대 3개까지를 설치할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보.The PC steel wire is installed on the neutral axis of the cross section at both ends of the prestressed concrete beam into which the H-beam is inserted, and passes through a lower flange to a central portion of the prestressed concrete beam into which the H-beam is inserted, and transverses in one section. Prestressed concrete beam with H-shaped steel, characterized in that up to three side by side installation can be installed. 청구항 제 1 항에 있어,The method of claim 1, 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보에 삽입되는 H형강의 복부에는 보 내부의 상부플랜지 철근이 통과할 수 있는 홀과 바닥판 콘크리트의 철근이 통과할 수 있는 홀이 보의 종방향으로 일정간격을 두고 설치되어 있으며, H형강의 상부플랜지 상단 및 하부플랜지 하단에는 말굽형 전단연결재가 설치되는 것을 특징 으로 하는 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보.In the abdominal part of the H-beam inserted into the pre-stressed concrete beam into which the H-beam is inserted, holes through which the upper flange reinforcing bars can pass and holes through which the reinforcing bars of the bottom concrete are allowed to pass in the longitudinal direction of the beam Prestressed concrete beam is inserted into the H-beam, characterized in that the horseshoe-type shear connector is installed on the upper flange top and lower flange bottom of the H-beam. 청구항 제 1 항에 있어,The method of claim 1, 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보에 삽입되는 H형강의 복부에는 제작될 보의 상부플랜지 철근이 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보.H-steel inserted prestressed concrete beam, characterized in that the upper flange of the beam to be manufactured penetrates the abdomen of the H-shaped steel is inserted into the pre-stressed concrete beam is inserted into the H-beam. H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보를 형성하기 위하여 보의 양측 단부의 중립축과 보의 중앙부 하부플랜지를 통과하는 PC 강선을 단면의 횡으로 나란히 최대 3개까지 설치할 수 있도록 보의 내부에 철근을 조립하는 단계;In order to form prestressed concrete beams with H-beams, reinforcing bars are installed inside the beams so that up to three PC steel wires passing through the neutral axis of both ends of the beam and the lower flange of the center of the beam can be installed side by side. step; 상기 설치된 철근 위로 최소 2개 이상의 H형강을 횡으로 나란히 설치하는 단계;Installing at least two H-beams laterally side by side over the installed rebar; 상기 H형강의 복부를 관통하여 보의 상부플랜지 철근을 설치하는 단계;Installing an upper flange of the beam through the abdomen of the H-beam; 상기 설치한 상부플랜지 철근과 보의 내부 철근을 연결 철근으로 겹이음 연결하는 단계;Connecting the upper flange reinforcing bars and the inner reinforcing bars of the beam by connecting reinforcing bars; 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 양측 단부의 중립축과 상기 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 중앙부의 하부플랜지를 통하는 PC 강선을 단면의 횡으로 나란히 최대 3개까지 설치할 수 있도록 설치하는 단계;To install up to three PC steel wires through the neutral axis of both ends of the pre-stressed concrete beam inserted into the H-beams and the lower flange of the central portion of the prestressed concrete beam into which the H-beams are inserted, side by side in cross section step; 상기까지의 단계가 완료된 후에 콘크리트를 타설 양생하고 PC 강선에 긴장력을 도입한 후에 상기 보의 양측 단부에 PC 강선을 정착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 H형강이 삽입된 프리스트레스트 콘크리트 보의 제작방법After the steps up to the completion of the step of concrete curing and introducing the tension force to the PC steel wire after the step of fixing the PC steel wire to the both ends of the beam fabrication of the pre-stressed concrete beam inserted into the H-beam Way
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257420B1 (en) * 2008-12-17 2013-04-23 재단법인 포항산업과학연구원 Manufacturing method for steel-concrete composite box girder continuous girders
KR20150015094A (en) * 2013-07-31 2015-02-10 곽노경 Reinforcement Member for Beam, Beam Equipped with the Reinforcement Member, Construction Structure Using the Beam
KR101698807B1 (en) * 2016-06-21 2017-01-23 주식회사 후레씨네코리아 Manufacturing method of the psc girder using the corrugated steel plate and the psc girder manufactured thereby

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