KR20090040040A - A manufacturing process for the truss half precast prestressed concrete panel - Google Patents

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Abstract

A manufacturing method of a truss half free cast pre-stressed concrete panel is provided to effectively cope with the load increase by constructing an optimum truss. A manufacturing method of a truss half free cast pre-stressed concrete panel is composed of steps for applying the predetermined compressive force to only a concrete panel part in a girder structure, and constructing a truss composed of a concrete panel(7) used as a lower chord, a bent reinforcing bar used as a middle member(4), and reinforcing bars of a cast-in-place slab used as an upper chord.

Description

트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널의 제작 방식{A manufacturing process for the Truss Half Precast Prestressed Concrete Panel}A manufacturing process for the truss half precast prestressed concrete panel

본 발명은 하프 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널(half precast prestressed concrete pannel)에 관한 것으로서, 특히 종래의 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널에 있어서 패널 상면으로 트러스 철근을 배치하여 패널의 강성을 증대시켜 보다 긴 지간을 갖는 바닥판 시공에 적용할 수 있도록 한 것으로서, 보다 상세하게는 먼저 보 구조로 콘크리트 패널부에만 압축력을 도입하고, 압축력 도입 후에 패널 상면으로 철근 트러스를 구성하는 방식으로 패널을 제작함으로써 트러스 구조로 인해 발생할 수 있는 압축력 손실을 미연에 방지하고, 또한 트러스 상현재를 현장 타설 슬래브 상부위치의 인장 철근을 사용함으로써 트러스 형고를 높혀 패널의 강성 및 휨 성능을 크게 개선시킨 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a half precast prestressed concrete panel, in particular, in a conventional precast prestressed concrete panel, by placing the truss reinforcement on the upper surface of the panel to increase the rigidity of the panel to increase the longer span In order to be applied to the construction of the bottom plate having a truss structure, in detail, first, a compressive force is introduced only into the concrete panel portion with a beam structure, and after the introduction of the compressive force, the panel is manufactured in such a manner as to construct a reinforcing truss on the upper surface of the panel. The truss half precast prestressed concrete panel prevents the loss of compressive force in advance and also improves the rigidity and bending performance of the panel by increasing the truss height by using the tension reinforcing bar at the top of the in-place slab. About .

일반적으로 프리캐스트 공법은 바닥판 전체를 미리 공장이나 현장에서 제작하여 보와 벽 등에 걸쳐놓고 주변구조와 일체로 접합하는 완전 프리캐스트 바닥판 공법과, 바닥판 단면의 일부분을 공장이나 현장에서 미리 제작(프리캐스트 패널)하 고 그 나머지 단면부분을 현장콘크리트로 타설하는 하프 프리캐스트 공법이 있다. In general, the precast method is a complete precast floor plate method in which the entire floor plate is manufactured at the factory or the site in advance, and the beams and walls are laid and bonded together with the surrounding structure. There is a half precast method that casts (precast panel) and the rest of the cross-section into field concrete.

하프 프리캐스트 바닥판 공법에서 공장에서 미리 제작하는 프리캐스트 패널부는 콘크리트 타설시에는 거푸집 역할을 하고, 현장치기 콘크리트와 합성된 후에는 바닥판으로서의 역할을 수행하게 된다. 이 프리캐스트 패널부는 일반적으로 철근 콘크리트(RC) 및 프리스트레스트 콘크리트(PC)패널을 선택적으로 사용할 수 있다. In the half precast decking method, the precast panel part pre-fabricated in the factory serves as a formwork when concrete is poured, and after it is synthesized with field-working concrete, it serves as a floorboard. This precast panel part can generally use reinforced concrete (RC) and prestressed concrete (PC) panels.

이 가운데 철근 콘크리트 패널은 경제적이고 용이한 시공성 등의 이유로 지금까지 널리 이용되어 왔으나, 자동차 주행으로 이한 반복하중에 따른 패널부의 손상 발생 등의 문제점이 제기되고, 이와 병행하여 최근에는 주형의 구조가 간소화 되는 추세에 따라서 주거더 간 경간이 긴 경우에는 그 적용에 많은 제약을 받고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1에서와 같이 철근 콘크리트 패널내에 추가로 철근을 보강하고, 패널 상면으로 철근 트러스를 구성하여 높은 하중 성능을 가지도록 구조적 변경 등을 하고 있으나, 그에 따라 패널 자체의 두께가 과도하게 두꺼워지게 되어 바닥판 전체 두께의 증가를 가져오게 되는 문제점 등으로 여전히 장경간의 바닥판 시공에는 적용하기 어려운 실정이다. Among them, reinforced concrete panels have been widely used until now for reasons of economical and easy construction, but problems such as damage to the panel parts due to repeated loads caused by driving have been raised, and in parallel, the structure of the mold has been simplified in recent years. According to the trend, if the span between houses is longer, the application is very limited. In order to solve this problem, as shown in FIG. 1, the reinforcement is further reinforced in the reinforced concrete panel, and the structural changes are made to have a high load performance by constructing a reinforcement truss on the upper surface of the panel. It is still difficult to apply to the construction of long span plates due to problems such as excessively thickened to increase the overall thickness of the bottom plate.

반면 프리스트레스트 콘크리트 바닥판은 도 3에서와 같이 보 구조형식의 콘크리트 패널부에만 소정의 압축력을 프리텐션방식으로 도입함으로써 바닥판의 균열을 극력 예방할 수 있고, 또한 별다른 하중 성능 저감 없이도 바닥판 전체 두께를 철근 콘크리트 바닥판보다 얇게 할 수 있어 경량화를 통한 경제성을 향상시키는 장점을 가진다. 그러나 종래의 이러한 프리캐스트 패널은 주거더간 지간장이 길어지 게 될 수록, 패널의 강성이 작아 패널 자체의 보강 없이는 장경간의 바닥판 시공에 적용할 수 없고, 또한 도입 압축력 증가로 인해 패널 두께를 증대시켜야 되는 문제점이 있다. On the other hand, the prestressed concrete slab can prevent cracking of the slab as much as possible by introducing a predetermined compressive force only in the concrete panel part of the beam structure type as shown in FIG. 3, and also without reducing the overall load performance. It can be made thinner than reinforced concrete floorboard has the advantage of improving the economics through light weight. However, such a precast panel has a longer panel length, and thus the rigidity of the panel is not applicable to the construction of a long span plate without reinforcing the panel itself, and the panel thickness must be increased due to the increased compressive force. There is a problem.

이러한 패널 자체의 보강 및 장경간 적용성 향상을 위한 하나의 방안으로 도2에서와 같이 종래의 패널 상면으로 철근 트러스를 배치하여 패널의 강성을 키운 트러스 보강형 프리스트레스트 패널이 있다. 그러나 이 트러스 보강형 프리스트레스트 패널은 종래의 보 구조의 프리스트레스트 패널에서와는 달리, 트러스 구조형식에서 프리스트레스가 도입되는 구조이다. 이로 인해 도 4에서와 같이 콘크리트 패널부에서는 트러스 구성부재의 상호 구속으로 인하여 도입 압축력의 손실이 발생하게 되는 문제점을 가진다. 즉, 패널부 하현재에 도입된 압축력의 일부가 복부재를 통하여 철근 상현재로 전달되므로, 하현재에 도입되는 압축력을 증가시켜야 되고 이로 인해 하현뿐만 아니라 상현에서도 부재 단면을 증대시켜야 되는 문제점이 생긴다. 압축력 손실은 트러스 구성부재의 강성 및 트러스 높이에 따라 차이는 있어나, 대략 도입 압축력의 10~20% 정도의 압축력 손실이 콘크리트 패널부에 발생하는 것으로 알려져 있다. As one method for reinforcing the panel itself and improving the applicability of the long span, there is a truss-reinforced prestressed panel in which reinforcing trusses are disposed on the upper surface of the conventional panel to increase rigidity of the panel as shown in FIG. 2. However, this truss-reinforced prestressed panel is a structure in which prestress is introduced in the truss structure type, unlike in the conventional prestressed panel. For this reason, as shown in FIG. 4, in the concrete panel part, a loss of the introduction compressive force occurs due to mutual restraint of the truss components. That is, since a part of the compressive force introduced into the lower part of the panel portion is transmitted to the rebar upper chord through the abdominal member, the compressive force introduced into the lower chord should be increased, which causes a problem of increasing the member cross section in the upper chord as well as the lower chord. . Although the compressive force loss varies depending on the stiffness and the truss height of the truss member, it is known that about 10-20% of the compressive force loss occurs in the concrete panel part.

따라서 도 5에서와 같이 종래의 보 구조형식으로 소정의 압축력이 콘크리트 패널부에만 손실 없이 도입 되도록 하고, 압축력이 도입된 후에는 철근 트러스를 구성하여 강성이 증가된 트러스 구조로 바닥판 타설 하중을 지지하도록 패널을 구성하는 방식이 필요하다.Therefore, as shown in FIG. 5, a predetermined compressive force is introduced into the conventional beam structure without loss only in the concrete panel portion, and after the compressive force is introduced, a reinforced truss is formed to support the bottom plate placing load with a truss structure with increased rigidity. We need a way to organize the panels.

본 발명은 이러한 필요성에 의해 종래의 프리스트레스트 콘크리트 패널에서와 마찬가지로 먼저 보 구조에서 콘크리트 패널부에만 소정의 압축력을 도입하고, 압축력이 도입된 후에 콘크리트 패널을 하현재로, 패널 내에 미리 매입하여 패널 상면으로 노출시킨 트러스 형상으로 절곡한 철근을 복부재로, 그리고 복부재의 상부 격점과 일체화 시킨 현장 타설 슬래브의 상부 철근을 상현재로 하는 트러스를 구성하여 트러스 구조로 현장타설 하중을 지지하도록 함으로써, 프리캐스트 패널의 강성 및 하중 지지력을 증대시킨 것을 그 특징으로 한다.According to this necessity, the present invention first introduces a predetermined compressive force only to the concrete panel portion in the beam structure as in the conventional prestressed concrete panel, and after the compressive force is introduced, the concrete panel is pre-buried in the panel and the panel upper surface The prestressing load is supported by the truss structure by constructing a truss whose upper reinforcing bar of the in situ slab is integrated into the abdominal member and the upper reinforcement point of the abdominal member. It is characterized by increasing the rigidity and load bearing capacity of the panel.

본 발명의 특징에 의하면, 먼저 보 구조로 콘크리트 패널부에만 압축력을 도입하고, 압축력 도입 후에 패널 상면으로 철근 트러스를 구성하는 방식으로 패널을 제작함으로써, 트러스 구조로 인해 발생할 수 있는 압축력 손실을 미연에 방지할 수 있다. 또한 현장 타설 슬래브 상부위치에서 배근되는 휨 인장 철근을 트러스 상현재로 구성함으로써 부재의 효율적 사용 및 트러스 형고를 최대한 높일 수 있어 패널의 강성 및 휨 성능을 크게 개선시킬 수 있다. According to a feature of the present invention, by first introducing a compressive force only to the concrete panel portion as a beam structure, and by manufacturing the panel in such a way as to configure the reinforcement truss to the upper surface of the panel after the introduction of the compressive force, the compressive force loss that may occur due to the truss structure in advance You can prevent it. In addition, by constructing the flexural tensile reinforcement bars in the upper position of the cast-in-place slab as the truss top chord, the efficient use of the members and the truss height can be maximized, thereby greatly improving the rigidity and bending performance of the panel.

즉, 이러한 패널 제작 방식은 최종적인 트러스 형식에 상관없이 종래의 프리캐스트 패널과 마찬가지로 콘크리트 패널부에서만 소정의 압축력을 효율적으로 도입가능하고, 또한 트러스 각 부재의 특성을 최대한 살릴 수 있도록 트러스를 구성함으로써 장경간화에 따른 하중증가에 효과적인 대처가 가능하도록 한 하중지지 구조이다.In other words, such a panel manufacturing method, regardless of the final truss type, as in the conventional precast panel, it is possible to efficiently introduce a predetermined compressive force only in the concrete panel portion, and by configuring the truss to maximize the characteristics of each truss member It is a load supporting structure that can effectively cope with the increase of load due to the long span.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제6도는 본 발명에 따른 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널(truss half precast prestressed concrete panel)을 구성하는 스트랜드, 철근, 복부 트러스 철근 배근 상태를 나타낸 개략적 평면도이다. 스트랜드(1)는 패널의 하면으로부터 최소 덮개 25mm를 만족하도록 콘크리트 패널 내부에 소정의 개수로 등 간격으로 배치되도록 하고, 배치는 스트랜드를 거푸집 내에서 콘크리트 패널내의 정확한 위치에 견고히 고정될 수 있도록 주의를 기울인다. 일정 높이의 등 간격으로 절골한 복부 철근 트러스(4)를 패널내의 하부 휨 철근(2) 및 횡방향으로 배치된 보강 철근(3)을 이용하여 콘크리트 패널 상면으로 노출되어 세워지도록 조립한다. 절골한 복부 철근 트러스 간 이음은 충분한 힘 전달이 이루어 질 수 있도록 콘크리트 패널에 묻히게 되는 철근 트러스 하부 격점부에서 겹침이 이루어지도록 한다.Figure 6 is a schematic plan view showing the state of the strands, rebar, abdominal truss reinforcement constituting the truss half precast prestressed concrete panel according to the present invention. The strands 1 are arranged at equal intervals in the concrete panel so as to satisfy a minimum cover of 25 mm from the lower surface of the panel, and care is taken to ensure that the strands are firmly fixed in the formwork in the concrete panels within the formwork. Tip The abdominal reinforcing truss 4, which is cut at equal intervals of a certain height, is assembled to be exposed to the upper surface of the concrete panel using the lower flexural reinforcing bar 2 in the panel and the reinforcing bar 3 arranged in the transverse direction. The joints between the fractured abdominal reinforcement trusses allow for overlap at the bottom points of the reinforcement trusses, which are buried in the concrete panels for sufficient force transmission.

제11도는 패널 내부에 배치된 스트랜드에 긴장력 도입(12), 패널부의 콘크리트 타설(13), 긴장력의 릴리이즈(14), 트러스 구성(15)으로 이루어지는 일련의 패널 제작 방식을 개략적으로 나타내었다. 강선의 릴리이즈 작업은 상기 설명한 바와 같이 소정의 압축력을 콘크리트 패널부에만 도입하기 위하여 상현재 철근(5)이 연결되지 않은 보 구조(14)상태에서 한다. 패널부 콘크리트 타설(13) 후 패널 상면은 빗질 또는 그물형의 홈을 판 것과 같은 거친 마감으로 마무리한다. 트러스 구성(15)은 패널부 압축력 도입 후 패널내에 미리 매설한 철근 복부재(4)의 상부 격점에서 현장 타설 슬래브 내의 철근(5)을 상현재연결하여 구성한다.FIG. 11 schematically illustrates a series of panel fabrication methods consisting of a tension force introduction 12, a concrete placing 13 of the panel portion, a release of tension 14, and a truss configuration 15. The relief work of the steel wire is performed in the state of the beam structure 14 in which the upper bar 5 is not connected in order to introduce a predetermined compressive force only to the concrete panel portion as described above. After the concrete portion of the panel portion 13, the upper surface of the panel is finished with a rough finish such as combing or grooved grooves. The truss configuration 15 is configured by phase-current connecting the reinforcing bars 5 in the site-pouring slab at the upper gap point of the reinforced abdominal member 4 embedded in the panel after the panel compression force is introduced.

제12도는 압축력이 도입된 콘크리트 하현재(7), 철근 트러스 복부재(4), 그리고 상부 철근 상현재(5)로 구성된 트러스 형식을 갖는 프리스트레스트 콘크리트 패널을 개략적으로 나타내었다. 콘크리트 패널 상부에 미리 배치된 복부 철근 트러스(4)와 현장치기 콘크리트 상부 슬래브내에 배치된 휨 철근(5)을 복부 철근 트러스 격점부에서 용접 등의 방법으로 일체화시켜 하현 복합 트러스 구조의 상현재(5)로의 구조적 기능을 수행하도록 한다. 이때 복부재의 격점부에서 연결되는 상현재 철근(5)을 콘크리트 바닥판 패널의 단부에서 소정길이 만큼 연장시켜 배근하여, 바닥판 패널부와 연결되는 캔티레버부 거동에 대한 보강철근으로의 작용도 하게 한다. 또한 복부 트러스 격점부에 소정의 횡방향 철근을 배근하여 인접 패널간 연결부에서의 연속성을 현장치기 콘크리트를 통해 이루어지도록 한다.FIG. 12 schematically shows a prestressed concrete panel having a truss type consisting of a concrete lower chord 7, a reinforced truss abdominal member 4, and an upper rebar upper chord 5 with a compressive force introduced. The abdominal reinforcement truss (4) pre-arranged on the concrete panel and the flexural reinforcement (5) arranged in the field-working concrete upper slab are integrated at the abdominal reinforcement truss gap point by welding or the like to form the phase current of the lower composite truss structure (5 To perform a structural function. At this time, the phase current reinforcing bar (5) connected at the junction of the abdominal member is extended by a predetermined length from the end of the concrete deck plate panel, and acts as a reinforcement for the behavior of the cantilever portion connected to the bottom plate panel portion. . In addition, a predetermined transverse reinforcing bar is disposed at the abdominal truss septum so that continuity at the connection between adjacent panels is achieved through field-cast concrete.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 트러스 하프 프리캐스트 콘크리트 패널은 종래의 하프 프리캐스트 콘크리트 패널과 마찬가지로 패널부에만 소정의 압축력을 트러스 구조에 상관없이 도입가능하게 하고, 트러스 구조로 패널의 강성을 증대시켜 주거더 경간이 길어짐으로 인한 각종 하중 및 기타 추가 하중에 대하여 효과적으로 대처할 수 있도록 한 종래의 하프 프리캐스트 콘크리트 패널을 개선시킨 효과적인 발명인 것이다.As described above, the truss half precast concrete panel according to the present invention, as in the conventional half precast concrete panel, allows a predetermined compressive force to be introduced in the panel portion regardless of the truss structure, and increases the rigidity of the panel with the truss structure. It is an effective invention that improves the conventional half precast concrete panel to effectively cope with various loads and other additional loads due to the longer housing span.

제1도는 트러스 철근이 보강된 트러스 보강형 철근 콘크리트 패널Figure 1 shows truss-reinforced reinforced concrete panels with truss reinforcement

제2도는 트러스 철근이 보강된 트러스 보강형 프리스트레스트 콘크리트 패널Figure 2 shows truss-reinforced prestressed concrete panels with truss reinforcement

제3도는 종래의 프리스트레스트 콘크리트 패널에서의 압축력 도입시의 응력 분포도3 is a stress distribution diagram at the time of introduction of compressive force in a conventional prestressed concrete panel

제4도는 트러스 보강형 프리스트레스트 콘크리트 패널에서의 압축력 도입시의 응력 분포도4 is a stress distribution chart when compressive force is introduced in truss reinforced prestressed concrete panel

제5도는 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 패널에서의 압축력 도입시의 응력 분포도5 is a stress distribution diagram when compressive force is introduced in a truss half precast prestressed concrete panel.

제6도는 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 패널을 나타낸 개략적 사시도6 is a schematic perspective view showing a truss half precast prestress panel

제7도는 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 패널 평면도7 is a plan view of the truss half precast prestress panel

제8도는 제2도의 A-A 단면도8 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

제9도는 제2도의 “B”에 대한 상세도9 is a detailed view of “B” in FIG.

제10도는 제2도의 “C”에 대한 상세도FIG. 10 is a detailed view of “C” in FIG.

제11도는 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 패널 제작공정을 나타낸 시공 순서도11 is a construction flowchart showing a truss half precast prestressed panel manufacturing process

제12도는 트러스 하프 프리캐스트 프리스트레스트 패널을 나타낸 개략적 사시도12 is a schematic perspective view of a truss half precast prestress panel.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 패널 내부에 삽입된 스트랜드1: strand inserted inside the panel

2 : 패널내 배근된 휨 철근2: flexural rebar in panel

3 : 패널내 횡방향으로 배근된 보강 철근3: rebar reinforced in the transverse direction of the panel

4 : 철근 트러스 복부재4: reinforced truss abdominal member

5 : 현장 타성 슬래브의 상부에 배근되는 휨 철근5: Flexural reinforcing bars arranged on the upper part of the field inertia slab

6 : 현장 타성 슬래브의 상부에 배근되는 횡방향 보강 철근6: transverse reinforcing bars in the upper part of the field inertia slab

7 : 패널 콘크리트7: panel concrete

8 : 패널 콘크리트 상면8: panel concrete upper surface

9 : 현장 타설 슬래브의 타설면 9: pour surface of the site-pouring slab

10 : 용접10: welding

11 : 패널 내부 스트랜드 배치11: placing the strands inside the panel

12 : 패널부 철근 및 철근 트러스 복부재 배근12: panel part reinforcing bar and reinforcing bar truss abdominal muscle

13 : 스트랜드에 긴장력 도입13: Introduction of tension in the strand

14 : 패널 부 콘크리트 타설 14: pouring concrete with panels

15 : 강선 릴리이즈로 패널부 압축력 도입(보 구조)15: Panel part compressive force introduced by steel wire release (beam structure)

16 : 철근 복부재와 상현재 연결로 트러스 구성16: Truss configuration with reinforcing abdominal member and phase current connection

Claims (1)

콘크리트 패널 상부에 현장 콘크리트가 타설 되는 압축력이 도입된 콘크리트 패널 하현재, 철근 트러스 복부재, 철근 상현재로 구성되는 트러스 하프 프리캐스트 콘크리트 패널에 있어서, 먼저 상기 하현재의 압축력은 패널 상부의 철근 트러스가 설치되기 전의 보 구조형식에서 패널부에만 도입되도록 하고, 압축력이 도입된 후에 패널 내에 미리 매설하여 패널 상면으로 노출시킨 트러스 형상으로 절곡한 철근을 상기의 복부재로, 그리고 복부재의 상부 격점과 일체화 시킨 현장 타설 슬래브의 상부 철근을 상기의 상현재로 하는 트러스를 구성하는 일련의 방식으로 제작되는 것을 특징으로 하는 트러스 하프 프리캐스트 콘크리트 패널.In a truss half-precast concrete panel composed of a concrete panel lower chord, reinforced truss abdominal member, and reinforced upper chord, in which concrete compresses on-site concrete is poured on top of the concrete panel, first, the compressive force of the lower chord is applied to the reinforced truss of the upper panel. The reinforcing bar bent in the truss shape exposed to the upper surface of the panel after the compressive force was introduced and exposed to the upper surface of the panel after the compressive force was introduced. A truss half precast concrete panel, characterized in that the upper reinforcement of the cast-in-place slab is manufactured by a series of methods for constructing the truss as the above-mentioned.
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