KR20090095727A - 트러스거더 프리스트레스 도입방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트러스부재 또는 합성재에 긴장재 또는 강봉 등을 이용하여 인장 발생부위에 인접한 트러스부재에 미리 프리스트레스를 도입한 후, 트러스거더 시공과정에서 이를 일부 또는 전부를 제거하면서 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입함으로써, 정모멘트 또는 부모멘트 구간에 완성계의 구조에 추가 프리스트레스를 도입하여 보다 저형고이며, 경제적인 장지간의 교량 설계가 가능하며, 트러스부재의 사용량을 최소화시켜 재료 사용의 효율성을 극대화시킬 수 있고, 기존의 트러스거더에 비해 공사비의 지출을 대폭적으로 감소시킬 수 있도록 한 트러스거더 프리스트레스 도입방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 트러스부재 또는 합성재에 긴장재 및 정착장치를 설치하고, 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ); 상기 트러스부재 또는 합성재를 연결하여 트러스거더를 형성하는 단계(Ⅱ); 상기 트러스거더를 교각 또는 교대 상에 거치하는 단계(Ⅲ); 상기 트러스거더에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재 또는 합성재로부터 프리스트레스력의 일부를 제거하는 단계(Ⅳ); 상기 트러스거더의 상부에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 슬래브를 형성하는 단계(Ⅴ); 상기 트러스거더에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재 또는 합성재로부터 잔여 프리스트레스력을 전부 제거하는 단계(Ⅵ)를 순차적으로 시행하여 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입함을 특징으로 한다.
트러스거더, 프리스트레스, 도입방법
Description
본 발명은 트러스거더 프리스트레스 도입방법에 관한 것으로, 특히 트러스부재 또는 합성재에 긴장재 또는 강봉 등을 이용하여 인장 발생부위에 인접한 트러스부재에 미리 프리스트레스를 도입한 후, 트러스거더 시공 과정에서 이를 일부 또는 전부를 제거하면서 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입하는 트러스거더 프리스트레스 도입방법에 관한 것이다.
일반적으로 트러스는 도 1에 도시된 바와 같이, 비교적 가는 직선재인 상현재(10a), 하현재(10b), 사재(10c)를 이용하여 삼각형 단위형태로 평면조립체로 차례로 구성한 것이며, 이를 이용한 트러스거더(16)라 한다.
여기서, 상기한 트러스거더는 높이가 비교적 높고 충복(Solid web)구조가 아니며, 또 부재는 주로 축방향으로 저항할 수 있는 구조이므로 비교적 가벼운 강중이라도 큰 내하력을 갖는다.
격간 부재마다 작용응력이 허용응력에 도달하도록 단면 치수를 변화시킴으로써 최소 단면적으로 설계할 수가 있다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 트러스거더(16)는 설계시 전체의 좌굴에 유의하고 진동이 발생하기 쉬우므로 상판의 강성에 유의해야하는 문제점이 있다.
또한, 트러스거더(16)는 지간이 커지면 평판 거더교보다 사용 강재가 적어도 되지만 공작에 많은 시간이 소요되는 불리한 단점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 트러스부재 또는 합성재에 긴장재 또는 강봉 등을 이용하여 인장 발생부위에 인접한 부재에 미리 프리스트레스를 도입한 후, 트러스거더 부재로 사용하는 방법과, 트러스거더 시공 과정에서 이를 일부 또는 전부를 제거하면서 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입함으로써, 정모멘트 또는 부모멘트 구간에 완성계의 구조에 추가 프리스트레스를 도입하여 보다 저형고이며, 경제적인 장지간의 교량 설계가 가능하며, 트러스부재의 사용량을 최소화시켜 재료 사용의 효율성을 극대화시킬 수 있고, 기존의 트러스거더에 비해 공사비의 지출을 대폭적으로 감소시킬 수 있도록 한 트러스거더 프리스트레스 도입방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 트러스부재 또는 합성재에 긴장재 및 정착장치를 설치하고, 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ); 상기 트러스부재 또는 합성재를 연결하여 트러스거더를 형성하 는 단계(Ⅱ); 상기 트러스거더를 교각 또는 교대 상에 거치하는 단계(Ⅲ); 상기 트러스거더에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재 또는 합성재로부터 프리스트레스력의 일부를 제거하는 단계(Ⅳ); 상기 트러스거더의 상부에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 슬래브를 형성하는 단계(Ⅴ); 상기 트러스거더에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재 또는 합성재로부터 잔여 프리스트레스력을 전부 제거하는 단계(Ⅵ)를 순차적으로 시행하여 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입함을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 트러스거더 시공중에만 일시적으로 프리스트레스의 도입 및 제거를 위해 강봉 또는 긴장재를 사용하여 영구적인 프리스트레스의 도입효과를 얻을 수 있다.
둘째, 본 발명은 교량의 유지관리시 강봉 또는 긴장재의 정착구를 별도로 설치할 필요가 없고, 단지 교량의 시공중 설치된 정착구를 활용하여 프리스트레스를 추가 도입할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 장지간의 교량은 물론 중소지간의 교량과 저형고의 교량에도 적용 가능한 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 부모멘트 또는 정모멘트 구간에 완성계의 구조에 추가 프리스트레스를 도입하여 보다 저형고이며, 경제적인 장지간의 교량 설계가 가능하다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 트러스거더를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 트러스거더를 도시한 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 트러스부재(10) 또는 합성재에 긴장재(12) 및 정착장치(14)를 설치하고, 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ); 상기 트러스부재(10) 또는 합성재를 연결하여 트러스거더(16)를 형성하는 단계(Ⅱ); 상기 트러스거더(16)를 교각(18) 또는 교대(20) 상에 거치하는 단계(Ⅲ); 상기 트러스거더(16)에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재(10) 또는 합성재로부터 프리스트레스력의 일부를 제거하는 단계(Ⅳ); 상기 트러스거더(16)의 상부에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 슬래브(22)를 형성하는 단계(Ⅴ); 상기 트러스거더(16)에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재(10) 또는 합성재로부터 잔여 프리스트레스력을 전부 제거하는 단계(Ⅵ)를 순차적으로 시행하여 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입한다.
여기서, 상기 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ)는 트러스부재(10) 또는 합성재에 긴장재(12) 및 정착장치(14)를 배치하고, 상기 긴장재(12)에 압축력을 도입한다.
또한, 상기 프리스트레스력 일부 제거단계(Ⅳ)는 트러스부재(10) 또는 합성 재 제작시 도입된 프리스트레스력의 10∼50%를 제거한다.
이하, 상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법을 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
도 4(a) 내지 4(g)는 본 발명에 따른 트러스거더에 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 공정도이다.
프리스트레스 도입단계(Ⅰ)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 지상에서 상현재, 하현재, 수직재, 수평재 및 사재로 쓰이는 각각의 트러스부재(10) 또는 합성재를 연결하기 전 사하중 또는 활하중으로 인하여 인장이 발생하는 트러스부재(10) 또는 합성재의 인접 트러스부재(10) 또는 합성재에 미리 프리스트레스를 도입하되, 트러스부재(10) 또는 합성재에 긴장재(12) 및 정착장치(14)를 배치하고, 상기 긴장재(12)에 압축력을 도입한다.
트러스 형성단계(Ⅱ)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 트러스부재(10) 또는 합성재에 해당하는 상현재, 하현재, 사재 및 수직재의 길이를 운반 등을 고려하여 제작하고, 도 4c에 도시된 바와 같이 지상에서 이들을 연결하여 트러스거더(16)를 형성하는 단계이다.
트러스거더 거치단계(Ⅲ)는 도 4d에 도시된 바와 같이 지상에서 조립된 트러스거더(16)를 교각(18) 및 교대(20) 위에 거치한다.
트러스거더 프리스트레스 일부 제거단계(Ⅳ)는 도 4e에 도시된 바와 같이, 슬래브(22) 콘크리트 타설 전 사하중 또는 활하중으로 인하여 인장이 발생하는 트러스부재(10) 또는 합성재에 압축력을 도입하기 위하여 미리 프리스트레스를 도입 한 트러스부재(10) 또는 합성재의 프리스트레스력에서 일부인 10∼50%의 프리스트레스력을 제거한다.
슬래브(22) 형성단계(Ⅴ)는 도 4f에 도시된 바와 같이, 트러스거더(16)상에 일정한 강도를 갖는 콘크리트를 일정한 두께로 타설 및 양생시켜 슬래브(22)를 형성한다.
트러스거더 프리스트레스 전부 제거단계(Ⅵ)는 도 4g에 도시된 바와 같이, 트러스거더(16) 조립시 미리 프리스트레스를 도입한 트러스부재(10) 또는 합성재에서 나머지 프리스트레스력을 모두 제거하여 인장발생 부재에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입한다.
도 5는 도 4a에서 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 개념도이며, 도 6은 도 4e에서 프리스트레스를 일부 제거하는 상태를 도시한 개념도이며, 도 7은 도 4g에서 프리스트레스를 전부 제거하는 상태를 도시한 개념도이다.
본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 트러스부재(10) 또는 합성재에 텐던 또는 강봉 등의 긴장재(12)를 이용하여 인장발생 부재에 인접한 트러스부재(10) 또는 합성재에 미리 압축력(프리스트레스)을 도입한 후, 트러스거더(16) 시공과정에서 단계별로 도 6에 도시된 바와 같이, 압축력(프리스트레스)을 일부를 제거하고, 도 7에 도시된 바와 같이, 압축력(프리스트레스)을 전부 제거하면서 궁극적으로 인장발생 부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입한다.
도 8은 본 발명에 따른 트러스 거더에서 인장발생부위에 압축 프리스트레스 부재가 설치된 상태를 도시한 개념도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 트러스거더(16)에 인장 발생부위에 미리 프리스트레스가 도입된 압축 프리스트레스부재(10)를 설치한다.
즉, 본 발명에 따른 트러스거더 프리스트레스 도입방법은 트러스거더(16) 설치 후 최종 인장발생부위에 해당되는 트러스거더(16)의 부분에 미리 압축력이 도입된 프리스트레스 트러스부재(10) 또는 합성재를 설치하여, 하중 재하시 인장력과 압축력이 서로 상쇄되어 공용중 트러스부재(10) 또는 합성재에 발생하는 응력을 감소시킨다.
도 1은 일반적인 트러스거더를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 트러스거더를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 프리스트레스가 도입된 트러스거더를 도시한 단면도,
도 4(a) 내지 4(g)는 본 발명에 따른 트러스거더에 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 공정도,
도 5는 도 4a에서 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 개념도,
도 6은 도 4e에서 프리스트레스를 일부 제거하는 상태를 도시한 개념도,
도 7은 도 4g에서 프리스트레스를 전부 제거하는 상태를 도시한 개념도,
도 8은 본 발명에 따른 트러스 거더에서 인장발생부위에 압축 프리스트레스부재가 설치된 상태를 도시한 개념도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10: 트러스부재 10a: 상현재
10b: 하현재 10c: 사재
10d: 수직재 10e: 연결판
12: 긴장재 14: 정착장치
16: 트러스거더 18: 교각
20: 교대 22: 슬래브
Claims (4)
- 트러스부재(10) 또는 합성재에 긴장재(12) 및 정착장치(14)를 설치하고, 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ);상기 트러스부재(10) 또는 합성재를 연결하여 트러스거더(16)를 형성하는 단계(Ⅱ);상기 트러스거더(16)를 교각(18) 또는 교대(20) 상에 거치하는 단계(Ⅲ);상기 트러스거더(16)에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재(10) 또는 합성재로부터 프리스트레스력의 일부를 제거하는 단계(Ⅳ);상기 트러스거더(16)의 상부에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 슬래브(26)를 형성하는 단계(Ⅴ);상기 트러스거더(16)에서 미리 프리스트레스가 도입된 트러스부재(10) 또는 합성재로부터 잔여 프리스트레스력을 전부 제거하는 단계(Ⅵ)를 순차적으로 시행하여 인장 발생부위에 압축력을, 압축 발생부위에 인장력을 도입함을 특징으로 하는 트러스거더 프리스트레스 도입방법.
- 제 1항에 있어서,상기 프리스트레스를 도입하는 단계(Ⅰ)는 트러스부재(10) 또는 합성재에 긴장재(12) 및 정착장치(14)를 배치하고, 상기 긴장재(12)에 압축력을 도입함을 특징으로 하는 트러스거더 프리스트레스 도입방법.
- 제 1항에 있어서,상기 프리스트레스력 일부 제거단계(Ⅳ)는 트러스부재(10) 또는 합성재 제작시 도입된 프리스트레스력의 10∼50%를 제거함을 특징으로 하는 트러스거더 프리스트레스 도입방법.
- 제 1항에 있어서,상기 트러스거더(16)에 인장 발생부위에 미리 프리스트레스가 도입된 압축 프리스트레스부재(10)를 설치함을 특징으로 하는 트러스거더 프리스트레스 도입방법.
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