KR20100098178A - 도르래형 양방향 긴장 정착구 및 이를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내하력을 증진시키기 위해 강재보에 프리스트레스를 도입하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 긴장재의 중간에서 그리고 다방면으로 긴장이 가능하며 긴장재의 편심으로 인해 정착구에 모멘트가 발생하는 것을 억제할 수 있으며 협소한 공간에도 설치가 가능한 도르래형 양방향 긴장 정착구 및 이를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 풀리, 풀리의 중심에 설치된 회전축, 회전축의 양 끝단을 회동 가능하게 받치는 내외측판 및 내외측판의 간격을 유지하도록 내, 외측판의 상하단에 결합되는 상, 하부판으로 구성된 도르래; 강연선으로 구성되고 도르래의 풀리에 감겨지는 U자형 긴장재; 및 블럭 형상으로서 그 폭방향으로 관통된 3개의 관통홀이 천공되어 있고, 3개의 관통홀 중에서 상부와 하부에 위치한 관통홀에는 U자형 긴장재의 양단부가 각각 정착되고 중앙에 위치한 관통홀에는 부재에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재가 정착되는 것을 특징으로 하는 도르래형 양방향 긴장 정착구가 제공된다.
도르래, 양방향 긴장장치, 긴장재, 정착구, 프리스트레스, 강재 보

Description

도르래형 양방향 긴장 정착구 및 이를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보{Pully type bilateral anchorage and prestessed steel beam using the same}
본 발명은 내하력을 증진시키기 위해 강재보에 프리스트레스를 도입하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 긴장재의 중간에서 그리고 다방면으로 긴장이 가능하며 긴장재의 편심으로 인해 정착구에 모멘트가 발생하는 것을 억제할 수 있으며 협소한 공간에도 설치가 가능한 도르래형 양방향 긴장 정착구 및 이를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보에 관한 것이다.
강재보(Steel beam), 특히 H형 압연형강 보의 내하력을 증가시키고 지간을 장지간화할 수 있도록 또한 보수보강을 목적으로 긴장재를 외부에 배치하고 프리스트레스를 도입하는 공법들이 많이 소개되고 있다. 이때 긴장재는 강재 보의 외부에 직선 또는 곡선으로 배치되며 대개 보의 양 끝단에서 긴장, 정착된다.
그런데 보의 양 끝단에서 긴장재를 긴장할 수 없거나 필요한 경우 긴장력을 추가로 도입하기 위해 보의 중간에서 긴장력을 도입할 필요가 있다. 그 경우 정착구에 편심을 가지로 배치된 긴장재를 긴장함에 따라 정착구에 모멘트가 발생되어 정착할 때 안전성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 정착구의 크기가 커져 설치장소에 제한이 따르는 문제가 있다.
도 5는 보의 중간에서 긴장력을 도입할 때 긴장재의 편심으로 인해 정착구에 모멘트가 발생하는 모습을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 정착구에 편심되게 설치된 긴장재를 각각 긴장할 경우 편심배치된 긴장재로 인해 정착구에 모멘트가 발생하게 된다. 따라서 정착구가 회전하게 되어 긴장재 특히 강연선을 이루는 소선과 정착구 사이에 마찰이 생기고 또한 소선에 응력이 집중되어 끊어지는 문제가 발생할 수 있다. 한편 추가로 긴장력을 도입하고자 할 경우에도 정착구가 회전된 상태이므로 긴장재를 긴장하기 곤란할 뿐만 아니라 정착구에 더 큰 모멘트가 발생하게 되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부재의 중간에서 긴장이 가능하며 협소한 위치에서도 사용할 수 있고 긴장시 편심으로 인한 모멘트 발생을 방지할 수 있는 긴장 정착구를 제공하는데 있다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 풀리, 풀리의 중심에 설치된 회전축, 회전축의 양 끝단을 회동 가능하게 받치는 내외측판 및 내외측판의 간격을 유지하도록 내, 외측판의 상하단에 결합되는 상, 하부판으로 구성된 도르래; 강연선으로 구성되고 도르래의 풀리에 감겨지는 U자형 긴장재; 및 블럭 형상으로서 그 폭방향으로 관통된 3개의 관통홀이 천공되어 있고, 3개의 관통홀 중에서 상부와 하부에 위치한 관통홀에는 U자형 긴장재의 양단부가 각각 정착되고 중앙에 위치한 관통홀에는 부재에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재가 정착되는 것을 특징으로 하는 도르래형 양방향 긴장 정착구가 제공된다.
본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, H형 압연형강 보의 일측 끝단에는 긴장재를 정착하기 위한 단부정착판이 결합되어 있고, H형 압연형강 보의 타측 끝단에는 긴장재에 긴장력을 도입함에 아울러 긴장재를 정착하기 위한 도르래형 양방향 긴장 정착구가 결합되어 있으며, 보의 중앙부에는 긴장재의 절곡점을 형성하기 위한 제1 방향전환구가 하부 플랜지 상면에 설치되어 있고, 보의 양 끝단에서 일정 거리 이격된 지점에는 긴장재의 절곡점을 형성하기 위한 제2 방향전환구가 각각 설치되어 있으며, 단부정착판, 제1, 2 방향전환구 및 도르래형 양방향 긴장 정착구를 통해 긴장재가 절곡상으로 배치되며, 긴장재는 H형 압연형강 보의 일측 끝단에 설치된 단부정착판에 일단부가 정착되고 제2 방향전환구에 의해 하부 플랜지 쪽으로 하향 절곡되고 제1 방향전환구에 의해 상부 플랜지 쪽으로 상향 절곡되어 도르래형 양방향 긴장 정착구에 긴장, 정착된 것을 특징으로 하는 드르래형 양방향 긴장 정착구를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보가 제공된다.
본 발명에 따르면 긴장력 도입이 용이하고 협소한 위치에서도 긴장력 도입이 가능하며 긴장력 도입시 편심으로 인한 모멘트 발생을 방지할 수 있고 추가로 긴장력을 도입하기 용이하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 도르래형 양방향 긴장 정착구를 나타낸 사시도이고, 도 2는 양방향 정착구를 나타낸 사시도이며, 도 3의 (a)는 양방향 정착구를 나타낸 횡단면도이며, 도 3의 (b)는 양방향 정착구를 나타낸 종단면도이고, 도 3의 (c)는 양방향 정착구를 나타낸 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도르래형 양방향 긴장 정착구(100)는, 도르래(110), 양방향 정착구(120) 및 도르래(110)에 감겨지고 그 양단은 양방향 정착구(120)에 정착된 U자형 긴장재(130)로 구성된다.
도르래(110)는 풀리(111), 풀리(111)의 중심에 설치된 회전축(112), 회전축(112)의 양 끝단을 회동 가능하게 받치는 내외측판(113,114) 및 내외측판(113,114)의 간격을 유지하도록 내, 외측판(113,114)의 상하단에 결합되는 상, 하부판(115,116)으로 구성되며 상부판(115)은 강재보의 상부 플랜지의 하면에 고정된다. U자형 긴장재(130)는 강연선으로 구성되고 도르래(110)의 풀리(111)에 감겨지고 그 양단은 양방향 정착구(120)에 정착된다. 양방향 정착구(120)에 U자형 긴장재(130)를 정착하는 방법은 공지된 쐐기식 정착방법이 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 양방향 정착구(120)에는 블럭 형상으로서 그 폭방향으로 관통된 3개의 관통홀(121,122,123)이 천공되어 있다. 3개의 관통홀은 서로 동일 수직선상에 위치하며 3개의 관통홀 중에서 상부와 하부에 위치한 관통홀(121,123)에는 U자형 긴장재(130)의 양단부가 각각 정착되고 중앙에 위치한 관통홀(122)에는 부재에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재(300)가 정착된다. 그리고 U자형 긴장재(130)가 정착되는 양방향 정착구(120)의 외면은 U자형 긴장재(130)가 수직으로 입사될 수 있도록 경사면을 이루고 있다.
이상과 같이 도르래(110), U자형 긴장재(130) 및 양방향 정착구(120)로 구성된 도르래형 양방향 긴장 정착구(100)를 이용하여 강재보에 프리스트레스를 도입함에 따라 긴장재의 중간에서 그리고 다방면으로 긴장이 가능하며 긴장재가 양방향 정착구를 통해 동일선상에 배치되므로 긴장재의 편심으로 인해 정착구에 모멘트가 발생하는 것을 억제할 수 있으며 협소한 공간에도 설치가 가능하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 도르래형 양방향 긴장 정착구를 이용하여 H형 압연형강 보에 프리스트레스를 도입한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, H형 압연형강 보(200)의 일측 끝단에는 긴장재(300)를 정착하기 위한 한 쌍의 단부정착판(400)이 결합되어 있고, H형 압연형강 보(200)의 타측 끝단에는 긴장재(300)에 긴장력을 도입함에 아울러 긴장재(300)를 정착하기 위한 도르래형 양방향 긴장 정착구(100)가 결합되어 있으며, 보(200)의 중앙부에는 긴장재(300)의 절곡점을 형성하기 위한 제1 방향전환구(510)가 하부 플랜지(220) 상면에 설치되어 있고, 보(200)의 양 끝단에서 일정 거리 이격된 지점에는 긴장재(300)의 절곡점을 형성하기 위한 제2 방향전환구(520)가 각각 설치되어 있다.
제1, 2 방향전환구(510,520)는 긴장재(300)의 절곡점을 형성하기 위한 것으 로 서로 동일한 구성을 가지며, 보(200)의 상부 플랜지(210) 또는 하부 플랜지(220)에 접합되는 바닥판(511), 바닥판(511)에 서로 일정거리를 두고 수직하게 접합된 양측면판(512,513), 양측면판(512,513)의 상단부를 서로 연결하는 연결판(514) 및 양측면판(512,513) 사이를 가로질러 결합된 복수개의 볼트(515)로 이루어진다. 이때 볼트 대신에 양측면판(512,513)에 회동 가능하게 강봉을 결합할 수도 있다.
그리고 단부정착판(400), 제1, 2 방향전환구(510,520) 및 도르래형 양방향 긴장 정착구(100)를 통해 긴장재(300)가 절곡상으로 배치된다. 긴장재(300)는 H형 압연형강 보(200)의 일측 끝단에 설치된 단부정착판(400)에 일단부가 정착되고 제2 방향전환구(520)에 의해 하부 플랜지(220) 쪽으로 하향 절곡되고 제1 방향전환구(510)에 의해 상부 플랜지(210) 쪽으로 상향 절곡되어 도르래형 양방향 긴장 정착구(100)에 긴장, 정착된다.
이상에서 본 발명을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 도르래형 양방향 긴장 정착구를 나타낸 사시도이다.
도 2는 양방향 정착구를 나타낸 사시도이다.
도 3의 (a)는 양방향 정착구를 나타낸 횡단면도이며, 도 3의 (b)는 양방향 정착구를 나타낸 종단면도이고, 도 3의 (c)는 양방향 정착구를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도르래형 양방향 긴장 정착구를 이용하여 H형 압연형강 보에 프리스트레스를 도입한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 보의 중간에서 긴장력을 도입할 때 편심으로 인해 모멘트가 발생하는 모습을 모식적으로 나타낸 것이다.

Claims (3)

  1. 풀리, 풀리의 중심에 설치된 회전축, 회전축의 양 끝단을 회동 가능하게 받치는 내외측판 및 내외측판의 간격을 유지하도록 내, 외측판의 상하단에 결합되는 상, 하부판으로 구성된 도르래;
    강연선으로 구성되고 도르래의 풀리에 감겨지는 U자형 긴장재; 및
    블럭 형상으로서 그 폭방향으로 관통된 3개의 관통홀이 천공되어 있고, 3개의 관통홀 중에서 상부와 하부에 위치한 관통홀에는 U자형 긴장재의 양단부가 각각 정착되고 중앙에 위치한 관통홀에는 부재에 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재가 정착되는 것을 특징으로 하는 도르래형 양방향 긴장 정착구.
  2. H형 압연형강 보의 일측 끝단에는 긴장재를 정착하기 위한 단부정착판이 결합되어 있고, H형 압연형강 보의 타측 끝단에는 긴장재에 긴장력을 도입함에 아울러 긴장재를 정착하기 위한 청구항 1에 기재된 도르래형 양방향 긴장 정착구가 결합되어 있으며, 보의 중앙부에는 긴장재의 절곡점을 형성하기 위한 제1 방향전환구가 하부 플랜지 상면에 설치되어 있고, 보의 양 끝단에서 일정 거리 이격된 지점에는 긴장재의 절곡점을 형성하기 위한 제2 방향전환구가 각각 설치되어 있으며,
    단부정착판, 제1, 2 방향전환구 및 도르래형 양방향 긴장 정착구를 통해 긴장재가 절곡상으로 배치되며, 긴장재는 H형 압연형강 보의 일측 끝단에 설치된 단부정착판에 일단부가 정착되고 제2 방향전환구에 의해 하부 플랜지 쪽으로 하향 절 곡되고 제1 방향전환구에 의해 상부 플랜지 쪽으로 상향 절곡되어 도르래형 양방향 긴장 정착구에 긴장, 정착된 것을 특징으로 하는 드르래형 양방향 긴장 정착구를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1, 2 방향전환구는 보의 상부 플랜지 또는 하부 플랜지에 접합되는 바닥판, 바닥판에 서로 일정거리를 두고 수직하게 접합된 양측면판, 양측면판의 상단부를 서로 연결하는 연결판 및 양측면판 사이를 가로질러 결합된 복수개의 볼트로 이루어진 것을 특징으로 하는 드르래형 양방향 긴장 정착구를 이용해 프리스트레스가 도입된 강재보.
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