KR20230007685A - Ahchoring device using shape memory alloy for compression-type fixing sleeve and frp tendon ahchoring method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 형형상기억합금 압착용 정착구에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 FRP긴장재를 압착형 정착장치를 이용하여 구조물에 정착시킴에 있어 형상기억합금 정착구를 이용하여, 전단응력에 취약한 FRP긴장재의 압착력 확보에 보다 효과적이면서도, 가열에 의한 정착이 가능하여 정착공간을 효율적으로 이용할 수 있어 사용성과 경제성이 뛰어난 형상기억합금 압착용 정착구 및 이를 이용한 FRP긴장재 정착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shape memory alloy crimping anchorage. More specifically, in fixing the FRP tension member to a structure using a compression type anchorage device, using a shape memory alloy anchorage device is more effective in securing the compression force of the FRP tension member, which is vulnerable to shear stress, while fixing by heating is possible, resulting in a settlement space It relates to a shape-memory alloy compression anchorage with excellent usability and economy because it can efficiently use it, and a FRP tension member anchorage method using the same.
도 1a는 종래 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)의 응력-변형률 그래프를 도시한 것이다.Figure 1a shows a stress-strain graph of a conventional shape memory alloy (Shape Memory Alloy, SMA).
형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)의 특성인 형상기억은 낮은 온도에서 변형된 형상기억합금은 열이 가해질 때까지는 변형형상을 유지하지만, 열이 가해져 온도가 상승하면 원래의 모양으로 돌아가는 성질의 의미한다.Shape memory, a characteristic of Shape Memory Alloy (SMA), is that a shape memory alloy deformed at a low temperature maintains its deformed shape until heat is applied, but returns to its original shape when the temperature rises with heat applied. it means.
이러한 형상기억의 특징은 온도 또는 응력에 의해서 유발되는 고체의 상태변화에 의한 결과로 알려져 있다.These shape memory characteristics are known to be the result of changes in the state of solids induced by temperature or stress.
이에 형상기억합금은 도 1a과 같이 마텐사이트(Martensite)와 오스텐나이트(Austenite) 상태가 존재한다고 알려져 있으며, 이들은 제작과정의 열처리에 의존한다.Accordingly, it is known that the shape memory alloy has martensite and austenite states as shown in FIG. 1a, and these depend on heat treatment in the manufacturing process.
이때 오스텐나이트 상태에서는 하중에 의한 변형 후에 하중을 제거하면 자동적으로 원래의 상태로 변형을 회복한다.At this time, in the austenite state, when the load is removed after deformation by a load, the deformation is automatically restored to the original state.
그러나 마텐사이트 상태에서는 하중을 제거하면 회복되는 변형은 일부이고 많은 양의 변형은 회복되지 않고 잔류변형으로 남는다. 하지만 가열하여 온도를 높여주면 원래의 상태로 변형을 회복하게 되며, 변형을 구속한 상태에서 마텐사이트 상태의 형상기억합금을 열을 가하여 온도를 높이면 합금 내부에 응력이 발생하여 이러한 응력은 다른 물체를 구속 하는데 이용된다.However, in the martensitic state, when the load is removed, some of the strain is recovered, and a large amount of strain is not recovered and remains as residual strain. However, if the temperature is increased by heating, the deformation is restored to its original state. When the shape memory alloy in the martensitic state is heated and the temperature is increased while the deformation is restrained, stress is generated inside the alloy, which causes other objects to used to restrain
도 1b는 이러한 종래 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)을 이용한 콘크리트 구조물 또는 기타 장치들에 대한 적용예들이다.Figure 1b is examples of applications to concrete structures or other devices using these conventional shape memory alloys (Shape Memory Alloy, SMA).
먼저 콘크리트 구조물인 기둥구조물의 경우, 오스텐나이트 상태의 형상기억합금을 이용하는 경우에는 가열수단이 없어도 원래의 형태로 변형이 회복될 수 있어 이러한 변형 회복을 구속시켜 다른 물체를 구속하는 데 효과적으로 사용될 수 있지만,First of all, in the case of a column structure, which is a concrete structure, in the case of using an austenite shape memory alloy, deformation can be restored to its original shape without a heating means, so it can be effectively used to restrain other objects by restraining this deformation recovery. Although,
최초 설치 시 기둥구조물(31)과의 일체화 될 수 있도록 부착력을 확보하면서 기둥구조물에 설치되어야 할 필요가 있을경우, 마텐사이트 상태로 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)을 제작하여 가열과정에서 기둥구조물과의 부착력을 확보하면서 기둥구조물을 구속시키게 된다.At the time of initial installation, if it is necessary to be installed on a column structure while securing adhesion so that it can be integrated with the column structure (31), a shape memory alloy (SMA) is manufactured in a martensite state and the column is heated during the heating process. The column structure is constrained while securing the adhesion with the structure.
이에, 도 1b의 경우 판 태의 형상기억합금(SMA, 10)과 와이어 형태의 형상기억합금(SMA,20)을 이용할 수 있음을 알 수 있고, 나아가, 이러한 판 형태의 형상기억합금(SMA)과 와이어 형태의 형상기억합금(SMA) 성질을 이용하여 댐핑장치(32), 교량받침(33)에도 적용할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, in the case of Figure 1b, it can be seen that the shape memory alloy (SMA, 10) and the shape memory alloy (SMA, 20) in the form of a plate can be used, and further, the shape memory alloy (SMA) and It can be seen that it can also be applied to the
도 1c는 종래 공구를 고정하는 공구홀더에 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA) 적용예를 도시한 것이다.Figure 1c shows an example of applying a shape memory alloy (Shape Memory Alloy, SMA) to a tool holder for fixing a conventional tool.
즉, 상기 공구의 생크부(S)의 외경보다 상대적으로 작은 내경을 갖는 공구 고정공(12)을 관통 형성한 공구 장착부(11); That is, the
상기 공구 고정공보다 상대적으로 큰 내경을 갖도록 공구장착부에 형성된 링 고정공에 삽입 배치되는 적어도 하나의 형상기억합금 링(15);을 포함하고, At least one shape
상기 형상기억합금 링(15)에 제공되는 가열원과 냉각원에 의한 형상기억합금 링(15)의 변형에 의해서, 공구 고정공(12)의 내경크기를 강제 가변시켜 상기 공구를 클램핑 시키거나 언 클램핑할 수 있음을 알 수 있다.By the deformation of the shape
하지만 이러한 형상기억합금 링(15)은 FRP긴장재와 같이 인장응력을 받는 상태에서 정착하는 작용이 아니라 공구의 생크부(S)를 단순히 클랩핑하기 위한 형태로 형성된 것이어서 긴장에 의한 인장응력을 지속적으로 받고 있는 FRP긴장재의 정착구에 이용하는 것은 한계가 있게 된다.However, this shape
도 1d는 종래 형상기억합금을 이용한 정착장치(60)의 예시도이다.Figure 1d is an exemplary view of a
즉, PSC구조물(61)에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판(62); 상기 양 정착판(62) 사이에 설치된 긴장재(63); 상기 긴장재(63)의 일측 단부에 형성되며 정착판(62)에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구(64); 긴장재(63) 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 PSC구조물(61)에 고정 설치된 반력판(65); 및 긴장재(63)와 일체화된 수평정착구(64)와 수축이 구속되는 반력판(65) 사이에 일체화된 형상기억합금(SMA)재질의 블록으로서, 전기를 인가하여 긴장재(63)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하는 단부정착블럭(66);을 포함하며, 상기 단부정착블럭(66)의 일단은 인출된 긴장재를 수용하면서, 수평정착구(64)와 일체화 되도록 하기 위하여 소켓 체결방식을 포함하도록 형성되어 수평정착구(64)와 일체화시키고, 상기 단부정착블럭(66)의 타측은 반력판(65)과 일체화시키는 방식으로 설치되어 탈착도 가능하여 필요한 설치크기를 조절하면서 수축량을 조정할 수 있도록 한 것이다.That is, both
이때 상기 단부정착블럭(65)은 긴장재(63)의 재긴장 방향으로 수축되는 형상기억합금(SMA)재질의 블록으로서 소켓 체결방식으로 수평정착구(64)와 반력판(65) 사이에 설치된 것이고, 긴장재(63) 자체를 정착시키기 위한 것은 아님을 알 수 있다.At this time, the
도 1e는 종래 철근콘크리트 구조물의 보강 공법에 있어 연성도 특징을 나타내는 도면 및 압착형 슬리브의 형성예시도이다.1e is a view showing ductility characteristics in a conventional reinforcement method of reinforced concrete structures and an exemplary view of forming a compression type sleeve.
연성도(Ductility)는 철근의 항복부터 파단 직전까지의 변형의 비로 나타내며, 철근은 연성 거동하고, FRP긴장재(FRP보강재, FRP)는 취성 거동하게 되는데, 이러한 연성도가 부족할 경우, 철근콘크리트 구조물은 취성적인 구조가 될 수 있다.Ductility is expressed as the ratio of strain from the yield of reinforcing bars to just before fracture. Rebars behave ductile, and FRP tension members (FRP reinforcements, FRP) behave brittle. When such ductility is insufficient, reinforced concrete structures It can be a brittle structure.
이에 FRP긴장재로 보강 시 철근콘크리트 구조물의 연성도가 감소 될 수 있기 때문에 연성도 확보를 위해 임의로 비부착 구간을 형성하는 방법들이 있지만, 이와 같이 임의로 비부착 구간 형성 시 철근콘크리트 구조물 항복 이전의 강성을 떨어뜨린다는 문제점이 있었다.Therefore, since the ductility of reinforced concrete structures can be reduced when reinforced with FRP tension members, there are ways to arbitrarily form unattached sections to secure ductility. There was a problem with dropping it.
이에 이러한 FRP긴장재를 정착하는 방법 중에서 특히 압착형 정착장치는 정착 길이의 감소, 정착장치의 안전성 확보 등의 장점이 있어 많이 이용되고 있다. Accordingly, among the methods of fixing the FRP tension member, the compression-type fixing device is particularly used because it has advantages such as reducing the fixing length and securing the safety of the fixing device.
이러한 압착형 정착장치는 FRP긴장재 외주면에 압착슬리브(52)를 압착시키고, FRP긴장재에 압착된 압착슬리브(52)를 별도의 정착장치를 이용하여 긴장후 정착시키는 장치이다.This compression-type fixing device is a device that compresses the
이에 도 1d에 의하면, FRP긴장재에 압착슬리브(52)를 압착시키기 위하여 스웨이징(Swaging) 장비를 이용하고 있음을 알 수 있다.Accordingly, according to FIG. 1d, it can be seen that swaging equipment is used to compress the
즉, FRP긴장재(51)에 압착슬리브(52)를 끼워 압출을 위한 유압잭(52)과 스웨이징블록(53) 사이에 정렬시키고, 유압잭(54)을 가동시켜 압착 슬리브(52)가 상기 스웨이징블록(53)을 통과하도록 하고 있음을 알 수 있다.That is, the
이때, 상기 스웨이징블록(53)의 내경은 상기 압착 슬리브(52) 외경보다 작으므로 강제적으로 압착슬리브(52)에 압착력이 발생한다.At this time, since the inner diameter of the
이러한 압착슬리브(52)는 압착에 의한 변형이 가능한 원통형 슬리브로서 스웨이징블록(53)을 이용하여 압착되도록 한 것이기 때문에, 압착슬리브(52)를 별도의 정착장치에 체결시켜 고정시키게 된다.Since the
이를 위해 압착슬리브(52)에는 통상 정착장치에 체결 및 정착을 위한 나사탭 가공이 이루어지게 되는데, 압착슬리브(52)가 압착된 상태에서 FRP긴장재(51)와 함께 가공 작업이 어려워, 통상 압착슬리브(52)에 스웨이징블록(53)을 통과할 수 있는 나사탭을 미리 형성시킨 것을 이용하게 된다.To this end, the
결국, 압착형 정착장치를 이용한 FRP긴장재(51)이 긴장 및 정착작업은 압착슬리브(52)에 나사탭을 별도 형성시키고, 상기 압착슬리브(52)가 압착된 FRP긴장재(51)를 긴장한 후, 정착장치에 상기 나사탭을 체결하는 방식으로 이루어지게 되는데, 압착슬리브(52)의 나사탭 가공 등 부가적인 공정에 의한 작업성 저하, 나사탭 형성을 위해 압작 슬리브의 연장 길이 증가, 별도의 정착장치를 설치함에 따른 정착공간 확보의 어려움 때문에 작업성 및 사용성에 한계가 있었다.In the end, the tensioning and fixing work of the
이에 본 발명은 FRP긴장재에 압착형 정착장치를 이용하여 구조물에 프리스트레스를 도입시킴에 있어서, 압착슬리브에 별도의 나사탭 등을 설치하지 않고서도 FRP긴장재를 구조물에 정착시킬 수 있도록 하고, 압착형 정착구 크기를 최소화시킬 수 있어 작업성이 뛰어나고 사용성도 개선된 형상기억합금 압착용 정착구 및 이를 이용한 FRP긴장재 정착방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Therefore, in the present invention, in introducing prestress to a structure using a compression type fixing device for an FRP tension member, the FRP tension member can be fixed to the structure without installing a separate screw tap on the compression sleeve, and the compression type anchorage It is a technical task to solve the provision of a shape memory alloy compression anchorage with excellent workability and improved usability as the size can be minimized and a method for fixing the FRP tension member using the same.
또한, 인장응력이 가해진 상태가 지속되는 형상기억합금 압착용 정착구는 전단응력이 가장 크게 작용하는 부위에서 압착력이 충분히 도입되도록 하되, 추가적으로 기계적 물림작용을 통해서 FRP긴장재에 압착력을 효과적으로 추가 확보할 수 있도록 하여 FRP긴장재 정착에 최적화시킨 형상기억합금 압착용 정착구 및 이를 이용한 FRP긴장재 정착방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.In addition, in the shape-memory alloy compression anchorage where the tensile stress continues, the compression force is sufficiently introduced at the part where the shear stress is the largest, and additional compression force is effectively added to the FRP tension member through mechanical engagement. Therefore, it is a technical task to solve the provision of a shape memory alloy compression anchorage optimized for fixing FRP tension members and a method for fixing FRP tension members using the same.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 형상기억합금 압착용 정착구는,Shape memory alloy compression anchorage of the present invention in order to achieve the above object,
형상기억합금(SMA)을 이용하여 블록 형태로 제작한 것으로서, 형상기억 성질을 이용하여 가열에 의하여 FRP긴장재가 내부의 정착홀에 압착되어 정착되도록 하는 정착블록; 및 상기 정착블록의 일측단부면으로부터 타측단부면을 관통하도록 하되 정착된 FRP긴장재에 전단응력이 가장 크게 발생하는 부위의 정착홀 직경(D2)을 기준으로 멀어질수록 정착홀 직경(D1)이 점진적으로 커지도록 형성시킨 정착홀;을 포함하며, 상기 정착홀에서의 탄성기억은 일측단부면에서의 정착홀이 FRP긴장재 외주면에 압착되도록 하여 일측단부면에서 타측단부면로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 타측단부면 주위에서 가해지는 압착력이 정착홀 전체에서 가장 크게 작용하도록 하게 된다.A fixing block made in the form of a block using a shape memory alloy (SMA), which uses shape memory properties to fix the FRP tension member by being compressed into the fixing hole inside by heating; And the fixing hole diameter (D1) gradually increases as the distance from the fixing hole diameter (D2) of the portion where the shear stress is the largest in the fixing FRP tension member while passing through the other end surface from one end surface of the fixing block Including, a fixing hole formed to be large; the elastic memory in the fixing hole is formed so that the fixing hole at one end surface is compressed to the outer circumferential surface of the FRP tension member so that the diameter decreases from one end surface to the other end surface. The compression force applied around the lateral end surface acts the greatest in the entire fixing hole.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법은In order to achieve the above object, the FRP tension member fixing method using the shape memory alloy compression anchorage of the present invention is
(a) 구조물에 쉬스를 설치하여 FRP긴장재를 외부에서 삽입 설치하여, 일단부가 구조물의 고정부위(A1)에 노출되고, 타단부가 구조물의 정착부위(A2)에 노출되도록 세팅하는 단계; (b) 구조물의 고정부위(A1)에 위치한 FRP긴장재의 일단부에 고정정착구를 형성시키고, 구조물의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재의 타단부에 형상기억합금 정착구를 관통시켜 설치하는 단계; 및 (c) 상기 고정정착구에 고정 설치된 FRP긴장재의 일단부를 고정단으로 하여, 형상기억합금 정착구를 관통하여 구조물의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재의 일단부를 긴장 후, 형상기억합금 정착구을 가열하여 FRP긴장재의 일단부가 형상기억합금 정착구에 정착되도록 하는 단계;를 포함하도록 하게 된다.(a) installing a sheath to the structure and inserting and installing the FRP tension member from the outside, setting one end to be exposed to the fixing part (A1) of the structure and the other end to be exposed to the fixing part (A2) of the structure; (b) forming a fixed anchorage at one end of the FRP tension member located at the fixing portion (A1) of the structure, and installing the shape memory alloy anchorage through the other end of the FRP tension member located at the anchoring portion (A2) of the structure; And (c) with one end of the FRP tension member fixed to the fixed anchorage as a fixed end, after passing through the shape memory alloy anchorage and tensioning one end of the FRP tension member located at the anchoring portion (A2) of the structure, heating the shape memory alloy anchorage It is to include; step of fixing one end of the FRP tension member to the shape memory alloy anchorage.
본 발명에 의하면, FRP긴장재에 압착형 정착장치를 최소화시켜 콘크리트 구조물에 정착시킬 수 있기 때문에, 종래 PC강연선을 정착하기 위한 정착공간 정도만 구비하여도 FRP긴장재를 통해 콘크리트 구조물에 프리스트레스 도입이 가능하여 사용성 및 작업성이 향상된 형상기억합금 압착용 정착구 및 이를 이용한 FRP긴장재 정착방법 제공이 가능하게 된다.According to the present invention, since it is possible to minimize the compression type fixing device to the FRP tension member and fix it to the concrete structure, it is possible to introduce prestress to the concrete structure through the FRP tension member even if only a fixing space for fixing the conventional PC steel strands is provided. And it is possible to provide a shape memory alloy compression anchorage with improved workability and a FRP tension member anchoring method using the same.
또한, 본 발명은 FRP긴장재에 압착형 정착장치를 사용하여, 전단응력에 취약한 FRP긴장재의 특성에 맞추어 정착부위에서의 취성파괴에 대한 문제를 해결할 수 있고, 압착력을 효과적으로 도입시킬 수 있어 효율적인 긴장작이 가능한 형상기억합금 압착용 정착구 및 이를 이용한 FRP긴장재 정착방법 제공이 가능하게 된다.In addition, the present invention can solve the problem of brittle fracture in the fixing area according to the characteristics of the FRP tension member, which is vulnerable to shear stress, by using a compression-type anchoring device for the FRP tension member, and can effectively introduce compression force, resulting in efficient tension operation. It is possible to provide a shape memory alloy compression anchorage and a FRP tension member anchorage method using the same.
도 1a는 종래 형상기억합금(SMA)의 응력-변형률 그래프
도 1b는 종래 형상기억합금(SMA)을 이용한 콘크리트 구조물 또는 기타 장치들에 대한 적용예들
도 1c는 종래 공구를 고정하는 공구홀더에 형상기억합금(SMA) 적용예,
도 1d는 종래 형상기억합금을 이용한 정착장치의 예시도,
도 1e는 종래 철근콘크리트 구조물의 보강 공법에 있어 연성도 특징을 나타내는 도면 압착형 슬리브의 형성예시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 형상기억합금 정착구 및 설치예시도,
도 4는 본 발명의 형상기억합금 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착예시도,
도 5는 본 발명의 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법 예시도이다.Figure 1a is a stress-strain graph of a conventional shape memory alloy (SMA)
Figure 1b is application examples for concrete structures or other devices using a conventional shape memory alloy (SMA)
Figure 1c is an example of application of shape memory alloy (SMA) to a tool holder for fixing a conventional tool,
1d is an exemplary view of a fixing device using a conventional shape memory alloy;
Figure 1e is a drawing showing the ductility characteristics in the reinforcement method of a conventional reinforced concrete structure, an example of forming a compression type sleeve,
2 and 3 are a shape memory alloy anchorage and installation example of the present invention,
Figure 4 is an example of FRP tension member fixation using the shape memory alloy anchorage of the present invention,
Figure 5 is an exemplary view of the FRP tension member fixing method using the shape memory alloy compression anchorage of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
[ 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)][Shape
도 2 및 도 3은 본 발명의 형상기억합금 정착구(100) 및 설치예시도, 도 4는 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 이용한 FRP긴장재 정착예시도를 도시한 것이다.Figures 2 and 3 is a shape
상기 형상기억합금 정착구(100)는 도 2와 같이, FRP긴장재(200)가 개략 중앙부를 관통하도록 정착홀(120)을 형성시킨 것이다.As shown in FIG. 2, the shape
상기 형상기억합금 정착구(100)는 형상기억합금(SMA)의 특성인 낮은 온도에서 변형된 형상기억합금은 열이 가해질 때까지는 변형형상을 유지하지만, 열이 가해져 온도가 상승하면 원래의 모양으로 돌아가는 형상기억 특성을 이용한 것이다.In the shape
이에 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)는 특히 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)을 가열(전기 인가등의 방법이 가능)하여 FRP긴장재(200)에 압착형 정착장치로서 사용되는 정착구라는 의미이다.Accordingly, the shape
이러한 형상기억합금 정착구(100)는 도 3 및 도 4를 참조하면 구조물(300) 내부를 경유하도록 설치되여 양 단부는 구조물(300) 외부로 연장 노출되도록 세팅된 FRP긴장재(200)에 있어서,Referring to FIGS. 3 and 4, the shape
상기 FRP긴장재(200)의 일단부에 구조물(300)의 고정부위(A1)에 접하도록 설치되어 고정단 역할을 하는 고정정착구(400)가 설치되고, A fixing
구조물(300)의 정착부위(A2)에서 긴장되는 FRP긴장재(200)의 타단부에 일종의 가동정착구로서 설치된다.It is installed as a kind of movable anchorage at the other end of the
즉, 상기 FRP긴장재(200)의 타단부를 긴장시킨 상태에서, 정착부위(A2)에 세팅된 형상기억합금 정착구(100)가 전기등을 이용한 가열수단(500)에 의하여 가열되도록 하여, 긴장된 FRP긴장재(200)가 형상기억합금 정착구(100)의 정착홀(120)에서 정착되도록 하게 된다.That is, in a state in which the other end of the
이에 상기 형상기억합금 정착구(100)는 도 2 및 도 3과 같이, 정착블록(110), 정착홀(120), 내측돌기부(130)를 포함하게 된다.Accordingly, the shape
상기 정착블록(110)은 도 2 및 도 3과 같이, 형상기억합금(SMA)을 다양한 단면이 가능한 블록 형태로 제작한 것으로서, 형상기억 성질을 이용하여 가열에 의하여 FRP긴장재(200)가 정착부위(A2)에서 정착블록(110) 내부의 정착홀(120)에 정착되도록 원래의 형상으로 복원되는 성질을 이용한 것이다.As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
이에 정착블록(110)은 FRP긴장재(200)가 관통하도록 하되, 압착에 의하여 FRP긴장재(200)를 내부에서 정착되도록 정착홀(120)이 내부를 관통하도록 형성시키면 되는데 도 2 및 도 3에서는 사각블록 형태로 예시되어 있지만, 원통형, 사각단면 봉부재등을 포함할 수 있다.Accordingly, the fixing
이때 상기 정착홀(120)은 도 2와 같이, 정착블록(110)의 일측단부면(111)에서 타측단부면(112)을 관통하도록 하되, 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)으로 갈수록 정착홀(120) 직경이 점진적으로 감소(D1==>D2)하도록 테이퍼링 처리되고 있음을 알 수 있다.At this time, as shown in FIG. 2, the fixing
이에 도 4를 참조하면 타측단부면(112) 쪽으로 FRP긴장재(200)가 긴장되어 정착홀(120) 내측면에 압착되어 정착되게 되면 타측단부면(112) 주위에서 정착블록(110)에 발생하는 전단응력이 가장 크게 발생하게 된다.4, when the
이는 전단응력에 취약한 FRP긴장재(200)에 치명적이 될 수 있으므로, 본 발명은 압착력을 상기 타측단부면(112) 주위에서 증대시켜 전단응력에 대응하도록 하고, 일측단부면(111)은 상대적으로 전단응력이 작기 때문에, Since this can be fatal to the
이에 도 2와 같이, 대응하는 압착력이 도입되도록 정착홀(120)을 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼링된 정착홀(120)로 형성시켜, 타측단부면(112) 주위에서 압착력이 일측단부면(111)보다 커지도록 하는 효과를 가지도록 하게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the fixing
즉, 상기 정착블록(110)의 정착홀(120)에서의 탄성기억은 일측단부면(111)에서의 정착홀(120)이 FRP긴장재(200) 외주면에 압착되도록 하여 일측단부면(111)에서 타측단부면(112)로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 타측단부면(112) 주위에서 정착홀(120)에 가해지는 압착력이 정착홀(120) 전체에서 가장 크게 작용하도록 하도록 하게 된다.That is, the elastic memory in the fixing
이때 타측단부면(112) 주위에서 도입되는 압착력이 일측단부면(111)보다 커지도록 하지 않고, 타측단부면(112) 주위의 작은 정착홀 직경에 맞추어 정착홀(120)의 직경이 변하지 않아 도입되는 압착력에 차이가 없도록 하는 경우, 상대적으로 과도한 압착력이 FRP긴장재(200)의 일측단부면(111) 주위에 도입될 수 있으므로 오히려 FRP긴장재(200)의 정착성능 확보에 불리할 수 있기 때문이다.At this time, the diameter of the fixing
나아가 본 발명은 타측단부면(112) 주위의 직경(D2)이 일측단부면(111)의 직경(D1)보다 작게 형성됨에 따라 일측단부면 주위에 도입되는 압착력을 감소시키면서 압착력이 아닌 기계적 물림작용에 의하여 압착력을 보완시키기 위하여 내측돌기부(130)를 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 설치하게 된다.Furthermore, in the present invention, as the diameter D2 around the
다음으로 상기 정착홀(120)은 도 2 및 도 3과 같이, 정착블록(110)을 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)을 관통하도록 하되 정착된 FRP긴장재(200)에 압착력이 가장 크게 발생하는 부위의 정착홀 직경(D2)을 기준으로 멀어질수록 정착홀 직경(D1)이 점진적으로 커지도록 형성시킨 것이다.Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
도 2의 경우에는 타측단부면(112) 주위의 직경(D2)이 일측단부면(111)의 직경(D1)보다 작은 정착홀(120)이 형성되도록 도시되어 있으며, 타측단부면(112) 주위의 직경(D2)은 긴장 후 정착되는 FRP긴장재(200)에 가장 큰 전단응력에 의하여 취성파괴 되려는 국부응력을 압착력에 의하여 구속시켜 전단응력이 집중에 의한 문제점을 해결할 수 있도록 정하면 된다.In the case of FIG. 2 , a fixing
이러한 정착홀(120)은 정착블록(110)을 관통하도록 설치하되 적어도 1개 이상을 설치하면 된다.These fixing
다음으로 상기 내측돌기부(130)는 도 2와 같이, 압착력이 가장 크게 도입되는 예컨대 타측단부면(112)에 대향하는 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120)에 압착력 도입이 상대적으로 작아 정착력이 감소할 수 있음을 고려하여 상기 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 SMA 재질의 용수철 형태로 형성된 내측돌기부(130)가 탄성에 의하여 접하도록 하고, 도 4와 같이 압착력이 작용하게 되면 일종의 돌기부로서 FRP긴장재(200) 외주면에 정착돌기로 작용하도록 한 것이다.Next, as shown in FIG. 2, the
즉, SMA재질이므로 가열되면 원래의 형태로 복원되려는 형상기억 효과에 의하여 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 밀착되고, 압착력에 의하여 FRP긴장재(200)의 정착성능이 증가될 수 있게 된다.That is, since it is made of SMA material, it adheres to the inner surface of the fixing
도 3에 의하면 상기 형상기억합금 정착구(100)를 이용한 FRP긴장재(200) 설치 예시를 확인할 수 있다.According to Figure 3 it can be confirmed an example of the installation of the
이때 상기 형상기억합금 정착구(100)는 구조물(300)에 미리 형성시킨 FRP긴장재(200)용 쉬스(310)가 매입되도록 한 것이다.At this time, the shape
이러한 쉬스(310)는 콘크리트로 구조물(300)을 시공할 때, 미리 내부에 매립되도록 설치한 후, 콘크리트 타설 및 양생에 의하여 양 단부가 외부에 노출되도록 하고 구조물(300) 내부를 관통하도록 형성시킨 것이다.When constructing the
이에 쉬스(310) 내부로 FRP긴장재(200)를 삽입하여, FRP긴장재(200)에 구조물(300)의 고정부위(A1)에 접하면서 고정단 역할을 하는 고정정착구(400)가 설치되도록 하고, Accordingly, the
구조물(300)의 정착부위(A2)에서 긴장되는 FRP긴장재(200)의 타단부가 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 관통하도록 하고, 형상기억합금 정착구(100)가 구조물(300)의 정착부위(A2)에 접하도록 세팅하고, The other end of the
상기 형상기억합금 정착구(100)을 관통하는 FRP긴장재(200)의 타단부를 긴장시킨 후,After tensioning the other end of the
상기 형상기억합금 정착구(100)의 정착홀(120) 내측면에 FRP긴장재(200)의 타단부가 정착되도록 형상기억합금 정착구(100)를 가열(전기 인가등)하게 된다.The shape
이에 형상기억합금 정착구(100)에 긴장된 FRP긴장재(200)가 정착되면서 구조물(300)에는 프리스트레스가 도입될 수 있게 되며, 쉬스(310) 내부는 모르타르등으로 충진 마감시키게 된다.Accordingly, as the strained
[ 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 이용한 FRP긴장재(200) 정착방법][Fixing method for
도 5는 본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 이용한 FRP긴장재(200) 정착방법 예시도를 도시한 것이다.Figure 5 shows an example of the
본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 이용한 FRP긴장재(200) 정착방법은 콘크리트로 시공되는 구조물(300)에 FRP긴장재(200)를 긴장 후 정착시켜 소요의 프리스트레스가 도입되도록 하여 구조물(300)을 보수, 보강하는 방법이라 할 수 있다.The fixing method of the
이에 FRP긴장재(200)는 종래 PC강연선에 대비하여 부식의 우려도 없고, 인장강도가 매우 뛰어나기 때문에 인장응력이 발생하는 콘크리트에 압축응력이 도입되도록 프리스트레스를 도입시킴에 있어 매우 효과적이지만, 압착형 정착장치를 사용할 경우 FRP긴장재와 접촉면적의 확보를 위해 부피가 커지게 되고, 별도의 정착장치를 구조물(300)에 설치해야 하며, 나사탭 가공에 의한 사용성 및 작업성이 저하되는 한계가 있게 되는데,Accordingly, the
본 발명의 형상기억합금 정착구(100)를 이용하게 되면 가열수단(500)만 구비하는 경우 제한된 크기의 형상기억합금 정착구(100)을 사용하더라도 형상기억에 의하여 필요한 압착력을 설계할 수 있기 때문에 문제점을 해결할 수 있게 된다.When the shape
이에 먼저, 도 5a와 같이 구조물(300)에 쉬스(310)를 설치하여 FRP긴장재(200)를 외부에서 삽입 설치하여, 일단부가 구조물(300)의 고정부위(A1)에 노출되고, 타단부가 구조물(300)의 정착부위(A2)에 노출되도록 세팅하게 된다.First, as shown in FIG. 5A, the
상기 구조물(300)은 프리스트레스 도입 대상이 되는 콘크리트 구조물이고, 상기 쉬스(310)는 포스트텐션 방식에서 사용되는 FRP긴장재(200)가 관통하여 설치되도록 하는 파이프 부재이다.The
이에 쉬스(310) 내부로는 콘크리트가 타설 되지 않기 때문에 구조물(300)의 고정부위(A1) 또는 구조물(300)의 정착부위(A2)에서 FRP긴장재(200)를 삽입하여 일단부가 구조물(300)의 고정부위(A1)에 노출되고, 타단부가 구조물(300)의 정착부위(A2)에 노출되도록 세팅시킬 수 있게 된다.Accordingly, since concrete is not poured into the
다음으로, 도 5b와 같이 구조물(300)의 고정부위(A1)에 위치한 FRP긴장재(200)의 일단부에 고정정착구(400)를 형성시키고, 구조물(300)의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재(200)의 타단부에 형상기억합금 정착구(100)를 관통시켜 설치하게 된다.Next, as shown in FIG. 5B, a
상기 고정정착구(400)는 FRP긴장재(200)의 타단부에 고정 정착되어 구조물(300)의 고정부위(A1)에 접하여 지지되도록 하는 것으로서 FRP긴장재(200)의 외주면에 압착슬리브를 고정 설치하여 형성시키면 된다. The fixed
이때 정착판(410)을 고정정착구(400)과 구조물(300)의 고정부위(A1) 사이에 설치하여 균일한 고정 지지력을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 상기 정착판(410)은 FRP긴장재(200)가 관통되는 판재 형태로 형성시킨 것을 이용하면 된다.At this time, it is preferable to install the fixing
다음으로 상기 형상기억합금 정착구(100)는 앞서 살펴본 바와 같이, 정착블록(110), 정착홀(120), 내측돌기부(130)를 포함하여 형성된 것으로서 정착홀(120)에 FRP긴장재(200)의 일단부가 관통하도록 하여 노출되도록 한 것이다.Next, as described above, the shape
다음으로, 도 5c와 같이 고정정착구(400)에 고정 설치된 FRP긴장재(200)의 일단부를 고정단으로 하여, 형상기억합금 정착구(100)를 관통하여 구조물(300)의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재(200)의 일단부를 긴장 후, 형상기억합금 정착구(100)을 가열하여 FRP긴장재(200)의 일단부가 형상기억합금 정착구(100)에 정착되도록 하게 된다.Next, as shown in FIG. 5C, one end of the
이때 상기 형상기억합금 정착구(100) 가열은 전기에 의한 가열수단(500)을 포함하여 가열에 의하여 형상기억합금 정착구(100)의 정착홀(120)은 원래의 형상대로 복원되는 과정에서 FRP긴장재(200)를 압착시키게 되고, FRP긴장재(200)에 전단응력이 가장 크게 발생하는 부위에 압착력이 상대적으로 커지도록 하고, 내측돌기부(130)를 이용하여 전단응력이 상대적으로 작게 발생하는 부위는 기계격 돌기작용에 의하여 소요의 압착력을 추가로 확보할 수 있도록 하게 된다.At this time, the heating of the shape
상기 내측돌기부(130)는 도 4를 참조하면 형상기억합금 정착구(100)의 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 SMA 재질의 용수철 형태로 형성된 내측돌기부(130)에 탄성에 의하여 접하도록 하고, 압착력이 작용하게 되면 돌기부로서 FRP긴장재(200) 외주면에 정착돌기로 작용하도록 한 것임은 살펴본 바와 같다.Referring to FIG. 4, the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
100: 형상기억합금 정착구
110: 정착블록
111: 일측단부면
112: 타측단부면
120; 정착홀
130: 내측돌기부
200: FRP긴장재
300: 구조물
310: 쉬스
400: 고정정착구
410: 정착판
500: 가열수단
D1,D2: 정착홀의 직경
A1,A2: 고정부위, 정착부위100: shape memory alloy anchorage
110: fixing block 111: one end surface
112:
130: inner projection 200: FRP tension member
300: structure 310: sheath
400: fixed fixture 410: fixing plate
500: heating means D1, D2: diameter of fixing hole
A1, A2: fixing area, fixing area
Claims (10)
상기 정착블록(110)의 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)을 관통하도록 하되 정착된 FRP긴장재(200)에 전단응력이 가장 크게 발생하는 부위의 정착홀 직경(D2)을 기준으로 멀어질수록 정착홀 직경(D1)이 점진적으로 커지도록 형성시킨 정착홀(120);을 포함하며,
상기 정착홀(120)에서의 탄성기억은 일측단부면(111)에서의 정착홀(120)이 FRP긴장재(200) 외주면에 압착되도록 하여 일측단부면(111)에서 타측단부면(112)로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 타측단부면(112) 주위에서 가해지는 압착력이 정착홀(120) 전체에서 가장 크게 작용하도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구.A fixing block 110 made in a block form using a shape memory alloy (SMA), which uses shape memory properties so that the FRP tension member 200 is compressed and fixed to the fixing hole 120 therein by heating; and
It penetrates from the one side end surface 111 of the fixing block 110 to the other end surface 112, but based on the fixing hole diameter (D2) of the part where the shear stress is the largest in the fixed FRP tension member 200 A fixing hole 120 formed so that the fixing hole diameter D1 gradually increases as the distance increases;
The elastic memory in the fixing hole 120 is such that the fixing hole 120 at one end surface 111 is compressed to the outer circumferential surface of the FRP tension member 200, so that from one end surface 111 to the other end surface 112 An anchorage for compressing a shape memory alloy so that the compressive force applied around the other end surface 112 formed to have a smaller diameter acts the greatest in the entire fixing hole 120.
상기 정착블록(110)의 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 SMA 재질의 용수철 형태로 형성된 내측돌기부(130)를 더 설치하여, 상기 내측돌기부(130)에 압착력이 작용하게 되면 돌기부로서 FRP긴장재(200) 외주면에 기계적 물림작용에 의하여 압착력을 보완하도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구.According to claim 1,
An inner protrusion 130 formed in the form of a spring made of SMA material is further installed on the inner surface of the fixing hole 120 around the one end surface 111 of the fixing block 110, so that a compressive force acts on the inner protrusion 130. When done, the shape memory alloy compression anchorage to supplement the compression force by the mechanical engagement action on the outer circumferential surface of the FRP tension member 200 as a projection.
상기 정착블록(110)은,
일측단부면(111)에서 타측단부면(112)을 관통하도록 하되, 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하도록 테이퍼링 처리된 정착홀(120)이 형성된 블록으로서, 가열에 의하여 FRP긴장재(200)가 상기 정착홀(120)의 내측면에 압착되어 정착되도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구.According to claim 1,
The fixing block 110,
A block in which a fixing hole 120 is formed so as to pass through the other end surface 112 from one side end surface 111, but the diameter gradually decreases from one side end surface 111 to the other end surface 112. As, by heating the FRP tension member 200 is compressed and fixed to the inner surface of the fixing hole 120 shape memory alloy compression anchorage.
상기 정착홀(120)은,
정착블록(110)의 타측단부면(112) 주위의 직경(D2)이 정착블록(110)의 일측단부면(111)의 직경(D1)보다 작도록 하여, 긴장 후 정착되는 FRP긴장재(200)에 전단응력에 의하여 취성파괴 되려는 국부응력을 압착력에 의하여 구속되도록 하는 것으로서, 정착블록(110)을 관통하도록 적어도 1개 이상을 형성된 형상기억합금 압착용 정착구.According to claim 3,
The fixing hole 120,
The diameter D2 around the other end surface 112 of the fixing block 110 is smaller than the diameter D1 of the one end surface 111 of the fixing block 110, FRP tension member 200 fixed after tension In order to restrain the local stress to be brittle fracture by shear stress by pressing force, at least one shape memory alloy compression anchorage formed so as to penetrate the fixing block 110.
상기 FRP긴장재(200)는,
구조물(300) 내부를 경유하도록 설치되어 양 단부는 구조물(300) 외부로 연장 노출되도록 세팅된 것으로서,
상기 FRP긴장재(200)의 일단부에 구조물(300)의 고정부위(A1)에 접하도록 설치되어 고정단 역할을 하는 고정정착구(400)가 설치되고, 구조물(300)의 정착부위(A2)에서 긴장되는 FRP긴장재(200)의 타단부에 가동정착구로서 형상기억합금 정착구(100)가 형성되도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구.According to claim 1,
The FRP tension member 200,
It is installed to pass through the inside of the structure 300 and both ends are set to extend and expose to the outside of the structure 300,
At one end of the FRP tension member 200, a fixing fixture 400 serving as a fixed end is installed so as to come into contact with the fixing part A1 of the structure 300, and at the fixing part A2 of the structure 300 A shape memory alloy compression anchorage for forming a shape memory alloy anchorage 100 as a movable anchorage at the other end of the tensioned FRP tension member 200.
상기 구조물(300)에 미리 형성시킨 FRP긴장재(200)용 쉬스(310)가 매입되도록하되,
상기 쉬스(310) 내부로 FRP긴장재(200)를 삽입하여, FRP긴장재(200)에 구조물(300)의 고정부위(A1)에 접하면서 고정단 역할을 하는 고정정착구(400)가 설치되도록 하고,
구조물(300)의 정착부위(A2)에서 긴장되는 FRP긴장재(200)의 타단부가 형상기억합금 정착구(100)를 관통하도록 하고, 형상기억합금 정착구(100)가 구조물(300)의 정착부위(A2)에 접하도록 세팅하고,
상기 형상기억합금 정착구(100)을 관통하는 FRP긴장재(200)의 타단부를 긴장시킨 후, 형상기억합금 정착구(100)의 정착홀(120) 내측면에 FRP긴장재(200)의 타단부가 정착되도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구.According to claim 5,
The sheath 310 for the FRP tension member 200 pre-formed in the structure 300 is embedded,
The FRP tension member 200 is inserted into the sheath 310 so that the fixing fixture 400 serving as a fixed end while in contact with the fixing portion A1 of the structure 300 is installed in the FRP tension member 200,
The other end of the FRP tension member 200, which is tense at the anchoring portion A2 of the structure 300, penetrates the shape memory alloy anchorage 100, and the shape memory alloy anchorage 100 is the anchoring portion of the structure 300 ( Set to touch A2),
After tensioning the other end of the FRP tension member 200 penetrating the shape memory alloy anchorage 100, the other end of the FRP tension member 200 is fixed to the inner surface of the fixing hole 120 of the shape memory alloy anchorage 100. An anchorage for compressing shape memory alloy.
(b) 구조물(300)의 고정부위(A1)에 위치한 FRP긴장재(200)의 일단부에 고정정착구(400)를 형성시키고, 구조물(300)의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재(200)의 타단부에 형상기억합금 정착구(100)를 관통시켜 설치하는 단계; 및
(c) 상기 고정정착구(400)에 고정 설치된 FRP긴장재(200)의 일단부를 고정단으로 하여, 형상기억합금 정착구(100)를 관통하여 구조물(300)의 정착부위(A2)에 위치한 FRP긴장재(200)의 일단부를 긴장 후, 형상기억합금 정착구(100)을 가열하여 FRP긴장재(200)의 일단부가 형상기억합금 정착구(100)에 정착되도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계의 형상기억합금 정착구(100)는,
형상기억합금(SMA)을 이용하여 블록 형태로 제작한 것으로서, 형상기억 성질을 이용하여 가열에 의하여 FRP긴장재(200)가 내부의 정착홀(120)에 압착되어 정착되도록 하는 정착블록(110); 및 상기 정착블록(110)의 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)을 관통하도록 하되 정착된 FRP긴장재(200)에 전단응력이 가장 크게 발생하는 부위의 정착홀 직경(D2)을 기준으로 멀어질수록 정착홀 직경(D1)이 점진적으로 커지도록 형성시킨 정착홀(120);을 포함하며,
상기 정착홀(120)에서의 탄성기억은 일측단부면(111)에서의 정착홀(120)이 FRP긴장재(200) 외주면에 압착되도록 하여 일측단부면(111)에서 타측단부면(112)로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된 타측단부면(112) 주위에서 가해지는 압착력이 정착홀(120) 전체에서 가장 크게 작용 하도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법.(a) The sheath 310 is installed on the structure 300, and the FRP tension member 200 is inserted and installed from the outside, so that one end is exposed to the fixing part A1 of the structure 300, and the other end is exposed to the structure 300 Setting to be exposed to the fixing part (A2) of the;
(b) A fixed fixture 400 is formed at one end of the FRP tension member 200 located at the fixing part A1 of the structure 300, and the FRP tension member 200 located at the fixing part A2 of the structure 300 Installing the shape memory alloy anchorage 100 through the other end of the; and
(c) With one end of the FRP tension member 200 fixed to the fixed anchorage 400 as a fixed end, the FRP tension member located at the anchoring portion A2 of the structure 300 through the shape memory alloy anchorage 100 ( 200) after tensioning one end, heating the shape memory alloy anchorage 100 so that one end of the FRP tension member 200 is fixed to the shape memory alloy anchorage 100; including, the shape of step (b) The memory alloy anchorage 100,
A fixing block 110 made in a block form using a shape memory alloy (SMA), which uses shape memory properties so that the FRP tension member 200 is compressed and fixed to the fixing hole 120 therein by heating; And to pass through the other end surface 112 from one side end surface 111 of the fixing block 110, but based on the fixing hole diameter D2 of the portion where the shear stress is greatest in the fixed FRP tension member 200 A fixing hole 120 formed so that the fixing hole diameter D1 gradually increases as it moves away from
The elastic memory in the fixing hole 120 is such that the fixing hole 120 at one end surface 111 is compressed to the outer circumferential surface of the FRP tension member 200, so that from one end surface 111 to the other end surface 112 A method of fixing FRP tension members using a shape memory alloy compression anchorage so that the compression force applied around the other end surface 112 formed to be small in diameter acts the greatest in the entire fixation hole 120.
상기 (c) 단계의 형상기억합금 정착구(100) 가열은,
FRP긴장재(200)의 타단부를 긴장시킨 상태에서, 정착부위(A2)에 세팅된 형상기억합금 정착구(100)가 가열수단(500)에 의하여 가열되도록 하여, 긴장된 FRP긴장재(200)가 형상기억합금 정착구(100)의 정착홀(120)에서 정착되도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법.According to claim 7,
The heating of the shape memory alloy anchorage 100 in step (c) is,
In a state in which the other end of the FRP tension member 200 is tensed, the shape memory alloy anchorage 100 set in the anchoring portion A2 is heated by the heating means 500 so that the tensioned FRP tension member 200 is shaped memory FRP tension material fixation method using a shape memory alloy compression anchorage to be anchored in the anchorage hole 120 of the alloy anchorage 100.
상기 (b) 단계의 정착블록(110)의 일측단부면(111) 주위의 정착홀(120) 내측면에 SMA 재질의 용수철 형태로 형성된 내측돌기부(130)를 더 설치하여, 상기 내측돌기부(130)에 압착력이 작용하게 되면 돌기부로서 FRP긴장재(200) 외주면에 기계적 물림작용 의하여 압착력을 보완하도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법.According to claim 7,
An inner protrusion 130 formed in the shape of a spring made of SMA material is further installed on the inner surface of the fixing hole 120 around the one end surface 111 of the fixing block 110 in step (b), so that the inner protrusion 130 ) FRP tension member fixation method using a shape memory alloy compression anchorage to supplement the compression force by mechanical engagement on the outer circumferential surface of the FRP tension member 200 as a projection when the compression force acts on the ).
상기 (b) 단계의 정착블록(110)은,
일측단부면(111)에서 타측단부면(112)을 관통하도록 하되, 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하도록 테이퍼링 처리된 정착홀(120)이 형성된 블록으로서, 가열에 의하여 FRP긴장재(200)가 상기 정착홀(120)의 내측면에 압착되어 정착되도록 하고,
상기 정착블록(110)은, 일측단부면(111)에서 타측단부면(112)을 관통하도록 하되, 일측단부면(111)으로부터 타측단부면(112)으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하도록 테이퍼링 처리된 정착홀(120)이 형성된 블록으로서, 가열에 의하여 FRP긴장재(200)가 상기 정착홀(120)의 내측면에 압착되어 정착되도록 하는 형상기억합금 압착용 정착구를 이용한 FRP긴장재 정착방법.According to claim 7,
The fixing block 110 of step (b),
A block in which a fixing hole 120 is formed so as to pass through the other end surface 112 from one side end surface 111, but the diameter gradually decreases from one side end surface 111 to the other end surface 112. As, by heating, the FRP tension member 200 is compressed and fixed to the inner surface of the fixing hole 120,
The fixing block 110 is tapered so that the one side end surface 111 passes through the other side end surface 112, but the diameter gradually decreases from one side end surface 111 to the other side end surface 112. A block in which a fixing hole 120 is formed, FRP tension member fixing method using a shape memory alloy compression anchorage that allows the FRP tension member 200 to be pressed and fixed to the inner surface of the fixation hole 120 by heating.
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