KR950001975B1 - Method for prestress compound beam - Google Patents

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KR950001975B1 KR1019920014804A KR920014804A KR950001975B1 KR 950001975 B1 KR950001975 B1 KR 950001975B1 KR 1019920014804 A KR1019920014804 A KR 1019920014804A KR 920014804 A KR920014804 A KR 920014804A KR 950001975 B1 KR950001975 B1 KR 950001975B1
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Abstract

The method is for curing concrete over a shaped beam and applying a prestress to the concrete-cured shaped beam, and specially prevents a local fracture in the cured concrete when applying the prestress to the shaped beam. The method comprises the steps of : inflicting a 1st pre-flection force while supporting both ends of a reinforcement member(5) in order to form spaces (7,7a,7b,7c, 7d,7e,7g) each to have a sheath pipe (8) at the bottom a pipe (8); curing a constant cross-sectioned concrete around a lower flange (6) while inflicting a 2nd pre-flection force; placing tendons (9) each through respectiue the spaces and pulling both ends of the tendon (9) fix to anchors (11) to both ends of the shaped beam (1), and inflicting a 3rd pre-flection force.

Description

복합프리스트레스합성빔의 제조방법Manufacturing method of composite prestressed composite beam

제1a도 내지 1h도는 본 발명에 따른 합성빔에 사용되는 형감빔의 정면도.1A to 1H are front views of a shaped beam used in a composite beam according to the present invention.

제2a도 내지 2e도는 본 발명 제1실시예에 따른 1차프리스트레스합성빔의 제조공정도.2a to 2e is a manufacturing process diagram of the primary prestressed composite beam according to the first embodiment of the present invention.

제3a도 내지 3f도는 본 발명 제2실시예에 따른 1차프리스트레스합성빔의 제조공정도.3A to 3F are manufacturing process diagrams of a primary prestressed composite beam according to a second embodiment of the present invention.

제4a도 내지 4d도는 본 발명 제3실시예에 따른 1차프리스트레스합성빔의 제조공정도.4a to 4d are manufacturing process diagrams of the primary prestressed composite beam according to the third embodiment of the present invention.

제5a도 내지 5b도는 본 발명에 따라 3차프리플랙션하중을 가하는 방법의 설명도.5a to 5b are explanatory views of a method of applying a third prefraction load according to the present invention.

제6a도 내지 6g도는 제5b도의 A-A선 단면도.6A to 6G are sectional views taken along the line A-A in FIG. 5B.

제7a도 내지 7d도는 본 발명 제1,2,3실시예에 따라 제3차프리플랙션 하중의 크기를 결정하기 위한 모멘트선도.7a to 7d are moment lines for determining the magnitude of the third order prefraction load according to the first, second and third embodiments of the present invention.

제8a도 내지 8c도는 본 발명 제1,2,3실시예에 따른 형강빔의 중앙부 위에서의 응력-변형률선도.8A to 8C are stress-strain diagrams on the central portion of the beam beam according to the first, second and third embodiments of the present invention.

제9도는 종래 기술에 따른 프리스트레스합성빔의 사시도.9 is a perspective view of a prestressed composite beam according to the prior art.

제10a도 내지 10f도는 종래 기술에 따른 프리스트레스합성빔의 제조공정도.10a to 10f is a manufacturing process diagram of the prestressed composite beam according to the prior art.

제11도는 종래 기술에 따른 제조공정에서 1차프리플랙션하중의 크기를 결정하기 위한 I형강빔의 설계최대휨모멘트선도에 대한 휨모멘트선도.11 is a bending moment diagram for a design maximum bending moment diagram of an I-beam for determining the magnitude of the primary pre-fraction load in the manufacturing process according to the prior art.

제12도는 종래 기술에 따른 프리스트레스합성빔의 중앙부위에서의 응력-변형률선도이다.12 is a stress-strain plot at the center of a prestressed composite beam according to the prior art.

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

1 : 형강빔 2 : 상부플랜지1: beam beam 2: upper flange

3 : 콘크리트 4 : 웨브3: concrete 4: web

5 : 보강부재 6 : 하부플랜지5: reinforcing member 6: lower flange

7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g : 수용공간7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g: accommodation space

8 : 쉬스파이프 9 : 탠던8: sheathpipe 9: tandon

10 : 지지판 11 : 앵커10: support plate 11: anchor

20, 20a, 20b : 1차프리스트레스합성빔20, 20a, 20b: primary prestressed composite beam

본 발명은 형강빔에 콘크리트를 타설하여 양생한 다음 형강빔의 하루플랜지에다 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스합성빔의 제조방법에 관한 것으로, 특히 형강빔의 소요강재량을 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 프리스트레스를 부여할 때 콘크리트에 국부파손이 일어날 염려가 없도록 하는 복합프리스트레스합성빔의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a prestressed composite beam that gives the prestress to the one-day flange of the steel beam after curing by pouring concrete into the steel beam, and in particular, the required amount of steel beam of the steel beam can be significantly reduced, and also the prestress. The present invention relates to a method for manufacturing a composite prestressed composite beam to prevent local breakage of concrete when imparted.

일반적으로 건설공사에 널리 사용되고 있는 프리스트레스합성빔이란, I형강빔이 인장강도면에서 양호한반면 콘크리트는 압축강도면에서 우수한 점에 착안하여, 제9도에 도시된 바와 같이 I형강빔(51)에 소정 탄성한계내에서의 탄성복귀응력을 갖도록 하중을 가한 상태에서 한쪽 플랜지(52)에다 콘크리트(53)를 타설하여 양생시킴으로써 프리스트레스가 부여된 합성빔을 일컫는다.In general, pre-stressed composite beams, which are widely used in construction, mean that I-beams are good in terms of tensile strength, while concrete is superior in compressive strength, and as shown in FIG. It refers to a composite beam imparted with prestress by pouring and curing concrete 53 on one flange 52 in a state in which a load is applied to have elastic return stress within a predetermined elastic limit.

이러한 합성빔을 제조하기 위해서는 흔히 다음과 같은 제조과정을 거치게 되는데, 먼저 제10a도에 도시된 것과 같이 전체가 한쪽으로 만곡되어 소정의 캡버(δ0)를 갖도록 압연 또는 용접에 의해 제작된 I형강빔(51)의 양단이 단순 지지된 상태에서, 제10b도에 도시된 것과 같이 양단에서 전체길이(ι)의 거의 1/4ι정도 떨어진 2지점에 탄성한계내의 제1차프리플랙션(preflection)하중(P1)을 제11도에 그래프로 도시된 설계최대휨모멘트보다 약간 큰 휨모멘트가 부여되도록, 예컨대 약 60분간에 걸쳐 소정의 캠버(δ1)를 갖도록 가한 다음 제거하면, I형강빔(51)은 제조시에 생성된 내부잔류웅력으로 인한 영구변형으로 제10c도에 도시된 바와 같이 최초의 캠버(δ0)보다 다소 작은 캠버(δ2)를 갖는 상태로 탄성복귀하게 된다.In order to manufacture such a composite beam, the manufacturing process is often performed as follows. First, as shown in FIG. 10A, the whole is bent to one side and manufactured by rolling or welding to have a predetermined capber (δ 0 ). With both ends of the beam 51 simply supported, the first preflection within the elastic limit at two points approximately one quarter of the total length ι at both ends, as shown in FIG. 10B. When the load P 1 is applied with a predetermined camber δ 1 over about 60 minutes and then removed to give a bending moment slightly larger than the design maximum bending moment shown graphically in FIG. Reference numeral 51 denotes a permanent deformation due to internal residual force generated at the time of manufacture, and elastically returns with the camber δ 2 somewhat smaller than the original camber δ 0 as shown in FIG. 10C.

이어서 제10d도에 도시된 것과 같이 상기 제1차프리플랙션(P1)을 가했을 때와 같은 크기의 제2차프리플랙션하중(P2)을 상기와 같은 위치에 가한 상태에서, 제10e도에 도시된 것과 같이 I형강빔(51)의 한쪽 플랜지(52)에 콘크리트(53)를 타설하여 양생한 다음 상기 제2차프리플랙션하중(P2)을 제거하면, I형강빔(51)은 탄성복귀되면서 강기 콘크리트(53)에 프리스트레스가 부여되어, 제10f도에 도시된 것과 같은 소정의 캠버(δf)를 가진 형상의 프리스트레스합성빔이 만들어지게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 10D, in the state in which the second pre-fraction load P 2 having the same size as when the first pre-fraction P 1 is applied to the same position, the 10e As shown in FIG. 1, when the concrete 53 is poured into one flange 52 of the I-beams 51 to cure and then remove the second pre-fraction load P 2 , the I-beams 51 ) Is elastically returned, and prestress is applied to the steel concrete 53, thereby forming a prestressed composite beam having a predetermined camber δ f as shown in FIG. 10f.

한편 이상과 같이 제조되는 과정에서 I형강빔(51)의 중앙부위에서의 응력(σs)-변형률(ε)선도에 의거하여 설명하면, 제12도에 도시된 것과 같이 먼저 I형강빔(51)에 제1차프리플랙션하중(P1)이 가해진 I형강빔(51)은 0점에서 A점까지 σse만큼의 응력을 받으면서 최초 캡버(δ0)와 제1차프리플랙션하중(P1)에 의한 캠버(δ1)에 상응하는 0-C(δ01) 만큰 변형되고, 이때 상기 제1차프리플랙션하중(P1)을 제거하면 I형강빔(51)은 내부의 잔류응력 때문에 A점에서 0점으로 복귀되지 않고 0'까지만 복귀하게 되어δ02만큼의 영구변형이 수반되게 된다.On the other hand, based on the stress (σ s ) -strain (ε) diagram at the central portion of the I-shaped steel beam 51 in the manufacturing process as described above, as shown in FIG. 12, first I-shaped steel beam 51 The I-beam beam 51 to which the first pre-fraction load P 1 is applied is subjected to the initial capber δ 0 and the first pre-fraction load P while being subjected to stress σ se from 0 to A point. 1 ) 0-C (δ 0 + δ 1 ) corresponding to the camber δ 1 by only a large deformation, and when the first pre-fraction load P 1 is removed, the I-shaped steel beam 51 is internally Because of the residual stress of, it does not return from point A to point 0 but only returns to 0 ', accompanied by permanent deformation of δ 02 .

이렇게 영구변형이 일어난 I형강빔(51)에 다시 제2차프리플랙션하중(P2)을 가한 상태에서 한쪽 플랜지(52)에다 콘크리트(53)를 타설하고 양생한 다음 상기 제2차프리플랙션하중(P2)을 제거하면, I형강빔(51)은 전단계에서 이미 내부잔류응력이 영구변형으로 유도되었기 때문에 시발점인 0'점을 향하여 탄성복귀하면서 콘크리트(53)는 C점에서 D점으로 향하여 압축된다. 이 과정에서 상기 I형감빔(51)의 프리스트레스 인장응력(σsp)에 의한 인장력과 콘크리트의 프리스트레스 압축응력(σcp)에 의한 압축력의 크기가 일치되는 B점과 D점에서 I형강빔(51)의 탄성복귀운동은 정지되어, 이 I형강빔(51)에 σsp만큼의 프리스트레스 인장응력이 부여되면서 최초 캠버(δ0)와 최후 캠버(δf)와의 차이값, 즉 0-H(δ0f)만큼의 인장변형이 일어나는 반면, 상기 콘크리트(53)에는 σcp만큼의 프리스트레스 압축응력이 부여되면서 C-H만큼의 압축변형이 일어나게 된다.In the state in which the second pre-fraction load P 2 is applied again to the I-shaped steel beam 51 in which the permanent deformation has occurred, the concrete 53 is poured on one flange 52 and cured, and then the second pre-flag is formed. When the shunt load (P 2 ) is removed, the I-beam steel 51 is elastically returned toward the starting point of 0 'point because the internal residual stress has already been induced to permanent deformation in the previous stage, while the concrete 53 is point D at point C. Compressed toward. In this process, the I-shaped steel beam 51 at points B and D in which the tensile force of the prestress tensile stress (σ sp ) of the I-shaped beam 51 is equal to the compressive force of the prestress compressive stress (σ cp ) of concrete. ), The elastic return movement is stopped, and the difference between the first camber (δ 0 ) and the last camber (δ f ), i.e., 0-H (δ), is given to the I-beam beam 51 with a prestressed tensile stress of σ sp . While 0f ) tensile strain occurs, the concrete 53 is subjected to compressive strain as much as CH while being given prestress compressive stress as much as σ cp .

따라서 상기와 같은 제조과정을 거쳐 제조된 프리스트레스합성빔은 그 내부에 프리스트레스가 부여되어있기 때문에 단순 I형강빔(51)에 비해 강도면에서 우수한 특성을 갖게 되고, 또 I형강빔(51)의 내부잔류응력이 효과적으로 영구변형으로 유도된 상태에서 콘크리트가 양생됨으로써 시공후 내부잔류응력에 의한 콘크리트(53)의 균열이 일어나지 않게 된다.Therefore, since the prestressed composite beam manufactured through the above manufacturing process is given prestress therein, the prestressed composite beam has superior characteristics in terms of strength compared to the simple I-beam steel 51, and also the inside of the I-beam steel 51. As the concrete is cured in a state where residual stress is effectively induced to permanent deformation, cracking of the concrete 53 due to internal residual stress does not occur after construction.

그런데 상기 제1차 및 제2차프리플랙션하중(P1,P2)에 의한 I형강빔(51)의 휨모멘트(M)와 내부최대휨응역(σ) 및 단면계수(S)의 상관관계가 σ=M/S이고, 또 미리 설계최대휨모멘트보다 느리게 설정된 휨모멘트(M)에 의한 I형강빔(51)의 내부최대휨응력(σ)은, I형강빔(51) 탄성복귀될 수 있는 탄성한계응력(σP) 이하가 되어야 하므로, 필연적으로 I형강빔(51)의 단면계수(S) 가 켜져야 하기 때문에 플랜지(52)가 커지게 됨으로써, 결국에는 요구되는 소요강재량이 많아질 수 밖에 없어 경제적이지 못한 결점이 있게 된다.However, the correlation between the bending moment (M), the internal maximum bending area (σ) and the cross-sectional coefficient (S) of the I-beam steel beam 51 by the first and second pre-fraction load (P 1 , P 2 ) The internal maximum bending stress σ of the I-beams 51 due to the bending moment M, whose relationship is sigma = M / S and is set slower than the design maximum bending moment, can be elastically recovered. Since the cross-sectional coefficient S of the I-beam steel 51 must be turned on because the elastic limit stress σ P must be less than that, the flange 52 becomes large, so that the required amount of required steel material will eventually increase. Inevitably, there are disadvantages that are not economical.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명된 것으로, 프리스트레스합성빔에 필요한 구조적 강성을 유지하기 위하여 I형강빔의 인장플랜지의 콘크리트 타설부위의 소요강재량을 줄이는 반면 콘크리트의 단면적을 증대시킴으로써 강재량의 절감으로 제조비용이 절감될 뿐만 아니라 역학적 특성이 뛰어난 복합프리스트레스합성빔의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to maintain the structural rigidity required for the prestressed composite beam, the steel is increased by increasing the cross-sectional area of the concrete while reducing the required amount of steel in the concrete pouring portion of the tension flange of the I-beam. The purpose of the present invention is to provide a method of manufacturing a composite prestressed composite beam having excellent mechanical properties as well as reducing manufacturing cost by reducing the discretion.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하부플랜지쪽에 길이방향으로 보강부재가 설치되어 최소한의 유효단면적을 갖도록 형상화된 형강빔의 양쪽끝이 단순지지된 상태에서, 탄성한계응력 이하의 휨응력을 받도록 제1차프리플랙션하중을 가하여 내부잔류응력을 영구변형으로 유도한 다음, 상기 제1차프리플랙션하중과 같은 지점에 같은 크기의 제2차프리플랙션하중을 가한 상태에서 하부플랜지에 콘크리트를 타설하여 양생시킨후에, 상기 보강부재에 의해 형성된 수용공간에 텐던(tendon)을 넣어 양쪽에서 반대방향으로 잡아 당김으로써, 제3차프리플랙션하중을 형강빔에 직접 가하되, 이 제3차프리플랙션하중과 상기 제2차프리플랙션하중에 의한 형강빔의 휨모멘트가 설계최대휨모멘트보다 10∼20% 정도 크도록 가하여 합성빔을 제조하게 되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention is provided with a reinforcing member installed in the longitudinal direction on the lower flange side so that both ends of the shaped beams shaped to have a minimum effective cross-sectional area are simply supported so that they are subjected to bending stress of less than the elastic limit stress. Induce residual residual stress to permanent deformation by applying the first prefraction load, and then apply concrete to the lower flange while applying the second preflection load of the same size at the same point as the first prefraction load. After pouring and curing, by putting a tendon (tendon) in the receiving space formed by the reinforcing member to pull in the opposite direction from both sides, the third pre-flection load is applied directly to the beam beam, the third The bending moment of the beam beam by the pre-fraction load and the second pre-fraction load is applied to be 10 to 20% larger than the design maximum bending moment to manufacture the composite beam. All.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1a∼h도는 본 발명 합성빔의 제조방법에 사용되는 형강빔(1)의 여러 가지 단면도로서, 이는 대체로 제3차프리플랙션하중을 형강빔(1)에 직접 가할 수 있도록 I형강빔을 약간 변형시켜 놓은 것으로, 즉 제1a도에 도시된 것과 같이 웨브(4)의 한쪽끝부위와 하부플랜지(6) 사이에 삿갓형상의 단면을 한 보강부재(5)를 설치해서 하부플랜지(6) 부위를 변형시킨 구조로 되어 있다.1A to H are various cross-sectional views of the shaped steel beam 1 used in the method for manufacturing the composite beam of the present invention, which is generally used to directly apply the third prefraction load to the shaped steel beam 1. It is slightly deformed, that is, the lower flange 6 by installing a reinforcing member 5 having a hat-shaped cross section between one end portion of the web 4 and the lower flange 6 as shown in FIG. 1A. It has a structure in which the site is modified.

또한 상기 형강빔(1)의 다른 형태로서는 제1b∼e도에 도시된 것과 같이 I형강빔의 하부플랜지부위의 단면을 변형시킨 것을 쓸수 있음은 물론이다.As another form of the beam beam 1, it is a matter of course that the cross section of the lower flange portion of the I beam can be modified as shown in Figs.

여기서 상기 형강빔(1)은 가능한 한 제조과정에서 발생되는 응력이나 각족 좌굴에 대하여 안정성을 갖는 최소한의 유효단면적을 갖도록 형상화되어 합성빔에서의 소요강재량을 절감시켜 주게 되는데, 이렇게 최소한의 유효단면적을 갖도록 형상화된 형강빔(1)으로 복합프리스트레스합성빔을 제조하는 본 발명 1실시예에 따른 제조공정은, 먼저 제2a도에 도시된 것과 같이 전체가 상부로 만곡되어 소정의 캠버(δ0)를 갖도록 압연 또는 용접에 의해 성형된 형강빔(1)의 양단이 지지된 상태에서, 제2b도에 도시된 것과 같이 양쪽끝으로부터 전체길이(L)에 대해 각각 0.25L 정도 이격된 2지점에 제1차프리플랙션하중(P1)을 소정시간동안 가하게 되는 바, 이 경우 제1차프리플랙션하중(P1)의 크기는 하중을 가하는 지점에서 형강빔(1)이 탄성한계응력(σP) 이하의 휨응력을 받아 탄성복귀될 수 있도록 결정된다. 여기서 이 제1차프리플랙션하중(P1)에 의한 형강빔(1)의 휨모멘트는, 형강빔(1)이 역학적으로 최소한의 유효단면적을 갖도록 설계되기 때문에, 제2b도에 휨모멘트선도로 도시된 것과 같이 요구되는 설계최대휨모멘트보다 당연히 작게 된다.Here, the beam beam (1) is shaped to have a minimum effective cross-section with stability to the stress or leg buckling generated in the manufacturing process as possible to reduce the amount of steel required in the composite beam, this minimum effective cross-sectional area to have the production process according to the present invention the first embodiment for producing a composite prestressed composite beam with a shaped section steel beams (1) is entirely curved to the upper, as first illustrated in the 2a also predetermined camber (δ 0) With both ends of the shaped steel beam 1 formed by rolling or welding to have a supported state, as shown in FIG. 2B, two points separated from each end by about 0.25L with respect to the total length L are shown. The first pre-fractional load P 1 is applied for a predetermined time. In this case, the magnitude of the first pre-fractional load P 1 is the elastic limit stress (σ) of the beam beam 1 at the point where the load is applied. P ) less than It is determined to be elastically returned by bending stress. Here, the bending moment of the beam beam 1 by the first pre-fraction load P 1 is designed to have the minimum effective cross-sectional area of the beam beam 1, so that the bending moment diagram is shown in FIG. 2b. Naturally smaller than the required design maximum bending moment as shown.

이와 같이 형강빔(1)에 제1차프리플랙션하중(P1)을 탄성한계응력(σP)이하의 휨응력을 받도록 소정시간 동안, 예컨대 60분간에 걸쳐 가하고 나서 제거하면, 형강빔(1)은 제조시에 생성된 내부잔류응력이 영구변형으로 유도되어 제2c도에 도시된 것과 같이 최초의 캠버(δ0)보다 다소 작은 캠버(δ2) 가진 상태로 탄성변형된 형상의 형강빔(1)을 얻게 된다.Thus, when the first pre-fraction load P 1 is applied to the shaped beam 1 for a predetermined time, for example, for 60 minutes so as to receive a bending stress of less than or equal to the elastic limit stress σ P , the shaped beam 1 ) Is a beam shaped elastically deformed with a camber (δ 2 ) having a somewhat smaller than the original camber (δ 0 ) as shown in FIG. 1) is obtained.

다음에는 제2d도에 도시된 바와 같이 상기 제1차프리플랙션하중(P1)과 동일한 크기의 제2차프리플랙션하중(P2)을 역시 같은 그 지점에 60분간에 걸쳐 서서히 가한 상태에서 하부플랜지(6) 주위에 콘크리트(3)를 타설하여 양생한 다음 상기 제2차프리플랙션하중(P2)을 제거하면, 형강빔(1)은 제2e도에 도시된 것과 같이 소정 캠버(δ3)를 가지면서 인장되어 프리스트레스 인장응력이 부여되는 반면에 상기 콘크리트(3)는 압축되어 프리스트레스 압축응력이 부여된 제1차프리스트레스합성빔(20)이 만들어지게 된다.Next, the first car-free fraction load (P 1) and the second pre-fraction loading (P 2) a too slowly added state over a period of 60 minutes at the same point of the same size as shown in the 2d FIG. When the concrete 3 is poured around the lower flange 6 and cured, and then the second pre-fraction load P 2 is removed, the beam beam 1 has a predetermined camber as shown in FIG. 2E. The concrete 3 is compressed to give a first prestressed composite beam 20 to which a prestressed compressive stress is applied while being tensioned with (δ 3 ) to impart a prestress tensile stress.

한편 상기 1,2차프리플랙션하중을 가하는 방법으로서 본 출원인이 기히 제안한 바 있는 특허출원 제90-19911호에서와 같이, 크기가 다른 하중을 소정부위에 순차적으로 각각 가하거나 동시에 가하여 형강빔(1)의 내부잔류응력을 영구변형으로 유도하여도 된다.On the other hand, as in the method of applying the first and second pre-fraction loads, as in the patent application No. 90-19911 previously proposed by the applicant, a different sized load is sequentially applied to predetermined portions or simultaneously, respectively, to form a beam beam ( The internal residual stress of 1) may be induced into permanent deformation.

즉 본 발명의 제2실시예에서 제1차프리스트레스합성빔을 제조하는 방법에서 채용하고 있는 방법은, 제3a 내지 f도에 도시된 바와 같이 편의상 3번으로 나눈 제1,2,3차 프리플랙션하중(P1a,P1b,P1c)을 양끝에서 전체길이(L)에 대해 각각 0.2L, 0.3L, 0.4L∼0.5L정도 떨어진 2지점에다 소정시간간격을 두고 순차적으로 가하여 내부잔류응력을 영구변형으로 유도하는 것으로, 이 경우 상기 각 제1,2,3차프리플랙션하중(P1a,P1b,P1c)은 각 하중지점(0.2L, 0.3L, 0.4L∼0.5L)에서 이들 각 하중에 의한 형강빔(1)의 내부최대휨응력이 탄성한계응력(σP)이하가 되도록 결정하여 가해야 한다.That is, the method employed in the method of manufacturing the first prestressed composite beam in the second embodiment of the present invention is the first, second, and third preflags divided by three for convenience as shown in FIGS. Internal residual stress by applying shunt loads (P 1a , P 1b , P 1c ) sequentially at two points separated by 0.2L, 0.3L and 0.4L to 0.5L from the two ends with respect to the total length (L), respectively. In this case, the first, second and third order prefraction loads (P 1a , P 1b , P 1c ) are each load point (0.2L, 0.3L, 0.4L to 0.5L). The maximum internal bending stress of the beam (1) due to each of these loads should be determined to be equal to or less than the elastic limit stress (σ P ).

이어서 제3d도에 도시된 것과 같이 제4차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)을 상기 하중 지점에 동시에 가한 상태에서 제3e도에 도시된 것과 같이 하부플랜지(6) 주위에 콘크리트(3)를 타설하여 양생하면 제3f도에 도시된 바와 같은 제1차프리스트레스합성빔(20a)이 만들어지게 되는 바, 이 제4차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)도한 상기 제1,2,3차프리플랙션하중(P1a,P1b,P1c)과 마찬가지로 각 하중지점에서의 형강빔(1)의 최대휨응력이 탄성한계응력(σP) 이하가 되도록 결정하여 가해 주어야 함은 물론이다.Subsequently, the fourth order pre-fraction loads P 2a , P 2b , P 2c are simultaneously applied to the load points as shown in FIG. 3d, and the lower flange 6 is circumferentially shown in FIG. 3e. When the concrete 3 is poured and cured, the first prestressed composite beam 20a as shown in FIG. 3f is made, and the fourth prefraction loads P 2a , P 2b and P 2c . In addition, as in the first, second, and third pre-fraction loads P 1a , P 1b , P 1c , the maximum bending stress of the beam beam 1 at each load point is determined to be equal to or less than the elastic limit stress σ P. Of course it should be added.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 것으로, 이는 제4a 내지 4d도에 도시된 것과 같이 크기가 다른 하중들을 소정부위에 동시에 가하는 방법으로써, 예컨대 3가지의 제1차프리플랙션하중(P'1a,P'1b,P'1c)을 양끝에서 각각 0.2L, 0.3L, 0.4L∼0.5L정도씩 떨어진 6지점에 서로 대칭되게 동시에 일정 시간동안 서서히 가한 다음 제거해서 내분잔류응력을 영구변형으로 유도하도록 되어 있다. 여기서 상기 제1차프리플랙션하중(P'1a,P'1b,P'1c)의 크기는, 이들 하중(P'1a,P'1b,P'1c)을 동시에 가한 경우에 형강빔(1)의 각 하중지점에서의 최대휨응력이 탄성한계응력(σP) 이하가 되도록 설정하게 된다.4 shows a third embodiment of the present invention, which is a method of simultaneously applying loads of different sizes to predetermined portions as shown in FIGS. 4A to 4D, for example, three first pre-flection loads. (P ' 1a , P' 1b , P ' 1c ) are symmetrical to each other at 6 points separated by 0.2L, 0.3L, 0.4L ~ 0.5L from both ends, and then gradually applied for a certain time, and then removed. It is intended to lead to permanent deformation. Wherein the first pre-fraction loading (P '1a, P' 1b , P '1c) size, these loads (P' case 1a, P '1b, P' 1c) was added to at the same time, the section steel beams (1 The maximum bending stress at each load point of)) is set to be equal to or less than the elastic limit stress (σ P ).

이어 제4b도에 도시된 것과 같이 제1차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)을 앞에서 설명된 제2실시예에서와 마찬가지 방법으로 가한 상태에서 하부플랜지(6) 주위에 콘크리트(3)를 타설하여 양생시킴으로써 제4d도에 도시된 제1차프리스트레스합성빔(20b)가 만들어지게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, the concrete around the lower flange 6 is applied with the first pre-fraction loads P 2a , P 2b and P 2c applied in the same manner as in the second embodiment described above. By pouring (3) and curing, the first prestressed composite beam 20b shown in Fig. 4d is made.

이상과 같이 3가지 방법중 어느 한 방법에 따라 제조된 제1차프리스트레스합성빔(20,20a,20b)은 설계최대휨모멘트보다 상대적으로 작은 휨모멘트가 가해진 상태에서 콘크리트(3)가 양생되어 프리스트레스가 부여되기 때문에 요구되는 구조적 강성을 충분하게 갖지 못한 상태에 있게 된다.As described above, the first prestressed composite beams 20, 20a, and 20b manufactured according to any one of the three methods are cured by the concrete 3 in a state in which a bending moment relatively smaller than the design maximum bending moment is applied. Is given so that it does not have sufficient structural rigidity.

따라서 제5도는 상기와 같이 만들어진 1차프리스트레스합성빔(20,20a,20b)에 제3차프리플랙션하중(P3)을 가하여 제2차프리스트레스를 부여하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 제5a도에 도시된 것과 같이 소정 캠버(δ3)를 갖도록 제조된 제1차프리스트레스합성빔(20,20a,20b)의 양 끝에 제3차프리플랙션하중(P3)을 가하여 형강빔(1)의 프리스트레스 인장응력을 감소시키는 반면 콘크리트(3)의 프리스트레스압축응력을 증가시켜주는 바, 즉 제5b도에 도시된 것과 같이 1차프리스트레스합성빔(20,20a,20b)을 제조할 때 양쪽끝면 하단에 지지판(10)을 부착하여 텐던을 고정시킬 수 있도록 앵커(11)를 설치한 후 형강빔(1)의 내부에 텐던(9)을 설치하여 이 텐던(9)을 양쪽으로 P3만큼의 힘으로 잡아당긴 상태에서 양끝에 설치한 앵커부위에서 고정시키면 이 텐던(9)에 의해 합성빔(20,20a,20b)에 제3차프리플랙션하중(P3)이 양쪽끝에서 형강빔(1)에 직접 가해지게 된다.FIG. 5 is a view for explaining a method of applying the second pre-fraction load P 3 to the first pre-stressed composite beams 20, 20a, and 20b made as described above. As shown in FIG. 5A, the third pre-fraction load P 3 is applied to both ends of the first pre-stressed composite beams 20, 20a, and 20b manufactured to have the predetermined camber δ 3 to form the shaped beam 1 Decreases the prestress tensile stress while increasing the prestress compressive stress of the concrete 3, i.e. both ends of the primary prestressed composite beams 20, 20a, 20b as shown in FIG. Attach the support plate 10 to the lower end to install the anchor 11 so as to fix the tendon, and then install the tendon 9 inside the beam beam 1 by placing the tendon 9 on both sides by P 3 If pulled by force and fixed at anchors installed at both ends, this tendon (9) To be applied directly to the composite beam is the third pre-fraction loading (P 3), the section steel beam (1) at each end of the (20,20a, 20b).

이 경우 상기 텐던(9)을 제6a 및 b도에 도시된 것과 같이 보강부재(5)와 하부플랜지(6)가 이루는 수용공간(7,7a)내에 끼워진 쉬스파이프(sheath pipe ; 8)내에다 삽입하게 되면, 당겨지는 텐던(9)에 의해 형강빔(1)에 직접 제3차프리플랙션하중(P3)이 가해져 콘크리트(3)에 직접 작용하는 응력집중에 의한 국부저인 파손이 없게 된다.In this case, the tendon 9 is placed in a sheath pipe 8 fitted in the receiving spaces 7 and 7a formed by the reinforcing member 5 and the lower flange 6 as shown in FIGS. 6A and 6B. When inserted, the third pre-fractional load P 3 is applied directly to the shaped steel beam 1 by the tendon 9 to be pulled, so that there is no breakage due to local stress caused by stress concentration directly acting on the concrete 3. do.

한편 상기 형강빔(1) 이 제1c도에 도시된 것과 같은 경우에는 제6c도에 도시된 것과 같이 보강부재(5)내의 수용공간(7b) 내부에 텐던(9)이 끼워지는 쉬스파이프(8)를 설치하고서 텐던(9)을 잡아당기면 되고, 제1d 내지 e도와 g도에 도시된 것과 같은 경우에는 보강부재(5)가 형성하는 수용공간(7c,7d,7f)내에 제6d 내지 e도와 g도에 도시된 것과 같이 텐던(9)을 기워 쉬스파이프(8)를 삽입하여 콘크리트(3)를 타설하며, 제1f도에 도시된 것과 같은 경우에는 제6f도에 도시된 것과 같이 나란히 웨브(4)에 용접시킨 파이프형상의 보강부재(5)내의 수용공간(7e)에 각각 쉬스파이프(8)와 텐던(9)을 설치하는 한편, 제1h도에 도시된 것인 경우에는 보강부재(5)와 하부플랜지(6)가 이루는 수용공간(7g)내에 쉬스파이프(8)와 텐던(9)을 설치하면 된다.On the other hand, in the case where the beam beam 1 is as shown in FIG. 1c, the sheath pipe 8 into which the tendon 9 is fitted into the receiving space 7b in the reinforcing member 5 as shown in FIG. 6c. And the tendon 9 is pulled out, and in the cases shown in Figs. 1d to e and g, the 6d to e degrees are provided in the receiving spaces 7c, 7d, and 7f formed by the reinforcing member 5. As shown in FIG. g, the tendon 9 is tilted to insert the sheath pipe 8 to pour the concrete 3, and in the case as shown in FIG. 1f, the web (side) as shown in FIG. The sheath pipe 8 and the tendon 9 are respectively provided in the receiving space 7e in the pipe-shaped reinforcing member 5 welded to 4), while the reinforcing member 5 is shown in FIG. ) And the sheath pipe 8 and the tendon 9 may be provided in the receiving space 7g formed by the bottom flange 6.

한편 상기 제3프리플랙션하중(P3)의 크기는, 먼저 1차프리스트레스합성빔을 제조하는 방법에 따라 약간 다르게 되는바, 즉 제1실시예에서는 제7a도에 도시된 것과 같이, 제2차프리플랙션하중(P2)에 의한 휨모멘트(0.25P2L)와 제3차프리플랙션하중(P3)에 의한 휨모멘트(P3e : e는 형강빔(1)의 중심선(C)에서부터 하중지점까지의 편심거리)의 합모멘트가 요구되는 설계최대휨모멘트보다 10∼20%이상이 되도록 설정한다.On the other hand, the size of the third pre-fraction load P 3 is slightly different depending on the method of manufacturing the first pre-stressed composite beam, that is, as shown in FIG. 7A in the first embodiment, the second car-free fraction by the load bending moment (P 2) (0.25P 2 L ) and the third pre-fraction load bending moment due to the (P 3), (P e 3: e is the center line of the section steel beams (1) ( The total moment of C) to the point of eccentricity) is set to be 10 to 20% more than the required maximum bending moment.

그리고 제2실시예 및 제3실시예에서는 제7b도에 도시된 것과 같이 제2차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)에 의한 휨모멘트와 제3차프리플랙션하중(P3e)에 의한 휨모멘트(P3e)의 합모멘트가 요구되는 설계최대 휨모멘트보다 10∼20% 이상이 되도록 제3차프리플랙션하중(P3)의 크기를 설정하게 된다.In the second and third embodiments, as shown in FIG. 7B, the bending moment and the third prefraction load P are obtained by the second and second prefraction loads P 2a , P 2b , and P 2c . The third pre-fractional load P 3 is set such that the sum of the bending moment P 3 e according to 3 e) is 10 to 20% or more than the required design maximum bending moment.

한편 상기 형강빔(1)이 제1g 및 h도에 도시된 것은 하부플랜지(6) 외부의 양끝에서 일정길이 만큼만 안쪽으로 보강부재가 설치된 것으로, 이 경우에는 제6g 및 h도에 도시된 것과 같이 콘크리트(3)와 보강부재(5)가 이루는 수용공간(7f)이나 보강부재(5)와 하부플랜지(6)가 이루는 수용공간(7g) 내에 쉬스파이프(8)와 텐던(9)을 집어넣어 양쪽으로 잡아당기게 되면, 형강빔(1)의 양쪽 지지점에는 3차프리플랙션(P3)에 의한 휨모멘트(P3e)가 부여되지 않음으로, 제7c 및 d도에서 도시된 것과 같은 휨모멘트가 형강빔(2)에 부여되게 된다. 이 경우에도 상기와 마찬가지로 제2차프리플랙션하중(P2; P2a,P2b,P2c)에 의한 휨모멘트와 제3차프리플랙션하중(P3)에 의한 휨모멘트(P3e)의 합모멘트가 요구되는 설계최대휨모멘트보다 10∼20%이상이 되도록 제3차프리플랙션하중(P3)의 크기가 설정되게 된다.On the other hand, the shape beam 1 is shown in the first g and h degree is that the reinforcing member is installed inward only by a predetermined length at both ends outside the lower flange 6, in this case as shown in 6g and h degree The sheath pipe 8 and the tendon 9 are inserted into the receiving space 7f of the concrete 3 and the reinforcing member 5 or the receiving space 7g of the reinforcing member 5 and the lower flange 6. When stretched to both sides, in both support points of the beams in the beam (1) it is not given a bending moment (P 3 e) by the third pre-fraction (P 3), the second 7c and bending, such as the one shown in d Fig. The moment is imparted to the shaped beams 2. In this case as well, the bending moment due to the secondary preflection loads P 2 ; P 2a , P 2b and P 2c , and the bending moment due to the third preflection load P 3 (P 3 e). The third pre-fraction load (P 3 ) is set such that the sum of moments of N) is 10 to 20% or more than the required maximum bending moment.

여기서 상기와 같은 방법으로 제조된 합성빔을 제8a도에서 도시된 형강빔의 중앙부에서의 응역(δs)-변형률(ε)선도에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Herein, the composite beam manufactured by the above method will be described based on the gamut (δ s ) -strain (ε) diagram at the center of the shaped beam shown in FIG. 8A.

먼저 형강빔(1)에 제1차프리플랙션하중(P1)을 탄성한계응력(σp)이하의 휨응력을 받도록 가하면 형강빔(1)은 0점에서 A점까지 σse의 응력을 받으면서 변형되었다가 상기 제1차프리플랙션하중(P1)을 제거하면 내부잔류응력이 영구변형으로 유도되어 A점에서 0점으로 탄성복귀되지 않고 0'점까지만 복귀하게 되어 0'만큼의 영구변형이 일어나게 된다.First, when the first pre-fraction load (P 1 ) is applied to the beam (1) to be subjected to bending stress of less than the elastic limit stress (σ p ), the beam (1) receives stress of σ se from 0 to A point. When the first pre-fraction load (P 1 ) is deformed, the internal residual stress is induced to permanent deformation, and it returns only to 0 'point without returning elastically from point A to 0 point. This will happen.

이어 같은 하중지점에 같은 크기의 2차프리플랙션하중(P2)을 가하면, 형강빔(1)은 0'점에서 다시 A점까지 탄성변형되는 바, 이 상태에서 하부플랜지(6) 주위에 콘크리드(3)를 타설하여 양생한 다음 상기 제2차프리플랙션하중(P2)을 제거하면, 형강빔(1)은 A점에서 0'점을 향하여 탄성복귀되는 동시에 콘크리트(3)는 C점에서 D점을 향하여 압축되게 된다.The ear around Applying a second pre-fraction loading (P 2) of the same size at the same load point, the beams in the beam (1) is 0, the bar is again elastically deformed up to a point A on the point, the lower flange 6 in the state When the concrete 3 is poured and cured, and then the second pre-fraction load P 2 is removed, the beam beam 1 is elastically returned toward the point 0 'from the point A and the concrete 3 is It is compressed from point C toward point D.

이 경우 형강빔(1)의 프리스트레스 인장응력(σSP)에 의한 인장력과 콘크리트(3)의 프리스트레스 압축응력에 의한 압축력(σCP)이 일치되는 B점과 D점에서 형강빔(1) 탄성복귀가 정지되는 바, 이때 형강빔(1)에는 σSP만큼의 프리스트레스 인장응력이 부여되면서 최초 캠버(δ0)와 최종 캠버(δ3)와의 차이, 즉0-H(δ03) 만큼의 인장변형이 수반되는 반면에, 상기 콘크리트(3)에는 σCP만큼의 프리스트레스 압축응력이 부여되면서 C-H만큼의 압축변형이 이루어지게 된다.In this case, elastic recovery of the beam (1) at points B and D where the tensile force due to the prestress tensile stress (σ SP ) of the beam (1) and the compressive force (σ CP ) due to the prestress compression stress of the concrete (3) coincide. Is stopped, and the beam beam 1 is given a prestressed tensile stress as much as σ SP and the difference between the first camber δ 0 and the final camber δ 3 , that is, 0-H (δ 03 ). While tensile strain is accompanied by, the concrete 3 is subjected to compressive strain as much as CH while being given prestress compressive stress as much as σ CP .

한편 제8b도에 도시된 것과 같이 2실시예에 의하면, 형강빔(1)에 제1차프리플랙션하중(P1)을 가하면 형강빔(1)은 0점에서 A1점까지 σSP1의 응력을 받으면서 탄성변형이었다가 제1차프리플랙션하중(P1)을 제거하면 0'점까지만 복귀되어 0-0' 만큼의 영구변형이 일어나게 되고, 이어 제2차프리플랙션하중(P2)을 가하면 형강빔(1)은 0'점에서 A1점을 거쳐 A2점까지 σSP2만큼의 응력을 받아 변형되었다가 제2차프리플랙션하중(P2)을 제거하면 0"점으로 복귀되어 0'-0"만큼의 영구변형이 일어나는 한편, 제3차프리플랙션하중(P3)을 가한 다음 제거하면 0"A2A점을 거쳐 0"점으로 복귀되어, 최종적으로 0-0"(δ02)만큼의 영구변형이 수반되면서 형강빔(1)의 내부잔류응력이 영구변형으로 유도되게 된다.On the other hand, according to the second embodiment, as shown in FIG. 8B, when the first pre-fraction load P 1 is applied to the beam 1, the beam 1 has a value of σ SP1 from 0 to A 1 . When the first pre-fractional load (P 1 ) is removed under stress under stress, only the 0 'point is returned, resulting in permanent deformation of 0-0', followed by the second pre-fractional load (P 2). ) for Applying a section steel beams (1) it is zero when the via a 1 points in the point receiving the stress by σ SP2 was transformed to a 2 that removes the second prepregs load illustration (P 2) 0 "point The permanent deformation of 0'-0 "occurs, while the third pre-fraction load (P 3 ) is applied and then removed, it returns to 0 거쳐 through 0" A 2 A, and finally 0- As the permanent deformation of 0 "(δ 02 ) is accompanied, the internal residual stress of the beam steel 1 is induced to the permanent deformation.

다음 제4차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)을 동시에 가하면, 형강빔(1)은 0'"점에서 A점까지 탄성변형되게되는 바, 이 상태에서 하부플랜지(6) 주위에 콘크리트(3)를 타설하여 양생한 다음 4차프리플랙션하중을 제거하면, 형강빔(1)에는 σSP만큼의 인장응력이 부여되면서 0-H(δ03) 만큼의 인장변형이 수반되는 반면에, 상기 콘크리트(3)에는 σCP만큼 프리스트레스 압축응력이 부여되면서 C-H 만큼의 압축변형이 이루어 지게 된다.When the fourth prefraction loads P 2a , P 2b and P 2c are simultaneously applied, the beam beam 1 is elastically deformed from point 0 'to point A. In this state, the lower flange 6 When the concrete (3) is poured around and cured, and the fourth pre-fraction load is removed, the beam (1) is given a tensile stress as much as σ SP and a tensile strength of 0-H (δ 03 ). While the deformation is accompanied, the concrete 3 is subjected to compressive deformation as much as CH while being given prestressed compressive stress by σ CP .

또한 제8c도에 도시된 것과 같이 제3실시예에 의하면, 형강빔(1)에 상기 제1차프리플랙션하중(P'1a,P'1b,P'1c)을 동시에 가한 다음에 제거하면, 형강빔(1)은 0점에서 A점까지 σSPi의 응력을 받으면서 0-C 만큼의 탄성변형된 다음에 0'점으로 복귀되어 0-0'만큼의 영구변형이 일어나게 되고, 이어서 제2차프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)을 동시에 가하여 하부플랜지(6) 주위에 콘크리트(3)를 타설하여 양생시키면, 형강빔(1)과 콘크리트(3)에 각각 σSP크기의 인장응력과 σCP만큼의 압축응력이 부여되면서 0-H 만큼의 인장변형 및 C-H 만큼의 압축변형이 일어나게 된다.In addition, according to the third embodiment, as shown in FIG. 8C, when the first pre-fractional loads P ' 1a , P' 1b , P ' 1c are simultaneously applied to the shaped beam 1 and then removed, The beam 1 is elastically deformed by 0-C under stress of σ SPi from point 0 to point A and then returned to point 0 'to cause permanent deformation of 0-0', followed by the second When the pre-flection loads (P 2a , P 2b , P 2c ) are applied simultaneously and the concrete (3) is poured around the lower flange (6) and cured, σ SP size is applied to the beam (1) and the concrete (3), respectively. Tensile stress and compressive stress as much as σ CP are given, and tensile strain as much as 0-H and compressive strain as CH occur.

이어 인장플랜지부에 설치된 텐던(9)을 매개로 제3차프리플랙션하중(P3)을 가하게 되면, 형강빔(1)은 제8a도에 도시된 바와 같이 B지점에서 B"점을 향하여 프리스트레스 인장응력이 감소하는 방향으로 복귀됨과 더불어 콘크리트(3)는 D점에서 D"점을 향하여 프리스트레스 압축응력이 증가하는 방향으로 더욱더 압축되게 되는바, 예컨대 인장플랜지부의 인장응력이 DSP'만큼 감소하면 콘크리트(3)에는 DCP'만큼의 압축응력이 증가되게 된다.Subsequently, when the third pre-fraction load P 3 is applied through the tendon 9 installed in the tension flange portion, the beam beam 1 is directed from the point B to the point B "as shown in FIG. 8A. In addition to the return of the prestressed tensile stress, the concrete 3 is further compressed in the direction of increasing the prestressed compressive stress from the point D to the point D ". For example, the tensile stress of the tensile flange portion is as much as D SP '. If it decreases, the compressive stress of D CP 'increases in the concrete (3).

이러한 제3차프리플랙션하중(P3)이 계속해서 가해지면 형강빔(1)은 0'점에서 완전하게 탄성복귀되어 인장응력이 제로(0)가 되는 반면에 콘크리트(3)는 D"점까지 압축되어 보다 많은 프리스트레스 압축응력이 부여되고, 이 제3차프리플랙션하중(P3)이 계속해서 가해지면 형강빔(1)은 이때부터 압축응력을 받게 되는 바, 이 경우에 콘크리트(3)의 변형율(ε)이 0.003 이상이 되면 합성빔은 파손되므로, 제3차 프리플랙션하중(P3)을 변형률(ε)이 0.003 이하가 될 때까지 가해주는 동시에 설계최대휨모멘트보다 10∼20%가량 큰 휨모멘트를 받도록 선택적으로 가해준다.If the third pre-fraction load P3 is continuously applied, the beam beam 1 is completely elastically returned at 0 'so that the tensile stress becomes zero (0), while the concrete 3 has a D "point. Until the prestressed compressive stress is applied and the third prefraction load P 3 is continuously applied, the beam beam 1 is subjected to a compressive stress from this time. ) If the strain (ε) of) is 0.003 or more, the composite beam is broken. Therefore, the third pre-fractional load (P 3 ) is applied until the strain (ε) is 0.003 or less, and it is 10 to 10 times the design maximum bending moment. Optionally apply about 20% greater bending moment.

그런데 상기와 같이 형강빔(1)의 인장플랜지의 단면을 줄이고 합성빔단면의 휨강성을 증대시키기 위해서는 인장플랜지의 콘크리트단면을 증대시켜야 하고,K 탄성복귀능력으로 인장플랜지에 발생하는 인장응력에 의한 인장력과 인장플랜지에 타설한 콘크리트 단면에 발생하는 압축응력에 의한 압축력이 같아야 되는데 이런응력상태에서 제3차프리플랙션하중(P3)을 가하게 되면 동일한 응력상태에 있을 경우의 P3에 의한 추가되는 콘크리트단면적을 Act 라 하면 Act=P3/DCP가 된다.However, in order to reduce the cross section of the tensile flange of the beam beam 1 and increase the bending rigidity of the composite beam cross section, the concrete cross section of the tensile flange should be increased, and the tensile force caused by the tensile stress generated in the tensile flange with the K elastic return ability. and a tensile flange the compression force due to the compression stress generated in the concrete cross-section casting equal there is on when applies a third pre-fraction loading (P 3) in such a state of stress added by the P 3 If to the same stress state If concrete area is called Act, Act = P 3 / D CP .

따라서 텐던(9) 의해 가해지는 3차프리플랙션하중(P3)의 크기는 설계최대휨모멘트를 고려한 휨모멘트선도로부터 얻어지는 전체합성빔단면의 인장측플랜지의 콘크리트단면에서 2차프리플랙션하중에 의하여 얻어진 콘크리트단면적을 제한 추가적인 단면인 것이다.Therefore, the magnitude of the tertiary pre-fractional load (P 3 ) applied by the tendon (9) is the secondary pre-fractional load at the concrete section of the tension-side flange of the total composite beam section obtained from the bending moment diagram considering the design maximum bending moment. It is an additional cross section limiting the concrete cross-sectional area obtained.

상기와 같이 제3차프리플랙션하중(P3)을 설계최대휨모멘트보다 10∼20% 정도 큰 휨모멘트를 받도록 가하여 합성빔을 제조하게 되면 요구되는 구조적 강성을 갖는 역학적으로 안정된 합성빔을 제조할 수 있게 될뿐만 아니라, 이렇게 제조된 합성빔에는 형강빔이 최소한의 강재량으로 소요되어 경제성이 뛰어난 합성빔을 얻을 수 있게 된다.As described above, when the third pre-fraction load (P 3 ) is applied to receive a bending moment about 10-20% larger than the design maximum bending moment, a synthetically stable composite beam having the required structural rigidity is manufactured. In addition to this, the composite beam manufactured as described above can be obtained with a beam having a minimum amount of steel, thereby obtaining a composite beam having excellent economic efficiency.

Claims (4)

일정 캠버를 갖도록 위쪽으로 만곡된 I형강빔의 내부잔류응력을 제거하고 나서 윗쪽에 하중을 가한 상태에서 하부플랜지 주위에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 프리스트레스합성빔을 제조하는 방법에 있어서, 상기 I형강빔의 하부플랜지(6) 쪽에 내부에 쉬스파이프(8)가 설치될 수용공간(7,7a,7b,7c,7d,7e,7g)이 형성되도록 하는 각종 보강부재(5)가 설치된 것을 양끝에서 받쳐놓고서 상부 2지점이상의 대칭위치에 최대휨응력이 탄성한계응력(σP)이하인 1차프리플랙션하중(P1)을 일정시간동안 가한 다음 제거함으로써 영구변형으로 유도하고, 이어 같은 위치에 같은 크기의 2차프리플랙션하중(P2)를 가한 상태에서 상기 하부플랜지(6) 주위에 일정단면 크기의 콘크리트(3)를 타설, 양생하고 나서 하중(P2)을 제거함으로써 1차프리스트레스합성빔을 제조한 다음, 상기 수용공간(7,7a,7b,7c,7d,7e,7g)에 쉬스파이프(8)를 설치함과 더불어 이 쉬스파이프(8) 내에 텐던(9)을 관통시켜 이 텐던(9)의 양쪽을 잡아당겨 형강빔(1)의 양쪽 끝에 고정설치되는 앵커(11)에 고정시켜 상기 2차프리플랙션(P2)과 합해져 형강빔(1)의 휨모멘트가 설계최대휨모멘트보다 10∼20% 정도 커지도록 하는 3차프리플랙션하중(P3)이 가해서 합성빔을 제조하도록 된 것을 특징으로 하는 복합프리스트레스합성빔의 제조방법.In the method of manufacturing a prestressed composite beam by removing the internal residual stress of the I-beams curved upward to have a predetermined camber, and then curing by pouring concrete around the lower flange in a state in which the load is applied to the upper side, the I-beams Supported at both ends of the lower flange 6 of the various reinforcing members (5) are installed to accommodate the receiving space (7,7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7g) to be installed inside the sheath pipe (8) In this case, the first pre-fraction load (P 1 ) with the maximum bending stress less than the elastic limit stress (σ P ) at a symmetric position above the upper two points is applied for a period of time and then removed, leading to permanent deformation. The primary prestressed composite beam is removed by placing and curing concrete 3 of a predetermined cross-section around the lower flange 6 in the state of applying the secondary pre-fraction load P 2 and then removing the load P 2 . Produce Next, the sheath pipe 8 is installed in the accommodation spaces 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, and 7g, and the tendon 9 is penetrated through the sheath pipe 8 so that the tendon 9 is provided. The both sides of the beam are fixed to the anchors 11 fixed to both ends of the beams 1, and are combined with the secondary prefraction P 2 so that the bending moment of the beams 1 is greater than the design maximum bending moment. A method for producing a composite prestressed composite beam, characterized in that a third order pre-fraction load (P 3 ) is added to increase the ˜20%. 제1항에 있어서, 상기 제1차프리플랙션하중(P1)을 형강빔(1)의 양쪽끝에서 0.2L 과 0.3L 및 0.4L∼ 0.5L 떨어진 하중위치에 서로 다른 크기의 프리플랙션하중(P1a,P1b,P1c)으로 소정 시간간격을 두고 순차적으로 가하도록 된 것을 특징으로 하는 복합프리스트레스합성빔의 제조방법.The pre-fractionation load according to claim 1, wherein the first pre-fraction load (P 1 ) is different from each other at load positions 0.2L, 0.3L, and 0.4L to 0.5L at both ends of the beam (1). Method for producing a composite prestressed composite beam, characterized in that to be applied sequentially with a predetermined time interval by the load (P 1a , P 1b , P 1c ). 제2항에 있어서, 상기 제1차프리플랙션하중(P1a,P1b,P1c)을 상기 하중지점(0.2L, 0.3L, 0.4L∼ 0.5L)에 탄성한계응력(σp) 이하의 최대휨응력을 받도록 동시에 가해주도록 된 것을 특징으로 하는 복합프리스트레스합성빔의 제조방법.The method of claim 2, wherein the first pre-fraction load (P 1a , P 1b , P 1c ) is less than the elastic limit stress (σ p ) to the load points (0.2L, 0.3L, 0.4L to 0.5L) Method for producing a composite prestressed composite beam, characterized in that at the same time to be subjected to the maximum bending stress of. 제1항에 있어서, 상기 제2차프리플랙션하중(P2)을 상기 각 하중지점(0.2L, 0.3L, 0.4L∼ 0.5L)에 서로 다른 크기의 프리플랙션하중(P2a,P2b,P2c)으로 하여 동시에 가하도록 된 것을 특징으로 하는 복합프리스트레스합성빔의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second pre-fraction load (P 2 ) is a different size of the pre-fraction load (P 2a , P) at each of the load points (0.2L, 0.3L, 0.4L to 0.5L) 2b , P 2c ) to be applied at the same time characterized in that the composite prestressed composite beam manufacturing method.
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