KR960003436B1 - 프리스트레스트 연속합성보의 세그멘트제작공법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 의한 프리스트레스트 연속합성보구조에서 상판이 현장콘크리트 타설에 의해 완성되는 외측경간용 보의 세그먼트제작 공정도.
제2도는 본 발명에 의한 프리스트레스트 연속합성보구조에서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 외측경간용 보의 세그먼트제작 공정도.
제3도는 본 발명에 의한 프리스트레스트 연속합성보구조에서 상판이 현장타설 콘크리트에 의해 완성되는 내측경간용 보의 세그먼트제작 공정도.
제4도는 본 발명에 의한 프리스트레스트 연속합성보에서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 내측경간용 보의 세그먼트제작 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 세그멘트로 분할된 면과 볼트 연결부
2 : 일단고정 타단힌지로 된 유니트(unit)합성보에 있어서 상판이 현장콘크리트 타설에 의해 완성되는 외측경간의 정(正)모멘트 발생구간에 해당되는 세그먼트
3 : 일단고정 타단힌지로 된 유니트(unit)합성보에서 있어서 상판이 현장 콘크리트 타설에 의해 완성되는 외측경간의 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
4 : 일단고정 타단힌지로 된 유니트(unit)합성보에 있어서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 외측경간의 정(正)모멘트 발생구간에 해당되는 세그먼트
5 : 일단고정 타단힌지로 된 유니트(unit)합성보에 있어서 상판이 현장 콘크리트 타설에 의해 완성되는 외측경간의 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그먼트
6 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 상판이 현장 콘크리트 타설에 의해 완성되는 내측경간의 좌측 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
7 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 상판이 현장 콘크리트 타설에 의해 완성되는 내측경간용 보 중앙의 정(正)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
8 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 상판이 현장 콘크리트 타설에 의해 완성되는 내측경간의 우측 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
9 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 내측경간의 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
10 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 내측경간용 보 중앙의 정(正)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
11 : 양단이 고정된 유니트(unit)합성보에 있어서 프리캐스트 상판의 조립에 의해 완성되는 내측경간의 우측 부(負)모멘트 발생구간에 해당되는 세그멘트
프리스트레스트 합성보는 일반적으로 30m-50m의 경간장을 갖는 구조물에 주로 사용되어 왔다. 그러나 보의 길이가 길어짐에 따라 중량이 커지고 따라서 취급상의 어려움이 크게 대두되어 왔다. 이러한 이유로 50m 이상의 프리스트레스트 합성보의 제작은 기피되어 오는 실정이다. 본 발명의 주목적은 프리스트레스트 연속합성보에서 사하중 및 활하중에서 모멘트가 개략적으로 0이 되는 부분을 분할이 가능토록 제작함으로써 경간이 길어짐에 따라 발생되는 취급상의 어려움을 제거시킴은 물론 구조역학상 안전을 해치지 않으면서 보를 50m 이상으로 더욱 장대화하는 공법을 제공하는데 있다. 본 발명에서는 슬래브 및 복부를 현장타설에 의해 공정을 완성시키는 경우(제1도, 제3도)와 프리캐스트 상판을 조립연결하므로 프리스트레스트 연속합성보 구조물의 구조물의 공정을 마무리 짓는 경우(제2도, 제4도)에 대해 다룬다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리스트레스트 연속합성보의 세그멘트 제작공법을 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 연속보 구조시스템에서 양단 즉, 외측에 놓이는 보로서 Ⅰ-형강 또는 강재보의 하부 플랜지에만 프리스트레스트 용력 및 변형이 도입된 합성보의 세그멘트 제작공정을 나타내고 있다. 이 경우 슬래브와 복부의 콘크리트 타설은 형장에서 수행된다. 제1a도는 연속보 구조시스템의 외측보에 등 분포 하중하에서 최대 휨모멘트가 발생되는 곳 즉, 좌측단으로부터 약 3.8ℓ점에 최대 만곡점이 오도록 제작된 Ⅰ-형강 또는 강재보가 좌측단은 절점지점, 우측단은 고정지점을 갖는 구조시스템을 보이고 있다. 여기서 만곡선은 탄성한계내의 등분포하중하에서의 처짐곡선식으로써 3차 포물선식으로 쉽게 유도된다. 그리고 우측단을 고정지점으로 처리한 이유는 우측단을 수평을 이루게 함으로써 제2의 보와의 연결이 용이하게 하기 위함이다. 제1a도에 나타낸 구조시스템은 사하중 또는 활하중에 의한 휨모멘트가 개략적으로 0이 되는 곳 좌측단으로부터 보의 전체 길이(ℓ)의 0.7ℓ점에 연결부(1)가 설치되어 있다. 이 연결부는 체결 및 해체가 용이한 볼트연결이어야 한다. 제1b도는 상부로 만곡된 I-형강 또는 강재보에 두 집중하중(P)을 보가 수평이 되도록 가한 후 콘크리트를 타설시켜 프리스트레싱을 도입시키는 과정을 나타내고 있다. Ⅰ-형강 또는 강재보 하부플랜지에 연결부 좌우로 약 20㎝정도만을 제외하고 타설된 콘크리트가 양생된 후 두 집중하중(P)을 제거시키면 콘크리트에는 두 집중하중(P)가 상향으로 작용될 때의 응력 또는 변형이 도입된다. 즉 연결부 좌측부의 콘크리트에는 압축응력이, 그리고 우측부의 콘크리트에는 인장변형이 도입되는데 이 프리스트레스트 응력 또는 변형은 구조물의 완성 후 사하중 및 활하중에 의해 인쇄될 수 있다. 제1c도는 두 집중하중(P)가 제거된 후의 연속보구조에서의 외측에 위치할 완성된 프리스트레스트 합성보를 보이고 있다. 제1d도는 운반 및 취급의 용이성을 위하여 연결부(10를 분리시킨 상태를 나타내고 있다. 분리된 왼쪽부재(2)는 활하중 및 사하중에 의한 정(正)모멘트에 대응되는 응력이 Ⅰ-형강 하부 플랜지에 타설된 콘크리트에 도입된 상태이고 분리된 오른족 부재(3)는 사하중 및 활하중에 의한 부(負)모멘트에 대응되는 변형이 콘크리트에 도입된 상태이다. 이렇게 분리된 두 부재(2)와 (3)은 프리스트레스트 연속합성보 구조물이 설치되는 현장에서 조립 설치된 후 연속보의 경우 두 경간을 연결시켜 내측지점을 상승시킨 상태에서 부(負)모멘트 발생구간에 슬래브 및 복부 콘크리트를 타설·양생시킨 후 상승시켰던 지점을 원위치 시킴에 따라 부(負)모멘트에 대응되는 프리스트레싱을 콘크리트에 도입시키고 나머지 구간의 슬래브 및 복부 콘크리트를 타설시킴으로 공정을 마감시킨다.
제2도는 제1도에서 보인 것과는 다른 공법으로서 프리캐스트 상판을 보 위에서 연결조립시키기 위해 전단키를 갖는 돌출부와 결림턱을 갖는 연속보구조시스템에서 가장외측에 놓이는 프리스트레스트 합성보의 세그멘트 제작공정을 나타내고 있다. 제2a도는 제1a도와 동일하나 고정단쪽 약 0.1ℓ 정도에 커버플레이트(cover plate)로 보강된 상태를 보이고 있다. 커버플레이트로 보강한 이유는 사하중 및 활하중에 의해 최대부 모멘트에 대응시키기 위함이고 또한 제2의 보와의 연결부의 보강을 위함이다. 제2b도는 연속보구조에서 외측 경간용 보로서 보의 상부에 상판과의 연결을 위한 전단키를 갖는 돌출부가 형성되고 상하중 및 활하중에 의해 모멘트가 개략적으로 0인 연결부 좌우로 약 20㎝ 정도를 제외하고 두 집중하중(P)을 가함으로서 Ⅰ-형강 또는 강재보 전체의 피복된 콘크리트에 프리스트레싱시키는 공정을 나타내고 있다. 제2c도는 콘크리트가 양생된 후 집중하중(P)을 제거시킴에 따라 연속보구조가 완성된 후의 사하중 및 활하중에 대응되는 프리스트레스트 응력 변형이 연결부(1) 근처를 제외한 보 전체에 도입된 상태이다. 제2d도는 연속보 구조에서 프리캐스트 상판을 조립시킬 수 있는 외측경간용 프리스트레스트 합성보의 연결부를 해체시켜 두 부재로 분할한 상태를 나타내고 있다. 분할된 좌측부재(4)는 보의 하부에는 압축 응력이 상부에는 인장변형이 도입된 상태이고 분할된 우측부재(5)는 보의 하부에는 인장변형이 상부에는 압축응력이 도입된 상태이다. 즉, 설계하중에 대응되는 프리스트레싱 또는 변형이 도입된 상태이다. 이렇게 분할된 두 부재는 연속보구조물이 건설될 현장에서 다시 조립되고 고정단부는 제2의 보와 연결고정되므로 프리스트레스트 연속합성보 구조가 형성된다.
제3도는 프리스트레스트 연속보 구조의 내측 경간용 보로서 연속보 구조가 완성 됐을 시 사하중 및 활하중에 의해 발생되는 응력에 대응되는 프리스트레스트 응력 및 변형을 Ⅰ-형강 또는 강재보의 하부 플랜지에 타설된 콘크리트에 도입시키는 합성보의 세그멘트 제작공정을 보이고 있다. 제3a도는 연속보 구조물의 외측경간용 보의 구조시스템(제1도 및 제2도 참조)과는 달리 양단에 고정단을 갖는 구조시스템으로서 연속보 구조물이 완성되었을 시 사하중 및 활하중에 의해 만곡되는 곡선이 거꾸로 된 형태이고 개략적으로 모멘트가 0이 되는 곳, 즉 양단으로부터 보 전체길이(ℓ)의 0.25ℓ인 점에 체결 및 해체가 용이한 연결부(1)를 갖는 보를 나타내고 있다. 연속보 구조에서 등단면을 사용하는 경우 내측 경간장은 외측 경간장보다 일반적으로 약 25% 정도 더 연장할 수 있다.
제3b도는 보중앙에서 좌우로 약 0.15ℓ 거리에 두 집중하중(P)를 보가 수평을 이루도록 가한 상태에서 Ⅰ-형강 또는 강제보의 연결부(1)를 제외한 하부플랜지에 콘크리트를 타설 양생시킨 상태를 보이고 있다. 제3c도는 연속보 구조가 완성 됐을시 사하중 및 활하중에 의해 발생되는 응력에 대응되는 응력 또는 변형이 두 집중하중(P)를 제거시킴으로 Ⅰ-형강 또는 강재보의 하부 플랜지에 타설된 콘크리트에 도입된 프리스트레스트 내측경간용 합성보를 보이고 있다. 제3d도는 프리스트레스트 연속합성보의 내측경간용 보가 3개의 부재로 분할된 상태를 보이고 있다. 좌측부재(6)와 우측부재(8)의 하부플랜지에 타설된 콘크리트에는 연속보구조의 내측경간에서 사하중 또는 활하중에 의해 발생되는 부(負)모멘트에 대응되는 변형이 도입된 상태이다. 한편 중앙 부재(7)의 하부플랜지에 타설된 콘크리트에는 연속보구조의 내측경간보에서 사하중 또는 활하중에 의해 발생되는 정(正)모멘트에 대응되는 프리스트레스트 압축응력이 압축응력이 도입된 상태이다. 이렇게 분할된 부재들은 프리스트레스트 연속합성보가 설치 건설된 장소로 운반되어 연결·설치되고 지점부는 순서에 따라 상승된 상태에서 사하중 활하중에 의해 발생되는 부(負)모멘트 발생구간에 한하여 슬래브 및 복부의 콘크리트를 타설·양생시킨 후 지점을 다시 원상복귀 시킴으로 부(負)모멘트에 대응하는 프리스 트레싱을 도입시키고 나머지 구간의 슬래브 및 복부의 콘크리트 타설에 의해 공정이 마감된다. 제4도는 제3도와 마찬가지로 프리스트레스트 연속합성보 구조의 내측경간용이지만 제2도와 동일하게 프리캐스트 상판을 보위에서 연결 조립시키기 위해 전단키를 갖는 돌출부와 걸림턱을 갖는 특징을 보이고 있다. 제4a도는 제3a도와 동일한 만곡을 나타내는 형티이나 양단에 약 0.1ℓ 정도에 커버플레이트로 보강된 상태를 보이고 있다. 여기서도 제2도에서와 마찬가지로 커버플레이트의 역할은 사하중 및 활하중에 의한 최대부 모멘트에 대응하기 위함이고 또한 다른 보와의 연결부의 보강을 하기 위함이다. 제4b도의 연속보구조에서 내측경간용보로서 제2도에서와 마찬가지로 보의 상부에 상판과의 연결을 위한 전단키를 갖는 돌출부가 형성되고 사하중 및 활하중에 의해 모멘트가 개략적으로 0인 연결부 좌우로 약 20㎝정도를 제외하고 Ⅰ-형강 또는 강재보 전체에 피복된 콘크리트에 두 집중하중(P)를 가함으로서 프리스트레싱시키는 공정을 나타내고 있다. 제4c도는 콘크리트가 양생된 후 집중하중(P)를 제거시킴에 따라 설계하중에 대응되는 프리스트레스트 응력 및 변형이 연결부(1) 근처만 제외하고 보 전체에 도입된 상태를 보이고 있다. 제4d도는 연속보 구조에서 프리캐스트 상판을 조립시킬 수 있는 돌출부를 갖는 내측 경간용 프리스트레스트 합성보의 연결부를 해체시켜 3부재로 분할한 상태를 나타내고 있다. 분할된 양단부재(9, 11)는 보의 하부에는 인장변형이 상부에는 압축응력이 도입된 상태이고 중앙부재(10)는 보의 하부에는 압축응력이 그리고 보의 상부에는 인장변형이 도입된 상태이다. 이렇게 분할된 세 부재는 연속보 구조물이 건설될 현장으로 운반·조립되고 양단은 제2 또는 제3의 보와 연결고정되므로 프리스트레스트 연속합성보 구조가 이루어진다.
Claims (3)
- 프리스트레스트 연속합성보 유니트(unit) 구조에서 활하중 또는 사하중에 의해 휨모멘트가 대략 0인 점 또는 휨모멘트에 대해 부담이 적은 단면을 분할면으로 하여 2개 이상으로 세그멘트화하되 분할면에다는 연결부를 형성하고 세그멘트 전반에다 프리스트레싱을 도입시킨 후 운반 및 취급이 용이하도록 함을 특징으로 하는 프리스트레스트 연속합성보 세그멘트 제작공법.
- 청구범위 제1항에 있어서 외측경간용으로 활하중 및 사하중에 의해 휨모멘트가 대략 0인 지점인, 보의 좌측단으로부터 보 길이(ℓ)의 약 0.7ℓ에다 분할면과 체결 및 해체가 용이한 볼트연결부(1)를 설치하여 프리스트레싱을 도입시킨 후 운반 및 취급이 용이하도록 세그먼트를 2개를 분할시킴을 특징으로 하는 프리스트레스트 연속합성보의 세그멘트 제작공법.
- 청구범위 제1항에 있어서 내측경간용으로 활하중 및 사하중에 의해 휨모멘트가 대략 0인 지점인 보의 양단부로부터 약 0.25ℓ에다 분할면과 체결 및 해체가 용이한 볼트 연결부(1)를 설치하여 프리스트레싱을 도입시킨 후 운반 및 취급이 용이하도록 세그먼트를 3개로 분할 시킴을 특징으로 하는 프리스트레스트 연속합성보의 세그멘트 제작공법.
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