KR100466429B1 - PSC girder that possible an external tension - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부긴장이 가능한 PSC 거더에 관한 것으로, 더 상세하게는 PSC 거더의 외곽 하단 양옆에 외부긴장기를 설치하여 외부에서 재긴장을 할 수 있는 외부긴장이 가능한 PSC거더에 관한 것이다.The present invention relates to a PSC girder capable of external tension, and more particularly to a PSC girder that can be externally tensioned by installing an external tensioner on both sides of the outer bottom of the PSC girder.
본발명은 내부에 강연선(110)들이 배치되어 긴장을 가해주는 PSC거더에 있어서, PSC거더(100) 제작시 함께 일체형으로 거더(100) 양끝단의 양측면 하부에 소정의 형상으로 형성되며 소정의 구멍이 형성된 앵커(210)와; 양쪽 일부가 돌출된 디귿자형상이며 돌출된 부위의 내측면이 거더(100)의 양측면에 밀착형성되도록 거더(100) 제작시 PSC거더(100)의 중간부분의 하단에 거더(100)와 일체형으로 제작되며 돌출된 부분에 소정의 구멍이 형성된 브라킷(240)과; 양끝부분이 나사식으로, 앵커(210)와 브라킷(240)의 구멍에 삽입될 수 있는 정도의 두께를 가진 원통형 봉이며 외부에 노출되며 일측 끝부분은 앵커(210)의 구멍에 삽입되어 너트(211)와 플레이트(212)로 고정되며 앵커(210) 및 커플러(230) 그리고 브라킷(240) 사이사이에 위치있어 서로를 연결시켜주는 PSC강봉(220)과; 외부에 노출되며 앵커(210)와 브라킷(240) 사이에 있는 PSC강봉(220)을 연결한 커플러(230)로 구성된다.According to the present invention, in the PSC girder which is placed inside the strands 110 to apply tension, the PSC girder 100 is formed in a predetermined shape on both sides of both ends of both ends of the girder 100 integrally together when the PSC girder 100 is manufactured. The anchor 210 is formed; Some parts are protruded in the shape of a recess and the inner surface of the protruding portion is formed integrally with the girder 100 at the lower end of the middle part of the PSC girder 100 when the girder 100 is manufactured to form a close contact with both sides of the girder 100. A bracket 240 in which a predetermined hole is formed in the protruding portion; Both ends are threaded, cylindrical rods having a thickness that can be inserted into the holes of the anchor 210 and the bracket 240 and are exposed to the outside, and one end of the nut is inserted into the hole of the anchor 210 so that the nut ( 211) and the plate 212 and is positioned between the anchor 210 and the coupler 230 and the bracket 240, the PSC steel rod 220 to connect to each other; Exposed to the outside and consists of a coupler 230 connecting the PSC steel bar 220 between the anchor 210 and the bracket 240.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 거더내의 강연선과 함께 거더외부에 설치됨으로써 평상시 사용중에도 내하력을 증대시킬수 있어 교량준공후 장기간 사용에 따른 균열과 처짐 발생에 대한 교량의 유지보수 비용을 절약 할 수 있으며 나사식으로 되어 있어 겉보기 긴장강도가 떨어지면 단계적으로 조여주어 손쉽게 긴장이가능하며 외부긴장기의 노후화로 인해 교체시 커플러를 풀어 교환이 손쉽게 이루어지므로 PSC거더의 수명이 연장되어 시간과 경제적인 측면뿐만 아니라 다방면에서 대단한 효과가 발생된다.The present invention configured as described above, by installing the outside of the girder together with the stranded wire in the girder can increase the load capacity during normal use can save the maintenance cost of the bridge for the occurrence of cracks and sagging due to long-term use after the completion of the bridge and It can be easily tensioned by tightening stepwise when the apparent tension falls, and it is easy to replace by loosening the coupler when replacing due to the deterioration of external tension. A great effect occurs at.
Description
본 발명은 외부긴장이 가능한 PSC 거더에 관한 것으로, 더 상세하게는 PSC 거더의 외곽 하단 양옆에 외부긴장기를 설치하여 외부에서 재긴장을 할 수 있는 외부긴장이 가능한 PSC거더에 관한 것이다.The present invention relates to a PSC girder capable of external tension, and more particularly to a PSC girder that can be externally tensioned by installing an external tensioner on both sides of the outer bottom of the PSC girder.
여기에서 PSC는 Prestressed Concrete의 약자로서 강현(鋼弦)콘크리트이며 PC, PS라 일컫는다. 철근 콘크리트 제품의 일종으로, 제품에는 보, 슬래브, 침목 등이 있다. 콘크리트 긴장 강도가 현저하게 작으므로, 긴장 응력이 생기는 부분에 미리 프리스트레스를 주어 콘크리트의 겉보기긴장 강도를 증가시키도록 한 것으로, 보의 긴장측에 이 원리를 사용하면 보의 겉보기 휨 강도를 증가시킬 수 있다. 제작 방법에는 프리텐션법과 포스트 텐션법이 있다. 이점으로는 설계 하중을 받았을 때 균열이 생기지 않으며, 수축 균열이 적으며 또한 탕선과 가요성이 풍부하다는 것이다.Here, PSC is an abbreviation of Prestressed Concrete and is called Ganghyun Concrete and is called PC and PS. A type of reinforced concrete product, which includes beams, slabs and sleepers. As the concrete tension strength is remarkably small, the prestressing of the tension stresses is pre-stressed to increase the apparent tension strength of the concrete. By using this principle on the tension side of the beam, the apparent flexural strength of the beam can be increased. have. The production method includes a pretension method and a post tension method. The advantage is that there is no cracking under design load, less shrinkage cracking, and richness and flexibility.
PSC 거더를 이용한 교량은 철근콘크리트 교량에 비하여 경간을 증대시킬수 있으며, 시공성과 경제성이 우수하기 때문에 국내의 많은 교량에 단순교 형태로 시공되어 왔으며, 거더를 연속화 함에 따라 거더의 경간을 더욱 증대시킬 수 있어,건설비의 절감 효과가 있으며, 교량의 신축이음 장치를 없앰으로서 건설비, 유지 보수비용의 감소 및 주행성을 향상시킨다.Bridges using PSC girders can increase the span as compared with reinforced concrete bridges, and have been constructed in the form of simple bridges in many bridges in Korea because of their excellent construction and economic feasibility. Therefore, the construction cost can be reduced, and by eliminating the expansion joint of the bridge, the construction cost, the maintenance cost can be reduced, and the driving performance is improved.
도 1 은 종래의 PSC거더의 정단면도로서 PSC거더 제작시 내부에 강연선들을 배치하여 긴장을 가해주는 것을 보여준다. 도2는 종래의 PSC거더의 측면도로서 강연선의 배치 상태를 보여준다.Figure 1 is a front cross-sectional view of a conventional PSC girder shows that the tension wires are placed inside the PSC girder during fabrication. Figure 2 is a side view of a conventional PSC girder showing the arrangement state of the strand.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 종래에는 PSC거더 제작시 긴장을 가해주기 위해 거더 내부에 강연선(2)들을 배치한 후 타설하였다.As shown in Figure 1 and 2, in the prior art was placed after placing the strands (2) in the girder in order to apply tension in the manufacture of the PSC girder.
이와같은 종래의 PSC거더의 설계 개념은 강선의 긴장력으로 사하중이 작용하는 초기 상태에서의 응력과 활하중이 작용하는 최종상태에서의 응력이 동시에 허용응력 내에 있도록 설계를 하여왔다.The conventional design concept of the PSC girder has been designed such that the stress at the initial state of dead load and the stress at the final state of live load are simultaneously within the allowable stress.
그러나 상판 아래부분에 있는 거더가 노후화되면 거더내에 있는 강연선만으로는 겉보기 긴장강도를 유지하기가 힘들어진다. 그렇게 되면 상판을 들어내고 거더의 교체가 필요한데 인력, 시간, 돈에 있어서 낭비를 가져온다. 그래서 긴장을 하는 거더내의 강연선과 더불어 거더 외부에서도 긴장을 할 수 있으며, 손쉽게 교체 가능한 외부긴장기가 필요하다.However, when the girder at the bottom of the top plate is aging, it is difficult for the strands in the girder to maintain apparent tension. This requires lifting the tops and replacing the girders, which wastes manpower, time and money. Therefore, in addition to the strands inside the girders that are nervous, you can also relax outside the girders, and need an external tensioner that can be easily replaced.
따라서 본 발명은 거더 외부에 노출되게 설치되어 평상시에는 거더내의 강연선과 더불어 외부에서도 긴장을 가해줄 수 있으며 노후가 될 때에는 손쉽게 결합/분리되어 교체가 가능한 외부긴장기를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is installed to be exposed to the outside of the girder is usually to give tension in the girder in addition to the strands in the girder and to provide an external tensioner that can be easily replaced / separated when replaced with aging.
도 1 은 종래의 PSC거더의 정단면도이다.1 is a front sectional view of a conventional PSC girder.
도 2 는 종래의 PSC거더의 측면도이다.2 is a side view of a conventional PSC girder.
도 3 은 본 발명에 따른 PSC거더의 정단면도이다.3 is a front sectional view of a PSC girder according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 PSC거더의 평단면도이다.4 is a plan sectional view of a PSC girder according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 PSC거더의 측면도이다.5 is a side view of a PSC girder according to the present invention.
도 6 은 도4의 A-A'의 측단면도이다.FIG. 6 is a side cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.
도 7 은 본 발명에 따른 브라킷을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a bracket according to the present invention.
도 8 은 도4의 "B"부분을 확대한 부분상세도이다.8 is an enlarged partial detail view of a portion “B” of FIG. 4.
****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명******** Description of the symbols for the main parts of the drawings ****
1 : PSC거더 2, 2a, 2b, 2c, 2d : 강연선1: PSC girder 2, 2a, 2b, 2c, 2d: stranded wire
100 : PSC거더 110, 110a, 110b, 110c, 110d : 강연선100: PSC girder 110, 110a, 110b, 110c, 110d: stranded wire
200 : 외부긴장기 210 : 앵커200: external tension device 210: anchor
211 : 너트 212 : 플레이트211: Nut 212: Plate
220 : PSC강봉 230 : 커플러220: PSC steel rod 230: coupler
231 : 잭 240 : 브라킷231: jack 240: bracket
상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 기존의 PSC 거더 외부에 설치되어 긴장력을 단계별로 도입할 수 있는 외부긴장기에 그 특징이 있다.The present invention for solving the above object, is installed on the outside of the existing PSC girder is characterized in that the external tension in the tension can be introduced step by step.
도 3 ,도 4 그리고 도 5 는 본 발명에 따른 PSC거더의 정단면도, 평단면도 그리고 측면도를 나타내며, 도 6 은 도 4 의 A-A'의 측단면도로서 PSC거더의 중앙부 상세단면도이며, 도7은 본 발명에 따른 PSC거더의 중앙부에 사용되는 브라킷을 나타낸 도면이며, 도8은 도4의 "B" 부분을 확대한 부분상세도로서 PSC강봉과 커플러와의 결합을 나타내고 있다.Figures 3, 4 and 5 show a front sectional view, a plan view and a side view of a PSC girder according to the present invention, Figure 6 is a side cross-sectional view of A-A 'of Figure 4 is a detailed cross-sectional view of the central portion of the PSC girder, Figure 7 Is a view showing the bracket used in the center portion of the PSC girder according to the present invention, Figure 8 is an enlarged partial detail of the "B" portion of Figure 4 shows the coupling of the PSC steel bar and the coupler.
도 3 , 도 4 및 도 5, 도 6 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 외부긴장이 가능한 PSC거더(100)는 내부에 강연선(110)들이 배치된 PSC거더에 있어서, 거더의 외부에 형성되어 단계적으로 긴장을 가해주는 외부긴장기(200)를 제공한다. 도3과 도4는 PSC거더의 절반만 표현된 놓은 것으로, 나머지 절반도 도시된 도면과 대칭되게 형성되어 있다.As shown in FIGS. 3, 4, 5, and 6, the external tensionable PSC girder 100 according to the present invention is formed on the outside of the girder in the PSC girder having the strands 110 disposed therein. It provides an external tensioner 200 to exert tension in stages. 3 and 4 show only half of the PSC girder, and the other half is formed symmetrically with the illustrated figure.
상기 외부긴장기(200)는 소정의 구멍이 형성되어 있으며 PSC거더 양끝단의 양측면하부에 형성된 앵커(210)와, 소정의 구멍이 형성되며 PSC거더의 중앙 하부에 형성된 브라킷(240)과, 앵커(210)와 브라킷(240)사이에 위치하면서 둘을 연결/결합시켜 PSC거더에 긴장을 가해주는 커플러(230)와, 상기 앵커(210)와 브라킷(240), 그리고 커플러(230)를 연결시켜주는 PSC강봉(220)으로 구성된다.The external tensioner 200 has a predetermined hole is formed in the anchor 210 formed on both sides of the lower side of both ends of the PSC girder, a predetermined hole is formed and the bracket 240 formed in the lower center of the PSC girder, anchors Located between the 210 and the bracket 240, the coupler 230 for tensioning the PSC girder by connecting / combining the two, connecting the anchor 210 and the bracket 240, and the coupler 230 The main is composed of a PSC steel bar (220).
상기 앵커(210)는 브라킷(240)과 더불어 PSC거더 제작시 함께 콘크리트블록으로 거더와 일체형으로 제작이 되는데 거더 양끝단의 양측면 하부에 형성되며 소정의 형상으로 PSC강봉(220)이 삽입될 수 있는 정도의 구멍이 형성되어져 있다.The anchor 210 is produced with a bracket 240 together with the girder as a concrete block when manufacturing the PSC girder is formed on both sides of the lower end of both ends of the girder and the PSC steel bar 220 can be inserted into a predetermined shape A hole of the degree is formed.
도 7 에 도시된 바와 같이 상기 브라킷(240)은 양쪽 일부가 돌출된 디귿자형상이며 돌출된 부분의 내측면이 거더 양측면에 밀착되형성되도록 PSC거더 제작시 콘크리트블록으로 거더와 일체형으로 제작되며 돌출된 부분에 PSC강봉(220)이 삽입될수 있을만큼의 구멍이 있다. 또한 가장 하중을 많이 받는 PSC거더의 중간부분의 하단에 위치하여 PSC강봉(220)이 쳐지는 것을 받쳐준다.As shown in FIG. 7, the bracket 240 has a recessed shape in which both sides protrude, and the inner surface of the protruding portion is formed integrally with the girder as a concrete block when the PSC girder is formed to be in close contact with both sides of the girder. There are enough holes in the part to allow the PSC steel bar 220 to be inserted. It is also located at the bottom of the middle portion of the PSC girder that receives the most loads to support that the PSC steel bar 220 is struck.
이음방식에는 부풀림형 나사이음, 겹침이음 방식 등이 있는데 여기서는 하나의 실시예로서 나사이음방식을 택해 설명을 하겠다.The joint method includes an inflation type screw joint, an overlapping joint method, etc. Here, the screw joint method will be described as an embodiment.
상기 PSC강봉(220)은 앵커(210)와 커플러(230)사이, 커플러(230)와 브라킷 (240) 사이에 위치하며 앵커(210)와 커플러(230)에 형성된 구멍에 끼울수 있을정도의 굵기를 가진 원통형 봉으로, 양끝부분이 나사식으로 홈이 파여져 있는데 일측 끝부분은 오른나사 방식으로, 타측 끝부분은 왼나사 방식으로 홈이 형성되어 있어 PSC강봉(220)의 끝부분이 오른나사 방식인 것은 앵커(210)의 구멍에 삽입되어 너트(Nut)(211)와 플레이트(Plate)(212)로 고정되며, PSC강봉(220)의 반대쪽 끝부분은 커플러(230)와 결합을 하게 된다. 아래에서도 설명이 되지만 두 개의 강봉(220)이 커플러(230)와 연결되는데 한쪽은 오른나사방식에 의해 결합 및 분리가 되도록 강봉(220)과 커플러(230)에 나사홈이 형성되며 다른 한쪽은 왼나사방식에 의해 결합 및 분리가 되도록 강봉(220)과 커플러(230)에 나사홈이 형성되어 있다.The PSC steel bar 220 is located between the anchor 210 and the coupler 230, between the coupler 230 and the bracket 240 and the thickness enough to fit in the hole formed in the anchor 210 and the coupler 230 Cylindrical rod with a groove, both ends are screwed groove type, one end is the right screw method, the other end is the left screw method groove is formed so that the end of the PSC steel bar 220 is the right screw method It is inserted into the hole of the anchor 210 is fixed to the nut (211) and the plate (Plate) 212, the opposite end of the PSC steel bar 220 is coupled to the coupler 230. Although it will be described below, two steel rods 220 are connected to the coupler 230, one side of which is formed with screw grooves in the steel rods 220 and the coupler 230 to be coupled and separated by a right-hand screw method, and the other left side screw. Screw grooves are formed in the steel bar 220 and the coupler 230 to be coupled and separated by the method.
도 8 에 도시된 바와 같이 상기 커플러(230)는 상기 PSC강봉(220)과 함께 외부에 노출되며 내부가 원통인 중공체이며 절반은 오른나사 방식으로, 나머지 절반은 왼나사 방식으로 홈이 파여져 있으며 앵커(210)와 브라킷(240) 사이에 위치하여 앵커(210)와 브라킷(240)에 연결된 봉을 잭(231)을 이용하여 결합시킨다. 즉 끝부분이 왼나사 방식으로 홈이 파여져 있는 PSC봉(220)은 왼나사 방식으로 홈이 형성된 커플러(230)쪽으로 들어가며 반대로, 끝부분이 오른나사 방식인 PSC봉은 오른나사 방식으로 홈이 형성된 커플러(230)쪽으로 들어가 결합되는데 어느 한쪽으로 돌리면 예를 들면 오른쪽으로 돌리면 두 개의 PSC강봉(220)이 서로 잡아당기게 되어 긴장이 된다. 그리고 교체를 하고자 할 때는 반대방향, 즉 왼쪽으로 돌리면 풀리어지게 된다. 상기 PSC봉과 커플러(230)는 나사식으로 의해 결합/분리가 되므로 단계적으로 긴장을 할 수 있다는 장점이 있다.As shown in FIG. 8, the coupler 230 is exposed to the outside together with the PSC steel bar 220 and is a hollow body having a cylindrical shape, half of which is a right-handed screw, and another half of which is grooved by a left-hand screw. Located between the 210 and the bracket 240 is coupled to the anchor 210 and the rod connected to the bracket 240 using the jack 231. That is, the end portion of the PSC rod 220 is grooved in the left-handed way is entered into the coupler 230, which is grooved in the left-handed way, and on the contrary, the PSC rod, which is the right-handed end, is formed in the right-handed way. Turn into one side is turned to one side, for example, when turned to the right, the two PSC steel rods 220 are pulled to each other becomes tension. And when you want to replace it, turn to the opposite direction, that is, to the left to pull out. The PSC rod and coupler 230 has the advantage that can be tensioned step by step because it is coupled / separated by a screw type.
상기 브라킷(240)과 커플러의 구멍이 PSC거더 하부쪽에 위치한 이유는, 거더가 설치되어 가장 많은 하중을 받는 부분이 PSC거더의 하부측이기 때문이다.The hole of the bracket 240 and the coupler is located in the lower side of the PSC girder because the portion of the girder is installed and receives the most load is the lower side of the PSC girder.
여기서는 하나의 실시예로서 PSC거더와 PSC거더 중간에 하나의 브라킷(240)과, 앵커(210)와 브라킷(240) 사이에 하나씩 즉 두개의 커플러(230)가 형성되었지만, 중간중간에 하나이상을 더 설치하여 브라킷(240)을 2개이상, 커플러(230)도 3개이상 형성하여 더욱 긴장력을 강화할수 있으며 PSC강봉(220) 교체시, 나사로 된 부분만 풀어 교체하면 되니까 더욱 편리하다.Here, as an embodiment, one bracket 240 is formed between the PSC girder and the PSC girder, and one or two couplers 230 are formed between the anchor 210 and the bracket 240, but one or more intermediate parts are formed. By installing more two or more brackets 240, coupler 230 also formed three or more can further strengthen the tension, and when replacing the PSC steel bar 220, it is more convenient because you only need to loosen and replace the screw portion.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 거더내의 강연선과 함께 거더외부에 설치됨으로써 평상시 사용중에도 내하력을 증대시킬수 있어 교량준공후 장기간 사용에 따른 균열과 처짐 발생에 대한 교량의 유지보수 비용을 절약 할 수 있으며 나사식으로 되어 있어 겉보기 긴장강도가 떨어지면 단계적으로 조여주어 손쉽게 긴장이 가능하며 외부긴장기의 노후화로 인해 교체시 커플러를 풀어 교환이 손쉽게 이루어지므로 PSC거더의 수명이 연장되어 시간과 경제적인 측면뿐만 아니라 다방면에서 대단한 효과가 발생된다.The present invention configured as described above, by installing the outside of the girder together with the stranded wire in the girder can increase the load capacity during normal use can save the maintenance cost of the bridge for the occurrence of cracks and sagging due to long-term use after the completion of the bridge and It can be easily tensioned by tightening stepwise when the apparent tension falls, and the replacement of the coupler is easy by replacing the coupler when replacing due to the deterioration of external tension. A great effect occurs at.
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