KR101396440B1 - 프리스트레스트 단부 보강 복합 보 - Google Patents

프리스트레스트 단부 보강 복합 보 Download PDF

Info

Publication number
KR101396440B1
KR101396440B1 KR1020130030499A KR20130030499A KR101396440B1 KR 101396440 B1 KR101396440 B1 KR 101396440B1 KR 1020130030499 A KR1020130030499 A KR 1020130030499A KR 20130030499 A KR20130030499 A KR 20130030499A KR 101396440 B1 KR101396440 B1 KR 101396440B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reinforced concrete
shaped steel
main body
reinforced
concrete
Prior art date
Application number
KR1020130030499A
Other languages
English (en)
Inventor
이석
Original Assignee
이석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이석 filed Critical 이석
Priority to KR1020130030499A priority Critical patent/KR101396440B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101396440B1 publication Critical patent/KR101396440B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/26—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/10—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal prestressed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E04C3/293—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

본 발명은 철근콘크리트 또는 철골철근콘크리트 기둥에 접합되는 철근콘크리트로 보강된 단부를 갖는 복합 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H형 강재 본체의 적어도 단부가 철근콘크리트로 보강되며 철근콘크리트 보강부에서 포스트텐션 방식으로 프리스트레스를 도입하여 보를 연속화시킬 수 있는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보는 상부 플랜지, 상부 플랜지와 간격을 두고 평행한 하부 플랜지, 상하부 플랜지에 수직하게 배치되어 이들을 연결하는 웨브가 H자형 단면형상을 이루는 길이재로 구성되는 H형 강재 본체; H형 강재 본체의 양단부 일정 구간에 H형 강재 본체를 둘러싸게 형성되어 H형 강재 본체 양단부 단면을 보강하는 단부보강콘크리트; 단부보강콘크리트 단면 상부 양측에서 H형 강재 본체의 웨브 상부에 대칭되고 H형 강재 본체의 길이방향에 평행하게 매립되어 단부보강콘크리트를 관통하며 내부에 PS강연선이 삽입될 수 있는 쉬스관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리스트레스트 단부 보강 복합 보{Hybrid beam with reinforced end portions}
본 발명은 철근콘크리트 또는 철골철근콘크리트 기둥에 접합되는 철근콘크리트로 보강된 단부를 갖는 복합 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H형 강재 본체의 적어도 단부가 철근콘크리트로 보강되며 철근콘크리트 보강부에서 포스트텐션 방식으로 프리스트레스를 도입하여 보를 연속화시킬 수 있는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보에 관한 것이다.
구조물을 재료에 따라 분류해 보면 목조, 벽돌조, 철골조, 철근콘크리트조, 철골철근콘크리트조 등으로 나눌 수 있다. 실제의 건축물에서는 두 가지 이상의 구조방식이나 재료가 함께 사용되는 경우가 많은데, 동일한 부재에 두 가지 이상의 재료가 함께 사용되는 경우 합성구조(Composite structure), 건축물의 부위별로 다른 재료가 사용되는 경우를 혼합구조(Mixed structure)라 부른다. 철골조, 철근콘크리트조 및 철골철근콘크리트조 등에서 뼈대구조는 기둥과 보를 접합하여 구성하게 되는데, 이때 기둥과 보를 강접하여 수평하중에 대해 부재의 휨강성으로 저항하는 강접 구조(Rigide Frame)가 많이 사용된다.
이처럼 기둥과 보를 강접할 경우 하중에 의해 보에 발생하는 휨모멘트는 양단부에서 최대로 되고 중앙부에서는 양단부에서 발생하는 휨모멘트의 50~60%가 된다. 기존에는 보를 설계할 때 보의 양단부에서 발생하는 최대 휨모멘트에 대응하는 보 단면을 보 전체 길이에 걸쳐 적용하였다. 이처럼 최대 휨모멘트로 보 전체를 설계하는 경우 보의 중앙부에서는 필요 이상의 큰 단면을 갖게 되므로 재료의 낭비가 발생하게 되어 비경제적, 비효율적이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 보의 길이방향의 전체적인 형태를 바꾸는 방법, 길이방향 내부의 단면을 바꾸는 방법, 보의 중앙부와 양단부를 서로 이질적인 재료를 사용하여 각 재료의 특성을 최대로 활용하는 방법 등이 사용되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 10-0585581 ‘복합구조 시스템'(특허문헌 1)이 있다. 이 특허는 철근 콘크리트 기둥과 철골 보로 구성된 복합구조에 관한 것으로 철근 콘크리트 기둥 수평방향으로 돌출부가 형성되도록 거푸집을 설치하고 일정거리 이격된 위치에 철골 보를 설치하며 철골 보의 양측으로 연결부재와 결합부재를 설치한 후 콘크리트를 부어 양생하여 접합부위의 강도가 향상될 수 있도록 하는 복합구조를 제안한다. 이 특허가 제안하는 복합구조는 일정위치에 연결부재를 설치한 후, 연결부재와 철골 보를 결합부재로 결속한 다음 콘크리트를 타설함으로써 철근 콘크리트 기둥과 철골 보의 장점을 동시에 살려서 강성을 확보할 수 있는 장점이 있으나 현장 콘크리트 타설과 양생에 있어서 공기가 길어지고 폐기물이 다량 발생하는 등의 단점을 가진다.
특허등록 제10-0585581호 ‘복합구조 시스템'
본 발명은 상술한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 철근콘크리트구조와 비교하여 공장에서 부재를 생산하고 현장에서 설치하는 공업화 공법에 따른 합리적 시공으로 공기단축이 가능하며 가설재 사용이 절감되고 폐기물발생이 대폭 감소하는 환경친화적 공법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 과제는 철골구조와 비교하여 같은 수준의 대경간을 유지하면서도 철근콘크리트구조와 복합화함으로써 원가절감이 가능한 복합 보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보는 상부 플랜지, 상부 플랜지와 간격을 두고 평행한 하부 플랜지, 상하부 플랜지에 수직하게 배치되어 이들을 연결하는 웨브가 H자형 단면형상을 이루는 길이재로 구성되는 H형 강재 본체; H형 강재 본체의 양단부 일정 구간에 H형 강재 본체를 둘러싸게 형성되어 H형 강재 본체 양단부 단면을 보강하는 단부보강콘크리트; 단부보강콘크리트 단면 상부 양측에서 H형 강재 본체의 웨브 상부에 대칭되고 H형 강재 본체의 길이방향에 평행하게 매립되어 단부보강콘크리트를 관통하며 내부에 PS강연선이 삽입될 수 있는 쉬스관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 H형 강재 본체 양단부 일정구간의 웨브 상부에는 복수의 연결구멍이 H형 강재 본체의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 천공되고, 각 연결구멍에는 상부에 홈이 형성되고 홀이 타공된 쉬스관연결부재가 관통하여 결합되며, 쉬스관연결부재의 홈에는 쉬스관이 안착되고, 쉬스관연결부재의 홀들을 관통하는 단면보강근이 H형 강재 본체의 길이방향을 따라 더 설치될 수 있다.
또한, H형 강재 본체의 중앙부에는 플랜지나 웨브의 좌굴을 방지하기 위하여 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 웨브에 직각방향으로 복수의 스티프너를 일정간격을 두고 더 설치할 수 있다.
단부보강콘크리트의 상면에는 일부가 매립되고 잔여부가 단부보강콘크리트 상부로 노출되는 U자형 철근이 설치되고, H형 강재 본체의 길이방향으로 단부 부모멘트에 저항하는 단부상부근이 단부보강콘크리트의 상부로 노출되는 U자형 철근에 결합될 수 있다.
또한, 양쪽 단부보강콘크리트 사이 구간의 H형 강재 본체의 하부를 보강하기 위하여 H형 강재 본체의 하부 플랜지를 둘러싸도록 형성된 하부보강콘크리트를 더 포함하며, 양쪽 단부보강콘크리트와 하부보강콘크리트에는 양쪽 단부보강콘크리트와 하부보강콘크리트를 관통하여 매립된 단일의 프리스트레스 강연선에 의해 프리텐션 방식으로 프리스트레스가 도입될 수 있다.
또한, PS강연선은 양쪽 단부보강콘크리트에서 중앙부측으로 하향 기울어지게 연장되어 중앙부 일정 구간에서 하부보강콘크리트 내측에 H형 강재 본체의 웨브 하부에 대칭되고 H형 강재 본체의 길이방향에 평행하게 매립된 쉬스관 내부에 삽입되고, 복합 보를 기둥 위에 거치한 후 PS강연선을 긴장하여 포스트텐션 방식으로 양쪽 단부보강콘크리트와 하부보강콘크리트에 프리스트레스를 도입할 수 있다.
본 발명에 따른 단부 보강 철골 보는 철근콘크리트 기둥 또는 철골철근콘크리트 기둥과의 접합성이 우수하며 부재의 공장생산을 최대한 활용하여 부재의 균일한 품질 확보할 수 있고 건물을 경량화할 수 있는 효과가 있다.
또한 철골구조와 비교하여 같은 수준의 대경간을 유지하면서도 철근콘크리트구조와 복합화함으로써 원가절감이 가능한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이다.
도 1d는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예의 중요부 사시도이다.
도 1e는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 1f는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 2d는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이다.
도 2e는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 3d는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이다.
도 3e는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
[제1 실시예]
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이며, 도 1c는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이고, 도 1d는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예의 중요부 사시도이며, 도 1e는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이고, 도 1f는 도 1a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보는 일정한 단면과 길이를 가지는 H형 강재 본체(10)와, H형 강재 본체의 양단부를 보강하는 단부보강콘크리트(20a)와, 단부보강콘크리트 내에 매립되어 있는 쉬스관(30a)을 포함한다.
H형 강재 본체(10)는 상부 플랜지(11), 상부 플랜지(11)와 간격을 두고 평행한 하부 플랜지(12), 상하부 플랜지(11,12)에 수직하게 배치되어 이들을 연결하는 웨브(13)가 H자형 단면형상을 이루는 길이재로서 압연공정으로 제조되는 기성품이 될 수 있고 이들 각 부재를 별도로 준비하고 이들을 용접하여 제조되는 빌트-업(Built-up) 제품이 될 수 있다.
빌트-업으로 제조할 경우 단면 크기에 제약을 받지 않으며 상하부 플랜지의 폭과 강도를 달리할 수 있어 보다 효율적인 단면으로 구성할 수 있는 장점이 있으나 본 발명에 따른 H형 강재 본체(10)는 H형 단면으로 압연 주조되는 H형 롤빔을 이용하여 제작의 용이성 및 경제성을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
H형 강재 본체(10)의 단면은 중앙부 정모멘트의 구조계산에 따라 선택될 수 있다. H형 강재 본체(10)의 길이방향으로 가운데에 위치에서 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 사이에는 플랜지나 웨브의 좌굴을 방지하기 위하여 웨브(13)에 직각방향으로 다수의 스티프너(14)를 일정간격을 두고 설치할 수 있다.
단부보강콘크리트(20a)는 H형 강재 본체(10)의 양단부 일정구간에 H형 강재 본체(10)를 둘러싸게 타설되는 것으로 단부보강콘크리트(20a)의 단면 크기와 타설구간길이는 H형 강재 본체(10)의 단부에 발생하는 부모멘트 크기에 따라 구조계산에 의해 결정될 수 있다.
따라서 본 실시예에 따르면 단부 부모멘트보다 크기가 작은 중앙부 정모멘트에 대해 H형 강재 본체(10) 단면을 선택하고 중앙부보다 큰 단면력을 요하는 단부에서는 도 1b와 같이 단부보강콘크리트(20a)와 H형 강재 본체(10)를 일체화하여 단면을 증대시킴으로써 보 전체 길이에 대하여 경제적이고 효율적인 설계가 가능해진다.
단부보강콘크리트(20a)는 현장타설 방식으로 형성될 수도 있지만 프리캐스트 방식으로 제작되는 것이 바람직하다. 즉, H형 강재 본체(10) 단부측 단면 보강이 필요한 일정 구간에 단부보강콘크리트를 공장에서 타설 양생하여 공장생산을 최대한 활용하여 부재의 균일한 품질 확보할 수 있으며 현장에서의 공기를 줄 일 수 있다.
단부보강콘크리트(20a)의 상부에는 단부 부모멘트에 저항하는 단부상부근(21)이 H형 강재 본체(10) 길이방향으로 평행하게 더 배치될 수 있으며 단부상부근(21)은 단부보강콘크리트(20a)에 일부가 매립되고 잔여부가 단부보강콘크리트(20a) 상부로 노출되는 U자형 철근(22)에 용접 등의 방법으로 접합될 수 있다.
쉬스관(30a)은 단부보강콘크리트(20a) 내에 H형 강재 본체(10)의 길이방향에 평행하고 단부보강콘크리트(20a)를 관통하게 매립되어 있으며 매립 위치는 단부보강콘크리트(20a) 단면 상부 양측 즉, H형 강재 본체(10)의 웨브(13) 상부에 대칭되게 되는 것이 바람직하다. 쉬스관(30a) 내부에는 PS강연선이 삽입될 수 있으며 PS강연선을 공지된 방법으로 인장하여 포스트텐션 방식으로 단부보강콘크리트(20a)에 프리스트레스가 도입될 수 있다. 쉬스관(30a)이 노출되는 단부보강콘크리트(20a) 일측에 정착판(31)이 설치될 수 있으며 정착판(31)은 PS강연선 긴장 이후 단부보강콘크리트(20a)에 집중되는 응력으로부터 단부보강콘크리트(20a)를 보강하는 역할을 한다.
한편, 도 1d 내지 도 1e에 도시된 것처럼 H형 강재 본체(10) 양단부 일정구간의 웨브(13) 상부에는 단부보강콘크리트(20a)가 유동할 수 있고 쉬스관연결부재(15)를 관통시킬 수 있는 연결구멍(131)이 H형 강재 본체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 천공될 수 있다. 연결구멍(131)에는 쉬스관연결부재(15)가 연결구멍(131)을 관통하도록 배치되어 쉬스관연결부재(15)와 H형 강재 본체의 웨브(13)가 용접 등의 방법으로 결합된다. 여기서 쉬스관연결부재(15)의 상부에는 쉬스관(30) 형태에 따른 홈(151)을 형성하여 단부보강콘크리트(20a)가 타설되기전 쉬스관(30)의 배치 및 고정을 용이케 하는 것이 바람직하다.
연결구멍(131)을 통하여 유동되는 단부보강콘크리트(20a)와 연결구멍을 관통하여 접합되어 단부보강콘크리트내에 매립되는 쉬스관연결부재(15)는 콘크리트의 전단강도를 증가시키는 역할을 한다. 즉, 쉬스관연결부재(15)는 전단연결재의 역할을 하며 동시에 쉬스관(30)이 콘크리에 매립되기 전에 쉬스관(30)의 이동을 방지하는 역할을 한다.
또한 쉬스관연결부재(15)에는 철근이 관통할 수 있는 홀(152)이 타공되어 있어서, 단면보강근(16)을 쉬스관연결부재(15)의 홀(152)을 관통하여 H형 강재 본체의 길이방향으로 배근하여 양단부 단면을 추가 보강할 수 있다.
도 1f에서 보이듯이 기둥(100)의 양측으로 본 실시예에 따른 복합 보가 설치되는 경우 양측 복합 보의 쉬스관이 서로 연통되도록 설치하여 PS강연선이 기둥의 양측 복합 보를 연속적으로 통과하도록 하여 긴장하는 것이 바람직하다. 이에 따라 기둥(100)과 복합 보 접합부의 연성을 증대시킬 수 있으며 기존 복합 보에 비해 단부 상부근(21)을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
[제2 실시예]
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이며, 도 2c는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이고, 도 2d는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이며, 도 2e는 도 2a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보는 일정한 단면과 길이를 가지는 H형 강재 본체(10)와, H형 강재 본체(10)의 양단부를 보강하는 단부보강콘크리트(20a)와, 단부보강콘크리트(20a) 내에 매립되어 있는 쉬스관(30a)과, 양쪽 단부보강콘크리트(20a) 사이에 형성되고 H형 강재 본체(10)의 하부를 보강하는 하부보강콘크리트(20b)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 구성은 하부보강콘크리트(20b)를 제외하고는 앞서 설명한 제1 실시예와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
하부보강콘크리트(20b)는 단부보강콘크리트(20a) 사이 구간에 H형 강재 본체(10)의 하부 플랜지(12)을 둘러싸게 형성되는 것으로 단부보강콘크리트(20a)와 동시에 일체로 타설 양생될 수 있다. 타설, 양생과정은 공장생산을 최대한 활용하여 부재의 균일한 품질 확보할 수 있으며 현장에서의 공기를 줄일 수 있다.
단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20b)의 단면 하부에는 도 2b 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 H형 강재 본체(10)의 길이방향으로 평행하게 프리스트레스 강연선(23)이 매립되어 프리스트레스가 도입되는 것이 바람직하다. 즉, 공장에서 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20b)가 타설되기 전에 임의의 방법으로 프리텐션이 주어진 프리스트레스 강연선(23)을 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20b)가 양생된 후에 임의의 방법으로 이완시켜서 복합 보 하단에 프리텐션을 가할 수 있다. 이는 시공하중 및 사용하중으로부터 야기되는 처짐을 상쇄시키고 철골조에 비해 진동 등의 사용성에 유리한 효과를 갖는다.
[제3 실시예]
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부를 나타낸 단면도이며, 도 3c는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 단부의 변형예를 나타낸 단면도이고, 도 3d는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 중앙부를 나타낸 단면도이며, 도 3e는 도 3a에 도시된 프리스트레스트 단부 보강 복합 보를 이용한 골조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보는 일정한 단면과 길이를 가지는 H형 강재 본체(10)와, H형 강재 본체의 양단부를 보강하는 단부보강콘크리트(20a)와, 양쪽 단부보강콘크리트(20a) 사이의 H형 강재 본체(10)의 하부를 보강하는 하부보강콘크리트(20b)와, 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강크리트(20b) 내에 매립되어 있는 쉬스관(30b)을 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 프리스트레스트 단부 보강 복합 보의 구성은 쉬스관(30b)의 매립 위치를 제외하고는 앞서 설명한 제2 실시예와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
제1, 2 실시예에서 쉬스관(30a)은 단부보강콘크리트(20a)에 매립되었지만 본 발명의 제3 실시예의 쉬스관(30b)은 단부보강콘크리트(20a) 뿐만 아니라 하부보강콘크리트(20b)에도 매립되도록 한다. 즉, 도 3에 도시된 것처럼 쉬스관(30b)은 단부보강콘크리트(20a)의 단면 상부 양측에 H형 강재 본체(10)의 웨브(13) 상부에 대칭되고 H형 강재 본체(10)의 길이방향에 평행하게 매립될 뿐 아니라 H형 강재 본체(10)의 중앙부에서 하부보강콘크리트(20b)에도 H형 강재 본체(10)의 웨브(13) 하부에 대칭되고 H형 강재 본체(10)의 길이방향에 평행하게 매립되도록 아래쪽으로 만곡된 형상을 가지게 배치된다. 다시 말해서, 쉬스관(30b)의 배치형태는 연속보의 모멘트도의 형상을 따르는 것이 바람직하다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 기둥(100)이 일정 간격으로 배치되어 기둥(100)사이에 배치되는 보가 연속되는 연속스팬의 경우 기둥(100)을 중심으로 양측 복합 보의 쉬스관(30b)을 서로 연통되도록 설치하여 쉬스관(30b) 내에 PS강연선이 연속보들을 이어지게 통과하도록 삽입하여 공지된 임의의 방법으로 인장하는 것이 바람직하다.
이에 따라 연속 스팬조건에서 연속보와 기둥간의 접합을 밀실하게 하여 접합부의 연성을 증대시킴은 물론 부모멘트와 정모멘트 구간에 모두 긴장력을 도입할 수 있으므로 초장스팬 건축물을 구축하는 것이 가능해진다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: H형 강재 본체 11: 상부 플랜지
12: 하부 플랜지 13: 강재빔의 웨브
131: 연결구멍 14: 스티프너
15: 쉬스관연결부재 151: 쉬스관연결부재 홈
152: 쉬스관연결부재 홀 16: 단면보강근
20a: 단부보강콘크리트 21: 단부상부근
22: U자형 철근 20b: 하부보강콘크리트
23: 프리스트레스 강연선 30: 쉬스관
31: 정착판 100: 기둥

Claims (6)

  1. 상부 플랜지(11), 상부 플랜지(11)와 간격을 두고 평행한 하부 플랜지(12), 상하부 플랜지(11,12)에 수직하게 배치되어 이들을 연결하는 웨브(13)가 H자형 단면형상을 이루는 길이재로 구성되는 H형 강재 본체(10);
    H형 강재 본체(10)의 양단부 일정 구간에 H형 강재 본체(10)를 둘러싸게 형성되어 H형 강재 본체 양단부 단면을 보강하는 단부보강콘크리트(20a);
    단부보강콘크리트(20a) 단면 상부 양측에서 H형 강재 본체의 웨브(13) 상부에 대칭되고 H형 강재 본체(10)의 길이방향에 평행하게 매립되어 단부보강콘크리트(20a)를 관통하며 내부에 PS강연선이 삽입될 수 있는 쉬스관(30a);을 포함하며,
    H형 강재 본체(10) 양단부 일정구간의 웨브(13) 상부에 복수의 연결구멍(131)이 H형 강재 본체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 천공되고 각 연결구멍(131)에는 상부에 홈(151)이 형성되고 홀(152)이 타공된 쉬스관연결부재(15)가 관통하여 결합되며, 쉬스관연결부재(15)의 홈(151)에는 쉬스관(30)이 안착되고, 쉬스관연결부재(15)의 홀(152)들을 관통하는 단면보강근(16)이 H형 강재 본체(10)의 길이방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    H형 강재 본체(10)의 중앙부에는 플랜지나 웨브의 좌굴을 방지하기 위하여 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 사이에 웨브(13)에 직각방향으로 복수의 스티프너(14)를 일정간격을 두고 더 설치한 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보.
  4. 제1항에 있어서,
    단부보강콘크리트(20a)의 상면에는 일부가 매립되고 잔여부가 단부보강콘크리트(20a) 상부로 노출되는 U자형 철근(22)이 설치되고, H형 강재 본체(10)의 길이방향으로 단부 부모멘트에 저항하는 단부상부근(21)이 단부보강콘크리트(20a)의 상부로 노출되는 U자형 철근(22)에 결합된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보.
  5. 제1항에 있어서,
    양쪽 단부보강콘크리트(20a) 사이 구간의 H형 강재 본체(10)의 하부를 보강하기 위하여 H형 강재 본체(10)의 하부 플랜지(12)를 둘러싸도록 형성된 하부보강콘크리트(20b)를 더 포함하며,
    양쪽 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20a)에는 양쪽 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20a)를 관통하여 매립된 단일의 프리스트레스 강연선(23)에 의해 프리텐션 방식으로 프리스트레스가 도입된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보.
  6. 제5항에 있어서,
    PS강연선은 양쪽 단부보강콘크리트(20a)에서 중앙부측으로 하향 기울어지게 연장되어 중앙부 일정 구간에서 하부보강콘크리트(20b) 내측에 H형 강재 본체(10)의 웨브(13) 하부에 대칭되고 H형 강재 본체(10)의 길이방향에 평행하게 매립된 쉬스관(30b) 내부에 삽입되고, 복합 보를 기둥(100) 위에 거치한 후 PS강연선을 긴장하여 포스트텐션 방식으로 양쪽 단부보강콘크리트(20a)와 하부보강콘크리트(20b)에 프리스트레스를 도입하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 단부 보강 복합 보.
KR1020130030499A 2013-03-21 2013-03-21 프리스트레스트 단부 보강 복합 보 KR101396440B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130030499A KR101396440B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 프리스트레스트 단부 보강 복합 보

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130030499A KR101396440B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 프리스트레스트 단부 보강 복합 보

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101396440B1 true KR101396440B1 (ko) 2014-05-20

Family

ID=50894499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130030499A KR101396440B1 (ko) 2013-03-21 2013-03-21 프리스트레스트 단부 보강 복합 보

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101396440B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574628B1 (ko) * 2014-07-22 2015-12-04 나윤득 철골보 단부의 압축 보강구조
KR20190031752A (ko) * 2017-09-18 2019-03-27 (주)엔테이지 커플링근과 t형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조
KR102108335B1 (ko) * 2019-11-25 2020-05-13 이큐구조엔지니어링(주) 내진성능 접합부를 가지는 복합철골보구조
KR20200065966A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 포스코 장스팬 합성보
CN116005882A (zh) * 2022-12-03 2023-04-25 华北水利水电大学 一种防变形钢筋混凝土梁

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888941B1 (ko) * 2008-10-20 2009-03-16 (주)크로스구조연구소기술사사무소 철골 콘크리트 복합보 및 이를 이용한 건축 시공 방법
KR20120073858A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 강문희 프리플렉스 합성빔과 피에스씨빔을 이용한 구조용 빔 및 이를 이용한 구조물 시공방법
KR20120121752A (ko) * 2011-04-27 2012-11-06 서울시립대학교 산학협력단 능동 처짐 제어형 프리스트레스트 빔

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888941B1 (ko) * 2008-10-20 2009-03-16 (주)크로스구조연구소기술사사무소 철골 콘크리트 복합보 및 이를 이용한 건축 시공 방법
KR20120073858A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 강문희 프리플렉스 합성빔과 피에스씨빔을 이용한 구조용 빔 및 이를 이용한 구조물 시공방법
KR20120121752A (ko) * 2011-04-27 2012-11-06 서울시립대학교 산학협력단 능동 처짐 제어형 프리스트레스트 빔

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574628B1 (ko) * 2014-07-22 2015-12-04 나윤득 철골보 단부의 압축 보강구조
KR20190031752A (ko) * 2017-09-18 2019-03-27 (주)엔테이지 커플링근과 t형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조
KR102054990B1 (ko) * 2017-09-18 2019-12-12 (주)엔테이지 커플링근과 t형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조
KR20200065966A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 포스코 장스팬 합성보
KR102173275B1 (ko) * 2018-11-30 2020-11-03 주식회사 포스코 장스팬 합성보
KR102108335B1 (ko) * 2019-11-25 2020-05-13 이큐구조엔지니어링(주) 내진성능 접합부를 가지는 복합철골보구조
CN116005882A (zh) * 2022-12-03 2023-04-25 华北水利水电大学 一种防变形钢筋混凝土梁
CN116005882B (zh) * 2022-12-03 2024-06-04 华北水利水电大学 一种防变形钢筋混凝土梁

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100864220B1 (ko) 교량용 강관 거더
KR100423757B1 (ko) 프리스트레스트 합성 트러스 보 및 그의 제조 방법
KR101396440B1 (ko) 프리스트레스트 단부 보강 복합 보
KR101026118B1 (ko) 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법
KR101440434B1 (ko) 강재거더를 이용한 프리스트레스트 합성 거더를 적용한 합성형 라멘교의 시공방법 및 그 시공방법으로 시공된 합성형 라멘교
KR101321267B1 (ko) 단면 강성증대와 복공판의 설치면적을 감소시키기 위한 강재 거더를 이용한 가설 교량 및 그 시공 방법
KR101366903B1 (ko) 트러스 단면을 갖는 거더 및 이를 이용한 교량 및 육교 시공 방법
KR100682794B1 (ko) 프리스트레스트 강합성보의 제작 방법
KR20060024850A (ko) 철골-콘크리트 샌드위치 합성보 및 이를 이용한 고강성합성 구조 시스템
KR101270733B1 (ko) 강상판데크 일체식 복합구조의 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 및 이를 이용한 교량의 시공방법
KR100839439B1 (ko) 하부구조와 상부구조를 조립식으로 결합하는 라멘교량의강접구조 및 이를 이용한 라멘교량의 시공방법
KR101264577B1 (ko) 철골 콘크리트 빔 및 그의 제작 방법
KR101251118B1 (ko) 교량의 정모멘트 구간에 사용되는 프리스트레스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더의 제작방법
KR100939970B1 (ko) 건축물의 복합보 공법 및 그 구조
KR101547540B1 (ko) 이형플랜지를 갖는 하이브리드 h형강 빔
KR101577327B1 (ko) 혼합형 합성거더
KR20010005431A (ko) 강콘크리트 구조시스템
KR101854160B1 (ko) 횡단면 압축 좌굴이 보강된 프리캐스트 바닥판
KR101458435B1 (ko) 안장형 띠철근과 이중 대근을 이용한 hpc기둥의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법
KR200422887Y1 (ko) 무지보 보 거푸집 시공을 위한 트러스 구조물
KR101126042B1 (ko) 긴장재에 의해 압축 프리스트레스가 도입되는 강합성 거더 및 그 제작 방법
KR20130127305A (ko) 조인트 하이브리드 보강 교량용 거더
KR101878762B1 (ko) 보춤을 줄일 수 있는 기둥과 보의 이중 결합 구조
KR101150369B1 (ko) 건축물의 복합보 구조
KR20130081606A (ko) 복부 파형강판 프리스트레스 콘크리트 합성아이빔 교량에서의 연속지점부의 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181108

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190715

Year of fee payment: 6