KR101643325B1 - 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법 - Google Patents

강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강연선의 고정단에 발생되는 응력의 분산범위를 확대시킴으로써 고정단 정착부 주변의 콘크리트에 균열이 발생하는 것을 방지함과 더불어 콘크리트 단면이 불필요하게 증가되는 것을 방지할 수 있도록 한 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법에 관한 것으로서, 상기 고정단 정착부는 강재의 복부에 다수 개의 응력분산판이 설치되되, 각 응력분산판은 상하좌우 방향에 대하여 서로 이격되도록 배치되고, 각 응력분산판에는 강연선이 관통되는 통과홈이 어느 한측면에 개방되도록 구비되며, 상기 응력분산판의 통과홈을 관통한 강연선의 단부는 소선이 풀어져 벌어진 벌브를 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법{CABLE FIXING APPARATUS WITH THE MEANS OF STRESS DISTRIBUTION AND THE MANUFACTURING STEEL COMPOSITE GIRDER USING THE SAME}
본 발명은 강합성 거더에 프리스트레스를 도입시키기 위해 강연선의 단부를 정착 고정시키는 정착부의 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 강연선의 고정단에 발생되는 응력의 분산범위를 확대시킴으로써 고정단 정착부 주변의 콘크리트에 균열이 발생하는 것을 방지함과 더불어 콘크리트 단면이 불필요하게 증가되는 것을 방지할 수 있도록 한 강합성거더의 제작을 위한 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법에 관한 것이다.
철근콘크리트와 강거더를 전단연결재로 연결하여 거더와 바닥판이 일체화한 합성단면으로 교량의 하중을 지지하는 PSC 합성거더는 교폭이나 평면선형을 다양하게 할 수 있어 비교적 많이 적용되어 왔다. 그런데 이러한 합성거더의 콘크리트 복부는 구조적으로 큰 역할을 하지 않으면서도 그 자중은 크게는 전체의 30%를 차지하여 하부구조를 확대시키는 요인으로 작용되어 왔다.
PSC 합성거더의 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것이 본 발명에서와 같은 강합성 PSC 합성거더이다. 즉 강합성 PSC 합성거더는, 거더의 복부를 강판으로 대체함으로써 자중경감과 더불어 시공성을 향상시키고, 하부에 콘크리트 케이싱을 설치하고 그 내부에 긴장재를 설치함으로써 형고의 절감 및 장경간화 등을 도모하게 하였다.
그런데 강합성 PSC 합성거더의 하부에 설치되는 콘크리트 케이싱은 단면의 크기가 비교적 작기 때문에, 프리스트레스 도입을 위해 긴장된 강연선을 정착 고정시키기 위한 정착부는 상기 콘크리트 케이싱의 단부에 집중응력을 발생시키고, 이로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해서는 콘크리트 단면을 불필요하게 확대시켜야 하는 문제점을 야기시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것 중의 하나가 도 1, 2로 도시된 등록특허공보 등록번호 10-0547619호의 '프리스트레스트 강합성 거더의 피씨 강연선의 배치 구조'이다.
상기한 등록번호 10-0547619호의 '프리스트레스트 강합성 거더의 피씨 강연선의 배치 구조'는, 도 1에 도시된 바와 같이 강재의 일부를 감싸도록 콘크리트가 타설되는 강합성 거더에서; 거더의 일단에는 가동 정착구가 고정되고, 상기 콘크리트 내부에 거더의 타단으로부터 소정 거리 이격되는 위치에 고정 정착구로 고정되는 제1피씨 강연선과; 상기 거더의 타단에 가동 정착구로 고정되고, 상기 콘크리트 내부에 거더의 일단으로부터 소정 거리 이격되는 위치에 고정 정착구로 고정된 제2피씨 강연선을; 포함하도록 구성되어 있다. 아울러 상기의 고정 정착구는 도 2에서와 같이 I형 강재의 복부에 사각의 정착판을 부착시키고, 웨지를 이용하여 강연선을 고정 정착시킨다.
상기 종래기술의 강연선 배치구조는, 양 단부에 정착구를 집중배치하는 것을 회피함으로써 콘크리트 케이싱 단부의 균열을 어느 정도 방지할 수 있게 한다는 긍정적인 효과를 발휘하게 한다.
그러나, 콘크리트 케이싱 내부에 설치되는 고정 정착구는 상기 정착판에 집중적으로 설치되는 것이어서, 상기 정착판에 작용하는 집중하중으로 인하여 그 단면에 대한 콘크리트 균열을 충분히 방지할 수 없다는 한계가 있으며, 특히 정착판의 각진 형상에 의해 그 모서리부 등에 응력이 집중되는 문제점이 있다.
이와 함께 고정 정착구에 삽입되는 웨지의 각 분할편은 강연선의 각 외면에 균등하게 쐐기압이 가해지도록 일체적으로 웨지홀에 삽입되어야 하나, 상기의 웨지는 강연선에 대한 긴장이 이루어지기 전에 웨지홀에 가체결된 상태에서 콘크리트 케이싱에 매립되고, 가동 정착구를 통해 강연선을 긴장시킬 때 웨지가 추가적으로 웨지홀에 삽입되면서 본체결되는 것이어서, 강연선의 긴장시 웨지의 각 분할편이 웨지홀에 삽입되는 정도가 서로 상이하여 강연선 내부에 편심이 발생하더라도 웨지의 각 분할편들을 재세팅시킬 수 없을 뿐 아니라, 웨지 체결상태의 견고성 자체를 확인조차 할 수 없어 구조적 안정성을 확신할 수 없게 되는 문제점이 있다.
KR 10-0547619 B1
본 발명은 콘크리트 케이싱 내에 매립되는 고정단에 작용되는 응력의 분산범위를 확장시켜 상기 콘크리트 케이싱에 프리스트레스 인장력에 의한 균열이 발생되지 않도록 하면서, 상기 고정단에서의 정착성능을 향상시키고 이를 명확히 하여 품질성과 안정성을 확보할 수 있는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부의 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 강연선 배치에 대한 시공성을 향상시켜 공기단축 및 경제성을 도모할 수 있는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부의 구조를 제공함에도 목적이 있다.
또한 본 발명은 강합성 거더의 다양한 규격에 적용할 수 있어 범용성을 지닌 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부의 구조를 제공함에도 또 다른 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 복부가 강재로 이루어지고 하부에 콘크리트 케이싱이 구비되는 강합성 거더에 프리스트레스를 도입시키기 위한 강연선의 일단부를 고정 정착시키면서 상기 콘크리트 케이싱에 매립되는 고정단 정착부에 있어서, 상기 강재의 복부에 다수 개의 응력분산장치가 설치되되, 각 응력분산장치는 상하좌우 방향에 대하여 서로 이격되도록 배치되고, 각 응력분산장치에는 강연선이 관통되는 통과홈이 어느 한 측면에 개방되도록 구비되며, 상기 응력분산장치의 통과홈을 관통한 강연선의 단부는 소선이 풀어져 벌어진 벌브를 구성하는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부가 제공된다.
또한 상기 응력분산장치에는 통과홈에 삽입된 강연선이 굳지 않은 콘크리트의 부력에 의해 떠오르는 것을 방지하는 부유방지수단이 더 구비되고, 상기 강연선의 단부에는 소선이 벌어진 상태를 유지시키는 벌브유지수단이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 강재의 복부에 설치되는 응력분산장치는 각도조정판을 매개로 하여 설치되며, 상기 각도조정판은 각 강연선들의 사이각도가 변화되도록 응력분산장치의 위치를 조정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 강재의 단부로부터 내측으로 이격된 위치에 상기한 응력분산장치를 설치하는 단계; 상기 응력분산장치의 통과홈에 벌브가 형성된 강연선의 일단부를 끼워넣되, 상기 벌브의 내측단이 응력분산장치에 접하도록 강연선을 설치하는 단계; 상기 응력분산장치가 매립되도록 강재의 하부에 콘크리트 케이싱을 구축하는 단계; 상기 콘크리트 케이싱의 외측단에서 강연선의 타단부를 잡아당겨 콘크리트 케이싱에 프리스트레스를 도입하는 단계;가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응력분산형 고정단 정착부를 이용한 강합성 거더의 제작방법이 제공된다.
본 발명은 텐던으로부터 분산된 각 강연선이 고정되는 위치가 콘크리트 케이싱 내에서 전후 및 상하좌우의 각 방향에 대하여 서로 효과적으로 이격되어 배치되므로 텐던의 긴장에 의해 고정단에 발생되는 응력이 폭넓게 분산되어 상기 콘크리트 케이싱에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있게 되어, 균열방지를 위해 콘크리트 케이싱 단면을 불필요하게 증가시킬 필요가 없게 된다.
또한 본 발명은 정착수단이 벌브에 의한 것이어서 콘크리트가 매립된 상태에서도 정착상태를 명확히 알 수 있을 뿐 아니라, 상기 벌브는 구근의 형성에 의한 앵커링 작용과 더불어 응력분산장치에 지지되므로 높은 앵커링의 작용을 기대하게 하고, 더 나아가 텐던의 긴장에 의해 발생된 응력을 벌브에 의한 구근과 응력분산장치가 함께 분담하기 때문에 매우 큰 정착성능을 기대하게 한다.
또한 본 발명은 콘크리트 타설압 및 부력에 의해 벌브가 축소되거나 강연선이 떠오르는 것이 방지되고, 응력분산장치에 형성된 통과홈에 강연선을 삽입하는 것 만으로 강연선의 정확한 배치가 완료되며 정착단의 위치에 대한 시공오차를 보정할 수 있으므로 고품질의 강합성 거더를 매우 용이하게 구축할 수 있게 하고, 응력분산판의 위치조정을 통해 강합성 거더의 다양한 규격에 범용적으로 사용될 수 있게 한다.
도 1은 종래기술에 의한 프리스트레스트 강합성 거더의 피씨 강연선의 배치 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 상기 도 1의 종래기술에 적용된 고정단 정착구의 정착방식을 설명한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고정단 정착부의 구조를 적용한 강합성 거더의 횡단면도이다.
도 4는 상기 고정단 정착부의 일 실시예의 구조를 확대한 상세도이다.
도 5는 상기 고정단 정착부의 타 실시예의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 고정단 정착부를 구성하기 위해 강재의 복부에 다수 개의 응력분산판을 설치한 예의 사시도이다.
도 7, 8은 본 발명의 고정단 정착부에 적용되는 부유방지수단의 각 예를 도시한 사시도, 정면도 및 측면도이다.
도 9는 본 발명의 고정단 정착부에 적용되는 벌브유지수단의 사시도 및 사용 상태도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 고정단 정착부의 구조에 적용하는 각도조정판의 사시도이다.
도 11은 도 10의 실시예에 적용되는 각도조정판에 구비되는 슬릿 조합의 각 실시예에 관한 정면도이다.
도 12은 도 10의 실시예에서 응력분산판의 위치를 변화시키는 과정에 관한 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고정단 정착부(300)의 구조를 이용하여 구축된 강합성 거더의 강연선(221) 배치구조 및 그 정착부(300)를 설명하기 위한 거더의 횡단면도이고, 도 4는 일 실시예에 의한 상기 고정단 정착부(300)의 구성을 확대한 상세도이다.
본 발명의 고정단 정착부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복부가 강재(100)로 이루어지고 하부에 콘크리트 케이싱(200)이 구비되며, 상기 콘크리트 케이싱(200)에 강연선(221)이 배치되어 프리스트레스가 도입되는 강합성 거더에 적용되는 것으로서, 특히 콘크리트 케이싱(200)의 노출된 단부에서 강연선(221)을 긴장시키기 위하여 강연선(221)의 일단부를 콘크리트 케이싱(200)에 매립 고정시키는 구조에 적용된다.
상기 강재(100)는 상하플랜지를 가진 I형강일 수도 있으나, 플랜지 일부만이 구비된 T형강 또는 플랜지 자체가 없는 강판의 형상을 가지는 것일 수도 있다.
강재(100)의 하부에는 철근(미도시) 배근과 함께 강연선(221)이 삽입된 쉬스관(210)이 배치된 후 콘크리트 타설에 의해 콘크리트 케이싱(200)이 구축되는 바, 상기 강연선(221)의 일단은 콘크리트 케이싱(200)의 단부로부터 소정의 거리만큼 내측에 위치하여 고정 정착되고, 강연선(221)의 타단은 콘크리트 케이싱(200)의 단부에 노출되는 인장정착구(400)에 정착 고정된다.
상기와 같이 강연선(221)의 일단이 콘크리트 케이싱(200)의 내측에 위치하여 정착되도록 하는 고정단 정착부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 강재(100)의 복부에 설치되는 다수 개의 응력분산장치(320)와, 강연선(221)의 소선(221a)에 의해 구성되는 벌브(310, BULB)로 이루어진다.
이때 상기 응력분산장치판(320)는 강재(100)의 복부에 직접 부착 설치될 수도 있고, 후술하는 각도조정판(350)을 매개로 하여 설치될 수도 있다.
이러한 응력분산장치(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 판상의 응력분산판(321)으로 구성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 봉상의 응력분산대(322)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 강재(100)에 직,간접적으로 설치되는 응력분산장치(320)가 판상의 응력분산판(321)으로 구성되는 경우에는 타원형과 같이 테두리가 곡선의 형상을 가지도록 구성시키는 것이 바람직하다. 이러한 곡선의 형상은 종래 기술에서 정착판의 사각 모서리 부분에 응력이 집중되었던 문제점을 해결할 수 있게 한다.
응력분산장치(320)가 봉상의 응력분산재(322)로 구성되는 경우에는 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 장볼트를 이용할 수 있어 매우 경제적이며, 특히 하나의 응력분산재(322)에 놓여진 각 강연선(221)의 사이간격을 매우 세밀하게 조정할 수 있게된다. 이러한 응력분산재(322)는 외면에 수나사가 구비된 것으로서 일단이 강재(100)에 설치되는 나사봉(322a)과, 상기 나사봉(322a)에 체결되는 와셔(322b)와 고정볼트(322c)로 이루어진다.
한편 벌브(310)가 강연선(221)의 단부에 구근을 형성시켜 주된 고정정착구로써의 기능을 하는 것이나, 이에 접한 응력분산장치(320)는 강연선(221)의 위치를 설정하면서도 상기 벌브(310)에 작용하는 하중의 일부를 분담함으로써, 고정단 정착부(300)에 높은 정착력을 가지게 한다. 따라서 상기 구근과 응력분산장치(320) 사이의 응력전달이 용이하게 이루어지도록 응력분산장치(320)는 벌브(310)의 내측단에 접하여 설치된다.
한편 쉬스관(210)에 삽입되는 텐던(220)은 다수 가닥의 강연선(221)으로 이루어지는 바, 본 발명에서의 각 강연선(221)은 개별적으로 정착 고정되며, 각각의 정착 고정되는 위치는 콘크리트 케이싱(200) 내에서 전후좌우 방향에 대하여 서로 달리하도록 배치됨으로써 텐던(220)의 긴장에 의해 발생되는 응력이 콘크리트 케이싱(200)의 넓은 범위에 고루 분산되도록 한다.
따라서 강연선(221)의 단부에서 소선(221a)이 풀어져 벌어지도록 형성된 벌브(310)는 각 강연선(221)마다 개별적으로 상하좌우의 위치를 달리하게 되며, 그에 따라 강재(100)의 복부에 설치되는 응력분산장치(320) 역시 다수 개가 상하좌우 방향에 대하여 서로 이격되도록 배치된다. 도 6은 응력분산판(321)을 예로 하여 상기한 바와 같이 다수 개의 응력분산장치(320)가 서로 이격배치된 상태를 나타내고 있다.
응력분산장치(320)는 앞서 설명한 바와 같이, 강연선(221)의 설치위치 등을 설정하는 기능을 하는 바, 상기 응력분산장치(320)에는 강연선(221)이 관통되도록 하면서 그 위치가 고정되도록 하는 통과홈(323)이 구비되며, 상기 각 응력분산장치(320)에 구비되는 통과홈(323)들은 강재(100)로부터 이격되는 거리가 서로 다르게 하여(a1≠a2≠a3≠a4) 각 벌브(310)가 전후로도 달리 배치되게 할 수 있다
이때 상기 통과홈(323)은 응력분산장치(321)의 어느 한 측면이 개방되도록 구성되는데, 이는 강연선(221)을 통과홈(323)에 끼워 넣기만 하면, 각 강연선(221)이 정확한 위치에 놓여지게 되는 바, 인접한 강연선(221)과의 사이에 필요한 간격이 유지될 뿐 아니라, 상기의 끼워 넣는 작업만으로 강연선(221)의 설치작업이 완료되므로 정밀성 및 시공성이 향상되고, 이와 함께 종래 각 강연선(221) 사이의 간격을 유지시키기 위하여 통상적으로 실시하였던 스페이서의 설치 작업을 생략할 수 있어 공기단축의 효과를 가지게 한다.
한편, 콘크리트 케이싱(200)을 구축하기 위하여 타설된 굳지 않은 콘크리트는 부력을 발생시키는 바, 상부가 개방된 통과홈(323)에 놓여진 강연선(221)의 단부는 상기 부력에 의해 위로 떠오를 수가 있다. 따라서 상기 응력분산장치(320)에는 통과홈(323)에 삽입된 강연선(221)이 상기와 같이 떠오르는 것을 방지하는 부유방지수단이 더 구비될 수 있다.
도 7, 8은 응력분산판(321)을 예로 하여 상기의 부유방지수단에 관한 각 실시예를 도시한 것이다.
먼저, 도 7에 도시된 부유방지수단을 살펴보면, 응력분산판(321)과 별도로 제작되는 고정대(330)를 이용하여 통과홈(323)에 삽입된 강연선(221)이 상부로 움직일 수 없도록 한 것으로서, 상기 고정대(330)는 걸침부(331)와 걸림부(332)로 구성된다. 도 7의 (a)는 상기한 고정대(330)의 구성을 나타낸 사시도이고, (b)와 (c)는 상기 고정대(330)를 적용시킨 상태에서의 정면도 및 측면도이다.
상기 고정대(330)의 상부에 위치한 걸침부(331)는 통과홈(323)에 삽입된 강연선(221)을 눌러주는 것으로써, 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 도 7의 (a)에서와 같이 강연선(221)의 상부를 감싸도록 ∩자 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또 걸림부(332)는 강연선(221)을 눌러주고 있는 걸침부(331)에 연결되면서 응력분산판(321)의 하단에 걸려 고정되도록 걸침부(331)에 대하여 직각방향으로 절곡되는 형상을 가진다.
따라서, 도 7의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 고정시키고자 하는 강연선(221)의 상부를 걸침부(331)로 감싼 상태에서 그 하부에 위치한 걸림부(332)를 응력분산판(321)의 하단에 걸리도록 끼워 넣게 되면, 굳지 않은 콘크리트에 의해 부력이 발생하더라도 통과홈(323)에 삽입된 강연선(221)은 위로 떠오르지 않게 된다.
상기 걸림부(332)는 탄성력을 가지게 함으로써 응력분산판(321)의 하단에 걸린 상태가 외력에 의해 쉽게 빠져 나가지 않게 할 수도 있다.
상기의 실시예에 의한 부유방지수단은 별도의 부재를 사용하고 있으나, 도 8에 도시된 실시예에서는 응력분산판(321)에 구비되는 통과홈(323)의 형상을 변화시켜 통과홈(323)에 삽입된 강연선(221)이 상부로 움직일 수 없도록 하고 있다.
즉 상부가 개방되어 수직으로 형성되어 있는 통과홈(323)의 형상을 하단부에서 수평방향으로 더 길게 형성하여, 도 8의 (a)에서와 같이 전체적인 통과홈(323)의 형상이 ㄴ자 또는 ㅗ자 형성으로 구성된다. 따라서 강연선(221)을 도 8의 (b)에서와 같이 수직으로 삽입시킨 후 좌측 또는 우측으로 이동시키게 되면 굳지 않은 콘크리트의 부력에 의한 강연선(221)의 떠오름이 방지되므로 정밀한 시공을 도모할 수 있게 된다.
강연선(221)의 단부에 형성되는 벌브(310)는 앞서 설명한 바와 같이 구근을 형성시켜 고정정착구로서의 기능, 즉 앵커링의 기능을 하는 것인 바, 상기 벌브(310)의 효율적인 앵커링을 위해서는 각 소선(221a)이 넓게 벌어진 벌브(310)가 유지된 상태에서 콘크리트에 매립되는 것이 필요하다.
따라서 본 발명의 고정단 정착부(300)에는 콘크리트의 타설압에 작용하더라도 강연선(221) 단부에서 소선(221a)이 벌어진 상태를 그대로 유지시킬 수 있는 벌브유지수단(340)이 더 구비될 수 있다.
도 9는 이러한 벌브유지수단(340)에 관한 것으로서, (a)는 상기 벌브유지수단(340)의 일 실시예를 사시도로 나타낸 것이고, (b)는 이를 적용시킨 상태에서의 고정단 정착부(300) 구조를 사시도로 나타낸 것이다.
벌브유지수단(340)은 벌어진 소선(221a)들 사이에 삽입되는 벌림판(341)과, 상기 벌림판(341)의 외측에 일정한 간격을 두고 형성되는 다수 개의 다리부(342) 및, 상기 다리부(342)를 강연선(221)에 고정시키는 고정밴드(343)로 구성된다.
벌림판(341)은 단면의 크기가 강연선(221)의 외경보다 큰 원형 내지 다각형의 형상으로 이루어지는 바, 각 소선(221a)은 벌림판(341)과 강연선(221)의 단면크기 차이 및 이들 사이의 간격에 의해 설정되는 각도만큼 벌어진 상태를 가지게 된다.
상기 벌림판(341)의 둘레에는 일정한 간격으로 소선 삽입홈(341a)이 더 설치될 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 고정단 정착부(300)의 구조는 응력분산장치(320)가 강재의 복부에 직접 부착되는 고정형으로 구성되는 것인 바, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 응력분산장치(320)의 위치가 변화되는 가변형으로 구성시킬 수 있다.
도 9 내지 11은 응력분산판(321)을 예로 하여 본 발명의 상기한 가변형의 실시예를 설명하기 위한 것으로서, 도 9는 응력분산판(321)과 강재(100) 사이에 위치하여 상기 응력분산판(321)이 이동될 수 있도록 하는 각도조정판(350)을 설명하기 위한 사시도이고, 도 10은 상기 각도조정판(350)의 다양한 실시예를 설명하기 위한 정면도이며, 도 11은 상기 각도조정판(350)을 적용하여 응력분산판(321)을 이동시키는 것에 관한 설명도이다.
본 실시예에서는 강재(100)의 복부에 설치되는 응력분산판(321)이 각도조정판(350)을 매개로 하여 설치되도록 한다는 점에서, 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
상기의 각도조정판(350)은 강연선(221)의 배치상태를 설정하는 응력분산판(321)의 위치를 조정할 수 있게 함으로써, 쉬스관(210) 내의 텐던(220)으로부터 분산되는 각 강연선(221)들의 사이각도(α) 내지는 벌브(310)에 의해 형성되는 구근들 사이의 간격을 조정할 수 있게 한다.
이를 위하여 상기의 각도조정판(350)에는 다수 개의 슬릿(351)이 구비되고, 응력분산판(321)은 상기 슬릿(351)을 따라 이동하는 이동대(352)에 고정된다. 아울러 상기 각도조정판(350)은 강재(100)의 복부로부터 소정의 간격, 예컨대 상기 이동대(352)의 단부에 체결되는 고정너트(353)의 두께만큼 이격된 상태로 강재(100)의 복부에 고정 설치된다.
도 10은 다수 개 슬릿(351)의 조합에 관한 각 실시예를 도시하고 있다.
상기의 도 10에 도시된 바와 같이 각도조정판(350)에 설치되는 다수 개 슬릿(351) 중 적어도 최상부 또는 최하부에 위치한 슬릿(351)은 하향 또는 상향으로 경사지게 설치된다. 이는 각 강연선(221) 정착단부의 상하 간격을 크게 하거나 줄여줌으로써, 강합성 거더의 규격에 따라 변화되는 콘크리트 케이싱(200)의 두께에 효율적으로 대응할 수 있게 한다.
즉 도 11에서와 같이, 상기 슬릿(351)을 따라 응력분산판(321)을 이동시킨 후, 각도조정판(350)의 배면에서 상기 응력분산판(321)과 일체로 된 이동대(352)의 단부에 고정너트(353)를 체결하게 되면, 강합성 거더의 규격 내지 콘크리트 케이싱(200)의 단면 크기에 대응하여 배치되는 강연선(221)이 정확한 위치에 놓여질 수 있게 된다.
이와 같이 각도조정판(350)이 구비된 본 실시예의 고정단 정착부(300) 구조는 강합성 거더의 다양한 규격에 적용할 수 있어 범용성이 있을 뿐 아니라, 고정 정착구, 즉 구근의 위치에 대한 시공오차를 보정하는 수단으로도 활용할 수 있는 바, 시공성을 향상시키는 또 다른 요인으로도 작용하게 된다.
이러한 각도조정판(350)은 직사각형의 형상으로 형성될 수도 있으나, 응력분산판(321)의 배치에 대응하도록 한 변이 경사진 사다리꼴의 형상을 가지게 하는 것이 바람직하며, 이는 각도조정판(350)의 효율적인 제작을 가능하게 하고, 조각의 발생을 방지하여 강재(100)의 불필요한 낭비를 제거하게 한다.
본 발명의 상기한 고정단 정착부(300)를 이용한 거더는, 강재(100)의 단부로부터 내측으로 이격된 위치에 지금까지 설명한 응력분산장치(320)를 설치하는 단계; 상기 응력분산장치(320)의 통과홈(321)에 벌브(310)가 형성된 강연선(221)의 일단부를 끼워넣되, 상기 벌브(310)의 내측단이 응력분산장치(320)에 접하도록 강연선(221)을 설치하는 단계; 상기 응력분산장치(320)가 매립되도록 강재(100)의 하부에 콘크리트 케이싱(200)을 구축하는 단계; 상기 콘크리트 케이싱(200)의 외측단에서 강연선(221)의 타단부를 잡아당겨 강연선(221)에 프리스트레스를 도입하는 단계;가 순차적으로 이루어짐으로써 제작이 완료된다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
100; 강재 200; 콘크리트 케이싱
210; 쉬스관 220; 텐던
221; 강연선 221a; 소선
300; 고정단 정착부 310; 벌브
320; 응력분산장치 321; 응력분산판
322; 응력분산대 323; 통과홈
330; 고정대 331; 걸침부
332; 걸림부 340; 벌브유지수단
341; 벌림판 341a; 소선 삽입홈
342; 다리부 343; 고정밴드
350; 각도조정판 351; 슬릿
352; 이동대 353; 고정너트
400; 인장정착구

Claims (11)

  1. 복부가 강재(100)로 이루어지고 하부에 콘크리트 케이싱(200)이 구비되는 강합성 거더에 프리스트레스를 도입시키기 위한 강연선(221)의 일단부를 고정 정착시키면서 상기 콘크리트 케이싱(200)에 매립되는 고정단 정착부(300)에 있어서,
    상기 강재(100)의 복부에 다수 개의 응력분산장치(320)가 설치되되, 각 응력분산장치(320)는 상하좌우 방향에 대하여 서로 이격되도록 배치되고, 각 응력분산장치(320)에는 강연선(221)이 관통되는 통과홈(323)이 어느 한 측면에 개방되도록 구비되며,
    상기 응력분산장치(320)의 통과홈(323)을 관통한 강연선(221)의 단부는 소선(221a)이 풀어져 벌어진 벌브(310)를 구성하되,
    상기 응력분산장치(320)는 봉상의 응력분산대(322)로 구성되는 것으로서, 상기 응력분산대(322)는 일단이 강재(100)에 설치되는 나사봉(322a)과, 상기 나사봉(322a)에 체결되는 와셔(322b)와 고정볼트(322c)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 강연선(221)의 단부에는 소선(221a)이 벌어진 상태를 유지시키는 벌브유지수단(340)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부.
  8. 제7항에 있어서, 상기 벌브유지수단(340)은 벌어진 소선(221a)들 사이에 삽입되는 벌림판(341)과, 상기 벌림판(341)의 외측에 일정한 간격을 두고 형성되는 다수 개의 다리부(342) 및, 상기 다리부(342)를 강연선(221)에 고정시키는 고정밴드(343)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부.
  9. 제1항에 있어서, 강재(100)의 복부에 설치되는 응력분산장치(320)는 각도조정판(350)을 매개로 하여 설치되며, 상기 각도조정판(350)은 각 강연선(221)들의 사이각도(α)가 변화되도록 응력분산장치(320)의 위치를 조정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각도조정판(350)에는 슬릿(351)이 구비되고, 응력분산장치(320)는 상기 슬릿(351)을 따라 이동하는 이동대(352)에 고정되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부.
  11. 제1항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 응력분산형 고정단 정착부(300)를 이용하여 강합성 거더를 제작함에 있어서,
    강재(100)의 단부로부터 내측으로 이격된 위치에 응력분산장치(320)를 설치하는 단계; 상기 응력분산장치(320)의 통과홈(323)에 벌브(310)가 형성된 강연선(221)의 일단부를 끼워넣되, 상기 벌브(310)의 내측단이 응력분산장치(320)에 접하도록 강연선(221)을 설치하는 단계; 상기 응력분산장치(320)가 매립되도록 강재(100)의 하부에 콘크리트 케이싱(200)을 구축하는 단계; 상기 콘크리트 케이싱(200)의 외측단에서 강연선(221)의 타단부를 잡아당겨 콘크리트 케이싱(200)에 프리스트레스를 도입하는 단계;가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응력분산형 고정단 정착부를 이용한 강합성 거더의 제작방법.
KR1020160043267A 2016-04-08 2016-04-08 강합성거더 제작용 응력분산형 고정단 정착부 및 이를 이용한 강합성 거더의 제작방법 KR101643325B1 (ko)

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