KR20010068745A - PC shell beam method - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A PC(Precast Concrete) shell beam construction method is provided to achieve the integrality of the cast-in-place construction and air reduction and the high quality of the precast construction. CONSTITUTION: A PC shell beam is in U-shaped sectional shape in the center to secure the integrality with a slab. Concrete is filled at both ends of the U-shaped beam to apply the post-tension construction. A pretension is used in the lower part of the member. A precast concrete beam is jointed by forming a pocket for a small beam in the PC shell beam. When using the small beam as a steel frame, a steel sheet is inserted in the PC shell beam previously. The PC shell beam is joined with the small beam through a bolt after welding a shear tap. A tip reinforcing steel is protruded above a compensating end to be integrally moved with the slab. A pillar and the PC shell beam are connected through a pressurizing method by inserting a tendon in the portion of the U-shaped beam to be filled with the concrete.

Description

피씨 쉘 빔 공법{.}PC Shell Beam Method {.}

본 발명은 철근콘크리트 건물에서 보 및 보-기둥 접합부에 관한 것이다. 이 분야에 대한 종래의 기술은 현장타설 공법에 주로 의존하여 왔고, 최근 들어 이들 부재를 공장에서 제작하여 현장에서는 단순 조립만을 할 수 있도록 하는 프리캐스트 공법에 대한 관심이 고조되고 있다.The present invention relates to beam and beam-column junctions in reinforced concrete buildings. Conventional techniques in this field have been mainly reliant on on-site casting methods, and in recent years, interest in precasting methods, in which these members are manufactured in a factory and can be simply assembled in the field, has been increasing.

현장타설 공법의 경우 부재 및 접합부를 모두 현장에서 굳지 않은 콘크리트를 사용하여 완성하기 때문에 부재사이의 접합부에서의 일체성이 확보되는 반면에,노동 집약적이며 공기가 길다는 단점을 가지고 있다. 왜냐하면 콘크리트 타설을 위하여 거푸집의 제작 및 타설, 콘크리트의 양생, 그리고 거푸집 해체 등과 같은 일련의 작업이 필요하기 때문이다. 그러나 부재사이의 이음부가 없이 부재들이 일체로 타설되기 때문에 접합부에서의 일체성을 확보할 수 있다.In the case of the in-site casting method, since both the member and the joint are finished using concrete that is not hardened in the field, the integrity at the joint between the members is secured, but the labor-intensive and long air is disadvantageous. This is because a series of operations such as manufacturing and pouring formwork, curing concrete, and dismantling formwork are necessary for concrete casting. However, since the members are cast integrally without joints between the members, the integrity at the joint can be ensured.

프리캐스트 공법은 필요한 부재들을 공장에서 생산하며, 부재 사이의 접합 등의 공정만을 현장에서 수행하는 공법이다. 따라서 현장 노무인력 절감 및 품질관리, 그리고 공기단축 등의 장점이 있다. 그러나 부재들을 공장에서 생산하고 현장에서 접합하기 때문에 접합부에서 불연속면이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 접합부가 상대적으로 취약해질 수 있는 단점이 있다. 또한 보 부재의 공장생산으로 인하여 슬래브와의 일체성 확보도 어려워서 경우에 따라서는 건물의 층고가 높아지게 되는 단점도 있다. 그리고 보단부를 기둥에 강접합으로 연결하기 위해서는 많은 양의 철근을 사용하게 되어 접합부에 콘크리트를 밀실하게 타설하기 어렵다. 또한 철근만에 의한 접합이기 때문에 수동적인 접합이 되어 건조 수축이나 시공상의 오차로 인한 누수 및 철근에의 녹 발생 등과 같은 문제점이 발생하기도 한다.The precast method is a method in which the necessary members are produced at the factory and only the processes such as joining between the members are performed in the field. Therefore, there are advantages such as on-site labor reduction and quality control, and shortening of air. However, because the members are produced at the factory and joined in the field, discontinuous surfaces may occur at the joint, which may cause the joint to be relatively weak. In addition, due to the factory production of the beam member it is also difficult to secure the integrity with the slab in some cases has the disadvantage that the height of the building is high. In addition, it is difficult to pour concrete tightly to the joint because a large amount of reinforcing bar is used to connect the beam to the column. In addition, due to the reinforcement of the reinforcing bar only, passive bonding may cause problems such as leakage due to dry shrinkage or construction errors and rust in the rebar.

본 발명은 장경간 프리캐스트 골조를 완성하면서 현장타설 공법의 일체성과 프리캐스트 공법의 공기단축 및 고품질성을 함께 달성할 수 있는 공법이다.The present invention is a method that can achieve both the integrity of the in-site casting method and the air shortening and high quality of the precast method while completing the long span precast frame.

제1도는 PC Shell Beam의 형상도1 is a diagram of the PC Shell Beam

제2도는 PC Shell Beam과 기둥의 접합 방법의 상세도2 is a detailed view of the joining method of the PC Shell Beam and the pillar

제3도는 프리텐션 도입 방법의 상세도3 is a detailed view of the pretension introduction method

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

① 비부착 긴장재 (unbonded post-tensioned tendon)① unbonded post-tensioned tendon

② 부착 긴장재 (bonded pre-tensioned tendon)② Bonded pre-tensioned tendon

③ 철근③ rebar

본 발명은 (1) 중압부가 비어 있으며 단부는 밀실하게 채워진 U자형 콘크리트 부재; (2) 부재의 하단부의 일정길이 내에서의 프리텐션 공법의 도입; 그리고(3) 비부착 긴장재 (unbonded tendon)를 사용하여 기둥 부재에 압착 연결하는 방법 등으로 구성된다.The present invention (1) the U-shaped concrete member with a medium pressure portion is empty and the end is tightly filled; (2) introduction of a pretensioning method within a certain length of the lower end of the member; And (3) press-bonding to the pillar member using an unbonded tendon.

본 발명을 통하여 현장타설 공법과 프리캐스트 공법의 단점들을 보완하며, 또한 각각의 장점들을 효과적으로 사용할 수 있는 공법이다. 따라서 현장타설 공법에 의한 부재사이의 일체성과 프리캐스트 공법의 공기 단축 및 고품질화를 동시에 달성할 수 있는 공법이다. 그리고 그 밖의 자세한 장점들은 다음과 같다.The present invention compensates for the shortcomings of the in-site casting method and the precast method, and is also a method that can effectively use the advantages of each. Therefore, it is a method that can simultaneously achieve the unity between the members by the in-site casting method, and shorten the air quality and improve the quality of the precast method. And other detailed advantages are as follows.

보의 중앙부에서는 U자형 단면 (<도 1> 참조)을 가진 PC Shell Beam을 제작하여 슬래브 타설시 비어 있는 공간도 함께 타설하면 보와 슬래브 사이의 일체성이 확보되어 T형보와 같은 거동을 유도할 수 있어 건물의 층고를 감소시킬 수 있다. 또한, 부재의 이동 및 조립시 중량이 감소되어 작업이 용이하다. 그리고 U자형 단면의 콘크리트 내부에는 <도 1>에서와 같이 전단보강용 철근을 삽입하여 수직 및 수평 전단력을 지지할 수 있도록 한다. 그리고 보의 경간이 길어지는 경우에 대해서는 부재의 하단부에 프리텐션 공법 (<도 1> 및 <도 2> 참조)을 적용할 수 있다. 이 때 보의 단부에도 <도 3>에서와 같이 부모멘트가 작용하기 때문에 프리텐션을 보의 중앙부에만 작용하게 하는 공법을 사용한다. 이를 위해서 부모멘트가 작용하는 구간에서는 <도 3>에서와 같이 PVC 파이프 등과 같은 재료를 사용하여 프리텐션용 긴장재와 콘크리트 사이의 부착을 인위적으로 막아주는 공법 (unbonded posttension)을 사용한다.In the center of the beam, if a PC Shell Beam with a U-shaped cross section (see <Figure 1>) is manufactured and the empty space is placed together when placing the slab, the integrity between the beam and the slab is secured, leading to the behavior like the T beam This can reduce the height of the building. In addition, the weight is reduced during the movement and assembly of the member to facilitate the operation. And inside the concrete of the U-shaped cross-section as shown in Figure 1 to insert the reinforcing reinforcement to support the vertical and horizontal shear force. In the case where the span of the beam is lengthened, a pretensioning method (see FIGS. 1 and 2) may be applied to the lower end of the member. At this time, since the parent moment acts on the end of the beam as shown in FIG. 3, a method of applying pretension to the center of the beam is used. For this purpose, the unbonded posttension is used to artificially prevent the attachment between the tension member for pretension and the concrete using a material such as a PVC pipe in the section where the parent acts.

기둥과 PC Shell beam의 연결은 포스트텐션 공법을 사용하여 압착력을 통하여 부재간의 연결 (<도 2> 참조)이 이루어지도록 한다. 따라서 보와 기둥 사이의전단력은 부재사이의 마찰력에 의해서 지지되고, 휨모멘트는 포스트텐션 긴장재에 의해서 지지된다. 이 때 포스트텐션 긴장재는 일반 철근에 비하여 4배 이상의 강도를 가지고 있기 때문에 접합부에 사용되는 철근의 양을 현저하게 줄일 수 있어 접합부에서 콘크리트가 밀실하게 타설되도록 할 수 있다. 그리고 이러한 압착공법은 인위적인 압축력을 사용하므로 능동적인 접합이라 할 수 있어 누수나 녹 발생 등과 같은 문제가 발생하지 않는 장점이 있다. 또한, 이 때 사용하는 긴장재를 콘크리트에 부착하지 않게 하는 방법 즉 비부착 긴장재 (unbonded tendon)를 사용하여 지진과 같은 높은 하중에 의한 큰 변형시에도 복원성능이 아주 높게 할 수 있어, 간단한 보수에 의해서 건물의 재사용을 가능케 할 수도 있다. 끝으로 부재 중앙부에서의 프리텐션은 콘크리트에 미리 압축력을 가하는 효과로 인하여 양단부에서의 포스트텐션시 중앙부에 균열이 발생하지 않게 할 수 있으며, 아울러 장스팬의 구조도 가능하다.The connection between the pillar and the PC shell beam is made between the members (see <Figure 2>) through the pressing force using the post-tension method. Therefore, the shear force between the beam and the column is supported by the friction force between the members, and the bending moment is supported by the post tension tension member. At this time, since the post-tension tension material has a strength four times higher than that of the general reinforcing bar, the amount of reinforcing bar used in the joint can be significantly reduced, so that concrete can be poured in tightly at the joint. In addition, since the compression method uses an artificial compressive force, it can be called an active joint, and thus there is an advantage that a problem such as leakage or rust does not occur. In addition, by using a method of not attaching the tension member to concrete, that is, an unbonded tendon, the restoration performance can be very high even at a large deformation caused by a high load such as an earthquake. It may also be possible to reuse buildings. Finally, the pretension at the center of the member prevents cracking at the center during post-tensioning at both ends due to the effect of pre-pressing the concrete in advance, and also allows the structure of the long span.

본 발명에 의한 공법의 적용으로 인하여 현장타설 공법 및 프리캐스트 공법의 단점들을 보완하며, 각각의 장점들을 효율적으로 이용할 수 있게 된다. 즉 제품의 공장 생산으로 인하여 공기단축 및 고품질화를 달성할 수 있으며, 부재 사이의 접합부에서 일체성을 크게 확보할 수 있다.The application of the method according to the present invention compensates for the disadvantages of the on-site casting method and the precast method, and makes it possible to efficiently use the advantages of each. That is, due to the factory production of the product can be achieved to shorten the air and high quality, it is possible to secure a large integrity at the joint between the members.

Claims (2)

(1) 보의 중앙부는 U자형 단면을 가지며, 단부는 밀실하게 채워진 철근 콘크리트 보; (2) 보의 하단부에 프리텐션을 부분적으로 도입하는 것을 특징으로 하는 PC Shell Beam.(1) the central portion of the beam has a U-shaped cross section and the end is tightly filled reinforced concrete beam; (2) PC Shell Beam, characterized in that the pre-tension is partially introduced to the lower end of the beam. 제1항에서, 상기 PC Shell Beam과 철근 콘크리트 기둥의 접합을 위하여 비부착 긴장재를 이용하는 포스트텐션 공법으로 접합하는 접합부.The joint part of claim 1, wherein the joint part is joined by a post-tensioning method using an unattached tension member for joining the PC Shell Beam and the reinforced concrete column.