본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, FRP 바닥판의 상면에 바닥판 콘크리트가 형성되어 있는 FRP 합성바닥판이, 상면에 전단연결재가 돌출되어 있는 콘크리트 거더 위에 설치되어 합성 연결되는 구조로서, 중앙에 전단연결재가 돌출되어 있는 상기 콘크리트 거더의 양측에, FRP 바닥판이 분할되어 그 중공이 상기 거더의 길이 방향과 직각이 되도록 위치한 상태로 그 단부가 각각 걸쳐져 위치하고; 상기 콘크리트 거더의 양측 상면과 상기 FRP 바닥판 단부의 하면 사이에는 채움재가 유입될 수 있는 간극이 형성되도록 높이조절용 밀봉재가 설치되어 있고; 상기 FRP 바닥판의 양단부 사이의 공간과 상기 간극과 상기 FRP 바닥판의 중공 내부의 폼댐 부재 설치 깊이까지 채움재가 채워지며; 상기 FRP 바닥판의 상부와 상기 채움재 타설 부분의 상부에 콘크리트가 타설되어 바닥판 콘크리트가 일체로 형성됨으로써, FRP 합성바닥판과 콘크리트 거더가 일체로 견고하게 합성 연결되는 것을 특징으로 하는 FRP 합성바닥판과 콘크리트 거더의 연결구조가 제공된다.
또한, 본 발명에서는 FRP 바닥판의 상면에 바닥판 콘크리트가 형성되어 있는 FRP 합성바닥판과 상면에 전단연결재가 돌출되어 있는 콘크리트 거더를 합성 연결하는 시공방법으로서, 상면에 전단연결재가 돌출되어 있는 상기 콘크리트 거더의 양측에, FRP 바닥판을 분할하여 그 중공이 상기 거더의 길이 방향과 직각이 되도록 그 단부를 각각 걸쳐 놓되, 상기 콘크리트 거더의 양측 상면과 상기 FRP 바닥판 단부의 하면 사이에는 높이조절용 밀봉재를 설치하여 채움재가 유입될 수 있는 간극을 형성한 상태로 위치시키는 단계; 상기 FRP 바닥판의 양단부 사이의 공간과 상기 간극과 상기 FRP 바닥판의 중공 내부의 폼댐 부재 설치 깊이까지 채움재를 부어 채우는 단계; 및 상기 FRP 바닥판의 상부와 상기 채움재 타설 부분의 상부에 콘크리트를 타설하여 바닥판 콘크리트를 일체로 형성하는 단계를 포함함으로써, FRP 합성바닥판과 콘크리트 거더를 일체로 견고하게 합성 연결시키는 것을 특징으로 하는 FRP 합성바닥판과 콘크리트 거더의 연결시공방법이 제공된다.
위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 FRP 바닥판의 중공 내부에서 상기 폼댐 부재는 FRP 합성바닥판의 높이 만큼 콘크리트 거더의 상부 측면으로부터 떨어진 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 FRP 바닥판 단부의 상면에는, 채움재가 상부로부터 상기 FRP 바닥판의 중공 내부로 유입되어 채워지도록 개방구멍이 형성되어 있으며; 상기 채움재는 바닥판 콘크리트와 동일한 콘크리트로 이루어져서, 상기 채움재를 채움과 동시에 바닥판 콘크리트가 시공되는 구성을 가질 수 있다.
다음에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예를 살펴봄으로써 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따라 FRP 합성바닥판(1)과 콘크리트 거더(4)가 일체로 합성되어 연결된 상태를 보여주는 교축방향에서 바라본 개략적인 단면 사시도가 도 시되어 있다. 도 2a에는 도 1에 도시된 형태의 연결 상태를 이루기 위한 시공 단계로서, 콘크리트 거더(4) 위에 FRP 바닥판(2)이 설치된 상태가 개략적인 단면 사시도로 도시되어 있고, 도 2b에는 상기 FRP 바닥판(2) 사이의 콘크리트 거더(4) 상면에 채움재(6)가 채워져 있는 상태의 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있다.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 FRP 합성바닥판(1)과 콘크리트 거더(4)의 합성 연결구조에서는, 상기 콘크리트 거더(4)의 양측에 각각 FRP 바닥판(2)의 일측 단부가 걸쳐져 위치하고, 상기 FRP 바닥판(2)의 양측면 사이의 공간 즉, 콘크리트 거더(4)의 상면에 전단연결재(5)(도 2a 참조/ 도면에 도시된 실시예에서는 전단철근)가 돌출되어 있는 공간에는 채움재(6)가 채워져 있으며, 상기 FRP 바닥판(2)의 상부와 상기 채움재(6)의 상부에는 소정 두께의 바닥판 콘크리트(3)가 형성되어 있다.
상기 콘크리트 거더(4)의 상면에는 전단연결재(5)가 돌출되어 있으므로, 콘크리트 거더(4)의 상면에 상기 FRP 바닥판(2)을 배치함에 있어서는, 도 2a에 도시된 것처럼, 교축직각방향(도 1에서 화살표 방향)으로 FRP 바닥판(2)을 분할하여 상기 FRP 바닥판(2)의 양 단부가 상기 콘크리트 거더(4)의 상부 양측에 걸쳐지도록 배치한다. 이 때 FRP 바닥판(2)은 그 중공(21)이 상기 거더(4)의 길이 방향(교축방향)과 직각이 되도록 위치한다.
한편, 상기 분할된 FRP 바닥판(2)의 단부를 상기 콘크리트 거더(4)의 양측에 걸쳐 놓을 때, 상부구조의 수평 조정 및 채움재(6)의 누출 방지를 위하여 상기 콘크리트 거더(4)의 양측 상면과 상기 FRP 바닥판(2) 단부의 하면 사이에는 높이조절 용 밀봉재(7)가 설치된다. 따라서, 상기 콘크리트 거더(4)의 양측 상면과 상기 FRP 바닥판(2) 단부의 하면 사이는 채움재(6)가 유입될 수 있는 간극이 존재하게 된다.
이와 같이 콘크리트 거더(4) 상면 중앙의 전단연결재(5)의 양측으로 FRP 바닥판(2)의 단부가 배치된 상태에서, 도 2b에 도시된 것처럼, 상기 FRP 바닥판(2) 단부 사이의 공간에 채움재(6)가 채워지게 된다. 즉, 상기 채움재(6)가 상기 FRP 바닥판(2) 단부 사이의 콘크리트 거더(4) 상면에 부어지게 되면, 상기 콘크리트 거더(4)의 양측 상면과 상기 FRP 바닥판(2) 단부의 하면 사이에도 채움재(6)가 채워지게 되며, 상기 콘크리트 거더(4) 상면에 돌출된 전단연결재(5)가 채움재(6)에 완전히 매립되고, 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부로도 채움재(6)가 흘러들어가게 된다(상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부로 채움재(6)를 강제 주입할 수도 있다). 이와 같이, 본 발명에서는 채움재(6)가 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부를 소정 길이로 채우게 되므로, 콘크리트 거더(4)의 상부에서 발생하게 되는 응력에 대해 충분한 내력을 가지고 FRP 바닥판(2)이 콘크리트 거더(4)와 일체화될 수 있게 된다.
상기 채움재(6)의 일예로는 무수축 모르타르를 들 수 있으나, 후술하는 것처럼 상기 채움재(6)로는 바닥판 콘크리트(3)와 동일한 콘크리트를 사용할 수도 있으며, 상기 채움재(6)의 재질은 위에 한정되지 아니한다.
한편, 본 발명에서는 상기 채움재(6)가 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 충분히 채워지도록 하면서도 그 채워지는 길이가 최적의 길이가 되도록 제한하 기 위하여, 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21)을 밀봉하는 폼댐 부재(22)를 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내에 설치한다. 상기 폼댐 부재(22)의 설치 위치에 대해서는 후술한다.
이와 같이 채움재(6)가 상기 FRP 바닥판(2) 단부 사이의 공간과, 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내의 폼댐 부재(22) 이전의 공간에 채워진 상태에서 후속하여 상기 FRP 바닥판(2)의 상부와 상기 채움재(6) 타설 부분의 상부에 콘크리트가 타설되면, 도 1에 도시된 것처럼 바닥판 콘크리트(3)가 상기 FRP 바닥판(2) 위에 일체로 형성되어, FRP 합성바닥판(1)과 콘크리트 거더(4)가 일체로 견고하게 합성된 연결구조를 이루게 된다.
상기 폼댐 부재(22)의 설치 위치는, FRP 합성바닥판(1)의 높이(H) 만큼 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 떨어진 곳에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 길이(H) 만큼 떨어진 위치에서 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 설치되어, 이 길이까지 채움재(6)가 채워지는 것이 바람직한 것이다. 만일, 폼댐 부재(22)가 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 길이(H)보다 작은 위치에 설치되는 경우, 결국 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에서 채움재(6)가 채워지는 깊이가 충분하지 않게 되며, 콘크리트 거더(4) 위에서 작용하는 응력에 대해 FRP 바닥판(2)의 내력이 충분하지 않게 되어, 결국에는 FRP 바닥판(2)의 단부 끝에서 상기 바닥판 콘크리트(3) 방향으로 균열이 발생하는 등의 파괴가 발생하게 된다.
그러나 위와 같이, 반면 본 발명에서 제안한 것처럼, 콘크리트 거더(4)의 측 면으로부터 길이(H) 만큼 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 채움재(6)가 채워지게 되면, 콘크리트 거더(4) 위에서 작용하는 응력에 대해 FRP 바닥판(2)이 충분한 내력을 가지게 되어 상기 바닥판 콘크리트(3) 방향으로 균열이 발생하는 등의 파괴 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 폼댐 부재(22)가 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 길이(H) 보다 더 깊게 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 설치되는 경우, 즉 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 길이(H) 보다 더 깊게 상기 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 채움재(6)가 채워지게 되면 그에 따른 파괴 현상 방지 효과의 증가는 미미한 반면에 FRP 바닥판(2)의 자중이 증가하게 되어, 심지어 FRP 바닥판(2)의 사용하는 근본적인 이유인 경량화를 훼손하게 되므로 바람직하지 않다.
따라서, 콘크리트 거더(4)의 측면으로부터 FRP 합성바닥판(1)의 높이(H) 만큼 깊은 곳까지만 채움재(6)가 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에 채워지는 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b에는 각각 본 발명의 또다른 실시예를 도 2a처럼 콘크리트 거더(4) 위에 FRP 바닥판(2)만이 설치된 상태로 도시한 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있다. 우선 도 3a에 도시된 실시예에서는 상기 FRP 바닥판(2) 단부의 상면에 개방구멍(23)이 형성되어 있다. 따라서 채움재(6)를 붇게 되면, 상기 개방구멍(23)을 통하여 FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부에도 쉽게 채움재(6)가 채워지게 된다. 도 3b에 도시된 실시예에서는 FRP 바닥판(2)의 단부에서 상기 개방구멍(23)이 확대되어 상부판의 상당 부분이 제거된 상태로 되어 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예의 경우, FRP 바닥판(2)의 중공(21) 내부를 채우기 용이하므로, 상기 채움재(6)로서 바닥판 콘크리트(3)와 동일한 콘크리트를 사용할 수 있다. 즉, 상기 FRP 바닥판(2) 단부 사이의 콘크리트 거더(4) 상면에 콘크리트를 타설함과 동시에 바닥판 콘크리트(3)를 일체로 시공할 수 있는 것이다. 따라서, FRP 바닥판(2)과 콘크리트 거더(4)와 바닥판 콘크리트(3)가 더욱 견고하게 일체화된 구조를 형성할 수 있게 된다.