KR101083062B1 - 복합보 - Google Patents

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KR101083062B1
KR101083062B1 KR1020110080957A KR20110080957A KR101083062B1 KR 101083062 B1 KR101083062 B1 KR 101083062B1 KR 1020110080957 A KR1020110080957 A KR 1020110080957A KR 20110080957 A KR20110080957 A KR 20110080957A KR 101083062 B1 KR101083062 B1 KR 101083062B1
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Abstract

본 발명은 복합보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중에 매설된 복수의 지주; 상기 각 지주에 연결되고, 수직방향으로 다수 배열된 장착브라켓; 다수의 철근이 배근된 콘크리트부와, 상기 콘크리트부의 양단부에 돌출 형성된 장착플레이트를 포함하는 보강거더; 상기 장착브라켓과 상기 보강거더의 장착플레이트를 접합시키기 위한 게르버조인트(gerber joint); 상기 보강거더의 콘크리트부 상부에 타설 및 양생되는 콘크리트슬래브; 및 상기 지주와 상기 장착브라켓에 연결되어 상기 장착브라켓의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단;을 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 보의 높이 또는 춤을 감소시킬 수 있어 지상으로는 층고를 낮출 수 있고, 지하로는 굴착량을 저감시킬 수 있으며, 진동이나 처짐에 유리하여 장스팬화가 가능할 뿐만 아니라, 철골물량의 감소로 공사비를 절감할 수 있고, 또한 보강거더의 콘크리트부가 내화피복의 역할을 대행함으로서 환경 친화적인 설계 시공이 가능할 뿐만 아니라, 공기의 단축과, 시공성 및 품질향상을 보장할 수 있는 복합보를 제안하고자 한다.

Description

복합보{HYBRID REINFORCED CONCRETE SYSTEM}
본 발명은 복합보에 관한 것으로, 보의 높이 또는 춤을 감소시킬 수 있어 지상으로는 층고를 낮출 수 있고, 지하로는 굴착량을 저감시킬 수 있으며, 진동이나 처짐에 유리하여 장스팬화가 가능할 뿐만 아니라, 철골물량의 감소로 공사비를 절감할 수 있고, 또한 보강거더의 콘크리트부가 내화피복의 역할을 대행함으로서 환경 친화적인 설계 시공이 가능할 뿐만 아니라, 공기의 단축과, 시공성 및 품질향상을 보장하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 H형강보는 건물의 각 층의 바닥 또는 천장인 슬래브를 지지하기 위해서 널리 사용되고, 이는 H형강보와 슬래브는 슬래브 구조체를 이루면서 구현된다.
한편, 건물의 각 층의 높이는 실내 공간의 높이와 슬래브 구조체의 높이를 더한 것인데,
슬래브 구조체의 높이를 줄일수록 각 층의 높이를 줄일 수 있고,
따라서 같은 층수의 건물이라도 슬래브 구조체의 높이가 작을수록 그 층고가 작아지기 때문에 시공비가 줄어들게 된다.
그리고 슬래브 구조체의 높이는 H형강보의 높이와 슬래브의 높이를 더한 것이고,
따라서 슬래브 구조체의 높이를 줄이기 위해서 H형강보의 높이 또는 슬래브의 높이를 줄이게 되면 슬래브 구조체의 지지력 또는 휨 저항력이 약해지게 되어 구조물의 안전에 영향을 주게 되는 문제점이 발생된다.
또한, 슬래브 구조체의 높이를 줄이기 위해 H형강보의 크기를 줄이면 이 경우 H형강보의 횡단면적도 감소하기 때문에 길이 방향으로 작용하는 압축력 및 휨 응력에 대해서 취약하다는 문제점이 있다.
따라서 상기한 바와 같은 종래의 슬래브 구조체는 층고를 낮추는 것이 용이하지 않고,
또한 H형강보, 즉 상대적으로 고가인 철골의 사용량이 많다는 점에서 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
아울러 구조물에 화재가 발생하는 경우 철골의 강도 저하를 방지하기 위해 내화피복을 철골에 입히게 되는데, 이러한 내화피복에는 석면과 같은 발암물질이 포함되어 있어 인체에 유해하고, 또한 환경 친화적이지 않다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
보의 높이 또는 춤을 감소시킬 수 있어 지상으로는 층고를 낮출 수 있고, 지하로는 굴착량을 저감시킬 수 있으며, 진동이나 처짐에 유리하여 장스팬화가 가능할 뿐만 아니라, 철골물량의 감소로 공사비를 절감할 수 있고,
또한 보강거더의 콘크리트부가 내화피복의 역할을 대행함으로서 환경 친화적인 설계 시공이 가능할 뿐만 아니라, 공기의 단축과, 시공성 및 품질향상을 보장할 수 있는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 높이조절수단이 구비되어 건물이나 구조물의 상하층 높이를 조절할 수 있어 건물이나 구조물 등의 사용 특성에 따른 설계 및 시공이 가능하여 사용목적에 부합하는 경제적인 시공을 할 수 있는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 높이조절수단을 위한 위치결정구가 구비되어 있어 장착브라켓과 연결된 고정브라켓을 고장력볼트로 지주에 체결하기에 앞서, 설치위치를 미리 결정하고, 고정브라켓을 설치위치에 고정시킬 수 있어 높이조절작업이 손쉽게 이루어질 뿐만 아니라,
고정브라켓이 가설치된 상태로 고정되어 있어 고장력볼트에 의하여 체결작업이 보다 쉽고 용이하여 작업능률을 높이는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 프리스트레스가 인가된 강판을 직접 보강거더의 하면부에 고장력볼트에 의하여 연결하는 경우 강판이 인가되는 하중에 대하여 직접 저항하기 때문에 강판이나, 강판을 구조물과 연결하는 고장력볼트에 변형이 생겨 프리스트레스의 효과가 경감되는 문제를 해결하기 위해
강판을 보강거더와 이격시키기 위한 채널 형태의 보강브라켓을 도입하여 프리스트레스 효과가 경감되는 것을 방지하고,
또한 상기 보강브라켓에 의하여 단면을 확대하여 구조물의 단면 2차 모멘트를 증대시켜 구조물의 내하성능을 증대시키는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 복합보는 지중에 매설된 복수의 지주; 상기 각 지주에 연결되고, 수직방향으로 다수 배열된 장착브라켓; 다수의 철근이 배근된 콘크리트부와, 상기 콘크리트부의 양단부에 돌출 형성된 장착플레이트를 포함하는 보강거더; 상기 장착브라켓과 상기 보강거더의 장착플레이트를 접합시키기 위한 게르버조인트(gerber joint); 상기 보강거더의 콘크리트부 상부에 타설 및 양생되는 콘크리트슬래브; 및 상기 지주와 상기 장착브라켓에 연결되어 상기 장착브라켓의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단;을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 높이조절수단은 상기 지주에 형성되고, 상하방향으로 배열된 다수의 체결공과, 상기 장착브라켓의 상부 및 하부플랜지에 연결되고, 상기 체결공에 상응하는 대응체결공을 갖는 고정브라켓과, 상기 각 체결공에 관통 삽입되어 체결너트에 의하여 체결 고정되는 고장력볼트를 포함하여 이루어지고,
상기 높이조절수단에는 상기 고정브라켓의 설치위치를 결정하여주기 위한 위치결정구가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 위치결정구는 사각틀 형태의 고정부재와, 상기 고정부재의 각 모서리에 연결되고, 상기 지주의 체결공을 관통하여 돌출되는 위치결정돌기와, 상기 고정부재에 연결되고, 상기 위치결정돌기의 반대편으로 돌출된 분리부재를 포함하여 이루어지고,
상기 위치결정돌기는 상기 각 고정브라켓의 대응체결공에 삽입되어 각 고정브라켓의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 보강거더의 하면부에는 채널(channel) 형태의 보강브라켓이 더 구비되고,
상기 각 보강브라켓의 하면부에는 프리스트레스가 인가하는 강판이 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 복합보는 보의 높이 또는 춤을 감소시킬 수 있어 지상으로는 층고를 낮출 수 있고, 지하로는 굴착량을 저감시킬 수 있으며, 진동이나 처짐에 유리하여 장스팬화가 가능할 뿐만 아니라, 철골물량의 감소로 공사비를 절감할 수 있고,
또한 보강거더의 콘크리트부가 내화피복의 역할을 대행함으로서 환경 친화적인 설계 시공이 가능할 뿐만 아니라, 공기의 단축과, 시공성 및 품질향상을 보장할 수 있게 된다.
본 발명은 게르버조인트의 접합부위를 조절할 수 있어 휨 모멘트의 분포를 최적화하여 복합보의 합리적인 시공을 할 수 있고,
또한 본 발명은 건물이나 구조물의 상하층 높이를 조절할 수 있어 건물이나 구조물 등의 사용 특성에 따른 설계 및 시공이 가능하여 사용목적에 부합하는 경제적인 시공하는 할 수 있게 된다.
본 발명은 높이조절수단을 위한 위치결정구가 구비되어 있어 장착브라켓과 연결된 고정브라켓을 고장력볼트로 지주에 체결하기에 앞서, 설치위치를 미리 결정하고, 고정브라켓을 설치위치에 고정시킬 수 있어 높이조절작업이 손쉽게 이루어질 뿐만 아니라,
고정브라켓이 가설치된 상태로 고정되어 있어 고장력볼트에 의하여 체결작업이 보다 쉽고 용이하여 작업능률을 높일 수 있게 된다.
본 발명은 프리스트레스가 인가된 강판을 직접 보강거더의 하면부에 고장력볼트에 의하여 연결하는 경우 강판이 인가되는 하중에 대하여 직접 저항하기 때문에 강판이나, 강판을 구조물과 연결하는 고장력볼트에 변형이 생겨 프리스트레스의 효과가 경감되는 문제를 해결하기 위해
강판을 보강거더와 이격시키기 위한 채널 형태의 보강브라켓을 도입하여 프리스트레스 효과가 경감되는 것을 방지하고,
또한 상기 보강브라켓에 의하여 단면을 확대하여 구조물의 단면 2차 모멘트를 증대시켜 구조물의 내하성능을 증대시킬 수 있게 된다.
본 발명은 특히 보강거더와 상기 콘크리트슬래브가 시공된 후에는 게르버조인트 내측으로 'T'형보 단순보 구조를 이루게 되어 진동이나 처짐에 대한 저항력이 증대되고,
또한 프리스트레스를 도입하는 것이 용이하여 내하성능의 증대와, 이로 인한 장스팬화가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 복합보로 이루어지 구조물을 나타내는 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 복합보를 나타내는 분해사시도 및 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 복합보를 나타내는 단면도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 복합보의 또 다른 변형례들을 나타내는 사시도, 동작상태도, 측면도이다.
본 발명에 따른 복합보를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합보는
지중에 매설된 복수의 지주(10); 상기 각 지주(10)에 연결되고, 수직방향으로 다수 배열된 장착브라켓(20); 다수의 철근(F)이 배근된 콘크리트부(31)와, 상기 콘크리트부(31)의 양단부에 돌출 형성된 장착플레이트(33)를 포함하는 보강거더(30); 상기 장착브라켓(20)과 상기 보강거더(30)의 장착플레이트(33)를 접합시키기 위한 게르버조인트(gerber joint)(40); 상기 보강거더(30)의 상부에 타설 및 양생되는 콘크리트슬래브(50); 및 상기 지주(10)와 상기 장착브라켓(20)에 연결되어 상기 장착브라켓(20)의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단(HC);을 포함하여 이루어진다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합보에서, 상기 지주(10)는
건물이나, 각종 구조물의 기둥으로 그 하부 부분은 지면이나 지중에 매설되어 수직하게 배열된다.
상기 지주(10)는 'I 또는 H'형강으로 이루어지거나, 또는 철근(F) 또는 상기한 바와 같은 'I 또는 H'형강에 콘크리트를 타설 및 양생하여 제작될 수 있고,
이 외에도 다양한 형태나, 공지의 시공 방법들을 적용할 수 있다.
그리고 상기 지주(10)에는 장착브라켓(20)이 연결되는데,
이때 상기 장착브라켓(20)은 상기 지주(10)와 용접에 의한 접합방식이나, 고장력볼트(B)에 의한 체결방식 등이 도입될 수 있고,
다만 하기할 높이조절수단(HC)이 도입되는 경우에는 볼트에 의한 체결방식을 도입하여 그 기능성을 보장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합보에서, 상기 장착브라켓(20)은
상기 각 지주(10)에 상호 대응하는 위치에 구비되어, 게르버조인트(40)에 의하여 보강거더(30)의 장착플레이트(33)와 연결된다.
상기 장착브라켓(20)은 상기 지주(10)에 상하방향으로 일정한 간격으로 이격되어 설치되고,
아울러 상기 장착브라켓(20)은 보강거더(30)의 양단부와 연결되어 수평방향으로 배열되어야 하기 때문에 상기 각 장착브라켓(20)은 상기 각 지주(10)의 동일한 위치에 상호 대응하도록 설치되어야 한다.
그리고 상기 장착브라켓(20)은 'I'형강의 빔을 사용되고,
상기 장착브라켓(20)은 상기 지주(10)가 'I 또는 H'형강인 경우 각 플랜지의 외측면, 웨버의 양측면에 모두 연결되거나, 또는 각 구조물에 지주(10)의 설치 위치를 고려하여 선택적으로 연결되는 것이 바람직하다.
또한 장착브라켓(20)과 지주(10)는 상기한 바와 같이 용접방식이나, 고장력볼트(B)에 의한 체결방식이 도입될 수 있고,
특히 상기 고장력볼트(B)에 의한 체결방식이 도입되는 경우 상기 지주(10)에서 장착브라켓(20)의 설치 위치를 상하 방향으로 조절할 수 있도록 높이조절수단(HC)이 도입되는 것이 가능하게 된다.
우선 도 5의 "A"에 도시된 바와 같이 상기 높이조절수단(HC)은 상기 지주(10)와 상기 장착브라켓(20)의 연결부위 상하부를 결합되어 장착브라켓(20)의 높이를 조절할 수 있게 되는데,
이를 위한 상기 높이조절수단(HC)은
상기 지주(10)에 형성되고, 상하방향으로 배열된 다수의 체결공(11)과,
상기 장착브라켓(20)의 상부 및 하부플랜지에 연결되고, 상기 체결공(11)에 상응하는 대응체결공(25)을 갖는 고정브라켓(23)과,
상기 각 체결공(11)에 관통 삽입되어 체결너트(N)에 의하여 체결 고정되는 고장력볼트(B)를 포함하여 이루어진다.
즉 상기 체결공(11)은 상기 장착브라켓(20)이 연결되는 상기 지주(10)의 각 플랜지와, 웨브에 상하방향으로 다수 형성되고,
상기 고정브라켓(23)은 'ㄱ' 형태로 이루어져 상기 장착브라켓(20)의 상부 및 하부플랜지에 용접에 의하여 접합되거나, 또는 고장력볼트(B)에 의하여 체결 고정된다.
따라서 상기 장착브라켓(20)의 설치 위치, 즉 설치 높이를 결정한 후,
상기 지주(10)의 체결공(11)과, 해당위치에서 상기 체결공(11)에 대응하는 고정브라켓(23)의 대응체결공(25)에 고장력볼트(B)를 관통 삽입하여 고장력볼트(B)에 체결너트(N)로 체결 고정하여 높이 조절이 된 장착브라켓(20)을 지주(10)에 고정시키게 된다.
상기 높이조절수단(HC)은 상기한 바와 같이 상기 장착브라켓(20)의 높이를 조절하여 건물이나, 구조물 등의 층고를 사용목적이나 특성에 따라 조절하여 보다 합리적이고, 최적화된 설계 및 시공을 가능하게 한다.
도 5의 "B"에 도시는 본 발명에 다른 높이조절수단(HC)의 또 다른 변형례로 상기 고정브라켓(23)이 상기 장착브라켓(20)의 단면부에 용접에 의하여 접착되어 있고,
또한 상기 고정브라켓(23)에는 상기 지주(10)의 체결공(11)에 상응하는 대응체결공(25)이 형성되어 있어 고장력볼트(B)에 의하여 상기한 바와 같이 높이 조절이 된 장착브라켓(20)을 지주(10)에 고정시키게 된다.
다만 상기 장착브라켓(20)과, 이와 연결되어 결합체를 이루는 고정브라켓(23)은 모두 강재로 이루어져 있어 그 무게가 상당하며,
따라서 이러한 중량의 결합체를 작업자, 또는 특수 장비를 이용하여 리프팅 후, 정확한 위치에 고정시키는 작업은 쉽지도 않을뿐더러, 또한 위험성을 내포한 작업일 것이다.
따라서 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 높이조절수단(HC)에는 상기 고정브라켓(23)의 설치위치를 결정하여주기 위한 위치결정구(90)가 더 구비되어,
상기 위치결정구(90)를 미리 설치위치에 배열시킨 후, 장착브라켓(20)과 고정브라켓(23)의 결합체를 위치결정구(90)에 고정시켜 지주(10)에 체결작업을 함으로써 높이조절작업이 단숨에 이루어지고,
또한 고장력볼트(B)에 의한 체결작업 또한 쉽고 용이하여 작업능률을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 작업자의 안전성 또한 보장할 수 있게 된다.
이를 위한 상기 위치결정구(90)는 사각틀 형태의 고정부재(91)와, 상기 고정부재(91)의 각 모서리에 연결되고, 상기 지주(10)의 체결공(11)을 관통하여 돌출되는 위치결정돌기(93)와,
그리고 상기 고정부재(91)에 연결되고, 상기 위치결정돌기(93)의 반대편으로 돌출된 분리부재(95)를 포함하여 이루어진다.
즉 상기 위치결정구(90)의 고정부재(91)는 직사각형 또는 장방형 형태로 이루어지는 것이 바람직하고,
또한 상기 고정부재(91)의 상부와 하부에 연결된 위치결정돌기(93)의 이격거리는 상기 위치결정돌기(93)가 상기 지주(10)의 체결공(11)을 관통하여 돌출된 상태에서 상기 장착브라켓(20)의 상부 및 하부에 위치하는 고정브라켓(23)의 어느 대응체결공(25)에 삽입될 수 있을 만큼의 거리를 유지하여 한다.
따라서 상기 장착브라켓(20)와 고정브라켓(23)의 결합체의 설치위치를 결정한 후, 상기 위치결정구(90)의 위치결정돌기(93)를 결정된 위치에 해당하는 상기 지주(10)의 체결공(11)에 삽입하고,
상기 위치결정돌기(93)에 상기 각 고정브라켓(23)의 대응체결공(25)을 삽입시켜 상기 결합체를 가설치된 상태로 고정시킨다.
그리고 이 상태에서 위치결정돌기(93)가 삽입되지 않은 체결공(11)과 대응체결공(25)에 고장력볼트(B)를 관통 삽입한 후, 체결너트(N)를 체결하여 결합체를 고정시키고,
이 상태에서 상기 위치결정구(90)의 위치결정돌기(93)가 삽입되어 있는 체결공(11)과 대응체결공(25)에서 분리한 다음 위치결정돌기(93)가 삽입되어 있던 체결공(11)과 대응체결공(25)에 고장력볼트(B)를 관통 삽입 후, 체결너트(N)를 체결하여 결합체를 지주(10)에 완전히 고정시킬 수 있게 된다.
이 경우 상기 분리부재(95)는 상기 위치결정구(90)를 상기 지주(10)의 체결공(11)에 삽입하는 경우,
또는 결합체를 상기 지주(10)에 고정시킨 후, 상기 위치결정구(90)를 분리하는 경우 작업자가 상기 분리부재(95)를 파지하여 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 위치결정구(90)의 취급이 보다 편리해진다.
한편 상기 위치결정구(90)는 2개소 한 쌍으로 이루어지는 것이 바람직한데,
이는 상기 지주(10)가 'I' 또는 'H'형강으로 이루어져 있는 관계로 상기 체결공(11)들은 상기 지주(10)의 웨브를 사이에 두고 대칭적으로 형성되어 있고,
따라서 상기 위치결정구(90)는 상기 지주(10)의 웨브를 기준으로 양측에 설치되어야 상기 고정브라켓(23)을 안정적으로 고정지지할 수 있기 때문이다.
또한 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 하나의 위치결정구가 상부 또는 하부의 위치하는 고정브러켓과 대응하도록 형성하는 것도 가능한데,
이 경우에는 상기 위치결정구는 4개소가 한 쌍을 이루게 되고, 이 밖에도 다양한 형태로의 변형 및 변경이 가능하다.
또한 도 5의 'B'에 도시된 바와 같이 고정브라켓이 상기 장착브라켓의 상부 및 하부 플랜지 사이에 위치하는 경우에는 상기 위치결정구의 길이를 이에 대응하도록 제작하여 사용하는 것이 가능하고,
필요에 따라서는 상기 고정부재 자체가 길이조절이 가능하도록 형성하여 보다 다양한 경우에 대응하도록 하는 것도 가능하다.
아울러 상기 장착플레이트(33)의 일단부, 즉 장착플레이트(33)와 게르버조인트(40)에 의하여 연결되는 단부 부분의 웨브에는 다수의 제1 연결공(21)이 형성된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합보에서, 상기 보강거더(30)는
다수의 철근(F)을 배근시키고, 장착플레이트(33)를 양단부에 배열시킨 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 형성된다.
상기 보강거더(30)는 공장 제작이 가능하므로, 보강거더를 공장 제작한 후, 시공 현장으로 운반하여 게르버조인트(40)에 의하여 상기 장착브라켓(20)과 장착플레이트(33)를 접착시키는 것이 가능하여
종래의 스틸로 제작된 보를 시공과 동일한 방식으로 설치하는 것이 가능하여 공시기간을 단축시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 보강거더(30)는 철골 상부에 슬래브를 얹는 형태로 제작되는 종래의 철골 합성보에 비하여 보의 높이 또는 춤을 감소시킬 수 있어 구조물의 층고를 낮출 수 있다는 장점이 있다.
아울러 종래의 철골 합성보에서는 철골에 내화피복을 입히게 되는데,
이러한 내화피복에는 석면과 같은 발암물질이 포함되어 있어 문제가 되는 반면에,
본 발명에 따른 보강거더(30)는 콘크리트부(31)가 내화피복의 역할을 대행함으로써 환경친화적인 보의 설계 및 시공이 가능하게 된다.
그리고 상기 콘크리트부(31)에 배근된 철근(F)은 'U' 형태로 길이방향을 따라 다수 배열되어 있고,
또한 각 철근(F)의 양단부는 상기 콘크리트부(31)의 상면에 노출되어 있어 현장에서 시공되는 콘크리트슬래브(50)에 배근되어 콘크리트부(31)에 정착된다.
아울러 상기 장착플레이트(33)에는 상기 콘크리트부(31)에서 노출된 부분에 다수의 제2 연결공(33a)이 형성되고,
상기 장착플레이트(33)의 양측면에는 전단연결재(SC)가 다수 구비되어 있어 상기 장착플레이트(33)와 콘크리트부(31)를 정착 또는 부착시키게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합보에서, 상기 게르버조인트(40)는
상기 장착브라켓(20)과 상기 보강거더(30)의 장착플레이트(33)를 연결하여 복합보를 형성하고, 철골의 양와 단면을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 게르버조인트(40)는 상기 장착브라켓(20)의 제1 연결공(21)과, 상기 장착플레이트(33)의 제2 연결공(33a)에 상응하는 대응연결공(41)이 복수로 형성되며,
상기 제1 및 제2 연결공(21)(33a)과, 상기 대응연결공(41)에 고장력볼트(B)를 관통 삽입한 후,
상기 고장력볼트(B)에 체결너트(N)를 체결하여 상기 장착브라켓(20)과 장착플레이트(33)를 연결하게 된다.
또한 상기 게르버조인트(40)에 의한 접합 부위는 상기 보강거더(30)에 의한 모멘트 분포에 따라 접합 부위를 휨 모멘트의 분포를 조절하여 최적화시켜 합리적인 보의 설계가 가능하게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합부 구조에서, 상기 콘크리트슬래브(50)는
상기 보강거더(30)가 공장 제작되어 현장에서 상기 게르버조인트(40)에 의하여 장착브라켓(20)에 연결된 후, 콘크리트를 타설하고 양생하여 형성된다.
우선 상기 콘크리트슬래브(50)를 현장에서 시공하기 전에 상기 보강거더(30)의 콘크리트부(31) 사이, 즉 인접한 콘크리트부(31) 상면부에 데크슬래브(60)를 고정시킨 후,
상기 콘크리트슬래브(50)를 시공하기 위해 상기 데크슬래브(60)의 상부에 철근(F)이 배근된 콘크리트를 타설하고 양생하여 제작된다.
이 경우 상기 콘크리트부(31)에 배근된 철근(F)은 상기한 바와 같이 그 양단부가 콘크리트부(31) 상면으로 노출되어 있어 상기 콘크리트슬래브(50)의 시공 시 콘크리트슬래브(50)에 배근되어 정착 또는 부착됨으로써 상기 콘크리트슬래브(50)와 콘크리트부(31)를 접착시켜 일체화를 이루게 된다.
특히 상기 보강거더와 상기 콘크리트슬래브가 시공된 후에는 게르버조인트 내측으로 'T'형보 단순보 구조를 이루게 되어 진동이나 처짐에 대한 저항력이 증대되고,
또한 프리스트레스를 도입하는 것이 용이하여 내하성능의 증대와, 이로 인한 장스팬화가 가능하게 된다.
더 나아가 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에는 보강브라켓(70)이 더 구비되어 있는데,
상기 보강거더(30)에는 프리스트레스가 인가된 강판(80)을 연결하여 구조물의 내하성능을 보강하게 되는데,
이 경우 상기 강판(80)이 직접 장착브라켓(20)이나 장착플레이트(33) 하면부에 고장력볼트(B)에 의하여 연결되어 직접 저항하는 경우 강판(80)이나, 강판(80)을 구조물과 연결하는 고장력볼트(B)에 변형이 생겨 프리스트레스의 효과가 저감되는 문제가 발생하게 된다.
따라서 상기 보강브라켓(70)을 도입하여 강판(80)을 도입하여 상기한 바와 같은 문제를 해결하고,
또한 상기 보강브라켓(70)에 의하여 단면을 확대하여 구조물의 2차 모멘트를 증대시켜 강성을 증가시킬 수 있게 된다.
상기 보강브라켓(70)은 상기 장착브라켓(20)과 장착플레이트(33)에 맞닿는 복수의 고정부(71)와,
상기 고정부(71)의 하단부를 연결하는 이음부(73)를 포함하여 이루어지고,
상기 각 고정부(71)에는 제1 결합공(71a)이 형성되며, 상기 이음부(73)에는 제2 결합공(73a)이 형성된다.
그리고 상기 장착브라켓(20) 또는 상기 장착플레이트(33), 또는 이들 모두에는 상기 제1 결합공(71a)에 상응하는 제1 대응결합공(27)(33b)이 형성되고,
상기 강판(80)의 단부 부분에는 상기 제2 결합공(73a)에 상응하는 제2 대응결합공(81)이 형성되며,
상기 각 결합공에는 고장력볼트(B)가 관통 삽입되어 체결너트(N)로 체결하여 보강브라켓(70)과 강판(80)을 구조물 하면부에 고정시키게 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 복합보를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
B : 고장력볼트 N : 체결너트
F : 철근 SC : 전단연결재
HC : 높이조절수단
10 : 지주 11 : 체결공
20 : 장착브라켓 21 : 제1 연결공
23 : 고정브라켓 25 : 대응체결공
27 : 제1 결합공
30 : 보강거더 31 : 콘크리트부
33 : 장착플레이트 33a : 제2 연결공
33b : 제1 결합공
40 : 게르버조인트 41 : 대응연결공
50 : 콘크리트슬래브 60 : 데크슬래브
70 : 보강브라켓 71 : 고정부
71a : 제1 결합공 73 : 이음부
73a : 제2 결합공
80 : 강판 81 : 제2 대응결합공
90 : 위치결정구 91 : 고정부재
93 : 위치결정돌기 95 : 분리부재

Claims (4)

  1. 지중에 매설된 복수의 지주(10);
    상기 각 지주(10)에 연결되고, 수직방향으로 다수 배열된 장착브라켓(20);
    다수의 철근(F)이 배근된 콘크리트부(31)와,
    상기 콘크리트부(31)의 양단부에 돌출 형성된 장착플레이트(33)를 포함하는 보강거더(30);
    상기 장착브라켓(20)과 상기 보강거더(30)의 장착플레이트(33)를 접합시키기 위한 게르버조인트(gerber joint)(40);
    상기 보강거더(30)의 콘크리트부(31) 상부에 타설 및 양생되는 콘크리트슬래브(50); 및
    상기 지주(10)와 상기 장착브라켓(20)에 연결되어 상기 장착브라켓(20)의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단(HC);을 포함하여 이루어지고,

    상기 높이조절수단(HC)은
    상기 지주(10)에 형성되고, 상하방향으로 배열된 다수의 체결공(11)과,
    상기 장착브라켓(20)의 상부 및 하부플랜지에 연결되고, 상기 체결공(11)에 상응하는 대응체결공(25)을 갖는 고정브라켓(23)과,
    상기 각 체결공(11)(25)에 관통 삽입되어 체결너트(N)에 의하여 체결 고정되는 고장력볼트(B)를 포함하여 이루어지고,
    상기 높이조절수단(HC)에는 상기 고정브라켓(23)의 설치위치를 결정하여주기 위한 위치결정구(90)가 더 구비되며,

    상기 위치결정구(90)는
    사각틀 형태의 고정부재(91)와,
    상기 고정부재(91)의 각 모서리에 연결되고, 상기 지주(10)의 체결공(11)을 관통하여 돌출되는 위치결정돌기(93)와,
    상기 고정부재(91)에 연결되고, 상기 위치결정돌기(93)의 반대편으로 돌출된 분리부재(95)를 포함하여 이루어지고,
    상기 위치결정돌기(93)는 상기 각 고정브라켓(23)의 대응체결공(25)에 삽입되어 각 고정브라켓(23)의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 복합보.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강거더(30)의 하면부에는 채널(channel) 형태의 보강브라켓(70)이 더 구비되고,
    상기 각 보강브라켓(70)의 하면부에는 프리스트레스가 인가된 강판(80)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 복합보.
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