KR101160763B1 - 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡 플레이트를 활용하여 단부를 연속화함으로써 정모멘트를 저감시켜 시공중 동바리 설치가 불필요할 뿐만 아니라 합성 후 매우 효율적인 단면을 구성할 수 있고 시공중 데크 플레이트의 벌어짐과 횡비틀림에 효과적으로 저항할 수 있는 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 보; 보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트; 보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연속시키는 연결철근; 및 데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보가 제공된다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 보; 보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트; 보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연속시키는 연결철근; 및 데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보가 제공된다.
Description
본 발명은 캡 플레이트를 활용하여 단부를 연속화함으로써 정모멘트를 저감시켜 시공중 동바리 설치가 불필요할 뿐만 아니라 합성 후 매우 효율적인 단면을 구성할 수 있고 시공중 데크 플레이트의 벌어짐과 횡비틀림에 효과적으로 저항할 수 있는 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보에 관한 것이다.
고층건축물의 구조형식으로 내구성과 내진성이 우수한 철골구조나 철골철근콘크리트구조가 주로 채택되고 있으며 이러한 고층건축물에서는 공기 단축과 노무비 절감의 필요성 때문에 바닥 슬래브 시스템에 데크 플레이트(Deck plate)를 사용하는 것이 일반적이다.
데크 플레이트는 크게 거푸집용과 구조용으로 구분된다. 거푸집용은 콘크리트 경화 전 액상 상태의 콘크리트 자중 및 시공시 하중을 견디는 역할을 하며 콘크리트 경화 후의 바닥하중은 콘크리트 바닥이 지지하게 된다. 구조용은 콘크리트 경화 후에도 콘크리트와 함께 하중을 지지하며 인장철근의 기능을 하게 된다. 구조용은 철근 추가의 효과를 나타내기 때문에 철근량과 콘크리트 두께를 절감시켜준다.
구조용으로는 철근 트러스 데크 플레이트, 합성 데크 플레이트 등이 있다. 철근 트러스 데크 플레이트는 바닥판에 소요되는 철근 일부를 트러스 형태로 제작한 구조부재와 플랫 타입의 거푸집용 데크 플레이트(플랫 데크플레이트)를 일체화시킨 것으로 철근 트러스에 의해 가설하중을 받을 수 있도록 하여 데크 플레이트의 두께를 줄이고 합성용 골형을 없앰으로써 전체적인 바닥판의 구조체 두께를 줄일 수 있도록 한 것이다. 철근트러스의 형상에 따라 다양한 종류가 개발되어 있다.
합성 데크 플레이트는 슬래브 콘크리트와 일체로 합성되어 하중을 지지하는 것으로 개방된 골이 연속된 단면 형상을 가지며 합성 효과를 높이기 위해 표면에 엠보싱 가공이나 홈을 형성한 것이다. 거푸집용도 합성 데크 플레이트와 거의 동일한 단면 형상을 가지나 상대적으로 춤이 작다.
그러나 이러한 데크 플레이트는 대개 단부가 보에 단순 지지되는 형태로 즉, 단부가 연속화되지 않아 구조적으로 비효율적일 뿐만 아니라 장지간에 사용될 경우 과도한 정모멘트로 인해 시공중 동바리로 지지할 필요가 있으며 개방된 골이 콘크리트 타설시 측압이나 작업시 횡력에 의해 벌어지거나 횡비틀림이 발생될 우려가 있다.
본 발명은 단부가 연속되고 시공하중에 의한 데크 플레이트의 변형을 방지할 수 있어 구조안전성과 시공성이 향상된 데크 플레이트를 이용하여 시공중 동바리를 지지할 필요 없이 장지간화할 수 있고 고하중에 대응할 수 있는 합성보를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 보; 보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트; 보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연속시키는 연결철근; 및 데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보가 제공된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 보; 보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트; 데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하며, 보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연장하여 이웃하는 데크 플레이트를 연속시키는 것을 특징으로 하는 합성보가 제공된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 양쪽 단부의 부모멘트 보강용 캡 플레이트와 중앙부의 정모멘트 보강용 캡 플레이트 사이에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 결합된 복수 개의 폭 고정용 캡 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 개방된 리브를 구성하는 바닥면에는 도브 테일 홈이 형성되고, 도브 테일 홈을 정의하는 도브 테일 리브를 수직으로 이등분한 형태의 단부 결합부가 이웃하는 데크 플레이트의 폭방향으로 양측의 단부를 겹침 이음할 때 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 부모멘트 보강용 캡 플레이트, 정모멘트 보강용 캡 플레이트 및 폭 고정용 캡 플레이트는 전체적으로 일정한 두께를 가지는 강판을 덮개부와 덮개부의 양단에서 경사지게 연장된 결합부를 가지도록 절곡한 절곡강판으로 구성되고, 부모멘트 보강용 캡 플레이트와 정모멘트 보강용 캡 플레이트의 덮개부에는 콘크리트 타설공이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 개방된 리브의 바닥면을 연속시키는 하부 연결 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 보는 직사각형 단면형상을 가지는 프리캐스트 콘크리트 보가 되고, 상면으로 복수 개의 전단연결철근이 돌출되게 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 보는 H형 단면형상을 가지는 강재 보가 되고, 상면으로 복수 개의 전단연결재가 돌출되게 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트는 얇은 강판으로 절곡하여 구성되는 데크 플레이트의 좌굴과 콘크리트 타설시 찌그러짐, 배부름 및 뒤틀림 등의 형상 변형 등의 문제를 다수 개의 캡 플레이트를 이용하여 효과적으로 방지할 수 있고 특히 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 이용하여 데크 플레이트의 연속화가 가능하여 중앙부에서 발생하는 정모멘트를 저감할 수 있어 시공중 동바리를 설치할 필요가 없다는 장점을 가진다. 따라서 본 발명에 따른 합성보는 동바리를 지지할 필요 없이 장지간화할 수 있고 고하중에 대응할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 데크 플레이트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 캡 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 4b는 보에 의해 지지되는 데크 플레이트의 연속 지점부를 나타낸 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 5b는 보에 의해 지지되는 데크 플레이트의 연속 지점부의 사시도이다.
도 6은 도 4a와 도 5a에 제시된 실시 예의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 데크 플레이트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 캡 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 4b는 보에 의해 지지되는 데크 플레이트의 연속 지점부를 나타낸 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 5b는 보에 의해 지지되는 데크 플레이트의 연속 지점부의 사시도이다.
도 6은 도 4a와 도 5a에 제시된 실시 예의 변형예를 나타낸 사시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 데크 플레이트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1, 2에서와 같이 본 발명에 따른 데크 플레이트는 데크 플레이트 본체에 다수 개의 캡 플레이트를 결합하여 단부의 연속성을 확보하고 콘크리트 타설시 벌어짐과 횡비틀림을 방지하며 작용하는 외력(특히 휨모멘트)에 효과적으로 저항할 수 있도록 한 것이다.
본 발명에서 데크 플레이트 본체(11)는 평평한 부분(111)과 평평한 부분(111)에서 경사지게 연장된 2개의 측면(121a,121a)을 가지고, 이웃하는 2개의 데크 플레이트 본체(11,11)가 단부 결합부(121e)를 이용해 폭방향(횡방향)으로 연결되어 평평한 부분(111)에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브(121)를 가지는 단면형상이 된다. 개방된 리브(121)는 이웃하는 리브(121)의 측면(121a,121a) 사이에 간격을 가지는 것으로 이 간격은 바닥면(121b)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 따라서 개방된 리브(121)는 바닥면(121b)과 양쪽의 측면(121a)을 가지고 평평한 부분(111) 사이의 상면은 개방된 구조를 가진다.
이렇게 구성된 데크 플레이트 본체(11)는 일정한 폭을 가질 수 있으며 이웃하는 데크 플레이트 본체(11)의 폭방향으로 양측의 단부를 겹치는 방식으로 서로 연결될 수 있다. 리브(121)를 구성하는 바닥면(121b)에는 천장 마감재의 설치를 위한 철물의 결합을 위해 도브 테일 홈(121c)이 형성되고, 도브 테일 홈(121c)을 정의하는 도브 테일 리브(121d)를 수직으로 이등분한 형태의 단부 결합부(121e)가 이웃하는 데크 플레이트 본체(11)의 측면을 겹침 이음할 때 이용된다. 리브(121)의 바닥면(121b)에 도브 테일 홈(121c)이 형성되지 않는 경우, 즉 위에서 설명한 형태의 단부 결합부(121e)가 형성되지 않는 경우에는 별도의 겹침 이음을 위한 단부 구부림 가공이 이루어질 수 있고, 그러한 단부 구부림은 이 분야에서 공지되어 있다.
한편, 위에서는 평평한 부분(111)과 평평한 부분(111)에서 경사지게 연장된 2개의 측면(121a,121a)을 가지는 이웃하는 2개의 데크 플레이트 본체(11)가 단부 결합부(121e)를 이용해 폭방향(횡방향)으로 연결되어 평평한 부분(111)에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브(121)를 가지는 단면형상으로 구성하였으나 단일의 강판을 절곡하여 평평한 부분(111)에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브(121)를 가지는 단면형상을 제조할 수도 있고, 이 경우 단부 결합부(121e)가 겹침 이음되어 도브 테일 리브(121d)를 형성하는 대신 도브 테일 리브(121d)는 개방된 리브(121)를 형성하기 위해 절곡하는 과정에서 형성될 수 있다.
데크 플레이트 본체(11)의 평평한 부분(111) 및 리브(121)에는 콘크리트와의 합성효과를 높이기 위해 도시하지는 않았지만 이 분야에서 공지된 부착력을 높이는 수단 즉, 록킹 리브나 엠보스먼트 등이 형성될 수 있다.
본 발명에서 데크 플레이트 본체(11)의 춤의 높이는 특별한 제안이 없으나 바람직하게는 140mm ~ 250mm의 범위를 가질 수 있다. 140mm보다 얇은 경우 춤이 얇은 데크 플레이트가 되며 주로 거푸집용으로 이용되고 그 자체의 강성이 낮아 독립적으로 합성용 데크 플레이트로 적용하기 곤란하며, 춤이 250mm를 넘을 경우 보와의 관계에서 적용에 제한이 따를 수 있다.
이상에서 설명한 데크 플레이트 본체(11)는 주로 거푸집용으로 사용되는 골형 데크 플레이트 또는 합성용으로 사용되는 딥덱(Deep deck)과 동일하거나 유사한 구조를 가지는 것으로 본 발명은 골형 데크 플레이트 및 딥덱을 포함하여 춤과 리브의 형상에 무관하게 평평한 부분(111)에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브(121)를 가지는 단면형상을 가지는 이 분야에서 공지된 임의의 데크 플레이트에 적용할 수 있다.
데크 플레이트 본체(11)의 개방된 리브(121)의 양쪽 측면(121a,121a)은 다수 개의 캡 플레이트에 의해 서로 연결된다. 캡 플레이트는 그 기능 및 설치 위치에 따라 3가지로 분류될 수 있다. 데크 플레이트 본체(11)의 길이방향으로 양쪽 단부에는 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)가 설치되고, 중앙부에는 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)가 설치되며, 양쪽 단부의 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)와 중앙부의 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14) 사이에는 복수 개의 폭 고정용 캡 플레이트(15)가 설치될 수 있다.
부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)는 시공 중 데크 플레이트 본체(11)에 작용하는 부모멘트에 저항하면서 데크 플레이트 본체(11)의 단부의 연속성을 확보하기 위한 것으로 데크 플레이트 본체(11)의 길이방향의 양쪽 단부에서 개방된 리브(121)의 개방된 상면을 연결하도록 결합된다. 따라서 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)는 데크 플레이트 본체(11)의 단부에서 개방된 리브(121)를 폐합시킨다.
부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)의 길이는 데크 플레이트 본체(11)가 연속될 때 부모멘트를 받는 구간의 길이에 따라 결정될 수 있으며 바람직하게는 데크 플레이트 본체(11)의 전체 길이(L)의 1/6 ~ 1/10이 될 수 있다. 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)의 횡단면 형상에는 특별한 제한이 없으며 개방된 리브(121)의 개방된 상면을 연결하면서 벌어짐과 횡비틀림을 구속하고 보 위에서 서로 이웃하는 데크 플레이트 본체(11)를 서로 연결할 수 있는 강성과 강도를 가지면 된다.
일 예로 도 3의 (a)에서와 같이, 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)는 전체적으로 일정한 두께를 가지는 강판을 덮개부(131)와 덮개부(131)의 양단에서 연장된 결합부(132)를 가지도록 절곡한 절곡강판으로 구성될 수 있다. 덮개부(131)는 평평한 상면과 양쪽의 경사면을 가질 수 있고 상면에는 개방된 리브(121)로 콘크리트를 밀실하게 타설하고 콘크리트가 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)에 의해 분리되지 않고 일체로 합성되도록 하기 위한 복수 개의 콘크리트 타설공(131a)이 형성될 수 있다.
정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)는 데크 플레이트 본체(11)의 길이방향으로 중앙에서 개방된 리브(121)의 개방된 상면을 연결하도록 결합되고, 복수 개의 폭 고정용 캡 플레이트(15)는 양쪽 단부의 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)와 중앙부의 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14) 사이에 서로 간격을 두고 데크 플레이트 본체(11)의 개방된 리브(121)의 개방된 상면을 연결하도록 결합된다. 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)의 길이는 데크 플레이트 본체(11)가 연속될 때 정모멘트를 받는 구간의 길이에 따라 결정될 수 있으며 바람직하게는 데크 플레이트 본체(11)의 전체 길이(L)의 1/6 ~1/10이 될 수 있다. 폭 고정용 캡 플레이트(15)의 길이에는 특별한 제한이 없으며 콘크리트 타설시 골재의 분리가 발생되지 않을 정도의 폭과 벌어짐과 횡비틀림을 방지할 수 있을 정도의 강도와 강성을 가질 수 있으면 족하다. 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)와 폭 고정용 캡 플레이트(15)의 횡단면 형상에는 특별한 제한이 없으며 개방된 리브(121)의 개방된 상면을 연결하면서 벌어짐과 횡비틀림을 구속하고 데크 플레이트 본체(11)의 개방된 리브(121)를 서로 연결할 수 있는 강성과 강도를 가지면 된다. 따라서 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)와 폭 고정용 캡 플레이트(15)는 각각 데크 플레이트 본체(11)의 길이방향의 중앙부와, 단부와 중앙부 사이에서 개방된 리브(121)를 폐합시키게 된다.
일 예로 도 3의 (b)와 (c)에 각각 도시한 것처럼, 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)와 동일하게 전체적으로 일정한 두께를 가지는 강판을 덮개부(141,151)와 덮개부(141,151)의 양단에서 연장된 결합부(142,152)를 가지도록 절곡한 절곡강판으로 구성될 수 있다. 덮개부(141,151)는 평평한 상면과 양쪽의 경사면을 가질 수 있고 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)의 상면에는 개방된 리브(121)로 콘크리트를 밀실하게 타설하고 콘크리트가 정모멘트 보강용 캡 플레이트(14)에 의해 분리되지 않고 일체로 합성되도록 하기 위한 복수 개의 콘크리트 타설공(141a)이 형성될 수 있다.
한편, 도면에서는 데크 플레이트 본체(11)의 평평한 부분(111)에 ㄱ자형 돌기(111a)를 형성하고 이 돌기(111a)에 캡 플레이트(13,14,15)의 결합부(132,142,152)를 삽입하여 캡 플레이트(13,14,15)를 데크 플레이트 본체(11)의 평평한 부분(111)에 고정하는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 캡 플레이트(13,14,15)를 데크 플레이트 본체(11)에 고정하는 방법은 용접, 볼트 접합, 피스 접합, 크린칭 등 이 분야에서 공지된 임의의 방법이 적용될 수 있다. 따라서 캡 플레이트(13,14,15)의 결합부(132,142,152)의 형상은 도시된 ㄷ자형으로 제한되지 않는다. 데크 플레이트 본체(11)의 평평한 부분(111)에 ㄱ자형 돌기(111a)를 형성할 경우 슬래브 콘크리트(40)와의 부착력을 더 높일 수 있다.
또한, 도면에서는 캡 플레이트(13,14,15)의 덮개부(131,141,151)가 위로 돌출되는 형상으로 도시되었으나 본 발명은 이에 제한되지 않으며 아래로 돌출되는 형상을 가질 수 있고, 아래로 돌출되는 경우 슬래브 콘크리트의 높이를 줄일 수 있는 장점이 있고 위로 돌출되는 경우 슬래브 콘크리트와의 합성 효과를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 시공중 하중에 대해 데크 플레이트 본체(11)를 효과적으로 보강할 할 수 있다면 소정의 두께를 가지는 평판 형태로 구성될 수도 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트(10)는 얇은 강판으로 절곡하여 구성되는 데크 플레이트의 좌굴과 콘크리트 타설시 찌그러짐, 배부름 및 뒤틀림 등의 형상 변형 등의 문제를 다수 개의 캡 플레이트를 이용하여 효과적으로 방지할 수 있고 특히 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 이용하여 부모멘트에 효과적으로 저항할 수 있으며 데크 플레이트의 연속화가 가능하여 중앙부에서 발생하는 정모멘트를 저감할 수 있어 시공중 동바리를 설치할 필요가 없다.
아래에서는 위에서 설명한 바와 같이 구성되는 데크 플레이트를 이용한 합성보에 대해 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 4b는 연속 지점부를 나타낸 사시도이다.
도 4a, 4b에서와 같이, 합성보는 프리캐스트 콘크리트(PC) 보(20), PC 보(20)의 상면에 놓여지고 PC 보(20)에 의해 지지되는 본 발명에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트(10), PC 보(20)의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트(10)의 단부를 서로 연결하는 연결철근(30) 및 데크 플레이트(10)의 상부에 타설되어 데크 플레이트(10)와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트(40)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 합성보에서 보는 공장에서 몰드를 이용해 제작된 프리캐스트 콘크리트(PC) 보(20)가 적용된다. 단면은 높이에 비해 폭이 큰 직사각형 형태를 가지며 상부로는 복수 개의 전단연결철근(21)이 돌출되도록 설치되어 있다. 이 전단연결철근(21)을 통해 PC 보(20)의 상면에 거치되는 서로 이웃한 데크 플레이트(10) 사이의 공간에 채워지는 슬래브 콘크리트(40)와 PC 보(20)가 일체로 합성된다. 한편, 개방된 리브(12)의 바닥면(122)에 도브 테일 홈(123)이 형성될 경우 서로 이웃한 데크 플레이트 본체(11)의 도브 테일 리브(124)를 하부 연결 플레이트(33)로 서로 연결한다. 이 하부 연결 플레이트(33)는 도브 테일 리브(124)와 동일한 단면 형상을 가지고 슬라이딩 결합될 수 있도록 더 큰 단면치수를 가진다. 데크 플레이트 본체(11)에 도브 테일 리브(124)가 형성되지 않은 경우 하부 연결 플레이트(33)는 판재 형상이 될 수 있고 개방된 리브(121)의 바닥면(121b)를 서로 연결하는 형태가 된다.
PC 보(20)의 상면 양쪽 끝에는 본 발명에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트(10)가 놓여 지고 서로 이웃하는 데크 플레이트(10)의 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)는 연결철근(30)으로 서로 연결된다. 따라서 본 발명에서 데크 플레이트(10)의 단부는 상부는 연결철근(30)으로 그리고 하부는 하부 연결 플레이트(33)로 서로 연속된다. 대안으로, 도 6의 (가)에 나타낸 것처럼, 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)를 연장하여 이웃하는 데크 플레이트 본체(11)를 서로 연결하여 데크 플레이트(10)를 연속화시킬 수 있다. 데크 플레이트 본체(11)의 단부면 즉 마구리면은 이 분야에서 공지된 엔드 클로우저(미도시)에 의해 폐쇄될 수 있다.
데크 플레이트 본체(11)의 상면이 개방된 리브(121)의 내부를 채우고 평평한 부분의 상면으로부터 일정 높이를 가지고 돌출되게 콘크리트 슬래브(40)가 형성된다. 슬래브 콘크리트(40)와 데크 플레이트 본체(11)는 데크 플레이트 본체(11)의 표면에 형성된 돌기(엠보싱, 미도시)에 의해 일체로 합성될 수 있다. 슬래브 콘크리트(40)와 데크 플레이트 본체(11) 간의 합성은 돌기에 의한 기계적 부착력의 증대 이외에 전단연결재를 설치하여 이루어질 수 있고 그 이외에 이 분야에서 공지된 임의의 방법을 통해 이루어질 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 합성보는 PC 보(20)의 상면에 거치되는 데크 플레이트 본체(11)의 단부가 연결철근(30) 또는 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)와 하부 연결 플레이트(33)에 의해 연속화됨으로써 시공중 데크 플레이트 본체(11)의 중앙부에 작용하는 모멘트의 크기를 50% 정도 줄일 수 있어 데크 플레이트 본체(11)에 작용하는 모멘트에 효율적으로 저항할 수 있다. 또한 단부가 연속됨으로써 처짐량을 허용처짐 이하로 저감시킬 수 있어 시공중 데크 플레이트 본체(11)를 동바리로 지지할 필요가 없다. 따라서 동바리 설치 및 해체로 인한 공사지연의 문제가 없고, 동바리의 제거로 인한 데크 플레이트 하부의 작업공간의 확보가 가능하다. 또한, 캡 플레이트를 통해 개방된 리브가 서로 연결되므로 슬래브 콘크리트 타설시 측압에 대한 안정성이 높고 작업시 벌어짐을 방지할 수 있으며 장스팬 적용시 좌굴에 대한 안정성이 높다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트를 이용한 합성보를 나타낸 정면도이고, 도 5b는 연속 지점부의 사시도이다.
도 5a, 5b에서와 같이, 합성보는 강재 보(50), 강재 보(50)의 상면에 놓여지고 강재 보(50)에 의해 지지되는 본 발명에 따른 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트(10), 강재 보(50)의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트(10)의 단부를 서로 연결하는 연결철근(30) 및 데크 플레이트(10)의 상부에 타설되어 데크 플레이트(10)와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트(40)를 포함한다.
본 실시 예에서 앞서 설명한 실시 예와 적용되는 보가 서로 상이하고 나머지 구성요소 즉, 데크 플레이트, 연결철근, 하부 연결 플레이트 및 슬래브 콘크리트의 구성은 앞서 설명한 실시 예와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다. 앞서 설명한 실시 예에서는 PC 보를 적용하였지만 본 실시 예에서는 강재 보를 적용한다. 강재 보(50)는 도시된 H형강 보가 될 수 있으나 본 발명은 이에 제한되지 않으며 이 분야에서 공지된 임의의 단면 형상을 가진 보가 될 수 있다. 강재 보(50)의 상면에는 슬래브 콘크리트(40)와의 합성을 위해 스터드 연결재(51)와 같은 이 분야에서 공지된 임의의 전단연결재가 설치될 수 있다. 본 실시 예에서 데크 플레이트 본체(11)는 강재 보(50)의 상면에 용접으로 고정될 수 있다.
도 6은 도 4a와 도 5a에 제시된 실시 예의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 보(20, 50) 위에 놓여지고 보(20, 50)에 의해 지지되는 데크 플레이트(10)는 연결철근(30)을 이용해 서로 연결하는 대신 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)를 연장하여 보의 양쪽에 올려지고 서로 이웃하는 데크 플레이트(10)를 서로 연결할 수 있다. 이 경우 부모멘트 보강용 캡 플레이트(13)는 데크 플레이트(10)를 보 위에 올려놓은 뒤 현장에서 이웃하는 데크 플레이트(10)를 연결하도록 결합될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 예를 들어 위에서는 높이에 비해 폭이 큰 직사각형 형태를 가지는 PC보가 적용되는 예를 설명하였으나, 역T자형의 단면형상을 가지는 PC보에도 적용 가능함은 물론이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 데크 플레이트 본체
111: 평평한 부분
121: 개방된 리브
13: 부모멘트 보강용 캡 플레이트
14: 정모멘트 보강용 캡 플레이트
15: 폭 고정용 캡 플레이트
20: 프리캐스트 콘크리트 보
30: 연결철근
33: 하부 연결 플레이트
40: 슬래브 콘크리트
50: 강재 보
111: 평평한 부분
121: 개방된 리브
13: 부모멘트 보강용 캡 플레이트
14: 정모멘트 보강용 캡 플레이트
15: 폭 고정용 캡 플레이트
20: 프리캐스트 콘크리트 보
30: 연결철근
33: 하부 연결 플레이트
40: 슬래브 콘크리트
50: 강재 보
Claims (8)
- 보;
보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트;
보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연속시키는 연결철근; 및
데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보. - 보;
보의 상면에 놓여지고 보에 의해 지지되며, 평평한 부분에 의해 분리된 서로 평행한 복수 개의 개방된 리브를 가지는 단면 형상으로 일정한 폭을 가지는 데크 플레이트 본체의 길이방향으로 양쪽 단부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합하고 중앙부에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 정모멘트 보강용 캡 플레이트를 결합한 다수 개의 캡 플레이트를 갖는 데크 플레이트;
데크 플레이트의 상부에 타설되어 데크 플레이트와 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트를 포함하며,
보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 부모멘트 보강용 캡 플레이트를 연장하여 이웃하는 데크 플레이트를 연속시키는 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
양쪽 단부의 부모멘트 보강용 캡 플레이트와 중앙부의 정모멘트 보강용 캡 플레이트 사이에서 개방된 리브를 폐합하도록 평평한 부분에 결합된 복수 개의 폭 고정용 캡 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
개방된 리브를 구성하는 바닥면에는 도브 테일 홈이 형성되고, 도브 테일 홈을 정의하는 도브 테일 리브를 수직으로 이등분한 형태의 단부 결합부가 이웃하는 데크 플레이트의 폭방향으로 양측의 단부를 겹침 이음할 때 이용되는 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
부모멘트 보강용 캡 플레이트, 정모멘트 보강용 캡 플레이트 및 폭 고정용 캡 플레이트는 전체적으로 일정한 두께를 가지는 강판을 덮개부와 덮개부의 양단에서 경사지게 연장된 결합부를 가지도록 절곡한 절곡강판으로 구성되고,
부모멘트 보강용 캡 플레이트와 정모멘트 보강용 캡 플레이트의 덮개부에는 콘크리트 타설공이 형성된 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
보의 상면에 놓여지는 이웃하는 데크 플레이트의 개방된 리브의 바닥면을 연속시키는 하부 연결 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
보는 직사각형 단면형상을 가지는 프리캐스트 콘크리트 보가 되고, 상면으로 복수 개의 전단연결철근이 돌출되게 설치된 것을 특징으로 하는 합성보. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
보는 H형 단면형상을 가지는 강재 보가 되고, 상면으로 복수 개의 전단연결재가 돌출되게 설치된 것을 특징으로 하는 합성보.
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