KR101222208B1 - 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 보에 데크플레이트를 매달거나 지지한 형태로 접합시켜 데크플레이트가 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 위치하도록 함으로써 경제적으로 층고를 절감시킨 합성보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보는, 프리캐스트 콘크리트 보; 프리캐스트 콘크리트 보의 상면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 일정 길이가 돌출되도록 결합되는 다수 개의 고정부재; 바닥면과, 바닥면의 폭방향으로 양쪽 끝단에서 연장된 2개의 측면과, 각각의 측면 끝 부분에 연장된 연결 단부로 구성되어 한쪽 면이 개방된 단면형상을 가지고 고정부재의 돌출된 부분에 바닥면이 거치되어 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 양쪽에 매달리고 연결 단부에 의해 서로 연결되어 프리캐스트 콘크리트 보의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 다수 개의 데크플레이트; 및 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보{Composite Beam Of Precast Concrete Beam And Deck Plate}
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 보에 데크플레이트를 매달거나 지지한 형태로 접합시켜 데크플레이트가 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 위치하도록 함으로써 경제적으로 층고를 절감시킨 합성보에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 합성보 공법은 크게 철골 보가 콘크리트로 완전하게 감싸진 형태의 매입형 합성보와 철골 보의 상부에 합성 슬래브를 시공하여 모멘트 성능을 극대화시킨 노출형 합성보로 대별할 수 있다.
매입형 합성보의 경우 규준에서 정한 피복 두께를 만족하면 별도의 전단연결재가 없어도 완전합성 거동을 하지만 시공성 및 경제성에서 불리하기 때문에 국내의 경우 적용 예가 많지 않다.
노출형 합성보는 철골 보의 상부에 콘크리트 슬래브를 시공하여 모멘트 성능을 극대화시킨 방식으로 높은 내하성능 및 강성을 가지면서 경량으로 비교적 장스팬에 사용할 수 있다. 하지만 철골 보의 상부에 슬래브를 시공하기 때문에 층고가 증가하고 내화피복, 철골 보 상부 압축 플랜지 및 웨브의 국부좌굴 등의 문제점이 있다.
한편 최근에는 바닥 슬래브를 철골 보의 춤 내에 시공 가능하도록 바닥 슬래브를 춤이 깊은 데크플레이트 혹은 속 빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 사용하고 이를 지지할 수 있도록 철골 보의 하부 플랜지 폭이 확대된 비대칭 철골 보로 구성되는 슬림 플로어(Slim Floor) 공법이 다양하게 개발되어 사용되고 있다. 그러나 슬림 플로어 공법은 층고를 절감할 수 있다는 장점은 있지만 철골 보로 구성됨으로써 별도의 내화피복이 필요하고 비싼 강재를 사용함으로써 가격 경쟁력이 떨어진다는 단점을 가진다.
본 발명은 종래 철골 보를 이용한 슬림 플로어 공법이 가지는 층고 절감이 가능하다는 장점을 가지면서 별도의 내화피복이 필요하다는 단점을 해소할 수 있으며 가격이 강재에 비해 저렴한 프리캐스트 콘크리트 보를 이용한 합성보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보는, 프리캐스트 콘크리트 보; 프리캐스트 콘크리트 보의 상면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 일정 길이가 돌출되도록 결합되는 다수 개의 고정부재; 바닥면과, 바닥면의 폭방향으로 양쪽 끝단에서 연장된 2개의 측면과, 각각의 측면 끝 부분에 연장된 연결 단부로 구성되어 한쪽 면이 개방된 단면형상을 가지고 고정부재의 돌출된 부분에 바닥면이 거치되어 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 양쪽에 매달리고 연결 단부에 의해 서로 연결되어 프리캐스트 콘크리트 보의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 다수 개의 데크플레이트; 및 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 프리캐스트 콘크리트 보는 높이에 비해 폭이 큰 직사각형 단면형상을 가지고 전단철근이 상면에서 돌출되도록 설치되며 돌출된 전단철근의 끝단에는 후크부가 형성될 수 있다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 보는 몸체부와 몸체부의 윗쪽에 폭이 작은 스템부가 일체로 형성된 역T형의 단면형상을 가지고, 스템부의 상면에는 폐합형의 전단철근이 노출되도록 설치되며, 고정부재는 몸체부의 상면에 설치되어 데크플레이트의 바닥면이 몸체부의 상면과 일치하도록 결합될 수 있다.
또한, 고정부재는 막대 형상으로 연장되는 수평 부분과 수평 부분에 대하여 수직으로 연장되는 1개 이상의 수직 부분으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고정부재는 수직 부분의 반대방향으로 수평 부분에 대해 수직하게 정착 부분이 더 연장될 수 있다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 합성보는 양쪽 측면에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 걸침면을 가지는 다수 개의 걸침 리브 또는 걸침 돌기가 높이방향으로 일체로 형성된 프리캐스트 콘크리트 보; 바닥면과, 바닥면의 폭방향으로 양쪽 끝단에서 연장된 2개의 측면과, 각각의 측면 끝 부분에 연장된 연결 단부로 구성되어 한쪽 면이 개방된 단면형상을 가지고 걸침 리브 또는 걸침 돌기의 걸침면에 바닥면이 거치되어 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 양쪽에 매달리고 연결 단부에 의해 서로 연결되어 프리캐스트 콘크리트 보의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 다수 개의 데크플레이트; 및 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 합성보는 양쪽 측면에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 데크플레이트의 형상에 대응되는 형상의 단면형상을 가지는 성형 지지판을 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 일정 길이가 돌출되게 설치한 프리캐스트 콘크리트 보; 바닥면과, 바닥면의 폭방향으로 양쪽 끝단에서 연장된 2개의 측면과, 각각의 측면 끝 부분에 연장된 연결 단부로 구성되어 한쪽 면이 개방된 단면형상을 가지고 성형 지지판에 연결 단부에 의해 연결된 부분과 측면의 단부가 지지되어 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 양쪽에 지지되고 연결 단부에 의해 서로 연결되어 프리캐스트 콘크리트 보의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 다수 개의 데크플레이트; 및 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 보는 높이에 비해 폭이 큰 직사각형 단면형상을 가지고 전단철근이 상면에서 돌출되도록 설치되며 돌출된 전단철근의 끝단에는 후크부가 형성되며, 걸침 리브나 걸침 돌기는 양쪽 측면에 높이방향으로 설치되고, 데크플레이트 삽입홈은 상면에 설치되며, 성형 지지판은 양쪽 측면에 설치되어, 데크플레이트의 바닥면이 상면과 일치하도록 결합될 수 있다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 보는 몸체부와 몸체부의 윗쪽에 폭이 작은 스템부가 일체로 형성된 역T형의 단면형상을 가지고, 스템부의 상면에는 폐합형의 전단철근이 노출되도록 설치되며, 걸침 리브나 걸침 돌기는 몸체부의 양쪽 측면에 높이방향으로 설치되고, 데크플레이트 삽입홈은 몸체부의 상면에 설치되며, 성형 지지판은 양쪽 측면에 설치되어, 데크플레이트의 바닥면이 몸체부의 상면과 일치하도록 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 데크플레이트를 매다는 형태 또는 지지하는 형태로 결합함으로써 층고를 절감할 수 있다는 장점을 가진다.
또한 데크플레이트의 구성재료인 아연도금 강판의 인장강도 등 물리적 특성을 충분히 반영할 수 있고 프리캐스트 콘크리트 보에 매다는 형태 또는 단부를 지지하는 형태로 종래 보 위에 거치하는 형태에 비해 단부에서 발생하는 집중하중으로 인한 국부좌굴 방지효과가 뛰어나다.
또한 현장 설치시 발생할 수 있는 오차 수렴이 가능하고 별도의 전단연결재가 필요 없어 물량 감소 및 시공성 증가, 공기단축의 효과가 있다.
특히 본 발명에 따른 합성보는 내화성능이 뛰어나 별도의 내화피복이 불필요하거나 최소화할 수 있다는 장점을 가진다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 합성보를 나타낸 일부 절개 사시도이고, 도 1b는 단면도이다.
도 2a는 데크플레이트(13)의 사시도 그리고 2b는 단면도를 각각 도시한 것이다.
도 3a는 도 1a에 도시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 적용되고 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3b는 합성 후 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서, (가)는 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, (나)는 합성 후 단면도이며, 도 4b는 역T형 프리캐스트 콘크리트 보에 적용된 예를 나타낸 예시도이다. 도 5a, 5b는 다른 변형 예를 나타낸 것이고, 도 6a, 6b는 또 다른 변형 예를 나타낸 것이다.
도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브가 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 7b는 합성 후 단면도이다.
도 8a는 도 7a에 도시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 적용된 합성보에서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8b는 합성 후 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 9b는 합성 후 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 제4 실시예의 변형예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 10b는 합성 후 단면도이다.
도 11a는 도 9a에 제시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 사용된 예를 나타낸 예시도이고 11b는 단면도이며, 도 12a는 도 10a에 제시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 사용된 예를 나타낸 예시도이고 12b는 단면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 데크플레이트는 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 위치하도록 프리캐스트 콘크리트 보에 단부가 매달리거나 지지된 형태로 결합된다. 아래에서는 데크플레이트가 프리캐스트 콘크리트 보에 결합되는 형태에 따라 크게 4가지 실시예로 나누어 설명한다.
<제1 실시예>
도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 합성보를 나타낸 일부 절개 사시도이고, 도 1b는 단면도이다.
도 1a, 1b를 참조하면, 합성보는 프리캐스트 콘크리트 보(11)와, 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면에 결합되는 다수 개의 고정부재(12)와, 고정부재(12)에 거치되어 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 폭방향으로 양쪽에 매달리는 데크플레이트(13,13)와, 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트(14)를 포함한다.
즉, 본 실시예에서 데크플레이트(13)는 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상부에 거치되는 것이 아니라 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 춤 내에 위치할 수 있도록 매다는 방식으로 결합된다.
프리캐스트 콘크리트 보(11)는 몰드를 이용해 공장에서 제작된 콘크리트 부재로서 단면형상은 도시된 높이에 비해 폭이 넓은 직사각형에 한정되지 않고 이 분야에서 공지된 임의의 단면형상을 가질 수 있다. 프리캐스트 콘크리트 보(11)는 휨을 받는 구조부재로서 이 분야에서 공지된 것처럼 휨 및 전단에 저항하기 위해 길이방향으로 휨철근(주철근)이 그리고 길이방향의 직각방향으로 전단철근(늑근, 스터럽)이 배근된다. 그리고 전단철근(111)을 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상부로 돌출시키고 정착길이를 확보하기 위해 끝단을 절곡하여 후에 현장타설되는 슬래브 콘크리트(14)와 프리캐스트 콘크리트 보(11)가 일체로 합성될 수 있도록 한다. 전단철근(111)의 절곡된 끝단은 보를 양중할 때 양중 고리로 이용될 수 있다.
데크플레이트(13)를 매달기 위해 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면에는 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 다수 개의 고정부재(12)가 설치된다.
고정부재(12)는 데크플레이트(13)를 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매달아 고정시키는 기능을 가지면서 이와 동시에 전단철근(111)과 함께 슬래브 콘크리트(14)와의 합성작용을 부여하는 기능을 가진다. 이를 위하여 도시된 것처럼, 고정부재(12)는 단면이 사각형이 되는 막대 형상으로 연장되는 수평 부분(121)과 동일 또는 유사한 형상으로 수평 부분(121)에 대하여 수직으로 연장되는 수직 부분(122)으로 이루어질 수 있다.
수평 부분(121)과 수직 부분(122)은 반드시 직각을 이룰 필요가 없고 일체형으로 만들어지거나 또는 별개로 제조되어 결합될 수 있다. 수평 부분(121)은 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면으로부터 길이 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 일정 길이만큼 돌출될 수 있고 그리고 수직 부분(122)은 수평 부분(121)에 연결되어 수평 부분(121)으로부터 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면으로부터 위쪽 방향으로 일정 길이만큼 돌출되도록 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 결합될 수 있다. 고정부재(12)의 수평 부분(121)은 강재로 만들어질 수 있고 수평 부분(121)이 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매입되는 방식에 의하여 견고하게 고정될 수 있다.
도 1a, 1b에 제시된 실시예에서 다수 개의 고정부재(12)는 역T자 형상을 가지면서 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 윗면에 일정 간격으로 배치되어 있지만 고정부재(12)의 배치 간격 또는 고정 위치는 데크플레이트(13)의 구조 또는 결합 방식에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 실질적으로 수직 부분(122)은 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 슬래브 콘크리트(14) 사이의 합성효과를 높이기 위하여 설치되는 전단연결재의 기능을 가질 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 보(11)에 보다 확실하게 고정될 수 있도록 수직 부분(122)의 반대방향으로 수평 부분(121)에 대해 수직하게 정착 부분(123)이 연장될 수 있다. 정착 부분(123)은 수직 부분과 마찬가지로 일체형으로 만들어지거나 또는 별개로 제조되어 결합될 수 있다.
고정부재(12)의 또 다른 예로서, 도시하지는 않았지만 수직 부분(122)이 서로 간격을 가지는 2개로 이루어질 수 있고, 2개의 수직 부분(122)이 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 위쪽으로 향하도록 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 고정하여 전단연결재의 기능을 가지도록 하거나 아래쪽으로 향하도록 배치하여 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매입되도록 할 수 있다. 2개의 수직 부분(122)이 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매입되는 경우 위에서 설명한 정착 부분(123)을 별도로 형성할 필요는 없을 것이다. 고정부재(12)의 수직 부분(122)은 실질적으로 전단연결재의 기능을 가지는 것으로 위쪽을 향하도록 고정하는 것이 바람직하며 개수는 예시된 1개 또는 2개로 제한되지 않고 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 슬래브 콘크리트(14) 사이의 견고한 결합을 유도할 수 있도록 적절히 선택될 수 있다.
도 2a는 데크플레이트(13)의 사시도 그리고 2b는 단면도를 각각 도시한 것이다.
도 2a, 2b를 참조하면, 데크플레이트(13)는 전체적으로 한쪽 면이 개방된 사각 단면 형상을 가지면서 하나의 바닥면(132)과 2개의 측면(131)으로 이루어질 수 있다. 각각의 측면(131) 및 바닥면(132)에 콘크리트의 미끄러짐을 방지하기 위한 다양한 형태의 돌기(E)가 형성될 수 있다. 그리고 각각의 측면(131) 끝 부분에 연결 단부(131a, 131b)가 형성될 수 있다. 하나의 연결 단부(131a)는 측면(131)의 끝 부분이 전체적으로 바깥쪽으로 연장되고 다시 바닥면(132) 방향으로 꺾어져 연장되고 그리고 마지막으로 다시 안쪽으로 꺾어져 연장되면서 닫힌 연결 단부(131a)를 형성할 수 있다. 그리고 다른 연결 단부(131b)는 측면(131)의 끝 부분이 전체적으로 바깥쪽으로 연장되고 다시 바닥면(132) 방향으로 꺾어져 연장되고 그리고 마지막으로 다시 바깥쪽으로 꺾어져 연장되면서 열린 연결 단부(131b)를 형성할 수 있다. 도 2a, 2b에 도시된 데크플레이트(13)의 구조는 예시적인 것으로 본 발명에 따른 합성보에 적용되는 데크플레이트(13)는 다양한 구조를 가질 수 있고 그리고 다양한 형상의 연결 단부(131a,131b)를 가질 수 있다.
도 2a, 2b에 제시된 데크플레이트(13)는 도 1a, 1b에 예시된 것처럼 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 연결될 수 있다.
도 1a, 1b에 도시된 것처럼, 데크플레이트(13)는 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매달리는 형상으로 결합될 수 있다. 구체적으로 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면에 일정 간격으로 고정된 고정부재(12)의 수평 부분(121)이 보의 길이방향에 대해 수직한 방향으로 돌출 부분에 데크플레이트(13)의 바닥면(132)이 걸쳐지는 방식으로 고정되어 데크플레이트(13)의 바닥면(132)이 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면과 나란하게 위치하게 된다. 필요에 따라 데크플레이트(13)는 용접 또는 볼트에 의하여 고정부재(12)에 견고하게 결합될 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)의 상면에는 슬래브 콘크리트(14)가 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루게 된다.
이와 같이 데크플레이트(13)가 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매달린 형상이 되어 그 춤 내에 위치하여 층고를 감소시킬 수 있다. 또한 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 데크플레이트(13)를 매다는 형태로 설치하고 슬래브 콘크리트(14)를 타설하여 이들을 일체로 합성하는 방식으로써 별도의 슬래브 거푸집이 불필요하므로 거푸집 및 이를 지지하기 위한 동바리 등 가설재가 불필요하므로 공사비 절감 및 공사기간 단축이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 데크플레이트(13)의 구성재료인 아연도금 강판의 인장강도 등 물리적 특성을 충분히 반영할 수 있고 프리캐스트 콘크리트 보(11)에 매다는 형태로 종래 보 위에 거치하는 형태에 비해 단부에서 발생하는 집중하중으로 인한 국부좌굴 방지효과가 뛰어나다. 또한 현장 설치시 발생할 수 있는 오차 수렴이 가능하고 별도의 전단연결재가 필요 없어 물량 감소 및 시공성 증가, 공기단축의 효과가 있다.
도 3a는 도 1a에 도시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 적용되고 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3b는 합성 후 단면도이다.
도 3a, 3b에 도시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보(11a)는 몸체부(114)의 윗쪽에 폭이 작은 스템부(116)가 일체로 형성된 역T형의 단면형상을 가진다. 전단철근(111a)은 폐합형이 될 수 있고 일부가 스템부(116)의 상면에서 위쪽으로 돌출되게 설치될 수 있다. 고정부재(12)는 몸체부(114)의 상면 즉, 단턱부에서 길이방향에 수직한 방향으로 수평 부분(121)의 일부가 돌출되도록 고정될 수 있다. 이때, 고정부재(12)의 수직 부분(122)은 1개의 수직부분을 가지는 경우 스템부(116)에 매입되며, 도시하지는 않았지만 2개의 수직 부분(122)을 가지는 경우 스템부(116)의 양쪽 몸체부(114)의 상면으로부터 돌출되게 설치되어 슬래브 콘크리트(14)와의 합성효과를 높이는 전단연결재로서 역할을 하게 된다.
데크플레이트(13)는 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 몸체부(114) 상면에 고정된 고정부재(12)의 돌출 부분에 데크플레이트(13)의 바닥면(132)이 걸쳐지는 방식으로 고정되어 데크플레이트(13)의 바닥면(132)이 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면과 나란하게 위치하게 된다. 필요에 따라 데크플레이트(13)는 용접 또는 볼트에 의하여 고정부재(12)에 견고하게 결합될 수 있다. 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)의 상면에는 슬래브 콘크리트(14)가 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13,13)를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루게 된다.
<제2 실시예>
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서, (가)는 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, (나)는 합성 후 단면도이며, 도 4b는 역T형 프리캐스트 콘크리트 보에 적용된 예를 나타낸 예시도이다. 도 5a, 5b는 다른 변형 예를 나타낸 것이고, 도 6a, 6b는 또 다른 변형 예를 나타낸 것이다.
도 4a 내지 6b에 나타낸 실시예들은 데크플레이트를 프리캐스트 콘크리트 보에 매달아 결합시킨다는 점에서는 앞서 설명한 실시예와 동일하나 매달기 위한 별도의 고정부재가 불필요하고 프리캐스트 콘크리트 보에 일체로 형성된다는 점에서 차이가 있고, 각 변형예들은 데크플레이트를 매달기 위해 프리캐스트 콘크리트 보에 형성된 부분의 구조가 서로 다르다는 점에서 구별된다.
먼저, 4a에서와 같이, 데크플레이트(13)를 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 위치하도록 매달기 위해 직사각형 단면형상의 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 양쪽 측면에 높이방향으로 평평한 걸침면을 가지는 다수 개의 사각기둥 형상의 걸침 리브(12a)가 일체로 형성된다. 걸침 리브(12a)는 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 길이방향을 따라 연결 단부(131a,131b)를 통해 연결되면서 연속적으로 배치되는 데크플레이트(13)의 바닥부(132)를 2곳에서 지지할 수 있는 간격으로 배치될 수 있다. 도면에서 걸침 리브(12a)는 사각기둥 형상을 가지고 2곳에서 데크플레이트(13)의 바닥부(132)를 지지할 수 있는 것으로 도시되었으나 걸침 리브(12a)의 형상과 배치 간격은 데크플레이트(13,13)의 구조 또는 결합 방식에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 그리고 4b에서와 같이 역T형 단면형상의 프리캐스트 콘크리트 보(11a)의 경우 걸침 리브(12a)는 몸체부(114)의 양쪽 측면에 높이방향으로 형성될 수 있고 데크플레이트(13)의 바닥부(132)는 몸체부(114)의 상면과 동일면상에 위치할 수 있다.
다음으로, 도 5a, 도 6a에서와 같이, 보의 전체 높이에 걸쳐 걸침 리브(12a)를 형성하지 않고 양쪽 측면의 윗쪽에만 형성하여 걸침 돌기(12b,12c)로 만들 수 있다. 도 5a, 5b에서 걸침 돌기(12b)는 평평한 걸침면을 가지는 쐐기 형상으로 형성되고 도 6a, 6b에서 걸침 돌기(12c)는 사각기둥의 하단을 경사지게 절단한 형상을 가진다. 걸침 돌기(12b,12c)의 배치 간격은 걸침 리브(12a)와 동일하게 데크플레이트(13)의 구조에 따라 결정될 수 있고 바람직하게는 단위 데크플레이트(13)의 바닥부(132)를 2곳에서 지지할 수 있는 간격으로 배치될 수 있다. 한편, 그리고 5b, 6b에서와 같이 역T형 단면형상의 프리캐스트 콘크리트 보(11a)의 경우 걸침 돌기(12b,12c)는 몸체부(114)의 양쪽 측면에 높이방향으로 형성될 수 있고 데크플레이트(13)의 바닥부(132)는 몸체부(114)의 상면과 동일면상에 위치할 수 있다.
<제3 실시예>
도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브가 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 7b는 합성 후 단면도이다.
도 7a, 7b에 나타낸 실시예에서 데크플레이트(13)는 앞서 설명한 실시예와 달리 단부가 고정부재(12) 또는 걸침 리브(12a)나 돌기(12b,12c)를 이용해 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 양쪽에 매달리는 형태가 되는 것이 아니라 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면에 길이방향에 수직한 방향으로 양쪽 끝단에 길이방향으로 형성된 데크플레이트(13)의 형상에 대응되는 형상의 데크플레이트 삽입홈(12d)을 이용해 단부가 지지되면서 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 춤 내에 설치된다. 데크플레이트 삽입홈(12d)은 서로 이웃하는 2개의 데크플레이트(13)가 연결 단부(131a,131b)를 통해 연결되는 부분을 지지하는 평평한 하부 받침면(121)과 데크플레이트(13)의 경사진 측면에 대응되는 2개의 측면(122,122)을 가지고 서로 이웃하는 2개의 데크플레이트 삽입홈(12d)을 연결하는 면(123)은 데크플레이트(13)의 바닥면(132)을 지지하게 된다. 데크플레이트 삽입홈(12d)은 지지되는 데크플레이트(13)의 구조에 따라 형상과 배치 간격이 결정될 수 있다. 데크플레이트(13)의 단부는 데크플레이트 삽입홈(12d)에 삽입되어 그 바닥면(132)과 측면(131) 그리고 연결 단부(131a,131b)를 통해 2개의 데크플레이트(13)가 연결된 부분은 데크플레이트 삽입홈(12d)을 이루는 각 면(121,122,123)에 의해 지지되고 슬래브 콘크리트(14)를 통해 프리캐스트 콘크리트 보(11)와 데크플레이트(13)가 일체로 합성된다.
도 8a는 도 7a에 도시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 적용된 합성보에서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8b는 합성 후 단면도이다.
프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 적용될 경우, 도 8a, 8b에서와 같이 데크플레이트(13)를 지지하는 데크플레이트 삽입홈(12d)이 역T형 보(11a)의 몸체부(114) 상면에 형성될 수 있다. 이때 데크플레이트 삽입홈(12d)의 깊이는 데크플레이트(13)의 단부를 삽입홈(12d)에 삽입한 상태에서 작업 하중 등에 의해 데크플레이트(13)가 탈락하지 않을 정도로 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 제3 실시예에 따르면 데크플레이트(13)의 단부가 프리캐스트 콘크리트 보(11,11a)의 길이방향에 수직한 방향으로 양쪽 끝단에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 형성된 데크플레이트 삽입홈(12d)에 삽입되어 지지되면서 프리캐스트 콘크리트 보(11,11a)의 춤 내에 위치하게 되고 데크플레이트(13)의 길이방향의 양쪽 끝단의 개방된 단부를 폐쇄하기 위한 단부판(End Closure)을 별도로 설치할 필요가 없다는 장점을 가진다.
<제4 실시예>
도 9a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 9b는 합성 후 단면도이다.
도 9a, 도 9b에서와 같이, 본 실시예에서는 데크플레이트(13)를 지지하는 성형 지지판(12e)을 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 양측면에 돌출되게 설치하고 이 성형 지지판(12e)을 이용하여 데크플레이트(13)의 단부를 지지하도록 구성한 것이다. 본 실시예에서 성형 지지판(12e)은 서로 이웃하는 2개의 데크플레이트(13)가 연결 단부(131a,131b)를 통해 연결되는 부분을 지지하는 평평한 하부 받침면(121)과 데크플레이트(13)의 경사진 측면(131)에 대응되는 2개의 측면(122)을 가지는 데크플레이트 삽입홈(12d)과 동일하게 하부 받침면(125)과 2개의 경사진 측면(126)을 가지도록 강판을 성형한 것이다. 성형 지지판(12e)은 2개의 측면(126)에서 연장된 수평한 날개면(127)를 가질 수 있고 날개면(127)은 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 상면에 위치할 수 있다. 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 길이방향의 양쪽 끝단에 위치하는 성형 지지판(12e)은 그에 거치되는 데크플레이트(13)의 구조에 대응하여 하나의 측면(131)과 연결 단부(131a 또는 131b)를 지지하는 형태 즉, 중앙에 있는 성형 지지판(12e)의 절반 크기를 가지는 형상이 될 수 있다. 성형 지지판(12e)은 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 측면에 일정 길이가 매입되고 프리캐스트 콘크리트 보(11)의 측면에서 일정 길이가 돌출되도록 두께를 가질 수 있다. 성형 지지판(12e)은 롤 포밍 또는 프레스 가공에 의해 성형될 수 있고 프리캐스트 콘크리트 보를 제조하는 공정의 일부로서 공장에서 미리 설치될 수 있다. 이 실시예에 따르면 데크플레이트(13)의 단부가 성형 지지판(12e)에 용접 또는 볼트를 통해 접합됨으로써 단순히 거치하는 것에 비해 견고하게 데크플레이트(13)를 고정할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 제4 실시예의 변형예에 따른 합성보를 나타낸 예시도로서 슬래브 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 10b는 합성 후 단면도이다.
도 9a에 제시된 실시예의 변형 예로서, 도 10a에 도시된 것처럼 성형 지지판(12f)은 하부 받침면(125)과 2개의 측면(126) 그리고 이웃하는 측면(126)의 상단을 서로 연결하는 상부 받침면(128)을 가지도록 성형될 수 있다. 이 실시예에 따르면 데크플레이트(13)의 바닥면(132), 측면(131) 그리고 연결 단부(131a,131b)에 연결된 연결 부분이 모두 성형 지지판(12f)에 의해 모두 지지될 수 있고 데크플레이트(13)의 단부가 보다 견고하게 성형 지지판(12f)에 고정될 수 있다.
이상의 9a 내지 10b에 제시된 실시예에 따르면 데크플레이트(13)의 길이방향의 양쪽 끝단의 개방된 단부를 폐쇄하기 위한 단부판(End Closure)을 별도로 설치할 필요가 없다는 장점을 가진다.
도 11a는 도 9a에 제시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 사용된 예를 나타낸 예시도이고 11b는 단면도이며, 도 12a는 도 10a에 제시된 실시예에서 프리캐스트 콘크리트 보로 역T형 보가 사용된 예를 나타낸 예시도이고 12b는 단면도이다.
도 11a, 11b에서와 같이 역T형 단면형상을 가지는 프리캐스트 콘크리트 보(11a)의 몸체부(114) 상면에 도 9a에서 설명한 하부 받침면(125)과 2개의 측면(126)을 가지는 성형 지지판(12e)이 돌출되게 설치되고 이 성형 지지판(12e)에 데크플레이트(13)의 측면(131)과 이웃하는 2개의 데크플레이트(13)가 연결 단부(131a,131b)를 통해 연결된 부분이 지지될 수 있다. 또한 도 12a, 12b에서는 역T형 단면형상을 가지는 프리캐스트 콘크리트 보(11a)의 몸체부(114) 상면에 도 10a에서 설명한 하부 받침면(125)과 2개의 측면(126) 그리고 상부 받침면(128)을 가지는 성형 지지판(12f)이 돌출되게 설치되고 이 성형 지지판(12f)에 데크플레이트(13)의 측면(131)과 이웃하는 2개의 데크플레이트(13)가 연결 단부(131a,131b)를 통해 연결된 부분 및 바닥면(132)이 지지될 수 있다. 도 11a 내지 12b에 제시된 실시예에 따르면 위에서도 설명한 바와 같이 데크플레이트(13)의 개방된 단부를 폐쇄하기 위한 단부판이 불필요하다는 이점을 가진다.
지금까지 다양한 실시예를 통해 구체적으로 설명한 것처럼 본 발명에 따르면 프리캐스트 콘크리트 보의 춤 내에 데크플레이트를 매다는 형태 또는 지지하는 형태로 결합함으로써 층고를 절감할 수 있다는 장점을 가진다. 또한 데크플레이트의 구성재료인 아연도금 강판의 인장강도 등 물리적 특성을 충분히 반영할 수 있고 프리캐스트 콘크리트 보에 매다는 형태 또는 단부를 지지하는 형태로 종래 보 위에 거치하는 형태에 비해 단부에서 발생하는 집중하중으로 인한 국부좌굴 방지효과가 뛰어나다. 또한 현장 설치시 발생할 수 있는 오차 수렴이 가능하고 별도의 전단연결재가 필요 없어 물량 감소 및 시공성 증가, 공기단축의 효과가 있다. 특히 본 발명에 따른 합성보는 내화성능이 뛰어나 별도의 내화피복이 불필요하거나 최소화할 수 있다는 장점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11,11a: 프리캐스트 콘크리트 보
12: 고정부재
12a: 걸침 리브
12b,12c: 걸침 돌기
12d: 데크플레이트 삽입홈
12e, 12f: 성형 지지판
13: 데크플레이트
131: 측면
132: 바닥면
131a,131b: 연결 단부
14: 슬래브 콘크리트

Claims (10)

  1. 프리캐스트 콘크리트 보;
    프리캐스트 콘크리트 보의 상면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 일정 길이가 돌출되도록 결합되는 다수 개의 고정부재;
    바닥면과, 바닥면의 폭방향으로 양쪽 끝단에서 연장된 2개의 측면과, 각각의 측면 끝 부분에 연장된 연결 단부로 구성되어 한쪽 면이 개방된 단면형상을 가지고 고정부재의 돌출된 부분에 바닥면이 거치되어 프리캐스트 콘크리트 보의 길이방향에 대해 수직한 폭방향으로 양쪽에 매달리고 연결 단부에 의해 서로 연결되어 프리캐스트 콘크리트 보의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 다수 개의 데크플레이트; 및
    프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 상면에 타설되어 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트를 일체로 합성시키면서 바닥판을 이루는 슬래브 콘크리트를 포함하며,
    고정부재는 막대 형상으로 연장되는 수평 부분과 수평 부분에 대하여 수직으로 연장되는 1개 이상의 수직 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보.
  2. 청구항 1에 있어서,
    프리캐스트 콘크리트 보는 높이에 비해 폭이 큰 직사각형 단면형상을 가지고 전단철근이 상면에서 돌출되도록 설치되며 돌출된 전단철근의 끝단에는 후크부가 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보.
  3. 청구항 1에 있어서,
    프리캐스트 콘크리트 보는 몸체부와 몸체부의 윗쪽에 폭이 작은 스템부가 일체로 형성된 역T형의 단면형상을 가지고, 스템부의 상면에는 폐합형의 전단철근이 노출되도록 설치되며, 고정부재는 몸체부의 상면에 설치되어 데크플레이트의 바닥면이 몸체부의 상면과 일치하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    고정부재는 수직 부분의 반대방향으로 수평 부분에 대해 수직하게 정착 부분이 더 연장되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 보와 데크플레이트의 합성보.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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