KR101329482B1 - 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법 - Google Patents

강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법 Download PDF

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김도균
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전상현
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Abstract

본 발명은 장스팬에 적용이 가능하고, 시공 중 작업자 또는 적치된 중량물의 하중에 따른 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있으며, 데크플레이트의 구조 보강이 가능한 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조는, 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 수평적으로 배치된 H형강 보와; 서로 마주하는 H형강 보의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되고, 장변측에서 겹쳐져 동일 평면상에 연속적으로 설치된 다수 개의 데크플레이트와; 양단이 H형강 보의 상면에 위치됨과 동시에 하향으로 기울어져 이웃한 데크플레이트의 골에 위치된 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치되어 겹침 부분에서는 용접으로 접합되어 H형강 보의 상부 플랜지 상면에 지지되어 있는 강성 보강 링크 바를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법{Deflection control structure of deck plate of slim floor with stiffness reinforcing link bar and construction method thereof}
본 발명은 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 특히 장스팬에 적용이 가능하고, 시공 중 데크플레이트의 처짐을 제어하며 단면이 보강되도록 한 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
H형강 보의 상부플랜지 위에 슬래브를 타설하고, 슬래브와 H형강 보는 보 상부플랜지 위에 설치된 전단 연결재(쉬어 스터드)에 의해 일체화하는 철골 합성보 시스템이 알려져 있다. 이 경우, H형강 보위에 슬래브가 걸쳐지기 때문에 보를 포함한 바닥시스템 전체의 높이가 철근콘크리트 구조에 비해 매우 높아지게 되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 대안으로 건축물의 제한된 높이 이내에서 최대한의 용적율을 끌어낼 수 있는 슬림 플로어(Slim Floor) 공법이 개발되어 있다. 이 슬림 플로어 공법은 슬래브를 철골보 내에 삽입하여 시공하는 합성바닥판 공법의 총칭이다. 철골보는 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 H형강 보를 사용하여 보의 단면효율을 높이고, 보의 춤을 기존의 것보다 작게 할 수 있어 바닥판 전체의 높이를 기존의 합성보에 비해 크게 절감할 수 있다. 또한, 철골보의 웨브에 슬래브를 삽입하기 때문에 상대적으로 층고를 줄일 수 있고 바닥판과 보의 일체성 향상, 내화피복 불필요, 층고 절감으로 인한 외장재의 절감 등 많은 장점이 있는 공법이다.
그런데 슬래브에 적용되는 데크플레이트의 시공시 작업자 또는 자재 중량물이 데크플레이트상에 작용하는 경우 데크플레이트는 처짐량이 커져 장스팬의 구현을 어렵게 한다. 또한 처짐을 제어하기 위한 동바리를 별도로 설치해야 하고, 작은 보를 중간에 설치해야 하므로 경제성과 시공성을 저하시키게 된다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2004-0009566호로서, 슬림플로어 공법을 위한 스틸플레이트 보강철근콘크리트보와 바닥판의 결합구조가 제시되어 있다. 이는 긴 판상의 강재로서 보의 길이 방향을 따라 수평으로 설치된 하부플레이트;와 주근 및 늑근으로 구성되며, 상기 하부플레이트의 상부 방향으로 설치되는 보철근;과 상기 하부플레이트의 장변측 단부위에, 보의 길이 방향을 따라 거치된 바닥판; 및 상기 하부플레이트의 상부와 상기 바닥판의 상부에 일체로 타설되는 슬래브 콘크리트;를 포함하여 이루어진다
그러나 상기 배경기술은 철근콘크리트 보에 적용이 가능하며, 장스팬을 구현하거나 데크플레이트의 시공시 작업자나 자재 중량물의 적치에 따른 처짐을 제어할 수 있는 방안이 제시되어 있지 않다.
한국 등록특허 등록번호 제10-0957571호 한국 공개특허 공개번호 제10-2010-0057995호
본 발명은 장스팬에 적용이 가능하고, 시공 중 작업자 또는 적치된 중량물의 하중에 따른 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있고, 데크플레이트의 구조 보강이 가능한 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조는,
하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 수평적으로 배치된 H형강 보와;
서로 마주하는 H형강 보의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되고, 장변측에서 겹쳐져 동일 평면상에 연속적으로 설치된 다수 개의 데크플레이트와;
양단이 H형강 보의 상면에 위치됨과 동시에 하향으로 기울어져 이웃한 데크플레이트의 골에 위치된 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치되어 겹침 부분에서는 용접으로 접합되어 H형강 보의 상부 플랜지 상면에 지지되어 있는 강성 보강 링크 바를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성 보강 링크 바는 H형강 보의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 설치된 전단연결고리를 통해서 연결되고,
또한, 상기 전단연결고리는 스터드 볼트형, 아이볼트형, ㄷ자 고리형 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성 보강 링크 바는 H형강 보의 상부 플랜지 상면에 용접으로 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조의 시공방법은,
하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 갖는 H형강 보를 철골 기둥에 접합시키는 단계와;
서로 이웃하게 마주하는 H형강 보의 웨브에 데크플레이트의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 지지시켜 놓는 단계와;
강성 보강 링크 바를 이웃한 데크플레이트의 골에 위치시켜 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치시킨 후, 데크플레이트의 겹침 부분과 접하고 있는 강성 보강 링크 바의 하부 직선 구간을 용접으로 접합하고 강성 보강 링크 바의 상부 직선 구간을 H형강 보의 상부 플랜지 상면에 용접 또는 전단연결고리를 통해 고정시켜 놓는 단계를 통하여 시공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법에 따르면, 데크플레이트의 지지점이 단부에서 중앙쪽으로 위치 이동하게 됨으로써 시공중 작업자나 적치된 중량물에 따른 처짐을 제어할 수 있고, 이로 인해 장스팬에 적용이 가능하다.
또한, 전단연결고리는 인양고리로 사용될 뿐만 아니라 전단연결재의 기능을 수행하여 콘크리트 슬래브의 합성을 향상시킨다.
또한, 처짐이 제어되어 무동바리 적용이 가능한 스팬이 가능해지고, 작은보의 시공을 생략할 수 있으며, 이로 인해 경제적인 시공과 시공 효율성이 향상된다.
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 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데크플레이트의 설치상태도.
도 2는 도 1에 적용된 강성 보강 링크 바의 사시도.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도.
도 4는 도 3의 B-B선 단면도.
도 5a는 본 발명에 적용되는 전단연결고리의 다양한 형태가 H형강 보에 용접으로 접합되어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 5b는 본 발명에 적용되는 전단연결고리의 다양한 형태가 H형강 보에 너트로 고정되어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 적용되는 강성 보강 링크 바와 전단연결고리와의 다른 연결 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데크플레이트 처짐 제어 구조가 포함된 바닥 슬래브의 시공 순서도.
도 8은 본 발명에 적용되는 강성 보강 링크 바의 다른 접합 상태도.
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 1 내지 도 4에서와 같이 철골 기둥(5)에 접합되어 있는 H형강 보(12,12)에 데크플레이트(16)가 설치된다. 즉, 데크플레이트(16)는 서로 마주보고 있는 이웃한 H형강 보(12,12)에 설치된다.
H형강 보(12,12)는 하부 플랜지(121)의 폭이 상부 플랜지(122)의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루고 있다.
데크플레이트(16)는 서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브(123)에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지(121)의 상면에 지지되게 설치된다. 데크플레이트(16)는 특정한 종류나 형상 및 단면 구조에 한정되는 것은 아니다. 데크플레이트(16)는 도 3과 같이 다수개가 장변측에서 겹쳐져 H형강 보(12와 12)의 하부 플랜지(121)의 상면에 연속적으로 설치된다.
데크플레이트(16,16)에는 데크플레이트의 처짐 응력을 보강하기 위한 강성 보강 링크 바(18)가 접합되고, 이 강성 보강 링크 바(18)는 H형강 보(12,12)에 지지된다.
강성 보강 링크 바(18)는 특정한 단면에 한정되는 것은 아니며 바람직하게는 원형 단면을 갖는다. 예로 강성 보강 링크 바(18)는 강봉 또는 철근이 될 수 있다. 강성 보강 링크 바(18)는 도 1과 같이 경간에서 끊어진 불연속적인 단일 부재로 구성되거나 도 8과 같이 경간에서 이어지는 연속적인 단일 부재로 구성할 수 있다.
이때 강성 보강 링크 바(18)는 하부 직선구간(L1), 상향 경사구간(L2,L2), 상부 직선구간(L3,L3)을 갖는다. 여기서 상부 직선구간(L3,L3)은 하부 직선구간(L1)보다 높은 위치을 가지며, 하부 직선구간(L1)은 데크플레이트(16)와 접하는 구간으로 데크플레이트(16)의 길이보다 상대적으로 짧게 구성된 것을 의미하고, 상부 직선구간(L3,L3)은 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 위치되는 구간을 의미하며, 상향 경사구간(L2,L2)은 기울기를 갖고 하부 직선구간(L1)과 상향 경사구간(L2,L2)을 연결하는 구간을 의미한다.
강성 보강 링크 바(18)는 이웃한 데크플레이트(16,16)의 사이에 형성되는 골 부분에 위치하여 하부 직선구간(L1)이 데크플레이트(16,16)의 장변측 단부의 겹침부 상면에 접합되어져 있다. 이때 접합은 용접으로 이루어지며 부분 용접 또는 전용접으로 실시될 수 있다. 또한 강성 보강 링크 바(18)의 상부 직선구간(L3,L3)은 H형강 보(12,12)에 용접으로 접합되거나 도 1과 같이 전단연결고리(14)를 통해 H형강 보(12,12)에 연결 고정될 수 있다.
전단연결고리(14)는 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지(122) 상면에 길이 방향으로 강성 보강 링크 바(18)의 설치 간격과 동일한 간격을 가지고 설치된다. 전단연결고리(14)는 도 5의 (가)와 같은 스터드 볼트형, (나)와 같은 아이볼트형, (다)와 같은 ㄷ자 고리형으로 구성될 수 있다. 이때 전단연결고리(14)는 도 5a와 같이 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지(122)에 용접으로 접합되거나 도 5b와 같이 나사 결합으로 체결된 후 너트에 의해 고정 설치될 수 있다.
이때 전단연결고리(14)는 전단연결재의 기능과 함께 후술할 연결지지부재와의 연결수단으로 사용된다. 또한 전단연결고리(14)는 인양시 인양고리로 사용된다.
전단연결고리(14)를 사용할 경우 강성 보강 링크 바(18)의 단부 또는 상부 직선구간(L3,L3)은 다양한 형태로 나타날 있다. 즉, 수나사를 갖는 직선형 또는 U자형이 될 수 있다.
이와 같은 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조를 갖기 위한 시공 방법을 설명한다.
먼저, 도 7(가)와 같이 철골 기둥(5)에 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루는 H형강 보(12,12)를 접합시킨다.
그 다음, 도 7(나)와 같이 서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 데크플레이트(16)의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 데크플레이트(16)를 지지시켜 놓는다. 이때 이웃한 데크플레이트(16와 16)는 장변에서 상호 겹쳐지도록 설치된다.
그 다음, 도 7(다)와 같이 강성 보강 링크 바(18)를 이웃한 데크플레이트(16,16)의 골에 위치시켜 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치시킨 후, 데크플레이트(16,16)의 겹침 부분과 접하고 있는 강성 보강 링크 바(18)의 하부 직선구간(L1)을 용접으로 접합하고 강성 보강 링크 바(18)의 상부 직선구간(L3,L3)을 H형강 보(12와 12)의 상부 플랜지 상면에 용접한다. 이때 H형강 보(12와 12)에 전단연결고리(14)가 설치된 경우 강성 보강 링크 바(18)의 상부 직선구간(L3,L3)을 전단연결고리(14)에 연결 고정시킨다.
이같이 다수의 데크플레이트(16)가 강성 보강 링크 바(18)를 매개로 H형강 보(12,12)에 지지되면, 데크플레이트(16)의 지지점이 단부에서 중앙쪽으로 이동 변경하게 된다.
이후 도 7(라)와 같이 철근이 배근되고 콘크리트가 타설 양생되어 콘크리트 슬래브(30)의 시공이 완료된다.
이와 같은 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조에서는 데크플레이트의 시공 중에 작업자가 데크플레이트(16)상에 올라가거나 중량물이 데크플레이트(16)상에 적치되더라도 강성 보강 링크 바(18)에 의해 최초 설치 지지점 간의 거리가 좁아지므로 처짐이 제어되고, 이로 인해 장스팬의 구현이 가능해진다.
또한 강성 보강 링크 바(18)에 의해 데크플레이트(16)의 단면 성능이 향상되어 구조 보강이 이루어진다.
또한, 전단연결고리(14)는 인양고리로 사용될 뿐만 아니라 전단연결재의 기능을 수행하여 콘크리트 슬래브의 합성을 향상시킨다.
또한, 처짐이 제어되고 지지력이 증대되어 무동바리 적용이 가능한 스팬이 가능해지고, 작은보의 시공을 생략할 수 있으며, 이로 인해 경제적인 시공과 시공 효율성이 향상된다.
지금까지 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. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
5: 기둥
12: H형강 보
14: 전단연결고리
16: 데크플레이트
18: 강성 보강 링크 바

Claims (4)

  1. 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 수평적으로 배치된 H형강 보(12,12)와;
    서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되고, 장변측에서 겹쳐져 동일 평면상에 연속적으로 설치된 다수 개의 데크플레이트(16)와;
    양단이 H형강 보(12,12)의 상면에 위치됨과 동시에 하향으로 기울어져 이웃한 데크플레이트(16,16)의 골에 위치된 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치되어 겹침 부분에서는 용접으로 접합되어 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 지지되어 있는 강성 보강 링크 바(18)를 포함한 것을 특징으로 하는 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 강성 보강 링크 바(18)는 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 설치된 전단연결고리(14)를 통해서 연결되고,
    상기 전단연결고리(14)는 스터드 볼트형, 아이볼트형, ㄷ자 고리형 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 강성 보강 링크 바(18)는 H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 용접으로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법.
  4. 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 갖는 H형강 보(12,12)를 철골 기둥(5)에 접합시키는 단계와;
    서로 이웃하게 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 데크플레이트(16)의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 지지시켜 놓는 단계와;
    강성 보강 링크 바(18)를 이웃한 데크플레이트(16,16)의 골에 위치시켜 겹침 부분의 상면에 길이 방향으로 배치시킨 후, 데크플레이트(16,16)의 겹침 부분과 접하고 있는 강성 보강 링크 바(18)의 하부 직선 구간을 용접으로 접합하고 강성 보강 링크 바(18)의 상부 직선 구간을 H형강 보(12와 12)의 상부 플랜지 상면에 용접 또는 전단연결고리(14)를 통해 고정시켜 놓는 단계를 통하여 시공되는 것을 특징으로 하는 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법.
KR1020120156161A 2012-12-28 2012-12-28 강성 보강 링크 바를 갖는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법 KR101329482B1 (ko)

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