KR101464866B1 - 반채움 pc 타이앵커 합성보 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강콘크리트 합성보를 형성하기 위해 사용되는 부재로서 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집 공사가 필요없고, 보와 슬래브가 별도의 전단 연결재 없이도 구조적으로 안정적인 접합관계를 유지하는 합성보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이앵커가 설치된 단면내에 콘크리트를 부분 충진하여 개방단면의 비틀림 문제를 해결하고 시공단계에서의 판재의 좌굴장 문제로부터 자유로운 반채움 PC 타이앵커 합성보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 하부판과 하부판의 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 날개판으로 구성되는 받침부재; 복수의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판과 상부판의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 받침부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 단면구속부재; 단면구속부재보다 큰 높이를 가지며 상단이 단면구속부재 상부판 하면에 접합되어 단면구속부재의 좌굴장을 줄이고 단면력을 보강하는 타이앵커; 받침부재의 하부판 상면에서 길이 방향으로 일정 간격으로 배치되어 하부판에 수직하게 결합하는 배근판과, 배근판의 관통홈을 관통하여 배치되는 인장철근으로 구성되는 보강철근; 받침부재 내측에 타설 양생되어 보강철근과 타이앵커 하단이 매립되어 구속되는 반채움 콘크리트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반채움 PC 타이앵커 합성보{Composite beam having tie anchor embedded in a concrete}
본 발명은 강콘크리트 합성보를 형성하기 위해 사용되는 부재로서 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집 공사가 필요없고, 보와 슬래브가 별도의 전단 연결재 없이도 구조적으로 안정적인 접합관계를 유지하는 합성보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이앵커가 설치된 단면내에 콘크리트를 부분 충진하여 개방단면의 비틀림 문제를 해결하고 시공단계에서의 판재의 좌굴장 문제로부터 자유로운 반채움 PC 타이앵커 합성보에 관한 것이다.
강콘크리트 합성보는 강재 보와 철근콘크리트가 단일부재로 거동하도록 구현하여 휨모멘트를 받을때 압축응력의 대부분은 콘크리트가 부담하도록 하고 인장응력은 강재가 부담하도록 하는 효율적인 구조부재로써 보의 춤을 줄여 건축구조물의 층고를 줄일 수 있고 보 단면의 저항강도와 저항강성 증대로 장 스팬 구조물이 가능하게 하며 극한성능이나 변형성능이 증대되는 장점을 가지고 있다. 강콘크리트 합성보는 오랜 기간 동안 여러 형상이 개발되어왔는데, 강재의 단면을 구조부재의 인장측 외피에 집중배치하고 내부에 콘크리트가 채워지는 강판 절곡형 합성보가 그 중 하나이며 TSC보가 대표적이다. 강판에 의해 콘크리트가 구속됨으로 휨 강성이 증가되며 콘크리트가 노출되지 않으므로 균열과 중성화를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 반면 보의 내부에 콘크리트를 타설하기 전 상태에서 개방형 단면은 크레인에 의한 양중작업, 시공중 하중 등에 의해 단면의 기하학적 불안정성을 일으키기 쉽다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 10-0936403 ‘내화피복재 부착구조를 갖는 성형강판 콘크리트 합성보 및 그의 시공방법'(특허문헌1)이 있다. 이 특허는 강판을 거푸집 형상으로 성형하여 공간부에 콘크리트를 타설하도록 형성된 성형 강판보와 그 측면으로 돌출 형성되어 뿜칠 한 내화피복재의 양생 중 수직방향 흐름을 방지하여 내화피복재가 성형 강판보 측면판에 견고하게 부착되게 하는 흐름방지부재를 포함하는 합성보를 제안한다. 이 특허가 제안하는 합성보는 내부 콘크리트의 열흡수로 내화피복두께 절감이 가능하고, 이로 인한 공사비 절감효과가 있고 내화성능이 탁월하게 향상되는 장점이 있으나, 작업하중, 양중하중 등의 시공단계하중에 의해 과도한 변형이 발생하기 쉽고 이러한 외력 문제에 대한 대응으로 강판 두께가 증가하게 되면 경제성 및 재료효율성이 낮아지는 문제점을 가진다.
특허등록 제10-0936403호 ‘내화피복재 부착구조를 갖는 성형강판 콘크리트 합성보 및 그의 시공방법'
본 발명은 상술한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 강재의 단면을 구조부재의 인장측 외피에 배치하고 내부에 콘크리트가 채워지는 강판 절곡형 합성보에 있어서 콘크리트를 타설하기 전 상태에서 개방형 단면의 기하학적 불안정성을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 과제는 시공단계에서 횡력으로부터 합성보에 발생되는 축력이 야기하는 판부재요소의 좌굴이나 강재단면의 비틀림을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 하부판과 하부판의 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 날개판으로 구성되는 받침부재; 복수의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판과 상부판의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 받침부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 단면구속부재; 단면구속부재보다 큰 높이를 가지며 상단이 단면구속부재 상부판 하면에 접합되어 단면구속부재의 좌굴장을 줄이고 단면력을 보강하는 타이앵커; 받침부재의 하부판 상면에서 길이 방향으로 일정 간격으로 배치되어 하부판에 수직하게 결합하는 배근판과, 배근판의 관통홈을 관통하여 배치되는 인장철근으로 구성되는 보강철근; 받침부재 내측에 타설 양생되어 보강철근과 타이앵커 하단이 매립되어 구속되는 반채움 콘크리트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 단면구속부재의 경사판에는 받침부재와 만나는 부분에 형성되는 하측 개구부, 받침부재와 상부판으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성되는 중앙 개구부, 상부판과 만나는 부분에 형성되는 상측 개구부 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합되어 형성될 수 있다.
또한 단면구속부재는 상부판과 경사판이 파형 강판으로 제작될 수 있다.
한편 단면구속부재의 상부판 하면에는 상부판보강재가 결합될 수 있고, 상부판보강재는 상부판보다 작은 폭과 작은 길이로 제작된 강판 또는 각형이나 원형 강관에 시멘트계 충진재를 충진한 충전강관으로 구성될 수 있다.
이어서 타이앵커는 단면구속부재의 상부판 하면에 길이방향으로 톱니 형상으로 절곡한 철근, 일정간격을 두고 결합된 스터드 볼트, 사다리꼴 형상으로 절곡한 철근 또는 직사각 형상으로 절곡한 철근이 될 수 있다.
또한 인장철근의 양단에 나사산이 형성되어 있어 보 단부측 배근판 외측에서 너트가 체결되어 인장철근 단면에 프리스트레스가 도입될 수 있다.
이때 보 단부측 배근판 관통홈의 위치를 보 중앙부측 배근판 관통홈의 위치보다 하부판으로부터 더 높게 타공하여 프리스트레스 도입 후에 합성보 중앙부에 상향솟음을 유도할 수 있다.
한편 받침부재와 단면구속부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 받침부재의 하부판과 단면구속부재의 상부판에 각각 형성된 삽입홈에, 웨브와 상부플랜지 및 하부플랜지로 구성되며 삽입홈 보다 큰 길이를 갖는 연결부재의 웨브가 일부 삽입되어 접합되고 삽입되지 않은 연결부재의 일정 길이는 받침부재와 단면구속부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 외측으로 돌출되어 보 양단의 부모멘트 및 전단력에 대한 저항능력을 향상시키고 기둥과의 접합성을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 강콘크리트 합성보를 형성하기 위해 사용되는 부재로서 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집 공사가 필요없고, 보와 슬래브가 별도의 전단 연결재 없이도 구조적으로 안정적인 접합관계를 유지할 수 있다.
또한, 타이앵커가 설치된 단면내에 콘크리트를 부분 충진하여 개방단면의 비틀림 문제를 해결하고 시공단계에서의 판재의 좌굴장 문제로부터 자유로운 효과가 있다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 받침부재의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면구속부재의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면구속부재의 단면도이다.
도 7은는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이앵커의 사시도이다.
도 8은 배근판의 관통홈 위치와 인장철근 배근을 나타내는 모식도로 도 8a는 프리스트레스가 도입되기 전, 도 8b는 프리스트레스가 도입되고 난 후를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보를 나타낸 것으로 도 10a는 분해사시도이고 도 10b는 사시도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 분해사시도이며 도 2는 사시도이고 도 3은 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 하부판(11)과, 하부판(11)의 양쪽 끝에서 위쪽으로 수직하게 연장된 2개의 측면판(12,12) 및 2개의 측면판(12,12)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 날개판(13,13)으로 구성되는 받침부재(10)와, 상부판(21)과, 상부판(21)의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판(22,22)으로 구성되고 받침부재(10)의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 단면구속부재(20)와, 단면구속부재(20)보다 큰 높이를 가지며 상단이 단면구속부재(20)의 상부판(21) 하면에 접합되어 단면구속부재(20)의 좌굴장을 줄이고 단면력을 보강하는 타이앵커(30)와, 받침부재(10)의 하부판(11) 상면에서 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 하부판(11)에 수직하게 결합하는 배근판(41)과, 배근판(41)의 관통홈을 관통하여 길이방향으로 배치되는 인장철근(42)으로 구성되는 보강철근(40)과, 받침부재(10) 내측에 타설 양생되어 타이앵커(30) 하단을 구속하는 반채움 콘크리트(50);를 포함한다.
받침부재(10)는 하부판(11)과, 하부판(11)의 양쪽 끝에서 위쪽으로 수직하게 연장된 2개의 측면판(12,12) 및 2개의 측면판(12,12)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 날개판(13,13)으로 구성된다.
받침부재(10)는 하부판(11), 2개의 측면판(12,12) 및 날개판(13,13)을 별개로 준비하고 이들을 용접하는 방식으로 제조할 수도 있고 하나의 강판을 롤포밍하여 일체로 구성할 수 있다.
측면판(12)은 하부판(11)에서 수직으로 연장되는 것이 제작의 편리함 및 구조계산의 간편함 등의 측면에서 바람직하지만 하부판(11)으로부터 연장되는 각도는 콘크리트와의 일체성의 확보, 보강철근의 배근 및 콘크리트 타설에 무리가 없는 범위 내에서 적절히 결정될 수 있다.
날개판(13,13)은 슬래브 콘크리트 타설을 위한 데크 플레이트를 올리기 위한 수단으로 측면판(12,12)에서 돌출되는 길이는 데크 플레이트의 걸침 길이에 의해 결정된다. 또한 날개판(13,13)은 2개의 측면판(12,12)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 것으로 도시되었지만 내측으로 연장되는 것을 배재하지 않는다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 받침부재의 단면도이다.
도 4a에 도시된 것처럼, 두 개의 앵글을 이격 배치한 후 하단에 강판을 용접 등의 이 분야에 임의 공지된 방법으로 접합시켜 제작할 수 있다. 즉 앵글의 일변이 날개판(13a)으로 다른 일변이 측면판(12a)으로 구성되며 하단에 접합되는 강판이 하부판(11a)으로 이루어진다. 또한 도 4b에 도시된 것처럼 앵글의 측면판(12b)은 단면 내측으로 하부판(11b)과 평행하게 돌출되는 돌출판(121)이 추가적으로 구성되어 돌출판(121)과 하부판(11b)이 접합되어 제작될 수 있다.
단면구속부재(20)는 상부판(21)과, 상부판(21)의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판(22,22)으로 구성되고 받침부재(10)의 상부에 결합되어 단면을 폐합시킨다. 받침부재(10)와 마찬가지로 단면구속부재(20)는 상부판(21)과 2개의 경사판(22,22)을 별개로 준비하고 이들을 용접하여 제조할 수도 있으나 하나의 강판을 다단 절곡하여 제조하는 것이 바람직하다. 단면구속부재(20)은 받침부재(10)와의 폐합된 단면을 구성하기 위한 것으로 그 형상은 도시된 것에 한정되지 않으며 경사판(22,22)은 상부판(21)에서 수직하게 연장될 수도 있다.
받침부재(10)와 단면구속부재(20)를 결합하여 이루어지는 폐합된 단면의 내부에는 후술되는 반채움 콘크리트(50) 및 슬래브 콘크리트(80)가 충전된다. 이를 위해 단면구속부재(20)의 상부판(21)에는 다수의 콘크리트 타설용 구멍(23)이 천공된다.
콘크리트 타설용 구멍(23)의 형상에는 특별한 제한이 없으며 크기는 굵은 골재의 최대 치수에 의해 결정된다. 보다 밀실한 슬래브 콘크리트(80) 충전을 위해 추가로 다수개의 개구부(24)가 단면구속부재(20)의 경사판(22)에 형성될 수 있으며 그 형상과 위치는 제한이 없으며 크기는 굵은 골재의 최대 치수에 의해 결정될 수 있다. 개구부(24)는 경사판(22)에서의 위치에 따라 받침부재(10)와 만나는 부분에 형성되는 하측 개구부(24a), 받침부재(10)와 상부판(21)으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성되는 중앙 개구부(24b), 상부판(21)과 만나는 부분에 형성되는 상측 개구부(24c)가 될 수 있다. 개구부(24a, 24b, 24c)의 형상에는 특별한 제한이 없으며 그 일부만이 형성되거나 또는 이들 전체가 서로 조합되어 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
개구부(24)는 콘크리트를 밀실하게 채우는 기능 이외에 날개판(13) 위에 놓여지는 데크 플레이트의 상부에 타설되는 슬래브 콘크리트(80)가 개구부(24)를 통해 경사판(22)의 내외로 연속되어 채워짐으로써 단면구속부재(20)가 슬래브 콘크리트와 일체로 합성될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면구속부재의 사시도이다.
단면구속부재(20)는 평판으로 이루어질 수 있으나 도 5에 도시된 것처럼 파형 강판이 사용될 수 있고, 파형 강판으로 구성할 경우 콘크리트의 접촉 면적이 증가하여 부착강도를 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면구속부재의 단면도이다.
도 6에 도시된 것처럼 단면구속부재(20)의 상부판(21) 하면에 상부판보강재(211)를 보 중앙부측에 용접 등의 이 분야에 임의 공지된 방법으로 접합시켜 제작할 수 있다. 상부판보강재(211)가 상부판(21) 하면에 보강되는 경우는 보의 중앙부에서 발생하는 큰 휨모멘트에 의한 보의 상단에 발생하게 되는 큰 압축력에 대한 강도와 강성을 보강할 수 있다는 장점이 있다. 상부판보강재(211)는 도 6a에 도시된 것처럼 상부판보다 작은 폭과 작은 길이로 강판(211a)으로 제작될 수 있으며 도 6b내지 도 6c에 도시된 것처럼 각형 또는 원형 강관에 시멘트계 충진재를 충진한 충전강관(211b,211c)을 단수 혹은 다수 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이앵커의 사시도이다.
타이앵커(30)는 단면구속부재(20)보다 큰 높이를 가지며 그 상단이 단면구속부재(20)의 상부판(21)의 하면에 접합되고 하단은 후술되는 반채움 콘크리트(50)에 매립되어 구속된다. 타이앵커(30)는 철근을 절곡하여 제작될 수 있으며 도 1에 도시된 타이앵커(30a)의 형상은 사인장균열이 발생하는 철근콘크리트 보의 웨브부분을 45°로 일정하게 기울어진 압축재(diagonal compression member)로 이상화하여 전단력에 대해 저항하는 배근방법을 제시한 45°트러스 모델에 따라 톱니형으로 절곡한 것으로 타이앵커의 형상은 이에 제한되지 않으며 도 7에 도시된 것처럼 스터드볼트(30b), 스트러트-타이 모델이나 다른 트러스 모델을 따라 사다리꼴형(30c)이나 사각형상(30d) 등의 다양한 형태로 제작이 가능하다. 타이앵커(30)의 하단은 받침부재(10)에 채워지는 반채움 콘크리트(50)에 매립되어 구속되어야 하므로 타이앵커(30)의 높이는 단면구속부재(20)의 높이보다 크게 제작된다.
도 3에 도시된 바와 같이 반채움 콘크리트(50)에 구속되는 타이앵커(30)를 단면구속부재(20)의 상부판(21)에 접합시키면 시공하중이나 설계하중 등의 부재 압축력을 단면구속부재(20)를 통해 인장 또는 압축작용으로 반채움 콘크리트(50)에 전달하게 되므로 단면구속부재(20)의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 축력을 받을 때 단면구속부재(20)의 좌굴이 문제시 되는데 타이앵커(30)는 단면구속부재(20)의 길이방향에 대하여 일정간격으로 지지점을 제공하는 역할을 하므로 좌굴장 길이를 줄이는 역할을 한다.
더불어 타이앵커(30)는 날개판(13) 위에 놓여지는 데크 플레이트의 상부에 타설되는 슬래브 콘크리트(80)와 합성보 간의 전단연결재로 기능한다.
보강철근(40)은 정모멘트 구간에서 인장력 보강을 위한 것으로 배근판(41)이 받침부재(10)의 하부판(11) 상면에서 받침부재(10) 길이방향으로 일정 간격 배치되어 하부판(11)에 수직하게 용접 등의 이 분야에서 임의 공지된 방법으로 접합된다. 배근판(41)에는 관통홈(411)이 타공되어 있어서 인장철근(42)이 관통되어 배치된다. 보강철근(40)의 설치구간과 인장철근(42)의 종류와 개수는 도시된 것에 제한되지 않으며 구조계산에 따른다.
배근판(41)은 인장철근(42)의 설치 위치를 고정함과 동시에 인장철근(42)이 하부판(11)으로부터 이격되도록 하는 일종의 스페이서 역할을 하여 화재 발생시 인장철근(42)으로 열이 전달되는 것을 지연시켜 내화성능을 확보하는 피복두께를 제공한다. 배근판(41)은 판형으로 도시되었으나 앵글이나 역T형강 등이 사용되어도 무방하다. 보강철근(40)은 인장력 보강 이외에도 합성보의 강성을 보강함으로써 처짐과 진동을 감소시켜 사용성을 증진시키는 수단이기도 하다.
도 8은 배근판의 관통홈 위치와 인장철근 배근을 나타내는 모식도로 도 8a는 프리스트레스가 도입되기 전, 도 8b는 프리스트레스가 도입되고 난 후를 나타낸 것이다.
도 1이나 도 8에서처럼 인장철근(42)의 양단의 일정구간은 나사산이 형성되어 보 단부측 배근판(41) 외측에서 너트(43)로 체결되어 고정될 수도 있으며 이로 인하여 인장철근(42)의 단면에 프리스트레스를 도입할 수 있다. 이해의 편의를 위해 외측이라 함은 보의 단부쪽을 말한다. 너트(43)로 체결하여 인장철근(42)에 프리스트레스를 도입하는 경우에는, 보 단부측에 설치된 배근판(41)의 관통홈(411) 위치의 높이 보다 보 중앙부측에 설치된 배근판(41)의 관통홈(411) 위치의 높이를 낮게 타공하여 제작한다.
즉 도 8a에 도시된 것처럼 보 단부측에서 인장철근(42)이 하부판(11)으로부터 이격되는 거리(e1)보다 중앙부측에서 인장철근(42)이 하부판(11)으로부터 이격되는 거리(e2)가 낮게 배치된다. 보 단부측 배근판(41) 외측에서 너트(43)를 회전시켜 프리스트레스가 도입되면 인장철근(42)은 길이방향으로 수평상태를 유지하게 되므로 도 8b에 도시된 것처럼 합성보 중앙부에 상향솟음(δ)을 유도하게 된다. 보를 장스팬으로 제작할 경우 중앙부 처짐이 문제가 될 수 있으며 슬래브 콘크리트(80)가 타설되기 전인 시공하중 상태에서도 중앙부 처짐이 문제가 될 수 있으므로 합성보 제작 단계에서 미리 처짐의 반대방향으로 상향 솟음을 유도해놓으면 이러한 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
반채움 콘크리트(50)는 단면구속부재(20)의 상부판(21)에 천공되어 있는 콘크리트 타설용 구멍(23)을 통해서 받침부재(10) 내측에 타설된다. 반채움 콘크리트(50)는 공장에서 타설, 양생되어 합성보를 Half PC의 형식으로 제작하는 것으로 현장으로의 이동을 위한 양중 과정이나 현장의 작업하중 하에서 강성을 증대시켜 안정적 거동을 확보하기 위함이다. 이는 기존의 박벽 합성보의 좌굴이나 비틀림의 문제를 해결하기 위한 것으로, 특히 시공단계에 있어서 탑다운 공법의 지하 합성보로 사용될 때 재하되는 토압, 고층에서 사용될 때 재하되는 풍하중 등의 횡력으로부터 합성보에 발생되는 축력이 야기하는 판부재요소의 좌굴이나 강재단면의 비틀림을 방지하게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 양중판(60)이 추가로 구성될 수 있다. 양중판(60)은 일정한 두께를 가지는 강판으로 단면구속부재(20)의 상부에 접합되며 양중고리홈(61)이 타공되어 있어 공장에서 현장으로의 이동 및 현장에서의 자재배치시 양중을 용이하게 한 것이다. 양중판(60)은 단면구속부재(20)의 상부에 접합될 수 있고 양중고리홈(61)를 제공할 수 있으면 그 형상은 도시된 것에 제한되지 않고 그 설치위치는 동바리 지지 위치 등 단면 보강이 필요한 위치가 되는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보를 나타낸 것으로 도 10a는 분해사시도이고 도 10b는 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 부모멘트 및 전단력에 대한 저항능력을 향상시키고 기둥과의 접합성을 높이기 위해 연결부재(70)가 더 결합될 수 있다.
연결부재(70)로는 웨브(71)와 상부플랜지(72) 및 하부플랜지(73)으로 구성되어 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지는 I형, H형 롤빔이 사용될 수 있다. 연결부재(70)의 단면이 'H'자 또는 'I'자 형상으로 제한되는 것은 아니지만 보 부재로서 'H'자 또는 'I'자 단면형상을 가지는 부재가 가장 널리 사용되고 있고 접합부의 상세도 많이 개발되어 있고 작업 공정도 익숙하므로 연결부재(70)의 단면은 'H'자 또는 'I'자 형상이 되는 것이 바람직하다.
연결부재(70)는 도 10에서와 같이 받침부재(10)의 하부판(11)과 단면구속부재(20)의 상부판(21)에 각각 형성된 삽입홈(14,25)에 연결부재(70)의 웨브(71)를 삽입한 다음 용접하는 방식으로 결합될 수 있다.
연결부재(70)는 기존에 가장 널리 사용되는 H자형 단면 강재 보의 기둥과의 접합부 상세를 그대로 적용하기 위한 것이므로 일정 길이는 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 외측으로 돌출되어야 한다.
즉, 본 실시예에 따른 반채움 PC 타이앵커 합성보는 전체 길이에 걸쳐 폐합된 단면 형상을 가지고 길이방향의 양쪽 끝에는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면으로 된 연결부재(70)가 결합된 모습이 된다. 본 실시예에서 연결부재(70)의 높이는 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 높이와 같게 구성되었으나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 연결부재(70)의 높이가 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 높이보다 크게 제작되는 것을 배재하지 않는다.
지금까지 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.
10: 받침부재 11: 하부판
12: 측면판 13: 날개판
20: 단면구속부재 21: 상부판
22: 경사판 23: 콘크리트 타설용 구멍
24: 개구부 30: 타이앵커
40: 보강철근 41: 배근판
42: 인장철근 43: 너트
50: 반채움 콘크리트 60: 양중판
61: 양중고리홈 70: 연결부재
71: 연결부재 웨브 72: 연결부재 상부플랜지
73: 연결부재 하부플랜지 80: 슬래브 콘크리트
14: 받침부재 삽입홈 25: 단면구속부재 삽입홈
211: 상부판보강재

Claims (8)

  1. 하부판(11)과, 하부판(11)의 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판(12,12) 및 2개의 측면판(12,12)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 날개판(13,13)으로 구성되는 받침부재(10);
    복수의 콘크리트 타설용 구멍(23)이 천공된 상부판(21)과, 상부판(21)의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판(22,22)으로 구성되고 받침부재(10)의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 단면구속부재(20);
    단면구속부재(20)보다 큰 높이를 가지며 상단이 단면구속부재(20) 상부판(21) 하면에 접합되어 단면구속부재(20)의 좌굴장을 줄이고 단면력을 보강하는 타이앵커(30);
    받침부재(10)의 하부판(11) 상면에서 길이 방향으로 일정 간격으로 배치되어 하부판(11)에 수직하게 결합하는 배근판(41)과, 배근판(41)의 관통홈(411)을 관통하여 배치되는 인장철근(42)으로 구성되는 보강철근(40);
    받침부재(10) 내측에 타설 양생되어 보강철근(40)과 타이앵커(30) 하단이 매립되어 구속되는 반채움 콘크리트(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  2. 제 1항에 있어서,
    단면구속부재(20)의 경사판(22)에는 받침부재(10)와 만나는 부분에 형성되는 하측 개구부(24a), 받침부재(10)와 상부판(21)으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성되는 중앙 개구부(24b), 상부판(21)과 만나는 부분에 형성되는 상측 개구부(24c) 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  3. 제 1항에 있어서,
    단면구속부재(20)는 상부판(21)과 경사판(22)이 파형 강판으로 제작되는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  4. 제 1항에 있어서,
    단면구속부재(20)의 상부판(21) 하면에는 상부판보강재(211)가 결합되고, 상부판보강재(211)는 상부판보다 작은 폭과 작은 길이로 제작된 강판(211a) 또는 각형이나 원형 강관에 시멘트계 충진재를 충진한 충전강관(211b,211c)인 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  5. 제 1항에 있어서,
    타이앵커(30)는 단면구속부재(20)의 상부판(21) 하면에 길이방향으로 톱니 형상으로 절곡한 철근(30a), 일정간격을 두고 결합된 스터드 볼트(30b), 사다리꼴 형상으로 절곡한 철근(30c) 또는 직사각 형상으로 절곡한 철근(30d)인 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  6. 제 1항에 있어서,
    인장철근의 양단에 나사산이 형성되어 있어 보 단부측 배근판(41) 외측에서 너트(43)가 체결되어 인장철근(42) 단면에 프리스트레스가 도입되는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  7. 제 6항에 있어서,
    보 단부측 배근판(41) 관통홈(411)의 위치를 보 중앙부측 배근판(41) 관통홈(411)의 위치보다 하부판(11)으로부터 더 높게 타공하여 프리스트레스 도입 후에 합성보 중앙부에 상향솟음을 유도하는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
  8. 제 1항에 있어서,
    받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 받침부재(10)의 하부판(11)과 단면구속부재(20)의 상부판(21)에 각각 형성된 삽입홈(14,25)에, 웨브(71)와 상부플랜지(72) 및 하부플랜지(73)으로 구성되며 삽입홈(14,25) 보다 큰 길이를 갖는 연결부재(70)의 웨브(71)가 일부 삽입되어 접합되고 삽입되지 않은 연결부재(70)의 일정 길이는 받침부재(10)와 단면구속부재(20)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 외측으로 돌출되어 보 양단의 부모멘트 및 전단력에 대한 저항능력을 향상시키고 기둥과의 접합성을 높이는 것을 특징으로 하는 반채움 PC 타이앵커 합성보.
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