KR101466139B1 - 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 별도의 용접작업이 없이 간단하게 파형강판에 부착시킬 수 있으면서도 사선방향으로 경사진 경사면을 이용하여 수직 및 수평방향으로 우수한 결합력을 보여주는 연결부재 및 이를 부착한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 관한 것이다.
본 발명에 의한 연결부재는
일면과 타면 방향으로 각각 교번되게 돌출되는 돌출면이 형성되도록 절곡된 파형강판의 돌출면에 부착되어 콘크리트에 매립되는 연결부재로서,
파형강판의 돌출면에 접합하는 접합면과
상기 접합면의 일단에서 상기 접합면을 기준으로 상기 돌출면의 외부방향으로 120-150도 경사진 방향으로 연장된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조{Connecting structure of corrugated steel plate and concrete using connecting member}

본 발명은 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 별도의 용접작업이 없이 간단하게 파형강판에 부착시킬 수 있으면서도 사선방향으로 경사진 경사면을 이용하여 수직 및 수평방향으로 우수한 결합력을 보여주는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 관한 것이다.

파형강판을 이용한 구조물은 경량의 파형강판을 이용함으로 인하여 그 자중을 줄일 수 있고, 휨모멘트와 전단력에 대한 우수한 저항성을 발휘할 수 있을 뿐 아니라, 현장 작업성이 향상되어 공기 단축 및 공사비 절감이 가능하다는 장점을 가져서 최근에 많이 사용되고 있다.

이러한 장점을 가진 파형강판을 이용한 구조물에 있어서 가장 중요한 부분은 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조이다.

도 1은 종래의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 사시도로서, 도 1에서 보는 바와 같이, 종래에는 파형강판(1)의 일단에 플랜지(2)를 용접으로 부착시키고 그 플랜지(2) 상부에 다수의 스터드볼트(3)를 부착시킨 구조물을 사용하였다. 그러나 이러한 구조물은 파형강판(1)의 일단에 플랜지(2)를 용접에 의해 부착시킴으로 인하여 파형강판(1)의 요철부를 연속해서 용접하기가 용이하지 않고 이로 인하여 공기가 늘어나고 공사비용이 증가하는 문제가 있었다.

이에 도 2와 같은 형태의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점 구조가 제시되었다. 도 2는 종래의 다른 형태의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 사시도이고, 도 3은 도 2에서의 격점부의 단면도이다. 도 2와 도 3에서 보는 바와 같은 종래의 다른 형태의 파형강판은 그 일단에 좌우 양측 대칭형상으로 기역형강(ㄱ형강)(4)을 보울트(6)로서 결합시키고, 그 상부에 스터드볼트(3)를 용접시킨 것으로서, 이로서 파형강판의 요철부를 연속해서 용접시킴으로서 발생할 수 있는 도 1에서의 문제점을 해결되었다.

그러나, 도 2와 같은 형태의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점구조는 기억형강(4)의 상부에 스터드볼트(3)를 용접에 의해 결합시켜야 하므로 용접작업이 추가로 필요하여 공사비용 및 공사기간이 증가할 뿐 아니라, 용접열에 의해 기억형강(4)에 변형 내지 손상이 발생할 수 있으므로 안전성에도 문제가 발생할 수 있었다.

또한 기억형강을 사용함으로 인하여 콘트리트 타설시에 콘트리트가 기억형강의 하부까지 채워지지 않거나 불충분하게 다져셔서 이로 인하여 구조물의 안정성 및 내구성에 문제가 발생할 수 있었다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 별도의 용접작업이 없이 간단하게 파형강판에 부착시킬 수 있으면서도 사선방향으로 경사진 경사면을 이용하여 수직 및 수평방향으로 우수한 결합력을 보여주는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 연결부재는

일면과 타면 방향으로 각각 교번되게 돌출되는 돌출면이 형성되도록 절곡된 파형강판의 돌출면에 부착되어 콘크리트에 매립되는 연결부재로서,

파형강판의 돌출면에 접합하는 접합면과

상기 접합면의 일단에서 상기 접합면을 기준으로 상기 돌출면의 외부방향으로 120-150도 경사진 방향으로 연장된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 접합면은 파형강판의 돌출면과 볼트 및 너트에 의해 체결된다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 경사면에는 적어도 하나 이상의 관통구가 형성되어 있다.

본 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조는

일면과 타면 방향으로 각각 교번되게 돌출되는 돌출면이 형성되도록 절곡된 파형강판 및 파형강판에 부착되는 적어도 하나 이상의 연결부재를 포함하는 구조로서,

연결부재는 상기된 연결부재이고, 파형강판의 돌출면에 적어도 하나 이상씩 개별적으로 부착되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 파형강판의 콘크리트에 매립되는 부분 중에서 결합면과 접하지 않는 부분에 철근관통홈이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 연결부재는 모든 돌출부에 부착되어 있다.

본 발명에 의한 연결부재는 그 구조가 간단하면서도 사선방향으로 경사가 형성되어 있어서, 수직방향 및 수평방향으로의 결합력을 발휘하여서, 종래의 연결부재에서의 수평방향으로의 플랜지(도 1의 2, 도 2의 4)와 수직방향으로의 스터드볼트(도 1의 3, 도 2의 3)의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 연결부재를 사용하여 휨강성 저하없이 전체 중량을 20-30% 저감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의한 연결부재는 파형강판과 볼트에 의해 체결되므로, 별도의 용접작업을 필요로 하지 않고, 이로 인하여 용접작업시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 시공이 용이하고 경제적일 뿐 아니라, 나아가 연결부재와 파형강판이 용접열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한 연결부재를 돌출면에만 개별적으로 부착시킴으로서 연결부재의 전체 사용된 길이를 반이상으로 줄여서 자재비를 절감할 수 있다.

또한 연결부재와 파형강판과의 결합은 현장에서도 가능하지만, 대부분 공장에서 조립이 가능하고 현장에서는 단순히 콘크리트 타설만 하면 되므로 공기를 상당히 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 사시도,
도 2는 종래의 다른 형태의 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 사시도,
도 3은 도 2에서의 격점부 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 연결부재의 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 사시도,
도 6은 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 단면도,
도 7은 철근관통홈이 형성된 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 사시도,
도 8은 철근을 이용한 스크럽이 형성된 상태에서 파형강판과 곤크리트 부재의 격점부에 콘크리트가 타설된 상태의 사시도,
도 9는 철근을 이용한 다른 형태의 스크럽이 형성된 상태에서 파형강판과 곤크리트 부재의 격점부에 콘크리트가 타설된 상태의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 의한 연결부재의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 사시도이고, 도 6은 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 단면도이다.

이하, 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 대하여 설명하면서, 파형강판에 부착되는 연결부재에 대한 설명도 함께 기재한다.

도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조는 파형강판(100)과 이에 부착된 연결부재(200)를 포함한다.

파형강판(100)은 일면과 타면 방향으로 각각 교번되게 돌출되는 돌출면(110)이 형성되도록 절곡된 것으로서, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 여기서는 추가적인 설명은 생략한다. 본 발명에서의 돌출면(110)은 파형으로 형성된 파형강판(100)에서 외부 방향으로 돌출된 면을 의미하며, 여기에는 후술하는 접합면(210)이 결합하게 된다.

연결부재(200)는 파형강판(100)의 돌출면(110)에 부착되는 것으로서, 본 발명에서의 연결부재(200)는 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 일자형과 기억자형의 중간형태로서 사선방향으로 굽어진 형상을 갖는 점에 특징이 있다.

이를 위하여 본 발명에서의 연결부재(200)는 접합면(210)과 경사면(220)을 포함한다.

접합면(210)은 파형강판(100)의 돌출면(110)에 부착되는 부분이다. 이는 파형강판(100)의 돌출면(110)과 밀착될 수 있도록 돌출면(110)과 같이 평평한 면의 형태로 제작된다. 돌출면(110)과 접합면(210)의 결합방법에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 볼트와 너트(500)를 이용하여 접합시킨다. 돌출면(110)과 접합면(210)이 볼트와 너트(500)를 이용하여 체결을 함으로서 파형강판(100)의 요철부에 용접을 할 필요가 없게 되어 그 체결작업이 용이할 뿐 아니라 용접열에 따른 재질의 변형 내지 손상을 막을 수 있다.

경사면(220)은 접합면(210)에서 연장된 부분으로서, 이는 접합면(210)을 기준으로 돌출면(110)의 외부방향으로 120-150도(θ) 경사진 방향으로 연장된다. 바람직하게는 135도 경사진 방향으로 연장된다. 경사면(220)의 각도가 너무 작으면 실질적으로 연결부재(200)는 기억형상(ㄱ형상)으로 제작되고, 이로 인하여 종래 기술의 문제점이 그대로 재현될 수 있고, 경사면(220)의 각도가 너무 크면 연결부재(200)는 실질적으로 파형강판(100)의 연장에 불과하여 콘크리트 부재와의 결합력이 저하되는 문제가 있다.

본 발명에서의 연결부재(200)는 사선방향으로 경사진 경사면(220)이 도 1 내지 도 3에서의 수직방향으로 연장된 스터드볼트와 수평방향으로 연장된 기억형강의 수평면의 역할을 동시에 수행하여, 그 구조가 단순하면서도 휨강성의 저하없이 수직 및 수평방향으로 우수한 결합력을 발휘할 수 있다.

한편 경사면(220)에는 적어도 하나 이상의 관통구(222)를 형성시킬 수 있다. 관통구(222)는 콘크리트 타설시 관통구(222)의 내부로도 콘크리크가 침투되어서 연결부재(200)와 콘크리트의 결합력을 증대시키는 역할을 하게 된다.

관통구(222)의 형태에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 경사면(220)의 가공상의 편리성을 고려할 때, 원형으로 가공하는 것이 바람직하다.

또한 관통구(222)의 개수에 대해서도 특별한 제한은 없으며, 경사면(220)의 면적을 고려하여 관통구(222)를 형성시킨다.

연결부재(200)는 파형강판(100)의 양면에 하나씩 2개만 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 도 5와 도 6에서 보는 바와 같이, 파형강판(100)의 돌출면(110)에 개별적으로 부착시키는 것이 바람직하다. 이로서 파형강판(100)에 부착될 수 있는 연결부재(200)의 전체 길이를 줄일 수 있어서, 연결부재(200)에 사용되는 재료비를 절감할 수 있다.

하나의 돌출면(110)에 부착되는 연결부재(200)의 개수에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 하나의 돌출면(110)에는 하나의 연결부재(200)를 부착시킨다. 또한 모든 돌출면(110)에 연결부재(200)를 부착시키는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 일부 돌출면(110)에만 연결부재(200)를 부착시킬 수도 있다.

도 7은 철근관통홈이 형성된 파형강판과 콘크리트 부재의 접합부 구조의 사시도이다. 도 7과 같이, 콘크리트와 파형강판(100)의 확실한 접합을 위하여, 파형강판(100)에 철근관통홈(120)을 형성시키고, 철근(300)을 관통시켜서 스트럽을 형성시킬 수도 있다. 철근관통홈(120)은 콘크리트가 매설되는 부분의 파형강판(100)에 형성된다. 참고로, 도 7에서는 단순히 철근관통홈에 철근이 관통한 형상을 일부에만 도시하였지만, 전체 철근관통홈(120)에 철근을 관통시킬 수 있고, 필요에 따라서는 이들 철근은 스트럽을 형성할 수 있도록 다양한 형상으로 굽어질 수 있다.

도 8과 도 9는 철근을 이용한 스크럽이 형성된 상태에서 파형강판과 곤크리트 부재의 접합부에 콘크리트가 타설된 상태의 사시도이다. 도 8과 도 9에서 보는 바와 같이 철근(300)을 이용한 스크럽은 현장 상태에 맞게 다양한 형태로 설치되어 콘크리트(400)에 매립될 수 있다.

다음으로 본 발명에서의 연결부재를 부착한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조의 시공방법에 대하여 설명한다.

연결부재와 파형강판의 접합은 현장에서 직접 볼트와 너트를 이용하여 체결할 수도 있으나, 이들의 결합은 연결부재와 파형강판의 제조공장에서 행해질 수도 있다. 연결부재와 파형강판의 접합을 그 제조공장에서 실시하고 현장에서는 단순히 이들을 설치하고 콘크리트를 타설하는 과정만 실시하는 경우에는 현장에서의 작업량이 줄어들고 이로 인하여 공기단축 뿐 아니라 공사비용을 절감할 수 있게 된다.

따라서 도 1 내지 도 3에 도시된 종래의 방법과 달리, 본 발명에 의한 연결부재를 부착한 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조는 현장에서의 시공과정이 매우 단순해지고 이로 인하여 공사기간을 상당히 단축할 수 있다.

파형강판 : 100
돌출면 : 110
철근관통홈 : 120
연결부재 : 200
접합면 : 210
경사면 : 220
관통구 : 222
철근 : 300
콘크리트 : 400

Claims (6)

1. 일면과 타면 방향으로 각각 교번되게 돌출되는 돌출면이 형성되도록 절곡된 파형강판 및 상기 파형강판에 부착되는 적어도 하나 이상의 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조에 있어서,
   상기 연결부재는
   파형강판의 돌출면에 접합하는 접합면과
   상기 접합면의 일단에서 상기 접합면을 기준으로 상기 돌출면의 외부방향으로 120-150도 경사진 방향으로 연장된 경사면을 포함하며,
   상기 파형강판의 돌출면에 적어도 하나 이상씩 개별적으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 접합면은 상기 파형강판의 돌출면과 볼트 및 너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 경사면에는 적어도 하나 이상의 관통구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 파형강판의 콘크리트에 매립되는 부분 중에서 상기 접합면과 접하지 않는 부분에 철근관통홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조.
6. 제1항에 있어서, 상기 연결부재는 모든 돌출부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 연결부재를 포함하는 파형강판과 콘크리트 부재의 격점부 구조.

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