KR101510598B1 - 데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법 - Google Patents

데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수로 이격 배치된 래티스 부재의 상측에 용접 결합하는 상부철근과, 상기 래티스 부재의 하측에 용접 결합하는 하부철근을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더를 상측에 구비하는 데크 플레이트(deck plate)의 단부와 합성보의 플랜지(flange)를 연결시키는 것으로서, 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 하단이 상기 합성보의 플랜지에 배치되는 제1 수직부재; 일단이 상기 제1 수직부재의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 상기 합성보의 플랜지의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재; 및 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 일측에 상기 수평 지지부재의 타단이 결합되는 제2 수직부재를 포함하는 데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 데크 플레이트 연결구를 고정할 때 수평 지지부재의 하면을 용접하기 때문에 규정에 부합하는 용접량을 확보할 수 있고, 스터드 볼트를 이용할 때보다 많은 콘크리트 피복량을 확보할 수 있으며, 제1 수직부재와 제2 수직부재가 2개의 수직을 이루어 상부철근의 배치와 피복간격을 유지하기가 쉬워진다.

Description

데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법 {Apparatus for connecting deck plate and Method of constructing deck plate using the same}
본 발명은 데크 플레이트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법에 관한 것이다.
최근 건축시장 전반에 걸쳐 Value engineering(이하 VE)이 확산되면서 강구조 공법 및 철근콘크리트구조를 가진 건축구조를 합성보로 변경을 하여 VE를 하여 구조를 최적화하는 사례가 많아지고 있다.
이에 따라 종래의 합성보에 가장 많이 적용되고 있는 슬래브 형태인 데크 플레이트도 함께 수요가 늘고 있다.
데크 플레이트는 기존 RC(reinforced concrete) 구조에 비해 시공이 간편하고, 비용 및 공기가 획기적으로 줄어들 수 있어 지속적으로 수요가 늘어나고 있다.
도 1은 종래의 데크 플레이트를 나타낸 단면도, 도 2는 종래의 트러스 거더를 나타낸 단면도, 도 3은 종래 보에 데크 플레이트를 결합한 상태를 나타낸 단면도, 도 4는 도 3에 스터드 볼트를 결합한 상태를 나타낸 단면도, 도 5는 종래 합성보에 데크 플레이트를 용접한 상태를 나타낸 단면도, 도 6 내지 도 9는 데크 플레이트의 시공순서를 나타낸 참고도, 도 10은 종래의 데크 플레이트 추락 방지망 및 추락 방지 와이어를 나타낸 참고도, 도 11은 추락방지 와이어를 설치하기 위해 강재에 고정철물이 설치된 것을 나타낸 참고도이다.
현재 시장은 기존의 냉간 성형 데크 플레이트(도 1)에서 한발 나아가 일체형 데크플레이트(도 2)가 시장을 거의 점유하고 있다고 해도 과언이 아니다.
하지만, 종래의 일체형 데크 플레이트(DP)를 강구조에 적용할 경우 도 3의 (a)에 도시된 것처럼 보(B)의 상단에 데크 플레이트(DP)를 임시로 고정하기 위해 가조립 직봉(V)을 공장제작시 고정시키고, 현장에서 설치된 철골보(B)의 상단에 가용접(W)을 하여 데크 플레이트(DP)를 고정하고 철골보(B)와 콘크리트 슬래브를 일체화시키기 위해 다시 도 4의 (a)에 도시된 것처럼 스터트 볼트(SB)를 용접하여 고정시키는 방법이 주로 사용되고 있다.
그러나 이러한 시공방법은 도 4의 (b)에 도시된 철골보(B)처럼 보의 상단 즉 상단 플랜지의 폭이 200mm 이상일 경우에 시공이 적합한 구조이다.
한편 도 5에 도시된 것처럼 합성보(CB)의 경우에는 플랜지(F)의 상단폭이 약 70mm~90mm 사이가 대부분이어서 폭이 매우 좁다.
참고로 데크 플레이트(DP)는 도 6 내지 도 9의 순서로 시공된다.
먼저, 도 6에 도시된 것처럼 적재된 다발형태의 자재를 양중하여 철골보 위에 내려놓고, 도 7에 도시된 것처럼 올려 놓은 다발을 풀어 판개 작업을 한다.
다음으로 도 8에 도시된 것처럼 판개 작업한 데크 플레이트 양끝단에 붙어있는 직봉을 철골보에 가용접한다. 마지막으로 도 9에 도시된 것처럼 스터드 볼트 용접 및 부자재 설치의 순서로 마무리된다.
위 시공 순서 중 시공시 첫 번째(도 6)와 두 번째(도 7)의 시공 과정 중 데크 플레이트를 보 상단에 올려놓고 판개(데크 플레이트를 펼치는 작업)를 할 경우 앞서 설명한 것처럼 합성보에 걸칠 수 있는 공간이 적어 시공시 매우 위험하다.
또한 직봉(V)의 고정은 한바닥의 모듈이 다 형성되기 전까지 할 수가 없고 모듈의 판개가 다 끝난 후에 면적에 맞춰 직봉(V)을 고정할 수가 있다. 이로 인해 직봉(V) 고정 전까지 데크 플레이트(DP)가 약간의 움직임(약 40mm)만 있어도 자재가 추락하거나 자재와 인부가 같이 추락하는 일이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 공사현장에서는 도 10에 도시된 것처럼 추락 방지망(DN)을 설치하기도 하고, 자재의 추락을 막기 위해 추락방지 와이어(DW)를 설치하기도 한다.
이러한 추락방지 와이어(DW)를 설치하기 위해 도 11에 도시된 것처럼 강재에 고정철물(FS)을 설치하는 등 자재 및 관리요소가 증대하는 결과로 이어진다.
이와 같이 합성보(CB) 상단의 플랜지(F) 폭이 적다 보니 스터드 볼트(SB)의 용접 공간을 확보하기가 매우 어렵고, 합성보(CB)의 특성상 박판(두께가 얇은 강판)으로 강재가 이루어지다 보니 현장에서 약간이라도 보의 휨이 있거나 변이가 생길 경우 대처할 수 있는 여유 공간이 별로 없는 문제점이 있다.
실제로 데크 플레이트(DP) 공사 중 낙상 사망사고가 가장 많이 생기는 부분이 직봉(V)을 고정하기 전 판개 작업에서 대부분 발생하며 건설현장의 낙상사고의 대부분을 차지한다.
또한 도 5에 도시된 것처럼 상단에 배치된 보강근이 여러 가닥 배치될 경우 스터드 볼트의 배치로 인해 보강근을 자유롭게 배치하지 못하는 단점이 있다. 이럴 경우 불합리한 시공을 할 수 밖에 없어 보강근의 설치 및 피복 공간을 확보할 수 있는 방법이 필요하다.
또한 스터드 볼트(SB)를 고정하기 위해 스터드 볼트(SB) 전용 용접기가 필수적으로 따라가 용접을 하여야 하는데, 압접 용접은 전기의 용량이 많이 필요하여 현장의 가설 전기시설로는 시공이 불가능하여 대용량 전용 발전기를 사용하여 시공할 수 밖에 없다. 이렇게 되면 발전기 임대비용과 발전기를 돌리기 위한 유류대 등의 원가 상승이 발생하며, 발전기가 없을 경우 시공이 어려워 적기에 시공을 하지 못하는 경우도 발생을 하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제1429482호 (2014. 08. 06), "마감재 일체형 단열 데크플레이트 슬라브 시공방법" 한국등록특허 제1429480호 (2014. 08. 06), "단열 데크플레이트 슬라브 시공방법"
본 발명의 목적은 합성보의 플랜지 폭이 적어 생기는 시공상의 불합리성을 개선하고 스터드 볼트를 배제하되 강재와 슬래브를 일체화할 수 있는 데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 연결구는 복수로 이격 배치된 래티스 부재의 상측에 용접 결합하는 상부철근과, 상기 래티스 부재의 하측에 용접 결합하는 하부철근을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더를 상측에 구비하는 데크 플레이트(deck plate)의 단부와 합성보의 플랜지(flange)를 연결시키는 것으로서, 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 하단이 상기 합성보의 플랜지에 배치되는 제1 수직부재; 일단이 상기 수직 지지부재의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 상기 합성보의 플랜지의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재; 및 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 일측에 상기 수평 지지부재의 타단이 결합되는 제2 수직부재를 포함한다.
여기서, 상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 각각 철근으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 시공방법은 복수로 이격 배치된 래티스 부재의 상측에 용접 결합하는 상부철근과, 상기 래티스 부재의 하측에 용접 결합하는 하부철근을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더를 상측에 구비하는 데크 플레이트를 준비하는 단계; 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 하단이 합성보의 플랜지에 배치되는 제1 수직부재와, 일단이 상기 제1 수직부재의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 상기 합성보의 플랜지의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재 및 상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 일측에 상기 수평 지지부재의 타단이 결합되는 제2 수직부재를 포함하는 데크 플레이트 연결구를 상기 데크 플레이트에 결합시키는 단계; 상기 합성보의 플랜지들에 상기 데크 플레이트의 단부를 안착시키는 단계; 및 상기 수평 지지부재의 하측을 상기 합성보의 플랜지에 용접 결합하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 데크 플레이트를 준비하는 단계에서, 상기 트러스 거더는 현장에서 상기 데크 플레이트의 상측에 결합될 수 있다.
아울러, 상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 각각 철근으로 구비될 수 있다.
게다가, 상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 일체로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 연결구 및 이를 이용한 데크 플레이트 시공방법에 의하면,
첫째, 데크 플레이트 연결구를 고정할 때 수평 지지부재의 하면을 용접하기 때문에 규정에 부합하는 용접량을 확보할 수 있고, 스터드 볼트를 이용할 때보다 많은 콘크리트 피복량을 확보할 수 있으며, 제1 수직부재와 제2 수직부재가 2개의 수직을 이루어 상부철근의 배치와 피복간격을 유지하기가 쉬워진다.
둘째, 데크 플레이트 연결구가 제1 수직부재, 수평 지지부재 및 제2 수직부재를 포함하기 때문에 합성보의 플랜지 폭이 적어 생기는 시공상의 불합리성을 개선하고 스터드 볼트의 사용을 배제하되 강재와 슬래브를 일체화할 수 있다.
셋째, 스터드 볼트가 불필요하기 때문에 합성보에 걸칠 수 있는 공간에 여유가 생기고 시공시 매우 안전성을 확보할 수 있다.
넷째, 수평 지지부재에 의해 고정되는 공간이 늘어나므로 모듈의 판개가 다 끝난 후에 면적에 맞춰 직봉의 고정이 용이하고, 자재 추락의 위험성을 줄일 수 있다.
다섯째, 혹시 모를 공차가 생겨 데크 플레이트의 하부판이 탈락을 하게 되더라도 데크 플레이트 연결구가 데크 플레이트 한 장당 적어도 3개 정도가 결합되어 있어 추락시 2차 대비가 가능하다.
여섯째, 추락 방지망이나 추락방지 와이어의 설치 필요성이 줄어들어 자재 및 관리요소 증가를 막을 수 있다.
일곱째, 데크 플레이트 연결구를 필요에 따라 철근으로 조립할 수도 있고, 일체의 부재로 조립할 수도 있다.
도 1은 종래의 데크 플레이트를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 트러스 거더를 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래 보에 데크 플레이트를 결합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 스터드 볼트를 결합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 종래 합성보에 데크 플레이트를 용접한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 데크 플레이트의 시공순서를 나타낸 참고도이다.
도 10은 종래의 데크 플레이트 추락 방지망 및 추락 방지 와이어를 나타낸 참고도이다.
도 11은 추락방지 와이어를 설치하기 위해 강재에 고정철물이 설치된 것을 나타낸 참고도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 연결구의 결합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 13 및 도 14는 도 12에 도시된 데크 플레이트 연결구를 이용하여 합성보에 데크 플레이트를 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 시공방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 연결구의 결합한 상태를 나타낸 단면도, 도 13 및 도 14는 도 12에 도시된 데크 플레이트 연결구를 이용하여 합성보에 데크 플레이트를 결합한 상태를 나타낸 사시도, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 시공방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 데크 플레이트 연결구(100)는 데크 플레이트(deck plate)(20)의 단부와 합성보(30)의 플랜지(flange)(31)를 연결시킨다.
데크 플레이트(20)는 복수로 이격 배치된 래티스 부재(11)의 상측에 용접 결합하는 상부철근(12)과, 래티스 부재(11)의 하측에 용접 결합하는 하부철근(13)을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더(10)를 상측에 구비한다.
데크 플레이트 연결구(100)는 제1 수직부재(110), 수평 지지부재(120) 및 제2 수직부재(130)를 포함한다.
제1 수직부재(110)는 상단이 상부철근(12)에 용접 결합하고 하단이 합성보(30)의 플랜지(31)에 배치된다.
수평 지지부재(120)는 일단이 제1 수직부재(110)의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 합성보(30)의 플랜지(31)의 상부와 용접 결합한다.
제2 수직부재(130)는 제1 수직부재(110)와 마주하게 배치되며, 수평 지지부재(120)와 결합된다. 구체적으로, 제2 수직부재(130)는 수직부(131) 및 연장부(132)를 구비한다. 수직부(131)는 제1 수직부재(110)와 동일한 높이를 갖고, 제1 수직부재(110)와 마주하게 배치된다. 연장부(132)는 수직부(131)의 하단에서 수평 지지부재(120)를 통해 제1 수직부재(110)의 하단과 연결되고, 수직부(131)로부터 하측으로 연장되며, 수직부(131)와 일체로 형성된다.
제1 수직부재(110), 수평 지지부재(120) 및 제2 수직부재(130)는 각각 철근으로 구비될 수도 있고, 제1 수직부재(110), 수평 지지부재(120) 및 제2 수직부재(130)는 일체로 구비될 수도 있다.
다음으로, 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데크 플레이트 시공방법은 단계 S110 내지 단계 S140을 포함한다.
단계 S110은 복수로 이격 배치된 래티스 부재(11)의 상측에 용접 결합하는 상부철근(12)과, 래티스 부재(11)의 하측에 용접 결합하는 하부철근(13)을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더(10)를 상측에 구비하는 데크 플레이트(20)를 준비하는 단계이다. 여기서, 단계 S110에서 트러스 거더(10)는 공장에서 또는 현장에서 데크 플레이트(20)의 상측에 결합될 수 있다.
단계 S120은 상단이 상부철근(12)에 용접 결합하고 하단이 합성보(30)의 플랜지(31)에 배치되는 제1 수직부재(110)와, 일단이 제1 수직부재(110)의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 합성보(30)의 플랜지(31)의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재(120) 및 상단이 상부철근(12)에 용접 결합하고 일측에 수평 지지부재(120)의 타단이 결합되는 제2 수직부재(130)를 포함하는 데크 플레이트 연결구(100)를 상기 데크 플레이트(20)에 결합시키는 단계이다.
앞서 설명한 것처럼, 제1 수직부재(110), 수평 지지부재(120) 및 제2 수직부재(130)는 각각 철근으로 구비될 수도 있고, 제1 수직부재(110), 수평 지지부재(120) 및 제2 수직부재(130)는 일체로 구비될 수도 있다.
단계 S130은 합성보(30)의 플랜지들(31)에 데크 플레이트(20)의 단부를 안착시키는 단계이다.
단계 S140은 수평 지지부재(120)의 하측을 합성보(30)의 플랜지(31)에 용접 결합하는 단계이다.
이렇게 합성보(30)와 데크 플레이트(20)의 결합이 완료되면, 데크 플레이트(20) 및 합성보(30)의 상부에 콘크리트를 타설하고, 한 개층의 콘크리트가 타설되어 양생된 후에 순차적으로 상기 단계들을 반복하게 된다.
이렇게 본 발명에 따르면, 합성보(30) 형상이 콘크리트를 채우기 위해 상부가 개방되어 있는 점을 활용하여 양 끝단에 데크 플레이트 연결구(100)를 y자 형태로 가공하여 배치를 하고, 데크 플레이트(20)를 판개할 때 개방된 내부까지 제2 수직부재(130)를 내리고 합성보(30)의 내부에 걸치되, 합성보(30) 내부에서 제2 수직부재(130) 내경까지의 공차와 여유치수를 15mm로 유지하고, 합성보(30) 상부의 데크 플레이트(20) 하부판을 합성보(30) 상단에 40mm를 걸치면 데크 플레이트 연결구(100)를 용접하기 전에 데크 플레이트(20)에 충격이 가해지거나 움직임이 생겨도 최대 이동폭이 30mm 밖에 안되기 때문에 움직임이나 충격으로 인한 추락을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 혹시 모를 공차가 생겨 데크 플레이트(20)의 하부판이 탈락을 하게 되더라도 데크 플레이트 연결구(100)가 데크 플레이트(20) 한 장당 적어도 3개가 결합되어 있어 추락시 2차 대비가 가능하다.
또한, 제1 수직부재(110)와 제2 수직부재(130)의 간격이 150mm 정도이고, 데크 플레이트 연결구(100)를 고정할 때 수평 지지부재(120)의 하면을 용접하기 때문에 규정에 부합하는 용접량을 확보할 수 있고 스터드 볼트를 이용할 때보다 많은 콘크리트 피복량을 확보할 수 있으며 제1 수직부재(110)와 제2 수직부재(130)가 2개의 수직을 이루어 상부철근(12)의 배치와 피복간격을 유지하기가 쉬워진다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100...데크 플레이트 연결구 110...제1 수직부재
120...수평 지지부재 130...제2 수직부재

Claims (6)

  1. 복수로 이격 배치된 래티스 부재의 상측에 용접 결합하는 상부철근과, 상기 래티스 부재의 하측에 용접 결합하는 하부철근을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더를 상측에 구비하는 데크 플레이트(deck plate)의 단부와 합성보의 플랜지(flange)를 연결시키는 것으로서,
    상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 하단이 상기 합성보의 플랜지에 배치되는 제1 수직부재;
    일단이 상기 제1 수직부재의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 상기 합성보의 플랜지의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재; 및
    상기 제1 수직부재와 마주하고 상기 제1 수직부재와 동일한 높이를 갖는 수직부와, 상기 수직부의 하단에서 상기 수평 지지부재를 통해 상기 제1 수직부재의 하단과 연결되고 상기 수직부로부터 하측으로 연장되어 상기 수직부와 일체로 형성된 연장부를 구비하는 제2 수직부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 연결구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 각각 철근으로 구비되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 연결구.
  3. 복수로 이격 배치된 래티스 부재의 상측에 용접 결합하는 상부철근과, 상기 래티스 부재의 하측에 용접 결합하는 하부철근을 복수로 배치하여 형성된 트러스 거더를 상측에 구비하는 데크 플레이트를 준비하는 단계;
    상단이 상기 상부철근에 용접 결합하고 하단이 합성보의 플랜지에 배치되는 제1 수직부재와, 일단이 상기 제1 수직부재의 하단에서 수평으로 연장되고 하측이 상기 합성보의 플랜지의 상부와 용접 결합하는 수평 지지부재, 및 상기 제1 수직부재와 마주하고 상기 제1 수직부재와 동일한 높이를 갖는 수직부와, 상기 수직부의 하단에서 상기 수평 지지부재를 통해 상기 제1 수직부재의 하단과 연결되고 상기 수직부로부터 하측으로 연장되어 상기 수직부와 일체로 형성된 연장부를 구비하는 제2 수직부재를 포함하는 데크 플레이트 연결구를 상기 데크 플레이트에 결합시키는 단계;
    상기 합성보의 플랜지들에 상기 데크 플레이트의 단부를 안착시키는 단계; 및
    상기 수평 지지부재의 하측을 상기 합성보의 플랜지에 용접 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 시공방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 데크 플레이트를 준비하는 단계에서,
    상기 트러스 거더는 현장에서 상기 데크 플레이트의 상측에 결합되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 시공방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 각각 철근으로 구비되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 시공방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 수직부재, 상기 수평 지지부재 및 상기 제2 수직부재는 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트 시공방법.
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