KR101567741B1 - 조립트러스 매립형 합성보 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조립트러스가 콘크리트에 매립되는 합성보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립트러스가 콘크리트 경화전의 액상상태에서는 콘크리트 자중과 시공하중을 견디는 트러스 보로 역할하며 콘크리트 경화 후에는 콘크리트와 함께 주요 구조부재로 역할하는 합성보에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보는 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 나사봉이 폭방향으로 돌출되도록 결합되는 하현재와; 복수의 평강의 단부를 이어서 지그재그 형상으로 구성되며 평강의 이음부에 형성된 관통홀에 하현재에 결합된 나사봉이 관통되어 외측에서 D콘이 체결되어 하현재 폭방향 양단에 하단이 결합되는 한 쌍의 접이식 복재; 및 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 결합공이 천공된 수직판, 수직판 상단에 구성되는 수평판을 포함하도록 구성되어 나사봉이 수직판의 결합공과 접이식 복재의 상단 관통홀에 관통되고 외측에서 D콘이 체결되어 한 쌍의 접이식 복재에 결합되는 한 쌍의 상현재;를 포함하는 조립트러스; 조립트러스를 단면내에 수용하고 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성되며, 조립트러스 상현재와 하현재에 결합된 D콘의 상응위치에 볼트홀이 천공되어 외측에서 볼트가 볼트홀을 통해 D콘에 결합되어 조립트러스에 고정되는 거푸집널; 및 거푸집널 단면 내에 타설되어 조립트러스와 일체화되는 콘크리트를 포함하여 구성되며, 거푸집널은, 콘크리트 경화 후에 볼트를 풀어내어 제거되는 것을 특징으로 한다.

Description

조립트러스 매립형 합성보{Composite beam having truss reinforcement embedded in concrete}
본 발명은 조립트러스가 콘크리트에 매립되는 합성보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립트러스가 콘크리트 경화전의 액상상태에서는 콘크리트 자중과 시공하중을 견디는 트러스 보로 역할하며 콘크리트 경화 후에는 콘크리트와 함께 주요 구조부재로 역할하는 합성보에 관한 것이다.
철근콘크리트구조는 콘크리트 양생기간 동안 액상 상태의 콘크리트의 형상을 유지하기 위해 거푸집널이 필요하며, 시공시 구조적 안전과 처짐을 제어하기 위해 장선, 멍에 및 동바리가 필요하다. 따라서 철근콘크리트구조는 이러한 거푸집의 탈형, 동바리 해체 등의 추가적인 공정이 수반되므로 시공이 번거로우며 공사기간이 길어진다는 단점을 갖는다.
철골구조는 시공시 별도의 가설작업이 필요하지는 않지만, 재료비가 철근콘크리트 구조에 비해 비싸고 강재가 노출되어 내구성 및 내화성이 떨어진다는 문제점을 갖는다.
이러한 철근콘크리트 구조와 철골구조의 문제점을 상호보완하기 위하여 강콘크리트 합성보가 개발되어 왔다. 강콘크리트 합성보는 강재 보와 콘크리트가 단일부재로 거동하도록 구현하여 휨모멘트를 받을 때 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 개발되어 왔는데, 강재의 단면을 구조부재의 인장측 외피에 집중배치하고 내부에 콘크리트가 채워지는 강판 영구 거푸집형 합성보가 그 중 하나이다. 강판에 의해 콘크리트가 구속됨으로 휨 강성이 증가되며 콘크리트가 노출되지 않으므로 균열과 중성화를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 합성보와 슬래브의 콘크리트가 일체로 타설되어 양생되므로 구조적 일체성이 확보되고 별도의 거푸집을 사용하지 않아 경제적이고 친환경적인 공법이다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제10-1469798호 ‘강판 조립 합성보'(특허문헌1)가 있다. 이 특허는 일정 거리 이격되도록 평행하게 배치되는 한쌍의 웨브 플레이트, 한 쌍의 웨브 플레이트 하부에서 서로를 연결하도록 결합되어 합성보의 하부면을 형성하는 하부플랜지를 포함하여 구성되는, 내부에 콘크리트가 채워지도록 복수의 강판을 조립하여 형성되는 합성보를 제안한다. 이 특허가 제안하는 강판 조립 합성보는 하부 플랜지 측면에 웨브 플레이트를 결합함으로써, 웨브 플레이트 측면으로 돌출된 부분이 없어 구조체 자체에 먼지가 쌓이는 부분을 원천적으로 제거할 수 있는 장점이 있으나 영구거푸집으로 기능하도록 U자 형상으로 제작되는 강판 유닛은 통상 강판 두께가 6mm 전후의 얇은 박판으로 구성되어 단면강성이 매우 작아서 강판 유닛의 내부에 콘크리트를 채울 때와, 바닥판에 철근을 조립하고 여기에 콘크리트를 타설할 때 발생되는 시공중 하중을 지탱하기가 곤란하므로 시공단계에서 강판 유닛의 중간 중간에 동바리(지지대, Support)를 두고 시공함으로 현장 시공작업성이나 공기절감을 기대하기가 곤란하며, 외부로 노출되는 강판 유닛은 화재에 매우 취약하다는 단점을 가진다.
특허등록 제10-1469798호 ‘강판 조립 합성보'
본 발명은 상술한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 강재를 외부로 노출시키지 않으면서 동바리의 사용을 배제할 수 있고, 내구성 및 내화성을 향상시키며 전체적인 공사기간과 비용을 줄이는 합성보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상현재, 하현재, 접이식 복재의 조립을 통하여 트러스형태로 만들어 시공 중의 하중을 효율적으로 견딜 수 있는 구조부재로 구현하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 각 부품을 표준화하여 공장에서 대량 제작하고, 현장에서는 용접을 배제한 조립을 통하여, 시공 시 운반성, 시공편의성 및 품질을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보는 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 나사봉이 폭방향으로 돌출되도록 결합되는 하현재와; 복수의 평강의 단부를 이어서 지그재그 형상으로 구성되며 평강의 이음부에 형성된 관통홀에 하현재에 결합된 나사봉이 관통되어 외측에서 D콘이 체결되어 하현재 폭방향 양단에 하단이 결합되는 한 쌍의 접이식 복재; 및 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 결합공이 천공된 수직판, 수직판 상단에 구성되는 수평판을 포함하도록 구성되어 나사봉이 수직판의 결합공과 접이식 복재의 상단 관통홀에 관통되고 외측에서 D콘이 체결되어 한 쌍의 접이식 복재에 결합되는 한 쌍의 상현재;를 포함하는 조립트러스; 조립트러스를 단면내에 수용하고 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성되며, 조립트러스 상현재와 하현재에 결합된 D콘의 상응위치에 볼트홀이 천공되어 외측에서 볼트가 볼트홀을 통해 D콘에 결합되어 조립트러스에 고정되는 거푸집널; 및 거푸집널 단면 내에 타설되어 조립트러스와 일체화되는 콘크리트를 포함하여 구성되며, 거푸집널은, 콘크리트 경화 후에 볼트를 풀어내어 제거되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보는 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 나사봉이 폭방향으로 돌출되도록 결합되는 하현재와; 복수의 평강의 단부를 이어서 지그재그 형상으로 구성되며 평강의 이음부에 형성된 관통홀에 하현재에 결합된 나사봉이 관통되어 외측에서 D콘이 체결되어 하현재 폭방향 양단에 하단이 결합되는 한 쌍의 접이식 복재; 및 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 결합공이 천공된 수직판, 수직판 상단에 구성되는 수평판을 포함하도록 구성되어 나사봉이 수직판의 결합공과 접이식 복재의 상단 관통홀에 관통되고 외측에서 D콘이 체결되어 한 쌍의 접이식 복재에 결합되는 한 쌍의 상현재;를 포함하는 조립트러스; 조립트러스를 단면내에 수용하고 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성되며, 조립트러스 상현재와 하현재에 결합된 D콘의 상응위치에 볼트홀이 천공되어 외측에서 볼트가 볼트홀을 통해 D콘에 결합되어 조립트러스에 고정되는 거푸집널; 및 거푸집널 단면 내에 타설되어 조립트러스와 일체화되는 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상현재는, T형강이나 ㄱ자 형강으로 구성될 수 있다.
또한, 거푸집널은, 한 쌍의 측벽 거푸집널과 U자형 하부 거푸집널로 형성되어 U자형 하부 거푸집널의 양측면에 한 쌍의 측벽 거푸집널의 하단이 겹치도록 구성되어 결합될 수 있다.
한편, 수직판 하단이 상현재 수평판 상면에 결합되어 상현재 상단으로부터 T형상으로 돌출되도록 구성되는 T형강을 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 접이식 복재는, 와렌 트러스(Warren Truss), 프랫 트러스(Pratt Truss), 더블 와렌 트러스(Double Warren Truss) 형상 중 하나를 구현하도록 구성될 수 있다.
한편, 평강은, 양단부가 관통홀의 크기만큼 단면이 증가된 아령 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 조립트러스가 시공 하중과 콘크리트 자중을 효율적으로 견딜 수 있는 구조부재로 작용하므로 동바리를 배제할 수 있고, 넓은 작업공간을 확보할 수 있어 시공편의성이 향상되며, 콘크리트의 양생을 기다리지 않고 골조를 먼저 설치할 수 있어 공기단축의 효과가 있다.
둘째, 콘크리트 경화 후 거푸집널을 해체하면 하현재, 상현재, 접이식 복재 모두 외기에 접하지 않고 콘크리트 안에 묻혀 있으므로 내구성 및 내화성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 상,하현재와 접이식 복재를 결속하는 나사봉은 콘크리트와 조립트러스가 일체로 거동하게 만드는 전단연결재의 역할을 함으로써 매립형 합성보의 구조적 성능을 향상시킨다.
넷째, 접이식 복재는 운송 및 보관단계에서는 접어서 부피를 줄이고, 조립 설치 시는 펼쳐서 조립함으로써 운임 및 보관비용을 줄이고 시공편의성을 향상시킬 수 있다.
다섯째, 콘크리트 경화 후 거푸집널이 제거된 매립형 조립트러스 합성보의 상,하현재는 휨보강재의 역할을 하고, 접이식 복재는 전단보강재의 역할을 함으로써 구조적 성능이 탁월하며, 기존의 노출형 합성보에 비하여 처짐 및 진동에 대한 강성이 우수하다.
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 일실시예에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보의 분해사시도이고, 도2는 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보의 사시도이고, 도 3b는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 접이식 복재의 평강의 다양한 형상을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 접이식 복재의 다양한 형태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 접이식 복재의 접은 형상을 도시한 평면도이다.
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 일실시예에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보의 분해사시도이고, 도2는 단면도이다.
본 발명에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보는 크게 조립트러스(10), 거푸집널(20), 콘크리트(30)를 포함하여 구성된다.
조립트러스(10)는 하현재, 복재, 상현재로 구성되는 트러스 부재로 구성되는 것으로, 본 발명에 따른 조립트러스(10)의 하현재(110)는 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 길이 방향에 수직하게 나사봉(140)이 결합된다. 나사봉(140)은 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 것으로 하현재(110) 폭보다 큰 길이를 갖도록 구성되어 양단이 하현재(110) 폭방향으로 돌출된다. 나사봉(140)은 하현재(110)에 직접 용접 등 임의의 방법으로 직접 결합될 수도 있고 바람직하게는 도시된 바와 같이 하현재 폭방향 동일 직선상에 관통공이 형성된 복수의 고정판(111)이 하현재(110) 상면에 구성되고, 나사봉(140)이 고정판(111)을 관통하도록 결합될 수 있다. 고정판(111)은 공장에서 용접 등의 방법으로 미리 부착시키는 것이 바람직하다.
접이식 복재(120)는 하단이 하현재에 결합되고 상단이 상현재에 결합되어 하현재와 상현재를 연결하는 경사재이다. 본 발명의 접이식 복재(120)는 복수의 평강(平鋼, flat steel)(121)의 단부를 이어서 연결하도록 지그재그 형상으로 구성되며 구체적인 형상에 대해서는 후술하기로 한다. 접이식 복재(120)의 상,하단(평강(121)의 이음부)에는 관통홀이 형성되어 있으며 관통홀에는 하현재(110)에 결합된 나사봉(140)이 관통되며 관통된 나사봉(140)에는 D콘(150)이 체결된다. D콘(150)은 이 분야에서 디콘 또는 디콘너트로 통칭되는 공지의 것을 사용하면 된다. 접이식 복재(120)는 하현재(110)의 폭방향 양단에 결합되는 것으로 즉, 한 쌍의 접이식 복재(120,120)는 하현재(110)의 폭만큼 간격을 유지하며 하현재(110)에 수직하게 결합된다.
상현재(130)는 접이식 복재(120)의 상단에 결합되는 것으로 한 쌍의 접이식 복재(120,120) 상단에 각각 한 쌍의 상현재(130,130)가 결합되어 하현재(110)과 더불어 전체적으로 U자형 단면을 구성한다. 상현재(130)는 접이식 복재(120)와의 결합면을 제공하는 수직판(131)과 후술되는 데크플레이트가 상면에 안착되는 수평판(132)을 포함하도록 구성되는 것으로 도시한 바와 같이 T형강이 사용될 수 있으며 도시하지는 않았지만 앵글부재가 사용될 수 있다. 상현재(130)의 수직판(131)에는 결합을 위한 결합공이 천공되며, 하현재(110)와 마찬가지로 상현재(130) 또한 나사봉(140)과 D콘(150)을 통하여 접이식 복재(120)에 결합될 수 있다. 상현재(130) 수직판(131)의 결합공과 접이식 복재(120)의 상단 관통홀에 나사봉(140)이 관통되며 관통된 나사봉(140)에는 D콘(150)이 체결된다. 이때 상현재(130) 내측에 너트를 먼저 결합하여 양측 상현재(130)가 일정 간격을 유지할 수 있도록 하고, 접이식 복재 상단 외측에서 D콘(150)을 결합하는 것이 바람직하다.
나사봉(140)은 하현재(110)와 상현재(130)를 접이식 복재(120)에 결합하는 수단임과 동시에 콘크리트(30)와 조립트러스(10)가 일체로 거동하게 만드는 전단연결재의 역할을 함으로써 합성보의 구조적 성능을 향상시킨다.
상술한 하현재(110)와 접이식 복재(120) 및 상현재(130)로 구성되는 조립트러스(10)는 시공 단계에서 시공하중과 액상상태의 콘크리트의 자중을 견딜 수 있도록 하고, 콘크리트 경화 후에는 상현재(130)는 철근콘크리트 보의 상부철근과 같은 역할을 하는 휨보강재가 되고, 하현재(110)는 하부철근과 같은 휨보강재가 되며, 접이식 복재(120)는 철근콘크리트 보의 스터럽(Stirrup)과 같은 역할을 하는 전단 보강재가 된다. 필요에 따라 보강철근이 더 설치될 수 있으며 상현재(130)와 하현재(110) 및 접이식 복재(120)의 부재 선택은 구조계산에 따른다.
거푸집널(20)은 조립트러스(10)를 단면내에 수용하고 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성되며, 거푸집널(20)에는 조립트러스(10) 상현재(130)와 하현재(110)에 결합된 D콘(150)의 상응위치에 볼트홀(20h)이 천공되어 있으며 거푸집널(20) 외측에서 볼트가 볼트홀(20h)을 통해 D콘(150)에 결합되어 거푸집널(20)이 조립트러스(10)에 고정된다.
거푸집널(20)은 간단한 볼트 체결로 조립트러스(10)에 결속될 수 있고 반대로 볼트를 풀어내어 조립트러스(10)로부터 해체될 수 있다. 즉, 본 발명의 거푸집널(20)은 탈착이 용이하게 고안된 것으로, 시공단계에서는 액상상태의 콘크리트(30)를 담아내는 거푸집으로서의 기능을 담당하지만 콘크리트(30)가 경화한 후에는 도 2a에 도시된 바와 같이 볼트와 함께 해체되어 콘크리트(30)가 노출되도록 한다. 콘크리트 구조물이 노출되기 때문에 누수와 균열과 같은 하자를 가시화되므로 하자보수가 명확하게 실현될 수 있으며 제거된 거푸집널(20)은 다른 층이나 다른 현장에서 재사용이 가능하여 친환경적이고 경제적이며 공기를 줄일 수 있는 장점이 있다. 본 발명은 콘크리트(30) 경화 후 거푸집널(20)을 제거하는 것을 기본으로 하고 있으나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 필요에 따라 도 2b에 도시된 바와 같이 거푸집널(20)을 그대로 존치하여 조립트러스(10), 콘크리트(30)와 함께 구조부재로서 구성할 수도 있다.
거푸집널(20)은 U자형 단면의 거푸집으로 일체로 형성될 수도 있고, 도 1과 도2에 도시한 것처럼, 한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)과 U자형 하부 거푸집널(22)로 형성되어 U자형 하부 거푸집널(22)의 양측면에 한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)의 하단이 겹치도록 구성되어 결합될 수 있다. 이와 같이 측벽 거푸집널(21)과 하부 거푸집널(22)을 따로 구성하여 결합할 때에는, 거푸집널 단면내에 콘크리트가 타설될 때 보 상부보다 보 하부가 액체 상태의 콘크리트에 의한 측압이 높으므로 측벽 거푸집널(21) 보다 하부 거푸집널(22)을 두껍게 구성하면, 일정 두께로 거푸집널(20)을 일체로 구성하는 것보다 효율적으로 저항할 수 있다. 거푸집널(20)의 재료로는 경질섬유판, 합성 수지, 알루미늄 패널, 강판 등의 이 분야에서 공지된 임의의 것으로 채택될 수 있다.
조립트러스(10)는 강재로 구성되기 때문에 피복두께가 요구되는데, 상현재(130)는 합성보 상부에 구성되는 슬래브에 의하여, 접이식 복재(120)는 D콘(150)에 의하여 피복두께가 확보되므로 고려의 대상은 하현재(110)의 피복두께이다. 따라서, 거푸집널(20)의 단면 형상은 하현재(110)의 피복두께를 고려하여 그 깊이가 결정되어야한다.
콘크리트(30)는 거푸집널(20) 단면 내에 타설되어 조립트러스(10)와 일체화된다. 콘크리트는 비중이 크고 거푸집널 자체는 단면강성이 매우 작아서 거푸집널의 내부에 콘크리트를 채울 때 발생되는 시공 하중을 지탱하기가 곤란하므로 시공단계에서 동바리가 필요하지만 본 발명에 따르면 조립트러스(10)가 트러스 부재의 인장, 압축 작용으로 시공하중에 효과적으로 저항하므로 동바리가 필요없어 현장 시공작업성이 향상되고 공기절감을 기대할 수 있다.
콘크리트 타설시에는 합성보 상부, 즉 조립트러스 상현재(130)의 수평판(132)에 데크플레이트(D)를 걸치고 거푸집널(20) 단면 내 및 데크플레이트(D) 상부에 콘크리트를 타설 양생하여 합성보와 슬래브가 일체로 구성되는 것이 바람직하다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보의 사시도이고, 도 3b는 단면도이다.
본 실시예는 상현재(130) 상단에 결합되는 T형강(133)을 더 포함하여 구성된다. 상현재(130) 상단에 T형강(133)이 더 설치되는 것으로, T형강(133)의 수직판 하단이 상현재(130) 수평판(132) 상면에 결합되어 T형강(133)이 상현재(130) 상단에 T형상으로 돌출되도록 구성된다. 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 T형강(133)이 슬래브(S)에 매립되고 상현재(130)는 슬래브(S)와 일체로 거동할 수 있도록 한다. 즉, 슬래브 내부로 돌출되는 T형강(133)이 조립트러스(10)와 거푸집널(20) 단면 내측과 데크플레이트(D) 상부에 충진되는 콘크리트(30)의 일체화를 증진시킨다. 또한 단면강성이 증대되므로 구조부재로의 강성도 증가하여 시공하중 하에서 처짐이나 진동 또는 그외의 변형이 일어나지 않도록 충분한 강성이 확보되며 특히, 부모멘트 구간에 적용할 때에는 인장존에 강재를 배치함으로 강성이 증대되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 접이식 복재의 평강의 다양한 형상을 도시한 평면도이다.
본 발명의 접이식 복재(120)는 상술한 바와 같이 복수의 평강(121)의 단부를 이어서 연결하도록 구성되며, 평강(121)의 형상은 도 4a에 도시된 바와 같이 일반적인 직사각형 형태의 평강을 그대로 사용하거나 도 4b에 도시된 바와 같이 평강의 단부를 둥글게 다듬어진 형상으로 구성할 수 있으며, 특히 도 4c와 같이 평강의 양단부를 관통홀의 크기만큼 단면이 증가된 아령 형태로 구성하여 강재량의 효율적인 사용을 도모할 수 있다.
도 5는 본 발명의 접이식 복재의 다양한 형태를 도시한 측면도이다.
본 발명에 따른 접이식 복재(120)는 상현재와 하현재를 연결하여 트러스부재를 구성하는 경사재로 형성되는 것으로 다양한 트러스 형상을 구현하도록 구성될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이 와렌 트러스(Warren Truss)의 형상을 구현하면 시공 편의성과 복재의 운반성이 뛰어난 조립트러스를 구현할 수 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이 프랫 트러스(Pratt Truss)의 형상을 구현하면 길이가 짧은 수직재가 압축응력을 받고 길이가 긴 경사재가 인장응력을 받음으로 인해 구조적 효율이 뛰어나며 수직재와 경사재가 모두 전단에 저항하는 스터럽(Stirrup)의 역할을 하기 때문에 전단강성이 뛰어난 조립트러스를 구현할 수 있다. 특히, 보의 춤이 큰 경우에는 도 5c에 도시된 바와 같이 접이식 복재(120)를 더블 와렌 트러스(Double Warren Truss)의 형상으로 구성하는 것이 바람직하다. 보의 춤이 클 경우에는 콘크리트 타설시 거푸집널(20)에 작용하는 측압이 커지게 되는데, 이때 접이식 복재(120)를 더블 와렌 트러스(Double Warren Truss)의 형상으로 구성하여 평강(121)의 교차점에 D콘(150)을 더 설치하면, 거푸집널(20)에 지지점을 증가시키므로 거푸집널(20)의 두께를 절감시킬 수 있는 조립트러스(10)를 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 접이식 복재의 접은 형상을 도시한 평면도이다.
도 6a~c는 각각 도 5a~c의 와렌 트러스(Warren Truss), 프랫 트러스(Pratt Truss), 더블 와렌 트러스(Double Warren Truss) 형상의 접이식 복재의 접은 형상을 나타낸 것이다. 평강(121)의 단부를 이어서 접이식 복재(120)를 구성함에 있어서, 이음부에 관통홀을 유지하면서 회전이 가능하도록 힌지캡(122)을 매개로 평강(121)을 연결하면 도 6에 도시된 바와 같이 작은 부피를 갖도록 접을 수 있게 된다. 따라서, 접이식 복재(120)는 운송 및 보관단계에서는 접어서 부피를 줄이고, 조립 설치 시는 펼쳐서 조립함으로써 운임 및 보관비용을 줄이고 시공편의성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 조립트러스가 시공 하중과 콘크리트 자중을 효율적으로 견딜 수 있는 구조부재로 작용하므로 동바리를 배제할 수 있고, 넓은 작업공간을 확보할 수 있어 시공편의성이 향상되며, 콘크리트의 양생을 기다리지 않고 골조를 먼저 설치할 수 있어 공기단축의 효과가 있다.
또한, 콘크리트 경화 후 거푸집널을 해체하면 하현재, 상현재, 접이식 복재 모두 외기에 접하지 않고 콘크리트 안에 묻혀 있으므로 내구성 및 내화성을 향상시킬 수 있다.
또한, 접이식 복재는 운송 및 보관단계에서는 접어서 부피를 줄이고, 조립 설치 시는 펼쳐서 조립함으로써 운임 및 보관비용을 줄이고 시공편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 콘크리트 경화 후 거푸집널이 제거된 매립형 조립트러스 합성보의 상,하현재는 휨보강재의 역할을 하고, 접이식 복재는 전단보강재의 역할을 함으로써 구조적 성능이 탁월하며, 기존의 노출형 합성보에 비하여 처짐 및 진동에 대한 강성이 우수하다.
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: 조립트러스 110: 하현재
111: 고정판 120: 접이식 복재
121: 평강 122: 힌지캡
130: 상현재 131: 수직판
132: 수평판 133: T형강
140: 나사봉 150: D콘
20: 거푸집널 20h: 볼트홀
21: 측벽 거푸집널 22: U자형 하부 거푸집널
30: 콘크리트

Claims (7)

  1. 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 나사봉(140)이 폭방향으로 돌출되도록 결합되는 하현재(110)와; 복수의 평강(121)의 단부를 이어서 지그재그 형상으로 구성되며 평강(121)의 이음부에 형성된 관통홀에 하현재(110)에 결합된 나사봉(140)이 관통되어 외측에서 D콘(150)이 체결되어 하현재(110) 폭방향 양단에 하단이 결합되는 한 쌍의 접이식 복재(120,120); 및 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 결합공이 천공된 수직판(131), 수직판(131) 상단에 구성되는 수평판(132)을 포함하도록 구성되어 나사봉(140)이 수직판(131)의 결합공과 접이식 복재(120)의 상단 관통홀에 관통되고 외측에서 D콘(150)이 체결되어 한 쌍의 접이식 복재(120,120)에 결합되는 한 쌍의 상현재(130,130);를 포함하는 조립트러스(10);
    한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)과 U자형 하부 거푸집널(22)로 형성되고 U자형 하부 거푸집널(22)의 양측면에 한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)의 하단이 겹치도록 결합되어 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성하여 조립트러스(10)를 단면내에 수용하고, 조립트러스(10) 상현재(130)와 하현재(110)에 결합된 D콘(150)의 상응위치에 볼트홀(20h)이 천공되어 외측에서 볼트가 볼트홀(20h)을 통해 D콘(150)에 결합되어 조립트러스(10)에 고정되는 거푸집널(20); 및
    거푸집널(20) 단면 내에 타설되어 조립트러스(10)와 일체화되는 콘크리트(30)를 포함하여 구성되며,
    거푸집널(20)은, 콘크리트(30) 경화 후에 볼트를 풀어내어 제거되는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
  2. 일정 두께의 판상으로 구성되며, 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 양단에 또는 전 구간에 나사산이 형성된 나사봉(140)이 폭방향으로 돌출되도록 결합되는 하현재(110)와; 복수의 평강(121)의 단부를 이어서 지그재그 형상으로 구성되며 평강(121)의 이음부에 형성된 관통홀에 하현재(110)에 결합된 나사봉(140)이 관통되어 외측에서 D콘(150)이 체결되어 하현재(110) 폭방향 양단에 하단이 결합되는 한 쌍의 접이식 복재(120,120); 및 길이 방향을 따라 일정간격을 두고 결합공이 천공된 수직판(131), 수직판(131) 상단에 구성되는 수평판(132)을 포함하도록 구성되어 나사봉(140)이 수직판(131)의 결합공과 접이식 복재(120)의 상단 관통홀에 관통되고 외측에서 D콘(150)이 체결되어 한 쌍의 접이식 복재(120,120)에 결합되는 한 쌍의 상현재(130,130);를 포함하는 조립트러스(10);
    한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)과 U자형 하부 거푸집널(22)로 형성되고 U자형 하부 거푸집널(22)의 양측면에 한 쌍의 측벽 거푸집널(21,21)의 하단이 겹치도록 결합되어 상면이 개방된 U자형 단면을 갖도록 구성하여 조립트러스(10)를 단면내에 수용하고, 조립트러스(10) 상현재(130)와 하현재(110)에 결합된 D콘(150)의 상응위치에 볼트홀(20h)이 천공되어 외측에서 볼트가 볼트홀(20h)을 통해 D콘(150)에 결합되어 조립트러스(10)에 고정되는 거푸집널(20); 및
    거푸집널(20) 단면 내에 타설되어 조립트러스(10)와 일체화되는 콘크리트(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상현재(130)는,
    T형강이나 ㄱ자 형강으로 구성되는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수직판 하단이 상현재(130) 수평판(132) 상면에 결합되어 상현재(130) 상단으로부터 T형상으로 돌출되도록 구성되는 T형강(133)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    접이식 복재(120)는,
    와렌 트러스(Warren Truss), 프랫 트러스(Pratt Truss), 더블 와렌 트러스(Double Warren Truss) 형상 중 하나를 구현하는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평강(121)은,
    양단부가 관통홀의 크기만큼 단면이 증가된 아령 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 거푸집널을 부착한 매립형 조립트러스 합성보.
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