KR101628343B1 - 트러스 강성을 보강한 합성보 - Google Patents

트러스 강성을 보강한 합성보 Download PDF

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주식회사 무영씨엠건축사사무소
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Abstract

본 발명은 긴장부재의 정착에 의해 트러스부재에 캠버(camber)가 형성되도록 트러스부재의 측면에 긴장부재를 배치하는 트러스 강성을 보강한 합성보에 관한 것이다.
이를 위해 트러스 강성을 보강한 합성보는 트러스부재와, 지탱부재와, 캠버부재와, 긴장부재와, 정착부재를 포함한다. 트러스부재는 길이 방향으로 길게 형성된다. 지탱부재는 트러스부재의 양단부에 각각 고정되고, 트러스부재의 길이 방향으로 제1관통부가 형성된다. 캠버부재는 적어도 하나가 지탱부재 사이에서 트러스부재에 배치되고, 트러스부재의 길이 방향으로 제2관통부가 형성된다. 긴장부재는 제1관통부와 제2관통부를 통과하여 트러스부재에 굽힘응력을 제공한다. 정착부재는 트러스부재에 굽힘응력이 제공된 상태에서 긴장부재를 지탱부재에 각각 고정시킨다. 이때, 제1관통부는 트러스부재의 높이 방향에 대하여 제2관통부보다 높은 위치에 형성된다.

Description

트러스 강성을 보강한 합성보{COMPOSITE BEAM FOR REINFORCING TRUSS RIGIDITY}
본 발명은 트러스 강성을 보강한 합성보에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 트러스부재의 측면에 인장력이 제공된 상태의 긴장부재를 배치함으로써, 트러스부재에 캠버(camber)가 형성됨에 따라 합성보의 처짐을 방지하고, 합성보의 처짐이나 진동에 대응하여 트러스부재의 강성을 보강할 수 있는 트러스 강성을 보강한 합성보에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물의 바닥 또는 천정에는 수직 부재인 기둥이 연결되는 가로 부재인 보(beam)가 사용된다. 보는 수직 부재인 기둥에 연결되어 하중을 지탱하는 가로부재로써, 축에 직각 방향의 힘을 받아 주로 휨에 의하여 하중을 지탱하는 구조물이다. 이러한 보는 인장 응력에 대한 강도를 보강하도록 철골 구조물이 사용될 수 있다. 이때, 철골 구조물이 사용되는 철골부에는 보의 내력을 증진시키기 위해 상부의 슬래브 콘크리트를 결합한 합성보가 사용되고 있다.
하지만, 이러한 합성보는 자체 하중에 의해 양단부에 비해 가운데 부분이 중력 방향으로 처지는 문제점이 있었다. 특히, H 형강은 합성보 설계시 높은 강도에 비하여 강성이 낮기 때문에 처짐 및 진동에 의해 사용이 제한되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2003-0013610호(2003. 02. 15. 공개, 발명의 명칭 : 프리플렉스 빔 및 그 제작방법)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 트러스부재의 측면에 인장력이 제공된 상태의 긴장부재를 배치함으로써, 트러스부재에 캠버(camber)가 형성됨에 따라 합성보의 처짐을 방지하고, 합성보의 처짐이나 진동에 대응하여 트러스부재의 강성을 보강할 수 있는 트러스 강성을 보강한 합성보를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 길이 방향으로 길게 형성되는 트러스부재; 상기 트러스부재의 양단부에 각각 고정되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제1관통부가 형성되는 지탱부재; 상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 배치되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제2관통부가 형성되는 적어도 하나의 캠버부재; 상기 제1관통부와 상기 제2관통부를 통과하여 상기 트러스부재에 굽힘응력을 제공하는 긴장부재; 및 상기 트러스부재에 굽힘응력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재를 상기 지탱부재에 각각 고정시키는 정착부재;를 포함하고, 상기 제1관통부는, 상기 트러스부재의 높이 방향에 대하여 상기 제2관통부보다 높은 위치에 형성된다.
여기서, 상기 지탱부재는, 제1타설공간을 형성하도록 상기 트러스부재에 돌출 형성되고, 상기 제1관통부와 연통되는 제1연결부가 형성되는 제1고정브라켓; 및 시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 제1타설공간에 타설 고정되고, 상기 제1관통부가 형성되는 지탱블럭;을 포함한다.
여기서, 상기 지탱부재는, 상기 제1타설공간에서 상기 트러스부재와 상기 제1고정브라켓 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되고, 상기 지탱블럭에 매립 고정되는 제1고정스터드;를 더 포함한다.
여기서, 상기 캠버부재는, 시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나가 상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 타설 고정되고, 상기 제2관통부가 형성되는 캠버블럭;을 포함한다.
여기서, 상기 캠버부재는, 상기 캠버블럭이 타설 고정되는 제2타설공간이 형성되도록 상기 트러스부재에 돌출 형성되고 상기 제2관통부와 연통되는 제2연결부가 형성되는 제2고정브라켓과, 상기 캠버블럭에 매립 고정되는 제2고정스터드 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 캠버부재는, 상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제2관통부가 형성된다.
본 발명에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 상기 제1관통부와 상기 제2관통부는, 복수 개가 이격된 상태로 형성되고, 상기 제1관통부와 상기 제2관통부에 대응하여 상기 긴장부재가 복수 개 구비된다.
여기서, 상기 정착부재는, 입구로부터 내부를 향해 직경이 작아지는 조임홀부가 관통 형성되는 조임바디; 및 상기 조임홀부에 대응하여 길이 방향으로 두께가 작아지고, 상기 긴장부재에 고정되는 압착쇄기;를 포함한다.
여기서, 상기 정착부재는, 상기 압착쇄기를 감싸 지지하는 밀착링과, 상기 조임바디와 상기 압착쇄기가 삽입된 상태에서 상기 조임바디와 나사 결합되는 조임마개 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 정착부재는, 상기 긴장부재가 삽입 고정되는 고정바디; 및 상기 고정바디가 삽입된 상태에서 상기 고정바디와 나사 결합되는 조절바디;를 포함한다.
본 발명에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에 따르면, 트러스부재의 측면에 인장력이 제공된 상태의 긴장부재가 배치됨으로써, 트러스부재에 캠버(camber)가 형성됨에 따라 합성보의 처짐을 방지하고, 합성보의 처짐이나 진동에 대응하여 트러스부재의 강성을 보강할 수 있다.
또한, 본 발명은 지탱부재의 세부 구성에 따라 긴장부재를 잡아당길 때 지탱부재에서 긴장부재의 유동을 자유롭게 하고, 긴장부재 또는 정착부재에 의해 지탱부재가 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지탱블럭과 트러스부재의 결합력 및 지탱블럭의 강성을 향상시키고, 긴장부재가 제1관통부 또는 제1연결부를 변형시키는 것을 방지하며, 제1관통부에서 긴장부재를 이동 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 캠버부재의 세부 구성에 따라 긴장부재를 잡아당길 때, 캠버부재에서 긴장부재의 유동을 자유롭게 하고, 긴장부재에 의해 캠버부재가 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캠버블럭과 트러스부재의 결합력 및 캠버블럭의 강성을 향상시키고, 긴장부재가 제2관통부 또는 제2연결부를 변형시키는 것을 방지하며, 제2관통부에서 긴장부재를 이동 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 캠버부재가 이동됨에 따라 트러스부재에서 최대 변위가 발생되는 위치를 조절할 수 있고, 트러스부재에 작용하는 외부하중의 위치에 대응하여 합성보의 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 긴장부재가 구비됨에 따라 트러스부재에 제공되는 굽힘응력을 분산 배치할 수 있고, 합성보의 처짐과 진동에 대응하여 합성보의 강성을 보강할 수 있고, 전체적인 합성보에서 처짐과 진동에 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 정착부재의 세부 구성에 따라 긴장부재를 잡아당기면 긴장부재와 정착부재의 결합력을 증대시킬 수 있다. 또한, 정착부재와 긴장부재가 결합된 상태에서 긴장부재의 인장력을 조절할 수 있다. 또한, 긴장부재의 단선에 대비하여 압착쇄기 또는 조절바디 등 정착부재의 부자재가 비산되는 것을 방지하고, 정착부재를 조립하거나 합성보를 이동하는 과정에서 안전 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 정착부재를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 도 2의 정착부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 정착부재의 변형예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 도 4의 정착부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 결합 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 캠버(camber) 발생 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 설치 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 정착부재를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 도 2의 정착부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 정착부재의 변형예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 도 4의 정착부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 트러스부재(10)의 강성을 보강하기 위해 트러스부재(10)에 캠버(camber)가 형성된 것으로써, 트러스부재(10)와, 지탱부재(20)와, 캠버부재(30)와, 긴장부재(40)와, 정착부재(50)를 포함한다.
상기 트러스부재(10)는 길이 방향으로 길게 형성된다. 상기 트러스부재(10)는 지면에 대하여 수평 방향으로 배치되는 부재로써, 자체 하중에 의해 처짐이 발생된다. 상기 트러스부재(10)는 길이 방향으로 길게 형성되는 수직판부와, 상기 수직판부의 양단부 중 적어도 어느 하나에 일체로 구비되고 길이 방향으로 길게 형성되는 수평판부를 포함한다.
일예로, 상기 트러스부재(10)의 길이 방향에 수직인 단면 형상에 따라 ㄷ 형강과 H 형강과 T 형강과 L 형강과 Z 형강 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 트러스부재(10)의 길이 방향에 수직인 단면에 대해 그 형상을 한정하는 것은 아니고, 다양한 형태로 구현되어 길이 방향으로 길게 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 트러스부재(10)는 H 형강을 예로 설명한다.
상기 지탱부재(20)는 상기 트러스부재(10)의 양단부에 각각 고정된다. 특히, 상기 지탱부재(20)에는 상기 트러스부재(10)의 길이 방향을 따라 양단부에 각각 고정된다.
상기 지탱부재(20)에는 상기 트러스부재(10)의 길이 방향으로 제1관통부(26)가 형성된다. 일예로, 상기 제1관통부(26)는 상기 지탱부재(20)에 타공될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1관통부(26)는 상기 지탱부재(20)에 삽입되는 중공의 관으로 구성될 수 있다.
상기 지탱부재(20)는 제1고정브라켓(21)과, 지탱블럭(22)을 포함한다.
상기 제1고정브라켓(21)은 제1타설공간(25)을 형성하도록 상기 트러스부재(10)에 돌출 형성된다. 상기 제1고정브라켓(21)에는 상기 제1관통부(26)와 연통되는 제1연결부(24)가 형성된다. 상기 제1연결부(24)는 상기 제1관통부(26)의 길이 방향으로 연통되도록 한다.
일예로, 상기 제1고정브라켓(21)은 적어도 한 쌍이 상호 이격된 상태로 상기 트러스부재(10)에 고정되어 상기 제1타설공간(25)을 형성할 수 있다. 다른 예로, 상기 제1고정브라켓(21)은 복수 개가 종횡으로 연결되어 상기 제1타설공간(25)을 형성할 수 있다.
상기 지탱블럭(22)은 상기 제1타설공간(25)에 타설 고정된다. 상기 지탱블럭(22)은 시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 상기 지탱블럭(22)에는 상기 제1관통부(26)가 형성된다.
상기 지탱부재(20)는 제1고정스터드(23)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1고정스터드(23)는 상기 제1타설공간(25)에서 상기 트러스부재(10)와 상기 제1고정브라켓(21) 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성된다. 상기 제1고정스터드(23)는 상기 지탱블럭(22)에 매립 고정된다. 상기 제1고정스터드(23)는 여기에 한정하는 것은 아니고, 다양한 형태를 통해 상기 지탱블럭(22)에 매립 고정된다.
이때, 상기 제1고정스터드(23)는 상기 제1관통부(26)에 인접하도록 하여 후술하는 긴장부재(40)를 지탱할 수 있고, 상기 제1관통부(26)가 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1고정스터드(23)는 상기 제1관통부(26)에 노출될 수 있다.
상기 캠버부재(30)는 적어도 하나가 상기 지탱부재(20) 사이에서 상기 트러스부재(10)에 배치된다. 상기 캠버부재(30)에는 상기 트러스부재(10)의 길이 방향으로 제2관통부(36)가 형성된다. 일예로, 상기 제2관통부(36)는 상기 캠버부재(30)에 타공될 수 있다. 다른 예로, 상기 제2관통부(36)는 상기 캠버부재(30)에 삽입되는 중공의 관으로 구성될 수 있다.
일예로, 상기 캠버부재(30)는 상기 지탱부재(20) 사이에서 상기 트러스부재(10)에 고정될 수 있다.
이에 따라, 상기 캠버부재(30)는 캠버블럭(31)을 포함한다.
상기 캠버블럭(31)은 상기 지탱부재(20) 사이에서 상기 트러스부재(10)에 타설 고정된다. 상기 캠버블럭(31)은 시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나로 구성된다. 상기 캠버블럭(31)에는 상기 제2관통부(36)가 형성된다.
또한, 상기 캠버부재(30)는 제2고정브라켓(32)과 제2고정스터드(33) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
상기 제2고정브라켓(32)은 상기 캠버블럭(31)이 타설 고정되는 제2타설공간(35)을 형성한다. 상기 제2고정브라켓(32)은 상기 트러스부재(10)에 돌출 형성된다. 상기 제2고정브라켓(32)에는 상기 제2관통부(36)와 연통되는 제2연결부(34)가 형성된다. 상기 제2연결부(34)는 상기 제2관통부(36)의 길이 방향으로 연통되도록 한다.
일예로, 상기 제2고정브라켓(32)은 적어도 한 쌍이 상호 이격된 상태로 상기 트러스부재(10)에 고정되어 상기 제2타설공간(35)을 형성할 수 있다. 다른 예로, 상기 제2고정브라켓(32)은 복수 개가 종횡으로 연결되어 상기 제2타설공간(35)을 형성할 수 있다.
상기 제2고정스터드(33)는 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다. 일예로, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 트러스부재(10)와 상기 제2고정브라켓(32) 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되어 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다. 상기 제2고정스터드(33)는 여기에 한정하는 것은 아니고, 다양한 형태를 통해 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다.
이때, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 제2관통부(36)에 인접하도록 하여 후술하는 긴장부재(40)를 지탱할 수 있고, 상기 제2관통부(36)가 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 제2관통부(36)에 노출될 수 있다.
다른 예로, 상기 캠버부재(30)는 상기 지탱부재(20) 사이에서 상기 트러스부재(10)에 탈부착 가능하게 결합된다. 그러면, 상기 트러스부재(10)에서 상기 캠버부재(30)의 위치를 조절할 수 있다.
이에 따라, 상기 캠버부재(30)는 캠버블럭(31)을 포함한다.
상기 캠버블럭(31)은 상기 지탱부재(20) 사이에서 상기 트러스부재(10)에 탈부착 가능하게 결합된다. 상기 캠버블럭(31)은 시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나로 구성된다. 상기 캠버블럭(31)에는 상기 제2관통부(36)가 형성된다.
또한, 상기 캠버부재(30)는 제2고정브라켓(32)과 제2고정스터드(33) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
상기 제2고정브라켓(32)은 상기 캠버블럭(31)이 타설 고정되는 제2타설공간(35)을 형성한다. 상기 제2고정브라켓(32)은 상기 캠버블럭(31)을 감싸 지지한다. 상기 제2고정브라켓(32)에는 상기 제2관통부(36)와 연통되는 제2연결부(34)가 형성된다. 상기 제2연결부(34)는 상기 제2관통부(36)의 길이 방향으로 연통되도록 한다.
일예로, 상기 제2고정브라켓(32)은 적어도 한 쌍이 상호 이격된 상태로 배치되어 상기 캠버블럭(31)을 감싸 지지한다. 다른 예로, 상기 제2고정브라켓(32)은 복수 개가 종횡으로 연결되어 상기 캠버블럭(31)을 감싸 지지한다.
상기 제2고정스터드(33)는 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다. 일예로, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 제2고정브라켓(32)에 돌출 형성되어 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다. 다른 예로, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 제2고정브라켓(32) 사이에서 복수 개가 배치되어 상기 캠버블럭(31)에 매립 고정된다.
이때, 상기 제2고정스터드(33)는 상기 제2관통부(36)에 인접하거나 상기 제2관통부(36)에 노출되도록 하여 후술하는 긴장부재(40)를 지탱할 수 있고, 상기 제2관통부(36)가 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상기 긴장부재(40)는 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)를 통과하여 상기 트러스부재(10)에 굽힘응력을 제공한다. 상기 긴장부재(40)는 기설정된 굵기를 가지는 강선(또는 강봉)과, 복수의 강선의 꼬임으로 형성되는 강연선 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에서 상기 제1관통부(26)는 상기 트러스부재(10)의 높이 방향에 대하여 상기 제2관통부(36)보다 높은 위치에 형성되어야 한다. 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)가 실질적으로 동일한 위치에 형성되는 경우, 상기 트러스부재(10)에 가해지는 하중에 따라 캠버의 높이 조절 가능성이 낮고, 상기 트러스부재(10)에 원하는 만큼의 캠버를 형성하지 못하게 된다. 또한, 상기 제1관통부(26)가 상기 제2관통부(36)보다 낮은 위치에 형성되는 경우, 상기 트러스부재(10)에 역방향으로 캠버를 형성하게 되고, 상기 트러스부재(10)의 설치 방향이 바뀌게 된다.
하지만, 상술한 바와 같이 상기 제1관통부(26)는 상기 제2관통부(36)보다 높은 위치에 형성됨에 따라 상기 트러스부재(10)에 작은 인장력을 도입하여 용이하게 기설정된 캠버를 형성할 수 있고, 상기 트러스부재(10)의 설치 방향을 표시하게 되며, 캠버를 형성하는 데 소요되는 시간과 경비를 줄일 수 있다.
여기서, 상기 트러스부재(10)의 설치 방향을 표시한다는 것은 캠버의 형상에 의해 상기 트러스부재(10)의 양단부의 결합 위치를 결정함은 물론 상기 트러스부재(10)의 상하를 결정한다.
특히, 상기 트러스부재(10)를 별도로 타공하지 않아 상기 트러스부재(10)의 강성 변화를 방지할 수 있다. 또한, 상기 지탱부재(20)와 상기 캠버부재(30)와 상기 긴장부재(40)가 상기 트러스부재(10)의 외곽(상기 트러스부재(10)의 가장자리를 연결한 가상의 면 또는 가상의 선)을 벗어나지 않으므로, 설치 공간의 제약을 없애고, 상기 트러스부재(10)의 운반 작업 또는 설치 작업 간에 간섭 요소를 없애며, 사용을 편리하게 할 수 있다.
상기 정착부재(50)는 상기 트러스부재(10)에 굽힘응력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재(40)를 상기 지탱부재(20)에 고정시킨다. 상기 정착부재(50)는 상기 긴장부재(40)의 양단부에 결합된 상태에서 상기 지탱부재(20)에 고정된다.
일예로, 상기 정착부재(50)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 조임바디(51)와, 압착쇄기(52)를 포함한다.
상기 조임바디(51)는 조임홀부(55)가 관통 형성된다. 상기 조임홀부(55)는 입구로부터 내부를 향해 직경이 작아지도록 형성된다. 첫째, 입구로부터 내부를 향해 직경이 작아진다는 것은 상기 조임홀부(55)의 일측 입구에서 상기 조임홀부(55)의 타측 입구를 향해 직경이 작아진다는 것을 의미할 수 있다. 둘째, 입구로부터 내부를 향해 직경이 작아진다는 것은 상기 조임홀부(55)의 양단 입구에서 상기 조임홀부(55)의 내부를 향해 직경이 작아진다는 것을 의미할 수 있다.
상기 압착쇄기(52)는 상기 긴장부재(40)에 고정된다. 상기 압착쇄기(52)는 상기 조임홀부(55)에 대응하여 길이 방향으로 두께가 작아진다. 상기 압착쇄기(52)에는 상기 긴장부재(40)가 삽입되는 압착홀부(56)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 압착홀부(56)에는 상기 긴장부재(40)를 가압하는 압착돌기(57)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 압착쇄기(52)의 외주면에는 후술하는 밀착링(53)이 끼움 결합되는 밀착홈부(58)가 구비될 수 있다.
일예로, 상기 압착쇄기(52)는 일체형으로 구성됨에 따라 상기 긴장부재(40)는 상기 조임홀부(55)를 통과하여 상기 압착홀부(56)에 삽입 고정된다. 상기 긴장부재(40)는 상기 압착쇄기(52)에 나사 결합될 수 있다. 상기 긴장부재(40)에 인장력이 작용하면, 상기 압착쇄기(52)는 상기 조임홀부(55)에 삽입 지지된다.
다른 예로, 상기 압착쇄기(52)는 둘레 방향을 따라 복수 개로 분할되어 상기 긴장부재(40)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 긴장부재(40)에 인장력이 작용하면, 상기 압착쇄기(52)는 상기 조임홀부(55)에 삽입되고, 상기 압착홀부(56) 측의 상기 압착돌기(57)가 상기 긴장부재(40)를 가압하여 상기 조임바디(51)에 상기 압착쇄기(52)와 상기 긴장부재(40)가 고정되도록 한다.
상기 정착부재(50)는 밀착링(53)과 조임마개(54) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
상기 밀착링(53)은 상기 압착쇄기(52)를 감싸 지지한다. 상기 밀착링(53)은 상기 압착쇄기(52)의 외주면에서 돌출되도록 상기 밀착홈부(58)에 삽입될 수 있다.
상기 밀착링(53)은 상기 긴장부재(40)의 인장력에 의해 상기 조임홀부(55)의 내주면과 상기 압착쇄기(52)의 외주면 사이에서 압착되어 상기 조임바디(51)와 상기 압착쇄기(52)의 유동을 방지하고, 상기 조임바디(51)와 상기 압착쇄기(52)의 결합력을 증대시킬 수 있다.
상기 조임마개(54)는 상기 조임바디(51)와 상기 압착쇄기(52)가 삽입된 상태에서 상기 조임바디(51)와 나사 결합된다. 상기 조임마개(54)는 상기 조임바디(51)의 외주면을 감싸면서 나사 결합된다.
도시되지 않았지만, 상기 조임바디(51)는 지지브라켓을 매개로 상기 지탱부재(20)에서 탈부착되기도 하고, 상기 지탱부재(20)에 회전 가능하게 결합되기도 한다. 또한, 상기 조임바디(51)는 상기 지탱부재(20)에 고정되기도 한다. 이에 따라, 상기 긴장부재(40)에 인장력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재(40)가 단선되는 경우, 상기 정착부재(50)의 세부 구성(상기 정착부재(50)의 부자재)이 비산되는 것을 방지하고, 안전 사고에 대비할 수 있다.
다른 예로, 상기 정착부재(50)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 고정바디(61)와, 조절바디(63)를 포함한다.
상기 고정바디(61)는 상기 긴장부재(40)가 삽입 고정된다. 상기 고정바디(61)에는 상기 조절바디(63)와의 나사 결합을 위해 외주면에 나사산이 형성된다. 상기 고정바디(61)에는 상기 긴장부재(40)가 삽입되는 고정홀부(64)가 관통 형성될 수 있다. 상기 고정바디(61)에는 상기 긴장부재(40)가 나사 결합될 수 있다. 이에 따라 상기 고정홀부(64)에는 나사산이 형성될 수 있다.
상기 조절바디(63)는 상기 고정바디(61)가 삽입된 상태에서 상기 고정바디(61)와 나사 결합된다. 상기 조절바디(63)에는 상기 고정바디(61)가 삽입되는 조절홀부(65)가 관통 형성되고, 상기 조절홀부(65)에는 상기 고정바디(61)와의 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다.
그러면, 상기 고정바디(61)는 상기 긴장부재(40)에 고정되고, 상기 고정바디(61)와 상기 조절바디(63)의 나사 결합에 따라 상기 긴장부재(40)의 인장력을 조절할 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 조절바디(63)는 지지브라켓을 매개로 상기 지탱부재(20)에 회전 가능하게 결합되기 때문에 상기 긴장부재(40)에 인장력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재(40)가 단선되는 경우, 상기 정착부재(50)의 세부 구성(상기 정착부재(50)의 부자재)이 비산되는 것을 방지하고, 안전 사고에 대비할 수 있다.
상기 정착부재(50)는 압착부재(62)를 더 포함할 수 있다.
상기 압착부재(62)는 상기 긴장부재(40)를 상기 고정바디에 고정시킨다. 상기 압착부재(62)는 상기 긴장부재(40)가 상기 고정바디(61)에 끼움 결합되거나 상기 긴장부재(40)가 상기 고정바디(61)에 나사 결합된 상태를 유지시키고, 상기 긴장부재(40)에서 상기 고정바디(61)가 회전 또는 유동되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보에 따르면, 하나의 상기 트러스부재(10)에서 상기 지탱부재(20)와 상기 캠버부재(30)에는 각각 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)가 하나가 형성되어 하나의 상기 긴장부재(40)가 통과하도록 하였으나, 본 발명은 여기에 한정하지 않고, 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)는 각각 복수 개가 이격된 상태로 형성되고, 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)에 대응하여 상기 긴장부재(40)가 복수 개 구비될 수 있다.
상기 긴장부재(40)가 복수 개로 구비되는 경우, 강선(또는 강봉)만을 복수 개 배치하기도 하고, 강연선만을 복수 개 배치하기도 하며, 강선(또는 강봉)과 강연선을 모두 배치함으로써, 합성보의 처짐과 진동에 대응하여 합성보의 강성을 보강할 수 있고, 전체적인 합성보에서 처짐과 진동에 대응할 수 있다.
특히, 상기 긴장부재(40)가 복수 개로 구비되는 경우, 합성보에 전달되는 진동에 대하여 단면적이 확장됨으로써, 합성보의 진동을 용이하게 보강할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 조립 및 설치에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 결합 상태를 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 캠버(camber) 발생 상태를 도시한 측면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보의 설치 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 상기 트러스부재(10)의 양단부에 각각 상기 지탱부재(20)가 고정되고, 상기 지탱부재(20) 사이에 상기 캠버부재(30)가 적어도 하나 구비된다. 이때, 상기 캠버부재(30)는 중심에 하나가 구비된 상태에 대하여 설명한다.
그러면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 긴장부재(40)가 상기 제1관통부(26)와 상기 제2관통부(36)를 통과한 상태에서 상기 긴장부재(40)에 인장력이 제공되지 않으면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 하중(W0)에 의해 지지점의 변위(d0)에 대하여 상기 트러스부재(10)에는 처짐이 발생되고, 상기 트러스부재(10)의 중심 부분에서 최대자율변위(da)가 발생한다.
이에 대해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 긴장부재(40)에 인장력을 제공한 다음, 상기 긴장부재(40)의 인장력이 유지되도록 상기 정착부재(50)를 매개로 상기 긴장부재(40)의 양단부를 상기 지탱부재(20)에 고정시키면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 지지점의 변위(d0)에 대하여 상기 트러스부재(10)에는 캠버가 형성되고, 상기 트러스부재(10)의 중심 부분에서 최대캠버변위(db)가 발생한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 상기 트러스부재(10)에 굽힘응력이 제공된다.
캠버가 형성된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른트러스 강성을 보강한 합성보를 설치하면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 트러스부재(10)에 제공되는 굽힘응력과 상기 긴장부재(40)에 제공되는 인장력에 의해 상기 최대자율변위(da)는 상기 최대캠버변위(db)에 의해 상쇄됨으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 강성을 보강한 합성보는 처짐이 발생되지 않고, 전달되는 진동을 감쇄 또는 상쇄시키며, 상기 트러스부재(10)의 강성을 보강하게 된다.
여기서, 상기 최대캠버변위(db)는 상기 최대자율변위(da)와 실질적으로 동일하도록 하여 상기 트러스부재(10)의 강성을 실질적으로 보강하게 된다. 다만, 상기 트러스부재(10)에 결합되는 부자재의 하중을 감안하여 상기 최대캠버변위(db)는 상기 최대자율변위(da)보다 크게 하는 것이 바람직하다.
상술한 트러스 강성을 보강한 합성보에 따르면, 상기 긴장부재(40)의 정착에 의해 상기 트러스부재(10)에 캠버가 형성됨에 따라 합성보의 처짐을 방지하고, 합성보의 처짐이나 진동에 대응하여 상기 트러스부재(10)의 강성을 보강할 수 있다.
또한, 상기 지탱부재(20)의 세부 구성에 따라 상기 긴장부재(40)를 잡아당길 때 상기 지탱부재(20)에서 상기 긴장부재(40)의 유동을 자유롭게 하고, 상기 긴장부재(40) 또는 상기 정착부재(50)에 의해 상기 지탱부재(20)가 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 지탱블럭(22)과 상기 트러스부재(10)의 결합력 및 상기 지탱블럭(22)의 강성을 향상시키고, 상기 긴장부재(40)가 상기 제1관통부(26) 또는 상기 제1연결부(24)를 변형시키는 것을 방지하며, 상기 제1관통부(26)에서 상기 긴장부재(40)를 이동 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 상기 캠버부재(30)의 세부 구성에 따라 상기 긴장부재(40)를 잡아당길 때, 상기 캠버부재(30)에서 상기 긴장부재(40)의 유동을 자유롭게 하고, 상기 긴장부재(40)에 의해 상기 캠버부재(30)가 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 캠버블럭(31)과 상기 트러스부재(10)의 결합력 및 상기 캠버블럭(31)의 강성을 향상시키고, 상기 긴장부재(40)가 상기 제2관통부(36) 또는 상기 제2연결부(34)를 변형시키는 것을 방지하며, 상기 제2관통부(36)에서 상기 긴장부재(40)를 이동 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 상기 캠버부재(30)가 이동됨에 따라 상기 트러스부재(10)에서 최대 변위가 발생되는 위치를 조절할 수 있고, 상기 트러스부재(10)에 작용하는 외부하중의 위치에 대응하여 합성보의 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 긴장부재(40)가 구비됨에 따라 상기 트러스부재(10)에 제공되는 굽힘응력을 분산 배치할 수 있고, 합성보의 처짐과 진동에 대응하여 합성보의 강성을 보강할 수 있고, 전체적인 합성보에서 처짐과 진동에 대응할 수 있다.
또한, 상기 정착부재(50)의 세부 구성에 따라 상기 긴장부재(40)를 잡아당기면 상기 긴장부재(40)와 상기 정착부재(50)의 결합력을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 정착부재(50)와 상기 긴장부재(40)가 결합된 상태에서 상기 긴장부재(40)의 인장력을 조절할 수 있다. 또한, 상기 긴장부재(40)의 단선에 대비하여 상기 압착쇄기(52) 또는 상기 조절바디(63) 등 상기 정착부재(50)의 부자재가 비산되는 것을 방지하고, 상기 정착부재(50)를 조립하거나 합성보를 이동하는 과정에서 안전 사고를 예방할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 트러스부재 20: 지탱부재 21: 제1고정브라켓
22: 지탱블럭 23: 제1고정스터드 24: 제1연결부
25: 제1타설공간 26: 제1관통부 30: 캠버부재
31: 캠버블럭 32: 제2고정브라켓 33: 제2고정스터드
34: 제2연결부 35: 제2타설공간 36: 제2관통부
40: 긴장부재 50: 정착부재 51: 조임바디
52: 압착쇄기 53: 연결링 54: 조임마개
55: 조임홀부 56: 압착홀부 57: 압착돌기
58: 밀착홈부 61: 고정바디 62: 압착부재
63: 조절바디 64: 고정홀부 65: 조절홀부

Claims (10)

  1. 길이 방향으로 길게 형성되는 트러스부재;
    상기 트러스부재의 양단부에 각각 고정되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제1관통부가 형성되는 지탱부재;
    상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 배치되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제2관통부가 형성되는 적어도 하나의 캠버부재;
    상기 제1관통부와 상기 제2관통부를 통과하여 상기 트러스부재에 굽힘응력을 제공하는 긴장부재; 및
    상기 트러스부재에 굽힘응력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재를 상기 지탱부재에 각각 고정시키는 정착부재;를 포함하고,
    상기 제1관통부는, 상기 트러스부재의 높이 방향에 대하여 상기 제2관통부보다 높은 위치에 형성되며,
    상기 지탱부재는,
    제1타설공간을 형성하도록 상기 트러스부재에 돌출 형성되고, 상기 제1관통부와 연통되는 제1연결부가 형성되는 제1고정브라켓;
    시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 제1타설공간에 타설 고정되고, 상기 제1관통부가 형성되는 지탱블럭; 및
    상기 제1타설공간에서 상기 트러스부재와 상기 제1고정브라켓 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되고, 상기 지탱블럭에 매립 고정되는 제1고정스터드;를 포함하고,
    상기 캠버부재는,
    시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나가 상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 타설 고정되고, 상기 제2관통부가 형성되는 캠버블럭;
    상기 캠버블럭이 타설 고정되는 제2타설공간이 형성되도록 상기 트러스부재에 돌출 형성되고, 상기 제2관통부와 연통되는 제2연결부가 형성되는 제2고정브라켓; 및
    상기 제2타설공간에서 상기 트러스부재와 상기 제2고정브라켓 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되고, 상기 캠버블럭에 매립 고정되는 제2고정스터드;를 포함하며,
    상기 제1고정스터드는 상기 제1관통부에 인접하거나 노출되고,
    상기 제2고정스터드는 상기 제2관통부에 인접하거나 노출되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 트러스 강성을 보강한 합성보.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 길이 방향으로 길게 형성되는 트러스부재;
    상기 트러스부재의 양단부에 각각 고정되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제1관통부가 형성되는 지탱부재;
    상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 배치되고, 상기 트러스부재의 길이 방향으로 제2관통부가 형성되는 적어도 하나의 캠버부재;
    상기 제1관통부와 상기 제2관통부를 통과하여 상기 트러스부재에 굽힘응력을 제공하는 긴장부재; 및
    상기 트러스부재에 굽힘응력이 제공된 상태에서 상기 긴장부재를 상기 지탱부재에 각각 고정시키는 정착부재;를 포함하고,
    상기 제1관통부는, 상기 트러스부재의 높이 방향에 대하여 상기 제2관통부보다 높은 위치에 형성되며,
    상기 지탱부재는,
    제1타설공간을 형성하도록 상기 트러스부재에 돌출 형성되고, 상기 제1관통부와 연통되는 제1연결부가 형성되는 제1고정브라켓;
    시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 제1타설공간에 타설 고정되고, 상기 제1관통부가 형성되는 지탱블럭; 및
    상기 제1타설공간에서 상기 트러스부재와 상기 제1고정브라켓 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되고, 상기 지탱블럭에 매립 고정되는 제1고정스터드;를 포함하고,
    상기 캠버부재는,
    시멘트와 몰탈과 콘크리트 중 적어도 어느 하나가 상기 지탱부재 사이에서 상기 트러스부재에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제2관통부가 형성되는 캠버블럭;
    상기 캠버블럭이 타설 고정되는 제2타설공간이 형성되도록 상기 트러스부재에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제2관통부와 연통되는 제2연결부가 형성되는 제2고정브라켓; 및
    상기 제2타설공간에서 상기 제2고정브라켓에 돌출 형성되고, 상기 캠버블럭에 매립 고정되는 제2고정스터드;를 포함하며,
    상기 제1고정스터드는 상기 제1관통부에 인접하거나 노출되고,
    상기 제2고정스터드는 상기 제2관통부에 인접하거나 노출되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 트러스 강성을 보강한 합성보.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1관통부와 상기 제2관통부는, 복수 개가 이격된 상태로 형성되고,
    상기 제1관통부와 상기 제2관통부에 대응하여 상기 긴장부재가 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 트러스 강성을 보강한 합성보.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 정착부재는,
    입구로부터 내부를 향해 직경이 작아지는 조임홀부가 관통되는 조임바디;
    상기 조임홀부에 대응하여 길이 방향으로 두께가 작아지고, 상기 긴장부재에 고정되는 압착쇄기;
    상기 압착쇄기를 감싸 지지하는 밀착링; 및
    상기 조임바디와 상기 압착쇄기가 삽입된 상태에서 상기 조임바디와 나사 결합되는 조임마개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트러스 강성을 보강한 합성보.
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 정착부재는,
    상기 긴장부재가 삽입 고정되는 고정바디; 및
    상기 고정바디가 삽입된 상태에서 상기 고정바디와 나사 결합되는 조절바디;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트러스 강성을 보강한 합성보.
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