KR101757254B1 - 캠버 수용이 가능한 pc하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하부 플랜지를 프리스트레스트 PC로 제작하고 부재의 웨브를 두 개의 강판으로 제작한 복합보에서 PC하부플랜지의 프리스트레스 도입으로 인한 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 캠버를 수용하며 복부의 스틸웨브를 접합할 수 있도록 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 내부에 길이방향으로 긴장재가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지와; 강재로 이루어지고 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 수직방향으로 긴 장공의 결합공이 통공되는 수직판과, 수직판의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되며 하부면에 복수의 스터드 볼트가 형성되는 수평판으로 이루어져, 수평판의 하부면이 PC하부플랜지의 상부면에 면접하도록 스터드 볼트가 PC하부플랜지의 상부면에서 매입되며 PC하부플랜지의 폭방향 상면 양측에서 서로 이격되도록 마주보도록 배치되어 결합되는 한 쌍의 연결부재와; 수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 결합공이 형성되어, 연결부재의 수직판의 결합공에 볼트에 의하여 결합되는 한 쌍의 스틸웨브;를 포함하여 이루어진다.

Description

캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법{PC flange-steel web composite girder being able to absorb camber and its manufacturing method}
본 발명은 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부 플랜지를 프리스트레스트 PC로 제작하고 부재의 웨브를 두 개의 강판으로 제작한 복합보에서 PC하부플랜지의 프리스트레스 도입으로 인한 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 캠버를 수용하며 복부의 스틸웨브를 접합할 수 있도록 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
최근 건설 시장에서 물량 절감, 공기 단축, 장경간 고효율의 구조부재에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 상황으로, 공기와 시공성을 고려하여 완전 습식공법을 배제한 여러 구조 시스템들이 적용되고 있다.
기존 철근콘크리트 습식공법은 복잡한 시공 상세로 인하여 공기가 길어지기 때문에 공기단축을 통한 금융비 절감을 꾀하는 최근 추세에 적합하지 않다. 아울러 상기 철근콘크리트조의 대안으로 사용되는 철골조는 진동 성능 등에 취약한 문제점이 있고, 강-콘크리트 합성보의 접합부 시공 디테일이 복잡하다는 등의 이유로 공기를 단축하기에 한계가 있다.
반면, 슬래브, 보 등의 부재를 공장 등에서 형틀에 성형 제조한 프리캐스트 콘크리트 구조(PC 구조)는 상기 구조 시스템들과 달리 콘크리트의 품질향상과 함께 공기단축을 통한 금융비 절감 실현에 보다 적합하다.
그러나 대형 구조물에 PC 부재를 적용하기에는 부재의 대형화나 경간 길이 면에서의 제약, 운반 또는 양중 등의 시공성 문제 등에 따라 PC 부재의 공법적 한계를 극복할 필요성이 인식되고 있다.
아울러 강재와 콘크리트 일부로 구성되는 부재를 미리 공장 제작하고 이를 현장에 반입하여 콘크리트를 타설하는 순서로 시공함으로써, 강재와 슬래브의 합성을 이루는 PC 복합보 시스템이 있다.
이러한 PC 복합보의 프리스트레스트 콘크리트 부재는 긴장재가 배치되는 위치와 콘크리트 단면의 도심과의 거리차(편심)에 의해 상향치올림(camber)이 발생하게 되고, 이러한 상향 치솟음(camber)을 부재 제작시 미리 발생시킴으로써, 현장에 배치되어 슬래브 등의 현장타설 콘크리트가 타설된 후 하중에 의해 발생되는 처짐을 상쇄시키는 작용을 하므로 사용성 측면에서 유리한 작용을 하도록 한다.
그러나, 이와 같은 캠버량을 적절히 제어하지 못할 경우 PC 부재를 조립할 때 시공오차를 유발시킬 뿐만 아니라, girder와 beam, slab의 캠버가 중첩되어 요구되는 마감두께를 확보하기 어려운 문제가 발생한다.
일례로 특허출원 제10-2005-0079067호에서는 철골보와 콘크리트를 합성한 후 프리스트레스를 도입하여 부재의 구조 성능을 향상시킬 수 있는 프리스트레스트 강합성보의 제작방법 및 이에 의하여 제작된 강합성보에 대한 기술을 제시하고 있다.
그러나 상기 출원기술은 강재와 콘크리트 합성 후 프리스트레스를 도입하므로, 철골보의 큰 축강성과 휨강성에 의해서 프리스트레스의 도입 효율이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있다. 아울러 제작 공정이 복잡할 뿐만 아니라 부재에 캠버(camber) 등의 변형이 발생할 수 있으므로, 상부에 결합되는 부재와의 접합이 원활하지 않아 안정된 품질을 확보하기 어려웠다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0536489호 "프리스트레스트 강합성보의 제작 방법 및 이에 의하여 제작된 강합성보"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '강재와 콘크리트가 합성된 프리스트레스트 강합성보의 제작 방법으로서, 상기 강재가 지면으로부터 떨어지도록 상기 강재를 거치시키는 단계와; 상기 강재의 일부분을 감싸도록 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집을 상기 강재에 매달리게 설치하는 단계와; 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계와; 상기 거푸집을 제거하여 상기 강재와 콘크리트를 합성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 강합성보의 제작 방법'을 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 강재와 콘크리트 합성 후 프리스트레스를 도입하므로, 철골보의 큰 축강성과 휨강성에 의해서 프리스트레스의 도입 효율이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있다. 아울러 제작 공정이 복잡할 뿐만 아니라 부재에 캠버(camber) 등의 변형이 발생할 수 있으므로, 상부에 결합되는 부재와의 접합이 원활하지 않아 안정된 품질을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
특허등록 제0536489호 "프리스트레스트 강합성보의 제작 방법 및 이에 의하여 제작된 강합성보"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, PC하부플랜지와 스틸웨브 결합시에 별도의 연결부재를 이용하여 결합하도록 하고, 연결부재 또는 스틸웨브에 장공의 결합공을 형성하여 볼트결합하도록 하기 때문에, PC하부플랜지에 프리스트레스를 도입하여 캠버가 발생된 상태에서도 장공의 결합공에 의하여 PC하부플랜지의 캠버를 수용하면서 스틸웨브가 결합되도록 하여, 프리스트레스트 콘크리트 부재의 가장 큰 장점중에 하나인 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 복부의 스틸웨브의 접합 가능할 뿐만 아니라 PC하부플랜지에서 캠버가 많이 발생한다고 하여도 스틸웨브는 캠버와는 상관없이 결합될 수 있기 때문에 복합보의 상부에 슬래브가 타설되는 면은 일정하여 슬래브의 타설 두께 확보에 유리한 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보는 내부에 길이방향으로 긴장재가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지와; 강재로 이루어지고 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 수직방향으로 긴 장공의 결합공이 통공되는 수직판과, 수직판의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되며 하부면에 복수의 스터드 볼트가 형성되는 수평판으로 이루어져, 수평판의 하부면이 PC하부플랜지의 상부면에 면접하도록 스터드 볼트가 PC하부플랜지의 상부면에서 매입되며 PC하부플랜지의 폭방향 상면 양측에서 서로 이격되도록 마주보도록 배치되어 결합되는 한 쌍의 연결부재와; 수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 결합공이 형성되어, 연결부재의 수직판의 결합공에 볼트에 의하여 결합되는 한 쌍의 스틸웨브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 연결부재의 수직판에는 소정의 간격마다 불연속 절개부가 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 결합공은 PC하부플랜지의 캠버와 동일하게 길이방향 하단부의 위치가 가장 높이가 낮고 길이방향 중앙부가 가장 높이가 높도록 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 결합공은 수평방향으로 긴 장공의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 상단부에는 수평 방향으로 상부플랜지 부재가 더 형성될 수 있다.
또한, 상부플랜지 부재의 상부면에는 길이방향을 따라 일정간격으로 복수의 스터드가 형성될 수 있다.
또한, 한 쌍의 스틸웨브의 내측면은 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된 복수의 간격유지재로 상호 지지될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 외측면에는 별도의 보 결합용 브래킷이 더 결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보는 내부에 길이방향으로 긴장재가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지와; 강재로 이루어지고 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 결합공이 통공되는 수직판과, 수직판의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되며 하부면에 복수의 스터드 볼트가 형성되는 수평판으로 이루어져, 수평판의 하부면이 PC하부플랜지의 상부면에 면접하도록 스터드 볼트가 PC하부플랜지의 상부면에서 매입되며 PC하부플랜지의 폭방향 상면 양측에서 서로 이격되도록 마주보도록 배치되어 결합되는 한 쌍의 연결부재와; 수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 수직방향으로 긴 장공의 결합공이 형성되어, 연결부재의 수직판의 결합공에 볼트에 의하여 결합되는 한 쌍의 스틸웨브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 연결부재의 수직판에는 소정의 간격마다 불연속 절개부가 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 결합공은 PC하부플랜지의 캠버와 동일하게 길이방향 하단부의 위치가 가장 높이가 낮고 길이방향 중앙부가 가장 높이가 높도록 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 결합공은 수평방향으로 긴 장공의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 상단부에는 수평 방향으로 상부플랜지 부재가 더 형성될 수 있다.
또한, 상부플랜지 부재의 상부면에는 길이방향을 따라 일정간격으로 복수의 스터드가 형성될 수 있다.
또한, 한 쌍의 스틸웨브의 내측면은 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된 복수의 간격유지재로 상호 지지될 수 있다.
또한, 스틸웨브의 외측면에는 별도의 보 결합용 브래킷이 더 결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, (a) 연결부재 및 스틸웨브를 제작하는 단계; (b) 연결부재가 폭방향 양측에 마주보고 위치하도록 내부에 긴장재가 형성되는 PC하부플랜지를 제작하고, 긴장재를 긴장하여 프리스트레스를 도입하는 단계; (c) 스틸웨브의 결합공과 연결부재의 수직판의 결합공을 일치시킨 후 볼트로 한 쌍의 스틸웨브를 연결부재에 각각 결합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제작방법을 제공한다.
본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법은 PC하부플랜지와 스틸웨브 결합시에 별도의 연결부재를 이용하여 결합하도록 하고, 연결부재 또는 스틸웨브에 장공의 결합공을 형성하여 볼트결합하도록 하기 때문에, PC하부플랜지에 프리스트레스를 도입하여 캠버가 발생된 상태에서도 장공의 결합공에 의하여 PC하부플랜지의 캠버를 수용하면서 스틸웨브가 결합되도록 하여, 프리스트레스트 콘크리트 부재의 가장 큰 장점중에 하나인 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 복부의 스틸웨브의 접합 가능할 뿐만 아니라 PC하부플랜지에서 캠버가 많이 발생한다고 하여도 스틸웨브는 캠버와는 상관없이 결합될 수 있기 때문에 복합보의 상부에 슬래브가 타설되는 면은 일정하여 슬래브의 타설 두께 확보에 유리한 매우 유용한 효과가 있다.
또한, 합성보의 복부를 강판으로 제작하여 부재가 대형화, 장경간화 되어도 양중에 유리하며, 현장 배치시 복부 강판은 영구거푸집으로 작용하여 별도의 거푸집 작업이 요구되지 않는 효과도 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제1 실시예의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제1 실시예의 다양한 실시예를 도시한 도이다.
도 4는 상기 도 2의 다른 실시예를 도시한 도이다.
도 5는 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보에 브래킷이 구성된 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제2 실시예를 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제작방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
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.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제1 실시예의 사시도이고, 도 2는 단면도이다.
도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보(1)의 제1 실시예는 내부에 콘크리트가 채워지도록 전체적으로 U형상으로 구성되는 것으로, 내부에 길이방향으로 긴장재(11)가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지(10)와, 연결부재(20)에 의하여 PC하부플랜지(10)의 상부에 결합되는 한 쌍의 스틸웨브(30)로 이루어진다.
즉, 본 발명의 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보(1)는 하부인 PC하부플랜지(10)를 압축력에 강한 콘크리트로 구성하고, 웨브 부재인 스틸웨브(30)를 인장력에 강하고 가벼운 강재로 구성한 것이다. 한 쌍의 스틸웨브(30) 사이에는 콘크리트를 채울 수 있으므로 영구거푸집으로 사용 가능하며, 부재의 경량화로 PC 부재의 단점인 양중 문제를 해결하였으며, 경제성 및 시공성을 극대화할 수도 있다.
PC하부플랜지(10)의 상부에는 한 쌍의 스틸웨브(30)와의 결합을 위하여 연결부재(20)가 구성되는데, 연결부재(20)는 수직판(21)과, 수직판(21)의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되는 수평판(22)으로 이루어져 ㄴ형 단면을 갖도록 형성된다.
연결부재(20)는 PC하부플랜지(10)의 상부에 상호 마주보도록 구성되는데, 도시된 바와 같이, 수직판(21)이 PC하부플랜지(10)의 폭방향 단부와 일치하도록 하거나, 도시되지는 않았지만 PC하부플랜지(10)의 폭방향 중앙부 방향으로 일정거리 이격되도록 구성되는 등 그 폭을 자유롭게 조절할 수 있으며, 연결부재(20)의 폭에 따라 이에 결합되는 한 쌍의 스틸웨브(30)의 간격이 결정된다.
연결부재(20)는, 도 2에서와 같이, 강재로 수직판(21)과, 수평판(22)이 일체로 이루어지며, 수직판(21)은 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 수직방향으로 긴 장공의 결합공(211)이 통공된다. 이와 같은 결합공(211)은 후술하는 스틸웨브(30)의 수직판(21)의 결합공(211)에 볼트(50)에 의하여 결합된다.
수평판(22)은 PC하부플랜지(10)의 상부에 위치하여 PC하부플랜지(10)와 합성되기 때문에, 수평판(22)의 하부면에는 길이방향을 따라 일정간격으로 복수의 스터드 볼트(221)가 1열 또는 2열 이상으로 설치되도록 하여, PC하부플랜지(10) 형성시에 스터드 볼트(221)가 PC하부플랜지(10)의 상부면에서 매입되도록 한다.
스틸웨브(30)는 각각 연결부재(20)의 수직판(21)에 결합되는데, 수직판(21)의 내측면 또는 외측면에 결합될 수 있으며, 수직판(21)과 스틸웨브(30)와의 결합은 볼트(50)로 결합하도록 하여, PC하부플랜지(10)의 캠버를 수용한 상태에서도 결합이 용이하도록 한다. 스틸웨브(30)는 수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 결합공(31)이 형성되어, 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)에 볼트(50)에 의하여 결합된다.
위에서 설명한 것과 같이, 연결부재(20)의 수직판(21)에 수직방향으로 장공으로 결합공(211)을 형성하도록 하면, 스틸웨브(30)의 결합공(31)과 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)을 일치시켜 볼트(50)로 결합시에 PC하부플랜지(10)에 프리스트레스를 도입하여 캠버가 발생된 상태에서도 장공의 결합공(211)에서 PC하부플랜지(10)의 캠버를 수용하면서 스틸웨브(30)가 결합되도록 하여, 프리스트레스트 콘크리트 부재의 가장 큰 장점중에 하나인 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 복부의 스틸웨브(30)의 접합이 가능할 뿐만 아니라 PC하부플랜지(10)에서 캠버가 많이 발생한다고 하여도 스틸웨브(30)는 캠버와는 상관없이 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제1 실시예의 다양한 변형예를 도시한 도이다.
본 발명에서는, 도 3a에서와 같이, 스틸웨브(30)의 상단부에는 수평 방향으로 형성되는 상부플랜지 부재(32)가 형성되도록 하여 압축력에 대한 저항면적을 증가시키고 거푸집 등의 거치가 용이하며 비틀림에 대해 스틸웨브(30)의 상단부를 구속하는 효과를 갖도록 할 수 있으며, 특히, 상부플랜지 부재(32)의 상부면에 복수의 스터드(321)를 설치하여 후타설되는 슬래브 콘크리트와의 전단연결재 역할을 하도록 할 수 있다.
또한, 도 3b에서와 같이, 연결부재(20)의 수직판(21)은 소정의 간격마다 불연속 절개부(23)가 형성되도록 하여, 연결부재(20)의 수직판(21) 자체를 불연속화하도록 할 수 있다. 이와 같이, 불연속 절개부(23)를 형성하도록 하면 PC하부플랜지(10)의 캠버량이 클 경우 발생할 수 있는 연결부재(20)의 좌굴을 방지할 수 있다.
또한, 도 3c에서와 같이, 스틸웨브(30)의 결합공(31)은 PC하부플랜지(10)의 캠버에 대응하여 길이방향 하단부의 위치가 가장 높이가 낮고 길이방향 중앙부가 가장 높이가 높도록 형성되도록 할 수 있다. 즉, 스틸웨브(30)에 형성되는 결합공(31)을 일직선상에 형성하지 않고, 결합공(31)은 단부인 결합공(31)의 높이 d와 중앙부 결합공(31)의 높이 D가 다르도록 PC하부플랜지(10)의 캠버에 대응하도록 형성하여, 캠버를 수용하도록 할 수도 있다.
또한, 도 3d에서와 같이, 연결부재(20)의 수직판(21)에 수직방향으로 길게 형성되는 장공의 결합공(211)과는 별도로 스틸웨브(30)의 결합공(31)을 수평방향으로 긴 장공의 형상으로 형성되도록 할 수 있다. 이는 PC하부플랜지(10)에 프리스트레스를 도입할 때 길이방향으로의 수축량이 불규칙할 경우 이를 스틸웨브(30)의 수평방향으로 길게 형성되는 결합공(31)에서 수용하도록 하는 것이다.
도 4는 상기 도 2의 다른 실시예를 도시한 도이다.
도 4에서와 같이, 한 쌍의 스틸웨브(30)의 내측면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 복수의 간격유지재(33)가 형성되어, 한 쌍의 스틸웨브(30)가 상호 지지되도록 할 수 있다.
상기 간격유지재(33)는 상호 이격 배치되는 한 쌍의 스틸웨브(30)가 외력 등에 의하여 내측으로 변형되거나 또는 콘크리트 타설 측압에 의하여 외측으로 벌어지는 것을 방지하도록 하며, 스틸웨브(30)의 내부에 채워지는 콘크리트와의 접촉 면적을 증가시켜 콘크리트와의 일체성을 증대시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보에 브래킷이 구성된 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5에서와 같이, 스틸웨브(30)의 외측면에는 별도의 보 결합용 브래킷(35)이 결합되도록 하여, 측면에 빔의 결합이 용이하도록 할 수 있다. 이는 도 5a에서처럼 보 결합용 브래킷(35)을 구성하여 PC 빔의 단부를 보 결합용 브래킷(35)의 상부에 얹어 결합하도록 할 수 있으며, 도 5b에서와 같이 구성하여 철골빔의 단부와의 결합을 용이하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제2 실시예를 도시한 도이다.
본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예의 구성은 동일하나, 제1 실시예에서는 연결부재(20)의 수직판(21)에 형성되는 결합공(211)이 수직으로 길게 형성되는 장공인 것에 비하여 제2 실시예에서는 스틸웨브(30)에 형성되는 결합공(31)이 수직방향으로 긴 장공의 형태로 형성되어 PC하부플랜지(10)의 캠버를 수용하도록 하는 것이다.
도 7은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제작방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제작방법은 도 7(a)에서와 같이, 먼저 연결부재(20) 및 스틸웨브(30)를 제작하도록 한다(a).
연결부재(20) 및 스틸웨브(30)는 상기에서 상세하게 언급하였기에 생략한다.
이후, 도 7(b)에서와 같이, 연결부재(20)가 폭방향 양측에 마주보도록 하고 연결부재(20)의 하부에 PC하부플랜지(10)를 형성하도록 한다(b).
PC하부플랜지(10)는 내부에 긴장재(11)가 배치되어 있으며, 연결부재(20)의 하부에 PC하부플랜지(10)를 형성한 후, PC하부플랜지(10)의 강선(11)을 긴장하여 프리스트레스를 도입하도록 한다.
이후, 도 7(c)에서와 같이, 연결부재(20)에 스틸웨브(30)를 결합하도록 한다(c).
일정 크기의 스틸웨브(30)를 스틸웨브(30)의 결합공(31)과 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)을 일치시킨 후 볼트(50)로 한 쌍의 스틸웨브(30)를 연결부재(20)에 각각 결합하도록 한다.
이때, PC하부플랜지(10)에 발생되는 캠버는 연결부재(20) 또는 스틸웨브(30)에 형성되는 장공의 결합공에서 수용하도록 하는 것이다.
이와 같이 제작되는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보(1)는 도 7(d)에서와 같이, 슬래브 타설과 함께 스틸웨브(30)의 내부가 콘크리트로 채워져 부재가 완성되므로 현장배근 및 보 형성을 위한 거푸집을 생략할 수 있으며, 이에 따른 시공성 향상, 공기 단축, 노무비 절감 등의 경제적 효과가 있다.
상기와 같은 본 발명의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보 및 이의 제작방법은 PC하부플랜지와 스틸웨브 결합시에 별도의 연결부재를 이용하여 결합하도록 하고, 연결부재 또는 스틸웨브에 장공의 결합공을 형성하여 볼트결합하도록 하기 때문에, PC하부플랜지에 프리스트레스를 도입하여 캠버가 발생된 상태에서도 장공의 결합공에 의하여 PC하부플랜지의 캠버를 수용하면서 스틸웨브가 결합되도록 하여, 프리스트레스트 콘크리트 부재의 가장 큰 장점 중에 하나인 상향치올림(camber)이 발생된 상태에서도 복부의 스틸웨브의 접합이 가능할 뿐만 아니라 PC하부플랜지에서 캠버가 많이 발생한다고 하여도 스틸웨브는 캠버와는 상관없이 결합될 수 있기 때문에 복합보의 상부에 슬래브가 타설되는 면은 일정하여 슬래브의 타설 두께 확보에 유리한 매우 유용한 효과가 있다.
또한, 합성보의 복부를 강판으로 제작하여 부재가 대형화, 장경간화 되어도 양중에 유리하며, 현장 배치시 복부 강판은 영구거푸집으로 작용하여 별도의 거푸집 작업이 요구되지 않는 효과도 있다.
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 : PC하부플랜지
11 : 긴장재
20 : 연결부재
21 : 수직판
22 : 수평판
23 : 불연속 절개부
30 : 스틸웨브
31 : 결합공
33 : 간격유지재
35 : 보 결합용 브래킷

Claims (15)

  1. 내부에 길이방향으로 긴장재(11)가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지(10)와;
    강재로 이루어지고 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 수직방향으로 긴 장공의 결합공(211)이 통공되며 소정의 간격마다 불연속 절개부(23)가 형성되는 수직판(21)과, 수직판(21)의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되며 하부면에 길이방향으로 복수의 스터드 볼트(221)가 설치되는 수평판(22)으로 이루어져, 수평판(22)의 하부면이 PC하부플랜지(10)의 상부면에 면접하도록 스터드 볼트(221)가 PC하부플랜지(10)의 상부면에서 매입되며 PC하부플랜지(10)의 폭방향 상면 양측에서 서로 이격되도록 마주보게 배치되어 결합되는 한 쌍의 연결부재(20)와;
    수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 결합공(31)이 형성되어, 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)에 볼트(50)에 의하여 결합되는 한 쌍의 스틸웨브(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    스틸웨브(30)의 결합공(31)은 PC하부플랜지(10)의 캠버와 동일하게 길이방향 하단부의 위치가 가장 높이가 낮고 길이방향 중앙부가 가장 높이가 높도록 형성되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  4. 청구항 1에 있어서,
    스틸웨브(30)의 결합공(31)은 수평방향으로 긴 장공의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  5. 청구항 1에 있어서,
    스틸웨브(30)의 상단부에는 수평 방향으로 형성되는 상부플랜지 부재(32)가 형성되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상부플랜지 부재(32)의 상부면에는 복수의 스터드(321)가 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  7. 청구항 1에 있어서,
    한 쌍의 스틸웨브(30)의 내측면은 길이방향을 따라 일정간격으로 설치되는 복수의 간격유지재(33)로 상호 지지되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  8. 청구항 1에 있어서,
    스틸웨브(30)의 외측면에는 별도의 보 결합용 브래킷(35)이 결합되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  9. 내부에 길이방향으로 긴장재(11)가 구성되어 프리스트레스가 도입되는 콘크리트 부재인 PC하부플랜지(10)와;
    강재로 이루어지고 수직방향으로 형성되며 길이방향의 일정 간격마다 결합공(211)이 통공되며 소정의 간격마다 불연속 절개부(23)가 형성되는 수직판(21)과, 수직판(21)의 하단부에서 직각방향으로 절곡되어 형성되며 하부면에 복수의 스터드 볼트(221)가 설치되는 수평판(22)으로 이루어져, 수평판(22)의 하부면이 PC하부플랜지(10)의 상부면에 면접하도록 스터드 볼트(221)가 PC하부플랜지(10)의 상부면에서 매입되며 PC하부플랜지(10)의 폭방향 상면 양측에서 서로 이격되도록 마주보도록 배치되어 결합되는 한 쌍의 연결부재(20)와;
    수직의 일정 크기의 강판으로 이루어지며 하부에 일정 간격으로 수직방향으로 긴 장공의 결합공(31)이 형성되어, 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)에 볼트(50)에 의하여 결합되는 한 쌍의 스틸웨브(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    스틸웨브(30)의 상단부에는 수평 방향으로 형성되는 상부플랜지 부재(32)가 형성되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상부플랜지 부재(32)의 상부면에는 길이방향을 따라 일정간격으로 복수의 스터드(321)가 설치되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  13. 청구항 9에 있어서,
    한 쌍의 스틸웨브(30)의 내측면은 길이방향을 따라 일정간격으로 설치되는 복수의 간격유지재(33)로 상호 지지되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  14. 청구항 9에 있어서,
    스틸웨브(30)의 외측면에는 별도의 보 결합용 브래킷(35)이 결합되는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보.
  15. 청구항 1, 청구항 3 내지9항, 청구항 11내지14항 중 어느 한 항의 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보를 제작하는 방법에 있어서,
    (a) 연결부재(20) 및 스틸웨브(30)를 제작하는 단계;
    (b) 연결부재(20)가 폭방향 양측에 마주보고 위치하도록 내부에 긴장재(11)가 형성되는 PC하부플랜지(10)를 제작하고, 긴장재(11)를 긴장하여 프리스트레스를 도입하는 단계;
    (c) 스틸웨브(30)의 결합공(31)과 연결부재(20)의 수직판(21)의 결합공(211)을 일치시킨 후 볼트(50)로 한 쌍의 스틸웨브(30)를 연결부재(20)에 각각 결합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠버 수용이 가능한 PC하부플랜지-스틸웨브 합성보의 제작방법.
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