KR102056406B1 - 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 pc 슬래브 및 이의 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 역삼각 래티스형으로 상부에 압축 성형 보강체가 구성된 보강 조립체와 보강 조립체의 하부에 콘크리트 하프 바닥부재를 형성하고 길이방향 양단부에는 휨-전단균열에 저항력을 높이고자 전단보강 콘크리트부로 이루어지도록하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 저항면적을 증대로 강성 및 강도를 강화하여 좌굴강도를 증대시키도록 하며 지점에서 하중분산 및 전단력을 보강하도록 할 수 있으며, 공장 제작단계에서 바닥판 하프 슬래브 타설시공시에 상부 요소인 압축 성형 보강체 내에 콘크리트를 동시에 타설하도록 하여 프리캐스트 RC시스템화 할 수 있는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 강재로 형성되며 상부가 개방된 관형상으로 이루어지며 내부에 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재가 충전되는 압축 성형 보강체와, 압축 성형 보강체의 폭방향 중앙부의 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되는 하현 인장재와, 압축 성형 보강체의 폭방향 양측에서 각각 압축 성형 보강체와 하현 인장재를 연결하도록 결합되는 웨브 래티스근과, 압축 성형 보강체의 길이방향 양측을 지지하도록 압축 성형 보강체의 하부에 구성되는 전단 보강체로 이루어지며, 폭방향 일정 간격 마다 2개 이상이 형성되는 역삼각래티스형 보강 조립체와; 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재, 웨브 래티스근 및 단부 전단 보강체의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 형성되는 콘크리트 하프 바닥부재와; 압축 성형 보강체의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정 거리까지 또는 압축 성형 보강체의 전체 길이에서, 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 상부면 사이를 채워 형성되도록 콘크리트 하프 바닥부재와 일체로 형성되는 전단보강 콘크리트부;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 강재로 형성되며 상부가 개방된 관형상으로 이루어지며 내부에 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재가 충전되는 압축 성형 보강체와, 압축 성형 보강체의 폭방향 중앙부의 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되는 하현 인장재와, 압축 성형 보강체의 폭방향 양측에서 각각 압축 성형 보강체와 하현 인장재를 연결하도록 결합되는 웨브 래티스근과, 압축 성형 보강체의 길이방향 양측을 지지하도록 압축 성형 보강체의 하부에 구성되는 전단 보강체로 이루어지며, 폭방향 일정 간격 마다 2개 이상이 형성되는 역삼각래티스형 보강 조립체와; 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재, 웨브 래티스근 및 단부 전단 보강체의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 형성되는 콘크리트 하프 바닥부재와; 압축 성형 보강체의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정 거리까지 또는 압축 성형 보강체의 전체 길이에서, 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 상부면 사이를 채워 형성되도록 콘크리트 하프 바닥부재와 일체로 형성되는 전단보강 콘크리트부;를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 역삼각 래티스형으로 상부에 압축 성형 보강체가 구성된 보강 조립체와 보강 조립체의 하부에 콘크리트 하프 바닥부재를 형성하고 길이방향 양단부에는 휨-전단균열에 저항력을 높이고자 전단보강 콘크리트부로 이루어지도록하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 저항면적을 증대로 강성 및 강도를 강화하여 좌굴강도를 증대시키도록 하며 지점에서 하중분산 및 전단력을 보강하도록 할 수 있으며, 공장 제작단계에서 바닥판 하프 슬래브 타설시공시에 상부 요소인 압축 성형 보강체 내에 콘크리트를 동시에 타설하도록 하여 프리캐스트 RC시스템화 할 수 있는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존 프리캐스트 바닥판에는 1개의 상현재와 하부로 이격되어 형성되는 한 쌍의 하현재 및 상현재와 하현재를 연결하는 2개의 래티스근으로 이루어지는 입체 삼각 모양으로 형성된 트러스근을 공장제작 단계에서 콘크리트 바닥판의 상부로 돌출하도록 매입하여 사용한다.
그러나 이와 같은 트러스근의 1개의 상현재는 φ 8~φ 13 정도의 크기를 갖는 철근이나 철선을 사용하며 래티스근과 상현재가 결합되는 간격은 200mm 전후로 제작되어, 4~8m 스팬에 대해 시공중 작용하는 작업하중(작업자의 충격하중)이나 타설 콘크리트 하중에 대해 하현재는 인장력, 상현재는 압축력을 받게 되며 특히 작은 원형단면을 갖는 상현재는 작용하중(외력)에 의해 간격 부분에 좌굴이나 변형(횡변형)이 발생하기 쉬우며, 하중이 커질수록 단부의 전단력에 저항할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 대한민국 특허공개 제2013-0111862호 "상부 돌출 보강보를 가지는 프리캐스트 콘크리트 패널"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '콘크리트의 타설을 통해 성형되는 패널 본체와, 상기 패널 본체의 상부로 일부가 드러나도록 횡방향으로 일정 간격을 가지고 배치되어 종방향으로 길게 연장 설치되는 전단연결재와, 상기 전단연결재의 종방향에 직교되는 횡방향으로 설치되는 횡방향 보강철근 및 상기 횡방향 보강철근과 직교하여 상기 전단연결재와 같은 종방향으로 설치되는 종방향 보강철근을 포함하여 구성된 프리캐스트 콘크리트 패널에 있어서, 상기 전단연결재는 일정거리 이격되어 상기 횡방향 보강철근과 용접연결되는 한 쌍의 하단근, 상기 하단근 상부에 삼각형상을 이루도록 배치되는 상단근, 삼각형상의 각 빗변 부분에 상하 지그재그 형상으로 연장되는 래티스바로 이루어진 트러스 거더와, 상기 횡방향 보강철근의 길이방향으로 일정거리 이격되어 하단이 용접연결되는 파형철근 중 택일적으로 구비되는 한편, 상기 패널 본체는 상면에 횡방향으로 일정간격을 가지고 상향 돌출되어 종방향으로 길게 연장되는 상부 돌출 보강보가 형성됨을 특징으로 하는 상부 돌출 보강보를 가지는 프리캐스트 콘크리트 패널'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 단부 전단 보강이 어려우며, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 의하여 강성과 강도가 낮아 좌굴이나 변형(횡변형)이 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 역삼각 래티스형으로 상부에 압축 성형 보강체가 구성된 보강 조립체와 보강 조립체의 하부에 콘크리트 하프 바닥부재를 형성하고 길이방향 양단부에는 휨-전단균열에 저항력을 높이고자 전단보강 콘크리트부로 이루어지도록하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 저항면적을 증대로 강성 및 강도를 강화하여 좌굴강도를 증대시키도록 하며 지점에서 하중분산 및 전단력을 보강하도록 할 수 있으며, 공장 제작단계에서 바닥판 하프 슬래브 타설시공시에 상부 요소인 압축 성형 보강체 내에 콘크리트를 동시에 타설하도록 하여 프리캐스트 RC시스템화 할 수 있는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 강재로 형성되며 상부가 개방된 일정 폭을 갖는 관형상으로 이루어지는 1개의 압축 성형 보강체와, 압축 성형 보강체의 폭방향 중앙부의 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되는 1개의 하현 인장재와, 일정 폭을 갖는 압축 성형 보강체의 폭방향 양측에서 압축 성형 보강체와 하현 인장재를 양측으로 연결하도록 역삼각형상으로 배치되어 결합되는 웨브 래티스근과, 압축 성형 보강체의 길이방향 양측을 지지하도록 압축 성형 보강체의 하부면에 구성되는 전단 보강체로 이루어지며, 폭방향 일정 간격 마다 1개 이상이 형성되는 역삼각래티스형 보강 조립체와; 역삼각래티스형 보강 조립체의 하현 인장재, 웨브 래티스근 및 단부 전단 보강체의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 형성되는 콘크리트 하프 바닥부재와; 압축 성형 보강체의 내부에 충전되며 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재와; 압축 성형 보강체의 길이방향 양단부에서 내측으로 휨-전단보강이 필요한 일정 거리까지 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 상부면 사이를 채워 형성되도록 콘크리트 하프 바닥부재와 일체로 형성되는 전단보강 콘크리트부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 단면이 U, V, 상부면이 개방된 역사다리꼴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 폭방향 상단부가 폭방향 내측 수평방향으로 각각 연장되어 수평판이 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 단면의 폭방향 중앙부 하부면이 상부 또는 하부로 절곡되도록 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 단면의 양측면이 하단부에서 상부로 일정 높이까지가 폭방향 내측으로 요입되어 안착부가 형성되도록 하여, 웨브 래티스근의 상부가 안착부에 안착되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 양측면에 각각 돌출하도록 절곡되어 결합돌기가 형성되어, 결합돌기에 웨브 래티스근이 용접되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 충전재의 내부에는 길이방향으로 보강 철근이 구성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 압축 성형 보강체는 길이 방향의 양측 단부에서 일정 길이 내측으로 하단부에 타공구가 1개 이상 형성되어, 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 사이를 채우는 전단보강 콘크리트부의 형성을 위해 밀실하게 타설되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단보강 콘크리트부는 압축 성형 보강체의 전체 길이에서 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 상부면 사이를 채워 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 하현 인장재는 길이방향 양단부가 각각 콘크리트 하프 바닥부재의 외측으로 일정길이 돌출되며, 콘크리트 하프 바닥부재의 외측으로 돌출된 부분이 콘크리트 하프 바닥부재의 양측단부의 상단부보다 일정 높이 높게 수평으로 위치하도록 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단 보강체는 상부 수평부와, 상부 수평부의 양단부에서 하부로 연장되는 측면부 및 측면부의 하단부에서 직각방향의 수평방향으로 연장되는 하부 수평부로 이루어져, 상부 수평부가 압축 성형 보강체의 하부면을 지지하고, 하부 수평부가 콘크리트 하프 바닥부재의 외측으로 일정길이 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, (a) 역삼각래티스형 보강 조립체를 제작하는 단계; (b) 거푸집을 조립하고 거푸집으로 둘러쌓인 내부에 횡방향과 길이방향으로 각각의 철근을 배근하는 단계; (c) 거푸집의 내부에 하현 인장재, 웨브 래티스근 및 단부 전단 보강체의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 1개 이상의 역삼각래티스형 보강 조립체를 배치하는 단계; (d) 거푸집의 내부, 압축 성형 보강체의 내부 및 압축 성형 보강체의 길이방향 양단부에서 일정 거리까지 압축 성형 보강체의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재의 상부면 사이에 콘크리트를 동시에 타설하여, 콘크리트 하프 바닥부재, 충전재 및 전단보강 콘크리트부를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제작하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법은 역삼각 래티스형으로 상부에 압축 성형 보강체가 구성된 보강 조립체와 보강 조립체의 하부에 콘크리트 하프 바닥부재를 형성하고 길이방향 양단부에는 휨-전단균열에 저항력을 높이고자 전단보강 콘크리트부로 이루어지도록하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 저항면적을 증대로 강성 및 강도를 강화하여 좌굴강도를 증대시키도록 하며 지점에서 하중분산 및 전단력을 보강하도록 할 수 있으며, 공장 제작단계에서 바닥판 하프 슬래브 타설시공시에 상부 요소인 압축 성형 보강체 내에 콘크리트를 동시에 타설하도록 하여 프리캐스트 RC시스템화 할 수 있는 매우 유용한 효과가 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 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 제작방법을 차례대로 도시한 도이다.
도 1은 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 제작방법을 차례대로 도시한 도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 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 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 사시도이다.
도 1에서와 같이, 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브(1)는 강재로 이루어지는 역삼각래티스형 보강 조립체(10)와, 압축 성형 보강체(110)의 내부에 충전되는 충전재(30)와, 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하부의 일정 높이까지 매입되도록 형성되는 콘크리트 하프 바닥부재(20) 및 길이방향 양단부의 일정 구간 또는 전체 구간에서 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이를 채워 형성되는 전단보강 콘크리트부(40)를 포함하여 이루어진다.
도 2에서와 같이, 역삼각래티스형 보강 조립체(10)는 강재로 형성되며 상부가 개방된 일정 폭을 갖는 관형상으로 이루어지는 1개의 압축 성형 보강체(110)와,압축 성형 보강체(110)의 폭방향 중앙부의 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되는 1개의 하현 인장재(120)와, 일정 폭을 갖는 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 양측에서 압축 성형 보강체(110)와 하현 인장재(120)를 양측으로 연결하도록 역삼각형상으로 배치되어 결합되는 웨브 래티스근(130)으로 이루어지며, 길이방향 양단부에는 각각 단부 전단 보강체(140)가 형성된다.
콘크리트 하프 바닥부재(20)는 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재(120), 웨브 래티스근(130) 및 단부 전단 보강체(140)의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 형성된다.
역삼각래티스형 보강 조립체(10)는 콘크리트 하프 바닥부재(20)에 1개가 길이방향으로 형성될 수도 있으며, 폭방향 일정 거리 이격되어 2개 또는 그 이상이 구성되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 역삼각래티스형 보강 조립체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
압축 성형 보강체(110)는 강재로 형성되며 관형상으로 이루어지도록 하며, 상부가 개방된 형상으로 이루어지도록 하여 내부에 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재(30)가 충전될 수 있도록 한다.
본 발명의 압축 성형 보강체(110)는 콘크리트 부재(20)의 길이방향으로 구성도록 하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부의 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 좌굴강도를 증대시키도록 하는 것이다.
압축 성형 보강체(110)는 다양한 단면형상으로 이루어질 수 있으며, U, V, 상부면이 개방된 역사다리꼴 중 어느 하나로 형성되도록 할 수 있다.
특히, 도 2에서와 같이, 압축 성형 보강체(110)는 길이 방향의 양측 단부에서 일정 길이 내측으로 하단부에 타공구(117)가 1개 이상 형성되어, 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 사이를 채우는 전단보강 콘크리트부(40)의 형성을 위해 밀실하게 타설되도록 할 수도 있다.
도 1 내지 도 2 및 도 3(c)에서와 같이, 상부면이 개방된 역사다리꼴로 이루어지거나, 도 3(a)와 도 3(b)에서와 같이, U 형 또는 반원형으로 이루어질 수도 있다.
또한, 도 3(c)에서와 같이, 압축 성형 보강체(110)는 폭방향 상단부가 폭방향 내측 수평방향으로 각각 연장되어 수평판(111)이 형성되도록 하여, 압축 성형 보강체(110)의 비틀림 강성 등을 보강하면서도 내부에 충전되는 충전재(30)의 이탈을 방지하도록 할 수도 있으며, 도 3(d)에서와 같이, 압축 성형 보강체(110)는 단면의 폭방향 중앙부 하부면이 상부 또는 하부로 절곡되도록 보강부(112)가 형성되도록 하여 압축 성형 보강체(110) 단면을 보강하도록 할 수도 있다.
또한, 압축 성형 보강체(110)의 측면의 양측에는 각각 웨브 래티스근(130)이 용접 등의 방법으로 결합되기 때문에, 안정적인 결합면을 제공할 수 있도록, 도 3(e)에서와 같이, 압축 성형 보강체(110)의 단면의 양측면이 하단부에서 상부로 일정 높이까지가 폭방향 내측으로 요입되어 안착부(118)가 형성되도록 하여, 웨브 래티스근(130)의 상부가 안착부(118)에 안정적으로 안착되도록하여 결합할 수도 있으며, 도 3(f)에서와 같이, 압축 성형 보강체(110)는 양측면에 각각 돌출하도록 절곡되어 결합돌기(119)가 형성되도록 하여, 결합돌기(119)에 웨브 래티스근(130)이 용접되도록 할 수도 있다.
이와 같은 압축 성형 보강체(110)는 상부에 개구된 개구부를 통하여 내부에 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재(30)가 충전되도록 하여 압축 성형 보강체(110)의 단면을 강화하도록 할 수도 있다.
특히, 도 3(c)에서와 같이, 압축 성형 보강체(110) 충전재(30)의 내부에는 길이방향으로 보강 철근(115)이 1개 또는 그 이상이 구성되도록 하여 단면을 보강하도록 할 수 있으며, 보강 철근(115)는 철근, 각봉, 환봉, 파이프 등 다양한 선재(線材)로 이루어질 수 있다.
하현 인장재(120)는 철근, 각봉, 환봉, 파이프 등 다양한 선재(線材)로 이루어질 수 있고, 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 중앙부에서 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되도록 하며, 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 양측에서 각각 압축 성형 보강체(110)와 하현 인장재(120)를 연결하도록 웨브 래티스근(130)이 용접 등 공지의 다양한 방법으로 결합된다.
압축 성형 보강체(110)는 일정 폭을 갖는 관형상으로 이루어지며, 하현 인장재(120)는 선재로 이루어지 때문에, 웨브 래티스근(130)은 일정 폭을 갖는 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 양측에서 압축 성형 보강체(110)와 하현 인장재(120)를 양측에서 연결하여 역삼각형 형태의 V형 단면을 이루도록 결합된다.
웨브 래티스근(130)은 압축 성형 보강체(110)의 측면이나 하부면 등에 용접 등 공지의 다양한 방법으로 결합될 수 있다. 웨브 래티스근(130)은 철근, 각봉, 환봉 등을 사용하여 만들어지며 절곡되는 모양은 일정한 각도(통상적으로 60도)가 반복되게 경사지게 반복 구성하거나, 톱니 형상처럼 수직하고 경사지는 형상이 반복하여 형성되도록 구성할 수도 있다.
특히, 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양측에는 일정 길이로 단부 전단 보강체(140)가 구성되도록 하여 단부의 전단 보강을 하도록 한다.
단부에 보 부재에 걸쳐져서 설치됨에 따라 시공단계에서 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브(1)가 받는 시공하중(작업하중 및 콘크리트와 철근의 자중)은 단부 지점부로 갈수록 휨모멘트는 작아지고 전단력이 증가하게 되고, 지점부에서 웨브 래티스근(30)는 전단변형이나 커다란 압축력에 대하여 좌굴이 발생하는 등의 문제가 생길 수 있어, 지점부에 별도의 단부 전단 보강체(140)가 구성되도록 하는 것이다.
단부 전단 보강체(140)는 철근등의 선재를 절곡하여 u형, n형 등으로 이루어지도록 할 수 있으며, 특히, 도 1 및 도 2에서와 같이, 전단 보강체(140)는 상부 수평부(141)와, 상부 수평부(141)의 양단부에서 하부로 연장되는 측면부(142) 및 측면부(142)의 하단부에서 직각방향의 수평방향으로 연장되는 하부 수평부(143)로 이루어지도록 하여, 상부 수평부(141)가 압축 성형 보강체(110)의 하부면을 지지하고, 하부 수평부(143)가 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 일정길이 돌출되도록 형성되도록 할 수 있으며, 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 돌출된 부분의 길이는 대략 100~150mm 정도 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 하부 수평부(143)의 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 돌출된 부분은 인접하는 콘크리트 하프 바닥부재의 역삼각래티스형 보강 조립체와 연결하는 요소 및 지점부 모멘트의 압축력에 대한 정착부를 형성한다.
상기와 같은 역삼각래티스형 보강 조립체(10)는 폭방향으로 일정 간격 이격되어 1개 또는 그 이상이 형성되도록 하고, 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재(120), 웨브 래티스근(130) 및 단부 전단 보강체(140)의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 콘크리트 하프 바닥부재(20)가 형성된다.
특히, 본 발명에서는 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양단부에서 내측으로 휨-전단보강이 필요한 일정 거리까지 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이를 채워 형성되도록 콘크리트 하프 바닥부재(20)와 일체로 형성되도록 전단보강 콘크리트부(40)가 형성되도록 함으로써, 단부 지점부로 갈수록 휨모멘트는 작아지고 전단력이 증가하게 되고 지점부에서 웨브 래티스근(130)는 전단변형이나 커다란 압축력에 대하여 좌굴이 발생하는 등의 문제점을 해결할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 압축 성형 보강체(110)의 전체 길이에서 전단보강 콘크리트부(40)가 형성되도록 할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 4(a)에서와 같이, 하현 인장재(120)는 길이방향 양단부가 각각 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 일정길이 수평방향으로 돌출되도록 형성되도록 하여, 인접하는 콘크리트 하프 바닥부재의 역삼각래티스형 보강 조립체와 연결하는 요소 및 지점부 모멘트의 압축력에 대한 정착부를 형성하도록 할 수 있으며, 도 4(b)에서와 같이, 하현 인장재(120)는 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 돌출된 부분이, 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 양측단부의 상단부보더 일정 높이 높게 수평으로 위치하도록 절곡하여 형성되도록 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브의 제작방법을 차례대로 도시한 도이다.
도 5를 참조하여 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제작하는 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5a에서와 같이, 역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 제작하도록 한다(a).
압축 성형 보강체(110)는 일정 폭을 갖는 관형상으로 이루어지며, 하현 인장재(120)는 선재로 이루어지 때문에, 웨브 래티스근(130)은 일정 폭을 갖는 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 양측에서 압축 성형 보강체(110)와 하현 인장재(120)를 양측에서 연결하여 역삼각형 형태의 V형 단면을 이루도록 결합된다.
이후, 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양측을 지지하도록 압축 성형 보강체(110)의 하부면에 전단 보강체(140)를 접합하여 역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 완성한다.
이후, 도 5b에서와 같이, 거푸집(2)을 조립하고 거푸집(2)으로 둘러쌓인 내부에 횡방향과 길이방향으로 각각의 철근(3)을 배근하도록 한다(b).
역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 전체높이 보다 낮은 높이로 거푸집(2)를 설치 조립하고, 거푸집(2)으로 둘러쌓인 내부에 횡방향과 길이방향으로 각각의 철근(3)을 배근한다. 철근(3)은 1개 배치 또는 길이방향 연속생산을 위한 배치를 하도록 한다.
이후, 도 5c에서와 같이, 거푸집(2)의 내부에 1개 이상의 역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 배치하도록 한다(c).
역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 거푸집(2)의 길이방향으로 1개 배치하거나 폭방향으로 일정거리 이격되도록 2개 이상을 배치하도록 할 수 있다.
이때, 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재(120), 웨브 래티스근(130) 및 단부 전단 보강체(140)의 하단부에서 일정 높이까지 거푸집(2)의 내부로 매입되도록 배치시켜, 후술하는 단계에서 콘크리트 하프 바닥부재(20) 형성시에 역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하부가 콘크리트 하프 바닥부재(20)에 매입되도록 한다.
마지막으로, 도 5d에서와 같이, 콘크리트를 타설하여 콘크리트 하프 바닥부재(20), 충전재(30) 및 전단보강 콘크리트부(40)를 형성하도록 한다(d).
이때, 콘크리트를 거푸집(2)의 내부, 압축 성형 보강체(110)의 내부 및 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양단부에서 일정 거리까지 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이에 콘크리트를 동시에 타설하여, 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 완성한다.
상기와 같은 본 발명의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브 및 이의 제작방법은 역삼각 래티스형으로 상부에 압축 성형 보강체가 구성된 보강 조립체와 보강 조립체의 하부에 콘크리트 하프 바닥부재를 형성하고 길이방향 양단부에는 휨-전단균열에 저항력을 높이고자 전단보강 콘크리트부로 이루어지도록하여, 시공단계에서 발생되는 중앙부 정모멘트에 대한 상부 요소의 압축력에 대한 저항면적을 증대로 강성 및 강도를 강화하여 좌굴강도를 증대시키도록 하며 지점에서 하중분산 및 전단력을 보강하도록 할 수 있으며, 공장 제작단계에서 바닥판 하프 슬래브 타설시공시에 상부 요소인 압축 성형 보강체 내에 콘크리트를 동시에 타설하도록 하여 프리캐스트 RC시스템화 할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 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.
1 : 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브
10 : 역삼각래티스형 보강 조립체
110 : 압축 성형 보강체
115 : 보강 철근
117 : 타공구
120 : 하현 인장재
130 : 웨브 래티스근
140 : 단부 전단 보강체
141 : 상부 수평부
142 : 측면부
143 : 하부 수평부
20 : 콘크리트 하프 바닥부재
30 : 충전재
40 : 전단보강 콘크리트부
10 : 역삼각래티스형 보강 조립체
110 : 압축 성형 보강체
115 : 보강 철근
117 : 타공구
120 : 하현 인장재
130 : 웨브 래티스근
140 : 단부 전단 보강체
141 : 상부 수평부
142 : 측면부
143 : 하부 수평부
20 : 콘크리트 하프 바닥부재
30 : 충전재
40 : 전단보강 콘크리트부
Claims (12)
- 강재로 형성되며 상부가 개방된 일정 폭을 갖는 관형상으로 이루어지는 1개의 압축 성형 보강체(110)와, 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 중앙부의 하부로 일정 거리 이격되어 길이방향으로 형성되는 1개의 하현 인장재(120)와, 일정 폭을 갖는 압축 성형 보강체(110)의 폭방향 양측에서 압축 성형 보강체(110)와 하현 인장재(120)를 양측으로 연결하도록 역삼각형상으로 배치되어 결합되는 웨브 래티스근(130)과, 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양측을 지지하도록 압축 성형 보강체(110)의 하부면에 구성되는 전단 보강체(140)로 이루어지며, 폭방향 일정 간격 마다 1개 이상이 형성되는 역삼각래티스형 보강 조립체(10)와;
역삼각래티스형 보강 조립체(10)의 하현 인장재(120), 웨브 래티스근(130) 및 단부 전단 보강체(140)의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 콘크리트로 형성되는 콘크리트 하프 바닥부재(20)와;
압축 성형 보강체(110)의 내부에 충전되며 고강도 몰탈 또는 콘크리트로 이루어지는 충전재(30)와;
압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양단부에서 내측으로 휨-전단보강이 필요한 일정 거리까지 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이를 채워 형성되도록 콘크리트 하프 바닥부재(20)와 일체로 형성되는 전단보강 콘크리트부(40);를 포함하며,
압축 성형 보강체(110)는 길이 방향의 양측 단부에서 일정 길이 내측으로 하단부에 타공구(117)가 1개 이상 형성되어, 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 사이를 채우는 전단보강 콘크리트부(40)의 형성을 위해 밀실하게 타설되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
압축 성형 보강체(110)는 단면이 U, V, 상부면이 개방된 역사다리꼴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
압축 성형 보강체(110)는 폭방향 상단부가 폭방향 내측 수평방향으로 각각 연장되어 수평판(111)이 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
압축 성형 보강체(110)는 단면의 폭방향 중앙부 하부면이 상부 또는 하부로 절곡되도록 보강부(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
압축 성형 보강체(110)는 단면의 양측면이 하단부에서 상부로 일정 높이까지가 폭방향 내측으로 요입되어 안착부(118)가 형성되도록 하여, 웨브 래티스근(130)의 상부가 안착부(118)에 안착되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
압축 성형 보강체(110)는 양측면에 각각 돌출하도록 절곡되어 결합돌기(119)가 형성되어, 결합돌기(119)에 웨브 래티스근(130)이 용접되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
충전재(30)의 내부에는 길이방향으로 보강 철근(115)이 구성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
전단보강 콘크리트부(40)는 압축 성형 보강체(110)의 전체 길이에서 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이를 채워 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
하현 인장재(120)는 길이방향 양단부가 각각 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 일정길이 돌출되며, 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 돌출된 부분이 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 양측단부의 상단부보다 일정 높이 높게 수평으로 위치하도록 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1에 있어서,
전단 보강체(140)는 상부 수평부(141)와, 상부 수평부(141)의 양단부에서 하부로 연장되는 측면부(142) 및 측면부(142)의 하단부에서 직각방향의 수평방향으로 연장되는 하부 수평부(143)로 이루어져,
상부 수평부(141)가 압축 성형 보강체(110)의 하부면을 지지하고, 하부 수평부(143)가 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 외측으로 일정길이 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브. - 청구항 1의 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제작하는 방법에 있어서,
(a) 역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 제작하는 단계;
(b) 거푸집(2)을 조립하고 거푸집(2)으로 둘러쌓인 내부에 횡방향과 길이방향으로 각각의 철근(3)을 배근하는 단계;
(c) 거푸집(2)의 내부에 하현 인장재(120), 웨브 래티스근(130) 및 단부 전단 보강체(140)의 하단부에서 일정 높이까지 매입되도록 1개 이상의 역삼각래티스형 보강 조립체(10)를 배치하는 단계;
(d) 거푸집(2)의 내부, 압축 성형 보강체(110)의 내부 및 압축 성형 보강체(110)의 길이방향 양단부에서 일정 거리까지 압축 성형 보강체(110)의 하부면과 콘크리트 하프 바닥부재(20)의 상부면 사이에 콘크리트를 동시에 타설하여, 콘크리트 하프 바닥부재(20), 충전재(30) 및 전단보강 콘크리트부(40)를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 역삼각래티스형 압축부를 강화한 하프 PC 슬래브를 제작하는 방법.
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- 2017-12-26 KR KR1020170179177A patent/KR102056406B1/ko active Active
Patent Citations (3)
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