KR200283634Y1 - 춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철골조 및 철골철근콘크리트조의 건축물 시공에서, 철골보의 하부 플랜지에 얹혀져 시공될 수 있음으로써 건물의 층고를 낮출 수 있고, 가설지주 없이 스팬이 8m까지, 가설지주를 설치하는 경우 12m까지 시공 가능하여, 자재비 절감과 시공 효율성 향상을 통한 공기 단축을 제공하는 춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트에 관한 것이다.

본 고안의 건축용 합성 데크플레이트는 크게 상부판, 측면판, 하부판으로 구성되어 전체적으로 사다리꼴의 형태로 절곡되며, 데크플레이트의 춤과 폭의 비가 1:4 정도인 경우에는 두 골, 데크플레이트의 춤과 폭의 비가 1:2 정도인 경우에는 한 골로 구성된다. 데크플레이트와 콘크리트의 부착 능력과 데크플레이트의 좌굴성능을 향상시키기 위해 측면판은 두 번이상 절곡된다. 하부판의 중앙부와 끝부분의 데크 연결부분은 역사다리꼴 형태를 갖추어 천장 설치용 인서트 설치를 용이하게 한다. 상부판의 좌우측 단부를 S자형 또는 Z자형으로 절곡하여 시공시 양중장비의 설치를 용이하게 하고 데크플레이트의 하부에 설비 덕트 인서트 고정판을 설치하여 설비덕트의 설치를 용이하게 한다.

Description

춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트{Deep-depth composite deck-plate}

본 고안은 춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 철골조 및 철골철근콘크리트조의 건축물 시공에서 철골보의 상부 플랜지에 얹혀져 설치될 수 있음은 물론, 철골보의 하부 플랜지에 걸쳐져 시공됨으로써 건물의 층고를 낮출 수 있고, 가설지주 없이 스팬 8m까지 시공가능하고, 가설지주가 설치되는 경우에는 스팬 12m까지 가능한 춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트에 관한 것이다.

데크플레이트는 크게 거푸집용, 구조용 및, 합성용 데크플레이트로 구분할 수 있다. 거푸집용 데크플레이트는 구조재의 기능 없이 다만 거푸집으로 사용되는 것이고 구조용 데크플레이트는 데크플레이트를 구조재로서 설계하고 그 위에 타설되는 콘크리트는 비구조재로서, 바닥의 평활성, 진동, 소음방지 및 보온재 등의 역할을 수행하는 것이다. 합성 데크플레이트는 거푸집용과 구조용 데크플레이트의 기능을 병합한 것으로서 거푸집 역할을 함과 동시에 슬래브 콘크리트 타설 후 콘크리트와 일체화된 합성단면으로 구조재의 역할도 수행하는데, 콘크리트와 합성 데크플레이트의 합성단면에서 콘크리트 슬래브는 압축력을 부담하고 합성 데크플레이트는 인장력을 부담하게 된다. 본 고안은 합성 데크플레이트로서 이하 합성 데크플레이트에 한하여 언급하기로 한다.

기존의 합성 데크플레이트는 시공의 용이성 및 상기 데크플레이트에 타설된 콘크리트와의 일체성을 위하여 상부판, 측면판 및 하부판으로 절곡되어 형성되고 그 춤(상기 상부판과 하부판의 수직거리)은 보통 50mm, 75mm 로 형성되어 왔다. 합성 데크플레이트는 데크플레이트 위에 타설되는 콘크리트와 일체화되어 거동하는 것이 매우 중요하기 때문에 플레이트를 절곡하여 돌출부와 함몰부를 형성하거나 표면에 홈과 엠보싱을 형성하여 콘크리트가 경화된 후 맞물릴 수 있는 형상이다.

철골조 및 철골철근콘크리트조의 건축물의 시공에서 기존의 데크플레이트가 시공되는 모습은 철골보의 상부 플랜지에 얹혀져 설치된다. 이 때, 데크 형상과 두께가 갖는 구조적 한계 때문에 시공시의 처짐이 규준값을 초과하여 연속 시공해야하는 단점이 있고, 장스팬 시공시에는 가설지주를 설치하여 시공하여야 한다.

본 고안은 기존의 합성 데크플레이트를 개량한 것으로서, 기존의 합성 데크플레이트보다 월등히 깊은 춤으로 형성되어 있기 때문에, 가설지주 없이 장스팬 시공이 가능하여 작은 보를 생략할 수 있고 가설 공사비의 절감을 통하여 기존의 합성 데크플레이트에 비해 시공비, 제작비 감소가 현저하고 공기의 단축을 가능하게 하며, 철골보의 하부 플랜지에 걸쳐 설치될 수 있어 건물 층고를 획기적으로 절감할 수 있는 춤이 깊은 합성 데크플레이트에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 건물시공에 있어서, 철골보의 하부 플랜지에 얹혀져 시공하여 건물 층고를 낮출 수 있으며, 단면 성능이 우수하여 장스팬(span) 시공이 가능한, 춤이 깊은 합성 데크플레이트를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 리브사이로 설비덕트가 통과할 수 있어 설비 시스템이 합성 바닥판의 구조 춤 내에서 실현 가능하게 하는 춤이 깊은 합성 데크플레이트를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 데크플레이트의 기하학적 형상을 통하여 시공시 양중 도구를 사용할 수 있게 하여 시공성이 우수하고, 각종 설비장치와 천장 설치용 인서트 설치를 용이하게 하는 춤이 깊은 합성 데크플레이트에 관한 것이다.

제1도는 기존의 데크플레이트가 철골보와 연결되는 모습을 도시한 단면도이다.

제2도는 본 고안이 철골보와 연결되는 모습을 도시한 횡단면도이다.

제3도는 본 고안이 철골보와 연결되는 모습을 도시한 종단면도이다.

제4도 및 제5도는 본 고안의 제1실시예의 사시도와 단면도이다.

제6도는 데크플레이트와 설비덕트 인서트 고정판의 결합 상태를 나타낸 상태도이다.

제7도는 데크플레이트가 연결되어 천장 설치용 인서트와 결합되는 상태를 나타낸 상태도이다.

제8도 및 제9도는 제1실시예에 대한 응용예를 나타낸 단면도이다.

제10도 및 제 11도는 본 고안의 제2실시예의 사시도와 단면도이다.

제12도는 데크플레이트가 연결되어 천장 설치용 인서트와 결합되는 상태를 나타낸 상태도이다.

제13도는 제2실시예에 대한 응용예를 나타낸 단면도이다.

제14도 및 제 15도는 본 고안의 제2실시예의 사시도와 단면도이다.

제16도는 제2실시예에 대한 응용예를 나타낸 단면도이다.

<<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>>

10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G : 본고안의 구체예로서의 합성 데크 플레이트

11 : 상부판 12 : 측면판

13 : 하부판 14 : 단위몸체

15a, 15b : 연결수단 16, 17 : 상부판의 홈

18 : 돌출부 19 : 설비용 인서트 고정홈

20 : 엠보싱 21 : 춤(depth)

22 : 단위폭 23, 23a, 23b : 리브(rib)폭

24 : 천장 설치용 인서트 25 : 덕트 설치용 인서트 고정판

30 : 기존의 합성 데크플레이트 31 : 철골보

32 : 철골보의 상부 플랜지 33 : 철골보의 하부 플랜지

34 : 콘크리트 슬래브 35 : 합성 바닥판의 두께

본 고안에서는 상기 목적을 달성하기 위해, 크게 상부판(11), 측면판(12), 하부판(13), 하부판의 외측단에 형성되는 좌우측 연결수단(15a,15b)으로 구성되며 전체적으로 사다리꼴의 형태로 절곡되어 형성되는 춤이 깊은 데크플레이트에 있어, 상기 측면판(12)은 다수 회 절곡하여 형성되고, 상기 상부판(11)과 상기 측면판(12)의 연결 부분이 돌출되게 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트를 제공한다.

즉 폭에 비해 춤이 깊기 때문에 제2도에서 보는 바와 같이 철골 보의 하부 플랜지에 걸쳐서 시공하고 상부에 콘크리트를 타설하면 철골보 상부 플랜지가 타설된 슬래브 콘크리트에 매입됨으로써 전체 층고가 낮아지게 된다. 또한 상기 측면판(12)은 다수 회 절곡됨으로써 좌굴 길이가 짧아져서 좌굴에 대한 저항력이 증대되고 나아가 콘크리트와의 부착력을 증대된다.

상기 상부판(11)과 상기 측면판(12)의 연결 부분은 돌출되게 절곡 형성된다. 이렇게 돌출부(18)를 형성시킴으로써 상기 돌출부를 이용하여 기존의 인력에 의한 양중 방법 대신 양중 장비를 사용한 작업이 가능해져 작업능률을 향상시키고 사고의 위험을 감소시킬 수 있다. 돌출부(18)의 형태로는 아래의 실시예에서는 S자형과 Z자형을 제안하였고 상기의 효과를 얻기 위해서는 이밖에도 다양한 형태로 가공하는 것이 가능하다.

또한 상기의 상부판의 하부에는 상기 돌출부(18)의 형상에 맞추어 설비덕트를 설치하기 위한 인서트를 고정시키는 고정판(25)을 설치할 수 있다. 상기 고정판(25)은 데크플레이트에 일체로 고정되어 형성시키는 것도 가능하고, 별도의 부재로 돌출부(18)의 형상에 맞추어 끼워 설치하여 고정시키는 것도 가능하다. 상기 고정판에 설비용 인서트를 결합시키고 상기 인서트에 설비덕트를 고정시킴으로써 설비 시스템을 시공한다.

상기 좌우측 연결수단(15a,15b)는 결합되어 역사다리꼴 형태를 이루며, 이러한 형태로 함으로써 제7도에서 보는 것과 같이 결합부 내부에 천정 설치용 인서트를 고정시킬 수 있다.

한편, 데크플레이트와 콘크리트와의 부착력을 증대시키기 위해서 상기 상부판(11)에는 역삼각형 또는 사다리꼴등 다양한 형태의 홈이 형성되며, 상부판과 측면판 상부에는 다양한 형상으로 돌출한 엠보싱이 형성된다.

이하에서 첨부한 구체예의 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

제1도는 기존의 데크플레이트(30)가 철골보(31)에 결합하여 합성 바닥판을 형성하는 모습의 단면을 도시한 것이다. 제1도와 같이, 기존의 데크플레이트(30)는철골보(30)의 상부 플랜지(31)에 얹혀져 설치되므로 슬래브 콘크리트 타설 후 슬래브의 두께와 철골보(30)의 춤(18)이 상호 중복됨이 없이 건물의 층고에 포함되게 된다.

이에 비하여 본 고안의 데크플레이트는 제2도 및 제3도와 같이, 철골보(31)의 하부 플랜지(33)에 걸쳐져 시공되기 때문에 슬래브 콘크리트 타설 후 슬래브의 두께와 철골보(30)의 춤(18)이 중복되면서 합성 바닥판의 두께(35)가 감소하여 층고를 낮추게 된다. 따라서 기존의 데크플레이트(20)를 사용한 건물과 본 고안의 데크플레이트(10)를 사용한 건물이 천정 높이가 같다고 하였을 때, 외벽 자재의 절감은 물론 건물의 전체 높이에서 큰 차이를 갖게 됨에 따라 건물 자중 감소에 따른 구조적인 효율성을 극대화할 수 있게 된다. 또한 이는 철골보(31)를 콘크리트로 감싸는 형상이 되어 철골보에 별도로 내화피복을 하지 않아도 내화 성능을 향상시키는 효과가 있다.

제4도와 제5도는 본 고안의 제1실시예의 사시도와 단면도로서 상부판(11)및 측면판(12)으로 구성된 단위몸체(14) 두 개가 중앙에 하부판(13)으로 연결되어 데크플레이트를 형성한다. 이러한 데크플레이트는 춤(21)과 폭(22)의 비가 1 : 4, 상부 리브폭(23)과 상부판(11)의 폭의 비가 1 : 2 정도의 비율을 가지며 이때의 단위 폭(22)은 기존의 데크플레이트와 마찬가지로 600mm를 만족하며 데크플레이트의 펼친 길이는 국내에서 생산되는 아연도금강판의 표준 너비인 1219mm를 정확히 만족한다. 하부판 중앙부에는 제6도에 도시된 바와 같이 역사다리꼴의 홈(19)이 형성되어 상기의 홈에 천장 설치용 인서트(24)를 매입할 수 있도록 하여 천장 설치를 용이하도록 하였고, 이는 또한 콘크리트와의 부착성능을 증진시키는 효과를 가진다. 하부판(13)의 좌우측 단부에는 데크플레이트를 연속하여 설치할 수 있도록 연결수단(15a,15b)이 형성되어 있고 상기 연결수단(15a,15b)이 맞물려 제7도에 도시된 바와 같이 역사다리꼴 형태를 갖추어 중앙부 홈(19)과 마찬가지로 천장 설치용 인서트(24)를 매입할 수 있도록 하였다.

측면판(12)는 세 부분을 절곡하여 크게 네 부분으로 나누어 진다. 이러한 다수의 절곡부는 측면판(12)의 좌굴길이를 짧게 하여 좌굴에 대한 저항력을 증진시키는 효과를 가진다. 또한 측면판에는 콘크리트와 데크플레이트 사이의 미끄러지는 힘에 저항하기 위해 소정의 형상으로 돌출된 엠보싱을 형성하고 있다. 측면판과 상부판이 만나는 부분은 특별하게 S자형(18)으로 가공하여 다양한 용도로 사용할 수 있게 하였다. 먼저 S자 형태의 홈을 이용하여 철골보에 데크플레이트를 설치시 사람이 직접 손으로 들어 옮기지 않고 양중장치를 걸 수 있도록 하여 사고의 위험을 줄일 수 있도록 하였다. 또한 제 6도에 도시된 바와 같이 상부판 내부에 상기 홈에 걸쳐서 설비덕트 설치용 인서트 고정판을 설치할 수 있다. 또한 이러한 S자형의 단면형태는 좌굴저항력이 우수하여 상부판 단부의 국부좌굴 성능을 향상시킨다. 상기 S자 형태의 홈은 동일한 효과를 발생시키기 위해 다른 형태로 가공하는 것도 가능하다. 즉 제 8도에서 보는 것과 같이 Z자 형태로 가공하는 것 등 당업자라면 이외에도 다양한 형태로 가공할 수 있을 것이다.

상부판 중앙부에는 역삼각형 형태의 홈을 형성하여 좌굴성능 향상과 함께 콘크리트와의 부착성능을 향상시킨다. 역삼각형 홈부(16)의 양측으로는 엠보싱을 설치하여 콘크리트와 데크플레이트와의 부착성능을 향상시키도록 하였으며 상기 역삼각형 홈부는 제9도에서 보는 것과 같이 역사다리꼴 형태등 다양한 형태가 가능하다.

제10도와 제11도는 본 고안의 제2실시예의 사시도와 단면도로서 상부판(11),측면판(12), 하부판(13)으로 구성되며 전체적으로 사다리꼴의 형태로 절곡되어 단위몸체(14) 1개가 데크플레이트(10)를 형성한다. 이러한 단위몸체 1개로 형성되는 데크플레이트는 춤(21)과 폭(22)의 비가 1 : 2.5, 상부 리브폭(23a+23b)과 상부판(11)의 폭의 비가 1 : 2 정도의 비율을 가지며 이때의 단위 폭(22) 또한 제1실시예와 마찬가지로 600mm를 만족하며 데크플레이트의 펼친 길이는 국내에서 생산되는 아연도금 강판의 표준너비인 1219mm를 정확히 만족한다. 하부판(13)의 양단부에는 데크플레이트를 연속하여 설치할 수 있도록 연결수단(15a, 15b)가 형성되어 있고, 이들 연결수단은 결합되어 역사다리꼴 형태(19)를 갖추어 천장 설치용 인서트(24)를 매입할 수 있도록 하였다. 측면판(12)은 제1실시예에 비해 춤(21)이 높기 때문에 측면판(12) 중앙부 양편에는 데크플레이트의 길이 방향으로 엠보싱(20)이 각각 2줄씩 위치한다.

상부판(11)은 제1실시예에서와 같이 상부판의 양 단부를 S자형(18)으로 형성시키고 상부판의 중앙부에도 이와 대칭되는 형태의 S자형으로 이루어진 중앙 홈부(17)를 두어서 다양한 방법으로 양중장비를 사용할 수 있도록 하였고 제12도에서 보는 바와 같이 내부에 설비덕트 설치용 인서트 고정판(25)을 설치할 수 있게 하였다. 상부판의 중앙홈부(17)를 기준으로 양쪽으로 대칭되게 역삼각형의 홈부(16)가 각각 1개소 설치되고 상기 역삼각형의 홈부 양편에는 엠보싱(20)이 형성되어 총 4줄의 엠보싱이 상부판에 설치된다. 이러한 홈부와 엠보싱은 데크플레이트와 콘크리트의 부착성능에 큰 영향을 발휘하게 된다.

상기 상부판의 양 단부에 형성된 S자형(18)과 중앙부의 S자형 홈(17)은 다양한 형태로 변형하여 가공하는 것이 가능하며 그 일례로 제13도에서는 Z자 형태로 가공하는 것을 제안하고 있다.

제14도와 제15도는 본 고안의 제3실시예의 사시도와 단면도로서 상부판(11), 측면판(12), 하부판(13)으로 구성되며 전체적으로 사다리꼴의 형태로 절곡되어 단위 몸체(14) 1개가 데크플레이트(10)를 형성한다. 단위폭(22)은 제1실시예 및 제2실시예와 마찬가지로 600mm를 만족하며 데크플레이트의 춤(21)은 본 고안에서 제시하는 합성 데크플레이트 중 가장 큰 치수로 국내에서 생산되는 아연도금 강판의 표준 너비인 1219mm를 만족하는 한계치로서 데크플레이트의 춤(21)과 폭(22)의 비가 1 : 2, 상부 리브폭(23a+23b)과 상부판(11)의 폭의 비가 1 : 2 정도의 비율을 가지며 가장 장스팬을 요구하는 건물에 사용된다. 하부판(13)과 측면판(12)은 제10도 및 제11도에 나타난 제2실시예와 동일한 형태를 가지지만 상부판(11)에 있어서 차이가 있다.

상부판의 양 단부 형태는 제2실시예에서와 마찬가지로 S자형(18)을 그대로 유지하고 내부에 설비덕트용 인서트 고정판(25)을 설치할 수 있게 하였다. 상기 S자형의 단부 가공 형태는 다양한 형태로 변형하여 가공하는 것이 가능하며 제18도에서는 Z자 형태로 가공하는 것을 제안하고 있다. 상부판은 3줄의 역삼각형의 홈(16)이 상부판 중앙부에 대해 대칭으로 설치되어 상부판을 4개의 구역으로 구획시키며 각각의 구획된 구역에는 엠보싱이 설치된다. 이러한 다수의 홈부(16)과 엠보싱은 상부판(11)의 좌굴길이를 짧게 하여 국부 좌굴 성능을 향상시키며 데크플레이트와 콘크리트의 부착 성능에 큰 영향을 발휘한다.

본 고안은 춤이 깊은 합성 데크플레이트를 사용함으로서, 철골조 및 철골철근큰크리트조의 시공에서 철골보의 하부 플랜지에 걸쳐져 설치되어 건축물 합성 바닥판의 전체 춤을 최소화하여 건물의 층고를 획기적으로 줄일 수 있다.

또한 춤이 깊기 때문에 슬래브의 두께에 비해 리브의 춤이 크게 되어 우수한 단면 성능을 가지며, 따라서 처짐에 대한 저항력이 크기 때문에 가설지주 없이 스판 8m까지 시공할 수 있고 가설지주를 설치할 경우 12m까지 시공 가능하여, 작은 보와 가설공사의 생략으로 인한 공기단축 및 공사비의 절감을 가져온다.

또한 상부판과 측면판 사이의 결합부분에 요철부를 형성함으로써 양중작업이 용이해지고 내부에 설비덕트용 인서트 고정판 설치가 가능하고 이로 인하여 설비 덕트 설치가 용이해진다.

Claims (5)

1. 상부판(11), 측면판(12), 하부판(13), 하부판의 외측단에 형성되는 좌우측 연결수단(15a,15b)으로 구성되며 전체적으로 사다리꼴의 형태로 절곡되어 형성되는 춤이 깊은 합성 데크플레이트에 있어서,

   상기 측면판(12)은 다수 회 절곡하여 형성되고,

   상기 상부판(11)과 상기 측면판(12)의 연결 부분이 돌출되게 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트.
2. 제 1항에서 상기 상부판(11)과 상기 측면판(12)의 연결부분(18) 하부에 설비덕트 인서트 고정판(25)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트
3. 제 1항 또는 제 2항에서, 상기 좌우측 연결수단(15a,15b)은 결합되어 역사다리꼴 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트
4. 제 1항 또는 제 2항에서 상기 상부판(11) 또는 상기 측면판(12) 상부에 돌출한 엠보싱을 형성시킨 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트
5. 제 1항 또는 제 2항에서 상기 상부판(11)에는 홈(16)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 합성 데크플레이트