KR20140043561A - 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강합성 바닥판 구조체 및 그 시공방법을 제공한다.
상기 강합성 바닥판 구조체는, 거더와, 상기 거더의 상부에 결합되며 상측으로 돌출된 다수의 포켓부가 구비된 바닥판용 강판과, 상기 포켓부의 내부공간을 제외한 상기 바닥판용 강판의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트를 포함하는 강합성 바닥판 패널과, 상기 거더 및 바닥판용 강판과 일체화되게 상기 강합성 바닥판 패널의 상부에 타설되는 마감 콘크리트로 구성될 수 있다.

Description

강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법{STRUCUTRE OF STEEL-CONCRETE COMPOSITE BORAD AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 별도로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설함으로써 공기를 획기적으로 단축시키고 보강재를 대폭 절감하는 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법에 관한 것이다.
종래의 교량 건설은 교량이 설치될 현장에서 대부분의 공사가 이루어졌다. 이러한 공사 방식은 현장의 날씨 및 기타 제반 여건에 따라 교량의 완공시간이 결정되었다. 즉, 현장의 기상상태가 갑작스럽게 나빠지거나 현장에 투입될 인원에 결원이 생기면, 교량의 완공이 그만큼 늦어졌다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 교량을 조립식으로 건설하고 있다. 조립식 교량은 교량의 각 부분들을 별도의 공장에서 사전제작하고, 사전 제작된 부분들을 현장에서 조립하는 방식으로 건설된다.
그런데, 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 교각 위에 가설한 후 콘크리트 바닥판용 거푸집과 동바리 등의 지지가설 구조물을 필요로 하며, 또한 강거더를 가설할 때 강 거더의 형태를 유지하기 위한 브레이싱(bracing) 부재 등의 가설이 필요하므로 이에 요구되는 부재들이 상당수 존재한다.
따라서 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 이러한 지지가설 구조물이나 브레이싱 부재들의 설치에 상당한 공사비를 소요하고, 콘크리트 바닥 판을 시공하기 위한 가설 거푸집의 비용도 크게 소요되는 것이었다.
이와 같은 부가적인 강재들은 전체 거더 시스템의 중량을 불필요하게 증대시키고, 재료비를 증대시키며, 시공이 어려워질 뿐만 아니라, 교량의 공기를 현저하게 지연시키는 문제점이 있다.
또한 이와 같은 부가적인 재료의 증가는 연결 개소가 증가함으로써 강 거더 시스템의 피로성능을 저하시키는 주요 원인이 되는 것이다. 뿐만 아니라 상기와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 콘크리트 바닥판의 시공 시에 가설 거푸집 및 동바리 등 지지구조물의 설치과정이 필요하므로 이에 따른 공사비의 증대 및 작업자들의 안전 사고의 위험성이 증대된다.
또한, 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 강 거더 상에 콘크리트 바닥 판을 합성하기 전 단계에서 강 거더 자중 및 바닥판 하중 등 모든 고정하중을 강 거더가 부담함으로써 강재가 소모적으로 소요되기도 한다.
따라서, 강합성 거더 시스템에서, 콘크리트 바닥판을 시공함에 있어서, 별도의 가설거푸집이나 동바리 등이 설치될 필요가 없으면서, 거더가 부담하는 하중을 감소시켜 거더의 형고를 낮출 수 있고, 바닥판의 좌굴을 방지하기 위해 과도한 보강재가 설치되지 않는 강합성 바닥판 구조체가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 바닥판용 강판에 별도의 보강재를 설치하지 않고도 강합성 바닥판 구조체에 작용하는 하중에 효율적으로 저항하는 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법을 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명은 일 측면으로써, 콘크리트층에 별도의 철근을 설치하지 않고도 인장력에 효과적으로 저항하며, 거더와 바닥판 패널 사이 또는 이웃하게 연결되는 바닥판 패널 사이의 연결이 용이한 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 일 측면으로써, 가설시에 거더에 집중되는 하중을 분산시켜 거더의 형고를 절감하는 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 거더와, 상기 거더의 상부에 결합되며 상측으로 돌출된 다수의 포켓부가 구비된 바닥판용 강판과, 상기 포켓부의 내부공간을 제외한 상기 바닥판용 강판의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트를 포함하는 강합성 바닥판 패널과, 상기 거더 및 바닥판용 강판과 일체화되게 상기 강합성 바닥판 패널의 상부에 타설되는 마감 콘크리트를 포함하는 강합성 바닥판 구조체를 제공한다.
바람직하게, 상기 포켓부는, 상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀이 형성된 바닥판 연결포켓;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 포켓부는, 상기 거더의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더와 상기 바닥판용 강판을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀이 형성된 거더 연결포켓;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 거더 연결포켓은, 하측면에 상하부를 관통하는 관통구를 포함하며, 상기 거더의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재는, 상기 관통구에 끼워져 상기 마감 콘크리트에 매립되게 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 포켓부는, 상기 바닥판 콘크리트와의 일체성이 강화되도록 측면에 수평방향으로 돌출되게 결합된 전단연결재;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 강합성 바닥판 패널은, 상기 바닥판용 강판의 상면에 수직으로 접합되며, 하부는 상기 바닥판 콘크리트에 매립되고 상부는 상기 마감 콘크리트에 매립되는 복수의 전단연결재;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 바닥판 콘크리트는, 상기 강합성 바닥판 패널과 상기 마감 콘크리트를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 다른 측면으로서 본 발명은, 상측으로 돌출된 다수의 포켓부가 구비된 바닥판용 강판;과, 상기 포켓부의 내부공간을 제외한 상기 바닥판용 강판의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트;를 포함하는 강합성 바닥판 패널 준비단계;와, 상기 강합성 바닥판 패널을 상기 거더의 상부에 결합하는 단계;와, 상기 강합성 바닥판 패널이 설치된 상기 거더를 상기 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계;와, 상기 거더 및 바닥판용 강판과 일체화되도록 상기 강합성 바닥판 패널의 상부에 마감 콘크리트를 타설하는 마감 콘크리트 타설단계;를 포함하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 포켓부는, 상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀이 형성된 바닥판 연결포켓;과, 상기 거더의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더와 상기 바닥판용 강판을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀이 형성된 거더 연결포켓;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 거더 설치단계 후에, 이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널의 바닥판 연결포켓을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널을 교축직각방향으로 연결하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 거더 설치단계 전에, 이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널의 바닥판 연결포켓을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향으로 연결하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 강합성 바닥판 패널과 거더를 연결하는 단계는, 상기 거더의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재가 상기 거더 연결포켓의 하측면에 관통형성된 관통구에 끼워지게 수행되며, 상기 마감 콘크리트 타설단계는, 상기 거더 상부면에 접합된 전단연결재가 상기 마감 콘크리트에 매립되게 할 수 있다.
바람직하게, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계는, 상기 바닥판 콘크리트와 상기 바닥판용 강판의 일체성을 강화하도록, 상기 포켓부의 측면에 수평방향으로 돌출되게 접합되는 전단연결재를 설치하며, 상기 마감 콘크리트와 상기 바닥판용 강판의 일체성을 강화하도록, 상기 바닥판용 강판의 상면에 수직으로 접합되며 하부는 바닥판 콘크리트에 매립되는 복수의 전단연결재를 설치할 수 있다.
바람직하게, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계는, 상기 바닥판 콘크리트가 상기 강합성 바닥판 패널과 상기 마감 콘크리트를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께가 되도록 타설될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시시예에 의한 강합성 바닥판 구조체에 의하면, 상기 강합성 바닥판 패널에 바닥판 구조체를 구성하는 콘크리트의 일부가 미리 타설되는 바닥판 콘크리트를 포함하므로, 상기 바닥판 콘크리트가 상기 바닥판용 강판을 구속하게 되어 상기 바닥판용 강판에 별도의 보강재를 설치하지 않고도 상기 강합성 바닥판 구조체에 작용하는 하중에 효율적으로 저항할 수 있다. 특히, 상기 바닥판 콘크리트에 의해 상기 강합성 바닥판 패널을 거더에 설치하는 경우나 상기 강합성 바닥판 패널에 마감 콘크리트를 설치하는 경우에 작용하는 시공하중에 효과적으로 저항할 수 있으므로, 상기 바닥판용 강판에 설치되는 보강재를 대폭 절감하여 시공 자재비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 바닥판용 강판이 하부에 배치되므로 콘크리트층에 별도의 철근을 설치하지 않고도 인장력에 효과적으로 저항할 수 있으며, 상기 포켓부를 통해 거더와 바닥판 패널 사이 또는 이웃하게 연결되는 바닥판 패널 사이의 연결이 용이해질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 강합성 바닥판 패널은 상기 거더가 교각 위에 가설되기 전에 거더와 합성되어 가설되므로 가설시에 거더에 집중되는 하중을 분산시킬 수 있으므로 거더의 형고를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 강합성 바닥판 패널을 이용하여 추가로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설할 수 있어, 자재비용 등 시공비를 절감함과 동시에 작업자의 작업편의성을 향상시켜 공기를 획기적으로 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체에 적용되는 바닥판용 강판을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 부분 확대사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체에 적용되는 강합성 바닥판 패널의 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체가 설치되는 거더의 사시도.
도 5는 도 4의 거더에 본 발명의 일실시예에 적용되는 강합성 바닥판 패널이 설치된 상태를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 적용되는 강합성 바닥판 패널을 교축직각방향으로 연결한 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체에 마감 콘크리트가 타설된 상태를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체의 시공방법을 나타내는 플로우차트.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 강합성 바닥판 구조체와 그 시공방법의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예와 같이, 거더(200)와, 상기 거더(200)의 상부에 결합되며 상측으로 돌출된 다수의 포켓부(311)가 구비된 바닥판용 강판(310)과, 상기 포켓부(311)의 내부공간(311a)을 제외한 상기 바닥판용 강판(310)의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트(330)를 포함하는 강합성 바닥판 패널(300)과, 상기 거더(200) 및 바닥판용 강판(310)과 일체화되게 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 상부에 타설되는 마감 콘크리트(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 거더(200)는 교량에서 차도 또는 인도를 구성하는 상판을 지지하는 구조물로서 길이방향을 따라 중력방향으로 하중을 받는다. 또한, 상기 거더(200)는 다양한 재질로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 강철(Steel) 또는 강철 합금이 사용될 수 있다. 또한, 도 4 내지 도 7의 실시예에서는 상기 거더(200)의 단면이 역 사다리꼴 형상인 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 거더(200)의 단면형상은 중력방향의 하중에 충분히 견딜 수 있다면, 예를 들어, H형상, 사각형상, 박스형상 등 다양한 형상이 사용될 수 있다.
상기 강합성 바닥판 패널(300)을 구성하는 상기 바닥판용 강판(310)은, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 같이, 바닥판용 강판(310)과 바닥판 콘크리트(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바닥판용 강판(310)은 상기 거더(200)의 상부에 결합될 수 있고, 상측으로 돌출된 다수의 포켓부(311)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 포켓부(311)는 내부공간(311a)을 가지는 형태로 형성될 수 있다.
이때, 상기 강합성 바닥판 패널(300)은, 후술하는 바와 같이, 상기 포켓부(311)를 통해 상기 거더(200) 또는 이웃하게 연결되는 강합성 바닥판 패널(300)과 용이하게 연결될 수 있다. 상기 포켓부(311)를 통한 연결의 자세한 설명은 후술한다.
또한, 상기 강합성 바닥판용 강판(310)은 일정한 크기로 모듈화하여 현장에 설치되기 전에 미리 제작되어 상기 포켓부(311)를 통해 교량의 교축방향 또는 교축직각방향으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 바닥판 콘크리트(330)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판용 강판(310)의 상부에 소정 두께로 타설되며, 상기 포켓부(311)의 내부공간(311a)을 제외하고 타설될 수 있다.
즉, 상기 바닥판 콘크리트(330)는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 같이, 포켓부(311) 등을 포함한 상기 바닥판용 강판(310)의 제작이 완료되면 상기 포켓부(311)의 내부공간(311a)을 제외한 상기 바닥판용 강판(310) 전체에 타설되어 합성될 수 있다. 상기 바닥판 콘크리트(330)가 타설된 후 경화되면 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 제작이 완료될 수 있다.
이와 같이 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 바닥판 콘크리트(330)로 구성된 상기 강합성 바닥판 패널(300)은 상기 거더(200)가 교각에 설치되기 전에 미리 거더(200)와 합성될 수 있도록 현장이나 공장에서 제작될 수 있다. 다만, 바람직하게는 공장에서 상기 바닥판 콘크리트(330)가 타설된 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 제작할 수 있으며, 제작이 완료된 상태로 현장으로 이송할 수 있다.
한편, 상기 마감 콘크리트(400)는 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 상부에 타설될 수 있으며, 상기 포켓부(311)를 통해 상기 거더(200) 및 상기 바닥판용 강판(310)과 일체화될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시시예에 의한 강합성 바닥판 구조체(100)를 이용하면, 상기 강합성 바닥판 패널(300)에 바닥판 구조체를 구성하는 콘크리트의 일부가 미리 타설되는 바닥판 콘크리트(330)를 포함하므로, 상기 바닥판 콘크리트(330)가 상기 바닥판용 강판(310)을 구속하게 되어 상기 바닥판용 강판(310)에 별도의 보강재를 설치하지 않고도 상기 강합성 바닥판 구조체(100)에 작용하는 하중에 효율적으로 저항할 수 있다.
특히, 상기 바닥판 콘크리트(330)에 의해 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 거더(200)에 설치하는 경우나 상기 강합성 바닥판 패널(300)에 마감 콘크리트(400)를 설치하는 경우에 작용하는 시공하중에 효과적으로 저항할 수 있으므로, 상기 바닥판용 강판(310)에 설치되는 보강재를 대폭 절감하여 시공 자재비를 절감할 수 있다.
또한, 상기 바닥판용 강판(310)이 하부에 배치되므로 콘크리트층에 별도의 철근을 설치하지 않고도 인장력에 효과적으로 저항할 수 있다.
또한, 상기 강합성 바닥판 패널(300)은 상기 거더(200)가 교각 위에 가설되기 전에 거더(200)와 합성되어 가설되므로 가설시에 거더(200)에 집중되는 하중을 분산시킬 수 있으므로 거더(200)의 형고를 줄일 수 있다.
한편, 상기 포켓부(311)는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판(310)의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀(312a)이 형성된 바닥판 연결포켓(312)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 바닥판 연결포켓(312)은 상기 바닥판용 강판(310)의 가장자리에 상부로 돌출되도록 설치될 수 있으며, 내부의 공간에는 상기 바닥판 콘크리트(330)가 채워지지 않게 된다. 그리고, 연결포켓의 외측면에는 제1볼트홀(312a)이 관통형성되어 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축방향과 교축직각방향으로 상기 제1볼트홀(312a)을 통해 볼트체결함으로써 이웃하게 연결되는 강합성 바닥판 패널(300)의 결합시공을 용이하게 하여 작업성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 바닥판 연결포켓(312)의 측면에는 수평방향으로 돌출되게 전단연결재(S)가 결합될 수 있다.
즉, 상기 바닥판 연결포켓(312)은, 상기 제1볼트홀(312a)이 형성되는 외측면을 제외하고 전단연결재(S)가 접합되며, 상기 전단연결재(S)는 상기 바닥판 콘크리트(330)에 매립될 수 있다. 이에 따라, 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 바닥판 콘크리트(330)와의 일체성이 강화될 수 있다.
한편, 상기 포켓부(311)는, 상기 거더(200)의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더(200)와 상기 바닥판용 강판(310)을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀(313a)이 형성된 거더 연결포켓(313)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 거더 연결포켓(313)은 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 거더(200)가 접합되는 부분에 대응되는 위치에 설치될 수 있으며, 상기 거더(200)의 상부면과 볼트결합할 수 있도록 하측면에 제2볼트홀(313a)이 관통형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 거더 연결포켓(313)은 상기 제2볼트홀(313a)에 의해 상기 거더(200)와의 접합을 용이하게 할 수 있다.
이때, 상기 거더 연결포켓(313)은, 하측면에 상하부를 관통하는 관통구(314)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 거더(200)의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재(S)는, 상기 관통구(314)에 끼워져 상기 마감 콘크리트(400)에 매립되게 설치될 수 있다.
즉, 상기 거더(200)의 상부면에는 복수의 전단연결재(S)가 일정간격으로 접합되며, 상기 전단연결재(S)는 상기 관통구(314)에 끼워져 상기 거더 연결포켓(313)을 통해 상기 바닥판용 강판(310)의 상부로 돌출되게 설치될 수 있다.
이에 따라, 상기 거더(200)의 전단연결재(S)는 상기 마감콘크리트가 타설되면, 상기 마감콘크리트에 매립됨으로써 상기 거더(200)와 상기 마감콘크리트의 일체성을 강화하도록 할 수 있다.
한편, 상기 거더 연결포켓(313)은 측면에 수평방향으로 돌출되도록 전단연결재(S)가 접합될 수 있다. 상기 전단연결재(S)는 이후에 타설되는 상기 바닥판 콘크리트(330)에 매립되게 된다. 이에 따라, 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 바닥판 콘크리트(330)의 일체성이 강화될 수 있다.
한편, 상기 강합성 바닥판 패널(300)은, 상기 바닥판용 강판(310)의 상면에 수직으로 접합되며, 하부는 상기 바닥판 콘크리트(330)에 매립되고 상부는 상기 마감 콘크리트(400)에 매립되는 복수의 전단연결재(S)를 포함할 수 있다.
즉, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 바닥판용 강판(310)의 상면에는 복수의 전단연결재(S)가 수직으로 접합될 수 있다. 이때, 바람직하게는 상기 전단연결재(S)는 상기 바닥판용 강판(310)의 상면 전체에 수직으로 접합될 수 있다.
상기 전단연결재(S)는 상기 바닥판 콘크리트(330)에 일부가 매립되어 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 바닥판 콘크리트(330)와 일체성을 강화할 수 있다. 그리고, 상부의 일부는 상기 바닥판 콘크리트(330)의 상부로 돌출되어 후에 타설되는 상기 마감 콘크리트(400)에 매립됨으로써 상기 바닥판용 강판(310)과 상기 마감 콘크리트(400)의 일체성을 강화할 수 있다.
한편, 상기 바닥판 콘크리트(330)는, 상기 강합성 바닥판 패널(300)과 상기 마감 콘크리트(400)를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께로 형성될 수 있다.
즉, 상기 바닥판 콘크리트(330)는 전체 강합성 바닥판 구조체(100)의 두께의 일정부분을 공장에서 미리 타설 및 경화하여 현장으로 이송함으로써 현장시공성을 향상시키는 것에 의미가 있으며, 바람직하게 상기 바닥판 콘크리트(330)의 두께는 상기 강합성 바닥판 패널(300)과 상기 마감 콘크리트(400)를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께로 형성될 수 있다. 이는 전체 강합성 바닥판 구조체(100)의 두께의 1/3배 이하인 경우에는 응력 분담 등 구조적 역할을 하기 어려우며, 전체 강합성 바닥판 구조체(100)의 두께의 1/2배 이상인 경우에는 운반 등이 용이하지 않기 때문이다.
한편, 이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 측면에 의한 강합성 바닥판 구조체(100)의 시공방법에 대하여 살펴본다.
이하에서는 상기 강합성 바닥판 구조체(100)를 시공하기 위한 방법이므로 동일한 구성에 대한 자세한 설명의 중복은 생략한다.
본 발명의 실시예에 의한 강합성 바닥판 구조체(100)의 시공방법은, 상측으로 돌출된 다수의 포켓부(311)가 구비된 바닥판용 강판(310)과, 상기 포켓부(311)의 내부공간(311a)을 제외한 상기 바닥판용 강판(310)의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트(330)를 포함하는 강합성 바닥판 패널 준비단계(S110)와, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 상기 거더(200)의 상부에 결합하는 단계(S130)와, 상기 강합성 바닥판 패널(300)이 설치된 상기 거더(200)를 상기 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계(S150)와 상기 거더(200) 및 바닥판용 강판(310)과 일체화되도록 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 상부에 마감 콘크리트(400)를 타설하는 마감 콘크리트 타설단계(S170)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계(S110)에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 같이, 상기 포켓부(311)는, 바닥판 연결포켓(312)과 거더 연결포켓(313)을 구비할 수 있다.
상기 바닥판 연결포켓(312)은, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판(310)의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀(312a)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 거더 연결포켓(313)은 상기 거더(200)의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더(200)와 상기 바닥판용 강판(310)을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀(313a)이 형성될 수 있다.
상기 강합성 바닥판 패널 준비단계(S110)는 상기 바닥판용 강판(310)에 바닥판 콘크리트(330)를 소정 두께로 타설하여 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 제작함으로써 완료될 수 있다. 상기 강합성 바닥판 패널(300)은 공장 등에서 제작되어 현장으로 이송될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 거더(200)를 교각에 설치하기 전에 거더(200)와 결합될 수 있다면 공장뿐만 아니라 현장에서 제작될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 거더 설치단계(S150) 전에, 이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 바닥판 연결포켓(312)을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축방향으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축방향으로 연결하는 단계는 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 상기 거더(200)에 설치하기 전에 수행될 수도 있고, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 상기 거더(200)에 설치한 후에 수행될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 거더 설치단계(S150) 후에, 이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널(300)의 바닥판 연결포켓(312)을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축직각방향으로 연결하는 단계(S160)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 교축직각방향으로 연결하는 단계(S160)는, 상기 거더(200)를 교각에 설치한 후에 바닥판 연결포켓(312)에 형성된 제2볼트홀(313a)에 볼트를 체결함으로써 용이하게 수행될 수 있다(도 6 참조).
한편, 상기 강합성 바닥판 패널(300)과 거더를 연결하는 단계(S130)는, 상기 거더(200)의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재(S)가 상기 거더 연결포켓(313)의 하측면에 관통형성된 관통구(314)에 끼워지게 수행되며, 상기 마감 콘크리트 타설단계(S170)는, 상기 거더(200) 상부면에 접합된 전단연결재(S)가 상기 마감 콘크리트(400)에 매립되게 함으로써 수행될 수 있다(도 7참조).
이에 따라, 상기 거더(200)와 상기 마감 콘크리트(400) 사이의 일체성이 증대되어 상기 강합성 바닥판 구조체(100)가 하중에 대하여 일체로 거동할 수 있다.
한편, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계(S110)는, 상기 바닥판 콘크리트(330)와 상기 바닥판용 강판(310)의 일체성을 강화하도록, 상기 포켓부(311)의 측면에 수평방향으로 돌출되게 접합되는 전단연결재(S)를 설치하며, 상기 마감 콘크리트(400)와 상기 바닥판용 강판(310)의 일체성을 강화하도록, 상기 바닥판용 강판(310)의 상면에 수직으로 접합되며 하부는 바닥판 콘크리트(330)에 매립되는 복수의 전단연결재(S)를 설치할 수 있다.
이에 따라, 상기 바닥판용 강판(310)과 바닥판 콘크리트(330) 및 마감 콘크리트(400) 사이의 일체성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 강합성 바닥판 패널(300) 준비단계(S110)는, 상기 바닥판 콘크리트(330)가 상기 강합성 바닥판 패널(300)과 상기 마감 콘크리트(400)를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께가 되도록 타설될 수 있다.
다만, 상기 바닥판 콘크리트(330)의 두께는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 강합성 바닥판 구조체(100)를 시공시에 응력 분담 등의 구조적 역할을 하면서 상기 강합성 바닥판 패널(300)을 현장으로 이송하기 용이한 두께이면 다양한 변형실시가 가능하다.
이와 같은 본 발명의 일실시시예에 의한 강합성 바닥판 구조체에 의하면, 상기 강합성 바닥판 패널에 바닥판 구조체를 구성하는 콘크리트의 일부가 미리 타설되는 바닥판 콘크리트를 포함하므로, 상기 바닥판 콘크리트가 상기 바닥판용 강판을 구속하게 되어 상기 바닥판용 강판에 별도의 보강재를 설치하지 않고도 상기 강합성 바닥판 구조체에 작용하는 하중에 효율적으로 저항할 수 있다.
특히, 상기 바닥판 콘크리트에 의해 상기 강합성 바닥판 패널을 거더에 설치하는 경우나 상기 강합성 바닥판 패널에 마감 콘크리트를 설치하는 경우에 작용하는 시공하중에 효과적으로 저항할 수 있으므로, 상기 바닥판용 강판에 설치되는 보강재를 대폭 절감하여 시공 자재비를 절감할 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100 : 강합성 바닥판 구조체 200 : 거더
300 : 강합성 바닥판 패널 310 : 바닥판용 강판
311 : 포켓부 312 : 바닥판 연결포켓
312a : 제1볼트홀 313 : 거더 연결포켓
313a : 제2볼트홀 314 : 관통구
330 : 바닥판 콘크리트 400 : 마감 콘크리트

Claims (14)

  1. 거더;
    상기 거더의 상부에 결합되며 상측으로 돌출된 다수의 포켓부가 구비된 바닥판용 강판과, 상기 포켓부의 내부공간을 제외한 상기 바닥판용 강판의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트를 포함하는 강합성 바닥판 패널; 및,
    상기 거더 및 바닥판용 강판과 일체화되게 상기 강합성 바닥판 패널의 상부에 타설되는 마감 콘크리트;
    를 포함하는 강합성 바닥판 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부는, 상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀이 형성된 바닥판 연결포켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포켓부는, 상기 거더의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더와 상기 바닥판용 강판을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀이 형성된 거더 연결포켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 거더 연결포켓은, 하측면에 상하부를 관통하는 관통구를 포함하며,
    상기 거더의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재는, 상기 관통구에 끼워져 상기 마감 콘크리트에 매립되게 설치된 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포켓부는, 상기 바닥판 콘크리트와의 일체성이 강화되도록 측면에 수평방향으로 돌출되게 결합된 전단연결재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 강합성 바닥판 패널은, 상기 바닥판용 강판의 상면에 수직으로 접합되며, 하부는 상기 바닥판 콘크리트에 매립되고 상부는 상기 마감 콘크리트에 매립되는 복수의 전단연결재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바닥판 콘크리트는, 상기 강합성 바닥판 패널과 상기 마감 콘크리트를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
  8. 상측으로 돌출된 다수의 포켓부가 구비된 바닥판용 강판;과, 상기 포켓부의 내부공간을 제외한 상기 바닥판용 강판의 상부에 타설되는 소정 두께의 바닥판 콘크리트;를 포함하는 강합성 바닥판 패널 준비단계;
    상기 강합성 바닥판 패널을 상기 거더의 상부에 결합하는 단계;
    상기 강합성 바닥판 패널이 설치된 상기 거더를 상기 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계; 및,
    상기 거더 및 바닥판용 강판과 일체화되도록 상기 강합성 바닥판 패널의 상부에 마감 콘크리트를 타설하는 마감 콘크리트 타설단계;
    를 포함하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 포켓부는
    상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향과 교축직각방향으로 연결하도록 상기 바닥판용 강판의 외측 단부에 설치되며 외측면에 제1볼트홀이 형성된 바닥판 연결포켓; 및,
    상기 거더의 상부면과 대응되는 위치에 설치되며 상기 거더와 상기 바닥판용 강판을 연결하는 볼트가 관통체결되는 제2볼트홀이 형성된 거더 연결포켓;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 거더 설치단계 후에
    이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널의 바닥판 연결포켓을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널을 교축직각방향으로 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 거더 설치단계 전에
    이웃하게 연결되는 상기 강합성 바닥판 패널의 바닥판 연결포켓을 볼트체결함으로써 상기 강합성 바닥판 패널을 교축방향으로 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 강합성 바닥판 패널과 거더를 연결하는 단계는, 상기 거더의 상부면에 돌출되게 접합된 복수의 전단연결재가 상기 거더 연결포켓의 하측면에 관통형성된 관통구에 끼워지게 수행되며,
    상기 마감 콘크리트 타설단계는, 상기 거더 상부면에 접합된 전단연결재가 상기 마감 콘크리트에 매립되게 하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계는
    상기 바닥판 콘크리트와 상기 바닥판용 강판의 일체성을 강화하도록, 상기 포켓부의 측면에 수평방향으로 돌출되게 접합되는 전단연결재를 설치하며,
    상기 마감 콘크리트와 상기 바닥판용 강판의 일체성을 강화하도록, 상기 바닥판용 강판의 상면에 수직으로 접합되며 하부는 바닥판 콘크리트에 매립되는 복수의 전단연결재를 설치하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체의 시공방법.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강합성 바닥판 패널 준비단계는
    상기 바닥판 콘크리트가 상기 강합성 바닥판 패널과 상기 마감 콘크리트를 합한 두께의 1/3배 내지 1/2배의 두께가 되도록 타설되는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조체.
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