KR20220037599A - 와플형 와이드 거더 및 이의 시공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하부에 종방향 스템이 구성되어 휨철근의 배근량이 증가될 수 있고 긴장재의 배치로 휨내력이 증가되어 시공성이 뛰어나고, 종방향과 횡방향의 스템으로 에워싸진 내부중공과 기둥의 폭보다 넓은 폭을 갖는 와이드형으로 제작될 수 있도록 하여 슬래브의 두께 및 경간을 줄여 구조물의 콘크리트 물량을 대폭 감소시킬 수 있고, 현장 크레인의 제원 능력에 따라 분절형으로 구성하는 경우에도 조립성과 시공성이 뛰어나도록 한 와플형 와이드 거더를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와플형 와이드 거더는, 기둥의 폭보다 넓은 폭과 일정 길이를 갖고 바닥슬래브를 지지하는 와이드 거더 본체와; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템에 각기 일정 간격마다 매설되어 상부 일부가 와이드 거더 본체에서 일정 높이로 노출되도록 설치된 스트럽 철근과; 상기 와이드 거더 본체의 상부 및 하부에 각기 수평적으로 매설되고 와이드 거더간의 모멘드 접합 배근을 겸하여 전단력에 저항하는 상부 휨철근 및 하부 휨철근과; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템의 각기 하부측에 긴장 배치되어 정착된 긴장재;를 포함하되, 상기 와이드 거더 본체는 바닥슬래브 위에 타설되는 토핑콘크리트에 합성되는 거더 상판, 거더 상판의 하면측 길이방향의 양쪽 단부에 횡방향을 따라 돌출 형성된 단부 횡방향 스템, 거더 상판의 하면에 중앙의 길이방향을 따라 돌출되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 중앙스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 나란하게 형성되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 측면스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템 및 단부 횡방향 스템으로 에워싸져 하부로 개구되어 있는 내부중공, 거더 상판의 길이방향의 양쪽 단부에 보-기둥 접합을 이루기 위해 일정 폭을 가지고 두께 방향으로 관통되어 형성된 거더접합용 개구부를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와플형 와이드 거더는, 기둥의 폭보다 넓은 폭과 일정 길이를 갖고 바닥슬래브를 지지하는 와이드 거더 본체와; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템에 각기 일정 간격마다 매설되어 상부 일부가 와이드 거더 본체에서 일정 높이로 노출되도록 설치된 스트럽 철근과; 상기 와이드 거더 본체의 상부 및 하부에 각기 수평적으로 매설되고 와이드 거더간의 모멘드 접합 배근을 겸하여 전단력에 저항하는 상부 휨철근 및 하부 휨철근과; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템의 각기 하부측에 긴장 배치되어 정착된 긴장재;를 포함하되, 상기 와이드 거더 본체는 바닥슬래브 위에 타설되는 토핑콘크리트에 합성되는 거더 상판, 거더 상판의 하면측 길이방향의 양쪽 단부에 횡방향을 따라 돌출 형성된 단부 횡방향 스템, 거더 상판의 하면에 중앙의 길이방향을 따라 돌출되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 중앙스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 나란하게 형성되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 측면스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템 및 단부 횡방향 스템으로 에워싸져 하부로 개구되어 있는 내부중공, 거더 상판의 길이방향의 양쪽 단부에 보-기둥 접합을 이루기 위해 일정 폭을 가지고 두께 방향으로 관통되어 형성된 거더접합용 개구부를 포함한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 건축용 보로 사용되는 와이드 거더에 관한 것으로, 특히 하부에 종방향 스템이 구성되어 휨철근의 배근량이 증가될 수 있고 긴장재의 배치로 휨내력이 증가되어 구조성능이 뛰어나고, 종방향과 횡방향의 스템으로 에워싸진 내부중공과 기둥의 폭보다 넓은 폭을 갖는 와이드형으로 제작될 수 있도록 하여 슬래브의 두께 및 경간을 줄여 구조물의 콘크리트 물량을 대폭 감소시킬 수 있고, 현장 크레인의 제원(무게) 능력에 따라 분절형으로 구성하는 경우에도 조립성과 시공성이 뛰어나도록 한 와플형 와이드 거더 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.
기둥, 보, 슬래브로 이루어지는 프리캐스트 콘크리트(PC) 단위 모듈에서 가장 큰 물량을 차지하는 슬래브의 경우 휨모멘트에 의해 그 두께와 PC 물량이 결정되는 것이 일반적이다.
그러나 일반적으로 사용되는 PC 거더의 경우에는 그 폭이 기둥의 폭과 동일하므로 기둥의 간격이 증가하는 경우 슬래브의 경간과 두께도 같이 증가하게 되어 물량이 크게 늘어나는 문제점을 가지고 있다.
최근 기둥 간격이 넓고 고하중을 받는 PC 구조물의 수요가 증가함에 따라 장경간 PC 슬래브의 물량을 감소시킬 수 있는 PC 와이드 거더의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 기존에 개발된 PC 와이드 거더의 경우 그 형상이 복잡하여 제작 및 시공이 어렵거나 단면 형상이 구조적 효율성이 낮은 경우가 많았다. 이에 PC 와이드거더 공법들은 생산성, 시공성 및 물량절감 측면에서 실효성이 없고 현장 적용되지 못하고 있는 사례가 다수이다.
따라서 거더의 폭을 기둥의 폭보다 넓게 해서 프리캐스트 콘크리트 구조물 물량의 대부분을 차지하는 슬래브의 경간과 높이를 줄이고 구조물의 물량 절감 효과를 얻을 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국등록특허 등록번호 제10-1459003호로서, '무량판 원-웨이 구조식 와이드 거더'가 제안되어 있다. 이는 피씨슬래브가 원-웨이(1-WAY) 방향으로 신속하고 견고하게 조립될 수 있도록 종단면 형상이 뫼 산(山)자로 형성되어 현장 콘크리트 타설시 지지체와 거푸집 역할을 동시에 수행하도록 한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1586385호로서, '고하중 장스팬 바닥구조를 위한 병렬 PC 복합보'가 제안되어 있다. 이는 제1, 2보부재를 연결부재로 서로 이격되도록 병렬 결합하여 PC 부재를 경량화함과 동시에 구조 성능을 향상시킴으로써, 고하중 장스팬 바닥 슬래브 지지에 효과적으로 한 것이다.
그러나 배경기술들은 물량절감 측면에서 실효성이 부족하며, 2개의 보부재를 연결시켜 사용하는 구조인 경우 구조적 일체성이 낮다. 또한 분절되어 있는 방식이 아니기 때문에 현장 크레인의 최대허용하중(무게)에 따라 대응할 수 있는 방법이 없다.
본 발명은 하부에 종방향 스템이 구성되어 휨철근의 배근량이 증가될 수 있고 긴장재의 배치로 휨내력이 증가되어 시공성이 뛰어나고, 종방향과 횡방향의 스템으로 에워싸진 내부중공과 기둥의 폭보다 넓은 폭을 갖는 와이드형으로 제작될 수 있도록 하여 슬래브의 두께 및 경간을 줄여 구조물의 콘크리트 물량을 대폭 감소시킬 수 있고, 현장 크레인의 제원 능력에 따라 분절형으로 구성하는 경우에도 조립성과 시공성이 뛰어나도록 한 와플형 와이드 거더를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와플형 와이드 거더는, 기둥의 상단에 설치되는 와이드 거더에 있어서, 상기 기둥의 폭보다 넓은 폭과 일정 길이를 갖고 바닥슬래브를 지지하는 와이드 거더 본체와; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템에 각기 일정 간격마다 매설되어 상부 일부가 와이드 거더 본체에서 일정 높이로 노출되도록 설치된 스트럽 철근과; 상기 와이드 거더 본체의 상부 및 하부에 각기 수평적으로 매설되고 와이드 거더간의 모멘드 접합 배근을 겸하여 전단력에 저항하는 상부 휨철근 및 하부 휨철근과; 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템의 각기 하부측에 긴장 배치되어 정착된 긴장재;를 포함하되, 상기 와이드 거더 본체는 바닥슬래브 위에 타설되는 토핑콘크리트에 합성되는 거더 상판, 거더 상판의 하면측 길이방향의 양쪽 단부에 횡방향을 따라 돌출 형성된 단부 횡방향 스템, 거더 상판의 하면에 중앙의 길이방향을 따라 돌출되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 중앙스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 나란하게 형성되어 단부 횡방향 스템과 연결되어 있는 종방향 측면스템, 거더 상판의 하면에 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템 및 단부 횡방향 스템으로 에워싸져 하부로 개구되어 있는 내부중공, 거더 상판의 길이방향의 양쪽 단부에 보-기둥 접합을 이루기 위해 일정 폭을 가지고 두께 방향으로 관통되어 형성된 거더접합용 개구부를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이드 거더 본체의 상면 양쪽 단부에는 각기 모멘트 접합시 연결철근의 배근을 위한 단부포켓이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이드 거더 본체는 하면에 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템이 더 구성되어진 상태에서 종방향으로 분절되어져 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체로 제작되고; 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체는 단부 횡방향 스템과 중앙부 횡방향 스템에 각기 형성된 체결용 중공에 삽입된 볼트의 체결로 현장에서 조립 시공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이드 거더 본체는 하면에 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템이 더 구성되어진 상태에서 종방향으로 분절되어져 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체로 제작되고; 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체는 단부 횡방향 스템과 중앙부 횡방향 스템의 각기 분절면측 체결포켓에 설치된 상호 박스형 연결철물에 볼트와 너트의 체결을 통해 조립되되; 상기 박스형 연결철물 수평방향의 조립오차를 수용하기 위한 수평장공과 수직방향의 조립오차를 수용하기 위해 수직장공이 형성되어, 상기 볼트가 수평장공과 수직장공에 조립되어 시공되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와플형 와이드 거더의 시공 방법은, 하면에 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템 및 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템이 포함되어져 종방향으로 분절되어져 대칭되는 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체를 제작하는 단계와; 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체를 각각 인양하여 상호 이격된 기둥의 상단부에 거치시켜 놓는 단계와; 단부 횡방향 스템과 중앙부 횡방향 스템에 각기 형성된 체결용 중공에 삽입된 볼트의 체결로 현장에서 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체를 조립 시공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 와플형 와이드 거더의 시공 방법은, 하면에 종방향 중앙스템과 종방향 측면스템 및 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템이 포함되어져 종방향으로 분절되어져 대칭되는 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체를 제작하는 단계와; 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체를 각각 인양하여 상호 이격된 기둥의 상단부에 거치시켜 놓는 단계와; 단부 횡방향 스템과 중앙부 횡방향 스템의 각기 분절면측 체결포켓에 박스형 연결철물을 연결 설치한 후, 볼트와 너트의 체결을 통해 박스형 연결철물을 상호 연결 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 와플형 와이드 거더 및 이의 시공방법에 따르면, PC 슬래브의 경간을 감소시켜서 단위 모듈을 구성하는 PC 슬래브의 물량을 감소시킬 수 있다. 또한 종방향 스템은 거더의 전단강도를 증가시키고 횡방향 스템은 분절 시 현장 조립을 용이하게 하여 시공성을 향상시킨다. 또한 스템 사이의 내부중공의 형성으로 거더의 폭 증가에 따른 물량 증가를 최소화할 수 있다. 또한 상부 콘크리트가 합성되는 거더 상판의 존재로 인해 거더의 두께가 낮아져 층고 절감의 효과가 있다. 또한 기둥에 올려지는 거더 접합부 개구부 주변의 돌출부를 통해 현장에서 시공시 별도의 기둥 주변 거푸집이 필요하지 않는 장점을 갖는다.
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 1a는 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더의 기둥측 거치상태도.
도 1b는 도 1a의 와플형 와이드 거더를 기둥의 하부에서 올려다 본 상태도.
도 2a의 (a),(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 사시도 및 배면사시도.
도 2b의 (a),(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 사시도 및 배면사시도.
도 3은 도 2a에 도시된 와플형 와이드 거더의 종단면도.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 분절 제작된 상태도.
도 4b는 도 4a에 도시된 분절된 와플형 와이드 거더의 체결상세도.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 분절된 단부 채움형 와플형 와이드 거더의 다른 체결상태도.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분절된 단부 포켓형 와플형 와이드 거더의 다른 체결상태도.
도 6a는 도 5a 및 도 5b에서의 체결부 상세도.
도 6b는 도 6a에 도시된 박스형 연결철물의 분리 전,후 상태도.
도 7a는 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더의 핀 접합 배근상태도.
도 7b 및 도 7c는 본 발명에 따른 단부 채움형 와플형 와이드 거더의 모멘트 접합 배근상태도.
도 7d는 본 발명에 따른 단부 포켓형 와플형 와이드 거더의 모멘트 접합 배근상태도.
도 1a는 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더의 기둥측 거치상태도.
도 1b는 도 1a의 와플형 와이드 거더를 기둥의 하부에서 올려다 본 상태도.
도 2a의 (a),(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 사시도 및 배면사시도.
도 2b의 (a),(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 사시도 및 배면사시도.
도 3은 도 2a에 도시된 와플형 와이드 거더의 종단면도.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와플형 와이드 거더의 분절 제작된 상태도.
도 4b는 도 4a에 도시된 분절된 와플형 와이드 거더의 체결상세도.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 분절된 단부 채움형 와플형 와이드 거더의 다른 체결상태도.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분절된 단부 포켓형 와플형 와이드 거더의 다른 체결상태도.
도 6a는 도 5a 및 도 5b에서의 체결부 상세도.
도 6b는 도 6a에 도시된 박스형 연결철물의 분리 전,후 상태도.
도 7a는 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더의 핀 접합 배근상태도.
도 7b 및 도 7c는 본 발명에 따른 단부 채움형 와플형 와이드 거더의 모멘트 접합 배근상태도.
도 7d는 본 발명에 따른 단부 포켓형 와플형 와이드 거더의 모멘트 접합 배근상태도.
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.
도 1에서와 같이 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더(10)는 기둥(5)의 폭(w)보다 넓은 폭(W)과 일정 길이(L)를 갖고 바닥슬래브(7)를 지지하도록 철근 콘크리트로 제작된 와이드 거더 본체(12)가 구비된다.
일 형태의 와이드 거더 본체(12)는 단부 채움형으로 도 2a와 같이 바닥슬래브(7) 위에 타설되는 토핑콘크리트(9)에 합성되는 거더 상판(121), 거더 상판(121)의 하면측 길이방향의 양쪽 단부에 횡방향을 따라 돌출 형성된 단부 횡방향 스템(122), 거더 상판(121)의 하면에 중앙의 길이방향을 따라 돌출되어 단부 횡방향 스템(122)과 연결되어 있는 종방향 중앙스템(123), 거더 상판(121)의 하면에 종방향 중앙스템(123)과 나란하게 형성되어 단부 횡방향 스템(122)과 연결되어 있는 종방향 측면스템(124), 거더 상판(121)의 하면에 종방향 중앙스템(122)과 종방향 측면스템(124) 및 단부 횡방향 스템(122)으로 에워싸져 하부로 개구되어 있는 내부중공(125), 거더 상판(121)의 길이방향의 양쪽 단부에 보-기둥 접합을 이루기 위해 일정 폭을 가지고 두께 방향으로 관통되어 형성된 거더접합용 개구부(126)를 포함하여 구성된다.
이같이 와플형 와이드 거더(10)는 와이드 거더 본체(12)가 종방향 중앙스템(122)과 종방향 측면스템(124)을 가짐으로써 휨저항(휨강도) 능력이 향상되어 장지간에 유리하다. 또한 와플형 와이드 거더(10)는 단부 횡방향 스템(122)을 통해 안정되게 기둥(5)에 거치될 수 있다. 내부중공(125)은 와플형 와이드 거더(10)의 구조적으로 불필요한 부분을 최소화하여 부재 자체의 물량과 중량을 감소시키고 와이드 거더 본체(12)의 폭증가로 인해 거더 물량이 증가하는 부분을 최소화한다.
한편, 도 2a의 (C)와 같이 와플형 와이드 거더(10)는 하면에 1개 또는 그 이상으로 중앙부 횡방향 스템(122a)이 더 구성될 수 있다. 이같이 와플형 와이드 거더(10)는 단부 횡방향 스템(122)에 추가적으로 중앙부 횡방향 스템(122a)이 더 구성되는 경우 비틀림 저항이 증가된다.
다른 형태의 와이드 거더 본체(12)는 단부 포켓형으로 도 2b와 같이 와이드 거더 본체(12)의 상면 양쪽 단부에 각기 모멘트 접합시 연결철근(13)의 배근을 위한 단부포켓(127)이 더 형성되어 구성될 수 있다.
또한 도 3과 같이 와플형 와이드 거더(10)에는 종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124)에 위치되어 각기 일정 간격마다 스트럽 철근(14)이 매설되어 설치된다. 스트럽 철근(14)은 상부 일부가 와이드 거더 본체(12)에서 일정 높이로 노출되도록 설치된다. 스트럽 철근(14)은 와이드 거더 본체(12)의 전단하중에 저항하는 역할을 한다.
와플형 와이드 거더(10)에는 와이드 거더 본체(12)의 상부 및 하부에 각기 수평적으로 매설되어 휨모멘트에 저항하는 상부 휨철근(16) 및 하부 휨철근(16a)이 설치된다. 도 7에 도시된 바와 같이 상부 휨철근(16)과 하부 휨철근(16a)은 와플형 와이드 거더(10과 10)간의 모멘드 접합시 배근을 겸하게 된다. 이때 도 7b 및 도 7c와 같이 상부 휨철근(16)과 하부 휨철근(16a)은 단부가 와이드 거더 본체(12)의외부로 L형 또는 ⊂형태로 노출되어질 수 있다.
또한 와플형 와이드 거더(10)에는 종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124)의 각기 하부측에 긴장 배치되어 정착된 긴장재(18)가 설치되어 있다.
한편, 도 4a와 같이 와이드 거더 본체(12)는 하면에 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템(122a)이 더 구성되어진 상태에서 종방향으로 분절되어져 대칭되는 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)로 제작될 수 있다.
이같이 와이드 거더 본체(12)를 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)로 제작하는 경우 현장 크레인의 제원 중 인양 무게를 낮출 수 있다. 따라서 현장에서 사용되는 크레인의 인양 무게가 낮더라도 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 쉽게 인양하여 현장 시공이 가능하다.
이같이 제작된 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)는 현장에서 크레인에 의해 각각 인양되어 상호 이격된 기둥(5와 5)의 상단부에 거치된 후, 도 4b와 같이 단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)에 각기 형성된 체결용 중공(131)에 삽입된 볼트(132)의 체결로 조립 시공될 수 있다.
또한, 체결방식의 다른 실시 예로 도 5 및 도 6과 같이 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)는 단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)의 각기 분절면측 체결포켓(122')에 설치된 상호 박스형 연결철물(15,15a)에 볼트(19)와 너트(19a)의 체결을 통해 조립될 수 있다. 이때 도 6b와 같이 박스형 연결철물(15,15a)은 수평방향(X)의 조립오차를 수용하기 위한 수평장공(151)과 수직방향(Z)의 조립오차를 수용하기 위해 수직장공(152)이 형성되어, 볼트(151)가 수평장공(151)과 수직장공(152)에 조립되어 시공되도록 함이 바람직하다. 여기서 박스형 연결철물(15,15a)은 해당 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)에 미리 매설된 앵커볼트(11)에 너트를 체결시켜 선 설치될 수 있다.
따라서 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 현장에서 각각 인양하여 상호 이격된 기둥(5와 5)의 상단부에 거치시켜 놓은 후, 단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)의 각기 분절면측 체결포켓(122')에 박스형 연결철물(15,15a)을 연결 설치한 후, 볼트(19)와 너트(19a)의 체결을 통해 박스형 연결철물(15,15a)을 상호 연결 조립시킬 수 있다.
이같이 구성된 와플형 와이드 거더(10과 10)는 단부 채움형인 경우 도 7a와 같이 상부철근을 현장 배근하여 접합되거나, 도 7b 및 도 7c와 같이 기둥측 철근(5a)과 슬래브 철근(31)을 타설콘크리트로 합성시켜 기둥(5)과 모멘트 접합되거나, 도 7d와 같이 단부 포켓형인 경우 단부포켓(127)에 추가적으로 연결철근(33)을 더 배근하여 기둥(5)과 모멘트 접합될 수 있다. 이러한 접합의 경우, 타설콘크리트는 주변이 폐쇄되어 있어 별도의 거푸집을 설치하지 않고 타설되는 이점을 갖게 된다.
이같이 시공된 와플형 와이드 거더(10)는 단면에 종방향 중앙스템(123) 및 종방향 측면스템(124)이 형성되고, 이들 종방향 중앙스템(123) 및 종방향 측면스템(124)에 각기 스트럽 철근(14)이 배근되어 있기 때문에 일반적인 보에 비해 2배의 휨철근이 배근되어져 전단저항 능력이 월등히 향상된다.
더욱이 와플형 와이드 거더(10)는 콘크리트 단면 전체에 걸쳐 종방향 중앙스템(123) 및 종방향 측면스템(124)의 각기 하부에 긴장재(18)가 긴장 정착되어져 휨 성능이 대폭 향상된다.
또한, 와플형 와이드 거더(10)는 단부에서의 큰전단력 저항과 전길이 구간에서의 휨 저항 능력이 향상되고, 넓은 폭을 갖게 됨으로써 프리캐스트 콘크리트 구조물 물량의 대부분을 차지하는 슬래브의 경간과 두께를 줄일 수 있고, 이로 인해 슬래브의 물량 절감 효과를 얻을 수 있다.
또한, 와플형 와이드 거더(10)의 폭이 1m 증가하는 경우, 반대로 슬래브의 경간도 1m 감소하게 되어 경간 길이의 제곱에 비례하는 휨모멘트 크기가 감소하고 슬래브의 두께를 현저히 감소시킬 수 있다.
<실시 예>
[표 1] 11m×11m 냉동창고 기존 설계안
[표 2] 11m×11m 냉동창고 와플형 와이드 거더 설계안
[표 3] 11m×11m 냉동창고 기존 설계안과 와플형 와이드 거더 설계안의 물량 비교표
위 실시 예에서 확인되는 바와 같이 본 발명에 따른 와플형 와이드 거더를 적용한 경우 전용전에 비해 콘크리트 구조물(슬래브+보+기둥)의 전체 물량은 -5.5%로 감소한 걸로 나타났다.
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.
12: 와이드 거더 본체
121: 거더 상판
122: 횡방향 스템
123: 종방향 중앙스템
124: 종방향 측면스템
125: 내부중공
126: 거더접합용 개구부
127: 단부포켓
14: 스트럽 철근
16: 상부 휨철근
16a: 하부 휨철근
18: 긴장재
121: 거더 상판
122: 횡방향 스템
123: 종방향 중앙스템
124: 종방향 측면스템
125: 내부중공
126: 거더접합용 개구부
127: 단부포켓
14: 스트럽 철근
16: 상부 휨철근
16a: 하부 휨철근
18: 긴장재
Claims (6)
- 기둥(5)의 상단에 설치되는 와이드 거더(10)에 있어서,
상기 기둥(5)의 폭(W1)보다 넓은 폭(W2)과 일정 길이(L)를 갖고 바닥슬래브(7)를 지지하는 와이드 거더 본체(12)와;
종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124)에 각기 일정 간격마다 매설되어 상부 일부가 와이드 거더 본체(12)에서 일정 높이로 노출되도록 설치된 스트럽 철근(14)과;
상기 와이드 거더 본체(12)의 상부 및 하부에 각기 수평적으로 매설되고 와이드 거더(10과 10)간의 모멘드 접합 배근을 겸하여 전단력에 저항하는 상부 휨철근(16) 및 하부 휨철근(16a)과;
종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124)의 각기 하부측에 긴장 배치되어 정착된 긴장재(18);를 포함하되,
상기 와이드 거더 본체(12)는
바닥슬래브(7) 위에 타설되는 토핑콘크리트(9)에 합성되는 거더 상판(121), 거더 상판(121)의 하면측 길이방향의 양쪽 단부에 횡방향을 따라 돌출 형성된 단부 횡방향 스템(122), 거더 상판(121)의 하면에 중앙의 길이방향을 따라 돌출되어 단부 횡방향 스템(122)과 연결되어 있는 종방향 중앙스템(123), 거더 상판(121)의 하면에 종방향 중앙스템(123)과 나란하게 형성되어 단부 횡방향 스템(122)과 연결되어 있는 종방향 측면스템(124), 거더 상판(121)의 하면에 종방향 중앙스템(122)과 종방향 측면스템(124) 및 단부 횡방향 스템(122)으로 에워싸져 하부로 개구되어 있는 내부중공(125), 거더 상판(121)의 길이방향의 양쪽 단부에 보-기둥 접합을 이루기 위해 일정 폭을 가지고 두께 방향으로 관통되어 형성된 거더접합용 개구부(126)를 포함한 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더. - 제 1항에 있어서,
상기 와이드 거더 본체(12)의 상면 양쪽 단부에는 각기 모멘트 접합시 연결철근(13)의 배근을 위한 단부포켓(127)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 와이드 거더 본체(12)는 하면에 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템(122a)이 더 구성되어진 상태에서 종방향으로 분절되어져 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)로 제작되고;
한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)는 단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)에 각기 형성된 체결용 중공(131)에 삽입된 볼트(132)의 체결로 현장에서 조립 시공되는 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 와이드 거더 본체(12)는 하면에 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템(122a)이 더 구성되어진 상태에서 종방향으로 분절되어져 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)로 제작되고;
한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)는 단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)의 각기 분절면측 체결포켓(122')에 설치된 상호 박스형 연결철물(15,15a)에 볼트(19)와 너트(19a)의 체결을 통해 조립되되;
상기 박스형 연결철물(15,15a)은 수평방향(X)의 조립오차를 수용하기 위한 수평장공(151)과 수직방향(Z)의 조립오차를 수용하기 위해 수직장공(152)이 형성되어, 상기 볼트(151)가 수평장공(151)과 수직장공(152)에 조립되어 시공되는 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더. - 하면에 종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124) 및 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템(122a)이 포함되어져 종방향으로 분절되어져 대칭되는 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 제작하는 단계와;
한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 각각 인양하여 상호 이격된 기둥(5와 5)의 상단부에 거치시켜 놓는 단계와;
단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)에 각기 형성된 체결용 중공(131)에 삽입된 볼트(132)의 체결로 현장에서 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 조립 시공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더의 시공 방법. - 하면에 종방향 중앙스템(123)과 종방향 측면스템(124) 및 1개 이상의 중앙부 횡방향 스템(122a)이 포함되어져 종방향으로 분절되어져 대칭되는 한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 제작하는 단계와;
한 쌍의 분할 와이드 거더 본체(12a,12a)를 각각 인양하여 상호 이격된 기둥(5와 5)의 상단부에 거치시켜 놓는 단계와;
단부 횡방향 스템(122)과 중앙부 횡방향 스템(122a)의 각기 분절면측 체결포켓(122')에 박스형 연결철물(15,15a)을 연결 설치한 후, 볼트(19)와 너트(19a)의 체결을 통해 박스형 연결철물(15,15a)을 상호 연결 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와플형 와이드 거더의 시공 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020200120265A KR102467358B1 (ko) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | 와플형 와이드 거더 및 이의 시공 방법 |
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| KR101459003B1 (ko) | 2014-02-05 | 2014-11-07 | 덕산콘크리트(주) | 무량판 원-웨이 구조식 와이드 거더 |
| KR101586385B1 (ko) | 2014-10-13 | 2016-01-20 | 동서 피, 씨, 씨 주식회사 | 고하중 장스팬 바닥구조를 위한 병렬 pc 복합보 및 이의 시공 방법 |
| KR20190044783A (ko) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | (주)덕산지에스 | 원가절감 극대화를 위한 pc공법의 지하 주차장 분할 구조 |
| KR20190046513A (ko) * | 2017-10-26 | 2019-05-07 | 서울시립대학교 산학협력단 | Pc기둥과 분절형 pc보를 이용한 포스트텐션 압착공법 시스템 및 이의 시공방법 |
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2020
- 2020-09-18 KR KR1020200120265A patent/KR102467358B1/ko active IP Right Grant
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