KR20220086106A - 합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법을 개시한다.
일 실시예에 따른 합성슬래브용 하부구조물은 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트; 상기 골 상부에 위치하는 상부철근과, 상기 골 하부 내측에 위치되는 하부철근과, 상기 상부철근과 하부철근 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근을 포함하여 상기 복수의 골에 종방향을 따라 배치되는 강선구조체; 상기 골형 데크플레이트 상부에 상기 골 사이를 연결하도록 결합하는 연결부재;를 포함하여 합성슬래브의 하부구조를 이루고, 상기 강선구조체는 상기 연결부재에 일체화 되어 상기 골의 종방향 양 단부에 선별적으로 배치될 수 있다.

Description

합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법{substructure for composite slab and its construction method}
합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
합성슬래브는 데크플레이트와 이에 밀착하도록 상부에 타설되는 콘크리트가 한 몸을 이루도록 마련되는 것으로, 통상 건축물의 바닥판을 형성하는 구조물을 가리킨다.
건축물의 바닥판에 사용되는 데크플레이트는 콘크리트 타설시 거푸집의 역할을 수행하여 공기단축, 노무비 절감 등 장점을 갖고 있기 때문에 대표적인 바닥판 소재로 광범위하게 사용되고 있다.
보 및 슬래브로 구성되는 바닥판은 전체 골조 공사비의 60% 정도를 차지하며, 건축물이 고층화될수록 건물의 중량, 가용면적, 재료절감 및 에너지절감 등 경제성에서 매우 큰 영향을 미치기 때문에 바닥판의 층고절감 및 경량화, 장스팬화 기술의 필요성을 만족시키는 데크플레이트가 요구되고 있다.
한편, 데크플레이트 중에는 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트가 있다. 이러한 골형 데크플레이트는 콘크리트 타설하중만을 부담하는 거푸집용으로 이용되거나 또는 콘크리트 합성 이후 인장재 역할을 담당하는 구조용으로 이용될 수 있다.
그러나 골형 데크플레이트를 구비하는 합성슬래브는 장스팬을 구현하기 위해서 데크플레이트의 춤(Opening Height)을 키울 경우, 데크플레이트의 골 주변에 압축좌굴로 인한 변형이 발생함에 따라 타설 콘크리트와 부착력을 상실할 수 있고, 이에 따라 데크플레이트를 구조용으로 사용하기에 부적합하게 된다.
이를 해결하기 위해 두꺼운 강판을 이용하여 데크플레이트를 마련해 볼 수도 있겠으나, 이때는 데크플레이트의 제조비용이 증가하면서 합성슬래브의 시공비용 측면에서 경제성을 확보하기가 어렵게 된다.
또 데크플레이트의 보강을 위해 강재를 추가적으로 더 설치할 경우, 추가된 강재의 설치작업으로 인해 합성슬래브의 시공효율이 저하될 우려가 커질 수 있다.
골형 데크플레이트를 구비하는 합성슬래브의 장스팬화 구현에 따른 시공성 저하 문제와 시공비용 상승 문제를 동시에 해결할 수 있는 합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 합성슬래브용 하부구조물은 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트; 상기 골 상부에 위치하는 상부철근과, 상기 골 하부 내측에 위치되는 하부철근과, 상기 상부철근과 하부철근 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근을 포함하여 상기 복수의 골에 종방향을 따라 배치되는 강선구조체; 상기 골형 데크플레이트 상부에 상기 골 사이를 연결하도록 결합하는 연결부재;를 포함하여 합성슬래브의 하부구조를 이루고, 상기 강선구조체는 상기 연결부재에 일체화 되어 상기 골의 종방향 양 단부에 선별적으로 배치될 수 있다.
상기 골형 데크플레이트는, 상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지; 상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지; 상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고, 상기 연결부재는, 상기 강선구조체의 상부철근이 결속되도록 상기 골 상부에 마련되는 상판부와, 상기 골 양측의 상부플랜지에 지지되는 한 쌍의 지지판부와, 상기 상판부와 한 쌍의 지지판부 사이를 연결하는 한 쌍의 연결판부를 구비하는 절곡플레이트;를 포함하고, 상기 지지판부는 상기 상부플랜지에 끼움 결합될 수 있다.
상기 상부플랜지는, 상부로 절곡 연장되는 연장부;를 포함하고, 상기 연장부에는 상기 지지판부가 끼움 결합하는 끼움홀이 마련될 수 있다.
상기 골형 데크플레이트는, 상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지; 상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지; 상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고, 상기 연결부재는, 상기 강선구조체의 상부철근이 결속되도록 상기 골 상부에 마련되는 상판부와, 상기 골 양측의 상부플랜지에 지지되는 한 쌍의 지지판부와, 상기 상판부와 한 쌍의 지지판부 사이를 연결하는 한 쌍의 연결판부를 구비하는 절곡플레이트를 포함하고, 상기 강선구조체는 상기 상부철근을 통해 상기 상판부에 끼움 결합될 수 있다.
상기 상판부는, 상기 상부철근의 결속을 위해 상부로 개방되는 결속홈;을 포함하고, 상기 결속홈은 상기 개구가 탄력적으로 벌어질 수 있게 상기 상판부를 하부로 절곡 연장시켜 마련되고, 상기 개구의 폭은 상기 상부철근의 직경보다 좁게 마련될 수 있다.
상기 골형 데크플레이트는, 상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지; 상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지; 상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고, 상기 연결부재는 복수의 상부플랜지와 결합하도록 상기 골형 데크플레이트의 횡방향으로 연속되고, 상기 골들의 위치에 대응하는 상기 연결부재의 상부에는 상기 강선구조체의 상부철근이 끼움 결합되는 복수의 결속홈이 마련될 수 있다.
상기 결속홈은 상부의 개구가 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련되고, 상기 개구의 폭은 상기 상부철근의 직경보다 좁게 마련될 수 있다.
일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 시공방법은 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트를 설치하고; 상기 골에 대응하는 위치의 상부에 결속홈을 구비하는 연결부재에 의해 상기 골 사이를 연결하도록 상기 연결부재를 상기 골형 데크플레이트에 결합하고; 상기 골 상부에 위치하는 상부철근과, 상기 골 하부 내측에 위치되는 하부철근과, 상기 상부철근과 하부철근 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근을 포함하는 강선구조체가 상기 골의 종방향 양 단부에 선별적으로 위치되도록 상기 강선구조체를 상기 연결부재에 일체화 시키는 것;을 포함하고, 상기 강선구조체를 상기 연결부재에 일체화 시키는 것은, 상기 상부철근을 상기 결속홈에 끼워 결속시키는 것;을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의한 합성슬래브용 하부구조물 및 그 시공방법에 따르면, 골형 데크플레이트를 구비하는 합성슬래브의 장스팬화 구현에 따른 시공성 저하 문제와 시공비용 상승 문제를 동시에 해결할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물이 적용되는 합성슬래브의 종단면구조를 나타낸 것이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 일부 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 일 실시 에에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 평면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 종단면구조를 나타낸 것이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 일 변형 예에 따른 연결부재와 강선구조체의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시 에에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 다른 변형 예에 따른 연결부재와 강선구조체의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 또 다른 변형 예에 따른 연결부재와 강선구조체의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물의 또 다른 변형 예에 따른 연결부재와 강선구조체의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 12는 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물을 구비하는 합성슬래브의 성능실험 결과를 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시 에에 따른 합성슬래브용 하부구조물(2)은 합성슬래브(1)의 하부구조를 이룬다.
합성슬래브(1)는 합성슬래브용 하부구조물(2)와, 합성슬래브용 하부구조물(2)에 밀착하도록 상부에 타설되는 콘크리트(3)가 한 몸을 이루어 건축물의 바닥판을 형성할 수 있다.
합성슬래브용 하부구조물(2)은 골형 데크플레이트(10)와, 골형 데크플레이트(10)의 상부로 타설되는 콘크리트(3)에 매립되도록 골형 데크플레이트(10)에 설치되는 강재(30)를 포함할 수 있다.
골형 데크플레이트(10)는 종방향으로 형성되는 골(10a) 다수개가 횡방향으로 반복되게 마련될 수 있다.
골형 데크플레이트(10)는 골(10a)의 바닥을 형성하는 하부플랜지(11)와, 골(10a)의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지(12)와, 하부플랜지(11)와 상부플랜지(12) 사이를 연결하는 웨브(13)를 포함할 수 있다.
골형 데크플레이트(10)는 단위유닛(20) 복수개를 횡방향으로 연속적으로 연결하여 마련될 수 있다. 단위유닛(20)은 두께가 얇은 강판을 압착방식으로 절곡시켜 마련될 수 있다.
단위유닛(20)은 적어도 하나의 골(10a)을 구비하고, 단위유닛(20)의 횡방향 양 단부에는 횡방향으로 이웃하는 다른 단위유닛과(20)의 결합을 위해 절곡되는 절곡부(21)가 마련될 수 있다.
단위유닛(20) 사이는 대응하는 절곡부(21) 사이를 결속시켜 연결될 수 있다. 단위유닛(20) 사이는 골형 데크플레이트(10)의 골(10a)이나, 골(10a)들 사이를 형성할 수 있다.
강재(30)는 골형 데크플레이트(10)의 골(10a)에 종방향을 따라 배치되는 강선구조체(40)를 구비할 수 있다.
강선구조체(40)는 골(10a) 상부에 위치되는 상부철근(41)과, 골(10a) 하부 내측에 위치되는 하부철근(42)과, 상부철근(41)과 하부철근(42) 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근(43)을 포함하도록 웨브(13) 사이에 종방향으로 마련되어 골형 데크플레이트(10)의 단면강성을 증대시킬 수 있다. 강선구조체(40)의 철근 사이는 서로 용접되어 연결될 수 있다.
또 강재(30)는 골형 데크플레이트(10) 상부에 골(10a) 사이를 연결하도록 결합하는 연결부재(50)를 구비하고, 강선구조체(40)는 골형 데크플레이트(10)의 부모멘트 구간에 대응하는 골(10a)의 종방향 양 단부에 선별적으로 배치되도록 연결부재(50)에 일체화 될 수 있다.
연결부재(50)는 골형 데크플레이트(10a)의 골(10a) 사이나 단위유닛(20) 사이가 벌어지는 것을 방지함으로써 골형 데크플레이트(10)의 휨강성을 증대시키는데 기여할 수 있다.
연결부재(50)는 양 단부가 절곡된 절곡플레이트(60)를 포함할 수 있다. 절곡플레이트(60)는 강선구조체(40)의 상부철근(41)이 결속되도록 골(10a) 상부에 마련되는 상판부(61)와, 골(10a) 양측의 상부플랜지(12)에 지지되는 한 쌍의 지지판부(62)와, 상판부(61)와 한 쌍의 지지판부(62) 사이를 연결하는 한 쌍의 연결판부(63)를 포함하도록 구성될 수 있다.
절곡플레이트(60)는 종방향과 횡방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수로 구성되어 골형 데크플레이트(10)에 전체적으로 고르게 배치되고, 상부플랜지(12)에 용접될 수 있다.
연결부재(50)를 통해 골형 데크플레이트(10)의 휨강도가 보강되는 합성슬래브용 하부구조물(2)은 골형 데크플레이트(10)의 부모멘트 구간에 대응하는 골(10a)의 종방향 양 단부에 선별적으로 강선구조체(40)가 배치된 상태에서도 골형 데크플레이트(10)의 단면강성을 효과적으로 증대시킬 수 있다.
강선구조체(40)는 합성슬래브(1)의 휨 분포에 따라 종방향으로 양 단부 쪽 1/4구간에만 선별적으로 설치됨으로써 물량의 최적화가 가능할 수 있다. 도 3에서 미설명 부호 Q는 종방향 양 단부 1/4구간을 가리킨다.
이와 같이 구성되는 합성슬래브용 하부구조물(2)은 합성슬래브(1)의 장스팬을 구현하기 위해서 골형 데크플레이트(10)의 춤(Opening Height)을 키울 경우, 골형 데크플레이트(10)를 두꺼운 강판을 이용하여 제작하지 않더라도 골(10a) 주변이 압축좌굴로 인한 변형없이 콘크리트(3)의 타설하중에 충분히 견딜 수 있다.
따라서 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물(2)은 합성슬래브(1)의 장스팬화 구현에 따른 시공비용이 과도하게 상승하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또 강선구조체(40)가 연결부재(50)를 통해 골형 데크플레이트(10)에 일체화 되면서 부모멘트 구간의 골(10a)에만 선별적으로 배치되는 구조에서는 골형 데크플레이트(10)의 강도 보강을 위해 강재(30)가 불필요하게 추가되는 것이 억제됨은 물론, 강선구조체(40)를 골형 데크플레이트(10)에 간단히 일체화시킬 수 있다.
강선구조체(40)는 상부철근(41)을 통해 연결부재(50)에 결속될 수 있다. 상부철근(41)은 연결부재(50)에 용접되고, 래티스철근(43)과 하부철근(42)은 상부철근(41)에 연결될 수 있다.
따라서 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물(2)은 합성슬래브(1)의 장스팬화 구현시 합성슬래브(1)의 시공효율 측면에서도 유리한 이점을 가질 수 있다.
또한 도 5 내지 도 8와 같이, 합성슬래브용 하부구조물(2)은 합성슬래브(1)의 시공성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있도록 부분적으로 다양한 변형이 가능할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 연결부재(50)를 형성하는 절곡플레이트(60)는 지지판부(62)가 상부플랜지(12)에 끼움 결합됨에 따라 용접작업 없이도 골형 데크플레이트(10)에 일체화 될 수 있다.
이를 위해 상부플랜지(12)는 상부로 절곡 연장되는 연장부(121)를 구비하고, 연장부(121)에는 지지판부(62)가 측방에서 끼움 결합하는 끼움홀(121a)이 마련될 수 있다.
연장부(121)는 골형 데크플레이트(10)의 제조과정에서 간단히 마련될 수 있다. 즉 연장부(121)는 상부플랜지(12) 일부를 상부로 융기시키고, 융기된 부위 양측을 그 내면이 접하도록 가압함으로써 간단히 마련될 수 있다.
연장부(121)는 상부플랜지(12)의 길이방향 전구간에 걸쳐 연속되게 마련되고, 종방향으로 배치되는 복수의 절곡플레이트(60)가 결합하도록 끼움홀(121a)은 복수개가 연장부(121)의 길이방향을 따라 가공될 수 있다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 강선구조체(40)는 상부철근(41)을 통해 절곡플레이트(60)의 상판부(61)에 끼움결합 되어 절곡플레이트(60)에 일체화 될 수 있다.
이를 위해 절곡플레이트(60)의 상판부(61)는 상부철근(41)을 수용하여 구속하도록 상부로 개방되는 결속홈(61a)을 포함할 수 있다.
결속홈(61a)은 상부의 개구가 탄력적으로 벌어질 수 있게 상판부(61)의 중도를 하부로 절곡시켜 마련되고, 결속홈(61a)의 개구는 외력이 가해지지 않은 상태에서 상부철근(41)의 직경보다 좁게 마련될 수 있다. 이에 따라 결속홈(61a)은 개구가 상부철근(41)을 수용하는 안쪽보다 좁은 형태를 구비할 수 있다.
따라서 강선구조체(40)를 연결부재(50)에 일체화시킬 때, 작업자는 개구가 벌어지도록 절곡플레이트(60) 양측을 잡아당긴 상태에서 상부철근(41)을 결속홈(61a) 내측에 수용시킬 수 있다. 이 상태에서 절곡플레이트(60)에 가해졌던 외력이 제거됨에 따라 개구는 절곡플레이트(60)의 복원력을 통해 본래의 폭 사이즈를 이루도록 복원되어 결속홈(61a)에 수용된 상부철근(41)이 결속홈(61a) 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
도 7와 도 8에 도시된 바와 같이, 연결부재(50)는 복수의 상부플랜지(12)와 결합하도록 골형 데크플레이트(10)의 횡방향으로 연속되게 마련되고, 골(10a)들의 위치에 대응하는 연결부재(50)의 상부에는 강선구조체(40)의 상부철근(41)이 끼움 결합되는 복수의 결속홈(71a,91a)이 마련될 수 있다.
이와 같이 횡방향으로 연속되는 연결부재(50)는 골형 데크플레이트(10)에 채용되는 연결부재(50)의 숫자를 줄여 합성슬래브(1)의 시공 자재의 취급이 용이하게 되도록 함으로써, 합성슬래브(1)의 시공성이 향상되도록 하는데 기여할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 연결부재(50)는 횡방향으로 반복되는 복수의 단위부(80)를 구비하는 연속플레이트(70)를 포함할 수 있다.
단위부(80)는 골(10a) 상부에 마련되는 상판부(71)와, 골(10a) 양측의 상부플랜지(12)에 지지되는 지지판부(72)와, 상판부(71)와 지지판부(72) 사이를 연결하는 연결판부(73)를 포함할 수 있다.
각 단위부(80)의 상판부(71)에는 전술한 것과 동일한 형태의 결속홈(71a)이 마련되어 강선구조체(40)의 상부철근(41)이 끼움 결합될 수 있다.
연속플레이트(70)는 골형 데크플레이트(10)의 종방향을 따라 이격되게 배치되는 복수로 마련되고, 각각의 연속플레이트(70)는 하면을 통해 골형 데크플레이트(10)의 상부플랜지(12)에 용접될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연결부재(50)는 하면을 통해 복수의 상부플랜지(12)와 결합하도록 골형 데크플레이트(10)의 횡방향으로 연속되는 L자앵글(90)을 포함할 수 있다.
L자앵글(90)은 상호 직교하는 하판부(92)와 상판부(91)를 구비하고, 하판부(92)의 하면을 통해 상부플랜지(12)에 용접될 수 있다. L자앵글(90)은 골형 데크플레이트(10)의 종방향을 따라 이격되게 배치되는 복수로 마련될 수 있다.
결속홈(91a)은 골(10a)들의 위치에 대응하는 L자앵글(90)의 상판부(91) 상부에 절개가공 되어 마련될 수 있다.
결속홈(91a)은 상부의 개구가 상부철근(41)을 수용하는 안쪽보다 좁은 형태를 갖도록 마련되고, 결속홈(91a)의 개구는 상부철근(41)의 직경보다 좁게 마련될 수 있다.
얇은 상판부(91)의 특성을 고려하여 결속홈(91a)은 작업자가 그 양측의 상판부(91)를 전후 방향으로 엇갈리도록 비틀 경우, 개구가 탄력적으로 벌어지면서 상부철근(41)을 내측에 수용할 수 있다. 이 상태에서 상판부(91)에 가해졌던 외력이 제거됨에 따라 개구는 상판부(91)의 복원력을 통해 본래의 폭 사이즈를 이루도록 복원되어 결속홈(91a)에 수용된 상부철근(41)이 결속홈(91a) 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성되는 합성슬래브용 하부구조물(2)은 골형 데크플레이트(10) 설치단계와, 연결부재(50)를 골형 데크플레이트(10)에 결합하는 연결부재 결합단계와, 강선구조체(40)를 연결부재(50)에 일체화 시키는 강선구조체 일체화 단계를 포함하여 시공될 수 있다.
골형 데크플레이트 설치단계에서는 건물의 기둥 사이를 연결하는 거더(미도시) 상부에 지지되도록 골형 데크플레이트(10)를 설치할 수 있다.
이때는 절곡부(21) 사이를 결속시키는 방식으로 복수의 단위유닛(20)을 횡방향을 따라 연속적으로 연결할 수 있다.
연결부재 결합단계에서는 골형 데크플레이트(10)의 골(10a) 사이가 연결되도록 복수의 연결부재(50)를 골형 데크플레이트(10) 상부에 결합할 수 있다.
이때 연결부재(50)는 상부에 결속홈(61a,71a,91a)을 구비하는 것을 채용함으로써, 강선구조체(40)의 일체화 단계가 보다 신속하고 용이하게 진행되도록 할 수 있다.
강선구조체 일체화 단계에서는 상부철근(41)과, 하부철근(42)과, 래티스철근(43)을 포함하는 강선구조체(40)가 골(10a)의 종방향 양 단부에 선별적으로 위치되도록 강선구조체(40)를 연결부재(50)에 일체화 시킬 수 있다.
이때 강선구조체(40)는 상부철근(41)을 통해 연결부재(50)에 일체화 되고, 상부철근(41)은 전술한 방식으로 결속홈(61a,71a,91a)에 끼워져 간단히 결속될 수 있다.
강선구조체(40)는 연결부재(50)에 일체화 된 상태에서 골(10a)의 종방향 양 단부에 선별적으로 위치될 수 있다.
강선구조체 일체화 단계가 완료되면, 강재(30)를 마감하고, 합성슬래브용 하부구조물(2) 상부에 콘크리트(3)를 타설함으로써 합성슬래브(1)를 시공할 수 있다.
강재(30)를 마감할 때는 강선구조체(40)들의 상부철근(41)과, 상부철근(41) 사이로 배치되는 상부보강철근(31)이 횡방향을 따라 설치되는 배력근(32)에 결합되도록 할 수 있다. 또 이때 강선구조체(40)는 전단보강철근(33)을 통해 배력근에 더 지지될 수 있다.
도 9 내지 도 12에는 일 실시 예에 따른 합성슬래브용 하부구조물(2)을 구비하는 합성슬래브(1)의 성능을 강선구조체(40)와 연결부재(50)가 없는 경우와 비교한 실험 결과를 나타낸 것이다.
여기서 골형 데크플레이트(10)는 골(10a)의 높이가 185mm이고, 단위유닛(20)의 폭이 600mm인 것이 사용되었다.
참고로, 도 9 내지 도 12에서 0-X는 강선구조체(40)가 없는 경우를 나타내고, 3-A-H는 단위유닛(20) 당 횡방향으로 3개의 강선구조체(40)가 종방향 전 구간에 절곡플레이트(60)를 통해 설치된 경우를 나타낸다. 또 3-Q-H는 단위유닛(20) 당 횡방향으로 3개의 강선구조체(40)가 종방향 양 단부 쪽 1/4구간에 절곡플레이트(60)를 통해 설치된 경우를 나타내고, 3-A-L은 단위유닛(20) 당 횡방향으로 3개의 강선구조체(40)가 종방향 전 구간에 L자앵글(90)을 통해 설치된 경우를 나타내며, 3-Q-L 은 단위유닛(20) 당 횡방향으로 3개의 강선구조체(40)가 종방향 양 단부 쪽 1/4구간에 L자앵글(90)을 통해 설치된 경우를 나타낸다. 또 도 12에서 D200은 골형 데크플레이트의 춤이 200mm인 경우를 나타낸다.
도 9는 콘크리트 타설시 처짐 계측량을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 합성슬래브(1)는 콘크리트 타설시 1.5mm 범위의 변형밖에 발생하지 않아서 시공단계시 처짐을 효과적으로 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 10은 휨철근 일체 방식에 따른 휨성능검증 결과를 나타낸 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 강선구조체(40)가 설치되지 않은 경우와 비교했을 때, 절곡플레이트(60)나 L자앵글(90)을 통해 강선구조체(40)를 채용한 경우에서 우수한 휨성능이 발현됨을 확인할 수 있다.
도 10에 나타난 실험에서 적용되는 최대하중과 변위는 다음의 표1과 같다.
실험체명 실험 결과값
최대하중 (kN) 변위 (mm)
0-X 113.43 7.29
3-A-H 139.32 9.67
3-A-L 133.77 9.27
도 11은 강선구조체(40)의 구역에 따른 휨성능검증 결과를 나타내고 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 강선구조체(40)를 전구간에 설치하지 않고 종방향 양 끝단의 1/4 지점에만 설치하더라도 전구간을 설치한 것과 거의 동일한 성능을 발현함을 확인할 수 있다.
도 12는 골형 데크플레이트의 춤이 200mm인 경우를 비교대상군으로 하는 휨실험 결과를 비교한 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 185mm의 춤을 구비하는 골형 데크플레이트(10)를 적용하더라도 강선구조체(40)와 연결부재(50)를 적용할 경우 춤 200mm의 골형 데크플레이트를 적용한 경우와 동등 이상의 성능을 발현하는 것을 확인하였다.
도 12에 나타낸 실험에서 적용되는 최대하중과 변위는 다음의 표 2와 같다.
실험체명 실험 결과값
최대하중 (kN) 변위 (mm)
D200 134.39 9.47
0-X 113.43 7.29
3-A-H 139.32 9.67
1: 합성슬래브 2: 합성슬래브용 하부구조물
3: 콘트리트 10: 골형 데크플레이트
20: 단위유닛 11: 하부플랜지
12: 상부플랜지 13: 웨브
30: 강재 40: 강선구조체
41: 상부철근 42: 하부철근
43: 래티스철근 50: 연결부재
60: 절곡플레이트 61: 상판부
62: 지지판부 63: 연결판부

Claims (8)

  1. 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트;
    상기 골 상부에 위치하는 상부철근과, 상기 골 하부 내측에 위치되는 하부철근과, 상기 상부철근과 하부철근 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근을 포함하여 상기 복수의 골에 종방향을 따라 배치되는 강선구조체;
    상기 골형 데크플레이트 상부에 상기 골 사이를 연결하도록 결합하는 연결부재;를 포함하여 합성슬래브의 하부구조를 이루고,
    상기 강선구조체는 상기 연결부재에 일체화 되어 상기 골의 종방향 양 단부에 선별적으로 배치되는 합성슬래브용 하부구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 골형 데크플레이트는,
    상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지;
    상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지;
    상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고,
    상기 연결부재는,
    상기 강선구조체의 상부철근이 결속되도록 상기 골 상부에 마련되는 상판부와, 상기 골 양측의 상부플랜지에 지지되는 한 쌍의 지지판부와, 상기 상판부와 한 쌍의 지지판부 사이를 연결하는 한 쌍의 연결판부를 구비하는 절곡플레이트;를 포함하고,
    상기 지지판부는 상기 상부플랜지에 끼움 결합되는 합성슬래브용 하부구조물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상부플랜지는,
    상부로 절곡 연장되는 연장부;를 포함하고,
    상기 연장부에는 상기 지지판부가 끼움 결합하는 끼움홀이 마련되는 합성슬래브용 하부구조물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 골형 데크플레이트는,
    상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지;
    상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지;
    상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고,
    상기 연결부재는,
    상기 강선구조체의 상부철근이 결속되도록 상기 골 상부에 마련되는 상판부와, 상기 골 양측의 상부플랜지에 지지되는 한 쌍의 지지판부와, 상기 상판부와 한 쌍의 지지판부 사이를 연결하는 한 쌍의 연결판부를 구비하는 절곡플레이트를 포함하고,
    상기 강선구조체는 상기 상부철근을 통해 상기 상판부에 끼움 결합되는 합성슬래브용 하부구조물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상판부는,
    상기 상부철근의 결속을 위해 상부로 개방되는 결속홈;을 포함하고,
    상기 결속홈은 상기 개구가 탄력적으로 벌어질 수 있게 상기 상판부를 하부로 절곡 연장시켜 마련되고,
    상기 개구의 폭은 상기 상부철근의 직경보다 좁게 마련되는 합성슬래브용 하부구조물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 골형 데크플레이트는,
    상기 골의 바닥을 형성하는 하부플랜지;
    상기 골의 상부 측방으로 배치되는 상부플랜지;
    상기 하부플랜지와 상부플랜지 사이를 연결하는 웨브;를 포함하고,
    상기 연결부재는 복수의 상부플랜지와 결합하도록 상기 골형 데크플레이트의 횡방향으로 연속되고,
    상기 골들의 위치에 대응하는 상기 연결부재의 상부에는 상기 강선구조체의 상부철근이 끼움 결합되는 복수의 결속홈이 마련되는 합성슬래브용 하부구조물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 결속홈은 상부의 개구가 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련되고,
    상기 개구의 폭은 상기 상부철근의 직경보다 좁게 마련되는 합성슬래브용 하부구조물.
  8. 횡방향으로 다수의 골이 반복되는 골형 데크플레이트를 설치하고;
    상기 골에 대응하는 위치의 상부에 결속홈을 구비하는 연결부재에 의해 상기 골 사이를 연결하도록 상기 연결부재를 상기 골형 데크플레이트에 결합하고;
    상기 골 상부에 위치하는 상부철근과, 상기 골 하부 내측에 위치되는 하부철근과, 상기 상부철근과 하부철근 사이를 파형으로 연결하는 래티스철근을 포함하는 강선구조체가 상기 골의 종방향 양 단부에 선별적으로 위치되도록 상기 강선구조체를 상기 연결부재에 일체화 시키는 것;을 포함하고,
    상기 강선구조체를 상기 연결부재에 일체화 시키는 것은,
    상기 상부철근을 상기 결속홈에 끼워 결속시키는 것;을 포함하는 합성슬래브용 하부구조물의 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180093174A (ko) * 2017-02-09 2018-08-21 (주)더나은구조엔지니어링 간격결합체를 갖는 트러스 거더근 철물 및 이를 이용한 골 데크의 시공 방법

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