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KR101144586B1 - 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보 및 그를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템 - Google Patents

장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보 및 그를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템 Download PDF

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KR101144586B1
KR101144586B1 KR1020110021137A KR20110021137A KR101144586B1 KR 101144586 B1 KR101144586 B1 KR 101144586B1 KR 1020110021137 A KR1020110021137 A KR 1020110021137A KR 20110021137 A KR20110021137 A KR 20110021137A KR 101144586 B1 KR101144586 B1 KR 101144586B1
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김영호
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Abstract

본 발명은 증대된 바닥설계하중에 대처할 수 있고 10m 이상의 장스팬에 효과적으로 사용될 수 있으며 층고 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 폐단면 형태의 강재 보 및 그 내부에 콘크리트가 충전되고 춤이 깊은 데크 플레이트와 합성되어 장스팬에 일방향 슬래브 구조가 가능하여 부재수를 획기적으로 감소시킬 수 있는 콘크리트 충전 합성보 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보는 하부 반단면 부재, 상부 반단면 부재 및 연결부재를 포함하고, 하부 반단면 부재는 하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성되고, 상부 반단면 부재는 간격을 다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키며, 연결부재는 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된다.

Description

장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보 및 그를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템{Steel built-up beam having closed section for applying long span and reduction of height and concrete filled composite beam system using the same}
본 발명은 증대된 바닥설계하중에 대처할 수 있고 10m 이상의 장스팬에 효과적으로 사용될 수 있으며 층고 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 폐단면 형태의 강재 보 및 그 내부에 콘크리트가 충전되고 춤이 깊은 데크 플레이트와 합성되어 장스팬에 일방향 슬래브 구조가 가능하여 부재수를 획기적으로 감소시킬 수 있는 콘크리트 충전 합성보 시스템에 관한 것이다.
강재와 콘크리트의 장점을 효율적으로 이용한 강합성 보는 오랜 기간 동안 개발되어 왔다. 그동안 개발된 강합성 보는 다양한 관점에서 분류할 수 있다. 대표적인 강합성 보를 도 8에 나타내었다.
도 8의 (a)에 도시된 것처럼, 데크 플레이트 합성보는 H형강 보(71)의 상부에 데크 플레이트(72)를 거치하고 콘크리트(73)를 타설하여 데크 플레이트와 합성시킨 구조로서 설치가 용이하여 현장에서 설치시간과 노동력을 절약할 수 있으며 데크 플레이트가 합성보에서 인장철근의 역할을 하기 때문에 최소한의 균열방지용 온도철근만이 소요되므로 전체 철근량이 줄어든다는 구조적 특징을 가진다.
도 8의 (b)에서와 같이 슬림 플로어(Slim floor)는 H형강(81)의 하부 플랜지(811)에 플레이트(82)를 용접한 후 데크 플레이트(83)를 보 부재의 하부 플랜지(811)에 용접된 플레이트(82) 위에 얹도록 하여 층고를 줄이는 방식이다. 슬림 플로어는 전체 바닥판의 두께를 줄여 건물 전체의 높이를 감소시킬 수 있으며 보를 둘러싸고 있는 콘크리트(84)가 일정한 내화성능을 가지므로 별도의 내화보강이 필요 없다는 장점이 있다.
도 8의 (c)를 참조하면 TSC 보는 강재와 콘크리트를 합성할 때 강재의 단면을 구조부재의 인장측 외피에 집중 배치하고 웨브에 해당하는 수직판(91)을 양 측면에 분리 배치한 형태로 보의 3면이 강판으로 폐쇄되어 있고 내부에 콘크리트(92)가 채워진 모습이다. 강판에 의해 콘크리트가 구속됨으로 휨 강성이 증가되며 콘크리트가 노출되지 않으므로 균열과 중성화를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 기존의 강합성 보가 가지는 구조적 특징과 장점을 충분히 살리면서 변화되고 있는 시장의 요구 성능을 만족시킬 수 있는 합성보를 제공하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명은 증대된 바닥설계하중에 대처할 수 있고 10m 이상의 장스팬에 효과적으로 사용될 수 있으며 층고 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 강재 보를 제공하는 것을 목적을 한다.
본 발명의 다른 목적은 증대된 바닥설계하중에 대처할 수 있고 10m 이상의 장스팬에 효과적으로 사용될 수 있으며 층고 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 강재 보를 이용하여 장스팬에 일방향 슬래브 구조가 가능하여 부재수를 획기적으로 감소시킬 수 있는 콘크리트 충전 합성보 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보는 하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성된 하부 반단면 부재; 간격을 다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 상부 반단면 부재; 및 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된 연결부재를 포함한다.
상기 경사판과 받침판이 만나는 부분에 형성된 하측 개구부, 받침판과 상부판으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성된 중앙 개구부, 경사판과 상부판이 만나는 부분에 형성된 상측 개구부 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합되어 형성될 수 있다.
상기 하부 반단면 부재의 내부에는 길이방향을 따라 간격을 두고 하부판과 2개의 측면판에 결합되는 다수 개의 앵글부재가 설치되고, 앵글부재의 상면에는 길이방향으로 보의 전체 길이에 걸쳐 다수 개의 보강철근이 설치될 수 있다.
상기 상부 반단면 부재의 상부판에는 길이방향으로 다수 개의 미끄럼 방지 철근이 결합될 수 있다.
상기 연결부재는 상부 플랜지, 복부 및 하부 플랜지를 가지는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면으로 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 높이보다 더 큰 높이를 가지며 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 양쪽 끝에서 일정 길이가 안쪽으로 삽입되고 하부 플랜지와 하부판 사이에 간격이 형성되도록 결합될 수 있다.
상기 연결부재의 하부 플랜지와 하부 반단면 부재의 하부판 사이에 높이방향으로 다수 개의 스티프너가 설치될 수 있다.
상기 연결부재는 상기 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면이 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 결합될 수 있는 높이를 가진 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지는 부재와 그 하부에 결합된 역'T'자 형상의 부재가 결합될 수 있다.
상기 연결부재는 상부 'T'자형 부재와 하부 역'T'자형 부재로 구성되어 전체적으로 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지며, 상부 'T'자형 부재의 복부는 상부판과 하부판에 일정 길이가 삽입되고 상부판은 상부 플랜지에 결합되며, 하부 역'T'자형 부재는 상부 'T'자형 부재의 하부에 결합될 수 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 콘크리트 충전 합성보 시스템은 위에 기재된 폐단면 강재 보와, 강재 보의 받침판에 거치되는 데크 플레이트와, 테크 플레이트의 상부에 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트와, 폐단면 강재 보의 내부에 채워지는 충전 콘크리트를 포함한다.
본 발명에 따른 강재 보는 콘크리트와 강재 간의 합성 연결재이며 구조적으로 휨 저항에 기여하는 상부 반단면 부재와 전체적으로 U자 형상으로서 데크 플레이트를 지지하는 하부 반단면 부재를 활용하여 구성된 폐단면 구조로서 높은 휨 강성으로 사용성이 향상된다.
또한 합성보 시스템은 충전 강관 구조로서 강도 및 강성이 증대되어 적용 가능 스팬이 증대되며 춤이 깊은 데크 플레이트와 조합함으로써 층고 절감은 물론 작은 보가 불필요하게 되어 부재수 감소에 따라 공기 단축 및 공사비 절감이 가능하다. 또한 슬래브와 합성을 위한 별도의 전단연결재가 불필요하고 별도의 내화피복이 불필요하며 평면계획의 자유도를 높일 수 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 일 실시 예에 따른 폐단면 강재 보를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 다양한 변형예를 나타낸 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 제시된 폐단면 강재 보를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 8은 기존의 강합성 보를 나타낸 단면도이다.
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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐단면 강재 보를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐단면 강재 보(10)는 하부 반단면 부재(11), 상부 반단면 부재(12) 및 상, 하부 반단면 부재(11,12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 양쪽 끝에 결합되는 연결부재(13)로 구성된다.
하부 반단면 부재(11)는 하부판(111)과, 하부판(111)의 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판(112,112) 및 2개의 측면판(112,112)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판(113,113)으로 구성된다.
하부 반단면 부재(11)는 하부판(111), 2개의 측면판(112,112) 및 받침판(113,113)을 별개로 준비하고 이들을 용접하는 방식으로 제조될 수도 있지만 하나의 강판을 다단 절곡하여 구성하는 것이 용접에 따른 번잡함 및 품질관리의 곤란성을 해소할 수 있다는 점에서 바람직하다.
2개의 측면판(112,112)은 하부판(111)의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 수직하게 또는 경사지게 연장될 수 있다.
2개의 측면판(112,112)에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판(113,113)에는 슬래브 콘크리트 타설을 위한 데크 플레이트가 올려지게 된다. 따라서 받침판(113,113)이 측면판(112,112)에서 돌출되는 길이는 데크 플레이트의 걸침 길이에 의해 결정된다.
상부 반단면 부재(12)는 상부판(121)과, 상부판(121)의 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판(122,122)으로 구성되고 하부 반단면 부재(11)의 상부에 결합되어 단면을 폐합시킨다.
하부 반단면 부재(11)와 마찬가지로 상부 반단면 부재(12)는 상부판(121)과 2개의 측면판(112,112)을 별개로 준비하고 이들을 용접하여 제조할 수도 있으나 하나의 강판을 다단 절곡하여 제조하는 것이 바람직하다.
하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)를 결합하여 이루어지는 폐합된 단면의 내부에는 콘크리트가 충전된다. 이를 위해 상부 반단면 부재(12)의 상부판(121)에는 다수 개의 콘크리트 타설용 구멍(121a)이 천공된다. 콘크리트 타설용 구멍(121a)의 형상에는 특별한 제한이 없으며 크기는 굵은 골재의 최대 치수에 의해 결정된다.
상, 하부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 내부로 콘크리트가 보다 밀실하게 충전될 수 있도록 상부 반단면 부재(12)의 경사판(122,122)에 추가로 다수 개의 개구부(122a,122b,122c)가 형성될 수 있다.
개구부는 하부 반단면 부재(11)의 받침판(113)과 만나는 부분에 형성되는 하측 개구부(122a), 받침판(113)과 상부판(121)으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성되는 중앙 개구부(122b), 상부판(121)과 만나는 부분에 형성되는 상측 개구부(122c)가 될 수 있다.
이들 개구부(122a,122b,122c)의 형상에는 특별한 제한이 없으며 크기는 굵은 골재의 최대 치수에 의해 결정될 수 있다. 또한 개구부(122a,122b,122c)는 그 일부만이 형성되거나 또는 이들 전체가 서로 조합되어 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
이러한 개구부(122a,122b,122c)는 콘크리트를 밀실하게 채우는 기능 이외에 받침판(123) 위에 놓여지는 데크 플레이트의 상부에 타설되는 슬래브 콘크리트가 개구부(122a,122b,122c)를 통해 경사판(122)의 내외로 연속됨으로써 상부 반단면 부재(12)가 슬래브 콘크리트와 일체로 합성될 수 있도록 한다.
경사판(122)의 다양한 위치에 형성된 개구부(122a,122b,122c)를 가지는 상부 바단판 부재(12)는 자체가 구조적으로 휨모멘트 저항할 뿐만 아니라 단면을 폐합시켜 내부에 채워지는 콘크리트를 구속하여 휨강성을 더욱 높일 수 있고 전체로써 콘크리트와 강재 간의 전단연결재로 기능한다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 강재 보는 하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 폐합된 단면을 이루고 후술하는 바와 같이 내부에는 콘크리트 충전된다.
하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에는 부모멘트 및 전단력에 대한 저항능력을 향상시키고 기둥과의 접합성을 높이기 위해 연결부재(13)가 결합된다.
연결부재(13)는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가진다. 연결부재(13)의 단면이 'H'자 또는 'I'자 형상으로 제한되는 것은 아니지만 보 부재로서 'H'자 또는 'I'자 단면형상을 가지는 부재가 가장 널리 사용되고 있고 접합부의 상세도 많이 개발되어 있고 작업 공정도 익숙하므로 연결부재(13)의 단면은 'H'자 또는 'I'자 형상이 되는 것이 바람직하다.
연결부재(13)는 도 1에서와 같이 하부 반단면 부재(11)의 하부판(111)과 상부 반단면 부재(12)의 상부판(121)에 각각 형성된 삽입홈(111a,121b)에 연결부재(13)의 복부(131)를 삽입한 다음 용접하는 방식으로 결합될 수 있다.
연결부재(13)는 기존에 가장 널리 사용되는 H자형 단면 강재 보의 기둥과의 접합부 상세를 그대로 적용하기 위한 것이므로 일정 길이는 하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 외측으로 돌출되어야 한다.
본 실시 예에서 연결부재(13)의 높이는 하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 높이보다 더 높게 구성된다. 따라서 상부 반단면 부재(12)의 상부판(121)는 연결부재(13)의 상부 플랜지(132) 하면에 결합되고 연결부재(13)의 복부(131)는 일정 길이가 하부판(111) 및 상부판(121)을 관통하며 하부 반단면 부재(11)와 연결부재(13)의 하부 플랜지(133)은 일정한 간격을 가진다.
따라서 본 실시 예에 따른 폐단면 강재 보는 전체 길이에 걸쳐 폐합된 단면 형상을 가지고 길이방향의 양쪽 끝에는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면으로 된 연결부재(13)가 결합된 모습이 된다.
본 실시 예에 따른 폐단면 강재 보는 부가적인 기능을 부여하기 위해 또는 다양한 설치 환경에 대응하기 위해 또는 제작성 및 경제성을 고려하여 다양한 형태로 변경될 수 있다. 아래에서는 이러한 변형예의 일부를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 다양한 변형예를 나타낸 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 하부 반단면 부재(11)의 내부에는 길이방향을 따라 간격을 두고 하부판(111)과 2개의 측면판(112,112)에 결합되는 다수 개의 앵글부재(114)가 설치되고, 앵글부재(114)의 상면에는 길이방향으로 다수 개의 보강철근(115)이 설치된다. 보강철근(115)은 본 실시 예에 따른 폐단면 강재 보(10)의 강성을 보강함으로써 처짐과 진동을 감소시켜 사용성을 증진시킨다.
앵글부재(114)는 보강철근(115)의 설치 위치를 고정함과 동시에 보강철근(115)이 하부판(111)으로부터 이격되도록 하는 일종의 스페이서 역할을 하여 화재 발생시 보강철근(115)으로 열이 전달되는 것을 지연시켜 내화성능을 확보할 수 있도록 한다.
즉, 내화성능 평가시 성능인증 기준의 규정시간 동안 보의 주 철근의 온도가 정해진 온도 이하여야 하는데, 앵글부재(114)를 설치함으로써 열이 보강철근(115)으로 전달되는 시간을 지연시킴으로써 요구되는 내화성능을 확보할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)에서와 같이 상부 반단면 부재(12)의 상부판(121)의 상면에는 길이방향으로 다수 개의 미끄럼 방지 철근(121c)이 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 폐단면 보가 기둥과 결합되고 난 다음에는 이웃하는 2개의 보 사이에 데크 플레이트가 설치되고 데크 플레이트의 상부에는 슬래브 철근을 배근하게 되는데, 슬래브 철근 배근을 위해 작업자는 보나 데크 플레이트를 밟고 다니게 된다. 슬래브 철근 배근 작업 중 가장 빈번하게 발생하는 안전사고가 미끄러져 넘어지는 것인데 상부판(121)에 미끄럼 방지 철근(121c)을 설치함으로써 이를 방지할 수 있다.
또한 보의 길이가 길어질 경우 얇은 판으로 이루어진 상부판(121)에 좌굴이 발생될 가능성이 높은데 미끄럼 방지 철근(121c)으로 휨 강성이 보강됨으로써 좌굴을 방지할 수 있다.
도 5의 (b)에서와 같이 연결부재(13)의 하부 플랜지(133)와 하부 반단면 부재(11)의 하부판(111) 사이에 높이방향으로 다수 개의 스티프너(14)가 설치될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 폐단면 강재 보의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a), (b)에서와 같이 연결부재(13)가 다양한 단면을 조합하여 구성될 수 있다.
도 1에 제시된 실시 예에서 연결부재(13)는 하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 높이보다 더 높게 구성된 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면의 부재가 사용된 반면에, 도 6의 (a)에서와 같이 하부 반단면 부재(11)와 상부 반단면 부재(12)가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 높이와 동일한 높이를 가지는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지는 부재(13a)와 그 하부에 결합된 역'T'자 형상의 부재(15)가 결합된 형태로 구성될 수 있다. 따라서 이 실시 예에 따르면 상부판(121)이 부재(13a)의 상부 플랜지 하면에 그리고 하부판(111)이 하부 플랜지 상면에 각각 결합되는 형태가 된다.
또한 도 6의 (b)에서와 같이 연결부재가 상부 'T'자형 부재(16)과 하부 역'T'자형 부재(17)로 구성되어 전체적으로 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가진다. 이 실시 예에 따르면 상부 'T'자형 부재(16)의 복부는 상부판(121)과 하부판(111)에 일정 길이가 삽입되고 상부판(121)은 상부 플랜지에 결합되며, 하부 역'T'자형 부재(17)는 상부 'T'자형 부재(16)의 하부에 결합된다.
도 7은 도 1에 제시된 폐단면 강재 보를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시된 것처럼 폐단면 강재 보(10)의 받침판(113)에는 각각 데크 플레이트(20)가 거치된다. 데크 플레이트(20)는 단면이 합성단면에 산입되는지 여부에 따라 거푸집용과 합성구조용이 있고 이들 모두가 적용될 수 있지만 본 발명에 따른 폐단면 보가 장스팬에 적용되며 작은 보를 생략할 수 있고 시공중 동바리의 설치를 최소화하거나 불필요할 수 있다는 점에서 합성구조용 데크 플레이트를 사용하는 것이 바람직하고 보다 바람직하게는 춤이 커서(높이가 높아서) 보다 넓은 보 사이의 간격에 대응할 수 있다는 점에서 춤이 큰 데크 플레이트('Deep deck'이라 함)를 사용하는 것이 좋다.
데크 플레이트(20)의 상면에는 슬래브 콘크리트(30)가 타설된다. 슬래브 콘크리트(30)와 폐단면 보(10)는 위에서 설명한 것처럼 다양한 위치에 형성된 개구부(122a,122b,122c)에 의해 일체로 합성된다.
슬래브 콘크리트(30) 타설시 폐단면 보(10)의 내부에도 콘크리트가 충전된다. 충전 콘크리트(40)는 상부판(121)에 형성된 콘크리트 타설용 구멍(121a)과 경사판(122)에 형성된 개구부(122a,122b,122c)를 통해 밀실하게 채워진다.
이처럼 본 발명에 따른 폐단면 강재 보(10)를 적용한 합성보 시스템에서는 슬래브의 일부가 보(10)의 춤 내에 위치하게 되므로 그만큼 층고 절감이 가능하다.
콘크리트가 충전되면 강재가 보의 외부에 집중 배치되어 강재가 보의 4면을 둘러싸고 내부에 콘크리트가 채워진 모습이 된다. 외부에 배치된 상부 반단면 부재(12)는 압축재 역할을 하고 하부 바단면 부재(11)의 하부판(111)과 측면판(112,112)은 인장재와 전단보강의 역할을 겸하게 된다.
또한 외피에 강판이 배치되고 내부에 콘크리트가 충전된 구조로서 강판이 콘크리트를 구속시키는 효과를 발생시켜 보의 휨 강성이 증가되며 따라서 처짐을 감소시키는 효과가 있다. 따라서 10m 이상의 장스팬에 효과적으로 사용될 수 있다.
또한 보 부분의 콘크리트가 외기에 노출되지 않으므로 균열과 중성화를 방지시켜 구조물의 내구성이 향상된다.
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.
11: 하부 반단면 부재
111: 하부판
112: 측면판
113: 받침판
114: 앵글부재
115: 보강철근
12: 상부 반단면 부재
121: 상부판
121a: 콘크리트 타설용 구멍
122a, 122b, 122c: 개구부
122: 경사판
13: 연결부재

Claims (9)

  1. 하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성된 하부 반단면 부재;
    다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 상부 반단면 부재; 및
    하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된 연결부재를 포함하고,
    연결부재는 상부 플랜지, 복부 및 하부 플랜지를 가지는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면으로 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 높이보다 더 큰 높이를 가지며 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 양쪽 끝에서 일정 길이가 안쪽으로 삽입되고 하부 플랜지와 하부판 사이에 간격이 형성되도록 결합된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  2. 청구항 1에 있어서,
    경사판과 받침판이 만나는 부분에 형성된 하측 개구부, 받침판과 상부판으로부터 일정 거리 이격된 부분에 형성된 중앙 개구부, 경사판과 상부판이 만나는 부분에 형성된 상측 개구부 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합되어 형성된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  3. 청구항 1에 있어서,
    하부 반단면 부재의 내부에는 길이방향을 따라 간격을 두고 하부판과 2개의 측면판에 결합되는 다수 개의 앵글부재가 설치되고, 앵글부재의 상면에는 길이방향으로 보의 전체 길이에 걸쳐 다수 개의 보강철근이 설치된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상부 반단면 부재의 상부판에는 길이방향으로 다수 개의 미끄럼 방지 철근이 결합된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    연결부재의 하부 플랜지와 하부 반단면 부재의 하부판 사이에 높이방향으로 다수 개의 스티프너가 설치된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  7. 하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성된 하부 반단면 부재;
    다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 상부 반단면 부재; 및
    하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된 연결부재를 포함하고,
    연결부재는 상기 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면이 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 결합될 수 있는 높이를 가진 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지는 부재와 그 하부에 결합된 역'T'자 형상의 부재가 결합된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  8. 하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성된 하부 반단면 부재;
    다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 상부 반단면 부재; 및
    하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된 연결부재를 포함하고,
    연결부재는 상부 'T'자형 부재와 하부 역'T'자형 부재로 구성되어 전체적으로 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면을 가지며, 상부 'T'자형 부재의 복부는 상부판과 하부판에 일정 길이가 삽입되고 상부판은 상부 플랜지에 결합되며, 하부 역'T'자형 부재는 상부 'T'자형 부재의 하부에 결합된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보.
  9. 청구항 1, 청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 폐단면 강재 보;
    강재 보의 받침판에 거치되는 데크 플레이트;
    테크 플레이트의 상부에 일체로 합성되는 슬래브 콘크리트; 및
    폐단면 강재 보의 내부에 채워지는 충전 콘크리트를 포함하는 콘크리트 충전 합성보 시스템.
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