KR20180058178A - 건축물용 합성보 및 이를 이용한 기둥과의 접합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트와 합성함으로써 단면의 최적화를 도모함과 더불어, 설치부재를 효율적으로 구성시켜 슬래브와의 일체성, 시공중 자립성, 보구조체의 휨강성을 증대시키고, 층고를 절감시킬 수 있도록 한 건축물용 합성보에 관한 것으로서, 상기 합성보는 하면재와, 상기 하면재의 양측면에 수직으로 설치되는 측면재로 이루어지고, 상기 하면재와 측면재에 의해 형성된 공간에 콘크리트를 타설하여 콘크리트와 강재의 합성 보구조체를 구성하는 합성보에 있어서, 상기 측면재는, 하단부가 하면재에 용접 결합되는 폐쇄형의 하측면재와, 상기 하측면재의 상단부에 용접 결합되는 개방형 상측면재로 이루어지며, 상기 상측면재의 상단에는 압축대가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

건축물용 합성보 및 이를 이용한 기둥과의 접합구조{COMPOSITE BEAM FOR BUILDING AND THE JOINT STRUCTURE WITH THE COLUMN USING THEM}

본 발명은 기둥부재에 결합하여 건축물의 뼈대를 이루는 보구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 콘크리트와 합성함으로써 단면의 최적화를 도모함과 더불어, 설치부재를 효율적으로 구성시켜 슬래브와의 일체성, 시공중 자립성, 보구조체의 휨강성을 증대시키고, 층고를 절감시킬 수 있도록 한 건축물용 합성보 및 이를 이용한 기둥과의 접합구조에 관한 것이다

합성보구조체는 강재와 콘크리트를 합성하여 각 재료가 가지는 장점들을 극대화시켜 경제적이면서도 구조적으로 큰 강성을 발휘하기 때문에 최근 건축물의 건축시 많이 사용되고 있는 구조형식의 하나이다.

이러한 합성보구조체는 H형강 등의 강재보를 콘크리트로 둘러싸는 매립형과 보를 합성화하지 않은 상태에 U단면의 강재보를 전단연결재로 슬래브 콘크리트와 일체화시키는 노출형으로 나뉘어지며, 그 중 후자의 노출형은 얇은 강판을 롤포밍하여 제작할 수 있기 때문에 다양한 단면의 보구조체에 사용할 수 있어 적용할 수 있는 범위가 넓고, 강재 단면의 효율성이 높아 경제적이라고 할 수 있다.

도 13은 등록특허공보 등록번호 10-0617878호에 의해 개시된 '성형 강판 콘크리트 보'라는 명칭의 노출형 보구조체를 위한 합성보로서, 두 개의 Z형 강판(2)을 용접(9)하여 상부플랜지(12)와 하부플랜지(11) 및 웨브 플레이트(13)로 이루어지는 U형 영구거푸집(1b)이 형성되도록 하고, 상기 상부플랜지(12)에는 슬래브 콘크리트(15)와 일체가 되도록 하는 쉬어 코넥터(14)를 부착시키고 있다.

이러한 도 13의 합성보는 매립형에서 H형강을 콘크리트 중앙에 위치시킨 것에 비하여 강재의 단면효율을 증대시킬 뿐 아니라, 그 내부의 콘크리트를 구속시켜 보구조체의 강성을 향상시킨다.

그러나 콘크리트가 타설되지 아니한 상태에서의 상기 합성보는 작업하중 등에 의해 휨하중에 의한 압축력을 받게 되면 상부플랜지가 좌굴되어 변형될 뿐 아니라, 편심하중에 의해 상부플랜지부분이 외측으로 벌어지는 문제점이 있다. 더욱이 슬래브에 대한 합성보의 합성은 쉬어 코넥터(14)에만 의존하고 있어 슬리브와 보구조체 사이의 일체성이 부족하여 그 연결부위에 균열이 발생할 여지가 있다.

도 14는 등록특허공보 등록번호 10-1208284호에 의해 개시된 또 다른 종래기술의 합성보에 관한 것으로서, H형강의 웨브 부분을 절단하여 웨브(80) 및 하부 플랜지(20)로 구성되는 단면이 역T 형상으로 형성된 CT형강으로 형성되고, 상기 웨브(80)의 상단 양쪽 측면에는 일정간격으로 전단연결재(40)가 결합되며, 하부 플랜지(20)의 양쪽 끝단에는 단면이 ㄱ자형상으로 형성되어 상기 하부 플랜지(20)의 양 끝단에서 수직으로 결합되는 수직부재(51)와 수직부재(51)의 상단에 일체로 구성되는 수평부재(52)로 이루어지고 수평부재(52)의 높이가 웨브(80)의 상단부보다 낮도록 구성되는 앵글(50)이 각각 결합되고, 부모멘트 작용구간에는 상부 플랜지(30)가 추가로 구성되어 있다. 여기에서 도 14의 (a)는 등록번호 10-1208284호의 합성보에 관한 사시도이고, (b)는 상기 합성보의 단부쪽 단면도이며, (c)는 슬래브와 함께 콘크리트가 타설된 상태의 단부쪽 단면도이다.

상기한 구조를 가지는 등록번호 10-1208284호의 합성보는 중앙에 위치한 웨브(80) 상단의 상부 플랜지(30) 및 전단연결재(40)에 의해 슬래브 콘크리트와 합성되도록 하고 있으나, 이는 단순히 매립형의 합성보 구조의 외면에 앵글(50)을 부착시킨 것이어서 강재의 사용량이 대폭 증가될 뿐 아니라 이 역시 상부 플랜지(30) 내지는 전단연결재(40)에 의해서만 보구조체와 슬래브 콘크리트가 합성되도록 하고 있다는 점에서 등록번호 10-0617878호의 합성보가 가지고 있는 문제점을 그대로 내포하고 있다.

KR 10-0617878 B1 KR 10-1208284 B1

본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압축응력이 발생하더라도 쉽게 좌굴되지 않으면서 휨강성이 증대되어 보구조체 단면의 최적화를 꾀할 수 있고, 슬래브용 콘크리트와 강한 합성력으로 보구조체와 슬래브 사이에 균열의 발생을 억제시킬 수 있으며 슬림플로어 구현으로 층고를 절감시킬 수 있는 합성보를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기의 합성보를 기둥에 접합시킴에 있어서 합성보의 거치작업의 시공성 및 안전성을 향상시키면서 합성보 단부의 전단강성을 함께 보강할 수 있는 보-기둥의 접합구조를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 하면재와, 상기 하면재의 양측면에 수직으로 설치되는 측면재로 이루어지고, 상기 하면재와 측면재에 의해 형성된 공간에 콘크리트를 타설하여 콘크리트와 강재의 합성 보구조체를 구성하는 합성보에 있어서, 상기 측면재는, 하단부가 하면재에 용접 결합되는 폐쇄형의 하측면재와, 상기 하측면재의 상단부에 용접 결합되는 개방형 상측면재로 이루어지며, 상기 상측면재의 상단에는 압축대가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보가 제공된다.

이때 상기 하측면재에 외면으로 돌출된 단턱을 형성시키거나, 하측면재 자체를 직사각형 단면의 장방형 사각강관으로 구성시켜 데크플레이트의 거치수단으로 사용되게 할 수 있다.

또 상기 상측면재는 ∨형상 또는 ∧형상을 가지는 다수개의 공간이격부재로 이루어지도록 하고, 합성보의 길이방향에 대하여 상기 공간이격부재의 배치밀도를 응력의 크기에 따라 달리하게 할 수 있다.

이와 함께 상기 압축대는 튜브형 사각강관으로 이루어지고, 양측 단부를 경사지게 형성시켜 하면재에 부착되도록 하며, 그 내부에 모르타르를 충진시켜 압축대의 강성을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 서로 대향하는 압축대의 사이에는 수평보강대가 설치되되, 상기 수평보강대의 모서리가 아래를 향하여 ∨형상의 단면이 이루어지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 하면재는 후판의 판상부재로 이루어지고, 상기 하측면재는 ㄱ자 단면으로 이루어지게 하거나, 하면재는 양 단부에 리브가 구비되도록 박판을 롤 성형한 ㄷ형 성형재의 다수 개를 병렬로 용접하여 이루어지고, 상기 하측면재는

자 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보가 제공된다.

본 발명은 상측면재를 넓은 개방면적을 가지게 하는 공간이격부재로 구성하기 때문에 콘크리트가 타설된 보구조체와 슬래브 사이에는 구조적 일체성이 현저하게 증가되어 이들 사이에 균열발생이 크게 억제되며, ∨형상 또는 ∧형상의 공간이격부재는 압축대와 하측면재 사이의 응력전달이 명확하게 이루어지게 하여 합성보의 자립강도를 향상시키는 효과를 가지게 한다.

또한 본 발명은 압축대를 튜브형 사각강관으로 구성시킴으로써 작업하중에 의해 좌굴변형이 쉽게 발생할 수 없도록 하며, 그 내부에 모르타르를 충진시킴으로써 작업하중에 대한 휨강성을 크게 향상시킨다.

또한 본 발명은 하측면재에 데크플레이트 또는 거푸집을 거치시킬 수 있어 플로어의 슬림화의 구현으로 층고를 절감시킬 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 합성보에 관한 사시도이다.
도 2는 데크플레이트의 거치수단이 구비된 본 발명의 합성보에 관한 각 실시예의 단면도이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 하면재 및 하측면재에 관한 일 실시예의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 하면재 구성을 위한 ㄷ형 성형재의 각 형상에 따른 결합관계를 나타낸 단면도이다.
도 7은 상기 각 실시예의 거치수단에 데크플레이트를 거치시킨 상태의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 상측면재의 구성에 관한 각 실시예의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 상측면재에 대한 응력분산 수단을 부가한 실시예이다.
도 10은 본 발명의 합성보와 데크플레이트의 상면에 콘크리트를 타설한 상태의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 압축대에 모르타르를 충진시킨 상태의 종,횡단면도이다.
도 12은 본 발명의 합성보를 기둥에 접합시킨 일 실시예의 사시도이다.
도 13은 종래기술의 합성보를 나타낸 단면도이다.
도 14는 또 다른 종래기술의 합성보를 나타낸 사시도 및 단면도와, 상기 합성보에 콘크리트를 타설한 상태의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 합성보(G)를 전체적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명은 내부공간에 콘크리트를 타설하여 콘크리트와 강재를 합성시킨 보구조체(600)를 구축하기 위한 합성보(G)로서, 도 1에 도시된 바와 같이 하면재(100)와 상기 하면재(100)의 양측면에 수직으로 설치되는 측면재(200)로 이루어져 상기한 콘크리트의 충진공간이 구비되도록 구성된다는 점에서는 배경기술에서 설명한 종래기술의 것과 다르지 않다.

그러나 본 발명은 슬래브(700)와 구조적으로 완전한 일체성을 확보하기 위한 수단을 가지면서, 합성보(G)의 휨강성을 크게 증대시킬 수 있는 수단을 가지고 있다는 점에서 상기의 종래기술과 현저한 차이가 있다.

이를 위한 본 발명의 합성보(G)는 상기 측면재(200)를 상측면재(210)와 하측면재(220)로 구성하고, 그 중 상측면재(210)는 콘크리트 타설시 슬래브(700)와 일체가 될 수 있도록 하는 큰 개방부가 형성될 수 있도록 구성한다.

즉 하측면재(220)는 폐쇄형으로 구성되며 하단부가 하면재(100)에 용접 결합되고, 상측면재(210)는 개방형으로 구성되며 하단부가 하측면재(220)의 상단부에 용접 결합된다.

하측면재(220)는 하면재(100)와 함께 폐쇄된 U자 형상의 콘크리트 충진공간을 형성하여 보구조체(600)의 하부를 구성하는 것으로서 슬래브(700)의 구축을 위한 거푸집 또는 데크플레이트(500)의 거치수단(221)이 더 구비될 수 있다. 이러한 거치수단(221)은 슬림플로어를 통한 층고의 절감효과를 가지게 한다.

도 2는 상기의 거치수단(221)이 구비된 본 발명의 합성보(G)에 관한 각 실시예이다.

상기의 거치수단(221)은, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 하측면재(220)에 외면으로 돌출된 단턱(221a)이 형성되도록 함으로써 상기 단턱(221a)에 거푸집 또는 데크플레이트(500)를 거치시키게 할 수 있다.

상기 단턱(221a)은 슬래브(700)와의 관계를 고려하여 그 위치가 정해질 수 있으나, 가장 바람직하게는 도 2의 (a)에서와 같이 하측면재(220)의 상단에서 절곡된 형태로 구성된다.

상기와 같이 단턱(221a)이 구성되는 하측면재(220)는 하면재(100)와 관련하여 다양한 단면의 형상을 가지게 할 수 있으며, 도 3 내지 5는 이에 대한 각 실시예를 나타낸 사시도 및 단면도이다.

도 3은 하면재(100)를 두께가 두꺼운 후판(110)의 판상부재로 구성시킨 경우의 각 예이다.

하측면재(220)는 일정한 폭을 가지는 규격품의 강판을 절곡시켜 사용할 수 있는데, 이때 하측면재(220)의 상하폭이 커야 하는 경우에는 이를 도 3의 (a)와 같이 상단만이 절곡되어 ㄱ자 단면을 가지도록 구성시키고 수직한 하단을 직접 하면재(100)에 용접시키는 것이 바람직하나, 하측면재(220)의 상하폭이 작은 경우에는 이를 도 3의(b)에 도시된 바와 같이 상하단이 어굿나게 절곡되어

자 단면으로 구성시킴으로써 하면재(100)와의 안정적인 결합이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4, 5는 상기 하면재(100)에 대하여 두께가 얇은 박판을 롤 성형하여 양 측단에 리브(121)가 형성되도록 제작한 다수 개의 ㄷ형 성형재(120)를 병렬로 연결하여 구성시킨 경우를 나타낸 것으로서, 도 4는 상기 ㄷ형 성형재(120)를 합성보(G)의 횡방향(길이방향)으로 배치한 경우이고, 도 5는 이를 종방향으로 배치한 경우이다.

도 4에서와 같이 ㄷ형 성형재(120)를 합성보(G)의 횡방향으로 배치시켜 하면재(100)를 구성시키는 경우에는 양쪽에 위치한 하측면재(220)와 용접으로 일체화되면서 상기 ㄷ형 성형재(120)를 지지할 수 있는 하면지지대(130)를 일정한 간격으로 설치하는 것이 바람직하다.

상기의 하면지지대(130)는 합성보(G)에 타설되는 콘크리트 하중에 의해 하면재(100)에 처짐이 발생하는 것을 방지함과 더불어 콘크리트 측압에 의한 하측면재(220)의 배부름 현상이 발생되지 않도록 한다.

이와 함께 하면재(100)와 양 하측면재(220)의 사이에는 스티프너(140)가 더 설치될 수 있다. 상기 스티프너(140)는 ㄷ형 성형재(120)에 구비되어 길게 형성된 각 리브의 지점길이를 짧게 하여 리브가 쉽게 변형되는 것을 방지하면서 다른 한편으로는 합성보(G) 자체에 대한 전단강성을 향상시키게 하는 효과를 기대하게 한다.

도 5에서와 같이 ㄷ형 성형재(120)를 합성보(G)의 종방향으로 배치시켜 구성시키는 경우에는 ㄷ형 성형재(120)만으로도 충분한 휨강성을 가지게 되므로 도 4의 실시예와는 달리 하면지지대(130)와 스티프너(140)를 설치할 필요가 없게 된다.

다른 한편으로 상기한 ㄷ형 성형재(120)는 리브(121)의 단부를 수평으로 절곡시켜 앵커부(122)를 형성되도록 구성시키는 것이 바람직하다. 상기 앵커부(122)는 박판으로 구성된 하면재(100)와 합성보(G) 내에 타설된 콘크리트 사이에서 앵커링 작용을 함으로써 이들 사이에 보다 높은 합성력을 가지게 함과 더불어 보구조체의 전단강성을 향상시키는 효과를 가지게 한다.

이러한 앵커부(122)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 ㄷ형 성형재(120)의 양측에 구비된 리브(121)의 각 단부가 서로 내측으로 대향되도록 절곡 구성되어 인접한 ㄷ형 성형재(120)의 앵커부(122)와 함께 결합된 리브(121)로 하여금 T형 단면을 가지게 할 수도 있으나, 도 6의 (b) (c)에서와 같이 각 리브(121)가 어느 일측 방향으로 절곡되어 인접한 ㄷ형 성형재(12)의 앵커부(122)와 겹쳐지면서 ㄷ형 성형재(120)들이 서로 연결되도록 할 수도 있다.

상기의 앵커부(122)의 각 실시예 중 후자와 같이 각 앵커부(122)들이 겹쳐지도록 구성되는 경우에는 각 ㄷ형 성형재(120)들 사이의 연결부위에서의 콘크리트 누출을 방지하는 또 다른 효과를 가지게 한다.

전술한 바와 같이 박판을 롤 성형하여 양 측단에 리브(121)를 형성시킨 다수 개의 ㄷ형 성형재(120)를 병렬로 연결하여 구성시킨 하면재(100)와 결합되는 하측면재(220)는, 접합작업의 용이성을 위하여

자 단면으로 구성시키는 것이 바람직하며, 이러한 하측면재(220)의

자 단면은 단일 강판의 상하부를 각각 절곡시켜 구성시킬 수도 있으나, 상부만 절곡시켜 거치수단(221)의 단턱(221a)을 형성시키고 하단에는 하면접합판(222)을 부착시켜 구성시킬 수도 있다.

다만 합성보의 춤의 매우 큰 경우에는 강판의 사용량을 절감시킬 수 있도록 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 하면재(100)를 구성시키기 위한 ㄷ형 성형재(120)와 마찬가지로 얇은 박판을 롤 성형한 하측면재용 ㄷ형 성형재(120')를 하측면재(220)의 중간에 삽입시킬 수도 있다.

상기의 거치수단(221)에 관한 또 다른 실시예에서는 도 2의 (c)에서와 같이 하측면재(220) 자체를 직사각형 단면의 장방형 사각강관으로 구성하고 그 상면(221b)을 거치수단(221)으로 하여 거푸집 또는 데크플레이트(500)가 거치될 수 있게 한다.

상기한 장방형 사각강관은 그 내부공간을 전선 등의 배치공간 내지는 스프링쿨러의 설치를 위한 분기관으로 활용될 수 있다는 또 다른 효과를 발휘하게 한다.

도 7은 지금까지 설명한 하측면재(220)의 각 거치수단(221)에 데크플레이트(500)를 거치시킨 상태를 나타낸 단면도이다.

도 8은 상측면재(210)의 구성에 관한 각 실시예이다.

하측면재(220)의 상단부에 용접 결합되는 상측면재(210)는 다수개의 공간이격부재(211)로 이루어지며, 상기 공간이격부재(211)는 후술하는 압축대(300)와 하측면재(220)의 사이에 넓은 개방면적을 가질 수 있도록 ∧,∨, l 의 각 형상 중 어느 하나 또는 이들을 선택적으로 조합하여 구성한다.

이때 상기의 각 형상의 공간이격부재(211)들은 도 8에 도시된 것처럼 일측 단부 또는 단부의 가상선이 서로 일치되게 함으로써 압축대(300)와 하측면재(220) 사이의 응력전달이 명확하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 넓은 개방면적은 도 10에 도시된 바와 같이, 보구조체(600)의 상부에 타설된 콘크리트가 슬래브(700)용 콘크리트와 구조적인 일체성을 가지도록 함으로써 특히 보구조체(600)와 슬래브(700) 사이에 대한 높은 전단강성을 가지게 한다.

이러한 공간이격부재(211)는 응력의 크기에 따라 그 배치의 정도를 달리할 수 있는 바, 그 예로 합성보(G)의 중앙보다 전단응력이 크게 발생하는 단부에서 조밀하게 배치시킬 수 있다.

상기 공간이격부재(211)는 길이부재의 강재이면 족하는 것이나, 바람직하게는 철근 또는 강봉으로 이루어진다.

한편, 도 8에 도시된 실시예에서는 상측면재(210)의 상부가 압축대(300)의 하면에 직접 용접 부착되도록 하고 있으나, 전단력이 크게 작용하는 부위에 대하여는 상측면재(210)와 압축대(300)가 응력분산판(231)를 매개로 하여 서로 연결되게 할 수 있다.

도 9는 전단력이 집중되는 합성보 구조체(600)의 단부에 대하여 상기 응력분산판(231)를 매개로 하여 상측면재(210)가 압축대(300)에 연결된 상태를 나타낸 것으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 단면도이다.

합성보의 단부에서는 발생되는 매우 큰 전단력은 상측면재(210)를 통해 압축대(300)에 집중되는 바, 상기 응력분산판(231)은 응력이 분산되게 함으로써 압축대(300)의 부담을 줄여주어 상기 압축대(300)가 과다해지지 않게 한다.

상측면재(210)의 상단에는 압축대(300)가 설치된다. 상기 압축대(300)는 다수개의 공간이격부재(211)를 일체화시키면서 합성보(G)의 자중 및 이에 작용하는 상부하중에 대하여 압축부재로 작용하면서 합성보(G)의 휨강성을 증대시킨다.

그런데 본 발명의 압축대(300)는 튜브형 사각강관으로 이루어지게 하는 바, 이는 합성보(G)의 자중 등이 작용하여 압축대(300)에 압축응력이 발생할 때 압축좌굴에 대해 우수한 내력을 발휘하는 형상으로써 합성보(G)의 구조적 안정성을 증대시킬 수 있게 한다.

이와 더불어 상기 사각강관의 평편한 각 면은 공간이격부재(211)의 용접 고정을 용이하게 할 뿐 아니라, 후술하는 바와 같이 서로 대향하는 압축대(300)의 사이에 설치되는 수평보강대(400)의 용접 고정을 용이하게 하며, 상기 수평보강대(400)는 작업자의 안전보행을 위한 구조재로 활용될 수 있다.

상기한 좌굴에 대한 안정성을 더욱 크게 확보할 수 있도록 상기 압축대(300)의 튜브형 사각강관에는 모르타르를 충진시켜 CFT구조의 효과를 가지게 할 수 있다. 이를 위해 상기 튜브형 사각강관에는 모르타르의 충진이 용이하도록 충진용 개구(미도시)가 더 구비되게 할 수 있다.

도 11은 이와 같이 상기 튜브형 사각강관으로 구성된 압축대(300)에 모르타르를 충진시킨 상태를 종,횡단면도로 나타낸 것이다. 상기 모르타르는 고강도의 무수축 모르타르를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서의 상기한 압축대(300)의 양측 단부가 경사지게 형성되어 하면재(100)에 부착되는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.

상기 압축대(300)의 경사진 부분은 압축대(300)의 형상을 아치가 되게 하여 압축대(300)로 하여금 보다 효율적인 압축부재의 기능을 하게 하는데, 이러한 압축대(300) 단부의 경사각은 수평면을 기준으로 하여 60도의 각도를 가지게 하는 것이 가장 바람직하다. 도시하지는 아니하였으나 하면재(100)에 부착되는 압축대(300)의 상기 경사진 부분은 2개를 병렬로 배치시킴으로써 단부에 집중되는 하중을 분산시키게 할 수도 있다.

이와 더불어 서로 대향하는 압축대(300)의 사이에 수평보강대(400)를 설치할 수 있는데, 상기의 수평보강대(400)는 ⅰ) 양 측면재(200)를 고정시켜 합성보(G)의 변형을 방지하고, ⅱ) 압축대(300)를 잡아주어 좌굴되는 것을 방지하며, ⅲ) 앞서 설명한 바와 같이 작업자의 안전보행을 가능하게 하고, ⅳ) 보강재 또는 상부 보강근의 거치대 기능을 할 수 있게 하며, ⅴ) 전단연결재의 기능을 하여 콘크리트와의 강력한 합성효과를 발휘하게 한다.

이때 상기 수평보강대(400)는 철근이나 강봉으로 구성시킬 수도 있으나 바람직하게는 앵글로 구성시킨다.

수평보강대(400)를 앵글로 구성시키고자 하는 경우에는 이를 ㄱ형상의 단면 또는 ㄴ형상의 단면이 형성되도록 설치될 수도 있으나, 모서리가 아래를 향하여 ∨형상의 단면이 이루어지도록 압축대(300)의 측면에 용접 부착시킴으로써, 작업자의 발에 대한 접지면적을 넓게 하고 특히 콘크리트 타설시 수평보강대(400)의 내측 모서리부분에 공극이 발생되지 않고 밀실한 콘크리트의 충진이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

도 12는 지금까지 설명한 합성보(G)를 기둥(800)에 접합시키는 구조의 일 실시예를 나타낸 사시도로서, (a)는 위에서 바라본 것이고 (b)는 아래에서 바라본 것이다.

본 발명에 의한 합성보(G)와 기둥(800)의 접합은 기둥(800)의 측면에 접합 설치되는 한 쌍의 브라켓(900)을 매개로 이루어진다.

*상기 브라켓(900)은, 합성보(G)의 단부와 마주하여 접하는 것으로서 단부에 마구리판(911)이 구비된 상부형강(910)과, 상기 상부형강(910)의 하부에 위치하면서 상부형강(910)보다 길이가 길게 구성되어 상부형강(910)의 단부로부터 돌출부가 형성되도록 하는 하부형강(920)으로 이루어진다.

본 발명의 합성보(G)는 하부형강(920)의 상기 돌출부에 놓여지면서 그 단부가 상부형강(910)의 단부와 맞접하게 되는 형상으로 브라켓(900)과 결합된다.

이를 위해 합성보(G)의 하측면재(220) 단부에는 상기 마구리판(911)에 대응하는 수직접합판(223)이 설치되어 상기 상부형강(910)의 마구리판(911)과 볼트체결되고, 합성보(G)의 단부측에 하면재(100)에 연장되거나 하측면재(200)의 하단에서 외측으로 돌출되어 상기 하부형강(920)의 상부플랜지(921)에 대응하는 수평연결판(224)이 설치되어 상기 하부형강(920)의 상부플랜지(921)와 볼트체결 된다.

이때 하부형강(920)에 놓여진 합성보(G)의 하부에는 기둥(800)의 양측면에 위치한 한 쌍의 하부형강(920)에 의해 하부 및 측면이 개구된 공간이 형성되는 바, 상기의 개구된 공간에 콘크리트가 충진된다.

이를 위해 상기의 개구된 공간을 폐쇄시키기 위한 하부막이판(931)과 측부막이판(932)이 기둥(800)의 양측면에 위치한 하부형강(920)의 하부 및 단부면 사이에 각각 설치되고, 이로인 하여 폐쇄되는 공간에 타설될 콘크리트와 합성보(G)의 내부에 타설될 콘크리트 사이의 전단연결을 위한 다월바(D)가 하면재(100)를 기준으로 상하부로 돌출되도록 설치된다.

이와 같이 합성보(G)가 브라켓(900)의 하부형강(920)에 놓여진 상태에서 설치작업이 이루어질 수 있게 되는 바, 작업이 안전하고 용이하게 이루어질 수 있게 되며, 특히 브라켓(900)의 하부형강(920) 및 그 사이의 합성보(G) 단부 사이에 타설되는 콘크리트는 매우 큰 전단력과 부모멘트가 작용하는 보구조체의 단부에 대한 보강기능을 하게 되므로 보구조체의 규모, 나아가 합성보(G)의 규모를 보다 합리적인 단면으로 줄일 수 있게 하는 경제적인 효과를 발휘하게 한다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 하면재 110; 후판
120,120'; ㄷ형 성형재 121; 리브
122; 앵커부 130; 하면지지대
140; 스티프너 200; 측면재
210; 상측면재 211; 공간이격부재
220; 하측면재 221; 거치수단
221a; 단턱 221b; (장방형 사각강관의)상면
222; 하면접합판 223; 수직접합판
224; 수평연결판 231; 응력분산판
300; 압축대 400; 수평보강대
500; 데크플레이트 600; 보구조체
700; 슬래브 800; 기둥
900; 브라켓 910; 상부형강
911; 마구리판 920; 하부형강
921; 상부플랜지 931; 하부막이판
932; 측부막이판 C; 콘크리트
D; 다월바 G; 합성보

Claims (12)

1. 하면재(100)와, 상기 하면재(100)의 양측면에 수직으로 설치되는 측면재(200)로 이루어지고, 상기 하면재(100)와 측면재(200)에 의해 형성된 공간에 콘크리트를 타설하여 콘크리트와 강재의 합성 보구조체(600)를 구성하는 합성보(G)에 있어서,
   상기 측면재(200)는, 하단부가 하면재(100)에 용접 결합되는 폐쇄형의 하측면재(220)와, 상기 하측면재(220)의 상단부에 용접 결합되는 개방형 상측면재(210)로 이루어지며,
   상기 상측면재(210)의 상단에는 압축대(300)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
2. 제1항에 있어서, 상기 하측면재(220)에는 외면으로 돌출된 단턱(221a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
3. 제1항에 있어서, 상기 하측면재(220)는 직사각형 단면의 장방형 사각강관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
4. 제1항에 있어서, 상기 상측면재(210)는 ∨형상 또는 ∧형상을 가지는 다수개의 공간이격부재(211)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
5. 제4항에 있어서, 합성보 구조체(600)의 단부에 위치한 상측면재(210)는 응력분산판(231)을 매개로 하여 압축대(300)에 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
6. 제4항에 있어서, 상기 공간이격부재(211)는 합성보의 중앙보다 단부에서 조밀하게 배치되는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
7. 제1항에 있어서, 상기 압축대(300)는 튜브형 사각강관으로 이루어지고, 그 내부에는 모르타르가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
8. 제1항에 있어서, 상기 압축대(300)의 양측 단부는 경사지게 형성되어 하면재(100)에 부착되는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
9. 제1항에 있어서, 서로 대향하는 압축대(300)의 사이에는 수평보강대(400)가 설치되되, 상기 수평보강대(400)의 모서리가 아래를 향하여 ∨형상의 단면이 이루어지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
10. 제1항에 있어서, 상기 하면재(100)는 후판(110)의 판상부재로 이루어지고, 상기 하측면재(220)는 ㄱ자 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
11. 제1항에 있어서, 상기 하면재(100)는 양 단부에 리브(121)가 구비되도록 박판을 롤 성형한 ㄷ형 성형재(120)의 다수 개를 병렬로 용접하여 이루어지고, 상기 하측면재(220)는

    

    자 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 합성보.
12. 기둥(800)의 측면에 접합 설치되는 한 쌍의 브라켓(900)과, 상기 브라켓(900)과 결합되는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 합성보(G)로 이루어지되, 상기 브라켓(900)은 단부에 마구리판(911)이 구비된 상부형강(910)과, 상기 상부형강(910)의 하부에 위치하면서 상부형강(910)보다 길이가 길게 구성되어 상부형강(910)의 단부로부터 돌출부가 형성되도록 하는 하부형강(920)으로 이루어지며, 상기 합성보(G)는 하부형강(920)의 상기 돌출부에 놓여져 볼트체결되면서 그 단부가 상부형강(910)의 마구리판(911)과 맞접하여 볼트체결되는 것을 특징으로 하는 합성보와 기둥의 접합구조.

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