KR101329490B1 - 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장스팬에 적용이 가능하고, 시공중 작업자나 적치된 중량물에도 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있도록 한 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조는, 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 철골 기둥에 접합되어 있는 H형강 보와; H형강 보의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 설치된 전단연결고리와; 서로 마주하는 H형강 보의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되게 설치된 데크플레이트와; 일단이 전단연결고리에 연결되고 타단이 데크플레이트의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트를 삽통하여 사선 방향으로 배치되어 있는 연결지지부재와; 데크플레이트를 삽통한 연결지지부재의 단부에 연결되어 데크플레이트를 받쳐주는 받침 안장슈; 및 연결지지부재의 단부에 나사 체결되어 받침 안장슈의 바닥면을 지지하는 받침 안장슈 지지너트를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법{Installation structure for controlling deflection of deck plate of slim floor with altering support point and construction method thereof}
본 발명은 슬림플로어 공법에 적용되는 데크플레이트 처짐 제어구조 및 그의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 장스팬에 적용이 가능하고, 시공중 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있도록 한 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
H형강 보의 상부플랜지 위에 슬래브를 타설하고, 슬래브와 H형강 보는 보 상부플랜지 위에 설치된 전단 연결재(쉬어 스터드)에 의해 일체화하는 철골 합성보 시스템이 알려져 있다. 이 경우, H형강 보위에 슬래브가 걸쳐지기 때문에 보를 포함한 바닥시스템 전체의 높이가 철근콘크리트 구조에 비해 매우 높아지게 되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 대안으로 건축물의 제한된 높이 이내에서 최대한의 용적율을 끌어낼 수 있는 슬림 플로어(Slim Floor) 공법이 개발되어 있다. 이 슬림 플로어 공법은 슬래브를 철골보 내에 삽입하여 시공하는 합성바닥판 공법의 총칭이다. 철골보는 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 H형강 보를 사용하여 보의 단면효율을 높이고, 보의 춤을 기존의 것보다 작게 할 수 있어 바닥판 전체의 높이를 기존의 합성보에 비해 크게 절감할 수 있다. 또한, 철골보의 웨브에 슬래브를 삽입하기 때문에 상대적으로 층고를 줄일 수 있고 바닥판과 보의 일체성 향상, 내화피복 불필요, 층고 절감으로 인한 외장재의 절감 등 많은 장점이 있는 공법이다.
그런데 슬래브에 적용되는 데크플레이트의 시공시 작업자 또는 적치된 자재 중량물이 데크플레이트상에 작용하는 경우 데크플레이트는 처짐량이 커져 장스팬의 구현을 어렵게 한다. 또한 처짐을 방지하기 위한 동바리를 별도로 설치해야 하고, 작은 보를 중간에 설치해야 하므로 경제성과 시공성을 저하시키게 된다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2004-0009566호로서, 슬림플로어 공법을 위한 스틸플레이트 보강철근콘크리트보와 바닥판의 결합구조가 제시되어 있다. 이는 긴 판상의 강재로서 보의 길이 방향을 따라 수평으로 설치된 하부플레이트와, 주근 및 늑근으로 구성되며, 상기 하부플레이트의 상부 방향으로 설치되는 보철근과, 상기 하부플레이트의 장변측 단부위에, 보의 길이 방향을 따라 거치된 바닥판 및 상기 하부플레이트의 상부와 상기 바닥판의 상부에 일체로 타설되는 슬래브 콘크리트를 포함하여 이루어진다
그러나 상기 배경기술은 철근콘크리트 보에 적용이 가능하며, 장스팬을 구현하거나 데크플레이트의 시공시 작업자나 자재 중량물의 적치에 따른 처짐량을 줄일 수 있는 방안이 제시되어 있지 않다.
한국 등록특허 등록번호 제10-0957571호 한국 공개특허 공개번호 제10-2010-0057995호
본 발명은 장스팬에 적용이 가능하고, 시공중 작업자나 적치된 중량물에도 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있도록 한 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조는,
하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 철골 기둥에 접합되어 있는 H형강 보와;
H형강 보의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 설치된 전단연결고리와;
서로 마주하는 H형강 보의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되게 설치된 데크플레이트와;
일단이 전단연결고리에 연결되고 타단이 데크플레이트의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트를 삽통하여 사선 방향으로 배치되어 있는 연결지지부재와;
데크플레이트를 삽통한 연결지지부재의 단부에 연결되어 데크플레이트를 받쳐주는 받침 안장슈; 및
연결지지부재의 단부에 나사 체결되어 받침 안장슈의 바닥면을 지지하는 받침 안장슈 지지너트를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 전단연결고리는 스터드 볼트, 아이볼트, U자형 고리 형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 연결지지부재는 강봉 또는 케이블인 것을 특징으로 한다.
또한, 받침 안장슈는 양단을 상향으로 절곡시킨 판상의 형태 또는 일정 길이를 갖는 사각 단면의 각파이프 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조의 시공 방법은,
철골 기둥에 하부 플팬지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루는 H형강 보를 접합시키는 단계와;
H형강 보의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 전단연결고리를 설치하는 단계와;
서로 마주하는 H형강 보의 웨브에 데크플레이트의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 지지시켜 놓는 단계와;
연결지지부재의 일단을 전단연결고리에 연결시키고 그의 타단을 데크플레이트의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트를 삽통하여 사선 방향으로 배치시켜 놓는 단계; 및
데크플레이트를 삽통한 연결지지부재의 단부에 데크플레이트를 받쳐주는 받침 안장슈를 고정시켜 놓는 단계를 통하여 시공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법은, 시공 중에 작업자가 데크플레이트상에 올라가거나 중량물이 데크플레이트상에 적치될 경우 연결지지부재에 의해 지점 간의 거리가 좁아지므로 처짐을 제어할 수 있고, 이로 인해 장스팬의 구현이 가능해진다.
또한, 연결지지부재를 고정하기 위해 H형강 보에 설치된 전단연결고리는 전단연결재의 기능을 수행하여 콘크리트 슬래브의 합성을 향상시킨다.
또한, 데크플레이트의 처짐이 제어되고 지지력이 증대되어 무동바리 적용이 가능한 스팬이 가능해지고, 작은보의 시공을 생략할 수 있으며 이로 인해 경제적인 시공과 시공 효율성이 향상된다.
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 데크플레이트의 설치상태도.
도 2는 도 1의 요부 분해도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 도 3의 B-B선 단면도.
도 5a는 본 발명에 적용되는 전단연결고리의 다양한 형태가 H형강 보에 용접으로 접합되어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 5b는 본 발명에 적용되는 전단연결고리의 다양한 형태가 H형강 보에 너트로 고정되어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 적용되는 연결지지부재과 전단연결고리와의 다른 연결 방법을 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 적용되는 받침 안장슈의 변형예에 따른 설치상태도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 슬래브의 시공 순서도.
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 1 내지 도 4에서와 같이 철골 기둥(5,5)에 접합되어 있는 H형강 보(12,12)에 데크플레이트(16)가 연속적으로 설치된다.
H형강 보(12,12)는 하부 플랜지(121)의 폭이 상부 플랜지(122)의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루고 있다.
H형강 보(12,12)의 상부 플랜지(122) 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 전단연결고리(14)가 설치된다. 전단연결고리(14)는 본 실시 예에서 1열로 배치되어 있으나 양쪽으로 데크플레이트(16)를 지지하는 H형강 보의 경우 2열로 설치된다.
전단연결고리(14)는 도 5a 및 도 5b의 (가)와 같이 스터드 볼트 형태, (나)와 같이 아이볼트 형태,(다)와 같이 ㄷ자형 고리 형태 중 어느 하나가 될 수 있다. 이때 전단연결고리(14)는 콘크리트 바닥판에서 전단연결재의 기능과 함께 후술할 연결지지부재(18)와의 연결수단으로 사용된다. 전단연결고리(14)는 H형강 보에 도 5a와 같이 용접으로 접합되어 고정 설치되거나 도 5b와 같이 너트(N)에 의해 고정 설치될 수 있다. 도 6은 연결지지부재(18)와 전단연결고리(14)간의 연결 방법의 일예를 예시하고 있다.
데크플레이트(16)는 서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브(123)에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지(121)의 상면에 지지되게 설치된다. 데크플레이트(16)는 특정한 종류나 형상 및 단면 구조에 한정되는 것은 아니다.
데크플레이트(16)는 연결지지부재(18)를 매개로 H형강 보(12와 12)에 지지되어 있다. 연결지지부재(18)는 일단이 전단연결고리(14)에 연결되고 타단이 데크플레이트(16)의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트(16)에 관통된 구멍(161)을 삽통하여 사선 방향으로 배치된다. 연결지지부재(18)는 강봉 또는 강연선을 꼬아서 제작된 케이블로 구성될 수 있다. 연결지지부재(18)가 강봉으로 제작되는 경우 양단부에 고정너트(17,22)의 체결을 위해 수나사가 형성된다. 연결지지부재(18)가 케이블로 제작되는 경우 주지의 U자형 클램프를 통해 전단연결고리(14)에 연결 고정될 수 있다.
데크플레이트(16)를 삽통한 연결지지부재(18)의 단부에는 데크플레이트(16)를 받쳐주는 받침 안장슈(20)가 설치되어 있다. 받침 안장슈(20)는 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이 직사각 강판의 양단을 상향으로 절곡시킨 형태이거나, 도 7a 및 도 7b와 같이 일정 길이를 갖는 사각 단면의 각파이프 형태가 될 수 있다. 이때 받침 안장슈(20)는 연결지지부재(18)의 단부가 삽통되기 위한 구멍(201)을 갖는다.
연결지지부재(18)의 단부에 받침 안장슈(20)의 바닥면을 지지하는 받침 안장슈 지지너트(22)가 나사 체결되어 있다.
이와 같은 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조를 갖기 위한 슬래브의 시공 방법을 설명한다.
먼저, 도 8(가)와 같이 철골 기둥(5,5)에 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루는 H형강 보(12,12)를 접합시킨다.
다음, H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 전단연결고리(14)를 설치한다. 전단연결고리(14)는 도 5의 예시된 형태 중 어느 하나가 될 수 있다.
그 다음, 도 8(나)와 같이 서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 데크플레이트(16)의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 지지시켜 놓는다. 이때 이웃한 데크플레이트(16와 16)는 도 3과 같이 장변에서 절곡 단부가 상호 겹쳐지도록 설치된다.
그 다음, 도 8(다)와 같이 연결지지부재(18)의 일단을 전단연결고리(14)에 예로 도 2 또는 도 3과 같이 전단연결부재 고정너트(17)로 연결시키고 그의 타단을 데크플레이트(16)의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 형성된 구멍(161)을 삽통하여 배치시켜 놓는다. 따라서 연결지지부재(18)는 사선 방향으로 배치된다.
그 다음, 데크플레이트(16)를 삽통한 연결지지부재(18)의 하부측 단부에 데크플레이트(16)를 받쳐주는 받침 안장슈(20)를 연결시켜 놓는다.
그 다음, 연결지지부재(18)의 단부에 받침 안장슈(20)의 바닥면을 지지하는 받침 안장슈 지지너트(22)를 나사 체결하여 놓는다. 따라서 받침 안장슈(20)는 데크플레이트(16)의 하면에 밀착하게 된다.
이같이 데크플레이트(16)가 연결지지부재(18)를 통하여 H형강 보(12,12)에 지지시켜 놓는 작업이 완료되면, 이후 도 8(라)와 같이 데크플레이트(16)의 상면에 철근이 배근되고 콘크리트가 타설되어 콘크리트 슬래브(30)의 시공이 완료된다.
이와 같은 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조에서는 데크플레이트 설치 중에 작업자가 데크플레이트(16)상에 올라가거나 중량물이 데크플레이트(16)상에 적치될 경우 연결지지부재(18)에 의해 양 지점 간의 거리(S)가 좁아지므로 데크플레이트의 처짐을 제어할 수 있고, 이로 인해 장스팬의 구현이 가능해진다.
즉, 연결지지부재(18)의 단부에 연결된 받침 안장슈(20)에서 반력이 발생되어 데크플레이트(16)를 받쳐주게 된다. 따라서 데크플레이트(16)의 반력점이 H형강 보(12와 12)의 플랜지측에서 데크플레이트(16)의 중앙쪽으로 L만큼 더 이동하게 되어 처짐이 제어되고 장스팬의 구현이 가능해지는 것이다.
또한, H형강 보에 설치된 전단연결고리는 전단연결재의 기능을 수행하여 콘크리트 슬래브의 합성을 향상시킨다.
또한, 처짐이 제어되고 지지력이 증대되어 무동바리 적용이 가능한 스팬이 가능해지고, 작은보의 시공을 생략할 수 있으며, 이로 인해 경제적인 시공과 시공 효율성이 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.
5: 기둥
12: H형강 보
14: 전단연결고리
16: 데크프레이트
18: 연결지지부재
20: 받침 안장슈
22: 받침 안장슈 지지너트

Claims (5)

  1. 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루어 철골 기둥에 접합되어 있는 H형강 보(12,12)와;
    H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 설치된 전단연결고리(14)와;
    서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 양단이 각기 삽입되어 하부 플랜지의 상면에 지지되게 설치된 데크플레이트(16)와;
    일단이 전단연결고리(14)에 연결되고 타단이 데크플레이트(16)의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트(16)를 삽통하여 사선 방향으로 배치되어 있는 연결지지부재(18)와;
    데크플레이트(16)를 삽통한 연결지지부재(18)의 단부에 연결되어 데크플레이트(16)를 받쳐주는 받침 안장슈(20); 및
    연결지지부재(18)의 단부에 나사 체결되어 받침 안장슈의 바닥면을 지지하는 받침 안장슈 지지너트(22)를 포함한 것을 특징으로 하는 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    전단연결고리(14)는,
    스터드 볼트, 아이볼트, U자형 고리 형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    연결지지부재(18)는 강봉 또는 케이블인 것을 특징으로 하는 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    받침 안장슈(20)는 양단을 상향으로 절곡시킨 판상의 형태 또는 일정 길이를 갖는 사각 단면의 각파이프 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법.
  5. 철골 기둥에 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지의 폭에 비해 큰 비대칭 단면을 이루는 H형강 보(12,12)를 접합시키는 단계와;
    H형강 보(12,12)의 상부 플랜지 상면에 길이 방향으로 일정 간격마다 전단연결고리(14)를 설치하는 단계와;
    서로 마주하는 H형강 보(12와 12)의 웨브에 데크플레이트(16)의 양단을 각기 삽입시켜 하부 플랜지의 상면에 지지시켜 놓는 단계와;
    연결지지부재(18)의 일단을 전단연결고리(14)에 연결시키고 그의 타단을 데크플레이트(16)의 말단에서 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 데크플레이트(16)를 삽통하여 사선 방향으로 배치시켜 놓는 단계; 및
    데크플레이트(16)를 삽통한 연결지지부재(18)의 단부에 데크플레이트(16)를 받쳐주는 받침 안장슈(20)를 고정시켜 놓는 단계를 통하여 시공되는 것을 특징으로 하는 지점 변경으로 처짐이 제어되는 슬림플로어 공법의 데크플레이트 설치 구조 및 그의 시공 방법.
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