KR101542582B1

KR101542582B1 - 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR101542582B1
Application number: KR1020130125835A
Authority: KR
Inventors: 이승창; 홍종국; 김대중; 유영기
Original assignee: 삼성물산(주)
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-08-06
Also published as: KR20150046517A

Abstract

본 발명은 장스팬의 구조물에 이용되는 거더시스템에서, 각각 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브로 구성되고 서로 소정간격 이격된 채 거더의 길이방향으로 나란하게 배치되는 복수 개의 제1형강부재;와 복수 개의 제1형강부재의 상부플랜지 위에 일정 간격마다 경사지게 고정설치되는 다수의 제1사재; 및, 복수 개의 제1형강부재의 길이방향으로 복수 개의 제1형강부재의 하부플랜지 및 웨브의 일정높이를 매입시키도록 콘크리트가 타설되는 제1콘크리트부;로 구성되는 제1합성부재; 및, 제1합성부재와 동일한 구조를 가지는 것으로, 제1합성부재의 제1형강부재와 대응되는 제2형강부재;와 제1사재와 대응되는 제2사재; 및, 제1콘크리트부와 대응되는 제2콘크리트부;를 포함하여 구성되며, 제1합성부재의 상하가 반전된 형태로 구성되어 제1합성부재의 상부에서 결합되는 제2합성부재;를 포함하여 구성되되, 상기 제1,2합성부재는, 상기 복수 개의 제1,2형강부재가 H형강으로 구성되며, 상기 복수 개의 제1,2형강부재 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재가 더 포함되어 구성되고, 제1합성부재와 제2합성부재는 제1사재의 외측 단부와 제2사재의 외측 단부가 서로 맞닿음으로써 결합되고, 결합된 제1,2사재의 전체적인 형태를 측면에서 보았을 때 연속적으로 X자가 배열된 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법{Multiplied Composite Truss Girder system for long-span application and manufacturing method thereof and constructing method using the same}

본 발명은 장스팬용 구조물에 이용되는 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2개 이상의 복합트러스를 나란히 배치하여 하나의 거더시스템으로 결합한 구조로써 합성보와 철골트러스의 장점을 동시에 이용한 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

현대 건축물은 공간의 이용 효율을 높이기 위해 장스팬을 요구하는 경우가 많다. 즉 일반 건축물에서는 실의 용도에 따라 대공간 구조를 형성하기도 하고 건물의 상ㆍ하부 기둥 모듈이 다를 경우, 상부의 하중을 하부에 전달하기 위해 대경간 전이구조물이 필요하게 된다. 또한 하이테크 건물 등을 이용하는 산업시설의 경우는 생산성 향상을 위해 대형장비의 사용이 증가하고 있어 장스팬을 이용한 구조 시스템이 필요한 실정이다.

이러한 장스팬 구조물을 구현하기 위해 종래에는 단일 H형강과 콘크리트가 조합된 합성단면을 갖는 거더가 이용되었다. 그러나 20m이상 장스팬의 경우, 종래의 합성거더는 요구되는 구조성능을 위해서 필수적으로 대형 단면이 사용되었다. 이에 따라 물량 증가로 공사비뿐만 아니라 공기가 증가하게 되는 문제점이 있었다. 더불어 스타디움 등 대공간 구조물에서 흔히 사용되는 철골 트러스시스템은 장스팬에 매우 유리하였으나, 상부에 하중이 커지면 비 효율적인 단면이 되는 한계가 있었다. 따라서 이를 보완하기 위해 장스팬을 구현할 수 있으며 동시에 상부의 큰 하중을 지지할 수 있는 거더시스템 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 철골부재와 콘크리트의 합성작용으로 RC조의 고강성ㆍ고감쇠성능의 이점과 철골조의 시공효율성의 장점을 갖는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.

둘째, 본 발명은 상하 대칭으로 유닛화된 부재를 공장에서 제작한 후, 현장에서 볼트로 체결하여 하나의 거더시스템을 형성하기에 현장용접을 최소화할 수 있는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.

셋째, 본 발명은 복수 개의 형강부재를 연결하는 연결재가 시어 코넥터(shear connector)의 역할을 하는 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.

넷째, 본 발명은 상하 대칭으로 유닛화된 부재를 연결하는 사재가 지진하중에 효율적으로 대응하도록 서로 파형으로 구성되며, 그 내부에 콘크리트를 채울 수 있도록 구성됨으로써 좌굴방지에 효과적인 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.

다섯째, 본 발명은 전이 구조물(트랜스퍼 보)로 사용되는 경우에 거더시스템 상부에 영구거푸집을 추가로 설치하고 콘크리트를 타설하는 합성효과를 통해 고강성을 구현하고 큰 하중을 지지할 수 있는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템과 이의 제작방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 장스팬의 구조물에 이용되는 거더시스템에서, 각각 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브로 구성되고 서로 소정간격 이격된 채 거더의 길이방향으로 나란하게 배치되는 복수 개의 제1형강부재;와 복수 개의 제1형강부재의 상부플랜지 위에 일정 간격마다 경사지게 고정설치되는 다수의 제1사재; 및, 복수 개의 제1형강부재의 길이방향으로 복수 개의 제1형강부재의 하부플랜지 및 웨브의 일정높이를 매입시키도록 콘크리트가 타설되는 제1콘크리트부;로 구성되는 제1합성부재; 및, 제1합성부재와 동일한 구조를 가지는 것으로, 제1합성부재의 제1형강부재와 대응되는 제2형강부재;와 제1사재와 대응되는 제2사재; 및, 제1콘크리트부와 대응되는 제2콘크리트부;를 포함하여 구성되며, 제1합성부재의 상하가 반전된 형태로 구성되어 제1합성부재의 상부에서 결합되는 제2합성부재;를 포함하여 구성되되, 상기 제1,2합성부재는, 상기 복수 개의 제1,2형강부재가 H형강으로 구성되며, 상기 복수 개의 제1,2형강부재 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재가 더 포함되어 구성되고, 제1합성부재와 제2합성부재는 제1사재의 외측 단부와 제2사재의 외측 단부가 서로 맞닿음으로써 결합되고, 결합된 제1,2사재의 전체적인 형태를 측면에서 보았을 때 연속적으로 X자가 배열된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 본 발명은 RC조의 고강성ㆍ고감쇠성능의 이점과 철골조의 시공효율성의 장점을 갖는 철골부재와 콘크리트의 합성효과로 인하여 합성보와 철골트러스의 이점을 둘 다 보유하고 최적의 단면 제작이 가능하며 철골의 물량을 감소시켜 공사비를 절약할 수 있다.

둘째, 본 발명은 상하 대칭으로 유닛화된 부재를 공장에서 제작한 후, 현장에서 볼트로 체결하여 하나의 거더시스템을 형성하기에 제작 및 설치공정이 단순화되어 미숙련공도 소정의 품질로 용이하게 제작하거나 현장용접을 최소화하여 시공할 수 있으므로 공사관리가 용이하며 품질도 향상된다.

셋째, 본 발명은 복수 개의 형강부재를 연결하는 연결재가 시어 코넥터(shear connector)의 역할을 함으로써 복수 개의 형강부재를 일체화시킬 수 있다.

넷째, 본 발명은 구조적으로 단면2차모멘트를 최대화하여 처짐 및 진동에 매우 효과적이며 경량화가 가능하여 물량저감효과를 극대화할 수 있고, 상하 대칭으로 유닛화된 부재를 연결하는 사재 내부에 콘크리트를 채울 수 있도록 구성됨으로써 부재의 좌굴방지 등 구조적 안정성을 향상시킨다.

다섯째, 본 발명은 거더시스템 상부에 시공되는 하중은 거더시스템에 의해서 지지되기 때문에 그 하부층에 서포트의 설치가 필요치 않기에 하부층의 공사가 동시에 이루어지며 이로 인하여 공사기간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작과정을 나타낸 것이다.
도 3(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작과정의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 4(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로 형성된 구조물의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.
도 5(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로 형성된 구조물의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 6(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템이 외측기둥과 결합되는 실시예를 나타낸 것이다.
도 7(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템이 내측기둥과 결합되는 실시예를 나타낸 것이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

1. 장스팬 다중 합성 트러스 거더시스템

도 1은 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 사시도를 나타낸 것이다. 본 발명은 장스팬의 구조물에 이용되는 거더시스템에서, 각각 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브로 구성되고 서로 소정간격 이격된 채 거더의 길이방향으로 나란하게 배치되는 복수 개의 제1형강부재(120);와 복수 개의 제1형강부재(120)의 상부플랜지 위에 일정 간격마다 경사지게 고정설치되는 다수의 제1사재(140); 및, 복수 개의 제1형강부재(120)의 길이방향으로 복수 개의 제1형강부재(120)의 하부플랜지 및 웨브의 일정높이를 매입시키도록 콘크리트가 타설되는 제1콘크리트부(160);로 구성되는 제1합성부재(100); 및, 제1합성부재(100)와 동일한 구조를 가지는 것으로, 제1합성부재(100)의 제1형강부재(120)와 대응되는 제2형강부재(220);와 제1사재(140)와 대응되는 제2사재(240); 및, 제1콘크리트부(160)와 대응되는 제2콘크리트부(260);를 포함하여 구성되며, 제1합성부재(100)의 상하가 반전된 형태로 구성되어 제1합성부재(100)의 상부에서 결합되는 제2합성부재(200);를 포함하여 구성되되, 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)는 제1사재(140)의 외측 단부와 제2사재(240)의 외측 단부가 서로 맞닿음으로써 결합되고, 결합된 제1,2사재(140,240)의 전체적인 형태를 측면에서 보았을 때 연속적으로 X자가 배열된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템에 관한 것이다.

본 발명은 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)가 상하로 결합되어 구성되는 거더시스템에 관한 것으로, 제1,2합성부재(100,200)는 공장에서 미리 생산되는 부재로써 각각 제1,2형강부재(120,220), 제1,2사재(140,240), 제1,2콘크리트부(160,260)로 구성된다.

제1,2형강부재(120,220)는 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브로 구성되며 구조용으로 이용되는 철골부재를 의미한다. 이러한 제1,2형강부재(120,220)는 거더가 설치되는 길이방향으로 소정 간격 이격된 한 쌍이 길게 배치된다. 또한 제1,2형강부재(120,220)는 도 1에 도시된 바와 같이 H형강으로 구성될 수 있으며, 상술한 바와 같이 상ㆍ하플랜지 및 웨브로 구성될 수 있다면 다양한 형태로 구성될 수도 있다. 이때 복수 개의 제1,2형강부재(120,220) 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재(130)가 더 포함되어 구성될 수도 있다. 연결재(130)는 복수 개의 제1,2형강부재(120,220)를 연결하는(shear connector) 역할을 하는 것으로, 철근 또는 철판으로 구성될 수 있다.

제1,2사재(140,240)는 용접 등의 방법을 이용하여 제1,2형강부재(120,220)의 상부플랜지에 경사지게 결합되는 부재로써, 직선형태를 가진 관 또는 봉 형상으로 구성될 수 있다. 제1,2사재(140,240)는 각각 제1형강부재(120)와 제2형강부재(220)가 이격된 거리의 1/2길이로 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 이와 같은 구성으로 말미암아 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)가 동일한 구조로 제작되며, 제1,2합성부재(100,200)를 동일한 형태로 제작하는 것이 비용 및 시간을 절약할 수 있으며 시공오차를 줄일 수 있기 때문이다. 그리고 제1,2사재(140,240)는 H형강, HSS(hollow structural section), Pipe 중 선택된 어느 하나로 구성될 수 있으며, 이 경우 제1,2사재(140,240)의 내부는 중공으로 형성되고 그 중공에 콘크리트가 채워짐으로써 좌굴을 방지하는 효과를 가지는 것이 바람직하다. 또한 제1,2사재(140,240)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1,2형강부재(120,220)의 상부플랜지와 접하지 않는 단부에 다수 개의 볼트결합홈(152)이 구성된 판 형상의 결합플레이트(150)가 추가로 결합될 수 있다. 이 경우 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)는 제1,2사재(140,240)에 추가로 결합된 결합플레이트(150)를 맞대고 상하로 대응되게 형성된 볼트삽입홈(152)에 볼트(B)를 체결함으로써 좀 더 쉽고 견고하게 결합될 수 있다. 아울러 제1,2사재(140,240)는 결합된 형태가 전체적으로 파형을 이루도록 하여 지진하중 등에 효율적으로 대비시키는 것이 바람직하다.

제1,2콘크리트부(160,260)는 철골부재로 구성된 제1,2형강부재(120,220)의 길이방향을 따라 제1,2형강부재(120,220)의 하부플랜지와 웨브의 일부 높이를 매입시키는 형태로 콘크리트가 타설된 것이다. 이러한 제1,2콘크리트부(160,260)는 제1,2합성부재(100,200)의 일단부를 강-콘크리트 합성구조로 구성되게 한다.

다시 말해서 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)가 결합되어 형성된 본 발명의 거더시스템은 제1형강부재(120)가 트러스 하현재 역할을, 제2형강부재(220)는 트러스 상현재 역할을, 결합된 제1,2사재(140,240)가 트러스 사재의 역할을 함으로써 전체적인 트러스 거더시스템이 되는 것이다.

2. 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작방법

도 2는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작과정을 나타낸 것이고, 도 3(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작과정의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작과정은 복수 개의 제1형강부재(120)를 소정간격 이격시킨 채 나란히 배치하고, 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재(130)를 설치하는 제1단계; 제1단계에서 연결재(130)가 결합된 복수 개의 제1형강부재(120)를 상하 반전시킨 후, 스페이서(S) 및 거푸집(F)을 설치하는 제2단계; 제2단계에서 설치된 거푸집(F) 내부에 콘크리트를 일정 높이까지 타설하는 제3단계; 제3단계에서 타설된 콘크리트가 양생된 후, 거푸집(F)을 제거하는 제4단계; 제4단계에서 거푸집(F)이 제거된 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지 위에 일정 간격으로 다수 개의 제1사재(140)를 설치하여 제1합성부재(100)를 완성하는 제5단계; 및, 제1단계 내지 제5단계를 반복 실시하여 복수 개의 제2형강부재(220), 제2사재(240), 제2콘크리트부(260)로 구성된 제2합성부재(200)를 제작하고 제2합성부재(200)의 상하를 반전시킨 후, 제1합성부재(100)와 제1,2사재(140,240)의 외측단부를 서로 맞닿게 함으로써 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 결합하는 제6단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 제1,2합성부재가(100,200) 한 쌍의 제1,2형강부재(120,220)로 제작될 수 있고, 도 3(a)와 (b)에 도시된 바와 같이 3개 이상의 제1,2형강부재(120,220)로 제작될 수도 있다. 즉, 본 발명은 현장여건에 따라 선택적으로 제1,2형강부재(120,220)의 개수를 결정하여 제1,2합성부재(100,200)가 제작될 수 있다.

또한 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 제1,2사재(140,240)의 단부에 결합플레이트(150)가 결합된 경우에는 상술한 제작과정에서 제5단계와 제6단계를 변경하면 된다. 즉 제1`단계 내지 제4`단계는 상술한 제1단계 내지 제4단계와 동일하며, 제4단계에서 거푸집(F)이 제거된 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지 위에 다수 개의 제1사재(140)를 일정간격으로 설치하되, 제1사재(140)의 외측 단부에는 다수 개의 볼트결합홈(152)이 구성된 판 형상의 결합플레이트(150)가 결합된 제1합성부재(100)를 완성하는 제5`단계; 및, 제1단계 내지 제5단계를 반복 실시하여 복수 개의 제2형강부재(220), 제2사재(240), 제2콘크리트부(260), 결합플레이트(150)로 구성된 제2합성부재(200)를 완성하고 제2합성부재(200)의 상하를 반전시킨 후, 제1,2사재(140,240)의 외측 단부에 결합된 복수 개의 결합플레이트(150)의 볼트결합홈(152)에 볼트(B)를 체결함으로써 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)가 결합하는 제6`단계;를 포함하여 구성될 수 있다. 즉 도 2에 도시된 본 발명의 실시예는 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 좀 더 용이하고 견고하게 결합시키기 위해 제1,2사재(140,240)의 외측 단부에 결합플레이트(150)가 추가로 결합된 것이다.

3. 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법

도 4(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로 형성된 구조물의 실시예를 나타낸 것이고, 도 5(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로 형성된 구조물의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법은 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 제작하고 현장으로 반입하여 결합하는 제a단계; 제a단계에서 결합된 제1,2합성부재(100,200)를 거더가 설치될 위치에 배치하는 제b단계; 및, 제b단계의 제2합성부재(200) 위에 데크플레이트(300)를 설치하고 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 제c단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 그리고 제a단계는 구조적 성능의 필요에 따라 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제1,2합성부재(100,200)가 3개 이상의 제1,2형강부재(120,220)를 이용하여 제작되고 현장으로 반입하여 결합할 수 있다.

또한 본 발명은 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제c단계는, 제2합성부재(200) 위에 소정 높이의 거푸집(F)을 추가로 설치하고, 거푸집(F) 위에 데크플레이트(300)를 설치한 후 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 과정으로 구성될 수 있다. 도 4(b)에 도시된 실시예는 주로 고강성을 요구하는 전이구조물에 사용되는 것으로, 제2합성부재(200) 위에 설치되는 거푸집(F)은 철판 등으로 이루어진 영구거푸집(F)을 사용하고 타설되는 현장타설콘크리트(400)와 합성효과를 발휘하여 고강성을 구현하고 큰 하중을 지지토록 구성되는 것이다. 아울러 제c단계는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 3개 이상의 제1,2형강부재(120,220)를 이용하여 제작된 제1,2합성부재(100,200)가 이용될 수 있다.

덧붙여 말하면, 상술한 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법 중 어느 경우나, 데크플레이트(300) 위로 타설되는 현장타설콘크리트(400)의 하중은 본 발명의 트러스 거더시스템에 의해 지지되기에 그 밑으로 동바리 등의 서포트를 설치할 필요가 없으며, 이는 상부층의 시공과 동시에 하부층의 시공을 가능케 하며 공사기간을 단축시킬 수 있다.

도 6(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템이 외측기둥(C)과 결합되는 실시예를 나타낸 것이고, 도 7(a)와 (b)는 본 발명에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템이 내측기둥(C)과 결합되는 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 거더시스템은 도 6(a)와 (b) 및 도 7(a)와 (b)에 도시된 바와 같이 일반적으로 철골공사에 사용되는 방법으로 내ㆍ외측기둥(C)과 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 거더시스템은 철골브라켓이나 보강재 등의 접합부재(500)를 이용하여 내ㆍ외측기둥(C)에 결합될 수 있다. 여기서 도 6(a) 및 도 7(a)는 기둥(C)이 선시공 되는 경우를 나타낸 것이고, 도 6(b) 및 도 7(b)는 기둥(C)-슬래브 동시 타설의 경우를 나타낸 것이다. 그러나 도 7(a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 거더시스템이 내측기둥(C)과 결합될 경우에는 등록특허 제10-0374537호의 방법이 이용될 수 있다. 자세히 말하자면, 거더시스템에 구멍을 뚫지 않고 띠철근 및 전단철근을 이용함으로써 내측기둥(C)과 본 발명의 거더시스템을 결합시킬 수 있는 것이다. 이러한 방법을 이용하면 전단과 지압의 강성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

F: 거푸집
B: 볼트
S: 스페이서
C: 기둥
SC: 가설철골기둥
100: 제1합성부재
120: 제1형강부재
130: 연결재
140: 제1사재
150: 결합플레이트
152: 볼트결합홈
160: 제1콘크리트부
200: 제2합성부재
220: 제2형강부재
240: 제2사재
260: 제2콘크리트부
300: 데크플레이트
400: 현장타설콘크리트
500: 접합부재

Claims

장스팬의 구조물에 이용되는 거더시스템에서,
각각 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브로 구성되고 서로 소정간격 이격된 채 거더의 길이방향으로 나란하게 배치되는 복수 개의 제1형강부재(120);와 상기 복수 개의 제1형강부재(120)의 상부플랜지 위에 일정 간격마다 경사지게 고정설치되는 다수의 제1사재(140); 및, 상기 복수 개의 제1형강부재(120)의 길이방향으로 상기 복수 개의 제1형강부재(120)의 하부플랜지 및 웨브의 일정높이를 매입시키도록 콘크리트가 타설되는 제1콘크리트부(160);로 구성되는 제1합성부재(100); 및,
상기 제1합성부재(100)와 동일한 구조를 가지는 것으로, 상기 제1합성부재(100)의 제1형강부재(120)와 대응되는 제2형강부재(220);와 상기 제1사재(140)와 대응되는 제2사재(240); 및, 상기 제1콘크리트부(160)와 대응되는 제2콘크리트부(260);를 포함하여 구성되며, 상기 제1합성부재(100)의 상하가 반전된 형태로 구성되어 상기 제1합성부재(100)의 상부에서 결합되는 제2합성부재(200);
를 포함하여 구성되되,
상기 제1,2합성부재(100,200)는,
상기 복수 개의 제1,2형강부재(120,220)가 H형강으로 구성되며, 상기 복수 개의 제1,2형강부재(120,220) 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재(130)가 더 포함되어 구성되고,
상기 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)는 상기 제1사재(140)의 외측 단부와 상기 제2사재(240)의 외측 단부가 서로 맞닿음으로써 결합되고, 결합된 상기 제1,2사재(140,240)의 전체적인 형태를 측면에서 보았을 때 연속적으로 X자가 배열된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템.
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제1항에서,
상기 연결재(130)는 철근, 철판, 각형강관 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템.
제1항 또는 제3항에서,
제1,2합성부재(100,200)는,
제1,2사재(140,240)가 H형강, HSS(hollow structural section), Pipe 중 선택된 어느 하나로 구성되며, 제1,2형강부재(120,220)의 상부플랜지에 고정되는 제1,2사재(140,240)의 외측 단부에는 다수 개의 볼트결합홈(152)이 구성된 판 형상의 결합플레이트(150)가 추가로 결합되고, 상기 제1,2합성부재(100,200) 각각의 결합플레이트(150)가 서로 맞닿고 볼트결합홈(152)에 볼트(B)가 체결됨으로써 상기 제1,2합성부재(100,200)가 결합되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템.
제4항에서,
상기 제1,2사재(140,240)의 내부는 중공으로 형성되고, 그 중공에 콘크리트가 채워지는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템.
제1항 또는 제3항에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 제작하기 위한 방법으로,
복수 개의 제1형강부재(120)를 소정간격 이격시킨 채 나란히 배치하고, 상기 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재(130)를 설치하는 제1단계;
상기 제1단계에서 상기 연결재(130)가 결합된 상기 복수 개의 제1형강부재(120)를 상하 반전시킨 후, 스페이서(S) 및 거푸집(F)을 설치하는 제2단계;
상기 제2단계에서 설치된 거푸집(F) 내부에 콘크리트를 일정 높이까지 타설하는 제3단계;
상기 제3단계에서 타설된 콘크리트가 양생된 후, 상기 거푸집(F)을 제거하는 제4단계;
상기 제4단계에서 상기 거푸집(F)이 제거된 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지 위에 일정 간격으로 다수 개의 제1사재(140)를 설치하여 제1합성부재(100)를 완성하는 제5단계; 및,
상기 제1단계 내지 제5단계를 반복 실시하여 복수 개의 제2형강부재(220), 제2사재(240), 제2콘크리트부(260)로 구성된 제2합성부재(200)를 제작하고 상기 제2합성부재(200)의 상하를 반전시킨 후, 제1합성부재(100)와 제1,2사재(140,240)의 외측 단부를 서로 맞닿게 함으로써 상기 제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 결합하는 제6단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작방법.
제4항에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 제작하기 위한 방법으로,
복수 개의 제1형강부재(120)를 소정간격 이격시킨 채 나란히 배치하고, 상기 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지의 폭방향을 가로지르며 양단부가 각각의 상부플랜지 상부에 용접고정되는 연결재(130)를 설치하는 제1`단계;
상기 제1`단계에서 상기 연결재(130)가 결합된 상기 복수 개의 제1형강부재(120)를 상하 반전시킨 후, 거푸집(F) 및 스페이서(S)를 설치하는 제2`단계;
상기 제2`단계에서 설치된 거푸집(F) 내부에 콘크리트를 일정 높이까지 타설하는 제3`단계;
상기 제3`단계에서 타설된 콘크리트가 양생된 후, 상기 거푸집(F)을 제거하는 제4`단계;
상기 제4`단계에서 상기 거푸집(F)이 제거된 복수 개의 제1형강부재(120) 상부플랜지 위에 다수 개의 제1사재(140)를 일정간격으로 설치하되, 상기 제1사재(140)의 외측 단부에는 다수 개의 볼트결합홈(152)이 구성된 판 형상의 결합플레이트(150)가 결합된 제1합성부재(100)를 완성하는 제5`단계; 및,
상기 제1`단계 내지 제5`단계를 반복 실시하여 복수 개의 제2형강부재(220), 제2사재(240), 제2콘크리트부(260), 결합플레이트(150)로 구성된 제2합성부재(200)를 완성하고 상기 제2합성부재(200)의 상하를 반전시킨 후, 상기 제1,2사재(140,240)의 외측 단부에 결합된 복수 개의 결합플레이트(150)의 볼트결합홈(152)에 볼트(B)를 체결함으로써 상기 제1합성부재(100)와 상기 제2합성부재(200)가 결합하는 제6`단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템의 제작방법.
제1항 또는 제3항에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로,
제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 제작하고 현장으로 반입하여 결합하는 제a단계;
상기 제a단계에서 결합된 상기 제1,2합성부재(100,200)를 거더가 설치될 위치에 배치하는 제b단계; 및,
상기 제b단계의 상기 제2합성부재(200) 위에 데크플레이트(300)를 설치하고 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 제c단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법.
제4항에 따른 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법으로,
제1합성부재(100)와 제2합성부재(200)를 제작하고 현장으로 반입하여 결합하는 제a`단계;
상기 제a`단계에서 결합된 상기 제1,2합성부재(100,200)를 거더가 설치될 위치에 배치하는 제b`단계; 및,
상기 제b`단계의 상기 제2합성부재(200) 위에 데크플레이트(300)를 설치하고 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 제c`단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법.
제8항에서,
상기 제c단계는,
상기 제2합성부재(200) 위에 소정 높이의 거푸집(F)을 추가로 설치하고, 상기 거푸집(F) 위에 데크플레이트(300)를 설치한 후 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법.
제9항에서,
상기 제c`단계는,
상기 제2합성부재(200) 위에 소정 높이의 거푸집(F)을 추가로 설치하고, 상기 거푸집(F) 위에 데크플레이트(300)를 설치한 후 현장타설콘크리트(400)를 타설하는 과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장스팬용 다중 합성 트러스 거더시스템을 이용한 시공방법.