KR100371747B1 - 건물 시공용 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법 - Google Patents

건물 시공용 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물 시공용 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법에 관한 것으로써, 종래에는 콘크리트 건물 시공때마다 거푸집을 설치 및 해체하여야 하고 내/외장재를 별도 공정으로 시공하며, 벽체와 슬라브를 별도 시공함으로 인해 시간과 많은 인력소모가 소요되어 공사비가 상승되는 요인이 많았다.
따라서, 본 발명은 직사각형이나 "ㄷ"형 등의 각재로 된 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)를 " ┼" 자 형태로 맞물려 형성한 메인골격(100)과; 상기 맞물린 세로부재(10a)와 가로부재(10b)가 이탈됨을 방지하면서 내/외장재 및 거푸집용 판재 (210)(220)가 조립되는 제1,제2브라켓(20)(30)과; 상기 메인골격(100)과 메인골격 (100)간의 간격을 유지시키는 간격유지구(50)와; 상기 간격유지구(50) 중앙에 결합되어 단열재(70)를 고정시키는 단열재 고정구(60)와; 상기 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)의 체결력을 높히기 위한 보조브라켓(80)으로 구성된 것으로서, 본 발명은 메인골격의 조립이 신속 간편하고, 체결부속인 제1,제2브라켓과 보조브라켓에 의해 메인골격의 체결상태가 견고하게 유지되며, 다양한 두께의 벽체를 슬라브 및 내/외장재와 동시 시공하므로 공정 단축과 공사비 절감의 효과가 상당하다.

Description

건물 시공용 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법{Steel frame for structure operation and method for structure operation by using a steel frame}
본 발명은 콘크리트 건물의 골격으로 설치되는 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 직직사각형 또는 "ㄷ"자형 등의 각재 형태로 된 가로 및 세로부재를 신속 견고하게 조립하여 건물시공용 메인골격으로 사용하고, 그 내/외측에 내/외장재 및 거푸집용 판재를 부착한 상태로 콘크리트 타설공정을 행하도록 하므로서 상당한 공기단축과 공사비의 절감 효과를 이룰 수 있는 건물시공용 철골조와 이를 이용한 건물 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
일반적으로 건물시공 때 충진되는 콘크리트는 큰 압축강도를 가지고 있으나, 그 자체만으로는 인장 및 전단하중에 취약한 단점이 있으므로 이를 보완하는 골격으로 철근이나 형강, 빔 등으로 된 철골조를 설치하고 있으며, 상기 철골조는 지진이나 외부에서 발생되는 진동 등으로 부터 건물을 안전하게 보호하여 주는 중요한 역할을 한다.
즉, 콘크리트 건물은 바닥을 기초한 후 외벽과 내벽이 설치될 부위에 먼저 철근이나 형강, 빔 등을 종횡으로 배열하여 철골조 공사를 하였고, 그후 설치된 철골조의 양측으로 내,외 거푸집을 설치하여 생콘크리트를 타설한 다음 타설된 콘크리트가 양생 완료되면 다시 그 상측에 슬라브용 철근배근체를 배근하고 거푸집을설치한 다음 콘크리트를 타설하여 슬라브를 형성하였으며, 상기와 같이 내,외벽과 슬라브의 시공이 완료되면 거푸집의 철거작업과 단열시공 및 내,외장재의 시공작업을 차례로 행하였다.
상기한 종래의 시공과정을 보다 상세히 설명하면 소정부위에 필요한 철근이나 형강,빔 등의 철골조를 종횡으로 배열하여 서로 결착한 다음 그 내,외측으로 목제 거푸집을 주로 설치하는데, 이때 상기 내,외 거푸집은 각각 바깥면으로 버팀목을 세워서 지탱시켜 주거나 또는 간격 유지구를 사용하여 거푸집이 설치된 상태를 유지할 수 있도록 하였다.
그런데 거푸집의 설치상태를 유지하기 위해 버팀목을 사용할 경우에는 일일이 대못으로 박아야 하는 번거로움과 해체작업이 어려운 문제점이 발생하고, 간격유지구를 사용할 경우에는 주로 내,외 거푸집을 간격유지구로 관통시켜 체결하였는바 이 역시 체결작업이 번거롭고 시간이 오래걸려서 거푸집을 설치하는데 만도 상당한 시간이 소요되었다.
그리고 입벽과 슬라브가 콘크리트체로 양생 완료된 후에는 상기와 같이 기히 설치한 내,외 거푸집을 해체하여야 하는데 이때에도 상기의 버팀목이나 간격유지구를 먼저 제거한 후 거푸집을 해체하여야 하므로 이로인해 소요되는 공사기일과 인건비 지출이 상당하며, 특히 상기와 같은 거푸집과 버팀목, 간격유지구 등으로 인해 소요되는 부자재비는 공사비의 상당부분을 차지하여 이로 인한 공사비의 상승부담도 무시할 수가 없는 상태이다.
또한 종래에는 상기와 같이 내외벽과 슬라브의 시공작업을 행한 후에는 외벽의 내측으로 단열판을 설치하고 벽돌을 쌓는 단열시공과 내,외장재의 시공작업을 각각 별도로 행하였는바, 이와같이 내외벽과 슬라브의 시공작업 및 단열시공과 내,외장재의 시공작업을 함께 행하지 못하고 따로따로 시공할 경우에는 공사기일이 상당히 길게 소요되고 인건비의 지출이 많이 소요됨으로 인해 공사비가 상승되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 벽체의 두께에 따른 골조 두께를 달리 시공하는 작업이 간편하면서도 보다 견고하게 조립 설치되는 철골조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 철골조 내/외측에 내/외장재 및 거푸집용 판재를 부착한 상태에서 슬라브와 벽체의 콘크리트 타설공정을 동시에 행하므로서 작업성의 신속 간편으로 공기단축과 공사비 절감의 효과를 이룰 수 있는 건물시공용 철골조를 이용한 건물 시공방법을 제공하는데 있다.
도 1 은 본 발명의 철골조를 얇은 벽체용으로 조립된 상태의 사시도
도 2 는 도 1 의 철골조에 내/외장재를 시공한 상태의 평면도
도 3 은 도 2 에서 콘크리트를 타설한 상태의 평면도
도 4 는 도 1 의 철골조로 벽체용과 슬라브용으로 시공한 상태의 측면도
도 5 는 본 발명의 철골조를 두꺼운 벽체용으로 조립한 상태의 사시도
도 6 은 도 5 의 철골조에 내/외장재를 시공한 상태의 평면도
도 7 은 도 6 에서 콘크리트를 타설한 상태의 평면도
도 8 은 본 발명에 사용되는 각재의 일례로서 "ㄷ"자형 각재를 보인 사시도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 메인골격 10a : 세로부재
10b : 가로부재 13 : 끼움홈
20 : 제1브라켓 30 : 제2브라켓
50 : 간격유지구 60 : 단열재 고정구
80 : 보조브라켓
이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 기술구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 철골조가 조립된 상태를 일 예로 나타낸 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 철골조는 직사각형 또는 "ㄷ"형 등의 각재로 된 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)를 서로 " ┼"자 형태로 맞물려 조립한 메인골격 (100); 상기 맞물린 메인골격(100)의 세로부재(10a)와 가로부재(10b)가 이탈되는 것을 방지하면서 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)가 조립되는 제1,제2브라켓 (20)(30)으로 구성된다.
그리고, 그 외에 상기 메인골격(100)과 메인골격(100)간의 간격을 유지시켜 주는 간격유지구(50)와; 상기 간격유지구(50) 중앙에 결합되어 단열재(70)를 고정시켜 주는 단열재 고정구(60)와; 상기 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)의 체결력을 높히기 위한 보조브라켓(80)으로 구성된다.
상기 메인골격(100)을 구성하는 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)는 사방에 몰타르공(11)(12)과 조립공(14) 다수개가 형성되어 있고, 각각의 한쪽 면에는 일정간격으로 끼움홈(13)이 형성되어 그 끼움홈(13)에 의해 서로 " ┼" 자 형태로 맞물려 조립되는 구성으로 되어 있다.
또한, 상기 제1브라켓(20)과 제2브라켓(30)은 세로부재(10a)나 가로부재 (10b)에 끼워질 수 있도록 후면 중앙에 삽입홈(21)(31)이 형성되어 있고, 그 양쪽에는 상기 끼움홈(13) 양쪽의 조립공(14)과 나사못이나 핀 등의 체결부재(40)로 조립되기 위한 조립구멍(22)(32)이 형성된다.
이때, 제1브라켓(20)은 전면에 내/외장재 및 거푸집 판재용 체결공(23) 다수개가 격자형으로 형성되어 판재와 판재의 각 변이나 모서리가 맞닿는 부위를 체결하는데 사용하고, 제2브라켓(30)은 중앙에 체결부재(40)가 똑바로 박히도록 하면서 몰탈두께를 유지시키는 가이드파이프(33)가 돌출되어 각 판재들의 중앙부위를 고정시키는데 사용한다.
그리고, 상기 메인골격(100)과 메인골격(100)간의 간격을 유지시키는 간격유지구(50)는 양쪽 끝단이 상기 몰타르공(11)(12)에 끼워져 유동이 없도록 한 상태에서 핀공(51)이 형성되어 있고, 중앙부에는 다수의 구멍(52)이 형성되어 단열재 고정구(60) 한쌍을 서로 대향 조립하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 단열재 고정구(60)는 "∩"형으로 절곡되어 간격유지구(50)의 위에서 아래로 끼울 수가 있으며, 간격유지구(50)의 구멍(52)과 일치되는 핀홀(62)이 형성되어 있어 체결부재(40)로 고정시킬 수 있고, 일측에는 날개편(61)이 직각으로 절곡되어 있어서 한쌍을 서로 대향되게 간격유지구(50)에 조립하면 그 사이로 단열재(70)를 끼울 수가 있다.
그리고, 상기 보조브라켓(80)은 세로부재(10a)나 가로부재(10b)의 갈라진 끼움홈(13) 부위를 연결하면서 체결되도록 삽입홈(81)과 그 양쪽에 핀구멍(82)이 형성되어 있으며, 도면중 미설명 부호 (300)은 벽체용 철골조와 슬라브용 철골조를 서로 체결시켜주는 덫장이다.
이러한 본 발명에서 단열재를 설치할 필요가 없는 얇은 두께의 벽체와 슬라브를 함께 시공하는 경우를 일 실시예로 들어 설명하면 다음과 같다.
제1공정 (철골조의 조립시공 공정)
도 1 에서와 같이 세로부재(10a)와 가로부재(10b)를 각자의 끼움홈(13)을 서로 맞물려서 " ┼" 자형이 되게 연속 조립하여 메인골격(100)을 형성한다. 그리고, 상기와 같이 세로부재(10a)와 가로부재(10b)가 조립되어 형성된 메인골격(100) 의양쪽 끼움홈(13)이 있는 부위에는 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)가 체결되는 부위를 감안하여 제1브라켓(20) 또는 제2브라켓(30)을 각자의 삽입홈(21)(31)에 의해 끼운 후 조립구멍(22)(32)을 통해 체결부재(40)를 끼워 조립한다.
그러면 세로부재(10a)와 가로부재(10b)는 서로 이탈될 우려가 없이 견고하게 조립된 상태를 유지하게 되며, 상기 세로부재(10a)와 가로부재(10b)의 절결된 끼움홈(13) 부위는 상기 제1브라켓(20) 및 제2브라켓(30)에 의해 서로 이어진 상태를 유지하게 되므로 외부에서 가해지는 힘에 대한 응력이 매우 강하게 유지된다.
그리고, 도 4 와 같이 세로부재(10a)와 가로부재(10b)를 조립하여 된 메인골격(100)을 수평으로 뉘어 슬라브용 메인골격(100)으로 위치시킨 후 덫장(300)에 의해 서로 체결된 상태를 만든다.
이때 벽체용 세로부재(10a) 측면에 슬라브용 메인골격(100)을 접면시켜 체결할 수도 있고, 또는 벽체용 세로부재(10a) 윗면에 슬라브용 메인골격(100)이 얹히도록 체결할 수도 있으며, 슬라브용의 경우는 메인골격(100) 저면에만 제1 또는 제2브라켓을 체결하고, 상면에는 보조브라켓(80)을 체결하여 세로부재(10a)와 가로부재(10b)의 체결력을 높히면 철골조의 시공이 완료되는 것이다.
제2공정 (내/외장재 및 거푸집용 판재 시공공정)
상기와 같이 벽체용 메인골격(100)의 양쪽과 슬라브용 메인골격(100)의 저면에 체결된 제1,제2브라켓(20)(30)에 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)를 도 2 또는 도 4 와 같이 조립한다. 이때, 제1브라켓(20)은 격자형으로 뚫려있는 체결공 (23)에 의해 체결되는 판재와 판재의 각 테두리및 모서리 부위를 서로 맞닿게 체결할 수 있고, 제2브라켓(30)은 중앙의 가이드파이프(33)가 체결되는 체결부재(40)가 똑바로 박히도록 안내해 주므로 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)를 보다 견고하게 시공할 수 있다.
제3공정 (콘크리트 타설 및 양생공정)
상기 제2공정이 완료되면 각 메인골격(100)에 조립된 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220) 사이로 콘크리트 타설공정을 행한다. 이때 타설된 콘크리트는 직사각형 또는 "ㄷ"자형의 각재로 된 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)에 형성되어 있는 커다란 몰타르공 (11)(12)을 통해 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)의 내부에 쉽게 채워지면서 내/외부가 모두 타설된 콘크리트 속에 묻히게 된다.
그 후 충진된 콘크리트를 양생시키면 본 발명은 벽체용 메인골격(100)의 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220) 사이에 채워진 콘크리트는 벽체를 이루고, 슬라브용 메인골격(100)의 내장재 및 거푸집용 판재(210)(220) 위로 채워진 콘크리트는 슬라브로 양생되는 것으로서, 벽체와 슬라브는 물론 내/외장재 시공이 함께 되므로 작업공정이 상당히 신속 간편하다.
이와 같은 본 발명의 철골조를 이용하여 단열재가 사용되는 두꺼운 벽체를 시공하는 과정을 다른 실시예로 하여 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1공정 (철골조의 조립시공 공정)
먼저 도 5 와 같이 세로부재(10a)와 가로부재(10b)를 각자의 끼움홈(13)을 서로 맞물려서 " ┼" 자형이 되게 연속 조립하여 메인골격(100)을 형성한다. 그리고, 상기와 같이 조립된 메인골격(100) 한쌍을 서로 마주보게 소정간격 이격시킨상태에서 중앙부에 한쌍의 단열재 고정구(70)가 서로 대향된 상태로 조립되어 있는 간격유지구(50)의 양단을 각진 몰타르공(12)에 각각 끼운 후 일치된 핀공 (51)으로 체결부재(40)를 끼워 고정시킨다.
또한 세로부재(10a)와 가로부재(10b)의 맞물린 부위중 외측 끼움홈(13)에는 제1브라켓(20)이나 제2브라켓(30)을 조립하고, 세로부재(10a)와 가로부재(10b)의 맞물린 부위중 내측 부위에는 보조브라켓(80)을 삽입홈(81)에 의해 끼워 덧댄 후 체결부재(40)로 조립한다. 그러면 양쪽 메인골격(100)은 간격유지구(50)에 의해 일정 간격을 유지하면서 세로부재(10a)와 가로부재(10b)는 제1,제2브라켓(20)(30) 및 보조브라켓(80)에 의해 보다 견고하게 조립된 상태를 유지하면서 철골조의 시공이 완료된다.
제2공정 (단열재 시공공정)
상기 공정에서 시공된 철골조의 간격유지구(50) 중앙에 체결되어 있는 단열재 고정구(60)의 양쪽 날개편(61) 사이의 공간부에 도 6 과 같이 단열재(70)를 끼워 넣어 단열재(70)를 시공한다.
제3공정 (내/외장재 및 거푸집용 판재 시공공정)
상기와 같이 메인골격(100) 외측에 조립된 제1,제2브라켓(20)(30)에 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)를 도 6 과 같이 조립하는데, 이때 역시 제1브라켓 (20)은 격자형으로 뚫려있는 체결공(23)에 의해 체결되는 판재와 판재의 각 테두리및 모서리 부위를 서로 맞닿게 체결하고, 제2브라켓(30)은 중앙의 가이드파이프 (33)가 체결부재(40)를 안내하여 항시 똑바로 박히므로 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)가 견고하게 시공된다.
제4공정 (콘크리트 타설 및 양생공정)
위 3공정 완료 후 각 메인골격(100) 외측에 조립된 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220) 사이로 콘크리트 타설공정을 행한다. 이때 역시 타설된 콘크리트는 직사각형 또는 "ㄷ"형 등의 각재로 된 세로부재(10a)와 가로부재(10b)에 형성되어 있는 커다란 몰타르공(11)(12)을 통해 세로부재(10a) 및 가로부재(10b) 마다 내부까지 쉽게 콘크리트가 채워지므로 콘크리트 충진이 보다 양호하게 행하여 진다.
그리고 충진된 콘크리트를 양생시키면 내/외장재 및 거푸집용 판재(210) (220) 사이에 채워진 콘크리트가 굳으면서 양쪽에 내/외장재가 함께 시공 완료되므로 작업성이 좋고 인력소모를 최대한 줄일 수 있어 바람직하다.
이러한 본 발명에서 단열재는 시공하지 않지만 두꺼운 벽체를 시공하고자 할 경우에는 상기 실시예의 공정중에서 제2공정(단열재 시공 공정)을 생략하기만 하면 되며, 상기 메인골격(100)과 메인골격(100) 사이의 간격을 유지시켜 주는 간격유지구(50) 길이에 따라 생성되는 벽체의 두께를 다양하게 조절할 수가 있다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 철골조는 세로부재와 가로부재를 끼움홈에 의해 서로 맞물리기만 하면 견고한 메인골격으로 신속 간편하게 조립되는 것이고, 체결부속인 제1,제2브라켓과 보조브라켓에 의해 조립된 메인골격의 체결력을 보다 견고하게 유지시킬 수 있으며, 간격유지구의 길이에 따라 다양한 두께의 벽체를 시공할 수 있으면서도 내/외벽과 슬라브 및 내/외장재 시공을 동시에 행하므로서 공정 단축과 공사비 절감의 효과를 상당히 볼 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 직사각형 또는 "ㄷ"형 등의 각재로 사방에 몰타르공(11)(12)과 조립공(14) 다수개가 형성되고, 한쪽 면에 일정간격으로 끼움홈(13)이 형성된 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)를 상기 끼움홈(13)에 의해 서로 " ┼" 자 형태로 맞물려 형성한 메인골격(100)과;
    상기 맞물린 메인골격(100)의 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)가 이탈되는 것을 방지하면서 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)가 조립되는 제1,제2브라켓 (20)(30); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 건물 시공용 철골조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1브라켓(20)과 제2브라켓(30)은 세로부재(10a)나 가로부재(10b)에 끼워질 수 있도록 후면 중앙에 삽입홈(21)(31)을 형성하고, 그 양쪽에는 상기 끼움홈(13) 양쪽의 조립공(14)과 체결부재(40)로 조립되기 위한 조립구멍(22)(32)을 형성하되 상기 제1브라켓(20)은 전면에 내/외장재 및 거푸집 판재용 체결공(23) 다수개가 격자형으로 형성되고, 제2브라켓(30)은 전면 중앙에 체결부재 안내용 가이드파이프(33)가 돌출된 것을 특징으로 하는 건물 시공용 철골조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메인골격(100)과 메인골격(100)간의 간격을 중앙에는 단열재 고정구(60)가 결합되어 있는 간격유지구(50)로 일정하게 유지시키고, 상기 메인골격(100)을 이루는 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)의 내측에는 중앙에 삽입홈(21)(31)이 형성되고 그 양쪽에 핀구멍(82)이 형성된 보조브라켓(80)을 체결함을 특징으로 하는 건물 시공용 철골조.
  4. 직사각형 또는 "ㄷ"형 등의 각재로 사방에 몰타르공(11)(12)과 조립공(14) 다수개가 형성되고, 한쪽 면에 일정간격으로 끼움홈(13)이 형성된 세로부재(10a) 및 가로부재(10b)를 상기 끼움홈(13)에 의해 서로 " ┼" 자 형태로 맞물려 메인골격(100)을 형성한 후 세로부재(10a)와 가로부재(10b)의 끼움홈(13) 부위를 이어주면서 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)가 체결되는 제1,제2 브라켓으로 조립된 세로부재(10a)와 가로부재(10b)가 이탈되지 않도록 하는 제1공정과;
    상기 메인골격(100)에 체결된 제1,제2브라켓(20)(30)에 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220)를 조립 체결하는 제2공정과;
    상기 메인골격(100)의 제1,제2브라켓(20)(30)에 조립된 내/외장재 및 거푸집용 판재(210)(220) 사이로 콘크리트를 타설한 후 양생시키는 제3공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 시공용 철골조를 이용한 건물 시공방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1공정때는 메인골격(100) 한쌍을 중앙에 단열재고정구(60)가 대향 설치된 간격유지구(50)로 소정간격 이격시켜 벽체 두께가 다양한 폭으로 형성되게 하고, 상기 제2공정 전에 상기 간격유지구(50) 중앙에 체결된 단열재 고정구(60)에 의해 단열재(70)를 시공하는 공정을 선행함을 특징으로 하는 건물 시공용 철골조를 이용한 건물 시공방법.
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