KR100383152B1 - 철골조 및 스틸하우스의 시공방법 및 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철골조 및 스틸하우스의 시공방법 및 구조에 관한 것으로서, 건축에 필요한 경량판넬을 공장에서 미리 주문 생산하므로서 현장에서 간단하게 조립시공이 이루어질 수 있는 철골조 및 스틸하우스의 시공시 내.외 벽체를 연속하여 적층시키면서 벽체를 조립하므로서 부재의 안정적인 정렬시공이 가능하도록 하고, 이를 통해 공사비용 및 공기를 크게 단축시키고자 본 발명은 철골조 및 스틸하우스의 조립시공시 하층에서 부터 상층으로 점차 벽체를 쌓아 올리며 시공이 이루어질 수 있는 적층식 시공방법 및 시공구조를 제공함으로서, 철골조 및 스틸하우스의 건축에 있어서의 시공전개에 따른 작업효율과 공사기간을 크게 개선하며 이로인해 시공비용의 절감 및 시공품질의 향상을 근원적으로 개선할 수 있도록 함과, 시공된 벽체가 하중을 수직하방으로 전달할 수 있도록 내력벽을 벽식구조로 이룸으로서 상부에서 전달되어 내려오는 하중의 흐름이 지붕-벽체-바닥을 통하여 기초 슬라브로 분산 전달될 수 있도록 부재의 정렬시공이 가능하여 안정적인 지지구조를 이룸과 동시에 이로인해 기둥이 차지하고 있는 면적을 극소화시킬 수 있도록 함 및 슬라브층의 효과적인 활용을 통해 시공비용의 절감에 일조할 수 있게되며 이와함께 쾌적한 사무공간이 이루어질 수 있도록 하는 특징이 있다.

Description

철골조 및 스틸하우스의 시공방법 및 구조{A EXECUTION METHODE AND STRUCTURE FOR STEEL FRAME HOUSE AND THE FRAMEWORK}

본 발명은 철골조 및 스틸하우스의 시공방법 및 그 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철골조 및 스틸하우스 건축물에 적용 가능한 새로운 시공방법을 제공함으로서 시공효율을 향상시킴과 동시에 하중에 대한 벽체의 안정적인 지지구조를 이루는 건축물이 시공될 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 건물의 형태를 따라 거푸집을 설치하고 철근배근과 콘크리트 타설 작업을 하여 건물을 신축하는 공법은 콘크리트를 타설하기 위해 많은 거푸집 설치 및 해체작업을 행하여야 하므로 각 공정별로 필요 이상의 많은 인력을 투입할 수 밖에 없음에 따라 공사비가 과다하게 소요되면서도 공사기일이 오래 걸리는 문제점이 있으며, 마무리 공정으로 미장작업이 필수적이고 미장작업후 크랙이 많이 발생하는 폐단이 있으며, 특히 설계상 굵은 기둥과 보로 인하여 실내공간이 상당히 줄어들면서도 공간을 충분히 활용할 수가 없다.

따라서 아파트나 주택 등의 건물을 신축할 때 현재 많이 사용되고 있는 공법을 살펴보면 대개 그 건물의 주 골격을 이루는 사방의 기둥체와 슬라브 부위는 철근을 엮어 배근을 한 다음 레미콘을 타설하여 형성하고, 벽체는 소정크기의 콘크리트 판넬로 미리 성형한 후 동 판넬을 크레인으로 인양하여 상기 기둥체와 슬라브체에 조립하는 조립식 공법을 주로 사용하고 있다.

이러한 철골조를 이용한 조립식 건축물의 경우는, 공사를 진행하기전에 H빔등의 철골프레임을 이용하여 건축물의 기본적인 골조를 미리 설계 및 제작하여 용접 등을 통해 결합시킨 후 골조의 틀에 맞추어 공장에서 제작되어 운반된 벽체를크레인 등을 이용하여 해당 위치에 결합시키는 순서로 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 종래 시공방법은 제작된 벽체에 크레인과 체결을 위한 체결부등이 돌출되어 있으므로 보와 보 사이의 해당위치에 외벽체의 조립이 불가능하게 되어 별도의 브라켓 등을 이용하여 결합시켜야 하며, 커텐월 공법 내벽체의 경우는 미리 제작된 벽체의 조립이 더더욱 불가능하여 현장에서 거푸집 등을 이용한 시공을 필요로 하는 등의 여러 가지 문제점을 수반하게 되었다.

또한, 슬라브콘크리트의 경우역시 전층을 동시에 타설하게될 경우 편심하중 또는 작업하중등에 의하여 건물의 변형이 발생하게 됨으로, 한층한층씩 순차적으로 타설을 해야하며 각 층과 층사이의 타설시는 양생을 위한 소정기간이 소요되어 공사기간을 증가시키는 요인이 되었다.

또한, 이러한 종래 구조는 지붕으로부터 시작되는 대부분의 하중이 기둥과 보에 집중되게 됨으로 구조적 안정성을 꾀하기 위해서는 기둥 및 보의 두께가 상대적으로 증가할 수 밖에 없는데, 이러한 기둥과 보의 두께 증가는 상대적으로 건축비용을 증가시키는 요인으로 작용하게 된다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로 철골조 및 스틸하우스의 조립시공시 하층에서 부터 상층으로 점차 벽체를 쌓아 올리며 시공이 이루어질 수 있는 적층식 시공방법 및 시공구조를 제공함으로서, 철골조 및 스틸하우스의 건축에 있어서의 시공전개에 따른 작업효율과 공사기간을 크게 개선하며 이로인해 시공비용의 절감 및 시공품질의 향상을 근원적으로 개선할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 시공된 벽체가 하중을 수직하방으로 전달할 수 있도록 내력벽을 벽식구조로 이룸으로서 상부에서 전달되어 내려오는 하중의 흐름이 지붕-벽체-바닥을 통하여 기초 슬라브로 분산 전달될 수 있도록 부재의 정렬시공이 가능하여 안정적인 지지구조를 이룸과 동시에 이로인해 기둥이 차지하고 있는 면적을 극소화시킬 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 슬라브층의 효과적인 활용을 통해 시공비용의 절감에 일조할 수 있게되며 이와함께 쾌적한 사무공간이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

도 1 내지 도 11 까지는 본 발명의 시공순서에 따른 구조를 도시한 것으로서,

도 1은 기초/슬라브 위에 골조기둥이 세워진 상태도.

도 2는 골조기둥을 따라 벽판넬이 조립된 상태도.

도 3은 상기 벽판넬 조립후 수평보가 설치된 상태도.

도 4는 상기 도 3의 A부에서의 조립상태 단면도.

도 5는 상기 도 3의 A부 확대 사시도.

도 6은 상기 도 3의 B부 확대 사시도.

도 7은 슬라브 구조를 위해 보강앵글이 설치된 상태도.

도 8은 상기 보강앵글에 트러스가 설치된 상태도.

도 9는 상기 트러스 위에 데크 플레이트가 설치된 상태도.

도 10은 상기 데크 플레이트 위에 경량기포 콘크리트가 타설된 상태도.

도 11은 상층의 바닥마감이 이루어진 상태도.

도 12는 상/하부 마감을 통해 완성된 슬라브층의 단면 구성도.

도 13은 내화피복층을 나타내기 위한 도 12에서 A부 확대도.

도 14a,14b,14c는 상,하층 판넬간 연결 부위에서 벽체판넬의 일체형 결합구조를 나타낸 도면.

도 15는 본 발명 벽체판넬에서의 하중 분포를 나타낸 모식도.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 공조덕트 형태를 이루고 있는 트라스 구조를 나타내기 위하여 슬라브의 상면부를 절개한 내부 구조도.

도 17은 상기 다른 실시예의 슬라브 저면부를 절개하여 나타낸 내부 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기둥 2,2a,2b : 벽판넬

3 : 수평보 4 : 브라켓

4' : 관통공 10 : 기초슬라브

12 : 트러스 12c: 단열재

12d: 지지하우징 13 : 조이스트

14 : 조이스트 16 : 데크플레이트

17 : 경량기포 콘크리트 18 : 바닥마감재

19 : 지지하우징 19a: 내화피복재

20 : 천정마감재 21a,21b,21c : 연결철물

22 : 흡기구 23 : 배기구

24 : 천공부 25 : 출입용 도어

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 시공방법은, 기초슬라브(10)의 사방을 포함하는 적소에 복수의 수직기둥(1)을 구조계산에 의한 소정간격으로 설치하는 기둥 설치과정; 상기 각 기둥(1) 사이에 필요 높이로 제작되어 운반된 내력벽 판넬(2)을 조립하여 전체 외벽체를 설치함과 동시에 골조의내부공간에도 각 해당위치에 판넬(2)을 조립함으로서 내벽체를 이루는 벽체 설치과정; 상기 외벽을 이루는 판넬(2) 상부에서 횡방향으로 설치되는 수평보(3)를 기둥(1)에 연결. 결합하는 수평보 설치과정; 및 상기 벽을 이루며 설치된 판넬(2)의 상부와 수평보(3)를 포함하는 위치에 천정용 슬라브를 설치하는 슬라브 설치과정의반복을 통해 적층 시공하는 철골조 및 스틸하우스의 시공방법에 있어서, 상기 수평보(3)가 설치될 기둥(1)의 소정높이에서 상/하 이동이 가능하도록 한쌍의 브라켓(4)을 가설치하는 브라켓 설치단계와, 상기 브라켓(4)의 양단에 각각의 수평보(3)를 연결 조립시키는 수평보 연결단계와, 상기 연결단계에 의해 기둥(1)사이에 횡방향으로 설치된 수평보(3)의 수평상태를 조정하는 조정단계 및 상기 수평보(3)가 조립된 브라켓(4)이 기둥(1)에 완전히 고정되어 수평보의 유동을 방지할 수 있도록 브라켓(4)을 최종 고정시키는 고정단계로 이루어진 수평보 설치과정과; 벽체를 이루고 있는 양측 판넬(2)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 상호 대향되는 보강용 앵글(13)을 고정. 설치하는 제1단계와, 상기 설치된 보강용 앵글(13)을 관통하여 판넬(2)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 고정되는 다수의 트러스부재(12)를 조이스트(14)가 설치된 간격과 대응되는 위치를 따라 횡방향으로 안착. 결합시키는 제2단계와, 상기 결합된 트러스부재(12) 상면에 철재 데크플레이트(16)를 설치하는 제3단계와, 상기 설치된 철재 데크플레이트(16) 위에 소정두께의 경량기포 콘크리트층(17)을 형성시키기 위해 경량기포 콘크리트를 일정량 타설하는 제4단계의 슬라브 설치과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공방법에 의하여 달성되며,상기 철골조 및 스틸하우스의 시공방법의 구현은 통상의 공정에 의해 기초공사가 이루어진 베이스상에 시공되는 철골조 및 스틸하우스용 조립식 건축물은, 상기 베이스(10)상의 적소에서 수직으로 설치되어 종방향의 골격을 이루는 복수의 기둥(1)과; 상기 기둥(1)과 기둥 사이에서 각 층의 내/외벽을 이루되, 연속으로 쌓여 벽식구조로 정렬되는 내력벽 판넬(2)과; 상기 각 층의 내외벽 판넬(2) 경계부 사이에서 기둥(1)간에 2개가 한쌍을 이루며 상호간의 조임력에 의해 기둥(1)에 고정되고 양측간에는 수평보(3)가 각각 결합되되, 기둥(1)과 수평보(3)간의 이격된 공간에서 절곡부(4a)를 형성하여 쌍을 이루고 있는 상호간의 볼트(5)에 의한 체결된 브라켓(4)에 의해 횡방향으로 연결 및 결합되어 상층부 벽체를 통해 전달되는 하중을 하부벽체로 직접 전달하는 수평보(3); 및 소정 높이에서 양측 벽체 판넬(2a,2b)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 고정되어 상호 대향되는 형태로 설치되는 보강용 앵글(13)과, 상기 보강용 앵글(13)을 관통하여 판넬내의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 의해 양측이 고정되되, 다수개가 조이스트(14) 간격과 대응되는 위치에서 횡방향으로 배치되는 트러스부재(12)와, 상기 트러스부재(12) 상면에 구비되는 연속된 굴곡형태의 철재 데크플레이트(16)와, 상기 데크 플레이트(16) 위에서 소정 두께를 이루고 있는 경량콘크리트층(17);으로 이루어져 각 층사이에서 트러스(12)에 의해 조립식으로 구축되는 슬라브층을 포함하는 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조에 의하여 달성된다.이하, 상기한 본 발명의 기술적 방법 및 구조에 따른 건축물 시공방법에 대한 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 11은 건축물의 외벽 및 슬라브 시공단계를 순서적으로 도시한 것이고, 도 12는 완성된 슬라브의 단면을 나타낸 도이다.

먼저, 본 실시예에 따른 철골조 및 스틸하우스의 시공방법에 대한 바람직한 실시예를 살펴보기로 한다.

먼저 땅을 파서 기초 콘크리트를 타설하여 지하층을 형성하는 일반적인 방법에 의해 기초공사가 이루어진 상태에서 이루어지게 되는데, 이후의 벽체 시공공정은 다음과 같은 과정으로 진행되게 된다.

즉, 1단계로는 콘크리트 기초공사를 통해 형성된 기초슬라브(10)의 적소에 도 1에 도시된 바와같이 베이스플레이트(1a)를 소정 개소에 설치한 후, 여기에 수개의 각형 수직기둥(1)이 지지되며 설치되게 되는데, 설치되는 수직기둥(1)은 시공될 건축물의 층수에 상응하는 높이를 이루게 되며, 그 설치갯수 및 두께는 시공될 건축물의 크기 및 용적 등에 따라 결정된다.

그리고, 2단계로는 도 2에 도시된 바와같이 상기 세워진 기둥(1) 사이에 미리 공장에서 일정 크기로 제작되어 운반된 다수의 벽판넬(2)을 세워 조립시킴으로 1층 높이에 해당하는 외벽 및 내벽구조를 완성시키게 된다.

이때, 상기 내력벽을 이루고 있는 벽판넬(2)은 본 출원인이 기 출원하여 등록받은 바 있는 특허출원번호 98-11508호에 상세히 설명된 바와같이 방음, 단열, 내화, 구조의 강성을 극대화 할 수 있는 철골조 및 스틸하우스용 판넬로서 해당 구조물에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 벽판넬(2)이 세워질 위치의 기초슬라브(10)상에는 미리 베이스런너(2')가 설치되게 되어 요부확대도에 나타낸 바와같이 벽판넬(2)이 세워지면서 지지될 수 있게된다.

이와같이 하여 벽판넬(2)이 1층의 외벽 전체와 내벽을 이루며 세워지게 되면, 기둥과 기둥 사이에 와이어줄 등을 연결하여 지지하여 줌으로서 형태변경을 방지하게 된다.

그리고, 3단계로는 수평보(3)를 설치하는 공정으로서, 이는 도 3에 도시된 바와같이 조립된 벽판넬(2) 위에 기둥(1)과 기둥 사이에서 브라켓(4)에 의해 지지되면서 설치되게 된다.

상기 수평보(3)를 설치하는 작업을 도 4 내지 도 6을 참조하여 좀더 살펴보면, 먼저 기둥(1)에 한쌍의 브라켓(4)이 양단 절곡부위(4a)에서 볼트(5)에 의해 상호간에 헐겁게 가체결됨에 따라 브라켓(4)은 기둥을 따라 상/하로 이동이 가능한 상태로 되고, 이러한 상태에서 양측으로 수평보(3)가 위치되어 있는 상태에서 브라켓(4)의 양측단 결합홀에 각각 피스(5')를 체결함으로서 브라켓(4)과 양측 수평보(3)가 결합되게 된다.

이후에는 수평보(3)의 수평상태를 조정해야 하는데, 이때에도 브라켓(4)은기둥(1)에 헐겁게 가체결된 상태로 유동이 가능하므로 작업자로 하여금 수평보(3)가 적절한 수평상태를 이룰 수 있도록 레벨링한 후, 수평상태의 조정이 끝나면 수평보(3)가 수평을 유지한 상태에서 유동되지 않도록 브라켓(4)을 기둥(1)에 완전히 고정시키게 된다.

이러한 고정작업은 가체결되어 있던 볼트(5)를 스크류건 등의 공구를 이용하여 임펙트시킴에 의해 이루어지게 되는데, 쌍을 이루는 브라켓(4)이 수평상태의 수평보(3)와 기둥(1) 사이의 이격공간(D) 사이에서 조여지게 되면 브라켓(4)과 기둥(1)간에 밀착력이 발생하면서 고정이 가능하게 되는 것이다.

한편, 이와같은 역할을 하는 상기 브라켓(4)의 형태는 벽판넬(2)의 상부 끝단에 위치되도록 하여 길이 연장시는 도 5에 도시된 형태를 이루게 되고, 모서리측에서는 도 6에 도시된 형태를 이루게 되는 등 수평보(3)와 기둥(2)이 만나는 해당 위치의 구조에 따라 여러가지 형태가 적용될 수 있게된다.

그리고 브라켓(4)의 중단부에는 볼트체결이 가능하도록 관통공(4')을 수개 형성시킴으로서, 선택적으로 추가적인 보강작업이 필요한 경우에는 수평보(3)의 고정작업이 완료된 후 브라켓(4)과 기둥(1)간을 직접 체결할 수도 있게된다.

그리고 기둥(1)과 수평보(3) 사이의 이격공간(D)에는 무수축몰탈이 채워지면서 부재간의 결합력을 증가시킬 수 있게된다.

상기한 수평보(3) 설치 및 마감공정을 거쳐 1층의 벽체시공이 완성되면, 1층의 천정슬라브를 설치하는 작업이 이루어지게 되는데, 이는 도 7 내지 도 11을 통해 살펴보기로 한다.

즉, 도 7에 도시된 바와같이 양측 벽체(2a,2b)의 소정높이에 "ㄴ"형 보강앵글(13)을 벽체(2a,2b)의 조이스트부(14)와 수평보(3)에 상호 대향되는 형태로 볼트 또는 피스 또는 용접 등의 형태를 통해 설치하고, 도 8에 도시된 바와같이 다수의 트러스(12)를 상호 일정간격을 유지시키며 보강앵글(13)을 관통하여 하부는 조이스트부(14)에 상부는 수평보(3)에 각각 결합시킨다.

이때, 트러스(12)와 보강앵글(13)간의 보강체결을 위한 체결부(15)가 선택적인 방법을 통해 적용될 수 있다.

여기서, 각 구조물들간의 결합은 볼트나 피스 등 각종부재에 의해 이루어질 수 있으며, 이와는 별도의 선택적인 요소로 용접등을 통해 그 고정력을 더욱 향상시킬 수도 있음을 밝혀둔다.

상기 트러스(12)의 고정이 완료되면 그 상면에 지지판재로서 연속된 굴곡형상으로 이루어진 골함석 또는 철판 데크플레이트(16)를 피스로 고정 설치함으로서 1층의 벽체 및 슬라브층의 골조가 만들어지게 되는데 이때의 상태를 도 9에 나타내었다.

이상과 같이 슬라브의 데크플레이트(16) 설치 작업이 끝나면 다시 상층을 이루게될 벽판넬(2)을 수평보(3)위에 설치하여 외벽 및 내벽을 이룬 후 그 위에 다시 수평보를 얹고 슬라브층을 설치하는 상기 단계의 작업을 반복하면서 적층식으로 점차 상층구조물의 시공이 이루어질 수 있게되는 것이다.

그리고 전층의 벽체구조가 완성된 후에는, 전체 각 층의 슬라브에 설치되어 있는 철판 데크플레이트(16) 위에 단열 및 차음층 형성을 위하여 경량기포 콘크리트를 동시에 타설하여 경화시킴으로서, 도 10에 도시된 바와같이 소정 두께의 경량기포 콘크리트층(17)을 형성시킬 수 있으며, 일정 시간이 경과함에 따라 상기 타설된 경량 콘크리트가 경화되면 그 위에 몰탈마감 또는 상층 바닥 마감재(18)를 설치하는 공정(도 11)을 통해 슬라브 구조의 기본적인 형성 작업이 완료되게 되는 것이다.

이후, 도 12에 도시된 바와같이 트러스(12) 하부에는 데크 플레이트와 같이 연속된 굴곡형태의 철재 지지 하우징(19)을 설치하되, 굴곡형태로 인해 발생되는 하우징의 상하면에는 도 12의 A부를 확대하여 도시한 도 13에 나타낸 바와 같이 슬라브층의 내화를 위한 내화피복제(19a)가 충진되어 있다.

이는 슬라브 시공작업에 있어, 종래 슬라브층의 내화를 위해 실시되던 별도의 작업공정이 배제될 수 있게됨을 알 수 있다.

또한, 굴곡형태의 지지 하우징(19)은 트러스(12) 상부에 설치되는 데크 플레이트(16)와 함께 위에서 전달되는 응력 및 모멘트, 그리고 처짐등에 복합적으로 작용할 수 있고, 트러스 하단의 응력에 의한 변형 또는 뒤틀림에 대응할 수 있는 이점이 있다.

그리고 상기 지지하우징(19) 하면에는 석고보드 등과 같은 기존의 천정 마감재(20)를 적합한 결합부재를 이용하여 설치, 고정시킴으로 마감공정이 이루어지게 된다.

한편, 이와같은 시공방법을 통해 이루어지는 시공구조에 있어서, 상하 각 벽체(2)간의 일체형 연결구조를 도 14를 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 14a 및 도 14b 에 나타낸 바와같이 피스, 볼트, 용접 등의 방법에 의해 고강도의 평판재 연결철물(21a,21b)이 벽체판넬(2)내의 조이스트(14)간에 결합되게 되며, 이는 수평보(3)를 사이에 두고 벽체판넬(2) 양측에서 이루어지면서 벽체의 일체형 구조를 이룰 수 있게된다.

또한, 상기 결합구조에 더불어 도 14c에 나타낸 바와같이 상부의 벽체판넬과 수평보(3)간에는 "ㄴ"형 앵글형태의 연결철물(21c)이 상기 방법에 의해 결합되면서 상호간의 결합구조가 이루어지게 된다.

한편, 도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라브에서의 트러스 활용구조를 나타낸 것이다.

즉, 상현재(12a)와 하현재(12b) 사이에 하중 지지를 위한 사현재가 설치되는 일반적인 트러스(12) 구조를 변형하여, 도 16의 요부 확대도에 도시된 바와 같이 연속된 굴곡형태를 이루며 그 사이에는 단열재(12c)가 충진된 철재 지지하우징(12d)을 상현재(12a)와 하현재(b) 사이에 결합시킨 트러스(12') 구조를 도입하여 하중의 지지와 함께 단열막역할을 수행할 수 있도록 하게된다.

이러한 단열막 구조를 이룬 트러스(12')를 일반 트러스(12)의 위치중 원하는 위치에 설치하게 되면, 상부의 데크 플레이트(16)와 하부의 내화피복층 지지하우징(19) 그리고 양측의 트러스(12') 상호간의 사이에 밀폐된 공간을 형성시킴으로서 공조덕트의 역할을 수행할 수 있게된다.

즉, 상기 단열막 트러스(12')로 인해 형성된 밀폐공간에 외부공기의 흡입 또는 배출이 이루어질 수 있는 공조용 덕트유로를 연통시키게 되면 건물 전체의 슬라브층을 따라 공조(흡입 및 배출)가 이루어질 수 있게되며, 필요에 따라서 슬라브공간에 상기 트러스(12')를 다수개 설치함으로서 흡기 및 배기덕트가 각각 이루어질 수 있도록 하여 천정마감재(20)에 설치되는 배기구(22) 및 흡기구(23)를 통한 실내와의 공기유동이 이루어질 수 있게되는 것이다.

또한, 상기 구성을 통해 형성된 다수의 흡기덕트간 또는 배기덕트간에는 연결부재를 통해 상호간에 연통이 이루어질 수 있게되며, 이러한 기술구성에 대해서는 다수의 설치 실시예가 제시될 수 있으므로 이에대한 구체적인 배치상태는 생략하기로 한다.

이때, 덕트역할을 하는 트러스(12') 간의 거리는 필요한 공조용량에 따라 가변이 가능하며, 이로 인하여 외기의 흡입 및 내부공기의 배출을 위한 별도의 공조덕트 설치를 하지 않더라도 공조덕트의 역할을 수행할 수 있게 되어 공간활용이 극대화 될 수 있게된다.

그리고, 상기 트러스(12,12')의 높이에 의해 형성된 사이의 공간은 작업자의 이동이 가능한 체적을 유지하고 있으므로, 해당 공간 내부에 각종 전선 등 전기설비를 내설시킨 상태에서 경량콘크리트층(17)의 필요부위에 도 16에서와 같이 천공부(24)를 형성시켜 놓고, 천정 마감재(20)에도 역시 도 17에 도시된 바와 같이 필요부위에 출입용 도어(25)를 설치해 놓으므로서 필요시마다 작업자가 슬라브층 내의 트러스공간으로 들어가서 다수의 천공부(24)중 전선공급을 필요로 하는 해당위치의 천공부(24)를 통해 상층 바닥면으로 전선등을 공급시킴으로서 사무공간에서 전선(예를들면, 다중 컴퓨터간의 네트워크 연결을 위해 사용되는 전선) 이 외부로노출됨으로 인한 문제가 개선될 수 있게됨을 알 수 있다. 상기 형성된 천공부(25)에는 일시적인 마감이 이루어지게 되며 필요시 이를 제거한 후 사용이 가능하게 된다.

이렇게 함으로써, 종래 사무공간에서 컴퓨터 등 전자설비의 전원공급을 위해 어지럽게 노출될 수 밖에 없었던 전선등의 설비들이 모두 슬라브를 통해 설치된 상태에서 바닥면으로 부터 공급될 수 있게되어 쾌적한 주거환경을 제공할 수 있게됨을 알 수 있다.

또한, 종래에 공조용 덕트 혹은 배선용 덕트의 설치 및 전기설비를 위해 별도의 공사를 수행하던것이 상기 구조를 통해 해결될 수 있으므로 비용절감에 더욱더 일조할 수 있게된다.

한편, 이상에서 살펴본 바와같이 벽체를 적층시키고 천정슬라브를 설치하는 방법을 통해 시공되는 철골조 및 스틸하우스의 경우, 각 구조물의 크기 및 형태가 구조계산에 의해 결정되어지게 되는데, 먼저 기둥을 세운 후 벽판넬을 건축하고자 하는 층수에 따라 순차적으로 쌓아가는 정렬시공(In-line framing)이 이루어지게 됨으로 건축물의 시공효율 및 공사기간이 크게 개선될 수 있으며, 이와 동시에 공사비용을 감소시킬 수 있게된다.

그리고 이와같은 구조를 이루는 본 실시예의 하중분포를 살펴보면, 전체적인 외벽면을 이루고 있는 내력벽 판넬이 벽식구조로 이루어져 있으므로 인해 지붕으로 부터 시작되는 상부에서 가해지는 하중은 수평보(3)하부의 벽판넬(2)로 직접 전달된 후 바닥의 기초로 전해지게 되어 기둥으로 하중이 집중되던 종래 기술구조에 비해 안정적인 하중의 분산이 이루어질 수 있게됨을 알 수 있다.

또한, 천정슬라브에 있어 상부에서 가해지는 힘이 트러스(12)의 삼각빔을 따라 분산되어 보강 앵글(13)로 전달되고, 전달된 하중은 상술한 바와 같이 벽식구조를 이루고 있는 벽판넬(2a,2b)로 전달하게 되는 것으로 안정적인 지지구조를 이룰 수 있게되는 것이다.

다시말하면, 본 실시예에서는 상부에서 내려오는 하중을 지붕-벽체-바닥을 통하여 기초로 전달하는 적층구조로 인해, 기둥(1)은 단순히 골격 프레임의 역할만을 감당하게 됨으로 그 두께및 차지하고 있던 면적이 크게 감소될 수 있게되어 내부의 실내공간이 상대적으로 증가될 수 있게됨을 알 수 있다.

특히, 도 15에 도시된 바와 같이 외벽의 벽판넬에 창문의 설치를 위한 개공부가 형성된 상태에서 각 층 사이의 경계에 위치하고 있는 수평보(3)는 상부측 벽판넬로 부터 가해지는 하중을 하부 벽판넬로 분산시키면서 전달하는 인방역할을 수행하게 됨으로서, 하방으로 가해지는 힘의 집중을 방지하여 효율적인 분산이 이루어질 수 있게되는 것이다.

한편 비교예로서, 종래 일반적으로 시공되던 건축물의 경우는 대부분의 하중이 기둥에 집중되면서 하부로 전달됨으로 기둥 및 보의 단면이 커지게 되고 이로인해 과중한 공사비와 공사기간이 소요되는 등의 문제가 있었으나, 본 발명의 시공구조에 따른 기둥은 하중에 의한 영향을 받지않는 프레임의 역할만을 수행하게 되고 벽면을 이루고 있는 각 판넬이 상부로 부터 전해지는 수직방향 하중을 안정적으로 지지하게 되는 벽식구조로 이루어짐으로 인해 기둥의 두께 증가의 요소가 배제되게되어 내부공간의 활용에 또한 기여할 수 있게됨을 알 수 있다.

또한, 건축물의 골조형태를 유지하는 역할만이 부여되는 본 발명에서의 기둥은 상기 실시예의 도면에서 각관형태가 도시되었으나, 이러한 각관형태 뿐만 아니라 "T"형 앵글이 사용되거나 원기둥, 또는 다각형형상 등 여러가지 형태로의 응용이 가능함을 밝혀둔다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명되었지만 본 발명의 철골조 및 스틸하우스의 시공방법 및 슬라브 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 사실이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와같이 본 발명의 시공방법 및 구조는, 절골조 및 스틸하우스의 시공을 위해 공장에서 주문 생산하여 표준화된 건축에 필요한 자재를 현장에서 간단하게 적층시공을 이루도록 판넬부재를 연속하여 정렬조립하므로서 구조체와 마감을 동시에 해결하여 공사비용 및 공기를 효율적으로 단축시킬 수 있는 차별화된 시공성을 나타내게 된다.

또한, 시공된 건축물은 스틸 하우스의 특징이라 할 수 있는 경량형강의 내력구조를 이루게 됨으로, 상부로 부터 전달되는 하중을 벽체-바닥을 통하여 기초 슬라브로 분산 전달하는 내력벽의 적층구조를 이룸으로서 내진성능이 향상되어 보다안정적인 강성을 확보할 수 있는 이점을 나타낼 수 있게 된다.

또한, 슬라브층의 사이공간을 최대한 활용하여 기존의 덕트 또는 플로어덕트를 별도로 제작할 필요가 없어지게 되어 공사비용의 절감효율을 더욱 증대시킬 수 있게된다.

Claims (15)

1. 기초슬라브(10)의 사방을 포함하는 적소에 복수의 수직기둥(1)을 구조계산에 의한 소정간격으로 설치하는 기둥 설치과정; 상기 각 기둥(1) 사이에 필요 높이로 제작되어 운반된 내력벽 판넬(2)을 조립하여 전체 외벽체를 설치함과 동시에 골조의내부공간에도 각 해당위치에 판넬(2)을 조립함으로서 내벽체를 이루는 벽체 설치과정; 상기 외벽을 이루는 판넬(2) 상부에서 횡방향으로 설치되는 수평보(3)를 기둥(1)에 연결. 결합하는 수평보 설치과정; 및 상기 벽을 이루며 설치된 판넬(2)의 상부와 수평보(3)를 포함하는 위치에 천정용 슬라브를 설치하는 슬라브 설치과정의반복을 통해 적층 시공하는 철골조 및 스틸하우스의 시공방법에 있어서,

   상기 수평보(3)가 설치될 기둥(1)의 소정높이에서 상/하 이동이 가능하도록 한쌍의 브라켓(4)을 가설치하는 브라켓 설치단계와, 상기 브라켓(4)의 양단에 각각의 수평보(3)를 연결 조립시키는 수평보 연결단계와, 상기 연결단계에 의해 기둥(1)사이에 횡방향으로 설치된 수평보(3)의 수평상태를 조정하는 조정단계 및 상기 수평보(3)가 조립된 브라켓(4)이 기둥(1)에 완전히 고정되어 수평보의 유동을 방지할 수 있도록 브라켓(4)을 최종 고정시키는 고정단계로 이루어진 수평보 설치과정과;

   벽체를 이루고 있는 양측 판넬(2)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 상호 대향되는 보강용 앵글(13)을 고정. 설치하는 제1단계와, 상기 설치된 보강용 앵글(13)을 관통하여 판넬(2)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 고정되는 다수의 트러스부재(12)를 조이스트(14)가 설치된 간격과 대응되는 위치를 따라 횡방향으로 안착. 결합시키는 제2단계와, 상기 결합된 트러스부재(12) 상면에 철재 데크플레이트(16)를 설치하는 제3단계와, 상기 설치된 철재 데크플레이트(16) 위에 소정두께의 경량기포 콘크리트층(17)을 형성시키기 위해 경량기포 콘크리트를 일정량 타설하는 제4단계의 슬라브 설치과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공방법.
2. (삭 제)
3. (정 정) 청구항 1에 있어서, 상기 고정단계는, 쌍을 이루는 브라켓(4)이 기둥(1)을 사이에 두고 상호 조여지면서 기둥(1)과 밀착, 고정될 수 있도록 브라켓의 절곡부(4a)에 가체결 되어있는 볼트(5)를 임펙트시킴에 의해 조여지면서 고정작업이 이루어짐을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공방법.
4. (삭 제)
5. 통상의 공정에 의해 기초공사가 이루어진 베이스상에 시공되는 철골조 및 스틸하우스용 조립식 건축물은,

   상기 베이스(10)상의 적소에서 수직으로 설치되어 종방향의 골격을 이루는 복수의 기둥(1)과;

   상기 기둥(1)과 기둥 사이에서 각 층의 내/외벽을 이루되, 연속으로 쌓여 벽식구조로 정렬되는 내력벽 판넬(2)과;

   상기 각 층의 내외벽 판넬(2) 경계부 사이에서 기둥(1)간에 2개가 한쌍을 이루며 상호간의 조임력에 의해 기둥(1)에 고정되고 양측간에는 수평보(3)가 각각 결합되되, 기둥(1)과 수평보(3)간의 이격된 공간에서 절곡부(4a)를 형성하여 쌍을 이루고 있는 상호간의 볼트(5)에 의한 체결된 브라켓(4)에 의해 횡방향으로 연결 및 결합되어 상층부 벽체를 통해 전달되는 하중을 하부벽체로 직접 전달하는 수평보(3); 및

   소정 높이에서 양측 벽체 판넬(2a,2b)의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 고정되어 상호 대향되는 형태로 설치되는 보강용 앵글(13)과, 상기 보강용 앵글(13)을 관통하여 판넬내의 조이스트(14) 및 수평보(3)에 의해 양측이 고정되되, 다수개가 조이스트(14) 간격과 대응되는 위치에서 횡방향으로 배치되는 트러스부재(12)와, 상기 트러스부재(12) 상면에 구비되는 연속된 굴곡형태의 철재 데크플레이트(16)와, 상기 데크 플레이트(16) 위에서 소정 두께를 이루고 있는 경량콘크리트층(17);으로 이루어져 각 층사이에서 트러스(12)에 의해 조립식으로 구축되는 슬라브층을 포함하는 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.
6. (삭 제)
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 수평보(3)를 사이에 두고 설치되는 상.하층 판넬(2)은, 별도의 고강도 평판형 및 "ㄴ"형 연결철물(21a,21b,21c)의 체결에 의해 수평보(3)를 포함하는 상호간의 일체형 결합이 이루어짐을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.
8. (삭 제)
9. (정 정 ) 청구항 5에 있어서, 상기 데크플레이트(16)가 상부에 설치된 트러스부재(12)의 하면에는, 트러스부재 상부에서 전달되는 응력 및 모멘트, 처짐에 복합적으로 작용할 수 있고 트러스 하단의 응력에 의한 변형 또는 뒤틀림에 대응할 수 있도록 강성을 갖는 데크플레이트형태로 구비되며 그 내부에는 내화피복제(19a)가 내재된 철재 지지하우징(19)이 설치되며 철재 지지하우징(19) 하면에는 천정 마감재(20)가 결합 설치됨을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.
10. (삭 제)
11. (정 정) 청구항 5에 있어서, 상기 트러스부재(12)는 횡방향을 따라 양측간의 밀폐공간을 이루어 복수가 한쌍의 공조덕트 역할을 수행할 수 있도록 하는 상현재(12a) 및 하현재(12b) 사이에 결합되며 연속된 굴곡형태를 이루는 하우징(12d)이 결합된 것으로서, 상기 하우징(12d) 내에는 단열재(12c)가 충진되어 형성된 가이드부재(12')로 이루어져 소정 위치에 선택적으로 설치됨을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.
12. (삭 제)
13. (삭 제)
14. (정 정) 청구항 5에 있어서, 상층 바닥부로 전선등의 공급을 필요로 하는 슬라브층 내부의 필요부위에는, 데크플레이트(16) 및 경량콘크리트층(17)을 관통하는 천공부(24)를 형성함을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.
15. (정 정) 청구항 14에 있어서, 상기 천공부(24)를 통한 전선공급 작업을 위한 작업자가 슬라브층 내부의 공간으로 진입할 수 있도록 하는 출입용 개폐도어(25)가 슬라브층의 상부 또는 하부중 적어도 일개소에 형성됨을 특징으로 하는 철골조 및 스틸하우스의 시공구조.