상기한 목적을 달성하고자 본 발명은 하층부의 주기둥(main column)을 시공하는 제1단계; 하층부의 보를 프리캐스트 콘크리트 부재로 채택하여 시공하는 제2단계; 상기 하층부의 보 위로 하프 프리캐스트 콘크리트슬래브를 설치하고 현장에서 나머지 콘크리를 타설하여 하층부의 천장슬래브를 시공하는 제3단계; 상기 하층부의 천장슬래브 위로 하층부의 주기둥과 일치하는 위치에서 상층부의 주기둥을 시공하는 제4단계; 하층부 및 상층부의 주기둥 사이의 소정 위치에 샛기둥(post column)을 프리캐스트 콘크리트 부재로 채택하여 설치하는 제5단계; 및, 상기 상층부의 주기둥 및 샛기둥 위로 지붕을 설치하는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 복층건축물에서 상하층 골조의 병행시공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하층부 및 상층부가 각각 2개층 이상의 복수층으로 이루어지되 각각의 최상층은 클린룸으로 설계되는 복층구조의 클린룸 건축물에서 하층부 및 상층부를 각각 구별되는 하나의 시공단위로 하여 클린룸 건축물을 시공함에, 하층부의 주기둥(main column)을 시공하는 제1단계; 하층부의 보를 프리캐스트 콘크리트 부재로 채택하여 시공하는 제2단계; 상기 하층부의 보 위로 하프 프리캐스트 콘크리트슬래브를 설치하고 현장에서 나머지 콘크리트를 타설하여 하층부의 천장슬 래브를 시공하는 제3단계; 상기 하층부의 천장슬래브 위로 하층부의 주기둥과 일치하는 위치에서 상층부의 주기둥을 시공하는 제4단계; 프리캐스트 콘크리트 부재의 샛기둥(post column)을 준비하여 하층부 및 상층부의 주기둥 사이의 소정 위치에 동시 설치하되 상기 샛기둥이 하층부 및 상층부의 최상층을 제외한 높이까지 미치도록 설치하는 제5단계; 상기 샛기둥 위로 프리캐스트 콘크리트 격자보를 시공하여 하층부 및 상층부의 최상층을 동시에 형성시키는 제6단계; 및, 상층부의 주기둥 위로 지붕을 설치하는 제7단계;를 포함하여 이루어지는 상하층 골조의 병행시공방법을 적용한 복층구조의 클린룸 건축물 골조의 시공방법을 제공하는 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 완성된 복층구조의 클린룸 건축물 골조를 도시한 도면이고, 도 2a 내지 도 2j는 도 1의 공정순서를 도시한 도면이다.
1. 복층건축물에서 상하층 골조의 병행시공방법(이하, 병행시공방법)
병행시공방법은 먼저 주기둥(110)만을 시공한 상태에서 보(120) 및 슬래브(130)를 시공하여 하층부(100)의 주요 골조를 1차 완성하고 이어 상층부(200)의 골조를 시공하면서 동시에 하층부의 샛기둥(140)을 설치하여 하층부(100)의 골조를 마무리하는 것을 특징으로 하며, 이러한 과정을 반복적으로 시행하면 공기를 단축하면서 복층건축물을 시공할 수 있게 된다. 이에 관한 공정은 도 2a 내지 도 2j의 공정 중 필수적으로 필요한 일부 공정만 포함하여 구성된다.
(1) 하층부의 주기둥(main column, 110)을 시공한다(도 2a 및 도 2b)).-제1단계
주기둥(110)은 건축물의 주요 하중을 부담하는 기능을 한다. 하층부(100)의 주기둥(110)은 도시한 바와 같이 현장타설 철근콘크리트기둥(110a)으로 시공되거나 프리캐스트 콘크리트기둥(110b)으로 시공될 수 있다. 이는 현장작업 여건과 건축물의 용도를 고려하여 결정한다.
(2) 하층부의 보(120)를 시공한다(도 2c).-제2단계
하층부의 보(120)는 프리캐스트 콘크리트 부재로 시공되며, 이때 상기 보(120)는 거더를 포함하는 포괄적인 개념의 보로서, 장스팬으로 제작된 보이다. 상기 보(120)는 주기둥(110)과 주기둥(110) 사이에 배치되는 샛기둥(140)의 설치로 연속보가 된다.
(3) 하층부의 천장슬래브를 시공한다(도 2d).-제3단계
하층부의 천장슬래브는 하프 프리캐스트 콘크리트슬래브(130)를 설치하고 현장에서 나머지 콘크리트를 타설하여 시공한다. 이와 같은 제1단계 내지 제3단계의 공정으로 하층부(100)의 주요 골조가 완성된다.
(4) 상층부의 주기둥(210)을 시공한다(도 2e 및 도 2i).-제4단계
하층부(100)의 천장슬래브 위로 하층부의 주기둥(110)과 일치하는 위치에서 상층부의 주기둥(210)을 시공한다. 즉, 하층부(100)의 주요 골조의 완성으로 바로 상층부(200)의 골조 공정을 진행할 수 있게 되는 것이다.
(5) 샛기둥(post column, 140, 240)을 설치한다(도 2f).-제5단계
샛기둥(140, 240)은 건축물의 주요 하중을 부담하기보다는 제2단계에서 설치된 보(120)의 처짐 및 응력을 보강하기 위하여 설치되는 것이다. 상기 샛기둥(140, 240)을 프리캐스트 콘크리트 부재로 하여 하층부와 상층부 주기둥(110, 210) 사이의 소정 위치에 동시에 설치한다. 이로써 하층부(100)와 상층부(200)의 골조 공사가 동시에 진행가능하게 되므로 공기단축을 기대할 수 있게 된다. 제5단계에는 하층부(100) 및 상층부(200)를 2이상의 복수층으로 구분하는 중간 보 및 슬래브(150, 250)를 시공하는 단계가 더 포함되도록 구성할 수 있다.
다만, 여러층으로 구성되는 복층건축물의 구축을 위해서는 상기 제5단계는 하층부에 샛기둥을 설치하는 (a)단계; 상기 제2단계 내지 제4단계를 시행하는 (b)단계; 및, 상층부에 샛기둥을 설치하는 (c)단계;를 포함하여 이루어지되, (a)단계 내지 (c)단계가 반복적으로 시행되도록 구성할 수 있다. 즉, 하층부(100) 및 상층부(200)는 복층건축물을 시공하는 과정에서 구분되는 시공단위이므로 시공단위로 적층하면서 건축물을 구축하는 경우 상층부(200)는 곧 하층부(100)가 될 것이고 그 위의 시공단위가 새로운 상층부(200)가 될 것인 바, 보 및 슬래브 시공단계, 상층부의 주기둥 시공단계, 하층부 및 상층부의 샛기둥 설치단계를 반복적으로 시행함으로써 복층건축물의 골조를 구축할 수 있게 되는 것이다.
(6) 지붕(300)을 시공한다(도 2j).-제6단계
상기와 같은 공정의 진행으로 기둥(주기둥(110, 210) 및 샛기둥(140, 240)), 보 및 슬래브(120+130)의 골조공사가 완료된 후 상층부(최상층부)의 주기둥(210) 및 샛기둥(240) 위로 지붕(300)을 시공하면 복층건축물에서의 골조의 시공은 완성 된다.
2. 병행시공방법을 적용한 복층구조의 클린룸 건축물 골조의 시공방법(이하, 클린룸시공방법)
본 발명의 클린룸시공방법은 클린룸 건축물을 시공함에, 전술한 병행시공방법을 적용한다는데 그 기술적 특징이 있다. 본 발명의 클린룸시공방법은 하층부(100) 및 상층부(200)가 각각 2개층 이상의 복수층으로 이루어지되 각각의 최상층(100b, 200b)은 클린룸으로 설계되는 복층구조의 클린룸 건축물에서 하층부(100) 및 상층부(200)를 각각 구별되는 하나의 시공단위로 하여 이루어진다. 즉, 본 발명은 장스팬 공간이 요구되는 클린룸과 클린룸의 환경조건을 유지하는 지원설비 공간을 층구분하여 설계하되 이러한 클린룸과 지원설비 공간을 복수개 구비하여 적층되도록 설계함으로써 부지가 협소한 경우에 유리하게 적용할 수 있을 것이다. 클린룸 건축물은 공사과정에서 진동과 미립자를 최소화하여야 하므로 클린룸 공간을 형성하는 구조재는 프리캐스트 콘크리트 부재 혹은 철골부재를 채택함이 바람직하다. 통상적으로 현장타설 콘크리트보다 프리캐스트 콘크리트가 동적강성에 유리한 것으로 알려져 있다.
도 2a 내지 도 2j에서는 이와 같은 클린룸시공방법에 대하여 그 공정순서가 도시되어 있으며, 다만 2개의 클린룸을 가지면서 3개층을 하나의 시공단위로 하여 시공하는 과정을 도시하고 있으나, 일정 공정순서를 반복 시행하면 그 이상의 클린룸을 갖는 건축물을 시공할 수 있을 것이다.
(1) 하층부의 주기둥(main column, 110)을 시공한다(도 2a 및 도 2b).-제1단계
하층부(100)의 하부 2개층은 클린룸 지원설비 공간으로 활용되므로 하층부의 주기둥(110)은 2개층에 해당하는 높이만큼 현장타설 철근콘크리트기둥(110a)으로 시공되어도 무방하나, 최상층(100a)인 클린룸층의 경우에는 진동 및 미립자 발생을 최소화하기 위해 프리캐스트 콘크리트기둥(110b)으로 시공되도록 하는 것이 바람직하다.
(2) 하층부의 보(120)를 시공한다(도 2c).-제2단계
하층부의 보(120)는 프리캐스트 콘크리트 부재로 시공하며, 이는 후술하는 하층부의 천장슬래브와 함께 상층부(200)와 하층부(100)의 시공단위를 구분하는 역할을 한다.
(3) 하층부의 보(120) 위로 하프 프리캐스트 콘크리트슬래브(130)를 설치하고 현장에서 나머지 콘크리트를 타설하여 하층부(100)의 천장슬래브를 시공한다(도 2d).-제3단계
(4) 상기 하층부의 천장슬래브 위로 하층부의 주기둥(110)과 일치하는 위치에서 상층부의 주기둥(210)을 시공한다(도 2e 및 도 2i).-제4단계
상층부의 주기둥(210)은 3개층 중 최상층(200b)을 제외하고 현장타설 철근콘크리트기둥(210a)으로 시공되어도 무방하나, 최상층(200b)인 클린룸층은 프리캐스트 콘크리트기둥 또는 철골기둥(210b)으로 시공되도록 하는 것이 바람직하다.
다만, 최상층(200b)인 클린룸층 위로 지붕(300)이 시공되되 상기 지붕(300) 이 철재트러스로 시공된다면 지붕과의 접합을 고려하여 철골기둥으로 시공되도록 한다. 이때, 상층부의 주기둥(210)을 상기와 같이 최상층(200b)의 클린룸 부분을 철골기둥으로 채택하고 그 아래 2개층과 분리하여 시공하는 경우에는 최상층 클린룸의 주기둥(210b)은 도 2i에서와 같이 지붕(300) 시공에 앞서 설치할 수 있다.
(5) 프리캐스트 콘크리트 부재의 샛기둥(post column)을 준비하여 하층부 및 상층부의 주기둥(110, 210) 사이의 소정 위치에 동시 설치하되 상기 샛기둥(140, 240)이 하층부 및 상층부의 최상층(100b, 200b)을 제외한 높이까지 미치도록 설치한다(도 2f).-제5단계
최상층(100b, 200b)은 클린룸층으로 구성되므로 장스팬의 확보가 필요한 반면, 최상층 아래의 2개층은 클린룸층을 지원하기 위한 설비공간 및 기타 작업공간으로 활용되므로 구조적인 안정성 확보차원에서 샛기둥(140, 240)을 설치하게 된다. 즉, 샛기둥(140, 240)은 건축물의 주요 하중을 부담하기보다는 후술하는 제6단계에서 설치된 격자보(160, 260)의 처짐 및 응력을 보강하기 위하여 설치된다.
이때, 하층부(100) 및 상층부(200)가 3개층으로 이루어지도록 하기 위해 상기 샛기둥(140, 240)은 2개층 높이를 가지는 부재로 준비하고 이를 설치한 후 도 2g와 같이 상기 샛기둥의 소정 위치에 중간 보 및 슬래브(150, 250)를 시공하여 층구분한다.
(6) 상기 샛기둥(140, 240) 위로 프리캐스트 콘크리트 격자보(160, 260)를 시공하여 하층부 및 상층부의 최상층(100b, 200b)을 동시에 형성시킨다(도 2h).-제6단계
격자보(160, 260)는 클린룸층의 바닥을 구성하는 보로서, 격자형으로 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 부재를 채택한다. 격자보(160, 260)는 그 상부에 형성되는 클린룸의 진동제어를 목적으로 채택된다. 골조로는 격자보(160, 260)만을 설치하고 이후 마감공사시에 액서스플로어(access floor)를 더 설치하여 클린룸의 바닥을 완성하게 된다.
(7) 상층부의 주기둥(210) 위로 지붕(300)을 시공한다(도 2j)-제7단계
지붕(300) 시공에 앞서 전술한 바와 같이 상층부의 최상층(200b)에 해당하는 철골부재의 주기둥(210b)을 설치할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예들에 의하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.