KR100687133B1 - 슬림 피시 슬래브 데크를 이용한 ｉ-슬래브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아파트, 빌딩 등 주로 고층건물의 층간 슬래브에 관한 것으로서, 건축공정을 단순화하여 건축비용을 저렴하게 하기 위하여 피시 슬래브를 이용하여 층간 슬래브를 형성함에 있어서 피시 슬래브를 슬림화 하여 중량을 가볍게 하여 제작 공장에서 건설 현장으로의 운반을 용이하게 하고 인접 PC 슬래브들 사이의 접합강도를 향상시킴으로써 슬래브를 지지하는 보 또는 벽 사이의 스팬(span)을 길게 할 수 있게 하고 그에 따라 건물 내부의 평면구조를 다양하게 변경할 수 있는 I-슬래브에 관한 것이다.
본 발명의 슬림 피시 슬래브 데크를 이용한 I-슬래브는 두께가 얇은 하부 플랜지 슬래브(31) 측단에서 일정거리의 안쪽 위치에 하나의 일자 트러스(32)를 배설하고 그 사이에 일정간격으로 한쌍의 일자 트러스(33)를 배설된 다수의 슬림 PC 슬래브 데크(30), 건설현장의 벽 또는 보에 놓여진 다수 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 인접 일자 트러스(32) 사이에 연결된 보강근(35), 상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 일자 트러스(32)(33) 사이에 배치된 플라스틱 폼(40), 상기 일자 트러스(32)(33)들을 연결하는 상부철근(45), 그리고 상기 슬림 PC 슬래브 데크(30) 상부에 타설되는 콘크리트에 의하여 형성되는 것으로서 하부 플랜지 슬래브(31)와 같은 두께를 갖는 상부 플랜지 슬래브(50)와, 상기 상부 플랜지 슬래브(50)와 하부 플랜지 슬래브(31)를 연결하는 웨브(51)로 구성되어 있다.
슬래브, PC 슬래브, 콘크리트, 트러스, 보강근

Description

슬림 피시 슬래브 데크를 이용한 Ｉ-슬래브{I-SLAB USING SLIM PRECAST COMPOSITE SLAB DECK}
도 1은 종래 슬래브용 하프 PC 슬래브 구조를 나타내는 단면도,
도 2는 종래 하프 PC 슬래브를 이용하여 형성한 천장 슬래브의 종단면도,
도 3은 본 발명의 일방향 슬림 PC 슬래브 데크 두개의 접합상태를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명의 일방향 슬림 PC 슬래브 데크를 이용한 일방향 I-슬래브의 횡단면도,
도 5a는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 평면도,
도 5b는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 정면도,
도 5c는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 빌라보드 또는 석고보드 2: 단열재
3: 와이어 메쉬 4: 트러스
5: 콘크리트 10: 하프 PC 슬래브
12: 스치로플 13: 철망
14: 토핑 콘크리트(topping concrete)
20: 벽 30: 슬림 PC 슬래브 데크
31: 하부 플랜지 슬래브 32, 33: 일자 트러스
34: 커플러 35: 보강근
40, 40': 플라스틱 폼 41: 중공
45: 상부철근 50: 상부 플랜지 슬래브
51: 웨브
본 발명은 아파트, 빌딩 등 주로 고층건물의 층간 슬래브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축공정을 단순화하여 건축비용을 저렴하게 하기 위하여 피시 슬래브(PRECAST COMPOSITE SLAB)를 이용함에 있어서 피시 슬래브를 슬림화 하여 중량을 가볍게 하여 제작 공장에서 건설 현장으로의 운반을 용이하게 하고 인접 PC 슬래브와의 접합강도를 향상시킴으로써 슬래브를 지지하는 보 또는 벽 사이의 스팬(span)을 길게 할 수 있게 하고 그에 따라 건물 내부의 평면구조를 다양하게 변경할 수 있는 I-슬래브에 관한 것이다.
종래 PC 슬래브의 일 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이, PC 제작형틀의 바닥면에 설치되는 다수의 빌라보드 또는 석고보드(1), 상기 빌라보드 또는 석고보드(1)의 상부면에 접착제에 의하여 접착된 스치로플로 된 단열재(2), 상기 단열재(2)의 상부에 설치되는 와이어 메쉬(3), 상기 와이어메쉬(3)위에 설치된 트러 스(4), 그리고 상기 트러스(4)의 일부가 노출되도록 타설하여 양생된 콘크리트(5)로 구성되어 있다. 종래의 PC 슬래브는 전체 층간 슬래브의 대략 절반 두께를 갖게 한 하프 PC 슬래브로서 도 1의 하프 PC 슬래브는 일 실시예를 나타낸 것에 불과한 것이고 구체적인 구조에 있어서 석고보드(1), 단열재(2), 와이어 메쉬(3) 등의 구조를 다양하게 변경할 수 있다.
상기 하프 PC 슬래브는 별도의 장소에서 제작된 후 아파트 등 건물 건설현장으로 반입되어 천장부분에 설치하는데, 도 2에 도시된 바와 같이 하프 PC 슬래브(10)를 벽 또는 보에 걸쳐놓고, 트러스(truss)(4) 사이에 스치로플(12)을 배치하고 상부철망(13)을 설치한 후 상부에 토핑(TOPPING) 콘크리트(14)를 타설하여 슬래브를 형성한다. 상기 스치로플(12)은 슬래브의 중량을 줄이고 단열과 차음을 위하여 설치된 것이다.
이와 같은 하프 PC 슬래브에 의한 천장 슬래브를 형성하는 공법은 건설현장에서 철근 작업을 최소화하고 거푸집과 동바리를 설치할 필요가 없기 때문에 건설 공기가 크게 단축되며 건축비를 절약할 수 있다.
그러나 상기와 같은 천장 슬래브 공법은 인접하는 하프 PC 슬래브(10) 사이의 접합강도는 전혀 고려하지 않고 단순히 상부철망(13)에 의하여 연결하는 정도이다. 이와 같은 종래의 하프 PC 슬래브의 접합구조는 하프 PC 슬래브(10)가 인접 하프 PC 슬래브와의 접합강도가 약하여 벽 또는 보 사이의 스팬이 비교적 짧아야 하며 그에 따라 건물 내부의 평면구조를 다양화하는 데에 제약이 있으며, 추후에 리모델링을 할 때에도 평면구조를 변경하는데 제약이 따르게 된다. 이는 다양한 취향 을 갖는 소비자의 욕구를 만족시킬 수 없다는 문제점이 있다.
그리고 종래 하프 PC 슬래브를 이용한 슬래브 공법은 하부의 하프 PC 슬래브(10)의 강성이 현장에서 타설되는 토핑 콘크리트(14)의 강성보다 큰 경우에는 구조 신뢰성을 확보할 수 없다.
또한 트러스(4)사이에 배치된 폴리스틸렌 스치로플(12)은 슬래브의 하중을 줄일 수 있으나 토핑 콘크리트(14)의 하중 및 충격에 처짐 및 균열이 발생하여 현재 스치로플(12)의 적용은 도로나 주차장 정도에만 적용되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, PC 슬래브 사이에 접합강도를 강하게 하여 보 또는 벽 사이의 스팬을 길게 할 수 있게 함으로써 건물 내부 공간의 평면구조를 다양하게 변화시킬 수 있으며, 현장에서 타설되는 콘크리트의 강성이 PC 슬래브의 강성보다 크게 하여 건물의 구조 신뢰성을 확실하게 확보하게 하며, 슬래브의 경량화를 위한 물체를 삽입하더라도 현장 타설 콘크리트 부분의 처짐 및 균열 현상이 발생하지 않도록 하는 슬림 PC 슬래브 데크를 이용한 I-슬래브를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 I-슬래브는 고층 건물의 층간 슬래브에 있어서, 두께가 얇은 하부 플랜지 슬래브 측단에서 일정거리의 안쪽 위치에 하나의 일자 트러스를 배설하고 그 사이에 일정간격으로 한쌍의 일자 트러스를 배설된 다수의 슬림 PC 슬래브 데크, 건설현장의 벽 또는 보에 놓여진 다수 슬림 PC 슬 래브 데크의 인접 일자 트러스 사이에 연결된 보강근, 상기 슬림 PC 슬래브 데크의 일자 트러스 사이에 배치된 플라스틱 폼, 상기 일자 트러스들을 연결하는 상부철근, 그리고 상기 슬림 PC 슬래브 데크 상부에 타설되는 콘크리트에 의하여 형성되는 것으로서 하부 플랜지 슬래브와 같은 두께를 갖는 상부 플랜지 슬래브와, 상기 상부 플랜지 슬래브와 하부 플랜지 슬래브를 연결하는 웨브(web)로 구성되어 있다.
본 발명의 I-슬래브는 또한 상기 플라스틱 폼은 다수의 중공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 I-슬래브는 또한 상기 일자 트러스가 일방향 또는 이방향으로 배설되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 I-슬래브는 또한 각 슬림 PC 슬래브 데크의 끝단면에 삽입공 형상의 커플러가 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일방향 슬림 PC 슬래브 데크의 설치상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일방향 슬림 PC 슬래브 데크를 이용한 두 개의 일방향 I-슬래브의 횡단면도이며, 도 5a는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 정면도이며, 도 5c는 본 발명의 이방향 슬림 PC 슬래브 데크의 측면도이다.
본 발명의 I-슬래브는 콘크리트, 철근 등으로 제작되는 하부 플랜지 슬래브(31)의 측단에서 일정거리의 안쪽 위치에 하나의 일자 트러스(32)를 배설하고 그 사이에 일정간격으로 한쌍의 일자 트러스(33)를 배설하여 형성된 두께가 얇은 다수 의 슬림 PC 슬래브 데크(30), 건설현장의 벽 또는 보에 놓여진 상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 인접 일자 트러스(32) 사이에 연결된 보강근(35), 상기 하부 플랜지 슬래브(31)의 일자 트러스(32)(33) 사이에 배치된 플라스틱 폼(40), 상기 일자 트러스(32)(33)들을 연결하는 상부철근(45), 그리고 상기 슬림 PC 슬래브 데크(30) 상부에 타설되는 콘크리트에 의하여 형성되는 상부 플랜지 슬래브(50)와 웨브(51)로 구성된다.
상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)는 전체 슬래브 두께에 비하여 비교적 얇은 두께로 되어 있어서 슬림(slim)이라 하고, 일자 트러스(32)(33)는 트러스(truss)가 수직으로 세워져 있어서 일자 트러스라 한다.
상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 내부 구조는 철근 및 콘크리트로 되어 있는데 보드 및 단열재 등의 구성으로 인하여 다양하게 변경될 수 있다.
인접하는 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 가장자리 일자 트러스(32) 사이의 거리는 한쌍의 일자 트러스(33) 사이의 거리와 같다.
보강근(35)은 가장자리의 일자 트러스(32)사이를 견고하게 연결한다.
상기 플라스틱 폼(plastic foam)(40)은 내부에 다수의 중공(41)이 형성되어 있는데, 중공(41)은 8각형으로 되어 있으며 밑면에는 홈(42)이 형성되어 있다. 이 홈(42)은 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 제작공장이나 건설현장에서 플라스틱 폼(40)을 용이하게 슬림 PC 슬래브 데크(30)에 조립할 수 있게 하고 공사현상에서 콘크리트 타설시 플라스틱 폼(40)이 움직이지 못하도록 하는 기능을 한다. 중공(41)을 관통하여 파이프나 각종 케이블이 배설될 수 있다..
본 발명의 I-슬래브는 상기 일자 트러스(32)(33)가 도 3에 도시된 바와 같이 일방향으로 배설할 수 있고 또는 도 5a, 5b, 5c에 도시된 바와 같이 이방향으로 배설될 수 있다. 일자 트러스의 배치가 이방향인 경우에는 구조적으로 슬래브가 보다 안정적이게 된다. 이 경우 플라스틱 폼(40')은 그 길이가 짧게 분할된다.
각 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 끝단면에는 삽입공 형상의 커플러(34)가 구성되어 있다. 종방향으로 인접하는 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 커플러(34)에 철근이 삽입된 후 그 주위에 모르타르가 주입되며, 이는 인접 슬림 PC 슬래브 데크(30) 사이에 일체성을 더욱 향상시킨다.
상기와 같은 본 발명의 슬림 PC 슬래브 데크를 이용한 I-슬래브는 다음과 같이 작용한다.
먼저 별도의 공장에서 가장자리에 하나의 일자 트러스(32)와 중간부분에 한 쌍의 일자 트러스(33)가 각각 배치된 슬림 PC 슬래브 데크(30)를 제작하여, 건설현장으로 운반한다. 제작공장 또는 건설현장에서 일자 트러스(32)(33) 사이에는 플라스틱 폼(40)을 설치한다. 슬림 PC 슬래브 데크(30)는 두께가 비교적 얇기 때문에 중량이 비교적 가볍고 운반이 용이하다. 건설현장에서 슬림 PC 슬래브 데크(30)를 벽(壁) 또는 보위에 재치한다.
슬림 PC 슬래브 데크(30)를 설치할 때 커플러(34)에 철근을 삽입하고 그 주위에 모르타르를 주입하여 인접 슬림 PC 슬래브 데크(30)와의 일체성을 증진시킨다.
인접하는 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 일자 트러스(32) 사이에 보강근(35)을 연결하고 상부에 상부철근(45)을 배근한다. 이 상태에서 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 상부에 콘크리트를 타설한다. 이 때 플라스틱 폼(40)은 슬림 PC 슬래브 데크(30)에 고정되어 있으므로 움직이지 않으며 두 개의 플라스틱 폼(40) 사이에 웨브(51)가 형성되며 상부 콘크리트 부분은 상부 플랜지 슬래브(50)가 형성된다.
도 4에서 가상선으로 표시된 바와 같이 I 부분은 하부 플랜지 슬래브(31)와, 상부 플랜지 슬래브(50)와, 그리고 하부 플랜지 슬래브(31)와 상부 플랜지 슬래브(50)를 연결하는 웨브(51)로 이루어진 I 단면형상을 갖게 된다.
하부 플랜지 슬래브(31)와 상부 플랜지 슬래브(50)의 단면 폭과 높이, 그리고 웨브(51)의 단면 폭과 높이는 역학적으로 가장 큰 강도를 갖도록 선택된다. 본 발명은 일자 트러스(32)(33)가 설치되어 있으므로 웨브(51)의 폭을 역학적 I 형 단면을 형성할 수 있도록 얇게 할 수 있다.
이와 같은 단면을 갖는 슬래브는 역학적으로 우수한 강도를 갖는다. 웨브(51)의 폭은 플라스틱 폼(40)의 크기에 의하여 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 슬래브는 이와 같은 I 단면을 가지므로 I-슬래브라 명명하였다.
본 발명의 I-슬래브는 인접하는 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 가장자리 트러스(32) 사이에 보강근(35)이 설치되어 있고 접합부분의 단면이 역학적으로 강한 강도 및 강성을 갖는 I 단면으로 되어 있으므로, 인접하는 슬림 PC 슬래브 데크(30)가 서로 강력하게 연결되며 일체성을 갖게 된다. 따라서 벽 또는 보 사이의 스팬 길이를 길게 할 수 있어서 건물내부의 평면구조를 다양하게 변경할 수 있다.
또한 본 발명의 I-슬래브는 플라스틱 폼(40)을 사용하고 내부에 중공(41)이 형성되어 있으므로 중량이 종래 스치로플을 이용하는 경우와 마찬가지이며, 강도가 스치로플 보다 강하므로 처짐이나 균열이 발생하지 않는다. 그리고 내부의 중공(41)을 통하여 배관을 설치할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 슬림 PC 슬래브 데크를 이용한 I-슬래브는 PC 슬래브의 중량이 가벼우므로 운반이 용이하고, PC 슬래브 사이의 접합부분에 보강근을 연결하고 단면형상이 역학적으로 강한 I 형상을 하고 있으므로 접합강도가 강하며, 그에 따라 보 또는 벽 사이의 스팬을 길게 할 수 있게 함으로써 건물 내부 공간의 평면구조를 다양하게 변화시킬 수 있으며, 건설 현장에서 타설되는 콘크리트의 강성이 PC 슬래브의 강성보다 크므로 건물의 구조 신뢰성을 확실하게 확보하게 되며, 슬래브의 경량화를 위한 물체를 삽입하더라도 현장 타설 콘크리트 부분의 처짐 및 균열 현상이 발생하지 않는 효과를 발휘한다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 고층 건물의 층간 슬래브에 있어서,
    두께가 얇은 하부 플랜지 슬래브(31) 측단에서 일정거리의 안쪽 위치에 하나의 일자 트러스(32)를 배설하고 그 사이에 일정간격으로 한쌍의 일자 트러스(33)를 배설된 다수의 슬림 PC 슬래브 데크(30),
    건설현장의 벽 또는 보에 놓여진 다수 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 인접 일자 트러스(32) 사이에 연결된 보강근(35),
    상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 일자 트러스(32)(33) 사이에 배치된 플라스틱 폼(40), 상기 일자 트러스(32)(33)들을 연결하는 상부철근(45), 그리고
    상기 슬림 PC 슬래브 데크(30) 상부에 타설되는 콘크리트에 의하여 형성되는 것으로서 하부 플랜지 슬래브(31)와 같은 두께를 갖는 상부 플랜지 슬래브(50)와, 상기 상부 플랜지 슬래브(50)와 하부 플랜지 슬래브(31)를 연결하는 웨브(51)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬림 피시 슬래브 데크를 이용한 I-슬래브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 폼(40)은 다수의 중공(41)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 I-슬래브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일자 트러스(32)(33)는 일방향 또는 이방향으로 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 I-슬래브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬림 PC 슬래브 데크(30)의 끝단면에 삽입공 형상의 커플러(34)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 I-슬래브.
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