KR100701197B1 - 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템에 관한 것으로, 공장에서 미리 콘크리트 타설되고 양생되어 형성되는 바닥 슬래브와; 상기 바닥 슬래브의 양단에 돌출 매립되고, 그 돌출된 부위에는 다수의 볼트구멍이 형성된 철골보연결판과; 상부플랜지 및 이보다 더 넓은 폭을 갖는 하부플랜지와, 이들을 연결하는 웨브로 이루어지고, 상기 상부플랜지에는 상기 볼트구멍과 대응되는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상호 볼트체결되는 철골보를 포함하여 구성된다.

본 발명은 철골구조의 바닥 슬래브와 철골보를 서로 용이하게 해체할 수 있도록 함과 동시에 재사용을 가능하게 하며, 층고를 저감시켜 경제적으로 설계할 수 있고, 현장 타설이 필요가 없어 작업공기를 단축시킬 수 있고, 슬래브의 조기 균열발생을 억제하며, 구조 변형도 방지하는 효과를 제공한다.

층고, 해체, 바닥구조, 바닥 슬래브, 철골보

Description

해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템{FLOOR SYSTEM FOR DISMANTLING AND ENABLE TO BE REDUCED THE STORY HEIGHT OF STEEL STRUCTURE}

도 1은 종래 대표적인 철골구조의 바닥시스템을 보인 예시도,

도 2는 종래 철골구조의 층고절감을 위한 바닥시스템을 보인 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템의 예시적인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 바닥구조 시스템의 설치예를 보인 도면.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....바닥 슬래브 110....연결강판

112....상부날개판 114....하부날개판

116....측부날개판 120....철골보연결판

122....끼움판 124....볼트구멍

200....철골보 210....상부플랜지

220....하부플랜지 230....웨브

240....스티프너

본 발명은 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템에 관한 것으로, 특히 철골구조에서 바닥 슬래브의 해체 가능성을 높이고 층고를 줄여 공기단축을 도모할 수 있도록 함과 동시에 철거된 절골부재를 재활용할 수 있도록 하여 자원절약 및 폐기물 절감을 꾀할 수 있도록 한 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 철골구조에서 철거된 철골부재를 재사용할 수 있게 하여 자원절약 및 폐기물을 줄여 환경부하를 저감시키려는 경우 철골구조는 각 부재가 해체 가능한 형태로 설계되어야 하며, 해체 가능 구조를 구축하기에 가장 장해가 되는 요소 중의 하나인 바닥 슬래브의 해체 가능성을 높이고, 층고를 줄여 경제성을 확보할 수 있는 바닥 시스템이 요구된다.

하지만, 종래 철골구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 철골(10)보 위에 강재 데크플레이트(20)를 스터드와 같은 부재를 통해 설치 고정하고, 상기 강재 데크플레이트(20) 위에 콘크리트 슬래브(22))를 타설하여서 된 구조로 이루어졌다.

그러나, 이러한 방식의 철골구조 바닥시스템은 콘크리트 타설을 위한 거푸집 역할을 강재 데크플레이트(20)가 하기 때문에 거푸집 설치를 위한 공기를 단축할 수 있을 뿐만 아니라 상기 강재 데크플레이트(20)가 구조재의 역할도 하게 되는 장점이 있기는 하지만 철골보(10)의 높이가 높아지고, 철골보(10) 위에 콘크리트 슬래브(22)가 위치하게 되어 층고가 매우 높아지는 단점을 가진다.

또한, 철골보(10)와 콘크리트 슬래브(22)가 직접 면하는 부분, 즉 접촉하는 부분이 없기 때문에 해체가 용이할 것으로 보이나 강재 데크플레이트(20)와 철골보(10)를 연결하는 스터드(미도시)는 현장에서 해체하기가 곤란하며, 따라서 강재 데크플레이트(20)와 콘크리트 슬래브(22)를 분리시키는 것도 현실상 어려운 문제가 있다.

한편, 층고를 감소시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 철골보(10)의 상부플랜지(12)는 폭을 좁게하고, 하부플랜지(14)는 폭을 넓게하여 상기 강재 데크플레이트(20)를 상기 하부플랜지(14)에 걸치고, 그 위에 콘크리트를 타설하는 슬림플로어 방식이 개시된 바 있다.

하지만, 이러한 방식은 철골구조의 층고를 대폭 줄이는 장점은 있으나 콘크리트 슬래브(22) 타설시 철골보(10)가 콘크리트에 접착되어 철골구조의 철거시 철골보(10)를 콘크리트 슬래브(22)와 분리시켜야 하는 매우 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 강재 데크플레이트를 사용함으로써 거푸집 시공 생략 등에 의해 공기단축이 가능하고 강재 데크플레이트를 철골보 하부플랜지(19)에 걸쳐 층고를 절감할 수 있는 등 많은 장점이 있음에도 불구하고, 철골보와 콘크리트의 합성에 의해 해체가 어려운 점에 착안하여, 철골구조에서의 바닥 슬래브의 해체를 용이하게 층고를 절감시키고 공기를 단축할 수 있는　 바닥 시스템을 제시함으로써 건축구조물의 신축에 따른 폐기물 등을 저감시킬 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 공장에서 미리 콘크리트 타설되고 양생되어 형성되는 바닥 슬래브와; 상기 바닥 슬래브의 양단에 돌출 매립되고, 그 돌출된 부위에는 다수의 볼트구멍이 형성된 철골보연결판과; 상부플랜지 및 이보다 더 넓은 폭을 갖는 하부플랜지와, 이들을 연결하는 웨브로 이루어지고, 상기 상부플랜지에는 상기 볼트구멍과 대응되는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상호 볼트체결되는 철골보를 포함하여 구성되는 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템을 제공함에 그 기술적 특징이 있다.

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또한, 상기 철골보연결판의 하단면에는 '∩' 형상의 끼움판이 부설되고, 상기 철골보의 웨브에는 상기 끼움판에 끼워지는 스티프너가 부설되는 것에도 특징이 있다.

나아가, 상기 바닥 슬래브의 양단 내부에는 상기 철골보연결판과 연결되게 배설되어 응력에 대응하는 연결강판이 부가적으로 매립설치되는 것에도 그 특징이 있으며, 특히 상기 연결강판의 상부, 하부, 측부에는 각각 상부날개판, 하부날개판, 측부날개판이 부가설치될 수도 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템의 예시 적인 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 통상의 철골구조에서 사용되었던 기존 부재를 재사용할 수 있도록 하기 위해 해체가 용이하게 구성되되 층고 또한 줄여 경제성을 확보하도록 구성한 것이다.

이를 위해, 바닥시스템을 구성하는 콘크리트 슬래브를 공장에서 미리 제작하는 프리캐스트 콘크리트로 하여 콘크리트 타설전에 매입한 연결강판 등을 통해 철골보와 볼트접합되도록 함으로써 콘크리트 슬래브와 철골보 간의 해체를 용이하게 하였으며, 공장 제작된 상기 콘크리트 슬래브를 철골보의 웨브에 위치시켜 슬래브 상부면이 철골보의 상부플랜지보다 높지 않게 배치함으로써 층고를 대폭 절감시켰다.
이때, "높지 않게"란 상부플랜지의 상단과 대략 동일한 높이를 의미하는 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 3에서와 같이, 바닥 슬래브(100)는 공장에서 미리 제작하는 프리캐스트 콘크리트로 구성된다.

여기에서, 상기 프리캐스트 콘크리트로 바닥 슬래브(100)를 제작할 때 연결강판(110)을 미리 설치한 후에 콘크리트를 타설함이 바람직하다.

이는 상기 연결강판(110)으로 하여금 콘크리트로 이루어진 바닥 슬래브(100)와의 고정성을 증대시켜 미끄럼 등이 일어나지 않도록 함으로써 일체성을 확보하기 위한 것이다.

이때, 상기 연결강판(110)의 기능을 더욱 증대시키기 위하여 상기 연결강판(110)의 상부에는 상부날개판(112)이 용접되도록 하고, 하부에는 하부날개판(114)이 용접되도록 하여, 측부에는 측부날개판(116)이 상호 용접고정되도록 함이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 연결강판(110)의 일부를 바닥 슬래브(100) 양단 외측으로 돌출시켜 철골보연결판(120)을 형성하고, 그 하단면에는 대략 '∩' 형상의 끼움판(122)을 부착고정함이 바람직하다.

아울러, 상기 철골보연결판(120)에는 다수의 볼트구멍(124)을 형성함으로써 후술할 철골보(200)의 상부플랜지(210)에 형성된 볼트구멍(214)과의 일치를 통해 볼트고정시킴으로써 상기 바닥 슬래브(100)가 상기 철골보(200)에 지지 고정될 수 있도록 하여줌이 바람직하다.

한편, 상기 철골보(200)에는 상부플랜지(210) 및 이보다 상대적으로 넓은 폭은 가진 하부플랜지(220)가 구비되며, 이들을 연결하는 웨브(230)가 마련되고, 상기 웨브(230) 상에는 다수의 위치고정용 스티프너(240)가 설치된다.

상기 위치고정용 스티프너(240)는 상술한 철골보연결판(120)의 하단면에 구비된 끼움판(122)이 끼워지는 부재이다.

즉, 상기 끼움판(122)이 상기 스티프너(240)에 끼워 조립됨으로써 바닥 슬래브(100)의 양단은 위치 고정되게 된다.

이때, 상기 철골보(200)도 상술한 바닥 슬래브(100)의 경우와 마찬가지로 미리 공장에서 비대칭 H형 형강을 이용하여 형성되며, 여기에 상기 위치고정용 스티프너(240)가 용접됨으로써 그 외관 형상을 갖추게 된다.

그리하여, 상술하였듯이 상기 끼움판(122)을 상기 스티브너(240)에 끼워 위치 고정한 상태에서 철골보연결판(120)을 상기 철골보(200)의 상부플랜지(210)에 볼트 고정함으로써 현장 조립이 완료되게 된다.

여기에서, 상술한 연결강판(110) 및 이에 부착되는 상부날개판(112), 하부날개판(114) 및 측부날개판(116)은 미리 용접된 상태에서 바닥 슬래브(100) 형성을 위한 콘크리트 타설시 그 내부에 매립되어 일체화 됨으로써 그 고정강도를 증대시키게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명 바닥 구조시스템은 각기 공장에서 별도 제작된 바닥 슬래브(100)와 철골보(200)가 현장으로 각각 반송된 후 상호 볼트 체결을 통해 접합됨으로써 간단 용이한 시공을 가능하게 한다.

이때, 상기 바닥 슬래브(100)는 공장에서 이미 양생을 끝낸 상태에서 현장에 반입되기 때문에 현장에서는 현장 타설공정을 없애 양생 등에 필요한 공기를 줄일 수 있고, 현장에서는 바닥 슬래브(100)와 일체화되어 있는 끼움판(122))을 철골보의 스티프너(240)에 끼운 후 볼트체결만 하면 되므로 시공이 간편하고 용이한 이점을 제공한다.

그리고, 상기 연결강판(110)은 스팬의 길이와 조건에 따라 바닥 슬래브(100)를 구성하는 콘크리트에 매입되는 길이 및 각 부 날개판(112,114,116)의 크기를 달리하여 원하는 구조성능을 얻을 수 있음은 물론 모멘트가 크게 작용하여 콘크리트의 균열이 발생하기 쉬운 부분에서는 응력을 상기 연결강판(110)이 받게하여 콘크리트의 조기 균열발생도 방지하게 된다.

이와 같은 시공방식에 의해 시공된 예는 도 4와 같다.

아울러, 이렇게 시공된 바닥 구조시스템을 해체할 경우에는 바닥 슬래브 (100)와 철골보(200)를 연결하는 볼트를 해체한 후 끼움판(122)에 끼워진 스티프너(240)만 빼내게 되면 상기 바닥 슬래브(100)와 철골보(200)를 간편 용이하게 분리 해체할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 철골구조의 바닥 슬래브와 철골보를 서로 용이하게 해체할 수 있도록 함과 동시에 재사용을 가능하게 하며, 층고를 저감시켜 경제적으로 설계할 수 있는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 현장에서 콘크리트를 타설할 필요가 없어 작업공기를 단축시킬 수 있고, 응력이 가장 크게 발생하는 슬래브의 단부에서 강재로 제작된 연결강판이 응력을 부담하게 되어 콘크리트 슬래브의 조기 균열발생을 억제하고, 구조 변형을 방지하는 효과도 제공한다.

나아가, 해체된 부재를 거의 대부분 재활용할 수 있어 환경오염을 막는 친환경적 바닥 구조 시스템을 구축할 수 있도록 하여 준다.

Claims (5)

1. 공장에서 미리 콘크리트 타설되고 양생되어 형성되는 바닥 슬래브와;

   상기 바닥 슬래브의 양단에 돌출 매립되고, 그 돌출된 부위에는 다수의 볼트구멍이 형성된 철골보연결판과;

   상부플랜지 및 이보다 더 넓은 폭을 갖는 하부플랜지와, 이들을 연결하는 웨브로 이루어지고, 상기 상부플랜지에는 상기 볼트구멍과 대응되는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상호 볼트체결되는 철골보를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 철골보연결판의 하단면에는 '∩' 형상의 끼움판이 부설되고,

   상기 철골보의 웨브에는 상기 끼움판에 끼워지는 스티프너가 부설되는 것을 특징으로 하는 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 바닥 슬래브의 양단 내부에는 상기 철골보연결판과 연결되게 배설되어 응력에 대응하는 연결강판이 부가적으로 매립설치되는 것을 특징으로 하는 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 연결강판의 상부, 하부, 측부에는 각각 상부날개판, 하부날개판, 측부날개판이 부가설치되는 것을 특징으로 하는 해체 및 층고 절감이 가능한 바닥구조 시스템.

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