KR100739877B1 - 건축물의 층간 바닥구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 건축물의 층간 바닥구조물는, 건축물의 바닥슬래브와, 상기 바닥슬래브의 상측에 그 바닥슬래브와의 사이에 간격을 두고 배치되는 바닥판과, 그 바닥판 위에 시공되는 마감재층과, 상기 바닥슬래브와 바닥판 사이에 설치되어 상기 바닥판을 상기 바닥슬래브상에 지지하는 지지수단을 구비하며, 상기 지지수단은, 상기 바닥판에 지지되는 복수의 몸체부재와, 상기 각 몸체부재에 결합되는 탄성부재를 구비하며, 상기 탄성부재는, 원주방향으로 배치되며 그 상단부들이 서로 일체적으로 연결된 복수의 탄성변형부를 가지며, 상기 탄성변형부들은, 그 탄성변형부들의 하단부들이 서로 수평방향으로 상대이동되도록 탄성변형 가능하며, 그 탄성변형부의 하단부들은 상기 바닥슬래브상에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 특징으로 한다.

Description

건축물의 층간 바닥구조물{Floor structure for a building}
도 1은 종래의 건축물의 층간 바닥구조물의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 건축물의 층간 바닥구조물의 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부위의 확대 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 탄성부재 주위의 주요부위의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 부위의 개략적 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 건축물의 층간 바닥구조물에 있어서 다수의 연결부재들과 몸체부재들의 배치상태를 보여주는 개략적 구조도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20...바닥슬래브 30...바닥판
40...마감재층 51...몸체부재
52...탄성부재 53...구름부재
54...레일부재 60...연결부재
511...홈부 521...탄성변형부
본 발명은 건축물의 층간 바닥구조물에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 이중바닥구조로서 수직방향 충격에너지나 진동에너지를 수평방향으로 변화시켜 바닥슬래브에 전달되는 수직방향의 충격에너지나 진동에너지를 최소화하도록 구조가 개선된 건축물의 층간 바닥구조물에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 바닥은 콘크리트 슬래브를 주로 사용하고 있는데 이와 같은 콘크리트 슬래브를 사용한 바닥구조는 공기전달음을 잘 차단하기 때문에 좋은 차음재라고 할 수는 있으나, 콘크리트 구조에 직접 진동이나 충격을 가하게되면 고체 전달음이 발생하게 된다. 이 소음은 크게 감쇄되지 않고 슬래브 구조체를 통해 아래층과 인접실로 방사되는 특성이 있다. 따라서 아파트등과 같은 공동건물의 경우 이러한 방사 음향을 효과적으로 차단하고자 하는 건축물의 층간 바닥구조물가 연구되고 있다. 이러한 건축물의 층간 바닥구조물의 일례가 도1에 도시되어 있다.
도 1에 도시된 건축물의 층간 바닥구조물는, 주택, 사무실, 전산실 및 전자제품 공장 등에서 전선, 배관처리를 위해 바닥슬래브(1) 상면에 일정간격으로 배치되는 지지부재(2) 위에 바닥판(3)을 올려놓고 그 위에 모르타르등에 의해 형성된 마감재층(4)을 설치하는 구조이다. 상기 지지부재(2)는 바닥충격음을 제진, 흡수할 수 있도록 고무 및 합성수지 재료로 구성된다. 그러나, 고무 등 합성수지가 콘크리트 면에 직접 닿거나 고무류 제품이 장기간 사용될 경우 성능열화(제진 성능 등)가 발생하여 바닥충격음 차단성능이 현저히 감소되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 구조에서는 부드러운 고무 재질이 지지부재(2)로 사용됨으로 인하여 거주자등이 이중바닥 위를 보행하는 경우, 그 거주자 등에게 울렁임을 느끼게 하며, 보행에 의해 발생되는 충격음으로 인하여 단단한 바닥구조에 익숙해져 있는 거주자 등에게 불안감과 불쾌감을 느끼게 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수직방향의 진동에너지나 충격에너지를 바닥슬래브에 전달되기 이전에 어느정도 흡수하는 동시에 수평방향으로 그 전달방향을 변화시키도록 구조가 개선되고 고무등의 제진재의 성능열화로 인한 내구성 문제를 해결한 건축물의 층간 바닥구조물를 제공함에 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 건축물의 층간 바닥구조물는, 건축물의 바닥슬래브와, 상기 바닥슬래브의 상측에 그 바닥슬래브와의 사이에 간격을 두고 배치되는 바닥판과, 그 바닥판 위에 시공되는 마감재층과, 상기 바닥슬래브와 바닥판 사이에 설치되어 상기 바닥판을 상기 바닥슬래브상에 지지하는 지지수단을 구비하며,
상기 지지수단은, 상기 바닥판에 지지되는 복수의 몸체부재와, 상기 각 몸체부재에 결합되는 탄성부재를 구비하며,
상기 탄성부재는, 원주방향으로 배치되며 그 상단부들이 서로 일체적으로 연결된 복수의 탄성변형부를 가지며,
상기 탄성변형부들은, 그 탄성변형부들의 하단부들이 서로 수평방향으로 상 대이동되도록 탄성변형 가능하며, 그 탄성변형부의 하단부들은 상기 바닥슬래브상에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있는 점에 특징이 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 건축물의 층간 바닥구조물의 단면도이다. 도 3은 도 2의 "A"부위의 확대 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 탄성부재 주위의 주요부위의 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시된 부위의 개략적 평면도이며, 도 6은 도 2에 도시된 건축물의 층간 바닥구조물에 있어서 다수의 연결부재들과 몸체부재들의 배치상태를 보여주는 개략적 구조도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예의 건축물의 층간 바닥구조물는 바닥슬래브(20)와, 바닥판(30)과, 마감재층(40)과, 지지수단을 구비하고 있다.
상기 바닥슬래브(20)는 건축물의 상,하층간을 분리하는 구조물로서 강모래, 강자갈과 같은 골재를 시멘트풀(시멘트를 물로 개어 풀처럼 만든 것)로 혼합하여 형성한 것이다.
상기 바닥판(30)은 상기 바닥슬래브(20)의 상측에 그 바닥슬래브(20)와 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 바닥판(30)의 하면에는 다수의 연결부재(60)가 고정되어 있다.
상기 마감재층(40)은 상기 바닥판(30) 위에 시공되며, 그 마감재층(40)위에는 장판 등이 깔리게 된다.
상기 지지수단은 상기 바닥판(30)을 상기 바닥슬래브(20)상에 지지하는 역할을 하는 것으로서 본 실시예에 있어서는, 복수의 몸체부재(51)와, 상기 각 몸체부재(51)에 결합되는 탄성부재(52)와, 구름부재(53)와, 레일부재(54)가 구비되어 있다.
상기 각 몸체부재(51)의 상면에는 환상의 홈부(511)가 형성되어 있다. 상기 각 몸체부재(51)는, 상기 다수의 연결부재(60) 중 일부(본 실시예에 있어서는 3개)의 연결부재(60)의 일단부가 상기 몸체부재(51)의 홈부(511)에 끼워져 결합됨으로써 상기 바닥판(30)에 대해 수평이동이 불가능하게 지지되어 있다. 상기 일단부가 상기 몸체부재(51)에 끼워져 결합된 연결부재(60)의 타단부는 다른 몸체부재(51)의 홈부에 끼워져 결합되어 있다. 상기 다수의 연결부재(60)들은 도6에 도시된 바와 같이 불규칙적으로 배치되어 있다. 즉 다수의 연결부재(60)들이 동일 각도를 이루며 분포하고 있지 않으며, 인접된 연결부재(60)들 사이의 거리도 일정하지 않도록 배치되어 있다. 또한 그 다수의 연결부재(60)들은 삼각형을 단위격자로 하는 그물형상으로 배치되어 있다. 즉, 도6에 도시된 바와 같이 다수의 연결부재(60)들은 서로 폐다각형을 이루도록 연결되어 있으며, 그 중 가장 작은 단위의 폐다각형이 삼각형을 이루도록 연속하여 배치되어 있다. 이와 같이 연결부재(60)들을 배치하는 이유는 상기 마감재층(40)과 상기 바닥판(30) 사이에서 발생하는 공진현상을 최소화하기 위한 것이다.
상기 탄성부재(52)는 스틸이나 합성수지등과 같이 탄성변형이 가능한 소재로 이루어져 있으며 상기 각 몸체부재(51)에 용접이나 볼팅(bolting)등에 의해 결합되 어 있다. 상기 탄성부재(52)는 원주방향으로 배치된 복수개의 탄성변형부(521)들을 구비하고 있다. 상기 탄성변형부(521)들의 상단부들은 서로 일체적으로 연결되어 있으며, 상기 탄성변형부(521)들의 하단부들은 서로 연결되어 있지 않다. 상기 탄성변형부(521)들은 그 하단부들이 서로 수평방향으로 상대이동되도록 탄성변형이 가능하다. 상기 탄성변형부(521)들의 하단부들은 상기 바닥슬래브(20)상에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.
상기 구름부재(53)는, 예컨대 바퀴나 베어링 등으로서, 상기 탄성부재(52)의 탄성변형부(521)의 하단부에 상기 바닥슬래브(20)와 구름접촉하도록 설치되어 있다. 상기 구름부재(53)는 상기 바닥슬래브(20)와 상기 탄성변형부(521)의 마찰을 줄여주기 위해 마련된 것이다.
상기 레일부재(54)는 상기 구름부재(53)와 상기 바닥슬래브(20) 사이에 설치되어 있다. 상기 레일부재(54)는 상기 구름부재(53)와 상기 바닥슬래브(20)간 마찰을 감소시키기 위해 마련된 것이다. 따라서 상기 레일부재(54)는 상기 바닥슬래브(20)보다 작은 마찰계수를 가져야 한다. 이러한 레일부재(54)로서 예컨대 스틸소재의 것이 채용될 수 있다.
이하, 이러한 구성을 가지는 건축물의 층간 바닥구조물에서 상기 지지수단의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 6을 참조하여 상기 건축물의 층간 바닥구조물에서 상기 마감재층(40)의 상면에 수직방향으로 진동이나 충격이 가해졌을 때 상기 지지수단으로서 구비된 상기 몸체부재와, 상기 탄성부재(52)와, 상기 구름부재(53)와, 상기 레일부 재(54)가 그 진동에너지나 충격에너지를 흡수하고 그 에너지의 전달방향을 변화시키는 과정을 에너지의 전달경로를 따라 순차적으로 설명하고자 한다.
먼저, 상기 마감재층(40)에 도3에 화살표(Y)로 나타낸 바와 같이 수직방향의 진동이나 충격이 가해지면 그 진동에너지나 충격에너지는 상기 바닥판(30)으로 전달되고 그 바닥판(30)에 고정되어 있는 연결부재(60)를 통해 상기 몸체부재(51)에 전달된다. 상기 몸체부재(51)로 전달된 진동에너지나 충격에너지는 상기 탄성부재(52)에 도달하게 되고, 상기 탄성부재(52)에 마련된 복수의 탄성변형부(521)들의 하단부가 서로 멀어지는 방향, 즉 도3에 화살표(X)로 나타낸 방향으로, 변위되면서 생기는 탄성변형에 의해 상기 수직방향의 진동에너지나 충격에너지가 상기 탄성부재(52)에 어느정도 흡수된다. 그에 따라 상기 탄성부재(52)에 전달된 진동에너지나 충격에너지의 방향이 수평방향으로 변경되게 된다. 상기 탄성부재(52)의 하단부에 설치된 바퀴나 베어링 등과 같은 상기 구름부재(53)는 상기 탄성변형부(521)들의 하단부가 상기 바닥슬래브(20)에 대해 이동되는 것을 원활하게 함으로써, 상기 수직방향의 진동에너지나 충격에너지를 수평방향으로 쉽게 전환되도록 하는 역할을 한다. 그리고 상기 구름부재(53)와 상기 바닥슬라브 사이에 설치된 레일부재(54)에 의해 상기 구름부재(53)가 보다 더 쉽게 그 역할을 수행할 수 있게 된다. 결과적으로 상기 마감재층(40)에 수직방향으로 가해진 진동에너지나 충격에너지가 수평방향으로 분산된 후 상기 바닥슬래브(20)에 전달되므로 하부층 및 인접공간에 수직방향의 진동에너지나 충격에너지가 감쇄되어 전달되는 효과가 있다.
한편, 상기 다수의 연결부재(60)들이 불규칙적으로 배치되며, 또한 그 다수 의 연결부재(60)들은 삼각형을 단위격자로 하는 그물형상으로 배치되므로써 상기 마감재층(40)과 상기 바닥판(30)에서 발생되는 특정 주파수 대역에서의 공진현상을 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 실시예에 따른 탄성부재(52)는 종래의 고무 등이 적용된 것에 비해 내구성이 훨씬 좋아지는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 있어서 상기 각 몸체부재(51)의 상면에는 환상의 홈부(511)가 형성되어 있으며, 상기 바닥판(30)에 고정된 다수의 연결부재(60)를 구비하며, 상기 각 몸체부재(51)는, 상기 다수의 연결부재(60) 중 일부의 연결부재(60)의 일단부가 상기 몸체부재(51)의 홈부(511)에 끼워져 결합됨으로써 상기 바닥판(30)에 수평이동이 불가능하게 지지되는 것으로 도시하였으나 상기 몸체부재(51)나 연결부재(60)가 구비되지 않는 경우에도 상기 탄성부재(52)가 적절히 상기 바닥판(30)을 지지할 수 있는 경우라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다.
본 발명의 실시예에 있어서 상기 다수의 연결부재(60)들은 불규칙적으로 배치되며, 또한 그 다수의 연결부재(60)들은 삼각형을 단위격자로 하는 그물형상으로 배치되는 것으로 도시하였으나 상기 다수의 연결부재(60)들이 규칙적으로 배치되고, 상기 다수의 연결부재(60)들이 삼각형의 단위격자를 이루지 않더라도 본 발명의 범위에서 벗어나는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 있어서 상기 탄성부재(52)의 탄성변형부(521)의 하단부에는 상기 레일부재(54)와 구름접촉하는 구름부재(53)가 설치되어 있는 것으로 도시하였으나 상기 구름부재(53)나 레일부재(54)가 설치되지 않더라도 본 발명의 목 적을 달성할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 건축물의 층간 바닥구조물는 상술한 바와 같이 상기 지지수단으로서 구비된 상기 탄성부재에 의해 상기 마감재층에 가해진 수직방향의 진동에너지나 충격에너지가 바닥슬래브에 전달되기 이전에 어느정도 흡수되고 또한 수평방향으로 변화되어 하부층 및 인접공간에 수직방향의 진동에너지나 충격에너지가 감쇄되어 전달되는 효과가 있다. 또한 상기 탄성부재로서 스틸재질이나 합성수지등을 사용하면 성능열화에 의한 내구성 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 상기 다수의 연결부재들이 불규칙적으로 배치되며, 그 다수의 연결부재들은 삼각형을 단위격자로 하는 그물형상으로 배치되면 상기 마감재층과 상기 바닥판에서 발생되는 특정주파수 대역에서의 공진현상을 최소화 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 건축물의 바닥슬래브와, 상기 바닥슬래브의 상측에 그 바닥슬래브와의 사이에 간격을 두고 배치되는 바닥판과, 그 바닥판 위에 시공되는 마감재층과, 상기 바닥슬래브와 바닥판 사이에 설치되어 상기 바닥판을 상기 바닥슬래브상에 지지하는 지지수단을 구비하는 건축물의 층간 바닥구조물에 있어서,
    상기 지지수단은, 상기 바닥판에 지지되는 복수의 몸체부재와, 상기 각 몸체부재에 결합되는 탄성부재를 구비하며,
    상기 탄성부재는, 원주방향으로 배치되며 그 상단부들이 서로 일체적으로 연결된 복수의 탄성변형부를 가지며,
    상기 탄성변형부들은, 그 탄성변형부들의 하단부들이 서로 수평방향으로 상대이동되도록 탄성변형 가능하며, 그 탄성변형부의 하단부들은 상기 바닥슬래브상에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있으며,
    상기 각 몸체부재의 상면에는 환상의 홈부가 형성되어 있으며,
    상기 바닥판에 고정된 다수의 연결부재를 구비하며,
    상기 각 몸체부재는, 상기 다수의 연결부재 중 일부의 연결부재의 일단부가 상기 몸체부재의 홈부에 끼워져 결합됨으로써 상기 바닥판에 수평이동이 불가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 건축물의 층간 바닥구조물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 연결부재들은 불규칙적으로 배치되며, 또한 그 다수의 연결부재들은 삼각형을 단위격자로 하는 그물형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 건축물의 층간 바닥구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재의 탄성변형부의 하단부에는 상기 바닥슬래브와 구름접촉하는 구름부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물의 층간 바닥구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구름부재와 상기 바닥슬래브간 마찰을 감소시키기 위해, 상기 구름부재와 상기 바닥슬래브 사이에 상기 바닥슬래브보다 작은 마찰계수를 가지는 레일부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물의 층간 바닥구조물.
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