KR100757011B1 - 충격흡수 콘크리트 구조체 및 이를 이용한 다층 건축물 - Google Patents

충격흡수 콘크리트 구조체 및 이를 이용한 다층 건축물 Download PDF

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KR100757011B1 KR1020060045757A KR20060045757A KR100757011B1 KR 100757011 B1 KR100757011 B1 KR 100757011B1 KR 1020060045757 A KR1020060045757 A KR 1020060045757A KR 20060045757 A KR20060045757 A KR 20060045757A KR 100757011 B1 KR100757011 B1 KR 100757011B1
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Abstract

본 발명은 건축물의 슬라브를 구축하는 용도로 유용하게 사용될 수 있는 충격흡수 콘크리트 구조체 및 이를 이용한 다층 건축물에 관한 것이다. 콘크리트 구조체는 하판 및 4개의 측판을 가지는 콘크리트 본체와; 상기 콘크리트 본체의 내부에 매설, 고정된 지지보강부재와; 상기 지지보강부재의 상부에 결합된 띠 형상의 금속플레이트와; 상기 금속플레이트 상에 결합되어지되, 금속플레이트와 상판의 사이에 중공부를 갖도록 결합된 간격유지부재와; 상기 간격유지부재 상에 결합된 높이조절/충격완충부재와; 상기 높이조절/충격완충부재 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상판이 적어도 2개 이상으로 구성되어, 어느 하나의 상판에 가해진 진동이 인접하는 다른 상판에 직접적으로 전달되는 것이 방지되어 우수한 방진성을 가짐과 동시에, 높이조절/충격흡수부재에 의해 상판은 평평도를 유지하면서 설치되고 충격을 효과적으로 완충, 흡수하여 아래층으로 진동이 전달되는 것을 방지하여 보다 향상된 방진성을 가지는 효과를 발휘한다.
콘크리트, 다층, 건축물, 소음, 진동

Description

충격흡수 콘크리트 구조체 및 이를 이용한 다층 건축물 {CONCRETE DEVICE WITH SHOCK-ABSORBING AND MULTI-LAYER CONSTRUCTION USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 콘크리트 구조체의 분해 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 조립된 모습의 평면도이다.
도 3은 상기 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 사용되는 지지보강부재로서 트러스 거더의 다양한 구현예를 보인 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상판을 보인 것으로서, 상기 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 5에 따른 상판에 매입된 보강체와 금속지지편의 예시적인 실시예를 도시한 사시도다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 콘크리트 구조체의 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 콘크리트 구조체의 요부 단면도이다.
도 9는 본 발명에 다층 건축물의 구축방법을 설명하기 위한 요부 단면도이다.
도 10은 본 발명에 다층 건축물의 구축방법을 설명하기 위한 요부 사시도이 다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
30 : 트러스 거더 32 : 메인바
34 : 지지바 100 : 콘크리트 본체
110 : 하판 120 : 측판
125 : 조인트부재 130 : 콘크리트층
140 : 중공부 200 : 상판
202 : 홈 220 : 보강체
250, 630 : 완충패드 260 : 금속지지편
262 : 인입공 300 : 지지보강부재
350 : 결속부재 400 : 금속플레이트
500 : 간격유지부재 600 : 높이조절/충격완충부재
610 : 원통체 620 : 수용체
700 : 체결부재 800 : 금속판
850 : 앙카볼트 860 : 조립인서트
B :체결볼트 W : 와샤
본 발명은 다층 건축물의 슬라브(slab) 구축용으로 유용하게 사용될 수 있는 콘크리트 구조체 및 이를 이용한 다층 건축물에 관한 것으로, 특히 충격흡수 성능이 뛰어나 우수한 방음성(防音性) 및 방진성(防振性)을 가지는 콘크리트 구조체, 및 이를 이용한 다층 건축물에 관한 것이다.
종래, 다세대 주택이나 연립 주택식의 빌라형 건축물; 내부에 많은 임대 사무실을 가지는 빌딩형 건축물; 그리고 아파트, 학교, 병원, 기숙사 등의 공동 집합형; 등의 다층 건축물을 구축함에 있어서는, 시공현장에서 거의 모든 작업이 이루어지는 것이 보편적이었다. 그리고 제한적이기는 하지만 아파트의 경우에는 프레스 트러스 공법(PC공법)을 이용한 조립식 구축방법이 성행되기도 하였다.
종래 기술에 따른 다층 건축물의 구축방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 토공이나 지반 다짐 등의 기초공사를 하고, H형 빔, I형 빔 등의 철골 프레임을 이용하여 건축물의 골격구조를 형성한다. 구체적으로, 다수의 철골 프레임을 수직 및 수평 방향으로 설치한 다음, 철골 프레임 상호간을 용접 또는 브라켓 등으로 체결하여 건축물의 골격구조를 형성한다.
다음으로, 수직으로 설치된 철골 프레임의 사이에는 벽돌을 조적하거나, 또는 거푸집을 설치하여 내부에 철근을 결선한 다음, 콘크리트를 타설, 양생하여 벽체를 구축한다. 또한, 수평으로 설치된 철골 프레임에는 거푸집(유로폼)을 깔고, 그 위에 철근을 결선한 다음, 전기 및 난방 설비 배관을 설치한 후 콘크리트를 타설, 양생하여 슬라브(바닥)를 구축한다.
이와 같이, 콘크리트를 타설, 양생 후, 일정기간이 지나면 거푸집을 해체하면 한 층이 구축된다. 그리고 계속적으로 거푸집의 조립, 설치 및 콘크리트 양생 작업을 수회 반복함으로써 여러 층을 형성시킨다. 이와 같이 구축된 건축물은, 여러 세대가 거주할 수 있도록 벽체와 슬라브에 의해 구획되어 다층을 가짐과 동시에 하나의 층에는 여러 곳의 거주 공간으로 구획된다.
위와 같이, 종래에는 현장에서 콘크리트 타설을 하다보니 공기 및 공임이 많이 소요되고, 특히 동절기의 경우에는 콘크리트 양생온도를 맞추지 못하여 부실시공의 원인이 되었다.
이러한 문제점을 어느 정도 보완한 방법이 조립식 구축방법인데, 이는 조립식 건축자재를 공장에서 벽체용 벽판과 슬라브용 바닥판을 생산하여 대형 트레일러로 현장으로 운반하여 현장에서 기중기로 벽판과 바닥판을 서로 맞물려 조립하는 방법이다.
그러나 위와 같은 종래의 건축물 구축방법은 바닥에 차음재를 설치한다 하여도 여전히 층간(아래층과 위층)의 소음이 심하게 발생되는 문제점이 있었다.
이에 따라, 같은 건물 내의 입주자 사이에 프라이버시(privacy)를 확보하지 못하고, 소음의 공해로 인하여 서로 간의 불신과 분쟁이 끊이질 않고 있다. 또한, 아파트 등에서는 특히 어린이들의 심한 요동으로 인하여 소음은 물론 진동에 의해 아래층에 거주하는 입주자에게 심한 피해를 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로 상판, 하판 및 4개의 측판을 가지는 직육면체로 구성하되, 내부에 중공부를 갖게 함과 동시에 적어도 2개 이상의 상판을 완충되는 구조로 설치함으로써, 충격흡수 성능이 뛰어나 우수한 방음성(防音性) 및 방진성(防振性)을 가지는 콘크리트 구조체, 및 이를 이용한 다층 건축물을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하판 및 4개의 측판을 가지는 콘크리트 본체와; 상기 콘크리트 본체의 내부에 매설, 고정된 지지보강부재와; 상기 지지보강부재의 상부에 결합된 띠 형상의 금속플레이트와; 상기 금속플레이트 상에 결합되어지되, 금속플레이트와 상판의 사이에 중공부를 갖도록 결합된 간격유지부재와; 상기 간격유지부재 상에 결합된 높이조절/충격완충부재와; 상기 높이조절/충격완충부재 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판;을 포함하는 콘크리트 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 하판 및 4개의 측판을 가지는 콘크리트 본체와; 상기 하판의 내부에 매설되어 있는 철근에 용접 결합된 금속판과; 상기 금속판에 그의 하단이 하판에 매설되도록 용접 결합되어지되, 하판과 상판의 사이에 중공부를 갖도록 결합된 간격유지부재와; 상기 간격유지부재 상에 결합된 높이조절/충격완충부재와; 상기 높이조절/충격완충부재 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판;을 포함하는 콘크리트 구조체를 제공한다.
이에 더하여, 본 발명은, 하판 및 4개의 측판을 가지는 콘크리트 본체와; 상기 하판 상에 고정된 금속판과; 상기 금속판에 용접 결합되어지되, 하판과 상판의 사이에 중공부를 갖도록 결합된 간격유지부재와; 상기 간격유지부재 상에 결합된 높이조절/충격완충부재와; 상기 높이조절/충격완충부재 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판;을 포함하는 콘크리트 구조체를 제공한다.
바람직한 실시예에 따라서, 상기 높이조절/충격완충부재는 외주연과 내주연에 나사산이 형성된 원통체와, 상기 원통체의 상부에 형성된 수용체와, 상기 수용체에 내삽된 완충패드로 구성되고, 상기 지지보강부재는 적어도 3개 이상의 메인바와, 상기 메인바를 연결하는 지지바로 구성된 입체적 구조의 트러스 거더(truss girder)로 구성된다.
또한, 발명은 벽체와 슬라브(slab)를 가지는 다층 건축물에 있어서,
상기 슬라브가, 상기와 같은 본 발명의 콘크리트 구조체로 구축된 다층 건축물을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 콘크리트 구조체의 분해 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 조립된 모습의 평면도이며, 도 3은 상기 도 2의 A-A선 단면도이다. 그리고 도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 사용되는 지지보강부재로서 트러스 거더의 다양한 구현예를 보인 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조체는 직육면체의 판넬(panel) 형상으로서, 콘크리트 본체(100)와; 상기 콘크리트 본체(100)의 상부에 결합된 콘크리트 상판(200)과; 상기 콘크리트 본체(100)의 내부에 매설 고정된 지지보강부재(300)와; 상기 지지보강부재(300)의 상부에 결합된 금속플레이트(400)와; 상기 금속플레이트(400) 상에 결합되어지되, 금속플레이트(400)와 상판(200)의 사이에 중공부(140)를 갖도록 결합된 간격유지부재(500)와; 상기 간격유지부재(500) 상에 결합된 높이조절/충격완충부재(600);를 적어도 포함하여 이루어진다.
상기 콘크리트 본체(100)는 하판(110)과, 이 하판(110)으로부터 일체로 연장, 형성된 4개의 측판(120)을 갖는다. 이러한 본체(100)를 구성하는 하판(110)과 측판(120), 그리고 상기 상판(200)은 모래와 시멘트를 반죽한 다음, 이 반죽물을 일정 형상의 거푸집에서 타설, 양생시킨 일반 콘크리트로 구성되거나, 또는 모래에 폴리머 등을 혼합한 폴리머 콘크리트로 구성될 수 있다.
이때, 상기 상판(200)은 적어도 2개 이상이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 콘크리트 구조체는, 상기의 본체(100) 1개와, 이 본체(100) 상에 마감된 2개 이상 의 상판(200)을 포함한다. 이때, 상판(200)은 건축물의 바닥을 구성하게 되는데, 어느 하나의 상판(200)에 가해진 진동이 인접하는 다른 상판(200)에 직접적으로 전달되는 것이 방지되어 우수한 방진성(防振性)을 갖는다. 도면(도 2)에서는 6개의 상판(200)이 배열, 설치된 모습을 예시하였다. 또한, 상판(200)과 상판(200)이 맞닿는 계면에는 완충패드(250)가 설치되어 있다. 이러한 완충패드(250)는 진동을 완충시켜 더욱 향상된 방진성을 갖게 한다. 완충패드(250)는 서로 맞닿는 상판(200) 중 어느 하나의 상판(200)의 측면에 부착 설치되거나, 또는 두개의 상판(200) 모두에 부착되어 설치될 수 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상판(200)과 측판(120)이 맞닿는 계면에도 완충패드(250)가 설치될 수 있다.
상기 지지보강부재(300)는 금속플레이트(400)와 상판(200) 등을 지지하면서 콘크리트 구조체의 강도를 보강하기 위한 것으로서, 이는 도 3에 도시한 바와 같이 그의 하단이 하판(110) 내에 매설되어 콘크리트 구조체 내에 고정된다. 또한, 상기 지지보강부재(300)는 그의 하단이 하판(110) 내에 매설되지 않고, 하판(110) 위에 안치된 상태에서 별도의 콘크리트 반죽을 타설, 양생하여 형성된 콘크리트층(130)에 의해 매설, 고정될 수 있다. 이때, 상기 본체(100) 내에 형성된, 즉 하판(110) 위에 형성된 상기 콘크리트층(130)은 일반 콘크리트(모래+시멘트), 기포 콘크리트(모래+시멘트+기포제) 또는 일반 콘크리트와 기포 콘크리트의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 상기 콘크리트층(130)은 하판(110) 위에 형성된 일반 콘크리트층과, 상기 일반 콘크리트층 위에 형성된 기포 콘크리트층으로 이루어진 두개의 층으로 구성된다. 이때, 일반 콘크리트층은 강도와 가격 면에서 유리하며, 기포 콘크리트층은 방음성, 경량성 및 단열성 등에서 유리하다.
상기 지지보강부재(300)는 긴 바(bar) 형태의 철근이나 파이프, 또는 이와 같은 철근이나 파이프의 양쪽 말단을 구부려 'ㄷ'자 형태로 절곡한 것을 사용할 수 있으나, 도면에 도시한 바와 같이 입체적 구조를 가지는 트러스 거더(30)를 사용하는 것이 바람직하다. 도 4a 내지 도 4d는 지지보강부재(300)로서 유용하게 사용될 수 있는 트러스 거더(30)의 다양한 구현예를 도시한 것이다.
도 4a를 참조하여 설명하면, 상기 트러스 거더(30)는 적어도 3개 이상의 메인바(32)와, 상기 메인바(32)를 연결하여 지지하는 지지바(34)로 구성되어 입체적 구조를 갖는다. 이때, 상기 메인바(32)와 지지바(34)는 철재 파이프나 철근이 유용하게 사용될 수 있으며, 지지바(34)는 메인바(32)보다 직경이 작은 것이 사용된다. 그리고 메인바(32)의 개수 및 위치 배열에 따라 다양한 형태의 입체적 구조를 갖는다. 도 4a는 3개의 메인바(32)를 가지는 삼각형 형태의 트러스 거더(30)를 보인 것이고, 도 4b는 4개의 메인바(32)를 가지되, 지지바(34)가 X자 형태로 연결된 구조를 보인 것이다. 그리고 도 4c는 사각형 형태, 도 4d는 사다리꼴 형태의 단면을 예시한 것이다. 이와 같은 입체적 구조의 트러스 거더(30)는 콘크리트층(130)을 견고하게 보강하면서, 그 위에 결합되는 금속플레이트(400)와 상판(200)을 효과적으로 지지하는 이점이 있다.
위와 같은 지지보강부재(300)의 상부에는 소정의 간격으로 다수 개의 금속플레이트(400)가 배열, 결합된다. 금속플레이트(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 띠 형상을 가지며, 이는 지지보강부재(300)와 용접 또는 결속부재(350)의 체결에 의해 결합된다. 이때, 지지보강부재(300)와 금속플레이트(400)는 결속부재(350)에 의해 체결되어지되, 그 사이에 즉, 지지보강부재(300)와 금속플레이트(400)의 사이에 와샤(W)가 개재된 상태에서 체결되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 와샤(W), 그리고 이하에서 기재되는 와샤(W)는 금속재 및 탄성체를 포함한다. 바람직하게는, 충격완충기능을 갖도록 상기 와샤(W)는 탄력성을 가지는 링(ring) 형상의 탄성체가 사용된다.
상기 결속부재(350)는 지지보강부재(300)와 금속플레이트(400)를 견고하게 결속시킬 수 있는 것이면 어떠한 구조도 가능하며, 예를 들어 와이어, 노끈 등의 사용이 가능하다. 바람직하게는, 상기 결속부재(350)는 도면에 도시한 바와 같이, 'U'자형의 브라켓(352)과, 이 브라켓(352)의 말단에 나사 조립되는 너트(354)로 구성된 것을 사용하는 것이 조립성이 편리하여 좋다.
상기 금속플레이트(400)는 상판(200)과 지지보강부재(300)의 연결을 중재한다. 구체적으로, 지지보강부재(300)에 결합된 금속플레이트(400)는 간격유지부재(500)와 높이조절/충격완충부재(600)에 의해 상판(200)과 결합되어, 결국 상판(200)은 금속플레이트(400), 간격유지부재(500) 및 높이조절/충격완충부재(600)를 매개로 하여 지지보강부재(300)에 고정되어, 지지보강부재(300)에 의해 지지된다.
상기 간격유지부재(500)는 금속플레이트(400)와 높이조절/충격완충부재(600)를 연결하면서, 금속플레이트(400)와 상판(200)을 이격시켜 이들 사이에 중공부(140)를 갖도록 하는 것이면 본 발명에 포함한다. 이러한 중공부(140)는 단열성 은 물론 효과적인 방음성을 갖게 한다. 이와 같은 중공부(140)가 형성된 콘크리트 구조체에 대하여 본 발명자는 대한민국 특허출원 제10-2005-0127705호(2005년 12월 22일 출원)에 제시한 바 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 간격유지부재(500)는 그의 중심에 체결구멍(510)이 천공되고, 상기 체결구멍(510)에는 나사산이 형성된 구조를 갖는다. 이때, 체결구멍(510)은 상부와 하부에 형성되며, 상부에 형성된 체결구멍(510)에는 높이조절/충격완충부재(600)가 결합되고, 하부에 형성된 체결구멍(510)에는 금속플레이트(400)를 결합시키기 위한 체결볼트(B)가 결합된다. 이때, 금속플레이트(400)와 간격유지부재(500)를 결합시킴에 있어서, 이들 사이에 와샤(W)를 개재한 상태에서 결합시키는 것이 바람직하다.
상기 높이조절/충격완충부재(600)는 상판(200)과 간격유지부재(500)를 완충된 구조로 결합시키면서, 상판(200)의 설치 시 높이조절이 가능하도록 하여 다수의 상판(200)이 평평하게 배치되도록 하는 것으로서, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 상판(200)의 모서리가 만나는 지점(P1), 그리고 2개의 상판(200)의 측면이 맞닿는 지점(P2) 등에 적절히 배치된다. 이러한 높이조절/충격완충부재(600)는 상판(200)의 설치 시 높이조절이 가능하도록 하면서, 상판(200)을 미세하게나마 탄력성을 갖도록 간격유지부재(500) 상에 결합시킬 수 있는 구조이면 본 발명에 포함한다. 바람직한 실시예에 따라서, 상기 높이조절/충격완충부재(600)는 외주연과 내주연에 나사산이 형성된 원통체(610)와, 상기 원통체(610)의 상부에 형성된 수용 체(620)와, 상기 수용체(620)에 내삽된 완충패드(630)로 구성된다. 이때, 원통체(610)는 그의 외주연에 형성된 나사산의 회전 결합에 의해, 간격유지부재(500)와의 결합 길이의 조절이 가능하여 상판(200)의 높이를 조절 가능하게 한다. 상기 원통체(610)와 수용체(620)는 각각 별도로 성형되어 용접 결합되거나, 또는 일체로 성형된 것을 포함한다. 그리고 상기 수용체(620)는 완충패드(630)를 수용할 수 있는 구조이면 다양하게 구현될 수 있으며, 사각통형 및 원통형을 포함한다. 도면에서는 상기 수용체(620)가 사각통 형상을 갖는 것을 예시하였다.
상기 완충패드(630) 위에는 4개의 상판(200)의 모서리가 집합되거나(도 2에서 P1 지점), 또는 2개의 상판(200)의 측면이 맞닿는 상태(도 2에서 P2 지점)로 상판(200)이 배치되고, 그 위에 체결볼트(B)가 조임되어 결합된다. 이때, 체결볼트(B)의 결합 시 체결볼트(B)의 머리부가 외부로 노출되지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 상판(200)에는 체결볼트(B)가 체결되는 부분(즉, 모서리 및 측면)에는 상기 체결볼트(B)의 머리부가 삽입되는 홈(202)이 형성되는 것이 좋다. 그리고 상기 홈(202)은 체결볼트(B)가 체결된 후, 시멘트 모르타르나, 홈(202)에 끼워질 수 있는 형상을 가지는 패킹부재에 의해 마감 처리되는 것이 좋다.
따라서, 위와 같은 높이조절/충격완충부재(600)에 의해, 구체적으로는 높이조절/충격완충부재(600)를 구성하는 완충패드(630)에 의해 상판(200)은 미세한 완충성을 가져, 상판(200)에 큰 충격이 가해져도 효과적으로 완충, 흡수하여 아래층으로 진동이 전달되는 것을 방지한다. 아울러, 높이조절/충격완충부재(600)는, 이 를 구성하는 원통체(610)의 회전 조절에 의해, 상판(200)의 설치 시 높이조절을 가능하게 하여 인접하는 상판(200)과 평활도를 유지하게 한다.
한편, 상판(200)을 금속플레이트(400)에 결합시킴에 있어서, 본체(100)의 측판(120) 쪽 부분에서는 별도의 체결부재(700, 도 3 참조)가 이용될 수 있다.
구체적으로, 도 2에 표시한 P3 부분에서는 상판(200)과 금속플레이트(400)를 결합시킴에 있어서, 간격유지부재(500)와 높이조절/충격완충부재(600)가 사용되지 않고, 별도의 체결부재(700)가 사용되어 상판(200)이 금속플레이트(400) 상에 지지 고정될 수 있다. 이때, 상기 체결부재(700)는 예를 들어, 머리부(702)를 가지는 볼트(720)와, 상기 볼트(720)의 머리부(702) 쪽에 나사 조립되는 제1너트(730)와, 상기 볼트(720)의 말단에 나사 조립되는 제2너트(740)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 하판(110), 측판(120) 및 상판(200)의 내부에는 강도 보강을 위한 것으로서, 철근이나, 그물 구조의 금속 메쉬(mesh), 및 다수의 구멍이 형성된 금속 천공판 등으로부터 선택된 보강체(220, 도 5 참조)가 매입될 수 있다. 이때, 상판(200)은 직접적인 하중을 받는 것이므로, 상기 하판(110), 측판(120) 및 상판(200) 중에서 적어도 상판(200)에는 금속 메쉬(mesh)나 금속 천공판 등의 보강체(220)가 매입되어 있는 것이 좋다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상판(200)을 보인 것으로서, 도 5는 상판(200)의 단면도(도 1의 B-B선 단면도)이고, 도 6은 상판(200)에 매입된 보강체(220)와 금속지지편(260)의 일례를 도시한 사시도다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기한 바와 같이 상판(200)에는 금속 메쉬(mesh)나 금속 천공판 등으로부터 선택된 어느 하나의 보강체(220)가 매입되어 있는 것이 강도 면에서 바람직한데, 이때 상기 상판(200)은 보다 향상된 강도를 갖도록 상기 보강체(220)의 하단에 금속지지편(260)이 더 매입되어 있는 바람직하다. 이때, 상기 금속지지편(260)은, 도 6에 도시된 바와 같이 적어도 2개 이상의 금속판(261)이 용접되어 X자형의 구조를 가지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 금속판(261)에는 콘크리트가 삽입되어 견고한 구조를 갖도록 다수의 콘크리트 인입공(262)이 형성되어 있는 것이 좋다.
한편, 이상에서 설명한 상판(200)을 금속플레이트(400)와 높이조절/충격완충부재(600)에 체결부재(700)나 체결볼트(B)를 이용하여 결합시킴에 있어서, 상기 상판(200)은 콘크리트임에 따라 체결부재(700)나 체결볼트(B)를 너무 강하게 조임 결합하면, 상판(200)이 파단될 우려가 있을 수 있는 데, 이러한 파단을 방지하기 위해 체결부재(700)나 체결볼트(B)가 결합되는 부분(즉, 도 2에서, P1, P2, P3 지점)에는 금속조립부재(280)가 매입되어 있는 것이 바람직하다.
상기 금속조립부재(280)는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이 상판(200)에 매입되는 매설부(282)와, 상기 매설부(282)로부터 하향 연장된 수직부(284)와, 상기 수직부(284)로부터 수평적으로 연장된 조립부(286)로 구성된다. 그리고 상기 매설부(282)에는 콘크리트가 삽입되는 다수의 콘크리트 인입홀(282a)이 천공되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 위와 같은 금속조립부재(280)와 상기 X자형의 금속지지편(260)은 용접되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상판(200)은 적어도 그의 모서리 부분에는 금속조립부재(280)가 매입되어 있는 데, 이때 X자형의 금속지지편(260)의 끝단이 상기 금속조립부재(280)에 용접된 상태로 상판(200) 내에 매입된 구조가 바람직하다.
아울러, 상기 상판(200)에는 그의 가장자리에 소정 간격을 두고 배치된 다수의 구멍(201)이 형성될 수 있다. 이러한 구멍(201)은 상판(200)에 가해진 충격을 아래로 전달하지 않고 흡수하는 기능을 하는 충격완충수단으로 작용할 수 있다.
한편, 시공현장에서 전기, 가스, 난방 배관 설치 작업이 최소화될 수 있도록 상기 콘크리트 본체(100)의 내부에는 배관라인(150)이 설치될 수 있다. 이때, 상기 배관라인(150)은 콘크리트층(130) 또는 중공부(140)에 위치된다. 도 3에서는 중공부(140)에 배관라인(150)이 설치된 모습을 예시하였다. 이때, 배관라인(150)이 난방을 위하는 경우, 배관라인(150)은 도 3에 도시된 바와 같이 가능한 한 중공부(140)의 하단 부위, 즉 금속플레이트(400)에 밀착되게 배치된 것이 좋다. 이와 같이, 난방을 위한 배관라인(150)이 금속플레이트(400)에 밀착 배치된 경우, 공급된 열기는 상승하여 중공부(140) 전체에 걸쳐 펴짐과 동시에 상판(200)을 골고루 따뜻해지게 하여 효율적인 난방 효과를 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따라서, 상기 중공부(140)에는 원적외선/음이온 방사체가 충진될 수 있다. 상기 원적외선/음이온 방사체는, 원적외선 및/또는 음이온을 방출하는 것으로서, 예를 들어 황토, 점토, 게르마늄, 맥반석 등의 천연광물이나 숯 등으로부터 선택된 1종을 사용하거나, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 아울러, 상기 중공부(140)에는 단열 및 차음을 위한 단열/흡음재가 충진될 수 있다. 이때, 상기단열/흡음재로는 합성수지 폼(예를 들어, 폴리우레탄 폼, 폴리스티렌 폼 등)이나 글라스 울 등이 유용하게 사용될 수 있다.
여기서, 상기 원적외선/음이온 방사체 및 단열/흡음재는 중공부(140)를 완전히 메우는 구조로 충진되거나, 또는 중공부(140)를 완전히 메우지는 않고 중공부(140) 내에 소정의 두께로 충진된 것을 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 콘크리트 구조체는 공장에서 일정한 규격으로 제작되어 시공현장으로 보급된다. 제작방법은 다양한 방법이 시도될 수 있다.
도 3에 보인 단면 구조를 가지는 콘크리트 구조체는 예를 들어 다음과 같은 방법으로 제작될 수 있다. 먼저, 거푸집을 이용하여 하판(110)과 4개의 측판(120)이 일체로 타설, 양생된 본체(100)를 제작한다. 이때, 하판(110)의 콘크리트가 양생되기 이전에 지지보강부재(300)의 하단, 즉 트러스 거더(30)의 하단이 하판(110) 내부에 매입되게 한다. 그리고 지지보강부재(300)의 위에 탄성체의 와샤(W)를 개재한 상태에서 금속플레이트(400)를 결속부재(350)로 체결한다. 다음으로, 상기 금속플레이트(400)에 체결볼트(B)를 간격유지부재(500)를 결합시킴과 동시에, 상기 금속플레이트(400)의 가장자리에는 제1너트(730)를 이용하여 체결부재(700)를 고정한다. 이때, 간격유지부재(500)를 결합시킴에 있어서는 간격유지부재(500)와 금속플레이트(400)의 사이에 와샤(W)가 개재된 상태에서 결합시킨다.
후속하여, 본체(100)의 내부에, 즉, 띠 형상의 금속플레이트(400)와 금속플레이트(400)의 사이에 마련된 공간에, 먼저 일반 콘크리트를 타설한 다음, 타설된 일반 콘크리트 위에 기포 콘크리트를 타설, 양생하여 콘크리트층(130)을 형성시킨다. 그리고 상기 간격유지부재(500)에 높이조절/충격완충부재(600)를 결합시킨 다음, 별도로 제작된 다수의 상판(200)을 체결부재(700) 및 높이조절/충격완충부재(600)에 결합시킨다. 이때, 상판(200)은 그의 측면에 완충패드(250)가 부착된 상태이다. 보다 구체적으로, 다수의 상판(200)을 배치하되, 높이를 조절하여 인접하는 상판(200)과 수평이 되도록 배치한 다음, 제2너트(740) 및 체결볼트(B)를 금속조립부재(280)를 관통시켜 체결한다. 이때, 상기 상판(200)에는 제2너트(740)나 체결볼트(B)가 외부로 노출되지 않도록 하는 홈(202)이 형성되어 있는데, 상기 홈(202)은 패킹부재를 결합하거나 시멘트 모르타르(시멘트+모래)를 미장하여 마감 처리한다.
본 발명에서, 상기 완충패드(250)(630)는 완충작용을 할 수 있는 것이면 사용 가능하며, 예를 들어 직포, 부직포 등의 섬유나, 바람직하게는 향상된 쿠션성을 갖는 것으로서 실리콘, 고무, 합성수지 엘라스토머(elastomer) 등의 탄성체를 유용하게 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 콘크리트 구조체의 요부 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 콘크리트 구조체의 요부 단면도이다. 이하에서 설명되는 본 발명의 제2 및 제3실시예에 따른 콘크리트 구조체는 간격유지부재(500)와 하판(110)의 결합구조가 제1실시예와 차이가 있는 것이므로, 이에 대해서 상세히 설명한다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제2실시예에 따라서, 콘크리트 구조체는, 하판(110)에 철근(112)이 매입되어 있되, 상기 철근(112) 위에는 금속판(800)이 용접 결합된 구조를 갖는다. 그리고 상기 금속판(800) 위에는 간격유지부재(500)가 용접, 결합되어 있다. 이때, 간격유지부재(500)의 하단은 금속판(800)과 함께 하판(110) 내에 매입되어 있다. 그리고 상기 간격유지부재(500) 상에는 전술한 바와 같은 구조로 높이조절/충격완충부재(600)와 상판(200)이 결합된다. 아울러, 도 7에 도시한 바와 같이, 하판(110) 위에는 콘크리트층(130)이 타설되어 있으며, 콘크리트층(130) 위에는 간격유지부재(500)에 의해 마련된 중공부(140)가 형성되어 있다.
또한, 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제3실시예에 따라서, 콘크리트 구조체는, 하판(110) 상에 금속판(800)이 앙카볼트(850)의 체결에 의해 고정된 구조를 갖는다. 이때, 앙카볼트(850)는 하판(110) 내에 매입된 조립인서트(860)에 체결된다. 그리고 상기 금속판(800) 위에는 간격유지부재(500)가 용접, 결합되어 있으며, 상기 간격유지부재(500) 상에는 전술한 바와 같은 구조로 높이조절/충격완충부재(600)와 상판(200)이 결합된다. 아울러, 도 7에 도시한 바와 같이, 하판(110) 위에는 콘크리트층(130)이 타설되어 있으며, 콘크리트층(130) 위에는 간격유지부재(500)에 의해 마련된 중공부(140)가 형성되어 있다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 하판(110)에는 철근(112)이 매입되어 있는 것이 좋다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 콘크리트 구조체는, 다세대 주택이나 연립 주택식의 빌라형 건축물; 내부에 많은 임대 사무실을 가지는 빌딩형 건축물; 그리고 아파트, 학교, 병원, 기숙사 등의 공동 집합형; 등의 다층 건축물을 구축함에 있어서, 다층 건축물의 다층 건축물의 벽체나 층간의 슬라브(slab), 바람직하게는 슬라브(slab) 구축용으로 유용하게 사용된다. 이때, 건축물의 각 층은 벽체에 의해 여러 곳의 거주 공간으로 구획되는데, 본 발명에 따른 콘크리트 구조체가 슬라브 구축용으로 사용되는 경우, 하나의 공간에는 1개의 콘크리트 구조체가 설치되어 바닥이나 천정을 구성할 수 있다. 즉, 방 하나에는 1개의 콘크리트 구조체로 마감될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 콘크리트 구조체의 가로 및 세로 길이는 설계된 건축물의 방 크기에 따라 자유롭게 설정될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 두께는 200mm ~ 600mm 범위로 설정될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 다층 건축물의 구축방법을 설명하기 위한 사용상태를 보인 것으로서, 도 9는 사용상태 단면도이고, 도 10은 사용상태 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 벽체(1)와 슬라브를 가지는 건축물을 구축함에 있어서, 벽체(1)는 통상과 같이 벽돌을 조적하거나 또는 거푸집(2)을 이용하여 구축할 수 있다. 그리고 상기 슬라브는 본 발명에 따른 콘크리트 구조체가 사용된다.
보다 구체적으로 설명하면, 먼저 어느 한 층의 벽체(1)를 구축한 다음에는, 상기 벽체(1)의 상부에 본 발명에 따른 콘크리트 구조체의 말단을 거치시킨다. 그리고 본 발명에 따른 콘크리트 구조체 위쪽으로 하여 벽체(1)가 구축될 공간(벽체 두께와 대응됨)을 확보한 상태로 양쪽에 거푸집(2)을 조립하고, 거푸집(2)의 내부 에 철근(3)을 내설한 다음, 콘크리트를 타설, 양생한다. 이때, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조체는 벽체(1)와의 향상된 결속을 위해, 측판(120)에 후크(hook) 형태 또는 이에 준하는 조인트부재(125)가 매입되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 벽체(1)에 매설된 철근(3)은 조인트부재(125)에 끼워진다. 그리고 콘크리트 구조체의 사이에 마련된 공간(S)에 콘크리트를 타설, 양생하게 되면, 콘크리트 구조체 상호간은 보다 견고한 결속력을 갖는다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 상판(200)이 적어도 2개 이상으로 구성되어, 어느 하나의 상판(200)에 가해진 진동이 인접하는 다른 상판(200)에 직접적으로 전달되는 것이 방지되어 우수한 방진성(防振性)을 가지는 효과를 발휘한다. 또한, 상판(200)은 높이조절/충격완충부재(600)에 의해 인접하는 상판(200)과 수평을 유지하도록 설치되면서 미세한 완충성을 가져, 가해진 충격을 효과적으로 완충, 흡수하여 아래층으로 진동이 전달되는 것을 방지하여 보다 향상된 방진성을 갖는다.
이에 더하여, 본 발명은 중공부(140)에 의해 단열성은 물론 우수한 방음성을 가지는 효과를 발휘한다. 그리고 본체(100) 내부에 매설된 트러스 거더(30)나, 상판(200)에 매설된 보강체(220) 및 금속지지편(260)에 의해 우수한 강도를 갖는다.

Claims (11)

  1. 다층 건축물의 벽체나 슬라브를 구축하기 위한 콘크리트 구조체에 있어서,
    하판(110) 및 4개의 측판(120)을 가지는 콘크리트 본체(100)와; 상기 콘크리트 본체(100)의 내부에 매설, 고정된 지지보강부재(300)와; 상기 지지보강부재(300)의 상부에 결합된 띠 형상의 금속플레이트(400)와; 상기 금속플레이트(400) 상에 결합되어지되, 금속플레이트(400)와 상판(200)의 사이에 중공부(140)를 갖도록 결합된 간격유지부재(500)와; 상기 간격유지부재(500) 상에 결합된 높이조절/충격완충부재(600)와; 상기 높이조절/충격완충부재(600) 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  2. 다층 건축물의 벽체나 슬라브를 구축하기 위한 콘크리트 구조체에 있어서,
    하판(110) 및 4개의 측판(120)을 가지는 콘크리트 본체(100)와; 상기 하판(110)의 내부에 매설되어 있는 철근(112)에 용접 결합된 금속판(800)과; 상기 금속판(800)에 그의 하단이 하판(110)에 매설되도록 용접 결합되어지되, 하판(110)과 상판(200)의 사이에 중공부(140)를 갖도록 결합된 간격유지부재(500)와; 상기 간격유지부재(500) 상에 결합된 높이조절/충격완충부재(600)와; 상기 높이조절/충격완충부재(600) 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  3. 다층 건축물의 벽체나 슬라브를 구축하기 위한 콘크리트 구조체에 있어서,
    하판(110) 및 4개의 측판(120)을 가지는 콘크리트 본체(100)와; 상기 하판(110) 상에 고정된 금속판(800)과; 상기 금속판(800)에 용접 결합되어지되, 하판(110)과 상판(200)의 사이에 중공부(140)를 갖도록 결합된 간격유지부재(500)와; 상기 간격유지부재(500) 상에 결합된 높이조절/충격완충부재(600)와; 상기 높이조절/충격완충부재(600) 상에 결합된 적어도 2개 이상의 상판(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 높이조절/충격완충부재(600)는 외주연과 내주연에 나사산이 형성된 원통체(610)와, 상기 원통체(610)의 상부에 형성된 수용체(620)와, 상기 수용체(620)에 내삽된 완충패드(630)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상판(200)은, 높이조절/충격완충부재(600)가 결합되는 부분에, 매설부(282)와, 상기 매설부(282)로부터 하향 연장된 수직부(284)와, 상기 수직부(284) 로부터 수평적으로 연장된 조립부(286)로 구성된 금속조립부재(280)가 매입된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상판(200)의 측면에는 완충패드(250)가 부착된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상판(200)은, 금속 메쉬(mesh) 및 금속 천공판으로부터 선택된 어느 하나의 보강체(220)가 매입된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상판(200)은, 상기 보강체(220)의 하단에 X자형의 금속지지편(260)이 더 매입된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지보강부재(300)는 적어도 3개 이상의 메인바(32)와, 상기 메인바(32)를 연결하는 지지바(34)로 구성된 입체적 구조의 트러스 거더(30)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 콘크리트 본체(100)의 내부에는, 하판(110) 위에 형성된 일반 콘크리트층과, 상기 일반 콘크리트층 위에 형성된 기포 콘크리트층으로 구성된 콘크리트층(130)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조체.
  11. 벽체와 슬라브를 가지는 다층 건축물에 있어서,
    상기 슬라브가 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 콘크리트 구조체로 구축된 것을 특징으로 하는 다층 건축물.
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