KR100760232B1 - Precast stairs and the unit structure thereof, and constructing method for stairway using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 프리캐스트 계단의 일부 생략 분해 사시도이다.1 and 2 are partially omitted exploded perspective views of the precast stairs according to one preferred embodiment of the present invention, respectively.
도 3a 내지 도 3d는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 너트 취부(取附)형 계단 단위 구조체에 대한 사시도이다.3A to 3D are perspective views of a nut mounting type stair unit structure according to one preferred embodiment of the present invention, respectively.
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 바람직한 다른 일구체예에 따른 볼트 취부형 계단 단위 구조체에 대한 사시도이다.4A to 4D are perspective views of the bolt mounting step unit structure according to another preferred embodiment of the present invention, respectively.
도 5a 및 도 5b는 각각 너트 취부형 계단 단위 구조체 및 볼트 취부형 계단 단위 구조체의 수평 디딤판에 대한 일예시도로서, 좌측은 측면도를 우측은 평단면도이다.5A and 5B show an example of a horizontal tread of the nut-mounted stair unit structure and the bolt-mounted stair unit structure, respectively, with a side view on the left and a plan view on the right.
도 6은 측판의 내외 측에서 응력 분산용 연결구와 응력 분산용 연결 부재가 상호 결합되는 상태를 도시한 결합 상태 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating a state in which the stress dispersing connector and the stress dissipating connecting member are coupled to each other at the inner and outer sides of the side plate.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 구체예에 따른 프리캐스트 계단을 동바리에 지지된 계단참보 상에 거치한 후 층참 및 중간참을 동시에 시공하는 본 발명에 따른 방법을 나타내는 개략도이다.7 is a schematic diagram showing a method according to the present invention for mounting a precast stairwell and a mezzanine at the same time after mounting a precast staircase on a stairwell supported by a group according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8a는 도 7의 예에서 층참, 중간참 및 벽체를 동시에 시공하는 본 발명에 따른 방법을 나타내는 개략 측면도이다.FIG. 8A is a schematic side view illustrating the method according to the invention for simultaneously constructing a chamfer, mesial and wall in the example of FIG. 7; FIG.
도 8b는 도 8a의 I-I선 단면도이다.FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 8A.
도 9는 본 발명에 따른 시공방법에 있어 사용되는 계단참보의 바람직한 예를 나타내는 예시도이다.Figure 9 is an exemplary view showing a preferred example of stair step used in the construction method according to the present invention.
- 도면 중 주요부에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts in the drawings-
1, 1a: 본 발명에 따른 프리캐스트 계단1, 1a: precast stairs according to the invention
2: 중간참 3, 4: 층참 2:
10: 계단 11: 디딤판10: staircase 11: tread
12: 세로 연결판 15: 보강 섬유12: longitudinal connecting plate 15: reinforcing fiber
16: 너트16: nut
110, 120, 130, 140: 본 발명에 따른 프리캐스트 계단 단위 구조체110, 120, 130, 140: precast step unit structure according to the present invention
111: 세로 연결부 112: 돌출 삽입대111: vertical connection 112: protrusion insert
113: 수평 디딤부 114: 삽입 장홈(long groove)113: horizontal step portion 114: long groove (insertion groove)
115: 너트공 116: 미끄럼 방지홈(anti-slip groove)115: nut ball 116: anti-slip groove
117: 강화 바(reinforced bar) 118: 볼트부117: reinforced bar 118: bolt portion
20: 측판 21: 철재 측판20: side plate 21: steel side plate
24: 체결공 27: 경사부24: fastening hole 27: inclined portion
28: 하방 수평부 29: 상방 수평부28: lower horizontal part 29: upper horizontal part
28a, 29a: 보강 플레이트 28b: 볼트28a, 29a:
29b: 너트공 30: 연결 부재(member)29b: nut ball 30: connection member
31: 보강 부재 32, 32a: 보강 바31: reinforcing
40: 응력 분산용 연결구 41: 날개40: connector for stress distribution 41: wing
42: 몸체 43: 연장부42: body 43: extension
44: 관통공 50: 응력 분산용 연결 부재44: through hole 50: connection member for stress dispersion
51: 너트 52: 체결공51: nut 52: fastener
53: 볼트 60: 계단참보53: bolt 60: stairwell
61: 보강 바 62: 보강 부재61: reinforcing bar 62: reinforcing member
63: 돌출부 64: 늑근63: protrusion 64: root
65: 경사 돌출부 70: 사각형 거푸집65: oblique protrusion 70: rectangular formwork
70a: 삼각형 거푸집 80: 벽체70a: triangular formwork 80: wall
90: 동바리90: Dongbari
본 발명은 프리캐스트 계단 및 그 단위 구조체와, 이를 이용한 계단의 시공방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 상대적으로 우수한 연성 거동과, 우수한 수밀성 및 내구성을 갖는 60∼200㎫ 범위의 고강도 내지 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단과 이를 조립하기 위한 프리캐스트 단위 구조체, 그리고 경제적이고도 효율적이며 우수한 시공 품질을 보장할 수가 있는 프리캐스트 계단의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precast staircase and a unit structure thereof, and a construction method of the staircase using the same, and more particularly, a high strength to ultrahigh strength fiber in the range of 60 to 200 MPa having a relatively good ductile behavior, excellent watertightness and durability. The present invention relates to a reinforced cement composite precast staircase, a precast unit structure for assembling the same, and a method of constructing a precast staircase that can guarantee economical, efficient and excellent construction quality.
일반적으로 건물, 특히 고층 건물의 상하 수직 동선 연결은 엘리베이터와 함께 계단의 설치에 의해 이루어지게 되나, 계단은 좁은 계단실 공간 내에서 상하부 슬래브와 연결시켜야 하고 그 형태도 상하 사선 형태로 복잡하므로 슬래브나 상하 벽체와 같은 일반적인 건축 부재와는 달리 시공에 따른 작업 조건이 상대적으로 까다롭고 번거롭다.In general, vertical and vertical copper wire connections of buildings, especially high-rise buildings, are made by the installation of stairs with elevators. However, the stairs must be connected to the upper and lower slabs in a narrow staircase space, and the shape is also complicated by vertical slanted lines. Unlike general building members such as walls, construction conditions are relatively demanding and cumbersome.
주거용 또는 주거 사무 복합형 아파트나 사무용 또는 상가용의 저층 또는 고층 건물의 경우, 철근콘크리트 일체형 계단을 만드는 방법이 현재 대부분 시행되고 있는 건축방법이다.In the case of residential or residential office complex apartments or low-rise or high-rise buildings for office or malls, the construction of reinforced concrete staircases is the most common construction method.
그러나 철근콘크리트조로 계단을 시공하는 작업은 경사진 계단 슬래브의 거푸집 조립, 철근 배근, 계단 디딤판 거푸집 조립 등 까다롭고 공기가 요구되는 공정일 뿐만 아니라, 디딤판 거푸집 탈영 후 고르지 못한 디딤판 면을 마감하거나 미장하는 공사가 필수적으로 수반된다는 문제점이 있음과 아울러, 노동집약적이고 공기를 필요로 하는 공사이므로 경제성 및 효율성이 낮다는 문제점이 있다.However, the construction of stairs with reinforced concrete nails is not only a demanding and air-consuming process for assembling formwork of inclined stair slabs, reinforcing bar reinforcement, and stepping formwork for stair stepping. In addition to the problems that construction is necessarily accompanied, there is a problem that the economic efficiency and efficiency is low because it is a labor-intensive and air-construction.
따라서 이러한 문제점을 해결하고자 한국특허 제0487893호는 특수한 형태의 층참 및 중간참을 벽체에 고정한 후 통상적인 형태의 프리캐스트 철근콘크리트조 계단을 거치하고 모르타르로 접합시키는 시공방법을 제안하고 있으나, 상기한 프리캐스트 철근콘크리트조 계단은 측면이 직각삼각형이 연속된 통상적인 형태로 되어 있어서 현장 타설 콘크리트 계단에 비해 부피 및 중량 감소를 이루지 못하고 있으므로 이동 거치식 프리캐스트 계단으로서 적용성의 한계가 있을 뿐만 아니라, 층참 부터 중간참 또는 중간참부터 층참까지의 연속된 길이를 가지므로 전체적으로 체적이 중량이 매우 커져서 운반 및 시공이 번거롭고 불편하다는 문제점이 있었다. 또한, 그 시공방법은 계단실을 시공한 다음, 프리캐스트 중간참과 층참을 설치하고, 프리캐스트 계단을 거치한 후, 이를 모르타르로 고정시키는 방안을 제안하고 있으나, 이 방법은 슬래브와 벽체 타설이 동시에 이루어지지 않으므로 시공 중 프리캐스트 계단을 이용한 작업 공간과 동선을 제공하지 못하므로 시공에 있어 여전히 많은 불편이 있으므로 현장에서 원활히 적용되고 있지 못함이 현실이다.Therefore, in order to solve such a problem, Korean Patent No. 0487893 proposes a construction method of fixing a special type of dock and a middle dock to a wall, and then mounting a conventional precast reinforced concrete-like staircase and bonding it with mortar. Since cast reinforced concrete stairs have a common shape with continuous right triangles on the sides, they do not achieve volume and weight reduction compared to cast-in-place concrete stairs, so there are limitations of applicability as mobile-mounted precast stairs. Since it has a continuous length from the true or mid-chamfer to the floor, the overall volume was very large, there was a problem that the transport and construction is cumbersome and inconvenient. In addition, the construction method suggests the method of installing the precast middle dock and the landing after installing the staircase, fixing the mortar after the precast stairway, but at the same time slab and wall casting Since it is impossible to provide a work space and a moving line using a precast staircase during construction, there is still a lot of inconvenience in construction, so it is not applied smoothly in the field.
상기한 철근콘크리트 계단 시공 방법의 문제점을 해소하기 위한 종래의 방법으로서, 한국특허공개 제2002-0062245호는 조립식 철골계단 연결 구조 및 그 시공방법을 제안하고 있으나, 제안된 구조 및 방법은 철골조 고층건물에 철골재의 유닛을 결합하여 제작된 철골계단을 건물의 구조체에 연결하는 방법으로서 가설 편의성, 안정성, 계단의 품질 특성, 공기 단축의 용이성은 높지만 계단의 제작 시 디딤판 유닛을 일일이 용접하는 고비용 작업과 용접열에 따른 철골계단의 변형 발생 우려가 있는 등 제작 초기의 문제점을 가지고 있고, 또한 완성된 철골계단은 금속재료 속성상 계단 통행 시 하중에 의한 소음 발생이 심하며 화재에 특히 취약한 문제점이 있고, 판의 두께가 얇은 관계로 단면 2차 모멘트가 감소하여 하중에 의한 처짐 현상이 발생할 우려가 있는 등 사용상의 문제점을 가지고 있다.As a conventional method for solving the problems of the reinforced concrete stairs construction method, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0062245 proposes a prefabricated steel stairway connection structure and a construction method thereof, but the proposed structure and method are steel frame high-rise buildings. It is a method of connecting the steel staircase which is made by combining the unit of steel aggregate to the structure of the building. There is a problem in the early stage of manufacturing, such as the deformation of steel staircase due to heat, and the finished steel staircase has a problem of severe noise caused by load when passing stairs due to the property of metal material, and especially vulnerable to fire, and the thickness of plate Due to the thin thickness, the secondary moment of cross section decreases, which may cause sagging due to load. It has usability issues, such as the.
따라서, 상기한 철골계단의 일부 문제점을 해소하기 위한 방안으로서, 한국실용신안등록 제0343325호는 보행 이동 하중에 의한 소음 감소 및 처짐 현상 감소를 위하여 2중의 디딤판 유닛을 겹이음함과 아울러, 제작 및 가설의 수월성과 기능 성 제고를 위하여 디딤판 유닛과 양측판의 연결을 볼트 체결 방식으로 한 개선된 철골계단을 제안하고 있으나, 계단 제작 단가 면에서 종래의 철근콘크리트 계단과 비교하여 충분히 만족스러운 정도의 우월성을 가지고 있지 못할 뿐만 아니라, 근래의 원자재 가격 상승으로 인한 철골계단 제작 단가의 동반 상승 경향도 장기간 지속될 것으로 전망된다는 문제점이 있다.Therefore, as a way to solve some of the problems of the steel stair step, Korean Utility Model Registration No. 0343325 is a double stepping unit in order to reduce the noise and sag caused by the walking movement load, and also to manufacture and In order to improve the hypothesis and functionality, we propose an improved steel staircase that uses the bolt connection method of the stepping unit and the two side plates.However, the superiority of the superiority is satisfactory compared to the conventional reinforced concrete stairs in terms of the manufacturing cost of stairs. Not only that, but also the rising trend of the production cost of steel stair due to the recent rise in raw material prices is expected to continue for a long time.
전술한 바와 같이, 철근콘크리트 건물에서 철근콘크리트 계단의 시공은 정밀성과 많은 시간을 요하는 노동집약적인 난공사임에도 지금까지 이를 대체할만한 충분히 만족스러운 정도의 경제성과 효율성, 그리고 품질 특성을 갖는 마땅한 기술은 제시되어 있지 못한 실정이다.As mentioned above, the construction of reinforced concrete stairs in reinforced concrete buildings is a labor intensive construction that requires a lot of precision and time, but until now, a reasonable technology with sufficient economic, efficiency, and quality characteristics to replace it is presented. It is not done.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 60∼200㎫의 고강도 내지 초고강도이면서도 기존의 고강도 콘크리트에 비하여 상대적으로 뛰어난 연성 거동에 기인하는 우수한 내구성과 내하력을 가짐과 아울러, 우수한 수밀성과 보행 이동 하중에 의한 우수한 소음 저감 특성을 갖는 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the first object of the present invention is high strength to ultra high strength of 60 to 200 MPa, but also has excellent durability and load resistance due to relatively excellent ductility behavior compared to the existing high strength concrete, and excellent watertightness and excellent walking force. It is to provide a fiber reinforced cement composite precast staircase with noise reduction properties.
본 발명의 두 번째 목적은 현장에서 계단 자체에 대한 거푸집 공사나 동바리공사 없이 간단한 거치 작업만으로 설치가 가능하여, 인건비 절감 및 시공 기간 단축에 따른 공사비 절감, 그리고 공기 단축을 도모할 수가 있는 우수한 시공 특성을 갖는 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단을 제공하기 위한 것이다.The second object of the present invention is that the installation can be installed only by simple mounting work without the formwork or moving the construction of the stairs itself on the site, excellent construction characteristics that can reduce the labor cost and construction time by shortening the construction period, and shorten the air To provide a fiber-reinforced cement composite precast staircase.
본 발명의 세 번째 목적은 조립식의 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 시스템 계단을 제공하기 위한 것이다.A third object of the present invention is to provide a prefabricated fiber reinforced cement composite precast system staircase.
본 발명의 네 번째 목적은 제작비 및 운송비 절감을 도모할 수가 있는 조립식의 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 시스템 계단을 제공하기 위한 것이다.It is a fourth object of the present invention to provide a prefabricated fiber reinforced cement composite precast system step which can reduce manufacturing and transportation costs.
본 발명의 다섯 번째 목적은 상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 프리캐스트 섬유 보강 시멘트 복합체 계단의 경제적이고도 효율적인 제작에 적용되는 프리캐스트 계단 단위 구조체를 제공하기 위한 것이다.A fifth object of the present invention is to provide a precast stair unit structure which is applied to the economical and efficient manufacture of the precast fiber reinforced cement composite staircase according to the first to fourth objects described above.
본 발명의 여섯 번째 목적은 상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단의 경제적이고도 효율적인 시공방법을 제공하기 위한 것이다.A sixth object of the present invention is to provide an economical and efficient method for constructing a fiber reinforced cement composite precast step according to the first to fourth objects described above.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 첫 번째 양태(樣態)에 따르면, 1 내지 4조의 디딤판과 세로 연결판으로 형성되는 계단 단위 구조체가 연속적으로 체결되어 형성되는 계단과, 2개의 경사 측판으로 구성되며; 상기한 계단 단위 구조체가 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.9∼1.7: 0.1∼0.3: 0.02∼0.1: 0.01∼0.06: 0.03∼0.2: 0.2~0.45로 구성되고, 양생 후 강도가 60∼100㎫인 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체로 구성되는 프리캐스트 계단이 제공된다.According to a first preferred embodiment for smoothly achieving the first to fourth objects of the present invention described above, a stair unit formed by successively fastening a stair unit structure formed by 1 to 4 sets of stepping plates and a vertical connecting plate is formed. And two inclined side plates; In the above step unit structure, the blending ratio of cement, fine aggregate, filler, fine ceramic, water reducing agent, steel fiber and water is 1: 0.9 to 1.7: 0.1 to 0.3: 0.02 to 0.1: 0.01 to 0.06: 0.03 to 0.2: There is provided a precast staircase consisting of a high strength fiber reinforced cement composite composed of 0.2 to 0.45 and having a strength of 60 to 100 MPa after curing.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 두 번째 양태에 따르면, 상기한 양태에 있어서 2개의 측판 중 적어도 하나가 금속재이거나, 또는 2개의 측판 중 적어도 하나가 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.8∼1.5: 0.2∼0.4: 0.05∼0.3: 0.02∼0.07: 0.05∼0.4: 0.18∼0.3으로 구성되고, 양생 후 강도가 100∼200㎫인 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체인 프리캐스트 계단이 제공된다.According to a second preferred embodiment for smoothly achieving the first to fourth objects of the present invention, at least one of the two side plates is a metal material, or at least one of the two side plates is cement, fine aggregate, The blending ratio of filler, fine ceramic, water reducing agent, steel fiber and water is 1: 0.8 to 1.5: 0.2 to 0.4: 0.05 to 0.3: 0.02 to 0.07: 0.05 to 0.4: 0.18 to 0.3 in weight ratio, and the strength after curing A precast staircase is provided which is an ultra high strength fiber reinforced cement composite having a 100 to 200 MPa.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 세 번째 양태에 따르면, 상기한 양태에 있어서 상기한 계단 단위 구조체의 디딤판 내에 내하력 보강을 위한 적어도 하나 이상의 보강 바(reinforced bar)가 매설되고, 상기한 보강 바의 양단이 측판과 물리적으로 연결 지지되는 프리캐스트 계단이 제공된다.According to a third preferred embodiment for smoothly achieving the first to fourth objects of the present invention, at least one reinforced bar for load bearing reinforcement is provided in the above step of the step unit structure. A precast staircase is provided which is embedded and wherein both ends of the reinforcement bar are physically supported by the side plates.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 네 번째 양태에 따르면, 상기한 첫 번째 또는 두 번째 양태에 있어서 양 측판의 하방 및 상방 수평부 사이를 연결하는 보강 부재와 그에 직교하게 연결되는 다수의 보강 바를 가지는 연결 부재를 더욱 포함하는 프리캐스트 계단이 제공된다.According to a fourth preferred embodiment for smoothly achieving the first to fourth objects of the present invention described above, in the first or second aspect described above, the reinforcing member connecting the lower and upper horizontal portions of both side plates and orthogonal thereto A precast staircase is further provided, further comprising a connecting member having a plurality of reinforcing bars connected to each other.
상기한 본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 일 양태에 따르면, 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.8∼1.7: 0.1∼0.4: 0.02∼0.3: 0.01∼0.07: 0.03∼0.4: 0.18∼0.45로 구성되고, 양생 후 강도가 60∼200㎫이며, 1 내지 4조의 수평 디딤부와 세로 연결판이 일체적으로 형성되며, 상기한 수평 디딤부 또는 세로 체결판의 일단부에는 돌출 삽입대가 형성되고 상기한 수평 디딤부 또는 세로 체결판의 타단부에는 삽입 장홈이 형성되어 있으며, 복수개가 연속적으로 상호 체결되어 계단을 형성하는 프리캐스트 계단 단위 구조체가 제공된다.According to one preferred embodiment for smoothly achieving the fifth object of the present invention, the mixing ratio of cement, fine aggregate, filler, fine ceramic, water reducing agent, steel fiber and water is 1: 0.8 to 1.7: 0.1 to 0.4 in weight ratio. : 0.02 to 0.3: 0.01 to 0.07: 0.03 to 0.4: 0.18 to 0.45, the strength after curing is 60 to 200 MPa, and one to four sets of horizontal stepping portions and the vertical connecting plate are integrally formed. A protruding inserting unit is formed at one end of the stepping unit or the vertical fastening plate, and an insertion long groove is formed at the other end of the horizontal stepping unit or the vertical fastening plate, and a plurality of precast stair units are continuously fastened to form a staircase. A structure is provided.
상기한 본 발명의 여섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 바람직한 일 양태에 따르면, 상기한 양태의 프리캐스트 계단 단위 구조체를 복수개 연속적으로 상호 체결하면서 2개의 경사 측판에 고정시키는 프리캐스트 계단 조립 단계; 프리캐스트 계단 조립 단계 후 또는 그와 동시에, 보강 부재와 그에 직교하게 연결되며 다수의 보강 바를 가지는 연결 부재를 2개의 경사 측판의 상하방 수평부 각각에 고정시키는 연결 부재 고정 단계; 층참 및 중간참 형성 부분에 보강 바와 늑근을 가지는 계단참보를 동바리(support) 위에 거치시키는 단계; 상기한 연결 부재가 형성된 프리캐스트 계단을 상기한 계단참보 상에 위치시키는 거치 단계; 층참과 중간참 및 벽체 시공용 거푸집을 조립하되, 2개의 경사 측판 중 하나가 시공될 벽체 내에 고정될 수 있는 위치에서 거푸집으로 기능할 수 있도록 하는 거푸집 조립 단계; 상기한 연결 부재에 콘크리트를 타설하여 층참과 중간참을 형성시킴과 동시에, 벽체용 거푸집 내에 콘크리트를 타설하여 벽체를 형성시키는 단계로 구성되는 프리캐스트 계단의 시공방법이 제공된다.According to a preferred aspect for smoothly achieving the sixth object of the present invention, a precast stair assembly step of fixing a plurality of precast stair unit structures of the above aspect to two inclined side plates while continuously fastening a plurality of precast stairs unit structures; After or at the same time as the precast stair assembly step, a connecting member fixing step of fixing the connecting member and the connecting member having a plurality of reinforcing bars orthogonal thereto to each of the upper and lower horizontal portions of the two inclined side plates; Mounting a stairwell on a support having a reinforcing bar and a frame on the bottom and midsole formations; A mounting step of placing the precast stairs on which the connection member is formed on the stairwell; A form assembly step of assembling the floor filling, the middle filling and the wall formwork, so that one of the two inclined side plates can function as a formwork at a position that can be fixed in the wall to be constructed; There is provided a method of constructing a precast stair consisting of placing concrete in the connection member to form a dock and a middle dock, and simultaneously placing concrete in a wall formwork to form a wall.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in more detail with respect to the present invention.
먼저, 도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 고강도 내지 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1, 1a)의 일부 생략 분해 사시도로서, 그 기본적인 구성은 실질적으로 동일하므로 편의상 함께 설명하기로 한다.First, Figures 1 and 2 are partially exploded perspective views of the high-strength to ultra-high strength fiber reinforced cement composite precast stairs (1, 1a) according to a preferred embodiment of the present invention, respectively, since the basic configuration is substantially the same for convenience. Let's explain together.
본 발명에 따른 프리캐스트 계단(1, 1a)은 계단(10)과 그 양 옆에 위치하는 2개의 경사 측판(20), 그리고 선택적으로는 2개의 경사 측판(20)의 상하 단부 각각을 층참(도 7에서의 도면부호 3, 4 참조) 또는 중간참(도 7에서의 도면부호 2 참조)과 연결하는 연결 부재(30)로 구성되며, 프리캐스트 형태로 공사 현장에 제공되므로 계단 시공비의 원가 절감과, 복잡한 계단 시공 절차를 간소화함에 따른 인건비 절감 및 시공기간단축으로 인한 공사비 절감의 효과가 있으며, 고강도 내지 초고강도 시멘트 복합체로 제작된 측판(바람직하게는 양생 후 강도가 100∼200㎫인 초고강도 시멘트 복합체)과 계단 디딤판(일반적으로는 양생 후 강도가 60∼100㎫인 고강도 시멘트 복합체)을 조립한 시스템 계단으로 구현함으로써 기존의 콘크리트로는 결코 달성할 수가 없는 이동 가능한 무게의 프리캐스트 계단을 만들어 현장에서 계단 자체에 대한 거푸집 공사, 동바리공사 없이 간단하게 거치시키는 작업으로 설치할 수가 있다.Precast stairs (1, 1a) according to the present invention is a staircase (10) and two
본 발명에 따르면, 상기한 계단(10) 및 측판(20)(측판을 철판으로 구성하지 않을 경우)은 일반적으로는 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.9∼1.7: 0.1∼0.3: 0.02∼0.1: 0.01∼0.06: 0.03∼0.2: 0.2∼0.45로 구성되며, 양생 후 강도가 60∼100㎫의 고강도이고, 공극률이 7% 이하, 일반적으로는 3∼7%인 것일 수 있으나, 필요에 따라서는 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.8∼1.5: 0.2∼0.4: 0.05∼0.3: 0.02∼0.07: 0.05∼0.4: 0.18∼0.3으로 구성되고, 양생 후 강도가 100∼200㎫의 초고강도이며, 공극률이 5% 이하, 일반적으로는 3∼5%의 공극률을 가지는 것일 수도 있다. 바람직하게는 상기한 계단(10)이 양생 후 강도가 60∼100㎫인 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체이고, 상기한 측판(20)이 양생 후 강도가 100∼200㎫인 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체인 것일 수 있다.According to the present invention, the
본 발명에 따른 프리캐스트 계단(1, 1a)은 강섬유 혼입으로 인해 종래의 고강도 콘크리트에서 볼 수 없었던 연성거동을 나타내며, 낮은 공극률로 인하여 뛰어난 수밀성을 나타내고, 고강도 내지 초고강도로 인한 충분한 구조적 내하력과 내구성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 보행 이동 하중에 의한 소음 저감 효과가 우수한 특성을 가지고 있다.Precast stairs (1, 1a) according to the present invention shows a ductile behavior that was not seen in conventional high-strength concrete due to the mixing of steel fibers, exhibits excellent water tightness due to low porosity, sufficient structural load capacity and durability due to high strength to ultra high strength In addition to having a low noise, the noise reduction effect of the walking movement load is excellent.
상기한 배합 구성 성분에 있어서의 잔골재는 제한적인 것은 아니나, 평균 입경 0.7㎜ 이하, 통상적으로는 0.1∼0.7㎜의 규사(SiO2) 성분이 90% 이상, 통상적으로는 90∼99.9%인 골재를 사용하는 것이 바람직하다.The fine aggregate in the above-mentioned compounding component is not limited, but aggregates having an average particle diameter of 0.7 mm or less, usually 0.1 to 0.7 mm of silica sand (SiO 2 ) components of 90% or more, usually 90 to 99.9% It is preferable to use.
또한, 상기한 배합 구성 성분에 있어서의 충전재는 제한적인 것은 아니나, 평균 입경 20㎛ 이하, 통상적으로는 3∼20㎛이고, 규사(SiO2) 성분이 97% 이상, 통상적으로는 97∼99.9%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the filler in the above-mentioned compounding component is not limited, but the average particle diameter is 20 µm or less, usually 3 to 20 µm, and the silica sand (SiO 2 ) component is 97% or more, usually 97 to 99.9%. It is preferable to use what is.
상기한 배합 구성 성분에 있어서의 미분 세라믹으로서는 제한적인 것은 아니나, 실리카 흄(fume), 고로슬래그, 플라이애슈(fly ash), 석회석 미분체, 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있으며, 실리카 흄이 바람직할 수 있다.The finely divided ceramics in the above-mentioned compounding components include, but are not limited to, silica fume, blast furnace slag, fly ash, limestone fine powder, or any mixture thereof. It may be desirable.
또한, 상기한 배합 구성 성분에 있어서의 감수제는 당업계에 '초고성능 감수제'로서 공지 또는 판매되는 것들을 사용할 수 있으며, 양생 후 강도가 60∼100㎫인 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체의 경우 물시멘트비가 20%∼45%인 시멘트 복합 체가 충분한 유동성을 가질 수 있는 특성을 부여할 수 있어야 하며, 한편 양생 후 강도가 100∼200㎫인 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체의 경우에는 물시멘트비가 18%∼30%인 시멘트 복합체가 충분한 유동성을 가질 수 있는 특성을 부여할 수 있어야 한다. 이러한 감수제의 바람직한 예로서는 폴리카르본산계 감수제를 들 수 있으며, 특정하게는 폴리카르본산 아크릴 에스터를 주성분으로 하는 비중 약 1.1∼ 0.1이고 고형분 함량 약 40% 정도의 것이다. 이러한 초고성능 감수제는 다양한 회사의 다양한 종류가 상업적으로 구입 가능하며 당업자에 공지된 사항이므로 이에 대한 더 이상의 부연 설명은 생략하기로 한다.In addition, the water reducing agent in the above-mentioned compounding components may be those known or sold in the art as an 'ultra high performance water reducing agent', and in the case of a high strength fiber-reinforced cement composite having a strength of 60 to 100 MPa after curing, the water cement ratio is 20 Cement composites (% to 45%) should be able to impart sufficient fluidity, while ultra-high strength fiber-reinforced cement composites with strengths of 100 to 200 MPa after curing have a water cement ratio of 18% to 30%. It should be possible to impart the properties that the cement composite can have sufficient fluidity. Preferred examples of such a water reducing agent include a polycarboxylic acid-based water reducing agent, specifically, a specific gravity of about 1.1 to 0.1 having a polycarboxylic acid acrylic ester as a main component and a solid content of about 40%. Such ultra-high performance sensitizers are commercially available in various types of companies and known to those skilled in the art will be omitted further description thereof.
또한, 상기한 배합 구성 성분에 있어서의 강섬유는 제한적인 것은 아니나, 평균 길이가 30㎜ 이하, 통상적으로는 0.3∼30㎜이고, 평균 직경이 0.5㎜ 이하, 통상적으로는 0.1∼0.5㎜이며, 형상 계수가 약 60∼70, 바람직하게는 65 정도인 것이 사용되며, 강한 인성을 갖는 금속재 와이어라면 특별한 제한은 없으나 일반적으로는 강선이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 강섬유의 혼입은 고강도 콘크리트에 내재된 취성 거동을 완화시키고 연성 거동 특성을 부여하게 된다.In addition, although the steel fiber in the said mixing | blending structural component is not restrict | limited, Average length is 30 mm or less, Usually 0.3-30 mm, Average diameter is 0.5 mm or less, Usually 0.1-0.5 mm, The shape A coefficient of about 60 to 70, preferably about 65 is used, and there is no particular limitation as long as it is a metal wire having strong toughness, but in general, steel wire may be preferably used. The incorporation of such steel fibers will mitigate the brittle behavior inherent in high strength concrete and impart ductile behavior.
상기한 계단(10) 및 측판(20)(측판을 철판으로 구성하지 않을 경우)은 전술한 모든 구성 재료, 특히 강섬유가 골고루 분산 가능하게 할 수 있는 믹서를 사용하여 철저히 교반하여 거푸집에 타설한 후, 0.5∼2일 후, 일반적으로는 약 1일 후에 탈영하여, 48시간에서 72시간 동안, 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체의 경우에는 온도 20℃ 이상, 일반적으로는 20∼100℃에서, 그리고 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체의 경우에는 온도 70℃ 이상, 일반적으로는 70∼100℃에서, 상대습도 80 ∼100%의 조건 하에 증기 양생하여 제조함으로써 60∼100㎫의 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 구조물로 제작된다. 고온의 증기양생을 함으로써 고강도 시멘트 복합체의 건조수축과 크리프에 따른 변형을 단기간의 증기양생 기간 동안 발생시킴으로써 계단 시공 이후 비구조적 변형은 발생하지 않게 된다.The
다시 도 1의 본 발명에 따른 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1)으로 환원하여 설명하기로 한다.It will be described again by reducing the high-strength fiber reinforced cement composite precast step (1) according to the present invention of FIG.
도시된 예에서 본 발명에 따른 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1)은 전술한 바와 같이 하여 제작된 하나의 계단(10)과 두 개의 금속제(예컨대, 철제) 측판(21), 그리고 측판(21)의 상하 단부 각각과 층참 또는 중간참(미도시)을 연결하는 두 개의 연결 부재(30)로 구성되며, 계단(10)은 연속적으로 연결된 복수개의 디딤판(11)과 그 사이에 개재되는 세로 연결판(12)으로 구성되고, 여기서, 각각의 디딤판(11)에는 강섬유 혼입에 의한 디딤판(11) 자체의 인장 내력이 있기는 하지만 확실한 인장 내력를 담보하기 위해 2개의 강화 바(117: 예컨대, 철근)가 후술하는 도 5a에서와 같이 너트를 (16)를 개재하여 매설되어 있어서 디딤판(11)의 양측에 너트공(14)이 노출되어 있어 철제 측판(21)의 외측으로부터 볼트(53)를 삽입하여 상기한 너트공(14)과 체결 고정된다.In the illustrated example, the high strength fiber reinforced cement
상기한 강화 바(117)의 배치 여부 및 배치 개수는 본 발명에 있어 임의적이며 절대적인 것은 아니나 2개 내지 3개가 통상적이다.Whether the
상기한 계단(10)은 1 내지 4조의 수평 디딤부(113)와 세로 연결판(111)이 일체적으로 형성되며, 상기한 수평 디딤부(113) 또는 세로 연결판(111)의 어느 일방 의 일단부에는 돌출 삽입대(112)가 형성되고 상기한 수평 디딤부(113) 또는 세로 연결판(111)의 타방의 타단부에는 삽입 장홈(114)이 형성되어 프리캐스트 계단(1, 1a)을 형성하는 프리캐스트 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)가 제공된다.The
디딤판(11)의 두께는 본 발명에 있어 제한적이지 않고 임의적이나, 바람직하게는 중량 감소를 위하여 두께 7㎝ 이하이다.The thickness of the
상기한 계단(10)으로 조립되는 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단 단위 구조체에 대해서는 도 3a 내지 도 5b에 대한 설명에서 자세히 후술하기로 한다.The high strength fiber-reinforced cement composite precast step unit structure assembled with the
이어서, 측판(21)에 대하여 설명하면, 측판(21)은 통상적인 형태인 상방 수평부(28)와 경사부(27), 그리고 하방 수평부(29)를 가지며, 상기한 디딤판(11)에 매설된 2개의 강화 바(117)가 체결된 너트(16)의 너트공(115)(도 5a 참조)에 볼트(53) 등의 고정 수단으로 고정시키기 위한 체결공(24)이 각각의 디딤판(11)의 상기한 너트공(115)에 대응하는 위치에 관통되어 있다.Next, the
다음으로는 도 1과 함께 도 6을 참조하여 계단(10)과 측판(21)의 체결에 사용되는 응력 분산용 연결구(連結具)(40)와 응력 분산용 연결 부재(50)에 관하여 설명하기로 한다.Next, with reference to FIG. 6 together with FIG. 1, the
응력 분산용 연결구(40)는 계단(10)의 디딤판(11)과 측판(21)을 연결하는데 있어서 강화 바(117) 주위에 대한 응력 집중을 완화하기 위하여 측판(21)의 내측에 사용될 수 있으며, 그 형상은 강화 바(117) 관통공(44)이 형성된 몸체(42)로부터 내측으로 연장된 상하 한 쌍의 날개(41)와 지지 고정을 위한 연장부(43)로 형성되 며, 상기한 한 쌍의 날개(41) 사이의 이격 거리는 디딤판(11)의 두께에 맞추어 형성된다.The
한편, 응력 분산용 연결 부재(50)는 디딤판(11)에 매설된 강화 바(117)의 양단부에 개재된 너트(16)의 너트공(115)에 대응하는 위치에 체결공(52)이 형성되어 있어 볼트(53)로 함께 체결되며, 그 일반적인 형상은 장방형이다.On the other hand, the
따라서, 도 1에서 계단(10)의 각각의 디딤판(11) 양측의 너트공(115), 응력 분산용 연결구(40)의 관통공(44), 측판(21)의 체결공(24), 응력 분산용 연결 부재(50)의 체결공(52)은 볼트(53)에 의해 체결된다. 이때, 각각의 디딤판(11) 양단부는 응력 분산용 연결구(40)의 양 날개(41) 사이에 협지되므로 효과적인 응력 분산이 이루어질 수 있게 된다.Therefore, in Fig. 1, the
결과적으로, 측판(21)의 내측에는 복수개의 응력 분산용 연결구(40)가 연장부(43)의 단부가 몸체(42)의 일단부에 당접하여 지지되는 형태로 견고하게 고정되며, 측판(20)의 외측에는 응력 분산용 연결 부재(50)가 각기 수평하게 단계적으로 경사진 위치에 위치하게 되어, 디딤판(11)과 측판(20)과의 연결 시 디딤판(11)의 양단의 강화 바(117)(예컨대, 철근) 주위에 발생하는 응력 집중 현상을 완화하여 디딤판(11) 양단부로 하중 분산을 유도할 뿐 아니라 측판(21)과 계단(10) 사이의 빈 공간을 메꾸어 계단(10) 위쪽에서 아래쪽으로 물이 스며들거나 오염물질이 통과하는 것을 방지할 수 있게 된다.As a result, a plurality of
이어서, 프리캐스트 계단(10)과 층참 또는 중간참(미도시)의 체결에 사용되는 연결 부재(30)에 관하여 설명하기로 한다.Next, the
도시된 연결 부재(30)는 양 측판(21)을 연결하는 보강 부재(31)와 상기한 보강 부재(31)에 직교하게 나사 또는 용접 연결된 다수의 보강 바(32)를 가진다. 상기한 보강 바(32)는 1m 이내의 길이로 하게 되므로 층참이나 중간참과의 부착력을 충분히 높이기 위하여 헤디드 바(도면부호 미부여) 형태로 하는 것이 바람직하다. 한편, 양 측판(21)의 상방 및 하방 수평부(28, 29)에도 보강 바(32a)를 형성시킬 수도 있다.The illustrated connecting
도시된 예에서는 연결 부재(30)의 보강 부재(31) 양 단부에 너트(도면부호 미부여)가 위치하며, 그 양 단부에는 너트공(도면부호 미부여)이 형성되어 있는 예를 도시하고 있으나, 상기한 보강 부재(31)의 양단이 돌출된 볼트 형태로 할 수도 있음은 물론이다.In the illustrated example, a nut (not shown) is positioned at both ends of the reinforcing
계단(10)과 양 측판(21)의 결합 후, 또는 그와 동시에, 연결 부재(30)를 양 측판(21)의 상하 단부에 각각 당접시킨 상태에서 측판(21)의 상방 및 하방 수평부(28, 29)의 보강 플레이트(28a, 28b)(선택적임)에 형성된 체결공(도면 부호 미부여)을 통하여 볼트(28b, 29b)를 삽입하여 보강 부재(31) 양측의 너트공(37)에 체결하는 것에 의해 연결 부재(30)는 측판(20)에 견고히 고정된다.After the
상기와 같이 조립된 본 발명에 따른 프리캐스트 계단(1)은 도 7 내지 도 9에서 설명하는 계단참보(60)를 동바리(support)(미도시)를 이용하여 임시 지지하고, 상기 프리캐스트 계단(1)의 양 측판(21) 단부를 계단참보(60)에 거치시킨 후, 상기한 연결 부재(30)와 그로부터 노출된 다수의 보강 바(32) 부분에 거푸집을 만들고 이에 콘크리트를 타설하여 층참(도 7에서의 도면부호 3, 4 참조) 및 중간참(도 7에 서의 도면부호 2 참조)을 벽체와 동시에 형성(이에 대해서는 도 8a 및 도 8b에서 후술하기로 함) 하는 것으로 본 발명에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1)이 시공되며, 계단(10)의 상하 단부와 층참 및 중간참이 일체로 빈 틈 없이 연결되게 된다.The
본 발명에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1)에 있어서, 측판(21) 중 하나는 금속제로, 다른 하나는 섬유 보강 시멘트 복합체로 구성할 수도 있음은 물론이다.In the fiber reinforced cement
도 2에 도시한 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1a)은 도 1에서의 측판(21)을 모두 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 측판(20)으로 재질 변경한 것과, 도 4 및 도 5b에서 후술하는 바와 같이 강화 바(117)가 디딤판(11)의 양측으로부터 돌출되며 그 돌출 단부의 볼트부(118)는 측판(20) 외측에 위치하는 응력 분산용 연결 부재(50)의 외측에서 너트(51)에 의해 견고하게 체결 고정되는 구성인 점을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성이므로 중복 부분에 대한 부연 설명은 생략하기로 하며 차이점에 대해서만 주로 설명하기로 한다.The fiber-reinforced cement composite precast staircase 1a according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is made of all of the
섬유 보강 시멘트 복합체로 제작되는 프리캐스트 측판(20)은 섬유 보강 시멘트 복합체 자체의 인장력(약 7㎫ 정도)을 가지고 있어 그 자체로도 충분하지만, 보강 바(예컨대, 양단 상향 만곡형 철근)(미도시)를 배치하거나, 또는 보강 와이어 메시(미도시)를 배치하여 인장력 강화를 도모할 수도 있으며, 상기한 보강 바 또는 보강 와이어 메시의 양과 매설 위치는 측판 하부에 발생될 인장력을 충분히 지탱할 수 있는 적절한 계산된 양으로 결정될 수 있다.The
또한, 필요하다면, 상기한 측판(20)의 상면에는 노약자를 위한 가이드 바 또는 안전 펜스를 설치할 수도 있음은 물론이다.In addition, if necessary, the upper surface of the
상기한 측판(20)의 두께는 본 발명에 있어서 임의적이나, 바람직하게는 중량 감소를 위하여 10㎝ 이하이다.The thickness of the
이하 도 3a 내지 도 5b를 참조하여 본 발명에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단(1, 1a)으로 조립되는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)에 대하여 설명하기로 한다.3a to 5b in the stair unit structure (110, 120, 130, 140) according to a preferred embodiment of the present invention assembled into the fiber-reinforced cement composite precast stairs (1, 1a) according to the present invention This will be described.
먼저, 본 발명의 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단으로 조립되는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)는, 도 3a 내지 도 3d와 도 5a에 도시한 바와 같이 강화 바(117)의 양단에 너트(115 또는 16)를 연결한 상태로 측판(미도시) 반대편에서 볼트(미도시)를 삽입하여 고정하는 형태와, 도 4a 내지 도 4d와 도 5b에 도시한 바와 같이, 강화 바(117)의 양단에 볼트부(118)를 형성한 후 측판(미도시) 반대편에서 너트(미도시)를 연결하는 형태로 할 수 있다.First, the step unit structure (110, 120, 130, 140) according to a preferred embodiment of the present invention assembled into a high-strength fiber reinforced cement composite precast step of the present invention, shown in Figures 3a to 3d and 5a As shown in Figures 4a to 4d and 5b by inserting and fixing bolts (not shown) on the opposite side of the side plate (not shown) while the
본 발명에 따른 계단(10)의 시공은 측판(20)과 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)를 각각 타설, 양생하고{물론, 측판(21)이 금속제인 경우는 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)만을 각각 타설, 양생}, 이들을 조립하여 일체의 프리캐스트 계단(10)을 만든 다음, 현장의 계단 거치 장소로 크레인으로 이동시켜 거치하는 것으로 이루어진다.Construction of the
본 발명에 있어서 강화 바(117)로서의 철근의 면적과 개수는 하중의 크기에 의존적인 것으로 임의적이기는 하나, 일반적으로는 2개 내지 3개가 배치된다.In the present invention, the area and the number of the reinforcing bars as the reinforcing
도 3a 내지 도 3d는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 너트 취부(取附)형 계단 단위 구조체(110,120,130,140)에 대한 사시도로서, 본 발명에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)는 고강도 또는 초고강도의 어느 것으로도 할 수 있음은 물론이나, 고강도로 하는 경우에는 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.9∼1.7: 0.1∼0.3: 0.02∼0.1: 0.01∼0.06: 0.03∼0.2: 0.2∼0.45로 구성되고, 양생 후 강도가 60∼100㎫이며, 1 내지 4조의 수평 디딤부(113)와 세로 연결부(111)로 형성되며, 상기한 수평 디딤부(113) 또는 세로 체결부(111)의 어느 일방의 일단부에는 돌출 삽입대(112)가 형성되고 상기한 수평 디딤부(113) 또는 세로 체결부(111a)의 타방의 타단부에는 삽입 장홈(114)이 형성되어 있으며, 상기한 수평 디딤부(113)와 세로 체결부(111)가 일체적으로 형성되고, 복수개가 연속적으로 상호 체결되어 계단(도 1 및 도 2에서 도면 부호 10)을 형성한다.3A to 3D are perspective views of nut mounting type
그 제작 과정은 도 1에 대한 설명에서 이미 언급한 바 있으므로 더 이상의 부연 설명은 생략하기로 한다.Since the manufacturing process has already been mentioned in the description of FIG. 1, further description will be omitted.
먼저, 도 3a에 나타낸 너트 취부형 계단 단위 구조체(110)의 형태는 전방 저면 단부에 삽입 장홈(114)을 가지는 수평 디딤부(113)와 상기한 수평 디딤부(113)의 후방 단부로부터 상방으로 연장되며 그 연장 단부에 돌출 삽입대(112)를 가지는 세로 체결부(111)로 일체적으로 구성된다. 선택적으로는, 상기한 수평 디딤부(113) 의 전방 상면 단부에 복수개의 미끄럼 방지홈(116)이 형성될 수 있다. 또한, 선택적으로는, 수평 디딤부(113) 내에 복수개의 강화 바(117; 예컨대, 철근)가 너트(도면 부호 미부여)를 개재하여 매설되며(도시된 예에서는 2개), 측면에는 너트공(115)가 노출되어 있다. 따라서 계단(도 1에서의 도면 부호 10)으로 조립 시에는 계단 단위 구조체(110)의 돌출 삽입대(112)는 다른 계단 단위 구조체(110)의 삽입 장홈(114) 내에 삽지되며, 삽입 장홈(114)에는 다른 계단 단위 구조체(110)의 돌출 삽입대(112)가 삽지되는 형태로 조립된다.First, the shape of the nut-mounted
도 3b, 도 3c, 도 3d에 나타낸 너트 취부형 계단 단위 구조체(120,130,140)의 각각의 형태는 도 3a에 나타낸 너트 취부형 계단 단위 구조체(110)가 각각 2조, 3조, 4조 일체적으로 연결 형성된 형태이며 그 세세한 구성은 본질적으로 동일하므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.Each of the types of nut-mounted
한편, 도 5a는 너트 취부형 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)의 수평 디딤부(113)에 대한 개략적인 일예시도로서, 좌측은 측면도를 우측은 평단면도로서 편의상 함께 설명하면, 수평 디딤부(113) 내에 각각 2개 및 3개의 강화 바(117)가 너트(16)를 개재하여 매설되어 있고, 상기한 너트(16)의 너트공(115)은 외부로 노출되어 있다.On the other hand, Figure 5a is a schematic example of the
따라서 이러한 너트 취부형 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)에 있어서는 도 1에서 설명한 바와 같이, 측판(21)의 외측으로부터 볼트를 상기한 너트공(115)에 삽입하여 나사 결합시키는 것에 의해 계단(10)과 측판(21)이 상호 체결된다.Therefore, in the nut mounting type
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 바람직한 다른 일구체예에 따른 볼트 취부형 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)에 대한 사시도로서, 강화 바(117)가 너트를 개재함이 없이 직접 수평 디딤부(113) 내에 매설되고 강화 바(117)의 노출된 양단부에는 볼트부(118)가 형성되어 있는 점을 제외하고는, 각각 도 3a 내지 도 3d와 본질적으로 동일하므로 이에 대한 더 이상의 부연 설명은 생략하기로 한다.4A to 4D are perspective views of bolt-mounted
한편, 도 5b는 각각 볼트 취부형 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)에 대한 개략적인 일예시도로서, 좌측은 측면도를 우측은 평단면도로서 편의상 함께 설명하면, 수평 디딤부(113) 내에 각각 2개 및 3개의 강화 바(117)가 매설되어 있고 상기한 강화 바(117)의 양단부는 외부로 노출되어 있으며 그 단부에는 볼트부(118)가 형성되어 있음을 나타내고 있다.On the other hand, Figure 5b is a schematic diagram showing an example of the bolt-mounted stair unit structure (110, 120, 130, 140), respectively, the left side is a side view and the right side as a cross-sectional view for convenience, the
따라서 이러한 볼트 취부형 계단 단위 구조체(110,120,130,140)에 있어서는 도 2에서 설명한 바와 같이, 측판(20)의 외측으로부터 돌출된 볼트부(118)에 너트(51)를 나사 결합시키는 것에 의해 계단(10)과 측판(20)이 상호 체결된다.Therefore, in the bolt-mounted stair unit structure (110, 120, 130, 140), as described in Figure 2, the step (10) by screwing the
상기한 계단 단위 구조체(110, 120, 130, 140)를 제조하기 위한 거푸집은 반복적으로 사용되므로 그 제작에 철제 거푸집을 이용함이 일반적일 수 있으나, 거푸집 제작이 수월성과 제조 원가 저감을 위하여 플라스틱 또는 보강 플라스틱(FRP)으로 틀을 형성하여 사용할 수도 있다.Since the formwork for manufacturing the stair unit structure (110, 120, 130, 140) is used repeatedly, it may be common to use the iron formwork for its manufacture, the formwork is made of plastic or reinforcement for ease and manufacturing cost reduction It can also be used by forming a mold out of plastic (FRP).
선택적으로는, 본 발명에 따른 계단 단위 구조체 및/또는 측판을 섬유 보강 시멘트 복합체로 성형함에 있어서, 다 업계 공지의 다양한 유기 또는 무기 안료를 미리 혼합하고 교반한 후, 성형, 양생하는 것에 의해 다양한 칼라로 제조함으로써, 계단 완성 후 칼라 마감 작업을 간편화 또는 생략 가능하게 할 수도 있다.Optionally, in forming the step unit structure and / or the side plate according to the present invention into a fiber reinforced cement composite, a variety of colors may be obtained by pre-mixing and stirring a variety of organic or inorganic pigments known in the art, followed by molding and curing. By manufacturing with, it is possible to simplify or omit the color finishing work after the completion of the stairs.
도 7은 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 프리캐스트 계단(10)을 동바리(90)에 지지된 계단참보(60) 상에 거치한 후 층참(3, 4) 및 중간참(2)을 벽체(도 8b에서의 도면 부호 80)와 동시에 시공하는 본 발명에 따른 시공방법을 나타내는 개략도이다.FIG. 7 shows the
먼저, 상기한 계단참보(60)에 관하여 도 9를 참조하여 설명하면, 계단참보(60)는 고강도 섬유 보강 시멘트 복합체로 성형할 수도 있으나, 바람직하게는 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체로 성형하는 것이다.First, referring to FIG. 9 with respect to the
구체적으로는 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.9∼1.7: 0.1∼0.3: 0.02∼0.1: 0.01∼0.06: 0.03∼0.2: 0.2∼0.45로 구성되며, 양생 후 강도가 60∼100㎫의 고강도이고, 공극률이 7% 이하, 일반적으로는 3∼7%인 것일 수 있으나, 바람직하게는 시멘트, 잔골재, 충전재, 미분(微粉) 세라믹, 감수제, 강 섬유 및 물의 배합비가 중량비로 1: 0.8∼1.5: 0.2∼0.4: 0.05∼0.3: 0.02∼0.07: 0.05∼0.4: 0.18∼0.3으로 구성되고, 양생 후 강도가 100∼200㎫, 일반적으로는 100∼150㎫의 초고강도이며, 공극률이 5% 이하, 일반적으로는 3∼5%의 공극률을 가지는 것이다.Specifically, the mixing ratio of cement, fine aggregate, filler, fine ceramic, water reducing agent, steel fiber and water is 1: 0.9 to 1.7: 0.1 to 0.3: 0.02 to 0.1: 0.01 to 0.06: 0.03 to 0.2: 0.2 to 0.45 by weight. It is composed of a high strength of 60 to 100 MPa after curing, porosity may be 7% or less, generally 3 to 7%, but preferably cement, fine aggregate, filler, fine ceramic, water reducing agent , The ratio of steel fiber and water is 1: 0.8 to 1.5: 0.2 to 0.4: 0.05 to 0.3: 0.02 to 0.07: 0.05 to 0.4: 0.18 to 0.3 in weight ratio, and the strength after curing is 100 to 200 MPa, generally Ultra-high strength of 100 to 150 MPa, porosity of 5% or less, generally 3 to 5% of porosity.
상기한 계단참보(60)는 적어도 2개의 보강 바(61)가 매설되고 그 양단부에는 보강 부재(62)가 설치되며 그로부터 돌출부(63)가 외부로 노출되어 있다. 또한, 계단참보(60)의 상부에는 상방으로 돌출되어 노출된 다수의 늑근(64)이 설치된다. 한편, 계단참보(60)의 전면부는 경사 돌출부(65)로 형성될 수도 있으나 이는 본 발명 에 있어 제한적인 것은 아니며 임의적이다.In the
계단참보(60) 양 측면의 철근 돌출부(63)는 콘크리트 타설 후 벽체와 일체적으로 형성되어 구조적 안정성을 제고시키기 위한 것이며, 계단참보(60) 상부의 상방으로 노출된 다수의 늑근(64)은 콘크리트 타설 후 계단참보(60)와 타설된 상부 콘크리트와 충분한 부착 강도를 부여하기 위한 것으로서 이들은 함께 층참 또는 중간참을 형성한다.
계단참보(60)의 높이는, 예컨대, 계단참(층참 및 중간참의 통칭임)의 두께가 15㎝인 경우 대략 5㎝ 정도의 두께(높이)를 가지며, 그 폭은 경사 측판(20)을 지지할 수 있을 정도의 최소한의 폭을 가져야 하며 계단참 슬래브의 철근 배치에 수월한 형태를 지녀야 한다.The height of the
도 7에 나타낸 바와 같이, 상기한 계단참보(60)는 계단참 거푸집 위에 프리캐스트 계단(10)을 거치하기에는 거푸집의 지내력이 부족하므로 이를 보강하기 위하여 사용되는 것이며, 프리캐스트 계단(10)은 동바리(90)로 지지된 계단참보(60) 상에 거치된다.As shown in FIG. 7, the
도면 중 미설명 부호 32는 보강 바이다.
도 8a는 도 7의 예에서 층참(3, 4), 중간참(2) 및 벽체(도 8b에서의 도면부호 80)를 동시에 시공하는 본 발명에 따른 시공방법을 나타내는 개략 측면도이며, 도 8b는 도 8a의 I-I선 단면도로서 편의상 함께 설명하기로 한다.FIG. 8A is a schematic side view showing the construction method according to the present invention for simultaneously constructing the
도 8a에서 프리캐스트 계단(10)의 상방 수평부(29)와 하방 수평부(28)는 동바리(90)로 지지된 계단참보(60) 상에 각각 거치된다. 도시된 예에서 벽체 형성용 거푸집은 규격화된 다수의 사각형 거푸집(70)(즉, V1, h1, V2, h2로 한정되는 영역의 바깥 부분)과 측판(20)에 매치되는 부분(즉, V1, h1, V2, h2로 한정되는 영역의 안쪽 부분)의 경사부(27)에 당접하는 규격화된 다수의 삼각형 거푸집(70a)으로 구성될 수 있으며, 프리캐스트 계단(10)의 한쪽 측판(20)은 그 자체가 거푸집으로 기능하게 된다. 한편, 점선으로 도시된 부분은 각각 층참(4) 및 중간참(2)이다.In FIG. 8A, the upper
따라서, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 거푸집으로 기능하는 한쪽 측판(20)은 시공될 벽체(80) 내에 고정될 수 있는 위치(즉, 거푸집(70,70a)과 동일 평면상이 아닌 벽체(80) 내측으로 만입되어 벽체(80)에 의해 고정 지지될 수 있는 다른 평면상의 위치)에 자리 잡게 되며, 이에 의해 벽체(80)와 층참(3, 4), 그리고 중간참(2)이 동시에 형성되게 되므로, 시공 중 프리캐스트 계단을 이용한 작업 공간과 동선을 제공할 수가 있으므로 프리캐스트 계단을 매우 경제적이고도 효율적으로 시공할 수가 있게 된다.Thus, as shown in FIG. 8B, one
한편, 벽체의 거푸집이 알루미늄 거푸집과 같은 여러 형태의 영구 거푸집인 경우 또는 그 외의 다른 임시 거푸집 형태인 경우의 어느 경우에도 기존의 거푸집과 호환하여 측판이 거푸집의 일부를 이루는 벽체 거푸집을 용이하게 형성할 수가 있다.On the other hand, in the case where the formwork of the wall is a permanent formwork of various forms such as aluminum formwork or any other form of temporary formwork, it is easy to form a wall formwork, in which the side plate forms part of the formwork, compatible with the existing formwork. There is a number.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 계단 단위 구조체는 60∼200㎫의 고강도 내지 초고강도이면서도 기존의 고강도 콘크리트에 비하여 상대적으로 뛰어난 연성 거동에 기인하는 우수한 내구성과 내하력을 가짐과 아울러, 우수한 수밀성과 보행 이동 하중에 의한 우수한 소음 저감 특성을 가지며, 이러한 계단 단위 구조체를 이용함으로써 본 발명에 따른 조립식의 고강도 내지 초고강도 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 시스템 계단을 간단하고도 용이하게 제공함으로써, 현장에서 계단 자체에 대한 거푸집 공사나 동바리공사 없이 계단참보를 동바리로 지지한 후 이에 대한 간단한 거치 작업만으로 설치가 가능하고, 측판을 벽체 타설용 거푸집의 일부로 활용함으로써 벽체와 계단참의 거푸집을 조립하고 콘크리트를 동시에 타설하여 이들을 일체로 형성할 수가 있음과 동시에, 그 과정에서 프리캐스트 계단이 작업 통로가 될 수 있을 뿐만 아니라 경사 측판의 하중을 벽체가 지지할 수 있으므로 인건비 절감 및 시공 기간 단축에 따른 공사비 절감, 제작비 및 운송비 절감, 그리고 공기 단축을 도모할 수가 있으므로, 노동집약적이고 공기가 요구되는 계단 설치 작업을 본 발명에 따른 조립식의 섬유 보강 시멘트 복합체 프리캐스트 시스템 계단으로 대치함으로써 제작비용 면과 공기절감 면에서 획기적인 전환점을 제공하게 될 것이며, 기존의 철근콘크리트 계단이나 철골 계단을 상당 부분 대체할 것으로 기대된다.As described above, the fiber-reinforced cement composite precast stair unit structure according to the present invention has a high strength to ultra high strength of 60 to 200 MPa and has excellent durability and load resistance due to relatively excellent ductility behavior compared to the existing high strength concrete. In addition, it has excellent water-tightness and excellent noise reduction characteristics due to walking movement load, and by using such a step unit structure, the prefabricated high strength to ultra high strength fiber reinforced cement composite precast system stairs according to the present invention can be provided simply and easily. It is possible to install by simply mounting it after supporting the stairwell with the copper bar, without the formwork or the moving of the staircase itself at the site, and assembling the formwork of the wall and the landing by using the side plate as part of the wall casting formwork. It is possible to form them integrally by simultaneously pouring them, and in the process, not only can the precast staircase be a work passage, but also the wall can support the load of the inclined side plate, thus reducing labor cost and construction cost by shortening construction period. As a result, it is possible to reduce manufacturing cost and transportation cost, and to shorten the air, thereby replacing labor-intensive and air-required stair work with the prefabricated fiber-reinforced cement composite precast system stairs according to the present invention. Will provide a significant turning point and will replace much of the existing reinforced concrete or steel staircases.
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