KR100830240B1 - 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법에 관한 것으로, 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 하층 경량합성 벽패널을 기초 위에 설치하는 제1공정과, 상기 하층 경량합성 벽패널의 상부에 상하부 고정용 트랙과 상기 상하부 고정용 트랙을 연결하는 연결재로 구성된 어댑터를 가접합하는 제2공정과, 상기 상하부 고정용 트랙 사이에 바닥 슬래브를 시공하는 제3공정과, 상기 어댑터의 상부 고정용 트랙에 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 상층 경량합성 벽패널을 삽입하여 이들을 가접합하는 제4공정과, 상기 슬래브 콘크리트가 완전히 경화한 후 용접 또는 스크류를 이용해 상기 어댑터와 상하층 경량합성 벽패널을 완전히 접합하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
스틸하우스, 접합, 바닥, 벽체, 경량 합성구조 시스템

Description

어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법{Method for hybridizing light-weight composite wall and concrete floor in light-weight composite structure using adapter}
본 발명은 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법에 관한 것이다.
스틸하우스란 목구조의 주요구조재인 2" X 4"의 목재 대신 얇은 융용아연도금박판을 ㄷ자형 경량형강으로 제작한 부재를 건물의 주요 구조부재에 개별 혹은 패널화한 형태로 조립 시공하는 주거형태를 지칭한다.
스틸하우스의 조립공법으로는 스틱조립공법과 패널공법이 있다.
스틱조립공법은 전통적인 목조주택 공법의 여러 기술들을 변형하여 스틸하우스에 도입한 것이다. 스틸골조의 터잡기와 조립은 목조의 경우와 동일하지만 단지 조립시 못대신 부재를 나사로 고정시킨다는 점이 틀리다.
패널공법은 벽, 바닥 및 지붕 시스템을 하나의 단면으로 조립생산하는 방법이다. 이러한 공법은 패널형태와 규격이 반복될 때에 가장 효과적이다. 외부 쉬딩 또는 어떠한 경우에 외부 마감재 전체는 세워지기 전에 패널에 부착될 수 있다.
패널공법은 골조를 세우는 데에 매우 신속한 방법이며, 스틱조립공법을 통하여 골조를 세우는 데에 소요되는 공기에 비하여 절반 이하의 수준이다. 또한 패널공법에서 완성된 패널은 영하의 날씨에서도 세워질 수 있기 때문에 사계절 동안 패널공법을 통한 스틸하우스 시공이 가능하며, 나아가 공장에서 최적의 환경에서 경험있는 작업반에 의하여 패널이 조립되기 때문에 보다 확실한 품질관리가 가능하다.
패널공법에 의한 스틸하우스의 시공은 다음과 같은 작업과정을 거쳐 완료된다.
우선 기초가 타설되고 양생되면 조립이 완료된 1층 벽패널을 세우고, 복층인 경우 보와 바닥을 설치한다. 바닥은 조이스트 방식과 데크플레이트 방식으로 크게 구분될 수 있다. 상층 벽패널의 설치가 완료되면 지붕골조를 설치하며, 지붕골조는 트러스나 래프터 또는 2가지 혼용방식으로 구성될 수 있다. 주요 구조골조가 완료되면 건식벽체 설치를 위한 내외부 마감공사가 진행된다.
도 5는 스틸 조이스트 방식의 바닥 위에 상층 벽패널 설치한 상태를 접합부가 잘 보이도록 일부 절개한 사시도이고, 도 6은 그 단면도이다.
도시된 바와 같이, 스터드(12)와 트랙(11)을 이용해 구성된 하층 벽패널(10)의 상부에 조이스트(60)를 걸쳐 설치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하여 바닥 슬래브(20)를 완성한 다음, 바닥 슬래브 콘크리트가 충분히 양생된 후 앵커볼트(50)를 이용해 상층 벽패널(30)을 바닥 슬래브에 고정시킨다.
따라서 상기한 후시공 앵커방식의 경우 앵커 시공을 위한 천공 작업을 위해 최소 5일 이상의 바닥 슬래브 양생 기간을 두고 시공이 이루어져야 하므로 공기가 지연되는 문제점이 있다. 또한, 하중에 저항할 수 있는 소재로 벽패널의 내부를 채운 경우 후시공 앵커방식을 적용하기 곤란하다는 문제점이 있다.
구조적 측면에서 종래의 접합방법은 접합부에 압축 및 횡방향 하중 작용시 벽패널과 바닥 슬래브 접합부의 내력저하 및 거동의 불안정성을 갖고 있다. 또한 상하층 벽패널과 바닥 슬래브의 접합부 형상 또한 벽식구조임에도 불구하고 벽패널 위에 바닥 슬래브와 접합하기 위한 용도로 조립보나 H형강과 같은 형상의 보가 반드시 필요하다. 또한 중층 규모(12층 이하)의 건축물 설계시 풍하중이나 지진하중에 대한 횡방향 저항성을 갖기 위해서는 접합부의 구조적 일체성이 중요한 데, 종래 접합부의 경우 구조적 일체성을 확보하기 어려워 현재 저층 규모(3층 이하)의 건축물에만 적용하고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 접합부의 구조적 안전성 및 일체성을 확보하여 중층 이하의 건축물에도 활용이 가능하며 주거용 건물 이외에 복합용도의 건축물에 설계, 시공이 가능하여 활용 대상 건축물의 폭이 다양한 접합방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 접합부의 보강이 필요 없거나 보강 필요시 시공이 용이한 접합방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 내력벽체 위에 바로 바닥 슬래브를 설치할 수 있 으며 패널의 강도확보로 필요시 보와 접합이 가능한 접합방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 하층 경량합성 벽패널을 기초 위에 설치하는 제1공정과, 상기 하층 경량합성 벽패널의 상부에 상하부 고정용 트랙과 상기 상하부 고정용 트랙을 연결하는 연결재로 구성된 어댑터를 가접합하는 제2공정과, 상기 상하부 고정용 트랙 사이에 바닥 슬래브를 시공하는 제3공정과, 상기 어댑터의 상부 고정용 트랙에 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 상층 경량합성 벽패널을 삽입하여 이들을 가접합하는 제4공정과, 상기 슬래브 콘크리트가 완전히 경화한 후 용접 또는 스크류를 이용해 상기 어댑터와 상하층 경량합성 벽패널을 완전히 접합하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법이 제공된다.
여기서, 상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 수직하게 연결되는 수직부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 경사지게 연결되는 래티스부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 수직하게 연결되는 웨브가 개방된 판부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 어댑터는 일측에 엔드 플레이트가 형성되도록 절곡된 하부 고정 용 트랙을 상부 고정용 트랙 일측에 접합하거나, 상하부 고정용 트랙의 일측을 일체로 절곡하여 일측에 엔드 플레이트가 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 최하층 경량합성 벽패널의 수평을 맞추게 되면 연속되는 상층 경량합성 벽패널의 수평을 자동적으로 맞출 수 있어 시공성이 향상된다.
둘째, 후시공 앵커를 사용하기 위한 바닥 슬래브 콘크리트 타설 후 양생 기간을 기다릴 필요 없이 바로 상층 경량합성 벽패널을 접합해 나갈 수 있어 공기가 단축된다.
셋째, 연속 슬래브의 경우 철근 배근에도 무리 없이 진행해 나갈 수 있다.
넷째, 상하층 경량합성 벽패널 간의 강결합을 유도해 접합부의 강성과 강도를 증진시킬 수 있다.
본 발명은 스터드와 트랙으로 구성된 조립패널 내에 충전 가능한 재료(경량기포모르터, 경량콘크리트, 무기재료 등)를 이용하여 충전 제작된 내력벽용 패널(복합패널)과 바닥 슬래브(기초부, RC슬래브, 합성데크슬래브)가 연결되는 접합부의 일체성을 확보하여 내력 및 구조적 안정성을 향상시키기 위해 접합부에 사용되는 다양한 어댑터를 창작하였다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법을 순서대로 보여주는 일부절개사시도이고, 도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화용 어댑터의 다양한 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 접합부의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 접합부의 변형예를 보여주는 사시도이다.
본 발명에 따른 어댑터를 이용하여 상하층 경량합성 벽패널과 바닥 슬래브를 접합하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 내부 채움재(13)를 타설한 하층 경량합성 벽패널(10)을 기초 위에 세운다(제1공정).
본 발명에 적용되는 하층 및 상층 경량합성 벽패널(10)(30)은 상하부 트랙(11) 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드(12)를 조립하고 스터드(12) 사이에 내부 채움재(13)를 채워 구성된다.
스터드(12)는 경량합성 벽패널을 이루는 기본요소로서 하중을 받거나 또는 받지 않는 수직 골조부재이고, 트랙(11)은 러너라고도 하며 스터드(12)를 상부 및 하부에 고정시키는 경량합성 벽패널의 수평부재이다. 패널 내부 채움재(13)는 경량기포모르터 또는 콘크리트로 구성되며 필요에 따라 외면에는 쉬딩이나 외부 마감재가 부착될 수 있다.
다음으로, 하층 경량합성 벽패널(10)의 상부에 어댑터를 가접합한다(제2공정).
여기서, 어댑터는 하층 경량합성 벽패널(10)의 상부 트랙이 삽입되는 하부 고정용 트랙(40a)과 상층 경량합성 벽패널(30)의 하부 트랙이 삽입되는 상부 고정용 트랙(40b) 및 상하부 고정용 트랙(40a)(40b)을 연결하는 연결재로 구성된다.
이때, 연결재로는 도 1에 도시된 바와 같은 수직부재(41)(수직부재는 도시된 철근 이외에 플레이트, 나사볼트, 강봉 등이 이용될 수 있다) 또는 도 2a에 도시된 바와 같은 래티스부재(42)(수직부재와 마찬가지로 철근 이외에 플레이트, 나사볼트, 강봉 등이 이용될 수 있다) 또는 도 2b에 도시된 바와 같은 웨브가 개방된 판부재(43)로 구성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 외벽 패널 접합을 위해 즉, ㅏ자형으로 형성되는 외벽에 콘크리트 타설을 용이하게 하기 위한 어댑터의 변형으로써, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 일측에 엔드 플레이트(40c)가 형성되도록 절곡된 하부 고정용 트랙(40a)을 상부 고정용 트랙(40b) 일측에 접합하거나, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 상하부 고정용 트랙(40a)(40b)의 일측을 일체로 절곡하여 일측에 엔드 플레이트(40c)가 형성되도록 한 어댑터(40')가 사용될 수 있다.
다음으로, 슬래브 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한다(제3공정).
바닥 슬래브(20)는 거푸집 설치, 철근 배근 및 현장 타설 콘크리트방식으로 구성되는 RC슬래브 시스템이나 데크플레이트를 설치한 후 콘크리트를 타설하는 합성데크 방식으로 구성될 수도 있다.
다음으로, 어댑터의 상부 고정용 트랙에 상층 경량합성 벽패널을 삽입하여 이들을 가접합한다(제4공정).
즉, 본 발명에서는 앵커를 사용하기 않기 때문에 종래와 달리 슬래브 콘크리트 타설 후 일정 양생 기간을 기다릴 필요 없이 바로 상층 경량합성 벽패널을 접합해 나갈 수 있다.
마지막으로, 슬래브 콘크리트가 완전히 경화한 후 용접 또는 스크류를 이용해 어댑터와 상하층 경량합성 벽패널을 완전히 접합한다(제5공정).
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법을 순서대로 보여주는 일부절개사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화용 어댑터의 다양한 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 접합부의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 접합부의 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 5는 스틸 조이스트 방식의 바닥 위에 상층 벽패널 설치한 상태를 접합부가 잘 보이도록 일부 절개한 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하층 경량합성 벽패널
11 : 트랙
12 : 스터드
13 : 내부 채움재
20 : 바닥 슬래브
30 : 상층 경량합성 벽패널
40 : 어댑터
40a : 상부 고정용 트랙
40b : 하부 고정용 트랙
41 : 수직부재
42 : 래티스부재
43 : 판부재

Claims (5)

  1. 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 하층 경량합성 벽패널을 기초 위에 설치하는 제1공정과,
    상기 하층 경량합성 벽패널의 상부에 상하부 고정용 트랙과 상기 상하부 고정용 트랙을 연결하는 연결재로 구성된 어댑터를 가접합하는 제2공정과,
    상기 상하부 고정용 트랙 사이에 바닥 슬래브를 시공하는 제3공정과,
    상기 어댑터의 상부 고정용 트랙에 상하부 트랙 사이에 일정 간격으로 수직하게 스터드를 조립하고 스터드 사이에 내부 채움재를 채워 구성한 상층 경량합성 벽패널을 삽입하여 이들을 가접합하는 제4공정과,
    상기 슬래브 콘크리트가 완전히 경화한 후 용접 또는 스크류를 이용해 상기 어댑터와 상하층 경량합성 벽패널을 완전히 접합하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 수직하게 연결되는 수직부재인 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 경사지게 연결되는 래티스부재인 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어댑터에서 연결재는 상기 상하부 고정용 트랙에 수직하게 연결되는 웨브가 개방된 판부재인 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어댑터는 일측에 엔드 플레이트가 형성되도록 절곡된 하부 고정용 트랙을 상부 고정용 트랙 일측에 접합하거나, 상하부 고정용 트랙의 일측을 일체로 절곡하여 일측에 엔드 플레이트가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성 벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법.
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