KR100947979B1 - 기둥 간섭 없이 5대 주차가 가능한 3개층 공작물 주차장공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상 높이가 8m로 제한되는 3개 층의 공작물 구조로 도 1과 같이 전폭 16m의 중앙에 7m 폭의 주차통로를 확보하고 통로 좌우에 12m 마다 기둥을 설치하여 기둥 간섭 없이 5대의 차량을 주차할 수 있는 공법이다. 도 2는 기둥과 보를 TSC로 하여 12m 길이의 보는 높이 50cm, 그 밖의 짧은 보는 30cm로 하여 주차장 설치법에 만족시킨다. 바닥판은 별도 특허출원하는 바닥높이 조절형 깊은 데크플레이트를 사용하고 기둥은 도 4와 같이 TSC 단면의 열린 부분을 막은 사각형 단면 내에 콘크리트를 채우는 CFT로 한다.

Description

기둥 간섭 없이 5대 주차가 가능한 3개층 공작물 주차장 공법{Method of 3-Storey 5-Car Column Free Plant Type Garage}

본 발명은 공작물로 분류되는 주차장 중에서 허용되는 지상 높이 8m 내에 주차장법에 맞춰 3단으로 주차하면서 주차장 평면 내에 폭 12m 마다 기둥을 세워 결과적으로는 법정 최소 주차 폭으로 5대씩 기둥 간섭 없이 주차할 수 있게 하는 공법이다.

국내 대부분 주차전용건물에서 기둥은 주차통로와 주차공간부의 사이에 기둥을 배열하여 경제성을 도모하고 있다. 즉 법정주차 통로 최소 폭 6m 좌우에 기둥을 세우고 그 후면에 주차공간을 마련함에 있어서 주차공간의 최소 폭 2.3m의 2, 3, 4배수로 기둥을 배치한다. 그러나 본 신청공법은 주차공간을 위 4배수에 한 대를 추가한 5배수로 하고, 주차통로 최소 폭 6m에 1m를 더한 7m 위치에 기둥을 배열하는 획기적 공법을 제공한다.

주차장법에서 주차통로와 주차공간의 최소 천장높이는 각각 2.3m와 2.1m로 규정하고 있다. 따라서 8m 높이의 공작물을 3등분한 2.66m 층고에 주차통로와 주차공간의 경제성을 부가할 수 있는 보의 최대 높이는 50cm로 한정된다. 이 때 보 단 면 직상의 바닥판 최대두께는 6cm가 된다. 그러므로 본 발명에서는 지금까지 발명된 구조공법 중 가장 효율적인 TSC 보(높이50cm)를 배열하여 5대 주차 폭 12m를 확보하고, 이들 보 사이 7m, 4.5m 구간에는 별도 특허출원하는 전용 데크프레이트에 콘크리트를 타설하는 공법을 적용한다. 기둥은 폭이 좁아야 주차하기 편하므로 270mm 폭의 TSC를 사용한 CFT 기둥을 사용한다.

주차통로와 주차공간 사이는 기둥이 없는 것이 가장 바람직하나, 차선책으로 12m 간격(법정 주차대수 5대폭)마다 기둥을 세워서 높이제한 8m 내에 3개 층 주차장을 수용하는 것이 본 발명의 과제이다. 기둥과 보는 공장같은 느낌이 드는 H형강 대신 사각형 단면을 사용하고 자동차 이동시 금속성 소음이나 진동이 적은 콘크리트 바닥으로 한다. 시공시 현장운반, 조립하는 단위 구조부재의 길이와 중량을 줄여서 운반차량이나 양중기의 용량을 최소화하고, 공장제작 물량을 늘여서 현장 작업량이 적어지게 하는 것이 품질관리와 인건비 절감에 도움이 된다. 이를 통해 현장작업이 안전하며 공사의 질이 저하되지 않도록 한다.

일반 철근콘크리트 구조나 H형강 합성구조는 높이 8m의 공작물에 3개 층 주차장을 수용하면서도 연속 5대의 차량을 기둥 간섭 없이 주차하는 경제적인 해결이 불가능하다. 따라서 주차통로와 주차공간사이에 배열할 수 있는 최대높이 50cm의 보(도 2의 G1, G2)로 TSC를 사용하고 주차통로의 폭은 법정 최소치가 6m이지만 7m 로 확보하여 차량이동과 주차 시 기둥의 간섭을 최소화 한다. 주차통로의 최소 천장고가 2.3m이므로 12m마다 배열한 기둥(도 2의 C1, C2)을 잇는 보(도 2의 G3, G4)의 높이는 30cm로 하고, 나머지 주차통로와 주차공간에는 별도 특허출원하는 높이 20cm의 깊은 골 데크플레이트(도 3의 D1, D2)를 깔고 그 위와 골에 콘크리트를 타설하는 공법을 사용한다.

데크플레이트를 깔아도 바닥판의 최소두께를 확보하는 것이 내구성과 차음효과에도 도움이 되므로 예를들어 데크플레이트의 상단을 TSC 보 상단보다 2.5cm 낮게 설치하면 바닥두께 최소치가 7.5cm 확보된다(도 5). 주차통로 폭을 7m로 하고 주차공간을 4.5m로 설계하면 위 데크플레이트를 동일하게 적용할 경우 주차공간 바닥은 비경제적이 된다. 이는 휨모멘트가 바닥길이의 제곱에 비례하며 또한 주차통로의 법적 적재하중이 주차공간보다 크기 때문이다. 그러나 신규 제작하는 데크플레이트를 두 가지 종류로 하면 설비투자비의 부담이 커지게 되므로, 7m 구간은 데크플레이트 내에 철근을 추가한다(D1).

도 2에서 같은 12m길이의 보라고해도 주차통로 면에 있는 G1은 주차공간 바닥만 지지하는 G2에 비해 하중 부담이 크다. 따라서 G1은 강선으로 보강하여 외관상 같은 형상이 되도록 한다. 공사 도중 골조의 흔들림이나 변형을 제어하고 완공 후 바람, 지진 등 횡력 저항력을 확보하기 위하여 데크플레이트 설치 방향으로도 기둥 사이에 최소규격(높이 30cm)의 TSC 보(G3, G4)를 추가한다.

높이 8m로 제한되는 공작물에 3개 층의 주차장을 설계함에 있어 주차통로와 주차공간 사이에 기둥을 12m마다 배치하여 5명의 운전자가 기둥 간섭 없이 쉽게 주차 및 출차를 할 수 있게 한다. 또한 소음 진동이 해소되고 미관상에도 지장이 없는 주차공작물이다.

공작물에 적용하는 철골구조의 보편적인 소재는 H형강이다. 그러나 H형강은 그 외형이 상하 수평 플랜지를 중앙에서 수직 웨브가 붙들어주는 것이므로 데크플레이트를 상부 플랜지에 얹어서 사용하는 일반 공법에서는 별 문제가 없으나 본 공작물에서와 같이 제한된 높이에서 보의 효율을 극대화하는 데는 무리가 있다. 즉 데크플레이트를 사용하는 바닥판 두께의 일부가 보의 상부 플랜지 밑으로 내려오게 하는 방법은 상부 플랜지 하부 웨브 부분에 별도의 날개를 달아 상부 플랜지 돌출 폭 보다 더 길게 돌출시켜야 하는 어려움이 있다(도 6 ∼10).

TSC 보는 이러한 문제점을 해결하기 용이한 구조이다. TSC 보는 단면 외관이 철근콘크리트 보와 같아서 좌우 웨브플레이트에 고리만 부착하면 상기 고리에 데크플레이트를 얹어서 바닥판을 조성할 수 있다. 또한 TSC 보는 일반 H형강 합성보에 비해 30% 정도의 경제성을 갖는다. TSC를 이용하여 8m 높이의 공작물에 3개 층의 주차장을 건설하기 위한 공사순서는 아래와 같다.

1. 도 2와 같이 기초 상부에 C1, C2를 세운다. 8m 높이에 3개 층을 설치하기 위해 기둥 C1, C2는 500×270×9t인 TSC로 하며 각 층에 보를 부착하는 패널 존(Panel Zone) 내부에는 공장에서 앵커볼트를 사전 부착하고 TSC의 열린 부분에 강판을 부착하여 외관상 일자형을 이루게 한다(도 4). 기둥의 방향은 주차통로에 면 하는 폭이 270mm가 되게 하여 주차공간 활용도를 극대화한다.

2. 각층 보 G1, G2, G3, G4를 C1, C2에 부착하고, 16m 폭 중 중앙부의 큰 보(G1)는 공장에서 강선으로 보강하여 제작한다(별도 특허출원중).

3. G1, G2에 춤이 깊은 데크플레이트 D1, D2를 설치한다.

4. 내력이 부족하면 데크플레이트 D1 하부에 철근을 배근한다(도 1).

5. 데크플레이트 상부에 와이어메시를 설치한다.

6. 2, 3층 바닥 콘크리트를 타설한다.

7. 1, 2층 기둥 콘크리트를 타설한 후 지붕바닥 및 3층 기둥 콘크리트를 타설하여 충전강관콘크리트(CFT)가 되도록 한다.

8. 위 6, 7항 바닥 콘크리트 두께는 G1, G2 보 상부에서 5cm, 각층 D1, D2 상부에서 7.5cm가 된다.

9. D1은 콘크리트 타설 전 중앙에 가설 잭 서포트(Jack Support)를 준비하여 치올림을 주고, G1은 G2보다 조금 높게 부착하여 구조체 자체가 물매를 확보하게 한다.

도 1은 기둥 간섭 없이 5대 주차가 가능한 3개 층 공작물 주차장 공법의 주차장 평면도 및 단면도

도 2는 기둥 간섭 없이 5대 주차가 가능한 3개 층 공작물 주차장 공법의 주차장 골조 평면도 및 단면도

도 3은 바닥 높이 조절형 깊은골 데크플레이트

도 4는 TSC 기둥과 TSC 보에 고리를 부착한 단면도

도 5는 바닥높이 조절형 깊은골 데크플레이트 합성슬래브와 TSC 보의 접합부 단면도

도 6은 H형강 합성보

도 7은 슬림 플루어

도 8은 TU보

도 9는 보 높이 조절 H형강 합성보

도 10은 데크플레이트 단부 가공한 H형강 합성보

＜도면의 부호에 대한 간단한 설명＞

C1, C2 : TSC 기둥

G1, G2, G3, G4 : TSC 보

D1, D2 : 바닥높이 조절형 깊은 골 데크플레이트(특허출원 중)

S : 고리

TSC : 강판을 성형한 영구거푸집 내부에 콘크리트를 부어 넣은 강합성부재로 보에 사용하면 합성보, 개구부를 막아 기둥으로 활용하면 합성기둥(CFT)이 되며 국내 현장에 다량 사용 중

CFT : Concrete Filled Tube로 강재상자형 내에 콘크리트를 채워 넣은 기둥.

Claims (1)

1. 지상높이가 8m로 제한되는 3개 층의 공작물 주차장 구조물중, 폭 7m의 주차통로와 주차통로 좌·우는 각각 4.5m의 주차공간을 확보하여 총 16m 폭의 주차장 내부 주차통로와 주차공간 사이에는 12m 간격마다 기둥을 세워 차량 5대씩 기둥 간섭 없이 주차 할 수 있는 공작물 주차장공법에 있어서

   (a) 기초 상부에 기둥을 세우고, 기둥은 상·하부 플랜지와 수직의 웨브 플레이트로 구성되며, 상부 플랜지가 안쪽으로 접혀 있는 폐쇄형의 TSC로된 CFT 기둥으로 하고;

   (b) 기둥의 높이는 8m이고, 3개 층의 보가 붙는 위치에는 기둥 내부에 앵커볼트와 개방된 부분의 강판을 접합하여 패널 존으로 보강하고 일자형상을 이루도록 하는 단계;

   (c) 상기 단계에서 기둥의 방향은 주차통로에 면하는 폭이 270mm가 되게 하고 각층 보를 기둥에 부착하는 단계;

   (d) 12m 길이의 보는 50cm, 그 밖의 보는 30cm로 하고, 16m 폭 중 중앙부의 큰 보는 공장에서 중앙부를 강선으로 긴장하여 제작하는 단계;

   (d) 보에 깊은골 데크플레이트를 설치하고, 철근 배근 및 데크플레이트 상부에 와이어메시를 설치하는 단계;

   (e) 바닥 콘크리트를 타설 시 기둥에도 콘크리트를 타설하여 충전강관콘크리트(CFT)가 되도록 하고, 콘크리트 두께는 보 상부는 5cm, 데크플레이트 상부에서 콘크리트 두께는 7.5cm가 되도록 콘크리를 타설하는 단계;

   (f) 콘크리트 타설 전 중앙에 가설 잭 서포트(Jack Support)를 준비하여 치올림을 주고, 12m 폭의 내측 보를 조금 높게 설치하여 구조체 자체가 물매를 확보하도록 하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기둥간섭 없이 5대 주차가 가능한 3개 층 공작물 주차장공법

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