KR100991046B1 - 에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법에 관한 것으로; 일정폭을 가지는 상부 플랜지와 하부 플랜지가 서로 일정간격을 유지하도록 수직으로 웨브가 일체로 형성되되 상기 하부 플랜지의 표면에는 다수의 콘크리트 투입공이 형성되고, 상기 웨브의 표면에는 철근 지지공이 형성되는 에이치빔과, 그와 같은 에이치빔을 이용하여 구조체를 형성하고 벽체 및 슬라브를 형성하는 방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명은 기존의 에이치빔의 구조의 변경을 통해 그 에이치빔의 기능을 향상시킴으로서, 철골구조 건축물의 시공시 작업 능률을 향상시킴과 동시에 그와 같은 에이치빔의 제조단가를 낮추는 장점도 있다.

에이치빔, 콘크리트, 철근, 건축물, 시공

Description

에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법 { H beam and constructing method using the H beam }

본 발명은 에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 구조체를 형성하되 콘크리트를 이용하여 벽체나 슬라브를 형성시 콘크리트와 일체로 결합되어 견고한 건축물을 시공할 수 있는 에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 철골구조 건축물은 에이치빔을 수직방향 또는 가로방향으로 설치하여 기둥과 보 등의 건물의 기본적인 구조체를 완성한 후에 바닥 또는 벽체 등의 후속 공사를 진행하게 된다.

이와 같은 철골구조 건축물의 시공시에 사용되는 에이치빔(H beam)은 도 1에 도시한 바와 같이 상부 플랜지(2)와 하부 플랜지(3)의 사이에 수직으로 웨브(4)가 일체로 형성된다.

특히. 상기 에이치빔(1)을 이용한 철골구조 건축물은 도 2에 도시한 바와 같이 건축물의 바닥 슬라브(5)를 콘크리트로 타설하고 일정기간 양생시킨 후 다수의 에이치빔(1)을 이용하여 구조체를 형성한 후 거푸집을 대고 콘크리트를 타설한 후 양생하면서 벽체(6)와 천장슬라브(7)를 차례대로 반복하여 고층(高層)의 건축물을 시공하게 된다.

그런데, 이와 같은 벽체(6)를 형성하기 위해서는 에이치빔을 이용하여 구조체를 형성하고, 수평 방향으로 설치되는 에이치빔(1)의 하부에 바닥면으로 부터 수직방향으로 거푸집(8,8')을 설치하게 되는데, 콘크리트를 투입하기 위한 투입구가 별도로 존재하지 않아 상기 수직방향 거푸집(8,8')을 에이치빔(1)의 하부 플랜지(3)의 하부에 공간(G)을 형성하도록 고정하고 그 공간(G)을 통해 콘크리트를 투입하게 된다.

그리고 양생과정을 거쳐 수직방향 거푸집(8,8')을 탈거시켜 벽체(6)를 완성하게 된다.

따라서, 상기 과정을 거쳐 벽체(6)를 양생하게 되면 에이치빔(1)의 하부 플랜지(3)와 벽체(6)의 상단 사이에 일정한 공간(G)이 형성되어 별도의 벽돌(9) 등을 괴어 그 공간(G)을 메우게 된다.

따라서, 공간(G)에 의해 벽체의 측면에서 가해지는 측면강도에 취약하며, 거푸집(8,8') 사이의 콘크리트 투입을 위한 공간을 확보하기 위해 거푸집(8,8')을 설치하는 경우 그 설치 과정이 쉽지 않은 문제점을 가지고 있으며, 공간(G)을 메우기 위해 벽돌 등을 괴어 마무리작업을 함에 따라 부실시공의 우려가 있었다.

그리고, 상기 벽체(6)를 형성한 후 천장슬라브(7)를 시공하는 경우에는 수평방향 거푸집(10)을 고정하고 그 거푸집의 상부에는 그 단면이 "

" 형상인 데크플레이트(11)를 설치하고 상기 거푸집(10)의 하부에 다수의 수평지지대(12)와 수직지지대(13)를 촘촘히 교차 지지해 줌으로서 거푸집(10)의 처짐을 방지하는 구성을 취하고는 있으나, 상기 데크플레이트(11)가 거푸집(10)의 상부에 걸쳐진 상태이며 또한 그 데크플레이트(11)의 테두리를 에이치빔(1)에 고정하는 것이 쉽지 않은 단점이 있었다.

물론, 이와 같은 종래의 에이치빔의 문제점을 해소하기 위하여 본출원인은 특허출원 제2007-0024376호를 출원한 바 있다.

그런데 상기 특허출원은 종래의 에이치빔의 문제점을 일정부분 해소한 장점을 가지는데 반해 그 구조가 매우 복잡하고, 제조 단가가 높은 단점을 가지고 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철골구조 건축물을 시공시에 사용되어 콘크리트 벽체 등을 용이하고 견고하게 형성할 수 있도록 함과 동시에 구조가 단순하고 제조 단가를 낮출 수 있는 에이치빔을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 개선된 에이치빔을 이용하여 철골구조 건축물을 시공하되 콘크리트 벽체와 슬라브의 연결부위가 일체로 결합되어 견고한 건축물을 시공할 수 있는 철골구조 건축물의 시공방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은;

일정폭을 가지는 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 수직으로 웨브가 일체로 형성되는 에이치빔에 있어서, 상기 하부 플랜지의 표면에는 건축물의 시공시 콘크리트 투입이 가능한 콘크리트 투입공이 형성되고, 상기 웨브의 표면에는 철근이 관통지지되는 철근 지지공이 형성되는 것을 특징으로 하는 에이치빔을 제공한다.

또한, 본 발명은; 일정폭을 가지는 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 수직으로 웨브가 일체로 형성되되 상기 하부 플랜지의 표면에는 다수의 콘크리트 투입공이 형성되고, 상기 웨브의 표면에는 건축물의 시공시 설치되는 철근의 단부가 관통 지지되는 철근 지지공이 형성되는 에이치빔에 있어서,

다수의 에이치빔을 수직방향 및 수평방향으로 설치고정하여 구조체를 형성하는 단계와; 상기 구조체를 형성한 후 수평으로 설치되는 상기 에이치빔의 하부 플랜지 양단부에 수직거푸집을 밀착시켜 내부에 벽체를 성형할 수 있는 공간을 확보한 상태로 고정시키고 상기 에이치빔의 하부 플랜지에 형성된 콘크리트 투입공을 통해 콘크리트를 투입 및 양생시키고 상기 수직거푸집을 탈거시키는 단계와; 상기 에이치빔의 하부 플랜지 양단에 데크플레이트의 테두리부분을 밀착시킨 후 용접 고정하고, 수평 거푸집을 그 하부에 설치하는 단계와; 상기 데크플레이트의 상부에는 종횡방향으로 철근을 설치하되 그 철근의 단부를 웨브의 표면에 형성되는 철근 지지공에 관통 지지하고, 그 상부에 콘크리트를 투입 및 양생시키고 상기 수평 거푸집을 탈거시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은;

일정폭을 가지는 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 수직으로 웨브가 일체로 형성되되 상기 하부 플랜지의 표면에는 다수의 콘크리트 투입공이 형성되고, 상기 웨브의 표면에는 건축물의 시공시 설치되는 철근의 단부가 관통 지지되는 철근 지지공이 형성되는 에이치빔에 있어서,

다수의 에이치빔을 수직방향 및 수평방향으로 설치고정하여 구조체를 형성하는 단계와;

상기 구조체를 형성한 후 상기 에이치빔의 철근 지지공에 끼워지는 수평방향으로 철근을 관통 지지하고, 상기 에이치빔의 상부플랜지 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공을 통해 수직방향으로 철근을 관통지지하는 단계와;

상기 철근을 설치한 후 에이치빔의 하부 플랜지의 양단부에 밀착되어 벽체 및 슬라브를 형성하기 위한 공간을 확보하기 위해 거푸집을 설치하는 단계와;

상기한 거푸집을 설치한 후 에이치빔의 상/하부 플랜지에 형성된 콘크리트 투입공을 통해 콘크리트를 투입한 후 일정시간 양생을 시키고, 다수의 거푸집들을 탈거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법을 제공한다.

본 발명에 따른 에이치빔은 하부 플랜지의 중앙에 콘크리트 투입공을 형성하여 건축물의 구조체를 형성하는 경우 그 콘크리트 투입공을 통해 콘크리트를 투입할 수 있어 콘크리트 벽체를 형성하는 경우 틈새가 사라져 그와 같은 틈새를 막기 위한 별도의 작업이 필요없어 시공이 편리하고, 웨브에 철근 지지공을 형성하여 철근을 안정되게 지지해 주어 철골구조 건축물의 시공시 견고함을 극대화하는 장점이 있다.

아울러, 기존의 에이치빔에서 간단한 구조 변경을 통해 그 에이치빔의 기능을 향상시킴으로서, 철골구조 건축물의 시공시 작업 능률을 향상시킴과 동시에 그와 같은 에이치빔의 제조단가를 낮추는 장점도 있다.

본 발명에 따른 에이치빔 및 그 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 3은 본 발명에 따른 에이치빔을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선의 단면을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 벽체 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 슬라브 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 슬라브 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도이다.

먼저, 도 3 및 도 4에 의하면 본 발명에 따른 에이치빔(100)은 일정폭을 가지는 상부 플랜지(110)와 하부 플랜지(120)가 서로 일정간격을 유지하도록 그 상부 플랜지(110)와 하부 플랜지(120)의 사이에 수직으로 웨브(130)가 일체로 형성되며, 상기 하부 플랜지(120)의 표면에는 상하로 관통되는 다수의 콘크리트 투입공(122)이 일정간격을 유지하며 형성된다.

그리고, 상부 플랜지(110)의 표면에도 일정간격을 유지하며 다수의 콘크리트 투입공(112)을 형성하여 수평방향의 슬라브를 형성시에 콘크리트를 투입하여 빈공간이 없도록 하여 슬라브와 완전 일체화시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 콘크리트 투입공(112,122)은 장공형상으로 이루어지며 그 에이치빔(100)의 길이방향을 따라 상부 플랜지(110) 및 하부 플랜지(120)의 표면에 일정간격을 유지하며 다수가 형성된다.

이와 같은 콘크리트 투입공(112,122)은 추후 다수의 에이치빔(100)을 이용하여 건축물의 뼈대를 이루는 구조체를 형성시, 그 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 콘크리트를 투입할 수 있게 된다.

그리고, 상기 웨브(130)의 표면에는 다수의 철근 지지공(132)이 일정간격을 유지하며 관통 형성된다. 이때, 상기 철근 지지공(132)에는 수평상태로 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬라브를 형성하는 경우 그 일자(-)형 철근(140)의 단부가 삽입되어 지지될 수 있다.

이때, 상기 철근(140)의 단부에는 견고한 결합력을 확보할 수 있도록 하기 위해 고정너트(150)가 체결되거나, 또는 용접을 통해 고정될 수 있다.

한편, 상기 철근(140)은 건축물의 보를 형성시에 연장이 가능하도록 그 철근(140)의 양단부에 나사산(142a,142b)이 형성되고, 그 일단부 나사산(142b)에는 나사탭(162)이 관통 형성된 연결너트(160)가 체결된다.

따라서, 연결너트(160)의 일측에는 철근(140)의 일단부가 체결되고, 연결너트(160)의 타측에는 다른 철근(140')의 일단부가 체결되도록 함으로서, 다수의 철근을 연결할 수 있으며, 그 철근(140')의 타단부는 다른 에이치빔(100')의 웨브(130')에 형성된 철근 지지공(132')에 관통 지지된다.

이와 같이 웨브(130)의 표면에 철근(140)이 관통 지지될 수 있는 철근 지지공(132)을 형성함으로서 건축물 시공시 용이하고도 견고히 철근(140)을 지지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 철근 지지공(132)은 상기 웨브(130)의 표면에 형성되되, 그 상측면과 하측면에 각각 다수를 형성하게 됨으로써, 다수의 철근(140)을 각각 웨브(130)의 상측면과 하측면에 형성되는 철근 지지공(132)에 관통 지지할 수 있어 철골구조 건축물의 슬라브 등을 더욱더 견고하게 시공할 수 있게 된다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참고로 상기 에이치빔을 이용하여 철골구조 건축물을 시공하는 과정을 상세히 설명한다.

(A1) 우선, 콘크리트를 타설 및 양생하는 과정을 거치면서 건축물의 기초 바닥 슬라브를 콘크리트로 타설하고 일정기간 양생시킨 후 다수의 에이치빔(100)을 수직방향 및 수평방향으로 설치고정하여 일정한 뼈대인 구조체를 형성하게 된다.

(A2) 상기 구조체를 형성한 후 수평 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)의 양단부에 수직거푸집(200,202)을 각각 밀착시켜 내부에 벽체(210)를 성형할 수 있는 공간을 확보한 상태로 고정시켜 주게 된다.

(A3) 상기한 바와 같이 수직거푸집(200,202)을 설치한 후 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(122)을 통해 콘크리트를 투입한 후 일정시간 양생을 시키게 된다.

(A4) 이와 같이 콘크리트 벽체(210)를 형성한 후 수평 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)의 양단에 "

" 형상인 데크플레이트(220)의 테두리부분을 밀착시킨 후 용접 등을 통해 일체로 고정시켜 주게 된다.

(A5) 상기 데크플레이트(220)를 고정한 후, 수평 거푸집(230)을 그 하부에 설치하고, 상기 수평 거푸집(230)의 하부에 다수의 수평지지대(240)와 수직지지대(242)를 일정간격을 유지하며 지지해 줌으로서 그 수평 거푸집(230)의 처짐을 방지하고, 상기 데크플레이트(220)의 상부에는 철근(140)을 종횡방향으로 설치하게 된다. 이때, 철근(140)의 단부를 웨브(130)의 표면에 형성되는 철근 지지공(132)에 끼워 지지하게 된다.

한편, 상기 철근 지지공(132)에 끼워지는 철근(140)은 단순히 끼운 상태로 지지함도 가능하나 별도의 고정너트(150)를 철근(140)의 단부에 형성된 나사산(142a)에 체결하여 에이치빔(100)의 웨브(130)상에 결합시켜 줌으로서 견고히 고정된다.

(A6) 그리고, 상기 별도의 거푸집(201) 등을 설치하고 데크플레이트(220)의 상부와 에이치빔(100)의 상부 플랜지(110)에 형성된 콘크리트 투입공(112)을 통해 콘크리트를 투입한 후 양생시키고 상기 수평/수직지지대(240,242) 및 수평 거푸집(230)을 제거하여 천장 슬라브(250)를 완성하게 된다.

이때에도 상기 천장 슬라브(250)는 상기 에이치빔(100)과 일체로 형성되어 이탈이 방지되어 강한 결합력을 가지게 된다.

이하에서는 도 7을 참고로 상기 에이치빔을 이용하여 철골구조 건축물을 시공하는 다른 실시 예를 상세히 설명한다.

(B1) 우선, 콘크리트를 타설 및 양생하는 과정을 거치면서 건축물의 기초 바닥 슬라브를 콘크리트로 타설하고 일정기간 양생시킨 후 다수의 에이치빔(100)을 수직방향 및 수평방향으로 설치고정하여 일정한 뼈대인 구조체를 형성하게 된다.

(B2) 상기 구조체를 형성한 후 상기 철근 지지공(132)에 끼워지는 수평방향의 철근(140)은 단순히 끼운 상태로 지지함도 가능하나 별도의 고정너트(150)를 철근(140)의 단부에 형성된 나사산(142a)에 체결하여 에이치빔(100)의 웨브(130)상에 결합시켜 줌으로서 견고히 고정되며, 철근(140)을 종횡방향으로 설치함도 가능하다.

그리고, 상기 에이치빔(100)의 상부플랜지(110) 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 수직방향으로 철근(141)을 관통시키게 된다.

이때, 상기 철근(141)의 단부는 콘크리트 투입공(112,122)상에 별도의 고정너트(151)로 체결해 줌도 가능하며, 별도의 연결너트(161)를 이용하여 철근(141)을 길게 연장함도 가능하다.

그리고, 상기 수평방향의 철근(140)과 수직방향의 철근(141)이 교차부분에는 철사(144)를 이용하여 결합시켜 줌으로서 견고한 지지상태를 유지함이 바람직하다.

(B3) 상기 철근(140,141)을 설치한 후 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)의 양단부에 밀착되어 벽체를 형성하기 위한 공간을 확보하는 거푸집(200,202) 및 슬 라브를 형성하기 위한 거푸집(230)을 밀착시켜 내부에 벽체(210) 또는 슬라브(250)를 성형할 수 있는 공간을 확보한 상태로 고정시켜 주게 된다.

이때, 벽체(210) 또는 슬라브(250)가 만나는 모서리부분이 모가 나지 않도록 하기 위해 거푸집용 면귀(142)를 함께 설치하여 주게 된다.

한편, 상기 다수의 거푸집을 설치하는 경우 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)의 양단에 "

" 형상인 데크플레이트를 더 밀착시킨 후 용접 등을 통해 일체로 고정시켜 줌도 바람직하다.

(B4) 상기한 바와 같이 다수의 거푸집(200,202,230)을 설치한 후 에이치빔(100)의 상부(110) 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 콘크리트를 투입한 후 일정시간 양생을 시키고, 다수의 거푸집들을 제거하여 벽체 및 천장 슬라브를 완성하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

도 1은 종래 일반적인 에이치빔을 도시한 사시도.

도 2는 종래 일반적인 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 에이치빔을 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 A-A선의 단면을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 벽체 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 슬라브 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 슬라브 시공 과정을 설명하기 위해 도시한 건축물 단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 에이치빔 110: 상부 플랜지

120: 하부 플랜지 122: 콘크리트 투입공

130: 웨브 132: 철근 지지공

140,141: 철근 160: 연결너트

210: 콘크리트 벽체 250: 천장 슬라브

Claims (7)

1. 삭제
2. 일정폭을 가지는 상/하부 플랜지(110,120)의 사이에 수직으로 웨브(130)가 일체로 형성되되 상기 상/하부 플랜지(110,120)의 표면에는 다수의 콘크리트 투입공(112,122)이 형성되고, 상기 웨브(130)의 표면에는 건축물의 시공시 설치되는 철근의 단부가 관통 지지되는 철근 지지공(132)이 형성되는 에이치빔(100)을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법에 있어서,

   다수의 에이치빔(100)을 수직방향 및 수평방향으로 설치고정하여 구조체를 형성하는 단계와;

   상기 구조체를 형성한 후 상기 에이치빔(100)의 철근 지지공(132)에 끼워지는 수평방향으로 철근(140)을 관통 지지하고, 상기 에이치빔(100)의 상부플랜지(110) 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 수직방향으로 철근(141)을 관통 지지하는 단계와;

   상기 철근(140,141)을 설치한 후 에이치빔(100)의 하부 플랜지(120)의 양단부에 밀착되어 벽체 및 슬라브를 형성하기 위한 공간을 확보하기 위해 거푸집을 설치하는 단계와;

   상기한 거푸집을 설치한 후 에이치빔(100)의 상부(110) 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 콘크리트를 투입한 후 일정시간 양생을 시키고, 다수의 거푸집들을 탈거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 에이치빔(100)의 철근 지지공(132)에 끼워지는 수평방향의 철근(140)과, 상기 에이치빔(100)의 상부플랜지(110) 및 하부 플랜지(120)에 형성된 콘크리트 투입공(112,122)을 통해 수직방향 관통되는 철근(141)의 교차부분에는 철사(144)로 결합시켜 주는 것을 특징으로 하는 에이치빔을 이용한 철골구조 건축물의 시공방법.
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7. 삭제

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