KR101024059B1

KR101024059B1 - 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조

Info

Publication number: KR101024059B1
Application number: KR1020080129978A
Authority: KR
Inventors: 노영곤; 김태희
Original assignee: 현대건설주식회사; (주)지엘월드텍씨엔에스
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR20100071310A

Abstract

본 발명은 수음자의 공간에서 바닥충격음을 저감시킬 수 있는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 간격 이격되어 슬래브 하부에 다수 개 고정되는 것으로, 슬래브 하부면에 위치하는 수평부와, 상기 수평부의 일단에서 연직 하방으로 연장되는 수직부로 이루어지는 연결 부재; 이웃하는 한 쌍의 연결 부재를 감싸도록 양단이 수평부의 타단에 고정되되, 양단에 관통공이 형성된 커버 부재; 상기 관통공이 형성된 커버 부재의 내측 부분에 결합되는 것으로, 내주면을 따라 나사산이 형성된 너트; 및, 상기 관통공을 통하여 너트에 체결되는 것으로, 수평부의 타단을 가압하여 커버 부재를 연결 부재에 결합하는 볼트; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조에 대한 것이다.

본 발명을 이용하여 슬래브를 보강하는 경우에는 수음자의 공간에서 층간 소음을 해결할 수 있어, 공사에 따른 이해 관계로부터 자유롭다.

아울러 공동주택의 리모델링 등을 통하여 슬래브의 처짐으로 인하여 발생하는 중량충격음 및 경량충격음을 모두 제어할 수 있으며, 슬래브의 두께 증가나 층고 및 천장고에 부담 없이 슬래브의 성능 개선이 가능하다.

바닥충격음, 중량충격음, 경량충격음, 인테리어, 천장, 슬래브, 흡음, 리모델링

Description

인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조{Structure for reducing floor impact sound using cover member with interior}

본 발명은 공동주택 등 상하층이 세대를 달리하는 공간으로 구분되는 구조물에 적용하기 위한 것으로, 기시공된 구조물에서 리모델링 등의 과정을 통하여 중량충격음과 경량충격음의 층간 소음을 감소시킬 수 있는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조에 대한 것이다.

공동주택 등 상하층이 세대를 달리하는 공간으로 구분되는 철근콘크리트 구조물에서는 층간 소음이 문제되고 있으며, 이에 따라 2005년에는 주택건설 기준으로 최저 소음에 대하여 규정하였다.

이에 따른 층간 소음 규제 방안으로 슬래브의 두께를 구조적으로 필요한 두께 이상으로 한 표준바닥구조나 고성능 완충재를 이용한 인정바닥구조가 있다. 이들 방법은 구조적인 부담 증가나 기준에 부합되는 성능 미비 등의 문제에도 불구하고, 2005년 이후 건축 허가를 받은 신축 건물에서 층간 소음에 어느 정도 성과를 기대할 수 있다.

그러나 기존 대다수의 공동주택은 상기 기준의 시행 이전에 시공된 것으로, 층간 소음 문제에 대한 근본적인 대책이 없어 문제가 된다.

기존 구조물에 대하여 층간 소음 문제를 해결하는 방법으로는 상부층의 소음 발생원인 슬래브와 온돌판 사이에 완충재를 설치하는 방법이 있다. 그런데 이 방법은 피해자인 하부층의 수음자를 위해 상부층의 소음 발생자가 비용과 시간을 들여야 하기 때문에 현실적인 해결책이 될 수 없다.

그러므로 수음자의 공간에서 층간 소음을 해결하기 위하여 슬래브와 천장 사이에 글라스울과 같은 흡음재를 충진하는 등의 방안을 고려해 볼 수 있다. 그러나 이 방법은 중고주파성분의 경량충격음에는 어느 정도 효과적인 반면, 슬래브의 처짐으로 인한 저주파성분의 중량충격음에는 효과가 없었다.

이에 저주파성분의 슬래브 진동을 방지하는 보강 방법으로, 슬래브 저면에 FRP를 붙이거나(공개특허 제10-2006-0120329호), 강선을 설치하여 포스트텐션으로 인장력을 도입 함으로써(공개특허 제10-2006-0066826호, 공고실용신안 제20-0216231호), 슬래브의 휨 변형에 대하여 인장부를 보강하는 방법이 제안되었다.

그러나 이 제안은 슬래브의 내력 향상을 기본 개념으로 하는 것으로, 슬래브의 탄성계수를 높이거나 슬래브 저면의 균열을 방지하는 효과가 있는 반면, 슬래브의 처짐에 대한 단면 2차 모멘트 증가에 영향을 끼치지 못하여 중량충격음을 억제 하는 효과가 미약하고, 시공 또한 어려웠다.

한편, 중량충격음에 가장 큰 영향을 미치는 슬래브의 처짐 성능은 작용하중과 슬래브의 규모가 동일할 경우, 슬래브의 탄성계수와 강성에 비례하여 증가한다.

특히, 슬래브 강성을 나타내는 단면 2차 모멘트는 슬래브 두께의 3 제곱에 비례하므로, 슬래브 두께는 처짐에 큰 영향을 미친다고 할 수 있다.

그러나 기시공된 구조물에서 슬래브의 두께를 증가시키기에는 한계가 있으므로, 건물의 층고나 천장고에 대한 영향과 구조물의 자중 부담을 최소화시키면서 슬래브의 단면 2차 모멘트를 증가시킬 수 있는 방안이 필요하다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 공동주택 리모델링 등의 경우, 슬래브의 단면 2차 모멘트를 증가시켜 슬래브의 성능을 개선함으로써 바닥충격음을 저감시킬 수 있는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조를 제공하고자 한다.

둘째, 슬래브의 두께나 층고 및 천장고에 부담 없이, 최소한의 리모델링 공사로 수음자의 공간에서 바닥충격음을 저감시킬 수 있는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조를 제공하고자 한다.

셋째, 본 발명에서는 공장에서 자재를 제작한 후 현장 조립만으로 시공할 수 있어, 시공성 및 품질 향상이 가능한 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조를 제공하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 소정 간격 이격되어 슬래브 하부에 다수 개 고정되는 것으로, 슬래브 하부면에 위치하는 수평부와, 상기 수평부의 일단에서 연직 하방으로 연장되는 수직부로 이루어지는 연결 부재; 이웃하는 한 쌍의 연결 부재를 감싸도록 양단이 수평부의 타단에 고정되되, 양단에 관통공이 형성된 커버 부재; 상기 관통공이 형성된 커버 부재의 내측 부분에 결합되는 것으로, 내주면을 따라 나사산이 형성된 너트; 및, 상기 관통공을 통하여 너트에 체결 되는 것으로, 수평부의 타단을 가압하여 커버 부재를 연결 부재에 결합하는 볼트; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조를 제공한다.

즉, 본 발명에서는 슬래브의 두께가 얇아 바닥충격음에 취약한 기존의 공동주택 등에서 슬래브를 두껍게 하는 등의 구조적인 부담 없이, 슬래브의 중앙부에 인테리어를 겸한 최소한의 리모델링 공사를 통하여 슬래브의 강성을 증가시킴으로써, 바닥충격음을 감소시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 본 발명을 이용하는 경우에는 수음자의 공간에서 층간 소음 문제를 해결할 수 있어, 공사에 따른 이해 관계로부터 자유롭다.

둘째, 본 발명을 이용하는 경우에는 기시공된 공동주택의 리모델링 등을 통하여 슬래브의 처짐으로 인하여 발생하는 중량충격음 및 경량충격음을 모두 제어할 수 있다.

셋째, 본 발명을 이용하는 경우에는 슬래브의 두께 증가나 층고 및 천장고에 부담 없이, 인테리어를 겸한 최소한의 리모델링 공사로 슬래브의 성능을 개선할 수 있다.

넷째, 본 발명은 공장 제작 후 현장 조립으로 시공을 완료할 수 있기 때문에, 시공성 및 품질 향상이 가능하다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재(20)를 이용한 바닥충격음 저감구조의 분해사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 소정 간격 이격되어 슬래브(S) 하부에 다수 개 고정되는 것으로, 슬래브(S) 하부면에 위치하는 수평부(12)와, 상기 수평부(12)의 일단에서 연직 하방으로 연장되는 수직부(14)로 이루어지는 연결 부재(10); 이웃하는 한 쌍의 연결 부재(10)를 감싸도록 양단이 수평부(12)의 타단에 고정되되, 양단에 관통공이 형성된 커버 부재(20); 상기 관통공이 형성된 커버 부재(20)의 내측 부분에 결합되는 것으로, 내주면을 따라 나사산이 형성된 너트(30); 및, 상기 관통공을 통하여 너트(30)에 체결되는 것으로, 수평부(12)의 타단을 가압하여 커버 부재(20)를 연결 부재(10)에 결합하는 볼트(40); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

연결 부재(10)는 기성 부재인 슬래브(S)와 천장(100) 하부로 돌출되는 커버 부재(20)를 연결하는 부재로, 슬래브(S) 하부면에 직접 결합된다.

상기 연결 부재(10)는 후술하는 커버 부재(20)의 형태를 유지하고 슬래브(S)의 변형에 저항할 수 있도록 수평부(12)와 수직부(14)로 이루어지며, 프리캐스트 콘크리트로 미리 공장 제작하여 둘 수 있다.

이러한 연결 부재(10)는 일단이 슬래브(S)에 삽입 고정되고 타단이 연결 부재(10)의 수평부(12)를 관통하여 수평부(12) 하부에 너트(32) 결합되는 나사형 앵커(60)에 의하여 슬래브(S)에 결합 가능하다. 따라서 슬래브(S)와 연결 부재(10)의 수평부(12)에는 나사형 앵커(60)가 삽입되기 위한 구멍을 미리 천공하여 둘 수 있다.

아울러 본 발명에서는 연결 부재(10)의 수평부(12) 타단에 수평부(12)의 측면 및 하부면을 감싸도록 L형 플레이트(50)를 결합하여, 커버 부재(20)를 연결 부재(10)에 결합할 때 지압 응력을 부담하도록 할 수 있다.

특히, L형 플레이트(50)의 하단에 커버 부재(20)의 단부를 향하여 돌출 형성되는 단턱부(52)를 형성하는 경우에는 단턱부(52)가 볼트(40) 하부를 지지하므로, 작업중 또는 사용시의 충격으로 인한 커버 부재(20)의 추락을 예방할 수 있다.

한편, 본 발명은 일단이 슬래브(S)에 삽입 고정되고 타단이 연결 부재(10)의 수평부(12) 또는 수직부(14)에 삽입되는 앵커 철근(70)을 포함하여 구성될 수 있는데, 앵커 철근(70)은 슬래브(S)와 커버 부재(20)를 일체화하고, 이들 사이에 응력을 전달한다.

앵커 철근(70)이 용이하게 삽입될 수 있도록 슬래브(S)와 연결 부재(10)의 수평부(12)에는 미리 구멍을 천공할 수 있다.

본 발명에서는 상기 연결 부재(10)의 제작시, 연결 부재(10)에 L형 플레이트(50)와 앵커 철근(70)을 미리 결합하여 일체형으로 제작 가능하다.

다음으로, 본 발명은 이웃하는 한 쌍의 연결 부재(10)를 감싸도록 양단이 연결 부재(10)의 수평부(12) 타단에 고정되되, 양단에 관통공이 형성된 커버 부재(20)를 포함하여 구성된다.

커버 부재(20)는 천장(100)면 하부로 노출되어 인테리어 기능을 겸함과 동시에, 슬래브(S)의 높이를 증가시켜 단면 2차 모멘트를 증가시키는 역할을 담당한다.

상기 커버 부재(20)는 표면이 도장 또는 시트 처리된 철판 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP)으로 공장 제작할 수 있으며, 내부에 글라스울이나 우레탄 폼 등의 흡음재(80)를 설치하여 바닥충격음에 대한 저항 성능을 극대화한다.

여기에서 커버 부재(20)는 역사다리 형태로 제작 가능하다.

한편, 커버 부재(20)의 양단에는 관통공을 형성하고, 상기 관통공이 형성된 커버 부재(20)의 내측 부분에 너트(30)를 결합시켜, 상기 관통공을 통하여 커버 부재(20)의 내측으로 볼트(40)를 삽입함으로써, 볼트(40)가 수평부(12)의 타단을 밀어 가압하도록 한다.

이후, 커버 부재(20)의 결합 상태를 유지하기 위하여, L형 플레이트(50)와 커버 부재(20) 사이의 공간은 무수축 모르타르 등의 충진재로 충진한다.

본 발명의 조립순서는 우선, 슬래브(S)의 소정의 위치에 천공된 구멍에 나사형 앵커(60)를 고정하고, 연결 부재(10)의 수평부(12)에 천공된 구멍을 통하여 연결 부재(10)를 나사형 앵커(60)와 결합한다. 이때, 연결 부재(10)는 나사형 앵커(60)의 일단에 너트(32)를 체결함으로써 슬래브(S) 하부면에 고정시킨다.

그리고 내부에 흡음재(80)가 충진된 커버 부재(20)의 양단을 볼트(40)를 이용하여 연결 부재(10)의 수평부(12) 또는 L형 플레이트(50)를 가압하도록 조임으로써, 슬래브(S)에 커버 부재(20)를 고정한다.

이때, 슬래브(S) 또는 연결 부재(10)의 수평부(12)에 천공된 구멍에는 접착제(62)를 도포하는 케미컬 앵커 형식으로 나사형 앵커(60)나 앵커 철근(70)을 결합할 수 있다.

다음으로, 도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재(20)를 이용한 바닥충격음 저감구조의 정면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재(20)를 이용한 바닥충격음 저감구조의 단면도이다.

도 2의 (a)와 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 커버 부재(20)는 천장(100)면 하부로 노출되어 인테리어 기능을 겸하며, 커버 부재(20)의 양단에 위치하는 볼트(40)는 천장 마감재에 의하여 외부로 노출되지 않는다.

또한, 도 3에 도시된 단면도 및 이에 대한 확대도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 나사형 앵커(60)와 앵커 철근(70)을 삽입하기 위하여, 슬래브(S) 하부면에 천공된 구멍 부분에 접착제(62)를 도포하여 슬래브(S)와 나사형 앵커(60) 및 앵커 철근(70)을 일체화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재(20)를 이용한 바닥충격음 저감구조가 적용된 슬래브(S)의 시공 도면이다.

도 4에서는 우물 천장에 본 발명을 적용한 것으로, 중앙에 위치한 조명기구(200)의 양측에 본 발명을 대칭이 되도록 설치하였다.

일반적으로 본 발명은 단변 방향인 주응력 방향이 길이 방향이 되도록 하여, 휨모멘트가 최대인 중앙부 중 조명이나 인테리어에 지장을 주지 않는 위치에 1~2개 정도를 대칭적으로 설치함이 이상적이다.

본 발명의 일실시예로 천장(100)면 하부로 돌출된 부분의 크기는 폭 35~50cm, 높이 12~18cm로 하고, 길이는 슬래브(S) 단변 길이의 1/2에 연결 부재(10)의 수평부(12) 길이를 더한 정도의 크기인 200~300cm로 할 수 있다.

이때, 천장 마감재의 높이는 커버 부재(20)의 양단에 위치한 볼트(40)를 가릴 수 있는 정도로 5cm 내외로 구성한다.

마지막으로 도 5는 기존의 슬래브(S) 구조와 본 발명의 바닥충격음 저감구조가 설치된 슬래브(S) 구조의 처짐을 비교한 구조해석 결과이다.

도 5의 구조해석 결과는 본 발명에 의한 슬래브(S)의 처짐 성능 개선을 확인 하기 위한 것으로, 기존의 슬래브(S) 구조와 본 발명이 적용된 슬래브(S) 구조에 대하여, 각각 중량충격원인 뱅머신의 충격(4000N)이 작용하였을 때의 처짐 정도를 유한요소법을 사용하여 비교한 정적 해석 결과이다.

대상 슬래브(S)는 단변 길이 450cm, 장변 길이 500cm, 두께 18cm로 하였으며, 적용된 본 발명은 길이 270cm, 폭 45cm, 높이 15cm로 하여 슬래브(S) 중앙부에 대칭되도록 2개소 설치하여 실시하였다.

도 5의 (b)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명을 적용시킨 슬래브(S)의 처짐은 상대적으로 기존 슬래브(S) 처짐의 1/2 정도에 해당하는 것으로 확인되었다.

따라서 본 발명은 슬래브(S)의 처짐 성능 개선으로 중량충격음 저감에 효과적임을 알 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

도 1은 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조의 분해 사시도.

도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조의 정면도 및 측면도.

도 3은 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조의 단면도.

도 4는 본 발명의 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조의 시공 도면.

도 5는 기존의 슬래브 구조와 본 발명의 바닥충격음 저감구조가 설치된 슬래브 구조의 처짐을 비교한 구조해석 결과.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

S: 슬래브 10: 연결 부재

12: 수평부 14: 수직부

20: 커버 부재 30: 너트

40: 볼트 50; L형 플레이트

52: 단턱부 60: 나사형 앵커

62; 접착제 70: 앵커 철근

80: 흡음재 100: 천장

200: 조명기구

Claims

소정 간격 이격되어 슬래브(S) 하부에 다수 개 고정되는 것으로, 슬래브(S) 하부면에 위치하는 수평부(12)와, 상기 수평부(12)의 일단에서 연직 하방으로 연장되는 수직부(14)로 이루어지는 연결 부재(10);

이웃하는 한 쌍의 연결 부재(10)를 감싸도록 양단이 수평부(12)의 타단에 고정되되, 양단에 관통공이 형성된 커버 부재(20);

상기 관통공이 형성된 커버 부재(20)의 내측 부분에 결합되는 것으로, 내주면을 따라 나사산이 형성된 너트(30); 및,

상기 관통공을 통하여 너트(30)에 체결되는 것으로, 수평부(12)의 타단을 가압하여 커버 부재(20)를 연결 부재(10)에 결합하는 볼트(40); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

상기 수평부(12)의 타단에는 수평부(12)의 측면 및 하부면을 감싸는 L형 플레이트(50); 가 결합되는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제2항에서,

상기 L형 플레이트(50)의 하단에는 커버 부재(20)의 단부를 향하여 돌출 형성되어 볼트(40) 하부를 지지하는 단턱부(52); 가 형성되는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

상기 연결 부재(10)는 일단이 슬래브(S)에 삽입 고정되고 타단이 연결 부재(10)의 수평부(12)를 관통하여 수평부(12) 하부에 너트(32) 결합되는 나사형 앵커(60); 에 의하여 슬래브(S)에 고정되는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

일단이 슬래브(S)에 삽입 고정되고 타단이 연결 부재(10)의 수평부(12) 또는 수직부(14)에 삽입되는 앵커 철근(70); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

상기 커버 부재(20) 내부에 설치되는 흡음재(80); 가 포함되는 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

상기 커버 부재(20)는 철판 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP)인 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.
제1항에서,

상기 연결 부재(10)는 프리캐스트 콘크리트인 것을 특징으로 하는 인테리어 겸용 커버 부재를 이용한 바닥충격음 저감구조.