KR101105883B1 - 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 관한 것으로, 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트에서 필요로 하는 수량의 철근을 배근하여 시공비를 절감하고 공기를 단축함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법은, 터파기 공간의 바닥부에 버림콘크리트를 타설하여 버림콘크리트 기초를 형성하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 시공된 버림콘크리트 기초의 바닥부 상에 철근 지지수단(30)을 설치하고 하부 철근(10)을 배근하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 설치된 철근 지지수단을 통해 상기 하부 철근의 상부에 일정 높이를 두고 상부 철근(20)을 배근하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 버림콘크리트 기초 위에서부터 상기 상부 철근에 걸쳐 콘크리트를 타설하는 제4단계로 이루어진다.

Description

고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법{BASIC MAT CONSTRUCTING METHOD OF HIGH RISE CONCRETE STRUCTURE}

본 발명은 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트에서 필요로 하는 수량의 철근을 배근하여 시공비를 절감하고 공기를 단축할 수 있는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 일반적으로 건축물을 축조하는 시공에 있어서는 그 건축물의 기둥과 벽을 지지하며, 기둥과벽의 뒤틀림 응력으로 건축물에 균열이 발생되거나 건축물이 기울어지는 것을 방지하기 위해 기초 공사를 행하게 된다.

건축물의 기초공사는 건축물의 하중을 직접 전달받는 최저층 영역에 대한 보강 공사로서, 최저층의 저부에 기초 매트를 시공한다.

종래 기술에 의한 기초 매트의 시공 방법으로 예를 들어, 터파기 공간의 바닥부의 평탄화 등을 위하여 바닥부에 버림 콘크리트를 타설하여 버림콘크리트 기초를 형성하고, 상기 버림콘크리트 기초 위에 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 기초 매트를 시공한다.

그러나, 종래 기술에 의한 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

저층의 콘크리트 건축물의 경우에는 기초 매트(철골 콘크리트 구조물)에 전가되는 하중이 크지 않기 때문에 시공방법 상에 큰 문제점이 없지만, 고층(초고층 포함이며, 예를 들어 100층 이상))의 기초 매트는 큰 하중을 받기 때문에 기초 매트의 면적과 높이가 저층 콘크리트 건축물의 기초 매트와 비교할 수 없을 정도이다. 따라서, 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트의 시공시에는 다량의 철근과 콘크리트가 사용되고 있으며, 버림콘크리트 기초의 바닥에서부터 기초 매트의 계획고에 걸쳐 모든 영역에 철근(보강수단을 의미함)이 적용된다.

그러나, 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트의 강도를 맞추기 위한 방법으로 반드시 계획고에 전체적으로 철근을 배근할 필요가 없지만, 종래에는 철근의 배근 방법이 마련되지 않아 불필요하게 많은 수량의 철근을 사용하게 되므로 시공비가 매우 고가이며 공기가 길어지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고층 및 초고층 콘크리트 건축물의 지지층인 기초 매트를 전가 하중에 대한 충분한 버팀력을 갖도록 설계하며, 강도 보강을 위한 철근을 최적의 수량과 최적의 위치에 배근하여 철근의 사용 수량을 줄일 수 있는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법은, 터파기 공간의 바닥부에 버림콘크리트를 타설하여 버림콘크리트 기초를 형성하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 시공된 버림콘크리트 기초의 바닥부 상에 철근 지지수단을 설치하고 하부 철근을 배근하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 설치된 철근 지지수단을 통해 상기 하부 철근의 상부에 일정 높이를 두고 상부 철근을 배근하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 버림콘크리트 기초 위에서부터 상기 상부 철근에 걸쳐 콘크리트를 타설하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 의하면, 고층 및 초고층 콘크리트 건축물의 기초 매트의 계획고에 전체적으로 철근을 배근하지 않고 최적의 수량과 최적의 위치에만 철근을 배근함으로써 시공비를 절감하고 공기를 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 의해 시공된 기초 매트의 단면도.
도 2 내지 도 9는 본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법의 공정도로서,
도 2는 포켓의 설치 상태도.
도 3은 포스트의 설치 및 하부 철근의 배근 상태도.
도 4는 수평 연결재의 설치 상태도.
도 5는 수평 연결재와 포스트의 연결 상태 예시도.
도 6 내지 도 8은 철근 지지대의 설치 상태 공정 및 확대도.
도 9는 상부 철근의 배근 상태도.
도 10과 도 11은 본 발명에 적용된 포스트의 다른 설치 상태도 및 확대도.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법에 의해 시공된 기초 매트는, 바닥부에 배근되는 하부 철근(10)(다수의 철근이 조합된 조립체를 말함), 기초 매트의 상부(하부 철근(10)의 상부에 일정 거리를 두고 배근)에 배근되는 상부 철근(20), 상부 철근(20)을 지지하는 상부 철근 지지수단(30) 및 콘크리트(C)로 구성된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 기초 매트는 터파기 공간의 바닥부를 평탄하게 하기 위한 버림콘크리트 기초층을 기초로 하여 시공될 수 있다.

하부 철근(10)은 기초 매트에 사용될 수 있는 모든 철근 및 철근의 조합에 의해 이루어지며, 예를 들어 도면에서처럼 철근이 격자형태로 배근되어 서로 고정되어 구성될 수 있다.

상부 철근(20)은 하부 철근(10)과 동일한 제품이며 동일하게 배근될 수 있다.

상부 철근 지지수단(30)은 수직의 포스트(31), 포스트(31)들의 간격 유지하면서 포스트(31)들의 휨 변형을 막는 수평연결재(32), 포스트(31)의 상단에 횡방향으로 연결되며 상부 철근(20)의 기초 역할을 하는 철근 지지대(33)로 구성된다.

본 발명에 의한 기초 매트는 후술하는 방법의 설명을 통해 구체화한다.

본 발명에 의한 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법은 다음과 같다.

1. 포스트 설치 및 하부 철근 배근.

도 2에서처럼, 바닥부 예를 들어 버림콘크리트 기초층의 바닥부에 포켓(34)을 설치한다. 포켓(34)은 포스트(31)를 세우기 위한 고정수단으로서 예를 들어, 상부를 향해 개방된 삽입홈이 구비된 박스형태이며 바닥부에 앵커 등으로 고정된다.

포켓(34)의 설치가 완료되면 포스트(31)를 포켓(34)의 삽입홈에 삽입 및 용접 등으로 고정하고, 하부 철근(10)을 배근한다(도 3참고). 또는 포켓(34)을 설치하고후 하부 철근(10)을 배근한 후 포스트(31)를 설치할 수 있다.

포스트(31)는 H 빔(상부 철근(20)의 높이에 따라 2개 이상의 H 빔이 용접 등으로 연결되어 사용)이 사용될 수 있으며, 상부 철근(20) 등의 하중에 의한 휨 변형을 일으키지 않는 강도를 갖는 모든 것이 사용 가능하다.

다수의 포스트(31)를 설치할 때 포스트(31)는 저부만이 포켓(34)을 지지기반으로 하기 때문에 모든 포스트(31)들을 세운 후 수평연결재(32)나 철근 지지대(33)를 설치하면 포스트(31)들이 쓰러지게 될 것이므로 도 4에서처럼, 소수(예를 들어 4개)의 포스트(31)를 세운 후 수평연결재(32)를 연결함으로써 포스트(31)들이 쓰러지지 않도록 지지한다. 수평연결재(32)와 함께 근접되는 포스트(31)들을 지지하기 위하여 가새(32-1)가 설치될 수 있다. 가새(32-1)는 각관, 앵글 등이 사용 가능하다.

도 5는 수평연결재(32)의 연결구조를 도시한 예시도로서, 수평연결재(32)는 각관, L형강, 앵글 등의 사용이 가능하고 단부에 삽입편(32a)이 용접 등으로 고정되고, 포스트(31)의 둘레부에는 수평연결재(32)의 삽입편(32a)이 결합되는 연결브래킷(31a)이 용접 등으로 고정된다. 그리고, 삽입편(32a)이 연결브래킷(31a)에서 빠지지 않도록 안전핀(32b)이 적용된다.

삽입편(32a)은 삽입이 용이하도록 하부로 가면서 단면적이 좁은 삼각단면으로 형성될 수 있고, 연결브래킷(31a)은 삽입편(32a)이 끼워 고정되는 끼움홈(31b)을 갖는 형태이며 포스트(31)의 둘레부(예를 들어 4면)에 형성될 수 있다. 연결브래킷(31a)은 링 형태로 형성되어 포스트(31)에 끼워진 후 용접 고정될 수 있고, 포스트(31)의 둘레부에 좌우 대칭으로 결합될 수도 있다.

2. 철근 지지대 설치.

포스트(31)의 상부에는 상부 철근(20)의 배근을 위한 철근 지지대(33)가 설치된다.

도 6에서 보이는 것처럼, 철근 지지대(33)로 멍에재(35)와 장선재(36)가 사용될 수 있다. 물론, 철근 지지대(33)는 멍에재(35)와 장선재(36)로 한정되지 않고 상부 철근(20)을 지지할 수 있는 모든 구조가 가능하다.

포스트(31) 상부에 멍에재(35)를 올려 용접 등으로 고정하고, 멍에재(35) 위에 멍에재(35)와 직교하는 방향으로 다수의 장선재(36)를 올려 용접 등으로 고정한다. 멍에재(35)를 포스트(31) 위에 설치할 때 멍에재(35)가 포스트(31)의 설치 라인을 따라 일렬로 배열될 수 있도록 포스트(31)의 상부에는 위치설정구(37)가 설치되는 것이 바람직하다. 위치설정구(37)는 봉의 형태일 수 있고 포스트(31)의 일측 또는 양측에 대칭으로 배열되며 포스트(31)의 상부보다 돌출된다.

3. 상부 철근 배근.

도 9에서처럼, 상기 공정을 통해 설치된 철근 지지대(33) 위에 상부 철근(20)을 배근한다. 상부 철근(20)은 다수개가 격자형의 층상 구조로 배열되면서 이음부가 철사 등으로 묶여 고정될 수 있다.

지금까지는 포스트(31)가 포켓(34)을 통해 바닥부에 설치된 것으로 설명하였으며, 즉, 포스트(31)가 하부 철근(10)의 안에 설치된 것으로 설명하였으며, 이와 다르게 포스트(31)는 도 10과 도 11에서처럼 하부 철근(10)의 상부에 올려지는 것도 가능하다.

포스트(31)의 하단부에는 지지판(31c)이 형성된다. 지지판(31c)은 하부 철근(10)의 상부에 올려지며 철사(31d) 등을 통해 하부 철근(10)에 고정된다. 철사(31d)의 연결작업이 용이하도록 지지판(31c)에는 연결봉(31e)이 사용될 수 있다. 즉, 철사(31d)는 연결봉(31e) - 지지판(31c) - 하부 철근(10)을 함께 묶어 고정한다.

이로써, 본 발명에 의한 기초 매트에 적용된 하부 철근(10)과 상부 철근(20)의 배근이 완료되며, 콘크리트를 타설하기 전에 기초 매트와 상기 기초 매트 위에 시공되는 최저층 간의 합성을 위하여 주철근(dowel bar)(40)이 적용될 수 있다.

주철근(40)은 일부분이 본 발명의 기초 매트에 매설되며 나머지 일부분이 최저층에 매설됨으로써 기초 매트와 최저층을 일체로 합성한다.

주철근(40)은 다수개가 사용되며 또는 동일한 길이일 수도 있고 서로 다른 길이일 수도 있다. 주철근(40)은 상하 수직방향으로 배근된 상태를 유지할 수 있도록 주철근 고정용 철근(41)이 사용될 수 있다. 주철근 고정용 철근(41)은 다단으로 설치된 수평 연결재(32) 위(주철근(40)과 직교하는 횡방향)에 철사 등으로 고정되며 주철근(40)과 직교하는 부분이 철사 등으로 고정될 수 있다.

지금까지는 하부 철근(10)과 상부 철근(20)만이 사용된 것으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명에 의하면, 기초 매트에 전체적으로 철근을 배근하지 않고 철근의 사용 수량을 절감하는 것을 목적으로 하고 있는바, 2개 이상의 철근 조립체를 일정 간격을 두고 배근하는 것을 포함하는 것이다. 즉, 3개의 철근 조립체(하부 철근, 중앙 철근, 상부 철근)를 사용하되, 3개의 철근 조립체를 상호 간에 일정 높이차를 두고 배근하는 것이다. 중앙 철근은 전술한 포스트의 길이를 짧게 함으로써 설치될 수 있다.

10 : 하부 철근, 20 : 상부 철근
30 : 철근 지지수단, 31 : 포스트
32 : 수평연결재, 33 : 철근 지지대
34 : 포켓, 35 : 멍에재
36 : 장선재, 37 : 위치설정구

Claims (8)

1. 터파기 공간의 바닥부에 버림콘크리트를 타설하여 버림콘크리트 기초를 형성하는 제1단계와;
   상기 제1단계를 통해 시공된 버림콘크리트 기초의 바닥부 상에 다수의 포스트(31)를 설치하고, 상기 포스트들의 사이에 수평 연결재(32)를 연결하여 상기 포스트를 지지하며, 상기 포스트의 상부에 상부 철근(20)을 지지하는 철근 지지대(33)를 설치하고 하부 철근(10)을 배근하는 제2단계와;
   상기 제2단계에 의해 설치된 철근 지지수단을 통해 상기 하부 철근의 상부에 일정 높이를 두고 상부 철근(20)을 배근하는 제3단계와;
   상기 제3단계 이후 상기 버림콘크리트 기초 위에서부터 상기 상부 철근에 걸쳐 콘크리트를 타설하는 제4단계를 포함하고,
   상기 제2단계는 상기 버림콘크리트 기초 위에 포켓(34)을 설치하고 상기 포스트를 상기 포켓에 고정하여 세운 후, 상기 하부 철근을 배근하거나, 또는 상기 버림콘크리트 기초 위에 포켓(34)을 설치하고 상기 하부 철근을 배근한 후 상기 포스트를 상기 포켓에 고정하여 설치하거나 또는 하부 철근을 배근한 후 상기 포스트의 저부를 상기 하부 철근 위에 올려 고정하며,
   상기 수평 연결재를 상기 포스트들의 사이에 1단 이상으로 개재하면서 길이방향 양측 단부를 상기 포스트의 둘레부에 결합하여 상기 포스트들을 지지하는 것을 특징으로 하는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 수평 연결재의 단부에는 삽입편(32a)이 형성되고, 상기 포스트의 둘레부에는 연결브래킷(31a)이 고정되며, 상기 수평연결재(32)의 삽입편(32a)을 상기 포스트의 연결브래킷(31a)에 끼워 결합함으로써 상기 수평 연결재를 상기 포스트에 결합하는 것을 특징으로 하는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제3단계에서는 상기 포스트의 상부에 위치설정구를 형성하고, 상기 위치설정구를 매개로 하여 상기 철근 지지대를 상기 포스트 위에 올려 고정하는 것을 특징으로 하는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 제3단계에서는 상기 철근 지지대로 멍에재와 장선재가 사용되며, 상기 포스트들을 따라 상기 멍에재를 설치한 후 상기 멍에재 위에 상기 멍에재와 직교하는 방향으로 다수의 장선재를 설치하는 것을 특징으로 하는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 철근과 상부 철근의 사이에 일정 높이차를 두고 하나 이상의 철근 조립체를 배근하는 것을 특징으로 하는 고층 콘크리트 건축물의 기초 매트 시공 방법.

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