KR101147530B1 - 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법 - Google Patents

중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법 Download PDF

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    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
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Abstract

중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법이 개시된다. 본 발명의 중공 슬라브 유닛은, 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 가이드부재와, 가이드부재의 상단부 일측을 상호 연결하는 제1 상부근과, 가이드부재의 상단부 타측을 상호 연결하는 제2 상부근과, 가이드부재의 하단부 일측을 상호 연결하는 제1 하부근과, 가이드부재의 하단부 타측을 상호 연결하는 제2 하부근을 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 가이드부재에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라 공기를 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있는 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법을 제공할 수 있게 된다.

Description

중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법{Void slab unit and method for void slab construction using the same}
본 발명은 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라 공기를 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있는 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법에 관한 것이다.
최근, 건물의 고층화나 넓은 거실 공간의 확보를 위해 슬라브의 두께를 늘려 강도를 높이거나, 경량화나 차음성능 개선을 위해 슬라브 내부에 매설물을 설치하여 중공화하는 공법이 여러 가지 실용화되어 있다.
이러한 중공 슬라브는, 중앙에 중공형 경량볼을 구비한 구조로서 판넬 중량을 감소시킴에 따라 슬라브 자중을 줄이고 비교적 우수한 단면성능을 가지며, 장경간(long span)과 무량판(flatslab)의 장점 구현은 물론 층간 소음저감에 유리한 장점을 가진다.
종래의 중공슬라브는 현장에서 슬라브 거푸집을 설치하고 슬라브 거푸집을 동바리 등 지지물로 지지한 후, 슬라브 거푸집에 주철근의 기능을 담당하는 하부철근 을 배근하고 그 상부에 하부 와이어메쉬를 배치하며, 하부 와이어메쉬 위에 경량볼을 배치하고 경량볼 위에 상부 와이어메쉬를 배치한 뒤, 주철근의 기능을 담당하는 상부철근을 배근한 다음 슬라브 콘크리트를 타설하여 완료한다.
그러나 종래의 중공 슬라브의 시공방법은, 콘크리트 타설시 경량볼에 부력이 강하게 작용하게 되므로 콘크리트 타설에 따라 경량볼이 상하좌우방향으로 유동하게 되고, 이에 따라 미리 설계된 위치에 경량볼이 배치되지 못하며 결국 완성된 중공 슬라브의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 현장에서 슬라브 거푸집에 구멍을 천공하여 하부 와이어메쉬를 슬라브 거푸집에 고정하고 상부 와이어메쉬와 하부 와이어메쉬를 결속선에 의해 고정한 뒤 상부 와이어메쉬 및 하부 와이어메쉬 사이에 경량볼을 삽입하는 방법이 제안되었다. 하지만 이와 같은 방법은 거푸집에 구멍을 천공해야만 하므로 한번 사용한 거푸집을 재사용하기 어려울 뿐만 아니라 상부 와이어메쉬 및 하부 와이어메쉬를 서로 결속하더라도 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 따른 경량볼의 미세한 유동을 방지하기에는 부족한 문제점이 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 거푸집에 구멍을 천공하지 않고서도 경량볼의 유동을 제안하기 위한 다음과 같은 방법이 제안되었다.
도 1은 트러스부재를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브의 시공방법을 나타낸 개략적인 모식도이며, 도 2는 케이지를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브 유닛의 개략적인 모식도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 중공 슬라브의 시공방법은 상부 와이어메쉬(1)와 하부 와이어메쉬(4) 사이에 트러스부재(2)를 설치하고 상부 와이어메쉬(1), 하부와이어메쉬(4) 및 트러스부재(2)에 의하여 한정되는 공간 내에 경량볼(3)을 삽입하는 방법을 사용하여 경량볼(3)의 유동을 제한한다.
이와 같은 방법은 거푸집에 구멍을 천공하지 않으므로 거푸집의 재사용이 가능해진다. 그러나, 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 따른 경량볼(3)의 유동을 방지하기 위해 별도의 트러스부재(2)를 설치해야 하므로 트러스부재(3)의 용접작업에 많은 시간과 노력이 소모되는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력을 경량볼(3)이 그대로 흡수하게 되므로 종종 경량볼(3)이 파손되는 문제점이 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 종래의 중공 슬라브 유닛은 일측이 개방되고 다수의 철근을 연결하여 완성된 케이지(5) 내부의 한정되는 공간에 경량볼(4)을 삽입함으로써 경량볼(4)의 유동을 제한한다.
하지만, 이와 같은 방법은 시공하고자하는 중공 슬라브의 두께에 따라 케이지(5)를 별도로 제작하고, 이러한 케이지(5)의 크기에 맞추어 경량볼(4)의 크기를 결정해야하므로 슬라브의 두께에 따라 별개의 케이지(5) 및 경량볼(4)을 제작하게 되어 시공비용이 늘어나고 공기가 지연되는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력을 경량볼(4)이 그대로 흡수하게 되므로 종종 경량볼(4)이 파손되는 문제점이 있다.
이와 함께, 도 1의 중공 슬라브의 시공방법 및 도 2의 중공 슬라브 유닛은 모두 주철근으로 사용되는 하부철근을 배근하고, 그 위에 하부 와이어메쉬, 경량볼 및 상부 와이어메쉬를 배치하며, 상부 와이어메쉬 위에 주철근으로 사용되는 상부철근을 별도로 배근해야 하는 과정을 따르고 있는바 주철근의 배근작업에 많은 시간과 노동이 소모되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라 공기를 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있는 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 가이드부재와, 상기 가이드부재의 상단부 일측을 상호 연결하는 제1 상부근과, 상기 가이드부재의 상단부 타측을 상호 연결하는 제2 상부근과, 상기 가이드부재의 하단부 일측을 상호 연결하는 제1 하부근과, 상기 가이드부재의 하단부 타측을 상호 연결하는 제2 하부근을 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 가이드부재에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛에 의하여 달성된다.
상기 가이드부재는, 상기 경량볼의 일측부가 상대운동 가능하게 결합되는 제1 가이드부재; 상기 경량볼의 타측부가 상대운동 가능하게 결합되며 상기 제1 가이드부재로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제2 가이드부재; 및 콘크리트 타설 완료시 상기 경량볼의 상단부가 접촉하도록 상기 제1 가이드부재의 상단부와 상기 제2 가이드부재의 상단부를 상호 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 경량볼에는, 상기 제1 가이드부재 및 상기 제2 가이드부재가 각각 삽입될 수 있도록 양측 표면으로부터 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드부재 삽입홈이 형성되어 있을 수 있다.
상기 가이드부재 삽입홈은, 상기 제1 가이드부재 및 상기 제2 가이드부재를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 가이드부재 삽입홈은, 상기 제1 가이드부재의 직경 및 상기 제2 가이드부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 소직경부; 및 상기 소직경부로부터 상기 경량볼의 내측 방향으로 연장되며, 상기 제1 가이드부재의 직경 및 상기 제2 가이드부재의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 확장부를 포함할 수 있다.
상기 경량볼은, 상단부에서 곡선면을 갖도록 마련되는 챔퍼링부; 상기 챔퍼링부로부터 하측 방향으로 연장되는 직선면부; 및 상기 직선면부로부터 하측 방향으로 연장되며 실질적으로 반구 형상을 갖는 반구부를 포함할 수 있다.
상기 챔퍼링부의 곡률은 상기 반구부의 곡률보다 크게 형성될 수 있다.
상기 가이드부재 삽입홈은, 상기 챔퍼링부의 하단부와, 상기 직선면부와, 상기 반구부의 상단부에 걸쳐 형성될 수 있다.
상기 제1 상부근으로부터 상기 제2 상부근에 이르는 거리는, 상기 제1 하부근으로부터 상기 제2 하부근에 이르는 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 연결부재는, 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력에 의해 상기 경량볼이 상승하는 경우 상기 경량볼의 상단부에 접촉되는 접촉부를 포함할 수 있다.
상기 접촉부는, 상기 제1 가이드부재의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제1 단위연결부재 및 상기 제2 가이드부재의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제2 단위연결부재의 연결지점에 마련될 수 있다.
상기 접촉부는, 상기 제1 단위연결부재의 일단부 및 상기 제2 단위연결부재의 일단부를 곡면으로 연결할 수 있다.
상기 접촉부는, 완성된 슬라브의 상면으로부터 상기 경량볼의 상면에 이르는 거리와, 완성된 슬라브의 하면으로부터 상기 경량볼의 하면에 이르는 거리가 실질적으로 동일하도록 미리 결정된 상기 제1 단위연결부재 및 상기 제2 단위연결부재의 연결지점에 마련될 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 하측 슬라브 판넬의 상면에 다수의 하부근을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향으로 각각 배근하는 단계; 상기 하부근이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 선조립된 다수의 중공 슬라브 유닛을 각각 배치하는 단계; 상기 중공 슬라브 유닛이 배치된 방향과 교차하는 방향으로 다수의 상부근을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향으로 배근하는 단계; 및 완성된 슬라브 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설, 양생시켜 슬라브를 시공하는 단계를 포함하며, 상기 중공 슬라브 유닛은, 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 가이드부재와, 상기 가이드부재의 상단부 일측을 상호 연결하는 제1 상부근과, 상기 가이드부재의 상단부 타측을 상호 연결하는 제2 상부근과, 상기 가이드부재의 하단부 일측을 상호 연결하는 제1 하부근과, 상기 가이드부재의 하단부 타측을 상호 연결하는 제2 하부근을 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 가이드부재에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브의 시공방법에 의해서도 달성된다.
상기 중공 슬라브의 시공방법은, 상기 중공 슬라브 유닛을 각각 배치하는 단계 전에, 상기 가이드부재에 상기 제1 상부근 및 상기 제2 상부근을 각각 결합하는 단계; 상기 제1 상부근 및 상기 제2 상부근이 지면으로부터 지지되도록 상기 제1 상부근 및 상기 제2 상부근이 결합된 상기 가이드부재를 전도시키는 단계; 상기 가이드부재를 따라 상기 경량볼을 상대운동 가능하게 결합하는 단계; 및 상기 가이드부재에 상기 제1 하부근 및 상기 제2 하부근을 각각 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 가이드부재에 대하여 상대운동 가능하게 결합되는 경량볼과, 가이드부재의 상측 및 하측에 각각 결합되는 제1 상부근 내지 제2 하부근에 의하여, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라 공기를 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 트러스부재를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브의 시공방법을 나타낸 개략적인 모식도이다.
도 2는 케이지를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브 유닛의 개략적인 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 슬라브 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 정면도이다.
도 5는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 경량볼의 사시도이다.
도 6은 도 5의 경량볼의 평면도이다.
도 7은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 케이지의 사시도이다.
도 8은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 사용상태도이다.
도 9는 도 3의 중공 슬라브 유닛을 사용하여 완성된 중공 슬라브의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 슬라브 유닛의 사시도이며, 도 4는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 정면도이고, 도 5는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 경량볼의 사시도이며, 도 6은 도 5의 경량볼의 평면도이고, 도 7은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 케이지의 사시도이며, 도 8은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 사용상태도이고, 도 9는 도 3의 중공 슬라브 유닛을 사용하여 완성된 중공 슬라브의 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 슬라브 유닛(100)은 케이지(110)와, 케이지(110)의 내부에 수용되는 경량볼(120)을 포함한다.
케이지(110)는 경량볼(120)을 내부에 수용하는 구성으로, 경량볼(120)이 상대운동가능하게 결합되는 다수의 가이드부재(111)와, 가이드부재(111)의 상단부 양측을 각각 연결하는 제1 상부근(112) 및 제2 상부근(113)과, 가이드부재(111)의 하단부 양측을 각각 연결하는 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)을 포함한다.
다수의 가이드부재(111)는 각각 경량볼(120)이 상대운동가능하게 결합되는 구성으로, 제1 가이드부재(111a)와, 제1 가이드부재(111a)로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제2 가이드부재(111b)와, 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)의 상단부를 상호 연결하는 연결부재(111c)를 포함한다.
제1 가이드부재(111a)는 경량볼(120)의 일측부가 상대운동 가능하게 결합되는 구성이며, 제2 가이드부재(111b)는 경량볼(120)의 타측부가 상대운동 가능하게 결합되는 구성이다. 본 실시예의 경우 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)는 원형 파이프를 사용하여 마련되나, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되지 않는다.
연결부재(111c)는 제1 가이드부재(111a)의 상단부와 제2 가이드부재(111b)의 상단부를 연결하는 구성으로, 제1 가이드부재(111a)의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제1 단위연결부재(111d)와, 제2 가이드부재(111b)의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제2 단위연결부재(111e)와, 제1 단위연결부재(111d) 및 제2 단위연결부재(111e)의 연결지점에 마련되는 접촉부(111f)를 포함한다.
제1 단위연결부재(111d)는 제1 가이드부재(111a)의 일단부로부터 경량볼(120)의 중심축선 부근까지 제1 가이드부재(111a)의 하측 방향으로 연장 절곡되는 구성이며, 제2 단위연결부재(111e)는 제2 가이드부재(111b)의 일단부로부터 경량볼(120)의 중심축선 부근까지 제2 가이드부재(111b)의 하측 방향으로 연장 절곡되는 구성이다.
접촉부(111f)는 제1 단위연결부재(111d)의 일단부 및 제2 단위연결부재(111e)의 일단부 상호 간의 연결지점에 마련되어 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력에 의해 상승된 경량볼(120)의 상단부가 접촉되는 구성이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 접촉부(111f)는 경량볼(120)과 접촉하는 면적을 최소화할 뿐만 아니라 경량볼(120)의 파손을 방지할 수 있도록 제1 단위연결부재(111d)의 일단부와 제2 단위연결부재(111e)의 일단부를 곡면으로 연결하도록 마련된다.
또한, 접촉부(111f)는 완성된 슬라브(S)의 두께를 고려하여 완성된 슬라브(S)의 상면으로부터 경량볼(120)의 상면에 이르는 거리와, 완성된 슬라브(S)의 하면으로부터 경량볼(120)의 하면에 이르는 거리가 실질적으로 동일하게 되는 제1 단위연결부재(111d) 및 제2 단위연결부재(111e)의 연결지점에 마련된다. 즉, 접촉부(111f)는 시공하고자 하는 슬라브(S)의 전체 두께를 고려하여 제1 가이드부재(111a)의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제1 단위연결부재(111d)의 경사각과, 제2 가이드부재(111b)의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제2 단위연결부재(111e)의 경사각을 사전에 조절함으로써, 완성된 슬라브(S)의 상면으로부터 경량볼(120)의 상면에 이르는 거리와, 완성된 슬라브(S)의 하면으로부터 경량볼(120)의 하면에 이르는 거리가 실질적으로 동일하게 되는 지점에 마련되는 것이다. 이에 따라 슬라브(S)의 완성시 경량볼(120)은 슬라브(S) 두께의 중앙이 되는 지점에 정확하게 배치될 수 있게 된다.
한편, 제1 상부근(112)은 가이드부재(111)의 상단부 일측을 상호 연결하는 구성이며, 제2 상부근(113)은 가이드부재(111)의 상단부 타측을 상호 연결하는 구성이다. 또한, 제1 하부근(114)은 가이드부재(111)의 하단부 일측을 상호 연결하는 구성이며, 제2 하부근(115)은 가이드부재(111)의 하단부 타측을 상호 연결하는 구성이다.
본 실시예의 경우 제1 상부근(112), 제2 상부근(113), 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)은 각각 마디와 리브를 갖는 이형철근으로 마련된다. 다만, 본 발명의 권리범위는 제1 상부근(112), 제2 상부근(113), 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)의 유형에 의하여 제한되지 않는다.
본 실시예에 따라 제1 상부근(112) 및 제2 상부근(113)은 각각 완성된 슬라브(S)의 상부 주철근으로 기능하며, 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)은 각각 완성된 슬라브(S)의 하부 주철근으로 기능하게 된다. 이를 위해 제1 상부근(112)으로부터 제2 상부근(113)에 이르는 거리(L1, 도 4 참조)와, 제1 하부근(114)으로부터 제2 하부근(115)에 이르는 거리(L2, 도 4 참조)는 실질적으로 동일하게 마련된다. 후술하는 본 발명의 중공 슬라브의 시공방법에서 더욱 상세하게 설명하겠지만, 본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100)은 주철근으로 기능하는 제1 상부근(112), 제2 상부근(113), 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)을 포함함으로써 슬라브(S)의 시공시 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 하며, 이에 따라 시공비용을 낮추고 공기를 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다.
이러한 구성에 따라 케이지(110)는 상호 일정간격 이격되어 마련되는 'M'자 형의 가이드부재(111)의 각 꼭지점을 다수의 철근(112, 113, 114, 115)으로 연결한 형상을 갖게 된다.
한편, 경량볼(120)은 일측부가 제1 가이드부재(111a)에 대하여 상대운동 가능하게 결합되며 타측부가 제2 가이드부재(111b)에 대하여 상대운동 가능하게 결합되는 구성이다. 본 실시예의 경우 경량볼(120)은 내부 공간이 빈 중공형 합성수지 부재로 마련된다.
도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 경량볼(120)은 상단부에 곡선면을 갖도록 마련되는 챔퍼링부(121)와, 챔퍼링부(121)의 하측으로 연장되는 직선면부(122)와, 직선면부(122)의 하측으로 연장되되 반구 형상을 갖는 반구부(123)를 포함한다.
챔퍼링부(121)는 완만한 곡선면을 갖도록 마련되는 부분이며, 직선면부(122)는 챔퍼링부(121)로부터 하측 방향으로 연장되되 편평한 직선면을 갖는 부분이고, 반구부(123)는 직선면부(122)로부터 하측 방향으로 연장되며 챔퍼링부(121)의 곡률보다 작은 곡률을 갖도록 마련되는 부분이다.
이와 같은 경량볼(120)의 형상은 콘크리트 타설의 편의성과 타설되는 콘크리트의 충진성을 함께 고려하여 채택된 것이다. 즉, 중공 슬라브에 있어서 경량볼은 콘크리트의 전체 타설량을 낮출 수 있도록 직육면체 형상을 갖도록 마련되는 것이 가장 바람직하나, 직육면체 형상의 경량볼을 사용하면 경량볼의 하부에 콘크리트가 충진되지 않는 부분이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 지나치게 적은 양의 콘크리트가 타설되면 완성된 슬라브의 안전성이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 실시예의 경량볼(120)은 콘크리트의 충진성을 효율적으로 향상시키며 콘크리트 타설의 편의성을 함께 도모하기 위해 챔퍼링부(121), 직선면부(122) 및 반구부(123)를 포함하도록 마련된다.
경량볼(120)의 상측으로부터 타설되는 콘크리트 중 일부는 먼저 챔퍼링부(121)의 외주면을 따라 이동한 뒤 직선면부(122) 및 반구부(123)를 거쳐 경량볼(120)의 하부로부터 충진되게 된다. 이때, 챔퍼링부(121) 및 직선면부(122)는 경량볼(120)의 전체 크기를 확장시킴으로써 콘크리트의 전체 타설량을 줄일 수 있도록 하며, 반구부(123)는 직선면부(122)를 거쳐 이동된 콘크리트가 경량볼(120)의 하부에 쉽게 충진될 수 있도록 콘크리트의 유동을 돕는 역할을 하게 된다. 즉, 타설되는 콘크리트는 반구부(123)에 비해 상대적으로 큰 곡률을 갖는 챔퍼링부(121)를 따라 완만한 속도로 이동하게 되며, 직선면부(122)를 따라 빠른 속도로 이동한 뒤 챔퍼링부(121)에 비해 상대적으로 작은 곡률을 갖는 반구부(123)를 따라 속도가 늦춰지지 않은 상태로 경량볼(120)의 하부에 충진되게 되는 것이다. 또한, 반구부(123)는 그 형상에 의해 경량볼(120)의 하부에 충진된 콘크리트가 고루 분배될 수 있도록 하는 바이브레이터(미도시)가 삽입될 수 있는 삽입공간을 마련하게 되며 이에 따라 콘크리트 타설의 편의성이 향상되도록 하는 역할을 겸하게 된다.
한편, 경량볼(120)에는 양측 표면으로부터 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드부재 삽입홈(124)이 형성된다. 가이드부재 삽입홈(124)은 챔퍼링부(121)의 하단부와, 직선면부(122)와, 반구부(123)의 상단부에 걸쳐 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)를 감싸도록 형성되며, 경량볼(120)의 표면으로부터 함몰 형성되는 소직경부(124a, 125a)와, 소직경부(124a, 125a)로부터 경량볼(120)의 내측 방향으로 연장되는 확장부(124b, 125b)를 포함한다.
소직경부(124a, 125a)는 제1 가이드부재(111a)의 직경 및 제2 가이드부재(111b)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 부분이며, 확장부(124b, 125b)는 소직경부(124a, 125a)로부터 내측 방향으로 연장되되 제1 가이드부재(111a)의 직경 및 제2 가이드부재(111b)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 부분이다. 이와 같은 가이드부재 삽입홈(124)의 형상에 따라 경량볼(120)은 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)의 하측 방향(도 3의 Z방향)으로부터 삽입될 수는 있으나 제1 가이드부재(111a)의 우측 방향(도 3의 Y방향)과 제2 가이드부재(111b)의 좌측 방향(도 3의 -Y방향)으로는 이탈될 수 없도록 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)에 결합된다. 즉, 가이드부재 삽입홈(124)은 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)를 따라 경량볼(120)이 삽입된 후 상하방향으로 상대운동할 수 있도록 마련되나 경량볼(120)의 좌우방향 움직임은 제한하도록 함으로써 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 의해 경량볼(120)이 유동하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
이제 이하에서는 본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100)을 사용하여 중공 슬라브(S)를 시공하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 슬라브(S)의 하면을 구성하기 위한 슬라브 판넬(10)을 설치한 뒤에는 다수의 하부근(20)을 상호 일정간격 이격시켜 슬라브 판넬(10)의 상면에 일 방향으로 배근한다.
다음으로, 하부근(20)이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 선조립된 다수의 중공 슬라브 유닛(100)을 각각 배치하는데, 중공 슬라브 유닛(100)을 선조립하는 과정은 다음과 같다.
'M'자 형상을 갖는 다수의 가이드부재(111)를 상호 일정간격 이격되게 배치한 뒤 가이드부재(111)의 상단부 일측 및 타측에 각각 제1 상부근(112) 및 제2 상부근(113)을 용접 등의 방법을 통하여 결합시킨다. 제1 상부근(112) 및 제2 상부근(113)과 가이드부재(111)의 결합이 완료되면, 제1 상부근(112) 및 제2 상부근(113)이 지면으로부터 지지되도록 가이드부재(111)를 전도시킨다.
다음으로, 가이드부재(111)를 구성하는 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)의 하측 방향으로부터 경량볼(120)을 삽입한다. 이때 제1 가이드부재(111a)의 직경 및 제2 가이드부재(111b)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 마련되는 확장부(124b, 125b)에 의하여 경량볼(120)은 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)를 따라 쉽게 삽입될 수 있게 되며, 제1 가이드부재(111a)의 직경 및 제2 가이드부재(111b)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 마련되는 소직경부(124a, 125a)에 의하여 경량볼(120)의 좌우 방향 유동이 제한되게 된다.
경량볼(120)의 삽입이 완료되면 가이드부재(111)의 하단부 일측 및 타측에 각각 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)을 용접 등의 방법을 통해 결합시킴으로써 중공 슬라브 유닛(100)의 제작을 완료한다.
완성된 중공 슬라브 유닛(100)을 다시 전도시킨 뒤 전술한 바와 같이 하부근(20)이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 중공 슬라브 유닛(100)을 각각 배치하는데, 이때 경량볼(120)은 하부근(20)에 인접하도록, 즉 케이지(110)의 하측에 위치하게 된다.
다음으로, 중공 슬라브 유닛(100)이 배치된 방향과 교차하는 방향으로 다수의 상부근(30)을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향(하부근(20)의 배근방향과 동일한 방향)으로 배근함으로써 콘크리트(C)의 타설 준비를 완료한다.
케이지(110)를 구성하는 제1 상부근(112), 제2 상부근(113), 제1 하부근(114) 및 제2 하부근(115)은 각각 중공 슬라브 유닛(100)를 시공하기 위한 격자망의 주철근의 일부를 구성하게 되므로, 상부근(30) 및 하부근(20)을 일 방향으로만 배치하게 되어 주철근의 일부를 생략할 수 있게 된다. 이를 위해 제1 상부근(112)으로부터 제2 상부근(113)에 이르는 거리는 제1 하부근(114)으로부터 제2 하부근(115)에 이르는 거리와 실질적으로 동일하게 마련된다.
콘크리트(C)의 타설 준비가 완료되면, 슬라브 판넬(10)을 포함하여 구성된 슬라브 거푸집 내에 콘크리트(C)를 타설, 양생시킴으로써 슬라브(S)를 시공하게 된다.
이때 콘크리트(C)의 타설시 발생하는 부력에 의해 경량볼(120)은 제1 가이드부재(111a) 및 제2 가이드부재(111b)를 따라 상승하게 되며, 이를 통해 콘크리트(C) 타설시 발생하는 부력이 완충될 수 있게 된다. 즉, 경량볼(120)은 콘크리트(C) 타설에 따라 제1 가이드부재(111a)의 길이방향과 제2 가이드부재(111b)의 길이방향으로만 유동하게되며 제1 가이드부재(111a)의 우측방향 및 제2 가이드부재(111b)의 좌측방향으로는 유동하지 않게 됨으로써 고품질의 슬라브(S) 시공이 가능해 진다.
콘크리트(C)의 타설 과정이 계속 진행되면, 경량볼(120)의 상단부는 연결부재(111c)의 접촉부(111f)와 접촉하게 되며, 이후 슬라브(S)의 하면으로부터 경량볼(120)의 하면에 이르는 거리가 슬라브(S)의 상면으로부터 경량볼(120)의 상면에 이르는 거리와 실질적으로 동일해질 때까지 콘크리트(C)를 계속 타설하게 된다.
본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100) 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법은, 가이드부재(111)에 대하여 상대운동 가능하게 결합되는 경량볼(120)과, 가이드부재(111)의 상측 및 하측에 각각 결합되는 제1 상부근(112) 내지 제2 하부근(115)에 의하여, 콘크리트(C) 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브(S) 시공에 필요한 주철근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브(S)를 시공할 수 있을 뿐만 아니라 공기를 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 중공 슬라브 유닛 110 : 케이지
111 : 가이드부재 112 : 제1 상부근
113 : 제2 상부근 114 : 제1 하부근
115 : 제2 하부근 120 : 경량볼
121 : 챔퍼링부 122 : 직선면부
123 : 반구부 124 : 가이드부재 삽입홈
124a, 125a : 소직경부 124b, 125b : 확장부

Claims (15)

  1. 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 가이드부재와, 상기 가이드부재의 상단부 일측을 상호 연결하는 제1 상부근과, 상기 가이드부재의 상단부 타측을 상호 연결하는 제2 상부근과, 상기 가이드부재의 하단부 일측을 상호 연결하는 제1 하부근과, 상기 가이드부재의 하단부 타측을 상호 연결하는 제2 하부근을 포함하는 케이지; 및
    슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 가이드부재에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하며,
    상기 가이드부재는,
    상기 경량볼의 일측부가 상대운동 가능하게 결합되는 제1 가이드부재;
    상기 경량볼의 타측부가 상대운동 가능하게 결합되며 상기 제1 가이드부재로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제2 가이드부재; 및
    콘크리트 타설 완료시 상기 경량볼의 상단부가 접촉하도록 상기 제1 가이드부재의 상단부와 상기 제2 가이드부재의 상단부를 상호 연결하는 연결부재를 포함하고,
    상기 경량볼에는,
    상기 제1 가이드부재 및 상기 제2 가이드부재가 각각 삽입될 수 있도록 양측 표면으로부터 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드부재 삽입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재 삽입홈은,
    상기 제1 가이드부재 및 상기 제2 가이드부재를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드부재 삽입홈은,
    상기 제1 가이드부재의 직경 및 상기 제2 가이드부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 소직경부; 및
    상기 소직경부로부터 상기 경량볼의 내측 방향으로 연장되며, 상기 제1 가이드부재의 직경 및 상기 제2 가이드부재의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 확장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경량볼은,
    상단부에서 곡선면을 갖도록 마련되는 챔퍼링부;
    상기 챔퍼링부로부터 하측 방향으로 연장되는 직선면부; 및
    상기 직선면부로부터 하측 방향으로 연장되며 실질적으로 반구 형상을 갖는 반구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 챔퍼링부의 곡률은 상기 반구부의 곡률보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가이드부재 삽입홈은,
    상기 챔퍼링부의 하단부와, 상기 직선면부와, 상기 반구부의 상단부에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는,
    슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력에 의해 상기 경량볼이 상승하는 경우 상기 경량볼의 상단부에 접촉되는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    상기 제1 가이드부재의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제1 단위연결부재 및 상기 제2 가이드부재의 일단부로부터 하측 방향으로 연장 절곡되는 제2 단위연결부재의 연결지점에 마련되는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    상기 제1 단위연결부재의 일단부 및 상기 제2 단위연결부재의 일단부를 곡면으로 연결하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    완성된 슬라브의 상면으로부터 상기 경량볼의 상면에 이르는 거리와, 완성된 슬라브의 하면으로부터 상기 경량볼의 하면에 이르는 거리가 실질적으로 동일하도록 미리 결정된 상기 제1 단위연결부재 및 상기 제2 단위연결부재의 연결지점에 마련되는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛.
  14. 삭제
  15. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100753553B1 (ko) * 2006-12-27 2007-09-03 조상규 건물의 슬래브 속에 매설되는 콘크리트 사용량 감소를 위한스페이서
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