KR101171061B1 - 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛 - Google Patents

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박금성
이상섭
허병욱
홍성엽
임석호
배규웅
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명의 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛은 기둥의 상단부에 결합구를 형성하고, 하단부는 결합구에 삽입되어 결합가능하도록 돌출되어 구성되는 결합부가 형성되어, 모듈러 유닛의 수직결합시 기둥의 수직결합이 용이하면서도 모듈러 유닛 하중의 원활한 전달이 가능하여 구조물의 고층화에 적합하며, 모듈러 유닛간의 수직 결합력을 높여 일체거동을 확보할 수 있어 고층 구조물에도 대응할 수 있으며, 절곡형 보 사이에 다양한 실시예의 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 사용하여 온돌층 공장 제작으로 공기단축 및 제작비용을 절감할 수 있고, 바닥판 경량화로 고층화 유리할 뿐만 아니라 경량화에 따른 자중감소로 양중문제가 해결가능하고, 충격/진동 성능확보로 층간소음(중량충격음) 저감 효과가 있으며, 내화성능 확보 및 횡강성 증가 및 고층화에 유리하며, 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구성되면서도 모듈러 유닛간의 수직결합이 용이하고, 모듈러 유닛의 전체골조에 대한 구조 안전성이 증대되는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛이다.

Description

기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛{Modular unit with connector and floor heating plate}
본 발명은 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기둥의 상단부에 결합구를 형성하고, 하단부는 수직결합되는 하부 모듈러 유닛의 결합구에 삽입되어 결합가능하도록 돌출되어 구성되는 결합부가 형성되어, 모듈러 유닛의 수직결합시 기둥의 수직결합이 용이하면서도 모듈러 유닛 하중의 원활한 전달이 가능하여 구조물의 고층화에 적합하며, 난방배관 일체형 경량 바닥 합성판을 사용하여 바닥판의 두께를 최소화하면서도 경량화할 수 있는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛에 관한 것이다.
"철골조 모듈러 유닛 주택"은 고품질의 주택을 자원의 재활용을 도모하는 한편, 일정 품질을 확보하고, 많은 고객에게 공급할 수 있도록 시스템화하는 기술이다. 이를 위해서는 완성도가 높은 박스형 철골조를 공장에서 생산하고, 현장에서는 최소한의 공정으로 단기간에 완성해 나갈 수 있도록 하는 기술이 필요하다.
철골조 유닛 모듈러 주택은 공장생산부재이니 만큼 손실(Loss)이 적고 재사용 및 재생사용에 가장 적합한 주택생산방식이라 할 수 있다.
그러나 종래에는 기둥 및 보를 브라켓, 용접 등의 접합방식으로 결합하였다. 이는 결합이 용이하지 않고 수직으로 하중전달시 볼트 연결부가 파손되는 등의 문제가 있었으며, 응력전달이 불명확할 뿐만 아니라, 강판, 볼트량 증가 및 용접량 과다로 열변형 등의 문제와 이에 따른 시공조립오차의 발생 및 조인트 부분의 성능저하로 고층화가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0947297호 "바닥 콘크리트가 일체로 형성되어 있는 건축 모듈러 유닛"(특허문헌 1)이 있다.
상기 배경기술에서는, 도 1에서와 같이 연결구가 없는 형태로 기둥, 천장보, 바닥보를 모두 조립하여 모듈러 유닛의 골격을 형성한 다음 모듈러 유닛을 거푸집지지판 위에 올려놓고 내부에 하부로부터 거푸집판(220) 및 슬라브단열재(230)를 순차적으로 적재한 다음 철근(240)을 설치한 후 콘크리트(260)를 타설함으로써 저부에 슬라브단열재 및 바닥 콘크리트가 일체로 형성된 모듈러 유닛을 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 슬라브단열재 및 바닥 콘크리트가 일체로 형성되었으나, 철근 배근량 및 콘크리트 사용량이 과다하여 유닛의 자중이 증가하고 이에 따른 운반비증가, 양중문제 야기 등의 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 온돌층을 현장에서 시공하여야 하기 때문에 바닥판 제작공정이 복잡하여 공기가 길어지고 비용이 증대되는 등의 문제점과 함께, 층간소음 확보에 어려움이 있었다.
특허등록 제0947297호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기둥의 상단부에 결합구를 형성하고, 하단부는 결합구에 삽입되어 결합가능하도록 돌출되어 구성되는 결합부가 형성되어, 모듈러 유닛의 수직결합시 기둥의 수직결합이 용이하면서도 모듈러 유닛 하중의 원활한 전달이 가능하여 구조물의 고층화에 적합하며, 모듈러 유닛간의 수직 결합력을 높여 일체거동을 확보할 수 있어 고층 구조물에도 대응할 수 있으며, 제작 정밀도 및 제작성 확보가 가능하면서도 조립 및 분해가 용이하여 재활용이 용이한 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 절곡형 보 사이에 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 사용하여 온돌층 공장 제작으로 공기단축 및 제작비용을 절감할 수 있고, 바닥판 경량화로 고층화 가 가능하고, 충격/진동 성능확보로 층간소음(중량충격음) 저감 효과가 있으며, 내화성능 확보 및 횡강성을 증가시킬 수 있는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기둥, 보, 바닥판으로 이루어지는 모듈러 유닛에 있어서, 상기 기둥의 상단부는 개방되어 결합구를 형성하고, 하단부는 기둥의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부가 구비되며, 다양한 실시예의 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 갖는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제1실시예는 보사이에 구성되며 하부에 공간부를 형성하여 뜬바닥구조로 형성되는 콘크리트; 일정간격으로 콘크리트에 하부만 스터드 형태로 매입되도록 형성되는 조이스트; 조이스트의 상부에 구성되며 콘크리트와의 사이에 중공층이 형성되도록 구성되는 온수패널;로 형성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
제1실시예의 다른 실시예는 중공층에는 단열재가 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
제1실시예의 또 다른 실시예는 중공층에는 단열재와 단열재의 상부에 콘크리트가 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제2실시예는 보 사이에 일정간격으로 구성되는 장선; 장선 상부에 타설되는 콘크리트; 콘크리트 상부에 구성되는 엑셀파이프; 엑셀파이프의 상부에 마감을 위하여 구성되는 마감몰탈로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
제2실시예의 다른 실시예는 콘크리트는 장선의 상부에만 구성되어 뜬바닥형태로 구성되는 마감몰탈로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제3실시예는 보 사이에 차례로, 단열을 위한 단열재; 단열재와 간격을 두고 설치되는 와이어메쉬; 와이어메쉬의 상부에 구성되는 콘크리트; 콘크리트 상부에 구성되는 엑셀파이프; 엑셀파이프의 상부에 마감을 위하여 구성되는 마감몰탈로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제4실시예는 보 사이에 일정간격으로 구성되는 조이스트; 조이스트의 하부는 비어 있도록 조이스트의 상부만 타설하여 공간부가 형성되어 조이스트가 스터드 형태로 매입되도록 형성되는 콘크리트; 단열재와 은박아티론으로 구성되는 단열부; 콘크리트 상부에 구성되는 엑셀파이프; 엑셀파이프의 상부에 마감을 위하여 구성되는 마감몰탈로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제5실시예는 보 사이에 일정간격으로 구성되는 조이스트; 조이스트의 상부에 구성되는 오에스비합판; 단열재, 내부에 온수관이 형성된 피이패널, 은박아티론으로 구성되는 단열부; 상기 단열부 상부에 구성되는 섬유강화시멘트보드로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판의 제6실시예는 보 사이에 구성되며, 하부에서부터 차례로 일정간격으로 수직으로 구성되는 평데크와 평데크 사이에 구성되는 단열재로 이루어지며, 하부에 단열공간부를 형성하도록 뜬바닥구조로 구성되는 단열부; 단열부 상부에 구성되는 콘크리트; 콘크리트 상부에 구성되는 온수패널로 구성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛은 결합이 용이한 사면이 개방된 구조이면서도 중앙에 스티프너를 구성하여 일체거동확보가 가능하도록 구성하여, 기둥을 연결구에 인서트하는 방식으로 결합할 수 있는 4면 오픈형 기둥 인서트 연결구를 사용하기 때문에, 모듈러 유닛 하중의 원활한 전달이 가능하여 고층형 구조물에도 적용하기 용이하고, 각 부재별 일체 거동을 확보할 수 있어 고정도 확보로 구조성능이 향상되며, 구조물 전체 횡력저항성이 증대될 뿐만 아니라, 제작 정밀도 및 제작성 확보가 가능하면서도 조립 및 분해가 용이하여 재활용이 용이한 효과가 있다.
또한, 절곡형 보 사이에 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 사용하여 온돌층 공장 제작으로 공기단축 및 제작비용을 절감할 수 있고, 바닥판 경량화로 고층화 유리할 뿐만 아니라 경량화에 따른 자중감소로 양중문제가 해결가능하고, 충격/진동 성능확보로 층간소음(중량충격음) 저감 효과가 있으며, 내화성능 확보 및 횡강성 증가 및 고층화에 유리한 효과가 있다.
또한, 난방배관 일체형 경량합성바닥판과 조인트의 연계에 따라서 모듈러 유닛의 전체골조에 대한 구조 안전성이 증대되는 부가적인 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 바닥 콘크리트가 일체로 형성되어 있는 건축 모듈러 유닛의 바닥콘크리트의 단면도,
도 2는 본 발명의 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛의 사시도,
도 3은 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 사용한 모듈러 유닛 시스템의 모듈러 유닛 상호간의 결합상태를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 기둥의 결합상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판을 사용한 모듈러 유닛 시스템의 모듈러 유닛 상호간의 결합상태를 도시한 결합부분의 사시도,
도 6은 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제1실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 7은 도 6의 다른 실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 8은 도 6의 또 다른 실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 9는 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제2실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 10은 도 9의 다른 실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 11은 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제3실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 12는 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제4실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 13은 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제5실시예의 적용상태도 및 단면도,
도 14는 본 발명의 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 제6실시예의 적용상태도 및 단면도.
도 15는 본 발명의 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛 시스템의 실시예를 도시한 사시도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈러 유닛 시스템의 모듈러 유닛(100)은 기둥(120), 보(130), 바닥판(140)으로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱(124)을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부(122)가 구비성되어, 수직으로 적층되는 모듈러 유닛(100)간의 수직결합을 용이하게 하고, 다양한 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)을 구성하여 완성하는 것이다.
기둥(120)은 각형 강관으로 이루어지고 모듈러 유닛(100)에서 수직재로서 기능한다.
기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 결합구(121)에 삽입되어 결합가능한 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 돌출되어 구성되는 결합부(122)가 형성된다.
결합부(122)는 결합구(121)에 삽입되어 기둥(120)과 내접할 수 있도록 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 모듈러 유닛(100)은 수직으로 적층할 시, 상부 모듈러 유닛의 기둥 하부의 결합부를 하부 모듈러 유닛의 기둥의 상단부의 결합구에 인입시켜 모듈러 유닛 간의 수직결합을 하는데, 상부기둥의 단턱(124)이 하부기둥의 단면을 지지하여 결합된다. 이때 상부 모듈러 유닛의 결합부가 하부 모듈러 유닛의 결합구에 삽입되어 결합된 상태에서 상부 모듈러 유닛의 결합부와 하부 모듈러 유닛 기둥의 상부를 볼트로 결합하거나 용접하여 결합하여 결합력을 더욱 높일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 모듈러 유닛 간의 수평 결합은 기둥(120)의 측면에 보(130)를 결합시켜 모듈러 유닛(100)은 수평 방향 및 수직 방향으로 서로 연결되면서 구조물을 형성하게 된다. 이때 인접한 모듈러 유닛 간의 수평연결은 연결구(110)의 측면에 보(130)를 용접결합한 후, 상부에 구성된 모듈러 유닛의 하단 보와 하부에 구성된 모듈러 유닛의 상단 보를 볼트 결합 또는 용접 결합하여 체결한다.
본 발명에 따른 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)의 다양한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)은 기본적으로 절곡형 단면을 갖는 보(130)를 사용하여 절곡형 보(130)의 사이에 구성하여 보(130)와 일체화시켜 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)과 보(130)가 일체로 거동하도록 한다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10 : 장선 11 : 조이스트
11a, 20a : 공간부 12, 30a, 31 : 단열재
13 : 와이어메쉬 20, 20c : 콘크리트
20b : 중공층 21 : 오에스비합판
30, 30b : 단열부 30c : 단열공간부
32 : 피이패널 33 : 은박아티론
35 : 평데크 36 : 단열재
40 : 엑셀파이프 50 : 마감몰탈
70 : 온수패널 60 : 섬유강화시멘트보드
100 : 모듈러 유닛 120 : 기둥
121 : 결합구 122 : 결합부
124 : 단턱 130 : 보
140 : 난방배관 일체형 경량합성바닥판

Claims (9)

  1. 기둥(120), 보(130), 바닥판(140)으로 이루어지는 모듈러 유닛에 있어서,
    상기 기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱(124)을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부(122)가 구비되며,
    바닥판(140)은 하부에 공간부(20a)를 형성하여 뜬바닥구조로 형성되는 콘크리트(20); 일정간격으로 콘크리트(20)에 하부만 스터드 형태로 매입되도록 형성되는 조이스트(11); 조이스트(11)의 상부에 구성되며 콘크리트(20)와의 사이에 중공층(20b)이 형성되도록 구성되는 온수패널(70);로 형성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)인 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    중공층(20b)에는 단열재(30a)가 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    중공층(20b)에는 단열재(30a)와 단열재(30a)의 상부에 콘크리트(20c)가 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 기둥(120), 보(130), 바닥판(140)으로 이루어지는 모듈러 유닛에 있어서,
    상기 기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱(124)을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부(122)가 구비되며,
    바닥판은 보(130) 사이에 일정간격으로 구성되는 조이스트(11); 조이스트(11)의 하부는 공간부(11a)를 형성하도록 조이스트(11)의 상부만 타설하여 조이스트(11)가 스터드 형태로 매입되도록 형성되는 콘크리트(20); 콘크리트(20)의 상부에 구성되며 단열재(31)와 은박아티론(33)으로 구성되는 단열부(30); 단열부(30) 상부에 구성되는 엑셀파이프(40); 엑셀파이프(40)의 상부에 마감을 위하여 구성되는 마감몰탈(50);로 형성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)인 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
  8. 기둥(120), 보(130), 바닥판(140)으로 이루어지는 모듈러 유닛에 있어서,
    상기 기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱(124)을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부(122)가 구비되며,
    바닥판은 보(130) 사이에 일정간격으로 구성되는 조이스트(11); 조이스트(11)의 상부에 구성되는 오에스비합판(21); 단열재(31), 내부에 온수관이 형성된 피이패널(32), 은박아티론(33)으로 구성되는 단열부(30); 상기 단열부(30) 상부에 구성되는 섬유강화시멘트보드(60);로 형성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)인 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
  9. 기둥(120), 보(130), 바닥판(140)으로 이루어지는 모듈러 유닛에 있어서,
    상기 기둥(120)의 상단부는 개방되어 결합구(121)를 형성하고, 하단부는 기둥(120)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖도록 단턱(124)을 형성하며 돌출되도록 구성되는 결합부(122)가 구비되며,
    바닥판은 보 사이에 일정간격으로 수직으로 구성되는 평데크(35)와, 평데크(35) 사이에 구성되는 단열재(36)로 이루어지며 하부에 단열공간부(30c)를 형성하도록 뜬바닥구조로 구성되는 단열부(30b); 단열부(30b) 상부에 구성되는 콘크리트(20); 콘크리트(20) 상부에 구성되는 온수패널(70);로 형성되는 난방배관 일체형 경량합성바닥판(140)인 것을 특징으로 하는 기둥의 수직결합이 용이한 난방배관 일체형 경량합성바닥판이 구비된 모듈러 유닛.
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