KR101215764B1 - 지하 구조물 외벽의 매입슬래브 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지하구조물 외벽의 매입슬래브 구조에 관한 것으로, 지하 흙막이 벽체(10)의 토압을 지지하기 위해 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서, 매입 슬래브(S1)에 설치되는 중공형 스틸 구조체(70, 80)는 원형 또는 반원형의 아치구조를 형성하여 흙막이 벽체(10)에 전달되는 토압에 대해 아치구조의 상부에는 압축력에 강한 콘크리트를 사용하여 축압축력을 지지하고, 아치구조의 하부에는 인장력에 강한 철근 구조체가 포함된 매입형 테두리보에 의해 축인장력을 지지하게 하여 효율적이고 경제적인 하중 전달 구조가 가능한 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서, 흙막이 벽체로부터 일정 거리 이격되어 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 중공형 스틸 원형 구조체(70): 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)의 우측에 인접하여 배치되며, 수평철근과 수평철근을 ‘ㅁ자 형태’로 둘러 싸고 일정 간격으로 배치된 스터럽 철근이 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 배근된 우측 철근 구조체(40): 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 철망형 거푸집(24)의 상면에 결속선으로 결합되고, 상기 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 결합되어 일체화 되는 것: 을 특징으로 한다.
또한 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)로 대치하는 등 아치효과를 얻을 수 있는 아치형상의 중공형 스틸 구조체를 상기 매입 슬래브(S1)에 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서, 흙막이 벽체로부터 일정 거리 이격되어 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 중공형 스틸 원형 구조체(70): 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)의 우측에 인접하여 배치되며, 수평철근과 수평철근을 ‘ㅁ자 형태’로 둘러 싸고 일정 간격으로 배치된 스터럽 철근이 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 배근된 우측 철근 구조체(40): 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 철망형 거푸집(24)의 상면에 결속선으로 결합되고, 상기 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 결합되어 일체화 되는 것: 을 특징으로 한다.
또한 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)로 대치하는 등 아치효과를 얻을 수 있는 아치형상의 중공형 스틸 구조체를 상기 매입 슬래브(S1)에 설치하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조에 관한 것으로, 지하 구조물의 층간 슬래브 시공시 지하 흙막이 벽체로 전달되는 토압을 효율적으로 지지하기 위해 흙막이 벽체와 노출슬래브 사이에 설치하는 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조에 관한 것이다.
일반적으로 지하 구조물 구축시 지하 구조물의 안정성과 공기단축 등의 이유로 역타공법이 사용되고 있는데, 역타공법에서는 지상에서 지하로 층간 슬래브가 흙막이 벽체에 정착하여 토압을 지지하게 하고 최하층까지 층간 슬래브가 완료되면, 최하층에서 지상으로 순차적으로 외벽을 시공하여 층간 슬래브의 매입 슬래브를 외벽에 매립시키고, 상기 흙막이 벽체와 외벽이 일체화된 합벽을 형성한다.
종래기술인 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지하 외벽에 매립되는 매입 슬래브에는 스틸 격자형 구조체(30)와 좌,우측 철근 구조체(41, 40)를 설치하는데, 상기 스틸 격자형 구조체(30)는 외벽 철근의 배근과 아래층 외벽 콘크리트를 타설하기 위한 개구부를 형성하기 위한 거푸집 역할을 하게 된다.
상기 스틸 격자형 구조체(30)는 매입 슬래브(S1)의 구성요소로서 외벽 시공 전까지 흙막이 벽체(10)로 전달되는 토압을 충분히 지지할 수 있을 정도의 강성을 가지도록 제작되어야 하며, 현장 설치시 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 설치되고, 상기 스틸 격자형 구조체(30)의 높이는 지하 외벽의 두께에 비해 작은데, 이는 매입 슬래브의 내부에 좌,우측 철근 구조체(41, 40)를 설치하기 위한 것이다.
지하 외벽의 골조용으로 사용되는 바깥쪽 수직철근은 스틸 격자형 구조체(30)의 공간을 통해 배근되고, 안쪽 수직철근은 매입형 테두리보의 우측 철근 구조체(40)를 관통하여 설치되어 있는 다월 철근(dowel bar)과 연결하여 배근된다.
상기 우측 철근 구조체(40)는 매입 슬래브(S1)의 길이방향을 따라 상,하부의 수평철근과 상기 상,하부의 수평철근을 ㅁ자형으로 둘러 싸고 일정한 간격으로 배치된 스터럽 철근으로 구성되며, 상기 우측 철근 구조체(40)가 포함된 매입형 테두리보는 노출 슬래브, 매입 슬래브의 매입형 테두리보, 받침 브라켓, 흙막이 벽체 순으로 이어지는 수직하중 전달체계와, 또한 흙막이 벽체, 매입 슬래브의 매입형 테두리보, 노출 슬래브 순으로 이어지는 수평하중 전달체계의 중간 구조체 역할을 담당한다.
상기 외벽 시공 시 흙막이 벽체(10)와 인접하게 설치된 매입 슬래브(S1)에는 상,하층의 외벽을 일체화하기 위한 외벽 철근의 배근과 아래층 외벽 콘크리트를 타설하기 위해 스틸 격자형 구조체(30)가 설치되고, 흙막이 벽체(10)로 전달되는 토압을 지지하기 위해 스틸 격자형 구조체(70)의 좌,우에는 각각 좌,우측 철근 구조체(41, 40)로 보강된 좌,우측 매입형 테두리보가 설치되며, 상기 스틸 격자형 구조체(30)의 우측에 설치하는 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출 슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 결합하여 일체화되어 콘크리트로 타설된다.
그러나 외벽 시공 시 스틸 격자형 구조체(30)는 구조적인 강성을 유지하기 위해 격자로 나누어진 공간으로 인해 콘크리트 타설이 용이하지 못하여 외벽(10)의 매입 슬래브(S1) 저면에서 콘크리트의 건조수축에 의한 역타조인트(외벽의 층간 틈)를 발생시키고, 스틸 격자형 구조체(30) 사이는 구조적인 취약함을 보완하기 위한 후프철근(26)이 설치되어야 하며, 흙막이 벽체(10)와 스틸 격자형 구조체(30) 사이에 설치되는 상기 좌측 매입형 테두리보는 그 공간이 협소하여 좌측 철근 구조체(41)의 설치와 조립이 용이하지 못할 뿐만 아니라, 상기 좌,우측 테두리보에 설치되는 좌,우측 철근 구조체(41, 40)와 상기 후프철근(26)을 일체화 하는 것도 시공상 번거로움이 있어 공기지연 등의 문제점이 있게 된다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 지하 흙막이 벽체(10)의 토압을 지지하기 위해 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서, 매입 슬래브(S1)에 설치되는 중공형 스틸 구조체(70, 80)는 원형 또는 반원형의 아치구조를 형성하여 흙막이 벽체(10)에 전달되는 토압에 대해 아치구조의 상부에는 압축력에 강한 콘크리트를 사용하여 축압축력을 지지하고, 아치구조의 하부에는 인장력에 강한 우측 철근 구조체(40)가 포함된 매입형 테두리보에 의해 축인장력을 지지하게 하여 효율적이고 경제적인 하중 전달 구조가 가능한 지하 구조물 외벽(100)의 매입 슬래브(S1) 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명의 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조는 지하 흙막이 벽체(10)의 토압을 지지하기 위하여 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서, 흙막이 벽체(10)로부터 일정 거리 이격되어 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 중공형 스틸 원형 구조체(70): 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)의 우측에 인접하여 배치되며, 수평철근과 수평철근을 ‘ㅁ자 형태’로 둘러 싸고 일정 간격으로 배치된 스터럽 철근이 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 배근된 우측 철근 구조체(40): 상기 중공형 스틸 반원형 구조체(70)는 철망형 거푸집(24)의 상면에 결속선으로 결합되고, 상기 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 결합되어 일체화 되는 것: 을 특징으로 한다.
또한 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)로 대치하는 등 아치효과를 얻을 수 있는 아치형상의 스틸 구조체를 상기 매입 슬래브(S1)에 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 매입 슬래브에 설치되는 중공형 스틸 구조체를 아치형상으로 형성함으로써 흙막이 벽체에 전달되는 토압에 대해 아치구조의 상부는 압축력에 강한 콘크리트를 사용하여 축압축력을 지지하고, 아치구조의 하부는 인장력에 강한 우측 철근 구조체가 포함된 매입형 테두리보를 설치하여 축인장력을 지지함으로써 토압에 의한 하중을 효율적이고 경제적인 구조로 지지하는 효과가 있다.
또한 중공형 스틸 원형(또는 반원형) 구조체의 형상으로 인해 외벽 콘크리트 타설이 용이하여 외벽의 매입 슬래브 저면에서 역타조인트가 발생하지 않으며, 흙막이 벽체와 중공형 스틸 원형 구조체 사이는 콘크리트만으로 충전되어 좌측 매입형 테두리보가 필요하지 않으며, 또한 중공형 스틸 원형(또는 반원형) 구조체들 사이도 후프철근의 배근이 필요하지 않아서 시공이 용이하고 철근재료를 절감할 수 있으며, 매입 슬래브는 상기 아치형상의 중공형 스틸 원형(또는 반원형) 구조체와 매입형 테두리보만으로 구성되어 그 구조가 단순하여 시공이 용이하므로 공기 단축 등의 효과가 있다.
도 1은 종래기술인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조의 사시도
도 2는 도 1의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 3은 도 2의 매입 슬래브 구조의 단면도
도 4는 도 1의 지하 구조물의 외벽 시공과정에서 수직철근의 배근 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조의 사시도
도 6은 본 발명의 다른 실시예인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조의 사시도
도 7은 도 5의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 8은 도 6의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 9는 도 5의 매입 슬래브 구조의 단면도
도 10, 11은 본 발명의 중공형 스틸 원형 구조체의 평면도 및 사시도
도 12, 13은 본 발명의 중공형 스틸 반원형 구조체의 평면도 및 사시도
도 2는 도 1의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 3은 도 2의 매입 슬래브 구조의 단면도
도 4는 도 1의 지하 구조물의 외벽 시공과정에서 수직철근의 배근 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조의 사시도
도 6은 본 발명의 다른 실시예인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조의 사시도
도 7은 도 5의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 8은 도 6의 매입 슬래브 구조의 평면도
도 9는 도 5의 매입 슬래브 구조의 단면도
도 10, 11은 본 발명의 중공형 스틸 원형 구조체의 평면도 및 사시도
도 12, 13은 본 발명의 중공형 스틸 반원형 구조체의 평면도 및 사시도
본 발명의 상기와 같은 목적과 과제해결수단 및 효과는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명인 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 다른 실시예인 사시도이며, 도 7은 도 5의 매입 슬래브 구조 의 평면도이고, 도 8은 도 6의 매입 슬래브 구조의 평면도이며, 도 9는 도 5의 매입 슬래브 구조의 단면도이고, 도 10, 11은 중공형 스틸 원형 구조체의 평면도와 사시도이고, 도 12, 13은 중공형 스틸 반원형 구조체의 평면도와 사시도이다.
본 발명은 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이 지하 구조물 흙막이 벽체(10)의 H형강 파일(11)의 플랜지에 받침 브라켓(21)을 용접하여 설치하고, 상기 받침 브라켓(21) 선단에는 착탈 가능한 보조 브라켓(22)을 마련하여, 매입 슬래브(S1) 양생 후 받침 브라켓(21)만 남겨 놓고 보조 브라켓(22)을 제거할 수 있도록 함으로써 외벽(100) 설치시 받침 브라켓(21)의 노출을 해소할 수 있다.
상기 받침 브라켓(21) 위에는 일정 간격으로 장선철근(23)을 용접 고정하고, 그 위에 철망 거푸집(24)을 용접 고정하며, 상기 보조 브라켓(22)의 선단부 위에는 노출 슬래브(S2) 거푸집의 선단부를 지지하기 위한 받침각재(25)를 설치하는데, 상기 받침각재(25)는 보조 브라켓(22)의 선단부 위에서 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 연속해서 설치한다.
상기 철망 거푸집(24) 위에는 매입형 테두리보의 우측 철근 구조체(40)가 매입 슬래브 (S1) 길이방향을 따라 연속해서 설치되고, 또한 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)가 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 철망 거푸집(24)과 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)는 결속선 등에 의해 일체로 결합된다.
상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)는 상,하층의 외벽(100)을 일체화하기 위한 외벽 철근(61)의 배근과 아래층 외벽 콘크리트를 타설하기 위한 개구부를 형성하기 위한 거푸집의 역할을 하며, 또한 토압 작용 시 아치형상으로 인한 타이드 아치 효과에 의해 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80) 상부는 주로 압축력을 받도록 하고, 하부는 주로 인장력을 받도록 하는 구조적 역할을 하고 있다.
도 10 내지 13에 도시된 바와 같이 상기 중공형의 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)는 내부가 비어 있고 아치 효과를 발휘할 수 있는 모든 중공형 스틸 아치 형상 구조체의 일 실시예에 해당된다.
상기 매입형 테두리보의 우측 철근 구조체(40)는 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 상기 받침 브라켓(21) 위에 설치되며, 상기 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출 슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 일체로 결합된다.
지하 구조물의 외벽 내측으로 상,하층을 연결하는 다월 철근(dowel bar, 60)은 매입형 테두리보의 우측 철근 구조체(40)를 관통하여 배근되며, 외벽 내측에 설치되는 수직철근은 상기 다월 철근(60)과 결속되어 배근되고, 외벽 외측에 설치되는 수직철근은 중공형의 스틸 반원형 구조체를 관통하여 배근된다.
흙막이 벽체(10)를 통하여 토압이 작용하는 경우 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)는 타이드 아치 효과에 의해 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 상부는 압축력에 강한 콘크리트를 사용하여 주로 축압축력을 지지하고, 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 하부의 매입형 테두리보는 인장력에 강한 우측 철근 구조체(40)를 사용하여 주로 축인장력을 지지하는 방식으로 토압에 저항하는 하중 전달 매커니즘으로 이루어진다.
따라서 본 발명의 매입 슬래브(S1)는 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70) 또는 중공형 스틸 반원형 구조체(80)와 매입형 테두리보만으로 구성되어 콘크리트와 강재의 재료적 강점을 최대한 활용한 효율적인 구조일 뿐만 아니라, 중공형 스틸 원형 구조체(70)의 내부는 하나의 공간으로 비어 있어 외벽 콘크리트 타설이 용이하며, 이로 인해 외벽의 매입 슬래브(S1) 저면에서 역타조인트의 발생을 방지한다.
또한 흙막이 벽체(10)와 중공형 스틸 원형 구조체(70) 사이는 콘크리트만으로 충전되며, 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)들 사이도 후프철근의 배근이 필요하지 않아서 시공이 용이할 뿐만 아니라 철근재료를 절감할 수 있으며, 매입 슬래브(S1)는 상기 아치형상의 중공형 스틸 원형 구조체(70)와 매입형 테두리보만으로 구성되어 구조가 단순하여 시공이 용이하므로 공기를 단축시킬 수 있다.
한편, 슬래브 상부의 수직하중에 대해서는 외벽 시공 전에는 노출 슬래브, 매입슬래브의 매입형 테두리보, 받침 브라켓, H형강 파일 순으로 하중이 전달되고, 외벽 시공 후에는 노출 슬래브, 매입슬래브, 합벽(외벽과 흙막이 벽체) 순으로 하중이 전달되며, 토압에 의한 수평하중에 대해서는 흙막이 벽체, 매입슬래브, 노출슬래브의 순으로 하중이 전달된다.
10 : 흙막이 벽체 11 : H형강 파일
21 : 받침 브라켓 22 : 보조 브라켓
23 : 장선철근 24 : 철망 거푸집
25 : 받침각재 26 : 후프철근
40 : 우측 철근 구조체 41 : 좌측 철근 구조체
50 : 노출 슬래브의 철근 구조체 60 : 다월철근(dowel bar)
61, 62 : 수직철근 70 : 중공형 스틸 원형 구조체
80 : 중공형 스틸 반원형 구조체 81 : 하부플랜지
82 : 상부플랜지 100 : 외벽 경계선
S : 슬래브 S1 : 매입 슬래브
S2 : 노출 슬래브
21 : 받침 브라켓 22 : 보조 브라켓
23 : 장선철근 24 : 철망 거푸집
25 : 받침각재 26 : 후프철근
40 : 우측 철근 구조체 41 : 좌측 철근 구조체
50 : 노출 슬래브의 철근 구조체 60 : 다월철근(dowel bar)
61, 62 : 수직철근 70 : 중공형 스틸 원형 구조체
80 : 중공형 스틸 반원형 구조체 81 : 하부플랜지
82 : 상부플랜지 100 : 외벽 경계선
S : 슬래브 S1 : 매입 슬래브
S2 : 노출 슬래브
Claims (2)
- 지하 흙막이 벽체(10)의 토압을 지지하기 위하여 상기 흙막이 벽체(10)와 노출 슬래브(S2) 사이에 설치되는 매입 슬래브(S1)에 있어서,
흙막이 벽체(10)로부터 일정 거리 이격되어 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 중공형 스틸 원형 구조체(70);
상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)의 우측에 인접하여 배치되며, 복수의 수평철근과 상기 수평철근을 ‘ㅁ자 형태’로 둘러 싸고 일정 간격으로 배치된 스터럽 철근이 매입 슬래브(S1) 길이방향을 따라 배근된 우측 철근 구조체(40);
상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)는 철망형 거푸집(24)의 상면에 결속선으로 결합되고, 상기 매입 슬래브(S1)의 우측 철근 구조체(40)는 노출 슬래브(S2)의 철근 구조체(50)와 결합되어 일체화 되는 것; 을 특징으로 하는 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 중공형 스틸 원형 구조체(70)를 중공형 스틸 반원형 구조체(80)로 대체하여 설치한 것을 특징으로 하는 지하 구조물 외벽의 매입 슬래브 구조.
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| KR1020110044997A KR101215764B1 (ko) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 지하 구조물 외벽의 매입슬래브 구조 |
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