KR101233120B1 - 저층 건물용 기초구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강재에 의해 형성된 상부 강판(110) 및 하부 강판(120); 휨 모멘트 및 전단력에 대하여 저항하도록, 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 사이에 격자 구조로 설치된 보강부재(130); 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하여 결합하는 충전재(140); 하부 강판(120)의 저면에 설치된 다수의 팽이 기초부재(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물을 제시함으로써, 단면이 얇으면서도 우수한 강도 및 내구성을 얻을 수 있고, 작업공정이 용이하여 시공기간을 단축할 수 있으며, 지진 발생 시에도 인명피해를 줄일 수 있도록 한다.

Description

저층 건물용 기초구조물 및 그 시공방법{FOUNDATION STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 건축 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 건물의 기초구조에 관한 것이다.
일반적으로 건물은 콘크리트 재질에 의한 기초, 기둥, 벽체, 보, 슬래브 등의 구조에 의해 이루어진다.
콘크리트는 강도 및 내구성이 우수한 재료로서 건축, 토목 분야에 널리 사용되고 있지만, 불균일한 재질이므로 일정 두께 이상의 단면이 필요하다는 점(얇은 구조를 이루는데 한계가 있다는 점), 자중이 크므로 이를 지지하기 위한 기둥, 벽체의 단면이 커져야 한다는 점, 거푸집 설치, 타설 및 양생 등의 작업을 위해 장기간이 소요된다는 점, 지진 발생 시 붕괴로 인한 대형 인명피해가 발생한다는 점 등의 단점이 있다.
특히 기초구조물의 형성을 위하여 비교적 대규모의 바닥 콘크리트가 타설되는데, 2,3층 규모의 저층 건물에 대하여 이러한 구조를 적용하는 것은 효율적이지 못하다는 지적이 있어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 단면이 얇으면서도 우수한 강도 및 내구성을 얻을 수 있고, 작업공정이 용이하여 시공기간을 단축할 수 있으며, 지진 발생 시에도 인명피해를 줄일 수 있도록 하는 저층 건물용 기초구조물 및 그 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 강재에 의해 형성된 상부 강판(110) 및 하부 강판(120); 휨 모멘트 및 전단력에 대하여 저항하도록, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 사이에 격자 구조로 설치된 보강부재(130); 상기 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하여 결합하는 충전재(140); 상기 하부 강판(120)의 저면에 설치된 다수의 팽이 기초부재(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물을 제시한다.
상기 보강부재(130)의 종단면은 벌집 구조인 것이 바람직하다.
상기 충전재(140)는 발포 폼 재질에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 충전재(140)는 폴리우레탄 재질에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 팽이 기초부재(150)의 두부 가장자리에는 복수의 결합부재(151)가 외측으로 돌출형성되고, 상기 복수의 결합부재(151)는 상기 하부 강판(120)에 대하여 결합구(10)에 의해 결합하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 저층 건물용 기초구조물의 제조방법으로서, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)이 상호 일정 간격을 갖도록 이송하는 단계; 상기 상부 강판(110)과 하부 강판(120)의 사이에 상기 보강부재(130)를 삽입하는 단계; 상기 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하도록, 상기 충전재(140)를 도포하는 단계; 상기 충전재(140)가 발포하는 과정 중, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 내부 사이의 간격이 상기 보강부재(130)에 의해 유지된 상태에서, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 외부를 압착하는 단계;를 포함하는 저층 건물용 기초구조물의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 상기 저층 건물용 기초구조물의 시공방법으로서, 기초지반(1)을 정리하는 단계; 상기 기초지반(1)에 다수의 상기 팽이 기초부재(150)를 설치하는 단계; 상기 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 및 충전재(140)의 조립체를 상기 팽이 기초부재(150)의 상부에 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물용 기초구조물의 시공방법을 함께 제시한다.
상기 상부 강판(110)의 상부에 배관을 설치하고, 몰탈을 도포하여 마감하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 저층 건물용 기초구조물의 시공방법으로서, 기초지반(1)을 정리하는 단계; 상기 기초지반(1)에 다수의 상기 팽이 기초부재(150)를 설치하는 단계; 상기 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 및 충전재(140)의 조립체를 상기 팽이 기초부재(150)의 상부에 설치하는 단계; 상기 팽이 기초부재(150)의 복수의 결합부재(151)와 상기 하부 강판(120)를 결합구(10)에 의해 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물용 기초구조물의 시공방법을 함께 제시한다.
본 발명은 단면이 얇으면서도 우수한 강도 및 내구성을 얻을 수 있고, 작업공정이 용이하여 시공기간을 단축할 수 있으며, 지진 발생 시에도 인명피해를 줄일 수 있도록 하는 저층 건물용 기초구조물 및 그 시공방법을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 기초구조물의 부분사시도.
도 2는 기초구조물의 횡단면도.
도 3은 기초구조물의 종단면도.
도 4는 기초구조물의 제조공정의 구성도.
도 5는 팽이 기초부재의 사시도.
도 6은 팽이 기초부재의 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 저층 건물의 기초구조물은 기본적으로, 강재에 의해 형성된 상부 강판(110) 및 하부 강판(120); 휨 모멘트 및 전단력에 대하여 저항하도록, 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 사이에 격자 구조로 설치된 보강부재(130); 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하여 결합하는 충전재(140); 하부 강판(120)의 저면에 설치된 다수의 팽이 기초부재(150);를 포함하여 구성된다.
즉, 종래의 콘크리트 기초 구조물 대신, 상부 강판(110), 하부 강판(120), 그 사이의 슬래브 보강부재(130)와 이들을 충전하고 결합하는 충전재(140) 및 하부의 팽이 기초부재(150)에 의한 복합구조에 의해 기초구조물을 형성하도록 한 것이다(도 1,2).
상부 강판(110), 하부 강판(120), 격자 구조의 보강부재(130)에 의한 복합구조는 휨 모멘트 및 전단력에 대한 저항력이 대단히 큰 구조로서, 비행기의 동체 등에 사용되고 있다.
특히, 슬래브 보강부재(130)의 종단면이 벌집 구조를 취하는 경우, 위 저항력을 더욱 크게 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다(도 3).
다만 이들 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130)를 별도의 접착재나 용접 등의 방식에 의해 결합하는 것은 제조에 드는 수고, 비용이 커서 비효율적이므로, 이들 사이 공간을 충전재(140)에 의해 충전함과 아울러 이들을 결합하도록 한 것이다.
충전재(140)로는 발포 폼 형식의 합성수지 재질을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 폴리우레탄 재질을 사용하는 경우, 접착력, 강도 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라 우수한 단열 효과를 얻을 수 있다는 장점이 추가된다.
이러한 구성을 취하는 경우, 종래의 콘크리트 기초 구조물에 비해, 단면이 얇으면서도 우수한 강도 및 내구성을 얻을 수 있고, 작업공정이 용이하여 시공기간을 단축할 수 있으며, 지진 발생 시에도 콘크리트처럼 재료의 붕괴가 일어나지 않으므로 인명피해를 줄일 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 의한 저층 건물용 기초구조물에서 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130)의 조립체는 다음과 같은 제조공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다(도 4).
회전 롤(1) 등에 의해 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)이 상호 일정 간격을 갖도록 이송한다.
상부 강판(110)과 하부 강판(120)의 사이에 슬래브 보강부재(130)를 삽입하면서, 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 슬래브 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하도록, 충전재 분사기구(2) 등을 이용하여 충전재(140)를 도포한다.
충전재(140)가 발포하는 과정 중, 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 내부 사이의 간격이 슬래브 보강부재(130)에 의해 유지된 상태에서, 이송 롤(3) 등에 의해 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 외부를 압착하면서 이송한다.
즉, 발포 폼 재질의 충전재(140)를 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 사이의 공간에 도포하고, 이들을 이송 롤(3) 등에 의해 압착하므로, 이 과정에서 충전재(140)의 발포가 발생하게 되는바, 충전재(140)의 발포에 의한 팽창을 강제로 억제하는 결과가 되어, 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130)의 강한 결합을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 그 내부의 밀실한 충전구조를 얻을 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 의한 저층 건물의 기초구조물의 시공방법에 대하여 설명한다.
굴착 등에 의해 기초지반(1)을 정리하고, 그 기초지반(1)에 다수의 팽이 기초부재(150)를 설치한다.
팽이 기초부재(150)는 팽이형상의 용기에 콘크리트를 현장타설하는 방식이던, 프리캐스트에 의해 제조된 것을 사용하는 방식이던 관계없다.
상술한 바와 같은 제조공정에 의해 제조된 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 및 충전재(140)의 조립체를 팽이 기초부재(150)의 상부에 설치한다.
팽이 기초부재(150)와 하부 강판(120)의 결합은 어떠한 구조를 취하더라도 관계없으나, 본 발명의 취지에 비추어 볼트, 너트 등의 결합구(10)에 의한 조립방식을 취하도록 하는 것이 시공의 용이성 측면에서 바람직하다.
이를 위해서는, 팽이 기초부재(150)의 두부 가장자리에 복수의 결합부재(151)가 외측으로 돌출형성되고, 그 복수의 결합부재(151)는 하부 강판(120)에 대하여 결합구(10)에 의해 결합하는 구성을 취하는 것이 좋다(도 5,6).
구체적으로, 팽이형상의 용기(152)에 콘크리트(153)를 현장타설하는 방식의 경우, 그 용기(152)에 결합부재(151)가 형성된 구조를 취하는 것이 바람직하다(도 6).
이후, 상부 강판(110)의 상부에 배관 등을 설치하고, 몰탈을 도포하여 마감한다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 슬래브 110 : 상부 강판
120 : 하부 강판 130 : 보강부재
140 : 충전재 150 : 팽이 기초부재
151 : 결합부재

Claims (9)

  1. 강재에 의해 형성된 상부 강판(110) 및 하부 강판(120);
    휨 모멘트 및 전단력에 대하여 저항하도록, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 사이에 격자 구조로 설치된 보강부재(130);
    상기 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하여 결합하는 충전재(140);
    상기 하부 강판(120)의 저면에 설치된 다수의 팽이 기초부재(150);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강부재(130)의 종단면은 벌집 구조인 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충전재(140)는 발포 폼 재질에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충전재(140)는 폴리우레탄 재질에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팽이 기초부재(150)의 두부 가장자리에는 복수의 결합부재(151)가 외측으로 돌출형성되고,
    상기 복수의 결합부재(151)는 상기 하부 강판(120)에 대하여 결합구(10)에 의해 결합하는 것을 특징으로 하는 저층 건물의 기초구조물.
  6. 제3항 또는 제4항의 저층 건물용 기초구조물의 제조방법으로서,
    상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)이 상호 일정 간격을 갖도록 이송하는 단계;
    상기 상부 강판(110)과 하부 강판(120)의 사이에 상기 보강부재(130)를 삽입하는 단계;
    상기 상부 강판(110), 하부 강판(120) 및 보강부재(130)의 사이 공간을 충전하도록, 상기 충전재(140)를 도포하는 단계;
    상기 충전재(140)가 발포하는 과정 중, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 내부 사이의 간격이 상기 보강부재(130)에 의해 유지된 상태에서, 상기 상부 강판(110) 및 하부 강판(120)의 외부를 압착하는 단계;를
    포함하는 저층 건물용 기초구조물의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 저층 건물용 기초구조물의 시공방법으로서,
    기초지반(1)을 정리하는 단계;
    상기 기초지반(1)에 다수의 상기 팽이 기초부재(150)를 설치하는 단계;
    상기 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 및 충전재(140)의 조립체를 상기 팽이 기초부재(150)의 상부에 설치하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물용 기초구조물의 시공방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 강판(110)의 상부에 배관을 설치하고, 몰탈을 도포하여 마감하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물용 기초구조물의 시공방법.
  9. 제5항의 저층 건물용 기초구조물의 시공방법으로서,
    기초지반(1)을 정리하는 단계;
    상기 기초지반(1)에 다수의 상기 팽이 기초부재(150)를 설치하는 단계;
    상기 상부 강판(110), 하부 강판(120), 보강부재(130) 및 충전재(140)의 조립체를 상기 팽이 기초부재(150)의 상부에 설치하는 단계;
    상기 팽이 기초부재(150)의 복수의 결합부재(151)와 상기 하부 강판(120)를 결합구(10)에 의해 결합하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 저층 건물용 기초구조물의 시공방법.
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