KR101389203B1 - 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법 - Google Patents

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도시구조안전(주)
임인혁
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Abstract

본 발명은 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 패널 부재를 현장에서 조립하여 벽식 구조의 뼈대를 구축해가면서 마감 완성된 모듈러 유닛을 설치하고 상층 바닥 구축시 토핑 콘크리트를 타설하여 부재간의 구조적 일체성을 확보하는 방식으로 아래층에서 윗층으로 각층 단위로 순차적으로 시공하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법은, (S1) 현장타설 콘크리트 또는 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 바닥 슬래브 위에 일정 간격을 두고 다수 개의 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 측면 벽체를 설치하는 단계; (S2) 1층 측면 벽체 사이에 마감 완성체로 된 1층 모듈러 유닛을 설치하는 단계; (S3) 1층 모듈러 유닛의 상부에 양측단이 1층 측면 벽체 상단에 거치되도록 프리캐스트 콘크리트로 된 2층 바닥 슬래브를 설치하는 단계; (S4) 1층 모듈러 유닛의 후면의 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 후면 벽체를 설치하는 단계; (S5) 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 현장 타설하여 1층을 완성하는 단계; 및 (S6) 상기 (S1) 내지 (S5) 단계를 계획 층까지 반복하는 단계;를 포함한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법{Method for constructing residential building using precast concrete and modular unit}
본 발명은 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 패널 부재를 현장에서 조립하여 벽식 구조의 뼈대를 구축해가면서 마감 완성체인 모듈러 유닛을 설치하고 상층 바닥 구축시 토핑 콘크리트를 타설하여 부재간의 구조적 일체성을 확보하는 방식으로 아래층에서 윗층으로 각층 단위로 순차적으로 시공하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법에 관한 것이다.
현재 국내에서 건설되는 대부분의 건축물은 콘크리트 구조이거나, 또는 철골구조를 바탕으로 한 콘크리트 구조물이다. 이러한 건축물들은 대부분의 공정이 현장에서 기능 인력 및 장비에 의존하는 현장 시공으로 이루어지고 있다. 상기 현장 시공의 경우에는 기능 인력의 숙련도와 현장의 환경 조건, 기후 변화, 자재 수급 현황, 감독자의 역량 등 여러 가지 요인에 의해 영향을 받게 되므로, 현장마다 시공 품질이나 공사 기간 등에 차이가 발생하게 된다.
한편, 최근에는 미국, 유럽, 일본 등 선진국을 중심으로 하여 공장 생산 기반의 공업화 건축 기술을 지속적으로 개발하여 다양한 유형의 건축물들이 폭 넓게 적용되고 있다. 공장에서 생산되는 건축 모듈을 사용하게 되면 공장제작을 최대화하고 현장 시공을 최소화하여 획기적인 공기단축이 가능하고 공장제작에 따른 균일한 품질이 보장되며 동시 대량 공급도 가능하게 된다. 또한 건축 모듈을 재활용 가능한 친환경 재료로 구성하여 건축물의 사용해체 후 이축시 재사용할 수 있는 친환경 건축공법으로 향후 지속적인 개발이 이루어질 것으로 사료된다. 그러나 현재까지는 통상적으로 건설현장에서 인력들의 숙소나 사무실로 많이 사용되는 컨테이너와 같은 단층 모듈이나 2~3층의 모듈러 주택 등 풍하중이나 지진하중을 고려하지 않는 저층에 한하여 그 사용이 제한되고 있다. 즉, 유닛 모듈러 단일 공법으로는 수평하중에 저항할 수 있고 구조적 안정성이 확립되어야하는 중고층 건설이 불가능한 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 10-1086060 ‘조립식 건축모듈 및 이를 이용한 시공 방법'(특허문헌1)가 있다. 이 특허는 건축모듈을 이용하여 별도로 마련된 부지에 다층 건물을 시공하는 방법으로서, 전용공장에서 주거기능별로 규격화된 건축모듈을 제작하는 모듈제작단계; 상기 건축모듈과 상기 부지의 면적을 고려하여 건물을 설계하는 설계단계; 상기 부지를 다지고 상기 건축모듈이 설치될 기초를 세우는 기초공사단계; 상기 건축모듈을 상기 부지로 운송하는 운반단계; 상기 기초 위에 상기 건축모듈을 배치하는 조립단계; 및 상기 건축모듈 위에 강우를 막을 수 있는 지붕을 설치하는 마감단계를 포함하는 시공방법을 제안한다. 이 특허가 제안하는 시공방법은 용도별로 제작된 건축모듈을 이용하여 새로운 건물을 신속하게 완공시킬 수 있다는 장점이 있으나 건축모듈의 배치와 적층에 있어서 그 구조가 수평하중에 취약하여 고층으로 제작할 수 없다는 문제점을 가진다.
특허등록 제10-1086060호 ‘조립식 건축모듈 및 이를 이용한 시공 방법'
본 발명은 상술한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 구조적인 강도와 안정성이 향상되는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 특히 벽식 구조의 골조와 마감 완성체인 모듈러 유닛을 이용하고 풍하중이나 지진하중과 같은 수평하중에 저항할 수 있어 중고층화가 가능한 새로운 모듈러 공법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법은, (S1) 현장타설 콘크리트 또는 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 바닥 슬래브 위에 일정 간격을 두고 다수 개의 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 측면 벽체를 설치하는 단계; (S2) 1층 측면 벽체 사이에 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 모듈러 유닛을 설치하는 단계; (S3) 1층 모듈러 유닛의 상부에 양측단이 1층 측면 벽체 상단에 거치되도록 프리캐스트 콘크리트로 된 2층 바닥 슬래브를 설치하는 단계; (S4) 1층 모듈러 유닛의 후면의 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 후면 벽체를 설치하는 단계; (S5) 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 현장 타설하여 1층을 완성하는 단계; 및 (S6) 상기 (S1) 내지 (S5) 단계를 계획 층까지 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 모듈러 유닛은 측면 벽체 사이에 2개의 모듈러 유닛이 하나의 단위를 이루어 서로 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 후면 벽체는 개구부를 제공하는 프리캐스트 콘크리트 부재로 후면 벽체의 상단 일면에는 돌출부에 형성되어 있으며 돌출부에는 후면 벽체의 높이방향에 수직하게 돌출되도록 연결철근이 매립되어 있으며, 후면 벽체는 그 하단이 하층의 후면 벽체 상면에 놓여지고 돌출부가 상층의 바닥 슬래브에 거치되어 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 후면 벽체의 상하단 내측면에는 볼트홈이 형성되어 있고, 상하층의 후면 벽체(40)가 연결판을 매개로 볼트접합되어 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 바닥판 설치 후 벽체를 세우고 벽체 사이에 모듈러 유닛을 삽입한 다음 상층 바닥판을 설치하고 토핑 콘크리트를 타설하여 부재간의 구조적 일체성을 확보하는 방식으로 시공되므로, 종래의 경량철골조의 모듈러 유닛을 적층하는 시공방법에 비해 풍하중이나 지진하중과 같은 수평하중에 대한 저항성능이 뛰어나 중고층화가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 각 부재의 프리캐스트화 정도를 달리하여, 벽체는 완전 프리캐스트(Full PC) 부재를 사용하고 모듈러 유닛은 마감 완성된 부재를 사용하여 조립성을 향상시키고 바닥 슬래브는 부분 프리캐스트(Half PC)를 사용하고 현장에서 토핑 콘크리트를 타설하여 완성함으로써 공기단축과 아울러 구조적 일체성을 확보할 수 있는 장점이 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 본 발명에 따라 시공된 중고층 주거용 건축물의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따라 1층 바닥 슬래브 위에 1층 측면 벽체를 설치하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 측면 벽체의 접합부를 나타낸 것으로 도 4a는 측면 벽체와 측면 벽체 사이의 접합부를 나타낸 단면도이고, 도 4b는 측면 외벽과 슬래브 사이의 접합부를 나타낸 단면도, 도 4c는 측면 내벽과 슬래브 사이의 접합부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따라 모듈러 유닛을 세팅하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈러 유닛의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 2층 바닥 슬래브를 설치하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바닥 슬래브의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 바닥 슬래브와 측면 내벽의 접합부를 나타낸 것으로 도 9a는 단면도 9b는 평면도, 도 9c는 부분 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 바닥 슬래브와 측면 외벽의 접합부를 나타낸것으로 도 10a는 단면도, 도 10b는 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따라 1층 후면 벽체를 설치하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후면 벽체와 바닥 슬래브 접합을 보여주는 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따라 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 타설하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따라 완성된 1층 상부에 2층 측면벽체를 설치하는 도면이다.
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.
도 1은 본 발명에 따라 시공된 중고층 주거용 건축물의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 1에서는 단위세대를 구성하는 모듈러 유닛(20)이 6개 적용된 예 즉, 1층이 6세대로 구성되는 것으로 나타내었지만 적용되는 모듈러 유닛(20)의 수는 변경될 수 있다. 각 모듈러 유닛(20)의 전면에는 각 모듈러 유닛(20)으로 접근하기 위한 공통의 복도(2)가 있고 후면에는 측면 벽체(10)에 의해 구획된 각 세대 발코니(3)가 있다. 또한 도시하지는 않았지만 상층으로 이동하기 위한 수직이동통로서 엘리베이터실 또는 계단실이 최외측 측면 벽체(10)의 외측에 횡응력을 제어하는 코어로 형성된다.
도 1에서와 같이, 본 발명에 적용되는 부재로는, 세대 단위로 제작된 모듈러 유닛(20), 모듈러 유닛(20)이 삽입되는 공간을 구획하고 동시에 모듈러 유닛을 지지하는 뼈대를 구성하는 측면 벽체(10)와 바닥 슬래브(30), 그리고 모듈러 유닛(20)의 후면의 측면 벽체(10) 사이에 설치되는 후면 벽체(40)가 있다. 이들 부재는 모두 프리캐스트 콘크리트 부재(PC 부재)로 구성된다.
특히 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 각 부재의 프리캐스트화 정도를 달리하여, 벽체(10,40)는 완전 프리캐스트(Full PC) 부재를 사용하고 모듈러 유닛(20)은 마감 완성된 부재를 사용하여 조립성을 향상시키고 바닥 슬래브(30)는 부분 프리캐스트(Half PC)를 사용하고 현장에서 토핑 콘크리트를 타설하여 완성함으로써 공기단축과 아울러 구조적 일체성을 확보할 수 있도록 하였다.
도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법은 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 부재가 현장으로 운반되고 현장에서는 양중장비를 이용하여 각 부재를 조립하며 그 후 토핑콘크리트를 타설하여 각 부재간의 구조적 일체성을 확보하는 방식으로 시공된다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, (S1) 1층 바닥 슬래브 위에 1층 측면 벽체를 설치하는 단계; (S2) 1층 측면 벽체 사이 공간에 모듈러 유닛을 설치하는 단계; (S3) 2층 바닥 슬래브를 설치하는 단계; (S4) 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 1층 후면 벽체를 설치하는 단계; (S5) 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 타설하여 1층을 완성하는 단계; 및 (S6) 상기 (S1) 내지 (S5) 단계를 계획 층까지 반복하는 단계로 시공된다.
이하에서는 각 시공단계를 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 3 내지 도 14는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법을 나타낸 도면이다.
( S1 ) 1층 측면 벽체를 설치하는 단계
도 3은 본 발명에 따라 1층 바닥 슬래브 위에 1층 측면 벽체를 설치하는 도면이다. 도 3에 도시된 것처럼, 건축물이 형성될 위치에 통상적인 방법으로 시공된 1층 바닥 슬래브(1) 위에 일정 간격으로 측면 벽체(10)를 세운다.
1층 바닥 슬래브(1)는 지하층이 있는 경우에는 다른 층의 바닥 슬래브(1)와 동일하게 프리캐스트 콘크리트 부재로 시공되지만, 지하층이 없는 경우에는 건축물에 작용하는 전체 하중을 지반에 전달하는 기초판으로도 기능해야 하므로 현장타설 콘크리트 방식으로 시공될 수 있다.
1층 바닥 슬래브(1)는 모듈러 유닛(20)의 길이보다 더 긴 길이를 가져 모듈러 유닛(20)의 전면에는 도 1에 도시된 것처럼 각 모듈러 유닛(20)으로 접근하기 위한 공통의 복도(2)가 형성되고 후면에는 측면 벽체(10)에 의해 구획된 각 세대 발코니(3)가 형성된다.
측면 벽체(10)는 설치되는 위치에 따라 외벽을 이루는 외측 측면 벽체(11)와 외측 측면 벽체(11) 사이에 설치되어 모듈러 유닛(20)이 삽입되는 공간을 구획하는 내측 측면 벽체(12)로 구분된다.
도 4는 본 발명에 따른 측면 벽체의 접합부를 나타낸 것으로 도 4a는 측면 벽체와 측면 벽체 사이의 접합부를 나타낸 단면도이고, 도 4b는 외측 측면 벽체와 슬래브 사이의 접합부를 나타낸 단면도, 도 4c는 내측 측면 벽체와 슬래브 사이의 접합부를 나타낸 단면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 적용되는 측면 벽체(10)는 프리캐스트 콘크리트 제품으로 바닥 슬래브(30)와의 접합 및 동일선상에 위치하는 상층 측면 벽체(10)와의 접합(수평접합)을 위해 공장 제작시 콘크리트 벽체 안에 매설된 보강철근(13)이 벽체의 길이보다 길게 제작되어 벽체의 상면에서 돌출되어 있고, 동일 층에서 측면 벽체(10)간 접합(수직접합)을 위해 측면 벽체(10)의 양측면에는 높이방향으로 전단홈이 형성되어 있고, 후크철근(14)이 높이방향을 따라 일정간격을 두고 전단홈을 향해 돌출되게 매립되어 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이 동일 층에서 측면 벽체(10)간의 접합은 돌출된 후크철근(14)이 서로 교차되어 이루는 공간 내에 수직으로 철근을 통과시킨 후 측면 벽체(10)의 양측면에 형성된 전단홈에 무수축몰탈을 주입하여 벽체를 견고하게 접합시킨다.
또한 도 4b와 도 4c에 도시된 바와 같이 측면 벽체(11,12) 하단에는 하층 측면 벽체(11,12)의 상단에서 돌출되게 매립되어 있는 보강철근(13)이 삽입되는 스플라이스 슬리브(splice sleeve)(15)가 공장제작시 설치되어 있다. 상하층 측면 벽체간의 연결은, 하층 측면 벽체(11, 12)의 상면에 거치된 바닥 슬래브(30)의 상부에 타설된 토핑콘크리트(50)가 경화된 후 하층 측면 벽체(11, 12)의 상면으로 돌출된 보강철근(13)에 상층 측면 벽체(11,12)의 하단에 매립된 스플라이스 슬리브(15)를 삽입하고, 스플라이스 슬리브(15)와 연통된 구멍을 통해 무수축몰탈 또는 에폭시 수지 등 이 분야에서 주지된 충진재를 주입하면 된다.
( S2 ) 1층에 모듈러 유닛을 설치하는 단계
도 5는 모듈러 유닛(20)을 설치하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 측면 벽체(10) 사이 공간에 모듈러 유닛(20)을 배치한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈러 유닛의 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 모듈러 유닛(20)은 세대 단위로 구성된 것으로, 전면에 설치된 출입문의 좌측 또는 우측으로 유닛화된 화장실 모듈이 배치된 직사각형을 이루고, 측면 벽체(10) 사이에 2개의 모듈러 유닛(20)이 하나의 단위를 이루어 서로 대칭되게 설치된다.
그러나 본 발명은 도 6에 도시된 모듈러 유닛(20)에 제한되지 않고 다양한 제품이 사용될 수 있다. 모듈로 제작되어 있기 때문에 내부 구조도 탄력적으로 적용할 수 있으며 면적을 필요에 따라 유연성 있게 응용할 수 있다.
모듈러 유닛(20)은 경량철골 부재로 된 기둥과 보를 강접하여 박스형태의 골조를 만들고 바닥과 벽체 및 천장재를 부착한 후 마감이 완료된 것으로 주지된 다양한 제품의 모듈러 유닛(20)으로부터 선택될 수 있다.
( S3 ) 2층 바닥 슬래브를 설치하는 단계
도 7은 본 발명에 따라 2층 바닥 슬래브를 설치하는 도면이다. 도 7에 도시된 것처럼, 1층 모듈러 유닛(20)의 설치가 완료된 후 1층 모듈러 유닛(20)의 상부에 2층 바닥 슬래브(30)를 설치한다. 2층 바닥 슬래브(30)는 모듈러 유닛(20)의 길이보다 더 긴 길이를 가져 모듈러 유닛(20)의 전면에는 도 1에 도시된 것처럼 각 모듈러 유닛(20)으로 접근하기 위한 공통의 복도(2)를 형성되고 후면에는 측면 벽체(10)에 의해 구획된 각 세대 발코니(3)를 형성하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바닥 슬래브(30)의 단면도이다. 도 8에 도시된 바닥 슬래브(30)는 2층 이상의 각 층에 공통적으로 적용되는 것으로 프리캐스트 콘크리트 제품으로 일 예로써 도 8에 도시된 리브슬래브가 사용될 수 있다. 리브슬래브(ribbed slab)란 슬래브 바닥에 일정 간격으로 요철을 형성한 것으로 돌출한 리브(rib) 부분에 인장철근(31)을 배근한 장선 슬래브로 필요에 따라 프리스트레스를 도입하는 경우도 있다. 슬래브(30)에는 슬래브(30) 상부로 노출되어 90도로 절곡되는 전단연결철근(33)이 설치되고 이는 후술되는 토핑콘크리트(50)와의 접합에서 전단키 역할을 한다.
도 9는 본 발명에 따른 바닥 슬래브(30)와 내측 측면 벽체(12)의 접합부를 나타낸 것으로 도 9a는 단면도 9b는 평면도, 도 9c는 부분 사시도이다. 도 10은 본 발명에 따른 바닥 슬래브와 외측 측면 벽체의 접합부를 나타낸 것으로 도 10a는 단면도, 도 10b는 평면도이다.
도 9와 도 10에 도시된 바닥 슬래브(30)와 내측 측면 벽체 및 외측 측면 벽체와의 접합부는 2층 이상의 각 층에 공통적으로 적용된다.
도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 바닥 슬래브(30)의 양단에는 측면 벽체(11,12)에 설치된 보강철근(13)의 위치에 대응하는 위치에 후크철근(32)이 각각 돌출되게 설치되어 있다. 바닥 슬래브(30)는 측면 벽체(11,12) 상단에 후크철근(32)이 보강철근(13)을 관통하도록 거치된다. 이에 따라 시공중 하중에 의해 바닥 슬래브(30)가 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 이때 측면 벽체(11,12)의 보강철근(13) 주변에 후술되는 토핑콘크리트(50)가 타설될 공간이 확보된다.
즉, 도 9a에서와 같이, 내측 측면 벽체(12)의 상단에 거치되는 서로 이웃하는 2개의 바닥 슬래브(30,30)는 내측 측면 벽체(12)의 상면에서 윗쪽으로 돌출된 보강철근(13)을 가운데 두고 이격되어 거치되어 내측 측면 벽체(12)의 상면과 서로 이웃하는 2개의 바닥 슬래브(30,30) 측면으로 둘러싸인 토핑콘크리트(50) 타설 공간이 형성된다. 또한, 도 10a에서와 같이, 외측 측면 벽체(11)의 상단은 단턱이 형성되어 바닥 슬래브(30)의 측면과 외측 측면 벽체(11) 사이에 토핑콘크리트(50) 타설 공간이 형성된다.
이상과 같이 바닥 슬래브(30)를 설치한 후 후술하는 바와 같이 토핑콘크리트(50)를 타설하게 되면 토핑콘크리트 타설 공간에 콘크리트가 충전되어 측면 벽체(11,12)와 바닥 슬래브(30) 간의 구조적 일체성을 확보하게 된다.
( S4 ) 1층 후면 벽체를 설치하는 단계
도 11은 본 발명에 따라 1층 후면 벽체를 설치하는 도면이다. 도시된 바와 같이 모듈러 유닛(20) 후면에서 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브(30) 사이에 1층 후면 벽체(40)을 설치한다. 후면 벽체(40)로는 개구부(41)가 형성된 프리캐스트 콘크리트 커튼월을 사용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후면 벽체와 바닥 슬래브 접합을 보여주는 단면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이 후면 벽체(40)는 창문과 같은 개구부(41)를 제공하며, 후면 벽체(40)의 상단 일면에는 돌출부(42)가 형성되어 있으며 돌출부(42)에는 후면 벽체(40)의 높이방향에 수직하게 돌출되도록 연결철근(43)이 매립되어 있다. 그리고 후면 벽체(40)의 상, 하단에는 그 상하부에 배치되는 후면 벽체(40)의 상하 연결을 위한 볼트홈이 형성되어 있다.
후면 벽체(40)는 그 상단 일면에 형성된 돌출부(42)를 바닥 슬래브(30)에 걸쳐지게 배치하고 그 하부에 설치된 후면 벽체(40)와 연결판을 이용해 볼트 고정하여 조립한다. 이때, 후면 벽체(40)의 연결철근(43)을 바닥 슬래브(30) 상면에 노출된 전단연결철근(33)과 용접하여 보다 견고하게 조립되도록 할 수도 있다. 이후, 돌출부(42)에서 돌출되도록 매립되어 있는 연결철근(43)이 후술되는 토핑콘크리트(50)가 타설되면 토핑콘크리트(50)에 매립되어 후면 벽체(40)와 바닥 슬래브(30)를 연결하는 역할을 한다.
1층의 경우 후면 벽체(40) 하단은 통상적인 방법으로 시공된 1층 바닥 슬래브(1)에 하단 일면에 형성되어 있는 볼트홈을 통하여 연결판을 매개로 볼트 연결될 수 있으며 2층 이상의 경우 후면 벽체(40) 하단은 후면 벽체 하단 일면에 형성되어 있는 볼트홈과 아래층의 후면 벽체(40) 상단에 형성되어 있는 볼트홈에 거쳐서 연결판을 배치하는 등의 방법으로 볼트접합할 수 있다.
( S5 ) 1층 토핑 콘크리트를 타설하여 1층을 완성하는 단계
도 13은 본 발명에 따라 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 타설하는 도면이다. 위에서 설명한 것과 같이 조립이 완성되고 나면 바닥 슬래브(30)의 상부에 토핑콘크리트(50)를 타설하여 측면 벽체(11,12)와 바닥 슬래브(30) 및 후면벽체(40)를 일체화시킨다. 즉, 본 발명에서는 바닥 슬래브(30)로 부분 프리캐스트 부재를 적용함으로써 신속한 조립이 가능하도록 함과 동시에 각 부재간의 구조적 일체성을 확보할 수 있도록 하였다.
( S6 ) 상기 ( S1 ) 내지 ( S5 ) 단계를 계획 층까지 반복하는 단계
도 14는 본 발명에 따라 완성된 1층 상부에 2층 측면 벽체를 설치하는 도면이다. 앞서 설명한 (S1) 내지 (S5) 단계를 통하여 1층이 완성되고 나면, 그 상부에 도 13에 도시된 바와 같이 2층 측면 벽체(11,12)를 설치하는 것을 시작으로 모듈러 유닛(20) 설치, 바닥 슬래브(30) 설치, 후면 벽체(40) 설치 및 토핑콘크리트(50) 타설로 한 층을 완성하는 (S1) 내지 (S5) 단계를 반복하여 계획된 층수를 시공한다.
이상에서 상세히 설명한 것과 같이 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법은 경제적이고 친환경적이며 모듈러 공법의 장점을 모두 도입하면서 기존의 단층이나 저층에 머물렀던 모듈러 구조를 중고층화시킬 수 있다. 즉, 모듈러 유닛과 프리캐스트 콘크리트 부재를 복합화시켜서 공장제작되는 부재들의 균일한 품질이 확보됨과 동시에 고강성의 프레임을 구축하여 풍하중이나 지진하중 등의 수평하중에서 저항할 수 있는 구조적 안정성이 확보되는 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물을 신속하고 경제적으로 구축할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 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.
1: 1층 바닥 슬래브 2: 복도
3: 발코니 10: 측면 벽체
11: 측면 외벽 12: 측면 내벽
13: 측면 벽체 보강철근 14: 측면 벽체 후크철근
15: 스플라이스 슬리브 20: 모듈러 유닛
30: 바닥 슬래브 31: 바닥 슬래브 인장철근
32: 바닥 슬래브 후크철근 33: 바닥 슬래브 전단철근
40: 후면 벽체 41: 후면 벽체 개구부
42: 후면 벽체 돌출부 43: 후면 벽체 연결철근
50: 토핑콘크리트

Claims (4)

  1. (S1) 현장타설 콘크리트 또는 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 바닥 슬래브 위에 일정 간격을 두고 다수 개의 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 측면 벽체를 설치하는 단계;
    (S2) 1층 측면 벽체 사이에 마감 완성체로 된 1층 모듈러 유닛을 설치하는 단계;
    (S3) 1층 모듈러 유닛의 상부에 양측단이 1층 측면 벽체 상단에 거치되도록 프리캐스트 콘크리트로 된 2층 바닥 슬래브를 설치하는 단계;
    (S4) 1층 모듈러 유닛의 후면의 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 프리캐스트 콘크리트로 된 1층 후면 벽체를 설치하는 단계;
    (S5) 2층 바닥 슬래브 상부에 토핑콘크리트를 현장 타설하여 1층을 완성하는 단계; 및
    (S6) 상기 (S1) 내지 (S5) 단계를 계획 층까지 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    모듈러 유닛은 측면 벽체 사이에 2개의 모듈러 유닛이 하나의 단위를 이루어 서로 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    후면 벽체는 개구부를 제공하는 프리캐스트 콘크리트 부재로 후면 벽체의 상단 일면에는 돌출부에 형성되어 있으며 돌출부에는 후면 벽체의 높이방향에 수직하게 돌출되도록 연결철근이 매립되어 있으며,
    후면 벽체는 그 하단이 하층의 후면 벽체 상면에 놓여지고 돌출부가 상층의 바닥 슬래브에 거치되어 1층 바닥 슬래브와 2층 바닥 슬래브 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    후면 벽체의 상하단 내측면에는 볼트홈이 형성되어 있고,
    상하층의 후면 벽체(40)가 연결판을 매개로 볼트접합되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 골조와 모듈러 유닛을 이용한 중고층 주거용 건축물의 시공방법.
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