KR101429430B1 - 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더 - Google Patents

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홍종규
최상현
오승권
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(주)덕산지에스
덕산콘크리트(주)
홍종규
최상현
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Abstract

본 발명은 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 피씨기둥(1층 1절식 또는 2층 1절식)의 주두에 안착되어 원-웨이(1-WAY) 방향으로 연속되는 더블 피씨거더가 형성되도록 하되, 상기 더블 구조의 피씨거더는 2개의 거더가 일체형으로 결합된 형태로서, 직하방향 저항력이 개선되도록 형성되고, 특히 기둥과의 조인트 구조 일체화를 통해 결합성 및 구조 강성이 향상되도록 형성되는 바, 이는 콘크리트 사용량을 대폭 절감할 수 있도록 형성되어 제조원가 절감을 도모하고 운반과 양중시 운임과 인건비가 현저히 절약되며, 천정부 층 춤이 높아져 전기 설비 등 각종 내장재의 간섭이 최소화되고, 특히 시공 작업성과 공기 단축에 따른 생산성이 향상되며, 구조 안전성과 품질이 크게 개선되는 것을 특징으로 한다.

Description

무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더{Double PC girder and construction method thereof}
본 발명은 피씨기둥(1층 1절식 또는 2층 1절식)의 주두에 안착되어 원-웨이(1-WAY) 방향으로 연속되는 더블 피씨거더가 형성되도록 하되, 상기 더블 구조의 피씨거더는 2개의 거더가 일체형으로 결합된 형태로서, 직하방향 저항력이 개선되도록 형성되고, 특히 기둥과의 조인트 구조 일체화를 통해 결합성 및 구조 강성이 향상되도록 형성되는 바, 이는 콘크리트 사용량을 대폭 절감할 수 있도록 형성되어 제조원가 절감을 도모하고 운반과 양중시 운임과 인건비가 현저히 절약되며, 천정부 층 춤이 높아져 전기 설비 등 각종 내장재의 간섭이 최소화되고, 특히 시공 작업성과 공기 단축에 따른 생산성이 향상되며, 구조 안전성과 품질이 크게 개선되는 것을 특징으로 하는 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더에 관한 것이다.
일반적으로 지하주차장을 포함한 공공시설물 또는 공공주택 등의 건축물을 시공하는 경우에는 많은 하중이 요구되므로, 특허출원 제10-2010-0084034호와 같이 피씨 부재를 제작하여 현장에서 맞춤 조립하도록 형성되고 있으며, 이러한 시공방법은 통상 하프 슬래브(Half PC Slab)를 이용한 PRC(Precast Reinforced Concrete Layer Construction Method) 복합화 공법 등이 실시되고 있다.
즉, 이러한 PRC 복합화 공법은 철근 콘크리트 라멘(Rahmen) 구조의 건물을 PC(Precast Concrete)화하는 공법으로서, 공장에서 제작한 PC기둥, PC보, 하프 슬래브 등 PC부재를 현장으로 운송, 양중하여 조립한 후 부재 간 접합부와 하프 슬래브의 상부에 덧침 콘크리트를 현장에서 타설하여 구조체를 일체화시키도록 형성된다.
이에, 최근에는 더블티 슬래브공법이 실시되고 있다. 즉, DTS 공법이라고도 하는데 더블티 슬래브는 바닥판에 깊은 보강리브를 설치하고 상기 보강리브의 하부에 스트랜드를 삽입하여 인장력을 가한 뒤 일체의 부재를 이루도록 형성하는 바, 이러한 더블티 슬래브는 스트랜드의 인장력으로 인해 더블티 슬래브의 몸판 중앙부가 소폭 치켜 올려지도록 형성되어 약 10m 이상의 장스팬으로 지상층 구조물에 주로 적용되고 있다.
그러나, 상술한 종래의 더블티 슬래브는 통상 보강을 위해 지지리브 내에 다수개의 매립 연결근을 심어 상부를 절곡시킨 후 덧침 콘크리트에 의해 지하층 또는 지상층의 천정부를 형성하도록 하고 있으나, 이러한 매립 연결근은 공장에서 피씨 슬래브를 제작시 작업자가 수작업으로 일일이 설정된 간격에 맞춰 끼워 넣어야 하는 바, 번거로운 작업에 의해 인건비의 상승과 작업성의 저하 결국 공기 지연으로 연결되는 문제가 발생되고 있다.
이에, 종래의 피씨 슬래브 종류와 해당 피씨 슬래브의 특장점을 살펴보면 아래 표와 같다.
먼저, 종래의 MTS 슬래브는 천정 마감시 다수개의 지지리브(TEE)에 의해 설비 등 마감 공사가 번거롭고 어려우며, 단열 공사비가 상승(냉동창고로 시공시)되고, 낮은 천정면으로 하여금 유효공간이 축소되는 문제가 발생된다.
또한, 종래의 할로코어 슬래브는 두께가 증가하여 층고가 높아지므로 고층건물에 적용시에는 문제가 있으며, 더블티형 하프 슬래브는 현장타설 콘크리트의 물량이 증가하고 리브가 하면에 돌출되어 있어 평면 구성에 제한을 받는다는 문제가 발생되고 있는 실정이다.
또한, 종래의 리브 플러스 슬래브는 구조 강성이 약하고 단열을 위한 내부 스티로폼에 의해 제조 원가가 상승되는 문제가 있으며, 역 리브드 슬래브는 층 두께(리브가 돌출된 높이-일명 리브춤)가 높은 단면에 적용하기 곤란함은 물론 전단보강철근 배근이 불가하여 현장타설 콘크리트와의 합성력이 저하되어 구조 안전성에 문제가 발생하고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 피씨기둥(1층 1절식 또는 2층 1절식)의 주두에 안착되어 원-웨이(1-WAY) 방향으로 연속되는 더블 피씨거더가 형성되도록 하되, 상기 더블 구조의 피씨거더는 2개의 거더가 일체형으로 결합된 형태로서, 직하방향 저항력이 개선되도록 형성되고, 특히 기둥과의 조인트 구조 일체화를 통해 결합성 및 구조 강성이 향상되도록 형성되는 바, 이는 콘크리트 사용량을 대폭 절감할 수 있도록 형성되어 제조원가 절감을 도모하고 운반과 양중시 운임과 인건비가 현저히 절약되며, 천정부 층 춤이 높아져 전기 설비 등 각종 내장재의 간섭이 최소화되고, 특히 시공 작업성과 공기 단축에 따른 생산성이 향상되며, 구조 안전성과 품질이 크게 개선되는 것을 특징으로 하는 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더를 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 하프 피씨슬래브(100)는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널(110)의 상면에는 트러스거더(111)가 결합되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 패널(110)의 길이방향 양단부에는 더블 피씨거더(200) 상면에 안착시 천정부 춤을 높이면서 연결부 수직 저항력이 확보되도록 상광하협의 역사다리꼴 형태의 헌치(120)가 형성되어 이루어진다.
이때, 상기 하프 피씨슬래브의 헌치(120)는 길이방향 단부면상에 내측으로 식각된 합성력 증대용 전단키(121)가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 더블 피씨거더(200)는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 판체(210)의 상면에 하프 피씨슬래브(100)가 안착되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 판체(210)는 납작한 직사각면체로서, 하부 저면에 길이방향으로 등간격 배열된 요홈이 형성되어 거더의 종단면 구조가 복수(더블)식 일체형 거더를 이루도록 형성된다.
이때, 상기 더블 피씨거더의 판체(210)는 상면에 현장 콘크리트와 합성되도록 다수개의 전단철근(211)이 형성되되, 상기 판체(210)의 길이방향 양단부에는 피씨기둥(300)의 주두(310) 위에서 타측 더블 피씨거더와 구조 일체화를 이루도록 연결근(221)을 갖는 합성홈(220)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 더블 피씨거더의 판체(210)는 길이방향 양단부 각 일측에 피씨기둥의 주두(310)로부터 분기된 철근(311)이 관통되면서 나사 체결되면 무수축 몰탈에 의해 충진되도록 하는 결합공(212)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 걸침 이음단부 헌치 구조를 갖는 하프 피씨슬래브와 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더를 이용한 피씨 구조물의 일 실시예는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널(110)의 상면에는 트러스거더(111)가 결합되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 패널(110)의 길이방향 양단부에는 더블 피씨거더(200) 상면에 안착시 천정부 춤을 높이면서 연결부 수직 저항력이 확보되도록 상광하협의 역사다리꼴 형태의 헌치(120)가 형성되고, 상기 하프 피씨슬래브의 헌치(120)는 길이방향 단부면상에 내측으로 식각된 합성력 증대용 전단키(121)가 형성되는 하프 피씨슬래브(100)와; 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 판체(210)의 상면에 하프 피씨슬래브(100)가 안착되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 판체(210)는 납작한 직사각면체로서, 하부 저면에 길이방향으로 등간격 배열된 요홈이 형성되어 거더의 종단면 구조가 복수(더블)식 일체형 거더를 이루도록 형성되며, 상기 판체(210)는 상면에 현장 콘크리트와 합성되도록 다수개의 전단철근(211)이 형성되되, 상기 판체(210)의 길이방향 양단부에는 피씨기둥(300)의 주두(310) 위에서 타측 더블 피씨거더와 구조 일체화를 이루도록 연결근(221)을 갖는 합성홈(220)이 형성되고, 판체(210)는 길이방향 양단부 각 일측에 피씨기둥의 주두(310)로부터 분기된 철근(311)이 관통되면서 나사 체결되면 무수축 몰탈에 의해 충진되도록 하는 결합공(212)이 더 형성되는 더블 피씨거더(200)와; 상기 더블 피씨거더(200)가 안착되어 고정되도록 상부 일측에 주두(310)가 형성되고, 하단 바닥부(320)는 기초 콘크리트에서 분기된 철근과 결합되도록 형성되는 피씨기둥(300)이; 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 피씨 구조물은 무량판 원-웨이 구조에서 하프 피씨슬래브의 직하방향 균열을 방지하도록 선택된 피씨기둥마다 더블 피씨거더와 직교된 방향으로 서브거더(400)가 시공 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은피씨기둥(1층 1절식 또는 2층 1절식)의 주두에 안착되어 원-웨이(1-WAY) 방향으로 연속되는 더블 피씨거더가 형성되도록 하되, 상기 더블 구조의 피씨거더는 2개의 거더가 일체형으로 결합된 형태로서, 직하방향 저항력이 개선되도록 형성되고, 특히 기둥과의 조인트 구조 일체화를 통해 결합성 및 구조 강성이 향상되도록 형성되는 바, 이는 콘크리트 사용량을 대폭 절감할 수 있도록 형성되어 제조원가 절감을 도모하고 운반과 양중시 운임과 인건비가 현저히 절약되며, 천정부 층 춤이 높아져 전기 설비 등 각종 내장재의 간섭이 최소화되고, 특히 시공 작업성과 공기 단축에 따른 생산성이 향상되며, 구조 안전성과 품질이 크게 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하프 피씨슬래브의 일 예시 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 더블 피씨거더의 일 예시 사시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 3의 A-A선 단면도,
도 5는 도 4의 B-B선 단면도,
도 6은 본 발명의 더블 피씨거더에 하프 피씨슬래브가 안착된 상태를 나타낸 예시도,
도 7은 본 발명의 더블 피씨거더에 하프 피씨슬래브가 피씨기둥으로부터 안착된 상태를 나타낸 평면 예시도,
도 8은 도 7의 일측면도,
도 9는 도 7의 타측면도,
도 10은 본 발명에 따른 피씨기둥이 기초 콘크리트에 기립된 상태를 나타낸 하부 일측면도,
도 11은 본 발명에 따른 더블 피씨거더와 하프 피씨슬래브가 피씨 구조물의 선택된 피씨기둥으로부터 안착된 상태로서, 상기 피씨기둥과 더블 피씨거더 및 하프 피씨슬래브 사이에 RC거더가 결합된 것을 나타낸 예시도,
도 12는 도 11의 일측면도,
도 13은 도 11의 타측면도,
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서, 피씨 구조물의 선택된 피씨기둥 사이에 서브거더가 결합된 것을 나타낸 예시도,
도 15는 도 14의 일측면도,
도 16은 도 14의 타측면도,
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 피씨 구조물의 선택된 피씨기둥 상부에 더블 피씨거더 및 RC거더가 동시에 시공 결합된 것을 나타낸 예시도,
도 18은 도 17의 일측면도,
도 19는 도 17의 타측면도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명은 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더를 이용한 피씨 구조물에 관한 것이다.
이에, 본 발명의 하프 피씨슬래브(100)는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널(110)의 상면에는 트러스거더(111)가 결합되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 패널(110)의 길이방향 양단부에는 더블 피씨거더(200) 상면에 안착시 천정부 춤을 높이면서 연결부 수직 저항력이 확보되도록 상광하협의 역사다리꼴 형태의 헌치(120)가 형성되어 이루어진다.
이때, 상기 하프 피씨슬래브의 헌치(120)는 길이방향 단부면상에 내측으로 식각된 합성력 증대용 전단키(121)가 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 하프 피씨슬래브(100)는 일 실시예로서, 가로,세로 길이가 6400mm, 2400mm이고, 단면적 두께가 80mm로 형성되되, 상기 헌치(120)는 더블 피씨거더의 상면으로부터 종방향 두께가 100mm인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 더블 피씨거더(200)는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 판체(210)의 상면에 하프 피씨슬래브(100)가 안착되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 판체(210)는 납작한 직사각면체로서, 하부 저면에 길이방향으로 등간격 배열된 요홈이 형성되어 거더의 종단면 구조가 복수(더블)식 일체형 거더를 이루도록 형성된다.
이때, 상기 더블 피씨거더의 판체(210)는 상면에 현장 콘크리트와 합성되도록 다수개의 전단철근(211)이 형성되되, 상기 판체(210)의 길이방향 양단부에는 피씨기둥(300)의 주두(310) 위에서 타측 더블 피씨거더와 구조 일체화를 이루도록 연결근(221)을 갖는 합성홈(220)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 더블 피씨거더의 판체(210)는 길이방향 양단부 각 일측에 피씨기둥의 주두(310)로부터 분기된 철근(311)이 관통되면서 나사 체결되면 무수축 몰탈에 의해 충진되도록 하는 결합공(212)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 결합공은 하부를 향해 직경이 넓은 상협하광의 단면을 갖는 것이 바람직한 것으로, 무수축 몰탈의 채움 결합성이 우수하게 확보되도록 하기 위함이다.
이때, 본 발명에 따른 더블 피씨거더(200)는 일 실시예로서, 가로,세로 길이가 8100mm, 1600mm이고, 단면적 두께가 300mm로 형성되되, 상기 더블 피씨거더(200)의 양단부는 피씨기둥의 주두 상면으로부터 종방향 두께가 400mm인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 걸침 이음단부 헌치 구조를 갖는 하프 피씨슬래브와 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더를 이용한 피씨 구조물의 일 실시예는 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널(110)의 상면에는 트러스거더(111)가 결합되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 패널(110)의 길이방향 양단부에는 더블 피씨거더(200) 상면에 안착시 천정부 춤을 높이면서 연결부 수직 저항력이 확보되도록 상광하협의 역사다리꼴 형태의 헌치(120)가 형성되고, 상기 하프 피씨슬래브의 헌치(120)는 길이방향 단부면상에 내측으로 식각된 합성력 증대용 전단키(121)가 형성되는 하프 피씨슬래브(100)와; 일방향으로 길이를 갖는 프리캐스트 콘크리트 판체(210)의 상면에 하프 피씨슬래브(100)가 안착되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되되, 상기 판체(210)는 납작한 직사각면체로서, 하부 저면에 길이방향으로 등간격 배열된 요홈이 형성되어 거더의 종단면 구조가 복수(더블)식 일체형 거더를 이루도록 형성되며, 상기 판체(210)는 상면에 현장 콘크리트와 합성되도록 다수개의 전단철근(211)이 형성되되, 상기 판체(210)의 길이방향 양단부에는 피씨기둥(300)의 주두(310) 위에서 타측 더블 피씨거더와 구조 일체화를 이루도록 연결근(221)을 갖는 합성홈(220)이 형성되고, 판체(210)는 길이방향 양단부 각 일측에 피씨기둥의 주두(310)로부터 분기된 철근(311)이 관통되면서 나사 체결되면 무수축 몰탈에 의해 충진되도록 하는 결합공(212)이 더 형성되는 더블 피씨거더(200)와; 상기 더블 피씨거더(200)가 안착되어 고정되도록 상부 일측에 주두(310)가 형성되고, 하단 바닥부(320)는 기초 콘크리트에서 분기된 철근과 결합되도록 형성되는 피씨기둥(300)이; 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 피씨 구조물은 무량판 원-웨이 구조에서 하프 피씨슬래브의 직하방향 균열을 방지하도록 선택된 피씨기둥마다 더블 피씨거더와 직교된 방향으로 서브거더(400)가 시공 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 ... 하프 피씨슬래브 110 ... 패널
111 ... 트러스거더 120 ... 헌치
121 ... 전단키
200 ... 더블 피씨거더 210 ... 판체
220 ... 헌치부 221 ... 전단키홈
230 ... 요홈

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 일방향으로 길이를 갖는 납작한 직사각면체의 프리캐스트 콘크리트 판체(210)가 형성되고, 상기 판체(210)는 상면에 하프 피씨슬래브(100)가 안착되어 현장 콘크리트와 합성되도록 형성되며, 하부 저면에 길이방향을 따라 등간격 배열된 요홈(230)이 형성되어 피씨거더의 종단면 구조가 복수(더블)식 일체형 거더를 이루도록 구성됨에 있어서,
    상기 더블 피씨거더의 판체(210)는 상면에 현장 콘크리트와 합성되도록 다수개의 전단철근(211)이 형성되되, 상기 판체(210)의 길이방향 양단부에는 피씨기둥(300)의 주두(310) 위에서 타측 더블 피씨거더와 구조 일체화를 이루도록 연결근(221)을 갖는 합성홈(220)이 형성되고,판체(210)의 길이방향 양단부 각 일측에 피씨기둥의 주두(310)로부터 분기된 철근(311)이 관통되면서 나사 체결되면 무수축 몰탈에 의해 충진되도록 하는 결합공(212)이 더 형성되되, 상기 결합공(212)은 무수축 몰탈의 채움 결합성이 우수하게 확보되도록 하부를 향해 직경이 넓은 상협하광의 단면을 갖는 하는 것을 특징으로 하는 무량판 원-웨이 구조식 더블 피씨거더.
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  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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