KR101589866B1

KR101589866B1 - 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔

Info

Publication number: KR101589866B1
Application number: KR1020150008233A
Authority: KR
Inventors: 유재천
Original assignee: 유재천
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-01-29

Abstract

본 발명은 절곡 및 포밍 성형으로 제작이 간편하고, 슬래브의 형태에 제한을 받지 않으며 슬래브의 단차를 허용하도록 시공이 가능하며, 층고를 대폭 절감할 수 있도록 한 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 길이 방향으로 일정한 폭을 갖는 상부 평판, 상부 평판의 양단에서 동일 또는 서로 다른 예각을 가지고 하향 절곡되어 연장된 좌,우측 경사 복부, 좌,우측 경사 복부의 하단에서 측방으로 절곡되어 수평 연장된 판상형의 좌,우측 슬래브 받침판으로 이루어져 중심부에 역삼각 형태의 콘크리트 충진공이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔{Slab construction beam to low-rise building}

본 발명은 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔에 관한 것으로, 특히 절곡 및 포밍 성형으로 제작이 간편하고, 슬래브의 형태에 제한을 받지 않으며 슬래브의 단차를 허용하도록 시공이 가능하며, 층고를 대폭 절감할 수 있도록 한 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔에 관한 것이다.

건물의 층고가 높아지면 냉,난방 에너지가 많이 소모되고, 고층 건물의 용적율이 감소된다. 예를 들어 대칭형 H형강의 빔을 적용하는 경우 상부 플랜지에 데크 플레이트나 PC 슬래브를 지지시켜 놓고 토핑콘크리트를 타설하기 때문에 H형강의 높이만큼 층고가 높아지게 된다.

따라서 층고를 줄이기 위한 한 방법으로 슬림 플로어 공법이 제안되어 있다. 이는 비대칭 H형강과 춤이 깊은 데크 플레이트나 PC 슬래브를 사용한 시스템으로, 비대칭 H형강 중 하부 플랜지를 제외한 부분이 콘크리트로 둘러싸여 있기 때문에 내화피복재의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 비대칭 H형강과 이를 감싸는 콘크리트 사이에서 부착력이 발생하여 전단력을 전달할 수 있기 때문에 별도의 전단 연결재를 사용하지 않더라도 사용하중 상태에서 부분적인 합성력을 발휘할 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0736752호(이형 빔을 이용한 Ｉ-슬래브 접합구조)가 제안되어 있다. 이는 다수의 PC 슬래브를 하부 플랜지의 폭이 상부플랜지의 폭보다 넓은 이형빔의 하부 플랜지 가장자리에 설치하고, PC 슬래브 및 이형빔의 하부 플랜지의 상부에 콘크리트를 타설하여 종방향으로 인접하는 PC 슬래브 사이에 접합콘크리트를 형성한 것이다. 따라서 PC 슬래브가 설치되는 종방향 끝단부분의 보 대신에 하부 플랜지의 폭이 상부 플랜지보다 넓은 이형 빔을 이용함으로써 일반적인 보를 이용하는 경우보다 천장의 하향 돌출부위를 최소화 할 수 있으며 그에 따라 건물의 층고를 줄일 수 있으며 건축비용을 저렴하게 할 수 있다.

그러나 상기 배경기술은 전술한 바와 같이 비대칭 H형강을 적용함으로써, 비대칭 H형강의 제작시 압연 공정이 필요하고, 경우에 따라 플레이트를 용접해야 하는 추가적인 제작 방법이 요구된다. 또한 비대칭 H형강은 그 중심 수직축을 기준으로 양쪽에 단차를 갖을 수 없는 구조로서 양쪽으로 높이를 달리하는 슬래브를 시공할 수 없는 문제가 생긴다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0736752호(이형 빔을 이용한 Ｉ-슬래브 접합구조)

본 발명은 절곡 및 포밍 성형으로 제작이 간편하고, 슬래브의 형태에 제한을 받지 않으며 슬래브의 단차를 허용하도록 시공이 가능하며, 층고를 대폭 절감할 수 있도록 한 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 길이 방향으로 일정한 폭을 갖는 상부 평판, 상부 평판의 양단에서 동일 또는 서로 다른 예각을 가지고 하향 절곡되어 연장된 좌,우측 경사 복부, 좌,우측 경사 복부의 하단에서 측방으로 절곡되어 수평 연장된 판상형의 좌,우측 슬래브 받침판으로 이루어져 중심부에 역삼각 형태의 콘크리트 충진공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌,우측 슬래브 받침판은 동일한 평면상에 형성되어지고, 좌,우측 슬래브 받침판은 콘크리트로 피복 합성되어져 하부 플랜지를 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 플랜지에는 길이 방향으로 압축력이 발생되도록 프리스트레스가 도입된 PS 강재가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌,우측 경사 복부 중 어느 하나가 높이 방향으로 더 길게 형성되어 좌,우측 경사 복부는 일정한 단차를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌,우측 슬래브 받침판 중 어느 하나는 수직으로 일정 높이만큼 절곡된 수직마구리판이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 충진공에 위치되어 좌,우측 경사 복부의 하부측에 밀착되는 콘크리트 누설방지용 코킹재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 평판과 좌,우측 경사 복부에는 두께 방향으로 관통된 관통공이 형성 분포되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관통공에는 지압작용을 하는 지압베어링이 입설되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관통공을 플랜지 돌출형으로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔에 따르면, PC 슬래브의 단부를 빔의 경사 복부 일측에 배치되도록 한 후 좌,우측 슬래브 받침판에 지지되도록 설치됨으로써 건축물의 층고를 대폭 줄일 수 있고, 이를 통해 공사원가 절감은 물론 용적률을 높일 수 있다. 따라서 고층 건물의 경우 용적율 증대에 따른 이익 창출을 극대화할 수 있다.

또한, 슬래브 시공용 빔은 절곡기나 롤 포밍기로 절곡 가공할 수 있어 제작이 간편하고, 별도의 용접 작업이 없어져 제작 원가를 절감할 수 있다.

또한, 슬래브 시공용 빔은 단차 구조를 갖을 수 있기 때문에 PC 슬래브 또는 데크 슬래브를 포함하는 모든 슬래브의 설치 시공을 가능하게 한다.

또한, 슬래브 시공용 빔에 하부 플랜지와 PS 강재를 설치하는 경우 고하중 건축물에 적용할 수 있는 이점을 갖을 수 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 1a는 본 발명에 따른 일 실시 예의 슬래브 시공용 빔의 사시도.
도 1b는 도 1a의 정면도.
도 2는 도 1a의 슬래브 시공용 빔을 적용하여 시공된 슬래브의 부분 절단된 사시도.
도 3은 도 2의 정면도 및 요부확대도.
도 4는 본 발명의 슬래브 시공용 빔에 설치되는 콘크리트 누설방지용 코킹재의 다양한 형태의 사시도.
도 5a 및 도 5b는 도 1a의 슬래브 시공용 빔에 관통공 및 지압베어링이 형성된 다양한 형태의 사시도 및 단면도.
도 6a는 본 발명에 따른 슬래브 시공용 빔의 다른 형태를 나타낸 사시도.
도 6b는 도 6a의 슬래브 시공용 빔을 적용한 슬래브의 부분 단면도.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슬래브 시공용 빔의 사시도.
도 7b는 도 7a의 슬래브 시공용 빔에 중공 코어 슬래브와 하프 슬래브가 동시에 설치된 상태의 사시도.
도 7c는 도 7b의 일측면도.
도 8은 도 7a의 변형된 슬래브 시공용 빔을 적용하여 상면에 단차를 갖는 슬래브를 시공한 부분단면도.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슬래브 시공용 빔의 사시도.
도 9b는 도 9a의 슬래브 시공용 빔을 적용한 슬래브의 시공 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 이웃한 슬래브 시공용 빔에 PC 슬래브가 설치된 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.

도 1a 및 도 1b와 같이 본 발명의 슬래브 시공용 빔(10)은 일정한 두께(t)를 갖는 강판으로 제작되어 있다. 예로, 슬래브 시공용 빔(10)은 절곡 성형 또는 롤 포밍(roll forming)으로 제작될 수 있다.

슬래브 시공용 빔(10)은 길이 방향으로 일정한 폭(w)을 갖는 상부 평판(11), 상부 평판(11)의 양단에서 예각(θ₁, θ₂)으로 절곡되어 연장된 좌,우측 경사 복부(12a,12b), 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단에서 측방으로 절곡되어 수평 연장된 판상형의 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)으로 이루어져 중심부에 역삼각 형태의 콘크리트 충진공(14)이 형성되어 있다.

여기서 예각(θ₁, θ₂)의 크기는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 높이(D)는 도 3과 같이 PC 슬래브(101)(또는 데크 슬래브(102))의 춤과 동일하거나 이보다 클 수 있다. 또한 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 높이(D)는 상부 평판(11)의 폭(w)과 동일하거나 이보다 클 수 있다. 예로, 슬래브 시공용 빔(10)은 두께(t)가 6~12mm, 높이(D)가 250~500mm로 제작할 수 있다.

바람직하게 상부 평판(11)과 좌,우측 경사 복부(12a,12b)가 연결되는 절곡부, 그리고 좌,우측 경사 복부(12a,12b)와 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)이 연결되는 절곡부는 일정한 곡률 반경에 의해 라운드 곡면을 갖는 것이 좋다.

이때 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)은 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단에서 서로 접하거나 일정한 간격(G)을 두고 벌어져 있도록 제작될 수 있다. 따라서 콘크리트 충진공(14)은 하부가 닫혀 있거나 열려 있는 상태가 될 수 있다. 이 간견(G)은 토핑콘크리트의 타설시 좁아져 없어질 수 있다.

콘크리트 충진공(14)에는 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하부측에 밀착되는 도 4의 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)가 더 구비되어 위치될 수 있다. 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)는 예로 고무재로 제작될 수 있다. 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)는 도 4의 (가),(나)와 같이 V자 형태 또는 ▽형의 단면을 갖을 수 있다. 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)가 도 2 및 도 3과 같이 콘크리트 충진공(14)에 설치되는 경우 토핑 콘크리트(200)의 타설시 콘크리트 충진공(14)의 내부로 유입된 콘크리트가 하부로 누설되는 것을 방지한다.

한편, 슬래브 시공용 빔(10)은 도 5a 및 도 5b와 같이 상부 평판(11)과 좌,우측 경사 복부(12a,12b)에 두께 방향으로 관통된 관통공(111,121)이 형성 분포될 수 있다. 따라서 토핑 콘크리트가 타설되면, 관통공(111,121)의 내부에 토핑 콘크리트가 쉽게 충진되므로 전단력을 전달할 수 있다. 또한 부가적으로 관통공(111,121)에는 도 5a의 (나),(다)와 같이 각기 지압작용을 하는 지압베어링(111a,121a)이 입설되어 구성될 수 있다. 지압베어링(111a,121a)은 분포된 관통공(111,121)에 모두 형성되거나 부분적으로 형성될 수도 있다. 본 실시 예에서 관통공(111,121)은 원형으로 형성하였으나 타원형, 사각 등 예시되지 않은 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한 관통공(111,121)을 도 5b와 같이 프레스 펀칭 가공으로 형성되어 내측이나 외측으로 돌출된 플랜지 돌출형으로 구성할 수도 있다. 본 실시 예에서 상부 평판(11)에 형성된 관통공(111)의 배치 간격을 경사 복부(12a,12b)에 형성된 관통공(121)의 배치 간격보다 크게 구성하였으나 이러한 배치 간격에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

다른 실시 예로 도 6a 및 도 6b와 같이 슬래브 시공용 빔(10)은 장경간 설치나 굽힘 저항을 증가시키기 위해 일정 두께의 하부 플랜지(15)를 더 구비할 수 있다. 하부 플랜지(15)는 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)을 동일한 평면상에 구성시키고, 이 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)에 콘크리트를 일정 두께로 피복 합성시켜 구성된다. 이때 콘크리트의 피복 두께에 따라 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단을 일부 수용하여 하부 플랜지(15)가 구성될 수 있다.

이같이 슬래브 시공용 빔(10)에 콘크리트로 하부 플랜지(15)를 구성하는 경우, 도 6b와 같이 복수개 이상의 PS 강재(16)를 부가적으로 더 설치할 수 있다. 바람직하게 PS 강재(16)는 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)의 밑면측에 배치된다. 이때 PS 강재(16)는 하부 플랜지(15)에 길이 방향으로 압축력이 발생되도록 프리스트레스가 도입되어 설치된다. PS 강재(16)에 프리스트레스의 도입 방법은 이 분야에서 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. PS 강재(16)는 PS 강선, PS 강연선, PS 강봉 중 어느 하나가 될 수 있다.

또 다른 실시 예로 슬래브 시공용 빔(10)은 도 7과 같이 좌,우측 경사 복부(12a,12b) 중 어느 하나가 높이 방향으로 더 길게 형성되어 좌,우측 경사 복부(12a,12b)는 일정한 단차(d)를 갖도록 구성될 수 있다. 예로, 도 7c와 같이 우측 경사 복부(12b)를 좌측 경사 복부(12a)보다 단차(d)만큼 길게 구성하고, 이와 반대로 도 8과 같이 좌측 경사 복부(12a)를 우측 경사 복부(12b)보다 단차(d)만큼 길게 구성할 수 있다.

따라서 도 7b와 같이 상대적으로 높게 구성된 복부측에는 중공 코어 슬래브(101)를 시공할 수 있고, 상대적으로 낮게 구성된 복부측에는 하프 슬래브(102)를 시공할 수 있다. 또한 도 8과 같이 높게 구성된 복부측에는 슬래브에 단차가 시공될 수 있는 것이다.

또 다른 실시 예로 슬래브 시공용 빔(10)은 도 9a 및 9b와 같이 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b) 중 어느 하나에 수직으로 일정 높이만큼 절곡된 수직마구리판(17)이 더 형성되어 구성될 수 있다. 이같이 수직마구리판(17)이 형성된 경우 도 9b와 같이 슬래브측 토핑 콘크리트의 단부측 거푸집 역할을 할 수 있는 기능을 갖게 된다.

이와 같이 구성된 슬래브 시공용 빔(10)은 이웃한 기둥 사이 또는 보 사이에 설치된 후 예로, 도 10과 같이 이웃한 슬래브 시공용 빔(10)(10)간에 PC 슬래브(100) 또는 데크 슬래브(102)가 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)의 상면에 걸침 지지되어 설치된다.

이후 PC 슬래브(101)나 데크 슬래브(102)의 상면에 도 2와 같이 토핑 콘크리트(200)가 타설되어 슬래브를 시공하게 된다.

이때 도 4의 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)가 콘크리트 충진공(14)에 설치된 상태에서 토핑콘크리트(200)의 타설이 이루어질 수 있다.

한편, 하부플랜지(15)를 갖는 슬래브 시공용 빔(10)을 적용하는 경우, 도 6b와 같이 PC 슬래브(101)는 하부플랜지(15)의 상면에 걸침 지지된 상태에서 시공이 이루어진다.

또한, 도 7c와 같이 할로우 코어형 슬래브(101)를 시공하는 경우 단차(d)를 갖는 슬래브 시공용 빔(10)을 설치할 수 있고, 도 9b와 같이 편측 방향으로만 슬래브를 시공하는 위치에는 수직마구리판(17)을 갖는 슬래브 시공용 빔(10)을 적용하여 시공할 수 있다.

이와 같이 구성되고 시공되는 슬래브 시공용 빔(10)은 PC 슬래브(100)의 단부를 빔의 경사 복부(12a,12b) 일측에 배치되도록 한 후 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)에 지지되도록 설치됨으로써 건축물의 층고를 대폭 줄일 수 있고, 이를 통해 공사원가 절감은 물론 용적률을 높일 수 있다. 따라서 고층 건물의 경우 용적율 증대에 따른 이익 창출을 극대화할 수 있다.

또한 슬래브 시공용 빔(10)은 절곡기를 이용하거나 롤 포밍기로 절곡 가공할 수 있어 제작이 간편하고, 별도의 용접 작업이 없어져 제작 원가를 절감할 수 있다.

또한, 슬래브 시공용 빔(10)은 단차 구조를 갖을 수 있기 때문에 PC 슬래브 나 데크 슬래브 또는 하프 슬래브를 포함하는 모든 슬래브의 설치 시공을 가능하게 한다.

또한, 슬래브 시공용 빔(10)에 하부 플랜지(15)와 PS 강재(16)를 설치하는 경우 고하중 건축물에 적용할 수 있는 이점을 갖을 수 있다.

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.

11: 상부 평판
12a,12b: 좌,우측 경사 복부
13a,13b: 좌,우측 슬래브 받침판
15: 하부 플랜지
16: PS 강재
17: 수직마구리판
18: 콘크리트 누설방지용 코킹재
111,121: 관통공
111a,121a: 지압베어링

Claims

길이 방향으로 일정한 폭(w)을 갖는 상부 평판(11), 상부 평판(11)의 양단에서 동일한 예각을 가지고 하향 절곡되어 연장된 좌,우측 경사 복부(12a,12b), 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단에서 측방으로 절곡되어 수평 연장된 판상형의 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)을 구성하되, 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)은 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단에서 서로 접하도록 하여 중심부에 역삼각 형태의 콘크리트 충진공(14)이 형성되며,
좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)은 동일한 평면상에 형성되어지고, 좌,우측 슬래브 받침판(13a,13b)과 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하단이 콘크리트로 피복 합성되어져 하부 플랜지(15)를 구성하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 하부 플랜지(15)에는 길이 방향으로 압축력이 발생되도록 프리스트레스가 도입된 PS 강재(16)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 콘크리트 충진공(14)에 위치되어 좌,우측 경사 복부(12a,12b)의 하부측에 밀착되는 콘크리트 누설방지용 코킹재(18)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.
제 1항에 있어서,
상기 상부 평판(11)과 좌,우측 경사 복부(12a,12b)에는 두께 방향으로 관통된 관통공(111,121)이 형성 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.
제 7항에 있어서,
상기 관통공(111,121)에는 지압작용을 하는 지압베어링(111a,121a)이 입설되어 있는 것을 특징으로 하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.
제 7항에 있어서,
상기 관통공(111,121)을 내측 또는 외측으로 돌출된 플랜지 돌출형으로 구성한 것을 특징으로 하는 층고 절감이 가능한 슬래브 시공용 빔.