KR101614722B1 - 피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 기존 장경간 PS(Prestress) 슬래브의 제작시 발생되는 직하방향 수직저항력을 크게 개선하도록 하되, 종전 슬래브 시공시 발생되는 폭 방향 연속성의 취약점을 개선하도록 하면서 필요에 따라 하부 바닥에 형성된 리브의 개구부를 막아 평면화(Flat type)를 가능하게 할 수 있도록 하면서 동시에 단열성을 확보할 수 있도록 하는 바, 이는 구조물(예컨데, 지하주차장 등)의 천정부 미관 개선과 함께 사용성이 개선되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 패널의 길이방향과 폭 방향에 거쳐 2-Way 구조 연속성이 확보되도록 하되, 바닥부 리브의 단면 두께 대비 패널의 단면 두께를 크게 줄일 수 있도록 형성되어 구조 강성이 확보되는 반면 높은 층고를 설계할 수 있으며, PC(Precast Concrete) 제작시의 콘크리트의 사용량을 감소시켜 생산성과 구조 안정성이 개선되는 것을 특징으로 한다.

Description

피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브{The flat and Ribbed slab}

본 발명은 기존 장경간 PS(Prestress) 슬래브의 제작시 발생되는 직하방향 수직저항력을 크게 개선하도록 하되, 종전 슬래브 시공시 발생되는 폭 방향 연속성의 취약점을 개선하도록 하면서 필요에 따라 하부 바닥에 형성된 리브의 개구부를 막아 평면화(Flat type)를 가능하게 할 수 있도록 하면서 동시에 단열성을 확보할 수 있도록 하는 바, 이는 구조물(예컨데, 지하주차장 등)의 천정부 미관 개선과 함께 사용성이 개선되도록 하는 것을 특징으로 하는 피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브에 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.

하향 분기식 TEE 슬래브와 너와 연결식 TEE 슬래브

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 종래의 MTS 슬래브나 RQS 슬래브는 패널의 폭 방향 이음부가 단순 맞대기 형태로 연결되어 조립된 해당 부위에서 균열이 발생되는 등의 문제가 야기되고 있는 실정이다.

또한, 종래의 MTS 슬래브나 RQS 슬래브는 지지리브의 단면 형태가 단순 일자형으로 형성되어 구조 내력 상 패널(윗 판)의 단면 두께와 대응되는 단면적을 갖거나 긴 높이로 설계되어야 하는 바, 이는 낮은 천정면으로 하여금 유효공간이 축소되는 문제가 발생된다.

속빈 할로코어 슬래브와 더블 TEE 슬래브

또한, 상기 표 2에서 보는 바와 같이, 종래의 할로코어 슬래브는 내부 중공부에 의한 구조 내력 보강을 위해 두께가 증가하여 층고가 높아지므로 고층건물에 적용시에는 문제가 있으며, 더블티형 하프 슬래브는 현장타설 콘크리트의 물량이 증가하고 지지리브의 단면 형태가 표 1에서와 같이 단순 일자형으로 형성되어 구조 내력 상 패널(윗 판)의 단면 두께와 대응되는 단면적을 갖거나 긴 높이로 설계되어야 하는 바, 이는 낮은 천정면으로 하여금 유효공간이 축소되는 문제가 발생된다.

또한, 상기 할로코어 슬래브와 더블티형 하프 슬래브 역시 MTS 슬래브나 RQS 슬래브와 마찬가지로 패널의 폭 방향 이음부가 단순 맞대기 형태로 연결되어 조립된 해당 부위에서 균열이 발생되는 등의 문제가 야기되고 있는 실정이다.

속빈 리브 플러스 슬래브와 역 리브드 슬래브

또한, 상기 표 3에서 보는 바와 같이, 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.

이에, 상기 리브 플러스 슬래브와 역 리브드 슬래브 역시 MTS 슬래브나 RQS 슬래브와 마찬가지로 패널의 폭 방향 이음부가 단순 맞대기 형태로 연결되어 조립된 해당 부위에서 균열이 발생되는 등의 문제가 야기되고 있는 실정이다.

1. 등록특허공보 제10-1184383호(2012.09.13. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 기술적 요지는 기존 장경간 PS(Prestress) 슬래브의 제작시 발생되는 직하방향 수직저항력을 크게 개선하도록 하되, 종전 슬래브 시공시 발생되는 폭 방향 연속성의 취약점을 개선하도록 하면서 필요에 따라 하부 바닥에 형성된 리브의 개구부를 막아 평면화(Flat type)를 가능하게 할 수 있도록 하면서 동시에 단열성을 확보할 수 있도록 하는 바, 이는 구조물(예컨데, 지하주차장 등)의 천정부 미관 개선과 함께 사용성이 개선되도록 하는 것을 특징으로 하는 피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브를 제공함에 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 패널의 길이방향과 폭 방향에 거쳐 2-Way 구조 연속성이 확보되도록 하되, 바닥부 리브의 단면 두께 대비 패널의 단면 두께를 크게 줄일 수 있도록 형성되어 구조 강성이 확보되는 반면 높은 층고를 설계할 수 있으며, PC(Precast Concrete) 제작시의 콘크리트의 사용량을 감소시켜 생산성과 구조 안정성이 개선되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일방향으로 길이를 갖는 패널(100)의 하부에 등간격 또는 동일 피치 간격을 두고 이격된 다수개의 리브(200)가 형성되도록 하되, 상기 패널(100)의 폭 방향 측단부에는 각각 수평으로 돌출된 날개형 플렌지(300)가 형성되어 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 합성홈(J)을 이루면서 현장 콘크리트가 타설되면 폭방향 구조 일체화를 유도하면서 합성력이 증대되도록 형성된다.

이에, 본 발명은 선택적인 실시예로서 상기 리브(200) 간 사이에 공간부(G)가 형성되어 스티로폼(400)이 충진되거나, CRC보드(500)의 결합에 의해 하단 개구부가 밀폐되는 것 중 어느 하나로 형성되어 공간부(G)의 단열층로 하여금 단열이 확보되도록 형성된다.

이때, 본 발명은 또 다른 실시예로서, 상기 날개형 플렌지(300)의 돌출된 폭(A)은 패널 하부의 리브(200) 간 간격(B) 대비 1/2로 형성되어 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 연결이음부 간 리브 간격(C)이 리브 간 간격(B)과 동일하게 연속되도록 하되, 합성홈(J) 내부에는 보강근(600)이 삽입되어 균열 방지 및 구조 강성을 크게 보강하도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 기존 장경간 PS(Prestress) 슬래브의 제작시 발생되는 직하방향 수직저항력을 크게 개선하도록 하되, 종전 슬래브 시공시 발생되는 폭 방향 연속성의 취약점을 개선하도록 하면서 필요에 따라 하부 바닥에 형성된 리브의 개구부를 막아 평면화(Flat type)를 가능하게 할 수 있도록 하면서 동시에 단열성을 확보할 수 있도록 하는 바, 이는 구조물(예컨데, 지하주차장 등)의 천정부 미관 개선과 함께 사용성이 개선되도록 하는 효과가 있다.

이에, 본 발명은 패널의 길이방향과 폭 방향에 거쳐 2-Way 구조 연속성이 확보되도록 하되, 바닥부 리브의 단면 두께 대비 패널의 단면 두께를 크게 줄일 수 있도록 형성되어 구조 강성이 확보되는 반면 높은 층고를 설계할 수 있으며, PC(Precast Concrete) 제작시의 콘크리트의 사용량을 감소시켜 생산성과 구조 안정성이 개선되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 플랫 리브드 슬래브의 일 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 플랫 리브드 슬래브의 폭 방향을 기준으로 시공 조립 상태를 나타낸 일측 단면도,
도 5는 도 4의 일 실시예로서, 리브 사이에 형성된 공간부에 스티로폼이 결합된 상태를 나타낸 예시도,
도 6은 도 4의 다른 실시예로서, 리브 사이에 형성된 공간부 개구부에 CRC보드가 결합된 상태를 나타낸 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 플랫 리브드 슬래브의 길이 방향을 기준으로 나타낸 일측 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 플랫 리브드 슬래브의 길이 방향을 기준으로 나타낸 일측 단면도로서, 폭 방향 보강리브가 형성된 것을 나타낸 예시도이다.

먼저, 본 발명의 건조장치는 도 1 내지 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 장경간 PS(Prestress) 슬래브를 개선하여 바닥면이 필요에 따라 플랫 타입(Flat type)과 리브 타입(Ribbed type)으로 사용 가능하도록 형성된다.

이에, 본 발명은 일방향으로 길이를 갖는 패널(100)의 하부에 등간격 또는 동일 피치 간격을 두고 이격된 다수개의 리브(200)가 형성되도록 하되, 상기 패널(100)의 폭 방향 측단부에는 각각 수평으로 돌출된 날개형 플렌지(300)가 형성되어 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 합성홈(J)을 이루면서 현장 콘크리트가 타설되면 폭방향 구조 일체화를 유도하면서 합성력이 증대되도록 형성된다.

이때, 상기 패널의 길이방향 양단에는 리브들로부터 일부는 매립되고 일부는 분기된 연결근(700)이 형성되어 거더 위에 안착된 상기한 패널의 길이방향 연속성이 확보되도록 형성된다.

또한, 상기 리브들은 도 4에서 보는 바와 같이 폭 방향 측단면이 상광하협 형태의 깔대기 형태로 형성되어 구조적 내력이 보강되도록 하되, 패널의 저면 바닥부와 닿는 모서리 코너부에는 헌치 형태의 두께부를 더 구비하여 패널의 단면적 두께를 리브 단면적 두께 대비 현저하게 줄일 수 있도록 형성된다.

이때, 상기 날개형 플렌지는 패널의 측벽으로부터 돌출됨에 있어서 분기된 자유단보다 측벽에서 연장된 부분의 단면적이 더 크게 형성되어 화살표 형태를 이루도록 하는 바, 이는 자유단의 직하방향 수직저항력이 개선되도록 형성된다.

또한, 상기 패널은 폭 방향 단면을 기준으로 볼 때 가장자리 리브의 측벽보다 소정 간격(예컨데, 50~100mm)만큼 더 돌출되도록 합성보강턱(110)이 더 형성되어 현장에서 충진된 타설콘크리트가 채워질 경우 날개형 리브와 함께 일종의 항아리 형태를 이루도록 함으로써, 합성홈의 합성력이 배가되도록 형성된다.

이때, 상기 합성보강턱은 돌출된 부분의 아랫면이 하향 경사각을 갖도록 형성되어 헌치와 같은 형태로 구조 강성을 확보하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패널은 길이방향 양단부에 각각 경사형 마감판(120)이 형성되어 이웃한 슬래브와 거더 위에 안착시 서로 마주보며 대응되면 상광하협 형상의 균열방지용 합성존(Z)을 이루도록 형성된다.

이때, 상기 패널의 상면에는 각 리브들과 대응되는 위치에 래티스근이 결합되어 일부는 매입되고 일부는 분기되도록 하는 바, 이는 현장 타설 콘크리트와의 접합성을 보강하기 위함이다.

한편, 본 발명은 선택적인 실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 리브(200) 간 사이에 공간부(G)가 형성되어 스티로폼(400)이 충진되거나, CRC보드(500)의 결합에 의해 하단 개구부가 밀폐되는 것 중 어느 하나로 형성되어 공간부(G)의 단열층로 하여금 단열이 확보되도록 형성된다.

즉, 이러한 실시예는 선택적인 사항으로 천정 마감시 다수개의 지지리브(TEE)에 의해 설비 등 마감 공사가 번거롭고 어려우며, 단열 공사비가 상승(냉동창고로 시공시)되는 문제를 해결하기 위함이다.

이때, 본 발명은 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 날개형 플렌지(300)의 돌출된 폭(A)은 패널 하부의 리브(200) 간 간격(B) 대비 1/2로 형성되어 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 연결이음부 간 리브 간격(C)이 리브 간 간격(B)과 동일하게 연속되도록 하되, 합성홈(J) 내부에는 보강근(600)이 삽입되어 균열 방지 및 구조 강성을 크게 보강하도록 형성된다.

즉, 상기 보강근은 폭 방향 연결부의 구조 강성을 보강하기 위함이고, 날개형 플렌지로부터 간격이 벌어진 측단 리브와 리브 간격은 기본적인 리브 간격과 동일하게 피치간격을 갖도록 형성되어 천정부 미관이 확보회도록 하기 위함이다.

이때, 상기 보강근은 필요에 따라 권선형 또는 터널식 코일형 선재가 길이방향을 따라 연속적인 회전을 도모하면서 매립되도록 형성되어 현장 타설콘크리트와의 합성력이 배가되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 선택적인 실시예로서, 도 1 내지 도 3과 도 8에 도시된 바와 같이, 패널의 길이방향 대비 설정된 간격을 유지하되, 폭 방향으로 나란한 복수 이상의 보강리브(800)가 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 보강리브(800)는 단면이 역삼각 형상을 이루면서 성형시(제작시) PC 콘크리트 양은 줄일 수 있도록 하되, 보강 성능과 합성력은 크게 확보되도록 형성된다.

이때, 상기 보강리브(800)는 상측면이 날개형 플렌지를 지나 패널(100)의 상면과 동일한 평면을 이룰 수 있도록 제작할 수도 있게 함으로써, 보강리브의 상측면이 부가된 위치에서 마감판 사이 그리고 날개형 플렌지 상부 사이에 현장 타설 콘크리트가 충진되도록 형성된다.

이러한 보강리브는 날개형 플렌지의 일자형태를 다단으로 막아 구획 합성홈(J-1)을 이루도록 하는 바, 이러한 구획 합성홈(J-1)은 기존 합성홈(J:길이방향을 따라 통째로 일자형)과 달리 합성홈을 구획하면서 현장 타설 콘크리트의 덧침 양을 일정 부분 줄일 수 있도록 하는 특징이 있다.

이에, 상기 폭 방향으로 형성된 보강리브에는 별도의 통공이 형성되어 강연선 등으로 하여금 삽입한 뒤 인장하여 포스트 테션(미도시)을 이루도록 함으로써, 2WAY 연속성을 견고하게 보장할 수 있도록 형성된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 ... 패널 200 ... 리브
300 ... 날개형 플렌지 400 ... 스티로폼
500 ... CRC보드 600 ... 보강근

Claims (3)

1. 일방향으로 길이를 갖는 패널(100)의 하부에 등간격 또는 동일 피치 간격을 두고 이격된 다수개의 리브(200)가 형성되도록 하되,
   상기 패널(100)의 폭 방향 측단부에는 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 합성홈(J)을 이루면서 현장 콘크리트가 타설되면 폭방향 구조 일체화를 유도하면서 합성력이 증대되도록 각각 수평으로 돌출된 날개형 플렌지(300)가 형성되고;
   상기 리브(200) 간 사이에는 스티로폼(400)이 충진되거나 CRC보드(500)의 결합에 의해 하단 개구부가 밀폐되는 것 중 어느 하나로 형성되어 단열층을 형성하는 공간부(G)가 형성되며;
   상기 날개형 플렌지(300)는 이웃한 슬래브의 플렌지와 대응시 연결이음부 간 리브 간격(C)이 리브 간 간격(B)과 동일하게 연속되도록 돌출된 폭(A)이 패널 하부의 리브(200) 간 간격(B) 대비 1/2로 형성되고;
   상기 합성홈(J) 내부에는 균열 방지 및 구조 강성을 크게 보강하도록 하는 보강근(600)이 삽입되며;
   날개형 플렌지의 일자형태를 다단으로 막아 현장 타설 콘크리트의 덧침 양을 최소화하는 구획 합성홈(J-1)을 형성하게 패널의 길이방향 대비 설정된 간격을 유지하되 폭 방향으로 나란한 복수 이상의 보강리브(800)가 형성되고;
   상기 보강리브(800)는 단면이 역삼각 형상을 형성하고;
   상기 보강리브(800)는 상측면이 날개형 플렌지를 지나 패널(100)의 상면과 동일한 평면을 이루게 형성된 것을 특징으로 피씨 복합화 건축물용 플랫 리브드 슬래브.
   
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