KR101615407B1

KR101615407B1 - 프리스트레스트 슬래브 요소

Info

Publication number: KR101615407B1
Application number: KR1020117013226A
Authority: KR
Inventors: 마이클 스튜클린; 데얀 크레코브
Original assignee: 코비악스 테크놀로지즈 에이지
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2016-04-25
Also published as: EP2189586B1; KR20110088563A; CA2744095A1; PT2189586E; CN102216540B; PL2189586T3; DK2189586T3; CN102216540A; WO2010057322A1; JP5619017B2; MX2011005149A; RU2011119646A; JP2012509421A; US20110258949A1; NZ593215A; BRPI0921510B1; DE502008003131D1; BRPI0921510A2; TW201030221A; SI2189586T1

Abstract

본 발명은 현장 타설 콘크리트 방법에 따라 제조되거나 또는 콘크리트 프리캐스팅(precasting) 공장에서 미리 제작된 프리스트레스트(prestressed) 슬래브 요소(10), 특히 콘크리트 슬래브 요소에 관한 것으로서, 상기 프리스트레스트 슬래브 요소의 표면(11)의 평면도에서, 상기 프리스트레스트 슬래브 요소는, 중공 요소 영역(20)에 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 적어도 하나의 중공 요소 영역(20), 및 중공 요소(21) 없이 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 지지하거나 고정시키기 위한 적어도 하나의 지지 영역(30)뿐만 아니라 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 강화하기 위한 스트레싱 요소(40)도 포함하고, 각각의 상기 스트레싱 요소(40)는 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 통하여 설치되고, 격자 형상의 구조(50)를 형성하고, 이러한 구조(50)의 개별적인 필드(51)는 중공 요소 영역(20) 또는 지지 영역(30)을 설립하고, 상기 격자 형상의 구조(50)의 측방향으로 인접한 필드(51)는, 서로 개별적인 지지 영역(30)을 연결하고 강화된 방식으로 구현된 적어도 하나의 긴 지지 스트립(60)을 형성하고, 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)의 측면도에서, 상기 스트레싱 요소(40)는 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)에서 웨이브(wave) 형태로 설치되고, 상기 스트레싱 요소(40)는 격자 시스템 내에서 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 적어도 하나의 격자 시스템(90)의 바(91)에서 스트레싱 요소(40) 자체를 지지하고, 상기 중공 요소(21)의 각각의 높이는 웨이브 형상으로 채택되는 것을 특징으로 한다.

Description

프리스트레스트 슬래브 요소{PRESTRESSED SLAB ELEMENT}

본 발명은 청구항 1의 전문에 따른 프리스트레스트 슬래브 요소에 관한 것이고, 청구항 14에 따른 이러한 슬래브 요소의 바람직한 사용에 관한 것이고, 청구항 15에 따른 슬래브 요소의 제조 방법에 관한 것이다.

콘크리트의 특히 슬림한(slim) 슬래브 요소 및 이에 따라 더욱 바람직하게는 거기에 내장된 중공 요소에 근거한 플랫(flat) 천장 구조를 생산하는 것은 이미 공지되어 있다. 여기서 특정된 슬래브 요소는 소위 "비응력 강화된(unstressed reinforced)" 요소이고, 요소의 강화재는 수직으로 배치되고 콘크리트에서 발생하는 인장력을 흡수하는 강화 바로 구성된다. 이러한 경량 구조 기술의 구조적 효율성은, 예를 들어, 동시 자원 효율성을 가지는, 슬림하지만 넓게 펼쳐진 플랫 천장 구조의 구성을 기술적으로 가능하게 한다. 중공 요소의 직경 및 기하학적 구조에 따라 약 20cm의 천장 두께의 실시가 가능하다.

그러나 소위 "프리스트레스트(prestressed)" 슬래브 요소로, 콘크리트 강화 후에 스트레스된, 케이블과 같은 추가적인 스트레싱 요소가 설치된다. 이 때문에, 어느 정도까지 자중에 의해 생성되는 하중을 상쇄할 수 있는 추가적인 힘을 생성하는 것이 가능하다. 케이블의 기하학적 배치에 따라서, 프리스트레싱을 통하여 단지 압축력만 생성되고, 즉, 케이블이 천장 평면에 평행하게 놓이거나 또는 케이블의 포물선 또는 사다리꼴 형상 또는 소위 "자유 위치(free position)"의 경우에 천장 평면에 수직으로 작용하는 편향력이 추가적으로 생성된다. 프리스트레싱을 통하여 생성되는 편향력은 천장 자중의 80% 내지 100% 사이로 실제로 다양하다. 건물 기준에 따라서, 자중에 더하여 인장 케이블의 편향력을 통하여 천장 상에 작용하는 활하중(live load)을 추가적으로 상쇄하는 것이 가능하다.

따라서, 프리스트레스트 슬래브 요소는 "비응력" 강화 바에 더하여 인장 요소를 또한 포함한다. 극단적인 경우에, 요소의 자중 및 활하중이 편향력을 통하여 완전히 상쇄될 때, "비응력" 강화재의 추가는, 표면 갈라짐에 대한 강화재로서, 예를 들면 기생하여 국부적으로 발생하는 구속력을 수용하기 위한 최소한의 설계로 감소될 수 있다.

프리스트레싱을 위해 필요한 장치는 인장 케이블, 케이블을 둘러싸는 슬리브, 설치 방법에 따라 인장 후에 슬리브와 케이블 사이에 도입되는 사출 재료, 앵커 헤드, 커플링, 슬리브와 케이블용 지지 보조재, 및 인장 장치이다.

인장 케이블의 편향력을 통하여 상쇄되는 천장 자중의 질량은 적용된 인장력에 직접적으로 비례하고 도입된 인장 케이블의 단면적에 결과적으로 비례한다.

인장 케이블은, 특히 고 인장 강도를 가지는 고강도 스틸로 구성된다. 그러므로 케이블의 제조는 엄격한 정성적 사양에 영향받고, 결과적으로, 케이블의 비용은 전형적인 "비응력" 강화 스틸의 비용보다 수배 더 비싸다.

천장의 가장자리에서, 스트레싱 케이블은 케이블 스트레스를 콘크리트 내로 배출하는 앵커 헤드로 고정된다. 각각의 스트레싱 케이블은 천장의 양쪽 가장자리 상에 자체의 앵커 헤드를 필요로 한다. 이러한 앵커 헤드는 추가적으로 비용을 상승시킨다.

프리스트레싱의 사용은 천장 두께 및 그에 따른 천장 자중의 동시 최소화로 더 넓은 범위의 연결을 가능하게 한다. 게다가, 프리스트레싱은 수평으로의 함께 묶음을 통하여 콘크리트의 갈라짐 형성을 더욱 잘 조절하도록 한다. 프리스트레싱의 추가 장점은 천장의 최소화된 변형이고, 콘크리트 천장의 치수화는 흔히 천장 두께에 관한 결정적인 기준이다. 프리스트레싱을 이용함으로써, 프리스트레스트 천장의 셔터링(shuttering)이 일찍 제거될 수 있기 때문에 건설 시간은 추가적으로 최적화될 수 있다.

그러나 비응력 강화된 또는 프리스트레스트 슬래브 요소의 효율의 추가 증가는 지금까지 가능한 것으로 나타나지 않는다.

호주 공보 AU 505 760 B2에는 저부를 향하여 중공 영역을 가지고 콘크리트로 미리 제작될 수 있는 슬래브 요소의 구성이 기재되어 있다. 이러한 구성은 부지에서 서로에 대해 배치되고 고정된다. 이러한 목적으로, 각각의 구성의 측면 가장자리를 따라 이어지는 스트레싱 요소가 사용된다.

독일 공보 DE 12 22 643 B에는 콘크리트 공장에서 미리 제작된 슬래브 요소가 기재되어 있다. 슬래브 요소의 표면의 평면도에서, 슬래브 요소는 거기에 포함된 중공 요소를 구비한 적어도 하나의 중공 요소 영역을 포함한다. 스트레싱 요소 또는 강화 매트는 서로에 대해 직각으로 양 방향으로 이어지는 저부 및 상부 천장 내로 주조된다.

본 발명의 목적은, 재료에 관하여 가벼운 무게로 적재 하중을 수용할 수 있을뿐만 아니라 효과적인 비용으로 신중히 제조될 수 있는 향상된 슬래브 요소를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 슬래브 요소를 통하여, 더욱 바람직하게는 청구항 1에 따른 천장 요소를 통하여 해결된다.

본 출원의 명세서에서, 스트레싱 요소의 용어인 "격자 형상의(lattice-shaped)" 배치는, 이러한 스트레싱 요소가 반드시 직각이 될 필요는 없고, 일정 각도 또는 다양한 각도로 서로 가로지르는 구조를 의미한다. 스트레싱 요소는 직선으로 이어질 필요는 없고, 더욱 바람직하게는 기하학적으로 정교한 슬래브 기하학적 구조를 가진 스트레싱 요소가 적절한 하중 경우를 만족하기 위하여 커브, 예를 들면, 원형의 아크, 포물선형, 직교하는 등으로 또한 설치될 수 있다.

본 발명은, 중공 요소 영역 위를 지나가는 스트레싱 요소가 감소된 재료 때문에 단지 제한된 프리스트레싱만을 가능하게 하는 것을 기반으로 한다. 또한, 이러한 스트레싱 요소를 수용할 공간이 상당히 제한되기 때문에, 기하학적 문제가 발생한다. 따라서 과거에 설치가 가능하더라도, 중공 요소 영역 및 프리스트레싱의 조합은 슬래브 요소의 향상된 효율의 결과를 반드시 나타내지 않았다. 이러한 영역의 과도한 프리스트레싱은 심지어 슬래브 요소를 손상시킬 수 있고 따라서 슬래브 요소가 사용 불가능하도록 만든다.

본 발명의 핵심 포인트는 당초 슬래브 요소의 개별적인 지지 영역을 서로 결합하는 특별히 강화된 지지 스트립으로 구성되는 데 있다. 이것은 슬래브 요소의 중공 요소 영역 및 프리스트레스트 영역의 하이브리드 조합을 가능하게 하고, 기술적으로 경제적으로 그리고 생태학적 방식으로 모두 강화하는 최적화 효과를 향상시킨다.

"비응력 강화된" 플랫 천장으로 공지된 천장 자중을 감소시키기 위해 중공 요소를 구비한 전체 모듈을 이용하는 처리 방법은 또한 프리스트레스트 천장에 적용될 수 있고, 자중만 또는 전체 하중이 스트레싱 케이블을 통하여 상쇄된다. 여기서, 양 방법의 기술적 장점이 조합될 수 있고, 견고한 설계의 비응력 강화된 콘크리트 천장 또는 프리스트레스트 천장과 비교하여 천장의 자중 감소는 더욱 증가될 수 있다. 지지부, 벽 및 수용 구조의 기반과 같은 수직 요소에 작용하는 하중은 따라서 훨씬 더 감소된다. 동시에, 25% 내지 30% 사이만큼 추가적으로 감소된 천장 자중은 요구되는 스트레싱 케이블 단면에 직접 비례적인 영향을 주기 때문에, 스트레싱 케이블 및 앵커 헤드에 관한 재료의 사용이 최적화된다. 게다가, 요구되는 콘크리트 체적이 감소되고, 천장 변형이 추가적으로 최소화된다.

천장 윤곽 및 지지 그리드에 따라서, 설계자는 케이블 배치의 다양한 가능성을 가진다. 설계자는 예를 들면, 면적 프리스트레싱을 선택할 수 있고, 이 동안에 케이블은 천장 길이 및 너비 위로 균등하게 분포되어 배치된다. 다른 선택사항이 지지 스트립 프리스트레싱에 의해 제공되고, 케이블은 서로에 대해 수직으로 배치된 스트립으로 지지부 위로 지나가는 구역에서 집중된 방식으로 배치된다. 그러나 양 배치의 조합이 또한 선택될 수 있고, 일 방향이 면적으로 작업되면, 나머지는 지지 스트립을 사용한다.

슬래브 요소의 추가 강화가, 슬래브 요소의 측면도에서 스트레싱 요소는 웨이브형 슬래브 요소에서 설치되고 거기에 수용되는 중공 요소를 구비한 바의 적어도 하나의 격자 시스템상에서 스트레싱 요소 자체를 지지하고, 각각의 높이는 웨이브 형태로 이용된다. 격자 시스템은 스트레싱 요소로부터 도입된 힘을 중공 공간을 지나 배출하였기 때문에, 중공 공간은 파괴에 대하여 보호된다. 이것은 지금까지 알려지지 않은 스트레싱 요소 안내를 가능하게 하고, 따라서 중공 요소 영역을 가로질러 프리스트레싱하게 한다. 본 발명에 따른 슬래브 요소의 바람직한 추가 발달은 종속항에 기재되어 있고, 면적, 지지 스트립 및 조합된 프리스트레싱을 구비한 요소의 강화 형태에 관한 것이다.

면적 프리스트레싱의 경우에, 지지 스트립은 도입된 하중이 배출될 수 있는 적어도 하나의 강화 재료 영역을 우선적으로 포함한다. 그러나 그러함에도 특히 경량 구조를 획득하기 위하여, 격자 형상의 구조의 측방향으로 인접한 필드가 2개의 지지 스트립 사이에 배치되는 중공 요소 영역을 구비한 하나의 긴 적재 스트립을 형성하는 것이 바람직하다.

그러나 지지 스트립 프리스트레싱의 경우에, 추가 스트레싱 요소가 슬래브 요소를 강화하기 위하여 지지 스트립의 길이 방향으로 우선적으로 배치된다. 이러한 스트레싱 요소는 반드시 측방향으로 스트립이 이어질 필요는 없다. 더욱 바람직하게, 스트레싱 요소는 너비에 거쳐 분포되어 배치되거나 또는 중앙 영역에만 위치될 수 있다. 이러한 추가적인 스트레싱 요소는 또한 다른 것보다 비교적으로 더 두껍게 형성될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 지지 스트립의 길이 방향으로 이어지는 스트레싱 요소는 그 자체로 강화될 수 있고, 예를 들면, 다른 스트레싱 요소보다 더 큰 단면적 또는 더 강한 인장 강도의 재료를 가질 수 있다. 무게를 줄이기 위하여, 지지 스트립은 적어도 하나의 중공 요소 영역을 포함할 수 있다.

면적 및 지지 스트립 프리스트레싱 조합의 경우에, 강화 재료의 추가적인 스트레싱 요소는 예를 들면 지지 스트립 내에 제공될 수 있는 반면에 다른 지지 스트립은 단지 측방향으로 강화되고 중공 요소 영역을 포함한다. 지지 스트립을 더욱 강화하기 위하여, 너비 위로 분배되거나 또는 중앙에서만 이어지는 추가적인 스트레싱 요소가 제공될 수 있다. 이러한 스트레싱 요소가 지지 스트립의 중공 요소 영역 위로 결합하면, 스트레싱 요소는 감소된 프리스트레싱이 제공된다. 슬래브 요소의 무게 감소는 지지 스트립 사이의 격자 구조로 이어지는 적재 스트립을 통하여 달성될 수 있다.

각각의 경우에, 슬래브 요소의 격자 형상의 구조가 사각형 필드의 그리드를 형성하면, 특히 구조적으로 간단하고 단일 방향으로 적재될 수 있는 슬래브 요소가 얻어진다. 적용되는 경우에 따라서, 직선 또는 곡선으로 이어지는 스트레싱 요소로 구성되는 어떠한 다른 구조가 또한 제공될 수 있고, 스트레싱 요소는 특정 각도 또는 복수의 다른 각도로 가로지른다.

슬래브 요소의 표면의 법선(normal)에 대해 격자 시스템의 로드(rod)가 약간 경사진 배향으로 배치된다면 바람직하다. 이러한 방식으로 설계된 모듈은 이와 같이 중공 요소를 통하여 유발되는 슬래브 단면의 하중 수용 능력의 횡방향력의 국부 감소를 상쇄시킨다. 또한, 이러한 격자 바는, 적용가능하다면 프리스트레싱을 통하여 콘크리트에서 발생되는 천장 평면에 수직으로 국부 기생하는 스트레스를 흡수할 수 있다.

또한, 천장 단면의 하부 영역에서의 케이블이 천장 평면에 평행하게 이어지는 곳인 스트레싱 케이블에 의해 커버된 구역에서, 필요하다면 추가 모듈이 설치될 수 있다. 이러한 목적으로, 케이블의 최소한의 콘크리트 피복을 위해 기준 및 제조자의 세부사항에 따라서, 추가 모듈은 스페이서에 의해서 스트레싱 케이블에 적합한 공간 및 스트레싱 케이블 상부에 위치될 수 있다. 그러나 적용가능하다면 이용될 수 있는 중공 요소 직경은 감소된다.

격자 시스템이 길이 방향으로 중공 요소용 수용 영역으로 돌출하고 스트레싱 요소가 설치되는 지지 바를 포함하기 때문에, 중공 요소 영역의 측면 스트립은 더욱 강화될 수 있다. 거기에 수용되는 중공 요소를 구비한 바의 개별 격자 시스템은 양 측면 상의 지지 바가 상호적으로 서로 오버랩하도록 서로에 대해 배치되기 때문에, 측면 지지는 더욱 향상될 수 있다. 동시에, 적어도 2개의 격자 시스템 위로 길이 방향으로 이어지는 강화가 생성된다.

그러나 구조적 사양에 따라서 격자 시스템이 어떠한 중공 요소도 포함하지 않고 스트레싱 요소가 설치되는 수용 영역을 포함하는 것이 바람직하게 될 수 있다. 결과적으로, 중공 요소를 포함하지만, 그러나 그러함에도 면적 또는 지지 스트립 프리스트레싱이 존재하는 영역은 심지어 추가 강화를 필요로 하지만, 슬래브 요소의 극단적인 가요성의 강화가 가능하다.

거기서 발생하는 특히 부하는 천장 구조의 작은 무게 및 커다란 하중 수용 능력을 필요로 하기 때문에, 바람직하게, 본 발명에 따른 슬래브 요소는 천장 요소로서 사용되는 것이다. 그러나 특히 무게가 가볍지만 특히 단단한 요소가 동시에 요구되는 경우에 어떠한 다른 형태로도 이용될 수 있기 때문에, 슬래브 요소의 사용은 천장에만 제한되지 않는다. 슬래브 요소는 주거 및 상업용 건물의 경우뿐만 아니라 더욱 바람직하게는 발전소, 다리, 댐 등에 사용될 수 있다.

전술한 목적은 또한 청구항 15에 따른 슬래브 요소를 제공하기 위한 방법을 통하여 해결된다.

여기서 본 발명에 따른 방법의 실질적인 요점은 고전적인 현장 타설 콘크리트 적용 및 또한 콘크리트 프리캐스팅(precasting) 공장에서 제조된 미리 제작된 요소 모두에 간단한 구현가능성을 가진다는 것이다. 이러한 방법의 적용은 전형적인 조성 및 특성의 콘크리트의 사용뿐만 아니라 교반 혼합 콘크리트 및 경량 콘크리트 및 섬유 콘크리트와 같은 개념의 콘크리트의 사용에 모두 가능하다. 격자 시스템에 수용되는 중공 요소를 가진 격자 시스템은 바람직하게는 모듈로서 공급된다.

이러한 모듈은 하부와 상부 비응력 강화 사이의 스트레싱 케이블로 점유되지 않는 천장 구역에 직접적으로 설치된다. 모듈에 의해 점유되는 구역에서, 어떠한 비응력 강화도 제공되지 않는다면, 모듈은 셔터링을 받치는 스페이서 상에 직접적으로 배치된다. 상부 및/또는 하부 비응력 강화 층의 부재를 통하여 천장 단면이 모듈을 위하여 더 이용될 수 있는 한 이것은 장점이 된다. 모듈의 요구되는 최소한의 하부 및 상부 콘크리트 범위를 고려할 때, 더 큰 중공 요소가 결과적으로 이용될 수 있다.

면적 또는 지지 스트립 프리스트레싱으로, 스트레싱 요소는 중공 요소 영역 위로 이어지는 슬래브 요소를 추가적으로 강화할 수 있다. 여기서, 이러한 요소는 면적 또는 지지 스트립의 기본 스트레스를 가질 필요가 없고, 더 작은 정도로 프리스트레스트될 수 있다. 비응력 강화는 이제 더 이상 필수적으로 요구되지 않고, 따라서 모듈과 슬래브 요소의 표면 사이의 더 넓은 공간이 스트레싱 요소를 수용하도록 이용될 수 있다. 여기서, 모듈은 프리스트레싱 케이블용 지지 보조로써 동시에 역할할 수 있다. 이러한 경우에 단차 크기의 모듈은 스트레싱 케이블의 기하학적인 경로에 따라서 선택되고, 천장 단면의 상부 영역의 스트레싱 케이블이 위치되는 영역에서 스트레싱 케이블 하에 배치된다. 이 때문에, 추가 영역이 모듈로 덮여질 수 있고, 무게 절약이 더욱 최적화될 수 있을 뿐만 아니라 전형적인 지지 보조가 절약될 수 있다. 게다가, 여기서 사용되는 모듈의 기하학적 형상은 주변 환경 및 필요한 경우에 스트레싱 케이블의 특정 필요조건에 여전히 채택될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 스트레싱 요소가, 중공 요소용 수용 영역 위로 길이방향으로 돌출하는 격자 시스템의 지지 바 상에 배치된다. 결과적으로, 어떠한 중공 요소도 거기에 더 이상 위치되게 되지 않을 것이기 때문에 격자 시스템의 각 단부 영역은 추가적으로 강화될 수 있다.

유리한 방식으로, 적어도 2개의 격자 시스템이, 각각의 지지 바가 서로 오버랩하도록 그렇게 여기서 설치된다. 한편으로 이것은 스트레싱 요소에 대한 더 강한 지지를 제공한다. 비응력 강화가 완전히 생략되거나 또는 이러한 것이 단지 국부적으로 천장의 특정 영역에만 설치되거나 또는 비응력 강화의 단지 최소화가 요구되는 천장의 경우에, 모듈의 존재는 모듈의 하부 및 상부 길이방향 바가 비응력 추가 강화로서 고려될 수 있는 효과를 가진다. 이 때문에, 최소한의 추가 강화재가 모듈의 적어도 강화 방향으로 감소될 수 있고, 갈라짐 강화 기능이 모듈에 의해 부분적으로 또는 완전히 상정될 수 있다. 그러나 이것이 가능하게 되기 위하여, 모듈의 길이방향 바의 돌출이 오버랩 크기에 의해 연장되고 기준에 의해 형성되고 적재 방식으로 이후에 배치되는 것이 보장되어야 한다. 이 때문에, 기준에 의해 요구되는 강화의 지속성이 달성된다.

본 발명에 따라 제공된 방안을 통하여, 계획된 사용에 따라 벽 요소의 의도적인 강화가 가능하게 된다. 본 발명에 따른 슬래브 요소는 확실히 더 큰 하중 수용 용량을 가지고, 동시에 공지의 슬라브 요소보다 더 가벼운 무게를 가진다. 동시에 간단한 구조는 비용 효과적인 제조를 가능하게 한다.

도 1은 슬래브 요소 표면의 평면도로서, 면적 프리스트레싱을 구비한 본 발명에 따른 슬래브 요소의 개략 구조를 도시한다.
도 2는 슬래브 요소 표면의 평면도로서, 지지 스트립 프리스트레싱을 구비한 본 발명에 따른 슬래브 요소의 개략 구조를 도시한다.
도 3은 격자 시스템에 수용되는 중공 요소를 구비한 격자 시스템 위의 스트레싱 요소의 경로를 가진 제1 및 제2 슬래브 요소의 측면도이다.
도 4는 격자 시스템에 수용되는 중공 요소 및 돌출 바를 구비한 본 발명에 따른 격자 시스템을 도시한다.
도 5는 돌출 바에 관하여 오버랩핑 방식으로 배치된 도 4의 2개의 격자 시스템의 조합을 도시한다.

도 1은 슬래브 요소의 표면(11)의 평면도로서, 면적 프리스트레싱(areal prestressing)을 구비한 본 발명에 따른 슬래브 요소(10)의 개략 구조를 도시한다. 이 경우에 슬래브 요소(10)는 중공 요소 영역(20) 및 지지 영역(30)을 포함한다. 이 예에서, 직교하여 배치된 스트레싱(stressing) 요소(40)는, 격자 형상 구조(50)의 각각의 필드(51)가 중공 요소 영역(20) 및 지지 영역(30)을 경계 짓는 격자 형상 구조(50)를 형성한다. 측면으로 인접한 필드(51)는 서로의 필드(51)로 지지 영역(30)을 연결하는 지지 스트립(60)을 형성하고, 이러한 필드는 지지 스트립의 강화를 위해 강화 재료 영역으로서 구현된다. 반면에 측면으로 인접한 필드(51)는, 스트레싱 요소(40)를 통하여 면적으로 스트레스된 중공 요소 영역(20)을 구비한 긴 적재 스트립(80)의 열을 형성한다. 이러한 슬래브 요소(10)는, 바람직하게는 지지 영역(30)에 장착된 천장 요소(ceiling element)로써 이용된다. 격자 시스템(50)을 통한 면적 프리스트레싱과 관련하여, 경화 재료의 지지 스트립(60)은 중간의 이어지는 적재 스트립(80)을 위한 적절한 안정성을 제공하고 따라서 가벼운 무게지만 동시에 하중을 적재할 수 있는 천장 요소가 생성된다. 스트레싱 요소(40)의 직각 설치를 통하여, 슬래브 요소(10)의 간단하고 비용 효과적인 제조가 동시에 보장된다.

도 2는 슬래브 요소의 표면(11')의 평면도로서, 지지 스트립 프리스트레싱을 구비한 본 발명에 따른 슬래브 요소(10')의 개략 구조를 도시한다. 슬래브 요소(10')는 또한 지지 영역(20) 및 중공 요소 영역(30)을 포함한다. 여기서 또한, 직교하여 배치된 스트레싱 요소(40)는, 격자 형상 구조(50)의 필드(51)가 중공 요소 영역(20) 및 지지 영역(30)을 경계 짓는 격자 형상 구조(50)를 형성한다. 슬래브 요소(10) 위로 서로에 대해 직교하여 이어지는 지지 스트립(60)을 따라서, 스트레싱 요소(40)는 중복 설계의 이 예에서 강화된다. 그러나 강화를 위하여, 스트레싱 요소의 더 큰 단면적 및/또는 더 강한 인장력의 재료가 제공될 수 있다. 지지 스트립(60)은, 슬래브 요소(10')의 무게를 가볍게 되게 하는 중공 요소 영역을 또한 포함할 수 있는 방식으로 이와 같이 강화된다. 지지 스트립(60)의 강화를 통하여, 적재 스트립(80)에는 지지 스트립(60) 사이에서 수직으로 수평으로 이어지는 더 큰 중공 요소 영역(20)이 제공될 수 있다. 여기서 가능한 모든 필드(51)는 중공 요소 영역(20)으로 구현되지만, 무게 최적화뿐만 아니라 하중 적재 용량 최적화가 슬래브 요소(10')로 이와 같이 달성된다. 여기서 또한, 스트레싱 요소(40)의 직각 설치는 슬래브 요소(10')의 간단하고 비용 효과적인 제조를 가능하게 한다.

도 3은 격자 시스템에 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 격자 시스템(90) 위의 스트레싱 요소(40)의 경로를 가진 제1 슬래브 요소(10) 및 제2 슬래브 요소(10')의 측면도를 도시한다. 여기 격자 시스템(90)의 크기는, 스트레싱 요소(40)의 원하는 경로를 결정하도록 선택된다. 격자 시스템은, 예를 들면, 바(91)의 사다리꼴 형상의 프레임이 한편으로는 특히 고 안정성을 유발하고, 다른 한편으로는 재료 내로 스트레싱 요소(40)의 프리스트레스의 특히 고 배출력을 유발하는 바(91)로 구성된다. 여기서 스트레싱 요소(40)는, 블레이드 평면에 수직으로 이어지는 격자 시스템(90)의 길이방향 바(91)에 기초한다. 이러한 바(91)는 강화재의 효과에 대응하는 강화 효과를 가지고, 이하에 여전히 기술되는 상황하에서 강화재(100)를 교체할 수 있다. 격자 시스템(90)과 스트레싱 요소(40)의 조합은 도 1 및 2의 슬래브 요소(10, 10')의 중공 요소 영역(20)에서 프리스트레싱을 가능하게 하고, 따라서 슬래브 요소(10, 10')의 강화가 가능하다.

도 4는 격자 시스템에 수용되는 중공 요소(21), 및 중공 요소(21)용 수용 영역(93)으로 돌출하는 돌출 바(92)를 구비한 본 발명에 따른 격자 시스템(90)을 도시한다. 도 3에서 단지 예시적으로 도시된 스트레싱 요소(40)는 예를 들면 격자 시스템(90)의 최상 길이방향 바(91) 상부의 어느 원하는 지점에 설치될 수 있다. 그러나, 예를 들면 격자 시스템(90)의 일단부 또는 타단부에서 격자 시스템(90)의 최상 지지 바(91) 상부의 스트레싱 요소를 가이드하는 것이 바람직하고, 이러한 단부는, 더 큰 프리스트레싱을 허용하여 따라서 강화를 제공하는 강화 재료로 채워져 있기 때문이다. 이러한 위치 또는 이러한 위치들에서 격자 시스템(90)으로부터 개별적인 중공 요소(21)를 제거하는 것이 또한 가능하고, 이러한 위치에서 특히 고 스트레스된 요소(40)를 통한 구체적인 강화가 제공된다.

도 5는 돌출 바(92)에 관하여 오버랩핑 방식으로 배치된 도 4의 2개의 격자 시스템(90)의 조합을 최종적으로 도시한다. 이러한 오버랩 때문에, 양 격자 시스템(90)의 모든 길이방향 바(91)는 대응하게 배치된 도 3의 강화재(100)와 같이 작동한다. 동시에, 오버랩하는 바(92)는, 케이블이 이러한 바(92) 위에 설치되는 경우 거기에 도시된 바와 같이 스트레싱 케이블(40)에 대한 더욱 안정된 지지를 제공한다.

본 발명에 따라 제공된 방안을 통하여, 계획된 사용에 따라 벽 요소의 의도적인 강화가 가능하게 된다. 본 발명에 따른 슬래브 요소는 확실히 더 큰 하중 운방 용량을 가지고, 동시에 공지의 슬라브 요소보다 더 가벼운 무게를 가진다. 동시에 간단한 구조는 비용 효과적인 제조를 가능하게 한다. 바람직하게는 슬래브 요소의 효율성 때문에 넓은 영역 위로 적재하는 천장 요소로서 이용된다.

10 프리스트레스트 슬래브 요소
20 중공 요소 영역
21 중공 요소
30 지지 영역
40 스트레싱 요소
51 필드
60 지지 스트립
70 강화 재료 영역
80 적재 스트립
90 격자 시스템
91 바

Claims

현장 타설 콘크리트 방법에 따라 제조되거나 또는 콘크리트 프리캐스팅(precasting) 공장에서 미리 제작된 프리스트레스트(prestressed) 슬래브 요소(10)로서,
상기 프리스트레스트 슬래브 요소의 표면(11)의 평면도에서, 상기 프리스트레스트 슬래브 요소는, 중공 요소 영역(20)에 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 적어도 하나의 중공 요소 영역(20), 및 중공 요소(21) 없이 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 지지하거나 고정시키기 위한 적어도 하나의 지지 영역(30)뿐만 아니라 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 강화하기 위한 스트레싱 요소(40)도 포함하고, 각각의 상기 스트레싱 요소(40)는 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 통하여 설치되고, 격자 형상의 구조(50)를 형성하고,
이러한 구조(50)의 개별적인 필드(51)는 중공 요소 영역(20) 또는 지지 영역(30)을 설립하고, 상기 격자 형상의 구조(50)의 측방향으로 인접한 필드(51)는, 서로 개별적인 지지 영역(30)을 연결하고, 강화된 방식으로 구현된 적어도 하나의 긴 지지 스트립(60)을 형성하고,
상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)의 측면도에서, 상기 스트레싱 요소(40)는 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)에서 웨이브(wave) 형태로 설치되고, 상기 스트레싱 요소(40)는 격자 시스템 내에서 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 적어도 하나의 격자 시스템(90)의 바(91)에서 스트레싱 요소(40) 자체를 지지하고, 상기 중공 요소(21)의 각각의 높이는, 상기 격자 시스템(90)의 높이가 상기 스트레싱 요소(40)의 상기 웨이브 형태의 형상을 확정하도록 웨이브 형상으로 채택되는 것을 특징으로 하는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 지지 스트립(60)은 적어도 하나의 강화 재료 영역(70)을 포함하는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 격자 형상의 구조(50)의 상기 측방향으로 인접한 필드(51)는, 2개의 지지 스트립(60) 사이에 배치된 중공 요소 영역(20)을 구비한 적어도 하나의 긴 적재 스트립(80)을 포함하는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
적어도 하나의 상기 지지 스트립(60)의 길이방향으로 추가적인 스트레싱 요소(40)가 제공되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 4에 있어서,
상기 추가적인 스트레싱 요소(40)는, 상기 적어도 하나의 지지 스트립(60)의 너비에 거쳐서 분포되어 배치되거나 또는 상기 적어도 하나의 지지 스트립(60)의 중앙 영역에 위치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
지지 스트립(60)의 길이방향으로, 강화된 스트레싱 요소(40)가 제공되고, 상기 강화된 스트레싱 요소(40)는 다른 스트레싱 요소(40)와 비교하여 강화된, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 지지 스트립(60)은 적어도 하나의 중공 요소 영역(20)을 포함하는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 격자 형상의 구조(50)는 사각형 필드의 그리드를 형성하는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 8에 있어서,
상기 격자 시스템(90)의 상기 바(91)는 상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)의 상기 표면(11)의 법선(normal)에 대해 약간 경사진 방식으로 배치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 8에 있어서,
상기 격자 시스템(90)은, 길이방향으로 중공 요소(21)용 수용 영역(93) 위로 돌출하는 지지 바(92)를 포함하고, 상기 지지 바(92) 위로 상기 스트레싱 요소(40)가 설치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 8에 있어서,
상기 격자 시스템(90)은 어떠한 중공 요소(21)도 수용하지 않은 수용 영역(93)을 포함하고, 상기 수용 영역(93) 위로 상기 스트레싱 요소(40)가 설치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 8에 있어서,
상기 격자 시스템(90)에 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 개별적인 상기 격자 시스템(90)의 상기 바(91)는, 지지 바(92)의 양측이 상호적으로 서로 오버랩되는 방식으로 서로에 대해 배치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 1 또는 청구항 2에 따른 프리스트레스트 슬래브 요소(10)가 천장 요소로서 사용되는, 프리스트레스트 슬래브 요소.
프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 제조하기 위한 프리스트레스트 슬래브 요소 제조 방법으로서,
하부 비응력 강화재(100)를 셔터링(shuttering)의 스페이서 상에 배치하는 단계;
격자 시스템에 수용되는 중공 요소(21)를 구비한 적어도 하나의 격자 시스템(90)의 바(91)를 상기 강화재(100) 또는 상기 스페이서 상에 배치하는 단계;
적어도 하나의 스트레싱 요소(40)를 상기 적어도 하나의 격자 시스템(90) 상에 배치하는 단계;
상부 비응력 강화재(100)를 상기 적어도 하나의 격자 시스템(90) 또는 공간 케이지(cage) 상에 배치하는 단계;
리프팅(lifting) 압력에 대하여 상기 중공 요소(21)를 고정시기 위한 제1 콘크리트 층을 도입하고 초기 강화하는 단계;
상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)의 최종 두께를 생성하기 위한 제2 콘크리트 층을 도입하고 강화하는 단계; 및
상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)를 강화하기 위한 상기 스트레싱 요소(40)를 스트레싱하는 단계
를 포함하는, 프리스트레스트 슬래브 요소 제조 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 스트레싱 요소(40)는, 길이방향으로 중공 요소(21)용 수용 영역(93) 위로 돌출하는 상기 격자 시스템(90)의 지지 바(92) 상에 배치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소 제조 방법.
청구항 15에 있어서,
적어도 2개의 상기 격자 시스템(90)은 각각의 지지 바(92)가 서로 오버랩되도록 설치되는, 프리스트레스트 슬래브 요소 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)는 콘크리트 슬래브 요소인, 프리스트레스트 슬래브 요소.
청구항 14에 있어서,
상기 프리스트레스트 슬래브 요소(10)는 콘크리트 슬래브 요소인, 프리스트레스트 슬래브 요소 제조 방법.