KR101674561B1 - 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 수직벽에 연결 프레임에 복수의 하부 데크 플레이트를 연결 설치하고, 다시 하부 데크 플레이트 상면에 이와 대칭되는 형태로 복수의 상부 데크 플레이트를 면접시켜 연결 설치한 후 상호 볼트로 결합시켜 상부층 슬라브를 형성하여 강구조 건축물의 상부층 평슬라브를 시공함으로써 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트가 면접되는 부분이 각 파이프 형상이 되어 인장력을 높이는 효과가 나타나 장스팬을 구현하도록 하는 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 관한 것이다.

Description

강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법{METHOD FOR CONSTRUCTING DRY UPPER LEVEL FLAT SLAB FOR STEEL STRUCTURES}

본 발명은 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브시공 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 수직벽 상부에 형성된 연결 프레임에 복수의 하부 데크 플레이트를 연결 설치하고, 다시 하부 데크 플레이트 상면에 이와 대칭되는 형태로 복수의 상부 데크 플레이트를 면접시켜 연결 설치한 후 상호 볼트로 결합시켜 상부층 평슬라브를 형성하여 강구조 건축물의 상부층 평슬라브를 시공함으로써 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트가 면접되는 부분이 각 파이프 형상이 되어 인장력을 높이는 효과가 나타나 장스팬을 구현하도록 하는 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물이란 목재, 벽돌, 철근콘크리트, 철강 등의 재료를 이용하여 공간을 구획하여 생활을 영위하도록 한 공간이다.

건축물은 구조체에다 내외부 마감재로 만들어졌고, 구조체는 기초(독립기초, 줄기초, 매트기초 등), 기둥 또는 벽체, 상부층의 슬라브(바닥) 또는 지붕(평지붕, 경사지붕)의 각 구조체들로 구성하고 있다. 또한 구조체에 가해지는 다양한 힘(고정하중, 적재하중, 이동하중, 풍압, 지진 등)들에 대응하도록 충분한 내력을 가지면서 변형이 없는 안정적 구조체여야 한다.

오랜 세월 이어져 온 기존의 건축공법들은 수많은 공정을 분야별 전문 기능인들이 현장 여건에 따라 수행하였으나, 전문 기능인의 부족 현상으로 품질의 저하와 비용이 증가되어 새로운 대안이 필요하게 되었다.

대안으로 모듈러 건축물의 개발이 활발하다.

이러한 모듈러 공법은 내후성강 또는 목재 등을 소재로 공장에서 구조체를 80%이상 사전 제작해 현장에서 설치하는 선진화된 건축공법이다.

벽체와 지붕체를 공장 제작하여 현장에서 조립 완성 또는 부분 완성체를 적층하면서 구조물을 만드는 공법이다. 이 공법은 건축물의 품질 확보와 공기 단축이 가능하고 쉽게 이동하거나 재사용할 수 있어 종전 건설공법에 비해 공사품질, 경제성, 환경친화성 면에서 경쟁력이 높은 것으로 평가받고 있다.

모듈러 공법의 가장 큰 강점은 공사기간과 경제성이다. 공사기간을 3분의 1 수준으로 단축시키어 간접비 및 재료 손실도 줄이고 적정 품질을 유지시키면서 공사비를 획기적으로 감소시키기 때문에 경제성에서 탁월하다는 것이다.

또한, 현장 작업을 줄여 폐기물 발생이 최대한 억제되고 현장의 소음과 먼지도 최소화할 수 있다.

그리고, 모듈러 공법은 압연강판을 사용한 "디귿자"채널로 구조체를 만들거나, 각형강관 또는 C형강으로 기둥과 보를 강접합한 상태로 구조체를 만드는 것이 다수를 차지하고 있다.

또한, 기존 공법들은 상부층 평슬라브를 형성시 철근콘크리트 구조 또는 철골구조에서 데크플레이트(형틀 대용)를 사용할 때에도 콘크리트를 사용한 습식 공법이 사용된다.

철근콘크리트조의 슬라브는 구조적으로는 견고하지만 거푸집 설치, 콘크리트 타설, 양생, 해체하는 공정에 따라 시공지연과 비용증대가 많다.

또한, 철골조 슬라브에 사용하는 일반 데크 플레이트는 콘크리트 시공을 위한 거푸집의 용도로 사용하여 왔다.

또, 월식목구조의 평슬라브도 부재의 한계로 단변의 폭을 3.6M 이내로 사용한다. 물론 단변의 폭을 더 늘릴 수 있으나 비용이 기하급수적으로 증가하여 경제성이 떨어진다.

또, 운반용 컨테이너를 임시 건축물로 사용하지만 컨테이너는 원래 운반용이며, 평지붕에 사용한 절곡된 강판은 단변의 폭을 3M 이하로 제한한다. 컨테이너지붕과 적절한 비교가 아니지만 철골조에서 콘크리트 타설용 일반 데크플레이트의 단변의 폭도 인장력의 부족으로 3M 전후로 사용하고 있다.

이와 같이 종래의 경우에 평슬라브용 일반 데크 플레이트는 단변의 폭이 3M 이상으로 할 경우에 상부 하중을 견디지 못하는 문제점이 있다.

일례로, 국내 등록특허 10-0647908호인 다중 데크 플레이트를 이용한 소음 저감형 건식 바닥 시스템이 개발되어 출원되어 있다.

상기 다중 데크 플레이트를 이용한 소음 저감형 건식 바닥 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 바닥 하중을 견디는 바탕 구조체로 제공되는 제 1 데크 플레이트(10) 및, 상기 제 1 데크 플레이트(10)상에 직교방향으로 흡음재 삽입공간(A)을 형성하면서 접합되는 제 2 데크 플레이트(20)로 다중 구성되는 구조용 데크 플레이트(30)와, 상기 제 1,2 데크 플레이트사이에 구비되는 흡음재(50)와, 상기 제 2 데크 플레이트(20)상에 직교방향으로 접합되는 보조용 데크 플레이트(40) 및, 상기 보조용 데크 플레이트(40)상에 접합되는 바닥 마감재(60)를 포함하여 건식으로 구성된다.

그러나, 상기의 다중 데크 플레이트를 이용한 소음 저감형 건식 바닥 시스템은 데크 플레이트가 서로 겹쳐지고, 별도의 보조 데크 플레이트가 형성되어 있기 때문에 장스팬을 구현하기가 어렵고, 보조 데크 플레이트가 설치됨으로써 시공 비용이 증대되는 문제점이 있고, 건축물에 구조용으로 사용이 불가능하다.

(선행기술 1) 국내 공개특허 10-2015-0115479호 (선행기술 2) 국내 등록특허 10-0647908호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상세하게는 수직벽 상부에 연결 프레임에 복수의 하부 데크 플레이트를 연결 설치하고, 다시 하부 데크 플레이트 상면에 이와 대칭되는 형태로 복수의 상부 데크 플레이트를 면접시켜 연결 설치한 후 상호 볼트로 결합시켜 상부층 평슬라브를 형성하여 강구조 건축물의 상부층 평슬라브를 시공함으로써 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트가 면접되는 부분이 각 파이프 형상이 되어 인장력을 높이는 효과가 나타나 장스팬을 구현하도록 하는 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

연결 프레임을 수직벽 상부에 고정 설치하는 프레임 설치 공정과; 상기 연결 프레임 일측 하단에 하부 데크 플레이트의 단부를 삽입하고, 이웃하는 하부 데크 플레이트를 연속 설치하는 하부 데크 플레이트 설치 공정과; 상기 연결 프레임의 일측 상단에 상부 데크 플레이트의 단부를 삽입하고, 상기 하부 데크 플레이트의 상면에 면접시키되, 상기 하부 데크 플레이트와 대칭되는 구조로 면접시켜 이웃하는 상부 데크 플레이트를 연속 설치하는 상부 데크 플레이트 설치 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법은 상기 상부 데크 플레이트의 상면에 건식 마감재를 설치하는 건식 마감재 설치 공정을 더 포함한다.

여기에서 또한, 상기 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법은 상기 하부 데크 플레이트의 저면에 천정 마감재를 설치하는 천정 마감재 설치 공정을 더 포함한다.

여기에서 또, 상기 하부 데크 플레이트 및 상부 데크 플레이트는 역사다리꼴 구조와 정사다리꼴 구조가 연속적으로 반복 형성된 요철을 구비하고, 양단부에 연결부가 구비되며, 단변의 폭이 4~5M의 길이를 갖는다.

여기에서 또, 상기 하부 데크 플레이트 설치 공정과, 상부 데크 플레이트 설치 공정은 상기 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트를 상기 수직벽보다 외측으로 수평하게 더 돌출시켜 내민 바닥을 형성한다.

여기에서 또, 상기 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트 사이에 마름모꼴의 강재 또는 각재를 보강재로 삽입하여 상기 내민 바닥의 길이를 연장 형성한다.

여기에서 또, 상기 연결 프레임은 그 단면 형태가 "U"채널, "디귿자"채널 및 사각형인 프레임중 어느 하나의 형태이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 따르면, 서로 대칭되는 형태로 데크 플레이트를 설치하여 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트가 면접되는 부분이 각 파이프 형상이 되어 인장력을 높이는 효과가 나타나 4~5M의 장스팬을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 저가의 일반 데크 플레이트만으로 상부층 평슬라브 구조물을 형성함으로써 시공 비용을 절감할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 다중 데크 플레이트를 이용한 소음 저감형 건식 바닥 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법을 설명하기 한 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 따라 시공된 2층 강구조 건축물의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 적용된 하부(상부) 데크플레이트의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 적용된 평슬라브의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법을 설명하기 한 설명도이며, 도 5는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 따라 시공된 2층 강구조 건축물의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 적용된 하부(상부) 데크플레이트의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법에 적용된 평슬라브의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법은, 연결 프레임 설치 공정(S10)과, 하부 데크 플레이트 설치 공정(S20)과, 상부 데크 플레이트 설치 공정(S30)과, 건식 마감재 설치 공정(S40) 및 천정 마감재 설치 공정(S50)으로 이루어진다.

《연결 프레임 설치 공정-S10》

먼저, 연결 프레임(10)을 수직벽(1) 상부에 스크류 볼트 또는 용접 방식에 의해 고정 설치한다. 이때, 연결 프레임(10)은 그 단면 형태가"U"채널 또는 도 7a에 도시된 바와 같이 "디귿자"채널 또는 도 7b에 도시된 바와 같이 사각형인 프레임을 적용할 수 있고, 본 발명의 도 4a 내지 도 5에서는 "디귿자"채널을 도시하였으며, 연결 프레임(10)의 높이는 하부 데크 플레이트(20)와 상부 데크 플레이트(30)가 내부에 삽입되거나 측면에 모두 위치될 수 있는 높이를 갖는 것이 바람직하다.

《하부 데크 플레이트 설치 공정-S20》

그리고, 연결 프레임(10)의 내측 하단에 하부 데크 플레이트(20)의 단부를 삽입하고, 이웃하는 하부 데크 플레이트(20)를 연속 설치하는 데, 연결부(23)에 스크류 볼트를 체결하거나 용접하여 상호 연결시킨다. 이때, 하부 데크 플레이트(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 통상의 일반적인 구성으로 역사다리꼴 구조와 정사다리꼴 구조가 연속적으로 반복 형성된 요철(21)을 구비하고, 양단에 이웃하는 하부 데크 플레이트(20)와 연결을 위해 연결부(23)가 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 연결부(23)중 도면상 우측의 연결부는 이웃하는 하부 데크 플레이트(20)의 좌측 연결부와 겹쳐질 때 수평을 유지하도록 그 길이가 좌측 연결부 두께만큼 짧게 형성되는 것이 바람직하고, 하부 데크 플레이트(20)의 재질은 금속으로 형성하거나 PVC와 같은 합성수지로 형성하여 단열 성능을 높일 수도 있다. 또, 연결 프레임(10)이 "U" 채널 또는 사각형인 프레임인 경우 일측면 하단에 하부 데크 플레이트(20)의 단부를 용접하는 방식으로 연결 설치한다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이 강구조 건축물의 형태에 따라 하부 데크 플레이트(20)를 수직벽(1)보다 외측으로 수평하게 더 돌출시켜 내민 바닥(3)을 형성한다.

《상부 데크 플레이트 설치 공정-S30》

계속해서, 연결 프레임(10)의 내측 상단에 상부 데크 플레이트(30)의 단부를 삽입하고, 상부 데크 플레이트(30)의 연결부(33)에 이웃하는 상부 데크 플레이트(30)의 연결부(33)를 결합한 후 스크류 볼트로 체결하거나 용접하여 연속 설치하는 데, 상부 데크 플레이트(30)를 하부 데크 플레이트(20)의 상면에 대칭되는 구조로 면접, 즉 요철(21, 31)이 상호 대칭되는 형태로 면접시킨 다음, 면접된 부분을 스크류 볼트로 체결하여 상부 데크 플레이트(30)와 하부 데크 플레이트(20)를 상호 연결시켜 상부층 평슬라브(더블 데크 플레이트 슬라브, DDPS)를 형성한다. 상기와 같이 요철(21, 31)이 상호 대칭되면 요철(21, 31)이 각파이프와 동일한 구조를 가지므로 강도가 증가되어 하중이나 휨에 대응할 수 있어 단면의 폭을 4~5M의 길이로 형성할 수 있기 때문에 구조재로서 사용이 가능하다. 또, 연결 프레임(10)이 "U"채널 또는 사각형인 프레임인 경우 일측면 하단에 상부 데크 플레이트(30)의 단부를 용접하는 방식으로 연결 설치한다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이 하부 데크 플레이트(20)를 돌출시킨 경우 상부 데크 플레이트(30) 역시 동일하게 돌출시켜 내민 바닥(3)을 형성할 수 있는 데, 하부 데크 플레이트(20)와 상부 데크 플레이트(30) 사이에 마름모꼴의 강재 또는 각재를 보강재(미도시)로 삽입하여 내민 바닥(3)의 길이를 연장 형성할 수도 있다.

또한, 상부 데크 플레이트(30)의 재질은 금속으로 형성하거나 PVC와 같은 합성수지로 형성하여 단열 성능을 높일 수도 있다.

《건식 마감재 설치 공정-S40》

이어서, 상부 데크 플레이트(30)의 상면에 건식 마감재(40)를 설치한다. 여기에서, 건식 마감재(40)는 시멘트계 보드를 설치하거나 시멘트계 보드 위에 와이어 메쉬를 설치하고 몰탈을 타설할 수도 있다. 이때, 상부 데크 플레이트(30)가 옥상인 경우 단열재를 뿜칠하여 노출시키거나 별도의 옥상 마감재(단열재) 또는 바닥 마감재를 시공할 수도 있다.

《천정 마감재 설치 공정-S50》

마지막으로, 하부 데크 플레이트(20)의 저면에 천정 마감재(50)를 설치한다. 이때, 천정 마감재(50)는 OSB 합판, 샌드위치 패널, 석고보드 등이 적용되고, 하부 데크 플레이트(20)와 천정 마감재(50) 사이에 단열재를 넣을 수도 있다.

한편, 본 발명에 따라 외단부의 수직벽(1)을 상기와 같이 제작하여 벽체로 사용하면 단변의 폭이 5m 이상도 형성할 수 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 주택, 소형 건축물, 창고 등에 적용에 가능하다.

1 : 측벽 3 : 캔틸레버
10 : 연결 프레임 20 : 하부 데크 플레이트
30 : 상부 데크 플레이트 40 : 건식 마감재
50 : 천정 마감재

Claims (7)

1. 연결 프레임을 수직벽 상부에 고정 설치하는 프레임 설치 공정과;
   상기 연결 프레임 일측 하단에 역사다리꼴 구조와 정사다리꼴 구조가 연속적으로 반복 형성된 요철을 구비하고, 양단부에 연결부가 구비되며, 단변의 폭이 4~5M의 길이를 갖는 하부 데크 플레이트의 단부를 삽입하고, 이웃하는 하부 데크 플레이트를 연속 설치하는 하부 데크 플레이트 설치 공정과;
   상기 연결 프레임의 일측 상단에 역사다리꼴 구조와 정사다리꼴 구조가 연속적으로 반복 형성된 요철을 구비하고, 양단부에 연결부가 구비되며, 단변의 폭이 4~5M의 길이를 갖는 상부 데크 플레이트의 단부를 삽입하고, 상기 하부 데크 플레이트의 상면에 면접시키되, 상기 하부 데크 플레이트와 대칭되는 구조로 면접시켜 이웃하는 상부 데크 플레이트를 연속 설치하는 상부 데크 플레이트 설치 공정과;
   상기 상부 데크 플레이트의 상면에 건식 마감재를 설치하는 건식 마감재 설치 공정; 및
   상기 하부 데크 플레이트의 저면에 천정 마감재를 설치하는 천정 마감재 설치 공정으로 이루어지며,
   상기 하부 데크 플레이트 설치 공정과, 상부 데크 플레이트 설치 공정은,
   상기 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트를 상기 수직벽보다 외측으로 수평하게 더 돌출시켜 내민 바닥을 형성하고, 상기 하부 데크 플레이트와 상부 데크 플레이트 사이에 마름모꼴의 강재 또는 각재를 보강재로 삽입하여 상기 내민 바닥의 길이를 연장 형성하는 것을 특징으로 하는 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 연결 프레임은,
   그 단면 형태가 "U"채널, "디귿자"채널 및 사각형인 프레임중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 강구조 건축물용 건식 상부층 평슬라브 시공 방법.

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