KR101809064B1 - 건축물의 기초 겸용 바닥구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립식 주택, 스틸하우스, 경량 간이 주택 등 시공의 신속성을 추구하는 건축물의 기초구조를 바닥구조로 대용함으로서 상기 기초구조를 생략시킬 수 있는 무기초의 건축물의 바닥구조에 관한 것으로서, 상기 바닥구조는 상,하부 플랜지가 구비된 I형 빔부재에 의해 형성되는 빔부재틀의 내부에 콘크리트를 타설하여 구축되는 것으로서, 상기 빔부재틀은 바닥구조의 내부에 단변방향으로 배치되는 다수 개의 내부 I형 빔부재와, 상기 내부 I형 빔부재의 각 단부에 접합되는 장변방향의 종테두리 I형 빔부재와, 상기 종테두리 I형 빔부재의 각 단부에 접합되는 단변방향의 횡테두리 I형 빔부재 및, 상기 종테두리 I형 빔부재와 횡테두리 I형 빔부재의 각 외면으로부터 콘크리트 피복두께만큼 이격되어 설치되는 마감판 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

건축물의 기초 겸용 바닥구조{NON-FOUNDATION FLOORING SYSTEM FOR BUILDING}

본 발명은 건축물의 최하층 바닥구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 조립식 주택, 스틸하우스, 경량 간이 주택 등 시공의 신속성을 추구하는 건축물의 기초구조를 바닥구조로 대용함으로서 상기 기초구조를 생략시킬 수 있는 무기초의 건축물의 바닥구조에 관한 것이다.

통상적으로 건축물을 건축하고자 하는 경우에는 지중에 파일을 시공하거나 지중 기초를 구축하고, 상기 기초의 상부에 기둥 등의 수직구조체를 설치한 후, 수직구조체를 지지체로 하여 보 등의 수평구조체를 설치하는 방식으로 공사를 진행한다.

한편 홍수나 대형 화재, 지진 등과 같은 천재지변이 발생하게 되면 많은 이재민이 발생하게 되는데, 이 경우 이재민들의 임시 거주를 위한 간이 주택의 신속한 공급이 요구된다.

또 다른 한편으로, 최근에는 도시에 거주하는 사람들이 주말의 전원생활을 위하여 최근 도시 인근에 속칭 세컨드 하우스라는 간이 주택을 건축하는 사례들이 점차 증가하고 있다.

그런데 상기한 통상적인 방식에 따라 기초를 구축하기 위해서는 터파기를 하고, 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하는 등 공정수가 증가되면서 많은 인력이 요구되어 공사기간이 길어질 뿐 아니라 공사비가 많이 드는 문제점이 있다.

따라서 근래에는 컨테이너를 이용한 다양한 형태의 간이 주택에 관한 연구가 이루어지고 있다.

그러나 컨테이너는 그 규모가 제한되어 있고 획일적이어서 다양한 공간형상을 요구하는 현대인의 요구에 부응하는 것이 어렵고, 이와 더불어 일반적으로 단순히 지반위에 놓여져 자중에 의해 고정 지지되도록 하고 있으나 중량이 그다지 크지 않기 때문에 홍수나 태풍에 의해 유실되거나 파손될 우려가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 상기 컨테이너를 지반에 고정시키기 위한 고정장치를 설치하기도 하나, 이러한 고정장치 역시 공정수를 증가시키는 요인의 하나라고 할 수 있다.

KR 10-1102193 B1 KR 10-1677589 B1

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지중에 대한 기초의 구축과정을 생략하게 함으로써 작업공정수를 줄이면서도, 상기한 기초의 기능을 겸할 수 있는 매트 형상의 바닥판이 용이하게 구축될 수 있게 하여 시공성의 향상과, 공기단축 및, 경제성을 도모하게 하는 건축물의 기초 겸용 바닥구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 건축물의 지면에 접하는 최하층의 바닥구조는 상,하부 플랜지가 구비된 I형 빔부재에 의해 형성되는 빔부재틀의 내부에 콘크리트를 타설하여 구축되는 것으로서, 상기 빔부재틀은 바닥구조의 내부에 단변방향으로 배치되는 다수 개의 내부 I형 빔부재와, 상기 내부 I형 빔부재의 각 단부에 접합되는 장변방향의 종테두리 I형 빔부재와, 상기 종테두리 I형 빔부재의 각 단부에 접합되는 단변방향의 횡테두리 I형 빔부재 및, 상기 종테두리 I형 빔부재와 횡테두리 I형 빔부재의 각 외면으로부터 콘크리트 피복두께만큼 이격되어 설치되는 마감판 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물의 기초 겸용 바닥구조가 제공된다.

이때 상기 마감판 부재는 I형 빔부재의 상부 플랜지보다 콘크리트 피복두께만큼 상부로 돌출되도록 구성되게 할 수 있고, 상기 종,횡테두리 I형 빔부재에 마감판 부재의 사이를 이격시키는 수평이격재와, 지반에 타설되는 버림 콘크리트면과의 사이를 이격시키는 수직이격재가 각 설치되게 하여 빔부재틀의 전면과 하부에 피복용 콘크리트가 타설되게 할 수 있다.

또한 내부 I형 빔부재들의 각 사이와, 내부 I형 빔부재와 횡테두리 I형 빔부재의 사이에는 종방향의 좌굴방지 보강대가 설치될 수 있고, 내부 I형 빔부재와 종테두리 I형 빔부재의 사이에도 지점 보강대가 설치되게 할 수 있다.

본 발명은 별도의 기초를 구축하지 않고 공장에서 제작된 조립빔의 I형 빔부재들을 현장의 지반에 타설한 버림 콘크리트 면에 단순 조립하고 그 내부에 콘크리트를 타설하여 구축한 매트형상의 강재-콘크리트 합성의 바닥구조로 하여금 상기 기초를 대용할 수 있게 하는 바, 터파기 공정, 거푸집 공정, 철근 배근 공정 등 기초 구축을 위한 공정들의 생략으로 인한 공기단축, 인건비 및 자재비 절감을 도모하게 하여 건축물을 신속하고 경제적으로 구축할 수 있게 한다.

또한 본 발명은 바닥구조의 규모를 필요에 따라 변화시킬 수 있으므로, 수요자의 욕구에 따른 다양한 규모 및 외관을 창출할 수 있게 하여 임시 건축물로서의 뿐만 아니라 영구 건축물로의 사용을 가능하게 한다.

도 1은 종래기술에 의해 컨테이너를 고정장치로 지반에 고정시킨 상태의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조의 빔부재틀에 기둥부재 등의 뼈대가 설치된 상태의 사시도이다.
도 3은 상기 빔부재틀을 구성하는 종,횡테두리 I형 빔부재의 각 외면에 수평이격재로 마감판 부재를 설치한 예를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 4은 상기 빔부재틀이 수직이격재에 의해 이격된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 상기 수평이격재와 수직이격재의 설치에 관한 각 실시예를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 건축물의 지면에 접하는 최하층 바닥구조의 일부분을 나타낸 것으로서, 내부에 콘크리트가 타설되지 아니한 상태의 빔부재틀(100)에 기둥부재(70) 등의 뼈대가 설치된 상태를 도시한 것이다.

본 발명의 바닥구조는 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 높이를 가지는 다수의 I형 빔부재(10,20,30)들로 빔부재틀(100)을 구성하여 구획된 내부의 공간에 콘크리트를 타설할 수 있도록 함으로써 거푸집 작업 등 가설작업과 구조용 철근의 배근작업 없이도 소요 강도 및 규격을 가지는 강재-콘크리트의 매트구조를 가질 수 있게 한다.

이러한 I형 빔부재틀(100)은, 다수 개의 내부 I형 빔부재(10)와, 종횡 방향의 테두리 I형 빔부재(20,30)로 이루어지는 것으로서, 보다 구체적으로는 바닥구조의 내부에 단변방향으로 병렬 배치되는 내부 I형 빔부재(10)와, 상기 내부 I형 빔부재(10)들의 각 단부에 접합되는 장변방향의 종테두리 I형 빔부재(20)와, 상기 내부 I형 빔부재(10)와 나란하게 배치되는 것으로서 종테두리 I형 빔부재(20)의 각 단부에 접합되는 단변방향의 횡테두리 I형 빔부재(30)로 이루어지며, 여기에 내부 I형 빔부재(10)를 둘러싸면서 빔부재틀(100)의 테두리쪽에 위치한 각 테두리 I형 빔부재(20,30)가 외기에 의해 부식되지 않도록 하여 구조적 성능을 장기간 유지시킬 수 있도록 하는 마감판 부재(40)가 상기 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)의 각 외면으로부터 콘크리트 피복두께만큼 이격되어 설치된다.

I형 빔부재(10,20,30)는 상,하부 플랜지(a,b) 및 웨브(c)가 형성됨으로써, 상부 플랜지(a)로 하여금 기둥부재(70)의 용이한 설치를 위한 베이스플레이트 기능을 하게 한다. 예컨대 기둥부재(70)는 그 하단에 접합플레이트(71)를 구비시키고, 상기 접합플레이트(71)를 상부 플랜지(a)에 볼트체결하게 함으로써 기둥부재(70)의 설치작업을 완료시킨다.

또한 상기 I형 빔부재(10,20,30)는 얇은 강판을 재단, 용접하여 제작되는 조립식의 것이 사용되며, 이는 강재의 사용량을 최소화시키면서 구조적 성능을 증대시키는 것과 더불어, 건축물의 규모나 용도 등에 따른 바닥구조의 규격을 다양하게 변화시킬 수 있게 한다.

따라서 본 발명에서는 상기와 같은 강재 사용의 효율성 증대를 위해 웨브(c)에 엠보싱(c1)이 형성된 I형 빔부재(10,20,30)가 사용되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 엠보싱(c1)은 웨브(c)용 강판에 대한 롤포밍 또는 프레스에 의해 형성되게 할 수 있으며, 이에 의해 형성된 엠보싱(c1)은 그 돌출방향이 교대로 이루어지게 하여 좌우 대칭의 균형이 이루어지게 한다.

물론 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)의 각 외면으로부터 이격되어 설치되는 마감판 부재(40)에 대하여도 엠보싱(c1)을 형성시킴으로써, 콘크리트 타설에 의해 발생되는 측압에 대한 강성을 증대시켜 마감판 부재(40)가 변형되는 것을 방지하게 할 수 있다.

도 3은 마감판 부재(40)가 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)의 외면에 설치되는 구조를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.

본 발명의 마감판 부재(40)는 앞서 설명한 바와 같이, 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)의 외측면에 콘크리트가 피복될 수 있게 하고, 외면을 깔끔하게 마무리 할 수 있게 하나, 다른 한편으로는, I형 빔부재(10,20,30)들의 상부에 대하여도 타설되는 콘크리트의 높이를 설정하게 함으로써 별도의 확인작업 없이도 빔부재틀(100)에 대한 콘크리트의 정확한 피복두께가 이루어질 수 있게 한다.

이를 위한 상기 마감판 부재(40)는 I형 빔부재(10,20,30)의 상부 플랜지(a)보다 콘크리트 피복두께만큼 상부로 돌출 형성되도록 설치된다.

종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)에는 마감판 부재(40)를 이격 설치시키는 수평이격재(51)가 설치된다.

이와 함께 본 발명의 바닥구조는 빔부재틀(100)의 하부에도 콘크리트 피복이 이루어지는 바, 이를 위한 수직이격재(52)가 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)에 각 설치된다.

즉 지반에 타설되는 버림 콘크리트(wc)면에는 단열부재가 놓여지고, 상기 단열부재의 상면에 빔부재틀(100)이 놓여지면서 이를 구성하는 각 I형 빔부재(10,20,30)들의 하부 플랜지(b)와 단열부재 사이가 콘크리트 피복두께만큼 이격되어야 한다. 따라서 상기 수직이격재(52)의 길이는 콘크리트 피복두께와 함께 단열부재의 두께가 함께 고려되어야 한다. 도 4는 이를 설명하기 위하여 단열부재의 상부에 빔부재틀(100)이 놓여진 상태를 나타낸 단면도이다.

도 5는 상기한 수평이격재(51)와 수직이격재(52)의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.

수평이격재(51)와 수직이격재(52)는 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 각 개별부재로 구성될 수도 있으나, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 일체형의 단일부재로 구성될 수도 있다.

수평이격재(51)와 수직이격재(52)를 일체로 형성시키는 경우, 상기 수직이격재(52)는 마감판 부재(40)의 하단에 연하여 수직 하향되는 형상으로 이루어지게 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 수평이격재(51) 및 수직이격재(52)를 통해 마감판 부재(40)의 상하 2점이 고정되는 구조를 가지게 하여 콘크리트 타설시 측압에 의해 마감판 부재(40)의 하단이 밀려나는 것을 방지할 수 있게 한다.

아울러 수직이격재(52)를 도 5의 (b)에서 예시한 바와 같이 길이조절이 가능하도록 구성시킴으로써 버림 콘크리트(wc)의 고르지 못한 면에 대한 빔부재틀(100) 설치작업의 보정기능을 가지게 할 수도 있다.

예컨대 도 5의 (c)에 도시된 수직이격재(52)의 길이 조절수단은, 마감판 부재(40)의 하단에 고정볼트(41)를 용접으로 부착시키고, 수직이격재(52)에는 상하 방향의 슬릿(52s)을 형성시켜 상기 고정볼트(41)가 삽입될 수 있도록 구성되어 있는 바, 버림 콘크리트(wc)의 바닥면 높이에 따라 상기 슬릿(52s)에 대한 고정볼트(41)의 위치를 조정하여 마감판 부재(40)의 하단으로부터 돌출되는 수직이격재(52)의 길이를 설정한 후 고정너트(42)로 조여줌으로써 빔부재틀(100)이 정확한 수평을 이루며 설치될 수 있게 한다.

빔부재틀(100)이 형성된 내부 I형 빔부재(10)의 각 사이와, 내부 I형 빔부재(10)와 횡테두리 I형 빔부재(30)의 사이에는 종방향의 좌굴방지 보강대(61)가 더 설치될 수 있다.

좌굴방지 보강대(61)는 빔부재틀(100)에 대한 콘크리트 타설시 발생되는 측압에 의해 얇은 강판으로 제작된 I형 빔부재(10,20,30)가 좌굴 변형되는 것을 방지하고, 상기 측압에 의해 발생되는 응력을 인접한 I형 빔부재(10,20,30)에 분산시킴으로써 구조적 안정성을 가질 수 있게 한다.

상기한 좌굴방지 보강대(61)와 더불어, 내부 I형 빔부재(10)와 종테두리 I형 빔부재(20)의 사이에도 지점 보강대(62)를 설치하여 이들 내부 I형 빔부재(10)와 종테두리 I형 빔부재(20)의 접합상태에 안정성을 도모하게 할 수 있다. 이러한 좌굴방지 보강대(61)와 지점 보강대(62)는 각관 또는 앵글부재를 이용하여 구성시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

10; 내부 I형 빔부재 20; 종테두리 I형 빔부재
30; 횡테두리 I형 빔부재 40; 마감판 부재
41; 고정볼트 42; 고정너트
51; 수평이격재 52; 수직이격재
52s; 슬릿 61; 좌굴방지 보강대
62; 지점 보강대 70; 기둥부재
71; 접합플레이트 wc; 버림 콘크리트
a; 상부 플랜지 b; 하부 플랜지
c; 웨브 c1; 엠보싱

Claims (8)

1. 건축물의 지면에 접하는 최하층의 바닥구조에 있어서,
   상기 바닥구조는 상,하부 플랜지(a,b)가 구비된 I형 빔부재(10,20,30)에 의해 형성되는 빔부재틀(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 구축되는 것으로서,
   상기 빔부재틀(100)은 바닥구조의 내부에 단변방향으로 배치되며 웨브(c)에 엠보싱(c1)이 형성된 다수 개의 내부 I형 빔부재(10)와, 상기 내부 I형 빔부재(10)의 각 단부에 접합되며 웨브(c)에 엠보싱(c1)이 형성된 장변방향의 종테두리 I형 빔부재(20)와, 상기 종테두리 I형 빔부재(20)의 각 단부에 접합되며 웨브(c)에 엠보싱(c1)이 형성된 단변방향의 횡테두리 I형 빔부재(30) 및, 상기 종테두리 I형 빔부재(20)와 횡테두리 I형 빔부재(30)의 각 외면으로부터 콘크리트 피복두께만큼 이격되어 설치되는 마감판 부재(40)로 이루어지되, 상기 마감판 부재(40)는 I형 빔부재(10,20,30)의 상부 플랜지(a)보다 콘크리트 피복두께만큼 상부로 돌출되도록 구성되고,
   상기 종,횡테두리 I형 빔부재(20,30)에는, 마감판 부재(40)의 사이를 이격시키는 수평이격재(51)와, 지반에 타설되는 버림 콘크리트(wc)면과의 사이를 이격시키는 수직이격재(52)가 각 설치되되, 마감판 부재(40)의 하단에 고정볼트(41)가 부착되고, 수직이격재(52)에는 상기 고정볼트(41)가 삽입되는 상하 방향의 슬릿(52s)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물의 기초 겸용 바닥구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 내부 I형 빔부재(10)들의 각 사이와, 내부 I형 빔부재(10)와 횡테두리 I형 빔부재(30)의 사이에는 종방향의 좌굴방지 보강대(61)가 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물의 기초 겸용 바닥구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부 I형 빔부재(10)와 종테두리 I형 빔부재(20)의 사이에는 지점 보강대(62)가 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물의 기초 겸용 바닥구조.
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