KR101869798B1 - 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 sph 시공구조 - Google Patents

중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 sph 시공구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보하면서도 슬래브의 처짐을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 슬래브가 전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)으로 구성되며, 상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성됨으로, 슬래브의 강도가 종래의 데크슬래브에 비해 높아서, 종래의 데크슬래브에 비해, 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보(A)할 수 있으면서, 슬래브의 처짐을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조{STEEL PLUS HCS CONSTRUCTION STRUCTURE OF STEEL GIRDER WHICH CAN SECURE THE NON-SUPPORTING SPAN USING HOLLOW CORE SLAB}
본 발명은 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전후방향으로 연장되도록 배치된 보와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보에 고정된 복수개의 PC패널과, 상기 PC패널의 상면에 적층된 몰타르층을 포함하며, 상기 PC패널의 내부에는 양단이 PC패널의 양측으로 개방된 복수개의 관통공이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성됨으로써, 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보하면서도 슬래브의 처짐을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조에 관한 것이다.
철골구조를 가지는 건축물에서는 작업의 효율성을 위해 데크-플레이트(deck-plate)를 사용한 데크슬래브 시공이 주로 이루어지고 상기 데크슬래브는 단변방향의 무지주 시공의 최대 경간이 4.5m로 알려져 있으며, 이를 초과할 경우 데크(Deck)의 힘이 약하여 하중을 못 견디게 되고 또한 4m 라도 콘크리트 두께가 150mm를 초과하면 철근을 많이 넣어도 견딜 수 없는 단점이 있다.
이러한 이유로 보의 간격(경간)은 3m를 넘기지 않도록 대부분 2~2.5m를 적용하여 설계시공을 하게 되고, 콘크리트 타설시 테크 처짐 또는 붕괴를 방지하기 위해 철근 콘크리트조, 철골조 모두 동일하게 3.5m 이상부터는 작은 보(Sub beam) 또는 보강근 등을 추가로 설치하여 지지력을 보강하는 것이 일반적이다.
즉, 데크슬래브의 무지주 시공 시 최대 경간은 약 4.5m 정도이고, 이를 초과할 경우 작은 보(Sub beam)을 반드시 추가하여 보강해야하며, 이에 따라 철골 물량이 증가하게 되고 시공 시 타설되는 콘크리트의 무게를 철근 트러스가 견뎌야 하는 경우가 발생함에 따라 데크슬래브의 처짐이 크고 붕괴 사고도 종종 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 중공슬래브(HCS, Hollow Core Slab)는 건물의 경량화를 목적으로 슬래브 내부에 일 방향으로 연속한 구멍이 있는 프리-스트레스 슬래브를 말하며, 경량이고 휨 저항성이 큰 장점이 있어, 상기 데크슬래브 시공을 대체할 수 있는 대체재로서 최근 부상하고 있다.
이러한 HCS를 이용한 종래기술로서, 공개특허 10-2015-0062405호에서는 전단보강형 일방향 중공슬래브를 소개하고 있으며, 보다 상세하게는 하부근과, 요철형상으로 반복형성되며 하부근과 직교되게 하부근의 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 전단보강부와, 하부근과 수평하게 전단보강부의 상부에 배근되는 상부근을 갖춘 트러스구조체와; 상기 전단보강부의 요철에 끼워지는 중공체와; 상기 중공체를 포함하여 트러스구조체를 감싸 고정하는 콘크리트;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이로 인하여, 전단보강부의 상부배력근과 전단보강근 및 하부배력근이 일체를 이루고 있으므로 종래와 같이 개별적으로 배력근과 보강근을 따로 배근해야만 했던 불편함을 일시에 해소할 수 있고, 이로 인해 시공이 상당히 단순해지면서도 편리해져 설치의 편의성 및 전단성능이 크게 향상되는 이점이 있다.
그러나, 상기 공개특허 10-2015-0062405호에서는 배력근과 보강근을 일체로 형성하는 기술에 대해서는 독창성을 나타내고는 있지만, 경간을 넓히고자 할 시 데크슬래브 시공과 마찬가지로 작은 보(Sub beam)을 덧대야 하며, 그에 따라 철골 량이 증가하게 되는 문제점이 여전히 남아 있다.
한편, 이처럼 작은 보(Sub beam)의 추가 없이 진행되는 무지주 경간확보 시공을 위해서는, 슬래브의 처짐을 방지하기 위한 별도의 정착철물이 필요한데, 종래기술인 등록실용신안 20-0238490호에서는 이를 달성하기 위한 발명으로서 샌드위치형강선콘정착블럭을 소개하고 있다.
좀 더 구체적으로, 보강하고자 하는 구조 부재가 철골보(5)일 경우 같은 크기인 상판(2), 하판(4) 사이에 폭이 좁은 여러 개의 중판(3)을 끼움으로 인하여 생기는 빈 틈에 강선(10)을 통과시켜서 4각와셔(8)와 강선콘(9)을 사용하여 긴장 정착시키는 것을 표시한다. 이 때 샌드위치형강선콘정착블럭(1)과 철골보(5)와의 접합은 상판(2), 중판(3) 하판(4)과 철골보(5) 플렌지(7)에 뚫은 볼트 구멍을 통하여 고력볼트(11)를 채우는 방법으로 시행하는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 상기 등록실용신안 20-0238490호에서 사용된 정착철물은 그 구성이 다소 번잡하고 강선 및 강선콘 그리고 4각와셔 등을 구비해야 하는 단점이 있어, 좀 더 간편하고 일반적인 철골 이음 형태를 그대로 유지할 수 있음과 동시에 시공시 HCS의 처짐을 방지함으로써 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 새로운 구조의 HCS를 적용한 철골 시공구조에 대해서, 무지주로 경간을 최대한 확보할 수 있는 SPH(Steel Plus HCS)란 신공법을 본 출원인은 창안하게 되었다.
등록특허 10-1118257호 공개특허 10-2015-0062405호 등록실용신안 20-0238490호
본 발명은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창한된 것으로서, 보다 상세하게는 전후방향으로 연장되도록 배치된 보와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보에 고정된 복수개의 PC패널과, 상기 PC패널의 상면에 적층된 몰타르층을 포함하며, 상기 PC패널의 내부에는 양단이 PC패널의 양측으로 개방된 복수개의 관통공이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성됨으로써, 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보하면서도 슬래브의 처짐을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철골구조를 갖는 건축물의 슬래브 구조로서, 전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)을 포함하며, 상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성된 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 보(A)는 상호 상하방향으로 이격되도록 구비된 상하부 플랜지(11,12)와 상기 상하부 플랜지(11,12)의 사이에 구비되며 상하단이 상기 상하부 플랜지(11,12)에 고정되어 상하부 플랜지(11,12)를 지지하는 웨브(13)로 구성된 보본체(10)와, 상기 보본체(10)의 상부 플랜지(11)의 상면에 고정되며 상면에는 상측으로 연장된 복수개의 고정용 핀(21)이 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된 고정패널(20)과, 상기 상부 플랜지(11)의 양측 하측면에 측방향으로 연장되도록 고정된 연장판(30)과, 상기 연장판(30)의 상면에 적층된 레벨조절판(40)을 더 포함하며, 상기 레벨조절판(40)은 상기 연장판(30)의 상면에 용접결합되고, 상기 PC패널(B)은 양단이 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연장판(30)과 고정패널(20)은 상기 상부 플랜지(11)를 상하방향으로 관통하는 고정볼트(50)에 의해 상기 상부 플랜지(11)의 상하면에 고정되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 PC패널(B)의 양단에는 금속판을 디귿자로 절곡하여 구성된 접합절물(66)이 볼트(66a)로 고정되어, 상기 PC패널(B)의 양단을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려놓은 후, 상기 접합절물(66)을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 용접하여 PC패널(B)의 양단을 상기 보(A)에 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 PC패널(B)은 전후면의 상단이 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 경사지도록 구성되며, 상기 전후면의 중간부에는 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 오목하게 형성된 오목홈(64)이 형성되어, 상기 보(A)에 PC패널(B)을 설치하고 PC패널(B)의 상부에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르가 상기 오목홈(64)의 내부로 유입되어 몰타르층(C)이 PC패널(B)에 견고하게 고정되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 접합절물(66)은 상기 PC패널(B)의 양단에 복수개가 상호 전후방향으로 이격되도록 고정결합되며, 전후방으로 연장된 탄성이 있는 합성수지 또는 고무재질의 패널형상으로 구성되며 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면의 사이에 구비되어 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면 사이의 틈을 밀폐하는 밀폐부재(67)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고정용 핀(21)은 상기 고정패널(20)의 상면에 상측으로 연장되도록 결합고정된 나사축(22)과, 상하방향으로 연장된 관체형상으로 구성되고 상단에는 헤드부(23a)가 형성되며 상기 나사축(22)의 외측에 나사결합된 연장관체(23)를 포함하여, 상기 연장관체(23)를 회전시키면 연장관체(23)가 상하방향으로 승강되어, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층되는 몰타르층(C)의 상면의 높이를 표시할 수 있도록 구성되어, 상기 보(A)에 PC패널(B)을 배치하고 PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르층(C)의 상면높이를 상기 연장관체(23)의 상단의 높이에 대응되도록 하여 몰타르층(C)의 두께를 미리 설계된 몰타르층(C)의 두께에 맞도록 시공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 PC패널(B)의 전후면 하단에는 전후방향으로 돌출된 돌출부(63)가 형성되고, 상기 돌출부(63)가 맞닿는 부위의 상면에는 탄성이 있는 고무가 피복된 히터(70)가 구비되고, 상기 돌출부(63)에는 상하면을 관통하는 관통공(68)이 형성되어, 상기 히터(70)에 연결되는 전원선(71)이 상기 관통공(68)을 통해 PC패널(B)의 하측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조가 제공된다.
한편 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다”또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조에 의하면, 상기 슬래브가 전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)으로 구성되며, 상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성됨으로, 슬래브의 강도가 종래의 데크슬래브에 비해 높아서, 종래의 데크슬래브에 비해, 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보(A)할 수 있으면서, 슬래브의 처짐을 방지할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 프리캐스트로 제작되는 HCS(Hollow Core Slab, 중공슬래브)를 철골구조에 적용하여 데크슬래브(deck slab) 대비 무지주로 시공 가능한 경간을 4.5M 이상으로 충분히 확보할 수 있으며, 경간을 4.5M 이상으로 늘리더라도 작은 보(Sub Beam)의 보강이 불필요하기 때문에 철골 량을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 SPH 시공구조를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 요부를 도시한 확대도,
도 3은 도 2의 D-D선 단면을 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 보와 PC패널을 도시한 확대도,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 시공방법을 도시한 참고도,
도 9는 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 제2 실시예를 도시한 정단면도,
도 10은 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 제2 실시예의 요부를 도시한 확대도,
도 11은 본 발명에 따른 SPH 시공구조의 제3 실시예를 도시한 정단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에서 서술하는 중공슬래브(HCS, Hollow Core Slab)는, 내부에는 일 방향으로 연속한 중공이 서로 이격되도록 나란히 구비되어지며 프리스트레스 방식으로 제작되어 철골보 상부에 양중되는 부재이다.
한편, 본 발명에서는 공장에서 프리캐스트로 제작되어지는 일반적인 HCS를 그대로 사용하므로 이에 대한 기술적 설명은 생략하며, 하기에서는 중공슬래브란 용어 대신 PC패널(B)로 통일하여 지칭하였다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조를 도시한 것으로, 철골구조를 갖는 건축물에 적용되는 것이다.
이에 따르면, 본 발명에 따른 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조는 전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)으로 구성된다.
상기 보(A)는 전후방향으로 연장되도록 배치된 금속재의 보본체(10)와, 상기 보본체(10)의 상면에 고정되어 상기 몰타르층(C)이 보본체(10)에 보(A)에 견고하게 고정되도록 하는 고정패널(20)과, 상기 보본체(10)의 양측에 측방향으로 연장되도록 고정된 연장판(30)과, 상기 연장판(30)의 상면에 적층된 레벨조절판(40)으로 구성된다.
상기 보본체(10)는 상호 상하방향으로 이격되도록 구비된 상하부 플랜지(11,12)와, 상기 상하부 플랜지(11,12)의 사이에 구비되며 상하단이 상기 상하부 플랜지(11,12)에 고정되어 상하부 플랜지(11,12)를 지지하는 웨브(13)로 구성된다.
이러한 보본체(10)의 구조는 일반적인 H빔이나 I빔과 동일함으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 고정패널(20)은 전후방향으로 연장된 금속판재질의 판형태로 구성되어 상기 상부 플랜지(11)의 상면에 고정되는 것으로, 상면에는 상측으로 연장된 복수개의 고정용 핀(21)이 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된다.
상기 고정용 핀(21)은 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상단에는 외경이 큰 헤드부(21a)가 형성되어, 상기 PC패널(B)의 상부에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 상기 고정용 핀(21)이 몰타르층(C)의 내부에 매입되어 몰타르층(C)이 보(A)에 견고하게 고정되도록 한다.
상기 연장판(30)은 강도가 높은 금속재질의 사각판 형상으로 구성된 것으로, 상기 상부 플랜지(11)의 양측 하측면에 측방향으로 연장되도록 고정된다.
이때, 상기 연장판(30)과 고정패널(20)은 상기 상부 플랜지(11)를 상하방향으로 관통하는 고정볼트(50)에 의해 상기 상부 플랜지(11)의 상하면에 고정된다.
상기 레벨조절판(40)은 다양한 두께를 갖는 사각판 형상으로 구성된 것으로, 상기 연장판(30)에 용접결합되어, 상기 보(A)에 설치되는 PC패널(B)의 높이를 미세하게 조절하는 기능을 한다.
즉, 이러한 건축물을 설치할 때는 여러개의 보(A)를 설치하여, 상기 보(A)에 상기 PC패널(B)을 넓은 판형상을 이루도록 설치하여야 하는데, 이러한 보(A)를 설치할 때는, 현상상황에 따라, 보(A)의 높이가 조금 서로 조금씩 다르게 설치될 수 있다.
이때, 상기 보(A)에는 레벨조절판(40)이 구비됨으로, 보(A)의 높이에 따라 상기 연장판(30)에 결합되는 레벨조절판(40)의 두께를 서로 달리함으로써, 보(A)에 설치되는 PC패널(B)의 상면이 동일한 높이를 유지하도록 조절할 수 있다.
상기 PC패널(B)은 공장에서 형틀의 내부에 철근을 배근하고, 상기 형틀의 내부에 콘크리트를 타설하여 제작한 후, 현장으로 배송되는 것으로, 양단이 상기 보(A)의 레벨조절판(40)의 상면에 올려지도록 배치된다.
이때, 상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성된다.
그리고, 상기 PC패널(B)은 도 3에 도시한 바와 같이, 전후면의 상단이 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 경사지도록 구성되며, 상기 PC패널(B)의 전후면하단에는 전후방향으로 돌출된 돌출부(63)가 형성되어, 상기 PC패널(B)을 전후방향으로 상호 밀착되도록 결합하면, 상기 돌출부(63)가 상호 맞닿아서 PC패널(B)의 사이에 V자 형의 오목부(64)가 형성되도록 구성된다.
또한, 상기 전후면의 중간부에는 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 오목하게 형성된 오목홈(64)이 형성된다.
따라서, 후술하는 바와 같이, 상기 PC패널(B)을 전후면이 상호 밀착되도록 상기 보(A)에 배치한 후, PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 성형할 때, 몰타르가 상기 오목부(64)와 오목홈(64)의 내부로 유입되어, 몰타르층(C)이 PC패널(B)의 상면에 견고하게 고정되도록 한다.
또한, 상기 PC패널(B)의 양단에는 PC패널(B)의 양단을 상기 보(A)에 용접고정하기 위한 접합절물(66)이 구비된다.
상기 접합절물(66)은 도 4에 도시한 바와 같이, 스트립형태의 금속판을 디귿자로 절곡하여 구성된 것으로, 복수개가 상호 전후방향으로 이격되도록 상기 PC패널(B)의 양단에 결합되어 상하면을 관통하는 볼트(66a)에 의해 PC패널(B)에 고정된다.
따라서, 상기 PC패널(B)의 양단을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려놓으면 상기 접합절물(66)의 하측면이 상기 레벨조절판(40)에 밀착되며, 상기 접합절물(66)을 상기 레벨조절판(40)에 용접결합함으로써, PC패널(B)을 상기 보(A)에 고정할 수 있다.
이때, 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면의 사이에는 밀폐부재(67)가 구비된다.
상기 밀폐부재(67)는 전후방으로 연장된 탄성이 있는 합성수지 또는 고무재질의 패널형상으로 구성된 것으로, 전후단이 상기 접합절물(66)의 전후면에 밀착되도록 배치되어, 상기 PC패널(B)의 하측면과 레벨조절판(40)의 상면 사이의 틈을 밀폐하도록 구성된다.
즉, 상기 PC패널(B)의 양단에는 상기 접합절물(66)이 상호 전후방향으로 이격되도록 구비됨으로, PC패널(B)의 양단을 상기 보(A)의 레벨조절판(40)의 상면에 올려놓으면, 상기 접합절물(66)의 두께만큼 상기 PC패널(B)의 하측면이 상기 레벨조절판(40)의 상면으로부터 이격되며, 이에 따라, 상기 PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르가 레벨조절판(40)과 PC패널(B) 사이의 틈으로 유출될 수 있다.
따라서, 상기 레벨조절판(40)의 상면에 상기 접합절물(66)과 간섭되지 않도록 상기 밀폐부재(67)를 배치하고, 상기 레벨조절판(40)의 양면에 상기 PC패널(B)의 양단을 올려놓으면, 상기 밀폐부재(67)에 의해 레벨조절판(40)의 상면과 PC패널(B)의 하측면의 사이에 발생되는 틈이 밀폐된다.
상기 몰타르층(C)은 상기 보(A)에 다수개의 PC패널(B)을 전후면이 상호 밀착되도록 배치한 후, PC패널(B)의 상면에 일정한 두께로 몰타르를 타설 및 경화시켜 구성된다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 보(A)를 설치하고, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 보(A)의 레벨조절판(40)의 상면에 상기 밀폐부재(67)를 배치하고, 도 7에 도시한 바와 같이, 다수개의 PC패널(B)을 양단을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 고정하여 상기 PC패널(40)이 상호 전후면이 밀착되도록 배치한 후, 상기 PC패널(B)의 접합철물(66)을 상기 레벨조절판(40)과 상부 플랜지(11)에 용접결합하고, 도 8에 도시한 바와 같이, PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설 및 경화시킴으로써, 슬래브를 시공할 수 있다.
이와 같이 구성된 건축물의 슬래브 구조에 따르면, 상기 슬래브가 전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와, 측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)으로 구성되며, 상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성됨으로, 슬래브의 강도가 종래의 데크슬래브에 비해 높아서, 종래의 데크슬래브에 비해, 무지주로 시공이 가능한 경간을 최대한 길게 확보(A)할 수 있으면서, 슬래브의 처짐을 방지할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 보(A)는 상호 상하방향으로 이격되도록 구비된 상하부 플랜지(11,12)와 상기 상하부 플랜지(11,12)의 사이에 구비되며 상하단이 상기 상하부 플랜지(11,12)에 고정되어 상하부 플랜지(11,12)를 지지하는 웨브(13)로 구성된 보본체(10)와, 상기 보본체(10)의 상부 플랜지(11)의 상면에 고정되며 상면에는 상측으로 연장된 복수개의 고정용 핀(21)이 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된 고정패널(20)과, 상기 상부 플랜지(11)의 양측 하측면에 측방향으로 연장되도록 고정된 연장판(30)과, 상기 연장판(30)의 상면에 적층된 레벨조절판(40)으로 구성되며, 상기 레벨조절판(40)은 상기 연장판(30)의 상면에 용접결합되고, 상기 PC패널(B)은 양단이 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려지도록 배치됨으로, PC패널(B)의 양단을 보(A)에 견고하게 고정할 수 있을 뿐 아니라, 보(A)의 높이에 오차가 발생되더라도, 상기 PC패널(B)의 상면이 수평을 이루도록 손쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 연장판(30)과 고정패널(20)은 상기 상부 플랜지(11)를 상하방향으로 관통하는 고정볼트(50)에 의해 상기 상부 플랜지(11)의 상하면에 고정됨으로, 연장판(30)과 고정패널(20)을 상부 플랜지(11)에 효과적으로 고정할 수 있을 뿐 아니라, 연장판(30)과 고정패널(20)의 고정강도와 내구성이 높은 장점이 있다.
그리고, 상기 PC패널(B)의 양단에는 금속판을 디귿자로 절곡하여 구성된 접합절물(66)이 볼트(66a)로 고정되어, 상기 PC패널(B)의 양단을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려놓은 후, 상기 접합절물(66)을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 용접하여 PC패널(B)의 양단을 상기 보(A)에 고정할 수 있음으로, 상기 PC패널(B)을 보(A)에 더욱 견고하게 고정할 수 있는 장점이 있다.
즉, 상기 PC패널(B)은 콘크리트재질로 구성됨으로, 이러한 일반적인 PC패널(B)을 상기 보(A)에 고정하는 방법이 마땅치 않은 반면, 본 발명의 경우, PC패널(B)의 양단에 금속판을 절곡하여 구성된 접합절물(66)이 고정되어, 상기 접합절물(66)을 보(A)에 용접결합함으로서, PC패널(B)이 보(A)에 견고하게 고정되도록 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 PC패널(B)은 전후면의 상단이 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 경사지도록 구성되며, 상기 전후면의 중간부에는 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 오목하게 형성된 오목홈(64)이 형성된다.
따라서, 상기 보(A)에 PC패널(B)을 설치하고 PC패널(B)의 상부에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르가 상기 오목홈(64)의 내부로 유입되어 경화됨으로써, 몰타르층(C)이 PC패널(B)에 견고하게 고정되는 장점이 있다.
그리고, 상기 접합절물(66)은 상기 PC패널(B)의 양단에 복수개가 상호 전후방향으로 이격되도록 고정결합되며, 전후방으로 연장된 탄성이 있는 합성수지 또는 고무재질의 패널형상으로 구성되며 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면의 사이에는 밀폐부재(67)가 구비되어 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면 사이의 틈을 밀폐할 수 있음으로, 상기 PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 상기 접합절물(66)에 의해 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면 사이에 발생된 틈을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 것으로, 상기 고정용 핀(21)은 상기 고정패널(20)의 상면에 상측으로 연장되도록 결합고정된 나사축(22)과, 상하방향으로 연장된 관체형상으로 구성되고 상단에는 헤드부(23a)가 형성되며 상기 나사축(22)의 외측에 나사결합된 연장관체(23)로 구성되어, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 헤드부(23a)에 렌치를 결합하여 연장관체(23)를 정역회전시키면, 상기 나사축(22)의 나사작용에 의해 연장관체(23)가 승강된다.
따라서, 상기 보(A)에 PC패널(B)을 설치한 후, 상기 연장관체(23)를 회전시켜 연장관체(23)의 상단의 높이가 설계도상의 몰타르층(C)의 상면의 높이에 대등되도록 높이조절을 하고, 상기 PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르층(C)의 상면이 상기 연장관체(23)의 상단과 동일한 높이를 이루도록 함으로써, 몰타르층(C)의 두께가 설계도에 나타난 몰타르층(C)의 두께와 동일하도록 할 수 있는 장점이 있다.
즉, 이러한 건축물의 슬래브가 충분한 강도를 갖기 위해서는 상기 몰타르층(C)이 정해진 정확한 두께로 시공되어야 하는데, 종래에는 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르층(C)의 두께를 손쉽게 확인할 수 있는 방법이 없음으로, 몰타르층(C)의 두께를 정확히 시공하는 것이 어려웠다.
그러나, 본 발명의 경우, 상기 연장관제를 회전시켜 연장관체(23)의 상단이 시공될 몰타르층(C)의 상면높이로 높이조절되도록 한 후, PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르층(C)의 상면이 상기 연장관체(23)의 상면과 동일한 높이를 갖도록 하면, 상기 몰타르층(C)이 정확한 두께로 시공되도록 할 수 있다.
따라서, 몰타르층(C)을 손쉽게 정확한 두께로 시공할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시한 것으로, 상기 PC패널(B)의 전후면이 상호 밀착되도록 PC패널(B)을 보(A)에 배치할 때, 상기 돌출부(63)가 맞닿는 부위의 상면에는 히터(70)가 구비되고, 상기 돌출부(63)에는 상하면을 관통하는 관통공(68)이 형성되어, 상기 히터(70)에 연결되는 전원선(71)이 상기 관통공(68)을 통해 PC패널(B)의 하측으로 연장되도록 구성된다.
상기 히터(70)는 전후방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 외측둘레부에는 탄성이 있는 고무가 피복된 것으로, 상기 돌출부(63)가 맞닿는 부위의 상면 즉, 상기 오목부(64)의 바닥면에 밀착되도록 배치되어, 후술하는 바와 같이, 상기 오목부(64)의 내부로 유입된 몰타르를 가열함과 동시에, 상기 PC블록의 전후면이 밀착되는 부위에 발생되는 틈을 막는 기능을 한다.
이와 같이 구성된 슬래브구조에 따르면, 상기 보(A)에 PC패널(B)을 결합하고, 상기 PC패널(B)에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 상기 전원선(71)에 전원을 인가하여 상기 히터(70)를 on시키면, 상기 PC패널(B)의 전후면이 상호 밀착되는 부위에 형성되는 오목부(64)의 내부로 유입된 몰타르가 가열되어 빠르게 건조되도록 한다.
따라서, 상기 오목부(64)의 내부로 유입된 몰타르가 몰타르층(C)의 다른 부분에 비해 빠르게 건조되어, 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 히터(70)가 상기 PC패널(B)의 전후면이 맞닿는 부분에 발생되는 틈의 상면을 밀폐하여, 상기 PC패널(B) 사이의 틈을 통해 몰타르가 하측으로 유출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만 본 발명의 제4실시예에 따르면, 상기 PC패널(B)의 상면 소정의 위치에 복수개의 황토단열층(80, 미도시)을 먼저 형성한 뒤에 몰타르층(C)을 적층할 수도 있다.
이때, 상기 황토단열층(80, 미도시)은 단열을 위한 황토(81, 미도시)와, 내측면에 개구부(82a, 미도시)가 형성된 단열성이 있는 합성수지재질의 지지프레임(82, 미도시)과, 상기 지지프레임(82, 미도시)의 내부에 충진된 솜(83, 미도시)과, 강도가 높은 금속재질로 구성되며 상기 지지프레임(82, 미도시)의 내측면에 결합되어 상기 개구부(82a, 미도시)를 밀폐하는 금속망체(84)를 포함한다.
여기서 몰타르층(C)의 단열성능을 향상시키기 위해, PC패널(B)의 상면에 설치되는 복수개의 황토단열층(80, 미도시) 사이에는 발포성 단열재(85)가 추가적으로 충진되어질 수도 있다.
상기와 같이 구성됨에 따라, 상기 지지프레임(82, 미도시)의 내측에 황토(81, 미도시)를 미장하면 황토층이 형성되어 상기 금속망체(84, 미도시)에 견고하게 고정되는 장점이 있다.
또한, 상기 황토단열층(80, 미도시)을 덮도록 몰타르층(C)이 적층되어 양생되어지게 되면, 상기 몰타르층(C)이 일종의 단열층의 기능을 하여 슬래브에 단열성을 부여할 수 있을 뿐 아니라, 내부에는 솜(83, 미도시)이 충진됨으로써 황토층에 크랙이 발생되는 것을 방지하고 황토층의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 황토(81, 미도시)를 미장할 때 상기 금속망체(84, 미도시)를 통과하여 내부로 유입되는 황토(81, 미도시)에 의해 솜(83, 미도시)이 적절히 압축되면서 상기 황토(81, 미도시)가 지지프레임(82, 미도시)의 내부에 완전히 충진되는 것을 방지하고 적정한 정도의 공기층을 형성하여, 황토단열층(80, 미도시)에 의한 단열효과가 극대화되도록 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
A : 보 B : PC패널
C : 몰타르층

Claims (8)

  1. 철골구조를 갖는 건축물의 슬래브 구조로서,
    전후방향으로 연장되도록 배치된 보(A)와,
    측방향으로 연장되도록 구비되며 상호 전후방향으로 연결되도록 양단이 상기 보(A)에 고정된 복수개의 PC패널(B)과,
    상기 PC패널(B)의 상면에 적층된 몰타르층(C)을 포함하며,
    상기 PC패널(B)의 내부에는 양단이 PC패널(B)의 양측으로 개방된 복수개의 관통공(61)이 상호 전후방향으로 이격되도록 형성되고,
    상기 PC패널(B)은 전후면의 상단이 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 경사지도록 구성되며,
    상기 전후면의 중간부에는 PC패널(B)의 중앙부쪽으로 오목하게 형성된 오목홈(64)이 형성되어,
    상기 보(A)에 PC패널(B)을 설치하고 PC패널(B)의 상부에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르가 상기 오목홈(64)의 내부로 유입되어 몰타르층(C)이 PC패널(B)에 견고하게 고정되며,
    상기 PC패널(B)의 전후면하단에는 전후방향으로 돌출된 돌출부(63)가 형성되고,
    상기 돌출부(63)가 맞닿는 부위의 상면에는 탄성이 있는 고무가 피복된 히터(70)가 구비되며,
    상기 돌출부(63)에는 상하면을 관통하는 관통공(68)이 형성되어,
    상기 히터(70)에 연결되는 전원선(71)이 상기 관통공(68)을 통해 PC패널(B)의 하측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보(A)는
    상호 상하방향으로 이격되도록 구비된 상하부 플랜지(11,12)와 상기 상하부 플랜지(11,12)의 사이에 구비되며 상하단이 상기 상하부 플랜지(11,12)에 고정되어 상하부 플랜지(11,12)를 지지하는 웨브(13)로 구성된 보본체(10)와,
    상기 보본체(10)의 상부 플랜지(11)의 상면에 고정되며 상면에는 상측으로 연장된 복수개의 고정용 핀(21)이 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된 고정패널(20)과,
    상기 상부 플랜지(11)의 양측 하측면에 측방향으로 연장되도록 고정된 연장판(30)과,
    상기 연장판(30)의 상면에 적층된 레벨조절판(40)을 더 포함하며,
    상기 레벨조절판(40)은 상기 연장판(30)의 상면에 용접결합되고, 상기 PC패널(B)은 양단이 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연장판(30)과 고정패널(20)은 상기 상부 플랜지(11)를 상하방향으로 관통하는 고정볼트(50)에 의해 상기 상부 플랜지(11)의 상하면에 고정되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 PC패널(B)의 양단에는 금속판을 디귿자로 절곡하여 구성된 접합절물(66)이 볼트(66a)로 고정되어,
    상기 PC패널(B)의 양단을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 올려놓은 후, 상기 접합절물(66)을 상기 레벨조절판(40)의 상면에 용접하여 PC패널(B)의 양단을 상기 보(A)에 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접합절물(66)은 상기 PC패널(B)의 양단에 복수개가 상호 전후방향으로 이격되도록 고정결합되며,
    전후방으로 연장된 탄성이 있는 합성수지 또는 고무재질의 패널형상으로 구성되며 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면의 사이에 구비되어 상기 레벨조절판(40)의 상면과 상기 PC패널(B)의 양단 하측면 사이의 틈을 밀폐하는 밀폐부재(67)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정용 핀(21)은
    상기 고정패널(20)의 상면에 상측으로 연장되도록 결합고정된 나사축(22)과,
    상하방향으로 연장된 관체형상으로 구성되고 상단에는 헤드부(23a)가 형성되며 상기 나사축(22)의 외측에 나사결합된 연장관체(23)를 포함하여,
    상기 연장관체(23)를 회전시키면 연장관체(23)가 상하방향으로 승강되어, 상기 PC패널(B)의 상면에 적층되는 몰타르층(C)의 상면의 높이를 표시할 수 있도록 구성되어,
    상기 보(A)에 PC패널(B)을 배치하고 PC패널(B)의 상면에 몰타르를 타설하여 몰타르층(C)을 시공할 때, 몰타르층(C)의 상면높이를 상기 연장관체(23)의 상단의 높이에 대응되도록 하여 몰타르층(C)의 두께를 미리 설계된 몰타르층(C)의 두께에 맞도록 시공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 중공슬래브를 이용하여 무지주 경간확보가 가능한 철골보의 SPH 시공구조.
  7. 삭제
  8. 삭제
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