KR101877227B1 - 경량기포 콘크리트를 이용하여 제작된 내화 슬래브 및 그 제작방법 - Google Patents

경량기포 콘크리트를 이용하여 제작된 내화 슬래브 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연직방향으로 중립축의 아래쪽에 위치하는 인장측의 내화 하부층과 압축측에 해당하는 압축 상부층을 가지도록 2종의 재료로 슬래브를 제작하되, 내화 하부층은 내화성능이 우수한 경량기포 콘크리트로 이루어지도록 하며, 압축 상부층은 일반적인 콘크리트로 이루어지도록 제작함으로써 슬래브로서의 구조적인 성능은 충분히 발휘하면서도 자중을 경감시키고 내화성은 향상시킬 수 있게 되는 내화 슬래브의 제작방법과, 이러한 제작방법에 의해 제작되는 내화 슬래브에 관한 것이다.

Description

경량기포 콘크리트를 이용하여 제작된 내화 슬래브 및 그 제작방법{Fire Resistant Slab Using Lightweight Foamed Concrete, and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 내화성능을 향상시킨 철근콘크리트 슬래브와, 이러한 슬래브를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 연직방향으로 중립축의 아래쪽에 위치하는 인장측의 내화 하부층과 압축측에 해당하는 압축 상부층을 가지도록 2종의 재료로 슬래브를 제작하되, 내화 하부층은 내화성능이 우수한 경량기포 콘크리트로 이루어지도록 하며, 압축 상부층은 일반적인 콘크리트로 이루어지도록 제작함으로써 슬래브로서의 구조적인 성능은 충분히 발휘하면서도 자중을 경감시키고 내화성은 향상시킬 수 있게 되는 내화 슬래브의 제작방법과, 이러한 제작방법에 의해 제작되는 내화 슬래브에 관한 것이다.
건축구조물의 천정, 터널의 풍도 슬래브 등과 같이 두께를 가지는 판형의 구조부재로 이루어진 "슬래브"는 보통의 콘크리트를 이용한 철근콘크리트로 제작되는 것이 일반적이다. 최근에는 터널 내의 화재 사고 등이 빈번하게 발생하고 있는 바, 슬래브의 내화성능 향상 필요성이 매우 커지고 있다.
슬래브의 내화성능을 향상시키기 위하여 종래 기술에서는 별도의 내화패널을 슬래브의 외면에 부착하는 방식을 이용하였다. 대한민국 등록특허 제10-1522392호에는 이러한 종래 기술의 일예로서, 스틸플레이트와 기포콘크리트를 이용한 내화피복구조를 슬래브의 저면에 피복하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이와 같이 별도의 내화부재를 슬래브의 외면에 부착하거나 피복하는 방식으로는 충분한 내화성능 향상을 기대할 수 없으며, 이러한 부착물은 슬래브에 대해 하중으로 작용하게 되어 슬래브에 대해 구조적으로 매우 불리한 영향을 주게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1522392호(2015. 05. 21. 공고).
본 발명은 위와 같은 종래 기술이 가지는 여러 가지 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 자중(自重)의 중가를 방지하여 구조적으로 불리함을 발생시키지 않아서 장경간에도 용이하게 사용할 수 있으면서도 우수한 내화성능을 발휘할 수 있는 슬래브를 제작할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 일반 콘크리트로 제작된 압축 상부층과 경량기포 콘크리트로 제작된 내화 하부층이 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 중앙 합성단면 구간과, 종방향으로 상기 중앙 합성단면 구간의 양측 각각에 존재하는 변단면 구간과, 상기 변단면 구간에서부터 종방향 양쪽 끝단까지의 구간으로서 콘크리트로만 이루어진 단부 단일단면 구간으로 이루어진 내화 슬래브를 제작하는 방법으로서, 압축 상부층의 형상에 맞는 거푸집을 제작하고 콘크리트를 타설하여 압축 상부층에 해당하는 패널을 제작하되, 내화 슬래브의 상면을 이루게 되는 압축 상부층의 상면이 아래쪽에 위치하도록 압축 상부층에 해당하는 패널을 제작하는 단계; 및 압축 상부층의 하면이 위를 향하고 있어서 중앙 합성단면 구간과 변단면 구간이 오목한 부분을 이루고 있는 상태에서, 중앙 합성단면 구간과 변단면 구간에서의 오목한 부분에 경량기포 콘크리트를 타설하여 직사각형 판재 형태를 이루게 하는 단계를 포함함으로써; 경량기포 콘크리트로 이루어진 내화 하부층과, 중립축의 위쪽에 해당하는 압축측의 압축 상부층이 일체화되어 있는 합성단면이 만들어지도록 하는 것을 특징으로 하는 내화 슬래브의 제작방법이 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 과제를 달성하기 위하여, 일반 콘크리트로 제작된 압축 상부층과 경량기포 콘크리트로 제작된 내화 하부층이 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 중앙 합성단면 구간과, 종방향으로 상기 중앙 합성단면 구간의 양측 각각에 존재하는 변단면 구간과, 상기 변단면 구간에서부터 종방향 양쪽 끝단까지의 구간으로서 콘크리트로만 이루어진 단부 단일단면 구간으로 이루어져 있으며, 상기한 본 발명의 방법에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 내화 슬래브가 제공된다.
상기한 본 발명에 따른 내화 슬래브의 제작방법 및 그에 의한 내화 슬래브에 있어서, 압축 상부층에 해당하는 패널을 상,하면이 뒤집어진 상태로 제작하는 단계에서는, 압축 상부층의 형상에 맞는 거푸집을 제작하는 단계; 종방향으로 연장되어 압축 상부층에 완전히 매립될 압축보강철근, 종방향으로 연장되어 내화 하부층에 매립될 인장보강철근, 및 내화 슬래브의 두께 방향으로 연장되도록 배치되어 압축 상부층과 내화 하부층의 모두에 걸쳐서 위치함으로써 압축 상부층과 내화 하부층 간의 일체화 및 내화 슬래브의 강성 보강을 도모할 연결철근을, 거푸집 내에 배치하는 단계; 및 거푸집 내에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계를 포함할 수 있다.
더 나아가, 상기한 본 발명에 따른 내화 슬래브의 제작방법 및 그에 의한 내화 슬래브에 있어서, 압축 상부층의 형상에 맞는 거푸집을 제작할 때, 압축 상부층에 해당하는 패널의 변단면 구간에서는, 종방향 양단부를 향하여 가면서 연직거푸집판이 종방향 간격을 두고 배치되는데; 각각의 연직거푸집판은 종방향 양단부를 향하여 가면서 그 설치위치가 순차적으로 높아지도록 배치되어 계단식으로 형성되어, 콘크리트가 거푸집에 타설되었을 때, 변단면 구간에서 압축 상부층에 해당하는 패널의 위쪽 면이 종방향 양단부로 가면서 단계적으로 상승하는 계단형태로 이루어지게 만들 수 있다.
이와 달리, 상기한 본 발명에 따른 내화 슬래브의 제작방법 및 그에 의한 내화 슬래브에 있어서, 압축 상부층의 형상에 맞는 거푸집을 제작할 때, 압축 상부층에 해당하는 패널의 변단면 구간에 경사판을 설치하고, 중앙 합성단면 구간에서도 거푸집의 개방된 상면을 폐쇄하는 덮개판을 설치하여, 거푸집의 상면을 폐쇄시킨 상태에서 콘크리트를 타설함으로써, 변단면 구간에서 압축 상부층에 해당하는 패널의 위쪽 면이 종방향 양단부로 가면서 선형적으로 상승하는 경사면으로 이루어지게 만들 수도 있다.
한편, 상기한 본 발명에 따른 내화 슬래브의 제작방법 및 그에 의한 내화 슬래브에 있어서, 압축 상부층에 해당하는 패널을 제작할 때, 압축 상부층에 해당하는 패널의 아래쪽 면의 가장자리에 블럭아웃부를 형성하여, 압축보강철근의 일부가 블럭아웃부에 노출되도록 하여, 노출된 압축보강철근이 내화 슬래브의 취급 및 인양과정에서 인양고리로 활용될 수 있도록 구성할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따르면 자중(自重)의 중가를 방지하여 구조적으로 불리함을 발생시키지 않아서 장경간에도 용이하게 사용할 수 있으면서도, 내화도료나 별도의 내화 보드 등의 부착 없이도 우수한 내화성능을 발휘할 수 있는 내화 슬래브를 매우 효율적으로 제작할 수 있게 되는 작용 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내화 슬래브의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내화 슬래브를 하면이 위를 향하도록 뒤집어서 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 상태의 내화 슬래브에 대한 개략적인 횡방향의 측면도이다.
도 4는 일반 콘크리트를 이용하여 내화 슬래브의 압축 상부층에 해당하는 패널을 제작한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 압축 상부층에 해당하는 패널에 대한 개략적인 횡방향의 측면도이다.
도 6은 압축 상부층에 해당하는 패널의 변단면 구간을 형성하기 위하여 거푸집을 계단식으로 제작한 상태를 보여주는 개략적인 부분 사시도이다.
도 7은 도 6의 거푸집에 일반 콘크리트가 타설되는 상태를 보여주는 개략적인 부분 사시도이다.
도 8은 변단면 구간을 경사면으로 만들기 위하여 폐합된 형태의 거푸집을 제작하여 일반 콘크리트를 타설하는 상태를 보여주는 개략적인 부분 사시도이다.
도 9는 취급 및 인양을 위하여 압축보강철근의 일부가 노출된 상태로 제작된 압축 상부층에 해당하는 패널을 아래에서 위로 바라보는 형태로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 화살표 D-D에 따른 종방향으로의 개략적인 단면도이다.
도 11은 중앙 합성단면 구간에서 블럭아웃부가 형성되어 압축보강철근이 노출된 부분에서 압축 상부층의 하면이 돌출되어 있는 것을 보여주는 개략적인 횡방향 측면도이다.
도 12는 블럭아웃부가 형성된 본 발명의 내화 슬래브가 서로 연속되도록 인접 배치되고, 연속된 블럭아웃부에 채움재가 채워져서 서로 일체화된 상태를 연직 상향에서 바라본 형태로 보여주는 개략적인 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 청구범위를 포함한 본 명세서의 전체에서 "종방향"은 내화 슬래브가 길게 연장되는 방향을 의미하며, "횡방향"은 상기한 종방향과 직교하는 방향으로서 내화 슬래브의 폭 방향을 의미한다. "연직방향"은 내화 슬래브의 두께 방향을 의미한다.
슬래브가 휨 하중을 받는 구조부재로 사용될 경우, 중립축을 기준으로 위쪽은 압축응력이 작용하는 압축측에 해당하고 중립축의 아래쪽은 인장응력이 작용하는 인장측에 해당한다. 그런데 인장강성이 매우 낮은 콘크리트의 특성으로 인하여 인장측에서 콘크리트는 슬래브의 강성에 기여하지 못하게 되므로, 슬래브를 설계할 때에는 인장측의 콘크리트는 무시한 채, 인장측에 배근된 철근이 인장응력을 지지하는 것으로 간주하게 된다. 한편, 경량기포 콘크리트는 경량이면서도 매우 우수한 내화성능을 발휘한다. 다만 경량기포 콘크리트는 압축강도 및 인장강도가 낮기 때문에 지금까지는 단순히 건물의 내외벽재 등과 같이 응력을 거의 받지 않는 부재의 제작에 주로 이용되어 왔다.
본 발명에서는 위와 같은 슬래브의 구조적 특성과, 경량기포 콘크리트의 재료적인 특성을 결합함으로써, 경량화(輕量化) 및 내화성능(耐火性能)이 크게 향상된 슬래브를 제작하게 된다. 구체적으로 구조부재로서 이용되는 슬래브에서 중립축 아래의 인장측에서 콘크리트 부분은 어차피 슬래브의 인장강성에 기여하지 못하는 것으로 간주하게 되므로, 본 발명에서는 슬래브의 인장측에 경량기포 콘크리트를 사용함으로써, 슬래브의 경량화 및 내화성능의 향상을 도모한다.
도 1에는 본 발명의 제1실시예에 따른 내화 슬래브(100)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 본 발명의 내화 슬래브(100)를 하면이 위를 향하도록 뒤집어서 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 2에 도시된 상태의 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)를 횡방향으로 바라본 상태로 보여주는 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 2 및 도 3는 그 내부가 보이도록 투시도로 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)는, 두께방향 즉, 연직방향으로 중립축의 아래쪽에 해당하는 인장측(引仗側)의 내화(耐火) 하부층(1)과, 중립축의 위쪽에 해당하는 압축측(壓縮側)의 압축 상부층(2)으로 구분되어 있는데, 압축 상부층(2)은 일반적인 콘크리트로 이루어져 있으며, 내화 하부층(1)은 내화성능이 우수한 경량기포 콘크리트로 이루어져 있는 구성을 가진다. 즉, 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)는 일반 콘크리트의 압축 상부층(2)과 경량기포 콘크리트의 내화 하부층(1)이 연직 상,하로 존재하는 합성단면을 가지는 것이다. 특히, 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)는 종방향으로 가면서 3가지의 구간으로 구분되는데, 위와 같이 일반 콘크리트의 압축 상부층(2)과, 경량기포 콘크리트의 내화 하부층(1)이 연직 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 "중앙 합성단면 구간(A)"과, 종방향으로 상기 중앙 합성단면 구간(A)의 양측 각각에 존재하는 "변단면 구간(B)"과, 상기 변단면 구간(B)에서부터 종방향 양쪽 끝단까지의 구간으로서 경량기포 콘크리트 없이 일반 콘크리트로만 이루어진 "단부 단일단면 구간(C)"으로 이루어진다. 내화 슬래브(100)의 정중앙에서 종방향 양측으로 각각 소정 거리의 구간에서는 주로 휨에 의한 정모멘트가 작용하게 되므로, 이러한 정모멘트 작용구간은 일반 콘크리트의 압축 상부층(2)과 경량기포 콘크리트의 내화 하부층(1)이 연직 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 "중앙 합성단면 구간(A)"에 해당하는 것이다. 종방향 양단부에 존재하는 단부구간은, 슬래브를 거치하였을 때의 지점부에 해당하는 위치가 되는데, 이러한 단부구간은 전단력이 지배적으로 작용하게 되므로 단순히 일반 콘크리트만으로 이루어진 "단부 단일단면 구간(C)"으로 이루어진다.
단부 단일단면 구간(C)과 중앙 합성단면 구간(A) 사이에 존재하는 변단면 구간에서는 일반 콘크리트의 압축 상부층(2)과 경량기포 콘크리트의 내화 하부층(1)이 연직 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어져 있되, 종방향 양단부로 가면서 경량기포 콘크리트로 이루어진 부분보다 일반 콘크리트로 이루어진 부분이 증가하게 된다. 도 3에 도시된 것처럼 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)간의 경계면이 경사면으로 이루어질 수도 있지만, 종방향 양단부로 가면서 단계적으로 상승하는 계단식의 경계면을 이룰 수도 있다.
본 발명에 따른 내화 슬래브(100)에는, 종방향으로 보강철근(종철근)이 배근되어 있다. 보강철근은 압축 상부층(2)에 완전히 매립되는 압축보강철근(4a)과 내화 하부층(1)에 매립되는 인장보강철근(4b)으로 구분될 수 있는데, 단부 단일단면 구간(C)에서는 인장보강철근(4b)이 압축 상부층(2)에 매립될 수 있다. 연직방향으로 위,아래로 존재하는 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)의 더욱 확실한 일체화 및 슬래브의 강성 보강을 위하여, 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1) 모두에 걸쳐서 연결철근(3)이 배근될 수 있다. 연결철근(3)은 내화 슬래브(100)의 두께 방향으로 연장되도록 배치되어 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)의 모두에 걸쳐서 위치함으로써, 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)간의 일체화를 강화시키게 된다. 연결철근(3)은 종방향으로 복수개의 위치에 구비될 수 있으며, 내화 슬래브(100)의 횡방향으로도 복수개가 구비될 수 있다. 또한 동일 지점에서 복수개의 연결철근(3)을 서로 연결시키는 횡철근(30)이 더 구비될 수도 있다.
아래에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)를 제작하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4에는 일반 콘크리트를 이용하여 내화 슬래브(100)의 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 패널에 대한 개략적인 횡방향의 측면도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 내화 슬래브(100)를 제작함에 있어서는, 압축 상부층(2)이 아래 쪽에 위치하고 그 위에 내화 하부층(1)이 형성되도록 일반 콘크리트와 경량기포 콘크리트를 순차적으로 타설하게 된다. 즉, 내화 슬래브(100)를 상,하면이 아래 위로 바뀌도록 뒤집어진 상태로 제작하게 되는 것이다.
따라서 우선 압축 상부층(2)의 형상에 맞는 거푸집(200)을 제작하고 일반 콘크리트를 타설하여 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작하게 된다. 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 압축 상부층(2)의 상면이 아래쪽에 위치하도록 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 상,하면이 뒤집어진 상태로 제작하게 되는 것이다. 이 때, 압축보강철근(4a)과 인장보강철근(4b), 그리고 연결철근(3)을 거푸집(200) 내에 미리 배근한 상태에서 일반 콘크리트를 타설하여 양생시킴으로써 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작한다.
압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 변단면 구간(B)을 형성하기 위한 방법으로는 계단식으로 거푸집을 제작하는 방안이 있다. 도 6에는 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 변단면 구간(B)을 형성하기 위하여 거푸집(200)을 계단식으로 제작한 상태를 보여주는 개략적인 부분 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 거푸집(200)에 일반 콘크리트가 타설되는 상태가 개략적인 부분 사시도로서 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 변단면 구간(B)에서는 종방향 양단부를 향하여 가면서 연직거푸집판(210)이 종방향 간격을 두고 배치되는데, 이 때 각각의 연직거푸집판(210)은 종방향 양단부를 향하여 가면서 그 설치위치가 순차적으로 높아지도록 배치되어 계단식으로 거푸집이 형성된다. 이와 같이, 변단면 구간(B)에서 종방향 양단부를 향하여 가면서 점차로 상승하는 형태의 계단식으로 거푸집을 제작한 상태로 일반 콘크리트를 타설하여 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작하게 되면, 변단면 구간(B)에서 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 위쪽 면(압축 상부층의 하면에 해당하는 면)은 종방향 양단부로 가면서 단계적으로 상승하는 계단형태로 이루어진다. 즉, 변단면 구간(B)에서 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)간에는 종방향 양단부로 가면서 단계적으로 상승하는 계단식의 경계면이 형성되는 것이다.
이와 달리 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)간의 경계면이 단순한 경사진 평면 즉, 경사면으로 이루어지도록 할 수도 있다. 도 8에는 변단면 구간(B)에서 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 표면을 경사면으로 만들기 위하여, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 폐합된 형태의 거푸집을 제작하고 일반 콘크리트를 타설하는 상태를 보여주는 개략적인 부분 사시도가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 것처럼, 거푸집(200)에는 변단면 구간(B)에서의 경사면을 위한 경사판(201)을 설치하고, 중앙 합성단면 구간(A)에서도 거푸집(200)의 개방된 상면을 폐쇄하는 덮개판(202)을 설치한다. 이 때, 덮개판(202)은 연결철근(3) 사이의 간격에 슬라이딩 방식으로 삽입하여 배치할 수 있다. 이와 같이 거푸집(200)의 상면을 폐쇄시킨 상태에서 일반 콘크리트를 타설함으로써, 변단면 구간(B)이 경사면으로 이루어진 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작할 수 있게 된다.
압축 상부층(2)에 해당하는 패널이 뒤집어진 상태로 제작 완료되면, 그 위에 추가적으로 경량기포 콘크리트를 설계된 두께로 타설하여 경화시킴으로써, 압축 상부층(2)에 해당하는 패널과 일체화된 상태로 내화 하부층(1)을 형성하여 내화 슬래브(100)를 완성하게 된다. 즉, 압축 상부층(2)에 해당하는 패널이 뒤집어진 상태로 제작되므로, 압축 상부층(2)의 하면이 위를 향한 상태에서 중앙 합성단면 구간(A)과 변단면 구간(B)은 오목한 부분을 이루게 되는데, 이렇게 중앙 합성단면 구간(A)과 변단면 구간(B)에서의 오목한 부분에 경량기포 콘크리트를 타설하여 직사각형 판재 형상을 가지게 만든다. 이러한 과정에 의해 연직방향으로 중립축의 아래쪽에 해당하는 인장측의 내화 하부층(1)과, 중립축의 위쪽에 해당하는 압축측의 압축 상부층(2)이 일체화되어 있는 합성단면 구성의 내화 슬래브(100)가 완성되는 것이다. 이러한 방법으로 제작된 본 발명의 내화 슬래브(100)를 사용하기 위하여 경간 사이에 거치할 때에는 내화 하부층(1)이 아래쪽에 위치하고 압축 상부층(2)이 위쪽에 위치하도록 뒤집게 된다.
한편, 이와 같이 내화 슬래브(100)를 뒤집거나 이동할 때, 또는 기타 취급할 때의 편의성 향상을 위하여, 필요에 따라서는 내화 슬래브(100)의 제작과정에서 압축 상부층(2)의 상면 일부에서 압축보강철근(4a)을 조금 노출시킬 수 있다.
도 9에는 취급 및 인양을 위하여 압축보강철근(4a)의 일부가 노출된 상태로 제작된 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 아래에서 위로 올려다본 형태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9의 화살표 D-D에 따른 종방향으로의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 내화 슬래브(100)의 상면에서 몇몇 개소에서 압축보강철근(4a)의 일부가 노출되도록, 압축 상부층(2)에 해당하는 패널에 블럭아웃(block out)부(9)를 형성할 수 있다. 내화 슬래브(100)의 상면을 이루게 되는 압축 상부층(2)의 상면이 아래쪽에 위치하도록 상기 패널이 제작되므로, 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 아래쪽 면에 블럭아웃부(9)가 형성되는 것이다. 이러한 블럭아웃부(9)는 종방향으로 소정 길이를 가질 수 있으며, 종방향의 단면이 원통의 1/4에 해당하는 형태로 만들어질 수 있다. 블럭아웃부(9)는 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 가장자리에 위치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 압축 상부층(2)에 해당하는 패널에 블럭아웃부(9)를 두어, 블럭아웃부(9)에서 압축보강철근(4a)가 노출되도록 할 수 있는데, 이러한 블럭아웃부(9)는 연직 두께가 충분한 단부 단일단면 구간(C)이나 변단면 구간(B)에 형성하는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 중앙 합성단면 구간(A)에서도 블럭아웃부(9)를 형성하여 압축보강철근(4a)이 노출되도록 할 수 있는데, 이 경우, 블럭아웃부(9)에 압축 상부층(2)의 두께가 과도하게 얇아지는 것을 방지하기 위하여, 압축 상부층(2)의 외면을 돌출되도록 구성할 수도 있다. 도 11에는 중앙 합성단면 구간(A)에 블럭아웃부(9)가 형성되어 압축보강철근(4a)이 노출되어 있고 해당 부분에서 압축 상부층(2)의 하면이 돌출되어 있는 것을 보여주는 내화 슬래브의 개략적인 횡방향 측면도가 도시되어 있다. 압축 상부층(2)에 해당하는 패널은 뒤집어진 상태 즉, 내화 슬래브(100)의 상면이 아래쪽에 위치하도록 뒤집어진 상태로 제작되므로, 제작시 압축 상부층(2)에 해당하는 패널이 놓여 있는 상태에서 위쪽을 바라보는 면(패널의 상면)은 내화 슬래브(100)에서의 압축 상부층 하면에 해당한다. 이러한 이유에서 위의 설명에서는 압축 상부층(2)의 하면이 돌출되어있다고 서술하였다.
이와 같이 압축 상부층(2)에 해당하는 패널에 블럭아웃부(9)가 형성되어 압축보강철근(4a)이 노출되어 있는 경우, 패널의 제작이 완료되어 운반하거나 취급할 때, 블럭아웃부(9)에 노출된 압축보강철근(4a)은 케이블 등을 걸 수 있는 인양고리로서 활용될 수 있으며, 따라서 압축 상부층(2)에 해당하는 패널 뿐만 아니라 내화 슬래브(100)가 완성된 후의 운반이나 취급 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있게 된다.
내화 슬래브(100)를 더 이상 운반하거나 취급할 필요가 없을 때에는 블럭아웃부(9)에 무수축 모르타르, 무수축 콘크리트 등과 같은 채움재를 채워서 마감하는 것이 바람직하다. 특히, 블럭아웃부(9)를 형성하여 압축보강철근(4a)을 노출시키는 구성을, 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 가장자리에 형성하는 경우에는 복수개의 내화 슬래브(100)를 연속적으로 배치하였을 때, 이웃하는 내화 슬래브(100) 사이에서 블럭아웃부(9)가 서로 연속될 수 있으며, 이렇게 연속된 블럭아웃부(9)에 채움재를 채우게 되면, 인접한 내화 슬래브(100) 간의 일체화를 더욱 강화시키는 유용한 효과가 발휘된다. 도 12에는 이와 같이 내화 슬래브(100)가 서로 연속되도록 인접 배치되고, 연속된 블럭아웃부(9)에 채움재(90)가 채워져서 서로 일체화된 상태를 연직 상향에서 바라본 형태로 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 자중(自重)의 중가를 방지하여 구조적으로 불리함을 발생시키지 않아서 장경간에도 용이하게 사용할 수 있으면서도, 내화도료나 별도의 내화 보드 등의 부착 없이도 우수한 내화성능을 발휘할 수 있는 내화 슬래브를 매우 효율적으로 제작할 수 있게 된다.
1: 내화 하부층
2: 압축 상부층
100: 내화 슬래브

Claims (3)

  1. 콘크리트로 제작된 압축 상부층(2)과 경량기포 콘크리트로 제작된 내화 하부층(1)이 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 중앙 합성단면 구간(A)과, 종방향으로 상기 중앙 합성단면 구간(A)의 양측 각각에 존재하는 변단면 구간(B)과, 상기 변단면구간(B)에서부터 종방향 양쪽 끝단까지의 구간으로서 콘크리트로만 이루어진 단부 단일단면 구간(C)으로 이루어진 내화 슬래브(100)를 제작하는 방법으로서,
    압축 상부층(2)의 형상에 맞는 거푸집을 제작하고 콘크리트를 타설하여 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작하되, 내화 슬래브(100)의 상면을 이루게 되는 압축 상부층(2)의 상면이 아래쪽에 위치하도록 압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작하는 단계; 및
    압축 상부층(2)의 하면이 위를 향하고 있어서 중앙 합성단면 구간(A)과 변단면 구간(B)이 오목한 부분을 이루고 있는 상태에서, 중앙 합성단면 구간(A)과 변단면 구간(B)에서의 오목한 부분에 경량기포 콘크리트를 타설하여 직사각형 판재 형태를 이루게 하는 단계를 포함함으로써;
    내화 하부층과, 중립축의 위쪽에 해당하는 압축측의 압축 상부층이 일체화되어 있는 합성단면이 만들어지도록 하고;
    압축 상부층(2)에 해당하는 패널을 제작할 때, 압축 상부층(2)의 형성을 위한 거푸집(200)을 제작하여 이용하되;
    내화 슬래브(100)의 두께 방향으로 연장되고 압축 상부층(2)와 내화 하부층(1) 모두에 걸쳐서 배근되어 압축 상부층(2)과 내화 하부층(1)간의 일체화를 강화시키는 복수개의 연결철근(3)을 상기 거푸집(200) 내에서 종방향으로 복수개의 위치에 설치한 상태에서 콘크리트를 거푸집(200)에 타설하여 양생시키게 되며;
    변단면 구간(B)에서의 경사면을 위한 경사판(201)을 거푸집(200)에 설치하고, 중앙 합성단면 구간(A)에서도 거푸집(200)의 개방된 상면을 폐쇄하는 덮개판(202)을 설치하되, 덮개판(202)을 연결철근(3) 사이의 간격에 슬라이딩시켜서 삽입 배치하여, 거푸집(200)의 상면을 폐쇄시킨 상태에서 일반 콘크리트를 타설함으로써, 변단면 구간(B)에서 압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 위쪽 면을 경사면으로 형성하게 되며;
    압축 상부층(2)에 해당하는 패널의 아래쪽 면의 가장자리에, 종방향으로 길이를 가지며 종방향의 단면이 원통의 1/4에 해당하는 형태로 블럭아웃부(9)를 형성하여, 압축보강철근(4a)의 일부가 블럭아웃부(9)에 노출되도록 하여, 노출된 압축보강철근(4a)이 내화 슬래브의 취급 및 인양과정에서 인양고리로 활용될 수 있도록 함과 동시에 내화 슬래브가 서로 인접하여 연속배치되었을 때에는 블럭아웃부(9)에 채움재(90)가 채워져서 내화 슬래브간의 일체화가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 내화 슬래브의 제작방법.
  2. 삭제
  3. 콘크리트로 제작된 압축 상부층(2)과 경량기포 콘크리트로 제작된 내화 하부층(1)이 상,하로 존재하는 합성단면으로 이루어진 중앙 합성단면 구간(A)과, 종방향으로 상기 중앙 합성단면 구간(A)의 양측 각각에 존재하는 변단면 구간(B)과, 상기 변단면 구간(B)에서부터 종방향 양쪽 끝단까지의 구간으로서 콘크리트로만 이루어진 단부 단일단면 구간(C)으로 이루어져 있으며, 청구항 제1항의 방법에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 내화 슬래브.
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