KR101962709B1 - 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데크 플레이트 상부에 결합되는 철근 트러스의 높이에 변화를 주어 1회의 콘크리트 타설로 트랜치를 형성시킬 수 있는 철근 트러스 일체형 데크 플레이트 및 이를 이용한 합성 데크 슬래브 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명은 「데크 플레이트; 상기 데크 플레이트 상부의 트랜치 형성 예정 구간에 배치 결합된 하나 또는 복수개의 낮은 철근 트러스; 및 상기 데크 플레이트 상부의 나머지 구간에 이격 배치되어 결합된 복수개의 높은 철근 트러스; 을 포함하여 구성된 철근 트러스 일체형 데크 플레이트」를 제공한다.

Description

트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법{Composite deck slab construction method with trench}

본 발명은 데크 플레이트 상부에 결합되는 철근 트러스의 높이에 변화를 주어 1회의 콘크리트 타설로 트랜치를 형성시킬 수 있는 합성 데크 슬래브 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고층 빌딩의 각층 바닥이나 교량 상판 등에 적용되는 철근콘크리트 구조는 철근의 내인장 특성과 콘크리트의 내압축 특성을 이용한 복합 구조이다. 철근콘크리트 구조물의 축조시에는 콘크리트의 외면을 형성해주는 거푸집을 가설하고 거푸집 위에 구조물 설계강도와 부합되도록 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 그 양생이 완료되면 거푸집을 제거한다.

다만, 거푸집의 설치와 해체에 많은 공기(工期)가 소요되고, 해체 시 손상된 거푸집은 재활용이 불가능하여 자재 낭비와 함께 폐자재에 의한 산업쓰레기 발생을 초래하는 등의 단점을 가진다.

위와 같은 단점을 해결하기 위한 무거푸집 공법으로 데크 플레이트(deck plate)를 사용하는 방법이 있다. 데크 플레이트의 사용으로 거푸집 가설 및 해체작업이 필요 없고, 산업쓰레기 발생을 줄이고, 데크 플레이트 하부에 배선 작업 및 배관 설치가 용이하고, 안전한 작업이 가능하며, 전체적인 공사기간을 단축시킬 수 있다. 또한, 래티스근, 상현재, 하현재 등의 결합으로 구성된 트러스근이 상기 데크 플레이트 상면에 결합된 상태로 출하되는 데크 플레이트를 이용하여 철근 배근에 소요되는 공기를 단축시킬 수 있다.

종래의 철근 트러스 일체형 데크 플레이트에는 [도 1]의 (a)에 도시된 바와 같이 설계상의 슬래브 두께에 대응하는 높이의 철근 트러스가 결합되어 있다. 이에 따라 슬래브 구조체는 상기 트러스근 상부철근의 피복두께가 확보되는 두께로 콘크리트를 타설하여 구축된다. 다만, 슬래브 구조체 상면에 배수를 위한 트렌치(trench)를 형성시키는 경우에는 [도 2]에 도시된 바와 같이 슬래브 구조체 위에 무근 콘크리트를 추가 타설함으로써, 상기 슬래브 구조체 중 상기 무근 콘크리트를 추가 타설하지 않은 부분이 상대적으로 높이가 낮은 트렌치가 되도록 하는 방법이 적용되어 왔다.

그러나, 상기 무근 콘크리트는 슬래브의 구조적 강성에 도움이 되지 않을 뿐 아니라, 오히려 슬래브의 자중(自重)만을 증가시키고 인장하중에도 취약하게 되므로 구조물의 강성 및 내진성능에 부정적인 영향을 미치게 된다. 따라서 대한 개선 방안이 요구된다.

1. 등록특허 10-1028372 "트러스 합성 데크 플레이트의 연결 구조" 2. 등록특허 10-1505719 "철근트러스 일체형 합성 데크 플레이트의 제조방법" 3. 등록실용신안 20-0451398 "철근 콘크리트용 트러스 거더 데크 플레이트"

1. 한국건설기술연구원, "철근트러스 일체형 합성 데크 실용화 기술 개발"(KICT 2016-013), 2016. 2.

본 발명은 합성 데크 플레이트 슬래브에 트랜치를 형성시킬 때 무근 콘크리트 사용에 따른 종래 문제를 해결하고, 한번의 콘크리트 타설로 슬래브에 트랜치를 형성시킬 수 있는 트랜치 형성을 위한 합성 데크 플레이트 및 이를 이용하여 트랜치가 형성된 합성 데크 플레이트 슬래브 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 「(a) 데크 플레이트, 상기 데크 플레이트 상부의 트랜치 형성 예정 구간에 배치 결합된 하나 또는 복수개의 낮은 철근 트러스 및 상기 데크 플레이트 상부의 나머지 구간에 상기 낮은 철근 트러스와 나란히 이격 배치되어 결합된 복수개의 높은 철근 트러스를 포함하여 구성된 철근 트러스 일체형 데크 플레이트를 셋팅하는 단계; (b) 상기 데크 플레이트 상부의 트랜치 형성 예정 구간 좌우측 경계에 트랜치 거푸집을 설치하는 단계; 및 (c) 상기 데크 플레이트 상부에 콘크리트를 타설하여, 상기 트랜치 거푸집의 형상에 따라 슬래브 상면과 트랜치의 벽면 및 바닥면이 형성된 상태로 양생하는 단계; 를 포함하여 무근 콘크리트층 시공 없이 완료되는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법」를 제공한다.

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상기 트랜치 거푸집으로는 트랜치 바닥패널, 트랜치 벽면패널 및 슬래브 상면 가이드널을 포함하여 구성된 일체형 트랜치 거푸집을 설치하거나, 트랜치 바닥 가이드널, 트랜치 벽면패널 및 슬래브 상면 가이드널을 포함하여 구성된 분리형 트랜치 거푸집을 좌우로 대향하도록 이격 설치할 수 있다.

또한, 상기 트랜치 거푸집은 상기 (c)단계 이후에 존치시키거나 탈형할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 트랜치 형성을 위해 별도의 콘크리트 타설작업을 실시할 필요 없이, 한번의 콘크리트 타설, 양생으로 슬래브 구조체에 트랜치를 형성시킬 수 있다.

2. 슬래브의 트랜치 형성 구간과 그 나머지 구간 모두 철근 트러스로 보강되므로 구조적으로 취약한 부분이 없으며, 기존의 무근 콘크리트층과 같은 불필요한 고정하중을 제거할 수 있다.

3. 시공성, 자재비용, 슬래브 시공 후 마감 등을 고려하여 일체형 트랜치 거푸집과 분리형 트랜치 거푸집을 선택적으로 사용할 수 있다.

[도 1]은 합성 데크 플레이트 슬래브에 트랜치를 형성시키기 위한 종래의 방법을 공정별로 도시한 것이다.
[도 2]는 본 발명이 제공하는 철근 트러스 일체형 데크 플레이트의 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 3]은 본 발명이 제공하는 철근 트러스 일체형 데크 플레이트와 일체형 트랜치 거푸집 이용하여 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브를 시공하는 과정을 도시한 것이다.
[도 4]는 본 발명이 제공하는 철근 트러스 일체형 데크 플레이트와 분리형 트랜치 거푸집 이용하여 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브를 시공하는 과정을 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 [도 2]에 도시된 바와 같이 「데크 플레이트(10); 상기 데크 플레이트(10) 상부의 트랜치 형성 예정 구간(S1)에 배치 결합된 하나 또는 복수개의 낮은 철근 트러스(20a); 및 상기 데크 플레이트(10) 상부의 나머지 구간(S2)에 상기 낮은 철근 트러스와 나란히 이격 배치되어 결합된 복수개의 높은 철근 트러스(20b); 를 포함하여 구성된 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)」를 제공한다.

상기 데크 플레이트(10)는 슬래브의 콘크리트 타설을 위한 거푸집 역할을 하며, 슬래브 콘크리트와 함께 일체화되는 건축자재이다. 철근 트러스(20)는 상기 데크 플레이트(10) 상면에 결합되어 슬래브 콘크리트에 매립되어 인장하중에 저항하는 철근 역할을 수행한다. 상기 철근 트러스(20)는 통상적으로 래티스근(21), 상현재(22) 및 하현재(23)를 포함하여 구성되고, 다수개가 일 방향으로 이격 배치, 결합된다.

본 발명에서는 상기 철근 트러스(20)를 낮은 철근 트러스(20a)와 높은 철근 트러스(20b)로 구분한다. 상기 낮은 철근 트러스(20a)는 상기 데크 플레이트(10) 상부의 트랜치 형성 예정 구간(S1)에 하나 또는 복수개 배치, 결합되고, 상기 높은 철근 트러스(20b)는 상기 데크 플레이트(10) 상부의 나머지 구간(S2)에 복수개가 이격 배치, 결합된다.

상기 트랜치 형성 예정 구간(S1)의 폭, 즉 트랜치 폭은 통상 300mm 이하이므로 낮은 철근 트러스(20a) 하나를 상기 트랜치 형성 예정 구간(S1)의 중심에 배치하면 될 것이지만, 본 발명에서는 더욱 넓은 폭의 트랜치의 형성을 위해 복수개의 낮은 철근 트러스(20a)를 배치하는 것을 배제하지 않는다.

상기 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)를 이용하여 트랜치(60)가 형성된 합성 데크 슬래브가 시공되며, 상기 낮은 철근 트러스(20a)와 높은 철근 트러스(20b)의 높이차가 곧 트랜치(70) 형성 깊이가 된다.

또한, 본 발명은 「상기 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)를 셋팅하는 단계; (b) 상기 데크 플레이트(10)의 트랜치 형성 예정 구간(S1)에 트랜치 거푸집(70a, 70b)을 설치하는 단계; 및 (c) 상기 데크 플레이트(10) 상부에 콘크리트(40)를 타설하여, 상기 트랜치 거푸집(70a, 70b)의 형상에 따라 슬래브 상면과 트랜치의 벽면 및 바닥면이 형성된 상태로 양생하는 단계; 를 포함하여 무근 콘크리트층 시공 없이 완료되는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법」을 함께 제공한다. 이하에서는 상기 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.

상기 (a)단계는 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)를 셋팅하는 단계이다. 본 단계에서는 상기 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)를 슬래브 거푸집으로 적용하기 위해 보 거푸집 상부에 다수개를 겹침이음 방식으로 연결시키되, 철근 트러스의 방향이 보 방향과 직각을 이루도록 셋팅할 수 있다.

또한, 상기 높은 철근 트러스(20b)의 상부에는 [도 3] 및 [도 4]에 도시된 바와 같이 트러스 방향과 직각을 이루는 배력근(30a)을 설치하여 슬래브의 휨과 처짐에 대항토록 할 수 있고, 상기 배력근(30a)과 직각을 이루며 상기 높은 철근 트러스(20b)의 상현재(22)를 보강하는 보강철근(30b)을 추가로 배근, 결합시킬 수 있다.

또한, 상기 트랜치 형성 예정 구간(S1)의 주변부에는 [도 3] 및 [도 4]에 도시된 바와 같이 메탈라스(35)를 설치하여 트랜치(60) 주변의 인장저항력을 강화할 수 있다.

상기 (b)단계는 상기 데크 플레이트(10) 상부의 트랜치 형성 예정 구간(S1)에 트랜치 거푸집(70a, 70b)을 설치하는 단계이다.

상기 트랜치 거푸집으로는 [도 3]에 도시된 바와 같이 트랜치 바닥패널(71), 트랜치 벽면패널(72) 및 슬래브 상면 가이드널(73)을 포함하여 구성된 일체형 트랜치 거푸집(70a)을 설치하거나, [도 4]에 도시된 바와 같이 트랜치 바닥 가이드널(74), 트랜치 벽면패널(73) 및 슬래브 상면 가이드널(72)을 포함하여 구성된 분리형 트랜치 거푸집(70b)을 좌우로 대향하도록 이격 설치할 수 있다.

상기 일체형 트랜치 거푸집(70a)을 설치하는 경우에는 상기 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)에 설치된 스페이서에 의해 거푸집 설치 간격을 확보하거나, 상기 낮은 철근 트러스(20a) 및 높은 철근 트러스(20b)에 각각 이음철근을 연결하여, 접점 용접을 통해 거푸집 설치 간격을 확보할 수 있다.

상기 분리형 트랜치 거푸집(70b)을 설치하는 경우에는 상기 철근 트러스 일체형 데크 플레이트(100)에 설치된 스페이서에 의해 거푸집 설치 간격을 확보하거나, 상기 높은 철근 트러스(20b)에 이음철근을 연결하여, 접점 용접을 통해 거푸집 설치 간격을 확보할 수 있다. 또한, 상기 분리형 트랜치 거푸집(70b)의 트랜치 벽면패널(73) 쪽으로 가해지는 콘크리트 측압에 대응하기 위해 양측의 분리형 트랜치 거푸집(70b) 사이에 간격 유지재를 설치할 수 있다.

상기 (c)단계는 상기 데크 플레이트(10) 상부에 콘크리트(40)를 타설하여, 상기 트랜치 거푸집(70a, 70b)의 형상에 따라 슬래브 상면과 트랜치의 벽면 및 바닥면이 형성된 상태로 양생하는 단계이다.

상기 일체형 트랜치 거푸집(70a)을 사용하는 경우에는 하부에 콘크리트가 밀실하게 충전되는지를 확인하기 어렵다. 상기 일체형 트랜치 거푸집(70a) 하부에 콘크리트가 밀실하게 충전되지 않으면, 슬래브 구조체의 강성과 내구성이 저하되므로 상기 트랜치 바닥패널(71)에 통공(미도시)을 형성시키고, 상기 통공 위로 콘크리트가 올라오는지를 확인하고, 통공 위로 올라오는 콘크리트를 제거해주며 양생을 진행하는 것이 바람직하다. 상기 통공 위로 콘크리트가 올라오면, 상기 트랜치 바닥패널(71) 하부에는 밀실한 충전이 이루어진 것으로 파악할 수 있다.

상기 분리형 트랜치 거푸집(70b)을 사용하는 경우에는 하부에 콘크리트가 밀실하게 충전되는지는 육안으로 쉽게 확인되며, 콘크리트가 트랜치 바닥 가이드널(74) 위로 올라오지 않도록 양생 관리를 실시한다.

상기 트랜치 거푸집(70a, 70b)은 상기 (c)단계 이후에 존치시키거나 탈형할 수 있다. 금속재질의 일체형 트랜치 거푸집(70a)을 존치시키면 트랜치 부분을 금속재로 마감한 것과 같은 미감을 연출할 수 있다. 상기 트랜치 거푸집(70a, 70b)을 탈형하는 경우에는 거푸집을 재활용할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.

10 : 데크 플레이트 20 : 철근 트러스
20a: 낮은 철근 트러스 20b : 높은 철근 트러스
21 : 래티스근 22 : 상현재
23 : 하현재
30, 30a : 배력근 30b : 보강철근
40 : 콘크리트 50 : 무근 콘크르티
60 : 트랜치
70a : 일체형 트랜치 거푸집 70b: 분리형 트랜치 거푸집
71 : 트랜치 바닥패널 72 : 트랜치 벽면패널
73 : 슬래브 상면 가이드널 74 : 트랜치 바닥 가이드널
S1 : 트랜치 형성 예정 구간 S2 : 나머지 구간

Claims (5)

1. 삭제
2. (a) 데크 플레이트, 상기 데크 플레이트 상부의 트랜치 형성 예정 구간에 배치 결합된 하나 또는 복수개의 낮은 철근 트러스 및 상기 데크 플레이트 상부의 나머지 구간에 상기 낮은 철근 트러스와 나란히 이격 배치되어 결합된 복수개의 높은 철근 트러스를 포함하여 구성되며, 상기 낮은 철근 트러스와 높은 철근 트러스는 각각 래티스근, 상현재 및 하현재를 포함하여 구성된 철근 트러스 일체형 데크 플레이트를 셋팅하는 단계;
   (b) 상기 트랜치 형성 예정 구간의 주변부에 메탈라스를 설치하되, 상기 메탈라스는 상기 낮은 철근 트러스의 상현재 단부에 수평으로 접하여 고정되도록 설치되는 수평재와 상기 높은 철근 트러스의 상현재 단부에 수직으로 접하여 고정되도록 설치되는 수직재가 일체(一體)를 이루도록 설치하고, 상기 데크 플레이트 상부의 트랜치 형성 예정 구간의 좌우측 경계 및 바닥 경계가 구분되도록 트랜치 거푸집을 설치하는 단계; 및
   (c) 상기 데크 플레이트 상부에 콘크리트를 타설하여, 상기 트랜치 거푸집의 형상에 따라 슬래브 상면과 트랜치의 벽면 및 바닥면이 형성된 상태로 양생하는 단계; 를 포함하여,
   무근 콘크리트층 시공 없이 완료되는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법.
   
3. 제2항에서,
   상기 트랜치 거푸집은 트랜치 바닥패널, 트랜치 벽면패널 및 슬래브 상면 가이드널을 포함하여 구성된 일체형 트랜치 거푸집인 것을 특징으로 하는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법.
   
4. 제2항에서,
   상기 트랜치 거푸집은 트랜치 바닥 가이드널, 트랜치 벽면패널 및 슬래브 상면 가이드널을 포함하여 구성된 분리형 트랜치 거푸집으로서,
   상기 (b)단계는 상기 분리형 트랜치 거푸집을 좌우로 대향하도록 이격 설치하는 것을 특징으로 하는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법.
   
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   (d) 상기 트랜치 거푸집을 탈형하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치가 형성된 합성 데크 슬래브 시공 방법.

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