KR102047275B1 - 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 스터드와 L형 인장재가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재를 공장에서 제작하고, 현장으로 운반되어 조립 시 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재의 L형 인장재을 연결하는 연결재를 볼트로 체결하고 채움콘크리트를 타설하여 벽체를 완성하도록 하여, 현장타설 콘크리트와의 합성 이후 L형 인장재는 부재의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하고 웨브 연결재는 전단력에 저항함과 동시에 PC와 현장타설 콘크리트 사이의 전단연결재 역할을 하도록 하여 양중 및 현장 설치가 용이하도록 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 일정 크기의 플랜지부와 플랜지부의 폭방향 일정 간격을 두고 내측면으로 돌출되도록 형성되는 2개의 웨브와, 수평면과 수평면의 일측에서 수직으로 연장되는 수직면으로 이루어져 L형단면을 갖도록 형성되어 수직면이 웨브의 외측에서 돌출되도록 매입되는 L형 인장재로 이루어지며, 웨브가 마주보도록 일정거리 이격되어 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재와; 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 폭방향 양측에서 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 웨브를 상호 연결하도록 일정간격마다 구성되는 연결재와; 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 사이에 현장에서 타설되어 형성되는 현장타설 콘크리트;를 포함하여 이루어진다.

Description

양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템{Composite Precast Wall Systems for Easy Lifting and Installation}

본 발명은 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 스터드와 L형 인장재가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재를 공장에서 제작하고, 현장으로 운반되어 조립 시 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재의 L형 인장재을 연결하는 연결재를 볼트로 체결하고 채움콘크리트를 타설하여 벽체를 완성하도록 하여, 현장타설 콘크리트와의 합성 이후 L형 인장재는 부재의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하고 웨브 연결재는 전단력에 저항함과 동시에 PC와 현장타설 콘크리트 사이의 전단연결재 역할을 하도록 하여 양중 및 현장 설치가 용이하도록 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 PC 공법은 공기단축을 통한 공사비절감, 우수한 품질관리가 가능하다는 장점이 있으며, 이로 인해 매우 폭넓게 활용되고 있다. 그러나, PC 부재를 건설현장에 적용하기 위해서는 크레인 양중무게 제한을 만족해야 하며, 시공성 등이 확보되어야 하고, 일반적인 보, 슬래브가 아닌 지하외벽의 경우, 토압으로 인해 큰 휨모멘트 및 전단력이 작용하기 때문에 부재 단면의 크기가 매우 크며, 지하 층의 깊이가 깊을수록 단일 부재의 크기가 급격하게 증가하게 된다.

이에 따라, 현장에서 크레인 양중무게 제약을 받게 되고, 시공성도 크게 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1645538호 "더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '주철근이 삽입되는 육면체인 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부; 상기 주철근과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재를 포함하는 고정부; 및 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 체결되어 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체를 고정시키는 삽입결합부;를 포함하고, 상기 벽체부는 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되며, 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부에는 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 상부로부터 주입되는 콘크리트가 타설되어 채워지며, 상기 고정부는, 상기 삼각트러스부재와 일체로 형성되면서 상기 주철근과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재;를 더 포함하고, 상기 삼각트러스부재는 상기 주철근 및 상기 삼각트러스 프리캐스트부재와 일체로 결합되도록 상기 주철근과 상기 삼각트러스 프리캐스트부재 사이에 배치되며, 상기 삽입결합부는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재로서, 상기 지그트러스부재는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽; 및 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 다수의 지그 스트럽 고정바;를 포함하여 상기 지그 스트럽 고정바는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부 각각 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키거나, 또는 상기 삽입결합부는, 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재로서, 상기 스파이럴부재는 나선형의 스파이럴링 형상을 가져, 상기 스파이럴부재는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 더블 벽체'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 제작이 어렵고 더블 피씨월의 양중시에 래티스 철근이 변형되는 문제점이 있었다.

특허등록 제1645538호 "더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부에 스터드와 L형 인장재가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재를 공장에서 제작하고 현장으로 운반하여 연결재를 이용하여 조립한 후 현장 타설 콘크리트를 타설하여 벽체 시스템을 완성하도록 함으로써, 현장타설 콘크리트와의 합성 이후 L형 인장재는 부재의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하고 웨브 연결재는 전단력에 저항함과 동시에 PC와 현장타설 콘크리트 사이의 전단연결재 역할을 하도록 하며, 양중무게를 줄이면서도 시공성 및 경제성이 우수하여 양중 및 현장 설치가 용이하도록 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 일정 크기의 플랜지부와 플랜지부의 폭방향 일정 간격을 두고 내측면으로 돌출되도록 형성되는 2개의 웨브와, 수평면과 수평면의 일측에서 수직으로 연장되는 수직면으로 이루어져 L형단면을 갖도록 형성되어 수직면이 웨브의 외측에서 돌출되도록 매입되는 L형 인장재로 이루어지며, 웨브가 마주보도록 일정거리 이격되어 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재와; 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 폭방향 양측에서 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 웨브를 상호 연결하도록 일정간격마다 구성되는 연결재와; 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 사이에 현장에서 타설되어 형성되는 현장타설 콘크리트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 수평면에는 길이방향의 일정간격마다 스터드가 형성되며, 웨브에 매입되어 웨브의 내측면에서 외측으로 일정길이 돌출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 수평면에는 복수의 전단연결공이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 프리캐스트 벽체 부재의 양측에 매입된 L형 인장재는 각각 수평면의 폭이 확장되어 수평면이 면접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 연결재는 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재의 L형 인장재를 수직방향으로 결합, 사선 방향으로 결합, 수직 및 사선방향의 복합 구성 결합 중 어느 하나의 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 웨브에는 외측으로 돌출되도록 전단 키가 형성되며, 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재는 전단 키가 상호 맞물리도록 위치하는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템은 내부에 스터드와 L형 인장재가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재를 공장에서 제작하고 현장으로 운반하여 연결재를 이용하여 조립한 후 현장 타설 콘크리트를 타설하여 벽체 시스템을 완성하도록 함으로써, 현장타설 콘크리트와의 합성 이후 L형 인장재는 부재의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하고 웨브 연결재는 전단력에 저항함과 동시에 PC와 현장타설 콘크리트 사이의 전단연결재 역할을 하도록 하며, 양중무게를 줄이면서도 시공성 및 경제성이 우수하여 양중 및 현장 설치가 용이하도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템의 분해 사시도 및 사시도이다.
도 2는 상기 도 1c의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 L형 인장재의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 연결재의 다양한 실시예를 도시한 도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템의 분해 사시도 및 사시도이고, 도 2는 상기 도 1c의 단면도이다.

본 발명은 도 1a 및 도 1b에서와 같이, 내부에 L형 인장재(14)가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)를 공장에서 제작하고, 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)를 현장으로 운반하여, 한 쌍의 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)를 마주보도록 하여 L형 인장재(14)을 연결하도록 연결재(20)를 이용하여 볼트(40) 등을 이용하여 체결하고, 도 1c에서와 같이, 현장타설 콘크리트(30)를 타설하여 벽체를 완성하도록 한다.

상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)는 동일한 형상으로 형성되며, 일정 크기의 플랜지부(11)와 플랜지부(11)의 폭방향 일정 간격을 두고 내측면으로 돌출되도록 형성되는 2개의 웨브(12)로 이루어져, 더블 T형 단면을 갖도록 형성되며, 벽체 시스템 형성시에 상, 하부에 각각 프리캐스트 벽체 부재(10)를 마주보도록 위치시켜고 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)의 사이에 콘크리트를 타설하도록 하는 것이다.

상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)는 조립시에 웨브(12)가 상호 마주보도록 위치시키도록 하는데, 특히, 웨브(12)에는 외측으로 돌출되도록 전단 키(121)가 형성되도록하고, 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)는 전단 키(121)가 상호 맞물리도록 위치하도록 할 수 있다.

특히, 본 발명의 프리캐스트 벽체 부재(10)에는 L형 인장재(14)가 매입되어 구성되도록 하여 현장타설 콘크리트(30)와의 합성 이후 L형 인장재(14)는 프리캐스트 벽체 부재(10)의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하도록 한다.

L형 인장재(14)는 강재로 이루어지며 도 1 및 도 2에서와 같이, 수평면(141)과 수평면(141)의 일측에서 수직으로 연장되는 수직면(142)으로 이루어져 L형단면을 갖도록 형성되며, 프리캐스트 벽체 부재(10)에 수직면(142)이 각 웨브(12)의 외측에서 일정거리 외측으로 이격되어 위치되며, 웨브(12)와 같은 방향으로 돌출되도록 플랜지부(11)의 내측면에서 외부로 일정길이 돌출되도록 플랜지부(11)에 매입된다.

도 3은 본 발명의 L형 인장재의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.

L형 인장재(14)는 수평면(141)의 폭이 다양하게 형성될 수 있는데, 특히, 도 3에서와 같이, 프리캐스트 벽체 부재(10)의 양측에 매입된 L형 인장재(14)는 각각 수평면(141)의 폭이 확장되어 수평면(141)이 면접하도록 형성되도록 함으로써 프리캐스트 벽체 부재(10) 내부의 철근 배근을 생략하거나 줄이도록 할 수 있어 생산공정을 더욱 간단하게 하도록 할 수 있다.

만약 큰 휨모멘트 발생이 예상된다면, 확장된 수평면(141) 이외에도 추가적인 철근을 배근하도록 할 수 있어, 벽체 두께를 증가시키지 않으면서도 휨강도를 증진시킬 수 있는 것이다.

특히, 도 1 및 도 3a에서와 같이, 수평면(141)에는 길이방향의 일정간격마다 도시된 실시예의 스터드 뿐만 아니라 공지의 다양한 형상의 스터드(143)가 형성되도록 하여 플랜지부(11)와의 합성을 용이하도록 할 수 있으며, 스터드(143)가 웨브(12)에 매입되어 웨브(12)의 내측면에서 외부로 일정길이 돌출하도록 형성되도록 함으로써, 현장타설 콘크리트(30)와의 합성을 용이하도록 할 수 있다.

또한, 도 3b에서와 같이, 수평면(141)에는 복수의 전단연결공(145)이 통공되도록 하여 플랜지부(11)와의 합성을 용이하도록 할 수 있으며, 전단연결공(145)은 장공의 슬릿형상으로 이루어질 수도 있다.

이와 같은 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)는 도 1b에서와 같이, 연결재(20)를 이용하여 조립하도록 하는데, 프리캐스트 벽체 부재(10)의 폭방향 양측에서 각각 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재(10)의 웨브(12)를 상호 연결하도록 일정간격마다 연결재(20)를 결합하도록 한다.

연결재(20)는 볼트(40) 등의 공지의 다양한 방법으로 L형 인장재(14)의 수직면(142)에 결합된다.

도 4는 본 발명의 연결재의 다양한 실시예를 도시한 도이다.

연결재(20)는 강재로 이루어지며, 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 L형 인장재(14)를 볼트 등을 이용하여 연결하도록 결합되는데, 작용하는 전단력의 크기에 따라 연결재(20)를 다양한 트러스 등의 형상으로 이루어지도록 할 수 있다.

예를 들어 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 일정 길이의 부재를 이용하여 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 L형 인장재(14)의 수직면(142)을 길이방향의 일정 간격마다 수직방향으로 결합하도록 할 수 있으며, 도 4(b)에서와 같이, 일정 길이의 부재를 이용하여 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 L형 인장재(14)의 수직면(142)을 길이방향의 일정 간격마다 지그재그의 사선방향으로 결합하도록 할 수 있고, 도 4(c) 및 도 4(d)에서와 같이, 직선 및 사선방향이 혼용되어 사용되도록 할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명의 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템은 내부에 스터드와 L형 인장재가 배치되도록 상, 하부 프리캐스트 벽체 부재를 공장에서 제작하고 현장으로 운반하여 연결재를 이용하여 조립한 후 현장 타설 콘크리트를 타설하여 벽체 시스템을 완성하도록 함으로써, 현장타설 콘크리트와의 합성 이후 L형 인장재는 부재의 길이방향 보강근 역할을 하여 휨모멘트에 저항하고 웨브 연결재는 전단력에 저항함과 동시에 PC와 현장타설 콘크리트 사이의 전단연결재 역할을 하도록 하며, 양중무게를 줄이면서도 시공성 및 경제성이 우수하여 양중 및 현장 설치가 용이하도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10 : 프리캐스트 벽체 부재
11 : 플랜지부
12 : 웨브
121 : 전단 키
14 : L형 인장재
141 : 수평면
142 : 수직면
143 : 스터드
145 : 전단연결공
20 : 연결재
30 : 현장타설 콘크리트
40 : 볼트

Claims (6)

1. 일정 크기의 플랜지부(11)와 플랜지부(11)의 폭방향 일정 간격을 두고 내측면으로 돌출되도록 형성되는 2개의 웨브(12)와, 수평면(141)과 수평면(141)의 일측에서 수직으로 연장되는 수직면(142)으로 이루어져 L형단면을 갖도록 형성되어 수직면(142)이 웨브(12)의 외측에서 돌출되도록 매입되는 L형 인장재(14)로 이루어지며, 웨브(12)가 마주보도록 일정거리 이격되어 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)와;
   한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 폭방향 양측에서 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 웨브(12)를 상호 연결하도록 일정간격마다 구성되며, 상, 하부에 구성되는 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 L형 인장재(14)를 수직방향으로 결합, 사선 방향으로 결합, 수직 및 사선방향의 복합 구성 결합 중 어느 하나의 형태로 결합되는 연결재(20)와;
   한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)의 사이에 현장에서 타설되어 형성되는 현장타설 콘크리트(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   프리캐스트 벽체 부재(10)의 양측에 매입된 L형 인장재(14)는 각각 수평면(141)의 폭이 확장되어 수평면(141)이 면접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   수평면(141)에는 길이방향의 일정간격마다 스터드(143)가 형성되며, 웨브(12)에 매입되어 웨브(12)의 내측면에서 외측으로 일정길이 돌출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   수평면(141)에는 복수의 전단연결공(145)이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   웨브(12)에는 외측으로 돌출되도록 전단 키(121)가 형성되며, 한 쌍의 프리캐스트 벽체 부재(10)는 전단 키(121)가 상호 맞물리도록 위치하는 것을 특징으로 하는 양중·설치가 용이한 합성 프리캐스트 벽체 시스템.

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