KR102163959B1

KR102163959B1 - 형강이 내장된 hps 시스템

Info

Publication number: KR102163959B1
Application number: KR1020200014345A
Authority: KR
Inventors: 김종옥
Original assignee: 김종옥
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-10-12
Anticipated expiration: 2040-02-06

Abstract

본 발명은 PC 슬래브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형 제작 시 형강이 내장되도록 성형하여 강도를 보강할 수 있고, PS강선을 내장할 필요가 없어 생산 비용을 절감할 수 있게 됨과 아울러, 장스팬 슬래브에 적용할 경우에도 PS강선에 비해 충분한 강도를 확보하여 처짐 등의 하자 발생을 최소화할 수 있는 형강이 내장된 HPS 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템는, PC 구조물에 PC 슬래브를 설치하여 시공함에 있어서, 상기 PC 슬래브는, 제작 시 래티스근과, 형강이 함께 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 제작하는 것을 특징으로 한다.

Description

형강이 내장된 HPS 시스템{H-beam precast concrete composite slab system with built-in section steel}

본 발명은 PC 슬래브 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형 제작 시 형강이 내장(지지리브 내부에 내장)되도록 성형하여 강도를 보강할 수 있는 것으로, 종전 PS강선을 내장한 후 인장기로 하여금 인장할 필요가 없어 제작성과 생산성이 높게 됨과 아울러, 장스팬 슬래브에 적용할 경우에도 PS강선에 비해 충분한 강도를 확보하여 처짐 등의 하자 발생을 최소화할 수 있는 형강이 내장된 HPS(H-beam Precast concrete composite Slab system) 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 안전성이 강화된 인양 고리로 인해 설치 시공 및 조립시 추락(낙하)의 위험이 최소화되어 작업자의 안전이 확보됨은 물론 절곡 연장부의 장축 길이에 따라 양중시 무게 중심 잡기가 수월하여 시공성이 향상되는 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 건축물의 슬래브는 공사현장에서 직접 거푸집을 설치하고, 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설하여 시공하는 현장타설식 공법은 거푸집을 설치하고 콘크리트 양생 후 다시 해체하는 과정에서 공기가 연장되고, 작업 인력의 증가를 초래하여 시공에 소요되는 비용을 상승시키게 된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 PC(Precast Concrete)를 이용한 구조물 시공 방법이 주로 사용되고 있다.

이러한 PC구조물을 시공할 때, 기둥과 거더를 시공한 후 구조물의 천장, 상층의 바닥을 이루는 PC슬래브를 시공하여 구조물을 시공하게 된다.

이러한 슬래브는 바닥판과 리브가 일체로 되어 있거나, 또는 상판과 바닥판 사이에 다수개의 리브가 있는 중공(中空) 구조로 되어 있기 때문에 가볍고 강성이 높아서 폭이 넓은 조립식 구조물의 천장 부재로 사용되고 있다.

여기서 PC슬래브란 시공 전 성형 설비에 의해 미리 제작되어 현장으로 이송하여 즉각적으로 시공 가능한 것으로, 현장 타설방식에 비해 현장 여건에 상관없이 콘크리트 타설 양생 등 최적의 조건에서 제조할 수 있어서 시공성이 용이하고 강도를 향상시킬 수 있다.

상기 PC슬래브를 제조할 때 강도 유지를 위해 제작 시 철근을 미리 배근하여 강도를 보강하면서, 하중에 대한 전단력, 비틀림 등을 개선하기 위해 PS강선을 이용하여 PS강선에 미리 하중을 가한 상태에서 콘크리트를 타설함에 따라 PS강선의 인장력에 의해 강도를 보강하도록 제작하고 있다.

관련하여 선행문헌 1(등록특허 10-1847544 전단보강 기능을 갖는 프리캐스트 콘크리트 슬래브)에서는 PS강선과 전단 보강재를 형성하여 전단력과 비틀림 등에 대한 저항력을 향상시킬 수 있는 구성이 개시되어 있다.

하지만, 선행문헌 1은 PS강선을 이용할 경우 PS강선에 인장력을 가한 상태로 콘크리트를 타설하여 양생시키는 동안 인장력을 유지할 수 있는 PS 설비가 필요하게 되고, 이로 인해 생산비가 증가되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 전단 보강재는 철근 형태로 이루어져 저항력을 향상시키기에 한계가 있는 문제가 발생하게 된다.

선행문헌 1(등록특허 10-1847544 전단보강 기능을 갖는 프리캐스트 콘크리트 슬래브)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, PC 슬래브를 제조함에 있어서 형강을 내장하여 형강에 의한 강도를 보강할 수 있고, 형강에 의한 강도 보강으로 별도의 PS강선을 설치할 필요가 없어 PS 설비가 없이도 제조 가능하여 생산비를 절감할 수 있으며, 형강의 강도에 의해 장스팬에 적용하여도 처짐 등의 문제점을 보완할 수 있게 됨과 아울러 고강도 형강에 의해 장기간 사용하여도 하자 발생의 우려를 최소화할 수 있는 형강이 내장된 HPS(H-beam precast concrete composite slab system) 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템는, PC 구조물에 PC 슬래브(100)를 설치하여 시공함에 있어서, 상기 PC 슬래브(100)는, 제작 시 래티스근(110)과, 형강(120)이 함께 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 제작하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 형강(120)의 상부로 시공 시 PC 슬래브(100)를 인양할 수 있는 인양 고리(130)가 더 구비됨에 있어서, 상기 인양 고리(130)는 PC 슬래브(100)의 상부로 돌출되어 고리형상을 이루는 인양부(131) 및 상기 인양부(131)에서 하부로 연장되되 PC 슬래브(100)에 내장된 형강(120)의 양측으로 연장되어 인양 시 형강(120)에 의해 PC 슬래브(100)를 지지할 수 있는 형강 지지부(132)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인양 고리(130)는, 형강(120)의 양측에서 상부로 고리 형상을 이루도록 형성되되, 하부는 형강(120)의 길이방향을 따라 절곡되어 연장되는 절곡 연장부(133)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 형강이 내장되어 충분한 강도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, PS설비가 필요하지 않아 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 장스팬에 적용하여 강선의 인장한도에 따라 처짐 등의 하자가 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 전체 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 인양 고리를 상세히 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 인양 고리가 형강에 결합된 상태를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 형강에 보강부재가 더 구비된 상태를 나타낸 실시예도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 형강에 적용할 수 있는 형상을 다양하게 나타낸 실시예도

본 발명은 PC구조물을 시공할 때 사용되는 PC슬래브에 관한 것으로, 특히 형강을 내장하여 제작함에 따라 충분한 강도를 가지면서, PS강선을 내장할 필요가 없어서, PS강선을 내장하기 위한 설비가 별도로 필요하지 않아 생산 비용을 절감할 수 있고, 인양 고리를 형강에 구조적으로 견고하게 지지되도록 설치하여 제작함에 따라 인양 강도도 보완할 수 있는 형강이 내장된 HPS 시스템에 관한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, PC 구조물에 PC 슬래브(100)를 설치하여 시공함에 있어서, 본 발명은 일정 간격을 이루며 래티스근(110)이 배치되고, 래티스근(110) 사이에는 형강(120)이 배치된 상태로 콘크리트를 타설하여 양생시킴에 따라 PC 슬래브(100)로 제작한다.

상기 형강은 PC 슬래브(100)의 길이 방향을 따라 리브에서 최 외측을 제외한 내측 리브에 내장된다.

여기서, 형강(120)이 배치되는 상부로는 현장 시공 시 PC 슬래브(100)를 인양하여 시공할 수 있는 인양 고리(130)가 구비된다.

상기 인양 고리(130)는 콘크리트를 타설하기 전 형강(120)의 상부를 감싸는 형태로 배치하여 콘크리트를 타설함에 따라 인양 고리(130)가 형강(120)에 의해 지지되어 인양 시 충분한 지지력을 유지할 수 있게 된다.

이때, 형강(120)과 래티스근(110) 사이에는 EPS 블록(140)이 함께 내장될 수 있다.

상기 EPS 블록(140)은 PC 구조물의 보온, 단열 등 기능적인 보완이 가능하면서, PC 슬래브(100)의 중량을 감소시킬 수 있게 된다.

상기 EPS 블록(140)은 비교적 강도가 약한 재질로 이루어져, PC 슬래브(100)의 전체적인 강도가 약해질 수 있게 되는데, 형강(120)의 지지력에 의해 강도를 보강하여 PC 구조물의 강도를 유지할 수 있게 된다.

한편, PC 슬래브(100)에서 상기 EPS 블록(140)의 상부 및 하부에는 와이어 메쉬(150)가 함께 내장되어 제조된다.

상기 와이어 메쉬(150)는 PC 구조물 시공 후 PC 슬래브(100)의 상부와 하부에서 상부로부터 하중이 가해지면 하중을 PC 슬래브(100)의 전체 면적으로 분산시켜 처짐 등의 변형을 방지할 수 있게 된다.

이로 인해 PS 강선이 필요하지 않아 별도의 PS 설비가 필요하지 않으며, 형강(120)의 지지 강도에 의해 장스팬의 슬래브에도 적용하여 처짐을 방지하면서 하자 발생을 최소화할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 인양 고리를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 인양 고리가 형강에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 인양 고리(130)는, PC 슬래브(100)의 상부로 돌출되며 고리 형상을 이루는 인양부(131)와, PC 슬래브(100) 내부로 내장되는 것으로, 형강(120)의 상부에서 형강(120)의 양측을 감싸도록 구비되는 인양 지지부(132) 및 상기 인양 지지부(132)의 하부에서 형강(120)의 중앙 측으로 절곡되며, 하부 끝부분에서 형강(120)의 길이방향을 따라 절곡되게 연장되는 절곡 연장부(133)를 포함하여 구성된다.

이로 인해, 인양 고리(130)와 형강(120)과 접촉 범위를 충분히 확보함에 따라 인양 고리(130)가 안정적으로 PC 슬래브(100)를 지지하면서 시공 위치에 용이하게 시공할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 형강에 보강부재가 더 구비된 상태를 나타낸 실시예도이다.

도 5를 참조하면, 형강(120)의 상부에는 PC 슬래브(100)로 가해지는 하중을 지지하여 처짐 등을 방지할 수 있는 보강부재(121)가 더 구비된다.

여기서, 상기 형강(120)은 H-BEAM 형태의 형강(120)을 기준으로 설명하기로 한다.

상기 보강부재(121)는, 형강(120)의 양측에서 끼워지도록 구비되는 것으로, 형강(120)의 상부에서 타설되는 콘크리트와 양생되어 합성되는 합성 지지부(121a)와, 상기 합성 지지부(121a)의 하부에 구비되어 형강(120)의 상부 일측으로 끼워지며 형강(120)을 지지하는 형강 지지부(121b) 및 상기 형강 지지부(121b)가 탄성에 의해 형강(120)에 결합되도록 탄성 지지하는 탄성 클립(121c)을 포함하여 구성된다.

이러한 보강부재(121)는 PC 슬래브(100) 제조 시 콘크리트를 타설하기 전 형강(120)의 상부 양측으로 교차되게 다수로 결합되거나, 서로 마주보게 결합되어 콘크리트 타설 후 양생 과정에서 콘크리트와 합성되어 형강(120)의 하중을 보강 지지함에 따라 처짐 등의 하자를 최소화할 수 있게 된다.

이로 인해 제조가 완료된 PC 슬래브(100)는 장스팬에 사용하더라도 충분한 강도를 유지하여 처지지 않고 견고하게 장기간 사용할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 형강이 내장된 HPS 시스템의 형강에 적용할 수 있는 형상을 다양하게 나타낸 실시예도이다.

도 6을 참조하면, 형강은 슬래브의 형상이나 용도에 따라 다양한 형태로 적용 가능하다.

일반적으로 H형 형강을 사용하지만, 이에 한정되지 않고, 'ㅗ'형으로 이루어지거나, 'ㅗ'형 형강이 'T'형태의 보강부재를 결합한 형상으로 이루어질 수 있으며, 'ㄷ'자 형상을 이루도록 적용할 수 있다.

여기서 'ㅗ'형 형강의 경우 H형 형강(120)에 적용되는 보강부재(121)를 하부 양측으로 결합하여 적용할 수 있으며, 'ㅗ'자 형강에 'T'형상의 보강부재를 결합할 때에는 볼팅 결합이나 용접에 의해 적용할 수 있고, 'ㄷ'자 형상의 형강은 한쪽에만 보강부재(121)를 결합하여 제작함에 따라 강도를 보강할 수 있게 된다.

이로 인해 슬래브의 형상과 용도에 따라 다양한 형태를 적용하여 사용할 수 있게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 PC 구조물을 시공함에 있어서, 천장을 이루는 슬래브를 PC 구조로 제조할 때, PS강선을 사용하지 않고 형강을 이용해 제조함에 따라 별도의 PS 설비가 필요하지 않아 생산 비용을 절감할 수 있고, PS 강선 없이 형강을 이용해 충분한 강도를 유지하여 장스팬에 적용하여도 처짐이 균일하여 하자 발생을 최소화할 수 있게 된다.

100 : 슬래브 110 : 래티스근
120 : 형강 121 : 보강부재
121a : 합성 지지부 121b : 형강 지지부
121c : 탄성 클립 130 : 인양 고리
131 : 인양부 132 : 형강 지지부
133 : 절곡 연장부 140 : EPS 블록
150 : 와이어 메쉬

Claims

PC 구조물에 PC 슬래브(100)를 설치하여 시공함에 있어서, 상기 PC 슬래브(100)는, 제작 시 래티스근(110);과, 형강(120);이 함께 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 제작하는 것을 특징으로 함에 있어서,
상기 형강(120)의 상부로 시공 시 PC 슬래브(100)를 인양할 수 있는 인양 고리(130)가 더 구비됨에 있어서, 상기 인양 고리(130)는 PC 슬래브(100)의 상부로 돌출되어 고리형상을 이루는 인양부(131) 및 상기 인양부(131)에서 하부로 연장되되 PC 슬래브(100)에 내장된 형강(120)의 양측으로 연장되어 인양 시 형강(120)에 의해 PC 슬래브(100)를 지지할 수 있는 형강 지지부(132)를 포함하되,
상기 형강(120)의 상부에는 PC 슬래브(100)로 가해지는 하중을 지지하여 처짐을 방지할 수 있는 보강부재(121)가 더 구비되고,
상기 보강부재(121)는, 형강(120)의 양측에서 끼워지도록 구비되는 것으로, 형강(120)의 상부에서 타설되는 콘크리트와 양생되어 합성되는 합성 지지부(121a)와, 상기 합성 지지부(121a)의 하부에 구비되어 형강(120)의 상부 일측으로 끼워지며 형강(120)을 지지하는 형강 지지부(121b) 및 상기 형강 지지부(121b)가 탄성에 의해 형강(120)에 결합되도록 탄성 지지하는 탄성 클립(121c)을 포함하며,
상기 인양 고리(130)는, 형강(120)의 양측에서 상부로 고리 형상을 이루도록 형성되되, 하부는 형강(120)의 길이방향을 따라 절곡되어 연장되는 절곡 연장부(133)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 형강이 내장된 HPS 시스템.
삭제
삭제