KR102211218B1 - 계단실 pc화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재 - Google Patents

계단실 pc화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PC기둥 사이에 임시로 설치되는 가설철골보에 PC계단구조물을 지지하여 안착시키도록 하고, PC기둥을 상측으로 연결하여 가설철골보의 설치와 PC계단구조물의 안착을 계속하도록 하며, PC계단구조물을 고정시키는 벽체는 PC기둥, 가설철골보의 설치, PC계단구조물의 안착과 관계없이 별도로 이루어지도록 함으로써, PC계단구조물을 계단실 내부에 삽입시켜 안착시키는 작업이 용이하고 신속하며 안전하게 이루어질 수 있도록 하고, 벽체의 설치 및 고정을 기다릴 필요 없이 층수를 쌓아나갈 수 있으므로 계단실 설치를 위한 공사기간이 획기적으로 단축될 수 있도록 하는 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재에 관한 것이다.

Description

계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재{A Construction Method for Pre-Constructing Staircase and Constructing Materials Used therein}
본 발명은 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PC기둥 사이에 임시로 설치되는 가설철골보에 PC계단구조물을 지지하여 안착시키도록 하고, PC기둥을 상측으로 연결하여 가설철골보의 설치와 PC계단구조물의 안착을 계속하도록 하며, PC계단구조물을 고정시키는 벽체는 PC기둥, 가설철골보의 설치, PC계단구조물의 안착과 관계없이 별도로 이루어지도록 함으로써, PC계단구조물을 계단실 내부에 삽입시켜 안착시키는 작업이 용이하고 신속하며 안전하게 이루어질 수 있도록 하고, 벽체의 설치 및 고정을 기다릴 필요 없이 층수를 쌓아나갈 수 있으므로 계단실 설치를 위한 공사기간이 획기적으로 단축될 수 있도록 하는 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재에 관한 것이다.
일반적으로 구조물 또는 건축물의 계단실은 통상 기초(바닥)를 만들고, 그 위에 거푸집을 이용하여 현장타설 콘크리토 외벽을 시공한 후, 그 외벽 내주면에 계단과 계단참을 접합하여 시공하도록 형성된다.
이러한 종래의 계단실은 벽체를 설치하기 위하여 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 양생이 완료된 후에만 다음 공정을 진행할 수 있으므로, 작업이 번거롭고 공사기간이 길어지는 문제가 있었다.
따라서, 아래 특허문헌과 같이 미리 제작된 PC(Precast Concrete) 계단을 이용하여 계단실을 시공하는 방법이 제안되었으나, 종래의 PC 계단을 이용한 시공방법은 모두 벽체를 먼저 설치하고 설치된 벽체 안에 크레인을 이용해 PC계단을 이동시켜 시공하도록 하였다.
그러나 벽체를 먼저 설치하도록 할 경우 벽체를 지지하기 위한 별도의 구조물이 반드시 필요하며, 벽체 내에 PC계단을 설치하기 위해서는 PC계단을 벽체 상부로 들어올려 벽체 내로 내리는 작업을 실시해야 하는바, 크레인을 통해 PC 계단을 벽체 내로 내리는 작업이 매우 번거롭고 까다로우며 PC 계단이 벽체에 부딪힐 경우 벽체 또는 PC 계단에 손상이 발생하고 대형 붕괴사고로 이어지는 문제가 있었다.
또한, 벽체 내에 PC 계단을 삽입하여 설치하는 것이 까다로울 뿐만 아니라, 다음 층의 PC 계단을 설치하기 위해서는 다음 층의 벽체를 모두 설치하여 고정이 완료되어야만 하므로, 벽체의 고정을 위해 상당한 지연 시간이 발생하는 문제가 있었으며, 특히 고층 건물의 경우에는 계단실의 시공을 위해 상당한 시간을 허비해야만 하는 문제가 있었다.
(특허문헌)
등록특허공보 제10-1166668호(2012.07.12. 등록)"무동바리형 PC계단의 시공구조 및 시공방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 PC계단구조물을 계단실 내부에 삽입시켜 안착시키는 작업이 용이하고 신속하며 안전하게 이루어질 수 있도록 하고, 벽체의 설치 및 고정을 기다릴 필요 없이 층수를 쌓아나갈 수 있으므로 계단실 설치를 위한 공사기간이 획기적으로 단축될 수 있도록 하는 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법은 계단실의 각 모서리에 PC기둥을 세워 설치하는 기둥설치단계와; 각 PC기둥 사이에 PC계단구조물을 임시 지지하기 위한 가설철골보를 설치하는 가설철골보설치단계와; 계단실의 내측 PC기둥 사이에 가설철골보와 수평으로 형성되도록 구조용PC보를 설치하는 구조용PC보설치단계와; 미리 제작된 PC계단구조물을 가설철골보 상에 지지되도록 안착시키는 계단구조물안착단계와; 가설철골보 상에 안착된 PC계단구조물이 가설철골보 없이도 고정된 상태를 유지하도록 PC계단구조물을 고정시키는 계단구조물고정단계;를 포함하고, 상기 가설철골보설치단계는 가설철골보가 계단실의 내측 및 외측에 수평 방향을 형성하면서 PC기둥에 고정되도록 하며, 상기 기둥설치단계는 상기 계단구조물고정단계의 진행 여부와 관계없이 PC계단구조물이 안착되면 다음 층의 PC기둥을 각 PC기둥에 연결 설치하여 가설철골보설치단계, 구조용PC보설치단계, 계단구조물안착단계가 반복되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법은 각 층의 계단구조물고정단계가 종료되면 가설철골보를 해체하는 가설철골보해체단계를 포함하고, 상기 가설철골보설치단계는 상기 가설철골보해체단계에서 해체된 가설철골보를 재사용하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법에 있어서, 상기 계단구조물안착단계는 한 층을 형성하는 PC계단구조물 중 하측의 제1계단구조물이 안착되도록 하는 제1구조물안착단계와, 상측의 제2계단구조물이 안착되도록 하는 제2구조물안착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법에 있어서, 상기 계단구조물고정단계는 안착된 PC계단구조물과 구조용PC보를 결합시키는 구조용PC보결합단계와, 계단실 외측에 형성된 가설철골보 하측에 PC기둥과 결합하도록 하부벽체를 설치하는 하부벽체설치단계와, PC계단구조물과 하부벽체를 결합시키는 하부벽체결합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법에 있어서, 상기 하부벽체결합단계는 벽체결합수단에 의해 PC계단구조물을 하부벽체에 결합시키도록 하며, 상기 벽체결합수단은 PC계단구조물과 하부벽체에 동시에 삽입되는 앵커볼트와, 앵커볼트에 삽입되어 앵커볼트를 고정시키는 고정너트와, 고정너트와 PC계단구조물 사이에 삽입되어 PC계단구조물에 밀착되는 평철판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법에 있어서, 상기 벽체결합수단은 상기 평철판 대신 수직으로 절곡되어 하부벽체의 상측에 결합하는 상부벽체와 PC계단구조물에 동시에 밀착되는 절곡지지철판과, 상기 절곡지지철판을 상부벽체에 결합시키는 상부벽체삽입볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법에 있어서, 상기 가설철골보설치단계는 수직으로 절곡된 지지용철판이 PC기둥에 밀착되도록 하는 지지용철판밀착단계와, 지지용철판에 고정볼트를 삽입하여 가설철골보를 PC기둥에 결합시키는 볼트삽입고정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 계단실 시공부재는 계단실의 각 모서리에 설치되는 PC기둥과; PC기둥 사이에 임시로 고정되도록 형성되며, 계단실의 내측 및 외측에 지면과 수평으로 형성되어 PC계단구조물을 지지하는 가설철골보와; 미리 제작되어 가설철골보에 지지되도록 삽입되며, 계단실의 외측에 형성되는 하부벽체 및 계단실의 내측에 형성되는 구조용PC보에 결합되어 고정되는 PC계단구조물과; PC기둥 사이에 결합되어 계단실의 외벽을 형성하는 벽체;를 포함하고, 상기 벽체는 상기 가설철골보에 PC계단구조물이 안착된 후 설치되어 PC기둥 및 PC계단구조물과 결합하도록 하며, 상기 PC기둥은 벽체의 설치와 관계없이 상측으로 연결되어 다음 층의 가설철골보가 설치되도록 함으로써, 다음 층의 가설철골보에 PC계단구조물이 안착되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 PC기둥 사이에 임시로 설치되는 가설철골보에 PC계단구조물을 지지하여 안착시키도록 하고, PC기둥을 상측으로 연결하여 가설철골보의 설치와 PC계단구조물의 안착을 계속하도록 하며, PC계단구조물을 고정시키는 벽체는 PC기둥, 가설철골보의 설치, PC계단구조물의 안착과 관계없이 별도로 이루어지도록 함으로써, PC계단구조물을 계단실 내부에 삽입시켜 안착시키는 작업이 용이하고 신속하며 안전하게 이루어질 수 있도록 하고, 벽체의 설치 및 고정을 기다릴 필요 없이 층수를 쌓아나갈 수 있으므로 계단실 설치를 위한 공사기간이 획기적으로 단축될 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계단실 PC화 시공방법의 순서도
도 2는 도 1에 따른 시공방법 중 PC계단구조물을 안착시키는 과정을 나타내는 참고도
도 3은 안착된 PC계단구조물을 고정하고 벽체를 설치하는 과정을 나타내는 참고도
도 4는 도 1에 의해 설치된 계단실의 평면도(a) 및 측단면도(b)
도 5는 도 1의 가설철골보설치단계의 과정을 나타내는 순서도
도 6은 도 5에 의해 설치된 가설철골보의 일 예를 나타내는 단면도
도 7은 도 1의 계단구조물고정단계의 과정을 나타내는 순서도
도 8은 도 7의 구조용PC보결합단계에 의한 PC계단구조물과 구조용PC보의 결합상태를 나타내기 위한 도 4의 "A" 부분의 단면도
도 9는 PC계단구조물과 벽체의 결합예를 나타내기 위한 도 4의 "B"부분의 단면도
도 10은 도 1의 가설철골보해체단계의 과정을 나타내는 순서도
도 11은 PC계단구조물과 측면벽체의 결합예를 나타내는 단면도
이하에서는 본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법 및 이에 사용되는 계단실 시공부재의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 계단실 PC화 시공방법을 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 상기 계단실 PC화 시공방법은 계단실의 각 모서리에 PC기둥(1)을 세워 설치하는 기둥설치단계(S1)와; 각 PC기둥(1) 사이에 PC계단구조물(4)을 임시 지지하기 위한 가설철골보(2)를 설치하며, 가설철골보(2)가 계단실의 내측 및 외측에 수평 방향을 형성하면서 PC기둥(1)에 고정되도록 설치하는 가설철골보설치단계(S2)와; 계단실의 내측 PC기둥(1) 사이에 가설철골보(2)와 수평으로 형성되도록 구조용PC보(3)를 설치하는 구조용PC보설치단계(S3)와; 미리 제작된 PC계단구조물(4)을 가설철골보(2) 상에 지지되도록 안착시키는 계단구조물안착단계(S4)와; 가설철골보(2) 상에 안착된 PC계단구조물(4)이 가설철골보(2) 없이도 고정된 상태를 유지하도록 PC계단구조물(4)을 고정시키는 계단구조물고정단계(S5)와; PC계단구조물(4)의 설치 후 가설철골보(2)를 해체시키는 가설철골보해체단계(S6)와; 측면벽체(53)를 설치하는 측면벽체설치단계(S7)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 계단실 PC화 시공방법은 종래 벽체를 먼저 설치하고 PC계단을 설치하던 것과는 달리 PC기둥(1)만을 설치한 상태에서 PC계단구조물(4)의 설치가 가능하도록 한다. 이를 위해, 본 발명은 기둥에 임시의 가설철골보(2)를 설치하여 미리 제작된 PC계단구조물(4)을 안착시킬 수 있도록 하였으며, PC계단구조물(4)의 고정과는 관계없이 PC기둥(1)을 연속적으로 쌓아가며 PC계단구조물(4)을 안착시킬 수 있도록 하고, 벽체(5)는 이와는 별도로 PC계단구조물(4)의 안착이 이루어진 후 PC기둥(1) 사이에 삽입되어 설치되도록 한다. 따라서, 본 발명은 벽체(5)에 대한 간섭 없이 측면에서 PC계단구조물(4)을 삽입하여 안전하고 신속하게 PC계단구조물(4)을 설치할 수 있으며, 벽체(5)의 설치, 고정 등을 기다릴 필요 없이 PC기둥(1)을 쌓아 PC계단구조물(4)을 설치할 수 있으므로, 계단실의 설치를 위한 공사기간을 획기적으로 단축시키도록 할 수 있다.
상기 기둥설치단계(S1)는 계단실의 각 모서리에 PC기둥(1)을 설치하는 과정으로, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 네 모서리에 각각 하나의 PC기둥(1)이 세워지도록 할 수 있다. 또한, 각 PC기둥(1)에 가설철골보(2)가 설치되어 PC계단구조물(4)이 안착된 후에는 도 2(d)에 도시된 바와 같이 각 PC기둥(1)의 상측에 다음 층의 PC기둥(1)을 연결, 설치하여 다음 층의 PC계단구조물(4)이 안착될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 기둥설치단계(S1)는 벽체(5)의 설치 여부와 관계없이 지속적으로 PC기둥(1)을 쌓아 각 층의 PC계단구조물(4)이 설치되도록 할 수 있으며, 이와는 별도로 계단실 내에 안착된 PC계단구조물(4)의 둘레를 따라 벽체(5)가 설치될 수 있도록 한다. 상기 기둥설치단계(S1)는 철근의 삽입과 모르타르의 주입 등에 따른 일반적인 방법으로 각 기둥의 연결이 이루어지도록 하므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.
참고로, 본 발명에 따른 계단실은 도 3(b)에 도시된 바와 같이 외측(ㄱ)과 측면(ㄷ,ㄹ) 방향에만 벽체(5)가 형성되며, 내측(ㄴ)에는 벽체(5)가 형성되지 않고 구조용PC보(3)가 설치되어 건물 등의 내부와 연결이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 가설철골보설치단계(S2)는 각 PC기둥(1)의 사이에 가설철골보(2)를 설치하는 과정으로, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 외측에 형성되는 기둥(11)에는 중간 지점에 가설철골보(2)를 설치하도록 하고, 내측에 형성되는 기둥(12) 사이에는 상측 및 하측 끝단에 가설철골보(2)가 설치되도록 할 수 있다. 따라서, PC계단구조물(4)의 한 쌍을 형성하는 제1계단구조물(4')과 제2계단구조물(4")은 내외측 기둥(11,12)에 지지되어 한 층을 형성하도록 할 수 있다. 상기 가설철골보설치단계(S2)는 가설철골보(2)를 임시로 PC기둥(1)에 고정시키는 것으로, 해체가 가능한 다양한 방법으로 가설철골보(2)를 고정시키도록 할 수 있으며, 일 예로 지지용철판밀착단계(S21)와 볼트삽입고정단계(S22)를 포함하여 도 6에 도시된 바와 같이 지지용철판(21)과 고정볼트(22)를 이용하여 가설철골보(2)를 PC기둥(1)에 착탈 가능한 형태로 결합시키도록 할 수 있다.
상기 지지용철판밀착단계(S21)는 지지용철판(21)이 PC기둥(1)에 밀착되도록 위치시키는 과정으로, 지지용철판(21)이 밀착된 상태에서 고정볼트(22)에 의해 PC기둥(1)에 대한 고정이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 지지용철판(21)은 수직으로 절곡된 별도의 부재로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 가설철골보(2)와 일체로 형성되도록 제작되어 가설철골보(2)와 함께 PC기둥(1)에 고정설치되도록 할 수 있다.
상기 볼트삽입고정단계(S22)는 지지용철판(21)이 PC기둥(1)에 밀착된 상태에서 고정볼트(22)를 삽입하여 지지용철판(21)을 PC기둥(1)에 고정시키는 과정으로, 지지용철판(21)과 함께 가설철골보(2)가 PC기둥(1)에 고정설치될 수 있도록 한다.
상기 구조용PC보설치단계(S3)는 내측에 형성되는 기둥(12) 사이에 구조용PC보(3)를 설치하는 과정으로, 가설철골보(2)의 내측으로 구조용PC보(3)가 형성되도록 한다. 구조용PC보(3)는 건물의 내측 바닥면과 연결되어 지지되는 구성으로, 기둥(12) 사이에 철근 등에 의해 고정되어 가설철골보(2)에 안착된 PC계단구조물(4)과 결합하도록 한다. 따라서, 가설철골보(2)에에 안착된 PC계단구조물(4)의 일측은 PC계단구조물(4)과의 결합에 의해 고정되며, PC계단구조물(4)의 고정 후 가설철골보(2)는 해체되어 다른 층의 공정에 사용될 수 있다.
상기 계단구조물안착단계(S4)는 도 2(c)에 도시된 바와 같이 가설철골보(2) 상에 PC계단구조물(4)을 안착시키는 과정으로, 제1계단구조물(4')을 안착시키는 제1구조물안착단계(S41)와, 제2계단구조물(4")을 안착시키는 제2구조물안착단계(S42)를 포함한다. PC계단구조물(4)은 하측의 제1계단구조물(4')과 상측의 제2계단구조물(4")이 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 제1,2계단구조물(4',4") 모두 내측계단참(41)과 외측계단참(42), 내측계단참(41)과 외측계단참(42) 사이에 형성되는 계단(43)으로 형성될 수 있고, 내측계단참(41), 외측계단참(42), 계단(43)은 PC 형태로 미리 일체로 제작되어 현장에서 옮겨져 안착된다. 여기서 내측계단참(41)은 계단실의 내측(ㄴ)에 형성되는 평탄한 부재로 내측의 구조용PC보(3)와 결합하며, 외측계단참(42)은 계단실의 외측(ㄱ)에 형성되는 평탄한 부재로 외측의 벽체(5)와 결합한다. 따라서, 제1계단구조물(4')의 내측계단참(41')은 외측계단참(42')보다 하측에 형성되고 제2계단구조물(4")의 내측계단참(41")은 외측계단참(42")보다 상측에 형성되는 차이가 있을 뿐, 각 내측계단참(41',41") 과 외측계단참(42',42")은 각각 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 상기 제1,2구조물안착단계(S41,S42)는 제1,2계단구조물(4',4")의 내측계단참(41',41") 및 외측계단참(42',42")을 각각 내외측의 가설철골보(2)에 안착되도록 하며, 바람직하게는 제1구조물안착단계(S41)에 의해 제1계단구조물(4')이 안착되도록 한 후, 제2구조물안착단계(S42)에 의해 제2계단구조물(4")이 안착되도록 한다.
그리고 계단구조물안착단계(S4)가 종료되면, 도 2(d)에 도시된 바와 같이 다음 층의 PC기둥(1)이 세워지며, 도 2(e),(f)에 도시된 바와 같이 다음 층의 가설철골보설치단계(S2)와 구조용PC보설치단계(S3), 계단구조물안착단계(S4)가 계속적으로 진행되도록 한다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같은 과정과는 별개로 도 3에 도시된 바와 같은 계단구조물고정단계(S5), 가설철골보해체단계(S6), 측면벽체설치단계(S7)가 진행된다.
상기 계단구조물고정단계(S5)는 가설철골보(2)에 안착된 PC계단구조물(4)을 고정시키는 과정으로, 계단실 내부에 PC계단구조물(4)이 삽입되어 안착된 상태에서 벽체(5)를 PC기둥(1) 사이에 설치하여 PC계단구조물(4)과 결합되도록 한다. 내측에 형성되는 PC계단구조물(4), 즉 제1,2계단구조물(4,4")의 내측계단참(41',41")들은 구조용PC보(3)와 결합되어 고정되도록 하고, 외측에 형성되는 제1,2계단구조물(4,4")의 외측계단참(42',42")들은 하부벽체(51)와 결합하여 고정될 수 있도록 한다. 또한, 외측계단참(42,42")들은 상부벽체(52), 즉 다음 층의 하부벽체와 추가로 결합이 이루어져 더욱 견고한 고정이 이루어지도록 할 수도 있다. 따라서, 상기 계단구조물고정단계(S5)는 구조용PC보결합단계(S51), 하부벽체설치단계(S52), 하부벽체결합단계(S53), 상부벽체결합단계(S54)를 포함할 수 있다.
상기 구조용PC보결합단계(S51)는 PC계단구조물(4)의 내측계단참(41)이 구조용PC보(3)와 결합되어 고정되도록 하는 과정으로, 도 8에 도시된 바와 같이 구조용PC보(3)의 연결철근(411)이 구조용PC보(3) 내로 삽입되어 모르타르의 타설을 통해 고정이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 하부벽체설치단계(S52)는 계단실의 외측기둥(11) 사이에 하부벽체(51)를 설치하는 과정으로, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 가설철골보(2)의 하측으로 하부벽체(51)가 바닥에 고정되어 설치되도록 한다. 상기 하부벽체설치단계(S52)는 미리 제작된 PC 형태의 하부벽체(51)를 외측기둥(11) 사이에 삽입하여 바닥 및 양측의 외측기둥(11)과 결합하도록 설치하는 것이 바람직하며, 다음 층에서는 하측의 하부벽체(51)에 연결되어 고정, 설치되도록 한다. 또한, 경우에 따라서는 하부벽체(51)를 RC 형태로 제작하여 현장 타설에 의해 설치가 이루어지도록 구성할 수도 있다.
상기 하부벽체결합단계(S53)는 PC계단구조물(4)을 하부벽체(51)에 결합시켜 고정되도록 하는 과정으로, 더욱 정확하게는 제1,2계단구조물(4',4")의 외측계단참(42',42")이 하부벽체(51)에 결합되도록 한다. 따라서, 상기 하부벽체결합단계(S53)는 도 9에 도시된 바와 같이 벽체고정수단(421)을 이용하여 결합이 이루어지도록 할 수 있으며, 일 예로 도 9(a)에 도시된 바와 같이 하부벽체(51)와 외측계단참(42)에 동시에 삽입되는 앵커볼트(421a)를 이용하여 결합이 이루어지도록 할 수 있고, 하부벽체(51)에는 받침부(511)를 형성하여 외측계단참(42)의 하측을 받치도록 구성할 수 있다. 하부벽체(51) 및 외측계단참(42)에 삽입되는 앵커볼트(421a)는 고정너트(421b)와의 결합과 모르타르의 타설에 의해 고정되도록 할 수 있으며, 고정너트(421b)와 외측계단참(42)의 사이에는 평철판(421c)이 삽입되어 견고한 결합이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 상부벽체결합단계(S54)는 하부벽체(51)에 결합된 PC계단구조물(4)을 상부벽체(52)에 추가적으로 결합시키는 과정으로, 여기서 상부벽체(52)라함은 다음 층에 설치되는 하부벽체를 의미한다. 따라서, 다음 층의 PC계단구조물(4)이 안착되어 하부벽체(51) 상에 다음 층의 하부벽체가 연결되어 설치된 경우, 해당 하부벽체를 상부벽체(52)라 칭하도록 하며, 상기 상부벽체결합단계(S54)는 외측계단참(42)을 상부벽체(52)에 추가적으로 결합시키도록 함으로써 PC계단구조물(4)의 더욱 견고한 고정이 가능하도록 한다. 따라서, 상기 상부벽체결합단계(S54)는 상기 평철판(421c)에 의해 결합이 이루어지도록 하는 대신 도 9(b)에 도시된 바와 같이 외측계단참(42)과 상부벽체(52)에 동시에 밀착되는 절곡지지철판(421d)을 사용하도록 할 수 있으며, 수직으로 절곡된 절곡지지철판(421d)이 외측계단참(42)과 상부벽체(52)에 동시에 밀착되도록 한 상태에서 상부벽체(52)에도 상부벽체삽입볼트(421e)에 의해 고정이 이루어지도록 함으로써, PC계단구조물(4)이 하부벽체(51)와 상부벽체(52)에 모두 결합되어 고정될 수 있도록 한다.
상기 가설철골보해체단계(S6)는 상기 계단구조물고정단계(S5)에서 PC계단구조물(4)의 고정이 이루어진 후 가설철골보(2)를 PC기둥(1)으로부터 해체시키는 과정으로, 해체된 가설철골보(2)를 상부 층의 가설철골보설치단계(S2)에서 재사용하도록 할 수 있다. 따라서, 몇 개의 가설철골보(2)만으로도 고층 건물의 계단실 시공이 가능하여 계단실 시공에 드는 비용을 절약하도록 할 수 있다. 상기 가설철골보해체단계(S6)는 내측과 외측에 설치되는 가설철골보(2)가 각각 해체되어 재사용되도록 할 수 있으며, 내측에 설치되는 가설철골보(2)는 구조용PC보결합단계(S51)의 종료후 바로 해체되어 재사용될 수 있으며, 외측에 설치되는 가설철골보(2)는 하부벽체결합단계(S53) 후 해체되어 재사용되도록 할 수 있다. 상기 가설철골보해체단계(S6)는 볼트해체단계(S61), 지지용철판분리단계(S62)를 포함할 수 있으며, 고정볼트(22)를 해체하여 지지용철판(21)이 PC기둥(1)으로부터 분리되도록 하고, 이를 통해 가설철골보(2)를 분리하여 가설철골보설치단계(S2)에 재사용되도록 할 수 있다.
상기 측면벽체설치단계(S7)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 계단실의 양측면에 형성되는 측면벽체(53)를 설치하는 과정으로, 측벽고정수단(44)을 이용하여 PC계단구조물(4)에 고정될 수 있도록 한다. 또한, 측면벽체(53)는 각 기둥에 철근 등에 의해 연결, 고정되며, 복수개로 분할되어 설치되도록 할 수 있다. 상기 측면벽체설치단계(S7)는 각 층의 하부벽체(51)가 설치된 후 다음 층의 하부벽체(51)가 설치되기 전에 측면벽체(53)를 설치하도록 할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다음 층의 하부벽체(51)가 먼저 설치된 후 측면벽체(53)의 설치가 이루어지도록 하여도 무방하다. 상기 측면벽체설치단계(S7)는 도 11에 도시된 바와 같이 수직으로 절곡되는 측벽고정철판(441)을 이용하여 PC계단구조물(4)과 측면벽체(53)의 결합이 이루어지도록 할 수 있으며, 측벽고정철판(441)은 PC계단구조물(4)의 상측에 형성되는 상측고정철판(441a)과 하측에 형성되는 하측고정철판(441b)을 포함할 수 있으며, 각각이 모두 측면벽체(53)에 결합하도록 하고, 측벽고정철판(441)은 삽입볼트(442)에 의해 PC계단구조물(4)과 측면벽체(53)에 고정되도록 할 수 있다. 또한, 측면벽체(53)에는 도 11(b)에 도시된 바와 같이 받침턱(531)을 형성하여 PC계단구조물(4)을 받치도록 할 수 있다. 상기 측벽고정수단(44)은 PC계단구조물(4)의 내외측계단참(41,42)에 형성되도록 할 수 있으며, 내외측계단참(41,42)의 계단(43) 상에 형성되도록 할 수도 있다.
상기 하부벽체설치단계(S52) 및 측면벽체설치단계(S7)는 도 3(c) 및 도 3(d)에 도시된 바와 같이 번갈아 진행되어 하부벽체(51) 및 측면벽체(53)를 설치하도록 할 수 있으며, 또는 하부벽체(51)들을 먼저 설치한 후 측면벽체(53)를 설치하도록 하여도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 계단실 PC화 시공방법에 사용되는 계단실 시공부재는 계단실의 각 모서리에 설치되는 PC기둥(1)과; PC기둥(1) 사이에 임시로 고정되도록 형성되며, 계단실의 내측 및 외측에 지면과 수평으로 형성되어 PC계단구조물(4)을 지지하는 가설철골보(2)와; 미리 제작되어 가설철골보(2)에 지지되며, 계단실의 외측에 형성되는 하부벽체(51) 및 계단실의 내측의 형성되는 구조용PC보(3)에 결합되어 고정되는 PC계단구조물(4)과; 기둥 사이에 결합되어 계단실의 외벽을 형성하는 벽체(5);를 포함한다.
상기 PC기둥(1)는 계단실의 각 모서리에 상하 방향으로 설치되는 구성으로, 바닥에 고정 설치되며, 층수의 증가에 따라 PC기둥(1)을 상측으로 쌓아 연결하도록 한다. 상기 PC기둥(1)은 계단실의 외측(ㄱ)에 한 쌍으로 형성되는 외측기둥(11)과 내측(ㄴ)에 한 쌍으로 형성되는 내측기둥(12)을 포함할 수 있다. 외측기둥(11) 및 내측기둥(12) 사이에는 각각 가설철골보(2)가 설치되어 PC계단구조물(4)이 안착되며, 외측기둥(11) 사이에는 하부벽체(51)가 설치되어 PC계단구조물(4)의 외측계단참(42)과 결합하고, 내측기둥(12) 사이에는 구조용PC보(3)가 설치되어 내측계단참(41)과 결합된다. 또한, 상기 PC기둥(1)에는 철근 등이 돌출되어 하부벽체(51), 측면벽체(53), 구조용PC보(3) 등과 연결, 결합되도록 하고, 바닥 및 PC기둥(1) 간의 결합이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 가설철골보(2)는 PC기둥(1) 사이에 임시로 설치되어 PC계단구조물(4)을 지지하는 구성으로, 이를 통해 벽체(5)의 설치 없이도 PC계단구조물(4)을 신속하고 용이하게 계단실 내에 삽입시키도록 할 수 있고, 벽체(5)의 설치 및 고정을 기다릴 필요 없이 신속하게 계단실의 층수를 쌓아나갈 수 있다. 상기 가설철골보(2)는 PC기둥(1)과의 탈착이 가능하도록 지지용철판(21)과 고정볼트(22)를 이용하여 PC기둥(1)에 고정되며, 바람직하게는 수직으로 절곡되는 지지용철판(21)이 가설철골보(2)와 일체로 형성되도록 하고, 지지용철판(21)이 PC기둥(1)과 밀착된 상태에서 고정볼트(22)의 삽입에 의해 기둥에 고정될 수 있도록 한다. 따라서, PC계단구조물(4)이 고정된 후에는 가설철골보(2)를 PC기둥(1)으로부터 해체하여 상부 층의 공정에 재사용되도록 할 수 있다.
상기 구조용PC보(3)는 계단실의 내측기둥(12) 사이에 삽입되어 고정되는 구성으로, PC계단구조물(4)의 내측계단참(41)과 결합하여 고정되도록 한다. 상기 구조용PC보(3)는 건물 내부의 바닥 등과 연결되는 구조를 갖게 되며, 계단실과 연결되는 통로를 형성하게 된다.
상기 PC계단구조물(4)은 미리 제작된 계단구조물로 내측계단참(41), 외측계단참(42), 계단(43), 측벽고정수단(44)을 포함할 수 있다. PC계단구조물(4)은 계단실의 내측에 형성되는 내측계단참(41), 외측에 형성되는 외측계단참(42) 및 내측계단참(41)과 외측계단참(42) 사이에 형성되는 계단(43)이 미리 일체로 제작되어 현장으로 옮겨질 수 있으며, PC기둥(1) 사이로 삽입되어 가설철골보(2)에 지지되도록 설치된다. 상기 PC계단구조물(4)은 내측에서 외측으로 갈수록 상승하도록 설치되는 제1계단구조물(4')과 외측에서 내측으로 갈수록 상승하도록 설치되는 제2계단구조물(4")이 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 제1계단구조물(4')과 제2계단구조물(4")은 설치되는 방향만 상이할 뿐 동일한 구성을 가진다. 앞서 설명한 바와 같이 제1,2계단구조물(4'4")은 내측계단참(41',41"), 외측계단참(42',42"), 계단(43',43")의 방향만이 서로 상반된다. 따라서, PC계단구조물(4)로 통칭하여 설명하도록 한다.
상기 내측계단참(41)은 PC계단구조물(4)의 내측에 평탄면으로 형성되는 구성으로, 내측의 가설철골보(2)에 안착되어 구조용PC보(3)와 결합된다. 이를 위해, 상기 내측계단참(41)은 도 8에 도시된 바와 같이 구조용PC보(3) 측으로 돌출되는 연결철근(411)을 포함할 수 있으며, 연결철근(411)이 구조용PC보(3) 내에 삽입되어 모르타르 등의 타설에 따라 고정될 수 있도록 한다.
상기 외측계단참(42)은 PC계단구조물(4)의 외측에 평탄면으로 형성되는 구성으로, 외측의 가설철골보(2)에 안착되며, 하부벽체(51)와 결합한다. 이를 위해, 상기 하부벽체(51)는 하부벽체(51)와의 결합을 위한 벽체고정수단(421)을 포함할 수 있다.
상기 벽체고정수단(421)은 도 9(a)에 도시된 바와 같이 앵커볼트(421a), 고정너트(421b), 평철판(421c)을 포함할 수 있으며, 앵커볼트(421a)가 외측계단참(42) 및 하부벽체(51)에 동시에 삽입된 상태에서 고정너트(421b)에 의해 외측계단참(42)에 지지되어 고정되고, 고정너트(421b)와 외측계단참(42) 사이에는 평철판(421c)이 삽입되어 견고한 고정이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 벽체고정수단(421)은 도 9(b)에 도시된 바와 같이 평철판(421c) 대신 절곡지지철판(421d)이 삽입되도록 할 수 있으며, 절곡지지철판(421d)은 외측계단참(42)과 상부벽체(52)에 동시에 밀착되어 상부벽체삽입볼트(421e)에 의해 고정되도록 한다. 앞서 설명한 바와 같이 상부벽체(52)는 다음 층에 설치되는 하부벽체(51)를 의미하는 것으로, 외측계단참(42)이 하부벽체(51)와 함께 다음층의 상부벽체(52)에 동시에 고정되도록 함으로써, 더욱 견고한 고정이 가능하도록 한다.
상기 계단(43)은 외측계단참(42)과 내측계단참(41) 사이에 형성되는 구성으로, 경사진 형태의 일반적인 계단으로 형성될 수 있다.
상기 측벽고정수단(44)은 PC계단구조물(4)을 측면벽체(53)에 고정시키는 구성으로, 외측계단참(42) 또는 내측계단참(41)에 형성되도록 할 수 있으나, 계단(43)에도 형성되어 측면벽체(53)에 고정되도록 할 수 있다. 상기 측벽고정수단(44)은 PC계단구조물(4) 및 측면벽체(53)에 동시에 밀착되는 측벽고정철판(441)과, 측벽고정철판(441)에 삽입되어 측벽고정철판(441)을 PC계단구조물(4) 및 측면벽체(53)에 고정시키는 삽입볼트(442)를 포함할 수 있으며, 측벽고정철판(441)은 PC계단구조물(4)의 상측과 하측에 상측고정철판(441a) 및 하측고정철판(441b)으로 형성되어 상하측에서 결합되도록 할 수 있다.
상기 벽체(5)는 계단실의 외부 벽면을 형성하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 내측(ㄴ)에는 벽체(5)가 형성되지 않으며, 외측에 형성되는 하부벽체(51), 양 측면에 형성되는 측면벽체(53)를 포함할 수 있다.
상기 하부벽체(51)는 외측기둥(11) 사이에 삽입되어 설치되는 구성으로, 가설철골보(2)에 안착된 PC계단구조물(4)의 하측으로 설치되며, 외측계단참(42)과 벽체고정수단(421)에 의해 결합되도록 한다. 상기 하부벽체(51)는 도 9에 도시된 바와 같이 외측계단참(42)을 지지하도록 내측으로 돌출되는 받침부(511)를 포함할 수 있다. 또한, 상부벽체(52)는 앞서 설명한 바와 같이 다음 층에 형성되는 하부벽체를 의미하는 것으로, 상기 하부벽체(51)와 동일한 구성을 갖는다.
상기 측면벽체(53)는 계단실의 양측면을 밀폐하는 구성으로, 외측기둥(11)과 내측기둥(12) 사이에 삽입되어 고정되고, 복수개로 분할되어 삽입되도록 할 수 있다. 상기 측면벽체(53)는 철근 등에 의해 PC기둥(1)과 결합하도록 할 수 있으며, 측벽고정수단(44)에 의해 PC계단구조물(4)과도 결합한다. 또한, 상기 측면벽체(53)는 도 11(b)에 도시된 바와 같이 받침턱(531)에 의해 PC계단구조물(4)을 지지하도록 할 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: PC기둥 11: 외측기둥 12: 내측기둥
2: 가설철골보 21: 지지용철판 22: 고정볼트
3: 구조용PC보
4: PC계단구조물 41: 내측계단참 411: 연결철근
42: 외측계단참 421: 벽체고정수단 421a: 앵커볼트
421b: 고정너트 421c: 평철판 421d: 절곡지지철판
421e: 상부벽체삽입볼트 43: 계단 44: 측벽고정수단
441: 측벽고정철판 441a: 상측고정철판 441b: 하측고정철판
442: 삽입볼트
5: 벽체 51: 하부벽체 511: 받침부
52: 상부벽체 53: 측면벽체 531: 받침턱

Claims (8)

  1. 계단실의 각 모서리에 PC기둥을 세워 설치하는 기둥설치단계와;
    내측기둥 및 외측기둥 각각의 사이에 PC계단구조물을 임시 지지하기 위한 가설철골보를 설치하는 가설철골보설치단계와;
    계단실의 내측 PC기둥 사이에 가설철골보와 수평으로 형성되도록 구조용PC보를 설치하는 구조용PC보설치단계와;
    미리 제작된 PC계단구조물을 가설철골보 상에 지지되도록 안착시키는 계단구조물안착단계와;
    가설철골보 상에 안착된 PC계단구조물이 가설철골보 없이도 고정된 상태를 유지하도록 PC계단구조물을 고정시키는 계단구조물고정단계와;
    각 층의 계단구조물고정단계가 종료되면 가설철골보를 해체하는 가설철골보해체단계와;
    계단실의 양측면에 측면벽체를 설치하여 PC계단구조물을 측면벽체에 고정시키는 측면벽체설치단계;를 포함하고,
    상기 가설철골보설치단계는 가설철골보가 계단실의 내측 및 외측에 수평 방향을 형성하면서 PC기둥에 고정되도록 하며, 가설철골보해체단계에서 해체된 가설철골보를 재사용하도록 하고,
    상기 기둥설치단계는 상기 계단구조물고정단계의 진행 여부와 관계없이 PC계단구조물이 안착되면 다음 층의 PC기둥을 각 PC기둥에 연결 설치하여 가설철골보설치단계, 계단구조물안착단계가 반복되도록 하며,
    상기 계단구조물안착단계는,
    한 층을 형성하는 PC계단구조물 중 하측의 제1계단구조물이 안착되도록 하는 제1구조물안착단계와, 상측의 제2계단구조물이 안착되도록 하는 제2구조물안착단계를 포함하고
    상기 가설철골보설치단계는,
    수직으로 절곡된 지지용철판이 PC기둥 내측에 밀착되도록 하는 지지용철판밀착단계와, 지지용철판에 고정볼트를 삽입하여 가설철골보를 PC기둥 사이에 결합시키는 볼트삽입고정단계를 포함하며,
    상기 가설철골보해체단계는,
    상기 고정볼트를 해체하는 볼트해체단계와, 지지용철판을 PC기둥으로부터 분리시키는 지지용철판분리단계를 포함하고,
    상기 측면벽체설치단계는,
    수직으로 형성된 상측고정철판 및 하측고정철판을 PC계단구조물의 상측 및 하측과 측면벽체에 각각 밀착시켜 고정시키도록 하는 것을 특징으로 하는 계단실 PC화 시공방법.
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