KR102413091B1 - 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법 - Google Patents

다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법 Download PDF

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Abstract

지하주차장과 같은 지중구조물을 원하는 지반에 신속하게 시공하기 위하여 외부벽체(A)를 프리캐스트 방식으로 시공하되, 외부벽체용 기둥구조물 및 벽체를 별도로 시공하지 않고 기둥구조물과 벽체를 합성시킨 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용하여 신속하고 경제적인 지중구조물 시공이 가능하도록 하면서도, 자중감소를 통해 다층중공형으로 시공이 가능한 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법이 개시된다.

Description

다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법{PRECAST MULTI HOLLOW WALL STRUCTURE COMPOSITED COLUMN MEMBER AND OUTER WALL CONSTRUCTION METHOD THEREWITH}
본 발명은 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 지하주차장과 같은 지중구조물을 원하는 지반에 신속하게 시공하기 위하여 외부벽체(A)를 프리캐스트 방식으로 시공하되, 외부벽체용 기둥구조물 및 벽체를 별도로 시공하지 않고 기둥구조물과 벽체를 합성시킨 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용하여 신속하고 경제적인 지중구조물 시공이 가능하도록 하면서도, 자중감소를 통해 다층중공형으로 시공이 가능한 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법에 대한 것이다.
도 1a는 종래 지상에 설치된 기둥구조물(10), 빔부재(20), 기초(30)에 의한 시공사시도를 도시한 것이다.
먼저 상기 기초(30)는 지반에 먼저 파일을 삽입 시공하고, 파일 주위 지반을 굴착한 후 파일 두부가 노출되면, 파일 두부를 매립시키는 방식으로, 굴착 지반 저면에 콘크리트를 일정 두께로 형성시켜 시공하고 있음을 알 수 있다.
이러한 콘크리트로 시공된 기초(30) 상면에는 지상구조물의 골격에 해당하는 기둥구조물(10)을 수직으로 서로 이격시켜 시공하고, 기둥구조물(10) 사이사이에 빔부재(20)를 수평으로 거치 후 연결하는 방식으로 시공하게 된다.
이에 지상구조물의 층수를 고려하여 다층으로 형성시키되 미도시 하였지만 바닥판을 빔부재 상부에 데크등을 이용하여 추가 시공할 수 있게 된다.
이때 상기 기둥구조물(10)과 빔부재(20)는 모두 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 부재로 제작된 것으로서, 현장에서는 콘크리트 기초(30) 상면에 기둥구조물(10)을 수직으로 세팅한 후, 앵커등을 이용하여 고정시키는 작업이 이루어지게 되며 이는 기둥구조물(10)과 빔부재(20)의 연결도 마찬가지이다.
이와 같이 지상구조물을 기둥구조물(10), 빔부재(20), 기초(30)를 이용하여 지상구조물의 골격을 시공하는 것은 아파트 단지를 시공함에 있어 지상구조물은 시공되지 않는 지하주차장과 같은 지중구조물에서도 그대로 적용될 수 있다.
단지, 지반 아래에서는 지반 굴착에 의하여 발생하는 굴착 내측공간에 지중구조물을 시공하게 되므로 굴착면이 지중구조물 시공 중에 붕괴되지 않도록 외부벽체(A)를 콘크리트로 먼저 시공하고, 외부벽체(A) 내측공간에 기둥구조물, 빔부재를 시공한 후, 지하 층수에 따른 바닥판을 시공하여 지중구조물을 시공하게 된다.
도 1b는 종래 지반 굴착에 의한 내측공간에 시공된 지중구조물 시공사진이다.
즉, 지반을 굴착한 후 토류벽과 같은 가시설(F)을 시공하고, 내측에 기초(30)를 시공한 후, 기둥구조물(10)을 수직으로 세팅하고, 기둥구조물(10)에는 빔부재의 양 단부가 거치되도록 하는 브라켓이 중간중간에 다수 이격되어 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 토류벽은 가시설로서 추후 해체되도록 하거나 별도의 거푸집을 설치하고, 벽체콘크리트를 타설하는 R.C방식의 시공방법을 이용하여 외부벽체를 시공하게 되는데, 이러한 벽체콘크리트를 타설하여 외부벽체를 시공하는 RC방식은 거푸집 지지를 위한 동바리 설치 및 해체가 수반되어 공기지연, 공종이 복잡해짐에 따라 품질관리가 어렵고, 안전사고도 상기 동바리 설치 및 해체과정에서 주로 발생한다는 문제점이 있었다.
이에 상기 외부벽체를 프리캐스트 부재로 제작하여 조립 시공하는 PC방식도 소개되어 있다.
도 1c는 종래 외부벽체를 프리캐스트 부재로 제작하여 조립 시공하는 PC방식 예시도이다.
즉, 가시설은 별도로 도시되어 있지 않지만, 외부벽체 시공을 위하여 프리캐스트 벽체(50)를 다수 측면 연결시키고, 하부로는 기초를 일체로 시공하기 위하여 하부 기둥부재 사이의 공간에 철근이 노출되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이로서 외부벽체(A)를 프리캐스트 벽체(50)를 다수 측면 연결시키는 방식을 이용하는 것은 알 수 있지만, 지하주차장과 같은 지중구조물은 외부벽체만을 연결하여 시공하지는 않고, 외부벽체가 시공되어야 연장에 맞추어 기둥구조물을 먼저 시공하고, 기둥구조물 사이에 프리캐스트 벽체(50)를 다수 연결 시공하는 방식으로 시공하게 된다.
즉, 외부벽체(A)는 다양한 형태와 연장길이를 가지게 되므로 기둥구조물을 먼저 시공하고 기둥구조물 사이에 프리캐스트 벽체(50)를 시공하여 외부벽체를 시공하게 되므로, 기둥구조물과 프리캐스트 벽체(50)를 별도로 시공함에 따라 단면설계도 별도로 해야 하고 시공도 복잡해질 수 밖에 없어 경제적인 지중구조물 시공에는 한계가 있고, 프리캐스트 벽체(50)의 경우 지하 3층정도의 지하주차장을 시공함에 있어서는 1개의 크기가 커지게 되어 자중이 증가되어 운반 및 시공에 한계가 있을 수 밖에 없었다.
대한민국 특허 제 10-1568194호(발명의 명칭: PC부재 연결방법 및 이를 이용하여 시공된 PC구조물, 공개일자: 2015년11월12일) 대한민국 특허 제 10-1301081호(발명의 명칭: 벽체구조물 및 그 시공방법, 공개일자: 2015년11월12일)
이에 본 발명은 예컨대, 아파트단지에서 지하주차장과 같은 지중구조물의 지하층수가 다층화 함에 따라서 프리캐스트 외부벽체의 높이를 크게 제작함에 있어 운반, 시공에 한계를 극복할 수 있는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 아파트단지에서 지하주차장과 같은 지중구조물의 외부벽체를 시공함에 있어서, 종래와 달리 기둥구조물 사이사이에 프리캐스트 벽체를 연결 시공하지 않고, 벽체부와 기둥부를 서로 합성시킨 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용하여 외부벽체(A)를 시공함으로서 보다 효율적이고 경제적인 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체는,
축력과 빔부재에 의한 축력, 토압이 전달되는 부위로서, 기둥구조물용 철근조립체가 배근되어 콘크리트를 타설하여 벽체부와 함께 형성시킴으로서 상기 벽체부에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 형성된 기둥부; 및 자중에 의한 축력과 토압이 전달되는 부위로서, 벽체용 철근조립체로 배근하여 콘크리트를 타설하여 기둥부와 합성된 양 벽체부; 및 상기 기둥부 또는 벽체부 내부에 형성시킨 내부중공부;를 포함하여 기둥구조물을 별도로 시공하지 않고 다층의 외부벽체(A)로서 연결시공되도록 하며, 상기 합성된 양 벽체부와 기둥부에 의한 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체는 직육면체로 자립이 가능하도록 하되, 중간 내측에 빔부재 단부가 얹어져 거치될 수 있도록 단턱으로 형성된 중간거치부가 기둥부와 양 벽체부 전체에 걸쳐 형성되도록 하여, 중간거치부를 기준으로 상부 단면폭보다 하부 단면폭이 크게 형성되도록 하며, 상기 기둥부는 기둥구조물에 배근되는 수직철근을 배치하고, 기둥부 수직철근을 수평으로 배치되는 스터럽이 감싸도록 배근시키고 콘크리트를 타설하여 벽체부와 함께 형성시켜 기둥부가 벽체부에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 하며, 상기 벽체부는 기둥부 주위에 벽체부 수직 및 수평철근을 배근하고 기둥부와 함께 콘크리트를 타설하여 함께 형성시켜, 외부에서 볼 때는 기둥부와 벽체부가 일체로 형성되도록 하게 되지만 내부에 배근되는 철근조립체는 서로 다르게 형성시켜 작용하는 하중에 따른 작용을 하도록 하고, 상기 내부중공부는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 제작 시 강재거푸집 내부에 EPS블록을 기둥부 또는 벽체부의 수직 및 수평철근 사이사이에 배치되도록 하되, EPS블록에 관통공을 형성시켜, 부력에 저항할 수 있도록 하고, 충진용 다짐봉이 관통공을 통해 삽입되도록 함으로서 EPS블록 주변에 콘크리트가 충진되도록 하게 된다.
또한 상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법은,
(a) 기초를 시공하는 단계; 및 (b) 상기 기초에 외부벽체(A)로서, 축력과 빔부재에 의한 축력, 토압이 전달되는 부위로서, 기둥구조물용 철근조립체가 배근되어 콘크리트를 타설하여 벽체부와 함께 형성시킴으로서 상기 벽체부에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 형성된 기둥부; 및 자중에 의한 축력과 토압이 전달되는 부위로서, 벽체용 철근조립체로 배근하여 콘크리트를 타설하여 기둥부와 합성된 벽체부; 및 상기 기둥부 또는 벽체부 내부에 형성시킨 내부중공부;를 포함하여 기둥구조물을 별도로 시공하지 않고 다층으로 외부벽체(A)를 연속하여 시공할 수 있도록 하며, 상기 (b) 단계의 합성된 양 벽체부와 기둥부에 의한 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체는 직육면체로 자립이 가능하도록 하되, 중간 내측에 빔부재 단부가 얹어져 거치될 수 있도록 단턱으로 형성된 중간거치부가 기둥부와 양 벽체부 전체에 걸쳐 형성되도록 하여, 중간거치부를 기준으로 상부 단면폭보다 하부 단면폭이 크게 형성되도록 하며, 상기 기둥부는 기둥구조물에 배근되는 수직철근을 배치하고, 기둥부 수직철근을 수평으로 배치되는 스터럽이 감싸도록 배근시키고 콘크리트를 타설하여 벽체부와 함께 형성시켜 기둥부가 벽체부에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 하며, 상기 벽체부는 기둥부 주위에 벽체부 수직 및 수평철근을 배근하고 기둥부와 함께 콘크리트를 타설하여 함께 형성시켜, 외부에서 볼 때는 기둥부와 벽체부가 일체로 형성되도록 하게 되지만 내부에 배근되는 철근조립체는 서로 다르게 형성시켜 작용하는 하중에 따른 작용을 하도록 하고, 상기 내부중공부는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 제작 시 강재거푸집 내부에 EPS블록을 기둥부 또는 벽체부의 수직 및 수평철근 사이사이에 배치되도록 하되, EPS블록에 관통공을 형성시켜, 부력에 저항할 수 있도록 하고, 충진용 다짐봉이 관통공을 통해 삽입되도록 함으로서 EPS블록 주변에 콘크리트가 충진되도록 하게 된다.
본 발명에 의하면 지하층수가 커짐에 따른 프리캐스트 외부벽체 1개의 제작높이를 전체 지하층수에 맞추어 제작하더라도 운반 및 시공이 가능하여 보다 경제적인 시공이 가능한 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체 및 이를 이용한 외부벽체 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 지중구조물로서 외부벽체를 시공함에 있어 다층중공형 프리캐스트 벽체는 기둥부와 벽체부가 합성되어 있어 별도로 기둥구조물 사이사이에 벽체를 시공하는 방식대비 효율성과 경제성을 확보할 수 있으면서도 공기 감소에 매우 효과적이게 된다.
도 1a는 종래 지상에 설치된 기둥구조물, 빔부재, 기초에 의한 시공사시도,
도 1b는 종래 지반 굴착에 의하여 발생하는 굴착 내측공간에 지하주차장과 같은 지중구조물을 시공사진,
도 1c는 종래 외부벽체를 프리캐스트 부재로 제작하여 조립 시공하는 PC방식 예시도,
도 2a 내지 도 2d는 종래 외부벽체와 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체의 단면비교도,
도 3a는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체의 제작 예시도,
도 3b는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체의 구성작용도,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)]
도 2a 내지 도 2d는 종래 외부벽체(A)와 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 단면비교도, 도 3a는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체의 제작 예시도, 도 3b는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)의 구성작용도를 도시한 것이다.
도 2a에 의하면 종래 외부벽체(A)의 경우 기둥구조물(10)을 별도로 프리캐스트 방식 또는 현장타설 방식으로 시공하고, 기둥구조물(10) 사이사이에 현장타설 콘크리트로 벽체(20)를 시공하여 외부벽체(A)를 시공하고 있으며, 기둥구조물(10)과 벽체(20)의 단면은 서로 다른 설계 단면으로 제작되어 서로 다른 크기로 형성시키고 있음을 알 수 있다.
또한, 도 2b에 의한 종래 외부벽체(A)의 경우 도 2a와 같이, 종래 외부벽체(A)를 시공함에 있어 기둥구조물(10)을 역시 프리캐스트 방식 또는 현장타설 방식으로 시공하고, 기둥구조물(10) 사이사이에 현장타설 콘크리트로 벽체(20)를 시공하여 외부벽체(A)를 시공하는 것은 동일 하지만, 기둥구조물(10)과 벽체(20)의 단면폭은 동일하게 함으로서 효율적인 단면 설계방식으로 개선되고 있음을 알 수 있다.
또한, 도 2c에 의한 종래 외부벽체(A)의 경우 역시 기둥구조물(10)을 프리캐스트 방식 또는 현장타설 방식으로 시공하고, 특히 벽체(20)를 프리캐스트 방식으로 제작하여 PC벽체(50)를 기둥구조물(10) 사이사이에 시공하고 있음을 알 수 있다. 역시 기둥구조물(10)과 벽체(20)의 단면폭은 동일하게 시공하고 있음을 알 수 있다.
말하자면 종래 기둥구조물(10)과 벽체(20)는 각각 프리캐스트 방식 또는 현장타설 방식을 이용하여 시공할 수 있지만, 기본적으로 기둥구조물(10)과 벽체(20)를 분리하여 설계한 후, 시공하는 범주를 벗어나지 못하고 있음을 알 수 있다.
하지만 본 발명은 도 2d와 같이, 기둥부(110)와 벽체부(120)를 각각 별도로 제작하는 것이 아니라, 서로 합성시켜 제작하면서, 전체 제작 높이가 증가하게 되면 자중이 커지는 것을 피할 수 없어 본 발명은 자중을 감소시키기 위한 내부중공부(140)를 형성시켜 다층중공형으로 이용하게 된다.
상기 내부중공부(140)는 예컨대, 벽체부(120)가 형성되는 부위에 설치가능한 다양한 크기의 EPS블록 다수를 강재거푸집 내부에 설치하고 콘크리트를 타설함으로서 형성시키게 되며,
이에 본 발명은 상기 내부중공부(140)가 형성된 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)라 지칭하게 된다.
이러한 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 예컨대 직육면체로 자립이 가능하도록 하되, 중간 내측에 빔부재(200) 단부가 얹어져 거치될 수 있도록 단턱으로 형성된 중간거치부(130)가 형성되도록 하되, 자중감소를 위하여 내부중공부(140)가 형성시킨 것이다.
이에 도 2d 및 도 3b에 의하면, 상기 기둥부(110)와 벽체부(120)가 일체로 형성되어 있음을 알 수 있으며 중간거치부(130)를 기준으로 상부 단면폭보다 하부단면폭이 크게 형성되며 이는 하부로 갈수록 토압(P3,P5)이 크게 작용하기 때문에 단면의 효율성을 높일 수 있게 된다.
또한 상기 기둥부(110)는 축하중과 빔부재에 의한 휨 모멘트, 토압이 전달되는 부위이므로 도 2d와 같이 종래 기둥구조물(10)에 배근되는 수직철근(111)을 배치하고, 기둥부 수직철근을 수평으로 배치되는 스트럽(112)이 감싸도록 배근 시키고 있음을 알 수 있으며, 콘크리트를 타설하여 벽체부(120)와 함께 형성시킴으로서 기둥부(110)가 벽체부(120)에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 하게 된다.
다음으로, 도 2d와 같이 상기 벽체부(120)는 기둥부(110) 주위에 벽체부 수직 및 수평철근(121,122)을 배근하고 역시 기둥부(110)와 함께 콘크리트를 타설하여 함께 형성시키게 된다.
이에 외부에서 볼 때는 기둥부(110)와 벽체부(120)가 일체로 형성되도록 하게 되지만 내부에 배근 되는 철근조립체는 서로 다르게 형성시켜 작용하는 하중에 따른 작용을 하고 있음을 알 수 있다.
이에 기둥부(110)는 종래 기둥구조물이 위치하는 부위에 위치하도록 배치하게 되면 기둥부(110)와 벽체부(120)를 한꺼번에 설치하는 효과를 가지게 된다.
또한 기둥부(110)의 수직철근(111), 스트럽(112)과 벽체부(120)의 벽체부 수직 및 수평철근(121,122)과 함께 EPS블록을 설치할 때, 콘크리트 타설 시, 부력이 발생할 수 있어 위치 세팅에 어려움이 있을 수 있다.
또한, EPS블록 주위는 콘크리트가 밀실하게 충진되지 않아 다짐이 불량해질수 있어 본 발명은 EPS블록을 관통하는 관통공을 형성시켜 관통공을 통해 부력을 감소시키고, 콘크리트 충진이 용이해지도록 다짐봉을 관통공(142)에 삽입시켜 작동시킬 수 있도록 하여 이러한 문제를 해결하게 된다.
이로서 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 프리캐스트 방식으로 제작된 철근콘크리트 부재로서 제작되고 있음을 알 수 있다.
도 3a에 의하면 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 중간거치부(130)를 2개 이상 형성시킬 수 있음을 알 수 있고, 상기 중간거치부(130)에는 빔부재(200)의 단부 저면이 지지되도록 하고, 데크플레이트(500)를 빔부재(200) 상면에 걸쳐지도록 설치하며, 상기 데크플레이트(500)는 속이 빈 중공 데크플레이트를 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 육안으로는 내부중공부(140)를 확인할 수 없지만 속이 빈 데크플레이트와 같이 자중감소에 효과적임을 알 수 있다.
도 3b에 의하면 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 기둥부(110), 벽체부(120), 중간거치부(130), 내부중공부(140)로 형성되어 있음을 알 수 있다.
이에 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)가 종래 기둥구조물 역할도 하고, 종래 벽체의 역할도 하기 위하여, 중앙의 기둥부(110)는 기둥구조물 역할을 할 수 있도록 기둥구조물용 철근조립체가 배근되도록 하고, 기둥부(110)의 양 벽체부(120)는 벽체 역할을 할 수 있도록 벽체용 철근조립체로 배근하여 콘크리트를 타설하여 합성시키게 된다,
이에 상기 기둥부(110)가 차지하는 부위의 단면적 또는 부피는 기둥구조물 역할을 할 수 있도록 정하면 되는데, 도 3b에 의하면 지상구조물로부터 전달되는 수직방향의 축력(P1)과 빔부재(200)가 거치되는 중간거치부(130)에 작용하는 수직방향의 축력(P2)와 배면토압(P3)가 작용하게 되므로 이를 고려한 콘크리트 단면과 철근조립체를 구비하고,
다음으로 상기 기둥부(110) 주위의 양 벽체부(120)가 차지하는 부위의 단면적 또는 부피는 벽체 역할을 할 수 있도록 정하게 되는데, 도 3에 의하면 자중에 의한 수직방향의 축력(P4)과 배면토압(P5)가 작용하게 되므로 이를 고려한 콘크리트 단면과 철근조립체를 구비하게 됨을 알 수 있다.
이러한 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 기초(300) 상면과는 기초로부터 인출되는 철근이 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 하부 내측으로 연장되도록 하여 서로 고정연결 되도록 하는 방식을 이용하면 되고, 각각의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)는 측면에 전단키, 전단홈을 이용하여 서로 일체화시킬 수 있다.
특히, 내부중공부(140)는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 제작 시 강재거푸집 내부에 EPS블록을 기둥부(110) 또는 벽체부(120)의 수직 및 수평철근(121,122) 사이사이에 배치되도록 하게 되며 콘크리트 타설 및 충진의 어려움을 위하여 EPS블록(141)에 관통공(142)을 형성시켜, 부력에 저항할 수 있도록 하고, 충진용 다짐봉이 관통공(142)을 통해 삽입되도록 함으로서 EPS블록(141) 주변에 콘크리트가 밀실하게 충진되도록 하게 된다.
[ 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 이용한 외부벽체 시공방법 ]
도 4a, 도 4b, 도 4c는 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 이용한 외부벽체 시공방법의 순서도를 도시한 것이다.
이러한 외부벽체 시공방법은 지하주차장과 같은 지중구조물을 시공하기 위하여 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 기초(300) 상면에 고정 설치하는 방식으로 외부벽체(A)를 시공하고, 외부벽체(A)에 기둥(400)과 빔부재(200)를 설치하여 지중구조물(B)을 완성시키는 시공방법이다.
이에 먼저, 도 4a와 같이, 지반(G)을 굴착하여 굴착된 지반 저면에 콘크리트를 일정두께로 타설하여 기초(300)를 시공하게 되며, 미도시 하였지만 굴착된 지반 저면에 파일을 다수 시공하고 파일 두부가 기초(300)에 매립되도록 하는 방식으로 기초(300)를 시공해도 된다.
이에 상기 기초(300)가 시공되면 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 반입하여 굴착면(C)에 시공된 토류벽과 같은 가시설과 근접하도록 하여 서로를 연결하여 외부벽체(A)를 시공하게 된다.
이에 가시설을 해체하게 되면 외부벽체(A)에 토압(P3,P5)이 작용하게 되므로 이에 저항할 수 있도록 제작된 것을 이용하게 되며, 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 상면에는 인출된 철근이 형성되어 있어 바닥판 콘크리트 타설 시 합성용 전단연결재로 이용하게 됨을 알 수 있다.
이에, 도 4c를 참조하면 상기 외부벽체(A)는 굴착면 전체에 설치해도 상관은 없지만 일부구간에 선택적인 연장길이를 가지도록 시공할 수도 있다.
다음으로는 외부벽체(A) 내측의 기초(300) 상면에 기둥(400)을 고정 설치하게 된다.
이러한 기둥(400)은 외부벽체용이 아니라 지중구조물의 바닥판 시공과 이로부터 전달되는 하중을 기초(300)에 분산시켜 지지되도록 설치하게 되며 도 4a의 경우 3개가 서로 이격되어 설치되고 있음을 알 수 있다.
이에 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)의 중간거치부(130)와 기둥(400)에 형성된 중간 브라켓 사이에 빔부재(200)의 양 단부를 거치시키고, 미도시한 데크플레이트를 빔부재(200) 상에 거치시키고 바닥판콘크리트(C)를 타설하여 지중구조물의 지하 1층 바닥판(D1)을 시공하게 됨을 알 수 있다.
다음으로는 도 4b와 같이, 기초(300)에서 지하 1층 바닥판(D1)에 해당하는 높이까지 먼저 가시설을 해체하고, 외부벽체(A) 배면을 뒷채움(510)시켜 토압을 적절하게 분산시키게 됨을 알 수 있다.
다음으로는 지하 1층 바닥판(D1) 상부의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)의 상면과 기둥(400)에 형성된 상부브라켓 사이에 빔부재(200)의 양 단부를 거치시키고, 미도시한 데크플레이트를 빔부재(200) 상에 거치시키고 바닥판콘크리트(C)를 타설하여 지중구조물의 지상바닥판(D2)을 시공하게 됨을 알 수 있다.
다음으로는 도 4c와 같이, 지하 1층 바닥판(D1)에서 지상바닥판(D2)에 해당하는 높이까지 가시설을 추가 해체하고, 노출된 외부벽체(A) 배면을 추가로 뒷채움(520)시켜 지중구조물을 시공하게 된다.
이로서 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)에 의하여 외부벽체(A)를 먼저 시공하고, 기둥(400), 빔부재(200), 데크플레이트를 이용하여 원하는 지하층수로 지중구조물을 시공하게 되는데
도 4d에 의하면 아파트 단지시공에서 아파트구조물 이외의 지반에 지하주차장을 시공함에 있어 본 발명의 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)에 의한 외부벽체(A)를 신속하게 시공할 수 있게 됨을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체
110: 기둥부 111: 수직철근
112: 스트럽 120: 벽체부
121,122: 수직 및 수평철근
130: 중간거치부
140: 내부중공부 141: EPS블록
142: 관통공
200: 빔부재 300: 기초
400: 기둥 500: 데크플레이트
510,520: 뒷채움
A: 외부벽체

Claims (10)

  1. 축력과 빔부재에 의한 축력, 토압이 전달되는 부위로서, 기둥구조물용 철근조립체가 배근되어 콘크리트를 타설하여 벽체부(120)와 함께 형성시킴으로서 상기 벽체부(120)에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 형성된 기둥부(110);
    자중에 의한 축력과 토압이 전달되는 부위로서, 벽체용 철근조립체로 배근하여 콘크리트를 타설하여 기둥부(110)와 합성된 벽체부(120); 및
    상기 기둥부(110) 또는 벽체부(120) 내부에 형성시킨 내부중공부(140);를 포함하여 기둥구조물을 별도로 시공하지 않고 다층의 외부벽체(A)로서 연결시공되도록 하며,
    상기 합성된 양 벽체부(120)와 기둥부(110)에 의한 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체는 직육면체로 자립이 가능하도록 하되, 중간 내측에 빔부재(200) 단부가 얹어져 거치될 수 있도록 단턱으로 형성된 중간거치부(130)가 기둥부(110)와 양 벽체부(120) 전체에 걸쳐 형성되도록 하여, 중간거치부(130)를 기준으로 상부 단면폭보다 하부 단면폭이 크게 형성되도록 하며, 상기 기둥부(110)는 기둥구조물에 배근되는 수직철근(111)을 배치하고, 기둥부 수직철근을 수평으로 배치되는 스터럽(112)이 감싸도록 배근시키고 콘크리트를 타설하여 벽체부(120)와 함께 형성시켜 기둥부(110)가 벽체부(120)에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 하며, 상기 벽체부(120)는 기둥부(110) 주위에 벽체부 수직 및 수평철근(121,122)을 배근하고 기둥부(110)와 함께 콘크리트를 타설하여 함께 형성시켜, 외부에서 볼 때는 기둥부(110)와 벽체부(120)가 일체로 형성되도록 하게 되지만 내부에 배근되는 철근조립체는 서로 다르게 형성시켜 작용하는 하중에 따른 작용을 하도록 하고, 상기 내부중공부(140)는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 제작 시 강재거푸집 내부에 EPS블록을 기둥부(110) 또는 벽체부(120)의 수직 및 수평철근(121,122) 사이사이에 배치되도록 하되, EPS블록(141)에 관통공(142)을 형성시켜, 부력에 저항할 수 있도록 하고, 충진용 다짐봉이 관통공(142)을 통해 삽입되도록 함으로서 EPS블록(141) 주변에 콘크리트가 충진되도록 하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 합성된 양 벽체부(120)와 기둥부(110)는 프리캐스트 방식으로 제작된 철근콘크리트 부재인 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. (a) 기초(300)를 시공하는 단계; 및
    (b) 상기 기초(300)에 외부벽체(A)로서, 축력과 빔부재에 의한 축력, 토압이 전달되는 부위로서, 기둥구조물용 철근조립체가 배근되어 콘크리트를 타설하여 벽체부(120)와 함께 형성시킴으로서, 상기 벽체부(120)에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 형성된 기둥부(110); 자중에 의한 축력과 토압이 전달되는 부위로서, 벽체용 철근조립체로 배근하여 콘크리트를 타설하여 기둥부(110)와 합성된 양 벽체부(120); 및 상기 기둥부(110) 또는 벽체부(120) 내부에 형성시킨 내부중공부(140);를 포함하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 시공하는 단계;를 포함하여,
    기둥구조물을 별도로 시공하지 않고 다층으로 외부벽체(A)를 연속하여 시공할 수 있도록 하며,
    상기 (b) 단계의 합성된 양 벽체부(120)와 기둥부(110)에 의한 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체는 직육면체로 자립이 가능하도록 하되, 중간 내측에 빔부재(200) 단부가 얹어져 거치될 수 있도록 단턱으로 형성된 중간거치부(130)가 기둥부(110)와 양 벽체부(120) 전체에 걸쳐 형성되도록 하여, 중간거치부(130)를 기준으로 상부 단면폭보다 하부 단면폭이 크게 형성되도록 하며, 상기 기둥부(110)는 기둥구조물에 배근되는 수직철근(111)을 배치하고, 기둥부 수직철근을 수평으로 배치되는 스터럽(112)이 감싸도록 배근시키고 콘크리트를 타설하여 벽체부(120)와 함께 형성시켜 기둥부(110)가 벽체부(120)에 의하여 양 측방으로의 좌굴, 비틀림을 구속하는 효과를 가지도록 하며, 상기 벽체부(120)는 기둥부(110) 주위에 벽체부 수직 및 수평철근(121,122)을 배근하고 기둥부(110)와 함께 콘크리트를 타설하여 함께 형성시켜, 외부에서 볼 때는 기둥부(110)와 벽체부(120)가 일체로 형성되도록 하게 되지만 내부에 배근되는 철근조립체는 서로 다르게 형성시켜 작용하는 하중에 따른 작용을 하도록 하고, 상기 내부중공부(140)는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100) 제작 시 강재거푸집 내부에 EPS블록을 기둥부(110) 또는 벽체부(120)의 수직 및 수평철근(121,122) 사이사이에 배치되도록 하되, EPS블록(141)에 관통공(142)을 형성시켜, 부력에 저항할 수 있도록 하고, 충진용 다짐봉이 관통공(142)을 통해 삽입되도록 함으로서 EPS블록(141) 주변에 콘크리트가 충진되도록 하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    외부벽체(A) 내측에 기둥(400)을 설치하고,
    상기 외부벽체(A)의 중간거치부(130)와 기둥(400) 사이에 빔부재(200)를 더 설치하고, 상기 빔부재(200) 상부에 콘크리트를 타설하여 바닥판이 형성되도록 하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 바닥판은 다수 층으로 형성되도록 외부벽체(A)의 높이를 조정하도록 하되 외부벽체(A)는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체(100)를 적층하여 시공할 수 있도록 하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 외부벽체(A)는 바닥판에 따라 뒷채움(510,520)을 구분하여 형성되도록 하되 먼저 설치된 가시설은 해체되도록 하여 토압을 지지하도록 하는 다층중공형 기둥부 합성형 프리캐스트 벽체를 이용한 외부벽체 시공방법.


  10. 삭제
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