KR102440832B1 - 절곡철근을 이용한 pc 보-기둥 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

절곡철근을 이용한 pc 보-기둥 구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 절곡철근과 데크플레이트를 이용하여 공장에서 미리 부분 PC보로 제조할 수 있으므로, 공장에서의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 데크플레이트를 이용하여 보의 춤의 일부만을 프리캐스트 콘크리트층으로 형성함으로써 프리캐스트 보의 중량을 최소화할 수 있고, 이로써 운반이 용이하고, 현장에서도 소형 크레인을 이용하여 설치할 수 있고, 기둥의 중량을 최소화하고 현장에서 콘크리트 타설만으로 시공을 완료할 수 있도록 구성하여 운반이 용이하고, 단절되지 않고 연속된 절곡철근을 이용하여 기둥의 띠철근으로 구성함으로써 종래와 같이 각각의 띠철근을 기둥주근에 연결하는 공정을 절감할 수 있고, 기둥의 상단에는 공장에서 거푸집을 미리 설치하여 현장에서의 고소작업을 삭제하여 안정성 및 시공성을 향상시킨다.

Description

절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물 및 그 시공방법{PRECAT GIRDER-COLUMN STRUCTURE WITH LARGE DEPTH TRUSS AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절곡철근을 이용하여 프리캐스트 보의 중량을 최소화할 수 있고, 절곡철근을 이용하여 기둥의 띠철근으로 구성함으로써 기둥구조물의 제작 및 시공을 용이하게 할 수 있는 PC 보-기둥 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 철근 콘크리트구조는 콘크리트와 철근을 사용하여 현장에서 직접 시공을 하고 거푸집 또한 현장에서 직접 설치하여 콘크리트를 타설하는 공법으로 공사비가 저렴하지만, 공사기간이 길고 인력에의 의존도가 높고 인건비 상승으로 인력수급에 어려움이 있으며 공사비 또한 점점 상승하고 있다.
현재 건축시장은 심각한 인력난에 봉착하여 고급기술자가 지속적으로 감소하고 현장에 인력을 제때 수급하지 못하는 상황이 빈번하다. 또한, 현장에서 안전 사고 등의 발생으로 인해 발생하는 문제점도 많기 때문에, 건축공사에서는 점차 공법을 단순화하고 현장의 인력투입을 최소화하기 위해, 구조물이나 제품을 공장에서 미리 제작하여 간단하고 신속하게 시공할 수 있는 형태의 공법들로 변화되고 있다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 기둥이나 보를 공장에서 생산하여 시공하는 프리캐스트 제품과 공법들이 많이 생겨나고 있다.
이러한, 프리캐스트 제품으로서, 종래에는 프리캐스트 콘크리트 보나 프리캐스트 콘크리트 기둥을 이용한 기술이 제안되고 있다.
그러나, 종래의 프리캐스트 콘크리트 보나 프리캐스트 콘크리트 기둥은 중량이 매우 커서, 공장에서부터 현장까지의 운반이 어렵고 현장에서 적재하는데에 문제가 있었다. 특히, 공장에서 선조립되어 시공 현장에서 연결되는 철근 기둥 구조물과 철근 보 구조물의 연결부위는 연결철근을 이용해 구조적으로 연결한 뒤 콘크리트를 타설해야 하는데, 종래의 프리캐스트 콘크리트 보나 기둥은 중량이 매우 커서 비계 등의 지지부재로 지지할 수 없고 대형 크레인을 이용해 프리캐스트 콘크리트 보나 기둥을 들고 있어야 하므로, 비싼 크레인의 이용 효율이 낮아지는 것은 물론, 크레인 이용을 위한 대기시간이 길어지므로 시공 기간이 증가하게 되는 문제가 있다.
한국특허 제 10-1174675호(프리캐스트 콘크리트 보와 프리캐스트 콘크리트 기둥의 결합구조물)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 절곡철근과 데크플레이트를 이용하여 공장에서의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 데크플레이트를 이용하여 보의 일부만을 프리캐스트 콘크리트층으로 형성함으로써 프리캐스트 보의 중량을 최소화하여 운반이 용이하고, 현장에서도 소형 크레인으로도 설치할 수 있는 데크플레이트를 갖는 PC보와 절곡철근을 사용하여 선조립된 기둥구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 절곡철근을 이용하여 구조 공학적으로 작용하는 전단력에 대응하는 기둥의 띠철근과 보의 스터럽의 기능을 수행하고 선조립 형태의 기둥과 경량화된 데크플레이트를 갖는 PC보를 구성함으로써 기둥과 보의 중량을 최소화하여 운반설치하고 현장에서 콘크리트 타설만으로 시공을 완료할 수 있도록 구성한 데크플레이트를 갖는 PC보-선조립 기둥 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물은, 공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성된 보 구조물과, 상기 보 구조물을 연결하기 위해 공장에서 미리 조립되는 기둥구조물을 포함하는 PC 보-기둥 구조물로서,
상기 보 구조물은 보의 하부 일부가 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 부분 PC보로 형성되고, 하부 주근과 하부 스터럽이 매립되는 프리캐스트 콘크리트층과, 보의 폭방향 양측에 설치되며 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 배치되고 하부 일부가 상기 프리캐스트 콘크리트층에 매립되는 트러스절곡근과, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 양측면에 일체로 설치되되, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 바닥으로부터 일정간격 띄워 설치되는 측면데크부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 트러스절곡근은, 파형 형상 또는 지그재그 형상으로 형성되고, 경사져 배치되는 한 쌍의 절곡철근과, 상기 한 쌍의 절곡철근의 각각의 하단에 연결되며 상기 하부스터럽에 체결되는 한 쌍의 하부지지근과, 상기 한 쌍의 절곡철근의 상단에 각각 연결되는 한 쌍의 상부지지근을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 측면데크부는, 데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부를 가지는 복수의 데크유닛을 연결고정용 철선을 이용하여 인접하여 배치하고, 상기 돌기부가 상기 프리캐스트 콘크리트층의 내부에 매립되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, ㄱ자 형강으로 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 제조시에 보의 폭방향 양측의 바닥면에 설치되어 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성하고 상기 프리캐스트 콘크리트층의 형성후에 제거되는 폼대용 앵글을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 절곡철근은 상기 측면데크부로부터 상측으로 더욱 연장형성되어 상기 보의 높이의 상단에 닿도록 형성되는 춤이 큰 트러스근인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프리캐스트 콘크리트층은 상기 보의 하부철근이 매립되는 정도의 일정 두께(120 ~ 200mm)의 높이까지 콘크리트를 타설하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기둥구조물은, 기둥의 모서리 부분에 설치되는 복수의 기둥앵글과, 상기 기둥앵글 사이에 배치되는 기둥주근과, 상기 기둥의 높이방향을 따라 파형 형상 또는 지그재그 형상으로 단절되지 않도록 형성되고 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 용접되어 연결되는 트러스띠철근을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되며 상기 기둥앵글로부터 외측으로 돌출되도록 설치되는 폼 고정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폼 고정부는 내부에 나사산이 형성된 춤이 큰 너트형상으로 형성되고 상기 기둥앵글에 용접 고정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폼 고정부는, 기둥거푸집과 상기 폼 고정부 사이에 배치되어 상기 폼 고정부를 커버하는 폼 고정 와셔를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기둥구조물은, 상기 폼 고정부에 체결되어 상기 기둥주근과 상기 기둥앵글을 둘러싸며, 상기 보 구조물의 상기 프리캐스트 콘크리트층을 지지하는 보지지채널과, 상기 기둥앵글의 외측에서 인접하는 상기 기둥앵글 사이에 설치되며 상기 보 구조물의 하부 주근을 지지하는 보 지지플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되되 상기 트러스띠철근의 절곡부분에 형성되는 체결홀과, 절곡되는 상기 트러스띠철근을 덮는 나비플레이트와, 상기 체결홀에 삽입되고 상기 나비플레이트에 체결되는 고정볼트를 구비하여, 상기 트러스띠철근은 상기 기둥앵글에 용접 되지 않고 상기 고정볼트에 의해 연결되는 것을 는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정볼트와 기둥 거푸집 사이에 배치되며 일측은 상기 고정볼트에 체결되고 타측은 기둥 거푸집 고정용 볼트에 체결되는 고정너트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 시공방법은,
기둥의 모서리 부분에 복수의 기둥앵글을 배치하고, 상기 기둥앵글 사이에 기둥주근을 배근하고, 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 파형 형상 또는 지그재그 형상의 트러스띠철근을 단절되지 않도록 체결하고, 기둥 상단 부분에 보지지채널과, 보 지지플레이트를 설치하여 철근이 미리 조립된 기둥구조물을 설치하는 단계와, 공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성된 보 구조물을 상기 기둥구조물에 연결하여 설치하는 단계와, 상기 기둥구조물과 상기 보 구조물에 연결하여 슬래브 구조물을 설치하는 단계를 포함하며, 상기 기둥구조물의 설치는 상기 기둥앵글에 일정간격으로 폼 고정부를 미리 용접 설치하고, 상기 폼 고정부에 기둥거푸집을 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기둥구조물의 설치는, 2층 높이 이상의 기둥구조물을 공장에서 일체로 제작하고, 각 층의 높이에서 상부로부터 일정높이까지를 공장에서 거푸집을 미리 설치하는 단계와, 현장에 반입되고 세워 설치된 상기 기둥구조물을 거푸집이 설치되지 않은 부분만을 현장에서 설치하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보 구조물의 설치는, 데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부를 가지는 복수의 데크유닛을 연결고정용 철선을 이용하여 인접하여 배치하여 측면데크부를 준비하는 단계와, 하부주근과 하부스터럽을 배근하고, 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 트러스절곡근을 배치하는 단계와, 보의 폭방향 양측의 바닥면에 폼대용 앵글을 설치하고, 상기 폼대용 앵글의 상단에 상기 측면데크부를 바닥면으로부터 이격하여 설치하여 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성하는 단계와, 상기 보의 하부철근이 매립되는 정도의 일정 두께(120 ~ 200mm)의 높이까지 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트층을 형성하는 단계와, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 형성후에 상기 폼대용 앵글을 제거하여 보의 하부 일부가 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 부분 PC보를 공장에서 미리 제조하는 단계와, 상기 부분 PC보를 현장으로 반입한 후 상기 기둥구조물에 연결하여 설치하는 단계를 포함하여 구성된다.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 절곡철근과 데크플레이트를 이용하여 공장에서 미리 부분 PC보로 제조할 수 있으므로, 공장에서의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 데크플레이트를 이용하여 보의 춤의 일부만을 프리캐스트 콘크리트층으로 형성함으로써 프리캐스트 보의 중량을 최소화할 수 있고, 이로써 운반이 용이하고, 현장에서도 소형크레인만을 이용하여 설치할 수 있다.
또한, 상기 절곡철근이 상기 프리캐스트 콘크리트층과 일체로 형성되어 있을 뿐만 아니라 보의 길이방향을 따라 일체로 길게 형성되어 있으므로, 상기 보 구조물을 들어올릴 때에, 상기 절곡철근을 이용하여 용이하게 들어올릴 수 있으므로 운반이나 설치가 용이하다.
또한, 본 발명의 기둥구조물에 의하면, 기둥의 중량을 최소화하고 현장에서 콘크리트 타설만으로 시공을 완료할 수 있도록 구성하여 운반이 용이하고, 단절되지 않고 연속된 절곡철근을 이용하여 기둥의 띠철근으로 구성함으로써 종래와 같이 각각의 띠철근을 기둥주근에 연결하는 공정을 절감할 수 있고, 현장에서도 시공을 용이하게 할 수 있다.
또한, 기둥앵글에 용접 설치된 폼 고정부를 이용하여 기둥거푸집이나 보지지채널 등을 용이하게 체결할 수 있으므로, 기둥거푸집의 설치에 소요되는 인력과 시간을 절감할 수 있고 시공성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 절곡철근을 이용한 PC보와 기둥의 연결부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 보 구조물을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 보 구조물을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 보 구조물을 공장에서 제작하는 순서를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 보 구조물의 프리캐스트 콘크리트층의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 기둥구조물을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 기둥구조물의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 기둥구조물에 기둥거푸집이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 기둥구조물의 폼 고정부를 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 기둥구조물의 트러스띠철근의 고정부분을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 기둥구조물에 기둥거푸집을 일부 설치하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 일부 시공 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물 및 그 시공방법에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 PC 보-기둥 구조물은 프리캐스트 콘크리트 보나 기둥에 절곡철근을 이용하고, 특히 400mm 이상의 춤이 큰 보의 경우나 폭이 큰 기둥의 경우에도, 상하로 높이가 큰 트러스 철근을 단절없이 절곡한 절곡철근을 이용하는 점을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 PC 보-기둥 구조물(1)은 보 구조물(2)과, 기둥구조물(3)과, 슬래브 구조물(4)을 포함한다.
상기 보 구조물(2)은 공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성되고 데크플레이트를 갖는 부분 PC보로 형성되고, 상기 기둥구조물(3)은 상기 보 구조물에 연결되며 공장에서 미리 조립되는 절곡철선으로 선조립한 기둥으로 형성되며, 상기 슬래브 구조물(4)은 상기 보 구조물과 상기 기둥구조물에 연결되고, 지지부재(5)에 의해 지지되어 설치된다.
상기 보 구조물(2)은 프리캐스트 콘크리트층(20)과, 트러스절곡근(24)과, 측면데크부(23)를 포함한다.
상기 프리캐스트 콘크리트층(20)은 상기 측면데크부(23)와 후술하는 폼대용 앵글(25)을 이용하여 공장에서 미리 제작된다. 상기 프리캐스트 콘크리트층(20)에는 보의 하부 주근(21)과 보의 하부 스터럽(22)과, 상기 트러스절곡근(24)의 하부부분이 매립된다.
또한, 상기 프리캐스트 콘크리트층(20)에는 상기 하부 주근(21)에 필요시 2단으로 주근을 배근하고, 상기 하부 스터럽과 같은 간격으로 배치되는 이단배근용 철근(22a)을 상기 2단으로 배근된 주근에 연결하며, 상기 이단배근용 철근(22a)까지 상기 프리캐스트 콘크리트층(20)에 매립되도록 구성할 수 있다.
상기 프리캐스트 콘크리트 층(20)은, 보의 폭방향 양측의 바닥면에 상기 폼대용 앵글(25)을 설치하고, 상기 폼대용 앵글(25)의 상단에 상기 측면데크부를 바닥면으로부터 이격하여 설치하여 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성하고 일정높이까지 콘크리트를 타설하여 형성된다.
상기 이단배근용 철근(22a)까지 매립된 상기 프리캐스트 콘크리트층(20)은, 본 실시예에서는 상기 보의 춤을 대략 800mm라 할 때, 상기 폼대용 앵글(25)은 대략 100mm 정도이고, 상기 측면데크부는 300mm 이상으로 형성하여, 상기 프리캐스트 콘크리트층(20)은 대략 150mm 정도의 높이를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
이로써, ㄱ자 앵글과 데크플레이트를 거푸집으로 이용하여 공장에서 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 데크플레이트를 이용하여 보의 춤의 일부만을 프리캐스트 콘크리트층으로 형성함으로써 프리캐스트 보의 중량을 최소화할 수 있다.
상기 트러스절곡근(24)은 보의 폭방향 양측에 설치되며 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 배치되고 하부 일부가 상기 프리캐스트 콘크리트층에 매립된다.
상기 트러스절곡근(24)은, 파형 형상 또는 지그재그 형상으로 형성되는 절곡철근을 가지며, 상하부에 상부지지근(24a)과 하부지지근(24b)을 갖는다.
상기 절곡철근은 단절되지 않고 연속적으로 형성된 파형형상으로 형성되어 제조되며, 상기 측면데크부로부터 상측으로 더욱 연장형성되어 상기 보의 높이의 상단에 닿도록 형성되는 춤이 큰 트러스근으로 형성된다.
본 실시예서 상기 절곡철근은, 예를 들면 높이가 700mm 정도로 형성되고 수 미터 이상으로 연속적으로 길게 형성되어, 공장이나 현장에서 필요한 길이만큼만 절단하여 사용하면 된다.
상기 절곡철근은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 경사져 배치되는 한 쌍의 절곡철근으로 형성된다. 한 쌍의 하부지지근(24b)이 상기 한 쌍의 절곡철근의 각각의 하단에 연결되며 상기 하부스터럽(22)에 체결되고, 한 쌍의 상부지지근(24a)이 상기 한 쌍의 절곡철근의 상단에 각각 연결되도록 구성된다.
상기 절곡철근이 상기 프리캐스트 콘크리트층과 일체로 형성되어 있을 뿐만 아니라 보의 길이방향을 따라 일체로 길게 형성되어 있으므로, 상기 보 구조물을 들어올릴 때에, 상기 절곡철근의 상기 상부지지근 하단에 인양수단을 끼워넣어 들어올리면 되므로, 용이하게 들어올릴 수 있으므로 운반이나 설치가 용이하다.
상기 측면데크부(23)는 상기 프리캐스트 콘크리트층의 양측면에 일체로 설치된다.
상기 측면데크부(23)는, 데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부(23b)를 가지는 복수의 데크유닛(23a)을 연결고정용 철선을 이용하여 복수 개의 데크유닛을 연결하여 형성된다. 상기 복수의 데크유닛(23a)의 끝단의 돌기부가 겹쳐지도록 서로 인접하여 배치하여 기다란 측면데크부(23)를 형성한다.
상기 측면데크부(23)를 세워 설치하여, 상기 돌기부가 상기 프리캐스트 콘크리트층의 내부에 매립되도록 설치된다.
상술한 구성을 가지는 상기 보 구조물(2)의 제조 및 시공방법에 대하여, 도 5a 내지 도 5g를 참조하여 설명한다.
우선, 데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부를 가지는 복수의 데크유닛(23a)을 연결고정용 철선을 이용하여 인접하여 배치하여 측면데크부(23)를 준비한다.(도 5a 내지 도 5c)
그런 다음, 공장에서 보 제조용 거푸집의 바닥면에 상기 하부 주근(21)과 상기 하부스터럽(22)을 배근한다. 그런 다음, 한 쌍의 절곡철근에 한 쌍의 상부지지근과 한 쌍의 하부지지근이 용접되어 형성된 상기 트러스절곡근(24)을 보의 폭방향 양측에 각가 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 배치한다.(도 5d, 도 5e참조)
이 때, 상기 하부 주근(21)에 2단으로 주근을 배근하고, 상기 하부 스터럽과 같은 간격으로 배치되는 이단배근용 철근(22a)을 상기 2단으로 배근된 주근에 연결할 수 있다.
그런 다음, 보의 폭방향 양측의 바닥면에 폼대용 앵글(25)을 설치하고, 상기 폼대용 앵글의 상단에 상기 측면데크부를 바닥면으로부터 이격하여 설치하여 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성한다.(도 5f 참조)
그런 다음, 상기 하부 주근(21)과 상기 하부 스터럽(22)과, 상기 트러스절곡근(24)의 하부부분과, 상기 이단배근용 철근(22a)까지 매립되도록 상기 보의 하부철근이 매립되는 정도의 일정 두께(120 ~ 200mm)의 높이까지 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트층을 형성한다.
그런 다음, 콘크리트의 양생이 완료되면, 상기 폼대용 앵글을 제거하여 보의 하부 일부가 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 부분 PC보의 공장에서의 제조가 완료된다. 그런 다음, 상기 부분 PC보를 현장으로 반입한 후 상기 기둥구조물에 연결하여 설치함으로써, 상기 보 구조물(2)의 설치가 완료된다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 프리캐스트 콘크리트층이 일자형으로 형성되고, 측면에 데크플레이트를 형성한 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트층(20')을 U자형으로 형성할 수도 있다.
상기 기둥구조물(3)은 기둥의 모서리 부분에 설치되는 복수의 기둥앵글(31)과, 상기 기둥앵글 사이에 배치되는 기둥주근(30)과, 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 연결되는 트러스띠철근(32)를 포함한다.
상기 기둥앵글(31)은 기둥에 작용하는 하중에 대하여 보강하기 위하여 기둥의 높이방향에 따라 배치하고, 예를 들면 ㄱ자 형강으로 형성되는 기다란 보강형강으로 설치되어, 기둥 주근의 역할을 하고, 기둥 거푸집(3a)을 지탱하는 기능을 한다.
상기 기둥앵글(31) 사이에는 기둥 주근(30)이 배근되며, 상기 기둥 주근(30)에는 타이철근(tie bar)(33)이 상기 보강용 주철근에 갈고리 형태로 체결된다.
또한, 상기 기둥구조물(3)은 바닥에 세워 설치되는데, 기둥이 설치되는 위치에는 기초부의 앵커철근등에 연결되는 연결브라켓(38)이 형성될 수 있다.
상기 기둥주근 내측에는 기둥 주근과의 연속성을 확보하기 위하여 기둥주근과 최대한 가까운 위치가 되도록 다우얼 바를 설치할 수 있다.
상기 트러스띠철근(32)은 상기 기둥의 높이방향을 따라 파형 형상 또는 지그재그 형상으로 단절되지 않도록 형성된다. 본 실시예서 상기 트러스띠철근은, 기둥의 폭이 대략 800mm라 할 때, 파형의 높이가 대략 높이가 700mm 정도로 형성되고 수 미터 이상으로 연속적으로 길게 형성되어, 공장이나 현장에서 필요한 길이만큼만 절단하여 한 번에 기둥앵글에 고정만 하면 되므로, 단절되지 않고 연속된 트러스띠철근을 이용하여 기둥의 띠철근으로 구성함으로써 종래와 같이 각각의 띠철근을 기둥주근에 연결하는 공정을 절감할 수 있다.
상기 트러스띠철근(32)은 상기 기둥앵글에 용접 등의 방법에 의해 고정될 수도 있지만, 상기 기둥앵글에 볼트 등의 수단으로 체결될 수 있다.
여기서, 상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되되 상기 트러스띠철근의 절곡부분에 형성되는 체결홀(31a)을 마련하고, 상기 체결홀(31a)의 주변으로 상기 트러스띠철근(32)의 절곡부분이 배치되도록 구성한다.
상기 트러스띠철근(32)은 나비플레이트(39)에 의해 덮여 고정되도록 구성된다. 상기 나비플레이트(39)는 양측이 상기 트러스띠철근(32)을 수용하도록 볼록하게 굴곡져 형성되며, 중앙에는 체결구멍이 형성되어 상기 고정볼트가 삽입 관통하도록 구성된다.
상기 체결홀(31a)에는 고정볼트(39a)가 삽입되고, 상기 고정볼트(39a)는 나비플레이트(39)를 관통하여 고정너트(39b)에 의해 체결되어 고정된다.
한편, 상기 트러스띠철근과 상기 기둥거푸집(3a)이 배치되는 위치가 중첩되는 경우, 제 2 고정너트(39b')를 설치한다. 상기 제 2 고정너트(39b')는, 도 11c에 나타낸 바와 같이, 춤이 큰 너트 형상으로 형성되고 내측에는 나사산이 형성되어, 상기 고정볼트와 기둥 거푸집 사이에 배치되며 일측은 상기 고정볼트에 체결되고 타측은 기둥 거푸집 고정용 볼트에 체결되도록 구성된다.
상기 기둥앵글(31)에는 상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 폼 고정부(36)가 설치된다. 상기 폼 고정부(36)는 상기 기둥앵글(31)로부터 외측으로 돌출되도록 설치된다.
상기 폼 고정부(36)는 내부에 나사산이 형성된 춤이 큰 너트형상으로 형성되고 상기 기둥앵글에 용접 고정되도록 구성된다.
상기 폼 고정부(36)에는, 도 9에 나타내 바와 같이, 보 지지채널(34)이나 기둥 거푸집(3a)이 볼트(36b), 와셔(37a) 등의 체결수단을 통해 간단하게 체결될 수 있다.
상기 폼 고정부(36)는 기둥거푸집과 상기 폼 고정부 사이에 배치되는 폼 고정 와셔(36a)를 구비하며, 상기 폼고정 와셔(36a)는 예를 들면 플라스틱 재질 또는 고무재질로 형성되어, 금속재질의 상기 폼 고정부(36)가 외기에 노출되어 부식되는 것을 방지하고 시공시 폼 고정부의 끝단을 커버하여 손상되는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 기둥구조물(3)의 상단 부분에는 보지지 채널(34)과 보지지 플레이트(35)가 마련된다. 상기 보지지 채널(34)은 대략 I형강 또는 ㄷ형강으로 형성되어, 상기 보 구조물(2)의 끝단을 지지하도록 구성된다. 상기 보지지 채널(34)는 상기 폼 고정부(36)에 볼트 등의 체결수단을 통해 체결되며, 상기 기둥주근과 상기 기둥앵글을 둘러싸며, 상기 보 구조물의 상기 프리캐스트 콘크리트층을 지지한다. 상기 보지지 플레이트(35)는 상기 기둥앵글의 외측에서 인접하는 상기 기둥앵글 사이에 설치되며 상기 보 구조물의 상기 하부 주근(21)을 지지하도록 구성된다.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 의한 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 시공방법에 대하여 설명한다.
우선 기둥구조물을 공장에서 선조립하여 제조한다. 기둥의 모서리 부분에 복수의 기둥앵글(31)을 배치하고, 상기 기둥앵글 사이에 기둥주근(30)을 배근하고, 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 파형 형상 또는 지그재그 형상의 트러스띠철근(32)을 단절되지 않도록 체결하고, 기둥 상단 부분에 보지지채널(34)과, 보 지지플레이트(35)를 설치하여 철근이 미리 조립된 기둥구조물을 준비한다.
이 때, 상기 기둥구조물의 설치는 상기 기둥앵글에 일정간격으로 폼 고정부(36)를 미리 용접 설치하고, 상기 폼 고정부에 기둥거푸집(3a)을 체결하여 준비한다.
그런 다음, 공장에서 선조립된 상기 기둥구조물을 현장에 반입하여 세워 설치한다.
여기서, 상기 기둥구조물(3)의 설치는 2층 높이 이상의 기둥구조물을 공장에서 일체로 제작하여 설치할 수 있다. 이 경우, 도 12에 나타낸 바와 같이, 각 층의 높이(H)에서 상부로부터 일정높이(H2)까지를 공장에서 거푸집을 미리 설치할 수 있다. 그런 다음, 현장에 반입되고 세워 설치된 상기 기둥구조물을 거푸집이 설치되지 않은 부분(H1)만을 현장에서 거푸집을 설치할 수 있다. 이로써, 기둥거푸집의 설치에 소요되는 인력과 시간을 절감할 수 있고 현장에서의 고소작업을 제거하여 안정성 및 시공성을 향상시킬 수 있다.
그런 다음, 공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성된 보 구조물을 상기 기둥구조물에 연결하여 설치하고, 상기 기둥구조물과 상기 보 구조물에 연결하여 슬래브 구조물을 설치하여, PC 보-기둥 구조물의 시공을 완료한다.
본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.
1 : PC 보-기둥 구조물
2 : 보 구조물
3 : 기둥구조물
4 : 슬래브 구조물
20 : 프리캐스트 콘크리트층
23 : 측면데크부
24 : 트러스절곡근
25 : 폼 대용 앵글
30 : 기둥주근
31 : 기둥앵글
32 : 트러스띠철근
36 : 폼 고정부
39 : 나비플레이트

Claims (16)

  1. 공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성된 보 구조물과, 상기 보 구조물을 연결하기 위해 공장에서 미리 조립되는 기둥구조물을 포함하는 PC 보-기둥 구조물로서,
    상기 보 구조물은,
    보의 하부 일부가 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 부분 PC보로 형성되고,
    하부 주근과 하부 스터럽이 매립되는 프리캐스트 콘크리트층과,
    보의 폭방향 양측에 설치되며 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 배치되고 하부 일부가 상기 프리캐스트 콘크리트층에 매립되는 트러스절곡근과,
    상기 프리캐스트 콘크리트층의 양측면에 일체로 설치되되, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 바닥으로부터 일정간격 띄워 설치되는 측면데크부와,
    ㄱ자 형강으로 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트층의 제조시에 보의 폭방향 양측의 바닥면에 설치되어 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성하고 상기 프리캐스트 콘크리트층의 형성후에 제거되는 폼대용 앵글을 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 PC보에 적용된 상기 트러스절곡근은,
    파형 형상 또는 지그재그 형상으로 형성되고, 경사져 배치되는 한 쌍의 절곡철근과,
    상기 한 쌍의 절곡철근의 각각의 하단에 연결되며 상기 하부스터럽에 체결되는 한 쌍의 하부지지근과,
    상기 한 쌍의 절곡철근의 상단에 각각 연결되는 한 쌍의 상부지지근을 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 PC보에 적용된 상기 측면데크부는,
    데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부를 가지는 복수의 데크유닛을 연결하여 인접하여 배치하고,
    상기 돌기부가 상기 프리캐스트 콘크리트층의 내부에 매립되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절곡철근은 상기 측면데크부로부터 상측으로 더욱 연장형성되어 상기 보의 높이의 상단에 닿도록 형성되는 춤이 큰 트러스근인 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트층은 상기 보의 하부철근이 매립되는 정도의 일정 두께의 높이까지 콘크리트를 타설하여 형성되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기둥구조물은,
    기둥의 모서리 부분에 설치되는 복수의 기둥앵글과,
    상기 기둥앵글 사이에 배치되는 기둥주근과,
    상기 기둥의 높이방향을 따라 파형 형상 또는 지그재그 형상으로 단절되지 않도록 형성되고 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 용접하여 연결되는 트러스띠철근을 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되며 상기 기둥앵글로부터 외측으로 돌출되도록 설치되는 폼 고정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 폼 고정부는 내부에 나사산이 형성된 너트 형상으로 형성되고 상기 기둥앵글에 용접 고정되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 폼 고정부는, 기둥거푸집과 상기 폼 고정부 사이에 배치되고 상기 폼 고정부를 커버하는 폼 고정 와셔를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 기둥구조물은,
    상기 폼 고정부에 체결되어 상기 기둥주근과 상기 기둥앵글을 둘러싸며, 데크플레이트를 갖는 상기 PC보를 지지하는 보지지채널과,
    상기 기둥앵글의 외측에서 인접하는 상기 기둥앵글 사이에 설치되며 상기 보 구조물의 하부 주근을 지지하는 보 지지플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 기둥앵글의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되되 상기 트러스띠철근의 절곡부분에 형성되는 체결홀과,
    절곡되는 상기 트러스띠철근을 덮는 나비플레이트와,
    상기 체결홀에 삽입되고 상기 나비플레이트에 체결되는 고정볼트를 구비하여,
    상기 트러스띠철근은 상기 기둥앵글에 용접 되지 않고 상기 고정볼트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정볼트와 기둥 거푸집 사이에 배치되며 일측은 상기 고정볼트에 체결되고 타측은 기둥 거푸집 고정용 볼트에 체결되는 춤이 큰 고정너트를 구비하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물.
  14. 보 구조물과, 기둥구조물과, 상기 보 구조물과 상기 기둥구조물에 연결되는 슬래브 구조물을 설치하는 PC 보-기둥 구조물의 시공방법에 있어서,
    기둥의 모서리 부분에 복수의 기둥앵글을 배치하고, 상기 기둥앵글 사이에 기둥주근을 배근하고, 서로 인접하는 상기 기둥앵글들의 외측에 파형 형상 또는 지그재그 형상의 트러스띠철근을 단절되지 않도록 체결하고, 기둥 상단 부분에 보지지채널과, 보 지지플레이트를 설치하여 철근이 미리 조립된 기둥구조물을 설치하는 단계와,
    공장에서 미리 제작되는 프리캐스트 콘크리트층이 하부에 형성된 보 구조물을 상기 기둥구조물에 연결하여 설치하는 단계와,
    상기 기둥구조물과 상기 보 구조물에 연결하여 슬래브 구조물을 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 기둥구조물의 설치는 상기 기둥앵글에 일정간격으로 폼 고정부를 미리 용접 설치하고, 상기 폼 고정부에 기둥거푸집을 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 시공방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 기둥구조물의 설치는,
    2층 높이 이상의 기둥구조물을 공장에서 일체로 제작하고, 각 층의 높이에서 상부로부터 일정높이까지를 공장에서 거푸집을 미리 설치하는 단계와,
    현장에 반입되고 세워 설치된 상기 기둥구조물을 거푸집이 설치되지 않은 부분만을 현장에서 설치하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 시공방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 보 구조물의 설치는,
    데크플레이트의 바닥면으로부터 돌출되는 돌기부를 가지는 복수의 데크유닛을 연결고정용 철선을 이용하여 인접하여 배치하여 측면데크부를 준비하는 단계와,
    하부주근과 하부스터럽을 배근하고, 상기 보의 길이방향을 따라 기다랗게 트러스절곡근을 배치하는 단계와,
    보의 폭방향 양측의 바닥면에 폼대용 앵글을 설치하고, 상기 폼대용 앵글의 상단에 상기 측면데크부를 바닥면으로부터 이격하여 설치하여 상기 측면데크부와 함께 거푸집을 형성하는 단계와,
    상기 보의 하부철근이 매립되는 정도의 일정 두께의 높이까지 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 콘크리트층을 형성하는 단계와,
    상기 프리캐스트 콘크리트층의 형성후에 상기 폼대용 앵글을 제거하여 보의 하부 일부가 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 부분 PC보를 공장에서 미리 제조하는 단계와,
    상기 부분 PC보를 현장으로 반입한 후 상기 기둥구조물에 연결하여 설치하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절곡철근을 이용한 PC 보-기둥 구조물의 시공방법.
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