KR102472057B1 - 부분 프리캐스트 합성 기초 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘크리트 구조를 구비하며 내부공간을 형성하는 프리캐스트 측벽부, 상기 내부공간에 배치되고, 양측 단부가 상기 프리캐스트 측벽부에 매립 연결되는 복수의 전단머리강판, 상기 전단머리강판의 상부에 배치되는 매립형밑면강판 및 상기 프리캐스트 측벽부의 일측에 격자형 구조로 배치되는 복수의 기초철근을 포함하며, 상기 전단머리강판은 중앙의 일영역에 수용홈이 형성되는 판 구조로 형성되되, 상기 전단머리강판은 상기 수용홈을 통해 서로 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 부분 프리캐스트 합성 기초를 제공한다.

Description

부분 프리캐스트 합성 기초{Semi-precast composite foundation}

실시예는 부분 프리캐스트 합성 기초에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 구조물의 기초작업시 현장작업을 최소화하고 성능을 증대하기 위한 부분 프리캐스트 합성 기초에 관한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC) 구조물을 시공하는 경우, 현장에서 거푸집으로 일정한 틀을 만들어 그 틀안에 철근을 배근하고 콘크리트를 부어 양생시킨 후 콘크리트의 양생이 끝나면 거푸집을 제거함으로써 철근콘크리트 부재를 완성하게 된다.

이러한 현장타설형 RC공법으로 기초를 시공하는 경우, 터파기, 배수 및 지수, 잡석 다짐, 기초거푸집 설치 및 해체, 철근배근, 되메우기 등의 다양한 공정이 현장에서 필요하다.

그러나, 이러한 현장타설형 RC공법을 이용하여 기초 작업을 시행하는 경우, 현장작업이 많아 공사시간이 길어지고, 작업인력이 많고 작업환경이 불량하며, 특히 되메우기 전까지 오랜기간동안 깊은 터파기가 현장에 존치되므로 날씨에 영향을 받으며, 안전사고의 위험이 높은 문제가 있다.

이러한 현장타설형 RC공법은 현장 인부의 숙련도에 영향을 받으며, 낮은 시공정밀도 등으로 인해 품질저하가 발생한다.

또한, 전단에 대한 별도의 보강이 없는 일반 현장타설형 RC공법의 경우, 기초 두께가 두꺼워져 터파기량, 흙막이 가시설, 되메우기, 철근콘크리트 공사량, 수화열 등이 증가하는 문제가 있다.

이러한 현장타설형 RC공법의 대안으로서 프리캐스트콘크리트(Precast Concrete, PC)공법이 가능하지만, 전 단면을 선제작하는 완전PC공법의 경우 양중무게가 과도하고, 다른 부재와의 접합부에서 구조일체성이 떨어지는 문제가 있다.

실시예는 현장시공성을 개선하고, 공기를 단축하며, 전단저항 성능을 개선할 수 있는 부분 프리캐스트 합성 기초를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 철근콘크리트 구조를 구비하며 내부공간을 형성하는 프리캐스트 측벽부; 상기 내부공간에 배치되고, 양측 단부가 상기 프리캐스트 측벽부에 매립 연결되는 복수의 전단머리강판; 상기 전단머리강판의 상부에 배치되는 매립형밑면강판; 및 상기 프리캐스트 측벽부의 일측에 격자형 구조로 배치되는 복수의 기초철근;을 포함하며, 상기 전단머리강판은 중앙의 일영역에 수용홈이 형성되는 판 구조로 형성되되, 상기 전단머리강판은 상기 수용홈을 통해 서로 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 전단머리강판의 측면에는 복수의 전단연결재가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 프리캐스트 측벽부의 내측면은 존치형 내부몰드로 지지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 프리캐스트 측벽부에 연결되는 상기 전단머리강판의 사이에는 존치형 내부마구리몰드가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 존치형 내부몰드에는 하부 또는 상하부에는 상기 기초철근의 단부를 수용하기 위한 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈의 위치에는 상기 프리캐스트 측벽부 타설시 상기 내외부몰드 사이의 간격을 유지하면서 상기 삽입홈에서의 콘크리트 누설을 막는 몰드고정장치가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따르면, 매립되는 전단머리 및 밑면 강판으로 인해 전단, 휨 및 지압성능을 증대하는 효과가 있다.

또한, 기초 시공시 현장 작업의 최소화로 공기를 단축하고, 작업환경 개선 및 안전사고의 위험이 감소하는 효과가 있다.

또한, 공장제작비용이 높으나, 공기단축 및 기초두께의 저감 등을 고려할때, 전체적 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 온통기초 등에서 기초에 단차이가 나는 경우 본 발명의 실시예에 따른 부분 프리캐스트 합성 기초의 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 독립기초 등에서 기초에 단차이가 없는 경우 본 발명의 실시예에 따른 부분 프리캐스트 합성 기초의 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1 또는 2를 상부에서 바라본 도면이고,
도 4는 도 1 또는 2를 하부에서 바라본 도면이고,
도 5는 도 1 또는 2의 구성요소인 전단머리강판의 구조를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 1 또는 2에서 전단머리강판과 매립형밑면강판이 결합된 구조를 나타내는 도면이고,
도 7은 도 1 또는 2의 프리캐스트 측벽부에서 구성요소의 결합구조를 나타내는 도면이고,
도 8은 도 1 또는 2의 구성요소인 기초철근을 존치형 내부몰드를 관통하여 배치할 수 있도록 형성된 상세를 나타내는 도면이고,
도 9는 도 1 또는 2의 구성요소인 존치형 내부몰드, 하부 기초철근, 하부 몰드고정장치의 결합구조를 나타내는 도면이고,
도 10은 도 1 또는 2의 구성요소인 존치형 내부몰드, 상부 기초철근, 외부몰드, 상부 몰드고정장치의 결합구조를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 10은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1은 온통기초 등에서 기초에 단차이가 나는 경우 본 발명의 실시예에 따른 부분 프리캐스트 합성 기초의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 독립기초 등에서 기초에 단차이가 없는 경우 본 발명의 실시예에 따른 부분 프리캐스트 합성 기초의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1 또는 2를 상부에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1 또는 2를 하부에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 1 또는 2의 구성요소인 전단머리강판의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 1 또는 2에서 전단머리강판과 매립형밑면강판이 결합된 구조를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 1 또는 2의 프리캐스트 측벽부에서 구성요소의 결합구조를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 1 또는 2의 구성요소인 기초철근을 존치형 내부몰드를 관통하여 배치할 수 있도록 형성된 상세를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 1 또는 2의 구성요소인 존치형 내부몰드, 하부 기초철근, 하부 몰드고정장치의 결합구조를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 1 또는 2의 구성요소인 존치형 내부몰드, 상부 기초철근, 외부몰드, 상부 몰드고정장치의 결합구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부분 프리캐스트 합성 기초(1)는 프리캐스트 측벽부(100), 전단머리강판(200), 매립형밑면강판(300) 및 기초철근(400)을 포함할 수 있다.

프리캐스트 측벽부(100)는 내부에 복수의 철근이 배치되어 콘크리트로 매립되며, 내부공간을 형성할 수 있다.

이때 프리캐스트 측벽부(100) 내부에 복수로 배치되는 철근은 완성된 부분 프리캐스트 합성 기초의 양중시 프리캐스트 측벽부(100)의 균열 등 손상을 방지할 수 있다.

프리캐스트 측벽부(100)는 철근콘크리트의 내부구조를 구비하며, 전단머리강판(200)과 기초철근(400)이 내부에 매립되는 구조를 구비할 수 있다.

프리캐스트 측벽부(100)에 대한 콘크리트 타설을 위해 외측은 일반적인 몰드를 통해 지지되며, 내측은 내부몰드로 지지될 수 있다. 이때, 일반 외부몰드는 제작이 끝난 후 제거되며, 내벽을 형성하는 존치형 내부몰드(110)는 영구히 존치될 수 있다.

존치형 내부몰드(110)는 요철구조 또는 주름구조 등과 같이 반복적으로 접히거나 구부러지는 형상을 가지며, 일반적인 몰드와는 달리 영구적으로 존치되고, 현장에서 속채움콘크리트가 타설되는 현장타설 심부콘크리트부와 부착을 증대할 수 있다.

존치형 내부몰드(110)는 프리캐스트 측벽부에 대한 콘크리트 타설시 높이에 비례하여 작용하는 측압에 저항하도록 요철방향이 프리캐스트 측벽부(100)의 높이방향으로 배치될 수 있으며, 부착력의 증대를 위해 표면 요철이 큰 골테크가 사용될 수 있다.

존치형 내부몰드(110)에는 기초철근(400)의 단부를 수용하기 위한 삽입홈(111)이 형성될 수 있다.

일실시예로, 삽입홈(111)은 존치형 내부몰드(110)의 상하단부에서 중앙부로 함입되는 홈구조를 구비할 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 존치형 내부몰드(110)에 형성되는 삽입홈(111)에 기초철근(400)이 삽입될 수 있으며, 존치형 내부몰드(110)와 기초철근(400)의 사이에는 몰드고정장치가 배치될 수 있다.

몰드고정장치는 존치형 내부몰드 하부에 배치되는 하부 몰드고정장치(500) 및 상부에 배치되는 상부 몰드고정장치(600)를 포함할 수 있다.

일실시예로, 하부 몰드고정장치(500)는 앵글 형상으로 마련되어 존치형 내부몰드(110)의 내측에 배치되며, 하부 몰드고정장치(500)의 수평면은 바닥의 베드테이블에 고정될 수 있다. 이때 하부 몰드고정장치(500)의 수직면은 하부 기초철근(400)의 배근높이를 확보함과 동시에 존치형 내부몰드(110)에 형성된 삽입홈(111)을 폐쇄하여 프리캐스트 측벽부(100) 타설시 콘크리트의 누설을 막을 수 있다.

일실시예로, 상부 몰드고정장치(600)는 'ㄷ'형상으로 마련되어 존치형 내부몰드(110)과 외부몰드의 외측으로 끼워지며, 프리캐스트 측벽부(100) 타설시 두 몰드의 사이간격을 유지시킬 수 있다. 이때 상부 몰드고정장치(600)의 수직면 중 일측은 상부 기초철근(400)의 배근을 위하여 존치형 내부몰드(110)에 형성된 삽입홈(111)을 폐쇄하여 프리캐스트 측벽부(100) 타설시 콘크리트의 누설을 막을 수 있다.

일실시예로, 기초철근(400)의 단부는 90도 갈고리로 형성되며, 90도 갈고리는 프리캐스트 측벽부(100)의 높이방향으로 배치되어 기초철근(400)을 콘크리트 내에 정착할 수 있다.

본 발명에서 프리캐스트 측벽부(100)는 폐단면을 마련하여 내부공간을 형성하며, 내부에는 전단머리강판(200)이 배치될 수 있다.

전단머리강판(200)은 2개(열십자형) 또는 4개(우물정자형)로 구성되어 양방향으로 서로 직교하며, 프리캐스트 측벽부(100)가 형성하는 내부공간에 배치되고, 양측단부가 프리캐스트 측벽부(100)에 매립 연결될 수 있다.

전단머리강판(200)은 중앙의 일영역에 수용홈(210)이 형성되는 판구조로 형성되되, 복수의 전단머리강판(200)은 수용홈(210)을 통해 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 전단머리강판(200)은 별도의 형강제품을 사용하거나 유사형상을 제작하지 않고, 전단에 주로 저항하는 웨브단면만 가지는 후판을 이용하며, 이를 통해 공정을 단순화하는 효과가 있다.

일실시예로, 전단머리강판(200)은 일정두께를 가지는 후판으로 제작되며, 사각형의 평판구조로 마련될 수 있다.

이때, 전단머리강판(200)의 중앙의 일영역에는 사각형의 수용홈(210)이 형성될 수 있다. 수용홈(210)은 복수의 전단머리강판(200)이 서로 직교하도록 배치되기 위한 공간으로 기능을 수행할 수 있다.

수용홈(210)의 높이는 전단머리강판(200)의 높이의 절반이 되도록 하여 수용홈(210)에 교차되도록 배치되는 경우 높이가 일치하도록 마련될 수 있다.

도 6을 참조하면, 전단머리강판(200)은 일방향으로 1개(열십자형) 또는 2개(우물정자형)가 배치되고, 직교하는 방향으로 나머지 1개(열십자형) 또는 2개(우물정자형)가 배치될 수 있다.

이때, 일방향으로 2개의 전단머리강판(200)이 배치되는 경우(우물정자형), 두 전단머리강판(200) 사이의 거리는 사각 단면으로 형성되는 수용홈(210)의 양측벽에 배치될 수 있으며, 직교하는 방향에 배치되는 2개의 전단머리강판(200) 또한 수용홈(210)의 양측벽에 배치될 수 있다.

이러한 전단머리강판(200)은 교차되도록 수용홈(210)에 배치된 후, 결합될 수 있다. 결합방법에는 제한이 없으며, 용접이나 공지된 체결수단 등을 이용하여 결합할 수 있다.

프리캐스트 측벽부(100)에 연결되는 전단머리강판(200)의 사이에는 존치형 내부마구리몰드(130)가 배치될 수 있다.

존치형 내부마구리몰드(130)는 전단머리강판(200)의 양단에 고정되는 구조를 구비할 수 있다. 전단머리강판(200)은 프리캐스트 측벽부(100)의 4면에서 일체화되어야 프리캐스트 측벽부 및 현장타설 심부콘크리트부 타설시 측압에 대한 안전성을 확보할 수 있으며, 또한 완성된 부분 프리캐스트 합성 기초의 양중시에도 안정성을 확보할 수 있다. 존치형 내부마구리몰드(130)는 전단머리강판(200)이 프리캐스트 측벽부(100)에 정착될 수 있도록 내부몰드로 활용된다. 일실시예로, 존치형 내부마구리몰드(130)는 전단머리강판(200)에 의해 지지되므로 박판이 사용될 수 있다.

또한, 전단머리강판(200)에는 복수의 전단연결재(230)가 배치될 수 있다.

전단연결재(230)는 전단머리강판(200)의 양측면에 복수로 배치되어, 합성기초의 완성 이후 상대적으로 폭이 얇은 전단머리강판과 주위의 콘크리트 사이의 응력전달을 원활하게 하며, 강재와 콘크리트간 부착 및 합성효과를 증대할 수 있다.

매립형밑면강판(300)은 전단머리강판(200)의 상부에 배치될 수 있다. 매립형밑면강판(300)은 직교하는 전단머리강판(200)의 중심부에 배치되어 전단머리강판(200)의 위치확보 및 용접을 용이하게 하며, 또한 기둥으로부터 전달되는 하중을 기초판에 전달하여 합성기초의 지압강도 및 전단강도를 증대할 수 있다. 기둥과 기초판 사이에 위치하는 일반적인 밑면강판과 달리, 매립형밑면강판(300)은 기초판 내에 위치하며, 전단머리강판(200)에 의해 지지되므로 두께가 최소화될 수 있다.

일실시예로, 매립형밑면강판(300)은 복수의 전단머리강판의 직교 배치로 형성되는 공간의 면적보다 크게 형성되어 전단머리강판(200)의 교차부를 안정적으로 지지할 수 있다.

기초철근(400)은 측벽부(100)의 하부 또는 상하부에 격자형구조로 배치될 수 있다.

기초철근(400)은 측벽부(100)의 하부 또는 상하부에 매립되는 구조를 구비하며, 상기 언급한 것과 같이 단부가 존치형 내부몰드(110)에 형성되는 삽입홈(111)에 삽입되어 정착되는 구조로 결합력을 증대할 수 있다.

이처럼 격자형으로 배치되는 기초철근(400)은 현장에서 파일(2)과 결합되는 경우 파일(2) 두부 및 수직근과의 간섭을 배제할 수 있다.

선제작된 부분 프리캐스트 합성 기초(1)는 현장에 위치한 후, 속채움콘크리트를 타설함으로써 완성된다. 현장에서 속채움콘크리트로 타설되는 현장콘크리트타설부는 파일(2), 기초슬래브, 기둥과의 구조일체성을 증대시킨다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 부분 프리캐스트 합성 기초
2 : 파일
100 : 프리캐스트 측벽부
110 : 존치형 내부몰드
111 : 삽입홈
130 : 존치형 내부마구리몰드
200 : 전단머리강판
210 : 수용홈
230 : 전단연결재
300 ; 매립형밑면강판
400 : 기초철근
500 : 하부 몰드고정장치
600 : 상부 몰드고정장치

Claims (5)

1. 철근콘크리트 구조를 구비하며 내부공간을 형성하는 프리캐스트 측벽부;
   상기 내부공간에 배치되고, 양측 단부가 상기 프리캐스트 측벽부에 매립 연결되는 복수의 전단머리강판;
   상기 전단머리강판의 상부에 배치되는 매립형밑면강판; 및
   상기 프리캐스트 측벽부의 일측에 격자형 구조로 배치되는 복수의 기초철근;
   을 포함하며,
   상기 전단머리강판은 중앙의 일영역에 수용홈이 형성되는 판 구조로 형성되되, 상기 전단머리강판은 상기 수용홈을 통해 서로 직교하도록 배치되고,
   상기 프리캐스트 측벽부의 내측면은 존치형 내부몰드로 지지되며,
   상기 존치형 내부몰드에는 하부 또는 상하부에 상기 기초철근의 단부를 수용하기 위한 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 부분 프리캐스트 합성 기초.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 전단머리강판의 측면에는 복수의 전단연결재가 배치되는 것을 특징으로 하는 부분 프리캐스트 합성 기초.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 프리캐스트 측벽부에 연결되는 상기 전단머리강판의 사이에는 존치형 내부마구리몰드가 배치되는 것을 특징으로 하는 부분 프리캐스트 합성 기초.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 삽입홈의 위치에는 상기 프리캐스트 측벽부의 타설시 상기 존치형 내부몰드와 외부몰드 사이의 간격을 유지하면서 상기 삽입홈에서의 콘크리트 누설을 막는 몰드고정장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 부분 프리캐스트 합성 기초.

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