KR102495804B1 - 기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소 - Google Patents

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Abstract

기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소(13)는 평행하고 그리고 서로 이격된 다수의 일체형 지지 구조 프로파일들(2)을 포함한다. 지지 구조 프로파일들(2)은 건설 요소(13)의 평면에 횡단으로 이어지는 리브(4)를 가지며, 각각의 리브는, 리브(4)의 평면으로부터 멀어지게 동일한 방향으로 각지고 그리고 건설 요소(13)의 인접한 외부 표면에 평행하거나 대략적으로 평행하게 이어지는 지지 구조 림들을 갖는다. 지지 구조 프로파일들(2)의 지지 구조 림들은 이웃하는 지지 구조 림들의 범위에 걸쳐 연장하는 기포 콘크리트 층(14, 15) 내로 내장된다.

Description

기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소
본 발명은 기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소에 관한 것이다.
건물들의 건설을 위해, 패널 벽 및/또는 천정 요소들은 사전-제작된 부품들로서 사용된다. 벽 또는 천정 건설 요소들로서 설계되는 수개의 이러한 미리 제작된 건설 요소들은 서로 대응하여 매칭되고 건물을 세우기 위한 건설 현장에서 국부적으로 서로 연결된다. 이러한 건설 요소들은 설형부 및 홈 연결의 방식으로 설계될 수 있는 이들의 연결 측면들 상에 상보적인 프로파일들을 갖는다. 이러한 미리 제작된 건설 요소들로, 건물들은 단기간에 건축될 수 있다. 이러한 건설 요소들을 대량 제조하는 가능성으로 인해, 이 건설 요소들은 값싸게 제조될 수 있다.
이러한 벽 또는 천정 건설 요소는 EP 0 808 959 B1로부터 공지된다. 종래 기술로부터 공지된 건설 요소는 서로 이격된 2개의 커버 층들을 갖는다. 쉘들로서 또한 고려될 수 있는 커버 층들은 복수의 이격된 지지 구조 프로파일들에 의해 이격된다. 지지 구조 프로파일들은 건설 요소의 평면에 횡단으로 이어지는 리브를 갖는다. 이를 통해, 서로의 커버 층들의 거리가 규정된다. 지지 구조 림들은 동일한 방향으로 각진 리브의 단부들에서 형성된다. 지지 구조 림들은 커버 층들의 평면 연장부에 평행하게 연장한다. 2개의 지지 구조 프로파일들 각각은 지지 공간을 형성하며, 프로파일들의 배면부들은 서로를 향하고 서로 이격된다. 사전-응력가능한 리바들(pre-stressable rebars)은 이러한 공간으로 배치된다. 그 후, 지지 공간은 일반적인 콘크리트로 채워진다. 일반적인 콘크리트로 채워지는 이러한 지지 공간들은 필라들(pillars)을 형성하며, 이 필라들을 통해 벽-측 정하중들이 하부 받침부로 전달된다. 각각의 건설 요소는 이격된 복수의 이러한 필라들을 갖는다.
이러한 방식으로 형성된 필라들 사이에 존재하는 공동은 기포 경량 콘크리트로 채워진다. 이러한 건설 요소에서, 커버 층들은 또한 폼워크(formwork)를 형성하는 역할을 해서, 기포 경량 콘크리트로 구성되는 코어 층들은 타설될 수 있다. 또한, 커버 층들은 절연 기능들을 가질 수 있다. 이러한 건설 요소의 정적 특성들은 필라형 지지부들에 의해 규정된다.
이러한 미리 공지된 건설 요소들은, 지지 구조 프로파일들을 커버 층의 내측에 우선적으로 부착함으로써 제조된다. 후속하는 단계에서, 대향 지지 구조 림들은 다른 커버 층에 연결된다. 그 후, 폼워크는 후속하는 콘크리트 타설을 위해 준비된다. 후속하여, 리바가 지지 공간들로 도입된 후, 일반적인 콘크리트가 지지 공간들로 부어진다. 후속하는 단계에서, 경량 콘크리트는 코어 층들을 형성하도록 부어진다.
벽 또는 천정 건설 요소들로서 사용되는 이러한 종래 기술 건설 요소들이 유리하게 사용될 수 있지만, 생산하기에 쉬울 뿐만 아니라, 그의 기능성에 대해 개선되고 그리고 따라서 그의 적용성에서 개선되는 이러한 유형의 건설 요소를 이용가능하게 하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 이러한 건설 요소를 제안하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소(aerated concrete-hybrid construction element)에 의해 달성되며, 이 기포 콘크리트-하이브리드 건설 요소는 그 내부에 통합되는 복수의 평행하고 그리고 이격된 지지 구조 프로파일들을 가지며, 이 지지 구조 프로파일들은 건설 요소의 평면에 횡단으로 이어지는 리브(rib)를 포함하며, 이 때 각각의 지지 구조 림은 리브의 평면으로부터 이어지고 그리고 동일한 방향으로 각지고 그리고 건설 요소의 인접한 외부 표면에 평행하거나 대략적으로 평행하며, 여기서 지지 구조 프로파일의 지지 구조 림들은 이들의 병치된 배열로의 지지 구조 림들의 길이에 걸쳐 연장하는 기포 콘크리트 층에서 타설된다.
이러한 설명들의 문맥에서 사용되는 용어 “기포 콘크리트” 하에서, 의미되는 것은 그의 공극들로 인해 일반적인 콘크리트와 비교하여 보다 낮은 밀도를 가지는 이러한 콘크리트이다. 공극들은, 발포제를 사용함으로써 이러한 기포 콘크리트로 도입될 수 있어서, 이러한 기포 콘크리트는 발포형 콘크리트이다. 기포 또는 골재 콘크리트의 사용은 또한 매우 가능하다. 둘 모두의 실시예들은 통상적으로 1,600kg/m3 미만의 밀도를 갖는 경량 콘크리트이다.
이러한 건설 요소에서, 지지 구조 림들은 기포 콘크리트 층에서 타설된다. 이러한 기포 콘크리트는 경량 콘크리트이다. 지지 구조 프로파일들은 기포 콘크리트 층에 의해 상호연결된다. 따라서, 수개의 이격된 지지 구조 프로파일들은 하나의 그리고 동일한 기포 콘크리트 층에 위치된다. 이러한 건설 요소에서, 지지 구조 프로파일들의 리브의 측면 상에 배열되는 적어도 지지 구조 림들이 이들의 전체가 연속적인 기포 콘크리트 층에서 타설되면서, 다른 지지 구조 림들의 바깥쪽으로 향하는 표면이 노출될 수 있고 그리고 따라서 단지 부분적으로 기포 콘크리트 층으로 타설되는 것이 통상적으로 제공된다. 다른 적용들에서, 건설 요소는, 건설 요소의 설계에서 수반되는 구조 지지 구조 프로파일들의 지지 구조 림들 둘 모두가 기포 콘크리트 층에 완전히 타설되도록 설계될 것이다. 기포 콘크리트 층으로의 지지 구조 림들의 타설은 제조를 용이하게 하는데, 왜냐하면 EP 0 808 959 B1에서 개시된 건설 요소와 비교하여, 부가의 커버 층들이 제조 동안 요구되지 않기 때문이다. 기포 콘크리트 층으로의 지지 구조 림들의 타설로 인해, 지지 구조 프로파일들과 기포 콘크리트 층 사이의 접합 효과가 타설된 지지 구조 프로파일 부품들에 대한 여전히 경화되지 않은 기포 콘크리트의 표면 연결에 의해 상당히 개선되는 것이 또한 유리하다. 이러한 접합은, 지지 구조 프로파일들을 기포 콘크리트 층과 결합하기 위한 결합 홈들(joint grooves) 또는 다른 수단에 의해 추가적으로 개선될 수 있다. 인접한 리브의 일부분과 함께 기포 콘크리트 층으로 지지 구조 프로파일의 적어도 지지 구조 림들을 타설함으로써, 이러한 건설 요소에서, 지지 구조 프로파일들 및 콘크리트 층 둘 모두는 서로와의 이들의 상호작용에서 정적으로 규정된다. 다시 말해, 둘 모두의 요소들 ─ 지지 구조 프로파일들 및 콘크리층 ─ 은 건설 요소의 정적 평형 및 건설 요소에 의해 흡수되거나 전달되는 하중들을 담당한다. 따라서, 이러한 기능성으로 인해, 이러한 건설 요소는 또한, 하이브리드 건설 요소로서 지칭될 수 있다.
정적 규정에 관한 이의 하이브리드 특성으로 인해, 이러한 건설 요소가 정적 요구 조건들을 만족시키기 위해, 적어도 지지부들의 형태로 종래 기술 건설 요소들이 정적 특성들을 달성하도록 요구되는 일반적인 콘크리트가 그의 제조에 대해 요구되지 않는 것이 유리하다. 따라서, 건설 요소는 보다 낮은 총 중량으로 제조될 수 있다. 벽 또는 천정 건설 요소로서 정적 요구 조건들을 만족시키기 위해, 건설 요소가 400 내지 1200kg/m³의 그의 기포 콘크리트 층의 평균 밀도를 가진다면, 충분한 것으로 고려된다. 그러나, 일반적인 콘크리트는 약 2500kg/m³의 벌크 밀도(bulk density)를 갖는다.
이러한 건설 요소의 제조에서의 장점들은 또한, 지지 구조 프로파일들이 기포 콘크리트 층으로 타설된다는 사실로 인한 것이다. 따라서, EP 0 808 959 B1에 따라 지지 구조 프로파일들을 커버 층들에 연결시키기 위한 부착 단계 또는 단계들은 생략된다.
기포 콘크리트 층으로의 지지 구조 림들의 타설은, 기포 콘크리트 층이 단일 또는 심지어 복수의, 예를 들어 2개의 기포 콘크리트 쉘들로부터 건설될 수 있는 가능성을 열어 놓는다. 후자의 경우에, 각각의 지지 구조 림은 그의 자체 기포 콘크리트 쉘에 타설된다. 지지 구조 프로파일들의 지지 구조 림들이 각각의 경우에 기포 콘크리트 쉘에서 타설되는 건설 요소에서, 2개의 기포 콘크리트 쉘들이 상이한 벌크 밀도들을 가질 수 있다. 예를 들어, 기포 콘크리트 쉘에 보다 높은 벌크 밀도를 제공하면서, 다른 기포 콘크리트 쉘이 보다 낮은 벌크 밀도를 가지는 것이 가능하다. 건설 요소의 이러한 실시예에서, 보다 낮은 벌크 밀도를 갖는 기포 콘크리트 쉘의 주요한 기능은 절연 목적들을 위한, 특히 단열에 관한 것인 반면, 보다 높은 밀도를 갖는 기포 콘크리트 쉘은 보다 높은 비율의 정하중-처리 기능성을 차지한다. 2개의 기포 콘크리트 쉘들을 갖는 건설 요소의 경우에, 이들은 서로에 대해 같은 높이로(flush) 타설될 수 있다. 상이한 벌크 밀도로 인해, 보다 낮은 벌크 밀도를 갖는 기포 콘크리트 쉘은 보다 높은 벌크 밀도를 갖는 쉘 상에 새롭게 그리고 기포 콘크리트 쉘이 타설되고 아직 경화되지 않은 직후에 적용될 수 있다. 그 후, 2개의 타설된 기포 콘크리트 쉘들이 이들의 경계 구역에서 함께 굳어지는 결과로, 2개의 타설된 기포 콘크리트 쉘들은 동시에 굳어지며, 그리고 이에 의해 2개의 기포 콘크리트 쉘들 사이의 접합이 특히 현저해지며, 그리고 경화된 건설 요소에서 하나의 기포 콘크리트 쉘로부터 다른 쉘로의 전환시에 인식가능한 인터페이스(interface)는 존재하지 않지만, 밀도에서의 변화는 존재한다. 2개의 기포 콘크리트 쉘들을 갖는 이러한 건설 요소에서, 바람직하다면, 이 기포 콘크리트 쉘들은 또한, 예를 들어 절연 층이 2개의 기포 콘크리트 쉘들 사이에 배치될 수 있다면 이격될 수 있다. 통상적으로, 이러한 경우에, 2개의 기포 콘크리트 쉘들 중 하나가 그 위로 부어지는 것을 허용하기 위해 그 위를 걷는 경우(when walked upon), 적어도 현저하지 않게, 이러한 재료들을 쥐어짜는 것을 방지하기에 충분히 강한 절연 층이 사용될 것이다.
각각의 기포 콘크리트 쉘에서 지지 구조 림들의 결합을 증가시키기 위해, 다른 지지 구조물 림들의 방향으로 오목하게 되고 그리고 지지 구조 프로파일의 길이 방향 길이를 따르는 하나 이상의 결합 홈들이 제공될 수 있다. 일 실시예에 따라, 이러한 홈들은, 예를 들어, 더브테일(dovetail)의 방식으로 둘 모두의 측면들 상에서 언더컷된다(undercut). 한편으로 이러한 보스들(bosses) 또는 압입부들에 의해, 지지 구조 림들의 치수 안정성이 증가된다. 다른 한편으로, 외측으로 개방된 이러한 결합 홈들은 또한, 예를 들어, 가열 시스템의 홀더들, 예를 들어, 파이프들을 위한 홀더들을 그 내부에 삽입하는 데 사용될 수 있다. 그 후, 홀더 및 홀더에 연결되는 대상들, 예컨대 파이프들은 콘크리트 쉘에서 이러한 지지 구조 림들과 함께 타설된다. 또한, 리브는 이러한 보스들 또는 임프린트들에 의해 보강될 수 있어, 그의 강성을 증가시킨다. 일 실시예에서, 리브가 결합 이의 길이 방향 길이를 따르는 홈에 의해 보강되는 것이 제공되며, 홈은 지지 구조 림들에서 굽힘의 방향으로 리브의 배면로부터 시작하게 설계된다. 이러한 결합 홈은 둘 모두의 측면들 상에서 언더컷될 수 있다. 유리한 일 실시예에서, 리브의 결합 홈의 폭은, 홈의 에지 경계가 기포 콘크리트 쉘로 도달하고 따라서 또한, 기포 콘크리트 쉘과 타설되기에 충분히 멀게 연장한다. 이는 지지 구조 프로파일과 기포 콘크리트 쉘 또는 쉘들 사이의 결합 홈에 대한 긍정적인 효과를 갖는다. 또한, 리브 및/또는 지지 구조 림들은 지지 구조 프로파일의 길이 방향 연장부에 횡단으로 작용하는 결합 구조들을 가질 수 있다.
건설 요소 내에, 지지 구조 프로파일들은 서로로부터 소정의 거리를 두고 배열된다. 지지 구조 프로파일들은 서로에게 동일한 방향으로 배치될 수 있으며, 즉: 지지 구조 림들 모두는 동일한 방향으로 지향한다. 지지 구조 림의 굽힘의 방향에 대해 지지 구조 프로파일들을 번갈아 배열하는 것이 또한 가능하다. 지지 구조 프로파일들은 또한, ─ 이러한 건설 요소를 처리하는 목적들을 위해 ─ 2개의 지지 구조 프로파일들이 서로를 향하는 구조들의 배면부들과 볼트에 의해 연결되는 방식으로 서로에 대해 배열될 수 있다. 2개의 지지 구조 프로파일들은 다른 인접한 지지 구조 프로파일들에 대해서보다 서로의 더 작은 거리를 두고 배열된다. 이러한 볼트는 에지에 가까운 건설 요소의 단부 부분에 배치되고, 외측으로부터 접근가능하다. 볼트 주위에, 루프는 건설 요소를 상승시키기 위해 배치될 수 있다. 통상적으로, 이러한 건설 요소는 1개 또는 2개의 이러한 상승 부착 지점들을 갖는다. 또한, 연결 지점들이 이러한 방식으로 제공되는지의 여부와 관계없이, 지지 구조 프로파일들은 건설 요소에서 쌍들로 그룹핑되는 전술된 방식으로 배열될 수 있다.
이러한 건설 요소는 벽 건설 요소로서 또는 천정 건설 요소로서 사용될 수 있다. 건설 요소의 의도된 설계에 따라, 통상적으로 다수의 기포 콘크리트 쉘들은 이들의 벌크 밀도에 대해 형성될 수 있다. 천정 건설 요소로서의 설계에서, 이는 공장에서 제조되기 때문에, 천장 건설 요소는 지지 구조 프로파일들의 길이 방향 범위의 방향으로, 사실상 이후의 하중 방향의 반대 방향으로의 균일한 곡률을 가질 수 있다. 이는 폼워크 테이블의 대응하는 설계에 의해, 예를 들어, 생성될 건설 요소의 길이를 따라 연장하는 휘어진 강 플레이트를 사용함으로써 달성될 수 있다. 이는, 사전제작된 천장을 갖는 경우와 마찬가지로, 생성될 건물에서 이러한 천장 건설 요소를 설치할 때, 요소가 그의 자체 중량에 의해 새깅하는(sag) 경향이 있는 방식으로 달성될 수 있지만, 사전곡률로 인해 평탄 형상이 되게 된다. 이러한 점에서, 이러한 조치에 의해 회피되는 것은, 그렇지 않으면 관찰될 것인 천정 요소들의 굽힘이며, 이 때 그 결과는 비평탄 천정 최상부이다.
이러한 기포 콘크리트 하이브리드 건설 요소의 특별한 특성들로 인해, 이는 단지 벽으로서 뿐만 아니라, 또는 천정 건설 요소로서도 설계될 수 있다. 오히려, 다른 건물 구조 건설 요소들, 예컨대 계단들(stairs)을 생성하는 것이 또한 가능하다. 일 실시예에 따라, 이러한 계단 건설 요소 내에 위치되는 지지 구조 프로파일들은 서로를 향하는 프로파일들의 배면부들과 쌍들로 배열된다. 지지 구조 프로파일 쌍들은 계단 단차 지지 구조 프로파일들을 연결하기 위해 적합하며, 이 계단 단차 지지 구조물 프로파일들의 하나의 단부는 지지 구조 림들에 대해 돌출하고, 그리고 이러한 단부에서 통상적으로 각진 계단 단차 에지 보호 프로파일(edge protection profile)의 하중을 지탱한다. 이는 계단들의 에지의 효과적인 보호부를 표시한다. 이는 기포 콘크리트 표면에 대한 작은 개방 거리를 갖거나 표면 상에 개방을 갖는 상태에서 기포 콘크리트 층에서 타설될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면들을 참조로 하여 예시적인 실시예들에 의해 아래에서 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 건설 요소를 통한 개략적인 수평 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 건설 요소에서 사용되는 지지 구조 프로파일의 단면도를 도시한다.
도 3은 추가의 실시예에 따른 건설 요소를 통한 개략적인 수평 단면도를 도시한다.
도 4는 또 추가의 실시예에 따른 건설 요소를 통한 개략적인 수평 단면도를 도시한다.
도 5는 또 추가의 실시예에 따른 건설 요소를 통한 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6은 추가의 건설 요소의 상부 수평의 좁은 측면의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 7은 추가의 건설 요소를 통한 개략적인 수직 단면을 도시한다.
도 8은 천정 건설 요소로서 설계되는 또 다른 건설 요소의 섹션의 사시도를 도시한다.
도 9는 계단 건설 요소로서 설계되는, 또 다른 건설 요소로의 사시도/도면을 도시한다.
예시된 실시예에서, 벽 요소로서 제공되는 건설 요소(1)는 강으로 제조된 복수의 이격된 지지 구조 프로파일들(2)로 건설된다. 이 지지 구조 프로파일들은 적어도 1mm의 벽 두께를 갖는다. 예시된 실시예에서, 지지 구조 프로파일들은 600mm 이하의 거리만큼 이격된다. 지지 구조물 프로파일들(2)은 450kg/m³의 밀도를 갖는 기포 경량 콘크리트 쉘(3)에서 타설된다(cast). 지지 구조 프로파일들(2)은 건설 요소(1)의 전체 길이를 통해 연장하며, 이 길이는, 건설 요소(1)가 벽 건설 요소이기 때문에, 벽 건설 요소의 높이와 동일하다. 지지 구조물(2)이 단면도로 도 2에서 확대되어 도시되는 지지 구조 프로파일들(2)은, 지지 구조물 림(5, 5.1)이 각각의 단부에서 구부러지는 리브(4)를 갖는다. 지지 구조 림들(5, 5.1)은 동일한 방향으로 구부러진다. 지지 구조 림들(5, 5.1)은 건설 요소(1)의 외측(6, 6.1)에 평행하거나 준평행하게 이어진다. 90°의 각도로 편향된 지지 구조 림들(5, 5.1)은 결합 요소들에 의해 구조화된다. 이는 지지 구조 프로파일(2)의 전체 길이 방향 범위에 걸쳐 연장하는 다른 지지 구조 림(5.1, 5.2)의 방향으로 향하는 각각의 지지 구조 림(5, 5.1)에서 제조되는 더브테일-형상(dovetail-shaped) 결합 홈(7, 7.1) 및 다른 각각의 지지 구조물 림들(5, 5.1)로 향하는 단부측 굽힘부(8, 8.1)이다. 리브(4)에서, 더브테일의 단면 형상으로 제조된 결합 홈(9)이 또한 존재한다. 이러한 결합 구조들(7, 8, 7.1, 8.1, 9)으로 인해, 이러한 예시적인 실시예에서, 지지 구조 프로파일들(2)은 기포 경량 콘크리트 쉘(3)에서 이들의 전체가 타설된다. 이러한 접합 때문에, 건설 요소(1)는 지지 구조 프로파일들(2) 및 기포 경량 콘크리트 쉘(3)과 마찬가지로 정적으로 규정된다. 둘 모두의 요소들 ─ 지지 구조 프로파일들(2) 및 기포 경량 콘크리트 쉘(3) ─ 은 정적 기능들을 취한다.
도 3은, 도 1의 예시적인 실시예에서, 기포 경량 콘크리트 쉘(3)로 형성되는 기포 경량 콘크리트 층이 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(11, 12)로 형성되는 추가의 건설 요소(10)를 도시한다. 각각의 기포 경량 콘크리트 쉘(11, 12)에서, 지지 구조 프로파일들(2)의 지지 구조 림(5, 5.1)이 타설된다. 기포 경량 콘크리트 쉘들(11, 12)의 벌크 밀도는 상이하며, 여기서 예시된 예시적인 실시예에서, 기포 경향 콘크리트 쉘(11)은 기포 경량 콘크리트 쉘(12)보다 더 높은 벌크 밀도를 갖는다. 건설 요소(10)는 벽 건설 요소로서 제공된다. 따라서, 건설 요소(10)의 정적 평형은 주로 기포 콘크리트 쉘(11)의 지지 구조 프로파일들(2)에 의해 규정되는 반면, 기포 경량 콘크리트 쉘(12)은 더 많은 단열 기능을 취한다. 그러나, 이는 건설 요소(10)의 정적 정의로, 하지만 보다 적은 정도로 수반된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 기포 경량 콘크리트 쉘(11)의 벌크 밀도는 약 600kg/m³이며, 그리고 기포 경량 콘크리트 쉘(12)의 벌크 밀도는 350kg/m³이다.
건설 요소(10)를 제조하기 위해, 지지 구조 프로파일들(2)이 서로에 대해 바람직한 배열로 되게 된 후에, 제1 기포 경량 콘크리트 쉘(11)은, 그의 보다 높은 벌크 밀도로 대응하는 형태로 부어진다. 기포 경량 콘크리트 쉘(12)은 통기 경량 콘크리트 쉘(11) 상으로 웨트 온 웨트(wet on wet) 방식으로 타설될 수 있다. 이의 보다 낮은 벌크 밀도로 인해, 기포 경량 콘크리트 쉘은 기포 경량 콘크리트 쉘(11)의 여전히 양생되지 않은 재료와 혼합되지 않을 것이거나, 이 양생되지 않은 재료를 관통하지 않을 것이다. 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(11, 12)의 동시적인 경화에 의해, 2개의 쉘들(11, 12)의 연결은 특히 양호하다.
도 4는, 마치 건설 요소(10)와 같이, 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(14, 15)을 가지는 추가의 건설 요소(13)를 도시한다. 건설 요소(10)와는 대조적으로, 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(14, 15)은 건설 요소(13)에서 서로 이격된다. 절연 재료 층(16)은 이러한 실시예에서 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(14, 15) 사이에 삽입된다. 기포 경량 콘크리트 쉘들(14, 15)의 벌크 밀도들은 기포 경량 콘크리트 쉘들(11, 12)에 대응하며, 여기서 기포 경량 콘크리트 쉘(15)은 보다 낮은 벌크 밀도를 갖는 콘크리트 쉘이다. 절연 재료 층(16)은 그 위를 걷기에 충분히 강하고, 따라서, 기포 경량 콘크리트 쉘(14)을 타설하고 그리고 그 후 즉시 기포 경량 콘크리트 쉘(15)을 타설한 후에, 절연 재료 층(16)을 웨트 온 웨트 방식으로 적용하기에 충분히 견고하다. 따라서, 기포 경량 콘크리트 쉘들(14, 15)의 타설은 도 3의 실시예에서와 같이 단지 하나의 단계에서 그리고 경화될 제1 타설된 기포 경량 콘크리트 쉘(14)이 경화되기 위해 필수적인 대기 시간 없이 발생할 수 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 또한 이러한 예시적인 실시예에서, 지지 구조 림들(5, 5.1)은 기포 경량 콘크리트 쉘(14 또는 15)에서 각각의 경우에 완전히 타설된다.
건설 요소(17)의 또 다른 실시예는 도 5에서 도시된다. 이러한 건설 요소(17)는 또한, 2개의 기포 경량 콘크리트 쉘들(18, 19)을 갖는다. 건설 요소(17)는 천정 건설 요소로서 제공된다. 기포 경량 콘크리트 쉘(18)은 예시적인 실시예에서의 기포 경량 콘크리트 쉘(19)보다 더 높은 벌크 밀도, 이러한 경우에 약 850kg/m³의 벌크 밀도를 갖는다. 기포 경량 콘크리트 쉘(19)은 약 500 내지 650kg/m³의 벌크 밀도를 갖는다. 건설 요소(17)의 최상부(20)는 기판 위에 적용될 플로어를 위한 기판, 예를 들어 스크리드(screed)를 형성한다. 이러한 이유로, 이러한 건설 요소(17)의 설계에서 사용되는 지지 구조 프로파일들(2)의 지지 구조 림들(5)은 최상부들에서 노출된다. 그 후 또한 노출되는 결합 홈들(7)로 인해, 특별한 결합 옵션은 최상부(20)(미도시) 상에 적용될 스크리드를 위해 여기서 생성된다.
홀더들(21)은 지지 구조 프로파일들(2)의 다른 지지 구조 림들(5.1)의 개별적인 결합 홈들(7.1) 또는 천정 건설 요소(17)의 지지 구조 림들의 각각의 결합 홈들에 배치되며, 홀더들은 가열을 위한 배관 시스템을 위한 파이프들(22)을 유지한다. 도 5의 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 이에 의해 유지되는 튜브들(22)을 갖는 홀더들(21)은 기포 경량 콘크리트 쉘(18)에서 타설된다. 건설 요소(17)의 예시적인 실시예가 도시하는 바와 같이, 설명된 개념에서, 지지 구조 림들(5, 5.1)에서 존재하는 결합 홈들(7, 7.1)은 스티프닝(stiffening)뿐만 아니라 이러한 실시예에서 지지 목적들인 부가의 목적들을 제공한다. 이러한 천정 건설 요소(17)에서, 기포 경량 콘크리트 쉘(18)은 하부 쉘이며, 이는 튜브들(22)을 통해 안내되는 열 전달 유체의 작동시에 열 라디에이터로서의 역할을 한다. 이러한 실시예에서, 따라서, 벌크 밀도는 또한, 이러한 쉘이 열 라디에이터 기능을 획득할 수 있도록 사용된다. 유사한 방식으로, 기포 경량 콘크리트 쉘(18)에 통합되는 배관 시스템의 파이프들(22)은 또한 천정 냉각을 위해 사용될 수 있다. 파이프들 또는 배관 시스템의 통합의 전술된 개념이 또한, 기포 경량 콘크리트 쉘들 둘 모두 뿐만 아니라 벽 가열 시스템의 실현과 연관된 기포 경량 콘크리트 쉘에 타설된 이러한 배관 시스템의 통합에서 가능한 것이 이해된다.
도시되지 않은 방식으로, 건설 요소(17)는, 구체적으로, 200의 인자로 나눈 건설 요소(17)의 길이:L/200[길이 단위]에 대응하는 양만큼, (천정 건설 요소(17)의 클램핑 방향으로) 지지 구조 프로파일들의 길이 방향 범위의 방향으로 약간 휘어진다. 이러한 곡률에 의해, 건설 요소(17)의 최상부(20)는 약간 볼록하다. 그 결과, 천정 건설 요소로서 설계된 건설 요소(17)는, 설치 동안 발생하는 건설 요소의 새깅(sagging)이 최상부(20)로 이어지고 그 후 평탄하게 되는 이러한 정도로 미리 휘어진다. 다른 이러한 건설 요소의 사시도는 도 9에서 설명된다.
도 6은 추가의 건설 요소(23)를 도시한다. 천정 건설 요소로서 설계된 이러한 건설 요소(23)는, 원칙적으로 도 1의 건설 요소(1)와 유사하게 설계된다. 따라서, 동일한 부품들은 동일한 도면 부호들로 식별된다. 건설 요소(23)는, 2개의 지지 구조 프로파일들(2)이 서로 더 가까운 거리로 배열되며 그리고 해제부(24)가 이들의 리브의 중간에 가깝게 2개의 지지 구조 프로파일들 사이에 제공된다는 점에서, 건설 요소(1)와 상이하다. 서로를 향하는 이들의 배면부들을 갖는 2개의 지지 구조 프로파일들(2)은 볼트(25)에 의해 함께 연결되며, 여기서 볼트(25)는 해제부(24)를 통해 연장한다. 볼트(25)의 노출된 샤프트는 건설 요소(23)를 크레인(crane) 등으로 상승시키기 위해 호이스트(hoist), 예컨대 루프(loop)를 연결하기 위한 연결 지점으로서의 역할을 할 수 있다. 도 6은 이러한 호이스트 연결 지점의 예를 도시한다. 건설 요소(23)는 단지 단일의 이러한 호이스트 부착 지점을 가질 때, 건설 요소는 그의 길이에 대해 중심으로 위치된다. 많은 경우들에서, 2개의 이러한 호이스트 연결 지점들은 이에 대응하여 이격되게 제공될 것이다.
도 7은 추가의 건설 요소(26)를 도시한다. 건설 요소(26)는 천정 건설 요소로서 설계되고 그리고 도 1의 건설 요소(1)와 유사하게 이러한 실시예에서 원칙적으로 설계된다. 건설 요소(26)는, 이러한 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 쌍들로 서로를 향하는 이들의 배면부들로 배열되는 그의 지지 구조 프로파일들(2)의 배열로 인해 상이하다. 건설 요소(26)는 인접한 벽들(이러한 도면에서 파선들로 도시됨)로 볼팅되도록 설계된다. 그 후, 벽들은 볼트 헤드(bolt head) 및 턴버클(turnbuckle)에 접근하기 위한 그립을 갖는다. 이러한 실시예에서, 건설 요소(26)의 서로를 향하는 측면들 및 인접한 벽들의 좁은 측면들은 프레임 프로파일에 의해 보호되며, 이 프레임 프로파일에 의해, 포지티브 잠금 연결은 벽들의 높이에 대해 횡단 방향으로 이루어질 수 있다. 이러한 이유로, 개구(27)는 2개의 지지 구조 프로파일들(2) 사이에 제공되며, 이 지지 구조물 프로파일들은 도면에서 건설 요소(26)의 오른쪽 에지 상에 배열된다. 개구(27)는 건설 요소(26)를 타설하기 위한 폼워크(formwork) 내에 주름진 파이프 섹션에 의해 제공된다. 주름진 튜브 인서트(28)는 건설 요소(26)의 부품이다. 건설 요소(26)를 통한 이러한 수직 개구(27)를 통해, 천정 건설 요소(26)를 그의 베이스 및/또는 그의 상부 장착부, 예를 들어 벽에 나사결합시키는 것이 가능하다. 이러한 건설 요소 연결은, 지진이 발생하기 쉬운(earthquake-prone) 구역들에 건축되는 건물들에서 주로 유용하다.
도 8은 추가의 건설 요소(29)를 도시하며, 이 추가의 건설 요소는 천정 건설 요소로서 설계된다. 이러한 도면에서, 건설 요소(29)의 단지 일부분이 도시된다. 이러한 건설 요소(29)는 기판 상에 레이아웃(laid out) 개략적으로 도시되고, 그의 구간에 걸쳐 볼록하게 휘어지며, 여기서 도 8은, 건설 요소가 건설 요소를 운반하는 크레인(29)으로부터 완전히 디커플링되기(decoupled) 전의 건설 요소(29)를 도시한다. 그의 단부들을 연결시키는 가상 선(31)으로부터 하부 정점(30)의 거리는 값 L/200에 대응하며, 여기서 L은 그의 구간의 방향으로의 건설 요소(29)의 길이이다.
이의 정역학을 규정하는 기능성과 관련한 전술된 기포 콘크리트 건설 요소들의 하이브리드 특성으로 인해, 건설 요소 설계의 전술된 개념은 또한 다른 건설 요소 실시예들, 예컨대 계단 건설 요소들의 형성을 위해 적합하다. 이러한 계단 건설 요소(32)는 도 9에서 도시된다. 도 9는 부분도(상부 섹션)로 그리고 부분도(하부 섹션)로 건설 요소(32)를 도시한다. 건설 요소(32)는 전술된 건설 요소들과 연결되어 이미 설명된 기포 경량 콘크리트 층(33)으로의 지지 구조 프로파일들(2)의 통합의 개념에 따라 건설된다. 예시된 계단 건설 요소(32)에서, 2개의 지지 구조 프로파일 쌍들(34)은 서로 소정의 거리를 두고 배열된다. 각각의 지지 구조 프로파일 쌍(34)은 건설 요소(32)의 인접한 측방향 단부로부터 이격된다. 지지 구조 프로파일 쌍의 2개의 지지 구조 프로파일들(2)은 서로를 향하는 이들의 배면부들로 그리고 서로 소정의 거리를 두고 배열된다. 이 지지 구조 프로파일들 사이에, 계단 단차 지지 구조 프로파일들(35)은, 다시 말해, 지지 구조 프로파일들(2)의 길이 방향 범위에 대한 소정의 각도로 배열된다. 계단 단차 지지 구조 프로파일들은, 계단 단차 지지 구조 프로파일들(35)의 자유 단부들에 위치되는, 설계될 그리고 계단 단차 에지 보호 프로파일(37)을 지지할 계단 단차들(36)을 지지하는 역할을 한다. 계단 단차 에지 보호 프로파일들(37)은 계단 건설 요소(32)의 폭에 대략적으로 대응하는 폭을 갖는다. 이에 의해 유지되는 계단 단차 지지 구조 프로파일들(35) 및 계단 단차 지지 구조 프로파일(37)을 갖는 지지 구조 프로파일 쌍들(34)은, 여전히 유동가능한 기포 경량 콘크리트가 전술된 건설 요소들을 보유하는 폼워크로 도입되기 전에, 적합하게 준비된 폼워크에 배치된다. 기포 경량 콘크리트의 경화 후에, 계단 건설 요소(32)가 완성된다.
이러한 건설 요소(32)에서, 계단들(36)을 통해 건설 요소(32)로 도입되는 힘은 계단 단차 지지 구조 프로파일(35)을 통해 지지 구조 프로파일(2)에 그리고 기포 경량 콘크리트(33)로 그리고 이로부터 기판 지지 계단 건설 요소(32)로 도입된다. 이러한 실시예에서, 건설 요소(32)의 하이브리드 특성은 다시 특히 명확하게 된다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조로 하여 설명되었다. 적용가능한 청구항들의 범주를 벗어나지 않고, 당업자들에게 유효한 청구항들이 이러한 실시예들의 내용에서 설명될 필요 없이, 유효한 청구항들의 범주 내에서 본 발명을 구현하는 다수의 다른 가능성들은 발생한다.
1 건설 요소
2 지지 구조 프로파일
3 기포 경량 콘크리트 쉘
4 리브
5, 5.1 지지 구조 림
6, 6.1 외측
7, 7.1 결합 홈
8, 8.1 에지
9 결합 홈
10 건설 요소
11 기포 경량 콘크리트 쉘
12 기포 경량 콘크리트 쉘
13 건설 요소
14 기포 경량 콘크리트 쉘
15 기포 경량 콘크리트 쉘
16 절연 층
17 건설 요소
18 기포 경량 콘크리트 쉘
19 기포 경량 콘크리트 쉘
20 최상부
21 홀더
22 파이프
23 건설 요소
24 해제부
25 볼트
26 건설 요소
27 천공부
28 주름진 튜브 인서트
29 건설 요소
30 정점
31 라인
32 계단 건설 요소
33 기포 경량 콘크리트 층
34 지지 구조 프로파일 쌍
35 계단 단차 지지 구조 프로파일
36 계단 단차부
37 계단 단차 에지 보호 프로파일

Claims (20)

  1. 복수의 통합된 지지 구조 프로파일들(2)을 포함하는 기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소(aerated concrete-hybrid construction element)로서,
    상기 복수의 통합된 지지 구조 프로파일들(2)이 서로 평행하게 그리고 서로 이격되게 배치되며, 상기 지지 구조 프로파일들(2)은 건축 요소(1, 10, 13, 17, 23, 26, 29, 32)의 평면에 횡단으로 이어지는 리브(rib)(4)를 포함하며, 각각의 리브는, 상기 리브(4)의 평면으로부터 멀어지는 동일한 방향으로 각지고 그리고 상기 건축 요소(1, 10, 13, 17, 23, 26, 29, 32)의 인접한 외부 표면에 평행하게 이어지는 지지 구조 림(5, 5.1)을 가지고,
    상기 지지 구조 프로파일(2)의 상기 지지 구조 림들(5, 5.1)은 이들의 이웃하는 배열로의 상기 지지 구조 림들(5, 5.1)의 길이에 걸쳐 연장하는 기포 콘크리트 층(3, 11, 12, 14, 15, 18, 19)으로 매립되며, 상기 기포 콘크리트 층은 적어도 2개의 기포 콘크리트 쉘들(11, 12, 14, 15, 18, 19)로 형성되며, 그리고 상기 각각의 지지 구조 림(5, 5.1)은 그것 자체의 상기 기포 콘크리트 쉘(11, 12, 14, 15, 18, 19)로 둘러싸이고, 상기 2개의 기포 콘크리트 쉘들(11, 12, 14, 15, 18, 19)의 벌크 밀도(bulk density)는 상이하며, 상기 2개의 기포 콘크리트 쉘들(11, 12, 14, 15, 18, 19)은 정적 하중지지 기능의 일부를 차지하고, 상기 기포 콘크리트 쉘(12, 15, 19)의 벌크 밀도보다 더 높은 벌크 밀도를 갖는 상기 기포 콘크리트 쉘(11, 14, 18)은 상기 정적 하중지지 기능의 더 큰 비율을 차지하고, 상기 기포 콘크리트 쉘(11, 14, 18)의 벌크 밀도보다 더 낮은 벌크 밀도를 갖는 상기 기포 콘크리트 쉘(12, 15, 19)은 단열 기능을 가지며, 상기 정적 하중지지 기능의 다른 일부는 상기 지지 구조 림들(5, 5.1)에 의해 제공되고, 각각의 지지 구조 림은 다른 지지 구조 림의 방향으로 내부에 도입된 적어도 하나의 클램핑 홈(clamping groove)(7, 7.1)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 클램핑 홈(7, 7.1)은 상기 지지 구조 프로파일(2)의 길이 방향 연장부를 따라 연장되는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 클램핑 홈(7, 7.1)은 양 측면들 상에서 언더컷되는(undercut) 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리브(4)는 상기 지지 구조 프로파일(2)의 길이 방향 연장부를 따르는 적어도 하나의 클램핑 홈(9)을 가지는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 리브(4)의 상기 클램핑 홈(9)은 각진 상기 지지 구조 림들(5, 5.1)의 방향으로 상기 리브(4)에 만들어지는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리브 및/또는 상기 지지 구조 림들은 상기 지지 구조 프로파일의 길이 방향 연장부에 횡단으로 작용하는 클램핑 구조물들을 유지하는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 기포 콘크리트 쉘들(14, 15)이 서로 이격되는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    절연 재료(16)의 견고한 층이 상기 2개의 기포 콘크리트 쉘들(14, 15) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하나의 기포 콘크리트 쉘의 벌크 밀도는 다른 기포 콘크리트 쉘의 벌크 밀도보다 30 내지 50% 더 큰 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 건축 요소(23)는, 적어도 2개의 지지 구조 프로파일들(2)을 가지며, 상기 적어도 2개의 지지 구조 프로파일들은 서로를 향하는 이들의 배면들을 가지고 그리고 상기 인접한 지지 구조 프로파일들(2)로부터의 간격보다 더 작은 양만큼 이격되며, 적어도 하나의 단부 섹션의 에지에 가까운 일단부 섹션에서, 이러한 2개의 지지 구조 프로파일들(2)의 리브들은 해제부(24)를 통해 횡단하는 볼트(25)에 의해 함께 연결되는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    파이프 홀더들과 같은 홀더들(21)은, 상기 클램핑 홈들(7.1) 중 적어도 일부에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 건축 요소(17, 29)는 상기 지지 구조 프로파일들(2)의 길이 방향 연장부의 방향으로 균일하게 휘어지는 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
  12. 제 11 항에 있어서,
    단부들을 연결시키는 가상 선으로부터 휘어진 상기 건축 요소(17)의 하부 정점의 거리는 값 L/200에 대응하며, 여기서 L은 상기 지지 구조 프로파일들(2)의 길이 방향 연장부의 방향에서의 상기 건축 요소(17)의 길이인 것을 특징으로 하는,
    기포 콘크리트-하이브리드 건축 요소.
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