KR102529155B1 - Uhpc를 이용한 pc 라멘 모듈러 시스템 - Google Patents

Uhpc를 이용한 pc 라멘 모듈러 시스템 Download PDF

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KR102529155B1
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이선재
이선근
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메트로티엔씨 주식회사
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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Abstract

본 발명은 모듈러 유닛을 구성하는 상하부보와 기둥을 UHPC로 제작하되 각 부재의 접합부를 일체형의 강접으로 연결함으로써, 모듈러 유닛의 내화 공정이 필요 없고, 모듈러 유닛을 라멘조로 구성하여 부재 경량화를 통해 모듈러 유닛의 대형화가 가능한 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템에 대한 것이다.
본 발명 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템은 UHPC로 형성된 하부보와 상부보 및 기둥이 각 접합부가 일체형의 강접합(剛接合)으로 연결되어 직육면체의 라멘조를 이루는 복수의 모듈러 유닛을 상하로 적층하여 구성되는 모듈러 시스템에서, 하부 모듈러 유닛의 상부보 상면과 상부 모듈러 유닛의 하부보 하면에는 서로 대응되는 위치에 결합공이 각각 형성되고, 상기 결합공에는 상하단이 뾰족하게 형성되고, 외주면에 에폭시 유도홈이 수직 방향으로 형성된 결합바의 하단과 상단이 각각 삽입되어 상하로 적층되는 모듈러 유닛이 상호 접합되되, 내부에 에폭시가 채워지고, 하부에 상기 결합바의 상단이 끼워지도록 홈이 형성된 에폭시 캡슐이 상기 결합바의 상단에 결합되어, 상기 결합바가 결합공에 진입하면 에폭시 캡슐이 파열되면서 결합공에 에폭시가 채워지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템{PC rahmen modular system using ultra high performance concrete}
본 발명은 모듈러 유닛을 구성하는 상하부보와 기둥을 UHPC로 제작하되 각 부재의 접합부를 일체형의 강접으로 연결함으로써, 모듈러 유닛의 내화 공정이 필요 없고, 모듈러 유닛을 라멘조로 구성하여 부재 경량화를 통해 모듈러 유닛의 대형화가 가능한 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템에 대한 것이다.
현장에서 철근을 배치하고 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하는 현장 타설 철근콘크리트 공법은 현장 환경 및 기상 상황 등의 영향을 많이 받고, 인력 집약적이어서 인건비 상승 시 원가가 많이 증가하며, 품질 관리가 어려운 문제가 있다. 뿐만 아니라 현장 공정이 많고, 콘크리트 양생 시간이 필요하여 공기가 많이 소요된다.
이러한 재래식 철근콘크리트 공법의 문제점을 해결하고자 최근에는 공장에서 박스형으로 사전 제작된 모듈러 유닛을 현장에서 적층 조립하여 완성하는 모듈러 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다.
모듈러 시스템은 골조 프레임뿐 아니라 각종 내외장재, 기계설비, 전기 배선 등의 공정이 대부분 공장에서 이루어지므로 우수한 품질 확보가 가능하고, 현장 공정을 최소화하여 공기를 크게 단축할 수 있다.
이러한 모듈러 시스템은 공장에서 제작된 모듈러 유닛을 현장으로 운반하여 양중 설치하므로, 모듈러 유닛을 경량화하기 위해 중량이 가볍고 구조적으로 성능이 우수한 경량 철골로 기둥과 보를 구성한 직육면체 형상의 철골 프레임으로 제작하는 경우가 많다(등록특허 제10-1173687호 등).
그러나 철골 프레임으로 모듈러 유닛을 제작할 경우 별도의 내화 처리를 해야 한다.
그런데 내화 보드는 철골 부재의 외부에 부착하기 위한 상세가 복잡하여 제작성이 떨어지고, 가격이 비싸 비경제적이다.
내화 도장은 제작성과 관리 용이성이 우수한 장점이 있다. 그러나 도장재의 가격이 매우 높아 경제성이 떨어지고, 도장을 위한 장비가 대형이어서 공장에서만 도장 작업이 가능하다.
내화 구조 형성을 위해 일반적으로 사용되는 내화 뿜칠은 가격이 내화 도장에 비해 많이 저렴하다. 그러나 현장에서 내화 뿜칠 시공 시 내화재의 비산으로 작업 환경이 열악해지고, 동절기 등 외기 온도가 낮은 경우 내화재의 부착력이 떨어져 내화재가 탈락할 수 있다. 또한 내화 뿜칠은 모듈러 유닛이 설치된 상태에서 고공 작업을 진행해야 하므로 안전사고의 우려가 있다.
따라서 별도의 내화 처리가 필요 없는 프리캐스트 콘크리트(PC) 모듈러 시스템을 고려할 수 있다(등록특허 제10-2149248호, 제10-0209933호, 제10-2429153호 등).
그런데 기존 PC 모듈러 시스템은 모듈러 유닛을 주로 박스형으로 형성하므로 개방성이 떨어지고, 창호 형성에 제약이 있다. 또한 중량이 커 양중 부담이 있으며 대형화에 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 모듈러 유닛을 PC 부재로 제작하여 별도의 내화 공정이 필요 없으면서도 기둥과 보로 구성되는 라멘조로 모듈러 유닛을 구성하여 중량을 최소화함으로써 모듈러 유닛의 대형화가 가능한 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 UHPC로 형성된 하부보와 상부보 및 기둥이 각 접합부가 일체형의 강접합(剛接合)으로 연결되어 직육면체의 라멘조를 이루는 복수의 모듈러 유닛을 상하로 적층하여 구성되는 모듈러 시스템에서, 하부 모듈러 유닛의 상부보 상면과 상부 모듈러 유닛의 하부보 하면에는 서로 대응되는 위치에 결합공이 각각 형성되고, 상기 결합공에는 상하단이 뾰족하게 형성되고, 외주면에 에폭시 유도홈이 수직 방향으로 형성된 결합바의 하단과 상단이 각각 삽입되어 상하로 적층되는 모듈러 유닛이 상호 접합되되, 내부에 에폭시가 채워지고, 하부에 상기 결합바의 상단이 끼워지도록 홈이 형성된 에폭시 캡슐이 상기 결합바의 상단에 결합되어, 상기 결합바가 결합공에 진입하면 에폭시 캡슐이 파열되면서 결합공에 에폭시가 채워지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 결합바의 측면에는 내주면에 암나사산이 형성된 체결공이 형성되어, 좌우로 인접하는 모듈러 유닛에 설치된 인접하는 결합바가 상기 체결공에 단부가 나사 결합되는 연결바에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 하부 모듈러 유닛의 상부보 상면과 상부 모듈러 유닛의 하부보 하면 중 어느 일측의 면에는 돌부가 보의 길이 방향으로 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면에는 상기 돌부가 삽입되는 홈부가 보의 길이 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 하부 모듈러 유닛의 상부보 상면과 상부 모듈러 유닛의 하부보 하면 중 어느 일측의 면 외측에는 제1단턱부가 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면 내측에는 제2단턱부가 돌출 형성되며, 상기 제1단턱부와 제2단턱부는 제1단턱부와 제2단턱부를 수평 방향으로 관통하는 수평결합바에 의해 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부보의 내측에는 바닥슬래브가 일체로 구비되고, 상기 바닥슬래브의 상부에는 바닥슬래브 상면과 이격되는 것으로 하부에 수용공간이 형성되고 상부에 평평한 복수의 엠보싱이 형성된 중간패널, 상기 중간패널의 엠보싱 하부 수용공간에 수용되는 탄성스프링, 상기 중간패널의 하부 공간에 채워지는 단열폼 및 상기 중간패널의 상부에 거치되는 상부패널로 구성되는 차음바닥구조가 설치되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상하부보 및 기둥의 내부에는 GFRP 보강근이 배근되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 직육면체 형상의 모듈러 유닛을 구성하는 상하부보와 기둥을 구조적 성능이 우수한 UHPC로 제작하되, 각 부재의 접합부를 일체형의 강접으로 연결한 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공할 수 있다.
이에 따라 PC 모듈러 유닛의 사용으로 별도의 내화 공정이 필요 없다.
또한 UHPC를 이용하여 모듈러 유닛의 각 부재를 제작하므로, 부재 경량화로 중량을 최소화하여 모듈러 유닛을 대형화할 수 있다.
아울러 모듈러 유닛을 PC 라멘 구조로 형성하므로, 창호 등 개구부 설계가 자유롭고 개방감을 최대한 확보할 수 있다.
도 1은 모듈러 유닛을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에서 A 부분을 도시하는 확대도.
도 3은 상하부 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4는 에폭시 캡슐이 결합된 결합바를 도시하는 사시도.
도 5는 에폭시 캡슐에 의한 에폭시 충전 과정을 도시하는 단면도.
도 6은 연결바에 의한 결합바의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 7은 연결바에 의한 결합바의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 8은 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 9는 도 8에서 B 부분을 도시하는 확대도.
도 10은 보에 돌부와 홈부가 형성된 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 11은 수평결합바에 의한 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 12는 중간패널과 상부패널의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 13은 차음바닥구조를 도시하는 단면도.
도 14는 난방배관이 배치된 차음바닥구조를 도시하는 단면도.
도 15는 바닥 슬래브와 채움벽이 구비된 모듈러 유닛이 설치된 상태를 도시하는 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 모듈러 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 1 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템은 UHPC로 형성된 하부보(2a)와 상부보(2b) 및 기둥(3)이 각 접합부가 일체형의 강접합(剛接合)으로 연결되어 직육면체의 라멘조를 이루는 복수의 모듈러 유닛(1)을 상하로 적층하여 구성되는 모듈러 시스템에 대한 것이다.
본 발명은 모듈러 유닛(1)을 PC 부재로 제작하여 별도의 내화 공정이 필요 없으면서도 기둥(3)과 보(2a, 2b)로 구성되는 라멘조로 모듈러 유닛(1)을 구성하여 중량을 최소화함으로써 모듈러 유닛(1)의 대형화가 가능한 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 복수의 모듈러 유닛(1)을 상하좌우로 적층하여 구성되는 모듈러 시스템에 관한 것으로, 오피스텔, 공동주택, 숙박시설, 학교시설, 군 내무생활관 등 다양한 건물에 사용 가능하다.
상기 모듈러 유닛(1)은 기본적으로 4개의 하부보(2a)와 4개의 상부보(2b) 및 4개의 기둥(3)으로 구성되어 전체적으로 직육면체 형상의 골조를 이룬다.
도면에는 도시되지 않았으나 모듈러 유닛(1)의 크기에 따라 중간 기둥 또는 중간 보가 구비될 수도 있다.
상기 모듈러 유닛(1)을 구성하는 각 부재는 각 접합부, 즉 기둥(3)과 보(2a, 2b)의 접합부, 보(2a, 2b)와 보(2a, 2b)의 접합부가 일체로 접합되어 강접(moment connection)을 이루는 라멘(rahmen) 구조로 구성된다.
이를 위해 상기 모듈러 유닛(1)은 UHPC로 구성된다.
UHPC(Ultra High Performance Concrete)는 고강도, 고내구성, 고유동성을 갖는 콘크리트로, 압축강도뿐 아니라 인장강도와 연성이 보통 콘크리트에 비해 월등하게 뛰어나 구조적 성능이 우수하고 유동성이 좋아 성형성이 뛰어나다.
기존에 모듈러 유닛을 일반적인 보통 콘크리트로 형성할 경우, 고하중의 연직하중과 횡하중을 지지하기 위해 각 부재의 단면을 키우거나 박스형으로 제작하여야 했다.
이와 달리 본 발명은 구조적 성능이 우수한 UHPC를 사용하여 부재를 제작함으로써 PC 라멘 구조의 모듈러 유닛(1) 제작이 가능하고, 부재 단면 크기를 최소화하여 모듈러 유닛(1)을 경량화할 수 있다.
아울러 모듈러 유닛(1)을 보(2a, 2b)와 기둥(3)으로 구성된 라멘 구조로 형성하여 창호 등 개구부 설계가 자유롭고, 개방감을 최대한 확보할 수 있다.
기둥(3)-보(2a, 2b) 접합부에는 접합부의 성능 향상을 위해 헌치(10)를 형성할 수 있다.
상하부보(2a, 2b) 및 기둥(3)의 내부에는 GFRP 보강근이 배근될 수 있다.
UHPC로 제작되는 모듈러 유닛(1)을 더욱 경량화하고, 부재 단면을 최소화하기 위해 기존의 철근 대신 GFRP(glass fiber-reinforced plastic) 보강근을 사용할 수 있다.
상기 GFRP 보강근은 유리보강섬유로 형성되어 중량이 가볍고, 강도가 높아 보강근의 단면 크기를 줄일 수 있다. 또한 내부식성, 내약품성이 우수해 UHPC의 피복두께를 최소화할 수 있다.
도 2는 도 1에서 A 부분을 도시하는 확대도이고, 도 3은 상하부 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면에는 서로 대응되는 위치에 결합공(21)이 각각 형성되고, 상기 결합공(21)에는 상하단이 뾰족하게 형성되고, 외주면에 에폭시 유도홈(41)이 수직 방향으로 형성된 결합바(4)의 하단과 상단이 각각 삽입되어 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)이 상호 접합될 수 있다.
상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)을 상호 결합하기 위해 결합바(4)를 사용할 수 있다.
이를 위해 상기 모듈러 유닛(1)의 상부 및/또는 하부에는 결합바(4)의 삽입을 위한 결합공(21)이 형성된다.
상기 결합공(21)은 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면에 복수 개가 형성된다.
상기 모듈러 유닛(1)은 상하 연속으로 적층되므로, 상기 결합공(21)은 모듈러 유닛(1)의 상부와 하부에 모두 형성되는 것이 바람직하다.
상기 결합공(21)은 기둥(3)과 보(2a, 2b)의 접합부에 형성될 수 있으며, 모듈러 유닛(1)의 크기에 따라 보(2a, 2b)의 중간 위치에도 형성될 수 있다.
하부 모듈러 유닛(1) 상부의 결합공(21)에 상단 일부가 돌출되도록 결합바(4)를 삽입하여 설치하고, 상부 모듈러 유닛(1) 하부의 결합공(21)에 상기 결합바(4)의 상단이 삽입되도록 상부 모듈러 유닛(1)을 하강하여 적층 설치할 수 있다.
상기 결합바(4)의 전단내력에 의해 모듈러 시스템에 작용하는 횡력을 지지할 수 있다.
상기 결합바(4)는 가이드핀 역할을 하므로, 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)을 정확한 위치에 고정하여 설치할 수 있다.
상기 결합바(4)는 강봉 등으로 구성될 수 있다.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 상기 결합바(4)의 하단과 상단은 뾰족하게 형성될 수 있다.
상기 결합바(4)에 의해 상하부 모듈러 유닛(1) 접합 시, 시공성을 고려하여 결합바(4)와 결합공(21) 사이에 소정의 유격이 필요하다.
그러나 결합바(4)와 결합공(21) 사이 유격이 클 경우, 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)의 시공 오차가 과도해질 수 있고, 횡력에 대해 결합바(4)가 적절한 구조적 성능을 발휘하기 어렵다.
따라서 결합바(4)와 결합공(21)의 유격을 최소화하면서도 결합공(21)에 결합바(4)가 쉽게 삽입되어 시공성을 확보할 수 있도록 상기 결합바(4)의 상단과 하단은 단부로 갈수록 뾰족하게 테이퍼진 형상으로 형성할 수 있다.
특히 먼저 설치되어 상면에 결합바(4)가 결합된 하부 모듈러 유닛(1)의 상부에 상부 모듈러 유닛(1)을 양중하여 안치시킬 때, 상하부 모듈러 유닛(1)의 수평 위치가 정확하게 일치하지 않을 수 있다. 이때 상부 모듈러 유닛(1) 하부의 결합공(21)에 상단이 뾰족한 결합바(4)의 상단이 일단 삽입되면, 상부 모듈러 유닛(1)을 하강함에 따라 결합바(4)가 결합공(21) 내부로 진입하면서 자연스럽게 상부 모듈러 유닛(1)의 수평 위치가 조절된다.
도 2, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 결합공(21)과 결합바(4)의 사이에는 에폭시(50)가 채워지고, 상기 결합바(4)의 외주면에는 에폭시 유도홈(41)이 수직 방향으로 형성될 수 있다.
상기 결합바(4)가 상하부 모듈러 유닛(1)의 접합부에서 횡력에 저항할 뿐 아니라 축력에 대해서도 구조적 성능을 발휘할 수 있도록 상기 결합공(21)의 내부에 에폭시(50)를 충전하여 결합바(4)를 정착할 수 있다.
이 경우 상기 결합바(4)와 에폭시(50) 사이에 충분한 부착력을 확보하기 위해 결합바(4)의 외주면에 나사산을 형성할 수 있다.
이 경우 하부 모듈러 유닛(1)의 상부에 결합바(4)를 결합한 상태에서 먼저 결합공(21)에 에폭시(50)를 충전한 후 상부 모듈러 유닛(1)을 설치할 수 있다.
그러나 이 방법은 하부 모듈러 유닛(1)의 결합공(21)에 채워진 에폭시(50)가 경화된 후 상부 모듈러 유닛(1)을 설치해야 하므로 시공 시간이 많이 소요된다. 또한 상부 모듈러 유닛(1)의 결합공(21)에도 에폭시(50)를 별도로 채워야 하는 번거로움이 있다.
따라서 상하부 모듈러 유닛(1)을 설치한 후 에폭시(50) 충전을 1회 작업으로 마무리할 수 있도록 상기 결합바(4)의 외주면에 에폭시 유도홈(41)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 모듈러 유닛(1)의 측면에는 상기 결합공(21)과 연통되는 주입공(22)을 형성할 수 있다.
이에 따라 상기 결합바(4)가 상하부 모듈러 유닛(1)의 결합공(21)에 삽입되도록 상하부 모듈러 유닛(1)을 적층 설치한 후, 상부 모듈러 유닛(1) 또는 하부 모듈러 유닛(1) 중 어느 일측의 주입공(22)을 통해 에폭시(50)를 주입할 수 있다. 이후 상기 에폭시(50)는 일측의 결합공(21)을 채운 후 에폭시 유도홈(41)을 통해 타측의 결합공(21)으로 유입되어 타측 결합공(21)을 채우게 된다.
이때 타측의 결합공(21)과 연통되도록 형성된 주입공(22)은 결합공(21)의 내부 공기가 배출되는 에어홀 역할을 한다.
도 4는 에폭시 캡슐이 결합된 결합바를 도시하는 사시도이고, 도 5는 에폭시 캡슐에 의한 에폭시 충전 과정을 도시하는 단면도이다.
도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 에폭시(50)가 채워지고, 하부에 상기 결합바(4)의 상단이 끼워지도록 홈이 형성된 에폭시 캡슐(5)이 상기 결합바(4)의 상단에 결합되어, 상기 결합바(4)가 결합공(21)에 진입하면 에폭시 캡슐(5)이 파열되면서 결합공(21)에 에폭시(50)가 채워질 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 결합공(21)에 연통되도록 형성된 주입공(22)을 통해 결합공(21) 내부에 에폭시(50)를 주입할 수 있다.
또는 별도의 에폭시(50) 주입 공정 없이 결합바(4)의 설치만으로 동시에 에폭시(50)가 충전될 수 있도록 에폭시 캡슐(5)을 사용할 수도 있다.
이 경우 일측의 결합공(21)에 채워진 에폭시(50)가 타측의 결합공(21)으로 원활하게 유입되도록 상기 에폭시 캡슐(5)은 결합바(4)의 상단에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 캡슐(5)은 하부에 상기 결합바(4)가 끼워지도록 홈이 형성되어 결합바(4)의 단부에 끼움 결합될 수 있으며, 결합바(4)의 단부 경사면의 가압에 의해 파열되도록 구성될 수 있다.
따라서 상부에 결합바(4)가 설치된 하부 모듈러 유닛(1)의 상부에서 상부 모듈러 유닛(1)을 하강시켜 결합바(4)의 상단이 상부 모듈러 유닛(1)의 결합공(21)에 진입되면(도 5의 (a)), 상기 결합공(21)과 결합바(4) 사이에서 에폭시 캡슐(5)이 가압되어 파열되면서 에폭시(50)가 상부 결합공(21)을 채우게 된다(도 5의 (b)).
이후, 상부 모듈러 유닛(1)을 더욱 하강시켜 결합바(4)가 상부 결합공(21) 내부로 깊이 진입하면, 결합공(21) 내부의 에폭시(50)가 에폭시 유도홈(41)을 따라 하부 모듈러 유닛(1)의 결합공(21)으로 유입된다(도 5의 (b)).
또는 상기 에폭시 캡슐(5)을 미리 결합공(21)에 삽입해 두고, 결합바(4)의 뾰족한 단부가 에폭시 캡슐(5)을 찔러 에폭시 캡슐(5)이 파열되도록 할 수도 있다.
도 6은 연결바에 의한 결합바의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 7은 연결바에 의한 결합바의 결합 상태를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 8은 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도이고, 도 9는 도 8에서 B 부분을 도시하는 확대도이다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 결합바(4)의 측면에는 내주면에 암나사산이 형성된 체결공(42)이 형성되어, 좌우로 인접하는 모듈러 유닛(1)에 설치된 인접하는 결합바(4)가 상기 체결공(42)에 단부가 나사 결합되는 연결바(40)에 의해 상호 연결될 수 있다.
상기 모듈러 유닛(1)이 좌우로 병렬 배치되는 경우, 상기 결합바(4)를 이용하여 좌우로 인접하는 모듈러 유닛(1)을 상호 접합할 수 있다.
즉 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)을 접합하기 위해 설치된 결합바(4)를 상호 횡방향으로 결합하여 좌우 모듈러 유닛(1)들을 접합할 수 있다.
이를 위해 좌우 모듈러 유닛(1)에 각각 결합된 결합바(4)를 연결바(40)로 상호 연결할 수 있다.
구체적으로 상기 결합바(4)의 중앙 일측에 내주면에 암나사산이 형성된 체결공(42)을 형성하고, 상기 연결바(40)의 단부를 체결공(42)에 나사 결합할 수 있다.
한 쌍의 결합바(4)는 연결바(40)를 미리 체결하여 H 형상으로 조립한 상태로 좌우 모듈러 유닛(1)의 상부에 동시에 설치될 수 있다.
한 쌍의 결합바(4)를 설치한 후 연결바(40)를 회전시켜 결합바(4)의 간격을 미세 조정하기 위해 연결바(40)의 중앙에 공구를 결합하기 위한 공구삽입홈(미도시)을 형성하거나 연결바(40)를 다각형 형상으로 형성할 수 있다.
상기 연결바(40)는 좌우 모듈러 유닛(1)을 가로지르도록 구비되므로, 상부 모듈러 유닛(1) 적층 시 간섭이 발생하여 상하부 모듈러 유닛(1)이 밀착되지 않을 수 있다.
따라서 하부 모듈러 유닛(1)의 상면 또는 상부 모듈러 유닛(1)의 하면에는 상기 연결바(40)가 수용되어 돌출되지 않도록 수용홈(23)이 형성될 수 있다(도 9).
도 10은 보에 돌부와 홈부가 형성된 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면 중 어느 일측의 면에는 돌부(24)가 보(2a, 2b)의 길이 방향으로 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면에는 상기 돌부(24)가 삽입되는 홈부(25)가 보(2a, 2b)의 길이 방향으로 형성될 수 있다.
모듈러 시스템은 공장 제작된 개별 모듈러 유닛(1)을 현장에서 건식으로 조립하여 구성되므로, 적층되는 모듈러 유닛(1) 간 접합부 방수 성능이 취약할 수 있다.
따라서 상하로 적층 설치되는 모듈러 유닛(1) 사이 접합부를 통해 우수 등 물이 침투하는 것을 방지하기 위한 물끊기 역할을 하도록 모듈러 유닛(1)의 접합부에 돌부(24)와 홈부(25)를 형성할 수 있다.
즉 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면 중 어느 일측의 면에는 돌부(24)를 형성하고, 나머지 일측의 면에 홈부(25)를 형성할 수 있다.
다만 물의 침투를 확실하게 방지하기 위해 하부 모듈러 유닛(1)의 상부에 돌부(24)를 형성하고, 상부 모듈러 유닛(1)의 하부에 홈부(25)를 형성하는 것이 바람직하다(도 10).
상기 돌부(24)는 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면에 보(2b)의 길이 방향으로 형성된다. 이때 상기 돌부(24)는 사각형을 이루는 4개의 상부보(2b) 상면에 연속되게 평면상 사각형으로 형성될 수 있다.
상기 홈부(25)는 상기 돌부(24)가 삽입되도록 단면을 돌부(24)와 대응되는 형상으로 형성할 수 있다.
상기 홈부(25)는 돌부(24)와 마찬가지로 상부 모듈러 유닛(1)의 하면에 평면상 사각형으로 연속되게 형성될 수 있다.
기존 경량 철골을 이용한 모듈러 유닛은 모듈러 유닛의 상하부에 돌부나 홈부를 일체로 형성하는 것이 어려워 접합부 외부에 실리콘 등을 시공하였다.
그러나 본 발명에서는 상기 모듈러 유닛(1)이 UHPC로 제작되므로, 돌부(24)와 홈부(25)를 보(2a, 2b)와 일체로 형성할 수 있어 별도로 접합부 방수 또는 차수 처리가 불필요하다.
상기 돌부(24)와 홈부(25)는 물끊기 역할뿐 아니라 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)의 수평 위치를 고정하고, 돌부(24)의 전단 내력에 의해 횡력을 지지하는 역할도 한다.
도 11은 수평결합바에 의한 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면 중 어느 일측의 면 외측에 제1단턱부(26)가 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면 내측에 제2단턱부(27)가 돌출 형성되며, 상기 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)는 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)를 수평 방향으로 관통하는 수평결합바(6)에 의해 상호 접합될 수 있다.
상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)을 접합하기 위해 하부 모듈러 유닛(1)의 상부와 상부 모듈러 유닛(1)의 하부에 각각 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)를 돌출 형성하고, 상기 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)를 수평결합바(6)로 상호 접합할 수 있다.
구체적으로 상부 모듈러 유닛(1)의 하부면과 하부 모듈러 유닛(1)의 상부면 중 어느 일측에 제1단턱부(26)가 돌출 형성되고, 나머지 타측에 제2단턱부(27)가 돌출 형성될 수 있다.
일례로 도 11에서와 같이 상기 제1단턱부(26)는 하부보(2a) 외측에 돌출 형성하고, 제2단턱부(27)는 상부보(2b)의 내측에 돌출 형성하면, 하부 모듈러 유닛(1) 상부에 상부 모듈러 유닛(1) 적층 시 제1단턱부(26) 내측에 제2단턱부(27)가 삽입된다.
상기 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)에는 대응되는 위치에 횡방향으로 관통공(261, 271)이 형성될 수 있으며, 상기 관통공(261, 271)에 수평결합바(6)를 관통 결합하여 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)를 상호 접합할 수 있다.
상기 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)는 상하부 모듈러 유닛(1)의 접합뿐 아니라 상부 모듈러 유닛(1)의 위치 고정 및 물끊기, 횡력 저항의 역할도 한다.
상기 제1, 2단턱부(26, 27)와 수평결합바(6)에 의한 상하부 모듈러 유닛(1)의 접합은 결합바(4)에 의한 접합과 함께 사용될 수 있다.
도 12는 중간패널과 상부패널의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 13은 차음바닥구조를 도시하는 단면도이며, 도 14는 난방배관이 배치된 차음바닥구조를 도시하는 단면도이다.
도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 하부보(2a)의 내측에는 바닥슬래브(7)가 일체로 구비되고, 상기 바닥슬래브(7)의 상부에는 바닥슬래브(7) 상면과 이격되는 것으로 하부에 수용공간이 형성되고 상부에 평평한 복수의 엠보싱(811)이 형성된 중간패널(81), 상기 중간패널(81)의 엠보싱(811) 하부 수용공간에 수용되는 탄성스프링(82), 상기 중간패널(81)의 하부 공간에 채워지는 단열폼(83) 및 상기 중간패널(81)의 상부에 거치되는 상부패널(84)로 구성되는 차음바닥구조(8)가 설치될 수 있다.
상기 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 내측에는 바닥슬래브(7)가 일체로 구비될 수 있다.
이 경우 현장에서 별도로 바닥슬래브 공사를 할 필요가 없다.
상기 바닥슬래브(7)는 하부보(2a) 내부에서 다이어프램 역할을 하여 횡력 및 비틀림 저항성을 향상시킨다.
상하로 적층되는 모듈러 유닛(1) 간 층간 소음을 차단하기 위해 상기 바닥슬래브(7)의 상부에는 차음바닥구조(8)가 설치될 수 있다.
상기 차음바닥구조(8)는 바닥슬래브(7)의 상부에 바닥슬래브(7)와 이격되도록 구비되는 중간패널(81)과 상기 중간패널(81)의 상부에 거치되는 상부패널(84)을 포함하여 구성 가능하다.
상기 바닥슬래브(7)와 중간패널(81) 사이에는 복수의 탄성스프링(82)이 구비될 수 있다.
상기 탄성스프링(82)의 위치를 고정하기 위해 중간패널(81)에는 탄성스프링(82)이 수용되는 수용공간이 형성되도록 상부로 돌출된 엠보싱(811)이 형성될 수 있다.
상기 중간패널(81)은 박강판을 사용할 수 있으며, 박강판을 프레스 가공, 특히 압인(coning) 가공하여 상기 엠보싱(811)을 형성할 수 있다.
상기 엠보싱(811)의 상면은 평탄면으로 형성하여 상부에 평판인 상부패널(84)을 안정적으로 거치시킬 수 있다.
상기 중간패널(81)과 상부패널(84) 사이에서 엠보싱(811) 사이에는 공기층이 형성되어 상부 진동에 대해 완충 작용을 한다.
뿐만 아니라 도 14에 도시된 바와 같이 상기 엠보싱(811) 사이 공간을 통해 난방 배관(P)들을 설치하고 상기 공간에는 마감 모르타르(M)가 채워질 수 있다.
상기 중간패널(81)의 하부에는 탄성스프링(82)이 구비되어 바닥구조의 동탄성 계수를 낮춤으로써 중량충격음을 저감할 수 있다.
상기 중간패널(81) 하부의 이격 공간에는 단열폼(83)이 충전되어 상하부 열전달을 차단하고, 충격음에 의한 진동을 흡수할 수 있다.
도 15는 바닥 슬래브와 채움벽이 구비된 모듈러 유닛이 설치된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 15에 도시된 바와 같이 최외곽에 위치하는 모듈러 유닛(1)의 경우 외부 측을 채움벽(W) 폐쇄하여 부분 박스형으로 구성할 수도 있다.
경우에 따라서는 라멘조 모듈러 유닛(1)과 박스형 모듈려 유닛을 조합하여 설치할 수도 있다.
1: 모듈러 유닛 10: 헌치
2a: 하부보 2b: 상부보
21: 결합공 22: 주입공
23: 수용홈 24: 돌부
25: 홈부 26: 제1단턱부
261: 관통공 27: 제2단턱부
271: 관통공 3: 기둥
4: 결합바 40: 연결바
41: 에폭시 유도홈 42: 체결공
5: 에폭시 캡슐 50: 에폭시
6: 수평결합바 7: 바닥슬래브
8: 차음바닥구조 81: 중간패널
811: 엠보싱 82: 탄성스프링
83: 단열폼 84: 상부패널
P: 난방배관 M: 마감 모르타르

Claims (10)

  1. UHPC로 형성된 하부보(2a)와 상부보(2b) 및 기둥(3)이 각 접합부가 일체형의 강접합(剛接合)으로 연결되어 직육면체의 라멘조를 이루는 복수의 모듈러 유닛(1)을 상하로 적층하여 구성되는 모듈러 시스템에서,
    하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면에는 서로 대응되는 위치에 결합공(21)이 각각 형성되고,
    상기 결합공(21)에는 상하단이 뾰족하게 형성되고, 외주면에 에폭시 유도홈(41)이 수직 방향으로 형성된 결합바(4)의 하단과 상단이 각각 삽입되어 상하로 적층되는 모듈러 유닛(1)이 상호 접합되되,
    내부에 에폭시(50)가 채워지고, 하부에 상기 결합바(4)의 상단이 끼워지도록 홈이 형성된 에폭시 캡슐(5)이 상기 결합바(4)의 상단에 결합되어, 상기 결합바(4)가 결합공(21)에 진입하면 에폭시 캡슐(5)이 파열되면서 결합공(21)에 에폭시(50)가 채워지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 결합바(4)의 측면에는 내주면에 암나사산이 형성된 체결공(42)이 형성되어, 좌우로 인접하는 모듈러 유닛(1)에 설치된 인접하는 결합바(4)가 상기 체결공(42)에 단부가 나사 결합되는 연결바(40)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
  7. 제1항에서,
    하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면 중 어느 일측의 면에는 돌부(24)가 보(2a, 2b)의 길이 방향으로 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면에는 상기 돌부(24)가 삽입되는 홈부(25)가 보(2a, 2b)의 길이 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
  8. 제1항에서,
    하부 모듈러 유닛(1)의 상부보(2b) 상면과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부보(2a) 하면 중 어느 일측의 면 외측에는 제1단턱부(26)가 돌출 형성되고, 나머지 일측의 면 내측에는 제2단턱부(27)가 돌출 형성되며, 상기 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)는 제1단턱부(26)와 제2단턱부(27)를 수평 방향으로 관통하는 수평결합바(6)에 의해 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
  9. 제1항에서,
    상기 하부보(2a)의 내측에는 바닥슬래브(7)가 일체로 구비되고, 상기 바닥슬래브(7)의 상부에는 바닥슬래브(7) 상면과 이격되는 것으로 하부에 수용공간이 형성되고 상부에 평평한 복수의 엠보싱(811)이 형성된 중간패널(81), 상기 중간패널(81)의 엠보싱(811) 하부 수용공간에 수용되는 탄성스프링(82), 상기 중간패널(81)의 하부 공간에 채워지는 단열폼(83) 및 상기 중간패널(81)의 상부에 거치되는 상부패널(84)로 구성되는 차음바닥구조(8)가 설치되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
  10. 제1항에서,
    상하부보(2a, 2b) 및 기둥(3)의 내부에는 GFRP 보강근이 배근되는 것을 특징으로 하는 UHPC를 이용한 PC 라멘 모듈러 시스템.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1181890A (ja) * 1997-09-01 1999-03-26 Maeda Corp セグメントの継手構造
JP2006265868A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Daiho Constr Co Ltd セグメント継手構造
JP2008008103A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Kumagai Gumi Co Ltd セグメントの接合方法及びセグメントの継手構造
KR101976928B1 (ko) * 2017-06-15 2019-05-09 이해랑 층간소음방지 및 충격흡수구조
JP2019108687A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 大倉　憲峰 連結具
KR102095581B1 (ko) * 2018-12-18 2020-04-20 (주)더이앤씨 조립식 빗물 저류용 블록과 그 블록을 이용한 빗물 저류 구조물 및 시공방법
KR102154095B1 (ko) * 2018-09-04 2020-09-10 주식회사 케이씨산업 Pc세그먼트를 이용한 모듈형 조립식 주택 및 그 시공방법
KR102224796B1 (ko) * 2019-09-27 2021-03-09 한국건설기술연구원 프리캐스트 콘크리트 모듈러 구조물
KR102398499B1 (ko) * 2021-07-29 2022-05-17 (주)한준에프알 섬유강화플라스틱 보강재를 적용한 프리캐스트 콘크리트 및 이의 제조방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1181890A (ja) * 1997-09-01 1999-03-26 Maeda Corp セグメントの継手構造
JP2006265868A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Daiho Constr Co Ltd セグメント継手構造
JP2008008103A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Kumagai Gumi Co Ltd セグメントの接合方法及びセグメントの継手構造
KR101976928B1 (ko) * 2017-06-15 2019-05-09 이해랑 층간소음방지 및 충격흡수구조
JP2019108687A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 大倉　憲峰 連結具
KR102154095B1 (ko) * 2018-09-04 2020-09-10 주식회사 케이씨산업 Pc세그먼트를 이용한 모듈형 조립식 주택 및 그 시공방법
KR102095581B1 (ko) * 2018-12-18 2020-04-20 (주)더이앤씨 조립식 빗물 저류용 블록과 그 블록을 이용한 빗물 저류 구조물 및 시공방법
KR102224796B1 (ko) * 2019-09-27 2021-03-09 한국건설기술연구원 프리캐스트 콘크리트 모듈러 구조물
KR102398499B1 (ko) * 2021-07-29 2022-05-17 (주)한준에프알 섬유강화플라스틱 보강재를 적용한 프리캐스트 콘크리트 및 이의 제조방법

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