KR102533400B1 - 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법 - Google Patents

콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물의 바닥을 형성하는 기초콘크리트; 상기 기초콘크리트의 상단에 돌출된 형태로 고정설치되는 다수 개의 기둥; 상기 기둥의 상단에 안착되어 기둥과 기둥을 연결하며, 블록 형태로 이루어져 다수 개가 서로 연결되도록 구비된 거더; 및 상기 거더 상단에 설치되어 건축물의 지붕을 형성하는 슬래브;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 이용한 시공방법에 있어서, 건축물의 바닥을 형성하도록 터파기한 바닥에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 기초콘크리트를 형성하는 기초콘크리트 형성단계; 받침부가 상측을 향하도록 기초콘크리트 상측에 상기 기둥을 직립하여 설치하는 기둥 설치단계; 기둥과 기둥을 연결하도록, 기둥 상단에 거더를 안착시키는 거더 설치단계; 및 상기 거더 상단에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 슬래브를 형성하는 슬래브 설치단계;를 포함하여 구성되되, 상기 거더 설치단계는 블록 형태로 이루어진 다수 개의 거더가 서로 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법{CONSTRUCTION STRUCTURE OF A BUILDING USING CONCRETE GIRDER AND ITS CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 콘크리트 거더를 이용하여 건축물 시공이 이루어지도록 하되, 분할 제작된 블록 형태의 콘크리트 거더를 현장에서 조립하여 시공할 수 있도록 함으로써, 건축물의 시공을 위한 현장으로 운반하기 위한 작업이나 취급 뿐만 아니라 시공성이 우수하고, 시공의 용이성을 증대시켜 공기와 비용을 절감시킬 수 있는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 축조는 먼저, 대략 건축물의 기초 바닥을 양생시킨 후에 상기 기초 바닥 상에 벽면을 시공하고 상기 기초 바닥의 면적에 대하여 일정간격을 가지고 가로 및 세로 방향으로 다수의 기둥을 설치 시공한다.
다음으로, 피씨 기둥(Precast Concrete Column)으로 적용되는 상기 기둥의 확장부 상면에 프리캐스트 콘크리트 거더(Precast Concrete Girder)의 각 단부를 안착시키고, 이러한 상기 프리캐스트 콘크리트 거더 간에 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 안착시킨 후, 현장 타설 콘크리트에 의해 층간 슬래브를 축조한다.
이때, 프리캐스트 콘크리트 거더를 기둥의 확장부에 안착시키는 과정에서 기둥과 기둥 사이를 연결하는 거더를 기둥의 확장부 상측에 안착시킨 후, 콘크리트 타설을 통해 고정 결합되도록 한다.
즉 한 쌍의 기둥 사이는 거더에 의해 연결되고, 거더 상측에 지붕을 형성함으로써, 건축물의 축조가 완료된다.
한편, 기둥과 기둥을 연결하는 거더는 수평부재로, 길이가 긴 장축방향을 따라 양측단에 기둥과 연결된다.
이와 같은 거더는 건축물의 시공 규모, 즉 평수에 따라 기둥과 기둥의 거리가 좁아지거나 멀어지게되고, 결과적으로 기둥을 서로 연결하는 거더의 길이 또한 다양하게 이루어진다.
이와 같은 건축물을 시공하는 과정에서 건축물의 높이는 제약이 있기 때문에 기둥의 높이 역시 제한이 있지만, 그러나 건축물의 시공 규모가 커지게 되면, 거더의 길이 또한 길어지게 되어 큰 거더를 취급, 운반 및 시공하는데 매우 어려운 문제점이 있다.
또한, 규모가 큰 거더를 운반 및 시공하기 위해서는 중장비 또한 규모가 커져야 하므로, 비용이 증대되고, 안전사고 발생시 큰 사고로 이어지는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문젬을 해소하고자 거더를 블록 형태로 제작한 후 현장에서 조립하여 사용함으로써, 건축물의 규모에 맞추어 시공이 용이할 뿐만 아니라, 상대적으로 작은 블록 형태의 거더 다수 개를 취급 및 운반함에 따라 비용 절감 및 시공이 용이한 시공구조의 개발이 요구되는 실정이다.
등록특허공보 제10-1420626호(2014.07.11.)
본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 콘크리트 거더를 이용하여 건축물 시공이 이루어지도록 하되, 분할 제작된 블록 형태의 콘크리트 거더를 현장에서 조립하여 시공할 수 있도록 함으로써, 운반 작업이 용이하게 이루어져 운송비용을 현저히 절감시킬 수 있는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 블록 형태의 제1거더와 제2거더를 이음부, 부착부, 텐션부에 의해 서로 연결되도록 함으로써, 현장에서 블록 형태의 콘크리트 거더 다수 개를 용이하게 연결하여 시공이 가능하며, 시공의 용이성을 증대시켜 공기와 비용을 절감시킬 수 있는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 기둥, 거더 및 슬래브로 이루어진 구조를 자유자재로 시공이 가능하여, 건축물 규모에 맞추어 다양한 형태로 시공이 가능한 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조는 건축물의 바닥을 형성하는 기초콘크리트; 기초콘크리트의 상단에 돌출된 형태로 고정설치되는 다수 개의 기둥; 기둥의 상단에 안착되어 기둥과 기둥을 연결하며, 블록 형태로 이루어져 다수 개가 서로 연결되도록 구비된 거더; 및 거더 상단에 설치되어 건축물의 지붕을 형성하는 슬래브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 이용한 시공방법에 있어서, 건축물의 바닥을 형성하도록 터파기한 바닥에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 기초콘크리트를 형성하는 기초콘크리트 형성단계; 받침부가 상측을 향하도록 기초콘크리트 상측에 기둥을 직립하여 설치하는 기둥 설치단계; 기둥과 기둥을 연결하도록, 기둥 상단에 거더를 안착시키는 거더 설치단계; 및 거더 상단에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 슬래브를 형성하는 슬래브 설치단계;를 포함하여 구성되되, 거더 설치단계는 블록 형태로 이루어진 다수 개의 거더가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 콘크리트 거더를 이용하여 건축물 시공이 이루어지도록 하되, 분할 제작된 블록 형태의 콘크리트 거더를 현장에서 조립하여 시공할 수 있도록 함으로써, 운반 작업이 용이하게 이루어져 운송비용을 현저히 절감시킬 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한, 본 발명은 블록 형태의 제1거더와 제2거더를 이음부, 부착부, 텐션부에 의해 서로 연결되도록 함으로써, 현장에서 블록 형태의 콘크리트 거더 다수 개를 용이하게 연결하여 시공이 가능하며, 시공의 용이성을 증대시켜 공기와 비용을 절감시킬 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한, 본 발명은 기둥, 거더 및 슬래브로 이루어진 구조를 자유자재로 시공이 가능하여, 건축물 규모에 맞추어 다양한 형태로 시공이 가능할 뿐만 아니라 시공되는 건축물의 규모를 설계함에 있어 자유도가 높은 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 기둥을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 받침부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 거치부가 받침부 상단에 안착된 예를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 받침부의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 거치부가 받침부 상단에 안착되는 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제3거더가 구비된 예를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 슬래브가 설치된 예를 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법의 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법에서 거더 설치단계를 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법은 콘크리트 거더를 이용하여 건축물 시공이 이루어지도록 하되, 분할 제작된 블록 형태의 콘크리트 거더를 현장에서 조립하여 시공할 수 있도록 함으로써, 현장으로 운반하기 위한 운송작업이나 취급이 용이하고, 나아가, 시공의 용이성을 증대시켜 공기와 비용을 절감시킬 수 있는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조는 콘크리트 거더를 이용하여 건축물 시공을 하기 위한 시공구조에 관한 것으로, 기초콘크리트(100), 기둥(200), 거더(300) 및 슬래브(400)를 포함하여 구성된다.
이를, 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면, 건축물을 시공하기 위하여 기초콘크리트(100)는 바닥을 형성하고, 다수 개의 기둥(200)이 시공되며, 기둥(200)과 기둥(200)을 연결하는 거더(300)를 시공한 후, 상기 거더(300) 상단에 판 형태의 슬래브(400)를 시공함으로써, 내부에 공간이 형성되는 건축물이 시공된다.
이러한 건축물 구조는 교량이나 건물 등 다양하게 적용될 수 있으며, 건물을 시공하는 과정에서는 측면을 커버하는 별도의 패널, 출입문, 창문 등 다양한 구조물 등이 함께 시공될 수 있다.
즉 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조는 콘크리트로 제작된 블록 형태의 거더(300)를 이용하여 건축물의 뼈대 구조를 시공함으로써, 건축물의 시공이 용이하게 이루어지도록 하는 데 특징이 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 기초콘크리트(100)는, 건축물의 바닥을 형성하는 것으로, 바닥에 시공된다.
이러한 기초콘크리트(100)는 종래의 몰탈 조성물을 타설하고, 양생하여 시공하되, 바닥면이 평평한 구조로 이루어지도록 시공된다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 기둥을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 받침부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 거치부가 받침부 상단에 안착된 예를 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 받침부의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 거치부가 받침부 상단에 안착되는 다른 예를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 기둥(200)은 기초콘크리트(100)의 상단에 돌출된 형태로 고정설치되는 것으로, 상단에 후술되는 거더(300)가 안착되어 지지된다.
이러한 기둥(200)은 건축물의 기둥 역할을 하며, 콘크리트로 이루어지거나 금속 빔(Beam)으로 이루어지거나 또는 목재나 벽돌을 축조한 구조 등 건축물의 기둥 역할을 할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 기둥(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상단에 기둥(200)의 좌,우측 폭보다 큰 폭을 갖는 받침부(210)가 구비된다.
이때, 기둥(200)은 첨부된 도면에는 가로축 단면이 사각형 형태인 예를 도시하였으나, 설계조건에 따라서는, 원형 단면, 또는 오각형이나 육각형 등 다수의 각을 갖는 형태의 단면을 갖도록 구성될 수 있다.
나아가, 기둥(200)의 형태에 대응하여 받침부(210) 또한 다양한 형태의 단면을 갖도록 이루어질 수 있음은 물론이다.
받침부(210)는 후술되는 거더(300)의 끝단 일부분이 상단에 안착되도록 한다.
이때, 받침부(210)는 하나의 기둥(200)에 다수 개의 거더(300)가 안착되도록 형성된다.
예를 들어, 하나의 기둥(200)에 4개의 거더(300) 끝단이 각각 안착되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 받침부(210) 상측면을 4등분하여 구획하고, 구획된 공간 각각에 하나의 거더(300)가 안착되도록 한다.
나아가, 받침부(210)의 구획된 공간 각각에 거더(300)가 안정되게 안착될 수 있도록 거더(300)가 안착되는 각각의 공간을 구획하는 구획벽(211)이 구비될 수 있다.
이러한 구획벽(211)은 도 3에 도시된 바와 같이, 받침부(210) 상단에 돌출된 형태로 이루어지며, 받침부(210)의 상측면을 4등분하여 구획한다.
이에, 받침부(210)에 의해 구획된 공간 각각에 후술되는 거더(300)의 거치부(322)가 각각 안착되도록 한다.
이를, 도 4를 참조하여 설명하면, 후술되는 거더(300)의 거치부(322)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1거더(310)와 제2거더(320) 끝단에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지되, 외측으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태로 이루어져, 구획벽(211)에 의해 구획된 공간 중 하나의 공간에 안착되도록 한다.
즉 구획벽(211)에 의해 받침부(210)의 상측 공간에 4개의 공간으로 구획되며, 구획된 공간과 동일한 형태로 거치부(322)가 형성됨으로써, 받침부(210) 상단에 거더(300)의 거치부(322)가 안정되게 안착되도록 한다.
설계조건에 따라, 받침부(210)는 도 5를 참조하여 설명하면, 받침부(210)의 상측면에 상측으로 돌출된 형태의 돌출부(212)가 더 구비될 수 있다.
바람직하게는, 구획벽(211)에 의해 구획된 각각의 공간에 돌출부(212)가 하나 이상 구비될 수 있다.
이때, 돌출부(212)는 방청작업이 완료된 철근으로 이루어질 수 있다.
이러한 돌출부(212)는 구획벽(211)에 의해 구획된 각각의 공간에 후술되는 거더(300)의 거치부(322)가 안착되는 과정에서 상기 거치부(322)에 형성된 안내홈(322a)에 돌출부(212)가 끼워지도록 한다.
이에, 도 6에 도시된 바와 같이, 돌출부(212)는 안내홈(322a)으로 안내되어 삽입됨에 따라, 후술되는 거더(300)의 거치부(322)가 기둥(200)의 받침부(210) 상단에 안착되는 과정에서 거더(300)의 자세가 기울거나 편심이 발생되는 등, 받침부(210)의 정확한 위치에 거더(300)가 안착되지 못하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 기둥(200)과 거더(300)의 결합력을 향상시켜 진동이나 충격이 전달되어도 기둥(200)으로부터 거더(300)가 탈락되는 문제점을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제1거더와 제2거더를 나타낸 분해 사시도이다.
거더(300)는 기둥(200)의 상단에 안착되어 기둥(200)과 기둥(200)을 연결하며, 블록 형태로 이루어져 다수 개가 서로 연결되도록 구비되는 것으로, 제1거더(310), 제2거더(320) 및 상단리브(330)를 포함하여 구성된다.
제1거더(310)와 제2거더(320)는 각각 블록 형태로 이루어져 상호 연결됨에 따라, 하나의 거더(300)를 시공할 수 있도록 하는 것으로, 이음부(321), 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 연결되도록 한다.
먼저, 이음부(321)에 대해 상세히 설명하면, 이음부(321)는 끼움결합에 의해 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 연결되도록 하는 것으로, 끼움부재(321a) 및 끼움홈(321b)을 포함하여 구성된다.
이러한 이음부(321)는 도 9 및 후술되는 도 10을 참조하여 설명하면, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주보는 측면에 형성되되, 제1거더(310)의 측면에 외측으로 돌출된 형태의 끼움부재(321a)가 형성되고, 제2거더(320)의 측면에 내측으로 파여진 형태의 끼움홈(321b)이 형성됨에 따라, 제1거더(310)의 끼움부재(321a)가 제2거더(320)의 끼움홈(321b)에 끼워지짐으로써, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 상호간에 연결되도록 한다.
이때, 끼움부재(321a)의 단면적은 끼움홈(321b)의 단면적보다 작게 이루어지는 것이 바람직하며, 현장에서 크레인 등의 중장비를 이용하여 제1거더(310)와 제2거더(320)를 인상시킨 후, 제1거더(310)의 끼움부재(321a)가 제2거더(320)의 끼움홈(321b)에 유연하게 끼워질 수 있도록 한다.
한편, 첨부된 도면에는 제1거더(310)의 측면에 외측으로 돌출된 형태의 끼움부재(321a)가 구비되고, 제2거더(320)의 측면에 내측으로 파여진 형태의 끼움홈(321b)이 형성된 예를 도시하였으나, 설계조건에 따라서는, 제1거더(310)의 측면에 끼움홈(321b)이 형성되고, 제2거더(320)의 측면에 끼움부재(321a)가 구비될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 부착부(323)에 대해 설명하면, 부착부(323)는 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주 보는 측면 상단에 구비되는 것으로, 자석의 부착력을 이용하여 제1거더(310)와 제2거더(320)가 연결되도록 한다.
이를, 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명하면, 부착부(323)는 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주 보는 측면 상단에 내측으로 파여진 형태의 절삭홈(323a)이 형성되고, 상기 절삭홈(323a)의 바닥면에 상측으로 노출된 암부착부재(323b)가 구비된다.
나아가, 제1거더(310)의 절삭홈(323a)과 제2거더(320)의 절삭홈(323a)에 삽입되도록 일체형으로 이루어진 판 형태의 부착판(323c)이 구비되고, 상기 부착판(323c)의 하측면에는 하측으로 노출된 수부착부재(323d)가 구비된다.
이때, 암부착부재(323b)와 수부착부재(323d)는 는 네오디움 자석으로 이루어질 수 있다.
설계조건에 따라, 암부착부재(323b)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1거더(310)의 절삭홈(323a)이 형성되는 바닥면과 제2거더(320)의 절삭홈(323a)이 형성되는 바닥면 각각에 형성되되, 서로 엇갈린 형태로 배치될 수 있으며, 수부착부재(323d) 또한 암부착부재(323b)에 대응되는 위치에 배치되어 부착판(323c)의 하측면에 지그재그 형태로 구비될 수 있다.
이는, 절삭홈(323a)에 후술되는 부착판(323c)이 끼워지면, 암부착부재(323b)는 상기 부착판(323c)에 결합된 수부착부재(323d)와 자성에 의해 부착되는데, 이때, 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각에 구비된 암부착부재(323b)가 서로 엇갈린 형태로 배치되어 암부착부재(323b)와 수부착부재(323d)가 정확한 위치에 부착될 수 있도록 하고, 나아가, 제1거더(310)의 암부착부재(323b)와 제2거더(320)의 암부착부재(323b) 간 상호간에 의격거리를 최대로 유지할 수 있어, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 암부착부재(323b)에 의해 서로 부착되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 텐션부(324)에 대해 설명하면, 텐션부(324)는 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주 보는 측면 하단에 구비되는 것으로, 프리캐스팅 방식으로 연결하여 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 연결되는 부분의 결합력을 향상시켜 주는 기능을 수행한다.
이러한 텐션부(324)는도 8을 참조하여 설명하면, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주 보는 측면 하단에 돌출된 형태의 하단리브(324a)가 구비되고, 상기 하단리브(324a)를 관통하는 와이어(324b)가 구비된다.
이때, 와이어(324b)는 프리캐스팅 방싱으로 연결됨으로써, 제1거더(310)에 구비된 하단리브(324a)와 제2거더(320)에 구비된 하단리브(324a)를 서로 당기는 힘을 발생시키고, 이에, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 연결되는 부분은 상측으로 휘어지려는 힘이 발생되어 제1거더(310)와 제2거더(320)가 쉽게 분리되는 문제점을 방지할 수 있다.
이와 같이, 제1거더(310)와 제2거더(320)는 이음부(321), 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 상호간에 견고한 결합력을 유지한 채 연결되도록 함에 따라, 거더(300)를 다수 개의 블록 형태로 분할 제작하여도 시공성이 우수하며, 취급 및 운반이 용이하여 공기와 비용을 절감시킬 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 제3거더가 구비된 예를 나타낸 단면도이다.
설계조건에 따라, 제1거더(310)와 제2거더(320) 사이를 연결하는 제3거더(340)가 하나 이상 구비될 수 있다.
이에, 시공되는 건축물의 규모에 따라 거더(300)의 길이를 길게 시공하여야 하는 경우, 제1거더(310)와 제2거더(320) 사이에 제3거더(340)를 연결함으로써, 거더(300) 전체의 길이를 선택적으로 조절하여 시공이 가능하다.
이러한 제3거더(340)는 도 10을 참조하여 설명하면, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 양측에 각각 연결되도록 이음부(321), 부착부(323), 텐션부(324)가 양측에 각각 구비된 구조로 이루어진다.
즉 도 10에 도시된 바와 같이, 제3거더(340)의 일측은 이음부(321)와 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 제1거더(310)와 연결되고, 타측은 이음부(321)와 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 제2거더(320)와 연결된다.
한편, 도 10에서는 하나의 제3거더(340)가 구비되어, 상기 제3거더(340) 양측에 제1거더(310)와 제2거더(320)가 연결된 예를 도시하였으나, 설계조건에 따라서는, 제3거더(340)가 다수 개 구비될 수 있다.
예를 들어, 시공되는 건축물의 규모에 따라 거더(300)의 길이를 제1거더(310)와 제2거더(320) 및 2개의 제3거더(340)로 연결하여 시공하여야 하는 경우, 한 쌍의 제3거더(340)는 이음부(321)와 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 서로 연결되고, 하나의 제3거더(340) 일측에 제1거더(310)가 연결되며, 다른 하나의 제3거더(340) 타측에 제2거더(320)가 연결됨으로써, 제1거더(310), 한 쌍의 제3거더(340) 및 제2거더(320)가 순차적으로 연결된 형태의 거더(300)가 시공되도록 한다.
이와 같이, 제3거더(340)는 제1거더(310)와 제2거더(320)와 같이 블록 형태로 제작이 가능하여, 시공되는 건축물의 규모에 따라 제1거더(310)와 제2거더(320) 사이에 하나 이상 구비됨으로써, 거더(300) 전체의 길이를 자유롭게 조절하여 시공이 가능한 이점이 있다.
도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조에서 슬래브가 설치된 예를 나타낸 평면도이다.
슬래브(400)는 거더(300) 상단에 설치되어 건축물의 지붕을 형성한다.
이러한 슬래브(400)는 판 형태로 이루어진 패널, 렉산 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 콘크리트를 타설한 후 양생시켜 구조물이 형성되도록 이루어질 수 있다.
이때, 슬래브(400)는 콘크리트로 형성되는 경우, 거더(300)의 상단면에 별도의 철근이 노출되도록 선 시공이 이루어진 후, 상기 철근의 노출된 부분이 슬래브(400)의 내측 공간에 유입되도록 콘크리트를 타설하여 시공될 수 있다.
또한, 콘크리트로 형성되는 슬래브(400)는 소음 저감을 위한 구조, 단열 구조, 방수방식 등 건축물 기능을 하고자 하는 다양한 고정들이 추가로 시공될 수 있다.
다른 예로, 콘크리트를 타설하고 양생시켜 판 형태로 이루어진 슬래브(400)를 먼저 제작한 후, 거더(300) 상단에 안착시키는 경우, 상기 거더(300)의 상단에 상측으로 노출된 상단리브(330) 사이에 슬래브(400)의 측면이 인접하도록 안착시킨다.
이에, 상단리브(330)는 슬래브(400)의 측면을 안정적으로 커버하여 거더(300)로부터 슬래브(400)의 유동을 방지하고, 상단리브(330)와 슬래브(400) 사이의 틈을 메워 용이하게 방수작업이 이루어지도록 할 수 있다.
이러한 구성에 따라, 기초콘크리트(100), 기둥(200), 거더(300) 및 슬래브(400)로 구성된 건축물의 구조를 도 1 및 도 11을 참조하여 살펴보면, 먼저, 도 1에서와 같이, 건축물의 바닥을 형성하는 기초콘크리트(100) 상단에 다수 개의 기둥(200)을 설치하고, 콘크리트 거더(300)를 이용하여 기둥(200)과 기둥(200)을 연결한 후, 기둥(200)의 상단에 판 형태의 슬래브(400)를 시공하여 건축물의 지붕을 형성함으로써, 건축물의 기초구조, 즉 뼈대구조의 시공이 가능하다.
나아가, 건축물의 다양한 형태 뿐만 아니라, 기둥(200), 거더(300) 및 슬래브(400)로 이루어진 구조를 적층하여 시공이 가능하므로, 다양한 넓이 뿐만 아니라 다양한 높이를 갖는 건축물의 시공이 가능하다.
이와 같은, 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조는 콘크리트 거더(300)를 이용하여 건축물 시공이 이루어지도록 하되, 분할 제작된 블록 형태의 콘크리트 거더를 현장에서 조립하여 시공할 수 있도록 함으로써, 운반 작업이 용이하게 이루어져 운송비용을 현저히 절감시킬 수 있다.
또한, 블록 형태의 제1거더(310)와 제2거더(320)를 이음부(321), 부착부(323), 텐션부(324)에 의해 서로 연결되도록 함으로써, 현장에서 블록 형태의 콘크리트 거더(300) 다수 개를 용이하게 연결하여 시공이 가능하며, 시공의 용이성을 증대시켜 공기와 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 기둥(200), 거더(300) 및 슬래브(400)로 이루어진 구조를 자유자재로 시공이 가능하여, 건축물 규모에 맞추어 다양한 형태로 시공이 가능할 뿐만 아니라 시공되는 건축물의 규모를 설계함에 있어 자유도가 높은 이점이 있다.
이하, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법에 대해 설명한다.
먼저, 상기 도 1 내지 도 11에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 12는 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법의 흐름도이며, 도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법에서 거더 설치단계를 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법은 콘크리트 거더(300)를 블록 형태로 제작한 후, 시공되는 건축물의 규모에 따라 현장에서 서로 연결하여 시공이 가능한 시공방법에 관한 것으로, 기초콘크리트 형성단계(S10), 기둥 설치단계(S20), 거더 설치단계(S30) 및 슬래브 설치단계(S40)를 포함하여 구성된다.
기초콘크리트 형성단계(S10)는 건축물의 바닥을 형성하도록 터파기한 바닥에 콘크리트를 타설하고, 양생시켜 기초콘크리트(100)를 형성하는 단계이다.
이러한 기초콘크리트 형성단계(S10)는 바닥면이 평평해지도록 타설되는 것이 바람직하다.
기둥 설치단계(S20)는 받침부(210)가 상측을 향하도록 기초콘크리트(100) 상측에 기둥(200)을 직립하여 설치하는 단계이다.
이러한 기둥 설치단계(S20)는 건축물의 규모에 따라 다수 개 설치되며, 직립하여 설치되는 기둥(200)의 높이에 따라, 거더(300)가 안착되는 높이, 즉 지붕을 형성하는 슬래브(400)의 높이를 조절할 수 있다.
이때, 기둥 설치단계(S20)에서 기초콘크리트(100)에 기둥(200)을 설치하는 과정은 별도의 철근이나 앵커볼트 등을 이용하여 기초콘크리트(100)의 상단에 기둥(200)이 견고하게 설치되도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 과정은 이미 공개된 선행기술들을 참조하여 시공이 가능하므로, 본 명세서에서는 기초콘크리트(100)와 기둥(200)의 결합 관계에 대해서는 특별히 한정하지 않았음을 밝혀둔다.
거더 설치단계(S30)는 기둥(200)과 기둥(200)을 연결하도록, 기둥(200) 상단에 거더(300)를 안착시키는 단계로, 인상단계(S31), 이음단계(S32), 부착단계(S33), 프리캐스팅단계(S34) 및 안착단계(S35)를 포함하여 구성된다.
인상단계(S31)는 블록 형태로 이루어진 다수 개의 거더(300), 즉 제1거더(310)와 제2거더(320)를 크레인 등 중장비를 이용하여 인상시키는 단계이다.
이때, 제1거더(310)와 제2거더(320)를 견고하게 지지한채 인상시키는 것이 바람직하며, 인상시키는 과정에서 이음부(321)가 구비된 측면이 서로 마주보도록 인상시킨다.
이음단계(S32)는 상기 인상단계(S31)에서 제1거더(310)와 제2거더(320)가 인상되면, 제1거더(310)와 제2거더(320)를 서로 마주 보는 측으로 이동시켜 제1거더(310)의 측면에 구비된 끼움부재(321a)가 제2거더(320)의 측면에 형성된 끼움홈(321b)에 끼워지도록 한다.
이때, 끼움부재(321a)가 끼움홈(321b)에 완전히 끼워질 수 있도록 반복적으로 외력을 가하여 제1거더(310)를 제2거더(320) 측으로 이동시키거나, 제2거더(320)를 제1거더(310) 측으로 이동시킨다.
부착단계(S33)는 이음부(321)에 의해 끼움부재(321a)가 끼움홈(321b)에 끼워지면, 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각에 형성된 절삭홈(323a)에 일체형의 부착판(323c)을 삽입시킨다.
이때, 부착판(323c)에 구비된 수부착부재(323d)는 절삭홈(323a)이 형성되는 제1거더(310)의 제2거더(320)의 상단 바닥면에 구비된 암부착부재(323b)와 자성에 의해 부착이 이루어짐에 따라, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 이음부(321)와 부착부(323)에 의해 견고하게 연결된 상태가 유지되도록 한다.
프리캐스팅단계(S34)는 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각에 구비된 하단리브(324a)에 와이어(324b)를 관통시켜 프리캐스팅 방식을 적용함에 따라, 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 당기는 힘을 강하게 적용하는 단계로, 프리캐스팅 방식의 원리에 의해 제1거더(310)와 제2거더(320) 상호간 결합력을 증대시킨다.
안착단계(S35)는 이음부(321), 부착부(323) 및 텐션부(324)에 의해 서로 연결된 제1거더(310)와 제2거더(320)를 크레인 등 중장비를 이용하여 이동시켜 기둥(200)의 받침부(210) 상단에 안착되도록 한다.
이때, 거더(300)의 끝단에 구비된 거치부(322)가 받침부(210)의 상단에 정확하게 안착될 수 있도록 한다.
이때, 안착단계(S35)는 받침부(210)의 상단에 거더(300)의 거치부(322)가 안착되면, 앵커볼트 등을 이용하여 기둥(200)과 거더(300)가 한번 더 연결되도록 하거나 또는 받침부(210)의 상단에 콘크리트를 타설하여 받침부(210)와 거치부(322) 사이에 간극이 발생되지 않도록 할 수 있다.
슬래브 설치단계(S40)는 상기 거더 설치단계(S30)에서 기둥(200)과 기둥(200)을 연결하는 거더(300)의 설치가 완료되면, 상기 거더(300)의 상단에 구비된 상단리브(330)에 걸림되도록 슬래브(400)를 안착시키는 단계이다.
이때, 슬래브(400)를 안착시키는 과정은 거더(300) 상측에 별도의 거푸집을 시공한 후, 콘크리트를 직접 타설하고, 양생시켜 슬래브(400)가 형성되도록 하거나 또는 선 제작된 판 형태의 슬래브(400)를 크레인 등 중장비를 이용하여 인상시킨 후, 상단리브(330) 사이에 배치되도록 슬래브(400)를 이동시켜 안착시킨다.
이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법은 건축물의 바닥을 형성하는 기초콘크리트(100) 상단에 다수 개의 기둥(200)을 설치하고, 콘크리트 거더(300)를 이용하여 기둥(200)과 기둥(200)을 연결한 후, 기둥(200)의 상단에 판 형태의 슬래브(400)를 시공하여 건축물의 지붕을 형성함으로써, 건축물의 기초구조, 즉 뼈대구조의 시공이 가능하되, 블록 형태로 이루어진 거더(300)를 현장에서 연결하여 시공이 가능함으로써, 다양한 형태 및 다양한 규모의 건축물 시공이 가능한 이점이 있다.
또한, 블록 형태로 이루어진 거더(300)는 취급 및 운반하기 용이하기 때문에 공기 뿐만 아니라 비용을 절감시키는 이점이 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
100 : 기초콘크리트
200 : 기둥 210 : 받침부
211 : 구획벽 212 : 돌출부
300 : 거더 310 : 제1거더
320 : 제2거더 321 : 이음부
321a : 끼움부재 321b : 끼움홈
322 : 거치부 322a : 안내홈
323 : 부착부 323a : 절삭홈
323b : 암부착부재 323c : 부착판
323d : 수부착부재 324 : 텐션부
324a : 하단리브 324b : 와이어
330 : 상단리브 340 : 제3거더
400 : 슬래브

Claims (10)

  1. 건축물의 바닥을 형성하는 기초콘크리트(100);
    상기 기초콘크리트(100)의 상단에 돌출된 형태로 고정설치되는 다수 개의 기둥(200);
    상기 기둥(200)의 상단에 안착되어 기둥(200)과 기둥(200)을 연결하며, 블록 형태로 이루어져 다수 개가 서로 연결되도록 구비된 거더(300); 및
    상기 거더(300) 상단에 설치되어 건축물의 지붕을 형성하는 슬래브(400);를 포함하여 구성되되,
    상기 거더(300)는
    하나의 기둥(200)과 다른 하나의 기둥(200) 상단에 각각 안착되며, 이음부(321)에 의해 서로 연결되는 제1거더(310)와 제2거더(320); 및
    상기 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각의 상단에 돌출된 형태로 구비된 상단리브(330);를 포함하여 구성되며,
    상기 이음부(321)는
    상기 제1거더(310)와 제2거더(320)가 서로 마주보는 측면에 형성되며, 상기 제1거더(310)의 측면에 외측으로 돌출된 형태의 끼움부재(321a); 및
    상기 끼움부재(321a)에 대응되며, 제2거더(320)의 측면에 내측으로 파여진 형태로 이루어진 끼움홈(321b);을 포함하여 구성되고,
    상기 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각은
    서로 마주 보는 측면 상단에 구비되는 부착부(323); 및
    서로 마주 보는 측면 하단에 구비되는 텐션부(324);를 포함하여 구성되되,
    상기 부착부(323)는
    서로 마주 보는 측면 상단에 내측으로 파여진 형태의 절삭홈(323a);
    상기 절삭홈(323a)의 바닥면에 상측으로 노출되도록 구비된 암부착부재(323b);
    상기 절삭홈(323a)으로 삽입되는 부착판(323c); 및
    상기 암부착부재(323b)의 하측면에 하측으로 노출되도록 구비되어 상기 암부착부재(323b)와 부착되는 수부착부재(323d);를 포함하여 구성되며,
    상기 암부착부재(323b)와 수부착부재(323d)는 네오디움 자석으로 이루어지되,
    상기 암부착부재(323b)는 제1거더(310)의 절삭홈(323a)이 형성되는 바닥면과 제2거더(320)의 절삭홈(323a)이 형성되는 바닥면 각각에 형성되되, 서로 엇갈린 형태로 배치되며, 수부착부재(323d) 또한 암부착부재(323b)에 대응되는 위치에 배치되어 부착판(323c)의 하측면에 지그재그 형태로 구비되는 것을 특징으로 하고,
    상기 텐션부(324)는
    서로 마주 보는 측면 하단에 돌출된 형태로 구비되는 하단리브(324a); 및
    상기 하단리브(324a)를 프리캐스팅 방식으로 연결하는 와이어(324b);를 포함하여 구성되며,
    상기 제1거더(310)와 제2거더(320) 사이에 하나 이상 구비되는 제3거더(340);를 포함하여 구성되되,
    상기 제3거더(340)는
    상기 이음부(321), 부착부(323), 텐션부(324) 중 선택된 하나 이상의 구조가 양측에 각각 구비되어 제1거더(310)와 제2거더(320)에 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조.
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  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥(200)은
    상단에 상측면이 평평한 받침부(210);를 포함하여 구성되며,
    상기 제1거더(310)와 제2거더(320) 각각은 끝단에 외측으로 돌출되어 상기 받침부(210) 상단에 안착되는 거치부(322);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 받침부(210)는
    상단에 돌출된 형태로 이루어지며, 상기 받침부(210)의 상측면을 4등분하여 구획하는 구획벽(211);을 포함하여 구성되며,
    상기 거치부(322)는
    외측으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태로 이루어져, 상기 구획벽(211)에 의해 구획된 공간 중 하나의 공간에 안착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 받침부(210)는 상측면에 상측으로 돌출된 형태의 돌출부(212);를 포함하여 구성되며,
    상기 거치부(322)는
    상기 돌출부(212)가 끼워지도록 하측면에 내측으로 파여진 형태의 안내홈(322a);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조.
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  10. 청구항 1, 4, 5, 6 중 선택된 한 항에 기재된 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공구조를 이용한 시공방법에 있어서,
    건축물의 바닥을 형성하도록 터파기한 바닥에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 기초콘크리트(100)를 형성하는 기초콘크리트 형성단계(S100);
    받침부(210)가 상측을 향하도록 기초콘크리트(100) 상측에 상기 기둥(200)을 직립하여 설치하는 기둥 설치단계(S200);
    기둥(200)과 기둥(200)을 연결하도록, 기둥(200) 상단에 거더(300)를 안착시키는 거더 설치단계(S300); 및
    상기 거더(300) 상단에 콘크리트를 타설하고 양생시켜 슬래브(400)를 형성하는 슬래브 설치단계(S40);를 포함하여 구성되되,
    상기 거더 설치단계(S300)는
    블록 형태로 이루어진 다수 개의 거더(300)가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거더를 이용한 건축물의 시공방법.
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