KR19980055523U - 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철근 콘크리트 슬래브 축조에 사용되는 신규한 구성의 데크패널을 개시한다.

주구조재와의 연결고정의 편의를 위해 본 고안에서는 데크패널의 적어도 일단에 상,하부철근간을 +자로 연결하는 +자형 고정부를 구비하여 이를 주구조재메 접합 또는 걸침으로써 데크패널을 용이하게 설치하여 안정된 고정이 이루어지도록 하였다.

Description

철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널

제1도는 종래의 데크 패널의 구성을 보이는 분해사시도,

제2도는 콘크리트 주입후의 결합상태 단면도,

제3도는 본원인의 선출원 데크패널의 구성을 보이는 사시도,

제4도는 철골구조용으로 구성된 본 고안 데크패널의 구성을 보이는 단부사시도,

제5도는 그 시공상태 측면도,

제6도는 철근 콘크리트 구조용으로 구성된 본 고안 데크패널의 단부사시도,

제7도는 그 시공상태 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 데크거어더(deck girder)

2: 래티스(lattice)재

3: 상부철근

4: 하부철근

10: 데크패널

20: +자형 고정부

21: 크로스(cross)철근

22: 고정철근

23: 절곡부

30: 돌출부(embossing)

H, H': 주구조재(보)

T: 거푸집

본 고안은 철근 콘크리트 슬래브(slab) 구조물에 관한 것으로, 특히 신속한 배근과 작업이 가능하도록 하는 데크 패널(deck panel)에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조는 압축재인 콘크리트와 인장재인 철근을 함께 사용하는 복합구조로서, 일반적인 건축구조물의 주종을 이루고 있다.

이러한 철근 콘크리트 구조를 축조하는 가장 일반적인 방법은 콘크리트의 외면을 형성해줄 거푸집을 가설(假說)하고 거푸집상에 철근을 배근(配筋)한뒤, 콘크리트를 주입하여 그 양생(養生)이 완료되면 거푸집을 제거하는 과정으로 이루어진다.

이러한 거푸집은 일반적으로 합판과 각재등으로 가설되는데 거푸집상에서 철근의 배근등의 작업온 수행해야 하므로 상당한 내력(耐力)을 가져야 한다. 따라서 거푸집의 가설자체가 일종의 가구(架構) 구조물의 축조공사가 되며 콘크리트의 양생후 거푸집의 제거도 구조물 해체공사가 되어 상당한 공기(工期)를 소요한다.

특히 콘크리트 표면과 거푸집이 부착되기 쉬워 그 해체에 많은 어려움이 있으며, 이에 따라 구조물의 표면이 불량해져 별도의 마감공사가 필요해지고 내구력이 약한 거푸집이 손상되어 공사완료후 다량의 폐자재를 발생시킨다.

이러한 거푸집 사용의 문제는 대략 두가지 방향으로 개선방안이 진행되어 왔다. 한가지 방안은 거푸집 자체의 개선으로 용이한 가설이나 해체, 마감공사가 불필요한 미려한 표면형성, 큰 내구력에 의한 반복사용등에 대한 개선이다.

또한가지 방안은 거푸집을 사용하지 않는 방법, 즉 콘크리트의 외면 형성에 사용했던 구조물을 그대로 철근 콘크리트구조물의 일부로 사용하는 방법이다.

이러한 무(無) 거푸집공법에서는 종래 단차(段差)가 큰 굴곡(corrugate) 단면을 가지는 데크 플레이트(deck plate)를 사용해왔다. 데크 플레이트는 휨및 전단강성이 크므로 보나 기둥사이에 걸치는 것만으로 작업자가 그 위에서 작업을 행할 수 있을 뿐아니라, 슬래브의 마감재로서 그 일부가 되므로 해체가 불필요하고 전기설비나 공조설비등의 배선과 배관을 굴곡내에 설치할 수 있는 여러가지 장점이 있다.

그러나 데크 플레이트의 부식을 방지하기 위해서는 그 노출면에 도장공사를 행하지 않으면 안되며, 그 표면에 콘크리트가 정착(錠着)되기 어려워 별도의 주(主) 철근을 배근해야 하므로 중(重)구조가 될 뿐아니라 슬래브의 두께도 커져 층(層)높이를 저하시키는 문제를 가진다.

이와 같은 데크 플레이트의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이 제1도에 도시된 바와 같은 데크 패널이다. 도시된 것은 실용신안공고 제93-3882호등으로 개시된 데크 패널인바, 이러한 데크 패널은 상,하부 철근(Bl,B2)간을 지그재그(Zig-Zag)형태로 굴곡되는 래티스(lattice)재(L)로 연결하여 거어더(girder;G)를 형성하고, 이 거어더(G)를 이에 교차하도록 산(山)형으로 굴곡되는 스페이서(spacer)재(S)에 의해 마감판(P)상에 소정의 스페이싱(spacing)으로 고정하여 구성된다.

여기서 마감판(P)은 도금강판등 별도의 방식도장이 불필요한 재질로 구성되고 국부강도의 증가를 위해 골판형태로 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 데크패널(D')은 보나 기둥간의 스팬(span)을 단위로 구성되어 이들상에 지지된 후, 그 상부에서 콘크리트를 타설하여 제2도에 도시된 바와 같은 슬래브를 구성하게 된다.

완성된 슬래브에서 상,하부 철근(Bl,B2)은 슬래브의 주철근을 구성하게 되고 마감판(P)은 슬래브의 하면을 마감하게 된다. 데크패널의 상부에는 필요에 따라 망(網) 철근(M)이 얹혀져 슬래브의 국부강도를 보강하고 주철근의 추가도 가능하게 된다.

이와 같은 데크패널(D')은 I빔등의 보상에 걸쳐겨 연결됨으로써 연속적인 데크(deck)를 형성하여, 공사의 작업플랫폼이 되며 콘크리트(C)의 타설후 콘크리트(C)와 일체로 철근 콘크리트 슬래브를 구성하게 된다.

그런데 이와 같은 종래의 데크패널은 그 구조적 특성에 따라 제조나 시공 또는 강도상 여러 가지 문제점을 가지고 있다.

즉 거어더(G)가 스페이서재(S)와 상단에서 접합되어 현수(hanging)된 상태로 지지되는 바, 거어더(G)의 상부철근(Bl)과 스페이서재(S)가 교차할 뿐아니라 스페이서재(S)의 좁은 굴곡부에 상부철근(Bl)이 접합되므로 용접팁(welding tip)의 진입이 곤란하여 접합이 매우 어렵다.

또한 스페이서재(S)에 대한 단부만의 접합으로 거어더(G)를 연직상태로 구성하기 매우 곤란하며, 설사 거어더(G)를 연직상태로 구성할 수 있다 하더라도 콘크리트의 타설등 외력이 인가되면 거어더(G)가 상하로 휨모멘트에 저항하는 것보다 횡방향으로 회전하는 것이 더 에너지가 작게 소모되므로 버클링(buckling) 변형이 쉽게 일어나게 되며, 이에 따라 콘크리트 타설시 데크패널이 붕괴되어 버릴 위험성이 있다.

이에 따라 본원인은 제3도에 도시된 바와 같은 데크패널(10)을 1995. 12. 21 출원의 특허출원 95-53419호 철근 콘크리트 슬래브의 데크 거어더 및 데크패널에 출원한 바 있다.

이 데크패널(10)은 산(山)형의 두 래티스(lattice)재(2)가 상부철근(3)의 양측에 경사하방으로 접합되고, 두 래티스재(2)의 하측에 각각 하나 또는 복수의 하부철근(4)이 접합되어 삼각형 트러스(truss) 형태의 견고한 데크 거어더(1)를 구성하고 있다.

한편 래티스재(2)의 지지부(2a) 하측에는 푸트(foot:2b)가 형성되어 바람직하기로 도금강판등의 골판으로 구성된 마감판(11)에 접합되고, 마감판(11)의 양단에는 복수패널간의 접속을 위한 랩(lap)부(lla,llb)가 형성되어 있다.

이와 같은 선출원 데크패널(10)은 견고한 트러스형태의 데크 거어더(1)에 의해 구성되므로 강도나 변형상 문제가 없으며, 접합될 부재들의 방향도 일치하므로 제조가 극히 용이하게 된다.

본 고안의 목적은 이와 같은 데크패널을 철골이나 철근콘크리트조(造)의 구조재상에 설치하기에 적합한 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 고안에 의한 데크패널은,

두 하부철근간을 연결하는 적어도 한 크로스(cross)철근과, 상단이 상부철근에 접합되고 중간이 이 크로스철근에 접합되어 하방으로 연장되는 고정철근을 가지는 +자형 고정부가 적어도 그 일단에 구비되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안 데크패널의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제4도에는 먼저 H빔(H-beam)등 철골구조재에 사용되기 위한 본 고안 데크패널(10)이 도시되어 있다.

데크거어더(1)는 제3도를 통해 설명한 선출원 데크거어더의 구성과 같이 산(山)형의 두 래티스재(2)가 상부철근(3) 양측에 경사하방으로 접합되고, 그 하측에 각각 적어도 한 하부철근(4)이 접합되어 삼각형 트러스 구조를 형성하고 있다.

데크 거어더(1)의 래티스재(2)는 산형의 지지부(2a) 하부에 푸트(2b)가 수평방향으로 절곡 형성되어 마감판(11)에 접합됨으로써 데크패널(10)을 구성하게 된다.

여기서 상,하부철근(3,4)은 콘크리트와의 정착향상을 위해 이형(異形) 철근으로 구성되는 것이 바람직하고, 래티스재(2)도 필요에 따라 이형철근으로 구성될 수 있다.

한편 데크패널(10)의 스팬(span), 즉 길이는 보(beam)등 데크패널(10)이 걸쳐질 주구조재간의 간격에 대응하게 되고, 데크패널(10)의 폭은 취급과 시공에 적절한 단위폭이 된다.

일반적으로 데크패널(10)은 한 마감판(11)상에 복수의 데크 거어더(1)가 설치된 단위크기의 패널로 구성되는데, 복수의 데크 패널(10)간의 조립의 편의를 위해 마감판(11)의 양 단부에는 서로 반대방향으로 절곡된 랩(lap)부(11a, l1b)등의 연결수단이 구비된다.

한편 데크패널(10)에 대한 주(主) 강도는 데크거어더(1)가 담당하지만, 마감판(11)은 주입된 콘크리트의 양생전까지 그 중량을 담당해야 하므로 바람직하기로 골판으로 구성되고, 별도의 도장이 필요없도록 내식성(耐蝕性)의 도금(鍍金) 강판으로 구성되는 것이 바람직 하다.

데크패널(10)상의 각 데크 거어더(1)의 적어도 일단, 바람직하기로는 양단에는 본 고안 특징에 따라 +자형 고정부(20)가 구비되는바, 이 +자형 고정부(20)는 두 래티스재(2)의 하부철근(4)간을 연결하는 적어도 한 크로스철근(21)과, 이 크로스철근(21)에 중간이 접합되고 그 상단이 상부철근(3)의 단부에 접할되는 고정철근(22)을 구비하여 구성된다.

이와 같은 구성의 데크패널(10)은 주구조재가 철골구조인 경우, 이에 철근 콘크리트 슬래브를 설치하는데 사용되기에 적합한 바, 이하 제5도를 통해 살펴보기로 한다.

제5도에서, 철골구조로된 주구조재의 보 또는 기등, 예를들어 H빔으로 된 보(H)의 일측 플랜지(F)에는 본 고안에 따라 구성된 데크패널(10)의 일단이 얹혀지게 된다.

이 상태에서 마감판(11)의 일단부가 보(H)의 플랜지(F)에 접촉하는 동시에 +자형 고정부(20)의 고정철근(22)의 하단도 플랜지(F)에 접촉하게 되는 바, 이 고정철근(22)의 하단을 플랜지(F)에 접합함으로써 보(H)에 대한 데크패널(10)의 고정이 이루어지게 된다.

보(H)의 좌측에는 이 데크패널(10)과 대칭으로 도시되지 않은 다른 데크패널이 고정되는 바, 필요에 따라서는 양 데크패널(10)의 상부철근(3)간을 연결철근의 덧대기 접합등으로 연결하면 더욱 견고한 구조를 얻을 수 있게 된다.

이 상태에서 데크패널(10) 상부에 망(網) 철근을 설치하고 콘크리트를 타설하면 데크거어더(1)를 포함한 상부는 철근 콘크리트 슬래브를 형성하게 되고, 그 하면은 마감판(11)의 하면에 의해 마감될 수 있게 된다.

한편 제6도에는 주구조가 철근 콘크리트 구조인 경우에 사용되기에 적합한 본 고안 데크패널(10)이 도시되어 있다.

제6도에서 데크패널(10)의 적어도 일단에 구비되는 +자형 고정부(20)는 제4의 실시예와 같이 하부철근(4)간을 연결하는 크로스철근(21)과 상부철근(3) 및 크로스철근(21)에 접합되는 고정철근(22)을 구비하는데, 이 고정철근(22)은 그 하부에 크랭크(crank) 형태로 절곡된 절곡부(23)를 구비 한다.

한편 제6도의 실시예에서는 마감판(11)에 소정간격으로 돌출 또는 인입성형된 돌기부(embossing; 30)을 형성함으로써 마감판(11)의 국부강도를 더욱 향상시키고 있다.

이와 같은 데크패널(10)은 제7도에 도시된 바와 같이 철근콘크리트 구조에 철근콘크리트 슬래브를 구축하는데 적절한 바, 보(H')는 콘크리트의 타설전이므로 주철근(B3)에 후우프( hoop) 철근(B4)을 감아구성한 골조만으로 구성되어 있다.

본 고안 데크패널(10)은 이러한 보(H')의 골조 또는 거푸집(T)에 고정철근(22)의 절곡부(23)를 걸침으로써 고정되고 필요에 따라 연결철근의 덧대기등으로 보강될 수 있다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 주구조의 종류에 따라 데크패널을 용이하게 설치하여 강도상 안정된 플랫폼을 구성할 수 있게 되어, 철근 콘크리트 슬래브 구조 축조의 공기단축과 원가절감등에 여러 가지 우수한 효과를 발휘하게 된다.

Claims (6)

1. 각각 상부철근의 양측에 산형의 두 래티스재가 경사연장되고 각 래티스재에 적어도 한 하부철근이 접합되어 구성된 데크거어더를 마감판상에 복수로 접합하여 구성된 철근 콘크리트 슬래브의 데크패널에 있어서 ,

   상기 하부철근(4)간을 연결하는 크로스철근(21)과, 상단이 상기 상부철근(3)의 단부에 접합되고 중간이 상기 크로스철근(21)에 접합되어 하방으로 연장되는 고정철근(22)을 구비하여 +자형 고정부(20)가 적어도 일단에 구비되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정철근(22)의 하단이 주구조재에 접합되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정철근(22)의 하부에 크랭크 형태의 절곡부(23)가 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.
4. 제3항에 있어서,

   상기 고정철근(22)의 절곡부(23)가 주구조재의 골조 또는 거푸집(T)에 걸려 지지되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.
5. 제1항에 있어서,

   상기 마감판(11)이 도금강판의 골판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.
6. 제1항 또는 제5항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 마감판(11)에 소정간격으로 돌출부(30)가 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브의 데크 패널.