KR20100033695A - 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용멀티슬래브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브에 관한 것이다.

< 목 적 >

이에 본 발명의 기술적 요지는 특허 등록 제763979호의 이용발명으로서, 아파트, 지하주차장(지상 및 지하 건축물) 등을 포함한 건축구조물의 시공시, 멀티슬래브(MTS - Multi tee slab)로 하여금 장스팬에 따른 자중, 휨, 전단력 등 수직력에 대해 저항력이 개선되도록 함은 물론 상기 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성을 향상시키는 한편, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되는 특징이 있다.

< 구 성 >

상기 목적달성을 위한 본 발명은 통상의 장스팬에 대응되도록 경간이 구비되는 패널(100)과, 상기 패널의 하부 면상에 대해 수직으로 돌출되는 다수개의 지지리브(200)와, 상기 지지리브의 길이방향 양단부에 연속슬래브(양단고정보)를 구축하도록 일측단이 지지리브(200)의 내측으로 매입되고, 타측단이 지지리브(200)의 외측으로 분기되도록 강선(300)이 구성되어 이루어진 멀티슬래브에 있어서, 상기 패널(100)의 길이방향 양단부에는 지지리브(200)를 일체로 연결하며 패널(100)의 폭 방향 뒤틀림을 방지하는 한편, 후공정인 현장 콘크리트 타설시 콘크리트가 지지리브(200) 사이 내측으로 유입되는 것을 방지하도록 마감벽(500)이; 더 구성되어 이루어진다.

< 효 과 >

따라서, 본 발명은 강선을 갖는 다수의 지지리브에 의해 장스팬 시공시 연속보(양단 고정보) 형태의 멀티슬래브를 구현하는 한편, 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성이 향상되고, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되는 효과가 있다.

멀티슬래브(MTS - Multi tee slab), 장스팬, 하프피씨슬래브, 피씨보, 피씨거더, 단순보, 양단보, 연속슬래브, 저항력, 지지리브, 강성, 마감벽

Description

뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브{Multi tee slab for structure construction}

본 발명은 특허 등록 제763979호의 이용발명으로서, 아파트, 지하주차장(지상 및 지하 건축물) 등을 포함한 건축구조물의 시공시, 멀티슬래브(MTS - Multi tee slab)로 하여금 장스팬에 따른 자중, 휨, 전단력 등 수직력에 대해 저항력이 개선되도록 함은 물론 상기 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성을 향상시키는 한편, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되는 것을 특징으로 하는 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브에 관한 것이다.

일반적으로 대형 매장이나 공장 등의 긴 경간이 요구되는 대공간 건물을 시 공하는 PC공법으로는 더블티 슬래브(Double Tee Slab), HCS(Hollow core Slab) 등을 이용한 PRC 복합화 공법(Precast Reinforced Concrete Layer Construction Method)이 있고 지하주차장을 포함한 대형 건축물과 같이 하중이 많은 중규모의 건물에 적용하는 PC공법으로는 하프슬래브(Half PC Slab)를 이용한 PRC 복합화 공법 등이 있다.

이러한 PRC 복합화 공법은 철근 콘크리트 라멘(Rahmen) 구조의 건물을 PC(Precast Concrete)화하는 공법으로 공장에서 제작한 PC기둥, PC보, 하프슬래브 등 PC부재를 현장으로 운송, 양중하여 조립한 후 부재간 접합부와 하프슬래브의 상부에 덧침 콘크리트를 현장에서 타설하여 구조체를 일체화시키는 공법이다.

한편, 지하주차장 시공(건설)의 경우 최근에는 차량의 크기가 증가되어 넉넉한 주차공간 확보가 요구됨으로써 긴 경간(장스팬)이 요구되고, 이에 대공간 건물을 시공시에는 일반적으로 스팬이 7.5 X 7.8 m, 7.5 X 8.0 m, 7.5 X 9.0 m 또는 8.0 X 8.0 m가 요구되어, PRC 복합화 공법(10)은 슬래브(20)가 짧게 설계되어 1방향으로 시공이 부적합하기 때문에 2방향으로 시공하고 있는 실정이다.

즉, 2방향으로 시공하게 되면 소요되는 구조부재인 PC단순보(30) 및 PC거더(40)가 증가되어 전체 PC물량이 증가되어 타 공법 대비 경쟁력이 낮아지며, 억지로 1방향 시공을 하려하면 PC물량은 증가되나 슬래브(20)의 두께 및 철근량이 증가되어 공사비 증대를 초래되며, 장스팬(6m 초과)의 경우 구조역학상, 안전상 문제로 추가적인 지지보를 설치해야 하므로 추가 단가 상승 및 층고가 줄어들어 시공을 기피하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 HCS 공법은 콘크리트가 가지고 있는 취약점인 인장저항성능의 부족을 프리스트레스(Prestress)를 도입한 PS강선을 이용하여 콘크리트에 선압축력을 가함으로써 인장저항 성능을 증진시킨 프리스트레스드 구조물(Prestressed Structure)로서 콘크리트 단면에 중공을 형성시켜 구조물의 자중을 줄인 속빈 슬래브를 이용하여 10m 이상의 장스팬을 형성하여 지상층 구조물에만 주로 적용되고 있다.

그러나, HCS는 PS강선 인장으로 인한 최소두께 확보 및 HCS 부재 제작을 위한 별도의 고가 장비가 필요하여 단가상승을 초래하며 부재에 균열 발생시 보수가 곤란한 문제점이 있다.

한편, 최근에는 더블티 슬래브공법이 실시되고 있다. 즉, DTS 공법이라고도 하는데 더블티 슬래브 바닥판에 깊은 보강리브를 설치하고 상기 보강리브의 하부에 스트랜드(Strand)를 삽입하여 인장력을 가한 뒤 일체의 부재를 이루도록 형성하는 바, 이러한 더블티 슬래브는 스트랜드의 인장력으로 인해 더블티 슬래브 몸판 중앙부가 소폭 치켜올려지도록 형성되어 약 10m 이상의 장스팬으로 지상층 구조물에 주로 적용되고 있다.

그러나, 상술한 더블티슬래브공법은 PC보에 걸침시 단순보 형태로 안착됨으로써 연속적인 슬래브 형태(양단 고정보)를 이루기 어려운 바, 이는 휨 및 전단력 등 수직력에 대해 저항력이 저하되어 구조가 취약해지는 문제가 있으며, 이를 개선하고자 상기 보강리브를 추가로 부설하거나 돌출된 높이를 증가시키도록 형성되는 바, 이는 결국 PC기둥 다수 사용 등 제작원가가 상승되어 경제성이 저하되며 건설 구조의 층고가 높아지는 문제점이 발생되고 있다.

이를 개선하기 위해 본원 출원인은 도 7에 도시된 바와 같이, 양단 고정보(연속 고정보)를 요지로 하는 멀티슬래브를 제작하여 특허 제763979호를 등록받은 바 있으나, 이러한 종전의 멀티슬래브는 길이방향 양단이 지지리브(200)에 의해 개구되도록 형성되어 패널(100) 자체에 폭 방향 뒤틀림이 발생되었으며, 특히 덧침 콘크리트 타설시 콘크리트가 지지리브 사이 내측으로 유입되어 별도의 마구리 즉, 거푸집을 대고 시공해야 하는 바, 구조 안정성과 시공성이 저하되는 문제가 발생되었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 아파트, 지하주차장(지상 및 지하 건축물) 등을 포함한 건축구조물의 시공시, 멀티슬래브(MTS - Multi tee slab)로 하여금 장스팬에 따른 자중, 휨, 전단력 등 수직력에 대해 저항력이 개선되도록 함은 물론 상기 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성을 향상시키는 한편, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되는 것을 특징으로 하는 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브를 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 통상의 장스팬에 대응되도록 경간이 구비되는 패널(100)과, 상기 패널의 하부 면상에 대해 수직으로 돌출되는 다수개의 지지리브(200)와, 상기 지지리브의 길이방향 양단부에 연속슬래브(양단고정보)를 구축하도록 일측단이 지지리브(200)의 내측으로 매입되고, 타측단이 지지리브(200)의 외측으로 분기되도록 강선(300)이 구성되어 이루어진 멀티슬래브에 있어서, 상기 패널(100)의 길이방향 양단부에는 지지리브(200)를 일체로 연결하며 패널(100) 의 폭 방향 뒤틀림을 방지하는 한편, 후공정인 현장 콘크리트 타설시 콘크리트가 지지리브(200) 사이 내측으로 유입되는 것을 방지하도록 마감벽(500)이; 더 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 강선(300)은 지지리브(200)의 외측으로 분기된 단부가 수평형(300-1)이거나, 절곡된 엘보형(300-2) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 강선을 갖는 다수의 지지리브에 의해 장스팬 시공시 연속보(양단 고정보) 형태의 멀티슬래브를 구현하는 한편, 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성이 향상되고, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되는 효과가 있다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 아파트, 지하주차장(지상 및 지하 건축물) 등을 포함한 건축구조물의 시공시, 멀티슬래브(MTS - Multi tee slab)로 하여금 장스팬에 따른 자중, 휨, 전단력 등 수직력에 대해 저항력이 개선되도록 함은 물론 상기 멀티슬래브의 양단부에는 현장 타설 시 콘크리트의 유입을 거푸집 없이 미연에 차단하면서 패널 형태의 멀티슬래브 판 자체가 폭 방향으로 뒤틀리지 않도록 일체형 마감벽을 더 형성함으로써, 뒤틀림방지에 따른 멀티슬래브의 구조 안정성을 향상시키는 한편, 콘크리트 타설시 거푸집을 이용한 단부 마감 작업공수가 생략되어 작업자로 하여금 시공 작업성이 개선되도록 구성된다.

이에, 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 통상의 장스팬에 대응되도록 경간이 구비되는 패널(100)과, 상기 패널의 하부 면상에 대해 수직으로 돌출되는 다수개의 지지리브(200)와, 상기 지지리브의 길이방향 양단부에 연속슬래브(양단고정보)를 구축하도록 일측단이 지지리브(200)의 내측으로 매입되고, 타측단이 지지리브(200)의 외측으로 분기되도록 강선(300)이 구성됨에 있어서, 상기 패널(100)의 길이방향 양단부에는 지지리브(200)를 일체로 연결하며 패널(100)의 폭 방향 뒤틀림을 방지하는 한편, 후공정인 현장 콘크리트 타설시 콘크리트가 지지리브(200) 사이 내측으로 유입되는 것을 방지하도록 마감벽(500)이; 더 구성되어 이루어진다.

즉, 상기 마감벽은 납작한 판 즉, 패널 형태의 멀티슬래브가 제작되어 건조되고, 피씨보에 안착된 후 현장 콘크리트에 의해 타설되는 공정 내내 폭 방향으로 뒤틀림이 발생되지 않도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 마감벽은 피씨보에 안착된 후 현장 콘크리트에 의해 타설됨에 있어서, 상기 콘트리트가 지지리브 사이로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

즉, 종전 등록 특허의 멀티슬래브는 지지리브 사이마다 개구된 상태로 걸침 결합 되었는 바, 이는 현장 콘크리트가 그 지지리브 사이로 유입되어 이를 막기 위한 별도의 거푸집과 기타 부자재 등이 더 소요되었고, 결국 작업자의 시공 작업성이 번거로워지는 문제점이 발생되었다.

이때, 상기 강선(300)은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와같이, 지지리브(200)의 외측으로 분기된 단부가 수평형(300-1)이거나, 절곡된 엘보형(300-2) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

이는 피씨보(피씨거더)의 형상에 따라 강선의 분기될 간격이 좁으면 수평형으로 연속보 형태를 유지하고, 강선의 분기될 간격이 넓으면 엘보형으로 실시하여 연속보 형태를 유지하도록 형성된다.

이때, 상기 멀티슬래브의 지지리브(200)는 종래의 더블티 슬래브처럼 별도의 결합턱을 형성하지 않고 PC보의 상단에 단순 걸침(안착)되도록 형성된다.

이는 장스팬 시공 후 천정 미관이 개선되도록 유도하기 위함으로, 종래의 더블티 슬래브는 피씨보에 걸침시 기 성형된 결합 단턱에 의해 피씨보의 측벽과 맞물려 결합되었던 바, 이러한 더블티 슬래브의 보강리브는 피씨보 측벽으로부터 돌출되어 천정 미관이 저하되어 왔다.

이에, 상기 지지리브(200) 길이방향 양단부에는 별도의 강선(300:철심)이 일부 매입되도록 형성되는 바, 상기 강선(300)은 일종의 철심으로써 몸체 일부가 지지리브(200) 내측에 수용되고 타측은 지지리브(200) 바깥으로 돌출되되 돌출된 단 부가 분기되어 후발 공정인 덧침 콘크리트(현장 타설 콘크리트)에 의해 양단보 방식으로 고정되는 한편, 서로 나란한 타측 멀티슬래브와 연속보를 형성하게 된다.

즉, 도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 양단고정보 방식인 본 발명의 멀티슬래브는 단순보 방식으로 형성된 종래의 더블티 슬래브에 비해 수직횡력이 15% 이상 개선되는 장점이 있다.(아래 대비 공식 참조)

양단보 방식인 본발명의 멀티슬래브 저항능력 수식	단순보 방식인 종래 더블티슬래브 저항능력 수식

즉, 덧침 콘크리트에 매입되는 멀티슬래브의 강선은 양단고정보 역할을 하며 기존의 단순보 형태를 이루던 종래의 더블티 슬래브 결합방식에 비해 개선된 휨, 전단력 등에 대한 저항력을 갖게 된다.(연속슬래브 형태를 이루게 되어 수직력에 대한 저항력이 개선된다)

한편, 종래에는 더블티 슬래브의 단순보 형태가 수직력 하중을 보다 견고하게 받치기 위해 필연적으로 피씨기둥의 증설이 불가피하다.

이때, 상기 피씨기둥은 더블티 슬래브를 지지함에 있어서, 균형있는 지지체를 이루기 위해 통상 장스팬의 사방 모서리 및 이들을 연결하는 선단 중앙부에 위치되어 상술한 더블티 슬래브를 지지하게 된다.

이때, 상기 피씨기둥 중 특히, 장스팬의 각 모서리부에 위치한 피씨기둥들은 차량 주차시 코너에서 원만한 주차를 방해하는 요인으로 문제가 되어 왔다.(차량의 전,후진 선회시 기둥과의 접촉사고 다수 유발됨)

이를 해소하기 위해 본 발명의 멀티슬래브는 양단보-연속슬래브 구조를 갖음으로써, 수직력에 대해 중량 대비 구조강도가 개선되어 피씨기둥의 사용이 절감된다.(개선된 수직력에 의해 각 모서리 선단을 잇는 중앙부 피씨기둥의 생략이 가능함)

즉, 중간 지지체인 피씨기둥의 시공 없이도 견고한 층간 지주 역활이 가능하며 이에 장스팬 시공시 각 모서리를 받치도록 형성되었던 사방 피씨보 간격을 일정부분 좁힐 수 있게 형성되어 주차시 발생되었던 기둥과의 마찰을 피할 수 있도록 형성된다.

이에, 상기 강선(300)을 갖는 지지리브(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 패널(100)의 일측 면상에 대해 2~5개가 등간격으로 돌출 형성되되, 상기 지지리브(200)는 패널(100)의 폭방향(L) 길이가 증가될수록 지지리브(200)의 돌출된 높이(h)는 설정된 비례값에 따라 증가되고, 상기 지지리브(200)의 구비 갯수도 증가되도록 구성되는 것이 바람직하다.

다시 말해, 본 발명은 지하주차장의 스팬(경간) 넓이에 따라 슬래브 시공을 유동적으로 대처(폭방향 넓이를 증가)하기 위함으로, 이는 상기 스팬(경간)이 늘어남에 따라 멀티슬래브의 패널 폭방향(L)을 스팬의 넓이에 대해 대응시키며 넓게 설 계하되, 넓어진 폭방향(L) 면적에 대해 구조의 수직력이 보강되도록 지지리브의 높이(h)가 증가시키거나, 지지리브(200)의 구비 갯수(2~5개 내외에서 설계값에 따라 대응)가 증가하도록 구성된다.

이러한 멀티슬래브는 양단고정보 방식을 갖도록 별도의 강선(300)을 지지리브(200) 양단부에 형성한 후 덧침 콘크리트에 의해 연속슬래브 형태를 이루도록 형성되어 수직력에 대한 저항력이 개선된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 멀티슬래브를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 멀티슬래브의 저면 사시도,

도 3은 본 발명의 수평형 강선이 적용된 일 실시예의 사용상태도,

도 4는 본 발명의 엘보형 강선이 적용된 다른 실시예의 사용상태도,

도 5는 본 발명에 따른 멀티슬래브의 종단면도,

도 6은 본 발명과 종래 슬래브의 수직력에 대한 저항력 대비표

도 7은 종래 등록 특허 제763979호의 사시도,

도 8은 종래 단순보 방식의 슬래브를 이용하여 시공되는 건축물의 평면도,

도 9는 도 7의 시공 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ... PRC 복합화 공법 20 ... 슬래브

30 ... PC단순보 40 ... PC거더

50 ... 더블티슬래브공법 60 ... 더블티슬래브

70 ... 보강리브 71 ... 스트랜드

100 ... 패널 200 ... 지지리브

300 ... 강선(철심) 500 ... 마감벽

Claims (2)

1. 통상의 장스팬에 대응되도록 경간이 구비되는 패널(100)과, 상기 패널의 하부 면상에 대해 수직으로 돌출되는 다수개의 지지리브(200)와, 상기 지지리브의 길이방향 양단부에 연속슬래브(양단고정보)를 구축하도록 일측단이 지지리브(200)의 내측으로 매입되고, 타측단이 지지리브(200)의 외측으로 분기되도록 강선(300)이 구성되어 이루어진 멀티슬래브에 있어서,

   상기 패널(100)의 길이방향 양단부에는 지지리브(200)를 일체로 연결하며 패널(100)의 폭 방향 뒤틀림을 방지하는 한편, 후공정인 현장 콘크리트 타설시 콘크리트가 지지리브(200) 사이 내측으로 유입되는 것을 방지하도록 마감벽(500)이;

   더 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브.
2. 제 1항에서 있어서, 상기 강선(300)은

   지지리브(200)의 외측으로 분기된 단부가 수평형(300-1)이거나, 절곡된 엘보형(300-2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용 멀티슬래브.

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