KR20100039607A - 하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

모듈 건축물의 바닥판을 표준화하고 콘크리트를 타설하여 제작함으로써 바닥판의 제작 및 시공을 용이하게 할 수 있는 하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법을 제공한다. 하이브리드형 바닥판은 복수개의 강재가 서로 결합되어 바닥판의 테두리를 형성하는 틀부재, 틀부재의 내측 하부에 결합되는 강판으로 바닥면을 형성하는 강판층, 및 틀부재의 내측과 강판층의 상부에 배근된 철근 위로 콘크리트를 타설하여 형성되는 콘크리트층을 포함하며, 콘크리트층과 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성한다.
모듈, 바닥판, 콘크리트, 강판

Description

하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법{HYBRID TYPE FLOOR PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 모듈 건축물의 바닥판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 국내에서 사용되는 모듈 건축물은 주문자 생산 방식에 의하여 다양한 치수의 모듈 건축물을 공장에서 생산하여 현장에서 조립한다. 그러나 이러한 주문자 생산방식의 모듈 건축물 공급 방식은 생산치수가 많아 부품의 공급수가 늘어나고 공장생산을 통한 대량생산을 구현하기에 어려움이 많다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해서는 모듈 건축물을 구성하는 부품의 표준화가 필요하며, 이를 구현하기 위해서 가장 중요한 모듈 건축물의 바닥판을 정형화하는 것이 필요하다.
모듈 건축물의 바닥판을 표준화하고 콘크리트를 타설하여 제작함으로써 바닥판의 제작 및 시공을 용이하게 할 수 있는 하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법을 제공한다.
하이브리드형 바닥판은 복수개의 강재가 서로 결합되어 바닥판의 테두리를 형성하는 틀부재, 틀부재의 내측 하부에 결합되는 강판으로 바닥면을 형성하는 강판층, 및 틀부재의 내측과 강판층의 상부에 배근된 철근 위로 콘크리트를 타설하여 형성되는 콘크리트층을 포함하며, 콘크리트층과 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성한다.
복수개의 강재는 길이방향에 수직한 단면 형상에서 일면이 개구되어 내측에 공간을 갖는 각형으로 형성될 수 있다. 각각의 강재는 개구된 일면이 틀부재의 내측을 향하도록 각각 배치될 수 있다.
틀부재의 모서리에는 접합 공간을 가지며, 접합 공간에 개재되어 다른 부재와의 접합을 위한 결합면과 결합공간을 갖고 일부 결합면이 강재와 결합되는 접합부재를 더 포함할 수 있다. 접합부재는 적어도 일면이 개구되고 다른 결합면들은 인접되는 부재들과 결합될 수 있다.
바닥판은 외부로 노출되는 콘크리트면이 적어도 일면으로 한정될 수 있다. 바닥판은 복수개의 강재와 강판이 서로 스폿 용접으로 결합되어 콘크리트층을 둘러 싸는 형상이며, 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출될 수 있다.
콘크리트면의 상측에서 강재에 결합되어 강재의 상측으로 신장되는 가이드부재를 더 포함하며, 가이드부재 내측에 주거용 배관을 설치하고, 가이드부재 내측에서 콘크리트 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성할 수 있다.
바닥판은 다른 바닥판들과 계단식으로 적층하여 증기 양생으로 경화할 수 있다.
하이브리드형 바닥판 제조방법은 복수개의 강재를 서로 결합하여 바닥판의 테두리를 형성하는 틀부재 형성단계, 틀부재의 내측 하부에 결합되는 강판으로 바닥면을 형성하는 강판층 형성단계, 틀부재의 내측과 강판층의 상부에 철근을 배근하는 철근 배근 단계, 틀부재의 내측에서 배근된 철근 위로 콘크리트를 타설하는 콘크리트층 형성단계, 및 타설된 콘크리트를 경화하는 단계를 포함하며, 콘크리트층과 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성한다.
틀부재 형성단계와 강판층 형성단계에서 복수개의 강재간 결합 및 강재와 강판의 결합 스폿 용접으로 이루어질 수 있다.
콘크리트층 형성단계에서 틀부재와 강판층은 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출되도록 콘크리트층을 둘러싸는 형상으로 이루어질 수 있다.
외부로 노출된 콘크리트면의 상측에서 강재의 상측으로 신장되도록 가이드부재를 결합하는 단계, 가이드부재 내측에 주거용 배관을 설치하는 단계, 및 가이드 부재 내측에서 콘크리트면 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바닥판은 다른 바닥판들과 계단식으로 적층하여 증기 양생으로 경화할 수 있다.
하이브리드형 바닥판 및 그 제조방법은 모듈 건축물의 바닥판을 표준화하여 콘크리트를 타설하여 제작함으로써 제작 및 시공을 용이하게 할 수 있다.
또한, 공기의 단축과 시공품질을 확보할 수 있으며, 바닥판의 제작 비용을 절감할 수 있다.
또한, 현장에서 쉽고 정확하게 바닥판의 마감을 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
모듈 건축물의 바닥판은 경량형강 조이스트를 사용하는 방법과 프리캐스트 콘크리트를 사용하는 방법, 또는 콘크리트를 타설하는 방법이 있다. 바닥판에 조이스트를 사용하거나 프리캐스트 콘크리트를 사용하는 경우에는 건식공법을 사용한다. 따라서, 공장생산이 용이하며, 부재의 조립만으로 모듈 건축물을 제작할 수 있 어 시공상 유리한 점이 있다. 그러나 바닥 충격음과 진동에 대한 성능이 콘크리트를 타설한 경우와 비교하여 떨어지므로 주거성능이 취약한 단점이 있다.
모듈 건축물의 바닥판으로 콘크리트를 타설하는 경우 주거성능을 향상시킬 수 있으며, 프리캐스트 콘크리트를 사용하는 경우와 비교하여 공사비를 낮출 수 있는 장점이 있다. 그러나 모듈 건축물에 콘크리트를 타설하는 경우 습식공법을 사용함에 따라 양생시간이 많이 필요하다. 이로 인해 공장생산을 하는 경우 넓은 야적지를 필요로 하여 공장생산의 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 그러므로 모듈 건축물을 구성하는 바닥판을 별도로 제작하여 공급함으로서 생산성을 향상시킬 필요가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판의 틀부재를 도시한 사시도이며, 도 2는 틀부재와 강판의 결합관계를 도시한 사시도이다. 그리고 도 3은 틀부재와 강판이 결합된 상태에서 철근이 배근된 도면이며, 도 4는 콘크리트가 타설된 하이브리드형 바닥판을 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4의 선Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 틀부재(10), 강판층, 콘크리트층을 포함하며, 콘크리트층과 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성한다.
먼저, 틀부재(10)는 복수개의 강재(12)가 서로 결합되어 바닥판의 테두리를 형성한다. 복수개의 강재(12)는 길이방향에 수직한 단면 형상에서 일면이 개구되어 내측에 공간을 갖는 ㄷ자 형태의 각형으로 형성된다. 각각의 강재(12)는 개구된 일 면이 틀부재(10)의 내측을 향하도록 각각 배치된다. 틀부재(10)의 모서리에는 접합 공간을 가지며, 접합 공간에는 접합부재(14)가 개재된다.
접합부재(14)는 다른 부재와의 접합을 위한 결합면과 결합공간을 갖고 일부 결합면이 강재(12)와 결합된다. 접합부재(14)는 적어도 일면이 개구되고 다른 결합면들은 인접되는 부재들과 결합된다.
강판층은 도 2에 도시한 바와 같이 틀부재(10)의 내측 하부에 결합되는 강판(20)으로 바닥면을 형성한다. 그리고 콘크리트층은 틀부재(10)의 내측과 강판층의 상부에 배근된 철근(30) 위로 콘크리트(40)를 타설하여 형성된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 외부로 노출되는 콘크리트면이 적어도 일면으로 한정된다. 하이브리드형 바닥판은 복수개의 강재(12)와 강판(20)이 서로 스폿 용접으로 결합되어 콘크리트층을 둘러싸는 형상을 가지며, 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 바닥판을 구성하는 강재(12)를 제작할 때에 모듈 건축물이 주거용으로 사용되는 경우 콘크리트(40) 상부에 난방용 배관을 별도로 설치할 수 있다. 가이드부재는 길이방향의 수직한 단면 형상이 ㄱ자 형태의 앵글로 형성된다. 가이드부재는 외부로 노출된 콘크리트면의 상측에서 강재(12)에 결합되어 강재(12)의 상측으로 신장된다. 가이드부재 내측에는 주거용 배관을 설치할 수 있고, 가이드부재 내측에서 콘크리트(40) 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성할 수 있다. 이러한 경우 추가 모르타르 타설 높이를 고려하여 가이드부재를 강재(12) 내측으로 설치한다. 그리고 모르타르를 타설한다. 이때 가이드부재의 높이는 추가로 타설하는 모르타르의 높이에 맞추어 설치한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 다른 바닥판들과 계단식으로 적층하여 증기 양생으로 경화할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 모듈 건축물을 구성하는 바닥판을 콘크리트(40)와 강재(12)의 합성구조로 제작하는 것이다. 하이브리드형 바닥판은 표준화된 몇 개의 치수로 제작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판 제조방법의 단계를 도시한 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판 제조방법은 틀부재(10) 형성단계(a), 강판층 형성단계(b), 철근(30) 배근 단계(c), 콘크리트층 형성단계(d), 및 타설된 콘크리트를 경화하는 단계를 포함하며, 콘크리트층과 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성한다.
먼저, 틀부재(10) 형성단계(a)는 도 1에 도시한 바와 같이 복수개의 강재(12)를 서로 결합하여 바닥판의 테두리를 형성하는 단계이다. 도 1을 참조하면, ㄷ자 형태의 강재(12)를 바닥판의 치수에 맞추어 직사각 형상으로 제작한다. 이때 강재(12)로 이루어진 직사각 형상의 네 모서리에는 다른 부재와의 접합을 위한 접합부재(14)를 별도로 제작하여 설치한다.
강판층 형성단계(b)는 틀부재(10)의 내측 하부에 결합되는 강판(20)으로 바닥면을 형성하는 단계이다. 도 2를 참조하면, ㄷ자 형태 강재(12)의 내측 하부에는 콘크리트를 타설하기 위한 강판(20)을 설치한다. 강판(20)을 ㄷ자 형태 강재(12)의 내측으로 설치함으로써 콘크리트 타설시 따로 거푸집을 설치하지 않아도 콘크리트가 밖으로 흘러나오지 않게 된다. 전술한 틀부재(10) 형성단계(a)와 강판층 형성단계(b)에서 복수개의 강재(12)간 결합 및 강재(12)와 강판(20)의 결합은 스폿 용접으로 이루어진다.
철근(30) 배근 단계(c)는 틀부재(10)의 내측과 강판층의 상부에 철근(30)을 배근하는 단계이다. 도 3을 참조하면, 강재(12)의 내측과 강판(20)의 상측으로는 바닥판의 강성을 확보하기 위하여 철근(30)을 배근한다. 철근(30)을 배근하지 않을 경우에는 미리 공장에서 철근(30)이 배근된 데크를 사용하여 제작할 수도 있다.
콘크리트층 형성단계(d)는 틀부재(10)의 내측에서 배근된 철근(30) 위로 콘크리트(40)를 타설하는 단계이다. 철근(30) 배근 작업이 완료된 후 강재(12)의 내측과 강판(20)의 상측으로 콘크리트(40)를 타설하여 바닥판을 제작한다. 이때 콘크리트(40)의 타설 두께는 ㄷ자 형태의 강재(12) 상면까지만 타설되도록 제한한다. 콘크리트층 형성단계(d)에서 틀부재(10)와 강판층은 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출되도록 콘크리트층을 둘러싸는 형상으로 이루어진다.
상기의 과정으로 제작된 하이브리드형 바닥판은 다른 하이브리드형 바닥판들과 계단식으로 적층하여 양생할 수 있다. 하이브리드형 바닥판에서 콘크리트의 양생이 완료되면 공장으로 반입하고, 다른 하이브리드형 바닥판들과 계단식으로 적층하여 보관한다. 하이브리드형 바닥판은 필요에 따라 증기 양생을 통해 콘크리트의 양생시간을 줄여 제작에 소요되는 공사기간을 단축할 수도 있다. 그리고 하이브리드형 바닥판은 고강도 경량 콘크리트를 사용하여 중량을 줄여 전체적으로 구조체의 물량을 줄임과 동시에 시공성을 향상시킬 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판을 이용하면, 공장에서 모듈 건축물을 제작할 때 필요한 치수의 바닥판을 사용하여 유닛을 제작할 수 있다. 그리고 공장에서 제작된 모듈 건축물이 현장에 반입된 후에 가이드부재의 높이만큼 모르타르를 더 타설하여 주거용 난방 배관을 하거나 바닥마감을 할 수 있어 현장에서 정확하게 마감을 할 수 있게 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판은 모듈 건축물이 주거용으로 사용되는 경우 콘크리트(40) 상부에 난방용 배관을 별도로 설치할 수 있다.
이러한 경우, 외부로 노출된 콘크리트면의 상측에서 강재(12)의 상측으로 신장되도록 가이드부재를 결합하는 단계, 가이드부재 내측에 주거용 배관을 설치하는 단계, 및 가이드부재 내측에서 콘크리트면 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판의 틀부재를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 틀부재와 강판의 결합관계를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 틀부재와 강판이 결합된 상태에서 철근이 배근된 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 콘크리트가 타설된 하이브리드형 바닥판을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 선Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 바닥판 제조방법의 단계를 도시한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 ; 틀부재 12 ; 강재
14 ; 접합부재 20 ; 강판
30 ; 철근 40 ; 콘크리트

Claims (11)

  1. 복수개의 강재가 서로 결합되어 바닥판의 테두리를 형성하는 틀부재;
    상기 틀부재의 내측 하부에 결합되는 강판으로 바닥면을 형성하는 강판층, 및
    상기 틀부재의 내측과 상기 강판층의 상부에 배근된 철근 위로 콘크리트를 타설하여 형성되는 콘크리트층
    을 포함하며,
    상기 콘크리트층과 상기 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성하는 하이브리드형 바닥판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 강재는 길이방향에 수직한 단면 형상에서 일면이 개구되어 내측에 공간을 갖는 각형으로 형성되며, 상기 각각의 강재는 상기 개구된 일면이 상기 틀부재의 내측을 향하도록 각각 배치되는 하이브리드형 바닥판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 틀부재의 모서리에는 접합 공간을 가지며, 상기 접합 공간에 개재되어 다른 부재와의 접합을 위한 결합면과 결합공간을 갖고 일부 결합면이 상기 강재와 결합되는 접합부재를 더 포함하며, 상기 접합부재는 적어도 일면이 개구되고 다른 결합면들은 인접되는 부재들과 결합되는 하이브리드형 바닥판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바닥판은 외부로 노출되는 콘크리트면이 적어도 일면으로 한정되며, 상기 바닥판은 상기 복수개의 강재와 상기 강판이 서로 스폿 용접으로 결합되어 상기 콘크리트층을 둘러싸는 형상이고, 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출되는 하이브리드형 바닥판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 콘크리트면의 상측에서 상기 강재에 결합되어 상기 강재의 상측으로 신장되는 가이드부재를 더 포함하며,
    상기 가이드부재 내측에 주거용 배관을 설치하고, 상기 가이드부재 내측에서 상기 콘크리트 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성하는 하이브리드형 바닥판.
  6. 제1항 내지 제5항 가운데 어느 한 항에 있어서,
    상기 바닥판은 다른 바닥판들과 계단식으로 적층하여 증기 양생으로 경화하는 하이브리드형 바닥판.
  7. 복수개의 강재를 서로 결합하여 바닥판의 테두리를 형성하는 틀부재 형성단 계;
    상기 틀부재의 내측 하부에 결합되는 강판으로 바닥면을 형성하는 강판층 형성단계;
    상기 틀부재의 내측과 상기 강판층의 상부에 철근을 배근하는 철근 배근 단계;
    상기 틀부재의 내측에서 배근된 철근 위로 콘크리트를 타설하는 콘크리트층 형성단계, 및
    상기 타설된 콘크리트를 경화하는 단계
    를 포함하며,
    상기 콘크리트층과 상기 강판층이 합성된 하이브리드형으로 바닥판을 형성하는 하이브리드형 바닥판 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 틀부재 형성단계와 상기 강판층 형성단계에서 상기 복수개의 강재간 결합 및 상기 강재와 상기 강판의 결합 스폿 용접으로 이루어지는 하이브리드형 바닥판 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 콘크리트층 형성단계에서 상기 틀부재와 상기 강판층은 바닥면에 대응되는 상면 일부에서만 콘크리트면이 외부로 노출되도록 상기 콘크리트층을 둘러싸 는 형상으로 이루어지는 하이브리드형 바닥판 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 외부로 노출된 콘크리트면의 상측에서 상기 강재의 상측으로 신장되도록 가이드부재를 결합하는 단계;
    상기 가이드부재 내측에 주거용 배관을 설치하는 단계, 및
    상기 가이드부재 내측에서 상기 콘크리트면 상부에 모르타르를 타설하여 주거용 배관층을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 하이브리드형 바닥판 제조방법.
  11. 제7항 내지 제10항 가운데 어느 한 항에 있어서,
    상기 바닥판은 다른 바닥판들과 계단식으로 적층하여 증기 양생으로 경화하는 하이브리드형 바닥판 제조방법.
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