KR20120069263A - 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브 - Google Patents

중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브 Download PDF

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Abstract

중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법은 철근 조립대에 상부철근, 하부철근, 수직 철근 및 중공재로 구성되는 철근 조립 세트를 제작하고, 제작된 철근 조립 세트를 거푸집에 설치하고 철근 조립 세트의 상부가 노출되도록 콘크리트를 타설하고, 거푸집 상면에 하중이 재하된 하중 재하 커버를 설치하여 하중이 재하된 상태에서 콘크리트를 양생시킴으로써 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브를 제작한다. 이와 같이 구성되는 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법에 의하면, 철근 조립 세트의 상면에 하중을 재하한 상태에서 양생하므로 철근 조립 세트의 위치를 균일하게 유지시킬 수 있고, 철근 조립 세트의 상부가 일부 노출된 하프 슬래브로 구성되므로 현장 적용시 기타 부재와 원활하게 연결될 수 있는 이점이 있다.

Description

중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브{HALF SLAB PROVIDING HOLLOW MATERIAL CONSTRUCTION METHOD AND HALF SLAB USING THE SAME}
본 발명은 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬래브 내부에 중공재를 구비하여 슬래브 자체의 하중을 저감시키는 하프 슬래브 시공방법 및 그로 인해 시공되는 하프 슬래브에 관한 것이다.
최근에는 인구 집중 등으로 인해 고층건물의 수요가 크게 증가하고, 구조공학 기술의 발전과 사회, 경제적 요구에 의해 건물이 장스팬화되고 있다. 특히, 공동주택 등의 진동이나 소음 문제 등이 사회적 문제로 대두되어, 구조적, 환경적 측면에서 정부의 정책 및 기준이 강화되고 있는 실정이다.
이러한, 문제들을 해결하고 장스팬화를 이루기 위하여 플라스틱이나 스티로폼을 이용한 중공 슬래브가 개발되어 적용되고 있다. 도 1에는 일반적인 형태의 중공 슬래브가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 중공 슬래브는 슬래브 내부에 중공재(1) 및 상기 중공재(1)를 지지하기 위한 지지체(3)를 포함한다. 그리고, 상기 중공재(1)와 지지체(3)에는 콘크리트가 타설되어 중공 슬래브와 일체로 양생된다.
이러한 중공 슬래브는 슬래브를 휨 모멘트 저항에 유리한 구조인 I형보의 연속 구조물로 가정하여 중공부를 형성하기 때문에 경량화된 구조를 가지고, 경량화로 인해 부재자중에 의한 처짐이 적어 장스팬 구조에 효과적이다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 중공 슬래브에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 중공 슬래브가 현장 타설되는 경우, 지지체(3)에 의해 중공재(1)가 지지되더라도 중공재(1)가 부상하여 정확한 위치에 중공재(1)가 고정되지 않으므로, 슬래브 전체 지지력 및 강성에 변동을 발생시키는 문제점이 있다. 그리고, 슬래브 거푸집 설치 후 하부 철근, 중공재, 상부 철근 및 스트럽 등의 설치과정에 시간이 오래 소요되고 품질도 저하될 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 중공 슬래브를 PC(precast concrete)화하여 제작할 수 있는데, 중공 슬래브를 PC화하는 경우에는, 다양한 현장조건에 중공슬래브를 적용시킬 수 없고, 구조 변경에 유연하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 중공 슬래브에 중공재의 위치를 정확히 고정시키고, 다양한 현장에 적용될 수 있는 중공 하프 슬래브를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법은 철근 고정대에서 철근 및 중공재를 포함하는 철근 조립 세트를 제작하는 철근 조립 세트 시공 단계; 상기 철근 조립 세트를 거푸집에 고정시키고, 상기 철근 조립 세트의 상면에 하중을 재하시킨 상태에서 콘크리트를 타설하여 양생시키는 프리캐스트 콘크리트 제작 단계;및 상기 거푸집을 탈거하고, 콘크리트 표면을 정리하는 마감 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 철근 조립 세트 시공 단계는 상기 철근 고정대에 하부 철근 및 수직철근을 배근하는 단계; 상기 철근 조립 세트에 상기 중공재를 고정시키는 단계;및 상기 철근 조립 세트에 상부 철근을 연결시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 철근 조립 세트 시공 단계는 상기 상부 철근, 상기 하부 철근 또는 상기 수직 철근에 연결되는 스트럽 연결 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 거푸집에 상기 철근 조립 세트를 고정시킨 후, 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 거푸집에 콘크리트를 타설한 후, 상기 철근 조립 세트를 매립시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 거푸집과 상기 철근 조립 세트 사이에 스페이서를 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 철근 조립 세트를 케이블에 의해 매단 상태에서 콘크리트를 타설하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 철근 조립 세트의 상부 일부분이 노출되도록 상기 콘크리트를 타설하거나 상기 철근 조립 세트를 매립시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 철근 조립 세트 높이의 1/4 이상 1/3 이하의 높이까지만 콘크리트를 타설한 후, 상기 철근 조립 세트를 매립시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 거푸집의 상면을 차폐하고, 하중을 재하하기 위한 재하부를 포함하는 하중 재하 커버를 상기 거푸집에 설치하여 하중을 재하하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는 상기 거푸집에 구비되는 열선에 의해 열이 가해진 상태에서 상기 콘크리트를 양생하는
본 발명의 중공재를 구비한 하프 슬래브는 상기 시공방법에 의해 시공되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브에 의하면, 거푸집 내에 설치되는 철근 조립 세트의 상면에 하중을 재하한 상태에서 양생하므로 철근 조립 세트의 위치를 균일하게 유지시킬 수 있고, 철근 조립 세트의 상부가 일부 노출된 하프 슬래브로 구성되므로 현장 적용시 기타 부재와 원활하게 연결될 수 있으며, 슬래브의 높이 및 크기를 자유롭게 설정할 수 있으므로 다양한 현장 적용이 가능한 이점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 중공재가 구비된 슬래브를 보인 투명 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법에 의해 철근 조립 세트를 제작하는 과정을 보인 시공 상태도.
도 3은 도 2의 과정에 의해 제작된 철근 조립 세트를 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법에 의해 거푸집 내에 콘크리트가 타설되는 과정을 보인 시공 상태도.
도 5는 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법에 의해 하중이 재하되는 과정을 보인 시공 상태도.
도 6은 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법에 의해 제작된 하프 슬래브를 보인 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브를 시공 현장에 설치하는 과정을 보인 시공 상태도.
도 8은 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브와 현장 구조물과의 연결관계를 보인 부분 단면도.
도 9는 도 8의 과정에 의해 완성된 구조물을 보인 부분 정면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 9에는 본 발명에 의한 중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법 및 하프 슬래브의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 하프 슬래브는 철근 작업을 하기 위한 철근 조립대(10)에서 철근 조립작업이 실시된다. 상기 철근 조립대(10)는 하프 슬래브의 기본 지지체가 되는 철근 조립 세트(20)를 구성하기 위한 역할을 한다.
상기 철근 조립 세트(20)는 상기 철근 조립대(10)에서 하부 철근(21) 및 수직 철근(23)을 배근하고, 소정 위치에 중공재(25)를 위치시켜 상기 하부 철근(21) 및 수직 철근(23)에 고정시킴으로써 구성된다.
상기 중공재(25)는 주지된 바와 같이 스티로폼, EPS 블록 및 재생 플라스틱 등 다양한 경량재료로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 중공재(25)가 고정된 하부 철근(21) 및 수직 철근(23)의 상단에 상부 철근(27)을 배근하여 고정시킨다. 이와 같은 공정에 의해, 하부 철근(21), 수직 철근(23), 중공재(25) 및 상부 철근(27)으로 구성되는, 도 3에 도시된 바와 같은 철근 조립 세트(20)가 완성된다. 추가적으로, 스트럽(도시되지 않음)이 상기 철근 조립 세트(20)에 설치될 수 있다.
상기 철근 조립 세트(20)는 프리캐스트 콘크리트를 양생시키기 위한 거푸집(30) 내로 이송된다. 상기 거푸집(30) 내에는 상기 철근 조립 세트(20)를 상기 거푸집(30)의 내측면으로부터 일정간격 이격시킨 상태로 위치시키기 위한 스페이서(31)가 구비된다.
상기 스페이서(31)는 상기 거푸집(30) 내의 바닥면 및 각 측면에 설치될 수 있다. 상기 스페이서(31)에 의해 상기 철근 조립 세트(20)가 하프 슬래브 내의 일정한 위치에 고정된 상태로 제작될 수 있다.
상기 철근 조립 세트(20)는 별도의 케이블(도시되지 않음)에 의해 매달린 상태에서 상기 거푸집(30) 내에 안착될 수 있다. 상기 케이블에 의해 상기 철근 조립 세트(20)가 매달림으로써, 상기 철근 조립 세트(20)가 상기 거푸집(30)의 내측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치되도록 한 후, 콘크리트를 타설함으로써 시공할 수도 있다. 상기 케이블은 거푸집(30)에 설치된 별도의 지지 프레임 구조에 의해 설치될 수 있다.
상기 스페이서(31)에 의해 상기 철근 조립 세트(20)가 지지된 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 거푸집(30) 내부에 콘크리트가 타설된다. 상기 거푸집(30) 내에 타설되는 콘크리트는 상기 철근 조립 세트(20)의 전체 높이의 1/4 내지 1/3 높이까지 타설되는 것이 바람직하다. 콘크리트의 상면으로 돌출되는 철근 조립 세트(20)의 일부분은 차후 실제 시공되는 구조체의 다른 부재와 연결된다.
상기에서 설명한 바와 달리, 상기 철근 조립 세트(20)가 거푸집(30) 내에 콘크리트가 타설된 이후에 설치될 수도 있다. 즉, 상기 거푸집(30) 내에 콘크리트를 타설한 후, 콘크리트 표면 고름질을 하고, 콘크리트 내에 상기 철근 조립 세트(20)를 하강시켜 일정 깊이만큼 매립시킴으로써 철근 조립 세트(20)를 설치할 수도 있다.
상기 거푸집(30) 내에 콘크리트가 모두 타설되면, 상기 거푸집(30) 상면에 하중 재하 커버(33)를 덮는다. 상기 하중 재하 커버(33)는 상기 거푸집(30) 상면에 하중을 가함과 동시에 거푸집(30) 상면을 차폐함으로써, 상기 거푸집(30) 내에 타설되는 콘크리트에 의해 상기 철근 조립 세트(20)가 부상하는 것을 방지하기 위한 역할을 한다.
상기 하중 재하 커버(33)에는 하방으로 하중을 재하하기 위한 무게추와 같은 재하부(35)가 구비되고, 상기 재하부(35)의 무게는 선택적으로 조절될 수 있다.
상기 하중 재하 커버(33)가 설치되면, 상기 거푸집(30) 내의 콘크리트가 양생된다. 이때, 콘크리트의 양생 속도를 단축시키기 위해, 상기 거푸집(30) 내에는 별도의 열선(37)이 구비될 수 있다.
상기 거푸집(30) 내의 콘크리트가 모두 양생되면, 상기 거푸집(30)을 탈거하고, 콘크리트 표면을 정리함으로써, 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(40)의 제작을 완료한다. 완성된 하프 슬래브(40)의 상면에는 철근 조립 세트(20)의 일부가 상방으로 돌출되어 있다.
그리고, 상기 하프 슬래브(40)는 운송수단에 의해 시공 현장으로 이송되고, 도 7에 도시된 크레인(50) 등에 의해 구조물(60) 상에 설치된다. 상기 구조물(60) 상에 하프 슬래브(40)가 설치되면, 하프 슬래브(40)의 상단에 돌출되는 철근 조립 세트(20)에 추가적인 철근 연결작업을 실시한다.
상기 철근 연결작업이 완료되면, 상기 하프 슬래브(40)에 현장 거푸집(70)을 설치하고, 추가적인 콘크리트 타설 작업을 완료함으로써 원하고자 하는 두께의 슬래브 구조체를 시공할 수 있다. 이와 같은 일련의 공정에 의해 구조물이 완성된다.
추가로, 본 발명에 의한 하프 슬래브에 인장재를 매입한 후, 견인한 상태에서 경화시킴으로써 프리스트레스를 적용시킴으로써 부재의 크기를 줄일 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 상부 철근 배근 전에 난방 파이프를 미리 매입하여 철근 배근과 함께 일체화시킴으로써, 슬래브 설치만으로 난방 코일 작업까지 수행할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 철근 조립대 20 : 철근 조립 세트
21 : 하부 철근 23 : 수직 철근
25 : 중공재 27 : 상부 철근
30 : 거푸집 31 : 스페이서
33 : 하중 재하 커버 35 : 재하부
37 : 열선 40 : 하프 슬래브

Claims (12)

  1. 철근 고정대에서 철근 및 중공재를 포함하는 철근 조립 세트를 제작하는 철근 조립 세트 시공 단계;
    상기 철근 조립 세트를 거푸집에 고정시키고, 상기 철근 조립 세트의 상면에 하중을 재하시킨 상태에서 콘크리트를 타설하여 양생시키는 프리캐스트 콘크리트 제작 단계;및
    상기 거푸집을 탈거하고, 콘크리트 표면을 정리하는 마감 단계를 포함하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 철근 조립 세트 시공 단계는
    상기 철근 고정대에 하부 철근 및 수직철근을 배근하는 단계;
    상기 철근 조립 세트에 상기 중공재를 고정시키는 단계;및
    상기 철근 조립 세트에 상부 철근을 연결시키는 단계를 포함하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 철근 조립 세트 시공 단계는
    상기 상부 철근, 상기 하부 철근 또는 상기 수직 철근에 연결되는 스트럽 연결 단계를 더 포함하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 거푸집에 상기 철근 조립 세트를 고정시킨 후, 콘크리트를 타설하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 거푸집에 콘크리트를 타설한 후, 상기 철근 조립 세트를 매립시키는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 거푸집과 상기 철근 조립 세트 사이에 스페이서를 설치하는 단계를 더 포함하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 철근 조립 세트를 케이블에 의해 매단 상태에서 콘크리트를 타설하는 단계를 더 포함하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 철근 조립 세트의 상부 일부분이 노출되도록 상기 콘크리트를 타설하거나 상기 철근 조립 세트를 매립시키는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 철근 조립 세트 높이의 1/4 이상 1/3 이하의 높이까지 콘크리트를 타설한 후, 상기 철근 조립 세트를 매립시키는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 거푸집의 상면을 차폐하고, 하중을 재하하기 위한 재하부를 포함하는 하중 재하 커버를 상기 거푸집에 설치하여 하중을 재하하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프리캐스트 콘크리트 제작 단계는
    상기 거푸집에 구비되는 열선에 의해 열이 가해진 상태에서 상기 콘크리트를 양생하는
    중공재를 구비한 하프 슬래브 시공방법.

  12. 제1항 내지 제5항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 의한 시공방법에 의해 시공되는
    중공재를 구비한 하프 슬래브.
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