KR20120135565A

KR20120135565A - 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법

Info

Publication number: KR20120135565A
Application number: KR1020110054349A
Authority: KR
Inventors: 배규웅; 박금성; 이상섭
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2012-12-17
Also published as: KR101285487B1

Abstract

본 발명은 양중 횟수의 감소, 생산성의 증가, 덧침 콘크리트와의 일체성 향상, 단부 보강 및 수평전단의 성능 향상을 가질 수 있도록 한 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 중공슬래브는, 다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공을 갖는 슬래브 몸체와; 상기 슬래브 몸체에는 일정 간격마다 형성되어 상방으로 열려진 개구를 갖는 커팅홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법{none module correspondence and horizontal shear performance enhanced hollow core slab and construction method using the same}

본 발명은 건물에 사용되는 구조 부재의 한 종류인 중공슬래브에 관한 것으로, 특히 중공슬래브를 복수 개로 절단하여 비모듈에 대응할 수 있고, 철근의 배근이 가능하여 단부 보강 및 수평전단의 성능 향상과 함께 덧침 콘크리트와 일체화시키기 용이토록 한 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.

건물의 구조부재 중 하나로 사용되는 중공슬래브(HCS; 할로우코아 슬래브)는 프리캐스트 콘크리트로 제작된다. 프리캐스트 콘크리트는 공장에서 타설되는 콘크리트를 말한다.

일반적으로 중공슬래브는 베드에 강연선을 배치하고, 강연선을 긴장시킨 상태에서 할로우코어 슬래브 자동성형기를 사용하여 콘크리트를 타설하여 제작됨으로써 중공을 갖는 구조체가 된다. 이때 중공슬래브의 폭은 통상적으로 0.9~1.2m로 제작된다.

이같이 종래, 중공슬래브의 폭은 좁게 제작되어 현장에서 보에 지지시켜 놓는 작업을 할 경우 양중 횟수가 증가된다. 또한 좁은 폭에 의해 생산성의 한계를 갖게 된다.

또한, 종래의 중공슬래브는 바닥판의 높이를 조절하거나 하중을 균일하게 분포시킬 목적으로 후에 덧침 콘크리트(Topping Concrete)를 타설할 경우 덧침 콘크리트층과 일체성을 갖는 결속수단이 없어 일체성을 향상시킬 수 없는 문제가 있다.

또한, 종래의 중공슬래브는 보에 지지시킨 후 단부 보강을 위한 철근을 쉽게 배근할 수 없어 별도로 상부 표면을 절개하는 공정을 거처야 하는 번거로운 문제가 있다.

또한, 종래의 중공슬래브는 콘크리트에 의한 압축 강도와 강연선에 의한 인장강도를 갖게 되나 수평 전단에 대한 별도의 보강을 할 수 없는 구조적 한계를 가지고 있다.

따라서 본 발명은 양중 횟수의 감소, 생산성의 증가, 덧침 콘크리트와의 일체성 향상, 단부 보강 및 수평전단의 성능 향상을 가질 수 있도록 한 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 중공슬래브는,

다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공을 갖는 슬래브 몸체와;

상기 슬래브 몸체에는 일정 간격마다 형성되어 상방으로 열려진 개구를 갖는 커팅홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬래브 몸체가 양단 단순 지지용으로 사용될 경우 상기 개구에 고강도 무수축 몰탈이 성형되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 커팅홀은 폭에 비해 상대적으로 깊은 높이를 사각형이나 타원형의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬래브 몸체와 덧침 콘크리트의 일체화를 위해 커팅홀에 전단연결철근이 더 배근되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬래브 몸체의 인양 작업을 위해 상기 커팅홀에 하나 이상의 양중 고리가 매설되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬래브 몸체의 커팅홀에 단부 보강 휨철근이 더 배근되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 중공은 그 형상이 원형, 타원형, 사각형 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브를 시공 방법은,

(a) 다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공과 중공의 위치를 회피하여 각기 상방으로 열려진 개구를 갖는 복수 개의 커팅홀을 포함하는 중공슬래브를 하나 이상 구비하여 시공 현장으로 운반하는 단계와;

(b) 중공슬래브의 양단을 양측 보에 지지시켜 놓는 단계와;

(c) 길이 방향으로 이웃한 양쪽 중공슬래브의 대응되는 커팅홀에 전단연결철근을 배근하고 덧침 콘크리트를 타설하는 단계가 포함되어 시공되는 것을 특징으로 한다.

여기서, (c) 단계에 대체하여 개구를 통해 길이 방향으로 양쪽 중공슬래브의 각기 커팅홀에 단부 보강 휨철근을 배근한 후 덧침 콘크리트가 타설될 수도 있다.

본 발명에 따른 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브 및 이의 시공 방법은, 중공슬래브의 폭이 증가되어 양중 횟수를 감소시킬 수 있고, 또한 한 번에 큰 폭으로 중공슬래브가 제작되어 생산성의 증가를 가져온다.

또한, 개구를 통해 커팅홀의 바닥을 쉽게 절단할 수 있고, 절단면을 기준으로 복수 개로 슬래브 몸체가 분할되어 비모듈의 슬래브 구조체에 대응이 용이하다.

또한, 중공슬래브의 커팅홀에 전단연결철근이 배근되어 덧침 콘크리트와의 일체성과 수평전단의 성능이 향상된다.

또한, 표면의 절개 작업이 필요없이 중공슬래브의 커팅홀을 통해 단부보강 휨철근의 배근이 가능하여 단부 보강을 구현할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 중공슬래브의 정면도.
도 1b는 도 1에 나타난 커팅홀의 다양한 형태를 나타낸 확대도.
도 2는 본 발명에 따른 중공슬래브가 절단되는 것을 나타내기 위한 사시도.
도 3a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전단연결철근이 배근된 중공슬래브의 사시도.
도 3b는 도 3a의 중공슬래브에 덧침 콘크리트가 타설된 상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 양중고리가 설치된 중공슬래브의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 중공슬래브의 단부 보강 방법을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 중공슬래브에 형성된 중공의 다양한 형상을 나타내는 도면.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 도 1a 내지 도 2의 중공슬래브(10)에 나타난 바와 같이 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공(121)을 갖는 슬래브 몸체(12)가 구비된다. 슬래브 몸체(12)에는 일정 간격마다 형성되어 상방으로 열려진 개구(122a)를 갖는 커팅홀(122)이 형성되어 있다.

여기서 슬래브 몸체(12)가 양단 단순 지지용으로 사용될 경우 개구(122a)는 고강도 무수축 몰탈(20)로 성형되어 개구(122a)가 닫혀져 있는 폐쇄형 구조를 가질 수 있다. 슬래브 몸체(12)는 다수 개의 강연선(도시안됨)이 긴장된 상태로 포설되어 있다.

커팅홀(122)은 도 1b의 (가),(나)에서와 같이 최대 폭(w)에 비해 상대적으로 깊은 높이(h)를 갖는 사각형이나 타원형으로 형성될 수 있다. 이때 커팅홀(122)이 사각형으로 구성될 경우 바닥면과 수직면이 만나는 부분은 모서리가 발생되지 않도록 모따기 또는 라운드 처리됨이 바람직하다.

본 실시 예에서 중공슬래브(10)의 전체 폭은 2.4m로 제작하여 종래의 중공슬래브의 폭(0.9~1.2m)보다 길게 형성되어 생산성이 높아지고 양중 회수를 줄여 시공성이 높아진다. 그러나 본 발명은 중공슬래브(10)가 예시된 폭의 치수에 제한되는 것은 아니다.

또한 본 실시 예는 중공슬래브(10)에 2개의 커팅홀(122)이 형성되어져 모두 커팅홀(122)의 바닥면을 절단하게 되면 도 2와 같이 3부분으로 절단되어여 사용될 수 있다.

또한 도 3a 및 도 3b에서와 같이 슬래브 몸체(12)를 덧침 콘크리트(100)와 일체화시키기 위해 커팅홀(122)에 전단연결철근(30)이 배근될 수 있다. 전단연결철근(30)은 중공슬래브(10)를 현장에서 시공하는 과정에서 설치되거나 공장에서 중공슬래브(10)를 제작할 경우 배근될 수 있다. 여기서 “덧침 콘크리트”라 함은 바닥판의 높이를 조절하거나 하중을 균일하게 분포시킬 목적으로 프리스트레스트 또는 프리캐스트 콘크리트 바닥판부재위에 까는 현장콘크리트를 말한다.

본 실시 예에서 전단연결철근(30)은 모든 커팅홀(122)에 배근되어져 있지만 본 발명은 선택된 커팅홀(122)만 전단연결철근(30)이 배근될 수 있다. 따라서 중공슬래브(10)는 복수 개의 커팅홀(122)에 전단연결철근(30)이 배근되어 있는 것과 없는 것이 동시에 존재할 수 있다. 이때 전단연결철근(30)의 형상은 상부가 절곡되어 있는 것이 바람직하다.

또한 중공슬래브(10)는 도 4에서와 같이 중공슬래브(10)의 인양 작업을 위해 커팅홀(122)에 하나 이상의 양중 고리(40)가 매설되어 구성될 수 있다. 양중 고리(40)는 인양시 균형을 맞추기 위해 하나의 슬래브 몸체(12)에 적어도 3개 이상 설치됨이 바람직하다. 이때 양중 고리(40)는 커팅홀(122)에 타설된 몰탈에 매설되어 고정 설치될 수 있다.

또한 슬래브 몸체(12)는 커팅홀(122)에 도 5에서와 같이 단부 보강 휨철근(50)이 배근되어 구성될 수 있다. 단부 보강 휨철근(50)은 양단이 현장에서 슬래브의 시공시 길이 방향으로 배치된 양쪽 중공슬래브(10,10)의 커팅홀(122,122)에 배근되어져 덧침 콘크리트에 타설되어 매설된다. 따라서 중공슬래브(10)의 단부에 초과되는 휨 모멘트에 단부 보강 휨철근(50)이 저항하여 굽힘 보강을 이룰 수 있다.

한편, 중공슬래브(10)에 형성된 중공(121)은 그 형상이 원형, 타원형, 사각형 중 어느 하나로 제작될 수 있다. 이때 사각형으로 구성된 중공(121)의 모서리는 도 6의 (가),(나)에서와 같이 응력집중을 방지하기 위해 라운드로 처리함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 중공슬래브를 적용한 일례의 시공방법을 설명한다.

먼저, 다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공(121)과 중공(121)의 위치를 회피하여 각기 상방으로 열려진 개구(122a)를 갖는 복수 개의 커팅홀(122)을 포함하는 중공슬래브(10)를 시공 현장으로 운반한다. 이때 중공슬래브(10)는 2.4m 폭을 기본 단위로 하여 차량에 적재되어 현장으로 운반되거나 시공 설계에 따라 슬래브 몸체(12)는 커팅홀(122)을 통해 절단된다.

다음, 현장에서는 중공슬래브(10)의 양단을 양측의 보(5)에 올려 놓아 지지시켜 놓는다. 이때 중공슬래브(10)는 폭 방향으로 연속적으로 배치된다.

그 다음, 상기 중공슬래브(10)의 커팅홀(122)에 전단연결철근(30)을 배근하고 덧침 콘크리트를 타설한다. 여기서 전단연결철근(30)은 공장에서 이미 배근된 것이 될 수 있다. 이같이 중공슬래브(10)는 커팅홀(122)에 배근된 전단연결철근(30)을 매개로 덧침 콘크리트가 타설되어 수평전단 성능이 향상되고 슬래브의 일체성을 향상시킬 수 있다.

한편, 슬래브의 시공 공정에서 슬래브 몸체(12)의 개구(122a)를 통해 길이 방향으로 양쪽 중공슬래브(10)의 각기 대응하는 커팅홀(122a)에 단부 보강 휨철근(50)을 배근한 후 덧침 콘크리트로 타설하여 단부 보강을 이룰 수 있다.

또한 현장 시공시 커팅홀(122)을 통해 절단되어 분할된 슬리브 몸체(12)가 설치될 수 있어 슬래브 전체의 폭에 대응하기가 용이하다. 따라서 슬래브의 비모듈에 쉽게 대응할 수 있다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 중공슬래브
12: 슬래브 몸체
20: 무수축 몰탈
30: 전단연결철근
40: 양중 고리
50: 단부 보강 휨철근
122: 커팅홀
122a: 개구

Claims

다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공을 갖는 슬래브 몸체와;
상기 슬래브 몸체에는 일정 간격마다 형성되어 상방으로 열려진 개구를 갖는 커팅홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 슬래브 몸체가 양단 단순 지지용으로 사용될 경우 상기 개구에 고강도 무수축 몰탈이 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 커팅홀은 폭에 비해 상대적으로 깊은 높이를 사각형이나 타원형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 슬래브 몸체와 덧침 콘크리트의 일체화를 위해 상기 커팅홀에 전단연결철근이 더 배근되어 있는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 슬래브 몸체의 인양 작업을 위해 상기 커팅홀에 하나 이상의 양중 고리가 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 슬래브 몸체의 커팅홀에 단부 보강 휨철근이 더 배근되어 있는 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
제 1항에 있어서,
상기 중공은 그 형상이 원형, 타원형, 사각형 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 하는 비모듈 대응성 및 수평 전단 성능 향상을 위한 중공슬래브.
(a) 다수의 긴장재가 포설되어 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이 방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공과 중공의 위치를 회피하여 각기 상방으로 열려진 개구를 갖는 복수 개의 커팅홀을 포함하는 중공슬래브를 하나 이상 구비하여 시공 현장으로 운반하는 단계와;
(b) 중공슬래브의 양단을 양측 보에 지지시켜 놓는 단계와;
(c) 길이 방향으로 이웃한 양쪽 중공슬래브의 대응되는 커팅홀에 전단연결철근을 배근하고 덧침 콘크리트를 타설하는 단계가 포함되어 시공되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브의 시공방법.
제 8항에 있어서,
(c) 단계에 대체하여 개구를 통해 길이 방향으로 양쪽 중공슬래브의 각기 커팅홀에 단부 보강 휨철근을 배근한 후 덧침 콘크리트가 타설되는 것을 특징으로 하는 중공슬래브의 시공방법.