KR20140115721A - 변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법 - Google Patents

변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법 Download PDF

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KR20140115721A
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Abstract

본 발명은 피씨슬래브에 중공을 형성시키기 위하여 변단면을 갖는 튜브를 이용하는데, 그 특징은 다음과 같다.
피씨슬래브의 내부에 다수의 중공이 형성되는 중공피씨슬래브에 있어서, 상기 중공피씨슬래브는, 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부와, 상기 전단응력보강부 사이에 위치하는 휨응력보강부로 이루어지되; 상기 중공피씨슬래브의 단면은 다수의 중공에 의해 상하부 플랜지와 웨브로 이루어지는 I형 단면이 연속되는 형상을 가지며; 휨모멘트를 많이 받는 휨응력보강부에서는 하부 플랜지의 두께를 전단응력보강부에 비하여 두껍게 구성하고, 전단응력을 많이 받는 전단응력보강부에서는 웨브의 두께를 휨응력보강부에 비하여 두껍게 구성한다.
그리고 상기 변단면을 가지는 중공피씨슬래브는, a) 중공피씨슬래브의 성형을 위한 몰드를 셋팅하는 단계; b) 상기 몰드 내부에, 슬래브의 길이방향으로는 가로철근을, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로는 ∪형상의 세로철근을 배근하되, 상기 세로철근의 상단부는 몰드의 상부로 노출되도록 배근하는 단계; c) 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 다수 개의 변단면형 튜브를, 상기 ∪형상의 세로철근 내의 하부에 위치하도록 배치한 후, 고정수단으로 고정시키되, 상기 튜브의 하면이 전단응력보강부에서 보다 휨응력보강부에서 더 높이 위치할 수 있도록 고정시키는 단계; d) 상기 몰드 내에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; e) 상기 몰드를 해체하여 탈형하는 단계;를 통하여 제작된다.
상기와 같은 변단면을 가지는 중공피씨슬래브는, 경량이면서도 구조적으로 유리할 뿐만 아니라 제작이 용이하다. 또한 상기 튜브를 재활용할 수도 있어 제작단가를 낮추는 것이 가능하다.

Description

변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법{Hollow core PC slab with changing cross section and its manufacturing method}
본 발명은 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피씨슬래브에 중공을 형성시키기 위하여 저렴한 튜브를 사용하고 상기 튜브를 재활용함으로써 제작 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 길이 상의 위치에 따라 단면적을 달리한 튜브를 사용하여 변단면을 갖도록 한, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법에 관한 것이다.
현장에서 시공되던 철근콘크리트공법의 단점을 보완하기 위하여 개발된 PC(Precast Concrete)공법은 철근콘크리트 구조체를 공장에서 제작한 후 현장에서 조립하여 건축물을 축조하는 공법으로서 품질 향상, 공기 단축, 시공성 향상, 안전성 향상 등의 장점을 갖는다.
슬래브 또한 PC공법용으로 개발된 것이 많은데, 그 중 하나가 등록번호 10-1036748의 '멀티 리브드 피씨 슬래브'와 같은 더블티형 슬래브이다. 도 1에는 상기 선행기술의 사시도와 단면도가 도시되어 있다. 더블티형 슬래브는 그 하부에 다수의 리브(13)가 형성되어 있어 구조적으로 유리할 뿐만 아니라 상부판(11)이 얇아 중량도 가볍다. 그러나 상기 리브(13)가 돌출되어 있기 때문에 마감공사를 하는 것이 용이하지 않고, 슬래브 하부의 유효공간을 확보하는 데에는 불리하며, 단열에 불리하고 충격에 약하다는 단점이 있다.
도 2에 도시되어 있는 등록특허 10-1175525 'PC 슬래브의 제조 방법과 시공 방법 및 구조'의 PC 슬래브는 콘크리트 구조체 사이에 발포체(403)와 같은 경량재를 위치시킴으로써 I 형강이 다수 개 연결되어 있는 듯한 형태를 가지게 되므로 구조적으로 유리할 뿐만 아니라 중량도 가볍고, 슬래브의 하면이 평평하게 형성되므로 마감공사를 용이하게 할 수 있으며, 상기 등록번호 10-1036748의 피씨 슬래브에 비하여 두께가 얇아 슬래브 하부의 유효공간을 확보하는 데에 유리하다. 그러나 상기 발포체로 주로 사용되는 EPS의 밀도가 낮을 경우 EPS가 물을 흡수하여 PC 슬래브의 성능에 악영향을 줄 수 있고, EPS의 밀도를 높이면 경제성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 PC 슬래브의 제작과정에서 경량재 대신 원통형의 관을 삽입했다가 콘크리트가 양생되면 제거하여 중공을 형성시키기는 방법이 사용되기도 하는데, 상기 원통형의 관을 제거하는 것은 원통형 관과 콘크리트와의 부착력 때문에 용이하지 않다. 이 때문에 원통형 관을 그대로 두기도 하나, 이 역시 PC 슬래브의 단가를 높인다는 문제가 있다.
슬래브를 경량화시키는 또 다른 방법으로 공개번호 10-2012-0053219의 '풍선을 이용한 중공 슬래브 구조 및 이의 시공방법'이 있는데, 이 선행기술은 슬래브에 중공을 형성시키기 위한 방법으로, 저렴하면서도 그 내부에 공기를 채움으로써 형태유지가 가능한 풍선을 사용하여 슬래브의 단가를 낮출 수 있고, 상기 풍선이 EPS처럼 물을 흡수하는 성질을 갖지 않으므로 슬래브의 성능에 악영향을 주지 않는다.
그러나 상기 '풍선을 이용한 중공 슬래브 구조 및 이의 시공방법'의 슬래브는 그 단면이 가장 큰 힘을 받는 부분을 기준으로 길이상에서 일정하게 형성되는데, 힘을 적게 받는 부분에서는 과다설계가 되어 부재의 하중이 증가하고, 재료비가 상승하게 된다.
본 발명은 상기 선행기술들의 문제점을 해결하고 구조적으로 더욱 유리한 피씨 슬래브와 이의 제작방법을 제공하기 위한 것으로서, 피씨슬래브에 중공을 형성시키기 위한 수단으로 변단면을 갖는 튜브를 사용함으로써 경량이면서도 구조적으로 유리한, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한 상기 튜브를 재활용함으로써 제작 단가를 낮출 수 있는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브 및 이의 제작방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 피씨슬래브의 내부에 다수의 중공이 형성되는 중공피씨슬래브에 있어서, 상기 중공피씨슬래브는, 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부와, 상기 전단응력보강부 사이에 위치하는 휨응력보강부로 이루어지되; 상기 중공피씨슬래브의 단면은 다수의 중공에 의해 상하부 플랜지와 웨브로 이루어지는 I형 단면이 연속되는 형상을 가지며; 휨모멘트를 많이 받는 휨응력보강부에서는 하부 플랜지의 두께를 전단응력보강부에 비하여 두껍게 구성하고, 전단응력을 많이 받는 전단응력보강부에서는 웨브의 두께를 휨응력보강부에 비하여 두껍게 구성하는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 중공피씨슬래브 전단응력보강부 중 최말단부에서는 상부 플랜지가 생략되어 하부 플랜지와 웨브로 이루어지는 ⊥형 단면이 연속되는 형상의 접합부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 중공피씨슬래브에는 슬래브의 길이방향으로 형성되는 가로철근 다수 개와, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로 형성되며 중공을 감싸는 ∪형상의 세로철근 다수 개가 배근되되; 상기 세로철근의 상단부는 중공피씨슬래브의 상면 위로 노출되어 전단결합부를 형성시키는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 중공피씨슬래브의 하부 플랜지 내에는 다수의 강연선이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 중공피씨슬래브의 중공 내부에는 상기 중공과 같은 형태를 갖는 튜브 또는 분리막이 형성되어 있고, 중공 외부에는 튜브 또는 분리막을 고정시키는 고정수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고정수단은, 튜브 또는 분리막의 상단 또는 하단과 접촉하며 형성되는 직선형의 일측 고정수단이나, 튜브 또는 분리막 단면의 일부를 감싸며 형성되는 곡선형의 삼측 고정수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부와, 상기 전단응력보강부 사이에 위치하는 휨응력보강부로 이루어지는 중공피씨슬래브의 제작방법에 있어서, a) 중공피씨슬래브의 성형을 위한 몰드를 셋팅하는 단계; b) 상기 몰드 내부에, 슬래브의 길이방향으로는 가로철근을, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로는 ∪형상의 세로철근을 배근하되, 상기 세로철근의 상단부는 몰드의 상부로 노출되도록 배근하는 단계; c) 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 다수 개의 변단면형 튜브를, 상기 ∪형상의 세로철근 내의 하부에 위치하도록 배치한 후, 고정수단으로 고정시키되, 상기 튜브의 하면이 전단응력보강부에서 보다 휨응력보강부에서 더 높이 위치할 수 있도록 고정시키는 단계; d) 상기 몰드 내에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; e) 상기 몰드를 해체하여 탈형하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 b)단계와 c)단계 사이에는, 다수 개의 강연선을 배치한 후 긴장시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 튜브의 외면으로는 분리막이 더 형성되어 있고, 상기 e)단계 이후 중공피씨슬래브에서 튜브를 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 c)단계와 d)단계 사이에는, 상기 중공피씨슬래브의 전단응력보강부 중 최말단부에 접합부용 거푸집을 튜브의 상부에 설치하고, e) 단계에서 제거하는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고정수단은, 튜브의 상단 또는 하단과 접촉하여 위치한 직선형의 일측 고정수단이나, 튜브 단면의 일부를 감싸며 위치한 곡선형의 삼측 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명이 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고정수단은, 분리막의 상단 또는 하단과 접촉하여 위치한 직선형의 일측 고정수단이나, 분리막 단면의 일부를 감싸며 위치한 곡선형의 삼측 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 제공된다.
본 발명에 의한 중공피씨슬래브는 피씨슬래브에 중공을 형성시키기 위하여 튜브를 사용함으로써 경량이면서도 그 제작 또한 용이하다.
그리고 상기 튜브가 변단면을 가짐으로 인하여 슬래브에 작용하는 응력분포에 따라 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 단면이 변화됨으로써 구조적으로 유리하다.
또한, 상기 튜브의 외부로 분리막이 형성되는 경우 상기 튜브를 재사용할 수 있어 중공피씨슬래브의 제작단가를 낮출 수 있다.
또한, 슬래브의 양단에 상면으로 개방된 긴 홈 형태의 접합부가 형성되는 경우, 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 사용시 그 내부로 토핑콘크리트가 타설되어 슬래브의 양단에서 크게 작용하는 전단력 및 휨모멘트에 대해 효과적으로 대응할 수 있다.
또한, 슬래브의 하부에 강연선이 더 형성된 경우, 구조적으로 더 유리하면서도 경량인 슬래브를 형성시킬 수 있어, 본 발명에 의한 중공피씨슬래브를 장스팬에 적용할 수 있다.
또한, 슬래브 내부에 배근되는 세로철근이 슬래브 상면 위로 노출되는 경우, 노출된 부분이 전단연결재의 역할을 하여, 본 발명에 의한 중공파씨슬래브와 토핑콘크리트의 일체성이 강화될 수 있다.
도 1는 종래기술로서 '멀티 리브드 피씨 슬래브'의 사시도 및 단면도이다.
도 2는 또 다른 종래기술로서 'PC 스래브의 제조 방법과 시공방법 및 구조'를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 사시도와 단면도이다.
도 4는 접합부가 형성되어 있는 중공피씨슬래브의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 중공피씨슬래브를 이루는 고정수단의 여러 실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 종공피씨슬래브의 제작과정을 순서대로 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 제작과정에서 튜브를 제거하는 과정을 나타내는 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3에는 본 발명에 의한, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브(500)의 사시도와 단면도가 도시되어 있다.
피씨슬래브의 내부에 다수의 중공이 형성되는 중공피씨슬래브에 있어서, 상기 중공피씨슬래브(500)는, 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부(E)와, 상기 전단응력보강부(E) 사이에 위치하는 휨응력보강부(C)로 이루어지되; 상기 중공피씨슬래브(500)의 단면은 다수의 중공에 의해 상하부 플랜지(F)와 웨브(W)로 이루어지는 I형 단면이 연속되는 형상을 가진다.
본 발명에 의한 중공피씨슬래브(500)의 단면은 상기와 같이 형강의 단면과 비슷한 형태로 형성되므로, 단면 중 수평한 부분은 플랜지(F), 수직한 부분은 웨브(W)라고 부르기로 한다.
본 발명에 의한 중공피씨슬래브(500)의 단면은 중공에 의해 I형 단면이 연속되는 Ⅲ 형상을 가지게 되는데, 이렇게 상하 플랜지(F)와 다수의 웨브(W)로 이루어지는 본 발명에 의한 중공피씨슬래브는 형강 여러 개가 함께 배치되어 있는 것과 같은 형태를 이루므로 경량이면서도 큰 강성을 갖게 된다. 또한 플랜지(F)에 의해 형성되는 슬래브의 외면이 평평하므로 슬래브 상하부의 유효공간을 확보하는 것이 용이하고, 마감 공사도 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 중공피씨슬래브(500)의 전단응력보강부(E) 중 최말단부에서는 상부 플랜지가 생략되어 하부 플랜지(F')와 웨브(W)로 이루어지는 ⊥형 단면이 연속되는 형상의 접합부(J)가 형성될 수 있다. 도 4에는 상기 접합부(J)가 형성되어 있는 중공피씨슬래브(500)가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 중공피씨슬래브(500)는 보와 보 사이에 보와 수직을 이루도록 걸쳐져 사용된다. 접합부(J)에서는 상부 플랜지가 생략됨으로 인하여 슬래브의 말단면과 상면으로 개방된 긴 홈이 형성되는데, 본 발명에 의한 중공피씨슬래브(500)가 건축물에 적용될 때에는, 상기 긴 홈 내에 토핑 콘크리트가 타설됨으로써 보와의 일체성이 강화된 연속 슬래브를 이룰 수 있도록 해주고, 슬래브의 전단응력보강부(E)에서 크게 작용하는 전단력 및 휨모멘트에 대해서도 대응할 수 있도록 해준다.
상기 중공피씨슬래브 중 휨모멘트를 많이 받는 휨응력보강부(C)에서는 하부 플랜지(F')의 두께를 전단응력보강부(E)에 비하여 두껍게 구성하고, 전단응력을 많이 받는 전단응력보강부(E)에서는 웨브(W)의 두께를 휨응력보강부(C)에 비하여 두껍게 구성함으로써 슬래브에 작용하는 힘에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
상기 중공피씨슬래브의 몸체를 이루는 콘크리트(550) 내에는 슬래브의 길이방향으로 형성되는 가로철근(510) 다수 개와, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로 형성되며 중공을 감싸는 ∪형상의 다수의 세로철근(520)이 배근된다. 상기 세로철근(520)의 상단부는 중공피씨슬래브의 상면 위로 노출되어 전단결합부(521)가 되는데, 상기 전단결합부(521)는 슬래브가 설치된 후 토핑콘크리트를 타설할 때 전단연결재의 역할을 하여 슬래브와 토핑콘크리트의 일체성을 강화시켜 준다.
상기 중공피씨슬래브의 하부 플랜지(F') 내에는 다수의 강연선이 더 형성될 수 있다. 상기 강연선에는 긴장력이 도입되어 슬래브가 처지는 것을 방지해주고, 슬래브의 강성을 더 크게 하여 본 발명에 의한 중공피씨슬래브(500)를 장스팬에 적용하는 것을 가능하게 해준다.
상기 중공피씨슬래브(500)는 슬래브 내부에 중공을 형성시키기 위하여, 제작과정에서 공기 또는 물이 내부에 채워진 튜브(530)를 사용한다. 상기 튜브(530)는 그 내부에 공기나 물을 채운 경우, 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 변단면을 갖게 된다. 이로 인해, 상기 중공피씨슬래브 플랜지(F)의 두께는 전단응력보강부(E)에서보다 튜브(530)의 중앙부와 대응되는 위치의 휨응력보강부(C)에서 크게 형성되고, 웨브(W)의 두께는 휨응력보강부(C)에서보다 튜브(530)의 양단부와 대응되는 위치의 전단응력보강부(E)에서 크게 형성되게 된다. 상기 튜브(530)에 의해 형성되는 중공 외부에는 튜브(530)를 고정시키는 고정수단(540)이 형성됨으로써, 제작과정에서 상기 튜브(530)가 부력이나 콘크리트(550) 타설에 의해 움직이지 않도록 해준다. 또한, 고정수단(540)으로 상기 튜브의 중앙부를 양단부보다 더 높에 위치하도록 고정하여 휨응력보강부(C)에서 하부 플랜지(F')의 두께가 커지도록 할 수 있다. 도 5에는 상기 고정수단(540)의 여러 실시예가 도시되어 있다.
상기 고정수단(540)은, 튜브(530) 또는 분리막의 상단 또는 하단과 접촉하며 형성되는 직선형의 일측 고정수단(541)이나, 튜브(530) 또는 분리막 단면의 일부를 감싸며 형성되는 곡선형의 삼측 고정수단(542)으로 이루어진다.
도 5의 (a)에는 튜브(530)가 일측 고정수단(541)으로 이루어진 고정수단(540)에 의해 고정된 모습이 도시되어 있다. 일측 고정수단(541)은 전체적으로 직선형으로 이루어져 있으므로 그 제작이 간단하지만, 그로 이루어진 고정수단(540)은 튜브(530)가 상하로 움직이지 않도록 할 수 있을 뿐 좌우로 움직이는 것을 방지할 수 없다.
도 5의 (b)에는 튜브(530)가 삼측 고정수단(542)으로 이루어진 고정수단(540)에 의해 고정된 모습이 도시되어 있다. 삼측 고정수단(542)은 튜브(530) 단면의 절반 정도를 감싸면서 형성되므로 튜브(530)가 좌우로도 움직이지 않게 할 수 있으나, 일측 고정수단(541)에 비해 형상이 복잡하여 제작하는 것이 쉽지 않고, 더 많은 재료를 필요로 한다.
일측 고정수단(541)과 삼측 고정수단(542)으로 이루어진 고정수단(540)을 사용하는 경우, 재료를 절약할 수 있으면서도, 튜브(530)가 상하좌우 모든 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 고정수단은 도 5의 (c)에 도시되어 있다.
상기 고정수단(540)은 세로철근(520) 또는 가로철근(510)에 부착되어 고정수단(540) 자체가 고정됨으로써 제 기능을 할 수 있게 된다.
상기 튜브(530)는 중공피씨슬래브의 제작 후 그대로 남겨둘 수도 있고, 제작과정에서 그 외면으로 분리막이 형성되어 있는 튜브(530)를 사용하고 제작 후에는 튜브(530)를 분리막에서 빼내어 재활용할 수도 있다. 상기 튜브(530)는 그 내부에 유체가 채워진 상태에서는 변단면을 가지지만, 유체를 빼내면 그 부피가 줄어들기 때문에 분리막에서 쉽게 빼낼 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 제작방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 6에는 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법이 순서대로 도시되어 있다.
슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부(E)와, 상기 전단응력보강부(E) 사이에 위치하는 휨응력보강부(C)로 이루어지는 중공피씨슬래브의 제작방법에 있어서,
a) 중공피씨슬래브의 성형을 위한 몰드(600)를 셋팅하는 단계;
콘크리트를 재료로 하는 중공피씨슬래브의 형태를 만들 수 있도록 몰드(600)를 제작하여 셋팅한다.
b) 상기 몰드(600) 내부에, 슬래브의 길이방향으로는 가로철근(510)을, 슬래브 길이방향과 수직한 방향으로는 ∪형의 세로철근(520)을 배근하되, 상기 세로철근(520)의 상단부는 몰드(600)의 상부로 노출되도록 배근하는 단계;
가로철근(510)과 세로철근(520)을 상기 몰드(600) 내에 배근하는데, 상기 세로철근(520)의 상단부는 몰드(600) 상부로 노출되도록 배근하여 후에 콘크리트(550)가 타설되어도 콘크리트(550) 내로 묻히지 않도록 해준다. 이렇게 노출된 부분은 전단결합부(521)가 되어, 본 제작과정에 의해 만들어진 중공피씨슬래브가 건축물에 적용될 때 토핑콘크리트와의 일체성을 강화시켜 주는 역할을 하게 된다.
그 외에 콘크리트(550) 피복두께를 확보하기 위한 일반적인 수단들이 본 단계에서 행해질 수 있다.
c) 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 다수 개의 변단면형 튜브(530)를, 상기 ∪ 형상의 세로철근(520) 내의 하부에 위치하도록 배치한 후, 고정수단(540)으로 고정시키되, 상기 튜브의 하면이 전단응력보강부(E)에서 보다 휨응력보강부(C)에서 더 높이 위치할 수 있도록 고정시키는 단계;
슬래브 내에 중공을 형성시키기 위하여, 몰드(600) 내에 튜브(530)를 배치한다. 중공피씨슬래브가 작용하는 힘에 대해 효율적으로 대응할 수 있도록 변단면을 갖도록 하기 위하여, 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 변단면형 튜브(530)를 사용한다. 그리고 고정수단(540)으로 상기 튜브(530)를 고정하여 콘크리트(550)가 타설될 때, 튜브(530)가 움직이지 않도록 해준다. 상기 고정수단(540)은 튜브(530)가 움직이지 않도록 해줄 뿐만 아니라 튜브(530)를 특정 위치에 놓이도록 해주는데, 상기 튜브(530)의 하면이 휨응력보강부(C)에서 더 높은 위치에 놓이도록 함으로써 휨응력보강부(C) 하부 플랜지(F')를 더 두껍게 형성시킬 수 있다.
상기 고정수단(540)은, 튜브(530)의 상단 또는 하단과 접촉하여 위치한 직선형의 일측 고정수단(541)이나, 튜브(530) 단면의 일부를 감싸며 위치한 곡선형의 삼측 고정수단(542)으로 이루어질 수 있다. 고정수단(540)에 대한 자세한 설명은 상기하였으므로 생략하기로 한다.
상기 c) 단계 이후에는,
d) 상기 몰드(600) 내에 콘크리트(550)를 타설하고 양생하는 단계;
e) 상기 몰드(600)를 해체하여 탈형하는 단계;
가 진행되어 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작이 완료된다.
상기 c) 단계에서 배치되는 튜브(530)에는 그 외면으로 분리막이 더 형성될 수 있는데, 이 경우, e) 단계 이후 중공피씨슬래브에서 튜브(530)를 제거하는 단계가 더 포함된다. 이렇게 제거된 튜브(530)는, 재활용되어 슬래브의 제작단가를 낮출 수 있다. 도 7에는 중공피씨슬래브에서 튜브(530)를 제거하는 모습이 도시되어 있다. 상기 튜브(530)는 변단면을 갖지만, 그 내부의 공기 또는 물을 제거하면 부피가 작아지므로 중공 내에서 쉽게 제거될 수 있다.
튜브(530)의 외면으로 분리막이 더 형성되는 경우, 상기 고정수단(540)은 분리막과 접하도록 설치된다.
슬래브가 더 큰 강성을 필요로 하거나, 장스팬에 적용되어야 하는 경우, 상기 b)단계와 c)단계 사이에는, 다수 개의 강연선을 배치한 후 긴장시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 중공피씨슬래브의 전단응력보강부(E) 중 슬래브 말단면측 일부에 접합부(J)를 형성시키는 경우, 상기 c)단계와 d)단계 사이에서, 상기 접합부(J)가 형성되어야 할 위치에 접합부용 거푸집을 튜브(530)의 상부에 설치하고, e)단계에서 제거하는 과정이 더해질 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
500 : 중공피씨슬래브 510 : 가로철근
520 : 세로철근 521 : 전단결합부
530 : 튜브 540 : 고정수단
541 : 일측 고정수단 542 : 삼측 고정수단
550 : 콘크리트 600 : 몰드
C : 휨응력보강부 E : 전단응력보강부
F : 플랜지 F' : 하부 플랜지
J : 접합부 W : 웨브

Claims (12)

  1. 피씨슬래브의 내부에 다수의 중공이 형성되는 중공피씨슬래브에 있어서,
    상기 중공피씨슬래브(500)는, 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부(E)와, 상기 전단응력보강부(E) 사이에 위치하는 휨응력보강부(C)로 이루어지되;
    상기 중공피씨슬래브의 단면은 다수의 중공에 의해 상하부 플랜지(F)와 웨브(W)로 이루어지는 I형 단면이 연속되는 형상을 가지며;
    휨모멘트를 많이 받는 휨응력보강부(C)에서는 하부 플랜지(F')의 두께를 전단응력보강부(E)에 비하여 두껍게 구성하고, 전단응력을 많이 받는 전단응력보강부(E)에서는 웨브(W)의 두께를 휨응력보강부(C)에 비하여 두껍게 구성하는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중공피씨슬래브 전단응력보강부(E) 중 최말단부에서는 상부 플랜지가 생략되어 하부 플랜지(F')와 웨브(W)로 이루어지는 ⊥형 단면이 연속되는 형상의 접합부(J)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중공피씨슬래브에는 슬래브의 길이방향으로 형성되는 가로철근(510) 다수 개와, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로 형성되며 중공을 감싸는 ∪형상의 세로철근(520) 다수 개가 배근되되; 상기 세로철근(520)의 상단부는 중공피씨슬래브의 상면 위로 노출되어 전단결합부(521)를 형성시키는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중공피씨슬래브의 하부 플랜지(F') 내에는 다수의 강연선이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중공피씨슬래브의 중공 내부에는 상기 중공과 같은 형태를 갖는 튜브(530) 또는 분리막이 형성되어 있고, 중공 외부에는 튜브(530) 또는 분리막을 고정시키는 고정수단(540)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정수단(540)은, 튜브(530) 또는 분리막의 상단 또는 하단과 접촉하며 형성되는 직선형의 일측 고정수단(541)이나, 튜브(530) 또는 분리막 단면의 일부를 감싸며 형성되는 곡선형의 삼측 고정수단(542)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브.
  7. 슬래브의 길이방향 양단부에 위치하는 전단응력보강부(E)와, 상기 전단응력보강부(E) 사이에 위치하는 휨응력보강부(C)로 이루어지는 중공피씨슬래브의 제작방법에 있어서,
    a) 중공피씨슬래브의 성형을 위한 몰드(600)를 셋팅하는 단계;
    b) 상기 몰드(600) 내부에, 슬래브의 길이방향으로는 가로철근(510)을, 슬래브의 길이방향과 수직한 방향으로는 ∪형상의 세로철근(520)을 배근하되, 상기 세로철근(520)의 상단부는 몰드(600)의 상부로 노출되도록 배근하는 단계;
    c) 단면의 폭은 양단부에서보다 중앙부에서 더 크고 단면의 높이는 중앙부에서보다 양단부에서 더 큰 다수 개의 변단면형 튜브(530)를, 상기 ∪형상의 세로철근(520) 내의 하부에 위치하도록 배치한 후, 고정수단(540)으로 고정시키되, 상기 튜브(530)의 하면이 전단응력보강부(E)에서 보다 휨응력보강부(C)에서 더 높이 위치할 수 있도록 고정시키는 단계;
    d) 상기 몰드(600) 내에 콘크리트(550)를 타설하고 양생하는 단계;
    e) 상기 몰드(600)를 해체하여 탈형하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 b)단계와 c)단계 사이에는, 다수 개의 강연선을 배치한 후 긴장시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 튜브(530)의 외면으로는 분리막이 더 형성되어 있고, 상기 e)단계 이후 중공피씨슬래브에서 튜브(530)를 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 c)단계와 d)단계 사이에는, 상기 중공피씨슬래브의 전단응력보강부(E) 중 최말단부에 접합부용 거푸집을 튜브(530)의 상부에 설치하고, e) 단계에서 제거하는 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 고정수단(540)은, 튜브(530)의 상단 또는 하단과 접촉하여 위치한 직선형의 일측 고정수단(541)이나, 튜브(530) 단면의 일부를 감싸며 위치한 곡선형의 삼측 고정수단(542)으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 고정수단(540)은, 분리막의 상단 또는 하단과 접촉하여 위치한 직선형의 일측 고정수단(541)이나, 분리막 단면의 일부를 감싸며 위치한 곡선형의 삼측 고정수단(542)으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 변단면을 가지는 중공피씨슬래브의 제작방법.

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