KR20160139911A - 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 폐합하도록 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 콘크리트를 이용하여 일체로 형성되며, 판 형상으로 된 하부판과, 하부판의 폭방향을 따라 일정 간격을 두고 길이방향으로 돌출된 복수 개의 리브로 구성되는 본체와; 본체의 길이방향으로 중앙부에 본체의 리브와 리브 사이의 상부공간을 덮도록 구성되는 데크 플레이트와; 데크 플레이트의 양단부의 하부의 리브와 리브 사이를 폐합하도록 형성되는 단부 블럭과; 데크 플레이트의 길이방향 양단부를 폐합하도록 구성되는 엔드 클로져;를 포함하여 이루어진다.

Description

데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브{Headed Rib Precast Concrete Slab Using Deck Plate}

본 발명은 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 폐합하도록 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브에 관한 것이다.

건설업은 공사현장에서 주문 제작되는 방식이기 때문에 부재의 부품화가 곤란하고, 부품화된 부재의 경우에도 운반을 포함한 조립 및 시공단계에서의 기계화, 자동화는 장비 및 경험부족 등으로 인한 많은 어려움이 있어 노동생산성의 향상이 타업종에 비해 저조한 실정이다. 또한 건설업은 제조업에 비해 노동생산성이 낮은 노동집약형 산업이고, 산업재해 발생율은 타산업에 비해 3~5배 정도로 높아서 노동환경의 개선이 요구되기 때문에, 이러한 문제점들을 해결하고 노무절감, 공기단축, 작업안전성 확보를 통한 전체 공사비를 절감하기 위해서는 구체의 프리패브화, 하프피씨화, 시스템 거푸집의 이용, 설계시공의 표준화, 작업 및 공정관리의 합리화 등을 위하여 하프피씨 바닥판 공법을 적용하기도 하였다.

하프피씨 바닥판은 완전 피씨 공법의 장점과 현장타설 공법의 장점을 절충·보완한 효과적인 공법으로 공기단축, 시공성 향상을 목적으로 개발된 합성바닥판의 일종이다. 하프피씨 바닥판은 얇은 피씨판을 지지부재(보, 벽 등)에 걸쳐 놓고 그 위에서 상부철근을 배근한 후 나머지 단면인 덧침콘크리트(Topping concrete)를 현장타설콘크리트로 채우는 방식으로 거푸집과 동바리를 거의 사용하지 않는 것으로 구조성능과 시공성을 향상시킨 공법으로, 하프피씨 바닥판으로는 트러스근 보강형, 속빈형 및 더블티형 등이 알려져 있다.

트러스근 보강형 하프피씨 바닥판은 트러스 보강근의 하현재를 두께 40~80mm 정도의 얇은 피씨판에 매입하여 굳힌 후 트러스근(옴니어근 또는 카이저트러스근)의 상현재와 웨브재의 일부를 노출시킨 하프 슬래브로서 현장에서 이 위에 철근 배근 후 현장콘크리트를 타설하여 바닥판을 일체화시킨다. 현장타설콘크리트가 굳을 때까지 트러스근이 피씨판의 휨강도를 높이는 역할도 한다.

속빈형 하프피씨 바닥판은 단면 내부에 연속한 공동을 갖는 프리스트레스트 콘크리트 평판형 하프피씨 바닥판을 말하는 것으로 제품명으로 스판크리트, 다이나스판 등이 있다. 피씨판 두께는 7~30cm이고 프리스트레스가 도입되기 때문에 10m 정도의 스팬까지 사용이 가능하다. 장기 처짐이 극히 적어서 균열에 유리하고 경량이면서 휨내력이 크다.

더블티형 하프피씨 바닥판은 평평한 피씨판의 하면에 리브가 부착된 것으로 그 형상이 두 개의 T자형 리브를 붙여놓은 것과 같다. 피씨판을 데크 플레이트 형상으로 절곡 성형하여 단면성능이 향상되기 때문에 가설시 저항모멘트가 증가된다.

그러나 트러스근 보강형 하프피씨 바닥판은 트러스근의 제작설비가 별도로 필요하고 상부배근작업이 평판에 비해 불편하며 양중시 균열이 발생될 우려가 있으며, 속빈형 하프피씨 바닥판은 두께가 증가하여 층고가 높아지므로 고층건물에 적용시에는 문제가 있고, 더블티형 하프피씨 바닥판은 현장타설 콘크리트의 물량이 증가하고 리브가 하면에 돌출되어 있어 평면구성에 제한을 받는다는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제2009-0050520호 '리브드 하프 피씨 바닥판 및 그 제조방법'(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 얇은 판 형상으로 된 평판부의 상부에 길이방향으로 복수개의 리브부가 일체로 형성되도록성형된 프리캐스트 콘크리트 판과, 상기 리브부 사이에 설치되는 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 리브드 하프피씨 바닥판을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 발포체를 별도로 구성해야 하며, 상부에 후타설되는 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 없는 문제점이 있었다.

공개특허 제2009-0050520호 '리브드 하프 피씨 바닥판 및 그 제조방법'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 폐합하도록 하여, 내부에 중공을 형성하면서도 면외(面外) 방향의 강성(剛性)과 길이 방향의 내좌굴성(耐挫屈性)을 높게할 수 있으며, 골형의 데크 플레이트를 사용하여 상부에 후타설되는 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 중공부에 의하여 층간 차음효과 및 열전달율이 낮아 단열효과를 상승시킬 수 있는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 콘크리트를 이용하여 일체로 형성되며, 판 형상으로 된 하부판과, 하부판의 폭방향을 따라 일정 간격을 두고 길이방향으로 돌출된 복수 개의 리브로 구성되는 본체와; 본체의 길이방향으로 중앙부에 본체의 리브와 리브 사이의 상부공간을 덮도록 구성되는 데크 플레이트와; 데크 플레이트의 양단부의 하부의 리브와 리브 사이를 폐합하도록 형성되는 단부 블럭과; 데크 플레이트의 길이방향 양단부를 폐합하도록 구성되는 엔드 클로져;로 구성되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브를 제공하고자 한다.

또한, 리브의 상부면의 폭방향 일측 또는 양측 단부에는 안착턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브를 제공하고자 한다.

또한, 리브에는 길이방향을 따라 전체 길이에 걸쳐 상부가 리브의 상부로 노출되도록 리브에 전단보강철근이 매입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브를 제공하고자 한다.

또한, 전단보강철근은 높이방향으로 산과 골이 연속되어 파형 형상을 이루도록 단일의 철근을 절곡한 형상으로 형성되며, 본체의 길이방향의 양단부의 리브에는, 전단보강철근과 동일한 진폭 및 파장을 갖도록 상하로 절곡되어 형성되는 보조근이 전단보강철근과 각각의 상하부가 대응하여 전단보강철근과 교차되도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브를 제공하고자 한다.

또한, 단부 블럭과 엔드 클로져는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브를 제공하고자 한다.

본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브는 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 폐합하도록 하여, 내부에 중공을 형성하면서도 면외(面外) 방향의 강성(剛性)과 길이 방향의 내좌굴성(耐挫屈性)을 높게할 수 있으며, 골형의 데크 플레이트를 사용하여 상부에 후타설되는 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 중공부에 의하여 층간 차음효과 및 열전달율이 낮아 단열효과를 상승시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 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 아니 된다.
도 1은 본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 도 1의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 4a는 상기 도 1의 B-B선을 따른 단면도이다.
도 4b는 상기 도 1의 C-C선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브의 단부 블럭의 다른 실시예의 사시도이다.

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 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브는 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 데크 플레이트의 양단부를 폐합하도록 한다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브(1)는 하부판(11)과 하부판(11)의 상부에 복수개의 리브(12)가 콘크리트를 이용하여 일체로 형성되는 본체(10)와, 본체(10)의 길이방향 중앙부 상부를 덮도록 구성되는 데크 플레이트(20) 및 데크 플레이트(20)의 단부를 폐합하는 엔드 클로져(40) 및 엔드 클로져(40)의 하부에 형성되는 단부 블럭(30)으로 이루어진다.

하부판(11)은 두께 50~90mm 정도의 얇은 콘크리트판으로 구성되며 폭과 길이는 적용 스팬에 따라 달리 적용될 수 있다. 하부판(11)은 전체가 격자 형태로 배근된 철근 또는 와이어 메쉬로 보강될 수 있으며, 또한 각 리브(12)의 하부 단면 내에는 길이방향으로 배치된 PC 강봉이나 PC 강연선으로 구성된 긴장재를 통해 추가로 압축프리스트레스가 도입되도록 하여, 하부판(11)의 두께가 얇게 형성되면서도 장경간, 고하중 하에서 효과적으로 인장력에 저항할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브(1)는 구조 단면의 반정도를 프리캐스트 콘크리트화하기 때문에 구조상 얇은 판 거동을 피할 수 없고 탈형, 운반, 조립시 그리고 현장타설 콘크리트 타설시에 균열이 발생할 수 있다. 따라서 보강을 위하여 하부판(11)의 상면에 리브(12)를 형성하도록 한다.

리브(12)는 하부판(11)의 상면에 하부판(11)의 폭방향을 따라 일정 간격을 두고 길이방향으로 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 일정 간격을 두고 형성되는 리브부(12)는 자중을 크게 증가시키지 않으면서 하부판(11)의 강도와 강성을 보강하도록 한다.

도 2에서와 같이, 본체(10)의 길이방향으로 중앙부에는 데크 플레이트(20)가 리브(12)와 리브(12)의 사이의 상부를 덮도록 구성된다.

본 발명에서 사용되는 데크 플레이트(20)는 사다리꼴 또는 사각형 등의 다면이 반복하여 파형(波形)으로 성형된 것으로, 면외(面外) 방향의 강성(剛性)과 길이 방향의 내좌굴성(耐挫屈性)을 높게 한다. 따라서, 작업시에도 변형이나 파손이 되지 않도록 할 수 있으며, 리브(12)와 리브(12)의 사이에 골형의 데크 플레이트를 사용하여 리브(12)의 상부면의 상부로 돌출하는 단면이 반복되도록 하여, 리브(12)의 상부로 돌출하는 단면만큼 상부에 후타설되는 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있도록 한다.

도 3은 상기 도 1의 A-A선을 따른 단면도이다.

도 3에서와 같이, 리브(12)의 상부면의 폭방향 일측 또는 양측 단부에는 안착턱(121)이 형성되도록 하여, 데크 플레이트(30)의 폭방향 단부의 거치가 용이하도록 하며, 데크 플레이트(30)의 폭방향 단부가 리브(12)의 상부면의 상부로 돌출되지 않도록 할 수도 있다.

안착턱(121)은 리브(12)의 폭방향 양단부 또는 일단부를 블럭아웃시켜 형성하도록 하며, 안착턱(121)의 크기는 다양하게 적용될 수 있다.

도 4a는 상기 도 1의 B-B선을 따른 단면도이고, 도 4b는 상기 도 1의 C-C선을 따른 단면도이다.

도 4a에서와 같이, 본체(10)의 길이방향의 중앙부가 데크 플레이트(20)에 의하여 상부면이 덮여 있고, 양단부가, 단부 블럭(30) 및 엔드 클로져(40)에 의하여 폐합되어 중공(50)을 형성하게 되는 것이다.

또한, 도 4b에서와 같이, 리브(12)에는 그 길이방향을 따라 전체 길이에 걸쳐 전단보강철근(122)이 배근되도록 할 수 있다. 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브(1)는 리브(12)에 전단력이 발생하게 되는데 이를 콘크리트 단면만으로 저항하려면 큰 춤이 필요하게 되어 층고 부분에서 불리하고 경제성이 떨어지기 때문에 리브(12)에 별도의 전단보강철근(122)을 배근하여 콘크리트 단면과 함께 전단력에 저항하도록 할 수도 있다.

전단보강철근(122)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 전단보강철근(122)의 상부가 리브(12)의 상부로 노출되도록 하부가 리브(12)에 매입되어 형성되도록 하여, 리브(12)의 상부로 노출되는 전단보강철근(122)의 상부 선단이 현장 콘크리트와 합성되도록 할 수 있다.

전단보강철근(122)은 특히, 도 4b에 나타낸 것처럼 산과 골이 연속되어 파형 형상을 이루도록 단일의 철근을 절곡한 것을 사용하여, 리브(12) 보강에 요구되는 철근량을 만족시키면서 배근을 간편하게 할 수 있으며, 전단보강철근(122)의 리브(12)의 상부로 노출된 부분은 리브(12)의 길이방향의 양쪽 단부에는 2개의 전단보강

리브(12)의 길이방향의 양쪽 단부에는 전단보강철근(122)과 동일한 진폭 및 파장을 갖도록 상하로 절곡되어 형성되는 보조근(123)이 전단보강철근(122)과 각각의 상하부가 대응하여 전단보강철근(122)과 교차되도록 배근하여 단부에서 크게 작용하는 전단력에 저항하도록 할 수 있다.

단부 블럭(30)은 데크 플레이트(10)의 양단부의 하부의 리브(12)와 리브(12) 사이를 폐합하도록 형성되며, 추가 콘크리트 타설시에 중공(50)의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 방지하도록 한다.

이때, 단부 블럭(30)은 본체(10)의 하부판(11) 또는 리브(12)와 고정되지 않고 끼워져 결합되기 때문에 데크 플레이트(20)의 길이, 위치 등에 따라 대응하여 그 위치를 조절하여 고정할 수 있도록 한다.

단부 블럭(30)은 하중을 최소화 할 수 있도록 합성수지 바람직하게는 스티로폼과 같은 소재로 형성되도록 할 수 있다.

이와 같이, 리브(12)와 리브(12) 사이를 단부 블럭(30)으로 폐합하여 데크 플레이트(20)와 함께 중공(50)을 형성하지만, 데크 플레이트(20)가 일정한 단면이 반복되는 골형으로 형성되기 때문에, 데크 플레이트(20)의 양단부를 폐합하도록 별도의 엔드 클로져(40)를 끼워 결합하도록 할 수 있다.

엔드 클로져(40)는 플라스틱 등 합성수지로 형성되도록 할 수 있으며, 그 형상은 데크 플레이트(20)의 단부에 끼워지는 캡 형상으로 형성될 수 있다.

단부 블럭(30)과 엔드 클로져(40)는 각각 다른 재질로 형성될 수도 있으며, 동일한 재질로 형성될 수도 있다.

본 발명에서는 도 1과 도 2 및 도 4에서와 같이, 본체(10)의 길이방향의 중앙부에만 데크 플레이트(20)를 구성하여 폐합하여 중공(50)을 형성하고, 양단부의 리브(12)와 리브(12) 사이의 공간은 노출되도록 하여, 본체(10)의 길이방향의 양단부에 노출된 공간에는 현장 콘크리트가 타설 및 양생되도록 함으로써, 슬래브 간의 연결부에 대한 탑핑 콘크리트의 유효 깊이가 크게 확보되도록 하는 것이다.

도 5는 본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브의 단부 블럭의 다른 실시예의 사시도이다.

또한, 도 5에서와 같이, 단부 블럭(30)과 엔드 클로져(40)는 일체로 형성되도록 하여, 시공시 작업시간을 줄일 수 있으며, 엔드 클로져(40)를 데크 플레이트(20)의 단부에 결합시키는 것만으로 단부 블럭(30)을 정확한 위치에 고정할 수 있도록 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브는 상면에 다수개의 리브를 일체로 구성하고, 리브와 리브의 사이에 골형 데크 플레이트를 거치하도록 하여 슬래브의 길이방향 중앙부를 중공이 형성되도록 폐합하도록 하여, 내부에 중공을 형성하면서도 면외(面外) 방향의 강성(剛性)과 길이 방향의 내좌굴성(耐挫屈性)을 높게할 수 있으며, 골형의 데크 플레이트를 사용하여 상부에 후타설되는 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 중공부에 의하여 층간 차음효과 및 열전달율이 낮아 단열효과를 상승시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 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.

1 : 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브
10 : 본체
11 : 하부판
12 : 리브
121 : 안착턱
122 : 전단보강철근
123 : 보조근
20 : 데크 플레이트
30 : 단부 블럭
40 : 엔드 클로져
50 : 중공

Claims (5)

1. 콘크리트를 이용하여 일체로 형성되며, 판 형상으로 된 하부판(11)과, 하부판(11)의 폭방향을 따라 일정 간격을 두고 길이방향으로 돌출된 복수 개의 리브(12)로 구성되는 본체(10)와;
   본체(10)의 길이방향으로 중앙부에 본체(10)의 리브(12)와 리브(12) 사이의 상부공간을 덮도록 구성되는 데크 플레이트(20)와;
   데크 플레이트(10)의 양단부의 하부의 리브(12)와 리브(12) 사이를 폐합하도록 형성되는 단부 블럭(30)과;
   데크 플레이트(20)의 길이방향 양단부를 폐합하도록 구성되는 엔드 클로져(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브.
2. 청구항 1에 있어서,
   리브(12)의 상부면의 폭방향 일측 또는 양측 단부에는 안착턱(121)이 형성되는 것을 특징으로 하는 데크 플레이트를 이용한 중공형 역리브 피씨 슬래브.
3. 청구항 1에 있어서,
   리브(12)에는 길이방향을 따라 전체 길이에 걸쳐 상부가 리브(12)의 상부로 노출되도록 리브(12)에 전단보강철근(122)이 매입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브.
4. 청구항 2에 있어서,
   전단보강철근(122)은 높이방향으로 산과 골이 연속되어 파형 형상을 이루도록 단일의 철근을 절곡한 형상으로 형성되며,
   리브(12)의 길이방향의 양쪽 단부에는, 전단보강철근(122)과 동일한 진폭 및 파장을 갖도록 상하로 절곡되어 형성되는 보조근(123)이 전단보강철근(122)과 각각의 상하부가 대응하여 전단보강철근(122)과 교차되도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브.
5. 청구항 1에 있어서,
   단부 블럭(30)과 엔드 클로져(40)는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 피씨 슬래브.

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