KR20170008628A - 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역리브 형으로 구성하여 현장 타설되어 합성되는 콘크리트의 량을 감소시킬 수 있고, 역리브의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간에 수평 전단력에 저항하는 요소를 구성하여 휨 내력이 일층 증진되도록 한 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 콘크리트로 제작되어 길이 방향으로 일정 폭과 두께를 갖는 바닥부, 바닥부의 상면에 상호 일정 간격을 두고 상향으로 일정 높이만큼 입설되어 길이방향으로 사다리꼴 단면을 형성하여 양측에 경사진 사면을 갖는 복수개 이상의 보강리브로 이루어진 바닥판 몸체와; 상기 보강리브에 하단이 매설되고 상단이 보강리브의 높이보다 높게 노출되어 있는 전단연결재와; 상기 보강리브측 단면 영역에 길이 방향으로 긴장되게 설치되어 상기 바닥판 몸체에 프리스트레스를 도입시키는 복수개의 긴장;를 포함하되, 상기 보강리브의 양쪽 사면에는 그의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간에 바닥판 몸체의 상면으로 현장 타설되는 콘크리트층과의 합성 후 시공시 발생되는 수평전단력에 저항하기 위한 전단저항요소가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판{Construction precast concrete slab}

본 발명은 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 관한 것으로, 특히 역리브 형으로 구성하여 현장 타설되어 합성되는 콘크리트의 량을 감소시킬 수 있고, 역리브의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간에 수평 전단력에 저항하는 요소를 구성하여 휨 내력이 일층 증진되도록 한 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 관한 것이다.

건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 공장에서 제작하여 고강도, 고내구성 실현이 가능하고, 증기양생으로 초기 건조수축 대폭 감소되고, 전체 바닥판에 균일한 품질 유지가 가능하다. 또한 동바리 설치, 거푸집 제작 및 장기간의 양생 등이 필요하지 않으며, 현장공정을 대폭 생략하여 급속시공이 가능하고, 프리스트레스의 도입으로 현장타설 바닥판에 비해 피로수명 증가를 꾀할 수 있고, 초기 바닥판 균열을 대폭 줄임으로써 급속한 열화방지가 가능하다.

이러한 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 현장에서 거푸집 대용으로 배치되고, 상부에 철근이 배근된 후 현장에서 콘크리트가 타설되어 시공된다. 따라서 바닥 슬래브의 시공 후 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 현장에서 타설된 콘크리트층과의 사이에서 수평전단력을 받게 되며, 이 수평전단력은 단부측에서 최대의 크기로 발생하게 되므로 이에 대한 방안이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1054364호로서, 포스트텐션 광폭 ＰＣ 슬래브 및 이의 제작방법이 제안되어 있다. 이는 하부는 PC로 구성되고 상부는 트러스형 철근이 노출되는 PC 데크에서, 상기 PC의 내부는 가로근 및 세로근이 배근되고 상기 PC의 하부에는 길이방향으로 다수개의 보강리브가 더 형성되어 상기 보강리브 내부에는 포스트텐션용 인장재가 설치되고 상기 인장재는 상기 PC의 단부에 지압판과 헤드로 고정되어 설치되되, 상기 보강리브(R)는 상기 PC의 중앙부에서 높이가 가장 크고 양단부로 갈수록 높이가 줄어드는 것을 특징으로 한다.

이같이 상기 배경기술에서는 PC부의 구조를 개선하고 인장재의 설치방법을 개선하여 춤은 줄이고 넓은 스팬의 형성이 가능한 효과를 갖으나, 단부에서 최대로 발생되는 수평전단력에 저항하는 기술적 대안의 제시가 없다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1054364호로서, 포스트텐션 광폭 ＰＣ 슬래브 및 이의 제작방법

본 발명은 역리브 형으로 구성하여 현장 타설되어 합성되는 콘크리트의 량을 감소시킬 수 있고, 역리브의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간에 수평 전단력에 저항하는 요소를 구성하여 휨 내력이 일층 증진되도록 한 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

콘크리트로 제작되어 길이 방향으로 일정 폭과 두께를 갖는 바닥부, 바닥부의 상면에 상호 일정 간격을 두고 상향으로 일정 높이만큼 입설되어 길이방향으로 사다리꼴 단면을 형성하여 양측에 경사진 사면을 갖는 복수개 이상의 보강리브로 이루어진 바닥판 몸체와;

상기 보강리브에 하단이 매설되고 상단이 보강리브의 높이보다 높게 노출되어 있는 전단연결재와;

상기 보강리브측 단면 영역에 길이 방향으로 긴장되게 설치되어 상기 바닥판 몸체에 프리스트레스를 도입시키는 복수개의 긴장;를 포함하되,

상기 보강리브의 양쪽 사면에는 그의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간에 바닥판 몸체의 상면으로 현장 타설되는 콘크리트층과의 합성 후 시공시 발생되는 수평전단력에 저항하기 위한 전단저항요소가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단저항요소는,

상기 보강리브의 양쪽 사면의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 함몰하여 배열되어 있는 전단걸림홈으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단저항요소는,

상기 보강리브의 양쪽 사면의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 돌출하여 배열되어 있는 전단걸림턱으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단걸림홈은 상기 콘크리트층내 골재의 직경을 고려하여 15mm 이상의 깊이를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단걸림턱은 상기 콘크리트층내 골재의 직경을 고려하여 15mm 이상의 높이를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단연결재는 보강리브의 길이 방향을 따라 파형 형태로 절곡이 반복 연속된 단일형으로 구성되어 보강리브의 상면에 다수의 닫힌 고리 형태로 노출되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단연결재는 U자 형태로 상단에 내측으로 절곡된 후크부를 갖고 보강리브의 길이 방향에 직각 방향으로 자세를 잡아 위치되어 일정 간격마다 배열되어 사면으로부터 노출되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 이웃한 콘크리트 바닥판의 상면에 타설되는 콘크리트층을 합성시키기 위해 상기 바닥판 몸체의 장변측 단부에 엣지 합성연결재가 더 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 따르면, 상향 입설된 보강리브의 단부 구간에 수평 전단력에 저항하는 전단걸림홈 또는 전단걸림턱을 연속적으로 구성함으로써 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 현장 타설되는 콘크리트층의 수평전단력이 억제되어 휨 내력이 일층 증대된다. 또한 휨 내력의 증대로 콘크리트층의 두께를 감소시킬 수 있고, 장지간에 시공이 가능한 이점을 갖는다.

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 일 실시 예에 따른 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 사시도.
도 2는 도 1의 일측면도.
도 3은 도 1의 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판에 적용된 전단연결재의 사시도.
도 4a는 도 1의 일측면도.
도 4b는 도 2의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 사시도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7은 도 5의 정면도.
도 8a는 도 5의 일측면도.
도 8b는 도 6의 A-A선 단면도.
도 9는 본 발명에 적용되는 전단저항요소인 전단걸림홈의 다양한 예시도.
도 10은 본 발명에 적용되는 전단저항요소인 전단걸림턱의 다양한 예시도.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 사시도.
도 11b는 도 11a의 일측면도.
도 12는 도 11a의 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판 2개가 나란하게 배치되어 상호 엣지 합성연결재에 합성되어 있는 상태를 나타내는 시공상태도.

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 발명에 따른 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)은 제 1실시 예를 나타낸 도 1 내지 도 4 그리고 제 2실시예를 나타낸 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 바닥판 몸체(12), 전단연결재(14), 긴장재(16) 및 전단저항요소로 구성된다.

바닥판 몸체(12)는 프리캐스트 콘크리트로 제작된다. 바닥판 몸체(12)는 길이 방향으로 일정 폭과 두께를 갖는 바닥부(121), 바닥부(121)의 상면에 상호 일정 간격을 두고 상향으로 일정 높이만큼 입설되어 길이방향으로 사다리꼴 단면을 형성하여 양측에 경사진 사면(122a,122a)을 갖는 복수개 이상의 보강리브(122)로 이루어진다. 본 실시 예에서 보강리브(122)는 3개소에 형성되어 있으나 바닥부(121)의 폭에 따라 증감될 수 있다.

이때 보강리브(122)는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)에 배치되는 배근(미도시)의 설치 높이를 제공하게 된다. 또한 보강리브(122)는 바닥부(121)의 휨 내력을 보강한다. 또한 보강리브(122)는 바닥부(121)에서 상향으로 입설되어 그 상방으로 현장 타설되는 콘크리트의 량을 줄일 수 있는 효과를 주게 된다.

전단연결재(14)는 보강리브(122)에 하단이 매설되고 상단이 보강리브(122)의 높이보다 높게 노출되어 설치된다. 전단연결재(14)는 다양한 형태로 설치될 수 있다.

제1 형태로, 도 3 및 도 4와 같이 전단연결재(14)는 보강리브(122)의 길이 방향을 따라 파형 형태로 절곡이 반복 연속된 단일형으로 구성될 수 있다. 이 경우 전단연결재(14)는 보강리브(122)의 상면에 도 1 및 2와 같이 다수의 닫힌 고리 형태로 노출되는 특징을 갖게 된다.

제2 형태로, 도 5 내지 8과 같이 전단연결재(14)는 U자 형태로서 상단에 내측으로 절곡된 후크부(141)를 갖고 보강리브(122)의 길이 방향에 직각 방향으로 위치되어 일정 간격마다 배열되어 사면(122a)으로부터 입설되는 노출 형태가 될 수 있다.

여기서 도 3과 같이 파형 형태로 절곡이 반복 연속된 단일형으로 구성된 전단연결재(14)는 설치가 용이한 이점을 제공한다.

이와 같은 형태의 전단연결재(14)는 보강리브(122)측에 설치되어 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)에 배치되는 배근(미도시)과 용접된다. 또한 전단연결재(14)는 도 4a와 같이 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)에 현장 타설되는 콘크리트층(20)과의 합성을 통해 수평전단 저항을 발휘하게 된다.

긴장재(16)는 보강리브(122)측 단면 영역에 길이 방향으로 긴장되게 설치되어 바닥판 몸체(12)에 프리스트레스를 도입시킨다. 본 실시 예에서 긴장재(16)는 보강리브(122)측 단면 영역에 하부로 4개가 수평 배열되고, 상부로 1개가 배치되어 있으나 이러한 배열 형태에 한정되는 것은 아니다.

전단저항요소는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)에 바닥판 몸체(12)의 상면으로 현장 타설되는 콘크리트층(20)과의 합성 후 시공시 발생되는 수평전단력에 저항하기 위한 것이다. 이때 수평전단력은 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)의 단변측 단부에서 최대가 발생하므로 전단저항요소는 도 1 및 도 5와 같이 바닥판 몸체(12)의 양쪽 단변측 끝단으로부터 일정 구간(S)에 해당하는 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)에 전단걸림홈(123) 또는 전단걸림턱(124)을 구성하여 이루어진다.

전단걸림홈(123)은 도 9의 (가),(나),(다),(라)와 같이 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 함몰되어 일정 간격마다 배열되어 구성될 수 있다.

이같이 전단걸림홈(123)을 구성하게 되면, 전단걸림홈(123)에 현장 타설콘크리트가 침입하게 되어 결국, 도 4a와 같이 콘크리트층(20)과 맞물리는 결합 구조를 이루게 되어 수평전단력에 저항하는 힘을 발휘하게 된다.

또한, 전단걸림턱(124)은 도 10의 (가),(나),(다),(라)와 같이 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 돌출되어 일정 간격마다 배열되어 구성될 수 있다.

이같이 전단걸림턱(124)을 구성하게 되면 이웃한 전단걸림턱(124과 124)의 사이에 현장 타설콘크리트가 침입하게 되어 결국, 콘크리트층(20)과 맞물리는 결합 구조를 이루게 되어 수평전단력에 저항하는 힘을 발휘하게 되는 것이다.

여기서, 전단걸림홈(123)과 전단걸림턱(124)은 상기 콘크리트층(20)내 골재의 직경(20~25mm)을 고려하여 15mm 이상의 깊이를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)은 이웃한 콘크리트 바닥판(10)간의 상면에 타설되는 콘크리트층을 합성시키기 위해 도 11a 및 도 11b와 같이 바닥판 몸체(12)의 장변측 단부에 엣지 합성연결재(18)가 더 배열되어 구성될 수 있다. 이 경우 도 12와 같이 시공된 이웃한 콘크리트 바닥판(10과 10)의 장변측 경계면에는 ∩형상으로 접하게 되어 용접이 이루어질 수 있고, 전단 저항의 효과도 기대할 수 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.

12: 바닥판 몸체
122: 보강리브
123: 전단걸림홈
124: 전단걸림턱
14: 전단연결재
16: 긴장재
18: 엣지 합성연결재

Claims (8)

1. 콘크리트로 제작되어 길이 방향으로 일정 폭과 두께를 갖는 바닥부(121), 바닥부(121)의 상면에 상호 일정 간격을 두고 상향으로 일정 높이만큼 입설되어 길이방향으로 사다리꼴 단면을 형성하여 양측에 경사진 사면(122a,122a)을 갖는 복수개 이상의 보강리브(122)로 이루어진 바닥판 몸체(12)와;
   상기 보강리브(122)에 하단이 매설되고 상단이 보강리브(122)의 높이보다 높게 노출되어 있는 전단연결재(14)와;
   상기 보강리브(122)측 단면 영역에 길이 방향으로 긴장되게 설치되어 상기 바닥판 몸체(12)에 프리스트레스를 도입시키는 복수개의 긴장재(16);를 포함하되,
   상기 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)에는 그의 양쪽 끝단으로부터 일정 구간(S)에 바닥판 몸체(12)의 상면으로 현장 타설되는 콘크리트층(20)과의 합성 후 시공시 발생되는 수평전단력에 저항하기 위한 전단저항요소가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전단저항요소는,
   상기 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 함몰하여 배열되어 있는 전단걸림홈(123)으로 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전단저항요소는,
   상기 보강리브(122)의 양쪽 사면(122a,122a)의 높이 방향으로 반원형, 사각형, 사다리꼴형, 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖고 돌출하여 배열되어 있는 전단걸림턱(124)으로 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 전단걸림홈(123)은 상기 콘크리트층(20)내 골재의 직경을 고려하여 15mm 이상의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 전단걸림턱(124)은 상기 콘크리트층(20)내 골재의 직경을 고려하여 15mm 이상의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 전단연결재(14)는 보강리브(122)의 길이 방향을 따라 파형 형태로 절곡이 반복 연속된 단일형으로 구성되어 보강리브(122)의 상면에 다수의 닫힌 고리 형태로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 전단연결재(14)는 U자 형태로 상단에 내측으로 절곡된 후크부(141)를 갖고 보강리브(122)의 길이 방향에 직각 방향으로 자세를 잡아 위치되어 일정 간격마다 배열되어 사면(122a)으로부터 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.
8. 제 1항에 있어서,
   이웃한 콘크리트 바닥판의 상면에 타설되는 콘크리트층을 합성시키기 위해 상기 바닥판 몸체(12)의 장변측 단부에 엣지 합성연결재(18)가 더 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 프리캐스트 콘크리트 바닥판.

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