KR20170067584A - 하프 슬래브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하프 슬래브에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 보강철근부가 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부에 미리 설치됨으로써, 하프 슬래브들 사이의 전단력 보강을 위한 별도의 보강근이 불필요하고, 이로 인해 시공에 필요한 철근 자재량 감소, 시공기간 단축 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

하프 슬래브{Reinforced Steel Half Slab}

본 발명은 하프 슬래브에 관한 것이다.

콘크리트 슬래브를 시공하는 방식에는 거푸집을 설치하여 현장에서 직접 콘크리트를 타설하는 현장시공법과, 공장에서 제작된 PC(precast concrete)부재를 현장에서 조립하여 설치하는 PC공법으로 구분할 수 있다.

현장시공법은 많은 현장작업량에 따라 많은 인력과 공기(工期)가 소요되므로, 최근에는 부재의 표준화, 공정의 간소화, 노동 생산성 등을 꾀할 수 있는 PC공법이 주목받고 있는 상황이다.

PC공법에는 다양한 형태의 PC부재들이 개발되어 사용되고 있으며, 그러한 PC부재 중의 하나가 하프PC슬래브이다. 하프PC슬래브는 양중무게를 고려하여 소요 슬래브 두께의 절반 정도의 두께로 미리 공장에서 제작한 부재인데, 통상적으로 하부철근 다수개를 병렬 배치한 후 상·하현재와 래티스재가 조립된 트러스조립철근 다수개를 병렬 배치하여 하부철근 위에 교차하게 접합한 상태에서 콘크리트를 부어 하부철근이 콘크리트에 매입되도록 하는 한편 트러스조립철근 상부가 콘크리트에서 돌출되도록 제작한다. 이와 같은 하프PC슬래브는 시공위치에 양중 설치한 후에 나머지 콘크리트를 현장에서 타설하여 슬래브 구조체로 완성된다.

한편, 하프PC슬래브의 운반과 양중 등 전반적인 사정을 고려할 때 하프PC슬래브는 그 폭이 제한되기 마련이며, 이러한 하프PC슬래브를 이용하여 슬래브 공사를 수행한다면 하나의 스팬 내에 여러 개의 하프PC슬래브를 맞대어 설치해야만 하는 경우가 있을 수밖에 없다.

이 경우 하프PC슬래브 상호 간 맞댄이음부는 전단 내지 휨 등 구조적으로 취약하므로 이에 대한 고려가 필요한데, 전단성능은 하프PC슬래브 위에 상부철근(전단철근으로 역할함)을 배근하는 것으로, 휨성능은 하프PC슬래브에 근접하게 보강부재를 설치하는 것으로 확보할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 하프PC슬래브 이음구조로서, 보강부재로 통상적인 철근을 채택하여 이를 하프PC슬래브의 맞댄이음부에 설치함으로써 맞댄이음부의 휨성능을 보강한 예를 보여준다. 도시하고 있는 바와 같이 보강부재(철근)는 이음방향으로 배근되며, 다만 충분한 휨성능을 확보하기 위해서는 보강부재(철근)의 충분한 설치길이(충분한 정착력 확보를 위한 설치길이)가 필요하다.

그런데, 보강부재(철근)를 충분한 설치길이로 설치하는 것은 그리 쉽지 않다. 왜냐하면 보강부재(철근)와 하프PC슬래브의 트러스조립철근 사이에 간섭이 일어나기 때문이다.

다시 말해, 보강부재(철근)는 하프PC슬래브의 트러스조립철근과 교차하게 배근되는데, 이 경우 보강부재(철근)가 트러스조립철근의 래티스근에 걸리기 때문에 보강부재(철근)를 배근하기 위해서는 간섭부위의 래티스근을 일일이 절단해야 하는 번거로운 현장작업을 수행해야 하는 바, 보강부재(철근)의 설치길이가 길수록 그 현장작업량은 많아질 수밖에 없는 것이다.

특히나 슬래브 경량화를 위해 하프PC슬래브에 중공재를 설치할 수 있는데, 이 경우에는 보강부재(철근)가 중공재와도 간섭이 일어나게 된다.

이러한 간섭문제는 도 2와 같이 간섭위치의 중공재를 제거하는 방법으로 해결할 수밖에 없으나, 중공재를 제거하면 그만큼 콘크리트 타설량을 증대시켜야 하기 때문에 슬래브 경량화 효과는 그만큼 떨어진다.

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 보강철근부가 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부에 미리 설치됨으로써, 하프 슬래브들 사이의 전단력 보강을 위한 별도의 보강근이 불필요하고, 이로 인해 시공에 필요한 철근 자재량 감소, 시공기간 단축 등을 도모하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 하프 슬래브가 돌출본체부로 인해 중앙부 및 날개부로 구분되게 형성됨으로써, 날개부 구간의 프리캐스트 콘크리트 물량을 줄일 수 있고, 날개부 구간의 토핑콘크리트 타설 깊이 증가로 인하여 수밀성이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 조립철근부로 인해 하프 슬래브의 전단력 저항성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 제1방향으로 배치되는 제1철근부와, 제1방향과 교차되는 제2방향으로 제1철근부를 따라 이격되며 결합되는 제2철근부와, 제2철근부의 상측에 제1방향으로 배치되며 일단이 외부로 노출된 후 절곡되어 외측으로 연장돌출되어 형성된 보강철근부를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부; 및 베이스본체부의 상부 양측 각각의 단부로부터 안쪽으로 소정간격 이격된 위치에 돌출형성되며 프리캐스트 콘크리트 구조의 돌출본체부;를 포함하는 하프 슬래브를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 보강철근부가 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부에 미리 설치됨으로써, 하프 슬래브들 사이의 전단력 보강을 위한 별도의 보강근이 불필요하고, 이로 인해 시공에 필요한 철근 자재량 감소, 시공기간 단축 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하프 슬래브가 돌출본체부로 인해 중앙부 및 날개부로 구분되게 형성됨으로써, 날개부 구간의 프리캐스트 콘크리트 물량을 줄일 수 있고, 날개부 구간의 토핑콘크리트 타설 깊이 증가로 인하여 수밀성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 조립철근부로 인해 하프 슬래브의 전단력 저항성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 하프PC슬래브 이음구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하프 슬래브를 나타낸 도면이다.
도 4과 도 5는 도 3의 조립철근부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 하프 슬래브의 설치예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하프 슬래브를 나타낸 도면이다. 도 4과 도 5는 도 3의 조립철근부를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 3의 하프 슬래브의 설치예를 나타낸 도면이다.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 하프 슬래브(300)는, 제1방향으로 배치되는 제1철근부(301)와, 제1방향과 교차되는 제2방향으로 제1철근부(301)를 따라 이격되며 결합되는 제2철근부(303)와, 제2철근부(303)의 상측에 제1방향으로 배치되며 일단이 외부로 노출된 후 절곡되어 외측으로 연장돌출되어 형성된 보강철근부(305)를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부(307); 및 베이스본체부(307)의 상부 양측 각각의 단부로부터 안쪽으로 소정간격 이격된 위치에 돌출형성되며 프리캐스트 콘크리트 구조의 돌출본체부(309);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

베이스본체부(307)는 프리캐스트 콘크리트 구조로 형성된다.

여기서, 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete)는 공장 등에서 형틀에 성형 제조한 철근 콘크리트 부재를 의미한다.

베이스본체부(307)는 내측에 제1방향으로 배치되는 제1철근부(301)와, 제1방향과 교차되는 제2방향으로 제1철근부(301)를 따라 이격되며 결합되는 제2철근부(303)와, 제2철근부(303)의 상측에 제1방향으로 배치되며 일단이 외부로 노출된 후 제1방향으로 연장돌출되어 형성된 보강철근부(305)를 포함한다.

제1철근부(301)는 베이스본체부(307)의 내측에 제1방향으로 배치되는데, 여기서 제1방향은 도 3에 도시된 바와 같이 베이스본체부(307)의 좌우 길이방향을 의미한다.

물론, 제1철근부(301)는 베이스본체부(307)의 내측에 제2방향으로 소정간격 이격되며 다수개로 제공될 수 있다.

또한, 제1철근부(301)는 베이스본체부(307)의 내측 중앙 부분에 배치될 수 있다.

제2철근부(303)는 베이스본체부(307)의 내측에 제1방향과 교차되는 제2방향으로 제1철근부(301)를 따라 이격되며 결합된다.

여기서, 일예로 제2방향은 제1방향과 수직이 되는 방향이다.

한편, 제2철근부(303)와 제1철근부(301)는 별도의 철사로 묶여서 결합될 수 있다.

보강철근부(305)는 제2철근부(303)의 상측에 제1방향으로 배치된다.

보강철근부(305)는 일단이 베이스본체부(307)의 외부로 노출된 후 절곡되어 외측으로 연장돌출되어 형성된다.

이러한 보강철근부(305)의 구조에 대한 일예를 좀 더 상세히 설명하면, 보강철근부(305)는, 제2철근부(303)의 상측에 제1방향으로 배치되며 결합되는 제1보강부(311); 및 제1보강부(311)의 단부에서 상방향으로 절곡된 후 제1방향과 나란하게 베이스본체부(307)의 외측으로 돌출연장된 제2보강부(313);를 포함한다.

제1보강부(311)는 제2철근부(303)의 상측에 제1방향으로 배치되는데, 일예로 제1보강부(311)와 제2철근부(303)는 별도의 철사로 묶여서 결합될 수 있다.

제2보강부(313)는 제1보강부(311)의 단부에서 상방향으로 절곡된 후 제1방향과 나란하게 베이스본체부(307)의 외측으로 돌출연장된다.

이러한 제2보강부(313)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 하프 슬래브를 배치하고 토핑콘크리트(601)를 충진하여 시공할 때, 인접하여 배치되는 하프 슬래브들 사이의 전단력 저항성을 향상시키게 된다.

즉, 제2보강부(313)를 포함하는 보강철근부(305)가 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부(307)에 미리 설치됨으로써, 하프 슬래브들 사이의 전단력 보강을 위한 별도의 보강근이 불필요하게 된다.

또한, 별도의 보강근 설치가 불필요하여 시공에 필요한 철근 자재량 감소, 시공기간 단축 등의 효과를 얻을 수 있다.

이어서, 돌출본체부(309)는 베이스본체부(307)의 상부 양측 각각의 단부로부터 안쪽으로 소정간격 이격된 위치에 돌출형성된다.

즉, 일예로 돌출본체부(309)는 베이스본체부(307)의 중앙 부분에 돌출형성되어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 하프 슬래브(300)가 중앙부(M)와, 중앙부(M) 양측의 날개부(W)로 구분되도록 한다.

이러한 구조로 돌출본체부(309)가 형성됨으로써, 날개부(W) 구간의 프리캐스트 콘크리트 물량을 줄일 수 있고, 날개부(W) 구간의 토핑콘크리트(601) 타설 깊이가 증가되어 수밀성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 이러한 돌출본체부(309)는 프리캐스트 콘크리트 구조로 형성된다.

더불어, 하프 슬래브(300)는 제1철근부(301)에 제2방향으로 이격되며 결합되는 다수의 제3철근부(315)를 포함할 수 있다.

이처럼 제2철근부(303) 외에 제3철근부(315)가 더 포함됨으로써, 하프 슬래브(300) 자체의 전단력 저항성이 향상될 수 있다.

한편, 하프 슬래브(300)는, 제1방향으로 소정간격 이격되며 제1철근부(301)에 결합되되, 상단이 베이스본체부(307)와 돌출본체부(309)를 통과하여 외부로 노출되는 조립철근부(317)를 포함할 수 있다.

이러한 조립철근부(317)는, 하프 슬래브(300)의 전단력 저항성이 향상되도록 구비되는데, 하프 슬래브(300)의 두께에 따라 높이가 조절되어 공장에서 제작된다.

조립철근부(317)의 구조에 대한 일예를 좀 더 상세히 설명하면, 조립철근부(317)는 상하 교번으로 연속적으로 절곡되어 연장형성된 제1래티스철근부(401); 제1래티스철근부(401)와 대응되되, 상단이 제1래티스철근부(401)와 결속되고, 하방향으로 제1래티스철근부(401)와의 이격거리가 점차 커지도록 형성된 제2래티스철근부(403); 제1래티스철근부(401)의 외측 상부와 제2래티스철근부(403)의 외측 상부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는 상단근부(405); 및 제1래티스철근부(401)의 외측 하부와 제2래티스철근부(403)의 외측 하부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는 하단근부(407);를 포함할 수 있다.

제1래티스철근부(401)는 상하 교번으로 연속적으로 절곡되어 연장형성되는데, 일예로 제1래티스철근부(401)는 정립 사다리꼴 형상과 역립 사다리꼴 형상이 순차 반복되게 나타나도록 형성될 수 있다.

제2래티스철근부(403)는 제1래티스철근부(401)와 대응되게 형성되는데, 제2래티스철근부(403)의 상단은 제1래티스철근부(401)의 상단과 결속된다.

한편, 제2래티스철근부(403)는 하방향으로 제1래티스철근부(401)와의 이격거리가 점차 커지도록 마련된다.

이러한 제1래티스철근부(401)와 제2래티스철근부(403)는 일예로 직경이 8mm 내지 14mm로 제공된다.

상단근부(405)는 제1래티스철근부(401)의 외측 상부와 제2래티스철근부(403)의 외측 상부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는데, 도면들에서는 상단근부(405)가 제1래티스철근부(401)의 외측 상부와 제2래티스철근부(403)의 외측 상부 양쪽에 모두 결합된 예를 도시하였다.

이러한 상단근부(405)는 일예로 직경이 8mm 내지 16mm로 제공된다.

하단근부(407)는 제1래티스철근부(401)의 외측 하부와 제2래티스철근부(403)의 외측 하부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는데, 도면들에서는 하단근부(407)가 제1래티스철근부(401)의 외측 하부와 제2래티스철근부(403)의 외측 하부 양쪽에 모두 결합된 예를 도시하였다.

이러한 하단근부(407)는 일예로 직경이 8mm 내지 16mm로 제공된다.

한편, 이러한 구조의 조립철근부(317)는 높이(H)가 200mm 내지 850mm로 제공될 수 있으며, 마디와 마디 사이의 길이(도 4의 L1)는 200mm 내지 400mm, 마디의 길이(도 4의 L2)는 48~52mm로 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 보강철근부가 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부에 미리 설치됨으로써, 하프 슬래브들 사이의 전단력 보강을 위한 별도의 보강근이 불필요하고, 이로 인해 시공에 필요한 철근 자재량 감소, 시공기간 단축 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하프 슬래브가 돌출본체부로 인해 중앙부 및 날개부로 구분되게 형성됨으로써, 날개부 구간의 프리캐스트 콘크리트 물량을 줄일 수 있고, 날개부 구간의 토핑콘크리트 타설 깊이 증가로 인하여 수밀성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 조립철근부로 인해 하프 슬래브의 전단력 저항성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

300 : 하프 슬래브 301 : 제1철근부
303 : 제2철근부 305 : 보강철근부
307 : 베이스본체부 309 : 돌출본체부
311 : 제1보강부 313 : 제2보강부
315 : 제3철근부 317 : 조립철근부
401 : 제1래티스철근부 403 : 제2래티스철근부
405 : 상단근부 407 : 하단근부
601 : 토핑콘크리트

Claims (5)

1. 제1방향으로 배치되는 제1철근부와, 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 상기 제1철근부를 따라 이격되며 결합되는 제2철근부와, 상기 제2철근부의 상측에 상기 제1방향으로 배치되며 일단이 외부로 노출된 후 절곡되어 외측으로 연장돌출되어 형성된 보강철근부를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 구조의 베이스본체부; 및
   상기 베이스본체부의 상부 양측 각각의 단부로부터 안쪽으로 소정간격 이격된 위치에 돌출형성되며 프리캐스트 콘크리트 구조의 돌출본체부;
   를 포함하는 하프 슬래브.
2. 제 1 항에 있어서,
   제1방향으로 소정간격 이격되며 상기 제1철근부에 결합되되, 상단이 상기 베이스본체부와 상기 돌출본체부를 통과하여 외부로 노출되는 조립철근부를 포함하는 하프 슬래브.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1철근부에 제2방향으로 이격되며 결합되는 다수의 제3철근부를 포함하는 하프 슬래브.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보강철근부는,
   상기 제2철근부의 상측에 제1방향으로 배치되며 결합되는 제1보강부; 및
   상기 제1보강부의 단부에서 상방향으로 절곡된 후 제1방향과 나란하게 상기 베이스본체부의 외측으로 돌출연장된 제2보강부;
   를 포함하는 하프 슬래브.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 조립철근부는,
   상하 교번으로 연속적으로 절곡되어 연장형성된 제1래티스철근부;
   상기 제1래티스철근부와 대응되되, 상단이 제1래티스철근부와 결속되고, 하방향으로 제1래티스철근부와의 이격거리가 점차 커지도록 형성된 제2래티스철근부;
   상기 제1래티스철근부의 외측 상부와 상기 제2래티스철근부의 외측 상부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는 상단근부; 및
   상기 제1래티스철근부의 외측 하부와 상기 제2래티스철근부의 외측 하부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 결합되어 연장되는 하단근부;
   를 포함하는 하프 슬래브.

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