KR20210102580A - 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조 - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
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- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
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- E04B2001/8254—Soundproof supporting of building elements, e.g. stairs, floor slabs or beams, on a structure
Abstract
본 발명은 콘크리트 슬래브(S) 내에 매립되는 정착부(200);
상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 콘크리트 슬래브(S) 양생후 상기 탄성지지부(300) 하부의 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)에 인장력을 도입하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 제공한다.
더불어,
상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
제2항의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 콘크리트 슬래브(S) 양생후 상기 탄성지지부(300) 하부의 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)에 인장력을 도입하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 제공한다.
더불어,
상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
제2항의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
Description
본 발명은 공동주택 등 상하층이 세대를 달리하는 공간으로 구분되는 슬래브에 적용하기 위한 것으로, 층간소음이 문제가 되는 공동주택에서 생활하중에 따른 슬래브의 진동을 억제하여 층간소음에 효과적인 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조에 대한 것이다.
공동주택 등 상하층이 세대를 달리하는 공간으로 구분되는 건축물에서 층간 소음은 의자 끄는 소리와 같은 중고주파수 성분의 ‘경량충격음’과 보행과 같은 무겁고 부드러운 충격에 의한 저주파 성분의 ‘중량충격음’으로 구분되는데, 특히 실내에서 맨발로 생활하는 우리나라의 주거습관으로 중량충격음이 심각한 문제이다.
층간소음은 고체음이라하여 구조체를 통하여 전달되는 것으로 구조체의 진동에 의한 영향이 큰데, 시공성이 우수하여 공동주택의 대표적인 구조로 슬래브와 벽체만으로 구성되는 벽식 구조는 슬래브가 진동하기 쉬운 구조이기 때문에 층간소음에 매우 취약하여, 주거형태가 아파트와 같은 공동주택이 중심이 된 1980년대 이후로 빈번한 살상사건 등 사회적으로 큰문제가 되고 있어, 2005년부터는 주택건설 기준으로 최저 소음을 규정하고 있으나 만족할 만한 해결책을 얻지 못하고 있다.
이에 대한 방안으로 슬래브의 두께를 구조적으로 필요한 두께 이상으로 규제하고 있으나 필요 이상의 슬래브 두께로 인하여 구조물 전체의 하중을 증가시켜 구조물에 부담이 될 뿐 층간 소음에 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있다.
보다 적극적인 방법으로 슬래브의 진동(휨 변형)에 대하여 구조적으로 슬래브를 보강하는 방법이 제안되고 있다.
등록특허 제10-0722520호는 슬래브 저면에 보강재(FRP)를 붙이는 방식으로, 슬래브와 보강재의 접합이 매우 어려워 시공에 문제가 있고, 장력이 도입 안 된 상태에서의 휨 변형에 대한 보강이기 때문에 보강 효과가 낮아 층간소음에서도 뚜렷한 개선이 안 되며 경제적이지 못하다.
등록특허 제10-0613418호는 슬래브 저면에 버팀대(bracket)를 설치하고 강선을 고정하여 인장력을 도입함으로서 슬래브의 중앙부를 받쳐주는 방식으로, 수평으로 설치된 강선의 인장력으로 수직방향으로 거동하는 슬래브를 받치기 때문에 힘의 전달이 비효율적으로 큰 변형에나 영향을 끼칠 수 있어 층간소음과 같은 미세진동에는 효과를 기대 할 수 없고, 버팀대 고정 및 2방향 이상에서 균일한 장력도입 등 시공이 어려운 단점이 있다. 또한 설치를 슬래브 하부와 천정 사이에 설치하기 때문에 층고에 민감한 벽식구조에는 공간적인 제약으로 적용이 어렵다.
또한, 상술의 기술들은 기 시공된 구조물에서의 슬래브 보강방법으로 신축 구조물에서는 적합하지 못하여, 경제적이면서 시공이 쉽고 층간소음에 효과적이며 신축 구조물에 적용 가능한 슬래브 보강이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 생활하중에 따른 슬래브의 진동에 의한 층간 소음이 문제가 되는 공동주택에서, 슬래브의 진동을 억제하여 층간소음에 효과적이면서, 경제적이며 시공이 쉽고 신축 구조물에 적용 가능한 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 콘크리트 슬래브(S) 내에 매립되는 정착부(200);
상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 콘크리트 슬래브(S) 양생후 상기 탄성지지부(300) 하부의 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)에 인장력을 도입하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 제공한다.
더불어,
상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
제2항의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 생활하중에 따른 슬래브의 진동에 의한 층간 소음이 문제가 되는 공동주택에서, 슬래브의 진동을 억제하여 중량충격음을 저감하는 층간소음에 효과적인 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
둘째, 경제적이며 시공이 쉽고 신축 구조물에 적용 가능한 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
셋째, 슬래브 내부에 설치하기 때문에 공간적인 제약에서 자유로운 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
넷째, 슬래브의 내력 등 구조적인 영향 없이 기성의 구조설계 내에서 적용 가능한 층간소음 방지용 슬래브 보강기구 및 이를 이용한 슬래브 구조를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 결합사시도이다.
도 3은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구에서 탄성지지부의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 시공과정을 설명한 것이다.
도 5는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조에서 강연선의 인장력 조절 개념과 힘의 전달과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 구조해석을 위한 대상 공동주택의 평면과 해석 모델이다.
도 7은 도 6의 구조해석 결과로 대표적인 진동모드를 비교한 것이다.
도 8은 도 7의 구조해석 결과로 일본 건축학회의 「거주 성능 평가 지침(2004)」에 의한 성인 보행 시의 지각 확률의 도표 비교 내용이다.
도 9는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 10은 도 9의 결합사시도이다.
도 11 내지 12는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 다른 실시예의 시공과정을 설명한 것이다.
도 2는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 결합사시도이다.
도 3은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구에서 탄성지지부의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 시공과정을 설명한 것이다.
도 5는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조에서 강연선의 인장력 조절 개념과 힘의 전달과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 구조해석을 위한 대상 공동주택의 평면과 해석 모델이다.
도 7은 도 6의 구조해석 결과로 대표적인 진동모드를 비교한 것이다.
도 8은 도 7의 구조해석 결과로 일본 건축학회의 「거주 성능 평가 지침(2004)」에 의한 성인 보행 시의 지각 확률의 도표 비교 내용이다.
도 9는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 10은 도 9의 결합사시도이다.
도 11 내지 12는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 다른 실시예의 시공과정을 설명한 것이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
Ⅰ. 층간소음 방지용 슬래브 보강기구
도 1 은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 결합사시도이다.
본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구는,
콘크리트 슬래브(S) 내에 매립되는 정착부(200);
상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 콘크리트 슬래브(S) 양생후 상기 탄성지지부(300) 하부의 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)에 인장력을 도입하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 한다.
그리고
상기 정착부(200)는 2개로 구성되고,
상기 2개의 정착부(200)와 연결된 2개의 강연선(100)은 상기 탄성지지부(300)를 중심으로 상호간에 둔각의 V형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 강연선(100)은 인장력을 확보할 수 있도록 내식성과 내구성을 가진 강선을 꼬아서 제작하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 강연선(100)은 인장력조절시 콘크리트 슬래브(C)와의 부착(마찰)을 방지하기 위하여 언본드 처리(unboned)가 부재 길이의 1/2이상 실시되는 것이 바람직하며, 상기 언본드 처리(unboned)로 비닐튜브 등을 이용할 수 있다.
또한 상기 강연선(100)은 콘크리트 슬래브(C)의 스팬방향 즉, 인장철근의 방향과 동일하게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 정착부(200)는,
상기 콘크리트 슬래브(C)에 매립되는 앵커(210);
상기 앵커(210) 중단에 결합되는 상기 강연선(100)을 고정하는 정착구(220);
를 포함하여 구성된다.
상기 탄성지지부(300)는,
하부가 개방된 매입박스(310);
상기 매입박스 내부에 설치되는 장력도입볼트(330);
상기 매입박스(310) 하부에 설치되되 중앙의 구멍(321)으로 상기 장력도입볼트(330) 하단이 노출되는 가압지지판(320);
상기 가압지지판(320) 하부로 노출된 상기 장력도입볼트(330)의 하단에 체결되는 장력조절수단(340);
을 포함하여 구성되며,
상기 매입박스(310) 측면에는 인입구(311)가 형성되어 상기 인입구(311)로 상기 슬리브관(312)이 상방에서 하방으로 경사지게 외부에서 인입되어 설치되고,
상기 슬리브관(312)으로 상기 강연선(100)이 인입되어 상기 장력도입볼트(330) 상단의 걸고리구멍(331)에 체결된다.
상기 슬리브관(312)은 시공성을 고려하여 탄성을 가진 주름관(Corrugate Tube)과 같이 잘 휘어지는 소재가 바람직하다.
도 3은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구에서 탄성지지부의 상세도이다.
상기 정착부(200)는 2개로 구성되고, 상기 2개의 정착부(200)와 연결된 2개의 강연선(100)은 상기 탄성지지부(300)를 중심으로 상호간에 둔각의 V형상을 이루게 될 경우에는,
도 3에 도시된 바와 같이 상기 강연선(100)은 외부에서 볼 때는 2개이나 실질적으로는 1개의 강연선이 상기 슬리브관(312)으로 인입되어 상기 걸고리구멍(331)를 관통하여 반대쪽 슬리브관(312)으로 빠져나가게 된다.
상기 장력도입볼트(330)의 외주면은 수나사산(332)이 형성되어 너트 형식의 상기 장력조절수단(340)을 회전하게 되면, 상기 장력도입볼트(330)의 상승 및 하강 작용으로 상기 강연선(100)에 인장력이 해제되거나 작용하게 된다.
도 9는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예의 분해사시도이고, 도 10은 도 9의 결합사시도이다.
본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예는,
수평방향으로 설치되는 정착부고정구(2000);가 추가로 설치되어,
상기 정착부(200)는 상기 정착부고정구(2000) 양단에 상기 강연선(100)이 소정의 장력을 유지하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 정착부고정구(2000)는,
상부에 설치되는 상부근(2100);
하부에 설치되는 2개의 하부근(2300);
상기 상부근(2100)과 상기 하부근(2300)을 연결하는 래티스(2500);
를 포함하여 구성되되,
상기 탄성지지부(300)는 상기 하부근(2300) 하부로 노출되고,
상기 정착부(200)는 상기 상부근(2100) 양단에 설치되는 것을 특징으로 한다.
Ⅱ. 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조
도 4는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 시공과정을 설명한 것이다.
본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조는,
상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
상기 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 한다.
부연하면,
본 발명은 양단이 벽 또는 보로 고정된 콘크리트 슬래브(S) 내부에 스팬방향으로 1개 이상 설치되는 것으로,
① 콘크리트 슬래브(S) 제작을 위한 기성의 슬래브 거푸집(F)과 철근(R1, R2)공사가 완료된 상태에서, 상기 탄성지지부(300)를 콘크리트 슬래브(S) 스팬의 중앙에 배치하여 슬래브 거푸집(F)에 고정하고,
② 상기 탄성지지부(300) 양단에서 돌출된 상기 강연선(100)을 상기 탄성 지지부(300)를 중심으로 ‘V’ 형태로 경사지게 하며 상부철근(R1)의 위치까지 올려 상기 정착부(200)를 상기 강연선(100)이 처지지 않을 정도로 긴장시키며 상기 앵커(210)를 상부철근(R1)에 결속 고정하고, 콘크리트(C)를 타설하며,
③ 콘크리트(C)가 양생된 후에 슬래브 거푸집(F)을 탈형하고,
④ 콘크리트 슬래브(S) 하부에 돌출된 상기 장력조절수단(340)을 조여 상기 장력도입볼트(330)를 하방으로 내려 상기 강연선(100)에 길이변화가 생기게 함으로서 장력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조에서 강연선의 인장력 조절 개념과 힘의 전달과정을 도시한 것이다.
본 발명이 콘크리트 슬래브(S) 내부에 설치 된 후에,
콘크리트 슬래브(S) 하부에 돌출된 상기 장력조절수단(340)을 조여 상기 장력도입볼트(330)를 하방으로 내려 상기 강연선(100)에 길이변화가 생기게 함으로서 장력이 도입되면,
상기 정착부(200)가 콘크리트 슬래브(S)에 정착 고정된 상태에서 상기 강연선(100)의 장력발생에 따른 복원력이 상기 강연선(100)과 연결된 상기 장력도입볼트(330)를 위로 올리려고 하여,
결과적으로 상기 장력도입볼트(330) - 장력조절수단(340) - 가압지지판(320)을 통하여 콘크리트 슬래브(S)를 상방으로 올리게 되어 마치 활대[콘크리트 슬래브(S)] - 활시위[강연선(100)] - 화살[장력도입볼트(330)]과 같은 구조로,
상기 가압지지판(320)이 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며 콘크리트 슬래브(S)를 긴장시켜, 콘크리트 슬래브(S) 상부에서 생활하중으로 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제함으로서 층간소음의 저감에 효과적으로 기능하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 구조해석을 위한 대상 공동주택의 평면과 해석 모델이고,
도 7은 도 6의 구조해석 결과로 대표적인 진동모드를 비교한 것이며,
도 8은 도 7의 구조해석 결과로 일본 건축학회의 「거주 성능 평가 지침(2004)」에 의한 성인 보행 시의 지각 확률의 도표 비교 내용이다.
구체적으로 도 6 내지 8은 구조해석을 통하여 공동주택을 대상으로 바닥진동에 대한 사용성 평가를 하여 기성의 철근콘크리트 슬래브와 동등의 조건에서 본 발명의 층간소음에 효과적인 슬래브 보강기구를 적용한 것을 비교한 것으로,
도 6은 대상 공동주택의 평면(a)과 해석 모델(b),
도 7은 대표적인 진동모드 비교,
도 8은 일본 건축학회의 「거주 성능 평가 지침(2004)」에 의한 성인 보행 시의 지각 확률(가령 V-10이면 10%의 사람이 진동을 느낀 것을 나타냄)의 도표 비교로,
도 7내지 8에서 (a)는 기성의 철근콘크리트 슬래브, (b)는 본 발명이 적용된 슬래브의 결과이다.
아래 표는 측정위치에서의 탁월진동수, 가속도, 지각 확률의 결과를 비교한 것이다.
대상은 일반적으로 적용되고 있는 84㎡ 정도의 공동주택에서 층간소음이 가장 열약한 거실로, 슬래브 두께는 210㎜, 서로 마주 바라보는 내력벽의 간격(span)은 4,600㎜이다.
해석은 유한요소법을 사용하고, 하중은 일본 건축학회에서 제안한 보행하중을 적용하였고, 진동 측정 위치는 ①~③으로 거실의 중심을 포함한 대각선상을 대상으로 하며, 본 발명의 슬래브 보강장치에 의한 탄성지지 위치는 ⓐ, ⓑ로 거실의 내력벽 사이의 가운데 2곳에 설치하며, 탄성지지력은 50kN/㎜으로 가정하였다.
도 7의 진동모드에서 고유진동수는 기성의 철근콘크리트 슬래브가 26.97Hz에 비하여 본 발명이 적용된 슬래브가 28.47Hz로 미세하나마 진동수가 높고(진동수와 강성은 제곱근으로 비례하기 때문에 강성이 높은 것으로 해석 가능), 진동의 크기 및 범위도 축소되어,
본 발명에 의한 슬래브 보강이 진동에 효과적인 것이 확인되었다.
위 표와 도 8의 결과에서,
기성의 철근콘크리트 슬래브에 비하여 본 발명의 보강된 슬래브가 모든 지점에서 탁월진동수가 높고, 가속도는 작아 지각확률에서 효과적이며, 특히 층간소음 문제가 가장 큰 거실의 가운데 지점 ①에서 지각확률이 60%에서 32%로 본 발명의 보강 효과가 우수함이 확인되었다.
도 11 내지 12는 도 9 내지 10에 도시된 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 다른 실시예의 시공과정을 설명한 것이다.
본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 다른 실시예는,
상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
선조립된 상기 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하고,
상기 정착부고정구(2000)는,
상기 상부철근(R1)과 상기 하부철근(R2) 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로,
상기 정착부고정구(2000)는
1본의 상부근(2100)과 2본의 하부근(2300); 과 상기 상부철근(400)과 상기 하부철근(500)과 트러스 구조로 용접되어 연결하는 래티스(lattice, 2500)를 포함하여 구성된다.
상기 탄성지지부(300)가 상기 하부근(2300)의 길이방향 중앙부에서 상기 하부근(2300) 하단부에 콘크리트 피복을 위한 유격을 유지하며 배치되고,
상기 강연선(100)이 상기 탄성지지부(300)를 중심으로 상호간에 둔각의 V형상으로 상기 상부근(2100) - 하부근(2300) - 래티스(2500)로 구성된 삼각형의 공간 내에서 긴장된 상태를 유지하며,
상기 정착부(200)가 상기 상부근(2100)의 양단과 결속하여, 상기 정착부고정구(2000)에 선조립(Pre-Fabrication)되는 것을 특징으로 한다.
따라서 현장에서의 공정을 간소화하고 설치의 정확성을 높이며, 특히 상기 정착부고정구(2000)가 다른 부재를 감싸고 보호하여 콘크리트 슬래브(S) 공사의 타 공정에 의해 발생할 간섭과 하자를 방지하는 것을 특징으로 한다.
도 11 내지 12는 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조의 다른 실시예의 시공과정을 설명한 것이다.
본 발명은 양단이 벽 또는 보로 고정된 콘크리트 슬래브(S) 내부에 스팬방향으로 1개 이상 설치되는 것으로,
① 기성의 슬래브 거푸집(F)이 판개된 상태에서,
상기 정착부고정구(2000)와 결합된 본 발명의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구의 다른 실시예에서 상기 탄성지지부(300)를 콘크리트 슬래브(S) 스팬의 중앙에 배치하고, 상기 장력조절수단(340)이 삽입되는 구멍(F1)에 맞추어 슬래브 거푸집(F)에 고정한다. 상기 하부근(2300) 밑에는 콘크리트 피복두께를 확보하기 위한 스페이서(미도시)가 설치될 수 있다.
② 이어서 콘크리트 슬래브(S) 제작을 위한 철근(R1, R2) 배근을 진행한다. 이때 상기 정착부고정구(2000)를 철근(R1, R2) 배근을 위한 스페이서로 사용할 수 있다.
③ 콘크리트(C)를 타설하고, 양생된 후에 슬래브 거푸집(F)을 탈형하고,
④ 콘크리트 슬래브(S) 하부에 돌출된 상기 장력조절수단(340)을 조여 상기 장력도입볼트(330)를 하방으로 내려 상기 강연선(100)에 길이변화가 생기게 함으로서 장력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
F: 슬래브 거푸집
S: 콘크리트 슬래브
C: 콘크리트
R1: 상부철근
R2: 하부철근
100: 강연선
200: 정착부
210: 앵커
220: 정착구
300: 탄성지지부
310: 매입박스
311: 인입구
312: 슬리브관
320: 가압지지판
321: 구멍
330: 장력도입볼트
331: 걸고리구멍
332: 수나사
340: 장력조절수단
2000: 정착부고정구
2100: 상부근
2300: 하부근
2500: 래티스
S: 콘크리트 슬래브
C: 콘크리트
R1: 상부철근
R2: 하부철근
100: 강연선
200: 정착부
210: 앵커
220: 정착구
300: 탄성지지부
310: 매입박스
311: 인입구
312: 슬리브관
320: 가압지지판
321: 구멍
330: 장력도입볼트
331: 걸고리구멍
332: 수나사
340: 장력조절수단
2000: 정착부고정구
2100: 상부근
2300: 하부근
2500: 래티스
Claims (3)
- 콘크리트 슬래브(S) 내에 매립되는 정착부(200);
상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 콘크리트 슬래브(S) 양생후 상기 탄성지지부(300) 하부의 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)에 인장력을 도입하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하고,
상기 정착부(200)는 2개로 구성되고,
상기 2개의 정착부(200)와 연결된 2개의 강연선(100)은 상기 탄성지지부(300)를 중심으로 상호간에 둔각의 V형상을 이루는 것을 특징으로 하되,
수평방향으로 설치되는 정착부고정구(2000);가 추가로 설치되어,
상기 정착부(200)는 상기 정착부고정구(2000) 양단에 상기 강연선(100)이 소정의 장력을 유지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구.
- 제1항에서,
상기 정착부고정구(2000)는,
상부에 설치되는 상부근(2100);
하부에 설치되는 2개의 하부근(2300);
상기 상부근(2100)과 상기 하부근(2300)을 연결하는 래티스(2500);
를 포함하여 구성되되,
상기 탄성지지부(300)는 상기 하부근(2300) 하부로 노출되고,
상기 정착부(200)는 상기 상부근(2100) 양단에 설치되는 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구.
- 상부철근(R1), 하부철근(R2) 그리고 콘크리트 슬래브(S)로 구성되는 슬래브 구조에서,
선조립된 제1항의 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 것으로,
상호간에 이격되어 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부면 아래에 매립되는 2개의 상기 정착부(200);
2개의 상기 정착부(200)의 상호간의 중앙 위치인 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부면 위에 매립되되 하단이 상기 콘크리트 슬래브(S) 하부에 노출되는 탄성지지부(300);
상기 정착부(200)와 상기 탄성지지부(300) 사이에 연결되는 상기 강연선(100);
을 포함하여 구성되되,
상기 장력조절수단(340)을 이용하여 상기 강연선(100)의 인장력을 조절하므로써, 상기 콘크리트 슬래브(S)를 탄성지지하며, 상기 콘크리트 슬래브(S) 상부에서의 생활하중으로 상기 콘크리트 슬래브(S)가 진동하는 것을 억제하여 층간소음의 저감에 효과적인 것을 특징으로 하고,
상기 정착부고정구(2000)는,
상기 상부철근(R1)과 상기 하부철근(R2) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 층간소음 방지용 슬래브 보강기구를 이용한 슬래브 구조.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |