KR20210110038A - 상부돌출 리브를 갖는 하프 pc 슬래브 및 이의 시공방법 - Google Patents

상부돌출 리브를 갖는 하프 pc 슬래브 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부 PC 판넬의 지점부의 양단부에서 각각 일정구간 셋백되어 상부로 돌출되는 리브를 하부 PC 판넬과 일체의 프리캐스트 부재로 사전제작함으로써, 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고 전단합성을 강화할 수 있는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 일정 크기의 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 하부 PC 판넬과; 하부 PC 판넬의 길이방향 양단부에서 부터 길이방향 내측까지의 일부 구간을 제외한 구간에서 상부로 돌출하도록 길이방향으로 하부 PC 판넬과 일체로 형성되는 상부돌출 리브와; 하부 PC 판넬과 동일한 길이로 형성되거나 하부 PC 판넬의 길이방향 양단부에서 일정 길이 돌출되도록 하부 PC 판넬의 길이방향으로 배근되는 하부 주방향 철근과; 하부 주방향 철근과 교차되도록 하부 PC 판넬의 폭방향으로 배근되며 양단부가 각각 하부 PC 판넬의 폭방향 양측으로 일정 길이 돌출되도록 구성되는 하부 부방향 철근;을 포함하여 이루어진다.

Description

상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법{Half Depth Concrete Deck Panel With Precast Rib And Construction Method Using Therof}
본 발명은 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부 PC 판넬의 지점부의 양단부에서 각각 일정구간 셋백되어 상부로 돌출되는 리브를 하부 PC 판넬과 일체의 프리캐스트 부재로 사전제작함으로써, 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고 전단합성을 강화할 수 있는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 PC 슬래브는 스팬인 길이방향(교량용 거더의 직각방향으로 거더와 거더 사이)으로 힘이 지탱하게 되는데, 스팬이 2.5m 전후의 경우 시공성 및 제작단가를 고려하여 PC 슬래브의 폭을 넓게 제작하는 경우가 많은데 스팬 길이방향으로는 강성리브를 두어 강화시키도록 한다.
그러나 종래의 리브가 형성된 PC 슬래브에 경우 리브를 PC 슬래브의 상부로 돌출하게 되는 경우에는 교각 등의 거더 연속구간에서 PC 슬래브의 리브와 직교하는 주철근을 배근하여야 하지만 리브에 의해 배근이 어렵고, 리브가 하부로 돌출되는 경우에는 자유로운 평면계획이 불가능할 뿐만 아니라 현장타설 콘크리트 물량을 증가되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1036748호 "멀티 리브드 피씨 슬래브"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 '상부판; 상부판의 길이방향으로 양쪽 끝단에서 아래로 경사지게 연장되는 경사 마구리판; 및 상부판의 하면에 상부판의 길이방향으로 연장되며 폭방향으로 일정 간격을 갖고 서로 평행한 복수의 리브를 포함하며, 각 리브의 양단부 마구리는 경사 마구리판에 연결되는 상부 경사면과 상부 경사면과 반대방향의 경사를 갖는 하부 경사면을 갖고, 양단부 마구리가 상부 경사면으로 되는 리브 부분의 양단부 측면에는 경사 마구리판으로 갈수록 두께가 점점 두꺼워지는 테이퍼 형태의 수평헌치가 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 리브드 피씨 슬래브'를 제안한다.
또한, 상기 배경기술과 같이, 지점 간의 주방향 경간이 크게 요구되면 슬래브 본체의 하부에 스팬 길이방향으로 돌출되게 리브를 두어 강성과 강도를 확보하도록 하였으나, 하부에 리브를 형성하기 위하여 별도의 거푸집을 제작하여야 하기 때문에 제작비용이 증가할 뿐만 아니라 자유로운 평면계획이 불가능할 뿐만 아니라 현장타설 콘크리트 물량을 증가되는 등의 문제점이 있었다.
특허등록 제1036748호 "멀티 리브드 피씨 슬래브"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고자 전단합성을 강화할 수 있으며, 판넬 내 철근에 의한 균등한 휨인장 저항구조를 갖으며 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있도록 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 일정 크기의 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 하부 PC 판넬과; 하부 PC 판넬의 길이방향 양단부에서 부터 길이방향 내측까지의 일부 구간을 제외한 구간에서 상부로 돌출하도록 길이방향으로 하부 PC 판넬과 일체로 형성되는 상부돌출 리브와; 하부 PC 판넬과 동일한 길이로 형성되거나 하부 PC 판넬의 길이방향 양단부에서 일정 길이 돌출되도록 하부 PC 판넬의 길이방향으로 배근되는 하부 주방향 철근과; 하부 주방향 철근과 교차되도록 하부 PC 판넬의 폭방향으로 배근되며 양단부가 각각 하부 PC 판넬의 폭방향 양측으로 일정 길이 돌출되도록 구성되는 하부 부방향 철근;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 상부돌출 리브의 길이방향 양단부에서 각각 하부 PC 판넬의 단부까지의 구간이 하부 PC 판넬의 상부면에서 돌출되어 지점부 보강 덧살부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 하부 PC 판넬의 폭방향 양단부의 상부 모서리는 일부가 절삭되어 이음부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 일정 길이의 전단고리 주철근과, 전단고리 주철근의 길이방향 양측의 일부 구간에 형성되는 전단고리근으로 이루어지는 주방향 전단고리인장철근이, 상부돌출 리브의 길이방향 양단부에서 길이방향 내측의 일부 구간에서 하부 PC 판넬의 상부로 전단고리근의 상부가 돌출되도록 하부 PC 판넬에 매입되어 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단고리근은 V 또는 U형상으로 형성되어 전단고리 주철근의 양측의 일부 구간에 일정 간격마다 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단고리근은 일정 진폭을 갖도록 일정형상으로 연속 절곡하여 형성되어 전단고리 주철근의 양측의 일부 구간에 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단고리 주철근은 하부 PC 판넬의 길이방향 단부에서 일정길이 외측으로 돌출되고, 돌출된 전단고리 주철근은 전단고리근이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 하부 PC 판넬의 외측으로 돌출된 하부 부방향 철근의 단부는 고리형상으로 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 메쉬망으로 구성되는 한 쌍의 메쉬망체가 일정거리 이격되어 구성되며 한 쌍의 메쉬망체의 사이에 콘크리트가 타설되어 상부돌출 리브가 형성되며, 메쉬망체의 하단부는 일정깊이 하부 PC 판넬에 매립되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 한 쌍의 메쉬망체는 평행하게 형성되거나, 상부의 간격이 넓고 하부의 간격이 좁게 형성되거나, 하부의 간격이 좁고 하부의 간격이 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 상부돌출 리브의 길이방향 양단부에는 메쉬망으로 구성되는 마구리 망체가 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 메쉬망체의 하단부에는 수평방향으로 형성되는 정착부가 형성되는 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 메쉬망체의 상단부에는 내측으로 절곡되어 상부 마감부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 메쉬망체는 상부 사이의 간격이 넓고 하부 사이의 간격이 좁게 형성되도록 높이방향의 소정 위치에서 절곡되는 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 한 쌍의 메쉬망체의 사이에는 u형 또는 n형의 전단 고리틀이 길이방향으로 복수개 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 전단 고리틀의 단부에는 수평방향 내측 또는 외측으로 절곡되어 형성되는 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
또한, (a) 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브를 사전제작하는 단계; (b) 빔과 빔의 사이에 위치하도록 하프 PC 슬래브를 빔의 상부 플랜지에 거치하는 단계; (c) 하프 PC 슬래브의 상부에서, 상부돌출 리브의 높이 내에 위치하도록 상부돌출 리브와 평행하게 하부 주철근을 배근하고, 빔 상부 유효구간의 하부 주철근에 상부돌출 리브와 직교하는 방향으로 복수의 하단 모멘트 유효철근을 배근하는 단계; (d) 하프 PC 슬래브의 상부에서, 상부돌출 리브의 상부에 위치하도록 상부돌출 리브와 평행하게 상부 주철근을 배근하고, 상부 주철근에 상부돌출 리브와 직교하는 방향으로 복수의 상단 모멘트 유효철근을 배근하는 단계; (e) 하프 PC 슬래브 및 빔의 상부에 현장타설콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (b) 단계에서, 빔의 상부 플랜지의 상부에 고임재를 설치하고, 고임재에 하프 PC 슬래브를 거치하도록 하는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법은 하부 PC 판넬의 지점부의 양단부를 제외한 부분에서 일정구간을 셋백되어 상부로 돌출되는 리브를 하부 PC 판넬과 일체의 프리캐스트 부재로 사전제작함으로써 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고자 전단합성을 강화할 수 있으며, 종래 하부 돌출형 더블티 하프피씨 시스템은 하부 PC 판넬의 하면으로 부터 돌출된 리브에서 높은 휨인장력과 작은 리브 단면적 저항으로 고응력 집중이나 군열 발생의 우려가 높은데 비해 하부 PC 판넬의 하면으로 리브가 돌출되지 않기 때문에 판넬 내 철근에 의한 균등한 휨인장 저항구조를 갖으며 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있도록 하는 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 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 다른 실시예의 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 전단고리근이 형성된 실시예의 사시도이다.
도 6은 상기 도 5의 다른 실시예의 사시도이다.
도 7은 본 발명에서 메쉬망체가 구성된 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 메쉬망체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 메쉬망체에 전단 고리틀이 구성된 실시예를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공 실시예를 개략적으로 도시한 도이다.
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.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고 전단합성을 강화할 수 있는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 11은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공 실시예를 개략적으로 도시한 도이다.
본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 크기의 하부 PC 판넬(10)와 하부 PC 판넬(10)의 지점부의 양단부에서 각각 내측으로 일정구간(s) 셋백되어 상부로 돌출되는 상부돌출 리브(20)가 일체로 프리캐스트 부재로 사전제작된다.
이때, 하부 PC 판넬(10)의 상측으로 돌출되도록 형성되는 상부돌출 리브(20)는 사전에 공장에서 프리캐스트부재로 제작하여, 하부 PC 판넬(10) 제작을 위한 거푸집에 프리캐스트부재로 제작된 상부돌출 리브(20)를 설치하고 콘크리트를 타설함으로써 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1)를 제작할 수도 있고, 하부 PC 판넬(10)과 상부돌출 리브(20)을 동시에 콘크리트 타설하여 형성하도록 할 수도 있다.
본 발명의 상부돌출 리브(20)를 사전제작하는 경우에는 다음과 같이 제작된다. 먼저, 상부돌출 리브(20)를 프리캐스트 부재로 사전제작되도록 하고, 상부돌출 리브(20)의 하단부에서 일정 높이까지 매립되도록 하부 PC 판넬(10) 제작을 위한 거푸집에 설치하고 콘크리트를 타설하여 하부 PC 판넬(10)과 상부돌출 리브(20)를 일체로 제작하여 하프 PC 슬래브(1)를 완성한다.
이와 같이, 상부돌출 리브(20)를 사전제작한 후 하부 PC 판넬(10)을 제작하도록 함으로써, 상부돌출 리브(20) 형성을 위한 리브 거푸집 등의 2차적 설치공정이 필요없이 하부 PC 판넬(10) 형성을 위한 거푸집의 필요한 위치에 설치하고 콘크리트를 타설하여 제작하도 하여, 필요한 위치에서의 상부돌출 리브(20) 형성이 매우 용이할 뿐만 아니라 제작공정이 단순하도록 할 수 있다.
하부 PC 판넬(10)은 일정크기의 폭과 길이를 갖는 판 형상으로 다양한 규격으로 제작될 수 있다.
또한, 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양단부의 상부 모서리는 일부가 절삭되어 이음부(19)가 형성되도록 하여, 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1)와 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1) 사이에 추가적으로 상부에 타설되는 토핑(topping) 콘크리트의 하프 PC 슬래브(1)와 하프 PC 슬래브(1)의 이음부에서 두께를 증가시켜 균열이나 누수를 방지하도록 콘크리트가 타설되는 공간을 두껍게 형성하도록 한다.
이와 같은, 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양단부의 이음부(19)가 상부 모서리가 절삭된 형태나 턱을 형성하는 형태 등 동일한 형상과 크기로 이루어질 수 있으나, 특히, 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 일측과 타측의 이음부(19)가 다른 크기로 절삭되도록 할 수 있다.
또한, 하부 PC 판넬(10)의 길이방향과 폭방향으로 각각 하부 주방향 철근(30)과 하부 부방향 철근(40)이 구성된다.
하부 주방향 철근(30)은 하부 PC 판넬(10)과 동일한 길이로 형성되어 외부로 돌출되지 않도록 하거나 하부 PC 판넬(10)의 길이방향 양단부에서 각각 일정 길이 돌출되도록 하여 하부 PC 판넬(10)가 길이방향으로 연속될 때, 하부 PC 판넬(10)과 하부 PC 판넬(10)의 이음부 상부에 콘크리트 타설시에 하부 주방향 철근(30)이 콘크리트에 매립되도록 할 수 있어 연속성을 향상시킬 수 있다.
하부 부방향 철근(40)은 하부 주방향 철근(30)의 상부나 하부에서 하부 부방향 철근(40)과 교차되도록 하부 PC 판넬(10)의 폭방향으로 배근되며 양단부가 각각 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양측으로 일정 길이 돌출되도록 구성한다.
이와 같은 하부 부방향 철근(40)은 하부 PC 판넬(10)가 폭방향으로 연속될 때, 하부 PC 판넬(10)과 하부 PC 판넬(10)의 이음부 상부에 콘크리트 타설시에 하부 부방향 철근(40)이 콘크리트에 매립되도록 할 수 있어 폭방향 강도나 연속성을 향상시킬 수 있다.
이때, 하부 PC 판넬(10)의 외측으로 돌출된 하부 부방향 철근(40)의 단부는 고리형상으로 절곡되어 형성되도록 하여, 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양단부의 상부 모서리는 일부가 절삭되어 이음부(19)가 형성되는 경우에도 하부 PC 판넬(10) 간의 이음부의 상부로 골리부가 위치하도록 하여 현장 타설 콘크리트의 내부에 구성되도록 함으로써 이음부에서의 강도나 연속성을 향상시키도록 한다.
상기와 같이 구성되는 하부 PC 판넬(10)의 상부에는 상부로 돌출하도록 상부돌출 리브(20)가 하부 PC 판넬(10)의 길이방향으로 형성된다.
상부돌출 리브(20)는 도시된 바와 같이, 하부 PC 판넬(10)의 폭방향으로 일정거리 이격되어 쌍으로 형성될 수도 있으며, 도시되지는 않았지만 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 중앙부에 한개가 형성되거나 3개 또는 그 이상이 형성될 수도 있다.
본 발명에서는 특히, 상부돌출 리브(20)가 길이방향 양단부에서 부터 길이방향 내측까지의 일부의 셋백 구간(s)을 제외한 구간에서만 상부로 돌출하도록 길이방향으로 형성되도록 하여, 도 11에서와 같이, 지점부에서 상부돌출 리브(20)가 형성되지 않은 셋백 구간(s)으로 상부돌출 리브(20)와 직교하는 하단 모멘트 유효철근(91)을 배근 할 수 있도록 하여 철근 배근을 용이하도록 하여 지점부의 전단을 강화할 수 있도록 한다.
즉, 도 11에서와 같이, 빔(90)에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 빔(90)의 상부 플랜지(90a)에 거치된 하프 PC 슬래브(1)의 현타콘크리트(100) 슬래브의 일정한 유효구간(d) 내에 상단과 하단에 부착력 확보하면서 균일한 모멘트 저항용 하단 모멘트 유효철근(91) 및 상단 모멘트 유효철근(92)을 배근할 수 있는 것이다.
상부돌출 리브(20)는 사각형 단면을 갖도록 할 수도 있으며, 사다리꼴이나 역사다리꼴, 높이방향 중앙부에 턱이 형성된 형상 등 다양한 단면으로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 다른 실시예의 사시도이고, 도 4는 상기 도 3의 단면도이다.
또한, 본 발명의 상부돌출 리브(20)는 도 3 및 도 4에서와 같이, 상부돌출 리브(20)의 길이방향 양단부에서 각각 하부 PC 판넬(10)의 단부까지의 구간이 하부 PC 판넬(10)의 상부면에서 돌출되도록 하여 지점부 보강 덧살부(21)가 형성되도록 할 수 있다.
보강 덧살부(21)는 도 4a에서와 같이, 일정한 높이로 형성될 수도 있으며, 도 4b 및 도 4c에서와 같이, 상부돌출 리브(20)의 단부와 단차를 갖거나 상부돌출 리브(20)의 단부와 일치시켜 하향 경사를 갖도록 형성될 수도 있다.
지점부 보강 덧살부(21)는 지점부 전단강화 영역에 구성함으로써 판두께를 증가시켜 지점부를 보강하도록 하는 역할과 동시에, 하단 모멘트 유효철근(91)이 놓여지는 스페이서의 역할을 하여 하단 모멘트 유효철근(91)의 피복 두께를 확보할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 지점부 보강 덧살부(21)는 상부돌출 리브(20)의 높이와 단차가 나는 다양한 높이로 구성될 수 있으며 필요에 따라서는 상부돌출 리브(20)와 동일한 높이로 구성되도록 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 주방향 전단고리인장철근이 형성된 실시예의 사시도이고, 도 6은 상기 도 5의 다른 실시예의 사시도이다.
도 5 및 도 6에서와 같이, 본 발명에서는 별도의 주방향 전단고리인장철근(310)이 형성되도록 하여 지점부의 전단을 강화하도록 할 수 있다.
주방향 전단고리인장철근(310)은 일정 길이의 전단고리 주철근(311)과, 전단고리 주철근(311)의 길이방향 양측의 일부 구간에 형성되는 전단고리근(312)으로 이루어진다.
전단고리근(312)은 철근, 강선 등 일정 길이의 선재(線材)가 절곡되어 형성되는 것으로 도 5에서와 같이, 도 5a에서와 같이, 전단고리근(312)은 V 또는 U형상으로 형성되어 전단고리 주철근(311)의 양측의 일부 구간에 일정 간격마다 용접 등의 방법으로 접합되어 구성되도록 할 수도 있고, 도 6a에 도시된 바와 같이, 전단고리근(312)은 일정 진폭을 갖도록 파형 등의 일정형상으로 연속 절곡하여 형성되어 전단고리 주철근(311)의 양측의 일부 구간에 용접 등의 방법으로 접합되어 구성되도록 할 수 있다.
주방향 전단고리인장철근(310)은 하부 PC 판넬(10)에 길이방향으로 배근되도록 하고, 전단고리근(312)은 하부 PC 판넬(10)의 상부로 전단고리근(312)의 상부 일부가 돌출하도록 하여 하프 PC 슬래브(1)의 상부에 타설되는 콘크리트에 매립될 수 있도록 한다.
특히, 도 5c 및 도 6c에서와 같이, 전단고리 주철근(311)은 하부 PC 판넬(10)의 길이방향 단부에서 일정길이 외측으로 돌출되도록 하고, 돌출된 전단고리 주철근(311)에는 전단고리근(312)이 추가로 형성되도록 할 수도 있다
하프 PC 슬래브(1)는 프리캐스트콘크리트로 사전제작되어 도 11에서와 같이, 이를 빔(90)의 상부플랜지(90a)에 걸침시공한 후 현장타설되는 현타콘크리트(100)와의 하프 PC 슬래브(1)의 양단부에서 정착과 수평전단력에 저항하여 일체성을 확보하고자 인장저항용 하부주방향철근(310)과 수평전단저항용 전단고리근(312)을 일체로 제작한 주방향 전단고리 인장철근(310) 사용한다.
하부 PC 판넬(10)의 단부에서는 수평이나 수직 전단력이 높기 때문에 전단고리근(312)은 하부 PC 판넬(10)의의 길이방향 양측 단부에 내측까지의 일정 길이에 배치하면 효과가 우수하고, 전단고리 주철근(311)은 하부 PC 판넬(10)의 길이방향 단부에서 일정길이 외측으로 돌출되고, 돌출된 전단고리 주철근(311)에는 전단고리근(312)이 추가로 형성되는 경우 하부 PC 판넬(10)의 지점부의 양단부로부터 현타콘크리트(110)로 일부 연장되어 형성될 경우 프리캐스트 콘크리트와의 일체성 확보가 더욱 우수한 효과를 갖는다.
도 7은 본 발명에서 메쉬망체가 구성된 실시예를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 메쉬망체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7에서와 같이, 본 발명에서는 상부돌출 리브(20)의 형성시에 메쉬망으로 구성되는 한 쌍의 메쉬망체(50)가 일정거리 이격되어 구성되도록 하고, 한 쌍의 메쉬망체(50)의 사이에 콘크리트가 타설되어 상부돌출 리브(20)가 형성되도록 할 수도 있다.
본 발명에서는 상부돌출 리브(20)를 먼저 사전 제작한 후에 하부 PC 판넬(10) 제작을 위한 거푸집에 설치하고 콘크리트를 타설하도록 하여 하프 PC 슬래브(1)를 제작하도록 함으로써, 하부 PC 판넬(10)의 상부에 상부돌출 리브(20) 형성을 위한 리브 거푸집 등의 2차적 설치공정이 필요없이 하부 PC 판넬(10) 형성을 위한 거푸집의 필요한 위치에 설치하고 콘크리트를 타설하여 제작하도 하여, 필요한 위치에서의 상부돌출 리브(20) 형성이 매우 용이할 뿐만 아니라 제작공정이 단순하면서도, 상부돌출 리브(20)를 하부 PC 판넬(10) 제적전에 사전제작시에 상부돌출 리브(20) 형성을 위한 거푸집의 역할을 하도록 할 뿐만 아니라 타설 휨하중에 대한 압축보강재 역할과 인발이나 전단 저항기능 및 완성된 하프 PC 슬래브(1)의 양중시 상부측 휨강성 보강을 위한 피복재의 기능을 하도록 한다.
이와 같은 메쉬망체(50)의 하단부는 일정깊이 하부 PC 판넬(10)에 매립되도록 구성되며, 하단부가 하부 주방향 철근(30)이나 하부 부방향 철근(40) 등에 단순 거치되거나 용접되어 접합되도록 할 수도 있으며, 상부돌출 리브(20)의 길이방향 양단부에도 메쉬망으로 구성되는 마구리 망체(60)가 구성되도록 할 수도 있다.
이때, 메쉬망체(50)의 하단부에는 수평방향으로 형성되는 정착부(51)가 형성되는 형성되도록 할 수 있는데, 정착부(51)는 메쉬망체(50)의 하단부가 수평방향 내측이나 외측으로 절곡되어 형성될 수도 있고, 별도의 부재를 메쉬망체(50)의 하단부에 구성하여 사용하도록 할 수도 있다.
또한, 메쉬망체(50)의 상단부에는 내측으로 절곡되어 상부 마감부(52)가 형성되도록 하여 상부돌출 리브(20)의 모서리 부분의 강성을 높이도록 할 수 있다.
이와 같이 구성되는 한 쌍의 메쉬망체(50)는 도 8a에서와 같이, 평행하게 형성되도록 할 수도 있으며, 도 8b에서와 같이, 하부의 간격이 넓고 상부의 간격이 좁게 형성되도록 하거나, 상부의 간격이 넓고 하부의 간격이 좁게 형성되도록 할 수도 있다.
특히, 도 8c에서와 같이, 메쉬망체(50)는 상부 사이의 간격이 넓고 하부 사이의 간격이 좁게 형성되도록 높이방향의 소정 위치에서 절곡되는 절곡부(57)가 형성되도록 할 수도 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 메쉬망체에 전단 고리틀이 구성된 실시예를 도시한 단면도이다.
한 쌍의 메쉬망체(50)의 사이에는 도 9에서와 같이, u형 또는 n형의 전단 고리틀(70)이 길이방향으로 복수개 구성되도록 하여, 한 쌍의 메쉬망체(50) 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 간격유지재의 역할을 함과 동시에 전단 강화를 위한 목적으로 사용될 수도 있다.
전단 고리틀(70)은 메쉬망체(50)의 전체 길이에 일정 간격으로 구성될 수도 있으며, 길이방향 양단부의 일정 구간에만 구성되거나 이외에도 필요한 구간에 구성될 수 있다.
전단 고리틀(70)은 강선, 철근 등의 선재(線材)를 u형 또는 n형으로 절곡하여 형성하며, 도 9(b)에서와 같이, 한 쌍의 메쉬망체(50)가 사다리꼴로 이루어지는 경우에는 이에 대응하는 형상으로 절곡되어 형성되어 한 쌍의 메쉬망체(50)의 사이에 위치하여 한 쌍의 메쉬망체(50)의 간격유지재 역할을 한다.
이때, 전단 고리틀(70)의 단부에는 수평방향 내측 또는 외측으로 절곡되어 형성되는 지지부(71)가 형성되도록 하여, 도 10에서와 같이, 지지부(71)가 메쉬망체(50)의 상단부에서 거치되도록 하거나 메쉬망체(50)의 하단부가 지지부(71)에 거치되도록 구성할 수 있다.
도 11을 참조하여 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상술한바와 같은 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1)를 사전제작하도록 한다(a).
이후, 빔(90)과 빔(90)의 사이에 위치하도록 하프 PC 슬래브(1)를 빔(90)의 상부 플랜지(90a)에 거치하도록 한다(b).
이때, 빔(90)의 상부 플랜지(90a)의 상부에 고임재(95)를 설치하고, 고임재(95)에 하프 PC 슬래브(1)를 거치하도록 할 수 있으며, 고임재(95)는 경도를 갖는 고무 루버나 발포체 등으로 이루어질 수 있다.
이후, 하프 PC 슬래브(1)의 상부에 철근을 배근하도록 하는데, 하부와 상부에 각각 하부 주철근(93) 및 상부 주철근(94)을 배근하도록 한다(c)(d).
하부 주철근(93)은 상부돌출 리브(20)와 평행하게 배근되는데, 상부돌출 리브(20)의 높이 내에 위치하도록 하프 PC 슬래브(1)에서 상부돌출 리브(20)와 상부돌출 리브(20)의 사이에 위치하도록 배근한다.
이때, 본 발명에서는 하프 PC 슬래브(1)의 셋백 구간(s)에는 상부돌출 리브(20)가 형성되지 않기 때문에 셋백 구간(s)을 포함한 빔 상부 유효구간(d)에서 하부 주철근(93)에 상부돌출 리브(20)와 직교하는 방향으로 복수의 하단 모멘트 유효철근(91)을 배근하도록 한다. 하단 모멘트 유효철근(91)의 배근은 등간격 또는 부등간격으로 배근될 수 있다.
상부 주철근(94)은 상부돌출 리브(20)의 상부에 위치하도록 상부돌출 리브(20)와 평행하게 상부 주철근(94)을 배근하고, 상부 주철근(94)에 상부돌출 리브(20)와 직교하는 방향으로 복수의 상단 모멘트 유효철근(92)을 배근하도록 한다.
상기 (c) 및 (d) 단계는 차례로 시공하도록 할 수도 있으며, 동시에 시공하도록 할 수도 있다.
마지막으로, 하프 PC 슬래브(1) 및 빔(90)의 상부에 현장타설콘크리트(100)를 타설하여 슬래브 시공을 완료한다(e).
빔(90)에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 빔(90)의 상부 플랜지(90a)에 거치된 하프 PC 슬래브(1)의 현타콘크리트(100) 슬래브의 일정한 유효구간(d) 내에 상단과 하단에 부착력 확보하면서 균일한 모멘트 저항용 하단 모멘트 유효철근(91) 및 상단 모멘트 유효철근(92)을 배근할 수 있는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브 및 이의 시공방법은 하부 PC 판넬의 지점부의 양단부를 제외한 부분에서 일정구간을 셋백되어 상부로 돌출되는 리브를 하부 PC 판넬과 일체의 프리캐스트 부재로 사전제작함으로써 하프 PC 슬래브의 양측 지점부 구간에서의 하프 PC 슬래브를 지지하는 빔의 방향과 나란하게 배근되는 빔용 모멘트 저항철근의 배근을 용이하도록 하여 교각이나 기둥에 거치된 빔에서 발생되는 부모멘트에 저항하도록 상단과 하단에 균일한 배근을 할 수 있으며, 하프 PC 슬래브의 프리캐스트콘크리트와 현장타설콘크리트 간의 지점부의 양단부에서 일체성을 확보하고자 전단합성을 강화할 수 있으며, 종래 하부 돌출형 더블티 하프피씨 시스템은 하부 PC 판넬의 하면으로 부터 돌출된 리브에서 높은 휨인장력과 작은 리브 단면적 저항으로 고응력 집중이나 군열 발생의 우려가 높은데 비해 하부 PC 판넬의 하면으로 리브가 돌출되지 않기 때문에 판넬 내 철근에 의한 균등한 휨인장 저항구조를 갖으며 현장타설 콘크리트 물량을 감소시킬 수 있도록 하는 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 : 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브
10 : 하부 PC 판넬
19 : 이음부
20 : 상부돌출 리브
21 : 지점부 보강 덧살부
30 : 하부 주방향 철근
310 : 주방향 전단고리인장철근
311 : 전단고리 주철근
312 : 전단고리근
40 : 하부 부방향 철근
50 : 메쉬망체
60 : 마구리 망체
51 : 정착부
52 : 상부 마감부
57 : 절곡부
70 : 전단 고리틀
71 : 지지부
91 : 하단 모멘트 유효철근
92 : 상단 모멘트 유효철근

Claims (18)

  1. 일정 크기의 프리캐스트 콘크리트로 형성되는 하부 PC 판넬(10)과;
    하부 PC 판넬(10)의 길이방향 양단부에서 부터 길이방향 내측까지의 일부 구간을 제외한 구간에서 상부로 돌출하도록 길이방향으로 하부 PC 판넬(10)과 일체로 형성되는 상부돌출 리브(20)와;
    하부 PC 판넬(10)과 동일한 길이로 형성되거나 하부 PC 판넬(10)의 길이방향 양단부에서 일정 길이 돌출되도록 하부 PC 판넬(10)의 길이방향으로 배근되는 하부 주방향 철근(30)과;
    하부 주방향 철근(30)과 교차되도록 하부 PC 판넬(10)의 폭방향으로 배근되며 양단부가 각각 하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양측으로 일정 길이 돌출되도록 구성되는 하부 부방향 철근(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  2. 청구항 1 있어서,
    상부돌출 리브(20)의 길이방향 양단부에서 각각 하부 PC 판넬(10)의 단부까지의 구간이 하부 PC 판넬(10)의 상부면에서 돌출되어 지점부 보강 덧살부(21)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    하부 PC 판넬(10)의 폭방향 양단부의 상부 모서리는 일부가 절삭되어 이음부(19)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    일정 길이의 전단고리 주철근(311)과, 전단고리 주철근(311)의 길이방향 양측의 일부 구간에 형성되는 전단고리근(312)으로 이루어지는 주방향 전단고리인장철근(310)이,
    상부돌출 리브(20)의 길이방향 양단부에서 길이방향 내측의 일부 구간에서 하부 PC 판넬(10)의 상부로 전단고리근(312)의 상부가 돌출되도록 하부 PC 판넬(10)에 매입되어 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    전단고리근(312)은 V 또는 U형상으로 형성되어 전단고리 주철근(311)의 양측의 일부 구간에 일정 간격마다 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  6. 청구항 4에 있어서,
    전단고리근(312)은 일정 진폭을 갖도록 일정형상으로 연속 절곡하여 형성되어 전단고리 주철근(311)의 양측의 일부 구간에 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  7. 청구항 4에 있어서,
    전단고리 주철근(311)은 하부 PC 판넬(10)의 길이방향 단부에서 일정길이 외측으로 돌출되고,
    돌출된 전단고리 주철근(311)에는 전단고리근(312)이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    하부 PC 판넬(10)의 외측으로 돌출된 하부 부방향 철근(40)의 단부는 고리형상으로 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    메쉬망으로 구성되는 한 쌍의 메쉬망체(50)가 일정거리 이격되어 구성되며 한 쌍의 메쉬망체(50)의 사이에 콘크리트가 타설되어 상부돌출 리브(20)가 형성되며, 메쉬망체(50)의 하단부는 일정깊이 하부 PC 판넬(10)에 매립되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  10. 청구항 9에 있어서,
    한 쌍의 메쉬망체(50)는 평행하게 형성되거나, 상부의 간격이 넓고 하부의 간격이 좁게 형성되거나, 하부의 간격이 좁고 하부의 간격이 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상부돌출 리브(20)의 길이방향 양단부에는 메쉬망으로 구성되는 마구리 망체(60)가 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  12. 청구항 9에 있어서,
    메쉬망체(50)의 하단부에는 수평방향으로 형성되는 정착부(51)가 형성되는 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  13. 청구항 9에 있어서,
    메쉬망체(50)의 상단부에는 내측으로 절곡되어 상부 마감부(52)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  14. 청구항 9에 있어서,
    메쉬망체(50)는 상부 사이의 간격이 넓고 하부 사이의 간격이 좁게 형성되도록 높이방향의 소정 위치에서 절곡되는 절곡부(57)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  15. 청구항 9에 있어서,
    한 쌍의 메쉬망체(50)의 사이에는 u형 또는 n형의 전단 고리틀(70)이 길이방향으로 복수개 구성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  16. 청구항 15에 있어서,
    전단 고리틀(70)의 단부에는 수평방향 내측 또는 외측으로 절곡되어 형성되는 지지부(71)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브.
  17. (a) 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항의 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브(1)를 사전제작하는 단계;
    (b) 빔(90)과 빔(90)의 사이에 위치하도록 하프 PC 슬래브(1)를 빔(90)의 상부 플랜지(90a)에 거치하는 단계;
    (c) 하프 PC 슬래브(1)의 상부에서, 상부돌출 리브(20)의 높이 내에 위치하도록 상부돌출 리브(20)와 평행하게 하부 주철근(93)을 배근하고, 빔 상부 유효구간(d)의 하부 주철근(93)에 상부돌출 리브(20)와 직교하는 방향으로 복수의 하단 모멘트 유효철근(91)을 배근하는 단계;
    (d) 하프 PC 슬래브(1)의 상부에서, 상부돌출 리브(20)의 상부에 위치하도록 상부돌출 리브(20)와 평행하게 상부 주철근(94)을 배근하고,
    상부 주철근(94)에 상부돌출 리브(20)와 직교하는 방향으로 복수의 상단 모멘트 유효철근(92)을 배근하는 단계;
    (e) 하프 PC 슬래브(1) 및 빔(90)의 상부에 현장타설콘크리트(100)를 타설하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    (b) 단계에서,
    빔(90)의 상부 플랜지(90a)의 상부에 고임재(95)를 설치하고, 고임재(95)에 하프 PC 슬래브(1)를 거치하도록 하는 것을 특징으로 하는 상부돌출 리브를 갖는 하프 PC 슬래브의 시공방법.
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