KR20230163772A - 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조 - Google Patents

전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조 Download PDF

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KR20230163772A
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Abstract

본 발명은 상하부 모듈러 유닛을 적층하여 모듈러 구조물 시공 시, 상하부 모듈러 유닛의 대면하는 수평부재를 전단연결핀과 핀홀에 의해 상호 접합함으로써 충분한 전단력을 발휘할 수 있고, 진동 및 처짐에 대한 저항성이 우수하며, 접합 시공 시 마감재 제거가 필요 없는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조에 대한 것이다.
본 발명은 네 모서리에 상호 이격되도록 구비된 수직부재, 이웃하는 수직부재들의 상단을 연결하는 4개의 상부수평부재, 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성되어 이웃하는 수직부재들의 하단을 연결하는 4개의 하부수평부재 및 4개의 하부수평부재 내부에 설치되어 측단부가 하부수평부재의 내측에 구비되는 바닥판으로 구성되는 복수의 모듈러 유닛을 상하로 적층하여 조립하기 위한 것으로, 하부 모듈러 유닛의 상부수평부재 상면에는 복수의 전단연결핀이 돌출 형성되고, 상부 모듈러 유닛을 구성하는 하부수평부재의 하부플랜지에는 상기 전단연결핀의 위치에 핀홀이 형성되어, 상기 전단연결핀이 핀홀을 관통하여 상부 모듈러 유닛의 하부수평부재 내부에 정착되는 것을 특징으로 한다.

Description

전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조{Connection structure of modular unit using shear connection pin}
본 발명은 상하부 모듈러 유닛을 적층하여 모듈러 구조물 시공 시, 상하부 모듈러 유닛의 대면하는 수평부재를 전단연결핀과 핀홀에 의해 상호 접합함으로써 충분한 전단력을 발휘할 수 있고, 진동 및 처짐에 대한 저항성이 우수하며, 접합 시공 시 마감재 제거가 필요 없는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조에 대한 것이다.
현장에서 부재의 조립이나 시공이 이루어지는 기존 건축물과 달리 모듈러 구조는 공장에서 박스형으로 사전 제작된 모듈러 유닛을 현장에서 상하좌우로 적층 조립하여 완성되는 구조 시스템이다.
이러한 모듈러 시스템은 골조 프레임뿐 아니라 각종 내외장재, 기계 설비, 전기 배선 등의 공정이 대부분 공장에서 이루어지므로 우수한 품질 확보가 가능하고, 현장 공정을 최소화하여 공기를 크게 단축할 수 있다.
특히, 공동주택에서 각 세대층은 평면이 동일하게 유지되므로 갱폼 등 대형 거푸집에 의해 각 층마다 반복 시공하게 되는 반면, 옥탑층은 하부 세대와는 평면 형상이 달라 대형 거푸집 시공이 불가능하여 재래식 거푸집에 의해 RC 공법으로 주로 시공된다. 그런데 이러한 재래식 공법은 품질 확보가 어렵고, 옥탑층은 골조 공사 마무리 시점에 시공되므로 현장 인력이나 자재 수급이 곤란해 시공에 어려움이 있다. 이에 공장에서 미리 제작되어 조립 설치되는 모듈러 시스템에 대한 수요가 증가하고 있다.
모듈러 시스템을 구성하는 모듈러 유닛은 통상 박스형의 육면체로 이루어져 각 모서리에 수직부재가 구비되고, 수직부재의 상단과 하단은 각각 수평부재로 연결된다. 이러한 박스형의 모듈러 유닛은 현장에 반입하여 상하 또는 좌우로 인접하는 모듈러 유닛의 수직부재를 볼트 접합하여 상호 연결한다.
종래에는 4개의 단위유닛모듈을 인접하도록 설치하고, 각 기둥 상부에 돌출 형성된 유도볼트가 관통되는 연결전단판을 기둥 상부에 설치하여 인접하는 단위유닛모듈을 상호 고정하였다. 상부에 설치되는 단위유닛모듈 역시 상기 유도볼트에 의해 상호 고정하였다(등록특허 제10-1031299호).
그러나 이러한 모듈러 구조물은 상하부 모듈러 유닛이 수직부재에서만 접합되므로, 모듈러 구조물에 횡력 작용 시 접합부에서 충분한 전단력을 발휘하기 어려워 횡력에 대한 저항성에 한계가 있다. 뿐만 아니라 바닥슬래브를 지지하는 수평부재의 강성이 크지 않아 과도한 진동이나 처짐 발생으로 사용성(serviceability) 저하 우려가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상하부 모듈러 유닛의 수평부재를 전단연결핀과 핀홀에 의해 상호 접합함으로써 충분한 전단력을 발휘할 수 있는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공하고자 한다.
본 발명은 진동 및 처짐에 대한 저항성이 우수하며, 접합 시공 시 마감재 제거 과정이 필요 없는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 네 모서리에 상호 이격되도록 구비된 수직부재, 이웃하는 수직부재들의 상단을 연결하는 4개의 상부수평부재, 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성되어 이웃하는 수직부재들의 하단을 연결하는 4개의 하부수평부재 및 4개의 하부수평부재 내부에 설치되어 측단부가 하부수평부재의 내측에 구비되는 바닥판으로 구성되는 복수의 모듈러 유닛을 상하로 적층하여 조립하기 위한 것으로, 하부 모듈러 유닛의 상부수평부재 상면에는 복수의 전단연결핀이 돌출 형성되고, 상부 모듈러 유닛을 구성하는 하부수평부재의 하부플랜지에는 상기 전단연결핀의 위치에 핀홀이 형성되어, 상기 전단연결핀이 핀홀을 관통하여 상부 모듈러 유닛의 하부수평부재 내부에 정착되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 바닥판에는 핀홀의 위치에 상기 전단연결핀의 상부가 수용되는 연결핀수용홈이 형성되고, 상기 연결핀수용홈에는 충전재가 채워져 전단연결핀이 정착되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 핀홀은 전단연결핀의 지름보다 크게 형성되고, 상기 전단연결핀에는 핀홀의 상부를 폐쇄하는 커버링이 구비되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부 모듈러 유닛의 상부수평부재와 상부 모듈러 유닛의 하부수평부재는 서로 이격되어 사이에 이격공간부가 형성되고, 상기 이격공간부에는 충전재가 채워지는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 바닥판에는 핀홀의 위치에 상기 전단연결핀의 상부가 수용되는 연결핀수용홈이 형성되고, 상기 핀홀은 전단연결핀의 지름보다 크게 형성되어 상기 연결핀수용홈과 이격공간부가 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부 모듈러 유닛의 상부수평부재 상면 양측에는 각각 마구리플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 상하부 모듈러 유닛을 적층하여 모듈러 구조물 시공 시, 상하부 모듈러 유닛의 대면하는 수평부재를 전단연결핀과 핀홀에 의해 상호 접합함으로써 충분한 전단력을 발휘할 수 있는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공할 수 있다.
이에 따라 상하부 모듈러 유닛의 수평부재가 일체 거동하여 수평부재의 진동 및 처짐을 최소화할 수 있다.
아울러 기존에 상하부 모듈러 유닛을 볼트 접합에 의해 결합하는 것과 달리, 상하부 모듈러 유닛의 접합 시공 시 마감재 제거 과정이 필요 없어 시공성이 뛰어나다.
도 1은 모듈러 유닛을 도시하는 사시도.
도 2는 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 3은 전단연결핀에 의한 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4는 전단연결핀에 의한 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 5는 박스아웃형 연결핀수용홈 구비 시 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 6은 박스아웃형 연결핀수용홈 구비 시 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 전단연결핀의 실시예를 도시하는 사시도.
도 8은 측방으로 이웃하는 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 9는 이격공간부 형성 시 상하부 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 10은 이격공간부 형성 시 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 11은 도 10에서 연결핀수용홈에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 사시도.
도 12는 연결핀수용홈과 이격공간부가 연통된 상태를 도시하는 단면도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 모듈러 유닛을 도시하는 사시도이고, 도 2는 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 3은 전단연결핀에 의한 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 4는 전단연결핀에 의한 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1 내지 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조는 네 모서리에 상호 이격되도록 구비된 수직부재(2a, 2b), 이웃하는 수직부재(2a, 2b)들의 상단을 연결하는 4개의 상부수평부재(3a, 3b), 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성되어 이웃하는 수직부재(2a, 2b)들의 하단을 연결하는 4개의 하부수평부재(4a, 4b) 및 4개의 하부수평부재(4a, 4b) 내부에 설치되어 측단부가 하부수평부재(4a, 4b)의 내측에 구비되는 바닥판(5a, 5b)으로 구성되는 복수의 모듈러 유닛(1a, 1b)을 상하로 적층하여 조립하기 위한 것으로, 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면에는 복수의 전단연결핀(6)이 돌출 형성되고, 상부 모듈러 유닛(1b)을 구성하는 하부수평부재(4b)의 하부플랜지(41)에는 상기 전단연결핀(6)의 위치에 핀홀(44)이 형성되어, 상기 전단연결핀(6)이 핀홀(44)을 관통하여 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b) 내부에 정착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)의 수평부재를 전단연결핀(6)에 의해 상호 접합함으로써 충분한 전단력을 발휘하고, 진동 및 처짐에 대한 저항성이 우수하며, 접합 시공 시 마감재 제거가 필요 없는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 적용되는 모듈러 구조물은 옥탑구조물뿐 아니라 생활주택, 학교시설, 각종 숙박시설, 오피스텔, 임시 재난 시설 등 다양한 건물에 사용 가능하다.
상기 모듈러 유닛(1a, 1b)은 4개의 수직부재(2a, 2b), 이웃하는 수직부재(2a, 2b)의 상부를 연결하는 상부수평부재(3a, 3b) 및 이웃하는 수직부재(2a, 2b)의 하부를 연결하는 하부수평부재(4a, 4b)로 구성되어 직육면체 형상을 이룬다.
4개의 하부수평부재(4a, 4b) 내부에는 바닥판(5a, 5b)이 구비된다.
상기 하부수평부재(4a, 4b)는 바닥판(5a, 5b) 콘크리트 타설을 위한 데크플 레이트 등의 거푸집을 거치할 수 있도록 상하부플랜지(41, 42)와 상하부플랜지(41, 42)의 일단을 연결하는 웨브(43)로 구성되어 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성할 수 있다. 제조 및 관리 효율을 위해 상부수평부재(3a, 3b) 역시 하부수평부재(4a, 4b)와 동일한 단면으로 형성할 수 있다. 즉, 상부수평부재(3a, 3b)도 하부플랜지(31)와 상부플랜지(32) 및 상하부플랜지(31, 32)를 연결하는 웨브(33)로 구성하여 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성할 수 있다.
상기 바닥판(5a, 5b)은 평면상 사각형 형상으로 배치된 4개의 하부수평부재(4a, 4b) 내부에 구비된다. 그러므로 상기 바닥판(5a, 5b)은 하부수평부재(4a, 4b)에 의한 프레임의 다이어프램 역할을 하여 횡력에 대한 저항성을 향상시킨다.
상하부 모듈러 유닛(1a, 1b) 적층 시, 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a)와 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b)는 복수의 전단연결핀(6)에 의해 상호 고정된다.
이를 위해 상기 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면에는 상부수평부재(3a)의 길이 방향으로 서로 이격되도록 복수의 전단연결핀(6)이 돌출 형성된다. 그리고 상부 모듈러 유닛(1b)을 구성하는 하부수평부재(4b)의 하부플랜지(41)에는 상기 전단연결핀(6)과 대응되는 위치에 핀홀(44)이 형성되어, 상기 전단연결핀(6)이 핀홀(44)에 삽입된다.
상기 전단연결핀(6)은 핀홀(44)을 관통하여 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b) 내부에 정착된다.
상기 전단연결핀(6)은 횡력의 크기 등을 고려하여 상부수평부재(3a)의 임의의 지점에 필요한 개수만큼 자유롭게 설치 가능하므로, 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)의 접합부에서 충분한 전단력을 발휘할 수 있다.
상기 모듈러 유닛(1a, 1b)의 수평부재는 평면상 x, y 양방향으로 구비된다. 그러므로 각 방향 수평부재가 전단연결핀(6)에 의해 지지되어 양방향 횡력에 대해 충분한 지지력을 발휘할 수 있다.
또한, 기존에 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)을 볼트 결합에 의해 접합할 경우, 볼트 체결을 위해 하부 모듈러 유닛(1a)의 천장 마감재 또는 상부 모듈러 유닛(1b)의 바닥 마감재를 제거하거나 미시공 상태에서 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)을 접합한 후 후시공하여야 했다. 이와 달리, 본 발명에서는 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)을 전단연결핀(6)과 핀홀(44)에 의해 접합하므로, 마감재 제거 과정이 필요 없어 시공성이 뛰어나다.
상기 전단연결핀(6)은 상부수평부재(3a, 3b)의 상부플랜지(32) 상면에 용접 결합되거나, 상부플랜지(32)에 탭가공하여 나사 결합할 수 있다. 또는, 원웨이 볼트 방식으로 상부플랜지(32)에 전단연결핀(6)을 볼트 결합하는 것도 가능하다.
도 5는 박스아웃형 연결핀수용홈 구비 시 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 6은 박스아웃형 연결핀수용홈 구비 시 상하부 모듈러 유닛의 수평부재 간 결합 상태를 도시하는 단면도이다. 그리고 도 7은 전단연결핀의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판(5a, 5b)에는 핀홀(44)의 위치에 상기 전단연결핀(6)의 상부가 수용되는 연결핀수용홈(51)이 형성되고, 상기 연결핀수용홈(51)에는 충전재(F)가 채워져 전단연결핀(6)이 정착될 수 있다.
상기 전단연결핀(6)은 핀홀(44)에 억지 끼움 방식으로 삽입되어 고정될 수 있다. 그러나 이 경우 외력에 의해 전단연결핀(6)이 핀홀(44)에서 빠질 수 있으므로, 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)의 수직 방향 접합이 취약하다.
이에 상기 바닥판(5a, 5b)에는 핀홀(44)과 대응되는 위치에 연결핀수용홈(51)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 전단연결핀(6)의 상부가 핀홀(44)을 관통하여 연결핀수용홈(51)의 내부에 수용된 상태에서 연결핀수용홈(51)에 모르타르나 에폭시 등의 충전재(F)를 채워넣을 수 있다.
따라서 상기 전단연결핀(6)은 연결핀수용홈(51) 내부에 채워지는 모르타르 등 충전재(F)에 의해 하부수평부재(4b) 및 바닥판(5b)과 고정된다. 그러므로 상하부수평부재(3a, 4b)가 일체 거동함으로써 수평부재의 진동 및 처짐을 최소화할 수 있다.
뿐만 아니라 상기 전단연결핀(6)은 충전재(F) 내부에 매립되므로 별도로 내화 처리가 필요 없다.
도 3, 도 4에는 상기 연결핀수용홈(51)의 일실시예가 도시된다.
도 3 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 하부수평부재(4b)의 상부플랜지(42)에 주입홀(45)을 형성하고, 상기 핀홀(44)과 주입홀(45)에 연통되도록 연결핀수용홈(51)을 형성할 수 있다. 이 경우 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b) 상부에서 바로 충전재(F)를 주입할 수 있다.
도면에는 되지 않았으나, 상기 하부수평부재(4b)의 상부에 건식 벽체가 선조립될 수 있다. 이 경우 상기 주입홀(45) 상부에 주입관을 연결하고, 주입관을 건식 벽체를 관통하여 상부수평부재(3b)의 상면으로 인출함으로써 모듈러 유닛(1a, 1b)의 상부에서 충전재(F)를 주입할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하부수평부재(4b)의 상부에 벽체 형성을 위한 내외장재가 미리 조립되어 간섭이 발생하는 경우 등에는 내부 바닥판(5b) 측으로 연결핀수용홈(51)을 꺾어 하부수평부재(4b)가 아니라 바닥판(5b) 상부에서 충전재(F)를 주입할 수 있다. 이 경우 상기 연결핀수용홈(51)은 직선 형태가 아니라 절곡된 형상으로 구성될 수 있다.
상기 연결핀수용홈(51)은 바닥판(5a, 5b) 콘크리트 타설 전 미리 PVC 파이프나 플렉시블관 등의 주입관(미도시)을 설치하고 콘크리트를 타설하여 바닥판(5a, 5b) 내부에 매립 형성할 수 있다.
도 5, 도 6은 상기 연결핀수용홈(51)의 또 다른 실시예로, 상기 핀홀(44) 주변의 바닥판(5b)을 박스아웃하여 연결핀수용홈(51)을 형성할 수 있다. 상기 연결핀수용홈(51)은 핀홀(44) 외측으로 폭이 확대되어 형성되며, 상단으로 갈수록 폭이 넓어지게 구성될 수 있다. 이 경우 상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)을 적층 시공한 후 박스아웃된 연결핀수용홈(51)에 충전재(F)를 채워 전단연결핀(6)을 고정할 수 있다. 상기 연결핀수용홈(51)의 상단이 하부수평부재(4b)의 상부플랜지(42) 내측으로 확대 형성된 경우에는 내측 공간을 활용하여 충전재(F)를 주입할 수 있다.
도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 전단연결핀(6)의 상단에는 지름이 확대된 헤드부(61)가 형성될 수 있다.
상기 헤드부(61)가 연결핀수용홈(51) 내부에 충전되는 충전재(F)에 물리적으로 맞물려 전단연결핀(6)이 바닥판(5a, 5b) 내부에 견고하게 정착될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 핀홀(44)은 전단연결핀(6)의 지름보다 크게 형성되고, 상기 전단연결핀(6)에는 핀홀(44)의 상부를 폐쇄하는 커버링(7)이 구비될 수 있다.
상하부 모듈러 유닛(1a, 1b)의 적층 시공 시, 복수의 전단연결핀(6)은 각각 대응되는 핀홀(44)에 동시에 삽입되어야 한다.
그런데 전단연결핀(6)과 핀홀(44) 사이에 유격이 없으면 이러한 시공이 어려우므로, 핀홀(44)의 지름을 전단연결핀(6)의 지름보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.
이 경우 상기 연결핀수용홈(51) 내부에 채워지는 충전재(F)가 핀홀(44)을 통해 유출되는 것을 방지하기 위해, 전단연결핀(6)과 핀홀(44) 사이 공간을 폐쇄하는 커버링(7)이 구비될 수 있다.
상기 커버링(7)의 내경은 전단연결핀(6)의 외경과 동일하게 형성할 수 있다. 따라서 상기 핀홀(44) 내부에 전단연결핀(6)이 삽입된 후, 커버링(7)이 전단연결핀(6)의 외측에서 하부플랜지(41) 상면에 밀착된다.
상기 커버링(7)은 금속 와셔, 고무판 등 다양한 재질로 형성 가능하다.
도 8은 측방으로 이웃하는 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 9는 이격공간부 형성 시 상하부 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 10은 이격공간부 형성 시 상하부 모듈러 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도이며, 도 11은 도 10에서 연결핀수용홈에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 9, 도 10 등에 도시된 바와 같이, 상기 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a)와 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b)는 서로 이격되어 사이에 이격공간부(S)가 형성되고, 상기 이격공간부(S)에는 충전재(F)가 채워질 수 있다.
측방으로 이웃하는 모듈러 유닛(1a)의 연결 시, 이웃하는 모듈러 유닛(1a)의 수직부재(2a) 상부에 연결플레이트(20)를 설치할 수 있다(도 8). 이 경우 연결플레이트(20)의 두께만큼 하부 모듈러 유닛(1a)과 상부 모듈러 유닛(1b)이 서로 이격된다.
이에 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면과 상부 모듈러 유 닛(1b)의 하부수평부재(4b) 하면이 노출되어, 이 부분에 별도의 내화 처리가 필요하다.
따라서 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a)와 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b) 사이 이격공간부(S)에 충전재(F)를 채워 상부수평부재(3a)의 상면 및 하부수평부재(4b)의 하면이 노출되지 않게 할 수 있다.
상기 충전재(F)는 상하부수평부재(3a, 4b) 사이 공간을 채워 구조물의 처짐 및 진동을 제어할 수 있다.
상기 이격공간부(S)에 채워지는 충전재(F)는 하부 모듈러 유닛(1a) 상부에 상부 모듈러 유닛(1b)을 적층한 후 시공할 수 있다.
상기 이격공간부(S)에 채워지는 충전재(F)는 연결핀수용홈(51) 내부에 충전재(F) 충전 시 같이 충전할 수 있다(도 11).
상기 충전재(F)는 모르타르 등일 수 있다.
도 12는 연결핀수용홈과 이격공간부가 연통된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판(5a, 5b)에는 핀홀(44)의 위치에 상기 전단연결핀(6)의 상부가 수용되는 연결핀수용홈(51)이 형성되고, 상기 핀홀(44)은 전단연결핀(6)의 지름보다 크게 형성되어 상기 연결핀수용홈(51)과 이격공간부(S)가 서로 연통될 수 있다.
상기 이격공간부(S)에 채워지는 충전재(F)를 용이하게 주입할 수 있도록 연결핀수용홈(51)과 이격공간부(S)를 서로 연통되게 구성할 수 있다.
이를 위해 상기 핀홀(44)의 내경을 전단연결핀(6)의 외경보다 크게 형성하면, 연결핀수용홈(51)에 충전재(F) 충전 시 충전재(F)가 핀홀(44)을 통해 하부의 이격공간부(S)로 유입된다. 이에 따라 이격공간부(S)와 연결핀수용홈(51)에 동시에 충전재(F)를 채워넣을 수 있어 편리하다.
도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면 양측에는 각각 마구리플레이트(8)가 구비될 수 있다.
상기 이격공간부(S)에 충전재(F)를 채우기 위해 현장에서 이격공간부(S)의 개방된 좌우 측에 별도의 마구리거푸집을 설치할 수 있다. 그러나 이 경우 마구리거푸집의 결합이 용이하지 않고, 시간이 많이 소요된다.
따라서 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면 양측에 마구리플레이트(8)를 미리 고정 설치함으로써 현장 작업분을 최소화할 수 있다.
상기 마구리플레이트(8)는 한 쌍이 서로 이격되어 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면 양측에 각각 고정된다.
상기 마구리플레이트(8)의 높이는 이격공간부(S)의 높이와 동일하게 형성하여 마구리플레이트(8) 상단에 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b)가 거치되어 지지되게 할 수 있다.
1a, 1b: 모듈러 유닛 2a, 2b: 수직부재
20: 연결플레이트 3a, 3b: 상부수평부재
31: 하부플랜지 32: 상부플랜지
33: 웨브 4a, 4b: 하부수평부재
41: 하부플랜지 42: 상부플랜지
43: 웨브 44: 핀홀
45: 주입홀 5a, 5b: 바닥판
51: 연결핀수용홈 6: 전단연결핀
61: 헤드부 7: 커버링
8: 마구리플레이트 F: 충전재
S: 이격공간부

Claims (6)

  1. 네 모서리에 상호 이격되도록 구비된 수직부재(2a, 2b), 이웃하는 수직부재(2a, 2b)들의 상단을 연결하는 4개의 상부수평부재(3a, 3b), 내측이 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성되어 이웃하는 수직부재(2a, 2b)들의 하단을 연결하는 4개의 하부수평부재(4a, 4b) 및 4개의 하부수평부재(4a, 4b) 내부에 설치되어 측단부가 하부수평부재(4a, 4b)의 내측에 구비되는 바닥판(5a, 5b)으로 구성되는 복수의 모듈러 유닛(1a, 1b)을 상하로 적층하여 조립하기 위한 것으로,
    하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면에는 복수의 전단연결핀(6)이 돌출 형성되고,
    상부 모듈러 유닛(1b)을 구성하는 하부수평부재(4b)의 하부플랜지(41)에는 상기 전단연결핀(6)의 위치에 핀홀(44)이 형성되어, 상기 전단연결핀(6)이 핀홀(44)을 관통하여 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b) 내부에 정착되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
  2. 제1항에서,
    상기 바닥판(5a, 5b)에는 핀홀(44)의 위치에 상기 전단연결핀(6)의 상부가 수용되는 연결핀수용홈(51)이 형성되고, 상기 연결핀수용홈(51)에는 충전재(F)가 채워져 전단연결핀(6)이 정착되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
  3. 제2항에서,
    상기 핀홀(44)은 전단연결핀(6)의 지름보다 크게 형성되고, 상기 전단연결핀(6)에는 핀홀(44)의 상부를 폐쇄하는 커버링(7)이 구비되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
  4. 제1항에서,
    상기 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a)와 상부 모듈러 유닛(1b)의 하부수평부재(4b)는 서로 이격되어 사이에 이격공간부(S)가 형성되고, 상기 이격공간부(S)에는 충전재(F)가 채워지는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
  5. 제4항에서,
    상기 바닥판(5a, 5b)에는 핀홀(44)의 위치에 상기 전단연결핀(6)의 상부가 수용되는 연결핀수용홈(51)이 형성되고, 상기 핀홀(44)은 전단연결핀(6)의 지름보다 크게 형성되어 상기 연결핀수용홈(51)과 이격공간부(S)가 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
  6. 제5항에서,
    상기 하부 모듈러 유닛(1a)의 상부수평부재(3a) 상면 양측에는 각각 마구리플레이트(8)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전단연결핀을 이용한 모듈러 유닛의 내화 접합 구조.
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