KR20240057699A - 중공슬래브의 인서트 구조체, 및 그 시공방법 - Google Patents

중공슬래브의 인서트 구조체, 및 그 시공방법 Download PDF

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(주)코리스이엔티
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Abstract

본 발명은 중공부(12)가 마련된 프리캐스트의 중공슬래브(10)로 축조되는 하부의 중공 슬래브층(S1), 및 중공 슬래브층(S1)의 상부에 덧침 콘크리트가 타설됨으로써 형성되는 상부의 덧침 슬래브층(S2)에 설치되어 건물의 천장에 외부의 천장시설물이나 지지가대(50)를 연결 및 고정하기 위한 인서트 구조체(1)를 개시한다. 이러한 인서트 구조체(1)는, 중공 슬래브층(S1)의 상부에 배치되는 베이스(21); 베이스(21)에 고정되며, 베이스(21)에서 상향 돌출하여 덧침 슬래브층(S2)에 매립되는 앵커부(23); 그리고 베이스(21) 또는 앵커부(23)에 고정되며, 중공 슬래브층(S1)의 중공부(12)를 관통하도록 베이스(21)로부터 하향하여 돌출되며, 천장시설물이나 지지가대(50)가 연결되어 고정될 수 있도록 중공 슬래브층(S1)의 하부로 노출되는 앵커로드(25);를 포함한다. 이와 같이 프리캐스트로 제작되는 중공슬래브에 인서트 구조체를 고정하여 슬래브 시공과 함께 인서트 구조체가 배치됨으로써 건물의 슬래브 시공 후에 별도의 앵커 작업이 필요없어 천장시설물이나 지지가대의 설치가 간편하고 중량물에 대한 견고한 지지력을 확보할 수 있다.

Description

중공슬래브의 인서트 구조체, 및 그 시공방법{Insert structure for hollow-core slabs and construction method thereof}
본 발명은 중공슬래브의 인서트 구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 중공슬래브로 축조되는 슬래브층에 설치되는 인서트 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 천장에 배관, 덕트, 전선 지지대 기타 다양한 천장 시설물이나 그 지지가대가 설치되는데, 이러한 천장 시설물이나 지지가대의 설치를 용이하게 하기 위해 특정 위치에 인서트나 인서트 플레이트와 같은 다양한 형식의 인서트 구조체가 건물 천장의 슬래브에 설치된다. 상기 인서트 구조체는 앵커볼트와 같이 별도의 앵커 작업에 의해 설치되기도 하지만 슬래브의 시공시에 함께 매설되도록 함으로써 별도의 앵커 작업없이 간편하게 작업할 수 있도록 하고 특히 고중량물을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다. 그런데, 상기 인서트 구조체가 콘크리트에 매설될 경우, 통상 거푸집에 고정 설치되는 관계로 작업이 복잡할 뿐만 아니라 작업 도중에 부주의로 원래의 위치에서 벗어나거나 또는 배근된 철근과의 간섭 문제로 위치 설정이 용이하지 않은 문제가 있다. 상기 위치 설정과 관련된 선행기술로서 그 일예가 대한민국 등록특허 제10-1094745호로 개시된다. 상기 선행기술의 경우, 높이 및 길이 조절이 가능한 위치설정장치를 이용하여 인서트 플레이트의 위치를 보다 정교하게 설정할 수 있는 방안을 제시한다. 그러나, 상기 선행기술의 경우, 인서트 플레이트의 위치 설정에 별도의 장치가 요구될 뿐만 아니라 여전히 거푸집에 입설됨으로써 작업성이 개선되지 못하고 있다. 더욱이, 공장에서 프리캐스트로 제작되는 중공슬래브(HCS, Hollow Core Slab)로 축조되는 경우에는 현장에서 중공슬래브에 별도의 앵커 시공으로 인서트 구조체가 개별적으로 설치됨에 따라 불편하고 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 고중량물의 천정시설물이나 지지가대를 안정적으로 지지하기에 한계가 있다.
대한민국 등록특허 10-1094745(배관지지가대 설치용 인서트플레이트 위치설정장치)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 공장에서 프리캐스트로 제작되는 중공슬래브에 인서트 구조체가 설치될 수 있도록 함으로써 작업성이 개선되고 고중량물에 대해 안정적으로 지지될 수 있는 구조의 인서트 구조체, 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해, 중공부가 마련된 프리캐스트 중공슬래브로 축조되는 하부의 중공 슬래브층, 및 상기 중공 슬래브층의 상부에 덧침 콘크리트가 타설됨으로써 형성되는 상부의 덧침 슬래브층에 설치되어 건물의 천장에 외부의 천장시설물이나 지지가대를 연결 및 고정하기 위한 인서트 구조체에 있어서: 상기 중공 슬래브층의 상부에 배치되는 베이스; 상기 베이스에 고정되며, 상기 베이스에서 상향 돌출하여 덧침 슬래브층에 매립되는 앵커부; 그리고 상기 베이스 또는 앵커부에 고정되며, 상기 중공 슬래브층의 중공부를 관통하도록 베이스로부터 하향하여 돌출되며, 상기 천장시설물이나 지지가대가 연결되어 고정될 수 있도록 중공 슬래브층의 하부로 노출되는 앵커로드;를 포함하는 인서트 구조체를 제공한다. 여기서, 상기 베이스는, 상기 중공 슬래브층과 덧침 슬래브층의 사이에 매립되는 판상의 부재인 것;이 바람직하다. 또한, 상기 앵커로드는, 상기 천장시설물이나 지지가대의 연결을 위해 나사산이 마련된 것;이 바람직하다. 또한 상기 앵커로드는, 서로 평행하게 배치되는 적어도 2개의 부재로 이루어지는 것;이 바람직하다.
그리고, 두께에 비해 폭이 넓은 형상의 베이스, 상기 베이스에 고정되어 상향 돌출하는 앵커부, 및 상기 앵커부나 베이스에 고정되고 앵커부에 대향하여 베이스로부터 하향 돌출하는 앵커로드를 구비함으로써 건물의 천장에 외부의 천장시설물이나 지지가대를 연결 및 고정하기 위한 것으로, 중공슬래브로 축조되는 중공 슬래브층과, 상기 중공 슬래브층의 상부에 덧침 콘크리트로 타설된 덧침 슬래브층에 인서트 구조체를 설치하는 인서트 구조체의 시공방법에 있어서: 프리캐스트의 중공슬래브에 마련된 중공부를 통과하여 상하로 관통하도록 앵커홀을 천공하는 앵커홀 천공단계; 상기 앵커로드를 앵커홀에 삽입하여 중공슬래브의 하부로 앵커로드의 하단이 노출되도록 배치하고, 상기 베이스가 중공슬래브의 상부에 안착되도록 배치하는 앵커로드 삽입 및 베이스 안착단계; 그리고 상기 앵커부가 매립되도록 중공슬래브의 상부에 덧침 콘크리트를 타설하여 베이스를 매립하는 베이스 매립단계;를 포함하는 인서트 구조체의 시공방법을 제공한다. 여기서, 상기 앵커로드 삽입 및 베이스 안착단계는, 상기 베이스와의 사이에 중공슬래브를 사이에 두고 두께에 비해 폭이 넓은 형상의 수평지지편으로 앵커로드를 고정하는 앵커로드 고정단계;를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 앵커로드는 상기 중공슬래브의 하부로 노출되는 하단에 나사산이 마련되는 부재이고, 상기 수평지지편은 앵커로드가 관통하여 결합될 수 있도록 인서트 결합공이 마련되는 부재이며; 상기 앵커로드 고정단계는, 상기 인서트 결합공에 앵커로드의 하단을 끼우고 나사산과 나사결합되는 너트를 조임으로써 수평지지편이 중공슬래브의 하부에 밀착시키는 수평지지편 고정단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 서로 직교하여 배치되도록 결합되는 수평프레임과 수직프레임을 포함하는 지지가대에 있어서: 상기 인서트 구조체; 상기 베이스와의 사이에 중공 슬래브층을 두고 앵커로드와 결합되는 수평지지편, 및 상기 수평지지편에 직교하도록 배치되어 수직프레임과 결합되는 수직지지편을 구비하는 브라켓;을 더 포함하는 지지가대를 제공한다. 여기서, 상기 수직프레임은, 상기 수평프레임을 사이에 두고 고정되는 적어도 2개의 수직찬넬, 및 상기 2개의 수직찬넬의 간격이 유지되도록 그 사이에 배치되며 수평프레임에 고정되는 보강부재를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 따라 프리캐스트로 제작되는 중공슬래브에 인서트 구조체를 고정하여 슬래브 시공과 함께 인서트 구조체가 배치됨으로써 건물의 슬래브 시공 후에 별도의 앵커 작업이 필요없어 천장시설물이나 지지가대의 설치가 간편하고 중량물에 대한 견고한 지지력을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 분야에서 공지된 일반적인 중공슬래브를 도시한 사시도이이며,
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체를 형성하는 인서트 플레이트를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대를 연결하기 위해 사용되는 브라켓 일예를 도시한 사시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 중공슬래브의 앵커홀 천공단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 인서트 플레이트의 앵커로드가 삽입될 수 있도록 앵커홀이 천공된 중공슬래브의 일부를 도시한 횡단면도이고 (b)는 그 종단면도이이며,
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 인서트 플레이트의 앵커로드 삽입 및 베이스 안착 단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 앵커로드가 앵커홀에 삽입된 상태의 중공슬래브의 횡단면도이고 (b)는 그 종단면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 앵커로드 고정단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 중공슬래브를 사이에 두고 앵커로드가 연직의 하방향으로 배치되도록 인서트 플레이트의 베이스와 수평지지편이 서로 평행하게 배치된 상태를 도시한 중공슬래브의 횡단면도이고 (b)는 그 종단면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 인서트 플레이트의 베이스 매립단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 중공슬래브에 덧침 콘크리트를 타설하여 베이스가 매립된 상태를 도시한 중공슬래브의 횡단면도이고 (b)는 그 종단면도이며,
도 8은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대가 설치된 정단면도이며, 그리고
도 9는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대가 설치된 측단면도이다.
일반적으로 건물의 콘크리트 슬래브는 현장 타설이나 프리캐스트 콘크리트(PC, Precast Concrete)로 축조되고 있다. 특히 중공부가 마련된 중공슬래브(HCS, Hollow Core Slab)는 장승팬 실현에 유리한 중공의 구조체로 프리캐스트 콘크리트로 제작되어 건물의 슬래브로 축조되며, 본 발명의 분야에서 다양하게 공지된다. 이하, 공장에서 프리캐스트 콘크리트로 제작된 중공슬래브로 건물 슬래브층으로 축조되는 일예에 따라 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체와 그 시공방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 분야에서 공지된 일반적인 중공슬래브를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 중공슬래브(10)는, 콘크리트 판체로서 전체 길이에 걸쳐서 관통되는 복수개의 중공부(12)가 폭 방향으로 간격을 두고 나란하게 형성되는 바디부(11), 및 상기 바디부(11)에 폭 방향으로 배치된 긴장재(13)를 포함한다. 상기 중공슬래브(10)는 프리캐스트 콘크리트(PC, Precast Concrete)로 제작되며, 여기서 프리캐스트 콘크리트는 공장에서 타설되는 콘크리트를 말한다. 일반적으로 중공슬래브는 긴장재(13)로서 강연선을 배치하고, 강연선을 긴장시킨 상태에서 할로우코아 슬래브 자동성형기에 의해 콘크리트 타설에 따라 중공의 구조체로 된다. 상기 중공슬래브(10)는 본 발명의 분야에서 다양하게 공지되며, 종래의 경우 중공슬래브(10)가 시공 현장으로 이송되어 보에 올려지고 덧침 콘크리트(Topping Concrete)로 현장 타설되어 건물 슬래브로 이루어지는데, 이와 같이 중공슬래브(10)가 축조된 이후에 별도의 중공슬래브 전용의 앵커로 시공하는 종래 기술과 달리, 본 발명에 따른 인서트구조체는 중공슬래브(10)와 함께 덧침 콘크리트와 일체적으로 설치될 수 있도록 하며, 본 발명에 따른 바람직한 일예로서 인서트 구조체는 중공슬래브와 덧침 콘크리트에 매설되는 인서트 플레이트를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체를 형성하는 인서트 플레이트를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 일예로서 인서트 플레이트(20)는, 두께에 비해 폭이 넓은 형상으로서 금속의 판재로 이루어진 베이스(21), 상기 베이스(21)에 고정되며 상향 돌출하는 앵커부(23), 및 상기 앵커부(23)에 일체로 연결되며 앵커부(23)에 대향하여 베이스(21)로부터 하향 돌출하는 앵커로드(25)를 포함한다. 여기서, 상기 앵커부(23)에는 그 상단이 절곡되어 베이스(21)와 평행하게 배향되는 절곡 고정단(23a)이 마련된다. 도시된 예의 경우, 상기 앵커부(23)와 앵커로드(25)는 서로 일체로 된 하나의 부재로서 베이스(21)에 형성된 구멍에 끼우고 용접 고정된 일예이며, 이와 달리 서로 별개의 부재로 하여 베이스(21)에 각각 용접 또는 나사 결합되는 것일 수 있다.
상기 베이스(21)는, 후술하는 바, 중공슬래브(10)의 윗면에 놓여지는 것으로 판상의 부재인 것이 바람직하며, 그 형상을 다양하게 할 수 있으나, 도시된 예와 같이, 폭보다 길이가 긴 직사각형의 판재인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 베이스(21)가 중공슬래브(10)에 놓여질 경우, 앵커로드(25)가 지면에 대해 연직 하방향을 향하도록 하는 것이 바람직하다. 예컨데, 중공슬래브(10)의 상면이 평면이고 베이스(21)의 하측면이 평평한 판재인 경우, 앵커로드(25)를 베이스(21)에 직교하도록 고정하면, 베이스(21)가 중공슬래브(10)의 상면에 배치될 경우, 앵커홀(H ; 도 4 및 도 5 참조)을 통해 앵커로드(25)가 지면에 대해 연직의 하방향으로 배치될 수 있다.
상기 앵커로드(25)는, 중공슬래브(10)를 관통하여 그 하부에 노출됨으로써 외부의 천장시설물이나 지지가대(50 ; 도 8 및 도 9 참조)가 연결될 수 있도록 하는 것으로, 이를 위해 앵커로드(25)의 하단에는 나사산(25a)이 마련된다. 상기 나사산(25a)의 경우, 수나사로 형성된 일예가 도시되며, 이에 한정되는 것은 아니며 너트와 같이 암나사로 형성된 것일 수 있으며, 또는 수나사로 형성된 나사산(25a)에 암나사가 형성된 별도의 너트가 결합되는 것일 수 있다. 그리고, 상기 앵커로드(25)는, 후술하는 바, 중공슬래브(10)을 상하로 관통하여 그 하단이 노출되어야 하므로 중공슬래브(10)의 두께보다 길게 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 앵커로드(25)는, 도시된 예의 경우, 서로 이격하여 고정된 3개의 앵커로드(25)가 도시되었으나 2개 이상의 앵커로드(25)가 서로 평행하게 하향 돌출되는 것일 수 있다. 그런데, 상기 앵커로드(25)의 배치에 따라 이에 상응하여 중공슬래브(10)에 앵커홀(H ; 도 4 참조)을 천공하게 되는데, 천공 작업 중에 중공슬래브(10)의 긴장재(13)를 손상시키거나 앵커로드(25)가 긴장재(13)에 걸려 삽입될 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 앵커로드(25)는, 도시된 예와 같이, 베이스(21)에 일렬로 배치하는 것이 바람직하다. 일반적으로 중공슬래브(10)는 공장에서 규격화 되어 제공되고 있고 서로 이웃하는 중공부(12)의 간격이나 그 크기가 다양하므로 인서트플레이트(20)는 이에 적응할 수 있는 구조인 것이 바람직하다. 이를 위해 직사각 판재의 베이스(21)의 일측, 더욱 바람직하게는 길이방향의 일측 가장자리에 2개 이상의 앵커로드(25)가 일열로 간격지어 고정되는 더욱 바람직하다. 이 경우, 예컨데, 다양한 크기나 간격으로 설계된 중공부(12)에, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 인서트 플레이트(20)를 설치하여야 할 때 하나의 인서트 플레이트(20)로 그 위치를 변경시키면서 서로 간섭되지 않게 시공할 수 있어 유익하다.
상기 인서트 플레이트(20)는, 후술하는 바와 같이, 중공슬래브(10)에 배치되어 그 상부에 덧침 콘크리트가 타설 및 양생되면서 고정되도록 하는데, 이때 앵커로드(25)가 지면에 대해 연직 하방을 향하도록 그 위치를 고정하는 부재로서 수평지지편을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 수평지지편은 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있으나, 본 발명에 따른 인서트 구조체는 배관이나 케이블트레이와 같은 장치나 시설물을 설치하기 위한 지지가대(50; 도 8 내지 도 9 참조)를 고정하기 위한 것이므로 이와 관련하여 수평지지편이 마련된 브라켓을 일예로 하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대를 연결하기 위해 사용되는 브라켓 일예를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 일예로서 브라켓(30)은, 수평지지편(31)과 수직지지편(33)을 구비한다.
상기 수평지지편(31)은 중공슬래브(10)의 아랫면에 안착될 수 있도록 두께에 비해 폭이 넓은 형상으로서 편평한 판재로 이루어지며, 앵커로드(25)에 상응하는 위치 및 갯수, 도시된 예의 경우 3개의 인서트 결합공(31a)이 마련된다.
상기 수직지지편(33)은 지지가대(50 ; 도 8 및 도 9 참조)와 결합될 수 있도록 프레임 결합공(33a)이 마련된다. 여기서, 상기 수직지지편(33)은 지지가대의 수직프레임(53, 55 ; 도 8 및 도 9 참조)과 결합되어 연직의 하방향으로 향하도록 수평지지편(31)에 직교하도록 용접 결합된다.
이와 같이 수평지지체(31)를 구비한 브라켓(30)을 이용하여 인서트 플레이트(20)를 중공슬래브(10 ; 도 1 참조)에 설치하는 인서트 구조체의 시공 방법을 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 인서트 구조체는 배관이나 케이블 트레이 기타 시설물의 지지가대를 천장에 설치하기 위한 것일 수 있으며, 따라서 도 8과 도 9를 참조하여 후술하는 바와 같이 지지가대의 수직프레임의 전후 및 좌우로 서로 이격하여 배치되는 구조의 인서트 구조체를 일예에 하여 설명한다. 이하 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 의미한다.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 중공슬래브의 앵커홀 천공단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 인서트 플레이트의 앵커로드가 삽입될 수 있도록 앵커홀이 천공된 중공슬래브의 일부를 도시한 횡단면도이며, (b)는 그 종단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 공장에서 프리캐스트의 중공슬래브(10)를 시공 현장으로 운반하고, 인서트 플레이트(20)의 앵커로드(25)가 삽입될 수 있도록 드릴링 공구로 중공슬래브(10)에 앵커홀(H)을 천공하는 앵커홀 천공단계를 실시한다. 이때 상기 중공슬래브(10)의 중공부(12) 및 그 상하로 긴장재(13)가 배치되어 있지 않은 위치에서 중공부(12)를 관통하도록 천공하며, 그 갯수와 위치는 인서트 플레이트(20)의 앵커로드(25)의 위치 및 갯수에 상응하도록 앵커홀(H)을 천공한다. 그리고, 상기 앵커홀(H)의 천공 방향에 있어, 상기 중공슬래브(10)가 건축 구조물의 보에 올려질 때 연직의 하방향으로 향하도록 중공슬래브(10)의 수평방향에 대해 직교하도록 천공한다. 여기서, 상기 앵커홀(H)은 중공슬래브(10)가 시공 현장으로 운반된 이후에 천공되는 것으로 설명되었으나, 공장에서 중공슬래브(10)의 제작과 함께 형성될 수 있으며, 또한 상기 중공슬래브(10)가 건축 구조물의 보에 올려진 이후에 실시될 수 있으나, 작업의 편의와 안전을 고려하여 중공슬래브(10)가 건축 구조물의 보에 올려지기 전에 실시하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 인서트 플레이트의 앵커로드 삽입 및 베이스 안착 단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 앵커로드가 앵커홀에 삽입된 상태의 중공슬래브의 횡단면도이며, (b)는 그 종단면도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 위 앵커홀 천공단계에서 앵커홀(H)이 천공되면, 상기 앵커홀(H)에 인서트 플레이트(20)의 앵커로드(25)를 삽입하고, 상기 중공슬래브(10)의 윗면에 인서트 플레이트(20)의 베이스(21)가 안착되도록 앵커로드 삽입 및 베이스 안착 단계를 실시한다. 상기 앵커로드(25)를 앵커홀(H1)에 삽입하면, 도시된 예의 경우, 상기 앵커로드(25)가 중공슬래브(10)의 두께보다 길게 이루어져 있으므로 중공슬래브(10)의 중공부(12)를 관통하여 중공슬래브(10)의 하부로 나사산(25a)이 노출된다. 여기서, 상기 베이스(21)가 중공슬래브(10)의 윗면에 밀착될 수 있도록 그라인더로 중공슬래브(10)의 윗면을 편평하게 그라인딩하는 중공슬래브의 그라인딩 단계가 추가될 수 있다. 한편, 상기 중공슬래브(10)의 윗면이 편평한 평면임을 고려하여 베이스(21)의 아랫면 역시 편평한 판재로서 설명되었으나, 상기 베이스(21)의 형상은 중공슬래브(10)에 안착되어 서로 평행하게 배치될 수 있는 형상으로서 그 형상은 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 앵커로드 고정단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 중공슬래브를 사이에 두고 앵커로드가 연직의 하방향으로 배치되도록 인서트 플레이트의 베이스와 수평지지편이 서로 평행하게 배치된 상태를 도시한 중공슬래브의 횡단면도이며, (b)는 그 종단면도이다.
도 2, 도 3, 및 도 6을 참조하면, 위 앵커로드 삽입 및 베이스 안착 단계에서 앵커로드(25)가 앵커홀(H)에 삽입될 경우, 상기 앵커홀(H)이 앵커로드(25)의 직경이나 또는 두께 보다 크게 형성될 수 밖에 없으므로 주변의 의도치 않은 간섭으로 앵커로드(25)가 움직여서 자세가 변경될 수 있으므로 그 위치를 고정할 필요가 있다. 이를 위해, 상기 베이스(21)와의 사이에 중공슬래브(10)를 사이에 두고 두께에 비해 폭이 넓은 형상의 수평지지편(31)으로 앵커로드(25)를 고정하는 앵커로드 고정단계를 수행한다. 여기서, 상기 앵커로드 고정단계는, 수평지지편(31)의 인서트 결합공(31a)에 앵커로드(25)의 하단을 끼우고 나사산(25a)과 나사결합되는 너트(N)를 조임으로써 수평지지편(31)이 중공슬래브(10)의 하부에 밀착시키는 수평지지편 고정단계를 포함한다. 여기서, 중공슬래브(10)의 윗면과 아랫면은 편평하고, 또한 베이스(21)와 수평지지편(31) 역시 편평한 판재로 이루어지고 있으므로 베이스(21)와 수평지지편(31)은 중공슬래브(10)를 사이에 두고 서로 면접촉하여 평행하게 안정적으로 배치되며, 앵커로드(25)가 너트(N)에 의해 수평지지편(31)에 고정되므로 앵커로드(25)는 베이스(21), 수평지지편(31), 또는 중공슬래브(10)에 대해 직교하여 연직 하방향을 향해 그 위치가 안정적으로 고정될 수 있다. 한편, 중공슬래브(10)가 건축 구조물의 보에 올려진후 덧침 콘크리트가 타설되는데, 이 경우 앵커홀(H)을 통해 누수 염려가 있다. 이를 방지하기 위해 별도의 충진 부재를 삽입, 배치할 필요가 있으나, 본 발명의 경우 너트(N)가 앵커로드(25)와 나사결합하여 베이스(21)를 아래로 잡아당김으로써 중공슬래브(10)의 윗면에 베이스(21)가 강하게 밀착되므로 누수 염려없이 작업할 수 있고 별도의 충진 부재가 필요없어 작업이 간편해진다. 또한, 상기 너트(N)의 강한 체결력으로 앵커로드(25)를 잡아당기더라도 베이스(21)와 수평지지편(31)이 중공슬래브(10)에 면접촉하여 외력이 분산됨으로써 중공슬래브(10)의 파손이나 손상을 줄일 수 있어 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체의 시공방법으로서 인서트 플레이트의 베이스 매립단계를 설명하기 위해 도시한 것으로, (a)는 중공슬래브에 덧침 콘크리트를 타설하여 베이스가 매립된 상태를 도시한 중공슬래브의 횡단면도이며, (b)는 그 종단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 7을 참조하면, 위 앵커로드 고정단계에서 앵커로드(25)가 견고히 고정되면, 건축 현장에 기 시공된 보(미도시)와 보(미도시) 사이에 크레인 등의 인양 장비로 중공슬래브(10)를 인양하여 연속적으로 조립함으로써 중공 슬래브층(S1)을 축조한다. 이에 따라 중공 슬래브층(S1)이 형성되면 그 위에 인서트 플레이트(20)의 앵커부(23)가 매립되는 두께로 덧침 콘크리트를 타설하여 덧침 슬래브층(S2)을 형성함으로써 베이스 매립단계를 수행한다. 이에 따라 인서트 플레이트(20)의 베이스(21)와 앵커부(23)는 덧침 슬래브층(S2)에 매립되고, 덧침 슬래브층(S2)의 양생에 따라 인서트 플레이트(20)가 전체적으로 고정되며, 앵커부(23)의 절곡 고정단(23a)이 덧침 슬래브층(S2)에 매립되고 베이스(21)가 중공 슬래브층(S1)과 덧침 슬래브층(S2)의 사이에 견고히 고정될 수 있다. 그리고, 상기 너트(N)를 앵커로드(25)로부터 해제하여 수평지지편(31) 또는 브라켓(30)을 분리하더라도, 상기 베이스(21)가 그 상하부에 중공 슬래브층(S1) 및 덧침 슬래브(S2)에 면접촉하여 넓게 밀착 고정되고 또한 앵커부(23)가 덧침 슬래브층(S2)에 매립되어 있기 때문에, 앵커로드(25)가 중공부(12)와 앵커홀(H)에 구속되지 않은 상태에서 연직 하방향을 향해 자세가 고정됨으로써 별도의 브라켓이나 다른 연결부재를 이용하더라도 외부의 천장시설물이나 지지가대를 견고한 고강성 구조로 설치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 일실시예로서 인서트 구조체(1)는 중공부(12)가 마련된 프리캐스트 중공슬래브(10)로 축조되는 하부의 중공 슬래브층(S1), 및 상기 중공 슬래브층(S1)의 상부에 덧침 콘크리트가 타설됨으로써 형성되는 상부의 덧침 슬래브층(S2)에 설치되며, 베이스(21)가 중공 슬래브층(S1)의 상부에 배치되며, 앵커부(23)가 베이스(21)에 상향 돌출하도록 고정되어 덧침 슬래브층(S2)에 매립됨으로써 안정적으로 설치되며, 앵커로드(25)가 베이스(21) 또는 앵커부(23)에 고정되어 중공 슬래브층(S1)의 중공부(12)를 관통하여 중공 슬래브층(S1)의 하부로 노출됨으로써 외부의 천장시설물이나 지지가대가 연결되어 고강성 구조로 체결될 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대가 설치된 정단면도이다.
도 2, 도 3, 및 도 8을 참조하면, 상기 지지가대(50)는, 수평프레임(51), 상기 수평프레임(51)의 양단에 결합되어 수평프레임(51)과 직교하여 수직하게 배치되도록 인서트 구조체(1)에 고정되는 수직프레임(53, 55)을 포함한다. 상기 수직프레임(53, 55)은 그 상단이 브라켓(30)을 매개로 체결볼트(B)와 너트(N)로 체결되어 인서트 구조체(1)와 연결되고, 그 하단이 체결볼트(B)와 너트(N)로 체결되어 수평프레임(51)과 결합된다. 상기 수직프레임(53, 55)은 수평프레임(51)의 양단의 좌우에 각각 위치하며, 서로 동일 형상과 구조 및 동일 길이의 형강이나 각재의 찬넬로 이루어지며, 이에 따라 수직프레임(53, 55)이 인서트 구조체(1)에 고정됨으로써 수평프레임(51)이 수평 상태로 유지되고, 그 위에 배관이나 케이블 트레이 기타 시설물이 수평 상태로 고정될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 인서트 구조체에 지지가대가 설치된 측단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 9를 참조하면, 상기 수평프레임(51)은 그 양측면이 절곡되어 전체적으로 'ㄷ'자 단면 형상으로 이루어지며, 수직프레임(53)은 2개의 수직찬넬(57)이 1조를 이루어 수평프레임(51)을 사이에 두고 그 양측면에 맞대어져 체결볼트(B)와 너트(N)로 고정된다. 또한, 상기 2개의 수직찬넬(57)의 사이에는 보강부재(59)로서 4각의 각재가 배치되어 체결볼트(B)와 너트(N)로 수평프레임(51)과 결합된다. 여기서, 상기 보강부재(59)는 2개의 수직찬넬(57)의 상호 간격을 유지함과 동시에 강성을 보강하여 일체로 거동하도록 함으로써 견고한 구조물이 되도록 한다. 이러한 견고한 구조물로서 수직프레임(53)에 있어, 그 상단의 수직찬넬(57)은 브라켓(30)의 수직지지편(33)에 맞춰진 상태에서 프레임 결합공(33a)을 통해 체결볼트(B)와 너트(N)로 고정되며, 또한 브라켓(30)의 수평지지편(31)에 마련된 인서트 결합공(31a)에 앵커로드(25)가 끼워져 나사산(25a)이 너트(N)와 나사결합됨으로써 고정된다. 이 경우 앵커로드(25)는 지면에 연직 하방향으로 중공 슬래브층(S1)에 수직하게 배치되고 있고, 또한 베이스(21)와 수평지지편(31)이 중공 슬래브층(S1)을 사이에 두고 앵커로드(25)와 너트(N)의 강한 체결력으로 일체적으로 결합되고 있을 뿐만 아니라 중공 슬래브층(S1)과 덧침 슬래브층(S2)에 베이스(21)와 앵커부(23)가 매립되어 고정됨과 동시에 베이스(21)의 면접촉에 따라 지지가대(50)를 보다 견고히 고정할 수 있으며, 고강성 구조로 지지가대(50)에 고중량물이 설치되더라도 안정적으로 지지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 인서트 구조체와 그 시공방법 및 지지가대는 바람직한 실시예로서 보다 상세히 설명되고 도시되었다. 그러나 본 발명에 따른 인서트 구조체와 그 시공방법 및 지지가대의 설명과 이해의 편의를 위한 것으로 이해되어야 하며, 상술된 형상이나 모양이나 참조부호나 부속품이나 부분으로 제한하여 해석되어서는 안되며, 본 발명의 설명에 반하여 다른 문헌을 이용하여 제한하여 해석되어서도 안되며, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이나 변경 실시가 가능하므로 본 발명에 따른 인서트 구조체와 그 시공방법 및 지지가대의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 한다.
1 : 인서트 구조체 10 : 중공슬래브
11 : 바디부 12 : 중공부
13 : 긴장재 20 : 인서트 플레이트
21 : 베이스 23 : 앵커부
23a : 절곡 고정단 25 : 앵커로드
25a : 나사산 30 : 브라켓
31 : 수평지지편 31a : 인서트 결합공
33 : 수직지지편 33a : 프레임 결합공
50 ; 지지가대 51 : 수평프레임
53, 55 : 수직프레임 57 : 수직찬넬
59 : 보강부재 H : 앵커홀
N : 너트 S1 : 중공 슬래브층
S2 : 덧침 슬래브층

Claims (9)

  1. 중공부가 마련된 프리캐스트 중공슬래브로 축조되는 하부의 중공 슬래브층, 및 상기 중공 슬래브층의 상부에 덧침 콘크리트가 타설됨으로써 형성되는 상부의 덧침 슬래브층에 설치되어 건물의 천장에 외부의 천장시설물이나 지지가대를 연결 및 고정하기 위한 인서트 구조체에 있어서:
    상기 중공 슬래브층의 상부에 배치되는 베이스;
    상기 베이스에 고정되며, 상기 베이스에서 상향 돌출하여 덧침 슬래브층에 매립되는 앵커부; 그리고
    상기 베이스 또는 앵커부에 고정되며, 상기 중공 슬래브층의 중공부를 관통하도록 베이스로부터 하향하여 돌출되며, 상기 천장시설물이나 지지가대가 연결되어 고정될 수 있도록 중공 슬래브층의 하부로 노출되는 앵커로드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는, 상기 중공 슬래브층과 덧침 슬래브층의 사이에 매립되는 판상의 부재인 것;을 특징으로 하는 인서트 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커로드는,
    상기 천장시설물이나 지지가대의 연결을 위해 나사산이 마련된 것;을 특징으로 하는 인서트 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커로드는,
    서로 평행하게 배치되는 적어도 2개의 부재로 이루어지는 것;을 특징으로 하는 인서트 구조체.
  5. 두께에 비해 폭이 넓은 형상의 베이스, 상기 베이스에 고정되어 상향 돌출하는 앵커부, 및 상기 앵커부나 베이스에 고정되고 앵커부에 대향하여 베이스로부터 하향 돌출하는 앵커로드를 구비함으로써 건물의 천장에 외부의 천장시설물이나 지지가대를 연결 및 고정하기 위한 것으로, 중공슬래브로 축조되는 중공 슬래브층과, 상기 중공 슬래브층의 상부에 덧침 콘크리트로 타설된 덧침 슬래브층에 인서트 구조체를 설치하는 인서트 구조체의 시공방법에 있어서:
    프리캐스트의 중공슬래브에 마련된 중공부를 통과하여 상하로 관통하도록 앵커홀을 천공하는 앵커홀 천공단계;
    상기 앵커로드를 앵커홀에 삽입하여 중공슬래브의 하부로 앵커로드의 하단이 노출되도록 배치하고, 상기 베이스가 중공슬래브의 상부에 안착되도록 배치하는 앵커로드 삽입 및 베이스 안착단계; 그리고
    상기 앵커부가 매립되도록 중공슬래브의 상부에 덧침 콘크리트를 타설하여 베이스를 매립하는 베이스 매립단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 구조체의 시공방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 앵커로드 삽입 및 베이스 안착단계는,
    상기 베이스와의 사이에 중공슬래브를 사이에 두고 두께에 비해 폭이 넓은 형상의 수평지지편으로 앵커로드를 고정하는 앵커로드 고정단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 구조체의 시공방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 앵커로드는 상기 중공슬래브의 하부로 노출되는 하단에 나사산이 마련되는 부재이고, 상기 수평지지편은 앵커로드가 관통하여 결합될 수 있도록 인서트 결합공이 마련되는 부재이며;
    상기 앵커로드 고정단계는,
    상기 인서트 결합공에 앵커로드의 하단을 끼우고 나사산과 나사결합되는 너트를 조임으로써 수평지지편이 중공슬래브의 하부에 밀착시키는 수평지지편 고정단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 구조체의 시공방법.
  8. 서로 직교하여 배치되도록 결합되는 수평프레임과 수직프레임을 포함하는 지지가대에 있어서:
    제1항에 따른 인서트 구조체;
    상기 베이스와의 사이에 중공 슬래브층을 두고 앵커로드와 결합되는 수평지지편, 및 상기 수평지지편에 직교하도록 배치되어 수직프레임과 결합되는 수직지지편을 구비하는 브라켓;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지지가대.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수직프레임은,
    상기 수평프레임을 사이에 두고 고정되는 적어도 2개의 수직찬넬, 및 상기 2개의 수직찬넬의 간격이 유지되도록 그 사이에 배치되며 수평프레임에 고정되는 보강부재를 구비하는 것;
    을 특징으로 하는 지지가대.
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