WO2013125778A1 - 강연선 위치 고정수단을 가진 pc슬래브 및 이를 이용한 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법 - Google Patents

강연선 위치 고정수단을 가진 pc슬래브 및 이를 이용한 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법 Download PDF

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WO2013125778A1
WO2013125778A1 PCT/KR2012/011167 KR2012011167W WO2013125778A1 WO 2013125778 A1 WO2013125778 A1 WO 2013125778A1 KR 2012011167 W KR2012011167 W KR 2012011167W WO 2013125778 A1 WO2013125778 A1 WO 2013125778A1
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WO
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slab
strand
fixing means
concrete
continuous
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PCT/KR2012/011167
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Inventor
유광준
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(주)이지파트너
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/43Floor structures of extraordinary design; Features relating to the elastic stability; Floor structures specially designed for resting on columns only, e.g. mushroom floors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element

Definitions

  • the present invention increases the bending stiffness of the slab by installing a stranded wire and introduces a prestress, while sequencing a plurality of slabs sandwiched between beams, and improving resistance to parental moments at the point, suppressing cracks and sagging slab.
  • the present invention relates to a slab structure and a construction method thereof, which can reduce the weight of the slab. More specifically, a PC slab capable of precisely and easily proceeding construction by easily disposing a strand for introducing prestress and a one-way joist slab using the same It relates to a continuous method of construction.
  • Reinforced concrete structure is not only excellent in durability, fire resistance, earthquake resistance, and wind resistance, but is also widely used in large buildings such as multi-family houses, officetels and underground parking lots due to its low construction cost and easy maintenance.
  • the conventional wet method used for reinforcing concrete structures has been mainly used, but the main structures such as columns, beams, slabs, etc. can be used to prevent poor construction and shorten the construction period.
  • the application of the dry method of pre-fabrication and simple assembly in the field is increasing.
  • the PC slab may be a one-way slab or a two-way slab, but in the case of the two-way slab, it is advantageous to form the structure of the long span, but there is a problem in that the amount of construction and the load are increased accordingly.
  • the length of the span can be implemented only about 4 to 6m, and thus, a problem of reducing space efficiency occurs in a building requiring a long span. Therefore, in buildings such as underground parking lots that require longer spans of 8m or more, the one-way joist slab structure tends to be preferred.
  • the double tee slab method has been developed to install the reinforcing ribs in the lower part of the slab in the one-way joist slab structure type as described above, but since the double tee slab is installed in the form of a simple beam on the PC beam, the slab deflection increases as well. There was a problem such as a crack generated in the connection with the beam.
  • the prior art includes a panel portion 1, a plurality of ribs 2 protruding in a longitudinal direction with respect to one side surface of the panel portion 1, and the panel portion 1. It includes a support portion (3) extending in the transverse direction from both ends of the, the end of the support portion 3 is a fixing reinforcing bar 4 is formed to protrude in the 'b' shape.
  • the rib 2 of the multi slab is provided with a prestress steel wire 5 to increase the bending rigidity of the multi slab.
  • the fixing bar 4 protruding from the end of the multi-slab support part 3 serves as a prosthetic bar by acting as a prosthetic bar together with the fixing bar 4 of the multi slab mounted on the opposite side of the PC beam. Will form.
  • the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, while reducing the amount of rebar reinforcement to the slab, to reduce the deflection of the slab, to suppress the cracks in the joints leading to PC slab-PCBO-PC slab, the installation work of the strand It is an object of the present invention to provide a structure of a PC slab that can improve economical efficiency, structural stability, durability, and ease of construction, and a construction method capable of continualizing them.
  • the PC slab mounted on the half PC beam is concrete poured at the same time with the rest of the half PC beam so that the beam and the slab is integrally combined
  • the The PC slab has a top plate on which longitudinal and transverse bars are placed, a pair of side plates bent downward at both ends of the top plate, and a pair of side plates bent horizontally outward at each side plate and placed on the upper half of the PC beam. It consists of a lower plate to form a module, the outer surface of the side plate is provided with a PC slab having a strand line position fixing means characterized in that at least one installation groove of the fixing means for fixing the position of the strand.
  • the installation groove is provided with a PC slab having a strand position fixing means, characterized in that a plurality of different heights are formed in the longitudinal direction of the side plate.
  • the installation groove is a PC slab having a strand position fixing means, characterized in that the stepped groove formed in a plurality of regular intervals along the longitudinal direction of the side plate at the same height in the upper end of the side plate. Is provided.
  • a) of the various embodiments of the present invention on the half PC beam Continuously mounting a plurality of PC slab according to any one embodiment, b) Installing a fixing means for fixing the position of the strand in the installation groove formed in the side plate of the PC slab, c) Non-attached to the fixing means Fixed by mounting the strand or sheath pipe of the coated steel wire for post-tension method, the strand or sheath pipe to be installed over the entire slab and the beam to be continuous, d) the half PC beam and PC slab Step of curing by adding concrete over the upper surface, e) Insert the strand into the strand or sheath pipe and strain it into a continuous PC slab Comprising: introducing a list less; Provided is a continuous construction method of a one-way joist slab comprising a.
  • prestress is collectively introduced into the slab and the joining portion of the slab and the beam by the post-tension method, thereby reducing the amount of reinforcing bars, reducing the deflection of the slab, and suppressing the occurrence of cracks on the overlaid concrete at the joining portion of the slab. You can expect the effect to be made.
  • the present invention can increase the effect of post-tension to maximize the effect of the post-tension by forming a deep rib-shaped PC slab, not only can obtain a high-quality slab structure by precision construction, It can be expected that the economical construction can be achieved by shortening the air with speed and simplification of construction.
  • Figure 1 is a perspective view of a multi-slab according to the prior art
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a state in which the concrete is poured by mounting the multi-slab of Figure 1 on a PC beam.
  • Figure 3 is a perspective view showing a PC slab of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view of a state in which a plurality of the PC slab is continuous to form an uneven type slab.
  • FIG. 5 is a perspective view of an embodiment in which a strand is placed after placing a PC slab on a half PC beam.
  • 6 to 8 is a conceptual diagram illustrating a process of fixing the position of the strand.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an embodiment in which the position fixing means of the strand is formed on both side edge portions of the upper plate.
  • the present invention is mounted on a half PC beam is a concrete slab at the same time with the rest of the half PC beam, the PC slab in which the beam and the slab is integrally coupled, the PC slab is longitudinally reinforced And a pair of upper plates on which transverse rebars are placed, a pair of side plates bent downward from both side ends of the upper plate, and a pair of lower plates bent horizontally outward at each of the side plates and placed on an upper surface of a half PC beam. It forms a module, characterized in that the outer surface of the side plate is formed with at least one installation groove of the fixing means for fixing the position of the strand.
  • the upper plate 110 and the amount of the upper plate 110 It consists of a pair of side plates 130 bent downward at the side end, and a lower plate 120 bent horizontally outward from the side plate 130 to form a single module, a plurality of continuous as shown in Figure 4 It is characterized by forming a slab of the mold.
  • the PC slab 100 serves as a formwork for placing the upper structure of the slab structure, the top plate 110 is laid over the longitudinal reinforcing bars and transverse reinforcement (not shown) after forming the upper structure
  • the slab structure is completed by pouring concrete (C).
  • the lower plate 120 of the PC slab 100 placed on the upper surface of the half PC beam 200 is combined with the lower plate 120 of the adjacent PC slab 100 to form downward unevenness, which is formed by the uneven shape.
  • the upward space 140 is filled with the overlay concrete (C) to form a joist that serves as a small beam.
  • the present invention after placing the sheath pipe in the upward space 140 in advance and placing and curing the overlaid concrete (C), the tension line is settled by tension, or the non-attached steel wire lined with a coating in advance and overlay After placing and curing the concrete (C), prestress is introduced into the PC slab 100 in a post-tension manner to tension and fix the strand.
  • the amount of reinforcing bars in the slab can be reduced and the deflection of the slab can be reduced to reduce the possibility of cracking.
  • the effect of the post-tension is that the amplitude of the stranded wire 150 is placed.
  • the conventional slab is only about 200 mm thick, so the amplitude of the strand 150 cannot be increased, and thus the effect of post-tension cannot be expected very much.
  • the PC slab 100 of the present invention can maximize the effect of the post-tension due to the deep relationship of the depth formed by the upward space 140 of the concave-convex shape.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment in which the strand wire 150 is disposed after the PC slab 100 is mounted on the half PC beam 200.
  • the strand 150 is arranged with respect to the entire length of the PC slab-half PC beam-PC slab, as shown in FIG.
  • the strand 150 disposed on the half PC beam 200 exerts a compressive force on the coupling portion between the PC slab 100 and the half PC beam 200 that are most susceptible to cracking of the overlaid concrete C due to the large parent.
  • the present invention is because the PC slab-half PC beam-PC slab as described above, the strands are arranged integrally with respect to the entire continuous length, and thus the tension is collectively simplified, so that construction is not easy and structural breakage does not occur. The effect that can prevent the phenomenon which concentrates stress can be expected.
  • the PC slab 100 of the present invention has a concave-convex structure leading to the upper plate 110, the side plate 130, and the lower plate 120, thereby maximizing the effect of post tension while serving as a small beam of the slab, which is a unique function thereof.
  • the effect that cannot be expected in rib-type PC slab, that is, PC slab-half PC beam-PC slab is arranged collectively with the strands 150 over the entire length of continuous To create another new effect of tension.
  • the strand 150 of the present invention is disposed according to the distribution of the stress generated in the slab and the beam. That is, as shown in Figure 5, the strand 150 is located in the lower portion of the upward space 140 in the center of the slab in which the maximum static moment occurs and is upward in the coupling portion of the beam and the slab in which the maximum parent moment occurs By being located above the space 140, it is possible to sufficiently cope with the tensile stress at each site. Therefore, it can be said that how accurately arranged the strand is the most important factor that determines the quality of the post-tension.
  • the PC slab 100 of the present invention is another important technical feature that further comprises a strand line position fixing means 170 to allow the strand to be fixed at a fixed position determined by the structural design.
  • the fixing means 170 is installed in the upward space 140 of the PC slab 100, and for this purpose, the outer surface of each side plate 130 of the PC slab 100 facing each other in the upward space 140 is symmetrical to each other. At least one installation groove 160 of the fixing means 170 is installed at each position.
  • the fixing means 170 is inserted into and fixed to the installation groove 160.
  • the fixing means 170 may be composed of reinforcing bars, iron wires, or steel bars, and may be variously bent and formed as necessary.
  • FIG. 6 to 8 are conceptual views illustrating a process of fixing the position of the stranded wire.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the PC slab 100 in which the installation groove 160 is formed.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the PC slab 100 in which the fixing means 170 is installed in the installation groove 160.
  • FIG. I is a partial cross-sectional view of the PC slab 100 showing a state in which the strand is placed on the fixing means 170.
  • the installation grooves 160 may have different heights in accordance with the longitudinal direction of the side plate 130 so as to correspond to the positions where the strands are disposed. ) Can be formed.
  • the plurality of installation grooves 160 are stepped grooves formed at regular intervals along the longitudinal direction of the upper space 140 on both side edge portions of the top plate 110, that is, the upper end of the outer surface of the side plate 130. 160 '.
  • the shape of the fixing means 170 may be bent and formed so as to correspond to the position at which the strand is disposed so that the strand may be fixed at the correct position.
  • 9 shows the second embodiment of the fixing means 170 is inserted into the stepped groove 160 'formed at both corners of the upper plate 110. As shown in FIG.
  • the stranded wire or sheath pipe mounted on the fixing means 170 may be fixed by a binding line, or may form a seating portion (not shown) provided with an insertion groove in the fixing means 170 to insert and fix the stranded wire or the sheath pipe. .
  • the PC slab 100 of the present invention includes a means capable of fixing the position of the stranded wire, so that not only the construction of the high-quality slab structure can be formed by precise construction, but also the stranded wire or the sheath pipe on the fixing means 170. Precision installation is possible by simply mounting it, so the effect of air shortening can be expected by quick and simple construction.
  • a plurality of PC slabs 100 mounted in the longitudinal direction of the half PC beam 200 are generally a downward space 140 'formed on the bottom surface of the upper plate 110 and an upward space formed on the upper surface of the lower plate 120 ( 140 has an uneven shape formed alternately.
  • the blocking member 180 is formed in advance when the PC slab 100 is manufactured, or the blocking member is fitted to the inner surfaces of the upper plate 110 and the side plate 130 of the PC slab 100.
  • the installation groove 160 is formed at positions corresponding to the arrangement of the strands determined by the structural design as described above, or are installed at regular intervals on both side edge portions of the upper plate 110.
  • fixing means 170 for fixing the position of the strand in the installation groove 160 formed in the side plate 130 of the PC slab 100. Insert and install.
  • reinforcing bars may be further disposed in addition to the strands described later.
  • the reinforcing bars may be installed in advance before the installation step of the fixing unit 170. .
  • the fixing means 170 may be used as reinforcing bars, iron wires, steel bars, etc., when the installation groove 160 is formed on both side edges of the upper plate 110, the surface on which the strands are mounted by bending the iron wires, etc. It is to be located at the right position of the stranded ship.
  • the non-adhesive coated steel wire of the non-adhesive post tension is placed on the fixing means 170 installed on the PC slab 100 or the sheath pipe is mounted, and then fixed by using the binding line.
  • a method of fixing a stranded wire or the like (ie, a stranded wire or sheath pipe of the coated steel wire) to the fixing means 170 may be performed in advance to form a seating portion provided with an insertion groove in the fixing means 170 itself in addition to the binding line. It may be.
  • the strand or the like is integrally installed over the entire slab and the beam to be continuous.
  • the overcast concrete (C) is poured on the upper surface of the half PC beam 200 and PC slab 100 to cure in a batch.
  • both ends of the strand are tensioned and then fixed to the ends of the beam so that prestress is introduced into the continuous slab.
  • the sheath tube When the sheath tube is installed, it is natural to tension the strand after inserting the strand into the sheath tube. After inserting the strand into the sheath tube and tensioning it, the non-contraction mortar is filled in the sheath tube to fill the strand.
  • the strands can be integrated with the concrete.

Abstract

본 발명은 강연선을 설치하여 프리스트레스를 도입함으로써 슬래브의 휨 강성을 증대시키고, 보를 사이에 둔 다수의 슬래브를 연속화시킴과 아울러 지점에서의 부모멘트에 대한 저항성을 향상시켜, 균열을 억제하고 슬래브의 처짐을 줄일 수 있는 슬래브의 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 하프 PC보 위에 거치되어 상기 하프 PC보의 나머지 부분과 동시에 콘크리트 타설되어 보와 슬래브가 일체로 결합되도록 하는 PC슬래브에 있어서, 상기 PC슬래브는 종방향철근 및 횡방향철근이 놓여지는 상판과, 상기 상판의 양측단에서 하향 절곡된 한 쌍의 측판 및, 상기 각 측판에서 수평으로 외향 절곡되어 하프 PC보 상면에 놓여지는 한 쌍의 하판으로 구성되어 하나의 모듈을 이루며, 상기 측판의 외면에는 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단의 설치홈이 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브 및 이를 이용한 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법
본 발명은 강연선을 설치하여 프리스트레스를 도입함으로써 슬래브의 휨 강성을 증대시키고, 보를 사이에 둔 다수의 슬래브를 연속화시킴과 아울러 지점에서의 부모멘트에 대한 저항성을 향상시켜, 균열을 억제하고 슬래브의 처짐을 줄일 수 있는 슬래브의 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리스트레스를 도입하기 위한 강연선의 배치를 보다 용이하게 하여 시공을 정밀하고 용이하게 진행시킬 수 있는 PC슬래브 및 이를 이용한 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법에 관한 것이다.
철근콘크리트 구조는 내구성, 내화성 및 내진, 내풍성이 우수할 뿐 아니라 공사비가 저렴하고 유지관리가 용이하여 공동주택이나 오피스텔 및 지하주차장등 규모가 큰 건축물에 가장 널리 사용되고 있다. 이러한 철근콘크리트 구조는 종래에는 현장에서 타설하는 전통적인 습식공법이 주로 이용되어 왔으나, 현장시공에 따른 발생할 수 있는 불량시공을 방지하고, 공사기간을 단축시킬 수 있도록 기둥, 보, 슬래브 등 주요 구조체를 공장에서 미리 제작하고 현장에서는 이를 단순 조립하는 건식공법의 적용이 점차 증가되고 있다.
그러나 라멘구조등 각 구조체를 강결하는 구조에서 상기 순수한 건식공법에 의한 시공은 연결 내지 이음부에서의 시공에 정밀성이 요구되므로 자칫 불량시공이 발생할 우려가 있다.
따라서 최근에는 보, 슬래브 등의 구조체를 몸체의 일 부분만 공장에서 제작한 PC 기둥, PC보, PC슬래브 또는 데크플레이트 등을 현장으로 이송한 후, 현장에서는 상기 PC부재들을 조립하고 덧침 콘크리트를 타설하여 상기 구조체들간의 결합을 라멘구조화 시킬 수 있는 공법이 널리 사용되고 있다. 상기 공법은 구체적으로 철근을 돌출시킨 하프 PC보의 상면에 PC슬래브 또는 데크플레이트를 거치시킨 후 상기 하프 PC보의 상부와 PC슬래브 또는 데크플레이트 상면에 덧침 콘크리트를 타설함으로써 보-슬래브 구조를 완성한다.
한편 상기 PC슬래브는 1방향 슬래브와 2방향 슬래브가 사용될 수 있는데, 2방향 슬래브의 경우 장스팬의 구조를 형성시키기는 유리하나 많은 보를 설치하여야 하므로 그만큼 시공물량과 하중이 증가되는 문제점이 있다. 또 데크플레이트를 사용하는 경우에는 스팬의 길이는 4~6m 정도밖에 구현할 수 없기 때문에 장스팬을 요구하는 건축물에서는 공간의 효율성을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다. 따라서 8m이상의 장스팬을 요구하는 지하주차장 등의 건축물에서는 1방향 장선슬래브의 구조형식을 더 선호하는 경향이 있다.
상기와 같은 1방향 장선슬래브 구조형식으로 슬래브의 하부에 보강리브를 설치하는 더블티 슬래브 공법이 개발된 바 있으나, 이러한 더블티 슬래브는 PC보 위에 단순보 형식으로 설치되므로 슬래브의 처짐이 커질 뿐 아니라 보와의 연결부위에 균열이 발생하는 등의 문제점이 있었다.
최근 상기와 같은 문제점을 개선하고자 슬래브를 연속화시키는 공법이 다수 제안되고 있다. 그 예중 하나로, 2009. 2. 6. 출원된 출원번호 10-2009-0009900호의 '멀티 슬래브 및 이를 이용한 슬래브 시공방법'이 제안된 바 있다.
상기의 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 패널부(1), 상기 패널부(1)의 일측 면상에 대해 종방향으로 돌출형성되는 복수개의 리브(2), 및 상기 패널부(1)의 양단부로부터 횡방향으로 연장형성된 지지부(3)를 포함하되, 상기 지지부(3)의 단부에는 정착 철근(4)이 'ㄴ'자형으로 돌출 형성되어 있다.
다른 한편으로, 상기 멀티 슬래브의 리브(2)에는 프리 스트레스 강선(5)을 설치하여 상기 멀티 슬래브의 휨 강성을 높이고 있다.
도 2는 상기 종래기술에 의한 멀티 슬래브를 PC보 위에 거치시킨 상태를 나타내고 있다. 상기 도 2에서 보는 바와 같이 상기 멀티 슬래브 지지부(3)의 단부에 돌출된 정착 철근(4)은 PC보의 반대쪽에 거치된 멀티 슬래브의 정착 철근(4)과 함께 보철근의 역할을 함으로써 연속슬래브를 형성시키게 된다.
이러한 종래기술은 어느 정도 슬래브를 연속화시켜 보와의 결합부위에 대한 취약점을 다소 보완시킬 수는 있었으나 상부철근이 보와 슬래브의 결합부위에서 발생하는 큰 부모멘트를 부담하기 위해서는 많은 철근이 배근되어야 한다는 문제점 있었으며, 아울러 멀티 슬래브는 프리텐션(Pre-tension)방식에 의하여 미리 제작된 것이기 때문에 이를 보와 슬래브의 접합부위와는 구조적으로 단절되어 있기 때문에 접합부위의 강성을 증대시키는 것에는 한계가 있다.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬래브에 배근되는 철근량을 줄이면서도 슬래브의 처짐을 감소시키고, PC슬래브-PC보-PC슬래브로 이어지는 접합부의 균열을 억제시키며, 강연선의 설치 작업을 용이하게 함으로써, 경제성, 구조적 안정성, 내구성, 시공의 용이성을 향상시킬 수 있는 PC슬래브의 구조 및 이들을 연속화시킬 수 있는 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 하프 PC보 위에 거치되어 상기 하프 PC보의 나머지 부분과 동시에 콘크리트 타설되어 보와 슬래브가 일체로 결합되도록 하는 PC슬래브에 있어서, 상기 PC슬래브는 종방향철근 및 횡방향철근이 놓여지는 상판과, 상기 상판의 양측단에서 하향 절곡된 한 쌍의 측판 및, 상기 각 측판에서 수평으로 외향 절곡되어 하프 PC보 상면에 놓여지는 한 쌍의 하판으로 구성되어 하나의 모듈을 이루며, 상기 측판의 외면에는 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단의 설치홈이 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 설치홈은 측판의 길이방향에 따라 각 높이를 달리하는 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 설치홈은 측판의 상단부에 동일한 높이로 측판의 길이방향을 따라 다수 개가 일정한 간격으로 형성시킨 단차홈인 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 하프 PC보 위에 PC슬래브를 거치시킨 후 덧침 콘크리트를 타설하여 슬래브를 완성하는 슬래브의 시공방법에 있어서, a) 하프 PC보 위에 상기 본 발명의 여러 실시예 중 어느 한 실시예에 의한 PC슬래브 다수 개를 연속하여 거치시키는 단계, b) 상기 PC슬래브의 측판에 형성된 설치홈에 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단을 설치하는 단계, c) 상기 고정수단에 비부착 방식의 포스트텐션용 피복강선의 강연선 또는 쉬스관을 거치시켜 고정시키되, 상기 강연선 또는 쉬스관은 연속화시키고자 하는 슬래브와 보의 전체에 걸쳐 설치되도록 하는 단계, d) 상기 하프 PC보 및 PC슬래브의 상면에 덧침 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, e) 상기 강연선 또는 쉬스관에 강연선을 삽입시킨 후 이를 긴장시켜 연속화된 PC슬래브에 프리스트레스를 도입하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법이 제공된다.
본 발명은 포스트텐션방식으로 슬래브 및 슬래브와 보와의 결합부위에 프리스트레스가 일괄 도입되어 철근량을 줄일 수 있게 되고, 슬래브의 처짐을 줄이고 보와의 결합부위에서의 덧침 콘크리트에 대한 균열 발생을 최대한 억제시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 골이 깊은 요철형의 PC슬래브를 형성시켜 포스트텐션의 효과를 최대한 높일 수 있으며, 강연선의 배치를 정확하고 신속하게 진행할 수 있어 정밀시공에 의한 고품질의 슬래브 구조체를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 시공의 신속, 단순화로 공기단축을 도모하여 경제적인 시공이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 멀티 슬래브의 사시도이고, 도 2는 도 1의 멀티 슬래브를 PC보 위에 거치시켜 덧침 콘크리트를 타설한 상태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 PC슬래브를 나타낸 사시도이고, 도 4는 상기 PC슬래브를 다수 개 연속시켜 요철형의 슬래브를 형성시킨 상태의 사시도이다.
도 5는 하프 PC보에 PC슬래브를 거치시킨 후 강연선을 배치시킨 실시예의 사시도이다.
도 6 내지 8은 강연선의 위치가 고정되는 과정을 설명하는 개념도이다.
도 9는 강연선의 위치 고정수단을 상판의 양측면 모서리부분에 형성시킨 실시예의 단면도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하프 PC보 위에 거치되어 상기 하프 PC보의 나머지 부분과 동시에 콘크리트 타설되어 보와 슬래브가 일체로 결합되도록 하는 PC슬래브에 있어서, 상기 PC슬래브는 종방향철근 및 횡방향철근이 놓여지는 상판과, 상기 상판의 양측단에서 하향 절곡된 한 쌍의 측판 및, 상기 각 측판에서 수평으로 외향 절곡되어 하프 PC보 상면에 놓여지는 한 쌍의 하판으로 구성되어 하나의 모듈을 이루며, 상기 측판의 외면에는 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단의 설치홈이 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 PC슬래브(100)는, 하프 PC보(200) 상면에 놓여져 슬래브 구조체의 하부구조를 형성하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상판(110)과, 상기 상판(110)의 양 측단에서 하향 절곡된 한 쌍의 측판(130) 및, 상기 측판(130)에서 수평으로 외향 절곡된 하판(120)으로 구성되어 하나의 모듈을 이루며, 다수 개가 연속됨으로써 도 4에 도시된 바와 같이 요철형의 슬래브를 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상기 PC슬래브(100)는 슬래브 구조체의 상부구조의 타설을 위한 거푸집 역할을 하게 되는데, 상기 상판(110)의 위에 종방향 철근과 횡방향 철근(미도시)을 배근한 후 상부구조를 형성하는 덧침 콘크리트(C)를 타설하여 슬래브 구조체를 완성하게 된다.
하프 PC보(200)의 상면에 놓여지는 PC슬래브(100)의 하판(120)은 인접한 PC슬래브(100)의 하판(120)과 결합하여 하향 요철을 형성하게 되는데, 상기 요철형상에 의해 형성되는 상향공간(140)에는 덧침 콘크리트(C)가 충전되어 작은 보 역할을 하는 장선을 형성하게 된다.
한편, 본 발명은 상기 상향공간(140)에 쉬스관을 미리 배치시키고 상기 덧침 콘크리트(C)를 타설 및 양생시킨 후 강연선을 긴장하여 정착시키거나, 피복이 되어 있는 비부착 강연선을 미리 배치시키고 덧침 콘크리트(C)를 타설 및 양생시킨 후 강연선을 긴장하여 정착시키는 포스트텐션(Post-tension) 방식으로 PC슬래브(100)에 프리스트레스를 도입시키게 된다.
일반적으로 슬래브에 포스트텐션 방식으로 프리스트레스를 도입하게 되면 슬래브에 배근되는 철근량을 줄일 수 있고 슬래브의 처짐을 줄여서 균열의 발생 가능성을 낮출 수 있으나, 포스트텐션의 효과는 배치되는 강연선(150)의 진폭이 클수록 커지는 것임에 비해 통상적인 슬래브는 그 두께가 200mm정도 밖에 되지 않기 때문에 강연선(150)의 진폭을 크게 할 수 없어 포스트텐션의 효과를 그다지 기대할 수는 없다. 그러나 본 발명의 PC슬래브(100)는 요철형상의 상향공간(140)에 의해 형성되는 골의 깊이가 깊은 관계로 포스트텐션의 효과를 극대화시킬 수 있다.
도 5는 하프 PC보(200)에 PC슬래브(100)를 거치시킨 후 강연선(150)을 배치시킨 실시예를 도시하고 있다. 상기 강연선(150)은 도 5에 도시된 바와 같이, PC슬래브-하프 PC보-PC슬래브가 연속된 전체 길이에 대하여 배치된다. 이와 같이 하프 PC보(200)에 배치된 강연선(150)은 큰 부모멘트로 인하여 덧침 콘크리트(C)의 균열에 가장 취약한 PC슬래브(100)와 하프 PC보(200) 사이의 결합부위에 압축력을 도입시켜, 상기 결합부위의 균열을 억제하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또 본 발명은 상기와 같이 PC슬래브-하프 PC보-PC슬래브가 연속된 전체 길이에 대하여 강연선을 일체로 배치하고 이를 일괄하여 긴장시키기 때문에 시공이 간편해지며, 구조적인 단절이 발생하지 않게 되어 취약부위에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 PC슬래브(100)는 상판(110), 측판(130), 하판(120)으로 이어지는 요철형상의 구조를 가지게 함으로써 그 고유기능인 슬래브의 작은 보 역할을 하면서도 포스트텐션의 효과를 극대화시킬 수 있다는 새로운 효과를 발휘하게 할 뿐 아니라, 리브형 PC슬래브에서는 기대할 수 없는 효과, 즉 PC슬래브-하프 PC보-PC슬래브가 연속된 전체 길이에 대하여 강연선(150)을 일체로 배치하여 이를 일괄하여 긴장시킬 수 있다는 또 다른 새로운 효과를 발휘하게 한다.
한편 본 발명의 상기 강연선(150)은 슬래브와 보에 발생하는 응력의 분포에 따라 배치된다. 즉 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 강연선(150)은 최대 정모멘트가 발생하는 슬래브의 중앙에는 상향공간(140)의 하부에 위치하게 되며 최대 부모멘트가 발생하는 보와 슬래브의 결합부위에서는 상향공간(140)의 상부에 위치하게 함으로써, 각 부위에서의 인장응력에 충분히 대응할 수 있도록 한다. 따라서 상기 강연선을 얼마나 정확하게 배열하느냐가 포스트텐션의 품질을 결정짓는 가장 중요한 요소가 된다고 할 수 있다.
이에 본 발명의 PC슬래브(100)는 강연선이 구조설계에 의하여 정해지는 정위치에 고정될 수 있도록 하는 강연선 위치 고정수단(170)을 더 구비하는 것을 또 하나의 중요한 기술적 특징으로 하고 있다.
상기 고정수단(170)은 PC슬래브(100)의 상향공간(140) 내에 설치되는데, 이를 위하여 상기 상향공간(140)에서 서로 대향하는 PC슬래브(100)의 각 측판(130) 외면에는 서로 대칭되는 위치에 고정수단(170)의 설치홈(160)이 적어도 하나 이상 각 설치된다.
상기 설치홈(160)에는 고정수단(170)이 삽입되어 고정된다. 상기 고정수단(170)은 철근, 철선 또는 강봉으로 구성될 수 있고, 필요에 따라 다양하게 절곡하여 형성시킬 수도 있다.
도 6 내지 도 8은 강연선의 위치가 고정되는 과정을 설명하는 개념도이다. 도 6은 설치홈(160)이 형성된 PC슬래브(100)의 부분 단면도이고, 도 7은 상기 설치홈(160)에 고정수단(170)을 설치한 PC슬래브(100)의 부분 단면도이며, 도 8은 상기 고정수단(170)에 강연선을 배치시킨 상태를 나타내는 PC슬래브(100)의 부분 단면도이다.
측판(130)에 다수 개의 설치홈(160)이 형성되는 경우에 상기 설치홈(160)은 강연선이 배치되는 위치에 대응되도록 측판(130)의 길이방향에 따라 각 높이를 달리하여 설치홈(160)을 형성시킬 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 다수 개의 설치홈(160)은 상판(110)의 양측면 모서리부분, 즉 측판(130) 외면의 상단부에 상향공간(140)의 길이방향에 따라 일정한 간격으로 형성시킨 단차홈(160')일 수도 있다. 이 경우에는 고정수단(170)의 형상이 강연선이 배치되는 위치에 대응되도록 이를 절곡하여 형성시킴으로써 강연선이 정위치에 고정되도록 하게 할 수 있다. 도 9는 고정수단(170)을 상판(110)의 양측 모서리부분에 형성된 단차홈(160')에 삽입시킨 상기의 제2실시예를 도시하고 있다.
고정수단(170)에 거치된 강연선 또는 쉬스관은 결속선으로 고정되거나, 상기 고정수단(170)에 삽입홈이 구비된 안착부(미도시)를 형성시켜 강연선 또는 쉬스관을 삽입 고정시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 PC슬래브(100)는 강연선의 위치를 고정시킬 수 있는 수단을 구비함으로써 정밀시공을 도모하여 고품질의 슬래브 구조체를 형성시킬 수 있을 뿐 아니라, 고정수단(170)에 강연선 또는 쉬스관을 단순히 거치시키기만 함으로써 정밀시공이 가능하므로 시공의 신속, 단순화로 공기단축의 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 PC슬래브(100)를 이용한 1방향 장선슬래브의 연속화는, a) PC슬래브(100)의 거치단계, b) 고정수단(170)의 설치단계, c) 강연선 또는 쉬스관의 배치 단계, d) 덧침 콘크리트(C)의 타설 및 양생단계, e) 프리스트레스 도입단계를 포함한 시공방법에 의하여 구축된다.
a) PC슬래브(100)의 거치단계
공장에서 제작된 PC슬래브(100)는 현장으로 이송된 후 양중수단을 이용하여 기 조립 설치되어 있는 하프 PC보(200) 위에 거치된다. 상기 하프 PC보(200)의 길이방향으로 다수 개가 거치된 PC슬래브(100)는 전체적으로 상판(110)의 저면에 형성되는 하향공간(140')과 하판(120)의 상면에 형성되는 상향공간(140)이 교대로 형성되는 요철 형상을 가지게 된다.
상기 하향공간(140')의 단부에는 PC슬래브(100) 제작시 미리 막음부재(180)가 형성되도록 하거나, 또는 PC슬래브(100)의 상판(110)과 측판(130)의 내면에 막이부재 끼움홈만을 형성시킨 상태로 PC슬래브(100)를 제작하고, 이를 하프 PC보(200)에 거치시킬 때 막이부재(180)를 상기 막이부재 끼움홈에 끼움 삽입하여 향후 덧침 콘크리트(C) 타설시 콘크리트가 상기 하향공간(140')을 통해 누출되는 것을 방지한다.
또 PC슬래브(100)의 제작시에는 측판(130)에 인서트 등을 매입하여 강연선의 위치 고정용 고정수단(170)을 삽입할 수 있는 설치홈(160)이 미리 형성되도록 한다. 상기 설치홈(160)은 앞서 설명한 바와 같이 구조설계에 의해 정해지는 강연선의 배치에 대응되는 위치에 형성시키거나 상판(110)의 양측면 모서리부분에 일정한 간격을 두고 설치한다.
b) 고정수단(170)의 설치단계
PC슬래브(100)가 하프 PC보(200) 위에 거치되어 조립이 완료되면, 상기 PC슬래브(100)의 측판(130)에 형성된 설치홈(160)에 강연선의 위치 고정용 고정수단(170)을 삽입하여 설치한다.
PC슬래브(100)의 상향공간(140)에는 후술하는 강연선 이외에도 보강용 철근을 더 배치할 수 있으며, 이 경우 상기 보강용 철근은 고정수단(170)의 설치단계에 앞서 미리 설치하는 것이 바람직할 것이다.
상기 고정수단(170)은 철근, 철선, 강봉 등이 사용될 수 있으며, 설치홈(160)이 상판(110)의 양측면 모서리에 형성된 경우에는 상기 철선 등을 절곡하여 강연선이 거치되는 면이 구조설계에 의해 정해진 강연선의 정위치에 위치하도록 한다.
c) 강연선 또는 쉬스관의 배치단계
PC슬래브(100)에 설치된 고정수단(170)에 비부착 방식의 포스트텐션용 피복강선의 강연선을 거치시키거나 또는 쉬스관을 거치시킨 후 결속선을 이용하여 고정시킨다. 강연선 등(상기 피복강선의 강연선 또는 쉬스관을 말한다. 이하 같다)을 고정수단(170)에 고정시키는 방법으로는 상기 결속선 이외에도 고정수단(170) 자체에 삽입홈이 구비된 안착부를 미리 형성시킬 수도 있다. 상기 강연선 등은 연속화시키고자 하는 슬래브와 보의 전체에 걸쳐 일체로 설치되도록 한다.
d) 덧침 콘크리트(C)의 타설 및 양생단계
상기 강연선 등의 배치가 완료되면, 하프 PC보(200) 및 PC슬래브(100) 상면에 덧침 콘크리트(C)를 일괄 타설하여 양생시킨다
e) 프리스트레스 도입단계
덧침 콘크리트(C)가 양생되면, 강연선의 양 단부를 긴장시킨 후 이를 보의 단부에 정착시켜 연속화된 슬래브에 프리스트레스가 도입되도록 한다. 쉬스관이 설치된 경우에는 강연선을 상기 쉬스관에 삽입시킨 후 강연선을 긴장시켜야 할 것은 당연하며, 이와 같이 쉬스관에 강연선을 삽입하여 긴장시킨 후에는 상기 쉬스관 내부에 무수축 몰탈을 충진시켜 강연선의 부식을 방지함과 아울러 강연선이 콘크리트와 일체가 되도록 하게 할 수 있다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 하기의 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
철근콘크리트조 구조물에서 사용되는 PC 슬래브에 관한 기술로서 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 하프 PC보(200) 위에 거치되어 상기 하프 PC보(200)의 나머지 부분과 동시에 콘크리트 타설되어 보와 슬래브가 일체로 결합되도록 하는 PC슬래브(100)에 있어서, 상기 PC슬래브(100)는 종방향철근 및 횡방향철근이 놓여지는 상판(110)과, 상기 상판(110)의 양측단에서 하향 절곡된 한 쌍의 측판(130) 및, 상기 각 측판(130)에서 수평으로 외향 절곡되어 하프 PC보(200) 상면에 놓여지는 한 쌍의 하판(120)으로 구성되어 하나의 모듈을 이루며, 상기 측판(130)의 외면에는 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단(170)의 설치홈(160)이 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설치홈(160)은 측판(130)의 길이방향에 따라 각 높이를 달리하는 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 설치홈(160)은 측판(130)의 상단부에 동일한 높이로 측판(130)의 길이방향을 따라 다수 개가 일정한 간격으로 형성시킨 단차홈(160')인 것을 특징으로 하는 강연선 위치 고정수단을 가진 PC슬래브.
  4. 하프 PC보 위에 PC슬래브를 거치시킨 후 덧침 콘크리트를 타설하여 슬래브를 완성하는 슬래브의 시공방법에 있어서,
    a) 하프 PC보(200) 위에 청구항 1 내지 3항중 어느 한 항의 PC슬래브(100) 다수 개를 연속하여 거치시키는 단계,
    b) 상기 PC슬래브(100)의 측판(130)에 형성된 설치홈(160)에 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단(170)을 설치하는 단계,
    c) 상기 고정수단(170)에 비부착 방식의 포스트텐션용 피복강선의 강연선을 거치시켜 고정시키되, 상기 강연선은 연속화시키고자 하는 슬래브와 보의 전체에 걸쳐 설치되도록 하는 단계,
    d) 상기 하프 PC보(200) 및 PC슬래브(100)의 상면에 덧침 콘크리트(C)를 타설하여 양생하는 단계,
    e) 상기 강연선을 긴장시켜 연속화된 PC슬래브(100)에 프리스트레스를 도입하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법.
  5. 하프 PC보 위에 PC슬래브를 거치시킨 후 덧침 콘크리트를 타설하여 슬래브를 완성하는 슬래브의 시공방법에 있어서,
    a) 하프 PC보(200) 위에 청구항 1 내지 3항중 어느 한 항의 PC슬래브(100) 다수 개를 연속하여 거치시키는 단계,
    b) 상기 PC슬래브(100)의 측판(130)에 형성된 설치홈(160)에 강연선의 위치를 고정시키는 고정수단(170)을 설치하는 단계,
    c) 상기 고정수단(170)에 쉬스관을 거치시켜 고정시키되, 상기 쉬스관은 연속화시키고자 하는 슬래브와 보의 전체에 걸쳐 설치되도록 하는 단계
    d) 상기 하프 PC보(200) 및 PC슬래브(100)의 상면에 덧침콘크리트를 타설하여 양생하는 단계,
    e) 상기 쉬스관에 강연선을 삽입한 후, 상기 강연선을 긴장시켜 연속화된 PC슬래브(100)에 프리스트레스를 도입하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 1방향 장선 슬래브의 연속화 시공방법.
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