WO2021157955A1 - 모듈형 진동 저감 pc 슬래브 - Google Patents

모듈형 진동 저감 pc 슬래브 Download PDF

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WO2021157955A1
WO2021157955A1 PCT/KR2021/001146 KR2021001146W WO2021157955A1 WO 2021157955 A1 WO2021157955 A1 WO 2021157955A1 KR 2021001146 W KR2021001146 W KR 2021001146W WO 2021157955 A1 WO2021157955 A1 WO 2021157955A1
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box
type
slab
module
steel
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PCT/KR2021/001146
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Inventor
강토마스현구
김군삼
Original Assignee
서울대학교 산학협력단
(주)유로엔지니어링
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Publication date
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Definitions

  • the present invention combines a plurality of box-type PC modules with a hollow inside in the width direction to form a PC slab, thereby reducing vibrations in semiconductor or display production plants, etc. while reducing the construction period by minimizing field work. It's about the slab.
  • the reinforced concrete structure which constructs the structure by pouring concrete after reinforcing bars and installing the formwork, takes a lot of time and has a problem of poor precision.
  • the S structure (steel structure) composed of steel frame has a short construction period and excellent precision, but is disadvantageous to vibration and has high construction cost.
  • PC tank Precast concrete structure
  • precast concrete members pre-fabricated at the factory has shorter air and better precision than RC tank, and has advantageous advantages in vibration compared to S group.
  • the weight of the PC member is large, it is difficult to transport and assemble on-site in the case of a large structure.
  • the half PC floor plate method in which the lower section of the slab is formed of a PC member and pouring concrete topping is mainly used to construct the slab.
  • this half PC floor plate also requires on-site concrete pouring, so there is a limit to shortening the construction period, and there is a risk of cracking of the topping concrete.
  • an object of the present invention is to provide a modular vibration reduction PC slab capable of shortening the construction period by minimizing field work while minimizing vibration in a semiconductor or display production plant.
  • the present invention is composed of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates connecting both ends of the upper plate and the lower plate, and a plurality of box-shaped PC modules having a hollow formed therein are connected in the width direction.
  • a modular vibration reduction PC slab characterized in that it is configured.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a modular vibration reduction PC slab, characterized in that the air injection-type balloon mold is provided inside the hollow of the box-type PC module.
  • steel rods are respectively provided in the width direction of the box-type PC module inside the upper plate and the lower plate of the box-type PC module, and the steel rods of the box-type PC module adjacent in the width direction are interconnected by a joint. It provides a modular vibration reduction PC slab, characterized in that.
  • the present invention is a coupler coupled to the end of the steel bar on one side of the joint of the steel bar; One end is coupled to the coupler, the other end is a head bar provided with an enlarged head; a receiving socket having one end coupled to the other end of the steel bar, and the other end having an accommodating space to accommodate the enlarged head of the headed bar; and a fixing cap coupled to the receiving space of the receiving socket to press the enlarged head of the headed bar; It provides a modular vibration reduction PC slab, characterized in that consisting of.
  • the present invention is a modular vibration reduction PC slab, characterized in that the upper and lower plates of the box-type PC module are provided with PC steel wires in the longitudinal direction of the box-type PC module to introduce pretension to the box-type PC module.
  • the slab vibration can be minimized by increasing the height of the box-type PC module, it can be easily utilized in a semiconductor or display production plant.
  • the upper plate of the box-type PC module forms the upper surface of the floor, the on-site concrete pouring process is omitted by the All PC method, and the construction period can be greatly shortened.
  • the width of the PC slab can be freely adjusted by adjusting the number of box-type PC modules.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a box-type PC module
  • Fig. 2 is an enlarged view showing an end of the box-shaped PC module shown in Fig. 1;
  • Fig. 3 is an enlarged view showing a part A of the box-shaped PC module shown in Fig. 1;
  • Fig. 4 is a perspective view showing an embodiment of the box-type PC module viewed from another angle;
  • Fig. 5 is an enlarged view showing a portion A of the box-shaped PC module shown in Fig. 4;
  • Figure 6 is a perspective view showing the present invention modular vibration reduction PC slab.
  • FIG. 7 is a plan view showing the present invention modular vibration reduction PC slab.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the present invention modular vibration reduction PC slab.
  • Fig. 9 is a perspective view showing a coupling relationship between a PC slab and a girder
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the PC slab is installed.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the arrangement state of the air injection-type balloon mold.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a PC slab manufactured by an air-injected balloon mold.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a steel bar connection process by a joint.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a bonding process of neighboring box-type PC modules.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view showing a section C of the PC slab in Fig. 10;
  • Fig. 16 is a cross-sectional view showing a D section of the PC slab in Fig. 10;
  • the modular vibration reduction PC slab of the present invention is composed of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates connecting both ends of the upper plate and the lower plate. It is characterized in that it is configured by connecting a plurality of box-type PC modules in the width direction.
  • Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of the box-type PC module
  • Figure 2 is an enlarged view showing the end of the box-type PC module shown in Figure 1
  • Figure 3 is a portion A of the box-type PC module shown in Figure 1 It is an enlarged view showing
  • Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of the box-type PC module viewed from another angle
  • Figure 5 is an enlarged view showing a portion A of the box-type PC module shown in Figure 4 .
  • Figure 6 is a perspective view showing the present invention modular vibration reduction PC slab
  • Figure 7 is a plan view showing the present invention modular vibration reduction PC slab
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing the present invention modular vibration reduction PC slab
  • Figure 9 is a perspective view showing the coupling relationship between the PC slab and the girder
  • Figure 10 is a perspective view showing a state in which the PC slab is installed.
  • the present invention modular vibration reduction PC slab is an upper plate 41, a lower plate 42, and a pair connecting both ends of the upper plate 41 and the lower plate 42 It is characterized in that it is configured by connecting a plurality of box-shaped PC modules 40 of a square cross section in which a hollow is formed in the side plate 43 in the width direction.
  • An object of the present invention is to provide a modular vibration reduction PC slab that can be applied to a semiconductor or display production plant, etc., while reducing vibration and minimizing field work to shorten the construction period.
  • the present invention constitutes a PC slab 4 by combining a plurality of divided box-shaped PC modules 40 in the width direction.
  • the box-shaped PC module 40 is a hollow member composed of an upper plate 41, a lower plate 42, and a pair of side plates 43, a hollow is formed therein. Therefore, the weight is very light, so it is easy to construct on-site, and the PC slab 4 can be assembled in various widths by adjusting the number of box-type PC modules 40 .
  • the box-type PC module 40 itself forms the upper surface of the floor, the box-type PC module 40 can be constructed by the All PC method in which on-site concrete is not poured. Accordingly, very rapid construction is possible.
  • the adjacent box-type PC modules 40 are connected to each other so that the side plates 43 are in close contact with each other.
  • First stepped portions 46 may be formed at both ends of the upper surface of the box-type PC module 40 in order to close a gap between adjacent box-type PC modules 40 in the width direction ( FIG. 2 ).
  • the non-shrinkable mortar M may be filled in the first stepped portion 46 .
  • the box-type PC module 40 may have a sufficiently thick height to minimize slab vibration.
  • the construction period can be greatly shortened by omitting the on-site concrete pouring process with the All PC method.
  • the width of the PC slab 4 can be variously adjusted according to the planar size by using the box-type PC module 40 of the same standard, and the thickness of the PC slab 4 can be sufficiently increased. In this respect, it is different from a conventional hollow core slab in which a hollow core is formed in a plurality of rows inside the PC slab.
  • a plurality of box-type PC modules can be constructed by fixing the end of the PC slab (4) formed by assembling the first girder (2) and the second girder (3).
  • the PC slab 4 formed by assembling a plurality of box-type PC modules 40 combines the longitudinal ends to the side surfaces of the first girder 2, and the box-type PC module 40 located at the outermost side in the width direction. is coupled to the side of the second girder (3).
  • a step for mounting the PC slab 4 may be formed under the first girder 2 or the second girder 3 .
  • the PC slab 4 may be formed by assembling a plurality of box-type PC modules 40 in a factory. However, in consideration of transport convenience, it is preferable to assemble a plurality of box-type PC modules 40 in the field to manufacture the PC slab 4 .
  • the entire PC slab 4 manufactured by assembling the box-type PC module 40 in the field work site can be lifted and installed, but each box-type PC module 40 is lifted and the ends of the first girders on both sides (2) It is also possible to configure the PC slab 4 by combining with the neighboring box-type PC module 40 in a state mounted on the.
  • the upper plate 41 and the lower plate 42 of the box-type PC module 40 are provided with PC steel wires in the longitudinal direction of the box-type PC module 40 to introduce pretension to the box-type PC module 40 .
  • Figure 11 is a perspective view showing the arrangement state of the air-injected balloon mold
  • Figure 12 is a perspective view showing the PC slab produced by the air-injected balloon mold.
  • an air-injected balloon mold 49 may be provided inside the hollow of the box-type PC module 40.
  • plastic spheres are heavy and costly to produce.
  • the bottom plate for a semiconductor production facility should have a thickness of about 800 mm in order to provide a vibration-free environment, and in this case, the size of the hollow should be much larger than that of a conventional hollow slab.
  • the plastic sphere is not easy to form a large hollow due to limitations in rigidity and weight.
  • the present invention was made to form a hollow by using an air-injected balloon mold 49 that is maintained in shape by air injection.
  • a plurality of inflatable balloon molds 49 are disposed to be spaced apart from each other as shown in FIG. 11 inside the steel mold, and then concrete is poured to form a hollow (FIG. 12).
  • the inflatable balloon mold 49 is lighter in weight than the plastic sphere, so that the overall weight of the PC member can be reduced.
  • the non-shrinkable mortar (M) should not penetrate into the hollow when grouting the non-shrinkable mortar (M).
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a steel bar connection process by a joint
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a bonding process of a neighboring box-type PC module.
  • FIGS. 15 and 16 are cross-sectional views each showing the C section and the D section of the PC slab in FIG. 10 .
  • steel bars in the width direction of the box-type PC module 40, respectively. 44 is provided, and the steel bars 44 of the box-shaped PC module 40 adjacent in the width direction can be configured to be interconnected by the joint 5 .
  • the box-type PC module 40 is formed to be long in the longitudinal direction of the PC slab 4 , and is combined with other box-type PC modules 40 adjacent in the width direction to form the PC slab 4 .
  • the steel rods 44 are embedded in the width direction in the upper plate 41 and the lower plate 42 of the box-type PC module 40, respectively, and the ends of the steel rods 44 are adjacent to each other by the joint 5. It can be connected to the end of the steel bar 44 of the box-type PC module 40.
  • the outermost box-type PC module 40 is the same as the coupling between the steel bars 44 of other neighboring box-type PC modules 40, as shown in FIG. 44) can be fixed to the upper part and lower part by the joint (5) to the second girder (3).
  • a stepped portion may be formed on the lower side of the side of the second girder 3 to support the gravity load of the PC slab 4 until the joint 5 is fastened so that the end of the PC slab 4 is mounted.
  • the fixing steel rod 31 may be embedded in the second girder 3 and connected to the steel rod 44 and the joint 5 .
  • the non-shrinkable mortar M is filled between the box-type PC module 40 and the second girder 3 to closely adhere to each other. It is desirable to have it fixed.
  • the PC slab 4 is continuous in the longitudinal direction.
  • the side surface of the box-type PC module 40 can be strongly joined with the side surface of the second girder 3 by the joint 5, thereby reducing vibration. Very effective.
  • the first girder 2 located at the longitudinal end of the box-type PC module 40 also forms a stepped portion on the side like the second girder 3 to mount the end of the PC slab 4, and each box-type PC module ( 40) can be strongly joined to the upper and lower ends of the first girder (2) and the joint (5).
  • non-shrinkage mortar (M) is filled between the PC slab (4) and the first girder (2), all four sides of the PC slab (4) are closely supported and firmly fixed with strong joints. The vibration can be completely controlled.
  • the reinforcing bar 21 of the first girder 2 is embedded in a bent steel box, and after the PC slab 4 installation is complete, the reinforcing bar 21 It can be extended and continuous with the reinforcing bar 48 of the box-type PC module 40 .
  • a second stepped portion 47 may be formed at an end of the upper plate 41 so that an end of the longitudinal reinforcing bar 48 of the box-type PC module 40 is exposed to the outside.
  • the joint 5 of the steel bar 44 includes a coupler 51 coupled to an end of the steel bar 44 on one side; a headed bar 52 having one end coupled to the coupler 51 and having an enlarged head 521 at the other end; a receiving socket 53 having one end coupled to an end of the other steel bar 44 ′ and having an accommodating space 531 to accommodate the enlarged head 521 of the headed bar 52 at the other end; and a fixing cap 54 coupled to the receiving space 531 of the receiving socket 53 to press the enlarged head 521 of the headed bar 52 ; can be configured as
  • a coupler 51 is coupled to one end of the steel bar 44 , and a headed bar 52 having an enlarged head 521 is coupled to the coupler 51 and exposed to the outside, and the headed bar 52 is coupled to the coupler 51 .
  • a fixing cap 54 is provided on the outside of the .
  • receiving socket 53 is coupled to the other end of the steel rod 44 and is embedded in the box-shaped PC module 40 so that the entrance of the receiving space 531 inside is exposed (FIG. 5).
  • one end of the steel bar 44 of the box-type PC module 40 may be coupled to the other end of the steel bar 44' of the other box-type PC module 40'.
  • a receiving space 531 having an open front is formed in the receiving socket 53 , and a female thread is formed on an inner circumferential surface of the receiving space 531 .
  • the fixing cap 54 has a screw thread formed on its outer circumferential surface so as to be screwed into the receiving space 531 of the receiving socket 53, and the headed bar 52 is configured to pass through the center.
  • a tool coupling part 541 may be formed on the rear outer surface of the fixing cap 54 so that the fixing cap 54 can be rotated by a tool.
  • the tool coupling part 541 may be formed in a polygonal shape to facilitate tool coupling.
  • a first pocket portion 45 may be formed at the end of the steel bar 44 on the coupler 51 side so that the headed bar 52 and the fixing cap 54 can be exposed to the outside ( FIGS. 2 and 3 ). ).
  • the joint 5 can support both compression and tension, the same joint 5 is installed at the upper and lower portions of the box-type PC module 40 . Since the box-type PC module 40 mounted on the second girder 3 is mounted on the stepped portion of the second girder 3, the box-type PC module in the case of the lower joint 5 so as not to interfere with the stepped portion when the fixing cap 54 is rotated.
  • the receiving socket 53 is embedded in the side (40), and the second girder 3 corresponding thereto may be configured to be provided with a coupler 51 and a headed bar 52 (FIG. 15).
  • the other box-type PC in a state in which the headed bar 52 is retracted to the coupler 51 side so as not to protrude to the side of the box-type PC module 40
  • the module 40' is installed in close contact.
  • the receiving space 531 formed inside the receiving socket 53 of the other box-type PC module 40' by advancing the headed bar 52. ) is inserted into At this time, the gap between the joints of the steel rods 44 and 44 ′ is removed, and the front surface of the enlarged head 521 of the headed bar 52 is in close contact with the bottom surface of the accommodation space 531 so as to transmit the compressive force.
  • the front end is a headed bar by screwing the fixing cap 54 into the receiving space 531 of the receiving socket 53. 52) is installed to press the back of the enlarged head 521.
  • the non-shrinkage mortar (M) is filled in the first pocket part (45).
  • the modular vibration-reducing PC slab of the present invention has industrial applicability in that it is light in weight and can be easily constructed and the construction period can be shortened by combining a plurality of hollow box-type PC modules in the width direction.

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Abstract

본 발명은 내부에 중공이 형성된 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 결합하여 PC 슬래브를 구성함으로써, 반도체나 디스플레이 생산 공장 등에서 진동을 저감하면서도 현장 작업 최소화로 공기를 단축할 수 있는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브에 대한 것이다. 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브는 상부판, 하부판 및 상기 상부판과 하부판의 양 단부를 연결하는 한 쌍의 측판으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 사각 단면의 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

모듈형 진동 저감 PC 슬래브
본 발명은 내부에 중공이 형성된 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 결합하여 PC 슬래브를 구성함으로써, 반도체나 디스플레이 생산 공장 등에서 진동을 저감하면서도 현장 작업 최소화로 공기를 단축할 수 있는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브에 대한 것이다.
반도체나 디스플레이 생산 설비는 주로 대형 장비를 사용하기 때문에, 이들 설비를 위한 공장 등은 대형 공간을 형성하면서도 큰 중량을 지지할 수 있어야 한다. 또한, 진동에 매우 민감한 영향을 받기 때문에 구조물의 진동 제어가 매우 중요하다.
뿐만 아니라 이러한 분야는 신제품 출시일이 중요하기 때문에 생산 시설의 공사 기간 단축에 대한 요구가 큰 편이다.
한편, 현장에서 철근을 배근하고 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 구조물을 시공하는 RC조(Reinforced concrete structure)는 공기가 많이 소요되고 정밀성이 떨어지는 문제가 있다.
이와 달리 철골로 골조가 구성되는 S조(Steel structure)는 공사 기간이 짧고 정밀성이 우수한 반면, 진동에 불리하고 공사비가 비싸다.
그리고 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 부재를 사용하는 PC조(Precast concrete structure)는 RC조보다 공기가 짧고 정밀성이 우수하며, S조에 비해 진동에 유리한 장점이 있다. 그러나 PC 부재의 중량이 커 대형 구조물의 경우 운반 및 현장 조립에 어려움이 있다.
특히, 반도체나 디스플레이 시설용 공장에서는 무진동 구현을 위해 슬래브의 두께 증가가 불가피하다. 그런데 이 경우 부재 중량 문제가 있기 때문에, 기존에는 슬래브 하부 단면은 PC 부재로 형성하고 상부에 토핑 콘크리트를 타설하여 슬래브를 시공하는 하프 PC 바닥판 방식이 주로 사용되었다.
그러나 이러한 하프 PC 바닥판 역시 현장 콘크리트 타설이 필수적이어서 공기 단축에 한계가 있고, 토핑 콘크리트의 균열 발생 우려가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 반도체나 디스플레이 생산 공장 등에서 진동을 최소화하면서도 현장 작업을 최소화하여 공기를 단축할 수 있는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상부판, 하부판 및 상기 상부판과 하부판의 양 단부를 연결하는 한 쌍의 측판으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 사각 단면의 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 박스형 PC 모듈의 중공 내부에는 공기 주입식 풍선 몰드가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 박스형 PC 모듈의 상부판과 하부판의 내부에는 박스형 PC 모듈의 폭 방향으로 각각 강봉이 구비되고, 폭 방향으로 이웃하는 박스형 PC 모듈의 강봉은 이음구에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강봉의 이음구는 일측 강봉의 단부에 결합되는 커플러; 일단은 상기 커플러에 결합되고, 타단에는 확대 헤드가 구비되는 헤디드바; 일단은 타측 강봉의 단부에 결합되고, 타단에는 상기 헤디드바의 확대 헤드가 수용되도록 수용공간이 형성되는 수용소켓; 및 상기 수용소켓의 수용공간에 결합되어 헤디드바의 확대 헤드를 가압하는 고정캡; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 박스형 PC 모듈의 상부판 및 하부판에는 박스형 PC 모듈의 길이 방향으로 PC 강선이 구비되어 박스형 PC 모듈에 프리텐션이 도입되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 내부에 중공이 형성된 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 결합하여 PC 슬래브를 구성함으로써, 중량이 가벼워 시공이 용이한 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공할 수 있다.
둘째, 박스형 PC 모듈의 높이를 두껍게 하여 슬래브 진동을 최소화할 수 있으므로, 반도체나 디스플레이 생산 공장 등에서 용이하게 활용할 수 있다.
셋째, 박스형 PC 모듈의 상부판이 바닥 상면을 이루므로, All PC 공법으로 현장 콘크리트 타설 공정이 생략되어 공기를 크게 단축할 수 있다.
넷째, 박스형 PC 모듈의 개수를 조절하여 PC 슬래브의 폭을 자유롭게 조절할 수 있다.
도 1은 박스형 PC 모듈의 실시예를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 박스형 PC 모듈의 단부를 도시하는 확대도.
도 3은 도 1에 도시된 박스형 PC 모듈의 A 부분을 도시하는 확대도.
도 4는 다른 각도에서 본 박스형 PC 모듈의 실시예를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 박스형 PC 모듈의 A 부분을 도시하는 확대도.
도 6은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 사시도.
도 7은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 평면도.
도 8은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 단면도.
도 9는 PC 슬래브와 거더의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 10은 PC 슬래브가 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 11은 공기 주입식 풍선 몰드의 배치 상태를 도시하는 사시도.
도 12는 공기 주입식 풍선 몰드에 의해 제작된 PC 슬래브를 도시하는 사시도.
도 13은 이음구에 의한 강봉 연결 과정을 도시하는 사시도.
도 14는 이웃하는 박스형 PC 모듈의 결합 과정을 도시하는 단면도.
도 15는 도 10에서 PC 슬래브의 C 단면을 도시하는 단면도.
도 16은 도 10에서 PC 슬래브의 D 단면을 도시하는 단면도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모듈형 진동 저감 PC 슬래브는 상부판, 하부판 및 상기 상부판과 하부판의 양 단부를 연결하는 한 쌍의 측판으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 사각 단면의 박스형 PC 모듈을 폭 방향으로 복수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 박스형 PC 모듈의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박스형 PC 모듈의 단부를 도시하는 확대도이며, 도 3은 도 1에 도시된 박스형 PC 모듈의 A 부분을 도시하는 확대도이다. 그리고 도 4는 다른 각도에서 본 박스형 PC 모듈의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 박스형 PC 모듈의 A 부분을 도시하는 확대도이다.
도 6은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 사시도이고, 도 7은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 평면도이며, 도 8은 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 도시하는 단면도이다. 아울러 도 9는 PC 슬래브와 거더의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 10은 PC 슬래브가 설치된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 8 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 모듈형 진동 저감 PC 슬래브는 상부판(41), 하부판(42) 및 상기 상부판(41)과 하부판(42)의 양 단부를 연결하는 한 쌍의 측판(43)으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 사각 단면의 박스형 PC 모듈(40)을 폭 방향으로 복수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 반도체나 디스플레이 생산 공장 등에 적용 가능한 것으로, 진동을 저감하면서도 현장 작업을 최소화하여 공기를 단축할 수 있는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브를 제공하기 위한 것이다.
도 6 내지 도 7에서와 같이, 본 발명은 분할된 복수의 박스형 PC 모듈(40)을 폭 방향으로 결합하여 PC 슬래브(4)를 구성한다.
도 1, 도 2 등에서와 같이, 상기 박스형 PC 모듈(40)은 상부판(41)과 하부판(42) 및 한 쌍의 측판(43)으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 중공 부재이다. 그러므로 중량이 매우 가벼워 현장 시공이 용이하고, 박스형 PC 모듈(40)의 개수를 조절하여 다양한 폭으로 PC 슬래브(4)를 조립할 수 있다.
상기 박스형 PC 모듈(40)은 상부판(41) 자체가 바닥 상면을 이루게 되므로, 현장 콘크리트가 타설되지 않는 All PC 공법으로 시공 가능하다. 이에 따라 매우 신속한 시공이 가능하다.
이웃하는 박스형 PC 모듈(40)은 측판(43)이 상호 밀착되도록 서로 연결한다.
폭 방향으로 이웃하는 박스형 PC 모듈(40) 사이 틈을 막기 위해 박스형 PC 모듈(40)의 상면 양단부에는 제1단턱부(46)가 형성될 수 있다(도 2).
상기 박스형 PC 모듈(40)을 설치한 후에는 제1단턱부(46)에 무수축 모르타르(M)를 충전할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)의 사이에는 무수축 모르타르(M)를 충전하여 PC 슬래브(4)의 진동을 최소화할 수 있다.
상기 박스형 PC 모듈(40)은 높이를 충분히 두껍게 형성하여 슬래브 진동을 최소화할 수 있다. 아울러 All PC 공법으로 현장 콘크리트 타설 공정이 생략되어 공기를 크게 단축할 수 있다.
기존 RC 공법이나 하프 PC 바닥판은 슬래브 콘크리트 타설 후 상면 평탄화 작업이 필수적이다. 이와 달리 본 발명은 공장 제작되어 상면이 평탄한 박스형 PC 모듈(40)이 그대로 노출되므로, 별도의 상면 평탄화 작업이 필요 없다.
본 발명은 동일한 규격의 박스형 PC 모듈(40)을 이용하여 평면 크기에 맞게 PC 슬래브(4)의 폭을 다양하게 조절할 수 있고, PC 슬래브(4)의 두께를 충분히 증가시킬 수 있다. 이러한 점에서 PC 슬래브 내부에 복수 열로 중공 코어가 형성된 종래 중공 슬래브(hollow core slab)와 차이가 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상호 이격 배치되는 복수의 기둥(1) 사이에 양 방향으로 각각 제1거더(2)와 제2거더(3)를 설치한 후, 복수의 박스형 PC 모듈(40)을 조립하여 형성된 PC 슬래브(4)의 단부를 제1거더(2)와 제2거더(3)에 고정하는 방법으로 시공할 수 있다.
이때, 복수의 박스형 PC 모듈(40)을 조립하여 형성된 PC 슬래브(4)는 길이 방향 단부를 제1거더(2)의 측면에 결합하고, 폭 방향으로 최외곽에 위치하는 박스형 PC 모듈(40)을 제2거더(3)의 측면에 결합한다.
상기 제1거더(2) 또는 제2거더(3)의 하부에는 PC 슬래브(4)의 거치를 위한 단턱을 형성할 수 있다.
상기 PC 슬래브(4)는 공장에서 복수의 박스형 PC 모듈(40)을 조립하여 형성할 수 있다. 그러나 운반상 편의를 고려할 때, 현장에서 복수의 박스형 PC 모듈(40)을 조립하여 PC 슬래브(4)를 제작하는 것이 바람직하다.
또한, 현장 작업장에서 박스형 PC 모듈(40)을 조립하여 제작된 PC 슬래브(4) 전체를 양중하여 설치할 수 있으나, 각각의 박스형 PC 모듈(40)을 양중하여 단부를 양측의 제1거더(2)에 거치시킨 상태에서 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)과 결합하여 PC 슬래브(4)를 구성할 수도 있다.
상기 박스형 PC 모듈(40)의 상부판(41) 및 하부판(42)에는 박스형 PC 모듈(40)의 길이 방향으로 PC 강선이 구비되어 박스형 PC 모듈(40)에 프리텐션을 도입할 수 있다.
이러한 프리텐션의 도입으로 박스형 PC 모듈(40)의 균열 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 바닥 진동을 최소화할 수 있다.
도 11은 공기 주입식 풍선 몰드의 배치 상태를 도시하는 사시도이고, 도 12는 공기 주입식 풍선 몰드에 의해 제작된 PC 슬래브를 도시하는 사시도이다.
도 11, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 박스형 PC 모듈(40)의 중공 내부에는 공기 주입식 풍선 몰드(49)가 구비될 수 있다.
종래에는 중공 PC 부재 제작시 중공 형성을 위해 플라스틱 구체를 사용하였다.
그러나 플라스틱 구체는 중량이 무겁고, 생산비가 많이 소요된다.
특히, 반도체 생산 설비를 위한 바닥판은 무진동 환경을 제공하기 위해 바닥판의 두께가 800㎜ 정도로 두꺼워야 하고, 이 경우 중공의 크기가 종래 중공 슬래브에 비해 훨씬 커야 한다. 그런데 플라스틱 구체는 강성 및 중량의 한계로 인해 대형의 중공을 형성하는 것이 용이하지 않다.
이에 본 발명은 공기 주입에 의해 형상이 유지되는 공기 주입식 풍선 몰드(49)를 이용하여 중공을 형성할 수 있도록 하였다.
따라서 상기 박스형 PC 모듈(40) 제작시, 스틸 몰드 내부에 도 11과 같이 복수의 공기 주입식 풍선 몰드(49)를 상호 이격되게 배치한 다음 콘크리트를 타설하여 중공을 형성할 수 있다(도 12).
상기 공기 주입식 풍선 몰드(49)는 플라스틱 구체에 비해 중량이 가벼워 PC 부재의 전체 중량을 감소시킬 수 있다.
아울러 공기 주입식 풍선 몰드(49)에 주입되는 공기량을 조절하여 중공의 크기를 자유롭게 조절 가능하다.
상기 PC 슬래브(4) 설치시에는 무수축 모르타르(M)를 그라우팅할 때 중공 내부로 무수축 모르타르(M)가 침투되지 않도록 하여야 한다.
종래 중공 PC 부재는 플라스틱 구체의 제거가 불가능하였으나, 본 발명에서는 박스형 PC 모듈(40) 제작 완료 후 공기 주입식 풍선 몰드(49)의 공기를 빼서 공기 주입식 풍선 몰드(49)를 제거하여 재사용할 수 있다.
도 13은 이음구에 의한 강봉 연결 과정을 도시하는 사시도이고, 도 14는 이웃하는 박스형 PC 모듈의 결합 과정을 도시하는 단면도이다. 그리고 도 15와 16은 각각 도 10에서 PC 슬래브의 C 단면과 D 단면을 도시하는 단면도이다.
도 7, 도 8, 도 13, 도 14 등에 도시된 바와 같이, 상기 박스형 PC 모듈(40)의 상부판(41)과 하부판(42)의 내부에는 박스형 PC 모듈(40)의 폭 방향으로 각각 강봉(44)이 구비되고, 폭 방향으로 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44)은 이음구(5)에 의해 상호 연결되도록 구성할 수 있다.
상기 박스형 PC 모듈(40)은 PC 슬래브(4)의 길이 방향으로 길게 형성되는 것으로, 폭 방향으로 이웃하는 다른 박스형 PC 모듈(40)과 결합하여 PC 슬래브(4)를 형성한다.
이를 위해 상기 박스형 PC 모듈(40)의 상부판(41)과 하부판(42)의 내부에 각각 폭 방향으로 강봉(44)을 매입하고, 상기 강봉(44)의 단부를 이음구(5)에 의해 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44) 단부와 연결할 수 있다.
최외곽에 위치한 박스형 PC 모듈(40)은 도 15에 도시된 바와 같이 다른 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44) 간 결합과 동일하게 최외곽에 위치한 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44)은 이음구(5)에 의해 상부와 하부를 제2거더(3)에 고정할 수 있다. 이때, 이음구(5) 체결 전까지 PC 슬래브(4)의 중력 하중 지지를 위해 제2거더(3)의 측면 하부에는 단턱부를 형성하여 PC 슬래브(4)의 단부가 거치되도록 할 수 있다.
이를 위해 상기 제2거더(3)의 내부에는 정착강봉(31)을 매입하여 강봉(44)과 이음구(5)로 연결할 수 있다. 이음구(5)의 고정만으로도 PC 슬래브(4)의 강접이 가능하긴 하나 구조물의 무진동을 위해서는 박스형 PC 모듈(40)과 제2거더(3)의 사이에 무수축 모르타르(M)를 충전하여 상호 밀착 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
슬래브의 진동 저감을 위해서는 단부를 연속으로 형성하여 부모멘트를 전달하는 것이 중요하다. 본 발명에서는 PC 슬래브(4)가 길이 방향으로 연속된다. 아울러 폭 방향으로는 복수의 박스형 PC 모듈(40)로 분할되도록 구성하면서도 박스형 PC 모듈(40)의 측면을 제2거더(3)의 측면과 이음구(5)에 의해 강접합할 수 있어 진동 저감에 매우 효과적이다.
이를 위해 박스형 PC 모듈(40)의 길이 방향 단부에 위치한 제1거더(2) 역시 제2거더(3)와 마찬가지로 측면에 단턱부를 형성하여 PC 슬래브(4) 단부를 거치하고, 각 박스형 PC 모듈(40)의 양단 상하부를 제1거더(2)와 이음구(5)로 강접합할 수 있다. 이음구(5) 접합에 더해 PC 슬래브(4)오 제1거더(2) 사이에 무수축 모르타르(M)를 충전하면 PC 슬래브(4)의 네 측면이 모두 밀착 지지되고, 강접합으로 견고하게 고정되어 진동을 완벽하게 제어할 수 있다.
구조적으로는 상부의 이음구(5)가 단부 부모멘트를 전달하게 되므로 구조물의 진동 제어가 필요 없는 등, 경우에 따라서는 하부 이음구(5) 체결의 생략이 가능하다.
물론 도 2 및 도 16 등에 도시된 바와 같이 상기 박스형 PC 모듈(40)의 길이 방향으로 철근(48)을 노출시켜 제1거더(2)의 철근(21)과 겹침 이음하여 단부 연속이 되도록 구성함으로써 부모멘트에 저항하도록 할 수도 있다.
상기 제1거더(2)가 PC 부재인 경우, 제1거더(2)의 철근(21)은 굽힌 철근 박스(rebend steel box) 내부에 매입시켰다가 PC 슬래브(4) 설치 완료 후 철근(21)을 펴 박스형 PC 모듈(40)의 철근(48)과 연속시킬 수 있다.
상기 박스형 PC 모듈(40)의 길이 방향 철근(48) 단부가 외부로 노출될 수 있도록 상부판(41) 단부에는 제2단턱부(47)를 형성할 수 있다.
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 강봉(44)의 이음구(5)는 일측 강봉(44)의 단부에 결합되는 커플러(51); 일단은 상기 커플러(51)에 결합되고, 타단에는 확대 헤드(521)가 구비되는 헤디드바(52); 일단은 타측 강봉(44')의 단부에 결합되고, 타단에는 상기 헤디드바(52)의 확대 헤드(521)가 수용되도록 수용공간(531)이 형성되는 수용소켓(53); 및 상기 수용소켓(53)의 수용공간(531)에 결합되어 헤디드바(52)의 확대 헤드(521)를 가압하는 고정캡(54); 으로 구성할 수 있다.
이웃하는 박스형 PC 모듈(40, 40')의 강봉(44, 44') 이음시, 시공 오차 흡수를 용이하게 함과 동시에 이음되는 강봉(44, 44')이 상호 유격 없이 서로 밀착 결합되어 인장력은 물론 압축력에 대해서도 안정적으로 하중을 전달할 수 있도록 기계식 이음에 의해 강봉(44, 44')을 이음할 수 있다.
상기 강봉(44)의 일단에는 커플러(51)가 결합되고, 커플러(51)에는 확대 헤드(521)가 구비된 헤디드바(52)가 결합되어 외부로 노출되며, 상기 헤디드바(52)의 외부에는 고정캡(54)이 구비된다.
그리고 상기 강봉(44)의 타단에는 수용소켓(53)이 결합되어 내부의 수용공간(531) 입구가 노출되도록 박스형 PC 모듈(40)의 내부에 매입된다(도 5).
이에 따라 일측 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44) 일단은 타측 박스형 PC 모듈(40')의 강봉(44') 타단에 결합할 수 있다.
상기 수용소켓(53)에는 전방이 개방된 수용공간(531)이 형성되고, 상기 수용공간(531)의 내주면에는 암나사산이 형성된다.
상기 고정캡(54)은 수용소켓(53)의 수용공간(531) 내부에 나사 결합되도록 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 헤디드바(52)가 중앙을 관통되도록 구성된다.
상기 고정캡(54)의 후방 외측면에는 공구에 의해 고정캡(54) 회전이 가능하도록 공구결합부(541)가 형성될 수 있다. 상기 공구결합부(541)는 공구 결합이 용이하도록 다각형으로 형성 가능하다.
상기 헤디드바(52) 및 고정캡(54)이 외부로 노출될 수 있도록 커플러(51) 측 강봉(44)의 단부에는 제1포켓부(45)를 형성할 수 있다(도 2, 도 3).
상기 이음구(5)는 압축과 인장 모두 지지 가능하므로, 동일한 이음구(5)를 박스형 PC 모듈(40)의 상부와 하부에 설치한다. 제2거더(3)에 거치되는 박스형 PC 모듈(40)은 제2거더(3)의 단턱부에 거치되므로 고정캡(54) 회전 시 단턱부가 간섭되지 않도록 하부 이음구(5)의 경우 박스형 PC 모듈(40) 측에 수용소켓(53)을 매입하고, 이와 대응되는 제2거더(3)에는 커플러(51) 및 헤디드바(52)가 구비되도록 구성할 수도 있다(도 15).
도 13 및 도 14를 참고하여 이웃하는 박스형 PC 모듈의 강봉을 이음구에 의해 연결하는 과정을 설명한다.
도 13의 (a) 및 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 박스형 PC 모듈(40)의 측면으로 돌출되지 않도록 헤디드바(52)를 커플러(51) 측으로 후퇴시킨 상태에서 타측 박스형 PC 모듈(40')을 밀착 설치한다.
그리고 도 13의 (b) 및 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 헤디드바(52)를 전진시켜 타측 박스형 PC 모듈(40')의 수용소켓(53) 내부에 형성된 수용공간(531)에 삽입한다. 이때, 강봉(44, 44')의 이음부 유격을 제거하고, 압축력 전달이 가능하도록 헤디드바(52)의 확대 헤드(521) 전면이 수용공간(531) 저면에 밀착되도록 한다.
마지막으로 도 13의 (c) 및 도 14의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 고정캡(54)을 수용소켓(53)의 수용공간(531) 내부에 나사 결합하여 전단이 헤디드바(52)의 확대 헤드(521) 후면을 가압하도록 설치한다.
이러한 과정을 거쳐 이음구(5) 체결을 완료한 후에는 제1포켓부(45)에 무수축 모르타르(M)를 충전한다.
상기 이음구(5)에 의하여 강봉(44, 44') 이음시, 간단한 나사 결합에 의해 양측 강봉(44, 44')을 상호 연결하여 고정 가능하다. 따라서 매우 신속하게 연결할 수 있으며 나사 체결 후 바로 응력 지지가 가능하다.
본 발명의 모듈형 진동 저감 PC 슬래브는 중공이 형성된 박스형 PC모듈을 폭방향으로 복수개 결합하여 구성함으로써 중량이 가벼워 시공이 용이하고, 공기를 단축할 수 있다는 점에서 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (5)

  1. 상부판(41), 하부판(42) 및 상기 상부판(41)과 하부판(42)의 양 단부를 연결하는 한 쌍의 측판(43)으로 구성되어 내부에 중공이 형성되는 사각 단면의 박스형 PC 모듈(40)을 폭 방향으로 복수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브.
  2. 제1항에서,
    상기 박스형 PC 모듈(40)의 중공 내부에는 공기 주입식 풍선 몰드(49)가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브.
  3. 제1항에서,
    상기 박스형 PC 모듈(40)의 상부판(41)과 하부판(42)의 내부에는 박스형 PC 모듈(40)의 폭 방향으로 각각 강봉(44)이 구비되고, 폭 방향으로 이웃하는 박스형 PC 모듈(40)의 강봉(44)은 이음구(5)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브.
  4. 제3항에서,
    상기 강봉(44)의 이음구(5)는 일측 강봉(44)의 단부에 결합되는 커플러(51);
    일단은 상기 커플러(51)에 결합되고, 타단에는 확대 헤드(521)가 구비되는 헤디드바(52);
    일단은 타측 강봉(44')의 단부에 결합되고, 타단에는 상기 헤디드바(52)의 확대 헤드(521)가 수용되도록 수용공간(531)이 형성되는 수용소켓(53); 및
    상기 수용소켓(53)의 수용공간(531)에 결합되어 헤디드바(52)의 확대 헤드(521)를 가압하는 고정캡(54); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브.
  5. 제1항에서,
    상기 박스형 PC 모듈(40)의 상부판(41) 및 하부판(42)에는 박스형 PC 모듈(40)의 길이 방향으로 PC 강선이 구비되어 박스형 PC 모듈(40)에 프리텐션이 도입되는 것을 특징으로 하는 모듈형 진동 저감 PC 슬래브.
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