KR101679666B1

KR101679666B1 - 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101679666B1
Application number: KR1020150149215A
Authority: KR
Inventors: 곽명근; 이상섭; 김형도; 홍성엽; 배규웅; 박금성
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-11-28

Abstract

중고층 모듈러 건축물에 있어 EV샤프트 등 코아구조물에 발생하는 횡력에 의한 변위를 최소화시키면서도 신속하게 적층시공할 수 있는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물은 수직판 형태의 몸통부 상면과 저면의 중앙부에 돌출연결부가 형성되며 수직철근을 포함하는 철근조립체가 매립 형성된 콘크리트패널부; 및 상기 돌출연결부 양 측방 콘크리트패널부의 상면과 저면에 수직철근이 관통되어 연결된 일측 플랜지를 포함하는 연결형강;을 포함하는 PC패널을 상,하 및 좌,우로 서로 연결하여 중공 사각 박스체 형태로 형성되도록 하게 된다.

Description

중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법{CORE STRUCTURE DOR MODULAR BUILDING AND CONSTRUCTIO METHOD THEREFOR}

본 발명은 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 중고층 모듈러 건축물에 있어 EV샤프트 등 코아구조물에 발생하는 횡력에 의한 변위를 최소화시키면서도 신속하게 적층 시공할 수 있는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

도 1a는 종래 저층 모듈러 건축물의 계단실 설치구성이 개시된 사진다.

즉, 모듈러 건축물은 직육면체 형태의 모듈러구조물을 강재로 제작하여 서로 상,하,좌,우로 조립하여 시공하게 되는데 이렇게 완성된 건축물에 있어 건축물 내부에 별도의 EV실(엘리베이터 샤프트) 또는 계단실과 같은 코아구조물(30)을 모듈러구조물로 시공할 경우 상,하로 적층시공하기 때문에 좌,우로 횡력에 저항하는 주위 모듈러구조물이 존재하지 않는 등의 문제로 코아구조물이 중고층화(15층 이하) 될 경우 증가되는 횡력에 의하여 모듈러구조물의 강재단면을 증가시켜도 횡 변위가 증가하여 사용성에 문제가 발생한다는 문제점이 있었다.

이에 중고층 모듈러 건축물에 있어 수직방향으로 연장 시공되는 EV실(엘리베이터 샤프트)와 같은 중공 박스체형태의 코아구조물을 시공함에 있어서, 강재로 제작되는 모듈러구조물을 이용하지 않고, 거푸집과 현장타설 콘크리트로 시공하는 콘크리트구조물 시공방식을 적용할 수 있는데, 이럴 경우 유로폼, 갱폼을 사용함에 따라 철근배근 및 콘크리트 타설작업을 위한 공간문제 때문에 코아구조물을 먼저 시공(코아 선행공법)해야 하는 등 모듈러구조물을 설치하면서 코아구조물을 동시 시공함에 따라 신속하게 모듈러 건축물을 시공하고자 하는 본래의 취지를 살릴 수 없다는 문제가 있었다.

이에 중고층화 모듈러 건축물에 있어 수직방향으로 연장되는 EV실(엘리베이터 샤프트)과 같은 코아구조물을 PC화(프리캐스트 벽체를 조립시공)시켜 제작하는 방법도 있지만, 종래 프리캐스트 벽체를 조립하는 방법은 프리캐스트 벽체간 수평 및 수직방향 연결구성이 모듈러건축물에 적용하기에는 다소 복잡하여 그대로 적용하기 어렵고, 프리캐스트 벽체를 제작함에 있어서 몰드 제작 등에 있어 경제성이 떨어질 수밖에 없다는 한계가 있었다.

관련하여 도 1b는 종래 제진용 프리캐스트 벽체(1)의 구성사시도를 도시한 것이다.

즉, 수직벽체(10)의 상면과 저면에는 수직부(4)와 플랜지부(3)로 구성되는 연결강재가 매립되어 형성되어 있음을 알 수 있으며, 사기 수직부(4)는 수직벽체(10)에 매립되고 플랜지부(3)는 외부로 노출되어 있음을 알 수 있다.

이에 상기 플랜지부(3)에 형성된 볼트홀(5)을 기둥부재(6) 사이에 설치된 빔부재(7)의 상,하 사이에 볼트/너트(8)를 이용하여 연결시키고 있음을 알 수 있다. 이로서 수직벽체 양 측면은 기둥부재(6)의 내측면에 접하도록 하여 제진기능을 하도록 하고 있음을 알 수 있다.

즉, 기둥부재(6)와 빔부재(7) 사이에 추가로 프리캐스트 벽체를 설치함으로서 제진역할을 하도록 한 것이다.

하지만 이러한 제진용 프리캐스트 벽체(1)를 직접 상,하로 연결시킴에 있어서는 연결강재를 서로 연결시키거나 H형 철골등과 서로 연결시켜야 하는데 횡력에 저항함에 있어서는 볼트의 전단력만이 저항하는 구조이므로 코아구조물이 중고층화(15층 이하) 될 경우에 적용할 경우 횡력에 의한 연결부위 변형을 제어하기에는 한계가 있을 수 있다.

나아가 도 1c는 종래 모서리 거푸집(20)의 설치예시도이다.

즉, 프리캐스트 거푸집(40)을 서로 연결하고, 마감거푸집(50)으로 측면개구부를 마감하하되 프리캐스트 거푸집(40)의 모서리연결부에는 모서리 거푸집(30)이 배치되고 있음을 알 수 있다.

하지만 상기 모서리 거푸집(30)은 프리캐스트 벽체의 모서리 시공을 위한 거푸집이 아니라 프리캐스트 벽체 자체와 모서리연결부를 현장타설 콘크리트로 시공하기 위한 시스템 거푸집으로서 이를 프리캐스트 벽체의 연결부위 거푸집으로 적용하는 것은 실제로 어렵고, 효율성 및 경제성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 중고층 모듈러 건축물(1층에서 15층 정도의 높이로 연속시공)의 코아구조물에 있어서 주위 모듈러구조물 시공과 함께 시공할 수 있도록 하면서, 중고층 시공에 따른 횡력에 대하여 효과적으로 저항할 수 있도록 함으로서 보다 신속하고 경제적이며 안정적인 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

이에 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

첫째, 중고층 모듈러 건축물에 있어 코아구조물을 PC패널로 수직방향으로 연결시켜 시공되도록 하되, PC패널은 철근콘크리트 부재로서 내부의 철근조립체(수직철근)가 상면 및 저면에 배치된 연결형강까지 연장되어 고정되도록 하여 서로 일체화되도록 하게 된다.

이에 PC패널의 연결부위에 위치한 연결형강들은 서로 볼트와 너트로 간단하게 체결시켜 상,하 연결되도록 하고, 연결형강들은 서로 이격되어 사이 공간에 연결부콘크리트(돌출연결부)가 형성되도록 하여 특히 횡력에 대한 연결부위 강성이 충분히 확보되도록 하였다.

둘째, PC패널의 연결부위는 코아구조물을 사각박스체 형태로 연결 시공하기 때문에 모서리연결부도 형성된다. 이러한 모서리연결부를 종래 프리캐스트 거푸집을 적용할 경우 시공성이 떨어지기 때문에 본 발명은 모서리 부위를 감싸는 절곡수직거푸집을 이용하되 이러한 절곡수직거푸집은 PC패널에 미리 매입시킨 인서트를 이용하여 절곡수직거푸집을 관통하는 고정볼트를 이용하여 간단하게 설치하고, 모서리공간에 수직철근을 삽입하여 콘크리트를 절곡수직거푸집 내부에 타설하여 모서리연결부를 보강하면서 PC패널의 모서리 일체화가 가능하도록 하였다.

이를 위해 본 발명은

모듈러구조물(A)과 함께 주변에 동시 시공될 수 있도록 설치되는 것으로서,

수직판 형태의 몸통부 상면과 저면의 중앙부에 돌출연결부가 형성되며 수직철근을 포함하는 철근조립체가 매립 형성된 콘크리트패널부; 및 상기 돌출연결부 양 측방 콘크리트패널부의 상면과 저면에 수직철근이 관통되어 연결된 일측 플랜지를 포함하는 연결형강;을 포함하는 PC패널을 상,하 및 좌,우로 서로 연결하여 중공 사각 박스체 형태로 형성되며, 상기 수직철근은 콘크리트패널부를 상,하로 관통하여 양 단부가 연결형강의 일측 플랜지를 관통하여 연결되도록 하여 연결형강과 콘크리트패널부의 구조적 일체성을 확보하도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물을 제공하게 된다.

또한 본 발명은

(a) 수직판 형태의 몸통부 상면과 저면의 중앙부에 돌출연결부가 형성되며 수직철근을 포함하는 철근조립체가 매립 형성된 콘크리트패널부; 및 상기 돌출연결부 양 측방 콘크리트패널부의 상면과 저면에 수직철근이 관통되어 연결된 일측 플랜지를 포함하는 연결형강;을 포함하는 PC패널을 구비하는 단계;

(b) 모듈러구조물(A)과 함께 상기 PC패널을 횡방향으로 1단을 서로 횡방향 연결하여 사각박스체 형태로 시공하되 상기 횡방향 연결은 PC패널의 돌출연결부와 콘크리트패널부의 양 측면부에 상,하 연속형성된 전단홈과 전단키를 포함하는 측면전단연결부를 이용하여 서로 연결하는 단계;

(c) 상기 횡방향으로 연결된 PC패널 상면에 다른 PC패널 저면에 형성된 연결형강들을 서로 볼트와 너트로 체결하여 2단 이상으로 PC패널들을 상,하 및 좌,우로 연결시공하는 단계; 및

(d) PC패널들의 모서리연결부에 모서리연결철근을 세팅하고, 모서리연결철근이 내부에 위치하도록 절곡수직거푸집(200)을 콘크리트패널부에 형성된 인서트에 체결볼트로 세팅하고, 상기 절곡수직거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 모서리연결부가 구조적으로 상,하 일체성이 확보되도록 하는 단계;를 포함하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법을 제공하게 된다.

본 발명에 의하여 종래 현장타설 또는 PC시공방식에 의하여 중고층 모듈러 건축물의 코아구조물을 시공함에 따른 공기 및 공기문제를 해결하면서도 구조적으로 코아구조물을 구성하는 PC패널의 일체화가 가능하여 안정적인 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공이 가능하게 된다.

또한, 상기 PC패널은 상,하로 볼트와 너트만으로 연결이 가능하면서도 연결부위에 있어 연결부콘크리트에 의한 횡력 저항에 유리하여 횡력저항 효과가 증가하는 구조적 장점이 있게 된다.

또한, 상기 PC패널의 모서리연결부는 콘크리트 타설공간이 크지 않아 현장타설 콘크리트를 이용하여 PC패널의 모서리를 서로 일체화시키되 절곡수직거푸집을 이용하여 간단하게 상기 콘크리트 타설이 가능하여 시공성 및 작업성을 충분히 확보할 수 있게 된다.

나아구 구체적으로

본 발명에 의하여 코어구조물(A1)의 시공성을 충분히 확보할 수 있으면서도, 수직 및 수평 시공(종방향 및 횡방향) 정밀도 향상되며 건식 공법의 장점을 그대로 유지하면서 최소화된 습식 처리에 의한 구조적 일체성도 확보할 수 있다. 또한 연결형강을 이용하여 연결부위 시공이 매우 단순해지기 때문에 신속한 PC패널 조립 시공이 가능하게 되며, 모서리연결부의 콘크리트 타설 및 양생으로 인한 상,하구조적 일체성을 충분히 확보하면서도 연결형강에 의한 하중 전달이 가능하며 상하 연결부위에 있어 연결형강과 연결부콘크리트에 의한 횡력저항에 유리하고 연결형강의 볼트 연결 및 모서리연결부 현장 타설을 통한 횡력에 대한 일체 거동 가능이 가능하게 된다.

또한 주변 모듈러구조물의 동일시공 속도를 유지할 수 있고 주변 모듈구조물과 동일한 높이의 코아구조물 시공으로 인한 층간대 형성 및 서로의 연결도 가능하게 된다, 이로서 착공에서 완공까지 주변 모듈구조물과 동시에 코아구조물을 신속하게 시공함에 따른 모듈러 건축물의 시공 취지를 극대화시킬 수 있게 된다.

도 1a는 종래 모듈러 건축물의 계단실 및 코아구조물(EV 샤프트)의 시공사진,
도 1b는 종래 제진용 PC패널의 구성사시도,
도 1c는 종래 모서리 거푸집의 시공사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물의 시공개념도 및 구성사시도,
도 2c 및 도 2d는 본 발명의 PC패널의 수직방향(종방향)과 수평방향(횡방향)의 연결구성도,
도 3은 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물의 모서리연결부 시공 사시도,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[ 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1) ]

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1)의 시공개면도 및 구성사시도, 도 2c와 도 2d는 본 발명의 PC패널(100)의 수직방향(종방향)과 수평방향(횡방향)의 연결구성도를 도시한 것이다.

상기 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1)은 PC패널(100)을 서로 조립하여 예컨대, 중공 박스체 구조물 형태로 시공하게 된다.

먼저 상기 중고층 모듈러 건축물은 도 2a와 같이 모듈러구조물(A)을 시공하고, 모듈러구조물(A) 주위에 계단실 또는 EV 샤프트와 같은 코아구조물(A1)을 포함하여 동시 시공하게 되는데,

이때 상기 모듈러구조물(A)은 도 2a와 같이 상,하,좌,우로 적층되는 폐합된 박스체 철골구조물이라 할 수 있다.

이에 계단실등과 같은 코아구조물(A1)을 모듈러구조물(A) 주변에 함께 시공하게 되는데 이러한 코아구조물은 특성상 횡력에 매우 취약한 형태가 된다. 이는 코아구조물이 상,하로 연장되는 박스체 구조물로 시공되고 좌,우로는 달리 횡방향 변위를 구속해주는 구조물이 접하도록 시공되지 않기 때문이다.

이에 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1)은 PC패널(100)을 중공 사각박스체 형태로 조립 시공하되 중고층 시공에 따른 횡력을 효과적으로 저항할 수 있도록 하는 것이 중요하게 된다.

이에 도 2b와 같이 횡력저항에 유리한 구조로 PC패널(100)을 조립 시공하되, 이러한 PC패널(100)은 프리캐스트 방식으로 공장제작된 것으로서 콘크리트패널부(110) 및 연결형강(120)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

먼저 상기 콘크리트패널부(110)는 철근콘크리트 수직판 형태의 몸통부(111)와 몸통부 내부에 배근된 철근조립체가 매립되어 있다.

이때 상기 철근조립체는 수직철근(112)과 수직철근에 상,하로 이격 형성된 수평철근(113)을 포함하되, 수직철근(112)의 양 상단 및 하단은 후술되는 연결형강(120)을 관통하여 고정되어 있음을 알 수 있다.

이러한 상기 수직철근(112)은 콘크리트패널부(110)을 상,하로 관통하여 양 단부가 연결형강(120)의 일측 플랜지(122)를 관통하여 연결되도록 하고,

콘크리트패널부(110) 상면과 저면에 연결형강(120)이 접하도록 배치하되, 철근조립체에 의하여 연결되어 있어 연결형강이 콘크리트패널부에 확실한 고정상태를 가지고 있어 서로의 구조적 일체성을 확보할 수 있게 된다.

또한 상기 콘크리트패널부(110)는 상면과 저면 중앙부에 돌출연결부(114)가 일체로 돌출 형성되어 있음을 알 수 있다.

이에 상기 돌출연결부(114)의 양 측면에는 수직부(121), 양 플랜지(122)로 구성된 ㄷ형강으로 형성된 연결형강(120)의 상기 수직부(121)가 접하도록 하고 일측 플랜지(122)는 콘크리트패널부(110) 상면에 위치하도록 하고 있음을 알 수 있다.

이에 일측 플랜지(122)는 철근조립체의 수직철근(112)이 관통되어 용접등에 의하여 연결됨으로서 콘크리트패널부(110)와 양 연결형강(120)은 서로 구조적으로 일체화되고 있음을 알 수 있다.

이에 연결형강(120)은 콘크리트패널부(110) 상면에 안정적으로 세팅되어 철근조립체와 일체로 형성되며 상기 돌출연결부(114)는 좌,우 측면에 전단홈과 전단키를 포함하는 측면전단연결부(115)가 형성되어 있으며, 이러한 측면전단연결부(115)는 콘크리트패널부(110)의 양 측면부에도 연속되어 있어 PC패널(100)의 좌,우 즉 횡방향 연결에 이용된다.

이로서 본 발명의 PC패널(100)은 좌,우방향(횡방향)으로 신속하게 조립이 가능하게 되며 측면전단연결부(115)는 접착제등을 이용하여 서로 일체화시키면 된다.

상기 연결형강(120)은 콘크리트패널부(110) 상면에 형성된 돌출연결부(114)를 사이에 두고 철근조립체에 일체로 고정되는 형강으로서 도 2a에는 ㄷ형강으로 개시되어 있음을 알 수 있다.

이에 상기 수직부(121) 및 양 플랜지(122)가 ㄷ 형태로 형성된 연결형강(120)은 양 플랜지 사이에 수직판 형태의 보강재(123)로 보강되어 연결부위 강성을 확보할 수 있도록 하게 된다.

이러한 연결형강(120)은 콘크리트패널부(110) 상면과 저면에 모두 형성되어 있음을 알 수 있다.

이에 본 발명의 PC패널(100)은 단순한 구조로 제작되어 현장에 반입되어 코아구조물(A1)의 수직방향(종방향)과 수평방향(횡방향)으로 서로 연결시켜 설치된다.

도 2c와 도 2d에 의하면 본 발명의 PC패널(100)의 상,하방향(종방향)과 좌,우방향(횡방향)의 연결구성을 살펴볼 수 있다.

먼저 도 2c와 같이, PC패널(100)은 상,하 수직방향으로 연결시킴에 있어서 연결형강(120)이 서로 볼트와 너트로 연결되는 것으로 간단하게 시공됨을 알 수 있다.

이때, 연결형강(120)을 구성하는 양 플랜지(122)는 경화된 고무재질의 스트립부재(130)를 이용하여 접하도록 하고, 양 플랜지(122)에 형성된 볼트홀을 통해 볼트와 너트로 체결시키게 된다.

상기 스트립부재(130)는 탄성이 있어 설치 시 작업하중에 의한 파손을 방지하고, 수밀성을 확보할 수 있도록 하게 되며, 서로 접하는 플랜지 면들의 평탄성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

이에 스트립부재(130)의 두께만큼 연결부콘크리트의 사이가 이격되므로 그 사이에 그라우트재를 주입하여 연결부콘크리트의 상,하 일체성도 확보할 수 있게 된다.

다음으로 도 2d와 같이 PC패널(100)은 좌,우방향으로 연결시킴에 있어서 측면전단연결부(115)와 접착제등을 이용하여 서로 일체화시키게 됨을 알 수 있다.

결국 본 발명의 코아구조물(A1)은 PC패널(100)을 좌,우,상,하방향(횡방향 및 종방향)으로 서로 연결하여 중공 사각박스체 구조물로 간단하게 조립하여 시공할 수 있음을 알 수 있다.

[ 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1)의 모서리연결부(D) 시공 ]

도 3은 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물(A1)의 모서리연결부 시공 사시도를 도시한 것이다.

앞서 살펴본 것과 같이 PC패널(100)을 상,하,좌,우로 연결시공하게 되면 사각박스체 형태로 코아구조물(A1)을 시공함에 따라 모서리연결부(D)가 다수 형성된다.

이러한 모서리연결부를 종래와 같은 시스템 거푸집을 그대로 이용하는 경우 공기 지연 및 신속한 시공이 어렵게 된다.

이에 도 3과 같이 간단하게 모서리연결부를 감싸면서 절곡되어 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)로 겹쳐진 절곡수직거푸집(200)을 이용하게 된다.

상기 절곡수직거푸집(200)은 ㄴ자 형태로 절곡된 강판을 이용할 수 있으며 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)에 상,하로 이격 형성된 인서트(116)에 대응하는 관통홀(210)이 형성되어 있으며,

상기 관통홀(210)에 삽입되어 인서트(116)에 체결되는 체결볼트(117)에 의하여 간단하게 절곡수직거푸집(200)을 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)에 장착할 수 있게 된다.

이때 상기 절곡수직거푸집(200) 내부에는 모서리연결철근(300)이 수직으로 배치되어 있어 코아구조물(A1)의 수직방향 구조적 일체성을 확보하게 된다.

즉, 모서리연결철근(300)은 상,하 PC패널(100) 모서리연결부에 상,하 연속으로 배근할 수 있고, 이에 모서리연결철근(300)이 매립되도록 절곡수직거푸집(200) 내측으로 콘크리트를 타설하게 되면 수직패널(100)의 모서리연결부는 서로 상,하 구조적으로 일체화될 수 있기 때문이다.

이에 타설된 콘크리트가 양생되면 체결볼트(117)를 인서트로부터 풀어 절곡수직거푸집(200)을 회수하여 재사용이 가능하게 된다.

[ 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법 ]

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법 순서도이다.

이러한 시공방법은 결국 중고층 모듈러 건축물에 있어 모듈러구조물(A)과 모듈러구조물(A) 주위에 계단실 또는 EV 샤프트와 같은 코아구조물(A1)을 동시 시공할 수 있도록 하게 된다.

이에 도 4a와 같이, 앞서 살펴본 것과 같이 공장에서 미리 제작된 PC패널(100)은 코아구조물(A1)에 맞추어 설치개수를 정하게 되고, 모듈러구조물(A)을 시공함과 더불어 그 주위(계단실/EV 샤프트가 위치해야 하는 위치등)에 PC패널(100)을 횡방향으로 1단을 서로 횡방향 연결하는 방식으로 조립 시공하게 된다.

이는 앞서 살펴본 것과 같이 PC패널(100)의 돌출연결부(114)와 콘크리트패널부(110)의 양 측면부에 상,하 연속형성된 전단홈과 전단키를 포함하는 측면전단연결부(115)를 이용하여 서로 조립하되 접착제 등을 이용하여 서로 연결시키게 된다. 이에 4개의 모서리연결부가 형성되는 중공 사각박스체 형태의 코아구조물 1단이 설치되고 있음을 알 수 있다.

다음으로는 도 4b와 같이 코아구조물(A1) 1단 상면에 연결형강(120)들을 서로 볼트와 너트로 체결하는 방식으로 2단 이상으로 PC패널(100)들을 횡방향 및 종방향으로 연결시공하게 됨을 알 수 있다.

다음으로는 도 4c와 같이 3단의 PC패널(100)들의 모서리연결부에 앞서 살펴본 모서리연결철근(300)을 세팅하고, 모서리연결철근(300)이 내측에 위치하도록 절곡수직거푸집(200)을 인서트와 연결볼트로 세팅하게 된다.

이에 현장에서 콘크리트를 절곡수직거푸집(200) 내측으로 타설하여 양생시키게 되면 최종 코아구조물(A1) 시공이 완성되게 됨을 알 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: PC패널
110: 콘크리트패널부 111: 몸통부
112: 수직철근 113: 수평철근
114: 돌출연결부 115: 측면전단연결부
116: 인서트 117: 체결볼트
120: 연결형강 121: 수직부
122: 양 플랜지 123: 보강재
130: 스티립부재 200: 절곡수직거푸집
210: 관통홀 300: 모서리연결철근
A: 모듈러구조물 A1: 코아구조물

Claims

모듈러구조물(A)과 함께 주변에 동시 시공될 수 있도록 설치되는 것으로서,
수직판 형태의 몸통부(111) 상면과 저면의 중앙부에 돌출연결부(114)가 형성되며 수직철근(112)을 포함하는 철근조립체가 매립 형성된 콘크리트패널부(110); 및 상기 돌출연결부(114) 양 측방 콘크리트패널부의 상면과 저면에 수직철근(112)이 관통되어 연결된 일측 플랜지(122)를 포함하는 연결형강(120);을 포함하는 PC패널(100)을 상,하 및 좌,우로 서로 연결하여 중공 사각 박스체 형태로 형성되며,
상기 수직철근(112)은 콘크리트패널부(110)를 상,하로 관통하여 양 단부가 연결형강(120)의 일측 플랜지(122)를 관통하여 연결되도록 하여 연결형강과 콘크리트패널부(110)의 구조적 일체성을 확보하며,
상기 연결형강(120)은 횡력에 대한 연결부위 강성이 확보되도록 콘크리트패널부(110) 상면에 형성된 돌출연결부(114)를 사이에 두고 철근조립체에 일체로 고정되도록 한 것으로서,
상기 돌출연결부(114) 양 측면에는 수직부(121), 양 플랜지(122)로 구성된 ㄷ형강으로 형성된 연결형강(120)의 상기 수직부(121)가 접하도록 하고 일측 플랜지(122)는 콘크리트패널부(110) 상면 및 저면에 위치하여
상기 PC패널(100)은 상,하 수직방향으로 연결시킴에 있어서 연결형강(120)이 서로 볼트와 너트로 연결되는 것으로 시공되도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
제 1항에 있어서,
상기 돌출연결부(114)는 양 측면부에 전단홈과 전단키를 포함하는 측면전단연결부(115)가 형성되며, 상기 측면전단연결부(115)는 콘크리트패널부(110)의 양 측면부에도 연속 형성되어 PC패널(100)의 좌,우로 연결되도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
제 2항에 있어서,
상기 PC패널(100)의 상,하 연결은
연결형강(120)을 구성하는 양 플랜지(122)가 경화된 고무재질의 스트립부재(130)를 이용하여 접하도록 하고, 양 플랜지(122)에 형성된 볼트홀을 통해 볼트와 너트로 체결시켜 이루어지도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
제 3항에 있어서,
상기 스트립부재(130)의 두께만큼 이격된 연결부콘크리트 사이에는 그라우트재(G)를 주입하여 연결부콘크리트의 상,하 일체성을 확보할 수 있도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
제 1항에 있어서,
중공 사각 박스체 형태로 형성되는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물의 PC패널 모서리연결부는 콘크리트를 타설하여 구조적으로 상,하 일체성이 확보되도록 하며,
상기 콘크리트는 상기 모서리연결부를 감싸면서 절곡되어 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)로 겹쳐진 절곡수직거푸집(200) 내부에 모서리연결철근(300)이 배치되도록 하고, 상기 모서리연결철근(300)이 매립되도록 타설된 콘크리트가 양생되어 이루어지도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
제 5항에 있어서,
상기 절곡수직거푸집(200)은 ㄴ자 형태로 절곡되어 형성되며, PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)에 상,하로 이격 형성된 인서트(116)에 대응하는 관통홀(210)이 형성되어 있어, 상기 관통홀(210)에 삽입되어 인서트(116)에 체결되는 체결볼트(117)에 의하여 절곡수직거푸집(200)을 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)에 장착할 수 있도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물.
(a) 수직판 형태의 몸통부(111) 상면과 저면의 중앙부에 돌출연결부(114)가 형성되며 수직철근(112)을 포함하는 철근조립체가 매립 형성된 콘크리트패널부(110); 및 상기 돌출연결부(114) 양 측방 콘크리트패널부의 상면과 저면에 수직철근(112)이 관통되어 연결된 일측 플랜지(122)를 포함하는 연결형강(120);을 포함하는 PC패널(100)을 구비하는 단계;
(b) 모듈러구조물(A)과 함께 상기 PC패널(100)을 횡방향으로 1단을 서로 횡방향 연결하여 사각박스체 형태로 시공하되 상기 횡방향 연결은 PC패널(100)의 돌출연결부(114)와 콘크리트패널부(110)의 양 측면부에 상,하 연속형성된 전단홈과 전단키를 포함하는 측면전단연결부(115)를 이용하여 서로 연결하는 단계;
(c) 상기 횡방향으로 연결된 PC패널(100) 상면에 다른 PC패널 저면에 형성된 연결형강(120)들을 서로 볼트와 너트로 체결하여 2단 이상으로 PC패널(100)들을 상,하 및 좌,우로 연결시공하는 단계; 및
(d) PC패널(100)들의 모서리연결부에 모서리연결철근(300)을 세팅하고, 모서리연결철근(300)이 내부에 위치하도록 절곡수직거푸집(200)을 콘크리트패널부(110)에 형성된 인서트(116)에 체결볼트(117)로 세팅하고, 상기 절곡수직거푸집(200) 내부에 콘크리트를 타설하여 모서리연결부가 구조적으로 상,하 일체성이 확보되도록 하는 단계;를 포함하며,
상기 (c) 단계에서, 상기 연결형강(120)은 횡력에 대한 연결부위 강성이 확보되도록 콘크리트패널부(110) 상면에 형성된 돌출연결부(114)를 사이에 두고 철근조립체에 일체로 고정되도록 한 것으로서, 상기 돌출연결부(114) 양 측면에는 수직부(121), 양 플랜지(122)로 구성된 ㄷ형강으로 형성된 연결형강(120)의 상기 수직부(121)가 접하도록 하고 일측 플랜지(122)는 콘크리트패널부(110) 상면 및 저면에 위치하여 상기 PC패널(100)은 상,하 수직방향으로 연결시킴에 있어서 연결형강(120)이 서로 볼트와 너트로 연결되는 것으로 시공되도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 (d) 단계의 상기 절곡수직거푸집(200)은 ㄴ자 형태로 절곡된 것으로서 PC패널(100)의 콘크리트패널부(110)에 상,하로 이격 형성된 인서트(116)에 대응하는 관통홀(210)이 형성되어 있어, 절곡수직거푸집(200) 내부에 타설된 콘크리트가 양생되면 체결볼트(117)를 인서트(116)로부터 풀어 절곡수직거푸집(200)을 회수하여 재사용이 가능하도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 (c)단계의 PC패널(100) 상,하 연결은 연결형강(120)을 구성하는 양 플랜지(122)가 경화된 고무재질의 스트립부재(130)를 이용하여 접하도록 하고, 양 플랜지(122)에 형성된 볼트홀을 통해 볼트와 너트로 체결시켜 이루어지도록 하며 상기 스트립부재(130)의 두께만큼 이격된 연결부콘크리트 사이에는 그라우팅재를 주입하여 연결부콘크리트의 상,하 일체성을 확보할 수 있도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 (a)단계의 수직철근(112)은 콘크리트패널부(110)를 상,하로 관통하여 양 단부가 연결형강(120)의 일측 플랜지(122)를 관통하여 연결되도록 하여 연결형강과 콘크리트패널부(110)의 구조적 일체성을 확보하도록 하는 중고층 모듈러 건축물용 코아구조물 시공방법.