KR20130035355A - 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브 - Google Patents

내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 지하주차장을 포함한 공공시설물 또는 공공주택 등의 건축물을 시공하기 위한 피씨 슬래브에 있어서, 상기 피씨 슬래브는 패널 상부 또는 하부 일측에 다수개의 지지리브가 형성되되, 상기 지지리브의 내부에는 나선형 전단보강체가 매립되어 지진 발생시 지지리브의 길이방향에 대한 지진하중의 저항능력을 크게 개선함은 물론 상기 전단보강체는 슬래브의 피씨(PC)화를 위한 콘크리트 몰딩시 전단보강체의 지지다리를 통해 간단한 세우기 작업이 가능하여 종전 매립근 대비 작업 시공성이 향상되고, 특히 전단보강체는 나선형 구조에 의하여 지지리브로서 타설 양생되는 콘크리트의 중앙 결집력, 응집력이 확보됨으로써, 직하방향의 하중에 대한 저항 능력 및 지진 하중에 대한 저항력의 상승으로 인해 철근 배근 등의 부자재가 감소되어 건축 시공에 따른 원가 경쟁력이 개선되는 특징이 있다.

Description

내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브{PC slab with Spiral type shear reinforcement device}
본 발명은 특허등록 제10-0976184호의 나선형 스트럽 구조인 전단보강체를 이용한 발명으로서, 보다 자세하게는 지하주차장을 포함한 공공시설물 또는 공공주택 등의 건축물을 시공하기 위한 피씨 슬래브에 있어서, 상기 피씨 슬래브는 패널 상부 또는 하부 일측에 다수개의 지지리브가 형성되되, 상기 지지리브의 내부에는 나선형 전단보강체가 매립되어 지진 발생시 지지리브의 길이방향에 대한 지진하중의 저항능력을 크게 개선함은 물론 상기 전단보강체는 슬래브의 피씨(PC)화를 위한 콘크리트 몰딩시 전단보강체의 지지다리를 통해 간단한 세우기 작업이 가능하여 종전 매립근 대비 작업 시공성이 향상되고, 특히 전단보강체는 나선형 구조에 의하여 지지리브로서 타설 양생되는 콘크리트의 중앙 결집력, 응집력이 확보됨으로써, 직하방향의 하중에 대한 저항 능력 및 지진 하중에 대한 저항력의 상승으로 인해 철근 배근 등의 부자재가 감소되어 건축 시공에 따른 원가 경쟁력이 개선되는 것을 특징으로 하는 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브에 관한 것이다.
일반적으로 지하주차장, 물류창고와 같은 대형 공공시설 등의 건축물을 시공하는 경우에는 많은 하중이 요구되므로, 하프슬래브(Half PC Slab)를 이용한 PRC(Precast Reinforced Concrete Layer Construction Method) 복합화 공법 등이 실시되고 있다.
즉, 이러한 PRC 복합화 공법은 철근 콘크리트 라멘(Rahmen) 구조의 건물을 PC(Precast Concrete)화하는 공법으로서, 공장에서 제작한 PC기둥, PC보, 하프슬래브 등 PC부재를 현장으로 운송, 양중하여 조립한 후 부재 간 접합부와 하프슬래브의 상부에 덧침콘크리트를 현장에서 타설하여 구조체를 일체화시키도록 형성된다.
한편, 지하주차장 또는 물류창고와 같은 건축물에 대한 시공(건설)의 경우 최근에는 차량의 크기가 증가되어 넉넉한 주차공간 확보가 요구됨으로써 긴 경간(장스팬)이 요구되고, 이에 대공간 건물을 시공시에는 일반적으로 스팬이 7.6 X 8.1 m, 8.0 X 8.0 m 또는 8.1 X 10.2 m 또는 그 이상의 스팬이 요구되어, PRC 복합화 공법은 슬래브가 짧게 설계되어 1방향으로 시공이 부적합하기 때문에 2방향으로 시공하고 있는 실정이다.
그러나, 2방향으로 시공하게 되면 소요되는 구조부재인 PC단순보 및 PC거더가 증가되어 타 공법 대비 경쟁력이 낮아지며, 억지로 1방향 시공을 하려하면 슬래브의 두께 및 철근량이 증가되어 공사비 증대가 초래되며, 장스팬(6m 초과)의 경우 구조역학상, 안전상 문제로 추가적인 지지보를 설치해야 하므로 추가적인 단가 상승 및 층고가 줄어들어 시공을 기피하는 문제점이 발생되었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종전에는 더블티 슬래브공법을 이용하고 있으나, DTS 공법이라고도 하는 더블티 슬래브는 바닥판에 깊은 보강리브를 설치하고 상기 보강리브의 하부에 스트랜드를 삽입하여 인장력을 가한 뒤 일체의 부재를 이루도록 형성하는 바, 이러한 더블티 슬래브는 스트랜드의 인장력으로 인해 더블티 슬래브의 몸판 중앙부가 소폭 치켜올려지도록 형성되어 약 10m 이상의 장스팬으로 지상층 구조물에 주로 적용되고 있다.
그러나, 상술한 더블티 슬래브는 통상 보강을 위해 지지리브 내에 다수개의 매립 연결근을 심어 상부를 절곡시킨 후 덧침 콘크리트에 의해 지하층 또는 지상층의 천정부를 형성하도록 하고 있으나, 이러한 매립 연결근은 공장에서 피씨 슬래브를 제작시 작업자가 수작업으로 일일이 설정된 간격에 맞춰 끼워 넣어야 하는 바, 번거로운 작업에 의해 인건비의 상승과 작업성의 저하 결국 공기 지연으로 연결되는 문제가 발생되고 있다.
다시 말해, 종래의 피씨슬래브는 패널로부터 하부로 돌출된 지지리브에 피씨 양생과정에서 다수개의 전단보강근, 와이어 메쉬, 트러스근을 매립하도록 하는 바, 이러한 다수의 근들은 몰드에 미리 고정시켜 놓아야만 콘크리트 타설 후 일체로 피씨슬래브의 구성이 되어 현장에서 별도의 연결근과 결합되도록 형성되어 왔다.
그러나, 상기 다수의 근들은 몰드에 고정시키기 위해 별도의 지지 고정부재가 필수적으로 요구되어 작업상 시공상 번거로움과 원가 상승 및 생산성 저하를 불러 일으키는 원인이 되고 있다.
또한, 종래의 근들은 지지리브를 포함한 피씨슬래브의 단순 보강을 위해 매립되는 것에 불과하나 최근 지진 발생에 따른 내진 설계가 반영된 피씨슬래브의 출시가 당업계로 하여금 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 지하주차장을 포함한 공공시설물 또는 공공주택 등의 건축물을 시공하기 위한 피씨 슬래브에 있어서, 상기 피씨 슬래브는 패널 상부 또는 하부 일측에 다수개의 지지리브가 형성되되, 상기 지지리브의 내부에는 나선형 전단보강체가 매립되어 지진 발생시 지지리브의 길이방향에 대한 지진하중의 저항능력을 크게 개선함은 물론 상기 전단보강체는 슬래브의 피씨(PC)화를 위한 콘크리트 몰딩시 전단보강체의 지지다리를 통해 간단한 세우기 작업이 가능하여 종전 매립근 대비 작업 시공성이 향상되고, 특히 전단보강체는 나선형 구조에 의하여 지지리브로서 타설 양생되는 콘크리트의 중앙 결집력, 응집력이 확보됨으로써, 직하방향의 하중에 대한 저항 능력 및 지진 하중에 대한 저항력의 상승으로 인해 철근 배근 등의 부자재가 감소되어 건축 시공에 따른 원가 경쟁력이 개선되는 것을 특징으로 하는 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브를 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 장스팬 패널(10)의 일측 면상에 다수개의 지지리브(20)가 폭방향으로 등간격 배열되는 건축물 시공용 피씨 슬래브에 있어서, 상기 지지리브(20)의 내부에는 피씨(PC) 양생시 나선형 전단보강체(100)가 매립되도록 형성되되, 상기 나선형 전단보강체(100)는 길이방향을 따라 나선으로 굽어지는 것으로, 너비보다 높이가 크면서 너비방향으로 원호(原戶)를 그리는 장방형(長方形) 타원 나선으로 형성된 나선근(110)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 일 측면 상부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 상부근(120)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 타 측면 하부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 하부근(130)과, 상기 나선근의 하부 일측 및 타측에 결합되는 복수 이상의 지지다리(140)가 결합되어 피씨(PC) 몰딩시 작업 시공성은 개선되고, 지진 발생시 길이방향에 대한 지진하중의 저항 능력은 크게 확보되도록 구성된다.
이때, 상기 나선형 전단보강체(100)는 지지리브(20)에 매립시 나선근(110)의 상부측 호형 선단(150)이 패널(10)의 상부면에 돌출되어 별도의 연결근과 결속되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명의 피씨 슬래브는 패널 상부 또는 하부 일측에 다수개의 지지리브가 형성되되, 상기 지지리브의 내부에는 나선형 전단보강체가 매립되어 지진 발생시 지지리브의 길이방향에 대한 지진하중의 저항능력을 크게 개선함은 물론 상기 전단보강체는 슬래브의 피씨(PC)화를 위한 콘크리트 몰딩시 전단보강체의 지지다리를 통해 간단한 세우기 작업이 가능하여 종전 매립근 대비 작업 시공성이 향상되고, 특히 전단보강체는 나선형 구조에 의하여 지지리브로서 타설 양생되는 콘크리트의 중앙 결집력, 응집력이 확보됨으로써, 직하방향의 하중에 대한 저항 능력 및 지진 하중에 대한 저항력의 상승으로 인해 철근 배근 등의 부자재가 감소되어 건축 시공에 따른 원가 경쟁력이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브의 개략적 사시도,
도 2는 도 1의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1의 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브의 제작 과정을 나타낸 공정 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 내진용 전단보강체의 확대사시도,
도 6은 본 발명에 따른 내진용 전단보강체가 적용된 다양한 슬래브를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내진 설계가 반영된 건축물 시공용 피씨 슬래브에 관한 것으로, 그 기본 구성은 장스팬 패널(10)의 일측 면상에 다수개의 지지리브(20)가 폭방향으로 등간격 배열되어 리브드 슬래브를 이루도록 형성된다.
이때, 상기 지지리브(20)의 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 피씨(PC) 양생시 나선형 전단보강체(100)가 매립되도록 형성되는데, 상기 나선형 전단보강체(100)는 길이방향을 따라 나선으로 굽어지는 것으로, 너비보다 높이가 크면서 너비방향으로 원호(原戶)를 그리는 장방형(長方形) 타원 나선으로 형성된 나선근(110)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 일 측면 상부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 상부근(120)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 타 측면 하부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 하부근(130)과, 상기 나선근의 하부 일측 및 타측에 결합되는 복수 이상의 지지다리(140)가 결합되어 피씨(PC) 몰딩시 작업 시공성은 개선되고, 지진 발생시 길이방향에 대한 지진하중의 저항 능력은 크게 확보되도록 구성된다.
즉, 상기 전단보강체는 나선형 스트럽 구조로 인하여 마치 스프링과 같은 텐션체 역할로서, 지진 발생시 지지리브를 포함한 피씨슬래브의 길이방향 지진하중에 대하여 저항 능력을 확보하도록 하기 위함이다.
다시 말해 본 발명의 슬래브는 도 6에 도시된 바와 같이, 더블티 슬래브, 멀티슬래브, 트리플 티 슬래브, 역리브드 슬래브 등과 같이 지지리브가 형성된 모든 리브드 슬래브의 총칭으로서, 상기 전단보강체가 지지리브 내에 매립되도록 하는 것이 주된 기술 요지이다.
이때, 상기 나선형 전단보강체(100)는 지지리브(20)에 매립시 나선근(110)의 상부측 호형 선단(150)이 패널(10)의 상부면에 돌출되어 별도의 연결근과 결속되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 나선근(110)은 원호의 내부 직경(D)이 나선근(110) 직경(d)의 4배로 가공하는 것(D=4d)이 바람직한데, 이는 나선근(110)의 너비를 최소화하면서 나선근(110)의 안정적인 굽힘 가공을 유도할 수 있기 때문이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 ... 패널 20 ... 지지리브
100 ... 전단보강체 110 ... 나선근
120 ... 상부근 130 ... 하부근
140 ... 지지다리 150 ... 호형 선단

Claims (2)

  1. 장스팬 패널(10)의 일측 면상에 다수개의 지지리브(20)가 폭방향으로 등간격 배열되는 건축물 시공용 피씨 슬래브에 있어서,
    상기 지지리브(20)의 내부에는 피씨(PC) 양생시 나선형 전단보강체(100)가 매립되도록 형성되되, 상기 나선형 전단보강체(100)는 길이방향을 따라 나선으로 굽어지는 것으로, 너비보다 높이가 크면서 너비방향으로 원호(原戶)를 그리는 장방형(長方形) 타원 나선으로 형성된 나선근(110)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 일 측면 상부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 상부근(120)과, 상기 나선근(110)의 길이방향을 따라 나선근(110)의 타 측면 하부에 내접하게 배치되어 접합된 1본의 하부근(130)과, 상기 나선근의 하부 일측 및 타측에 결합되는 복수 이상의 지지다리(140)가 결합되어 피씨(PC) 몰딩시 작업 시공성은 개선되고, 지진 발생시 길이방향에 대한 지진하중의 저항 능력은 크게 확보되도록 하는 것을 특징으로 하는 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 나선형 전단보강체(100)는 지지리브(20)에 매립시 나선근(110)의 상부측 호형 선단(150)이 패널(10)의 상부면에 돌출되어 별도의 연결근과 결속되도록 하는 것을 특징으로 하는 내진용 전단보강체를 갖는 건축물용 피씨 슬래브.
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