조립식 구조의 종류

 

 

조립식 구조

최근 건축물은 대형화, 고층화 되어가고 또 다종 다양하고 큰 간 사이, 대공간 건축을 단기간에 경제적으로 완성하고자 그 구조구법 또는 거대 가구에 큰 발전을 보게 되었다. 컴퓨터의 발전으로 구조 해석상 평면적으로 다루던 것을 입체적으로 해석하고, 탄성 역학에 소성 영역으로 구조 기술이 급진전하여 대량 생산 및 염가 건설로 이루어지고 있다. 조립식 구조는 현장 작업을 될 수 있는 대로 줄이면서 시공능률, 정밀도, 공기단축, 대량 생산 및 공사비 절검 등을 효율을 높이는 가구식 구조이며 제품이 공장에서 생산되므로 공업화 구조라고도 한다. 이 구법은 건물의 종류나 프리패브화의 범위에 따라 차이가 있다. 

조립식 구조의 장점

공장 생산이 가능하여 대량 생산 할 수 있고, 기계화 시공으로 공기가 단축되며, 현장 거푸집 공사가 절약되고, 정밀도가 높고 강도가 큰 콘크리트 부재를 쓸 수 있다. 재료가 절약되어 공사비가 적게 들고, 건식 접합을 하므로 해체나 이전이 용이하다. 

조립식 구조의 단점

접합부가 일체화 되기가 곤란하고, 획일적이어서 다양성의 문제가 제기된다. 풍압력, 지진력에 약하고 화재 시에는 위험도가 높다. 기초는 공업화가 어려워 현장 시공을 해야 하고, ps강재가 철근 콘크리트에 비하여 강성이 적으므로 진동하기 쉽고, 공사가 복합하므로 고도의 기술을 요한다.

 

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조립식 구조의 분류

기성재 조립구조는 기둥, 보, 벽체, 바닥판, 지붕판, 계단 등의 각 부분을 구조 및 시공 등을 고려하여 단위 기성재 또는 판재로 공장 생산하여 현장에서 조립 접합하는 구성 방식과 공법상에 의한 종류가 있다.

 

구성 방식에 의한 종류

1) 가구식 조립구조 

뼈대를 목재, 철근 콘크리트, 철골로 구성하고 여기에 벽판, 바닥판, 지붕 등의 개형 패널, 중형 패널, 기타 패널을 조립하는 구조이다. 

2) 패널식 조립구조

판을 통해 하중을 전달하는 구조로서 패널은 다양한 형태와 재료로 만ㄴ들어지며 특히 벽 패널은 기둥을 내장하거나 붙여 만들기도 하고 바닥판에는 보의 모양을 붙여 만들기도 한다. 

3) 상자형 조립구조

상자식 시스템은 거주 가능한 유닛의 제작을 목적으로 생산한다.

 

재료별 조립구조

조립식 목조, 조립식 철근콘크리트, 조립식 철골조 등이 있으나 여기서는 조립식 철근 콘크리트 구조에 관하여 설명하기도 한다. 

 

공법상의 분류

1) 리프트 업 공법 : 철골 기둥을 세우고 지상에서 각 층의 바닥판을 겹쳐 부어 넣고 콘크리트의 소요강도가 되면 이것을 잭(jack))을 순차적으로 올려서 고정위치의 기둥에 고정하는 공법으로 기둥과 바닥판을 구성하는 다층 건물의 시공법이다. 

 

2) 틸트업 공법 : 철큰 콘크리트 부재를 현장 또는 공장에서 제작하여 시공현장에 수평으로 놓고 크레인 등으로 일으켜 세워 조립하는 공법을 말한다. 

 

3) 필드 공법 : 현장에서 거푸집을 짜서 콘크리트를 타설 하는 공법으로 큰 스팬 구조에 적합하므로 포스트텐션 공법에 의한다.

 

4) HPC공법 : 이 공법은 H형강과 PC판을 쓴다고 하여 HPC공법이라 한다. 고층 아파트 건축의 갓복도형에 사용되며 1가구 네 귀에 H형강 기둥을 세우고 1가구 측면의 경계벽에는 프리캐스트(PC) 벽을 독립 내력벽으로 하고 도리 방향에는 H형강을 사용하는 철골 라멘조로 한다. 

 

 

 

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가구식 조립구조

목조나 철골 구조와 같이 각 기성부재를 조립하는 구조를 가구식 조립 구조라 한다. 기둥의 단면은 사각형. ㄷ각형 등 다양하며 보강은 지름 9MM 이상의 주근을 4개 이상 배근해야 한다.

 

철근 콘크리트 줄 기초 또는 기초보로 연결된 독립기초로 하고 현장시공을 한다. 기초 위에 기성재 기둥을 세우고 접합 철물로 조일 앵커볼트를 매설한다. 기초보의 나비는 기둥의 최소 단면 이상으로 하고 춤은 처마 높이의 1/12 이상 또는 60cm 이상으로 하고 철근은 복근으로 배근한다. 

 

보와 기둥 위에 접합되므로 그 물림 자리 및 접합 방법은 특별한 설계와 시공으로 한다. 철근 D10, 최소 4개 이상으로 배근하거나 형강을 사용하기도 하고 벽량을 12~21 cm/m2 범위로 하지만 아래층 일수록 많게 한다.

 

가구식 조립구조의 접합부

1) 건식 접합 : 조립 구조의 접합 방법은 콘크리트 속에 정착된 접속 강판을 통하여 부재를 접합하는 방식을 말한다. 

2) 습식 접합 : 철근을 용접하거나 보강 보조근을 사용하여 접합부의 콘크리트 속에 정착하여 두고 서로 연결한 다음 그 부분에 콘크리트나 모르타르를 사춤을 쳐 넣어 충분히 보양을 해야 한다. 이때 접합 볼트의 지름은 1개 사용할 때는 16mm 이상으로 하고 2개를 사용할 때는 12mm 이상으로 한다.