KR101543584B1 - 건식 계단참 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식 계단참 시스템에 관한 것으로, 사전 공장제작이 가능한 동시에 구조적으로 최적화시킨 계단참 시스템을 제공한다. 이를 위한 본 발명은 사각틀 형상의 기본 프레임과 상기 기본 프레임의 일면에 형성되어 계단 디딤판 유니트와 체결되는 앵커와, 상기 앵커를 제외한 나머지 면에 일정한 간격으로 고정되어 계단실 벽체와 결합되는 다수의 스터드가 포함되어 구성되는 건식 계단참 시스템에 있어서, 상기 기본 프레임의 내부에는 일측이 상기 앵커의 하단 측면에 부착되는 얇은 두께의 플레이트가 상부 및 하부의 이중으로 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 제공한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 건식공법이 갖는 시공상의 장점을 극대화하여 거푸집 및 동바리 작업을 생략함에 따라 공정간섭 및 시공성을 개선하는 동시에 통로공간을 확보하여 안정성을 개선하고, 구조적인 최적화 설계에 따라 제작비를 감소시키는 효과가 있다.

계단참, 철골, 계단, 계단실, 플레이트, 스테어 앵커, 스티프너

Description

건식 계단참 시스템{SYSTEM FOR DRYING CONSTRUCTION OF STAIR LANDING}

본 발명은 계단참 시스템에 관한 것으로, 건축물의 계단실에 적용되는 철골계단과 같은 건식 계단의 계단참 시스템을 건축물 시공현장에서 시공하지 않고, 공장 등에서 사전제작할 수 있는 동시에 구조적으로 최적화 설계하여 제작비를 절감할 수 있는 건식 계단참 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 고층건물의 상하측 수직동선을 연결하기 위해 엘리베이터와 함께 계단을 설치하게 된다. 그런데, 이러한 계단은 좁은 계단실 공간 내에서 상하측 게단참과 연결시켜야 하며, 그 형태도 복잡하여 시공에 따른 작업조건이 까다롭다.

따라서 근래에 건축되는 철골조 고층건물에는 계단을 철골재로 유니트화시켜 제작하여 건물의 구체에 연결하는 공법이 널리 사용되고 있는데, 국내에 철골계단과 같은 건식 계단이 본격적으로 도입된 것은 불과 몇 년 전의 일로서, 종래의 RC(Reinforced Concrete)계단 시공시 문제점으로 대두되었던 복잡한 거푸집 작업과 동바리 설치에 따른 작업 통로로서의 위험성, 그리고 현장 작업자의 인건비 상승 등으로 인해 건식 계단의 적용이 지속적으로 확대되고 있다

그러나, 현재 국내에 적용되고 있는 건식 계단의 일반적인 공법은 대부분 철 근 콘크리트 구조인 계단실을 먼저 시공한 후, 계단참(Stair landing)은 현장타설 콘크리트로 시공하고, 1개층 정도 후행하여 공장에서 생산된 철골계단의 디딤판 유니트를 설치하는 방법으로 시공되고 있어 완전한 건식 공법이라 할 수 없다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 철근 콘크리트 건물에 설치되는 철골계단의 구조는 계단실의 수직통로를 형성하는 벽체(10)와, 상하 일정 간격마다 교대로 설치되는 계단참(20)과, 상기 계단참과 계단참 사이를 연결하여 설치되는 계단 디딤판 유니트(30)로 이루어 진다. 이와 같은 철골계단의 시공 순서는 먼저 계단실의 벽체(10)를 형성하기 위해서 철근(11) 및 거푸집(15)을 세우고, 상기 벽체(10)에 연결되는 계단참(20)을 형성하도록 상하측 계단참 거푸집(25)도 함께 구성된다.

상기 상하측 계단참 거푸집(25)에는 계단 디딤판 유니트(30)를 조립하기 위한 임베디드 앵글(40)이 조립되고, 상기 임베디드 앵글(40)에는 철골계단이 임시로 가설된다. 이와 같이 철골계단이 가설된 상태에서 콘크리트를 타설하여 계단실의 벽체(10)와 계단참(20)을 형성하고, 타설한 콘크리트가 양생되어 건조되면 상기 거푸집들을 제거하여 계단실을 형성하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 철골계단 구조 및 시공방법은 철골계단을 설치하기 전에 계단실의 벽체와 계단참을 형성하기 위한 철근 배근 및 거푸집 설치작업을 시행하기 때문에 작업자의 동선 확보를 위해 별도의 가설 계단 또는 구조물을 설치해야 하는 문제점이 있다. 또한 철근 배근 및 거푸집이 설치된 상태에서 각각의 철골계단을 설치해야 하므로, 각 철골 계단의 설치 작업이 어려울 뿐만 아니라, 거푸 집 및 철골계단이 가조립된 상태에서 계단실의 벽체 및 계단참을 형성하기 위한 콘크리트 타설 작업이 진행되므로, 작업동선이 불안하여 안전성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 작업자의 동선 확보를 위한 임시 구조물 설치, 철근 배근 및 거푸집 설치, 각각의 철골계단 가설, 수직 벽체 및 계단참 형성을 위한 콘크리트 타설 및 양생의 순으로 시공 작업이 진행되기 때문에 시공 작업이 복잡하고, 공사비용도 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 계단실의 벽체 및 계단참 등의 콘크리트 구조물을 형성한 다음에 일정한 틀로 제작된 철골 계단을 설치하게 되므로, 콘크리트 구조물을 정확한 수치로 시공한다고 하더라도 현장 타설 콘크리트로 제작되는 계단실은 공법상 불가피한 시공오차를 갖게 되고, 기 제작된 철골계단과도 시공 오차가 발생하게 된다. 이와 같은 시공 오차의 발생은 철골계단의 설치 작업을 어렵게 하는 요인이 될 뿐만 아니라, 이러한 시공 오차를 해소하기 위한 추가 마감 작업 등이 필요하게 되어, 공사비용이 증가하고, 추후 하자보수 문제가 지속되는 문제점이 있다.

이러한 시공 오차는 예를 들면, 계단참과 계단 디딤판 유니트의 높이가 일치하지 않거나 또는 계단실면과 계단 디딤판 유니트 사이에 틈이 발생하는 것과 같이 시공 현장에서 해결하기에는 대단히 복잡하거나 비용 증가의 원인이다.

결국, 이러한 시공 오차를 해결할 수 있는 방법은 제작 오차 또는 시공 오차가 훨씬 작은 철골계단 시스템을 선행하여 시공한 후 철근 콘크리트 구조 계단실을 철골 계단 시스템에 맞추어 현장 시공하는 것이 근본적인 대책이라 할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 문제점들을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제0762420호에서는 틀 형상의 기본프레임에 데크플레이트를 거치하고 그 위에 타설된 콘크리트를 형성함에 의하여 계단참 시스템을 사전에 공장에서 제작한 후 현장에서 건식 계단 디딤판 유니트와 접합함으로써 거푸집 및 동바리 작업을 생략하는 건식 계단참 시스템을 제시하였으나, 상기 특허는 철골골조와 데크플레이트를 별도로 시공함으로써 시공성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

공장에서 사전 제작된 계단참 및 철골계단을 건축물 계단실에 설치하는 경우, 계단실과 철골 계단 사이의 시공 오차를 줄여 시공성을 개선할 수 있도록 철근 콘크리트 구조 계단실보다 선행하여 계단참 및 계단을 설치하기에 적합한 구조의 지지 시스템을 제공하여, 시공시 최상층에서 철골계단이 실제적인 작업 계단의 역할을 수행할 수 있고, 철근 배근 작업을 생략하여 철골계단 설치작업에 소요되는 공기를 단축하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 사각틀 형상의 기본 프레임과 상기 기본 프레임의 일면에 형성되어 계단 디딤판 유니트와 체결되는 앵커와, 상기 앵커를 제외한 나머지 면에 일정한 간격으로 고정되어 계단실 벽체와 결합되는 다수의 스터드가 포함되어 구성되는 건식 계단참 시스템에 있어서, 상기 기본 프레임의 내부에는 일측이 상기 앵커의 하단 측면에 부착되는 얇은 두께의 플레이트가 상부 및 하부의 이중으로 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 앵커를 제외한 나머지 면에는 상기 하부 플레이트를 하방 절곡하여 형성되고 다수의 스터드가 고정되어 계단실의 벽체와 결합되는 접합 플레이트가 형성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 상부 플레이트의 상부에 형성되고, 일측이 상기 앵커 에 결합되어 계단참을 길이방향으로 관통하는 다수의 스티프너가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 상부 플레이트는 돌출된 엠보싱이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건식 계단참 시스템은 건식공법이 갖는 시공상의 장점을 극대화하여 거푸집 및 동바리 작업을 생략함에 따라 공정의 간섭 및 시공성을 개선하는 동시에 구조적인 최적화 설계에 따라 제작비를 감소시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식 계단참 시스템의 단면도인데, 도 3(a)는 본 발명의 실시예에 따른 평 단면도, 도 3(b)는 본 발명의 실시예에 따른 정 단면도, 도 3(c)는 본 발명의 실시예에 따른 배 단면도, 도 3(d)는 본 발명의 실시예에 따른 우측 단면도, 도 3(e)는 본 발명의 실시예에 따른 A- A' 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건식 계단참 시스템의 설치 구성도이다.

본 발명은 사각틀 형상의 기본 프레임(70)과 상기 기본 프레임(70)의 일면에 형성되어 계단 디딤판 유니트(30)와 체결되는 앵커(100)와, 상기 앵커(100)를 제외한 나머지 면에 일정한 간격으로 고정되어 계단실 벽체(160)와 결합되는 다수의 스터드(80)가 포함되어 구성되는 건식 계단참 시스템에 있어서, 상기 기본 프레임(70)의 내부에는 일측이 상기 앵커(100)의 하단 측면에 부착되는 얇은 두께의 플레이트가 상부 및 하부의 이중으로 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의한 계단참은 사각틀 형상의 기본 프레임(70)이 형성되며, 계단 디딤판 유니트(30)와의 접합을 위해 앵커(100)가 전면에 형성된다. 본 발명에서는 상기 앵커(100)를 포함한 계단참을 철골로 사전에 공장에서 제작하여 현장에 운반한 후 설치하여 시공을 끝내게 된다.

상기 기본 프레임(70)의 내부에는 플레이트가 형성되는데, 그 일측은 상기 앵커(100)의 하단 측면에 결합되고, 기존의 공법과는 달리 상기 앵커(100)와 일체로 제작된다. 상기 플레이트는 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)의 이중 플레이트로 구성되는데, 상부 플레이트(110)는 두께를 줄여 강재량을 절감하면서도 보다 우수한 강성을 유지하기 위해 외부로 돌출된 엠보싱이 다수 형성된 것이 바람직하나, 그 외 강성증가를 위해 필요한 다른 형상도 가능하다.

또한, 하부 플레이트(120)의 일측은 계단실과 결합되고, 타측은 철골계단 디딤판 유니트(30)와 결합하는 역할을 한다. 그리고, 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)는 스팟 용접 등을 통하여 접합하여 일체로 거동되게 제작된다.

결국, 플레이트는 이중으로 구성되는데, 상부 및 하부 플레이트 모두 두께를 줄여 계단참을 경량화시키고 강성을 증가시키는 단면의 구조로 구성되며, 시공하중과 설계하중에 저항하는데 적합한 구조로 구성되어 있기 때문에 철근 배근을 생략할 수 있어 시공성이 우수하고, 공기단축을 실현시킬 수 있다.

한편, 상기 하부 플레이트(120)의 아래에는 계단참(20)과 계단참(20) 사이를 지지하는 구조와 결합되는 하부지지대(170)가 구성되어 있어 계단참(20)의 강성을 보다 강화시킨다.

본 발명의 상기 앵커(100)를 제외한 나머지 면에는 일정한 간격으로 고정되어 계단실의 벽체(160)에 결합되는 다수의 스터드(140)가 포함되어 구성되는데, 상기 스터드(140)는 철골계단의 설치가 끝난 후에도 계단실의 벽체(160) 속에 고정되어 계단참(20)의 하중을 계단실의 벽체(160)로 전달하는 역할을 하게 된다.

본 발명은 상기 앵커(100)를 제외한 나머지 면에는 상기 하부 플레이트(120)를 하방 절곡하여 형성되고 다수의 스터드(140)가 고정되어 계단실의 벽체160)와 결합되는 접합 플레이트(130)가 형성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 포함하는데, 앵커(100)를 제외한 나머지 3면의 단부에 하부 플레이트(120)가 단순히 하방 절곡되어 형성되므로 시공성이 우수하고 경제적이다.

본 발명은 상기 상부 플레이트(110)의 상부에 형성되고, 일측이 상기 앵커(100)에 결합되어 계단참(20)을 길이방향으로 관통하는 다수의 스티프너(150)가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템을 포함하는데, 상기 스티프너(150)는 계단참(20) 전체의 강성을 유지하기 위한 지지부재로서 역할을 한다. 따라서 철근 배근 대신에 스티프너(150)를 활용함으로써 시공성과 공정기간이 줄어드는 효과가 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 철골계단 선행공법에 따른 계단참(20)의 경우, 공장에서 미리 제작된 상태로 현장에 운반되어 크레인으로 양중하여 계단참 지지시스템의 상단부와 결합된다. 계단참 설치 후에는 계단 디딤판 유니트(30)를 양중하여 하강시켜 앵커(100)와 결합시키게 되며, 상기 계단 디딤판 유니트(30)는 계단실의 벽체(160)의 콘크리트를 타설하기 전에 작업계단으로도 활용 가능하다.

도 1은 종래의 건식 공법 계단의 일예를 나타낸 예시도.

도 2는 종래의 철골 골조와 데크플레이트를 별도 시공한 건식 공법 계단의 실시예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식 계단참 시스템의 단면도.

(a)는 본 발명의 실시예에 따른 평 단면도

(b)는 본 발명의 실시예에 따른 정 단면도.

(c)는 본 발명의 실시예에 따른 배 단면도.

(d)는 본 발명의 실시예에 따른 우측 다면도.

(e)는 본 발명의 실시예에 따른 A- A' 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건식 계단참 시스템의 설치 구성도.

* 도면의 주요부호에 대한 설명 *

10. 벽체 11. 철근

15. 거푸집 20. 계단참

25. 계단참 거푸집 30. 계단 디딤판 유니트

30. 유니트 40. 임베디드 앵글

50. 콘크리이트 60. 데크플레이트

70. 기본 프레임 80. 스터드

90. 슬롯 95. 접합 리브

100. 앵커 110. 상부 플레이트

120. 하부 플레이트 130. 접합 플레이트

140. 스터드 150. 스티프너

160. 계단실 벽체 170. 하부지지대

Claims (4)

1. 일측이 계단 디딤판 유니트와 체결되는 앵커;

   일단부가 상기 앵커의 타측면에 결합되는 사각 형상의 하부 플레이트;

   일단부가 상기 앵커의 타측면에 결합되고, 상기 하부 플레이트의 상부에 배치되며, 하면이 상기 하부 플레이트의 상면에 일체로 접합되는 사각 형상의 상부 플레이트;

   상기 하부 플레이트의 양측단부가 각각 하방 절곡하여 형성되며, 다수의 스터드가 고정되어 계단실의 벽체와 결합되는 한 쌍의 접합 플레이트;

   상기 하부 플레이트의 하부에 설치되고, 상기 한 쌍의 접합플레이트의 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 접합플레이트를 연결하는 하부 지지대; 및

   상기 상부 플레이트의 상부에 설치되고, 일단부가 상기 앵커의 타측면에 결합되는 복수의 스티프너;를 포함하되,

   상기 하부 지지대 및 상기 스티프너는 상호 교차 배치되는 을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트는 용접에 의해서 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 상부 플레이트는 돌출된 엠보싱이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 건식 계단참 시스템.

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