DBS JOIST 이중보 공법, 일방향 중공슬래브 적용…골조 깊이 절감 가능 김정현 기자 입력 2024-07-11 (목) 14:25  분담 하중 최소화, RC조 및 철골조 경제성 확보 일방향 중공슬래브를 적용하여 골조 깊이 절감이 가능한 이중보 공법이 나왔다. DBS JOIST 공법이다. 기둥 위의 주두 양측면을 따라 보를 이중으로 구성하며, 보와 보 사이에는 일방향 중공슬래브를 기둥방향으로 적용하여 넓은 보를 형성하고, 넓은 보와 넓은 보 사이에는 보와 직각으로 일방향 중공슬래브를 적용하는 공법이다. 보는 주두와 이중보의 효과로 높이가 낮아진다. 슬래브도 중공체의 효과로 높이가 보와 차이가 크지 않아 철근콘크리트조(RC조)에서는 보 측면거푸집이 없이 테이블폼을 사용할 수 있다. 철골조에서는 철고의 하부 플랜지에 데크를 깔아 지하에서는 터파기 공정을 절감할 수 있으며, 지상에서는 높은 공간의 사용이 가능한 구조 시스템이다. DBS JOIST 이중보 공법은 분담 하중을 최소화하고 가설시 트러스 데크 최대 스팬을 6m까지 안전성을 확보했다. 아울러 최근 원자재 물가와 인건비 등 전반적인 물가가 상승하고 있는 상황에서 가설 물량 사용을 단순화하여 경제성을 확보했으며, 지하구조물 적용시 터파기를 비롯한 물량을 절감할 수 있다. ㈜바로건설기술과 ㈜반도건설, 에이앤유씨엠건축사사무소㈜가 개발한 일방향 중공슬래브를 적용하여 골조 깊이 절감이 가능한 이중보 공법인 DBS JOIST 공법은 이러한 기술력을 인정받아 건설신기술 제975호로 지정됐다. 보호기간은 2031년 12월 4일까지 8년이다. ■ 기술개발자 · ㈜바로건설기술 서울시 강동구 풍성로 38길 9 바로빌딩 6층 www.baro-ck.com · ㈜반도건설 서울시 강남구 테헤란로 7길 12, 11층 허바허바빌딩 www.bando.co.kr · 에이앤유씨엠건축사사무소㈜ 서울시 송파구 충민로 52, 에이동 4층 409,410,411호 www.anudg.com ■ 건설신기술 제975호 보호 기간 : 2023. 12. 05 ~ 2031. 12. 04(8년)  DBS 일방향 중공슬래브 적용…분담 하중 최소화 DBS JOIST 공법은 DBS(Double Beam System)에 일방향 중공슬래브를 적용하여 DBS형상의 장점을 강화한 공법이다. DBS의 구성 요소인 드롭 효과를 통하여 드롭과 연결되어 있는 이중보의 순경간을 절감할 수 있어 보의 춤을 작게 할 수 있으며, 기동과 기둥 사이 드롭간에 일방향 슬래브를 적용하여 보의 춤을 절감할 수 있다. DBS JOIST 공법의 특징을 살펴보면 크게 ▲분담 하중 최소화, ▲가설시 트러스 데크 최대 스팬 6m 안전성 확보, ▲진동 및 처짐 성능 확보, ▲중공슬래브 내화 및 유독가스 안전성 확보, ▲바닥충격음 차단 효과 등으로 구분할 수 있다. 먼저 분담 하중을 최소화했다. 일방향 조이스트로 하중의 흐름을 효율적으로 분산했다. 보에 집중되는 것이 아니라 주두에 분담시키기 때문에 보의 크기와 층고를 절감할 수 있다. 가설시 최대 스팬 6m 안전성 확보 또한 가설 시 데크 상현재에 횡지지 철근을 결속하여 기존 설계 시 최대 스팬 4.2m이었던 트러스데크를 최대 스팬 6m까지 확보했다. 신기술은 데크플레이트 길이, 횡지지 방식, 상하부 철근과 래티스철근의 사양, 래티스철근의 하부 고정간격에 따른 구조 거동 등에서 안전성을 확보했다. 아울러 신기술은 진동 성능에 대한 실험 결과 사무실 및 주거용 바닥판 허용 최대 가속도 진동평가 기준을 확보했으며, 처짐 제한치 약 21.8% 수준으로 처짐 성능 안전성을 확보했다. 또한 일방향 중공체를 사용하여 일반 슬래브보다 두꺼운 슬래브를 사용하기 때문에 콘크리트 물량대비 효율적인 바닥충격 차단 효과를 확보할 수 있다. 이는 같은 두께의 일반슬래브와 비슷한 정도의 바닥충격음 성능이다. RC조, 테이블폼 결합…시공성 확보 신기술의 시공절차는 크게 RC DBS JOIST 공법과 철골 DBS JOIST 공법으로 구분할 수 있다. 먼저 RC조에서는 테이블폼 바닥을 공장에서 조립하여 제작한 후 현장에서 테이블폼 바닥과 시스템 동바리를 조립하여 고정한다. 조립된 테이블폼을 배치한 후 데크 설치, 중공체 설치, 횡지지 철근을 결속한다. 횡지지 철근은 가설시 장지간 데크를 가능하게 하는 역할을 한다. 이후 타설 및 양생을 하고 콘크리트 양생 후 테이블폼을 하강시켜 이동한다. 이러한 방식으로 다음 층에서 다시 테이블폼을 배치하여 반복 작업을 하면 시공이 완료된다. RC조 시공 시에는 DBS JOIST 구조와 테이블폼의 결합으로 가설재의 사용을 최소화한 것이 특징이다. 수평재 타설 양생 후 테이블폼의 서포트를 잭으로 하강하여 거푸집을 해체하고 지게차나 바퀴 달린 대차를 이용하여 다음 시공 구간으로 이동하여 간단히 설치가 가능하다. 다음 층으로 이동 시에는 지게차를 이용하여 테이블폼 모듈을 들어 올려 수직 이동하여 설치한다. 테이블폼은 드롭과 보가 이어진 기둥간 사이에만 설치가 되며 그 외 보와 보 사이에는 동바리 및 가설재가 필요 없는 장지간 시공이 가능한 중공슬래브 데크를 설치한다.  철골조, 지하구조물 탑다운 공법 적용 철골조에서는 PRD(Percussion Rotary Drill) 설치 후 터파기를 진행하고 브라켓과 철골보를 설치한다. 그 후 데크 설치, 중공체 설치, 횡지지 철근을 설치한 후 타설 및 양생을 거쳐 지하 골조를 완료한 후 천장에 뿜칠을 하여 시공이 완료된다. 철골조는 지하구조물에 적용하여 슬래브 흙막이지지 등 다양한 탑다운 공법으로 적용할 수 있다. 영구 PRD에 전용브라켓을 사용하여 철골 보 및 데크를 설치하며 슬래브에 콘크리트 타설을 하고 양생 후 콘크리트의 강도가 발현되면 브라켓을 해체하여 다음 층에 설치하는 방식으로 시공이 진행된다. 지하구조물로 신기술을 적용하면 골조의 춤을 줄일 수 있어 터파기 물량은 물론 흙막이 및 지하 외벽의 물량을 절감할 수 있으며 3개층 시공시 약 1m 층고를 절감할 수 있다. 신기술은 오산 가장 제1산단 공영주차장 조성사업, 서울대병원 주차장 신축공사, 평택 고덕 지식산업센터 신축공사, 인천 하나드림타워 그룹헤드쿼터 신축공사, 가산동 아이비밸리 신축공사 등에 적용됐다. 슬래브와 보 높이차 줄여 필요 인력 절감 최근 건설현장에서 숙련공 고령화와 인력 공급의 문제 등으로 슬래브는 대부분 철선 트러스 데크로 대체되어 인력 투입을 줄여나가고 있는 실정이지만, 보는 형틀 작업이 수반되어 인부가 투입될 수 밖에 없고 숙련공이 부족한 현장에서는 안전사고의 요인으로 작용할 수 있다. 이에 따라 신기술은 슬래브와 보의 높이 차를 줄여 테이블폼과 경사바를 이용해 적은 인부로도 시공할 수 있도록 했다. 특히 신기술은 구조적 특성으로 분담 하중을 최소화하여 암반 터파기 절감 및 층고를 확보했다. 슬래브와 보의 높이차를 줄여 보 측면 거푸집 삭제로 테이블폼을 적용할 수 있어 고소작업이 불필요하고 필요 인력을 절감할 수 있다. 또한 테이블폼은 재사용이 가능하고 내화성과 유독가스 안전성을 확보한 중공체로 친환경성을 확보했다.  RC조 85%, 철골조 94% 원가절감…경제성 확보 신기술은 이러한 기술력을 바탕으로 기존 RC조 대비 약 85%, 철골조 대비 약 94% 원가절감이 가능하여 경제성을 확보했다. RC조의 경우에는 가설공사비를 절감할 수 있으며, 철골조의 경우에는 터파기 공사비를 절감할 수 있다. 공사기간도 기존 RC조 대비 약 20% 공기 단축이 가능하다. 신기술은 슬래브와 보의 높이차를 줄여 테이블폼 사용이 가능하기 때문에 보다 간단하게 시공이 가능하며 공사 시 동바리 및 거푸집 설치 시간을 최소화하여 작업공정을 단순화했다. 아울러 깊이가 낮은 보에 테이블폼에 포함된 경사바를 적용하여 별도의 측면 거푸집을 사용하지 않아 설치 해체 비용이 발생하지 않는다. 이에 따라 인건비를 절감할 수 있다. 또한 타설 양생 후에는 거푸집과 일체화된 테이블폼의 서포트 잭을 조절하여 탈형시킬 수 있다. 이러한 테이블폼은 그대로 다음 시공구간으로 이동시켜 활용할 수 있기 때문에 기존 RC 거푸집 시공 방법에 비해 동바리 및 거푸집 설치·해체 비용을 절감할 수 있다. 아울러 이중보 하부에만 테이블폼이 적용되고 슬래브 부분은 장지간 시공이 가능한 중공슬래브를 적용하여 가설재의 사용을 최소화하여 가설자재 폐기비용을 절감하고 환경부하량을 감소시켰다. 앞에서 살펴본 바와 같이 신기술은 모든 슬래브를 조이스트로 형성했다. 일방향 중공체로 힘의 흐름을 효율적으로 적용한 것이다. 이를 통해 보의 자중 감소로 보의 깊이를 감소시킬 수 있으며 슬래브의 스팬 감소로 동바리를 생략할 수 있다. 이러한 분담 하중 최소화로 층고 및 암반 터파기를 절감할 수 있다. 또한 RC조에서는 무지주 장스팬 슬래브를 적용하여 보 하부에만 측면거푸집이 없는 테이블폼을 활용한다. 철골조에서는 보 깊이 감소로 층고 확보 및 터파기를 절감할 수 있다. ㈜바로건설기술과 ㈜반도건설, 에이앤유씨엠건축사사무소㈜가 개발한 일방향 중공슬래브를 적용하여 골조 깊이 절감이 가능한 이중보 공법인 DBS JOIST 공법은 이러한 기술력을 바탕으로 앞으로 국내외 건설공사 현장에서 활발히 활용될 것으로 기대된다. 김정현 기자 |
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