Half PC slab(합성슬래브) 공법
half PC slab(합성 슬래브) 공법의 개발 배경, 정의, 특성(장,단점), 기존 공법과의 차별점, 종류, 접합부 일체성 확보 방안, 데크플레이트와의 비교 및 시공 시 주의사항 및 안전관리 사항에 대해 아래와 같이 정리하였으니 관련 업무 종사자 또는 기술사 준비하시는 분들께 아래 내용 일독을 추천합니다.
Half PC slab(합성슬래브) 공법의 개발 배경
건설 현장의 기능인력 부족 및 공사비 상승, 자재의 수급 불균형으로 인한 자재난 등 건설 환경의 변화에 대응하기 위해 건설 시장의 경쟁력 확보와 노동 생산성 및 품질의 향상시키고,
새로운 공법 개발과 공사 성력화를 위한 건설 현장의 시공의 시스템 개선 필요한 상황 속에서 현장타설의 장점과 프리캐스트 공법의 장점을 조합하여 half PC slab(합성 슬래브) 공법이 개발되었음.
기존 공법(현장타설, full-PC)과 half PC 공법의 차이점
| 구분 | 재래식 PC | Full-PC | half-PC |
|---|---|---|---|
| 거푸집 | 현장설치, 해체 필수 | 없음 | PC판이 거푸집 대용 |
| 일체성 | 매우 우수 | 접합부 취약 | 우수(현장타설 보완) |
| 공사기간 | 길음 | 매우 짧음 | 중간간 |
| 품질 | 현장여건에 좌우 | 공장제작으로 우수 | 하부면 평탄도 우수 |
| 생산방식 | 다양 | 소품종 대량생산 | 다품종 소량생산 |
| 가격 | 저가 | 고가 | 중간 |
Half-PC 슬래브 공법의 정의
Half-PC 슬래브는 슬래브 전체 두께 중 하부 일부(약 40~60mm)를 공장에서 PC판으로 제작하여 현장에 설치하고, 그 위에 철근 배근 후 상부 콘크리트를 현장 타설(Topping Con’c) 하여 완성하는 합성(Composite) 구조입니다.
- 하부 PC판: 인장재 역할 + 거푸집 대용
- 상부 현장 콘크리트: 압축재 역할 + 일체성 확보
- 핵심 원리: PC의 정밀도와 RC의 일체성을 결합한 하이브리드 방식
그림 넣자.
Half-PC 슬래브 공법의 주요 특징(장점, 단점)
half pc 바닥판을 미리 공장에서 제작하여 벽이나 기둥 등의 수직부재에 올려놓고 그 위에 콘크리트를 현장타설 하게 되는데,
먼저 설치한 half pc slab가 거푸집과 가설재(동바리 등) 역할을 하기 때문에 거푸집의 가설 및 해체 작업이 없으며, 작업 공간을 확보하므로 작업 능률이 향상되며, 초고층 및 장스팬 공사에 적용 가능
[장점 : 시공 효율성 및 품질]
- 거푸집 공정 생략: 합판 거푸집 설치 및 해체 인력이 필요 없어 노무비 절감 및 공기 단축이 가능합니다.
- 안전성 향상: 거푸집 작업 시 발생하는 추락 사고 위험을 원천적으로 차단합니다.
- 층고 절감: 보가 없는 무량판 구조나 얇은 슬래브 설계에 유리하여 건물 전체 층고를 낮출 수 있습니다.
[단점 및 관리 요소]
- 접합부 리스크: PC판과 상부 콘크리트 사이의 수평 전단력 저항이 부족할 경우 박리 현상이 발생할 수 있습니다.
- 초기 비용: PC 부재 제작비 및 운반비, 양중 장비(크레인) 사용에 따른 초기 투자비가 발생합니다.
Half-PC 슬래브의 단면 형상에 따른 분류(종류)
- 평판형 (Solid Type): PC판을 평평한 평판으로 구성하며, 현장 타설 콘크리트와의 일체성 확보와 면내 전단력을 확보하기 위해 입체의 트러스근을 매입하거나 요철형 쉐어코터를 성형한 후 표면을 거칠게 마감
- 속빈형 (Hollow Core Type) : 단면 내부에 연속한 공동을 갖는 프리캐스트 콘크리트 바닥판으로서 PC 판 윗면을 거친 마감이나 격자형의 쉐어코터를 성형하여 일체성 확보
- 리브형 (Ribbed Type) : PC판에 리브가 부착된 것과 같은 형상으로 T형 또는 찬넬형을 이루며 리브와 플랜지 부분으로 구성되고 리브에는 프리스트레스를 도입하는 PC강선을 매입하고 판의 표면에는 거친 마감을 한 후 일체성 확보를 위해 쉐어코터 또는 V홈을 형성
- 보강근 형태에 따른 구분
- Omnia: 트러스 철근이 삼각형 형태로 배치되어 상하부 일체성 우수
- Kaiser: 보이드(Void)를 삽입하거나 특수 형상의 철근을 사용하여 효율 극대화
접합부 일체성 확보 방안(Monolithic Behavior) : 수평전단력 저항
half PC slab가 각종 외력에 의해 저항하고, 접합부가 먼저 파괴되는 것을 방지하기 위해서 half PC 슬래브와 현장에서 타설 하는 콘크리트와의 일체성을 확보해야 합니다.
① 기계적 결합 (Mechanical Interlock)
- Lattice Truss 배근 : PC판과 Topping Con’c를 관통하는 트러스 철근이 전단 연결재(Shear Connector) 역할을 수행
- 전단 키(Shear key) 형성 : PC판 상부에 요철을 만들어 물리적인 걸림 효과를 유도
② 표면 처리 (Surface Preparation)
- 거친 면 마감 (Rough Interface): PC 제작 시 상부를 거칠게 마감(치핑 또는 거친 빗질)하여 부착력 증가
- 습윤 상태 유지: 타설 전 PC면을 충분히 적셔 현장 콘크리트의 수분을 뺏기지 않도록 관리합
③ 재료 및 시공 관리
- 지벨(Ziebel) 철근: 전단력이 집중되는 단부나 접합부에 별도의 전단 보강근을추가 배치
- 청소 및 이물질 제거: 레이턴스(Laitance), 먼지, 기름기 등을 완벽히 제거하여 박리를 방지
※ Half-PC 슬래브 vs 데크플레이트 비교
| 비교 항목 | Half-PC 슬래브 | 데크플레이트 (합성데크) |
| 내화 성능 | 매우 우수 (별도 내화피복 불필요) | 내화구조 인정 제품 사용 필수 |
| 동바리(Support) | 일부 필요 (Long-span 시 필수) | 무지주(Supportless) 공법 가능 |
| 하부 마감 | 별도 마감 없이 노출 가능 | 데크 노출 또는 천장재 설치 필요 |
| 진동 및 소음 | 중량물로 진동 저항성 우수 | 경량으로 진동에 비교적 취약 |
| 적용 구조 | RC조, PC조, 복합구조 | 주로 철골조(S조) |
Half-PC SLAB(합성 슬래브) 시공 시 유의사항 및 안전관리
- 운반 및 양중
- 균열 방지: 양중 시 4점 매달기 등을 통해 편심 하중을 방지하고, PC판의 휨 균열을 예방합니다.
- 적치 관리: 현장 적치 시 침하가 없는 평탄지에 적재하며, 받침목 위치를 수직으로 일치시킵니다.
- 가설 지지대 (Propping)
- 동바리 설치: 구조 계산서에 명시된 간격대로 동바리를 배치하며, 상부 콘크리트 타설 하중을 견딜 수 있어야 합니다.
- 캠버(Camber) 관리: 장스팬의 경우 중앙부 처짐을 고려하여 미리 상향으로 솟음(Camber)을 둡니다.
- 콘크리트 타설
- 집중 하중 방지: 한 곳에 콘크리트를 무더기로 타설하지 않고 균일하게 분산 타설합니다.
- 다짐 철저: PC판과 접합부 사이에 빈틈이 없도록 진동기(Vibrator)를 적절히 사용합니다.
Half-PC 공법은 현장 시공의 불확실성을 줄이고 품질을 균일하게 확보할 수 있는 OSC 공법의 핵심입니다. 특히 중대재해처벌법 시대에 현장 고소 작업을 줄여 안전성을 확보할 수 있다는 장점도 있습니다.
다만, 접합부 일체성 확보 실패 시 구조적 결함으로 이어질 수 있으므로, 설계-제작-시공 전 과정의 유기적인 품질 관리가 수반되어야 합니다.
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