KR100329856B1 - 고장력 강선 가변 빔 - Google Patents

Abstract

건축물 축조 공사에서 콘크리트 빔과 슬래브 구성 자재와 거푸집을 받치는 가설 재료로서 수평의 장선과 멍에, 수직의 동바리로 이용하는 목재는 절단소모가 많고 강도는 옹이 등으로 문제가 있어 여러 형태의 철제 대체 품으로 개발 공급되고 있다. 이 대체 개발 품의 특성은 장선과 멍에와 동바리 기능에 길이의 가변성과 내구성이 함축 된 철제품으로 일반적인 형태로는 각 관의 하부구조를 트러스 구조로 보강하여 길이의 증가가 용이한 결합구조형의 가설 트러스 형성 빔으로 슬래브합판 거푸집을 받치는 가설 트러스 빔은 층간 높이가 높은 현장에서 매우 유용하게 적용되나, 트러스 돌출 형태는 운반과 보관 사용상에 불편하며 평면상에서 직각 격자상 조립이 불가능하여 네 변의 가변형빔/슬래브 조립 부재로 부적합하다 또한 가설 트러스 빔은 벽식 구조건축물의 시공에 사용하는 경우 벽체 거푸집을 조기에 해체하기 위하여 별도의 받침 동바리와 멍에를 필요로 하나,

본 발명의 고장력 강선 가변 빔은 각관 형태의 가변 빔을 벽체 거푸집 위에 의탁시공 하면서도 조기에 벽체 거푸집을 해체하기 위하여 벽체 콘크리트에 늘림 철망 받침을 매설 이를 이용하는 구조이다.

U형 각관에 고 장력 강선과 목재와 강선 고정 장치를 결합하여 고장력 강선에 미리 계획적으로 가한 인 장력의 압축 반발 응력을 이용하는 콘크리트 타설 없는 경량 건식 구조의 고장력 강선 가변 빔을 제공하는 것이다.

Description

고장력 강선 가변 빔{ADJUSTABLE-LENGTH PC WIRE BEAM}

본 발명은 보다 간편한 경량의 구조로 내구성과 실용성 향상을 꾀하며 범용성이 확장됨으로 다양한 상태의 슬래브 건축물 구축에서 더 신속 안전하며 원가 절감되는 고 장력 강선 가변 빔 공법을 제공하는 것이다..

철근콘크리트 건축 구조물의 빔 및 슬래브를 시공할 때에 구조물 구성 주자재와 가설 거푸집 받침 수평 재의 장선과 멍에, 수직 재의 동바리는 원목과 가공목재를 이용하였으나 재질의 특성상 절단 소모가 많고 가공 목의 옹이는 강도관리 문제 때문에 여러 형태 철제품으로 대체 되어 가는 추세이다.

특히 동바리 장선과 멍에의 제품 셋을 하나로 통합하여 길이의 가변기능이 추가되는 가설 트레스 빔의 통상 형태는 각관의 하부를 트러스 구조로 보강하여 종 방향의 길이의 증가가 용이한 트러스를 중복결합한 가설 트러스 빔이다

이 가설 트러스 빔은 슬래브의 거푸집 판재를 직접 받치는 일정간격으로 배열함으로 별도의 동바리를 설치하지 않고서도 벽체 거푸집 위에 의탁 설치 이용 할 수 있어 층간 높이가 높은 장소에서 매우 유용하다. 통상적인 벽체 거푸집의 존치 기간은 상온10℃ 기준 50㎏/㎠이상의 압축강도가 발현되는 양생기간이 필요하나,

슬래브 거푸집의 존치 기간은 동바리를 옮겨서 다시 받쳐주는 경우는 설계 기준 강도 50% 이상이며 동바리를 완전 제거하는 경우는 설계 기준강도 이상 더 큰 압축강도가 발현하는 양생 기간이 필요하여 벽체 거푸집 위에 의탁하여 가설 트러스 빔을 설치하여 슬래브구조물을 축조하면 50㎏/㎠ 이상의 압축강도가 발현되는 시기에 벽체 거푸집을 해체하면 가설 트러스 빔의 받침 기능이 없어 벽체 거푸집의 해체 시기를 슬래브 거푸집의 존치 시기로 동반 지연됨으로 거푸집 원가가 상승되는 단점이 있어 개선 방법은 별도의 동바리와 멍에로 가설 트러스빔을 받치어 사용하는 구조이다.

가설 트러스 빔은 슬래브 구조물의 처짐을 방지하는 상승포물선형의 가설 트러스 빔으로 제조하였으나, 상부 슬래브 구조물의 중량 변화를 수용하는 방법은 가설 트러스 빔의 설치 간격을 조밀하게 조정 이용한다.

트러스는 돌출 구조로 가설 트러스 빔을 직각 격자상 교차 조립하는 멍에, 장선의 가변 자재로 조립하는 가변 테이블 폼과, 동일 형태로 조립 활용하는 역타설 구조물 축조용 양방향 가변 슬래브 거푸집의 조립 가변 재로 활용하기가 불가능하였다.

본 발명은 보다 간편한 경량의 구조로 내구성과 실용성 향상을 꾀하며 범용성이 확장됨으로 다양한 상태의 슬래브 건축물 구축에서 더 신속 안전하며 원가 절감되는 고장력 강선 가변 빔을 제공하는 것이다.

첫째, 형상을 놀라 성형 U형 각 관의 내부에 고장력 강선과 각목재를 삽입 고장력 강선을 인장압축 정작하여 압축 반발 응력의 구조적 기능을 이용하는 간편한 소형 경량 구조로 길이를 늘려 사용하는 고장력 강선 가변 빔(이하, 가변 빔)을 제공하는 것이다.

둘째, 벽식 구조 건축물 시공에 이용하는 경우 가변 빔의 양 끝단에 받침 동바리 멍에 기능을 대행하는 늘림 철망(Expanded metal)받침재를 벽체 콘크리트에 매몰 설치하므로 초기 양생된 벽체 구조물이 슬래브를 받치는 동바리의 지지 역할을 수행하도록 보강하는 가변 빔의 늘림 철망 받침 재 기능을 제공하는 것이다

셋째, 다양한 크기의 슬래브 구조물의 길이를 수용하는 가변형 테이블 폼(Adjustab1e Table form)과 지하 역타설 가변형 메 달기 빔/슬래브 거푸집 공법(Adjustab1e beam&slab Hanging Form System)의 직각격자상의 간편한 조립 부재로 매우 유용하게 전용될 가변 빔은 네변의 가변형 슬래브 조립 부재로 한번 조립하여서 매 층 다양하게 변화하는 빔/슬래브 길이와 높이를 일 부분의 간단한 조작으로 수용하므로 범용성이 확장되는 재활용 가변 빔을 제공하는 것이다.

도 1 은 종래의 가설 트러스 빔의 벽체 거푸집 설치 단면(a도)과 평면(b도) 고장력 강선 가변 빔의 벽체 거푸집의 활용상태를 예시한 단면(c도)과 평면(d도)이다.

도 2 는 고장력 강선 가변 빔의 가변 구조기능 U형 각관과 강선, 정착구 판, 강선 고정 장치의 조립 구조 평면(a도) 횡단면(b도) 종단면(c도)이다.

도 3 은 고장력 강선 가변 빔의 U형 각관에 조립한 고장력 강선과 강선 고정 장치를 조립한 횡단면(a도)과 종단면(b도) 고정 장치 평면 전개(c도) 평면(d도)이다.

도 4 는 고장력 강선 가변 빔의 또 다른 구조의 형상으로 U변형 각관의 종단면(a도)과 각 부위별 횡단면(b. c. d. e. f. g. h도)이다

＜ 도면의 주요 부분의 대한 부호의 설명 ＞

01: 고장력 강선 가변 빔 02: 늘림 철망 받침 재

03: 가변 판 04: 고 장력 강선

05: U형 각관 06: 끝단 보강 각관

07: 정착구 판 08: 강선 정착 욋지

09: 강선 고정 장치 10: 가변고정판

10A: 가변 제어고정판 11: 목재

12: 거치 판 12A: 목재 걸 고리

13: 슬래브판재 14: 벽체 콘크리트

15: 벽체 거푸집 16: 강선 위치 제어판

17: 천공 홀 18: U변형 각관

19: 변형방지 강선 고정 장치

20: 가설 트러스 빔 21: 멍에,/ 동바리

본 발명의 가변 빔(01)의 구조 및 상기 가변 빔(01)을 이용한 공사방법을 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 은 종래의 가설 트러스 빔과 벽체 거푸집 설치 단면(a도)과 평면(b도) 가변 빔의 벽체 거푸집의 활용상태를 예시한 단면(c도)과 평면(d도)이다.

통상의 가설용 트러스 빔은 돌출 트러스 부위가 운반 보관과 설치 작업이 능률을 저하시키는 장애가 되는 돌출형 구조이며, 벽체 거푸집(15)과 함께 설치하여도 벽체 거푸집(15)의 조기 탈형을 위하여서는 별도의 멍에, 동바리(21)를 필요로 한다.

가변 빔(01)은 U형 각관(05)에 강선 고정 장치(09)의 보강철판의 두께 면이 약간씩 불거진 각관 외형의 간편한 형태로 길이의 가변 증가가 용이한 가변 빔(01)의 역할을 수행하기 위하여 멍에,/ 동바리(21)가 필요 없이

'일차로' 벽체 거푸집(15)에 걸쳐서 설치하는 가변 빔(01)의 거치판(12)은 벽체 거푸집(15)의 상부 전면 부위를 지나는 벽체 콘크리트(14)에 매몰 거치 되도록 설치됨으로 향후 벽체 거푸집(15)이 해체된 후에

'이차로' 초기 양생된 콘크리트 벽체(14)에 거치 판(12)의 돌출한 부분이 매몰되어 늘림 철망 받침 재(02)와 밀착 함께 묶어서 매설하므로 슬래브 구조물의 하중은 별도의 보강 작업이나 하중 전달경로 변경없이 동일한 상태로 가변 빔(01)을 경유하여 양생중인 벽체 콘크리트(14)에 안정된 상태로 전달하여 받침 지지기능의 구조를 갖는 늘림 철망 받침 재(02)이다.

도 2 는 가변 빔의 가변 구조기능의 U형 각관과 강선, 정착구판, 강선 고정 장치의 조립 평면(a도) 횡단면(b도) 종단면(c도)이다.

가변 빔(01)의 특성은 벽식 건축 구조물 축조에서 동바리와 멍에를 필요로 하지 않는 늘림 철망 받침 재(02)는 철판을 칼날형으로 파장 배열되도록 절소 압출한 그물눈형의 늘린 철망 기성품을 필요한 두께와 크기를 선정 절단하여 벽체 콘크리트(14) 타설시 가변 빔(01)의 끝 부분을 확실히 밀착 받침 하도록 매몰 설치하여 벽체 콘크리트(14)의 압축강도 50㎏/㎠ 발현 시기에 이르러 벽체 거푸집(15)을 해체하면 슬래브의 하중(가정2500㎏)은 가변 빔(01)의 양 끝단에 집중되어 벽체 콘크리트(14)에 직접 작용 될 때

가변 빔 거치 판(12)의 벽체 콘크리트(14) 매몰 거치 판(12) 접합 면적 20㎠은 최소 50㎠ 이상이 확보되어야지 거치 접합 면적이 20㎠로 부족하게 되 면 슬래브의 하중(가정2500㎏)을 지지 저항하는 압축 응력이 부족하여 벽체 콘크리트(14)의 접합부분 20㎠에 슬래브 하중이 집중하여 작용하므로 벽체 콘크리트(14)의 거치 접합면적 국부파손으로 연계되어 축조물 전체가 붕괴되는 요인 발생을 제거하기 위한 접합면적 20㎠의 거치 판(12)도 받침 재(02)의 면적 150㎠로 확대되는 기능을 갖춘 늘림 철망 받침 재(02)를 이용하므로 슬래브의 하중(가정2500㎏)을 지지 적재하고도 충분한 여분의 잔존 압축강도를 갖는 벽체 콘크리트(14)에 의탁하여 받침 시공하는 가변 빔(01) 공법은 확실한 안전을 유지할 수 있는 기능이 도출된다.

놀라 성형 U형(05), U변형 각관(18)은 단면적이 적은 경량 재로 직접 고장력 강선(04)의 인장 압축 응력이 작용하면 국부적 변형이 연차적으로 발생되므로 이를 방지하고자 U형(05), U변형 각관(18) 끝 부분의 외판에 보강각관(06)을 용접하여 보강안정을 꾀하고,

보강된 U형(05) U변형 각관(18)의 내부로 정착 판(07)의 일 부분을 삽입 정착하는 형태로 안정을 유지하며 가변 빔(01)의 가변 기능은 놀라 성형 U형(05) U변형 각관(18)의 내부에 가변 판(03)을 삽입하여 전,후진 운동이 용이하도록 하며 가변 판(03)의 하부는 가변 고정 판(10)을 부착하며 가변 판(03)이 2/3 이상이 외부로 뽑히어 전진하지 못 하도록 가변 제어 고정 판(10A)을 부착하므로 가변 판(03)의 1/3이 U형(05) U변형 각관(18)의 내부에 잔존하여 가변 판(03)이 전진된 상태에서 가변 빔(01) 상부에 하중을 제하 하여도 안전성을 유지 할 수 있는 중복 결합구조이다.

또한 노출된 가변 판(03)의 끝 상단에 거치 판(12)을 부착하여 거푸집(15)상부면 위를 통과하여 벽체 콘크리트(14)에 메몰 설치하는 늘림 철판 받침 재(02) 위에 걸쳐 거치 판(03)을 설치 양생되도록 한다.

또한 가변 빔(01)의 해체시기에 거치 판(12)을 손쉽게 뽑아 낼 수 있도록 하기 위하여 거치 판(12)은 P.V.C골판지로 감아 싸 벽체 콘크리트(14)의 늘림 철망 받침 재(02) 위에 메몰 설치하면 인 발이 용이하다

가변 빔(01)의 내부에 목재(11) 삽입 목적은 차후에 가변 빔(01)위에 슬래브 판재(13)를 못 박아서 고정하기 위함이다.

목재(11)의 삽입은 고장력 강선(04)과 강선 고정 장치(09)와 함께 U형 각관(05/18)에 동시 삽입하며 안쪽 끝단은 가변 판(03)에 고정 판(10)과 그 앞에 제어 고정 판(10A)을 용접 융착 하며 고장력 강선(04)을 인장하여 정착구 판(07)에 강선 정착 욋지(07A)로 정착하는 작업 시행 전에 U형 각관(05/18)의 내부에 설치한다.

또한 필요에 따라서 늘어나는 가변 판(03)의 가변길이 보다도 25mm정도 짧은 목재(11)를 두 개의 가변 판(03)의 사이에서 중심 축으로 몰아 끼워서 슬래브 판재(13)를 고정하는데 활용한다.

슬래브 판재(13) 고정 목재의 짧음은 향후에 가변 빔(01)을 해체 할 때 벽체 콘크리트(14)에 매몰 설치되어 슬래브 구조물을 받치고있는 거치 판(12)을 용이하게 인 발하기 위하여 가변 판(03)이 가변 빔(01)의 중심 축으로 후진 할 수 있는 여유 공간을 사전에 확보하기 위함이다.

이때 가변 판(03)의 길이가 늘어나 뽑힌 평행선상의 가변 판(03)의 내부에 거치 되어서 상부 슬래브 판재(13)를 고정하는 목재(11)가 밑으로 빠지지 안고 일정 위치를 유지하는 이동식 목재 걸 고리(12A)를 갖추고 있다.

도 3 은 놀라 성형 U형 각관(05)과 강선(04)의 강선 고정 장치(09)의 조립 부위를 상세하게 나타내는 횡, 단면(a도) 종단면(b도) 강선 고정장치 전개(c도) 평면(c도)이다,

U형 각관(05)의 내부에서 인장 응력이 가해진 고장력 강선(04)을 콘크리트 보호 피복 없이 일정위치를 유지 할 수 있도록 국한된 천공 홀(17)로 관통시키면서 U형 각관(05)의 상부 벌어진 개구 부위를 감싸 U형 각관(05)에 가해진 압축응력으로 인한 형태변형을 억제 보강하는 기능과 특히 U형 각관(05)의 이용 길이가 긴 경우 발생되는 처짐 현상을 방지 역상승 포물선을 형성하는 가변 빔(01)을 제작 활용하면 콘크리트슬래브 구조물의 처짐을 최적화 할 수 있다.

고장력 강선(04)을 종 단면상에서 하부로 완만하게 처진 포물선 상태로 U형 각관(05)의 내부에 강선 고정 장치(09)와 목재(11) 고장력 강선(04)을 삽입 고정하여 고장력 강선(04)에 미리 계획적으로 인장 하여 U형 각관(05)에 압축 응력을 가하도록 정착구 판(07)에 강선 정착 욋지(08)로 정착하면 U형 각관(05)의 내부에 고장력 강선(04)은 인 장력에 의하여 일직선을 상태를 유지하므로 강선 고정 장치(09)의 강선 위치 제어 판(16)의 천공 홀(17)의 서로 다른 삭정 높이의 변화는 U형 각관(05)의 변형을 방지하는 기능이 천공 홀(17)의 삭정 높이 차와 일치하는 극소 변형을 일으키므로 가변 빔(01)의 처짐이 역 상승 변화 현상으로 이루어진다.

가변 빔(01)은 미리 계획한 상승포물선 +15mm 상용하중 2500㎏ 에 최대 변형 량 -5mm 범주로 슬래브의 중량과 무관하게 길이변화에 따른 슬래브 구조물의 상승포물선 +10mm를 구축함으로 최적의 처짐 량을 갖는 가변 빔(01)을 구성 할 수 있다.

U형 각관(05)과 조합된 목재(11)의 삽입 목적은 가변 빔(01)의 상부에 설치 고정되는 슬래브 합판(13) 고정에 이용하는 기능이다.

가변 빔(1)의 U형 각관(05) 하부 면에 일정 간격으로 반복 천공 설치한 장공(12)은 향후에 가변 빔(01)의 또 다른 사용 목적의 범용성을 확보하기 위함이다.

도 4 는 가변 빔(01)의 또 다른 구조형상의 U변형 각관(18)을 활용하기 위하여 U변형 각관(18)의 변형을 방지하면서 인장 반발 응력을 갖춘 기능의 가변 빔(01)의 종단면(a도)과 횡단면(b도)은 두개의 가변판(03)의 내부에 상부 슬래브판재(13)의 거치에 용이하도록 목재(11)를 끼웠을 때 밑으로 빠지지 못하도록 거치 하기 위하여 U변형 각관(18)을 일정 길이로 잘라서 목재 걸 고리(12A)로 이용한다.

이 목재 걸 고리(12)는 양측의 가변 판(03)을 타고 수평이동이 자유로와 가변 빔(03)을 U형 각관(05,/ 18)의 내부로 밀어 넣는 길이의 변화가 용이하다.

횡단면(C도)은 U형 각관(05,/ 18)의 양 끝단을 보강 각관(06)과 용접 융착한 내부로 정착구 판(07)의 일부분을 끼워 강선 정착 욋지(08)로 고장력 강선(04)을 인장 정착한다.

이때 정착구 판(07)의 양 측면은 가변 판(03)이 입출 운동 공간을 확보한다.

횡단면(d도)은 U형 각관(05/18)의 내부에 가변 판(03)이 자유롭게 진출입 운동을 유지할 수 있는 공간과 일정길이 이상의 뽑힘 운동은 제어 고정판(10A)이 정착구판(07)에 의하여 운동 범주가 제한된다.

횡단면(e. g도)은 U변형 각관(18)에 국한하여 이용되는 변형 방지 강선 고정 장치(19)는 철판을 W형 가공 중심 축에 천공 홀(17)을 중심 축에 필요한 높이를 다르게 삭정하여 고장력 강선(04)을 관통하여 인 장하므로 가변 빔(01)의 처짐을 방지하는 기능을 갖게된다.

횡단면(f. h도)은 U변형 각관(18)에 설치되는 강선(04)의 상부 목재(11)와 차후에 슬래브 판재(13)를 못으로 고정하기가 용이한 구조를 형성한다. 전기횡단면(b. c. d. e. f. g. h) 중심 축으로 대칭 도열하는 구조로 가변 빔(01) 의 구조와 기능은 형성된다.

종래 통상의 가설 트러스 빔은 벽식 구조 건축물 슬래브를 구축하기 위한 슬래브 거푸집 설치에 이용 할 때에도 양 끝단에 동바리와 멍에를 이용하는 불편과 트러스의 돌출 부위가 운반과 보관, 사용에 불편을 가중시키므로 작업 능률 저하로 인한, 원가 상승 요인으로 층간 높이가 높은 부분에 국한 적으로 이용하였으나,

본 발명의 가변 빔은 첫째, 보다 더 간편한 U형 각관의 내부에 고 장력 강선과 각목 재를 삽입 고장력 강선을 인장압축 정착하여 압축 반발 응력의 구조적 기능을 이용하는 간편한 소형 경량 구조로 길이를 늘려 사용하는 가변 빔을 제공하는 것이다.

둘째, 벽식 구조 건축물 시공에 이용하는 경우 고장력 강선을 인장한 압축구조의 가변 빔 양 끝단에 받침 동바리 멍에 기능을 대행하는 늘림 철망 받침 재를 벽체 콘크리트에 매몰 설치하므로 초기 양생된 벽체 구조물이 슬래브를 받치는 동바리의 지지 역할을 수행하도록 보강하는 가변 빔의 늘림 철망 받침 재 기능으로 공정의 단순화로 원가절감을 꾀하는 것이다.

셋째, 대형 슬래브 축조용 거푸집 틀로 직각 격자상의 간편한 조립 부재로 매우 유용하게 전용될 가변 빔은 테이블 폼 공법과 유사 한 지하 건축 구조물의 역 타설 시공용 가변형 메 달기 빔/ 슬래브 거푸집 조립부재로 유용하게 전용될 가변 빔 공법을 제공하며, 거푸집 조립부재의 재활용 범용성 향상으로 원가절감을 도모한다.

넷째, 가변 빔은 길이별로 필요한 상승 포물선을 선정하여 가변빔의 상용 하중의 처짐 량은 슬래브의 중량과 무관하게 길이 변화에 따른 사전 계획된 상승포물선을 형성하여서 최적의 처짐을 갖는 슬래브 구조물을 구축한다.

Claims (2)

1. 가변 빔(01):

   상기 가변 빔(01)을 경량 소형의 단순 각관의 형태를 구성하기 위하여 놀라 성형의 U형 각관(05)과 U변형 각관(18) 내부에 고장력 강선(04)으로 인장 정착하여 계획적인 반발 응력을 이용하는데 이때 고장력강선(04)을 피복 위치를 제어 보호하는 콘크리트를 충진할 필요가 없는 건식 구조의 가변 빔(01)과;

   상기 가변 빔(01)에 계획적으로 가해진 인장압축력에 U형 각관(05)변형을 억제 보강하며 상승포물선을 형성하는 강선 고정 장치(09)와;

   상기 가변 빔(01)의 또 다른 U변형 각관(18)의 변형을 억제 보강하며 상승포물선을 형성하는 변형 방지 강선 고정 장치(19)와;

   상기 가변 빔(01)의 길이를 늘리는 기능의 가변 판(03)과 뽑히어 늘어나는 가변 길이를 일정 길이 이상은 U형 각관(05,/ 18)의 내부에 잔존하여 구조적 안정을 유지하는 제어 기능의 고정판(10)과;

   상기 가변 판(03)의 길이가 늘어난 평행선상의 가변 판(03) 내부에 거치 되어서 상부 슬래브 판재(13)를 고정하는 목재(11)를 일정 위치를 유지하는 목재 걸 고리(12A)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 빔(01);
2. 제 1 항에서 상기 가변 빔(01)의 동바리 멍에 기능을 대용하는 가변빔(01)의 거치 판(12)은

   '일차로' 벽체 거푸집(15) 위에 위탁 설치하여서 슬래브 구조물의 하중을 받치고 벽체 거푸집(15) 해체 이후는,

   '이차로' 양생중인 벽체 콘크리트(14)에 매몰 설치되어서 슬래브 구조물의 하중을 전달받아서 지지하는 기능을 갖는 늘림 철망 받침 재(02)의 하중지지 받침 역할을 하도록 한 늘림 철망 받침 재(02);