KR100626326B1 - 콘크리트 구조물 - Google Patents

콘크리트 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물은 내부에 중공을 가지며 기둥의 외형을 이루는 형강으로 이루어진 제1형강거푸집과, 상기 제1형강거푸집과 연결 거푸짚에 의해 연결되며 상부가 개방되고 보의 외형을 이루는 찬넬 형상의 형강으로 이루어진 제2형강 거푸집과, 상기 제1형강거푸집의 중공과 제2형강거푸집의 찬넬부에 상호 연결되도록 설치되는 철골조와, 상기 제1형강 거푸집의 중공과 제2형강 거푸집의 찬넬부 및 연결부에 채워지며 상기 철골조를 매립하고 기둥과 보가 연속되도록 하는 콘크리트를 구비한다.
콘크리트 골조, 거푸집

Description

콘크리트 구조물{concrete structure}
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물을 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 2 내지 도 5은 연결거푸집들과 이들에 결합되는 제1,2형강 거푸집들을 나타내 보인 사시도,
도 6 은 건축물의 기초 바닥면에 제 1형강 거푸집이 설치된 상태를 도시한 일부 절제 사시도,
도 7 내지 도 8은 연결거푸집과 제1,2형강거푸집이 결합된 내부에 철골조가 설치된 상태의 실시예들을 나타내 보인 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10; 콘크리트
11; 제1형강거푸집
16; 제2형강 거푸집
20; 연결거푸집
40; 콘크리트
본 발명은 콘크리트 구조물에 관한 것으로, 더 상세하게는 철골의 이음구조와 이를 이용하여 콘크리트 구조물을 구축하기 위한 거푸집의 구조가 개선된 콘크리트 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 건물, 교량, 옹벽, 항만공사 등의 건축물의 기본 골조는 철근 콘크리트로 이루어진다. 이러한 철근 콘크리트는 기초공사가 완료된 상태에서 기본 콘크리트 골조를 형성하기 위해서는 거푸집을 이용하여 골조의 틀을 형성한 후 철근을 수직 및 수평으로 배열 고정한다. 상기와 같이 배근과 거푸집의 시공이 완료된 상태에서 거푸집에 의해 한정된 공간에 콘크리트를 타설 하게 된다.
이와 같이 콘크리트 구조물을 시공하기 위해서는 거푸집의 설치와 콘크리트가 양생된 후 거푸집을 제거하여야 하는 번거러움이 있으며, 이에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다. 특히 거푸집의 경우 대부분 목재로 이루어져 있으므로 재료비가 비싸고, 시공 후 많은 폐기물이 발생되는 문제점이 있다. 또한 거푸집의 제거는 콘크리트의 양생이 완전히 이루어지지 않은 상태에서 이루어지게 되므로 콘크리트 구조물의 외벽 손상 및 균열 발생의 원인이 될 수도 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 등록 실용신안 공보 제 20- 0345016호에는 철근과 철제 형틀이 일체로 이루어된 콘크리트 구조물용 거푸집이 개시되어 있다. 개시된 거푸집은 콘크리트 주입홀이 마련되고 철골구조물의 일면을 제공하는 상부철판과, 상기 상부철판과 일정거리 이격되어 위치되며 상기 철골구조물의 타면을 제공하는 하부철판을 포함하며, 상기 상부철판 및 하부철판 사이에 경철근과 위 철근이 상기 상부 철판 및 하부철판에 고정되어 일체로 제작된 구조를 가진다. 그리고 상기 기둥 철골구조는 외피면을 제공하는 형틀철판과, 상기 형틀철판의 내부로 기둥의 길이 방향의 위철근이 상기 형틀철판에 고정되어 일체로 형성된 기술적 구성이 개시되어 있다.
상기와 같이 구성된 거푸집은 상부철판과 하부철판으로 이루어지거나 형틀철판으로 이루어지는데, 위철근이 상부철판과 하부철판 또는 형틀철판과 일체로 형성되어 있으므로 시공이 용이하지 않고, 특히 구조물을 형성함에 있어서, 기둥이나 보의 경우 불연속적인 부분이 발생되는 경우 이 부위에 별도의 거푸집을 설치하여야 하는 번거로움이 있다.
공개 특허 공보 제2003-0080444호에는 원형 구조물을 위한 거푸집이 개시되어 있다. 개시된 거푸집은 양 끝단을 소정 면적 및 소정의 각도로 절곡하여 외측에 체결 접합면을 가지도록 하는 탄성복원력이 우수한 시트재로 된 단위체를 2개 이상 구부려 조합하되 시트재의 판부를 양 끝단이 절곡된 방향으로 구부려 상기 체결접합면을 상호 마주보게 맞대어 이들 체결 접합면을 소정의 체결수단으로 탄성체결하여 하나의 원통형 조합체를 이룬다.
상술한 바와 같이 구성된 조합체는 단순히 기둥에 해당되는 것이므로 보의 경우 실질적으로 적용이 어렵다. 또한 상기 판부는 양단부를 체결수단에 의해 결합하여야 하므로 시공에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다.
한편, 상기 대형 건축물의 보나 기둥을 시공함에 있어서, H빔 등과 같은 형강이 철근 대용으로 이용되는데, 이 경우 형강들을 상호 연결은 용접이나 덧대기판 을 이용하여 이루어지므로 연결시 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다.
등록 실용신안 20-0323938호에는 철근 배열구조의 일 예가 개시되어 있으며, 등록 실용신안 20-0321183호에는 철근 이음장치가 개시되어 있다.
본 발명은 상술한 점을 감안한 것으로, 콘크리트 구조물의 거푸집 시공과 미장작업에 따른 작업공수를 대폭 줄일 수 있는 콘크리트 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 보 또는 기둥에 이용되는 형강의 결합 및 이음장치가 개선되어 시공 시 작업공수를 줄일 수 있는 콘크리트 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시공성이 용이하고, 거푸집을 이루는 철골 구조물의 연결구조가 간단한 콘크리트 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트 구조물은 내부에 중공을 가지며 기둥의 외형을 이루는 형강으로 이루어진 제1형강 거푸집과, 상기 제1형강거푸집과 연결 거푸집에 의해 연결되며 상부가 개방되고 보의 외형을 이루는 찬넬 형상의 형강으로 이루어진 제2형강 거푸집과,
상기 제1형강거푸집의 중공과 제2형강거푸집의 찬넬부에 상호 연결되도록 설치되는 철골조와, 상기 제1형강 거푸집의 중공과 제2형강 거푸집의 찬넬부 및 연결거푸집에 채워지며 상기 철골조를 매립하고 기둥과 보가 연속되도록 하는 콘크리 트를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연결거푸집은 제1형강거푸집에 삽입되는 중공을 가지는 제1결합부와, 상기 제1결합부의 중공과 연통되며 방사상으로 연장되고 상부가 개방된 적어도 하나의 제 2결합부를 포함한다. 그리고 상기 제2결합부는 상기 제1결합부와 동축선상으로 상방으로 연장되며 제1형강 거푸집을 지지하는 제3결합부를 더 구비한다. 여기에서 상기 제3결합부는 상기 제2결합부에 설치되는 형강으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 철골조는 제1,2형강거푸집의 내부에 설치되는 것으로 철근과, H빔 I빔 등의 형강으로 이루어질 수 있는데, 상기 철골조가 형강으로 이루어지는 경우 상기 형강들을 연결하는 이음수단이 더 구비될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 골조와 이를 이용한 콘크리트 구조물은 기둥 및 보의 외주면을 형강으로 이루어진 거푸집을 이용하여 구축함으로써 거푸집의 설치 및 해체에 따른 작업공수 절감 및 미장문제가 근본적으로 해결된 것으로 그 일 실시예를 도 1에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 철골 구조물(10)은 토목 및 건축물의 골조를 이루는 것으로, 내부에 길이 방향으로 중공(11)을 가지며 구조물의 완성시 기둥의 외피를 이루는 형강으로 이루어진 제 1형강 거푸집(12)과, 상기 제1형강거푸집(12)과 연결 거푸집(20)에 의해 연결되며 상부가 개방되고 보의 외형을 이루는 찬넬 형상의 제2형강 거푸집(15)을 포함한다. 상기 제1형강거푸집(12)과 제2형강 거푸집(15)은 단면이 원형 또는 사각형, 오각형, 육각형 등과 같은 다각형의 형상으로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
상기 연결거푸집(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1형강거푸집(12)의 중공(11)에 삽입되며 중공을 가지는 제1결합부(22)와, 상기 제1결합부(22)의 중공과 연통되며 방사상으로 연장되고 상부가 개방된 적어도 하나의 제 2결합부(23)을 포함한다. 상기 제2결합부(23)는 열십자 상으로 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 직각을 이루도록 두 개가 형성될 수 도 있다. 즉, 상기 제2결합부(23)는 제1결합부(22)로부터 상호 직각을 이루도록 두 개가 연장되어 형성될 수 있다, 상기 제2결합부(23)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1결합부(22)의 양측으로 나란하게 형성될 수 있다. 상기 제2결합부(23)는 상술한 실시예들에 의해 한정되지 않고 기둥과 보의 연결상태에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1결합부(22)와 동일 축선상으로 상방으로 연장되는 제3결합부(24)가 더 구비될 수 있다. 상기 제3결합부(24)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1결합부(22)에 대해 제 2결합부(23)가 방사상으로 설치되는 경우 제 2결합부(22)로부터 연장되는 지지편(25)들에 의해 제3결합부(24)가 이루어질 수 있다. 여기에서 상기 제1형강거푸집(12)은 도 6에 도시된 바와 같이 건축물의 기초 바닥면(100)에 제1형강거푸집(12)이 삽입 지지되는 앙카부재(27)가 설치된다. 상기 앙카부재(27)의 하면에는 플랜지부(27a)가 형성되어 상기 기초 바닥면에 매립되거나 앙카 볼트에 의해 기초바닥면의 상면에 설치될 수도 있다.
한편, 상기 제1형강 거푸집(12)의 중공(11)과 제2형강거푸집(15)의 찬넬부(16)에는 및 상기 연결거푸집(20)에 의해 구획되는 공간에는 공간을 따라 연속되도록 철골조(30)가 설치되고, 상기 구획된 공간에는 콘크리트(40)가 채워져 상기 철골조(30)를 매립하고 상기 기둥과 보가 연속된 구조체를 이룬다. 상기와 같이 이루어진 구조체는 기둥의 외주면이 제1형강 거푸집(12)으로 감싸여지고, 보의 상면을 제외한 외주면에 제 2형강거푸짐(15)에 의해 감싸여진다.
상기 철골조(30)는 제1,2형강거푸집(12)(15)의 내부에 설치되는 것으로, 철근과, H빔 I빔 등의 형강으로 이루어질 수 있다. 상기 철골조(30)가 형강으로 이루어진 경우에는 도 7 및 도 8에는 상기 철골조(30)를 이루는 형강들을 상호 연결하는 이음수단(50)이 더 구비될 수 있다.
상기 이음수단(50)은 수직한 제1철골조(31)와 결합되는 제 1이음부(51)와, 상기 제1이음부(51)로부터 방사상으로 연장되며 제1형강 거푸집(15)의 찬넬부(16)에 위치되는 제2철골조(32)가 결합되는 적어도 하나의 제2이음부(52)를 갖는 이음부재(53)을 포함한다. 상기 제1이음부(51)는 수직으로 설치되는 제1철골조(31)(31)들을 수직으로 연결할 수 있도록 제2이음부(52)를 기준으로 하여 상하 방향으로 연장되고 그 경계부에는 걸림턱(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 이음수단(50)들은 연결거푸집(20)의 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2이음부(51)(52)에는 철골조(31)(31)들과 이들을 결합하기 위한 고정부재(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이 고정부재는 상기 제1 또는 제2이음부(51)(52)와 철골조를 관통하는 관통공에 결합되는 볼트 또는 핀으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 골조와 이를 이용한 콘크리트 구조물의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 콘크리트 구조물을 구축하기 위해서는 기둥을 형성하기 위한 철골조(31)를 구축하고, 이에 거푸집을 이루는 제1형강 거푸집(12)을 삽입한다. 이 상태에서 기둥으로부터 연장되는 보들의 구조에 따라 연결거푸집(20)의 제1결합부(22)가 상기 형강 거푸집(12)의 단부에 삽입되도록 하고, 제2결합부(23)들에 제2형강 거푸집(15)를 결합한다. 이 상태에서 상기 연결거푸집(20)의 제 2결합부(23)에 상기 제1철골조(31)에 이음부재(53)의 제1이음부(51)를 삽입하고, 이 제1이음부와 소정의 각을 이루는 제2이음부(52)에 상기 제2형강 거푸집(15)의 찬넬부(16)에 위치되는 제2철골조(31)를 결합한다.
상술한 바와 같은 방법으로 기둥들과 보들을 연결하는 구조물의 외형이 구축되면 이들에 의해 구획되는 공간부에 콘크리트(40)를 타설하여 중공(11)과 찬넬부(16)에 채움으로써 콘크리트 구조물의 건축을 완성한다.
이 과정에서 도 1에 도시된 바와 같이 골조에 의해 지지되는 바닥판을 타설하는 경우 별도의 거푸집을 이용하여 보의 상부측으로부터 연속되도록 하고 이의 상면에 철골조와 콘크리트를 타설하여 제작할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 구조물은 기둥과 보의 거푸집을 형강으로 제조하여 구조물의 완성시 기둥과 보의 외형을 이루게 되므로 별도로 미장이 불필요하며 종래와 같이 거푸집을 이용하여 기둥과 보를 구축하여야 하는 번거로움을 줄일 수 있으며, 나아가서는 생산성의 향상을 도모 할 수 있다. 특히 철골조가 형강으로 이루어지 경우 형강들을 이음부재에 의해 연결함으로써 시공성을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 내부에 중공을 가지며 기둥의 외형을 이루는 형강으로 이루어진 제1형강거푸집과, 상기 제1형강거푸집과 연결 거푸집에 의해 연결되며 상부가 개방되고 보의 외형을 이루는 찬넬 형상의 형강으로 이루어진 제2형강 거푸집과,
    상기 제1형강거푸집의 중공과 제2형강거푸집의 찬넬부에 상호 연결되도록 설치되는 철골조와, 상기 제1형강 거푸집의 중공과 제2형강 거푸집의 찬넬부 및 상기 연결거푸집에 채워지며 상기 철골조를 매립하고 기둥과 보가 연속되도록 하는 콘크리트를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결거푸집은 제1형강거푸집에 삽입되는 중공을 가지는 제1결합부와, 상기 제1결합부의 중공과 연통되며 방사상으로 연장되고 상부가 개방된 적어도 하나의 제 2결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2결합부는 상기 제1결합부와 동축선상으로 상방으로 연장되어 결합되는 제1형강거푸집을 지지하는 제3결합부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 철골조는 제1,2형강거푸집의 내부에 설치되며 이음수단에 의해 연결되는 형강들로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
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