KR100847547B1

KR100847547B1 - 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치 및 철근 콘크리트구조물의 시공방법

Info

Publication number: KR100847547B1
Application number: KR1020070106489A
Authority: KR
Inventors: 조홍동
Original assignee: 조홍동
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2008-07-21

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치 및 철근 콘크리트 구조물의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배근된 주철근에 소정의 간격으로 위치고정용 간격재를 고정시킨 후, 고강도 섬유보강근과 고정부재로 주철근을 구속하여 심부콘크리트의 유효 구속체적을 증가시키는 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치 및 철근 콘크리트 구조물의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 철근보다 훨씬 가벼운 섬유보강근으로 배근작업을 수행함에 따라, 운반 및 시공이 매우 용이하고, 부식의 염려가 없으며, 철근 콘크리트 구조물의 단면형상에 관계없이 구속효과를 얻을 수 있고, 섬유보강근 배근시 주철근 또는 고정부재의 돌기와 매듭을 짓는 방식으로 수행함으로써, 섬유보강근의 위치고정 및 작업의 연속성을 가질 수 있으며, 종래 사용했던 철근에 비해 증가된 인장강도 비율만큼 적은 양의 섬유 보강재를 소요함에 따라, 기존의 횡방향 띠철근으로 시공한 경우보다 훨씬 우수한 특징이 있다.

섬유보강근, 간격재, 철근콘크리트, 전단보강, 횡보강

Description

철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치 및 철근 콘크리트 구조물의 시공방법 {Shear Reinforcing Apparatus of Reinforced Concrete Structure and Method for Reinforced Concrete Structure}

철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축응력에 저항하고, 철근은 인장응력에 저항하도록 만든 구조물로서, 콘크리트는 단위 체적당 단가가 저렴한 재료인 반면, 인장 내력이 부족하여 단독으로 모멘트나 인장 응력을 받을 수 없는 문제점이 있어 인장응력이 발생하는 위치에 철근을 배열하여 시공하는 구조이다.

이와 같이, 시공되는 철근콘크리트 구조물의 기둥은 진동 및 충격에 대해 저 항력이 크고, 차량 하중 등에 의한 진동이나 소음이 적으며, 내화성이 좋아 화재발생으로 콘크리트 부재가 가열되어도 콘크리트의 단열 작용에 의해 소정의 피복두께를 확보하고 있으며, 콘크리트 내에 배근된 철근은 쉽게 가열되지 않아 큰 변형이 발생하지 않는 장점을 가진다.

이러한 철근 콘크리트 기둥은 도 1에 나타난 바와 같이, 일반적으로 띠철근 기둥(tied columns)과 나선철근 기둥(spirally reinforced columns)로 크게 나눌 수 있는데, 이는 횡보강 철근을 띠 모양으로 하느냐, 나선모양으로 하느냐에 따른 구분으로, 현재 구조설계기준 및 관련 문헌에서는 두 종류에 대한 장단점 및 특징을 다루고 있으며, 그에 따른 구조 세목들을 정하여 실제 시공에 적용하고 있다.

그러나, 띠철근 콘크리트 기둥은 파괴압축하중을 받는 콘크리트가 심하게 균열 파손됨에 따라, 횡방향으로 구속시켜주는 띠철근과 띠철근 사이로 큰 압축응력을 받는 콘크리트가 깨어져 나와 주철근(즉, 종방향 철근)이 좌굴되면서 기둥이 급작스럽게 붕괴되는 파괴모드를 가진다. 따라서, 띠철근을 사용하는 경우 구조물 파괴시 구속효과에 의한 연성이 충분히 발휘될 수 없으며, 기둥의 주철근에 대한 좌굴방지에도 효율적이지 못하다. 또한, 띠철근의 배근을 위해서는 사전에 철근의 가공과 조립이 필요한데, 철근은 강재로 이루어져 있어 중량이 무겁고 철근의 가공 및 조립작업이 용이하지 않아 시공성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 나선철근 콘크리트 기둥의 경우에는, 파괴압축하중 작용시 기둥 외곽의 피복 콘크리트는 박락되더라도 연속적으로 촘촘히 배치된 나선철근과 주철근이 우리(cage)를 형성하여 내부의 콘크리트를 단단히 구속시켜주게 되므로, 연성을 크 게 증가시켜 기둥의 갑작스런 파괴가 방지된다. 종국적으로 압축된 콘크리트의 팽창력에 의해 나선철근이 항복에 이를 때까지는 기둥의 파괴가 일어나지 않아 파괴압축하중 작용시나 지진발생시 기둥의 구조적인 안전성을 보장하는 반면, 사용되는 철근의 재료가 강재이므로 중량이 무거워서 가공 및 조립이 용이하지 않으며, 그에 따라 시공시의 작업효율이 떨어지는 단점이 여전히 존재한다.

철근 콘크리트 구조물의 콘크리트 보에 하중이 작용하게 되면, 보의 지점부근에서 전단력이 발생하게 되며, 전단파괴시에는 45°경사의 사인장 균열이 발생하면서 급작스럽게 붕괴된다. 이러한 전단파괴에 대비하여 종래에는 보의 주철근인 종방향 철근의 외곽에 스터럽 철근을 배근하고 있다.

종래의 스터럽 철근도 기둥의 띠철근과 마찬가지로 배근을 위해서는 사전에 철근의 가공 및 조립이 필요하며, 재료가 강재이므로 중량이 무거워서 운반 및 취급시 작업효율이 떨어진다.

또한, 전단에 더욱 효과적으로 대응하기 위해서는 사인장 균열에 수직방향인 주응력 방향의 경사스터럽이 배근되는 것이 바람직하나, 시공의 편의상 45°주응력 방향 대신 보의 축에 직각방향으로 배근되는 수직 스터럽을 주로 사용하고 있다. 이러한 철근을 이용한 종래의 스터럽은 나선형의 연속배근이 용이하지 않아 불연속적으로 배근될 수밖에 없으며, 그 결과로 콘크리트 보에 대한 구속효과가 적어 파괴시 연성이 크지 않고, 구속된 콘크리트의 압축강도 증진효과가 적은 단점이 있다.

또한, 전술한 콘크리트 기둥의 띠철근 및 나선철근, 보의 스터럽 철근은 강 재로 이루어져 있다는 재료특성상 부식을 피할 수 없고, 철근부식으로 인한 철근의 체적팽창으로 콘크리트의 균열과 박리가 발생하여 콘크리트 구조물 자체를 손상시키게 되며, 궁극적으로는 콘크리트 구조물의 구조적인 성능을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

이에, 대한민국 공개특허 제10-2002-0016662호는 사각형이나 원형 등 어떠한 단면형태의 구조물에 대해서도 나선형 배근이 가능한 띠 철근, 나선철근이나 콘크리트 보의 스터럽 철근을 대체할 수 있는 로우프형 보강근을 개시한 바 있으나, 보강근 표면에 로빙사를 나선형으로 감아 성형하거나, 규사 등의 입자물질을 도포하여 콘크리트와의 부착력을 높이는 것으로만 개시하고 있어, 주철근과 결속되지 못함에 따라, 로우프형 보강근으로 나선형 배근작업을 할 경우, 일정 간격으로 나선 배근하기 어렵고, 주철근과의 미끄러짐이 있어, 주철근에 긴장력을 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 연속적인 긴장력을 유지할 수 없어 작업 중간의 실수가 있으면 처음부터 다시 배근해야 하는 불편함이 존재한다.

따라서, 철근 콘크리트 구조물의 내하력 및 내진성능을 향상시킬 수 있는 동시에, 시공이 용이하면서 경제적으로 시공할 수 있는 부재 및 시공방법의 개발이 절실하다.

이에 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점을 개선하고자 예의 노력한 결과, 주철근, 위치고정용 간격재, 고정부재 및 로프형태(rope type)의 섬유보강근을 구비한 다음, 상기 주철근에 소정의 간격으로 위치고정용 간격재를 장착시키고, 상기 고정부재의 돌기 또는 주철근에 섬유보강근으로 일정 간격으로 매듭을 지어 주철근에 배근시킨 결과, 인장응력의 저항력 증대효과와 구속효과에 의한 축하중 강도 증진효과 및 연성효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 목적은 지진하중과 같은 반복하중에 의해서 철근 콘크리트 구조물이 쉽게 취성파괴되는 것을 방지하기 위한 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치 및 철근 콘크리트 구조물의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 간격을 두고 원기둥 또는 각기둥 형태로 배근된 다수개의 주철근(5); 상기 배근된 주철근 사이의 간격을 유지하기 위해 상기 배근된 적어도 어느 하나의 주철근(5)과 다른 주철근(5)을 연결하는, 양말단에 고리(S)가 끼움결합된 다수개의 위치 고정용 간격재(10); 상기 주철근(5)에 끼움결합되는 결착부와 일정 간격마다 다수개의 돌기(D)가 형성되어 있는 고정부재(20); 및 상기 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근에 일정 간격으로 매듭을 형성하여 주철근에 배근되는 로프형태(rope type)의 섬유보강근(15)을 포함하는 철 근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치를 제공한다.

본 발명은 또한, (a) 거푸집 내부에 복수개의 주철근(5)을 배근시킨 다음, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착시키는 단계; (b) 상기 배근된 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시키는 단계; (c) 상기 고정부재(20)가 부착된 주철근(5)에 섬유보강근(15)으로 긴장력을 가하면서 주철근의 바깥쪽에 둘러 감아 배근하되, 일정 간격으로 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 지으면서 배근시키는 단계; 및 (d) 상기 섬유보강근(15)의 배근완료 후, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 거푸집을 탈형시키는 단계를 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 시공방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 철근보다 훨씬 가벼운 섬유보강근으로 배근작업을 수행함에 따라, 운반 및 시공이 매우 용이하고, 부식의 염려가 없으며, 철근 콘크리트 구조물의 단면형상에 관계없이 구속효과를 얻을 수 있고, 그에 따른 강도 증진 및 연성증대 효과도 꾀할 수 있다. 또한, 섬유보강근 배근시 주철근 또는 간격재의 돌기와 매듭을 짓는 방식으로 수행함으로써, 섬유보강근의 위치고정 및 작업의 연속성을 가질 수 있으며, 종래 사용했던 철근에 비해 증가된 인장강도 비율만큼 적은 양의 섬유 보강재를 소요함에 따라, 기존의 횡방향 띠철근 또는 수직 스터럽으로 시공한 경우보다 훨씬 우수한 특징이 있다.

본 발명은 일 관점에서, 서로 간격을 두고 원기둥 또는 각기둥 형태로 배근된 다수개의 주철근(5); 상기 배근된 주철근 사이의 간격을 유지하기 위해 상기 배근된 적어도 어느 하나의 주철근(5)과 다른 주철근(5)을 연결하는, 양말단에 고리(S)가 끼움결합된 다수개의 위치 고정용 간격재(10); 상기 주철근(5)에 끼움결합되는 결착부와 일정 간격마다 다수개의 돌기(D)가 형성되어 있는 고정부재(20); 및 상기 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근에 일정 간격으로 매듭을 형성하여 주철근에 배근되는 로프형태(rope type)의 섬유보강근(15)을 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치는 철근보다 다루기 용이한 나선형 섬유보강근(15)으로 배근작업을 하므로, 시공공기가 단축되고, 종래보다 철근의 사용량이 현저히 줄어들 뿐만 아니라, 철근부식으로 인한 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하를 방지할 수 있다.

또한, 주철근(5)이 모두 나선형 섬유보강근으로 구속됨에 따라, 심부콘크리트의 유효 구속체적이 최대로 되어 철근 콘크리트 기둥의 내진 특성이 향상되며, 다수개의 돌기가 형성된 고정부재를 이용하여 콘크리트 구조물의 설계에 따른 나선형 배근 간격을 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 미끄러짐 없이 각 매듭마다 긴장력을 주어 구속효과를 가지고, 고정부재와의 매듭을 통해 전단보강(횡보강) 작업을 나누어 실시하여도 긴장력을 계속 유지할 수 있으므로 작업의 연속성을 높일 수 있다.

본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 거푸집 내부에 복수개의 주철근(5)을 배근시킨 다음, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착시키는 단계; (b) 상기 배근된 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시키는 단계; (c) 상기 고정부재(20)가 부착된 주철근(5)에 섬유보강근(15)으로 긴장력을 가하면서 주철근의 바깥쪽에 둘러 감아 배근하되, 일정 간격으로 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 지으면서 배근시키는 단계; 및 (d) 상기 섬유보강근(15)의 배근완료 후, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 거푸집을 탈형시키는 단계를 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 시공방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치를 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명의 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치는 다수개의 주철근(5), 다수개의 위치고정용 지지대(10), 간격재(20), 섬유보강근(15)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 주철근(5)은 철근 콘크리트 구조물 중 콘크리트 기둥 내부에 수직으로 배근되어 압축력을 받는 다수개의 철근이나, 또는 콘크리트 보 내부에 보축방향으로 배근되어 압축력을 받는 다수개의 철근으로, 일반적인 이형철근 또는 원형철근을 사용할 수 있다.

기존 콘크리트 구조물 시공에 사용되는 주철근 위치고정용 부재는 배근된 주철근의 단면형태에 맞는 형태로 철근을 구부려서 주철근의 내부 또는 외부에 설치하거나, 또는 섬유보강근을 이용하여 주철근의 내부 또는 외부에 설치하고, 주철근 과 만나는 부분은 철사 또는 보강근의 매듭으로 묶어줌으로써 배근된 주철근들의 설치간격을 일정하게 유지시킬 수 있으나, 주철근이 배근되는 단면형태에 맞는 형태로 철근을 구부려 사용하여야 하므로, 번거로움이 있고, 주철근이 배근된 단면형태에 맞추기가 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 철근콘크리트 구조물의 시공현장에서 사용되는 철근을 이용하여, 배근된 주철근의 간격에 맞추어 절단하고, 절단된 철근(55)의 양단부에 별도로 제작된 고리(S)를 끼워 배근된 주철근의 간격을 고정시켰다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 위치고정용 간격재의 고리(S)는 고무 또는 강화플라스틱재질로 Y형 또는 U자형으로 할 수 있고, 고리(S)가 양단말에 끼워지는 간격재의 철근(55)은 시공현장에서 사용되는 일반적인 철근으로 할 수 있으며, 철근의 양단부에 끼움결합되는 고리(S) 부분은 탄력성이 있어, 철근의 끼움결합이 용이하고, 또한, 철사 등의 연선으로 고리와 철근의 만나는 부분을 묶어주어 단단하게 체결할 수 있고, 철근 콘크리트 구조물 높이마다 적절한 형태와 복수개로 사용할 수 있다.

또한, 위치고정시킬 배근된 주철근의 간격이 긴 경우에는 시공이 용이한 길이로 절단된 철근(55)의 일측말단에 튜브(V)를 끼워 철근과 철근을 위치고정시킬 배근된 주철근(5)의 간격 길이만큼 연장시켜 사용할 수 있다(도 4). 상기 튜브(V)는 고리(S)와 같은 고무 또는 강화플라스틱 재질이고, 철근이 끼움결합되는 부분은 탄력성이 있어, 철근의 끼움결합이 용이하고, 또한 철사 등의 연선으로 철근과 만나는 부분을 묶어주어 단단하게 체결할 수 있다.

본 발명에 따른 섬유보강근(15)은 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드 섬유로 구성된 군에서 선택되는 하나의 섬유 또는 둘 이상의 혼방섬유와 같은 강화섬유를 폴리에스터, 비닐에스터, 에폭시 및 페놀로 구성된 수지에 함침시켜 제조하는 것으로, 상기 섬유보강근(15)은 인발성형(pultrusion) 또는 이와 유사한 연속적인 제작공법에 의하여 제작될 수 있다. 이러한, 로프형 섬유보강근(15)은 강화섬유와 유연성 수지로 이루어지므로, 종래의 철근에 비하여 인장강도가 2배 ~ 3배 이상의 고강도이면서도 유연성을 가지고, 내구성이 우수하여, 높은 내부식성을 가지고 있으며, 섬유보강근(15)에 사용되는 강화섬유는 로빙사, 섬유직포, 브레이딩 직조 등의 형태로 구성된다. 상기 섬유보강근(15)은 난연특성을 보유한 수지를 사용하거나 또는 난연제 등을 사용하여 내화처리될 수도 있다.

도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 고정부재(20)는 주철근(5)과 부착할 수 있는 결착부(W)가 형성되고, 결착부(W)가 형성되어 있는 측의 타측 외주면에 일정 간격마다 다수개의 돌기(D)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 고정부재(20)는 철근콘크리트 구조물에 따라, 재질 및 크기가 변경될 수 있으나, 바람직하게는 금속 또는 강화플라스틱이고, 고정부재(20)의 결착부(W)는 고정부재의 양말단부에 일체 또는 별도로 부착(20a)되어 형성되거나 또는 고정부재와 일체(20b)로 이루어져, 주철근을 결착부(W)에 끼움결합되어 고정부재를 주철근(5)에 부착시킨다.

또한, 고정부재(20)의 돌기(D)는 콘크리트 콘크리트를 치밀하게 타설시키고, 섬유보강근의 구속효과를 높이기 위하여 간격재의 외주면에 3cm ~ 8cm 마다 형성되 어 있는 것을 특징으로 할 수 있으며, 돌기 형태는 일자형, 사선형, Γ형, ㄴ형, ㄷ형, C형 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 철근 콘크리트 구조물의 설계조건에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전단보강용 장치를 이용한 철근 콘크리트 구조물의 시공방법은 거푸집 내부에 다수개의 주철근(5)을 배근시킨 다음, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착시키고, 상기 위치고정용 간격재(10)가 장착된 상기 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시킨다. 이와 같이 고정부재(20)가 부착된 상기 주철근(5)의 적어도 어느 일 단부에 섬유보강근(15)으로 매듭을 지은 후, 긴장력을 가하면서 주철근(5)의 바깥쪽에 둘러 감아 배근하되, 일정 간격으로 고정부재(20)의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 지으면서 배근시키고, 상기 섬유보강근(15)의 배근 완료한 후, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨다. 상기 콘크리트의 양생이 완료되면, 거푸집을 탈형시킨다.

또한, 본 발명에 따라 배근된 다수개의 주철근(5)은 그 단면형상이 원형 또는 다각형으로, 즉, 시공되는 철근 콘크리트 구조물의 형태에 따라 원형, 사각형, 오각형, 육각형 및 팔각형 등의 다각형상의 구조물로 제작될 수 있고, 섬유보강근(15)을 이용한 배근은 사선형, 직선형 및 나선형으로 구성된 군에서 선택적으로 수행할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있는 것으로, 간격재의 돌기를 이용하여 섬유보강근(15)이 배근되는 방향을 바꿀 수 있어, 다양한 철근 콘크리트 구조물에 사용할 수 있고, 섬유보강근으로 주철근에 배근될 경우에도 매듭을 이용하여 배근되는 방향을 바꿀 수 있다.

본 발명에 따른 철근 콘크리트 구조물 중 콘크리트 기둥을 시공할 경우에는 거푸집 내부에 다수개의 주철근(5)을 철근 콘크리트 구조물의 방향인 수직방향으로 배근시킨 다음, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착시키고, 상기 위치고정용 간격재(10)가 장착된 상기 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시킨다. 이와 같이 고정부재(20)가 부착된 상기 주철근(5)의 적어도 어느 일 단부에 섬유보강근(15)으로 매듭을 지은 후, 긴장력을 가하면서 주철근(5)의 바깥쪽에 둘러 감아 배근하되, 일정 간격으로 고정부재(20)의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 지으면서 배근시키고, 상기 섬유보강근(15)의 배근 완료한 후, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨다. 상기 콘크리트의 양생이 완료되면, 거푸집을 탈형시킨다.

한편, 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 전단보강용 장치를 이용하여 콘크리트 보를 시공할 경우에는 거푸집 내부에서 콘크리트 보의 내부에는 보축방향으로 주철근(5)을 수평 배근시키고, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착한 다음, 수평 배근된 상기 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시킨다. 상기 고정부재(20)가 부착된 상기 주철근에 섬유보강근(15)을 이용하여 상기 주철근(5)을 둘러 감되, 주철근(5)의 양 말단 중 어느 한 말단에 섬유보강근(15)을 묶어 고정시킨 다음, 수직 또는 사선형으로 배근시키면서 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 형성하면서 배근하고, 섬유보강근(5)의 배근이 완료되면, 주철근(5)에 섬유보강근(15)을 묶어 고정시킨 다음, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 거푸집을 탈형시킨다.

종래의 보에 사용되는 스터럽 철근은 상부가 개방되도록 U자 형태로 이루어 져 불연속적으로 배근되는데 비해 본 발명에 따른 전단보강용 장치의 섬유보강근은 사선형태, 수직형태 및 나선형태로 연속하여 배근되고, 또한, 전단력은 콘크리트 보의 지점부가 중앙부에 비하여 더 크므로, 지점부에서는 더 촘촘하게 배근되도록 섬유 보강근을 감는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 전단보강용 장치를 이용한 보의 전단보강공법은 섬유보강근의 구속 작용에 의하여 콘크리트 보의 연성과 전단강도가 증가되어 구조적 안정성이 더욱 증진되고, 배근되는 과정에서 섬유보강근이 경사진 형태로 배치되므로, 콘크리트 보의 전단파괴시에 발생하는 경사진 방향의 사인장 균열에도 더욱 효과적으로 저항할 수 있게 될 뿐만 아니라, 콘크리트 보에 작용하는 비틀림하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 철근 콘크리트 구조물의 배근상태를 나타낸 개략 사시도로, (a)는 띠철근 기둥을 나타낸 것이고, (b)는 나선철근기둥을 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 철근콘크리트 구조물의 주철근에 섬유보강근이 매듭지어 배근된 상태를 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 사각기둥인 경우이고, (b)는 원기둥인 경우이다.

도 3은 본 발명에 따른 전단보강용 장치의 위치고정용 간격재를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 전단보강용 장치의 위치고정용 간격재가 주철근에 장착된 것을 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 양단부에 체결부가 형성된 것이고, (b)체결부와 고정부재가 일체화된 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 전단보강용 장치의 고정부재를 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 양단부에 체결부가 형성된 것이고, (b)체결부와 고정부재가 일체화된 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 전단보강용 장치가 보에 장착된 것을 나타낸 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5: 주철근 10: 위치고정용 간격재

15: 섬유보강근 20a, 20b: 고정부재

30: 콘크리트 보 50: 기초콘크리트

55: 철근 D : 돌기

S : 고리 W : 체결부

V:튜브

Claims

다음을 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 전단보강용 장치:

서로 간격을 두고 원기둥 또는 각기둥 형태로 배근된 다수개의 주철근(5);

상기 배근된 주철근(5) 사이의 간격을 유지하기 위해 상기 배근된 적어도 어느 하나의 주철근(5)과 다른 주철근(5)을 연결하는, 양말단에 고리(S)가 끼움결합되는 다수개의 위치 고정용 간격재(10);

상기 주철근(5)에 끼움결합되는 결착부(W)와 일정 간격마다 다수개의 돌기(D)가 형성되어 있는 고정부재(20); 및

상기 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 일정 간격으로 매듭을 형성하여 주철근에 배근되는 로프형태(rope type)의 섬유보강근(15).
제1항에 있어서, 상기 섬유보강근(15)은 강화섬유 및 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제2항에 있어서, 상기 강화섬유는 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드 섬유로 구성된 그룹에서 선택되는 하나의 섬유 또는 둘 이상의 혼방섬유인 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제2항에 있어서, 상기 수지는 폴리에스터, 비닐에스터, 페놀 및 에폭시로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 섬유보강근(15)은 난연성 수지 또는 난연제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 섬유보강근(15)은 나선형, 직선형 및 사선형으로 구성된 군에서 선택되는 것으로 주철근(5)에 배근되는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 결착부(W)는 고정부재(20)의 양말단에 형성(20a)되거나 또는 고정부재와 일체로 형성(20b)된 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정부재의 돌기(D)는 3cm ~ 8cm 마다 고정부재 외주 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정부재의 돌기(D) 형태는 일자형, 사선형, Γ자형, ㄴ자형, ㄷ자형 및 C자형으로 구성된 군에 선택되는 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치고정용 간격재의 고리(S)는 Y 또는 U자형인 것을 특징으로 하는 전단보강용 장치.
다음을 포함하는 철근 콘크리트 구조물의 시공방법:

(a) 거푸집 내부에 복수개의 주철근(5)을 배근시킨 다음, 상기 주철근(5)에 위치고정용 간격재(10)를 장착시키는 단계;

(b) 상기 배근된 주철근(5)에 고정부재(20)를 부착시키는 단계;

(c) 상기 고정부재(20)가 부착된 주철근(5)에 섬유보강근(15)으로 긴장력을 가하면서 주철근의 바깥쪽에 둘러 감아 배근하되, 일정 간격으로 고정부재의 돌기(D) 또는 주철근(5)에 매듭을 지으면서 배근시키는 단계; 및

(d) 상기 섬유보강근(15)의 배근완료 후, 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양 생시킨 다음, 거푸집을 탈형시키는 단계.
제11항에 있어서, 상기 철근 콘크리트 구조물은 단면형상이 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 시공방법.
제11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 섬유보강근은 사선형, 나선형 및 직선형으로 구성된 군에서 선택되는 것으로 배근시키는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 시공방법.