KR100911113B1 - 콘크리트와의 결합력이 우수한 나선 판형 철근 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 건설 현장에서 사용되는 철근에 대한 것으로, 특히 철근과 콘크리트가 부착해서 일체로 되어 외력 등에 저항하는 철근콘크리트 구조물에 있어서 종래 동일 중량의 철근 구조에 비하여 월등히 철근과 콘크리트 양자 사이의 부착강도를 증대시키고 또 철근이 콘크리트와 일체적으로 작용할 수 있도록 콘크리트의 자갈이 철근과 견고하게 맞물림(interlocking) 되도록 하기 위하여 콘크리트에 매입되는 철근을 나선 형태로 내부공간이 형성된 판형 철근 구조를 갖도록 하고,

상기 나선 판형 철근에는 부착강도를 증대시키기 위해 다수의 돌출걸림편을 형성하고, 블리딩(bleeding) 및 콘크리트 침하에 의해 철근 하부에 공극이 발생하지 않도록 다수의 통공을 형성하는 구조로 함으로써, 응력의 전달 및 분산 효과가 우수하여 종래의 비교적 동일 중량의 철근에 비해 외부하중, 건조수축, 열 응력, 화학적반응, 기상작용, 시공 불량 등으로 인한 균열을 탁월하게 제어할 수 있는 나선 판형 철근에 관한 것이다.

철근, 콘크리트, 결속부, 돌출걸림편, 통공

Description

콘크리트와의 결합력이 우수한 나선 판형 철근 {Spiral reinforcing bar having high cohesiveness with concrete}

본 발명은 각종 건설 현장에서 사용되는 철근에 대한 것으로, 특히 금속 판재를 비틀어 나선 형태로 형성하고 그 나선 형태의 철근기재에는 길이방향을 따라 반복적으로 형성된 결속부를 형성함에 따라, 콘크리트와의 접촉면적 증대 및 저항력 상승과 더불어 뛰어난 콘크리트와의 결합력을 얻을 수 있어, 철근콘크리트의 인장강도 및 압축강도 등을 크게 향상시킬 수 있는 나선 판형 철근에 관한 것이다.

콘크리트에 강봉을 묻어 넣어서 두 재료가 일체로 되어 외력에 저항하도록 한 것을 철근 콘크리트라고 하며 철근 콘크리트가 효율적으로 외력에 견디게 하기 위해서는 압축은 주로 콘크리트가 받고 인장은 철근이 받도록 합성한다.

또한, 철근 콘크리트가 외력의 작용에 대하여 충분한 강도와 강성을 가지는 구조물로서의 그 구실을 다하기 위해서는 콘크리트와 철근이 각각 충분한 강도를 가지는 것이 필요할 뿐만 아니라, 양자 사이의 부착강도가 충분해야 하고 항상 일 체적으로 작용할 수 있는 구조이어야 한다.

이와 같이 콘크리트를 보강할 목적으로 콘크리트에 매입한 강재를 철근이라 하며 주로 강봉이 사용되고, 이와 같은 철근은 원형철근과 이형철근으로 구분되며 일반적으로 대부분의 공사현장에서 사용되는 이형철근의 구조는 소정 직경의 원형 단면으로 철근의 표면에 돌기가 형성되어 콘크리트와의 부착력을 증대시키도록 구성되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 철근을 사용한 철근콘크리트 구조물은 콘크리트가 인장응력을 받으면 쉽게 균열이 발생하기 때문에 인장응력을 받도록 배치된 철근 둘레의 콘크리트에는 많은 균열이 발생한다.

철근콘크리트 구조물의 균열 발생은 그 균열의 많고 적음에 관계없이 구조물에 대해 어떠한 형태로든 피해를 초래한다. 내구성 저하로 인한 구조물 수명 단축 및 균열 보수로 인한 경제적 손실, 구조물의 기능저하, 사용자 불안 등이 문제점으로 대두되고 있다.

상기와 같이 합성된 철근콘크리트 구조물에 있어서 종래의 이형철근 구조는 철근콘크리트에서 요구되는 효과 즉, 콘크리트의 시멘트 풀과 철근의 교착(膠着) 작용 효과, 콘크리트와 철근표면의 마찰작용 효과, 이형철근(異形鐵筋) 표면의 요철(凹凸)에 의한 맞물림(interiocking )작용 효과의 부족과 철근 하부에 블리딩(bleeding) 및 콘크리트 침하에 의해 공간이 발생하여 두 재료의 일체적 작용이 결여되어 철근 콘크리트 구조물에 외부하중, 건조수축, 열 응력, 화학적 반응, 기 상작용, 시공 불량 등이 작용할 경우 균열이 발생하여 내구성 저하로 인한 구조물 수명 단축 및 균열 보수로 인한 경제적 손실, 구조물의 기능저하, 사용자 불안 등의 문제점으로 대두되고 있다.

따라서, 철근콘크리트 구조물에 있어서 상기 문제점들을 해결할 수 있도록 철근과 콘크리트가 보다 일체적으로 작용할 수 있는 경제적이고 기술적으로 용이한 철근 구조를 요구하는 실정이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 길이방향의 금속판재를 비틀어 나선 형태로 내부공간이 형성된 철근기재를 형성하고, 그 나선형태의 철근기재에는 길이방향을 따라 연속 형성된 결속부를 형성하되, 상기 결속부는 돌출걸림편과 그에 상응하는 통공으로 이루어져 있어 이들에 의해 콘크리트와의 부착면 증대 및 그 결합력을 크게 향상시킨 나선 판형 철근을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

본 발명에 의한 나선 판형 철근은 종래의 비교적 동일 중량의 철근에 비하여 표면적이 넓어 콘크리트와의 부착면이 훨씬 증대되므로 콘크리트와의 부착강도가 월등히 증대되며 특히, 나선판에 의한 공간형성에 의해 나선 판형 철근과 콘크리트의 자갈이 견고하게 맞물림(interlocking)되어 나선 판형 철근과 콘크리트가 일체화되는 효과가 탁월하여 응력의 전달,분산 효과가 획기적으로 향상되며, 또한 나선 판형 철근에 형성한 다수의 통공에 의해 나선 판형 철근 하부에 콘크리트의 블리딩(bleeding) 및 침하에 의해 철근 하부에 공극이 발생하지 않으므로 종래에 비하여 철근과 콘크리트의 교착에 의한 견고한 일체화 효과가 탁월하므로 인해서 나선 판형 철근 콘크리트 구조물은 외부하중, 건조수축, 열 응력, 화학적 반응, 기상작용, 시공 불량 등에 의해 발생하는 균열에 대해 효과적인 제어가 가능하므로 내구적인 구조물인 교량, 옹벽, 수조, 사일로, 굴뚝, 건물 등 중요한 구조물의 경제성, 내구성, 사용성 등을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 나선 판형 철근의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 나선 판형 철근의 요부 확대 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 의한 나선 판형 철근은 종래의 일반적인 철근의 형태와는 전혀 달리 장방형의 금속 판재에 의해 이루어진 것으로서, 장방형의 금속 판재를 비틀어 꼬아 만든 나선 형태로 내부공간이 형성된 철근기재(1)에 의한 것이다.

상기 나선판이 콘크리트와 부착되는 표면적을 훨씬 증대시키고 나선판의 공간형성에 의해 나선판과 콘크리트의 자갈이 견고하게 맞물림(interlocking)되어 부착강도와 철근과 콘크리트의 일체화를 획기적으로 향상시키는 것이다.

이와 같은 철근기재(1)에는 그 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 결속부(2)(2')가 형성되어 있는 것으로, 상기한 결속부(2)(2')는 콘크리트와의 부착 면적을 크게 증대시키고 계지력을 향상시킴에 따라 상호 간의 부착 강도가 높아지도록 하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기한 결속부(2)(2')는 그 철근기재(1)를 절취 밴딩하여 이루어진 것으로서, 절취에 의한 돌출걸림편(3)과 그에 상응하는 통공(4)에 의한 것이다.

이때, 상기한 돌출걸림편(3)은 콘크리트 내의 간섭 저항력을 극대화시켜 콘크리트 내의 자갈 및 모래 등과 견고하게 맞물림(interlocking)되게 하는 역할을 하는 것이며, 상기한 통공(4)은 콘크리트가 그 통공(4)을 통해 서로 연결 상태로 양생되게 하므로 철근기재(1)와 콘크리트를 더욱더 일체화시키는 것이다.

이에 따라 도 4의 시공단면도와 같이 상기한 나선상의 철근기재(1)는 나선 판형 철근과 그 콘크리트가 서로 견고하게 일체화된 상태로 시공되므로 경제적으로 철근 콘크리트의 인장강도 및 압축강도 등을 보다 확실하게 향상시키는 구조를 갖게 된다.

또한, 다른 실시예로서 도 3의 도시와 같이 그 결속부(2)(2')를 철근기재(1)의 표면에 돌출조(5)를 돌출 형성하는 경우에도 철근기재(1)와 콘크리트간에 좌우 밀림이 없이 결속력이 증대되는 효과가 있는 것이다.

특히, 상기한 바와 같은 나선 판형 철근은 블리딩(bleeding) 및 콘크리트 침하에 의한 나선 판형 철근 하부에 공극이 발생하는 것을 방지하여 더욱 뛰어난 물리적 특성을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 나선 판형 철근의 전체 사시도

도 2는 본 발명에 의한 나선 판형 철근의 요부 확대 단면도

도 3은 본 발명에 의한 나선 판형 철근의 타실시예의 사시도.

도 4은 본 발명에 의한 나선 판형 철근을 이용한 콘크리트 타설 상태의 시공예를 보인 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 철근기재 2,2' : 결속부

3 : 돌출걸림편 4 : 통공

5 : 돌출조

Claims (3)

1. 금속 강재로 된 판형의 철근기재91)를 구비하여 이를 비틀어 내부공간이 형성된 나선 형태로 구성하되,

   나선형 철근기재(1)의 표면에는 길이 방향을 따라 연속으로 결속부(2)(2')를 형성하여 콘크리트와 저항력 증대로 결합력이 상승되게 함을 특징으로 하는 콘크리트와의 결합력이 우수한 나선 판형 철근.
2. 제 1항에 있어서,

   결속부(2)(2')를, 철근기재(1)를 절취 형성한 돌출걸림편(3)과 통공(4)으로 이루어지게 함을 특징으로 하는 콘크리트와의 결합력이 우수한 나선 판형 철근.
3. 제 1항에 있어서,

   결속부(2)(2')를, 철근기재(1)를 돌출형성한 돌출조(5)로 형성함을 특징으로 하는 콘크리트와의 결합력이 우수한 나선 판형 철근.

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