KR101244798B1 - 빔 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본체(10)의 상부에 압축응력을 분담하기 위한 압축부재(100)가 매립되는 빔에 관한 것으로서, 압축부재(100)는 내부에 충전공간이 형성된 파이프(110); 파이프(110)의 내부에 충전된 충전재(120);를 포함하는 구조를 제시함으로써, 구조적 안정성이 우수하고, 합성 효과가 우수하여 저비용 고효율의 제품 생산이 가능하며, 단순한 공정을 취하므로 시공성 또한 우수하고, 경제성을 확보할 수 있는 빔 및 그 제조방법을 제시한다.

Description

빔 및 그 제조방법{BEAM AND MANUFACTUREING METHOD THEREOF}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 빔의 구조에 관한 것이다.
건설기술에 사용되는 빔(beam)은 외력에 의한 휨모멘트에 저항하기 위하여 사용되는 휨부재로서, 그 상부는 압축응력에 저항하고, 그 하부는 인장응력에 저항하기 위한 구조를 취한다.
콘크리트는 압축력이 강하고, 강재(철근)는 인장력이 강한 재질이므로, 인장응력에 저항해야 하는 빔의 하부에는 인장철근, 긴장재 등의 인장부재를 별도로 배치하는 것이 일반적이다.
다만 외력이 커서 콘크리트만으로 압측응력을 분담하도록 하면 그 단면이 너무 커지게 되는 경우, 효율적인 단면을 형성하기 위하여 빔의 상부에도 압축철근과 같은 압축부재를 배치한다.
그런데, 이러한 종래기술은 다음과 같은 문제를 안고 있었다.
첫째, 압축부재로서 배치되는 철근은 기본적으로 인장력은 강하지만 압축력이 우수하지 못한 재질이므로, 압축보강을 위하여 많은 양의 압축철근이 소요되고, 한정된 단면(공간)에 대한 배근작업이 어려우므로, 효율적이라 할 수 없다.
둘째, 압축부재로서 가장 많이 사용되는 강봉 및 강재는 가격이 높아 경제성이 좋지 못하다.
셋째, 압축부에 설치되는 압축 보강재(강형)는 콘크리트 타설 및 다짐을 어렵게 하므로 품질이 저하될 우려가 있다.
넷째, 압축보강재가 외부로 노출되는 경우에는, 압축측 콘크리트와의 일체화를 위하여 많은 전단 연결재가 필요하므로, 시공이 복잡해지고 이로 인하여 경제성 또한 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 구조적 안정성이 우수하고, 합성 효과가 우수하여 저비용 고효율의 제품 생산이 가능하며, 단순한 공정을 취하므로 시공성 또한 우수하고, 경제성을 확보할 수 있는 빔 및 그 제조방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 본체(10)의 상부에 압축응력을 분담하기 위한 압축부재(100)가 매립되는 빔에 있어서, 상기 압축부재(100)는 내부에 충전공간이 형성된 파이프(110); 상기 파이프(110)의 내부에 충전된 충전재(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔을 제시한다.
상기 파이프(110)의 재질은 강재인 것이 바람직하다.
상기 충전재(120)는 콘크리트 또는 몰탈인 것이 바람직하다.
상기 파이프(110)의 내부에는 상기 충전재(120)와의 결합을 위한 내측 결합부(111)가 돌출형성된 것이 바람직하다.
상기 파이프(110)의 외부에는 상기 본체(10)와의 결합을 위한 외측 결합부(112)가 돌출형성된 것이 바람직하다.
상기 파이프(110)의 내외부에는 각각 상기 충전재(120) 및 본체(10)와의 결합을 위한 내측 결합부(111) 및 외측 결합부(112)가 돌출형성된 것이 바람직하다.
상기 내측 결합부(111) 및 외측 결합부(112)는 상기 파이프(110)를 관통하여 결합하는 결합용 바(113)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 결합용 바(113)는 한 쌍이 +자 형상으로 교차하여 결합하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 빔의 제조방법으로서, 상기 본체(10)를 형성하기 위한 거푸집(1)의 내부에 배근(20)을 설치하는 단계; 상기 파이프(110)를 상기 거푸집(1)의 내부에 설치하되, 상기 파이프(110)의 외측 결합부(112)와 상기 배근(20)을 결합하는 단계; 상기 거푸집(1)의 내부 및 상기 파이프(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 구조적 안정성이 우수하고, 합성 효과가 우수하여 저비용 고효율의 제품 생산이 가능하며, 단순한 공정을 취하므로 시공성 또한 우수하고, 경제성을 확보할 수 있는 빔 및 그 제조방법을 제시한다.
도 1 내지 7은 본 발명에 의한 빔의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 빔의 사시도.
도 2는 압축부재의 제1 실시예의 사시도.
도 3은 빔의 단면도.
도 4는 압축부재의 제2 실시예의 단면도.
도 5는 압축부재의 제3 실시예의 사시도.
도 6은 압축부재의 제3 실시예의 단면도.
도 7은 압축부재의 제4 실시예의 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 빔의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 본체(10)의 상부에 압축응력을 분담하기 위한 압축부재(100)가 매립되는 빔에 관한 것으로서, 그 압축부재(100)는, 내부에 충전공간이 형성된 파이프(110); 파이프(110)의 내부에 충전된 충전재(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 종래와 같이 빔의 압축부재로서 두꺼운 직경의 철근을 사용하는 것이 아니라, 내부에 충전재(120)가 충전된 파이프(110)를 적용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 빔의 압축부재(100)에서, 파이프(110)의 내부에 충전된 충전재(120)는 본체(10) 및 파이프(110)에 의해 구속되므로, 그 구속효과(콤파인드 효과)로 인하여 강도가 대단히 상승하는바, 휨 또는 전단 변형이 발생하기 어려운 우수한 압축부재가 되어, 전체적으로 빔의 구조적 안정성을 증대시키는 효율적인 구조를 얻을 수 있다(도 2,3).
즉, 파이프(110) 내부에 콘크리트가 충전되는 경우, 이 충전된 콘크리트는 그 주위의 콘크리트에 비해 훨씬 더 큰 강도를 발휘하게 되는바, 빔에서 압축부재의 역할을 수행함에 있어서 가장 효율적인 구조가 되는 것이다.
파이프(110)의 재질은 합성수지 등을 적용할 수도 있으나, 강재를 적용하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.
파이프(110)의 내부에 충전되는 충전재(120)로는 다양한 재질을 적용할 수 있을 것이나, 콘크리트 또는 몰탈을 적용하는 경우, 본체의 콘크리트 타설 시 파이프(110) 내부의 충전작업도 함께할 수 있으므로 효율적인 제조공정을 이룰 수 있다는 점, 가격이 비싼 철근 대신 싼값의 재료를 사용하므로 경제성이 우수하다는 점 등의 효과를 추가로 얻을 수 있다.
본체(10)의 하부에는 인장철근, 긴장재 등의 인장부재(200)가 설치될 수 있다.
파이프(110)의 내부에는 충전재(120)와의 견고한 결합을 위한 내측 결합부(111)가 돌출형성되는 것이 바람직하고(도 4), 파이프(110)의 외부에는 본체(10)와의 견고한 결합을 위한 외측 결합부(112)가 돌출형성되는 것이 바람직하다(도 5,6).
이러한 외측 결합부(112)는 본체(10) 내부의 배근과 결합하여 전단보강재의 역할을 수행할 수 있다.
파이프(110)의 내외부에 각각 충전재(120) 및 본체(10)와의 결합을 위한 내측 결합부(111) 및 외측 결합부(112)가 돌출형성되는 경우, 상술한 효과를 모두 얻을 수 있는데, 이는 파이프(110)를 관통하여 결합용 바(113)를 결합하는 구조 등에 의해 구현할 수 있다(도 7).
구체적으로, 결합용 바(113)는 한 쌍이 +자 형상으로 교차하여 결합하는 구조를 취할 수 있데, 이는 한 쌍의 결합용 바(113)를 파이프(110)의 일정 위치에 설치하는 것만으로 상술한 보강효과를 모두 얻을 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 빔의 제조방법에 관하여 설명한다(도 8).
본체(10)를 형성하기 위한 거푸집(1)의 내부에 철근 등의 배근(20)을 설치한다.
파이프(110)를 거푸집(1)의 내부에 설치하되, 파이프(110)의 외측 결합부(112)와 배근(20)을 용접, 철사 등에 의해 결합한다.
즉, 파이프(110)의 외측 결합부(112)는 상술한 바와 같이 본체(10)와 압축부재(100)의 견고한 결합을 가능하게 한다는 효과 이외에도, 외측 결합부(112)와 배근(20)의 결합에 의해 압축부재(100)의 설치작업을 용이하면서도 견고하게 수행할 수 있도록 한다는 효과가 있는 것이다.
이후, 거푸집(1)의 내부 및 파이프(110)의 내부에 콘크리트를 타설하여, 빔을 형성한다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 거푸집 10 : 본체
20 : 배근 100 : 압축부재
110 : 파이프 111 : 내측 결합부
112 : 외측 결합부 113 : 결합용 바
120 : 충전재

Claims (9)

  1. 본체(10)의 상부에 압축응력을 분담하기 위한 압축부재(100)가 매립되는 빔에 있어서,
    상기 압축부재(100)는
    내부에 충전공간이 형성된 강재 재질의 파이프(110);
    상기 파이프(110)의 내부에 충전된 콘크리트 또는 몰탈 재질의 충전재(120);를 포함하고,
    상기 파이프(110)의 내외부에는 각각 상기 충전재(120) 및 본체(10)와의 결합을 위한 내측 결합부(111) 및 외측 결합부(112)가 돌출형성되며,
    상기 내측 결합부(111) 및 외측 결합부(112)는
    상기 파이프(110)를 관통하여 결합하는 결합용 바(113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 결합용 바(113)는 한 쌍이 +자 형상으로 교차하여 결합하는 것을 특징으로 하는 빔.
  9. 제1항 또는 제8항의 빔의 제조방법으로서,
    상기 본체(10)를 형성하기 위한 거푸집(1)의 내부에 배근(20)을 설치하는 단계;
    상기 파이프(110)를 상기 거푸집(1)의 내부에 설치하되, 상기 파이프(110)의 외측 결합부(112)와 상기 배근(20)을 결합하는 단계;
    상기 거푸집(1)의 내부 및 상기 파이프(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 빔의 제조방법.
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