KR101255004B1

KR101255004B1 - 전단보강근을 갖는 구조물용 보

Info

Publication number: KR101255004B1
Application number: KR1020120107793A
Authority: KR
Inventors: 이호찬
Original assignee: (주)엠씨에스에스티기술사사무소
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-04-16

Abstract

본 발명은 전단보강근을 갖는 구조물용 보에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 건축, 토목 구조물을 시공함에 있어서, 연직 하중에 의한 전단 저항력이 보강되도록 하는 구조물용 보에 관한 것으로, 상기 구조물용 보는 내부에 스트럽(Stirrup) 형태의 전단 저항용 골조체(20)와 함께 산과 골이 지그재그 형태로 연속되면서 보 본체 중앙부를 기준으로 대칭되는 톱니형 전단보강근이 매입되어 구조물에 대한 보 시공시 전단 저항력이 크게 보강되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

전단보강근을 갖는 구조물용 보{Girder for use in construction of building}

본 발명은 건축, 토목 구조물을 시공함에 있어서, 연직 하중에 의한 전단 저항력이 보강되도록 하는 구조물용 보에 관한 것으로, 상기 구조물용 보는 내부에 스트럽(Stirrup) 형태의 전단 저항용 골조체(20)와 함께 산과 골이 지그재그 형태로 연속되면서 보 본체 중앙부를 기준으로 대칭되는 톱니형 전단보강근이 매입되어 구조물에 대한 보 시공시 전단 저항력이 크게 보강되도록 하는 것을 특징으로 하는 전단보강근을 갖는 구조물용 보에 관한 것이다.

일반적으로 PRC 복합화 공법은 철근 콘크리트 라멘(Rahmen) 구조의 건물을 PC(Precast Concrete)화하는 공법으로서, 공장에서 제작한 피씨 기둥, 피씨 보, 하프 슬래브 등의 PC부재를 현장으로 운송한 후 이를 양중하여 조립한 상태에서 부재간의 접합부와 하프 슬래브의 상부면에 덧침 콘크리트를 현장에서 타설하여 구조체를 일체화시키는 공법이다.

이에, 종래의 보 구조는 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 직사각형 보 본체(10) 내부에 구조 강성을 확보하기 위하여 길이방향을 따라 다수개의 철근 또는 강선을 배치하고, 상기 철근 또는 강선들의 외주면에는 별도의 철근을 보 본체의 단면 방향으로 감아 상기 철근 또는 강선들의 결속을 도모함과 동시에 전단에 대한 저항을 갖도록 형성됨으로써, 일체의 스터럽(Stirrup) 구조를 이루도록 형성된다.

그러나, 이러한 종래의 스터럽(Stirrup)은 보 구조의 강성을 확보하기 위해 다수개의 철근 또는 강선을 기준으로 무수히 많은 스터럽이 일정한 간격으로 계속 배열되도록 함으로써, 콘크리트 타설 전 현장에서 작업자의 작업 공수가 상당히 번거롭고, 작업시간도 많이 걸릴 뿐 아니라 일체의 스터럽(Stirrup)을 이루기 위한 자재비 등이 적지 않게 소요됨으로써, 생산성 및 시공성이 저하되는 문제가 야기되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 건축, 토목 구조물을 시공함에 있어서, 연직 하중에 의한 전단 저항력이 보강되도록 하는 구조물용 보에 관한 것으로, 상기 구조물용 보는 내부에 스트럽(Stirrup) 형태의 전단 저항용 골조체(20)와 함께 산과 골이 지그재그 형태로 연속되면서 보 본체 중앙부를 기준으로 대칭되는 톱니형 전단보강근이 매입되어 구조물에 대한 보 시공시 전단 저항력이 크게 보강되도록 하는 것을 특징으로 하는 전단보강근을 갖는 구조물용 보를 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 구조물용 보는 일정한 길이를 갖는 보 본체(10)가 형성되되, 보 본체(10) 내부에는 길이방향을 따라 수평으로 매입되는 다수개의 주철근(21)이 형성되고, 주철근(21)의 외주면에는 다수개의 연결근(22)이 직교된 방향으로 권선(감쌈)되어 전단 저항용 골조체(20)를 이룬 뒤 콘크리트로 하여금 구속되도록 하는 구조물용 보에 있어서, 전단 저항용 골조체(20)의 내부에는 하나의 선재가 보 본체(10)의 중앙부를 향하면서 길이방향을 따라 다수개의 산(110)과 골(120)을 형성하도록 하는 전단보강용 굽힘근(100)이 결합되되, 산(110)과 골(120)을 형성하는 전단보강용 굽힘근(100)의 전방 선단(130)과 후방 선단(140)은 보 본체(10)의 길이방향 단부로부터 톱니 형상을 갖으면서 보 본체(10)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭된 후 매입되도록 형성된다.

이때, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 톱니 형상의 전방 선단(130)과 후방 선단(140)이 보 본체(10)의 중앙부로부터 길이방향 양단을 향해 각각 뒤로 뉘어진 형태로 일정한 각도를 갖되, 상기 전방 선단(130)은 보 본체의 중앙부 수직선을 기준으로 30~80°의 기울기를 갖으며, 후방 선단(140)은 보 본체의 중앙부 수직선을 기준으로 0~45°의 기울기를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 중앙에 홀(Hole:100-11) 이 형성되는 나선형 굽힘근(100-1)으로 형성되는 것이 바람직하다.

이에, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 전단 저항용 골조체(20)의 내부에서 길이방향을 따라 1열 이상 매립이 가능하도록 하되, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 골(120) 측에 보강용 수평근(150)이 더 결합되도록 하거나, 기준이 되는 전단보강용 굽힘근(100)의 일측에 제2전단보강용 굽힘근(200)이 길이방향으로 일정간격 이격되면서 겹침 배열된 후 결합되도록 하는 것 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 이형철근 또는 이형철선으로서 외주면에 요철이 형성되어 콘크리트와 양생시 합성력이 증대되도록 하되, RC 보 또는 PC 보에 매입되어 양생되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 구조물용 보는 내부에 산과 골이 지그재그 형태로 연속되면서 보 본체의 중앙부를 기준으로 대칭되는 톱니형 전단보강근이 매입되어 구조물에 대한 보 시공시 전단 저항력이 크게 보강되도록 함은 물론 별도의 추가 고정근 또는 연결근 등의 부자재 소모를 방지하여 생산성과 경제성이 확보되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보 구조의 일측 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 전단보강용 굽힘근(100)이 톱니 형태로 형성되되, 보 중앙부를 기준으로 기울어진 상태를 나타낸 예시도,
도 3 내지 도 6는 본 발명에 따른 전단보강용 굽힘근(100)의 다른 실시예를 나타낸 예시도,
도 7은 도 1의 폭방향 단면을 나타낸 예시도,
도 8은 도 7의 다른 실시예로서, 전단보강용 굽힘근(100)이 2열로 배열된 것을 나타낸 예시도,
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 전단보강용 굽힘근(100)이 피씨 보 내에 매입되어 슬래브와 결합되는 상태를 나타낸 예시도,
도 12 내지 도 13은 종래의 보 구조를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 본 발명은 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 보 본체(10) 내부에 전단보강용 굽힘근(100)을 매입하여 양생(또는 슬래브와 함께 양생)되도록 함으로써, 구조물의 연직하중에 따른 전단력에 대하여 저항력이 현저하게 개선되도록 형성된다.

이에, 본 발명의 구조물용 보는 기본적인 구조로서, 일정한 길이를 갖는 보 본체(10)가 형성되되, 보 본체(10) 내부에는 길이방향을 따라 수평으로 매입되는 다수개의 주철근(21)이 형성되고, 주철근(21)의 외주면에는 다수개의 연결근(22)이 직교된 방향으로 권선(감쌈)되어 전단 저항용 골조체(20)를 이룬 뒤 콘크리트로 하여금 구속되도록 형성된다.

이때, 전단 저항용 골조체(20)의 내부에는 하나의 선재가 보 본체(10)의 중앙부를 향하면서 길이방향을 따라 다수개의 산(110)과 골(120)을 형성하도록 하는 전단보강용 굽힘근(100)이 결합되되, 산(110)과 골(120)을 형성하는 전단보강용 굽힘근(100)의 전방 선단(130)과 후방 선단(140)은 보 본체(10)의 길이방향 단부로부터 톱니 형상을 갖으면서 보 본체(10)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭된 후 매입되도록 형성된다.

즉, 상기 스트럽 구조의 전단 저항용 골조체(20)와 전단보강용 굽힘근(100)은 보의 양생 전 작업자가 일일이 손으로 결합(매입)하는 것이 아니라, 용접 등에 의해 일체로 구성된 하나의 앗세이를 보 내부에 한번에 결합함으로써, 제작 생산성과 정밀성을 확보하도록 형성된다.

즉, 톱니형상으로 이루어진 전단보강용 굽힘근(100)은 보 본체 내부에 매입됨으로써, 피씨기둥에 걸침시 종전의 정삼각형 래티스근의 단순보 지지방식이 아닌 양단 고정보 방식으로 안착 지지되어 수직 저항력이 증대되도록 형성된다.

즉, 상기 나선형 굽힘근(100-1)은 전후방 선단(130,140)들이 길이방향 측면에서 보았을 때는 톱니 형상을 유지하되, 폭방향 측면에서 보았을 때는 타원 또는 트랙 형상의 홀(100-11)이 형성되어 하나의 선재가 나선형으로 감아지도록 형성되는 바, 이는 콘크리트와의 합성력과 수직 저항력이 배가되도록 형성된다.

즉, 상기 톱니형 전단보강용 굽힘근(100)은 제2전단보강용 굽힘근(200)과 일정간격 이격되면서 겹치듯 결합되되, 보강용 수평근(150)과 함께 서로 용접 결합되도록 함으로서, 종래의 스터럽(Stirrup)에 비해 전단 보강력이 크게 개선됨은 물론 자재 사용이 절감되어 원가 절감 등의 생산성이 크게 개선되는 특징이 있다.

즉, 상기 톱니 형상의 전단보강용 굽힘근(100)은 하나의 선재가 계속되는 상태에서 선상에 요홈이 형성된 요철 형상에 의해 보 내에서 콘트리트와의 합성력이 배가되어 구조 일체화에 따른 수직 저항력이 크게 향상되도록 형성된다.

또한, 본 발명의 전단보강용 굽힘근(100)은 RC 또는 PC 공법에 따른 시공시 유동적인 실시가 가능하도록 함으로써, 대형 구조물의 공사현장에 맞춤식 대응이 가능하도록 하기 위함이다.

이때, 상기 톱니 형상의 전단보강용 굽힘근(100)은 보 본체(10)의 상면에 지그재그 형상으로 돌출된 산(110) 형태가 일부 돌출되어 현장콘크리트에 의해 타설되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상부로 돌출된 톱니 형상의 전단보강용 굽힘근(100)의 산(110) 부분은 현장콘크리트와 양생됨으로써, 구조물의 층간을 이루도록 함은 물론 별도의 슬래브와 함께 일체의 층을 이루도록 형성된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 ... 보 본체 20 ... 전단 저항용 골조체
21 ... 주철근 22 ... 연결근
100 ... 전단보강용 굽힘근 110 ... 산
120 ... 골 130 ... 전방 선단
140 ... 후방 선단 150 ... 수평근
200 . 제2전단보강용 굽힘근

Claims

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일정한 길이를 갖는 보 본체(10)가 형성되되, 보 본체(10) 내부에는 길이방향을 따라 수평으로 매입되는 다수개의 주철근(21)이 형성되고, 주철근(21)의 외주면에는 다수개의 연결근(22)이 직교된 방향으로 권선(감쌈)되어 전단 저항용 골조체(20)를 이룬 뒤 콘크리트로 하여금 구속되도록 하는 구조물용 보에 있어서,
전단 저항용 골조체(20)의 내부에는 하나의 선재가 보 본체(10)의 중앙부를 향하면서 길이방향을 따라 다수개의 산(110)과 골(120)을 형성하도록 하는 전단보강용 굽힘근(100)이 결합되되, 산(110)과 골(120)을 형성하는 전단보강용 굽힘근(100)의 전방 선단(130)과 후방 선단(140)은 보 본체(10)의 길이방향 단부로부터 톱니 형상을 갖으면서 보 본체(10)의 중앙부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성된 후 매입되고, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 톱니 형상의 전방 선단(130)과 후방 선단(140)이 보 본체(10)의 중앙부로부터 길이방향 양단을 향해 각각 뒤로 뉘어진 형태로 일정한 각도를 갖되, 상기 전방 선단(130)은 보 본체의 중앙부 수직선을 기준으로 30∼80°의 기울기를 갖도록 형성되고, 후방 선단(140)은 보 본체의 중앙부 수직선을 기준으로 0∼45°의 기울기를 갖도록 형성되며, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 중앙에 홀(Hole:100-11) 이 형성되는 나선형 굽힘근(100-1)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단보강근을 갖는 구조물용 보.
제 3항에 있어서, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 전단 저항용 골조체(20)의 내부에서 길이방향을 따라 1열 이상 매립이 가능하도록 하되, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 골(120) 측에 보강용 수평근(150)이 더 결합되도록 하거나, 기준이 되는 전단보강용 굽힘근(100)의 일측에 제2전단보강용 굽힘근(200)이 길이방향으로 일정간격 이격되면서 겹침 배열된 후 결합되도록 하는 것 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단보강근을 갖는 구조물용 보.
제 4항에 있어서, 상기 전단보강용 굽힘근(100)은 이형철근 또는 이형철선으로서 외주면에 요철이 형성되어 콘크리트와 양생시 합성력이 증대되도록 하되, RC 보 또는 PC 보에 매입되어 양생되도록 하는 것을 특징으로 하는 전단보강근을 갖는 구조물용 보.