KR101288882B1 - 중공 콘크리트 부재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 - Google Patents

중공 콘크리트 부재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 재질에 의해 형성된 본체(110); 본체(110)의 내부에 중공을 형성하도록 매립된 중공부재(120);를 포함하는 중공 콘크리트 부재(100)를 제시함으로써, 자중이 작으면서도 우수한 강도를 얻도록 한다.

Description

중공 콘크리트 부재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물{VOID CONCRETE MEMBER AND CONCRETE STRUCTURE USING THE SAME}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 콘크리트 부재에 관한 것이다.
건물을 구성하는 주요부재는 크게 2종류로 대별할 수 있는데, 그 하나는 휨모멘트에 저항하기 위한 보(빔)이고, 다른 하나는 연직방향 하중에 저항하기 위한 기둥이다.
이들 중 전자인 보는 자중 및 사용하중에 의한 휨모멘트에 저항해야 하는데, 콘크리트 부재는 그 자중이 상당히 크므로, 프리스트레싱 등에 의해 부재의 단면을 축소하여 자중을 줄이고자 하는 연구가 지속되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 자중이 작으면서도 강도가 우수한 중공 콘크리트 부재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 콘크리트 재질에 의해 형성된 본체(110); 상기 본체(110)의 내부에 중공을 형성하도록 매립된 중공부재(120);를 포함하는 중공 콘크리트 부재(100)를 제시한다.
상기 중공부재(120)는 강재 또는 합성수지 재질에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 본체(110)에는 프리텐션 방식에 의해 긴장재(10)가 긴장된 상태로 매설된 것이 바람직하다.
상기 중공부재(120)의 일단 또는 양단에는 결합부재(130)의 일단이 결합하고, 상기 결합부재(130)의 타단은 상기 본체(110)의 외측으로 노출된 것이 바람직하다.
상기 결합부재(130)는 강봉, 강선을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 결합부재(130)는 프리텐션 방식에 의해 긴장된 상태로 상기 본체(110)에 매설된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 중공 콘크리트 부재(100)가 보로 사용된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물을 함께 제시한다.
상기 결합부재(130)가 관통하도록 관통공(201)이 형성된 기둥부재(200); 상기 관통공(201)을 관통하여 상기 결합부재(130)가 결합한 상기 중공 콘크리트 부재(100);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기둥부재(200)의 일측면에는 상기 중공 콘크리트 부재(100)의 단부가 결합하기 위한 결합홈(202)이 형성되고, 상기 관통공(201)은 상기 결합홈(202)의 내부 영역에 형성된 것이 바람직하다.
상기 기둥부재(200)의 타측면에는 상기 관통공(201)을 관통하여 설치된 상기 결합부재(130)의 단부가 정착되기 위한 정착부재(210)가 설치된 것이 바람직하다.
상기 기둥부재(200)의 타측면에는 상기 정착부재(210)가 설치되도록 설치홈(203)이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법으로서, 상기 본체(110)의 형성을 위한 거푸집(20)을 설치하는 단계; 상기 거푸집(20)의 내부 영역에 상기 중공부재(120)를 설치하는 단계; 상기 거푸집(20)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 상기 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법으로서, 상기 본체(110)의 형성을 위한 거푸집(20)을 설치하는 단계; 상기 거푸집(20)의 내부 영역에 상기 중공부재(120)를 설치하되, 상기 결합부재(130)의 타단이 상기 거푸집(20)의 외측으로 노출되도록 하는 단계; 상기 거푸집(20)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법을 함께 제시한다.
본 발명은 자중이 작으면서도 강도가 우수한 중공 콘크리트 부재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 제1 실시예의 단면도.
도 2는 제2 실시예의 사시도.
도 3은 제3 실시예의 사시도.
도 4는 제4 실시예의 단면도.
도 5는 제5 실시예의 단면도.
도 6,7은 제5 실시예의 사용상태도.
도 8은 제5 실시예의 제조과정의 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 중공 콘크리트 부재(100)는 기본적으로, 콘크리트 재질에 의해 형성된 본체(110); 본체(110)의 내부에 중공을 형성하도록 매립된 중공부재(120);를 포함하여 구성된다.
여기서, 중공부재(120)는 고강도이면서 중량이 작은 재질인 강재 또는 합성수지 재질(FRP 등)에 의해 형성되는 것이 좋다.
즉, 본 발명에 의한 부재(100)는 콘크리트의 타설에 의해 본체(110)를 형성할 때, 상술한 중공부재(120)를 거푸집 내부에 설치하여 내부 거푸집 역할을 하도록 함과 아울러, 콘크리트의 경화 후에는 내부의 중공부재(120)가 콘크리트와 일체로 형성되어 구조체 역할을 하도록 한 것이다.
이와 같이 콘크리트 내부에 설치된 중공부재(120)는 주위의 콘크리트에 의해 모든 부위가 구속되므로, 그 구속효과(콤파운드 효과)로 인하여 강도가 대단히 상승하는바, 휨 또는 전단 변형이 발생하기 어려운 우수한 압축부재가 되어, 전체적으로 콘크리트 부재(빔)의 구조적 안정성을 증대시키는 효율적인 구조를 얻을 수 있다.
또한, 그 중공부재(120)가 차지하는 공간만큼 콘크리트의 양이 줄게 되므로, 당연히 콘크리트 부재 전체의 중량은 줄어든다.
따라서 자중이 작으면서도 강도가 우수한 콘크리트 부재를 얻을 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 의한 콘크리트 부재(100)는 콘크리트 구조물의 어느 부재로서도 적용이 가능하나, 특히 보(빔)로 사용되는 경우, 그 장점을 크게 발휘할 수 있다.
중공부재(120)는 속이 비고 모든 면이 폐쇄된 구조이면, 어떠한 구조를 취하더라도 관계없으나, 콘크리트 부재(100)의 형상과 동일한 형상의 구조(규격만 축소된 구조)를 취하도록 하여 본체 콘크리트의 두께를 일정하게 하는 것이 구조역학적으로 유리하다(도 2,3).
본체(110) 중 중공부재(120)의 외측 영역에는 프리텐션 방식에 의해 긴장재(10)가 긴장된 상태로 매설되도록 함으로써, 프리스트레싱을 도입할 수 있는데, 이는 부재의 단면을 축소하여 자중을 더욱 줄일 수 있다는 장점이 있다(도 4).
본 발명에 의한 콘크리트 부재(100)가 기둥부재(200)와 같은 별도의 부재와 결합하는 경우, 결합부재(130)가 중공부재(120) 및 본체(110)에 설치되고, 이 결합부재(130)에 의해 위 별도의 부재에 결합하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.
즉, 결합부재(130)의 일단이 중공부재(120)의 일단 또는 양단에 결합하고, 결합부재(130)의 타단은 본체(110)의 외측으로 노출된 구성이 그것이다(도 5).
이러한 결합부재(130)로는 강봉, 강선 등을 적용할 수 있으며, 이 결합부재(130)가 프리텐션 방식에 의해 긴장된 상태로 본체(110)에 매설되는 경우(결합부재가 긴장재로 사용된 경우), 상술한 단면축소효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.
이러한 구조의 콘크리트 부재(100)가 효율적으로 결합하기 위해서는, 콘크리트 구조물의 기둥부재(200)에 결합부재(130)가 관통하도록 관통공(201)이 형성되는 것이 바람직하다(도 6,7).
기둥부재(200)의 일측면에 중공 콘크리트 부재(100)의 단부가 결합하기 위한 결합홈(202)이 형성되고, 위 관통공(201)은 결합홈(202)의 내부 영역에 형성되는 경우, 더욱 안정적인 결합을 이룰 수 있다는 장점이 있다(도 6,7).
기둥부재(200)의 타측면에 관통공(201)을 관통하여 설치된 결합부재(130)의 단부는 콘크리트 재질의 기둥부재(200)에 직접 정착될 수도 있으나, 강판 등에 의한 별도의 정착부재(210)를 설치하고 이에 결합부재(130)의 단부가 정착되도록 하는 것이 구조적 안정성 측면에서 더욱 바람직하다(도 7).
이러한 정착부재(210)가 설치되도록 기둥부재(200)의 타측면에 설치홈(203)이 형성되는 경우, 결합부재(130)의 단부가 정착된 상태에서 그 설치홈(130)에 대한 마감작업을 쉽게 이룰 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법에 관하여 설명한다(도 8).
본체(110)의 형성을 위한 거푸집(20)을 설치하는데, 프리텐션 방식에 의해 긴장재(10)를 설치하고자 하는 경우에는, 거푸집(20)의 외부에 별도의 긴장재 지지대를 설치한다.
거푸집(20)의 내부 영역에 중공부재(120)가 위치하도록, 간격재(21) 등을 이용하여 설치한다.
결합부재(130)를 설치하는 경우에는, 그 타단이 거푸집(20)의 외측으로 노출되도록 한다.
이후, 거푸집(20)의 내부에 콘크리트를 타설하여 본체(110)를 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.
10 : 긴장재 20 : 거푸집
100 : 중공 콘크리트 부재 110 : 본체
120 : 중공부재 130 : 결합부재
200 : 기둥부재 201 : 관통공
202 : 결합홈 203 : 설치홈
210 : 정착부재

Claims (13)

  1. 콘크리트 재질에 의해 형성된 본체(110);
    상기 본체(110)의 내부에 중공을 형성하도록 매립됨과 아울러, 속이 비고 모든 면이 폐쇄된 구조인 강재 재질의 중공부재(120);를 포함하고,
    상기 중공부재(120)의 일단 또는 양단에는 결합부재(130)의 일단이 결합하고, 상기 결합부재(130)의 타단은 상기 본체(110)의 외측으로 노출된 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110)에는 프리텐션 방식에 의해 긴장재(10)가 긴장된 상태로 매설된 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100).
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결합부재(130)는 강봉, 강선을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합부재(130)는 프리텐션 방식에 의해 긴장된 상태로 상기 본체(110)에 매설된 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100).
  7. 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항의 중공 콘크리트 부재(100)가 보로 사용된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합부재(130)가 관통하도록 관통공(201)이 형성된 기둥부재(200);
    상기 관통공(201)을 관통하여 상기 결합부재(130)가 결합한 상기 중공 콘크리트 부재(100);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기둥부재(200)의 일측면에는 상기 중공 콘크리트 부재(100)의 단부가 결합하기 위한 결합홈(202)이 형성되고, 상기 관통공(201)은 상기 결합홈(202)의 내부 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기둥부재(200)의 타측면에는 상기 관통공(201)을 관통하여 설치된 상기 결합부재(130)의 단부가 정착되기 위한 정착부재(210)가 설치된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기둥부재(200)의 타측면에는 상기 정착부재(210)가 설치되도록 설치홈(203)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
  12. 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항의 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법으로서,
    상기 본체(110)의 형성을 위한 거푸집(20)을 설치하는 단계;
    상기 거푸집(20)의 내부 영역에 상기 중공부재(120)를 설치하는 단계;
    상기 거푸집(20)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법.
  13. 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항의 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법으로서,
    상기 본체(110)의 형성을 위한 거푸집(20)을 설치하는 단계;
    상기 거푸집(20)의 내부 영역에 상기 중공부재(120)를 설치하되, 상기 결합부재(130)의 타단이 상기 거푸집(20)의 외측으로 노출되도록 하는 단계;
    상기 거푸집(20)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트 부재(100)의 제조방법.
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