KR101666980B1 - 철근콘크리트 보용 선조립 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 철근콘크리트 보용 선조립 구조물은, 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 있어서, 상기 철근콘크리트 보의 모서리에 대응하는 위치에 길이방향으로 배치되는 주근과, 상기 주근과 교차하는 방향으로 배치되어 상기 주근을 결속하는 늑근을 포함하는 보철근;과, 상기 철근콘크리트 보의 양측면에 대응하는 위치에 각각 배치되는 한 쌍의 측면패널;과, 상기 철근콘크리트 보의 저면에 대응하는 위치에 배치되는 저면패널;과, 상기 한 쌍의 측면패널의 사이 간격이 유지되도록 양단부가 측면패널에 각각 고정되는 제1고정부재; 및 일측은 상기 주근에 지지되고, 타측은 상기 저면패널에 고정되는 제2고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

철근콘크리트 보용 선조립 구조물 {PRE-ASSEMBLED STRUCTURE FOR REINFORCED CONCRETE BEAM}

본 발명은 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보철근에 영구거푸집을 구성하는 측면패널과 저면패널이 견고하게 고정되도록 함으로써, 콘크리트 타설시 작용하는 콘크리트 측압에 의해 패널이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 거푸집은 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 짧은 기간 동안 유동성을 가진 콘크리트를 소정의 형태 및 치수로 만들기 위하여 일시 설치하는 구조물로, 콘크리트의 양생이 진행된 이후에는 제거해 버리는 것이 일반적이다.

종래 거푸집은 콘크리트에 접하는 막음널과 이를 지지하는 버팀보, 띠장, 긴결재 등을 포함하여 구성되어 자재가 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 거푸집의 조립 및 해체에 상당한 시간을 할애하여야 하였다. 또한, 거푸집은 자중이 상당하기 때문에 재료를 조립하고 해체하는 작업에 위험성이 수반될 수 있었으며, 철제 거푸집의 경우에는 자중으로 인하여 크레인 등 이동 장비로 조립 및 해체를 하여야 할 뿐만 아니라, 초기 투자비가 비싸다는 단점이 있었다.

상기와 같이 거푸집 시공에 소요되는 자재 및 시공량의 증가는 공사비 및 공기 증가의 주원인으로, 거푸집의 설치와 해체 작업은 전체 콘크리트 공사의 공사비와 공정의 큰 부분을 차지하는 번거로운 공정이다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 철근콘크리트 부재의 철근 부분을 공장에서 선조립하여 철골처럼 현장으로 운반하여 시공하는 PRC(Prefabricated Reinforced Concrete) 구조가 개발되었으나, 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 거푸집을 철거하는 재래식 거푸집 공정이 그대로 남아있어 철골 구조의 최대 장점인 짧은 공사 기간을 완전히 따라잡지는 못하였다.

아울러 거푸집은 일시에 부어넣는 콘크리트의 양이 많기 때문에 거푸집에 매우 큰 압력이 작용한다. 따라서 콘크리트 측압으로 인한 거푸집의 변형 또는 붕괴로 인한 안전사고가 발생하지 않는 영구 거푸집에 대한 요구가 시급하다.

공개특허 제10-1995-0011794호 (1995.05.16.)

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보철근에 영구거푸집을 구성하는 측면패널과 저면패널이 견고하게 고정되도록 함으로써, 콘크리트 타설시 작용하는 콘크리트 측압에 의해 패널이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물을 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 있어서, 상기 철근콘크리트 보의 모서리에 대응하는 위치에 길이방향으로 배치되는 주근과, 상기 주근과 교차하는 방향으로 배치되어 상기 주근을 결속하는 늑근을 포함하는 보철근;과, 상기 철근콘크리트 보의 양측면에 대응하는 위치에 각각 배치되는 한 쌍의 측면패널;과, 상기 철근콘크리트 보의 저면에 대응하는 위치에 배치되는 저면패널;과, 상기 한 쌍의 측면패널의 사이 간격이 유지되도록 양단부가 상기 한 쌍의 측면패널에 각각 고정되는 제1고정부재; 및 일측은 상기 주근에 지지되고, 타측은 상기 저면패널에 고정되는 제2고정부재;를 포함하는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 의해 달성된다.

여기서, 상기 측면패널은 제1고정부재의 단부가 측면패널에 관통 삽입된 상태에서, 제1고정부재의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 제1고정부재에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 측면패널에는 제1고정부재가 고정되는 위치에 요철 형태의 측면리브가 보의 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1고정부재는 복수 마련되어 상기 한 쌍의 측면패널의 상부와 하부를 각각 연결하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2고정부재는 철근콘크리트 보의 하단에 배치되는 주근의 상부를 가로지르는 연결바와, 상기 연결바의 양단부에서 저면패널을 향해 연장되어 저면패널에 고정되는 고정바를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저면패널은 제2고정부재의 고정바가 저면패널에 관통 삽입된 상태에서, 고정바의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 제2고정부재에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저면패널에는 제2고정부재의 고정바가 고정되는 위치에 요철 형태의 저면리브가 보의 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 측면패널의 하단에는 저면패널의 저면리브와 중첩되어 서로 맞물리는 요철 형태의 절곡리브가 형성되고, 상기 절곡리브는 저면리브와 함께 고정바에 관통 체결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 영구거푸집을 구성하는 측면패널과 저면패널이 보철근에 견고하게 고정되도록 함으로써, 콘크리트 타설시 작용하는 압력에 의해 패널이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물이 제공된다.

또한, 측면패널의 하단부에 형성된 절곡리브가 저면패널의 저면리브와 중첩되어 서로 맞물린 상태로 수직방향으로 배치되는 제2고정부재의 고정바에 고정되도록 함으로써, 콘크리트 측압이 최대로 작용하는 측면패널의 하단부분이 시공과정에서 파손되는 것을 방지할 수 있는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물이 제공된다.

도 1은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 사시도,
도 2는 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 분해사시도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 조립과정을 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물을 이용해 철근콘크리트 보 시공상태를 나타낸 단면도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 대하여 상세하게 설명한다.

첨부도면 중, 도 1은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 사시도이고, 도 2는 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 분해사시도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물은, 철근콘크리트 보를 시공하기 위해 공장에서 미리 조립되는 것으로서, 보철근(110), 측면패널(120), 저면패널(130), 제1고정부재(140), 제2고정부재(150)를 포함하여 구성된다.

상기 보철근(110)은 철근콘크리트 보의 각 모서리에 대응하는 위치에 길이방향으로 배치되는 다수의 주근(111)과, 상기 다수의 주근(111)을 감싸는 형태로 배치되면서 상기 주근(111)과의 각 교차점이 고정되는 늑근(112)을 포함한다. 상기 주근(111)과 늑근(112)의 직경, 개수 및 배치간격은 보의 단면적과 길이 및 보에 작용하는 하중을 참조하여 계산되는 강도설계에 의해 구체적으로 결정된다.

상기 측면패널(120)은 비 탈거형 영구거푸집을 구성하기 위해 상기 보철근(110)의 양측면에 각각 배치되는 것으로서, 금속 재질로 구성될 수 있으며, 판면에는 요철 형태의 측면리브(121)가 보의 길이방향으로 형성되고, 하단에는 보의 저면 측으로 절곡되어 후술할 저면패널(130)의 저면리브(131)와 중첩되어 서로 맞물리는 요철 형태의 절곡리브(122)가 형성된다. 상기 측면리브(121)는 보의 단면형태에 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 측면리브(121)가 측면패널(120)의 상부와 하부에 각각 배치되는 것으로 예를 들어 설명한다. 또한, 측면패널(120)의 상단에는 슬래브 시공용 데크플레이트(D, 도 7 참조)가 안정적으로 지지될 수 있도록 보강리브가 형성될 수 있다.

상기 저면패널(130)은 측면패널(120)과 함께 비 탈거형 영구거푸집을 구성하기 위해 상기 보철근(110)의 저면에 배치되는 것으로서, 금속 재질로 구성될 수 있으며, 양단부에는 요철 형태의 저면리브(131)가 보의 길이방향으로 형성된다. 상기 저면리브(131)는 측면패널(120)의 하단에 형성된 절곡리브(122)와 중첩되어 서로 맞물리도록 구성된다.

한편, 상기 측면패널(120)의 측면리브(121)에는 제1고정부재(140)의 단부가 삽입되는 관통홀(121a)이 형성되고, 측면패널(120)의 절곡리브(122)와 저면패널(130)의 저면리브(131)에는 제2고정부재(150)의 단부가 삽입되는 관통홀(122a, 131a)이 각각 형성된다. 상기 제1고정부재(140)는 양단부가 양측 측면패널(120)에 각각 고정되는 강봉의 형태로 이루어지고, 양단부에는 측면리브(121)의 관통홀(121a)을 관통하여 외부로 노출된 상태에서 너트 형태의 체결부재(N)가 나사결합될 수 있도록 수나사가 가공된다. 이러한 제1고정부재(140)는 복수 마련되어 양측 측면패널(120)의 상부와 하부를 각각 연결함으로써, 콘크리트 측압에 의해 양측 측면패널(120) 사이의 간격이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제2고정부재(150)는 상기 보철근(110)의 하단에 배치되는 주근(111)의 상부를 가로지르는 연결바(151)와, 상기 연결바(151)의 양단부에서 하향 절곡되어 저면패널(130)을 향해 연장되는 고정바(152)를 포함하고, 상기 고정바(152)의 단부에는 절곡리브(122)의 관통홀(122a)과 저면리브(131)의 관통홀(131a)을 관통하여 외부로 노출된 상태에서 너트 형태의 체결부재(N)가 나사결합될 수 있도록 수나사가 가공된다.

한편, 상기 측면리브(121)와 저면리브(131)는 패널의 외측면으로부터 함몰되는 형태로 구성하여, 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)의 단부에 고정되는 체결부재(N)가 함몰된 공간 내에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 아울러, 도면에는 도시하지 않았으나, 철근콘크리트 보의 시공이 완료된 이후에는, 측면리브(121)와 저면리브(131)의 외측 함몰된 공간에 별도의 커버를 끼워넣어 패널 외측으로 노출되는 체결부재(N)가 은폐되도록 하는 것도 가능할 것이다.

또한, 상기 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)는 측면패널(120)과 저면패널(130)을 고정한 상태에서 임의로 위치 이동하는 것을 방지할 수 있도록, 주근(111) 또는 늑근(112)과 교차하는 부위를 용접하여 고정하거나 결속선을 이용해 고정하는 것이 바람직할 것이다.

지금부터는 상술한 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.

첨부도면 중, 도 3 내지 도 6은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물의 조립과정을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물을 이용해 철근콘크리트 보 시공상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명은 철근콘크리트 보를 시공하기 위해 공장에서 미리 조립되는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 철근콘크리트 보의 각 모서리에 대응하는 위치에 주근(111)을 배치하고, 늑근(112)으로 상기 주근(111)들을 고정하여 주근(111)과 늑근(112)으로 구성된 보철근(110)을 제조한다. 이어서, 철근콘크리트 보의 양 측면에 대응하는 위치에 측면패널(120)을 배치하고, 철근콘크리트 보의 저면에 대응하는 위치에 저면패널(130)을 배치한 상태에서, 제1고정부재(140)를 이용해 양 측면의 측면패널(120)을 고정하고, 제2고정부재(150)를 이용해 측면패널(120)의 하단부와 저면패널(130)을 고정함으로써, 측면패널(120)과 저면패널(130)을 이용한 비 탈거형 영구거푸집을 구성할 수 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 철근콘크리트 보의 각 모서리에 대응하는 위치에 배치되는 주근(111)과, 다수의 주근(111)을 감싸 주근(111)을 고정하는 늑근(112)을 이용해 보철근(110)을 구성한 상태에서, 제2고정부재(150)의 연결바(151)를 보철근(110)의 하단에 배치된 복수의 주근(111) 상측에 배치하고, 연결바(151)의 양단부에 절곡형성된 고정바(152)는 하측 방향을 향하도록 배치한다. 이때, 상기 제2고정부재(150)는 주근(111)과 늑근(112) 중 적어도 어느 하나와 교차되는 지점을 용접하거나 결속선을 이용해 고정함으로써 제2고정부재(150)의 위치가 임의로 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 저면패널(130)을 철근콘크리트 보의 저면에 대응하는 위치에 배치하면서, 보철근(110)에 미리 설치된 제2고정부재(150)의 고정바(152)가 저면패널(130)의 양측에 형성된 저면리브(131)의 관통홀(131a)에 관통 삽입되도록 한다.

이때, 상기 제2고정부재(150)의 고정바(152)에는 저면패널(130)의 삽입위치에 대응하는 위치에 너트와 같은 체결부재(N)를 미리 결합하여 둠으로써, 저면패널(130)의 삽입위치가 안내되도록 할 수 있다. 즉, 고정바(152)에 미리 결합된 체결부재(N)에 의해 저면패널(130)의 삽입위치가 안내되므로, 보의 저면 철근피복두께를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 측면패널(120)을 철근콘크리트 보의 양측면에 대응하는 위치에 각각 배치하면서, 측면패널(120)의 하단에 절곡 형성된 절곡리브(122)가 저면패널(130)의 저면리브(131)와 서로 맞물리는 형태로 중첩되도록 한다. 또한, 제2고정부재(150)의 고정바(152)가 저면리브(131)의 관통홀(131a)과 절곡리브(122)의 관통홀(122a)에 관통 삽입되도록 한 다음, 체결부재(N)를 고정함으로써, 저면패널(130)의 양측과 측면패널(120)의 하단부가 제2고정부재(150)에 의해 보철근(110) 측에 고정되도록 한다.

이때, 제2고정부재(150)의 고정바(152)에 관통 삽입되는 절곡리브(122)와 저면리브(131)는 복수의 체결부재(N)에 의해 견고하게 고정되므로, 측면패널(120)과 저면패널(130)의 연결부위가 임의로 위치 이동하거나 결합부위가 벌어져 시공품질이 저하되는 것이 방지된다.

하단의 절곡리브(122)가 제2고정부재(150)에 고정된 측면패널(120)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 보철근(110)을 횡방향으로 가로지르는 형태로 배치되는 제1고정부재(140)의 양단부가 측면리브(121)의 관통홀(121a)에 관통 삽입되도록 한 다음, 제1고정부재(140)의 단부에 체결부재(N)를 고정함으로써, 양측 측면패널(120)을 제1고정부재(140)에 고정할 수 있다.

이때, 상기 제1고정부재(140)의 단부에는 측면패널(120)의 삽입위치에 대응하는 위치에 너트와 같은 체결부재(N)를 미리 결합하여 둠으로써, 측면패널(120)의 삽입위치가 안내되도록 할 수 있다. 즉, 제1고정부재(140)의 단부에 미리 결합된 체결부재(N)에 의해 측면패널(120)의 삽입위치가 안내되므로, 보의 측면 철근피복두께를 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 양측 측면패널(120)을 고정하는 제1고정부재(140)는 늑근(112)과 교차되는 지점을 용접하거나 결속선을 이용해 고정함으로써 제1고정부재(140)의 위치가 임의로 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물은 보의 뼈대를 구성하는 보철근(110)에 거푸집을 구성하는 측면패널(120)과 저면패널(130)이 미리 조립되어 공급되는 것이므로, 현장에서는 본 발명 철근콘크리트 보용 선조립 구조물을 주변 구조물과 구조적으로 연결한 다음, 콘크리트(C)를 타설하여 철근콘크리트 보를 시공할 수 있게 된다. 즉, 현장에서의 철근 배근 공정과 거푸집의 설치 및 철거 공정이 생략되므로, 공사기간의 단축은 물론 공사비용을 절감할 수 있다.

특히, 도 6의 확대도에 도시된 것과 같이, 수평방향의 콘크리트 측압이 작용하는 측면패널(120)은 복수의 제1고정부재(140)를 이용해 측면패널(120)의 상부와 하부를 각각 고정하고, 콘크리트 측압이 최대로 작용하는 측면패널(120)의 하단은 측면패널(120) 하단에 마련된 절곡리브(122)가 제2고정부재(150)의 단부에 고정되도록 함으로써, 측면패널(120)이 콘크리트 측압에 의해 변형 또는 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 측면패널(120)과 저면패널(130)이 연결되는 부분이 중첩되어 서로 맞물린 상태로 제2고정부재(150)에 고정되도록 함으로써, 패널간의 연결부위가 콘크리트 압력에 의해 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

110:보철근, 111:주근, 112:늑근,
120:측면패널, 121:측면리브, 122:절곡리브,
130:저면패널, 131:저면리브, 140:제1고정부재,
150:제2고정부재, 151:연결바, 152:고정바,
N:체결부재, D:데크플레이트, C:콘크리트

Claims (8)

1. 철근콘크리트 보용 선조립 구조물에 있어서,
   상기 철근콘크리트 보의 모서리에 대응하는 위치에 길이방향으로 배치되는 주근과, 상기 주근과 교차하는 방향으로 배치되어 상기 주근을 결속하는 늑근을 포함하는 보철근;
   상기 철근콘크리트 보의 양측면에 대응하는 위치에 각각 배치되는 한 쌍의 측면패널;
   상기 철근콘크리트 보의 저면에 대응하는 위치에 배치되는 저면패널;
   상기 한 쌍의 측면패널의 사이 간격이 유지되도록 양단부가 상기 한 쌍의 측면패널에 각각 고정되는 제1고정부재; 및
   일측은 상기 주근에 지지되고, 타측은 상기 저면패널에 고정되는 제2고정부재;를 포함하며,
   상기 저면패널에는 제2고정부재의 고정바가 고정되는 위치에 요철 형태의 저면리브가 보의 길이방향으로 형성되고, 상기 측면패널의 하단에는 상기 저면패널의 저면리브와 중첩되도록 보의 저면 측으로 절곡되어 저면리브와 서로 맞물리는 요철 형태의 절곡리브가 형성되고,
   상기 제2고정부재는 철근콘크리트 보의 하단에 배치되는 주근의 상부를 가로지르는 연결바와, 상기 연결바의 양단부에서 저면패널을 향해 수직방향으로 연장되어 상기 저면리브와 절곡리브를 관통하는 고정바를 포함하며,
   상기 저면리브는 고정바의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 상기 절곡리브와 함께 제2고정부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 측면패널은 제1고정부재의 단부가 측면패널에 관통 삽입된 상태에서, 제1고정부재의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 제1고정부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 측면패널에는 제1고정부재가 고정되는 위치에 요철 형태의 측면리브가 보의 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1고정부재는 복수 마련되어 상기 한 쌍의 측면패널의 상부와 하부를 각각 연결하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 보용 선조립 구조물.
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