KR101928536B1 - 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집 및 이를 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집에 관한 것으로서, 한 실시 예에 따르면, 콘크리트 벽체에 개구부를 형성하기 위하여, 하나 이상의 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체; 및 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 설치되어 하나 이상의 단위 골조 사이에 결합되는 파이프 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상술한 실시 예에 따라 콘크리트 구조물에서 사인장 균열이 발생 시, 거푸집의 각 모서리에 설치된 파이프에 의하여 사인장 균열의 진행 방향을 유도할 수 있게 되어, 사인장 균열의 발생 범위을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집 및 이를 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법{FRAME PROVIDING INDUCED CRACK LINE TO DIAGONAL TENSION CRACK AND CONSTRUCITON METHOD OF CONCRETE STRUCTURE USING THE SAME}

본 발명은 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집에 관한 것으로서, 구체적으로는, 거푸집의 각 모서리에 파이프가 결합된 구성인 것으로서 개구부의 모서리부에 사인장 균열이 발생 시, 거푸집에 설치된 파이프의 외주면을 따라 사인장 균열의 진행 방향을 유도함으로써 균열의 발생 범위가 저감될 수 있도록 하는 기술과 관련된 것이다.

철근 콘크리트 구조물의 균열은 온도변화 및 건조수축, 그리고 외부하중 등에 의하여 구조물의 시공에서 철거 및 재건축에 이르는 생애 주기 동안 끊임없이 발생한다.

특히 최근 초고층 건축물이 증가하는 추세에 따라 지진력, 풍력 등이 철근 콘크리트 구조물의 안전성에 큰 영향을 미치고 있으며, 이러한 외력은 철근 콘크리트 구조물에 균열을 발생하게 하는 직접적인 원인이 된다.

한편, 콘크리트 구조물에서 발생하는 대부분의 균열은 우수한 설계 및 시공 관리에 의하여 방지할 수 있으나, 개구부 주변에는 응력이 집중됨에 따라 대각선 방향으로 발생하는 사인장 균열의 경우, 안전한 설계, 견실한 시공과는 무관하게 재료적인 특성에 의하여 불가피하게 지속적으로 발생하게 되는데, 상술한 사인장 균열이 발생한 영역에 수분과 이산화탄소가 침투될 시, 콘크리트의 중성화가 진행되어 철근을 부식시키고, 부식된 철근은 철근 직경의 2~3배에 해당하는 팽창을 보여 균열을 가속화하게 되는 악영향을 초래하게 된다.

또한, 개구부 코너에 발생하는 사인장 균열은 보수가 어렵고, 구조체의 수축 및 팽창의 반복으로 인해 계속 진행되므로, 구조물의 내구성을 떨어뜨리는 원인으로 작용하여 심각한 경우에는 구조물의 붕괴를 초래하여 견실한 구조체의 시공 및 안전성을 저해하는 요소로 지적되고 있는 실정이다.

이러한 이유로, 한국 공개 특허 10-2007-0006540호(콘크리트 균열 방지구)에서는 벽체 모서리나 문틀 또는 창틀의 모서리에 사선 방향으로 설치되는 균열 방지판과 균열 방지판을 모서리에 부착할 수 있도록 균열 방지판과 일체로 형성되어 상호 직각을 이루는 부착판들로 구성된 콘크리트 균열 방지구에 대하여 개시하고 있으나, 상술한 선행발명의 경우, 개구부 주변에 지지하기 위한 보강근을 더 설치함으로써 균열 발생을 최소화하려는 것으로서, 시공이 까다로우며, 실질적으로 균열의 억제에 대해서 큰 효과가 없는 문제가 있었으며, 콘크리트 구조물의 특성 상 균열 발생을 완전히 억제하는 것에는 한계가 존재하기 때문에, 균열의 발생 범위 및 정도 등을 저감할 수 있는 기술의 필요성이 요구되어 왔다.

이에 본 발명에서는 개구부 거푸집에 있어서, 특히, 창틀의 모서리 부분에서 발생하는 사인장 균열의 진행 방향을 제어하여 개구부 골조의 내구성이 보존되도록 하여 경제성과 구조물의 기대 수명 연장을 도모하는 것에 일 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집은, 콘크리트 벽체에 개구부를 형성하기 위하여, 하나 이상의 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체; 및 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 설치되어 하나 이상의 단위 골조 사이에 결합되는 파이프 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 단위 골조의 양단 및 상술한 파이프 부재에는, 볼트 결합에 의하여 상호 연결되도록 하기 위하여, 연결 방향에 복수의 천공이 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 단위 골조의 내부 및 상술한 파이프 부재의 내부 관통공에는, 암면, 유리면, 폴리우레탄, 폴리에스터 및 실런트 중 적어도 어느 하나의 내화성 소재로 구성된 마감재가 충전되는 것이 바람직하다.

상술한 파이프 부재는, 외면이 라운드 처리되어 모서리 영역이 형성되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 파이프 부재는, 금속, 강화 플라스틱, 및 합성 수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사인장 균열이 발생 시, 거푸집의 각 모서리에 설치된 파이프에 의하여 사인장 균열의 진행 방향을 유도할 수 있게 되어, 콘크리트 구조물의 재료적인 특성에 의하여 불가피하게 발생하는 사인장 균열의 발생 범위을 최소화하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사인장 균열의 발생 범위를 최소화할 수 있게 됨에 따라, 균열 보수 시공의 횟수를 현저히 줄일 수 있으며, 균열 보수 시공에 소비되는 보수 비용의 절감, 구조물의 기대 수명을 연장하는 효과 및 구조물의 미관이 저해됨을 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 창호의 개구부 주변에 사인장 균열이 발생한 실시 예.
도 2는 사인장 균열을 방지하기 위한 종래 기술의 일 실시 예.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집이 설치된 실시 예.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위 골조와 파이프 부재의 결합 구조를 나타낸 일 실시 예.
도 5는 종래 사인장 균열의 진행 방향 및 본 발명이 적용됨에 따라서, 사인장 균열의 유도 균열 라인이 제공되는 일 실시 예.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법에 대한 흐름도.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 사인장 균열의 유도 균열라인을 제공하는 개구부 거푸집에 관한 것으로서, 구체적으로는, 거푸집의 각 모서리에 파이프가 결합되어 사인장 균열이 발생 시, 거푸집에 설치된 파이프의 외주면을 따라 사인장 균열의 진행 방향을 유도함으로써 균열의 발생 범위를 저감할 수 있도록 하는 기술과 관련된 것이다.

한편 상술한 사인장 균열이란, 콘크리트 구조물에서 가장 많이 발생하는 균열 중 하나로, 응력의 방향에 대응하여 직각으로 발생하는 균열을 의미한다.

상술한 사인장 균열이 발생하는 대표적인 원인으로는, 온도 변화, 건조 및 수축의 반복 등과 같은 외부 환경적 요인이 꼽힐 수 있는데, 상기 언급한 외부 환경에 의하여 콘크리트의 부피가 변화하게 되면, 변화한 부피에 대응하여 응력이 발생하게 된다.

이에 대한 더욱 구체적인 설명을 위하여 도 1을 참조하면, 도 1의 100에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 창호의 개구부 주변에 사인장 균열이 발생한 실시 예를 도시하였다.

100에서 보여지는 바와 같이, 응력은 창호 등과 같은 개구부의 모서리에 쉽게 집중되며, 개구부의 가로 방향과 세로 방향으로 직교하여 교차하는 전단 응력의 집중 현상에 의하여 45도 방향으로 사인장 균열이 발생하게 된다.

상술한 사인장 균열은, 균열이 발생한 영역에 수분과 이산화탄소 등이 침투될 시, 콘크리트의 중성화를 촉진하여, 철근을 부식시키고 부식된 철근은 철근 직경의 2~3배에 해당하는 팽창을 보여 균열을 가속화한다는 점에서 구조물의 내구성을 떨어뜨리는 직접적인 원인으로 작용하며, 심각한 경우에는 구조물의 붕괴를 초래할 수 있어 심각한 문제로 지적되어 왔다.

한편, 도 2의 200에서는 사인장 균열을 방지하기 위한 종래 기술의 일 실시 예를 도시하였으며, 도 2를 참조하면, 종래에는 사인장 균열을 방지하기 위하여 개구부 거푸집(201)을 중심으로 가로 방향과 세로 방향으로 배근되어 있는 벽체 철근의 외측에 별도의 사인장 균열 방지 철근(202)을 사인장 균열이 발생하는 방향에 대하여 직각으로 대치되도록 배근함으로써, 사인장 균열을 억제하려는 노력을 기울여 왔다.

그러나, 상술한 사인장 균열 방지 철근(202)을 배근하는 것은, 먼저 배근된 벽체 철근과 개구부 거푸집(201)의 철근과의 간섭으로 인하여 작업 여건이 좋지 못하였으며, 배근할 공간이 협소하여 설치가 까다롭고, 철근의 피복 두께 유지가 곤란한 문제점이 존재하였으며, 상술한 시공 환경 속에서 사인장 균열 방지 철근(202)을 어렵게 배근하더라도, 실질적으로 콘크리트 구조물에서 발생하는 사인장 균열의 발생을 방지하는데 그 효과가 미미한 수준에 그쳤으며, 한번 발생한 사인장 균열의 균열 범위를 제어할 수 없었다.

이에 본 발명에서는 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창틀 및 문틀 등을 포함하는 개구부의 모서리에서 발생하는 사인장 균열의 진행 방향을 유도 및 제어하기 위하여, 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다, 구체적으로는 각 단위골조의 양단측이 이루는 모서리 영역에서 단위골조 사이에 설치됨으로써 하나 이상의 단위 골조 사이를 연결하는 파이프 부재를 설치함으로써 사인장 균열이 발생하더라도, 상술한 파이프 부재를 따라 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 제안하는 것으로서, 본 발명인 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집은 바람직하게, 콘크리트 벽체에 개구부를 형성하기 위하여 하나 이상의 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체 및 상술한 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 설치되어 하나 이상의 단위 골조 사이를 연결하는 파이프 부재를 포함하여 구성될 수 있다.

한 실시 예로써, 사각형의 개구부를 형성한다고 가정해볼 때, 4개의 단위 골조가 결합하여 사각형상의 폐쇄된 프레임을 구성함으로써 거푸집 몸체를 형성할 수 있으며, 사각형상을 이루는 단위 골조의 각 모서리, 즉 네 모서리에 각각의 단위 부재와 연결되도록 파이프 부재가 설치될 수 있다.

이때, 상술한 파이프 부재는 외면이 라운드 처리되어 모서리 영역이 형성되지 않도록 구성되는 것에 특징이 있으며, 라운드 처리된 파이프 부재에 의하여, 개구부 거푸집에 모서리 영역이 형성되지 않기 때문에, 개구부의 모서리에서 집중적으로 발생하는 사인장 균열을 최소화할 수 있으며, 사인장 균열이 발생하더라도, 파이프의 곡면을 따라 사인장 균열의 진행 방향을 유도할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서 상술한 단위 골조는 목재, 금속 및 합성 수지 중 적어도 어느 하나의 재료가 이용될 수 있고, 상술한 파이프 부재는, 금속, 강화 플라스틱, 및 합성 수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 구성될 수 있으며, 상술한 강화 플라스틱의 경우, 플라스틱의 기계적 강도를 높이기 위하여 유리 섬유를 보강재로서 조합한 것을 의미하며, 폴리에스터가 이용될 수 있고, 합성 수지의 경우, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, PET 수지 및 나일론 수지 중 적어도 하나가 이용될 수 있으며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

한편, 본 발명에서는 단위 골조 및 파이프 부재로 구성되어 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집은 그 자체로 벽체 철근과 함께 콘크리트에 타설되는 것으로서, 상술한 단위 골조의 내부 및 상술한 파이프 부재의 내부 관통공에는, 실런트 또는 실런트 이외의 연성 물질이 충전될 수 있다. 이외에도, 연성 물질 이외에, 암면, 유리면, 폴리우레탄, 폴리에스터 등의 내화성 소재 역시 충전될 수 있다.

상술한 암면의 경우, 바람직하게는 석회나 규산 등 염기성 광물을 용융하여 섬유화시킨 단열재가 이용될 수 있으며, 불연 자재로서 불에 타지 않으면서도 단열재의 기능을 수행하는 성질이 있다.

또한, 상술한 유리면의 경우, 유리를 섬유상으로 뽑아낸 것으로서, 내열성과 높은 인장 강도를 갖고 있으며, 보온재, 내화재, 여과재 및 절연재 등으로 폭 넓게 이용되고 있으며, 순수한 무기질 1급의 불연 자재로 불에 타지 않으며 인체에 해로운 유독 가스가 발생하지 않는다는 점에서 용이하게 이용될 수 있다.

또한 상술한 폴리우레탄은 바람직하게는 동종 계열인 수성연질폼이 이용될 수 있으며, 난연 자재이면서도 유독가스 배출이 인체에 무해한 정도만 발생하기 때문에, 화재에 대한 안전성을 보유하고 있어 용이하게 이용될 수 있다.

또한, 상술한 폴리에스터의 경우, 폴리에스터 섬유를 이용하여 단열 흡읍성능이 우수한 단열재로서, 물과 습기에 강하고, 시공성능이 우수하며, 난연성 소재로서, 내화성을 가지기 때문에 흡음, 내화 및 단열 소재로 용이하게 이용될 수 있다.

즉, 이에 따라 콘크리트 구조물에 화재가 발생하더라도, 화재에 대한 안전성이 고려된 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 더욱 견실한 구조체를 형성하는데 도움을 줄 수 있게 된다.

또 다른 한편, 앞서 언급한 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집이 설치된 실시 예로서 사각형상의 개구부 시공의 개략적인 실시 예를 도 3에 도시하였다.

도 3의 300에 도시된 바와 같이, 본 발명인 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집(301)는, 사각형상의 개구부를 형성하기 위하여, 단위 골조(302) 및 파이프 부재(303)를 결합하여 사각형상의 거푸집 몸체로 구성한 뒤, 개구부 영역에 벽체 철근(304)과 결합함으로써 설치될 수 있다.

이때, 본 발명에서는 사각형상의 개구부를 형성하기 위하여, 각진 모서리 영역을 갖는 개구부 거푸집을 사용했던 종래 기술과는 달리, 각 모서리 영역, 구체저으로는 도 3에 도시된 바와 같이 단위 골조(302)의 양 단측마다, 단위 골조(302)의 단측 사이에 외면의 파이프형(원통형)에 의하여 라운드 처리된 파이프 부재(303)가 설치됨으로써, 각 단위 골조(302)를 파이프 부재(303)가 연결하도록 설치된 형태의 개구부 거푸집의 구조(301)를 제공함에 따라서, 각진 모서리 부분을 원형등과 같은 곡면으로 변형하되, 별도의 자재에 대한 제조 없이 단위 골조(302) 및 파이프 부재(303) 등 일반 건설 현장에서 기 사용되는 자재를 갖고 모서리 부분을 라운드지도록 하는 역할을 수행하여 각진 모서리 영역에 응력이 집중되어 발생했던 사인장 균열을 최소화할 수 있으며, 사인장 균열이 발생하더라도, 응력을 효과적으로 분산하는 동시에 사인장 균열의 진행 방향을 파이프 부재(303)의 라운드 처리된 외면을 따라 유도 균열 라인을 제공할 수 있어서, 사인장 균열의 진행 방향을 제어하여 균열 발생 범위를 최소화하는 효과를 도출할 수 있는 것이다.

즉, 상술한 본원발명의 구성들에 의해 도출되는 효과에 의하여, 주기적으로 시행되던 균열 보수 시공의 횟수를 현저히 줄일 수 있게 되어 균열 보수 시공에 소비되는 비용을 절약하고, 콘크리트 구조물의 기대 수명을 연장하며, 콘크리트 구조물의 미관을 저해하는 요소를 최소화할 수 있는 효과가 있는 것으로서, 상술한 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의하여 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위 골조(302)와 파이프 부재(303)의 결합 구조를 나타낸 일 실시 예로서, 이하의 설명에서 상술한 도 3에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명인 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집은 하나 이상의 단위 골조(302)가 결합되어 폐쇄된 프레임을 이루어 거푸집 몸체를 형성하고, 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 설치되어 하나 이상의 단위 골조(302) 사이에 결합되는 파이프 부재(303)를 가진다.
즉 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 자재 없이 기 사용되는 단위 골조(302)를 배치하고, 그 사이, 즉 모서리가 형성되는 단위 골조(302)의 양단측마다 단위 골조(302) 사이에 파이프 부재(303)를 설치함으로써, 단위 골조(302) 사이를 원형 또는 라운드진 형태로 연결하도록 설치한다.

도 4에서는 단위 골조(302) 사이에 결합되는 파이프 부재(303)의 결합 실시 예를 도시하였다.

도 4를 참조하면, 한 실시 예로써, 상술한 단위 골조(302)의 양단 및 상술한 파이프 부재(303)에는 연결되는 방향에 복수의 천공이 형성되어 있을 수 있으며, 단위 골조(302) 및 파이프 부재(303)에 형성된 천공 영역을 대응하여 볼트 등의 결합 수단을 통하여 일체로 결합됨으로써 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 형성할 수 있다.

즉, 이렇게 형성된 사인장 균열의 유도 균열라인을 제공하는 개구부 거푸집은, 그 자체로 벽체 철근과 함께 콘크리트에 타설되어 사인장 균열의 발생 방지 및 발생 범위를 최소화하는 기능을 수행하게 된다.

더욱 구체적으로, 본 발명에서는 벽체 골조와 함께 콘크리트에 타설되는 개구부 거푸집을 제공하는데 있어서, 각 모서리 영역에 원통형의 형태에 의하여 외면이 라운드진 파이프 부재(303)가 단위 골조(302)의 단측 사이를 서로 연결하도록 결합된 형태의 개구부 거푸집의 구조를 제공하게 되며, 이에 따라 각진 모서리 부분을 원형등과 같은 곡면으로 변형하는 역할을 수행하여 각진 모서리 영역에 응력이 집중되어 발생했던 사인장 균열의 발생을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있다.
즉 라운즈 처리를 위해서 별도의 부자재가 필요 없이, 기 사용될 수 있는 파이프 부재(303)의 외면에 의하여, 단위 골조(302) 사이를 연결하도록 설치됨에 따라서 단위 골조(302) 사이의 결합 영역에서 모서리 영역이 형성되지 않도록 구성되어 상술한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 사인장 균열이 발생하더라도, 상술한 파이프 부재(303)의 형태에 의하여 응력을 효과적으로 분산하게 되며, 사인장 균열의 진행 방향을 파이프 부재(303)의 라운드 처리된 외면을 따라 유도할 수 있기 때문에 사인장 균열의 진행 방향을 제어하여 균열 발생 범위를 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 종래의 기술에서 사인장 균열을 방지하기 위하여 벽체를 구성하는 철근에 사인장 균열 방지 철근을 추가로 배근하는 등의 작업 여건이 불량했던 시공 방법을 대체할 수 있게 되는 효과가 있으며, 이에 따라 시공 비용이 절감됨은 물론 시공 기간이 단축되는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상술한 단위 골조(302)의 내부 및 파이프 부재(303)의 내부 관통공에 암면, 유리면, 폴리우레탄, 폴리에스터 및 실런트 중 적어도 어느 하나의 내화성 소재로 구성된 마감재(310)가 충전될 수 있으며, 이에 따라 콘크리트 구조물에 화재가 발생하더라도, 화재에 대한 안전성이 고려된 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 더욱 견실한 구조체를 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의하여 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

한편, 도 5에서는 본원 발명인 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집이 설치된 후, 사인장 균열의 진행 방향에 대한 실시 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서 도 3 및 4에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 5의 400은, 단순히 종래 개구부 거푸집을 이용하여 콘크리트 구조물을 형성하였을 때의 실시 예를 도시한 것으로서, 400에 도시된 바와 같이, 개구부 거푸집은 직각의 모서리를 갖도록 구성되기 때문에, 개구부 모서리 주변에는 응력이 집중됨에 따라 대각선 방향으로 생기는 균열인 사인장 균열이 쉽게 발생하게 되며, 한번 발생한 사인장 균열은 지속적으로 그 균열 범위가 확장되어 콘크리트 구조물의 안정성에 큰 영향을 미치게 된다.

이에 반해, 본원발명의 경우, 410에 도시된 바와 같이, 창틀 및 문틀 등을 포함하는 개구부의 모서리에서 발생하는 사인장 균열의 진행 방향을 유도 및 제어하기 위하여, 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 하나 이상의 단위 골조 사이를 연결하는 파이프 부재를 설치하는 것에 특징이 있으며, 상술한 파이프는 라운드 처리되어 개구부 거푸집에 모서리 영역이 형성되지 않기 때문에, 개구부의 모서리에 집중적으로 발생하는 사인장 균열을 최소화할 수 있음은 물론, 사인장 균열이 발생하더라도 파이프의 곡면을 따라 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공할 수 있게 된다.

즉, 이에 따라 사인장 균열의 발생 범위를 최소화할 수 있게 되어 콘크리트 구조물의 안전성을 제고하는 효과가 있으며, 균열 보수 시공의 횟수를 현저히 절감케 하여, 균열 보수 시공에 소비되는 보수 비용을 절약하고, 구조물의 기대 수명을 연장하는 효과가 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의하여 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

한편, 도 6에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법에 대한 흐름도를 도시하였다.

이하의 설명에 있어서, 상술한 도 3 내지 5에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 먼저, 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 구성하는 단위 골조의 내부 및 파이프 부재의 내부 관통공에 마감재를 충전하는 마감재 충전 단계(S10)가 수행될 수 있다.

이때, 상술한 S10 단계에서 충전되는 마감재는 바람직하게는 앞서 언급한, 암면, 유리면, 폴리우레탄, 폴리에스터 및 실런트 중 적어도 어느 하나의 내화성 소재로 구성된 마감재가 충전될 수 있으며, 상술한 마감재는 단열 소재인 동시에 불연 자재인 것으로서 콘크리트 구조물의 시공 품질을 향상시키는 것은 물론 화재와 같은 재해가 발생하더라도 화재에 대한 안전성을 보유하고 있어 더욱 견실한 구조체를 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.

한편, S10 단계의 수행 후, 벽체 골조에 마감재가 충전된 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 설치하는 개구부 거푸집 설치 단계(S20)가 수행된다.

이때, 상술한 S20 단계에서 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집은 기 설정된 개구부 영역에 설치되는 것으로 이해될 것이다.
이때 구체적으로 상술한 바와 같이 단위 골조의 양 단측에 파이프 부재를 설치함으로써, 단위 골조의 설치에 의하여 구성되는 모서리 영역의 단측 사이가 단위 골조 사이의 파이프 부재의 설치에 의하여 연결되도록 한다.

S20 단계의 수행 후, 벽체 거푸집이 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 매설하는 형태로 설치되게 하여 벽체 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 벽체를 형성하는 벽체 형성 단계(S30)가 수행될 수 있다.

즉, 상술한 S30 단계에서는 벽체 거푸집의 내부에 사인장 균열의 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집이 매설되게 하는 것으로써, 벽체 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 시, 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집이 콘크리트와 함께 매립되게 하는 것으로 이해될 수 있으며, 상술한 설치 구조에 의하여 콘크리트 구조물의 모서리 영역 부근에서 흔히 발생하는 사인장 균열의 발생 빈도 및 균열의 진행 범위를 최소화할 수 있게 됨은 물론, 콘크리트 구조물의 내구성이 향상됨과 동시에 사인장 균열에 의한 균열 보수 시공의 횟수의 감소, 균열 보수 시공에 소비되는 보수 비용의 절약 및, 구조물의 미관이 저해됨을 최소화할 수 있는 효과를 도출할 수 있게 된다.

한편, 상술한 S30 단계에서 콘크리트 타설 후 콘크리트의 양생 기간은 콘크리트가 경화될 수 있도록 수분과 온도를 유지하는 과정을 수행하는 것으로서, 바람직하게는 2 내지 3일 간의 양생 기간이 소요될 수 있으며, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

종합적으로, 상술한 실시 예에 따른 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법에 의하면, 사인장 균열이 발생 시, 거푸집의 각 모서리에 설치된 파이프에 의하여 사인장 균열의 진행 방향을 유도할 수 있게 되어, 콘크리트 구조물의 재료적인 특성에 의하여 불가피하게 발생하는 사인장 균열의 발생 범위을 최소화할 수 있게 되며, 특히 사인장 균열의 발생 범위를 최소화할 수 있게 됨에 따라, 균열 보수 시공의 횟수를 현저히 줄일 수 있으며, 균열 보수 시공에 소비되는 보수 비용의 절감, 구조물의 기대 수명을 연장하는 효과 및 구조물의 미관이 저해됨을 최소화하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 콘크리트 벽체에 개구부를 형성하기 위하여, 하나 이상의 단위 골조를 결합하여 폐쇄된 프레임의 형태로 구성되는 거푸집 몸체; 및
   상기 거푸집 몸체의 각 모서리 영역마다 설치되되 상기 하나 이상의 단 위골조의 양단측마다 단위 골조 사이에 설치되어 상기 단위 골조 사이를 연결하도록 설치되는 파이프 부재;를 포함하고,
   상기 단위 골조의 양단 및 상기 파이프 부재에는,
   볼트 결합에 의하여 상호 연결되도록 하기 위하여, 연결 방향에 복수의 천공이 형성되어 있고,
   상기 단위 골조의 내부 및 상기 파이프 부재의 내부 관통공에는,
   실런트 및 실런트 이외의 연성물질 및 암면, 유리면, 폴리우레탄 및 폴리에스터를 포함하는 내화성 소재로 구성된 마감재가 충전되고,
   상기 파이프 부재는,
   상기 파이프 부재의 외면에 의하여 상기 단위 골조 사이를 연결하도록 설치됨에 따라 상기 단위골조 사이의 결합 영역에서 모서리 영역이 형성되지 않도록 구성되고,
   상기 파이프 부재는,
   금속, 강화 플라스틱, 및 합성 수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법에 있어서,
   상기 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 구성하는 상기 단위 골조의 내부 및 상기 파이프 부재의 내부 관통공에 마감재를 충전하는 마감재 충전 단계;
   벽체 골조에 마감재가 충전된 상기 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 결합하여 설치하되, 단위 골조의 양 단측에 상기 파이프 부재를 설치하여, 단위골조의 설치에 의하여 구성되는 모서리 영역의 단측 사이가 상기 파이프부재에 의하여 연결되도록 설치하는 개구부 거푸집 설치 단계; 및
   벽체 거푸집이 상기 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 매설하는 형태로 설치되게 하여, 상기 벽체 거푸집 내부에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 벽체를 형성하는 벽체 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사인장 균열의 유도 균열 라인을 제공하는 개구부 거푸집을 이용하는 콘크리트 구조물의 시공 방법.
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