KR102548792B1 - Shear strength test equipment for a 3D printed concrete member - Google Patents

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KR102548792B1
KR102548792B1 KR1020210184417A KR20210184417A KR102548792B1 KR 102548792 B1 KR102548792 B1 KR 102548792B1 KR 1020210184417 A KR1020210184417 A KR 1020210184417A KR 20210184417 A KR20210184417 A KR 20210184417A KR 102548792 B1 KR102548792 B1 KR 102548792B1
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shear strength
concrete member
concrete
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김강수
이윤정
이상훈
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서울시립대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3D 콘크리트 프린팅으로 제작된 소규모 콘크리트 부재의 계면 전단강도를 정확히 확인할 수 있도록 하는 것으로, 특히 3D 콘크리트 프린팅 부재의 특성상 각 실험마다 요구하는 실험체의 사이즈가 상이한 데 이에 적합하도록 조절하여 계면 전단강도를 측정할 수 있도록 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 3D 프린터로 층을 쌓아 프린팅 되어 층과 층 사이에 계면이 형성되는 콘크리트 부재의 전단강도 실험장치에 있어서, 일정 크기의 하부 받침부재와; 하부 받침부재의 상부에 고정되는 일정 크기 판 형상의 베이스플레이트와, 일정 크기 판 형상으로 베이스플레이트의 길이방향 타측단부와 타측단부가 일치하도록 베이스플레이트의 상부로 높이조절하여 이격되어 높이조절볼트와 너트로 고정되는 상부고정플레이트로 이루어지는 클램핑부재와; 클램핑부재의 상부고정플레이트의 길이방향 타측면에 일측면이 접하도록 구성되는 가압부재와, 가압부재의 상부에 구성되는 지지부재로 이루어지는 가력부재;를 포함하여 이루어져, 콘크리트 부재는 베이스플레이트와 상부고정플레이트의 사이에 구성되어 계면이 상부고정플레이트의 길이방향 타측단부와 일치하도록 고정되어, 가력부재의 상부에서 가압하여 계면의 전단강도를 측정하도록 한다.The present invention relates to an apparatus for testing the interfacial shear strength of a 3D printed concrete member, and more particularly, to accurately check the interfacial shear strength of a small-scale concrete member produced by 3D concrete printing. The size of the specimen required for each experiment is different, and it relates to a test apparatus for the interfacial shear strength of 3D printed concrete members that can measure the interfacial shear strength by adjusting it appropriately.
A preferred embodiment of the present invention is a shear strength test apparatus for a concrete member in which an interface is formed between layers by layering and printing with a 3D printer, a lower supporting member of a certain size; A base plate in the form of a plate of a certain size fixed to the upper part of the lower support member, and the other end of the base plate in the longitudinal direction of the base plate in the form of a plate of a certain size. A clamping member made of an upper fixing plate fixed to; A pressing member configured so that one side of the clamping member is in contact with the other side surface of the upper fixing plate in the longitudinal direction of the clamping member, and a pressing member composed of a support member configured on top of the pressing member; includes, the concrete member is fixed to the base plate and the upper portion It is configured between the plates and the interface is fixed to coincide with the other end of the longitudinal direction of the upper fixing plate, so that the shear strength of the interface is measured by pressing from the top of the force member.

Description

3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치{Shear strength test equipment for a 3D printed concrete member}Interfacial shear strength test equipment for 3D printed concrete members {Shear strength test equipment for a 3D printed concrete member}

본 발명은 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3D 콘크리트 프린팅으로 제작된 소규모 콘크리트 부재의 계면 전단강도를 정확히 확인할 수 있도록 하는 것으로, 특히 3D 콘크리트 프린팅 부재의 특성상 각 실험마다 요구하는 실험체의 사이즈가 상이한 데 이에 적합하도록 조절하여 계면 전단강도를 측정할 수 있도록 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for testing the interfacial shear strength of a 3D printed concrete member, and more particularly, to accurately check the interfacial shear strength of a small-scale concrete member produced by 3D concrete printing. The size of the specimen required for each experiment is different, and it relates to a test apparatus for the interfacial shear strength of 3D printed concrete members that can measure the interfacial shear strength by adjusting it appropriately.

3D 콘크리트 프린팅은 자동화건설, 비정형구조물 제작 등이 가능하여 건설산업의 혁신적인 변화를 가져올 수 있는 기술로 주목받고 있으며, 이러한 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용하여 구조물을 제작하기 위해서는 구조성능검증이 필요한 실정이다.3D concrete printing is attracting attention as a technology that can bring about innovative changes in the construction industry as it enables automated construction and production of atypical structures.

3D 콘크리트 프린팅은 굳지 않은 콘크리트를 한 층(layer)씩 쌓아 부재를 제작하는데 이때 층 사이에 경계면(interface)이 생성되며 이는 구조적으로 취약점이 될 수 있다, 따라서 계면의 강도를 확인하는 것이 중요하다.3D concrete printing builds a member by stacking unhardened concrete layer by layer. At this time, an interface is created between the layers, which can be a structural weakness. Therefore, it is important to check the strength of the interface.

기존의 전단강도 실험장치는 기둥, 보 등 큰 부재에 적합하고, 재료수준의 전단강도장치는 볼트, 토사 등에 알맞게 설계되어 있어 한 층씩 쌓아 제작하여 경계면이 생성되는 3D 콘크리트 프링팅 부재의 경우에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.The existing shear strength test device is suitable for large members such as columns and beams, and the shear strength device at the material level is designed appropriately for bolts and soil. There was a problem that was difficult to do.

발명의 배경이 되는 기술로는 특허공개 제2016-0001833호 "시험편 전단강도 측정장치"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 '상부 및 하부에 일정 깊이의 결합홈이 형성된 시험편의 전단강도를 측정하는 시험편 전단강도 측정장치에 있어서, 상기 시험편의 결함홈에 단부 측이 삽입되고, 상기 시험편 상부 및 하부의 일부위를 수용하도록 상기 시험편에 각각 결합되는 제1 및 제2내부프레임과, 상기 시험편과 결합된 상기 제1 및 제2내부프레임이 인장장치에 의해 서로 반대되는 방향으로 잡아당겨지도록 상기 제1 및 제2내부프레임을 각각 포섭하는 형태로 마련된 제1 및 제2외부프레임을 포함하는 시험편 전단강도 측정장치'를 제안한다. As a background technology of the invention, there is Patent Publication No. 2016-0001833 "Test piece shear strength measuring device" (Patent Document 1). In the background art, in the 'test piece shear strength measuring device for measuring the shear strength of a test piece having coupling grooves of a certain depth formed on the upper and lower portions, the end side is inserted into the defect groove of the test piece, and parts of the upper and lower parts of the test piece are inserted. First and second inner frames respectively coupled to the test piece to accommodate the stomach, and the first and second inner frames coupled to the test piece are pulled in opposite directions by a tensioning device. We propose a test piece shear strength measuring device including first and second outer frames provided in the form of subsuming 2 inner frames, respectively.

그러나 상기 배경기술은 3D콘크리트 부재와 같은 계면에 대한 전단을 측정하기 어려울 뿐만 아니라 부재의 크기에 대응하지 못하는 문제점이 있었다.However, the background art has a problem in that it is difficult to measure the shear on an interface such as a 3D concrete member and cannot correspond to the size of the member.

특허공개 제2016-0001833호 "시험편 전단강도 측정장치"Patent Publication No. 2016-0001833 "Test piece shear strength measuring device"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3D 콘크리트 프린팅으로 제작된 소규모 콘크리트 부재의 전단강도 실험 시 정확히 한 계면에만 가력하도록 하여 다른 계면에 손상을 주지 않도록 하여 한 실험체의 여러 레이어의 전단강도를 파악 할 수 있어 계면 전단강도를 정확히 실험할 수 있으며, 다양한 규격으로 조절하여 사용할 수 있도록 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems, and when testing the shear strength of small-scale concrete members produced by 3D concrete printing, the shear strength of several layers of one specimen is applied by applying pressure to exactly one interface so as not to damage the other interface. The purpose of this study is to provide a test device for the interfacial shear strength of 3D printed concrete members that can accurately test the interfacial shear strength and can be used by adjusting it to various specifications.

본 발명은 3D 프린터로 층을 쌓아 프린팅 되어 층과 층 사이에 계면이 형성되는 콘크리트 부재의 전단강도 실험장치에 있어서, 일정 크기의 하부 받침부재와; 하부 받침부재의 상부에 고정되는 일정 크기 판 형상의 베이스플레이트와, 일정 크기 판 형상으로 베이스플레이트의 길이방향 타측단부와 타측단부가 일치하도록 베이스플레이트의 상부로 높이조절하여 이격되어 높이조절볼트와 너트로 고정되는 상부고정플레이트로 이루어지는 클램핑부재와; 클램핑부재의 상부고정플레이트의 길이방향 타측면에 일측면이 접하도록 구성되는 가압부재와, 가압부재의 상부에 구성되는 지지부재로 이루어지는 가력부재;를 포함하여 이루어져, 콘크리트 부재는 베이스플레이트와 상부고정플레이트의 사이에 구성되어 계면이 상부고정플레이트의 길이방향 타측단부와 일치하도록 고정되어, 가력부재의 상부에서 가압하여 계면의 전단강도를 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.The present invention is a shear strength test apparatus for a concrete member in which an interface is formed between layers by stacking and printing with a 3D printer, comprising: a lower supporting member of a certain size; A base plate in the form of a plate of a certain size fixed to the upper part of the lower support member, and the other end of the base plate in the longitudinal direction of the base plate in the form of a plate of a certain size. And a clamping member made of an upper fixing plate fixed to; A pressing member configured so that one side of the clamping member is in contact with the other side surface of the upper fixing plate in the longitudinal direction of the clamping member, and a pressing member composed of a support member configured on top of the pressing member; includes, the concrete member is fixed to the base plate and the upper portion It is configured between the plates and the interface is fixed to match the other end of the longitudinal direction of the upper fixing plate, and the shear strength of the interface is measured by pressing from the top of the loading member. Interfacial shear strength of the 3D printed concrete member We would like to provide an experimental device.

또한, 클램핑부재의 높이조절볼트는 베이스플레이트의 폭방향 양측에 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, to provide a test apparatus for the interfacial shear strength of a 3D printed concrete member, characterized in that the height adjustment bolts of the clamping member are configured on both sides of the base plate in the width direction, respectively.

또한, 클램핑부재의 높이조절볼트는 베이스플레이트의 길방향 일정간격으로 2개 또는 그 이상 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, to provide an interface shear strength test apparatus for 3D printed concrete members, characterized in that the height adjustment bolts of the clamping member are composed of two or more at regular intervals in the longitudinal direction of the base plate.

또한, 하부 받침부재에는 상부면에서 하부로 일정 깊이까지 고정공이 형성되며, 클램핑부재의 베이스플레이트는 고정공에 대응하는 위치에 관통하여 고정볼트 체결공이 통공되어, 고정볼트가 베이스플레이트의 상부에서 고정공으로 체결되어 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, a fixing hole is formed in the lower support member from the top to the bottom to a certain depth, and the base plate of the clamping member penetrates at a position corresponding to the fixing hole, and the fixing bolt fastening hole is through, and the fixing bolt is fixed at the top of the base plate It is intended to provide a test apparatus for interfacial shear strength of a 3D printed concrete member, characterized in that it is fastened and fixed with a ball.

또한, 고정볼트 체결공은 단턱이 형성되어 고정볼트의 머리가 베이스플레이트의 내부에 인입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, the fixed bolt fastening hole is to provide a 3D printed concrete member interfacial shear strength test apparatus, characterized in that a step is formed and the head of the fixed bolt is inserted into the base plate and fastened.

또한, 높이조절볼트는 베이스플레이트에 높이조절볼트 체결공이 통공되고 높이조절볼트는 베이스플레이트의 하부에서 상부로 관통되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, the height adjustment bolt is to provide an interfacial shear strength test device for 3D printed concrete members, characterized in that the height adjustment bolt fastening hole is through the base plate and the height adjustment bolt penetrates from the bottom to the top of the base plate and is fastened. .

또한, 높이조절볼트 체결공은 단턱이 형성되어 높이조절볼트의 머리가 베이스플레이트의 내부에 인입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, the height adjustment bolt fastening hole is to provide a 3D printed concrete member interfacial shear strength test apparatus, characterized in that a step is formed and the head of the height adjustment bolt is inserted into the base plate and fastened.

또한, 베이스플레이트의 콘크리트 부재의 하부면과 접하는 상부면에는 베이스플레이트의 길이방향으로 회전하는 복수의 롤러가 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치를 제공하고자 한다.In addition, to provide an interfacial shear strength test apparatus of a 3D printed concrete member, characterized in that a plurality of rollers rotating in the longitudinal direction of the base plate are configured on the upper surface in contact with the lower surface of the concrete member of the base plate.

본 발명의 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치는 3D 콘크리트 프린팅으로 제작된 소규모 콘크리트 부재의 전단강도 실험 시 정확히 한 계면에만 가력하도록 하여 다른 계면에 손상을 주지 않도록 하여 한 실험체의 여러 레이어의 전단강도를 파악 할 수 있어 계면 전단강도를 정확히 실험할 수 있으며, 특히 3D 콘크리트 프린팅 부재의 특성상 각 실험마다 요구하는 실험체의 사이즈가 상이한 데 이에 적합하도록 조절하여 사용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다. The interfacial shear strength test apparatus of the 3D printed concrete member of the present invention applies force to exactly one interface when testing the shear strength of a small-scale concrete member manufactured by 3D concrete printing, so as not to damage the other interface, and thus, Since the shear strength can be grasped, the interfacial shear strength can be accurately tested. In particular, due to the nature of the 3D concrete printing member, the size of the specimen required for each experiment is different, and there is a very useful effect that can be adjusted appropriately for use.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 계면 전단강도 실험장치의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 계면 전단강도 실험장치에 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 전단강도 실험을 위한 고정상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 상기 도 4의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 계면 전단강도 실험장치의 다른 실시예의 사시도이다.The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is limited to those described in the accompanying drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a perspective view of the interfacial shear strength test apparatus of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG. 1;
3 is a perspective view showing an embodiment of a 3D printed concrete member.
Figure 4 is a perspective view showing a fixed state for the shear strength test of the 3D printed concrete member in the interfacial shear strength test apparatus of the present invention.
Figure 5 is a side view of the above Figure 4;
6 is a perspective view of another embodiment of the interfacial shear strength test apparatus of the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. Below, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented in the accompanying drawings, but the presented embodiments are illustrative for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention according to a preferred embodiment will be described in detail.

도 1은 본 발명의 계면 전단강도 실험장치의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 일 실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of an interfacial shear strength test apparatus of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a 3D printed concrete member.

도 1은 본 발명의 계면 전단강도 실험장치의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 일 실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of an interfacial shear strength test apparatus of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a 3D printed concrete member.

도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명의 계면 전단강도 실험장치(1)는 하부 받침부재(10)와, 하부 받침부재(10)의 상부에 고정되며 높이조절하여 콘크리트 부재(5)를 고정할 수 있는 클램핑부재(20)와, 클램핑부재(20)에 고정된 콘크리트 부재(5)에 별도의 가력장치에 의하여 가력하여 전단강도를 실험할 수 있도록 하는 가력부재(30)로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the interfacial shear strength test apparatus 1 of the present invention is fixed to the lower supporting member 10 and the upper part of the lower supporting member 10, and fixes the concrete member 5 by adjusting the height It is composed of a clamping member 20 capable of performing a clamping member 20 and a pressing member 30 for testing the shear strength by applying pressure to the concrete member 5 fixed to the clamping member 20 by a separate pressing device.

콘크리트 부재(5)는 도 3에서와 같이, 3D 프린터로 층을 쌓아 프린팅 되어 이루어지기 때문에 콘크리트 부재(5)의 층과 층 사이에 계면(51)이 형성된다.As shown in FIG. 3, the concrete member 5 is formed by layering and printing with a 3D printer, so an interface 51 is formed between the layers of the concrete member 5.

도 3에서와 같이, 3D 프린팅으로 제작된 콘크리트 부재(5)는 각 기관의 장비 제원 및 요구하는 출력물의 사이즈에 따라 레이어의 폭(w), 레이어의 개수(n), 레이어의 높이(h), 레이어의 길이(l) 등 사이즈가 달라질 수 있는데, 따라서, 본 발명에서는 이에 대응하여 다양한 크기나 높이로 구성할 수 있어 실험체인 콘크리트 부재(5)의 사이즈가 달라져도 전단강도의 실험이 가능하도록 한다.As shown in FIG. 3, the concrete member 5 manufactured by 3D printing has a layer width (w), a number of layers (n), and a layer height (h) according to the equipment specifications of each institution and the size of the output required. , The length (l) of the layer may vary. Therefore, in the present invention, it can be configured in various sizes or heights corresponding to this, so that even if the size of the concrete member 5, which is a test object, changes, it is possible to test the shear strength. .

하부 받침부재(10)는 일정 크기로 이루어지며, 전체적으로 본 발명의 계면 전단강도 실험장치(1) 및 콘크리트 부재(5)를 지지하는 역할을 한다. 이와 같은 하부 받침부재(10)는 콘크리트, 강재 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.The lower support member 10 is made of a certain size and serves to support the interfacial shear strength test apparatus 1 and the concrete member 5 of the present invention as a whole. The lower support member 10 may be made of various materials such as concrete and steel.

이와 같은 하부 받침부재(10)의 상부에는 콘크리트 부재(5)를 클램핑할 수 있는 클램핑부재(20)가 고정설치되는데, 베이스플레이트(210)와 베이스플레이트(210)의 상부로 이격되어 구성되는 상부고정플레이트(230)와 상부고정플레이트(230)의 높이를 조절하도록 하는 높이조절볼트(220)로 이루어진다.A clamping member 20 capable of clamping the concrete member 5 is fixedly installed on the upper portion of the lower supporting member 10, and the upper portion configured to be spaced apart from the base plate 210 and the upper portion of the base plate 210 It consists of a height adjustment bolt 220 to adjust the height of the fixing plate 230 and the upper fixing plate 230.

베이스플레이트(210)는 일정 크기 판 형상으로 강재 등 다양한 부재로 이루어질 수 있으며 충분한 두께를 갖도록 하여야 하고, 하부 받침부재(210)의 상부에 공지의 다양한 방법에 의해 고정설치되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 받침부재(10)에는 상부면에서 하부로 일정 깊이까지 고정공(110)이 형성되도록 하고, 클램핑부재(20)의 베이스플레이트(210)는 고정공(110)에 대응하는 위치에 관통하여 고정볼트 체결공(251)이 통공되도록 하여, 고정볼트(250)가 베이스플레이트(210)의 상부에서 고정공(110)으로 체결되어 도 1에서와 같이 고정되도록 할 수 있다.The base plate 210 may be made of various members such as steel in a plate shape of a certain size, and should have a sufficient thickness, and is fixed and installed on the upper part of the lower support member 210 by various known methods, as shown in FIG. As such, the fixing hole 110 is formed in the lower support member 10 from the top surface to the bottom to a certain depth, and the base plate 210 of the clamping member 20 is at a position corresponding to the fixing hole 110 By passing through the fixing bolt fastening hole 251 , the fixing bolt 250 is fastened to the fixing hole 110 from the upper part of the base plate 210 so that it can be fixed as shown in FIG. 1 .

특히, 고정볼트(250)의 머리에 의하여 콘크리트 부재(5)의 클램핑시 방해받지 않도록 하기 위하여, 도 2에서와 같이, 고정볼트 체결공(251)은 단턱이 형성되어 고정볼트(250)의 머리가 베이스플레이트(210)의 내부에 완전히 인입되어 체결되도록 하여, 도 1에서와 같이, 베이스플레이트(210)의 상부면으로 고정볼트(250)의 머리가 돌출되지 않도록 한다.In particular, in order not to be hindered by the head of the fixing bolt 250 during clamping of the concrete member 5, as shown in FIG. 2, the fixing bolt fastening hole 251 is formed with a step so that the head of the fixing bolt 250 is completely inserted into the base plate 210 and fastened so that, as shown in FIG. 1, the head of the fixing bolt 250 does not protrude from the upper surface of the base plate 210.

도 4는 본 발명의 계면 전단강도 실험장치에 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 전단강도 실험을 위한 고정상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 측면도이다.4 is a perspective view showing a fixed state for a shear strength test of a concrete member 3D printed in the interface shear strength test apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a side view of FIG. 4 above.

이와 같은 베이스플레이트(210)의 상부에는 일정거리 이격되어 강재 등으로 이루어지는 일정 크기 판 형상으로 상부고정플레이트(230)가 구성된다. 도 4 및 도 5에서와 같이, 베이스플레이트(210)와 상부고정플레이트(230)의 사이에는 콘크리트 부재(5)가 구성되어 클램핑 된다.Above the base plate 210, an upper fixing plate 230 is formed in the shape of a plate of a certain size made of steel or the like spaced apart from each other by a certain distance. As shown in FIGS. 4 and 5, a concrete member 5 is configured and clamped between the base plate 210 and the upper fixing plate 230.

따라서, 상부고정플레이트(230)의 높이를 콘크리트 부재(5)의 크기에 따라 조절하여 고정되도록 베이스플레이트(210)의 상부로 높이조절하여 이격되어 높이조절볼트(220)와 너트(240)로 고정되도록 한다.Therefore, the height of the upper fixing plate 230 is adjusted according to the size of the concrete member 5 to be fixed by adjusting the height to the top of the base plate 210 to be spaced apart and fixed with the height adjusting bolt 220 and the nut 240 Let it be.

이때, 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)에 높이조절볼트 체결공(221)이 통공되고 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)의 하부에서 상부로 관통되어 체결되도록 할 수 있으며, 특히, 높이조절볼트 체결공(221)은 하부의 단면의 크기가 크고 상부의 단면의 크기가 작도록 단턱이 형성되어 높이조절볼트(220)의 머리가 베이스플레이트(210)의 내부에 인입되어 구성되도록 할 수도 있다.At this time, the height adjustment bolt 220 may be such that the height adjustment bolt fastening hole 221 passes through the base plate 210 and the height adjustment bolt 220 penetrates from the bottom to the top of the base plate 210 to be fastened, In particular, the height adjustment bolt fastening hole 221 is formed with a step so that the size of the cross section of the lower part is large and the size of the cross section of the upper part is small, so that the head of the height adjustment bolt 220 is inserted into the base plate 210 You can also make it configurable.

이때, 상부고정플레이트(230)는 도 5에서와 같이, 베이스플레이트(210)의 길이방향 타측단부와 타측단부가 일치하도록 구성되어, 콘크리트 부재(5)의 계면(51)과 수직선상에 위치할 수 있도록 하여 정확한 전단강도 실험이 가능하도록 한다.At this time, as shown in FIG. 5, the upper fixing plate 230 is configured so that the other end in the longitudinal direction of the base plate 210 coincides with the other end, and is positioned on a vertical line with the interface 51 of the concrete member 5 This enables accurate shear strength testing.

상기와 같이, 베이스플레이트(210)와 상부고정플레이트(230)의 사이에는 콘크리트 부재(5)가 구성되어 클램핑되어 고정되면, 가력부재(30)를 이용하여 콘크리트 부재(5)에 가력하여 전단강도를 실험하게 된다.As described above, when the concrete member 5 is configured between the base plate 210 and the upper fixing plate 230 and clamped and fixed, the shear strength is applied to the concrete member 5 using the pressing member 30 will experiment with

가력부재(30)는 도시된 바와 같이, 클램핑부재(20)의 상부고정플레이트(230)의 길이방향 타측면에 일측면이 접하도록 구성되는 가압부재(310)와, 가압부재(310)의 상부에 구성되는 지지부재(320)로 이루어지며, 지지부재(320)의 상부에서 별도의 가력장치를 이용하여 가력하도록 한다.As shown, the pressing member 30 includes a pressing member 310 configured to have one side in contact with the other side in the longitudinal direction of the upper fixing plate 230 of the clamping member 20, and an upper portion of the pressing member 310 It is made of a support member 320 constituted in, and the upper part of the support member 320 uses a separate lifting device to exert pressure.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치(1)는 콘크리트 부재(5)가 베이스플레이트(210)와 상부고정플레이트(230)의 사이에 구성되어 계면(51)이 상부고정플레이트(230)의 길이방향 타측단부와 일치하도록 고정되어, 가력부재(30)의 상부에서 가압하여 계면(51)의 전단강도를 측정하도록 하는 것이다.In the interfacial shear strength test apparatus (1) of the 3D printed concrete member of the present invention configured as described above, the concrete member (5) is configured between the base plate 210 and the upper fixing plate 230, and the interface 51 It is fixed to coincide with the other end of the longitudinal direction of the upper fixing plate 230, and the shear strength of the interface 51 is measured by pressing from the top of the force member 30.

도 3에서와 같이, 3D 프린팅으로 제작된 콘크리트 부재(5)는 각 기관의 장비 제원 및 요구하는 출력물의 사이즈에 따라 레이어의 폭(w), 레이어의 개수(n), 레이어의 높이(h), 레이어의 길이(l) 등 사이즈가 달라질 수 있기 때문에, 클램핑부재(20)의 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)의 폭방향 양측에 각각 구성되도록 하고, 이 사이로 콘크리트 부재(5)가 구성되도록 하여 다양한 크기의 콘크리트 부재(5)에 대응하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 3, the concrete member 5 manufactured by 3D printing has a layer width (w), a number of layers (n), and a layer height (h) according to the equipment specifications of each institution and the size of the output required. , Since the size such as the length (l) of the layer may vary, the height adjustment bolts 220 of the clamping member 20 are configured on both sides of the base plate 210 in the width direction, respectively, and the concrete member 5 is placed between them. It can be configured to correspond to concrete members 5 of various sizes.

도 6은 본 발명의 계면 전단강도 실험장치의 다른 실시예의 사시도이다.6 is a perspective view of another embodiment of the interfacial shear strength test apparatus of the present invention.

특히, 실험체인 콘크리트 부재(5)의 크기 및 예상하중을 고려하여 클램핑부재(20)의 높이조절볼트(220)는 도 6에서와 같이, 베이스플레이트(210)의 길방향 일정간격으로 2개가 구성되도록 할 수도 있으며, 필요에 따라서는 그 이상 구성되도록 할 수도 있다.In particular, two height adjustment bolts 220 of the clamping member 20 are configured at regular intervals in the longitudinal direction of the base plate 210, as shown in FIG. It can be made to be, and it can be configured more than that if necessary.

또한, 도 6에서와 같이, 베이스플레이트(210)의 콘크리트 부재(5)의 하부면과 접하는 상부면에는 베이스플레이트(210)의 길이방향으로 회전하는 복수의 롤러(270)가 구성되하여, 실험 1회 후 다음 계면의 실험 시 실험체인 콘크리트 부재(5)의 의 이동을 용이하게 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of rollers 270 rotating in the longitudinal direction of the base plate 210 are configured on the upper surface in contact with the lower surface of the concrete member 5 of the base plate 210, When testing the next interface after one time, the movement of the concrete member 5, which is a test object, may be facilitated.

상기와 같은 본 발명의 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치는 3D 콘크리트 프린팅으로 제작된 소규모 콘크리트 부재의 전단강도 실험 시 정확히 한 계면에만 가력하도록 하여 다른 계면에 손상을 주지 않도록 하여 한 실험체의 여러 레이어의 전단강도를 파악 할 수 있어 계면 전단강도를 정확히 실험할 수 있으며, 특히 3D 콘크리트 프린팅 부재의 특성상 각 실험마다 요구하는 실험체의 사이즈가 상이한 데 이에 적합하도록 조절하여 사용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다. The interfacial shear strength test apparatus of the 3D-printed concrete member of the present invention as described above is applied to exactly one interface during the shear strength test of the small-scale concrete member produced by 3D concrete printing, so as not to damage the other interface, so that one test object Since the shear strength of multiple layers can be grasped, the interfacial shear strength can be accurately tested. In particular, due to the characteristics of 3D concrete printing members, the size of the specimen required for each experiment is different, and it is a very useful effect that can be adjusted and used appropriately. there is.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended below.

1 : 계면 전단강도 실험장치
10 : 하부 받침부재
20 : 클램핑부재
210 : 베이스플레이트
220 : 높이조절볼트
230 : 상부고정플레이트
240 : 너트
30 : 가력부재
5 : 콘크리트 부재
51 : 계면1: Interfacial shear strength test device
10: lower support member
20: clamping member
210: base plate
220: height adjustment bolt
230: upper fixing plate
240: nut
30: weighting member
5: concrete member
51: interface

Claims (8)

3D 프린터로 층을 쌓아 프린팅 되어 층과 층 사이에 계면(51)이 형성되는 콘크리트 부재(5)의 전단강도 실험장치에 있어서,
일정 크기의 하부 받침부재(10)와;
하부 받침부재(10)의 상부에 고정되는 일정 크기 판 형상의 베이스플레이트(210)와, 일정 크기 판 형상으로 베이스플레이트(210)의 길이방향 타측단부와 타측단부가 일치하도록 베이스플레이트(210)의 상부로 높이조절하여 이격되어 높이조절볼트(220)와 너트(240)로 고정되는 상부고정플레이트(230)로 이루어지는 클램핑부재(20)와;
클램핑부재(20)의 상부고정플레이트(230)의 길이방향 타측면에 일측면이 접하도록 구성되는 가압부재(310)와, 가압부재(310)의 상부에 구성되는 지지부재(320)로 이루어지는 가력부재(30);를 포함하여 이루어져,
콘크리트 부재(5)는 베이스플레이트(210)와 상부고정플레이트(230)의 사이에 구성되어 계면(51)이 상부고정플레이트(230)의 길이방향 타측단부와 일치하도록 고정되어,
가력부재(30)의 상부에서 가압하여 계면(51)의 전단강도를 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.In the shear strength test apparatus of a concrete member (5) in which an interface (51) is formed between layers by layering and printing with a 3D printer,
a lower support member 10 having a certain size;
The base plate 210 having a plate shape of a certain size fixed to the upper part of the lower support member 10 and the other end of the base plate 210 in the longitudinal direction of the base plate 210 having a certain size plate shape and the other end of the base plate 210 A clamping member 20 composed of an upper fixing plate 230 that is spaced apart by adjusting the height to the top and fixed with a height adjusting bolt 220 and a nut 240;
A pressing member 310 configured so that one side is in contact with the other longitudinal side surface of the upper fixing plate 230 of the clamping member 20, and a support member 320 configured on top of the pressing member 310. Force consisting of Member 30; consists of,
The concrete member 5 is constructed between the base plate 210 and the upper fixing plate 230 so that the interface 51 coincides with the other longitudinal end of the upper fixing plate 230,
An interfacial shear strength test apparatus of a 3D printed concrete member, characterized in that the shear strength of the interface 51 is measured by pressing from the top of the loading member 30. 청구항 1에 있어서,
클램핑부재(20)의 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)의 폭방향 양측에 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 1,
The height adjustment bolt 220 of the clamping member 20 is a 3D printed concrete member interfacial shear strength test apparatus, characterized in that each is configured on both sides of the base plate 210 in the width direction. 청구항 2에 있어서,
클램핑부재(20)의 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)의 길방향 일정간격으로 2개 또는 그 이상 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 2,
The interfacial shear strength test apparatus of the 3D printed concrete member, characterized in that the height adjustment bolt 220 of the clamping member 20 is composed of two or more at regular intervals in the longitudinal direction of the base plate 210. 청구항 1에 있어서,
하부 받침부재(10)에는 상부면에서 하부로 일정 깊이까지 고정공(110)이 형성되며
클램핑부재(20)의 베이스플레이트(210)는 고정공(110)에 대응하는 위치에 관통하여 고정볼트 체결공(251)이 통공되어, 고정볼트(250)가 베이스플레이트(210)의 상부에서 고정공(110)으로 체결되어 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 1,
A fixing hole 110 is formed in the lower supporting member 10 from the upper surface to the lower part to a certain depth,
The base plate 210 of the clamping member 20 is penetrated at a position corresponding to the fixing hole 110 and the fixing bolt fastening hole 251 is through therethrough, so that the fixing bolt 250 is fixed at the top of the base plate 210. Interfacial shear strength test apparatus of a 3D printed concrete member, characterized in that it is fastened and fixed with a ball (110). 청구항 4에 있어서,
고정볼트 체결공(251)은 단턱이 형성되어 고정볼트(250)의 머리가 베이스플레이트(210)의 내부에 인입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 4,
The fixing bolt fastening hole 251 is formed with a step so that the head of the fixing bolt 250 is inserted into the base plate 210 and fastened. 청구항 1에 있어서,
높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)에 높이조절볼트 체결공(221)이 통공되고 높이조절볼트(220)는 베이스플레이트(210)의 하부에서 상부로 관통되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 1,
The height adjustment bolt 220 is 3D, characterized in that the height adjustment bolt fastening hole 221 is through the base plate 210 and the height adjustment bolt 220 penetrates from the bottom to the top of the base plate 210 and is fastened. Interfacial shear strength test device for printed concrete members. 청구항 6에 있어서,
높이조절볼트 체결공(221)은 단턱이 형성되어 높이조절볼트(220)의 머리가 베이스플레이트(210)의 내부에 인입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 6,
The height adjustment bolt fastening hole 221 is formed with a step so that the head of the height adjustment bolt 220 is inserted into the base plate 210 and fastened. 청구항 1에 있어서,
베이스플레이트(210)의 콘크리트 부재(5)의 하부면과 접하는 상부면에는 베이스플레이트(210)의 길이방향으로 회전하는 복수의 롤러(270)가 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 된 콘크리트 부재의 계면 전단강도 실험장치.The method of claim 1,
An interface of a 3D printed concrete member, characterized in that a plurality of rollers 270 rotating in the longitudinal direction of the base plate 210 are configured on the upper surface of the base plate 210 in contact with the lower surface of the concrete member 5 Shear strength test equipment.
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