KR102583824B1 - Box-type CFT column with high-strength self-compacting concrete guide plate to reduce material separation and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박스형 강판 내부에 콘크리트가 타설되는 CFT기둥에 있어서, 박스형 강판 기둥 내측에 수직내다이아프램이 용접 고정되고, 수직내다이아프램의 내측부에 하측으로 일정의 경사각을 가지고 경사지게 형성되며 박스형 강판 기둥의 길이 방향 아래방향으로 서로 마주보고 일정 높이를 가지면서 일정간격으로 지그재그로 형성된 유도판이 설치되며, 상기 유도판을 통하여 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 타설되는 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥 및 이의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a CFT column in which concrete is poured inside a box-shaped steel plate, in which a vertical inner diaphragm is welded and fixed to the inside of the box-shaped steel plate column, and the inner part of the vertical inner diaphragm is formed to be inclined downward at a certain inclination angle. Guide plates facing each other in the longitudinal direction downward and having a certain height and formed in zigzags at regular intervals are installed, and high-strength self-filling concrete with reduced material separation is poured through the guide plates. This relates to a box-type CFT column equipped with a self-filling concrete pouring guide plate and its construction method.
Description
본 발명은 박스형 강판 강판 기둥 내측의 수직내다이아프램에 용접 고정된 유도관을 이용하여 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 타설함으로써 고강도 자기충전 콘크리트가 밀실하게 채워지는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥 및 이의 제작방법에 관한 것이다.The present invention is a high-strength self-filling concrete with reduced material separation that is tightly filled by pouring high-strength self-filling concrete with reduced material separation using a guide pipe welded and fixed to the vertical internal diaphragm inside the box-shaped steel plate column. This relates to a box-type CFT column equipped with a pouring guide plate and its manufacturing method.
CFT(Concrete Filled Steel Tube) 기둥은 강판으로 형성된 플레이트 내부에 콘크리트를 충전한 구조로서 콘크리트가 압축력에는 매우 강하지만 인장력에는 취약한 재료적 특성과 강판인 플레이트는 인장, 압축력에 모두 강하지만 국부좌굴에 취약한 재료적 특성을 서로 보완하여 조합한 것으로, CFT기둥에서 강판의 플레이트는 횡변형을 구속하여 콘크리트의 압축내력을 증가시키고, 콘크리트는 플레이트의 국부좌굴을 감소시켜 단면의 증가 없이 내력을 크게 증가시킨 것이다. 이러한 CFT기둥은 강판이 영구 거푸집의 역할을 하기 때문에 별도의 거푸집 작업을 할 필요가 없고 강판이 내부에 충전된 콘크리트를 견고하게 구속해주기 때문에 구조적으로도 매우 우수하다는 장점을 갖는다. A CFT (Concrete Filled Steel Tube) column is a structure in which concrete is filled inside a plate formed of steel plate. Concrete is very strong in compressive force, but is weak in tensile force. The material characteristics of a steel plate are strong in both tensile and compressive force, but vulnerable to local buckling. It is a combination of material properties that complement each other. In a CFT column, the steel plate restrains lateral deformation and increases the compressive strength of the concrete, and the concrete reduces local buckling of the plate, greatly increasing the strength without increasing the cross section. . These CFT columns have the advantage of being structurally excellent because the steel plate acts as a permanent form, so there is no need for separate form work, and the steel plate firmly restrains the concrete filled inside.
그러나 상기와 같은 CFT기둥에 사용되는 강판 기둥은 4면의 강판을 용접하여 조립하는 것으로 제작시에 비틀림이 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 별도의 철물이 필요하다. 종래 기술은 비틀림방지철물을 사용하여 제작이 용이하도록 사용하였으나 구조적인 역할을 하고 있지 않았으며 CFT기둥의 구조적 기능을 갖게 하기 위하여 별도의 내·외부에 다이아프램을 설치하였다. However, the steel plate column used in the above CFT column is assembled by welding steel plates on four sides, so twisting may occur during manufacturing, so separate hardware is needed to prevent this. The prior art used anti-torsion hardware to facilitate manufacturing, but it did not play a structural role, and separate diaphragms were installed inside and outside to ensure the structural function of the CFT column.
또한, CFT기둥은 경제적인 설계를 위해 강판의 두께가 점차 얇아지고, 강판 내부에 타설되는 콘크리트는 고유동콘크리트를 사용하기 때문에 타설시 측압에 의해 배부름현상이 발생하는 경우가 있어 안전상의 문제가 있었으며, 특히, CFT기둥에 콘크리트를 타설할시 콘크리트가 자유 낙하하면서 재료분리가 생기고, 이를 방지하기 위하여 콘크리트 타설 높이를 설정하였으나, CFT기둥의 높이가 장대화함에 따라 타설 높이를 설정하는데 한계가 있으므로 콘크리트가 자유낙하 없이 유도관을 이용하여 CFT기둥을 형성하는 강판 기둥 내부에 타설되는 등록특허공보 등록번호 제2056259호인 '내다이아프램과 콘크리트 유도관이 구비된 사각 CFT기둥'가 출원 등록되었다. 상기 선발명은 CFT기둥과 보가 결합되는 CFT기둥의 내측에 수평의 내다이아프램을 설치하고 상기 내다이아프램의 모퉁이게 콘크리트 유도관을 설치하여 상기 유도관에 타설되는 콘크리트는 개방된 경사관과 이에 이어지는 폐쇄된 직선관을 통하여 아래로부터 충전되는 것인데, 타설된 콘크리트가 개방된 경사관를 흘러 내려가다가 폐쇄된 직선관 내부로 들어가 흘러 내려가기 때문에 흐름속도가 일정하지 않을 뿐만 아니라 개방된 경사관과 폐쇄된 직선관이 만나는 부분에 타설되는 콘크리트가 정체되어 폐색되는 문제가 있다. 특히, 보가 결합되는 CFT기둥 내측에 보강되는 내다이아프램은 수평의 '+'자형으로 형성되어 CFT 기둥의 내측 수평부를 대부분 막기 때문에 콘크리트를 CFT기둥에 타설함에 있어서 방해가 되는 요인으로 작용하여 콘크리트의 충전성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.In addition, for CFT columns, the thickness of the steel plates gradually becomes thinner for economical design, and because the concrete poured inside the steel plates uses high-flow concrete, bulging may occur due to lateral pressure during pouring, which poses a safety problem. In particular, when pouring concrete into a CFT column, material separation occurred as the concrete fell freely. To prevent this, the concrete pouring height was set, but as the height of the CFT column became longer, there was a limit to setting the pouring height. An application has been filed for Registered Patent Publication No. 2056259, 'Square CFT Column with Internal Diaphragm and Concrete Guide Pipe', in which concrete is poured inside a steel plate column that forms a CFT column using a guide pipe without free fall. The selection name installs a horizontal inner diaphragm on the inside of the CFT column where the CFT column and the beam are connected, and installs a concrete guide pipe at the corner of the inner diaphragm, so that the concrete poured into the guide pipe is placed in the open inclined pipe and the connected pipe. It is filled from below through a closed straight pipe, but the poured concrete flows down the open inclined pipe and then enters and flows down inside the closed straight pipe, so the flow speed is not constant, and not only is the flow speed inconsistent between the open inclined pipe and the closed straight pipe. There is a problem that the concrete poured at the area where the pipes meet stagnates and becomes blocked. In particular, the inner diaphragm, which is reinforced inside the CFT column where the beam is connected, is formed in a horizontal '+' shape and blocks most of the inner horizontal part of the CFT column, so it acts as a hindrance when pouring concrete into the CFT column and acts as a hindrance to the concrete. It acts as a factor that reduces rechargeability.
또한, 장대화된 CFT기둥을 형성하는 강판 기둥에 콘크리트 타설시 유도관 대신 상단에 깔대기부가 형성되며 깔대기부 밑으로 파이프부가 결합된 트레미관을 사용하는데, 상기 깔대기부를 통해 투입된 콘크리트는 상기 파이프부 내에서 회전하면서 하부로 이동하므로 파이프부 내부의 공기압력이 최소화되면서 파이프부의 말단 토출구로 배출되나, 콘크리트 배출이 진행되면서 상기 파이프부의 하부가 일정 깊이 이상 콘크리트에 묻히게 되며, 약 2m 이상 묻히게 되면 상기 파이프부 내부에 압력이 걸려 폐색되는 문제가 있다. 이에 따라 이러한 문제 해결을 위해 순차적으로 트레미관을 수직방향으로 상승·절단시키면서 콘크리트 타설을 진행할 수밖에 없었으며, 트레미관 상승 작업을 위해서는 서비스 크레인, 펌프카 등의 중장비를 사용해야 하기 때문에 트레미관을 이용한 강판 충전 작업은 경제성이 저하되고, 작업 시간도 오래 걸리며, 공사가 진행될수록 장비 이동공간도 한정되어 많은 불편함이 따르게 된다.In addition, when pouring concrete into a steel plate column forming an elongated CFT column, a funnel is formed at the top instead of a guide pipe, and a tremie pipe with a pipe section combined below the funnel is used. The concrete introduced through the funnel is inside the pipe section. As it rotates and moves downward, the air pressure inside the pipe section is minimized and discharged through the end discharge port of the pipe section. However, as the concrete discharge progresses, the lower part of the pipe section is buried in concrete over a certain depth, and when buried for more than about 2 m, the pipe section is discharged. There is a problem of blockage due to internal pressure. Accordingly, in order to solve this problem, there was no choice but to proceed with concrete pouring by sequentially raising and cutting the tremie pipe in the vertical direction. Since the work of raising the tremie pipe requires the use of heavy equipment such as service cranes and pump cars, steel plate filling using the tremie pipe was required. The economic feasibility of the work decreases, the work time takes a long time, and as the construction progresses, the space for moving equipment is limited, resulting in many inconveniences.
또한, 공개특허공보 공개번호 제2021-0016759호인 '기둥 타설용 매입형 타설관'은 충전기둥 상하가 개방된 망체로 구성되는 망형 트레미관을 기둥 거푸집 내에서 기둥 부재의 길이 방향으로 구비한 기둥 타설용 매입형 타설관은 기둥 제작시 별도의 망형 트레미관을 구비하여야 하며, 타설시 레미콘 슈트와 연결이 되어 타설할 수 있는 별도의 호퍼 등이 필요하다. 그리고 공개특허공보 공개번호 제2017-0132559호인 '콘크리트 타설용 파이프 매립형 충전기둥'은 충전기둥이 작은 경우에는 콘크리트 타설용 파이프를 설치하기가 곤란하며 상기 콘크리트 타설용 파이프를 작게할 경우 충전기둥에 매립하는 것은 가능하나 콘크리트 타설시 폐색이 될 가능성이 높은 문제점을 가지고 있다. In addition, Publication Patent Publication No. 2021-0016759, 'Embedded pouring pipe for column pouring', is a column pouring pipe in which a mesh-type tremie pipe composed of a mesh body with open top and bottom of the filled column is provided in the longitudinal direction of the column member within the column formwork. The buried type pouring pipe must be equipped with a separate mesh-type tremie pipe when manufacturing the column, and a separate hopper that can be connected to the ready-mixed concrete chute during pouring is required. In addition, in the published patent publication No. 2017-0132559, 'Concrete pouring pipe embedded charging column', it is difficult to install the concrete pouring pipe when the filling column is small, and when the concrete pouring pipe is made small, it is buried in the charging column. This is possible, but it has the problem of high possibility of blockage when pouring concrete.
한편, 본 출원인은 유동성이 높고 재료분리가 억제되며, 콘크리트가 타설되는 거푸집 내 별도의 다짐 없이 콘크리트의 자중에 의하여 밀실한 충전이 이루어지는 자기충전형 고유동 콘크리트 조성물을 수중 구조물이나 기초를 구축하기 위하여 설치되는 케이슨에 적용하기 위하여 특허등록 제1862168호인 '자기충전형 고유동 콘크리트 조성물'와 특허등록 제2011377호인 '점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기충전 콘크리트'을 출원하여 등록받은 바 있으바 있으며, 상기와 같이 배합된 콘크리트 조성물을 CFT기둥을 형성하는 강판 기둥 내부에 타설하여 적용할 시 강판 기둥 내부에 설치된 다이아프램과 같이 다양한 응력보강재와 고강도 콘크리트의 높은 점성에 의하여 채움불량으로 콘크리트를 밀실를 저해하는 요소로 작용할 우려 때문에 고강도의 CFT기둥에 적용하는 콘크리트 조성물의 경우 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트에 대한 별도의 배합을 필요로 하게 된다. Meanwhile, the present applicant is using a self-filling high-flow concrete composition that has high fluidity, suppresses material separation, and is tightly filled by the self-weight of the concrete without separate compaction in the form into which the concrete is poured, to build underwater structures or foundations. In order to apply to caissons to be installed, patent registration No. 1862168, 'Self-filling high-flow concrete composition' and patent registration No. 2011377, 'Self-filling concrete for normal strength using viscosity control mixture' have been applied for and registered. When the concrete composition mixed as above is poured and applied inside the steel plate column forming the CFT column, the sealing of the concrete is hindered due to poor filling due to various stress reinforcing materials such as diaphragms installed inside the steel plate column and the high viscosity of high-strength concrete. Due to the risk of acting as an element, concrete compositions applied to high-strength CFT columns require separate mixing for high-strength self-filling concrete with reduced material separation.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 CFT기둥과 보가 결합되는 박스형 강판 기둥의 내측부에 수직내다이아프램을 설치하여 CFT기둥에 대한 응력보강을 하면서도 수직내다이아프램에 유도판을 손쉽고 안정적으로 고정하는 기능을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention was proposed to solve the above-described conventional problems. The present invention installs a vertical internal diaphragm on the inner side of the box-shaped steel plate column where the CFT column and the beam are connected, thereby reinforcing the stress on the CFT column and maintaining the vertical It provides the function of easily and stably fixing the guide plate to the internal diaphragm.
또한, 본 발명은 응력집중이 많은 CFT기둥과 보의 결합부위 내측부에 설치되는 수직내다이아프램은 높이를 크게하여 응력을 보강하고, 그 외 응력집중이 많지 않은 부위에 설치되는 수직내다이아프램은 높이를 작게하여 CFT기둥의 비틀림을 잡아 줌으로써 수직내다이아프램 설치에 따른 경제성을 높이는 역할을 제공하는 것이다.In addition, in the present invention, the vertical internal diaphragm installed on the inner side of the joint area between the CFT column and beam where stress concentration is high increases the height to reinforce the stress, and the vertical internal diaphragm installed in other areas where stress concentration is not high is By reducing the height and controlling the twisting of the CFT column, it serves to increase the economic efficiency of installing a vertical internal diaphragm.
또한, 본 발명은 수직내다이아프램에 고정된 경사진 유도판은 모두 개방되어 있음으로 인하여 타설되는 콘크리트가 막힘이 없이 자연스럽게 내려가 CFT기둥의 콘크리트 충전성을 높이는 것을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides that the inclined guide plates fixed to the vertical internal diaphragm are all open, so that the poured concrete naturally falls without clogging, thereby increasing the concrete filling of the CFT column.
또한, 본 발명은 유도판의 경사각과 연계하여 수직내다이아프램과 수직내다이아프램 간의 간격을 조절하여 유도판에 타설되는 콘크리트 모두가 아래 반대측 맞은편에 설치된 유도판을 벗어나지 않고 유도판 내부로 자연스럽게 내려가 충전되는 것을 제공함에 있다.In addition, the present invention adjusts the distance between the vertical inner diaphragm and the vertical inner diaphragm in conjunction with the inclination angle of the guide plate so that all of the concrete poured on the guide plate naturally flows inside the guide plate without leaving the guide plate installed on the opposite side below. It provides something to go down and recharge.
또한, 본 발명은 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 배합으로 타설되는 콘크리트의 재료분리 저감과 채움성능을 향상시키는 것을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a method of reducing material separation and improving filling performance of concrete poured by mixing high-strength self-filling concrete with reduced material separation.
본 발명은 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥에 관한 것으로, 하판, 좌·우 측판 및 상판이 결합된 박스형 강판 내부에 콘크리트가 타설되는 CFT기둥에 있어서, 상기 하판, 좌·우 측판 및 상판의 중심부에 일정 높이를 가지는 4개의 수직강판이 용접 고정되는 수직내다이아프램; 상기 타설되는 콘크리트를 유도하도록 상기 수직강판의 상단과 양 측면 수직강판의 내측부에 고정되고, 하측으로 일정의 경사각을 가지고 경사지게 형성되며 박스형 강판 기둥의 길이 방향 아래 방향으로 서로 마주보고 일정 높이 간격으로 지그재그로 형성된 유도판; 상기 수직내다이아프램과 유도판이 설치된 박스형 강판 기둥에 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 타설되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a box-shaped CFT column equipped with a high-strength self-filling concrete pouring guide plate that reduces material separation. In the CFT column in which concrete is poured inside a box-shaped steel plate in which a lower plate, left and right side plates, and an upper plate are combined, the lower plate, A vertical internal diaphragm in which four vertical steel plates with a certain height are welded and fixed to the center of the left and right side plates and the top plate; It is fixed to the inner part of the vertical steel plate at the top and both sides of the vertical steel plate to guide the poured concrete, is formed to be inclined downward at a certain inclination angle, and faces each other in the downward direction in the longitudinal direction of the box-shaped steel plate column and zigzags at regular height intervals. A guide plate formed of; It is characterized in that high-strength self-filling concrete with reduced material separation is poured into the box-shaped steel plate column on which the vertical internal diaphragm and guide plate are installed.
또한, 본 발명은 CFT기둥과 설치되는 보가 결합되는 부분의 박스형 강판 기둥의 내측부에 설치되는 수직내다이아프램의 높이는 CFT기둥과 보가 결합되지 않는 부위에 설치되는 수직내다이아프램의 높이보다 큰 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the height of the vertical internal diaphragm installed on the inner side of the box-shaped steel plate column in the area where the CFT column and the beam installed are combined is greater than the height of the vertical internal diaphragm installed in the area where the CFT column and the beam are not combined. Do it as
또한, 본 발명은 유도판은 경사판과 안내판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the guide plate is composed of an inclined plate and a guide plate.
또한, 본 발명은 타설되는 콘크리트의 부력을 저감시키며 콘크리트와의 일체성을 확보하기 위하여 유도판에 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that holes are formed in the guide plate to reduce the buoyancy of the concrete being poured and to ensure unity with the concrete.
또한, 본 발명은 유도판의 하부단부는 박스형 강판 기둥의 중심을 지나면서 유도판의 경사각에 의하여 이루어지는 경사선이 아래 방향으로 서로 마주보는 유도판의 상부단부의 내측으로 지나가게 위치하도록 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the lower end of the guide plate is positioned so that the inclined line formed by the inclination angle of the guide plate passes through the center of the box-shaped steel plate column and passes inside the upper end of the guide plate facing each other in the downward direction. Do it as
또한, 본 발명은 유도판의 경사각 크기는 수직내다이아프램과 바로 아래측에 설치되는 수직내다이아프램 간의 높이와 연계하여 설정하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the size of the inclination angle of the guide plate is set in conjunction with the height between the vertical inner diaphragm and the vertical inner diaphragm installed immediately below.
또한, 본 발명은 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합됨에 있어서, 상기 결합재는 1종 보통 포틀랜드시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 미분말 10~30량%, 플라이애시 20~30중량%로 조성되며, 결합재를 구성하는 총 분체량이 단위 부피에 포함되는 질량으로 450~580kg/㎥ 범위의 재령 28일 압축강도 40MPa 이상의 고강도 콘크리트로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, high-strength self-filling concrete with reduced material separation is mixed with mixing water, binder including cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water reducing agent, wherein the binder is 50 to 60% by weight of one type of ordinary Portland cement and fine powder of blast furnace slag. It is composed of 10 to 30% by weight and 20 to 30% by weight of fly ash, and the total amount of powder constituting the binder is in the range of 450 to 580 kg/㎥ as the mass contained in the unit volume. It is made of high-strength concrete with a compressive strength of 40 MPa or more at 28 days of age. It is characterized by
또한, 본 발명은 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥의 제작방법에 관한 것으로, a) 박스형 강판 기둥을 형성하는 하판을 수평면에 위치시키는 단계; b) 상기 하판의 내측 중심부에 기제작된 유도판과 용접 고정되는 수직내다이아프램의 모서리부를 가설지지대를 이용하여 위치시킨 후 하판에 수직내다이아프램의 모서리부를 용접 고정하는 단계; c) 상기 하판의 폭방향 양측 단부에 양 측판을 위치시킨 후, 하판과 양 측판을 용접 결합하며, 양 측판의 내측 중심부에 밀착된 수직내다이아프램의 모서리부를 용접 고정하는 단계; d) 상기 양 측판의 상부 단부에 상판을 위치시킨 후, 양 측판과 상판을 용접 결합하며, 상판과 상기 수직내다이아프램의 모서리부를 용접하기 위하여 형성된 용접홈에 홈용접으로 상판과 수직내다이아프램의 모서리부를 용접 고정하는 단계; e) 상기 수직내다이아프램과 유도판이 설치된 박스형 강판 기둥을 직립시킨 후 유도판을 통하여 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 타설하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a box-shaped CFT column equipped with a high-strength self-filling concrete pouring guide plate that reduces material separation, comprising the steps of: a) placing the lower plate forming the box-shaped steel plate column on a horizontal plane; b) positioning the corner of the vertical inner diaphragm, which is welded and fixed to the prefabricated guide plate, at the inner center of the lower plate using a temporary support, and then welding and fixing the corner of the vertical inner diaphragm to the lower plate; c) positioning both side plates at both ends in the width direction of the lower plate, welding the lower plate and both side plates, and welding and fixing the corners of the vertical inner diaphragm in close contact with the inner center of both side plates; d) After placing the upper plate on the upper ends of the two side plates, the two side plates and the upper plate are welded together, and the upper plate and the vertical inner diaphragm are connected by groove welding in the weld groove formed to weld the corner portion of the upper plate and the vertical inner diaphragm. Welding and fixing the corner portion of; e) It is characterized by erecting the box-shaped steel plate column on which the vertical internal diaphragm and the guide plate are installed and then pouring high-strength self-filling concrete with reduced material separation through the guide plate.
본 발명은 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥의 내측부에 수직내다이아프램을 설치하여 CFT기둥에 대한 응력보강을 하면서 수직내다이아프램에 유도판을 손쉽고 안정적으로 고정하는 효과가 있다.The present invention has the effect of easily and stably fixing the guide plate to the vertical inner diaphragm while reinforcing stress on the CFT column by installing a vertical inner diaphragm on the inner side of the box-shaped steel plate column forming the CFT column.
또한, 본 발명은 수직내다이아프램이 설치되는 위치에 따라 수직내다이아프램의 높이에 따른 크기를 조절함으로써 수직내다이아프램 설치에 따른 경제성을 높이는 역할을 제공하는 것이다.In addition, the present invention serves to increase the economic efficiency of installing the vertical internal diaphragm by adjusting the size according to the height of the vertical internal diaphragm depending on the location where the vertical internal diaphragm is installed.
또한, 본 발명은 수직내다이아프램에 고정된 경사진 유도판은 모두 개방되어 있음으로 인하여 타설되는 콘크리트가 재료분리 없이 자연스럽게 박스형 강판 기둥의 하부로부터 상부로 콘크리트가 차서 올라서 CFT기둥의 콘크리트 충전성을 높이는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since all the inclined guide plates fixed to the vertical internal diaphragm are open, the poured concrete naturally rises from the bottom to the top of the box-shaped steel plate column without material separation, thereby increasing the concrete filling of the CFT column. Height is effective.
또한, 본 발명은 수직내다이아프램과 수직내다이아프램 간의 높이나 또는 유도판과 유도판 간의 높이를 조절하여 유도판에 타설되는 콘크리트 모두가 아래 반대측 맞은편에 설치된 유도판을 벗어나지 않고 유도판 내부로 자연스럽게 내려가서 박스형 강판 기둥에 밀실하게 충전되게 하는 효과가 있다. In addition, the present invention adjusts the height between the vertical inner diaphragm and the vertical inner diaphragm or the height between the guide plate and the guide plate so that all of the concrete poured on the guide plate is inside the guide plate without leaving the guide plate installed on the opposite side below. It has the effect of naturally going down and tightly filling the box-shaped steel plate column.
또한, 본 발명은 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 배합으로 콘크리트의 재료분리 저감 및 채움성능을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing material separation and improving filling performance of concrete by mixing high-strength self-filling concrete to reduce material separation.
도 1a은 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 사시도
도 1b는 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 일부 절단 사시도
도 1c는 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치되어 콘크리트가 타설되는 상태를 나타낸 단면도
도 2a는 본 발명에서 보와 결합된 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 사시도
도 2b는 본 발명에서 보와 결합된 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 일부 절단 사시도
도 2c는 본 발명에서 보와 결합된 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치되어 콘크리트가 타설되는 상태를 나타낸 단면도
도 3은 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 타설에 따른 채움성능을 실험하기 위하여 설치된 거푸집 사진
도 4는 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 타설 과정 및 거푸집 탈형 사진
도 5는 타설 양생된 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 거푸집 탈형 후 표면 사진
도 6은 박스형 강판의 하판에 기제작된 유도판과 수직내다이아프램이 가설지지대에 의하여 놓여져 용접 고정되는 사시도
도 7은 도 6에 이어서 하판의 폭 방향 양측 단부에 양 측판 중 먼저 하나의 측판이 용접 결합되는 상태를 나타내는 사시도
도 8은 도 7에 이어서 양측 측판의 상부 단부에 상판이 용접 결합되는 것을 나타내는 사시도
도 9는 도 8에 이어서 상판에 형성된 용접홈을 통하여 상판과 수직내다이아프램의 모서리부를 용접 고정하는 것을 나타내는 사시도Figure 1a is a perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate pillar forming a CFT pillar in the present invention.
Figure 1b is a partially cut perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column in the present invention.
Figure 1c is a cross-sectional view showing a state in which concrete is poured with a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column in the present invention.
Figure 2a is a perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column combined with a beam in the present invention.
Figure 2b is a partially cut perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column combined with a beam in the present invention.
Figure 2c is a cross-sectional view showing a state in which concrete is poured with a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column combined with a beam in the present invention.
Figure 3 is a photograph of a form installed to test the filling performance according to the pouring of general high-flow concrete and high-strength self-filling concrete with reduced material separation of the present invention.
Figure 4 is a photograph of the pouring process and form demolding of general high-flow concrete and high-strength self-filling concrete with reduced material separation of the present invention.
Figure 5 is a photograph of the surface after demolding of the cast-cured general high-flow concrete and the material separation-reduced high-strength self-filling concrete of the present invention.
Figure 6 is a perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm prefabricated on the lower plate of a box-shaped steel plate placed on a temporary support and fixed by welding.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which one of the two side plates is first welded to both ends in the width direction of the lower plate following FIG. 6.
Figure 8 is a perspective view showing the upper plate being welded to the upper ends of both side plates following Figure 7.
Figure 9 is a perspective view showing welding and fixing the corner portion of the upper plate and the vertical inner diaphragm through the weld groove formed in the upper plate following Fig. 8.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1a은 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 사시도이고, 도 1b는 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치된 일부 절단 사시도이며, 도 1c는 본 발명에서 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥 내부에 유도판과 수직내다이아프램이 설치되어 콘크리트가 타설되는 상태를 나타낸 단면도이다. 그리고 도 2a 내지 2c는 상기 1a 내지 1c의 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥에 보가 결합된 상태를 나타낸 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the attached drawings. Figure 1a is a perspective view of a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate pillar forming a CFT pillar in the present invention, and Figure 1b is a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel sheet pillar forming a CFT pillar in the present invention. It is a partially cut perspective view with the fram installed, and Figure 1c is a cross-sectional view showing a state in which concrete is poured with a guide plate and a vertical internal diaphragm installed inside a box-shaped steel plate column forming a CFT column in the present invention. And Figures 2a to 2c show a state in which a beam is coupled to a box-shaped steel plate pillar forming the CFT pillar of 1a to 1c.
본 발명에서 내부에 콘크리트가 타설되는 박스형 강판 기둥(10)은 하판(11), 좌·우 측판(12, 12') 및 상판(13)이 결합된 것으로 상기 하판(11), 좌·우 측판(12, 12') 및 상판(13)의 중심부에 일정 높이(D, d)를 가지는 4개의 장방형의 수직강판(21, 21')이 용접 고정되는 수직내다이아프램(20)과, 타설되는 콘크리트를 유도하도록 상기 수직강판(21)의 상단과 측면 수직강판(21')의 내측부에 용접 고정되며 하측으로 일정의 경사각(θ)을 가지고 경사지게 형성되며 박스형 강판 기둥(10)의 길이 방향 아래방향으로 서로 마주보고 일정 높이(h) 간격으로 지그재그로 형성되는 유도판(30)이 설치되는데, 상기 CFT기둥과 설치되는 보가 결합되는 부분의 박스형 강판 기둥(10)의 내측부에 설치되는 수직내다이아프램(20)의 높이(D)는 CFT기둥과 보가 결합되지 않는 부위에 설치되는 수직내다이아프램(20)의 높이(d)보다 크게 형성한다. In the present invention, the box-shaped steel plate column 10, into which concrete is poured, is a combination of a lower plate 11, left and right side plates 12 and 12', and an upper plate 13, and the lower plate 11 and the left and right side plates (12, 12') and a vertical internal diaphragm (20) in which four rectangular vertical steel plates (21, 21') with a certain height (D, d) are welded and fixed to the center of the top plate (13), and a poured It is welded and fixed to the inner part of the upper and side vertical steel plates 21' of the vertical steel plate 21 to guide the concrete, and is formed to be inclined downward with a certain inclination angle θ, in the longitudinal direction downward of the box-shaped steel plate column 10. Guide plates 30 are installed facing each other and formed in a zigzag pattern at intervals of a certain height (h). A vertical internal diaphragm is installed on the inner side of the box-shaped steel plate column 10 where the CFT column and the installed beam are combined. The height (D) of (20) is larger than the height (d) of the vertical internal diaphragm (20) installed in the area where the CFT column and beam are not combined.
상기 유도판(30)은 경사판(31)과 안내판(32)으로 이루어지며, 콘크리트가 유도판(30)의 경사판(31)을 통하여 흘러내려져 박스형 강판 기둥(10)에 충전될 시 상기 타설되는 콘크리트에 매몰되는 유도판(30)은 충전되는 콘크리트에서 발생하는 부력에 의하여 이 상부로 솟아오르게 작용하는 힘인 부력이 작용하고 이러한 부력을 저감시키면서 타설되는 콘크리트가 양생 될 시 콘크리트와 유도판(31)과의 일체성을 확보하기 위하여 통공(33)을 형성한다. The guide plate 30 consists of an inclined plate 31 and a guide plate 32, and when the concrete flows down through the inclined plate 31 of the guide plate 30 and fills the box-shaped steel plate column 10, the concrete to be poured The guide plate (30) buried in the buoyancy force acts to rise to the top due to the buoyancy generated from the filled concrete, and when the concrete being placed is cured while reducing this buoyancy, the concrete and the guide plate (31) A through hole 33 is formed to ensure the integrity of.
도 1b, 1c 및 도 2b, 2c에 나타난 바와 같이 유도판(30)을 구성하는 경사판(31)이 하향으로 경사진 경사각(θ)으로 형성되며 상기 경사판(31)의 양 측면에는 타설되는 콘크리트가 경사판(31)을 벗어나지 않고 아래로 잘 흘러내리도록 안내판(32)이 설치되어 있어서, 도 1c, 2c에 나타난 바와 같이 타설되는 콘크리트가 중력에 의하여 지그재그로 설치된 유도판(30)을 통하여 막힘이 없이 자연스럽게 흘러 내려가 박스형 강판 기둥(10)의 아래 부분부터 콘크리트가 밀실되게 충전된다. As shown in FIGS. 1B, 1C and 2B, 2C, the inclined plate 31 constituting the guide plate 30 is formed at a downwardly inclined inclination angle θ, and concrete is poured on both sides of the inclined plate 31. A guide plate 32 is installed so that it flows down well without deviating from the inclined plate 31, so that the poured concrete flows unobstructed through the guide plate 30 installed in a zigzag manner by gravity, as shown in FIGS. 1c and 2c. It flows naturally and is tightly filled with concrete from the bottom of the box-shaped steel plate column (10).
본 발명의 유도판(30)은 도면으로 곧은 평판인 경사판(31)과 경사판(31)의 양 측면에 안내판(32)을 설치한 것만 나타내고 있으나, 이는 유도판(30)의 한 실시예를 나타낸 것으로 타설되는 콘크리트가 유도판(30)의 측면을 벗어나지 않으며 유도판(30)의 내측을 통하여 자연스럽게 흘러내려 가게 할 수 있게 유도판(30)의 형상을 다양화할 수 있다. The guide plate 30 of the present invention only shows a straight flat inclined plate 31 and a guide plate 32 installed on both sides of the inclined plate 31 in the drawing, but this shows one embodiment of the guide plate 30. The shape of the guide plate 30 can be varied so that the poured concrete does not go beyond the side of the guide plate 30 and flows naturally through the inside of the guide plate 30.
본 발명은 상기 유도판(30)의 하부단부(35)는 박스형 강판 기둥(10)의 중심(C-C')을 지나면서 유도판(30)의 경사각(θ)에 의하여 이루어지는 경사선(S-S')이 아래 방향으로 서로 마주보는 유도판(30)의 상부단부(34)의 내측으로 지나가게 위치하도록 형성하는데, 이는 유도판(30)의 하부단부(35)가 박스형 강판 기둥(10)의 중심(C-C')을 지나게 위치함으로써 타설되는 콘크리트 중 직하되는 콘크리트를 포함한 모든 콘크리트가 유도판(30)의 바로 아래 측 맞은편에 설치된 유도판(30)에 흘려 내려가도록 하며, 또한, 유도판(30)의 경사각(θ)에 의하여 이루어지는 경사선(S-S')이 아래 방향으로 서로 마주보는 유도판(30)의 상부단부(34) 내측으로 지나가게 위치하게 형성함으로써 타설되는 콘크리트 중 유도판(30)의 경사각(θ)에 맞추어 가속되는 내려가는 콘크리트가 유도판(30)의 바로 아래 측 맞은편에 설치된 유도판(30) 내측으로 흘려 내려가도록 하기 위한 것이다. In the present invention, the lower end 35 of the guide plate 30 has an inclined line (S) formed by the inclination angle (θ) of the guide plate 30 while passing through the center (C-C') of the box-shaped steel plate column 10. -S') is positioned to pass inside the upper end 34 of the guide plate 30 facing each other in the downward direction, which means that the lower end 35 of the guide plate 30 is the box-shaped steel plate column 10 ) is located past the center (C-C'), so that all concrete, including concrete that is placed directly, flows down to the guide plate (30) installed on the opposite side directly below the guide plate (30). , the inclined line (S-S') formed by the inclination angle (θ) of the guide plate 30 is formed so as to pass inside the upper end 34 of the guide plate 30 facing each other in the downward direction. This is to ensure that the descending concrete, which is accelerated according to the inclination angle (θ) of the guide plate 30 among the concrete, flows down inside the guide plate 30 installed on the opposite side directly below the guide plate 30.
따라서, 유도판(30)의 경사각(θ) 크기는 수직내다이아프램(10)과 바로 아래 측에 설치되는 수직내다이아프램(10) 간의 높이(h)와 연계하여 설정하는데, 타설되는 콘크리트 모두가 유도판(30)을 통하여 자연스럽게 흘러 내려가게 하기 위해서는 상기와 같이 유도판(30)의 하부단부(35)는 박스형 강판 기둥(10)의 중심(C-C')을 지나면서 유도판(30)의 경사각(θ)에 의하여 이루어지는 경사선(S-S')이 아래 방향으로 서로 마주보는 유도판(30)의 상부단부(34) 내측으로 지나가게 위치하도록 형성한다. Therefore, the size of the inclination angle (θ) of the guide plate 30 is set in connection with the height (h) between the vertical inner diaphragm 10 and the vertical inner diaphragm 10 installed immediately below, and all of the poured concrete In order to naturally flow down through the guide plate 30, the lower end 35 of the guide plate 30 passes through the center (C-C') of the box-shaped steel plate column 10 as described above. ) is formed so that the inclined line (S-S') formed by the inclination angle (θ) passes inside the upper end 34 of the guide plate 30 facing each other in the downward direction.
본 발명은 도 2a 내지 2c에 나타난 바와 같이 CFT기둥과 보가 결합되는 박스형 강판 기둥(10)의 내측부에 수직내다이아프램(20)을 설치하여 CFT기둥에 대한 응력보강을 하면서 수직내다이아프램(30)에 유도판(30)을 손쉽고 안정적으로 고정할 수 있으며, 응력집중이 많은 CFT기둥과 보가 결합부위의 내측부에 설치되는 수직내다이아프램(20)은 높이(D)를 크게 하여 응력을 보강하고, 그 외 응력집중이 많지 부위에 설치되는 수직내다이아프램(20)의 경우 그 높이(d)를 작게 하여 CFT기둥의 강판의 비틀림을 잡아 줌으로써 수직내다이아프램(20) 설치에 따른 경제성을 높이는 역할한다. As shown in FIGS. 2A to 2C, the present invention installs a vertical internal diaphragm (20) on the inner side of the box-shaped steel plate column (10) where the CFT column and the beam are coupled to reinforce the stress on the CFT column and uses the vertical internal diaphragm (30). ) can be easily and stably fixed to the guide plate (30), and the vertical internal diaphragm (20), which is installed on the inner part of the joint area between the CFT column and beam where stress is concentrated, reinforces the stress by increasing the height (D). In the case of the vertical internal diaphragm (20) installed in areas with high stress concentration, the height (d) is reduced to prevent twisting of the steel plate of the CFT column, thereby increasing the economic efficiency of installing the vertical internal diaphragm (20). It plays a role.
또한, 본 발명은 수직내다이아프램(20)에 고정된 경사진 유도판(30)은 모두 개방되어 있음으로 인하여 타설되는 콘크리트가 재료분리 없이 자연스럽게 박스형 강판 기둥(10)의 하부로부터 상부로 콘크리트가 차서 올라서 CFT기둥의 콘크리트 충전성을 높이며, 수직내다이아프램(20)이 유도판(30)과 용접 고정으로 일체로 형성됨으로써 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)이 함께 응력을 보강하는 기능을 갖게 하는 효과가 있다. In addition, in the present invention, the inclined guide plate 30 fixed to the vertical internal diaphragm 20 is all open, so that the poured concrete naturally flows from the lower part of the box-shaped steel plate pillar 10 to the upper part without material separation. The vertical inner diaphragm (20) is formed as one piece with the guide plate (30) by welding and fixing it, thereby reinforcing the stress of the vertical inner diaphragm (20) and the guide plate (30) together. It has the effect of having the function of:
또한, 본 발명은 유도판(30)의 경사각(θ)과 연계하여 수직내다이아프램(20)과 수직내다이아프램(20) 간의 높이(h)나 또는 유도판(30)과 유도판(30) 간의 높이(h)를 조절하여 유도판(30)에 타설되는 콘크리트 모두가 아래 반대 측 맞은편에 설치된 유도판(30)을 벗어나지 않고 유도판 내부로 자연스럽게 내려가서 박스형 강판 기둥에 밀실하게 충전되게 하는 효과가 있다. In addition, the present invention relates to the height (h) between the vertical inner diaphragm 20 and the vertical inner diaphragm 20 in connection with the inclination angle (θ) of the guide plate 30 or the guide plate 30 and the guide plate 30. ) By adjusting the height (h) between the guide plates (30), all of the concrete placed on the guide plate (30) naturally goes down inside the guide plate without leaving the guide plate (30) installed on the opposite side below, and is tightly filled in the box-type steel plate column. There is an effect.
본 발명은 일반적으로 적용되는 고강도 콘크리트를 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)이 설치된 박스형 강판 기둥(10)에 타설할 시 상기 고강도 콘크리트의 경우 높은 점성이 있기 때문에 콘크리트의 채움 불량으로 콘크리트가 밀실 되게 충전되는 것을 저해하는 요소로 작용하기 때문에 본 발명은 콘크리트의 유동성을 향상시키면서 재료분리의 저감과 콘크리트의 채움 성능을 향상을 위한 점성조절용 고분자 중합체를 적용한 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 적용한다.The present invention relates to the fact that when generally applied high-strength concrete is placed on a box-shaped steel plate column (10) on which a vertical internal diaphragm (20) and a guide plate (30) are installed, the high-strength concrete has high viscosity, resulting in poor filling of the concrete. Since it acts as a factor that prevents concrete from being tightly filled, the present invention is a high-strength self-filling concrete with reduced material separation that uses a viscosity-adjusting polymer to improve the fluidity of concrete, reduce material separation, and improve the filling performance of concrete. Apply.
본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트는 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합됨에 있어서, The high-strength self-filled concrete with reduced material separation of the present invention is mixed with mixing water, binder including cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water reducing agent,
상기 결합재는 1종 보통 포틀랜드시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 미분말 10~30량%, 플라이애시 20~30중량%로 조성되며, 결합재를 구성하는 총 분체량이 단위 부피에 포함되는 질량으로 450~580kg/㎥ 범위의 재령 28일 압축강도 40MPa 이상의 고강도 콘크리트로 이루어져 있다. 아래 표 1의 비교예는 일반 고유동 콘크리트의 배합이고, 실시예는 본 발명의 CFT기둥에 적용되는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 배합이다. The binder is composed of 50 to 60% by weight of one type of ordinary Portland cement, 10 to 30% by weight of fine powder of blast furnace slag, and 20 to 30% by weight of fly ash, and the total amount of powder constituting the binder is 450 to 450% by weight in unit volume. It is made of high-strength concrete with a compressive strength of 40 MPa or more and an age of 28 days in the range of 580 kg/㎥. The comparative example in Table 1 below is a mix of general high-flow concrete, and the example is a mix of high-strength self-filling concrete with reduced material separation applied to the CFT column of the present invention.
구분
division
(%)W/B
(%)
(%)S/a
(%)
W/B: 물/결합재, S/a: 잔골재율, W: 물, Binder: 결합재, S: 잔골재, G25: 25mm 굵은골재, G20: 20mm 굵은골재, 아래 표 2는 상기 표 1의 실시예와 비교예를 비교한 것으로, 잔골재율(S/a)을 높임으로써 점성 및 유도성이 증가되고, 플라이애시(F/A)를 많이 사용함으로써 점성이 증가되고, 단위 수량을 높여 유동성 및 채움 속도를 향상시켰고, 고성능 감수제에 점성 및 응집작용을 향상시키기 위하여 증점제(VMA)를 추가하여 점성 및 재료분리 저항성을 개선하였으며, 골재 최대치수를 25mm에서 20mm로 작게하여 철근 통과성 및 유동성을 향상시켰다. W/B: water/binder, S/a: fine aggregate rate, W: water, Binder: binder, S: fine aggregate, G25: 25mm coarse aggregate, G20: 20mm coarse aggregate, Table 2 below shows the examples of Table 1 above Comparing the comparative example, viscosity and conductivity are increased by increasing the fine aggregate rate (S/a), viscosity is increased by using more fly ash (F/A), and fluidity and filling speed are increased by increasing the unit quantity. In order to improve the viscosity and cohesion of the high-performance water reducing agent, a thickener (VMA) was added to improve viscosity and material separation resistance, and the maximum size of the aggregate was reduced from 25mm to 20mm to improve rebar passability and fluidity.
아래 표 3은 슬럼프 플로(slump flow, 단위 mm) 및 슬럼프 플로 500mm 도달시간(T500, sec)은 KS F 2594 '콘크리트의 플로 시험방법'에 의해 슬럼프 플로를 측정하고, 콘크리트가 중심으로부터 500mm까지 도달하는 시간을 측정하는 것으로 점성 및 타설 속도를 표시하는 것이다. 즉, 슬럼프 플로(slump flow)는 유동성 평가방법이고, T500은 채움속도 및 성능 평가방법이다. 실시예 1, 2는 비교예 1, 2에 채움성 평가T500 3~10초의 자기충전성을 충족시켰지만, 실시예 1, 2가 비교예 1, 2에 비하여 T500이 더욱 단축됨에 따라 유동성 및 충전성능이 높아지는 것을 보여 주고 있으며, 감수제를 AD(%)로 표현한 것이다.Table 3 below shows slump flow (unit: mm) and slump flow time to reach 500 mm (T 500 , sec). Slump flow is measured according to KS F 2594 'Concrete flow test method', and concrete is measured up to 500 mm from the center. Viscosity and pouring speed are indicated by measuring the arrival time. In other words, slump flow is a liquidity evaluation method, and T 500 is a filling speed and performance evaluation method. Examples 1 and 2 met the self-filling evaluation T 500 of 3 to 10 seconds compared to Comparative Examples 1 and 2, but as the T 500 of Examples 1 and 2 was further shortened compared to Comparative Examples 1 and 2, the fluidity and It shows that the charging performance is increasing, and the water reducing agent is expressed in AD (%).
상기에서 슬럼프 플로가 목표치인 600~700mm 이내 있는 것을 확인하였으며, 재료분리 및 작업성을 나타내는 소성강도에 있어서 소성강도가 150 이상일 경우 작업성이 불량한 것인데, 실시예 1, 2는 목표치인 70~120 이내로 작업성이 양호한 것을 확인하였다. 압축강도는 7일 압축강도가 39.7MPa 및 35.6MPa로 나옴에 따라, 재령에 따른 압축강도의 증가표에 의하여 재령 28일 압축강도는 당연히 40MPa 이상 나온다는 것을 확인하였다. In the above, it was confirmed that the slump flow was within the target value of 600 to 700 mm. In terms of plastic strength, which indicates material separation and workability, if the plastic strength is 150 or more, workability is poor. Examples 1 and 2 have a target value of 70 to 120. It was confirmed that workability was good. As the compressive strength at 7 days was found to be 39.7 MPa and 35.6 MPa, the compressive strength increase table according to age confirmed that the compressive strength at 28 days was naturally over 40 MPa.
구분
division
(%)AD
(%)
flow(mm)Slump
flow(mm)
(SEC)T 500
(SEC)
(%)air volume
(%)
본원 발명은 재료분리 저감 및 채움성능 향상을 위한 고분자 중합체에 있어서, 배합수와 분체 표면과의 반응할 수 있는 물과의 친화성이 높은 고분자 중합체를 감수제 함량대비 20 내지 45 중량비로 사용하였고, 콘크리트 내 입자간 마찰 감소를 통하여 고강도 콘크리트 배합의 높은 점성을 감소시킴으로써 과도한 점성에 의한 채움 불량 발생을 방지하였으며, 상기 친수성 고분자 중합체 구성은 셀룰로오즈계, 전분계, 검(Gum), 폴리며(Polymer), 글리콜(glycol) 중 2종 이상을 혼합 사용한 중합체 형태로 사용하였다. In the present invention, in the polymer polymer for reducing material separation and improving filling performance, a polymer polymer with high affinity for water that can react with the mixing water and the powder surface was used at a weight ratio of 20 to 45 based on the water reducing agent content, and used in concrete. By reducing the high viscosity of the high-strength concrete mix by reducing the friction between internal particles, the occurrence of filling defects due to excessive viscosity was prevented. The hydrophilic polymer composition consists of cellulose-based, starch-based, gum, polymer, Two or more types of glycol were used in the form of a mixed polymer.
도 3은 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 타설에 따른 채움성능을 실험하기 위하여 목업(Mock-up) 테스트 시험을 위하여 설치된 거푸집 사진으로서, 좌측 표시 ①은 배합된 일반 고유동 콘크리트가 타설되는 거푸집이고, 중간 표시 ②는 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 타설함에 있어서 거푸집 내부 중앙부에 본 발명의 유도판(30)에 해당하는 완충재를 설치한 거푸집이며, 우측 표시 ③은 거푸집 내부에 본 발명의 유도판에 해당하는 완충재를 설치하지 않고 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 충전하기 위하여 설치된 거푸집이다. Figure 3 is a photograph of a form installed for a mock-up test to test the filling performance of general high-flow concrete and high-strength self-filling concrete with reduced material separation of the present invention, and the left mark ① shows the mixed material. It is a form in which general high-flow concrete is poured, and the middle mark ② is a form in which a cushioning material corresponding to the guide plate 30 of the present invention is installed in the inner center of the form when pouring the material separation-reducing high-strength self-filling concrete of the present invention. , Mark ③ on the right is a form installed to fill high-strength self-filling concrete with reduced material separation without installing a cushioning material corresponding to the guide plate of the present invention inside the form.
도 4는 본 발명에서 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 타설 과정 및 거푸집 탈형 사진으로서, 도 3에서 보여주는 3개의 거푸집에 콘크리트 호퍼로 상기 콘크리트를 타설 양생한 후 거푸집을 탈형한 시험체의 정면과 측면이 나타난 사진이다. Figure 4 is a photograph of the pouring process and form demolding of general high-flow concrete and high-strength self-filling concrete with reduced material separation of the present invention in the present invention. After pouring and curing the concrete into the three formworks shown in Figure 3 with a concrete hopper, the formwork is shown in Figure 4. This is a photo showing the front and side of the demolded test specimen.
도 5는 타설 양생된 일반 고유동 콘크리트와 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 거푸집 탈형 후 표면 사진으로서, 상기 도 3의 표시 ①인 거푸집에 타설 양생된 일반 고유동 콘크리트의 표면에는 드문 드문 작은 홀들이 형성되어 있는 반면, 도 3의 표시 ②, ③인 거푸집에 타설 양생된 본 발명의 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 표면은 작은 홀들이 거의 없이 매끈하게 형성돼 있다. 특히, 도 3의 표시 ②인 거푸집에 타설 양생된 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트의 표면은 도 3의 표시 ③에 비하여 더욱 매끈하게 형성된 것을 볼 때, 본 발명의 유도판에 해당하는 완충재를 설치하는 것이 완충재를 설치하지 않은 것보다 재료분리를 저감시키는 것에 있어서 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다. Figure 5 is a photograph of the surface after demolding of the cast-cured general high-flow concrete and the material separation-reduced high-strength self-filling concrete of the present invention. There are rare marks on the surface of the general high-flow concrete poured and cured in the form indicated by mark ① in Figure 3. While rare small holes are formed, the surface of the high-strength self-filling concrete with reduced material separation of the present invention, which is poured and cured in the form indicated by marks ② and ③ in FIG. 3, is smooth with almost no small holes. In particular, considering that the surface of the high-strength self-filling concrete with reduced material separation that was poured and cured into the form indicated by mark ② of Figure 3 is formed more smoothly than that shown by mark ③ of Figure 3, a cushioning material corresponding to the guide plate of the present invention was installed. It was confirmed that this was more effective in reducing material separation than not installing a buffer.
도 6 내지 9는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥의 제작방법을 순차적으로 나타낸 사시도이다. Figures 6 to 9 are perspective views sequentially showing the manufacturing method of a box-type CFT column equipped with a high-strength self-filling concrete pouring guide plate with reduced material separation.
도 6은 CFT기둥을 형성하는 하판(11)에 기제작된 유도판(20)과 수직내다이아프램(20)이 가설지지대(40)에 의하여 놓여져 고정되는 사시도로서, 박스형 강판 기둥(10)을 형성하는 하판(11)을 수평면에 위치시킨 다음, 상기 하판(11)의 내측 중심부에 기제작된 유도판(30)과 결합된 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 가설지지대(40)를 이용하여 위치시킨 후 하판(11)에 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계를 나타낸 것이다.Figure 6 is a perspective view in which the guide plate 20 and the vertical internal diaphragm 20 prefabricated on the lower plate 11 forming the CFT column are placed and fixed by the temporary support 40, showing the box-shaped steel plate column 10. After placing the forming lower plate 11 on a horizontal plane, the corner of the vertical inner diaphragm 20 combined with the guide plate 30 prefabricated at the inner center of the lower plate 11 is used as a temporary support 40. This shows the step of welding and fixing the corners of the vertical inner diaphragm (20) to the lower plate (11) after positioning it.
도 7은 도 6에 이어서 하판(11)의 폭 방향 양측 단부에 양 측판(12, 12') 중 먼저, 하나의 측판(12)이 용접 결합되는 상태를 나타내는 사시도로서, 상기 하판(11)의 폭방향 양측 단부에 양 측판(12, 12')을 위치시킨 후, 하판(11)과 양 측판(12, 12')을 용접 결합하며, 양 측판(12, 12')의 내측 중심부에 밀착된 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계를 가진다. FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the first side plate 12 of the two side plates 12 and 12' is welded to both ends in the width direction of the lower plate 11, following FIG. 6. After positioning both side plates (12, 12') at both ends in the width direction, the lower plate (11) and both side plates (12, 12') are welded together, and the inner center of both side plates (12, 12') is closely attached. There is a step of welding and fixing the corners of the vertical internal diaphragm (20).
도 8은 도 7에 이어서 양측 측판의 상부 단부에 상판이 용접 결합되는 것을 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8에 이어서 상판에 형성된 용접홈을 통하여 상판과 수직내다이아프램을 용접 고정하는 것을 나타내는 사시도로서, 상기 양 측판(12, 12')의 상부 단부에 상판(13)을 위치시킨 후, 양 측판(12, 12')과 상판(13)을 용접 결합하며, 상판(13)과 상기 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하기 위하여 형성된 용접홈(50)에 홈용접으로 상판(13)과 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계를 거쳐 CFT기둥을 형성하는 박스형 강판 기둥(10)에 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)의 설치를 완료한다. FIG. 8 is a perspective view showing that the upper plate is welded to the upper ends of both side plates following FIG. 7, and FIG. 9 is a perspective view showing welding and fixing the upper plate and the vertical internal diaphragm through the weld groove formed in the upper plate following FIG. 8. As such, after positioning the upper plate 13 at the upper end of the both side plates 12 and 12', both side plates 12 and 12' and the upper plate 13 are welded together, and the upper plate 13 and the upper plate 13 are vertically aligned. A box-shaped steel plate that forms a CFT column through the step of welding and fixing the corners of the upper plate 13 and the vertical inner diaphragm 20 by groove welding in the weld groove 50 formed to weld and fix the corners of the diaphragm 20. Complete the installation of the vertical internal diaphragm (20) and guide plate (30) on the pillar (10).
마지막으로 상기 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)이 설치된 박스형 강판 기둥(10)을 직립시킨 후 박스형 강판 기둥(10)의 내부에 설치된 유도판(30)을 통하여 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 타설함으로써 본 발명인 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥의 제작을 완성하게 된다. Finally, after erecting the box-shaped steel plate column 10 on which the vertical internal diaphragm 20 and the guide plate 30 are installed, material separation is reduced and high strength is achieved through the guide plate 30 installed inside the box-shaped steel plate column 10. By pouring self-filling concrete, the present invention completes the production of a box-type CFT column equipped with a high-strength self-filling concrete pouring guide plate with reduced material separation.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in more detail by way of examples above, the present invention is not necessarily limited to these examples, and may be implemented in various modifications without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.
10: 박스형 강판 기둥 11: 하판
12, 12': 측판 13: 상판
20: 수직내다이아프램 21, 21': 수직강판
30: 유도판 31: 경사판
32: 안내판 33: 통공
34: 유도판의 상부단부 35: 유도판의 하부단부
40: 가설지지대 50: 용접홈
D, d: 수직내다이아프램의 높이
h: 수직내다이아프램과 수직내다이아프램 간의 간격
θ: 경사각10: Box-shaped steel plate column 11: Bottom plate
12, 12': Side plate 13: Top plate
20: Vertical internal diaphragm 21, 21': Vertical steel plate
30: guide plate 31: inclined plate
32: Information board 33: Tonggong
34: upper end of guide plate 35: lower end of guide plate
40: temporary support 50: welding groove
D, d: Height of vertical internal diaphragm
h: Distance between vertical inner diaphragm and vertical inner diaphragm
θ: Tilt angle
Claims (9)
상기 하판(11), 좌·우 측판(12, 12') 및 상판(13)의 중심부에 일정 높이(D, d)를 가지는 4개의 수직강판(21, 21')이 용접 고정되는 수직내다이아프램(20);
상기 타설되는 콘크리트를 유도하도록 상기 수직강판(21)의 상단과 양 측면 수직강판(21')의 내측부에 고정되고, 하측으로 일정의 경사각(θ)을 가지고 경사지게 형성되며 박스형 강판 기둥(10)의 길이 방향 아래방향으로 서로 마주보고 일정 높이(h) 간격으로 지그재그로 형성된 유도판(30);
상기 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)이 설치된 박스형 강판 기둥(10)에 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 타설되며,
상기 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합됨에 있어서,
상기 결합재는 1종 보통 포틀랜드시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 미분말 10~30중량%, 플라이애시 20~30중량%로 조성되며, 결합재를 구성하는 총 분체량이 단위 부피에 포함되는 질량으로 450~580kg/㎥ 범위의 재령 28일 압축강도 40MPa 이상의 고강도 콘크리트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In a CFT column in which concrete is poured inside a box-shaped steel plate (10) in which the lower plate (11), left and right side plates (12, 12'), and upper plate (13) are combined,
A vertical inner diamond in which four vertical steel plates (21, 21') with a certain height (D, d) are welded and fixed to the center of the lower plate (11), left and right side plates (12, 12'), and upper plate (13). Fram (20);
It is fixed to the inner part of the vertical steel plate 21' at the top and both sides of the vertical steel plate 21 to guide the poured concrete, is formed to be inclined downward with a certain inclination angle θ, and has a box-shaped steel plate column 10. Guide plates 30 face each other in the longitudinal downward direction and are formed in a zigzag pattern at intervals of a certain height (h);
High-strength self-filling concrete with reduced material separation is poured into the box-shaped steel plate pillar (10) on which the vertical internal diaphragm (20) and guide plate (30) are installed,
When the material separation-reduced high-strength self-filled concrete is mixed with mixing water, binder including cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water reducing agent,
The binder is composed of 50 to 60% by weight of ordinary Portland cement, 10 to 30% by weight of fine powder of blast furnace slag, and 20 to 30% by weight of fly ash, and the total amount of powder constituting the binder is 450 to 450% by weight in unit volume. A box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filling concrete pouring guide plate, which is made of high-strength concrete with a compressive strength of 40 MPa or more with an age of 28 days in the range of 580 kg/㎥.
상기 CFT기둥과 설치되는 보가 결합되는 부분의 박스형 강판 기둥(10)의 내측부에 설치되는 수직내다이아프램(20)의 높이(D)는 CFT기둥과 보가 결합되지 않는 부위에 설치되는 수직내다이아프램(20)의 높이(d)보다 큰 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In claim 1,
The height (D) of the vertical internal diaphragm (20) installed on the inner part of the box-shaped steel plate column (10) in the area where the CFT column and the beam installed are combined is the vertical internal diaphragm (20) installed in the area where the CFT column and the beam are not combined. A box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filled concrete pouring guide plate, characterized in that it is greater than the height (d) of (20).
상기 유도판(30)은 경사판(31)과 안내판(32)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In claim 1,
The guide plate (30) is a box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filled concrete pour guide plate, characterized in that it consists of an inclined plate (31) and a guide plate (32).
상기 유도판(30)은 타설되는 콘크리트의 부력을 저감시키며 콘크리트와의 일체성을 확보하기 위하여 통공(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In claim 1,
The guide plate 30 is a box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filling concrete pour guide plate, characterized in that the through hole 33 is formed to reduce the buoyancy of the poured concrete and ensure unity with the concrete. .
상기 유도판(30)의 하부단부(35)는 박스형 강판 기둥(10)의 중심을 지나면서 유도판(30)의 경사각(θ)에 의하여 이루어지는 경사선(S-S')이 아래 방향으로 서로 마주보는 유도판(30)의 상부단부(34)의 내측으로 지나가게 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In claim 1,
The lower end 35 of the guide plate 30 passes through the center of the box-shaped steel plate column 10, and the inclined line (S-S' formed by the inclination angle θ of the guide plate 30) is directed downward to each other. A box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filled concrete pouring guide plate, which is formed to pass inside the upper end 34 of the facing guide plate 30.
상기 유도판(30)의 경사각(θ) 크기는 수직내다이아프램(10)과 바로 아래측에 설치되는 수직내다이아프램(10) 간의 높이(h)와 연계하여 설정하는 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥.
In claim 5,
Material separation, characterized in that the size of the inclination angle (θ) of the guide plate (30) is set in conjunction with the height (h) between the vertical inner diaphragm (10) and the vertical inner diaphragm (10) installed immediately below. Box-type CFT column equipped with a reduced-type high-strength self-filling concrete pour guide plate.
a) 박스형 강판 기둥(10)을 형성하는 하판(11)을 수평면에 위치시키는 단계;
b) 상기 하판(11)의 내측 중심부에 기제작된 유도판(30)과 용접 고정되는 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 가설지지대(40)를 이용하여 위치시킨 후 하판(11)에 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계;
c) 상기 하판(11)의 폭방향 양측 단부에 양 측판(12, 12')을 위치시킨 후, 하판(11)과 양 측판(12, 12')을 용접 결합하며, 양 측판(12, 12')의 내측 중심부에 밀착된 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계;
d) 상기 양 측판(12, 12')의 상부 단부에 상판(13)을 위치시킨 후, 양 측판(12, 12')과 상판(13)을 용접 결합하며, 상판(13)과 상기 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접하기 위하여 형성된 용접홈(50)에 홈용접으로 상판(13)과 수직내다이아프램(20)의 모서리부를 용접 고정하는 단계;
e) 상기 수직내다이아프램(20)과 유도판(30)이 설치된 박스형 강판 기둥(10)을 직립시킨 후 유도판(30)을 통하여 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트를 타설하여 이루어지며,
상기 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트가 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합됨에 있어서,
상기 결합재는 1종 보통 포틀랜드시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 미분말 10~30중량%, 플라이애시 20~30중량%로 조성되며, 결합재를 구성하는 총 분체량이 단위 부피에 포함되는 질량으로 450~580kg/㎥ 범위의 재령 28일 압축강도 40MPa 이상의 고강도 콘크리트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 재료분리 저감형 고강도 자기충전 콘크리트 타설 유도판이 구비된 박스형 CFT기둥의 제작방법.
The manufacturing method of a box-type CFT column equipped with a material separation-reducing high-strength self-filling concrete pouring guide plate is,
a) positioning the lower plate 11 forming the box-shaped steel plate column 10 on a horizontal plane;
b) Position the corner of the vertical internal diaphragm 20, which is fixed to the pre-fabricated guide plate 30 by welding, at the inner center of the lower plate 11 using the temporary support 40, and then place it vertically on the lower plate 11. Welding and fixing the corner portion of the inner diaphragm (20);
c) After placing both side plates 12 and 12' on both ends of the lower plate 11 in the width direction, the lower plate 11 and both side plates 12 and 12' are welded together, and both side plates 12 and 12 A step of welding and fixing the corner portion of the vertical inner diaphragm (20) in close contact with the inner center of ');
d) After positioning the top plate 13 on the upper ends of the both side plates 12 and 12', the both side plates 12 and 12' and the top plate 13 are welded together, and the top plate 13 and the top plate 13 are vertically aligned. Welding and fixing the corners of the upper plate 13 and the vertical inner diaphragm 20 by groove welding in the weld groove 50 formed to weld the corners of the diaphragm 20;
e) After erecting the box-shaped steel plate column 10 on which the vertical internal diaphragm 20 and the guide plate 30 are installed, high-strength self-filling concrete with reduced material separation is poured through the guide plate 30,
When the material separation-reduced high-strength self-filled concrete is mixed with mixing water, binder including cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water reducing agent,
The binder is composed of 50 to 60% by weight of ordinary Portland cement, 10 to 30% by weight of fine powder of blast furnace slag, and 20 to 30% by weight of fly ash, and the total amount of powder constituting the binder is 450 to 450% by weight in unit volume. A method of manufacturing a box-type CFT column equipped with a high-strength self-filling concrete pouring guide plate with reduced material separation, characterized in that it is made of high-strength concrete with a compressive strength of 40 MPa or more with an age of 28 days in the range of 580 kg / ㎥.
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