KR200184633Y1 - 콘크리트 구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘크리트 구조물에 관한 것으로, 시방된 원형 단면의 철근과 동일한 단면을 가지는 부등형 철근을 주철근으로 이용하여 주축방향으로 배근함으로써 총단면이 동일하게 유지됨과 아울러 순간격이 증가되게 형성된 격자 철근틀과, 상기 순간격이 확대된 격자 철근틀을 통하여 레미콘을 타설함으로써 상기 격자 철근틀의 외측으로 결합되는 거푸집의 내부 전체적에 걸쳐 세멘트 몰탈과 자갈을 고르게 충전시켜서 되는 콘크리트층을 포함하여 구성되고, 상기 부등형 철근에는 타원형 단면을 가지고 장경과 단경의 비가 1.1 내지 1.5인 철근이 이용된다.

이러한 본 고안 콘크리트 구조물과 같이, 부등형 철근으로 배근하여 교각을 구축하면, 철근 사이의 순간격이 커지게 되어 레미콘이 내층 깊이까지 균일하게 타설되고, 철근과 콘크리트의 결합력이 전체적으로 고르게 유지됨과 아울러 시멘트 몰탈과 골조와의 분리현상이 격감되는 이점이 있다. 그리고, 철근의 겹이음부에서도 보다 쉽고 견고하게 묶을 수 있으며, 더욱이 부등형 철근의 기하학적 형태 및 배치구조에 의해 코핑부의 길이방향 인장강도가 증대되고, 콘크리트와의 결합강도도 증대되어 내하력이 증대되는 교각을 구축할 수 있는 이점 등이 있다.

Description

콘크리트 구조물{CONCRETE STRUCTURE}

본 고안은 콘크리트 구조물에 관한 것으로, 특히 예를들어 교각의 코핑부에 철근을 배근하면서 부등형 단면을 가지는 철근으로 배근하여 철근 사이의 순간격을 확장시킴으로써 레미콘을 전체적으로 균일하게 타설할 수 있도록 한 콘크리트 구조물에 관한 것이다.

일반적인 교량의 구조형태는 교각과 교각 사이에 걸쳐지는 종빔 위에 상판을 설치하는 구조로서 철근 콘크리트 교각은 지층에 설치되는 풋팅부와, 이 풋팅부 위에 입설되는 컬럼부와, 이 컬럼부 위에 연설되는 코핑부로 이루어진다.

이러한 철근 콘크리트 교각은 압축재인 콘크리트와 인장재인 철근을 함께 사용하여 형성되는 복합구조로서 이러한 콘크리트 구조를 축조하는 전형적인 방법은 콘크리트의 외면을 형성해줄 거푸집을 가설하고, 거푸집 내부에 철근을 묶음선으로 묶어 배근한 뒤 레미콘을 타설하여 그 양생이 완료되면 거푸집을 제거하는 과정으로 이루어진다.

그리고, 구경이 큰 D29와 D32 철근을 주로 사용하는 교각은 철근이 밀집하여 배근되기 때문에 콘크리트 타설이 곤란할 뿐만 아니라 특히 겹이음부에서는 시공이 불량해질 우려가 있다.

보다 구체적으로 교각 코핑부의 경우, 철근이 빽빽히 배근되어 통상 철근의 간격이 7.5cm로 D32 철근의 경우 순간격이 6.8CM로 협소할 뿐 아니라 겹이음부에서는 3.6CM로 축소된다.

따라서 레미콘을 타설할 때 자갈은 코핑부에 배근된 격자 철근틀에 걸려 상측부에 몰려 있게 되고, 하부에는 시멘트 몰탈만 스며들어 하측부에는 자갈이 없이 시멘트 몰탈만 있게 되어 이 부분에서 강도가 매우 취약하게 되며, 더욱이 그부분에 공동이 생기고 이 부분이 강도면에서 취약하게 되므로 하중이 통과함에 따라 균열이 생기게 되고 이 균열을 통하여 외부 공기와 습기가 침입하여 철근이 부식되며, 철근이 부식된 만큼 그 단면적이 감소되므로 철근량이 부족한 것과 같이 교량 파괴의 주 원인이 되며 이러한 균열이 점차 커지게 되어 철근이 부식하기 쉬운 환경을 제공하게 됨으로써 교량 파괴를 앞당기게 되는 악순환이 계속된다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 예를들어 교각의 코핑부에 철근을 배근하면서 부등형 단면을 가지는 철근으로 배근하여 철근 사이의 순간격을 확장시킴으로써 레미콘을 전체적으로 균일하게 타설할 수 있게 되는 콘크리트 구조물을 제공하기 위한 것이다.

도 1 내지 도 6은 본 고안에 관한 도면으로서,

도 1은 교각의 부분 절결 평면도.

도 2는 교각의 부분 절결 정면도.

도 3은 도 1의 'A'부 확대도.

도 4는 도 3의 B-B선 단면도.

도 5a는 부등형 철근의 순간격을 보인 코핑부의 확대 단면도.

도 5b는 부등형 철근의 종단면도.

도 6a는 원형 철근의 순간격을 보인 코핑부의 확대 단면도.

도 6b는 원형 철근의 종단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 코핑부 4a : 주철근

4 : 부등형 철근 4' : 원형 철근

5 : 격자 철근틀

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 콘크리트 구조물은 원형 단면의 철근과 동일한 단면을 가지는 부등형 철근을 주철근으로 이용하여 주축방향으로 배근함으로써 총단면이 동일하게 유지됨과 아울러 순간격이 증가되게 형성된 격자 철근틀과, 상기 순간격이 확대된 격자 철근틀을 통하여 레미콘을 타설함으로써 상기 격자 철근틀의 외측으로 결합되는 거푸집의 내부 전체적에 걸쳐 세멘트 몰탈과 자갈이 고르게 충전되어 형성되는 콘크리트층을 포함하여 구성된다.

상기 철근에는 장경(긴폭의 길이)과 단경(짧은 폭의 길이)이 상이한 철근(이하 '부등형 철근'이라함)이 이용되고, 예컨데 장경과 단경의 비가 1.1 내지 1.5인 부등형 철근이 이용되며, 타원형 단면 모서리가 라운드진 장방형 단면 등을 가지는 부등형 철근이 이용된다. 그리고, 상기 부등형 철근은 장경과 단경이 다른 것이라면 타원단면, 장방형 단면 이외에 다른 형태로 형성될 수도 있다.

이하, 이와 같은 본 고안의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 교각의 부분 절결 평면도, 도 2는 교각의 부분 절결 정면도를 각각 보인 것이고, 도 3은 도 1의 'A'부 확대도를 보인 것이며, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도를 각각 ??인 것으로, 도시된 교각은 풋팅부(1)와 컬럼부(2) 및 코핑부(3)로 이루어진 형태를 보이고 있다.

상기 교각의 코핑부(3)는 철근(4)을 배근하여 이루어진 격자 철근틀(5)과 레미콘을 타설하여 형성되는 콘크리트층(6)으로 형성되어 있다.

상기 코핑부(3)의 격자 철근틀(5)은 주철근(4a)이 횡방향으로 일정한 간격을 두고 배열되고, 배력철근(4b)이 종방향으로 일정한 간격을 두고 배열되어 묶음선으로 묶여져 형성되며, 또 상기 주철근(4a)과 배력철근(4b) 보다 구경이 작은 보강철근(4c)이 종횡으로 엮여져 할열보강 격자 철근틀(5')이 내측부에 형성되고, 코핑부(3)의 상면부에 형성되는 교좌부(3a)의 내측에는 보강철근(4c)이 종횡으로 엮여져 지압보강 격자 철근틀(5')이 형성되어 있다.

또한, 상기 교좌부(3a)의 상부에는 복수개의 교좌(7)가 결합되고, 이 교좌(7)를 고정하기 위한 앵커(도시되지 않음)가 코핑부(3)의 내측으로 길게 삽입되어 고정된다.

도 5a에는 부등형 철근의 순간격을 보인 코핑부의 확대 단면도, 도 5b에는 부등형 철근의 종단면도가 도시되고, 도 6a에는 원형 철근의 순간격을 보인 코핑부의 확대 단면도, 도 6b에는 원형 철근의 종단면도가 각각 도시되어 있다.

이하, 도 5 내지 도 6을 함께 참조하면, 상기 코핑부(3)을 시공함에 있어서 예를들어 도 6과 같이, 주철근(4a)에 원형 단면을 가지는 D32 철근(4')을 이용하여 배근하고 있으므로, 도 6a와 같이, 순간격이 6.8CM로 협소하게 되고, 겹이음부에서는 순간격이 3.6CM로 축소되므로 레미콘 타설시 위에서 설명한 바와 같은 불량 시공을 초래하는 원인이 된다.

본 고안에 의한 콘크리트 구조물은 다음과 같이 시공된다.

즉, 교각의 코핑부(3)를 시공 형성함에 있어서, 원형 단면의 철근과 동일한 단면을 가지는 부등형 철근(4)을 주철근(4a)으로 이용하여 주축방향으로 배근함으로써 총단면을 동일하게 유지함과 아울러 순간격을 증가시키는 격자 철근틀(5)을 형성단계와, 상기 순간격이 확대된 격자 철근틀(5)을 통하여 레미콘을 타설함으로써 상기 격자 철근틀(5)의 외측으로 결합되는 거푸집의 내부 전체적에 걸쳐 세멘트 몰탈과 자갈을 고르게 충전시키는 레미콘 균일 타설단계를 행함으로써 구축된다.

상기 주철근(4a)은 도 5b와 같이, 예를들어서 상기 원형단면의 철근(4')과 같은 단면적 7.942cm²를 갖으면서 장경이 36.5cm, 단경이 27.8cm가 되도록 형성한 부등형 철근(4)을 이용하며, 이와 같은 타원단면을 가지는 부등형 철근(4)을 이용하여 배근하게 되면, 도 5a와 같이 주철근(4a)과 주철근(4a) 사이의 순간격이 7.5cm로 확장되고, 겹이음부에서도 순간격이 5cm로 확장되므로 레미콘를 타설할 때에 세멘트 몰탈과 자갈 등이 내층 깊이까지 침투하여 전면적으로 균일한 콘크리트층(6)을 이루게 된다.

그리고, 주철근(4a),(4a)을 묶음선으로 묶을 때에도 주철근(4a),(4a)의 겹이음부에서는 두가닥의 주철근(4a)이 서로 넓은 쪽 면이 접하도록 묶을 수 있으므로 보다 쉽게 묶을 수 있을 뿐아니라, 보다 견고하게 묶을 수 있다.

횡방향으로 배열되는 주철근(4a)의 하부에 종방향으로 배열되어 묶이는 배력철근(4b)은 타원단면의 철근(4)을 이용하거나, 원형단면의 철근(4')을 이용할 수 있다.

그리고, 타원형 단면의 부등형 철근(4)은 원형 단면을 가지는 철근(4')에 비하여 표면적이 넓어 콘크리트층(6)과의 결합면적이 증대되고, 도 5a와 같이 장경방향으로 세워지는 형태로 배근하게 되면 길이방향 인장강도가 증대되어 교각의 코핑부(3)의 콘크리트층(6)에 의한 압축강도와 철근(4)에 의한 인장강도가 상승작용에 의해 증대된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 콘크리트 구조물에 따라 부등형 철근으로 배근하여 교각을 구축하면, 철근 사이의 순간격이 커지게 되어 레미콘이 내층 깊이까지 균일하게 타설되고, 철근과 콘크리트의 결합력이 전체적으로 고르게 유지됨과 아울러 시멘트 몰탈과 골조와의 분리현상이 격감되는 이점이 있다. 그리고, 철근의 겹이음부에서도 보다 쉽고 견고하게 묶을 수 있으며, 더욱이 부등형 철근의 기하학적 형태 및 배치구조에 의해 코핑부의 길이방향 인장강도가 증대되고, 콘크리트와의 결합강도도 증대되어 내하력이 증대되는 교각을 구축할 수 있는 이점 등이 있다.

지금까지 본 고안의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 고안의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (5)

1. 원형 단면의 철근과 동일한 단면을 가지는 부등형 철근을 주철근으로 이용하여 종횡으로 배근함으로써 총단면이 동일하게 유지됨과 아울러 순간격이 증가되게 형성된 격자 철근틀과, 상기 순간격이 확대된 격자 철근틀을 통하여 레미콘을 타설함으로써 상기 격자 철근틀의 외측으로 결합되는 거푸집의 내부 전체적에 걸쳐 세멘트 몰탈과 자갈을 고르게 충전시켜서 되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
2. 제 1 항에 있어서, 교각의 코핑부에 원형 단면의 철근과 동일한 단면을 가지는 부등형 철근을 주철근으로 이용하여 종횡으로 배근함으로써 총단면이 동일하게 유지됨과 아울러 순간격이 증가되게 형성된 격자 철근틀과, 상기 순간격이 확대된 격자 철근틀을 통하여 레미콘을 타설함으로써 상기 격자 철근틀의 외측으로 결합되는 거푸집의 내부 전체적에 걸쳐 세멘트 몰탈과 자갈을 고르게 충전시켜서 되는 콘크리트층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 코핑부에 따라 시방되어진 원형 철근과 같은 단면적을 갖으면서 장경과 단경의 비가 1.1 내지 1.5인 타원형 단면을 가지는 부등형 철근을 상기 주철근으로 이용하여, 상기 주철근과 주철근 사이의 순간격을 확장시키고, 레미콘를 타설하여 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
4. 제 2 항에 있어서, D32 원형단면의 D32 철근과 같은 단면적 7.942cm²를 갖으면서 장경이 36.5cm, 단경이 27.8cm가 되도록 형성한 부등형 철근을 상기 주철근으로 이용하여, 상기 주철근과 주철근 사이의 순간격을 7.5cm로 확장시키고, 겹이음부에서도 순간격을 5cm로 확장시킨후, 레미콘를 타설하여 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 격자 철근틀은 주철근을 묶음선으로 묶을 때에 두가닥의 주철근이 서로 넓은 쪽 면이 접하도록 묶어 배근하여 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물.