KR200400459Y1 - 파형강판을 이용한 합성구조물 - Google Patents

Abstract

기둥, 벽체, 슬래브 등의 구조물을 편리하게 시공하고, 측방향 휨에 대한 저항성을 통해 휨 성능을 증대시킬 수 있는 파형강판을 이용한 합성구조물이 개시된다. 합성구조물은 다수의 파형강판이 조립수단을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재와 콘크리트가 일체로 결합되어 형성된다. 이러한 합성구조물은 파형강판부재와 콘크리트가 양생을 통해 일체로 결합되므로 시공이 편리하고, 파형강판부재의 파형형상으로 인한 단면계수가 증대되어 측방향 휨에 대한 저항성이 커지므로 종래의 철근에 비하여 휨 성능이 증대된다.

Description

파형강판을 이용한 합성구조물{COMPOSITE STRUCTURE BY USING CORRUGATED STEEL PLATE}

본 고안은 파형강판을 이용한 합성구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기둥, 벽체, 슬래브 등의 구조물을 시공시 다수의 파형강판이 조립되어 형성되는 파형강판부재와 콘크리트를 일체로 결합시킴으로써, 구조물을 편리하게 시공할 수 있고, 파형강판부재의 파형형상으로 인한 단면계수의 증대를 통해 측방향 휨에 대한 저항성이 커져 종래의 철근에 비하여 휨 성능을 증대시킬 수 있는 파형강판을 이용한 합성구조물에 관한 것이다.

종래의 합성구조물은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 기둥, 벽체, 슬래브 등으로 형성되며, 이하에서는 기둥을 일 예로 하여 설명하기로 한다.

상기한 기둥(100)은, 지면상에 다수가 수직한 상태로 배근되는 축방향 철근(110A) 및 축방향 철근(110A)의 외주면에 띠 또는 링형상을 갖는 다수의 횡방향 철근(110B)이 둘러싸여 형성되는 철근부재(110), 그리고 철근부재(110)와 일체로 결합되는 콘크리트(120)를 포함한다.

이때, 철근부재(110)는 축방향 철근(110A)과 횡방향 철근(110B)이 별도의 결속수단, 예를 들면 철사 또는 용접 등을 통해 상호 결속된다.

이와 같이 구성된 기둥(100)은 축방향 철근(110A)과 횡방향 철근(110B)이 배근되어 상호 결속된 철근부재(110)와 콘크리트(120)가 양생을 통해 일체로 결합되어 완성된다.

그러나 전술한 바와 같은 기둥의 시공에 있어서, 철근부재는 지면상에 수직한 상태로 배근되는 축방향 철근의 외주면에 횡방향 철근이 별도의 결속수단을 통해 결속되어 콘크리트와 일체로 결합되기 때문에 철근부재의 시공에 따른 작업이 번거롭고, 이에 의해 공사기간이 길어져 시공비용이 상승되는 문제점이 있다. 또한, 콘크리트와 일체로 결합되는 철근부재는 그 특성상 측방향 휨에 대한 저항성이 취약하여 휨 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 기술적 과제는 기둥, 벽체, 슬래브 등의 구조물을 시공시 파형강판과 콘크리트를 일체로 결합시킴으로써, 구조물의 시공을 편리하게 할 수 있고, 휨 성능을 증대시킬 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위한 본 고안은,

다수의 파형강판이 조립수단을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재; 및 상기 파형강판부재와 일체로 결합되는 콘크리트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물을 제공한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안에 의한 파형강판을 이용한 합성구조물은 다수의 파형강판이 조립수단을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재와 콘크리트를 일체로 결합시킴으로써, 기둥, 벽체, 슬래브 등의 구조물을 편리하게 시공할 수 있고, 파형강판의 파형형상으로 인해 단면계수가 증대되어 측방향 휨에 대한 저항성을 커지므로 휨 성능을 증대시킬 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 고안의 바람직한 제 1실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물이 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 파형강판을 이용한 합성구조물의 단면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 바람직한 제 1실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물은, 다수의 파형강판(12)이 조립수단(14)을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재(10) 및 파형강판부재(10)와 일체로 결합되는 콘크리트(20)를 포함한다.

이때, 합성구조물은 기둥, 벽체, 슬래브 등으로 형성될 수 있으며, 본 실시 예에서는 기둥(30)으로 형성된다.

상기한 기둥(30)은 다수의 파형강판(12)이 조립수단(14)을 통해 조립되어 원형 띠 단면과 소정의 길이를 갖는 중공축형상의 파형강판부재(10)를 형성하되, 이 파형강판부재(10)와 콘크리트(20)가 원형단면을 갖도록 양생을 통해 일체로 결합되어 형성된다.

이러한 조립수단(14)은 볼트와 너트, 용접, 리벳 등으로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 조립수단으로 이루어질 수 있으며, 본 실시 예에서는 볼트와 너트로 이루어진 것이 도시되어 있다. 이외에도 조립수단(14)은 다수의 파형강판(12)을 견고하게 조립할 수만 있다면 공지된 어떠한 조립수단도 가능하다.

이와 같이 구성된 기둥(30)은 파형강판부재(10)를 구성하는 파형강판(12)의 파형형상으로 인해 종래의 철근에 비하여 단면계수가 약 10∼20배 증대되므로 측방향 휨에 대한 저항성이 커지게 된다. 그리고 파형강판부재(10)가 볼트와 너트에 의한 결합되어 연성을 확보할 수 있다.

여기에서, 연성이란 이 기술분야에 속하는 당업자가 통상적으로 사용하는 기술용어로써, 기둥, 벽체, 슬래브를 포함하는 다양한 구조물이 지진 등을 통해 지나치게 큰 힘을 받게 되었을 때에 변형을 일으키며 부서지지 않고 버틸 수 있는 능력을 말한다.

본 실시 예에 따른 파형강판부재(10)와 콘크리트(20)가 결합된 기둥(30)은 측방향 휨에 대한 저항은 파형강판부재(10)가 그 역할을 주도적으로 수행하고, 축방향 압력의 저항에 대해서는 콘크리트(20)가 그 역할을 주도적으로 수행하여 측방향 휨과 축방향 압력의 저항에 대한 안정적인 균형감을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 제 1실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 바람직한 제 1실시 예에 따른 기둥(30)의 파형강판부재(10)는 다수의 파형강판(12)이 조립수단(14), 즉 볼트와 너트의 결속을 통해 원형 띠 단면과 소정의 길이를 갖도록 조립되어 형성되고, 이 파형강판부재(10)와 콘크리트가 양생을 통해 일체로 결합되는 간단한 과정을 통해서 원형단면을 갖는 기둥(30)이 완성되므로 시공에 따른 편리성이 향상된다.

이때, 파형강판부재(10)는 현장에서 조립수단(14)을 통해 조립하고, 양생을 통해 콘크리트(20)와 일체로 결합하거나 또는 공장에서 미리 조립한 후, 현장에서 양생을 통해 콘크리트(20)와 일체로 결합할 수 있으므로 우수한 시공성을 기대할 수 있다.

한편, 기둥(30)이 교량의 교각이나 건축물의 지주로 사용될 경우, 파형강판부재(10)는 측방향 휨에 대한 저항의 역할을 주도적으로 수행하고, 콘크리트(20)는 축방향 압력의 저항에 대한 역할을 주도적으로 수행하게 되는데, 이때 파형강판부재(10)는 파형형상으로 인한 구조적 특성에 의해 단면계수가 증대되어 측방향 휨에 대한 저항성이 커지므로 휨 성능이 증대된다.

한편, 도 3에는 본 고안의 바람직한 제 2실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물이 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 바람직한 제 2실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물은, 다수의 파형강판(12)이 조립수단(14)을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재(10) 및 파형강판부재(10)에 일체로 결합되는 콘크리트(20)를 포함한다.

이때, 본 실시 예에서의 합성구조물은 벽체(40)로 형성된다.

상기한 벽체(40)는 다수의 파형강판(12)이 볼트와 너트, 용접, 리벳으로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 조립수단(14)을 통해 조립되어 소정의 폭과 높이를 갖는 직립한 평판형상의 파형강판부재(10)를 형성하되, 이 파형강판부재(10)와 콘크리트(20)가 양생을 통해 일체로 결합되어 형성된다.

이와 같이 구성된 벽체(40)의 작용, 효과는 본 고안의 바람직한 제 1실시 예의 기둥(30)과 동일하므로 생략하기로 한다.

한편, 도 4에는 본 고안의 바람직한 제 3실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물이 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 바람직한 제 2실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물은, 다수의 파형강판(12)이 조립수단(14)을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재(10) 및 파형강판부재(10)와 일체로 결합되는 콘크리트(20)를 포함한다.

이때, 본 실시 예에서의 합성구조물은 슬래브(50)로 형성된다.

상기한 슬래브(50)는 본 고안의 바람직한 제 2실시 예의 벽체(40)와 마찬가지로 다수의 파형강판(12)이 볼트와 너트, 용접, 리벳으로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 조립수단(14)을 통해 조립되어 소정의 면적을 갖는 평판형상의 파형강판부재(10)를 형성하되, 이 파형강판부재(10)와 콘크리트(20)가 양생을 통해 일체로 결합되어 형성된다.

이와 같이 구성된 슬래브(50)의 작용, 효과는 본 고안의 바람직한 제 1실시 예의 기둥(30)과 동일하므로 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 파형강판을 이용한 합성구조물은 기등, 벽체, 슬래브 등의 구조물을 시공시 다수의 파형강판이 조립수단을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재와 콘크리트가 일체로 결합됨으로써, 파형강판부재의 파형형상으로 인해 단면계수가 증대되어 측방향 휨에 대한 저항성이 커지므로 종래의 철근에 비하여 휨 성능을 증대되는 우수한 효과가 제공되는 것이다.

이상에서는 본 고안을 각 실시 예로써 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 제 1실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 파형강판을 이용한 합성구조물의 단면도,

도 3은 본 고안의 바람직한 제 2실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물의 단면도,

도 4는 본 고안의 바람직한 제 3실시 예에 따른 파형강판을 이용한 합성구조물의 단면도,

도 5는 종래기술에 따른 합성구조물을 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고

도 6은 도 5에 도시된 합성구조물의 평단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

10 : 파형강판부재 12 : 파형강판

14 : 조립수단 20 : 콘크리트

30 : 기둥 40 : 벽체

50 : 슬래브

Claims (7)

1. 다수의 파형강판이 조립수단을 통해 소정의 형상으로 조립되어 형성되는 파형강판부재; 및

   상기 파형강판부재와 일체로 결합되는 콘크리트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 파형강판부재는 원형단면을 갖는 기둥을 형성하도록 원형 띠 단면과 소정의 길이를 갖는 중공축형상으로 조립되는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 파형강판부재는 벽체를 형성하도록 소정의 폭과 높이를 갖는 직립한 평판형상으로 조립되는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 파형강판부재는 슬래브를 형성하도록 소정의 면적을 갖는 평판형상으로 조립되는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립수단은 볼트와 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립수단은 용접으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립수단은 리벳으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 합성구조물.