KR20150029917A - 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물 - Google Patents

철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물 Download PDF

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조계성
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주식회사 픽슨
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Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 인너 골부와 미들 산부 및 아우터 산부가 반복되게 형성된 파형강판이 길이방향으로 설치되어 베이스 아치구조물이 형성되어지고, 상기 베이스 아치구조물의 상부에 철근 보강구조가 구비되어 콘크리트가 타설되어지는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물에 있어서, 상기 철근 보강구조는 상기 파형강판에 형성된 두개의 골부에 앵커 스페이서가 각각 일정 간격으로 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서에 배력근이 구비되어 상기 배력근에 주철근이 길이방향으로 배근되어 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서의 상부에 폭방향으로
Figure pat00007
형상의 찬넬지지부가 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서가 결합된 파형강판의 외측에 형성된 두개의 아우터 산부에
Figure pat00008
형상의 거푸집널이 맞대어져 결합되어지고, 상기 거푸집널의 내부에 콘크리트가 타설되어 경화되어짐을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 파형강판 구조물의 단면이 감소되는 것을 방지하여 변형을 막을 수 있도록 하는 가운데 이를 통해 수명이 연장되어질 수 있도록 하고, 아울러 파형강판 구조물의 내면이 미려하게 될 수 있도록 한 것이다.

Description

철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물{Corrugated steel reinforced concrete composite structures}
본 발명은 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물에 관한 것으로서, 특히 파형강판으로 이루어진 베이스 아치구조물의 상부로 콘크리트가 타설되어진 철근 보강구조가 구비되어지도록 함으로써, 종단면적을 넓혀 저항력이 증대될 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 산과 골이 반복되는 형태로 절곡되어 길이방향으로 벤딩된 파형강판을 축방향으로 결합시켜 얻어진 파형강판 구조물은 지하통로, 용수로, 배수로, 호안용 셀, 배수로, 지붕 및 창고 등 여러 용도로 사용되어지고 있다.
파형강판 구조물은 크기가 작을 경우, 벤딩된 하나의 강판이 이용되어지고, 크기가 클 경우, 벤딩 공정에서 벤딩율을 크게하여 제조된 것을 겹쳐 볼팅 조립공정으로 설치되어지게 된다.
파형강판 구조물의 시공은 기초지반에 시공된 채널에 볼팅으로 파형강판의 하부가 직각 되도록 설치된 후 설치된 파형강판의 가장자리에 다른 파형강판의 가장자리가 서로 겹쳐지게 맞대어진 상태에서 볼팅작업을 반복하여 시공되어지게 된다.
이러한 파형강판 구조물은 강판에 산과 골의 형태를 갖는 주름이 연속되어지는 형태를 갖도록 형성되어 있음으로써, 경간의 길이가 짧은 곳에는 사용하기 충분하나 경간의 길이가 긴 경우, 종단면적이 작아 압축력에 대한 저항력이 줄어 들어 부분적인 변형이 발생되는 원인이 있었다.
이러한 원인을 해소하기 위한 방안으로 파형강판의 앵커볼트 삽입홈에 앵커볼트가 결합되어지고, 앵커볼트가 철근과 와이어로 결속되어진 상태에서 파형강판의 둘레를 따라 콘크리트가 경화된 상태로 보강되어지는 보강구조가 제안되었으나, 제안된 보강구조는 천공된 앵커볼트에 의한 단면이 감소됨에 따라 국부적인 하중이 작용하게 될 경우, 변형이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 파형강판 구조물의 단면이 감소되는 것을 방지하여 변형을 막을 수 있도록 하는 가운데 이를 통해 파형강판 구조물의 수명이 연장되어질 수 있도록 하고, 아울러 파형강판 구조물의 내면이 미려하게 될 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 인너 골부(101)(101')와 미들 산부(102) 및 아우터 산부(103)가 반복되게 형성된 파형강판(10)이 길이방향으로 설치되어 베이스 아치구조물(A)이 형성되어지고, 상기 베이스 아치구조물(A)의 상부에 철근 보강구조(B)가 구비되어 콘크리트(C)가 타설되어지는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물에 있어서, 상기 철근 보강구조(B)는 상기 파형강판(10)에 형성된 두개의 인너 골부(101)(101')에 앵커 스페이서(20)가 각각 일정 간격으로 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)에 배력근(22)이 구비되어 상기 배력근(22)에 주철근(21)이 길이방향으로 배근되어 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상부에 폭방향으로
Figure pat00001
형상의 찬넬지지부(23)가 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)가 결합된 파형강판(10)의 외측에 형성된 두개의 아우터 산부(103)에
Figure pat00002
형상의 거푸집널(30)이 맞대어져 결합되어지고, 상기 거푸집널(30)의 내부에 콘크리트(C)가 타설되어 경화되어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 앵커 스페이서(20)는 스페이서 몸체(201)의 하부에 숫나사부(202)가 형성되어 상기 파형강판(10)의 인너 골부(101)(101')에 형성된 각각의 관통홀(H)을 관통하여 어퍼너트(203)와 로워너트(203')로 결합되어지고, 상기 스페이서 몸체(201)의 상부에 내측으로 직각되게 절곡된 스페이서 헤드(204)가 일체로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 찬넬지지부(23)는 수평지지로드(231)의 양측에 하부를 향하여 수직되게 절곡된 수직지지로드(232)가 일체로 형성되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상단이 감싸여지게 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 플랜지편(302)이 파형강판(10)의 아우터 산부(103)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어짐을 특징으로 한다.
그리고 상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 플랜지편(302)이 파형강판(10)의 아우터 산부(03)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어지고, 상기 거푸집널몸체(301)와 충전공간부(304)의 내측으로 위치된 파형강판(10)의 인너 산부(102)에 배부름방지부(40)가 구비되어지되, 상기 배부름방지부(40)는 미들 산부(102)에 형성된 관통홀(H)과 거푸집널(30)에 형성된 관통홀(H)을 통하여 내측에서 외측으로 볼트(50B)가 관통되어 너트(50N)로 결합되어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 파형강판 구조물의 종단면적을 늘여 압축력에 대한 저항력을 높여 국부적인 변형을 방지하여 안정성을 높인 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 구조물의 수명을 연장시킨 효과를 얻을 수 있다.
그리고 파형강판 구조물의 내면이 미려하게 될 수 있는 효과를더 얻을 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물을 도시한 사시도.
도2는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물의 요부를 절개하여 도시한 확대 사시도.
도3은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물의 요부를 분리하여 도시한 사시도.
도4는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물의 요부를 확대하여 도시한 종단면도.
도5는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물의 다른 실시예인 요부를 확대하여 도시한 종단면도.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물은 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 파형강판(10)이 길이방향으로 설치되어 베이스 아치구조물(A)이 형성되어지는 가운데 상기 베이스 아치구조물(A)의 상부에 철근 보강구조(B)가 형성되어지고, 상기 철근 보강구조(B)의 내부로 콘크리트(C)가 타설되어지게 구성됨으로써, 파형강판 구조물의 단면적이 줄어드는 것을 방지하여 충분한 지지력 내지는 저항력이 작용되어지도록하여 변형을 막을 수 있도록 하고, 이를 통해 수명이 연장되어질 수 있도록 하며 내면이 미려하게 될 수 있게 된다.
여기에서, 상기 베이스 아치구조물(A)은 강재의 사용량을 최대한 줄인 가운데 전체적인 하중이 충분하게 지지되도록 하기 위한 방안으로 소정 두께를 갖는 강판이 펀칭, 절곡, 벤딩 등의 공정을 통해 두개의 인너 골부(101)(101')와 상기 인너 골부(101)(101') 사이의 중간에 형성된 미들 산부(102) 및 양측의 가장자리에 형성된 아우터 산부(103)가 길이방향으로 연속되어지는 가운데 일정한 곡률을 갖는 파형강판(10)이 길이방향과 폭방향으로 반복되게 결합되어 아치형태를 갖도록 형성되어 있다.
상기 파형강판(10)의 길이방향과 폭방향의 가장자리에는 미도시한 관통홀이 형성되어 일측의 파형강판(10)과 타측의 파형강판(10)이 각각 길이방향과 폭방향으로 서로 겹쳐지도록 한 상태에서 볼트와 너트에 의하여 결합되어질 수 있도록 구성되어 있다.
상기 파형강판(10)의 인너 골부(101)(101')에는 관통홀(H)이 형성되어 후술하는 앵커 스페이서(20)의 하단이 관통된 상태에서 어퍼 너트(203)와 로워 너트(203')에 의하여 직립된 상태로 결합되어질 수 있게 구성되어 있다.
상기 철근 보강구조(B)는 파형강판(10)의 결합을 통해 이루어진 베이스 아치구조물(A)의 강도를 보강하기 위한 기능을 갖는 것으로 파형강판(10)의 상부에 결합되어지는 앵커스페이서(20) 및 상기 앵커 스페이서(20)가 커버되어지도록 상기 파형강판(10)의 상부에 거푸집널(30)이 결합되어 내부에 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 충전공간부(304)로 콘크리트(C)가 타설되어 경화되는 것으로 구성되어 있다.
상기 앵커 스페이서(20)는 파형강판(10)에 형성된 두개의 인너 골부(101)(101')에 각각 이웃한 다른 앵커 스페이서(20)가 각각 일정한 길이 간격으로 결합되어질 수 있게 구성되어 있다.
상기 앵커 스페이서(20)는 원기둥 형태를 갖는 스페이서 몸체(201)의 하부에 일정한 길이를 갖는 숫나사부(202)가 일체로 형성되어지고, 상기 스페이서 몸체(201)에 형성된 숫나사부(202)가 상기 파형강판(10)의 두개의 인너 골부(101)(101')에 형성된 관통홀(H)을 관통하여 어퍼너트(203)와 로워너트(203')로 결합되어짐으로써, 직립된 상태가 유지되어지게 된다.
상기 스페이서 몸체(201)의 상부에는 내측으로 직각되게 절곡된 스페이서 헤드(204)가 일체로 형성되어 후술하는 주철근(21)과 배력근(22) 및 찬넬지지부(23)가 결합되어질 수 있게 된다.
상기 앵커 스페이서(20)에는 폭방향으로 배근되어지는 주철근(21)에 배력근(22)이 길이방향으로 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상부에는 가로방향인 폭방향으로
Figure pat00003
형상의 찬넬지지부(23)가 결합되어 있다.
상기 찬넬지지부(23)는 앵커 스페이서(20)의 양측 상단부가 유동되는 것을 방지하는 가운데 주철근(21)이 용이하게 결합될 수 있도록 하는 기능을 갖는 것으로 수평지지로드(231)의 양측에 하부를 향하여 수직되게 절곡된 수직지지로드(232)가 일체로 형성되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상단이 감싸여지게 결합되어 있다.
상기 거푸집널(30)은 파형강판(10)의 상부로 결합된 앵커 스페이서(20)가 커버되어지는 가운데 내부로 콘크리트(C)가 타설되어지도록 하기 위한 충전공간부(304)가 제공되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로
Figure pat00004
형상의 거푸집널(30)이 상기 앵커 스페이서(20)가 결합된 파형강판(10)의 외측에 형성된 두개의 아우터 산부(103)에 맞대어져 결합되어지게 구성되어 있다.
상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지게 구성되어 있다.
상기 플랜지편(302)의 하부가 파형강판(10)의 아우터 산부(103)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어지게 구성되어 있다.
상기 볼트(30B)와 너트(30N)에 의하여 파형강판(10)의 상부로 앵커 스페이서(20)가 커버되어지게 결합된 거푸집널(30)의 내부로 제공되어지는 충전공간부(304)에 콘크리트(C)가 타설되어 경화되어질 수 있게 구성되어 있다.
이와 같은 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물은 먼저, 각각의 파형강판(10)이 길이방향과 폭방향으로 겹쳐지도록 한 상태에서 볼트와 너트의 결합이 반복되어지도록 하여 아치형태를 갖는 베이스 아치 구조물(A)이 시공되어지게 된다.
다음, 베이스 아치 구조물(A)을 형성하는 파형강판(10)의 인너 골부(101)(101')에 형성된 관통홀(H)에 앵커 스페이서(20)가 관통되어지도록 한 상태에서 어퍼 너트(203)와 로워 너트(203')를 통해 결합되어지도록 한다.
다음, 앵커 스페이서(20)의 상부로 위치된 스페이서 헤드(204)에 주철근(21)과 배력근(22) 및 찬넬지지부(23)가 결합되어지도록 한다.
다음, 주철근(21)과 배력근(22) 및 찬넬지지부(23)가 결합되어진 앵커 스페이서(20)의 상부로 거푸집널(30)이 덮혀지도록 한 후 플렌지편(302)에 형성된 관통홀(H)을 통해 볼트(30B)와 너트(30N)로 파형강판(10)의 아우터 산부(103)에 결합되어지도록 한다.
다음, 거푸집널(30)의 내부로 제공된 충전공간부(304)에 콘크리트(C)가 타설되어 양생 또는 경화되도록 함으로써, 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물이 시공되어지게 된다.
한편, 본 발명에서는 파형강판(10)의 상부로 앵커 스페이서(20)가 커버되어지도록 볼트와 너트로 결합되어지는 거푸집널(30)이 플랜지편(302)에 형성된 관통홀(H)에 의하여 양측만이 결합되어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도5에 도시된 바와 같이, 거푸집널몸체(301)와 충전공간부(304)의 내측으로 위치된 파형강판(10)의 미들 산부(102)에 배부름방지부(40)가 구비되어지도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 경우, 상기 배부름방지부(40)는 인너 산부(102)에 형성된 관통홀(H)과 거푸집널(30)에 형성된 관통홀(H)을 통하여 내측에서 외측으로 볼트(50B)가 관통되어 너트(50N)로 결합되어지도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 플랜지편(302)이 파형강판(10)의 아우터 산부(103)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어지도록 하는 것이 바람직하다.
10:파형강판 20:앵커 스페이서
22:배력근 21:주철근
23:찬넬지지부 30:거푸집널
101,101':인너 골부 102:미들산부
103:아우터 산부 A:베이스 아치구조물
B:철근 보강구조 C:콘크리트

Claims (5)

  1. 인너 골부(101)(101)와 미들 산부(102) 및 아우터 산부(103)가 반복되게 형성된 파형강판(10)이 길이방향으로 설치되어 베이스 아치구조물(A)이 형성되어지고, 상기 베이스 아치구조물(A)의 상부에 철근 보강구조(B)가 구비되어 콘크리트(C)가 타설되어지는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물에 있어서,
    상기 철근 보강구조(B)는 상기 파형강판(10)에 형성된 두개의 인너 골부(101)(101')에 앵커 스페이서(20)가 각각 일정 간격으로 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)에 배력근(22)이 구비되어 상기 배력근(22)에 주철근(21)이 길이방향으로 배근되어 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상부에 폭방향으로
    Figure pat00005
    형상의 찬넬지지부(23)가 결합되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)가 결합된 파형강판(10)의 외측에 형성된 두개의 아우터 산부(103)에
    Figure pat00006
    형상의 거푸집널(30)이 맞대어져 결합되어지고, 상기 거푸집널(30)의 내부에 콘크리트(C)가 타설되어 경화되어짐을 특징으로 하는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 스페이서(20)는 스페이서 몸체(201)의 하부에 숫나사부(202)가 형성되어 상기 파형강판(10)의 인너 골부(101)(101')에 형성된 각각의 관통홀(H)을 관통하여 어퍼너트(203)와 로워너트(203')로 결합되어지고, 상기 스페이서 몸체(201)의 상부에 내측으로 직각되게 절곡된 스페이서 헤드(204)가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 찬넬지지부(23)는 수평지지로드(231)의 양측에 하부를 향하여 수직되게 절곡된 수직지지로드(232)가 일체로 형성되어지고, 상기 앵커 스페이서(20)의 상단이 감싸여지게 결합됨을 특징으로 하는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 플랜지편(302)이 파형강판(10)의 아우터 산부(103)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어짐을 특징으로 하는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 거푸집널(30)은 길이방향을 따라 아치형태로 벤딩된 거푸집널몸체(301)의 양측 단부에 관통홀(H)이 형성된 플랜지편(302)을 갖는 웹부편(303)이 하부로 절곡되어 충전공간부(304)가 형성되어지고, 상기 플랜지편(302)이 파형강판(10)의 아우터 산부(03)에 맞대어져 볼트(30B)와 너트(30N)로 결합되어지고, 상기 거푸집널몸체(301)와 충전공간부(304)의 내측으로 위치된 파형강판(10)의 산부에 배부름방지부(40)가 구비되어지되, 상기 배부름방지부(40)는 미들 산부(102)에 형성된 관통홀(H)과 거푸집널(30)에 형성된 관통홀(H)을 통하여 내측에서 외측으로 볼트(50B)가 관통되어 너트(50N)로 결합되어짐을 특징으로 하는 철근 콘크리트 강합성 파형강판 구조물.
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