KR20190025785A - 거푸집 조립체를 활용한 건축물 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시공되는 보 구조물의 길이에 상응하는 길이를 가진 장방형의 바닥과, 상기 바닥 양측에 나란하게 일체로 형성된 한 쌍의 측벽으로 구성되는 거푸집 본체 상기 거푸집 본체의 측벽 상호간을 가로질러 연결하도록결합되어 측벽을 지지하는 횡보강부재 상기 거푸집 본체의 측벽의 외측면에 길이 방향으로 설치된
측면보강부재 및 상기 거푸집의 바닥 하면을 지지하도록 가로질러 설치되는 복수개의 바닥보강부재를 포함하는 거푸집 조립체와 이를 사용한 건축물 시공방법을 개시한다.

Description

거푸집 조립체를 활용한 건축물 시공 방법{Concrete-mold assembly and construction method usingthe same}

본 발명은 거푸집 조립체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 휨응력과 압축 응력에 효과적으로 저항할 수 있으며, 콘크리트를 효과적으로 타설하는 동시에 콘크리트 구조물 양생 후에는 해체하여 재사용할 수 있는 거푸집조립체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 거푸집 조립체를 사용하여 건축물을 시공하는 방법에 관한 것이기도 하다.

일반적인 철근 콘크리트건물은 콘크리트와 철근의 합성재료를 부재로 건축된다. 콘크리트는 높은 압축강도를 가지고 있어 압축재료로는 유용하나 그 인장강도는 압축강도의 8 ~ 15%에 불과하여 구조재로 사용되는 데에는 한계가 있다. 특히, 건물의 기둥구조물로 사용되는 데에는 문제가 없으나 보와 같은 횡방향 인장 구조물로 사용될 경우에는 상기와 같은 단점들로 인해 여러가지 문제가 발생할 수 있다. 따라서 기존의 시공방법에 있어서는콘크리트의 이러한 단점을 극복하기 위해 더 많은 보강 철근을 배근하는 등의 보완책이 뒤따라야만 한다.

또한, 콘크리트가 타설될 때에는 반죽상태이기 때문에 필연적으로 형태를 유지시키는 거푸집의 사전 설치가 요구된다. 이러한 콘크리트 거푸집 제작 과정은 매우 복잡하고 번거롭기 때문에 건축 공기 및 공사비의 상당 부분을 차지할 뿐만 아니라 콘크리트 양생후에 다시 이를 철거하여야 하는데, 철거된 거푸집은 재활용이 거의 이루어질 수 없어서 비경제적일 뿐만 아니라 폐자재를 유발시킴으로써 환경에 악영향을 끼치게 된다. 또한, 거푸집 설치 후 콘크리트가 충분히 양생되기 전에는 거푸집을 지지하는 동바리 등의 부속물로 인해 작업 공간에 여유가 없어서 후속적인 시공이 보류되거나 지연되는 문제가 있었다.

또한, 건축물의 보를 시공하기 위한 거푸집의 경우에는 보강철근과 콘크리트의 하중이 특히 집중되는 부분으로서 거푸집 자체의 강도 향상이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 효과적으로 콘크리트를 타설할 수 있도록 함과 동시에 설치가 용이하고 콘크리트 양생 후에도 해체하여 재사용할 수 있는 거푸집 조립체와 이를 이용한 건축물시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 거푸집 조립체를 이용한 건축물 시공방법에 따르면, 콘크리트가 양생된 후에 상기 거푸집 조립체를 탈형하여 다시 재활용할 수 있다(단계 S700). 즉, 체결볼트(도 6의 201)(도 9의 344)(도 12의 192, 194)(도 14의 190, 411)는 콘크리트와 접촉이 차단되어 있으므로 용이하게 풀어서 해체할 수 있으며, 이때 매립용 너트는

양생된 콘크리트 속에 매립된 채로 남아있게 된다.

상기와 같이 너트와 체결볼트를 풀면 거푸집 조립체는 쉽게 분리된다. 바람직하게, 거푸집 조립체의 분리를 용이하게 하기 위해 거푸집 본체의 외측에 해체고리(미도시)를 부가적으로 설치할 수 있다. 더욱 바람직하게, 거푸집 조립체의 탈형을 더욱 용이하도록 하기 위해 콘크리트 타설에 앞서 미리 거푸집 본체의 바닥(10) 및 측벽

(20)(30)의 내측면 중 적어도 일부에 박리제를 도포하는 것이 좋다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 거푸집 조립체는 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명의 거푸집 조립체는 바닥과 측벽이 일체화되어 있고 기둥 형강에 용이하게 설치할 수 있어서 거푸집 시공을 위한 공기와 비용을 대폭 절감할 수 있다.

본 발명의 거푸집 조립체에는 거푸집 자체에 보강부재가 마련되어 있어서 타설되는 콘크리트의 하중을 감당할 수 있으므로 콘크리트 타설시 거푸집의 과도한 처짐을 방지할 수 있다.

본 발명의 거푸집 조립체는 콘크리트 양생 후에도 간단하게 분리시켜 재활용할 수 있으므로 폐자재의 낭비와 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 매우 경제적이다.

본 발명의 거푸집 조립체는 상부 구조물에 매달아 시공함으로써 하부의 작업 공간을 확보하여 후속 공정이 원활히 진행되도록 한다.

본 발명의 거푸집 조립체에 따르면 지상부의 시공에도 동바리와 같은 지지부재를 활용하여 적용할 수있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거푸집 조립체를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 거푸집 조립체는 바람직하게 시공되는 보 구조물의 길이에 상응하는길이를 가진 장방형의 바닥(10)과, 상기 바닥(10) 양측에 나란하게 일체로 형성되어 있는 한 쌍의 측벽(20)(30)으로 구성되는 거푸집 본체(40)를 포함하며, 상기 거푸집 본체(40)의 상면은 개방되어 콘크리트 주입이 이루어지도록 되어 있다.

여기서, 거푸집 본체(40)의 바닥(10)은 축조되는 콘크리트 보의 바닥에 대응하고, 상기 측벽(20)(30)은 콘크리트 보의 양측면에 대응하는 부분이다.

상기 거푸집 본체(40)는 바람직하게, 유리 섬유, 카본 섬유, 케블라 또는 이들의 혼합 섬유 또는 FRP 섬유를 압출하거나 또는 틀에 감아서 절단하는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 복수개의 레이어 구조로 형성될 수도있다. 또 다른 대안으로서, 상기 거푸집 본체(40)는 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속이나 목재를 사용하여 제조하거나 이들을 조합하여 제조될 수도 있다.

추가적으로, 거푸집 본체(40)의 바닥(10)의 단부에는 연결공(11)이 형성될 수 있다. 상기 연결공(11)은 후술하는 바와 같이 거푸집 조립체를 기둥에 설치된 브라켓에 고정하기 위한 것이다.

또한, 상기 거푸집 본체(40)의 측벽(20)(30) 상단부 에지에는 데크 플레이트를 지지하기위한 연장 서포트부(50)가 형성되어 있다. 상기 연장 서포트부(50)는 상기 측벽(20)(30) 상단부에서 양측방향 바깥쪽으로 연장되며,바람직하게, 상기 연장 서포트부(50)는 측벽과 일체로 제조된다. 또한, 상기 연장 서포트부(50)에는 그 위에

놓이는 데트 플레이트와의 결합을 위한 결합공(51)이 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 측벽(20)(30)에는 콘크리트를 주입할 경우 물이 외부로 배수될 수 있도록 다수의 배수공(21)이 더형성될 수 있다.

비록 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 거푸집 본체(40)의 바닥(10)과 측벽(20)(30)이 결합되는 코너부는 테이퍼 처리되는 것이 바람직하다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 거푸집의 해체가 용이하고 축조되는 콘크리트 보의 모서리가 매끄럽게 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 거푸집 본체(40)의 상호 대향하는 측벽(20)(30)에는 관통공이 형성되고, 여기에철근과 같은 소재의 횡보강부재(60)가 설치된다. 바람직하게, 상기 횡보강부재(60)의 양단에는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 측벽(20)(30)에 형성된 관통공을 통과한 후 너트(61)(62)에 의해 나사결합된다.

비록 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 측벽(20)(30)에 형성된 관통공 사이에 중공관이 설치되고, 여기에 횡보강부재를 삽입하고 그 양단을 너트로 고정함으로써, 콘크리트 타설 및 양생 후에 횡보강부재를 제거할 수 있

도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 상기 측벽(20)(30)의 외측면에는 길이 방향으로 측면보강부재(70)가 설치된다. 상기 측면보강부재(70)는 바람직하게, 스틸과 같은 금속으로 이루어진 각형 강관으로서 상기 횡보강부재(60)가 관통하여 너트(61)(62)에 의해 결합됨으로써 측벽(20)(30)을 견고하게 지지한다. 이러한 횡보강부재(60)와 측면보강부재(70)는 후술하는 바와 같이 콘크리트 타설을 할 때, 콘크리트의 하중으로 인해 거푸집의 측벽(20)(30)이 바깥으로 벌어지거나 변형되는 것을 방지한다.

또한, 상기 거푸집 본체(40)의 바닥(10) 하면은 복수의 바닥보강부재(80)에 의해 지지된다. 상기 바닥보강부재(80)는 상기 거푸집 본체의 바닥(10) 하면을 가로질러 지지하도록 설치되며, 상기 측면보강부재(70)에 매달려유지된다.

즉, 상기 측면보강부재(70)를 수직으로 관통하는 행잉로드(81)가 바닥보강부재(80)를 관통한 다음 그 양단이 너트(82)(83)에 각각 결합됨으로써 바닥보강부재(80)는 상기 측면보강부재(70)에 매달리게 된다.

이러한 바닥보강부재(80)는 콘크리트 타설시 재킷 본체의 바닥(10)이 하부로 굴곡되거나 변형되는 것을 방지한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 거푸집 조립체를 사용하여 건축물을 시공하는 과정을 상세히 살펴보기로 한다. 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건축물 시공방법이 흐름도로 나타나 있다.

먼저, 건축물의 기둥이 될 위치에 설치된 기둥 형강(도 4의 200) 사이에 시공하는 보의 뼈대가 되는 H형강(100)을 연결하여 설치한다(단계 S100). 예를 들어, 상기 기둥 형강(200)은 건축물의 기둥이 될 위치의 지면에 타립되고, 이어서, 소정 지하층까지 터파기를 진행함으로써 그 상부 일부가 노출될 수 있다.

일반적으로, 상기 H형강(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 상호 나란하게 배치된 상부 플렌지(101) 및 하부 플렌지(102)와, 상기 상하부 플렌지(102)(102)를 서로 연결하는 웹(103)을 포함한다. 또한 상기 웹(103)에는 후술하는 바와 같이 거푸집 조립체의 횡보강부재(60)가 관통할 수 있도록 복수의 관통공(도 4의 104)이 형성되어

있다.

바람직하게 상기 H형강(100)의 하부 플렌지(102)에는 콘크리트 타설시에 매립되는 스터드(102a)가 돌출 형성될수 있다. 이러한 스터드(102a)는 H형강(100)과 콘크리트 부재의 결합을 더욱 견고하게 하는 역할을 한다.

더욱 바람직하게, 상기 H형강(100)의 웹(103)에는 복수의 관통공(미도시)이 형성되어 타설시 콘크리트가 스며들어서 상기 콘크리트 부재의 부착력을 증진시키도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 H형강(100)의 상부 플렌지(101)와 웹(103)이 만나는 영역에 보강판(105)을 덧댈 수 있는데,이것은 시공시에 과도한 하중에 견디도록 하기 위함이다.

본 발명에 따르면, 상기 H형강(100)은 슬래브 콘크리트 구조물 내에 매립되도록 시공되기 때문에 외부로 노출되지 않으므로, 별도의 내화 피복 처리를 필요로 하지 않는다.

구체적으로, 상기 기둥 형강(200)의 일측에 지지용 브라켓(210)을 설치하고 여기에 H형강(100)의 단부를 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 H형강(100)의 단부에 형성된 결합공에 체결볼트(220)를 삽입하여 브라켓(210)과 결합시킴으로써 H형강(100)이 안정적으로 고정될 수 있다.

비록 본 실시예에서는 상기 H형강에 대한 설치 구성이 구체적으로 설명되었으나 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 용접을 비롯한 그 밖에 다양한 결합방식에 의해 H형강이 연결될 수 있음을 이해하여야 한다.

이어서, 상기 H형강(100)의 설치가 완료되면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 보를 구성하는 보강철근 즉, H형강(100)을 감싸는 보강철근을 배근한다(단계 S200).

본 실시예에서 상기 보강철근은 H형강(100)의 적어도 일부를 감싸도록 길이 방향을 따라 소정 간격으로 설치되는 스터럽 철근(110)과, 상기 H형강(100)과 나란하게 보의 길이 방향으로 배근되는 복수의 인장/압축 철근(120)(130)을 포함한다.

상기 스터럽 철근(110)은 H형강(100)의 하부 플렌지(102)를 감싸도록 폐쇄형을 이루며 그 양단(111)이 H형강(100)의 웹(103)의 양측과 맞닿아 용접 등의 방법으로 고정됨으로써 지지된다.

상기 스터럽 철근(110)은 H형강(100)의 길이 방향으로 작용하는 압축력을 H형강(100)의 횡단면에 걸쳐 고루 분산시키는 작용과, 횡단면에 수직으로 작용하는 전단력에 저항하는 역할을 한다.

상기 인장/압축 철근(120)(130)은 거푸집 조립체에 작용하는 인장 및 압축응력에 저항하는 지지체가 된다. 바람직하게, 제1 인장/압축 철근(120)은 상기 스터럽 철근(110)에 결합되어 지지되며, 바람직하게 H형강(100)의 하부 플렌지(102)와 상기 스터럽 철근(110) 사이에 길이 방향으로 배열될 수 있다.

또한, 상기 보강철근은 상기 스터럽 철근(110)의 모서리 상단에 설치된 거치부재(140)를 포함할 수 있다. 상기거치부재(140)는 'ㄱ'자 형태를 이루며, 그 일단부(141)가 상기 스터럽 철근(110)의 양측 모서리 상단에 용접되거나 결속되어 고정되며, 그 타단부(142)는 보의 양측방향 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 거치부재(140)는길이 방향을 따라 전체적으로 설치되거나 필요에 따라 선택적인 위치에 설치될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 거치부재(140)의 연장부(142)에는 제2 인장/압축철근(130)이 거치되도록 결합되는데,이 경우 상기 제2 인장/압축철근(130)은 거푸집 조립체의 중심으로부터 가능한 양측방향 바깥쪽으로 떨어져 있으므로, 도 4에서 보는 바와 같이 기둥 형강(200)을 비껴 지나갈 수 있게 된다.

바람직하게, 상기 제2 인장/압축철근(130)은 H형강(100)의 상부 플렌지(101) 보다 상부에 위치하거나 또는 하부에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 거치부재(140)의 연장부(142)가 H형강(100)의 상부 플렌지(101)보다 상부 또는 하부에 위치할 수 있고, 그에 따라 제2 인장/압축철근(130)도 상부 플렌지(101)의 상부 또는 하부에위치될 수 있다.

도면참조

Claims (1)

1. 시공되는 보 구조물의 길이에 상응하는 길이를 가진 장방형의 바닥과, 상기 바닥 양측에 나란하게 일체로 형성된 한 쌍의 측벽으로 구성되는 거푸집 본체
   상기 거푸집 본체의 측벽 상호간을 가로질러 연결하도록 결합되어 측벽을 지지하는 횡보강부재상기 거푸집 본체의 측벽의 외측면에 길이 방향으로 설치된 측면보강부재 및 상기 거푸집의 바닥 하면을 지지하도록 가로질러 설치되는 복수개의 바닥보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 거푸집 조립체.

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