KR100942129B1 - Concrete Filled Support Member and Constructing Method for The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굽힘이나 좌굴에 대한 저항력이 향상된 구조의 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재는: 내측에 타설되는 콘크리트부를 구속하는 에프알피(FRP; 섬유강화 플라스틱) 재질의 외부 튜브; 그리고 상기 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중되게 배치되어 상기 외부튜브의 내부에 매립되는 에프알피 재질의 비충전 내부 튜브를 포함하여 구성된다.The present invention is to provide a concrete filled support member and a construction method of the structure is improved resistance to bending or buckling. Concrete filling support member according to the present invention includes: an outer tube of FRP (fiber-reinforced plastic) material for restraining the concrete portion to be poured inside; And an unfilled inner tube made of FRP material which is disposed to be biased to one side inside the outer tube and is embedded in the outer tube.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 상기 비충전 내부 튜브가 콘크리트 충전 지지부재의 인장측에 위치하도록 건축/토목 구조물의 보나 거더와 같은 가로 지지부재로 적용하여 상기 가로 지지부재의 휨강도를 보강할 수 있고 재료비의 절감과 자중의 감소를 통해 효율적인 부재의 시공이 가능하다.According to the present invention having the above-described configuration, by applying a horizontal support member such as a beam or girder of the building / civil structure so that the non-filled inner tube is located on the tensile side of the concrete filled support member to reinforce the bending strength of the horizontal support member It is possible to construct an efficient member through the reduction of material cost and self weight.

에프알피(FRP), 외부 튜브, 내부 튜브, 콘크리트부, 콘크리트 충전 지지부재 FRP, outer tube, inner tube, concrete part, concrete filling support member

Description

콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법{Concrete Filled Support Member and Constructing Method for The Same}Concrete Filled Support Member and Constructing Method for The Same}

본 발명은 콘크리트로 충전된 지지부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에프알피 재질의 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중 또는 편심되게 적어도 하나 이상의 비충전식 에프알피 내부 튜브를 매립하여 휨에 대한 저항력이 향상되고 재료비 및 자중이 감소될 수 있는 구조의 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a support member filled with concrete, and more particularly, to at least one non-rechargeable FRP inner tube which is eccentrically or eccentrically to one side inside the outer tube of FRP material, thereby improving resistance to bending. The present invention relates to a concrete filling support member having a structure capable of reducing material cost and self weight, and a construction method thereof.

일반적으로, 콘크리트로 축조된 건축 구조물 또는 토목 구조물은 압축에는 강하나 인장에는 취약한 재료적 특성을 보인다.In general, building structures or civil structures constructed of concrete exhibit material properties that are strong in compression but weak in tension.

도 1을 참조하면, 일반적인 콘크리트 구조물은 콘크리트 기둥(1)과 콘크리트 보(2)를 포함하여 구성되는데, 상기 기둥(1)과 보(2)는 거푸집을 이용하여 콘크리트를 타설함으로써 형성된다.Referring to FIG. 1, a general concrete structure includes a concrete column 1 and a concrete beam 2, wherein the column 1 and the beam 2 are formed by pouring concrete using formwork.

여기서, 상술한 건물의 콘크리트 기둥(1)이나 교량의 교각 등과 같은 수직 하중 지지용 콘크리트 지지부재는 수직하중을 지지하는 동시에 지진하중 등과 같은 횡방향 하중에 대해서도 충분한 강도를 가져야 한다.Here, the concrete support member for vertical load support, such as the concrete pillar 1 of the building or the bridge piers of the bridge, should support the vertical load and have sufficient strength against the lateral load such as the earthquake load.

그리고 건물의 콘크리트 보(2)나 교량의 거더와 같은 가로 지지부재도 휨에 대한 일정한 강도, 즉 저항력을 가져야 한다.And transverse support members, such as concrete beams (2) of buildings or girders of bridges, must also have a constant strength, ie resistance to bending.

그러나, 상술한 건물의 기둥(1)이나 교량의 교각과 같은 수직 지지부재는 콘크리트 구조물의 특성상 충격파나 횡하중 및 축하중에 의한 좌굴에 약하여 취성파괴되는 단점이 있고, 특히 건물의 콘크리트 보(2)나 교량의 거더와 같은 가로 지지부재는 처짐에 의해 상기 콘크리트 보(2)의 하부는 인장되고 상부는 압축되므로 상부에 비해 하부가 특히 취약한 문제점이 있다.However, the vertical support members such as the pillars 1 and the bridge piers of the above-mentioned buildings have the disadvantage of brittle fracture due to the weakness of shock waves, lateral loads and buckling due to the characteristics of the concrete structure, and in particular, the concrete beams 2 of buildings Horizontal supporting members such as girders of bridges have a problem in that the lower part of the concrete beam 2 is stretched and the upper part is compressed, so that the lower part is particularly weak compared to the upper part.

이러한 단점의 보완을 위해 콘크리트 구조물로 내진성/내화성/내구성이 우수한 철근 콘크리트나 철골철근 콘크리트가 사용되기도 하나, 적절한 강도를 부여하기 위해서는 콘크리트와 철근 등의 재료비와 시공에 소요되는 인건비 등의 비용이 증가하여 경제성이 저하되고 콘크리트 부재의 자중과 단면이 증대되는 문제점이 있다.In order to make up for these shortcomings, reinforced concrete or steel reinforced concrete with excellent shock resistance, fire resistance, and durability may be used as concrete structures.However, in order to give adequate strength, the cost of materials such as concrete and rebar and labor costs for construction are increased. There is a problem that the economic efficiency is lowered and the self-weight and cross section of the concrete member is increased.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 굽힘이나 좌굴에 대한 저항력이 향상된 구조의 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a concrete filling support member and a construction method of the structure is improved resistance to bending or buckling.

본 발명은 상술한 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서: 내측에 타설되는 콘크리트부를 구속하는 에프알피(FRP; 섬유강화 플라스틱) 재질의 외부 튜브; 그리고 상기 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중되게 배치되어 상기 외부튜브의 내부에 매립되는 에프알피 재질의 비충전 내부 튜브를 포함하여 구성되는 콘크리트 충전 지지부재를 제공한다.The present invention has been made to solve the above object: an outer tube of FRP (fiber-reinforced plastic) material for restraining the concrete portion to be poured inside; And it is disposed to be biased to one side inside the outer tube to provide a concrete filling support member comprising a non-filling inner tube of FRP material embedded in the inner tube.

상기 비충전 내부 튜브는; 상기 외부 튜브의 일측 내벽에 밀착되는 것이 바람직하다.The unfilled inner tube; It is preferable to be in close contact with one inner wall of the outer tube.

여기서, 상기 비충전 내부 튜브는 상기 외부 튜브의 내벽에 내접하도록 배치될 수도 있다.Here, the non-filling inner tube may be arranged to inscribe the inner wall of the outer tube.

다른 일 형태로서 본 발명은: 에프알피 재질로 구성된 중공형 외부 튜브의 내부에 상기 외부 튜브의 내벽 일측으로 밀착되게 에프알피 재질의 내부 튜브를 설치하는 단계; 그리고 상기 외부 튜브의 내부에 콘크리트를 충전하여, 비충전식으로 상기 내부 튜브를 매립하는 단계를 포함하여 이루어지는 콘크리트 충전 지지부재의 시공방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for manufacturing an RF tube, the method comprising: installing an inner tube of an F-ALP material in close contact with one side of an inner wall of the outer tube in a hollow outer tube made of an F-ALP material; And filling the inside of the outer tube, provides a method of constructing the concrete filling support member comprising the step of filling the inner tube in a non-filling manner.

본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the concrete filling support member and the construction method according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 의하면, 콘크리트로 충전된 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중/편심되게 배치된 비충전식 에프알피 내부 튜브가 구비되어 콘크리트 충전 지지부재의 인장측을 보강함으로써, 휨 거동 즉 굽힘이나 좌굴에 대한 저항력이 향상된다.First, according to the concrete filling support member and the construction method according to the present invention, the tension side of the concrete filling support member is provided with a non-filling FRP inner tube arranged eccentrically / eccentrically to one side inside the outer tube filled with concrete By reinforcing, the bending behavior, that is, the resistance to bending and buckling is improved.

둘째, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 의하면, 콘 크리트로 충전된 외부 튜브의 내부에 인장측을 보강하기 위한 내부 튜브가 비충전식으로 구비되어, 콘크리트 충전 지지부재의 휨강도 향상 대비 자중 감소 및 재료비 절감 등 효율적 단면 사용이 가능하다.Second, according to the concrete filling support member and the construction method according to the present invention, the inner tube for reinforcing the tension side in the interior of the outer tube filled with concrete, the non-filling type, to improve the bending strength of the concrete filling support member Efficient cross section can be used such as reduction of self weight and material cost.

셋째, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 의하면, 비충전식 에프알피 내부 튜브가 콘크리트 충전 지지부재의 하측을 따라 길게 배치되도록 시공하여, 가로 지지부재 특히 교량의 거더나 콘크리트 보로 적용함으로써 처짐에 의한 가로 지지부재의 파괴를 최소화할 수 있다.Third, according to the concrete filling support member and the construction method according to the present invention, the non-filling FRP inner tube is constructed so as to be disposed along the lower side of the concrete filling support member, by applying as a girder or concrete beam of the horizontal support member, especially bridges It is possible to minimize breakage of the horizontal support member due to deflection.

넷째, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법에 의하면, FRP 재질로 된 내부 튜브들을 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중되게 설치한 후 콘크리트를 타설하여 콘크리트 충전 지지부재를 시공하므로, 별도의 거푸집 설치 및 제거작업이 생략될 수 있어서 시공작업이 간편하다.Fourth, according to the concrete filling support member and the construction method according to the present invention, after installing the inner tube made of FRP material to one side in the inner side of the outer tube is installed in the concrete filling support member by placing concrete, Formwork installation and removal can be omitted, so construction is easy.

이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명 및 중복되는 설명은 하기에서 생략된다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. In the description of the present embodiment, the same names and symbols are used for the same components, and additional descriptions and redundant descriptions thereof will be omitted below.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 제1 실시 예를 설명한다.First, referring to FIGS. 2 and 3, a first embodiment of the concrete filling support member according to the present invention will be described.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 일 실시 예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 콘크리트 충전 지지부재를 길이방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.Here, Figure 2 is a perspective view showing an embodiment of the concrete filling support member according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the concrete filling support member shown in Figure 2 in the longitudinal direction.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)는, 에프알피(FRP; 섬유 강화 플라스틱, 이하 FRP라 약칭함) 재질로 된 외부 튜브(11)와 상기 외부 튜브(11)의 내부에 구비되는 적어도 하나 이상의 내부 튜브(12)를 포함하여 구성된다.2 and 3, the concrete filling support member 10 according to the present invention, the outer tube 11 and the outer tube (FRP) made of FRP (fiber-reinforced plastic, hereinafter abbreviated as FRP) material It is configured to include at least one or more inner tube (12) provided inside the 11).

상기 외부 튜브(11)는 대략 사각형과 같은 각형 단면이나 원형 단면 등의 중공 형상으로 구성될 수 있으며, 내부에는 구조물의 하중을 지지하는 콘크리트부(13) 즉 기둥 또는 보를 형성하기 위한 콘크리트가 충전된다.The outer tube 11 may be formed in a hollow shape, such as a rectangular cross section or a circular cross section, such as a square, and the inside is filled with concrete for forming a load (13) that supports the load of the structure, that is, pillars or beams .

그리고 상기 적어도 하나 이상의 내부 튜브(12)는 FRP 재질로 구성되며, 상기 외부 튜브(11)의 내부에 일측으로 편중되게 매립되며 콘크리트로 충전되지 않은 비충전 내부 튜브(12)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성되어, 콘크리트 충전 지지부재(10)의 인장측을 보강할 수 있다.The at least one inner tube 12 is made of FRP material, and includes at least one non-filled inner tube 12 which is embedded in one side of the outer tube 11 and is not filled with concrete. It is configured, it is possible to reinforce the tension side of the concrete filling support member (10).

다시 말해서, 상기 콘크리트 충전 지지부재(10)는 상기 외부 튜브(11)의 중심부를 기준으로 일측에 편중되게 매립되며 콘크리트로 충전되지 않은 적어도 하나 이상의 비충전식 내부 튜브(12)를 포함하여 구성되며, 상기의 구성에 더하여 콘크리트로 충전된 충전식 내부 튜브(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.In other words, the concrete filled support member 10 is configured to include at least one non-filled inner tube 12 which is buried in one side relative to the center of the outer tube 11 and not filled with concrete, In addition to the above configuration, it may also be configured to further include a filled inner tube (not shown) filled with concrete.

결론적으로, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)는, 상기 지지부재의 휨거동 시 인장측을 보강할 수 있도록, 콘크리트로 충전되지 않은 하나 이상의 편심 내부 튜브(12)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 다른 구성이 더 추가되거나 충전식 내부 튜브가 더 부가될 수도 있다.In conclusion, the concrete filling support member 10 according to the present invention, technical features that include one or more eccentric inner tube (12) not filled with concrete so as to reinforce the tensile side during the bending behavior of the support member Other configurations may be added or a filling inner tube may be added.

다만, 이하에서는 본 발명의 일 실시 예로서, 상기 콘크리트로 충전되는 외부 튜브(11)의 내부에 일측으로 편중되게 하나 이상의 내부 튜브(12)가 매립되고, 상기 내부 튜브(12)는 비충전식, 다시 말해서 콘크리트가 충전되지 않은 속이 빈 상태로 시공된 콘크리트 충전 지지부재(10)를 설명한다.However, hereinafter, as an embodiment of the present invention, one or more inner tubes 12 are buried in one side in the inner side of the outer tube 11 filled with concrete, and the inner tube 12 is non-filled, In other words, the concrete filling supporting member 10 constructed in a hollow state in which concrete is not filled will be described.

그리고 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)는, 수직 하중을 지지하기 위한 수직 지지부재, 예를 들면 하중분포에 따른 설계조건에 맞게 휨거동에 대한 우수한 저항력을 필요로 하는 위치에 구비되는 콘크리트 충전 기둥이나 교각으로도 적용될 수 있으나, 일반적으로는 처짐에 의한 변형이 주로 발생하는 콘크리트 보나 교량의 거더와 같은 가로 지지부재로 더욱 적합하다.And concrete filling support member 10 according to the present invention, the vertical support member for supporting the vertical load, for example, the concrete is provided in a position requiring excellent resistance to bending behavior according to the design conditions according to the load distribution It can also be applied as a pillar or pier, but is generally more suitable as a transverse support member, such as concrete beams or bridge girders where deformation due to deflection occurs.

상기와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)의 내부 튜브(12)는 비충전식으로서, 상기 외부 튜브(11)의 내부에 타설된 상기 콘크리트부(13)에 일체로 매립되어 상기 콘크리트부(13)와 일체로 거동하도록 구성되는 것이 바람직하다.As described above, the inner tube 12 of the concrete filling support member 10 according to the present invention is a non-filling type, which is integrally embedded in the concrete portion 13 that is poured into the outer tube 11 and the concrete portion. It is preferable to be comprised so that it may act integrally with (13).

그리고 상기 내부 튜브(12)는 상기 외부 튜브(11)의 내부에 일측으로 편중되게 배치됨으로써, FRP의 우수한 인장강도와 연성능력을 이용하여 상기 콘크리트 충전 지지부재(10)의 휨강도를 향상시킴과 동시에 재료비를 절감하고 자중을 감소시킬 수 있다. In addition, the inner tube 12 is disposed to be biased to one side inside the outer tube 11, thereby improving bending strength of the concrete filling support member 10 by using excellent tensile strength and ductility of the FRP. It can reduce material cost and reduce self weight.

여기서, 일측으로 편중된다 함은 상기 콘크리트 충전 지지부재(10)의 중심을 기준으로 상기 비충전 내부 튜브(12)가 상기 외부 튜브(11)의 내부 일측으로 치우쳐서 배치되거나 편심되게 배치되는 것을 말한다.Here, to be biased toward one side means that the non-filled inner tube 12 is disposed to be biased toward the inner side of the outer tube 11 or is eccentrically disposed with respect to the center of the concrete filling support member 10.

따라서, 상기 내부 튜브(12)는 상기 외부 튜브(11)의 내부에 상기 외부 튜 브(11)의 길이방향으로 길게 매립되는 동시에, 상기 외부 튜브의 축방향에 수직한 단면(보에서는 종단면)을 기준으로 그 중심부에서 일측(보에서는 일반적으로 하측)으로 치우진 상태가 되도록 매립된다.Accordingly, the inner tube 12 is embedded in the outer tube 11 in the longitudinal direction of the outer tube 11, and at the same time the cross section (vertical section in the beam) perpendicular to the axial direction of the outer tube. As a reference, it is embedded so as to be inclined to one side (generally lower side in the beam) from the center part.

상기 비충전식 FRP 내부 튜브(12)는 상기 외부 튜브(11)의 일측 내벽으로 밀착, 다시 말해서 면접촉되거나 내접하도록 배치될 수 있다.The non-fillable FRP inner tube 12 may be arranged to be in close contact with one side inner wall of the outer tube 11, that is, surface contact or inward contact.

보다 상세하게는, 상기 비충전식 FRP 내부 튜브(12)를 상기 외부 튜브(11)를 이등분하는 가상의 선을 기준으로 일측에 위치하도록 배치하여 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)가 시공되는데, 이 때 상기 내부 튜브(12)가 설치된 측이 하측으로 향하도록 가로 지지부재 특히 교량의 거더나 콘크리트 보를 구축하면, 처짐에 의한 부재의 파괴를 최소화할 수 있다.More specifically, the non-filled FRP inner tube 12 is disposed so as to be located on one side based on an imaginary line that bisects the outer tube 11, so that the concrete filling support member 10 according to the present invention is constructed. In this case, when the horizontal support member, in particular, the girder or the concrete beam is constructed so that the side on which the inner tube 12 is installed is downward, the destruction of the member due to deflection can be minimized.

즉, 상기 콘크리트 보나 교량의 거더와 같은 가로 지지부재에 가해지는 하중으로 인해 상기 가로 지지부재에 처짐이 발생하는데, 이러한 벤딩(Bending; 굽힘/휨)에 의해 상기 가로 지지부재의 상부는 압축측으로 압축응력이 가해지고 하부는 인장측으로 인장응력이 가해지게 된다.That is, the deflection occurs in the horizontal support member due to the load applied to the horizontal support member such as the concrete beam or the girder of the bridge.Bending (bending / bending) causes the upper part of the horizontal support member to be compressed to the compression side. The stress is applied and the lower part is subjected to tensile stress to the tension side.

이 때, 상기 가로 지지부재의 하측면은 인장에 의해 취약한 부분이 되는데, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재를 교량의 거더나 보와 같은 가로 지지부재로 적용하여 상기 비충전 내부 튜브(12)가 상기 가로 지지부재의 하부를 따라 길게 배치되도록 시공하면, 우수한 인장강도를 가지는 FRP의 장점을 인장에 취약한 콘크리트 충전 가로 지지부재의 하측부, 즉 인장측에 적용하여 전체적인 휨강도를 보강할 수 있다.At this time, the lower side of the horizontal support member is a weak part by the tension, by applying the concrete filling support member according to the invention as a horizontal support member, such as girder or beam of the bridge, the non-filling inner tube 12 is If the construction is arranged to be long along the lower portion of the horizontal support member, by applying the advantages of the FRP having excellent tensile strength to the lower side, that is, the tension side of the concrete-filled horizontal support member vulnerable to tension can reinforce the overall bending strength.

본 실시 예에 있어서, 상기 비충전 내부 튜브(12)는 상기 외부 튜브(11)의 내벽에 밀착되어 면접촉되도록 배치된다.In the present embodiment, the non-filling inner tube 12 is disposed to be in close contact with the inner wall of the outer tube (11).

본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)가 상기 가로 지지부재로 적용된 경우를 예로 하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 외부 튜브(11)의 단면, 보다 상세하게는 축방향에 수직한 단면을 상하 면대칭되도록 이등분하는 경계부를 기준으로, 상기 내부 튜브(12)가 상기 외부 튜브(11)의 하반부에 위치하도록 설치된다.When the concrete filling support member 10 according to the present invention is described in more detail by taking the case where the horizontal support member is applied as an example, the cross section of the outer tube 11, more specifically the cross section perpendicular to the axial direction, the upper and lower surface symmetry The inner tube 12 is installed in the lower half of the outer tube 11 with reference to the boundary as bisected as possible.

그리고 상기 내부 튜브(12)는, 상기 외부 튜브(11)의 축선에서 최대한 먼 위치에 배치되도록, 상기 외부 튜브(11)의 바닥에 밀착되도록 설치되어 상기 콘크리트에 의해 비충전식으로 매립된다.In addition, the inner tube 12 is installed to be in close contact with the bottom of the outer tube 11 so as to be disposed as far as possible from the axis of the outer tube 11 is embedded non-filled by the concrete.

예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외부 튜브(11)가 원통형상인 경우, 상기 내부 튜브(12)는 상기 외부 튜브(11)의 내주면과 동일한 곡률 반경을 가지는 곡률부(12a)를 가지도록 구성되어, 상기 내부 튜브의 곡률부(12a)가 상기 외부 튜브(11)의 내벽에 면접촉된다. For example, when the outer tube 11 is cylindrical as shown in FIGS. 2 and 3, the inner tube 12 has a curvature portion 12a having the same radius of curvature as the inner circumferential surface of the outer tube 11. ), The curvature 12a of the inner tube is in surface contact with the inner wall of the outer tube 11.

이에 따라, 상기 내부 튜브(12)를 제외하고 상기 원통 형상의 외부 튜브(11)의 내부에 콘크리트가 충전되어 경화되면, 상기 콘크리트부(13)는 반지름 방향에 수직한 선을 따라 절단된 형상이 되고, 상기 내부 튜브(12)는 상기 콘크리트 충전 지지부재의 휨거동시 상기 콘크리트부(13)가 인장파괴되는 것을 방지한다.Accordingly, when concrete is filled and hardened in the cylindrical outer tube 11 except for the inner tube 12, the concrete portion 13 is cut along a line perpendicular to the radial direction. The inner tube 12 prevents the concrete portion 13 from being tensilely broken during bending of the concrete filling support member.

따라서, 단순히 FRP 튜브의 내부 전체에 콘크리트를 충전하여 형성된 콘크리트 충전 FRP 거더 또는 보에 비해, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재(10)는 인장측에 인장에 강한 FRP 재질의 비충전 내부 튜브(12)가 배치되고 압축측은 압축 에 강한 콘크리트로 충전된 구조의 가로 지지부재로 적용 가능하므로, 휨거동 시 인장에 취약한 가로 지지부재의 하측부를 비충전식 FRP 튜브(12)로 보강하여 휨모멘트에 대한 강성을 향상시킬 수 있는 동시에 철근이나 콘크리트 등에 소요되는 재료비를 절감시킬 수 있다.Therefore, compared to concrete-filled FRP girders or beams formed by simply filling the entire interior of the FRP tube, the concrete-filled support member 10 according to the present invention is a non-filled inner tube 12 of FRP material resistant to tension on the tension side ) And the compression side can be applied as a horizontal support member of a structure filled with concrete that is resistant to compression, so that the lower part of the horizontal support member, which is vulnerable to tension during bending, is reinforced with a non-filled FRP tube 12 so that rigidity against bending moment In addition, it is possible to reduce the material cost of rebar and concrete, etc. at the same time.

상기 외부 튜브(11)와 내부 튜브(12)의 재질인 FRP의 구체적인 예로서, CFRP(탄소섬유 강화플라스틱)와 GFRP(유리섬유 강화플라스틱)와 AFRP(아라미드섬유 강화플라스틱)가 있다. 따라서, 상기 외부 튜브(11)와 내부 튜브(12)의 성형을 위하여 상술한 FRP 특히 상기 CFRP와 GFRP와 AFRP를 설계조건에 맞게 적절하게 선택할 수 있으며, 상기 콘크리트 충전 지지부재의 강도를 향상시킬 수 있는 기타 다른 재질을 더 포함하여 복합재질로 구성할 수도 있다.Specific examples of the FRP that is the material of the outer tube 11 and the inner tube 12 include CFRP (carbon fiber reinforced plastic), GFRP (glass fiber reinforced plastic) and AFRP (aramid fiber reinforced plastic). Therefore, the above-described FRP, in particular the CFRP, GFRP and AFRP can be appropriately selected according to the design conditions for forming the outer tube 11 and the inner tube 12, and the strength of the concrete filling support member can be improved. It can also be composed of composites, including other materials present.

상기 외부 튜브(11)와 내부 튜브(12)를 성형하는 일 예로는 필라멘트 와인딩(filament winding) 방식이 있는데, 상기 필라멘트 와인딩 방식은 FRP 튜브를 성형하기 위하여 원통형 또는 기타 다른 형상의 맨드릴(Mandrel)에 섬유 필라멘트를 감아서 중공관 형상의 튜브를 성형하는 방식을 말하며, 상기 맨드릴의 형상에 따라 상기 내/외부 튜브(11, 12)가 다양한 형상으로 성형될 수 있다.An example of forming the outer tube 11 and the inner tube 12 is a filament winding method, the filament winding method is a cylindrical or other shaped mandrel (Mandrel) to form a FRP tube It refers to a method of forming a hollow tube-shaped tube by winding a fiber filament, the inner / outer tube (11, 12) can be molded in various shapes according to the shape of the mandrel.

그리고 상기 FRP 튜브(11, 12)는 성형작업이 용이하고 무게가 가벼우므로, 설계조건에 따라 관의 두께나 직경, 형상 등을 적절히 선택할 수 있으며, FRP의 이방성을 고려하여 섬유 필라멘트를 감는 방향 즉 배열 방향을 튜브의 길이방향에서 원주방향까지 설계조건에 따라 다양하게 변경시킬 수 있는데, 예를 들면 +45°나선방향과 -45°나선방향을 반복하여 섬유 필라멘트가 교차되게 감을 수도 있다. In addition, since the FRP tubes 11 and 12 are easy to form and light in weight, the thickness, diameter, shape, etc. of the tube can be appropriately selected according to design conditions, and the direction in which the fiber filaments are wound in consideration of the anisotropy of the FRP. The arrangement direction can be varied according to the design conditions from the longitudinal direction of the tube to the circumferential direction. For example, the fiber filaments may be wound to cross the + 45 ° spiral and the -45 ° spiral.

그리고 상기 콘크리트부(13)는 철근 콘크리트나 철골철근 콘크리트 등으로 구성될 수 있다.And the concrete portion 13 may be composed of reinforced concrete or steel reinforced concrete.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, when explaining the construction method of the concrete filling support member according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 설계조건에 따라 소정의 크기와 두께로 된 상술한 필라멘트 와인딩 방법 또는 기타의 방법을 이용하여 소정의 형상으로 성형된 중공형의 외부 튜브(11)와 내부 튜브(12)를 준비한다.First, a hollow outer tube 11 and an inner tube 12 formed into a predetermined shape are prepared by using the above-described filament winding method or other methods having a predetermined size and thickness according to design conditions.

여기서, 상기 외부 튜브(11)와 내부 튜브(12)는, 상기 콘크리트 충전 지지부재의 설계조건에 따라 소정의 크기 및 두께 등으로 원형 또는 다각형 단면 등의 형상을 가진 중공형으로 성형된다.Here, the outer tube 11 and the inner tube 12 is formed into a hollow shape having a shape such as a circular or polygonal cross section with a predetermined size and thickness according to the design conditions of the concrete filling support member.

그리고, FRP 재질로 구성된 상기 외부 튜브(11)의 내부에 FRP 재질의 상기 내부 튜브(12)를 배치하는데, 이 때, 상기 외부 튜브(11)의 내부 일측으로 편중/편심되는 위치, 보다 상세하게는 상기 내부 튜브(12)의 일측면이 상기 외부 튜브(11)의 내벽에 밀착되는 위치에 상기 내부 튜브(12)를 배치한다.In addition, the inner tube 12 of the FRP material is disposed inside the outer tube 11 made of the FRP material, at which time, the position biased / eccentrically toward the inner one side of the outer tube 11, The inner tube 12 is disposed at a position where one side of the inner tube 12 is in close contact with the inner wall of the outer tube 11.

그리고 상기 내부 튜브(12)에는 콘크리트가 충전되지 않도록 상기 외부 튜브(11)의 내부에 콘크리트를 충전하여, 비충전식으로 상기 내부 튜브(12)를 상기 외부 튜브(11)에 편심 또는 편중되게 매립한다.In addition, the inner tube 12 is filled with concrete in the outer tube 11 so that concrete is not filled, so that the inner tube 12 is eccentrically or eccentrically embedded in the outer tube 11 in a non-filling manner. .

이에 따라, 상기 외부 튜브(11)가 거푸집을 대신할 수 있는 동시에 상기 내부 튜브(12)가 상기 콘크리트의 충전/경화와 동시에 상기 콘크리트부(11)와 일체화되므로 거푸집의 설치/제거 작업을 생략할 수 있고 시공이 편리하다.Accordingly, the outer tube 11 can replace the formwork and at the same time the inner tube 12 is integrated with the concrete portion 11 at the same time as the filling / hardening of the concrete, so the installation / removal work of the formwork can be omitted. Can and construction is convenient.

여기서, 상기 내부 튜브(12)의 상기 외부 튜브(11)의 일체성이 향상되도록, 상기 내부 튜브(12)와 상기 외부 튜브(11)가 접착용제 등의 별도의 고정수단이나 고정부재를 사용하여 일시적으로 상호 고정되고, 상기 내부 튜브(12)와 상기 콘크리트부(13)와의 일체적 거동성을 향상시키기 위하여 별도의 고정수단이나 고정부재가 적용되는 것이 바람직하며 별도의 고정수단을 사용하지 않더라도 콘크리트의 경화와 함께 자연적으로 고정될 수 있다.Here, the inner tube 12 and the outer tube 11 using a separate fixing means or fixing member such as an adhesive solvent so that the integrity of the outer tube 11 of the inner tube 12 is improved. Temporarily fixed to each other, it is preferable that a separate fixing means or fixing member is applied to improve the integral behavior of the inner tube 12 and the concrete portion 13, even if no separate fixing means Can be fixed naturally with the curing of.

예를 들면, 상기 콘크리트부(13)와 상기 내부 튜브(12)의 일체적 거동성을 향상시키기 위하여, 상기 내부 튜브(11)의 성형 시 상기 내부 튜브의 외벽에 돌기 또는 홈이 상기 내부 튜브의 길이방향을 따라 복수개 이격 배치되면, 상기 내부 튜브(11)가 상기 콘크리트부(13)에 걸림되어 길이방향으로 일체로 구속되므로, 상기 콘크리트 충전 지지부재(10)의 휨거동 시 상기 콘크리트부(13)와 상기 내부 튜브(12)의 일체적 거동성이 향상되어 보강효과를 높일 수 있다. For example, in order to improve the integral behavior of the concrete portion 13 and the inner tube 12, a protrusion or groove is formed on the outer wall of the inner tube when the inner tube 11 is formed. When the plurality of spaced apart in the longitudinal direction, the inner tube 11 is locked to the concrete part 13 and integrally constrained in the longitudinal direction, the concrete part 13 during the bending behavior of the concrete filling support member 10 ) And the integrated behavior of the inner tube 12 can be improved to enhance the reinforcing effect.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재를 형성하기 위한 상기 외부 튜브(11)와 상기 내부 튜브(12)의 형상이나 크기 등이 도 2와 도 3에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 설계조건에 따라 후술하는 형태 등으로 다양하게 변경될 수 있다.On the other hand, the shape and size of the outer tube 11 and the inner tube 12 for forming the concrete filling support member according to the present invention is not limited to those shown in Figs. 2 and 3 according to the design conditions It may be variously modified in the form described later.

다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 다른 실시 예들을 설명한다.Next, with reference to Figures 4 to 6 will be described another embodiment of the concrete filling support member according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 콘크리트 충전 지지부재(20)는, 외부 튜브(21)와 상기 외부 튜브(21)의 내부에 일측으로 편심 또는 편중 되게 배치되어 매립된 비충전 내부 튜브(22)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the concrete filling support member 20 according to the second embodiment of the present invention is disposed so as to be eccentrically or eccentrically disposed in one side of the outer tube 21 and the outer tube 21. And a filling inner tube 22.

상기 비충전 내부 튜브(22)는 상기 외부 튜브(21)의 내벽에 내접하도록 배치되어 콘크리트부(23)에 의해 매립되며, 본 실시 예에 있어서 상기 외부 튜브(21)는 원통 형상의 FRP 관에 해당되나 그 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 내부 튜브(22)는 상기 외부 튜브(21)의 반경보다 작은 직경을 가지는 원통 형상의 FRP 관에 해당되나 그 크기 등이 이에 한정되는 것은 아니며 설계조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The unfilled inner tube 22 is disposed to be inscribed on the inner wall of the outer tube 21 is embedded by the concrete portion 23, in this embodiment the outer tube 21 is a cylindrical FRP tube However, the shape is not limited thereto, and the inner tube 22 corresponds to a cylindrical FRP tube having a diameter smaller than the radius of the outer tube 21, but the size thereof is not limited thereto. It can be changed in various ways.

그리고 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 콘크리트 충전 지지부재(30)는, 사각 단면 중공 형상의 외부 튜브(31)와 상기 외부 튜브(31)의 내부에 일측으로 편중되게 매립된 비충전식 내부 튜브(32)를 포함하여 구성된다.And, referring to Figure 5, the concrete filling support member 30 according to the third embodiment of the present invention, the outer tube 31 and the inner side of the outer tube 31 and the outer tube 31 of the rectangular cross-sectional hollow shape is buried in one side. Non-rechargeable inner tube 32.

상기 내부 튜브(32)는 상기 콘크리트 충전 지지부재(30)의 강도를 보강할 수 있도록, 상기 외부 튜브(31)의 일측 내벽에 밀착되어 면접촉 또는 내접하도록 배치되며, 본 실시 예에 있어서 상기 내부 튜브(32)는 사각 단면의 중공형상으로 인장측을 따라 길게 배치되어, 콘크리트부(33)가 타설된 상기 외부 튜브(31)의 일측 내벽에 평면접촉된다.The inner tube 32 is in close contact with one inner wall of the outer tube 31 to be in surface contact or inward contact so as to reinforce the strength of the concrete filling support member 30, the inner in this embodiment The tube 32 is arranged in a hollow shape having a rectangular cross section along the tension side, and is in flat contact with one inner wall of the outer tube 31 on which the concrete portion 33 is poured.

상술한 제 2 실시 예 및 제 3 실시 예의 기타의 구성 및 상기 튜브들(21, 22, 31, 32)의 재질 등은 전술한 실시 예에서와 동일하므로 그에 대한 반복적인 설명을 생략한다.Other configurations of the second and third embodiments described above and materials of the tubes 21, 22, 31, and 32 are the same as those of the above-described embodiment, and thus a repetitive description thereof will be omitted.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 콘크리트 충전 지지부재(40)는, FRP 재질로 된 외부 튜브(41)와 상기 외부 튜브(41)의 내부에 매립된 복수개의 내부 튜브들(42)을 포함하여 구성된다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the concrete filling support member 40 according to the fourth embodiment of the present invention may include an outer tube 41 made of FRP material and a plurality of inner parts embedded in the outer tube 41. It comprises a tube (42).

상기 내부 튜브들(42)은 상기 외부 튜브(41)의 내측에 충전된 콘크리트가 경화되어 형성되는 콘크리트부(43)에 의해 상기 외부 튜브(41)에 매립되며, 상기 복수개의 내부 튜브들(42) 중에 적어도 하나는 비충전 내부 튜브(42a)로 구성되고 나머지는 콘크리트가 충전된 충전식 내부 튜브(42b)로 구성될 수 있다.The inner tubes 42 are embedded in the outer tube 41 by a concrete part 43 formed by hardening concrete filled inside the outer tube 41, and the plurality of inner tubes 42. At least one of) may be composed of an unfilled inner tube (42a) and the remainder of the filled inner tube (42b) filled with concrete.

상기 복수개의 내부 튜브들(42)은 상호 병렬로 배치되는데, 상기 비충전 내부 튜브(42a)는 상기 콘크리트 충전 지지부재(40)의 인장측을 보강할 수 있도록 상기 외부 튜브(41)의 내부 일측으로 편중되게 배치된다.The plurality of inner tubes 42 are arranged in parallel with each other, the non-filling inner tube 42a is an inner side of the outer tube 41 to reinforce the tension side of the concrete filling support member 40 It is arranged to be biased.

상술한 구성의 콘크리트 충전 지지부재(40)는, 상기 비충전 내부 튜브(42a)가 상기 콘크리트 지지부재(40)의 하측부를 따라 위치되도록 하여, 건축/토목 구조물에 보와 같은 가로 지지부재로 적용될 수 있다.Concrete filling support member 40 of the above-described configuration, so that the non-filling inner tube (42a) is located along the lower side of the concrete support member 40, it is applied to the building / civil structure as a horizontal support member such as beam Can be.

그리고 상기 충전식 내부 튜브(42b)들은 상기 콘크리트 충전 지지부재의 내부에서부터 상기 콘크리트부(43)를 구속하므로 3축 압축효과에 따른 강도향상을 얻을 수 있다.And since the filling inner tube (42b) restrains the concrete portion 43 from the inside of the concrete filling support member can be improved in strength according to the triaxial compression effect.

상술한 구성을 제외한 나머지 구성 및 상기 튜브들(41, 42)의 재질, 콘크리트 지지부재를 보강하는 원리는 전술한 실시 예에서와 동일하므로 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다.Except for the above-described configuration, and the principle of reinforcing the material and the concrete support member of the tubes 41 and 42 are the same as in the above-described embodiment, a repeated description thereof will be omitted.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them.

그러므로, 상술된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and thus, the invention is not limited to the above description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.

도 1은 일반적인 건축 구조물을 나타낸 구조도이다.       1 is a structural diagram showing a general building structure.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing an embodiment of a concrete filling support member according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 콘크리트 충전 지지부재을 길이방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the concrete filling support member shown in Figure 2 cut in the longitudinal direction.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 다른 실시 예를 축선에 수직한 방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the concrete filling support member according to the present invention cut in a direction perpendicular to the axis.

도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 또 다른 실시 예를 축선에 수직한 방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the concrete filling support member according to the present invention cut in a direction perpendicular to the axis.

도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 충전 지지부재의 또 다른 실시 예를 축선에 수직한 방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the concrete filling support member according to the present invention cut in a direction perpendicular to the axis.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 20, 30, 40: 콘크리트 충전 지지부재10, 20, 30, 40: concrete filling support member

11, 21, 31, 41: 외부 튜브 11, 21, 31, 41: outer tube

12, 22, 32, 42: 내부 튜브12, 22, 32, 42: inner tube

13, 23, 33, 43: 콘크리트부13, 23, 33, 43: concrete section

Claims (4)

내측에 타설되는 콘크리트부를 구속하는 에프알피(FRP; 섬유강화 플라스틱) 재질의 외부 튜브; 그리고 An outer tube made of FRP (fiber-reinforced plastic) material for confining the concrete part to be poured inside; And 상기 외부 튜브의 내부에 일측으로 편중되게 배치되어 상기 외부튜브의 내부에 매립되는 에프일피 재질의 비충전 내부 튜브를 포함하여 구성되는 콘크리트 충전 지지부재.Concrete filling support member comprising a non-filled inner tube of the F-file material which is disposed to be biased to one side inside the outer tube embedded in the outer tube. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 비충전 내부 튜브는; 상기 외부 튜브의 일측 내벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 지지부재.The unfilled inner tube; Concrete filling support member, characterized in that in close contact with the inner wall of one side of the outer tube. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 비충전 내부 튜브는, 상기 외부 튜브의 내벽에 내접하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 지지부재.The non-filling inner tube, the concrete filling support member, characterized in that the inner wall of the outer tube inscribed. 에프알피 재질로 구성된 중공형 외부 튜브의 내부에 상기 외부 튜브의 내벽 일측으로 편중되게 에프알피 재질의 내부 튜브를 설치하는 단계; 그리고Installing an inner tube of the FRP material to be biased toward one side of the inner wall of the outer tube in the hollow outer tube formed of the FRP material; And 상기 외부 튜브의 내부에 콘크리트를 충전하여, 비충전식으로 상기 내부 튜브를 매립하는 단계를 포함하여 이루어지는 콘크리트 충전 지지부재의 시공방법.Filling the concrete inside the outer tube, the method of construction of the concrete filling support member comprising the step of embedding the inner tube in a non-rechargeable.
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