KR102011835B1 - 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물에 관한 것으로, 후프근과, 상기 후프근의 내측에 접하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수의 주앵글 및, 상기 후프근의 내측 모서리에 위치하는 복수의 주근을 구비하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임을 둘러싸도록 배치되어 콘크리트가 타설될 공간을 형성하는 거푸집 조립체; 및 상기 메인 프레임에 결합되어 상기 거푸집 조립체의 위치를 고정시키는 보조 프레임을 포함하며, 상기 거푸집 조립체는 상기 보조 프레임에 탈착가능하도록 구성된다. 이러한 본 발명은 시공 용이, 공기 단축 및 안정성 제고의 효과가 있으며, 거푸집 제거 후 관련 부속의 재사용이 가능하고, 콘크리트 타설의 밀실 여부를 육안으로 확인할 수 있는 장점이 있다.

Description

거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물{Prefabricated re-bar column structure with detachable form}
본 발명은 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 철근 선조립 기둥 구조물에 콘크리트를 타설하여 기둥을 제작한 후에도 완성된 기둥으로부터 거푸집을 제거할 수 있도록 구성된 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 거푸집은 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 짧은 기간 동안 유동성을 가진 콘크리트를 소정의 형태 및 치수로 만들기 위하여 일시 설치하는 구조물로, 콘크리트의 양생이 진행된 이후에는 제거해 버리는 것이 일반적이다.
종래 거푸집은 콘크리트에 접하는 막음널과 이를 지지하는 버팀보, 띠장, 긴결재 등을 포함하여 구성되어 자재가 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 거푸집의 조립 및 해체에 상당한 시간을 할애하여야 하였다. 또한, 거푸집은 자중이 상당하기 때문에 재료를 조립하고 해체하는 작업에 위험성이 수반될 수 있었으며, 철제 거푸집의 경우에는 자중으로 인하여 크레인 등 이동 장비로 조립 및 해체를 하여야 할 뿐만 아니라, 초기 투자비가 비싸다는 단점이 있다.
이와 같이 거푸집 시공에 소요되는 자재 및 시공량의 증가는 공사비 및 공기 증가의 주원인으로, 거푸집의 설치와 해체 작업은 전체 콘크리트 공사의 공사비와 공정의 큰 부분을 차지하는 번거로운 공정이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 철근콘크리트 부재의 철근 부분을 공장에서 선조립하여 철골처럼 현장으로 운반하여 시공하는 철근 선조립 공법이 개발되었으나, 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 거푸집을 철거하는 재래식 거푸집 공정이 그대로 남아있어 철골 구조의 최대 장점인 짧은 공사 기간을 완전히 따라잡지는 못하였다.
한편, 기존의 철근 선조립 기둥은 사각 기둥일 경우 4개의 모서리에 앵글을 배치하여 시공적인 강성을 유지하며, 철판 영구 거푸집을 접합하기 위하여 후프앵글을 사용하였다. 그러나 철판의 자재비가 비싸고, 기둥 외부면이 철판으로 노출되면서 부식의 우려 및 철판 굴곡으로 인한 미관상 단점이 생기며, 콘크리트 타설시 거푸집 내부에 콘크리트 채움 정도를 확인할 수 없는 문제들이 있다. 또한, 타설된 콘크리트 측압을 거푸집이 버티도록 하기 위한 공정이 상당히 어렵다는 것도 기존 철근 선조립 기둥 구조물의 단점으로 지적되고 있다.
한국등록특허 제10-1781603호(2017.09.19.)
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 공장에서 제작한 철근 선조립 기둥에 탈착형 거푸집을 부착하여 콘크리트 측압을 받을 충분한 내력을 발휘하며, 기존 RC(Reinforced Concrete)공법에 비하여 가격 경쟁력과 공기단축 및 품질을 확보할 수 있는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기둥의 횡단면 형상을 따라 형성되고, 기둥의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치되는 후프근과, 상기 후프근의 내측에 접하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수의 주앵글 및, 상기 후프근의 내측 모서리에 위치하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수의 주근을 구비하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임을 둘러싸도록 배치되어 콘크리트가 타설될 공간을 형성하는 거푸집 조립체; 및 상기 메인 프레임에 결합되어 상기 거푸집 조립체의 위치를 고정시키는 보조 프레임을 포함하며, 상기 거푸집 조립체는 상기 보조 프레임에 탈착가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물을 제공한다.
여기서 상기 보조 프레임은 상기 주앵글에 고정되는 전산볼트를 구비하고, 상기 거푸집 조립체는 상기 전산볼트에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 프레임은 상기 주앵글에 접합되는 고정로드를 구비하고, 상기 전산볼트는 상기 고정로드에 접합됨으로써 상기 주앵글에 고정될 수 있다.
또한, 상기 거푸집 조립체는 상기 후프근으로부터 이격된 위치에서 상기 후프근을 둘러싸도록 배치되는 거푸집 패널, 상기 거푸집 패널의 내측면에 접하여 상기 전산볼트에 나사결합되는 내부 고정구, 및 상기 거푸집 패널의 외측에서 상기 전산볼트에 나사결합되어 상기 거푸집 패널의 내측방향으로 힘을 가함으로써 상기 거푸집 패널을 지지하는 외부 고정구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 거푸집 조립체는 상기 거푸집 패널과 상기 외부 고정구 사이에 개재되는 가로 지지대를 더 구비하고, 상기 가로 지지대는 상기 거푸집 패널의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 거푸집 조립체는 상기 거푸집 패널의 외부면에 접하여 상기 거푸집 패널을 지지하는 세로 지지대를 더 구비하고, 상기 세로 지지대는 상기 거푸집 패널의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주앵글은 'ㄱ'형 단면의 길이부재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 후프근은 다각형으로 형성되고, 상기 후프근의 각 변에 배치되는 복수의 상기 주앵글들은 상기 후프근의 각 변을 등분하는 지점에 배치될 수 있다.
또한, 상기 거푸집 조립체의 내측 모서리에는 코너비드가 배치될 수 있다.
본 발명은 거푸집 일체형 기둥으로써 시공의 용이성을 확보할 수 있고, 공기 단축 및 안정성 제고의 효과가 있다. 또한, 거푸집 제거 후 관련 부속의 재사용이 가능하며, 콘크리트 타설의 밀실 여부를 육안으로 확인할 수 있는 장점이 있다.
도1은 메인 프레임의 단면도이다.
도2는 메인 프레임과 보조 프레임을 도시한 도면이다.
도3은 메인 프레임과 보조 프레임이 결합된 구조물을 도시한 도면이다.
도4는 도3의 구조물과 거푸집 조립체를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도1은 메인 프레임의 단면도이고, 도2는 메인 프레임과 보조 프레임을 도시한 도면이며, 도3은 메인 프레임과 보조 프레임이 결합된 구조물을 도시한 도면이다. 또한, 도4는 도3의 구조물과 거푸집 조립체를 도시한 도면이고, 도5는 본 발명에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물의 단면도이다.
이하, 도1 내지 도5를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물(10)을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물(10)은 메인 프레임(100), 보조 프레임(200) 및 거푸집 조립체(300)를 포함한다.
메인 프레임(100)은 기둥의 골격을 이루는 부분으로 후프근(110), 주앵글(120) 및 주근(130)으로 이루어진다.
구체적으로 후프근(110)은 기둥의 횡단면 형상을 따라 형성되고, 기둥의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치된다.
제작할 기둥이 사각 기둥의 형태일 경우 후프근(110)은 도1에 도시된 바와 같이 사각형의 형상으로 형성되며, 기둥의 형태에 따라 다각형의 형태로 형성될 수 있다.
주앵글(120)은 'ㄱ'형 단면을 갖는 길이부재로 이루어진다. 이러한 주앵글(120)은 면을 이루는 부분이 후프근(110)의 내측에 접하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되며, 용접을 통해 후프근(110)에 접합된다.
이때, 후프근(110)의 각 변에 배치되는 복수의 주앵글(120)들은 후프근(110)의 각 변을 등분하는 지점에 배치된다.
예를 들어 도1에 도시된 바와 같이 후프근(110)의 한 변에 2개의 주앵글(120)이 배치되는 경우 2개의 주앵글(120)은 후프근(110)의 변을 3등분하는 지점에 배치된다.
주근(130)은 후프근(110)의 내측 모서리에 위치하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치된다.
도1에서는 일반적인 크기의 정사각 기둥을 제작하는 경우를 예로 든 것으로, 정사각형의 후프근(110) 내에 4개의 주근(130)이 배치되고, 후프근(110)의 각 변에 2개씩의 주앵글(120)이 총 8개 배치된 것을 도시하였으나, 후프근(110)에 배치되는 주앵글(120)의 수는 제작될 기둥의 사이즈에 따라서 증감될 수 있다.
보조 프레임(200)은 메인 프레임(100)에 결합되어 거푸집 조립체(300)의 위치를 고정시키는 역할을 한다.
도2 및 도3에 도시된 바와 같이 보조 프레임(200)은 고정로드(210)와 전산볼트(220)를 구비하며, 메인 프레임(100)에 접합되어 고정된다.
구체적으로 고정로드(210)는 주앵글(120)에 전산볼트(220)를 고정시키기 위한 것으로, 주앵글(120)에 접합된 고정로드(210)에 전산볼트(220)가 접합된다. 바람직하게 고정로드(210)는 적어도 2개의 주앵글(120)에 접합되도록 하여 주앵글(120)들의 견고한 고정상태를 도모하도록 한다.
이러한, 고정로드(210)는 후프근(110)과 동일한 재질의 선형 철근이나, 판형의 철물로 형성될 수 있으며, 용접에 의해 주앵글(120) 및 전산볼트(220)에 접합될 수 있다.
고정로드(210)에 의해 주앵글(120)에 결합되는 전산볼트(220)는 하나의 전산볼트(220)가 기둥을 관통한 상태에서 양단부가 기둥의 외측까지 돌출될 수 있는 충분한 길이를 갖도록 하는 것이 바람직하며, 이렇게 함으로써 후속 공정에서 거푸집 조립체(300)를 용이하게 조립할 수 있게 된다.
거푸집 조립체(300)는 후프근(110)으로부터 콘크리트 피복 두께만큼 이격된 위치에서 메인 프레임(100)을 둘러싸도록 배치되어 콘크리트가 타설될 공간을 형성한다.
이러한 거푸집 조립체(300)는 전산볼트(220)에 나사결합됨으로써 콘크리트의 양생이 완료된 후 보조 프레임(200)으로부터 분리될 수 있도록 구성된다. 다시 말해, 거푸집 조립체(300)는 기둥의 제작이 완료된 후에 기둥의 골조로부터 분리 가능하도록 구성된다.
구체적으로 거푸집 조립체(300)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 거푸집 패널(310), 내부 고정구(320), 세로 지지대(330), 가로 지지대(340), 외부 고정구(350)를 구비한다.
거푸집 패널(310)은 기둥의 면의 형태에 부합하는 형상으로 형성되며, 도면에 도시된 바와 같이 제작하고자 하는 기둥이 다각형의 기둥일 경우 평편한 판재로 형성될 수 있다.
이러한 거푸집 패널(310)은 기둥의 피복 두께만큼 후프근(110)으로부터 이격된 위치에서 후프근(110)을 둘러싸도록 배치된다.
이때, 거푸집 패널(310)은 도5에 도시된 바와 같이 전산볼트(220)가 관통된 상태로 배치되며, 거푸집 패널(310)의 내측면에는 거푸집 패널(310) 접하여 전산볼트(220)에 나사결합되는 내부 고정구(320)가 구비된다.
여기서 내부 고정구(320)는 전산볼트(220)에 체결 가능한 너트 등으로 구성될 수 있다. 이러한 내부 고정구(320)는 거푸집 패널(310)이 전산볼트(220)에 조립되기 전에 전산볼트(220)에 나사결합되어 거푸집 패널(310)의 조립 위치를 잡아준다.
세로 지지대(330)는 거푸집 패널(310)의 외부면에 접하여 거푸집 패널을 지지한다. 이러한 세로 지지대(330)는 거푸집 패널(310)의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 길이 부재로서 일반적인 목재 산승각으로 이루어질 수 있다.
이때, 세로 지지대(330)는 거푸집 패널(310)이 전산볼트(220)에 조립되기 전에 거푸집 패널(310)에 미리 결합시킴으로써 세로 지지대(330)를 더욱 용이하게 설치할 수 있다.
가로 지지대(340)는 거푸집 패널(310)의 길이 방향과 교차하는 방향, 즉 세로 지지대(330)와 수직한 방향으로 배치되어 거푸집 패널(310)을 지지한다.
이와 같이 거푸집 패널(310)을 지지하기 위한 세로 지지대(330) 및 가로 지지대(340)가 설치된 후에는 전산볼트(220)에 외부 고정구(350)가 나사결합된다.
구체적으로 외부 고정구(350)는 거푸집 패널(310)의 외측에서 전산볼트(220)에 나사결합되어 거푸집 패널(310)의 내측방향으로 힘을 가함으로써 거푸집 패널(310)을 지지하게 된다.
이처럼 가로 지지대(340)는 거푸집 패널(310)과 외부 고정구(350) 사이에 개재된 상태에서 세로 지지대(330)를 지지함으로써 거푸집 조립체(300)가 콘크리트 타설 후 거푸집 패널(310)에 가해지는 측압에 대한 충분한 내력을 발휘할 수 있게 한다.
한편, 거푸집 패널(310)의 내측 모서리에는 기둥의 모서리 보호를 위해 코너비드(360)가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물(10)은 콘크리트의 양생을 마친 후, 거푸집 패널(310)을 기둥으로부터 해체하는 것이 가능한데, 거푸집 패널(310)의 해체는 단순히 외부 고정구(350)를 전산볼트(220)에서 분리하고 기둥 면에서 거푸집 패널(310)을 떼어내는 절차를 거쳐 이루어진다.
이때, 완성된 기둥으로부터 분리된 거푸집 조립체(300)의 구성품 중 거푸집 패널(310), 세로 지지대(330), 가로 지지대(340) 및 외부 고정구(350)는 재사용이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물(10)은 철근 선조립 공정을 통해 시공의 용이성을 확보할 수 있고, 완성된 기둥에서 거푸집 패널(310) 등을 분리함으로써 부속의 재사용이 가능하며, 콘크리트 타설의 밀실 여부를 육안으로 확인할 수 있는 장점이 있어 매우 유용한 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물
100: 메인 프레임 110: 후프근
120: 주앵글 130: 주근
200: 보조 프레임 210: 고정로드
220: 전산볼트 300: 거푸집 조립체
310: 거푸집 패널 320: 내부 고정구
330: 세로 지지대 340: 가로 지지대
350: 외부 고정구 360: 코너비드

Claims (9)

  1. 기둥의 횡단면 형상을 따라 형성되고, 기둥의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치되는 후프근과, 상기 후프근의 내측에 접하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수의 주앵글 및, 상기 후프근의 내측 모서리에 위치하여 기둥의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 복수의 주근을 구비하는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임을 둘러싸도록 배치되어 콘크리트가 타설될 공간을 형성하는 거푸집 조립체; 및
    상기 메인 프레임에 결합되어 상기 거푸집 조립체의 위치를 고정시키는 보조 프레임을 포함하며,
    상기 거푸집 조립체는 상기 보조 프레임에 탈착가능하도록 구성되고,
    상기 보조 프레임은 상기 주앵글에 고정되는 전산볼트를 구비하고,
    상기 거푸집 조립체는 상기 전산볼트에 나사결합되며,
    상기 보조 프레임은 상기 주앵글에 접합되는 고정로드를 구비하고, 상기 전산볼트는 상기 고정로드에 접합됨으로써 상기 주앵글에 고정되고,
    상기 주앵글은 후프근의 각 변을 등분하는 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 거푸집 조립체는
    상기 후프근으로부터 이격된 위치에서 상기 후프근을 둘러싸도록 배치되는 거푸집 패널,
    상기 거푸집 패널의 내측면에 접하여 상기 전산볼트에 나사결합되는 내부 고정구, 및
    상기 거푸집 패널의 외측에서 상기 전산볼트에 나사결합되어 상기 거푸집 패널의 내측방향으로 힘을 가함으로써 상기 거푸집 패널을 지지하는 외부 고정구를 구비하는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 거푸집 조립체는
    상기 거푸집 패널과 상기 외부 고정구 사이에 개재되는 가로 지지대를 더 구비하고,
    상기 가로 지지대는 상기 거푸집 패널의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거푸집 조립체는
    상기 거푸집 패널의 외부면에 접하여 상기 거푸집 패널을 지지하는 세로 지지대를 더 구비하고,
    상기 세로 지지대는 상기 거푸집 패널의 길이방향과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주앵글은 'ㄱ'형 단면의 길이부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 후프근은 다각형으로 형성되고,
    상기 후프근의 각 변에 배치되는 복수의 상기 주앵글들은 상기 후프근의 각 변을 등분하는 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 거푸집 패널의 내측 모서리에는 코너비드가 배치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 탈착형 철근 선조립 기둥 구조물.
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