KR20230134910A - 프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔, 및 그 제작과 시공방법 - Google Patents

프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔, 및 그 제작과 시공방법 Download PDF

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Abstract

프리캐스트 내측거푸집을 이용하여 프리캐스트 콘크리트 빔으로서 내부에 중공부를 형성시켜 자중 감소가 가능하도록 함과 더불어 상기 프리캐스트 내측거푸집에 빔 보강재를 추가로 설치하여 효율적인 휨 강성 확보도 가능한 프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔, 및 그 제작과 시공방법이 개시된다.

Description

프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔, 및 그 제작과 시공방법{PRECAST CONCRETE INNER MOULD, PRECAST CONCRETE BEAM USING THE SAME AND MANUFACTURING, CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 프리캐스트 내측거푸집과 빔 보강재를 이용하여 제작된 프리캐스트 콘크리트 빔에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 프리캐스트 내측거푸집을 이용하여 프리캐스트 콘크리트 빔으로서 내부에 중공부를 형성시켜 자중 감소가 가능하도록 함과 더불어 상기 프리캐스트 내측거푸집에 빔 보강재를 추가로 일체화시켜 효율적인 휨 강성 확보가 가능한 프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 및 그 제작과 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 프리캐스트 콘크리트 빔의 시공예시도를 도시한 것이다.
즉, 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(10)은 직육면체 형태의 몸통부(11)가 길이방향으로 연속하여 연장되어 있으며,
상기 직육면체 형태의 몸통부(11) 상면으로부터 상방으로 연장된 연결철근(12)일 일체로 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 몸통부(11) 양 측방 상면에는 바닥판용 데크(13)가 지지되도록 설치되고,
상기 몸통부(11) 양 측방 사이 및 바닥판용 데크(13) 상부로 일정한 두께로 슬래브콘크리트(14)가 타설되며, 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 연결철근(12)는 슬래브철근(15)와 함께 결속되도록 시공되고 있음을 알 수 있다.
이때 프리캐스트 콘크리트 빔(10)은 중앙부보다 지점부에 휨 부모멘트가 크게 발생하는 것을 고려하여 지점부에서 더 많은 슬래브철근(15)이 배근되도록 하고 있으며, 상기 지점부는 기둥구조물이 위치하는 부위가 될 수 있다.
이때 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(10)은 통상 철근콘크리트 빔에 긴장재로 프리스트레그가 미리 도입되도록 하는 PC빔으로 제작하게 되는데, 10m 정도의 연장길이를 가져도 그 자중이 상당히 커지는 한계가 있어 2개로 분할하여 제작하여 조립 설치하기도 한다.
이에 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 자중을 감소시킬 수 있으면서도, 휨 강성을 보다 효과적으로 확보할 수 있도록 하는 것은 프리캐스트 콘크리트 빔의 시공에 있어 상당히 중요함을 알 수 있다.
도 1b는 종래 중공부 프리캐스트 콘크리트 빔의 시공예시도이다.
상기 중공부 프리캐스트 콘크리트 빔은 중공부(S)가 내부에 형성되도록 하여 중공부에 의하여 배제되는 콘크리트 만큼 자중을 감소시키기 위한 것이다.
이에 상기 중공부(S)를 형성시키기 위하여 내부거푸집을 이용할 경우, 설치 및 해체에 따른 제작공정이 추가되기 때문에, 내부거푸집을 이용하지 않고 매입형 내부거푸집을 이용하고 있음을 알 수 있다.
즉, 다수 개의 주근(21) 및 양단이 주근에 결속되는 다수 개의 전단연결철근(22)을 설치하는 제1단계; 중앙부를 제외한 다수 개의 전단연결철근(22)이 서로 교차되는 부분에 다수 개의 스터드볼트(23)가 장착된 다수 개의 경량형강(24)을 설치하는 제2단계; 상기 다수 개의 전단연결철근(22)과 다수개의 경량형강(24) 외측에 접하도록 매입형 내부거푸집(25)을 설치하는 제3단계; 추가 주근(21) 및 대근(26)을 다수 개 설치하는 제4단계; 상기 대근(26)의 외측으로 소정 간격 이격되게 외부거푸집(OF)을 설치하고, 상기 외부거푸집(OF)과 상기 매입형 내부거푸집(25) 사이에 PC 콘크리트(27)를 타설하여 중공부(S)를 형성시키는 제5단계를 포함하여 구성되며,
상기 매입형 내부거푸집(25)은 리브-라스로서 관통홀이 형성된 철근망 형태로 달리 탈형 되지 않고, 속채움콘크리트(28)에 매립 설치되며, PC 콘크리트(27)를 타설 시 내부거푸집으로 이용하기 때문에, 달리 내부거푸집이 필요 없다는 장점이 있음을 알 수 있다.
하지만, 상기 리브-라스인 매입형 내부거푸집(25, 일종의 철근망)이 전단연결철근(22)에 지지되도록 설치하고 있을 뿐이어서, PC 콘크리트(27)와 속채움콘크리트(28) 타설 압에 의하여 변형이 발생할 수도 있기때문에, 품질관리가 용이하지 않다는 한계가 있었다.
도 1c는 종래 프리캐스트 강합성거더(30)의 예시도를 도시한 것이다.
즉, 길이방향인 제1 방향으로 중공부(S)를 갖고 신장되며, 폭방향인 제2 방향으로 복수의 구멍을 갖는 콘크리트부재(31); 상기 콘크리트부재에서 설정방향으로 배치되어 상기 콘크리트부재에 긴장력을 제공하는 복수의 긴장부재; 상기 콘크리트부재 상면에서 노출면을 갖고 상기 콘크리트부재와 일체로 결합되는 복수의 형강부재(32); 및 상기 각각의 형강부재 노출면에 결합되어 상측으로 신장되며, 현장에서 상기 콘크리트부재 상측에 일체로 결합되는 바닥판 부재(33)에 매설되는 복수의 전단 연결부재(34)를 포함하는 프리캐스트 강합성 거더가 개시되어 있다.
이에 상기 복수의 형강부재(32)에 의하여 중립축이 압축부로 이동되므로 긴장부재 편심량이 커져서 긴장부재 수량이 상대적으로 적어도 인장부에 큰 압축응력을 도입할 수 있도록 한 것이다.
이로서 종래 프리캐스트 콘크리트 빔은 자중 감소를 위하여 내부에 중공부(S)를 형성시킬 수 있음을 알 수 있으나 이러한 중공부(S)를 형성시키기 위한 내부거푸집을 사용하는 경우 탈형에 의하여 제작의 효율성이 낮아지게 되고, 매입형 내부거푸집(25)을 이용하는 경우도 있지만 품질관리가 용이하지 않다는 한계가 있음을 알 수 있다.
또한 편심 효과를 증대시키기 위하여 형강부재를 추가로 PSC 빔에 설치하여 프리캐스트 강합성 빔을 제작할 수 있음을 알 수 있으나 이 경우에도 별도의 내부거푸집을 사용해야 하는 한계가 있게 된다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0069847호(발명의 명칭: 프리캐스트 강합성 거더 및 제작방법, 공개일자: 2010년06월25일) 대한민국 특허제10-1570484호(발명의 명칭: 경량의 매입형 내부거푸집을 활용한 HPC기둥과 이의 제작방법 및, 이를 이용한 시공방법, 공개일자: 2015년11월20일)
이에 본 발명은 프리캐스트 콘크리트 빔 내부에 중공부(S)가 형성되도록 하여 자중을 감소시킬 수 있도록 하되, 내부거푸집을 별도로 설치 및 해체하지 않아도 중공부를 형성시킬 수 있으며, 편심 효과를 함께 증가시킬 수 있어, 휨 강성 증가에 따른 단면 최적화가 가능한 프리캐스트 내측거푸집, 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 및 그 제작방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집은 ㄷ자형 형태로 형성되어 서로 연결플랜지가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 세팅된 양 프리캐스트 내측거푸집; 및 상기 양 프리캐스트 내측거푸집의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재;를 포함하는 프리캐스트 내측거푸집을 제공하게 되며,
본 발명의 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔은 중공부(S)가 형성되도록 몸통부(A1) 및 상기 몸통부(A1) 내부에 연결플랜지가 서로 접하도록 형성된 콘크리트 부재로 제작된 양 프리캐스트 내측거푸집;를 포함하되, 상기 양 프리캐스트 내측거푸집은, ㄷ자형 형태로 형성되어 서로 연결플랜지가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 세팅된 양 프리캐스트 내측거푸집; 및 상기 양 프리캐스트 내측거푸집의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재;를 포함하고, 외부거푸집과 양 프리캐스트 내측거푸집 사이에 노출된 빔 보강재가 매립되도록 타설되는 PC콘크리트(C1)에 의하여 빔 보강재에 의하여 보강된 몸통부(A1)에 상기 양 프리캐스트 내측거푸집에 의하여 중공부(S)가 형성되도록 하게 된다.
본 발명에 의하면 프리캐스트 내측거푸집은 프리캐스트 콘크리트로 제작하고, 매립방식이기 때문에 별도로 해체할 필요가 없어 제작도 편리하기 때문에, 복잡한 거푸집 설비 없이도 보다 신속하고 경제적으로 프리캐스트 콘크리트 빔 제작이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면 프리캐스트 내측거푸집에 이하여 중공부(S)가 형성되기 때문에 그만큼 자중이 감소하고, 상기 프리캐스트 내측거푸집도 리브보강재를 이용하여 자중감소가 가능하기 때문에 중공부(S)에 의한 자중감소 효과를 극대화 시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 프리캐스트 내측거푸집에 직접 빔 보강재를 설치하되, 상기 빔 보강재는 상면, 측면, 저면에 위치하도록 함에 따라 프리캐스트 내측거푸집을 설치하면서 자연스럽게 빔 보강재의 위치를 세팅할 수 있으며, 빔 보강재에 의한 편심효과 증가에 의하여 휨 강성 확보에 보다 효과적이게 된다.
도 1a는 종래 프리캐스트 콘크리트 빔의 시공예시도,
도 1b는 종래 중공부 프리캐스트 콘크리트 빔의 시공예시도,
도 1c는 종래 프리캐스트 강합성거더의 예시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집과 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 예시도,
도 2c는 본 발명의 빔 보강재의 설치예시도,
도 2d 및 도 2e는 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 시공단면 예시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔의 제작 및 시공순서도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집(100)]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집(100)과 이를 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 예시도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 구조물로서 시공되는 기둥구조물에 수평으로 배치되고, 양 측방 상면에 바닥판용 데크(300)가 지지되도록 설치되고, 상기 중앙부와 바닥판용 데크 상부로 바닥판콘크리트(C2)를 타설하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A)과 바닥판용 데크(300)가 서로 일체화되도록 시공된다.
이에 프리캐스트 내측거푸집(100)은 도 2b와 같이, 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 자중감소를 위한 중공부(S)가 형성되도록 하면서, 별도의 내부거푸집을 설치 및 해체하지 않고, 그대로 매립되도록 하여 신속하면서도 경제적으로 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작이 가능한 일종의 영구거푸집이라 할 수 있다.
이를 위해 도 2a를 참조하면, 상기 프리캐스트 내측거푸집(100)은 ㄷ자 형태의 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결플랜지(120)가 서로 접하면서 중공부(S)가 형성되도록 하고, 콘크리트 재질이므로 PC콘크리트(C1,도 3a 참조)과 일체화에 용이하도록 형성시키고 있음을 알 수 있다.
즉, 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결플랜지(120)가 서로 접하면서 중공부(S)가 형성되도록 하고, 콘크리트 재질이므로 PC콘크리트(C1, 도 3a 참조)과 일체화되도록 한 것으로서 양 프리캐스트 내측거푸집(110), 리브보강재(130), 플랜지연결부(140)을 포함하여 구성되며, 빔 보강재(200)가 상면, 저면 및 측면에 일체로 형성시킨 것이다.
먼저 양 프리캐스트 내측거푸집(110)은 이때 도 2a 및 도 2b와 같이, 연결플랜지(120)가 서로 접하면서 사각관 형태로 연결되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이때 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 내측면에는 리브보강재(130)가 서로 이격되어 형성되어 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 두께를 최소화시킬 수 있도록 하면서도 콘크리트 타설압에 효과적으로 저항할 수 있는 강성을 구비할 수 있도록 하게 됨을 알 수 있다.
다음으로 상기 리브보강재(130)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 내측면에 일체로 형성되어 양 프리캐스트 내측거푸집(110)을 보강하는 역할을 하게 되며, 서로 이격되어 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 양 프리캐스트 내측거푸집(110)과 리브보강재(130)는 일체로 제작하며 양 프리캐스트 내측거푸집(110)은 콘크리트 부재로 제작하여 PC콘크리트(C1)와 동일한 재료이기 때문에 일체성 확보에 유리하게 된다.
다음으로 플랜지연결부(140)는 도 2a와 같이, 서로 인접한 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 인접하는 양 연결플랜지(120)를 서로 연결시켜 주기 위한 것이다.
예컨대, 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결플랜지 단부에는 도 2a와 같이 연결용노치(141)가 형성되어 있고, 서로 인접한 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결용노치(141)에 노치스트립(142)을 삽입시키는 방식으로 서로를 연결시키면서 양 연결플랜지 단부면 사이로 PC콘크리트(C1)가 중공부(S)로 누출되지 않도록 하는 역할도 하게 된다.
다음으로 상기 빔 보강재(200)는 도 2c와 같이, 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 상면, 측면, 저면에 각각 일체로 형성된 강재이다.
도 2c를 참조하면 수평강판(210)의 상면과 저면에 스터드(220)를 형성시켜 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 및 PC콘크리트(C1)과 일체성 확보가 가능하도록 하게 되며,
도 2c와 같이, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 중립축을 기준으로 강재인 빔 보강재(200)가 위치하여 편심거리가 증가하는 효과를 가지게 된다.
이에 프리캐스트 콘크리트 빔(A)에 작용하는 휨 모멘트가 정모멘트인가 아니면 부모멘트인 가에 따라
정모멘트가 작용하는 구간은 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 상면에 형성되도록 하고,
부모멘트가 작용하는 구간은 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 저면에 형성되도록 하고,
전단력에 저항하도록 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 측면에 형성되도록 하게 된다.
이에 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 상면, 측면, 저면에 각각 일체로 형성시켜 별도로 설치할 필요도 없게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집(100)을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A)]
도 2d 및 도 2e는 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 시공단면 예시도를 도시한 것이다.
먼저 상기 프리캐스트 내측거푸집(100)을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 간단하게 프리캐스트 콘크리트 빔(A)으로 지칭하기로 한다.
상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 앞서 살펴본 프리캐스트 내측거푸집(100)과 빔 보강재(200)를 이용하에 제작한 중공부가 형성된 빔 부재로 제작한 것이다.
이러한 빔 보강재(200)는 도 2c를 참조하면, 프리캐스트 내측거푸집(100) 제작 시 미리 상면, 측면 또는 저면에 노출되도록 일체화시켜 형성시키고 있음을 알 수 있다.
이로서 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 프리캐스트 내측거푸집(100)에 빔 보강재(200)가 일체화되어 중공부(S)를 형성시키고, 외부거푸집(400)을 이용하여 PC콘크리트(C1)을 타설하여 프리캐스트 내측거푸집(100, 빔 보강재(200)가 서로 일체화되면서 중공부(S)가 형성되도록 하게 되며 바닥판용 데크(300)의 단부가 지지되도록 하는 역할을 하는 것임을 알 수 있다.
이에 구체적으로 살펴보면 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 도 2d 및 도 2e와 같이 몸통부(A1), 양 상부플랜지(A2), 철근(A3), 긴장재(A4), 스트럽철근(A5), 바닥판용 철근(A6)을 포함하도록 형성시킨 것임을 알 수 있다.
먼저 몸통부(A1) 상부에 양 상부플랜지(A2)가 외측으로 돌출형성된 직육면체 형태로 제작되고 있음을 알 수 있으며 몸통부(A1) 내부에는 프리캐스트 내측거푸집(100)과 빔 보강재(200)가 일체화되어 중공부(S)가 형성되고 있음을 알 수 있다.
이러한 몸통부(A1)는 철근콘크리트로 제작되고 내부에 긴장재가 배치되어 프리스트레가 미리 도입된 PSC 빔으로 거동하도록 내부에 스트럽철근(A5)을 포함하는 철근(A3), 긴장재(A4)가 길이방향으로 몸통부(A1) 내부에 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 스트럽철근(A5)은 몸통부(A1) 상면으로 상방으로 연장되어 바닥판콘크리트(C2) 타설시 바닥판용 철근(A6)과 결속되도록 하게 된다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 몸통부(A1)의 양 측방 상면에는 바닥판용 데크(300)가 지지되도록 하고 있음을 알 수 있다.
특히 도 2d는 상기 몸통부(A1)과 양 상부플랜지(A2)가 사각단면으로 형성된 것이고, 도 2e는 상기 몸통부(A1)과 양 상부플랜지가(A2)가 사다리꼴 단면으로 형성된 것이 도시되어 있다.
이와 같이 몸통부(A1)과 양 상부플랜지(A2)가 사다리꼴 단면으로 형성되도록 하게 되면 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 중립축 상부로 단면이 더 형성되게 되므로 휨 강성을 보다 효과적으로 확보할 수 있어 장지간의 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작이 가능하다는 장점이 있게 된다.
이때 몸통부(A1) 내부에 설치되는 프리캐스트 내측거푸집(100)은 도 2d 및 도 2e와 같이, 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결플랜지(120)가 서로 접하면서 중공부(S)가 형성되도록 하고, 콘크리트 재질이므로 PC콘크리트(C1)과 일체화되도록 한 것으로서 양 프리캐스트 내측거푸집(110), 리브보강재(130), 플랜지연결부(140)을 포함하여 구성된 것임은 살펴본 바와 같으며,
다음으로 빔 보강재(200)는 도 2d 및 도 2e와 같이, 프리캐스트 내측거푸집(100)의 상면, 저면, 측면에 일체로 형성되고,
다음으로 상기 바닥판용 데크(300)는 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 설치한 후, 바닥판을 시공하기 위해서 설치되는 데크부재이다.
이에 상기 데크는 역시 프리캐스트 방식으로 미리 제작한 것을 인양하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 사이에 설치하게 되며, 상부로 바닥판콘크리트(C2)가 타설되어 일체화되도록 시공된다.
다음으로 상기 외부거푸집(400)은 도 3a를 참조하면, 양 프리캐스트 내측거푸집(110)을 이용하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 제작하기 위한 거푸집이다.
즉, 받침판(410)에 측면거푸집(420)을 세팅하고, 외부거푸집(400) 내부에 스트럽철근(A5)을 배치하면서, 빔 보강재(200)가 일체로 형성된 양 프리캐스트 내측거푸집(110)을 세팅하고, 철근(A3), 긴장재(A4)을 추가로 외부거푸집(400) 내부에 세팅하고, PC콘크리트(C1)을 타설한 후, 양생되면 외부거푸집(400)을 탈형하여 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작이 완료될 수 있게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집(100)을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작 및 시공방법 ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프리캐스트 내측거푸집(100)을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 제작 및 시공 순서도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작 및 시공방법은 앞서 살펴본 바와 같이 프리캐스트 내측거푸집(100)과 빔 보강재(200)를 외부거푸집(400) 내부에 세팅하여 PC콘크리트(C1)을 타설 및 양생시킨 후, 외부거푸집을 탈형하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 제작한 후, 기둥구조물등에 설치한 후, 바닥판용 데크(300)를 설치하고, 바닥판콘크리트(C2)를 타설하여 일체화시키는 방법이라 할 수 있다.
이에 먼저 도 3a와 같이 외부거푸집(400)을 이용하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 제작하게 된다.
이때 외부거푸집(400)은 도 3a를 참조하면 받침판(410) 상면에 측면거푸집(420)이 서로 이격되도록 세팅됨을 알 수 있고, 양 측면거푸집 내측의 받침판(410) 상면에 철근(A3)과 스트럽철근(A5)을 먼저 배치하고 있음을 알 수 있다.
상기 받침판(410)은 수평판 형태로서 지반에 길이방향으로 연장된 콘크리트 베이스플레이트 상면에 강판을 설치하여 거푸집패널로서 이용된다.
상기 측면거푸집(420)은 몸통부(A1)의 형상에 대응하여 길이방향으로 연속하여 연장되도록 설치되는 양 벽체 형태의 강재거푸집을 이용하면 된다.
상기 철근(A3)은 몸통부(A1)의 하부에 길이방향으로 연장되도록 다수가 배근되도록 하고, 상기 철근(A3)을 감싸면서 상부로 연장된 U형 스트럽철근(A5)가 역시 길이방향으로 다수가 이격되어 배근됨을 알 수 있다.
다음으로는 도 3a를 참조하면, 양 측면거푸집(420) 사이에 빔 보강재(200)가 설치된 프리캐스트 내측거푸집(100)를 설치하게 된다.
상기 빔 보강재(200)는 프리캐스트 내측거푸집(100)의 상면, 측면, 저면에 일체로 설치된 것이고, 프리캐스트 내측거푸집(100)은 U형 스트럽철근(A5) 사이에 빔 보강재(200)의 스터드(220)가 결속되도록 하는 방식으로 고정 세팅시킬 수 있다.
이에 상기 빔 보강재(200)의 수평강판(210)에 형성된 스터드(220)는 타설되는 PC콘크리트와 프리캐스트 내측거푸집(100)이 일체화되도록 하는 작용도 하게 되며, 상기 프리캐스트 내측거푸집(100) 설치로 인하여 자연스럽게 중공부(S)가 형성됨을 알 수 있다.
다음으로는 도 3a와 같이, 양 측면거푸집(420)과 세팅된 프리캐스트 내측거푸집(100) 사이에 철근(A3)과 긴장재(A4)를 추가로 배근하고, PC콘크리트(C1)을 타설하게 된다. 이에 PC콘크리트(C1)에 의하여, 프리캐스트 내측거푸집(100), 철근(A3), 긴장재(A4), U형 스트럽철근(A5)이 매립되어 일체화되게 된다.
다음으로는 도 3a와 같이, 양생된 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 외부거푸집(400)으로부터 탈형시켜 스트럽철근(A5)이 상부로 연장 노출되고, 양 상부플랜지가 형성된 몸통부(A1)로 형성된 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작이 완료된다.
다음으로 도 3b와 같이 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 기둥구조물에 설치하고, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)에 바닥판용 데크(300)를 설치한 후, 바닥판(B)을 바닥판콘크리트(C2)를 타설하여 시공하게 된다.
상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 대형 구조물 시공을 위해 기둥구조물에 수평으로 연결되도록 설치되고, 바닥판용 데크(300)를 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 측면에 지지되도록 한 후, 바닥판용 철근(A6)을 U형 스트럽철근(A5) 상단에 배근하고, 바닥판콘크리트(C2)를 타설 및 양생시켜 이루어지게 된다.
상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 중공부(S)가 형성되어 있어 자중감소가 가능하고 양 상부플랜지에 의하여 바닥판용 데크(300)를 설치하는데 유리하며, 빔 보강재(200)에 의하여 휨 강성을 충분히 확보함에 따라 장지간으로 제작도 가능하여 보다 신속하고 경제적인 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 시공이 가능하게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 프리캐스트 내측거푸집 110: 양 프리캐스트 내측거푸집
120: 연결플랜지 130: 리브보강재
140: 플랜지연결부 141: 연결용노치
142: 노치스트립
200: 빔 보강재 210: 수평강판
220: 스터드 300: 바닥판용 데크
400: 외부거푸집 410: 받침판
420: 측면거푸집 A: 프리캐스트 콘크리트 빔
A1: 몸통부 A2: 양 상부플랜지
A3: 철근 A4: 긴장재
A5: 스트럽철근 A6: 바닥판용 철근
C1: PC콘크리트 C2: 바닥판콘크리트

Claims (10)

  1. ㄷ자형 형태로 형성되어 서로 연결플랜지(120)가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 세팅된 양 프리캐스트 내측거푸집(110); 및
    상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재(130);를 포함하는 프리캐스트 내측거푸집.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)은, 빔 보강재(200)를 더 포함하며,
    상기 빔 보강재(200)는, 수평강판(210)의 상면과 저면에 스터드(220)를 형성시켜 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 및 PC콘크리트(C1)과 일체성 확보가 가능하도록 하는 것으로서, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 중립축을 기준으로 빔 보강재(200)에 의하여 편심거리가 증가되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결플랜지(120) 단부에는,
    연결용노치(141)가 형성되고, 서로 인접한 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 양 연결용노치(141)에 노치스트립(142)을 삽입시켜 서로를 연결시키면서 양 연결플랜지 단부면 사이로 PC콘크리트(C1)가 중공부(S)로 누출되지 않도록 하는 프리캐스트 내측거푸집.
  4. 중공부(S)가 형성되도록 몸통부(A1) 및 상기 몸통부(A1) 내부에 연결플랜지(120)가 서로 접하도록 형성된 콘크리트 부재로 제작된 양 프리캐스트 내측거푸집(110);를 포함하되,
    상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)은, ㄷ자형 형태로 형성되어 서로 연결플랜지(120)가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 세팅된 양 프리캐스트 내측거푸집(110); 및 상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재(130);를 포함하고,
    외부거푸집(400)과 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 사이에 노출된 빔 보강재(200)가 매립되도록 타설되는 PC콘크리트(C1)에 의하여 빔 보강재(200)에 의하여 보강된 몸통부(A1)에 상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)에 의하여 중공부(S)가 형성되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 빔 보강재(200)는,
    프리캐스트 콘크리트 빔(A)에 정모멘트가 작용하는 구간은 상기 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 상면에 형성되도록 하고,
    부모멘트가 작용하는 구간은 상기 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 저면에 형성되도록 하고,
    전단력에 저항하도록 상기 빔 보강재(200)가 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 측면에 형성되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔.
  6. (a) 외부거푸집(400)의 양 측면거푸집(420) 사이에 빔 보강재(200)가 설치된 프리캐스트 내측거푸집(100)를 설치하는 단계; 및
    (b) 양 측면거푸집(420)과 세팅된 프리캐스트 내측거푸집(100) 사이에 PC콘크리트(C1)을 타설하고 외부거푸집(400)으로부터 양생된 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 탈형시키는 단계;를 포함하며,
    상기 프리캐스트 내측거푸집(100)은, 서로 연결플랜지(120)가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 ㄷ자형 형태로 형성된 양 프리캐스트 내측거푸집(110); 및 상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재(130);를 포함하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 제작방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)은,
    일체로 형성된 수평강판(210)을 포함하는 빔 보강재(200);를 더 포함하여,
    상기 빔 보강재(200)는, 수평강판(210)의 상면과 저면에 스터드(220)를 형성시켜 양 프리캐스트 내측거푸집(110) 및 PC콘크리트(C1)과 일체성 확보가 가능하도록 하는 것으로서, 프리캐스트 콘크리트 빔(A)의 중립축을 기준으로 강재인 빔 보강재(200)가 위치하여 편심거리가 증가되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 제작방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 외부거푸집(400)은,
    받침판(410)에 측면거푸집(420)을 세팅하고, 외부거푸집(400) 내부에 스트럽철근(A5)을 배치하면서, 빔 보강재(200)가 일체로 형성된 양 프리캐스트 내측거푸집(110)을 세팅하고, 철근(A3), 긴장재(A4)을 추가로 외부거푸집(400) 내부에 세팅하고, PC콘크리트(C1)을 타설한 후, 양생되면 외부거푸집(400)을 탈형하여 프리캐스트 콘크리트 빔(A) 제작이 완료되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 제작방법.
  9. (a) 외부거푸집(400)의 양 측면거푸집(420) 사이에 빔 보강재(200)가 설치된 프리캐스트 내측거푸집(100)를 설치하는 단계;
    (b) 양 측면거푸집(420)과 세팅된 프리캐스트 내측거푸집(100) 사이에 PC콘크리트(C1)을 타설하고 외부거푸집(400)으로부터 양생된 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 탈형시키는 단계;
    (c) 상기 외부거푸집(400)으로부터 양생된 프리캐스트 콘크리트 빔(A)을 설치하는 단계; 및
    (d) 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)에 바닥판용 데크(300)를 설치한 후, 바닥판(B)을 바닥판콘크리트(C2)를 타설하여 시공하는 단계;를 포함하며,
    상기 프리캐스트 내측거푸집(100)은, 서로 연결플랜지(120)가 접하도록 하여 내측으로 중공부(S)가 형성되도록 ㄷ자형 형태로 형성된 양 프리캐스트 내측거푸집(110); 및 상기 양 프리캐스트 내측거푸집(110)의 내측면에 서로 이격되어 일체로 형성된 리브보강재(130);를 포함하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 시공방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (b)단계의 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은,
    프리캐스트 내측거푸집(100)과 빔 보강재(200)가 일체화되어 중공부(S)가 형성되고 상부에 양 상부플랜지(A2)가 외측으로 돌출형성된 직육면체 형태로 제작된 것으로서, 내부에 스트럽철근(A5)을 포함하는 철근(A3), 긴장재(A4)가 길이방향으로 내부에 배치된 몸통부(A1)을 포함하며,
    상기 스트럽철근(A5)은 몸통부(A1) 상면으로 상방으로 연장되어 바닥판콘크리트(C2) 타설시 바닥판용 철근(A6)과 결속되도록 하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 빔(A)은 몸통부(A1)의 양 측방 상면에는 바닥판용 데크(300)가 지지되도록 하는 프리캐스트 내측거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 빔 시공방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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