본 기술은 비정형 기둥 거푸집 안에 각관모듈을 넣고 콘크리트를 타설해 기둥부재를 만들고, 비정형 지붕부재 접합부에는 철근이 달린 내부 플레이트를 묻어 그 노출면에 돌출단이 있는 하부플레이트를 결합한 뒤, 돌출단을 각관모듈에 끼우고 핀으로 고정해 두 부재를 접합하는 비정형 콘크리트 구조물의 접합구조 및 접합방법입니다.
자유곡면 부재를 공장이나 현장에서 만들어 조립하는 부재생산형 비정형 콘크리트 구조물은 형태 표현의 자유도는 높지만, 접합부 하자 같은 PC 부재의 고질적 문제를 그대로 안고 있었습니다. 특히 지붕 하부면이 불규칙하고 기둥의 수직·수평이 일정하지 않아 기둥과 지붕을 맞붙이기 어렵고 구조 거동을 예측하기도 힘들어, 사람이 이용하는 구조물로서 구조안정성을 확보하는 데 한계가 있었습니다.
본 기술은 핀 결합홀이 뚫린 각관 부재 양쪽에 한 쌍의 실린더 부재를 붙이되 그 끝면을 기둥의 비정형 표면에 맞춰 성형해, 탈형 후 실린더를 통해 바깥에서 핀을 꽂아 각관의 핀 결합홀과 돌출단의 핀 삽입홀을 관통시키도록 구성됩니다. 하부플레이트는 내부 플레이트에 용접되고, 접합 후 부재 사이 틈은 코킹으로 채워 마감합니다. 곡면 지붕의 파빌리온과 전시관, 랜드마크형 공공시설, 3D 설계 기반 프리캐스트 비정형 건축물에 적용될 수 있어 불규칙한 곡면끼리도 핀 하나로 회전 거동이 명확한 접합을 만들어 구조 해석과 현장 조립을 단순하게 할 수 있습니다.
본 발명은 국토교통부의 비정형 부재 3D 프린팅 장비 및 생산기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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