본 기술은 비정형 구조물의 기준형상을 중심축에 대한 각도와 높이별 반지름 함수로 표현하고, 콘크리트 측압에 의한 반지름 변화량을 수식으로 계산해 그만큼 미리 보정한 거푸집 형상을 만드는 비정형 거푸집의 변형보정방법입니다. 정보처리장치의 프로그램이 기준형상 모델링부터 보정량 산출까지 수행합니다.
3D 프린터로 EPS 판을 절삭·적층하는 F3D 비정형 거푸집은 목재·강재 거푸집보다 가볍고 싸며 빠르게 만들 수 있지만, EPS의 강도와 탄성계수가 낮아 콘크리트 측압을 받으면 폼라이너마다 크게 변형되었습니다. 측압은 중심축과 폼라이너 경계면 사이 거리에 따라 층마다 달라 거푸집 전체 형상이 바뀌고, 그 결과 설계 도면대로 구조물을 만들지 못하는 문제가 있었습니다.
본 기술은 기준변형량을 임의 각도와 높이에서 변형 후 반지름에서 원래 반지름을 뺀 값으로 정의하는 식(2)로 구하고, 보정량이 반영된 반지름 함수로 보정형상과 보정변형형상을 정의해 식(3)으로 보정변형량을 계산하도록 구성됩니다. 이어 기준형상 대비 기준변형량 비율과 보정형상 대비 보정변형량 비율의 오차를 식(4)로 평가하고, 그 오차가 0에 가깝다는 전제의 식(1)로 보정량을 확정해 보정형상이 측압을 받은 뒤 기준형상과 일치하게 만듭니다. 3D 프린팅 EPS 폼라이너 제작 공정, 곡면 교각·타워 같은 회전체형 콘크리트 구조물, 비정형 파사드 프리캐스트 패널 생산에 적용될 수 있어 높이별로 적층되는 폼라이너 한 장 한 장에 각 지점의 측압을 반영한 절삭 치수를 바로 입력할 수 있습니다.
본 발명은 국토교통과학기술진흥원의 비정형 부재 3D 프린팅 장비 및 생산기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
WO2020-167040A1
