거푸집

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형틀은 콘크리트 또는 유사한 재료를 미리 주조하거나 장소에 주조하는 금형입니다.콘크리트 시공의 경우, 가공은 셔터 금형을 지지한다.특수 용도에서는 최종 구조물에 영구히 형틀을 통합하여 단열재를 추가하거나 완성된 구조를 보강할 수 있다.

종류들

거푸집은 목재, 금속, 플라스틱 또는 복합 재료로 만들 수 있습니다.

1. 전통적인 목재 거푸집.거푸집은 목재와 합판 또는 내습성 파티클 보드로 현장에서 제작됩니다.제작은 쉽지만 대형 구조물은 시간이 많이 걸리고 합판 표면은 상대적으로 수명이 짧습니다.재사용 가능한 거푸집 조달 비용보다 인건비가 낮은 곳에서는 여전히 광범위하게 사용되고 있습니다.또한 가장 유연한 형태의 거푸집이기 때문에 다른 시스템을 사용하는 경우에도 복잡한 섹션이 사용될 수 있습니다.
2. 엔지니어링 거푸집 시스템.이 거푸집은 금속 프레임(일반적으로 강철 또는 알루미늄)을 가진 조립식 모듈로 제작되며, 원하는 표면 구조(강철, 알루미늄, 목재 등)를 가진 재료로 애플리케이션(콘크리트) 측면을 덮습니다.거푸집 시스템의 두 가지 주요 장점은 기존 목재 거푸집에 비해 시공 속도(모듈식 시스템 핀, 클립 또는 나사 체결이 빠름)와 낮은 수명 주기 비용(주력을 배제하면 프레임이 거의 파괴되지 않는 반면, 나무로 만들어진 경우 덮개를 몇 번 또는 몇 십 번 사용한 후 교체해야 할 수 있습니다.그러나 덮개가 강철 또는 알루미늄으로 만들어진 경우 관리 및 용도에 따라 최대 2,000개의 용도를 달성할 수 있습니다.)금속 거푸집 시스템은 전통적인 목재 거푸집보다 부패와 화재로부터 더 잘 보호됩니다.
3. 재사용 가능한 플라스틱 거푸집.이러한 연동 및 모듈식 시스템은 매우 다양하지만 비교적 단순한 콘크리트 구조를 구축하는 데 사용됩니다.패널은 가볍고 매우 견고합니다.특히 유사한 구조 프로젝트와 저비용 대량 주택 계획에 적합합니다.파괴적인 날씨로부터 추가적인 보호막을 얻기 위해, 아연도금 지붕은 부식 및 녹의 위험을 제거하는데 도움이 될 것입니다.이러한 유형의 모듈식 인클로저에는 하중 지지 지붕이 있어 서로 겹쳐 쌓음으로써 공간을 극대화할 수 있습니다.기존 지붕에 장착하거나 바닥 없이 시공한 후 ^{[citation needed]}크레인을 사용하여 기존 인클로저 위에 들어올릴 수 있습니다.
4. 영구 단열 거푸집이 거푸집은 현장에서 조립되며, 일반적으로 절연 콘크리트 형태(ICF)를 사용합니다.형틀은 콘크리트가 경화된 후에도 그대로 유지되며 속도, 강도, 우수한 열 및 방음, EPS 층 내 유틸리티 실행 공간 및 클래딩 마감용 통합 퍼링 스트립 등의 측면에서 이점을 제공할 수 있습니다.
5. 제자리걸음을 하는 구조용 거푸집 시스템.이 거푸집은 보통 조립식 섬유 강화 플라스틱 형태로 현장에서 조립됩니다.이들은 중공 튜브 형태로 기둥이나 교각 등에 주로 사용됩니다.형틀은 콘크리트가 경화된 후에도 제자리에 유지되며 축방향 및 전단보강 역할을 할 뿐만 아니라 콘크리트를 제한하고 부식 및 동결 토우 사이클과 같은 환경적 영향을 방지하는 역할을 한다.
6. 유연한 거푸집위에서 설명한 강성 주형과는 대조적으로, 유연한 거푸집은 가볍고 강도 높은 천 시트를 사용하여 콘크리트의 유동성을 활용하고 고도로 최적화되고 건축학적으로 흥미로운 건축 형태를 만드는 시스템입니다.유연한 거푸집을 사용하면 등가 강도 프리즘 ^[1]단면보다 훨씬 적은 콘크리트를 사용하는 최적화된 구조물을 주조할 수 있으므로 새로운 콘크리트 구조물에 상당한 에너지 절약 가능성을 제공할 수 있습니다.

슬래브 거푸집(데크 거푸집)

역사

콘크리트 슬래브의 초기 사례들 중 일부는 로마 기술자들에 의해 만들어졌다.콘크리트는 압축하중에 매우 강하지만 상대적으로 인장력이나 비틀림 강도가 낮기 때문에 이러한 초기 구조는 압축에 강한 아치, 볼트 및 돔으로 구성되었습니다.이 시기의 가장 주목할 만한 콘크리트 건축물은 로마의 판테온이다.이 구조물을 성형하기 위해 임시 비계 및 거푸집 또는 가설물을 구조물의 미래 형태로 제작하였다.이러한 건축 기법은 콘크리트 타설에만 국한된 것이 아니라 석조 건축에 널리 사용되었습니다.건축^{[citation needed]} 자재의 복잡성과 제한된 생산 능력 때문에, 콘크리트가 선호하는 건축 자재로 부상한 것은 포틀랜드 시멘트와 철근 콘크리트가 발명되기 전까지 일어나지 않았다.

목재 보 슬래브 거푸집

기존의 방법과 비슷하지만, 스트링거와 장대는 일반적으로 엔지니어링된 목재 빔으로 대체되고 지지대는 조정 가능한 금속 소품으로 대체됩니다.이것에 의해, 이 방법이 보다 체계적이고 재사용 가능하게 됩니다.

전통적인 슬래브 거푸집

슬래브 구조에서 콘크리트가 부활하기 시작하면서, 임시 구조물에 대한 건축 기술은 다시 석공과 목공에서 파생되었다.전통적인 슬래브 거푸집 기법은 목재 또는 어린 나무 줄기로 이루어진 지지대로 구성되어 슬래브 두께에 따라 약 3~6피트 또는 1~2m 간격으로 조립된 스트링거를 지지한다.이들 스트링거 사이에 약 12인치(30cm) 간격을 두고 판이나 합판을 놓습니다.스트링거와 스트링거는 보통 4x4인치 또는 4x6인치 목재입니다.가장 일반적인 영국식 합판 두께는 µ인치이고 가장 일반적인 미터법 두께는 18mm입니다.

금속 보 슬래브 거푸집

기존 방법과 비슷하지만 스트링거와 조이스터는 알루미늄 성형 시스템 또는 강철 빔으로 대체되고 지지대는 금속 소품으로 대체됩니다.또한 이 방법을 더욱 체계적이고 재사용할 수 있습니다.알루미늄 빔은 텔레스코핑 유닛으로 제작되어 서로 다른 거리에 있는 지지대를 스판할 수 있습니다.텔레스코핑 알루미늄 빔은 다양한 크기의 구조물을 건설하는 데 사용 및 재사용할 수 있습니다.

모듈러 슬래브 거푸집

이러한 시스템은 조립식 목재, 강철 또는 알루미늄 빔 및 거푸집 모듈로 구성됩니다.모듈의 크기는 3~6피트 또는 1~2m 이하인 경우가 많습니다.보와 거푸집은 일반적으로 손으로 설정되며 핀, 클립 또는 나사로 고정됩니다.모듈러 시스템의 장점은 크레인 없이 거푸집을 배치할 수 있고, 비숙련 노동으로 시공 속도가 빨라집니다.설계 강도를 달성하기 전에 콘크리트 세트 후에 거푸집 모듈을 제거할 수 있습니다.

테이블 또는 플라잉 폼 시스템

이러한 시스템은 해체되지 않고 건물의 여러 층에서 재사용되는 슬래브 거푸집 "테이블"로 구성됩니다.조립된 부분들은 엘리베이터마다 들어 올리거나 한 층에서 다음 층으로 크레인에 의해 "날아내려"진다.테이블 또는 테이블과 벽 사이의 틈새를 임시 거푸집으로 채웁니다.테이블 양식은 형태와 크기뿐만 아니라 건축 재료도 다양하며, 일부는 일체형 트러스에서 지지됩니다.이러한 시스템을 사용하면 거푸집 세팅 및 스트라이핑(또는 "스트라이핑")에 필요한 시간과 수작업을 크게 줄일 수 있습니다.그 장점은 넓은 면적과 단순한 구조에서 가장 잘 활용된다.또한 건축가와 엔지니어가 이러한 시스템 중 하나를 중심으로 건물을 설계하는 것도 일반적입니다.

구조.

테이블은 대들보 거푸집과 거의 같은 방식으로 만들어지지만, 이 시스템의 단일 부품은 운반할 수 있도록 서로 연결되어 있습니다.가장 일반적인 피복은 합판이지만 강철과 섬유 유리가 사용됩니다.조이스트는 목재, 엔지니어링 목재(종종 I빔의 형태), 알루미늄 또는 강철로 제작됩니다.현수막은 나무 I빔으로 만들어지기도 하지만 보통 강철로 만든 것입니다.이러한 부품은 함께 고정(나사, 용접 또는 볼트)되어 "데크"가 됩니다.이러한 덱은 보통 직사각형이지만 다른 모양일 수도 있습니다.

지지하다

모든 지지 시스템은 거푸집을 올바른 높이로 배치하고 콘크리트가 경화된 후 탈거할 수 있도록 높이를 조정할 수 있어야 합니다.이러한 시스템을 지지하기 위해 빔 슬래브 형틀에 사용되는 것과 유사한(또는 같은) 보통 조절 가능한 금속 지주가 사용됩니다.일부 시스템은 스트링거와 지지대를 강철 또는 알루미늄 트러스 형태로 결합합니다.그러나 다른 시스템은 덱이 부착된 금속 프레임 지지탑을 사용합니다.또 다른 일반적인 방법은 이전에 주조된 벽이나 기둥에 거푸집 데크를 부착하여 수직 지주 사용을 완전히 제거하는 것입니다.이 방법에서는 조정 가능한 서포트 슈를 구멍(때로는 타이 구멍)을 통해 볼트로 고정하거나 캐스트 앵커에 부착합니다.

크기

이들 테이블의 크기는 70~1500평방피트(6.5~140m²)로 다양합니다.이 시스템에는 다음 두 가지 일반적인 접근법이 있습니다.

1. 크레인 취급: 이 접근법은 크레인만으로 한 단계 위로 이동할 수 있는 큰 거푸집 면적을 가진 테이블을 조립하거나 생산하는 것으로 구성됩니다.일반적인 폭은 15피트, 18피트 또는 20피트 또는 5-7미터가 될 수 있지만, 폭은 제한될 수 있습니다.따라서, 오버사이즈 하중에 대한 비용을 지불하지 않고 조립하여 운반할 수 있습니다.길이는 크레인 용량에 따라 달라질 수 있으며 최대 100피트(또는 그 이상)가 될 수 있습니다.콘크리트가 경화된 후 데크를 내리고 롤러 또는 트롤리와 함께 건물 가장자리로 이동합니다.그 후 테이블의 돌출면을 크레인으로 들어 올리고 나머지 테이블을 건물 밖으로 굴린다.무게 중심이 건물 외부에 있는 후 테이블은 다른 크레인에 부착되어 다음 레벨 또는 위치로 날아갑니다.

이 기술은 미국과 동아시아 국가들에서 꽤 흔하다.이 접근방식의 장점은 슬래브의 단위 면적당 수작업 시간과 비용을 추가로 줄일 수 있다는 점과 단순하고 체계적인 건축 기법이다.이 접근법의 단점은 건물 현장 크레인에서 필요한 높은 리프팅 용량, 추가 비용이 많이 드는 크레인 시간, 높은 재료 비용 및 거의 유연성이 없다는 것이다.

2. 취급되는 크레인 포크 또는 엘리베이터:

이 접근법에 따라 테이블은 크기와 무게가 제한됩니다.일반적인 폭은 6~10피트(1.8~3.0m)이며, 일반적인 길이는 12~20피트(3.7~6.1m)입니다.단, 테이블 크기는 크기와 형태가 다를 수 있습니다.이 접근법의 주요 차이점은 크레인 운송 포크 또는 건물 측면에 부착된 재료 플랫폼 엘리베이터로 테이블을 들어 올린다는 것이다.일반적으로 크기와 구조에 따라 이동하는 트롤리를 사용하여 엘리베이터 또는 크레인 리프팅 플랫폼으로 수평으로 운반됩니다.최종 위치 조정은 트롤리로 할 수 있습니다.이 기술은 미국, 유럽 및 일반적으로 인건비가 높은 국가에서 인기를 끌고 있습니다.빔 거푸집이나 모듈러 거푸집에 비해 이 접근방식의 장점은 인건비와 비용을 추가로 절감한다는 것입니다.일반적으로 작은 테이블은 큰 테이블에 비해 기하학적으로 복잡한 건물(원형 또는 직사각형 아님) 주변에서 사용자 정의하거나 기둥 주위에 형성하기가 더 쉽습니다.이 접근법의 단점은 재료비가 비싸고 크레인 시간이 늘어난다는 것이다(크레인 포크로 들어올린 경우).

터널 형식

터널 양식은 벽과 바닥을 한 번에 주조할 수 있는 큰 방 크기 양식입니다.여러 개의 양식으로 건물의 전체 층을 한 번에 부을 수 있습니다.터널 양식은 전체 양식이 빠져나와 다음 층으로 올라가기 위해 건물 외부에 충분한 공간이 필요합니다.형틀을 제거하기 위해 벽의 일부를 주조하지 않은 상태로 둡니다.일반적으로 주물은 4일의 빈도로 이루어집니다.터널 형태는 인건비가 비싼 지역에서 층 내 및 층 간 폼을 재사용할 수 있도록 동일하거나 유사한 셀을 가진 건물에 가장 적합합니다.

"구조 금고" 참조.

콘크리트형 오일

콘크리트 형태의 오일은 기초구조물과 ^[2]그 안에 주입된 콘크리트 혼합물 사이의 접착력을 감소시키는 것이 주된 목적이다.또한 건조 또는 콘크리트 ^[3]과응력으로 인한 균열 및 칩 발생 가능성도 감소합니다.표면간 접착력이 떨어지는 콘크리트 형태의 오일이 없으면 기초, 벽, 벌크헤드를 손상시키지 않고 구조물을 제거하는 것이 사실상 불가능해진다.또한 ^[4]계층의 크기에 따라 리스크도 증가합니다.

등반 거푸집

클라이밍 거푸집은 건축 공정과 함께 솟아오르는 수직 콘크리트 구조물의 특수한 거푸집입니다.비교적 복잡하고 비용이 많이 들지만 형태가 매우 반복적이거나(타워 또는 고층 건물 등) 매끄러운 벽 구조(특수 유형의 등반 거푸집인 활공 거푸집 사용)가 필요한 건물에 효과적인 해결책이 될 수 있다.

다양한 형태의 클라이밍 거푸집이 존재하며, 수시로 재배치되거나 스스로 움직일 수도 있습니다(일반적으로 유압 잭으로 셀프 클라이밍 및 활공 거푸집에 필요).

클라이밍 폼은 일반적으로 다음 용도로 사용됩니다.

• 초고층 빌딩
• 교량 주탑
• 콘크리트 기둥
• 공항 관제탑
• 고층 건물
• 엘리베이터 샤프트
• 사일로^[5]

유연한 거푸집

이산화탄소 배출량 감축 목표를 뒷받침하는 설계의 지속가능성에 대한 관심이 높아지고 있다.부피별 콘크리트의 낮은 내장 에너지는 시멘트 생산량이 전 세계 CO2 ^[6]배출량의 약 5%를 차지하는 소비율에 의해 상쇄됩니다.

콘크리트는 거의 모든 형태의 구조물을 경제적으로 만들 수 있는 기회를 제공하는 유체입니다. 콘크리트는 거의 모든 형태의 틀에 부을 수 있습니다.그러나 그 결과 탄소 발자국이 큰 재료 사용 구조물이 많아졌다.콘크리트 거푸집으로서 직교 주형을 사용하는 것은 콘크리트 구조물에 대한 프리즘 형식의 어휘를 확립하는 결과를 낳았지만, 그러한 경직된 거푸집 시스템은 상당한 압력에 저항하고 상당한 양의 재료를 소비해야 한다. 또한 결과적으로 발생하는 부재는 ^{[clarification needed]}단면이 가변적인 주조물보다 더 많은 재료를 필요로 하며 자기중량이 더 크다.

요소 길이를 따라 임의의 지점에서 굽힘 및 전단 용량이 적용된 하중 외피의 요건을 반영하는 가변 단면 부재를 설계하기 위해 간단한 최적화^[7][8][9] 방법을 사용할 수 있다.^{[검증 필요]}

기존의 주형을 주로 저비용 패브릭 시트로 구성된 유연한 시스템으로 대체함으로써 유연한 거푸집은 콘크리트의 유동성을 활용하여 고도로 최적화되고 건축학적으로 흥미로운 건축 형태를 만듭니다.재료비를 대폭 절감할 ^[10]수 있습니다.최적화된 섹션은 내장 탄소를 줄이면서 극한 한계 상태 용량을 제공하여 전체 구조물의 수명 주기 성능을 향상시킨다.

저재료 사용 설계를 실현하기 위해서는 유연성이 있는 빔 단면의 제어가 중요하다.기본적인 가정은 철근과 콘크리트를 첨가하기 전에 유연성이 있는 투과성 섬유 시트를 가공 방식으로 유지하는 것이다.빔을 따라 거리에 따라 패브릭 몰드의 형상을 변화시킴으로써 최적의 형상을 만들 수 있다.따라서 유연한 거푸집은 재료 집약적이지 않고 지속 가능한 ^[11]건설 산업으로 전환하는 데 필요한 설계 및 건설 철학의 변화를 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

직물 거푸집은 콘크리트 기술에서 작은 틈새이다.그것은 보통 강한 장력 섬유나 플라스틱 재료를 사용하여 신선한 콘크리트에 대한 거푸집으로 부드럽고 유연한 재료를 사용합니다.국제 직물 성형 학회는 직물 ^[12]거푸집 연구를 실시한다.

철판 거푸집

러시아 NPO-22 공장(모델 21이 형틀워크로 디자인되어 Proster로 상표명)의 디자인은 필요에 따라 구부려 곡선을 그릴 수 있는 철제 "시트"를 사용합니다.V자형 레일이 있는 시트 기반 거푸집은 한 방향(수직)으로 형태를 유지하지만 강철 빔으로 보강되기 전에 구부릴 수 있습니다.여러 장의 시트를 철제 "시트"로 만든 펜스와 같은 방식으로 함께 고정할 수 있습니다.

• "21" 형틀의 한 장으로 원을 만들 수 있어 원통형 기둥을 주입할 수 있습니다.

사용.

분리 가능한 형태의 경우, 콘크리트를 형틀에 붓고 경화(또는 경화)한 후 형틀을 치거나 벗겨서 완성된 콘크리트를 노출시킵니다.주입과 박리 사이의 시간은 필요한 경화제를 포함한 작업 사양과 형상이 무게를 지탱하는지 여부에 따라 달라집니다. 일반적으로 주입이 완료된 후 최소 24시간 이상 소요됩니다.예를 들어 캘리포니아 교통부는 양식을 ^[13]붓고 나서 1~7일 동안 보관해야 하며, 워싱턴 주 교통부는 ^[14]양식이 외부에 젖은 담요를 씌운 채 3일 동안 보관되어야 합니다.

형틀이 너무 빨리 제거되거나 경화되지 않은 콘크리트의 무게에 의해 가해지는 하중을 견디도록 설계되지 않은 상태에서 엄청난 사고가 발생했습니다."폼 블로우아웃"은 콘크리트 타설 중에 충분히 설계되지 않은 형틀이 구부러지거나 파손될 때(특히 고압 콘크리트 펌프로 채워진 경우)에도 발생합니다.결과는 주입 중에 쉽게 패치되는 사소한 누출에서부터 치명적인 형태의 고장, 심지어 사망에 이르기까지 다양합니다.

콘크리트는 경화하면서 형상에 대한 압력을 줄여줍니다.경화는 점근적 과정으로, 최종 강도의 대부분은 짧은 시간 후에 달성되며, 시간이 지남에 따라 시멘트 유형, 혼합제 및 온도 및 주변 수분과 같은 주입 조건을 반영하여 추가로 경화됩니다.

젖은 콘크리트는 또한 형틀에 정수압을 가한다.따라서 형틀 하단의 압력이 상단의 압력보다 높아 대부분의 분출이 형틀에서 낮게 발생합니다.위의 칼럼 형틀 구조 그림에서 '칼럼 클램프'는 하단에서 서로 더 가까이 있습니다.칼럼은 강철로 조정 가능한 '폼워크 소품'으로 고정되며 20mm '스루 볼트'를 사용하여 칼럼의 긴 측면을 추가로 지지합니다.

"영구적 거푸집"의 일부 모델은 구조물의 추가 보강 역할을 할 수도 있습니다.

갤러리

• 

  왕립 국립극장의 콘크리트 구조물은 목재 셔터 같은 느낌을 준다

• 

  횡벽용 플라스틱 콘크리트 거푸집

• 

  핸드셋 알루미늄 콘크리트 형틀을 이용한 석탄터널 건설

• 

  알루미늄 콘크리트 거푸집을 이용한 콘크리트 풀 시공

• 

  콘크리트 계단으로 올라가는 작은 틀

• 

  라이저 셔터를 지지하기 위한 보강재의 사용을 나타내는 계단 거푸집

• 

  대들보 형태에 목재 받침대 사용법을 보여주는 스케치

• 

  반지름 콘크리트 거푸집을 이용한 석탄 사일로 시공

• 

  벽면 형틀을 고정하는 데 사용되는 트윈 스틸 웨이퍼 및 타이 볼트

• 

  나선형 덕트를 사용한 기둥 주입

• 

  형틀을 구조물의 영구부분으로 하는 아연도금강 롤에 콘크리트 슬래브 주입

• 

  완제품에 아슐라 스톤 느낌을 주는 알루미늄 형틀을 이용한 콘크리트 펜스 시공

• 

  알루미늄 콘크리트 거푸집을 이용한 베네수엘라의 콘크리트 주택 건설

• 

  핸드셋 알루미늄 콘크리트 거푸집을 이용한 브라질 콘크리트 시공

• 

  특수 알루미늄 콘크리트 거푸집을 이용한 모스크바 지하철 콘크리트 시공

• 

  모스크바 지하철의 공학적 거푸집 시스템

• 

  모스크바 지하철의 공학적 거푸집 시스템

• 

  "Proster 21"의 유연한 거푸집을 사용하여 풀장을 구축합니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 등반 거푸집(공사 중 고층건물을 오르는 거푸집)
• 콘크리트 피복(보강과 외표면 사이의 콘크리트 깊이)
• 슬립성형(콘크리트를 연속적으로 움직이는 형상으로 타설하는 공법)
• 콘크리트 타설
• 프리캐스트 콘크리트

문학.

• 마티아스 듀프:Einsatzgebiete der Gleitschalung and der Kletter-Umsetz-Shalung: Ein Vergleich der Systeme.2010년, 함부르크의 Verlag Defomatarbeiten Agentur ISBN978-3-8386-0295-0.
• 콘크리트학회, 거푸집 : 모범사례 가이드

레퍼런스

외부 링크

• 인도 표준에 따른 폼 제거 작업 시간
• 임시 건설 공사에 사용되는 용어의 도해 용어집.거푸집, 비계 등