엔지니어이거나 공학도라면 어느 시점에서 바 벤딩 과정을 접하게 될 것입니다.
바 벤딩은 철근 콘크리트 건설에 사용되는 기본 기술이며 건물, 교량 및 기타 구조물이 안전하고 오래 지속되도록 하는 핵심 부분입니다.
그러나 바 벤딩이 어떻게 작동하는지 또는 엔지니어가 벤딩 방법을 알아야 하는 이유에 대해 생각해 본 적이 있습니까? 이 블로그 게시물에서는 바 벤딩의 세계를 살펴보고 건설 엔지니어링의 이 중요한 부분을 잘 수행하기 위해 알아야 할 도구, 기술 및 안전 문제에 대해 이야기합니다.
이 기사는 이제 막 경력을 시작했든 더 배우고 싶든 바 벤딩의 매혹적인 세계에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다.
시작하겠습니다!
철근 콘크리트 구조의 바 벤딩 소개
공식적인 정의:
철근콘크리트 공사에서 철근을 여러 모양으로 구부리는 과정.
바 벤딩은 건물에서 콘크리트를 강화하는 데 사용되는 철근 및 빔을 만들고 구부리는 중요한 부분입니다.
막대 굽힘 일정은 막대를 구부리는 과정이 수행되는 방법을 설명하는 일련의 과학적 측정입니다.
이 일정은 철근 콘크리트에 대한 기술 요구 사항을 보여줍니다.
구부러진 철근이 가야 할 위치와 특정 위치에 얼마나 많은 철근이 가야 하는지를 보여줍니다.
철근 굽힘 일정은 철근 굽힘을 수행할 때 따라야 하는 철근에 대한 모든 규칙 및 정보 목록입니다.
철근 굽힘 일정을 사용하는 것이 얼마나 중요한지 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.
강철을 잘못 자르거나 구부리면 프로젝트 총 비용의 최대 10%를 더할 수 있는 많은 돈을 잃을 수 있습니다.
바 벤딩 일정을 사용하면 절단 및 벤딩이 공장에서 수행된 다음 작업 현장으로 보내지는지 확인할 수 있습니다.
이를 통해 건설 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
또한 절단 시 낭비되는 보강재의 양을 줄이고 현장의 품질 관리를 개선하며 현장에서 보다 빠르게 작업을 수행할 수 있습니다.
콘크리트 시공에서 철근의 역할
철근은 콘크리트를 더 강하고 오래 지속시키기 때문에 콘크리트로 건물을 짓는 데 중요한 부분입니다.
장력과 균열이 발생하기 쉬운 곳에 막대를 넣습니다.
그들은 거의 항상 표면에 늑골이 있는 패턴이 있는 변형된 둥근 막대입니다.
패턴은 만드는 사람에 따라 다르지만 모두 콘크리트와 철근이 잘 붙도록 합니다.
철근 콘크리트 구조물의 강도와 내구성은 배합 비율, 콘크리트 타설 및 마감 방법, 시멘트질 재료에 대한 물의 비율과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
그러나 굽힘 과정은 전체적으로 철근 콘크리트 구조물이 얼마나 강하고 오래 지속되는지를 변화시킵니다.
보강 섬유는 휨 부재가 외부 하중에 의해 구부러질 때 인장 응력을 받게 됩니다.
철근 콘크리트 구조물에 대한 바 벤딩의 영향
철근이 주변의 콘크리트에 얼마나 잘 달라붙는지는 외부에서 어떻게 보이는지에 달려 있습니다.
철근은 BFRP 철근과 같은 다른 재료보다 훨씬 단단합니다.
이것은 빔 전체를 더 뻣뻣하게 만듭니다.
BFRP 막대는 기존의 BFRP 강화 굴곡 부재에서는 볼 수 없는 연성으로 인해 파손됩니다.
철근 보강 빔의 경우는 그렇지 않습니다.
철근 콘크리트 건설에서 바 벤딩의 중요성
아직도 이해하기 어렵나요? 관점을 조금 바꿔보겠습니다.
오랫동안 지속되는 것을 만드는 데 지쳤습니까? 엔지니어링 프로젝트를 더 흥미롭고 혼란스럽게 만들고 싶습니까?
글쎄, 철근 콘크리트로 건물을 짓는 것에 대해 알고 있는 모든 것을 잊어버리고 그 막대를 모든 다른 방향으로 구부리기 시작하십시오.
결국 도구와 기술을 즐길 수 있는데 안정성과 내구성이 필요한 사람은 누구입니까? 농담이야, 그러지 마, 제발.
이제 설명으로 돌아가 봅시다.
철근의 모양과 용도
철근 또는 철근은 콘크리트 구조물을 더 강하게 만드는 데 사용됩니다.
길이와 두께가 다양하며 종종 콘크리트에 달라붙는 데 도움이 되는 돌기나 융기 부분이 있습니다.
연철근, 변형 철근 및 판금으로 만든 철근과 같은 다양한 종류의 철근이 있습니다.
철근의 종류
연강 막대는 절단하기 쉽고 깨지지 않고 구부릴 수 있습니다.
변형된 철근은 콘크리트가 철근 표면에 더 쉽게 달라붙도록 하는 패턴을 가지고 있습니다.
강판 철근은 소둔된 강판 조각을 파형으로 구부리고 일정한 간격으로 구멍을 뚫어 만든 것입니다.
벤딩 형상
용도에 따라 철근을 다른 모양으로 구부릴 수 있습니다.
철근은 설계 도면에 표시된 모양에 맞도록 구부려야 합니다.
벤딩 형상의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
- 트러스 바: 트러스 바는 축방향 인장력과 압축력에 저항하기 위해 특정 모양으로 구부러진 철근입니다.
- 끝 후크가 있는 직선 막대: 끝 후크가 있는 직선 막대는 두 개 이상의 철근을 연결하는 데 사용됩니다.
- 등자: 등자란 기둥, 보, 콘크리트 슬래브를 강화하는 데 사용되는 철근 루프입니다.
- 기둥 타이: 기둥 타이는 기둥 주위에 수직 막대를 원형으로 고정하는 막대입니다.
철근의 용도
철근은 다음과 같은 다양한 종류의 건축 프로젝트에 사용됩니다.
- 기초: 철근은 다리와 고층 건물과 같은 무거운 구조물을 지탱할 수 있는 깊은 기초를 제공합니다.
- 바닥 및 계단: 철근은 바닥 슬래브와 계단에 강도와 지지력을 추가하는 데 사용됩니다.
- 지붕: 철근은 지붕의 무게를 견디고 지지를 제공하기 위해 지붕 공사에 사용됩니다.
- 암거, 배수 구조물 및 작은 콘크리트 운하: 철근은 이러한 구조물에 추가적인 강도와 지지를 제공합니다.
철근 굽힘 기술 및 도구
수동 벤더, 유압 벤더 및 전기 자동 철근 벤더를 포함하여 철근 벤딩에 사용되는 여러 도구와 기술이 있습니다.
굽힘 기술
- 수동 절곡기: 철근을 절곡하는 가장 기본적인 방법은 파이프나 히키 바를 사용하여 수동으로 절곡하는 것입니다.
그러나 이 방법에는 한계가 있습니다.
직경이 매우 큰 철근을 구부릴 수 없으며 구부러지는 철근에 손상을 줍니다.
유압 벤더는 전문 기업에서 사용하는 고급 기계입니다.
이 기계는 모든 크기, 모양 또는 유형의 철근을 매우 정확하고 정밀하게 구부릴 수 있습니다.
- 전기 자동 철근 절곡기: 이 기계는 철근을 쉽고 정확하게 구부려야 하는 계약자, 제조업체 및 건축업자에게 적합합니다.
막대의 크기와 모양에 따라 굽힘에 가장 적합한 도구나 기술이 결정됩니다.
예를 들어, 수동 벤더는 소규모 프로젝트에 충분할 수 있는 반면 유압식 벤더 또는 전기 자동 철근 벤더는 콘크리트 구조물을 적절하게 보강하기 위해 철근을 정밀하게 구부려야 하는 대규모 프로젝트에 더 적합합니다.
굽힘 철근 대 열간 압연 및 냉간 마감 강철 환봉
- 열간압연 환봉: 열간압연 강봉은 냉간 가공된 강보다 가단성이 높아 작업하기가 더 쉽습니다.
이 유형의 강철 막대는 종종 프레임워크, 트림, 부속품, 차축 및 구조 보강재를 만드는 데 사용됩니다.
- 냉간 마감 스틸 환봉: 냉간 마감 스틸은 열간 압연 스틸보다 항복 강도와 인장 강도가 더 높은 경향이 있습니다.
표면 조도가 우수하고 정확한 치수가 필수적이기 때문에 가공에 더 좋습니다.
열연강을 만들 때 1700°F(926°C) 이상의 온도가 사용됩니다.
금속은 올바른 모양으로 짜내는 롤러를 통과합니다.
냉간 가공된 강재는 대부분 더 가공된 열간 압연 강재입니다.
열연강판을 식힌 후 상온에서 재압연하여 보다 정밀한 치수와 마감을 얻을 수 있습니다.
바 벤딩의 안전 고려 사항
벤딩 바용 장비로 작업할 때 엔지니어는 작업자가 다치지 않도록 안전에 대해 생각해야 합니다.
개인 보호 장비(PPE)
방진 마스크, 깨지지 않는 안경이나 고글, 미끄러지지 않는 안전화, 안전모, 청력 보호구와 같은 개인 보호 장비(PPE)는 가장 중요한 안전 조치입니다.
적절한 교육 및 안전 예방 조치
철근 벤더를 사용하기 전에 엔지니어는 올바른 교육을 받고 가능한 한 작업 영역에 가깝게 철근을 내리고 올바른 리프팅 기술을 사용하는 것과 같은 안전 예방책을 검토해야 합니다.
작업자는 절곡기를 작동하는 동안 손을 놓을 위치에 주의해야 하며 금속 철근 가까이에 두지 않도록 해야 합니다.
돌출 철근 보호
건설 현장에서 철근으로 작업할 때 엔지니어는 10피트 높이에서 떨어지는 최소 250파운드를 견딜 수 있는 가드로 돌출된 철근을 보호해야 합니다.
철근 보강 철근 캡, 카니 캡, 나무 트로프 및 철근 굽힘은 모두 철근을 보호하는 일반적인 방법입니다.
추락 방지 및/또는 추락 방지
직원이 노출된 철근 위의 높이에서 작업할 때 추락으로부터 보호하거나 추락을 막을 수 있는 방법이 필요합니다.
기계 보호
OSHA는 고용주가 포장 기계의 모든 안전 기능이 제대로 작동하고 기계가 올바른 방식으로 사용되는지 확인해야 한다고 말합니다.
또한 엔지니어는 바 벤더가 손으로 바를 구부려야 할 때 몸통이 구부러지는 것을 방지하기 위해 벨트를 사용할 수 있으며, 서로 다른 직경의 벤딩 바에 대해 서로 다른 그립 암 거리를 설정할 수 있습니다.
마지막으로 OSHA는 안전 장치가 파손되었거나 서비스 및 유지 관리 중에 작업자를 위험한 에너지로부터 안전하게 보호하지 못하는 경우 효과적인 기계 보호 장치 또는 잠금/태그아웃 절차를 사용하여 작업장 절단과 관련된 기계를 보호하는 방법을 제안합니다.
벤딩 바의 관성 모멘트 계산
벤딩 바의 관성 모멘트를 계산하려면 엔지니어는 먼저 작업 중인 바의 유형을 결정해야 합니다.
벤딩 바 또는 막대와 같은 다양한 유형의 바에 대해 관성 모멘트를 파악하는 다양한 방법이 있습니다.
빔 섹션 분할
계산을 시작하려면 엔지니어는 빔 섹션을 여러 부분으로 나누고 중립 축이 어디인지 파악해야 합니다(NA).
관성 모멘트를 찾기 전에 단면의 중심 또는 질량 중심도 알아야 합니다.
예를 들어, 수직(y) 중심은 수평(XX) 축에 대한 단면의 관성 모멘트를 찾는 데 사용됩니다.
평행축 정리
엔지니어는 섹션의 총 관성 모멘트를 파악하기 위해 "평행 축 정리"를 사용해야 합니다.
빔 섹션은 3개의 직사각형 조각으로 구성되어 있으므로 엔지니어는 각 조각의 관성 모멘트를 파악하고 공식 I = I0 + Ad2를 사용하여 모두 결합해야 합니다.
면적 관성 모멘트 계산
Iy = x2dA는 직사각형 단면에 대한 면적 관성 모멘트를 제공합니다.
y축 주위로 구부러지는 경우 관성 모멘트는 Iy = x2 dA로 쓸 수 있습니다. 여기서 Iy는 y축과 관련된 면적 관성 모멘트이고 x는 y축에서 요소 dA까지의 거리입니다. Y축에 수직입니다.
막대의 관성 모멘트 계산
막대의 경우 엔지니어는 관성 모멘트를 직접 계산하거나 평행 축 정리를 사용하여 질량 중심 표현에서 얻을 수 있습니다.
결론적으로 엔지니어는 먼저 어떤 종류의 막대 또는 막대로 작업하는지 파악한 다음 올바른 계산 방법을 사용하여 관성 모멘트를 파악해야 합니다.
수학을 하려면 빔 단면을 여러 조각으로 나누고 중립축을 파악하고 중심 또는 질량 중심을 찾고 평행축 정리를 사용해야 합니다.
굽힘 막대 지원
조리대에서 벤딩 바 지원
조리대, 특히 바에 있는 조리대는 시간이 지남에 따라 구부러지기 시작할 수 있습니다. 즉, 조리대가 악화되지 않도록 더 많은 지지대가 필요합니다.
다음은 귀하가 도울 수 있는 몇 가지 방법입니다.
- 조리대 아래의 구조물이 튼튼한지 확인하십시오.
조리대 아래의 구조물은 튼튼하고 휘지 않아야 합니다.
돌출된 조리대를 지지하기 위해 브래킷을 사용할 수 있습니다.
- 괄호를 사용하십시오.
브래킷은 올바른 지지대 없이 조리대에 너무 많은 무게와 압력이 가해지는 것을 방지하기 위해 조리대 가장자리의 4인치 이내에 도달해야 합니다.
브래킷을 제자리에 단단히 고정하려면 패스너를 사용해야 합니다.
- 정사각형 기둥을 사용하십시오.
카운터 돌출부의 모서리에 있는 정사각형 기둥은 큰 비용을 들이지 않고도 주방에 스타일을 더할 수 있는 저렴한 방법입니다.
- 강철 막대 삽입: 화강암 조리대의 거친 상단 또는 아래에 1/4" 강철 막대를 넣어 지지대를 추가할 수도 있습니다.
대부분의 조리대는 아무 도움 없이도 12인치 캔틸레버가 가능하다는 것을 아는 것이 중요합니다. 오버행이 이보다 길면 지지대를 더 추가해야 합니다.
조리대를 만든 사람에게 문의하여 브라켓 지지대를 얼마나 떨어져 있어야 하는지 확인하세요.
결론적으로, 벤딩 바 조리대에 견고한 지지 구조가 있는지 확인하여 더 많은 지지력을 제공할 수 있습니다.
브래킷, 사각 기둥 또는 조리대에 내장된 철근을 사용하여 이를 수행할 수 있습니다.
이렇게 하면 손상이 악화되는 것을 방지하고 조리대를 더 오래 사용할 수 있습니다.
금속 막대의 굽힘 제한
금속 막대는 응력을 받으면 휘어질 수 있습니다.
굽힘을 중지하거나 제한하기 위해 여러 가지 작업을 수행할 수 있습니다.
막대를 두껍게
이를 수행하는 한 가지 방법은 막대를 더 두껍게 만들어 더 단단하고 구부러질 가능성을 줄이는 것입니다.
재료 변경
또 다른 방법은 막대의 재료를 극한 인장 강도가 더 높은 재료로 바꾸는 것입니다.
이렇게 하면 막대가 구부러지기 전에 더 많은 힘을 받을 수 있습니다.
모멘트 암 줄이기
세 번째 방법은 모멘트 암의 길이를 자르되 두께는 동일하게 유지하는 것입니다.
이는 하중이 지지대에 더 가까워 지지대를 구부리는 힘을 낮추는 것을 의미합니다.
철근
냉간 가공 중에 강철에 가해지는 응력의 양을 제한하고 변형 시효 취화 가능성을 줄이기 위해 강철 보강 바에 큰 굽힘 직경이 권장됩니다.
ASTM A767/A767M 표 2는 바의 공칭 크기를 기준으로 사용해야 하는 굽힘 직경에 대한 지침을 제공합니다.
이러한 제안을 따르면 구부림으로 인해 잔류 응력이 줄어듭니다.
철근을 권장되는 것보다 더 세게 구부려야 하는 경우 철근 직경 인치당 1시간 동안 900F~1050F(480C~560C)에서 가열하여 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.
응력 및 중립축 계산
굽힘 응력을 파악하려면 빔의 중립축이 어디에 있는지, 주어진 단면에 대한 2차 면적 모멘트를 파악하는 방법을 알아야 합니다.
커플 또는 굽힘 모멘트 M이 가해지면 구부러집니다.
순수한 굽힘에서는 비틀림과 마찬가지로 응력과 변형률이 모두 0인 축이 있습니다.
이를 중립축이라고 합니다.
휨 모멘트가 집중된 빔이 과도하게 휨을 방지하려면 휨으로 인한 수직 응력과 빔 휨에 대한 휨 중심을 이해해야 합니다.
요약하면 철근을 두껍게 만들거나 재질을 변경하거나 모멘트 암을 줄이는 등 금속 막대가 구부러지는 것을 막을 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다.
큰 굽힘 직경은 강철로 만든 철근에 가장 적합합니다.
굽힘으로 인해 얼마나 많은 응력이 발생하는지 파악하려면 보의 중립축을 알아야 하고 2차 면적 모멘트를 알아야 합니다.
또한 굽힘 모멘트가 집중된 보가 과도하게 휘는 것을 방지하려면 굽힘으로 인한 수직 응력과 보 굽힘에 대한 휨 중심에 대해 알아야 합니다.
바 벤딩 일정 기본 사항
팁: 필요한 경우 캡션 버튼을 켭니다. 구어에 익숙하지 않은 경우 설정 버튼에서 "자동 번역"을 선택하십시오. 좋아하는 언어를 번역할 수 있게 되기 전에 먼저 동영상의 언어를 클릭해야 할 수도 있습니다.
사용 사례
| 사용: | 설명: |
|---|---|
| 기둥 보강: | 철근은 콘크리트 기둥을 더 강하고 안정적으로 만들기 위해 종종 콘크리트 기둥에 추가됩니다. 막대가 올바른 크기와 모양이 되려면 특수 도구와 방법을 사용하여 구부려야 합니다. |
| 빔 보강: | 철근은 건물의 무게를 지탱하는 데 중요한 콘크리트 빔을 강화하는 데에도 사용됩니다. 막대가 콘크리트 틀에 맞고 필요한 지지대를 제공하려면 특정 모양과 크기로 구부려야 합니다. |
| 콘크리트 슬래브: | 때로는 철근이 바닥이나 기초를 만드는 데 사용되는 것과 같은 콘크리트 슬래브를 강화하는 데 사용됩니다. 콘크리트를 더 강하고 안정적으로 만들려면 바를 그리드 패턴으로 구부려 콘크리트에 고정해야 합니다. |
| 홀딩 월: | 철근은 토양이나 기타 재료를 지지하기 위해 만들어진 콘크리트 옹벽을 강화하는 데에도 사용됩니다. 막대는 구조에 맞게 특정 모양과 크기로 구부러지고 토양의 압력을 견딜 수 있는 더 많은 강도를 제공합니다. |
| 다리 만들기: | 철근은 교량을 건설할 때 더 많은 강도와 지지력을 제공하는 데 사용됩니다. 구조에 맞고 필요한 지지대를 제공하려면 막대를 특정 모양과 크기로 구부려야 합니다. |
| 크고 높은 건물: | 철근은 콘크리트 기둥, 보 및 바닥을 강화하는 데 사용되기 때문에 높은 건물을 짓는 데 중요합니다. 막대는 건물에 맞고 무게를 지탱하는 데 필요한 지지대를 제공하기 위해 특정 모양과 크기로 구부려야 합니다. |
결론
바 벤딩의 세계에 대한 이 글을 마치면서 이 기술이 일반적으로 엔지니어링 및 건축 분야에서 얼마나 중요한지 생각해 볼 가치가 있습니다.
바 굽힘의 핵심은 원자재를 강하고 내구성이 있으며 자연의 힘과 시간의 테스트를 견딜 수 있는 모양으로 성형하는 것입니다.
기술, 창의성, 문제 해결의 조합이 필요하며 인간의 창의성이 우리 주변의 세상을 어떻게 바꿀 수 있는지 보여줍니다.
바 벤딩은 여러 면에서 유용하지만 엔지니어링에서 장인 정신과 세부 사항에 대한 관심이 얼마나 중요한지 보여줍니다.
철근의 모든 굽힘, 비틀림 및 곡선은 철근을 더 강하고 내구성 있게 만들 수 있는 기회이며, 모든 실수 또는 감독은 전체 구조를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
엔지니어로서 신중하고 정밀하게 작업을 수행하고 작용하는 재료와 힘에 대해 많은 것을 아는 것이 우리의 임무입니다.
따라서 다음에 철근 콘크리트로 만들어진 건물이나 다리를 보게 되면 멈춰서 그것을 만드는 데 들어간 기술과 예술에 대해 생각해 보십시오.
그리고 당신이 엔지니어이거나 공학도라면 바 벤딩이 단순히 배워야 할 기술일 뿐만 아니라 얼마나 강력한 창의성과 혁신이 될 수 있는지를 보여주는 신호임을 기억하십시오.
올바른 도구, 지식 및 태도가 있다면 우리 주변의 세상을 형성하고 더 안전하고 안정적인 미래를 건설하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
링크 및 참조
강화 핸드북:
https://www.sefindia.org/forum/files/arc_reo_handbook_08ed_136.pdf
굽힘 및 교정 60 등급 철근.
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