KR100245056B1 - 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법 - Google Patents

철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본발명은 건축물의 철근콘크리트기둥에 정착하는 철근을 별도의 작업장에서 선조립한 후 시공현장에 반입하여 설치함으로써 배근작업을 완료하는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 관한 것으로, 단계적으로 적층설치되는 단위 기성철근조립체들 간의 이음작업을 개선하여서 효율적인 적은 노동력으로 기둥에 대한 배근을 단시간내에 마치도록 하여 주고, 배근의 정확성을 도모시켜 철근콘크리트기둥의 품질을 높여주기 위하여, 수직으로 세워진 주근용 수직 철근(10)들의 둘레에는 대근용 수평철근(20)들이 결속되고 상기 수직철근(10)의 상하단부에는 수나사부(11)들이 형성되며 그 상부 수나사부(11)들에는 록너트(40)들이 하부 수나사부(11)들에는 커플러(30)들이 나사결합되어서 사전조립된 기성철근 조립체를 정착철근(50)의 상부로 들어올려 정착철근(50)들의 상단부와 수직철근(10)들의 하단부를 맞댄 후, 상기 커플러(30)들과 록너트(40)들을 수나사부(11)들을 따라 회동시켜 연결고정하는 방식으로 배근한 다음, 콘크리트를 타설하고 양생함으로써 기둥의 시공을 완료하는 기술로 구성된 것이다.

Description

철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법
본발명은 건축물의 철근콘크리트기둥에 정착되는 철근을 별도의 작업장에서 선조립한 후 시공현장에 반입하여 설치함으로써 배근작업을 완료하는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 관한 것으로, 특히 단계적으로 적층설치되는 단위 기성철근조립체들 간의 이음작업을 주철근들의 연결부에 커플러로 나사결합하는 방식으로 수행함으로써, 효율적인 적은 노동력으로 기둥에 대한 배근을 단시간 내에 마칠 수 있고, 배근의 정확성이 도모되어 철근콘크리트기둥의 품질에 대한 신뢰도를 높이는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 관한 것이다.
종래에는 철근콘크리트 구조로 시공되는 건축물에서 기둥의 보강재로 삽입되는 철근을 기둥이 설치될 위치에서 작업자가 하나하나 수작업으로 결속시켜 배근하였다.
이와 같이 수작업으로 기둥의 철근을 배근함에 있어서는 첫째, 그 작업을 인력에만 의존하기 때문에 전체적인 공사기간이 지연되었으며, 둘째 층고가 높은 건축물인 경우 별도의 가설작업대를 설치하여 비좁은 작업대에 작업자가 올라서서 장시간 까다로운 배근작업을 수행하는데 따른 안전사고의 위험성이 상존하였다.
최근에 들어서 철근콘크리트구조물을 시공할 때, 작업여건이 양호한 작업장에서 주근용 철근들과 대근용 철근들을 일체로 엮어 철근조립체를 미리 조립한 후, 기둥이 설치될 자리로 운반하여 그 자리에 고정설치하기만 하면 단위구간에 대한 철근콘크리트기둥의 배근이 일괄적으로 완료되는 기성철근조립체를 적극 활용하고 있다.
이와 같이 기성철근조립체를 이용한 기둥의 배근방법은 종래에 시행하던 수작업에 비해, 기둥의 배근작업에 소요되는 시간이 월등히 빨라지며 위험한 가설작업대에서 장시간 작업할 필요가 없어지므로, 전체적인 공사기간의 단축효과는 물론이고 안전작업의 여건을 조성하는데 한 몫을 담당하고 있다.
이러한, 기성철근조립체를 이용하여 철근콘크리트기둥의 배근을 수행함에 있어서는 단위 철근조립체들의 주철근들 상호간을 연결하여 계속적으로 적층설치하는데 그에 따른 연결부위의 이음에 대한 기술적인 처리가 요구된다.
종래 이러한 연결부위의 대표적인 이음방법으로서 제1도의 도시와 같이, 주철근(1)의 연결부위를 일정부분 겹쳐서 철사종류의 결속끈(2)으로 결속시키는 방법이 있다.
상기 이음방법은 기존의 작업자들에게 친숙한 작업이라는 장점이 있으나, 첫째, 상부에 적층되는 단위 기성철근조립체의 자중을 연결부에서 충분히 감당시키기 위 해서는 결속끈(2)의 묶는 작업을 숙련된 기능공이 수행하더라도 과도한 노력과 세심한 주의를 기울여야 하는 기술적인 어려움이 따랐고, 둘째, 적층되는 단위 기성철근조립체들의 수직도를 유지시키기 위하여는 연결되는 주철근(1)들중 어느 한쪽의 것을 주철근(1)의 두께만큼 정밀하게 절곡시켜야 하는데 고강도인 주철근(1)의 절곡부(3) 성형에 별도의 가공시간과 노력이 소요되는 비능률적인 방법이었으며 , 셋째, 주철근(1)들의 겹침부위(d) 만큼의 불필요한 철근량이 더 소요되는 비경제성을 수반하였고, 넷째, 주철근(1)들의 겹침부위(d)에서 철근의 단면적만큼 기둥과 연결되는 상층보의 상부철근 배근공간을 점유하게 되므로 추후 이부분의 배근과 콘크리트 타설작업에 어려움이 있어서 결과적으로 철근콘크리트구조체의 신뢰성을 확보하는데 실패하는 등 여러가지 문제점을 가지고 있다.
본발명의 목적은 건축물의 철근콘크리트기둥에 정착되는 철근을 별도의 작업장에서 선조립한 후 시공현장에 반입하여 단계적으로 적층설치하는 단위 기성철근조립체들간의 이음작업을 주철근들의 연결부에 커플러로 나사결합하는 방식으로 수행함으로써, 첫째 보다 용이하면서도 견고한 구조로서 이음부위를 연결하여 주며, 둘째 효율적인 작업으로 기둥에 대한 배근을 단시간 내에 마칠 수 있도록 하여 주며, 셋째 기둥의 배근에 소요되는 철근량을 감소시켜서 경제성을 제고하여 주며, 넷째 배근의 정확성을 기하여 철근콘크리트기둥의 품질에 대한 신뢰도를 높여주는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법을 제공하는데 있다.
제1도는 종래 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체의 이음상태를 도시한 예시도.
제2도는 본 발명에 따른 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체의 사시도.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명 기성철근조립체를 이용한 기둥의 시공방법을 순차적으로 도시한 예시도.
제4도는 본 발명에 따른 상하층의 기성철근조립체가 연결되어 설치되는 상태를 나타낸 예시도.
제5도는 본 발명에 따라 기성철근조립체를 양중하기 위한 걸침고리의 실시예를 보여주는 사시도.
제6a도 및 제6b도는 본 발명에 따라 상하 수직철근들의 연결부가 커플러에 의해 나사이음되는 실시예를 보여주는 분리사시도 및 결합단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 수직철근 11 : 수나사부
20 : 수평철근 30 : 커플러
31 : 암나사부 34 : 널링부
40 : 록너트 50 : 정착철근
51 :수나사부 60 : 걸침고리
S : 바닥콘크리트 F : 거푸집
C : 콘크리트 T : 취부수단
이하, 본발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본발명도 소정의 길이를 가지는 주근용 수직철근(10)들이 일정한 유형을 이루도록 정해진 위치마다 수직하게 서고, 상기 수직철근(10)들의 일정높이마다 대근용수평철근(20)들이 수평하게 둘러감겨 일체로 결속된 구성으로 사전조립되고, 상기 수직철근(10)들의 상하단부들이 동일한 수평선상에 위치되고 그 단부들의 외면에는 나사부가 일정부분 가공된 수나사부(11)들이 형성되며, 상기 수직철근(10)의 일측 수나사부(11)들에는 견고한 강도를 나타내며 내부에 암나사부(31)를 가지는 커플러(30)들이, 타측 수나사부(11)들에는 록너트(40)들이 각각 나사결합된 점에 있어서는 종래의 것과 기술개념을 같이 한다.
다만, 본발명의 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체는 제2도의 도시와 같이, 상기 수평철근(20)들이 수직철근(10)의 상하부에는 일정부분 비워놓고 중간부에만 정해진 위치에 맞추어 정상적으로 결속되며, 그 나머지 소요량의 수평철근(20)들은 어느 한쪽의 비운구간에 집중적으로 모아서 가조립됨을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본발명의 기성철근조립체를 이용하여 철근콘크리트기둥을 시공함에 있어서는 제3a도 내지 제3d도의 도시와 같이, 건축물에서 기둥이 설치될 위치의 바닥콘크리트(S)상에 그 상단부에 수나사부(51)가 형성되고 그 수나사부(51)에 록너트(40)가 나사결합된 정착철근(50)들을 동일한 높이로 일정부분 돌출시켜 매설하는 기둥기초부의 시공단계와, 수직으로 세워진 주근용 수직철근(10)들의 둘레에는 대근용 수평철근(20)들이 결속되고 상기 수직철근(10)의 상하단부에는 수나사부(11)들이 형성되며, 그 상부 수나사부(11)들에는 록너트(40)들이 하부 수나사부(11)들에는 커플러(30)들이 나사결합되어서 사전조립된 기성철근조립체를 상기 정착철근(50)의 상부로 들어올려 정착 철근(50)들의 상단부와 수직철근(10)들의 하단부를 맞댄 후, 상기 커플러(30)들과 록너트(40)들을 수나사부(11), (51)들을 따라 회동시켜 연결고정하는 기성철근조립체의 연결세움단계와, 상기 세워진 기성철근조립체의 둘레에 거푸집(F)을 설치한 후 그 거푸집의 내부에 콘크리트(C)를 충전하는 콘크리트타설단계와, 상기 타설된 콘크리트(C)가 경화한 다음 거푸집(F)을 탈형하는 콘크리트양생 및 거푸집탈형단폐를 순차적으로 수행하여서 철근콘크리트기둥의 시공을 완료한다.
상기와 같은 본발명의 철근콘크리트기둥용 기성철근조림체와 그를 이용한 기둥의 시공방법에 따르면, 기둥의 배근작업에 있어 공장에서 선조립된 기성철근조립체를 이용함으로써 그 작업을 신속히 수행할 수 있음은 물론이고, 동일한 수평선상의 위치에서 견고한 강도를 가지는 커플러로서 연결부위에 나사결합시키는 것만으로 기성철근조립체들간을 연결설치할 수 있게 되므로, 그 연결설치작업이 간편할 뿐만아니라, 구조적으로 견고하고도 정밀한 철근의 배근체를 제공하여서 철근콘크리트 기둥의 품질을 향상시켜 주는 장점이 있다.
이하 본말명의 실시예들을 통하여 본발명의 기술내용을 보다 구체적으로 살핀다. 제2도 내지 제6b도에 도시되는 본발명의 실시예들도, 건축물의 철근콘크리트기둥에 정착되는 철근을 작업여건이 양호한 별도의 작업장에서 선조립한 후, 그 기성철근조립체를 시공현장에 반입하여 단계적으로 적층설치함으로써 기둥의 배근작업을 완료하며, 이때 적층설치되는 단위 기성철근조립체들간의 이음작업은 이음부위가 되는 수직철근(10)들의 상하단부에 가공된 수나사부(11)에 커플러(30)와 록너트(40)로 나사결합하는 방식으로 구성된다는 점에서 본발명의 기본적인 기술구성을 토대로 본발명이 이루고자하는 기술사상을 구현하는 것이다.
본발명을 실시함에 있어서는 제4도의 도시와 같이, 상기 정착철근(50)들은 바닥콘 크리트(5)의 상면으로부터 대략 100cm정도의 돌출길이를 갖도록 하고, 상기 수직철근(10)들은 설계된 건축물의 층고와 같은 길이를 가지도록 성형함이 바람직하다.
상기 수직철근(10)들이 건축물의 층고와 같다는 것은 결과적으로 기성철근조립체가 건축물의 층고와 같은 높이로서 제작된다는 것을 의미한다.
따라서, 기성철근조립체의 길이가 시공되는 건축물의 층고와 같게 되면, 콘크리트에 정착된 기성철근조립체의 상단부가 항상 상기 정착철근(50)이 바닥콘크리트(5)로부터 돌출된 길이인 약 100cm만큼 상층보의 상부로 노출되어서 사전조립된 기성철근조립체들을 그 위에 계속적으로 연결고정시켜 설치할 수 있는 시공상의 연속성을 유지시킬 수 있는 것이다.
여기에서 정착철근의 돌출길이가 100cm정도인 것이 좋은 이유는 기둥에서 그 높이의 부분이 측하중을 가장 작게 받는 것이 첫째 이유이고, 둘째로는 기성철근조립체의 이음작업을 효율적으로 수행하기에 그 높이가 적당하기 때문이다.
제3b도에는 본고안의 실시예로서, 상기 수평철근(20)들이 수직철근(10)의 상하부에는 일정부분 비워놓고 중간부에만 정해진 위치에 맞추어 정상적으로 결속되며, 그 나머지 소요량의 수평철근(20)들은 어느 한쪽의 비운구간에 집중적으로 모아서 가조립시킨 기술구성을 예시하고 있다.
이와 같은 기술구성은 상하 수직철근(10)들을 연결고정시키기 위해 커플러(30)와 록너트(40)들을 회동시킬 때 장애요인이 되는 수평철근(20)들을 한쪽으로 치우치게 가조립함으로써, 작업공간을 충분히 확보하여 주기 위한 배려이다.
상기 가조립된 수평철근(20)들은 수직철근(10)들의 연결작업이 끝난 후, 제3c도의 도시와 같이 비운구간의 정해진 위치로 이동시켜 정상적으로 결속시킨다.
한편, 본발명의 기성철근조립체를 연결설치하기 위하여는 기성철근조립체를 설치현장의 이음부위로 양중시킨 상태로 이송하여 정확하게 위치시켜야 하고, 또한 연결작업을 시행하는 동안에는 들어 올려진 상태에서 큰 흔들림이 없는 안정적인 상태로 있어야 수월하게 연결작업을 수행할 수 있다.
이때의 양중작업은 통상적으로 건축현장에 도입되어 있는 양중장비를 통하여 수행된다.
따라서, 본발명의 기성철근조립체에도 양중시 기성철근조립체의 형태가 일그러지지 않도록 무게중심을 이루는 적절한 부위에 걸침수단을 구비시켜서 양중장비의 취부수단에 안정적으로 걸칠 수 있도록 하여야 한다.
이 걸침수단과 관련한 기술로서는 여러가지가 있겠으나 본실시예에서는 제5도의 도시와 같이, 상기 수직철근(10)들의 상부에다 역"U"자형으로 성형되어 모서리부에 위치된 수직철근(10)들에 양측이 각각 용접된 1쌍의 양중용 걸침고리(60)들이 동일한 높이로서 수평하게 설치된 기술구성을 대표적으로 예시하고 있다.
이와 같은 양중용 걸침고리(60)들의 구성은 제5도의 도시와 같이, 기성철근조립체의의 양중시 상기 걸침고리(60)에 양중장비의 취부수단(T)을 걸어서 들어 올리게 되는데, 이때 기성철근조립체의 자중이 양측에 형성된 걸침고리(60)를 통하여 효율적으로 분산됨으로써 철근조립체의 자체형상이 그대로 유지되며, 구조적으로 안정된 형태를 유지하기 때문에 연결고정되는 철근들 상호간의 단부를 신속정확하게 위치시킬 수 있는 장점이 있다.
또 한편으로, 제6a도 및 제6b도에는 본 발명의 실시예로서 상기 커플러(30)들의 나사결합작업과 록너트(40)들의 조임작업을 원활히 수행하기 위한 기술구성을 나타내고 있다.
이 기술구성은 제6a도의 도시와 같이, 상기 커플러(30)들 및 록너트(40)들이 원통형으로 성형되고 그 외표면에 우툴두툴한 자국을 낸 널링부(34)가 가공되는 것으로 이루어져 있다.
이와 같이 커플러(30) 및 록너트(40)들의 표면에 형성된 널링부(34)는 작업자들이 커플러(30) 및 록너트(40)들을 손으로 잡고 회동시킬 때 미끄럽지 않도록 하여 주는 역할을 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본발명의 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 의하면, 건축물의 철근콘크리트기둥에 정착되는 철근을 별도의 작업장에서 선조립한 후 시공현장에 반입하여단계적으로 적층설치하며, 그 단위 기성철근조립체들 간의 이음작업을 주철근들의 연결부에 커플러와 록너트로 나사결합하는 방식으로 수행함으로써, 첫째 이음부위를 보다 견고한 구조로서 손쉽게 연결하고, 둘째 기둥에 대한 배근을 효율적인 적은 노동력으로 단시간 내에 완료하며, 셋째 기둥의 배근에 소요되는 철근량을 줄여서 공사비용을 절감하고, 넷째 배근의 정확성이 도모되어 철근콘크리트기둥의 품질에 대한 신뢰도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 소정의 길이를 가지는 주근용 수직철근(10)들이 일정한 유형을 이루도록 정해진 위치마다 수직하게 서고, 상기 수직철근(10)들의 일정높이마다 대근용 수평철근(20)들이 수평하게 둘러감겨 일체로 결속된 구성으로 사전조립되고, 상기 수직철근(10)들의 상하단부들이 동일한 수평선상에 위치되고 그 단부들의 외면에는 나사부가 일정부분 가공된 수나사부(11)들이 형성되며, 상기 수직철근(10)의 일측 수나사부(11)들에는 견고한 강도를 나타내며 내부에 암나사부(31)를 가지는 커플러 (30)들이, 타측 수나사부(11)들에는 록너트(40)들이 각각 나사결합된 것에 있어서, 상기 수평철근(20)들이 수직철근(10)의 상하부에는 일정부분 비워놓고 중간부에만 정해진 위치에 맞추어 정상적으로 결속되며, 그 나머지 소요량의 수평철근(20)들은 어느 한쪽의 비운구간에 집중적으로 모아서 가조립됨을 특징으로 하는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수직철근(10)들의 상부에는 역"U"자형으로 성형되어 모서리들에 위치된 수직철근(10)들에 양측이 각각 용접된 1쌍의 양중용 걸침고리(60)들이 동일한 높이로 수평하게 각각 고정설치됨을 특징으로 하는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커플러(30)들 및 록너트(40)들은 원통형으로 성형되고 그 외표면에는 우툴두툴한 자국을 내어 가공된 널링부(34)들이 형성됨을 특징으로 하는 철근콘크리트기둥용 기성철근조립체.
  4. 건축물에서 기둥이 설치될 위치의 바닥콘크리트(S)상에 그 상단부에 수나사부(51)가 형성되고 그 수나사부(51)에 록너트(40)가 나사결합된 정착철근(50)들을 동일한 높이로 일정부분 돌출시켜 매설하는 기둥기초부의 시공단계와, 수직으로 세워진 주근용 수직철근(10)들의 둘레에는 대근용 수평철근(20)들이 결속되고 상기 수직철근(10)의 상하단부에는 수나사부(11)들이 형성되며, 그 상부 수나사부(11)들에는 록너트(40)들이 하부 수나사부(11)들에는 커플러(30)들이 나사결 합되어서 사전조립된 기성철근조립체를 상기 정착철근(50)의 상부로 들어올려 정착 철근(50)들의 상단부와 수직철근(10)들의 하단부를 맞댄 후, 상기 커플러(30)들과 록너트(40)들을 수나사부(11)들을 따라 회동시켜 연결고정하는 기성철근조립체의 연결세움단계와, 상기 세워진 기성철근조립체의 둘레에 거푸집(F)을 설치한 후 그 거푸집의 내부에 콘크리트(C)를 충전하는 콘크리트타설단계와, 상기 타설된 콘크리트(C)가 경화한 다음 거푸집(F)을 탈형하는 콘크리트 양생 및 거푸집의 탈형단계를 순차적으로 수행하여서 시공함을 특징으로 하는 기성철근조립체를 이용한 기둥의 시공방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기성철근조립체는 건축물의 층고와 같은 길이로서 제작된 것을 사용함으로써, 콘크리트에 정착된 기성철근조립체의 상단부가 항상 상기 정착 철근(50)이 바닥콘크리트(5)로부터 돌출된 길이만큼 상층보의 상부로 노출되어서 사전조립된 기성철근조립체들을 계속적으로 연결고정시켜 설치함을 특징으로 하는 기성철근조립체를 이용한 기둥의 시공방법.
  6. 제4항에 또는 제5항에 있어서, 상기 기성철근조립체는 상기 수평철근(20)들이 수직철근(10)의 상하부를 일정부분 비운채 중간부에만 정상적으로 결속되고, 그 나머지 소요량의 수평철근(20)들은 하부측 비운구간의 윗부분에 집중적으로 배치하여 가조립한 것을 사용하여서, 상기 커플러(30)를 이용한 수직철근(10)들의 연결작업 후 가조립된 수평철근(20)들을 정해진 위치로 이동시켜 정상배근함을 특징으로 하는 기성철근조립체를 이용한 기둥의 시공방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기성철근조립체는 그 상부에 고정설치된 양중용 걸침고리(60)를 양중장비에 걸어서 들어올림으로써, 연결고정되는 철근들 상호간의 단부를 신속정확하게 위치시킴을 특징으로 하는 기성철근조립체를 이용한 기둥의 시공방법.
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