KR100245057B1 - P.c기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공장에서 철근콘크리트기둥의 부재를 기성제품화한 후 시공현장에 반입하여 설치함으로써 기둥의 시공을 완료하는 P.C기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 관한 것으로, 기둥의 시공에 대한 노동력과 구성부재의 비용을 효율적으로 감소시켜 주어 경제적인 작업을 꾀함과 아울러 전체적인 공사기간의 단축에도 크게 기여하여 주며, P.C기둥재의 연결접합부위에 대한 철근이음의 정확성 및 구조적강도를 확보시켜 주어 기둥의 품질에 대한 신뢰도를 제고하여 주기 위하여, 건축물의 기둥을 공장에서 콘크리트구조체(10)의 하부에 단차공간부(13)를 형성하고, 그 단차공간부(13)상에 수나사부(29)가 가공되어 노출된 수직철근(20)들을 위치시켜 제작된 P.C기둥재를 시공현장으로 반입하여, 현장에 기정착되어 있는 정착철근(30)들의 수나사부(29)와 노출된 수직철근(20)들의 수나사부(29)를 커플러(40)로서 나사 이음한 후, 그 이음부를 포함한 단차공간부(13)에 콘크리트(c)를 충전시키는 방식으로 시공하는 기술구성을 특징으로 한다.

Description

P.C기둥재 및 그를 이요안 기둥의 시공방법

본발명은 공장에서 철근콘크리트기둥의 부재를 기성제품화한 후 시공현장에 반입 하여 설치함으로써 기둥의 시공을 완료하는 P.C기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 기둥의 시공을 콘크리트구조체의 하부에 단차공간부를 형성하고 그 단차공간부상에 주철근들을 노출시켜 제작된 P.C기둥재를 이용하여 기정착된 정착철근들에 노출된 주철근들을 커플러로서 나사이음한후 그 이음부를 포함한 단차공간부에 콘크리트를 충전시키는 방식으로 수행함으로써, 기둥의 시공에 대한 노동력과 구성부재의 비용이 효율적으로 감소되어 경제적인 작업을 꾀함과 아울러 전체적인 공사기간의 단축에도 크게 기여하여, P.C기둥재의 연결접합부위에 대한 구조적강도가 확보되어 기둥의 품질에 대한 신뢰도를 높이는 P.C기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 P.C부재는 콘크리트작업이 용이하며 외기의 영향을 적게 받는 장소에서 생산할 수 있으므로 양질의 부재를 경제적으로 얻을 수 있으며, 콘크리트의 기계화작업을 가능케함으로써 현장에서의 시공성이 양호하다.

이러한 장점을 가지는 P.C부재를 건축물의 시공에 활용할 경우 전체적인 공사비용을 절감시키며, 공사기간을 대폭적으로 단축시키는 효과를 기대할 수 있다.

그러나, P.C부재는 각 부재들간을 견고한 구조로서 연결접합하기에는 그 작업이 그리 간단치 않은 문제가 있다. 즉, P.C부재를 이용하여 건축물을 시공할 경우 그 접합이음부에 대한 기술적인 처리가 요구된다.

따라서, P.C기둥재를 이용하여 건축물의 기둥을 시공함에 있어서도 기시공된 구조부와 그 부재를 연결접합시키기 위한 적절한 기술이 필요하다. 종래 P.C기둥재의 연결접합은 대체로, 내부에 매립되는 주근들을 상하로 돌출시켜 P.C기둥재를 제작하고, 그 하부로 돌출된 주근들을 기설치된 정착철근들과 연결 고정시키고 그 연결부분에 대하여 콘크리트를 타설하여 접합시켜 왔다.

이때, 정착철근들과 주근들의 연결고정작업은 정착철근들을 겹쳐서 결속끈 또는 용접을 통하여 고정시키거나, 양측 철근들의 단부를 맞대어서 슬리브를 끼우고 그 슬리브의 내부에 용융된 금속재를 충전하여 잇는 방법으로 시행하였다.

상기 연결접합방법은 일반적으로 시행되는 방법으로서 기존의 작업자들에게 익숙한 작업이라는 실현성이 있으나, 첫째 연결부위에 대한 콘크리트 타설전 상부에 적층되는 P.C기둥재의 자중을 연결부에서 충분히 감당시키기 위해서는 그 작업이 대단히 까다롭고 오랜시간 동안 작업해야 하는 등 기술적인 어려움이 따랐고, 둘째 주철근들과 정착철근들을 겹쳐서 고정시킬 경우에는 겹침부위 만큼의 불필요한 철근량이 더 소요되며 슬리브를 이용하여 이을 경우에는 그 부재가 비교적 고가이기 때문에 비경제적이었으며, 셋째 P.C기둥재와 현장 콘크리트타설 부위간 접착면의 재료분리에 따른 구조적인 하자가 발생될 우려가 상존하여 결과적으로 건축물의 신뢰성을 확보하는데 실패하는 등, 상기와 같은 연결접합방식은 P.C기둥재를 이용하여 기둥의 설치를 일괄적으로 실시하는 효과를 반감시킨다.

따라서, P.C기둥재를 이용하여 건축물의 기둥을 시공할 때 상기와 같은 연결접합 방식의 문제점을 해결하는 새로운 기술을 개발한다면 P.C기둥재로 시공하는 장점을 그대로 살릴 수 있을 것이다.

본발명의 목적은 공장에서 콘크리트구조체의 하부에 단차공간부를 형성하고 그 단차공간부상에 주철근들을 노출시켜 제작된 P.C기둥재을 시공현장으로 반입하여 기존의 정착철근들에 노출된 주철근들을 커플러로서 나사이음한후 그 이음부를 포함한 단차공간부에 콘크리트를 충전시키는 방식으로 기둥을 시공함으로써, 기둥시공에 대한 노동력과 구성부재의 비용을 효율적으로 감소시켜 주어 경제적인 작업을 꾀함과 아울러 전체적인 공사기간의 단축에도 크게 기여하여 주며, P.C기둥재의 연결접합부위에 대한 철근이음의 정확성 및 구조적강도를 확보시켜 주어 기둥의 품질에 대한 신뢰도를 제고하여 주는 P.C기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공방법을 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명에 따른 P.C기둥재의 사시도.

제2a도 내지 제2d도는 본발명 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법을 순차적으로 나타낸 예시도.

제3도는 본 발명에 따른 P.C기둥재의 상하층 연결부의 설치상태를 나타낸 예시도.

제4a도 및 제4b도는 본발명에 따라 상하 수직철근들의 연결부가 커플러에 의해 나사이음되는 실시예를 보여주는 분리사시도 및 결합단면도.

제5a도 및 제5b도는 본발명에 따라 설치되는 P.C기둥재의 수직도를 유지시키는 상태를 나타내는 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 바닥콘크리트 2 : 하층 슬라브

3 : 상층보 10 : 콘크리트구조체

11 : 상측콘크리트 12 : 하측콘크리트부

13 : 단차공간부 20 : 수직철근

21 : 상단부 22 : 하단부

29 : 수나사부 30 : 정착철근

40 : 커플러 41 : 널링부

49 : 암나사부 50 : 록너트

60 : 거푸집 70 : 수평유지재

71 : 고임철판 72 : 정착너트

73 : 레벨링볼트 c : 콘크리트

이하, 본발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본발명도 소정의 높이를 가지고 세워지며 그 전체높이의 대부분을 차지하는 상측 콘크리트부(11)는 넓고 일부분을 차지하는 하측콘크리트부(12)는 좁은 단면으로 성형되어 하측콘크리트부(12)의 외측에 단차공간부(13)를 가지는 콘크리트구조체(10)와, 상기 상측콘크리트부(11)의 가장자리 내부에 그 중간부들이 수직하게 매립되고 상단부들은 상부로 돌출되어 일정높이로 서있고 하단부(22)들은 하부로 돌출되어 상기 단차공간부(13)상에 위치되며 그 상,하단부(21)(22)들의 끝부분에 수나사부(29)들이 가공된 수직철근(20)들로 구성되고, 상기 수직철근(20)들의 상,하단부(22)에 가공된 수나사부(29)들중 어느 한쪽의 수나사부(29)들에는 견고한 강도를 나타내며 내부에 암나사부(49)를 가지는 커플러(40)들이 나사결합된 점에 있어서는 종래의 것과 기술개념을 같이 한다.

다만, 본발명의 P.C기둥재는 제1도의 도시와 같이, 상기 콘크리트구조체(10)는 설계된 건축물의 하층슬라브(2) 상부면으로부터 상층보(3) 하부면에 달하는 높이로 성형되며, 상기 수직철근(20)들은 수나사부(29)들이 상기 하측콘크리트(c)의 하면으로부터 대략 100cm정도 위에 위치되고 그 전체길이가 설계된 건축물의 층고와 같은 길이로 성형됨을 기술구성상의 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본발명의 P.C기둥재를 이용하여 기둥을 시공함에 있어서는 제2a도 내지 제2d도의 도시와 같이, 건축물에서 기둥이 설치될 위치의 바닥콘크리트(1)상에 그 상단부에 수나사부(29)가 형성된 정착철근(30)들을 일정높이의 상부측공간으로 돌출시켜 매설하는 기둥기초부의 시공단계와, 설계된 건축물의 상층슬라브와 하층보 사이의 간격과 같은 높이를 가지고 그 하부에 단차공간부(13)를 가지는 콘크리트구조체(10)와, 상하 끝부분에 수나사부(29)가 가공되며 하부 끝부분이 상기 정착철근(30)의 돌출길이와 같은 높이의 단차공간부(13)상에 위치되도록 그 중간부가 상기 콘크리트구조체(10)의 내부에 매립된 수직철근(20)들로 구성되어 기제작된 P.C기둥재를 상기 기둥이 설치될 바닥콘크리트(1)상에 위치시켜 정착철근(30)들의 상단부와 수직철근(20)들의 하단부를 맞대어서, 내부에 암나사부를 가지는 커플러(40)들과 록너트(50)들로 수나사부(29)들을 따라 회동시켜 연결고정하는 P.C기둥재의 연결세움단계와, 상기 P.C기둥재의 하부에 형성된 단차공간부(13)의 외측둘레에 거푸집을 설치한 후 그 거푸집 내부의 단차공간부(13)상에 콘크리트(c)를 충전하는 콘크리트타설단계와, 상기 타설된 콘크리트(c)가 경화한 다음 거푸집(60)을 탈형하는 콘크리트 양생 및 거푸집의 탈형단계를 순차적으로 수행하여서 기둥의 시공을 완료한다.

상기와 같은 본발명의 P.C기둥재와 그를 이용한 기둥의 시공방법에 따르면, 기둥의 설치작업에 기제작된 P.C기둥재를 이용함으로써 그 작업을 신속히 수행할 수 있음은 물론이고, 주근용 수직철근들을 커플러로서 연결부위에 나사결합시키는 방식으로 기설치된 정착철근들와 연결하므로 그 작업이 간편할 뿐만 아니라, 구조적으로 견고하고도 정밀한 철근이음부를 제공하여서 기둥의 품질을 향상시켜 주며, 현장 구조부와 접합되는 P.C기둥재의 면적을 효율적으로 넓혀서 접합이음부의 구조적 강도를 증대시키는 장점이 있다.

이하 본발명의 실시예들을 통하여 본발명의 기술내용을 보다 구체적으로 살핀다. 제1도 내지 제5b도에 도시되는 본발명의 실시예들도, 건축물의 기둥을 공장에서 콘크리트구조체(10)의 하부에 단차공간부(13)를 형성하고 그 단차공간부(13)상에 수 나사부(29)가 가공된 수직철근(20)들을 위치시켜 제작된 P.C기둥재를 시공현장으로 반입하여 현장에 기정착되어 있는 정착철근(30)들의 수나사부(29)와 노출된 수직철근(20)들의 수나사부(29)을 커플러(40)로서 나사이음한 후 그 이음부를 포함한 단차공간부(13)에 콘크리트(c)를 충전시키는 방식으로 시공한다는 점에서 본발명의 기본적인 기술구성을 토대로 본발명이 이루고자하는 기술사상을 구현하는 것이다.

본발명을 실시함에 있어서는 제3도 의 도시와 같이, 상기 정착철근(30)들은 바닥콘크리트(1)의 상면으로부터 대략 100cm정도의 돌출길이를 갖도록 하고, 상기 콘크리트구조체(10)는 설계된 건축물의 하층슬라브(2)의 상부면으로부터 상층보(3) 하부면에 달하는 높이로 성형하며, 상기 수직철근(20)들은 수나사부(29)들이 상기 하측 콘크리트(c)의 하면으로부터 대략 100cm정도 위에 위치시켜 그 전체길이가 설계된 건축물의 층고와 같은 길이로 성형함이 바람직하다.

상기와 같은 기술구성은 건축물의 층간에 기시공된 P.C기둥재의 수직철근(20)의 상단부(21)가 항상 상기 정착철근(30)이 바닥콘크리트(1)로부터 돌출된 길이인 약 100cm만큼 상층보의 상부로 노출되어서 P.C기둥재들을 계속적으로 연결고정시켜 설치할수 있는 시공상의 연속성을 유지시킬 수 있는 것이다.

여기에서 하부철근의 돌출길이가 100cm정도인 것이 좋은 이유는 기둥에서 그 높이의 부분이 측하중을 가장 작게 받는 것이 첫째 이유이고, 둘째로는 수직철근들의 이음작업을 효율적으로 수행하기에 그 높이가 적당하기 때문이다.

제4a도 및 제4b도에는 본고안의 실시예로서, 상기 수직철근(20)들의 연결재로서 사용되는 커플러(40)들와 록너트(50)들이 상세히 도시되어 있다.

상기 커플러(40)들은 견고한 강도를 나타내며 내부에 암나사부(49)를 가지는 것으로, 수직철근(20)들의 상,하단부(22)에 가공된 수나사부(29)들중 어느 한쪽의 수나사부(29)들에 나사결합되어 있어서 시공시 맞대어지는 수직철근(20)들을 연결하여 주며, 상기 록너트(50)는 상기 커플러(40)들이 나사결합된 타측의 수나사부(29)들에 나사결합되어 시공시 연결되는 커플러(40)들을 조여주는 역할을 수행한다.

또, 본실시예에서는 상기 커플러(40)들의 나사결합작업과 록너트(50)들의 조임작업을 원활히 수행하기 위한 기술구성을 예시하고 있다.

이 기술구성은 제4a도의 도시와 같이, 상기 커플러(40)들 및 록너트(50)들이 원통형으로 성형되고 그 외표면에 우툴두툴한 자국을 낸 널링부(41)가 가공되는 것으로 이루어져 있다.

이와 같이 커플러(40) 및 록너트(50)들의 표면에 형성된 널링부(41)는 작업자들 이 커플러(40) 및 록너트(50)들을 손으로 잡고 회동시킬 때 미끄럽지 않도록 하여 주는 작용을 한다.

한편, 본발명의 P.C기둥재를 이용하여 건축물의 기둥을 세울 때에는 설치되는 P.C기둥재의 수직도를 유지시켜 주는 것이 중요하다.

이 수직도를 유지시켜 주는 기술로서는 여러가지 있겠으나, 본실시예에서는 제5a도 및 제5b도의 도시와 같이, 바닥콘크리트(1)의 상면과 P.C기둥재의 하면사이에 수평유지재(70)를 삽입설치함으로써, 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아주는 기술 구성을 예시하고 있다.

상기 수평유지재(70)는 제5a도의 도시와 같이, P.C기둥재의 수직도를 잡아주기 위한 높이에 상응하는 고임철판(71)들을 제작하여서 바닥콘크리트(1)의 상면과 P.C기둥재의 하면 사이에 쐐기고임 형식으로 끼워 놓아 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아줄 수도 있으며, 제5b도의 도시와 같이, P.C기둥재가 설치될 바닥콘크리트(1)상에 올려지는 P.C기둥재의 중심을 유지시킬 수 있는 소정의 위치마다 내부에 암나사를 가지는 정착너트(72)들을 매설하고 그 정착너트(72)들에 상기 바닥콘크리트(1)의 상부로 돌출되도록 레벨링볼트(73)들을 나사결합시켜 놓는 것으로 구성하여서, 그 레벨링볼트(73)의 머리부 상면에 P.C기둥재의 하면이 맞닿도록 세운 후 레벨링볼트(73)들을 상하로 위치조절하여 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아줄 수도 있다.

한편, 상기에서 본발명의 실시예들을 4각구조체의 P.C기둥재로 대표적으로 도시하고 설명하였으나, 본발명은 이에 국한되어 적용되는 것이 아니고, 예를 들면 원통형, 다각통형 등으로 단면구조가 바뀐다 하더라도 본발명의 적용이 가능하므로 이에 대한 별도의 도시와 설명은 생략하며, 이와 같은 경우에도 본발명의 기술사상에 포함되는 것임을 밝혀 둔다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본발명의 P.C기둥재 및 그를 이용한 기둥의 시공방법에 의하면, 공장에서 콘크리트구조체의 하부에 단차공간부를 형성하고 그 단차공간부상에 수직철근들을 노출시켜 제작된 P.C기둥재를 시공현장으로 반입하여 기정착된 정착철근들에 노출된 수직철근들을 커플러로서 나사이음한 후 그 이음부를 포함한 단차공간부에 콘크리트를 충전시키는 방식으로 기둥을 시공함으로써, 기둥의 시공에 대한 노동력과 구성부재의 비용을 효율적으로 감소시킴과 동시에 전체적인 공사를 단시간내에 바치며, 또한 P.C기둥재의 연결접합부위에 대한 구조적강도가 확보되어 기둥의 품질에 대한 신뢰도가 한층 더 높아지는 매우 유용한 발명이다.

Claims (6)

1. 소정의 높이를 가지고 세워지며 그 전체높이의 대부분을 차지하는 상측 콘크리트부(11)는 넓고 일부분을 차지하는 하측콘크리트부(12)는 좁은 단면으로 성형되어 하측콘크리트부(12)의 외측에 단차공간부(13)를 가지는 콘크리트구조체(10)와, 상기 상측콘크리트부(11)의 가장자리 내부에 그 중간부들이 수직하게 매립되고 상단부들은 상부로 돌출되어 일정높이로 서있고 하단부(22)들은 하부로 돌출되어 상기 단차공간부(13)상에 위치되며 그 상,하단부(21)(22)들의 끝부분에 수나사부(29)들이 가공된 수직철근(20)들로 구성되고, 상기 수직철근(20)들의 상,하단부(22)에 가공된 수나사부(29)들중 어느 한쪽의 수나사부(29)들에는 견고한 강도를 나타내며 내부에 암나사부(49)를 가지는 커플러(40)들이 나사결합된 것에 있어서, 상기 콘크리트구조체(10)는 설계된 건축물의 하층슬라브(2) 상부면으로부터 상층보(3) 하부면에 달하는 높이로 성형되며, 상기 수직철근(20)들은 수나사부(29)들이 상기 하측콘크리트(c)의 하면으로부터 대략 100cm정도 위에 위치되고 그 전체길이가 설계된 건축물의 층고와 같은 길이로 성형됨을 특징으로 하는 P.C기둥재.
2. 건축물에서 기둥이 설치될 위치의 바닥콘크리트(1)상에 그 상단부에 수나사부(29)가 형성된 정착철근(30)들을 일정높이의 상부측 공간으로 돌출시켜 매설하는 기둥기초부의 시공단계와, 설계된 건축물의 하층슬라브(2)와 상층보(3) 사이의 간격과 같은 높이를 가지고 그 하부에 단차공간부(13)를 가지는 콘크리트구조체(10)와, 상하 끝부분에 수나사부(29)가 가공되며 하부 끝부분이 상기 정착철근(30)의 돌출길이와 같은 높이의 단차공간부(13)상에 위치되도록 그 중간부가 상기 콘크리트구조체(10)의 내부에 매립된 수직철근(20)들로 구성되어 기제작된 P.C기둥재를 상기 기둥이 설치될 바닥콘크리트(1)상에 위치시켜 정착철근(30)들의 상단부와 수직철근(20)들의 하단부를 맞대어서, 내부에 암나사부를 가지는 커플러(40)들과 록너트(50)들로 수나사부(29)들을 따라 회동시켜 연결고정하는 P.C기둥재의 연결세움단계와, 상기 P.C기둥재의 하부에 형성된 단차공간부(13)의 외측둘레에 거푸집을 설치한 후 그 거푸집 내부의 단차공간부(13)상에 콘크리트(c)를 충전하는 콘크리트타설단계와, 상기 타설된 콘크리트(c)가 경화한 다음 거푸집(60)을 탈형하는 콘크리트 양생 및 거푸집의 탈형단계를 순차적으로 수행하여서 시공함을 특징으로 하는 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 수직철근(20)은 건축물의 층고와 같은 길이로서 성형된 것을 사용함으로써, 기시공된 P.C기둥재의 상부로 돌출된 상단부(21)가 항상 상기 정착철근(30)이 바닥콘크리트(1)로부터 돌출된 길이만큼 상층보의 상부로 노출되어서 기제작된 P.C기둥재를 계속적으로 연결고정시켜 설치함을 특징으로 하는 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 P.C기둥재의 연결세움단계에서 바닥콘크리트(1)의 상면과 P.C기둥재의 하면사이에 수평유지재(70)를 삽입설치함으로써, 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아주도록 함을 특징으로 하는 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 수평유지재(70)는 P.C기둥재의 수직도를 잡아주기 위한 높이에 상응하는 고임철판(71)들로 제작되어서 바닥콘크리트(1)의 상면과 P.C기둥재의 하면 사이에 쐐기고임 형식으로 끼워 놓아 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아줌을 특징으로 하는 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법.
6. 제8항에 있어서, 상기 수평유지재(70)는 P.C기둥재가 설치될 바닥콘크리트(1)상에 올려지는 P.C기둥재의 중심을 유지시킬 수 있는 소정의 위치마다 내부에 암나사를 가지는 정착너트(72)들을 매설하고 그 정착너트(72)들에 상기 바닥콘크리트(1)의 상부로 돌출되도록 레벨링볼트(73)들을 나사결합시켜 놓는 것으로 구성하여서, 그 레벨링볼트(73)의 머리부 상면에 P.C기둥재의 하면이 맞닿도록 세운후 레벨링볼트(73)들을 상하로 위치조절하여 세워지는 P.C기둥재의 수직도를 잡아줌을 특징으로 하는 P.C기둥재를 이용한 기둥의 시공방법.

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