KR100509262B1 - The apparatus of attaching between concrete and steel structural members and attaching method - Google Patents
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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- E04B1/48—Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
- E04B1/483—Shear dowels to be embedded in concrete
Abstract
본 발명은 하나의 건축구조물에서 철근콘크리트와 철골구조부재를 혼합사용할 때 위 두 가지 서로 다른 구조부재의 원활한 접합방법을 제시한다.The present invention proposes a seamless joining method of the two different structural members when using a mixture of reinforced concrete and steel structural members in one building structure.
필요한 개수의 매입카플러(C)를 위치고정볼트(24)로 조립앵글(A)에 조립하여 매입카플러들 상호간의 상대위치가 변하지 않도록 하는 1단계, 이를 거푸집(F) 안쪽면에 그려놓은 가로중심선(H)과 세로중심선(V)상에 중심못구멍(23)을 맞추어 못을 박는 2 단계, 고정못구멍(22)을 통해 매입카플러(C)를 못 박아 거푸집(F)에 고정시키는 3 단계, 필요한 길이의 매입볼트(30)를 이음나사(20) 뒷면에 조립하는 4 단계, 콘크리트를 부어넣어 양생 후 거푸집을 제거하면 바탕콘크리트(B)에 못이 돌출되므로 이를 잘라내는 5 단계를 거치면 바탕콘크리트(B)에 철골접합볼트(40)로 철골구조부재를 부착할 수 있는 이음나사(20)가 마련되는 것을 특징으로 한다.Assemble the necessary number of coupling couplers (C) to the assembly angle (A) with the fixing bolts (24) so that the relative positions of the coupling couplers do not change, and the horizontal center line is drawn on the inner side of the formwork (F). Step 2 to nail the center nail hole 23 on (H) and longitudinal center line (V), and to nail the coupling coupler (C) through the fixing nail hole 22 to fix it to the formwork (F). , 4 steps to assemble the buried bolts (30) of the required length to the back of the joint screw (20), if you remove the formwork after curing by pouring concrete into the base concrete (B), so the nails protrude from the base to go through It is characterized in that the joint screw 20 that can be attached to the steel structural members by the steel joint bolt 40 to the concrete (B).
위 매입카플러(C)는 뒷면에 매입볼트(30)를 박고 앞면에 철골접합볼트(40)를 박아 일체화할 수 있는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각형의 덧살 중 3면 가이드벽(12)에는 위치고정암나사(21)를 조성하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫은 철제 단조품이다.The upper coupling coupler (C) is a cylinder 11 with a joint screw (20) that can be integrated by driving the purchase bolt 30 on the back and the steel joint bolt (40) on the front and the bottom square The three-sided guide wall 12 forms a fixed female screw 21, and the other side is a steel forged product which drills the fixing nail hole 22 by protruding a trapezoidal thin plate.
Description
본 발명은 건축구조물에서 철근콘크리트와 철골구조부재를 혼합 사용할 때 위 두 가지 서로 다른 구조부재의 경계부위에서는 큰 응력 전달이 필요하므로 그 원활한 접합방법을 제시한다.The present invention proposes a smooth bonding method because a large stress transmission is required at the boundary of the two different structural members when the reinforced concrete and steel structural members are mixed in the building structure.
철근콘크리트 구조부재에 철골구조부재를 부착하는 재래식수단으로는 바탕콘크리트에 구멍을 뚫어 팽창볼트 또는 케미컬앵커를 삽입하는 제1안, 콘크리트를 부어넣기 전에 앵커볼트를 묻어두는 제2안 및 철판 뒷면에 시어코넥터 또는 철근 등을 용접한 앵커플레이트를 거푸집 안쪽에 부착한 후 콘크리트를 부어넣어 철판이 콘크리트 표면에 노출되게 하여 이를 용접바탕으로 활용하는 제3안이 있다.Conventional means for attaching steel structural members to reinforced concrete structural members include the first method of inserting expansion bolts or chemical anchors by punching holes in base concrete, the second one to bury anchor bolts before pouring concrete, and to the back of steel plates. There is a third proposal to attach the anchor plate welded with shea connector or reinforcing bar to the inside of the formwork, and then pour concrete to expose the iron plate to the concrete surface and use it as a welding base.
그러나 위 제1안은 구멍 뚫는 작업이 번거로울 뿐만 아니라 철근이 많이 배근된 부위에서는 구멍을 뚫는 과정에서 철근과 만나서 원하는 위치에 볼트를 박을 수 없는 경우가 많다. 또한 고하중용 팽창볼트나 케미컬앵커는 값이 비싸고 내력보장이 불확실한 단점이 있다.However, the first proposal is not only troublesome to drill a hole, but also in a site where many rebars are laid, it is often impossible to put a bolt in a desired position by meeting the rebar in the process of drilling a hole. In addition, high-load expansion bolts or chemical anchors are expensive and have a disadvantage of uncertainty.
제 2안은 거푸집에 앵커볼트를 관통시킬 구멍을 뚫어야 하는데 그 위치가 거푸집보강 틀의 간섭을 받으면 시공이 불가능하고 거푸집을 제거할 때 걸려서 손상되고 후에 철골구조부재를 조립할 때도 돌출한 앵커볼트가 좌우로 걸려서 시공이 불가능할 경우도 있다.The second proposal is to make a hole for penetrating the anchor bolt through the formwork. If the position is interfered with the formwork reinforcement frame, the construction is impossible and it is damaged when the formwork is removed. In some cases, construction is impossible.
그러므로 제 3안이 가장 많이 쓰이는 공법이지만 앵커플레이트를 제작 설치하는 전문업체가 없으므로 부실제작으로 인한 안전사고가 빈발하고 앵커플레이트 설치위치가 부정확하고 현장용접의 품질확보가 어려워서 철골구조부재조립 정밀도가 떨어지는 경향이 있다.Therefore, the third method is the most widely used method, but there is no specialized company that manufactures and installs anchor plates. Therefore, safety accidents due to poor manufacturing are frequent, anchor plate installation positions are inaccurate, and the quality of field welding is difficult. There is this.
본 발명은 도 1, 2, 3, 4에서 보는 바와 같이 철골접합볼트(40)의 개수와 위치가 일치하도록 매입카플러(C)들을 조립앵글(A)에 위치고정볼트(24)로 조립하여 매입카플러들 상호간, 궁극적으로는 이음나사(20), 매입볼트(30), 철골접합볼트(40) 상호간의 거리간격이 변하지 않도록 하는 1단계,1, 2, 3, and 4 assembling the coupling coupler (C) in the assembly angle (A) position fixing bolt 24 so as to match the number and position of the steel joint bolts 40 as shown in Step 1, so that the distance between the coupler, ultimately, the distance between the joint screw 20, the embedded bolt 30, the steel joint bolt 40 does not change,
이를 거푸집(F) 안쪽에 그려 놓은 가로중심선(H)과 세로중심선(V) 상에 중심못구멍(23)을 맞추어 못을 박아 조립앵글(A)을 거푸집에 고정하는 2단계,Step 2 to fix the assembly angle (A) to the form by nailing the nail along the center nail hole (23) on the horizontal center line (H) and vertical center line (V) drawn inside the form (F),
고정못구멍(22)을 통해 매입카플러(C)를 못 박아 거푸집에 고정하는 3단계, 필요한 길이의 매입볼트(30)를 이음나사(20) 뒷면에 돌려박아 앵커볼트 구실을 하도록 하는 4단계,Step 3 to nail the coupling coupler (C) through the fixing nail hole (22), and to fix the anchor bolt to the back of the joint screw (20) to secure the anchor bolt, the fourth step to serve as anchor bolts,
및 콘크리트를 부어넣어 양생한 후 거푸집을 제거하고 바탕콘크리트(B)에 돌출한 못을 제거하는 5단계를 거쳐 조성된 이음나사(20)에 철골접합볼트(40)를 조여 주는 것으로 인하여 철골구조부재를 손쉽고 정확하고 미려하게 부착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.And the steel structure member by tightening the steel joint bolt (40) to the joint screw (20) formed through the five steps to remove the formwork and remove the nails protruding on the base concrete (B) after the curing by pouring concrete Characterized in that it can be attached easily, accurately and beautifully.
도 5, 6, 7에서 매입카플러(C)는 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 이어주는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각대의 덧살 외면이 조립앵글(A)로 매입카플러(C)를 조립하는 가이드벽(12) 역할을 한다. 덧살 중 3면에는 위치고정암나사(21)를 조성하여 조립앵글(A)과를 위치고정볼트(24)로 조립하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫는다. 이 고정못구멍은 매입카플러를 거푸집에 직접 고정하는 유일한 수단이 된다.In Figures 5, 6, and 7, the coupling coupler (C) is assembled with the cylinder 11 and the outer side of the lower square four corners are formed with a joint screw 20 connecting the embedded bolt 30 and the steel joint bolt 40 It serves as a guide wall 12 for assembling the embedded coupler (C) at an angle (A). On the three sides of the reinforcement to form a fixed female screw 21 to assemble the assembly angle (A) and the position fixing bolts 24 and to the other side of the trapezoidal thin plate to extend the fixed nail hole (22). This nail hole is the only means of fixing the buckle coupler directly to the formwork.
도 4에서 조립앵글(A)의 가로날개에는 필요한 최소단위 매입카플러(C) 4개 1조의 가로, 세로중심선(H, V)과 만나는 위치마다 수직방향으로 중심못구멍(23)을 뚫어 못을 박아 거푸집에 고정하고 세로날개에는 매입카플러의 중심위치에 맞게 수평방향으로 구멍을 뚫어서 위치고정볼트(24)를 위치고정암나사(21)에 박아 고정한다.In Figure 4, the horizontal wing of the assembly angle (A) is a minimum unit embedded coupler (C) required to drill a central nail hole (23) in the vertical direction at each position where it meets one set of four horizontal and vertical center lines (H, V) It is fixed to the mold and the vertical wings are drilled in the horizontal direction in accordance with the center position of the buckle coupler to fix the position fixing bolt 24 to the position fixing female screw 21.
위 중심못구멍(23)을 통해 거푸집에 못을 박으면 이는 앞의 고정못구멍(22)을 통해 박는 직접고정수단과 아울러 간접고정효과가 있어 매입카플러(C)가 거푸집의 소정위치를 이탈하는 것을 막아주게 된다.When nailing the formwork through the upper center nail hole (23), which has an indirect fixing effect in addition to the direct fixing means that is driven through the fixing nail hole (22), the insertion coupler (C) is separated from the predetermined position of the formwork To prevent it.
철골보나 기둥 등 철골구조부재를 철근콘크리트에 부착하는 수단으로 사용하는 재래식 방법은 시공정밀도를 보장하기 어려울 뿐만 아니라 작업이 번거롭고 안전성도 결여되므로 본 발명의 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착장치를 사용하면 손쉽게 정확한 위치에 이음나사를 배치하여 철골접합볼트(40)로 철골구조부재를 철근콘크리트 구조부재에 접합할 수 있게 된다.Conventional methods using steel structural members such as steel beams or columns as a means for attaching to reinforced concrete are difficult to ensure the process density, and the work is cumbersome and lacks safety, so the mutual attachment device of the reinforced concrete and steel structural members of the present invention is used. If you can easily place the joint screw in the correct position it is possible to join the steel structural member to the reinforced concrete structural member with the steel joint bolt (40).
매입볼트(30)는 철근콘크리트 구조부재의 두께에 알맞은 길이를 선택하여 사용하며 본 발명을 철골기둥의 베이스플레이트 부착에 사용할 경우는 콘크리트를 부어넣는 동안 매입카플러(C)가 소정의 위치를 이탈하지 못하도록 하기 위하여 마련하는 가설용 다리를 고정하는 목적으로도 겸용할 수 있다.The embedding bolt 30 selects a length suitable for the thickness of the reinforced concrete structural member. When the present invention is used to attach the base plate of the steel pillar, the embedding coupler C does not deviate from a predetermined position while pouring concrete. It can also be used for the purpose of fixing temporary legs provided to prevent them.
본 발명은 철근콘크리트 구조부재에 철골부재를 부착하기 위한 수단으로 사용하는 재래식방법들이 시공상 어려울 뿐만 아니라 시공정밀도 확보와 구조내력 보장의 확실성이 결여됨을 해소하기 위하여 개발한 것으로 거푸집을 손상하지 않으면서 거푸집의 평활한 안쪽 면에 매입카플러(C)를 못으로 부착하되 정확한 설치위치는 조립앵글(A)에 뚫은 중심못구멍(23)을 가로세로 중심선(H, V)에 맞추는 단순작업으로 쉽게 확보되어서 시공정밀도가 보장되도록 함에 목적이 있다.The present invention was developed to solve the conventional methods used as a means for attaching a steel member to the reinforced concrete structural member is not only difficult in construction, but also to solve the lack of certainty of securing the process density and ensuring the structural strength without damaging the formwork. Attach the embedded coupler (C) to the smooth inner surface of the formwork, but the exact installation position is easily secured by the simple operation of fitting the center nail hole (23) drilled in the assembly angle (A) to the center line (H, V) horizontally and horizontally. The purpose is to ensure the process density.
철근콘크리트와 철골공사는 설계시공이 전혀 다른 공정이어서 이들 양자의 원활한 접합을 위한 앵커볼트나 앵커플레이트를 제작 설치할 수 있는 별도의 전문기능인을 필요로 하나 어느 현장을 막론하고 철근콘크리트 기능공이나 잡부에게 그일을 맡김으로 인하여 철골부재를 조립하는 후속작업에 어려움을 겪게 되고 따라서 불가피하게 부실시공으로 이어지는 경향이 있어서 이 문제를 해소하는 것이 필요하다.Reinforced concrete and steel frame construction are completely different in design and construction process, so they need a special expert who can manufacture and install anchor bolts or anchor plates for smooth joining of them. Due to the entrustment, it is difficult to assemble the steel member in the subsequent work, and thus inevitably tends to lead to the sub-work is necessary to solve this problem.
철골부재를 소정의 위치에 조립하는 과정에서 부정확하게 매입된 앵커볼트를 잘라 버리거나 구부려서 구조 내력이 상실되고 팽창볼트나 케미컬앵커를 시공하려 할 때 구멍을 뚫는 과정에서 철근과 만나서 어려움을 겪는 것은 수시로 겪는 일이다. 또한 앵커플레이트에 철판을 용접하기 위하여 별도전선을 연결하고 용접기를 운반하는 일과 현장용접의 부실도 큰 문제로 제기되어 있으므로 이를 해소하는 것이 필요하다.Structural strength is lost by cutting or bending the anchor bolts that are incorrectly embedded in the process of assembling the steel member in a predetermined position. It's work. In addition, it is necessary to solve this problem by connecting a separate wire and transporting the welding machine for welding the iron plate to the anchor plate, and the insolvency of the field welding.
본 발명의 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착장치는 일반적인 앵커볼트와는 달리 볼트가 철근콘크리트 표면에 돌출되는 것이 아니라 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 뒷면과 앞면에 박아서 일체로 거동할 수 있게 하는 이음나사(20)가 바탕콘크리트(B)면 안쪽에 매입되는 정반대의 구성이다.The mutual attachment device of the reinforced concrete and the steel structure member of the present invention, unlike the general anchor bolt, bolts do not protrude on the reinforced concrete surface, but embedded bolts (30) and steel joint bolts (40) on the back and front integral It is the opposite configuration that the joint screw 20 to enable the movement to be embedded inside the base concrete (B) surface.
철근콘크리트 구조부재의 단면크기와 콘크리트 강도, 또는 매입볼트(30)가 주로 인장력을 받는지 아니면 전단력을 받는지에 따라 바탕콘크리트(B)에 매입되는 매입볼트의 길이를 자유롭게 선택할 수 있도록 이음나사 방식을 채택하였다.The joint screw method is adopted so that the length of the embedded bolt embedded in the base concrete (B) can be freely selected depending on the cross-sectional size of the reinforced concrete structural member, the concrete strength, or whether the embedded bolt 30 is mainly subjected to tensile or shearing force. It was.
앵커볼트 상호간의 간격도 항상 일정한 것이 아니라 때로는 조밀하게 배치할 필요가 있음에 대비하여 조립앵글(A)의 가로, 세로날개의 필요한 위치에 중심못구멍(23)과 위치고정볼트구멍을 뚫어 매입카플러(C)의 가이드벽(12)에 밀착시켜 위치고정암나사(21)에 위치고정볼트(24)를 박으면 매입카플러(C)들 상호간의 상대위치가 확정된다. 조립앵글(A)을 직각되게 조립하여야하겠으나 설사 다소 움직여서 직각4각형을 벗어난 평행4변형을 이룬다 해도 이를 거푸집(F)에 미리 그려놓은 가로, 세로중심선(H, V)에 맞추어 중심못구멍(23)을 통해 못을 박으면 조립앵글(A)들이 만나서 이루는 각도가 저절로 직각을 유지하게 되며 그 결과 매입카플러(C)들이 정확한 위치에 배치된다.The gap between anchor bolts is not always constant, but sometimes it needs to be densely arranged. In this case, the center nail hole 23 and the fixing bolt hole are drilled at the required position of the horizontal and vertical blades of the assembly angle A. When the position fixing bolt 24 is put on the position fixing female screw 21 in close contact with the guide wall 12 of (C), the relative position between the embedded couplers C is determined. Although the assembly angle (A) should be assembled at right angles, even if it moves a little to form parallel quadrilaterals out of the right quadrilateral, the center nail hole (23) is aligned with the horizontal and vertical center lines (H, V) previously drawn on the form (F). When nailing through), the angle formed by the assembly angles A meets and maintains a right angle by itself. As a result, the coupling couplers C are disposed at the correct positions.
매입카플러(C)에 조성된 고정못구멍(22)을 통하여 거푸집에 못을 박으면 매입 카플러는 거푸집에 확실히 고정된다.If the nail is nailed to the formwork through the fixing nail hole 22 formed in the embedding coupler C, the embedding coupler is firmly fixed to the formwork.
매입볼트(30)를 이음나사에 조립하는 과정에서 지나치게 깊게 진입하면 후에 철골접합볼트(40)를 박아야 할 깊이까지 침범할 가능성이 있으므로 사전에 너트를 매입볼트(30)에 끼워서 최종 진입깊이를 제한할 수 있다.If the bolts 30 are inserted too deep in the process of assembling the joint screws, there is a possibility that they may later invade to the depth where the steel joint bolts 40 are to be inserted. You can limit it.
도 5, 6, 7에서 매입카플러(C)는 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 이어주는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각대의 덧살 외면이 조립앵글(A)로 매입카플러(C)를 조립하는 가이드벽(12) 역할을 한다. 덧살 중 3면에는 위치고정암나사(21)를 조성하여 조립앵글(A)과를 위치고정볼트(24)로 조립하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫는다. 이 고정못구멍은 매입카플러(A)를 거푸집에 직접 고정하는 유일한 수단이 된다.In Figures 5, 6, and 7, the coupling coupler (C) is assembled with the cylinder 11 and the outer side of the lower square four corners are formed with a joint screw 20 connecting the embedded bolt 30 and the steel joint bolt 40 It serves as a guide wall 12 for assembling the embedded coupler (C) at an angle (A). On the three sides of the reinforcement to form a fixed female screw 21 to assemble the assembly angle (A) and the position fixing bolts 24 and to the other side of the trapezoidal thin plate to extend the fixed nail hole (22). This fixing nail hole is the only means of fixing the buried coupler A directly to the formwork.
본 발명의 매입카플러(C)에는 이음나사(20)가 조성되어 있어서 거푸집에 구멍을 뚫는 등의 손상을 주지 않고 못을 박아 고정시킬 수 있으므로 위 이음나사 뒷면에 매입볼트(30)를 끼워서 앵커볼트 역할을 하도록 하고 앞면에 철골접합볼트(40)를 채움으로써 철골구조부재를 철근콘크리트 구조부재의 정확한 위치에 부착할 수 있는 효과가 있다.Insertion coupler (C) of the present invention has a joint screw (20) is formed so that it can be fixed by nailing without damaging the hole, such as punching the anchor bolt by inserting the bolts (30) on the back of the joint screw By acting and filling the steel joint bolt 40 on the front there is an effect that can be attached to the steel frame structural members in the correct position of the reinforced concrete structural members.
앵커볼트의 위치가 거푸집보강부재의 간섭을 받으면 철근콘크리트에 매입하는 것이 불가능하나 본 발명의 매입카플러(C)는 평활한 거푸집 안쪽 면에 못으로 부착하는 것이어서 자유롭다.If the anchor bolt position is interfered with the form reinforcement member, it is impossible to purchase the reinforced concrete, but the buckle coupler (C) of the present invention is free to attach to the inner surface of the formwork with a nail.
재래식 앵커볼트와는 반대로 철근콘크리트 구조부재 표면에 볼트가 노출되는 것이 아니라 콘크리트 내부에 이음나사(20)가 조성되므로 철골구조부재를 조립하는 과정에서 걸리는 일이 없으며 조립 후에도 너트를 채운 후 볼트가 노출되지 않으므로 미려하다. Contrary to conventional anchor bolts, bolts are not exposed on the surface of reinforced concrete structural members, but the joint screw 20 is formed inside the concrete. Therefore, the bolts are exposed after filling the nut even after assembly. It is beautiful because it is not.
볼트가 돌출되지 않으므로 공사중 안전사고의 염려가 없으며 앵커플레이트와 달라 용접공의 도움이 없어도 단순조립으로 시공할 수 있다.Since bolts do not protrude, there is no worry of safety accident during construction, and unlike anchor plate, it can be installed by simple assembly without the help of welder.
위 불편함을 피하기 위하여 콘크리트 공사 후 구멍을 뚫어 팽창볼트나 케미컬앵커를 박는 방법을 사용할 때의 구멍 뚫는 수고와 도중 철근의 간섭을 받는 등의 어려움에서 해방되는 효과가 있다.In order to avoid the above discomfort, when using the method of punching the expansion bolt or chemical anchor by drilling a hole after concrete construction, it is free from the difficulties such as the difficulty of drilling and the interference of reinforcing bars.
도 1은 조립앵글로 매입카플러를 조립한 사시도,1 is a perspective view of the assembled coupling coupler at an assembly angle,
도 2는 도 1을 바탕콘크리트에 매입한 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 embedded in the base concrete;
도 3은 도 1의 평면도,3 is a plan view of FIG.
도 4는 도 1의 배면도,4 is a rear view of FIG. 1;
도 5는 매입카플러의 평면도,5 is a plan view of the purchase coupler;
도 6은 매입카플러의 종단면도,6 is a longitudinal cross-sectional view of the purchase coupler;
도 7은 매입카플러의 횡단면도이다.7 is a cross-sectional view of the purchase coupler.
〈도면의 주요부분 부호의 설명〉<Description of Signs of Major Parts of Drawings>
A : 조립앵글 B : 바탕콘크리트A: Assembly angle B: Background concrete
C : 매입카플러 F : 거푸집C: Purchase coupler F: Formwork
H : 가로중심선 V : 세로중심선H: Horizontal center line V: Vertical center line
11 : 실린더 12 : 가이드벽11 cylinder 12 guide wall
20 : 이음나사 21 : 위치고정암나사20: joint screw 21: position fixing female screw
22 : 고정못구멍 23 : 중심못구멍22: fixed nail hole 23: center nail hole
24 : 위치고정볼트 30: 매입볼트24: position fixing bolt 30: embedded bolt
40 : 철골접합볼트40: steel joint bolt
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