KR100593182B1

KR100593182B1 - 건축용 기초말뚝의 보강구조

Info

Publication number: KR100593182B1
Application number: KR1020050109343A
Authority: KR
Inventors: 남궁찬
Original assignee: (주)부림종합건축사사무소
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-06-26

Abstract

본 발명은 건축용 기초말뚝의 보강구조에 관한 것으로서, 종래의 기초말뚝은 지진에 의한 지면의 변화에 따른 휨이나 전단응력에 의해 기초말뚝의 머리부가 쉽게 파손 또는 변형되면서 건축물의 안전도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 내부에 중공부(111)가 형성된 기초말뚝(100)의 머리부(110)에 감싸지도록 설치되면서 고정나사(220)에 의해 고정되고, 상면에는 테두리를 따라 다수개의 결속앵커가 설치된 이탈방지앵커밴드(200)와; 하부에는 끼움부(310)가 형성되며, 상기 끼움부(310)의 상면에는 동심원을 이루는 다수개의 결속봉(331)(332)(333)이 방사형으로 배치되는 지지봉(320)에 의해 고정되는 보강부재(300)와; 격자형태로 구성되며, 상기 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)(333) 상면에 올려지는 제1방석철근(410)과, 상기 제1방석철근(410)의 상부로 간격유지구(430)에 의해 일정한 간격을 유지한 상태로 설치되는 제2방석철근(420)을 구성함에 따라 상기 이탈방지앵커밴드(200)와 보강부재(300)와 제1,2방석철근(410)(420)에 의해 기초말뚝(100)의 머리부(110)가 더욱 견고해질 수 있으므로 지진 등에 의해 머리부(110)가 휘거나 전단되어 파손되는 것을 방지할 수 있어 건축물의 안전도가 더욱 향상될 수 있는 것이다.

건축, 기초말뚝, 앵커, 밴드, 결속봉, 방석철근, 중공부, 콘크리트, 머리부

Description

건축용 기초말뚝의 보강구조{Reinforcement structure of a pile for building}

도 1 은 본 발명에 따라 기초말뚝의 머리부를 보강하기 위한 구성요소를 예시한 분리 사시도.

도 2 는 본 발명에 따라 기초말뚝의 머리부를 보강하기 위한 구성요소의 결합상태를 예시한 요부 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 기초뚝 110 : 머리부

111 : 중공부 200 : 이탈방지앵커밴드

210 : 결속앵커 220 : 고정나사

300 : 보강부재 310 : 끼움부

320 : 지지봉 331,332,333 : 결속봉

410 : 제1방석철근 420 : 제2방석철근

430 : 간격유지구

본 발명은 건축용 기초말뚝의 보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 기초말뚝의 머리부가 지진 등에 의한 휨이나 전단응력에 의해 쉽게 변형 또는 파손되면서 건축물 전체가 붕괴되는 등의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한 건축용 기초말뚝의 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축에 있어서 기초말뚝은 기초의 밑면에 접하는 토층이 적당한 지내력을 갖지 못하여 푸팅이나 전면기초와 같은 얕은 기초로 할 수 없을 경우 등에 사용되는 것이며, 쳐 박거나 눌러 박거나 또는 다른 방법으로 흙속에 만들어지는 일종의 기둥구조이다.

이와 같은 기초말뚝의 특징을 보면 설계하중을 받았을 때 적성재료의 허용 응력을 초과해서는 안되며, 축부에 손상됨이 없이 소정의 깊이 또는 정해진 관입량에 도달할때 까지 박혀져야 하고, 하중을 충분한 안전율로 지지할 수 있는 아래쪽의 토층으로 전달되어야 하며, 과도한 침하를 일으켜서는 안되고, 하중 또는 그 합력의 작용선은 말뚝의 축과 일치하여야 하는 특징을 가지고 있다.

또한 이러한 기초말뚝이 필요한 경우를 보면 상부지층의 압축성이 매우 크거나 아주 연약하여 상부 구조물에서 오는 하중을 지지할 수 없을 때 하중을 암반으로 전달하고자 할 경우, 암반이 지표면 아래 적절한 깊이에 위치하지 않아 구조물의 하중을 점진적으로 흙에 전달하기 위한 경우, 기초 저면 아래 지반이 침식이나 유실 또는 활동파괴의 위험이 있는 경우, 지하수위가 높은 경우, 구조물의 강성도가 크지 않고 침하에 예민한 경우, 면적이 넓고 여러가지 다양한 크기의 하중이 작 용하는 경우, 케이슨 등 다른 형식의 깊은 기초를 시공하면 지반이 연화되어 인접 구조물의 안정에 문제가 되는 경우 등에 사용된다.

그러나 상기와 같은 기초말뚝에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 기초말뚝의 머리부는 건축물과 연결되어 있으며, 나머지 부분은 지면에 박혀져 있으므로 지진 등이 발생하게 되면 지면의 유동 및 변형에 의해 상기 머리부가 휨이나 전단응력을 받게 되면서 쉽게 파손됨에 따라 결국 건축물 전체가 위험해지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기초말뚝의 머리부를 보강할 수 있도록 구성함에 따라 지진 등에 의해 기초말뚝의 머리부가 쉽게 파손되는 현상을 방지할 수 있는 것이며, 아울러 머리부에 가해지는 휨이나 전단응력을 완화시킬 수 있어 건축물의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 건축용 기초말뚝의 보강구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 건축물 기초말뚝의 머리부를 보강함에 있어서,

중공부가 형성된 기초말뚝의 머리부 외주면에 감싸지도록 설치되면서 고정나사에 의해 고정되고, 상면에는 테두리를 따라 다수개의 결속앵커가 세워져 설치된 이탈방지앵커밴드와;

상기 머리부의 중공부에 끼워질수 있도록 하부에는 끼움부가 형성되며, 상기 끼움부의 상면에는 크기가 서로 다른 원형의 결속봉이 동심원 형태로 배치되고 상기 결속봉의 저면에는 다수개의 지지봉이 방사형태로 고정되어 있는 보강부재와;

격자형태로 구성되며, 상기 보강부재의 결속봉 상면에 올려지는 제1방석철근과;

격자형태로 구성되며, 상기 제1방석철근의 상부로 간격유지구에 의해 일정한 간격을 유지한 상태로 설치되는 제2방석철근을 구성하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 발명은 기초말뚝의 머리부에 이탈방지앵커밴드가 설치되고, 그 상부로 보강부재와 제1,2방석철근이 설치된 상태에서 바닥콘크리트가 타설됨에 따라 기초말뚝의 머리부의 강성이 더욱 향상될 수 있어 지진 등에 의한 지면의 유동 및 변형에 따라 머리부에 가해지는 휨 및 전단응력에 의해 상기 머리부 쉽게 파손되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1 은 본 발명에 따라 기초말뚝의 머리부를 보강하기 위한 구성요소를 예시한 분리 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따라 기초말뚝의 머리부를 보강하기 위한 구성요소의 결합상태를 예시한 요부 단면도이다.

이에 예시한 바와 같이 본 발명은 기초말뚝의 머리부를 보강함에 있어서,

중공부(111)가 형성된 기초말뚝(100)의 머리부(110) 외주면에 감싸지도록 설치되면서 고정나사(220)에 의해 고정되고, 상면에는 테두리를 따라 다수개의 결속 앵커(210)가 세워져 설치된 이탈방지앵커밴드(200)와;

상기 머리부(110)의 중공부(111)에 끼워질수 있도록 하부에는 끼움부(310)가 형성되며, 상기 끼움부(310)의 상면에는 크기가 서로 다른 원형의 결속봉(331)(332)(333)이 동심원 형태로 배치되고 상기 결속봉(331)(332)(333)의 저면에는 다수개의 지지봉(320)이 방사형태로 고정되어 있는 보강부재(300)와;

격자형태로 구성되며, 상기 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)(333) 상면에 올려지는 제1방석철근(410)과;

격자형태로 구성되며, 상기 제1방석철근(410)의 상부로 간격유지구(430)에 의해 일정한 간격을 유지한 상태로 설치되는 제2방석철근(420)으로 이루어진 기초말뚝의 보강구조를 특징으로 하는 것이다.

도면중 미설명 부호(600)은 고름콘크리트이며, (700)은 바닥콘크리트이다.

이러한 본 발명은 기초말뚝(100)의 머리부(110)가 보강될 수 있도록 구성함에 따라 지진 등에 의한 지면의 변형에 따라 상기 머리부(110)가 휨 및 전단응력에 의해 쉽게 파손되는 현상을 방지할 수 있어 건축물의 안전성이 더욱 향상될 수 있어

한편, 도 1 은 본 발명에 따라 기초말뚝의 머리부를 보강하기 위한 구성요소를 분리하여 예시한 것으로서, 본 발명에 따른 기초말뚝(100)의 머리부(110)를 보강하기 위한 구성요소는 크게 이탈방지앵커밴드(200)와, 보강부재(300)와 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)으로 구성된다.

즉, 상기 구성요소중 이탈방지앵커밴드(200)는 한부분이 잘라진 강철재질의 밴드와 같은 원형의 띠 형태이며, 중공부(111)가 형성된 기초말뚝(100)의 상부인 머리부(110) 끝단 외측둘레에 감싸지도록 설치되고, 이때 상기 이탈방지앵커밴드(200)의 잘라진 부위는 고정나사(220)에 의해 서로 고정되어 상기 고정나사(220)의 조임과 풀림에 의해 이탈방지앵커밴드(200)가 상기 머리부(110)를 조이게 되거나 머리부(110)로부터 풀려지게 되는 것이며, 상기 이탈방지앵커밴드(200)의 상면에는 그 테두리를 따라 다수개의 결속앵커(210)가 세워진 상태로 설치되어 있다.

여기서 상기 이탈방지앵커밴드(200)에 의해 머리부(110)의 외측둘레가 조여지면 그 만큼 머리부(110)의 강성을 더욱 크게 할 수 있어 미러부(110)가 휨이나 전단응력에 대해 더욱 견고할 수 있는 것이다.
그리고 보강부재(300)는 하부에 상기 머리부(110)의 중공부(111)에 끼워질 수 있도록 철근 등을 변형시켜 끼움부(310)를 형성하고, 상기 끼움부(310)의 상면에는 링 형상을 가지는 소형의 결속봉(331)이 고정되며, 상기 소형의 결속봉(331)과 동일한 평면상으로는 상기 소형의 결속봉(331)보다 큰 중형의 결속봉(332)과 대형의 결속봉(333)이 일정한 간격의 동심원을 이루면서 설치되고, 이때 상기 결속봉(331)(332)(333)들의 저면으로 다수개의 지지봉(320)이 방사형으로 배열되면서 상기 지지봉(320)에 의해 결속봉(331)(332)(333)들이 서로 고정될 수 있도록 한 것이다.

또한 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)은 다수개의 철근이 격자형태로 배열되어 구성된 것으로, 제1방석철근(410)은 상기 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)(333) 상면에 놓여지게 되는 것이며, 제2방석철근(420)은 상기 제1방석철근(410) 상부에 위치하게 되는데, 이때 상기 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)의 사이에는 간격유지구(430)가 설치되면서 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)은 일정한 간격을 유지하게 되는 것이다.

따라서 이와 같이 구성된 이탈방지앵커밴드(200)와 보강부재(300)와 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)의 결합상태를 도 2 를 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 지면에 기초말뚝이 박히면서 머리부(110)는 지면 밖으로 노출되어 있으며, 상기 머리부(110)와 지면의 사이에는 고름콘크리트(600)가 타설되는 것이다.

그리고 상기 머리부(110)의 끝단 외측둘레에는 이탈방지앵커밴드(200)가 감싸져 설치된 후 고정나사(220)에 의해 고정되어 상기 이탈방지앵커밴드(200)의 조임력에 의해 머리부(110)의 강성을 더욱 크게할 수 있고, 상기 머리부(110)의 중공부(111)로는 보강부재(300)의 끼움부(310)가 끼워지게 되면서 지지봉(320)은 이탈방지앵커밴드(200)의 상면에 놓여지게 되며, 이때 상기 이탈방지앵커밴드(200)의 상면에 형성된 결속앵커(210)는 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)의 사이 공간을 관통하는 상태가 되는 것이다.

따라서 상기 결속앵커(210)에 의해 결속봉(331)(332)이 구속되면서 보강부재(300)가 유동 및 회전되는 것을 방지할 수 있는 것이며, 이는 머리부(110)에 가해지는 전단응력에 효과적으로 대응할 수 있는 것이며, 아울러 상기 머리부(110)의 상면으로부터 가해지는 집중하중 또한 충분히 분산시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 머리부(110)에 이탈방지앵커밴드(200)와 보강부재(300)가 설치된 상태에서 상기 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)(333) 상면에는 제1방석철근(410)이 놓여지게 되며, 상기 제1방석철근(410)의 상부에는 제2방석철근(420)이 위치하게 되는데, 이때 상기 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)의 사이에는 간격유지구(430)가 설치되도록 한 것이다.
이때 상기 간격유지구(430)는 일정한 길이를 가진 철근을 사용하여 간격유지구(430)의 하단은 제1방석철근(410)에 용접과 같은 방식으로 고정시키고, 간격유지구(430)의 상단은 제2방석철근(420)에 용접과 같은 방식으로 고정시키는 것이 바람직 하다.

이후 상기 머리부(110)에 서로 결합되어 있는 이탈방지앵커밴드(200)와 보강부재(300)와 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)에 바닥콘크리트(700)를 타설하게 되면 기초말뚝(100)의 머리부(110)가 상기 이탈방지앵커밴드(200)의 조임력과 보강부재(300)와 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)에 의해 더욱 견고해짐에 따라 지진 등에 의한 지면의 변형에 기초말뚝(100)의 머리부(110)가 쉽게 휘거나 전단응력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으므로 건축물의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있으며, 상기 실시 예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 기초말뚝의 머리부에 이탈방지앵커밴드와 보강부재와 제1방석철근과 제2방석철근으로 이루어진 보강수단을 적용함에 따라 지진 등에 의한 지면의 변화에 따라 기초말뚝의 머리부가 쉽게 휘거나 전단응력에 의해 파손되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있어 건축물의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims

상기 머리부(110)의 중공부(111)에 끼워질수 있도록 하부에는 끼움부(310)가 형성되며, 상기 끼움부(310)의 상면에는 크기가 서로 다른 원형의 결속봉(331)(332)(333)이 동심원 형태로 배치되고, 상기 결속봉(331)(332)(333)의 저면에는 다수개의 지지봉(320)이 방사형태로 고정되어 있는 보강부재(300);

격자형태로 구성되며, 상기 보강부재(300)의 결속봉(331)(332)(333) 상면에 올려지는 제1방석철근(410);

격자형태로 구성되며, 상기 제1방석철근(410)의 상부에 의해 일정한 간격을 유지한 상태로 설치되는 제2방석철근(420);

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건축용 기초말뚝의 보강구조.
제 1 항에 있어서,

어느 한부분이 잘라진 상태에서 그 잘라진 부위가 고정나사(220)에 의해 결합되며, 상면에는 테두리를 따라 다수개의 결속앵커(210)가 구비된 이탈방지앵커밴드(200)가 상기 기초말뚝(100)의 머리부(110) 끝단 외측둘레에 감싸져 설치되도록 하여 머리부(110)의 강도가 보강될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 건축용 기초말뚝의 보강구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제1방석철근(410) 및 제2방석철근(420)에 하단 및 상단이 각각 용접되는 간격유지구(430)에 의해 상기 제1방석철근(410)과 제2방석철근(420)의 사이에 일정한 간격이 유지될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 건축용 기초말뚝의 보강구조.