KR101033184B1 - 철근 일체형 에이치-형강 구조체 - Google Patents

철근 일체형 에이치-형강 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)에 관한 것이다.
종래에는 H형강(20) 주변에 주철근(40)을 배근하고 주철근(40)에 전단보강철근(50)을 감는 작업을 위해 숙련된 기술자가 요구되었다.
이에 본 발명은 공사 기간과 공사비를 줄이고, 철골 구조물의 불량을 방지할 수 있는 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)는 그 단면이 영문자 H자 형태로 형성되고, 중앙에 형성된 웨브(22), 상기 웨브(22)의 일단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 1 플렌지(24) 및 상기 웨브(22)의 타단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 2 플렌지(26)로 구성된 H형강(20); 및 용접에 의해 상기 제 1 플렌지(24)의 모서리 부분과 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분에 일단이 연결된 스터드(32)와 상기 스터드(32)의 타단에 상기 스터드(32)와 일체로 형성되고, 중앙에 주철근(40)을 수용하기 위한 수용홀(36)이 형성된 링 형태의 고정부(34)로 구성된 주철근 고정쇠(30)를 포함한다.

Description

철근 일체형 에이치-형강 구조체{Reinforcing Rod one Body Type H-Beam Assembly}
본 발명은 철근 일체형 철근 일체형 에이치-형강 구조체에 관한 것으로, 특히 H형강 주변에 주철근을 배근하는 작업과 주철근에 전단보강철근을 감는 작업을 용이하게 하여 공사 기간과 공사비를 줄이고, 철근시공의 정밀도를 높일 수 있는 철근 일체형 에이치-형강 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 철근콘크리트 구조물과 철골구조물을 건축구조물로 시공하는 데 철근콘크리트 구조물과 철골구조물의 단점을 보완하고자 철골과 철근콘크리트 구조물을 합성한 철골 철근콘크리트(SRC) 구조를 사용하고 있다.
이러한, 철골 철근콘크리트는 지진에 대한 연성 및 강성이 높고 경제적으로는 거푸집 자재의 물량 감소 및 내화 피폭제 감소 등으로 건축구조물이나 토목구조물로 많이 사용된다.
한편, 상기 철골 철근콘크리트 구조는 철골 구조물과 철근 구조물을 복합하기 때문에 공종이 증가할 뿐만 아니라 철근보강 작업과 거푸집 작업의 기술적 난이도가 높아지는 단점이 발생한다.
이로 인해, 이러한 철골 철근콘크리트 구조로 기둥이나 보를 형성할 때, 주철근들은 H형강의 제 1 플렌지와 제 2 플렌지의 가장자리 부분(즉, 모서리 부분)에 배근(또는 배치)하고, 상기 주철근들이 사각 형상의 네 모서리 부분에 밀착되도록 상기 주철근에 사각 형상의 전단보강철근을 감는 작업을 수행하는데, 이러한 작업들은 모두 건설현장에서 이루어질 뿐만 아니라 숙련된 기술을 요하는 작업들이다.
이에 따라, 공사비가 증가 될 뿐만 아니라 공사 기간의 연장을 초래하였으며, 또한 건설 인부들의 숙련도가 낮으면 완성된 철근콘크리트 구조물의 불량이 초래될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, H형강의 네 모서리 부분에서 연장된 주철근 고정쇠를 설치하여 작업자의 숙련도에 관계없이 H형강 주변에 주철근을 배근하는 작업과 주철근에 전단보강철근을 감는 작업을 용이하게 하고, 철골제작공정과 함께 공장에서 철근 가공조립을 함께 수행함으로써 공사기간과 공사비를 줄이며, 철근 가공조립의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 주철근 고정쇠가 스터드 볼트 역할을 수행하기 때문에 별도의 스터드 볼트를 설치할 필요가 없어지므로 공사원가를 절감할 수 있는 철근 일체형 에이치-형강 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)는 그 단면이 영문자 H자 형태로 형성되고, 중앙에 형성된 웨브(22), 상기 웨브(22)의 일단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 1 플렌지(24) 및 상기 웨브(22)의 타단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 2 플렌지(26)로 구성된 H형강(20); 및 용접에 의해 상기 제 1 플렌지(24)의 모서리 부분과 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분에 일단이 연결된 스터드(32)와 상기 스터드(32)의 타단에 상기 스터드(32)와 일체로 형성되고, 중앙에 주철근(40)을 수용하기 위한 수용홀(36)이 형성된 링 형태의 고정부(34)로 구성된 주철근 고정쇠(30)를 포함한다.
본 발명에서 상기 스터드(32)의 일단은 상기 제 1 플렌지(24)의 모서리 부분 및 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분과 동일한 형상으로 형성되고, 상기 수용홀(36)은 상기 주철근(40)의 직경과 동일하거나 상기 주철근(40)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철골 공장 내에서 철골가공조립을 한 후 H형강(칼럼)의 모서리 부분에 일정한 간격으로 주철근 고정쇠를 설치하고, 고정부의 수용홀에 주철근이 삽입된 후 사각 형태의 네 모서리 부분에 상기 주철근이 밀착되도록 상기 주철근에 사각 형상의 전단보강철근이 감겨 진 상태로 건설 현장 내로 투입되기 때문에 현장에서 철골설치 후 별도의 철근보강작업을 진행하지 않으므로 현장에서 철근 보강작업을 위해 고소작업에 필요한 숙련된 작업자의 고용에 따른 문제와 철근가공의 불량을 방지할 수 있고, 현장 철근가공공정을 줄임으로써 공사시간 단축으로 공사원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 주철근 고정쇠가 콘크리트와 상기 H형강의 부착력을 강화시키는 종래의 스터드 볼트 역할을 수행하기 때문에 별도의 스터드 볼트를 설치할 필요가 없으므로 전체 공사 기간 및 공사원가를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 주철근 고정쇠의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 철근 일체형 에이치-형강 구조체에 주철근과 전단보강철근의 결합상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 주철근 고정쇠가 H형강에 연결된 경우 주철근과 전단보강철근의 결합상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체를 나타내는 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명들과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 주철근 고정쇠(30)의 다른 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)에 주철근(40)과 전단보강철근(50)의 결합상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 주철근 고정쇠(30)가 H형강(20)에 연결된 경우 주철근(40)과 전단보강철근(50)의 결합상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 H형강(20)과 각각의 일단이 상기 H형강(20)의 네 모서리 부분에 각각 연결되고, 타단에는 주철근(40)을 수용하기 위한 수용홀(36)이 형성된 주철근 고정쇠(30)를 포함하도록 구성된다.
상기 H형강(20)은 그 단면이 영문자 H자 형태로 형성되고, 중앙에 형성된 웨브(22), 상기 웨브(22)의 일단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 1 플렌지(24) 및 상기 웨브(22)의 타단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 2 플렌지(26)로 이루어진다.
이러한, H형강(20)은 건축물의 하중을 견딜 수 있는 강철 등의 금속으로 제조된다.
상기 주철근 고정쇠(30)는 일단이 상기 H형강(20)의 모서리 부분 즉, 제 1 플렌지(24)와 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분에 각각 연결된 스터드(32)와 상기 스터드(32)의 타단에 상기 스터드(32)와 일체로 형성되고, 중앙에 수용홀(36)이 형성된 링 형태의 고정부(34)로 구성된다.
이때, 고정부(34)는 도 1과 같이 3개가 스터드(32)의 타단에 연결되거나 도 2와 같이 1개만이 스터드(32)의 타단에 연결될 수도 있다.
다시 말해, 상기 고정부(34)는 철골 구조물의 보강 조건 즉, 사용되는 철근의 개수에 따라 그 수가 바뀔 수 있다.
한편, 상기 스터드(32)는 그 일단이 상기 H형강(20)의 모서리 부분 즉, 제 1 플렌지(24)와 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분에 각각 연결되고, 타단에는 고정부(34)가 연결되며 콘크리트와 상기 H형강(20)의 부착력을 강화시키는 역할을 한다.
이러한, 스터드(32)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 봉 형태로 형성되되, 그 단면이 원형, 타원형 또는 사각형 중 어느 하나의 형태로 형성되며, H형강(20)과 동일한 재질의 금속으로 형성되는 게 바람직하나 H형강(20)의 재질과 다른 금속으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 스터드(32)는 상기 H형강(20)과 일체형으로 형성되거나 용접을 통해 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 결합 될 수 있는데, 타측에 연결된 고정부(34)와 일체형으로 형성되어 일 단이 용접에 의해 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 접합 되는 게 바람직하다.
이때, 상기 스터드(32)가 용접에 의해 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 접합 될 때에는 용접부위(60)가 상기 스터드(32)의 일단 일부와 H형강(20) 모서리 부분의 일부를 감싸도록 를 형성된다.
이러한, 상기 스터드(32)는 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 연결되는 일단이 평면으로 형성되거나 상기 H형강(20)의 모서리 부분과 동일한 형상(즉, 직각)으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 상기 H형강(20)의 모서리 부분과 동일한 형상으로 형성된다.
이와 같이, 상기 스터드(32)의 일단이 상기 H형강(20)의 모서리 부분과 동일한 형상으로 형성되게 되면, 상기 스터드(32)의 일단과 H형강(20)의 모서리 부분이 완전 밀착되어 연결될 뿐만 아니라 상기 스터드(32)의 일단을 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 고정시키는 용접 작업을 용이하게 할 수 있게 된다.
한편, 상기 스터드(32)는 상기 H형강(20)의 모서리 부분에 설치될 때 상기 H형강(20)의 모서리 부분과 0~90°의 각도를 이루도록 설치될 수 있는데, 바람직하게는 상기 H형강(20)의 모서리 부분과 45°각도를 이루도록 설치된다.
그리고, 상기 스터드(32)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격되도록 설치되는 데 상기 스터드(32)의 이격 거리는 30㎝~1m이다.
상기 고정부(34)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중앙에 주철근(40)이 수용되는 수용홀(36)이 형성된 링 형태로 형성된다.
이러한, 고정부(34)는 상기 스터드(32)와 별개로 형성되거나 상기 스터드(32)와 일체로 형성될 수 있는데, 바람직하게는 상기 스터드(32)와 일체로 형성된다.
또한, 고정부(34)의 수용홀(36)은 주철근(40)의 직경과 동일하거나 상기 주철근(40)의 직경보다 1%~3%정도 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 고정부(34)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스터드(32)와 동일한 두께를 갖도록 형성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)는 철골 공장 내에서 H형강(20)의 모서리 부분에 주철근 고정쇠(30)가 연결되고, 도 3 및 도 4와 같이 고정부(34)의 수용홀(36)에 주철근(40)이 삽입된 후 사각 형태의 네 모서리 부분에 상기 주철근(40)이 밀착되도록 상기 주철근(40)에 사각 형상의 전단보강철근(50)이 감겨 진 상태로 건설 현장 내로 투입되거나, 고정부(34)의 수용홀(36)에 주철근(40)이 삽입된 후 사각 형태의 네 모서리 부분에 상기 고정부(34)의 수용홀(36)이 밀착되도록 상기 고정부(34)에 사각 형상의 전단보강철근(50)이 감겨 진 상태로 건설 현장 내로 투입된다.
이에 따라, 종래에는 철근 배근 및 전단보강철근(50) 설치를 위해 공사현장에서의 숙련된 작업자가 요구되었으나, 본 발명의 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)를 이용하면 건설인부들의 숙련도가 낮더라도 용이하게 철근 배근 및 전단보강철근(50)을 설치할 수 있기 때문에 숙련된 작업자의 고용에 따른 공사비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 철근 고정쇠가 정확한 간격을 유지시키므로 철근시공의 정밀도를 높일 수 있게 된다.
또한, 철골 공장 내에서 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)에 철근 배근과 전단보강철근(50) 설치가 완료된 상태로 건설현장으로 운송되기 때문에 건설 현장에서 주철근 배근 및 전단보강철근(50) 설치를 별도로 진행하지 않으므로 전체 공사 기간을 줄일 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)는 주철근 고정쇠(30)가 콘크리트와 상기 H형강(20)의 부착력을 강화시키는 종래의 스터드(32) 볼트 역할을 수행하기 때문에 별도의 스터드(32) 볼트를 설치할 필요가 없으므로 전체 공사 기간을 줄일 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(100)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(100)는 그 단면이 영문자 H자 형태로 형성되고, 중앙에 형성된 웨브(122), 상기 웨브(122)의 일단에 상기 웨브(122)와 일체로 형성된 제 1 플렌지(124) 및 상기 웨브(122)의 타단에 상기 웨브(122)와 일체로 형성된 제 2 플렌지(126)로 이루어진 H형강(120)과 제 1 플렌지(124)와 제 2 플렌지(126)의 전면과 웨브(122)의 양면에 주철근(140)을 수용하기 위한 수용홀(136)이 형성된 주철근 고정쇠(130)을 포함하도록 구성된다.
이러한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(100)는 주철근(140) 고정수단이 설치된 위치를 제외한 나머지 구성 및 특성들이 본 발명의 일 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10)와 동일하므로 상세한 설명은 도 1 내지 도 3에 대해 상술된 내용으로 대치하기로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 철근 일체형 에이치-형강 구조체(110)에서는 주철근 고정쇠(130)이 제 1 플렌지(124)의 전면(즉, 웨브(122)와 연결된 면의 반대 면)과 제 2 플렌지(126)의 전면 및 웨브(122)의 양면에 설치된다.
이때, 제 1 플렌지(124)와 제 2 플렌지(126)의 전면에는 주철근 고정쇠(130)이 균일한 간격으로 이격 되어 연결되는데, 전체 하중을 균일하게 분포시키기 위해 도 4와 같이 3개의 주철근 고정쇠(130)이 균일한 간격으로 이격 되어 연결되는 게 바람직하다.
또한, 웨브(122)의 양면에도 주철근 고정쇠(130)이 균일한 간격으로 이격 되어 연결되는 데, 전체 하중을 균일하게 분포시키기 위해 도 5와 같이 3개의 주철근 고정쇠(130)이 균일한 간격으로 이격 되어 연결되는 게 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10, 100 : 철근 일체형 에이치-형강 구조체 20, 120 : H형강
22, 122 : 웨브 24, 26, 124, 126 : 플렌지
30, 130 : 주철근 고정쇠 32, 132 : 스터드
34, 134 : 고정부 36, 136 : 수용홀
40 : 주철근 50 : 전단보강철근
60 : 용접부위

Claims (2)

  1. 그 단면이 영문자 H자 형태로 형성되고, 중앙에 형성된 웨브(22), 상기 웨브(22)의 일단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 1 플렌지(24) 및 상기 웨브(22)의 타단에 상기 웨브(22)와 일체로 형성된 제 2 플렌지(26)로 구성된 H형강(20); 및
    용접에 의해 상기 제 1 플렌지(24)의 모서리 부분과 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분에 일단이 연결된 스터드(32)와 상기 스터드(32)의 타단에 상기 스터드(32)와 일체로 형성되고, 중앙에 주철근(40)을 수용하기 위한 수용홀(36)이 형성된 링 형태의 고정부(34)로 구성된 주철근 고정쇠(30)를 포함하는 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스터드(32)의 일단은 상기 제 1 플렌지(24)의 모서리 부분 및 제 2 플렌지(26)의 모서리 부분과 동일한 형상으로 형성되고, 상기 수용홀(36)은 상기 주철근(40)의 직경과 동일하거나 상기 주철근(40)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 철근 일체형 에이치-형강 구조체(10).
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KR1020110005732A KR101033184B1 (ko) 2011-01-20 2011-01-20 철근 일체형 에이치-형강 구조체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020046414A (ko) * 2000-12-14 2002-06-21 윤요현 철골철근콘크리트 구조의 철근고정용 슬리브 및 이를이용한 시공방법
JP2003184142A (ja) 2001-12-21 2003-07-03 Yamamoto Seisakusho:Kk 水栓の天板に対する取付金具
JP2004225437A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Nippon Industry Co Ltd Src造柱の配筋用主筋保持具及び配筋方法
KR100898283B1 (ko) * 2007-08-10 2009-05-19 삼성중공업 주식회사 철근이 선조립된 src 기둥용 철골기둥 및 이를 이용한철골조 시공방법

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