KR101577539B1 - 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥 - Google Patents

다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작한 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예는 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며 외주연에 나사산이 형성되는 나사산 철근과; 판형상으로 나사산 철근과 대응하는 숫자로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공이 통공되어 형성되는 결합부가 구성되어 나사산 철근에 결합공이 끼워져 나사산 철근의 일정 높이에 이분되어 나사산 철근의 양측에서 결합되는 분할형 너트로 고정되는 상부 플레이트와, 상부 플레이트와 동일한 형상의 판형상으로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공이 통공되어 형성되는 결합부가 구성되고 상부 플레이트에서 일정 간격 하부로 이격되도록 나사산 철근에 결합공이 끼워지며 이분되어 나사산 철근의 양측에서 결합되는 분할형 너트로 고정되는 하부 플레이트로 이루어지는 다이아프램과; 나사산 철근들의 외측을 감싸도록 나사산 철근의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되는 띠철근;을 포함하여 이루어진다.

Description

다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥{Pre-Assembled Rebar Columns with Diaphragm and Split Nut}
본 발명은 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작한 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥에 관한 것이다.
기둥은 상부에서 가해지는 하중을 축방향 압축을 통해 하부로 전달하는 수직 구조 요소를 의미하며, 특히 철근콘크리트 건축물에 있어서 기둥은 상부의 슬라브 또는 보에서 전달되는 하중을 받아 하부의 기초로 전달하는 역할을 담당하므로, 완성된 전체 구조물의 안전성을 좌우하는 매우 중요한 부분이다.
이러한 기둥은 설치되어야 할 위치에 철근을 수작업으로 배근한 후 콘크리트를 타설하고 양생시켜 완성되는데, 이 경우 배근작업을 인력에만 의존하기 때문에 공기가 지연되는 문제가 있으며, 층고가 높은 건축물의 경우 별도의 가설작업대를 설치한 뒤 작업자가 작업대 위에 올라서서 장시간 까다로운 배근작업을 수행하게 되므로 안전사고가 끊이지 않는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 고려하여 최근의 기둥은, 시공현장에서 철근을 결합시켜 철근망을 조립하며, 완성된 철근망을 크레인으로 인양한 뒤 기둥이 설치될 자리로 운반하고, 기초에 사용된 철근과 미리 조립된 철근망을 결합시킨 후, 콘크리트를 타설·양생하는 철근망 선조립 공법에 의해 시공되는 것이 일반적이다.
그러나 상기와 같은 종래의 철근망 선조립 공법은 선조립된 철근망에 별도의 보 접합을 위한 다이아프램이 존재하지 않아 철골보 또는 철근콘크리트 보의 접합이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1050956호 "철근 선조립 공법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 도 7에서와 같이 '철근콘크리트 기둥의 철근을 공장에서 제작함에 있어서 ; (a) 사각형의 네 모서리에 굵은철근(2)을 3개 층 높이로 배치하는 단계 ; (b) 각 층의 보가 붙는 위치인 패널존(12)에 주두강판(10)을 상자형이 되도록 굵은철근과 용접하고, 주두강판 내부에는 주두보강용강판(14)을 부착하는 단계 ; (c) 상기 굵은철근과 주두강판으로 형성된 기본 틀 내부에 주근(3)을 배열하고, 굵은철근과 주근 외부에 수평 방향의 띠철근(6)을 둘러 용접하며, 보조 띠철근(7)을 추가하여 띠철근에 용접하고 현장 반입하여 세우는 단계; (d) 상기 패널존에 보를 부착하고 철근 선조립 기둥 주변에 거푸집을 설치하고 거푸집 내부에 콘크리트(8) 타설하는 것을 특징으로 하는 철근 선조립 기둥 공법'을 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 철골보와의 결합을 위하여 주두 강판(10)을 사용하였으나, 철근콘크리트 보와의 접합을 용이하지 않은 문제점이 있었으며, 주두강판(10)은 선조립되지 못하고 현장에서 용접 결합을 하기 때문에 작업이 어렵고 수직오차 발생시 수정이 불가능한 문제점이 있었다.
특허등록 제1050956호 "철근 선조립 공법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작하여 용이하게 철근콘크리트 기둥을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 철골보 또는 철근콘크리트 보의 접합을 용이한 효과가 있으며, 나사산 철근과 분할형 너트를 이용하여 다이아프램을 고정 설치하기 때문에, 선조립 및 현장조립이 모두 가능할 뿐만 아니라 수직오차 발생시에도 분할형 너트의 위치를 조절하는 것만으로 용이하게 수직오차의 수정이 가능한 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며 외주연에 나사산이 형성되는 나사산 철근과; 판형상으로 나사산 철근과 대응하는 숫자로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공이 통공되어 형성되는 결합부가 구성되어 나사산 철근에 결합공이 끼워져 나사산 철근의 일정 높이에 이분되어 나사산 철근의 양측에서 결합되는 분할형 너트로 고정되는 상부 플레이트와, 상부 플레이트와 동일한 형상의 판형상으로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공이 통공되어 형성되는 결합부가 구성되고 상부 플레이트에서 일정 간격 하부로 이격되도록 나사산 철근에 결합공이 끼워지며 이분되어 나사산 철근의 양측에서 결합되는 분할형 너트로 고정되는 하부 플레이트로 이루어지는 다이아프램과; 나사산 철근들의 외측을 감싸도록 나사산 철근의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되는 띠철근;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 상부 플레이트와 하부 플레이트는 중앙부에 타설공이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 나사산 철근과 나사산 철근의 사이에 수직으로 배치되며 폭방향의 일정간격으로 배치되어 띠철근에 결합되는 수직근이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, H형 단면을 갖도록, + 자 평면 형상을 갖도록 형성되는 상부 플랜지와, 상부 플랜지에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지 및, 상부 플랜지와 하부 플랜지의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브로 이루어지는 + 자형 결합부재가, 각 단부가 노출되도록 상부 플레이트와 하부 플레이트의 사이에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 상부 플레이트와 하부 플레이트의 각 변의 중앙부는 외측으로 일정길이 연장되어 상부 결합부 및 하부 결합부를 형성하고, 상부 결합부와 하부 결합부의 폭방향 중앙부를 수직으로 결합하도록 수직 결합판이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 분할형 너트는 너트가 이분된 형상으로 하프 너트가 형성되며, 하프 너트의 양단부는 외측으로 돌출하여 각각 볼트삽입공이 통공되는 플랜지가 형성되며, 플랜지를 겹쳐 볼트삽입공에 볼트를 삽입하여 결합하는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며 외주연에 나사산이 형성되는 나사산 철근과; H형 단면을 갖도록, + 자 평면 형상을 갖도록 형성되는 상부 플랜지와, 상부 플랜지에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지 및 상부 플랜지와 하부 플랜지의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브로 이루어지며 각 단부가 노출되도록 나사산 철근의 일정높이에 위치하는 + 자형 결합부재와, + 자형 결합부재의 상부 플랜지의 상부와 하부 플랜지의 하부면에는 각각, 일정 길이를 갖는 판형상으로 양측단부에 관통하여 결합공이 통공되어 형성되며 이웃하는 나사산 철근을 2개씩 각각 연결하도록 결합공에 나사산 철근이 관통하여 이분되어 나사산 철근의 양측에서 결합되는 분할형 너트로 나사산 철근에 고정되는 복수개의 결합판 또는 나사산 철근이 형성하는 다각형의 각 변이 이루는 형상과 동일한 띠 모양의 일정 두께를 갖는 판형상으로 나사산 철근이 관통하는 부분에 결합공이 통공되어 형성되어 결합공에 나사산 철근이 관통하여 분할형 너트로 나사산 철근에 고정되는 일체형 결합판이 구성되는 다이아프램과; 나사산 철근들의 외측을 감싸도록 나사산 철근의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되는 띠철근;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
또한, 나사산 철근과 나사산 철근의 사이에 수직으로 배치되며 폭방향의 일정간격으로 배치되어 띠철근에 결합되는 수직근이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥은 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작하여 용이하게 철근콘크리트 기둥을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 철골보 또는 철근콘크리트 보의 접합을 용이한 효과가 있으며, 나사산 철근과 분할형 너트를 이용하여 다이아프램을 고정 설치하기 때문에 선조립 및 현장조립이 모두 가능할 뿐만 아니라 수직오차 발생시에도 분할형 너트의 위치를 조절하는 것만으로 용이하게 수직오차의 수정이 가능한 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥의 제1 실시 예의 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 다른 실시 예를 도시한 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 도 1의 또 다른 실시 예를 도시한 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥의 제2 실시 예의 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 5는 상기 도 4의 다른 실시 예의 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 분할형 너트의 분해 사시도이다.
도 7은 종래의 철근 선조립 기둥의 시공순서 사시도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시 예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작한 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥의 제1 실시 예의 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥(1)은 대구경의 나사산 철근(10)에 수직으로 배치하고, 나사산 철근(10)의 보가 접합될 위치에 다이아프램(20)을 고정 설치하도록 하는 구성이다.
나사산 철근(10)은 도시되지는 않았지만 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 나사산이 형성되어 있는 공지의 다양한 나사산 철근을 사용할 수 있다. 이와 같이 나사산 철근(10)을 사용하여 후술하는 분할형 너트(50)와의 결합을 용이하게 하는 것이다.
나사산 철근(10)은 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며, 본 발명의 제1 실시 예는 도 1에 도시된 바와 같이 기둥의 코너에 위치하도록 4개의 나사산 철근(10)을 구성할 수도 있고, 기둥의 크기 형상 등에 따라 나사산 철근(10)을 4개, 8개 등 다양한 개수로 구성될 수 있다.
나사산 철근(10)의 높이방향의 보가 설치되는 보 연결부에는 다이아프램(20)이 구성된다.
다이아프램(20)은 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)로 이루어지며, 각각 나사산 철근(10)에 분할형 너트(50)로 고정되게 된다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 다이아프램(20)을 구성하는 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)는 동일한 형상으로 이루어지는데, 일정 두께를 갖는 판형상으로 4각형 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 나사산 철근(10)에 대응하도록 나사산 철근(10)이 구성되는 숫자와 동일한 결합부(212)(222)가 측면으로 돌출하여 형성된다.
즉, 결합부(212)(222)는 나사산 철근(10)이 관통하기 때문에, 4개의 나사산 철근(10)이 배치될 때에는 사각형의 판형상으로 형성하고 각 모서리에서 돌출하여 결합부(212)(222)가 형성되도록 한다.
각 결합부(212)(222)에는 결합공(213)(223)이 통공되어 형성되며, 상부 플레이트(21)에서 하부로 일정거리 이격된 지점에 하부 플레이트(22)가 위치하도록 각각 나사산 철근(10)에 결합한다.
이와 같이, 결합부(212)(222)를 외측으로 돌출하여 형성하도록 하면, 콘크리트 타설하여 기둥을 형성할 때 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 상부 또는 하부가 단절되지 않도록 하면서도, 수직근(70)을 추가 배치할 때에도 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)에 의하여 간섭을 받지 않게 되는 것이다.
또한, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)는 중앙부에 타설공(211)(221)이 통공되어 형성되도록 하여, 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥(1)을 현장 설치 후 콘크리트 타설할 때 콘크리트가 용이하게 타설되도록 하며, 그 크기 및 형상은 상부 플레이트(21), 하부 플레이트(22)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.
이와 같은 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)는 나사산 철근(10)에 끼워져 고정되는데, 나사산 철근(10)이 각각 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 결합공(213)(223)을 관통하여 고정되기 때문에, 나사산 철근(10)이 수직도를 유지할 수 있도록 한다.
또한, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 나사산 철근(10)과의 결합은 분할형 너트(50)를 나사산 철근(10)에 끼워서 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)를 보의 연결부에 고정할 수 있도록 하는데, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)는 분할형 너트(50)에 의해서만 나사산 철근(10)에 고정되어 결합될 수도 있지만, 추가로 용접 작업을 실시하여 견고하게 결합을 할 수도 있다.
분할형 너트(50)는 이분되어 나사산 철근(10)의 양측에서 결합되는 형상의 다양한 종래의 다양한 분할형 너트를 사용할 수 있다. 이와 같이 이분된 분할형 너트(50)를 사용하면, 길이가 긴 나사산 철근(10)의 상단부 또는 하단부에서부터 너트를 끼워 보 연결부까지 이동한 후 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)를 결합할 필요 없이, 먼저, 대략적인 보 연결부에 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)를 위치시키고, 분할형 너트(50)를 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)의 상부면 또는/및 하부면에 직접 체결하고 분할형 너트(50)를 회전시켜 수직 상방 또는 하방으로 조정하는 것만으로 체결이 가능하여 체결이 용이하고, 수직오차의 수정이 용이하게 되는 것이다.
분할형 너트(50)는 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)의 하부에만 결합되어 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)를 고정하여 나사산 철근(10)에 결합하도록 할 수 있으며, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 상부와 하부에 모두 구성하여 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)가 나사산 철근(10)을 따라 하부 뿐만 아니라 상부로 이동하는 것도 방지하여 결합을 더욱 견고히 할 수도 있다.
나사산 철근(10)의 보 연결부에는 다이아프램(20)이 형성되어 나사산 철근(10)이 수직도를 유지하면서 그 형태를 유지하도록 할 수 있으며, 나사산 철근(10)의 수직방향의 일정 간격마다 띠철근(60)을 형성할 수 있는데, 띠철근(60)은 나사산 철근(10)들의 외측을 둘러 감싸도록 수평으로 용접 등의 공지의 방법으로 결합된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 공장에서 선조립하여 현장으로 이송할 수도 있지만, 나사산 철근(10)에 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)를 보 연결부에 끼우고 분할형 너트(50)로 고정시키면 되기 때문에 다이아프램(20)의 결합이 용이하여 현장에서 직접 조립할 수도 있다.
도 1에서와 같이, 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22) 만으로 이루어진 다이아프램(20)을 형성하고, 다이아프램(20)의 측면에 보 형성을 위한 철근 배근 후에 콘크리트를 타설하여 RC기둥과 RC보의 결합으로 사용할 수도 있지만, 다이아프램(20)에 별도의 추가 연결부를 구성하여 RC기둥과 강재보의 결합으로 사용할 수도 있다.
도 2는 상기 도 1의 다른 실시 예를 도시한 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다. 편의를 위하여 도 2a에서는 도 1a에서 도시된 띠철근(60) 및 수직근(70)의 도시는 생략하기로 한다.
도 2a에서와 같이, 다이아프램(20)의 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 사이에 강재보와 동일한 H형 단면을 갖는 + 자형 결합부재(30)를 끼워 결합을 하여 다이아프램(20)의 측면에 강재보의 결합을 용이하게 한다.
+ 자형 결합부재(30)는 도 2b에 도시된 바와 같이, H형 단면을 갖는 강재 보와 동일한 단면을 갖도록 상부 플랜지(31)와, 상부 플랜지(31)에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지(31)와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지(32) 및, 상부 플랜지와 하부 플랜지(32)의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브(33)로 이루어지며, 상부 플랜지(31)와 하부 플랜지(32)는 + 자 평면 형상을 갖도록 형성된다.
이와 같이 + 자 평면 형상을 갖도록 형성되면, 각 단부는 다이아프램(20)의 외측으로 돌출되어 형성되기 때문에, 돌출되는 + 자형 결합부재(30)의 단부에 강재 보의 접합이 용이하게 되는 것이다.
즉, + 자형 결합부재(30)는 보 연결부에 위치하도록 나사산 철근(10)의 일정 높이에 위치하며, + 자형 결합부재(30)의 상부와 하부에 각각 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)가 분할형 너트(50)로 고정되게 되는 것이다.
+ 자형 결합부재(30)는 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22)와 면접하게 되는데, + 자형 결합부재(30)와 상부 플레이트(21) 및 하부 플레이트(22) 추가로 용접하여 결합하도록 할 수 있다.
상기와 같이, 다이아프램(20)과 강재 보와의 연결부인 + 자형 결합부재(30)를 별도로 제작하여 결합할 수 있지만, 도 3에서와 같이, 다이아프램(20)과 강재 보와의 연결부를 일체로 제작할 수도 있다.
도 3은 상기 도 1의 또 다른 실시 예를 도시한 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다. 편의를 위하여 도 3a에서는 도 1a에서 도시된 띠철근(60) 및 수직근(70)의 도시는 생략하기로 한다.
도 3a와 도 3b에서와 같이, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 각 변의 중앙부는 외측으로 일정길이 연장되어 상부 결합부(215) 및 하부 결합부(225)를 형성하고, 상부 결합부(215)와 하부 결합부(225)의 폭방향 중앙부를 수직으로 결합하도록 수직 결합판(25)이 형성되도록 한다.
상부 결합부(215), 하부 결합부(225) 및 수직 결합판(25)으로 이루어지는 단면은 강재 보의 단면과 동일한 H형 단면으로 형성되어 강재 보의 접합이 용이하게 되는 것이다.
또한, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)가 수직 결합판(25)에 의하여 일정 간격을 유지한 채 결합되어 있기 때문에, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22) 간의 이격 거리를 별도로 조절하여 설치할 필요가 없는 것이다.
도 4는 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥의 제2 실시 예의 사시도 및 다이아프램의 분해 사시도이다. 편의를 위하여 도 4a에서는 도 1a에서 도시된 띠철근(60) 및 수직근(70)의 도시는 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예는 도 4a에 도시된 바와 같이, 대형 기둥의 경우에 나사산 철근(10)을 8각형의 각 모서리에 배치되는 형상으로 8개의 나사산 철근(10)을 구성하도록 도시하였으나, 기둥의 형태 크기 등에 따라 나사산 철근(10)의 개수를 다양하게 구성할 수 있다.
강재 보가 연결되는 보 연결부에 강재보와 동일한 H형 단면을 갖는 + 자형 결합부재(41)를 고정하고, + 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 이웃하는 나사산 철근(10)을 2개씩 각각 연결하는 결합판(42)이 구성되어 복수개의 나사산 철근(10)을 상호 연결하여 나사산 철근(10)의 수직도를 유지하면서 다이아프램(40)의 측면에 강재보의 결합을 용이하게 한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, + 자형 결합부재(41)는 H형 단면을 갖는 강재 보와 동일한 단면을 갖도록 상부 플랜지(411)와, 상부 플랜지(411)에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지(411)와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지(412) 및, 상부 플랜지와 하부 플랜지(412)의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브(413)로 이루어지며, 상부 플랜지(411)와 하부 플랜지(412)는 + 자 평면 형상을 갖도록 형성된다.
이와 같이 + 자형 결합부재(41)는 + 자 평면 형상을 갖도록 형성되고 중심이 기둥의 중심과 일치되면, + 자형 결합부재(41)의 각 단부는 나사산 철근(10)의 외측으로 돌출되어 형성되기 때문에, 돌출되는 + 자형 결합부재(41)의 단부에 강재 보의 접합이 용이하게 되는 것이다.
즉, + 자형 결합부재(41)는 보 연결부에 위치하도록 나사산 철근(10)의 일정 높이에 위치하며, + 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 각각 복수개의 결합판(42)이 분할형 너트(50)로 고정되게 되는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 8개의 나사산 철근(10)이 구성되는 경우에는 결합판(42)이 8각의 형상을 이루도록 형성되며, 나사산 철근(10)이 4개가 구성되는 경우에는 4각의 형상을 이루는 등 나사산 철근(10)의 구성 개수에 따라 형태가 달라질 수 있다.
결합판(42)은 판 형상으로 양측 단부에 결합공(421)이 통공되어 형성되며, 각각의 결합공(421)에 이웃하는 나사산 철근(10)이 각각 삽입되어 고정되도록 한다. 즉, 결합판으로 인접하는 나사산 철근(10)이 각각 연결되도록 하는 것이다. 이때, + 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 각각 배치되는 복수개의 결합판(42)은 상부 플랜지(411) 및 하부 플랜지(412)와 면접하게 되는데, 면접부위를 용접하여 결합하도록 할 수 있다.
+ 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 각각 배치되는 복수개의 결합판(42)은 나사산 철근(10)에 결합판(42)을 하나씩 끼우면서 결합하도록 할 수도 있다.
결합판(42)은 상기와 같이, 복수개를 하나씩 나사산 철근(10)에 끼워 결합할 수도 있으며, 복수개의 결합판(42)을 일체로 성형하여 하나의 판 형태로 만들어 사용할 수도 있다.
도 5는 상기 도 4의 다른 실시 예의 다이아프램의 분해 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도 4의 복수개의 결합판(42)을 일체로 형성한 형태의 일체형 결합판(43)을 + 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 각각 배치되도록 나사산 철근(10)에 끼워 결합할 수도 있다.
즉, 도 4에서의 복수개의 결합판(42)을 상호 용접하여 하나의 판형태로 형성하여 나사산 철근(10)에 끼우도록 하거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 결합판(42)이 이루는 형태를 하나의 판 형태로 일체로 형성하여 + 자형 결합부재(41)의 상부와 하부에 각각 배치되도록 나사산 철근(10)에 끼워 결합할 수도 있다.
일체형 결합판(43)은 나사산 철근(10)이 형성하는 다각형의 각 변이 이루는 형상과 동일한 띠 모양의 일정 두께를 갖는 판형상으로 형성되는데, 도시된 실시예에서는 8각형을 이루도록 형성되며, 나사산 철근(10)이 4개가 구성될 경우에는 4각형을 이루도록 형성된다.
또한, 나사산 철근(10)과의 결합시 나사산 철근(10)이 관통하는 부분인 일체형 결합판(43)의 각 모서리부분에는 결합공(431)이 통공되어 형성되도록 하여, 나사산 철근(10)이 관통하여 결합될 수 있도록 한다.
분할된 복수개의 결합판(42)의 결합과 마찬가지로, 일체형 결합판(43)은 결합공(431)에 나사산 철근(10)이 관통하고 분할형 너트(50)로 나사산 철근(10)에 고정되도록 한다.
띠철근(60)은 도시되지는 않았지만, 도 1a에서와 같이, 나사산 철근(10)들의 외측을 감싸도록 나사산 철근(10)의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되도록 할 수 있으며, 나사산 철근(10)과 나사산 철근(10)의 사이에 수직으로 배치되며 폭방향의 일정간격으로 배치되어 띠철근(60)에 결합되는 수직근(70)이 추가로 구성되도록 할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 사용되는 분할형 너트의 분해 사시도이다.
도 6에서와 같이, 분할형 너트(50)는 너트가 이분된 형상으로 하프 너트(51)(52)가 형성되며, 하프 너트(51)(52)의 양단부는 외측으로 돌출하여 각각 볼트삽입공(512)(522)이 통공되는 플랜지(511)(521)가 형성되며, 플랜지(511)(521)를 겹쳐 볼트삽입공(512)(522)에 볼트(53)를 삽입하여 결합되도록 형성할 수 있다.
즉, 일반 너트가 이분된 형상으로 하프 너트(51)(52)가 형성되며, 하프 너트(51)(52)의 각 단부에서 외측으로 돌출하도록 플랜지(511)(521)가 형성되는데, 플랜지(511)(521)는 면접하도록 형성된다. 또한 플랜지(511)(521)에는 일직선으로 관통하여 볼트삽입공(512)(522)이 형성되도록 하여, 볼트(53)를 볼트삽입공(512)(522)에 관통하여 고정시켜 플랜지(511)(521)를 결합함으로써, 하프 너트(51)(52)를 상호 결합하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥은 대구경의 나사산 철근과 다이아프램을 이용하여 철근 선조립 기둥으로 제작하여 용이하게 철근콘크리트 기둥을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 철골보 또는 철근콘크리트 보의 접합을 용이한 효과가 있으며, 나사산 철근과 분할형 너트를 이용하여 다이아프램을 고정 설치하기 때문에, 선조립 및 현장조립이 모두 가능할 뿐만 아니라 수직오차 발생시에도 분할형 너트의 위치를 조절하는 것만으로 용이하게 수직오차의 수정이 가능한 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 철근 선조립 기둥
10 : 나사산 철근
20 : 다이아프램
21 : 상부 플레이트
22 : 하부 플레이트
30 : + 자형 결합부재
40 : 다이아프램
41 : + 자형 결합부재
42 : 결합판
43 : 일체형 결합판
50 : 분할형 너트
51, 52 : 하프 너트
53 : 볼트
60 : 띠철근
70 : 수직근

Claims (9)

  1. 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며 외주연에 나사산이 형성되는 나사산 철근(10)과;
    판형상으로 나사산 철근(10)과 대응하는 숫자로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공(213)이 통공되어 형성되는 결합부(212)가 구성되어 나사산 철근(10)에 결합공(213)이 끼워져 나사산 철근(10)의 일정 높이에 이분되어 나사산 철근(10)의 양측에서 결합되는 분할형 너트(50)로 고정되는 상부 플레이트(21)와,
    상부 플레이트(21)와 동일한 형상의 판형상으로 외측단부에서 각각 외측으로 돌출하여 결합공(223)이 통공되어 형성되는 결합부(222)가 구성되고 상부 플레이트(21)에서 일정 간격 하부로 이격되도록 나사산 철근(10)에 결합공(223)이 끼워지며, 이분되어 나사산 철근(10)의 양측에서 결합되는 분할형 너트(50)로 고정되는 하부 플레이트(22)로 이루어지는 다이아프램(20)과;
    나사산 철근(10)들의 외측을 감싸도록 나사산 철근(10)의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되는 띠철근(60);을 포함하며,
    상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)는 중앙부에 타설공(211)(221)이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    나사산 철근(10)과 나사산 철근(10)의 사이에 수직으로 배치되며 폭 방향의 일정간격으로 배치되어 띠철근(60)에 결합되는 수직근(70)이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  4. 청구항 1에 있어서,
    H형 단면을 갖도록, + 자 평면 형상을 갖도록 형성되는 상부 플랜지(31)와, 상부 플랜지(31)에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지(31)와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지(32) 및, 상부 플랜지와 하부 플랜지(32)의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브(33)로 이루어지는 + 자형 결합부재(30)가,
    각 단부가 노출되도록 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 사이에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 각 변의 중앙부는 외측으로 일정길이 연장되어 상부 결합부(215) 및 하부 결합부(225)를 형성하고, 상부 결합부(215)와 하부 결합부(225)의 폭방향 중앙부를 수직으로 결합하도록 수직 결합판(25)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  6. 청구항 1에 있어서,
    분할형 너트(50)는 너트가 이분된 형상으로 하프 너트(51)(52)가 형성되며, 하프 너트(51)(52)의 양단부는 외측으로 돌출하여 각각 볼트삽입공(512)(522)이 통공되는 플랜지(511)(521)가 형성되며, 플랜지(511)(521)를 겹쳐 볼트삽입공(512)(522)에 볼트(53)를 삽입하여 결합하는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  7. 기둥의 주근 역할을 하도록 각각 서로 이격되어 수직으로 배치되며 외주연에 나사산이 형성되는 나사산 철근(10)과;
    H형 단면을 갖도록, + 자 평면 형상을 갖도록 형성되는 상부 플랜지(411)와, 상부 플랜지(411)에서 하부로 평행하게 이격되며 상부 플랜지(411)와 동일한 형상으로 형성되는 하부 플랜지(412) 및 상부 플랜지와 하부 플랜지(412)의 폭방향 중앙부를 수직으로 연결하는 웨브(413)로 이루어지며 각 단부가 노출되도록 나사산 철근(10)의 일정높이에 위치하는 + 자형 결합부재(41)와,
    + 자형 결합부재(41)의 상부 플랜지(411)의 상부와 하부 플랜지(412)의 하부면에는 각각,
    일정 길이를 갖는 판형상으로 양측단부에 관통하여 결합공(421)이 통공되어 형성되며 이웃하는 나사산 철근(10)을 2개씩 각각 연결하도록 결합공(421)에 나사산 철근(10)이 관통하여 이분되어 나사산 철근(10)의 양측에서 결합되는 분할형 너트(50)로 나사산 철근(10)에 고정되는 복수개의 결합판(42) 또는
    나사산 철근(10)이 형성하는 다각형의 각 변이 이루는 형상과 동일한 띠 모양의 일정 두께를 갖는 판형상으로 나사산 철근(10)이 관통하는 부분에 결합공(431)이 통공되어 형성되어 결합공(431)에 나사산 철근(10)이 관통하여 분할형 너트(50)로 나사산 철근(10)에 고정되는 일체형 결합판(43)이 구성되는 다이아프램(40)과;
    나사산 철근(10)들의 외측을 감싸도록 나사산 철근(10)의 높이 방향의 일정 간격마다 수평으로 결합되는 띠철근(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  8. 청구항 7에 있어서,
    나사산 철근(10)과 나사산 철근(10)의 사이에 수직으로 배치되며 폭방향의 일정간격으로 배치되어 띠철근(60)에 결합되는 수직근(70)이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
  9. 청구항 7에 있어서,
    분할형 너트(50)는 너트가 이분된 형상으로 하프 너트(51)(52)가 형성되며, 하프 너트(51)(52)의 양단부는 외측으로 돌출하여 각각 볼트삽입공(512)(522)이 통공되는 플랜지(511)(521)가 형성되며, 플랜지(511)(521)를 겹쳐 볼트삽입공(512)(522)에 볼트(53)를 삽입하여 결합하는 것을 특징으로 하는 다이아프램이 구비된 나사산 철근과 분할형 너트를 적용한 철근 선조립 기둥.
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