KR101638155B1 - 박스형 부재를 활용한 앵커접합부 - Google Patents

박스형 부재를 활용한 앵커접합부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 앵커접합구조에 관한 것으로, PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태의 박스형 부재, 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트, 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함함으로써, PC 부재와 건물 구조물간의 견고한 접합부를 시공할 수 있다.

Description

박스형 부재를 활용한 앵커접합부 {Anchor connector by using cube}
본 발명은 박스형 부재를 활용한 앵커접합구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 건물 구조물과의 앵커접합에 이용되는 앵커볼트가 박스형 부재 내부에서 너트와 체결되는 앵커접합구조 및 앵커접합방법에 관한 것이다.
리모델링 구조변경 공법은 기존 구조물로 현행 구조설계기준을 만족할 수 없을 때 시행된다. 철근콘크리트 건물일 경우 프리캐스트 콘크리트 보강재가 효과적으로 사용될 수 있다. 이 경우 보강 PC부재와 기존 RC부재 사이에 견고한 강접합부가 필요하다. RC면에 천공을 하고 앵커 볼트를 철판을 가로질러 설치하고, 에폭시 등을 주입하여 마무리하는 기존의 철판 앵커공법은 앵커 볼트가 RC기둥 측면으로 접합되므로 앵커볼트 정착력이 저감될 수 있고, 철판과 앵커가 노출되어 페인트등 유지 관리비용이 필요하고, 앵커 정착과정이 복잡한 문제점이 있다.
한국공개특허 "접합볼트, 앵커 및 접합볼트와 앵커를 이용한 결합공법(10-2009-0041079)"
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 건물 구조물과의 앵커접합에 이용되는 앵커볼트가 박스형 부재 내부에서 너트와 체결되는 앵커접합구조를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 건물 구조물과의 앵커접합에 이용되는 앵커볼트가 박스형 부재 내부에서 너트와 체결되는 앵커접합방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여, PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태의 박스형 부재; 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트; 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함하는 앵커접합구조를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 박스형 부재는, 일면이 PC 부재의 내부철근에 연결되는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 박스형 부재는, 측면 중 한 개의 면 또는 마주보는 두 개의 면이 개방되어 있을 수 있고, 상기 박스형 부재는, 철재 부재인 것을 특징으로 하는 앵커접합구조일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 앵커볼트와 너트가 체결된 후, 상기 박스형 부재의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채우는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 너트는, 요구되는 토크강도에 따라 앵커볼트와 체결되는 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, PC 부재와 건물 구조물을 연결 접합하는 앵커접합방법에 있어서, 건물 구조물에 앵커볼트를 관통할 앵커홀을 천공하는 단계; 박스형 부재의 다수의 통공이 구비된 면이 상기 건물 구조물에 접합하도록 PC 부재를 상기 건물 구조물에 설치하는 단계; 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물의 앵커홀에 앵커볼트를 삽입하는 단계; 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 너트를 체결하는 단계를 포함하고, 상기 박스형 부재는, 상기 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태의 부재인 것을 특징으로 하는 앵커접합방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 모재의 중앙부에 앵커링을 하므로써 더 견고한 접합부를 시공할 수 있다. 또한, 시공이 간단하여 보강 PC의 설치시간을 단축할 수 있다. 나아가, 시공 후 유지관리 비용이 요구되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조가 설치된 PC 부재이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 실시예에 따른 앵커접합구조를 이용하여 건물 구조물과 PC 부재를 앵커접합한 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합방법의 흐름도이다.
도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 앵커접합방법의 흐름도이다.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조는 PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태의 박스형 부재, 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트, 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조는 PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 박스형 부재(110), 앵커볼트(120), 및 너트(130)로 구성된다.
박스형 부재(110)는 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태로 구현된다.
보다 구체적으로, 박스형 부재(110)는 직육면체 형태로 구현되고, 건물 구조물과 앵커접합이 이루어지도록 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비된다. 상기 구비된 통공은 앵커볼트(120)가 관통하는데 이용된다. 상기 앵커볼트(120)를 박스형 부재(110) 내부에서 너트와 체결하기 위하여, 박스형 부재(110)의 내부를 빈 공간으로 형성한다. 또한, 박스형 부재(110) 내부에서 앵커볼트(120)와 너트(130)를 체결하기 위하여, 측면이 개방되어 있다. 박스형 부재(110)는 측면 중 한 개의 면 또는 마주보는 두 개의 면이 개방되어 있을 수 있다. 상기 개방된 측면을 통해 작업자 상기 앵커볼트(120)와 너트(130)를 체결한다. 개방되는 측면은 마감의 용이성을 위하여 측면 중 한 개의 면만 개방될 수도 있고, 앵커볼트(120)와 너트(130)의 체결 용이성을 위하여 측면 중 마주보는 두 개의 면을 개방할 수도 있다.
박스형 부재(110)는 일면이 PC 부재의 내부철근에 연결될 수 있다. 박스형 부재(110)가 PC 부재와 일체화 되도록 상기 다수의 통공이 구비된 면과 마주보는 면이 PC 부재의 내부철근에 연결될 수 있다. 또는 다른 면이 PC 부재의 내부철근과 연결될 수도 있다. PC 부재를 제작할 시, 박스형 부재(110)와 PC 부재의 내부철근이 결합된 형태로 제작될 수 있고, 박스형 부재(110)와 PC 부재의 내부철근을 용접하여 연결할 수 있다.
박스형 부재(110)는 철재 부재로 형성될 수 있다. 또는 건물 결합에 사용되는 박스형태를 유지할 수 있는 다른 부재들을 사용할 수도 있다.
박스형 부재(110)는 내부의 빈 공간을 지지하는 내부지지부가 구비될 수 있다. 상기 통공을 격리시키는 형태로 내부지지부가 구비될 수 있다. 세로 또는 가로로 구비될 수 있고, 십자가 형태로 구비될 수도 있다.
앵커볼트(120)는 박스형 부재(110) 일면에 구비된 통공을 관통하여 건물 구조물에 삽입된다.
보다 구체적으로, 앵커볼트(120)는 박스형 부재에 구비된 통공을 관통하여 건물 구조물에 삽입됨으로써 앵커접합을 이루어지도록 한다. 앵커볼트(120)는 건물 구조물에 형성된 천공에 삽입되어 박스형 부재(110)와 건물 구조물을 결합한다. 앵커볼트(120)는 박스형 부재(110) 내부에 위치하는 부분에 나사산이 형성되어 너트(130)와 결합할 수 있도록 형성된다. 앵커볼트(120)의 수는 결합강도에 따라 달라질 수 있고, 2 개 또는 4 개일 수 있다.
너트(130)는 박스형 부재(110) 내부에서 앵커볼트(120)에 체결된다.
보다 구체적으로, 너트(130)는 박스형 부재(110) 내부에서 앵커볼트(120)에 형성된 나사산을 통해 체결된다. 박스형 부재(110)의 개방된 측면을 통해 작업자가 토크렌치등을 이용하여 너트(130)를 앵커볼트(120)에 체결할 수 있다.
너트(130)는 요구되는 토크강도에 따라 앵커볼트(120)와 체결되는 정도가 달라질 수 있다. 건물 구조물과 PC 부재를 접합함에 있어서, 미리 설정된 토크강도까지 너트(130)를 앵커볼트(120)와 체결할 수 있다.
앵커볼트(120)와 너트(130)가 체결된 후, 박스형 부재(110)의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채울 수 있다. 앵커볼트(120)와 너트(130)가 체결된 후에는 박스형 부재(110)의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채워 접합부를 더욱 견고하게 할 수 있고, 앵커볼트(120)와 너트(130)가 외부로 노출되는 것을 방지하여 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 시공 후, 유지관리 비용이 요구되지 않는다. 상기 콘크리트는 무수축 콘크리트를 이용할 수 있다. 상기 박스형 부재(110)의 내부를 콘크리트 등으로 채운후, 개방된 측면을 타일과 같은 마감재로 막을 수 있다. 또는 PC 부재와 동일한 재질의 부재를 이용하여 마감할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 앵커접합구조는 PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 측면이 개방된 H 형태의 박스형 부재, 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트, 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함할 수 있다.
박스형 부재의 내부에 내부지지부를 형성되어 단면이 H 형태를 갖도록 할 수 있다. 내부지지대가 형성됨으로써 더욱 견고하게 앵커접합이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 앵커접합구조는 PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서, 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 상기 통공들을 격리 시키는 내부지지부가 형성되며, 측면이 개방된 박스형 부재, 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트, 및 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함할 수 있다.
박스형 부재의 내부에 내부지지부를 형성함에 있어서, 상기 통공들을 격리시키는 형태로 내부지지부를 형성할 수 있다. 4개의 통공이 구비되는 경우, 상기 4개의 통공을 격리시키는 십자가 형태의 내부지지부를 형성할 수 있다. 통공의 수에 따라 내부지지부의 형상은 달라질 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합구조가 설치된 PC 부재이다.
건물 구조물에 설치되는 PC 부재(200)는 기존 건물 구조물의 내진 보강을 위해 설치되는 PC 부재일 수 있다. 앵커접합구조(100)는 건물 구조물과 접합하는 PC 부재 모든 면에 설치되지 않고, PC 부재(200)가 기둥과 접합하는 경우 상부와 하부에, PC 부재(200)가 보와 접합하는 경우 좌우 끝단에만 설치될 수 있다. 건물 구조물과 접합하는 PC 부재(200)의 면과 앵커접합구조(100)의 면에 단차가 없도록 PC 부재를 제작할 수 있다. 박스형 부재(110)의 개방된 측면은 설치가 완료된 후, PC 부재의 외장재와 동일한 부재로 마감처리할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 박스형 부재를 측면에서 본 측면도이고, 도 2c 내지 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박스형 부재이다. 박스형 부재의 내부 빈공간에 내부지지부를 구비하여 박스형 부재의 지지강도를 높일 수 있다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 실시예에 따른 앵커접합구조를 이용하여 건물 구조물과 PC 부재를 앵커접합한 것을 도시한 것이다.
도 3a와 같이, RC 부재인 건물 구조물(300)에 앵커볼트(120)를 삽입할 천공을 형성하고, 박스형 부재(110)에 구비된 다수의 통공을 관통하여 앵커볼트(120)를 건물 구조물(300)과 삽입하여 PC 부재(200)와 건물 구조물(300)과 접합시킨다. 그리고, 박스형 부재(110) 내부에서 앵커볼트(120)와 너트(130)를 결합함으로써 견고하게 건물 구조물(300)과 PC 부재(200)를 앵커접합한다. 박스형 부재(110)는 PC 부재의 내부철근(210)과 연결될 수 있다.
내부철근(210)은 도 3a고 같이, "ㄴ" 또는 "U" 형태로 형성되어 박스형 부재(110) 일면과 접합되는 부분이 많도록 할 수 있다.
도3b와 같이 박스형 부재의 일면 이상에 다수의 헤드철근(310)을 용접하여 돌출시켜 PC 부재(200)에 고정할 수 있다. 헤드철근을 이용함으로써 뽑힘하중 등에 대하여 저항하는 정착력을 증가시킬 수 있다.도 3c는 박스형 부재에 내부지지부가 형성된 앵커접합구조를 도시한 것으로, 내부지지대를 한 방향으로만 형성하여 H 형태로 형성되거나, 모든 통공을 격리시키는 형태로 형성될 수 있다. 내부지지부를 통해 박스형 부재의 강도를 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커접합방법의 흐름도이다.
410 단계는 건물 구조물에 앵커볼트를 관통할 앵커홀을 천공하는 단계이다.
보다 구체적으로, 건물구조물과 PC 부재를 앵커접합하기 위하여, 건물 구조물에 앵커볼트를 관통할 앵커홀을 천공한다.
420 단계는 박스형 부재의 다수의 통공이 구비된 면이 상기 건물 구조물에 접합하도록 PC 부재를 상기 건물 구조물에 설치하는 단계이다.
보다 구체적으로, 박스형 부재는 건물 구조물과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 내부가 비어있고 측면이 개방된 직육면체 형태이다. 상기 박스형 부재는 일면이 상기 PC 부재의 내부철근에 연결될 수 있다. 상기 박스형 부재는 PC 부재를 제작시, PC 부재의 내부철근과 연결되어 함께 제작될 수 있다. 상기 다수의 통공은 앵커볼트가 관통하기 위한 통공으로 상기 다수의 통공이 구비된 면이 건물 구조물과 접합하도록 PC 부재를 상기 건물 구조물에 설치한다.
430 단계는 상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물의 앵커홀에 앵커볼트를 삽입하는 단계이다.
보다 구체적으로, 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물의 앵커홀에 앵커볼트를 삽입한다.
440 단계는 상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 너트를 체결하는 단계이다.
보다 구체적으로, 상기 박스형 부재는 측면 중 한 개의 면 또는 마주보는 두 개의 면이 개방되어 있을 수 있다. 상기 개방된 측면을 통해 상기 앵커볼트에 너트를 체결한다. 상기 너트는 요구되는 토크강도에 따라 앵커볼트와 체결되는 정도가 달라질 수 있다.
상기 앵커접합방법에 대한 다른 상세한 설명은 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 앵커접합방법의 흐름도이다.
510 단계는 상기 앵커볼트와 너트를 체결한 후, 상기 박스형 부재의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채우는 단계이다.
보다 구체적으로, 앵커볼트와 너트를 체결한 후, 박스형 부재의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채움으로써 더욱 견고하게 접합되도록 한다. 또한, 앵커볼트와 너트의 외부노출을 방지한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
610 단계는 상기 앵커볼트와 너트를 체결한 후, 상기 박스형 부재의 개방된 측면을 타일로 막는 단계이다.
보다 구체적으로, 앵커볼트와 너트를 체결한 후, 상기 박스형 부재의 개방된 측면을 타일로 마감한다. 타일 또는 PC 부재의 외장재와 동일한 재료로 막을 수 있다. 박스형 부재의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채운 이후, 개방되었던 측면을 타일로 마감할 수 있다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 앵커접합구조에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 앵커접합구조
110: 박스형 부재
120: 앵커볼트
130: 너트
200: PC 부재
300: 건물 구조물

Claims (16)

  1. PC 부재와 건물 구조물과의 앵커접합구조에 있어서,
    건물 구조물의 기둥과 접합하는 면에 다수의 통공이 구비되고, 상기 통공들을 격리시키는 내부지지부가 형성되며, 측면이 개방된 직육면체 형태의 박스형 부재;
    상기 박스형 부재 일면에 구비된 통공을 관통하여 상기 건물 구조물에 삽입되는 앵커볼트; 및
    상기 박스형 부재 내부에서 상기 앵커볼트에 체결되는 너트를 포함하고,
    상기 박스형 부재는,
    상기 PC 부재 내부를 향하는 일면 이상에 다수의 헤드철근을 용접하여 돌출시킴으로써 상기 헤드철근의 뽑힘 하중에 대한 저항력을 통해 상기 PC 부재에 고정되며,
    상기 박스형 부재의 통공이 상기 기둥을 향한 방향으로만 형성되도록 상기 PC 부재의 상부와 하부에 설치되고, 상기 앵커볼트도 기둥방향으로만 형성되는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박스형 부재는,
    측면 중 한 개의 면 또는 마주보는 두 개의 면이 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 박스형 부재는,
    철재 부재인 것을 특징으로 하는 앵커접합구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커볼트와 너트가 체결된 후,
    상기 박스형 부재의 내부를 콘크리트 또는 모르타르로 채우는 것을 특징으로 하는 앵커접합구조.

  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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