KR102227837B1 - 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치 - Google Patents
조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 실질적으로 평탄하고 서로 마주하여 평행하게 배치된 적어도 2개의 측벽, 그리고 적어도 부분적으로 단면에서 원뿔로 수렴하는 적어도 2개의 측벽을 가지고, 적어도 접근 개구를 통해 외부로부터 접근 가능한 수용 공간, 그리고 바람직하게는 수용 공간 내로 개방되고 체결 장치의 삽입을 위한 통로 개구로서 제공되는 서로 마주하여 배치된 추가적인 통로 섹션을 가지며, 실질적으로 쉘 형상(shell-shaped)으로 형성되고, 통로 섹션은 평탄한 측벽에 형성되고 접근 개구에 마주하는 장력 고정 장치의 베이스에 배치되어 형성되는 적어도 하나의 삽입 개구를 가지며, 어댑터는 장력 고정 장치의 수용 공간에 배치되고 적어도 부분적으로 볼록한(convex), 바람직하게는 배럴 형상(barrel-shaped)으로 형성되는 장력 고정 장치의 베이스와 마주하는 그것의 면에 있으므로, 장력 고정 장치와 어댑터 사이에 확실한 맞춤이 적어도 부분적으로 발생하고 어댑터는 접근 개구와 마주하는 그것의 면에 적어도 부분적으로 평탄한 베어링 면을 가지며, 어댑터는 체결 장치의 삽입을 위해 장력 고정 장치의 삽입 개구에 마주하여 배치되는 개구를 가지는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 본 발명에 따른 장력 고정 장치, 적어도 하나의 앵커, 바람직하게는 피그테일 앵커 및 적어도 세 개의 체결 장치를 가지는 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 건설 키트에 관한 것으로서, 평탄한 측벽의 통로 섹션 내의 체결 장치의 길이 방향 축은 서로 실질적으로 평행하게 연장되고, 어댑터의 개구에서 체결 장치의 길이 방향 축은 그것에 실질적으로 수직하도록 연장된다.
Description
본 발명은 조립식 콘크리트 요소(elements)를 결합하기 위한 어댑터뿐만 아니라 어댑터를 가지는 본 발명에 따른 적어도 하나의 장력 고정 장치를 포함하는 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 건설 키트에 관한 것이다.
건설 현장에서 서로 결합된 조립식 콘크리트 요소의 사용은 새로운 건물의 건설에 유리한 것으로 입증되었다. 이 기술로 건물이 빠르고 저렴한 비용으로 건설될 수 있다. 콘크리트 요소의 연결부에 대한 요구가 높다. 연결부는 첫째, 신속하고 저렴하게 만들어져야 한다. 둘째, 연결부는 높은 장기간의 하중을 견딜 수 있어야 한다. 예를 들어, WO 2013/131530 A1에 기술된 것와 같은 장력 고정 장치를 사용하여 콘크리트 요소들을 결합하는 것이 수행된다. 이러한 장력 고정 장치를 사용하여, 콘크리트 요소가 건설 현장에서 빠르고 확실하게 결합될 수 있다.
장력 고정 장치는 여러 가지 방법으로 사용될 수 있지만, 장력 고정 장치가 사용될 수 없는 설치 상황이 있다.
본 발명의 목적은 보다 보편적으로 사용될 수 있어서 더욱 짧은 시간에 심지어 비용면에서 보다 효율적으로 빌딩이 건설될 수 있는 장력 고정 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 장력 고정 장치를 구비한 건설 키트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 목적은 실질적으로 평탄하고 서로 마주하여 평행하게 배치된 적어도 2개의 측벽, 그리고 적어도 부분적으로 단면에서 원뿔로 수렴하는 적어도 2개의 측벽을 가지고, 적어도 접근 개구를 통해 외부로부터 접근 가능한 수용 공간, 그리고 바람직하게는 수용 공간 내로 개방되고 체결 장치의 삽입을 위한 통로 개구로서 제공되는 서로 마주하여 배치된 추가적인 통로 섹션을 가지며, 실질적으로 쉘 형상(shell-shaped)으로 형성된 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치에 의해 만족되며, 통로 섹션은 평탄한 측벽에 형성되고 접근 개구에 마주하는 장력 고정 장치의 베이스에 배치되어 형성되는 적어도 하나의 삽입 개구를 가지고, 어댑터는 장력 고정 장치의 수용 공간에 배치되고 적어도 부분적으로 볼록한(convex), 바람직하게는 배럴 형상(barrel-shaped)으로 형성되는 장력 고정 장치의 베이스와 마주하는 그것의 면에 있으므로, 장력 고정 장치와 어댑터 사이에 확실한 맞춤이 적어도 부분적으로 발생하고 어댑터는 접근 개구와 마주하는 그것의 면에 적어도 부분적으로 평탄한 베어링 면을 가지며, 어댑터는 체결 장치의 삽입을 위해 장력 고정 장치의 삽입 개구에 마주하여 배치되는 개구를 가진다.
WO 2013/131530 A1에 나타난 장력 고정 장치는 평탄한 측벽에 형성되고 체결 장치가 삽입 될 수 있는 2개의 통로 섹션을 가진다. 장력 고정 장치(1)의 베이스에 있는 삽입 개구는 추가 체결 장치의 삽입을 위해 사용되지 않는다. 이러한 삽입 개구는 수용 공간(2)으로의 접근을 용이하게 하기 위하여 사용되며, 이에 의해 장력 고정 장치의 설치가 용이해진다. 또한, 이 삽입 개구를 통해 장력 고정 장치의 무게를 줄일 수 있다. 본 발명의 어댑터를 가지고, 장력 고정 장치의 베이스에 있는 삽입 개구 또한 체결 장치를 삽입하는데 사용될 수 있다. 이 체결 장치는 통로 섹션을 통해 평탄한 측벽에 삽입되는 체결 장치에 대해 실질적으로 수직으로 연장된다. 이러한 방식으로, 트러스 연결이 만들어지고 장력 고정 장치가 보다 보편적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 서로 직각으로 배치된 조립식 콘크리트 요소를 신속하고 확실하게 결합하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 연결에 지금까지 사용되어 온 복잡한 구조가 더 이상 필요하지 않으므로, 시간과 비용이 절약될 수 있다.
장력 고정 장치는 바람직하게는400 N/mm2 내지 800 N/mm2, 바람직하게는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2, 특히 바람직하게는 500 N/mm2 내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가지기 때문에, 연결부는 매우 높은 힘을 흡수하고 전달할 수 있다. 이는 예를 들어, 지진 지역의 구조물 및 이와 관련된 진동 요구의 사용에 유리하다.
만약 어댑터가 바람직하게는400 N/mm2 내지 800 N/mm2, 바람직하게는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2, 특히 바람직하게는 500 N/mm2 내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가진다면, 연결부는 심지어 더 높은 힘을 흡수하고 전달할 수 있다. 이러한 방식으로, 구조물의 안전이 보장될 수 있다. 특히 지진 지역의 건물 안정성에 대한 요구가 높다. 높은 강도와 인성(toughness)을 가지는 재료를 사용함으로써, 연결부는 높은 힘을 흡수하고 전달할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 원뿔형 수렴 측벽은 단면이 V-자형 또는 U-자형이 되도록 서로 연결될 수 있다. 통로 섹션은 바람직하게는 90°로 오프셋(offset)되고 슬롯 및/또는 길쭉한 구멍(elongated hole)으로 디자인될 수 있고, 통로 섹션 중 하나는 바람직하게 슬롯으로 디자인될 수 있으며 통로 섹션 중 다른 하나는 가늘고 긴 구멍 및/또는 적어도 일 측면상에서 개방될 수 있고 바람직하게는 접근 개구에 대해 개방될 수 있는 슬롯으로 디자인될 수 있다. 조립식 콘크리트 요소의 조립은 통로 섹션의 배치뿐만 아니라 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 특별한 형상에 의해 여전히 더 단순화될 수 있다. 특히, 조립식 콘크리트 요소의 조립 중에 통로 섹션의 디자인 및 배치로 다양한 조건이 고려될 수 있으며, 어댑터를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치가 다양한 상황에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 장력 고정 장치는 이러한 방식으로 더욱 보편적으로 사용될 수 있으며, 비용 및 시간을 추가로 절약할 수 있도록 한다.
장력 고정 장치 및/또는 어댑터가 적어도 부분적으로 어닐링된(annealing) 주철 또는 구정상의(spherulitic) 흑연 주철로 만들어지는 것이 유리할 수 있다. 어닐링된 주철로 구현될 때, 장력 고정 장치의 강도(strength) 및 경도(hardness)가 설치 상황에 최적으로 맞춰질 수 있다. 어닐링된 주철은 특히 얇은 벽이 있는 요소에 대해, 인성 및 경도를 적절하게 조정할 수 있다. 구정상의 흑연 주철로 구현될 때, 어떠한 추가적인 어닐링 공정을 사용하지 않고도 높은 강도의 장력 고정 장치가 얻어질 수 있다. 또한, 구정상의 흑연 주철을 사용함으로써 저렴한 비용의 실행이 가능하다.
장력 고정 장치 및 어댑터가 동일한 인장 강도를 나타내고 및/또는 동일한 재료로 제조되는 것이 유리할 수 있다. 높은 인장 강도를 가진 재료를 사용함으로써, 연결부의 높은 안정성이 가능하다.
다른 바람직한 실시예에서, 어댑터의 개구는 길쭉한 구멍 또는 슬롯일 수 있다. 따라서, 체결 장치는 장력 고정 장치에 보다 쉽게 부착될 수 있다.
또한, 어댑터의 개구의 개구 면적이 장력 고정 장치의 베이스에 있는 삽입 개구의 개구 면적보다 작은 것이 유리할 수 있다. 장력 고정 장치의 베이스에 있는 개구의 더 큰 개구 면적 때문에, 체결 장치는 개구를 통해 더욱 쉽게 통과될 수 있다. 체결 장치는 특히 상이한 각도로 삽입될 수 있다. 장력 고정 장치의 베이스와 마주하는 어댑터의 면의 볼록한(convex), 바람직하게는 배럴 형상(barrel-shaped)의 구성으로 인해, 어댑터는 장력 고정 장치 내에서 이동될 수 있고, 체결 장치가 어댑터의 개구에 보다 쉽게 삽입될 수 있도록 허용 오차를 보상할 수 있다. 어댑터의 개구의 개구 면적이 장력 고정 장치의 베이스에 있는 접근 개구의 개구 면적보다 작다는 사실 때문에, 체결 장치는 장력 고정 장치에 보다 쉽게 삽입될 수 있고 장력 고정 장치에서 체결 장치의 확실한 잠금이 동시에 이루어진다.
또한, 어댑터의 개구의 길이 방향 축을 어댑터의 만곡부의 길이 방향 축에 평행하게 연장하는 것이 유리한 것으로 드러났다. 이러한 방식으로 장력 고정 장치 내의 어댑터의 이동성이 더욱 커질 수 있다. 체결 장치가 특정 각도로 장력 고정 장치에 삽입되면, 어댑터의 특정 형상으로 인해 어댑터의 개구가 이 각도로 조정됨으로써 체결 장치가 어댑터의 개구 내로 용이하게 삽입될 수 있다. 또한 어댑터는 부착 중에 스스로 자동으로 중심에 위치한다.
어댑터가 접근 개구를 향하는 면 상에 적어도 하나의 홀딩 장치(holding device)를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 어댑터는 홀딩 장치를 이용하여 장력 고정 장치에 보다 쉽게 삽입되고 제거될 수 있다.
또 다른 유리한 실시예에서, 장력 고정 장치의 폭과 높이는 동일한 길이를 가질 수 있거나, 또는 폭은 바람직하게는 높이보다 적어도 15% 작을 수 있다. 이러한 방식으로, 장력 고정 장치는 콤팩트한 형상을 가지며 조립식 콘크리트 요소의 리세스(recess)에 보다 쉽게 장착될 수 있다.
또한, 원뿔형으로 수렴하는 측벽을 연결하는 굽은 영역으로부터 접근 개구까지의 장력 체결 장치의 치수의 1/3 이상이 어댑터의 높이인 것이 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 장력 고정 장치에서 어댑터의 더 나은 기반이 보장된다.
상기 목적은 또한 어댑터를 가지는 본 발명에 따른 적어도 하나의 장력 고정 장치를 포함하는 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 건설 키트에 의해 만족되고, 부분적으로 적어도 세 개의 체결 장치가 연장되며, 각각의 체결 장치는 통로 섹션 및 삽입 개구와 연관되고, 평탄한 측벽의 통로 섹션 내의 체결 장치의 길이 방향 축이 서로 실질적으로 평행하게 연장되며, 어댑터의 삽입 개구의 체결 장치의 길이 방향 축은 실질적으로 그에 수직하게 연장된다.
이 솔루션은 트러스 연결이 가능하다는 장점이 있다. 예를 들어, 서로 인접하여 배치된 2개의 조립식 콘크리트 요소가 장력 고정 장치에 의해 결합될 수 있다. 동시에, 조립식 콘크리트 요소는 동일한 각도로 배치되고 동일한 장력 고정 장치에 의해 결합될 수 있다. 허용 오차는 어댑터의 특수한 디자인으로 인해 보상될 수 있다. 예를 들어, 체결 장치가 개구에 정확히 수직으로 장력 체결 장치에 삽입되지 않고, 어떤 각도로 삽입될 때 필요하다. 이러한 방식으로, 어댑터를 구비한 본 발명에 따른 장력 고정 장치는 종래의 장력 고정 장치와 비교하여 보다 보편적으로 사용될 수 있으며, 이에 의해 시간 및 비용의 절감이 가능하다.
본 발명에 따르면, 보다 보편적으로 사용될 수 있어서 더욱 짧은 시간에 심지어 비용면에서 보다 효율적으로 빌딩이 건설될 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 이하 실시예 및 관련 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도1은 어댑터가 없는 삽입 개구를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도2는 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 평면도,
도3은 도2의 선 E-E에 따른 단면도,
도4는 도2의 선 D-D에 따른 단면도,
도5는 도2의 선 C-C에 따른 단면도,
도6은 리세스 몸체 및 피그테일 앵커를 가지는 거푸집 요소를 나타내는 도면,
도7은 원뿔형으로 수렴하는 측벽의 삽입 개구가 없고 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도8은 용접된 디자인에서 어댑터가 없는 장력 고정 장치를 나타내는 도면,
도9는 치수를 보여주기 위한 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도10은 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 위한 어댑터를 도식적으로 나타내는 도면,
도11은 어댑터가 설치된 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도12는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 평면도 및 설치되지 않은 상태의 어댑터를 나타내는 도면, 및
도13은 설치된 어댑터와 체결 장치를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 단면도이다.
도1은 어댑터가 없는 삽입 개구를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도2는 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 평면도,
도3은 도2의 선 E-E에 따른 단면도,
도4는 도2의 선 D-D에 따른 단면도,
도5는 도2의 선 C-C에 따른 단면도,
도6은 리세스 몸체 및 피그테일 앵커를 가지는 거푸집 요소를 나타내는 도면,
도7은 원뿔형으로 수렴하는 측벽의 삽입 개구가 없고 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도8은 용접된 디자인에서 어댑터가 없는 장력 고정 장치를 나타내는 도면,
도9는 치수를 보여주기 위한 어댑터가 없는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도10은 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 위한 어댑터를 도식적으로 나타내는 도면,
도11은 어댑터가 설치된 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 도식적으로 나타내는 도면,
도12는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 평면도 및 설치되지 않은 상태의 어댑터를 나타내는 도면, 및
도13은 설치된 어댑터와 체결 장치를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 단면도이다.
도1은 조립식 콘크리트 요소(10)를 결합하기 위한 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)를 도식적으로 나타내는 도면이다(도13 참조). 도1에서 알 수 있는 바와 같이, 장력 고정 장치(1)(tension lock)는 실질적으로 쉘 형상이고(shell-shaped) 접근 개구(9)를 통해 외부로부터 접근 가능한 수용 공간(2)을 가진다. 장력 고정 장치(1)는 서로 마주보도록 배치되고, 체결 장치, 예를 들어 나사(13)(도13 참조)의 삽입을 위한 수용 공간(2)내로 개방되는 2개의 통로 개구(3, 4)를 추가로 포함한다. 본 실시예에서, 통로 개구(3)는 일 측면상에서 개방되어 접근 개구(9) 내로 열리는 슬롯(slot)으로서 디자인된다. 다른 통로 개구(4)는 본 실시예에서는 길쭉한 구멍(elongated hole)으로 디자인된다. 슬롯 및 길쭉한 구멍은 대향 배치된 평탄한 측벽(7, 8)에 형성된다.
실시예에 나타난 통로 개구(3, 4)의 개수, 디자인 및 배치는 단지 예시적인 것이다. 제조 관련 허용 오차와 함께 제공된 연결 지점의 보다 효과적인 장착 및 더 양호한 보상을 위해, 장력 고정 장치(1)의 평탄한 측벽(7, 8)은 예를 들어, 슬롯 및 슬롯 및/또는 길쭉한 구멍, 또는 90°로 오프셋(offset)되는 두 개의 길쭉한 구멍이 각각 제공될 수 있다.
측벽(5, 6)은 직선형으로 각각 형성되고 단면에서 원뿔형으로 수렴한다. 측벽(5, 6)이 가장 가까이 수렴하는 단부에서, 이들은 굽은 영역(28)(도 11)에 의해 서로 결합된다.
원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 8)은 본 실시예에서는 일체로 형성되고 U-자형 단면을 가진다. 그러나, 원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 6)의 일체형으로 형성된 디자인은 단지 예시적일 뿐이다. 대안적으로, 원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 6)은 서로 결합되지 않은 개별적인 측벽으로도 디자인될 수 있다. V-자형 단면 또한 고려될 수 있다.
리세스(recess)로서 형성되는 삽입 개구(20)는 원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 6) 및 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)(도2 참조)에 제공된 중량을 감소시키기 위한 것이다. 삽입 개구(20)의 배치 및 개수는 각각의 상황에 따른다.
원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 6)으로 인해 나사 연결을 생성하기 위한 인장 도구(도시되지 않음)의 회전 운동에 대해 요구되는 간극이 주어진다.
장력 고정 장치(1)는, 적어도 부분적으로, 금속 및/또는 바람직하게는 주강(cast steel) 및/또는 강철(steel)로 제조된다. 바람직하게는, 강철은 400 N/mm2 내지 800 N/mm2, 바람직하게는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2, 특히 바람직하게는 500 N/mm2 내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가지고, 바람직하게는 비 침식 강(non-corroding steel)으로 만들어진다. 높은 하중을 지닌 주강은 인장력 및 횡력의 흡수를 보장하며, 또한 장력 고정 장치(1)의 경제적이고 저비용의 생산을 보장한다. 리세스로 간주될 수 있는, 나사 연결을 위한 통로 개구(3, 4)의 기하학적 형상 및 배치로 인해 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)는 각각의 조립식 콘크리트 요소(10)(도13 참조)(prefabricated concrete elements)를 가지고 설립되는 연결부를 위해 발생하는 인장력 및 횡력을 흡수한다. 나사 연결 대신, 다른 적절한 연결도 가능하다.
도2는 장력 고정 장치(1)의 평면도이다. 도3은 삽입 개구(20)를 특히 잘 나타낸다. 도3은 삽입 개구(20)를 특히 명확히 보여준다. 도4는 길쭉한 구멍(4)을 가지는 평탄한 측벽(8)을 도시하고, 도5는 슬롯(3)을 가지는 평탄한 측벽(7)을 나타낸다. 또한, 측벽(7)의 개방 각도는 도5에서 38.8°로 주어진다. 이 각도는 예시로서만 고려되어야 하며 상황에 맞게 조정될 수 있다.
도6은 리세스 몸체(15) 및 피그테일 앵커(16)를 가지는 거푸집 요소(17)를 나타낸다.
도10은 장력 고정 장치(1)가 없는 본 발명에 따른 어댑터(23)를 도시한다.
부분적으로 장력 고정 장치(10)의 접근 개구(9)에 마주하는 그것의 면의 어댑터(23)는 평탄한 베어링 면(24)을 포함한다. 또한, 어댑터(23)는 체결 장치(13)를 삽입하기 위한 개구(25)를 포함한다. 이 개구(25)는 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)에 대향하여 배치된 설치 상태이다. 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)의 삽입 개구(20)에 마주하는 그것의 면에서, 어댑터는 적어도 부분적으로 볼록하고(convex), 바람직하게는 배럴-형상이므로(barrel-shaped), 장력 고정 장치(1)와 어댑터(23) 사이에 적어도 부분적으로 확실한 맞춤이 발생한다.
만곡부는 도 10에서 도면 부호 26으로 표시된다.
도10에 도시된 실시예에서, 어댑터(23)의 개구(25)는 길쭉한 구멍(25)이다. 대안으로, 개구(25)는 슬롯으로도 디자인될 수 있다. 도10에 도시된 개구(25)의 치수는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 상황에 따라, 개구(25)의 치수 및 그의 모양이 달라질 수 있다.
어댑터(23)의 개구(25)의 길이 방향 축은 어댑터(23)의 만곡부(26)의 길이 방향 축에 평행하게 연장된다. 따라서, 장력 고정 장치(1)의 어댑터(23)의 회전이 가능하다. 이러한 방식으로, 허용 오차가 보상될 수 있고 체결 장치(13)의 더욱 용이한 삽입이 이루어질 수 있다.
평탄한 베어링 면(24)의 코너에는, 상향으로, 즉 어댑터(23)의 설치된 상태에서 장력 고정 장치(1)의 접근 개구(9)의 방향으로 연장되는 홀딩 장치(27)(holding device)가 장착된다. 홀딩 장치(27)의 배치 및 개수는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 홀딩 장치(27)는 생략될 수도 있다. 장력 고정 장치(1) 내로의 어댑터(23)의 더욱 용이한 삽입 및 장력 고정 장치(1)로부터의 어댑터(23)의 더욱 용이한 제거는 홀딩 장치(27)에 의해 가능하다.
장력 고정 장치(1)의 폭(B)과 높이(A)가 동일한 길이를 가지거나, 또는 폭(B)이 높이(A)보다 바람직하게는 적어도 15% 작은 것이 유리한 것으로 판명되었다. 장력 고정 장치(1)의 치수가 도9에 나타나있다. 어댑터(23)의 높이(H)는 굽은 영역(28)으로부터 접근 개구(9)까지의 장력 고정 장치(1)의 치수(C)의 약 1/3 이상인 것이 바람직하다. 특히 높은 안정성이 이러한 치수를 가지고 얻어지지만, 치수는 각각의 요구에 맞게 조정될 수 있다.
도11은 조립식 콘크리트 요소(10)를 결합하기 위한 어댑터(23)를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)를 나타낸다. 장력 고정 장치(1)는 실질적으로 쉘 형상(shell-shaped)으로 형성되고 실질적으로 평탄하고 서로 평행하게 대향하여 배치되는 두 개의 측벽(7, 8)을 포함한다. 또한, 장력 고정 장치(1)는 단면에서(in a cross-sectional view) 원뿔형으로 수렴하는 두 개의 측벽(5, 6)을 포함한다. 측벽(5, 6)이 수렴하는 단부에서, 그들은 굽은 영역(28)에 의해 서로 결합된다. 수용 공간(2)은 접근 개구(9)를 통해 접근될 수 있다. 통로 섹션(3, 4)은 90°로 오프셋 된 평탄한 측벽(7, 8)에 배치된다.
측벽(5, 8)은 직선형으로 형성되고 균일한 벽 두께를 가져 단면이 U-자형이 된다.
장력 고정 장치(1)는 도11에서 보이지 않고 접근 개구(9)에 마주하는 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)에 형성된 삽입 개구(20)를 가진다. 그것의 만곡부(26)를 가지는 어댑터(23)는 적어도 수용 공간(2) 내에 위치하는 장력 고정 장치(10)의 굽은 영역(28)의 면에 적어도 부분적으로 위치한다. 잘 들어맞는 연결은 장력 고정 장치(1)와 어댑터(23) 사이에 적어도 부분적으로 주어진 방식으로 이루어진다. 예를 들어, 도13에 나타난 바와 같이 체결 장치(13)의 삽입을 위한 장력 고정 장치(10)의 베이스(21)에 있는 삽입 개구(20)에 마주하도록 어댑터(23)의 개구(25)가 배치된다. 어댑터(23)의 배럴 형상 디자인으로 인해, 어댑터는 장력 고정 장치에서 이동될 수 있고 체결 장치(13)의 삽입 방향에 적합하여, 체결 장치(13)의 보다 용이한 삽입이 가능하다. 평탄한 베어링 면(24)으로 인해, 체결 장치(13)는 잠그기가 더욱 쉽고, 예를 들어, 와셔(12)(washer)의 사용 또한 가능하다.
어댑터(23)의 개구(25)의 개구 면적은 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)의 삽입 개구(20)의 개구 면적보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 체결 장치(13)를 장착할 때 소정의 간극이 있고 장력 고정 장치(1)에서 체결 장치(13)의 확실한 부착이 동시에 가능하다.
장력 고정 장치와 마찬가지로, 어댑터(23)는 바람직하게는 400 N/mm2 내지 800 N/mm2, 바람직하게는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2, 특히 바람직하게는 500 N/mm2 내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가질 수 있다.
장력 고정 장치(1)와 어댑터(23)는 동일한 인장 강도를 가질 수 있다. 그러나, 이것이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 요구 사항에 따라, 어댑터(23)와 장력 고정 장치(1)는 서로 다른 인장 강도를 가질 수 있다. 장력 고정 장치(1) 및/또는 어댑터(23)는 적어도 부분적으로 어닐링된 주철(annealed cast iron) 또는 구정상의 흑연 주철(spherulitic graphite cast iron)로 만들어질 수 있다. 따라서 장력 고정 장치(1)와 어댑터(23)는 동일한 재질로 만들어질 수 있다. 그러나, 어댑터(23) 및 장력 고정 장치(1)가 상이한 재료로 만들어지는 것 또한 가능하다. 어닐링된 주철 또는 구정상의 흑연 철의 다른 고체 재료도 역시 가능하다.
도12는 어댑터(23)가 설치되지 않은 장력 고정 장치(1)의 평면도이다. 어댑터(23)는 장력 고정 장치(1) 옆에 도시되어 있다. 이 도면에서 어댑터(23)의 개구(25)의 개구 면적은 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)의 삽입 개구(20)의 개구 면적보다 작다는 것을 명백히 볼 수 있다.
도13은 어댑터(23)가 삽입되고 체결 장치(13)가 삽입되는 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)의 단면도를 나타낸다. 3개의 체결 장치(13) 중 2개의 길이 방향 축은 이 도면에서 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 세 번째 체결 장치(13)의 길이 방향 축은 그것에 실질적으로 수직하도록 배치된다.
단면도는 더 나은 보기를 위해 도13에 라인 그리드(line grid)로 나타나 있다.
인장 시스템으로도 지칭될 수 있는, 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 본 발명에 따른 건설 키트는, 어댑터(23) 및 적어도 하나의 앵커(anchor), 바람직하게는 피그테일 앵커(16)(pigtail anchor) 및 적어도 세 개의 체결 장치(13)를 가지는 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 포함하며, 평탄한 측벽(7, 8)의 통로 섹션(3, 4) 내의 체결 장치(13)의 길이 방향 축은 서로 실질적으로 평행하게 연장되고, 어댑터(23)의 개구(25)에서 체결 장치(13)의 길이 방향 축은 그것에 실질적으로 수직하도록 연장된다. 또한, 건설 키트는, 전술된 바와 같이, 적어도 하나의 리세스 몸체(15)를 포함할 수 있다. 피그테일 앵커(16)는 조립식 콘크리트 요소(10)에 삽입되도록 한다. 조립식 콘크리트 요소(10)들 사이의 특히 단단한 연결이 요구된다면, 건설 키트는 밀봉제(14) (sealant), 예를 들어 상기 실링 테이프(sealing tape)를 추가로 제공받을 수 있다.
이 실링 테이프(14)는 결합을 위한 조립식 콘크리트 요소(1)의 측면(18, 19)의 사이에 삽입된 조립식 콘크리트 요소(10)를 결합하기 전에 사용된다.
조립식 콘크리트 요소(10)를 결합하는 방법에 따르면, 적어도 하나의 리세스(11)를 각각 가지는 조립식 콘크리트 요소(10)는 결합될 조립식 콘크리트 요소(10)에 마주하도록 리세스(11)가 배치되는 방식으로 조립된다. 앵커, 예를 들어, 상기 피그테일 앵커(16)는 조립식 콘크리트 요소(1)에 이상적으로 삽입된다.
그 후, 어댑터(23)를 구비하는 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)는 조립식 콘크리트 요소(10)의 리세스(11)에 삽입된다. 그러면, 나사(13)는 접근 개구(9)를 통해 수용 공간(2) 내로 삽입되고, 앵커에 삽입된, 어댑터(23)의 개구(25) 및 삽입 개구(20) 뿐만 아니라 장력 고정 장치(1)의 슬롯(3) 또는 길쭉한 구멍(4)과 같은 각각의 통로 섹션(3, 4)을 통과한다. 각각의 슬롯(3) 또는 길쭉한 구멍(4), 그리고 개구(25) 뿐만 아니라 장력 고정 장치(1)의 베이스(21)의 삽입 개구(20)의 디자인으로 인하여, 제조 관련 허용 오차를 가지고 제공된 연결 지점의 효과적인 조립과 보다 나은 보상 가능성이 가능하다.
장력 고정 장치(1)는 나사(13)와 와셔(12)로 고정된다. 그에 따라, 나사(13)는 예를 들어 링 래칫 (ring ratchet) 또는 토오크 렌치 (torque wrench)를 이용하여 회전된다.
이러한 순서는 단지 예시적이며 변경될 수 있다. 예를 들어, 앵커는 공장의 조립식 콘크리트 요소에 미리 설치되어 있지는 않지만, 건설 현장에서 삽입될 수 있다.
물 및/또는 가스에 대해 불투과성 연결이 요구된다면, 결합될 조립식 콘크리트 요소(10)의 측면(18, 19) 사이에 밀봉재(14)를 삽입할 필요가 있다. 실링 테이프(14), 예를 들어 RubberElast®가 특히 장점이 있다.
본 발명은 조립식 콘크리트 요소(10) 또는 다른 적절한 재료로 제조된 유사한 구조의 요소의 영구적인 연결의 조립을 위한, 인장 장치로도 지칭될 수 있는, 장력 고정 장치(10)에 관한 것이다. 이 장력 고정 장치(1)는, 그것의 특수한 형상 및 예를 들어 나사 장치, 특히 나사와 같이 배치된 체결 장치로 인해, 클램핑(clamping) 뿐만 아니라 조립식 콘크리트 요소(10), 예를 들어 조립식 철근 콘크리트 요소의 신속하고 효율적인 조립 및 영구적인 구조적 연결을 가능하게 한다. 조립식 콘크리트 요소(10)에 각각 삽입된 나사 연결부 및 피그테일 앵커(16) 또는 앵커 슬리브(anchor sleeves)를 가지고, 장력 고정 장치(1)의 특정한 기하학적 모양은 콘크리트 요소(10) 또는 조립식 콘크리트 요소(10) 각각의 조립 및 영구적인 결합을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)는 조립식 콘크리트 요소(10)의 조립을 매우 용이하게 하고, 건설 현장에서 생산의 높은 정밀도 및 상당한 시간 절약을 보장한다.
가능한 응용 분야로는 바닥과 천장 패널, 샌드위치 엘리먼트, 이중벽 및 앵글 지지대의 강력하고 영구적인 결합이 있다.
구조적 결합 요소로서의 사용 이외에, 장력 고정 장치(1)는 주로 정적 하중 하에서 인장력 및 횡력(tensile and transverse forces)의 규칙적이고 영구적인 전달을 위해 제공된다.
인장 시스템(tensioning system)은 어댑터(23)를 구비한 본 발명에 따른 장력 고정 장치(1)로 구성된다. 체결 장치(13), 그리고 적어도 하나의 앵커(16), 예를 들어 피그테일 앵커(16)는 조립식 콘크리트 요소(10)에 삽입되도록 제공된다. 최대 50 kN 또는 100 kN의 인장력으로 로드(load)될 수 있는 두 가지 버전(version)이 가능하다. 본 명세서는 단지 예시일 뿐이다. 상황에 따라, 더욱 낮거나 더욱 높은 인장력을 가지는 버전 또한 가능하다.
특히 조립식 콘크리트 요소의 경우 공장에서 맞춤형 방식(customized manner)으로 사전 제작이 수행될 수 있다. 피그테일 앵커 또는 앵커 슬리브 각각의 정확한 위치 설정은 물론, 리세스의 형성이 자기 리세스 몸체(magnetic recess bodies)를 통해 단 한 단계로 달성된다.
실링 테이프(14), 예를 들어 RubberElast®는 조립되는 동안 조인트 부분에서 콘크리트에 단순히 가압된다. 이 실링 테이프(14)는 이상적으로 자기 접착성이 있다. 실링 테이프의 보호 스트립이 제거되고 이웃하는 콘크리트 요소(10)가 실링 테이프(14)에 대해 가압된다.
장력 고정 장치는 나사와 와셔를 이용하여 삽입되고 고정된다.
그런 다음, 나사가 래칫 또는 토크 렌치에 의해 단단히 조여진다.
인장 시스템은 도로 건설 및 지하 엔지니어링, 원예 및 조경뿐만 아니라 연안 보호 구역에서의 앵글 지지대 설치는 물론, 바닥 슬라브(floor slabs), 샤프트 섹션(shaft sections), 천장 및 벽의 연결부 그리고 많은 다른 구조적 조립식 콘크리트 요소와 같은 광범위한 적용 범위를 제공한다.
본 발명에 따른 장력 고정 장치의 장점은 조립식 콘크리트 요소(10)의 효율적이고 신속한 결합, 추가 재료 및 특수 보조재 없는 조립식 콘크리트 요소(10)의 인장에 있다. 더하여, 장력 고정 장치는 모든 승인된 앵커 시스템과 결합될 수 있고 낮은 자체 중량을 가진다. 복잡한 맞춤형 솔루션이 본 발명에 따른 장력 고정 장치를 사용하여 제공될 수 있다. 자기 기술(magnetic technique)(거푸집 요소(17)에 자기적으로 부착 가능한 리세스 몸체(15))로 인해 제조 공정에서의 정밀한 배치가 가능하다. 또한, 장력 고정 장치의 사용은 적은 노력으로 유지 보수 목적을 위해 조립식 콘크리트 요소 연결부를 검사하는 옵션을 제공한다. 결과적으로, 결합된 조립식 콘크리트 요소의 가동 연결(operational connection)이 장기간에 걸쳐 보장될 수 있다.
실링 테이프(14)의 사용, 예를 들어 RubberElast®는, 물과 가스에 대해 매우 높은 불투과성, 접착력으로 인한 매우 우수한 결합, 공구가 요구되지 않는 신속한 공정을 보장한다. 연결부는 설치 후 즉시 방수 처리된다. 또한, 실링 테이프는 저온에서도 유연하며 산(acids), 염기(base), 염(salt) 및 풍화작용(weathering)에 내성이 있다.
도8은 용접된 형태의 실시예에서의 장력 고정 장치(1)를 나타낸다. 장력 고정 장치에 작용하는 적용된 요소의 힘 및 그에 따른 하중으로 인해, 디자인은 개별 요소의 벽 두께를 변경하여 적용된다. 두 개의 원뿔형으로 수렴하는 측벽(5, 6)은 구유(trough) 모양을 형성하도록 결합된다. 장력 고정 장치는 측벽(7, 8)을 삽입하고 용접하여 생산 공정 중에 쉽게 제작될 수 있다. 측벽(7, 8)은 원뿔형 측벽(5, 6)보다 더 두꺼운 벽 두께를 가진다. 조립식 콘크리트 요소(10)를 결합하는 것에 의해, 측벽(7, 8)은 굽힘을 받게되어 전단 응력이 측벽(7, 8) 내에서 발생한다. 이 부분은 두껍게 하여 구체적으로 강화될 수 있다. 또한, 두껍게 하는 것은 용접 후 요소 응력의 발생으로 인한 변형을 방지하는 데 도움이 된다.
요약하면, 본 발명에 따른 장력 고정 장치는 비용 및 시간을 절약하는 방식으로 조립식 콘크리트 요소를 서로 결합할 수 있는 가능성을 제공한다. 장력 고정 장치 및 어댑터는 상이한 구성으로 제조될 수 있으며, 용접 디자인, 열 성형에 의한 구현, 또는 가능하게는 접착제 기술을 이용한 복합 재료로서의 구현이 유리하게 사용될 수 있다. 문제가 되는 재료는 주강 재료일 수도 있지만, 어닐링된 주철, 구정상의 흑연 주철 또는 강철, 특히 스테인리스 강, 바람직하게는 비 침식 강이 사용될 수 있다. 이러한 구성으로 향상된 내식성 뿐만 아니라 장력 고정 장치의 더 높은 기계적 강도를 얻을 수 있다. 이러한 구성으로, 본 발명에 따른 장력 고정 장치의 사용은 지진이 일어나기 쉬운 지역(earthquake-prone regions)에서도 가능하다. 조립식 콘크리트 요소를 생산하는 방법을 사용하여 상이하고 다양한 수정이 가능한 리세스 몸체의 사용이 가능하다.
어댑터의 사용에 의해, 인접하게 배치된 조립식 콘크리트 요소가 서로 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 조립식 콘크리트 요소가 예를 들어 서로 직각으로 배치된다. 어댑터의 배럴 형상 디자인은 조립 중에, 특히 체결 장치를 어댑터의 개구 내로 삽입할 때 어댑터를 이동시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 체결 장치를 어댑터의 개구 내로 삽입하는 것이 용이해진다. 기존의 부정확성이나 허용 오차는 보상될 수 있다. 또한, 어댑터는 부착 중에 자기 적응(self-adapts)한다. 그러므로 어댑터를 구비한 본 발명에 따른 장력 고정 장치는 어댑터가 없는 종래의 장력 고정 장치보다 더욱 보편적으로 사용될 수 있다.
1: 장력 고정 장치 2: 수용 공간
3, 4: 통로 개구 5, 6: 측벽
7, 8: 평탄한 측벽 9: 접근 개구
20: 삽입 개구 23: 어댑터
3, 4: 통로 개구 5, 6: 측벽
7, 8: 평탄한 측벽 9: 접근 개구
20: 삽입 개구 23: 어댑터
Claims (17)
- 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치에 있어서,
실질적으로 평탄하고 서로 마주하여 평행하게 배치된 적어도 2개의 측벽, 그리고 적어도 부분적으로 단면에서 원뿔로 수렴하는 적어도 2개의 측벽을 가지고, 적어도 접근 개구를 통해 외부로부터 접근 가능한 수용 공간, 그리고 수용 공간 내로 개방되고 체결 장치의 삽입을 위한 통로 개구로서 제공되는 서로 마주하여 배치된 추가적인 통로 섹션을 가지며, 실질적으로 쉘 형상(shell-shaped)으로 형성되고, 상기 통로 섹션은 평탄한 상기 측벽에 형성되며 상기 접근 개구에 마주하는 상기 장력 고정 장치의 베이스에 배치되어 형성되는 적어도 하나의 삽입 개구를 가지고, 어댑터는 상기 장력 고정 장치의 상기 수용 공간에 배치되며 적어도 부분적으로 굽은(curved), 배럴 형상(barrel-shape)으로 형성되는 상기 장력 고정 장치의 상기 베이스와 마주하는 그것의 면에 있으므로, 상기 장력 고정 장치와 상기 어댑터 사이에 확실한 맞춤이 적어도 부분적으로 발생하고 상기 어댑터는 상기 접근 개구와 마주하는 그것의 면에 적어도 부분적으로 평탄한 베어링 면을 가지며, 상기 어댑터는 체결 장치의 삽입을 위해 상기 장력 고정 장치의 상기 삽입 개구에 마주하여 배치되는 개구를 가지고,
상기 어댑터의 상기 개구는 길쭉한 구멍 또는 슬롯인 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치는 400 N/mm2 내지 800 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치는 500 N/mm2내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터는 400 N/mm2 내지 800 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터는 450 N/mm2 내지 780 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터는 500 N/mm2 내지 750 N/mm2의 인장 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 원뿔형으로 테이퍼링된 측벽은 상기 단면이 V-자형 또는 U-자형이 되도록 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 통로 섹션들은 90°만큼 오프셋되고(offset) 상기 통로 섹션들 중 하나는 슬롯으로 디자인되고, 상기 통로 섹션들 중 다른 하나는 길쭉한 구멍으로 디자인되며, 상기 슬롯은 적어도 한쪽 면에서 개방되고 상기 접근 개구로 개방되는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치(1)와 상기 어댑터(23)는 적어도 부분적으로 어닐링된 주철 또는 구정상의 흑연 주철로 제조된 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치와 상기 어댑터는 동일한 인장 강도를 나타내고 동일한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터의 상기 개구의 개구 면적은 상기 장력 고정 장치의 상기 베이스의 상기 삽입 개구의 개구 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터의 상기 개구의 길이 방향 축은 상기 어댑터의 만곡부의 길이 방향 축에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터는 상기 접근 개구에 마주하는 면 상에 적어도 하나의 홀딩 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장력 고정 장치의 폭(B)과 높이(A)는 동일한 길이를 가지거나, 폭(B)이 높이(A)보다 15% 이상 작은 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 어댑터의 높이(H)는 상기 원뿔형으로 수렴하는 측벽을 연결하는 굽은 영역으로부터 상기 접근 개구까지의 상기 장력 고정 장치의 치수(C)의 1/3 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 요소 결합을 위한 어댑터를 가지는 장력 고정 장치. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 상기 어댑터(23)를 가지는 장력 고정 장치를 포함하는 조립식 콘크리트 요소를 결합하기 위한 건설 키트로서, 부분적으로 길쭉한 세 개 이상의 체결 장치가 각각 상기 통로 섹션과 상기 통로 개구와 연관되고, 상기 평탄한 측벽의 상기 통로 섹션 내의 상기 체결 장치의 길이 방향 축은 서로 실질적으로 평행하게 연장되고, 상기 어댑터의 상기 삽입 개구 내의 상기 체결 장치의 길이 방향 축은 실질적으로 그것에 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는 건설 키트.
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