KR102348288B1 - 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법 - Google Patents

강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결 구조에 있어서, 콘크리트 구조물에 매립되어 설치되는 매립블록; 구조물 결합을 위한 강재연결브라켓; 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓을 상호 연결하는 강봉; 및 현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 상기 강재연결브라켓에 구비되는 유니버셜 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조에 관한 것이다.

Description

강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법{The coupling structure and method of the steel and concrete structures}
본 발명은 강재를 콘크리트에 연결 설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결한 구조물에 대한 것이다.
콘크리트 구조물과 강재 구조물을 결합하는 구조에서 콘크리트 구조물에 매립부를 두고 강재 구조물을 체결 결합하는 연결부위에 현장에서 시공함에 있어 늘 시공상의 오차가 발생하는데 강재 결합하는 경우 정확한 시공이 어려워지며 응력집중이 발생하거나 결합부위에 차이가 있어 결합위치를 수정해야 하는 경우 다시 매립부에 대한 시공이 필요하여 시공 상에 많은 한계가 있었다.
도 1a 및 도 1b는 종래 방향 시공오차를 해결하기 위한 연결구조를 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상형재와 사부재의 결합에서 볼 관절을 이용하여 방향성 오차를 해결한 구조임을 알 수 있다.
즉, 방향성에 대한 시공오차를 해결하기 위해 힌지 결합부를 두고 있으나 이는 2차원적인 방향에 대한 오차를 해결하는 구조이며, 3차원적인 모든 방향에 대한 시공오차를 해결하는데 한계가 있었다.
또한, 볼 조인트 구조의 결합구조는 주로 압축력이 작용하는 곳에서 많이 사용하고 있으나, 인장력이 작용하고 내진설계 등 영구 구조물에서 사용하기에는 한계가 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 3a 내지 도 3c는 종래 위치 시공오차를 해결하기 위한 연결구조를 도시한 것이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 지반에 매설한 강관에 대들보를 설치함에 있어 어태치먼트 플레이트를 중간에 설치하여 위치오차를 해결한 구조에 대해 도시되어 있다.
그리고 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 종래 말뚝과 상부구조물과 접속을 용이하게 하기 위하여 장공을 형성한 결합용판에 의해 위치 시공오차를 해결한 구조에 대해 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b는 종래 위치와 방향 시공오차를 해결하기 위한 연결구조를 도시한 것이다. 도 4a 및도 4b에 도시된 바와 같이, 지반에 설치한 말뚝에 연결된 기초블록을 이용하여 기둥을 설치함에 있어 앵커프레임이 있어 방향과 위치 시공오차를 해결한 구조에 대해 기재하고 있다.
그리고 도 5a 및 도 5b는 고정파이프에 구면지지구체를 갖고 가동파이프에 속이 빈 회전구체를 이용하여 방향 이동이 자유로운 구조에 대해 도시한 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 종래 콘크리트 구조물과 원형 파이프 강재를 결합함에 있어 발생하는 시공오차를 해결하기 위한 시공오차 해결 구조의 구조물 교량 존재한다. 그리고 트러스 거더교에서 격점부 연결시 트러스부재와 콘크리트 구조물 부재의 연결부에 힌지접합부를 설치하거나 볼 관절 방식의 조인트부를 설치하여 트러스부재의 각도가 자유로운 구조의 교량 구조물 존재한다. 또한, 현장 시공시 결합위치의 시공오차를 해결하기 위하여 주로 결합판을 연결부재로 하여 볼트 체결함에 있어 장공을 설치하여 위치 시공오차를 해결하는 기술이 존재한다.
콘크리트 구조물과 강재 구조물을 결합하는 구조에서 콘크리트 구조물에 매립부를 두고 강재 구조물을 체결 결합하는 연결부위에 현장에서 시공함에 있어 늘 시공상의 오차가 발생하는데 강재 결합하는 경우 정확한 시공이 어려워지며 응력집중이 발생하거나 결합부위에 차이가 있어 결합위치를 수정해야 하는 경우 다시 매립부에 대한 시공이 필요하여 시공 상에 많은 한계가 있었다.
이 중에서 방향성에 대한 시공오차를 해결하기 위해 힌지 결합부를 두고 있으나 이는 2차원적인 방향에 대한 오차를 해결하는 구조이며, 3차원적인 모든 방향에 대한 시공오차를 해결하는데 한계가 있었다.
그리고 볼 조인트 구조의 결합구조는 주로 압축력이 작용하는 곳에서 많이 사용하고 있으나, 인장력이 작용하고 내진설계 등 영구 구조물에서 사용하기에는 한계가 있다.
또한, 기둥과 같은 고정부에 구조물을 연결시 위치 오차를 해결하기 위해 어태치먼트 판을 연결부재로 하여 볼트로 체결합에 있어 체결 구멍을 다수 갖고 있거나 장공을 설치하여 위치 오차를 해결하는 구조가 있으나 교량에서 연결부 연결판을 이용하여 볼트로 시공오차를 해결하는 구조는 구조상의 한계가 있다.
대한민국 등록특허 제1598218호 일본 공개특허 제2006-70047호 일본 공개특허 제2013-159945호 일본 공개특허 제2016-194227호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 강재를 콘크리트에 연결 설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있으며, 현장에서 구조물을 설치함에 있어 시공오차에 의한 연결부위의 응력집중을 해소하고 구조물 설치시 시공오차에 수정에 의한 공사기간 지연을 방지할 수 있고, 현장에서 구조물을 설치함에 있어 위치 시공오차와 방향 시공오차를 모두 해결한 시공오차를 해결한 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 현장에서 콘크리트 부재와 강재를 연결하기 위해 콘크리트에 미리 매립한 매립블록과, 매립블록에 강재를 연결할 때 현장 시공시 미세한 위치의 오차와 강재의 연결 각도 오차가 발생하는 부분을 유니버셜 결합부재에 의해 해결한 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 반구형태의 오목형상을 갖는 파이프 엔드 블록과 반구형태의 볼록형상을 갖는 앵커너트의 결합에 의해 유니버셜 결합부재를 형성하여 방향과 미세한 위치 오차를 해결한 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결 구조에 있어서, 콘크리트 구조물에 매립되어 설치되는 매립블록; 구조물 결합을 위한 강재연결브라켓; 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓을 상호 연결하는 강봉; 및 현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 상기 강재연결브라켓에 구비되는 유니버셜 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 매립블록은, 판부재와, 상기 판부재의 일측면에 설치되는 연결판과, 상기 판부재의 타측면 중앙에 설치되는 연결강관과, 상기 연결강관 외면과 상기 판부재 타측면 사이에 구비되는 복수의 스티프너를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 강재연결브라켓은, 마구리판과, 상기 마구리판의 일측면에 구비되는 관형태의 연결모재와, 상기 연결모재와 상기 마구리판의 일측면 사이에 구비되는 복수의 스피프너를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 유니버셜 결합부재는, 상기 강재연결브라켓의 내부에 삽입되어 결합되는 파이프 엔드 블록과, 일측 끝단면이 상기 파이프 엔드 블록의 타측에 형상맞춤되도록 안착되는 앵커 너트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 파이프 엔드 블록은 상기 강봉이 통과될 수 있도록 형성된 관통공과, 상기 관통공의 타측에 점진적으로 직경이 증가되는 반구 형태의 요홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 관통공의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 상기 강봉의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 앵커 너트는, 상기 강봉과 결합하기 위한 나사선이 형성된 결합공과, 일측 끝단 외면에 반구 형상의 돌출부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 돌출부의 곡률반경과, 상기 파이프 엔드 블록의 요홈의 곡률반경은 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 강재연결브라켓의 연결모재는 일측끝단에서 타측으로 서로 원주방향으로 특정간격 이격되어 형성된 절개홈을 갖고, 상기 파이프 엔드 블록은 상기 연결모재 내부에 삽입되고 상기 절개홈에 용접재를 충진시켜 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 매립블록의 연결강관 내면에 나사선이 형성되고, 관형태로 내면에 나사선이 구비되고, 외면 나사선을 통해 상기 연결강관의 나사선과 결합되는 매립너트를 포함하고, 상기 강봉의 일측부가 상기 매립너트의 내면 나사선과 나합되어 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 강봉의 타측부는 상기 유니버셜 결합부재의 앵커 너트의 결합공에 형성된 나사선과 나합되어 결합되고, 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 강봉에 의해 결합되면 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 상호 맞닿는 구조가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결방법에 있어서, 콘크리트 구조물에 매립블록을 매립, 설치하는 단계; 상기 매립블록의 연결강관 내부로 매립너트를 결합하는 단계; 강봉의 일측부를 상기 매립너트의 삽입공 내면의 나사선과 나합시켜 결합하는 단계; 강재연결브라켓의 연결모재 내부로 파이프 엔드 블록을 결합시키고, 상기 파이프 엔드 블록 타측의 반구 형태의 요홈에 앵커너트의 일측에 구비된 반구형태의 돌출부를 안착시키는 단계; 및 상기 강봉의 타측부를 상기 앵커너트 결합공 나사선에 나합시켜 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결방법으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 관통공의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 상기 강봉의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 강봉의 일측부가 상기 매립너트의 내면 나사선과 나합되어 결합되며, 상기 강봉의 타측부는 상기 유니버셜 결합부재의 앵커 너트의 결합공에 형성된 나사선과 나합되어 결합되어, 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 강봉에 의해 결합되면 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 상호 맞닿는 구조가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법에 따르면, 강재를 콘크리트에 연결 설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있으며, 현장에서 구조물을 설치함에 있어 시공오차에 의한 연결부위의 응력집중을 해소하고 구조물 설치시 시공오차에 수정에 의한 공사기간 지연을 방지할 수 있고, 현장에서 구조물을 설치함에 있어 위치 시공오차와 방향 시공오차를 모두 해결한 시공오차를 해결할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법에 따르면, 현장에서 콘크리트 부재와 강재를 연결하기 위해 콘크리트에 미리 매립한 매립블록과, 매립블록에 강재를 연결할 때 현장 시공시 미세한 위치의 오차와 강재의 연결 각도 오차가 발생하는 부분을 유니버셜 결합부재에 의해 해결할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조 및 강결방법에 따르면, 반구형태의 오목형상을 갖는 파이프 엔드 블록과 반구형태의 볼록형상을 갖는 앵커너트의 결합에 의해 유니버셜 결합부재를 형성하여 방향과 미세한 위치 오차를 해결할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 방향 시공오차를 해결하기 위한 연결구조,
도 2a, 도 2b 및 도 3a 내지 도 3c는 종래 위치 시공오차를 해결하기 위한 연결구조,
도 4a 및 도 4b는 종래 위치와 방향 시공오차를 해결하기 위한 연결구조,
도 5a 및 도 5b는 고정파이프에 구면지지구체를 갖고 가동파이프에 속이 빈 회전구체를 이용하여 방향 이동이 자유로운 구조,
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조의 분해 단면도,
도 6b는 도 6a에서 매립블록에 결합된 매립너트의 삽입공 나사산에 강봉이 나합되고, 강재연결브라켓에 결합된 파이프 엔드 블록에 앵커 너트가 안착된 상태의 단면도,
도 6c는 도 6b에서 강봉 상부로 강재연결브라켓이 안착된 상태의 단면도,
도 6d는 도 6c에서 강재연결브라켓의 앵커너트 결합공 내면의 나사산에 강봉이 나합되어 강재연결브라켓과 매립블록이 접합된 상태의 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 매립블록의 정면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 매립너트의 단면도,
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 정면도,
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 평면도,
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 단면도,
도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 분해 단면도,
도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 결합단면도,
도 10d는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 결합평면도,
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 앵커 너트의 단면도,
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 엔드 블록의 단면도,
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 앵커 너트, 파이프 엔드 블록, 강봉, 매립너트의 분해 단면도,
도 12b는 도 12a의 결합 단면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조의 구성에 대해 설명하도록 한다.
먼저 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조의 분해 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6b는 도 6a에서 매립블록에 결합된 매립너트의 삽입공 나사산에 강봉이 나합되고, 강재연결브라켓에 결합된 파이프 엔드 블록에 앵커 너트가 안착된 상태의 단면도를 도시한 것이다.
또한, 도 6c는 도 6b에서 강봉 상부로 강재연결브라켓이 안착된 상태의 단면도를 도시한 것이고, 도 6d는 도 6c에서 강재연결브라켓의 앵커너트 결합공 내면의 나사산에 강봉이 나합되어 강재연결브라켓과 매립블록이 접합된 상태의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조(100)는 현장에서 콘크리트 부재(1)와 강재를 연결하기 위해 콘크리트 부재(1)에 미리 매립한 매립블록(10)과, 이러한 매립블록(10)에 강재를 연결할 때 현장 시공시 미세한 위치의 오차와 강재의 연결 각도 오차가 발생하는 부분을 유니버셜 결합부재(50)에 의해 해결할 수 있게 된다. 또한, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 반구형태의 오목형상을 갖는 파이프 엔드 블록(60)과 반구형태의 볼록형상을 갖는 앵커너트(70)의 결합에 의해 유니버셜 결합부재(50)를 형성하여 방향과 미세한 위치 오차를 해결할 수 있게 됨을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조(100)는 도 6a 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전체적으로, 매립블록(10), 매립너트(20), 강봉(30), 강재연결브라켓(40), 파이프 엔드 블록(60)과 앵커 너트(70)로 구성되는 유니버셜 결합부재(50) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
매립블록(10)은 콘크리트 부재(1)에 매립되어 설치되게 된다. 그리고 강재연결브라캣(40)은 강재 구조물 결합을 위해 구성되며, 강봉(30)은 매립블록(10)과 강재연결브라켓(40)을 상호 연결하기 위해 구성된다. 또한, 유니버셜 결합부재(50)는 현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 강재연결브라켓(40) 내에 구비된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 매립블록(10)의 정면도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 매립블록(10)은 콘크리트 구조물, 콘크리트 부재(1)에 매립되며, 판부재(11)와, 이러한 판부재(11)의 일측면에 설치되는 다수의 연결판(12)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
또한 매립블록(10)은 판부재(11)의 타측면 중앙에 설치되는 연결강관(13)과, 이러한 연결강관(13) 외면과 판부재(11) 타측면 사이에 구비되는 복수의 스티프너(14)를 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 연결강관(13)의 내면에는 나사선(S)이 형성된다.
그리고 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 매립너트의 단면도를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 매립너트(embeding nut)(20)는 삽입공(21)이 형성된 관형태로 구성되며, 외면과 삽입공 내면 각각에 나사선(S)이 형성된다. 따라서 외면 나사선을 통해 매립블록(10)의 연결강관(13) 내부로 나합되어 결합될 수 있고, 또한, 삽입공(21) 내면의 나사선을 통해 강봉(30)의 일측이 나합되어 결합될 수 있도록 구성된다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 정면도를 도시한 것이고, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 평면도를 도시한 것이다. 또한, 도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓의 단면도를 도시한 것이다.
도 9a, 도 9b 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓(40)은 마구리판(41)과, 이러한 마구리판(41)의 일측면에 구비되는 관형태의 연결모재(42)를 포함하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 연결모재(42)와 마구리판(41)의 일측면 사이에 구비되는 복수의 스피프너(43)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 결합방법에 대해 설명하도록 한다. 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 분해 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 결합단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 10d는 본 발명의 실시예에 따른 강재연결브라켓과 파이프 엔드 블록의 결합평면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 반구 형태의 요홈(62)이 형성되어 있으며 강봉(30)이 관통할 수 있는 관통공(61)이 형성된 파이프 엔드 블록(pipe end block(60)을 강재연결브라켓(40)의 연결모재(42)의 한쪽에 용접 결합하는 구조를 갖는다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 강재연결브라켓(40)의 연결모재(42)는 일측끝단에서 타측으로 서로 원주방향으로 특정간격 이격되어 형성된 절개홈(44)을 갖고 있음을 알 수 있다.
그리고 도 10c 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 파이프 엔드 블록(60)은 연결모재(42) 내부에 삽입되고 절개홈(44)에 용접재를 충진시켜 용접결합되게 됨을 알 수 있다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 앵커 너트의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 엔드 블록의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유니버셜 결합부재(50)는, 강재연결브라켓(40)의 내부에 삽입되어 결합되는 파이프 엔드 블록(60)과, 일측 끝단면이 파이프 엔드 블록의 타측에 형상맞춤되도록 안착되는 앵커 너트(70)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로 파이프 엔드 블록(60)은 강봉(30)이 통과될 수 있도록 형성된 관통공(61)과, 이러한 관통공(61)의 타측에 점진적으로 직경이 증가되는 반구 형태의 요홈(62)이 형성되어 진다.
이러한 관통공(61)의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 강봉(30)의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 앵커 너트(70)는, 강봉(30)과 결합하기 위한 나사선(S)이 형성된 결합공(71)과, 일측 끝단 외면에 반구 형상의 돌출부(72)를 갖고 있다.
그리고 돌출부(72)의 곡률반경과, 파이프 엔드 블록(60)의 요홈(62)의 곡률반경은 동일하게 구성된다.
또한, 앵커 너트(70)의 결합공(71)에 나사선이 형성되어 있어 강봉(30)의 나사선과 결합되게 된다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 앵커 너트, 파이프 엔드 블록, 강봉, 매립너트의 분해 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 12b는 도 12a의 결합 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 매립블록(10)의 연결강관(13) 내면에 나사선이 형성되고, 매립너트(20)의 삽입공(21) 내면에 나사선이 구비되고 매립너트(20)는 외면 나사선을 통해 연결강관(13)의 나사선과 결합되게 된다. 그리고 강봉(30)의 일측부가 매립너트(20)의 삽입공(21) 나사선과 나합되어 결합되게 된다.
또한, 강봉(30)의 타측부는 유니버셜 결합부재(50)의 앵커 너트(70)의 결합공(71)에 형성된 나사선과 나합되어 결합되고, 매립블록(10)과 강재연결브라켓(40)이 강봉(30)에 의해 결합되면 매립블록(10)과 강재연결브라켓(40)이 상호 맞닿는 구조가 된다.
이하에서는 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저 콘크리트 구조물(1)에 앞서 언급한 매립블록(10)을 매립, 설치한다. 그리고 매립블록(10)의 연결강관(13) 내부로 매립너트(20)를 결합하게 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 매립너트(20)의 외면 나사선이 연결강관(13)의 내면 나사선과 나합되거 결합되게 된다.
그리고 강봉의 일측부를 매립너트(20)의 삽입공(21) 내면의 나사선과 나합시켜 결합하게 된다.
반면, 강재연결브라켓(40)의 연결모재(42) 내부로 파이프 엔드 블록(60)을 용접 결합시키고, 파이프 엔드 블록(60) 타측의 반구 형태의 요홈(62)에 앵커너트(70)의 일측에 구비된 반구형태의 돌출부(72)를 안착시킨다.
그리고 강봉(30)의 타측부를 앵커너트 결합공(71) 나사선에 나합시켜 결합하게 된다.
이때, 관통공(61)의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 강봉(30)의 직경보다 크게 형성된다.
그리고 매립블록(10)과 강재연결브라켓(40)이 강봉(30)에 의해 결합되면 매립블록(10)과 강재연결브라켓(40)이 상호 맞닿는 구조가 되게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:콘크리트 부재
10:매립블록
11:판부재
12:연결판
13:연결강관
14:연결강관 스티프너
20:매립너트
21:삽입공
30:강봉
40:강재연결브라켓
41:마구리판
42:연결모재
43:연결모재 스티프너
50:유니버셜 결합부재
60:파이프 엔드 블록
61:관통공
62:요홈
70:앵커너트
71:결합공
72:돌출부
100:강재와 콘크리트 구조물의 강결구조

Claims (14)

  1. 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결 구조에 있어서,
    콘크리트 구조물에 매립되어 설치되는 매립블록;
    구조물 결합을 위한 강재연결브라켓;
    상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓을 상호 연결하는 강봉; 및
    현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 상기 강재연결브라켓에 구비되는 유니버셜 결합부재;를 포함하고,
    상기 강재연결브라켓은,
    마구리판과, 상기 마구리판의 일측면에 구비되는 관형태의 연결모재와, 상기 연결모재와 상기 마구리판의 일측면 사이에 구비되는 복수의 스피프너를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 매립블록은,
    판부재와, 상기 판부재의 일측면에 설치되는 연결판과, 상기 판부재의 타측면 중앙에 설치되는 연결강관과, 상기 연결강관 외면과 상기 판부재 타측면 사이에 구비되는 복수의 스티프너를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  3. 삭제
  4. 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결 구조에 있어서,
    콘크리트 구조물에 매립되어 설치되는 매립블록;
    구조물 결합을 위한 강재연결브라켓;
    상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓을 상호 연결하는 강봉; 및
    현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 상기 강재연결브라켓에 구비되는 유니버셜 결합부재;를 포함하고,
    상기 유니버셜 결합부재는, 상기 강재연결브라켓의 내부에 삽입되어 결합되는 파이프 엔드 블록과, 일측 끝단면이 상기 파이프 엔드 블록의 타측에 형상맞춤되도록 안착되는 앵커 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 파이프 엔드 블록은 상기 강봉이 통과될 수 있도록 형성된 관통공과, 상기 관통공의 타측에 점진적으로 직경이 증가되는 반구 형태의 요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 관통공의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 상기 강봉의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 앵커 너트는, 상기 강봉과 결합하기 위한 나사선이 형성된 결합공과, 일측 끝단 외면에 반구 형상의 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 돌출부의 곡률반경과, 상기 파이프 엔드 블록의 요홈의 곡률반경은 동일한 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 강재연결브라켓의 연결모재는 일측끝단에서 타측으로 서로 원주방향으로 특정간격 이격되어 형성된 절개홈을 갖고,
    상기 파이프 엔드 블록은 상기 연결모재 내부에 삽입되고 상기 절개홈에 용접재를 충진시켜 결합되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 매립블록의 연결강관 내면에 나사선이 형성되고,
    관형태로 내면에 나사선이 구비되고, 외면 나사선을 통해 상기 연결강관의 나사선과 결합되는 매립너트를 포함하고,
    상기 강봉의 일측부가 상기 매립너트의 내면 나사선과 나합되어 결합되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 강봉의 타측부는 상기 유니버셜 결합부재의 앵커 너트의 결합공에 형성된 나사선과 나합되어 결합되고,
    상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 강봉에 의해 결합되면 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 상호 맞닿는 구조가 되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결구조.
  12. 강재를 콘크리트에 연결설치함에 있어 현장에서의 시공오차를 해결할 수 있는 강재와 콘크리트 강결방법에 있어서,
    콘크리트 구조물에 매립블록을 매립, 설치하는 단계;
    상기 매립블록의 연결강관 내부로 매립너트를 결합하는 단계;
    강봉의 일측부를 상기 매립너트의 삽입공 내면의 나사선과 나합시켜 결합하는 단계;
    강재연결브라켓의 연결모재 내부로 파이프 엔드 블록을 결합시키고, 상기 파이프 엔드 블록 타측의 반구 형태의 요홈에 앵커너트의 일측에 구비된 반구형태의 돌출부를 안착시키는 단계; 및
    상기 강봉의 타측부를 상기 앵커너트 결합공 나사선에 나합시켜 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 파이프 엔드 블록은 상기 강봉이 통과될 수 있도록 형성된 관통공과, 상기 관통공의 타측에 점진적으로 직경이 증가되는 반구 형태의 요홈이 형성되고,
    상기 관통공의 직경은 시공오차를 흡수할 수 있도록 상기 강봉의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    현장에서 시공오차 수정이 가능하도록 상기 강재연결브라켓에 구비되는 유니버셜 결합부재를 포함하고,
    상기 강봉의 일측부가 상기 매립너트의 내면 나사선과 나합되어 결합되며, 상기 강봉의 타측부는 상기 유니버셜 결합부재의 앵커 너트의 결합공에 형성된 나사선과 나합되어 결합되어, 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 강봉에 의해 결합되면 상기 매립블록과 상기 강재연결브라켓이 상호 맞닿는 구조가 되는 것을 특징으로 하는 강재와 콘크리트 구조물의 강결방법.
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