KR102407916B1 - 사인장 균열 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사인장 균열 방지 장치에 관한 것이다. 이는, 건물 시공 시 벽체에 개구부를 형성하기 위해 장착되는 사각틀 형태의 거푸집 주변에 철근과 함께 설치되는 것으로서, 상기 거푸집의 네 귀퉁이부에 대해 이격 배치되는 네 개의 고정바디와; 상기 각 고정바디의 양측에 위치하며, 상호 직교하는 직선 경로를 따르는 이동을 통해 고정바디에 대한 간격이 조절된 상태로 철근과 결합하는 가동서포터와; 다수의 장공이 관통 형성되며 탄성 변형 가능한 판상부재로서, 양단부가 가동서포터에 지지되고, 상기 개구부의 응력 집중부위에서 시작되는 크랙의 성장을 차단하는 탄성다공판과; 상기 거푸집에 대한 탄성다공판의 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 사인장 균열 방지 장치는, 사인장 균열 발생 예상 부위에 대한 상대적 위치조정이 가능하여 크랙의 전파를 효율적으로 차단할 수 있고, 배근되어 있는 철근에 대한 설치나 위치조정이 용이하여 시공이 간편하다.

Description

사인장 균열 방지 장치{Apparatus for prevention crack caused by diagonal direction tension}

본 발명은 건물의 건축 시 거푸집 내에 철근과 함께 설치되는 사인장 균열 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사인장 균열 발생 예상 부위에 대한 상대적 위치조정이 가능하여 크랙의 전파를 효율적으로 차단할 수 있는, 사인장 균열 방지 장치에 관한 것이다.

철근콘크리트 구조물의 건축 시 건물의 벽에 만드는 사각 개구부에는, 콘크리트의 양생 시 건조 수축에 따른 응력이 집중하게 된다. 특히 개구부의 네 귀퉁이부는 응력이 더욱 집중되고, 응력이 콘크리트의 인장강도를 상회하면 사인장(斜引張, diagonal tension) 균열이 발생하기 시작한다. 사각 개구부는 도어나 창호가 설치되는 사각 구멍이다.

이러한 사인장 균열을 방지하기 위하여, 개구부의 주변에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 철근(13) 이외에도 사인장 균열방지철근(15)이 배근된다.

도 1은 사인장 균열을 방지하기 위한 거푸집(12) 주변의 종래 배근 구조를 나타내 보인 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 거푸집(12)에 의해 사각의 개구부(11)가 형성되어 있고, 거푸집(12)의 위아래와 좌우에 다수의 철근(13)이 배치되어 있다. 또한 거푸집(12)의 네 귀퉁이부 외측에는 사인장 균열방지철근(15)이 배근되어 있다. 균열방지철근(15)은, 귀퉁이부에서 균열이 발생하는 것을 최대한 억제하고, 균열이 발생하였다면 균열의 성장을 차단하는 역할을 한다.

그러나, 위와 같이 균열방지철근(15)을 적용한다 하더라도, 콘크리트의 양생초기 집중적으로 발생하는 건조 수축에 대한 실질적인 방어 효과는 거의 없는 것으로 밝혀지고 있다. 또한, 오래된 건물에서도, 사인장 균열방지철근(15)이 시공되어 있음에도 불구하고 사인장 균열이 발생된 경우가 많다.

건물의 창호 주변에 사인장 균열이 발생하게 되면, 우수의 침투는 시간 문제이며, 벽체의 내부로 스며든 우수는 내부 철근의 부식 및 팽창을 유발하고 건물의 수명을 급격히 단축시키기 마련이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 국내 등록특허공보 제10-1022708호를 통해 개구부 주변의 균열방지용 응력분산곡면판이 제안되기도 하였다. 제안된 응력분산곡면판은, 종전의 사인장 균열방지철근(15)을 대체하기 위한 것으로서, 개구부 주변의 철근에 고정된 상태로 개구부의 귀퉁이부를 커버하는 설치 구조를 갖는다. 그러나, 응력분산곡면판은, 시공오차로 인해 거푸집과의 간섭이 발생할 경우는 물론 타설된 콘크리트의 압력에 의해, 설계된 정확한 지점에 시공되지 못하는 경우가 많았다. 응력분산곡면판이 애초 목표된 자리에 정확하게 위치하지 못하면, 응력분산효과를 기대할 수 없게 된다.

국내 등록특허공보 제10-1524216호 (고정수단과 사인장 균열방지수단을 갖는 복합 전기배선박스) 국내 등록특허공보 제10-1613702호 (개구부 주변의 초기 사인장 균열방지용 응력분산 곡면판) 국내 등록특허공보 제10-1022708호 (개구부 주변의 균열방지용 응력분산곡면판)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 크랙의 전파를 효율적으로 차단할 수 있고, 배근되어 있는 철근에 대한 설치나 위치조정이 용이하여 시공이 간편한, 사인장 균열 방지 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 사인장 균열 방지 장치는, 건물 시공 시 벽체에 개구부를 형성하기 위해 장착되는 사각틀 형태의 거푸집 주변에 철근과 함께 설치되는 것으로서, 상기 거푸집의 네 귀퉁이부에 대해 이격 배치되는 네 개의 고정바디와; 상기 각 고정바디의 양측에 위치하며, 상호 직교하는 직선 경로를 따르는 이동을 통해 고정바디에 대한 간격이 조절된 상태로 철근과 결합하는 가동서포터와; 다수의 장공이 관통 형성되며 탄성 변형 가능한 판상부재로서, 양단부가 가동서포터에 지지되고, 상기 개구부의 응력 집중부위에서 시작되는 크랙의 성장을 차단하는 탄성다공판과; 상기 거푸집에 대한 탄성다공판의 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함한다.

또한, 상기 가동서포터는, 내측에 다수의 걸림홈이 형성되어 있는 개방공간부와, 상기 개방공간부의 양측에 위치하고 철근을 받쳐 지지하는 철근받침홈을 갖는 받침블록과; 상기 받침블록에 대해 힌지 연결되며, 철근받침홈에 철근이 걸쳐진 상태에서 개방공간부측으로 회전하여 상기 걸림홈에 결합함으로써 받침블록에 철근을 고정시키는 록킹플레이트와; 상기 받침블록을 사이에 두고 록킹플레이트의 반대편에 위치하며, 받침블록에 대해 힌지 연결되고 상기 탄성다공판의 장공에 끼워진 상태로 고정너트를 통해 탄성다공판에 고정되는 회전나사봉을 포함하고, 상기 고정바디에는; 상호 직교하는 방향으로 연장되고, 각 받침블록을 향해 개방된 로드수용홈이 형성되며, 상기 받침블록에는; 길이방향으로 연장되고 받침블록에 대해 힌지 연결된 막대형 부재로서 로드수용홈에 삽입된 상태로 슬라이딩 이동 가능한 연장바가 더 설치된다.

아울러, 상기 고정바디는; 상기 거푸집의 귀퉁이부에 대응하며 사선방향으로 경사진 모서리대향부와, 상기 모서리대향부의 양단부에 일체를 이루고 받침블록을 향하여 연장되며 상기 로드수용홈을 갖는 측부연장부로 이루어지고, 상기 모서리대향부에는 암나사구멍이 형성되며, 상기 간격조절수단은; 암나사구멍에 나사 결합하며 축회전운동을 통해 길이방향의 위치가 조절되는 위치조절볼트와, 상기 위치조절볼트의 단부에 구비된 선단베어링을 포함하고, 상기 탄성다공판에는; 선단베어링을 회전 가능하도록 수용 고정하며, 위치조절볼트가 길이방향 이동에 의해 거푸집에 대한 거리가 조절되는 베어링홀더가 구비된다.

또한, 상기 록킹플레이트는; 탄성 변형 가능한 금속판으로서, 외력에 의해 구부러진 상태로 상기 개방공간부로 삽입되고, 선단부에는 상기 걸림홈에 끼움 결합하는 삼각돌기가 형성되며, 외측면에는 록킹플레이트를 구부리기 위해 힘을 가하는 누름돌기가 위치한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 사인장 균열 방지 장치는, 사인장 균열 발생 예상 부위에 대한 상대적 위치조정이 가능하여 크랙의 전파를 효율적으로 차단할 수 있고, 배근되어 있는 철근에 대한 설치나 위치조정이 용이하여 시공이 간편하다.

도 1은 종래 사인장 균열을 방지하기 위한 배근 구조를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사인장 균열 방지 장치의 전체적 구성 및 작동 방식을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 탄성다공판의 사시도이다.
도 4는 도 2의 고정바디를 별도로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 가동서포터의 세부 구성을 나타내 보인 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사인장 균열 방지 장치(30)의 전체적 구성 및 작동 방식을 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시한 탄성다공판(51)의 사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 고정바디를 별도로 도시한 도면이며, 도 5는 도 2에 도시한 가동서포터의 세부 구성을 나타내 보인 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 사인장 균열 방지 장치(30)는, 건물 시공 시 적용되는 거푸집(12)의 둘레에 설치된다. 거푸집(12)은 벽체에 개구부(11)를 만들기 위한 사각틀이다. 거푸집(12)은, 벽체를 성형하기 위한 다른 거푸집(미도시)에 고정된다. 개구부(11)는 사각의 구멍으로서 그 내부에 창호가 설치될 공간이다.

본 실시예에 따른 사인장 균열 방지 장치(30)는, 네 개가, 거푸집(12)의 꼭지점 부분(이하, 귀퉁이부) 외측에 배치된다. 각 사인장 균열 방지 장치(30)는 철근(13)에 고정 지지된다. 철근(13)은 콘크리트 타설 공간내에 배근된 것으로서 거푸집(12)의 둘레에 가로 세로로 고정된다.

이러한 거푸집(12)과 철근(13)의 설치방식은 일반적인 것이므로 그에 관한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 사인장 균열 방지 장치(30)는, 네 개의 고정바디(41), 가동서포터(60), 탄성다공판(51), 간격조절수단을 포함한다.

고정바디(41)는, 거푸집(12)의 네 귀퉁이부 외측에 이격 배치되는 부재로서, 도 4에 도시한 구조를 갖는다.

도 4에 도시한 바와 같이, 고정바디(41)는, 말하자면, 사각봉을 걸곡한 형상을 갖는 부재로서, 모서리대향부(41a)와 측부연장부(41c)를 갖는다.

모서리대향부(41a)는 거푸집(12)의 귀퉁이부에 대응하며 사선방향(지면에 대해 45도 각도로 기울어진 방향)으로 경사진 부분이다. 모서리대향부(41a)의 중앙부에는 암나사구멍(41e)이 형성되어 있다. 암나사구멍(41e)은 위치조절볼트(43)를 수용한다. 위치조절볼트(43)는 암나사구멍(41e)에 끼워진 상태로 축회전 가능하다. 위치조절볼트(43)가 축회전함에 따라, 위치조절볼트(43)는 거푸집(12)에 대해 진퇴 가능하다. 즉, 거푸집(12)에 대한 위치가 조절되는 것이다.

측부연장부(41c)는 모서리대향부(41a)의 양단부에 일체를 이루며 수직 및 수평 방향으로 연장된 부분이다. 도 4의 도면 상, 상측 측부연장부(41c)는 수직방향으로, 하측 측부연장부(41c)는 측방향으로 연장된 것이다.

아울러 각 측부연장부(41c)의 내부에는 연장바수용홀(41f)이 마련되어 있다. 연장바수용홀(41f)은 후술할 연장바(65)가 끼워지는 통로이다. 연장바수용홀(41f)의 내부는 막혀 있다. 연장바(65)는 연장바수용홀(41f)에 삽입된 상태로 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능하다.

가동서포터(60)는 각 고정바디(41)의 양측부에 설치된다. 하나의 고정바디(41)에 두 개의 가동서포터(60)가 위치하므로 모두 8개의 가동서포터(60)가 설치되는 것이다. 각 가동서포터(60)는, 고정바디(41)의 측부연장부(41c)에 대해 거리 조절 가능하다. 고정바디(41) 양측의 가동서포터(60)는, 상호 직교하는 가상의 직선 경로를 따르는 이동을 통해 측부연장부(41c)에 대한 간격이 조절된 상태로 철근(13)과 결합한다.

가동서포터(60)는 도 5에 도시한 구조를 갖는다. 도 5에 도시한 바와 같이, 가동서포터(60)는, 받침블록(61), 록킹플레이트(63), 회전나사봉(도 2의 67), 연장바(65)을 포함한다.

받침블록(61)은, 대략 육면체의 형상을 취하며 중앙부에 개방공간부(61c)를 갖는다. 개방공간부(61c)는 철근(13)을 향하는 방향으로 개방된 공간으로서 내측벽에 다수의 걸림홈(61e)을 갖는다. 걸림홈(61e)은 후술할 록킹플레이트(63)의 삼각돌기(63a)가 끼움 결함하는 홈이다. 또한 개방공간부(61c)의 양측에는 철근받침홈(61a)이 위치한다. 철근받침홈(61a)은, 개방공간부(61c)의 양측에서 철근(13)을 받쳐 지지한다. 철근(13)이 철근받침홈(61a)에 걸쳐지는 것이다.

록킹플레이트(63)는 탄성 변형 가능한 금속판으로서, 일단부가 제2힌지부(61k)에 연결된 상태로 제2힌지부(61k)를 회전 중심으로 삼아 상하 회전 가능하다. 록킹플레이트(63)의 일단부에는 제2힌지부(61k)에 링크되는 연결부(63c)가 마련되어 있다. 제2힌지부(61k)와 연결부(63c)는 핀연결된다.

록킹플레이트(63)가 탄성 변형 가능하다는 것은, 록킹플레이트(63)의 곡률을 조절할 수 있다는 것이다. 이를테면, 록킹플레이트(63)의 양단부를 손가락으로 눌러, 마치 집게를 오므리듯이 록킹플레이트(63)의 단부를 오므릴 수 있는 것이다.

록킹플레이트(63)는, 철근받침홈(61a)에 철근이 걸쳐진 상태에서, 화살표 s 방향으로 회전함과 동시에 오므라져, 단부가 개방공간부(61c)로 삽입된 후 걸림홈(61e)에 결합한다. 록킹플레이트(63)는 개방공간부(61c) 내에 삽입된 상태에서, 펼쳐지려는 탄성복원성에 의해 단부가 걸림홈(61e) 측으로 가압된다.

록킹플레이트(63)의 단부에는 삼각돌기(63a)가 마련되어 있다. 삼각돌기(63a)는 걸림홈(61e)에 끼워지는 돌기이다. 삼각돌기(63a)는 록킹플레이트(63)의 탄성복원성에 의해 걸림홈(61e)으로부터 빠지지 않는다. 결국 철근(13)은 록킹플레이트(63)에 의해 받침블록(61)과 결합한 상태를 유지할 수 있는 것이다.

또한, 록킹플레이트(63)의 외측면에는 누름돌기(63e)가 마련되어 있다. 누름돌기(63e)는 록킹플레이트(63)를 오므리기 위해 손으로 누르는 부분이다. 누름돌기(63e)의 모양이나 위치는 필요에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

받침블록(61)의 일측부에는 제1힌지부(61f)가 마련되어 있다. 제1힌지부(61f)는 연결핀(61g)을 통해 연장바(65)를 회전 가능하게 지지한다. 연장바(65)는 제1힌지부(61f)에 지지된 상태로 측방향으로 연장되고, 고정바디(41)의 연장바수용홀(41f)에 끼워진다.

아울러 받침블록(61)에는 회전나사봉(67)이 더 설치된다. 회전나사봉(67)은, 받침블록(61)을 사이에 두고 록킹플레이트(63)의 반대편에 위치하는 수나사봉으로서 제3힌지부(61m)에 지지핀(67a)으로 연결된다. 회전나사봉(67)은 지지핀(67a)에 지지된 상태로 회전 가능하다.

이러한 회전나사봉(67)은, 탄성다공판(51)의 장공(51a)에 끼워진 상태로 두 개의 고정너트(67c)에 의해 고정된다. 고정너트(67c)는 탄성다공판(51)의 앞뒤에 하나씩 설치되며, 탄성다공판(51)에 회전나사봉(67)을 고정시킨다. 고정너트(67c)를 이용해, 받침블록(61)에 대한 탄성다공판(51)의 간격을 조절할 수 있음은 물론이다.

특히 회전나사봉(67)을 수용하고 있는 구멍이 슬릿형 장공(51a)이므로, 회전나사봉(67)이 고정되어 있는 상태에서, 탄성다공판(51)이 화살표 t방향이나 그 반대 방향으로 위치 조정 가능하다. 고정너트(67c)를 느슨하게 풀어 탄성다공판(51)의 위치 조정을 얼마든지 할 수 있는 것이다.

상기 탄성다공판(51)은 탄성 변형 가능한 판상부재로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 만곡된 형상을 취하며 다수의 장공(51a)을 갖는다. 장공(51a)은 타설된 콘크리트가 통과하는 구멍이고, 일부 장공(51a)에는 회전나사봉(67)이 끼워진다. 회전나사봉(67)은 장공(51a))에 수용된 상태로 장공의 길이방향으로 위치 조절 가능하다.

이러한 탄성다공판(51)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 개구부(11)의 응력 집중부위, 즉 사각의 귀퉁이부에서 시작되는 크랙의 성장을 차단하거나 크랙의 발생을 억제하는 역할을 한다. 탄성다공판(51) 자체의 기능은 도 1을 통해 설명한 균열방지철근(15)과 같다.

한편, 상기 간격조절수단은, 거푸집(12)에 대한 탄성다공판(51)의 간격을 조절하는 것으로서, 위에 설명한 위치조절볼트(43), 선단베어링(44), 베어링홀더(53)를 포함한다.

위치조절볼트(43)는 모서리대향부(41a)의 암나사구멍(41e)에 나사 결합하는 장볼트이다. 위치조절볼트(43)는 작업자에 의해 조작된다.

또한 선단베어링(44)은, 위치조절볼트(43)의 단부에 고정된 요소로서 베어링홀더(53)에 수용 지지된다. 베어링홀더(53)는 탄성다공판(51)에 마련되어 있는 홀더장착구멍(51c)에 고정되며 선단베어링(44)을 회전 가능하도록 지지한다. 선단베어링(44)은 홀더장착구멍(51c)에 지지된 상태에서 회전 가능하다.

결국 위치조절볼트(43)가 축회전함에 따라 탄성다공판(51)의 중앙부가, 거푸집(12)의 네 귀퉁이부, 또는 양생된 후의 개구부(11)의 네 귀퉁이부(꼭짓점부위)에 대해 진퇴운동 가능하다.

이와 같이, 귀퉁이부에 대한 탄성다공판(51)의 거리를 조절할 수 있으므로, 건축물이 가령 기찻길 옆이나 진동이 잦은 지역에 위치한다면, 위치조절볼트(43)를 통해 탄성다공판(51)을 귀퉁이부에 최대한 근접시켜 사인장 균열을 최대한 억제할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:개구부 12:거푸집 13:철근
15:균열방지철근 30:균열방지장치 41:고정바디
41a:모서리대향부 41c:측부연장부 41e:암나사구멍
41f:연장바수용홀 43:위치조절볼트 44:선단베어링
51:탄성다공판 51a:장공 51c:홀더장착구멍
53:베어링홀더 60:가동서포터 61:받침블록
61a:철근받침홈 61c:개방공간부 61e:걸림홈
61f:제1힌지부 61g:연결핀 61k:제2힌지부
61m:제3힌지부 63:록킹플레이트 63a:삼각돌기
63c:연결부 63e:누름돌기 65:연장바
67:회전나사봉 67a:지지핀 67c:고정너트

Claims (4)

1. 삭제
2. 건물 시공 시 벽체에 개구부를 형성하기 위해 장착되는 사각틀 형태의 거푸집 주변에 철근과 함께 설치되는 것으로서,
   상기 거푸집의 네 귀퉁이부에 대해 이격 배치되는 네 개의 고정바디와; 상기 각 고정바디의 양측에 위치하며, 상호 직교하는 직선 경로를 따르는 이동을 통해 고정바디에 대한 간격이 조절된 상태로 철근과 결합하는 가동서포터와; 다수의 장공이 관통 형성되며 탄성 변형 가능한 판상부재로서, 양단부가 가동서포터에 지지되고, 상기 개구부의 응력 집중부위에서 시작되는 크랙의 성장을 차단하는 탄성다공판과; 상기 거푸집에 대한 탄성다공판의 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함하고,
   상기 가동서포터는, 내측에 다수의 걸림홈이 형성되어 있는 개방공간부와, 상기 개방공간부의 양측에 위치하고 철근을 받쳐 지지하는 철근받침홈을 갖는 받침블록과; 상기 받침블록에 대해 힌지 연결되며, 철근받침홈에 철근이 걸쳐진 상태에서 개방공간부측으로 회전하여 상기 걸림홈에 결합함으로써 받침블록에 철근을 고정시키는 록킹플레이트와; 상기 받침블록을 사이에 두고 록킹플레이트의 반대편에 위치하며, 받침블록에 대해 힌지 연결되고 상기 탄성다공판의 장공에 끼워진 상태로 고정너트를 통해 탄성다공판에 고정되는 회전나사봉을 포함하며,
   상기 고정바디에는; 상호 직교하는 방향으로 연장되고, 각 받침블록을 향해 개방된 로드수용홈이 형성되며, 상기 받침블록에는; 길이방향으로 연장되고 받침블록에 대해 힌지 연결된 막대형 부재로서 로드수용홈에 삽입된 상태로 슬라이딩 이동 가능한 연장바가 더 설치되는,
   사인장 균열 방지 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정바디는;
   상기 거푸집의 귀퉁이부에 대응하며 사선방향으로 경사진 모서리대향부와, 상기 모서리대향부의 양단부에 일체를 이루고 받침블록을 향하여 연장되며 상기 로드수용홈을 갖는 측부연장부로 이루어지고,
   상기 모서리대향부에는 암나사구멍이 형성되며,
   상기 간격조절수단은;
   암나사구멍에 나사 결합하며 축회전운동을 통해 길이방향의 위치가 조절되는 위치조절볼트와, 상기 위치조절볼트의 단부에 구비된 선단베어링을 포함하고,
   상기 탄성다공판에는;
   선단베어링을 회전 가능하도록 수용 고정하며, 위치조절볼트가 길이방향 이동에 의해 거푸집에 대한 거리가 조절되는 베어링홀더가 구비된,
   사인장 균열 방지 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 록킹플레이트는;
   탄성 변형 가능한 금속판으로서, 외력에 의해 구부러진 상태로 상기 개방공간부로 삽입되고,
   선단부에는 상기 걸림홈에 끼움 결합하는 삼각돌기가 형성되며, 외측면에는 록킹플레이트를 구부리기 위해 힘을 가하는 누름돌기가 위치하는,
   사인장 균열 방지 장치.

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