KR20000019558A - 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치 및 방법 - Google Patents
보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술
보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치 및 방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지
본 발명은 기둥 양측에 배치될 프리캐스트 보의 하단철근을 기둥의 중심선 근처에서 90°로 절곡하여 정착하되 정착내력의 부족을 보완하기 위하여 90°로 절곡된 프리캐스트 보의 하단철근들에 지지대를 대고 이를 볼트로 체결하여 정착함으로써 프리캐스트 부재의 현장조립을 효율화하면서, 기존의 정착방법보다 우수한 접합부의 내력을 지닌 프리캐스트 보의 철근 정착장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 기둥 상면에 프리캐스트 보가 접합되는 보-기둥 접합부에서, 서로 대향하여 배치된 양측 프리캐스트 보에 직각으로 절곡된 하단철근의 정착장치에 있어서, 상기 수직하는 하단철근의 양면에 맞대어져 그를 지지하는 수단; 및 상기 양측 지지수단 사이의 하단철근이 고정되도록 지지수단에 고정력을 제공하는 수단을 포함하는 프리캐스트 보의 하단철근 정착장치를 제공한다.
4. 발명의 중요한 용도
시공상의 오차를 줄이고 현장조립을 간편히 할 수 있도록 한 것임.
Description
본 발명은 프리캐스트 보 철근콘크리트 구조물의 보-기둥 내부 접합부에서 보 하단철근의 정착장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 정착부에서 볼트에 의한 체결방식으로 현장조립을 효율화하며, 종래의 정착방법보다 우수한 접합부 내력을 가지도록 한 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보-기둥 내부접합부 시공에서 기둥에 프리캐스트 보를 접합하기 위해서는 프리캐스트 보에 매립되어 있는 보 하단 철근을 보-기둥 접합부 내에 소정길이 이상 정착시키는 방법을 사용하고 있다.
즉, 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이 보 하단철근(4)이 돌출된 프리캐스트 보(3)를 기둥주근(2)이 직립되게 돌출되어 있는 기둥(1)의 상단면 양측에 얹혀 놓고 보하단철근(4)을 90°절곡시켜 정착하고 있다.
이와같이, 기둥의 중심선을 지나서 프리캐스트 보의 하단철근을 90°로 절곡하여 정착하는 방법은 기둥의 양측에 배치될 프리캐스트 보의 하단철근이 기둥단면 내에서 서로 중첩되지 않아야만 한다. 만일, 철근배근의 오차가 발생할 경우는 현장조립이 불가능해지는 단점이 있다. 따라서, 프리캐스트 콘크리트 보의 공장제작시에는 기둥의 양측에 배치되는 프리캐스트 보의 하단철근이 기둥 주근을 피해서 상호 엇갈리게 배치될 수 있도록 정밀배근을 수행하면서 제작하여야 하는 어려움이 있다. 또한, 보·기둥 접합부의 철근배근이 과밀하게 되기 때문에 배근 자체가 어려울 뿐만 아니라 현장콘크리트 타설이 어려운 단점이 있었다.
이와 같은 배근시의 어려운 점을 극복하고자 종래에는 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이 90°수직으로 절곡된 양측 보하단철근(4)들의 상호 간섭을 피하도록 소정 경사각만큼 길이방향으로 휨가공하여 정착시키는 구조가 제안되어 있다.
또한, 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이 상기 양측 프리캐스트 보의 하단철근(4)을 동일선상으로 배치한 후, 고난도의 용접을 실시하여 정착하는 구조가 제안되어 있다.
그러나, 상기와 같은 도2 및 도3의 방법은 국내 건설현장의 여건상 많은 무리가 따를 뿐 아니라, 부재 생산시 특별한 관리가 필요하는 등 여러 가지 공사업무의 효율성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 간략하게 기술하면 다음과 같다.
첫째, 프리캐스트 보의 하단철근을 엇갈리게 배치하는 방법은 기둥 및 양 방향 보 철근의 간섭을 피해야 하므로 공장생산시 철근 배치에 특별한 주의를 기울여야 할 뿐만 아니라, 부품 제작을 위한 형틀 수가 증가하며, 기둥의 주근 배치도 프리캐스트 보의 상하부 철근의 간섭을 피하도록 배근해야 한다.
둘째, 용접에 의한 철근이음 방법은 외국의 경우와는 달리 국내에서 생산되고 있는 철근의 용접성능이 부족하여 철근용접이 사실상 불가능한 실정이다. 또한 용접이 가능한 재질의 철근을 사용할 경우에도 현장작업이 어렵고, 비용이 많이 소요되며, 또한 가로방향 보의 하단철근을 용접할 경우에는 기둥에서 교차되는 세로방향 보의 하단철근은 용접할 수 없는 단점이 있다.
셋째, 프리캐스트 보 하단철근의 상호간섭을 피하도록 기둥단면 내에서 휨가공하여 배치하는 방법은 철근 가공 및 제작의 어려움으로 인하여 적용 실적이 적은 방법이다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 큰 직경의 철근을 사용하여 하단철근의 수를 줄이는 방법이 이용되고 있으나, 이는 철근 가공에 많은 난점이 있을 뿐만 아니라 철근의 부착성능, 겹침이음의 한계가 따르는 등의 추가적인 문제가 발생되어 실질적인 적용에는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기둥 좌·우에 배치될 프리캐스트 보의 하단철근을 기둥의 중심선 근처에서 90°로 절곡하여 정착하되 정착내력의 부족을 보완하기 위하여 90°로 절곡된 프리캐스트 보의 하단철근들에 지지대를 대고 이를 볼트로 체결하여 정착함으로써 프리캐스트 부재의 현장조립을 효율화하면서, 기존의 정착방법보다 우수한 접합부의 내력을 지닌 프리캐스트 보의 철근 정착장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지지대와 볼트를 이용하여 보하단철근을 정착하므로 상기 프리캐스트 보 철근의 정착길이 및 철근배근 간격의 오차를 줄일 수 있으며, 정밀배근이 필요치 않아 프리캐스트 보의 제작 및 시공을 간편하게 할 수 있는 프리캐스트 보의 철근 정착장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
도1a 및 도1b는 종래 기술에 따른 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근정착방법을 나타낸 일예시도.
도2a 및 도2b는 종래 기술에 따른 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근정착방법을 나타낸 다른 일예시도.
도3a 및 도3b는 종래 기술에 따른 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근정착방법을 나타낸 또 다른 일예시도.
도4a 및 도4b는 본 발명에 의한 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치의 일실시예 구성을 나타낸 정단면도 및 평면도.
도5는 본 발명에 의한 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치의 시공순서를 나타낸 일예시도.
도6은 본 발명에 의한 보-기둥 내부접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치의 결합상태를 나타낸 사시도.
도7a 내지 도7e는 본 발명의 요부인 지지대 및 볼트의 조합상태를 나타낸 예시도.
도8a 내지 도8d는 본 발명의 요부인 지지대와 프리캐스트 보 철근의 결합에 따른 여러 단면형태를 나타낸 단면도 및 사시도.
도9a 및 도9b는 본 발명의 요부인 지지대의 다른 실시형태를 나타낸 사시도 및 단면도.
도10a 및 도10b는 보-기둥 접합부에서 한 방향은 철골 보, 그 수직방향은 철근콘크리트 보로 구성되는 복합구조에 본 발명에 의한 철근콘크리트 보 정착장치를 적용한 상태를 나타낸 다른 실시형태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기둥 2 : 기둥주근
3 : 프리캐스트 보 4 : 보 하단철근
5 : 지지대 6 : 고정볼트
7 : 보 전단철근 8: 철골 보
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기둥 상면에 프리캐스트 보가 접합되는 보-기둥 접합부에서, 서로 대향하여 배치된 양측 프리캐스트 보에 직각으로 절곡된 하단철근의 정착장치에 있어서, 상기 수직하는 하단철근의 양면에 맞대어져 그를 지지하는 수단; 및 상기 양측 지지수단 사이의 하단철근이 고정되도록 지지수단에 고정력을 제공하는 수단을 포함하는 프리캐스트 보의 하단철근 정착장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 기둥주근과 교차되지 않는 소정 간격으로 90°절곡된 하단철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 보를 제작하는 단계; 상기 양측 프리캐스트 보의 하단철근을 대향되게 하여 기둥상면의 양측에 가설하는 단계; 상기 양측 프리캐스트 보의 하단철근 양면에 맞대이도록 지지대를 설치하고, 고정볼트로 체결하는 단계; 및 별도의 형틀로 기둥크기와 프리캐스트 보의 폭 차이로 발생하는 상기 프리캐스트 보의 측면 공간을 차단하고, 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 프리캐스트 보의 하단철근 정착방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도4 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 보-기둥접합부에서의 프리캐스트 보 철근 정착장치 및 방법은 프리캐스트 보의 철근 정착길이 및 철근배근 간격의 오차를 줄이면서 정착내력을 증대시킬 수 있도록 구현한 것으로, 본 발명에서는 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이 상면 주연부에 다수의 기둥주근(2)이 직립되게 돌출된 기둥(1)과, 상기 기둥(1)의 상부면 양측에 지지되며, 수직으로 절곡된 보 하단철근(4)이 돌출되게 구비되고 상부에는 보 전단철근(7)이 장착된 프리캐스트 보(3)를 접합하는 보-기둥접합구조에 있어서, 상기 양측 프리캐스트 보(3)의 하단철근(4)이 대응되게 정렬된 부위의 양측면에 맞대어져 상기 대응하는 보 하단철근(4)의 직립부 중심부를 지지하는 한 쌍의 지지대(5)가 구비되며, 상기 한 쌍의 지지대(5)를 길이방향으로 관통하여 고정시키는 고정볼트(6)를 구비한다. 여기서, 상기 고정볼트(6)는 한 쌍의 지지대(5)가 지지하고 있는 보 하단철근(4)과의 간섭을 방지하도록 상기 보 하단철근(4)들 사이에 위치되어 있다.
본 실시예에서의 상기 지지대(5)는 도8a에 도시된 바와 같이 상부가자로 절곡된 형판으로 형성된 구조로 되어 있지만, 이에 국한하는 것은 아니고, 상기 기둥(1)의 단면이 크게 이루어진 경우에 보 하단철근(4)의 수평길이, 즉 기본정착길이에 따라 적절한 형상의 것을 채택한다. 본 실시예에서는형판외에 도8b 내지 도8d에 도시된 바와 같이자형,자형, 및 평판형으로 할 수도 있으며, 이러한 각각의 다른 형태의 형판들은 보 하단철근(4)의 직립부 하부측에 위치된다.
이러한,자,자자 형판 모두는 그들의 직립부면이 보하단철근(4)에 접하고, 상기 직립부면에 고정볼트(6)를 관통시켜 체결한다.
또한, 상기 기둥(1)의 단면이 작아 상기 보 하단철근(4)의 기본정착길이가 짧은 경우에는 도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이 상기 지지대(5)가 보 하단철근(4)을 사이에 두고 대향하도록 배치된 한쌍의자 형판이나, 상기 보 하단철근(4)이 삽입되는 제1홀과 고정볼트가 삽입되는 제2홀이 형성된 타원판으로 이루어진다.
여기서, 상기자 형판 지지대(5)는자형판의 수평부가 보 하단철근(4)의 90°절곡부위에 맞대어져 지지되되,자형판의 직립부에 고정볼트(6)가 횡방향으로 관통되어 체결된다. 이때, 상기 고정볼트는 상기 보 하단철근(4)과의 90°절곡부의 중심거리에 근접되게 위치되도록 한다.
또한, 상기 타원판 형상의 지지대(5)의 경우는 상기 하단철근(4)의 정착길이 양측면에 설치되어 고정볼트(6)의 구간내에서 하단철근(4)을 지지하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도5에 도시된 바와 같이, 기둥(1)의 주근(2)과 교차되지 않는 소정 간격으로 90°절곡된 보 하단철근(4)을 배치하고, 또 상단부에는 보 전단철근(7)을 배치하고 난 후 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 보(3)를 제작한다.
그리고, 상기와 같이 제작된 프리캐스트 보(3)를 기둥(1)의 상면 양측에 서로 대향되게 가설하되, 상기 프리캐스트 보(3)의 양측 하단철근(4)의 직립부가 서로 접촉되도록 대응시킨다. 이때, 바람직하기로는 상기 프리캐스트 보(3)에서 돌출된 하단철근(4)의 직립부가 기둥(1) 중심선에 위치되도록 하며, 또 상기 대응하는 하단철근(3)이 서로 일직선상에 위치되도록 하여 가설한다.
상기 기둥(1) 상면에 프리캐스트 보(3)가 가설되면, 일직선상에서 서로 대응되게 접촉하고 있는 상기 양측 프리캐스트 보(3)의 하단철근(4) 양면에 상기 지지대(5)를 맞대이도록 설치하고, 고정볼트(6)를 관통시켜 체결한다. 여기서, 상기 정착내력을 증가시키기 위하여 상기 프리캐스트 보(3)의 하단철근(4)은 하나의 지지대(5)로 연결하고, 소량의 고정볼트(6)를 사용하여 체결할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 또한 상기 고정볼트(6)는 직립된 하단철근(4)과 간섭되지 않은 위치에서 상기 지지대(5)를 관통하여 체결하도록 한다.
상기 지지대(5) 및 고정볼트(5)의 체결이 완료되면, 별도의 형틀로 기둥크기와 프리캐스트 보(3)의 폭 차이로 발생하는 상기 프리캐스트 보(3)의 측면 공간을 차단하고, 콘크리트를 타설한다.
상기와 같이 시공되는 방법에서 상기 기둥(1) 단면이 커서 하단철근(4)의 기본정착길이가 길 경우에는 도7b에 도시된 바와 같이 상기 지지대(5)를 2개로 분할하여 지지한다. 본 도면에서는 상기 2개로 분할된 지지대중에서 두 개의 하단철근(4)을 지지하는 지지대(5)와 하나의 하단철근(4')을 지지하는 지지대(5')를 보여주고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 기둥 단면크기에 따라 분할된 지지대 각각 짝수 또는 홀수의 하단철근이 선택적으로 지지될 수 있도록 할 수 있음은 주지의 사실이다.
또한, 서로 대응되는 상기 보 하단철근(4)이 정착부의 일직선상에 위치하지 않고, 하나의 지지대(5)로 체결하기 어려울 경우에는 도7c 내지 도7e와 같은 방식으로 정착한다.
즉, 도7c에 도시한 방식은 상기 대응하는 보 하단철근(4)이 일직선상에 위치하지 않고 어느 한 부분이 어긋나 있는 경우에 2개의 지지대(5)를 이용하여 체결하는 방식을 나타내고 있다.
도7d에 도시한 방식은 상기 대응하는 보 하단철근(4)의 일부분이 소정거리만큼 떨어져 위치된 경우에 상기 지지대(5)를 소정 경사각도로 위치시켜 체결하는 방식을 나타내며, 도7e에 도시된 방식은 상기 보 하단철근(4)이 일직선상에서 어긋나고 완전히 교차하는 경우에 영역을 확대하여 체결하는 상태를 보여주고 있다.
전술한 바와 같이 지지대(5) 및 고정볼트(6)에 의한 철근 정착방법은 도10에 나타낸 바와 같이 기둥(1)을 중심으로 한 보-기둥 접합부에서 상기 기둥(1)의 상단에는 철골 보(8)(보 도에서는 I형강이 도시되어 있음)가 놓여지고, 상기 철골 보(8)의 하단 플랜지(8b) 양측으로 프리캐스트 보(3)가 놓여져 구성되는 복합구조에서도 프리캐스트 보(3)의 정착에 적용이 가능하다. 즉, 상기 철골 보(8)의 리브면(8a) 양측에 보하단철근(4)을 위치시키고 지지대(5)를 맞대이도록 한 후에 고정볼트(6)를 관통시켜 체결하도록 한 것이다.
여기서, 도10a에 도시된 정착방법은 도8a에 도시된 지지대(5)를 이용하여 체결하는 방법을 도시하고 있으며, 도10b는 도9a에 도시된 지지대(5)를 이용하여 체결하는 방법을 도시한 예를 보여주고 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백한 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 지지대와 고정볼트를 조합시켜 하단철근을 고정함으로써 종래의 방법인 기둥의 중심선을 지나서 90°로 절곡하여 정착길이를 확보해야 하는 방법과는 달리 철근 배치상의 불합리한 요소를 해결할 수 있으며, 다양한 형태의 지지대와 체결볼트의 요철부로 인해 철근의 부착성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 철근의 정착방법이 지지대와 고정볼트에 의해 이루어지므로 다양한 시공상의 오차를 탄력성있게 수용할수 있다. 또한, 프리캐스트 보의 제작시 양측 프리캐스트 보 철근의 간섭을 피하기 위한 복잡한 제작공정을 단순화할 수 있으며, 현장조립이 간편하므로 인력절감 및 공기단축의 효과가 있다. 또한, 철근을 용접하는 방식에 비하여 가격도 저렴하므로 공사비의 절감을 가져올 수있는 효과가 있다.
Claims (7)
- 다수의 주근이 직립되게 돌출된 기둥과, 상기 기둥의 상부면 양측에 지지되며 수직으로 절곡된 하단철근이 돌출되게 구비된 프리캐스트 보를 접합하는 보-기둥접합구조에서, 상기 양측 프리캐스트 보 하단철근의 정착장치에 있어서,상기 수직하는 하단철근의 양면에 맞대어져 그를 지지하는 한쌍의 지지수단; 및상기 양측 지지수단 사이의 하단철근이 고정되도록 지지수단에 고정력을 제공하는 수단을 포함하는 프리캐스트 보 철근 정착장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 한쌍의 지지수단은 평판형,자형,자형판중 어느 하나의 형상을 가지며, 상기 형판 각각의 측면에는 고정수단이 관통될 수 있도록 다수의 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 보 철근 정착장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 한쌍의 지지수단은자형판으로 형성되되, 그의 수평부가 보 하단철근의 90°절곡부위에 맞대어져 지지되며, 상기 보 하단철근의 90°절곡부의 중심거리에 근접되는 위치에서자형판의 직립부를 고정볼트가 횡방향으로 관통되어 체결하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 보 철근 정착장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 지지수단이 일측에 하단철근이 관통되는 제1홀이 형성되고, 타측에 고정수단이 관통되는 제2홀을 형성한 판형상을 가지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 보 철근 정착장치.
- 기둥주근과 교차되지 않는 소정 간격으로 90°절곡된 하단철근을 배치하고, 상부에 전단철근을 배치한 후 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 보를 제작하는 제1 단계;상기 양측 프리캐스트 보의 하단철근을 대향되게 하여 기둥상면의 양측에 가설하는 제2 단계;상기 양측 프리캐스트 보의 하단철근 양면에 맞대이도록 지지대를 설치하고, 고정볼트로 체결하는 제3 단계; 및별도의 형틀로 상기 프리캐스트 보의 양측면 공간을 차단하고, 콘크리트를 타설하는 제4 단계를 포함하는 프리캐스트 보 철근 정착방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 제2 단계는프리캐스트 보에서 돌출된 하단철근의 직립부가 기둥중심선에 위치되도록 하는 제1 과정; 및상기 제1 과정 수행후 대향하는 프리캐스트 보의 하단철근이 일직선상으로 대응되게 위치되도록 하는 제2 과정을 포함하는 프리캐스트 보 철근 정착방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 제2 단계 수행하기 전에 상기 기둥 상면에 철골보를 위치시키는 제5 단계;상기 철골보의 리브에 고정볼트의 관통홀을 형성하는 제6 단계를 수행하는 것을 더 포함하며,상기 제2 단계는 상기 제6 단계에서 철골보의 리브면 양측에 하단철근의 직립부를 위치시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 보 철근 정착방법.
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