KR20030089755A - 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘크리트 부재와 철골 부재 간의 수직 및 수평 시공오차를 수용할 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 타설시 매입 연결기구를 선매입하여 후속공정이 볼트작업으로 이루어질 수 있는 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구에 관한 것으로, 일측에는 가이드요홈이 형성되어 있으며, 상기 가이드요홈의 길이방향으로는 걸림턱이 일체로 형성되고 소정의 위치에는 삽입구멍이 마련된 "ㅍ"자 형태의 매입클램퍼와, 상기 삽입구멍으로 삽입되어 가이드요홈에 의해 상하로 이동 가능하며 일면에 볼트머리 수용홈이 형성된 소켓형 와셔와, 상기 볼트머리 수용홈에 머리가 끼워 맞춤되는 고장력 볼트와, 상기 매입클램퍼의 상, 하단부를 폐쇄하는 상, 하부 덮개판을 포함하여 구성됨으로써, 철근조립시 선매입하여 구조체에 손상없이 설치할 수 있고, 임의의 위치로 이동이 자유로워 추가 천공없이 유동성을 확보할 수 있으며, 표준화가 가능할 뿐만 아니라 다용도로 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

고장력 볼트를 이용한 매입연결기구{EMBEDDED CONNECTION DEVICE USING HIGH-TENSION BOLT}

본 발명은 철근콘크리트 부재와 철골 부재의 접합부위에 광범위하게 사용할 수 있는 매입형 접합기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철근콘크리트 부재와 철골 부재 간의 수직 및 수평 시공오차를 수용할 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 타설시 매입 연결기구를 선매입하여 후속공정이 볼트작업으로 이루어질 수 있는 고장력볼트를 이용한 매입연결기구에 관한 것이다.

일반적으로 복합구조형식에서 공사진행을 위하여 양생기간이 필요한 경우 철근콘크리트의 코어월을 선시공하고 이어 철골조 프레임 공사가 진행되므로 철근콘크리트 부재와 철골 부재의 접합용 연결기구가 사용된다. 현재 사용되는 매입강관과 강재보의 접합은 현장 용접에 의한 전단 접합 형식이다. 한편, 설치방법은 매입 강판의 설치는 코아벽체 거푸집 공사시 철근공사와 동일시점에 조립 설치하고 코어월을 콘크리트 타설, 양생한 후 철골 골조공사시 미리 매입한 강판과 전단탭을 현장 용접하고, 이를 철골조 보부재와 고장력볼트를 이용하여 연결한다. 그러나 이러한 현장용접을 이용하는 시공방법은 오늘날 시공성 확보와 오차의 최소화를 통한 효율적인 시공방안에 역행하는 작업으로 구조 안정성 확보 및 품질관리의 측면에서 많은 어려움이 있다. 그리고 건축물의 고층화에 따른 콘크리트조와 철골조의 부동축소로 인한 현장 매입기구와 철골보의 접합부에 축소변형에 따른 부모멘트가 발생하여 많은 문제점을 야기하고 있다.

또한, 토목 구조물에서도 프리스트레스트콘크리트 교량에 설치되는 가로보는 현장치기 철근콘크리트조로 작업이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 현장작업은 품질관리의 측면에서 많은 문제를 야기시키기 때문에 이를 강재 H-형강을 대체 사용하여 프리스트레스트콘크리트 주거더부재와 H-형강 가로보간의 접합용 매입연결기구의 개발이 필요한 실정이다.

또한, 철근콘크리트구조체에 커튼월, 배관설비 등 비구조요소를 설치하는 경우에 있어서 구조체에 손상을 주는 드릴링작업이 필요하고, 설치된 앵커강도에 대한 구조적 신뢰성은 작업 숙련도에 따라 결정된다. 따라서 추가적으로 드릴링을 하는 등 소극적인 대응책으로 일관하기 보다는 작업의 시공오차를 극복하고, 임의의 위치에 효과적으로 설치할 수 있는 연결기구의 개발이 요청되고 있다.

따라서 복합구조 형식에서 코어월을 철근콘크리트 부재로 구축하는 선행공법 적용시 후속작업인 철골부재와의 접합에 대한 최대 시공오차를 허용할 수 있는 효과가 있으며, 토목용 프리스트레스트콘크리트 교량 거더에 철골 가로보 설치시 구조적인 안정성을 확보할 수 있으며, 앵커 드릴링 작업 없이 간편하게 외장재, 창호재, 엘리베이터 레일, 배관설비 등의 비구조요소를 임의의 위치에 효과적으로 설치할 수 있는 연결기구가 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 철근콘크리트 부재와 철골 부재간의 접합기구가 가지고 있는 문제점을 해결하고 보다 새롭고 효과적인 매입연결기구에 대한 요청을 해결하기 위해 안출된 것으로, 철근콘크리트 부재와 철골 부재 간의 수직 및 수평 시공오차를 수용할 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 타설시 매입 연결기구를 선매입하여 후속공정이 볼트작업으로 이루어질 수 있도록 함으로써 시공성 및 경제성 확보와 품질관리가 용이한 매입형 접합기구를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 일측에는 가이드요홈이 형성되어 있으며, 상기 가이드요홈의 길이방향으로는 걸림턱이 일체로 형성되고 소정의 위치에는 삽입구멍이 마련된 "ㅍ"자 형태의 매입클램퍼와 상기 삽입구멍으로 삽입되어 가이드요홈에 의해 상하로 이동 가능하며 일면에 볼트머리 수용홈이 형성된 소켓형 와셔와 상기 볼트머리 수용홈에 머리가 끼워 맞춤되는 고장력 볼트와 상기 매입클램퍼의 상, 하단부를 폐쇄하는 상, 하부 덮개판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구에 의해 달성된다.

또한, 상기 매입클램퍼의 가이드요홈 형성면 이외의 면 중 최소한 1면에 적어도 1개 이상의 스터드 커넥터를 용접하는 것도 가능하다.

또한, 상기 가이드요홈의 걸림턱과 소켓형 와셔의 볼트머리 수용홈의 양측 돌출부에는 요철부가 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관 되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1a은 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 분해 사시도.

도 1b는 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 결합 횡단면도.

도 2는 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 설치상태의 일실시예를 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 설치상태의 다른 실시예를 보인 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 매입클램퍼12, 12' : 상, 하부 덮개판

16 : 가이드요홈18 : 삽입구멍

19 : 걸림턱20 : 소켓형 와셔

30 : 고장력 볼트40 : 스터드 커넥터

이하에서는 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1a은 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 분해 사시도이고 도 1b는 결합 횡단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구는 일측에 삽입구멍(18)을 갖는 가이드요홈(16)이 형성된 "ㅍ"자 형태의 매입클램퍼(10)와 상기 삽입구멍(18)으로 삽입되어 가이드요홈(16)에 의해 상하로 이동 가능하며 일면에 볼트머리 수용홈(22)이 형성된 소켓형 와셔(20)와 상기 볼트머리 수용홈(22)에 머리가 끼워 맞춤되는 고장력 볼트(30)와 상기 매입클램퍼(10)의 상, 하단부를 폐쇄하는 상, 하부 덮개판(12)(12')을 포함하여 구성된다.

매입클램퍼(10)는 전체적으로 "ㅍ"자 형상으로서 그 두께는 철근콘크리트에 충분히 정착될 수 있도록 하는 매입길이에 의해 정해진다. 한편, 일측에는 가이드요홈(16)이 형성되어 있으며, 상기 가이드요홈(16)의 길이방향으로 소정의 위치에는 후술할 소켓형 와셔(20)가 삽입될 수 있도록 삽입구멍(18)이 마련되어 있고 삽입된 소케형 와셔(20)가 이탈되지 않도록 하는 걸림턱(19)이 형성되어 있다. 또한 걸림턱(19)의 내면은 안쪽으로 경사를 이루고 있으며, 또한 요철부(17)가 형성되어 있어 후술할 소켓형 와셔(20)의 돌출부에 형성된 요철과 맞물리게 된다.

소켓형 와셔(20)에서 볼트머리 수용홈(22)의 양측 돌출부(24)(24')에는 요철부가 형성되어 소켓형 와셔(20)가 상기 매입클램퍼(10)의 가이드요홈(16)에 의해 안내되어 상, 하로 이동시 상기 매입클램퍼(10)의 가이드요홈(16)의 걸림턱(19) 내면에 형성된 요철부(17)와 맞물려 쉽게 미끄러져 내리는 것이 예방되고 또한 진동에 대한 풀림방지 및 고장력볼트의 체결성이 확보된다. 한편, 볼트머리 수용홈(22)의 형상은 후술할 고장력 볼트(30)의 머리모양에 따라 정해지는데 통상 사각 또는 육각 형상을 갖게 된다.

고장력 볼트(30)는 상기 소켓형 와셔(20)의 볼트머리 수용홈(22)에 안착되어결합되며, 소켓형 와셔(20)와 결합된 상태로 상기 메입클램퍼(10)의 가이드요홈(16)에 형성된 삽입구멍(18)으로 삽입되어 소정의 위치로 이동할 수 있게 된다. 그리고 고장력 볼트(30)는 철근콘크리트 부재와 철골 부재의 결합부위에서는 'ㄱ'형강과 결합되고, 건축물의 외장재를 설치할 경우에는 앵글과 결합되게 된다.

상, 하부 덮개판(12)(12')은 콘크리트 타설시 상기 가이드요홈(16)에 콘크리트가 흘러내리는 것을 방지하기 위해 상기 매입클램퍼(10)의 상, 하단부에 용접된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 사용방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 설치상태의 일실시예를 보인 사시도로서, 본 발명에 따른 매입연결기구를 콘크리트 타설 전 소정의 위치에 가로로 또는 세로로 매입하여 설치하고 콘크리트와 일체로 경화시켜 고정시킨 다음 가이드요홈(16)의 걸림턱(19)에 형성된 삽입구멍(18)을 통하여 고장력볼트(30)가 결합된 소켓형 와셔(20)를 삽입하여 소정의 위치에 위치시킨다. 소켓형 와셔(20)와 결합된 고장력 볼트(30)의 수는 접합면에 작용하는 전단력과 모멘트에 의해 산정된다. 상기 고장력 볼트(30)는 철골 부재로 된 보(90)와 'ㄱ'형강(80)을 통하여 결합되게 됨으로써 접합이 현장 용접없이 용이하게 된다. 한편, 최초 설계시와 시공시에 오차가 발생하였을 경우에는 상기 소켓형 와셔(20)이 결합된 고장력볼트(30)를 상하로 이동시켜 시공오차에 대응할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구의 설치상태의 다른 실시예를 보인 종단면도로서, 스터드 커넥터(40)가 용접된 본 발명에 따른 매입연결기구를 슬래브(50)에 매입하여 설치하고, 'ㄱ'자 앵글(80)의 일 꺽인면을 고장력볼트(30)을 통하여 슬래브(50)에 고정한 후, 패널(70)을 'ㄱ'자 앵글(80)의 타 꺽인면에 볼트(60)를 체결하여 고정시킨다. 따라서 시공오차 발생시 추가적인 드릴링 작업 없이 적절하게 대응할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구에 의하면 철근조립시 선매입하여 구조체에 손상없이 설치할 수 있고, 임의의 위치로 이동이 자유로워 추가 천공없이 유동성을 확보할 수 있으며, 표준화가 가능할 뿐만 아니라 다용도로 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.

Claims (3)

1. 일측에는 가이드요홈이 형성되어 있으며, 상기 가이드요홈의 길이방향으로는 걸림턱이 일체로 형성되고 소정의 위치에는 삽입구멍이 마련된 "ㅍ"자 형태의 매입클램퍼와;

   상기 삽입구멍으로 삽입되어 가이드요홈에 의해 상하로 이동 가능하며 일면에 볼트머리 수용홈이 형성된 소켓형 와셔와;

   상기 볼트머리 수용홈에 머리가 끼워 맞춤되는 고장력 볼트와;

   상기 매입클램퍼의 상, 하단부를 폐쇄하는 상, 하부 덮개판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 매입클램퍼의 가이드요홈 형성면 이외의 면 중 최소한 1면에는 적어도 1개 이상의 스터드 커넥터가 용접된 것을 특징으로 하는 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드요홈의 걸림턱과 소켓형 와셔의 볼트머리 수용홈의 양측 돌출부에는 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 고장력 볼트를 이용한 매입연결기구.