KR20110116950A - 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조 - Google Patents

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KR20110116950A
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Abstract

본 발명은 빌딩, 아파트와 같은 건물이나 타워크레인 하부, 교량과 같이 큰 하중을 갖는 콘크리트 구조물의 기초 바닥층 또는 슬래브에 사용되는 보강 구조체와 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 기초 바닥층 또는 슬래브에 인가되는 전단 하중이 고르게 분산될 수 있도록 하는 보강 구조체를 용이하게 설치, 구비할 수 있도록 하는 구조에 관한 것이다.
본 발명은 콘크리트 구조물 내에 다수 개의 프레임을 일정 간격으로 매립되도록 배치하고 콘크리트 타설, 경화시킴으로써, 인가되는 전단 하중이 고르게 분산시킬 수 있도록 하는 구조를 제공하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은, 상부철근과 하부철근의 위치에 상관없이, 연결 길이 조절이 가능한 고정걸림부재를 통해, 보강 구조체의 수직형 프레임의 수직을 유지할 수 있도록 하며, 다양한 위치에 설치가 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

Description

콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조 {Reinforcement Structure}
본 발명은 빌딩, 아파트와 같은 건물이나 타워크레인 하부, 교량과 같이 큰 하중을 갖는 콘크리트 구조물의 기초 바닥층 또는 슬래브에 사용되는 보강 구조체와 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 기초 바닥층 또는 슬래브에 인가되는 전단 하중이 고르게 분산될 수 있도록 하는 보강 구조체를 용이하게 설치, 구비할 수 있도록 하는 구성에 관한 것이다.
일반적으로 건물, 교량, 타워크레인 등의 자중에 의해 지반이 침하되는 것을 방지하기 위하여 콘크리트구조물 시공시 콘크리트구조물의 하부에는 하중이 지반에 골고루 전달되며 지지될 수 있도록 기초 바닥층이 시공되는데, 종래의 기초 바닥 구조는 두꺼운 철근콘크리트 구조를 주로 사용하였다. 구조물이 점점 높아지고 규모가 커짐에 따라 단위면적당 기초 바닥층에 인가되는 하중 역시 증가하고 있으며, 이로 인해 응력 집중부에는 강한 전단력이 미치게 된다.
또한, 각 층의 바닥을 형성하면서 일정한 면적을 제공하는 슬래브와 상기 슬래브를 지지함과 동시에 건축물의 자체 하중 및 각 층에서 발생되는 사용 하중을 기초부로 분산하여 전달하는 다수의 기둥 구조물은, 기둥과 슬래브가 만나는 접합부인 기둥의 주두부의 경우, 기둥 주변을 따라 슬래브와의 사이에서 전단력이 작용한다.
이러한 접합부에 대한 내력이 충분하지 못하게 되는 경우 전단파괴가 발생할 우려가 있게 된다. 이를 방지하기 위해 다양한 종류의 수직형 프레임을 갖는 보강 구조체가 전단력이 미치는 위치에 설치되고 있는데, 이러한 보강 구조체는 상부, 하부 철근들의 사이의 적절한 위치에 고정, 설치되기가 난해한 단점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전단파괴를 방지하기 위한 수직형 프레임을 구비하는 보강 구조체가 상부철근 및 하부철근들에 근접하여 원하는 위치에 용이하게 설치할 수 있도록 하기 위한 걸림형 보강 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 수직형 프레임의 수직 배치를 유지할 수 있도록 다양한 간격의 상부철근 및 하부철근 배치에 상관 없이, 간격을 유동적으로 조절할 수 있도록 하는 고정걸림부재를 구비하는 걸림형 보강 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 콘크리트구조물의 전단 응력이 가해지는 위치에 구비되는 구조체에 있어서, 수평 배치되는 상부철근 및 하부철근; 수직형 프레임을 포함하며 전단 응력이 미치는 위치에 구비되는 보강 구조체; 상기 수직평 프레임에 연결되는 동시에 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 직접 또는 간접적으로 연결되는 고정걸림부재;를 포함하고, 상기 보강 구조체는 상기 고정걸림부재에 의해 상기 상부철근 및 상기 하부철근에 의해 지지되어 배치된 상태에서, 콘크리트가 타설되어 경화되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조를 제공한다.
상기 고정걸림부재는: 걸림고리부를 구비하고, 상기 걸림고리부는: 상기 수직형 프레임에 끼워지며 연결되거나, 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 끼워지며 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재는 양측에 상기 걸림고리부를 구비하고, 일측의 상기 걸림고리부는 상기 수직형 프레임의 측부에 걸림 연결되고, 타측의 상기 걸림고리부는 수평방향으로 위치되는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 걸림 연결되도록 갈고리 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 걸림고리부 중 상기 수직형 프레임에 연결되는 것은, 측방을 향해 개방되는 형상이며, 상기 걸림고리부 중 상기 수직형 프레임에 연결되는 상기 걸림고리부와 수직으로 꺾인 방향으로 형상인 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는: 한 쪽 단부에 2 이상 복수개가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 걸림고리부는 2 이상이 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재의 중앙에는 상기 수직형 프레임의 측부에 걸림 연결되는 상기 걸림고리부가 형성되고, 상기 고정걸림부재의 길이방향을 따라 양측에는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 걸림 연결되도록 갈고리 형상의 상기 걸림고리부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재는 양측에 상기 걸림고리부를 구비하고, 상기 양측의 걸림고리부는 근접 위치되거나 또는 일체로 붙어서 형성되며, 일측의 상기 걸림고리부는 상기 수직형 프레임의 측부에 연결되고, 타측의 상기 걸림고리부는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 연결되도록 하거나, 수평부를 포함하는 보조연결부재의 상기 수평부에 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조연결부재는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재는: 수평부; 및 상기 수평부에 하나 이상 형성되는 걸림고리부를 구비하고, 상기 걸림고리부는: 상기 수직형 프레임에 끼워지며 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는 '⊃' 또는 'C' 형상을 포함하는 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는 하측이 개방되는 '∩' 형상을 포함하여, 상방에서 하방으로 끼워지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 걸림고리부는 상기 고정걸림부재의 길이방향으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정걸림부재는 관 형태의 외부 가이드와 그 내측에 슬라이딩 장착되어 삽입 및 인출되는 내부 연장부가 길이조절 가능하게 구비되고, 연결된 상기 외부 가이드부 및 상기 내부 연장부의 단부에는 각각 상기 걸림고리부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 콘크리트 구조물 내에 다수 개의 프레임을 일정 간격으로 매립되도록 배치하고 콘크리트 타설, 경화시킴으로써, 인가되는 전단 하중이 고르게 분산시킬 수 있도록 하는 구조를 제공하는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은, 상부철근과 하부철근의 위치에 상관없이, 연결 길이 조절이 가능한 고정걸림부재를 통해, 보강 구조체의 수직형 프레임의 수직을 유지할 수 있도록 하며, 다양한 위치에 설치가 가능하도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 걸림형 보강 구조를 적용한 콘크리트구조물의 기초 바닥 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임과 헤드의 형상 및 연결구조를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 7은 본 발명에 의한 고정걸림부재의 다양한 형상 및 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 10은 본 발명에 의한 고정걸림부재의 다른 실시례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하고자 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 걸림형 보강 구조체를 적용한 콘크리트구조물의 기초 바닥 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 콘크리트구조물의 걸림형 보강 구조체는 기둥(A)의 주변 바닥층(B) 내에 배치된 상태로 콘크리트가 타설, 경화되며, 콘크리트구조물의 하중을 지반에 분산시키기 위해, 기초 바닥층(B)의 전단 응력이 가해지는 위치에 배치되어, 콘크리트구조물의 기초 바닥층을 이룬다. 이러한 구조는 슬래브 내에서도 동일하게 구성될 수 있다.
상기 보강 구조체는 환봉 형태의 수직형 프레임(100)과 그 상, 하측 일단 또는 양단에 구비되는 헤드(200)와 하부헤드 또는 바디프레임(300)을 포함하며, 전단 응력이 미치는 위치에 다수 개가 병렬 배치된다.
상기 수직형 프레임(100)은 상부 및 하부에 2열 이상으로로 배치되는 기존의 상부철근(20), 하부철근(10)들의 사이사이에 직립 상태로 다수 개가 일정간격을 이루도록 배치되어 이루어진다.
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임과 헤드의 형상 및 연결구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 3에 도시된 바를 참조하면, 상기 프레임(100)의 상, 하측 일단 또는 양단에는 상기 프레임(100)보다 단면적이 넓은 소정두께의 판 형태를 이루는 헤드(200)가 용접, 나사 결합 등의 방식으로 고정결합된다. 수직형 프레임(100)의 하부에는 하부헤드(300)가 결합되거나 도 3과 같이 장형의 플레이트 형상의 바디프레임(300)이 구비된다. 수직형 프레임(100)은 표면에 돌출부를 갖는 통상의 이형 철근을 절단하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 프레임(100)의 상, 하측 일단 또는 양단에는 나사산 형태의 결합부를 형성하고, 헤드(200) 또는 하부헤드(300)가 상기 프레임(100)보다 단면적이 넓은 너트 형태로 형성되어, 나사 결합 방식으로 고정결합되는 것도 가능하다.
또한 도 3과 같이, 하나의 바디프레임(300)에 다수의 수직형 프레임(100)과 헤드(200)가 결합 또는 용접될 수 있도록 하는 것도 가능하다.
도 4 내지 7은 본 발명에 의한 고정걸림부재의 다양한 형상 및 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 내지 7에 도시된 바를 참조하면, 콘크리트구조물 내에 수평방향으로 위치되는 상부철근(20) 또는 하부철근(10)에 상기 프레임(100)들을 간편하게 연결시키는 동시에 프레임(100)이 수직을 유지하도록 하기 위해, 콘크리트를 타설하기 전 고정걸림부재(400)를 통해 상기 프레임(100)을 상부철근(20) 및/또는 하부철근(10)에 걸림 연결시킨다.
고정걸림부재(400)는 상기 프레임(100)을 측부와 콘크리트구조물 내의 상,하부철근을 상호 연결하도록 수평방향으로 길게 형성되어, 각각 갈고리 형상의 걸림고리부(410, 420)가 형성된다.
이때, 상기 고정걸림부재(400) 일측단의 걸림고리부(410)는 상기 프레임(100)의 측방에서 끼워지도록 '⊃, C' 형상의 갈고리 형태로 수평 형상에서 측방이 개방되도록 형성되어 상기 프레임(100)의 측부에 걸림 연결되고, 타측단의 걸림고리부(420)는 콘크리트구조물 내에 수평방향으로 위치되는 상부철근(20) 또는 하부철근(10)의 상방에서 끼워지도록 '∩' 형상의 갈고리 형태로 형성되어 상기 상, 하부 철근(10, 20)에 걸림 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우 양 단의 걸림고리부(410, 420) 들은 상호 수직 방향으로 꺾인 형상을 갖게 된다.
그리고, 상기 고정걸림부재(400)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(100)과 상기 상부철근(20) 또는 하부철근(10)과의 거리에 따라 알맞게 조절이 가능하도록 외부 가이드(401) 및 내부 연장부(402)를 포함하며, 그 외측 양단부에 각각 상기 걸림고리부(410, 420)가 형성될 수 있다.
외부 가이드(401)는 걸림고리부(420)가 형성되는 반대측이 개방되어 내부로 공간을 형성하는 관 형태로 형성되고, 내부 연장부(402)는 걸림고리부(410)가 형성되는 반대측이 상기 외부 가이드(401)의 내측으로 슬라이딩 가능하게 삽입연결된다.
상기 외부 가이드(401)와 슬라이딩 장착된 내부 연장부(402)를 삽입 및 인출함으로써, 상기 프레임(100)과 상부철근(20) 또는 하부철근(10)과의 거리에 따라, 손쉽게 상기 걸림고리부(410)의 길이조절이 가능하며, 수직 프레임(100)이 수직 상태를 유지할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 고정걸림부재(400)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 도 6 내지 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부철근(20), 하부철근(10)에 걸림 연결되는 '∩' 형상의 걸림고리부(420)는 다수 개가 상기 고정걸림부재(400)의 길이방향으로, 연속적 또는 일정간격을 이루도록 형성되어, 상기 프레임(100)과 상부철근(20) 또는 하부철근(10)과의 간격에 따라, 알맞은 위치의 걸림고리부(420)에 선택적으로 끼울 수 있게 한다.
또한, 상기 고정걸림부재(400)는 중앙에 걸림고리부(410)를 형성하여 상기 프레임(100)이 끼워지고, 그 양측방으로 각각 철근에 끼워지도록 '∩' 형상의 걸림고리부(420)가 형성되는 것도 가능하다.
도 8 내지 10은 본 발명에 의한 고정걸림부재의 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 고정걸림부재(500)는 걸림 고리부가 양측으로 서로 일체로 붙어 있는 형상으로 구성할 수 있다. 양측의 걸림 고리부는 상호 방향이 90도를 이루도록 하여, 수평한 방향의 걸림 고리부는 수직형 프레임(100)에 끼워지고, 수직 방향의 걸림 고리부는 하부, 상부 철근이나 또는 별도의 보조연결부재(600)에 끼워질 수 있다(b 참조). 보조연결부재(600)에 끼워진 상태에서 보조연결부재(600)를 상부철근 또는 하부철근에 연결, 지지, 결합시키는 방식을 사용할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 고정걸림부재(700)를 수평으로 길게 형성하여 수평부(710)에 다수의 걸림 고리부(720)를 형성하여 다수의 수직형 프레임(100)을 연결 결합시킬 수 잇도록 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 고정걸림부재(700)의 양측을 상부철근(20) 또는 하부철근(미도시)에 걸어, 지지되도록 지지부(730)를 형성할 수 있으며, 이러한 구조는 보조연결부재에도 동일하게 적용이 가능하다.
이와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 하부철근 20 : 상부철근
100: 수직형 프레임 200: 헤드
300: 하부헤드 또는 바디프레임 401: 외부 가이드
402: 내부 연장부 410, 420: 걸림 고리부
500: 고정걸림부재 600: 보조연결부재
700: 고정걸림부재 710: 수평부
720 : 걸림 고리부 730: 지지부

Claims (15)

  1. 콘크리트구조물의 전단 응력이 가해지는 위치에 구비되는 구조체에 있어서,
    수평 배치되는 상부철근 및 하부철근;
    수직형 프레임을 포함하며 전단 응력이 미치는 위치에 구비되는 보강 구조체;
    상기 수직평 프레임에 연결되는 동시에 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 직접 또는 간접적으로 연결되는 고정걸림부재;를 포함하고,
    상기 보강 구조체는 상기 고정걸림부재에 의해 상기 상부철근 및 상기 하부철근에 의해 지지되어 배치된 상태에서, 콘크리트가 타설되어 경화되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는:
    걸림고리부를 구비하고,
    상기 걸림고리부는:
    상기 수직형 프레임에 끼워지며 연결되거나, 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 끼워지며 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는 양측에 상기 걸림고리부를 구비하고,
    일측의 상기 걸림고리부는 상기 수직형 프레임의 측부에 걸림 연결되고,
    타측의 상기 걸림고리부는 수평방향으로 위치되는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 걸림 연결되도록 갈고리 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 걸림고리부 중 상기 수직형 프레임에 연결되는 것은, 측방을 향해 개방되는 형상이며,
    상기 걸림고리부 중 상기 수직형 프레임에 연결되는 상기 걸림고리부와 수직으로 꺾인 방향으로 형상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는:
    한 쪽 단부에 2 이상 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 걸림고리부는 2 이상이 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재의 중앙에는 상기 수직형 프레임의 측부에 걸림 연결되는 상기 걸림고리부가 형성되고, 상기 고정걸림부재의 길이방향을 따라 양측에는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 걸림 연결되도록 갈고리 형상의 상기 걸림고리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는 양측에 상기 걸림고리부를 구비하고,
    상기 양측의 걸림고리부는 근접 위치되거나 또는 일체로 붙어서 형성되며,
    일측의 상기 걸림고리부는 상기 수직형 프레임의 측부에 연결되고,
    타측의 상기 걸림고리부는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 연결되도록 하거나, 수평부를 포함하는 보조연결부재의 상기 수평부에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보조연결부재는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는:
    수평부; 및
    상기 수평부에 하나 이상 형성되는 걸림고리부를 구비하고,
    상기 걸림고리부는:
    상기 수직형 프레임에 끼워지며 연결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는 상기 상부철근 또는 상기 하부철근에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는 '⊃' 또는 'C' 형상을 포함하는 형태인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  13. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재의 상기 걸림고리부는 하측이 개방되는 '∩' 형상을 포함하여, 상방에서 하방으로 끼워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  14. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 걸림고리부는 상기 고정걸림부재의 길이방향으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정걸림부재는 관 형태의 외부 가이드와 그 내측에 슬라이딩 장착되어 삽입 및 인출되는 내부 연장부가 길이조절 가능하게 구비되고,
    연결된 상기 외부 가이드부 및 상기 내부 연장부의 단부에는 각각 상기 걸림고리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조.
KR1020100059430A 2010-04-19 2010-06-23 콘크리트 구조물의 걸림형 보강 구조 KR20110116950A (ko)

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