KR20150142946A - Lu형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 'L'형 보강부와 '∪'형 굴곡부를 갖도록 3차원 가공된 보강철근을 결합하여 두부를 보강함으로써 확실한 강결효과로 안전한 기초구조물을 시공할 수 있도록 하는 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 일측 단부에 '∪'형의 굴곡부가 형성되고 강관의 상부에 끼움 결합되는 복수개의 보강철근과, 상기 보강철근이 각각 끼움 결합되도록 상기 강관의 상부 외주면에 형성된 철근끼움공과, 상기 보강철근을 결속하여 지지하는 외부띠철근과, 상기 강관의 내부에 삽입되고 복수개의 관통공이 형성된 하부원판과, 상기 관통공 및 강관의 상단부에 결속되는 보강부재로 구성된 강관말뚝 두부보강구조에 있어서, 상기 보강철근(10)은 상기 강관(20)에 결합되는 부위가 두번 더 굴곡되어 측면에서 바라본 경우 '

'형상으로 형성되도록 'L'형 보강부(12)가 형성되고, 상기 철근끼움공(22)은 상기 강관(20)의 외주면에 다수개 형성되되 상기 보강부(12)가 형성된 보강철근(10)의 끼움 결합을 위해 장방형으로 형성되며, 상기 보강부(12)의 내측보강부(13)에는 복수개의 보강철근(10)을 결속하여 지지하도록 내부띠철근(32)이 결합되고, 상기 굴곡부(16)의 상면에는 상기 강관(20)의 내경보다 작은 길이를 갖는 ＋자형 고정철근(60)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조{REINFORCING STRUCTURE FOR STEEL PIPE HEAD}

본 발명은 'L'형 보강부와 '∪'형 굴곡부를 갖도록 3차원 가공된 보강철근을 결합하여 두부를 보강함으로써 확실한 강결효과로 안전한 기초구조물을 시공할 수 있도록 하는 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 주로 이용되고 있는 강관말뚝 두부보강구조는 콘크리트 기초내에 강관말뚝의 두부를 일정 길이만 묻고 부족한 내력은 보강철근으로 보강하여 강관말뚝의 두부에 작용하는 외력을 지지하는 방법을 사용하고 있다.

더 상세히 살펴보면, 강관말뚝의 두부보강구조는 보강철근이 고정되도록 강관의 상부에 구비되는 상부원판과, 상기 상부원판과 소정거리 이격되어 상기 강관내부에 삽입되는 하부원판과, 상기 상부원판과 하부원판을 상호 지지하는 복수개의 보강부재가 구비되어 구성되고, 상기 강관의 내부에 형성된 소정공간에 콘크리트를 타설하고 있다.

여기에 상기 상부원판과 보강철근을 고정시키기 위한 볼트 및 너트가 구비되고, 압입력을 보강하기 위하여 상기 상부원판 하부에 보강판이 구비되기도 한다.

또한, 상기 보강철근을 '∪'자형 또는 'L'자형으로 형성하기도 하고 일단이 굴곡된 낱개의 철근으로 사용하기도 한다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0216366호(2000.12.29, 고안의 명칭: 강관말뚝용 머리보강 장치)를 보면 철근이 나사 결합되는 복수개의 체결공이 구비된 상부원판과, 상기 체결공의 사이 간격에 용접되는 보강부재와, 지지블럭과 ＋자형 지지간으로 형성된 보강판과, 상기 지지블럭의 저면에 용접되는 하부원판으로 구성되어 있다.

그러나, 상기 강관말뚝용 머리보강 장치는 상부원판 및 지지블럭과 ＋자형 지지간으로 인해 구성이 복잡하고, 철근의 나사결합과 기타 용접부위가 많아 시공이 곤란하고 작업시간이 길어지며, 자제비의 부담이 커지는 단점이 있다.

또한, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0359072호(2004.08.05, 고안의 명칭: 강관말뚝 두부보강 장치)에 의하면 강관 내부에 타설되는 콘크리트를 지지하는 강관막음원판과 상기 강관막음원판과 결합되는 강관걸림철근과 상기 강관걸림철근간의 간격을 유지하는 강관걸림철근고정링으로 구성된 강관내부 고정장치와, 강관의 측벽 둘레에 형성된 체결홈에 고정되는 철근과, 상기 철근간의 간격을 유지하는 띠철근으로 구성되어 있다.

그러나, 상기 강관말뚝 두부보강 장치는 상기 강관에 체결/고정되는 철근을 굴곡을 갖는 '∪'자형으로 형성하고, 각각의 상기 철근을 띠철근으로 연결하여 간격을 유지함으로써 하중을 보강하고 있으나 실질적으로 압입력에 대한 응력을 줄이지는 못하고 있고, 강관의 측면에 형성된 체결홈이 원형으로 형성되어 있어 철근을 삽입할 시에 쉽게 삽입되지 않아 불편함이 있으며, 상기 강관에 상기 철근이 결합될 시에 상기 강관의 외측벽과 상기 철근 사이에 공간이 형성되지 않음으로써 보다 효과적으로 하중을 분산시키지 못하는 단점이 있다.

등록실용신안 제0216366호(2000.12.29, 강관말뚝용 머리보강 장치) 등록실용신안 제0359072호(2004.08.05, 강관말뚝 두부보강 장치)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부품수를 감소시켜 구조를 간단하게 함으로써 취급 및 조립이 용이하여 현장에서 간단히 시공할 수 있고, 이에 따른 시공시간이 단축됨과 동시에 자재비의 절감으로 인한 전체적인 공사비용을 절감할 수 있어 경제적인 측면에서 높은 효율을 기대할 수 있는 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 'L'형 보강부와 '∪'형 굴곡부를 갖도록 3차원 가공된 보강철근을 사용함으로써 지압면적을 넓혀 압입력 분산은 물론, 지진에 대한 내구성이 우수하며, 또한 기초콘크리트와 일체로 양생됨으로써 확실한 강결효과로 인한 인발력을 증가시켜 안전한 기초구조물의 시공을 기대할 수 있는 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일측 단부에 '∪'형의 굴곡부가 형성되고 강관의 상부에 끼움 결합되는 복수개의 보강철근과, 상기 보강철근이 각각 끼움 결합되도록 상기 강관의 상부 외주면에 형성된 철근끼움공과, 상기 보강철근을 결속하여 지지하는 외부띠철근과, 상기 강관의 내부에 삽입되고 복수개의 관통공이 형성된 하부원판과, 상기 관통공 및 강관의 상단부에 결속되는 보강부재로 구성된 강관말뚝 두부보강구조에 있어서, 상기 보강철근은 상기 강관에 결합되는 부위가 두번 더 굴곡되어 측면에서 바라본 경우 '

'형상으로 형성되도록 'L'형 보강부가 형성되고, 상기 철근끼움공은 상기 강관의 외주면에 다수개 형성되되 상기 보강부가 형성된 보강철근의 끼움 결합을 위해 장방형으로 형성되며, 상기 보강부의 내측보강부에는 복수개의 보강철근을 결속하여 지지하도록 내부띠철근이 결합되고, 상기 굴곡부의 상면에는 상기 강관의 내경보다 작은 길이를 갖는 ＋자형 고정철근이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 부품수를 감소시켜 구조를 간단하게 함으로써 취급 및 조립이 용이하여 현장에서 간단히 시공할 수 있고, 이에 따른 시공시간이 단축됨과 동시에 자재비의 절감으로 인한 전체적인 공사비용을 절감할 수 있어 경제적인 측면에서 높은 효율을 기대할 수 있는 장점이 있다.

또한, 'L'형 보강부와 '∪'형 굴곡부를 갖도록 3차원 가공된 보강철근을 사용함으로써 지압면적을 넓혀 압입력 분산은 물론, 지진에 대한 내구성이 우수하며, 또한 기초콘크리트와 일체로 양생됨으로써 확실한 강결효과로 인한 인발력을 증가시켜 안전한 기초구조물의 시공을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조의 분리사시도,
도 2는 본 발명에 따른 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조의 측단면도,
도 3은 도 2의 A부를 보인 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 ＋자형 고정철근을 포함한 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조의 분리사시도,
도 6은 도 5의 결합된 상태의 측단면도,
도 7은 도 6의 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 내부띠철근과 ＋자형 고정철근을 포함한 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조의 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조는 일측 단부에 '∪'형의 굴곡부(16)가 형성되고 강관(20)의 상부에 끼움/결합되되 상기 강관(20)에 결합되는 부위로 두번 더 굴곡되어 측면에서 바라본 경우 '

'형상으로 형성되도록 'L'형 보강부(12)를 갖는 복수개의 보강철근(10)과, 상기 보강철근(10)이 각각 끼움/결합되도록 상기 강관(20)의 상부 외주면에 일정 간격으로 형성된 장방형을 갖는 복수개의 철근끼움공(22)과, 상기 보강철근(10)의 외측보강부(14) 바깥쪽에 구비되어 상기 보강철근(10)을 결속하여 지지하는 외부띠철근(30)과, 상기 강관(20)의 내부에 삽입되고 외주연에 근접되게 복수개의 관통공(42)이 형성된 하부원판(40)과, 양측이 굴곡되어 형성되되 일측은 상기 강관(20)의 상단부에 걸리도록 걸림부(52)가 형성되고 타측은 상기 관통공(42)에 끼워지도록 지지부(54)가 형성된 복수개의 보강부재(50)로 구성된다.

상기 보강철근(10)은 굴곡부와 보강부를 함께 구비되게 3차원 가공한 이형철근으로서, 한쌍의 상기 철근끼움공(22)에 끼워져 결합되도록 '∪'형의 굴곡부(16)가 형성되도록 제작되되, 상기 보강철근(10)의 중간부분을 직각으로 두번 굴곡시켜 측면에서 바라보면 '

'형상이 되도록 보강부(12)를 형성하여 수평부분이 상기 강관(20)의 철근끼움공(22)에 위치되게 끼움/결합하고, 상기 보강부(12)의 굴곡된 부위는 매끄럽게 형성하여 상기 철근끼움공(22)에 용이하게 끼워질 수 있게 한 것이다.

이 경우, 콘크리트 타설시 상기 보강부(12)를 매설되게 하여 인발력을 증가시킬 수 있도록 함으로써 유격 및 큰 변위가 발생되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

상기 강관(20)에 끼움/결합된 복수개의 상기 보강철근(10)이 상호 연결되도록 상기 보강철근(10)의 외측에는 일정 간격으로 상호 결속시키는 복수개의 상부띠철근(18)이 구비되어 상기 보강철근(10)을 1차적으로 보강하게 된다.

또한, 상기 보강부(12)의 외측보강부(14)에는 상기 보강철근(10)을 상호 연결시켜 상기 철근끼움공(22)과 유격이 발생되지 않도록 지지하는 외부띠철근(30)이 구비된다.

상기 철근끼움공(22)은 상기 강관(20)의 상부에 일정 간격을 두고 복수개 형성되되, 상기 보강철근(10)이 용이하게 끼워지도록 장방형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보강부재(50)는 상기 강관(20)의 상단부에 걸리도록 일측은 '∩'자형으로 걸림부(52)를 형성하여 상기 강관(20)으로부터 이탈되지 않게 하고, 타측은 상기 하부원판(40)의 관통공(42)을 통해 저부에 고정되도록 'L'자형으로 지지부(54)를 형성하여 상기 하부원판(50)을 지지할 수 있게 한다.

여기서, 상기 강관(20)의 내부로 유입된 상기 보강부(12)의 내측보강부(13)에는 상기 보강철근(10)을 결속하여 지지하도록 2차적으로 보강하는 내부띠철근(32)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조는 상기 강관(20)의 직경보다 상부띠철근(18) 및 외부띠철근(30)에 의해 결속된 상기 보강철근(10)의 직경이 커짐으로써 지압면적이 넓어져 압입력에 대한 분산효과를 높일 수 있게 되고, 상기 보강철근(10)의 보강을 위한 상부띠철근(18) 및 내부띠철근(32)이 구비되어 더욱더 견고하게 시공할 수 있게 된다.

또한, 상기 보강철근의 유동을 방지함은 물론, 확실한 강결효과를 위해 상기 보강철근(10)의 내측보강부(13)에 구비되는 내부띠철근(32)에 더하여 상기 강관(20)의 내부로 유입된 상기 굴곡부(16)의 상부에 상기 강관(20)의 직경보다 작은 길이를 갖는 ＋자형 고정철근(60)을 더 구비할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 제작과정에 의거하여 살펴보면, 강관말뚝 및 보강철근, 보강부재, 하부원판 등을 소정작업장으로 운반한다. 이 경우 운반시 부피가 적어 변형을 방지할 수 있고, 단시간에 용이하게 운반할 수 있으며, 소정작업장으로 운반된 상기 자재는 직접 조립하여 사용할 수 있게 된다.

먼저 하부가 '∪'자형으로 굴곡된 보강철근(10)의 중간부분을 'L'형으로 굴곡시켜 놓은 다음, 상기 강관(20)의 상부에 일정간격으로 복수개의 철근끼움공(22)을 장방형으로 타공시킨다.

상기 하부원판(40)은 상기 보강부재(50)의 일측이 고정되도록 외주연에 근접되게 복수개의 관통공(42)을 형성시킨다.

상기 보강부재(50)는 일측에 '∩'자형의 걸림부(52)를 형성하여 상기 강관(20)의 상단부에 걸리게 하고, 타측은 상기 관통공(42)을 관통하여 상기 하부원판(40)의 저부에 고정되도록 'L'자형의 지지부(54)를 형성시킨다.

그리고, 상기 보강부재(50)의 지지부(54)를 상기 하부원판(40)에 관통시켜 고정한 후, 상기 강관(20)의 내부에 삽입하고, 상기 강관(20)의 상단부에 상기 걸림부(52)가 걸리게 한다.

이 상태에서 상기 보강철근(10)을 상기 철근끼움공(22)에 끼움/결합시키되, 보강부(12)의 수평부분이 철근끼움공(22)에 끼워져 위치되게 한다.

이때, 상기 보강철근(10)을 결합하여 사용함으로써 지압면적을 넓혀 압입력을 분산시킬수 있고, 굴곡부위를 콘크리트에 매설되게 하여 기초 콘크리트와 일체로 양생시켜 확실한 강결효과로 인한 인발력을 증가시켜 안전한 기초구조물의 시공을 기대할 수 있게 된다.

여기서, 상기 강관(20)에 끼움/결합된 복수개의 상기 보강철근(10)이 상호 연결되도록 상기 보강철근(10)의 외측에 복수개의 상부띠철근(18)으로 일정 간격을 두고 상호 결속시키고, 상기 보강부(12)의 외측보강부(14)에 외부띠철근(30)을 이용하여 상호 연결시켜 결속되게 한다.

또한, 상기 보강부(12)의 내측보강부(13) 상부면에는 고리형상의 내부띠철근(32)을 구비하여 각각의 내측보강부(13)를 연결하여 결속되게 하고, 보강철근 하부의 '∪'형 굴곡부에 ＋자형 고정철근(60)을 설치한다.

따라서, 상기 보강철근(10)을 상기 강관(20)의 상부에 직접 관통시켜 고정함으로써 상기 보강철근(10)을 고정시키는 별도의 상부원판과 볼트 및 너트, 용접작업이 필요하지 않아 구조가 간단하여 현장에서 간단히 시공할 수 있고, 자제비가 절감되며, 용접작업 등의 공정을 단축시킬 수 있게 되며, 상기 외부띠철근과 내부띠철근 및 고정철근에 의해 보강철근의 유동이 방지됨은 물론 콘크리트와의 확실한 강결효과를 기대할 수 있게 된다.

10: 보강철근 12: 보강부
13: 내측보강부 14: 외측보강부
16: 굴곡부 18: 상부띠철근
20: 강관 22: 철근끼움공
30: 외부띠철근 32: 내부띠철근
40: 하부원판 42: 관통공
50: 보강부재 52: 걸림부
54: 지지부 60: 고정철근

Claims (1)

1. 일측 단부에 '∪'형의 굴곡부가 형성되고 강관의 상부에 끼움 결합되는 복수개의 보강철근과, 상기 보강철근이 각각 끼움 결합되도록 상기 강관의 상부 외주면에 형성된 철근끼움공과, 상기 보강철근을 결속하여 지지하는 외부띠철근과, 상기 강관의 내부에 삽입되고 복수개의 관통공이 형성된 하부원판과, 상기 관통공 및 강관의 상단부에 결속되는 보강부재로 구성된 강관말뚝 두부보강구조에 있어서,
   상기 보강철근(10)은 상기 강관(20)에 결합되는 부위가 두번 더 굴곡되어 측면에서 바라본 경우 '

   

   '형상으로 형성되도록 'L'형 보강부(12)가 형성되고, 상기 철근끼움공(22)은 상기 강관(20)의 외주면에 다수개 형성되되 상기 보강부(12)가 형성된 보강철근(10)의 끼움 결합을 위해 장방형으로 형성되며, 상기 보강부(12)의 내측보강부(13)에는 복수개의 보강철근(10)을 결속하여 지지하도록 내부띠철근(32)이 결합되고, 상기 굴곡부(16)의 상면에는 상기 강관(20)의 내경보다 작은 길이를 갖는 ＋자형 고정철근(60)이 구비되는 것을 특징으로 하는 LU형으로 3차원 가공된 이형철근을 결합한 강관말뚝 두부보강구조.

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