KR20170090237A - 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러를 이용한 철근콘크리트 부재 보강 공법 - Google Patents

철근콘크리트 부재의 다용도 커플러를 이용한 철근콘크리트 부재 보강 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일목적을 해결하기 위한 철근콘크리트 부재용 커플러를 이용하는 철근콘크리트 부재의 보강방법은, 상기 커플러는, 제1힌지를 중심으로 회전하는 제1회전부와; 제2힌지를 중심으로 회전하는 제2회전부와; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 제1힌지암과, 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제2힌지와 연결되어 상기 제2회전부의 회전을 안내하는 제2힌지암이 형성되고; 상기 제1힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있고, 상기 제2힌지암은 상기 제2회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제2힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되고; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부에 각각 상기 철근콘크리트 부재를 삽입하는 단계와, 상기 제1회전부와 상기 연결부를 상기 제2힌지를 중심으로 상기 제2회전부를 향해서 회전시켜서 상기 연결부의 제2힌지암이 슬라이딩 공간 내에서 제2힌지를 중심으로 이동하도록 하는 단계를 포함한다.

Description

철근콘크리트 부재의 다용도 커플러를 이용한 철근콘크리트 부재 보강 공법{REINFORCEMENT METHOD OF REINFORCED CONCRETE MEMBER USING MULTI PURPOSE COUPLER FOR REINFORCED CONCRETE MEMBER}
본 발명은 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러를 이용한 철근콘크리트 부재 보강 공법에 대한 것이고, 구체적으로는 철근콘크리트 기둥 둘레에 설치되는 주근의 양단이나 보에 매입되는 이형철근의 양단에 설치가 용이한 다용도 커플러를 이용하여 철근콘크리트 기둥 또는 보 또는 기초를 보강하는 공법에 대한 것이다.
일반적으로 건축구조물의 수직증축 및 내진보강 공사에서는 구조물의 하중 증가에 따라 기둥 및 기초 부재에 집중적인 보강이 요구된다.
도 1에는 종래의 철근콘크리트 기둥 보강공법에 의해 보강된 철근콘크리트 기둥이 도시된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 보강 전의 기둥(10) 및 기초 부재에 단면증설법의 일환으로 주근(r1)을 구조물의 상하부 층을 관통하도록 설치하고, 이와 같은 주근(r1)에 띠철근 또는 와이어로프 등의 횡보강근(r2)으로 횡보강을 수행한 후, 콘크리트(20)를 타설하는 과정에 의해 보강이 완료된 철근콘크리트 기둥(1)이 건조된다.
하지만, 이와 같은 종래의 기둥 보강방법은, 띠철근 또는 와이어로프가 사용되므로, 상하부 층을 통과하는 주근(r1)에 횡보강을 수행하는 것이 어려움이 많았다. 특히 슬라브에 가까운 위치에 횡보강을 수행하는 것은 작업 난이도가 높아 보강이 제대로 이루어지지 않는 경우가 발생하기도 한다.
한편 도 2는, 또 다른 종래의 철근콘크리트 기둥 보강공법에 사용되던 헤드철근(50)을 나타낸 사시도이다.
이와 같은 헤드철근(50)은 철근(52)과 상기 철근(52)의 양단에 구비된 헤드부(54)를 포함하여 구성된다. 그리고 헤드철근(50)은 기둥의 횡보강 시 복수 개가 주근 사이사이에 배치되어, 이후 콘크리트 타설 시 콘크리트의 구속력을 증가시키고, 기둥의 강도를 증가시키게 된다.
다만, 이와 같은 헤드철근(50)은 설치는 용이하나, 단순히 콘크리트 사이에 매립되는 것으로 주근에 인장력을 전달하지 못하여 그 설치 수량에 비해 기둥의 강도를 향상시키는 정도가 크게 떨어지는 문제가 있다.
또한 헤드철근(50)의 단가가 높아 보강공사 시 비용이 증가되는 문제가 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국등록특허 제10-0919702호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 철근콘크리트 기둥 또는 기초 둘레에 설치되는 주근에 설치되는 횡보강근과 같은 철근콘크리트 부재를 용이하게 연결할 수 있는 연결구(커플러)를 제공하여 효율적인 철근콘크리트 기둥 또는 기초 보강방법을 제공하기 위함이다.
또한 구조적인 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 커플러를 제공함으로써 철근콘크리트 부재의 연결구조의 구조적인 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 보강공법을 제공하고자 한다.
그리고 대량 생산이 가능하여 재료비를 절감시키고, 현장 적용이 용이하도록 하여 공기를 단축시킬 수 있는 철근콘크리트 부재의 커플러를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일목적을 해결하기 위한 철근콘크리트 부재용 커플러는, 제1힌지를 중심으로 회전하는 제1회전부와; 제2힌지를 중심으로 회전하는 제2회전부와; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 제1힌지암과, 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제2힌지와 연결되어 상기 제2회전부의 회전을 안내하는 제2힌지암이 형성되고; 상기 제1힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있고, 상기 제2힌지암은 상기 제2회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제2힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되어 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고, 상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고, 상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 동일 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 철근콘크리트 부재용 커플러, 제1힌지를 공동축으로 하여 회전하는 제1회전부와 제2회전부와, 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 힌지암이 형성되고; 상기 힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성된다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고; 상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고; 상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 동일 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 다른 철근콘크리트 부재용 커플러에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일목적을 해결하기 위한 철근콘크리트 부재용 커플러를 이용하는 철근콘크리트 부재의 보강방법은, 상기 커플러는, 제1힌지를 중심으로 회전하는 제1회전부와; 제2힌지를 중심으로 회전하는 제2회전부와; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 제1힌지암과, 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제2힌지와 연결되어 상기 제2회전부의 회전을 안내하는 제2힌지암이 형성되고; 상기 제1힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있고, 상기 제2힌지암은 상기 제2회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제2힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되고; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부에 각각 상기 철근콘크리트 부재를 삽입하는 단계와, 상기 제1회전부와 상기 연결부를 상기 제2힌지를 중심으로 상기 제2회전부를 향해서 회전시켜서 상기 연결부의 제2힌지암이 슬라이딩 공간 내에서 제2힌지를 중심으로 이동하도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 제1회전부를 상기 제1힌지를 중심으로 추가적으로 회전시켜 상기 제1회전부가 상기 제1힌지암과의 사이의 슬라이딩 공간 내에서 추가적으로 이동하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고, 상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 복수의 주근을 설치하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고, 상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 보강재를 타설하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성될 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고, 상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성될 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고, 상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근일 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열할 수 있다.
본 발명의 일목적을 해결하기 위한 철근콘크리트 부재용 커플러를 이용하는 철근콘크리트 부재의 다른 보강방법은, 상기 커플러는, 제1힌지를 공동축으로 하여 회전하는 제1회전부와 제2회전부와, 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 힌지암이 형성되고; 상기 힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되고; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부에 각각 상기 철근콘크리트 부재를 삽입하는 단계와, 상기 제1회전부를 상기 제1힌지를 중심으로 상기 제2회전부를 향해서 회전시켜서 상기 연결부의 힌지암이 슬라이딩 공간 내에서 제1힌지를 중심으로 이동하도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고, 상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고, 상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근일 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고, 상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 복수의 주근을 설치하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 부재의 보강방법에서는, 상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고, 상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 보강재를 타설하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러를 이용한 철근콘크리트 부재 보강 공법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 철근콘크리트 기둥 또는 기초 또는 보 둘레에 설치되는 주근에 설치가 용이하다는 장점이 있다.
둘째, 설치 후 구조적인 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
셋째, 커플러의 대량 생산이 가능하여 재료비를 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
넷째, 현장 적용이 용이하도록 하여 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 철근콘크리트 기둥 보강공법에 의해 보강된 철근콘크리트 기둥을 나타낸 도면;
도 2는 또 다른 종래의 철근콘크리트 기둥 보강공법에 사용되던 헤드철근을 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 다른 사시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러에 철근콘트리트 부재가 연결된 것을 보여주는 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러에 철근콘트리트 부재가 연결된 것을 보여주는 다른 사시도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러에 철근콘트리트 부재가 연결된 것을 보여주는 또 다른 사시도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 정면도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 단면도(철근삽입 전 상태);
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 단면도(철근삽입된 상태);
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 압축돌기 캡의 단면도;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 단면도(철근삽입 전 상태);
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 단면도(철근삽입된 상태);
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철근콘크리트 부재의 다용도 커플러의 단면도(철근삽입되고 압축돌기 캡이 씌워진 상태);
도 15는 본 발명에 따른 횡보강근용 커플러를 이용한 철근콘크리트 기둥 보강방법에 있어서, 기 설치된 기둥의 모습을 나타낸 도면;
도 16은 본 발명에 따른 횡보강근용 커플러를 이용한 철근콘크리트 기둥 보강방법에 있어서, 기 설치된 기둥 둘레에 주근을 설치한 모습을 나타낸 도면;
도 17은 본 발명에 따른 횡보강근용 커플러를 이용한 철근콘크리트 기둥 보강방법에 있어서, 주근 둘레에 횡보강근을 설치한 모습을 나타낸 도면; 및
도 18은 본 발명에 따른 횡보강근용 커플러를 이용한 철근콘크리트 기둥 보강방법에 있어서, 보강재를 타설한 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근콘크리트 부재(r2)의 다용도 커플러(1000)의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(1000)는 제1회전부(150), 제2회전부(170), 제1회전부(150)와 제2회전부(170)를 연결시키는 연결부(140)를 포함하고, 상기 제1회전부(150)는 제1힌지(120)를 중심으로 회전하고, 상기 제2회전부(170)는 제2힌지(130)를 중심으로 회전한다.
상기 제1힌지(120)는 상기 연결부(140)로부터 돌출되어 형성된 제1힌지암(141)에 연결되고 이를 위하여 제1회전부(150)에는 상기 제1힌지암(141)에 대하여 제1회전부(150)가 회전이동할 수 있는 슬라이딩 공간(160)이 형성된다. 또한, 상기 제2힌지(130)는 상기 연결부(140)로부터 돌출되어 형성된 제2힌지암(142)에 연결되고 이를 위하여 제2회전부(170)에는 상기 제2힌지암(142)에 대하여 제2회전부(170)가 회전이동할 수 있는 슬라이딩 공간(180)이 형성된다.
본 발명에 있어서, 제1회전부(150)와 제2회전부(170)는 회전면이 동일한 평면에 형성될 수도 있겠으나, 각각의 회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면에 형성될 수도 있다. 상기 회전면이 동일한 평면에 형성되는 경우에는 상기 커플러(1000)는 서로 일직선으로 연결되는 부재를 연결하는 데 사용될 수 있고, 상기 회전면이 서로 직교하는 평면에 형성되는 커플러(100)는 서로 직교하는 방향으로 연결되는 부재를 연결하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 연결되는 부재의 각도에 따라서, 상기 두 개의 회전면의 교차각을 달리 설정할 수도 있다.
도 3의 실시예에서는 예시적으로 상기 제1회전부(150)는 도 3을 바라보는 방향기준으로 수직면에서 회전면이 형성되고, 제2회전부(170)는 도 3을 바라보는 방향 기준으로 수평면에서 회전면이 형성된다. 따라서, 도 5 내지 도 7에서 도시된 바와 같이 두 개의 부재(r2)가 서로 직교되는 위치로 커플러(1000)에 의하여 연결될 수 있게 된다.
도 8은 도 3과 같은 본 발명의 일 실시예의 정면도이고, 도 9와 도 10은 도 3과 같은 본 발명의 일 실시예의 커플러(1000)의 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 예시적으로 상기 제1회전부(150)는 도 3을 바라보는 방향기준으로 수직면에서 회전면이 형성되고, 제2회전부(170)는 도 3을 바라보는 방향 기준으로 수평면에서 회전면이 형성되는 경우, 제1힌지(120)와 제2힌지(130) 역시 서로 직교하는 평면에 힌지축이 각각 형성되게 된다.
상기 제1회전부(150)와 상기 제2회전부(170)의 양측에는 파지부(300)가 형성되어 부재(r2)를 감싸서 커플러(1000)에 연결할 수 있게 한다. 도 9에는 도시하지는 않았지만 도 10에서와 같이 파지부(300)의 내측의 단면 양단에는 부재(r2)와 접촉하여 압축하면서 부재(r2)를 고정하는 압착부(310)가 설치된다.
상기 압착부(310)는 부재(r2)를 탄성적으로 압착하기 위하여 탄성소재로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본건발명에 있어서 부재(r2)는 일반적으로 철근콘크리트 구조물에서 사용되는 철근부재, 특히 기둥이나 보 또는 기초의 주근을 보강하기 위하여 기둥의 횡보강근이나 보나 기초의의 전단철근에 주로 활용될 수 있겠으나 본건발명의 커플러(1000)가 이용될 수 있는 경우라면 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 압착부(310)는 이와 같은 기둥의 횡보강근이나 보의 전단철근으로서 이형철근이 사용되는 경우 이형철근의 외주면에 형성된 마디를 압착할 수 있도록 형성되어야 한다.
또한, 상기 파지부(300)의 외측에는 나사부(320)가 형성되어서는 도 11에서 설명하는 캡(400)의 나사부(420)와 맞물려서 파지부(300)와 캡(400)이 결합될 수 있다.
도 11에서 좌측 도면은 상기 캡(400)의 횡방향 단면도이고 우측도면은 상기 캡(400)의 관통구멍(410)을 덮는 커버(430)의 종방향 단면도이다.
캡(400)의 관통구멍(410)은 부재(r2)의 직경에 대응되게 형성되고 그보다 안쪽에 형성된 캡(400)의 나사부(420)와 나사부(420)의 사이의 공간(421)에 커플러(1000)의 파지부(300)가 맞물리게 된다.
상기 커버(430)는 외경은 상기 캡의 외경(Ri)과 대응되게 형성되고 상기 커버(430)의 내경(Re)은 상기 캡(400)의 관통구멍(410)으로 돌출한 부재(r2)를 감쌀 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 캡(400)의 나사부(420)와 관통구멍(410)의 외측 사이에는 경사부(411)가 형성되고, 상기 커버(430)는 도 7과 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 테이퍼지도록 형성되어 상기 캡(400)의 관통구멍(410)에 경사부(411)에 결합된다.이를 위하여 상기 커버(430)은 다단형(multi-steps)으로 형성되고 내부의 통공(434)으로부터 부재(433), 부재(432), 부재(431)의 직경이 점점 증가하게 된다.
또한, 상기 캡(400)의 관통구멍(410)과 나사부(420)의 내측 사이에는 스톱퍼부(422)가 형성되어서 상기 관통구멍(410)을 통해서 삽입된 이형철근과 같은 부재(r2)의 마디가 상기 스톱퍼부(422)에 맞닿아서 상기 캡(400) 내에 상기 부재(r2)의 정지 위치를 결정할 수 있게 한다.
본 발명의 위와 같은 도 3 내지 도 10의 실시예는 두 개의 힌지부(120, 130)가 존재하여 제1회전부(150)와 제2회전부(170)가 각각의 힌지부(120, 130)를 가지고 있는 소위 3단 변형형태로서 3단 힌지라고 호칭된다.
즉, 도 5에서와 같은 1단 변형위치로부터 제1회전부(150)와 제2회전부(170)에 각각 부재(r2)가 삽입되고 나서 도 6에서와 같이 제1회전부(150)와 연결부(140)를 제2힌지(130)를 중심으로 제2회전부(170)를 향해서 회전시키면 상기 연결부(140)의 제2힌지암(142)이 슬라이딩 공간(180) 내에서 제2힌지(130)를 중심으로 이동하면 제1회전부(150)가 2단변형 위치에 있게 된다.
다시 도 6의 2단변형 위치로부터 다시 제1회전부(150)를 제1힌지(120)를 중심으로 회전시키면 상기 제1회전부(150)가 상기 제1힌지암(141)과의 사이의 슬라이딩 공간(160) 내에서 이동하여 도 7에서와 같은 3단변형 위치로 설치되게 된다.
한편, 도 12 내지 도 14는 도 3 내지 도 10의 실시예의 변형예로서 2단 힌지 형태의 커플러(100)를 도시한 것이다. 도 12 내지 도 14에서는 도 3 내지 도 10과 대응되는 부분에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호를 사용하였다.
도 12 내지 도 14의 실시예에서는 제1회전부(150)와 제2회전부(170)의 사이에 연결부(140)가 마련되고 상기 연결부(140)와 상기 회전부(150, 170)들이 힌지(130)에 의하여 연결된다.
도 12 내지 도 14의 실시예에서는 상기 제1회전부(150)와 상기 제2회전부(170)에 각각 부재(r2)가 삽입되고 나서 상기 제1회전부(150)를 상기 연결부(140)의 힌지(130)를 중심으로 상기 제2회전부(170)를 향해서 회전시켜서 제1회전부(150)와 제2회전부(170)에 각각 삽입된 부재(r2)의 원하는 연결각을 형성할 수 있다.
또는, 상기 제1회전부(150)와 상기 제2회전부(170)는 별도의 연결부 없이 힌지(130)에 의하여 직접 연결되도록 구성될 수 있다.
이와 같은 2단 힌지의 경우에는 부재(r2)와 부재(r2)는 동일한 평면 상에서 커플러(100)를 통해서 연결되다.
도 11를 이용한 설명한 캡(400)은 도 12 내지 도 14의 커플러(100)의 파지부(300)에도 동일하게 사용될 수 있다.
도 15 내지 도 18은, 본 발명의 커플러(100, 1000)를 이용하여 철근콘크리트 기둥의 다용도 횡보강근(r2)을 주근에 보강하는 철근콘크리트 기둥 보강방법이 차례대로 도시된다.
먼저, 도 15에는 건축물에 설치된 기존의 철근콘크리트 기둥(10)의 모습이 도시된다. 도 15에 도시된 바와 같이 기존의 철근콘크리트 기둥(10)은 각 층의 슬라브(30) 사이마다 위치되어 지지력을 제공한다.
이와 같은 상태에서, 도 16과 같이 철근콘크리트 기둥(10)의 둘레에 복수의 주근(r1)을 설치하는 단계가 수행된다. 본 단계에서 철근콘크리트 기둥(10)의 둘레에 대응되는 형상으로 주근(r1)을 배열하게 된다.
다음으로, 도 17과 같이 복수의 주근(r1) 둘레에 횡보강근(r2)을 설치하는 단계가 수행되며 이러한 횡보강근(r2)의 양단을 본 발명의 커플러(100, 1000)를 이용하여 연결한다.
본 단계에서 상기 횡보강근(r2)의 양단을 도 3 내지 도 10이나 도 12 내지 도 14의 커플러(1000, 100)를 이용하여 연결할 수 있다.
다음으로, 도 18과 같이 상기 철근콘크리트 기둥의 둘레에 보강재(20)를 타설하는 단계가 수행된다. 상기 보강재(20)로는 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 보강재(20)로 종래의 기둥과 동일한 재질인 콘크리트를 사용하였다.
이상과 같은 과정을 거쳐 철근콘크리트 기둥의 보강이 수행된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 철근 콘크리트 기둥
20: 보강재
30: 슬라브
100, 1000: 커플러
r2: 부재
120: 제1힌지
130: 제2힌지
140: 연결부
141: 제1힌지암
142: 제2힌지암
150: 제1회전부
160, 180: 슬라이딩 공간
170: 제2회전부
300: 파지부
310: 압착부
320: 나사부
400: 캡
410: 관통구멍
411: 경사부
420: 나사부
430: 커버

Claims (19)

  1. 철근콘크리트 부재용 커플러를 이용하는 철근콘크리트 부재의 보강방법으로서,
    상기 커플러는, 제1힌지를 중심으로 회전하는 제1회전부와; 제2힌지를 중심으로 회전하는 제2회전부와; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 제1힌지암과, 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제2힌지와 연결되어 상기 제2회전부의 회전을 안내하는 제2힌지암이 형성되고; 상기 제1힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있고, 상기 제2힌지암은 상기 제2회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제2힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되는 철근콘크리트 부재의 보강방법에 있어서,
    상기 제1회전부와 상기 제2회전부에 각각 상기 철근콘크리트 부재를 삽입하는 단계와,
    상기 제1회전부와 상기 연결부를 상기 제2힌지를 중심으로 상기 제2회전부를 향해서 회전시켜서 상기 연결부의 제2힌지암이 슬라이딩 공간 내에서 제2힌지를 중심으로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1회전부를 상기 제1힌지를 중심으로 추가적으로 회전시켜 상기 제1회전부가 상기 제1힌지암과의 사이의 슬라이딩 공간 내에서 추가적으로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고,
    상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 복수의 주근을 설치하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고,
    상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 보강재를 타설하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고,
    상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고,
    상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근인 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1회전부의 회전면과 상기 제2회전부의 회전면이 서로 직교하는 평면상에서 형성되도록 제1힌지와 제2힌지를 배열하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  12. 철근콘크리트 부재용 커플러를 이용하는 철근콘크리트 부재의 보강방법으로서, 상기 커플러는, 제1힌지를 공동축으로 하여 회전하는 제1회전부와 제2회전부와, 상기 제1회전부와 상기 제2회전부를 연결하는 연결부를 포함하고; 상기 연결부에는 상기 연결부로부터 돌출되어 형성되고 제1힌지와 연결되어 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1회전부의 회전을 안내하는 힌지암이 형성되고; 상기 힌지암은 상기 제1회전부에 형성된 슬라이딩 공간 내에서 상기 제1힌지를 중심으로 회전할 수 있으며; 상기 제1회전부와 상기 제2회전부의 일단에는 각각 부재를 감싸서 연결하는 파지부가 형성되는 철근콘크리트 부재의 보강방법에 있어서,
    상기 제1회전부와 상기 제2회전부에 각각 상기 철근콘크리트 부재를 삽입하는 단계와,
    상기 제1회전부를 상기 제1힌지를 중심으로 상기 제2회전부를 향해서 회전시켜서 상기 연결부의 힌지암이 슬라이딩 공간 내에서 제1힌지를 중심으로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 부재와 접촉 상태에서 상기 부재를 압축할 수 있는 탄성소재로 형성된 압착부가 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 파지부를 덮을 수 있고 내측에 나사부가 형성되어 있는 캡을 추가로 포함하고,
    상기 파지부의 외측에는 상기 캡의 내측에 형성된 나사부와 대응되는 형상으로 상기 캡의 나사부와 맞물릴 수 있는 나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 캡에는 부재가 관통할 수 관통구멍이 형성되고, 상기 캡의 관통구멍의 외연과 상기 캡의 나사부의 사이에는 나사부 방향으로 확장되는 경사부가 형성되고,
    상기 관통구멍을 덮으면서 상기 경사부에 결합될 수 있는 별도의 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 캡의 관통구멍과 상기 캡의 나사부 사이에는 부재의 설치 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 스톱퍼가 상기 캡의 내부에 마련되어 상기 관통구멍으로 관통 삽입된 부재가 상기 스톱퍼와 맞닿아서 설치위치가 결정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부재는 철근콘크리트 기둥의 주근을 보강하는 횡보강근이거나 철근콘크리트 보의 주근을 보강하는 전단철근인 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  18. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고,
    상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 복수의 주근을 설치하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
  19. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 기둥 또는 기초이고,
    상기 철근콘크리트 기둥 또는 기초의 둘레에 보강재를 타설하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 부재의 보강방법.
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