KR20190010768A - 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체, 이를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보강 방법 - Google Patents

철근 콘크리트 보강용 철근 구조체, 이를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보강 방법 Download PDF

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KR20190010768A KR1020170092066A KR20170092066A KR20190010768A KR 20190010768 A KR20190010768 A KR 20190010768A KR 1020170092066 A KR1020170092066 A KR 1020170092066A KR 20170092066 A KR20170092066 A KR 20170092066A KR 20190010768 A KR20190010768 A KR 20190010768A
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엄태성
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단국대학교 산학협력단
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
    • E04B1/14—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements being composed of two or more materials

Abstract

본 발명은, N 개의 주근(10)이 제 1 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되어 있으며, 주근(10)들과 함께 철근 콘크리트에 매립되는, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)로서, 제 1 방향으로 연장된 상태로, 주근(10)들에 고정되도록 형성되는 제 1 프레임(120); 및 제 1 프레임(120)에 결합되되, 제 1 프레임(120)이 주근(10)들에 고정된 상태에서, 이웃하는 주근(10)들 사이마다 소정의 형상이 돌출되도록 형성되는 N-1 개의 제 2 프레임(140); 을 포함하며, N-1 개의 제 2 프레임(140)은, 제 1 프레임(120)을, 주근(10)들을 향해, 제 1 방향 및 주근(10)의 연장 방향 모두와 수직 방향인 제 2 방향으로 이동하여, 주근(10)들에 끼워져 고정되는, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 제공한다.

Description

철근 콘크리트 보강용 철근 구조체, 이를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보강 방법 {Reinforcing Bar Structure for Reinforced Concrete, Reinforced Concrete Structure Including the Same and Reinforcing Method of Reinforced Concrete Using the Same}
본 발명은 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체, 이를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 보강 방법에 관한 것이다.
철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축응력에 저항하고, 철근은 인장응력에 저항하도록 만든 구조물로서, 진동 및 충격에 대해 저항력이 크고, 차량 하중 등에 의한 진동이나 소음이 적으며, 단위 체적당 단가가 저렴한 장점이 있다.
또한, 내화성이 좋아 화재발생으로 콘크리트 부재가 가열되더라도, 콘크리트의 단열 작용에 의해 소정의 피복두께를 확보하고 있는 바, 콘크리트 내에 배근된 철근은 쉽게 가열되지 않아 큰 변형이 발생되지 않아 널리 사용되는 구조물이다.
다만, 철근 콘크리트 구조물에 하중이 작용하게 되면, 전단력(shear force)이 발생하게 되며, 전단파괴 시에는 45도 경사의 사인장 균열이 발생하면서 급작스럽게 붕괴한다.
이와 같이, 철근 콘크리트 구조는, 그 자체만으로는 인장 내력이 부족하여 단독으로 모멘트나 인장 응력을 받을 수 없는 문제점이 있는 바, 인장 응력이 발생하는 위치에 철근을 배열하여 시공하는 구조이다.
반면 콘크리트는 기본적으로 압축에 강한 재료이므로, 철근 콘크리트 부재는 압축에 대하여 효과적으로 저항할 수 있다. 하지만 콘크리트와 인장 철근이 부재 직각방향으로 배치되는 횡철근으로 횡구속되지 않은 경우, 압축력에 의한 취성적인 콘크리트 파괴가 발생하여 철근 콘크리트 부재의 연성과 내진성능이 저하된다.
이러한 철근 콘크리트 구조물의 연성과 내진성능을 보강하기 위해, 90도 또는 130도의 단부 갈고리를 갖는 U-스터럽, 용접 철망, 래티스 철근 및 띠철근 등을 횡보강 철근으로 사용하고 있으며, 이 중 U-스터럽과 띠철근을 일반적으로 많이 사용하고 있다.
도 1은, 횡보강 철근으로 U-스터럽을 사용하여 주철근들과 연결되어 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 1을 참조하면, 수직 방향으로 연장되어 있는 주철근(1)들이 소정의 간격을 두고 배치되어 있으며, 주철근(1)들은 2열로 배치되어 있다.
이 때, 횡방향의 외력으로부터 주철근(1)들을 구조적으로 보강하기 위해, 다수의 U-스터럽(2)을 사용하여, 주철근(1)들 사이를 연결하고 있다.
다만, 이러한 U-스터럽(2)을 다수 개 사용할 때, 주철근(1)들의 상단 또는 하단으로부터 개별적으로 끼워서 시공을 해야되는 불편이 있으며, 이와 마찬가지로, 폐쇄형 루프 형상인 띠철근 역시, 동일한 시공상의 불편함이 존재한다.
이에 따라, 최근에는 횡방향의 외력에 대한 철근 콘크리트 구조물의 구조적 안정성을 증대시킴과 동시에, 시공성을 증대시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
(특허문헌 1) KR 10-2002-0016662 A
(특허문헌 2) KR 20-2005-0029361 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이며, 구체적으로, 횡방향의 외력으로부터 철근 콘크리트 구조물을 구조적으로 보강하기 위해 종래에 사용되는, U-스터럽 및 띠철근의 시공상 문제점을 해소함으로써, 시공성이 증대시킨 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, N 개의 주근(10)이 제 1 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되어 있으며, 상기 주근(10)들과 함께 철근 콘크리트에 매립되는, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)로서, 상기 제 1 방향으로 연장된 상태로, 상기 주근(10)들에 고정되도록 형성되는 제 1 프레임(120); 및 상기 제 1 프레임(120)에 결합되되, 상기 제 1 프레임(120)이 상기 주근(10)들에 고정된 상태에서, 이웃하는 주근(10)들 사이마다 소정의 형상이 돌출되도록 형성되는 N-1 개의 제 2 프레임(140); 을 포함하며, 상기 N-1 개의 제 2 프레임(140)은, 상기 제 1 프레임(120)을, 상기 주근(10)들을 향해, 상기 제 1 방향 및 상기 주근(10)의 연장 방향 모두와 수직 방향인 제 2 방향으로 이동하여, 상기 주근(10)들에 끼워져 고정되는, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 제공하고자 한다.
또한, 상기 제 2 프레임(140)의 소정의 형상은, 상기 제 2 방향의 단면을 기준으로, 삼각 또는 사각 테두리 형상이며, 상기 삼각 또는 사각 테두리 형상은, 상기 제 1 방향을 따라 형성되되, 이웃하는 상기 삼각 또는 사각 테두리 형상들 사이에는 소정의 틈(130)이 형성되어 있으며, 상기 주근(10)이 상기 틈(130)에 끼움 결합되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 프레임(140)의 소정의 형상은, 상기 제 2 방향의 단면을 기준으로, 사각 테두리 형상이며, 상기 사각 테두리 형상이 상기 제 1 방향을 따라 형성되되, 상기 사각 테두리 형상이 상기 M 번째 및 M+1 번째 주근들 사이와 M+2 번째 및 M+3 번째 주근들 사이에 돌출되도록 형성되어 있으며, 상기 이웃하는 주근(10)들 사이에 상기 사각 테두리 형상이 끼움 결합되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 프레임(140) 중 상기 제 1 프레임(120)과 결합하는 부분은, 상기 제 1 프레임(120)을 감싸도록 절곡되며, 상기 제 1 프레임(120) 및 제 2 프레임(140)이 접촉되는 부분은 용접에 의해 결합되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 다수 개 포함하는, 철근 콘크리트 구조물(500)로서, 적어도 둘 이상의 열로 배열되어 있으며, 각각의 열은, N 개로 이루어져 있는 주근(10)들; 및 대향하는 열 사이의 간격을 유지하도록 형성되어 있는 크로스 타이 부재(300); 를 포함하며, 상기 크로스 타이 부재(300)는, 상기 대향하는 열들의 1 번째 주근 사이를 각각 연결하고, N 번째 주근 사이를 각각 연결하되, 상기 주근(10)들의 외측에서 상기 주근(10)들을 향해 이동하여, 상기 주근(10)들에 끼워져 고정되는, 철근 콘크리트 구조물을 제공하고자 한다.
또한, 상기의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 적어도 하나 이상 사용하여, 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 주근(10)들에, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키는 철근 콘크리트 보강 방법으로서, (a) 상기 제 2 프레임(140)들이 상기 제 2 방향을 향하도록, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 상기 주근(10)들과 인접하게 위치시키는 단계; 및 (b) 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 제 2 방향으로 이동하여, 상기 주근(10)들에 상기 제 2 프레임(140)들을 끼워 고정시키는 단계; 를 포함하는, 철근 콘크리트 보강 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 주근(10)들은, 각각 N 개의 주근(10)이 2열로 배열되어 있으며, (c) 상기 주근(10)들의 제 1 열 및 제 2 열에 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키되, 상기 제 1 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140) 및 상기 제 2 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140)이 대향하도록 고정시키는 단계; 및 (d) 상기 제 1 열 및 제 2 열의 1 번째 주근들이 서로 연결되고, 상기 제 1 열 및 제 2 열의 N 번째 주근들이 서로 연결되도록 크로스 타이 부재(300)를 고정시키는 단계; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, (e) 상기 (a) 및 상기 (b) 단계를 반복하여 수행하되, 상기 주근(10)의 연장 방향을 따라, 소정의 간격을 이격하여, 상기 주근(10)들에 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)들을 결합시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체는, 그 구조로 인해, 주근들의 상단 또는 하단으로부터 개별적으로 끼워서 결합시키지 않고, 주근들의 외측에서 끼워져 고정될 수 있는 바, 시공성을 증대시킬 수 있다.
또한, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 제 2 프레임은, 이웃하는 주근들 사이마다 소정의 형상이 돌출되도록 형성되는 바, 주근들 사이마다 제 2 프레임을 개별적으로 설치하는 것이 아니라, 다수의 제 2 프레임을 한번에 주근들 사이에 끼워져 고정시킬 수 있으므로, 시공성을 극대화시킬 수 있다.
도 1은, 종래의 기술인, 횡보강 철근으로 U-스터럽을 사용하여 주철근들과 연결되어 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 결합되어, 철근 콘크리트에 매립되어 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근에 결합되어 있으며, 주근들 사이에 크로스 타이 부재가 결합되어 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태를 개략적으로 도시하고 있는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태를 개략적으로 도시하고 있는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태를 개략적으로 도시하고 있는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체들이 주근의 연장 방향을 따라, 소정의 간격을 이격하여, 결합되어 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 8은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 제 2 프레임의 단부가 절곡된 상태로 제 1 프레임에 용접 결합된 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 9는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 이용하여, 철근 콘크리트를 보강하는 방법의 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
본 명세서에서 일 실시예에 해당되는 구성요소들을 모두 포함하거나, 이외의 특징들을 구비하는 다른 형태의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체도 용이하게 도출 가능할 것임이 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 결합되어, 철근 콘크리트에 매립되어 있는 상태의 모식도이며, 도 3은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근에 결합되어 있으며, 주근들 사이에 크로스 타이 부재가 결합되어 있는 상태의 평면도이다.
도 2 및 3을 함께 참조하면, 주근(10)들은 2열로 배열되어 있으며, 각각의 열은 N 개의 주근(10)들이 제 1 방향으로 소정의 간격을 두고 고정되어 있다.
본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)는, 제 1 프레임(120) 및 제 2 프레임(140)을 포함한다.
이 때, 제 1 프레임(120)은, 주근(10)들의 배열 방향인 제 1 방향과 동일한 방향으로 연장되어 있으며, 주근(10)들에 고정되도록 형성되어 있고, 제 1 프레임(120)의 길이는, 일렬로 배치되어 있는 각 열의 주근(10)들의 개수 및 간격에 대응되도록 형성되어 있다.
한편, 주근(10)들의 배열 길이가 소정의 길이를 초과하는 경우에는, 제 1 프레임(120)을 단일 부재가 아닌, 제 1 방향으로 연장되어 있는 단위 부재들을 다수 개 결합하여 형성할 수도 있다.
제 2 프레임(140)은, 제 1 프레임(120)에 결합되되, 제 1 프레임(120)이 결합되는 위치는, 제 1 프레임(120)이 주근(10)들에 고정된 상태에서, 이웃하는 주근(10)들 사이마다 소정의 형상이 돌출될 수 있는 부분에 제 1 프레임(120)과 결합되어 있다.
이 때, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)는, 제 1 프레임(120)을, 주근(10)들을 향해, 제 1 방향 및 주근(10)의 연장 방향 모두와 수직 방향인 제 2 방향으로 이동하여, 주근(10)들에 끼워져 고정될 수 있도록 형성되어 있다.
또한, 제 2 프레임(140)은, N 개의 주근(10)의 이웃하는 주근(10)들 사이마다 소정의 형상이 돌출되도록 형성되어 있는 바, N-1개로 형성되지만, 돌출 형성되는 소정의 형상의 개수는, 설계자의 선택에 따라 달라질 수 있다.
한편, 주근(10)들은 2열로 배열되어 있는 바, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100) 역시, 주근(10)들의 열의 개수와 동일하게 2개가 구비될 수 있으며, 2개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100) 각각에 형성되어 있는 제 2 프레임(140)은 상호 대향하는 방향으로 배치되어 있다.
또한, 제 2 프레임(140)은, 제 1 방향 및 주근(10)의 연장 방향 모두와 수직 방향인 제 2 방향으로 돌출 형성되어 있다.
이 때, 2개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140)들은 상호 대향하는 방향으로 배치되어 있는 바, 2개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140)들이 모두 철근 콘크리트에 매립되도록, 2개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100) 중 하나의 제 2 프레임(140)은 제 2 방향으로 돌출 형성되어 있으며, 다른 하나의 제 2 프레임(140)은 제 2 방향의 반대 방향으로 돌출 형성되어 있다.
이에 따라, 2개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)는 주근(10)들을 고정한 상태로, 철근 콘크리트에 매립되어 정착됨으로써, 횡방향의 외력으로부터 취약한 철근 콘크리트 구조물(500)의 구조적 강성을 증대시킬 수 있다.
이 때, 철근 콘크리트 구조물(500)은, 벽체, 기둥, 보 및 연결보 등과 같이, 철근 콘크리트를 사용하는 모든 구조물들을 포함한다.
한편, 도 3을 다시 참조하면, 2열로 배열되어 있는 주근(10)들의 대향하는 열 사이의 간격을 유지하도록, 크로스 타이 부재(300)가 결합되어 있다.
구체적으로, 크로스 타이 부재(300)는, 대향하는 열들의 1 번째 주근(10) 사이를 각각 연결하고, 열의 마지막에 배치되어 있는 N 번째 주근(10) 사이를 각각 연결하도록 형성되어 있는 바, 구체적으로 제 1 방향과 수직 방향으로 연장 형성되어 있다.
또한, 크로스 타이 부재(300) 역시, 주근(10)들에 고정된 상태로, 철근 콘크리트에 매립되어 정착됨으로써, 제 2 방향 또는 제 2 방향의 반대 방향의 외력에 대항하는 철근 콘크리트 구조물(500)의 구조적 강성을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예는, 제 2 프레임(140)의 소정의 형상이 제 2 방향의 단면을 기준으로, 삼각 테두리 형상이며, 삼각 테두리 형상이 제 1 방향을 따라 반복적으로 형성되어 있다.
이 때, 이웃하는 삼각 테두리 형상들 사이에는, 삼각 테두리 형상에 기인한 테이퍼 형상의 틈(130)이 형성되어 있으며, 틈(130)에 주근(10)이 끼움 결합되도록 형성되어 있고, 또한, 주근(10)과의 강한 고정을 위해, 삼각 테두리 형상의 소정의 부위는, 직선이 아닌, 곡선을 포함하여 형성될 수도 있다.
이와 같이, 상기 틈(130)들은, 주근(10)에 밀착될수록 너비가 작아지는 형상인 바, 작업자가 주근(10)들을 향해, 제 1 프레임(120)에 소정의 힘을 가할 경우, 틈(130)에 주근(10)이 끼워져 고정되도록 형성되어 있다.
도 5에 도시된 제 2 실시예는, 제 2 프레임(140)의 소정의 형상이 제 2 방향의 단면을 기준으로, 사각 테두리 형상이며, 사각 테두리 형상이 제 1 방향을 따라 반복적으로 형성되어 있다.
이 때, 이웃하는 사각 테두리 형상들 사이에는, 소정의 틈(130)이 형성되어 있으며, 소정의 틈(130)의 너비는, 작업자가 주근(10)들을 향해, 제 1 프레임(120)에 소정의 힘을 가할 경우, 틈(130)에 주근(10)이 끼워져 고정될 수 있을 정도로 형성되어 있다.
한편, 제 2 프레임(140)의 너비 및 틈(130)의 간격은, 이웃하는 주근(10)들의 간격 및 주근(10)들의 직경에 따라, 다르게 형성될 수 있으며, 제 2 프레임(140)들 및 주근(10)들의 끼움 결합이 가능하다면, 설계자의 선택 및 작업 환경에 따라, 자유롭게 변경 가능하다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 가 주근들에 끼워져 결합되기 전 상태의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제 3 실시예의 제 2 프레임(140)의 소정의 형상은, 제 2 방향의 단면을 기준으로, 사각 테두리 형상이며, 제 1 방향을 따라 반복적으로 형성되되, 사각 테두리 형상이 상기 M 번째 및 M+1 번째 주근들 사이와 M+2 번째 및 M+3 번째 주근들 사이에 돌출되도록 형성되어 있다.
이와 같이, 제 2 프레임(140)들이 M 번째 및 M+1 번째 주근들 사이와 M+2 번째 및 M+3 번째 주근들 사이에 돌출되도록 형성됨에 따라, 이웃하는 제 2 프레임(140)들 사이에는 주근(10)이 끼움 결합될 수 있는 틈이 형성되어 있지 않다.
이에 따라, 제 2 프레임(140)들이 주근(10)들에 고정되도록, 제 2 프레임(140)의 두께를 포함한 너비를, 이웃하는 주근(10)들 사이의 간격과 동일하거나, 약간 크게 형성함으로써, 작업자가 주근(10)들을 향해, 제 1 프레임(120)에 소정의 힘을 가할 경우, 이웃하는 주근(10)들 사이에 제 2 프레임(140)들이 끼워져 고정될 수 있다.
도 4 내지 6에 도시되어 있는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)는 제 1 프레임(120) 및 제 2 프레임(140)이 일체로 형성됨에 따라, 제 2 프레임(140)을 개별적으로 주근(10)들에 결합하는 것이 아니라, 다수의 제 2 프레임(140)이 주근(10)들 사이마다 동시에 끼움 결합될 수 있는 바, 시공 시간을 최소화시키는 효과를 발휘함으로써, 궁극적으로 철근 콘크리트 구조물의 공기를 단축시킬 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 프레임으로 이루어진 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)이 주근(10)에 강하게 고정되도록, 결속근(150)을 사용하여, 제 1 프레임(120) 및 주근(10) 사이를 고정할 수 있으며, 제 2 프레임(140) 및 주근(10) 사이를 고정할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체가 주근의 연장 방향을 따라, 소정의 간격을 이격하여, 결합되어 있는 상태의 모식도이다.
도 7을 참조하면, 철근 콘크리트 구조물의 구조적 강성을 더욱 증대시키기 위해, 복수 개의 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를, 주근(10)의 연장 방향을 따라, 소정의 간격을 이격하여, 주근(10)들에 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시킨다.
소정의 간격은 설계자의 선택에 따라, 자유롭게 변경할 수 있으며, 소정의 간격이 작을수록, 철근 콘크리트 구조물의 구조적 강성은 증대될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 제 2 프레임의 단부가 절곡된 상태로 제 1 프레임에 용접 결합된 상태를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 8을 참조하면, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체의 제 2 프레임(140)의 단부는 하방을 향해 절곡되며, 하방을 향해 절곡 형성된다.
이 때, 제 2 프레임(140)은, 제 1 프레임(120)보다 상측에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 절곡 형성되어 있는 제 2 프레임(140)의 단부는 제 1 프레임(120)의 상측 일부를 감싸도록 형성된다.
이와 같이, 제 2 프레임(140)의 단부를 하방을 향해 절곡 형성함에 따라, 제 1 프레임(120)에 제 2 프레임(140)을 결합시킬 때, 제 2 프레임(140)의 단부가 스토퍼 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 프레임(120) 및 제 2 프레임(140)이 접하는 부위는 용접에 의해 결합되도록 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체를 이용하여, 철근 콘크리트를 보강하는 방법의 순서도이다.
도 9를 참조하면, 전술한 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 적어도 하나 이상 사용하여, 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 주근(10)들에, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키는 철근 콘크리트 보강 방법은, 상기 제 2 프레임(140)들이 상기 제 2 방향을 향하도록, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 상기 주근(10)들과 인접하게 위치시키는 단계(S10), 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 제 2 방향으로 이동하여, 상기 주근(10)들에 상기 제 2 프레임(140)들을 끼워 고정시키는 단계(S20)을 포함한다.
또한, 상기 주근(10)들은, 각각 N 개의 주근(10)이 2열로 배열되어 있을 때, 상기 주근(10)들의 제 1 열 및 제 2 열에 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키되, 상기 제 1 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140) 및 상기 제 2 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140)이 대향하도록 고정시키는 단계(S30); 및 상기 제 1 열 및 제 2 열의 1 번째 주근들이 서로 연결되고, 상기 제 1 열 및 제 2 열의 N 번째 주근들이 서로 연결되도록 크로스 타이 부재(300)를 고정시키는 단계(S40)를 더 포함한다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 주근 100: 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체
120: 제 1 프레임 130: 틈
140: 제 2 프레임 300: 크로스 타이 부재
500: 철근 콘크리트 구조물

Claims (8)

  1. N 개의 주근(10)이 제 1 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되어 있으며, 상기 주근(10)들과 함께 콘크리트에 매립되는, 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)로서,
    상기 제 1 방향으로 연장된 상태로, 상기 주근(10)들에 고정되도록 형성되는 제 1 프레임(120); 및
    상기 제 1 프레임(120)에 결합되되, 상기 제 1 프레임(120)이 상기 주근(10)들에 고정된 상태에서, 이웃하는 주근(10)들 사이마다 소정의 형상이 돌출되도록 형성되는 N-1 개의 제 2 프레임(140); 을 포함하며,
    상기 N-1 개의 제 2 프레임(140)은,
    상기 제 1 프레임(120)을, 상기 주근(10)들을 향해, 상기 제 1 방향 및 상기 주근(10)의 연장 방향 모두와 수직 방향인 제 2 방향으로 이동하여, 상기 주근(10)들에 끼워져 고정되는,
    철근 콘크리트 보강용 철근 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임(140)의 소정의 형상은, 상기 제 2 방향의 단면을 기준으로, 삼각, 반원, 또는 사각 테두리 형상이며,
    상기 삼각, 반원, 또는 사각 테두리 형상은, 상기 제 1 방향을 따라 형성되되, 이웃하는 상기 삼각, 반원, 또는 사각 테두리 형상들 사이에는 소정의 틈(130)이 형성되어 있으며, 상기 주근(10)이 상기 틈(130)에 끼움 결합되도록 형성되어 있는,
    철근 콘크리트 보강용 철근 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임(140)의 소정의 형상은, 상기 제 2 방향의 단면을 기준으로, 사각 테두리 형상이며, 상기 사각 테두리 형상이 상기 제 1 방향을 따라 형성되되,
    상기 사각 테두리 형상이 M 번째 및 M+1 번째 주근들 사이와 M+2 번째 및 M+3 번째 주근들 사이에 돌출되도록 형성되어 있으며,
    상기 이웃하는 주근(10)들 사이에 상기 사각 테두리 형상이 끼움 결합되도록 형성되어 있는,
    철근 콘크리트 보강용 철근 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임(140) 중 상기 제 1 프레임(120)과 결합하는 부분은, 상기 제 1 프레임(120)을 감싸도록 절곡되며, 상기 제 1 프레임(120) 및 제 2 프레임(140)이 접촉되는 부분은 용접에 의해 결합되도록 형성되어 있는,
    철근 콘크리트 보강용 철근 구조체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 다수 개 포함하는, 철근 콘크리트 구조물(500)로서,
    적어도 둘 이상의 열로 배열되어 있으며, 각각의 열은, N 개로 이루어져 있는 주근(10)들; 및
    대향하는 열 사이의 간격을 유지하도록 형성되어 있는 크로스 타이 부재(300); 를 포함하며,
    상기 크로스 타이 부재(300)는,
    상기 대향하는 열들의 1 번째 주근 사이를 각각 연결하고, N 번째 주근 사이를 각각 연결하되,
    상기 주근(10)들의 외측에서 상기 주근(10)들을 향해 이동하여, 상기 주근(10)들에 끼워져 고정되는,
    철근 콘크리트 구조물.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 적어도 하나 이상 사용하여, 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 주근(10)들에, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키는 철근 콘크리트 보강 방법으로서,
    (a) 상기 제 2 프레임(140)들이 상기 제 2 방향을 향하도록, 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 상기 주근(10)들과 인접하게 위치시키는 단계; 및
    (b) 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 제 2 방향으로 이동하여, 상기 주근(10)들에 상기 제 2 프레임(140)들을 끼워 고정시키는 단계; 를 포함하는,
    철근 콘크리트 보강 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주근(10)들은, 각각 N 개의 주근(10)이 2열로 배열되어 있으며,
    (c) 상기 주근(10)들의 제 1 열 및 제 2 열에 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)를 결합시키되, 상기 제 1 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140) 및 상기 제 2 열에 결합되는 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)의 제 2 프레임(140)이 대향하도록 고정시키는 단계; 및
    (d) 상기 제 1 열 및 제 2 열의 1 번째 주근들이 서로 연결되고, 상기 제 1 열 및 제 2 열의 N 번째 주근들이 서로 연결되도록 크로스 타이 부재(300)를 고정시키는 단계; 를 더 포함하는,
    철근 콘크리트 보강 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    (e) 상기 (a) 및 상기 (b) 단계를 반복하여 수행하되, 상기 주근(10)의 연장 방향을 따라, 소정의 간격을 이격하여, 상기 주근(10)들에 상기 철근 콘크리트 보강용 철근 구조체(100)들을 결합시키는,
    철근 콘크리트 보강 방법.
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JP2001107509A (ja) * 1999-10-12 2001-04-17 Kajima Corp フラットスラブのせん断補強筋及びせん断補強構造
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