KR20190140297A

KR20190140297A - 전단보강용 조립식 철근헤드

Info

Publication number: KR20190140297A
Application number: KR1020180066916A
Authority: KR
Inventors: 정소연
Original assignee: (주)플랜트존
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-12-19
Also published as: KR102157864B1

Abstract

본 발명은 이형철근의 양단부에 조립식으로 결합되어 작업자가 현장에서 이형철근에 용이하게 설치할 수 있도록 개선된 전단보강용 조립식 철근헤드를 개시한다.

Description

전단보강용 조립식 철근헤드{Prefabricated reinforced head for shear reinforcement}

본 발명은 전단보강용 조립식 철근헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형철근의 단부에 조립식으로 결합되어 작업자가 현장에서 이형철근에 용이하게 설치할 수 있도록 개선된 전단보강용 조립식 철근헤드에 관한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트 구조물이란 콘크리트의 내부에 철근이 매립되어 골조를 이루면서 콘크리트의 강도를 보강하도록 구성된 구조로, 현대의 건축에서 널리 적용되고 있다.

내진 성능을 높이기 위해 골조를 이루도록 콘크리트에 매립되는 철근은 주철근과 주철근을 연결하는 보강철근으로 구성된다. 즉, 주철근을 설치하고 주철근을 가로지르도록 다수의 보강철근을 설치한 후, 주철근과 보강철근의 단부를 연결하는 방식으로 설치된다.

주철근과 보강철근의 단부를 연결하는 방법의 일례를 들면, 주철근과 보강철근의 단부를 겹쳐 놓은 상태에서 결속선을 이용하여 묶어서 연결하게 된다. 이를 위해, 보강철근의 단부를 구부려서 주철근에 걸리도록 하거나 별도의 헤드를 용접 등으로 부착하여 주철근에 걸리도록 한 상태에서 결속선으로 묶게 된다.

그러나 결속선으로 묶기 위해 보강철근의 단부를 구부리거나 별도의 헤드를 용접으로 부착하는 종래의 방식은 현장에서 작업이 불가능한 단점이 있다. 따라서 현장에서는 미리 제작된 보강철근을 사용하게 되는 데, 현장의 상황에 따라 보강철근의 길이를 줄이거나 늘려야 하는 경우, 미리 제작된 보강철근을 사용하게 되면 현장 상황에 따라 대처하지 못하는 문제점이 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-0652896호에는 보강철근의 단부에 헤드가 일체로 결합된 헤드철근이 개시되어 있다.

물론, 이와 같이 철근에 헤드가 일체로 결합된 헤드철근도 상술한 바와 같이 현장 상황에 따라 대처하지 못하는 문제점이 있다. 예들 들면, 현장 상황에 따라 갑자기 헤드철근의 길이를 줄이거나 늘려야 하는 경우, 종래의 헤드철근은 이러한 상황은 대처할 수 없는 문제점이 있다.

1) 대한민국 등록특허 제10-0652896호(등록일: 2006년11월24일), 발명의 명칭: "헤드철근을 이용한 프리캐스트 보-기둥의 접합부 연결시스템" 2) 대한민국 등록실용신안 제20-0314021호(등록일: 2003년05월09일), 고안의 명칭: "철근콘크리트 보강재" 3) 대한민국 등록특허 제10-0308757호(등록일: 2001년08월31일), 발명의 명칭: "보-기둥내부접합부에서의 프리캐스트보철근 정착장치 및 방법" 4) 대한민국 등록특허 제10-1766805호(등록일: 2017년08월03일), 발명의 명칭: "기둥플레이트와 기둥의 하이브리드 접합구조"

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 이형철근의 단부에 조립식으로 결합되어 작업자가 현장에서 필요한 이형철근에 용이하게 설치할 수 있도록 함으로, 현장 상황에 따라 다양한 길이의 헤드철근을 구현할 수 있도록 한 전단보강용 조립식 철근헤드를 제공하는 데 있다.

상술한 목적은, 외주면에 수나사부가 형성된 볼트부와 볼트부의 단부에서 외측으로 벌어지게 형성된 걸림부로 이루어지고, 내부에는 이형철근에 끼워져 결합되게 중앙에 결합공이 관통 형성되며, 결합공 내면에는 이형철근의 마디에 걸리는 다수의 걸림돌기가 돌출 형성되며, 볼트부에는 원주방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 텐션슬릿이 결합공으로 연통되게 형성된 철근결합부재; 상기 철근결합부재보다 큰 사이즈로 형성되고, 상기 볼트부에 끼워져 결합되게 중앙에 삽입공이 관통 형성되며, 일면에는 상기 걸림부에 끼워져 결합되게 걸림부와 대응되는 걸림부삽입홈이 형성된 헤드부재; 및 상기 철근결합부재의 볼트부에 체결되게 내부에 상기 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성된 체결공이 관통 형성된 고정너트부재;를 포함하여, 상기 철근결합부재를 이형철근의 양단에 각각 결합공을 통해 끼워지게 결합한 후, 철근결합부재의 외면에 헤드부재를 끼워서 걸림부가 걸림부삽입홈에 삽입되어 움직이지 않게 조립한 다음, 철근결합부재의 볼트부에 고정너트부재를 나사 방식으로 체결하여 볼트부의 결합공이 이형철근에 밀착되어 움직이지 않도록 하고 헤드부재를 가압하여 빠지지 않도록 고정하게 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드에 의해 달성된다.

그리고 상기 헤드부재는 폭이 좁고 길이가 긴 직사각형으로 형성되고, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 2군데에 삽입공과 걸림부삽입홈이 형성되게 구성되어 소정 간격을 두고 이격되어 있는 2개의 이형철근에 조립될 수 있게 구성되며, 양단에는 연결공이 관통 형성되어 2개의 헤드부재를 일렬로 놓고 연결공과 대응되는 관통공이 형성된 연결판을 댄 후 볼트와 너트로 고정시켜 연속적으로 연결할 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 철근결합부재와 헤드부재와 고정너트부재는 이형철근의 양단뿐만 아니라 중간부분에도 결합되어 이형철근의 강도를 보강하고 콘크리트 내에 매립될 때 결속력을 향상시키게 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 헤드부재의 외면에는 걸림부삽입홈과 반대면 그리고 상면, 측면, 하면에는 다수의 돌출돌기가 돌출 형성되어, 결속선을 이용해 묶을 때 돌출돌기가 결속선을 잡아 주는 역할을 하고 콘크리트 내에 매립될 때 돌출돌기가 걸림 역할을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 헤드부재의 모서리 부분에는 각각 볼트구멍이 관통되게 형성하고, 이 볼트구멍에 전산볼트를 체결하여 콘크리트 내에 매립될 때 결속력을 향상시키게 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 이형철근의 단부에 조립식으로 결합되는 구조를 갖기 때문에 작업자가 현장에서 필요한 이형철근에 용이하게 설치할 수 있으며, 이로 인해 현장 상황에 따라 다양한 길이의 헤드철근을 구현할 수 있어 작업성 및 시공성을 향상시킨 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드의 구성을 나타낸 분리 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드가 이형철근에 결합된 상태를 설명하기 위해 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드가 이형철근에 결합된 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명에 적용되는 헤드부재의 걸림부삽입홈을 설명하기 위해 나타낸 정면도,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명에 적용되는 헤드부재의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 측단면도,
도 8은 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드의 다른 실시예를 나타낸 분리 단면도,
도 9는 도 8의 결합단면도.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 이형철근(10)의 양단에 설치되는 것으로, 철근결합부재(100), 헤드부재(200), 고정너트부재(300)로 구성된다.

먼저, 철근결합부재(100)는 외주면에 수나사부가 형성된 볼트부(110)와, 볼트부(110)의 단부에서 외측으로 벌어지게 형성된 걸림부(120)로 이루어진다. 그리고 내부에는 이형철근(10)에 끼워져 결합되게 중앙에 결합공(130)이 관통 형성되며, 결합공(130) 내면에는 이형철근(10)의 마디(12)에 걸리는 다수의 걸림돌기(140)가 돌출 형성된다. 그리고 볼트부(110)에는 원주방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 텐션슬릿(150)이 결합공(130)으로 연통되게 형성되어 후술하는 고정너트부재(300)를 체결하였을 때 볼트부(110)가 텐션슬릿(150)을 통해 조여지면서 이형철근(10)에 확실하게 밀착 고정되게 구성된다.

다음으로, 헤드부재(200)는 철근결합부재(100)보다 큰 사이즈로 형성되고, 볼트부(110)에 끼워져 결합되게 중앙에 삽입공(210)이 관통 형성되며, 일면에는 걸림부(120)에 끼워져 결합되게 걸림부(120)와 대응되는 걸림부삽입홈(220)이 형성되게 구성된다.

이러한 헤드부재(200)는 전체적인 형상을 사각형으로 형성하는 것이 바람직하나, 도 4에 도시된 바와 같이 원형 또는 다각형으로 형성되게 구성할 수도 있을 것이다. 그리고 헤드부재(200)의 걸림부삽입홈(220)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 삽입공(210)보다 직경이 큰 접시 모양의 홈으로 구성하는 것이 바람직하나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 삽입공(210)의 양측으로 홈이 파인 형상을 갖도록 구성할 수도 있을 것이다. 또한, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 걸림부삽입홈(220)은 다각형 형상으로 구성할 수도 있을 것이다. 물론, 철근결합부재(100)의 걸림부(120)도 걸림부삽입홈(220)과 대응되는 형상을 갖도록 구성해야 한다. 이러한 걸림부삽입홈(220)은 상술한 형상에 한정되는 것은 아니며 철근결합부재(100)의 걸림부(120)가 걸려 빠지지 않게 지지될 수만 있다면 어느 형상이든 적용이 가능할 것이다.

다음으로, 고정너트부재(300)는 철근결합부재(100)의 볼트부(110)에 체결되게 내부에 볼트부(110)의 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성된 체결공(310)이 관통 형성되게 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드를 이형철근(10)에 설치할 때는 도 2에 도시된 바와 같이 철근결합부재(100)를 이형철근(10)의 양단에 각각 결합공(130)을 통해 끼워지게 결합한 후, 철근결합부재(100)의 외면에 헤드부재(200)를 끼워서 걸림부(120)가 걸림부삽입홈(220)에 삽입되어 움직이지 않게 조립한 다음, 철근결합부재(100)의 볼트부(110)에 고정너트부재(300)를 나사 방식으로 체결하여 볼트부(110)의 결합공(130)이 이형철근(10)에 밀착되어 움직이지 않도록 하고 헤드부재(200)를 가압하여 빠지지 않도록 고정하면 된다.

한편, 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 이형철근(10)의 양단에 설치하는 것이 기본이지만 경우에 따라서는 이형철근(10)의 중간 부분에도 설치되게 구성할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 철근결합부재(100)와 헤드부재(200)와 고정너트부재(300)를 이형철근(10)의 양단뿐만 아니라 중간 부분에도 결합되게 설치하여 이형철근(10)의 강도를 보강하고 콘크리트 내에 매립될 때 결속력을 향상시키게 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 헤드부재(200)가 이형철근(10)마다 각각 설치되게 구성하는 것이 바람직하지만, 서로 나란하게 이격되어 있는 이형철근(10)을 서로 연결할 수 있는 구조를 갖도록 구성할 수도 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 헤드부재(200)는 폭이 좁고 길이가 긴 직사각형으로 형성되고, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 2군데에 삽입공(210)과 걸림부삽입홈(220)이 형성되게 구성되고, 양단에는 연결공(230)이 관통 형성되게 구성된다. 이때, 삽입공(210)과 걸림부삽입홈(220)은 길이방향으로 장홈으로 이루어진 형상을 갖도록 하여 이형철근(10)의 간격을 장홈의 길이 내에서 수용할 수 있게 구성하는 것이 좋다.

따라서, 이와 같은 헤드부재(200)를 적용하면, 도 6에 도시된 바와 같이 소정 간격을 두고 이격되어 있는 2개의 이형철근(10)을 하나의 헤드부재(200)를 통해 연결하게 설치할 수 있게 된다. 또한, 이 헤드부재(200)는 양단에 연결공(230)이 관통 형성되어 있기 때문에 2개의 헤드부재(200)를 일렬로 놓고 연결공(230)과 대응되는 관통공(242)이 형성된 연결판(240)을 댄 후 볼트(B)와 너트(N)로 고정시키면 다수개가 길이방향으로 연속적으로 연결할 수 있게 설치할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 도 7 및 도 8과 같이 구성할 수도 있다.

즉, 철근결합부재(100)를 상부철근결합부재(102)와 하부철근결합부재(104)로 구분되어 상하로 분리되게 구성한 후, 내부에는 반원 형상의 결합홈(132)을 형성하여 이형철근(10)의 단부에서 이형철근(10)을 사이에 두고 상하로 포개지게 결합한 다음, 고정너트부재(300)와 철근결합부재(100)보다 큰 사이즈의 헤드부재(200)가 철근결합부재(100)에 각각 체결되어 고정되게 구성할 수 있다.

이를 위해, 상부철근결합부재(102)와 하부철근결합부재(104)의 외면에는 수나사부가 형성되되, 이 수나사부는 상부철근결합부재(102)에 형성된 수나사부와 하부철근결합부재(104)에 형성된 수나사부가 서로 협력하게 형성되어 이형철근(10)을 사이에 두고 포개졌을 때 서로 협력하여 너트가 체결되는 하나의 수나사부를 형성하게 구성된다. 그리고 고정너트부재(300)의 중앙에는 체결공(310)이 관통 형성되되 이 체결공(310)에 철근결합부재(100)의 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성되어 나사 방식으로 고정되게 한다. 그리고 헤드부재(200)의 중앙에는 삽입공(210)이 관통 형성되되 이 삽입공(210)에는 고정너트부재(300)의 체결공(310)과 같이 암나사부가 형성되어 철근결합부재(100)에 나사 방식으로 고정되게 한다. 이때, 고정너트부재(300)와 헤드부재(200)가 철근결합부재(100)에 결합되는 순서는 도면처럼 고정너트부재(300)를 먼저 체결하고 헤드부재(200)를 체결할 수도 있고 반대로 헤드부재(200)를 먼저 체결하고 고정너트부재(300)를 체결할 수도 있을 것이다.

그리고 철근결합부재(100)의 단부에는 고정너트부재(300)와 헤드부재(200)가 체결되었을 때 걸림 상태를 유지하도록 철근결합부재(100)의 외면으로 돌출되는 걸림부(120)가 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 철근결합부재(100)의 결합홈(132) 내면에는 이형철근(10)의 마디(12)에 걸리는 걸림돌기(140)가 돌출되게 형성되어 철근결합부재(100)가 이형철근(10)의 외면에 고정되었을 때 가압력에 의해 눌리면서 고정되고 걸림돌기(140)를 통해 분리되지 않게 고정되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 헤드부재(200)가 이형철근(10)의 단부에 조립식으로 결합되기 때문에 작업자가 필요한 경우에 현장에서 어느 이형철근이든지 용이하게 설치할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전단보강용 조립식 철근헤드는 도 9에 도시된 바와 같이 헤드부재(200)의 외면 즉, 걸림부삽입홈(220)과 반대면 그리고 상면, 측면, 하면에는 다수의 돌출돌기(250)가 돌출 형성되게 구성하여, 결속선(미도시)을 이용해 직교하는 이형철근(10)을 묶을 때 돌출돌기(250)가 결속선을 잡아 주는 역할을 하고 콘크리트 내에 매립될 때 돌출돌기(250)가 걸림 역할을 하도록 구성할 수 있다.

또한, 헤드부재(200)의 모서리 부분에는 각각 볼트구멍(260)이 관통되게 형성하고, 이 볼트구멍(260)에 전산볼트(270)를 체결하여 콘크리트 내에 매립될 때 결속력을 향상시키게 구성할 수 있다. 물론, 도시되어 있지는 않지만 볼트구멍(260)에는 전산볼트(270) 대신 여러 가닥의 와이어를 끼워서 묶는 방식으로 고정하여 여러 가닥의 와이어를 펼쳐서 콘크리트 내에 매립되도록 함으로 여러 가닥의 와이어가 나무의 뿌리 같은 역할을 하여 결속력이 향상되게 구성할 수도 있을 것이다.

이상에서와같이 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10: 이형철근 12: 마디
100: 철근결합부재 110: 볼트부
120: 걸림부 130: 결합공
140: 걸림돌기 150: 텐션슬릿
200: 헤드부재 210: 삽입공
220: 걸림부삽입홈 230: 연결공
240: 연결판 242: 관통공
300: 고정너트부재 310: 체결공

Claims

외주면에 수나사부가 형성된 볼트부와 볼트부의 단부에서 외측으로 벌어지게 형성된 걸림부로 이루어지고, 내부에는 이형철근에 끼워져 결합되게 중앙에 결합공이 관통 형성되며, 결합공 내면에는 이형철근의 마디에 걸리는 다수의 걸림돌기가 돌출 형성되며, 볼트부에는 원주방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 텐션슬릿이 결합공으로 연통되게 형성된 철근결합부재;
상기 철근결합부재보다 큰 사이즈로 형성되고, 상기 볼트부에 끼워져 결합되게 중앙에 삽입공이 관통 형성되며, 일면에는 상기 걸림부에 끼워져 결합되게 걸림부와 대응되는 걸림부삽입홈이 형성된 헤드부재; 및
상기 철근결합부재의 볼트부에 체결되게 내부에 상기 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성된 체결공이 관통 형성된 고정너트부재;를 포함하여,
상기 철근결합부재를 이형철근의 양단에 각각 결합공을 통해 끼워지게 결합한 후, 철근결합부재의 외면에 헤드부재를 끼워서 걸림부가 걸림부삽입홈에 삽입되어 움직이지 않게 조립한 다음, 철근결합부재의 볼트부에 고정너트부재를 나사 방식으로 체결하여 볼트부의 결합공이 이형철근에 밀착되어 움직이지 않도록 하고 헤드부재를 가압하여 빠지지 않도록 고정하게 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드.
제1항에 있어서,
상기 헤드부재는 폭이 좁고 길이가 긴 직사각형으로 형성되고, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 2군데에 삽입공과 걸림부삽입홈이 형성되게 구성되어 소정 간격을 두고 이격되어 있는 2개의 이형철근에 조립될 수 있게 구성되며, 양단에는 연결공이 관통 형성되어 2개의 헤드부재를 일렬로 놓고 연결공과 대응되는 관통공이 형성된 연결판을 댄 후 볼트와 너트로 고정시켜 연속적으로 연결할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드.
제1항에 있어서,
상기 철근결합부재와 헤드부재와 고정너트부재는 이형철근의 양단뿐만 아니라 중간부분에도 결합되어 이형철근의 강도를 보강하고 콘크리트 내에 매립될 때 결속력을 향상시키게 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드.
제1항에 있어서,
상기 헤드부재의 외면에는 걸림부삽입홈과 반대면 그리고 상면, 측면, 하면에는 다수의 돌출돌기가 돌출 형성되어, 결속선을 이용해 묶을 때 돌출돌기가 결속선을 잡아 주는 역할을 하고 콘크리트 내에 매립될 때 돌출돌기가 걸림 역할을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드.
상부철근결합부재와 하부철근결합부재로 구분되어 상하로 분리되고, 내부에는 반원 형상의 결합홈이 형성되어 이형철근의 단부에서 이형철근을 사이에 두고 상하로 포개지게 결합되며, 외면에는 수나사부가 형성되고, 외면 단부에는 걸림부가 외측으로 돌출 형성되고, 결합홈 내면에는 이형철근의 마디에 걸리는 걸림돌기가 돌출되게 형성된 구조를 갖는 철근결합부재;
상기 철근결합부재의 수나사부에 체결되게 내부에 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성된 체결공이 관통 형성된 고정너트부재; 및
상기 철근결합부재의 수나사부에 체결되게 내부에 수나사부와 대응되는 암나사부가 형성된 삽입공이 관통 형성되고, 철근결합부재보다 큰 사이즈로 형성된 헤드부재;로 구성되어,
이형철근의 단부에 이형철근을 사이에 두고 상부철근결합부재와 하부철근결합부재가 상하로 포개지게 결합한 다음, 철근결합부재의 외면에 고정너트부재와 헤드부재를 순차적으로 결합되어 철근결합부재가 이형철근에 고정되고 헤드부재가 분리되지 않게 고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전단보강용 조립식 철근헤드.