KR20200104536A - 수평부재 결합을 위한 phc 기둥의 앵커 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PHC 파일을 기둥으로 사용하는 PHC 기둥에 앵커를 설치하여 보, 슬래브 등의 수평부재의 결합을 용이하도록 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 (a) PHC 기둥의 중공의 내부에 강판 또는 원형 강관을 수직으로 삽입하는 단계; (b) PHC 기둥의 중공에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; (c) PHC 기둥의 수평부재가 접합되는 일정 높이에서 강판 또는 원형 강관 및 콘크리트를 동시에 천공하여 앵커 볼트 설치공을 형성하는 단계; (d) 일단부가 PHC 기둥의 외부로 일정 길이 돌출되도록 앵커 볼트를 앵커 볼트 설치공에 설치하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법{Anchor Installation Method For PHC Column}

본 발명은 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PHC 파일을 기둥으로 사용하는 PHC 기둥에 앵커를 설치하여 보, 슬래브 등의 수평부재의 결합을 용이하도록 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 기둥으로는 철근 콘크리트 기둥을 사용한다. 그러나 이와 같은 철근 콘크리트 기둥은 높이가 높아 거푸집의 내부에 콘크리트를 충전할 때에 측압이 크기 때문에 거푸집 제작시에 거푸집의 보강이 필요하며, 측면에 별도의 브라켓을 결합하여 보, 슬래브와 같은 수평부재와 결합하도록 하여, 구성 및 시공이 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 공기단축 및 공사비를 절감하기 위하여 고강도의 PHC 파일을 기둥과 같은 수직부재로 이용하는 경우가 있었으나, 이와 같은 PHC 파일의 경우에는 수평부재의 접합을 위한 별도 브라켓의 설치 등의 구조 형성이 어려울 뿐만 아니라, PHC 파일 자체의 구조를 변경하여야 하기 때문에 제작비용이 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0729278호 "PHC 기둥의 보 접합용 패널존"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 도 7에서와 같이 '상반과 하반 몰드(11)로 구성되어 PHC 말뚝으로 제작된 PHC 기둥(10) ; 상기 PHC 기둥은 상·하부에는 강재로 제작된 슈(14)를 끼우고 보강밴드(15)로 단부를 보강하며 ; 및 PHC 기둥의 보(17)가 부착되는 위치에는 몰드에 강관토막(13)을 삽입하고, 상·하반 몰드의 이음 면에는 횡 방향으로 키(18)를 끼울 수 있는 키홈(12)으로 구성하며 ; 상기 강관토막은 내부에 돌출된 미끄럼방지 링(21)으로 구성된 것을 특징으로 하는 PHC 기둥의 보 접합용 패널존'을 제안하여 PHC 기둥(10)을 생산하면 건물에 조립식 원형 기둥으로 활용할 수 있으므로 공기단축 및 공사비를 절감할 수 있도록 하였다.

그러나 상기 배경기술은 일반적인 PHC 파일을 기둥으로 사용하지 못하고별도의 패널존이 형성되는 PHC 기둥을 별도로 제작하여야 하기 때문에 제작단가가 높아지며, 가변되는 수평부재의 위치에 대응하지 못하는 문제점이 있었다.

특허등록 제0729278호 "PHC 기둥의 보 접합용 패널존"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, PHC 파일의 내부에 콘크리트를 충전하고 미리 앵커를 매입하도록 하여 수평부재의 연결을 위한 브라켓의 설치가 필요 없이 설치가 용이하면서도 앵커가 보, 슬래브 등의 수평부재의 연결을 위한 결합재의 역할을 하도록 하여 수평부재의 결합을 용이하도록 하고 시공비용을 최소화할 수 있는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) PHC 기둥의 중공의 내부에 보강 강재를 수직으로 삽입하는 단계; (b) PHC 기둥의 중공에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; (c) PHC 기둥의 수평부재가 접합되는 일정 높이에서 보강 강재 및 콘크리트를 동시에 천공하여 앵커 볼트 설치공을 형성하는 단계; (d) 일단부가 PHC 기둥의 외부로 일정 길이 돌출되도록 앵커 볼트를 앵커 볼트 설치공에 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 보강 강재는 판 형상의 강판 또는 원형 강관인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

또한, (c) 단계에서, 앵커 볼트 설치공은 수직 및 수평방향으로 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

또한, (d) 단계에서, 앵커 볼트는 세트 앵커 또는 웨지 앵커인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

또한, (c) 단계에서, 앵커 볼트 설치공은 PHC 기둥을 관통하도록 형성되고, (d) 단계에서, 앵커 볼트는 PHC 기둥을 관통하여 양단부가 노출되는 관통형 볼트 또는 철근인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

또한, (b) 단계와 (c) 단계 사이에, PHC 기둥의 외부의 일측 또는 전체에 평면의 단면을 갖도록 일정 크기의 강판으로 형성되는 외부 보강판을 구성하고, 외부 보강판과 PHC 기둥의 외주면의 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하도록 하며, (c) 단계에서, 앵커 볼트 설치공은 외부 보강판도 동시에 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법은 PHC 파일의 내부에 콘크리트를 충전하고 미리 앵커를 매입하도록 하여 수평부재의 연결을 위한 브라켓의 설치가 필요 없이 설치가 용이하면서도 앵커가 보, 슬래브 등의 수평부재의 연결을 위한 결합재의 역할을 하도록 하여 수평부재의 결합을 용이하도록 하고 시공비용을 최소화할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 시공 순서대로 도시한 측단면도 및 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 앵커 설치의 다른 실시예를 도시한 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법의 다른 실시예를 도시한 평단면도 및 측단면도이다.
도 7은 종래 PHC 기둥의 사시도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 PHC 파일을 기둥으로 사용하는 PHC 기둥에 앵커를 설치하여 보, 슬래브 등의 수평부재의 결합을 용이하도록 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법에 관한 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법을 시공 순서대로 도시한 측단면도 및 평단면도이다.

본 발명의 제1 실시예는 먼저, 도 1에서와 같이, PHC 기둥(10)의 중공(10a)의 내부에 보강 강재(13)를 수직으로 삽입한다(a).

보강 강재(13)는 다양한 형상의 강재를 사용할 수 있으며, 특히, 도 1b(b)에서와 같이, 판재 형상의 강판을 PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 수직으로 삽입할 수도 있고, 도 1b(a)에서와 같이, 원기둥 형상의 원형 강관을 PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 수직으로 삽입하도록 할 수 있다.

보강 강재(13)는 중공(10a)의 내주면과 일정 간격 이격되어 위치하도록 하며, 보강 강재(13)가 강판인 경우에는 중공(10a)의 내부에서 후술하는 앵커 볼트(20)가 설치되는 위치로 치우쳐 위치하도록 설치한다.

이와 같이 PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 보강 강재(13)를 구성하도록 함으로써, 보강 강재(13)로 인하여 후술하는 앵커 볼트(20)의 설치시에 앵커 볼트(20) 인장 및 전단을 보강할 수 있으며, PHC 기둥(10) 내부에서 강성을 보강할 수 있도록 하는 것이다.

이후, 도 2에서와 같이, PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 콘크리트(11)를 타설하고 양생하도록 한다(b).

후술하는 앵커 볼트(20)의 정착을 위하여 PHC 파일(10)의 중공(10a)의 내부에 콘크리트(11)를 충전하도록 한다. 이와 같이, PHC 파일(10)의 중공(10a)의 내부에 콘크리트(11)를 충전하는 것은, 후술하는 앵커 볼트(20)를 설치할 때, PHC 파일(10)의 두께 및 보강 강판(13)만으로는 앵커 볼트(20)의 단부가 안정적으로 정착이 어려워 수평부재와의 접합이 어렵기 때문에, 앵커 볼트(20)의 안정적인 정착을 위하여 중공(10a)의 내부에 콘크리트(11)를 충전하도록 한다.

이후, 도 3에서와 같이, PHC 기둥(10)의 수평부재가 접합되는 일정 높이에서 앵커 볼트 설치공(12)을 천공하도록 한다(c).

PHC 기둥(10)의 수평부재가 접합되는 일정 높이에서 수평방향으로 천공하여 앵커 볼트 설치공(12)을 형성하도로 하며, 특히, 보강 강재(13) 및 PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 충전된 콘크리트(11)의 일정 깊이까지 천공하여 형성되도록 하여, 후술하는 앵커 볼트(20)의 정착력을 강화하도록 한다.

앵커 볼트 설치공(12)은 수평부재가 설치되는 면에 한 개만 설치될 수도 있지만, 예를 들어 수직 방향으로 일정 거리 이격되어 2개 또는 그 이상이 형성되거나 수평방향으로 일정 거리 이격되어 2개 또는 그 이상이 형성되어 수평부재와의 접합을 용이하게 하면서도 전단면을 강화 시킬 수 있도록 할 수 있다.

즉, 앵커 볼트 설치공(12)은 수직 및 수평방향으로 일정 거리 이격하여 1개 이상 형성될 수 있다.

마지막으로 도 4에 도시된 바와 같이, 앵커 볼트 설치공(12)에 앵커 볼트(20)를 설치하도록 한다(d).

앵커 볼트(20)는 세트 앵커, 웨지 앵커, 케미컬 앵커 등 다양한 공지의 앵커 볼트를 사용할 수 있으며, 앵커 볼트(20)의 일단부가 PHC 기둥(10)의 외부로 일정 길이 돌출되도록 하여, 돌출된 앵커 볼트(20)를 이용하여 보, 슬래브 등의 수평 부재의 접합을 용이하게 하도록 하는 것이다.

특히, 앵커 볼트(20)는 도 5에서와 같이, 세트 앵커 또는 웨지 앵커를 사용하도록 하여, 보강 강재(13)의 내측면 즉, 중공(10a)의 단면의 중앙부에서 앵커 볼트(20)가 정착되도록 하여 인발 저항력을 더욱 높이도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 앵커 설치의 다른 실시예를 도시한 평단면도이다.

PHC 기둥(10)과 수평부재의 결합면이 대응하는 2개의 면인 경우에는 도 5a에 도시된 바와 같이, 2개의 앵커 볼트 설치공을 형성하여 대칭으로 2개가 설치될 수 있다.

또한, PHC 기둥(10)과 수평부재의 결합면이 대응하는 2개의 면인 경우에는 도 5b에 도시된 바와 같이, PHC 기둥(10)에서 3방향으로 앵커 볼트(20)가 돌출하도록 앵커 볼트(20)를 설치하도록 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 앵커 볼트(20)는 일단이 PHC 기둥(10)의 내부에 매입되고 타단이 PHC 기둥(10)의 외부로 노출되도록 일단부만 노출되는 일단부 노출형으로 설치되도록 할 수도 있고, 도 5c에서와 같이, (c) 단계에서, 앵커 볼트 설치공(12)은 PHC 기둥(10)을 관통하도록 형성하고 (d) 단계에서, 앵커 볼트(20)가 PHC 기둥(10)을 관통하여 양단부가 노출되도록 하는 양단부 노출형을 사용할 수도 있으며, 양단부 노출 및 일단부 노출형을 모두 사용하도록 할 수도 있다.

이와 같이, 관통형의 앵커 볼트(20)의 경우에는 볼트 또는 철근을 앵커 볼트(20)로 사용하여 양단부가 노출되도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법의 다른 실시예를 도시한 평단면도 및 측단면도이다.

PHC 기둥(10)의 단면은 원형이기 때문에, 수평부재와의 결합을 용이하게 하도록, 수평부재가 결합되는 부분의 결합면을 별도로 형성하도록 할 수도 있다.

즉, 도 6에서와 같이, PHC 기둥(10)의 수평부재와의 결합면에 별도의 외부 보강판(30)을 덧대고 보, 슬래브 등의 수평부재와의 결합을 용이하게 하기 위한 결합면을 제공하도록 할 수 있다.

외부 보강판(30)을 추가 구성하기 위해서는 (b) 단계와 (c) 단계 사이에, PHC 기둥(10)의 외부의 일측 또는 전체에 평면의 단면을 갖도록 일정 크기의 강판으로 형성되는 외부 보강판(30)을 구성하고, 외부 보강판(30)과 PHC 기둥(10)의 외주면의 사이에 콘크리트(31)를 타설하여 양생하도록 한다.

이후에, (c) 단계에서, 앵커 볼트 설치공(12)은 외부 보강판(30)도 동시에 관통하도록 형성되도록 하여, 도 6에서와 같이, 앵커 볼트(20)를 외부 보강판(30)을 관통하여 설치하도록 한다.

도 6a에서는 4각단면을 갖도록 외부 보강판(30)을 PHC 기둥의 외부에 구성하였은, 이외에도 8각 단면등 다양한 단면으로 형성될 수도 있으며, 특히, PHC 기둥(10)의 일측면에만 ㄷ형상으로 덧대어 구성하도록 할 수도 있다.

또한, 도 6b에서와 같이, 일단부 돌출형 및 양단부 돌출형 앵커 볼트(20)를 모두 사용하도록 할 수도 있으며, 수평방향 및 수직방향으로 다수개가 구성될 수도 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법은 PHC 파일의 내부에 콘크리트를 충전하고 미리 앵커를 매입하도록 하여 수평부재의 연결을 위한 브라켓의 설치가 필요 없이 설치가 용이하면서도 앵커가 보, 슬래브 등의 수평부재의 연결을 위한 결합재의 역할을 하도록 하여 수평부재의 결합을 용이하도록 하고 시공비용을 최소화할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10 : PHC 기둥
10a : 중공
11 : 콘크리트
12 : 앵커 볼트 설치공
13 : 보강 강재
20 : 앵커 볼트
30 : 외부 보강판

Claims (6)

1. (a) PHC 기둥(10)의 중공(10a)의 내부에 보강 강재(13)를 수직으로 삽입하는 단계;
   (b) PHC 기둥(10)의 중공(10a)에 콘크리트(11)를 타설하고 양생하는 단계;
   (c) PHC 기둥(10)의 수평부재가 접합되는 일정 높이에서 보강 강재(13) 및 콘크리트(11)를 동시에 천공하여 앵커 볼트 설치공(12)을 형성하는 단계;
   (d) 일단부가 PHC 기둥(10)의 외부로 일정 길이 돌출되도록 앵커 볼트(20)를 앵커 볼트 설치공(12)에 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서,
   보강 강재(13)는 판 형상의 강판 또는 원형 강관인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   (c) 단계에서,
   앵커 볼트 설치공(12)은 수직 및 수평방향으로 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   (d) 단계에서,
   앵커 볼트(20)는 세트 앵커 또는 웨지 앵커인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   (c) 단계에서,
   앵커 볼트 설치공(12)은 PHC 기둥(10)을 관통하도록 형성되고,
   (d) 단계에서,
   앵커 볼트(20)는 PHC 기둥(10)을 관통하여 양단부가 노출되는 관통형 볼트 또는 철근인 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   (b) 단계와 (c) 단계 사이에,
   PHC 기둥(10)의 외부의 일측 또는 전체에 평면의 단면을 갖도록 일정 크기의 강판으로 형성되는 외부 보강판(30)을 구성하고, 외부 보강판(30)과 PHC 기둥(10)의 외주면의 사이에 콘크리트(31)를 타설하여 양생하도록 하며,
   (c) 단계에서,
   앵커 볼트 설치공(12)은 외부 보강판(30)도 동시에 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수평부재 결합을 위한 PHC 기둥의 앵커 설치방법.

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