KR20220004521A - 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조 - Google Patents

개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조 Download PDF

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KR20220004521A
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Abstract

본 발명은 거치부(111)와 상기 거치부(111) 상부면에 수직으로 돌출된 고정기둥(112)이 형성된 본체(110);
상기 고정기둥(112)이 하부에서 내부로 삽입되며 상기 본체(110) 상부에 설치되는 제어부(130);
상기 제어부(130)에 힌지결합으로 결합되되 상호 대칭인 형상으로 양괄호 형태로 마주보는 2개의 결속부(120);
를 포함하여 구성되되,
상기 2개의 결속부(120) 사이로 상부에서 철근(RB)이 삽입되어 하강하면 상기 힌지결합으로 인하여 상기 2개의 결속부(120) 상단이 오므려져 상기 철근의 이탈을 방지하고,
이어서 상기 철근(RB)이 계속 하강하면 상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강하여 고정되는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구(100)를 제공한다.
더불어 상기 개량형 철근고정구(100)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상부판(D1), 상기 상부판(D1) 양단에서 각각 사선 하방으로 절곡되어 형성되는 2개의 측면판(D2) 및 상기 측면판(D2)의 하단에서 수평으로 절곡되어 연장되어 형성된 하부판(D3)을 포함하여 구성되는 데크플레이트(D);
상기 개량형 철근고정구(100);
상기 개량형 철근고정구(100) 상부에 체결되는 트러스철근(TG);
를 포함하여 구성되되,
상기 데크플레이트(D) 2개가 각기 상기 하부판(D3)이 연결되어 연결부(D3a)를 형성하고,
상기 개량형 철근고정구(100)는 상기 연결부(D3a) 상부에 거치되며,
상기 트러스철근(TG)의 하현재(TG2)가 상기 철근(RB)을 대체하는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조를 제공한다.

Description

개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조{the improved device fixing bar and the deck plate structure using the same}
본 발명은 건축물에서 철근콘크리트 슬래브의 영구거푸집에 관한 것으로써, 철근콘크리트 슬래브공사 중의 시공하중을 받치기 위해 거푸집 하부에 설치하는 가설지주 없이 장스팬에 적용 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조에 관한 것이다.
철근콘크리트 구조는 액체상태의 콘크리트를 거푸집에 타설하여 굳힘으로서 구조체를 형성하기 때문에 조형이 매우 뛰어난 공법이다.
그러나 구조적인 기능은 콘크리트가 경화된 후에야 가능하므로, 액체상태 중에는 거푸집이 구조적인 기능을 대신하여야 한다.
슬래브 거푸집의 경우 거푸집널을 장선, 멍에, 동바리로 구성된 가설지주로 받쳐주는 것으로, 액체상태의 콘크리트를 포함한 자재 및 시공하중이 거푸집널→장선→멍에→동바리→바닥면(하중을 버틸 능력이 있는)으로 전달된다.
거푸집널, 장선 그리고 명에는 슬래브와 평행하게 설치되는 것이나 동바리는 수직방향으로 세워지는 것으로 슬래브 콘크리트가 경화되어 구조적으로 기능하기 전까지는 해체할 수 없어, 슬래브 하부에서의 다른 공정에 제한을 주는 등 작업공간 활용의 방해요인이 된다.
또한, 콘크리트 경화 후에는 콘크리트슬래브 면에 붙어있는 거푸집널, 장선 그리고 명에를 해체해야 하므로 낙하 등 위험을 내포하며, 소음도 커서 도심지에서는 민원의 원인이 된다.
이에 가설지주 없이 슬래브 설치가 가능한 다양한 무지보 공법이 제안되고 있어, 특히 강판을 절곡하여 판강성을 높여 거푸집으로 사용하여 콘크리트 슬래브공사 중의 시공하중을 부담하여 무지보공법을 구현한 데크플레이트공법은 철골구조의 기본이 되었다.
또한, 데크플레이트 절곡면을 평탄하게 한 T형 데크플레이트나 철근이 트러스 형식으로 기조립되어 일체화된 데크플레이트가 개발되어 철근콘크리트구조에도 쉽게 적용할 수 있고 시공성 향상 및 노동력절감에 따른 공기단축이 가능하여 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 공법은 스팬이 4m정도가 한계로, 주차장과 같은 8m X 8m 규모의 철근콘크리트 슬래브를 형성하기 위해서는 중간에 작은 보(Beam)를 설치하여야 한다.
작은 보 없이 8m 정도의 장스팬에 적용하기 위해, 데크플레이트의 춤(높이)을 높이고 부재 강성을 보강한 '춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트(등록특허 10-0379783)'가 제안되어 적용되고 있으나, 데크플레이트 측판의 좌굴로 춤의 높이가 제한되어, 시공성을 고려한 취급 적용 가능한 스팬은 9m이나 6m이상의 스팬에서는 가설지주가 필요한 단점이 있다.
이를 위한 대안으로 춤이 깊은 데크플레이트와 트러스 철근을 결합하여 데크플레이트와 트러스 철근이 함께 기능하도록 하여 휨 강성을 보강한 '역삼각 트러스 거더 삽입형 데크(등록특허 10-1783035)'가 제안되었으나, 조립된 상태에서는 중량으로 인력으로 취급 불가능하여 현장에서 별도로 설치하고 용접 등으로 결합하여야 한다. 그러나, 장스팬에서는 휨을 고려하여 부재에 미리 치올림(camber)이 필요하나, 춤이 깊은 데크플레이트는 구조적으로 치올림이 어려워 데크플레이트와 트러스 철근에 치올림의 차이가 발생하여 결합에 문제가 있어 이에 대한 개선이 요구된다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제0379783호 '춤이 깊은 건축용 합성 데크플레이트', 2003년03월29일 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제1783035호 '역삼각 트러스 거더 삽입형 데크', 2017년09월22일
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.
첫째, 작은 보가 필요 없고 8m 정도의 장스팬에서도 가설지주 없이 철근콘크리트 슬래브공사가 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공하고자 한다.
둘째, 데크플레이트와 트러스철근의 치올림의 차이와 상관없이 어느 위치에서나 데크플레이트에 트러스철근을 결합하여 합리적인 휨 저항이 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공하고자 한다.
셋째, 트러스 철근과 데크플레이트의 결합공정을 최소화하여 쉬우면서도 정확하고 안전하게 작업이 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 거치부(111)와 상기 거치부(111) 상부면에 수직으로 돌출된 고정기둥(112)이 형성된 본체(110);
상기 고정기둥(112)이 하부에서 내부로 삽입되며 상기 본체(110) 상부에 설치되는 제어부(130);
상기 제어부(130)에 힌지결합으로 결합되되 상호 대칭인 형상으로 양괄호 형태로 마주보는 2개의 결속부(120);
를 포함하여 구성되되,
상기 2개의 결속부(120) 사이로 상부에서 철근(RB)이 삽입되어 하강하면 상기 힌지결합으로 인하여 상기 2개의 결속부(120) 상단이 오므려져 상기 철근의 이탈을 방지하고,
이어서 상기 철근(RB)이 계속 하강하면 상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강하여 고정되는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구(100)를 제공한다.
더불어 상기 개량형 철근고정구(100)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상부판(D1), 상기 상부판(D1) 양단에서 각각 사선 하방으로 절곡되어 형성되는 2개의 측면판(D2) 및 상기 측면판(D2)의 하단에서 수평으로 절곡되어 연장되어 형성된 하부판(D3)을 포함하여 구성되는 데크플레이트(D);
상기 개량형 철근고정구(100);
상기 개량형 철근고정구(100) 상부에 체결되는 트러스철근(TG);
를 포함하여 구성되되,
상기 데크플레이트(D) 2개가 각기 상기 하부판(D3)이 연결되어 연결부(D3a)를 형성하고,
상기 개량형 철근고정구(100)는 상기 연결부(D3a) 상부에 거치되며,
상기 트러스철근(TG)의 하현재(TG2)가 상기 철근(RB)을 대체하는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 춤이 깊은 데크플레이트와 트러스철근이 일체화되어 8m 정도의 장스팬에서도 가설지주 없이 철근콘크리트 슬래브공사가 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공한다.
둘째, 데크플레이트와 트러스철근의 치올림의 차이와 상관없이 어느 위치에서나 데크플레이트에 트러스철근을 결합하여 합리적인 휨 저항이 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공한다.
셋째, 트러스 철근과 데크플레이트의 결합공정을 최소화하여 쉬우면서도 정확하고 안전하게 작업이 가능한 장스팬용 철근일체형 무지보 데크플레이트를 위한 개량형 철근고정구 및 이를 이용한 데크플레이트 구조를 제공한다.
도 1은 본 발명의 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조의 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 개량형 철근고정구의 결합 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 개량형 철근고정구의 작동 과정을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 개량형 철근고정구의 전체 작동 과정을 도시한 개념도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 개량형 철근고정구의 결합 사시도이고,
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
그리고 도 5는 본 발명의 개량형 철근고정구의 작동 과정을 도시한 단면도이고,
도 6은 도 5의 상세도이며,
도 7은 본 발명의 개량형 철근고정구의 전체 작동 과정을 도시한 개념도이다.
본 발명의 개량형 철근고정구(100)는,
거치부(111)와 상기 거치부(111) 상부면에 수직으로 돌출된 고정기둥(112)이 형성된 본체(110);
상기 고정기둥(112)이 하부에서 내부로 삽입되며 상기 본체(110) 상부에 설치되는 제어부(130);
상기 제어부(130)에 힌지결합으로 결합되되 상호 대칭인 형상으로 양괄호 형태로 마주보는 2개의 결속부(120);
를 포함하여 구성되되,
상기 2개의 결속부(120) 사이로 상부에서 철근(RB)이 삽입되어 하강하면 상기 힌지결합으로 인하여 상기 2개의 결속부(120) 상단이 오므려져 상기 철근의 이탈을 방지하고,
이어서 상기 철근(RB)이 계속 하강하면 상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강하여 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부(130)와 상기 고정기둥(112) 상호간에는 래칫(ratchet) 구조가 적용되어,
상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강할 수는 있으나 상승할 수는 없는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조의 결합 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
본 발명의 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조는,
상기 개량형 철근고정구(100)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상부판(D1), 상기 상부판(D1) 양단에서 각각 사선 하방으로 절곡되어 형성되는 2개의 측면판(D2) 및 상기 측면판(D2)의 하단에서 수평으로 절곡되어 연장되어 형성된 하부판(D3)을 포함하여 구성되는 데크플레이트(D);
상기 개량형 철근고정구(100);
상기 개량형 철근고정구(100) 상부에 체결되는 트러스철근(TG);
를 포함하여 구성되되,
상기 데크플레이트(D) 2개가 각기 상기 하부판(D3)이 연결되어 연결부(D3a)를 형성하고,
상기 개량형 철근고정구(100)는 상기 연결부(D3a) 상부에 거치되며,
상기 트러스철근(TG)의 하현재(TG2)가 상기 철근(RB)을 대체하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 측면판(D2)에는 고정구삽입홀(D2a)이 형성되어,
상기 고정구삽입홀(D2a)로 상기 거치부(111)의 단부가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상세히 설명한다.
상기 본체(110)는,
수평으로 설치된 거치부(111);
상기 거치부(111) 상부에 수직으로 돌출된 고정기둥(112);
을 포함하여 구성된다.
상기 거치부(111)의 양단은 상기 고정구삽입홀(D2a)에 삽입되기 용이하도록 모서리를 모줄임하는 것이 바람직하며,
상기 거치부(111)의 양단은 상기 고정구삽입홀(D2a)에 삽입된 후 위치조정을 위하여 상기 데크플레이트(D)의 길이 방향으로 슬라이딩이 가능하다.
상기 래칫(ratchet) 구조를 실현하기 위하여 상기 고정기둥(112)의 외면은 상기 비늘톱니 형상의 래칫(112a)으로 구성한다.
상기 고정기둥(112)의 상단은 상기 누름부(122)와의 접촉을 고려하여 사선으로 경사진 슬라이딩부(112b)를 형성한다.
상기 결속부(120)는,
하부의 수직바(121);
상기 수직바(121)의 상부에서 일체로 굽은 형상으로 형성된 곡선바(122);
를 포함하여 구성되어,
2개의 결속부(120)가 대칭된 형상으로 마주하면 양괄호 형태가 된다.
상기 제어부(130)는,
전체적으로 상부와 하부가 개방된 박스 형상으로,
상부면에는 레벨다운된 반원형의 철근거치부(130a)가 형성된다.
그리고 상기 제어부(130) 내면에는 삽입홀(130`)이 형성되고,
상기 삽입홀(130`)에는 탄성체(133)와 걸쇠(132)가 설치되어,
도 6에 도시된 바와 같이 상기 걸쇠(132)가 상기 래칫(112a)과 맞물려 상기 래칫(ratchet) 구조를 실현하게 된다.
상기 래칫(ratchet) 구조는 콘크리트 부력에 의한 상기 철근(RB) 또는 상기 트러스철근(TG)의 상승을 방지하기 위함과 동시에,
콘크리트 하중을 받아 휨변형으로 상기 데크플레이트(D)가 처지며 상기 철근(RB) 또는 상기 트러스철근(TG)과 이탈되는 것을 방지하며, 결과적으로 콘크리트 하중을 상기 데크플레이트(D)와 상기 철근(RB) 또는 상기 트러스철근(TG)이 공동으로 부담하게 하기 위한 것이다.
상기 결속부(120)는 상기 제어부(130)에 핀(131)으로 고정되어 상기 힌지결합을 구현한다.
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이,
상기 결속부(120)가 상기 슬라이딩부(112b)에 접촉하여 상부가 개방되도록 누운 상태에서,
상부에서 상기 철근(RB) 또는 상기 하현재(TG2)가 2개의 결속부(120) 사이로 삽입되어 하강하면, 상기 힌지결합으로 인하여 상기 2개의 결속부(120) 상단이 오므려져 상기 철근(RB) 또는 상기 하현재(TG2)의 이탈을 방지하게 된다.
이어서 상기 철근(RB) 또는 상기 하현재(TG2)은 상기 철근거치부(130a)에 접촉하게 되므로,
상기 철근(RB) 또는 상기 하현재(TG2)가 계속 하강하면 상기 제어부(130)가 하강한다.
결국 본 발명의 개량형 철근고정구(100)는 철근의 스페이서 기능을 하며,
콘크리트 피복 두께에 따라서 상기 제어부(130)의 설치 높이 조절이 가능하다.
상기 트러스철근(TG)은 기성의 것이 사용 가능하여,
상현재(TG1), 하현재(TG2), 연속적으로 절곡되어 형성된 래티스근(TG3)이 상기 상현재(TG1)와 상기 하현재(TG2)에 용접으로 연결되어 역학적인 트러스구조를 구성하는 것으로,
1본의 상현재(TG1) - 2본의 하현재(TG2) - 2본의 래티스근(TG3)으로 구성되어 입체적으로 직립가능한 것이나,
1본의 상현재(TG1) - 1본의 하현재(TG2) - 1본의 래티스근(TG3)으로 구성되어 2차원으로 트러스 기능을 하며 두 개 이상의 트러스철근(TG)을 횡방향으로 연결함으로서 트러스가 입체적으로 직립 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
D: 데크플레이트
D1: 상부판
D2: 측면판
D2a: 고정구삽입홀
D3: 하부판
D3a: 연결부
TG: 트러스철근
TG1: 상현재
TG2: 하현재
TG3: 래티스근
RB: 철근
100: 개량형 철근고정구
110: 본체
111: 거치부
112: 고정기둥
112a: 래칫
112b: 슬라이딩부
120: 결속부
121: 수직바
122: 곡선바
130: 제어부
130`: 삽입홀
130a: 철근거치부
131: 핀
132: 걸쇠
133: 탄성체

Claims (4)

  1. 거치부(111)와 상기 거치부(111) 상부면에 수직으로 돌출된 고정기둥(112)이 형성된 본체(110);
    상기 고정기둥(112)이 하부에서 내부로 삽입되며 상기 본체(110) 상부에 설치되는 제어부(130);
    상기 제어부(130)에 힌지결합으로 결합되되 상호 대칭인 형상으로 양괄호 형태로 마주보는 2개의 결속부(120);
    를 포함하여 구성되되,
    상기 2개의 결속부(120) 사이로 상부에서 철근(RB)이 삽입되어 하강하면 상기 힌지결합으로 인하여 상기 2개의 결속부(120) 상단이 오므려져 상기 철근의 이탈을 방지하고,
    이어서 상기 철근(RB)이 계속 하강하면 상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강하여 고정되는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구(100).
  2. 제1항에서,
    상기 제어부(130)와 상기 고정기둥(112) 상호간에는 래칫(ratchet) 구조가 적용되어,
    상기 제어부(130)가 상기 고정기둥(112)을 타고 하강할 수는 있으나 상승할 수는 없는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구(100).
  3. 제1항 또는 제2항의 개량형 철근고정구(100)를 이용한 것으로,
    수평으로 설치되는 상부판(D1), 상기 상부판(D1) 양단에서 각각 사선 하방으로 절곡되어 형성되는 2개의 측면판(D2) 및 상기 측면판(D2)의 하단에서 수평으로 절곡되어 연장되어 형성된 하부판(D3)을 포함하여 구성되는 데크플레이트(D);
    상기 개량형 철근고정구(100);
    상기 개량형 철근고정구(100) 상부에 체결되는 트러스철근(TG);
    를 포함하여 구성되되,
    상기 데크플레이트(D) 2개가 각기 상기 하부판(D3)이 연결되어 연결부(D3a)를 형성하고,
    상기 개량형 철근고정구(100)는 상기 연결부(D3a) 상부에 거치되며,
    상기 트러스철근(TG)의 하현재(TG2)가 상기 철근(RB)을 대체하는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조.
  4. 제3항에서,
    상기 측면판(D2)에는 고정구삽입홀(D2a)이 형성되어,
    상기 고정구삽입홀(D2a)로 상기 거치부(111)의 단부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 개량형 철근고정구를 이용한 데크플레이트 구조.


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