KR20240019180A - 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 - Google Patents

프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 Download PDF

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Abstract

프리캐스트 방식으로 제작된 콘크리트 재질의 기둥부재, 빔부재 및 벽체부재를 현장에서 신속하게 연결하여 일체화 제작이 가능한 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법에 관한 것으로서, 상기 프리캐스트 부재 연결장치는 수평노출부로 형성되어 수직홈에 삽입 연결시킨 후, 충전재에 의하여 기둥부재와 빔부재가 일체화되도록 하면서 벽체부재와 기둥부재도 함께 서로 일체화시켜 프리캐스트 구조물 제작이 가능하도록 하게 된다.

Description

프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법{CONNECTION APPARATUS FOR PRECAST MEMBER AND PRECAST STRUCTURE PREFABRICATING METHOD}
본 발명은 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 프리캐스트 방식으로 제작된 콘크리트 재질의 기둥부재, 빔부재 및 벽체부재를 현장에서 신속하게 연결하여 일체화 제작이 가능한 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 목재주택의 기둥, 가로보, 세로부의 연결 및 결합 예시도를 도시한 것이다.
세로홀(11)과 가로홀(13)이 서로 연통하여 형성되도록 통나무를 가공하여 형성된 보 연결용 기둥(10); 상기 가로홀(13) 안에 삽입되도록 양단부에 결합부(21)가 형성되는 가로보(20); 상기 세로홀(11) 안에 삽입되어 가로보(20)의 결합부와 결합 되도록 양단부에 결합부(31)가 형성되는 다수의 세로보(30);
상기 가로보 사이의 상하 간격과 상기 세로보 사이의 상하 간격에 끼워지는 간극 부재(40); 및
상기 가로보의 결합부와 상기 세로보의 결합부의 결합부위가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있도록 가로홀과 세로홀 안에 억지 끼움 방식으로 결합되는 쐐기부재(50)가 소개되어 있음을 알 수 있다.
이에 가로홀과 세로홀에 삽입되는 결합부(21,31)는 서로 크로싱되어 연결되도록 하게 되며 쐐기부재(50)를 이용하여 결합되도록 하게 되는데,
통나무와 같이 가공이 용이한 경우에는 이러한 가로홀(13)과 세로홀(11)을 형성시키는 것은 큰 어려움은 없지만,
콘크리트로 제작된 기둥, 가로보, 세로보를 제작할 경우에는 사실상 가로홀, 세로홀의 가공비용 및 쐐기부재를 이용할 경우 결합성능이 크지 않아 대형구조물의 경우에는 이러한 통나무와 같은 목재 연결 및 접합방식을 이용하는 것은 한계가 있게 된다.
도 1b는 종래 강재 기둥부재와 보의 연결 및 접합방식 예시도이다.
즉, 모서리기둥(61) 상부에는 촉(T), 홈(G), 턱(C)을 미리 형성시키고, 상기 촉(T), 홈(G), 턱(C)에 대응하는 촉(T), 홈(G), 턱(C)이 형성된 제1,2방향보(62,63)을 끼워 설치하는 방식으로 모서리기둥(61)과 제1,2방향보(62,63)을 조립 설치하는 방식이다.
이는 모서리기둥(61)과 제1,2방향보(62,63)에 촉(T), 홈(G), 턱(C)을 형성시키기 용이한 강재 튜브 형태로 제작하는 것을 전제로 하기 때문에, 역시 콘크리트로 제작된 기둥, 가로보, 세로보에 적용하기에는 한계가 있게 된다.
도 1c는 종래 PC구조물의 연결시공 예시도를 도시한 것이다.
상기 PC구조물은 프리캐스트 방식으로 제작된 기둥부재와 빔부재를 서로 연결하기 위한 연결수단으로서,
상방으로 연장되며 외주면에 길이방향수용홈(71)이 형성된 연결되는 PC부재를 이격 설치한 후, 브라켓으로서 연결편(72)을 길이방향수용홈(71)에 일측을 삽입하여 타측이 수평으로 길이방향수용홈(71)으로부터 돌출되도록 하는 단계; 및
(b) 상기 연결편(72)에 하강 삽입될 수 있도록 하단이 개방된 길이방향삽입홀(71)이 형성된 빔(73)을 인양하여 상기 길이방향삽입홀(71)에 연결편(72)의 타측이 삽입되도록 하여 빔(73)을 PC부재 사이에 힌지 상태로 연결시키는 단계;를 포함하며,
상기 (b) 단계 이후에 PC부재와 빔(73)을 강결시키되,
상기 강결은 빔(73)의 단부면 상단 또는 하단, 상단과 하단 모두에 형성된 노치부로 연장된 내부연결철근(74)이 합성정착블록(75)을 관통하도록 하여 체결구로 정착시켜 합성정착블록(75)을 위치 고정시키고,
PC부재에 형성된 길이방향수용홈(71)의 상,하부에 형성된 인서트(76)에 인서트연결철근(77)의 일측을 체결시키고 타측이 합성정착블록(75)을 관통하도록 하여 체결구로 정착시켜 합성정착블록(75)에 내부연결철근(74)과 인서트연결철근(77)이 서로 크로싱되어 정착되도록 하고 있음을 알 수 있다.
즉, PC구조물은 미리 제작된 기둥부재(78)와 빔(73)을 서로 조립 연결시키는 방식으로 시공은 가능하지만, 이는 빔에 형성시킨 길이방향삽입홀(71)에 기둥부재에 설치된 브라켓인 연결편(72)이 삽입되도록 하는 방식과 결국 연결철근을 서로 크로싱시켜 연결하는 복잡한 공정을 거쳐야 하기 때문에, 기둥부재와 빔 연결부위가 다수가 형성될 수 밖에 없어, 반복 공정이 너무 많아지게 되어, 시공 비용이 과다로 소요되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 제 10-1060903호(발명의 명칭: 통나무 조립식 목조주택의 벽체, 공개일자: 2011년08월30일) 대한민국 특허 제 10-1220446호(발명의 명칭: 결구식 철골 조립구조 및 이에 의한 한식건축물, 공개일자:2013년01월10일) 대한민국 특허 제 10-1568194호(발명의 명칭: PC부재 연결방법 및 이를 이용하여 시공된 PC구조물, 공개일자: 2011년08월30일)
이에 본 발명은 기둥부재, 빔부재, 벽체부재를 프리캐스트 콘크리트 제작방식으로 제작하고, 이를 서로 연결 및 일체화시켜 PC 구조물을 시공함에 있어서, 기둥부재, 빔부재의 연결을 위해서 종래와 달리 연결철근, 브라켓을 이용하지 않고, 간단하게 인양하여 수직 하강 삽입시키는 것 만으로도 서로 연결 및 일체화가 가능하도록 하여, 보다 신속하고 경제적인 시공이 가능한 프리캐스트 구조물 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 기둥부재와 벽체부재도 기둥부재 측면에 벽체부재를 간단하게 인양하여 수직하강 삽입시키는 방식으로 서로 연결 및 일체화가 가능하여 보다 신속하고 경제적인 시공이 가능한 프리캐스트 구조물 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치는, 단부가 절곡된 수평노출부가 외부로 노출되도록 수직연결판재가 단부에 각각 매립 형성된 양 빔부재(A2); 및 상기 수평노출부가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있는 폭과 두께로만 상면에 수직홈이 형성된 기둥부재(A1);을 포함하며, 제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부는 제2 방향의 단부가 절곡된 수평노출부와 서로 수직홈에서 수평연장선상에 배치되어 서로 간섭되지 않고 수직홈에서 서로 겹쳐지도록 하여 연결시키게 된다.
본 발명에 의하면, 프리캐스트 구조물 연결장치의 경우 빔부재 단부에 예컨대 강재로 제작된 수직연결판재를 수평부가 노출되도록 하고, 기둥부재 상면에 수직홈을 형성시킨 후, 빔부재 단부에 노출된 수직연결판재의 수평부가 하강 삽입되도록 하고 상기 수직홈을 마감시키는 방식으로 기둥부재와 빔부재를 서로 연결 및 일체화시키기 때문에, 보다 신속하며 일체성도 충분히 확보할 수 있으면서도 시공성과 작업성이 매우 뛰어난 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 제공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 기둥부재 측면에 다수 형성시킨 확대머리볼트가 수용되는 수직채널을 벽체부재의 연결측면에 형성시켜 역시 벽체부재를 인양하여 하강시키는 방식으로 기둥부재 측면에 벽체부재를 세팅 후, 수직채널에 충전재를 충전시켜 간단하게 연결 및 일체화시키기 때문에 보다 신속하며 일체성도 충분히 확보할 수 있으면서도 시공성과 작업성이 매우 뛰어난 프리캐스트 부재 연결장치 및 이를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 목재주택의 기둥, 가로보, 세로부의 연결 및 결합 예시도,
도 1b는 종래 강재 기둥부재와 보의 연결 및 접합방식 예시도,
도 1c는 종래 PC구조물의 연결시공 예시도,
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예 1에 의한 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치 예시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 실시예 2에 의한 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 기둥부재(A1)와 벽체부재(A3)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치 예시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용한 프리캐스트 구조물(A) 제작방법의 순서도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치(100) ]
본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치(100)는 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화, 기둥부재(A1)와 벽체부재(A3)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)에 의한 실시예 1과 실시예 2로 구분하여 살펴보기로 한다.
[ 실시예 1에 의한 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)]
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예 1에 의한 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100) 예시도를 도시한 것이다.
상기 실시예 1의 의한 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 수직연결판재(110), 수직홈(120), 충전재(130)을 포함하게 된다.
먼저 상기 기둥부재(A1)는, 도 2c를 참조하면 프리캐스트 방식으로 제작된 수직 연장된 부재로서 상면에 격자형의 수직홈(120)이 미리 형성되도록 하며, 상,하로 슬리브와 인출철근이 도시되어 있으나 볼트체결구등도 이용하여 서로 설치 높이를 조절할 수 있게 되며, 빔부재(A2)의 단부면이 안착될 수 있도록 수직홈(120)과 일체로 연통되는 걸림블록(A11)이 상부 측면에 더 형성될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 빔부재(A2)는 도 2c를 참조하면, 프리캐스트 방식으로 제작된 수평으로 연장된 부재로서 양 단부에 수직연결판재(110)의 수평노출부(111)가 노출되도록 형성되며, 상면에는 미도시한 슬래브용 데크등이 설치될 수 있다.
다음으로 상기 수직연결판재(110)는 도 2a를 참조하면 빔부재(A2)의 단부에 강재로 수평노출부(111)가 외부로 노출되도록 매립 형성된 것임을 알 수 있다.
즉, 수직판 형태의 매립부(112)를 빔부재(A2) 단부 내부에 매립되도록 하고, 매립부(112)로부터 연장되며 매립부(112) 보다 높이가 작은 수평노출부(111)는 외부로 노출시켜, 도 2b와 같이 기둥부재(A1)의 격자형 수직홈(120)에 위에서부터 하방으로 하강시켜 삽입 설치하기 용이하도록 하고 있음을 알 수 있다.
이러한 수평노출부(111)와 매립부(112)로 형성된 수직연결판재(110)는 도 2a의 좌측도면과 같이 수직판재를 이용하거나, 도 2a의 우측도면과 같이 연결강성 확보에 유리한 T형단면 부재 사용도 가능함을 알 수 있고, 미도시 하였지만 H단면부재 등도 이용할 수 있다.
이에 도 2b를 참조하면, 빔부재(A2)의 수직연결판재(110)가 기둥부재(A1)의 수직홈(120)에 어떻게 삽입되는지를 확인할 수 있다.
즉, 수직연결판재(110)의 노출된 수평노출부(111)가 예컨대 기둥부재(A1)를 기준으로 서로 제1 방향(가로방향)에 더하여 직교하는 방향 즉 제2 방향(세로방향)으로도 격자형태의 수직홈(120)에서 겹쳐지도록 연결시키고 있음을 알 수 있으며,
제1 방향(가로방향)과 제2 방향(세로방향)으로 수평노출부(111)가 서로 수직홈(120) 내부에서 간섭되지 않도록, 예컨대 제2 방향(세로방향)의 수평노출부(111)는 제1 방향(가로방향)의 수평노출부(111) 위쪽에 배치되도록 하게 됨을 알 수 있다.
즉, 도 2b와 같이 제2 방향(세로방향)의 수평노출부(111)는 제1 방향(가로방향)의 수평노출부(111)보다 위쪽에 위치하도록 하여 수직홈(120)에서의 상,하로 배치되어 서로 간섭되지 않고 격자형태의 수직홈(120)에서 서로 겹쳐지도록 하여 연결시키고 있음을 알 수 있으며, 이에 상기 제1 방향(가로방향)의 수평노출부(111)는 ㄴ자 형태, 제2 방향(세로방향)의 수평노출부(111)는 ㄱ자형태로 세팅시키고 있음을 알 수 있다.
또한 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 수직홈(120)에 충전되는 충전재(130)에 의하여 일체화되도록 수평노출부(111)에는 전단연결재(114)가 더 설치되고 있음을 알 수 있다.
이때 수직홈(120)은 격자 형태로 제1방향(가로방향)과 제2방향(세로방향)이 서로 직교하도록 형성시킬 수도 있고, 프리캐스트 구조물(A)의 모서리 부위에서는 즉, 기둥부재(A1)의 설치 위치에 따라 각각 제1방향 또는 제2방향만으로 수직홈(120)이 형성될 수 있음은 당연하다.
이로서 도 2c와 같이 기둥부재(A1)를 기준으로 연결되어야 하는 빔부재(A2)는 기둥부재(A1) 상면에 형성된 예컨대 격자형태의 수직홈(120)에 위쪽에서 하강시켜 서로 간섭되지 않고 겹쳐지도록 연결시킬 수 있게 되고,
제1방향(가로방향)과 제2방향(세로방향)의 수직연결판재(110)는 수평으로 서로 겹쳐지도록 연결시키되, 상, 하로 위치하여 격자 형태의 수직홈(120)에 삽입되어 충전재(130)에 의하여 일체화되고 있음을 알 수 있다.
또한 서로 겹쳐지도록 세팅된 제1방향(가로방향)과 제2방향(세로방향)의 수직연결판재(110)의 수평노출부(111)는 볼트, 용접등의 방법으로 서로 고정되도록 할 수 있다.
다음으로 상기 수직홈(120)은 먼저 도 2c와 같이, 기둥부재(A1)의 상면에 형성된 일정한 깊이로 형성시킨 파여진 홈으로서 제1 방향(가로방향), 제2 방향(세로방향)의 수직연결판재(110)를 구성하는 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있을 정도로만 폭과 두께로 형성시킨 것이다.
이러한 수직홈(120)은 기둥부재(A1)의 설치 위치에 따라 격자형이 아니라 일자형으로 형성시켜도 됨은 당연하다.
이러한 수직홈(120)은 수직연결판재(110)의 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있을 정도의 폭과 두께로 형성시키기 때문에 기둥부재(A1)의 단면손실을 최소화시킬 수 있고, 수평노출부(111)가 수직홈(120) 내부에 구속되도록 하는 것에도 유리하게 된다.
상기 충전재(130)는 도 2c와 같이, 기둥부재(A1)에 형성된 수직홈(120)에 빔부재(A2)의 수평노출부(111)가 삽입되어 빔부재(A2)가 기둥부재(A1)에 연결된 상태에서, 일체화시키기 위한 수단이다.
이러한 연결상태에서 수직홈(120)에서 기둥부재(A1)의 수평노출부(111)가 충전재(130)에 의하여 서로 일체화되면서 결국, 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)은 서로 강결되어 일체화된다.
[ 실시예 2에 의한 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)]
도 3c, 도 3d 및 도 3f는 본 발명의 실시예 2에 의한 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100) 예시도를 도시한 것이다.
상기 실시예 2에 의한 프리캐스트 부재 연결장치(100)는 실시예 1과 대비하여 빔부재(A2)의 수직연결판재(110)를 구성하는 수평노출부(111)의 형태에 차이가 있고, 이로서 실시예 1과는 달리 수직홈(120)에 상,하로 수평노출부(111)가 배치하지 않아도 제1 방향(가로방향) 및 제2 방향(세로방향)으로 수평노출부(111)의 연결이 가능하게 됨에 차이가 발생하게 된다.
이에 상기 실시예 2의 의한 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)는 도 3a, 도 3b 및 도 3c와 같이, 수직연결판재(110), 수직홈(120), 충전재(130)을 포함하는 것은 실시예 1과 동일하다.
즉, 상기 기둥부재(A1)는, 도 3c를 참조하면 프리캐스트 방식으로 제작된 수직 연장된 부재로서 상면에 격자형의 수직홈(120)이 미리 형성되도록 하며, 역시 슬리브와 인출철근이 도시되어 있으나 볼트체결구등을 이용하여 서로 설치 높이를 조절할 수 있게 되며, 빔부재(A2)의 단부면이 안착될 수 있도록 수직홈(120)과 일체로 연통되는 걸림블록(A11)이 상부 측면에 더 형성될 수 있음은 동일하다.
또한, 상기 빔부재(A2)도 도 3c를 참조하면, 프리캐스트 방식으로 제작된 수평으로 연장된 부재로서 양 단부에 수직연결판재(110)의 수평노출부(111)가 노출되도록 형성되며, 상면에는 미도시한 슬래브용 데크등이 설치될 수 있다.
다음으로 상기 수직연결판재(110)는 도 3a를 참조하면 빔부재(A2)의 단부에 강재로 수평노출부(111)가 외부로 노출되도록 매립 형성된 것임을 알 수 있으며, 실시예2의 경우 수평노출부(111)의 단부가 절곡되도록 형성된 점에 실시예1과 차이가 있다.
즉, 수직판 형태의 매립부(112)를 빔부재(A2) 단부 내부에 매립되도록 하고, 매립부(112)로부터 연장되며 매립부(112)와 높이가 동일하며 단부가 절곡된 수평노출부(111)는 외부로 노출시켜, 역시 도 3b와 같이 기둥부재(A1)의 격자형 수직홈(120)에 위에서부터 하방으로 하강시켜 삽입 설치하기 용이하도록 하고 있음을 알 수 있다.
이러한 단부가 절곡된 수평노출부(111)와 매립부(112)로 형성된 수직연결판재(110)는 도 3a와 같이 수직판재를 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 도 3b를 참조하면, 빔부재(A2)의 수직연결판재(110)가 기둥부재(A1)의 수직홈(120)에 어떻게 삽입되는지를 확인할 수 있다.
즉, 수직연결판재(110)의 노출된 단부가 절곡된 수평노출부(111)가 예컨대 기둥부재(A1)를 기준으로 서로 제1 방향(가로방향)에 더하여 직교하는 방향 즉 제2 방향(세로방향)으로도 격자형태의 수직홈(120)에서 겹쳐지도록 연결시키고 있음은 동일함을 알 수 있으며,
제1 방향(가로방향)과 제2 방향(세로방향)으로 단부가 절곡된 수평노출부(111)가 서로 수직홈(120) 내부에서 간섭되지 않도록 예컨대 제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)의 껌임부(111a)가 제2 방향(세로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)의 연장부(111b)에 접하도록 배치되도록 하게 됨을 알 수 있다.
즉, 실시예 1과는 달리 도 3b와 같이 제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)는 제2 방향(세로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)과 서로 수직홈(120)에서 수평연장선상에 배치되어 서로 간섭되지 않고 격자형태의 수직홈(120)에서 서로 겹쳐지도록 하여 연결시키고 있음을 알 수 있다.
또한 실시예 2의 경우에는 실시예1과 달리 수직홈(120)에 충전되는 충전재(130)에 의하여 일체화되도록 수평노출부(111)에는 전단연결재가 미도시 되어있지만 설치 가능함은 당연하다.
이때 수직홈(120)은 격자 형태로 제1방향(가로방향)과 제2방향(세로방향)이 서로 직교하도록 형성시킬 수도 있고, 프리캐스트 구조물(A)의 모서리 부위에서는 즉, 기둥부재(A1)의 설치 위치에 따라 각각 제1방향 또는 제2방향만으로 수직홈(120)이 형성될 수 있음은 실시예 1과 동일하다.
이로서 도 3b와 같이 기둥부재(A1)를 기준으로 사방으로 연결되어야 하는 빔부재(A2)는 기둥부재(A1) 상면에 형성된 예컨대 격자형태의 수직홈(120)에 위쪽에서 하강시켜 서로 간섭되지 않고 겹쳐지도록 연결시킬 수 있게 되고,
제1방향(가로방향)과 제2방향(세로방향)의 수직연결판재(110)는 수평으로 서로 겹쳐지도록 연결시키되, 상, 하로 위치하여 격자 형태의 수직홈(120)에 삽입되어 충전재(130)에 의하여 일체화되고 있음은 실시예 1과 동일함을 알 수 있다.
역시 상기 수직홈(120)의 수직연결판재(110)는 서로 볼트 또는 용접을 포함하는 고정구에 의하여 고정설치할 수 있다.
다음으로 상기 수직홈(120)은 먼저 도 3c와 같이, 기둥부재(A1)의 상면에 형성된 일정한 깊이로 형성시킨 파여진 홈으로서 제1 방향(가로방향), 제2 방향(세로방향)의 수직연결판재(110)를 구성하는 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있을 정도로만 폭과 두께로 형성시킴은 실시예 1과 동일하다.
이러한 수직홈(120)은 역시 기둥부재(A1)의 설치 위치에 따라 격자형이 아니라 일자형으로 형성시켜도 됨은 당연하다.
이러한 수직홈(120)은 수직연결판재(110)의 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있을 정도의 폭과 두께로 형성시키기 때문에 기둥부재(A1)의 단면손실을 최소화시킬 수 있고, 수평노출부(111)가 수직홈(120) 내부에 구속되도록 하는 것에도 유리하게 된다.
상기 충전재(130)는 도 3c와 같이, 기둥부재(A1)에 형성된 수직홈(120)에 빔부재(A2)의 수평노출부(111)가 삽입되어 빔부재(A2)가 기둥부재(A1)에 연결된 상태에서, 일체화시키기 위한 수단이다.
이러한 연결상태에서 수직홈(120)에서 기둥부재(A1)의 수평노출부(111)가 충전재(130)에 의하여 서로 일체화되면서 결국, 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)은 서로 강결되어 일체화된다.
다음으로 프리캐스트 구조물(A)에서 상기 기둥부재(A1)와 벽체부재(A3)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 확대머리연결부재(140), 측면수직홈(150)을 포함하게 된다.
기둥부재(A1)와 벽체부재(A3)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)는, 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)가 서로 연결 및 일체화되거나 빔부재(A2) 연결 및 일체와 상관없이도, 기둥부재(A1)의 측면에 확대머리연결부재(140)를 노출시키고, 상기 확대머리연결부재(140)이 수용되는 측면수직홈(150)이 연결측면에 형성된 벽체부재(A3)를 설치하고, 확대머리연결부재(140)가 수용된 측면수직홈(150)에 충전재(130)를 충전시켜 연결 및 일체화되도록 하게 된다.
이에 상기 확대머리연결부재(140)는 도 4a를 참조하면, 기둥부재(A1) 측면에 미리 벽체슬리브(141)를 매입시켜 입구가 기둥부재(A1) 측면에 노출되도록 하고, 현장등에서 상기 노출된 벽체슬리브(141)에 확대머리연결철근(142)을 체결시켜 확대머리가 수평으로 인출되도록 세팅하고,
다음으로 상기 측면수직홈(150)은 도 4a를 참조하면, 기둥부재(A1) 측면에 노출된 확대머리연결철근(142)이 수용되도록 연결측면에 형성시킨 수직홈이다.
이를 위해 도 5b에 의하면 상기 연결측면에 예컨대 ㄷ 자형 채널부재가 매립되도록 하고 내부가 노출되도록 하게 되면, 노출된 공간(S)에 상기 확대머리연결철근(142)이 자연스럽게 수용된다.
특히 상기 확대머리연결철근(142)을 이용하게 되면 확대머리부에 의하여 정착길이가 감소하는 역할을 하기 때문에 측면수직홈(150)에 의한 벽체부재(A3)의 단면 손실을 최솨화시킬 수 있게 된다.
이러한 벽체부재(A3)는 상,하로 적층시켜 설치하게 되는데, 도 4b에 의하면 벽체부재(A3) 상면과 저면에는 각각 연결강재와 강재삽입홈이 각각 대응하도록 형성되어 상,하로 적층된 벽체부재(A3)는 강재삽입홈에 충전재(130)를 주입하여 서로 상,하 일체화가 가능하게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용한 프리캐스트 구조물(A) 제작방법 ]
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용한 프리캐스트 구조물(A) 제작방법의 순서도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용한 프리캐스트 구조물(A) 제작방법은 앞서 살펴본 기둥부재(A1)과 빔부재(A2)의 연결 및 일체화 및 기둥부재(A1)와 벽체부재(A3)의 연결 및 일체화를 위한 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용하여 쿨링타워를 포함하는 프리캐스트 구조물(A)을 시공하기 위한 방법이라 할 수 있다.
이에 도 5a를 참조하면, 먼저 기둥부재(A1)을 시공한 이후에 빔부재(A2)의 수직연결판재(110)를 기둥부재(A1)의 수직홈(120)이 하강 삽입시키는 방식으로 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)를 연결 및 일체화시키고, 기둥부재(A1) 측면 사이에 벽체부재(A3)를 하강 삽입시키는 방식으로 역시 서로 일체화되도록 하게 된다.
상기 기둥부재(A1)는 공장 제작, 현장으로 운반하여 인양장치를 이용하여 인양시키는 방식으로 서로 이격 설치하게 된다. 프리캐스트 구조물(A)의 바닥판에 세워 설치하게 되는데 이는 슬리브와 인출철근등에 의한 연결 수단을 이용하면 된다.
이러한 기둥부재(A1)는 설치높이를 기준으로 다수를 상,하로 연결하여 설치할 수 있으며 이도 역시 슬리브와 인출철근등에 의한 연결 수단을 이용하면 된다.
이러한 기둥부재(A1)는 상면에 수직홈(120)이 형성되어 있고, 측면에는 확대머리연결부재(140)으로서 벽체슬리브(141)가 측면에 노출되도록 형성시킨 것이다.
이에 도 2 내지 도 3과 같이 수직연결판재(110)를 상기 수직홈(120)에 하강 삽입 시키면서, 수직연결판재(110)가 제1,2방향으로 서로 수직홈(120)에 삽입되도록 한 다음, 충전재(130)를 이용하여 서로 연결 및 일체화시키게 된다.
또한 벽체부재(A3)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 기둥부재(A1)의 측면에 확대머리연결부재(140)를 노출시키고, 상기 확대머리연결부재(140)이 수용되는 측면수직홈(150)이 연결측면에 형성된 벽체부재(A3)를 설치하고, 확대머리연결부재(140)가 수용된 측면수직홈(150)에 충전재(130)를 충전시켜 연결 및 일체화되도록 하게 된다.
이에 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 시공된 기둥부재(A1), 빔부재(A2) ,벽체부재(A3)에 빔부재(A2)를 설치하고 있음을 알 수 있다.
상기 중간빔부재(A21)는 기둥부재(A1) 사이에 설치되는 것으로서 도 5b와 같이 중간빔부재(A21) 저면과 바닥층 사이에 추가로 설치되는 중간기둥부재(A12)에 구속 지지되도록 중간빔부재(A21) 중간 외측면에는 걸림블록(115)이 더 형성될 수 있음을 알 수 있으며, 상기 걸림블록(115)에 대응하여 중간빔부재(A21)에는 걸림홈이 형성된다. 미도시 하였지만 슬래브를 위한 데크를 더 설치할 수 있음은 살펴본 바와 같다.
다음으로 도 5b에 의하면, 기둥부재(A1) 사이사이에 추가적인 빔부재(A2)를 인양하여 기둥부재(A1)에 연결 및 일체화시키는 작업을 반복하여 최종 본 발명의 프리캐스트 구조물(A) 시공을 완성 시키게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 프리캐스트 부재 연결장치
110: 수직연결판재
111: 수평노출부
111a: 껌임부 111b: 연장부
112: 매립부 114: 전단연결재
115: 걸림블록
120: 수직홈 130: 충전재
140: 확대머리연결부재
141: 벽체슬리브 142: 확대머리연결철근
150: 측면수직홈
A: 프리캐스트 구조물 A1: 기둥부재
A11: 걸림블록 A12: 중간기둥부재
A2: 빔부재 A21: 중간빔부재
A3: 벽체부재

Claims (5)

  1. 단부가 절곡된 수평노출부(111)가 외부로 노출되도록 수직연결판재(110)가 단부에 각각 매립 형성된 양 빔부재(A2); 및 상기 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있는 폭과 두께로만 상면에 수직홈(120)이 형성된 기둥부재(A1);을 포함하며,
    제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)는 제2 방향(세로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)과 서로 수직홈(120)에서 수평연장선상에 배치되어 서로 간섭되지 않고 수직홈(120)에서 서로 겹쳐지도록 연결되도록 하는 프리캐스트 부재 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단부가 절곡된 수평노출부(111)는, 제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)의 껌임부(111a)가 제2 방향(세로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)의 연장부(111b)에 접하도록 배치되어,
    단부가 절곡된 수평노출부(111)가 격자형태의 수직홈(120)에서 서로 상,하로 배치되지 않고 연결될 수 있어 수직홈(120)의 깊이를 달리하지 않을 수 있도록 하는 프리캐스트 부재 연결장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기둥부재(A1)의 측면에 확대머리연결부재(140)를 노출시키고, 상기 확대머리연결부재(140)이 수용되는 측면수직홈(150)이 연결측면에 형성된 벽체부재(A3)를 설치하고, 확대머리연결부재(140)가 수용된 측면수직홈(150)에 충전재(130)를 충전시켜 기둥부재(A1) 사이에 벽체부재(A3)가 더 연결 및 일체화되도록 하는 프리캐스트 부재 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 확대머리연결부재(140)는 기둥부재(A1) 측면에 미리 벽체슬리브(141)를 매입시켜 입구가 기둥부재(A1) 측면에 노출되도록 하고, 상기 노출된 벽체슬리브(141)에 확대머리연결철근(142)을 체결시켜 확대머리가 수평으로 인출되도록 세팅하고,
    상기 측면수직홈(150)은, 기둥부재(A1) 측면에 노출된 확대머리연결철근(142)이 수용되도록 연결측면에 형성시킨 수직홈으로 형성시키는 프리캐스트 부재 연결장치.
  5. (a) 기둥부재(A1)를 시공한 이후에 빔부재(A2)의 수직연결판재(110)를 기둥부재(A1)의 수직홈(120)이 하강 삽입시키는 방식으로 기둥부재(A1)와 빔부재(A2)를 프리캐스트 부재 연결장치(100)를 이용하여 연결 및 일체화시키는 단계; 및
    (b) 상기 기둥부재(A1) 측면 사이에 벽체부재(A3)를 하강 삽입시키는 방식으로 역시 서로 일체화시키는 단계;를 포함하며,
    상기 프리캐스트 부재 연결장치(100)는, 단부가 절곡된 수평노출부(111)가 외부로 노출되도록 수직연결판재(110)가 단부에 각각 매립 형성된 양 빔부재(A2); 및 상기 수평노출부(111)가 하강 삽입되어 서로 교차될 수 있는 폭과 두께로만 상면에 수직홈(120)이 형성된 기둥부재(A1);을 포함하며, 제1 방향(가로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)는 제2 방향(세로방향)의 단부가 절곡된 수평노출부(111)과 서로 수직홈(120)에서 수평연장선상에 배치되어 서로 간섭되지 않고 격자형태의 수직홈(120)에서 서로 겹쳐지도록 하여 연결시키는 프리캐스트 부재 연결장치를 이용한 프리캐스트 구조물 제작방법.
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