철골 철근콘크리트 구조 특징 - cheolgol cheolgeunkonkeuliteu gujo teugjing

Classifications

• • E—FIXED CONSTRUCTIONS
  • E04—BUILDING
  • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
  • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
  • E04B1/38—Connections for building structures in general
  • E04B1/40—Separate connecting elements
  • E04B1/48—Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
  • E04B1/483—Shear dowels to be embedded in concrete

Abstract

본 발명은 하나의 건축구조물에서 철근콘크리트와 철골구조부재를 혼합사용할 때 위 두 가지 서로 다른 구조부재의 원활한 접합방법을 제시한다.

필요한 개수의 매입카플러(C)를 위치고정볼트(24)로 조립앵글(A)에 조립하여 매입카플러들 상호간의 상대위치가 변하지 않도록 하는 1단계, 이를 거푸집(F) 안쪽면에 그려놓은 가로중심선(H)과 세로중심선(V)상에 중심못구멍(23)을 맞추어 못을 박는 2 단계, 고정못구멍(22)을 통해 매입카플러(C)를 못 박아 거푸집(F)에 고정시키는 3 단계, 필요한 길이의 매입볼트(30)를 이음나사(20) 뒷면에 조립하는 4 단계, 콘크리트를 부어넣어 양생 후 거푸집을 제거하면 바탕콘크리트(B)에 못이 돌출되므로 이를 잘라내는 5 단계를 거치면 바탕콘크리트(B)에 철골접합볼트(40)로 철골구조부재를 부착할 수 있는 이음나사(20)가 마련되는 것을 특징으로 한다.

위 매입카플러(C)는 뒷면에 매입볼트(30)를 박고 앞면에 철골접합볼트(40)를 박아 일체화할 수 있는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각형의 덧살 중 3면 가이드벽(12)에는 위치고정암나사(21)를 조성하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫은 철제 단조품이다.

Description

철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착방법{The apparatus of attaching between concrete and steel structural members and attaching method}

본 발명은 건축구조물에서 철근콘크리트와 철골구조부재를 혼합 사용할 때 위 두 가지 서로 다른 구조부재의 경계부위에서는 큰 응력 전달이 필요하므로 그 원활한 접합방법을 제시한다.

철근콘크리트 구조부재에 철골구조부재를 부착하는 재래식수단으로는 바탕콘크리트에 구멍을 뚫어 팽창볼트 또는 케미컬앵커를 삽입하는 제1안, 콘크리트를 부어넣기 전에 앵커볼트를 묻어두는 제2안 및 철판 뒷면에 시어코넥터 또는 철근 등을 용접한 앵커플레이트를 거푸집 안쪽에 부착한 후 콘크리트를 부어넣어 철판이 콘크리트 표면에 노출되게 하여 이를 용접바탕으로 활용하는 제3안이 있다.

그러나 위 제1안은 구멍 뚫는 작업이 번거로울 뿐만 아니라 철근이 많이 배근된 부위에서는 구멍을 뚫는 과정에서 철근과 만나서 원하는 위치에 볼트를 박을 수 없는 경우가 많다. 또한 고하중용 팽창볼트나 케미컬앵커는 값이 비싸고 내력보장이 불확실한 단점이 있다.

제 2안은 거푸집에 앵커볼트를 관통시킬 구멍을 뚫어야 하는데 그 위치가 거푸집보강 틀의 간섭을 받으면 시공이 불가능하고 거푸집을 제거할 때 걸려서 손상되고 후에 철골구조부재를 조립할 때도 돌출한 앵커볼트가 좌우로 걸려서 시공이 불가능할 경우도 있다.

그러므로 제 3안이 가장 많이 쓰이는 공법이지만 앵커플레이트를 제작 설치하는 전문업체가 없으므로 부실제작으로 인한 안전사고가 빈발하고 앵커플레이트 설치위치가 부정확하고 현장용접의 품질확보가 어려워서 철골구조부재조립 정밀도가 떨어지는 경향이 있다.

본 발명은 도 1, 2, 3, 4에서 보는 바와 같이 철골접합볼트(40)의 개수와 위치가 일치하도록 매입카플러(C)들을 조립앵글(A)에 위치고정볼트(24)로 조립하여 매입카플러들 상호간, 궁극적으로는 이음나사(20), 매입볼트(30), 철골접합볼트(40) 상호간의 거리간격이 변하지 않도록 하는 1단계,

이를 거푸집(F) 안쪽에 그려 놓은 가로중심선(H)과 세로중심선(V) 상에 중심못구멍(23)을 맞추어 못을 박아 조립앵글(A)을 거푸집에 고정하는 2단계,

고정못구멍(22)을 통해 매입카플러(C)를 못 박아 거푸집에 고정하는 3단계, 필요한 길이의 매입볼트(30)를 이음나사(20) 뒷면에 돌려박아 앵커볼트 구실을 하도록 하는 4단계,

및 콘크리트를 부어넣어 양생한 후 거푸집을 제거하고 바탕콘크리트(B)에 돌출한 못을 제거하는 5단계를 거쳐 조성된 이음나사(20)에 철골접합볼트(40)를 조여 주는 것으로 인하여 철골구조부재를 손쉽고 정확하고 미려하게 부착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 5, 6, 7에서 매입카플러(C)는 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 이어주는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각대의 덧살 외면이 조립앵글(A)로 매입카플러(C)를 조립하는 가이드벽(12) 역할을 한다. 덧살 중 3면에는 위치고정암나사(21)를 조성하여 조립앵글(A)과를 위치고정볼트(24)로 조립하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫는다. 이 고정못구멍은 매입카플러를 거푸집에 직접 고정하는 유일한 수단이 된다.

도 4에서 조립앵글(A)의 가로날개에는 필요한 최소단위 매입카플러(C) 4개 1조의 가로, 세로중심선(H, V)과 만나는 위치마다 수직방향으로 중심못구멍(23)을 뚫어 못을 박아 거푸집에 고정하고 세로날개에는 매입카플러의 중심위치에 맞게 수평방향으로 구멍을 뚫어서 위치고정볼트(24)를 위치고정암나사(21)에 박아 고정한다.

위 중심못구멍(23)을 통해 거푸집에 못을 박으면 이는 앞의 고정못구멍(22)을 통해 박는 직접고정수단과 아울러 간접고정효과가 있어 매입카플러(C)가 거푸집의 소정위치를 이탈하는 것을 막아주게 된다.

철골보나 기둥 등 철골구조부재를 철근콘크리트에 부착하는 수단으로 사용하는 재래식 방법은 시공정밀도를 보장하기 어려울 뿐만 아니라 작업이 번거롭고 안전성도 결여되므로 본 발명의 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착장치를 사용하면 손쉽게 정확한 위치에 이음나사를 배치하여 철골접합볼트(40)로 철골구조부재를 철근콘크리트 구조부재에 접합할 수 있게 된다.

매입볼트(30)는 철근콘크리트 구조부재의 두께에 알맞은 길이를 선택하여 사용하며 본 발명을 철골기둥의 베이스플레이트 부착에 사용할 경우는 콘크리트를 부어넣는 동안 매입카플러(C)가 소정의 위치를 이탈하지 못하도록 하기 위하여 마련하는 가설용 다리를 고정하는 목적으로도 겸용할 수 있다.

본 발명은 철근콘크리트 구조부재에 철골부재를 부착하기 위한 수단으로 사용하는 재래식방법들이 시공상 어려울 뿐만 아니라 시공정밀도 확보와 구조내력 보장의 확실성이 결여됨을 해소하기 위하여 개발한 것으로 거푸집을 손상하지 않으면서 거푸집의 평활한 안쪽 면에 매입카플러(C)를 못으로 부착하되 정확한 설치위치는 조립앵글(A)에 뚫은 중심못구멍(23)을 가로세로 중심선(H, V)에 맞추는 단순작업으로 쉽게 확보되어서 시공정밀도가 보장되도록 함에 목적이 있다.

철근콘크리트와 철골공사는 설계시공이 전혀 다른 공정이어서 이들 양자의 원활한 접합을 위한 앵커볼트나 앵커플레이트를 제작 설치할 수 있는 별도의 전문기능인을 필요로 하나 어느 현장을 막론하고 철근콘크리트 기능공이나 잡부에게 그일을 맡김으로 인하여 철골부재를 조립하는 후속작업에 어려움을 겪게 되고 따라서 불가피하게 부실시공으로 이어지는 경향이 있어서 이 문제를 해소하는 것이 필요하다.

철골부재를 소정의 위치에 조립하는 과정에서 부정확하게 매입된 앵커볼트를 잘라 버리거나 구부려서 구조 내력이 상실되고 팽창볼트나 케미컬앵커를 시공하려 할 때 구멍을 뚫는 과정에서 철근과 만나서 어려움을 겪는 것은 수시로 겪는 일이다. 또한 앵커플레이트에 철판을 용접하기 위하여 별도전선을 연결하고 용접기를 운반하는 일과 현장용접의 부실도 큰 문제로 제기되어 있으므로 이를 해소하는 것이 필요하다.

본 발명의 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착장치는 일반적인 앵커볼트와는 달리 볼트가 철근콘크리트 표면에 돌출되는 것이 아니라 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 뒷면과 앞면에 박아서 일체로 거동할 수 있게 하는 이음나사(20)가 바탕콘크리트(B)면 안쪽에 매입되는 정반대의 구성이다.

철근콘크리트 구조부재의 단면크기와 콘크리트 강도, 또는 매입볼트(30)가 주로 인장력을 받는지 아니면 전단력을 받는지에 따라 바탕콘크리트(B)에 매입되는 매입볼트의 길이를 자유롭게 선택할 수 있도록 이음나사 방식을 채택하였다.

앵커볼트 상호간의 간격도 항상 일정한 것이 아니라 때로는 조밀하게 배치할 필요가 있음에 대비하여 조립앵글(A)의 가로, 세로날개의 필요한 위치에 중심못구멍(23)과 위치고정볼트구멍을 뚫어 매입카플러(C)의 가이드벽(12)에 밀착시켜 위치고정암나사(21)에 위치고정볼트(24)를 박으면 매입카플러(C)들 상호간의 상대위치가 확정된다. 조립앵글(A)을 직각되게 조립하여야하겠으나 설사 다소 움직여서 직각4각형을 벗어난 평행4변형을 이룬다 해도 이를 거푸집(F)에 미리 그려놓은 가로, 세로중심선(H, V)에 맞추어 중심못구멍(23)을 통해 못을 박으면 조립앵글(A)들이 만나서 이루는 각도가 저절로 직각을 유지하게 되며 그 결과 매입카플러(C)들이 정확한 위치에 배치된다.

매입카플러(C)에 조성된 고정못구멍(22)을 통하여 거푸집에 못을 박으면 매입 카플러는 거푸집에 확실히 고정된다.

매입볼트(30)를 이음나사에 조립하는 과정에서 지나치게 깊게 진입하면 후에 철골접합볼트(40)를 박아야 할 깊이까지 침범할 가능성이 있으므로 사전에 너트를 매입볼트(30)에 끼워서 최종 진입깊이를 제한할 수 있다.

도 5, 6, 7에서 매입카플러(C)는 매입볼트(30)와 철골접합볼트(40)를 이어주는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각대의 덧살 외면이 조립앵글(A)로 매입카플러(C)를 조립하는 가이드벽(12) 역할을 한다. 덧살 중 3면에는 위치고정암나사(21)를 조성하여 조립앵글(A)과를 위치고정볼트(24)로 조립하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫는다. 이 고정못구멍은 매입카플러(A)를 거푸집에 직접 고정하는 유일한 수단이 된다.

본 발명의 매입카플러(C)에는 이음나사(20)가 조성되어 있어서 거푸집에 구멍을 뚫는 등의 손상을 주지 않고 못을 박아 고정시킬 수 있으므로 위 이음나사 뒷면에 매입볼트(30)를 끼워서 앵커볼트 역할을 하도록 하고 앞면에 철골접합볼트(40)를 채움으로써 철골구조부재를 철근콘크리트 구조부재의 정확한 위치에 부착할 수 있는 효과가 있다.

앵커볼트의 위치가 거푸집보강부재의 간섭을 받으면 철근콘크리트에 매입하는 것이 불가능하나 본 발명의 매입카플러(C)는 평활한 거푸집 안쪽 면에 못으로 부착하는 것이어서 자유롭다.

재래식 앵커볼트와는 반대로 철근콘크리트 구조부재 표면에 볼트가 노출되는 것이 아니라 콘크리트 내부에 이음나사(20)가 조성되므로 철골구조부재를 조립하는 과정에서 걸리는 일이 없으며 조립 후에도 너트를 채운 후 볼트가 노출되지 않으므로 미려하다.

볼트가 돌출되지 않으므로 공사중 안전사고의 염려가 없으며 앵커플레이트와 달라 용접공의 도움이 없어도 단순조립으로 시공할 수 있다.

위 불편함을 피하기 위하여 콘크리트 공사 후 구멍을 뚫어 팽창볼트나 케미컬앵커를 박는 방법을 사용할 때의 구멍 뚫는 수고와 도중 철근의 간섭을 받는 등의 어려움에서 해방되는 효과가 있다.

도 1은 조립앵글로 매입카플러를 조립한 사시도,

도 2는 도 1을 바탕콘크리트에 매입한 단면도,

도 3은 도 1의 평면도,

도 4는 도 1의 배면도,

도 5는 매입카플러의 평면도,

도 6은 매입카플러의 종단면도,

도 7은 매입카플러의 횡단면도이다.

〈도면의 주요부분 부호의 설명〉

A : 조립앵글 B : 바탕콘크리트

C : 매입카플러 F : 거푸집

H : 가로중심선 V : 세로중심선

11 : 실린더 12 : 가이드벽

20 : 이음나사 21 : 위치고정암나사

22 : 고정못구멍 23 : 중심못구멍

24 : 위치고정볼트 30: 매입볼트

40 : 철골접합볼트

Claims (2)

1. 매입카플러(C)를 조립앵글(A)에 위치고정볼트(24)로 조립하여 매입카플러들 상호간, 궁극적으로는 이음나사(20), 매입볼트(30), 철골접합볼트40)의 상호위치가 변하지 않도록 하는 1단계,

   이를 거푸집(F) 안쪽에 그려 놓은 가로중심선(H)과 세로중심선(V) 상에 중심못구멍(23)을 맞추어 못을 박아 조립앵글(A)을 거푸집에 고정하는 2단계,

   고정못구멍(22)을 통해 매입카플러(C)를 못 박아 거푸집에 고정하는 3단계,

   필요한 길이의 매입볼트(30)를 이음나사(20) 뒷면에 돌려 박아 앵커볼트 구실을 하도록 하는 4단계,

   및 콘크리트를 부어넣어 양생한 후 거푸집을 제거하고 바탕콘크리트(B)에 돌출한 못을 제거하는 5단계 작업으로 조성된 이음나사(20)의 앞면에 철골접합볼트(40)를 조여 주는 것으로 인하여 철골구조부재를 손쉽고 정확하고 미려하게 부착할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착방법

2. 제 1항에 있어서 매입카플러(C)는 뒷면에 매입볼트(30)를 박고 앞면에 철골접합볼트(40)를 박아 일체화할 수 있는 이음나사(20)가 조성된 실린더(11)와 그 하단 정4각형의 덧살 중 3면 가이드벽(12)에는 위치고정암나사(21)를 조성하고 나머지 한 면에는 사다리꼴의 얇은 판을 내밀어 고정못구멍(22)을 뚫는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트와 철골구조부재의 상호부착방법

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