KR100653283B1

KR100653283B1 - 철근 콘크리트 구조물의 연결 방법

Info

Publication number: KR100653283B1
Application number: KR1020060064859A
Authority: KR
Inventors: 이정훈
Original assignee: 영도건설산업주식회사
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2006-12-04
Also published as: CN101105077A

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 구조물과 프리캐스트 기둥 구조물 또는 강 구조물을 연결시킴에 있어서, 철근 콘크리트 구조물로부터 연장되어 있는 철근과 프리캐스트 기둥 구조물로부터의 이음방법이 철근 또는 강 구조물 사이에 철판을 이용하여 연결하는 방법에 관한 것과, 구조물과 구조물에 연결되는 부분에 헌치(Hunch)를 제작하여 안정성과 시공성을 확보하여 공사기간 및 공사비가 과다하게 소요되고, 품질관리를 보장할 수 없는 문제점을 해소하고, 공사비 절감 및 공사기간 단축과 품질관리를 목적한 바에 따라 확실하고 안전하게 관리할 수 있는 효과가 있다.

철근 콘크리트 구조물, 프리캐스팅 기둥 구조물, 강 구조물

Description

철근 콘크리트 구조물의 연결 방법{Method for connecting reinforced concrete structures}

도 1은 철근 콘크리트 구조물에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시킨 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.

도 2는 철근 콘크리트 구조물에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시킨 구성 중 하부를 확대해 나타낸 도이다.

도 3은 철근 콘크리트 구조물에 프리캐스트 기둥 구조물에 헌치(Hunch)를 연결시킨 구성 중 상부를 확대해 나타낸 도이다.

도 4는 철근 콘크리트 구조물에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시킨 구성 중 철판을 이용한 연결한 구성에 대한 내부 단면을 나타낸 도이다.

도 5는 철근 콘크리트 구조물에 강 구조물을 연결시킨 구성 중 철판을 이용한 연결한 구성에 대한 내부 단면을 나타낸 도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 철근 콘크리트 구조물 12 철근 콘크리트 구조물 접합부

13 프리캐스트 기둥 구조물 14 프리캐스트 거더부

15 헌치 16 띠 철근

17 철판 18 프리캐스트 기둥 구조물 철근

19 강 구조물 체결용 볼트 20 이음재료

21 프리캐스트 기둥 볼록구조 블록 22 거푸집 설치면

23 철근 콘크리트 구조물 철근 24 너트 또는 용접부

33 강 구조물

본 발명은 기존 철근 콘크리트 구조물에 신규의 구조물을 연결시키는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존 철근 콘크리트 구조물에 신규의 구조물을 연결시킴에 있어, 기존 철근 콘크리트 구조물에서 연장되어 나온 철근과 신규 구조물로부터 연장되는 철근을 철판을 이용하여 연결시키고, 너트 또는 용접 등의 방법으로 고정시키고, 이음 재료를 채워넣는 연결 방법에 관한 것이다.

종래부터 시멘트, 모래, 자갈, 철근 등을 사용하여 요구되는 형태로 구조물을 제작하는데 이용되는 철근 콘크리트 구조물은 국내외적으로 수많은 건설현장에서 가장 많이 사용되고 있는 건설재료로서, 오랫동안 토목 또는 건축 공사 현장에서 기술적으로 사용되어 왔다.

상기와 같은 철근 콘크리트 구조물을 연결접합하기 위한 공법으로는 통상적 으로 철근 이음 방법이 널리 사용되고 있다. 이 철근 이음 방법은 주로 30 D 또는 40 D 길이의 철근에 철선을 결속하여 시공하게 되는데, 이 경우 이음 부위가 길어지거나, 이음 위치가 같은 위치에 놓여 지게 되어, 해당 부분에 몰려있는 조인트로 인하여 구조적 크랙이 발생하거나 취약 구조가 발생 되어 영구 구조물로서는 매우 불안정하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 현장 타설 철근 콘크리트 구조물을 기본 구조물로서 사용하는 경우, 이미 배치된 철근 위치가 일정하지 않아, 그 위에 새로이 제작한 신규 구조물의 프리캐스트를 설치하고자 할 때, 기본 철근 콘크리트 구조물과 신규 철근 콘크리트 구조물에 배열된 철근 규격이 서로 일치하지 않고, 접합 부위의 단면이 커져서 미관상 좋지 않게 되며, 비경제적이고, 시공성 및 안정성이 저해되는 경우가 다수 발생 되고 있다.

본 발명자는 이러한 종래의 문제점을 극복하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과 본 발명에 이르게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존 철근 콘크리트 구조물에 신규의 구조물을 보다 효율적으로 연결시키는 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적은, 기존 철근 콘크리트 구조물에서 연장되어 나온 철근과 신규 구조물로부터 연장되는 철근을 철판을 이용하여 연결시키고, 너트 또는 용접 등의 방법으로 고정시키는 연결 방법에 의하여 달성되었다.

본 발명은 철근 콘크리트 구조물 위에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시키는 방법에 있어서, 상기 양 구조물이 결합되는 크기를 갖는 철판에 상기 철근 콘크리트 구조물로부터 연장되어 있는 철근과 프리캐스트 기둥 구조물로부터 연장되어 있는 철근에 해당하는 부위를 천공하고, 천공된 구멍에 철근을 삽입 연결시키고, 연결 부위를 너트 또는 용접으로 고정시키며, 상기 프리캐스트 기둥 구조물로부터 연장되어 있는 철근의 상부 및 하부를 띠 철근으로 둘러 고정시키는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물과 신규 구조물의 연결 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물 위에 프리캐스트 강 구조물을 연결시키는 방법에 있어서, 상기 강 구조물 하부 바닥에 체결용 볼트를 설치하여 너트로 고정시키고, 상기 양 구조물이 결합되는 면적 이상의 크기를 갖는 철판에 상기 철근 콘크리트 구조물로부터 연장되어 있는 철근과 강 구조물에 설치된 체결용 볼트에 해당하는 부위를 천공하고, 천공된 구멍에 철근과 볼트를 삽입 연결시키고, 연결 부위를 너트 또는 용접으로 고정시키며, 상기 강 구조물에 설치된 체결용 볼트의 상부 및 하부를 띠 철근으로 둘러 고정시키는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물과 강 구조물의 연결 방법을 추가로 제공한다.

또한, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물위에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시키는 방법에 있어서, 상기 프리캐스트 기둥 구조물의 하부를 볼록구조의 블록으로 제작하는 것을 특징으로 하는 방법을 추가로 제공한다.

또한, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물위에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시키는 방법에 있어서, 상기 프리캐스트 기둥 구조물 상부에 프리캐스트 거더와 이에 이어지는 부분에 헌치(Hunch)가 설치된 것을 특징으로 하는 방법을 추가로 제공한다.

철근 콘크리트 구조물에 새로운 구조물, 예를 들어, 프리캐스트 기둥 구조물 또는 강 구조물을 설치하기 위하여는, 우선, 구조물 간의 연결 부위 위치를 정확히 현황 측량하여 프리캐스트 기둥 위치가 수직을 유지하도록 하고, 도 4 또는 5에 도시한 바와 같이, 프리캐스트 기둥 구조물 (13)에서 연장되어 나온 철근 (18) 또는 강 구조물 (33)에 설치된 체결용 볼트 (24)와 기존 철근 콘크리트 구조물 (11)에서 연장된 철근 (23)이 철판 (17)과 구조적으로 문제없이 용이하게 결합될 수 있도록 사전에 정밀하게 측량하는 것이 중요하다.

또한, 기본 철근 콘크리트 구조물에 프리캐스트 기둥 구조물 또는 강 구조물을 거치시킬 때는 철판 (17) 가운데 부분이 여유 있게 끼워질 수 있도록 계산된 허용능력 범위 내에서 공간 확보가 필요하나, 이렇게 확보된 공간을 통해 철판 (17) 사이에서 위 아래로 이음 재료 (20)가 흘러들게 됨으로써 시공시 이음 재료 (20)와 철판 사이에 공극이 발생하지 않도록 하여야 하며, 이는 강 구조물과의 접합 시에 있어서도 마찬가지다.

이하 첨부된 도면을 중심으로 본 발명 구성의 바람직한 실시형태를 예시한 다. 하지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시형태에 제한되는 것은 아니다.

도 1 및 2는 철근 콘크리트 구조물 (11)에 신규 프리캐스트 기둥 구조물 (13)을 연결하는 방법에 있어서, 상부에 설치되는 신규 프리캐스트 기둥 구조물 (13)의 하부를 볼록구조의 블록 (21)으로 제작하여 시공한 실시도로서, 프리캐스트 기둥 구조물 (13)의 하부를 볼록구조의 블록 (21)으로 구성함으로써 기존 구조물과 신규 구조물의 연결작업에서 결합력을 증대시키고, 상부 구조물을 시공할 때 거치를 용이하게 하며, 또한 시공성을 고려할 때 기존 철근 콘크리트 구조물 위에 프리캐스트 기둥 구조물과 같은 신규 콘크리트 구조물을 철판을 이용하여 함께 삼위일체로 연결시킴으로써 안정성을 확보할 수 있게 된다. 이러한 프리캐스트 기둥 구조물 (13)은 볼록구조 블록 (21)과 철근 콘크리트 구조물 (11)위에 놓여진 후, 거푸집 (22)를 연결 부위에 설치하고, 내부가 이음 재료 (20)로 채워져서 철근 콘크리트 구조물 (11)과 프리캐스트 기둥 구조물 (13)의 접합부 (12)를 형성하게 된다.

도 1에서 프리캐스트 기둥 구조물 (11)의 상부에 프리캐스트 거더 (14)가 이어지는 부분에 헌치 (15)가 표시되어 있으며, 이를 확대하여 나타낸 것이 도 3이다.

도 3은 도 1 중 프리캐스트 기둥 구조물 (13)의 상부를 확대하여 도시한 구체도로서, 프리캐스트 기둥과 프리캐스트 글라이더 (14)를 연결할 때 헌치 (15) 부분의 단면을 크게 하여, 프리캐스트 구조물의 제작 공정에서 부재와 부재가 영구적으로 연결되어 구조적 일체성을 확보할 수 있게 하고, 단면력과 안정성을 확보함으 로써 시공 중 또는 시공 후에 안전한 구조물로서 완성시킬 수 있도록 한다.

도 4는 기존 철근 콘크리트 구조물 (11)에 신규 프리캐스트 기둥 구조물 (13)을 철판 (17)을 이용하여 연결결합시킨 모양을 상세하게 도시한 내부단면도로서, 기존 철근 콘크리트 구조물 (11)로부터 연장되어 나온 철근 콘크리트 구조물 철근 (23)과 상부 프리캐스트 기둥 구조물 (13)의 하부에 연장되어 있는 프리캐스트 기둥 구조물 철근 (18)를 철판 (17)을 이용하여 결합시킨 후, 주위에 이음 재료 (20)를 채워넣은 것이다. 상기 이음 재료 (20)로는 무수축 고강도 모르타르 또는 일반 모르타르, 무수축 고강도 콘크리트 또는 일반 콘크리트를 사용할 수 있다.

상기 프리캐스트 기둥 구조물 철근 (18)은 결합면에 대하여 기울어지지 않고 수직을 이루도록 각각 철근 상부 및 하부의 일정 지점에 띠 철근 (16)을 둘러 감싸 고정시킴으로써 일체를 이루도록 구성되어 있다. 철근 콘크리트 구조물 철근 (17)과 상부 프리캐스트 기둥 구조물 철근 (18)은 도 1에 대해 설명한 바와 같이 철판에 너트를 이용하거나 용접 등의 방법에 의해 연결결합되어 진다.

이와 같은 철판 (17)을 이용한 연결 방법에 있어서, 철판 (17)이 구조물 상하에서 작용되는 굽힘 모멘트(bending moment) 및 전단 모멘트(shearing moment) 또는 압축 응력, 인장응력 등을 고정시키는 역할을 하기 위하여는, 구조물 단면의 인장력과 압축력이 동시에 작용하는 경우, 인장력만 작용하는 경우, 압축력만 작용하는 경우 등과 같이 발생가능한 모든 응력 위치와 크기 등을 이음부에 접촉시 하중으로 환산하고, 이를 견뎌낼 수 있도록 철판의 두께 및 크기를 결정하여야 하고, 또한 철판의 재료 선정도 품질 기준에 포함시켜 결정하여야 한다.

이어서, 철판 내에 철근이 연결될 위치를 정확히 측정하고, 해당 위치에서 철근의 직경에 알맞도록 천공하여 상, 하 연결 철근이 무리 없이 관통되도록 하는 정밀한 작업이 요구되며, 이때 철근과 철판을 연결겹합시키는 곳에는 너트를 사용하거나 용접으로 철근과 철판을 고정시킬 수 있다.

특히, 프리캐스트 기둥 구조물 (13)을 연결결합시키기 위한 철판을 제작할 때 상부 구조물로부터 연장된 볼록구조의 블록 (21)이 하부로 내려져서 여유있게 끼워질 수 있도록 제작하는 것이 필요하고 동시에, 후속 공정에서 이음 재료 (20)과 철판 (17) 사이에 공극이 발생하지 않도록 하기 위하여 철판의 면적을 허용 응력 범위 내에서 이음 재료 (20)의 흐름이 철판 (17)과 분리되지 않도록 하여야 한다.

도 5는 철근 콘크리트 구조물 (11)에 신규 강 구조물 (33)을 연결결합시킨 형태를 상세하게 도시한 내부단면도로서, 기존 철근 콘크리트 구조물 (11)로부터 연장되어 나온 철근 콘크리트 구조물 철근 (23)과 상부 강 구조물 (33)을 연결결합시킴에 있어, 강 구조물 (33)의 하부 바닥면에 다수의 체결용 볼트 (19)를 설치한 후, 너트를 사용하여 고정시키고, 콘크리트 구조물 철근 (23)과 함께 철판 (17)에 결합시킨 다음, 주위에 이음 재료 (20)를 채워넣은 것이다.

상기 강 구조물 (33)에 설치된 다수의 체결용 볼트 (19)는 강 구조물 하부에 너트를 통해 고정되어 있고, 결합면에 대하여 기울어지지 않고 수직을 이루도록 각각 볼트 상부 및 하부의 일정 지점에 가로 방향으로 띠 철근 (16)을 감아 둘러 용접 등의 수단으로 고정시킴으로써 일체를 이루도록 구성되어 있다. 기존 철근 콘 크리트 구조물 철근 (23)과 상부 강 구조물 체결용 볼트 (19)는 도 1에 대해 설명한 바와 같이 철판에 너트를 이용하거나 용접 등의 방법에 의해 연결결합되어 질 수 있다.

이와 같은 본 발명은 건설공사 현장에서 많이 사용되고 있는 철근 콘크리트 구조물과 프리캐스트 기둥 구조물 또는 강구조물을 연결하는 방법에 있어서, 상기에서 기술한 바와 같이 공사기간 및 공사비가 과다하게 소요되고, 품질관리를 보장할 수 없는 문제점을 해소하고, 공사비 절감 및 공사기간 단축과 품질관리를 목적한 바에 따라 확실하고 안전하게 관리할 수 있어 건설현장에서 매우 유익한 발명이다.

Claims

철근 콘크리트 구조물위에 프리캐스트 기둥 구조물을 연결시키는 방법에 있어서,

상기 양 구조물이 결합되는 면적 이상의 크기를 갖는 철판에, 상기 철근 콘크리트 구조물로부터 연장되어 있는 철근과 프리캐스트 기둥 구조물로부터 연장되어 있는 철근이 결합될 부위를 천공하고, 천공된 구멍에 철근을 삽입 연결시키고, 연결 부위를 너트 또는 용접으로 고정시키며, 상기 프리캐스트 기둥 구조물로부터 연장되어 있는 철근의 상부 및 하부를 띠 철근으로 둘러싸 고정시키는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물과 신규 구조물의 연결 방법.
철근 콘크리트 구조물위에 프리캐스트 강 구조물을 연결시키는 방법에 있어서,

상기 강 구조물 하부 바닥에 체결용 볼트를 설치하여 너트로 고정시키고, 상기 양 구조물이 결합되는 면적 이상의 크기를 갖는 철판에 상기 철근 콘크리트 구조물로부터 연장되어 있는 철근과 강 구조물에 설치된 체결용 볼트가 결합될 부위를 천공하고, 천공된 구멍에 철근과 볼트를 삽입 연결시키고, 연결 부위를 너트 또는 용접으로 고정시키며, 상기 강 구조물에 설치된 체결용 볼트의 상부 및 하부를 띠 철근으로 둘러싸 고정시키는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물과 강 구 조물의 연결 방법.
제1항에 있어서, 상기 프리캐스트 기둥 구조물의 하부를 볼록구조의 블록으로 제작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 프리캐스트 기둥 구조물 상부에 프리캐스트 거더와 이에 이어지는 부분에 헌치가 설치된 것을 특징으로 하는 방법.