KR101016057B1 - 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치에 관한 것으로, 종방향 빔과 횡방향 빔 사이의 공간에 다수의 철근을 배근하고, 상기 철근을 상기 종방향 빔 또는 횡방향 빔에 견고하게 고정함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치는, 종방향 빔 또는 횡방향 빔들의 일면에 고정되며 둘레부에 연결홈이 구비된 고정구(40), 상기 철근을 감싸며 하나 이상의 체결구를 통해 서로 결합되는 제1,2클램프편(51,52)으로 구성되며 상기 고정구에 연결되는 클램프(50)를 포함하고, 상기 클램프의 제1,2클램프편은, 상기 철근을 감싸도록 반원형의 안착부를 갖는 몸체(51a,52a), 상기 몸체의 안착부의 단부에 상기 안착부보다 확장 형성되며 상기 철근의 단부가 수용되는 확장부(51b,52b), 상기 몸체의 안착부에 1단 이상으로 형성되며 상기 철근의 마디를 지지하는 마디지지부(51c,52c), 상기 몸체의 선단부에 연장 형성되며 상기 고정구의 연결홈에 끼워 결합되는 연결턱(51d,52d)을 포함하여 구성된다.

Description

철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치{APPARATUS FOR ARRANGING STEEL BAR OF STEEL FRAME CONCRETE STRUCTURE}
본 발명은 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단으로 설치되는 횡방향 빔들의 사이 등에 철근을 견고하게 배근할 수 있는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치에 관한 것이다.
통상의 건축물 시공은 철근 콘크리트구조와 철골조 또는 철골 및 철근 콘크리트조로 이루어진다.
본 발명은 철골 및 철근 콘크리트 건축물에 관한 것이므로 이하에서는 철골 및 철근 콘크리트 건축물에 대해서만 설명한다.
일반적으로 철골 및 철근 콘크리트 건축물은 예를 들어 H빔이 종횡방향의 격자 형태로 결합되어 빼대를 구성한 후, 상기 뼈대의 둘레부에 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설 양생함으로써 상기 뼈대와 콘크리트를 일체화하여 건축물을 시공한다.
이와 같은 종래 철골 및 콘크리트 건축물에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
기둥과 벽체 및 바닥 등의 구조적 강성을 위하여 철근이 배근되며, 상기 철근은 양측 단부가 다단으로 배열되는 횡방향의 횡방향 빔나 종방향 빔에 용접 등으로 고정되는데, 철근의 길이가 다양하기 때문에 현장에서 횡방향의 횡방향 빔들 사이의 간격과 종방향의 빔들 사이의 간격에 맞도록 철근을 절단하여 용접 고정하며, 이때, 철근의 길이를 절단하더라도 횡방향의 횡방향 빔들 사이의 간격 등과 정확하게 일치시킬 수 없으며, 그렇다 하더라도 현장에서는 철근을 그대로 사용하여 철근의 양측 단부가 횡방향의 횡방향 빔와 종방향의 빔에 지지되지 못함으로써 설계된 철근의 배근상태를 유지하지 못하고 설계상 강도를 만족하지 못하는 문제점이 있다. 그리고, 철근의 길이가 횡방향의 횡방향 빔들 사이의 간격과 종방향의 빔들 사이의 간격과 일치하더라도 철근의 절단 과정에서 철근의 절단면이 횡방향 빔와 빔의 표면에 면접촉되지 않고 경사지도록 형성되어 철근을 견고하게 고정하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 철근의 고정력이 약하여 콘크리트 타설시 타설 압력에 의해 철근이 빔에서 이탈되는 문제점도 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 철골에 사용되는 철근의 길이가 횡방향의 횡방향 빔들 간의 간격, 종방향의 빔들 간의 간격과 일치하지 않더라도 철근을 횡방향 빔와 빔에 견고하게 지지할 수 있으며, 또한, 철근의 절단면이 횡방향 빔와 빔의 표면에 대해 경사지더라도 철근을 횡방향 빔와 빔에 견고하게 설치할 수 있는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치를 제공하려는데 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치는, 종방향 빔 또는 횡방향 빔들의 일면에 고정되며 둘레부에 연결홈이 구비된 고정구, 상기 철근을 감싸며 하나 이상의 체결구를 통해 서로 결합되는 제1,2클램프편으로 구성되며 상기 고정구에 연결되는 클램프를 포함하고, 상기 클램프의 제1,2클램프편은, 상기 철근을 감싸도록 반원형의 안착부를 갖는 몸체, 상기 몸체의 안착부의 단부에 상기 안착부보다 확장 형성되며 상기 철근의 단부가 수용되는 확장부, 상기 몸체의 안착부에 1단 이상으로 형성되며 상기 철근의 마디를 지지하는 마디지지부, 상기 몸체의 선단부에 연장 형성되며 상기 고정구의 연결홈에 끼워 결합되는 연결턱을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정구는 상기 횡방향 빔에 관통되며 너트를 통해 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치에 의하면, 철근을 상하로 다단 배열되는 횡방향 빔들에 견고하게 고정함으로써 철골 콘크리트 건축물을 설계대로 시공할 수 있으며, 또한, 철근의 길이가 횡방향 빔들 사이의 간격과 일치하지 않더라도 견고하게 고정할 수 있고, 철근을 공사 현장에서 절단하여 사용할 때 철근의 절단과정상 절단부가 균일하지 않더라도 철근을 횡방향 빔과 종방향 빔에 견고하게 연결할 수 있으므로 횡방향 빔과 종방향 빔의 휨변형 등을 효과적으로 막을 수 있으며, 콘크리트 타설시 높은 타설 압력이 가해지더라도 철근이 설치 상태를 유지할 수 있으므로 견실한 철골 콘크리트 건축물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치가 적용된 골조의 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치의 결합 상태 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치의 다른 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치의 다른 예로서 종방향으로 배근되는 제2철근용 커넥터의 분해 사시도.
도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치는, 종방향으로 배열 설치되는 다수의 종방향 빔(10)들의 사이, 종방향 빔(10)과 직각으로 다단 배열되어 종방향 빔(10)에 고정되는 다수의 횡방향 횡방향 빔(20)들의 사이에 설치되는 철근(30)을 종방향 빔(10)과 횡방향 횡방향 빔(20)에 각각 고정하는 것으로, 도면에서는 종방향 빔(10)과 횡방향 빔(20)가 외곽 벽쪽에만 설치된 것으로 도시하였으나, 종방향 빔(10)과 횡방향 빔(20)는 벽 사이에도 동일하게 설치될 수 있다. 또한, 횡방향 빔(20)는 종방향 빔(10)의 측면에 고정된 것으로 도시되었으나 이에 한정되지 않고 종방향 빔(10)의 사이에 개재되어 양측 단부가 각각 종방향 빔(10)에 고정될 수도 있다.
종방향 빔(10)과 횡방향 빔(20)은 각각 소위 H빔이라 불리는"H" 단면의 기성품일 수 있다. 물론, 종방향 빔(10)과 횡방향 빔(20)은 H빔으로 한정되는 것은 아니다.
횡방향 빔(20)는 종방향 빔(10)에 용접 등으로 고정된다.
철근(30)은 다수의 환형 마디와 길이방향 마디가 있는 기성품이며, 현장에서 절단되어 사용된다.
철근(30)은 횡방향 빔(20)들의 사이에 설치되어 상하부의 횡방향 빔(20)를 서로 연결함으로써 횡방향 빔(20)의 휨을 방지하고 이로 인해 종방향 빔(10)의 휨 변형을 막는다.
철근(30)은 횡방향 빔(20)에 용접 고정될 수 있지만, 용접부가 구조적으로 취약하여 작은 외력에 버티지 못하고 횡방향 빔(20)에서 이탈될 수 있으며, 철근(30)은 절단면이 고르지 못하여 횡방향 빔(20)과 면접촉되지 못하게 되므로 용접부의 강도가 매우 약하다. 본 발명에서는 철근(30)의 절단면이 고르지 않더라도 철근(30)을 횡방향 빔(20)에 견고하게 고정할 수 있도록 구성된다.
도 3과 도 4에서와 같이, 본 발명에 의한 철근 배근장치는, 횡방향 빔(20)들의 일면에 고정되는 고정구(40), 고정구(40)에 자신이 결합되면서 철근(30)을 고정하는 클램프(50)로 구성된다.
고정구(40)는 예를 들어 원통형으로서 저면이 횡방향 빔(20)의 면에 면접되면서 용접으로 고정된다. 고정구(40)는 클램프(50)의 재사용이 용이하고 클램프(50)가 손상되지 않도록 끼움식으로 연결되도록 구성되며 예를 들어 둘레부에 예컨대 환형의 연결홈(41)이 형성된다.
클램프(50)는 철근(30) 및 고정구(40)에 대한 연결작업이 용이하도록 제1,2클램프편(51,52)으로 분리 구성된다.
제1,2클램프편(51,52)은 철근(30)을 감싸도록 반원형의 안착부를 갖는 몸체(51a,52a), 몸체(51a,52a)의 안착부의 단부에 상기 안착부보다 확장 형성되며 철근(30)의 단부가 수용되는 확장부(51b,52b), 몸체(51a,52a)의 안착부에 1단 이상으로 형성되며 철근(30)의 마디(31)를 지지하는 마디지지부(51c,52c), 몸체(51a,52a)의 선단부에 연장 형성되며 고정구(40)의 연결홈(41)에 끼워 결합되는 연결턱(51d,52d)으로 구성된다. 제1,2클램프편(51,52)은 철근(30)을 감싸면서 마주하는 양측 단부가 하나 이상의 체결구를 통해 체결되어 고정된다.
확장부(51b,52b)는 상기 안착부보다 큰 직경으로 형성되어 철근(30)의 단부가 수용된다. 즉, 상기 안착부는 철근(30)의 외주면에 밀착되면서 철근(30)의 불규칙한 절단부가 확장부(51b,52b)에 수용될 수 있는 것이다.
마디지지부(51c,52c)는 철근(30)이 인발되지 않도록 철근(30)의 마디(31)를 지지하며, 마디(31)가 삽입되는 홈, 마디(31)의 앞쪽에서 마디(31)를 지지하는 턱의 형태 등이 가능하다.
연결턱(51d,52d)은 몸체(51a,52a)에서 연장 형성되며 고정구(40)의 연결홈(41)에 끼워져 연결된다. 제1,2클램프편(51,52)은 체결구를 통해 서로 결속되어 있으며, 따라서, 제1,2클램프편(51,52)과 고정구(40)는 연결턱(51d,52d)에 의한 끼움력 뿐만 아니라 체결구의 체결력에 의해 서로 고정되기 때문에 견고한 연결상태를 유지할 수 있다.
제1,2클램프편(51,52)은 마주하는 일측이 힌지를 통해 절첩 가능하게 연결되고 타측이 체결구를 통해 체결되는 셋트 구조물일 수도 있다.
제1,2클램프편(51,52)은 하나 이상의 유입홀(미도시)이 포함되며, 콘크리트 타설시 콘크리트가 상기 유입홀을 통해 제1,2클램프편(51,52)의 내부에 충진됨으로써 철근(30)을 더욱 견고하게 설치할 수 있다.
철근(30)은 횡방향 빔(20)에 지그재그 형태 등 다양하게 배열될 수 있다.
지금까지는 고정구(40)가 횡방향 빔(20)에 용접으로 고정되는 것으로 설명하였으나, 도 5에서 보이는 바와 같이, 횡방향 빔(20)에는 체결공(21)이 형성되며, 고정구(40)는 횡방향 빔(20)의 체결공(21)에 관통되며 외주면에 나사선이 형성된 체결부(42)가 형성되고, 횡방향 빔(20)의 체결공에 관통된 체결부(42)에 나사 체결되는 너트(43)에 의해 고정구(40)를 고정한다.
고정구(40)의 체결부(42)를 체결공(21)에 삽입할 때 고정구(40)의 삽입 위치가 자연스럽게 셋팅되도록 고정구(40)는 둘레부에 안착턱(44)이 형성된다. 안착턱(44)은 고정구(40)의 둘레부에 환형으로 형성될 수도 있고 1개 이상이 돌출된 형태일 수도 있다.
클램프(50)는 전술한 것과 동일하게 구성되므로 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에 의한 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치를 이용한 철골 콘크리트 건축물의 시공 공정은 다음과 같다.
(S10) 터파기.
건축물의 지하공간이 설계된 경우 지중에 터파기를 한다.
(S20) 골조 설치.
다수의 종방향 빔(10)을 설계상 간격에 맞춰 설치한다. 종방향 빔(10)은 다수개가 고정구를 통해 연쇄적으로 연결되어 설치된다. 종방향 빔(10)의 설치가 완료되면, 횡방향 빔(20)를 다단으로 설치한다. 횡방향 빔(20)은 종방향 빔(10)에 다단으로 배열되며 각각 종방향 빔(10)에 용접 등으로 고정된다.
(S30) 철근 설치.
다수의 철근(30)을 다단으로 배열된 횡방향 빔(20)의 사이에 설치한다. 먼저, 상하부에 배치되는 횡방향 빔(20)의 대향면에 고정구(40)를 각각 고정한다. 이때, 철근(30)에 비틀림이나 휨이 발생되면 안 될 것이므로 철근(30)의 상하부가 각각 연결되는 고정구(40)를 정위치에 셋팅하여야 함은 물론이다.
고정구(40)는 표면이 울퉁불퉁하지 않기 때문에 횡방향 빔(20)에 면접하여 모든 부분이 균일하게 용접될 수 있으므로 횡방향 빔(20)에 대해 견고하게 고정된다.
고정구(40)에는 클램프(50)가 미리 연결되어 있을 수 있으며, 단, 철근(30)을 클램프(50)에 쉽게 삽입할 수 있도록 제1,2클램프편(51,52)은 체결구에 의해 느슨하게 체결된다.
철근(30)의 단부를 제1,2클램프편(51,52)에 삽입하되, 철근(30)의 마디(31)가 마디지지부(51c,52c)에 지지되도록 한다. 철근(30)의 절단부가 철근(30)의 다른 구간보다 크더라도 확장부(51c,52c)를 통해 철근(30)이 제1,2클램프편(51,52)의 안착부에 밀착된다. 이와 같은 방법으로 철근(30)의 양측 단부를 각각 클램프(50)에 연결 고정한다.
이상의 공정을 통해서는 철근(30)들이 상하부의 횡방향 빔(20)을 서로 연결하여 종방향 빔(10)과 함께 일체화함으로써 종방향 빔(10), 횡방향 빔(20), 철근(30)에 의한 골조가 시공되며, 횡방향 빔(20)에 전가되는 하중은 횡방향 빔(20)과 철근(30)을 통해 전체적으로 분산되어 전체적인 변형은 물론 국부적인 변형도 막을 수 있다.
지금까지는 철근(30)을 종방향으로 설치하는 것으로만 설명하였으나, 철근(30)을 횡방향으로 배열하여 양측 단부를 종방향 빔(10)에 동일하게 설치할 수도 있다.
한편, 종방향 빔(10)을 보강 및 수직력을 보강할 수 있도록 수직으로 철근(60)(전술한 철근(30)과의 중복을 피하기 위하여 제2철근이라 칭한다)을 사용할 수 있다. 제2철근(60)은 터파기 공간의 높이에 따라 다수개가 커넥터(70)로 연결되어 사용된다.
커넥터(70)는 2개의 제2철근(60)에 각각 연결되면서 서로 연결되는 제1,2커넥터(71,72)로 분리 구성된다.
제1커넥터(71)는 제2철근(60)을 감싸 결합하는 예컨대 반원형의 제1,2편(71a,71b) 및 연결블록(71c)으로 구성된다.
제1,2편(71a,71b)은 전술한 클램프(50)의 제1,2클램프(51,52)와 동일한 구조로서, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 제2철근(60)의 마디(61)가 지지되는 마디지지부, 확장부가 구성된다. 단, 제1편(71a)은 연결블록(71c)이 일체로 구성되며, 제2편(71b)은 연결블록(71c)에 연결될 수 있도록 연결턱이 구비된다.
연결블록(71c)은 제1편(71a)에 일체로 형성되며 둘레부에 연결홈이 구비된다.
제2커넥터(72)는 제2철근(60)을 감싸 결합하며 하나 이상의 체결구를 통해 서로 결합되는 예컨대 반원형의 제1,2편(72a,72b)으로 구성된다. 제2커넥터(72)의 제1,2편(72a,72b)은 제2철근(60)을 지지할 수 있도록 마디지지부와 확장부가 구비되고 연결블록(71c)에 연결될 수 있도록 연결턱이 형성된다.
이와 같이 골조의 설치가 완료되면 골조(종방향 빔(10), 횡방향 빔(20), 철근(30) 등)의 둘레부에 거푸집을 설치하고, 상기 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설 양생하여 철골 콘크리트 건축물을 건축하며, 이에 대한 기술은 종래와 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
10 : 종방향 빔, 20 : 횡방향 빔
21 : 체결공, 30 : 철근
40 : 고정구, 50 : 클램프

Claims (5)

  1. 다수의 종방향 빔(10)과 다수의 횡방향 빔(20)의 조합에 의해 형성된 공간에 설치되는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치에 있어서,
    상기 종방향 빔 또는 횡방향 빔들의 일면에 고정되며 둘레부에 연결홈이 구비된 고정구(40),
    상기 철근을 감싸며 하나 이상의 체결구를 통해 서로 결합되는 제1,2클램프편(51,52)으로 구성되며 상기 고정구에 연결되는 클램프(50)를 포함하고,
    상기 클램프의 제1,2클램프편은, 상기 철근을 감싸도록 반원형의 안착부를 갖는 몸체(51a,52a), 상기 몸체의 안착부의 단부에 상기 안착부보다 확장 형성되며 상기 철근의 단부가 수용되는 확장부(51b,52b), 상기 몸체의 안착부에 1단 이상으로 형성되며 상기 철근의 마디를 지지하는 마디지지부(51c,52c), 상기 몸체의 선단부에 연장 형성되며 상기 고정구의 연결홈에 끼워 결합되는 연결턱(51d,52d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정구는 상기 횡방향 빔에 형성된 체결공(21)에 관통되며 외주면에 나사선이 형성된 체결부(42)가 형성되며, 상기 횡방향 빔의 체결공에 관통된 상기 체결부에 나사 체결되어 상기 고정구를 상기 횡방향 빔에 고정하는 너트(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 고정구는, 둘레부에 상기 체결부의 위치를 설정하는 안착턱(44)이 형성된 것을 특징으로 하는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클램프는 콘크리트가 유입되어 충진되는 하나 이상의 채움홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향 빔의 내부 또는 둘레부에 다수의 제2철근(60)이 커넥터(70)를 통해 연쇄적으로 연결되어 상기 종방향 빔과 동일 방향으로 배근되며, 상기 커넥터(70)는 2개의 제2철근(60)에 각각 연결되면서 서로 연결되는 제1,2커넥터(71,72)로 분리 구성되고, 상기 제1커넥터(71)는 제2철근을 감싸 결합하는 반원형의 제1,2편(71a,71b) 및 상기 제1편(71a)에 일체로 형성되며 둘레부에 연결홈이 구비된 연결블록(71c)으로 구성되며, 상기 제2커넥터(72)는 상기 제2철근(60)을 감싸며 하나 이상의 체결구를 통해 서로 결합되는 반원형의 제1,2편(72a,72b)으로 구성되는 것을 철골 콘크리트 건축물의 철근 배근 장치.
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