KR101180575B1 - 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조 - Google Patents

각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조는 상부 합성기둥과 하부 합성기둥을 수직으로 결합하고 상부 합성기둥과 하부 합성기둥의 결합부재의 측면에 결합되는 H형강 보로 이루어지는 기둥과 보 접합부 구조에 있어서, 단면이 중공이 형성된 사각형의 형상의 각형강관과 상기 각형강관의 상하단부에 모서리에 방사형으로 결합구성되는 패널존 보강플레이트와 상기 패널존 보강플레이트의 외측면에 결합구성되는 결합강판 및 상기 각형강관의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트로 구성되어, 상부 합성기둥의 하단부에 구성된 결합강판의 하단부와 하부 합성기둥의 상단부에 구성된 결합강판의 상단부가 상호 결합되며, 중앙부에 수직방향으로 이음판이 결합구성되어 보의 웨브와 결합되고, 상부 합성기둥의 하단부에 구성된 패널존 보강플레이트와 하부 합성기둥의 상단부에 구성된 패널존 보강플레이트가 각각 보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 결합되어 형성되는 구조로, 결합부재 구조가 매우 단순하면서도 별도의 다이어프램의 제작없이도 내부 다이어프램과 외부 다이어프램의 장점을 모두 가지고 있어, 보의 플랜지가 합성기둥의 각형강관의 측면에 직접 결합되지 않고 패널존 보강플레이트에 결합되어 내부다이어프램에서 발생하는 철골보의 플랜지 두께가 기둥의 두께에 비하여 상대적으로 큰 경우에는 보와 맞닿는 강관 표면에 두께 방향으로 과도한 인장응력이 발생하여 접합부가 조기 취성파단이 일어나지 않고, 외관이 단순하고 응력전달이 명확한 효과가 있다.

Description

각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조{structure of Steel-Concrete Hybrid Column using square shaped steel pipe and beam connection}
본 발명은 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조에 관한 것으로서, 얇은 2개의 절곡강판의 결합으로 이루어져 내부에 중공부가 형성된 각형강관의 외부에 프리캐스트 콘크리트를 형성하여 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 중량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 합성기둥의 상단부와 하단부에 각각 패널존 보강플레이트와 결합강판을 구성하여 상부 합성기둥과 하부 합성기둥을 연결하여 결합부재를 형성하여 보의 웨브와 플랜지를 각각 결합부재의 결합강판과 패널존 보강플레이트에 결합함으로써, 내부 다이어프램과 외부 다이어프램의 특성이 동시에 발현될 수 있도록 구성한 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조에 관한 것이다.
기둥과 보의 접합부의 구조는 강접합과 핀접합으로 나눌 수 있으며, 핀접합인 경우는 고력볼트를 사용하고 강접합인 경우는 용접으로 하는 것이 일반적이다. 또한, 기둥의 단면이 각형강관이나 원형강관인 경우에는 기둥과 보의 접합부는 보강재의 형식에 따라 내부 다이어프램, 관통 다이어프램, 외부 다이어프램으로 구분할 수 있다.
내부 다이어프램 방식은 강관 내부에 다이어프램을 삽입하여 강관과 용접하는 형식으로서, 외관이 단순하여 다이어프램의 제작이 용이하고 응력전달이 명확한 장점이 있으나, 빌트업(Built-up) 강관 형식이 아닌 기존의 냉간성형 각형 강관을 사용할 경우 내부 다이어프램을 삽입하기가 어려워 강관을 다시 잘라서 용접하여야 하기 때문에 시공이 복잡할 뿐 아니라, 보의 플랜지 두께가 기둥의 두께에 비하여 상대적으로 큰 경우에는 보와 맞닿는 강관 표면에 두께 방향으로 과도한 인장응력이 발생하여 접합부가 조기 취성파단을 일으킬 수 있다는 단점이 존재한다.
관통 다이어프램 방식은 강관을 횡방향으로 잘라낸 후 다이어프램을 관통시켜 강관과 용접하는 형식으로 외관이 단순하여 다이어프램의 제작이 용이하나 이러한 구조는 다이어프램이 강관 기둥을 횡으로 분할하는 형식이므로 접합부에서의 기둥 가공의 작업량이 증대되며, 시공의 복잡성과 현장용접이 필요하므로 보 춤이 다른 보를 사용할 때 압축측 접합부 상세가 상당히 복잡하여 시공성이 떨어지고 접합부 단가가 상승한다는 단점을 가지고 있다.
외부 다이어프램 방식은 강관 기둥의 외부 둘레를 따라 철골보가 접합되는 부분에 접합되는 철골보의 형상에 맞추어 별도의 접합구를 용접등의 방법으로 설치하는 방식이다. 이는 외관이 복잡하여 다이어프램의 제작 및 설치가 용이하지 않고 마감 공사등의 후속 작업에 난점이 있다는 단점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허공개 제2011-0061841호 "콘크리트 충전 강관기둥과 에이치형강 보의 접합부 구조 및 시공방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 도 6에서와 같이 원형강관, 원형강관의 외주면에 접합된 복수의 H형 브라켓 및 H형 브라켓을 서로 연결하면서 원형강관을 둘러싸는 복수의 원호형 플레이트로 이루어지는 접합장치; 접합장치의 원형강관이 삽입되고 원호형 플레이트와 동일 수직선상에서 접합장치와 접합되는 콘크리트 충전 강관기둥; 및 접합장치의 각 H형 브라켓에 접합되는 복수의 H형강 보를 포함하며, 원형강관 내부 및 원형강관과 H형 브라켓 그리고 원호형 플레이트로 둘러싸인 공간에 콘크리트가 충전된 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 강관기둥과 에이치형강 보의 접합부 구조를 제안한다.
그러나 상기 배경기술에서는 보의 형상에 맞추어 별도의 접합구를 용접등의 방법으로 설치해야 하고, 외관이 복잡하여 제작 및 설치가 용이하지 않고 마감 공사등의 후속 작업이 어려운 문제점이 있었다.
특허공개 제2011-0061841호 "콘크리트 충전 강관기둥과 에이치형강 보의 접합부 구조 및 시공방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 얇은 2개의 절곡강판의 결합으로 이루어져 내부에 중공부가 형성된 각형강관의 외부에 프리캐스트 콘크리트를 형성하여 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 중량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 합성기둥의 상단부와 하단부에 각각 패널존 보강플레이트와 결합강판을 구성하여 상부 합성기둥과 하부 합성기둥을 연결하여 결합부재를 형성하여 보의 웨브와 플랜지를 각각 결합부재의 결합강판과 패널존 보강플레이트에 결합함으로써, 내부 다이어프램과 외부 다이어프램의 특성이 동시에 발현될 수 있도록 구성한 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상부 합성기둥과 하부 합성기둥을 수직으로 결합하고 상부 합성기둥과 하부 합성기둥의 결합부재의 측면에 결합되는 H형강 보로 이루어지는 기둥과 보 접합부 구조에 있어서, 기둥은 2개의 절곡강판이 결합되어 단면이 중공이 형성된 사각형의 형상을 갖도록 형성되며, 길이방향의 일정한 간격으로 각 모서리가 길이방향에 대하여 직각으로 잘린 결합구가 형성되고, 외측면에는 일정간격으로 스터드커넥터가 구성되는 각형강관; 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관의 결합구에 최장변이 각각 끼워져 방사형으로 결합되어 각형강관을 중심으로 내부에 위치하는 내부보강부와 각형강관을 중심으로 외부에 위치하는 외부보강부로 구성되며, 내부보강부의 중앙부에 통공이 형성되며, 외부보강부는 직각모서리에 절취면이 형성되며 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈이 구성되는 보강판; 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 외측단부가 각형강관의 외측면으로 돌출되고 내측단부는 각형강관의 중공부에 위치하도록 결합구성되는 패널존 보강플레이트; 상기 패널존 보강플레이트의 외측면에 상기 각형강관과 연장선에 돌출되어 위치하도록 결합구성되는 결합강판; 상기 각형강관의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트;로 구성되는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 단면이 L형으로 형성되며, 수직면이 각형강관의 단부의 외측 둘레에 결합되고 수평면이 외부콘크리트의 단부를 폐합하도록 결합되는 앵글이 추가로 구성될 수 있으며, 결합강판의 측면에는 각각 브래킷이 돌출되어 결합구성되고, 상부 합성기둥의 하단부에 구성된 결합강판의 브래킷과 하부 합성기둥의 상단부에 구성된 결합강판의 브래킷을 결합판으로 상호 결합되도록 할 수 도 있으며, 패널존 보강플레이트는 직각모서리에 절취면이 형성되고 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈이 구성되며, 각형강관의 중공에 위치하는 부분에 통공이 형성되도록 할 수 있다.
본 발명은 얇은 2개의 절곡강판의 결합으로 이루어져 내부에 중공부가 형성된 각형강관의 외부에 프리캐스트 콘크리트를 형성하여 프리캐스트 콘크리트 기둥의 중량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 합성기둥의 제작시에 미리 결합구성된 패널존 보강플레이트와 결합강판을 이용하여 철골 보를 접합할 수 있기 때문에, 시공이 매우 용이하고 일반적으로 PC기둥에 접합하는 보가 동일한 구조형식의 PC보 또는 철근콘크리트 보에 한정되는 것에 비하여, 철근콘크리트와 철골구조 등의 모든 구조에서 적용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
또한, 결합부재 구조가 매우 단순하면서도 별도의 다이어프램의 제작없이도 내부 다이어프램과 외부 다이어프램의 장점을 모두 가지고 있어, 보의 플랜지가 합성기둥의 각형강관의 측면에 직접 결합되지 않고 패널존 보강플레이트에 결합되어 내부다이어프램에서 발생하는 철골보의 플랜지 두께가 기둥의 두께에 비하여 상대적으로 큰 경우에는 보와 맞닿는 강관 표면에 두께 방향으로 과도한 인장응력이 발생하여 접합부가 조기 취성파단이 일어나지 않고, 외관이 단순하고 응력전달이 명확한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 1 및 제 2실시예를 도시한 분해사시도,
도 1b는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 3실시예를 도시한 분해사시도,
도 2a는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 1실시예의 측단면도,
도 2b는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 2실시예의 측단면도,
도 2c는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 3실시예의 측단면도,
도 3은 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 패널존부분의 평단면도,
도 4a는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 제 1실시예의 일부절개 사시도,
도 4b는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 제 2실시예의 일부절개 사시도,
도 5는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 사시도,
도 6은 종래의 접합장치를 이용해 콘크리트 충전 강관기둥과 H형강 보를 접합하는 방법을 나타낸 분해 조립도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 1 및 제 2실시예를 도시한 분해사시도이고, 도 2a는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 1실시예의 측단면도이다.
도 1a와 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조는 각형강관(100)과 각형강관(100)의 외부를 프리캐스트 콘크리트로 제작한 외부콘크리트(500)를 구성한 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)(1a)의 결합부재(400)에 보(10)의 웨브(11) 및 플랜지(12a)(12b)를 결합하는 구조이다.
이때 합성기둥(1)(1a)의 각형강관(100)의 길이방향의 양단부에 방사형으로 외측단부가 각형강관(100)의 외측면으로 돌출되고 내측단부는 각형강관(100)의 중공부(110)에 위치하도록 결합구성되는 패널존 보강플레이트(300a)(300b)와 상기 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 외측면에 상기 각형강관(100)과 연장선에 돌출되어 위치하도록 결합구성되는 결합강판(400a)(400b)을 구성하도록 하여, 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 결합부재(400)가 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b) 및 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)과 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300a)로 구성되도록 하여, 결합부재(400)의 결합강판(400b)(400a)과 보(10)의 웨브(11)를 결합되고, 결합부재(400)의 패널존 보강플레이트(300b)(300a)를 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합되도록 한다.
결합부재(400)의 패널존 보강플레이트(300b)(300a)를 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합하는데, 결합은 각각의 단부를 상호 용접하여 결합한다.
도 2b는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 2실시예의 측단면도이다.
상기와 같이, 각형강관(100)의 양단부에 패널존 보강플레이트(300b)(300a)와 결합강판(400b)(400a)을 구성할 수 있지만, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 각형강관(100)의 양단부를 연장하여 패널존부(140)를 형성하고, 각형강관(100)의 단부와 패널존부(140)의 사이의 각 모서리가 길이방향에 대하여 직각으로 잘린 결합구(120a)가 형성시켜, 패널존 보강플레이트(300b)(300a)를 안정적으로 결합구(120a)에 끼워 결합시킬 수 있으며, 각형강관(100)이 연장된 패널존부(140)에 결합강판(400b)(400a)을 결합할 수도 있다. 이와 같이, 패널존부(140)를 형성하고 결합강판(400b)(400a)을 형성하면, 결합구(120a)를 형성할 수 있어 패널존 보강플레이트(300b)(300a)의 결합이 용이하고, 결합강판(400b)(400a)의 결합이 패널존 보강플레이트(300b)(300a) 뿐만 아니라 패널존부(140)에도 결합되어 위치선정 및 결합이 더욱 견고해 진다.
도 3은 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 패널존부분의 평단면도이다.
도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 결합부재(400)의 결합강판(400b)(400a)과 보(10)의 웨브(11)를 결합은 결합부재(400)의 결합강판(400b)(400a)의 중앙부에 수직방향으로 이음판(410)이 돌출되어 결합구성되어, 상기 이음판(410)이 보(10)의 웨브(11)와 결합된다. 이의 결합은 볼트, 용접 등 공지의 다양한 방법을 통하여 결합할 수 있다.
상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 결합은 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b)과 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)을 용접 등의 방법으로 결합한다.
이때, 결합강판(400a)(400b)의 측면에는 일직선상에 위치하도록 각각 브래킷(420a)(420b)이 돌출되어 결합구성되도록 하여, 상부 합성기둥(1)의 결합강판(400b)의 브래킷(420b)과 하부 합성기둥(1a)의 결합강판(400a)의 브래킷(420a)을 별도의 결합판(430)으로 상호 결합되도록 할 수 있으며, 상기와 같이 구성하여, 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)을 용접 등의 방법으로 완전히 결합하기 전에 결합판(430)을 이용하여 볼트, 용접 등의 방법으로 미리 상부 합성기둥(1)의 결합강판(400b)의 브래킷(420b)과 하부 합성기둥(1a)의 결합강판(400a)의 브래킷(420a)을 가결합하는 역할을 하도록 할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 3실시예를 도시한 분해사시도이고, 도 2c는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조의 제 3실시예의 측단면도이다.
상기와 같이, 합성기둥(1)(1a)의 양단부에 각각 패널존 보강플레이트(300a)(300b) 및 결합강판(400a)(400b)을 구성하여 각각의 상부 합성기둥(1)의 결합강판(400b)과 하부 합성기둥(1a)의 결합강판(400a)을 결합하여 형성할 수도 있지만, 도 1b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 각형강관(100)과 동일한 단면을 갖는 결합강판(400c)과 상기 결합강판(400c)의 양단에는 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 외측단부가 각형강관(100)의 외측면으로 돌출되고 내측단부는 각형강관(100)의 중공부(110)에 위치하도록 결합구성되는 패널존 보강플레이트(300a)(300b)가 결합구성되어 일체로 형성되는 결합부재(400)를 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 사이에 결합구성할 수도 있다.
즉, 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a) 및 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 사이에 일체로 형성된 결합부재(400)가 구성되어, 상기 결합부재(400)에 보(10)가 결합되는 구조이다.
상기와 같이 패널존 보강플레이트(300a)(300b)와 결합강판(400c)이 일체로 형성된 결합부재(400)의 결합강판(400c) 중앙부에 수직방향으로 이음판(410)이 결합구성되어 보(10)의 웨브(11)와 결합되고, 상부 합성기둥(1)의 하단부와 결합 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 결합 구성된 패널존 보강플레이트(300a)가 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합시켜 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조를 완성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 일부절개 사시도이고, 도 5는 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 사시도이다.
도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)을 제 1실시예를 기준으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)은 공장에서 기성 강관보다 두께가 얇은 철판을 절곡시킨 절곡강판(100a)(100b)으로 각형강관(100)을 형성하고, 각형강관(100)의 외부를 프리캐스트 콘크리트로 제작한 외부콘크리트(500)를 구성한 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)을 제작하여, 현장으로 이동한 후 내부콘크리트를 현장에서 타설하도록 하여 프리캐스트 콘크리트 합성기둥의 중량을 최대한 절감시켜 경제성을 향상시킨 것이다.
각형강관(100)은 얇은 강판을 직각으로 절곡하여 절곡강판을 만들고, 2개의 절곡강판(100a)(100b)을 단면이 사각형을 이루도록 용접하여 결합한다.
본 발명은 합성기둥의 중량을 최소화할 수 있도록 내부에 중공을 형성하고 외부를 프리캐스트 콘크리트로 형성하여, 외부콘크리트(500)와 중공(110) 내부에 타설되어 형성되는 내부콘크리트를 확실하게 구별할 수 있도록 하고, 원형강관을 사용할 경우에는 매입형 합성기둥의 조건을 만족시키기 위해서 내부에 주근(20)과 주근을 고정하는 띠철근(30)을 배근하기가 매우 어렵기 때문에 각형강관(100)을 사용한다. 또한, 기성 각형기둥이나 원형기둥의 경우에는 두께가 정해져 있기 때문에, 합성기둥의 중량을 줄이기 위하여 각형기둥이나 원형기둥의 무게를 줄이기 어렵지만, 본 발명은 단면이 사각형이 형성되도록 기성강관보다 두께가 얇은 강판을 직각으로 절곡한 절곡강판(100a)(100b)을 결합하여 형성된 각형강관(100)을 사용하기 때문에, 기성 강관보다 얇은 다양한 두께의 강판을 절곡하여 사용할 수 있다. 따라서 절곡강판(100a)(100b)의 두께를 상이하게 적용하여 각형강관(100)의 무게를 줄여 합성기둥(1) 자체의 중량을 최소화할 수 있다. 스터드커넥터(130) 설치를 위한 최소 강판두께인 6mm(ø16 적용시)이므로, 절곡강판(100a)(100b)을 16mm 이상으로 구성할 경우에는 절곡강판(100a)(100b)의 두께를 상이하게 적용할 수 있다.
중공(110)은 직각으로 절곡된 절곡강판(10)을 결합하여 각형강관(100)을 제작하기 때문에, 각형강관(100)은 사각형의 단면을 갖고 내부에 사각형의 중공(110)이 형성된다. 중공(110)은 각형강관(100)의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트(500)를 타설하여 제작한 후 현장으로 이동하여 현장에서 중공(110)에 콘크리트를 타설하여 내부콘크리트를 형성한다. 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)은 각형강관(100)을 중심으로 내부의 중공(110)과 외부가 명확히 구분된다. 각형강관(100)의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트(500)는 공장에서 타설하여 미리 제작하고, 각형강관(100)의 중공(110)에 타설되는 내부콘크리트는 현장으로 이동후 타설한다. 내부콘크리트는 현장에서 타설하기 때문에 고강도콘크리트를 적용할 수도 있다. 일반적으로 50MPa를 초과하는 고강도 콘크리트는 별도의 폭열방지대책을 수립해야 하나, 본 발명은 외부콘크리트(500)가 일반 콘크리트에 해당하기 때문에 별도의 폭열방지대책을 수립하지 않아도 되는 장점이 있다.
결합구(120)는 각형강관(100)의 각 사면의 모서리에 길이방향으로 일정한 간격으로 형성되며, 각형강관(100)의 각 사면의 모서리를 칼로 자른 듯한 형상으로 각형강관(100)의 길이방향에 대하여 직각으로 형성된다. 각형강관(100)의 4개의 모서리의 결합구(120)에는 보강판(200)이 각각 끼워져 결합된다.
스터드커넥터(130)는 각형강관(100)의 외측면에 일정간격으로 다수개를 용접하여 결합한다. 스터드커넥터(130)에 의해서 경화된 외부콘크리트(500)와 각형강관(100)과의 부착을 견고히 함으로서 외부콘크리트(500)와 각형강관(100)이 일체로 거동하여 합성기둥으로서의 합성작용을 극대화시키는 효과를 갖기 때문에, 기둥의 전체강성을 증가시키므로 부재의 크기를 줄여 공간 활용의 측면에서 유리하다.
보강판(200)은 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 4개의 결합구(120)에 최장변이 각각 끼워져 전체적으로 방사형으로 결합되어 각형강관(100)의 모서리를 보강하는 역할을 한다. 보강판(200)을 각형강관(100)의 길이방향에 대하여 수직으로 관통하여 결합되도록 하는 것은 각형강관(100)의 모서리를 보강을 더욱 확고히 하기 위해서이다.
각형강관(100)은 2개의 절곡강판(100a)(100b)으로 이루어지며, 절곡강판(100a)(100b)은 합성기둥의 중량을 줄이기 위하여 얇은두께의 절곡강판(100a)(100b)을 사용할 수 있으며, 두께가 얇은 절곡강판(100a)(100b) 사용시 발생할 수 있는 비틀림 등의 취약성을 보강판(200)을 통하여 보강하도록 하는 것이다. 따라서 절곡강판(100a)(100b)의 두께를 상이하게 적용하여 각형강관(100)의 무게를 줄여 합성기둥(1) 자체의 중량을 최소화할 수 있도록 보강판(200)을 사용하여 보강하는 것이다.
보강판(200)의 형상은 전체적으로 직각삼각형의 형상을 갖고, 보강판(200)은 각형강관(100)과 결합된 후, 각형강관(100)을 중심으로 내부에 위치하는 내부보강부(210)와 각형강관(100)을 중심으로 외부에 위치하는 외부보강부(220)로 나뉘어진다. 이는 각형강관(100)의 결합구(120)에 인입되어 고정결합시에 보강판(200)의 최장변은 각형강관(100)의 중공(110)의 내부로 인입되어 내부보강부(210)가 형성되어 4개의 보강판(200)의 최장변이 서로 마주보는 형태로 구성되어 중앙부에 공간부를 이루게 되는데, 이때 내부보강부(210)는 최장변이 각형강관(100)의 모서리측으로 인입되어 형성되는 형상으로 구성되어 4개의 보강판(200)의 내부보강부(210)의 최장변의 사이에 형성되는 공간부를 최대한 넓게 구성되도록 하여, 각형강관(100)의 중공(110)이 단절되지 않고 연속되도록 하며, 내부보강부(210)는 통공(211)을 형성하여 각형강관(100) 내부에 구성되는 내부콘크리트의 전단연결재의 역할을 할 수도 있다.
외부보강부(220)는 각형강관(100)의 모서리의 양측면에 지지되어 더이상 각형강관(100)의 내부로 인입되지 않고 지지되는 역할을 하며, 각형강관(100)에서 측면으로 돌출된 형상으로 구성된다. 외부보강부(220)는 예각모서리부분은 절취되어 인접하는 다른 보강판(200)의 외부보강부(220)의 예각모서리부분과 각형강관(100)의 일측면의 중앙부에서 서로 맞닿도록 한다.
또한, 상기 보강판(200)의 외부보강부(220)는 직각모서리에 절취면(221)이 형성되며 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(222)이 구성되도록 할 수 있다.
이는 각형강관(100)의 외부에 구성되는 외부콘크리트(500)를 제작할 때, 외부콘크리트(500)는 현행 건축구조기준 및 해설(KBC 2009)의 매입형 합성기둥의 조건을 만족시키기 위해서 내부에 주근(20)과 주근을 고정하는 띠철근(30)을 배근해야 하기 때문에, 각형강관(100)의 외측부에 길이방향으로 배치되는 주근(20)이 보강판(200)에 의하여 방해받지 않고 연속적으로 배치될 수 있도록 하기 위해서이다. 즉, 절취면(221)과 호형홈(222)은 주근(20)이 관통하는 부분에 보강판(200)을 절취 또는 홈을 형성하여 구성하는 것이다. 절취면(221)은 보강판(200)의 직각모서리를 절취하여 형성하고, 절취된 부분으로 주근이 관통하도록 한다. 또한, 호형홈(222)은 보강판(200)의 예각모서리부분의 외측면을 호형의 홈을 형성하여 구성하며, 서로다른 보강판(200)의 예각모서리가 서로 맞닿아 있기 때문에, 호형홈(222)의 크기는 두개의 호형홈(222)이 합쳐져 하나의 주근(20)의 관통시 필요한 크기가 형성되도록 할 수 있다.
상기와 같이, 각형강관(100)의 외부에 외부콘크리트(500)를 프리캐스트로 제작한다.
공장에서 타설하는 외부콘크리트(500)의 두께는 대략 100~120mm이다. 프리캐스트 합성기둥의 최소사이즈를 600X600mm 으로 하고 외부콘크리트(500) 두께를 100mm로 적용하면, 전체 단면에 대한 내부 중공(110)의 면적비는 약 45%가 된다. 합성기둥 사이즈를 1,000X1,000mm으로 하고 외부콘크리트(500) 두께를 100mm로 적용하면, 전체 단면에 대한 내부 중공(110)의 면적비는 약 64%가 된다. 그러므로 중공비는 전체 기둥 면적대비 약 45~65% 정도가 되어 중량이 가벼워 지기 때문에 경제성확보가 가능하다. 외부콘크리트(500)는 각형 또는 원형으로 형성하여 각형기둥 또는 원형기둥으로 형성될 수 있으며, 각형 또는 원형의 외부콘크리트(500)의 형상과는 상관없이 모두 동일한 각형강관(100)을 사용할 수 있다.
합성기둥(1)(1a)의 결합부재(400)와 보(10)의 접합부 즉 패널존에서의 보(10)와의 용이한 결합을 위하여 추가로 상기 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)의 각형강관(100)의 길이방향의 양단부에 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 결합구성되는 패널존 보강플레이트(300a)(300b)를 구성하고, 상기 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 외측면에 상기 각형강관(100)과 연장선에 돌출되어 위치하도록 결합강판(400a)(400b)을 구성한다.
패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 결합구성되며, 직각모서리에 절취면(310)이 형성되고 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(320)이 구성되며, 각형강관(100)의 중공(110)에 위치하는 부분에 통공(330)이 형성된다.
패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 최장변이 각형강관(100)의 상하단부의 각 모서리에 결합되어 상단 하단의 각 4개의 패널존 보강플레이트가 방사형을 이루도록 구성된다. 방사형을 이루는 패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 4개의 서로 다른 장변이 중공을 형성하여, 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 각형강관(100)의 중공(110)이 단절되지 않고 상기 중공을 통하여 연결되어 내부콘크리트의 타설시에 콘크리트가 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)을 관통하여 원활하게 충전될 수 있게 되므로 콘크리트 타설 작업이 용이해진다.
또한, 패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 최장변이 구성된 면은 각형강관(100)을 중심으로 내부의 위치에 위치하고, 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 등변인 측면은 각형강관(100)을 중심으로 외부로 돌출되어 결합된다. 통공(330)은 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 상부와 하부를 각형강관(100) 내부에 구성되는 내부콘크리트가 단절없이 연결되도록 하여 전단연결재의 역할을 할 수도 있다.
패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 예각모서리부분은 절취되어 인접하는 다른 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 예각모서리부분과 각형강관(100)의 일측면의 중앙부에서 서로 맞닿도록 한다.
상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 각형강관(100)의 외부에 외부콘크리트(500)를 제작할 때 길이방향으로 배치되는 주근(20)이 패널존 보강플레이트(300a)(300b)에 의하여 방해받지 않고 연속적으로 배치될 수 있도록 하기 위해서, 주근(20)이 관통하는 부분에 패널존 보강플레이트(300a)(300b)를 절취 또는 홈을 형성하여 절취면(310)과 호형홈(320)을 구성하는 것이다. 절취면(310)은 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 직각모서리를 절취하여 형성하고, 절취된 부분으로 주근(20)이 관통하도록 한다. 또한, 호형홈(320)은 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 예각모서리부분의 외측면을 호형의 홈을 형성하여 구성하며, 서로 다른 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 예각모서리가 서로 맞닿아 있기 때문에, 호형홈(320)의 크기는 두개의 호형홈(320)이 합쳐져 하나의 주근(20)의 관통시 필요한 크기가 형성되도록 할 수 있다.
패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 보(10)의 플랜지(12a)(12b)의 위치에 대응하여 구성되어 보(10)의 플랜지(12a)(12b)와 용접등의 방법으로 결합된다. 보(10)의 플랜지(12a)(12b) 두께가 각형강관(100)의 두께에 비하여 상대적으로 큰 경우에는 보(10)와 맞닿는 각형강관(100) 표면에 두께 방향으로 과도한 인장응력이 발생할 수 있기 때문에, 보(10)의 플랜지(12a)(12b)의 두께와 동일하거나 두꺼운 두께로 구성하는 것이 바람직하다.
보강판(200)과 패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 전체적으로 직각삼각형의 형상을 갖지만, 직각을 이루는 변의 형상 및 사선을 이루는 변의 형상을 외부로 돌출되거나 요입될 수 있으며, 가변적으로 형성될 수 있다.
결합강판(400a)(400b)은 상기 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 외측면에 구성되며, 상기 각형강관(100)과 동일한 사각형의 단면으로 각형강판(100)의 연장선에 돌출되어 위치하도록 결합구성된다. 결합강판(400a)(400b)은 상기 각형강관(100)과 대응되는 연장선에 구성되어 단면이 사각형을 이루도록 하는데, 이는 사면의 어느 방향에서도 보의 결합을 용이하게 하기 위해서이다.
패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 보(10)의 플랜지(12a)(12b)와 결합되고, 결합강판(400a)(400b)은 보(10)의 웨브(11)와 결합되도록하여, 일반적으로 PC기둥에 접합하는 보가 동일한 구조형식의 PC보 또는 철근콘크리트보에 한정되는 것에 비하여, 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)(1a)은 패널존 보강플레이트(300a)(300b)와 결합강판(400a)(400b)을 이용하여 철골 보를 접합할 수 있기 때문에, 철근콘크리트와 철골구조 등의 모든 구조에서 적용할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 결합강판(400a)(400b)은 보(10)의 웨브(11)의 높이의 절반의 높이로 제작된다. 이는 보(10)와 결합되는 결합부재(400)가 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b) 및 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)과 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300a)로 구성되기 때문에, 보(10)의 웨브(11)가 상부 합성기둥(1)의 하단부의 패널존 보강플레이트(300b)의 하부에 구성된 결합강판(400b) 및 하부 합성기둥(1a)의 상단부의 패널존 보강플레이트(300a)의 상부에 구성된 결합강판(400a)의 높이와 같도록 제작하여, 패널존 보강플레이트(300b)(300a)가 각각 보(10)의 플랜지(12a)(12b)와 동일한 선상에 위치하도록 하기 위해서이다.
또한, 앵글(40)을 각형강관(100)의 단부 외측둘레에 결합하도록 할 수 있다.
앵글(40)은 단면이 L형으로 형성되며, 수직면이 각형강관(100)의 단부의 외측 둘레에 결합되고 수평면이 외부콘크리트(500)의 단부를 폐합하도록 결합된다. 앵글(40)은 보(10)의 플랜지(12a)(12b)와의 결합을 용이하게 함은 물론 외부콘크리트(500)의 단부보호의 기능도 동시에 할 수 있다.
이때, 하단부에 구성되는 앵글(40)은 각형강관(100)의 하단부에서 슬래브의 두께만큼 이격되어 결합되도록하여, 추후 슬래브 타설시에 슬래브 콘크리트가 각형강관(100)의 하단부에 구성되는 앵글(40)의 하부까지 타설되도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 결합부재(400)의 패널존 보강플레이트(300b)(300a)를 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합시에, 용접하여 결합하는데, 이때, 결합부재(400)의 패널존 보강플레이트(300b)(300a)와 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)의 결합부재에 각각 앵글(40)이 구성되어 있기 때문에, 용접이 용이하고, 결합부재(400)의 패널존 보강플레이트(300b)(300a) 및 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)와 앵글(40)이 동시에 결합되어 결합이 더욱 견고해 진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥(1)은 공장에서 각형강관(100)의 외부를 공장에서 프리캐스트 콘크리트로 제작한 외부콘크리트(500)를 구성한 후, 현장으로 이동하여 내부콘크리트를 현장에서 타설할 수 있으므로 고강도콘크리트를 적용할 수도 있다.
내부콘크리트는 상기 각형강관(100)의 중공(110)부에 현장타설되어 제작된다. 상기와 같이 최소두께의 외부콘크리트(500)를 타설하여 공장 제작하고, 중공(110)에 현장에서 콘크리트를 타설하여 내부콘크리트를 형성한다. 일반적으로 콘크리트 단가는 PC부재의 경우에는 현장타설 콘크리트에 비하여 10배 정도의 가격차가 나기 때문에, 공장제작하는 외부콘크리트(500)를 최소로하고 현장타설하는 내부콘크리트의 양을 늘리면 경제성을 더욱 확보할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1, 1a : 합성기둥
10 : 보
11 : 웨브
12a : 상부플랜지
12b : 하부플랜지
20 : 주근
30 : 띠철근
40 : 앵글
100 : 각형강관
100a, 100b : 절곡강판
110 : 중공
120 : 결합구
130 : 스터드커넥터
200 : 보강판
210 : 내부보강부
220 : 외부보강부
300a, 300b : 패널존 보강플레이트
400a, 400b, 400c : 결합강판
400 : 결합부재
500 : 외부콘크리트

Claims (8)

  1. 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)을 수직으로 결합하고 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 결합부재(400)의 측면에 결합되는 H형강 보(10)로 이루어지는 기둥과 보 접합부 구조에 있어서,
    기둥(1)(1a)은 2개의 절곡강판(100a)(100b)이 결합되어 단면이 중공(110)이 형성된 사각형의 형상을 갖도록 형성되며, 길이방향의 일정한 간격으로 각 모서리가 길이방향에 대하여 직각으로 잘린 결합구(120)가 형성되고, 외측면에는 일정간격으로 스터드커넥터(130)가 구성되는 각형강관(100); 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 결합구(120)에 최장변이 각각 끼워져 방사형으로 결합되어 각형강관(100)을 중심으로 내부에 위치하는 내부보강부(210)와 각형강관(100)을 중심으로 외부에 위치하는 외부보강부(220)로 구성되며, 내부보강부(210)의 중앙부에 통공(211)이 형성되며, 외부보강부(220)는 직각모서리에 절취면(221)이 형성되며 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(222)이 구성되는 보강판(200); 상기 각형강관(100)의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트(500);로 구성되고,
    직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 외측단부가 각형강관(100)의 외측면으로 돌출되고 내측단부는 각형강관(100)의 중공부(110)에 위치하도록 결합구성되는 패널존 보강플레이트(300a)(300b); 상기 패널존 보강플레이트(300a)(300b)의 외측면에 상기 각형강관(100)과 연장선에 돌출되어 위치하도록 결합구성되는 결합강판(400a)(400b);
    결합부재(400)는 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b) 및 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)과 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300a)로 구성되며,
    상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b)의 하단부와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)의 상단부가 상호 결합되며, 중앙부에 수직방향으로 이음판(410)이 결합구성되어 보(10)의 웨브(11)와 결합되고,
    상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 패널존 보강플레이트(300a)가 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    각형강관(100)의 양단부를 연장하여 패널존부(140)를 형성하고, 각형강관(100)의 단부와 패널존부(140)의 사이의 각 모서리가 길이방향에 대하여 직각으로 잘린 결합구(120a)를 형성하여, 상기 결합구(120a)에 패널존 보강플레이트(300a)(300b)를 끼워 결합하며,
    상기 패널존부(140)의 외측면에 결합강판(400)이 결합구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    단면이 L형으로 형성되며, 수직면이 각형강관(100)의 양단부의 외측 둘레에 결합되고 수평면이 외부콘크리트(500)의 단부를 폐합하도록 결합되는 앵글(40)이 추가로 구성되되, 하단부에 구성되는 앵글(40)은 각형강관(100)의 하단부에서 슬래브의 두께만큼 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    결합강판(400a)(400b)의 측면에는 각각 브래킷(420a)(420b)이 돌출되어 결합구성되고, 상부 합성기둥(1)의 하단부에 구성된 결합강판(400b)의 브래킷(420b)과 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 구성된 결합강판(400a)의 브래킷(420a)을 결합판(430)으로 상호 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 직각모서리에 절취면(310)이 형성되고 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(320)이 구성되며, 각형강관(100)의 중공(110)에 위치하는 부분에 통공(330)이 형성되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  6. 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)을 수직으로 결합하고 상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 결합부재(400)의 측면에 결합되는 H형강 보(10)로 이루어지는 기둥과 보 접합부 구조에 있어서,
    기둥(1)(1a)은 2개의 절곡강판(100a)(100b)이 결합되어 단면이 중공(110)이 형성된 사각형의 형상을 갖도록 형성되며, 길이방향의 일정한 간격으로 각 모서리가 길이방향에 대하여 직각으로 잘린 결합구(120)가 형성되고, 외측면에는 일정간격으로 스터드커넥터(130)가 구성되는 각형강관(100); 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 결합구(120)에 최장변이 각각 끼워져 방사형으로 결합되어 각형강관(100)을 중심으로 내부에 위치하는 내부보강부(210)와 각형강관(100)을 중심으로 외부에 위치하는 외부보강부(220)로 구성되며, 내부보강부(210)의 중앙부에 통공(211)이 형성되며, 외부보강부(220)는 직각모서리에 절취면(221)이 형성되며 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(222)이 구성되는 보강판(200); 상기 각형강관(100)의 외부에 프리캐스트로 제작되는 외부콘크리트(500);로 구성되고,
    상부 합성기둥(1)과 하부 합성기둥(1a)의 사이에, 각형강관(100)과 동일한 단면을 갖는 결합강판(400c)과 상기 결합강판(400c)의 양단에는 직각삼각형의 형상으로 상기 각형강관(100)의 상하단부에 4면 모서리에 각각 방사형으로 외측단부가 각형강관(100)의 외측면으로 돌출되고 내측단부는 각형강관(100)의 중공부(110)에 위치하도록 결합구성되는 패널존 보강플레이트(300a)(300b)가 결합구성되어 이루어지는 결합부재(400)를 결합 구성하고,
    결합부재(400)의 결합강판(400c) 중앙부에 수직방향으로 이음판(410)이 결합구성되어 보(10)의 웨브(11)와 결합되고, 상부 합성기둥(1)의 하단부와 결합 구성된 패널존 보강플레이트(300b)와 하부 합성기둥(1a)의 상단부에 결합 구성된 패널존 보강플레이트(300a)가 각각 보(10)의 상부 플랜지(12a) 및 하부 플랜지(12b)에 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    단면이 L형으로 형성되며, 수직면이 각형강관(100)의 양단부의 외측 둘레에 결합되고 수평면이 외부콘크리트(500)의 단부를 폐합하도록 결합되는 앵글(40)이 추가로 구성되되, 하단부에 구성되는 앵글(40)은 각형강관(100)의 하단부에서 슬래브의 두께만큼 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    패널존 보강플레이트(300a)(300b)는 직각모서리에 절취면(310)이 형성되고 양측의 예각모서리는 외측부에 호형홈(320)이 구성되며, 각형강관(100)의 중공(110)에 위치하는 부분에 통공(330)이 형성되는 것을 특징으로 하는 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조.
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