KR101203725B1 - 긴장장치를 구비하는 철골구조체 - Google Patents

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Abstract

기둥과 지붕프레임의 접합부에서의 접합강도를 향상시킬 수 있는 긴장장치를 구비하는 철골구조체가 개시된다.
본 발명에 따른 긴장장치를 구비하는 철골구조체는 고정설치를 위한 주각부를 구비하는 기둥부재와, 상기 기둥부재의 단부에 접합되어 지붕의 골조를 형성하는 지붕프레임, 및 일측이 상기 기둥부재에 연결되고 타측이 상기 지붕프레임에 연결되며, 긴장재에 의한 압축력을 통해 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합강도를 향상시키는 긴장장치를 포함하되, 상기 긴장장치는 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합을 위한 접합부재에 구비되어 상기 긴장재의 일영역을 정착시키는 안전유닛을 구비하며, 상기 긴장장치는 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며, 절곡되도록 배치되는 상기 긴장재와, 상기 긴장재의 양단부를 정착시키도록 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단, 및 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단의 사이에 배치되어 상기 긴장재가 절곡되도록 안내하는 안내부재를 구비할 수 있다.
철골기둥, 철골보, 긴장장치, 포스트텐션, H 형강

Description

긴장장치를 구비하는 철골구조체{STEEL STRUCTURE HAVING TENSIONING APPARATUS}
본 발명은 철골구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철골기둥과 철골지붕프레임이 접합되는 긴장장치를 구비하는 철골구조체에 관한 것이다.
최근에는 건물의 대형화 추세에 따라 철골구조물의 철골기둥과 철골기둥 사이의 간격이 멀어지게 배치되도록 철골구조물이 구성된다. 그런데, 이와 같이 철골구조물의 철골기둥과 철골기둥 사이의 간격이 멀어지게 배치되는 장경간화에 따라 철골기둥과 철골지붕프레임의 접합부에서의 강도보강이 요구되고 있다.
도 1은 철골기둥과 철골지붕프레임으로 구성되는 철골구조체를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 철골기둥(10)은 주각부(12)를 통해 기초부재(미도시, '말뚝'이라고도 함)와 접합된다. 기초부재는 일반적으로 일정깊이로 지면에 묻혀지고, 지면에 묻혀진 기초부재의 상부에는 콘크리트가 타설된다. 또한 타설된 콘크리드의 상부에 플레이트부재가 접합된다. 상기한 콘크리트와 플레이트부재로 구성된 접합구조인 주각부(12)에 철골기둥(10)이 접합된다.
이와 같이, 고정된 철골기둥(10)의 상단부에 철골지붕프레임(20)이 접합된다. 한편, 철골지붕프레임(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 일단부는 철골기둥(10)에 접합되고, 타단부는 지붕을 형성하는 타 철골지붕프레임(20)과 접합된다.
철골지붕프레임(20)과 철골기둥(10) 및 접합부(30)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 철골지붕프레임(20)의 자중 및 추가적인 적재물에 의해 모멘트(M)가 작용한다. 따라서, 철골지붕프레임(20) 및 철골기둥(10)은 가해지는 모멘트에 저항하면서 경제성을 확보하기 위해서 변단면 부재가 사용된다.
즉, 철골지붕프레임(20)은 철골기둥(10)과의 접합부 측에는 춤이 크게 형성되고, 철골지붕프레임(20)의 상호간에 접합되는 측에는 상대적으로 춤이 작은 변단면 부재가 채용된다. 다시 말해, 양단부의 춤이 서로 다른 변단면 부재가 채용된다.
상기한 바와 같이, 철골기둥(10)과의 접합부 측에는 춤이 크게 형성되고, 철골지붕프레임(20) 및 철골기둥(10)에는 큰 모멘트 및 전단력이 작용하며 이에 따라 철골지붕프레임(20) 및 철골기둥(10)에 좌굴이 발생될 위험이 증가한다. 즉, 철골지붕프레임(20) 및 철골기둥(10)의 구조적 안정성이 저해되는 문제가 있다.
더하여, 이러한 변단면 부재는 별도의 부재 제작과정을 거쳐야 하므로, 건축원가 상승의 원인이 되며, 별도 제작에 의해 자재공급이 원활하지 못한 문제가 있다.
한편, 상기에서 살펴본 바와 같이, 최근에는 철골구조물의 장경간화 추세에 따라, 기둥과 기둥 사이의 간격이 멀어지는 추세이다. 이러한 경우 지붕프레임(20) 의 춤이 커지고, 지붕프레임(20)의 춤이 커짐에 따라 철골기둥(10)과 지붕프레임(20)의 접합부 강도 보강이 보다 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 기둥과 지붕프레임의 접합부에서의 접합강도를 향상시킬 수 있는 긴장장치를 구비하는 철골구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 긴장장치를 구비하는 철골구조체는 고정설치를 위한 주각부를 구비하는 기둥부재와, 상기 기둥부재의 단부에 접합되어 지붕의 골조를 형성하는 지붕프레임, 및 일측이 상기 기둥부재에 연결되고 타측이 상기 지붕프레임에 연결되며, 긴장재에 의한 압축력을 통해 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합강도를 향상시키는 긴장장치를 포함하되, 상기 긴장장치는 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합을 위한 접합부재에 구비되어 상기 긴장재의 일영역을 정착시키는 안전유닛을 구비하며, 상기 긴장장치는 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며, 절곡되도록 배치되는 상기 긴장재와, 상기 긴장재의 양단부를 정착시키도록 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단, 및 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단의 사이에 배치되어 상기 긴장재가 절곡되도록 안내하는 안내부재를 구비할 수 있다.
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상기 정착수단은 상기 기둥부재의 주각부에 설치되어 상기 긴장재의 일단을 정착시키는 제1 정착유닛과, 상기 지붕프레임에 설치되어 상기 긴장재의 타단을 정착시키는 제2 정착유닛을 구비할 수 있다.
상기 제1 정착유닛은 상기 긴장재가 관통되며 상기 주각부를 구성하는 충진체에 고정 설치되는 제1 지지부재, 및 상기 제1 지지부재에 구비되는 설치부에 삽입되어 상기 긴장재를 정착시키는 제1 정착부재를 구비할 수 있다.
상기 제1 정착유닛은 상기 제1 지지부재의 상부에 배치되어 상기 충진체와의 결합력을 강화시키는 나선형의 강화부재를 더 구비할 수 있다.
상기 제2 정착유닛은 상기 지붕프레임에 접합되고 상기 긴장재가 관통하는 제2 지지부재, 및 상기 제2 지지부재에 구비되는 설치부에 삽입되어 상기 긴장재를 고정시키는 제2 정착부재를 구비할 수 있다.
상기 제2 정착유닛은, 상기 제2 지지부재에 구비되며, 상기 긴장재로부터 상기 제2 지지부재로 전달되는 압축력에 의한 상기 제2 지지부재의 파손을 방지하는 보강부재를 더 구비할 수 있다.
상기 안전유닛은 상기 접합부재의 적어도 일면에 구비되는 설치부재와, 상기 설치부재에 삽입 결합되어 상기 긴장재의 일영역을 정착시키는 고정부재를 구비할 수 있다.
상기 기둥부재와 상기 지붕프레임은 H 형강보로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 긴장장치를 통해 기둥부재와 지붕프레임의 접합부에서의 모멘트를 감소시켜 접합부재의 단면을 줄이는 효과가 있다.
이에 따라, 기둥부재와 지붕프레임이 H 형강보로 이루어질 수 있으므로, 시공원가와 시공기간을 단축시킬 수 있다.
더하여, 긴장재의 일영역이 파손되더라도 파손되지 않은 긴장재를 고정시키는 안전유닛을 통해 긴장재로부터 압축력을 계속해서 제공할 수 있으므로, 긴장재 파손을 대비할 수 있다.
그리고, 긴장장치가 배치되는 기둥부재와 지붕프레임의 접합부에서는 긴장장치에 의해 기둥부재와 지붕프레임의 접합강도를 보강할 수 있으므로, 접합을 위한 볼트체결 또는 용접을 감소시킬 수 있으므로 시공성이 향상될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예 따른 긴장장치를 구비하는 철골구조체에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 긴장장치를 구비하는 철골구조체를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 긴장장치를 구비하는 철골구조체(100, 이하 '철골구조체'라 함)는 일예로서, 기둥부재(120), 지붕프레임(130), 접합부재(140), 및 긴장장치(150)를 포함한다.
기둥부재(120)는 지면에의 고정설치를 위한 주각부(122)를 구비한다. 주각부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스판(122a)과, 베이스판(122a)의 하부에 충진되는 충진체(122b)로 구성될 수 있다.
충진체(122b)는 콘크리트일 수 있으며, 충진체(122b)에는 베이스(122a)와의 접합을 위한 앵커볼트(미도시)가 상부로 돌출되도록 구비될 수 있다.
한편, 기둥부재(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 H 형강으로 구성된 형강 부(124)와 상기한 주각부(122)로 이루어질 수 있다. 즉, 형강부(124)가 주각부(122)에 접합되어 기둥부재(120)를 형성한다.
형강부(124)는 상부 플랜지(124a), 웨브(124b), 및 하부 플랜지(124b)를 구비할 수 있다. H 형강은 당업계에서 널리 알려진 구성에 해당하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 실시예에서는 형강부(124)가 H 형강인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 형강부(124)는 변단면 부재일 수 있다.
또한, 기둥부재(120)의 끝단부는 지붕프레임(130)과의 접합을 위해 경사지게 형성될 수 있다.
지붕프레임(130)은 기둥부재(120)의 단부에 접합되어 지붕의 골조를 형성한다. 지붕프레임(130)은 기둥부재(120)와 같이 H 형강일 수 있다.
따라서, H 형강으로 이루어진 지붕프레임(130)도 상부 플랜지(132), 웨브(134), 및 하부 플랜지(136)를 구비할 수 있다.
한편, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합부에는 접합부재(140)를 구비할 수 있다. 즉, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)은 접합부재(140)에 접합되어 서로 연결될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)이 접합부재(140)를 통해 접합되는 경우에 대해서 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)은 직접 접합될 수도 있다.
접합부재(140)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 접합부재(140)의 자세 한 사항에 대해서는 긴장장치(150)의 설명과 함께 후술하기로 한다.
긴장장치(150)는 일측이 기둥부재(120)에 연결되고 타측이 지붕프레임(130)에 연결되며, 긴장재(160)에 의한 압축력을 통해 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합강도를 향상시킨다.
한편, 긴장장치(150)는 긴장재(160), 정착수단(170), 안내부재(180), 및 안전유닛(190)을 구비할 수 있다.
긴장재(160)는 PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며, 절곡되도록 배치될 수 있다. 즉, 긴장재(160)는 정착수단(170)에 의해 양단부가 정착되며 인장되어 압축력을 발생시킨다.
한편, PS 강선과 PS 강봉은 긴장장치(150)에 일반적으로 구비되는 구성으로서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 긴장재(160)는 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합된 형상에 따라 절곡되도록 배치될 수 있다.
정착수단(170)은 긴장재(160)의 양단부를 정착시키도록 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)에 설치된다. 한편, 정착수단(170)은 기둥부재(120)의 주각부(122)에 설치되어 긴장재(160)의 일단을 정착시키는 제1 정착유닛(200)과, 지붕프레임(130)에 설치되어 긴장재(160)의 타단을 정착시키는 제2 정착유닛(210)을 구비할 수 있다.
제1 정착유닛(200)에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
제1 정착유닛(200)은 일예로서, 제1 지지부재(202), 제1 정착부재(204), 및 강화부재(206)를 구비할 수 있다.
제1 지지부재(202)는 긴장재(160)가 관통되며 주각부(122)를 구성하는 충진체(122b)에 고정설치된다. 한편, 제1 지지부재(202)는 제1 정착부재(204)가 삽입 장착될 수 있도록 설치부(202a)를 구비할 수 있다.
설치부(202a)는 삽입되는 제1 정착부재(204)가 관통하지 못하도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 제1 정착부재(204)는 제1 지지부재(202)에 구비되는 설치부(202a)에 삽입되어 긴장재(160)의 일단을 정착시킨다. 즉, 제1 정착부재(204)는 고정쐐기와 같은 역할을 수행하며, 제1 정착유닛(200)이 충진체(122b)에 고정되기 전에 제1 지지부재(202)에 장착되어 긴장재(160)의 일단을 정착시킨다.
이후, 충진체(122b)가 타설되어 제1 정착유닛(200)이 고정된다.
한편, 제1 정착부재(204)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일예로서 4개의 블럭이 연계하여 긴장재(160)를 파지하도록 구성될 수 있다. 즉, 4개의 블럭이 설치부(202a)에 삽입되면 긴장재(160)는 4개의 블럭으로 구성된 제1 정착부재(204)에 의해 변형되면서 정착된다.
또한, 제1 정착부재(204)는 제1 지지부재(202)를 관통하지 못하도록 상부측이 절단된 사각뿔 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 긴장재(160)로부터 전달된 압축력에 의해 제1 정착부재(204)가 제1 지지부재(202)를 관통하지 못하도록 제1 정착부재(204)의 일측의 단면이 타측의 단면보다 작은 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 제1 정착부재(204)는 억지끼움 방식으로 설치부(202a)에 삽입 장착될 수 있다.
강화부재(206)는 제1 지지부재(202)의 상부에 배치되어 상기 충진체(122b)와의 결합력을 강화하는 역할을 수행한다. 또한, 강화부재(206)는 나선형으로 형성될 수 있으며, 고강도 철근으로 이루어질 수 있다.
즉, 강화부재(206)는 긴장재(160)가 내측에 배치되도록 제1 지지부재(202)의 상부에 배치되며, 충진체(122b)의 경화에 따라 충진체(122b)와 일체로 거동된다.
따라서, 강화부재(206)에 의해 충진체(122a)에 가해지는 횡방향 하중에 저항할 수 있으며, 이에 따라 제1 지지부재(202)가 보다 견고하게 충진체(122a)에 고정 설치될 수 있다.
한편, 제2 정착유닛(210)은 상기에서 설명한 바와 같이, 지붕프레임(130)에 설치되어 긴장재(160)의 타단을 정착시킨다.
제2 정착유닛(210)에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
제2 정착유닛(210)은 일예로서, 제2 지지부재(212), 제2 정착부재(214), 및 보강부재(216)를 구비할 수 있다.
제2 지지부재(212)는 지붕프레임(130)에 접합되고, 긴장재(160)가 관통한다. 즉, 제2 지지부재(212)의 일측면이 지붕프레임(130)의 웨브(134)에 접합되며, 제2 지지부재(212)를 관통하도록 긴장재(160)가 배치된다.
한편, 제2 지지부재(212)에는 제2 정착부재(214)가 장착되는 설치부(212a)를 구비할 수 있으며, 설치부(212a)는 삽입되는 제2 정착부재(214)가 관통하지 못하도록 경사지게 형성될 수 있다.
제2 정착부재(214)는 상기에서 설명한 바와 같이, 제2 지지부재(212)에 구비되는 설치부(212a)에 삽입되어 긴장재의 타단을 정착시킨다. 즉, 제2 정착부재(214)는 고정쐐기와 같은 역할을 수행한다. 즉, 인장잭(미도시)에 의해 긴장재(160)가 인장된 후 제2 정착부재(214)는 제2 지지부재(212)의 설치부(212a)에 삽입 장착된다.
한편, 제2 정착부재(214)도 도 5에 도시된 바와 같이, 일예로서 4개의 블럭이 연계하여 긴장재(160)를 파지하도록 구성될 수 있다. 즉, 4개의 블럭이 제2 지지부재(212)의 설치부(212a)에 삽입되면 긴장재(160)는 4개의 블럭으로 구성된 제2 정착부재(214)에 의해 변형되면서 정착된다.
또한, 제2 정착부재(214)도 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 지지부재(212)를 관통하지 못하도록 상부측이 절단된 사각뿔 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 긴장재(160)로부터 전달된 압축력에 의해 제2 정착부재(214)가 제2 지지부재(212)를 관통하지 못하도록 제2 정착부재(214)의 일측의 단면이 타측의 단면보다 작은 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 제2 정착부재(214)는 억지끼움 방식으로 설치부(212a)에 삽입 장착될 수 있다.
보강부재(216)는 제2 지지부재(212)에 구비되며, 긴장재(160)에 의해 제2 지 지부재(212)로 전달되는 압축력에 의한 제2 지지부재(212)의 파손을 방지한다. 이를 위해 보강부재(216)는 어느 일측면이 제2 지지부재(212)에 접합되고, 상기한 일측면과 접하는 측면이 지붕프레임(130)의 웨브(134)에 접합된다.
즉, 보강부재(216)는 강도보강을 위한 리브와 같은 역할을 수행하며, 이에 따라 제2 지지부재(212)에 압축력이 전달되더라도 제2 지지부재(212)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도면에는 보강부재(216)가 플레이트 형상으로 형성되는 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 보강부재 다양한 형상으로 변형될 수 있을 것이다. 또한, 보강부재(216)의 개수 또한 변형 가능할 것이다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 긴장장치(150)에 구비되는 안내부재(180)와 안전유닛(190)에 대하여 설명하기로 한다.
안내부재(180)는 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)에 설치되는 정착수단(170)의 사이에 배치되어 긴장재(160)가 절곡되도록 안내한다. 일예로서, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 안내부재(180)는 지붕프레임(130)의 끝단부에 배치될 수 있다.
또한, 안내부재(180)는 긴장재(160)가 절곡되도록 절구 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 안내부재(180)의 일측면은 지붕프레임(130)의 웨브(134)에 용접에 의해 접합될 수 있다. 즉, 긴장재(160)는 안내부재(180)에 권취되어 절곡된다.
한편, 안전유닛(190)은 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합을 위한 접 합부재(140)에 구비되어 긴장재(160)의 일영역을 정착시킨다.
도 8에 도시된 바와 같이, 안전유닛(190)은 접합부재(140)의 적어도 일면에 구비되는 설치부재(192)와, 설치부재(192)에 삽입 결합되어 긴장재(160)의 일영역을 정착시키는 고정부재(194)를 구비할 수 있다.
설치부재(192)는 접합부재(140)의 양측면에 구비되는 장착부(142)에 고정설치된다. 즉, 접합부재(140)의 일측면, 즉 도 8에서 상부면에 구비되는 장착부(142)에 설치되는 설치부재(192)는 지붕프레임(130)을 관통하도록 배치된다.
또한, 접합부재(140)의 장착부(142)는 사다리꼴 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 장착부(142)에 장착되는 설치부재(192)도 장착부(142)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 접합부재(140)에 구비되는 장착부(142)의 형상은 긴장재(160)로부터 전달되는 압축력에 의해 고정부재(194)가 설치부재(192)에 고정 장착될 수 있는 어떠한 형상도 채용 가능할 것이다.
고정부재(194)는 접합부재(140)를 관통하는 긴장재(160)의 일영역을 정착시킨다. 즉, 긴장재(160)는 접합부재(140)의 관통홀(144)을 관통하도록 배치되며, 접합부재(140)의 양측면에서 고정부재(194)에 의해 정착된다.
고정부재(194)도 제1,2 정착부재(204,214)와 같이 고정쐐기의 역할을 수행하며, 긴장재(160)가 인장잭(미도시)에 의해 인장된 후 설치부재(192)에 삽입 장착되어 긴장재(160)를 정착시킨다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정부재(194)도 4개의 블럭이 연계하여 긴 장재(160)를 파지하도록 구성될 수 있다. 즉, 4개의 블럭이 설치부재(192)에 삽입되면 긴장재(160)는 4개의 블럭으로 구성된 고정부재(194)에 의해 변형되면서 정착되는 것이다.
또한, 고정부재(194)도 억지끼움 방식으로 설치부재(192)에 삽입 장착될 수 있다.
이하에서는 상기한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 긴장장치를 구비하는 기둥과 지붕프레임 접합부 구조의 작용에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 긴장재(160)의 일단이 제1 정착유닛(200)에 정착된다. 이후, 제1 정착유닛(200)은 기둥부재(120)의 주각부(122)에 고정설치된다. 즉, 제1 정착유닛(200)은 주각부(122)의 충진체(122b)에 고정설치된다.
제1 정착유닛(200)이 주각부(122)에 고정 설치되면, 긴장재(160)는 접합부재(140)를 관통하여 안내부재(180)를 거쳐 지붕프레임(130)에 설치되는 제2 정착유닛(210)에 임시적으로 장착된다.
이후, 제2 정착유닛(210)의 외측에서 인장잭(미도시)에 의해 긴장재(160)가 인장되며, 인장된 긴장재(160)의 타단은 제2 정착유닛(210)에 정착된다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 긴장재(160)의 인장이 완료되면, 제2 정착부재(214)를 제2 지지부재(212)의 설치부(212a)에 삽입 장착시킨다. 이에 따라, 긴장재(160)는 제2 정착유닛(210)에 정착된 상태에서 압축력을 발생시킨다.
긴장재(160)로부터 발생되는 압축력은 제2 정착부재(214), 제2 지지부재(212)를 통해 지붕프레임(130)에 전달된다.
이에 따라, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)에는 도 2에 도시된 바와 같이 접합부재(140) 측으로 향하는 힘이 가해진다. 따라서, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합부에 발생되는 모멘트가 감쇠될 수 있다.
따라서, 지붕프레임(130)의 자중 및 적재물에 하중에 의한 모멘트에 견딜 수 있도록 변단면 부재가 지붕프레임(130)으로 채용되지 않을 수 있으므로, H 형강보를 지붕프레임(130)으로 채용할 수 있다.
더하여, 기둥부재(120)의 상부측에서 가해지는 모멘트를 긴장재(160)로부터 발생되는 압축력에 의해 감쇠시킬 수 있으므로, 기둥부재(120)의 단면을 줄일 수 있다. 이에 따라, 기둥부재(120)로 변단면 부재를 사용하지 않고, H 형강보를 채용할 수 있다.
결국, 긴장장치(150)를 통해 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합부에 발생되는 모멘트를 감쇠시킬 수 있으므로, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)이 H 형강보로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 자재확보가 용이하고, 시공비용 및 시공기간이 단축될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 긴장재(160)의 긴장이 완료되면, 긴장재(160)를 안전유닛(190)에 정착시킨다. 즉, 긴장재(160)가 관통하는 설치부재(194)에 고정부재(192)를 삽입 장착하여 긴장재(160)가 설치부재(194) 내부에서 정착되도록 한다.
이와 같이, 긴장재(160)가 안전유닛(190)에 정착됨으로써, 긴장재(160)가 파단되더라도 긴장재(160)가 파단되지 않은 측은 안전유닛(190)과, 제1 정착유닛(200) 또는 제2 정착유닛(210)에 의해 계속해서 압축력을 제공할 수 있다.
더하여, 안전유닛(190)에 긴장재(160)가 정착되므로, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합이 보다 용이할 수 있다. 즉, 긴장장치(150)에 의해 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 일부분의 접합이 가능하므로, 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)의 접합을 위한 접합구조를 채용하지 않을 수 있다.
다시 말해, H 형강보로 이루어진 기둥부재(120)와 지붕프레임(130)은 접합부재(140)를 매개로 접합되는데, 이때, 긴장장치(150)가 관통하는 측에는 지붕프레임(130)과 접합부재(140)의 접합을 위한 접합구조, 예를 들어 볼트접합구조를 채용하지 않을 수 있다. 이에 따라 시공성이 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.
도 1은 철골기둥과 철골지붕프레임으로 구성되는 철골구조체를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 긴장장치를 구비하는 철골구조체를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 'A'부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 X-X'선에 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 'B'부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 Y-Y'선을 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 'C'부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 Z-Z'선에 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 긴장장치를 구비하는 철골구조체
120 : 기둥부재
130 : 지붕프레임
140 : 접합부재
150 : 긴장장치

Claims (10)

  1. 고정설치를 위한 주각부를 구비하는 기둥부재;
    상기 기둥부재의 단부에 접합되어 지붕의 골조를 형성하는 지붕프레임; 및
    일측이 상기 기둥부재에 연결되고 타측이 상기 지붕프레임에 연결되며, 긴장재에 의한 압축력을 통해 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합강도를 향상시키는 긴장장치;를 포함하되,
    상기 긴장장치는, 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임의 접합을 위한 접합부재에 구비되어 상기 긴장재의 일영역을 정착시키는 안전유닛을 구비하며,
    상기 긴장장치는, PS 강선 또는 PS 강봉으로 이루어지며, 절곡되도록 배치되는 상기 긴장재;와, 상기 긴장재의 양단부를 정착시키도록 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단;과, 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임에 설치되는 정착수단의 사이에 배치되어 상기 긴장재가 절곡되도록 안내하는 안내부재;를 포함하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 정착수단은
    상기 기둥부재의 주각부에 설치되어 상기 긴장재의 일단을 정착시키는 제1 정착유닛과, 상기 지붕프레임에 설치되어 상기 긴장재의 타단을 정착시키는 제2 정착유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 정착유닛은
    상기 긴장재가 관통되며 상기 주각부를 구성하는 충진체에 고정 설치되는 제1 지지부재; 및
    상기 제1 지지부재에 구비되는 설치부에 삽입되어 상기 긴장재를 정착시키는 제1 정착부재;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 정착유닛은
    상기 제1 지지부재의 상부에 배치되어 상기 충진체와의 결합력을 강화시키는 나선형의 강화부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제2 정착유닛은
    상기 지붕프레임에 접합되고 상기 긴장재가 관통하는 제2 지지부재; 및
    상기 제2 지지부재에 구비되는 설치부에 삽입되어 상기 긴장재를 고정시키는 제2 정착부재;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 정착유닛은
    상기 제2 지지부재에 구비되며, 상기 긴장재로부터 상기 제2 지지부재로 전달되는 압축력에 의한 상기 제2 지지부재의 파손을 방지하는 보강부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 안전유닛은
    상기 접합부재의 적어도 일면에 구비되는 설치부재와, 상기 설치부재에 삽입 결합되어 상기 긴장재의 일영역을 정착시키는 고정부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기둥부재와 상기 지붕프레임은
    H 형강보인 것을 특징으로 하는 긴장장치를 구비하는 철골구조체.
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