KR101282921B1

KR101282921B1 - 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치

Info

Publication number: KR101282921B1
Application number: KR1020060130303A
Authority: KR
Inventors: 한기명; 김진호; 장인화; 주영규
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2013-07-05
Also published as: KR20080057011A

Abstract

본 발명은 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치에 관한 것으로, 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 상부기둥과; 상기 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 하부기둥과; 상기 상부기둥 및 하부기둥의 서로 마주보는 단부에 각각 용접고정되는 원형 다이어프레임과; 상기 상부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 외주면에는 나사산이 형성된 메일소켓과; 상기 하부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 내주면에는 상기 나사산에 대응되는 나사산이 형성된 피메일소켓과; 상기 메일소켓의 외주면에 고정된 철골보 접속용 소켓링을 포함하여 구성되는 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조를 제공한다.

이에 따라, 본 발명은 절단 분할된 상,하부기둥을 간단용이하게 연결할 수 있고, 또 다이어프레임의 설치작업도 용이하고, 구조가 간단하며, 용접품위도 향상되는 장점을 제공한다.

원형강관 기둥, 철골보, 다이어프레임(Dia Frame), 소켓

Description

원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치{CONNECTION STRUCTURE FOR POST AND COLUMN OF STEEL FRAME AND THEREOF CONNECTING DEVICE}

도 1은 종래 원형강관 기둥과 철골보의 접합예를 보인 요부 분해사시도,

도 2는 종래 원형강관 기둥과 철골보의 접합예를 보인 예시적인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 원형강관 기둥과 철골보의 접합과정을 보인 요부 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 원형강관 기둥과 철골보를 접합하기 위한 접합장치의 사용예를 보인 예시적인 요부도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

110....상부기둥 120....하부기둥

200....철골보 310....메일소켓

320....피메일소켓 330....소켓링

400....용접비드 500....클램프

510....고정대 520....도르레

W....와이어

본 발명은 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이어프레임의 형상을 개선하여 조립설치가 용이하여 시공의 편의성, 안전성 및 시공품위 향상을 얻을 수 있도록 한 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철골건축물은 형강(形鋼)·강판(鋼板)·평강(平鋼) 등의 강재(鋼材)를 사용하여 이들을 리벳이나 볼트 또는 용접 등에 의해 접합하여 조립하는 건축구조물을 말한다.

이때, 철재로 조립한 주요 골조를 철골조 혹은 강구조라 하며, 철근콘크리트와 철골을 함께 사용하는 구조를 철골철근콘크리트구조라 한다.

이러한 건축물 시공시 골격작업을 위하여 지반 천공후 원형강관(CFT) 등으로 기둥을 세우고 H-빔 등으로 보를 연결하는 작업을 수행하게 된다.

예컨대, 도 1의 예시와 같이, 지상층 및 지하층에 대한 원형강관 기둥(10)을 콘크리트 기초와 함께 시공하고, 각각의 원형강관 기둥(10) 사이를 H-형 철골보(20)로 연결한 후 각 기둥(10)과 철골보(20)에 대한 콘트리트 타설작업을 수행하게 된다.

그런데, 철골보(20)를 원형강관 기둥(10)에 접합하기 위해서는 다이어프레임(30)이 요구되며, 또한 이를 설치하기 위해서는 원형강관 기둥(10)의 일부를 절단하여 상,하부강관기둥으로 분리한 다음 다이어프레임(30)을 용접고정한 후 철골보(20)를 조립하여야 하였으므로 작업이 번거롭고 어려워 작업공기가 길어지는 단 점이 있었다.

뿐만 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이, 다이어프레임(30)을 고정하기 위해서는 용접방식을 사용하게 되는데 용접면(40)이 고르지 못하거나 이물이 존재하게 되면 우수한 용접비드(50)을 형성할 수 없게 되어 용접불량을 초래하고, 그로 인해 구조물의 안전성이 저해되므로 용접전 미리 용접면(40)을 세정해야 하는 개선작업이 수행되어야 하는 불편도 따랐다.

나아가, 용접선이 다이어프레임(30)을 중심으로 상,하 모두에서 이루어져야 하므로 작업부하가 극심해져 시공시간이 급증되는 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 철골건축구조물의 하중지지를 위해 구비되는 원형강관 기둥과 철골보를 연결할 때에 이의 연결을 위한 다이어프레임 설치시 원형강관 기둥이 절단된 상태에서 다이어프레임이 미리 용접 고정된 상태에서 두개의 분리된 원형강관 기둥을 서로 나사체결방식으로 소켓 결합시킴으로써 작업부하의 경감, 조립설치의 간편화로 궁극적으로는 시공시간을 현저히 단축시킬 수 있도록 한 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조 및 그 접합장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 상부기둥과; 상기 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 하부기둥과; 상기 상부기둥 및 하부기둥의 서로 마주보는 단부에 각각 용접고정되는 원형 다이어프레임과; 상기 상부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 외주면에는 나사산이 형성된 메일소켓과; 상기 하부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 내주면에는 상기 나사산에 대응되는 나사산이 형성된 피메일소켓과; 상기 메일소켓의 외주면에 고정된 철골보 접속용 소켓링을 포함하여 구성되는 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조를 제공한다.

이때, 상기 원형 다이어프레임의 내주면에는 상단을 향해 직경이 커지는 형태로 테이퍼면이 형성된 것에도 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 상부기둥 및 하부기둥과; 이들 기둥의 서로 마주보는 단부에 각각 용접고정되는 원형 다이어프레임과; 이 원형 다이어프레임의 상,하단에 각각 용접고정되고, 내주면 또는 외주면에는 나사산이 형성된 메일소켓 및 피메일소켓과; 상기 메일소켓의 외주면에 고정된 철골보 접속용 소켓링을 포함하는 원형강관 기둥과 철골보를 접속하기 위한 접합장치를 구성할 때, 상기 상부기둥 및 하부기둥에 각각 클램핑되는 클램프와; 상기 각 클램프와 일체로 구비된 고정대와; 상기 각 고정대상에 자회전 가능하게 설치되는 도르레와; 상기 메일소켓의 외주면에 돌출형성된 돌기와; 상기 돌기에 고정되고 상기 상부기둥에 다수회 권취된 다음 상기 도르레를 경유하여 하방향으로 배치된 와이어를 포함하여 구성되는 원형강관 기둥과 철골보의 접합장치도 제공한다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 원형강관 기둥과 철골보의 접합과정 보인 요부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원형강관 기둥과 철골보를 접합하기 위한 접합장치의 사용예를 보인 예시적인 요부도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조는 원형강관 기둥(100)과 철골보(200)를 연결 고정하기 위해 중간연결재를 설치할 때에 상기 원형강관 기둥(100)을 분할하여 상부기둥(110)과, 하부기둥(120)으로 나누고 이들 각각에 메일소켓(310)과 피메일소켓(320)을 일체로 구비한 다음 이들 간의 나사체결 방식에 의해 상부기둥(110)과 하부기둥(120)이 간편하게 조립될 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 메일소켓(310)과 피메일소켓(320)은 각각 상부기둥(110)과 하부기둥(120)에 동일한 방식으로 용접고정되게 된다.

따라서, 소켓 고정에 관하여는 하부기둥(120)과 피메일소켓(320)의 고정구조를 설명하는 것으로 한다.

즉, 상기 하부기둥(120)의 상단에는 다이어프레임(300)이 끼워진 후 용접된다.

상기 다이어프레임(300)은 두께를 갖는 원통형상으로 형성된다.

아울러, 상기 다이어프레임(300)의 내주면에는 테이퍼면(302)이 형성되는 바, 이는 용접작업시 용접을 위한 개선작업(용접면 처리)이 필요없게 하여 준다.

이때, 상기 테이퍼면(302)은 상기 다이어프레임(300)의 내주면 상하폭 일부로부터 하단을 향해 점점 직경이 커지는 형태로 형성되도록 하여 용접작업의 편의 성을 극대화시키고, 용접비드(400)가 원활하고 안정적이면서 우수한 품위를 갖고 형성되도록 유도함이 바람직하다.

여기에서, 상기 다이어프레임(300)이 상기 상부기둥(110)에 고정될 때에는 상기 하부기둥(120)에 끼워지는 방향과 반대방향으로 끼워진 후 고정되게 되는 바, 예컨대 테이퍼면(302)이 상향되도록 고정되는 것이 그것이다.

이 상태에서, 상기 하부기둥(120)의 상단에 고정된 다이어프레임(300)의 상단면, 즉 다이어프레임(300)이 상단 테두리에는 피메일소켓(320)의 하단 테두리가 용접고정된다.

상기 피메일소켓(320)은 그 내주면에 나사산이 형성된 형태이다.

물론, 상기 상부기둥(110)에는 외주면에 나사산이 형성된 메일소켓(310)이 동일방식으로 고정된다.

이때, 상기 메일소켓(310)은 상기 피메일소켓(320)에 삽입된 상태로 나사체결될 수 있도록 서로 대응되는 나사산이 형성된다.

그리고, 상기 메일소켓(310)의 일부에는 그 외주면을 따라 일정폭의 소켓링(330)이 일체로 고정된다.

상기 소켓링(330)은 추후 철골보(200)를 연결하기 위한 베이스링으로 사용하기 위함이다.

이와 같은 소켓 접속구조는 도 4에 도시된 바와 같은 접속장치를 이용하여 간편용이하게 접속될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접속장치는 나사 혹은 볼트에 의해 체결력을 조절할 수 있는 클램프(500)와, 상기 클램프(500)와 일체로 형성된 고정대(510)와, 상기 고정대(510)에 아이들(Idle)하게 회전될 수 있도록 설치된 도르레(520)로 이루어지고, 상부기둥(110) 및 하부기둥(120) 각각에 고정된다.

이때, 상기 상부기둥(110)에 용접되는 메일소켓(310)의 일부에는 돌기(312)가 돌출형성된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 앞서 설명하였던 바와 같이, 상부기둥(110) 및 하부기둥(120)에 메일소켓(310)과 피메일소켓(320)이 각각 용접 고정된다.

그런 다음, 각 기둥(110,120)에 클램프(500)를 통해 고정대(510)와 도르레(520)를 설치한다.

물론, 상기 고정대(510)와 도르레(520)는 클램프(500)를 통해 메일소켓(310) 혹은 피메일소켓(320)의 외주면에 클램핑될 수도 있다.

상부기둥(110)의 메일소켓(310)을 하부기둥(120)의 피메일소켓(320)에 올려 위치시킨다.

이어, 와이어(W)의 일단을 돌기(312)에 고정시킨 후 상부기둥(110) 혹은 메일소켓(310)에 다수회 권취시킨 다음 도르레(520)를 경유하여 잡아당기게 되면 와이어(W)가 당겨지면서 동시에 돌기(312)를 당기게 되고, 이에 따라 상부기둥(110)이 회전하게 된다.

따라서, 상부기둥(110)의 하단에 용접고정된 메일소켓(310)이 피메일소켓(320) 내부로 회전하여 들어가면서 나사체결된다.

이렇게 함으로써, 상부기둥(110)과 하부기둥(120)을 간편 용이하게 접속시킬 있게 되며, 이후 메일소켓(310)의 외주면에 마련된 소켓링(330)을 통해 철골보(200)를 간단하게 연결할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 절단 분할된 상,하부기둥을 간단용이하게 연결할 수 있고, 또 다이어프레임의 설치작업도 용이하고, 구조가 간단하며, 용접품위도 향상되는 장점을 제공한다.

Claims

원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 상부기둥과;

상기 원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 하부기둥과;

상기 상부기둥 및 하부기둥의 서로 마주보는 단부에 각각 용접고정되는 원형 다이어프레임과;

상기 상부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 외주면에는 나사산이 형성된 메일소켓과;

상기 하부기둥의 원형 다이어프레임 테두리에 용접고정되고, 내주면에는 상기 나사산에 대응되는 나사산이 형성된 피메일소켓과;

상기 메일소켓의 외주면에 고정된 철골보 접속용 소켓링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조.
청구항 1에 있어서;

상기 원형 다이어프레임의 내주면에는 상단을 향해 직경이 커지는 형태로 테이퍼면이 형성된 것을 특징으로 하는 원형강관 기둥과 철골보의 접합구조.
원형강관 기둥이 절단 분할되어 형성된 상부기둥 및 하부기둥과; 이들 기둥의 서로 마주보는 단부에 각각 용접고정되는 원형 다이어프레임과; 이 원형 다이어프레임의 상,하단에 각각 용접고정되고, 내주면 또는 외주면에는 나사산이 형성된 메일소켓 및 피메일소켓과; 상기 메일소켓의 외주면에 고정된 철골보 접속용 소켓링을 포함하는 원형강관 기둥과 철골보를 접속하기 위한 접합장치를 구성할 때,

상기 상부기둥 및 하부기둥에 각각 클램핑되는 클램프와;

상기 각 클램프와 일체로 구비된 고정대와;

상기 각 고정대상에 자회전 가능하게 설치되는 도르레와;

상기 메일소켓의 외주면에 돌출형성된 돌기와;

상기 돌기에 고정되고 상기 상부기둥에 다수회 권취된 다음 상기 도르레를 경유하여 하방향으로 배치된 와이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원형강관 기둥과 철골보의 접합장치.