KR101630992B1 - 충전강관기둥 구조체 - Google Patents

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KR101630992B1
KR101630992B1 KR1020140189032A KR20140189032A KR101630992B1 KR 101630992 B1 KR101630992 B1 KR 101630992B1 KR 1020140189032 A KR1020140189032 A KR 1020140189032A KR 20140189032 A KR20140189032 A KR 20140189032A KR 101630992 B1 KR101630992 B1 KR 101630992B1
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정경수
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주식회사 포스코
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions

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Abstract

본 발명은 내부강관; 상기 내부강관과 일정간격 이격되어 상기 내부강관을 둘러싸는 외부강관; 및, 상기 내부강관과 상기 외부강관의 사이의 제1 충전공간과, 상기 내부강관의 내부의 제2 충전공간에 타설되는 충전부재;를 포함하고, 상기 내부강관은, 상기 제1 충전공간과 상기 제2 충전공간 중 적어도 어느 일측에 타설되는 충전부재가 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥이 높이방향으로 복수 개가 연결되어 형성되고, 연결되는 상기 내부강관의 단부에는 상기 내부강관의 내부공간과 외부공간에 걸쳐서 단부플레이트가 형성되며, 연결되는 상기 내부강관을 둘러싸는 형태로 구비되어, 상기 내부강관의 연결부분을 보강토록 제공되는 보강연결강관;을 더 포함하는 충전강관기둥 구조체를 제공한다.

Description

충전강관기둥 구조체{CONCRETE FILLED STEEL TUBE COLUMN STRUCTURE}
본 발명은 충전강관기둥 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전강관기둥을 한번에 타설하여 시공성을 향상시킬 수 있는 충전강관기둥 구조체에 관한 것이다.
콘크리트 충전강관(CFT : Concrete Filled Steel Tube)은 기존의 철골조의 강관 내부에 콘크리트를 충전한 것으로서, 뛰어난 내진성능과 강성이 확보되고 또한 내화피복의 감소 및 내화성능이 우수한 이점때문에 기존의 S조(철골조), RC조 및 SRC조에 이은 제4의 구조로서 최근 각광을 받고 있으며, 일본을 비롯하여 중국 그리고 한국에서도 이 방법에 의한 건물 구조가 채택되고 있다.
콘크리트의 충전성이 중요하므로 고유동 콘크리트(High Flowable Concrete)가 사용되고 있으며 기둥 내에 콘크리트가 공극 없이 충전될 필요가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 충전강관기둥의 외부강관 내부에는 외부강관 보다 폭이 더 작은 내부강관이 형성될 수 있다.
그리고, 충전강관기둥에 콘크리트를 타설하기 위해서는 내부강관의 내부에 1회 타설이 필요하고, 내부강관과 외부강관의 사이의 공간에 추가적으로 1회의 타설이 필요하다.
즉, 충전강관기둥 내부강관의 내부와, 내부강관과 외부강관의 사이에 별도의 타설이 필요하여 충전강관기둥의 시공성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 내부강관과 외부강관 사이의 폭이 좁을 경우에는 내부강관과 외부강관의 사이의 공간에 콘크리트를 타설하기 위해서는 정밀한 콘크리트의 타설이 필요하여 시공기간이 지연되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명은 일 측면으로서, 내부강관의 내부와, 내부강관과 외부공간의 사이를 한번에 타설하여 시공할 수 있는 충전강관기둥을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 충전강관기둥을 연결할 경우 내부강관의 연결이 용이한 충전강관기둥 구조체를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내부강관; 상기 내부강관과 일정간격 이격되어 상기 내부강관을 둘러싸는 외부강관; 및, 상기 내부강관과 상기 외부강관의 사이의 제1 충전공간과, 상기 내부강관의 내부의 제2 충전공간에 타설되는 충전부재;를 포함하고, 상기 내부강관은, 상기 제1 충전공간과 상기 제2 충전공간 중 적어도 어느 일측에 타설되는 충전부재가 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥이 높이방향으로 복수 개가 연결되어 형성되고, 연결되는 상기 내부강관의 단부에는 상기 내부강관의 내부공간과 외부공간에 걸쳐서 단부플레이트가 형성되며, 연결되는 상기 내부강관을 둘러싸는 형태로 구비되어, 상기 내부강관의 연결부분을 보강토록 제공되는 보강연결강관;을 더 포함하는 충전강관기둥 구조체를 제공한다.
바람직하게, 연통구간은, 상기 내부강관의 높이방향 및, 둘레방향으로 이격 형성되는 복수 개의 연통홀로 구비될 수 있다.
바람직하게, 내부강관은, 동일한 높이에 형성되고, 상기 내부강관의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되는 적어도 한 쌍 이상의 연통홀을 구비될 수 있다.
바람직하게, 내부강관은, 복수 개의 연통홀이 둘레방향으로 이격되어 형성되는 연통라인이, 상기 내부강관의 높이방향으로 적어도 2 이상 이격되어 설치되고, 높이방향으로 이격 설치되는 인접한 연통라인의 상기 연통홀은 상호 지그재그로 배치될 수 있다.
바람직하게, 내부강관은, 상기 연통홀에서의 내력저하를 방지토록, 상기 연통홀에 접합 설치되는 보강강관 또는, 보강강판 중 적어도 어느 하나 또는 그 조합으로 구비되는 홀보강부재;를 더 포함할 수 있다.
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바람직하게, 내부강관은 상기 단부플레이트의 둘레방향으로 이격하여 형성되는 볼트홀에 볼트부재가 체결되어 연결될 수 있다.
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이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 충전공간과 상기 제2 충전공간 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 포함함으로써, 내부강관의 내부와, 내부강관과 외부공간의 사이를 한번에 타설하여 충전강관기둥의 시공성이 향상되고, 시공기간이 단축될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 충전강관기둥을 연결하여 충전강관기둥 구조체를 형성할 경우, 연결되는 상기 내부강관의 단부에 형성되는 단부플레이트의 구성에 의해 외부강관과의 간섭없이 내부강관을 용이하게 연결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 충전강관기둥에 충전부재를 2회의 타설과정을 거쳐 설치하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전강관기둥의 충전부재가 타설되기 전의 도면이다.
도 3은 도 2의 충전강관기둥에 충전부재가 타설되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4 및, 도 5는 본 발명의 충전강관기둥의 구성요소인 내부강관에 홀보강부재가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전강관기둥 구조체를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충전강관기둥 구조체를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 충전강관기둥 구조체를 도시한 단면도이다.
도 9는 Case 1~ 5에 따른 충전강관기둥의 연결부분에서 측정된 모멘트값(Moment값: 단위: kNm)과 회전량(Rotation, 단위: radian, %)의 값을 비교 분석하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 외부강관 내부에 외부강관보다 폭이 더 작은 내부강관이 연속된 관으로 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내부강관(2)에 별도의 연통구간이 형성되지 않을 경우에는, 충전강관기둥(1)에 콘크리트를 타설하기 위해서는 내부강관(2)의 내부에 1차 타설 충전부재(4)에 의해 1회 타설이 필요하고, 내부강관(2)과 외부강관(3)의 사이의 공간에 2차 타설 충전부재(4)에 의해 추가적으로 1회의 타설이 필요하다.
즉, 충전강관기둥(1)의 내부강관(2)의 내부와, 내부강관(2)과 외부강관(3)의 사이에 별도로 충전부재의 타설이 필요하여 충전강관기둥(11)의 시공성이 저하되는 문제점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충전강관기둥(100)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전강관기둥(100)은 내부강관(200), 외부강관(300) 및, 충전부재(400)를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 충전강관기둥(100)은 내부강관(200)과, 상기 내부강관(200)과 일정간격 이격되어 상기 내부강관(200)을 둘러싸는 외부강관(300) 및, 상기 내부강관(200)과 상기 외부강관(300)의 사이의 제1 충전공간(S1)과, 상기 내부강관(200)의 내부의 제2 충전공간(S2)에 타설되는 충전부재(400)를 포함할 수 있다.
이때, 내부강관(200)은 상기 제1 충전공간(S1)과 상기 제2 충전공간(S2) 중 적어도 어느 일측에 타설된 충전부재(400)가 상기 제1 충전공간(S1)과 상기 제2 충전공간(S2) 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 구비할 수 있다.
내부강관(200)과 외부강관(300)의 사이에 형성되는 공간인 제2 충전공간(S2)은 원활한 충전부재(400)의 타설을 위해 외부강관(300)과 내부강관(200)의 사이에 적어도 50mm 이상의 이격거리가필요할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외부강관(300)은 내부에 콘크리트가 충전되는 강관으로, 외부강관(300)의 내부에는 내부강관(200)이 설치될 수 있다.
내부강관(200)은 내부에 콘크리트가 충전되는 강관으로, 외부강관(300)의 내부에 설치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외부강관(300)과 내부강관(200)은 일 예로 원형의 단면을 가지는 강관부재로 구성되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 사각형을 포함하는 다각형의 단면을 가지는 강관부재로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 충전강관기둥(100)은 외부강관(300)의 내부에 내부강관(200)이 설치될 수 있고, 외부강관(300)과 내부강관(200)의 사이의 공간인 제1 충전공간(S1)과, 내부강관(200)의 내부의 공간인 제2 충전공간(S2)이 형성될 수 있다.
도 3은 내부강관(200)에 내부의 공간인 제2 충전공간(S2)에 타설되는 충전부재(400)가 연통홀(210)을 통해 순차적으로 내부강관(200)과 외부강관(300) 사이의 공간인 제1 충전공간(S1)에 채워지는 과정을 도시한 도면이다
이와 같이, 본 발명의 충전강관기둥(100)은 내부강관(200)에 제1 충전공간(S1)과 상기 제2 충전공간(S2) 중 적어도 어느 일측에 타설된 충전부재(400)가 상기 제1 충전공간(S1)과 상기 제2 충전공간(S2) 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 형성할 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연통구간은 내부강관(200)의 높이방향 및, 둘레방향으로 이격 형성되는 복수 개의 연통홀(210)로 구비될 수 있다.
이때, 연통홀(210)은 75mm 이상의 크기로 구비되는 것이 보다 바람직할 수 있다. 이는 제1 충전공간(S1)과 제2 충전공간(S2)에 타설되는 콘크리트 등의 충전부재(400)의 유동성을 충분히 확보하면서 콘크리트를 구성하는 자갈, 모레, 모르타르 등의 재료분리가 발생되지 않도록 하기 위함이다.
이와 같이 내부강관(200)에 복수 개의 연통홀(210)이 형성되는 연통구간을 형성함으로써, 내부강관(200)의 내부와, 내부강관(200)과 외부공간의 사이를 한번에 타설하여 충전강관기둥(100)의 시공성을 향상시키고, 시공기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 충전강관기둥(100)은, 연통구간을 구성하는 연통홀(210)에 의해 내부강관(200)과 외부강관(300)의 결합력이 향상될 수 있어 축하중에 대한 저항능력이 향상되고 충전강관기둥(100)의 강도가 향상될 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연통구간은 내부강관(200)의 높이방향 및, 둘레방향으로 이격 형성되는 복수 개의 연통홀(210)로 구비될 수 있다.
이때, 연통홀(210)은 내부강관(200)의 동일한 높이에 복수 개가 형성될 수 있고, 상기 내부강관(200)의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되는 적어도 한 쌍 이상이 설치될 수 있다.
이와 같이, 연통홀(210)이 쌍을 이루면서 대칭되게 배치하는 이유는, 연통홀(210)이 대칭되게 배치되지 않는 경우에는 타설되는 콘크리트 등의 충전부재(400)의 타설압력에 의해 내부강관(200)이 이동됨으로써, 시공오차가 발생할 수 있기 때문이다.
도 4의 (a)에는 내부강관(200)의 동일한 높이에 내부강관(200)의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되는 한 쌍의 연통홀(210)이 형성된 실시예이다.
도 4의 (b)는 내부강관(200)의 동일한 높이에 내부강관(200)의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되는 2 쌍의 연통홀(210)이 형성된 실시예이다.
따라서, 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 연통홀(210)을 내부강관(200)의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 쌍으로 배치함으로써, 콘크리트의 타설압력이 내부강관(200)에 균일하게 작용하여, 콘크리트의 타설압력에 의해 내부강관(200)이 이동되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 도 4의 (a)에 도시된 실시예의 경우는, 연통홀(210)의 개수를 최소화하여, 연통홀(210)의 형성에 따른 내부강관(200)의 내력저하를 방지하면서도, 대칭되게 배치된 연통홀(210)에 의해 콘크리트의 타설압력이 내부강관(200)에 균일하게 작용하여, 콘크리트의 타설압력에 의해 내부강관(200)이 이동되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 내부강관(200)은 복수 개의 연통홀(210)이 둘레방향으로 이격되어 형성되는 연통라인은, 상기 내부강관(200)의 높이방향으로 적어도 2 이상의 연통라인이 이격되어 설치될 수 있다.
이때, 높이방향으로 이격 설치되는 인접한 연통라인의 상기 연통홀(210)은 상호 지그재그로 배치될 수 있다.
그리고, 제1 충전공간(S1)과 제2 충전공간(S2)에 충전부재(400)를 밀실하게 충전하기 위해, 연통홀(210)은 높이방향으로 일정간격 이격하여 형성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 내부강관(200)은 연통홀(210)에 접합 설치되는 홀보강부재(230)를 구비할 수 있다.
홀보강부재(230)는 상기 연통홀(210)에서의 내력저하를 방지토록, 상기 연통홀(210)에 접합 설치되는 보강강관(231) 또는, 보강강판(233) 중 적어도 어느 하나 또는 그 조합으로 구비될 수 있다.
이는, 내부강관(200)에 연통홀(210)을 형성할 경우, 제1 충전공간(S1)과 제2 충전공간(S2)이 상호 연통되어 시공성이 향상되는 효과가 있으나, 내력부재인 내부강관(200)에 홀을 형성하는 경우 연통홀(210)의 형성부분에서 내력의 저하가 발생될 수 있어 하중성능이 저하될 우려가 있다.
따라서, 연통홀(210)에 보강강관(231) 또는 보강강판(233)을 용접 접합하여 연통홀(210)의 주변을 보강함으로써, 연통홀(210) 주변에서 발생할 수 있는 내력저하를 방지할 수 있다.
도 5의 (a)의 경우에는 연통홀(210)에 보강강관(231)을 용접 접합된 실시예이고, 도 5 의 (b)의 경우는 연통홀(210)에 보강강판(233)이 용접 접합된 실시예이다.
도 5의 (a)의 경우에는 연통홀(210)에 용접 접합된 보강강관(231)이 연결홀의 주변을 보강하는 역할과 더불어, 제1 충전공간(S1)으로 돌출된 보강강관(231)에 의해 제1 충전공간(S1)에 타설된 충전부재(400)와 내부강관(200)이 보다 강하게 강합성되어 하중성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5의 (b)의 경우에는 도 5의 (a)의 경우에 비해서 제1 충전공간(S1)으로 돌출되는 길이가 짧아, 제1 충전공간(S1)에 타설되는 충전부재(400)와의 강합성력을 적으나, 연통홀(210)에 밀찰된 보강강판(233)에 의해 연통홀(210)이 도 5의 (a)의 경우에 비해서 연통홀(210)의 주변을 보다 강하게 보강하여 내부강관(200)의 내력의 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
물론, 도시되지는 않았으나, 연통홀(210)에 보강강관(231)과, 보강강판(233)을 모두 활용하는 형태도 본 발명의 충전강관기둥(100)에 적용될 수 있음은 물론이다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충전강관기둥 구조체(10)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 충전강관기둥(100)이 높이방향으로 복수 개가 연결되어 형성되고, 연결되는 상기 내부강관(200)의 단부에는 단부플레이트(11)가 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 충전강관기둥(100)은 상측에 설치되는 제1 충전강관기둥(100)과, 하측에 설치되는 제2 충전강관기둥(100)으로 구비될 수 있다.
단부플레이트(11)는 내부강관(200)의 단부에 설치되고, 단부플레이트(11)는 내부강관(200)에 설치된 상태에서 단부플레이트(11)에 접하는 부재로 지압력을 전달하는 역할을 할 수 있다.
단부플레이트(11)는 상기 내부강관(200)의 내부공간과 외부공간에 걸쳐서 형성될 수 있다. 이와 같이, 단부플레이트(11)가 내부강관(200)의 내부공간과 외부공간에 걸쳐서 형성됨으로써, 단부플레이트(11)는 단부플레이트(11)와 접하는 부재로 하중을 안정적으로 전달 할 수 있다.
상측의 내부강관(200)에 설치된 단부플레이트(11)는 상측의 내부강관(200)과, 제2 충전공간(S2)에 충전되는 충전부재(400) 및, 제1 충전공간(S1)에 충전되는 충전부재(400)에서 전달되는 하중을 하측의 충전강관기둥(100)으로 전달할 수 있다.
구체적으로, 상측의 내부강관(200)에 설치된 단부플레이트(11)와 하측의 내부강관(200)에 설치된 단부플레이트(11)를 통해, 상측의 충전강관으로부터 전달된 하중은 하측의 내부강관(200), 제2 충전공간(S2)에 충전되는 충전부재(400) 및, 제1 충전공간(S1)에 충전되는 충전부재(400)에 전달될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연결되는 내부강관(200)의 단부플레이트(11)가 인접한 단부플레이트(11)에 대향되게 설치되는 경우, 단부플레이트(11)의 폭에 의해 시공오차가 흡수될 수 있다.
단부프레이트가 설치되지 않은 내부강관(200)의 연결의 경우에는 연결되는 2개의 내부강관(200)의 단면이 완벽하게 일치되도록 설치하여야 한다.
반면에, 도 6에 도시된 바와 같이, 일정한 폭을 가지는 단부플레이트(11)가 연결되는 2개의 내부강관(200)의 단부에 설치되는 경우에는 미세하게 시공오차가 발생하더러도 단부프레이트에 의해 시공오차가 흡수될 수 있고, 상측의 내부강관(200) 등에서 가해지는 하중이 하측의 내부강관(200)으로 용이하게 전달될 수 있는 효과가 있다.
즉, 내부강관(200)의 연결부분에 각각 단부플레이트(11)를 형성하여 연결할 경우, 연결과정에서 발생할 수 있는 시공오차를 단부플레이트(11)를 통해 흡수될 수 있어, 시공성이 향상될 수 있고, 내부강관(200)의 연결부에서의 하중의 흐름이 원활해 질 수 있는 효과가 있다.
단부플레이트(11)는 내부강관(200)의 단부에 설치되고, 내부강관(200)의 외부와 내부로 각각 돌출되는 링상의 플레이트부재로 구비될 수 있다.
단부플레이트(11)는 50mm ~ 100mm 정도의 폭을 가지고 설치되는 것이 부재 간의 지압력의 전달, 시공오차의 흡수 및, 충전부재(400)의 타설 등의 관점에서 바람직할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 내부강관(200)은 상기 단부플레이트(11)의 둘레방향으로 이격하여 형성되는 볼트홀에 볼트부재가 체결되어 연결될 수 있다.
이 경우는 2개 이상의 내부강관(200)이 볼트부재에 의해 체결된 상태에서 외부강관(300)의 내부로 인입되어 설치되어야 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연결되는 상기 내부강관(200)을 둘러싸는 형태로 구비되는 보강연결강관(13)을 더 포함할 수 있다.
보강연결강관(13)의 직경은 외부강관(300)의 직경보다는 작고, 내부강관(200)의 직경보다는 크게 형성된다.
보강연결강관(13)은 외부강관(300)과 내부강관(200)의 사이에 배치되고 내부강관(200)의 연결부분을 둘러싸는 형태로 구비되어, 내부강관(200)의 연결부분을 보강할 수 있다.
보강연결강관(13)은 상측의 내부강관(200)과 하측의 내부강관(200) 중 중 적어도 어느 일측에 별도의 지지철물(15)에 의해 내부강관(200)의 외주면에 고정될 수 있고, 보강연결강관(13)이 내부강관(200)에 고정된 상태에서 상측의 내부강관(200)을 통해 콘크리트 등의 충전부재(400)가 타설될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 연결되는 상기 내부강관(200)의 직경이 서로 상이하게 구성되고, 일측 내부강관(200)이 타측 내부강관(200)에 삽입되면서, 상기 내부강관(200)이 상기 충전강관기둥(100)의 연결부분에서 중첩적으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 연결되는 상기 충전강관기둥(100)은 상기 외부강관(300)의 직경은 동일하고, 상기 내부강관(200)이 상이하게 구성될 수 있다.
이때, 단부플레이트(11)가 직경이 작은 내부강관(200)의 단부에 형성되는 경우, 단부플레이트(11)는 직경이 큰 내부강관(200)의 내부공간으로 삽입되어야 한다.
상대적으로 작은 직경을 가지는 내부강관(200)의 단부가, 상대적으로 큰 직경을 가지는 내부강관(200)의 내부에 삽입될 수 있다.
큰 직경의 내부강관(200)와 작은 직경의 내부강관(200)은 별도의 지지철물(15)에 의해 외부강관(300)의 내주면에 고정될 수 있고, 큰 직경의 내부강관(200)와 작은 직경의 내부강관(200)이 외부강관(300)에 고정된 상태에서 상측의 내부강관(200)을 통해 콘크리트가 타설될 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, Case 1~ 5에 따른 충전강관기둥(100)의 연결부분에서 측정된 모멘트값(Moment값: 단위: kNm)과 회전량(Rotation, 단위: radian, %)의 값을 비교 분석하였다.
도 9는 Case 1~ 5에 따른 충전강관기둥(100)의 연결부분에서 측정된 모멘트값과 회전량의 값을 도시한 도면이다.
Case 1~ 5에 따른 2개의 충전강관기둥(100)을 접합한 상태에서 충전강관기둥(100)의 연결부분에 힘을 가하여 모멘트값과 회전량의 값의 산출하였다.
Case 1은 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실험값이다.
Case 2는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실험값이다.
Case 3은 도 8에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실험값이다.
Case 4의 경우는 본 발명의 실시예가 아닌 내부강관(200)이 없이 외부강관(300)만이 용접된 형태의 실험값이다.
Case 5의 경우는 본 발명의 실시예가 아닌 내부강관(200)과 외부강관(300)이 모두 용접 접합된 형태의 실험값이다.
도 9를 참조하면, Case 1의 경우, 단부플레이트(11)가 용접 등에 접합되는 형태가 아니라 인접한 단부플레이트(11)가 마주보게 배치되는 형태이기 때문에, Case 4에 비해 미세하게 큰 모멘트값을 가지나, Case 5에 비해서는 작은 모멘트값을 가짐을 알 수 있다.
Case 1 의 경우에는 모멘트값에서 이중강관 형태의 기존의 Case 5에 비해 유리한 것은 아니라, 앞서 설명한 바와 같이, 하중전달성능 및, 시공성이 향상되는 이점이 있다.
Case 2, Case 3의 경우에는 이중강관 형태로 구성된 기존의 4에 비해 모멘트값이 크게 형성됨을 알 수 있다.
따라서, Case 2, Case 3의 경우는 모멘트값에서 기존의 Case 4, Case 5에 비해 유리하여 축방향의 하중성능 및, 휨방향의 하중성능이 향상되고, 시공성이 향상되는 이점이 있다.
먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 충전강관기둥 2: 내부강관
3: 외부강관 4: 1차 타설 충전부재
5: 2차 타설 충전부재
10: 충전강관기둥 구조체 11: 단부플레이트
13: 보강연결강관 15: 지지철물
100: 충전강관기둥 200: 내부강관
210: 연통홀 230: 홀보강부재
231: 보강강관 233: 보강강판
300: 외부강관 400: 충전부재
S1: 제1 충전공간 S2: 제2 충전공간

Claims (10)

  1. 내부강관;
    상기 내부강관과 일정간격 이격되어 상기 내부강관을 둘러싸는 외부강관; 및,
    상기 내부강관과 상기 외부강관의 사이의 제1 충전공간과, 상기 내부강관의 내부의 제2 충전공간에 타설되는 충전부재;를 포함하고,
    상기 내부강관은,
    상기 제1 충전공간과 상기 제2 충전공간 중 적어도 어느 일측에 타설되는 충전부재가 상호 간에 유동 가능한 연통구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥이 높이방향으로 복수 개가 연결되어 형성되고,
    연결되는 상기 내부강관의 단부에는 상기 내부강관의 내부공간과 외부공간에 걸쳐서 단부플레이트가 형성되며,
    연결되는 상기 내부강관을 둘러싸는 형태로 구비되어, 상기 내부강관의 연결부분을 보강토록 제공되는 보강연결강관;을 더 포함하는 충전강관기둥 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연통구간은,
    상기 내부강관의 높이방향 및, 둘레방향으로 이격 형성되는 복수 개의 연통홀로 구비되는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부강관은,
    동일한 높이에 형성되고, 상기 내부강관의 축을 기준으로 대칭되는 위치에 배치되는 적어도 한 쌍 이상의 연통홀을 구비되는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥 구조체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 내부강관은,
    복수 개의 연통홀이 둘레방향으로 이격되어 형성되는 연통라인이, 상기 내부강관의 높이방향으로 적어도 2 이상 이격되어 설치되고,
    높이방향으로 이격 설치되는 인접한 연통라인의 상기 연통홀은 상호 지그재그로 배치되는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥 구조체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 내부강관은,
    상기 연통홀에서의 내력저하를 방지토록, 상기 연통홀에 접합 설치되는 보강강관 또는, 보강강판 중 적어도 어느 하나 또는 그 조합으로 구비되는 홀보강부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥 구조체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내부강관은 상기 단부플레이트의 둘레방향으로 이격하여 형성되는 볼트홀에 볼트부재가 체결되어 연결되는 것을 특징으로 하는 충전강관기둥 구조체.
  9. 삭제
  10. 삭제
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