KR101687159B1

KR101687159B1 - 프리스트레스가 도입된 cft 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법 및 이에 의해 제작된 cft 사각강관 단위 기둥부재

Info

Publication number: KR101687159B1
Application number: KR1020160108236A
Authority: KR
Inventors: 이경표
Original assignee: 이경표; (주) 이레기술개발
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2016-12-28

Abstract

본 발명은 프리캐스트 방식으로 공장에서 제작하여 현장에서 조립만으로 건축물의 기둥 구조체를 구축할 수 있도록 하는 단위 기둥부재는, 상기 단위 기둥부재의 제작방법은 a) 바닥면과, 상기 바닥면의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면 및, 상기 측면의 단부에서 수평으로 절곡된 리브가 형성된 ㄷ자형 수직채널을 준비하는 단계; b) 상기 ㄷ자형 수직채널의 내측에 다수 개의 수평보강판을 설치하는 단계; c) 상기 ㄷ자형 수직채널을 가열한 후 내측에 콘크리트를 타설함으로써 상기 콘크리트의 자중에 의한 처짐이 ㄷ자형 수직채널의 양단부 또는 중앙부에 발생되어 캠버의 형상이 형성되도록 하는 단계; d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버가 유지되도록 ㄷ자형 수직채널을 냉각시키는 단계; e) 캠버가 형성된 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널이 중앙수직판을 사이에 두고 콘크리트 노출면이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시킨 후, 벌어진 부분에 하중을 가한 상태에서 용접함으로써 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널과 수평보강판을 일체화시키는 단계; f) 일체화된 ㄷ자형 수직채널과 중앙수직판의 상하단에 연결판을 부착시키는 단계; 가 순차로 이루어져 제작된다.

Description

프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법 및 이에 의해 제작된 CFT 사각강관 단위 기둥부재{MANUFACTURING METHOD OF PRESTRESSED CFT UNIT COLUMN AND THE UNIT COLUMN THEREBY}

본 발명은 프리캐스트 방식으로 공장에서 제작하여 현장에서 조립만으로 건축물의 기둥 구조체를 구축할 수 있도록 하는 단위 기둥부재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제작성 및 시공성을 향상시키면서 좌굴내력을 향상시킬 수 있도록 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재에 관한 것이다.

H형강으로 제작되는 기둥부재는 철골보와의 접합이 용이하나, 고가이면서 강축과 약축이 존재하는 문제점으로 인하여 최근에는 CFT(콘크리트 충전강관, Concrete Filled Steel Tube) 구조의 기둥이 각광을 받고 있다.

CFT기둥부재는 철골과 콘크리트의 장점을 결합한 합리적인 구조형식으로, 외피를 이루는 강관의 구속효과에 의한 내부 충전 콘크리트의 내력 상승효과와 콘크리트에 의한 강관의 좌굴보강효과로 부재의 내력을 증가시키면서 단면의 크기를 감소시킬 수 있으며, 특히 초고층 구조의 기둥에서 요구되는 고축력, 고연성의 우수성을 장점으로 하고 있다.

그런데 CFT기둥부재는 그 자체만으로는 매우 큰 축력을 지지할 수 있다는 구조적 장점이 있으나, 철골보 등의 보부재와 접합하는 경우에는 보부재에 의한 인장응력으로 인해 CFT기둥을 구성하는 얇은 외피(철판)가 찢어져 국부 파괴가 일어나거나 심한 경우 접합부가 조기에 파단되는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 보부재와의 접합시에는 CFT기둥의 외피를 이루는 강관의 국부손상을 방지하기 위하여 다이아프램(diaphram)이라는 보강수단을 사용하여 보부재에 의한 휨하중에 대응시키는 것이 일반적이다.

이러한 다이아프램은 크게 강관의 내부에 삽입하는 내측 다이아프램방식, 강관의 외면에 테두리 형상으로 설치하는 외측 다이아프램 방식 및, 강관을 관통시켜 내부에 설치하는 관통형 다이아프램 방식으로 설치된다.

도 1은 등록특허공보 등록번호 10-1036851호에 개시된 것으로서, 사각단면의 강관 내부에 다이아프램을 설치하여 CFT기둥을 구축한 예이다.

상기의 CFT기둥부재는, 강관기둥(10)에서 철골보(20)가 접합되는 부분을 절단하고(S1), 상기 강관기둥(10)의 절단면을 보강 플레이트(30)로 덮고 용접하여(S2), 보강 플레이트(30)를 결합시키는 방식으로 제작된다.

그런데 상기와 같이 보강 플레이트를 설치하기 위하여 강관기둥을 절단하게 되면 기둥의 수직도를 정확하기 유지하기 위한 노력이 별도로 제공되어야 하는 번거로움이 발생된다.

또 상기 보강 플레이트는 기둥에 설치되는 철골보의 상하플랜지가 접하는 위치에 정확하게 설치되어야 하나, 현장에서의 시공오차로 인하여 이를 정확하게 맞추는 것은 그리 용이하지 않으며, 이러한 시공오차를 보정하는 것 역시 많은 작업상의 번거로움을 야기 시킨다. 이와 더불어 수평방향으로 설치되는 보강 플레이트는 그 하부에 대한 콘크리트의 밀실한 충진을 방해한다.

KR

10-1036851

B1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트의 밀실한 충전성을 확보하여 CFT구조의 장점을 극대화시킴과 더불어, 양방향 프리스트레스를 도입시킴으로써 좌굴내력을 향상시키고, 현장에서의 철골보와의 접합 및 시공오차에 대한 보정을 용이하게 하여 시공성을 향상시킬 수 있는 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법 및 이에 의해 제작된 CFT 사각강관 단위 기둥부재를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, a) 바닥면과, 상기 바닥면의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면 및, 상기 측면의 단부에서 수평으로 절곡된 리브가 형성된 ㄷ자형 수직채널을 준비하는 단계; b) 상기 ㄷ자형 수직채널의 내측에 다수 개의 수평보강판을 설치하는 단계; c) 상기 ㄷ자형 수직채널을 가열한 후 내측에 콘크리트를 타설함으로써 상기 콘크리트의 자중에 의한 처짐이 ㄷ자형 수직채널의 양단부 또는 중앙부에 발생되어 캠버의 형상이 형성되도록 하는 단계; d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버가 유지되도록 ㄷ자형 수직채널을 냉각시키는 단계; e) 캠버가 형성된 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널이 중앙수직판을 사이에 두고 콘크리트 노출면이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시킨 후, 벌어진 부분에 하중을 가한 상태에서 용접함으로써 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널과 수평보강판을 일체화시키는 단계; f) 일체화된 ㄷ자형 수직채널과 중앙수직판의 상하단에 연결판을 부착시키는 단계; 가 순차로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법이 제공된다.

이때, 상기 c)단계는 ㄷ채널을 가열한 상태에서 그 내측에 콘크리트를 타설하되, 캠버의 형상을 유도하기 위하여 중앙부에 1점지지를 형성시킬 수도 있고 양 단부에 2점지지를 형성시킬 수도 있으며, 이러한 지지점을 ㄷ채널의 가열 전에 형성시킬 수도 있고 콘크리트가 타설된 후에 형성시킬 수도 있다.

본 발명은 ㄷ자형 수직채널의 내측에 충진되는 콘크리트의 타설상태를 육안으로 확인할 수 있어 콘크리트가 밀실하게 충진된 고품질 CFT구조의 단위 기둥부재를 구축할 수 있게 한다.

또한 본 발명은 일축방향에 대하여는 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널에 대하여 양방향으로 프리스트레스를 도입시킴으로써 좌굴내력을 향상시키고, 이에 수직한 타축방향에 대하여는 중앙수직판을 이용하여 좌굴내력을 향상시킴으로써, 단위 기둥부재의 단면 규격을 최소화시켜 경제적인 건축구조가 도모될 수 있게 한다.

또한 본 발명은 수평부재의 접합위치를 자유롭게 할 수 있는 바, 이는 현장에서의 시공오차에 의한 기둥과 수평부재의 접합부에 대한 보정을 용이하게 하여 시공성을 향상시킨다.

도 1은 종래기술에 의한 CFT 강관기둥과 철골보의 접합구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 제작방법에 의해 제작된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 상기 CFT 사각강관 단위 기둥부재에 철골보를 모멘트접합시킨 예의 사시도이다.
도 4는 상기 CFT 사각강관 단위 기둥부재를 제작하는 과정에 대하여 각 단계별로 도시한 개략 사시도이다.
도 5 내지 10은 ㄷ자형 수직채널에 대하여 캠버의 형상을 유도하기 위한 방법의 다양한 실시예를 도시한 개략 사시도이다.
도 11, 12는 본 발명의 CFT 사각강관 단위 기둥부재가 제작되는 과정 중에 프리스트레스가 도입되는 과정의 각 실시예를 도시한 개략 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 제작방법에 의해 제작된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 상기 CFT 사각강관 단위 기둥부재에 철골보를 모멘트접합시킨 예의 사시도이다.

본 발명에 의한 단위 기둥부재는, 콘크리트(300)가 충전되는 사각강관에 콘크리트(300)를 타설할 때 그 타설상황을 육안으로 확인할 수 있어 콘크리트(300)가 밀실하게 충전된 고품질의 CFT구조의 기둥을 가지게 할 뿐 아니라, 열처리 및 자중을 이용하여 양방향에 대한 프리스트레스가 도입되어 좌굴내력이 크게 증가되고, 철골보 등의 수평부재에 대한 설치가 용이하여 현장 시공성을 대폭 향상시킨다.

이러한 본 발명에 의한 단위 기둥부재는, 중앙수직판(400)을 사이에 두고 콘크리트(300)가 충진된 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)이 대칭으로 용접 부착되어 일체화된 구조를 가진다.

중앙수직판(400)은, 상기와 같이 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)을 일체화시키는 연결부재로써의 기능을 할 뿐 아니라, ㄷ자형 수직채널(100)의 개방면을 폐쇄시켜 ㄷ자형 수직채널(100) 내의 콘크리트(300)를 구속시키고, 더 나아가 일체화되지 못한 두 ㄷ자형 수직채널(100)의 콘크리트(300)면에 대한 보강기능을 한다.

다른 한편으로 상기 중앙수직판(400)은 철골보 등의 수평부재에 대한 모멘트 접합을 가능하게 하는 수직다아이프램의 기능을 할 뿐 아니라, 기둥의 수직도가 정밀하지 못하여 발생하는 시공오차에 대한 보정을 용이하게 한다. 즉 상기 수직다이아프램의 기능을 하는 중앙수직판(400)은 단위 기둥부재의 전 길이에 대하여 설치되기 때문에 철골보 접합위치의 조정을 용이하게 할 수 있다.

또한 상기 중앙수직판(400)은 폭방향으로 단위 기둥부재의 좌굴에 대한 내력을 향상시킨다.

도 4는 이러한 본 발명에 의한 단위 기둥부재를 제작하는 과정에 대하여 각 단계별로 도시한 것으로서, a) ㄷ자형 수직채널(100)의 준비단계; b) 수평보강판(200)의 설치단계; c) ㄷ자형 수직채널(100)의 가열, 콘크리트(300) 타설 및, 지지점(0) 형성단계; d) ㄷ자형 수직채널(100)의 냉각단계; e) ㄷ자형 수직채널(100)의 일체화 단계; f) 연결판(500)을 부착시키는 단계;가 순차로 이루어지는 것으로 구성된다. 이하에서 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

a) ㄷ자형 수직채널(100)의 준비단계{도 4의 (a)};

바닥면(110)과, 상기 바닥면(110)의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면(120) 및, 상기 측면(120)의 단부에서 수평으로 절곡된 리브(130)가 형성된 ㄷ자형 수직채널(100)을 준비한다.

상기 ㄷ자형 수직채널(100)은 소정의 두께를 가지는 강판을 절곡하여 구성되는 것으로서, 본 발명에 의한 단위 기둥부재는 이러한 ㄷ자형 수직채널(100)의 한 쌍이 중앙수직판(400)에 일체화는 것인 바, 적어도 2개의 ㄷ자형 수직채널(100)과 함께 중앙수직판(400)을 준비한다.

b) 수평보강판(200) 의 설치단계{도 4의 (b)};

ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 다수 개의 수평보강판(200)을 설치한다.

상기 수평보강판(200)은, ㄷ자형 수직채널(100)의 변형을 구속함과 더불어 수평으로 작용하는 하중을 단위 기둥부재의 전 단면으로 분산시킴으로써 전단내력을 향상시키고, 높은 비틀림 저항성을 가질 수 있게 한다.

이러한 수평보강판(200)은 ㄷ자형 수직채널(100)의 전 길이에 대하여 등간격으로 설치할 수도 있으나, 철골보 등의 수평부재가 접합되는 위치에 보다 조밀하게 설치함으로써 상기한 작용효과가 효율적으로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

c) ㄷ자형 수직채널(100)의 가열, 콘크리트(300) 타설 및, 지지점(0) 형성단계{도 4의 (c)};

본 단계는 단위 기둥부재에 프리스트레스를 도입시키기 위한 1차적인 단계로서, 열처리와 자중 및 지지점(0) 형성을 이용하여 콘크리트(300)가 충진된 ㄷ자형 수직채널(100)에 대하여 캠버(△)의 형상으로 변형을 유도하는 단계이다.

먼저 전기에너지를 이용한 고주파 열처리 등의 방법을 이용하여 ㄷ자형 수직채널(100)을 가열함으로써 상기 ㄷ자형 수직채널(100)의 소성변형이 용이하게 이루어질 수 있게 한다.

이와 같이 가열된 된 상태에서 ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하여 상기 콘크리트(300)의 자중에 의해 ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부 또는 중앙부에 처짐이 발생되도록 함으로써, 상기 ㄷ자형 수직채널(100)은 캠버(△)의 형상으로 변형된다.

도 5 내지 10은 본 단계를 위한 세부공정의 각 실시예를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 제1실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계, ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계, ⅳ) 콘크리트(300)가 타설된 ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계가 순차로 진행된다.

도 6에 도시된 제2실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 진행된다.

도 7에 도시된 제3실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 진행된다.

상기한 제1 내지 3실시예는 ㄷ자형 수직채널(100)의 개방면, 즉 콘크리트(300)의 노출면(D)이 볼록한 외면을 형성하게 된다. 이에 반하여 다음의 제4 내지 6실시예는 ㄷ자형 수직채널(100)의 바닥면(110)이 볼록한 외면을 형성하게 된다.

도 8에 도시된 제4실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계; ⅳ) 콘크리트(300)가 타설된 ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계;가 순차로 진행된다.

도 9에 도시된 제5실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 진행된다.

도 10에 도시된 제6실시예는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 진행된다.

d) ㄷ자형 수직채널(100)의 냉각단계{도 4의 (d)};

열에 의해 소성변형된 ㄷ자형 수직채널(100)은 하중이 작용하는 방향에 따라 원상회복되거나 요구되지 아니한 방향으로의 변형이 발생할 수 있는 바, 본 단계는 c) 단계에 의해 처짐이 발생됨으로써 중앙부가 볼록하게 또는 오목하게 형성된 캠버(△)가 작업과정 중에 다시 소성변형으로 복원되지 않고 그 형상을 유지하여, 향후 작용되는 하중에 대하여는 탄성변형을 가질 수 있도록 가열되었던 ㄷ자형 수직채널(100)을 냉각시킨다.

e) ㄷ자형 수직채널(100)의 일체화 단계{도 4의 (e)};

내부에 콘크리트(300)가 충진된 상태로 캠버(△)가 형성된 ㄷ자형 수직채널(100)이 완성되면, 이러한 ㄷ자형 수직채널(100)의 한 쌍을 중앙수직판(400)의 양측에 용접으로 일체화시킴으로써 상기의 각 ㄷ자형 수직채널(100)에 대하여 대칭하는 양 방향으로 프리스트레스가 도입되도록 한다.

즉 도 11, 12에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)이 각 콘트리트 노출면(D)이 서로 마주보도록 중앙수직판(400)을 사이에 두고 대칭으로 배치시키게 되면, ㄷ자형 수직채널(100)의 양단부 또는 중앙부가 벌어지게 되는 바, 상기와 같이 벌어진 부분에 하중(P)을 가하여 각 ㄷ자형 수직채널(100)과 중앙수직판(400)이 함께 일직선이 되도록 한 상태에서 이들 각 부재들 사이를 용접으로 일체화시킨 후, 가하고 있던 상기 하중(P)을 제거하게 되면 기둥부재의 양 방향에 대하여 프리스트레스가 도입된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 11에 도시된 일 실시예에서는 본 단계에서 중앙수직판(400)을 사이에 둔 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)을 각 중앙부가 중앙수직판(400)에 대칭이 되도록 배치하고, 이에 의해 벌어진 양 단부에 하중을 가하여 이들 각 부재들을 일체화시킴으로써 ㄷ자형 수직채널(100)에 프리스트레스가 도입되도록 한다.

이러한 도 11의 실시예는 c)단계에서의 ㄷ자형 수직채널(100)의 캠버(△)형성을 위한 각 실시예 중 제1 내지 3실시예가 이에 유효하게 적용된다.

또 도 12에 도시된 타 실시예에서는 본 단계에서 중앙수직판(400)을 사이에 둔 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)을 각 양단부가 중앙수직판(400)에 대칭이 되도록 배치하고, 이에 의해 벌어진 중앙부에 하중을 가하여 이들 각 부재들을 일체화시킴으로써 ㄷ자형 수직채널(100)에 프리스트레스가 도입되도록 한다.

이러한 도 12의 실시예는 c)단계에서의 ㄷ자형 수직채널(100)의 캠버(△)형성을 위한 각 실시예 중 제4 내지 6실시예가 이에 유효하게 적용된다.

이와 같이 본 발명에 의한 단위 기둥부재는 수직다이아프램의 기능을 하는 중앙수직판(400)을 중심으로 캠버(△)가 형성된 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)에 각각 서로 대칭하는 양 방향으로 탄성변형에 의한 프리스트레스가 도입됨으로써 중앙수직판(400)과 함께 단위 기둥부재 단면의 각 방향에 대한 좌굴내력을 대폭 향상시키는 바, 기둥의 단면규격을 종래의 기둥보다도 크게 줄일 수 있어 경제적인 건축구조를 구현하게 한다.

f) 연결판(500) 을 부착시키는 단계{도 4의 (f)};

중앙수직판(400)의 양측면에 대한 ㄷ자형 수직채널(100)의 부착 설치가 완료되면, 이들의 상하단에 또 다른 단위 기둥부재와의 이음을 위한 연결판(500)을 부착시킴으로써, 본 발명에 의한 단위 기둥부재의 제작을 완료한다.

상기 연결판(500)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트체결공(510)을 더 구비시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; ㄷ자형 수직채널 110; 바닥면
120; 측면 130; 리브
200; 수평보강판 300; 콘크리트
400; 중앙수직판 500; 연결판
510; 볼트체결공

Claims

건축물용 기둥부재를 제작함에 있어서,
a) 바닥면(110)과, 상기 바닥면(110)의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면(120) 및, 상기 측면(120)의 단부에서 수평으로 절곡된 리브(130)가 형성된 ㄷ자형 수직채널(100)을 준비하는 단계;
b) 상기 ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 다수 개의 수평보강판(200)을 설치하는 단계;
c) 상기 ㄷ자형 수직채널(100)을 가열한 후 내측에 콘크리트(300)를 타설함으로써 상기 콘크리트(300)의 자중에 의한 처짐이 ㄷ자형 수직채널(100)의 양단부 또는 중앙부에 발생되어 캠버(△)의 형상이 형성되도록 하는 단계;
d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버(△)가 유지되도록 ㄷ자형 수직채널(100)을 냉각시키는 단계;
e) 캠버(△)가 형성된 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)이 중앙수직판(400)을 사이에 두고 콘크리트(300) 노출면(D)이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시킨 후, 벌어진 부분에 하중(P)을 가한 상태에서 용접함으로써 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)과 수평보강판(200)을 일체화시키는 단계;
f) 일체화된 ㄷ자형 수직채널(100)과 중앙수직판(400)의 상하단에 연결판(500)을 부착시키는 단계; 가 순차로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 b)단계에서 설치되는 수평보강판(200)은 ㄷ자형 수직채널(100)의 전 길이에 대하여 설치되되, 수평부재가 접합되는 위치에서 조밀하게 설치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계; ⅳ) 콘크리트(300)가 타설된 ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 양단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 양단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부만을 상승시킨 1점지지를 형성시키는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 양단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계; ⅳ) 콘크리트(300)가 타설된 ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업베드(B) 위에 ㄷ자형 수직채널(100)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ자형 수직채널(100)의 양 단부를 상승시킨 2점지지를 형성시키는 단계; ⅲ) ㄷ자형 수직채널(100)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ자형 수직채널(100)의 내측에 콘크리트(300)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ자형 수직채널(100)의 중앙부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 e)단계에서 수평보강판(200)을 사이에 둔 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)은 각 중앙부가 수평보강판(200)에 접하도록 대칭으로 배치시킨 후, 양 단부에 하중을 가하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 e)단계에서 수평보강판(200)을 사이에 둔 한 쌍의 ㄷ자형 수직채널(100)은 각 양 단부가 수평보강판(200)에 접하도록 대칭으로 배치시킨 후, 중앙부에 하중을 가하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 CFT 사각강관 단위 기둥부재의 제작방법.
제1항 또는 제2항의 제작방법에 의해 제작된 CFT 사각강관 단위 기둥부재.