KR101809687B1 - 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법 - Google Patents

철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법에 관한 것으로, 건축물의 층간 높이에 따라 수직으로 설치되는 수직철골 및 상기 수직철골의 외측에 일정 간격으로 배근되는 다수의 철근으로 이루어진 수직기둥; 상기 수직기둥의 상면에 일방향으로 설치되는 제1 철골보 및 상기 제1 철골보와 교차되는 방향으로 설치되는 제2 철골보가 구비된 철골보; 상기 제1 철골보와 상기 제2 철골보의 웨브 및 플랜지에 각각 면 접촉되어 고정되며, 상기 제1 철골보와 제2 철골보의 외측 사분면에 위치하는 상기 철근의 외측에 고정되는 다수의 접합부재;를 마련하여 철골보의 외측에 별도의 거푸집을 설치하지 않아도 되고, 접합부재에 의해 철골보의 외측 콘크리트 타설을 매우 간편하면서도 용이하게 할 수 있으며, 철골보의 크기에 맞게 제작된 접합부재를 사용함에 따라 접합부재를 용이하게 고정시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법{Joining Members of Steel Concrete Column and Steel Beam and Construction Method Thereof}
본 발명은 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철골콘크리트 기둥에 연결되는 철골보의 시공 시 철근이 철골을 관통시키지 않고서도 간편하게 철근콘크리트 기둥을 시공할 수 있도록 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물은 철근콘크리트구조, 단독의 철골구조 또는 철골철근콘크리트구조로 축조되고 있다.
그러나 최근에는 철근콘크리트구조와 철골구조 각각의 장점을 살려 기둥은 철근콘크리트구조로 하고 보는 철골구조로 축조하는 복합구조에 대한 연구가 폭넓게 행해지고 있다.
이러한 복합구조는 종래의 철근콘크리트구조나 철골구조만으로는 얻기 어려운 여러 가지 성능을 얻을 수 있는 장점이 있다.
철근콘크리트 기둥과 철골 보를 이용한 복합구조에서는 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부의 설계가 대단히 중요하다. 철근콘크리트와 철골은 재료적인 성질이나 강도 등이 전혀 다른 이질적인 재료이므로 이들 부재가 결합되어 응력이 전달되는 접합부의 설계는 구조물의 안전에 직결되는 중요한 부분이라 할 것이다.
철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부에 대해서는 종래에 많은 설계안들이 제시되어 사용되고 있다.
도1은 종래의 접합부의 사시도로써, 철근콘크리트 기둥(1)에 '+'자형으로 철골 보(3)를 설치하고, 철근콘크리트 기둥의 네 모서리에 기둥 주철근을 배근하고, 철골 보의 웨브에 기둥의 띠철근(11)을 관통시키기 위한 구멍을 뚫고, 그 구멍을 통해 기둥의 띠철근을 배근하게 된다.
이러한 방식은 보의 웨브에 구멍을 뚫는 작업과 띠철근을 그 구멍을 통해 끼워 넣어 설치하는 작업이 대단히 어렵고 번거로운 문제가 있다.
도2는 종래의 접합부의 다른 예로써, 철근콘크리트 기둥(1)에 '+'자형으로 철골보(3)를 설치하고, 철근콘크리트 기둥의 네 모서리에 기둥 주철근을 배근하고, 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 웨브 좌우로 각각 하나씩의 구멍을 뚫은 다음 상기 구멍을 통해 U자형으로 가공한 철근(12)을 상부 플랜지에서 하부 플랜지를 관통하도록 끼워 넣는다.
그러나 역시 플랜지에 구멍을 뚫는 작업이 번거롭고 U자형의 철근(12)을 끼워 넣기가 용이하지 않은 문제가 있다.
한편 철골콘크리트 기둥은 철골 기둥과 철골보를 시공한 다음 철골보의 상면에 데크를 설치하며, 철골 기둥의 외측에 다수의 철근을 배근한 다음 거푸집을 시공하게 된다.
또한 건축물의 바닥면에서부터 철골보의 저면까지 거푸집을 시공하게 되는데, 철골보의 십(十)자형으로 교차되는 교차 부위에도 거푸집을 별도로 시공하여야 된다.
즉, 철골보와 철골보의 교차 부위에는 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 시공하게 되는데, 철골보와 철골보 사이에 시공되는 거푸집을 안정되게 고정시킬 수 없어 거푸집의 시공이 매우 어려울 뿐만 아니라 콘크리트 타설 후 거푸집을 분리해야 되는 불편한 작업 공정이 이루어지게 된다.
특히 철골보의 높이 및 넓이가 다른 경우 거푸집의 시공이 어려울 뿐만 아니라 거푸집의 시공과 분리 작업이 이루어지게 됨에 따라 공기를 단축시킬 수 없게 되고, 재활용이 불가능한 거푸집을 사용하게 되어 자재 비용 및 처리 비용이 발생하며, 건축 폐기물 처리에 따른 환경오염이 발생되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부는 철근콘크리트 기둥(1), 상기 철근콘크리트 기둥(1)을 관통하는 철골 보(3), 상기 철근콘크리트 기둥(1)의 외부면에서 수직으로 연장된 면상에서 상기 철골 보(3)의 웨브(5)와 상부 플랜지(4a) 및 하부 플랜지(4b) 사이에 설치되는 보강 플레이트(6), 상기 철근콘크리트 기둥(1)의 내부쪽으로 상기 철골 보(3)의 웨브(5)와 상기 보강 플레이트(6)가 교차하는 각 코너 부분에 설치되는 L자형의 다수 개의 걸이쇠(7) 및 철근의 중앙을 수평으로 직각으로 절곡한 다음 다시 각각의 단부를 아래쪽으로 직각으로 절곡한 것으로, 중앙부가 철근콘크리트 기둥의 코너쪽을 향하도록 양 단부가 각각 인접하는 두 개의 걸이쇠(7)에 끼워져 고정되는 다수 개의 전단철근(8)으로 이루어진다.
하기 특허문헌 2에는 '철근콘크리트 기둥 및 철골 보의 접합부'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 철근콘크리트 기둥 및 철골 보의 접합부는 철근 콘크리트 기둥, 상기 철근콘크리트 기둥을 +자형으로 관통하면서 중심축으로부터 시작하여 웨브 플레이트의 일부 또는 전부를 제거한 H형강의 철골 보, 상기 철근콘크리트 기둥의 외주면을 수직으로 연장한 면으로부터 피복두께만큼 안쪽으로 기둥의 단면 형상으로 상기 철근콘크리트 기둥의 주근 외부로 배근되는 횡보강근, 상기 철근콘크리트 기둥의 외주면을 수직으로 연장한 면과 상기 +자형의 철골 보가 만나는 4개의 면에서 상기 철골 보의 상하 플랜지 플레이트 및 웨브 플레이트에 수직으로 용접하여 접합되는 판상의 페이스 베어링 플레이트(Face Bearing Plate, FBP) 및 상기 철근콘크리트 기둥의 외주면과 일치하도록 타설되어 상기 구성요소 간의 공간을 충진하는 압축강도 400 kgf/㎠ 이상인 고강도 콘크리트를 포함한다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0374537호(2003년 3월 3일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-0585855호(2006년 6월 1일 공고)
그러나 종래기술 1에 따른 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부는 철골 보의 상부플랜지와 하부플랜지에 보강플레이트가 설치되는 철골 보와 철골 보 사이에 콘크리트 기둥을 시공하기 위한 거푸집을 별도로 설치해야 되는 불편이 있을 뿐만 아니라 주철근이 철골 보의 플랜지를 관통되도록 천공해야 되는 시공상의 불편 및 작업이 어려운 문제점이 있었다.
또한 종래기술 2에 따른 철근콘크리트 기둥 및 철골 보의 접합부는 철골 보의 플랜지 사이에 페이스 베어링 플레이트가 설치되나, 주철근의 외부를 감싸는 거푸집을 별도로 설치해야 되는 불편이 있을 뿐만 아니라 페이스 베어링 플레이트를 용접으로 고정시킨 다음 거푸집을 설치해야 되는 번거로운 작업 공정으로 이루어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 교차되는 철골보 사이에 거푸집을 설치하지 않고서도 콘크리트를 시공할 수 있도록 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 철근을 고정시키는 띠철근과 동일하게 철근을 고정시킴과 함께 거푸집의 역할을 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재는 건축물의 층간 높이에 따라 수직으로 설치되는 수직철골 및 상기 수직철골의 외측에 일정 간격으로 배근되는 다수의 철근으로 이루어진 수직기둥; 상기 수직기둥의 상면에 일방향으로 설치되는 제1 철골보 및 상기 제1 철골보와 교차되는 방향으로 설치되는 제2 철골보가 구비된 철골보; 상기 제1 철골보와 상기 제2 철골보의 웨브 및 플랜지에 각각 면 접촉되어 고정되며, 상기 제1 철골보와 제2 철골보의 외측 사분면에 위치하는 상기 철근의 외측에 고정되는 다수의 접합부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접합부재는 상기 제1 철골보의 웨브 및 플랜지에 접합되도록 형성되는 제1 접합부; 상기 제2 철골보의 웨브 및 플랜지에 접합되도록 형성되는 제2 접합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 접합부는 상기 제1 철골보의 상부플랜지에 접합되도록 플레이트의 상면에 형성되는 상부접합면; 상기 제1 철골보의 하부플랜지에 접합되도록 상기 플레이트의 하면에 형성되는 하부접합면; 상기 제1 철골보의 웨브에 접합되도록 상기 상부접합면과 하부접합면 사이에 형성되는 웨브접합면; 상기 상부접합면과 웨브접합면 및 상기 하부접합면과 웨브접합면에 각각 형성되는 커팅면;을 포함하고, 상기 커팅면은 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 접합부는 상기 제2 철골보의 상부플랜지에 접합되도록 플레이트의 상면에 형성되는 상부접합면; 상기 제2 철골보의 하부플랜지에 접합되도록 상기 플레이트의 하면에 형성되는 하부접합면; 상기 제2 철골보의 웨브에 접합되도록 상기 상부접합면과 하부접합면 사이에 형성되는 웨브접합면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 접합부는 상기 제2 철골보의 하부플랜지에 끼워지도록 형성되는 플랜지삽입홈부; 상기 상부접합면과 웨브접합면 사이에 형성되는 제1 커팅면 및 상기 웨브접합면과 플랜지삽입홈부에 사이에 형성되는 제2 커팅면;을 포함하며, 상기 제1 커팅면과 제2 커팅면은 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 시공방법은 건축물을 시공하도록 수직으로 시공되는 수직철골과 상기 수직철골의 외측에 시공되는 다수의 철근, 상기 수직철골의 상면에 서로 교차되는 방향으로 H-빔의 철골보 및 거푸집을 시공하는 단계; 상기 철골보의 플랜지 및 웨브의 크기에 따라 제작하고자 하는 접합부재의 도면을 작성하는 단계; 상기 작성된 도면에 따라 접합부재를 제작하는 단계; 상기 제작된 접합부재를 상기 철골보에 용접하는 단계; 상기 수직철골과 거푸집 및 접합부재에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법에 의하면, 철골보의 외측에 별도의 거푸집을 설치하지 않아도 되고, 접합부재에 의해 철골보의 외측 콘크리트 타설을 매우 간편하면서도 용이하게 할 수 있으며, 철골보의 크기에 맞게 제작된 접합부재를 사용함에 따라 접합부재를 용이하게 고정시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
본 발명에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법에 의하면, 철골보의 크기가 다른 경우 접합부재를 철골보의 플랜지에 끼워 접합하므로 철골보를 보다 견고하게 고정시킬 수 있고, 철골보와 수직기둥의 콘크리트가 일체로 타설되어 수직기둥의 강도를 보다 높일 수 있으며, 접합부재가 콘크리트 타설 후에도 잔존하게 되어 건축물의 천장 또는 바닥면의 마감작업을 보다 용이하게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래의 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부를 도시한 입체도,
도 2는 종래의 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 접합부를 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 일부 분해 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 일부 분해 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 분해 입체도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도,
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도,
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공된 상태를 도시한 입체도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공된 상태를 도시한 저면 입체도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공되는 공정을 도시한 공정도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 및 그 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 일부 분해 입체도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 일부 분해 입체도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재를 도시한 분해 입체도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재는 건축물의 층간 높이에 따라 수직으로 설치되는 수직철골(11) 및 상기 수직철골(11)의 외측에 일정 간격으로 배근되는 다수의 철근(12)으로 이루어진 수직기둥(10), 상기 수직기둥(10)의 상면에 일방향으로 설치되는 제1 철골보(21) 및 상기 제1 철골보(21)와 교차되는 방향으로 설치되는 제2 철골보(25)가 구비된 철골보(20), 상기 제1 철골보(21)와 상기 제2 철골보(25)의 웨브 및 플랜지에 각각 면 접촉되어 고정되며, 상기 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)의 외측 사분면에 위치하는 상기 철근(12)의 외측에 고정되는 다수의 접합부재(30)를 포함한다.
본 발명의 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재는 H-빔으로 이루어진 제1 철골보(21)와 H-빔으로 이루어진 제2 철골보(25)의 교차 부위를 별도의 거푸집을 설치하지 않고서 콘크리트를 타설하며, 수직철골(11)의 외측에 배근되는 철근(12)을 고정시키는 띠철근(Hoop) 역할과 기능을 동시에 수행하게 된다.
이에 따라 거푸집의 분리 작업이 불필요하여 공사기간을 단축시킬 수 있고, 시공되는 철골보(21, 25)의 크기에 따라 각각 다른 크기의 접합부재(30)를 제작하여 시공함으로써 작업현장에서의 접합부재(30)를 곧바로 시공할 수 있게 된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재는 건축물의 층을 형성하도록 소정의 높이로 시공되는 수직기둥(10)과 상기 수직기둥(10)의 상면에 서로 교차되는 방향으로 설치되는 철골보(20) 및 상기 철골보(20)의 교차 부위에 각각 설치되는 접합부재(30)로 이루어진다.
상기 수직기둥(10)은 철골철근콘크리트 기둥으로서, 수직기둥(10)의 중앙에 수직으로 설치되는 H-빔으로 이루어진 수직철골(11)과 상기 수직철골(11)의 외측에 다수로 배근되는 철근(12) 및 상기 철근(12)을 결속시키는 띠철근(13)으로 이루어진다.
상기 수직철골(11)은 건축물의 크기 및 층수 높이에 따라 적절한 H-빔을 사용하며, 건축물의 인장력을 높이도록 수직철골(11)의 외측에 다수의 철근(12)을 수직으로 배근하게 된다.
아울러 철근(12)은 견고하게 시공되도록 일정 높이 간격으로 띠철근(13)이 설치된다.
상기 수직기둥(10)의 상면에는 건축물의 바닥면을 지지하는 철골보(20)가 설치된다. 상기 철골보(20)는 일방향으로 설치되는 제1 철골보(21)와 상기 제1 철골보(21)에 대하여 교차되는 방향으로 설치되는 제2 철골보(25)로 이루어진다.
상기 제1 철골보(21)는 H-빔으로 이루어지며, 제2 철골보(25) 또한 H-빔으로 이루어진다. 상기 제1 철골보(21)는 웨브(22)의 상단에 상부플랜지(23)가 일체로 형성되며, 웨브(22)의 하단에 하부플랜지(24)가 일체로 형성된다.
또 제2 철골보(25)는 웨브(26)의 상단에 상부플랜지(27)가 일체로 형성되며, 웨브(22)의 하단에 하부플랜지(28)가 일체로 형성된다.
한편 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)는 크기가 다른 H-빔으로 이루어질 수 있으며, 동일한 크기의 H-빔으로 이루어질 수 있다.
즉, 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)는 건축물의 크기 및 높이에 따라 동일한 크기의 H-빔을 사용하거나 서로 다른 크기의 H-빔을 사용할 수 있다.
이들 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)는 십(十)자 형상으로 서로 교차되게 설치되며, 이들 철골보(20)의 교차 부위 외측에는 콘크리트가 타설되게 함은 물론 철근(12)이 함께 시공된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도이다.
상기 철골보(20)의 교차 부위에는 각각 콘크리트가 타설되게 함은 물론 철근(12)을 고정시키는 접합부재(30)가 설치된다.
상기 접합부재(30)는 상기 제1 철골보(21)의 웨브(22) 및 플랜지(23, 24)에 접합되도록 형성되는 제1 접합부(31)와 상기 제2 철골보(25)의 웨브(26) 및 플랜지(27, 28)에 접합되도록 형성되는 제2 접합부(41)로 이루어진다.
상기 제1 접합부(31)는 상기 제1 철골보(21)의 상부플랜지(23)에 접합되도록 플레이트의(32) 상면에 형성되는 상부접합면(33), 상기 제1 철골보(21)의 하부플랜지(24)에 접합되도록 상기 플레이트(32)의 하면에 형성되는 하부접합면(34), 상기 제1 철골보(21)의 웨브(22)에 접합되도록 상기 상부접합면(33)과 하부접합면(34) 사이에 형성되는 웨브접합면(35), 상기 상부접합면(33)과 웨브접합면(35) 및 상기 하부접합면(34)과 웨브접합면(35)에 각각 형성되는 커팅면(36)을 포함한다.
상기 커팅면(36)은 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성된다. 즉, 커팅면(36)은 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)의 크기에 따라 커팅면(36)의 길이를 각각 다르게 형성할 수 있다.
도 6에서와 같이, 본 발명의 접합부재(30)는 제1 철골보(21)에 접합되는 제1 접합부(31)와 제2 철골보(25)에 접합되는 제2 접합부(41)로 이루어지며, 이들 제1 접합부(31)와 제2 접합부(41)는 대략 'ㄱ'자 형상으로 일체로 형성된다.
상기 제1 접합부(31)에는 제1 철골보(21)의 상부플랜지(23)에 안착되게 결합되도록 플레이트(32)의 상면을 소정 높이로 커팅한 상부접합면(33)이 형성된다.
또 플레이트(32)의 하면에는 제1 철골보(21)의 하부플랜지(24)에 안착되게 결합되도록 소정 높이로 커팅한 하부접합면(34)이 형성된다.
아울러 상기 상부접합면(33)과 하부접합면(34) 사이에는 제1 철골보(21)의 웨브(22)에 접합되도록 웨브접합면(35)이 형성되며, 상기 상부접합면(33)과 웨브접합면(35) 사이에는 커팅면(36)이 형성되고, 상기 하부접합면(34)과 웨브접합면(35) 사이에는 커팅면(36)이 형성된다.
상기 커팅면(36)은 제1 철골보(21) 또는 제2 철골보(25)의 크기에 따라 각각 달리 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 제2 접합부(41)는 상기 제2 철골보(25)의 상부플랜지(27)에 접합되도록 플레이트(42)의 상면에 형성되는 상부접합면(43), 상기 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 접합되도록 상기 플레이트(42)의 하면에 형성되는 하부접합면(48), 상기 제2 철골보(25)의 웨브(26)에 접합되도록 상기 상부접합면(43)과 하부접합면(48) 사이에 형성되는 웨브접합면(44)을 포함한다.
상기 제2 접합부(41)는 상기 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 끼워지도록 형성되는 플랜지삽입홈부(46), 상기 상부접합면(43)과 웨브접합면(44) 사이에 형성되는 제1 커팅면(45) 및 상기 웨브접합면(44)과 플랜지삽입홈부(46)에 사이에 형성되는 제2 커팅면(47)을 포함한다.
상기 제1 커팅면(45)과 제2 커팅면(47)은 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성됨은 물론이다.
상기 제2 접합부(41)의 플레이트(42) 상면에는 제2 철골보(25)의 상부플랜지(27)에 접합되도록 상부접합면(43)이 형성되고, 플레이트(42)에는 제2 철골보(25)의 웨브(26)에 접합되도록 웨브접합면(44)이 형성된다.
또 웨브접합면(44)의 하단에는 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 끼워지도록 플랜지삽입홈부(46)가 형성되며, 상기 상부접합면(43)과 웨브접합면(44) 사이에는 제1 커팅면(45)이 형성되고, 웨브접합면(44)과 플랜지삽입홈부(46) 사이에는 제2 커팅면(47)이 형성된다.
이들 커팅면(45, 47)은 각각 동일한 크기로 형성되거나 서로 다른 크기로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도이다.
도 7은 본 발명에 따른 접합부재의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 접합부재(30)는 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)가 동일한 크기의 H-빔이 설치된 경우에 적용된다.
즉, 도 7에 도시된 접합부재(30)는 동일한 크기의 H-빔인 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)가 서로 교차되게 설치되는 경우, 이들 철골보(20)의 외측 사분면에 각각 설치된다.
이러한 접합부재(30)는 대략 'ㄱ'자 형상으로 제1 접합부(31)와 제2 접합부(41)가 일체로 이루어진다.
상기 제1 접합부(31)의 플레이트(32)에는 상면에 상부접합면(33)이 형성되고, 하면에 하부접합면(34)이 형성되며, 이들 상부접합면(33)과 하부접합면(34) 사이에 웨브접합면(35)이 형성된다.
아울러 웨브접합면(35)의 상단과 하단에는 각각 커팅면(36)이 형성된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 접합부재를 도시한 입체도이다.
도 8에서와 같이, 또 다른 실시 예에 따른 접합부재는 철골보(20)의 크기에 관계없이 철골보(20)의 외측 사분면에 각각 설치할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 접합부재(30)의 제1 접합부(31)에는 플레이트(32)의 상면에 상부접합면(33)이 형성되고, 플레이트(32)의 하면에는 하부접합면(34)이 형성되며, 상부접합면(33)과 하부접합면(34) 사이에 웨브접합면(35)이 형성되고, 웨브접합면(35)의 상단과 하단에 각각 커팅면(36)이 형성된다.
아울러 접합부재(30)의 제2 접합부(41)에는 플레이트(42)의 상면에 상부접합면(43)이 형성되고, 상부접합면(43)의 하부에 웨브접합면(44)이 형성되며, 상기 상부접합면(43)과 웨브접합면(44) 사이에 제1 커팅면(45)이 형성된다.
또 상기 웨브접합면(44)의 소정 위치에는 제1 철골보(21)보다 작은 크기의 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)가 끼워지는 플랜지삽입홈부(46)가 형성된다.
상기 웨브접합면(44)과 플랜지삽입홈부(46) 사이에는 제2 커팅면(47)이 형성되고, 플레이트(42)의 저면에는 제1 철골보(21)와 동일한 크기의 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 접합되는 하부접합면(48)이 일체로 형성된다.
이와 같이 상기 제2 접합부(41)에는 크기가 작은 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 끼워지는 플랜지삽입홈부(46) 및 제1 철골보(21)와 동일한 크기를 갖는 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 접합되는 하부접합면(48)이 형성되어 제2 철골보(25)의 크기에 관계없이 접합부재(30)를 사용할 수 있게 된다.
도 3 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 시공방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공된 상태를 도시한 입체도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공된 상태를 도시한 저면 입체도이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재가 시공되는 공정을 도시한 공정도이다.
도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 시공방법은 건축물을 시공하기 위하여 수직으로 수직철골(11)을 설치하며, 수직철골(11)의 외측에는 수직으로 다수의 철근(12)을 배근한다.
이와 함께 철근(12)은 수직으로 견고하게 설치된 상태를 유지하도록 띠철근(13)을 고정하게 된다(S10).
상기 수직철근(11)의 상면에는 서로 교차되게 철골보(20)를 시공하게 되며, 상기 철골보(20)는 일방향으로 제1 철골보(21)를 시공하며, 제1 철골보(21)의 양 측면에는 각각 제2 철골보(25)를 시공하게 된다.
이러한 철골보(20)의 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)는 건축물의 크기 또는 높이에 따라 동일한 H-빔을 사용하거나 서로 다른 크기의 H-빔을 사용하게 된다.
상기 철골보(20)가 시공된 상태에서 철골보(20)의 크기에 따른 도면을 작성한다(S20).
이와 같이 철골보(20)의 크기에 따라 접합부재(30)가 공장에서 제작됨에 따라 현장에서 접합부재(30)의 설치 시 오차가 없게 되고, 이로 인해 접합부재(30)의 시공성이 높아지게 되며, 작업현장에서의 접합부재(30)의 불일치 등으로 인한 작업시간을 대폭 줄일 수 있게 된다.
이러한 도면 작업은 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)에 크기에 따라 접합부재(30)의 도면을 작성한다. 즉, 도면 작업은 제1 철골보(21)가 제2 철골보(25)보다 큰 크기의 H-빔으로 이루어지고, 제2 철골보(25)가 제1 철골보(25)보다 작은 크기의 H-빔으로 이루어진 경우 도 6에 도시된 바와 같은 접합부재(30)의 도면을 작성한다.
상기 제1 접합부(31)에는 상부접합면(33), 하부접합면(34) 및 웨브접합면(35)을 형성하며, 제2 접합부(41)에는 상부접합면(43), 웨브접합면(44), 플랜지삽입홈부(46)를 형성한다.
또 도 7에서와 같이, 상기 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)가 동일한 크기의 H-빔인 경우, 상기 제1 접합부(31)에는 상부접합면(33), 하부접합면(34) 및 웨브접합면(35)을 각각 형성한다.
또한 상기 제2 접합부(41)에는 상부접합면(43), 웨브접합면(44) 및 하부접합면(48)을 형성한다.
한편 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 접합부재(30)의 제1 접합부(31)에는 상부접합면(33), 하부접합면(34) 및 웨브접합면(35)을 형성하고, 제2 접합부(41)에는 상부접합면(43), 웨브접합면(44), 플랜지삽입홈부(46) 및 하부접합면(48)을 형성한다.
도 8에 도시된 접합부재(30)는 제1 접합부(31)와 함께 제2 접합부(41)에 플랜지삽입홈부(46)와 하부접합면(48)을 함께 형성하여 제2 철골보(25)의 크기에 상관없이 사용할 수 있도록 한다.
이러한 접합부재(30)는 도면에 따라 제작한다(S30).
상기 제작된 접합부재(30)는 작업현장으로 이송되며, 이송된 접합부재(30)는 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)의 외측에 각각 시공한다(S40).
상기 접합부재(30)는 제1 철골보(21) 및 제2 철골보(25)의 웨브 및 플랜지에 각각 면접촉된 상태에서 용접에 의해 일체로 고정된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 접합부재(30)는 철근(12)의 외측에 위치되어 철근(12)을 결속하는 띠철근의 역할과 기능을 하게 된다.
상기 수직기둥(10)의 외면에 설치된 거푸집(미도시)의 상면에 접합부재(30)가 시공된 상태에서 콘크리트를 타설하게 되며, 거푸집에 콘크리트의 타설 후 접합부재(30)와 수직기둥(10) 사이에도 콘크리트를 타설하게 된다(S50).
이때 수직 배근되는 철근(12)은 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)를 관통하지 않고 설치됨에 따라 철골보(20)를 천공하는 작업이 불필요하게 된다.
상기 콘크리트의 타설이 완료된 후 거푸집은 분리되나, 철골보(20)에 설치된 접합부재(30)는 도 10에서와 같이 콘크리트의 타설 후 시공된 상태를 유지하게 된다.
즉, 접합부재(30)는 수직철골(11), 교차되는 철골보(20)의 외측 사분면에 잔존하게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 수직기둥 11: 수직철골
12: 철근 13: 띠철근
20: 철골보 21: 제1 철골보
22: 웨브 23: 상부플랜지
24: 하부플랜지 25: 제2 철골보
26: 웨브 27: 상부플랜지
28: 하부플랜지
30: 접합부재 31: 제1 접합부
32: 플레이트 33: 상부접합면
34: 하부접합면 35: 웨브접합면
36: 커팅면
41: 제2 접합부 42: 플레이트
43: 상부접합면 44: 웨브접합면
45: 제1 커팅면 46: 플랜지삽입홈부
47: 제2 커팅면 48: 하부접합면

Claims (6)

  1. 건축물의 층간 높이에 따라 수직으로 설치되는 수직철골(11)이 구비되고, 상기 수직철골(11)의 외측에 일정 간격으로 배근되는 다수의 철근(12)이 구비되며, 상기 철근(12)을 결속시키는 띠철근(13)으로 이루어진 수직기둥(10);
    상기 수직기둥(10)의 상면에 일방향으로 설치되는 제1 철골보(21) 및 상기 제1 철골보(21)와 교차되는 방향으로 설치되는 제2 철골보(25)가 구비된 철골보(20);
    상기 제1 철골보(21)와 상기 제2 철골보(25)의 웨브 및 플랜지에 각각 면 접촉되어 고정되며, 상기 제1 철골보(21)와 제2 철골보(25)의 외측 사분면에 위치하는 상기 철근(12)의 외측에 고정되는 다수의 접합부재(30)를 포함하되,
    상기 접합부재(30)는,
    상기 제1 철골보(21)의 상부플랜지(23)에 접합되도록 플레이트(32)의 상면을 소정 높이로 커팅한 상부접합면(33)이 구비되고, 상기 제1 철골보(21)의 하부플랜지(24)에 접합되도록 상기 플레이트(32)의 하면을 소정 높이로 커팅한 하부접합면(34)이 구비되며, 상기 제1 철골보(21)의 웨브(22)에 접합되도록 상부접합면(33)과 하부접합면(34) 사이에 웨브접합면(35)이 구비되고, 상기 상부접합면(33)과 웨브접합면(35) 및 상기 하부접합면(34)과 웨브접합면(35)에 각각 제1 철골보(21)의 크기에 따라 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성되는 커팅면(36)이 구비된 제1 접합부(31);
    상기 제2 철골보(25)의 상부플랜지(27)에 접합되도록 플레이트(42)의 상면을 소정 높이로 커팅한 상부접합면(43)이 구비되고, 상기 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 접합되도록 상기 플레이트(42)의 하면을 소정 높이로 커팅한 하부접합면(48)이 구비되며, 상기 제2 철골보(25)의 웨브(26)에 접합되도록 상기 상부접합면(43)과 하부접합면(48) 사이에 웨브접합면(44)이 구비되고, 상기 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)에 끼워지도록 플랜지삽입홈부(46)이 구비된 제2 접합부(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접합부재(30)의 제2 접합부(41)는
    상기 상부접합면(43)과 웨브접합면(44) 사이에 구비되는 제1 커팅면(45);
    상기 웨브접합면(44)과 플랜지삽입홈부(46)에 사이에 구비되는 제2 커팅면(47);을 포함하며,
    상기 제1 커팅면(45)과 제2 커팅면(47)은 동일한 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재.
  6. 건축물을 시공하도록 수직으로 수직철골(11)이 시공되고, 상기 수직철골(11)의 외측에 다수의 철근(12)이 시공되며, 상기 철근(12)이 수직으로 설치된 상태를 유지하도록 철근(12)을 결속시키는 띠철근(13)이 시공되고, 상기 수직철골(11)의 상면에 일방향으로 H-빔의 제1 철골보(21)를 시공하며, 제1 철골보(21)의 양 측면에는 각각 제2 철골보(25)를 서로 교차되는 방향으로 시공하고, 거푸집을 시공하는 단계;
    상기 제 1, 2철골보(21, 25)의 플랜지 및 웨브의 크기에 따라 제작하고자 하는 제1 접합부(31)와 제2 접합부(41)로 구성된 접합부재(30)의 도면을 작성하는 단계;
    상기 작성된 도면에 따라 접합부재(30)를 제작하는 단계;
    상기 제작된 접합부재(30)를 제 1, 2철골보(21, 25)의 웨브 및 플랜지에 각각 면접촉되도록 하되 제2 접합부(41)의 플랜지삽입홈부(46)에 크기가 작은 제2 철골보(25)의 하부플랜지(28)가 끼워진 상태에서 용접하는 단계;
    상기 수직철골(11)과 거푸집 및 접합부재(30)에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골콘크리트 기둥과 철골보의 접합부재 시공방법.
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