KR101878762B1 - 보춤을 줄일 수 있는 기둥과 보의 이중 결합 구조 - Google Patents

보춤을 줄일 수 있는 기둥과 보의 이중 결합 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조는 메인 보 및 기둥을 폭이 넓은 이중 합성 구조로 구성하여 일방향 보 사이의 거리를 줄일 수 있으므로 처짐량과 진동 등을 줄일 수 있고, 이에 따라 보춤과 층고 및 강재 사용량을 줄일 수 있으며 고하중 및 장스팬 시공시에 유리하고 보와 기둥의 비틀림과 좌굴을 방지할 수 있으며, 부모멘트 구간에서 상부철근이 기둥을 통과하여 연속되므로 시공 품질을 개선되고, 콘크리트 타설시 형틀 시공이 불필요하다는 장점을 갖는다.

Description

보춤을 줄일 수 있는 기둥과 보의 이중 결합 구조{Coupling structure of double type for girder and column capable of reducing girder height}
본 발명은 기둥과 보의 이중 결합 구조에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 메인 보 및 기둥을 폭이 넓은 이중 합성 구조로 구성하여 일방향 보 사이의 거리를 줄일 수 있으므로 처짐량과 진동 등을 줄일 수 있고, 이에 따라 보춤과 층고 및 강재 사용량을 줄일 수 있으며 고하중 및 장스팬 시공시에 유리하고 보와 기둥의 비틀림과 좌굴을 방지할 수 있으며, 부모멘트 구간에서 상부철근이 기둥을 통과하여 연속되므로 시공 품질을 개선되고, 콘크리트 타설시 형틀 시공이 불필요한, 기둥과 보의 이중 결합 구조에 대한 것이다.
일반적으로, 건축물에서 보는 기둥과 기둥을 연결하거나 기둥과 벽체 등을 연결하도록 설치된다. 보의 최대 처짐량은 보의 길이가 커질수록 급격하게 증가한다.
예를 들어, 도 1에 나타난 바와 같이, 보(1)가 기둥(3)을 연결하도록 설치된 경우, 보(1)의 최대 처짐량(d)은 기둥 사이의 거리(L)가 커질수록 증가한다. 한편, 도면에서 점선은 하중으로 인해서 보가 아래로 처진 상태를 보여준다.
최대 처짐량(d)을 줄이기 위해 E(Young's Modulus)가 큰 강재를 사용하면 공사비가 증가하게 되므로 경제적으로 바람직하지 못하고, I(단면 2차 모멘트)가 큰 강재를 사용하면 강재 사용량이 증가하고 층고가 증가하게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 처짐량과 진동을 줄임과 동시에 공사비와 층고도 줄일 수 있는 시공 구조가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 메인 보 및 기둥을 폭이 넓은 이중 합성 구조로 구성하여 메인 보 사이의 거리를 줄일 수 있으므로 처짐량과 진동 등을 줄일 수 있고, 이에 따라 보춤과 층고 및 강재 사용량을 줄일 수 있으며 고하중 및 장스팬 시공시에 유리하고 보의 기둥의 비틀림과 좌굴을 방지할 수 있으며, 콘크리트 타설시 형틀 시공이 불필요한, 기둥과 보의 이중 결합 구조를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부모멘트 구간에서 상부철근이 기둥을 통과하여 연속되므로 시공 품질이 개선되는, 기둥과 보의 이중 결합 구조를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조는 메인 보(100)와 기둥(200)(200a)의 결합으로 이루어진다.
구체적으로, 메인 보(100)는, 제1 철골보(110); 제1 철골보(110)와 평행하게 설치되되, 제1 철골보(110)로부터 측방향으로 소정 간격(S1) 이격되도록 설치된 제2 철골보(120); 제1,2 철골보(110)(120)의 길이방향을 따라 소정 간격(S2)마다 설치되고, 그 양쪽 단부가 제1,2 철골보(110)(120)에 결합된 제1 연결보(140); 및, 제1,2 철골보(110)(120) 사이의 공간에 제1,2 철골보(110)(120)의 전체 구간 또는 일부 구간에 채워진 콘크리트(150);를 포함한다.
그리고, 기둥(200)(200a)은, 제1 철골보(110)와 결합되는 제1 기둥(210); 제1 기둥(210)과 평행하게 설치되고 제2 철골보(120)와 결합되며, 제1 기둥(210)으로부터 측방향으로 소정 간격(S3) 이격되도록 설치된 제2 기둥(220); 제1,2 기둥(210)(220)과 제1,2 철골보(110)(120)가 결합되는 곳에서 제1,2 기둥(210)(220)을 연결하도록 설치된 제2 연결보(240); 및, 제1,2 기둥(210)(220)의 사이에 채워진 콘크리트(250);를 포함한다.
한편, 본 명세서에서 '기둥과 보의 이중 결합 구조'는 제1 철골보(110)와 제1 기둥(210)이 결합되고 제2 철골보(120)와 제2 기둥(220)이 결합되는 것을 의미한다.
상기 메인 보(100)와 기둥(200)은, 통상의 보 및 기둥과 비교하여, 그 폭이 넓기 때문에 작은 보(170) 또는 일방향 슬래브의 길이를 줄일 수 있고, 이에 따라 보의 처짐량과 진동 등을 줄일 수 있고 보춤과 층고도 줄일 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 철골보(110)의 단부가 제1 기둥(210)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합되고, 제2 철골보(120)의 단부가 제2 기둥(220)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 철골보(110) 또는 제1 철골보(110)와 결합된 연결 철골(230a)이 제1 기둥(210)을 통과하여 연속되도록 설치되되, 제1 철골보(110)의 측면 또는 연결 철골(230a)의 측면이 제1 기둥(210)의 바깥쪽 측면에 결합된다. 그리고, 제2 철골보(120) 또는 제2 철골보(120)와 결합된 연결 철골(230a)이 제2 기둥(220)을 통과하여 연속되도록 설치되되, 제2 철골보(120)의 측면 또는 연결 철골(230a)의 측면이 제2 기둥(220)의 바깥쪽 측면에 결합된다.
본 발명에서 메인 보(100)는 한쪽 방향으로만 설치되고, 다른 쪽 방향(메인 보의 길이방향과 수직되는 방향)으로는 일반 거더(도면에 미도시), 작은 보(170) 또는 일방향 슬래브(도면에 미도시)가 설치된다. 상기 일반 거더는 집중 하중을 받지 않는 거더로서, 기둥(210)(220)과 연결되는 부분에 설치된다. 그리고, 작은 보(170)는 기둥(210)(220)과 연결되는 부분 및/또는 제1,2 철골보(110)(120)의 측면에 접합된다.
제1 연결보(140)는 제1,2 철골보(110)(120) 사이에 설치되는데, 작은 보(170)가 접합된 부분 또는 메인 보(100)의 단부로부터 (⅛~⅓)×(메인 보의 길이)인 지점 또는 메인 보(100)의 중앙부에 설치될 수 있다. 작은 보(170)가 접합된 부분에 제1 연결보(140)가 설치되면 작은 보(170)로부터 전달된 하중이 효과적으로 전달될 수 있다.
아울러, 제1 연결보(140)는 부모멘트 구간에 콘크리트(150)가 충진, 형성될 수 있도록 그 위치가 정해질 수도 있다. 예를 들어, 메인 보(100)의 양쪽 단부가 강접합되는 경우, 메인 보(100)의 단부로부터 (⅛~⅓)×(메인 보의 길이)의 지점에 제1 연결보(140)가 위치할 수도 있는데, 이 경우 메인 보(100)의 단부로부터 제1 연결보(140)까지 콘크리트(150)가 형성됨으로써 부모멘트에 저항할 수 있다. 그리고, 상기 콘크리트(150) 타설 구간을 제외한 나머지 부분에는 제1,2 철골보(110)(120) 사이에 콘크리트(150)가 타설될 수도 있지만 콘크리트(150)가 타설되지 아니할 수도 있다.
또한, 본 발명에서 상부 철근(160)은 제1,2 기둥(210)(220) 사이를 통과하여 연속되므로 부모멘트 구간에서 작용하는 인장 응력에 효과적으로 저항할 수 있다. 그리고, 기둥(200)(200a)의 바깥쪽에도 철근이 연속적으로 설치될 수 있다(즉, 철근이 기둥(200)(200a)의 외측에서, 기둥(200)(200a)에 의해 단절되지 않고, 연속적으로 배근될 수도 있다.).
아울러, 제1,2 철골보(110)(120)와 제1,2 연결보(140)(240)는 콘크리트(150) 타설시 형틀 역할을 하고, 이에 따라 메인 보 제작시 제1,2 철골보(110)(120)의 하부 플랜지에만 데크플레이트 또는 철판 등을 설치하면 되므로 별도의 형틀 시공이 불필요하다.
기둥(200)(200a)과 메인 보(100)가 강접합된 경우, 메인 보(100)의 중앙부에는 콘크리트(150)가 채워지지 않고 메인 보(100)의 양쪽 단부에는 콘크리트(150)가 채워진다.
콘크리트(150)가 형성된 구간에서 콘크리트(150)의 하부에는 하부 철근(165)과 래티스 철근 중 적어도 어느 하나가 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 메인 보 및 기둥을 폭이 넓은 이중 합성 구조로 구성하여 메인 보 사이의 거리를 줄일 수 있으므로 처짐량과 진동 등을 줄일 수 있고, 이에 따라 보춤과 층고 및 강재 사용량을 줄일 수 있으며 고하중 및 장스팬 시공시에 유리하고 보와 기둥의 비틀림과 좌굴을 방지할 수 있으며, 콘크리트 타설시 형틀 시공이 불필요하다.
둘째, 부모멘트 구간에서 상부철근이 기둥을 통과하여 연속되므로 시공 품질이 개선된다.
도 1은 종래 기술에 따라 시공된 보의 처짐량을 보여주는 정면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 A-A' 단면도로서, 슬래브 콘크리트가 타설된 것을 보여주는 도면.
도 4는 도 2의 B-B' 단면도로서, 슬래브 콘크리트가 타설된 것을 보여주는 도면.
도 5는 도 2의 C 부분을 확대한 도면.
도 6은 도 2의 D 부분을 확대한 도면.
도 7은 도 2의 C 부분을 확대한 도면으로서, 기둥에 콘크리트가 타설된 것을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 따라 기둥과 메인 보 및 작은 보가 설치된 구조를 보여주는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조를 아래쪽에서 바라본 사시도.
도 10은 도 8의 E 부분을 확대한 도면.
도 11은 도 8의 F 부분을 확대한 도면.
도 12는 도 2의 기둥을 보여주는 사시도.
도 13은 도 12의 G 부분을 확대한 도면.
도 14는 도 12의 평면도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조에 사용되는 기둥을 보여주는 사시도.
도 16은 도 15의 H 부분을 확대한 도면.
도 17은 도 15의 평면도.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기둥과 보의 이중 결합 구조를 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A' 단면도이고 도 4는 도 2의 B-B' 단면도로서 도 3과 도 4는 각각 슬래브 콘크리트가 타설된 것을 보여준다.
도면에 나타난 바와 같이, 상기 이중 결합 구조는 메인 보(100)와 기둥(200)을 포함한다.
메인 보(100)는 제1,2 철골보(110)(120)와, 제1,2 철골보(110)(120) 사이에 설치된 제1 연결보(140)와, 제1,2 철골보(110)(120) 사이에 타설된 콘크리트(150) 및, 상,하부 철근(160)(165)을 포함한다.
제1 철골보(110)는 메인 보(100)의 길이방향을 따라 길게 연속되도록 설치된다. 그리고, 제2 철골보(120)는 제1 철골보(110)와 평행하게 설치되되, 제1 철골보(110)로부터 측방향으로 소정 간격(S1) 이격되도록 설치된다.
제1,2 철골보(110)(120)는 H형 강재, Z형 강재, ㄷ형 강재,
Figure 112016055890873-pat00001
형 강재, ㄱ형 강재, ㅁ형 강재, 박스형 강관, 콘크리트 타설 구멍이 형성된 박스형 강관, 철판 등으로 만들어질 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 '제1,2 철골보(110)(120)'라는 용어는 '철골로 만들어진 보'만을 의미하는 것이 아니라 상술한 강재 또는 강관 또는 철판 등으로 만들어진 보도 포함하는 의미로 해석되어야 한다.
제1,2 철골보(110)(120)는 제1,2 기둥(210)(220)에 직접 결합되거나 제1,2 기둥(210)(220)의 연결철골(230)에 결합될 수도 있다. 상기 결합은 용접 또는 볼트와 연결 철판(도면에 미도시) 등과 같은 통상적인 수단에 의해서 구현될 수 있다.
제1,2 철골보(110)(120) 중에서 콘크리트(150)가 타설되는 구간에는 내부쪽 웨브에 스터드 볼트(111)가 설치될 수 있다. 스터드 볼트(111)는 콘크리트(150)와 제1,2 철골보(110)(120)를 일체화 시킨다.
그리고, 제1,2 철골보(110)(120)의 윗면(즉, 상부 플랜지)에도 스터드 볼트(113)가 설치될 수 있는데, 스터드 볼트(113)는 슬래브 콘크리트(5)와 제1,2 철골보(110)(120)를 일체화시킨다.
제1 연결보(140)는 제1,2 철골보(110)(120)의 길이방향을 따라 소정 간격(도 8의 S2)마다 수평으로 설치되되, 그 양쪽 단부가 제1,2 철골보(110)(120)에 용접 또는 볼팅 등으로 결합된다. 구체적으로, 제1 연결보(140)로는 H형 강재, Z형 강재, ㄷ형 강재,
Figure 112016055890873-pat00002
형 강재, ㄱ형 강재, ㅁ형 강재, 박스형 강관, 콘크리트 타설구멍이 형성된 박스형 강관, 철판 등이 사용될 수 있는데, H형 강재가 사용될 경우 제1 연결보(140)의 웨브는 제1,2 철골보(110)(120)의 웨브에 결합될 수 있다. 그리고, 제1 연결보(140)와 제1,2 철골보(110)(120)는 그 높이가 동일한 것이 바람직하다. 제1 연결보(140)로서 H형 강재가 사용될 경우, 제1 연결보(140)의 상,하부 플랜지는 제1,2 철골보(110)(120)의 상,하부 플랜지에 결합될 수도 있고 결합되지 아니할 수도 있다.
제1 연결보(140)는 제1,2 철골보(110)(120)와 수직을 이루도록 설치되는데, 제1,2 철골보(110)(120)를 서로 연결하고 작은 보(170)를 통해서 전달되는 하중을 지지한다. 또한, 제1 연결보(140)는 콘크리트 타설시 형틀 역할도 한다.
제1 연결보(140)는 메인 보(100)의 양쪽 단부가 강접합되는 경우, 메인 보(100)의 단부로부터 (⅛~⅓)×(메인 보의 길이)의 지점에 설치될 수 있다. 상기 설치위치에 대한 대안으로서, 제1 연결보(140)는 메인 보(100)의 중앙부 또는 작은 보(170)가 접합된 부분에 설치될 수도 있다.
상기 콘크리트(150)는 제1,2 철골보(110)(120) 사이를 채우도록 타설된다. 콘크리트(150)는 메인 보(100)의 전체 구간에 타설될 수도 있지만 일부 구간에만 타설될 수도 있다. 상기 콘크리트(150)는 메인 보 제작시 공장에서 프리캐스트로 타설되거나 공사 현장에서 타설될 수 있다.
바람직하게, 상기 콘크리트(150)는 메인 보(100)에서 부모멘트가 작용하는 구간에 타설된다. 부모멘트 구간에 타설된 콘크리트는 제1,2 철골보(110)(120)와 협력하여 보 하부에 작용하는 압축력에 저항하므로 처짐량과 진동을 줄이고 보춤을 줄일 수 있도록 한다.
그리고, 제1 연결보(140)는 콘크리트(150)가 부모멘트 구간에 형성될 수 있도록 그 위치가 정해지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2 ~ 6에 나타난 바와 같이, 부모멘트가 발생하는 메인 보(100)의 양쪽 단부에 콘크리트(150)가 타설되고 정모멘트가 발생하는 중앙부에는 콘크리트(150)가 타설되지 않는데, 제1 연결보(140)가 콘크리트 형틀 역할도 할 수 있도록 부모멘트 구간의 끝 부분 또는 이와 근접한 곳에 제1 연결보(140)가 위치하는 것이 바람직하다.
아울러, 콘크리트(150) 타설시, 제1,2 연결보(140)(240)가 형틀 역할을 하므로, 제1,2 철골보(110)(120)의 하부 플랜지에 데크플레이트 또는 철판(도면에 미도시)만 설치하면 된다. 따라서, 본 발명에서는 콘크리트 타설을 위한 별도의 형틀 시공이 불필요하다.
메인 보(100)가 제1,2 철골보(110)(120)와 그 사이의 콘크리트(150)로 이루어지면 메인 보(100)의 폭이 증가되므로 메인 보(100) 사이에 설치되는 작은 보(170), 일반 거더(도면에 미도시), 일방향 슬래브(도면에 미도시)의 길이를 줄일 수 있고, 이에 따라 최대 처짐량과 진동을 줄일 수 있다. 또한, 이에 따라 보춤을 줄일 수 있으므로 층고를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 메인 보(100)에는 상부 철근(160)과 하부 철근(165)이 메인 보(100)의 길이방향으로 설치될 수 있다.
상부 철근(160)은 콘크리트(150)의 상측에 설치되는데, 기둥(200)을 통과하여 연속되도록 설치된다. 이와 같이, 상부 철근(160)이, 기둥(200)에 의해서 단절되지 않고, 기둥(200)을 통과하여 연속되므로 인장 하중 전달이 원활히 이루어질 수 있고 시공 품질이 개선될 수 있다. 그리고, 기둥(200)의 바깥쪽을 통과하여 연속되는 철근(도면에 미도시)을 설치할 수도 있다.
하부 철근(165)은 콘크리트(150)의 하부에 매립되도록 설치된다.
콘크리트(150)의 하부에는 래티스 철근(167)이 설치될 수도 있다. 래티스 철근(167)은 하부 철근(165)과 함께 설치되거나 하부 철근(165) 없이 단독으로 설치될 수 있다. 래티스 철근(167)은 메인 보(100)의 길이방향 및/또는 상기 길이방향에 수직이 되는 방향으로 설치될 수 있다.
도 8 ~ 11에 나타난 바와 같이, 이웃하는 메인 보(100)는 작은 보(170)에 의해서 서로 연결된다. 작은 보(170)는 메인 보(100)와 수직이 되도록 메인 보(100)에 소정 간격(S2)으로 설치된다. 작은 보(170)는 제1,2 연결보(140)(240)가 설치된 곳에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 작은 보(170)의 양쪽 끝단은 제1,2 철골보(110)(120)에 용접 또는 볼팅으로 연결될 수 있다.
한편, 통상적인 H형 강재 등이 작은 보(170)로서 사용될 수 있지만, 대한민국 특허등록 제1378070호에 개시된 보(일명, PX보)도 작은 보로서 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 작은 보를 대신하여 일방향 슬래브도 사용될 수 있다.
도 12는 본 실시예에서 사용되는 기둥을 보여준다. 기둥(200)은 제1,2 기둥(210)(220)과, 제1,2 기둥(210)(220)을 연결하도록 설치된 제2 연결보(240) 및, 제1,2 기둥(210)(220)의 사이에 채워진 콘크리트(250, 도 12 ~ 14에는 미도시)를 포함한다.
도면에는 제1,2 기둥(210)(220)이 H형 강재로 이루어져 있지만, 본 발명에서 제1,2 기둥(210)(220)은 강관, CFT, PC(precast concrete), RC(reinforced concrete), SRC, Z형 강재, ㄷ형 강재,
Figure 112016055890873-pat00003
형 강재, ㄱ형 강재, ㅁ형 강재, 박스형 강관, 콘크리트 타설구멍이 형성된 박스형 강관, 철판 등으로 이루어질 수도 있다.
제1 기둥(210)은 제1 철골보(110)와 결합된다. 구체적으로, 제1 철골보(110)의 단부가 제1 기둥(210)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합된다. 예를 들어, 제1 기둥(210)이 H형 강재인 경우, 제1 철골보(110)의 단부가 제1 기둥(210)의 플랜지에 결합되거나 연결 철골(230, 제1 기둥의 플랜지에 결합됨)에 결합된다.
제2 기둥(220)은 제1 기둥(210)과 평행하게 설치되되, 제1 기둥(210)으로부터 측방향으로 소정 간격(도 14의 S3) 이격되도록 설치된다.
그리고, 제2 기둥(220)은 제2 철골보(120)와 결합된다. 구체적으로, 제2 철골보(120)의 단부가 제2 기둥(220)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합된다. 예를 들어, 제2 기둥(220)이 H형 강재인 경우, 제2 철골보(120)의 단부가 제2 기둥(220)의 플랜지에 결합되거나 연결 철골(230, 제2 기둥의 플랜지에 결합됨)에 결합된다.
제1,2 기둥(210)(220)의 내측면 즉, 제1,2 기둥(210)(220)의 웨브 내측면에는 다수 개의 스터드 볼트(211)가 설치될 수 있다. 스터드 볼트(211)는 콘크리트(250)와 제1,2 기둥(210)(220)을 일체화시킨다.
제2 연결보(240)는 작은 보(170) 또는 보(girder, 도면에 미도시) 또는 일방향 슬래브(도면에 미도시)가 제1 기둥(210) 또는 제2 기둥(220)과 연결되는 곳에 수평으로 설치되어 제1,2 기둥(210)(220)을 서로 연결한다. 제2 연결보(240)로는 H형 강재, Z형 강재, ㄷ형 강재,
Figure 112016055890873-pat00004
형 강재, ㄱ형 강재, ㅁ형 강재, 박스형 강관, 콘크리트 타설구멍이 형성된 박스형 강관, 철판 등이 사용될 수 있다.
콘크리트(250)는 제1,2 기둥(210)(220) 사이에 타설되는데, 이러한 구조에 의해서 상부철근(160)이 기둥(200)을 통과하여 연속될 수 있다.
상기 콘크리트 타설을 위해 제1,2 기둥(210)(220)의 플랜지에 데크플레이트(215), 철판, 강판, FRP, 일반 거푸집 등을 설치할 수도 있다.
데크플레이트(215)는 그 양쪽면 중에서 콘크리트 타설 공간을 향한 면에 낮은 높이의 리브(도면에 미도시)가 형성되거나 그 바깥쪽 면에 래티스 철근(도면에 미도시)이 설치될 수도 있다. 상기 래티스 철근이 설치되면 내부 주철근을 보다 용이하게 배근할 수 있다. 상기 리브와 래티스 철근은 콘크리트 타설 하중(측압)을 지지한다.
그리고, 제1,2 기둥(210)(220) 사이의 내부 공간에 철근 또는 래티스 철근(도면에 미도시) 등을 배근할 수도 있다.
본 발명에서와 같이, 기둥(200)이 제1,2 기둥(210)(220)과 그 사이의 콘크리트(250)로 이루어지면 기둥(200)의 폭이 증가되므로 작은 보(170) 또는 일방향 슬래브의 길이를 줄일 수 있고 이에 따라 최대 처짐량과 진동을 줄일 수 있다. 또한, 이에 따라 보춤을 줄일 수 있으므로 층고를 줄일 수 있다.
한편, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 사용되는 기둥을 보여주는 사시도이고, 도 16은 도 15의 H 부분을 확대한 도면이며, 도 17은 도 15의 평면도이다.
도면에 나타난 바와 같이, 상기 기둥(200a)은 제1,2 기둥(210)(220)과, 제1,2 기둥(210)(220)을 연결하도록 설치된 제2 연결보(240) 및, 제1,2 기둥(210)(220)의 사이에 채워진 콘크리트(250, 도 15 ~ 17에는 미도시)를 포함한다. 도 15 ~ 17의 도면 참조부호 중에서 도 1 ~ 14의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
상기 기둥(200a)은, 전술한 기둥(200)과 비교하여, 연결철골(230a)이 제1,2 기둥(210)(220)의 바깥쪽 측면에 결합되어 있다는 점에서 차별화된다. 예를 들어, 제1,2 기둥(210)(220)과 연결 철골(230a)이 H형 강재로 이루어진 경우, 연결 철골(230a)의 상,하부 플랜지는 수평판(216), 수직판(217)(218) 및 제1,2 기둥(210)(220)의 상,하부 플랜지에 결합되고, 연결 철골(230a)의 웨브는 수직판(217)(218)에 결합된다.
연결 철골(230a)이 제1,2 기둥(217)(218)의 측면에 결합되는 구조에서는 작은 보(170)의 길이가 그 만큼 줄어들기 때문에 최대 처짐량과 진동을 줄일 수 있고 보춤도 줄일 수 있으므로 여러 가지 면에서 유리하다.
상기 제2 실시예에서는 보(또는 연결철골)가 제1,2 기둥(210)(220)의 측면에 결합되므로 보가 연속될 수 있고, 보(또는 연결철골)의 외부쪽 측면에 'L' 단면 형상의 철판 형틀(도면에 미도시)을 보의 길이방향으로 연속적으로 설치하면 추후 타설되는 콘크리트에 의해 작은 보(170)의 단부 접합 부분이 매설되어 강접합이 되므로 유리하다.
한편, 본 발명에서 메인 보(100)와 기둥(200)(200a)의 제작은 운반의 편의성을 고려해서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 자중이 큰 메인 보(100)는 제1 철골보(110)와 제2 철골보(120)를 따로 제작하여 공사 현장으로 운반한 후, 공사 현장에서 제1,2 철골보(110)(120)를 조립하고 콘크리트를 타설할 수 있다. 그리고, 자중이 작은 메인 보(100)는 공장에서 제1,2 철골보(110)(120)를 조립한 후 공사 현장으로 운반할 수도 있다(이 때, 콘크리트 타설은 공장 또는 공사 현장에서 이루어질 수 있다).
메인 보(100)와 마찬가지로, 기둥(200)(200a)도 자중에 따라 제작 과정을 달리할 수 있다.
그리고, 메인 보(100) 또는 기둥(200)(200a)의 데크(철판, 형틀)는 공장에서 미리 조립(선조립)하거나 공사현장에서 제1,2 철골보(110)(120) 또는 제1,2 기둥(210)(220)를 설치한 후 설치할 수도 있다.
1 : 보 3, 200, 200a : 기둥
5 : 슬래브 콘크리트 100 : 메인 보
110 : 제1 철골보 111, 113, 211 : 스터드 볼트
140 : 제1 연결보 150, 250 : 콘크리트
160 : 상부 철근 165 : 하부 철근
167 : 래티스 철근 170 : 작은 보
210 : 제1 기둥 216 : 수평판
217, 218 : 수직판 220 : 제2 기둥
230, 230a : 연결 철골 240 : 제2 연결보
d : 보의 최대 처짐량 L : 기둥(3) 사이의 거리
S1 : 제1,2 철골보 사이의 거리 S2 : 제1 연결보 사이의 거리
S3 : 제1,2 기둥 사이의 거리

Claims (7)

  1. 건축물의 메인 보와 기둥의 결합 구조로서,
    메인 보(100)는,
    제1 철골보(110);
    제1 철골보(110)와 평행하게 설치되되, 제1 철골보(110)로부터 측방향으로 소정 간격(S1) 이격되도록 설치된 제2 철골보(120);
    제1,2 철골보(110)(120)의 길이방향을 따라 소정 간격(S2)마다 설치되고, 그 양쪽단부가 제1,2 철골보(110)(120)에 결합된 제1 연결보(140); 및
    제1,2 철골보(110)(120) 사이의 공간에 제1,2 철골보(110)(120)의 전체 구간 또는 일부 구간에 채워진 콘크리트(150);를 포함하고,
    기둥(200)(200a)은,
    제1 철골보(110)와 결합되는 제1 기둥(210);
    제1 기둥(210)과 평행하게 설치되고 제2 철골보(120)와 결합되며, 제1 기둥(210)으로부터 측방향으로 소정 간격(S3) 이격되도록 설치된 제2 기둥(220);
    제1,2 기둥(210)(220)과 제1,2 철골보(110)(120)가 결합되는 곳에서 제1,2 기둥(210)(220)을 연결하도록 설치된 제2 연결보(240); 및,
    제1,2 기둥(210)(220)의 사이에 채워진 콘크리트(250);를 포함하고,
    메인 보(100)는 한쪽 방향으로만 설치되고,
    메인 보(100)에는 메인 보(100)의 길이방향과 수직되는 방향으로 작은 보(170) 또는 일방향 슬래브가 설치되어 이웃하는 메인 보(100)를 서로 연결하여 지지하며,
    제1 연결보(140)는 작은 보(170)가 접합된 부분 또는 메인 보(100)의 단부로부터 (⅛~⅓)×(메인 보의 길이)인 지점 또는 메인 보(100)의 중앙부에 설치되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 철골보(110)의 단부가 제1 기둥(210)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합되고, 제2 철골보(120)의 단부가 제2 기둥(220)의 전면(前面) 또는 배면(背面)에 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 철골보(110) 또는 제1 철골보(110)와 결합된 연결 철골(230a)이 제1 기둥(210)을 통과하여 연속되도록 설치되되 제1 철골보(110) 또는 연결 철골(230a)의 측면이 제1 기둥(210)의 바깥쪽 측면에 결합되고,
    제2 철골보(120) 또는 제2 철골보(120)와 결합된 연결 철골(230a)이 제2 기둥(220)을 통과하여 연속되도록 설치되되 제2 철골보(120) 또는 연결 철골(230a)의 측면이 제2 기둥(220)의 바깥쪽 측면에 결합된 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1,2 기둥(210)(220) 사이의 콘크리트(250)를 통과하여 연속되는 상부 철근(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1,2 철골보(110)(120)와 제1,2 연결보(140)(240)는 콘크리트(150) 타설시 형틀 역할을 하고, 이에 따라 제1,2 철골보(110)(120)와 제1,2 연결보(140)(240)에 의해서 형성되는 공간에 콘크리트(150)가 채워지며,
    콘크리트(150)가 메인 보(100)의 부모멘트 구간에 형성될 수 있도록 제1 연결보(140)의 위치가 정해지는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    메인 보(100)의 중앙부에는 콘크리트(150)가 채워지지 않고 메인 보(100)의 양쪽 단부에만 콘크리트(150)가 채워지며,
    콘크리트(150)가 형성된 구간에서 콘크리트(150)의 하부에는 하부 철근(165)과 래티스 철근 중 적어도 어느 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 이중 결합 구조.
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