KR102282362B1 - Cft기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CFT기둥에 다이아프램을 설치하지 않고서도 구조적으로 안정된 모멘트 접합이 이루어질 수 있도록 함으로써 시공성과 품질성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 CFT기둥과 거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 가진 층간구조체에 관한 것으로서, 이는 CFT기둥의 대향하는 외면을 각각 가로질러 설치되며, 상부플랜지와 하부플랜지 및, 이들 상하부플랜지의 일측 단부를 연결하는 웨브로 이루어지는 하프거더의 한 쌍과, 상기 한 쌍의 하프거더를 연결하는 거더용 하부데크와, 상기 하프거더의 상면에 외향 거치되는 슬래브용 상부데크로 이루어진다.

Description

CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체{INTERLAYER STUCTURE WITH NON-DIAPHRAGM CONNECTION STRUCTURE BETWEEN CFT COLUMN AND COUPLE GIRDER}

본 발명은 CFT기둥과 거더의 접합구조와 그의 층간구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 CFT기둥에 다이아프램을 설치하지 않고서도 구조적으로 안정된 모멘트 접합이 이루어질 수 있도록 함으로써 시공성과 품질성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 CFT기둥과 거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 가진 층간구조체에 관한 것이다.

CFT기둥은 얇은 강관 내부에 콘크리트를 충전하여 강재와 콘크리트가 각기 가지고 있는 재질적 특성을 효율적으로 조합시킴과 더불어 강재가 콘크리트를 구속시키는 유기적인 관계를 통해 콘크리트의 취성파괴를 방지하는 등 높은 작용효과를 가지게 한다. 그러나 이러한 CFT기둥의 많은 장점들은 강관 내부에 콘크리트가 밀실하게 충진되는 것을 전제로 한다.

다른 한편으로 CFT기둥은 외피가 얇은 강판으로 이루어져 있고 내부가 폐쇄된 단면을 가지고 있기 때문에 철골거더와의 접합시 다양한 구조형식을 가지게 하는 것이 쉽지 않다.

예컨대 CFT기둥에 철골거더를 모멘트 접합시키고자 할 경우 철골거더와의 접합부위 중 상부에는 큰 인장응력이 발생하게 되는 바, 이에 의하여 CFT기둥의 얇은 외피에 변형이 발생하거나 심한 경우 찢어지는 등의 구조적인 문제가 발생한다.

CFT기둥에 대한 상기한 문제점을 해결하기 위하여 적어도 CFT기둥의 철골거더 상단에 대응하는 위치에 다이아프램을 설치하여 철골거더와의 모멘트 접합에 의해 발생되는 응력을 기둥의 전단면으로 분산시키거나 반대편의 철골거더로 전달되게 함으로써 구조적인 안정성을 꾀하는 것이 일반적이다.

이러한 다이아프램은 도 1에 도시된 바와 같이, CFT기둥의 폐쇄된 단면 내부에 수평방향으로 설치되는 내다이아프램과 CFT기둥의 외면에 설치되는 외다이아프램으로 구분된다.

그 중 내다이아프램의 구조는 기둥의 외주면을 매끈하게 유지시킬 수 있도록 하기 때문에 현장에서의 철골거더 접합공정이 단순해진다. 그러나 단면이 폐쇄된 CFT기둥의 내부에 판상부재인 내다이아프램을 설치하기 위해서는 특수한 용접이 필요하거나 CFT기둥을 절단해야 하는 등의 제작공정이 복잡해진다. 따라서 현장에서 내다이아프램을 설치하는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 공장제작을 필요로 하나, 현장에서의 시공오차를 보정하는 것이 쉽지 않게 되는 문제점이 있다. 더욱이 CFT기둥의 품질성은 내부에 타설되는 콘크리트의 밀실성에 의존하는데 상기 내다이아프램은 이러한 콘크리트 밀실성을 크게 저해하는 요인으로 작용한다.

이에 반하여 외다이아프램의 구조는 CFT기둥 내부에 콘크리트의 충진을 방해하는 요소가 없기 때문에 밀실한 콘크리트의 타설을 가능하게 하며, 다이아프램의 설치작업이 현장에서 이루어질 수 있기 때문에 시공오차를 보정하면서 다이아프램의 작업을 진행할 수 있으나, 이러한 다아이프램은 실측을 통해 각기 개별적으로 재단해야 하고 비좁은 현장에서 이러한 모든 작업이 이루어져야 하므로 시공성이 현저히 떨어질 뿐 아니라 용접작업에 의한 안전사고의 위험도 매우 높다. 또한 외다이아프램을 공장에서 선부착하여 브라켓 형태로 시공하는 것도 가능하나 접합부의 형상이 복잡하고 물량이 과대해지는 측면이 있다.

아울러 일반적인 SRC거더의 경우는 H형강을 철근콘크리트 내부에 매입시키는 형태를 가지는 것이므로, 거더 설치를 위한 철골 공사와 콘크리트 타설을 위한 거푸집 공사가 동시에 이루어져야 하므로 공사가 매우 번잡해지는 문제점이 있다.

KR 10-1299023 B1

본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CFT기둥에 내,외다이아프램을 설치하지 않고서도 거더의 모멘트접합이 가능하고, 기둥과의 접합이 단순하며 거푸집 작업을 생략할 수 있어 시공성이 향상되며, 거더 및 슬래브의 춤을 최소화시킬 수 있는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 서로 다른 규격을 가지는 인접 CFT기둥 사이에서도 거더의 폭을 그대로 유지하면서 적용할 수 있어 다양한 공간형태를 가지는 건축물의 구축을 가능하도록 함에도 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 강판으로 구성된 사각단면의 CFT기둥과, 내부에 콘크리트가 충진되어 CFT기둥 사이의 거더를 구성하는 것으로서, 상기 CFT기둥의 대향하는 외면을 각각 가로질러 설치되며, 상부플랜지와 하부플랜지 및, 이들 상하부플랜지의 일측 단부를 연결하는 웨브로 이루어지는 하프거더의 한 쌍과, 상기 한 쌍의 하프거더를 연결하는 거더용 하부데크와, 상기 하프거더의 상면에 외향 거치되는 슬래브용 상부데크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체가 제공된다.

이때 상기 하프거더는 상하부플랜지가 CFT기둥의 바깥쪽으로 향하면서 웨브의 외측면이 CFT기둥의 외면에 접하도록 설치될 수도 있고, 상하부플랜지가 CFT기둥의 안쪽으로 향하도록 CFT기둥에 설치될 수도 있다.

후자의 경우에는 상하부플랜지의 각 외측단이 CFT기둥의 외면에 접하도록 하거나, 상하부플랜지를 제거시켜 웨브의 내측면이 CFT기둥의 외면에 접하도록 하거나, CFT기둥의 대향하는 외면의 각각에 CFT기둥의 폭보다 큰 폭을 가지는 전단플레이트를 부착시키고, 여기에 CFT기둥의 외면과 이격되어 개구가 형성되도록 하프거더가 설치되게 함으로써, 다양한 단면 규격의 CFT기둥에 대하여 동일한 규격의 거더가 적용되게 할 수 있다.

본 발명은 CFT기둥의 양측 거더 사이에 하프거더를 통한 응력전달이 직접 이루어지므로, 응력전달과정이 명확해져 구조적 안정성이 향상되며. CFT기둥에 대한 다이아프램의 설치를 불필요하게 함으로써 CFT기둥의 제작성 및 현장의 시공성을 향상시킨다.

또한 본 발명은 하프거더의 상하부플랜지를 CFT기둥 방향으로 위치시키는 등 하프거더의 배치 변화를 통해 서로 다른 규격을 가지는 CFT기둥들 사이에 대하여도 동일한 규격의 거더를 적용할 수 있어 시공성을 저해하지 않으면서도 다양한 크기의 공간을 가지는 건축물의 설계 및 구축을 가능하게 한다.

또한 본 발명은 한 쌍의 하프거더를 통해 광폭의 거더를 구성할 수 있게 하므로 빔과 슬래브의 스팬길이를 줄여주고 춤의 크기를 최소화시켜 자중 및 층고를 줄일 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 한 쌍의 하프거더 사이에 설치된 하부데크는 세우기작업 등의 후속작업을 위한 넓은 작업발판으로 사용될 수 있으므로, 작업자의 안전성과 작업의 효율성이 대폭 향상된다.

도 1은 CFT기둥에 대한 일반적인 다이아프램 구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 층간구조체의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4는 본 발명의 거더에 모멘트 철근을 사용한 예의 평면도이다.
도 5는 상기 거더를 구성하는 하부데크의 배치에 관한 일 실시예의 단면도이다.
도 6은 상기 거더에 빔을 설치하기 위한 거더 구조 사시도이다.
도 7은 본 발명의 CFT기둥과 거더 접합구조에 관한 제1실시예의 사시도 및 단면도이다.
도 8은 본 발명의 CFT기둥과 거더 접합구조에 관한 제2실시예의 기본예에 관한 사시도 및 단면도이다.
도 9는 상기 기본예에 대한 전단보강구조의 정면도 및 단면도이다.
도 10은 상기 기본예에 대한 제1변형예의 사시도 및 단면도이다.
도 11은 상기 기본예와 제1변형예를 함께 적용한 상태의 평면도이다.
도 12는 상기 기본예에 대한 제2변형예의 사시도 및 단면도이다.
도 13은 상기 기본예와 제2변형예를 함께 적용한 상태의 평면도이다.

이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 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 실시예에 의한 층간구조체를 평면으로 나타낸 것이고, 도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면을 나타낸 것이다.

본 발명의 층간구조체는 강판으로 구성되는 CFT기둥(10)과, 커플 하프거더를 구성하는 한 쌍의 하프거더(20)와, 거더용 하부데크(30) 및, 슬래브용 상부데크(70)로 이루어진다.

상기 CFT기둥(10)은 사각단면을 가지는 것으로서 특별히 제한되지 아니하며, 단면이 큰 경우에는 얇은 강판을 롤포밍한 절곡강판을 조립하여 제작된 것이 사용될 수 있다.

한 쌍의 하프거더(20)는 일반적인 철골거더인 H형강의 단면을 대칭적으로 이등분시킨 것들과 구조적으로 대응시킬 수 있는 것으로서, 상기 H형강이 기둥 단면의 중앙에 위치하여 거더에 의한 하중이 기둥 단면의 중앙쪽으로 집중하여 전달되도록 하는 것이라면, 상기한 한 쌍의 하프거더(20)는 기둥 단면의 양 측에 위치하여 거더의 하중이 기둥 단면의 양쪽으로 분산하여 전달되도록 한다는 점에서 차이가 있을 뿐 아니라, 후술하는 바와 같이 부재 및 시공적인 측면에서도 많은 차이가 있다

이러한 하프거더(20)는 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22) 및, 이들 상하부플랜지(21,22)의 일측 단부를 연결하는 웨브(23)로 이루어지며, 가장 대표적으로는 ㄷ채널의 단면 형상을 가지나, 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22)가 서로 반대방향에 위치하는 Z형의 단면을 가질 수도 있다.

이와 같이 구성된 한 쌍의 하프거더(20)는 CFT기둥(10)의 대향하는 외면을 각각 가로질러 설치되며, 서로 대향하는 웨브(23)들의 내측 간격은 적어도 CFT기둥(10)의 폭 이상이 되도록 함으로써 최적의 광폭 거더(G)가 형성될 수 있도록 한다.

이에 따라 CFT기둥(10)의 어느 일측 거더(G)의 응력은 CFT기둥(10)을 가로지르는 하프거더(20)를 통해 CFT기둥(10)의 타측 거더(G)쪽으로 직접 흘러가기 때문에, 외다이아프램의 구조에서 응력이 기둥의 중심부쪽으로 몰려 전달되는 문제점이 해결될 뿐 아니라, 거더(G)와의 접합부에서 CFT기둥(10)이 부담하게 되는 응력이 극히 작아지기 때문에 내외를 불문한 다이아프램 자체를 필요로 하지 않게 된다.

아울러 한 쌍의 하프거더(20)가 CFT기둥(10)의 폭 이상으로 상호 이격되어 있기 때문에 거더(G) 사이의 간격이 그만큼 줄어들어 작은 보인 빔(50)의 스팬 길이와 슬래브(60)의 폭이 최소화되어 빔(50)과 슬래브(60)의 단면을 줄일 수 있게 된다.

한 쌍의 하프거더(20)에 의해 형성된 공간의 내부에는 콘크리트(40)가 충진됨으로써 CFT기둥(10) 사이의 거더(G)를 구성하게 되는데, 이때 상기 한 쌍의 하프거더(20)를 연결하는 거더용 하부데크(30)가 상기 콘크리트(40)에 대한 거푸집 역할을 하게 된다.

또한 CFT기둥(10)이 거더(G)의 내부에 위치하게 되므로, 상기와 같이 콘크리트(40)가 충진되는 부분에 도 4에서 예시하고 있는 바와 같이 다이아프램의 간섭없이 CFT기둥(10)의 외피를 관통하는 모멘트 철근(41)을 사용하여 거더(G)의 내력을 보강할 수 있게 될 뿐 아니라, 거더(G)의 전체 길이에 걸쳐 주근과 더불어 스터럽 철근을 배근하여 거더(G)의 단면 내력을 보강할 수 있다.

상기의 하부데크(30)는 거더(G)의 전구간에 걸쳐 하프거더(20)의 하단쪽에 위치시킬 수도 있으나, 거더(G)에 작용하는 휨모멘트의 방향에 따라 그 위치를 변형 배치시킴으로써 거더(G)의 자중을 줄일 수 있다.

도 5는 하부데크(30)를 후자와 같이 변형 배치시킨 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에서의 하부데크(30)는, 거더(G)가 CFT기둥(10)과 접하는 단부의 부모멘트 구간에서는 웨브(23)의 하단쪽에 놓여지나, 거더(G)의 정모멘트 구간인 중앙부에서는 웨브(23)의 상단쪽에 놓여져 그 하부에는 콘크리트(40)가 타설되지 않는다.

이때 정모멘트 구간에 놓여지는 하부데크(30)는 하프거더(20)의 상부플랜지(21) 또는 후술하는 상부날개편(251)에 거치될 뿐 아니라, 도 6에 도시된 바와 같이 빔(50)의 설치를 위한 바인딩프레임(24)에 의해 지지될 수 있으므로, 정모멘트 구간의 하부데크(30)의 하부에는 별도의 지지부재를 설치할 필요가 없다. 다만 부모멘트 구간의 하부데크(30)와 정모멘트 구간의 하부데크(30) 사이에는 콘크리트막이판(31)이 설치되어야 한다.

CFT기둥(10)의 외면에는 하부막이판(32)이 더 설치될 수 있다. 하부막이판(32)은 하부데크(30)를 거치시킴으로써 하부데크(30) 단부를 CFT기둥(10)의 외면에 용접하는 등의 현장작업을 생략할 수 있도록 한다. 따라서 상기 하부막이판(32)은 공장에서 CFT기둥(10)의 제작시 함께 설치하는 것이 바람직하다.

이러한 하부막이판(32)은 판상부재로 구성시켜 서로 대향하는 하프거더(20)의 하단, 즉 서로 대향하는 하부플랜지(22)의 사이 또는 서로 대향하는 웨브(23)의 하단 사이에 설치되게 할 수도 있고, 한 쌍의 하프거더(20)를 모두 지지하는 U자 단면의 브라켓 구조(미도시)로 구성시킬 수도 있다. 후자의 경우 브라켓 구조의 내부에 콘크리트를 타설함으로써 헌치의 기능을 더 가지게 할 수 있다.

하프거더(20)의 상면에는 슬래브용 상부데크(70)가 외향 거치된다.

거더(G)와 거더(G) 사이에는 빔(50)이 설치되는 바, 빔(50)이 설치되는 위치의 거더(G) 내부 즉 한 쌍의 하프거더(20) 사이에는 도 6에서와 같이 바인딩프레임(24)이 설치된다.

상기 바인딩프레임(24)은 한 쌍의 하프거더(20)에 대한 내다이아프램의 기능을 함으로써 빔(50)과의 접합부에서 발생하는 휨모멘트에 의해 웨브(23)가 변형되지 않고 거더(G) 단면 전체에 응력이 분산되도록 한다. 이러한 바인딩프레임(24)은 빔(50)의 양측단에 대응하도록 한 쌍을 설치하는 것이 바람직하다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명 층간구조체의 CFT기둥(10)과 거더(G)의 접합부에서는 웨브(23)의 일측 단부에 상하부플랜지(21,22)가 구비된 하프거더(20)의 한 쌍이 상호 이격되면서 CFT기둥(10)의 외면을 가로질러 설치되도록 하는 것인바, 이러한 하프거더(20)의 배치방향에 따라 다양한 실시예가 구현될 수 있다.

도 7은 하프거더(20)의 상하부플랜지(21,22)가 CFT기둥(10)의 바깥쪽으로 향하도록 상기 CFT기둥(10)에 설치된 경우의 제1실시예를 도시한 것이다. 이 경우 하프거더(20)의 웨브(23)는 그 외측면이 CFT기둥(10)의 외면에 접하게 된다.

이와 같이 상하부플랜지(21,22)가 모두 CFT기둥(10)의 바깥쪽을 향하게 되면, 한 쌍의 하프거더(20) 내부에는 하부데크(30)의 설치가 쉽지 않게 되는 바, CFT기둥(10)에 접하지 않은 부분의 웨브(23) 외측면 하단에는 하부데크(30)가 거치될 수 있는 하부날개편(252)이 더 구비될 수 있다.

도 8 내지 13은 상기 제1실시예와 반대로 하프거더(20)의 상하부플랜지(21,22)가 CFT기둥(10)의 안쪽으로 향하도록 CFT기둥(10)에 설치되는 경우의 제2실시예를 도시한 것이다.

이러한 제2실시예에서는 하부플랜지(22)가 거더(G)의 내부에 위치하고 있어 여기에 하부데크(30)를 거치시킬 수 있게 되므로, 제1실시예의 하부날개편(252)과 같은 구성을 반드시 구비시킬 필요는 없다.

상기 제2실시예는 CFT기둥(10)과의 구체적인 형태에 따라 다양한 변형예가 구현될 수 있는데, 이러한 변형예를 적절히 조합함으로써 인접한 CFT기둥(10)들이 서로 다른 규격을 가지더라도 동일한 폭의 거더(G)를 유지할 수 있게 한다. 따라서 하프거더(20), 상하부데크(30), 빔(50) 등의 주요부재 규격을 변경하지 않고서 그대로 적용할 수 있게 하면서도 그 내부공간의 다양성을 창출할 수 있게 한다. 이러한 예시에 대하여는 도 10 이하의 각 변형예와 함께 설명한다.

도 8에 도시된 실시예는 하프거더(20)를 CFT기둥(10)에 설치하되, 상하부플랜지(21,22)의 각 외측단이 CFT기둥(10)의 외면에 접하도록 한 것이다.

이 경우 하프거더(20)의 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22)의 각 외측단만이 수평방향으로 CFT기둥(10)의 외면에 용접되므로, 하중의 수직방향에 대한 전달경로의 부재로 하중 전달의 왜곡현상이 발생될 수 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 하프거더(20)의 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22) 사이에 수직플레이트(11)를 더 구비시킬 수 있다.

상기 수직플레이트(11)는 상하부플레이트 및 웨브(23)와 함께 사각단면을 형성하면서 CFT기둥(10)의 외면에 접하게 되며, 그 외측단은 CFT기둥(10) 외면에 수직방향으로 용접된다. 따라서 수직플레이트(11)는 CFT기둥(10)의 외면과 용접이 가능하도록 그 외측단이 이에 접한 CFT기둥(10) 외면의 측단과 일치되거나 이보다 돌출되도록 하프거더(20)에 설치되어야 한다.

상기 수직플레이트(11)에 의해 하프거더(20)는 4방향 모두 CFT기둥(10)의 외면에 용접 접합되므로 CFT기둥(10)과의 사이의 접합부는 높은 구조적 안정성을 가질 수 있게 된다.

CFT기둥(10)의 외면에 부착된 하프거더(20)의 내부에는 콘크리트(40)가 충진되고, 이는 CFT기둥(10)의 상단을 확장시킨 주두확장의 효과를 가지게 한다. 이러한 주두확장의 효과는 후술하는 제2변형예에서도 동일하게 발생한다.

아울러, 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, CFT기둥(10)의 외면으로부터 돌출된 하부거더(20)의 상하부플랜지(21,22)에 수직스티프너(26)를 설치함으로써 CFT기둥(10)을 통해 작용되는 전단하중에 대한 하프거더(20)의 강성을 증대시킬 수 있다.

도 10은 위 도 8의 기본예에 대한 제1변형예로서, 하프거더(20)는 웨브(23)의 내측면이 CFT기둥(10)의 외면에 접하도록 설치된다. 이때 CFT기둥(10)에 위치한 부분의 상하부플랜지(21,22), 즉 CFT기둥(10)에 접한 부분의 웨브(23) 상하단에 위치한 상하부플랜지(21,22)는 제거되고, 그의 반대방향인 CFT기둥(10)의 바깥쪽 방향을 향해 적어도 그 웨브(23)의 외측면 상단에 상부날개편(251)이 설치되어 나머지 구간의 상부플랜지(21)와의 사이에 응력의 흐름이 끊어지지않고 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

이를 위한 상부날개편(251)은 그 길이를, 상하부플랜지(21,22)가 제거된 부분의 범위를 포함하여 그 양측으로 연장되도록 하여 일부는 CFT기둥(10)을 벗어난 부분의 상부플랜지(21)와 겹쳐질 수 있도록 한다. 이 경우에도 단면의 급격한 변화에 의해 응력의 집중현상이 발생하지 않도록, 상부날개편(251)은 양측의 길이방향으로 테이퍼진 단면을 가지도록 구성시키는 것이 바람직하다.

이러한 제1변형예는 도 11에 도시된 바와 같이, 기본예에 적용된 거더(G)의 폭을 그대로 유지시키면서 기본예보다 CFT기둥(10)의 단면규격이 큰 경우에 효과적으로 적용된다.

도 12는 위 도 8의 기본예에 대한 제2변형예로서, CFT기둥(10)의 대향하는 외면의 각각에는 CFT기둥(10)의 폭보다 큰 폭을 가지는 전단플레이트(12)가 설치된다.

이에 의해 전단플레이트(12)의 양 측단은 CFT기둥(10)의 외면 양측으로부터 돌출하게 되는데, 그 돌출 정도는 하프거더(20)의 상하부플랜지(21,22)의 폭보다 크게 설정된다.

하프거더(20)는 상기의 전단플레이트(12)의 단부에 설치된다. 구체적으로 전단플레이트(12)의 단부가 하프거더(20)의 상하부플랜지(21,22) 사이에 삽입되는 방식으로 하프거더(20)가 설치된다. 따라서 하프거더(20)를 CFT기둥(10)에 부착된 전단플레이트(12)에 설치하게 되면 하프거더(20)의 상부플랜지(21)는 CFT기둥(10) 외면으로부터 이격하여 그 사이에 콘크리트(40)를 타설할 수 있는 개구(211)가 형성된다. 물론 하부플랜지(22)에는 연장편(221)을 구비시켜 CFT기둥(10)의 외면과의 사이에 틈이 없도록 해야 한다.

이러한 제2변형예는 도 13에 도시된 바와 같이, 기본예에 적용된 거더(G)의 폭을 그대로 유지시키면서 기본예보다 CFT기둥(10)의 단면규격이 작은 경우에 효과적으로 적용되는 것으로서, CFT기둥(10)을 매립시킨 콘크리트 내부에 철근을 배치시킴으로써 SRC구조의 기둥으로 변화시키는 것도 가능하다.

이와 같이 본 발명은 하프거더(20)의 상하부플랜지(21,22)를 CFT기둥(10)의 안쪽으로 향하도록 배치시키는 경우 도 8의 기본예와 도 10, 12의 각 변형예를 적절히 조합함으로써 다양한 크기의 공간을 형성할 수 있게 된다.

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.

10; CFT기둥 11; 수직플레이트
12; 전단플레이트 20; 하프거더
21; 상부플랜지 211; 개구
22; 하부플랜지 221; 연장편
23; 웨브 24; 바인딩프레임
251; 상부날개편 252; 하부날개편
26; 수직스티프너 30; 하부데크
31; 콘크리트막이판 32; 하부막이판
40; 콘크리트 50; 빔
60; 슬래브 70; 상부데크
G; 거더

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5. 강판으로 구성된 사각단면의 CFT기둥(10)과,
   내부에 콘크리트(40)가 충진되어 CFT기둥(10) 사이의 거더(G)를 구성하는 것으로서, 상기 CFT기둥(10)의 대향하는 외면을 각각 가로질러 설치되며, 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22) 및, 이들 상하부플랜지(21,22)의 일측 단부를 연결하는 웨브(23)로 이루어지는 하프거더(20)의 한 쌍과,
   상기 한 쌍의 하프거더(20)를 연결하는 거더용 하부데크(30)와,
   상기 하프거더(20)의 상면에 외향 거치되는 슬래브용 상부데크(70)로 이루어지되,
   상기 하프거더(20)는 상하부플랜지(21,22)의 각 외측단이 CFT기둥(10)의 외면에 접하도록 CFT기둥(10)에 설치되고,
   상기 하프거더(20)의 상부플랜지(21)와 하부플랜지(22) 사이에는 웨브(23)와 함께 사각단면을 형성하면서 CFT기둥(10)의 외면에 접하는 수직플레이트(11)가 더 설치되되, 상기 수직플레이트(11)의 외측단은 이에 접한 CFT기둥(10) 외면의 측단과 일치하거나 이보다 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체.
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10. 제5항에 있어서,
    상기 하프거더(20)의 서로 대향하는 하부플랜지(22)의 사이 또는 웨브(23)의 하단 사이에는 이들을 연결하면서 CFT기둥(10)의 외면에 부착되는 하부막이판(32)이 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체.
11. 제5항에 있어서,
    상기 거더(G) 중 빔(50)이 설치되는 위치에서 서로 대향하는 한 쌍의 하프거더(20) 사이에는 바인딩프레임(24)이 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체.
12. 제5항에 있어서,
    상기 하부데크(30)는, 거더(G)의 부모멘트 구간에서는 웨브(23)의 하단쪽에 놓여지고 거더(G)의 정모멘트 구간에서는 웨브(23)의 상단쪽에 놓여지며, 상기 부모멘트 구간에 놓여진 하부데크(30)와 정모멘트 구간에 놓여진 하부데크(30)의 사이에는 콘크리트막이판(31)이 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT기둥과 커플 하프거더의 무다이아프램 모멘트 접합구조를 이용한 건축물의 층간구조체.

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