KR102321284B1

KR102321284B1 - 기둥과 보부재의 접합구조

Info

Publication number: KR102321284B1
Application number: KR1020190136299A
Authority: KR
Inventors: 정경수; 정진안
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-11-02
Also published as: KR20210051263A

Abstract

본 발명은 기둥; 상기 기둥에 용접 접합되고, 상기 기둥의 대향면에 단차가 형성된 인서트홀이 내입 형성되는 보강판; 상기 보강판과 연결되고, 단부에 접합판이 형성되는 보부재; 및, 상기 인서트홀에 삽입 고정된 상태에서 상기 접합판과 체결되어 상기 보강판과 상기 보부재를 연결하는 인서트체결구;를 포함하는 기둥과 보부재의 접합구조를 제공한다.

Description

기둥과 보부재의 접합구조{CONNECTING STURCTURE BETWEEN COLUMN AND BEAM}

본 발명은 기둥과 보부재의 접합구조에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.

CFT 기둥은 원형 또는 사각형상의 강관에 콘크리트를 충전한 콘크리트 충전강관을 말한다.

CFT 기둥은 강관이 콘크리트를 구속함으로써 강성, 내력, 변형 등의 구조적인 면뿐만 아니라 내화 및 시공 등 다방면에서 우수한 성능을 발휘하고 있다.

건축물에 많이 사용하고 있는 강관기둥과 철골보간의 접합에서 외다이아프램, 내다이아프램 및 관통형 다이아프램을 사용하고 있으나, 용접접합으로 이루어져 있어 제작비용과 작업시간이 많이 필요하며, 능숙한 작업기술이 필요하다.

이에, 초보자도 고도의 품질을 유지하면서 쉽게 작업을 할 수 있는 기둥과 보부재의 접합기술이 필요하다.

또한, 볼트를 이용한 접합에서는 반복 인장하중으로 너트가 풀리는 현상이 발생하여 안전성 문제가 있는바, 이러한 문제점을 해결할 수 기둥과 보부재의 접합기술이 필요하다.

KR 10-1671894 B1

본 발명은 일 측면으로서, 용접 접합을 최소화하여 기둥과 보부재의 접합품질을 향상시키고, 시공성을 향상시킬 수 있는 기둥과 보부재의 접합구조를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 기둥; 상기 기둥에 용접 접합되고, 상기 기둥의 대향면에 단차가 형성된 인서트홀이 내입 형성되는 보강판; 상기 보강판과 연결되고, 단부에 접합판이 형성되는 보부재; 및, 상기 인서트홀에 삽입 고정된 상태에서 상기 접합판과 체결되어 상기 보강판과 상기 보부재를 연결하는 인서트체결구;를 포함하고, 상기 보강판은, 상기 기둥과 상기 보부재의 사이에 설치되고, 상기 기둥과 용접 접합되고 상기 보부재와 상기 인서트체결구를 매개로 고정되는 보강판본체; 및, 상기 보강판본체가 상기 기둥과 접하는 대향면에서 내입 형성되고, 홀의 직경을 달리하면서 단차가 형성되는 인서트홀;을 구비하고, 상기 인서트체결구는, 상기 인서트홀에 억지끼움 방식으로 삽입된 상태에서 고정되는 인서트너트; 및, 상기 인서트너트와 체결되면서 상기 보강판과 상기 접합판을 연결하는 인서트볼트;를 구비하고, 상기 인서트홀은, 상기 인서트너트가 억지끼움 방식에 의해 고정되는 제1 인서트홀; 및, 상기 제1 인서트홀에 비해 상기 기둥에서 멀리 배치되고, 상기 제1 인서트홀에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지며, 상기 인서트볼트가 관통하여 설치되는 제2 인서트홀;을 구비하고, 상기 인서트너트의 직경은 상기 제2 인서트홀의 직경보다 크게 형성되는 기둥과 보부재의 접합구조를 제공한다.

바람직하게, 상기 보강판은, 분절된 복수 개의 보강모듈로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인이 기둥과 함께 용접 접합될 수 있다.

바람직하게, 상기 보강판은, 분절된 복수 개의 보강모듈로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인은 상기 보부재의 설치부분에 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 보강판은, 'ㄴ'자 형의 단면을 가지는 4개의 보강모듈이 둘레방향으로 연결되어 사각형 형상으로 폐단면을 형성하고, 인접한 2개의 보강모듈의 용접라인은 기둥의 높이방향에 대응되는 방향으로 형성될 수 있다.

삭제

바람직하게, 상기 보부재는, 횡방향으로 연장 형성되는 형강부재; 및, 상기 형강부재의 단부에 설치되고, 복수 개의 상기 인서트체결구를 매개로 상기 보강판과 고정되는 접합판;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 인서트체결구는 상기 기둥의 외부에 배치될 수 있다.

삭제

바람직하게, 상기 인서트체결구는, 상기 접합판과 접촉되는 제1 면은 반대방향의 제2 면에 비해 상대적으로 마찰력이 큰 와샤부재;를 더 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 인서트체결구는, 상기 인서트볼트의 후단에 체결되어 상기 인서트볼트의 헤드부분을 보강하는 보강너트;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 인서트볼트는, 상기 인서트홀을 관통하여 상기 인서트너트에 체결되는 볼트본체; 및, 상기 볼트본체의 후단에 설치되고, 한계설정값 이상의 체결력이 작용시 상기 볼트본체에서 파단되는 핀테일;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 기둥은 사각형의 단면 또는 원형의 단면을 가지는 CFT 기둥으로 구비되고, 상기 보강판은, 복수 개의 보강모듈의 상기 기둥을 둘러싸도록 설치되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인이 기둥과 함께 용접 접합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 용접 접합을 최소화하여 기둥과 보부재의 접합품질을 향상시키고, 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 분해상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 결합상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 평면도이다.
도 4는 보부재의 설치부분에 용접라인이 배치되지 않는 경우의 인장하중이 작용시 발생하는 문제점을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 단면도이다.
도 6은 도 5의 부분확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기둥과 보부재의 접합구조의 평면도이다.

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.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조는 기둥(100), 보강판(200), 보부재(300) 및, 인서트체결구(400)를 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조는 기둥(100)과, 상기 기둥(100)에 용접 접합되고, 상기 기둥(100)의 대향면에 단차가 형성된 인서트홀(230)이 내입 형성되는 보강판(200)과, 상기 보강판(200)과 연결되고, 단부에 접합판(330)이 형성되는 보부재(300) 및, 상기 인서트홀(230)에 삽입 고정된 상태에서 상기 접합판(330)과 체결되어 상기 보강판(200)과 상기 보부재(300)를 연결하는 인서트체결구(400)를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 기둥(100)은 강재 등의 금속소재의 관의 내부에 콘크리트(C)를 충전한 것이다.

일례로, 기둥(100)은 중공을 갖는 강관으로 이루어지며 내부에 콘크리트(C)가 채워진 상태에서 강관과 타설된 콘크리트(C)가 일체화될 수 있다.

다른 일례로, 기둥은(100)은 중공을 갖는 강관으로 이루어지며 내부에 콘크리트(C)가 충전되지 않도록 구성될 수 있음은 물론이다.

도 3을 참조하면, 기둥(100)은 사각형의 단면을 가지는 강관으로 이루어 질 수 있다.

도 8을 참조하면, 기둥(100)은 원형의 단면을 가지는 강관으로 이루어 질 수 있다.

다만, 기둥(100)의 단면형상은 단지 사각형에만 한정되지 않으며, 다양한 단면형상이 될 수도 있다.

기둥(100)에는 외부에 보강판(200)이 덧대진 상태에서 기둥(100)과 보강판(200)은 용접 접합될 수 있다.

기둥(100)은 현장으로 운반되고, 기둥(100)의 외부에 보강판(200)이 설치될 수 있고, 이에 따라 기둥(100)의 외부로 돌출되는 부분이 없어서 많은 양의 기둥(100)을 현장으로 용이하게 운송할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 보강판(200)은 기둥(100)과 보부재(300)의 사이에 설치될 수 있다.

보강판(200)은 기둥(100)과 용접 접합되고, 보부재(300)와 보강판(200)은 인서트체결구(400)를 매개로 탈착 가능하게 고정될 수 있다.

보강판(200)은 기둥(100)과 용접 접합되면서 보강판(200)이 기둥(100)에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.

기둥(100)에 복수 개의 보부재(300)가 접합되고, 보강판(200)은 복수 개의 보부재(300)의 수와 대응되는 수로 분절되고, 인접한 보강모듈(200M)의 용접라인은 보부재(300)의 접합판(330)과 대응되는 부분에 배치될 수 있다.

보강판(200)에는 인서트홀(230)이 형성되고, 인서트홀(230)에 인서트체결구(400)가 삽입 고정될 수 있다.

보강판(200)에는 기둥(100)의 대향면에 단차가 형성된 인서트홀(230)이 내입 형성될 수 있고, 인서트홀(230)에는 인서트너트(410)와, 인서트볼트(430)가 배치될 수 있다.

보강판(200)의 인서트홀(230)은 홀의 직경을 달리하면서 단차가 형성될 수 있다.

인서트홀(230)의 직경이 큰 영역에는 인서트너트(410)가 설치되고, 직경이 작은 영역을 통해 인서트볼트(430)가 관통하도록 설치될 수 있다.

인서트홀(230)은 인서트너트(410) 보다 약간 작게하여 인서트너트(410)를 프레스하여 홀에 삽입하도록 하여 인서트너트(410)의 풀림이 발생하지 않도록 할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 보부재(300)는 기둥(100)에 용접된 보강판(200)에 인서트체결구(400)를 매개로 고정될 수 있다.

보부재(300)는 길이방향 단부가 보강판(200)에 접합되고, 보부재(300)의 접합판(330)이 인서트체결구(400)를 매개로 보강판(200)에 고정될 수 있다.

보부재(300)는 H형강 등의 철골보로 구성될 수 있다. 보부재(300)의 단부에는 보강판(200)과 연결되는 접합판(330)이 형성될 수 있다.

접합판(330)은 보부재(300)의 단부에 접합되는 판상의 부재로 구성될 수 있다.

도 2 및, 도 5를 참조하면, 접합판(330)은 사각형 형상의 판으로 구성되고, 보강판(200)에 접하게 종방향으로 설치될 수 있다.

접합판(330)이 기둥(100)과 넓은 접촉면적이 확보함으로써, 보부재(300)에서 전달되는 인장력과 압축력에 안정적으로 저항할 수 있다.

도 7을 참조하면, 보강판(200)에 설치되는 보부재(300)는 서로 춤(높이)이 다른 경우가 있다.

이 경우, 보부재(300)의 춤에 대응하여 기둥(100)에 용접되는 보강판(200)의 높이가 달라질 수 있다.

춤이 다른 2개의 보부재(300)를 설치시, 2개의 보부재(300)의 상단의 높이가 일치되도록 설치할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 인서트체결구(400)는 보강판(200)과 보부재(300)를 연결할 수 있고, 구체적으로 보강판(200)과 보부재(300)의 접합판(330)을 연결할 수 있다.

인서트체결구(400)는, 인서트홀(230)에 삽입 고정된 상태에서 상기 접합판(330)과 체결되어 상기 보강판(200)과 상기 보부재(300)를 연결할 수 있다.

인서트체결구(400)는 보강판(200)의 인서트홀(230)에 일측이 고정된 상태에서 보강판(200)을 관통하여 보부재(300) 방향으로 돌출 형성될 수 있다.

인서트체결구(400)는 기둥(100)에 용접 접합된 보강판(200)에 보부재(300)의 접합판(330)을 접하게 배치한 상태에서 접합판(330)과 보강판(200)을 체결할 수 있다.

도 3을 참조하면, 인서트체결구(400)는 기둥(100)에 접합된 보강판(200)과, 보부재(300)를 연결한 상태에서 기둥(100)의 외부에 배치될 수 있다.

기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조에 적용되는 기둥(100), 보강판(200)은 강재 등의 금속소재로 구성될 수 있고, 기둥(100), 보강판(200)은 서로 용접이 이루어질 수 있다.

물론, 기둥(100), 보강판(200), 보부재(300), 인서트체결구(400) 모두가 강재 등의 금속소재로 구성될 수 있음은 물론이다.

도 2 및, 도 3을 참조하면, 보강판(200)은, 분절된 복수 개의 보강모듈(200M)로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈(200M)의 용접라인이 기둥(100)과 함께 용접 접합될 수 있다.

보강판(200)은 기둥(100)에 용접되는 복수 개의 보강모듈(200M)로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈(200M)의 용접라인이 기둥(100)과 함께 용접 접합될 수 있다.

즉, 인접한 2개의 보강모듈(200M)과 기둥(100)이 함께 용접 접합될 수 있다.

도 3을 참조하면, 보강모듈(200M)의 양단부는 비스듬하게 가공되고, 2개의 보강모듈(200M)이 용접라인의 형성을 위한 용접공간을 확보할 수 있다.

인접한 2개의 보강모듈(200M)의 사이에 등변사다리꼴 형상의 용접공간이 확보될 수 있고, 용접공간을 따라 용접이 이루어지면서 등변사다리꼴 형상의 용접라인이 형성될 수 있다.

등변사디리꼴 형상의 용접라인을 형성시, 용접라인은 등변사다리꼴의 폭이 좁은 윗면은 기둥(100)과 용접 접합되고, 등변사다리꼴의 2개의 빗면은 2개의 보강모듈(200M)과 용접 접합될 수 있다

등변사디리꼴 형상의 용접라인을 형성시, 등변사다리꼴의 폭이 넓은 아랫면은 보부재(300)의 접합판(330)과 접하게 배치될 수 있다.

물론, 용접라인과 접합판(330)의 사이는 용접으로 접합된 것은 아니며 접합판(330)과 용접라인이 접하게 배치된 것뿐이고, 보강판(200)과 접합판(330)은 인서트체결구(400)를 매개로 연결될 수 있다.

보강판(200)은 분절된 복수 개의 보강모듈(200M)로 구성되고, 복수 개의 보강모듈(200M)이 상기 기둥(100)을 둘러싸도록 설치될 수 있다.

보강모듈(200M)의 용접라인이 기둥(100)과 함께 용접 접합됨으로써, 보부재(300)에서 기둥(100)으로 전달되는 전단하중에 대한 저항력이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 2 및, 도 3을 참조하면, 보강판(200)은, 분절된 복수 개의 보강모듈(200M)로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈(200M)의 용접라인은 상기 보부재(300)의 설치부분에 배치될 수 있다.

보강판(200)은 기둥(100)에 용접되는 복수 개의 보강모듈(200M)로 구성되고, 인접한 보강모듈(200M)의 용접라인은 보부재(300)의 접합판(330)이 형성되는 부분에 배치될 수 있다.

보부재(300)와 보강판(200)에 접하게 배치된 상태에서, 인접한 2개의 보강모듈(200M)을 접합하는 용접라인은 보부재(300)의 접합판(330)과 접하게 배치될 수 있다.

보강모듈(200M)의 용접라인이 기둥(100)과 함께 용접 접합되고, 보부재(300)의 설치부분에 배치됨으로써, 보강판(200)과 기둥(100)이 보부재(300)에서 전달되는 인장하중에 대해 함께 저항하면서 인장하중에 대한 저항력이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 4를 참조하면, 보부재(300)의 설치부분에 용접라인이 배치되지 않는 경우는, 보부재(300)에서 인장하중이 작용시 기둥(100)과 보강판(200)의 사이가 벌어지면서 인장하중에 대한 저항력이 부족해지는 문제점이 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 보강판(200)은, 'ㄴ'자 형의 단면을 가지는 4개의 보강모듈(200M)이 둘레방향으로 연결되어 사각형 형상으로 폐단면을 형성하고, 인접한 2개의 보강모듈(200M)의 용접라인은 기둥(100)의 높이방향에 대응되는 방향으로 형성될 수 있다.

보강모듈(200M)은 프레스로 절곡하여 'ㄴ'자 형의 단면으로 형성할 수 있고, 'ㄴ'자 형의 단면의 일면에 판상의 접합판(330)이 용이하게 접합될 수 있다.

도 3을 참조하면, 보강판(200)은, 상기 기둥(100)과 상기 보부재(300)의 사이에 설치되고, 상기 기둥(100)과 용접 접합되고 상기 보부재(300)와 상기 인서트체결구(400)를 매개로 고정되는 보강판본체(210) 및, 상기 보강판본체(210)가 상기 기둥(100)과 접하는 대향면에서 내입 형성되고, 홀의 직경을 달리하면서 단차가 형성되는 인서트홀(230)을 구비할 수 있다.

도 5 및, 도 6을 참조하면, 인서트홀(230)은, 상기 인서트체결구(400)의 인서트너트(410)가 억지끼움 방식에 의해 고정되는 제1 인서트홀(231) 및, 상기 제1 인서트홀(231)에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지고, 상기 인서트볼트(430)가 관통하여 설치되는 제2 인서트홀(232)을 구비할 수 있다.

보강판(200)의 인서트홀(230)은 직경을 달리하면서 단차가 형성되는 제1 인서트홀(231)과, 제2 인서트홀(232)이 서로 연결되는 형태로 구성될 수 있다.

제1 인서트홀(231)은 제2 인서트홀(232)에 비해 상대적으로 큰 직경을 가질 수 있다.

제1 인서트홀(231)에는 인서트너트(410)가 억지끼움 방식에 의해 고정되고, 제2 인서트홀(232)을 통해 인서트볼트(430)가 관통하고 설치될 수 있다.

제1 인서트홀(231)은 인서트너트(410) 보다 약간 작게하여 인서트너트(410)를 프레스하여 홀에 삽입하도록 하여 인서트너트(410)의 풀림이 발생하지 않도록 할 수 있다.

제2 인서트홀(232)은 인서트볼트(430)의 일측이 삽입 가능하도록 인서트볼트(430)와 제2 인서트홀(232)의 사이에는 미세한 공차가 형성될 수 있다.

일례로, 인서트볼트(430)의 삽입부분의 직경은 제2 인서트홀(232)의 직경보다 2 ~ 3 mm 작게 형성될 수 있다.

도 1 및, 도 2를 참조하면, 보부재(300)는, 횡방향으로 연장 형성되는 형강부재(310) 및, 상기 형강부재(310)의 단부에 설치되고, 복수 개의 상기 인서트체결구(400)를 매개로 상기 보강판(200)과 고정되는 접합판(330)을 구비할 수 있다.

형강부재(310)는 상부플랜지(311), 하부플랜지(315), 웨브부재(313)를 구비하는 H형강을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 접합판(330)은 하부플랜지(315), 웨브부재(313), 상부플랜지(311)의 단부에 접합될 수 있다.

접합판(330)은 형강부재(310)의 단부에 용접 접합될 수 있다.

접합판(330)에는 복수 개의 볼트홀(331)이 형성되고, 복수 개의 인서트체결구(400)가 접합판(330)의 볼트홀(331)을 관통하여 설치될 수 있다.

상부플랜지(311)의 상부와 하부에 각각 인서트체결구(400)가 설치되고, 하부플랜지(315)의 상부와 하부에 각각 인서트체결구(400)가 설치될 수 있다.

웨브부재(313)를 중심으로 좌측과, 우측에 각각 인서트체결구(400)가 설치될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 인서트체결구(400)는 상기 기둥(100)의 외부에 배치될 수 있다.

인서트체결구(400)가 기둥(100)의 외부에 배치됨으로써, 인서트체결구(400)가 기둥(100)을 관통할 필요가 없어 기둥(100)에 홀을 형성할 필요가 없이 현장에서의 작업성이 향상되고, 홀의 관통으로 인한 기둥(100)의 구조적 강성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 5 및, 도 6을 참조하면, 인서트체결구(400)는, 상기 인서트홀(230)에 억지끼움 방식으로 삽입된 상태에서 고정되는 인서트너트(410) 및, 상기 인서트너트(410)와 체결되면서 상기 보강판(200)과 상기 접합판(330)을 연결하는 인서트볼트(430)를 구비할 수 있다.

인서트너트(410)는 보강판(200)에 설치된 상태로 기둥(100) 외측에 배치될 수 있다.

인서트너트(410)는 제1 인서트홀(231)에 억지끼움 방식에 의해 고정되고, 인서트볼트(430)는 제2 인서트홀(232)을 통해 관통하고 인서트너트(410)에 체결될 수 있다.

제1 인서트홀(231)은 인서트너트(410) 보다 약간 작게하여 인서트너트(410)를 프레스하여 홀에 삽입하도록 하여 인서트볼트(430)를 반복적으로 인장력이 작용하는 경우에도 인서트너트(410)의 풀림이 발생하지 않도록 할 수 있다.

인서트너트(410)과 제1 인서트홀(231)은 원형으로 구성될 수 있다. 이때, 인서트너트(410)는 둘레방향 테두리부분에는 세로방향의 줄이 형성되어 인서트너트(410)가 제1 인서트홀(231)에서 회전되는 것을 제한하여 인서트너트(410)의 고정력을 강화할 수 있다.

제1 인서트홀(231)의 직경은 제2 인서트홀(232)의 직경보다 크고, 인서트너트(410)의 직경은 제2 인서트홀(232)의 직경보다 크게 형성됨으로써, 보부재(300)에서 인장력이 작용할 경우에도 인서트너트(410)가 제2 인서트홀(232)을 통과하여 뽑히지 않으면서 인장력에 안정적으로 저항할 수 있다.

도 5 및, 도 6을 참조하면, 인서트체결구(400)는, 상기 접합판(330)과 접촉되는 제1 면은 반대방향의 제2 면에 비해 상대적으로 마찰력이 큰 와샤부재(450)를 더 구비할 수 있다.

와샤부재(450)는 인서트볼트(430)의 볼트헤드(431)와 접촉되는 제2면은 마찰력을 최소화하도록 표면을 매끄럽게 하고, 접합판(330)과 접촉되는 제2면에 비해 상대적으로 마찰력이 크도록 표면을 거칠게 할 수 있다.

와샤부재(450)는 인서트볼트(430)가 회전시 인서트볼트(430)의 볼트헤드(431)와 접합판(330) 사이의 마찰력을 저감시킬 수 있다.

도 5 및, 도 6을 참조하면, 인서트체결구(400)는, 상기 인서트볼트(430)의 후단에 체결되어 상기 인서트볼트(430)의 헤드부분을 보강하는 보강너트(470)를 더 포함할 수 있다.

보강너트(470)는 인서트볼트(430)의 볼트헤드(431) 부분이 약하여 보강이 필요한 경우에 설치될 수 있고, 인서트볼트(430)이 볼트헤드(431) 후단에서 연장 형성되는 나사산 부분에 체결될 수 있다.

물론, 보강너트(470)의 후단으로 핀테일(433)이 돌출될 수 있다.

도 5 및, 도 6을 참조하면, 인서트볼트(430)는, 상기 인서트홀(230)을 관통하여 상기 인서트너트(410)에 체결되는 볼트본체 및, 상기 볼트본체의 후단에 설치되고, 한계설정값 이상의 체결력이 작용시 상기 볼트본체에서 파단되는 핀테일(433)을 구비할 수 있다.

볼트본체는 후단에 볼트헤드(431)가 형성될 수 있고, 볼트헤드(431)를 회전시켜 인서트볼트(430)를 제1 인서트홀(231)에 억지끼움 방식으로 고정된 인서트너트(410)와 체결한다.

이에 따라, 인서트볼트(430)의 볼트헤드(431) 부분에 반복적으로 인장력이 작용하는 경우에도 인서트볼트(430)가 인서트너트(410)에서 풀리지 않는 효과가 있다.

볼트헤드(431)의 후단에는 핀테일(433)이 형성되고, 핀테일(433)은 한계설정값 이상의 체결력이 작용시 볼트헤드(431)에서 파단될 수 있다.

여기서, 한계설정값은 인서트볼트(430)의 체결력이 확보되는 정도의 값으로 설정될 수 있다.

핀테일(433)은 인서트볼트(430)를 인서트너트(410)에 고정하기 위한 한계설정값의 체결력이 작용할 때까지는 파단되지 않고, 핀테일(433)은 한계설정값 이상의 체결력이 작용할 때, 볼트본체에서 파단될 수 있다.

인서트볼트(430)는 한계설정값 이상의 과도한 체결력이 작용시, 핀테일(433)이 볼트본체에서 파단되면서 인서트볼트(430)가 인서트너트(410)에 과도한 체결력으로 체결되는 것이 방지될 수 있다.

기둥(100)은 사각형의 단면 또는 원형의 단면을 가지는 CFT 기둥(100)으로 구비되고, 상기 보강판(200)은, 복수 개의 보강모듈(200M)의 상기 기둥(100)을 둘러싸도록 설치되고, 인접한 상기 보강모듈(200M)의 용접라인이 기둥(100)과 함께 용접 접합될 수 있다.

도 2 및, 도 3를 참조하면, 사각형의 단면을 가지는 CFT 기둥(100)으로 구성될 수 있고, 4개의 보강모듈(200M)이 둘레방향으로 연결될 수 있다.

이때, 인접한 2개의 보강모듈(200M)과 기둥(100)이 함께 용접되면서 기둥(100)의 높이방향으로 용접라인이 형성될 수 있다.

보강판(200)은 'ㄴ'자 형의 단면을 가지는 4개의 보강모듈(200M)이 둘레방향으로 연결되어 사각형 형상으로 폐단면을 형성하고, 사각형의 단면의 변에 각각 용접라인을 형성하면서 기둥(100)의 외면에 접합될 수 있다.

즉, 보강판(200)은 4개의 보강모듈(200M)이 기둥(100)과 4개의 용접라인을 종방향으로 따라 형성할 수 있고, 기둥(100)과 보강판(200)은 서로 밀착된 상태에서 용접 접합될 수 있다.

도 8를 참조하면, 원형의 단면을 가지는 CFT 기둥(100)으로 구성될 수 있고, 4개의 보강모듈(200M)이 둘레방향으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기둥(100)과 보부재(300)의 기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조의 시공과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보강판(200)에 인서트홀(230)을 가공하고, 가공된 인서트홀(230)에 인서트체결구(400)를 삽입하여 고정한다.

구체적으로, 프레스 등으로 가압하여 인서트너트(410)를 제1 인서트홀(231)에 삽입한다.

다음으로, 인서트너트(410)가 삽입된 보강판(200)을 절곡시킨다.

다음으로, 절곡된 보강판(200)을 기둥(100)에 용접 접합한다.

다음으로, 보강판(200)에 보부재(300)의 접합판(330)을 접하게 배치하고, 인서트체결구(400)로 접합판(330)과 보강판(200)을 체결한다.

구체적으로, 인서트너트(410)는 보강판(200)의 제1 인서트홀(231)에 삽입 고정된 상태이고, 인서트볼트(430)는 접합판(330)의 볼트홀(331)과 제2 인서트홀(232)을 관통하여 제1 인서트홀(231)에 고정된 인서트너트(410)에 고정될 수 있다.

기둥(100)과 보부재(300)의 기둥(100)과 보부재(300)의 접합구조의 시공과정은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해 바람직한 시공방법으로서 예시하는 것으로, 상술한 순서 이외에도 구체적인 현장상황에 따라 다른 순서에 따라 변형실시되거나 혹은 기타 부수적인 공정이 추가될 수도 있다.

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.

100: 기둥 200: 보강판
200M: 보강모듈 210: 보강판본체
230: 인서트홀 231: 제1 인서트홀
232: 제2 인서트홀 300: 보부재
310: 형강부재 311: 상부플랜지
313: 웨브부재 315: 하부플랜지
330: 접합판 331: 볼트홀
400: 인서트체결구 410: 인서트너트
430: 인서트볼트 431: 볼트헤드
433: 핀테일 450: 와샤부재
470: 보강너트 C: 콘크리트

Claims

기둥;
상기 기둥에 용접 접합되고, 상기 기둥의 대향면에 단차가 형성된 인서트홀이 내입 형성되는 보강판;
상기 보강판과 연결되고, 단부에 접합판이 형성되는 보부재; 및,
상기 인서트홀에 삽입 고정된 상태에서 상기 접합판과 체결되어 상기 보강판과 상기 보부재를 연결하는 인서트체결구;를 포함하고,
상기 보강판은,
상기 기둥과 상기 보부재의 사이에 설치되고, 상기 기둥과 용접 접합되고 상기 보부재와 상기 인서트체결구를 매개로 고정되는 보강판본체; 및,
상기 보강판본체가 상기 기둥과 접하는 대향면에서 내입 형성되고, 홀의 직경을 달리하면서 단차가 형성되는 인서트홀;을 구비하고,
상기 인서트체결구는,
상기 인서트홀에 억지끼움 방식으로 삽입된 상태에서 고정되는 인서트너트; 및,
상기 인서트너트와 체결되면서 상기 보강판과 상기 접합판을 연결하는 인서트볼트;를 구비하고,
상기 인서트홀은,
상기 인서트너트가 억지끼움 방식에 의해 고정되는 제1 인서트홀; 및,
상기 제1 인서트홀에 비해 상기 기둥에서 멀리 배치되고, 상기 제1 인서트홀에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지며, 상기 인서트볼트가 관통하여 설치되는 제2 인서트홀;을 구비하고,
상기 인서트너트의 직경은 상기 제2 인서트홀의 직경보다 크게 형성되는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서, 상기 보강판은,
분절된 복수 개의 보강모듈로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인이 기둥과 함께 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서, 상기 보강판은,
분절된 복수 개의 보강모듈로 구성되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인은 상기 보부재의 설치부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서, 상기 보강판은,
'ㄴ'자 형의 단면을 가지는 4개의 보강모듈이 둘레방향으로 연결되어 사각형 형상으로 폐단면을 형성하고,
인접한 2개의 보강모듈의 용접라인은 기둥의 높이방향에 대응되는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보부재의 접합구조.
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제1항에 있어서, 상기 보부재는,
횡방향으로 연장 형성되는 형강부재; 및,
상기 형강부재의 단부에 설치되고, 복수 개의 상기 인서트체결구를 매개로 상기 보강판과 고정되는 접합판;을 구비하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서,
상기 인서트체결구는 상기 기둥의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보부재의 접합구조.
삭제
제1항에 있어서, 상기 인서트체결구는,
상기 접합판과 접촉되는 제1 면은 반대방향의 제2 면에 비해 상대적으로 마찰력이 큰 와샤부재;를 더 구비하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서, 상기 인서트체결구는,
상기 인서트볼트의 후단에 체결되어 상기 인서트볼트의 헤드부분을 보강하는 보강너트;를 더 포함하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서, 상기 인서트볼트는,
상기 인서트홀을 관통하여 상기 인서트너트에 체결되는 볼트본체; 및,
상기 볼트본체의 후단에 설치되고, 한계설정값 이상의 체결력이 작용시 상기 볼트본체에서 파단되는 핀테일;을 구비하는 기둥과 보부재의 접합구조.
제1항에 있어서,
상기 기둥은 사각형의 단면 또는 원형의 단면을 가지는 CFT 기둥으로 구비되고,
상기 보강판은,
복수 개의 보강모듈의 상기 기둥을 둘러싸도록 설치되고, 인접한 상기 보강모듈의 용접라인이 기둥과 함께 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보부재의 접합구조.