KR102423413B1

KR102423413B1 - 기둥구조체 및 기둥구조체와 수평부재의 접합구조

Info

Publication number: KR102423413B1
Application number: KR1020200096973A
Authority: KR
Inventors: 정경수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-07-21
Also published as: KR20220016696A

Abstract

본 발명은 내부에 콘크리트가 충전되는 기둥부; 및 인접한 상기 기둥부의 사이를 연결하는 다이어프램부;를 포함하고, 상기 다이어프램부는, 상측과 하측으로 각각 상기 기둥부가 연결되고, 상기 기둥부의 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출되도록 설치되는 판상의 연결판부; 및 상기 연결판부의 내측 단부에 형성되고, 상기 연결판부와 교차되는 방향으로 연장 형성되는 절곡판부;를 포함하는 기둥구조체를 제공한다.

Description

기둥구조체 및 기둥구조체와 수평부재의 접합구조{COLUMN STRUCTURE AND CONNECTION STRUCTURE BETWEEN COLUMN STURCTURE AND HORIZONTAL MEMBER}

본 발명은 기둥구조체 및 기둥구조체와 수평부재의 접합구조에 관한 것이다.

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

건축구조물에서 기둥부로 강관내부 콘크리트 타설한 합성기둥에 수평부재를 접합하여 사용하고 있다.

강관과 수평부재 간의 접합과 동시에 강관과 강관 내부에 타설된 콘크리트 간의 하중전달방법으로 수평다이어프램, 수직다이어프램, 강관리브 형성, 강관 내부에 스터드 설치 등이 있다.

여기서, 1개 강판으로 제작을 한 수평 다이어프램은 강관을 절단하고 강관과 수평다이어프램을 완전용입용접으로 제작비 상승이 발생하고, 강관 내부에 콘크리트 타설시 수평다이어프램 하부의 콘크리트 공극발생의 위험성이 있다는 문제점이 있다.

또한, 각각 수평부재의 접하는 부위의 다이어프램의 요구하중이 각각 다름에도 두께나 내민 깊이를 동일하게 하여 동일한 사이즈로 설계할 경우, 과다설계로 인해 시공비용이 증가하는 문제점이 있다.

삭제

본 발명은 일 측면으로서, 기둥부의 내부에 콘크리트 공극발생의 위험성을 저감시키고 시공비용을 절감할 수 있는 기둥구조체 및 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내부에 콘크리트가 충전되는 기둥부; 및 인접한 상기 기둥부의 사이를 연결하는 다이어프램부;를 포함하고, 상기 다이어프램부는, 상측과 하측으로 각각 상기 기둥부가 연결되고, 상기 기둥부의 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출되도록 설치되는 판상의 연결판부; 및 상기 연결판부의 내측 단부에 형성되고, 상기 연결판부와 교차되는 방향으로 연장 형성되는 절곡판부;를 포함하고, 상기 다이어프램부는 복수 개의 분할유닛이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하고, 상기 분할유닛은 횡방향으로 배치된 상기 연결판부에 대응되는 부분과, 종방향으로 배치된 상기 절곡판부에 대응되는 부분을 포함하고, 복수 개의 상기 분할유닛의 상기 연결판부에 대응되는 부분이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하고, 복수 개의 상기 분할유닛의 절곡판부에 대응되는 부분이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하는 기둥구조체를 제공한다.

삭제

바람직하게, 상기 분할유닛은, 'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 다이어프램부는, 대향되게 배치되는 한 쌍의 제1 분할유닛; 상기 한 쌍의 제1 분할유닛의 사이를 연결하고, 대향되게 배치되는 한 쌍의 제2 분할유닛;을 포함하고, 상기 한 쌍의 제1 분할유닛과 상기 한 쌍의 제2 분할유닛이 둘레방향으로 연결되면서 평면상에서 사각형 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.

바람직하게, 상기 연결판부는, 상기 기둥부의 둘레방향 전체에서 상기 연결판부의 두께 이상으로 상기 기둥부의 외면에서 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 절곡판부는, 횡방향으로 관통하여 설치되고, 콘크리트가 유동하는 경로를 형성하는 유동홀이 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 연결판부에 설치되고, 높이방향으로 연장 형성되어 횡방향의 인발하중에 저항하도록 제공되는 철근부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 철근부는 높이방향 단부에 만곡된 형상의 후크부재가 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 연결판부에 고정되고, 상기 철근부가 관통한 상태에서 고정되는 커플러부;를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 기둥구조체; 상기 기둥구조체의 기둥부 및 다이어프램부와 연결되고, 횡방향으로 설치되는 수평부재;를 포함하는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 제공한다.

바람직하게, 상기 수평부재는, 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브부재를 포함하는 H형강을 포함하는 보부재로 구비되고, 상기 상부플랜지는 상기 연결판부와 접합되고, 상기 하부플랜지는 상기 기둥부의 외면에 접합되는 외다이어프램에 접합될 수 있다.

바람직하게, 상기 보부재는, 상기 다이어프램의 일측에 접합되는 제1 보부재; 및 상기 다이어프램의 일측에 접합되고, 상기 제1 보부재에 비해 큰 하중을 지지하는 제2 보부재;를 포함하고, 상기 제1 보부재의 제1 상부플랜지는 'ㄱ자형'의 단면부분을 포함하는 제1 연결판부에 접합되고, 상기 제2 보부재의 제2 상부플랜지는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함하고, 상기 제1 연결판부에 비해 단면적이 큰 제2 연결판부에 접합될 수 있다.

바람직하게, 상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고, 상기 연결판부는 슬래브를 방향으로 돌출되고, 상기 슬래브에 매립된 상태에서 슬래브를 지지할 수 있다.

바람직하게, 상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고, 상기 연결판부는 상기 슬래브의 하부를 거치하여 지지할 수 있다.

바람직하게, 상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고, 상기 연결판부는 상기 슬래브의 내부에 횡방향으로 설치되는 매립철근과 접합될 수 있다.

바람직하게, 상기 기둥구조체의 최상단에 접합되고, 상기 수평부재에 매립되는 주두부;를 더 포함하고, 상기 주두부는, 상기 기둥구조체의 최상단에서 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출 되도록 설치되는 판상의 주두판부; 및 상기 주두판부의 내측 단부에서 교차되는 방향으로 연장 형성되는 교차판부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기둥부의 내부에 콘크리트 공극발생의 위험성을 저감시키고 시공비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 기둥구조체 및 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시에 따른 기둥구조체에 포함된 다이어프램부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 (a)에 도시된 복수 개의 분할유닛이 연결된 다이어프램부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 포함된 복수 개의 분할유닛을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥구조체의 하중전달 메커니즘을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기둥구조체의 하중전달 메커니즘을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시에 따른 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시에 따른 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시에 따른 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시에 따른 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 도시한 도면이다.

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 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥구조체(10)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기둥구조체(10)는 기둥부(100)와 다이어프램부(200)를 포함하고, 다이어프램부(200)는 연결판부(300) 및 절곡판부(400)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 기둥부(100)는 내부에 콘크리트가 충전될 수 있다.

기둥부(100)는 높이방향(D1)으로 복수 개가 연결될 수 있고, 인접한 기둥부(100)의 사이는 연결판부(300)에 의해 연결될 수 있다.

기둥부(100)는 높이방향(D1)으로 연장 형성되고, 내부에 콘크리트가 충전되는 중공부가 형성될 수 있다.

기둥부(100)는 강재로 구성된 강관과, 강관 내부의 중공부에 콘크리트가 충전되는 충전강관기둥으로 구성될 수 있다.

강관은 원형강관 또는 사각강관 등이 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 다이어프램부(200)는 높이방향(D1)으로 배치되는 인접한 기둥부(100)의 사이를 연결할 수 있다.

일례로, 기둥부(100)와 다이어프램부(200)가 별도로 현장으로 이송되고, 현장에서 다어이프램부의 상측과 하측에 각각 기둥부(100)가 용접 접합 방식 등에 의해 접합될 수 있다.

다른 일례로, 1개의 기둥부(100)에 다이어프램부(200)가 용접 접합 방식 등에 의해 접합된 상태로 현장으로 이송되고, 나머지 1개의 기둥부(100)가 다이어프램부(200)에 접합될 수 있다.

다이어프램부(200)는 연결판부(300) 및 절곡판부(400)를 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 연결판부(300)는 기둥부(100)의 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출되도록 설치되는 판상의 부재로 구성될 수 있다.

연결판부(300)는 높이방향(D1)으로 연결되는 기둥부(100)의 사이를 연결할 수 있다.

연결판부(300)는 수평방향으로 배치되고, 연결판부(300)의 상면과 하면에 각각 기둥부(100)가 연결될 수 있다.

연결판부(300)는 판상의 부재로 구성됨으로써, 연결되는 2개의 기둥부(100) 사이에는 수평하게 설치되는 판상의 연결판부(300)만이 배치될 수 있다.

따라서, 2개의 기둥부(100)가 연결판부(300)에 의해 연결된 상태에서, 2개의 기둥부(100) 사이의 연결부분이 차지하는 높이는 연결판부(300)의 두께일 수 있다.

따라서, 본 발명의 기둥구조체(10)는 2개의 기둥부(100)를 연결하는 과정에서, 연결부분의 높이증가를 최소화할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 절곡판부(400)는 연결판부(300)의 내측 단부에 형성되고, 연결판부(300)와 교차되는 방향으로 연장 형성될 수 있다.

절곡판부(400)는 연결판부(300)와 수직하게 교차되도록 설치될 수 있다.

절곡판부(400)는 기둥부(100) 내부의 콘크리트에 매립되고, 횡방향으로 작용하는 인발력 등의 인발하중에 대해 저항할 수 있다.

절곡판부(400)는 연결판부(300)의 내측 단부에서 높이방향(D1)으로 하측으로 교차되도록 연장 형성될 수 있다.

절곡판부(400)는 연결판부(300)의 내측 단부에서 높이방향(D1)으로 상측과 하측으로 각각 교차되도록 연장 형성될 수 있다.

본 발명의 기둥구조체(10)는 연결판부(300)가 높이방향(D1)으로 연결되는 인접한 기둥부(100)를 연결하면서 동시에 기둥부(100)의 연결부분을 밀폐할 수 있어 기둥구조체(10)의 내부로 콘크리트의 타설작업이 용이해지면서 시공성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기둥구조체(10)는 연결되는 인접한 기둥부(100)의 사이에 연결판부(300)가 배치됨으로써, 기둥부(100)의 압축력이 연결판부(300)로 지압전달이 용이해질 수 있어 연결판부(300)와 기둥부(100) 간의 용접에 부분용입 용접 방식이 적용될 수 있어 용접작업량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기둥구조체(10)는 2개의 기둥부(100)를 연결하는 과정에서, 연결부분의 높이증가를 최소화하여 층고의 증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기둥구조체(10)의 시공과정의 일례를 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 강관 등으로 구성되는 복수 개의 기둥부(100)와 다이어프램부(200)를 준비한다.

다음으로, 다이어프램부(200)의 상측과 하측에 각각 기둥부(100)를 용접 접합한다.

다음으로, 기둥부(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 기둥구조체(10)를 형성한다.

그리고, 기둥부(100)와 다이어프램부(200)를 용접 접합하여 인접한 기둥구조체(10)의 기둥부(100)를 연결한 이후, 기둥구조체와 수평부재의 접합구조를 형성하기 위해, 기둥구조체(10)에 슬래브(25), 보부재(21) 등의 수평부재(20)를 연결할 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 다이어프램부(200)는 복수 개의 분할유닛(200U)이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성할 수 있다.

다이어프램부(200)는 복수 개의 분할유닛(200U)의 연결되면서 평면상에서 링형상의 폐단면을 형성하고, 다이어프램부(200)의 중앙부분에는 콘크리트가 채워지는 관통공간이 형성될 수 있다.

분할유닛(200U)은 횡방향으로 배치된 연결판부(300)에 대응되는 부분과, 종방향으로 배치된 절곡판부(400)에 대응되는 부분을 포함할 수 있다.

분할유닛(200U)은 하나의 강판을 절곡하여 연결판부(300)에 대응되는 부분과 절곡판부(400)에 대응되는 부분을 형성할 수 있다.

본 발명은 다이어프램부(200)가 복수 개의 분할유닛(200U)을 둘레방향으로 연결되어 구성됨으로써, 1개의 강판으로 다이어프램부(200)를 형성할 경우 중앙부분 강판의 제거 등으로 발생할 수 있는 강재의 손실량을 줄여서 제조상의 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

일례로, 다이어프램부(200)는 4개의 분할유닛(200U)이 둘레방향으로 연결되면서 모서리가 제거된 사각형 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.

다른 일례로, 다이어프램부(200)는 4개의 분할유닛(200U)이 둘레방향으로 연결되면서 사각형 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.

도 5를 참조하며, 분할유닛(200U)은, 'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함 수 있다.

분할유닛(200U)은 'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함하고, 횡방향의 선단부가 기둥부(100)의 외부로 돌출될 수 있다. 이때, 분할유닛(200U)이 'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함한다의 의미는 분할유닛(200U)의 'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면 부분이 이외에 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다는 의미이다.

분할유닛(200U)은 횡방향으로 배치된 연결판부(300)에 대응되는 부분은 선단부가 기둥부(100)의 외부로 돌출될 수 있다. 이때, 돌출된 부분은 후술할 보부재(21), 슬래브(25) 등의 수평부재(20)와 접합될 수 있다.

수평부재(20)에 작용하는 하중이 큰 경우는 단면이 큰 'ㅓ자형'의 단면을 가지는 분할유닛(200U)을 사용하고, 수평부재(20)에 작용하는 하중이 작은 경우는 단면이 작은 'ㄱ자형'의 단면을 가지는 분할유닛(200U)을 사용할 수 있다.

분할유닛(200U)은 종방향으로 배치된 절곡판부(400)에 대응되는 부분은 콘크리트에 매립되어 횡방향의 인발저항을 지지할 수 있다.

물론, 도시되지 않았으나, 분할유닛(200U)은 'ㄴ자형'의 단면을

다이어프램부(200)는 한 쌍의 제1 분할유닛(200U-1)과 한 쌍의 제2 분할유닛(200U-2)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 제1 분할유닛(200U-1)은 대향되게 배치될 수 있다.

한 쌍의 제2 분할유닛(200U-2)은 한 쌍의 제1 분할유닛(200U-1)의 사이를 연결하고, 대향되게 배치될 수 있다.

제1 분할유닛(200U-1)은 2개가 좌우방향(D3)으로 이격하여 배치되고, 제2 분할유닛(200U-2)은 2개가 전후방향(D2)으로 이격하여 배치될 수 있다.

전방에 배치되는 제2 분할유닛(200U-2)은 2개의 제1 분할유닛(200U-1)의 전방을 좌우방향(D3)으로 연결하고, 후방에 배치되는 제2 분할유닛(200U-2)은 2개의 제1 분할유닛(200U-1)의 후방을 좌우방향(D3)으로 연결할 수 있다.

한 쌍의 제1 분할유닛(200U-1)과 한 쌍의 제2 분할유닛(200U-2)이 둘레방향으로 연결되면서 평면상에서 사각형 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 연결판부(300)는,기둥부(100)의 둘레방향 전체에서 연결판부(300)의 두께 이상으로 기둥부(100)의 외면에서 돌출 형성될 수 있다.

이와 같이, 연결판부(300)가 연결판부(300)의 두께 이상으로 기둥부(100)의 외측으로 돌출 형성됨으로써, 기둥부(100)와 연결되는 보부재(21), 슬래브(25) 등의 수평부재(20)와 기둥구조체(10) 간의 하중전달을 용이하게 할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 절곡판부(400)는, 횡방향으로 관통하여 설치되고, 콘크리트가 유동하는 경로를 형성하는 유동홀(410)이 형성될 수 있다.

절곡판부(400)에 유동홀(410)이 형성됨으로써, 연결판부(300)의 하부로 콘크리트가 충분히 유입될 수 있어 기둥부(100)의 내부에 콘크리트 공극발생의 위험성을 저감시켜 기둥구조체(10)의 강성을 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 유동홀(410) 부분에 콘크리트가 유입되고, 유동홀(410)의 사이에서 콘크리트가 지압저항하면서 전단강성을 확보할 수 있다.

일례로, 유동홀(410)의 크기는 콘크리트의 골재가 통과할 수 있도록 직경을 30 mm 이상으로 할 수 있다. 다만, 절곡판부(400)의 높이가 40 mm 이하인 경우는 유동홀(410)을 생략할 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 기둥구조체(10)는 연결판부(300)에 설치되고, 높이방향(D1)으로 연장 형성되어 횡방향의 인발하중에 저항하도록 제공되는 철근부(500)를 더 포함할 수 있다.

철근부(500)는 연결판부(300)를 높이방향(D1)으로 관통하여 설치되고, 연결판부(300)의 상측과 하측으로 각각 연장 형성될 수 있다.

철근부(500)는 연결판부(300)를 관통하도록 종방향으로 설치되고, 절곡판부(400)와 함께 콘크리트에 매립되어 연결판부(300)에 작용하는 횡방향의 인발하중에 저항할 수 있다.

철근부(500)는 연결판부(300)에 설치된 철근홀(310)을 관통하여 설치될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 철근부(500)는 연결판부(300)에 접합되고, 연결판부(300)의 상측과 하측 중 어느 일측으로 연장 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 철근부(500)는 높이방향(D1) 단부에 만곡된 형상의 후크부재(510)가 형성될 수 있다.

후크부재(510)는 철근부(500)의 높이방향(D1) 양측 단부에 각각 형성될 수 있다.

후크부재(510)는 기둥부(100)의 중심방향으로 'U자형'으로 만곡지게 형성될 수 있다.

철근부(500)는 후크부재(510)를 포함하여 횡방향으로 기둥부(100)의 내면과 연결판부(300) 사이의 공간에 배치될 수 있다.

이는, 후크부재(510)가 연결판부(300)를 넘어서 기둥부(100)의 중심축 방향으로 설치될 경우, 기둥부(100)의 주철근과 간섭이 발생할 수 있어 시공성의 저하가 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 기둥부(100)의 내부에 콘크리트를 타설하기 위한 트래미관 등과 간섭이 발생할 수도 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 기둥구조체(10)는 연결판부(300)에 고정되고, 철근부(500)가 관통한 상태에서 고정되는 커플러부(600)를 더 포함할 수 있다.

커플러부(600)는 연결판부(300)에 용접 접합 방식에 의해 고정될 수 있다.

커플러부(600)는 연결판부(300)의 철근홀(310) 주변에 설치되고, 철근부(500)는 커플러부(600)의 내부와 철근홀(310)을 관통한 상태에서 체결부재(T)를 매개로 커플러부(600)에 고정될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 철근부(500)는 커플러부(600)의 내부와 철근홀(310)을 관통한 상태에서 철근부(500)와 커플러부(600)가 용접 접합될 수 있다.

다음으로, 도면을 참조하여 기둥구조체와 수평부재의 접합구조에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥구조체와 수평부재의 접합구조는 기둥구조체(10) 및 수평부재(20)를 포함할 수 있다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 기둥구조체(10)는 높이방향(D1)으로 설치되고, 복수 개의 기둥부(100)가 다이어프램부(200)를 매개로 연결될 수 있고, 기둥구조체(10)의 내부에는 콘크리트가 타설될 수 있다.

기둥구조체(10)는 앞서 설명한 바와 같이, 기둥부(100)와 다이어프램부(200)를 포함하고, 다이어프램부(200)는 연결판부(300) 및 절곡판부(400)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 기둥구조체와 수평부재의 접합구조에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 기둥구조체(10)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.

따라서, 기둥구조체와 수평부재의 접합구조에서 활용되는 기둥구조체(10)의 기둥부(100), 다이어프램부(200) 등의 구성은 이미 설명한 바와 같이 기둥구조체(10)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 수평부재(20)는 기둥구조체(10)의 기둥부(100) 및 다이어프램부(200)와 연결되고, 횡방향으로 설치될 수 있다.

수평부재(20)는 기둥구조체(10)에 접합되는 보부재(21) 또는 슬래브(25)일 수 있다.

수평부재(20)의 일례로, H형강을 포함하는 보부재(21)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술 범위 내라면 각관형상의 보부재(21) 등 다양한 변형실시가 가능하다.

도 7을 참조하면, 수평부재(20)는, 상부플랜지(22), 하부플랜지(24), 웨브부재(23)를 포함하는 H형강을 포함하는 보부재(21)로 구비되고, 상부플랜지(22)는 연결판부(300)와 접합되고, 하부플랜지(24)는 기둥부(100)의 외면에 접합되는 외다이어프램(800)에 접합될 수 있다.

보부재(21)의 상부플랜지(22)는 연결판부(300)의 외측 돌출부분과 용접 접합될 수 있고, 상부플랜지(22)와 연결판부(300)의 단부가 서로 맞대진 상태에서 용접 접합될 수 있다.

외다이어프램(800)은 기둥부(100)의 외면에 용접 접합되고, 보부재(21)의 하부플랜지(24)와 외다이어프램(800)의 단부가 서로 맞대진 상태에서 용접 접합될 수 있다.

물론, 보부재(21)의 상부플랜지(22)와 하부플랜지(24)에 각각 연결판부(300)를 접합시켜 다이어프램부(200)를 설치할 경우, 강성이 더 커지기는 할 수 있다.

다만, 기둥구조체(10)와 보부재(21)의 상부플랜지(22)와의 접합부분에 작용하는 힘이 기둥구조체(10)와 보부재(21)의 하부플랜지(24)와의 접합부분에 작용하는 힘에 비해 크다는 점에서 과다설계의 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 발명의 연결판부(300)와, 절곡판부(400)를 포함하는 다이어프램부(200)를 하부플랜지(24) 주변에서도 설치할 경우, 기둥부(100)가 추가적으로 절개되어야 하는 점에서 시공성의 저하의 문제가 발생할 수 있다.

도 8을 참조하면, 보부재(21)는, 다이어프램의 일측에 접합되는 제1 보부재(21-1) 및 다이어프램의 일측에 접합되고, 제1 보부재(21-1)에 비해 큰 하중을 지지하는 제2 보부재(21-2)를 포함할 수 있다.

제1 보부재(21-1)의 제1 상부플랜지(22)는 'ㄱ자형'의 단면부분을 포함하는 제1 연결판부(300)에 접합되고, 제2 보부재(21-2)의 제2 상부플랜지(22)는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함하고, 제1 연결판부(300)에 비해 단면적이 큰 제2 연결판부(300)에 접합될 수 있다.

이와 같이, 기둥구조체(10)에 연결되는 보부재(21) 등의 수평부재(20)의 요구하중에 따라, 다이어프램부(200)를 상이하게 구성하여 과다설계를 막고 제조비용의 상승을 억제할 수 있다.

도 9의 (a)를 참조하면, 수평부재(20)는 바닥판을 형성하는 슬래브(25)로 구성되고, 연결판부(300)는 슬래브(25)를 방향으로 돌출되고, 슬래브(25)에 매립된 상태에서 슬래브(25)를 지지할 수 있다.

도 9의 (b)를 참조하면, 슬래브(25)에 의해 종방향으로 전단하중이 작용시, 슬래브(25)에 매립된 연결판부(300)의 선단부에 전단하중이 작용하고, 기둥부(100)의 내부에서 연결판부(300), 절곡판부(400), 철근부(500) 등이 콘크리트에 매립된 상태에서 전단하중에 저항할 수 있다.

도 10의 (a)를 참조하면, 수평부재(20)는 바닥판을 형성하는 슬래브(25)로 구성되고, 연결판부(300)는 슬래브(25)의 하부를 거치하여 지지할 수 있다.

연결판부(300)가 슬래브(25)의 하부를 거치하여 지지함으로써, 슬래브(25)의 전단펀칭 내력을 높일 수 있어 기둥부(100)의 외부에 부착되고 슬래브(25)에 매립되는 스터드의 양을 줄일 수 있다.

도 10의 (b)를 참조하면, 수평부재(20)는 바닥판을 형성하는 슬래브(25)로 구성되고, 연결판부(300)는 슬래브(25)의 내부에 횡방향으로 설치되는 매립철근(27)과 접합될 수 있다.

연결판부(300)와 매립철근(27)은 용접 접합에 의해 접합될 수 있다. 이때, 연결판부(300)와 매립철근(27)의 단부가 맞대진 상태에서 용접 접합될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 연결판부(300)의 상면 또는 하면에 매립철근(27)이 겹쳐지게 배치된 상태에서 용접 접합될 수 있다.

연결판부(300)는 슬래브(25)의 내부에 횡방향으로 설치되는 매립철근(27)과 접합됨으로써, 슬래브(25)의 전단펀칭 내력을 높일 수 있어 기둥부(100)의 외부에 부착되고 슬래브(25)에 매립되는 스터드의 양을 줄일 수 있다.

도 1을 참조하면, 연결구조는 기둥구조체(10)의 최상단에 접합되고, 수평부재(20)에 매립되는 주두부(700)를 더 포함할 수 있다.

수평부재(20)는 바닥판을 형성하는 슬래브(25)로 구성될 수 있고, 주두부(700)를 슬래브(25)에 매립될 수 있다.

주두부(700)는 주두판부(710), 교차판부(730)를 포함할 수 있다.

주두판부(710)는 기둥구조체(10)의 최상단에서 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출 되도록 설치되는 판상의 부재로 구성될 수 있다.

교차판부(730)는 주두판부(710)의 내측 단부에서 교차되는 방향으로 연장 형성될 수 있다.

주두부(700)의 주두판부(710)는 연결판부(300)와 대응되고, 교차판부(730)는 절곡판부(400)와 대응되는 형상으로 구성될 수 있다.

따라서, 앞서 설명한 연결판부(300)와 절곡판부(400)의 다양한 실시형태는 주두부(700)의 주두판부(710) 및 교차판부(730)에도 적용될 수 있고, 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.

다만, 주두부(700)는 기둥구조체(10) 최상단에 접합되는바, 주두판부(710)는 연결판부(300)와는 달리 기둥부(100)를 연결하는 역할을 하지는 않고, 철근부(500)에 대응되는 주두철근(750)은 주두판부(710)의 하측방향으로 연장 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

물론, 주두부(700)에도 커플러부(600)에 대응되는 구성 등이 설치될 수 있음은 물론이다.

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.

10: 기둥구조체 20: 수평부재
21: 보부재 21-1: 제1 보부재
21-2: 제2 보부재 22: 상부플랜지
23: 웨브부재 24: 하부플랜지
25: 슬래브 27: 매립철근
100: 기둥부 200: 다이어프램부
200U: 분할유닛 200U-1: 제1 분할유닛
200U-2: 제2 분할유닛 300: 연결판부
310: 철근홀 400: 절곡판부
410: 유동홀 500: 철근부
510: 후크부재 600: 커플러부
700: 주두부 710: 주두판부
730: 교차판부 750: 주두철근
800: 외다이어프램 D1: 높이방향
D2: 전후방향 D3: 좌우방향
T: 체결부재

Claims

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내부에 콘크리트가 충전되는 기둥부; 및
인접한 상기 기둥부의 사이를 연결하는 다이어프램부;를 포함하고,
상기 다이어프램부는,
상측과 하측으로 각각 상기 기둥부가 연결되고, 상기 기둥부의 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출되도록 설치되는 판상의 연결판부; 및
상기 연결판부의 내측 단부에 형성되고, 상기 연결판부와 교차되는 방향으로 연장 형성되는 절곡판부;를 포함하고,
상기 다이어프램부는 복수 개의 분할유닛이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하고,
상기 분할유닛은 횡방향으로 배치된 상기 연결판부에 대응되는 부분과, 종방향으로 배치된 상기 절곡판부에 대응되는 부분을 포함하고,
복수 개의 상기 분할유닛의 상기 연결판부에 대응되는 부분이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하고,
복수 개의 상기 분할유닛의 절곡판부에 대응되는 부분이 둘레방향으로 연결되어 폐단면을 형성하는 기둥구조체.
제2항에 있어서, 상기 분할유닛은,
'ㄱ자형' 또는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함하는 기둥구조체.
제2항에 있어서, 상기 다이어프램부는,
대향되게 배치되는 한 쌍의 제1 분할유닛;
상기 한 쌍의 제1 분할유닛의 사이를 연결하고, 대향되게 배치되는 한 쌍의 제2 분할유닛;을 포함하고,
상기 한 쌍의 제1 분할유닛과 상기 한 쌍의 제2 분할유닛이 둘레방향으로 연결되면서 평면상에서 사각형 형상의 폐단면을 형성하는 기둥구조체.
제2항에 있어서, 상기 연결판부는,
상기 기둥부의 둘레방향 전체에서 상기 연결판부의 두께 이상으로 상기 기둥부의 외면에서 돌출 형성되는 기둥구조체.
제2항에 있어서, 상기 절곡판부는,
횡방향으로 관통하여 설치되고, 콘크리트가 유동하는 경로를 형성하는 유동홀이 형성되는 기둥구조체.
제2항에 있어서,
상기 연결판부에 설치되고, 높이방향으로 연장 형성되어 횡방향의 인발하중에 저항하도록 제공되는 철근부;를 더 포함하는 기둥구조체.
제7항에 있어서,
상기 철근부는 높이방향 단부에 만곡된 형상의 후크부재가 형성되는 기둥구조체.
제7항에 있어서,
상기 연결판부에 고정되고, 상기 철근부가 관통한 상태에서 고정되는 커플러부;를 더 포함하는 기둥구조체.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 기둥구조체; 및
상기 기둥구조체의 기둥부 및 다이어프램부와 연결되고, 횡방향으로 설치되는 수평부재;를 포함하는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제10항에 있어서, 상기 수평부재는,
상부플랜지, 하부플랜지, 웨브부재를 포함하는 H형강을 포함하는 보부재로 구비되고,
상기 상부플랜지는 상기 연결판부와 접합되고,
상기 하부플랜지는 상기 기둥부의 외면에 접합되는 외다이어프램에 접합되는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제11항에 있어서, 상기 보부재는,
상기 다이어프램의 일측에 접합되는 제1 보부재; 및
상기 다이어프램의 일측에 접합되고, 상기 제1 보부재에 비해 큰 하중을 지지하는 제2 보부재;를 포함하고,
상기 제1 보부재의 제1 상부플랜지는 'ㄱ자형'의 단면부분을 포함하는 제1 연결판부에 접합되고,
상기 제2 보부재의 제2 상부플랜지는 'ㅓ자형'의 단면부분을 포함하고, 상기 제1 연결판부에 비해 단면적이 큰 제2 연결판부에 접합되는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제10항에 있어서,
상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고,
상기 연결판부는 슬래브를 방향으로 돌출되고, 상기 슬래브에 매립된 상태에서 슬래브를 지지하는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제10항에 있어서,
상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고,
상기 연결판부는 상기 슬래브의 하부를 거치하여 지지하는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제10항에 있어서,
상기 수평부재는 바닥판을 형성하는 슬래브로 구성되고,
상기 연결판부는 상기 슬래브의 내부에 횡방향으로 설치되는 매립철근과 접합되는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.
제10항에 있어서,
상기 기둥구조체의 최상단에 접합되고, 상기 수평부재에 매립되는 주두부;를 더 포함하고,
상기 주두부는,
상기 기둥구조체의 최상단에서 둘레방향으로 내부와 외부로 각각 돌출 되도록 설치되는 판상의 주두판부; 및
상기 주두판부의 내측 단부에서 교차되는 방향으로 연장 형성되는 교차판부;를 포함하는 기둥구조체와 수평부재의 접합구조.