KR102495902B1 - Cft강관기둥과 충전브라켓의 접합구조 - Google Patents

Cft강관기둥과 충전브라켓의 접합구조 Download PDF

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채일수
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(주)아이에스산업
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Abstract

CFT구조의 기둥과 콘크리트 합성보 구조의 브라켓을 접합시키면서 모멘트 접합구조를 가질 수 있도록 하는 기술에 관한 것으로서, 상기의 접합구조는 CFT강관기둥과, 상기 CFT강관기둥에 접합되는 충전브라켓과, 상기 충전브라켓에 이음되는 철골보로 이루어지는 기둥-보의 접합구조이고, 상기 충전브라켓은, 상호 이격된 한 쌍의 상부플랜지와, 각 상부플랜지에서 수직으로 설치되는 한 쌍의 웨브와, 각 웨브의 하단을 연결하는 하부플랜지로 이루어져 U형상의 단면을 가지고, 충전브라켓이 접합되는 CFT강관기둥의 접합면에는 충전브라켓의 내부와 연통하는 타설개구가 형성되며, 상기 타설개구를 통해 CFT강관기둥 내부에 콘크리트 충전되도록 한다.

Description

CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조{JOINT STRUCTURE OF CFT STEEL PIPE COLUMN AND CHARGING BRACKET}
본 발명은 기둥과 보의 접합구조를 형성시키는 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 CFT구조의 기둥과 콘크리트 합성보 구조의 브라켓을 접합시키면서 모멘트 접합구조를 가질 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
CFT(콘크리트 충진강관, Concrete Filled Steel Tube)구조는 강관의 폐쇄된 내부 공간에 콘크리트를 충진시킴으로써 철골과 콘크리트의 장점을 취할 수 있도록 한 구조를 말한다.
상기 CFT구조는, 외피를 이루는 강관이 그 내부의 콘크리트를 구속시킴으로써, 상기 콘크리트가 큰 압축력에 의해 급격히 파괴되는 일반적인 현상을 방지하여 상기 콘크리트의 내력을 상승시키고, 다른 한편으로 충진된 콘크리트에 의해 강관의 좌굴내력이 보강되어 부재의 내력을 크게 증가되는 바, 단면의 크기를 감소시켜 경제성을 도모하게 할 뿐 아니라 건축물의 활용공간을 극대화시킬 수 있게 한다.
아울러 상기 CFT구조는 내구성, 내진성 등 구조재로서의 여타 기능이 향상되는 바, 근래에 들어 그 사용량이 대폭 증가하고 있다.
그러나, 철골보나 콘크리트 합성보 등의 보부재와 모멘트 접합하는 경우에는 보부재에 의한 인장응력으로 인해 CFT강관을 구성하는 얇은 외피(철판)이 찢어져 국부 파괴가 일어나거나 심한 경우 접합부가 조기에 파단되는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 보부재가 접하는 부위의 CFT강관 외면에 다이아프램을 설치하고, 특히 합성보와의 접합시에는 CFT강관의 외면에 상기 다이아프램과 함께 스터드 등의 다수 개의 전단연결재를 설치함으로써 기둥과 보 사이에 모멘트 접합이 이루어지게 한다.
등록특허공보 등록번호 10-2082334호에서 개시하고 있는 CFT기둥(1)과 이에 접합되는 브래킷(2)의 접합구조는 상기한 예를 단적으로 나타낸 것이다.
상기 등록특허공보 등록번호 10-2082334호의 CFT기둥(1)과 브래킷(2)의 접합구조는 도 1에 도시된 바와 같이, CFT기둥에 내부에 콘크리트가 타설되는 브래킷(2)을 접합시키되, 그 접합부위에 CFT기둥 외면중 브래킷(2)이 설치되는 위치의 면에 판상의 다이아프램(26)을 설치하고, 브래킷(2) 내부공간이 접하는 면에는 다수 개의 전단연결재(25)를 설치하고 있다.
아울러 상기 브래킷(2)은 보부재의 일측에서 발생된 응력의 일부를 CFT기둥(1) 반대편에 위치한 보부재에 전달하기 위하여, 상기 브래킷(2)을 구성하기 위한 제1프레임(21)이 CFT기둥(1)의 양측면을 지나가도록 설치된다.
등록특허공보 등록번호 10-2082334호의 상기한 기둥-보 접합구조에서는, CFT기둥(1)과 브래킷(2)에 대한 콘크리트 타설이 별도로 이루어진다. 아울러 CFT기둥(1)은 수개층의 높이로 구성되고, 최상단에 호퍼를 설치하여 콘크리트를 부어넣는 방식으로 그 내부에 콘크리트가 충전되도록 한다.
이러한 경우 콘크리트의 타설낙차로 인하여 재료분리가 발생하게 되어 CFT기둥(1)의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 재료분리의 문제점을 해결하기 위하여 트레미관을 삽입시키도 하나 이를 위한 설비공간은 또 다른 번잡함을 유발한다.
아울러 등록특허공보 등록번호 10-2082334호의 상기한 기둥-보 접합구조의 합성력은 CFT기둥의 외피에 설치되는 전단연결재(25)에 의해서만 이루어지는 바, 이들 사이에 일체성에 구조적 한계가 있다.
KR 10-2082334 B1
본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수 층의 CFT강관기둥의 전체 길이에 대하여 일괄적인 콘크리트 타설이 이루어지더라도, 재료분리가 발생하지 않고, 기둥-보 접합부위가 높은 일체성을 가지게 하여 구조적 성능을 증대시킴과 더불어, 호퍼나 트레미관 등의 콘크리트 타설을 위한 설비를 최소화시켜 시공의 효율성을 향상시킬 수 있는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조를 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, CFT강관기둥과, 상기 CFT강관기둥에 접합되는 충전브라켓과, 상기 충전브라켓에 이음되는 철골보로 이루어지는 기둥-보의 접합구조로서, 상기 충전브라켓은, 상호 이격된 한 쌍의 상부플랜지와, 각 상부플랜지에서 수직으로 설치되는 한 쌍의 웨브와, 각 웨브의 하단을 연결하는 하부플랜지로 이루어져 U형상의 단면을 가지고, 충전브라켓이 접합되는 CFT강관기둥의 접합면에는 충전브라켓의 내부와 연통하는 타설개구가 형성되고, 상기 타설개구를 통해 CFT강관기둥 내부에 콘크리트 충전되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CFT강관기둥 내부에는 매립형 콘크리트 타설관이 설치되고, 상기 타설관의 상단에는 타설개구에서 연결된 경사슈트가 설치되어, 충전브라켓의 내부에 콘크리트를 부어 넣으면, 상기 콘크리트가 타설개구와 경사슈트 및 타설관을 통과하여 CFT강관기둥의 내부에 충전되도록 한다.
이때 상기 CFT강관기둥과 충전브라켓 사이에 월류턱편을 형성시키고, 충전브라켓의 내부에 부어진 콘크리트가 월류턱편까지 차오른 후 상기 월류턱편을 월류하면서 경사슈트로 이동되도록 하게 할 수 있다.
아울러, 상기 CFT강관기둥의 내부에 상지지대와 하지지대를 상하로 각 설치하고, 상지지대는 충전브라켓이 접합되는 CFT강관기둥의 접합면 중 상부플랜지가 접하는 위치에 설치하여 다이아프램의 기능이 효율적으로 이루어지게 하고, 하지지대를 하부플랜지가 접하는 위치에 설치하면서 타설관의 상단을 고정시켜 타설관이 안정된 고정상태를 가지게 할 수 있다.
또한 FT강관기둥의 내부에는 배부름 방지용 고정바가 일정한 간격으로 설치될 수 있는 바, 이 경우 상기 고정바에 타설관을 고정시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 충전브라켓의 웨브에는 내부를 향해 돌출되는 수직스티프너가 다수 개 설치될 수 있고, 한 쌍의 상부플랜지 사이에는 상부로 돌출되는 연결대가 설치될 수 있다. 이 경우 상기 수직스티프너의 돌출면에 CFT강관기둥으로부터 연속된 보강철근이 설치될 수 있다. 상기 보강철근은 CFT강관기둥의 타설개구 상부면에도 고정되게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 충전브라켓의 이음단부에 중앙에 사각개구가 형성된 제1접합판을 부착시키고, 철골보의 단부에는 상기 제1접합판에 접합되는 제2접합판을 부착시켜 이들이 볼트 또는 용접에 의해 이음되는 구조를 가진다. 이때 상기 제2접합판에 사각개구를 관통하여 충전브라켓 내부로 향하는 다수 개의 스터드볼트를 설치하여 이음부위에서의 응력이 분산되어 전달되게 한다.
본 발명은 수개 층의 기둥과 보를 일괄 타설하면서도, 타설의 위치를 하층부터 순차로 변경시켜 타설높이를 1개층으로 제한할 수 있도록 한다. 따라서 CFT구조의 기둥이 전체적으로 일체성을 그대로 유지하면서도 콘크리트 타설과정에서 발생되는 재료분리현상이 줄어들게 된다. 이와 함께 CFT강관기둥 내부에 매립형 콘크리트 타설관이 설치되고, 타설관과 호퍼기능을 하는 충전브라켓 사이에 경사슈트가 설치되므로 이에 의해서도 재료분리현상이 방지된다. 또한 충전브라켓에 부어진 콘크리트가 월류턱편을 월류하여 경사슈트로 이동하게 되므로 이에 의해서도 재료분리현상이 방지된다. 이와 같이 본 발명은 3중의 재료분리현상의 방지수단을 가지게 함으로써 CFT강관기둥의 내부에 고품질의 콘크리트가 타설될 수 있게 한다.
또한 본 발명은 충전브라켓이 호퍼기능을 하게 되므로 별도로 호퍼를 설치할 필요가 없게 되어 콘크리트 타설을 위한 설비의 비용이 절감되고, CFT강관기둥과 충전브라켓 사이의 타설개구 및 보강철근에 의해 기둥-보의 접합구조가 하나의 철근콘크리트 구조로 이루어져 다이아프램기능을 하는 상지지대와 함께 휨응력을 분담하여 높은 강성을 가지는 기둥-보 접합구조를 가지게 하면서, 다른 한편으로는 화재발생시에도 철근콘크리트구조에 의한 구조적 안정성을 장시간 유지할 수 있게 한다.
아울러, 본 발명은 충전브라켓과 철골보의 이음구조에서 철골보에 접합된 제2접합판이 철골보의 응력을 제1접합판과 충전브라켓 내부의 콘크리트에 매립된 스터드볼트에 각각 분담하도록 함으로써 이음부위에 대한 구조적 안정성이 향상될 수 있도록 한다.
도 1은 종래기술에 의한 CFT기둥과 브래킷 접합구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 CFT강관기둥과 충전브라켓이 접합된 구조의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A부분 단면도이다.
도 4는 도 3의 B-B, C-C, D-D, E-E 부분에 대한 각 단면도이다.
도 5는 도 3의 F-F, G-G, H-H 부분에 대한 각 단면도이다.
도 6은 본 발명의 충전브라켓 내부 구조에 관한 일 실시예의 절개사시도이다.
도 7은 본 발명에 의해 콘크리트가 타설되는 구조에 관한 설명도이다.
도 8은 본 발명의 보강근이 설치된 상태의 절개사시도이다.
도 9는 본 발명의 충전브라켓과 철골보가 이음 연결된 상태의 단면도 및 부분 절개사시도이다.
이하에서는 본 발명의 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 CFT강관기둥(100)에 충전브라켓(200)이 접합된 구조를 설명하기 위하여 골조의 일부분을 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 A-A부분의 단면을 도시한 것이며, 도 4는 도 3의 B-B, C-C, D-D, E-E 부분의 단면을 각 도시한 것이고, 도 5는 도 3의 F-F, G-G, H-H 부분의 각 단면을 도시한 것이다.
본 발명은 CFT강관기둥(100)의 내부에 대한 콘크리트(C) 타설시 재료분리 방지와 더불어, 호퍼 등의 설비를 설치하지 않도록 하고, 이에 더하여 CFT 강관기둥 내부의 콘크리트(C)와 충전브라켓(200) 내부의 각 콘크리트(C)가 상호 연결되어 일체성을 가질 수 있도록 하는 것을 중요한 기술적 특징의 하나로 한다.
이를 위한 본 발명은 CFT강관기둥(100)에 대한 콘크리트(C)의 타설위치가 하부층에서 상부층으로 이동하면서 콘크리트(C)의 타설이 이루어지도록 한다. 예컨대 CFT강관기둥(100)의 1층부분에 대한 콘크리트(C) 타설이 완료된 후, 2층부분에 대한 콘크리트(C) 타설이 완료되도록 하되, 1층부분에 대한 콘크리트(C) 타설은 2층의 바닥 위치에서 타설작업이 이루어지고, 2층부분에 대한 콘크리트(C) 타설은 3층의 바닥 위치에서 타설작업이 이루어지도록 한다. 즉 콘크리트(C) 타설높이를 1개층 높이로 제한함으로써 CFT강관기둥(100) 내부 콘크리트(C)에 대한 재료분리 발생이 최소화될 수 있게 한다.
또 다른 한편으로, CFT강관기둥(100)에 접합되는 충전브라켓(200) 자체에 콘크리트(C) 타설용 호퍼의 기능을 부여함으로써 별도의 호퍼 설치를 생략할 수 있도록 한다.
상기 충전브라켓(200)은 철골보(300)와 이음되어 하나의 보부재를 형성하는 것으로서, 상호 이격된 한 쌍의 상부플랜지(210)와, 각 상부플랜지(210)에서 수직으로 설치되는 한 쌍의 웨브(230)와, 각 웨브(230)의 하단을 연결하는 하부플랜지(220)로 이루어져 U형상의 단면을 가진다. 하부플랜지(220)는 CFT강관기둥(100)쪽을 향하여 하향 경사지도록 함으로써 콘크리트(C) 타설시에는 콘크리트(C)의 이동이 원활하게 이루어지게 하고, CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200)에 대한 콘크리트(C) 타설이 완료되고 양생된 후에는 접합부를 보강하는 헌치 기능을 가지게 하는 것이 바람직하다.
이러한 U형 단면은 상부가 개방되어 CFT강관기둥(100)용 콘크리트(C)가 임시 저장되는 호퍼의 기능을 할 수 있게 되며, 향후 슬래브(S)와 합성하여 T형 합성보를 구성하게 된다. 따라서 한 쌍의 상부플랜지(210) 사이에는, 도 4의 (b)에 도시된 봐와 같이, 상부로 돌출되는 연결대(211)를 설치하는 것이 바람직하다. 상기 연결대(211)는 콘크리트(C) 타설과정 중에 충전브라켓(200)이 측압에 의해 벌어지는 것을 방지함과 더불어 상부의 돌출부분을 통해 상부에 타설되는 슬래브(S)와의 전단합성력을 크게 증대시킨다.
상기한 T형 합성보의 전단응력 향상을 위해 충전브라켓(200)의 웨브(230)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 내부를 향해 돌출되는 수직스티프너(231)가 상호 간격을 두고 다수개 설치될 수 있다.
상기 수직스티프너(231)는 후술하는 바와 같이, CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200)의 각 내부 콘크리트(C)에 매립되어 기둥-보 접합부에 발생하는 휨응력에 대응하는 보강철근(232)의 설치를 용이하게 한다. 상기 보강철근(232)은 충전브라켓(200)에서 CFT강관기둥(100)의 내부까지 충분한 정착길이를 가지도록 설치되어야 한다.
수직스티프너(231)의 돌출정도는 콘크리트(C) 피복두께 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
충전브라켓(200)에 임시 저장된 콘크리트(C)는 CFT강관기둥(100) 내부로 이동하여 이를 충전시키게 되는 것인바, 도3과 도4의 (a)에 각 도시된 바와 같이, 충전브라켓(200)의 내부와 연통하는 타설개구(101)가 충전브라켓(200)이 접합되는 CFT강관기둥(100)의 접합면에 형성된다.
상기 타설개구(101)는, 콘크리트(C) 타설중에는 충전브라켓(200) 내부에 부어져 임시 저장된 콘크리트(C)를 CFT강관기둥(100) 내부로 보내주는 통로의 기능을 하나, CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200)에 대한 콘크리트(C) 타설이 완료되고 양생된 후에는 CFT강관기둥(100) 내부의 콘크리트(C)와 충전브라켓(200) 내부의 콘크리트(C)가 분리됨 없이 일체적인 구조가 될 수 있도록 한다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 콘크리트(C)의 타설높이가 1개층으로 제한되도록 함으로써 콘크리트(C)의 재료분리현상을 줄여주나, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 CFT강관기둥(100) 내부에 매립형 콘크리트(C) 타설관(110)이 설치되고, 상기 타설관(110)의 상단에 타설개구(101)에서 연결된 경사슈트(112)가 설치된다. 따라서 충전브라켓(200)의 내부에 콘크리트(C)를 부어넣으면, 상기 콘크리트(C)가 타설개구(101)와 경사슈트(112) 및 타설관(110)을 순차로 통과하여 CFT강관기둥(100)의 내부에 충전된다.
즉 상기 타설관(110)은 트레미관의 기능을 함으로써 재료분리를 위한 또 다른 수단으로 작용하게 된다.
이때 상기 타설관(110)에는 콘크리트(C)를 분출시키는 다수 개의 토출구(111)가 상하 방향으로 일정한 간격마다 형성됨으로써 타설관(110) 내부의 타설압을 줄여주어 콘크리트(C)의 타설이 효율적으로 진행될 수 있도록 한다. 아울러, 상기 상하방향의 각 토출구(111)들이 전후 좌우 방향으로도 균형적으로 배치하여 CFT강관기둥(100)의 전 단면에 대하여 골고루 타설되도록 함으로써 밀실한 콘크리트(C) 충전이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
콘크리트(C)의 재료분리방지를 위한 또 다른 방안으로, 본 발명의 CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200) 사이에 월류턱편(102)이 형성될 수 있다. 도 7은 상기 월류턱편(102)의 작용에 관하여 도면으로 설명한 것이다.
상기 월류턱편(102)은 하부플랜지(220)로부터 상부로 돌출된 격벽의 구조를 가지게 함으로써, 충전브라켓(200)의 내부로 부어진 콘크리트(C)가 곧바로 경사슈트(112)로 이동하지 않고 월류턱편(102)까지 차오른 후 상기 월류턱편(102)을 월류하면서 경사슈트(112)로 이동하게 하여 콘크리트(C) 이동과정에서 재료분리현상이 발생하는 것을 방지한다.
다른 한편으로, 본 발명의 CFT강관기둥(100)의 내부에는 상지지대(121)와 하지지대(122)가 상하로 각 설치될 수 있다.
상기의 상지지대(121)와 하지지대(122)는 CFT강관기둥(100) 내부에서의 다이아프램 역할을 함으로써, 충전브라켓(200)과의 접합부에서 발생되는 휨모멘트의 응력을 CFT강관기둥(100)의 전면에 분산시킴으로써 구조적인 안정성을 향상시킨다.
따라서 상지지대(121)는 충전브라켓(200)이 접합되는 CFT강관기둥(100)의 접합면 중 상부플랜지(210)가 접하는 위치에 설치되고, 하지지대(122)는 하부플랜지(220)가 접하는 위치에 설치된다.
이때 타설관(110)의 상단은 하지지대(122)에 고정되면서 경사슈트(112)와 연결되게 함으로써 콘크리트(C)의 타설과정 중에 타설관(110)이 움직이지 않고 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 상지지대(121)와 하지대는, 도 5의 (a)와 (c)에 각 도시되어 있는 바와 같이, 격자형상으로 구성시킴으로써, 상술한 다이아프램의 기능 및 타설관(110)의 고정기능과 더불어 콘크리트(C) 측압에 의한 배부름의 방지를 위한 기능까지 겸할 수 있도록 한다.
물론 상지지대(121)와 하지지대(122)와는 별도로 CFT강관기둥(100)의 내부에 배부름 방지용 고정바(123)를 일정한 간격으로 설치할 수 있다. 이 경우 상기 고정바(123)에도 타설관(110)이 고정되게 함으로써 콘크리트(C)가 토출구(111)를 통해 분출되는 과정중에 타설관(110)에 흔들림이 발생하지 않도록 해야 한다.
도 8은 CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200) 사이에 보강근(400)이 설치된 구조를 도시한 것이다. 상기 보강근(400)은 웨브(230)에 구비된 다수 개의 수직스티프너(231)에 고정되어 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이, CFT강관기둥(100)의 내부에 설치되는 상지지대(121)와 하지지대(122)가 다이아프램기능을 하면서 충전브라켓(200)과의 접합부에서 발생하는 휨응력에 저항할 수 있도록 함으로써 모멘트접합구조를 가지게 한다.
이에 더하여 상기 보강근(400)은, 타설개구(101)를 통해 단절없이 연결된 CFT강관기둥(100) 내부의 콘크리트(C)와 충전브라켓(200) 내부의 콘크리트(C)에 설치되어 휨모멘트에 의한 인장응력에 대응함하게 으로써, CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200)의 접합부에 대한 부담을 감소시켜준다.
아울러 상기 보강철근(232)이 웨브(230)의 내면으로부터 이격되면서 수직스티프너(231)의 돌출부분에 의해 충분한 콘크리트(C) 피복두께를 유지한 경우에는, 화재가 발생하여 충전브라켓(200)을 구성하는 강판의 구조적 성능이 상실되더라도 철근콘크리트(C) 구조의 기둥-보 접합구조를 가지게 함으로써 더 긴 내화시간을 가질 수 있게 한다.
상기 보강철근(232)은 수직스티프너(231)와 함께, 또는 단독으로 CFT강관기둥(100)의 타설개구(101) 상부면에 고정될 수도 있다. 물론 보강철근(232)에 의해 콘크리트(C)의 타설이 간섭되면 않된다. 따라서 타설개구(101) 상부면에 고정되는 보강철근(232)은 중앙이 아닌 좌우측에 위치시키는 것이 바람직하다.
도 9는 충전브라켓(200)과 철골보(300)의 이음구조를 도시한 것이다.
CFT강관기둥(100)과 접합된 부분의 반대쪽인 이음단부에는 제1접합판(240)이 부착되고, 철골단부에는 상기 제1접합판(240)에 접합되는 제2접합판(310)이 부착된다. 제1접합판(240)과 제2접합판(310)은 볼트체결 또는 용접에 의해 일체화된다.
이때 본 발명의 일 실시예에서는 제1접합판(240)의 중앙에 사각개구(241)를 형성시키고, 제2접합판(310)에 충전브라켓(200) 내부로 향하는 다수 개의 스터드볼트(311)를 설치한다. 이에 따라 상기 스터드볼트(311)는 제1접합판(240)의 사각개구(241)를 관통하여 충전브라켓(200) 내부의 콘크리트(C)에 매립된다.
이와 같이 제2접합판(310)과 충전브라켓(200) 내부의 콘크리트(C)와 직접 연결되는 스터드볼트(311)는, 이에 발생되는 응력이 제1접합판(240)을 경유하지 않도록 하여 제1접합판(240)에 스터드볼트(311)에 의한 응력이 전달되지 않도록 함으로써 제1접합판(240)의 응력부담을 덜어준다.
즉 본 발명의 철골보(300)의 응력이 제1접합판(240)과 스터드볼트(311)가 분담하여 충전브라켓(200)에 전달되도록 함으로써 보다 효율적인 응력전달구조를 가지게 하여 구조적 안정성을 향상시킨다.
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.
100; CFT강관기둥 101; 타설개구
102; 월류턱편 110; 타설관
111; 토출구 112; 경사슈트
121; 상지지대 122; 하지지대
123; 고정바 200; 충전브라켓
210; 상부플랜지 211; 연결대
220; 하부플랜지 230; 웨브
231; 수직스티프너 240; 제1접합판
241; 사각개구 300; 철골보
310; 제2접합판 311; 스터드볼트
400 ; 보강근 C; 콘크리트
S; 슬래브

Claims (9)

  1. CFT강관기둥(100)과, 상기 CFT강관기둥(100)에 접합되는 충전브라켓(200)과, 상기 충전브라켓(200)에 이음되는 철골보(300)로 이루어지는 기둥-보의 접합구조로서,
    상기 충전브라켓(200)은, 상호 이격된 한 쌍의 상부플랜지(210)와, 각 상부플랜지(210)에서 수직으로 설치되는 한 쌍의 웨브(230)와, 각 웨브(230)의 하단을 연결하는 하부플랜지(220)로 이루어져 U형상의 단면을 가지고,
    충전브라켓(200)이 접합되는 CFT강관기둥(100)의 접합면에는 충전브라켓(200)의 내부와 연통하는 타설개구(101)가 형성되고,
    상기 타설개구(101)를 통해 CFT강관기둥(100) 내부에 콘크리트(C)가 충전되는 것으로서,
    상기 충전브라켓(200)의 웨브(230)에는 내부를 향해 돌출되는 수직스티프너(231)가 다수 개 설치되고,
    한 쌍의 상부플랜지(210) 사이에는 상부로 돌출되는 연결대(211)가 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CFT강관기둥(100) 내부에는 매립형 콘크리트 타설관(110)이 설치되고,
    상기 타설관(110)의 상단에는 타설개구(101)에서 연결된 경사슈트(112)가 설치되어,
    충전브라켓(200)의 내부에 콘크리트(C)를 부어 넣으면, 상기 콘크리트(C)가 타설개구(101)와 경사슈트(112) 및 타설관(110)을 통과하여 CFT강관기둥(100)의 내부에 충전되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200) 사이에는 월류턱편(102)이 형성되고,
    충전브라켓(200)의 내부에 부어진 콘크리트(C)는 월류턱편(102)까지 차오른 후 상기 월류턱편(102)을 월류하면서 경사슈트(112)로 이동되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 CFT강관기둥(100)의 내부에는 상지지대(121)와 하지지대(122)가 상하로 각 설치되되,
    상지지대(121)는 충전브라켓(200)이 접합되는 CFT강관기둥(100)의 접합면 중 상부플랜지(210)가 접하는 위치에 설치되고,
    하지지대(122)는 하부플랜지(220)가 접하는 위치에 설치되며,
    타설관(110)의 상단은 하지지대(122)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 CFT강관기둥(100)의 내부에는 배부름 방지용 고정바(123)가 일정한 간격으로 설치되고,
    상기 고정바(123)에는 타설관(110)이 고정되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 CFT강관기둥(100)과 충전브라켓(200) 사이에는 보강철근(232)이 설치되되,
    상기 보강철근(232)은 상기 수직스티프너(231)의 돌출면에 고정되어 웨브(230)의 내면으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보강철근(232)은 CFT강관기둥(100)의 타설개구(101) 상부면에 고정되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충전브라켓(200)의 이음단부에는 중앙에 사각개구(241)가 형성된 제1접합판(240)이 부착되고,
    철골보(300)의 단부에는 상기 제1접합판(240)에 접합되는 제2접합판(310)이 부착되며,
    상기 제2접합판(310)에는 사각개구(241)를 관통하여 충전브라켓(200) 내부로 향하는 다수 개의 스터드볼트(311)가 설치되는 것을 특징으로 하는 CFT강관기둥과 충전브라켓의 접합구조.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184299A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Shimizu Corp 柱と梁の接合構造およびその施工方法
JP2000213061A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Taisei Corp コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造
KR20060024850A (ko) * 2004-09-15 2006-03-20 삼성물산 주식회사 철골-콘크리트 샌드위치 합성보 및 이를 이용한 고강성합성 구조 시스템
KR101499343B1 (ko) * 2013-09-12 2015-03-05 (주)더나은구조엔지니어링 보강형 조립 강재 보, 이를 포함하는 하이브리드 합성보 및 이를 이용한 구조물
KR102082334B1 (ko) 2017-11-01 2020-02-27 김영민 와이드빔을 이용한 무량판 시스템 및 이의 시공 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184299A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Shimizu Corp 柱と梁の接合構造およびその施工方法
JP2000213061A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Taisei Corp コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造
KR20060024850A (ko) * 2004-09-15 2006-03-20 삼성물산 주식회사 철골-콘크리트 샌드위치 합성보 및 이를 이용한 고강성합성 구조 시스템
KR101499343B1 (ko) * 2013-09-12 2015-03-05 (주)더나은구조엔지니어링 보강형 조립 강재 보, 이를 포함하는 하이브리드 합성보 및 이를 이용한 구조물
KR102082334B1 (ko) 2017-11-01 2020-02-27 김영민 와이드빔을 이용한 무량판 시스템 및 이의 시공 방법

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