KR200343574Y1 - 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 베이스 플레이트(1)로 구성되어 강재 기둥과 기초 콘크리트를 연결하는 철골주각으로서, 상기 베이스 플레이트(1)는 주강으로 이루어진 소정 두께의 단일품으로 제작되며; 상기 베이스 플레이트(1)의 그 중앙에는 강재 기둥이 수직하게 세워져 결합되는 철골연결부(11)가 형성되어 있고; 상기 철골연결부(11)의 양측에는 수평하게 형성되고 앵커볼트공(14)이 형성되어 있어 상기 베이스 플레이트(1)가 기초 콘크리트(20)와 결합될 수 있도록 상기 앵커볼트공(14)에 앵커볼트(21)가 삽입되어 정착되는 앵커정착부(13)가 형성되어 있으며; 상기 철골연결부(11)의 모서리를 따라서는 길게 오목한 모따기부(12)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각에 관한 것이다.

Description

주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각{Steel Colum Base Using Cast Steel Base Plate}

본 고안은 철골주각(鐵骨柱脚)에 관한 것으로서, 구체적으로는 응력 집중을 방지하며 상부의 하중을 지반에 효과적으로 전달할 수 있도록 주강제(鑄鋼製) 베이스 플레이트를 사용하는 철골주각에 관한 것이다.

주각은 강재 기둥과 기초 콘크리트를 연결하는 부재로서, 기둥을 통하여 전달되는 구조물의 무게를 기초로 전달하는 기능을 하게 된다. 또한 주각은 지진의 진동 등과 같이 지반으로부터의 힘을 기초 콘크리트를 통하여 기둥으로 전달하는 기능도 하게 된다. 즉, 주각은 구조물과 기초 콘크리트 사이의 힘의 통로로서 기능을 하게 된다.

이러한 주각은 기둥으로부터 전달되는 응력을 기초 콘크리트에 균등하게 전달할 수 있어야 하는데, 주각에 작용하는 외력으로는 휨모멘트, 축방향 압축력과 인장력, 그리고 전단력이 있다.

도 5에는 종래의 주각 구조가 개략적으로 도시되어 있는데, 주각(110)은, 소정 두께의 강재 판으로 이루어져 앵커볼트(111)에 의하여 기초 콘크리트(120)에 고정되는 베이스 플레이트(112)와, 상기 베이스 플레이트(112)와 결합되어 있으며 동시에 기둥(130)의 측면과 결합되는 윙플레이트(113)와, 상기 윙플레이트(113)를 지지하기 위한 수직리브(114)로 구성되어 있다.

이러한 종래의 주각은 베이스 플레이트뿐만 아니라 여러 개의 강재 판으로 이루어져 있으므로, 이들 강재 판을 용접 가공에 많은 인력과 시간이 소요되고 그에 따라 경제성이 낮다는 단점이 있다. 또한, 용접부가 과다하게 되어 베이스 플레이트에 변형이 발생할 수 있는데, 이러한 베이스 플레이트의 변형은 결국 앵커볼트와의 체결성을 저하시켜 기초 콘크리트와의 완전한 결합을 방해하게 된다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 주각이 가지는 단점과 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 본 고안의 목적은 별도의 윙플레이트 등을 구비하지 않도록 주강을 이용하여 베이스 플레이트를 구성하므로써 강재 기둥으로부터의 외력 분포에 따라 두께의 조절이 가능하도록 하며 용접량을 줄이고 구성을 단순하게 하므로써 과다한 용접에 따른 문제점을 회피할 수 있으며 경제성도 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 주각을 제공하는 것이다.

도 1는 본 고안에 따른 철골주각을 이루는 주강제(鑄鋼製) 베이스 플레이트(1)의 개략적인 사시도이다.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 베이스 플레이트(1)의 평면도 및 저면도이다.

도 3a 및 도 3b는 각각 도 1에 도시된 베이스 플레이트(1)의 정면도 및 우측면도이며, 도 3c 및 도 3d는 각각 도 2a에서의 선A-A 및 선B-B에서의 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 철골주각을 이용하여 H형 철골이 기초 콘크리트에 결합되어 있는 형상을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 5는 종래의 주각 구조가 보여주는 개략적인 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 플레이트 2 : H형 빔

11 : 철골연결부 12 : 모따기부

13 : 앵커정착부 14 : 앵커볼트공

15 : 몰탈공 16 : 간격유지돌기

17 : 전단저항 돌기 20 : 기초 콘크리트

21 : 앵커볼트

상기와 같은 본 고안의 목적은 베이스 플레이트로 구성되어 강재 기둥과 기초 콘크리트를 연결하는 철골주각으로서, 상기 베이스 플레이트는 주강으로 이루어진 소정 두께의 단일품으로 제작되며; 상기 베이스 플레이트의 그 중앙에는 강재 기둥이 수직하게 세워져 결합되는 철골연결부가 형성되어 있고; 상기 철골연결부의 양측에는 수평하게 형성되고 앵커볼트공이 형성되어 있어 상기 베이스 플레이트가 기초 콘크리트와 결합될 수 있도록 상기 앵커볼트공에 앵커볼트가 삽입되어 정착되는 앵커정착부가 형성되어 있으며; 상기 철골연결부의 모서리를 따라서는 길게 오목한 모따기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각에 의하여 달성된다.

본 고안에서는 상기한 철골주각의 일실시예로서, 상기 베이스 플레이트의 저면에는, 베이스 플레이트의 저면과 기초 콘크리트 상면 사이에 결합 보강용 충진제가 채워질 수 있도록 공간을 형성하는 간격유지돌기와, 상기 충진제에 매립되어 전단저항력을 발휘하게 되는 전단저항 돌기가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각이 제공된다.

본 고안에서는 상기한 실시예에 더하여, 베이스 플레이트와 기초 콘크리트 상면 사이에 충진제가 유입되도록 하는 몰탈공이 상기 베이스 플레이트에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각이 제공된다.

다음에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 고안에 따른 철골주각에 구비된 주강제(鑄鋼製) 베이스 플레이트(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2a 및 도 2b에는 각각 상기 베이스플레이트(1)의 평면도 및 저면도가 도시되어 있다. 도 3a 및 도 3b는 각각 상기 베이스 플레이트의 정면도 및 우측면도가 도시되어 있고, 도 3c 및 도 3d는 각각 도 2a에서의 선A-A 및 선B-B에서의 단면도가 도시되어 있다. 도 4에는 본 고안에 따른 철골주각을 이용하여 H형 철골이 기초 콘크리트에 결합되어 있는 형상이 사시도로 도시되어 있다.

본 고안에 있어서 철골주각을 이루는 베이스 플레이트(1)는 주강으로 제작된 하나의 부재로 구성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)는 그 중앙에 강재 기둥 즉, 철골 또는 강재 빔이 수직하게 세워져 결합되는 철골연결부(11)를 구비하고 있다. 도면에 도시된 실시예에서는, 강재 기둥을 이루는 H형 철골(2)에 맞추어 철골연결부(11)가 H형태로 형성되어 있다. 본 고안에서는 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 H형 철골연결부(11)의 가장자리 모서리에는 오목하게 모따기부(12)가 형성되어 있다. 구체적으로 도면에 도시된 실시예에서는 H형 빔(2)의 플랜지와 결합되는 철골연결부(11)의 모서리를 따라서 길게 모따기부(12)가 형성된다. 이와 같이, 모따기부(12)가 만들어져 있으면, 상기 철골연결부(11)와 H형 빔(2)의 플랜지를 서로 용접할 때, 용접강이 상기 모따기부(12)에 형성된다. 따라서, 본 고안에서는 위와 같이 모따기부(12)를 구비하였기 때문에 철골 용접시에 개선작업이 필요하지 않게 되는 효과를 발휘한다.

상기 철골연결부(11)에서 H형 빔(2)의 플랜지 방향의 측면에는 각각 수평하게 형성되고 앵커볼트공(14)이 형성되어 있는 앵커정착부(13)가 형성되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 앵커정착부(13)의 앵커볼트공(14)에는 앵커볼트(21)가삽입되어 기초 콘크리트(20)에 정착되므로써 상기 베이스 플레이트(1)가 기초 콘크리트(20)와 견고하게 결합된다.

도면에 도시된 실시예에서는 도 3a 및 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 철골연결부(11)는 가장 두꺼운 두께를 가지고 있고, 상기 앵커정착부(13)는 그 보다 작은 두께를 가지고 있음을 알 수 있다.

베이스 플레이트(1)의 중앙에서 상기 철골연결부(11) 이외에 부분은 두께가 작으며, 몰탈과 같은 충진제가 유입될 수 있도록 하는 몰탈공(15)이 형성되어 있다. 한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(1)의 저면 중앙에는 간격유지돌기(16)가 형성되어 있다. 상기 간격유지돌기(16)는 베이스 플레이트(1)가 기초 콘크리트(20) 위에 설치되었을 때, 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트의 상면 사이에 소정 간격의 공간이 형성되도록 한다. 상기 간격유지돌기(16)에 의하여 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트의 상면 사이에 형성된 공간에는, 몰탈과 같은 충진제가 채워진다. 즉, 앞서 설명하였던 베이스 플레이트(1)의 중앙에 형성된 몰탈공(15)을 통하여 몰탈과 같은 충진제가 상기 공간으로 유입되어 채워지는 것이다. 따라서, 본 고안에 따른 철골주각에서는 베이스 플레이트(1)가 단지 앵커볼트(21)에 의해서만 기초 콘크리트(20)에 고정되는 것이 아니라, 몰탈과 같은 충진제에 의한 고정효과도 더 가지게 된다. 따라서 더욱 견고하게 고정될 수 있는 것이다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)의 저면에는 다수개의 전단저항 돌기(17)가 형성되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 베이스 플레이트의 각 측면에서 내측으로 소정 길이를 가지는 형태로 전단저항 돌기(17)가 형성되어 있으나, 그 형상은 반드시 이에 한정되지는 아니한다. 상기 전단저항 돌기(17)는, 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트 상면 사이에 몰탈과 같은 충진제가 채워졌을 때, 충진제에 매립되어 전단력에 저항하는 기능을 한다. 즉, 베이스 플레이트(1)에 전단력이 작용하는 경우, 상기 전단저항 돌기(17)는 충진제에 매립되어 있으므로 상기 전단저항 돌기(17)에 의하여 전단력에 대한 저항력이 발생하게 되는 것이다. 따라서, 베이스 플레이트(1)의 전단저항력이 증가하게 된다.

상기 앵커정착부(13)가 형성된 베이스 플레이트(1)의 측면에서, 상기 앵커정착부(13) 이외의 부분은 경사진 면으로 이루어져 있으며, 베이스 플레이트(1)의 타측면도 각각 경사진 면으로 이루어져 있다.

상기한 베이스 플레이트(1)에 있어서, 플레이트의 두께는 강재 기둥으로부터 전달되는 외력 분포에 따라 적절히 조정하게 된다. 특히, 본 고안에서는 상기한 베이스 플레이트(1)가 주강으로 이루어진 단일품으로 이루어져 있으므로, 그 두께의 조절이 매우 용이하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 주강을 이용하여 베이스 플레이트를 사용하므로써, 종래의 베이스 플레이트에서는 반드시 필요하였던 윙플레이트 등과 같은 별도의 판재 부재를 구비하지 않고도 철골주각을 구성할 수 있게된다. 이와 같이 윙플레이트 등과 같은 별도의 판재 부재를 구비하지 않게 됨에 따라, 구조가 간단하게 되고, 결국 종래의 베이스 플레이트에서의 문제점 중의 하나인 다수의 판재 부재를 사용함에 따른 과도한 용접작업 및 그에 수반되는 여러 문제점(용접비용 과다, 용접열에 의한 판재 부재 열화 등)을 피할 수 있게 된다. 또한, 용접량이 줄어든 결과로서 정밀시공이 가능하게 된다.

본 고안에서는 베이스 플레이트(1)에 형성되어 있는 철골연결부(11)의 가장자리 모서리에 오목하게 모따기부(12)를 만들어 놓으므로써, 베이스 플레이트(1)와 강재 기둥 즉, H형 빔을 서로 용접할 때, 별도의 용접면 개선작업이 필요하지 않게 되는 효과를 발휘한다.

그 뿐만 아니라, 본 고안에서는 베이스 플레이트(1)의 저면에 간격유지돌기(16)를 구비하여, 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트의 상면 사이에 공간을 형성하고, 상기 공간에 몰탈과 같은 충진제가 채워지도록 하므로써, 베이스 플레이트(1)가 단지 앵커볼트(21)에 의해서만 기초 콘크리트에 고정되는 것이 아니라, 몰탈과 같은 충진제에 의한 고정효과도 더 가지도록 하며, 그에 따라 더욱 견고한 고정효과를 가지게 된다.

그에 더하여, 본 고안에서는 상기 베이스 플레이트(1)의 저면에는 다수개의 전단저항 돌기(17)를 형성하고, 상기 전단저항 돌기(17)가 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트 상면 사이에 채워지는 충진제에 매립되도록 하므로써, 전단력에 대한 저항력이 발생시켜 베이스 플레이트(1)의 전단저항력을 증가시키는 효과를 발휘하게 된다.

Claims (4)

1. 베이스 플레이트(1)로 구성되어 강재 기둥과 기초 콘크리트를 연결하는 철골주각으로서,

   상기 베이스 플레이트(1)는 주강으로 이루어진 소정 두께의 단일품으로 제작되며;

   상기 베이스 플레이트(1)의 그 중앙에는 강재 기둥이 수직하게 세워져 결합되는 철골연결부(11)가 형성되어 있고;

   상기 철골연결부(11)의 양측에는 수평하게 형성되고 앵커볼트공(14)이 형성되어 있어 상기 베이스 플레이트(1)가 기초 콘크리트(20)와 결합될 수 있도록 상기 앵커볼트공(14)에 앵커볼트(21)가 삽입되어 정착되는 앵커정착부(13)가 형성되어 있으며;

   상기 철골연결부(11)의 모서리를 따라서는 길게 오목한 모따기부(12)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스 플레이트(1)의 저면에는, 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트 상면 사이에 결합 보강용 충진제가 채워질 수 있도록 공간을 형성하는 간격유지돌기(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 베이스 플레이트(1)의 저면에는, 베이스 플레이트(1)의 저면과 기초 콘크리트 상면 사이의 공간에 채워지는 충진제에 매립되어 전단저항력을 발휘하게 되는 전단저항 돌기(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 베이스 플레이트(1)에는 충진제가 베이스 플레이트(1)와 기초 콘크리트 상면 사이에 유입되도록 하는 몰탈공(15)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주강제 베이스 플레이트를 사용한 철골주각.