KR20070041023A - 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관기둥부재의 시공성, 구조성능 및 내화성을 향상시킨 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 원형 혹은 각형의 내부가 빈 내측강관과; 상기 내측강관과 간격을 두고 그 외측에 마련되는 외측강관과; 상기 내측강관의 내부 혹은 상기 내측강관과 외측강관 사이의 공간에 충만되는 적어도 하나의 공기층 및 콘크리트와; 상기 내측강관 및 외측강관중 적어도 하나의 적소에 형성된 콘크리트 타설용 투입구와; 상기 내측강관 및 외측강관의 상,하단에 고정되는 연결플레이트를 포함하여 구성된다.

본 발명 강관기둥은 시공성, 구조성 및 내화성능이 우수하며, 내화피복재 생략에 따른 공기단축 및 비용절감 효과뿐만 아니라 공간 내부의 활용성을 증대시키고, 화재시 내화성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

강관기둥, 강재기둥, 내측강관, 외측강관, 공기층, 투입구, 콘크리트

Description

내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥{STEEL COLUMN ENHANCED FIRE RESISTANCE PERFORMANCE BY USING DUAL HOLLOW SECTIONS}

도 1은 종래 기술에 따른 강재기둥의 예시도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 강재기둥의 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 강재기둥을 설치가능하게 구성한 예시적인 구조도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

10,20....내측강관 12,22....외측강관

40....콘크리트 50....공기층

60....연결플레이트 70....연결구

80....용접부 90....투입구

본 발명은 강관구조의 강재기둥에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 강재기둥에 요구되는 내화피복재의 사용이 필요없고 전체적으로 강관기둥의 구조성능을 향상시킴은 강관기둥부재의 시공성, 구조성능 및 내화성을 향상시킨 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥에 관한 것이다.

일반적으로, 강재기둥은 법적으로 정해진 시간만큼 내화시간을 충족시켜야 하는데 이를 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 원형강관(1) 혹은 각형강관(3)의 외피에 일정두께의 내화피복재(2)를 도포하거나 또는 원형강관(1)과 각형강관(3)의 내부에 축열성능이 우수한 콘크리트(4)를 충전하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이러한 종래 강재기둥은 첫째 내화피복재(2)를 각형강관(3)과 원형강관(1)의 외부에 시공하여야 하기 때문에 작업이 번거롭고 시공시간이 연장되는 것은 물론 특히, 도포되는 내화피복재(2)는 인체에 해로운 영향을 끼치기 때문에 시공장소의 환경은 물론 주변환경을 오염시키고, 나아가 작업환경도 매우 열악하게 되는 여러 문제점들이 있었다.

뿐만 아니라, 강관 내부를 콘크리트(4)로 충전하는 경우에는 내화피복재(2)를 도포할 필요는 없으나 보다 작은 기둥 단면이 요구되는 경우에 적극적으로 대응하지 못하는 문제점을 안고 있어 보다 작은 단면으로 실내 공간의 유효성을 증대시킬 수 있는 요구가 지속적으로 요청되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로, 시공성이 우수하고 강관기둥부재에 별도의 내화피복재료를 도포하지 않으면서 실내 공간 내부의 활용성을 극대화할 수 있는 최소 단면의 기둥부재로 적용될 뿐만 아니라 화재와 같은 고열환경에서도 구조적 내력을 유지하여 상부의 하중을 지속적으로 유지할 수 있는 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥을 제공하고자 함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 원형 혹은 각형의 내부가 빈 내측강관과; 상기 내측강관과 간격을 두고 그 외측에 마련되는 외측강관과; 상기 내측강관의 내부 혹은 상기 내측강관과 외측강관 사이의 공간에 충만되는 적어도 하나의 공기층 및 콘크리트와; 상기 내측강관 및 외측강관중 적어도 하나의 적소에 형성된 콘크리트 타설용 투입구와; 상기 내측강관 및 외측강관의 상,하단에 고정되는 연결플레이트를 포함하여 구성되는 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥을 제공함에 그 기술적 특징이 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 강재기둥의 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 강재기둥을 설치가능하게 구성한 예시적인 구조도이다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강재기둥은 원형강관 혹은 각형강관이 이중구조로 형성되고, 내부에 마련되는 강관의 내측 혹은 내측와 외측 사이의 공간에 콘트리트(40)가 타설되는 구성으로 이루어진다.

이때, 상기 원형 혹은 각형강관은 각각 내측기둥(10,20)과 상기 내측기둥(10,20)으로부터 일정간격을 두고 이격된 상태로 상기 내측기둥(10,20)을 포함하는 외측기둥(12,22)으로 이루어진다.

여기에서, 상기 내측기둥(10,20)과 외측기둥(12,22)간의 이격거리는 주로 보(Girder)용으로 사용될 강관의 설치개소에 따라 다양한 크기를 가질 수 있으므로 특별히 한정할 필요는 없다.

아울러, 본 발명에 따른 강재기둥은 내측강관(10,20) 내부 혹은 내측강관(10,20)와 외측강관(12,22)의 사이 공간중 적어도 한 곳은 비어 있는 상태를 유지하도록 하여 공기층(50)으로 채워지게 함으로써 고열 발생시 열 차단기능을 수행토록 함에 커다란 특징이 있다.

그리고, 상기 강재기둥의 내측강관(10,20) 내부 혹은 내측강관(10,20)과 외측강관(12,22) 사이 공간중 적어도 한 곳에는 콘크리트(40)가 타설되어 충만된다.

이를 위해, 상기 내측강관(10,20) 혹은 외측강관(12,22)의 적소에는 도 4에서와 같이, 적어도 하나의 콘크리트 타설용 투입구(90)가 형성된다.

한편, 상기 강재기둥을 시공하기 원활한 형태로 만들기 위해 상기 내측강관(10,20) 및 외측강관(12,22)의 상단 및 하단에는 각각 연결플레이트(60)가 고정되는데 상기 연결플레이트(60)는 용접에 의한 용접부(80)를 통해 고정되거나 혹은 별도의 연결편(미도시)을 통해 볼트나 나사와 같은 연결구(70)를 통해 고정됨으로써 내측강관(10,20), 콘크리트(40), 공기층(50) 및 외측강관(12,22)이 하나의 부재로 일체화되게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 강재기둥의 작동관계에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 기둥의 골격을 이루는 강재기둥은 동일형상을 갖고 어느 하나를 포함하는 원형 또는 각형(다각형) 내측강관(10,20) 및 외측강관(12,22)이 마련된다.

이때, 내측강관(10,20)의 상단과 하단에 각각 연결플레이트(60)를 접지시킨 다음 상술한 용접 혹은 연결구(70)를 사용하여 고정시킨다.

이어, 만약 내측강관(10,20)의 내측 공간에 콘크리트(40)를 충전하고자 할 경우에는 내측강관(10,20)의 적소에 마련된 투입구(90)를 통해 콘크리트(40)를 타설함으로써 콘크리트(40)의 충전이 완료된다.

이후, 콘크리트(40)이 양생기간이 경과된 다음 연결플레이트(60)와 내측강관(10,20)과의 연결고정이 완료되면 외측강관(12,22)을 상기 내측강관(10,20)의 외측에 구비시킨다.

이어, 구비된 외측강관(12,22)과 연결플레이트(60)를 상호 고정함으로써 강관기둥을 완성하게 된다.

물론, 이 과정에서 내측강관(10,20) 내부 공간을 콘크리트(40)로 충전하지 않고 공기층(50)을 형성한 경우에는 상기 내측강관(10,20)과 외측강관(12,22) 사이의 공간에 콘크리트(40)를 타설하게 된다.

이렇게 하여, 강관기둥이 완성되면 시공현장으로 운반, 볼트 체결 등으로 설치함으로써 간단히 시공할 수 있어 시공성이 용이하며, 강관 부재를 이중으로 사용함으로써 상부 축하중을 효과적으로 분산시켜 공간 내부의 활용성을 극대화할 수 있다.

즉, 본 발명 강관기둥은 이중구조로서 강관 내부 공간에 공기층(50)과 콘크리트(40) 층이 각각 형성되어 있기 때문에 화재와 같은 고열 발생시 열전달을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

특히, 이중 강관구조로 형성됨므로써 상부의 하중에 대해 작은 단면으로도 유지가 가능하며, 작은 단면이므로 기둥부재간의 공간이 넓어져 실내 공간이 확장되어 평면의 활용성도 증대된다.

뿐만 아니라, 모듈 혹은 유닛 형태로 생산되므로 보관, 운반 및 시공이 용이해지고, 고온시 내력성능이 유지되어 내화피복재 없이도 구조내력을 유지할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 강관기둥은 시공성, 구조성 및 내화성능이 우수하며, 내화피복재 생략에 따른 공기단축 및 비용절감 효과뿐만 아니라 공간 내부의 활용성을 증대시키고, 화재시 내화성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원형 혹은 각형의 내부가 빈 내측강관과;

   상기 내측강관과 간격을 두고 그 외측에 마련되는 외측강관과;

   상기 내측강관의 내부 혹은 상기 내측강관과 외측강관 사이의 공간에 충만되는 적어도 하나의 공기층 및 콘크리트와;

   상기 내측강관 및 외측강관중 적어도 하나의 적소에 형성된 콘크리트 타설용 투입구와;

   상기 내측강관 및 외측강관의 상,하단에 고정되는 연결플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내화성능이 향상된 이중 강관구조의 강재기둥.

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