KR20080057553A

KR20080057553A - 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조

Info

Publication number: KR20080057553A
Application number: KR1020060130988A
Authority: KR
Inventors: 황정필; 정진안
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-25

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조는, 콘크리트가 내부에 충전 형성된 제1 강관 본체를 가지면서 상기 콘크리트가 상기 제1 강관 본체의 외측으로 돌출된 돌출부를 형성하는 제1 강관 기둥과, 콘크리트가 내부에 충전 형성된 제2 강관 본체를 가지면서 상기 제2 강관 본체의 단부에 상기 돌출부가 삽입되는 공간부를 형성하는 제2 강관 기둥과, 상기 돌출부가 상기 공간부에 암수 결합된 상태에서 상기 제2 강관 본체와 상기 돌출부를 일체로 체결시키기 위한 체결부재를 포함한다.

프리캐스트, 콘크리트, 충전, 강관, 기둥, 본체, 돌출부, 공간부, 연결, 체결부재, 볼트, 너트

Description

프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조 {CONNECTION STRUCTURE OF PRE-CAST CONCRETE FILLED STEEL TUBE}

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 결합 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조를 도시한 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>

10... 제1 강관 기둥 11... 제1 강관 본체

13, 33... 콘크리트 14... 돌출부

15, 35... 체결공 30... 제2 강관 기둥

31... 제2 강관 본체 37... 공간부

51... 볼트 55... 너트

본 발명은 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트가 충전된 강관 기둥을 간단하게 이음 접합할 수 있는 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 건설용 기둥 부재로 사용되는 콘크리트 충전 강관의 구조는 강관 기둥을 선 시공한 상태에서, 그 강관 기둥의 내부에 콘크리트를 타설하는 방식으로 이루어진다. 그러나, 이와 같은 공법은 강관 기둥 내부의 콘크리트 충전성을 측정하는데 어려움이 있는 바, 강관 기둥을 절단하지 않고서는 콘크리트의 충전성을 측정하기가 매우 힘들다.

이러한 측면에서 강관 기둥에 콘크리트를 먼저 충전한 후, 그 강관 기둥을 시공하는 프리 캐스트 콘크리트 충전 강관 공법이 있으나, 이 공법은 공장에서 생산되는 강관 사이즈의 한계와 운반시의 제약 조건이 따르는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 강관 기둥을 용접으로 접합하여 선 시공한 후 그 강관 기둥 내부에 콘크리트를 충전하는 공법이 있으나, 이러한 공법은 시공 현장에서의 작업 시간이 증가하게 되어 공기 단축에 불리하고, 강관 기둥을 이음 접합하고 콘크리트를 타설하기 위한 장비를 필요로 하므로 공사비가 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 그 목적은 공장에서 미리 제작된 콘크리트 충전 강관 기둥을 현장에서 간단하게 이음 접합하여 시공할 수 있는 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조는, 콘크리트가 내부에 충전 형성된 제1 강관 본체를 가지면서 상기 콘크리트가 상기 제1 강관 본체의 외측으로 돌출된 돌출부를 형성하는 제1 강관 기둥과, 콘크리트가 내부에 충전 형성된 제2 강관 본체를 가지면서 상기 제2 강관 본체의 단부에 상기 돌출부가 삽입되는 공간부를 형성하는 제2 강관 기둥과, 상기 돌출부가 상기 공간부에 암수 결합된 상태에서 상기 제2 강관 본체와 상기 돌출부를 일체로 체결시키기 위한 체결부재를 포함한다.

상기 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조에 있어서, 상기 체결부재는 상기 제2 강관 본체 및 상기 돌출부를 관통하는 적어도 하나의 볼트와, 상기 볼트와 나사 결합하는 너트를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1 강관 기둥은 상기 볼트가 관통되도록 상기 돌출부에 형성된 적어도 하나의 제1 체결공을 포함하고, 상기 제2 강관 기둥은 상기 제1 체결공과 연통하도록 상기 제2 강관 본체의 상기 공간부 측에 형성된 제2 체결공을 포함할 수 있다.

상기 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조는, 상기 제1 강관 본체 및 상기 제2 강관 본체가 각형 또는 원형으로 이루어질 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면 구성도이다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조(100)는 공장에서 콘크리트 타설 등을 거쳐 미리 제작된 콘크리트 충전 강관 기둥들을 현장에서 손쉽게 이음 접합할 수 있는 구성을 갖는다.

이러한 강관 기둥의 연결 구조(100)는 콘크리트가 외부로 돌출된 제1 강관 기둥(10)과, 제1 강관 기둥(10)의 돌출 부분이 삽입 가능한 제2 강관 기둥(30)과, 제1 강관 기둥(10)의 돌출 부분과 제2 강관 기둥(30)을 일체로 체결하기 위한 체결부재(51, 55)를 포함하여 구성된다.

제1 강관 기둥(10)은 내부에 콘크리트(13)가 충전 형성된 제1 강관 본체(11)를 구비하고, 제1 강관 본체(11)의 일측 단부 외측으로 콘크리트(13)가 돌출된 돌출부(14)를 형성하고 있다.

제1 강관 본체(11)는 중공을 지니면서 사각형의 단면 구조로 이루어진 각형 강관으로서 구비된다. 돌출부(14)는 제1 강관 본체(11)의 일측 단부 외측으로 제1 강관 본체(11)의 길이 방향을 따라 일정 길이 돌출되게 형성되고, 제1 강관 본체(11)의 중공 단면적과 같은 단면적으로서 형성된다.

제2 강관 기둥(30)은 내부에 콘크리트(33)가 충전 형성된 제2 강관 본체(31)를 구비하고, 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)가 형태의 결합을 이루면서 삽입/결합되는 공간부(37)를 제2 강관 본체(31)의 일측 단부에 형성하고 있다.

제2 강관 본체(31)는 제1 강관 본체(11)와 같이 중공을 지니면서 사각형의 단면 구조로 이루어진 각형 강관으로서 구비된다. 공간부(37)는 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)가 암수 결합될 수 있는 공간을 형성하고 있다. 즉, 제2 강관 기둥(30)은 제2 강관 본체(31)의 중공에 대해 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)가 삽입될 수 있는 공간을 제외한 나머지 영역에 콘크리트(33)가 충전된 구조로 이루어진다.

본 실시예에서, 체결부재(51, 55)는 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)가 제2 강관 기둥(30)의 공간부(37)에 삽입된 상태에서, 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)와 제2 강관 기둥(30)의 제2 강관 본체(31)를 일체로 체결시키기 위한 것이다.

체결부재(51, 55)는 제2 강관 본체(31) 및 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)를 관통하는 적어도 하나의 볼트(51), 및 그 볼트(51)와 나사 결합하는 너트(55)를 구비한다.

이를 위해 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)에는 볼트(51)가 관통될 수 있는 적어도 하나의 제1 체결공(15)을 형성하고 있다. 또한 제2 강관 본체(31)에는 돌출부(14)의 제1 체결공(15)과 상호 연통하는 제2 체결공(35)을 구비하는 바, 제2 체결공(35)은 제2 강관 본체(31)의 공간부(37) 측에 형성되고 있다.

제1 체결공(15)은 돌출부(14)의 상측 및 하측에 서로 서로 교차하는 방향으로서 각각 한 쌍으로 형성된다. 제2 체결공(35)은 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)가 제2 강관 기둥(30)의 공간부(37)에 삽입되어 이들이 서로 암수 결합된 경우, 제1 체결공(15)과 상호 연통하도록 제1 체결공(15)에 대응하는 위치에 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 프리 캐스트 충전 강관 기둥 의 연결 구조(100)에 의하면, 제1 강관 본체(11) 및 제2 강관 본체(31)에 콘크리트가 충전된 제1 강관 기둥(10) 및 제2 강관 기둥(30)은 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반된다.

이 상태에서, 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)는 제2 강관 기둥(30)의 공간부(37)에 삽입되면서 그 공간부(37)와 형태의 결합을 이룬다. 이 때, 돌출부(14)에 형성된 제1 체결공(15)과, 제2 강관 본체(31)에 형성된 제2 체결공(35)은 서로 연통된다.

이러한 과정을 거친 후, 볼트(51)를 제1 체결공(15) 및 제2 체결공(35)의 연통 구멍에 끼우고, 그 볼트(51)의 단부에 너트(55)를 나사 결합한다. 그러면, 제1 강관 기둥(10)의 돌출부(14)와 제2 강관 기둥(30)의 제2 강관 본체(31)는 볼트(51) 및 너트(55)에 의해 일체로 체결된다. 따라서, 제1 강관 기둥(10)과 제2 강관 기둥(30)은 이와 같은 일련의 과정을 통해 일체로 연결된다.

대안으로서, 본 실시예에서는 제1 강관 기둥(10) 및 제2 강관 기둥(30) 만을 이음 접합하는 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 제1 강관 기둥(10)의 다른 일측 단부에 공간부(37) 또는 돌출부(14)를 형성하거나 제2 강관 기둥(30)의 다른 일측 단부에 돌출부(14) 또는 공간부(37)를 형성함으로써 다른 강관 기둥을 제1 강관 기둥(10) 및/또는 제2 강관 기둥(30)에 일체로 연결할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 공장에서 미리 제작된 콘크리트 충전 강관 기둥을 현장에서 볼트 접합 방식으로 이음 접합할 수 있으므로, 응력의 불균형 없이 상부 기둥의 하중(축력 및 전단력)을 하부 기둥으로 용이하게 전달할 수 있으 며, 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 시공 및 해체가 간편하다.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조(200)는 전기 실시예의 구성을 기본으로 하면서, 제1 강관 본체(111)와 제2 강관 본체(131)가 원형의 단면을 지닌 제1 강관 기둥(110) 및 제2 강관 기둥(130)을 구성할 수 있다.

본 실시예에 의한 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조(200)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예와 같으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 공장에서 미리 제작된 콘크리트 충전 강관 기둥을 현장에서 볼트 접합 방식으로 이음 접합할 수 있으므로, 응력의 불균형 없이 상부 기둥의 축력 및 전단력을 하부 기둥으로 용이하게 전달할 수 있으며, 기둥의 시공 및 해체가 간편하여 환경적인 문제에 대처할 수 있고, 건설 현장에서의 공기 단축이 가능하며, 종래에서와 같은 기둥 이음 설비를 필요로 하지 않게 되어 공사비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

콘크리트가 내부에 충전 형성된 제1 강관 본체를 가지면서 상기 콘크리트가 상기 제1 강관 본체의 외측으로 돌출된 돌출부를 형성하는 제1 강관 기둥;

콘크리트가 내부에 충전 형성된 제2 강관 본체를 가지면서 상기 제2 강관 본체의 단부에 상기 돌출부가 삽입되는 공간부를 형성하는 제2 강관 기둥; 및

상기 돌출부가 상기 공간부에 암수 결합된 상태에서 상기 제2 강관 본체와 상기 돌출부를 일체로 체결시키기 위한 체결부재

를 포함하는 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조.
제1 항에 있어서,

상기 체결부재는,

상기 제2 강관 본체 및 상기 돌출부를 관통하는 적어도 하나의 볼트; 및

상기 볼트와 나사 결합하는 너트

를 포함하는 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조.
제2 항에 있어서,

상기 제1 강관 기둥은 상기 볼트가 관통되도록 상기 돌출부에 형성된 적어도 하나의 제1 체결공을 포함하고,

상기 제2 강관 기둥은 상기 제1 체결공과 연통하도록 상기 제2 강관 본체의 상기 공간부 측에 형성된 제2 체결공을 포함하는 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조.
제1 항에 있어서,

상기 제1 강관 본체 및 상기 제2 강관 본체가 각형인 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조.
제1 항에 있어서,

상기 제1 강관 본체 및 상기 제2 강관 본체가 원형인 프리 캐스트 충전 강관 기둥의 연결 구조.