KR20090067925A - 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조에 관한 것으로서, 건축구조물의 아웃리거층 둘레에 수평으로 설치된 강선; 및 강선을 지지하며 건축구조물의 아웃리거층 외부 둘레에 고정된 복수의 지지대;를 포함한다. 따라서 본 발명은 초고층 건축물에 강선 등의 긴장력을 이용하여 기존 구조시스템을 보완하거나 구조시스템을 대신하여 강재량을 절약하고 효과적으로 횡변위를 제어할 수 있게 된다.

수평, 강선, 아웃리거, 보강구조

Description

수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조{Reinforcement structure of outrigger using horizontal steel wire}

본 발명은 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초고층 주거용 건물의 횡력에 대해 저항하는 아웃리거 시스템을 보강하는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조에 관한 것이다.

본 발명은 초고층 건축물에 이용되는 구조시스템에 관한 것 이다. 최근 국내 초고층 주거용 건물에 구조시스템으로는 아웃리거(Outrigger) 시스템이 횡력 저항 시스템으로 주로 적용되고 있다.

아웃리거 시스템은 외부기둥으로 횡력에 의한 전도 모멘트의 일부를 저항시키는 가장 보편적인 방법이기 때문이다. 하지만 문제점으로 아웃리거 한층에 소요되는 공사기간은 일반층의 공사기간 보다 약 7∼10배 정도 소요되므로 전체의 공정이 지연되는 문제가 있다.

또한, 이러한 아웃리거 시스템은 중력하중을 받는 기둥을 효과적으로 수평하중 저항시스템으로 이용하며, 기둥과 기초시스템 전체에 걸친 부상력과 유효 인장력의 현저한 감소나 완전히 제거할 수 있으나, 건물의 점유공간과 임대공간이 줄어 들고, 아웃리거층의 공사기간이 장기화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 강선을 수평으로 설치하여 아웃리거층에 횡압축력을 부여하여 보다 효율적으로 건축구조물의 지지력을 유도할 수 있게 되고, 특히 종래의 아웃리거 시스템보다는 전도 모멘트와 변위는 적지만, 전반적으로 유사한 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss)를 사용하고, 본 실시예의 수평 강선에 의한 인장력을 부여하여 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss) 구조층에 긴장력을 준다면 보다 효과적이고 효율적인 구조시스템을 구축할 수 있게 되고, 특정층에 힘을 집중시키는 아웃리거보다는 힘을 덜 집중시키나 아웃리거의 효과를 효율적으로 쓸 수 있는 분포 아웃리거 구조 등을 사용하여 아웃리거층의 공사기간을 줄이고 강선에 의한 긴장력을 사용 횡력에 저항하여 횡변위 기준에도 만족하는 효과적인 보강구조를 이루게 되는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건축구조물의 아웃리거층 둘레에 수평으로 설치된 강선; 및 상기 강선을 지지하며 건축구조물의 아웃리거층 외부 둘레에 고정된 복수의 지지대;를 포함한다.

본 발명의 지지대는, 상기 아웃리거층의 모서리부에 고정되는 결합플레이트와, 상기 결합플레이트의 모서리에 각각 고정된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트의 외면에 결합되며 만곡형성된 만곡플레이트와, 상기 만곡플레이트의 외면에 돌 출형성된 복수의 지지돌기를 구비한다.

본 발명의 결합플레이트의 일면에는, 상기 강선의 일단부가 고정되는 고정부가 결합되어 있다. 본 발명의 아웃리거층의 외부 측면에 상기 강선을 지지하도록 설치되어 상기 강선에 인장력을 부여하는 인장부를 더 포함한다. 본 발명의 강선은 커플러를 개재해서 연장형성되어 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 강선을 수평으로 설치하여 아웃리거층에 횡압축력을 부여하여 보다 효율적으로 건축구조물의 지지력을 유도할 수 있게 된다.

특히 종래의 아웃리거 시스템보다는 전도 모멘트와 변위는 적지만, 전반적으로 유사한 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss)를 사용하고, 본 실시예의 수평 강선에 의한 인장력을 부여하여 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss) 구조층에 긴장력을 준다면 보다 효과적이고 효율적인 구조시스템을 구축할 수 있게 된다.

특정층에 힘을 집중시키는 아웃리거보다는 힘을 덜 집중시키나 아웃리거의 효과를 효율적으로 쓸 수 있는 분포 아웃리거 구조 등을 사용하여 아웃리거층의 공사기간을 줄이고 강선에 의한 긴장력을 사용 횡력에 저항하여 횡변위 기준에도 만족하는 효과적인 보강구조를 이루게 되는 효과를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 고정부를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 적용한 아웃리거층을 나타내는 구성도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조는, 강선(10)과 이 강선(10)을 지지하는 지지대(20), 이 강선(10)의 일단부가 고정되는 고정부(30)를 포함한다

강선(10)은 건축구조물(100)의 아웃리거층 둘레에 수평으로 설치된다. 이러한 강선(10)으로는 PC(prestressed concrete) 강선, PC 강연선 등 다양한 강선이 사용될 수 있다. 또한 강선(10)의 단부에는 나사부(11)가 형성되어 체결고정이 용이하게 되는 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 지지대(20)는 건축구조물(100)의 아웃리거층 외부 둘레에 고정되며, 결합플레이트(21), 지지플레이트(22), 만곡플레이트(23) 및 지지돌기(24)를 구비하여 이루어진다.

결합플레이트(21)는 아웃리거층의 모서리부에 고정되는 "L"자 형상으로 대략 직각으로 절곡 형성된 플레이트로서, 건축구조물에 결합하도록 좌우 양면에 복수의 결합홀(21a)이 각각 형성되어 있다.

지지플레이트(22)는 블럭형상의 플레이트로서, 결합플레이트(21)의 좌우 양면에 각각 입설되어 있다. 만곡플레이트(23)는 외측으로 볼록한 형성의 플레이트로서, 각각의 지지플레이트(22)의 일단부에 결합되어 내측으로 만곡형성되어 있다. 지지돌기(24)는 지지플레이트(22)의 외면에 수평으로 형성된 길이방향의 돌기로서, 만곡플레이트(23)의 외면을 따라서 만곡되어 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 고정부(30)는 강선(10)의 일단부가 고정되며, 고정플레이트(31), 측면플레이트(32), 하부플레이트(33) 및 지지블럭(34)을 구비하여 이루어진다.

고정플레이트(31)는, 양측면에 결합홀(31a)이 형성되고, 중앙부에 강선(10)이 삽입되어 너트 등의 체결고정수단에 의해 고정되는 고정홀(31b)이 형성되어 있다.

측면플레이트(32)는, 삼각형상의 플레이트로서 고정플레이트(31)의 양측면에 결합되어 강선(10)에 부여되는 인장력을 지지하게 된다. 하부플레이트(33)는 대략 정방형상의 플레이트로서, 상면의 양측면에 접합홀(33a)이 각각 형성되고 전방 및 후방에 결합홀(33b)이 형성되어 있다. 지지블럭(34)은 하부플레이트(33)의 하면에 결합되어 지지대(20)의 일측에 고정되어 고정부(30)를 지지하는 역할을 한다.

따라서 도 7에 나타낸 바와 같이, 건축구조물(100)의 아웃리거층 둘레에 수 평으로 강선(10)을 설치하여 인장력을 부여하므로, 초고층 건축물에 수평 강선 등의 긴장력을 이용하여 아웃리거를 보완하거나 대체할 수 있어 구조물에 소요되는 강재량을 절약하고 횡변위를 효과적으로 제어할 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 2 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 나타내는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 커플러를 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 커플러를 나타내는 분해사시도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 커플러를 나타내는 단면도이고, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 인장부를 나타내는 구성도이다.

본 실시예의 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조는 커플러(40)와 인장부(50)가 더 구비된 구성 외에는 상기 제 1 실시예의 아웃리거 보강구조와 동일하다. 따라서, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대해서 동일한 도면번호를 부여하며 그 설명은 생략한다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조는 커플러(40)와 인장부(50)가 더 구비되어 이루어진다. 본 실시예의 강선(10)은 커플러(40)를 개재해서 연장형성되어 있고, 철골구조체에 고정된 안장부(50)에 의해서 인장력이 부여된다.

도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 커플러(40)는 이동블럭(41)과 고정블럭(42)으로 이루어지며, 일측 강선의 일단부와 타측 강선의 타단부가 결합되어 연장형성된다.

이동블럭(41)은 대략 원통형상으로 형성되며 일측면에 끼움홀(41a)이 형성되고 타측면에 결합볼트(41b)가 돌출 형성되어 있다. 고정블럭(42)은 이동블럭(41)과 마찬가지로 대략 원통형상으로 형성되며 양측면에 결합홀(42a)이 형성되어 있다.

고정블럭(42)의 결합홀(42a)의 일단에는 일측 강선(10)의 일단부에 형성된 나선부(11)가 체결고정되며, 이동블럭(41)의 끼움홀(41a)에는 타측 강선(10)의 타단부에 형성된 나선부(11)가 일부 삽입되어 체결고정된다.

따라서, 일측 강선(10)의 일단부가 고정블럭(42)의 결합홀(42a)의 일단에 결합되고, 타측 강선(10)의 타단부가 이동블럭(41)의 끼움홀(41a)에 체결고정되어, 이동블럭(41)과 고정블럭(42)을 접촉한 상태에서 이동블럭(41)을 회전시키면, 이동블럭(41)에서 돌출된 결합볼트(41b)의 일단부가 고정블럭(42)의 결합홀(42a)에 나합되어 체결고정되므로, 강선(10)이 커플러(40)를 개재해서 연장형성된다.

또한 커플러(40)의 형상은 원기둥 형상 뿐만 아니라 회전이 용이하도록 사각기둥, 육각기둥 등 다양한 형상이 가능하다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 인장부(50)는 아웃리거층의 외부 측면에 강선(10)을 지지하도록 설치되어 강선(10)에 인장력을 부여하며, 받침대(51), 바닥판(52), 레버(53), 나사부(54), 지지구(55)를 구비하여 이루어진다.

받침대(51)는, 원통형상으로 형성되어 지주역할을 한다. 바닥판(52)은, 평판 형상의 플레이트로서 건축구조물(100)의 아웃리거층에 고정된다. 레버(53)는, 받침대(51)의 상부에 회전가능하게 설치되고 내부에는 나선이 형성되어 있고, 양측 단부에는 회전을 위한 손잡이가 형성되어 있다.

나사부(54)는, 받침대(51) 내에서 상하이동이 가능하도록 봉형상의 외주에 나선이 형성되어 있다. 지지구(55)는, 나사부(54)의 상부에 설치되어 상면이 오목형상으로 형성되어 강선(10)을 지지하게 된다.

따라서 인장부(50)는 레버(53)를 회전시키게 되면 받침대(51) 내에 설치된 나사부(54)가 상방으로 이동하여 지지구(55)에 의해 지지된 강선(10)에 외측으로 가압하여 인장력을 부여할 수 있게 된다.

특히, 강선(10)에 인장력을 부여할 수 있도록, 커플러(40)와 인장부(50)를 건축구조물의 아웃리거층 전체를 황방향으로 강선(10)으로 연결시키고, 유압잭으로 강선(10)을 인장한 상태에서 커플러(40)로 강선(10)을 연장하는 것도 가능하다.

보통 건축구조물에서 아웃리거를 사용하는 이유는 아웃리거(outrigger)를 이용하여 외부기둥의 휨 및 전단력을 부재내력의 최대효율로 발휘할 수 있는 축력(압축력 및 인장력)으로 유도하기 위한 것이다. 따라서 본 실시예들과 같이, 강선을 수평으로 설치하여 아웃리거층에 횡압축력을 부여하여 보다 효율적으로 건축구조물의 지지력을 유도할 수 있게 된다.

특히 종래의 아웃리거 시스템보다는 전도 모멘트와 변위는 적지만, 전반적으로 유사한 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss)를 사용하고, 본 실시예의 수평 강선에 의한 인장력을 부여하여 벨트(Belt) 월(Wall)/트러스(Truss) 구조층에 긴장력을 준다면 보다 효과적이고 효율적인 구조시스템이 구축된다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 나타내는 평면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 평면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 측면도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 고정부를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 지지대를 나타내는 분해사시도.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 적용한 아웃리거층을 나타내는 구성도.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조를 나타내는 평면도.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 커플러를 나타내는 사시도.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구 조의 커플러를 나타내는 분해사시도.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 커플러를 나타내는 단면도.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조의 인장부를 나타내는 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 강선 20: 지지대

30: 고정부 40: 커플러

50: 인장부

Claims (5)

1. 건축구조물의 아웃리거층 둘레에 수평으로 설치된 강선; 및

   상기 강선을 지지하며 건축구조물의 아웃리거층 외부 둘레에 고정된 복수의 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지대는, 상기 아웃리거층의 모서리부에 고정되는 결합플레이트와, 상기 결합플레이트의 모서리에 각각 고정된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트의 외면에 결합되며 만곡형성된 만곡플레이트와, 상기 만곡플레이트의 외면에 돌출형성된 복수의 지지돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 결합플레이트의 일면에는, 상기 강선의 일단부가 고정되는 고정부가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 아웃리거층의 외부 측면에 상기 강선을 지지하도록 설치되어 상기 강선에 인장력을 부여하는 인장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 강선을 이용 한 아웃리거 보강구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 강선은 커플러를 개재해서 연장형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수평 강선을 이용한 아웃리거 보강구조.

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