KR20110133158A - Connection structure of hollow reinforced concrete column with internal steeltube - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A bonding structure of a hollow reinforced-concrete column is provided to enable an inner steel pipe to be inserted into an anchor bolt fixed to the base. CONSTITUTION: A bonding structure of a hollow reinforced-concrete column is as follows. An axial main rebar(11) and a transversal rebar are arranged in a concrete unit(13). A hollow unit is formed along the central axis in the concrete unit. For the hollow reinforced-concrete column(10), an inner steel pipe is bonded to the inner surface of the concrete unit. The axial main rebar of the concrete unit is extended to the base and is bound to the stress rebar of the base. A flange comprises a plurality of through holes.

Description

내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조{Connection structure of Hollow reinforced concrete column with internal steeltube}Connection structure of Hollow reinforced concrete column with internal steeltube

본 발명은 교량의 교각이나 건축 구조물에서 사용되는 속이 빈 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조에 관한 것으로서, 끝단에 플랜지가 형성된 내부 강관을 구비한 내부 구속 중공 철근콘크리트 기둥을 기초부 또는 코핑부에 고정되어 있는 앵커볼트를 이용하여 고정시킴으로서 결속력이 우수한 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a joint structure of hollow inner confined hollow reinforced concrete columns used in bridge piers or building structures, and includes an inner confined hollow reinforced concrete column having an inner steel pipe with a flange formed at an end thereof in a base portion or a coping portion. The present invention relates to a joint structure of internally confined hollow reinforced concrete columns having excellent binding force by fixing using anchor bolts.

주지된 바와 같이, 교량의 교각은 상부구조의 하중을 축력으로 받아 하부로 전달하는 역할 외에도 지진과 같은 횡하중에 대해서 저항하는 주부재로서의 역할을 수행하므로, 교각 기둥은 수직하중 뿐만 아니라 횡하중 및 휨모멘트 등에 대해서도 저항할 수 있도록 설계해야 한다.
As is well known, the bridge piers serve as the main member that resists the lateral loads such as earthquakes in addition to receiving the superstructure loads as axial forces and transferring them to the bottom, so the pier columns are not only vertical loads but also lateral loads and bending moments. It must be designed to withstand.

이러한 점을 고려하여 교각의 설계는 소성힌지를 만들어 심부 콘크리트가 큰 압축변형까지 저항하여 에너지 소산능력을 갖도록 하는 개념에 기반을 둔다. 이것은 교각이 뚜렷한 내력이나 강성의 감소 없이 반복하중에 대해 소성으로 변형할 수 있는 연성능력을 부여하는 것을 의미한다. 내진설계에서 고려하는 응답수정계수는 이 연성에 많은 영향을 받으며, 교량에 있어서는 교각의 연성능력이 교량 전체 연성능력의 대부분을 차지한다. 현재 도로교 및 철도교 설계기준에서는 지진과 같은 횡하중에 대해 교각 소성힌지부의 연성을 확보하기 위해 횡철근비를 규정하고 있다.
Considering this point, the design of the piers is based on the concept of making plastic hinges so that the deep concrete resists even large compressive deformation and has energy dissipation capacity. This means that the bridges give the ductile ability to deform plastically for repeated loads without any significant reduction in strength or stiffness. The response correction factor considered in the seismic design is greatly influenced by the ductility, and in the bridge, the ductility of the bridge occupies most of the total ductility of the bridge. The current road bridge and railway bridge design standards stipulate the transverse reinforcement ratio to secure the ductility of the bridge hinges against lateral loads such as earthquakes.

이 횡철근비 기준을 만족하는 충실단면 철근 콘크리트 교각은 현재까지 쌓아온 시공경험으로 비교적 많은 시공이 이루어져 왔으며, 하중 지지 능력이 우수한 장점이 있다. 그러나 충실단면 철근 콘크리트 교각 기둥은 콘크리트 자중이 과도하여 기초부가 구조적으로 문제시되는 곳은 적용이 곤란하고, 콘크리트 재료비가 증가하여 경제성이 떨어지며, 콘크리트 타설시 수화열 발생에 의한 균열이 발생할 우려가 있는 단점이 있다.
Reinforced concrete bridge piers satisfying the lateral reinforcement ratio criteria have been constructed with a lot of construction experiences so far and have excellent load bearing ability. However, the reinforced section of reinforced concrete pier columns is difficult to apply where the foundation is structurally problematic due to excessive concrete weight, the economical efficiency of concrete materials increases, and there is a possibility of cracking due to heat of hydration when concrete is poured. have.

이에 비용면에서는 다소 불리하나 우수한 소성변형능력과 신속한 건설이라는 강점을 가진 강교각이 도시 지역의 교량을 중심으로 주목을 받았다. 그러나 강교각은 일반적으로 극한 내하력에 비해 재하하중이 작고 교각을 구성하는 판의 두께에 비해 폭이 큰 특징을 갖고 있기 때문에 지진 시 국부좌굴에 취약한 점을 갖게 되며 휨강성이 낮다는 문제가 있다. 종래, 이에 대한 보강으로 강교각에 콘크리트를 채운 충전 강교각이 출현되었다. 이 콘크리트 충전 강교각은 충전 콘크리트의 내하력이 증가되고, 기존 콘크리트 교각에 비해서 사하중이 작으며 연성능력이 우수한 장점이 있다. 하지만 이러한 콘크리트 충전 강교각은 건설비가 매우 높으며, 운용 시 표면의 강재에 대한 유지관리가 필요하므로 유지 관리비가 많이 드는 단점이 있다.
In view of this, steel bridges, which have some disadvantages in terms of cost but have excellent plastic deformation capacity and rapid construction, have attracted attention, especially in the urban area. However, since steel bridge piers generally have smaller loads than ultimate load capacity and have a wider width than the thickness of the plates constituting the piers, they have a weak point in local buckling during earthquakes and low bending stiffness. Conventionally, filled steel bridges filled with concrete in steel bridge piers have appeared. This concrete-filled steel bridge piers have an increased load capacity of the filled concrete, and have a lower dead weight and superior ductility than conventional concrete bridge piers. However, these concrete-filled steel bridges have a high construction cost, and there is a disadvantage in that a lot of maintenance costs are required because the maintenance of the steel on the surface is required during operation.

한편, 교량의 교각이나 건축물의 기둥으로 콘크리트 자중이 과도하여 구조적으로 문제시되는 곳이나 상대적으로 콘크리트 재료비용이 높은 경우에 속이 찬 충실단면의 철근콘크리트 기둥 대신 속이 빈 중공단면의 철근콘크리트 기둥이 사용되어 왔다. 이러한 중공 단면의 철근콘크리트 기둥은 역학적으로 모멘트 저항능력이 일반 기둥에 비해 크게 떨어지지 않아 그 활용가치가 큰 것으로 평가되어 왔다.
On the other hand, hollow concrete sections with reinforced concrete columns are used instead of solid reinforced concrete columns in the case of structural problems due to excessive concrete weight as the bridge piers or pillars of buildings, or when the cost of concrete materials is relatively high. come. Reinforced concrete columns of such hollow cross section have been evaluated to have great utilization value because the moment resistance capacity of the hollow section is not significantly lower than that of ordinary columns.

상기 중공단면 철근 콘크리트 기둥은 충실단면 철근콘크리트 기둥이 갖고 있는 콘크리트 구속효과를 기대할 수 없기 때문에 그 연성능력이 의문시되고 있다. 즉 기둥의 연성능력은 기둥단면의 중립축 위치에 따라 크게 영향을 받는데, 중공단면 철근 콘크리트 기둥은 외측 단면부의 콘크리트에서는 횡철근의 구속을 받지만 중공단면의 내측에서는 콘크리트를 구속하지 못하여 충실단면의 철근콘크리트 기둥과 같은 3축 압축 상태의 콘크리트를 만들지 못한다. 따라서 중공단면 철근콘크리트 기둥은 중공 단면의 내측에서 콘크리트 구속효과가 없음으로 인해 발생하게 되는 중공면의 파괴로 실제 콘크리트의 휨강도와 연성에 좋지 않은 결과를 보이게 된다.
Since the hollow section reinforced concrete column cannot expect the concrete restraint effect of the faithful section reinforced concrete column, its ductility is questioned. In other words, the ductility of the column is greatly influenced by the position of the neutral axis of the column section.The hollow section reinforced concrete column is constrained by the transverse reinforcement in the concrete of the outer section, but the concrete is not constrained in the inner section of the hollow section. You cannot make concrete with three-axis compression, such as columns. Therefore, the hollow section reinforced concrete column shows poor results in the flexural strength and ductility of the concrete due to the destruction of the hollow surface caused by the lack of concrete restraining effect inside the hollow section.

최근 내진설계의 중요성이 부각되면서 상대적으로 더 큰 휨모멘트와 횡변위를 수용할 수 있는 교각의 설계가 요구되고 있는바, 큰 휨모멘트에 견딜 수 있는 교각의 설계는 경우에 따라서 내부가 비어 있는 중공단면의 철근콘크리트 기둥이 유리할 수도 있다.
Recently, as the importance of seismic design is highlighted, the design of bridge piers that can accommodate relatively larger bending moments and lateral displacements is required. Reinforced concrete columns of may be advantageous.

내진설계를 할 경우 철근콘크리트 기둥은 휨모멘트에 대한 연성능력을 증가시키기 위해 일반적으로 나선철근 또는 띠철근 등의 횡구속 철근의 배치개선과 사용량 증가를 통하여 압축에 의한 콘크리트의 파괴를 지연시키고 있다. 그러나 중공단면을 채용할 경우 앞에서 언급하였듯이 중공면 내측 단면이 충분한 구속력을 발휘하지 못해 중공면이 파열되면서 취성적인 거동을 보이게 되므로, 위와 같은 지연 방법을 적용하여 단면 내측에서 콘크리트의 압괴를 지연시키는 효과를 기대하기는 어려운 문제점이 있다.
In case of seismic design, reinforced concrete columns are generally delayed to destroy concrete due to compression through improved placement and increased use of transversely bounded bars such as spiral or band reinforcing bars to increase the ductility of bending moments. However, in case of adopting the hollow section, as mentioned above, the hollow section does not show sufficient restraint force, so the hollow section is ruptured and shows brittle behavior. Therefore, the delay method is applied to delay the collapse of the concrete inside the section. There is a difficult problem to expect.

따라서, 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 본 특허출원의 발명자는 중공에 내부 강관이 삽입된 철근콘크리트 기둥을 발명하여, 2004년 7월 30일에 “강관을 삽입한 중공단면 철근콘크리트 기둥”으로 특허출원하여 2006년 8월 30일에 등록받았다. 즉 중공 다면 철근콘크리트 기둥 내측면에 강관을 삽입하여 내측 단면에 충분한 구속력을 발휘하도록 하여 연성 능력을 증가시킴과 동시에 콘크리트의 압괴를 지연시키는 효과를 가지게 되었다.
Therefore, in order to solve such a problem, the inventor of the present patent application invented a reinforced concrete column having an internal steel pipe inserted into a hollow, and patented on July 30, 2004 as a "hollow section reinforced concrete column with a steel pipe inserted". It was filed and registered on August 30, 2006. In other words, by inserting a steel pipe into the inner surface of the hollow multi-faced reinforced concrete column to exhibit sufficient restraining force on the inner cross-section to increase the ductility capacity and at the same time has the effect of delaying the collapse of concrete.

다만, 상기 강관을 삽입한 중공단면 철근콘크리트 기둥은 기둥 본연의 기능으로서 수직하중을 하부 구조로 전달해야 할 뿐만 아니라 횡하중 및 휨모멘트를 하부 구조로 전달해야 하는 바, 이를 수행하기 위하여 상기 내부 구속 중공 철근콘크리트 기둥의 적절한 접합 구조가 필요한 실정이다.However, the hollow section reinforced concrete column in which the steel pipe is inserted should not only transfer the vertical load to the lower structure as a function of the pillar, but also transmit the lateral load and the bending moment to the lower structure. There is a need for a proper bonding structure of reinforced concrete columns.

본 발명의 목적은 접합 구조가 견고한 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a joint structure of an internally confined hollow reinforced concrete column having a rigid joint structure.

본 발명의 다른 목적은 시공성이 우수한 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete column having excellent workability.

본 발명의 또 다른 목적은 경제성이 우수한 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a joining structure of internally constrained hollow reinforced concrete columns with excellent economy.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 축방향 주철근과 횡방향 철근이 배근되는 콘크리트체 내부에 속이 빈 중공부가 중심축을 따라 형성되고, 상기 콘크리트체의 내측면에 내부 강관이 접합되어 상기 콘크리트체를 구속하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥을 포함하며; 상기 콘크리트체의 축방향 주철근은 기초부까지 연장되어 상기 기초부의 내력 철근과 결속되며; 상기 기초부와 접하는 상기 내부 강관의 끝단에 다수의 관통홀이 형성되어 있는 플랜지가 형성되어 있으며; 일측이 상기 기초부에 고정되며, 타측 끝단이 상기 플랜지의 관통홀에 끼워져 너트로 체결 고정되는 다수의 앵커볼트를 포함하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a hollow hollow portion is formed along the central axis in the concrete body in which the axial cast iron and the transverse reinforcement is reinforced, the inner steel pipe is bonded to the inner surface of the concrete body to the concrete body A constraining internal constrained hollow reinforced concrete column; The axial cast steel of the concrete body extends to the foundation and is engaged with the bearing steel of the foundation; A flange having a plurality of through holes formed at an end of the inner steel pipe in contact with the base portion; One side is fixed to the base portion, the other end is provided with a joint structure of the inner confined hollow reinforced concrete column including a plurality of anchor bolts are inserted into the through-hole of the flange and fastened by a nut.

또한, 본 발명은 축방향 주철근과 횡방향 철근이 배근되는 콘크리트체 내부에 속이 빈 중공부가 중심축을 따라 형성되고, 상기 콘크리트체의 내측면에 내부 강관이 접합되어 상기 콘크리트체를 구속하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥을 포함하며; 상기 콘크리트체의 축방향 주철근은 코핑부까지 연장되어 상기 코핑부의 내력 철근과 결속되며; 상기 코핑부와 접하는 상기 내부 강관의 끝단에 다수의 관통홀이 형성되어 있는 플랜지가 형성되어 있으며; 일측이 상기 코핑부에 고정되며, 타측 끝단이 상기 플랜지의 관통홀에 끼워져 너트로 체결 고정되는 다수의 앵커볼트를 포함하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 제공한다.In addition, the present invention is a hollow hollow portion is formed along the central axis inside the concrete body in which the axial main reinforcement and the transverse reinforcement is reinforced, the inner confined hollow to bond the inner steel pipe to the inner surface of the concrete body to constrain the concrete body A reinforced concrete column; The axial cast steel of the concrete body extends to the coping portion and is engaged with the bearing steel of the coping portion; A flange having a plurality of through holes formed at an end of the inner steel pipe in contact with the coping portion; One side is fixed to the coping portion, and the other end is provided with a joint structure of the inner confined hollow reinforced concrete column including a plurality of anchor bolts are inserted into the through hole of the flange and fastened by a nut.

여기서, 상기 앵커볼트는 상기 일측이 상기 기초부의 내력 철근에 결속되도록 L형 앵커 볼트이며; 상기 내부 강관은 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥과 상기 기초부의 경계에 위치하며; 상기 다수의 앵커볼트가 고정되도록, 상기 다수의 L형 앵커볼트에 끼워져 고정되는 끼움홀이 형성되어 있는 원형판이 상기 기초부에 위치하며; 상기 기초부와 접하는 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 내부 강관의 하부에 채움 콘크리트가 형성되는 것이 바람직하다.Here, the anchor bolt is an L-shaped anchor bolt so that the one side is bound to the bearing strength of the base portion; The inner steel pipe is located at a boundary of the inner confined hollow reinforced concrete column and the foundation; A circular plate having a fitting hole formed to be inserted into and fixed to the plurality of L-shaped anchor bolts so that the plurality of anchor bolts are fixed to the base portion; Filling concrete is preferably formed in the lower portion of the inner steel pipe of the inner confined hollow reinforced concrete pillar in contact with the base portion.

본 발명은 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥으로서, 기초부에 고정되어 있는 앵커볼트에 내부 강관이 끼워져 결합되므로 상기 내부 강관이 상기 기초부에 일체로서 결합되므로 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥과 상기 기초부가 견고하게 접합된다. 또한 상기 앵커볼트가 상기 기초부에 고정되고 상기 내부 강관은 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥 내부에 위치하므로 상기 기초부와 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 시공이 용이해진다. 아울러, 본 발명은 시공이 용이해짐에 따라 공기가 단축되며 결국 시공비가 절감되어 경제적인 효과를 가지게 된다.The present invention is an inner confined hollow reinforced concrete column, the inner steel pipe is fitted into the anchor bolt fixed to the base portion is coupled to the inner steel pipe is integrally coupled to the base portion, so that the inner confined hollow reinforced concrete column and the foundation portion is firm To be bonded. In addition, since the anchor bolt is fixed to the base portion and the inner steel pipe is located inside the inner confined hollow reinforced concrete column, the construction of the foundation and the inner confined hollow reinforced concrete column becomes easy. In addition, the present invention is shortened as the construction is easy and eventually the construction cost is reduced to have an economic effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 모형 시험 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 횡단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조의 단면도.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 분해 사시도 및 결합 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 사진.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 단면도1 is a perspective view for explaining the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a model test photograph for explaining the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of the internally confined hollow reinforced concrete column in accordance with one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column in accordance with an embodiment of the present invention.
5A and 5B are exploded perspective and combined perspective views illustrating the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to one embodiment of the present invention, respectively.
Figure 6 is a photograph for explaining the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view for explaining the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to another embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기 위하여, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings to describe specific contents for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 모형 시험 사진이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 횡단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
1 is a perspective view for explaining the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete pillars according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is to explain the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete pillars according to an embodiment of the present invention Figure 3 is a test picture for the model, Figure 3 is a cross-sectional view of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is to explain the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention It is a section for.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조는 중공부(14)에 내부 강관(15)이 형성된 철근 콘크리트 기둥(10) 및 상기 철근 콘크리트 기둥(10)이 접합 고정되는 기초부(20)를 포함하며, 상기 철근콘크리트 기둥(10)은 내부에 형성된 내부 강관(15)이 앵커볼트(30)에 체결 고정됨으로 상기 기초부(20)와 일체를 형성하게 된다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 철근 콘크리트 기둥(10)과 기초부(20)는 상기 내부 강관(15) 및 앵커볼트(30)의 결합으로 일체를 형성하게 된다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 철근 콘크리트 기둥(10)과 기초부(20)의 견고한 결합을 위하여 상기 철근 콘크리트 기둥(10)의 내부 강관(15)의 하부에 채움 콘크리트(50)가 형성되어 있다.
As shown in Figures 1 to 4, the joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete pillars according to an embodiment of the present invention is a reinforced concrete column 10 and the reinforcement is formed with an internal steel pipe 15 in the hollow portion 14 The concrete pillar 10 includes a base portion 20 to which the joint is fixed, and the reinforced concrete column 10 has an internal steel pipe 15 formed therein and is fixed to the anchor bolt 30 by fixing the foundation portion 20. It will form an integral with. That is, as shown in Figure 2, the reinforced concrete column 10 and the base 20 is formed integrally by the combination of the internal steel pipe 15 and the anchor bolt 30. In addition, as shown in Figure 4, the filling concrete 50 is formed in the lower portion of the inner steel pipe 15 of the reinforced concrete column 10 for the firm coupling of the reinforced concrete column 10 and the foundation 20 It is.

상기 철근 콘크리트 기둥(10)은 내부 구속 중공 철근콘크리트 기둥으로서, 내부에 내부 강관(15)이 중심축을 따라 고정 결합되어 있다. 즉 상기 내부 구속 중공 철근콘크리트 기둥(10)은 축방향 주철근(11)과 횡방향 철근(12)이 배근되는 콘크리트체(13) 내부에 내부 강관(15)이 삽입·설치되며, 이 내부 강관(15)에 의해 구획되는 중공부(14)가 중심축을 따라 형성된다.
The reinforced concrete column 10 is an inner confined hollow reinforced concrete column, and the inner steel pipe 15 is fixedly coupled along a central axis therein. That is, the inner confined hollow reinforced concrete column 10 is the inner steel pipe 15 is inserted and installed inside the concrete body 13, the axial main reinforcing bars 11 and the transverse reinforcing bars 12 are reinforced, this internal steel pipe ( A hollow portion 14 partitioned by 15 is formed along the central axis.

상기 축방향 주철근(11)은 기둥의 축방향으로 배치되며, 기둥의 설계하중에 의하여 그 단면적이 정해진다. 상기 횡방향 철근(12)은 상기 축방향 주철근(11)을 둘러싸는 띠, 링 또는 나선모양으로 형성되며, 상기 콘크리트체(13)의 외측 단면부를 구속시키는 역할을 주도적으로 수행한다. 상기 횡방향 철근(12)으로는 상기 축방향 주철근(11)의 외주를 상하 축방향으로 휘감으면서 둘러싸는 나선철근이 사용될 수 있으며 또는 상기 축방향 주철근(11)과 직교하면서 상기 축방향 주철근(11)의 외주를 둘러싸는 단위 띠철근이 상하 축방향을 따라 일정간격으로 다수 배치될 수 있다.
The axial cast iron 11 is arranged in the axial direction of the column, the cross-sectional area is determined by the design load of the column. The transverse reinforcing bar 12 is formed in a strip, ring or spiral shape surrounding the axial main reinforcing bar 11, and serves to restrain the outer cross-section of the concrete body (13). As the transverse reinforcing bars 12, a spiral reinforcing bar may be used while surrounding the outer circumference of the axial main reinforcing bars 11 in the up and down axial direction, or the axial main reinforcing bars 11 may be perpendicular to the axial main reinforcing bars 11. A plurality of unit band reinforcing bars surrounding the outer periphery of) may be arranged at regular intervals along the vertical axis.

상시 내부 강관(15)은 상기 중공부(14)의 중공면에 밀접되면서 상기 콘크리트체(13)와 일체화되어 상기 콘크리트체(13)의 내측부를 구속시키는 역할을 수행하며, 이로 인하여 3축 응력 상태 철근콘크리트 기둥의 조성을 가능케 한다. 상기 내부 강관(15)은 일반 원형 강관을 사용할 수도 있고 파형 강관을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 내부 강관(15)과 상기 콘크리트체(13)의 강결한 일체화를 위하여 상기 내부 강관(15)의 외주면에 일정 간격 배열되는 다수의 전단 연결재(미도시)를 접합·설치할 수 있다.
The inner steel pipe 15 is integral with the concrete body 13 while being in close contact with the hollow surface of the hollow part 14 and serves to restrain the inner part of the concrete body 13, thereby causing a triaxial stress state. Enables the construction of reinforced concrete columns The inner steel pipe 15 may use a general circular steel pipe or may use a corrugated steel pipe. In addition, a plurality of shear connecting members (not shown) arranged at regular intervals may be bonded to and installed on the outer circumferential surface of the inner steel pipe 15 in order to firmly integrate the inner steel pipe 15 and the concrete body 13.

도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 분해 사시도 및 결합 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 사진이다. 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트체(13)의 축방향 주철근(11)은 상기 기초부(20)까지 연장되어 상기 기초부(20)의 내력 철근(21)과 결속되어 있다. 상기 내력 철근(21)은 상기 기초부(20)의 중심 철근으로 상하 일정 간격으로 배치되어 있으며, 상기 축방향 주철근(11)은 상기 기초부(20)의 하부에 위치하는 상기 내력 철근(21)에 결속끈 등을 이용하여 고정된다.
5A and 5B are exploded perspective and combined perspective views illustrating the bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete pillars according to one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an internally confined hollow reinforced concrete pillar according to one embodiment of the present invention. It is a photograph for demonstrating the junction structure. As shown in FIGS. 4 to 6, the axial main reinforcing bar 11 of the concrete body 13 extends to the base part 20 and is coupled to the bearing bar 21 of the base part 20. The load bearing bars 21 are arranged at regular intervals up and down with the center bars of the base part 20, and the axial main bars 11 are positioned below the base part 20. It is fixed using a tie strap or the like.

상기 내부 강관(15)의 끝단에 다수의 관통홀(161)이 형성되어 있는 플랜지(16)가 형성되어 있다. 상기 플랜지(16)는 보강 리브(162)에 의하여 안정되게 고정된다. 따라서 일측이 기초부(20)에 고정된 다수의 앵커볼트(30)의 타측 끝단이 상기 플랜지(16)의 관통홀(161)에 끼워지며, 상기 플랜지(16)에 끼워진 앵커볼트(30)는 너트(35a)(35b)에 의하여 체결 고정된다. 즉 상기 플랜지(16)의 관통홀(161) 및 상기 다수의 앵커볼트(30)에 의하여 상기 철근 콘크리트 기둥(10)은 상기 기초부(20)에 안정되게 고정된다. A flange 16 having a plurality of through holes 161 is formed at the end of the inner steel pipe 15. The flange 16 is stably fixed by the reinforcing rib 162. Therefore, the other end of the plurality of anchor bolts 30, one side of which is fixed to the base 20, is fitted into the through hole 161 of the flange 16, the anchor bolt 30 is fitted to the flange 16 is It is fastened and fixed by the nuts 35a and 35b. That is, the reinforced concrete column 10 is stably fixed to the foundation portion 20 by the through hole 161 of the flange 16 and the plurality of anchor bolts 30.

상기 앵커볼트(30)는 상기 기초부(20)에 고정되어 상기 철근 콘크리트 기둥(10)이 연결되는 역할을 하는 것으로, 상기 앵커볼트(30)의 일측은 상기 기초부(20)에 고정되며, 타측은 상기 플랜지(16)의 관통홀(161)에 끼워져 결합된다. 상기 앵커볼트(30)는 일자형일 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기초부(20)의 배력 철근(21)과의 결속을 강화하도록 L형 형상일 수 있다. 즉 L형 앵커볼트인 경우, 상기 앵커볼트(30)는 상기 기초부(20)의 배력 철근(21)과 용접 등의 방법으로 견고하게 결속된다. 또한 상기 L형 앵커볼트(30)인 경우, 꺾어진 일측이 도 5a에 도시된 바와 같이 안쪽을 향하여 위치할 수 있으며 또는 바깥을 향하여 위치할 수 있다.
The anchor bolt 30 is fixed to the base portion 20 to serve to connect the reinforced concrete column 10, one side of the anchor bolt 30 is fixed to the base portion 20, The other side is fitted into the through hole 161 of the flange 16 is coupled. The anchor bolt 30 may be straight, and may be L-shaped to strengthen the binding with the reinforcement bar 21 of the base portion 20 as shown in FIG. That is, in the case of an L-type anchor bolt, the anchor bolt 30 is firmly bound by a method such as welding the reinforcement reinforcement 21 and the welding of the base portion 20. In addition, in the case of the L-shaped anchor bolt 30, one side of the bent may be located inward or as shown out in Figure 5a.

또한, 상기 앵커볼트(30)는 상기 플랜지(16)의 관통홀(161)이 끼워지는 부분에는 나사산이 형성되어 있다. 따라서 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 상기 앵커볼트(30)의 일측이 상기 관통홀(161)에 끼워지면 위아래에 위치하는 너트(35a)(35b)에 의하여 체결되게 된다. 따라서 상기 너트(35a)(35b)가 상하로 체결되므로, 상기 앵커볼트(30)와 상기 플랜지(16)를 구비한 내부 강관(15)은 견고하게 연결되며 필요한 경우 용접 등의 방법으로 체결 부위를 고정시킬 수 있다.
In addition, the anchor bolt 30 has a thread formed in the portion through which the through hole 161 of the flange 16 is fitted. Therefore, as shown in Figure 5a and 5b, when one side of the anchor bolt 30 is fitted into the through hole 161 is fastened by nuts (35a, 35b) located above and below. Therefore, since the nuts 35a and 35b are fastened up and down, the anchor bolt 30 and the inner steel pipe 15 having the flange 16 are firmly connected and, if necessary, the fastening portion is connected by welding or the like. Can be fixed

또한, 상기 내부 강관(15)은 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥(10)과 상기 기초부(20)의 경계에 위치한다. 즉 상기 내부 강관(15)은 상기 기초부(20)의 내부로 삽입되어 위치하는 것이 아니라 경계부에 위치하며, 이는 상기 기초부(20)의 철근 배근 및 콘크리트 타설이 용이하게 이루어지게 하여 결국 시공비가 감소되어 경제적 효과를 가져 오게 된다.
In addition, the inner steel pipe 15 is located at the boundary between the inner confined hollow reinforced concrete column 10 and the foundation 20. That is, the inner steel pipe 15 is not inserted into the interior of the base portion 20, but located at the boundary portion, which facilitates reinforcement of the base portion 20 and concrete casting, thereby resulting in a construction cost. Reduced to have an economic effect.

상기 다수의 앵커볼트(30)가 상기 기초부(20) 내에서 상호간에 견고하게 위치하도록, 끼움홀(41)이 형성된 원형판(40)이 상기 다수의 앵커볼트(30)의 타측에 각각 끼워져 일체를 형성하여 고정된다. 상기 끼움홀(41)은 상기 앵커볼트(30)의 수에 맞추어 형성된다. 따라서 상기 앵커볼트(30)는 상기 원형판(40)에 끼워진 후 상기 내부 강관(15)에 결합된다.
A circular plate 40 having a fitting hole 41 is fitted to the other side of the plurality of anchor bolts 30 so that the plurality of anchor bolts 30 are firmly positioned in the base portion 20, respectively. It is fixed by forming a. The fitting hole 41 is formed in accordance with the number of the anchor bolt (30). Therefore, the anchor bolt 30 is fitted to the inner steel pipe 15 after being fitted to the circular plate 40.

상기 채움 콘크리트(50)는 상기 기초부(20)와 근접하는 내부 강관(15)의 하부에 채워져 소성 힌지 역할을 수행한다. 즉 상기 철근 콘크리트 기둥(10)과 기초부(20)의 접합부는 휨모멘트 및 전단력 측면에서 취약한 부분이므로 상기 채움 콘크리트(50)를 통하여 상기 철근 콘크리트 기둥(10) 및 기초부(20)의 접합부 강도를 향상시킨다. 상기 채움 콘크리트(50)를 형성하는 콘크리트는 통상의 콘크리트 또는 무수축 콘크리트 등이 사용될 수 있으며, 상기 채움 콘크리트(50)의 높이(H1)는 상기 철근 콘크리트 기둥(10) 직경의 1.0 내지 1.5이며, 1.0인 것이 바람직하다. 이는 상기 채움 콘크리트(50)의 전단력 저항 뿐만 아니라 소성 힌지 효과를 발휘하기 위한 최적 범위이다. 또한 상기 채움 콘크리트(50)가 충진되는 위치에 전단 연결재(미도시)가 상기 내부 강관(15)에 형성되어 상기 채움 콘크리트(50)의 결합력을 향상시키게 된다. 또한 마감 플레이트(51, 도 4 참조)가 상기 채움 콘크리트(50)의 상단에 위치하도록 상기 내부 강관(15)에 결합되어 형성될 수 있으며, 이로 인하여 상기 콘크리트체(13)의 중공부 내부의 기밀성이 유지된다.
The filled concrete 50 is filled in the lower portion of the inner steel pipe 15 in close proximity to the base 20 serves as a plastic hinge. That is, the joint of the reinforced concrete column 10 and the base 20 is a weak part in terms of bending moment and shear force, so the strength of the joint between the reinforced concrete column 10 and the base 20 through the filled concrete 50 is increased. To improve. Concrete to form the filled concrete 50 may be used, such as conventional concrete or non-contraction concrete, the height (H1) of the filled concrete 50 is 1.0 to 1.5 of the diameter of the reinforced concrete column 10, It is preferable that it is 1.0. This is an optimal range for exerting the plastic hinge effect as well as the shear force resistance of the filled concrete 50. In addition, a shear connector (not shown) is formed in the inner steel pipe 15 at a position where the filled concrete 50 is filled, thereby improving the bonding force of the filled concrete 50. In addition, the closing plate 51 (see FIG. 4) may be formed to be coupled to the inner steel pipe 15 so as to be located at the top of the filled concrete 50, thereby the airtightness inside the hollow portion of the concrete body 13 Is maintained.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥(10')은 기초부(20) 뿐만 아니라 코핑부(60)에도 적용된다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥(10')의 접합 구조는 중공부(14')에 내부 강관(15')이 형성된 철근 콘크리트 기둥(10') 및 상기 철근 콘크리트 기둥(10')이 접합 고정되는 코핑부(60)를 포함하며, 상기 철근 콘크리트 기둥(10')은 내부에 형성된 내부 강관(15')의 플랜지(16')가 앵커볼트(30')에 체결 고정됨으로 상기 코핑부(60)와 일체를 형성하게 된다.
7 is a cross-sectional view for explaining a bonding structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the internally confined hollow reinforced concrete column 10 ′ according to another embodiment of the present invention is applied to the coping part 60 as well as the foundation part 20. That is, the joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete column 10 'according to the embodiment of the present invention is a reinforced concrete column 10' having an internal steel pipe 15 'formed in the hollow part 14' and the reinforced concrete column 10 'includes a coping part 60 to which the joint is fixed, and the reinforced concrete column 10' is fastened to the anchor bolt 30 'by the flange 16' of the inner steel pipe 15 'formed therein. It is fixed to form a single body with the coping portion 60.

또한, 상기 철근 콘크리트 기둥(10')과 코핑부(60)의 견고한 결합을 위하여 상기 철근 콘크리트 기둥(10')의 내부 강관(15')의 끝단부에 채움 콘크리트(50')가 형성된다. 상기 채움 콘크리트(50')의 높이(H2)는 상기 철근 콘크리트 기둥(10') 직경의 0.2 내지 1.0배이며, 0.3인 것이 바람직하다. 이는 상기 채움 콘크리트(50)의 전단력 저항 뿐만 아니라 접지 면적 증가 효과를 발휘하기 위한 최적 범위이다. 또한 상기 채움 콘크리트(50')의 형성을 위하여 상기 내부 강관(15')의 안쪽에는 마감 철판(51')이 형성된다.
In addition, the filling concrete (50 ') is formed at the end of the inner steel pipe (15') of the reinforced concrete column (10 ') for firm coupling of the reinforced concrete column (10') and the coping portion (60). The height H2 of the filled concrete 50 'is 0.2 to 1.0 times the diameter of the reinforced concrete column 10', and preferably 0.3. This is an optimum range for exerting the effect of increasing the ground area as well as the shear force resistance of the filled concrete 50. In addition, a finish iron plate 51 'is formed inside the inner steel pipe 15' to form the filled concrete 50 '.

즉 본 발명에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥은 교량의 교각으로 사용되어 기초부(20) 및 코핑부(60)에 각각 접합 연결될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조는 코핑부의 접합 구조에도 그대로 적용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조는 건축 구조물 등의 기둥에도 동일하게 적용된다.
That is, the inner confined hollow reinforced concrete column according to the present invention may be used as a bridge pier to be connected to the foundation part 20 and the coping part 60, respectively. Therefore, the joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to an embodiment of the present invention may be applied to the joint structure of the coping part as it is. In addition, the joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete column according to the present invention is equally applied to columns such as building structures.

아울러 본 발명은 기술적 범위가 상기 실시예들에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 시공 및 제작이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.In addition, the present invention is not limited only to the above embodiments, it is apparent to those skilled in the art that various modifications and constructions can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명에 따른 부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조는 내부 강관이 구비된 철근 콘크리트 기둥을 앵커볼트를 이용하여 기초부 또는 코핑부에 접합되므로, 즉 기초부 및 기둥부의 분리 시공이 용이해져 시공성 및 경제성이 우수하므로 교각 또는 건축 구조물에 효과적으로 적용할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.The joint structure of the secondary constrained hollow reinforced concrete column according to the present invention is connected to the foundation or coping part of the reinforced concrete column having an internal steel pipe using an anchor bolt, that is, the separation construction of the foundation part and the pillar part becomes easy, Its economic feasibility is highly applicable to piers or building structures, so its industrial applicability is very high.

10, 10' : 철근 콘크리트 기둥 11 : 축방향 주철근
12 : 횡방향 철근 13, 13' : 콘크리트체
14, 14' : 중공부 15, 15' : 내부 강관
16, 16' : 플랜지 161 : 관통홀
162 : 보강 리브 20 : 기초부
21 : 내력철근 30, 30' : 앵커볼트
31 : 나사산 40 : 원형판
41 : 끼움홀 50, 50' : 채움 콘크리트
51, 51' : 마감 플레이트 60 : 코핑부10, 10 ': reinforced concrete column 11: axial cast steel
12: transverse rebar 13, 13 ': concrete body
14, 14 ': hollow part 15, 15': inner steel pipe
16, 16 ': Flange 161: Through hole
162: reinforcement rib 20: foundation
21: load-bearing steel 30, 30 ': anchor bolt
31 thread 40 round plate
41: fitting hole 50, 50 ': filled concrete
51, 51 ': Finishing plate 60: Coping part

Claims (6)

축방향 주철근과 횡방향 철근이 배근되는 콘크리트체 내부에 속이 빈 중공부가 중심축을 따라 형성되고, 상기 콘크리트체의 내측면에 내부 강관이 접합되어 상기 콘크리트체를 구속하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥을 포함하며;
상기 콘크리트체의 축방향 주철근은 기초부까지 연장되어 상기 기초부의 내력 철근과 결속되며;
상기 기초부와 접하는 상기 내부 강관의 끝단에 다수의 관통홀이 형성되어 있는 플랜지가 형성되어 있으며;
일측이 상기 기초부에 고정되며, 타측 끝단이 상기 플랜지의 관통홀에 끼워져 너트로 체결 고정되는 다수의 앵커볼트를 포함하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.
A hollow hollow part is formed along a central axis in a concrete body in which axial main reinforcing bars and lateral reinforcing bars are disposed, and an inner confined hollow reinforced concrete column for confining the concrete body by joining an inner steel pipe to an inner surface of the concrete body. To;
The axial cast steel of the concrete body extends to the foundation and is engaged with the bearing steel of the foundation;
A flange having a plurality of through holes formed at an end of the inner steel pipe in contact with the base portion;
One side is fixed to the base portion, the other end of the joint structure of the internally confined hollow reinforced concrete column including a plurality of anchor bolts that are inserted into the through-hole of the flange and fastened by a nut.
제1항에 있어서,
상기 앵커볼트는 상기 일측이 상기 기초부의 내력 철근에 결속되도록 L형 앵커 볼트인 것을 특징으로 하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.
The method of claim 1,
The anchor bolt is a joint structure of the inner confined hollow reinforced concrete pillars, characterized in that the one side is an L-shaped anchor bolt to bind to the strength of the reinforcement of the foundation.
제1항에 있어서,
상기 내부 강관은 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥과 상기 기초부의 경계에 위치하는 것을 특징으로 하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.
The method of claim 1,
The inner steel pipe is a joint structure of the inner confined hollow reinforced concrete pillars, characterized in that located at the boundary of the inner confined hollow reinforced concrete pillars and the foundation.
제1항에 있어서,
상기 다수의 앵커볼트가 고정되도록, 상기 다수의 L형 앵커볼트에 끼워져 고정되는 끼움홀이 형성되어 있는 원형판이 상기 기초부에 위치하는 것을 특징으로 하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.
The method of claim 1,
Joining structure of the inner confined hollow reinforced concrete column, characterized in that the circular plate is formed in the base portion is formed with a fitting hole is fixed to the plurality of L-shaped anchor bolts, so that the plurality of anchor bolts are fixed.
제1항에 있어서,
상기 기초부와 접하는 상기 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 내부 강관의 하부에 채움 콘크리트가 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.
The method of claim 1,
Joining structure of the inner confined hollow reinforced concrete column, characterized in that the filling concrete is formed in the lower portion of the inner steel pipe of the inner confined hollow reinforced concrete column in contact with the foundation.
축방향 주철근과 횡방향 철근이 배근되는 콘크리트체 내부에 속이 빈 중공부가 중심축을 따라 형성되고, 상기 콘크리트체의 내측면에 내부 강관이 접합되어 상기 콘크리트체를 구속하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥을 포함하며;
상기 콘크리트체의 축방향 주철근은 코핑부까지 연장되어 상기 코핑부의 내력 철근과 결속되며;
상기 코핑부와 접하는 상기 내부 강관의 끝단에 다수의 관통홀이 형성되어 있는 플랜지가 형성되어 있으며;
일측이 상기 코핑부에 고정되며, 타측 끝단이 상기 플랜지의 관통홀에 끼워져 너트로 체결 고정되는 다수의 앵커볼트를 포함하는 내부 구속 중공 철근 콘크리트 기둥의 접합 구조.A hollow hollow part is formed along a central axis in a concrete body in which axial main reinforcing bars and lateral reinforcing bars are disposed, and an inner confined hollow reinforced concrete column for confining the concrete body by joining an inner steel pipe to an inner surface of the concrete body. To;
The axial cast steel of the concrete body extends to the coping portion and is engaged with the bearing steel of the coping portion;
A flange having a plurality of through holes formed at an end of the inner steel pipe in contact with the coping portion;
One side is fixed to the coping portion, the other end of the joint structure of the inner confined hollow reinforced concrete column including a plurality of anchor bolts that are inserted into the through-hole of the flange and fastened by a nut.
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