KR20120024329A - 현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 매장이나 공장 및 주차장과 같은 건축 구조물을 축조하는 경우에 사용되는 원형기둥에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공장에서 원형기둥과 원형주두를 각기 구분 생산하고, 이들을 현장으로 옮겨 현장에서의 무수축 몰탈 에 의한 타설 접합 및 앵커볼트를 이용한 조립을 통해 일체형의 원형 주두 기둥을 제작할 수 있도록 함으로써,
원형기둥과 원형주두가 각기 구분 생산되므로 미성형부 또는 성형 취약부가 나타나지 않아 강성을 크게 놓일 수 있는 것이고, 각기 구분 생산된 원형기둥과 원형주두는 적재와 운반 및 보관 등의 취급성이 뛰어나 물류비의 절감 및 시공 편리성이 우수한 것이며, 현장에서 직접 접합 및 체결시켜 사용할 수 있어 시공비의 절감은 물론 공사 기간의 단축이 가능하면서도 원형 주두 기둥이 갖는 본래의 역할과 기능을 충실히 수행할 수 있어 고강도의 미려한 건축물을 축조할 수 있게 하는 것이다.

Description

현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥 {Circular column capital of cast-in-place type for constructure}

본 발명은 대형 매장이나 공장 및 주차장과 같은 건축 구조물을 축조하는 경우에 사용되는 원형기둥에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원형기둥과 원형주두를 공장에서 미리 제작한 상태에서 이들을 현장으로 옮겨 상기의 원형기둥과 원형주두를 무수축 몰탈에 의해 접합시킴과 동시에 원형기둥의 앵커볼트를 이용하여 상기의 원형주두를 견고하게 결속 고정함에 따라, 완성된 원형 주두 기둥에 의해 시공된 구조물의 안정감과 미려한 외관을 형성하는 동시에 원형 주두 기둥에 대한 취급성과 생산성을 크게 향상시킨 것이다.

일반적으로 대형 매장이나 공장과 같이 긴 경간이 요구되는 대공간 건물을 시공하는 피씨(PC)공법으로는 더블 티 슬래브(Double Tee Slab), HCS(Hollow core Slab) 등을 이용한 피알씨(PRC) 복합화 공법(Precast Reinforced Concrete Layer Construction Method)이 있고, 지하 주차장과 같이 하중이 많은 중규모 이하의 건물에 적용하는 피씨공법으로는 하프 피씨 슬래브(Harf PC Slab)를 이용한 피알씨(PRC) 복합화 공법이 있다.

이러한 PRC 복합화 공법은 철근 콘크리트 라멘(Rahmen) 구조의 건물을 PC(Precast)화하는 공법으로서, 공장에서 제작한 피씨 기둥, 피씨 보, 하프 슬래브 등의 PC부재를 현장으로 운송한 후 이를 양중하여 조립한 상태에서 부재 간의 접합부와 하프 슬래브의 상부면에 덧침 콘크리트를 현장에서 타설하여 구조체를 일체화시키는 공법이다.

이와 같은 복합화 공법으로 축조되는 건축물의 대표적인 사례는 도 1의 도시와 같이, 지반으로부터 수직으로 세워 설치되는 기둥(100)(100')과 그 기둥(100)(100')의 선단 사이에 횡방향으로 걸쳐져 조립되는 보(110)와 슬래브(120)의 구성으로 이루어져 있는 것이다.

또한, 근자에 들어서는 기둥과 기둥 사이의 경간을 늘려 안전한 주차 유도와 동시에 차량 회전반경을 여유있게 확보할 수 있게 하면서도, 피씨 기둥이나 피씨 보의 소요 수량을 절감하여 공사비를 절감할 수 있게 한 다양한 시공법이 제안되고 있는 추세이다.

이때, 상기와 같이 기둥과 기둥 사이의 경간을 늘이는 방법으로서, 그 기둥에 대한 직경이나 단면적을 넓게 제작하는 방법이 있을 것이고, 상기의 기둥을 고강도 콘크리트로 제작한 상태에서, 도 2의 도시와 같이 기둥(100)의 선단에 확장형 외경을 갖는 주두(101;柱頭)을 형성하는 방법이 있을 것인데, 상기와 같은 원형 주두 기둥의 경우 기둥 사이의 경간을 늘이는 역할을 하는 동시에 기둥 상부의 보 부재에 대한 조립시 기둥과 보가 서로 일체화되기 전까지 안정된 받침부의 역할을 수행하면서도 아름다운 외관을 형성하는 장점을 갖게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 원형 주두 기둥은 확장형 외경을 갖는 주두의 형상으로 인해 제작이 매우 까다롭고 어려우며 대량 생산에도 적합치 못한 것이 사실이고, 취급 안정성이 떨어져 시공비를 상승시키는 주요한 원인으로 작용하고 있는 것이다.

즉, 상기와 같은 원형 주두 기둥을 공장에서 제작하기 위해서는 원형 주두 기둥과 일치되는 내부 형상을 갖는 거푸집이나 형틀을 미리 갖춘 상태에서 상기의 거푸집을 이용하여 원형 주두 기둥을 생산하게 되는데 원형기둥으로부터 상대적으로 돌출 형태를 갖는 원형주두는 성형성이 좋지 못하여 충분한 강도를 확보하지 못하게 되고 그에 따라 외관 성형 불량이 빈번히 발생하면서 고하중의 충격으로부터 균열이 발생하거나 모서리 부분이 쉽게 파손되는 경우가 빈번하게 발생하게 된다.

또한, 직선형의 원형기둥인 경우에는 적재와 보관 및 운반성이 매우 좋으나 주두 기둥인 경우에는 적재와 보관 및 운반이 매우 까다롭고 번거로운 것이 사실이며, 생산성 악화로 인한 단가 상승 및 그에 따른 공사비 상승을 유발하게 되는 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에 따라 원형 주두 기둥이 갖는 다양한 장점에도 불구하고 상기와 같은 많은 문제점으로 인해 실제 현장에서의 사용이 기피되고 있는 실정이어서 이를 극복할만한 수단과 방법을 갖는 원형 주두 기둥에 대한 개발이 절실하게 요구되고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 공장에서 원형기둥과 원형주두를 각기 구분 생산하고, 이들을 현장으로 옮겨 현장에서의 무수축 몰탈 에 의한 타설 접합 및 앵커볼트를 이용한 조립을 통해 일체형의 원형 주두 기둥을 제작할 수 있도록 함으로써,

월형 주두 기둥에 대한 우수한 생산성은 물론 적재와 보관 및 운반 등의 취급성이 뛰어나면서도 원형 주두 기둥이 갖는 본래의 기능과 역할을 충실히 수행할 수 있도록 한 현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부의 철근이 선단으로 돌출된 배근부를 갖는 원형기둥과; 상기 원형기둥 보다 확장된 외경을 갖고 성형되면서도 상기 배근부와 대응하는 수직의 철근공을 갖는 원형주두를; 각기 구비하여,

현장에서 원형기둥의 배근부가 원형주두의 철근공으로 삽입되도록 결합시키고, 상기 철근공의 내측으로는 무수축 몰탈을 주입 경화시켜 현장에서 원형기둥과 원형주두가 서로 견고한 일체화 결합이 이루어지도록 구성하여 되는 것이다.

본 발명은, 원형기둥과 원형주두가 각기 구분 생산되므로 미성형부 또는 성형 취약부가 나타나지 않아 강성을 크게 놓일 수 있는 것이고, 각기 구분 생산된 원형기둥과 원형주두는 적재와 운반 및 보관 등의 취급성이 뛰어나 물류비의 절감 및 시공 편리성이 우수한 것이며, 현장에서 직접 접합 및 체결시켜 사용할 수 있어 시공비의 절감은 물론 공사 기간의 단축이 가능하면서도 원형 주두 기둥이 갖는 본래의 역할과 기능을 충실히 수행할 수 있어 고강도의 미려한 건축물을 축조할 수 있게 하는 것이다.

도 1은 일반적인 현장 조립식 건축물에 대한 개략도
도 2는 일반적인 원형 주두 기둥의 전체도
도 3은 본 발명에 따른 원형 주두 기둥의 분리 사시도
도 4는 본 발명에 따른 원형 주두 기둥의 분리 단면도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 원형 주두 기둥에 대한 조립 과정도로서,
도 5a는 원형기둥과 원형주두와의 결합 상태도
도 5b는 원형기둥과 원형주두를 무수축 몰탈에 의해 접합하는 과정도
도 5c는 원형기둥과 원형주두가 앵커볼트에 의해 결속된 상태도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 원형 주두 기둥의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원형 주두 기둥의 분리 단면도이다.

일반적으로 근자의 건축 구조물에 대한 시공과정을 살펴보면, 공장 제작방법인 피씨(PC)공법을 통해 원형기둥과 보 및 슬래브를 미리 제작한 상태에서, 이들을 현장으로 옮겨 서로 접합하는 알씨(RC)공법을 적용하는 이른바 피알씨(PRC) 복합화 공법이 주로 시행된다.

이때, 상기와 같은 원형기둥과 보 및 슬래브는 전기한 바와 같이 공장 제작을 통해 현장으로 옮겨져 서로 접합되는 것인데, 원형기둥 중에서 선단에 확장부를 갖는 원형 주두 기둥의 경우도 마찬가지로 공장 제작을 통해 생산된 것을 현장으로 옮겨 사용하게 되는 것이다.

이에 따라 확장형 외경을 갖는 원형 주두 기둥의 경우 전기한 바와 같이 다양한 문제점을 안고 있으므로 본 발명에서는 상기의 원형 주두 기둥이 갖는 제반의 문제점을 극복하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명에서는 원형 주두 기둥을 제작함에 있어 먼저 공장 제작 형태로 만들어지는 원형기둥(10)과 원형주두(20)를 각기 구분 생산한 후, 이들을 각기 현장으로 옮겨 원형기둥(10)의 선단에 원형주두(20)를 접합 및 체결하는 과정으로서 원형 주두 기둥을 얻을 수 있도록 한 것이다.

이에 따라 상기의 원형기둥(10)은 동일 외경으로 된 수직의 원기둥 형상을 갖고 있는 것이고, 내부에 배근된 철근(11)은 상기의 원형기둥(10) 선단으로 돌출되는 것인데, 돌출된 배근부(12)는 복층 구조물을 형성하거나 보 또는 슬래브와의 결속 배근을 위한 것이다.

또한, 상기의 배근부(12)는 통상적으로 평면상 원형의 방사상으로 배열되는 것이고, 이와 같은 배근부(12)의 내측으로는 원형기둥(10)에 하단이 매립된 상태의 앵커볼트(13)가 적어도 2개소 이상 바람직하게는 사방으로 4개소 돌출 형성되어 있는 것이다.

이어, 상기의 원형주두(20)는 원형기둥(10)의 외경보다는 큰 외경을 갖는 상향 확장형 외관을 갖고 있는 것이고, 측면에 대하여 다양한 돌출부 및 함몰부를 형성하여 장식적인 미려함을 더할 수 있을 것이다. 이와 같은 원형주두(20)의 상부면에는 체결홈부(21)가 형성되어 있고 그 체결홈부(21)의 내측으로는 수직으로 관통된 볼트공(23)이 형성되어 있는 것인데, 상기의 볼트공(23)은 전기한 원형기둥(10)의 앵커볼트(13)와 서로 일치되는 위치와 개수를 갖고 있어야 할 것이다.

또한, 상기 체결홈부(21)의 주변으로는 전기한 원형기둥(10)의 철근(11)과 서로 일치하는 위치 및 개수에 해당하는 수직 관통의 철근공(22)이 형성되어 있는 것이다.

이와는 별도로 금속 판재로 이루어진 체결판(30)을 구비하되 상기의 체결판(30)에는 전기한 앵커볼트(13)의 배열위치 및 개수와 일치하는 삽입공(31)이 형성되어야 할 것이고, 그 앵커볼트(13)에 나사 체결되는 별도의 체결너트(50)를 추가로 구비하여야 하는 것이다.

여기서 상기와 같은 원형주두(20)의 철근공(22)과 볼트공(23)은 그 철근(11) 및 앵커볼트(13)의 외경보다는 큰 내경을 갖게 하거나 장방향의 슬릿공 형태로 제작하여야 할 것으로서, 이와 같은 형태의 철근공(22)과 볼트공(23)은 원형기둥(10)의 선단에 원형주두(20)를 안치시키는 과정에서 상호 간의 간섭을 회피하기 위함인 동시에 철근공(22)과 볼트공(23)의 내측으로 이들 원형기둥(10)과 원형주두(20)를 서로 접합하기 위한 무수축 몰탈(40)의 주입 공간을 확보하기 위한 목적이기도 하다.

이와 같이 공장에서 만들어진 원형기둥(10)과 원형주두(20)를 현장으로 옮긴 상태에서 도 5a의 도시와 같이 상기의 원형기둥(10) 선단에 원형주두(20)를 삽입하게 된다. 이때 원형기둥(10)의 철근(11)은 원형주두(20)의 철근공(22)으로 삽입되어 원형주두(20)의 상측으로 돌출되는 배근부(12)를 형성하게 될 것이고, 원형기둥(10)의 앵커볼트(13)는 원형주두(20)의 볼트공(23)으로 삽입 관통하여 상부의 체결홈부(21) 내에 돌출되는 것이다.

이와 같은 상태에서 상기 원형주두(20)의 철근공(22)과 볼트공(23)의 내측에 도 5b의 도시와 같이 무수축 몰탈(40)을 주입하여 경화시키면 상기의 원형기둥(10)과 원형주두(20)는 경화된 상태의 무수축 몰탈(40)로 인하여 상호 간의 견고한 접합 상태가 이루어지게 된다.

또한, 상기와 같은 상태에서 원형주두(20)의 체결홈부(21)로 돌출된 상태의 앵커볼트(13) 선단에 별도의 체결판(30)을 삽입한 후 체결판(30)의 삽입공(31)을 통해 돌출된 앵커볼트(13)의 선단에 별도의 체결너트(50)를 강력하게 체결하면 이들 상호 간의 더욱 견고한 결합이 이루어지는 것이다.

이때, 상기 앵커볼트(13)의 선단은 원형주두(20)의 상부면으로부터 상향 돌출되지 않도록 길이를 알맞게 제작하여야 할 것인데, 앵커볼트(13)가 원형주두(20)의 상부면으로부터 돌출되는 경우에는 원형주두(20)의 상부면을 이용하여 얹혀지는 보 부재 등이 앵커볼트(13)와 간섭될 수도 있을 것이므로 이를 회피하기 위한 설계가 이루어져야 할 것이다.

특히, 상기와 같은 앵커볼트(13)와 체결너트(50)를 이용한 상호 간의 체결 과정은 전기한 무수축 몰탈(40)이 완전히 양생되기 전 상태에서 이루어지는 것이 더욱 효과적일 것이다.

이와 같이 만들어진 본 발명의 원형 주두 기둥은 각기 단일 개체로 생산되므로 생산성이 매우 뛰어난 것이고, 단일의 원형기둥(10)에 대하여 각기 별개의 모양을 갖는 원형주두(20)를 개별 생산함에 따라 이들을 서로 조합하여 다양한 주두 모양을 갖는 원형 주두 기둥을 생산할 수 있는 것이므로 종래와 같이 원형 주두 기둥의 전체에 대한 몰드 또는 거푸집을 구축하지 않더라도 다양한 모양 및 형태를 갖는 원형 주두 기둥을 합리적으로 생산할 수 있게 된다.

또한, 직선형의 원형기둥(10)은 적재와 보관 및 운반과 같은 취급성이 매우 뛰어난 것이고, 원형주두(20) 역시 상대적으로 작은 크기를 갖고 있어 일시에 많은 량을 운반할 수 있는 것이다.

더욱이, 각기 생산됨에 따라 상대적으로 작은 크기를 갖는 원형주두(20)는 미성형부나 생산 과정에서의 밀도 저하로 인한 강성 취약이 드러나지 않게 되므로 더욱 강력한 강도와 내구성을 갖는 원형 주두 기둥을 완성할 수 있으므로 건축 구조물의 내구성을 향상시키는 동시에 원형 주두 기둥이 갖는 미려한 장식성을 그대로 연출할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 원형기둥 11 : 철근
12 : 배근부 13 : 앵커볼트
20 : 원형주두 21 : 체결홈부
22 : 철근공 23 : 볼트공
30 : 체결판 31 : 삽입공
40 : 무수축 몰탈
50 : 체결너트

Claims (3)

1. 내부의 철근(11)이 선단으로 돌출된 배근부(12)를 갖는 원형기둥(10)과; 상기 원형기둥(10) 보다 확장된 외경을 갖고 성형되면서도 상기 배근부(12)와 대응하는 수직의 철근공(22)을 갖는 원형주두(20)를; 각기 구비하여,
   현장에서 원형기둥(10)의 배근부(12)가 원형주두(20)의 철근공(22)으로 삽입되도록 결합시키고, 상기 철근공(22)의 내측으로는 무수축 몰탈(40)을 주입 경화시켜 현장에서 원형기둥(10)과 원형주두(20)가 서로 견고한 일체화 결합이 이루어지도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥.
   
2. 제 1항에 있어서,
   원형기둥(10)은 상측으로 별도의 앵커볼트(13)가 돌출되게 하고, 원형주두(20)는 상기 앵커볼트(13)와 일치되는 수직의 볼트공(23) 및 상부면의 체결홈부(21)를 형성하되, 상기 앵커볼트(13)와 일치하는 삽입공(31)을 갖는 체결판(30)을 별도로 구비하여,
   원형기둥(10)의 상측으로 결합된 원형주두(20)로부터 돌출된 앵커볼트(13)의 선단에 상기 체결판(30)을 끼워 조립하고 그 체결판(30)의 삽입공(31)을 통해 돌출되는 앵커볼트(13)의 선단에 별도의 체결너트(50)를 나사 결합함에 따라 원형기둥(10)과 원형주두(20)의 체결력이 보강되도록 구성함을 특징으로 하는 현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥.
   
3. 제 2항에 있어서,
   앵커볼트(13)는 원형주두(20)의 상부면으로 돌출되지 않도록 하여, 원형주두(20) 선단에 얹혀지는 보 부재와의 간섭이 발생하지 않도록 구성함을 특징으로 하는 현장 타설 조립식 건축용 원형 주두 기둥.

Images