KR20120074076A

KR20120074076A - 탑다운 공법용 ｈ형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법

Info

Publication number: KR20120074076A
Application number: KR1020100136028A
Authority: KR
Inventors: 김진원
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-05
Also published as: KR101203653B1

Abstract

무량판 슬래브 접합이 가능한 구조로 이루어지고, 강축과 약축의 방향성을 상쇄시킨 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법이 소개된다. 이러한 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥은, 상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면을 이루는 H형강(10)의 둘레 부착되는 전단 지압띠(100)와, 무량판 슬래브 접합을 위해 상기 전단 지압띠(100)의 상측에 안착되고 볼트 결합에 의해 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레를 가압하며 체결되는 한 쌍의 철골 자켓(200)을 포함하는 구성을 갖는다.

Description

탑다운 공법용 Ｈ형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법{PRE-FOUNDED H SHAPE STEEL COLUMN FOR TOPDOWN CONSTRUCTION AND CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 무량판 슬래브 접합이 가능한 구조로 이루어지고, 강축과 약축의 방향성을 상쇄시킨 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.

종래에 선기초 기둥 부재로 사용되어온 H형강의 경우, 강축과 약축이 존재하여 방향성이 생기게 되었고, 이러한 방향성을 상쇄시키기 위해 도 1에 도시된 것처럼 H형강(10)에 전단스터드(20)를 용접으로 부착하여 사용하였다.

하지만, 도 2에 도시된 것처럼 H형강(10)에 전단스터드(20)를 부착함으로 인하여 당초 천공 직경보다 더 큰 직경으로 천공 홀(H)을 천공해야 했기에 공사비가 증가하는 문제점이 발생하였고, 트래미관(30)을 설치할 별도의 공간이 필요하였으나 전단스터드(20)의 부착으로 인하여 트래미관(30)을 설치할 공간을 확보하기 어려웠다.

또한, 선기초 기둥의 매립시 전단스터드(20)가 손상되거나 훼손될 수 있었고, 선기초 기둥을 매립한 후 케이싱 인발시 H형강(10)에 존재하는 방향성으로 인하여 선기초 기둥에 비틀림이 발생하여 시공오차가 생길 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 공사기간의 단축과 공사비용의 절감을 위해 보가 필요없는 무량판 슬래브 접합이 가능한 H형강 선기초 기둥의 개발이 요구되는 시공상황에 맞추어 무량판 슬래브 접합이 가능한 구조를 가진 H형강 선기초 기둥을 개발할 필요성이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고 필요성을 충족하기 위하여 제안된 것으로, H형강의 웨브와 평행한 보강 플레이트를 상부 플랜지와 하부 플랜지에 용접하여 H형강의 둘레가 폐단면을 이루도록 하고, 이 폐단면의 둘레에 전단 지압띠를 부착하며, 이 전단 지압띠의 상측에 전단머리부가 부착된 철골 자켓을 결합시킴으로써, H형강의 방향성을 상쇄시킬 수 있고, 트래미관을 위한 별도의 공간이 요구되지 않으며, 천공 홀의 직경을 줄일 수 있고, 케이싱 인발시에도 비틀림이 발생하지 않게 되며, 시공시 무량판 슬래브 접합이 가능한 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥은, 상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면을 이루는 H형강(10)의 둘레 부착되는 전단 지압띠(100)와, 무량판 슬래브 접합을 위해 상기 전단 지압띠(100)의 상측에 안착되고 볼트 결합에 의해 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레를 가압하며 체결되는 한 쌍의 철골 자켓(200)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 철골 자켓(200)은 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레 중 두 면에 접촉되도록 절곡 형성된 몸체부(210)와, 이 몸체부(210)에 부착되어 상기 H형강(10)의 둘레면에 직교하는 방향으로 돌출되는 빔 형상의 전단머리부(220)를 포함하며, 상기 몸체부(210)의 양측에는 볼트 결합을 위한 결합 플레이트(211)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보강 플레이트(300)에는 상기 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)와 나란하게 배치되고, 일측이 상기 웨브(13)에 부착되는 보강편(310)이 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 H형강 선기초 기둥 시공 방법은 상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면의 둘레에 부착되는 전단 지압띠(100)를 포함하는 H형강 선기초 기둥을 매립한 후, H형강 선기초 기둥의 매립되지 않은 부분의 해당 요소마다 빔 형상의 전단머리부(220)가 형성된 한 쌍의 철골 자켓(200)을 볼트 결합에 의해 가압하여 체결하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥 및 이를 이용한 시공 방법에 따르면, H형강의 웨브와 평행한 보강 플레이트를 상부 플랜지와 하부 플랜지에 용접하여 H형강의 둘레가 폐단면을 이루도록 하고, 이 폐단면의 둘레에 전단 지압띠를 부착하며, 이 전단 지압띠의 상측에 전단머리부가 부착된 철골 자켓을 결합시킴으로써, H형강의 방향성이 상쇄될 수 있게 되고, 트래미관을 위한 별도의 공간이 필요치 않게 되며, 천공 홀의 직경이 줄어들 수 있게 되고, 케이싱 인발시에도 비틀림이 발생하지 않게 되며, 시공시 무량판 슬래브 접합이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 H형강 선기초 기둥을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 H형강 선기초 기둥 및 천공 홀을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥에 적용된 보강 플레이트의 일례와 전단 지압띠를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥에 적용된 보강 플레이트의 다른 예와 전단 지압띠를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 실싱예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥을 나타낸 사시도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

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

도 3 내지 도 6을 참조하되, 앞서 설명된 도 2를 부분적으로 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥은 상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면을 이루는 H형강(10)의 둘레에 부착되는 전단 지압띠(100)와, 무량판 슬래브 접합을 위해 상기 전단 지압띠(100)의 상측에 안착되고 볼트 결합에 의해 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레를 가압하며 체결되는 한 쌍의 철골 자켓(200)을 포함한다.

여기서, 상기 전단 지압띠(100)는 상기 폐단면을 이루는 H형강(10)의 둘레에 부착됨에 있어서, 용접에 의해 부착되는 것이 바람직하고, 상기 전단 지압띠(100)는 상기 철골 자켓(200)에 가해지는 하중의 일부를 지지하는 것을 고려할 때 그 단면이 사각형 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 철골 자켓(200)은 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레 중 두 면에 접촉되도록 절곡 형성된 'ㄴ'자 형사의 몸체부(210)와, 이 몸체부(210)에 부착되어 상기 H형강(10)의 둘레면에 직교하는 방향으로 돌출되는 I빔 형상의 전단머리부(220)를 포함하며, 상기 몸체부(210)의 양측에는 볼트 결합을 위한 결합 플레이트(211)가 상기 몸체부(210)로부터 연장되어 절곡 형성되고, 이러한 결합 플레이트(211)에는 볼트(B)가 체결될 수 있는 다수의 볼트 공(211a)이 형성된다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 보강 플레이트(300)는 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 함으로써, H형강(10)의 방향성을 상쇄시킨다. 또한, 상기 보강 플레이트(300)에 의해 H형강(10)의 둘레가 폐단면이 형성됨으로써, 트래미관을 위한 별도의 공간이 필요치 않게 된다.

한편, 상기 보강 플레이트(300)는 도 4에 도시된 것처럼 단순히 평판 형상으로 형성도어도 무방하나, 도 5에 도시된 것처럼 H형강(10)의 방향성을 보다 확실히 상쇄시키기 위해 상기 보강 플레이트(300)의 중심부에 H형강(10)의 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)와 나란하게 배치되고, 일측이 H형강(10)의 웨브(13)에 용접에 의해 부착되는 보강편(310)을 더 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 보강편(310)이 구비된 보강 플레이트(300)는 평판 형상의 보강 플레이트(300)에 보강편(310)을 용접시키는 방법에 의해 구성할 수도 있으나, 제작의 편의성 및 강도의 향상을 위해 완성된 다른 H형강(10)의 웨브(13)를 잘라서 사용하는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 H형강 선기초 기둥의 시공 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 H형강 선기초 기둥의 시공 방법은 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면의 둘레에 부착되는 전단 지압띠(100)를 포함하는 H형강 선기초 기둥을 매립한 후, H형강 선기초 기둥의 매립되지 않은 부분의 해당 요소마다 빔 형상의 전단머리부(220)가 형성된 한 쌍의 철골 자켓(200)을 볼트 결합에 의해 가압하여 체결하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 철골 자켓(200)이 체결되는 해당 요소는 무량판 접합부가 형성되어야할 위치를 의미한다.

이러한 형강 선기초 기둥의 시공 방법을 적용할 경우 공장에서는 전단머리부(220)가 형성된 철골 자켓(200)이 부착되지 않은 상태까지만 제조하고, 상기 전단머리부(220)가 형성된 철골 자켓(200)은 굴토후에 시공 현장에서 장착되기 때문에 매립시 철골 자켓(200)에 형성된 전단머리부(220)가 손상되거나 훼손될 염려가 없게 되고, 철골 자켓(200)이 장착되지 않은 상태에서 매립되기에 청공 홀의 직경이 감소되어 공사 기간 및 공사 비용이 절감될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

10 : H형강 11 : 상부 플랜지
12 : 하부 플랜지 13 : 웨브
100 : 전단 지압띠 200 : 철골 자켓
210 : 몸체부 211 : 결합 플레이트
220 : 전단머리 300 : 보강 플레이트
310 : 보강편

Claims

상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10);
상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300);
상기 폐단면을 이루는 H형강(10)의 둘레 부착되는 전단 지압띠(100); 및
무량판 슬래브 접합을 위해 상기 전단 지압띠(100)의 상측에 안착되고 볼트 결합에 의해 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레를 가압하며 체결되는 한 쌍의 철골 자켓(200);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥.
청구항 1에 있어서,
상기 철골 자켓(200)은 폐단면을 이루는 상기 H형강(10)의 둘레 중 두 면에 접촉되도록 절곡 형성된 몸체부(210)와, 이 몸체부(210)에 부착되어 상기 H형강(10)의 둘레면에 직교하는 방향으로 돌출되는 빔 형상의 전단머리부(220)를 포함하며, 상기 몸체부(210)의 양측에는 볼트 결합을 위한 결합 플레이트(211)가 형성되는 것을 특징으로 하는 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 보강 플레이트(300)에는 상기 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)와 나란하게 배치되고, 일측이 상기 웨브(13)에 부착되는 보강편(310)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 탑다운 공법용 H형강 선기초 기둥.
상호 나란하게 배치된 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12) 및 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)를 연결하는 웨브(13)로 구성된 H형강(10)과, 상기 H형강(10)의 웨브(13)와 평행하게 배치되어 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)에 용접되어 상기 H형강(10)의 둘레가 폐단면을 이루도록 하는 보강 플레이트(300)와, 상기 폐단면의 둘레에 부착되는 전단 지압띠(100)를 포함하는 H형강 선기초 기둥을 매립한 후, H형강 선기초 기둥의 매립되지 않은 부분의 해당 요소마다 빔 형상의 전단머리부(220)가 형성된 한 쌍의 철골 자켓(200)을 볼트 결합에 의해 가압하여 체결하는 것을 특징으로 하는 H형강 선기초 기둥의 시공 방법.