KR20130059010A - 저모멘트존을 이용한 pc기둥 접합구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120), 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140), 기둥의 좌굴을 방지하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 접합 설치되는 다수개의 좌굴방지재(160)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100); 상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC); 및, 상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
또한, 상기 상부플레이트(120)와 동일한 형상으로 상기 상부플레이트(120)의 상부 또는 하부플레이트(140)의 하부에 설치되는 PC기둥연결플레이트(200);를 더 포함하되, 상기 PC기둥연결플레이트(200)는 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120), 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140), 기둥의 좌굴을 방지하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 접합 설치되는 다수개의 좌굴방지재(160)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100); 상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC); 및, 상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
또한, 상기 상부플레이트(120)와 동일한 형상으로 상기 상부플레이트(120)의 상부 또는 하부플레이트(140)의 하부에 설치되는 PC기둥연결플레이트(200);를 더 포함하되, 상기 PC기둥연결플레이트(200)는 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
Description
본 발명은 PC기둥에서 여러 절 또는 여러 층의 PC기둥을 간편하게 현장조립할 수 있는 접합구조에 관한 것으로,
사전 제작된 1절 또는 1개층 PC기둥의 접합부를 저모멘트존(Low Bending Moment Part)에 위치시켜 설치 전 또는 후로 좌굴이나 수직 및 수평하중에 대한 구조적 성능이 우수한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조에 관한 것이다.
근래에는 초고층 건축물의 수요증가 및 건식화 기조에 따라 PC구조(Precast Concrete Structure)의 수요가 늘고 있다.
도 1은 건물의 기둥에서 나타나는 모멘트도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 각층 또는 각절의 기둥에는 하부에서 약 1/3 지점에 최소모멘트가 작용하며 보통 슬래브 레벨에서 최대 모멘트가 작용한다.
도 2는 기둥 1절 또는 1개층에 나타나는 모멘트에 종래의 PC기둥을 병행 배치한 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 PC기둥과 PC기둥의 접합부는 모멘트가 크게 작용하는 각 층의 경계 즉 고모멘트존(HM)에 위치한다. 따라서 이와 같은 종래의 방법은 PC기둥 설치시 접합부의 시공을 어렵게 하고 안전사고의 위험으로 이어진다. 또한 PC기둥 설치후에도 접합부에 모멘트가 크게 작용하여 좌굴 또는 부재의 손상이 발생하는 등의 문제점이 발생한다. 더불어 PC기둥의 설치후 보 또는 슬래브의 하중으로 인해 접합부가 파손되거나 기울어 편심되는 구조적 심각성도 지적되어 왔다.
도 3은 저모멘트존으로 기준삼아 모멘트도의 상하를 위치시키고 저모멘트존에 PC기둥의 접합부를 위치시킨 개념도이다.
따라서 도 3에 도시된 바와 같이 PC기둥의 접합부를 모멘트가 적게 작용하는 저모멘트존(LM)에 위치시켜 좌굴이나 수직 및 수평하중에 대한 구조적 성능이 우수한 PC기둥 접합구조의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.
첫째, PC기둥의 접합부를 기존의 각층 슬래브 레벨에서 벗어나 저모멘트존으로 이동시켜 좌굴이나 수직 및 수평하중에 대한 구조적 성능이 우수한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공하고자 한다.
둘째, PC기둥의 제작단계에서 거푸집으로도 병행 가능한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공하고자 한다.
셋째, 설치현장에서 간단히 설치할 수 있어 미숙련공도 안전하게 소정의 품질확보가 가능한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공하고자 한다.
넷째, 별도의 습식작업 없이 건식으로 시공되므로 시공성이 개선된 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120), 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140), 기둥의 좌굴을 방지하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 접합 설치되는 다수개의 좌굴방지재(160)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100); 상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC); 및, 상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
또한, 상기 상부플레이트(120)와 동일한 형상으로 상기 상부플레이트(120)의 상부 또는 하부플레이트(140)의 하부에 설치되는 PC기둥연결플레이트(200);를 더 포함하되, 상기 PC기둥연결플레이트(200)는 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, PC기둥의 접합부를 기존의 각층 슬래브 레벨에서 벗어나 저모멘트존으로 이동시켜 좌굴이나 수직 및 수평하중에 대한 구조적 성능이 우수한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
둘째, PC기둥의 제작단계에서 거푸집으로도 병행 가능한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
셋째, 설치현장에서 간단히 설치할 수 있어 미숙련공도 안전하게 소정의 품질확보가 가능한 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
넷째, 별도의 습식작업 없이 건식으로 시공되므로 시공성이 개선된 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조를 제공한다.
도 1은 건물의 기둥에서 나타나는 모멘트도이다.
도 2는 기둥 1절 또는 1개층에 나타나는 모멘트에 종래의 PC기둥을 병행 배치한 개념도이다.
도 3은 저모멘트존으로 기준삼아 모멘트도의 상하를 위치시키고 저모멘트존에 PC기둥의 접합부를 위치시킨 개념도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제1실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제2실시예의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제3실시예의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제4실시예의 사시도이다.
도 9는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제5실시예의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 12는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 또 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이다.
도 13은 도 12의 확대도이다.
도 14는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예에 사용되는 상부 또는 하부플레이트와 이격재의 결합체의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이다.
도 16은 도 15의 점선부분의 부분확대도이다.
도 17 및 18은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다.
도 19는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다.
도 2는 기둥 1절 또는 1개층에 나타나는 모멘트에 종래의 PC기둥을 병행 배치한 개념도이다.
도 3은 저모멘트존으로 기준삼아 모멘트도의 상하를 위치시키고 저모멘트존에 PC기둥의 접합부를 위치시킨 개념도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제1실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제2실시예의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제3실시예의 사시도이다.
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도 9는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제5실시예의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 12는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 또 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이다.
도 13은 도 12의 확대도이다.
도 14는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예에 사용되는 상부 또는 하부플레이트와 이격재의 결합체의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이다.
도 16은 도 15의 점선부분의 부분확대도이다.
도 17 및 18은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다.
도 19는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 분해사시도이다.
본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조는 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120), 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140), 기둥의 좌굴을 방지하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 접합 설치되는 다수개의 좌굴방지재(160)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100); 상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC); 및, 상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 상술한 바와 같이 크게 상부플레이트(120), 하부플레이트(140) 및 좌굴방지재(160)로 구성된 철재이다.
상기 상부플레이트(120)는 모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상으로, 상기 상부플레이트철근관통홀(122)의 크기 및 위치 그리고 개수는 상부PC기둥철근(UCB)에 맞추어 조절된다.
상기 하부플레이트(140)는 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상으로, 상기 하부플레이트철근관통홀(142)의 크기 및 위치 그리고 개수는 하부PC기둥철근(DCB)에 맞추어 조절되며 대체로 상기 상부플레이트(120)와 동일한 규격으로 제작된다.
상기 좌굴방지재(160)는 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 다수개가 접합 설치되는 것으로 기둥의 좌굴을 방지하기 위한 것이면 다양한 규격과 개수로 설치할 수 있다.
상기 상부PC기둥(UC)은 상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 것으로, 다양한 규격으로 제작 가능하다.
상기 하부PC기둥(DC)은 상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 것으로, 다양한 규격으로 제작 가능하다.
본 발명의 가장 큰 특징은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 저모멘트접합부연결재(100)가 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치한다는 점과, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치 부착되어 도 10에 도시된 바와 같이 현장에서 조립 설치한다는 점이다. PC기둥의 경우 보통 3개층을 1절로 하여 1절이 선제작되므로, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 1절의 상단 및 하단에 위치한 저모멘트존(LM)에 상기 저모멘트접합부연결재(100)를 결합하는 것이 실시예로써 바람직하다.
본 발명은 기둥의 좌굴을 방지하기 위한 상기 좌굴방지재(160)를 보완하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 접합 설치되는 다수개의 보강재(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제1실시예의 사시도이다. 구체적으로 도 5(a)는 상기 제1실시예의 사시도이며, 도 5(b)는 정면도이고, 도 5(c)는 A-A`의 단면도이다. 그리고 파란색 점선은 용접으로 접합된 부위를 나타낸다.
상기 제1실시예의 상기 보강재(180, 181)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되, 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어, 상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 한다. 또한 필요시 상기 좌굴방지재(160)는 생략될 수 있다.
도 6은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제2실시예의 사시도이다. 구체적으로 도 6(a)는 상기 제2실시예의 사시도이며, 도 6(b)는 정면도이고, 도 6(c)는 B-B`의 단면도이다. 그리고 파란색 점선은 용접으로 접합된 부위를 나타낸다.
상기 제2실시예의 상기 보강재(180, 182)는 단면이 ㄷ자 형상으로 형성되고, 상기 보강재(180, 182)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 홈을 형성하고, 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단의 홈에 상기 보강재(180, 182)가 접합 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한 필요시 상기 좌굴방지재(160)는 생략될 수 있다.
도 7은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제3실시예의 사시도이다. 구체적으로 도 7(a)는 상기 제3실시예의 사시도이며, 도 7(b)는 정면도이고, 도 7(c)는 C-C`의 단면도이다. 그리고 파란색 점선은 용접으로 접합된 부위를 나타낸다.
상기 제3실시예는 상기 보강재(180, 183)는 판재형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 수직으로 접합 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한 필요시 상기 좌굴방지재(160)는 생략될 수 있다.
도 9은 본 발명에 사용되는 저모멘트접합부연결재에 보강재가 결합된 제5실시예의 사시도이다. 구체적으로 도 9(a)는 상기 제5실시예의 사시도이며, 도 9(b)는 정면도이고, 도 9(c)는 상부플레이트 및 하부플레이트의 사시도이다.
상기 제5실시예는 상기 보강재(180, 184)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되, 상기 보강재(180, 184)의 두께에 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 각각의 끝단에 보강재삽입홈(124, 144)을 더 형성하고 상기 보강재삽입홈(124, 144)에 상기 보강재(180, 184)가 접합 설치되며, 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어, 상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 한다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이 필요시 상기 좌굴방지재(160)는 생략될 수 있다.
도 10은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 분해사시도이다.
본 발명은 도 10(a)에 도시된 것처럼 저모멘트접합부연결재(100)를 PC기둥 상부의 거푸집으로 설치 부착하여 하부PC기둥(DC)을 선제작한 후 시공현장에서 상부PC기둥(UC)을 설치할 수 있고, 도 10(b)에 도시된 것처럼 저모멘트접합부연결재(100)를 PC기둥 하부의 거푸집으로 설치 부착하여 상부PC기둥(UC)을 선제작한 후 시공현장에서 선시공된 하부PC기둥(UC) 위에 상부PC기둥(UC)을 설치할 수 있다.
도 11은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 11에 나타난 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예는 상술한 도 10에 PC기둥연결플레이트(200)가 추가된 것으로,
상기 상부플레이트(120)와 동일한 형상으로 상기 상부플레이트(120)의 상부 또는 하부플레이트(140)의 하부에 설치되는 PC기둥연결플레이트(200);를 더 포함하되, 상기 PC기둥연결플레이트(200)는 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 한다.
도 12는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 또 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이고, 도 13은 도 12의 확대도이다.
본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 또 다른 실시예는 상기 보강재(180, 184)의 제4실시예를 적용한 것으로,
상기 보강재(180, 184)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되, 상기 보강재(180, 184)의 두께에 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 각각의 끝단에 보강재삽입홈(124, 144)을 더 형성하고 상기 보강재삽입홈(124, 144)에 상기 보강재(180, 184)가 접합 설치되며, 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어, 상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 한다.
도 14는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예에 사용되는 상부 또는 하부플레이트와 이격재의 결합체의 사시도이고, 도 15는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예의 시공과정을 도시한 것이며, 도 16은 도 15의 점선부분의 부분확대도이다.
도 14 내지 16에 도시된 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예는 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122`)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120`), 상기 상부플레이트(120`) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142`)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140`), 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이를 이격시키기 위해 상기 상부플레이트(120) 또는 하부플레이트에 접합설치되는 이격재(160`)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100`);
상기 상부플레이트철근관통홀(122`)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB`)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC`); 및, 상기 하부플레이트철근관통홀(142`)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB`)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC`);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100`)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)는 미리 상기 상부PC기둥(UC`) 또는 하부PC기둥(DC`)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC`)의 하부 또는 하부PC기둥(DC`)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하며, 상부PC기둥철근(UCB`)과 하부PC기둥철근(DCB`)은 리브없이 마디가 나사산 형태로 형성되거나 별도로 나사산이 형성되어 커플러(C)를 통해 상호 체결되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 이격재(160`)는 도 17(a)와 같이 하부플레이트에 접합설치되거나 도 17(b)와 같이 상부플레이트(120)에 접합설치될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예의 시공방법은 커플러(C)를 상부PC기둥철근(UCB`)에 미리 체결하고 하부PC기둥철근(DCB`)을 후에 열결하여 상기 상부PC기둥철근(UCB`)과 하부PC기둥철근(DCB`) 상호간을 연결하는 것이 바람직하며, 커플러(C)의 체결순서는 현장여건에 따라 언제라도 역순으로 할 수 있다.
도 18은 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다. 도 18에 도시된 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예는 상기 상부플레이트(120`)와 하부플레이트(140`) 중 어느 하나이상이 생략되는 것을 특징으로 한다.
도 19는 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예이다. 도 19에 도시된 본 발명의 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조의 다른 실시예는 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
저모멘트접합부연결재(100``); 상기 저모멘트접합부연결재(100``) 상단이 삽입되는 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)이 하단에 형성된 상부PC기둥(UC``); 및, 상기 저모멘트접합부연결재(100``) 하단이 삽입되는 저모멘트접합부연결재하부PC기둥삽입홈(170)이 상단에 형성된 하부PC기둥(DC`);을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100``)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 상기 상부PC기둥(UC``)과 하부PC기둥(DC`)은 상기 저모멘트접합부연결재(100``)를 사용하여 상호 밀착되도록 결합하는 것을 특징한다. 또한 상기 저모멘트접합부연결재(100``)의 상단 또는 상기 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)은 어느 하나 이상이 테이퍼(taper) 형상으로 형성되어 상기 저모멘트접합부연결재(100``)의 상단이 상기 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)에 파손되지 않고 결합하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 저모멘트접합부연결재(100``)는 제작편의를 위하여 콘크리트블록으로 제작하는 것이 바람직하며 그 외의 소재로도 얼마든지 제작할 수 있다. 또한 파손을 방지하기 위하여 표면이나 테두리에 보강철물을 사용하여 보강할 수 있다.
그리고 상기 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172) 및 저모멘트접합부연결재하부PC기둥삽입홈(170)에도 파손을 방지하기 위하여 표면이나 테두리에 보강철물을 사용하여 보강할 수 있다.
결론으로 본 발명은 PC기둥의 접합부를 기존의 각층 슬래브 레벨에서 벗어나 저모멘트존으로 이동시켜 좌굴이나 수직 및 수평하중에 대한 구조적 성능이 우수하고, PC기둥의 제작단계에서 거푸집으로도 병행 가능하다.
그리고, 설치현장에서 간단히 설치할 수 있어 미숙련공도 안전하게 소정의 품질확보가 가능하며, 별도의 습식작업 없이 건식으로 시공되므로 시공성이 개선된다는 장점이 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
HM: 고모멘트존
LM: 저모멘트존
UC, UC`, UC``: 상부PC기둥
UCB, UCB`: 상부PC기둥철근
DC, DC`, DC``: 하부PC기둥
DCB, DCB`: 하부PC기둥철근
DCG: 보강재기둥삽입홈
100, 100`, 100``: 저모멘트접합부연결재
120, 120`: 상부플레이트
122, 122`: 상부플레이트철근관통홀
140, 140`: 하부플레이트
142, 142`: 하부플레이트철근관통홀
124, 144: 보강재삽입홈
160: 좌굴방지재
160`: 이격재
170: 저모멘트접합부연결재하부PC기둥삽입홈
172: 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈
180, 181, 182, 183, 184: 보강재
200: PC기둥연결플레이트
LM: 저모멘트존
UC, UC`, UC``: 상부PC기둥
UCB, UCB`: 상부PC기둥철근
DC, DC`, DC``: 하부PC기둥
DCB, DCB`: 하부PC기둥철근
DCG: 보강재기둥삽입홈
100, 100`, 100``: 저모멘트접합부연결재
120, 120`: 상부플레이트
122, 122`: 상부플레이트철근관통홀
140, 140`: 하부플레이트
142, 142`: 하부플레이트철근관통홀
124, 144: 보강재삽입홈
160: 좌굴방지재
160`: 이격재
170: 저모멘트접합부연결재하부PC기둥삽입홈
172: 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈
180, 181, 182, 183, 184: 보강재
200: PC기둥연결플레이트
Claims (16)
- 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120), 상기 상부플레이트(120) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140), 기둥의 좌굴을 방지하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이에 접합 설치되는 다수개의 좌굴방지재(160)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100);
상기 상부플레이트철근관통홀(122)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC); 및,
상기 하부플레이트철근관통홀(142)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC);
을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제1항에서,
상기 상부플레이트(120)와 동일한 형상으로 상기 상부플레이트(120)의 상부 또는 하부플레이트(140)의 하부에 설치되는 PC기둥연결플레이트(200);를 더 포함하되,
상기 PC기둥연결플레이트(200)는 미리 상기 상부PC기둥(UC) 또는 하부PC기둥(DC)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC)의 하부 또는 하부PC기둥(DC)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제1항 또는 제2항에서,
기둥의 좌굴을 방지하기 위한 상기 좌굴방지재(160)를 보완하기 위하여 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 접합 설치되는 다수개의 보강재(180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제3항에서,
상기 보강재(180, 181)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되,
상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어,
상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제3항에서,
상기 보강재(180, 182)는 단면이 ㄷ자 형상으로 형성되고,
상기 보강재(180, 182)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 홈을 형성하고,
상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단의 홈에 상기 보강재(180, 182)가 접합 설치되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제3항에서,
상기 보강재(180, 183)는 판재형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 수직으로 접합 설치되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제3항에서,
상기 보강재(180, 184)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되,
상기 보강재(180, 184)의 두께에 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 각각의 끝단에 보강재삽입홈(124, 144)을 더 형성하고 상기 보강재삽입홈(124, 144)에 상기 보강재(180, 184)가 접합 설치되며,
상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어,
상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제1항 또는 제2항에서,
상기 좌굴방지재(160) 대신에 설치되는 것으로, 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 접합 설치되는 기둥의 좌굴을 방지하기 위한 다수개의 보강재(180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제8항에서,
상기 보강재(180, 181)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되,
상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어,
상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 181)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제8항에서,
상기 보강재(180, 182)는 단면이 ㄷ자 형상으로 형성되고,
상기 보강재(180, 182)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 홈을 형성하고,
상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단의 홈에 상기 보강재(180, 182)가 접합 설치되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제8항에서,
상기 보강재(180, 183)는 판재형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단에 수직으로 접합 설치되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제8항에서,
상기 보강재(180, 184)는 단면이 ㄷ자 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)의 끝단을 각각 위아래에서 물면서 접합 설치되되,
상기 보강재(180, 184)의 두께에 형상에 대응하는 형상으로 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 각각의 끝단에 보강재삽입홈(124, 144)을 더 형성하고 상기 보강재삽입홈(124, 144)에 상기 보강재(180, 184)가 접합 설치되며,
상기 상부PC기둥(UC)의 하부 및 하부PC기둥(DC)의 상부에는 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단의 형상에 대응하는 형상으로 보강재기둥삽입홈(DCG)이 더 형성되어,
상기 보강재기둥삽입홈(DCG)에 상기 보강재(180, 184)의 상하 양단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
모서리에 다수개의 상부플레이트철근관통홀(122`)이 형성된 판재형상의 상부플레이트(120`), 상기 상부플레이트(120`) 하부에 이격되어 설치되는 것으로 모서리에 다수개의 하부플레이트철근관통홀(142`)이 형성된 판재형상의 하부플레이트(140`), 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140) 사이를 이격시키기 위해 상기 상부플레이트(120) 또는 하부플레이트에 접합설치되는 이격재(160`)를 포함하여 구성되는 저모멘트접합부연결재(100`);
상기 상부플레이트철근관통홀(122`)에 체결되는 상부PC기둥철근(UCB`)이 하부에 노출된 상부PC기둥(UC`); 및,
상기 하부플레이트철근관통홀(142`)에 체결되는 하부PC기둥철근(DCB`)이 상부에 노출된 하부PC기둥(DC`);
을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100`)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고,
상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(140)는 미리 상기 상부PC기둥(UC`) 또는 하부PC기둥(DC`)의 제작과정에서 상기 상부PC기둥(UC`)의 하부 또는 하부PC기둥(DC`)의 상부에 거푸집으로 설치되어 부착되는 것을 특징으로 하며,
상부PC기둥철근(UCB`)과 하부PC기둥철근(DCB`)은 리브없이 마디가 나사산 형태로 형성되거나 별도로 나사산이 형성되어 커플러(C)를 통해 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제13항에서,
상기 상부플레이트(120`)와 하부플레이트(140`) 중 어느 하나이상이 생략되는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 선제작된 1절 또는 1개층의 PC기둥을 서로 연결하여 접합하는 구조에서,
저모멘트접합부연결재(100``);
상기 저모멘트접합부연결재(100``) 상단이 삽입되는 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)이 하단에 형성된 상부PC기둥(UC``); 및,
상기 저모멘트접합부연결재(100``) 하단이 삽입되는 저모멘트접합부연결재하부PC기둥삽입홈(170)이 상단에 형성된 하부PC기둥(DC`);
을 포함하여 구성되되,
상기 저모멘트접합부연결재(100``)는 기둥에 작용하는 모멘트가 적거나 최소인 저모멘트존(LM)에 위치하는 것을 특징으로 하고, 상기 상부PC기둥(UC``)과 하부PC기둥(DC`)은 상기 저모멘트접합부연결재(100``)를 사용하여 상호 밀착되도록 결합하는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
- 제15항에서,
상기 저모멘트접합부연결재(100``)의 상단 또는 상기 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)은 어느 하나 이상이 테이퍼(taper) 형상으로 형성되어, 상기 저모멘트접합부연결재(100``)의 상단이 상기 저모멘트접합부연결재상부PC기둥삽입홈(172)에 파손되지 않고 결합하는 것을 특징으로 하는 저모멘트존을 이용한 PC기둥 접합구조.
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