KR20150005411A - 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주ㄱ형강재를 포함하여 구성되는 PSRC 구조의 선조립 기둥 골조에 골데크거푸집을 부착하고 콘크리트를 타설하는 공정만으로 기둥을 완성할 수 있는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥에 대한 것이다.
본 발명의 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥은 단면 형상이 사각형인 기둥 모서리 외측면에서 일정 간격 내측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 주ㄱ형강재; 상기 기둥 각 면의 주ㄱ형강재 외측에 상하로 일정 간격 이격되도록 수평 방향으로 구비되는 복수의 수평지지부재; 및 상기 수평지지부재의 외측에 기둥의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루와 골이 교대로 형성되도록 절곡하여 골의 방향이 기둥의 길이 방향과 일치하도록 배치되는 골데크거푸집; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 종래 재래식 거푸집에 비하여 골데크거푸집을 영구 거푸집으로 이용함으로써, 소요되는 가설재를 제거할 수 있는 등 자재 물량을 줄일 수 있다. 따라서 이로 인한 거푸집의 경량화, 공기 단축 및 공사비 절감이 가능하다.

Description

골데크거푸집 일체형 선조립 기둥{Prefabricated Column with Rib deck form}
본 발명은 주ㄱ형강재를 포함하여 구성되는 PSRC 구조의 선조립 기둥 골조에 골데크거푸집을 부착하고 콘크리트를 타설하는 공정만으로 기둥을 완성할 수 있는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥에 대한 것이다.
거푸집은 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 짧은 기간 동안 유동성을 가진 콘크리트를 소정의 형태 및 치수로 만들기 위하여 일시 설치하는 구조물로, 콘크리트의 양생이 진행된 이후에는 제거해 버리는 것이 일반적이다.
종래 거푸집은 콘크리트에 접하는 막음널과 이를 지지하는 버팀보, 띠장, 긴결재 등을 포함하여 구성되어 자재가 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 거푸집의 조립 및 해체에 상당한 시간을 할애하여야 하였다. 또한, 거푸집은 자중이 상당하기 때문에 재료를 조립하고 해체하는 작업에 위험성이 수반될 수 있었으며, 철제 거푸집의 경우에는 자중으로 인하여 크레인 등 이동 장비로 조립 및 해체를 하여야 할 뿐만 아니라, 초기 투자비가 비싸다는 단점이 있었다.
상기와 같이 거푸집 시공에 소요되는 자재 및 시공량의 증가는 공사비 및 공기 증가의 주원인으로, 거푸집의 설치와 해체 작업은 전체 콘크리트 공사의 공사비와 공정의 큰 부분을 차지하는 번거로운 공정이다.
한편, 본 발명의 출원인은 철근콘크리트 부재의 철근 부분을 공장에서 선조립하여 철골처럼 현장으로 운반하여 시공하는 PRC(Prefabricated Reinforced Concrete) 구조와 철근만으로 설계하기에는 부담되는 대응력, 대규모 철근콘크리트 부재의 일부 철근을 ㄱ형강으로 대체하는 PSRC(Prefabricated Steel Reinforced Concrete) 구조를 개발하여 실무에 성공적으로 적용하고 있다.
그러나 상기 PRC 구조와 PSRC 구조는 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 거푸집을 철거하는 재래식 거푸집 공정이 그대로 남아있어 철골 구조의 최대 장점인 짧은 공사 기간을 완전히 따라잡지는 못하였다.
이에 출원인은 현장 거푸집 작업을 없앰으로써 공사기간을 대폭 단축하는 방법을 연구하여, 스페이서와 스틸밴드를 이용하여 거푸집 패널을 기둥 철근망 외측에 결합하는 선조립 기둥용 영구 거푸집(특허 제127449호)를 출원하여 등록받은바 있다.
그러나 상기 등록특허는 거푸집 패널 부착시 용접 공정이 수반될 수 있으며, 소요 비용 및 시공량을 보다 절감할 필요가 있을 수 있다.
아울러 기둥이나 벽체 등 수직 부재용 거푸집은 일시에 부어넣는 콘크리트의 깊이가 3m에서 10m 내외까지 이르기 때문에 거푸집에 매우 큰 압력이 작용한다. 따라서 콘크리트 측압으로 인한 거푸집의 변형 또는 붕괴로 인한 안전사고가 발생하지 않으면서, 일시 타설 가능한 높이를 최대화할 수 있는 영구 거푸집에 대한 요구가 시급하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 종래 재래식 거푸집 시공에 따른 자재의 과다 소요 및 이로 인한 거푸집 자중 증가, 공사비 및 시공량 증가의 문제를 해소할 수 있는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
본 발명은 선조립 기둥 골조에 골데크거푸집을 결합하는 간단한 공정만으로 거푸집을 설치할 수 있어, 현장 작업분 감소로 인한 공기 단축 및 부재의 품질 향상이 가능한 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
본 발명은 용접 공정 없이 기계적 결합만으로 골데크거푸집을 부착할 수 있어, 작업성 및 안전성 향상이 가능한 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
본 발명은 콘크리트 측압에 잘 견딜 수 있는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
본 발명은 경량으로 운반 및 양중 부담을 경감할 수 있는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 단면 형상이 사각형인 기둥 모서리 외측면에서 일정 간격 내측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 주ㄱ형강재; 상기 기둥 각 면의 주ㄱ형강재 외측에 상하로 일정 간격 이격되도록 수평 방향으로 구비되는 복수의 수평지지부재; 및 상기 수평지지부재의 외측에 기둥의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루와 골이 교대로 형성되도록 절곡하여 골의 방향이 기둥의 길이 방향과 일치하도록 배치되는 골데크거푸집; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집은 수평지지부재와 직결나사, 점용접, 팝리벳 또는 나사못 중 어느 하나에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 주ㄱ형강재는 각 레그의 외측면이 기둥의 외측을 향하도록 하여 주ㄱ형강재의 모서리가 기둥의 모서리 측으로 배치되고, 상기 수평지지부재는 주ㄱ형강재의 레그 외측면에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 주ㄱ형강재는 각 레그의 단부가 기둥의 외측면을 향하도록 하여 주ㄱ형강재 모서리가 기둥의 내측으로 배치되고, 인접하는 주ㄱ형강재는 수평 방향의 연결부재로 상호 연결되되, 상기 연결부재는 주ㄱ형강재의 레그 외측면에 그 측면이 접합되고, 양 단부가 주ㄱ형강재의 레그 단부보다 돌출되도록 형성되며, 상기 수평지지부재는 상기 연결부재의 돌출된 단부 상면에 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 기둥의 각 면에 구비된 수평지지부재는 수직으로 인접하는 면에 구비된 수평지지부재와 수직 방향으로 일정 간격 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 각 골데크거푸집은 최외각에 마루가 배치되어 마주보는 한 쌍의 수평지지부재 양단이 각각 수직으로 인접하는 면에 구비된 골데크거푸집의 최외각 마루 내측에 삽입되도록 배치되고, 상기 골데크거푸집의 최외각 마루 단부에는 외측으로 90도로 절곡된 결합편이 구비되어, 상기 결합편이 수직으로 인접한 면의 골데크거푸집 최외각 마루의 외측 수직부와 서로 겹쳐지도록 배치되며, 결합부재에 의하여 상기 겹쳐진 결합편과 외측 수직부를 관통하여 수평지지부재에 결합되어 골데크거푸집을 수평지지부재에 긴결하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 각 골데크거푸집은 최외각에 마루가 배치되어 수평지지부재의 양단이 각각 수직으로 인접하는 면에 구비된 골데크거푸집의 최외각 마루 내측에 삽입되도록 배치되고, 상기 골데크거푸집의 최외각 마루 단부에는 외측으로 90도로 절곡된 결합편이 구비되어, 상기 결합편이 수직으로 인접한 면의 골데크거푸집 최외각 마루의 외측 수직부와 서로 겹쳐지도록 배치되며, 결합부재에 의하여 상기 겹쳐진 결합편과 외측 수직부를 관통하여 수평지지부재에 결합되어 골데크거푸집을 수평지지부재에 긴결하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집은 마루의 개수가 3개 또는 4개인 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집의 마루의 높이(h)는 결합편의 폭(w3)과, 골데크거푸집의 두께(t)를 합한 값보다 큰 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집의 마루의 폭(w1), 골의 폭(w2), 결합편의 폭(w3)은 비율이 7:3:1.5인 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집의 골 외측에는 골 내부와 깊이 및 폭의 크기가 동일한 ㄷ형 채움부재를 채움부재의 웨브가 기둥 외측을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 채움부재의 플랜지에 복수의 홈부가 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 주ㄱ형강재와 연결부재의 사이 및 연결부재와 수평지지부재의 사이에 판 형상의 단열재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 수평지지부재는 Z바이고, Z바의 일측 플랜지가 주ㄱ형강재에 결합되되, 상기 일측 플랜지는 상부를 향하고 타측 플랜지는 하부를 향하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 Z바 중 적어도 어느 하나 이상은 길이 방향 단부의 웨브에 콘크리트 유동공이 형성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골데크거푸집의 길이 방향 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상에는 골데크거푸집의 단부 개구부를 폐쇄하는 필러부재가 결합되되, 상기 필러부재는 골데크거푸집의 각 마루 후면에 삽입되는 복수의 채움부 및 인접 채움부를 연결하는 연결부로 구성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 보가 접합되는 위치의 골데크거푸집 외측면에는 보의 결합을 위한 사각형의 매립플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 주ㄱ형강재 사이에는 적어도 하나 이상의 부ㄱ형강재가 구비되고, 상기 매립플레이트의 네 귀퉁이에는 결합공이 관통 형성되며, 골데크거푸집과 부ㄱ형강재에는 상기 매립플레이트의 결합공에 대응하는 위치에 각각 결합공이 관통 형성되되, 볼트의 일단이 상기 골데크거푸집의 결합공을 관통하여 골데크거푸집의 외측으로 돌출되도록 부ㄱ형강재에 너트로 고정되고, 상기 골데크거푸집 외측으로 돌출된 볼트의 일단은 상기 매립플레이트의 결합공 내에 삽입되어 홈용접으로 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1. 종래 재래식 거푸집에 비하여 골데크거푸집을 영구 거푸집으로 이용할 수 있으므로, 소요되는 가설재를 제거할 수 있는 등 자재 물량을 줄일 수 있다. 따라서 거푸집의 경량화, 공기 단축 및 공사비 절감이 가능하다.
2. 공장 또는 현장에서 선조립 기둥 골조에 골데크거푸집을 결합하는 간단한 공정만으로 거푸집을 설치할 수 있다. 따라서 현장 작업분 감소로 인한 시공성 향상, 공기 단축 및 부재의 품질 향상이 가능하다.
3. 각 형강의 접합 및 거푸집 패널인 골데크거푸집의 접합 등을 용접 공정 없이 기계적 결합만으로 완료할 수 있므로, 고가의 용접강 대신 SS540 등의 고강도 일반강의 사용이 가능하여, 구조적 성능 향상과 공사비 절감이 가능하다.
4. 골데크의 강성에 의하여 콘크리트 타설시 콘크리트 측압에 잘 견딜 수 있어 일시 타설 가능한 기둥 높이를 증가시킬 수 있고, 기둥 콘크리트 타설 전에도 상부 슬래브의 하중을 효과적으로 지지할 수 있어 공기 단축이 가능하다.
5. 경량의 골데크거푸집을 이용하므로 운반 및 양중 부담을 경감할 수 있으며, 기존 재래식 탈착식 거푸집 공사에서 사용되는 일회용 보강자재 및 각종 폐기물의 발생을 줄일 수 있다.
6. 주ㄱ형강재를 연결부재로 연결하고, 연결부재에 수평지지부재를 결합한 경우에는 화재시 열기가 기둥 주재인 주ㄱ형강재에 전달되는 시간을 지연시킬 수 있다.
7. 단위 골데크거푸집을 조합하여 100㎜ 단위로 증가 또는 감소하는 다양한 기둥 단면 사이즈에 본 발명을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 충분한 강성을 확보할 수 있고, 콘크리트 피복 두께 규정을 만족시킬 수 있다.
8. 골데크거푸집을 수평지지부재에 결합하기 위하여 직결나사에 의하여 형성된 체결공은 건식 마감재 부착을 위한 결합공으로 활용할 수 있다.
9. 수평지지부재로 Z바를 사용하면서, 주ㄱ형강재에 결합되는 Z바의 일측 플랜지를 상부를 향하도록 배치하여, 수평지지부재 하부에 콘크리트가 밀실하게 채워지도록 구성하여 유효 기둥 단면을 확보할 수 있다.
10. 필러부재를 이용하여 골데크거푸집의 이음부 또는 기둥과 보의 접합부 등에서 시멘트페이스트가 유출되는 현상을 방지할 수 있다.
11. 보와 결합되는 골데크거푸집 외측에 매립플레이트를 결합하는 경우, 기둥 콘크리트 타설 전에 보 철근 또는 철골 등을 매립플레이트에 부착할 수 있으므로 공기 단축이 가능하다.
도 1은 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예 일부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 다른 실시예 일부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 수평지지부재와 연결부재의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예들을 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예를 도시하는 횡단면도이다.
도 7은 도 6의 'A' 부분에 대한 확대도이다.
도 8의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 다른 실시예를 도시하는 횡단면도이다.
도 9의 (a)와 (b)는 골데크거푸집의 실시예들을 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
도 11은 채움부재가 구비된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
도 12는 홈부가 형성된 채움부재를 도시하는 사시도이다.
도 13은 형강 사이에 판 형상의 단열재가 구비된 실시예를 도시하는 정면도이다.
도 14와 도 15는 각각 z바가 수평지지부재로 사용된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥 일부를 도시하는 측면도와 사시도이다.
도 16은 필러부재의 사시도이다.
도 17은 필러부재가 결합된 상하 골데크 거푸집의 이음부를 도시하는 사시도이다.
도 18은 필러부재가 결합된 기둥과 보의 접합부를 도시하는 사시도이다.
도 19와 도 20은 각각 매립플레이트가 결합된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥 일부를 도시하는 사시도와 횡단면도이다.
도 21은 기둥 모서리 골데크 거푸집 결합의 다른 실시예를 도시하는 확대도이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예 일부를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥은 단면 형상이 사각형인 기둥(10) 모서리 외측면에서 일정 간격 내측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 주ㄱ형강재(110); 상기 기둥(10) 각 면의 주ㄱ형강재(110) 외측에 상하로 일정 간격 이격되도록 수평 방향으로 구비되는 복수의 수평지지부재(120); 및 상기 수평지지부재(120)의 외측에 기둥(10)의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥(10)의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루(141)와 골(142)이 교대로 형성되도록 절곡하여 골(142)의 방향이 기둥(10)의 길이 방향과 일치하도록 배치되는 골데크거푸집(140); 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1의 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 상기 주ㄱ형강재(110)는 각 레그의 외측면이 기둥(10)의 외측을 향하도록 하여 주ㄱ형강재(110)의 모서리가 기둥(10)의 모서리 측으로 배치되고, 상기 수평지지부재(120)는 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면에 접하도록 결합될 수 있다.
상기 주ㄱ형강재(110)는 PSRC 구조 등에서 선조립 기둥 골조를 구성하는 것으로, 여기에서 PSRC(prefabricated Steel Reinforced Concrete) 구조는 철근콘크리트 기둥 부재의 철근 전부 또는 일부를 ㄱ형강재로 대체한 것이다.
상기 복수의 주ㄱ형강재(110)와 이들 주ㄱ형강재(110)를 연결하는 수평지지부재(120)를 포함하여 구성되는 선조립 기둥 골조는 미리 공장 제작 가능하며, 이들 선조립 기둥 골조에 골데크거푸집(140)을 부착하고, 현장에서 콘크리트를 타설하여 기둥을 완성할 수 있다.
상기 골데크거푸집(140)은 시공 편의상 공장 결합이 바람직하나, 이에 국한되지 않고 경우에 따라 현장 결합도 가능하다.
도 1에서 상기 주ㄱ형강재(110)는 단면 형상이 사각형인 기둥(10)의 각 모서리에 배치되었으며, 기둥(10)의 크기에 따라 주ㄱ형강재(110) 사이에는 부ㄱ형강재(130)를 배치할 수 있다.
상기 수평지지부재(120)는 기둥(10)의 동일면에 위치한 한 쌍의 주ㄱ형강재(110)를 연결하는 것으로, 기둥(10)의 길이 방향을 따라 상하로 일정 간격 이격되어 복수 개 구비되며, 주ㄱ형강재(110)에 리벳, 볼트, 용접 등의 방법으로 결합한다.
이 경우 상기 수평지지부재(120)는 골데크거푸집(140)을 부착할 수 있을 뿐 아니라, 주ㄱ형강재(110)를 외부에서 잡아주어 기둥을 구속(confinement)하는 효과를 발휘하므로 후프근을 대체할 수 있다.
상기 수평지지부재(120)는 평바(flat bar), ㄷ형강, C형강, Z형강 등을 이용할 수 있다. 상기 수평지지부재(120)는 골데크거푸집(140)의 골(142)과 함께 기둥(10)의 피복 두께를 구성하므로, 충분한 피복 두께를 형성하도록 너비를 결정한다.
상기 골데크거푸집(140)은 수평지지부재(120)의 외측에 기둥(10)의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥(10)의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루(141)와 골(142)이 교대로 형성되도록 절곡하여 골(142)의 방향이 기둥(10)의 길이 방향과 일치하도록 배치된다.
상기 골데크거푸집(140)에 대해서는 도 5와 관련하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 다른 실시예 일부를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2에서 수평지지부재(120)와 연결부재(150)의 결합관계를 도시하는 사시도이다.
도 2 내지 도 3의 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 주ㄱ형강재(110)는 각 레그의 단부가 기둥(10)의 외측면을 향하도록 하여 주ㄱ형강재(110) 모서리가 기둥(10)의 내측으로 배치되고, 인접하는 주ㄱ형강재(110)는 수평 방향의 연결부재(150)로 상호 연결되되, 상기 연결부재(150)는 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면에 그 측면이 접합되고, 양 단부가 주ㄱ형강재(110)의 레그 단부보다 돌출되도록 형성되며, 상기 수평지지부재(120)는 상기 연결부재(150)의 돌출된 단부 상면에 결합될 수 있다.
주ㄱ형강재(110) 모서리가 기둥(10) 모서리 측으로 배치되는 도 1의 실시예와는 달리, 도 2 내지 도 3의 실시예에서는 주ㄱ형강재(110)의 각 레그 단부가 기둥(10)의 외측면을 향하도록 하여 주ㄱ형강재(110) 모서리가 기둥(10)의 내측으로 배치된다.
따라서 주ㄱ형강재(110) 외부에 횡방향 철근을 감는 경우, 기둥(10) 모서리에서 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면과 횡방향 철근 사이에 이격이 발생하여 콘크리트 피복 두께가 얇아질 염려가 없다. 또한, 기둥(10) 이음시 이음플레이트가 기둥(10) 내측으로 들어가게 되므로 피복 두께 확보에 유리하다.
아울러 상하 주ㄱ형강재(110)의 볼트 이음(splicing bolt) 작업시 주ㄱ형강재(110)의 모서리가 기둥(10) 외측에 면하는 경우에는 기둥(10) 내측으로 손을 넣어 볼트를 체결하는 작업이 불편하였으나, 주ㄱ형강재(110)의 모서리가 기둥(10) 내측에 면하는 도 2의 실시예에서는 기둥(10) 외측에서 볼트 체결 작업을 수행할 수 있으므로 작업이 용이하다.
한편, 도2 내지 도 3의 실시예에서는 주ㄱ형강재(110)와 수평지지부재(120)의 결합을 위하여 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면에 그 측면이 접합되는 연결부재(150)가 위치된다.
따라서 수평지지부재(120)를 주ㄱ형강재(110)에 직접 결합시키지 않고 연결부재(150)를 통하여 결합하므로, 화재 발생시 열이 주ㄱ형강재(110)에 전달되는 시간을 지연시킬 수 있어, 내화 성능이 향상된다.
또한, 주ㄱ형강재(110)는 기둥(10) 내부를 관통하는 연결부재(150)로 연결하므로 별도 후프근을 생략할 수 있으며, 필요한 경우 보조 후프근(180)을 사용하는 것도 가능하다.
상기 연결부재(150)와 수평지지부재(120)는 기둥(10)의 길이 방향을 따라 상호 일정 간격 이격되도록 복수 개 배치되며, 각각 2 방향으로 위치된다.
도 2 내지 도 3에서는 연결부재(150)와 수평지지부재(120)로 각각 ㄱ형강과 ㄷ형강을 이용하였으나, 평바(flat bar), ㄷ형강, C형강, Z형강 등 다양한 단면 형상을 가진 형강을 폭넓게 적용할 수 있다. 특히, 상기 수평지지부재(120)의 너비는 기둥(10)의 피복 두께를 고려하여 결정한다.
상기 주ㄱ형강재(110)와 연결부재(150), 연결부재(150)와 수평지지부재(120)는 각각 리벳, 볼트, 용접 등의 방법으로 결합 가능하다.
상기 수평지지부재(120)는 양 단부가 주ㄱ형강재(110)의 레그 단부보다 돌출되도록 형성되는 연결부재(150)의 돌출된 단부 상면에 결합한다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예들을 도시하는 정면도로, 도 4의 (a)와 (b)는 각각 도 1과 도 2의 실시예를 도시한다.
도 4의 (a)에서와 같이, 수직으로 인접하는 면에 구비된 수평지지부재(120)는 상호 동일 평면상에 위치될 수 있다.
다만, 수직으로 인접하는 면에 구비된 수평지지부재(120)의 단부가 서로 맞닿는 경우에는 콘크리트 타설시 콘크리트의 유동에 방해가 될 수 있다.
따라서 도 4의 (b)에서와 같이, 상기 기둥(10)의 각 면에 구비된 수평지지부재(120)는 수직으로 인접하는 면에 구비된 수평지지부재(120)와 수직 방향으로 일정 간격 이격되도록 배치하는 것도 가능하다. 즉, 인접 수평지지부재(120)의 높이를 상호 엇갈리게 배치함으로써, 인접 수평지지부재(120)의 단부 사이에 소정의 상하 공간을 확보하여 콘크리트 유동을 보다 자유롭게 할 수 있다.
도 5는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 골데크거푸집(140)은 수평지지부재(120)의 외측에 기둥(10)의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥(10)의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루(141)와 골(142)이 교대로 형성되도록 절곡하여 골(142)의 방향이 기둥(10)의 길이 방향과 일치하도록 배치된다.
즉, 상기 골데크거푸집(140)은 경량의 영구 거푸집으로 활용할 수 있어 거푸집 자중을 줄일 수 있으며, 기존의 거푸집에 비하여 다루기 쉽고 설치가 용이하며 공기 단축이 가능하다. 이로 인하여 시공현장에서의 노동력 소요를 줄여 공사비를 줄일 수 있다.
상기 골데크거푸집(140)은 콘크리트 경화 전 액상의 콘크리트 무게 및 시공 하중을 견딜 수 있어야 한다. 상기 마루(141)과 골(142)이 교대로 형성된 골데크거푸집(140)은 강성이 강하므로, 본 발명에서는 골(142)의 방향을 기둥(10)의 길이 방향과 일치시켜 골데크거푸집(140)이 콘크리트 측압에 잘 버틸 수 있도록 하였다. 따라서 콘크리트를 일시 타설할 수 있는 기둥(10) 높이를 증가시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 기둥 콘크리트가 타설되기 전에 골데크거푸집(140)과 기둥 골조만으로도 충분히 상부 슬래브 하중을 지지할 수 있어, 슬래브 콘크리트를 기둥 콘크리트보다 먼저 타설하여 공기를 단축할 수 있다.
상기 골데크거푸집(140)은 콘크리트 타설 후 영구 거푸집으로 사용하거나, 필요에 따라 제거할 수 있다.
상기 골데크거푸집(140) 표면을 모르타르 등으로 습식 마감할 경우, 기둥(10) 표면에 위치하는 골데크거푸집(140)의 골(142)이 마감재와의 접촉 면적을 증가시킨다. 이로써, 마감재의 부착 내력이 향상된다.
상기 골데크거푸집(140)은 수평지지부재(120)와 직결나사, 점용접, 팝리벳 또는 나사못 중 어느 하나에 의하여 결합되는 것을 특징으로 한다.
특히, 직결나사(Self Drilling Screw)는 나사의 끝부위가 드릴날 또는 뾰족끝 형태로 되어 있어, 별도의 가공 없이 직접 설치재와 기초재에 구멍을 뚫고 나사를 체결하는 것이 가능하여 작업속도가 빠른 장점이 있다. 또한, 일반 못에 비하여 인발력과 유지력이 높아 장기간의 사용에도 풀림 없이 안전하므로, 콘크리트 측압에 이탈되지 않고 충분히 견딜 수 있어 가장 바람직하다.
기둥(10) 외부에 석고보드 등으로 건식 마감을 할 경우, 직결나사를 제거하고 직결나사가 제거된 자리에 남은 스크류 구멍에 나사를 체결하여 석고보드 등의 마감재를 기둥(10)에 고정할 수 있다.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 실시예를 도시하는 횡단면도이고, 도 7은 도 6의 'A' 부분에 대한 확대도이며, 도 8의 (a)와 (b)는 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥의 다른 실시예를 도시하는 횡단면도이다.
도 6 및 도 8은 각각 도 1 및 도 2의 실시예를 도시하는 도면으로, 도 6의 (a)와 도 8의 (a)는 기둥(10)의 크기가 작아 기둥(10) 모서리 내측에 주ㄱ형강재(110)만 배치한 경우를 도시하고, 도 6의 (b)와 도 8의 (b)는 기둥(10)의 크기가 상대적으로 커서 주ㄱ형강재(110) 사이에 부ㄱ형강재(130)를 배치한 경우를 도시한다.
본 발명에서 각 골데크거푸집(140)은 최외각에 마루가 배치되어 수평지지부재(120) 양단이 각각 수직으로 인접하는 면에 구비된 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 내측에 삽입되도록 배치되고, 상기 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 단부에는 외측으로 90도로 절곡된 결합편(143)이 구비되어, 상기 결합편(143)이 수직으로 인접한 면의 골데크거푸집(140) 최외각 마루(141')의 외측 수직부(141")와 서로 겹쳐지도록 배치되며, 결합부재(160)에 의하여 상기 겹쳐진 결합편(143)과 외측 수직부(141")를 관통하여 수평지지부재(120)에 결합되어 골데크거푸집(140)을 수평지지부재(120)에 긴결하는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 골데크거푸집(140)은 마루(141)와 골(142)로 구성된다. 본 발명에서 하나의 마루(141)는 하나의 수평부와 수평부 양단에 위치하는 한 쌍의 수직부로 이루어지고, 하나의 골(142)은 하나의 수평부로 이루어지며, 외측 수직부(141")는 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141')가 외측에 면하는 수직부를 일컫는 것으로 정하기로 한다.
도 7의 확대도에서는 기둥(10)의 모서리에 위치하는 수평지지부재(120) 단부에 최외각 마루(141')를 위치시키고, 상기 최외각 마루(141')는 단부인 수직부 하부에서 외측으로 연직 절곡된 결합편(143)을 구비시켜, 상기 결합편(143)과 인접하는 기둥(10) 외측면에 위치하는 다른 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 외측 수직부(141")를 상호 관통하도록 결합부재(160)를 체결하여 수평지지부재(120)에 골데크거푸집(140)을 고정하였다.
이로써, 골데크거푸집(140)의 모서리를 수평지지부재(120)에 밀착시켜 골데크거푸집(140) 단부를 안정적으로 고정할 수 있으며, 미관상으로도 골데크거푸집(140)의 단부 처리가 우수하다.
기둥(10)의 인접하는 면에 위치하는 수평지지부재(120)가 동일선상에 위치하는 경우에는 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 기둥(10) 일측 면의 골데크거푸집(140)만 최외각 마루(141')가 수평지지부재(120)의 단부를 감싼다. 따라서 기둥(10) 각 모서리에서 골데크거푸집(140)과 수평지지부재(120)는 기둥(10) 일측 면에만 결합부재(160)로 결합된다.
반면, 기둥(10)의 인접하는 면에 위치하는 수평지지부재(120)가 동일선상에 위치하지 아니하는 경우에는 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 기둥(10)의 일측 및 타측 면을 감싸는 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141')가 각각 수평지지부재(120)의 단부를 감싼다. 따라서 기둥(10) 각 모서리에서 골데크거푸집(140)과 수평지지부재(120)는 기둥(10)의 일측 및 타측 면에 각각 결합부재(160)로 결합되므로, 결합이 보다 안정적이다.
도 9의 (a)와 (b)는 골데크거푸집(140)의 실시예들을 도시하는 단면도이다.
본 발명에서 상기 골데크거푸집(140)은 도 9의 (a)에서와 같이 마루(141)의 개수가 3개이거나 도 9의 (b)에서와 같이 마루(141)의 개수가 4개인 것을 특징으로 한다.
보통 기둥(10)의 외곽폭은 그 길이가 600㎜ 이상으로 100㎜ 단위로 증가함이 일반적이다. 따라서 골데크거푸집(140)의 생산 단위폭을 300㎜형과 400㎜형의 두 가지 타입으로 하면, 두 가지 타입의 단위 골데크거푸집(140)의 조합으로 다양한 크기의 기둥(10) 모두에 골데크거푸집(140)을 적용할 수 있다.
아울러 도 9의 (b)에서와 같이 마루(141) 4개로 구성된 400㎜형의 단위 골데크거푸집(140)으로 생산 설비를 세팅할 경우, 상기 생산 설비로 플레이트의 폭만 조절하여 마루(141)의 개수가 3개인 300㎜형 단위 골데크거푸집(140)을 생산할 수 있다. 따라서 생산 및 시공 효율의 극대화가 가능하다.
한편, 본 발명에서 상기 골데크거푸집(140)의 마루(141)의 높이(h)는 결합편(143)의 폭(w3)과, 골데크거푸집(140)의 두께(t)를 합한 값보다 큰 것을 특징으로 한다.
이로써, 인접 기둥(10) 면의 골데크거푸집(140) 단부와 겹침시 결합편(143) 단부가 마루(141) 외측으로 튀어나오는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로 마루(141)의 높이(h), 즉, 골(142)의 깊이가 크면 피복 두께에 있어 그 깊이만큼 손해를 보기 때문에 불리하고, 그 깊이가 너무 얕아도 골데크거푸집(140)의 강성이 작아져 변형이 발생할 우려가 있다. 따라서 피복 두께와 강성을 고려하여 골(142)의 깊이를 적절하게 산정할 필요가 있는데, 구조 계산 결과 골데크거푸집(140)의 두께(t)를 제외한 골(142)의 깊이를 15㎜ 정도로 함이 바람직한 것으로 나타났다.
아울러 본 발명에서는 상기 골데크거푸집(140)의 마루(141)의 폭(w1), 골(142)의 폭(w2), 결합편(143)의 폭(w3)은 비율이 7:3:1.5인 것을 특징으로 한다.
기둥(10)의 각 면에서는 복수의 단위 골데크거푸집(140)을 횡방향으로 이음하여 사용할 수 있다.
이때, 단위 골데크거푸집(140)은 겹침이음 방법 뿐만 아니라, 인접 단위 골데크거푸집(140)의 결합편(143) 단부가 맞닿도록 배치하고 인접 결합편(143) 상부에 플랫바(flat bar)를 겹치도록 배치한 다음 점 용접 등으로 수평지지부재(120)에 플랫바를 결합시켜 복수의 단위 골데크거푸집(140)을 고정하는 방법도 이용할 수 있다.
상기와 같이 복수의 단위 골데크거푸집(140)을 이어 결합하는 경우, 인접 단위 골데크거푸집(140)의 결합편(143)을 이어 하나의 골(142)을 형성할 수 있으므로, 결합편(143) 하나의 폭은 골(142) 폭의 1/2로 하는 것이 바람직하다.
또한, 보통 기둥(10)의 크기가 100㎜ 단위로 설계되기 때문에 여러 크기의 기둥(10)에 범용적으로 적용하기 위해서는 인접하는 골(142)과 골(142) 또는 마루(141)와 마루(141) 사이의 폭은 100㎜인 것이 바람직하다.
따라서 골데크거푸집(140)의 두께(t)를 포함한 골(142)의 깊이를 16.5㎜로 할 경우, 결합편(143)의 폭(w3)은 15㎜가 적당하고, 골(142)의 폭(w2)은 결합편(143) 폭의 2배인 30㎜로 하며, 이에 따라 마루(141)의 폭(w1)은 70㎜가 최적이 된다.
그러나 프레스로 골데크거푸집을 가공할 경우 소량으로 다양한 규격의 골데크거푸집을 제작하는 것도 가능하다.
도 10은 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥은 선조립 기둥 골조 하부 일부에 골데크거푸집(140)을 결합하지 않을 수 있다.
이 경우 선조립 기둥 골조 하부는 하부 선조립 기둥 골조와 이음을 해야하므로, 기둥(10) 주재의 현장 이음 후, 이음 부위의 골데크거푸집(140)을 현장에서 조립 설치한다.
도 11은 채움부재(170)가 구비된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥을 도시하는 사시도이다.
본 발명에서 상기 골데크거푸집(140)의 골(142) 외측에는 골(142) 내부와 깊이 및 폭의 크기가 동일한 ㄷ형 채움부재(170)를 채움부재(170)의 웨브(171)가 기둥(10) 외측을 향하도록 구비시킬 수 있다.
이로써, 골데크거푸집(140)을 해체하지 않고 영구 거푸집으로 사용할 때, 기둥(10) 외면에 골(142)이 생기는 것을 방지하기 위하여, 골(142)의 단면 형상을 따른 ㄷ형 채움부재(170)를 골(142)에 삽입하여 기둥(10) 외면을 평평하게 할 수 있다.
이때 채움부재(170)는 합성수지를 사용할 수 있는데, 채움부재(170)의 합성수지량을 절감하고, 골(142)에 삽입되는 것을 용이하게 하기 위하여, 도 12에 도시된 바와 같이 채움부재(170)의 플랜지(172)에 채움부재(170)의 길이 방향을 따라 복수의 홈부(173)을 형성할 수 있다. 상기 홈부는 사다리꼴, 사각형, 삼각형, 반원형 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.
도 13은 주ㄱ형강재(110)와 연결부재(150)의 사이 및 연결부재(150)와 수평지지부재(120)의 사이에 삽입되는 판 형상의 단열재(190)를 도시하는 정면도이다.
단열재(190)는 화재시 골데크거푸집(140)의 열이 수평지지부재(120) - 연결부재(150) - 주ㄱ형강재(110)로 전달되는 열교(Heat Bridge)를 차단하여 구조물의 안전성을 높일 수 있다.
이때 상기 단열재(190)는 접착제 등에 의하여 주ㄱ형강재(110), 연결부재(150), 수평지지부재(120)와 결합될 수도 있으며, 상기 부재들을 직결나사 등으로 결합할 경우 별도의 접착제 없이 직결나사에 등에 의하여 직접 부재와 결합될 수도 있다.
도 14와 도 15는 각각 z바가 수평지지부재(120)로 사용된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥 일부를 도시하는 측면도와 사시도이다.
본 발명에서 상기 수평지지부재(120)는 Z바이고, Z바의 일측 플랜지(121)가 주ㄱ형강재(110)에 결합되되, 상기 일측 플랜지(121)는 상부를 향하고 타측 플랜지(122)는 하부를 향하는 것을 특징으로 한다.
주ㄱ형강재(110)에 결합되는 Z바의 일측 플랜지(121)가 하부를 향할 경우 콘크리트 타설시 플랜지(121)가 기둥 내부의 콘크리트가 외부, 즉, 피복 쪽으로 유동하는 것을 저해하여 플랜지(121)와 웨브(123)가 만나는 모서리 부분에 콘크리트가 채워지지 않을 우려가 있으므로, 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이 기둥 내측에 위치하는 플랜지(121)를 상부로 향하도록 결합하여 콘트리트가 밀실하게 채워지도록 구성한다.
따라서 수평지지부재(120)의 플랜지(121) 하부에 콘크리트가 채워지지 않아 발생하는 기둥 단면 손실을 방지하여, 전단면이 유효한 기둥 단면으로 인정받을 수 있다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이 Z바의 타측 플랜지(122)와 골데크 거푸집(140)의 사이에 단열재(190)를 구비하여 열교를 차단할 수도 있다.
아울러 본 발명에서 상기 Z바 중 적어도 어느 하나 이상은 길이 방향 단부의 웨브(123)에 콘크리트 유동공(124)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
기둥 모서리 피복 부분의 경우 주ㄱ형강재(110)와 서로 만나는 두 개의 수평지지부재(120)는 상호 간섭에 의하여 콘크리트 유동이 저해될 염려가 있다.
상기 Z바의 웨브(123)에 형성되는 콘크리트 유동공(124)은 기둥 모서리 부분에서 단부 콘크리트가 부실 충전되는 것을 방지한다.
도 16은 필러부재(200)의 사시도이고, 도 17은 필러부재(200)가 결합된 상하 골데크 거푸집(140)의 이음부를 도시하는 사시도이며, 도 18은 필러부재(200)가 결합된 기둥과 보의 접합부를 도시하는 사시도이다.
본 발명에서 상기 골데크거푸집(140)의 길이 방향 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상에는 골데크거푸집(140)의 단부 개구부를 폐쇄하는 필러부재(200)가 결합되되, 상기 필러부재(200)는 골데크거푸집(140)의 각 마루 후면에 삽입되는 복수의 채움부(210) 및 인접 채움부(210)를 연결하는 연결부(220)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
골데크거푸집(140)은 골과 마루로 구성되는 특성상, 상하 골데크거푸집(140)의 이음부 또는 기둥과 보의 접합부 등에서 콘크리트 페이스트가 새는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 상기 필러부재(200)로 골데크거푸집(140)의 단부를 폐쇄하여 시멘트 페이스트가 유출되는 현상을 방지한다.
상기 필러부재(200)는 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 골데크거푸집(140)의 각 마루 후면에 삽입되는 복수의 채움부(210) 및 인접 채움부(210)를 연결하는 연결부(220)로 구성된다.
필러부재(200)는 PVC로 제작할 수 있으며, 상기 연결부(220)는 가능한 얇게 하되, 찢어지지 않도록 하여야 한다. 필러부재(200)는 길게 만들어서 기둥 폭에 따라 적절하게 연결부(220)를 절단하여 사용할 수 있다.
상기 필러부재(200)는 골데크거푸집(140)을 수평지지부재(120)에 직결나사 등으로 결합할 때, 상기 직결나사 등으로 수평지지부재(120)에 같이 결합한다.
구체적으로 상하 골데크거푸집(140)의 이음부에서는 도 17의 (b)에서와 같이, 필러부재(200)가 상하 골데크거푸집(140)에 절반 정도로 각각 걸치도록 설치할 수 있다. 그리고 기둥과 보의 접합부에서는 도 18에서와 같이, 기둥 상단 부분에서 골데크거푸집(140)의 상단과 필러부재(200) 상단이 일치하도록 필러부재(200)를 설치한 다음, 보 부재를 설치할 수 있다.
이 밖에도 상기 필러부재(200)는 골데크거푸집(140)의 단부에서 오프닝이 발생하거나 페이스트 누출 우려가 있는 부위에 폭넓게 사용할 수 있다.
마지막으로 도 19와 도 20은 각각 매립플레이트가 결합된 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥 일부를 도시하는 사시도와 횡단면도이다.
본 발명에서 보가 접합되는 위치의 골데크거푸집(140) 외측면에는 보의 결합을 위한 사각형의 매립플레이트(EP)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 매립플레이트(Embedded Plate)는 기둥과 보의 접합을 위하여 미리 기둥의 골데크거푸집(140) 외측에 부착된다.
이때, 도 19에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 주ㄱ형강재(110) 사이에는 적어도 하나 이상의 부ㄱ형강재(130)가 구비되고, 상기 매립플레이트(EP)의 네 귀퉁이에는 결합공(H)이 관통 형성되며, 골데크거푸집(140)과 부ㄱ형강재(130)에는 상기 매립플레이트(EP)의 결합공(H)에 대응하는 위치에 각각 결합공(H)이 관통 형성되되, 볼트(B)의 일단이 상기 골데크거푸집(140)의 결합공(H)을 관통하여 골데크거푸집(140)의 외측으로 돌출되도록 부ㄱ형강재(130)에 너트(N)로 고정되고, 상기 골데크거푸집(140) 외측으로 돌출된 볼트(B)의 일단은 상기 매립플레이트(EP)의 결합공(H) 내에 삽입되어 홈용접(SW)으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
종래에는 매립플레이트(EP) 후면의 앵커가 콘크리트 내에 매립되어 고정므로 콘크리트가 타설되어 경화된 후에야 매립플레이트(EP)에 보 철근 또는 철골 부착이 가능하였다.
이에 반해, 본 발명에서는 선조립 기둥의 골조 강성이 강하여 부ㄱ형강재(130)에 매립플레이트(EP)를 고정할 경우, 기둥 콘크리트 타설 전에 매립플레이트(EP)에 보 철근 또는 철골 등 설치하여 공기를 단축할 수 있다.
상기 매립플레이트(EP)의 결합시, 볼트의 일단은 매립플레이트(EP) 외부로 튀어나오지 않도록 하여야 한다. 이를 위해서 도 20의 (a) 내지 (b)에서와 같이, 골데크거푸집(140) 외측으로 돌출된 볼트의 일단은 결합공 내에서 홈용접(Spot weld)으로 매립플레이트(EP)와 결합한다.
특히, 규격이 정해져 있는 일반적인 볼트를 사용할 경우, 볼트의 길이 조절이 어려워 볼트가 매립플레이트(EP) 외부로 튀어나올 수 있다. 따라서 도 20의 (b)에서와 같이 머리가 없는 볼트를 이용하여 부ㄱ형강재(130)와 수평지지부재(120)가 결합되는 양쪽에서 너트로 조여 볼트의 길이를 조절함으로써, 볼트 단부가 매립플레이트(EP) 외부로 튀어나오지 않도록 할 수 있다.
도 21은 기둥 모서리에서 수직으로 인접하는 골데크 거푸집의 결합을 위한 다른 실시예를 도시하는 확대도이다.
도 21에 도시된 바와 같이 수평지지부재(120) 단부와 측면에 수직으로 인접하는 골데크 거푸집의 결합편(143)을 각각 위치시키고 외측에 앵글부재(180)를 덧대 결합부재(160)로 상호 결합시킬 수 있다.
이렇게 앵글부재(180)를 외부에 덧댐으로써, 접합부에서 골데크 거푸집의 시공 오차나 제작 오차에 따른 편차를 흡수할 수 있다.
본 발명에서는 ㄱ형강재, 수평지지부재, 연결부재, 골데크거푸집 등 각 구성들의 면들이 서로 접하도록 배치되어, 용접 공정 없이 직결나사 등에 의한 기계적 결합만으로도 각 구성을 결합할 수 있다. 따라서 주ㄱ형강재나 부ㄱ형강재를 고가의 용접강 대신 SS540 등의 고강도 일반강으로 사용할 수 있고, 이에 따라 구조적 성능의 향상 뿐 아니라 비용 절감의 효과도 기대할 수 있다.
앞서, 본 발명 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥과 관련하여 골데크거푸집을 거푸집으로 사용하는 선조립 기둥에 관하여 설명하였으나, 기둥에만 국한되지 않고 보 등의 수평 부재에도 선조립 골조에 3면으로 골데크거푸집을 부착하여 사용할 수 있다.
10: 기둥 110: 주ㄱ형강재
120: 수평지지부재 121, 122: 플랜지
123: 웨브 124: 콘크리트 유동공
130: 부ㄱ형강재 140: 골데크거푸집
141: 마루 141': 최외각 마루
141": 외측 수직부 142: 골
143: 결합편 150: 연결부재
160: 결합부재 170: 채움부재
171: 웨브 172: 플랜지
173: 홈부 190: 단열재
200: 필러부재 210: 채움부
220: 연결부 C: 콘크리트
B: 볼트 N: 너트
EP: 매립플레이트 H: 결합공
SW: 홈용접 h: 마루의 높이
t: 골데크거푸집 두께 w1: 마루의 폭
w2: 골의 폭 w3: 결합편의 폭

Claims (18)

  1. 단면 형상이 사각형인 기둥(10) 모서리 외측면에서 일정 간격 내측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 주ㄱ형강재(110);
    상기 기둥(10) 각 면의 주ㄱ형강재(110) 외측에 상하로 일정 간격 이격되도록 수평 방향으로 구비되는 복수의 수평지지부재(120); 및
    상기 수평지지부재(120)의 외측에 기둥(10)의 측면을 폐쇄하도록 결합되어 기둥(10)의 거푸집 역할을 하는 것으로, 철판을 마루(141)와 골(142)이 교대로 형성되도록 절곡하여 골(142)의 방향이 기둥(10)의 길이 방향과 일치하도록 배치되는 골데크거푸집(140); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)은 수평지지부재(120)와 직결나사, 점용접, 팝리벳 또는 나사못 중 어느 하나에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주ㄱ형강재(110)는 각 레그의 외측면이 기둥(10)의 외측을 향하도록 하여 주ㄱ형강재(110)의 모서리가 기둥(10)의 모서리 측으로 배치되고, 상기 수평지지부재(120)는 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주ㄱ형강재(110)는 각 레그의 단부가 기둥(10)의 외측면을 향하도록 하여 주ㄱ형강재(110) 모서리가 기둥(10)의 내측으로 배치되고,
    인접하는 주ㄱ형강재(110)는 수평 방향의 연결부재(150)로 상호 연결되되,
    상기 연결부재(150)는 주ㄱ형강재(110)의 레그 외측면에 그 측면이 접합되고, 양 단부가 주ㄱ형강재(110)의 레그 단부보다 돌출되도록 형성되며,
    상기 수평지지부재(120)는 상기 연결부재(150)의 돌출된 단부 상면에 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기둥(10)의 각 면에 구비된 수평지지부재(120)는 수직으로 인접하는 면에 구비된 수평지지부재(120)와 수직 방향으로 일정 간격 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  6. 제3항에 있어서,
    각 골데크거푸집(140)은 최외각에 마루가 배치되어 마주보는 한 쌍의 수평지지부재(120) 양단이 각각 수직으로 인접하는 면에 구비된 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 내측에 삽입되도록 배치되고,
    상기 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 단부에는 외측으로 90도로 절곡된 결합편(143)이 구비되어, 상기 결합편(143)이 수직으로 인접한 면의 골데크거푸집(140) 최외각 마루(141')의 외측 수직부(141")와 서로 겹쳐지도록 배치되며, 결합부재(160)에 의하여 상기 겹쳐진 결합편(143)과 외측 수직부(141")를 관통하여 수평지지부재(120)에 결합되어 골데크거푸집(140)을 수평지지부재(120)에 긴결하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  7. 제4항에 있어서,
    각 골데크거푸집(140)은 최외각에 마루가 배치되어 수평지지부재(120)의 양단이 각각 수직으로 인접하는 면에 구비된 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 내측에 삽입되도록 배치되고,
    상기 골데크거푸집(140)의 최외각 마루(141') 단부에는 외측으로 90도로 절곡된 결합편(143)이 구비되어, 상기 결합편(143)이 수직으로 인접한 면의 골데크거푸집(140) 최외각 마루(141')의 외측 수직부(141")와 서로 겹쳐지도록 배치되며, 결합부재(160)에 의하여 상기 겹쳐진 결합편(143)과 외측 수직부(141")를 관통하여 수평지지부재(120)에 결합되어 골데크거푸집(140)을 수평지지부재(120)에 긴결하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)은 마루(141)의 개수가 3개 또는 4개인 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)의 마루(141)의 높이(h)는 결합편(143)의 폭(w3)과, 골데크거푸집(140)의 두께(t)를 합한 값보다 큰 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)의 마루(141)의 폭(w1), 골(142)의 폭(w2), 결합편(143)의 폭(w3)은 비율이 7:3:1.5인 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)의 골(142) 외측에는 골(142) 내부와 깊이 및 폭의 크기가 동일한 ㄷ형 채움부재(170)를 채움부재(170)의 웨브(171)가 기둥(10) 외측을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 채움부재(170)의 플랜지(172)에는 복수의 홈부(173)가 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  13. 제4항에 있어서,
    주ㄱ형강재(110)와 연결부재(150)의 사이 및 연결부재(150)와 수평지지부재(120)의 사이에는 판 형상의 단열재(190)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지부재(120)는 Z바이고, Z바의 일측 플랜지(121)가 주ㄱ형강재(110)에 결합되되, 상기 일측 플랜지(121)는 상부를 향하고 타측 플랜지(122)는 하부를 향하는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 Z바 중 적어도 어느 하나 이상은 길이 방향 단부의 웨브(123)에 콘크리트 유동공(124)이 형성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 골데크거푸집(140)의 길이 방향 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상에는 골데크거푸집(140)의 단부 개구부를 폐쇄하는 필러부재(200)가 결합되되, 상기 필러부재(200)는 골데크거푸집(140)의 각 마루 후면에 삽입되는 복수의 채움부(210) 및 인접 채움부(210)를 연결하는 연결부(220)로 구성되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  17. 제1항에 있어서,
    보가 접합되는 위치의 골데크거푸집(140) 외측면에는 보의 결합을 위한 사각형의 매립플레이트(EP)가 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 주ㄱ형강재(110) 사이에는 적어도 하나 이상의 부ㄱ형강재(130)가 구비되고, 상기 매립플레이트(EP)의 네 귀퉁이에는 결합공(H)이 관통 형성되며, 골데크거푸집(140)과 부ㄱ형강재(130)에는 상기 매립플레이트(EP)의 결합공(H)에 대응하는 위치에 각각 결합공(H)이 관통 형성되되,
    볼트(B)의 일단이 상기 골데크거푸집(140)의 결합공(H)을 관통하여 골데크거푸집(140)의 외측으로 돌출되도록 부ㄱ형강재(130)에 너트(N)로 고정되고, 상기 골데크거푸집(140) 외측으로 돌출된 볼트(B)의 일단은 상기 매립플레이트(EP)의 결합공(H) 내에 삽입되어 홈용접(SW)으로 결합되는 것을 특징으로 하는 골데크거푸집 일체형 선조립 기둥.
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