KR20150046913A - 콘크리트 충전형 합성 기둥 - Google Patents

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전영진
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Abstract

본 발명은 단면 외곽부에 강재를 배치하고 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 충전형 합성 기둥으로서, 판형상의 제1 측면 강재; 판형상이고 일측이 제1 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제2 측면 강재; 판형상이고 제1 측면 강재와 마주보면서 일측이 제2 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제3 측면 강재; 및 판형상이고 제2 측면 강재와 마주보면서 일측이 제3 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하고 타측이 제1 측면 강재의 일측에 수직으로 결합하는 제4 측면 강재를 포함하되, 제1 측면 강재, 제2 측면 강재, 제3 측면 강재 및 제4 측면 강재 중의 적어도 마주보는 어느 한 쌍은 양측에 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 기둥 내부의 모서리에 강재를 집중시켜 구조적 효율성 및 내력을 향상시킬 수 있다.

Description

콘크리트 충전형 합성 기둥{Concrete filled tube}
본 발명은 기둥에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 콘크리트 충전형 합성 기둥에 관한 것이다.
건설업 골조 공사는 크게 철근 콘크리트 구조, 철골 구조 및 철골 철근 콘크리트 구조로 나눌 수 있다.
그 중에서 가장 보편적으로 적용되고 있는 철근 콘크리트 구조는 콘크리트와 철근만을 이용하여 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하는 공법으로 공사비가 다른 공법들에 비해 저렴한 장점이 있다. 하지만, 거의 모든 작업이 현장에서 발생하기 때문에 공사기간이 길고 날씨의 영향을 많이 받는 단점이 있으며, 현장 인력 의존도가 높아 인건비 상승으로 인력 수급이 어렵고 공사비가 증가하는 단점이 있다.
철골 구조의 경우 철골 부재를 공장에서 제작하고 현장에서 건식 공법으로 시공되기 때문에 날씨의 영향을 최소화할 수 있어, 공사기간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 강재량이 다른 공법들에 비해 많이 소요되어 공사비가 증가하는 단점이 있다.
철골 철근 콘크리트 구조는 철골 구조와 철근 콘크리트 구조를 융합한 구조로서, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 크게 두 가지 구조로 분류할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼 형강(11)이 콘크리트(12)의 중간에 매립된 매립형 구조(10)와, 도 2에 도시된 것처럼 각형강관(21) 또는 원형강관(21)의 내부에 콘크리트를 타설하는 충전형 구조(20)로 분류할 수 있다.
이렇게, 철골 구조와 철근 콘크리트 구조를 융합한 철골 철근 콘크리트 구조는 철골 구조로 해결하기 어려운 구조적 단점을 철근과 콘크리트로 보완한 하여 안정적인 구조체로 구비할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 철골을 사용함에 따라 공사비가 증가하는 단점이 있고, 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설해야 하기 때문에 현장 의존도가 높은 단점이 있다.
한국등록특허 제10-0684931호에서는 얇은 철판을 절곡한 단위부재를 이용함으로써 경제적이고 좌굴내력을 증가시킬 수 있는 철골 부재를 제시하고 있으나, 이는 단위부재가 면형성부에서 결합하는 구조를 제공하고 있고, 이러한 종래의 철골 철근 콘크리트 구조는 기둥 내부에 보강이 용이하지 않아 판폭 두께비 기준을 만족하기 위해 외부 보강재의 두께가 필요 이상으로 두꺼워지는 단점이 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 타설에 의한 측압을 견딜 수 있도록 강재량을 증가해야만 하는 단점이 있다.
한국등록특허 10-0684931 (2007.02.13.), "절곡성형 철판을 이용한 조립식 폐쇄형 철골부재 및 이의설치구조"
본 발명은 강재 사용을 줄이고 강재를 효율적으로 배치하여 최소의 강재 사용량으로 최대의 구조 내력을 가질 수 있는 콘크리트 충전형 합성 기둥을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥은 단면 외곽부에 강재를 배치하고 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 충전형 합성 기둥으로서, 판형상의 제1 측면 강재; 판형상이고 일측이 상기 제1 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제2 측면 강재; 판형상이고 상기 제1 측면 강재와 마주보면서 일측이 상기 제2 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제3 측면 강재; 및 판형상이고 상기 제2 측면 강재와 마주보면서 일측이 상기 제3 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하고 타측이 상기 제1 측면 강재의 일측에 수직으로 결합하는 제4 측면 강재를 포함하되, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 적어도 마주보는 어느 한 쌍은 양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비한다.
여기서, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 어느 한 쌍은, 각각 양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하고, 상기 모서리부는, 상기 기둥의 내력을 향상시킬 수 있도록 단부에 용접된 철근을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는, 각각 양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하고, 상기 모서리부는, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 일측 또는 타측 중의 어느 하나의 단부에 용접된 철근을 구비할 수 있다.
나아가, 상기 철근은, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재를 길이방향으로 연장하여 이음시공을 할 수 있도록 상기 모서리부의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 용접될 수 있다.
아울러, 상기 제1 측면 강재 및 상기 제3 측면 강재의 강재량은, 상기 기둥의 약축과 강축의 강재량을 다르게 할 수 있도록, 상기 제2 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 강재량과 다를 수 있다.
게다가, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는, 측압에 의한 배부름 현상을 방지할 수 있도록, 중앙에 상기 기둥의 내부 방향으로 연장된 수직보강재를 더 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 기둥은, 거더 및 거더의 상부플랜지 하중 전달을 할 수 있도록 내부에 복수의 판형상의 강재가 조립되어 단면이 격자형상인 내부 보강 조립체를 더 구비하되, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는, 상기 내부 보강 조립체의 외측을 감싸도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 내부 보강 조립체는, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 내부에 복수로 구비되어, 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 적어도 어느 하나는, 상기 내부 보강 조립체의 외측을 끼워 고정할 수 있도록 상기 내부 보강 조립체와 대응되는 고정홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥에 의하면,
첫째, 기둥 내부의 모서리에 강재를 집중시켜 구조적 효율성 및 내력을 향상시킬 수 있다.
둘째, 모서리부의 단부에 철근을 구비하여 기둥의 구조적 내력을 더욱 향상시킬 수 있다.
셋째, 철근을 모서리부의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 용접하여 이음시공을 용이하게 할 수 있다.
넷째, 기둥의 약축과 강축의 강재량을 다르게 할 수 있어, 사용 강재량을 최소화할 수 있고, H형강을 매립한 매립형 구조와 유사한 내력을 형성할 수 있다.
다섯째, 기둥의 내부 방향으로 연장된 수직 보강재를 구비하여 측압에 의한 배부름 현상을 방지할 수 있어 외부 강재를 최소화할 수 있다.
여섯째, 기둥의 내부에 격자형상의 내부 보강 조립체를 구비하여 최소의 강재로 거더 및 거더의 상부플랜지의 하중 전달이 가능하다.
일곱째, 측면 강재에 고정홈이 형성되어 내부 보강 조립체를 용이하게 기둥 내부에 조립할 수 있다.
도 1은 종래의 철골 철근 콘크리트 구조의 매립형 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 철골 철근 콘크리트 구조의 충전형 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥의 강재가 조립된 것을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 측면 강재의 내부에 콘크리트가 충전된 것을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 측면 강재가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥을 이음시공할 수 있도록 이음철근을 배치하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥의 측면 강재의 강재량을 다르게 구비한 것을 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥에 내부 보강 조립체가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥의 강재가 조립된 것을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 측면 강재의 내부에 콘크리트가 충전된 것을 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 측면 강재가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 단면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥을 이음시공할 수 있도록 이음철근을 배치하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥의 측면 강재의 강재량을 다르게 구비한 것을 나타낸 단면도이다.
도 14는 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥에 내부 보강 조립체가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥의 강재가 조립된 것을 나타낸 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 측면 강재의 내부에 콘크리트가 충전된 것을 나타낸 단면도, 도 5는 도 4에 도시된 측면 강재가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 단면도, 도 6은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥을 이음시공할 수 있도록 이음철근을 배치하는 것을 특징으로 하는 단면도, 도 7은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥의 측면 강재의 강재량을 다르게 구비한 것을 나타낸 단면도, 도 8은 도 3에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥에 내부 보강 조립체가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)은 단면 외곽부에 강재(111, 112, 113, 114)를 배치하고 내부에 콘크리트(120)를 타설하는 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)으로서, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 포함한다.
제1 측면 강재(111)는 판형상이며, 제2 측면 강재(112)는 판형상이고 일측이 제1 측면 강재(111)의 타측에 수직으로 결합하며, 제3 측면 강재(113)는 판형상이고 제1 측면 강재(111)와 마주보면서 일측이 제2 측면 강재(112)의 타측에 수직으로 결합하며, 제4 측면 강재(114)는 판형상이고 제2 측면 강재(112)와 마주보면서 일측이 제3 측면 강재(113)의 타측에 수직으로 결합하고 타측이 제1 측면 강재(111)의 일측에 수직으로 결합한다.
여기서, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114) 중의 적어도 마주보는 어느 한 쌍은 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비한다.
이렇게, 기둥(100) 내부의 모서리에 강재를 집중시켜 구조적으로 효율성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조적 내력을 향상시킬 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114) 중의 어느 한 쌍은 각각 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비한다.
나아가, 모서리부(C)는 단부에 용접된 철근(130)을 구비하여 기둥(100)의 구조적 내력을 향상시킬 수 있다.
도 5에서는 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)의 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비하고, 모서리부(C)의 단부에 용접된 철근(130)을 구비한 것을 도시하였으나, 선택적으로 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)의 양측이 아닌 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)의 양측에 모서리부(C) 및 철근(130)을 구비할 수도 있다.
도 6에 도시된 것처럼 철근(130)은 모서리(C)의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 용접하여, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 길이방향으로 연장하여 이음시공을 할 수 있도록 한다.
즉, 모서리부(C)의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 철근(130)을 용접하여 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 조립하면, 도 6에 도시된 것처럼 상측의 이음철근(200)을 모서리부(C)의 단부에 용이하게 배치할 수 있어 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)의 이음시공을 용이하게 할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)는 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)의 강재량과 다르게 구비할 수 있다. 그에 따라, 기둥(100)의 약축과 강축의 강재량을 다르게 구비할 수 있다.
즉, 약축과 강축에 필요한 강재량에 따라 다른 강재량이 배치되도록 할 수 있어 강재량을 최소화할 수 있고, 그에 따라, H형강을 매립한 구조와 같은 내력을 형성할 수도 있다.
도 7에서는 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)의 두께보다 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)의 두께가 두꺼운 강재를 배치한 것을 도시하였다. 예를 들어, 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)는 두께가 9mm인 '9T'강재를 배치하고, 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)는 두께가 12mm인 '12T'강재를 배치하여 강재량을 다르게 배치할 수 있다.
이렇게, 강재의 두께를 다르게 하여 강재량을 다르게 배치할 수도 있고, 종류가 다른 강재를 배치하여 강재량을 다르게 배치할 수도 있다.
도 4에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)는 중앙에 기둥(100)의 내부 방향으로 연장된 수직보강재(140)를 더 구비할 수 있다. 그에 따라, 콘크리트(120)를 충전함으로써 발생할 수 있는 측압에 의한 배부름 현상을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 8에 도시된 것처럼, 기둥(100)은 내부에 복수의 판형상의 강재가 조립되어 단면이 격자형상인 내부 보강 조립체(150)를 더 구비할 수 있다. 즉, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)는 내부 보강 조립체(150)의 외측을 감싸도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 최소의 강재로 거더 및 거더의 상부플랜지의 하중 전달이 가능하다.
나아가, 내부 보강 조립체(150)는 도 8에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 내부에 복수로 구비되어 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
더불어, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114) 중의 적어도 어느 하나는 내부 보강 조립체(150)와 대응되는 고정홈(160)이 형성되어, 내부 보강 조립체(150)의 외측을 끼워 고정할 수 있다. 도 8에서는 제4 측면 강재(114)에 고정홈(160)이 형성된 것을 도시하였지만, 필요에 따라, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)에 선택적으로 고정홈(160)이 형성되도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 충전형 합성 기둥의 강재가 조립된 것을 나타낸 사시도, 도 10은 도 9에 도시된 측면 강재의 내부에 콘크리트가 충전된 것을 나타낸 단면도, 도 11은 도 10에 도시된 측면 강재가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 단면도, 도 12는 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥을 이음시공할 수 있도록 이음철근을 배치하는 것을 특징으로 하는 단면도, 도 13은 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥의 측면 강재의 강재량을 다르게 구비한 것을 나타낸 단면도, 도 14는 도 9에 도시된 콘크리트 충전형 합성 기둥에 내부 보강 조립체가 조립되는 것을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)은 단면 외곽부에 강재(111, 112, 113, 114)를 배치하고 내부에 콘크리트(120)를 타설하는 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)으로서, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 포함한다.
제1 측면 강재(111)는 판형상이며, 제2 측면 강재(112)는 판형상이고 일측이 제1 측면 강재(111)의 타측에 수직으로 결합하며, 제3 측면 강재(113)는 판형상이고 제1 측면 강재(111)와 마주보면서 일측이 제2 측면 강재(112)의 타측에 수직으로 결합하며, 제4 측면 강재(114)는 판형상이고 제2 측면 강재(112)와 마주보면서 일측이 제3 측면 강재(113)의 타측에 수직으로 결합하고 타측이 제1 측면 강재(111)의 일측에 수직으로 결합한다.
여기서, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 마주보는 한 쌍은 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비한다.
이렇게, 기둥(100) 내부의 모서리에 강재를 집중시켜 구조적으로 효율성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조적 내력을 향상시킬 수 있다.
도 11에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)는 각각 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비할 수 있다.
나아가, 모서리부(C)는 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 일측 또는 타측 중의 어느 하나의 단부에 용접된 철근(130)을 구비하여 기둥(100)의 구조적 내력을 향상시킬 수 있다.
도 11에서는 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 양측에 기둥(100)의 내부 방향으로 절곡된 모서리부(C)를 구비하고, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 타측에 구비된 모서리부(C)의 단부에 용접된 철근(130)을 구비한 것을 도시하였으나, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 일측에 구비된 모서리부(C)의 단부에 철근(130)을 용접하여 구비할 수도 있다.
도 12에 도시된 것처럼 철근(130)은 모서리(C)의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 용접하여, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 길이방향으로 연장하여 이음시공을 할 수 있도록 한다.
즉, 모서리부(C)의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 철근(130)을 용접하여 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)를 조립하면, 도 12에 도시된 것처럼 상측의 이음철근(200)을 모서리부(C)의 단부에 용이하게 배치할 수 있어 콘크리트 충전형 합성 기둥(100)의 이음시공을 용이하게 할 수 있다.
도 13에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)는 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)의 강재량과 다르게 구비할 수 있다. 그에 따라, 기둥(100)의 약축과 강축의 강재량을 다르게 구비할 수 있다.
즉, 약축과 강축에 필요한 강재량에 따라 다른 강재량이 배치되도록 할 수 있어 강재량을 최소화할 수 있고, 그에 따라, H형강을 매립한 구조와 같은 내력을 형성할 수도 있다.
도 13에서는 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)의 두께보다 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)의 두께가 두꺼운 강재를 배치한 것을 도시하였다. 예를 들어, 제1 측면 강재(111) 및 제3 측면 강재(113)는 두께가 9mm인 '9T'강재를 배치하고, 제2 측면 강재(112) 및 제4 측면 강재(114)는 두께가 12mm인 '12T'강재를 배치하여 강재량을 다르게 배치할 수 있다.
이렇게, 강재의 두께를 다르게 하여 강재량을 다르게 배치할 수도 있고, 종류가 다른 강재를 배치하여 강재량을 다르게 배치할 수도 있다.
도 9에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)는 중앙에 기둥(100)의 내부 방향으로 연장된 수직보강재(140)를 더 구비할 수 있다. 그에 따라, 콘크리트(120)를 충전함으로써 발생할 수 있는 측압에 의한 배부름 현상을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 14에 도시된 것처럼, 기둥(100)은 내부에 복수의 판형상의 강재가 조립되어 단면이 격자형상인 내부 보강 조립체(150)를 더 구비할 수 있다. 즉, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)는 내부 보강 조립체(150)의 외측을 감싸도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 최소의 강재로 거더 및 거더의 상부플랜지의 하중 전달이 가능하다.
나아가, 내부 보강 조립체(150)는 도 8에 도시된 것처럼 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)의 내부에 복수로 구비되어 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
더불어, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114) 중의 적어도 어느 하나는 내부 보강 조립체(150)와 대응되는 고정홈(160)이 형성되어, 내부 보강 조립체(150)의 외측을 끼워 고정할 수 있다. 도 8에서는 제4 측면 강재(114)에 고정홈(160)이 형성된 것을 도시하였지만, 필요에 따라, 제1 측면 강재(111), 제2 측면 강재(112), 제3 측면 강재(113) 및 제4 측면 강재(114)에 선택적으로 고정홈(160)이 형성되도록 할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100...콘크리트 충전형 합성 기둥 111...제1 측면 강재
112...제2 측면 강재 113...제3 측면 강재
114...제4 측면 강재 120...콘크리트
130...철근 140...수직보강재
150...내부 보강 조립체 160...고정홈
200...이음철근 C...모서리부

Claims (9)

  1. 단면 외곽부에 강재를 배치하고 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 충전형 합성 기둥으로서,
    판형상의 제1 측면 강재;
    판형상이고 일측이 상기 제1 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제2 측면 강재;
    판형상이고 상기 제1 측면 강재와 마주보면서 일측이 상기 제2 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하는 제3 측면 강재; 및
    판형상이고 상기 제2 측면 강재와 마주보면서 일측이 상기 제3 측면 강재의 타측에 수직으로 결합하고 타측이 상기 제1 측면 강재의 일측에 수직으로 결합하는 제4 측면 강재를 포함하되,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 적어도 마주보는 어느 한 쌍은 양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 어느 한 쌍은, 각각
    양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하고,
    상기 모서리부는,
    상기 기둥의 내력을 향상시킬 수 있도록 단부에 용접된 철근을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는, 각각
    양측에 상기 기둥의 내부 방향으로 절곡된 모서리부를 구비하고,
    상기 모서리부는,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 일측 또는 타측 중의 어느 하나의 단부에 용접된 철근을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 철근은,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재를 길이방향으로 연장하여 이음시공을 할 수 있도록 상기 모서리부의 단부 중심에서 일방향으로 치우치게 용접되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 측면 강재 및 상기 제3 측면 강재의 강재량은,
    상기 기둥의 약축과 강축의 강재량을 다르게 할 수 있도록, 상기 제2 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 강재량과 다른 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는,
    측압에 의한 배부름 현상을 방지할 수 있도록, 중앙에 상기 기둥의 내부 방향으로 연장된 수직보강재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥은,
    거더 및 거더의 상부플랜지 하중 전달을 할 수 있도록 내부에 복수의 판형상의 강재가 조립되어 단면이 격자형상인 내부 보강 조립체를 더 구비하되,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재는,
    상기 내부 보강 조립체의 외측을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 내부 보강 조립체는,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재의 내부에 복수로 구비되어, 서로 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 측면 강재, 상기 제2 측면 강재, 상기 제3 측면 강재 및 상기 제4 측면 강재 중의 적어도 어느 하나는,
    상기 내부 보강 조립체의 외측을 끼워 고정할 수 있도록 상기 내부 보강 조립체와 대응되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전형 합성 기둥.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180131929A (ko) * 2017-06-01 2018-12-11 박문신 Rc용 기둥 스틸 거푸집 제작방법 및 그 방법에 의해 제작된 rc용 기둥 스틸 거푸집
KR20190063645A (ko) * 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 포스코 폐단면 합성 기둥과 철골보 연결 구조 및 이의 시공 방법
IT202100024860A1 (it) 2021-09-29 2023-03-29 Info Mtr Srl Colonna cava per strutture miste acciaio calcestruzzo con sistema di trasferimento degli sforzi tra acciaio e calcestruzzo

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