KR20160085107A - 기둥 브래킷 - Google Patents

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KR20160085107A
KR20160085107A KR1020150002064A KR20150002064A KR20160085107A KR 20160085107 A KR20160085107 A KR 20160085107A KR 1020150002064 A KR1020150002064 A KR 1020150002064A KR 20150002064 A KR20150002064 A KR 20150002064A KR 20160085107 A KR20160085107 A KR 20160085107A
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이창남
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(주)센벡스
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Abstract

본 발명은 철골합성구조에서 기둥에 보를 접합하기 위하여 사용되는 기둥 브래킷에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 메인브래킷의 관통공에 서브브래킷을 삽입하여 기둥 외측의 철골부에 고정하는 간단한 공정으로 조립이 가능한 기둥 브래킷에 대한 것이다.
본 발명의 기둥 브래킷은 철골부가 기둥 외측에 배치되고 내측에는 콘크리트가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥 및 기둥에 보를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷으로 구성되는 것으로, 상기 십자형 브래킷은 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되고, 웨브 중앙에 관통공이 형성된 메인브래킷 및 상기 메인브래킷의 관통공에 삽입되어 메인브래킷과 직교하여 설치되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되는 서브브래킷으로 구성되고, 상기 십자형 브래킷은 기둥 외측의 철골부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

기둥 브래킷{Bracket for column}
본 발명은 철골합성구조에서 기둥에 보를 접합하기 위하여 사용되는 기둥 브래킷에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 메인브래킷의 관통공에 서브브래킷을 삽입하여 기둥 외측의 철골부에 고정하는 간단한 공정으로 조립이 가능한 기둥 브래킷에 대한 것이다.
종래 철골구조 또는 철골합성구조에서 기둥에 보를 접합하기 위해서는 H 형강 기둥의 웨브와 플랜지에 보 연결을 위한 브래킷을 용접한 다음 현장에 반입하여 보와 기둥을 강접하였다.
이러한 종래의 기둥과 보의 접합은 기둥의 운반 및 양중 부담이 크고 접합부 상세가 복잡한 단점이 있다.
한편, 가장 바람직한 기둥-보 접합부 형상은 기둥을 사이에 두고 서로 대응하는 가로-세로 2쌍의 보가 기둥을 중심에 두고 기둥 단면의 저항 또는 간섭 없이 기둥을 관통하도록 하는 것이 이상적이다.
이러한 취지로 LC 프레임이 등장하였으나, LC 프레임은 시공의 복잡성 때문에 널리 활성화되지 못하고 있는 실정이다(등록특허 제10-1233693호 등).
종래 LC 프레임은 도 1에 도시된 바와 같이, 십자형 기본 프레임 설치 → FBP(Face Bearing Plate) 설치 → 상하부 밴드플레이트 설치 → 커버플레이트 설치 → 기둥과 철골보의 현장조립 → 슬래브 시공 순으로 시공이 이루어진다.
그러나 상기 기술은 용접 개소가 많고 십자형 기본 프레임의 서로 직교하는 브래킷 사이즈를 동일하게 해야 하므로 제작이 불편하며, 십자형 기본 프레임의 부피가 커서 적층 및 운반이 어려웠다. 나아가 이러한 적층 및 운반의 어려움은 운반비를 상승시켜, 해외공사와 같은 원거리 공사의 공사비를 더욱 증가시키는 요인으로 작용하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 현장에서 기둥에 브래킷을 용이하게 조립할 수 있어 부피 증가로 인한 적층 및 운반의 어려움을 해소할 수 있는 기둥 브래킷을 제공하고자 한다.
본 발명은 기둥을 사이에 두고 서로 직교하는 브래킷의 높이를 동일하게 제작할 필요가 없어 제작이 간단한 기둥 브래킷을 제공하고자 한다.
본 발명은 서로 직교하는 브래킷을 일체화하기 위한 별도의 용접 공정이 불필요하여 복잡한 시공 과정이 수반되지 않는 기둥 브래킷을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 철골부가 기둥 외측에 배치되고 내측에는 콘크리트가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥 및 기둥에 보를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷으로 구성되는 기둥 브래킷에 관한 것으로, 상기 십자형 브래킷은 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되고, 웨브 중앙에 관통공이 형성된 메인브래킷 및 상기 메인브래킷의 관통공에 삽입되어 메인브래킷과 직교하여 설치되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되는 서브브래킷으로 구성되고, 상기 십자형 브래킷은 기둥 외측의 철골부에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강합성 콘크리트 기둥에서 상기 철골부는 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 배치되는 복수의 형강재이고, 인접하는 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대와 상부좌대가 구비되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부좌대는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트 및 상기 연결플레이트 중앙 상단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 하부에 결합되는 결합플레이트로 구성되고, 상기 상부좌대는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트 및 상기 연결플레이트 중앙 하단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 상부에 결합되는 결합플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 메인브래킷 및 서브브래킷 측면의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 기둥 외측면과 대응되는 위치에 막음플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강합성 콘크리트 기둥에서 상기 철골부는 강관튜브인 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강관튜브는 단면 형상이 전체적으로 8각형으로 유니트강판 4개를 결합하여 형성되되, 상기 유니트강판은 십자형 브래킷이 관통 돌출되는 평탄부 및 상기 평탄부의 양 단부에서 경사지게 절곡된 결합부로 구성되어 상기 결합부가 인접하는 유니트강판과 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 평탄부에는 십자형 브래킷의 단부 형상에 대응되게 절취된 브래킷 관통공이 형성되고, 상기 십자형 브래킷은 브래킷 관통공과 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 평탄부에는 십자형 브래킷이 관통되도록 절취된 사각형의 브래킷 관통공이 형성되고, 상기 메인브래킷 및 서브브래킷의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 브래킷 관통공과 대응되는 위치에 브래킷 관통공을 폐쇄하는 막음플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
아울러 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 복수의 형강재가 배치되고 내측에는 콘크리트가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥 및 기둥에 보를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷으로 구성되는 기둥 브래킷에 관한 것으로, 인접하는 상기 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대 및 상부좌대가 구비되고, 상기 십자형 브래킷은 기둥 패널존 중앙에 배치되는 것으로 단면 형상이 8각형의 강관튜브 토막인 연결부재와 상기 연결부재의 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대 및 상부좌대에 결합되는 메인브래킷 및 상기 메인브래킷과 직교가 되도록 연결부재의 다른 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대 및 상부좌대에 결합되는 서브브래킷으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 메인브래킷 및 서브브래킷의 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되고, 상기 경사진 단부에는 접합플레이트가 각각 결합되되, 상기 접합플레이트는 상부플랜지 상단으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접합플레이트의 전면 하부에는 한 쌍의 가이드부가 서로 이격되게 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 메인브래킷의 관통공에 서브브래킷을 삽입하여 기둥 외측의 철골부에 고정하는 간단한 공정을 통하여 기둥 브래킷을 용이하게 제작할 수 있다.
둘째, 공장에서 미리 십자형 브래킷을 철골부 외측에 조립하여 운송하거나, 십자형 브래킷 없이 기둥만 현장에 반입한 후 현장에서 기둥 브래킷을 쉽게 조립할 수 있다. 후자의 경우 십자형 브래킷을 기둥에 선조립할 필요가 없어 부재의 부피 증가로 인한 적층 및 운반의 어려움을 해소할 수 있으며, 특히 해외 현장 등 원거리 공사의 운송비 경감에 효과적이다.
셋째, 거더 상면을 슬래브 콘크리트 내에 묻히게 하면 메인브래킷과 서브브래킷의 상면 높이를 일치시킬 필요가 없다. 따라서 서브브래킷을 메인브래킷의 웨브를 관통시켜 간단하게 조립할 수 있다.
넷째, 서로 직교하는 메인브래킷과 서브브래킷이 기둥 외곽의 철골부에 고정되므로, 이들 브래킷을 결합하기 위한 복잡한 과정이 필요 없어 시공이 간단하다.
도 1은 종래 LC 프레임의 시공 과정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명 기둥 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도.
도 3은 도 2의 실시예에 대한 평단면도.
도 4는 십자형 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도.
도 5는 강합성 콘크리트 기둥의 실시예 일부를 나타내는 사시도.
도 6 및 도 7은 일실시예에 따른 기둥 브래킷의 조립 공정을 나타내는 사시도.
도 8은 막음플레이트가 구비된 본 발명 기둥 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 10은 도 9의 실시예에 대한 평단면도.
도 11은 강합성 콘크리트 기둥의 다른 실시예 일부를 나타내는 도면.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 기둥 브래킷의 조립 공정을 나타내는 사시도.
도 14는 막음플레이트가 구비된 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 15는 평탄부에 사각형의 브래킷 관통공이 형성된 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 16은 본 발명 기둥 브래킷의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 17은 도 16의 실시예에 대한 평단면도.
도 18은 메인브래킷과 보의 결합 과정을 나타내는 사시도.
도 19는 본 발명 기둥 브래킷을 이용하여 기둥에 보가 접합되는 과정을 나타내는 측단면도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 기둥 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 실시예에 대한 평단면도이다. 그리고 도 4는 십자형 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 5는 강합성 콘크리트 기둥의 실시예 일부를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 철골부(11)가 기둥 외측에 배치되고 내측에는 콘크리트(10)가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥(1) 및 기둥에 보(3)를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷(2)으로 구성되는 기둥 브래킷에 관한 것이다.
본 발명의 기둥 브래킷은 철골합성구조에서 기둥에 보를 접합하기 위하여 사용되는 것으로, 기둥에서 보가 접합되는 패널존에 십자형 브래킷(2)을 사용하면 보의 접합이 간단하다.
도 2 내지 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 십자형 브래킷(2)은 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되고, 웨브 중앙에 관통공(211)이 형성된 메인브래킷(21) 및 상기 메인브래킷(21)의 관통공(211)에 삽입되어 메인브래킷(21)과 직교하여 설치되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되는 서브브래킷(22)으로 구성되고, 상기 십자형 브래킷(2)은 기둥 외측의 철골부(11)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
즉, 십자형 브래킷(2)을 구성하는 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)은 각각 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 것으로, 도 2 및 도 4 등의 실시예에서는 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 실시예로 H 형강을 사용하였다.
상기 메인브래킷(21)의 웨브 중앙에는 관통공(211)이 형성되고, 상기 관통공(211)을 통하여 서브브래킷(22)이 삽입되어 서브브래킷(22)과 메인브래킷(21)이 직교하여 설치된다.
기둥 내부는 보 전단력 0이므로 웨브에 관통공(211)을 형성하여도 무방하다.
상기 관통공(211)은 서브브래킷(22)이 통과할 수 있는 크기의 다양한 형상이 가능하며, 도 3에서와 같이 메인브래킷(21)의 웨브에 사각형의 관통공(211)을 형성하는 경우 메인브래킷(21)에 서브브래킷(22)을 쉽게 관통시켜 조립할 수 있다.
상기 메인브래킷(21) 상면을 슬래브 콘크리트 내에 묻히게 하면 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 상면 높이를 일치시킬 필요가 없으므로, 서브브래킷(22)이 메인브래킷(21)의 웨브를 관통하도록 구성할 수 있다.
상기 십자형 브래킷(2)은 공장에서 미리 기둥에 조립하여 운송할 수 있으나, 부재의 부피를 줄여 운반 및 적재 부담을 완화할 수 있도록 십자형 브래킷(2) 없이 기둥만 현장에 반입한 후 현장에서 기둥에 십자형 브래킷(2)을 손쉽게 조립하여 결합할 수 있다.
상기 십자형 브래킷(2)은 기둥 외측의 철골부(11)에 고정된다.
따라서 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)을 서로 결합하기 위한 별도의 복잡한 시공 과정이 필요 없으며, 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)은 각각 기둥 외측의 철골부(11)에 고정된다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)에서 상기 철골부(11)는 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 배치되는 복수의 형강재이고, 인접하는 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷(2)의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대(12)와 상부좌대(13)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
도 5는 기둥 모서리에 배치되는 ㄱ형강에 횡방향 철근을 공장에서 선조립하고 현장에서 콘크리트를 타설할 수 있도록 한 PSRC(Prefabricated Steel Reinforced Concrete) 부재의 실시예로, 형강재의 실시예로 ㄱ형강이 도시된다.
상기 하부좌대(12)와 상부좌대(13)는 형강재에 볼트 또는 용접 결합 가능하며, 상기 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 하부와 상부는 각각 하부좌대(12)와 상부좌대(13)에 결합하여 고정할 수 있다.
상기 하부좌대(12)와 상부좌대(13)는 각각 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 하단과 상단의 높이에 맞추어 설치한다. 즉, 메인브래킷(21)이 결합되는 기둥 측면의 하부좌대(12)는 서브브래킷(22)이 결합되는 기둥 측면의 하부좌대(12)보다 낮은 위치에 설치하고, 메인브래킷(21)이 결합되는 기둥 측면의 상부좌대(13)는 서브브래킷(22)이 결합되는 기둥 측면의 상부좌대(13)보다 높은 위치에 설치함이 바람직하다.
상기 하부좌대(12)는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트(121) 및 상기 연결플레이트(121) 중앙 상단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 하부에 결합되는 결합플레이트(122)로 구성되고, 상기 상부좌대(13)는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트(131) 및 상기 연결플레이트(131) 중앙 하단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 상부에 결합되는 결합플레이트(132)로 구성되도록 할 수 있다.
따라서 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 하부플랜지는 하부좌대(12)를 구성하는 결합플레이트(122)에 결합하고, 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 상부플랜지는 상부좌대(13)를 구성하는 결합플레이트(132)에 결합할 수 있다.
메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 상하부플랜지를 결합플레이트(122, 132)에 볼트 결합하는 경우, 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 상하부플랜지와 결합플레이트(122, 132)에는 각각 볼트 결합공을 미리 형성하여 둠이 바람직하다.
도 6 및 도 7은 일실시예에 따른 기둥 브래킷의 조립 공정을 나타내는 사시도로, 메인브래킷과 서브브래킷의 단부에 접합플레이트가 결합된 경우에 대한 것이다.
도 2에 도시된 실시예에 따라 본 발명의 기둥 브래킷을 조립하는 경우, 우선 메인브래킷(21)을 하부좌대(12)가 설치된 철골부(11)의 형강재 사이로 삽입하여 메인브래킷(21)의 하부플랜지를 하부좌대(12)에 결합한다(도 6의 (a) 내지 (b)).
이때, 메인브래킷(21)이 형강재 사이를 쉽게 통과할 수 있도록 메인브래킷(21)의 일측에만 후술할 접합플레이트(24)를 결합한다.
다음으로 메인브래킷(21)이 위치되는 기둥 측면의 상부좌대(13)를 결합하고, 메인브래킷(21)의 상부플랜지를 상부좌대(13)에 고정시킨 다음, 메인브래킷(21)의 타측에 접합플레이트(24)를 용접하여 결합한다(도 6의 (c)).
이후, 서브브래킷(22)을 메인브래킷(21)과 직교가 되도록 메인브래킷(21)의 관통공(211)에 삽입한 다음 서브브래킷(22)의 하부플랜지를 하부좌대(12)에 결합한다(도 7의 (a)). 이 경우에도 서브브래킷(22)의 일측에만 접합플레이트(24)를 결합한다.
그리고 서브브래킷(22)이 위치되는 기둥 측면의 상부좌대(13)를 결합하고, 서브브래킷(22)의 상부플랜지를 상부좌대(13)에 고정시킨다. 마지막으로 서브브래킷(22)의 타측에 접합플레이트(24)를 용접 결합하여 십자형 브래킷(2)을 기둥 외측의 철골부(11)에 결합하는 공정을 마무리한다(도 7의 (b)).
도 8은 막음플레이트가 구비된 본 발명 기둥 브래킷의 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8에서와 같이, 상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22) 측면의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 기둥 외측면과 대응되는 위치에 막음플레이트(26)가 결합될 수 있다.
기둥 콘크리트 타설을 위하여 철골부(11) 외측면에서 부재의 피복두께만큼 이격된 위치에는 거푸집이 설치되는데, 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 형상에 따라 거푸집을 설치하는 것은 복잡한 일이다.
따라서 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 측면에 막음플레이트(26)를 결합하는 경우, 브래킷 부분을 사각형으로만 절취하면 되므로 기둥 거푸집 작업이 간편하다.
도 9는 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 실시예에 대한 평단면도이며, 도 11은 강합성 콘크리트 기둥의 다른 실시예 일부를 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 11에서와 같이, 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)에서 상기 철골부(11)는 강관튜브로 구성할 수 있다.
상기 강관튜브 내에는 콘크리트가 충전되어 일체화됨으로써, 이들의 합성 작용에 의하여 부재의 강성 및 내력을 향상시킬 수 있다.
도 11의 (a) 내지 (b)에서와 같이, 상기 강관튜브는 단면 형상이 전체적으로 8각형으로 유니트강판(114) 4개를 결합하여 형성되되, 상기 유니트강판(114)은 십자형 브래킷(2)이 관통 돌출되는 평탄부(114a) 및 상기 평탄부(114a)의 양 단부에서 경사지게 절곡된 결합부(114b)로 구성되어 상기 결합부(114b)가 인접하는 유니트강판(114)과 결합되도록 구성할 수 있다.
이와 같이, 강관튜브를 8각형으로 제작하는 경우 역타 공법 등에 적용시 천공홀의 직경을 감소시킬 수 있다. 또한, 강판을 4개의 작은 유니트강판(114)으로 분절하여 프레스 또는 롤포밍으로 제작 가능하므로 생산 단가를 줄일 수 있고, 하나의 유니트강판(114)이 하나의 기둥면을 형성하므로 평탄부(114a)에 브래킷 단부를 자유롭게 돌출시켜 보와 접합할 수 있다.
또한, 도 11의 (b)에서와 같이, 상기 결합부(114b)의 단부에는 기둥 내측으로 절곡된 접합부(114c)가 절곡 형성될 수 있다.
상기 접합부(114c)로 인하여 기둥 모서리에 앵글 단면이 위치되어 강재량이 집중되므로, 단면계수 증가로 압축 및 휨내력 향상 등 단면 성능이 향상된다.
상기 평탄부(114a)에는 십자형 브래킷(2)의 단부 형상에 대응되게 절취된 브래킷 관통공(115)이 형성되고, 상기 십자형 브래킷(2)은 브래킷 관통공(115)과 용접 결합될 수 있다.
따라서 메인브래킷(21)을 평탄부(114a)에 형성된 브래킷 관통공(115)을 통해 삽입하고, 서브브래킷(22)을 평탄부(114a)의 브래킷 관통공(115)과 메인브래킷(21)의 관통공(211)을 관통시킨 다음, 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)을 브래킷 관통공(115)에 용접하여 기둥에 고정할 수 있다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 기둥 브래킷의 조립 공정을 나타내는 사시도로, 메인브래킷과 서브브래킷의 단부에 접합플레이트가 결합된 경우에 대한 것이다.
여기에서는 도 9에 도시된 실시예에 따라 본 발명의 기둥 브래킷을 조립하는 공정을 설명한다.
우선 브래킷 관통공(115)을 통해 메인브래킷(21)을 강관튜브에 삽입하고, 메인브래킷(21)을 강관튜브에 결합한다(도 12의 (a) 내지 (b)).
이때, 메인브래킷(21)이 브래킷 관통공(115)을 쉽게 통과할 수 있도록 메인브래킷(21)의 일측에만 후술할 접합플레이트(24)를 결합한다.
다음으로 메인브래킷(21)의 타측에 접합플레이트(24)를 용접하여 결합한다(도 12의 (c)).
이후, 서브브래킷(22)을 강관튜브의 서브브래킷(22)측 브래킷 관통공(115) 및 메인브래킷(21)의 관통공(211)에 연속적으로 삽입하고, 서브브래킷(22)을 강관튜브에 결합한다(도 13의 (a)). 이 경우에도 서브브래킷(22)의 일측에만 접합플레이트(24)를 결합한다.
마지막으로 서브브래킷(22)의 타측에 접합플레이트(24)를 용접 결합하여 십자형 브래킷(2)을 철골부(11)에 결합하는 공정을 마무리한다(도 13의 (b)).
도 14는 막음플레이트가 구비된 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 15는 평탄부에 사각형의 브래킷 관통공이 형성된 본 발명 기둥 브래킷의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 철골부(11)가 강관튜브인 경우 평탄부(114a)에 형성되는 브래킷 관통공(115)은 십자형 브래킷(2)을 구성하는 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 단부 형상에 대응되는 형상으로 구성할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 14 내지 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 평탄부(114a)에는 십자형 브래킷(2)이 관통되도록 절취된 사각형의 브래킷 관통공(115)이 형성되도록 구성할 수도 있다.
이 경우, 면적이 넓은 사각형의 브래킷 관통공(115)을 통하여 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)을 용이하게 삽입할 수 있다.
다만, 콘크리트 타설시 브래킷 관통공(115)을 통하여 콘크리트가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22)의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 브래킷 관통공(115)과 대응되는 위치에 브래킷 관통공(115)을 폐쇄하는 막음플레이트(26)를 결합하여야 할 것이다.
도 16은 본 발명 기둥 브래킷의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 17은 도 16의 실시예에 대한 평단면도이다.
본 발명 기둥 브래킷은 도 16 및 도 17에서와 같이, 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 복수의 형강재(11)가 배치되고 내측에는 콘크리트(10)가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥(1) 및 기둥에 보(3)를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷(2)으로 구성되는 것으로, 인접하는 상기 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷(2)의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)가 구비되고, 상기 십자형 브래킷(2)은 기둥 패널존 중앙에 배치되는 것으로 단면 형상이 8각형의 강관튜브 토막인 연결부재(23)와 상기 연결부재(23)의 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)에 결합되는 메인브래킷(21) 및 상기 메인브래킷(21)과 직교가 되도록 연결부재(23)의 다른 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)에 결합되는 서브브래킷(22)으로 구성 가능하다.
도 16 및 도 17에 도시된 기둥 브래킷의 실시예는 상대적으로 중간모멘트골조(IMF; Intermediate Moment Frame)에 보다 적합하다.
도 16의 (b)는 도 16의 (a)에 도시된 기둥 브래킷에서 형강재, 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)를 제외한 나머지 부분을 상세하게 나타낸 사시도이다.
도 18은 메인브래킷과 보의 결합 과정을 나타내는 사시도이다.
도 18에서와 같이, 상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22)의 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되고, 상기 경사진 단부에는 접합플레이트(24)가 각각 결합되되, 상기 접합플레이트(24)는 상부플랜지 상단으로 돌출되도록 구성할 수 있다.
상기 접합플레이트(24)는 메인브래킷(21)과 서브브래킷(22)의 경사진 양 단부 또는 경사진 어느 한 단부에 결합할 수 있다.
이때, 상기 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 접합플레이트(24)에 대응되도록 보(3)의 단부 또한 경사면으로 구성하고, 보(3)의 경사진 단부에 보(3)의 상단으로 일정 길이 돌출되는 접합플레이트(34)를 결합할 수 있다.
상기 대면하는 접합플레이트(24, 34)는 각각 보(3)의 상부플랜지 상부 및 하부에서 인장볼트로 체결하여 브래킷과 보(3)를 결합한다. 횡력을 받는 경우 접합플레이트(24, 34) 하부에도 인장력이 발생될 수 있으므로, 횡력 작용시에는 보(3)의 하단으로 일정 길이 돌출되는 접합플레이트(24, 34) 하부에 횡력저항용 인장볼트를 체결할 수 있으며, 나머지 부분은 필요 시 예비로 볼트를 체결할 수 있다.
상기 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)과 보(3)가 만나는 면은 사선을 이루므로 접합면에서 전단력이 잘 전달되며, 볼트가 전단력을 부담할 필요가 없어 접합시 소요되는 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있어 경제성 및 시공성이 우수하다.
또한, 대면하는 접합플레이트(24, 34)가 완전 밀착되므로 별도의 보강플레이트 없이 정밀 시공이 가능하다.
상부플랜지 상단으로 돌출된 접합플레이트(24, 34) 부분은 후에 슬래브 콘크리트 내에 묻혀 전단연결재 역할을 할 수 있다.
물론, 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)에 상기 접합플레이트(24)를 미리 결합하는 경우에는 서브브래킷(22)이 메인브래킷(21)의 관통공(211)을 잘 통과할 수 있도록 관통공(211)보다 작게 형성하여야 한다. 마찬가지로 철골부(11)가 강관튜브인 경우에는 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)이 브래킷 관통공(115)을 잘 통과할 수 있도록 접합플레이트(24)를 브래킷 관통공(115)보다 작게 형성하여야 한다.
상기 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)에 결합된 접합플레이트(24)의 전면 하부에는 한 쌍의 가이드부(25)가 서로 이격되게 돌출 형성될 수 있다. 이때, 상기 보(3)의 단부에 결합된 접합플레이트(34)의 하단 양측에는 보(3)의 접합플레이트(34) 하단이 한 쌍의 가이드부(25) 사이에 삽입되도록 모따기를 형성할 수 있다.
상기 가이드부(25)와 모따기는 시공시 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)과 보(3)의 접합 위치를 정확하게 가이드하기 위한 것으로, 가이드부(25)에 의하여 보(3)가 좌우 양측으로 이탈되는 것을 방지하고 보(3)의 하향 이동시 수평을 유지할 수 있다. 가이드부(25) 상부에 모따기 부분이 걸려 보(3)의 위치가 고정된다.
상기 가이드부(25)는 접합플레이트(24) 후면에서 결합되어 전면으로 돌출되는 볼트부재 및 관 형상으로 내부에 나사산이 형성되어 상기 볼트부재의 돌출된 부분에 나사 결합되는 파이프부재로 구성 가능하다.
한편, 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 일단에만 경사면을 형성하는 경우, 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 타단 수직 단부에는 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 상부플랜지 상단으로 돌출되는 수직 방향의 접합플레이트(24)를 결합할 수 있다(도 8, 도 14, 도 15 등).
그러면 현장에서 별도의 용접 작업이 불필요하며, H 형강 보 뿐 아니라 앞서 도 8에서와 같이 상부가 개구되도록 강판을 절곡하여 형성한 보 내부를 콘크리트로 채워 슬래브와 일체화시킬 수 있는 TSC 강판보(특허 제10-0430317호 등)를 보로 이용할 수도 있다.
상기 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 타단 수직 단부에 결합된 접합플레이트(24)도 인장볼트를 사용하여 보(3)의 접합플레이트(34)와 결합할 수 있으며, 이 경우 종래 덧판에 의한 결합보다 볼트 개수를 감소시킬 수 있다.
또한, 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 일단에만 경사면을 형성하는 경우, 도 14에서와 같이 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 타단 수직 단부 하단에는 받침플레이트(27)를 결합할 수 있다. 상기 받침플레이트(27)는 상부에 보(3)를 안착시켜 보(3)의 위치를 고정한다.
상기 받침플레이트(27) 대신 도 18에서와 같이 메인브래킷(21) 또는 서브브래킷(22)의 단부에 결합된 접합플레이트(24)에 한 쌍의 가이드부(25)를 형성하고, 보(3)의 단부에 결합된 접합플레이트(34)의 하단 양측에 모따기를 형성하여 보(3)의 위치를 고정하는 것도 가능하다.
도 19는 본 발명 기둥 브래킷을 이용하여 기둥에 보가 접합되는 과정을 나타내는 측단면도이다.
도 19의 (a)에서는 보(3)가 결합되는 메인브래킷(21)의 단부에 수직 접합플레이트와 경사진 접합플레이트(24)가 결합되었으며, 각 접합플레이트의 전면에 각각 한 쌍의 가이드부(25)가 형성되었다. 인접 기둥 사이에 위치되는 보(3)는 양단에 결합된 접합플레이트의 모따기 부분이 가이드부(25) 상부에 걸려 위치가 고정되었다.
도 19의 (b)는 보(3)가 결합되는 메인브래킷(21)의 단부에 수직 접합플레이트(24')와 경사진 접합플레이트(24)가 결합되었다. 이때, 일측 메인브래킷(21)의 수직 접합플레이트(24') 하단에는 받침플레이트(27)가 결합되고 타측 메인브래킷(21)의 경사진 접합플레이트(24) 하단에는 한 쌍의 가이드부(25)가 형성되어, 보(3)의 일단은 받침플레이트(27) 상부에 위치되고 보(3)의 타단은 모따기 부분이 가이드부(25) 상부에 걸려 그 위치가 고정되었다.
1: 강합성 콘크리트 기둥 10: 콘크리트
11: 철골부 114: 유니트강판
114a: 평탄부 114b: 결합부
114c: 접합부 115: 브래킷 관통공
12: 하부좌대 121: 연결플레이트
122: 결합플레이트 13: 상부좌대
131: 연결플레이트 132: 결합플레이트
2: 십자형 브래킷 21: 메인브래킷
211: 관통공 22: 서브브래킷
23: 연결부재 24: 접합플레이트
25: 가이드부 26: 막음플레이트
27: 받침플레이트 3: 보
34: 접합플레이트

Claims (11)

  1. 철골부(11)가 기둥 외측에 배치되고 내측에는 콘크리트(10)가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥(1) 및 기둥에 보(3)를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷(2)으로 구성되는 기둥 브래킷에 관한 것으로,
    상기 십자형 브래킷(2)은 상하부플랜지와 웨브로 구성되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되고, 웨브 중앙에 관통공(211)이 형성된 메인브래킷(21) 및 상기 메인브래킷(21)의 관통공(211)에 삽입되어 메인브래킷(21)과 직교하여 설치되는 것으로 양 단이 기둥 외부로 돌출되는 서브브래킷(22)으로 구성되고,
    상기 십자형 브래킷(2)은 기둥 외측의 철골부(11)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  2. 제1항에서,
    상기 강합성 콘크리트 기둥(1)에서 상기 철골부(11)는 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 배치되는 복수의 형강재이고, 인접하는 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷(2)의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대(12)와 상부좌대(13)가 구비되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  3. 제2항에서,
    상기 하부좌대(12)는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트(121) 및 상기 연결플레이트(121) 중앙 상단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 하부에 결합되는 결합플레이트(122)로 구성되고,
    상기 상부좌대(13)는 인접하는 형강재에 양 단부가 결합되는 연결플레이트(131) 및 상기 연결플레이트(131) 중앙 하단에 결합되는 것으로 기둥 외측으로 돌출되어 브래킷의 상부에 결합되는 결합플레이트(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  4. 제2항에서,
    상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22) 측면의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 기둥 외측면과 대응되는 위치에 막음플레이트(26)가 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  5. 제1항에서,
    상기 강합성 콘크리트 기둥(1)에서 상기 철골부(11)는 강관튜브인 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  6. 제5항에서,
    상기 강관튜브는 단면 형상이 전체적으로 8각형으로 유니트강판(114) 4개를 결합하여 형성되되, 상기 유니트강판(114)은 십자형 브래킷(2)이 관통 돌출되는 평탄부(114a) 및 상기 평탄부(114a)의 양 단부에서 경사지게 절곡된 결합부(114b)로 구성되어 상기 결합부(114b)가 인접하는 유니트강판(114)과 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  7. 제6항에서,
    상기 평탄부(114a)에는 십자형 브래킷(2)의 단부 형상에 대응되게 절취된 브래킷 관통공(115)이 형성되고, 상기 십자형 브래킷(2)은 브래킷 관통공(115)과 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  8. 제6항에서,
    상기 평탄부(114a)에는 십자형 브래킷(2)이 관통되도록 절취된 사각형의 브래킷 관통공(115)이 형성되고, 상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22)의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 브래킷 관통공(115)과 대응되는 위치에 브래킷 관통공(115)을 폐쇄하는 막음플레이트(26)가 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  9. 기둥의 각 모서리에 기둥면과 일정 간격 이격되도록 복수의 형강재(11)가 배치되고 내측에는 콘크리트(10)가 채워지는 강합성 콘크리트 기둥(1) 및 기둥에 보(3)를 결합하기 위해 상기 강합성 콘크리트 기둥(1)의 패널존에 설치되는 십자형 브래킷(2)으로 구성되는 기둥 브래킷에 관한 것으로,
    인접하는 상기 형강재를 상호 연결하는 것으로 십자형 브래킷(2)의 하부와 상부에 각각 결합되어 지지하는 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)가 구비되고,
    상기 십자형 브래킷(2)은 기둥 패널존 중앙에 배치되는 것으로 단면 형상이 8각형의 강관튜브 토막인 연결부재(23)와 상기 연결부재(23)의 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)에 결합되는 메인브래킷(21) 및 상기 메인브래킷(21)과 직교가 되도록 연결부재(23)의 다른 양 측면에 각각 결합되어 기둥 외부로 돌출되고 하부와 상부가 각각 하부좌대(12) 및 상부좌대(13)에 결합되는 서브브래킷(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
    상기 메인브래킷(21) 및 서브브래킷(22)의 양 단부 중 적어도 어느 하나 이상은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되고, 상기 경사진 단부에는 접합플레이트(24)가 각각 결합되되, 상기 접합플레이트(24)는 상부플랜지 상단으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
  11. 제10항에서,
    상기 접합플레이트(24)의 전면 하부에는 한 쌍의 가이드부(25)가 서로 이격되게 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥 브래킷.
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