KR20180012809A - 조립식 기둥 및 빔 유형 구조 - Google Patents

조립식 기둥 및 빔 유형 구조 Download PDF

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KR20180012809A
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Abstract

이 구조 시스템은 기둥-빔 형 구조 건물의 고급 사전 제작을 수행하고, 이러한 유형의 건축물의 산업화를 가져 오는 조립식 작업을 수행합니다. 동일한 기술 조건, 즉 기존 시스템보다 더 나은 조건에서 이러한 성취를 가능하게 하는 주요 개발은 수평, 수직으로 브레이스를 대량으로 사용하는 것입니다. 이러한 건물 시스템은 지진 위험이 높은 지역에서 특히 중요합니다. 왜냐하면 건물이 매우 가볍고 구조적으로는 자급적인 단위로 구성되어 있기 때문입니다. 또한 삼각형으로 구성되어 있기 때문에 변형이 거의 없으며 이 모든 것이 비교적 합리적인 가격으로 이루어 지기 때문입니다.

Description

조립식 기둥 및 빔 유형 구조
본 발명은 목재, 콘크리트 및 임의의 다른 재료로 이루어진 조립식 기둥 및 빔 구조 유형에 관한 것이다.
별도의 기둥과 빔으로 만들어진 건물은 매우 드뭅니다. 그 이유는 가능한 한 많이 층마다 수평 및 수직 연쇄를 만드는 것이 유리하기 때문입니다. 철근 및 주조 콘크리트 반면에, 목조 건축 영역에서는 별도의 기둥과 빔이 널리 사용됩니다. 항상 조립식으로 건설 현장에서 운송되어 다양한 금속 부속품으로 조립됩니다.
본 발명은 목재, 철근 콘크리트 또는 임의의 다른 재료로 제조된 건물의 건설 기술에 관한 것으로서 공장에서 미리 제작된 기둥과 빔 사용 및 수직 및 수평 브레이스 시스템과 교차점에 보강된 콘크리트 접속점에 의해 건설 현장에서의 연결 실현으로 이루어 졌습니다.
중심 역할은 고정된 즉시 기둥과 빔을 최종 위치에 안전하게 고정하는 브레이스가 수행합니다. 그것은 기둥과 빔의 교차점에서 이루어진 중앙 연결과 구별하기 위한 주변 연결을 실현합니다.
나사강봉은 기둥과 빔의 브레이스를 조립하는 가장 적절한 방법입니다.
중앙 접합점 자체가 현장에 캐스팅 될 수 있습니다. 우리는 부분적으로 사전 제작을 했거나 조립식으로 제작 한 다음 완전한 사전 제작을 했습니다.
브레이싱과 폴 또는 빔의 접촉면은 특별한 규정없이 간단하게 할 수 있습니다. 이 경우 기둥과 빔의 각도를 조절 할 경향이 있는 힘이 있으면 이에 대비하여 브레이스가 역할을 수행합니다.
그러나 받침대가 기둥과 빔을 따라 미끄러지는 것을 막으려면 조립 나사강봉이 전단력을 받게 되므로 큰 부분을 차지해야 합니다. 이 문제를 해결하기 위해 접촉면에는 다양한 돌기가 제공되며, 기둥과 빔의 노치에는 브레이스 등의 끝 부분에 쐐기가 있습니다.
이러한 시스템은 기둥과 빔 사이의 각도를 변화시키는 힘이 필요한 경우에 대비하여 브레이스가 기둥과 빔을 따라 미끄러질 위험을 방지합니다. 외부 노치는 위의 각도가 작아지는 것을 방지하고 내부 노치는 커지는 것을 방지합니다. 효율을 위해 내부 노치는 외부 노치보다 길며 기둥 또는 빔의 축과 예각을 이루기도 합니다.
조립식 요소들, 즉 기둥, 보, 가새 및 접합 블록사이의 공간을 방지, 감소 및 제거하고 또한 상기 요소 들간의 특정 연결을 달성하기 위해, 예를 들어 시멘트 모르타르 형태의 밀폐물이 상기 요소들의 교차점에 적용됩니다.
브레이싱 조각의 개수나 경사도, 또는 폴이나 빔에 볼트나 핀, 리벳, 못 등을 고정시키는 수와 유형에 제한되지 않습니다. 접합 블록과 아래에 설명 된 기둥 및 빔의 끝 사이의 연결에 대해서도 동일합니다.
부분적인 사전 제작 : 현장에서 접합부를 주조
빔은 접합부에 들어가는 시작 바가 있는 공장에서 미리 조립됩니다. 기둥의 바닥에는 시작 바만 있는 약 20cm의 구역이 있습니다. 이 시작 바는 설치 시 현장에서 콘크리트로 캐스트 됩니다.
기둥의 윗부분은 한편으로는 접합부의 일부로 충분한 길이의 시작 바로 제공되고, 다른 한편으로는 위층의 기둥을 후속하는 접합 어셈블리를 위한 시작 바로 제공됩니다.
기둥과 빔은 수평 및 수직 방향으로 가새에 의해 최종 위치에 안전하게 고정됩니다. 위의 기둥과 빔의 끝부분은 접합부로 콘크리트를 주조하기 위한 거푸집을 형성합니다.
거기에 브레이스를 부착하기위한 빔을 배치할 때 빔이 안착되는 기둥의 상부 측면에 제거 가능한 중간 지지체를 먼저 고정시키는 것이 유용하며, 이는 상기 빔 상에 브레이스를 조정하고 고정하는 것을 용이하게 합니다.
현장에서 콘크리트가 부설되는 양이 줄어들면 매우 많은 양의 콘크리트를 사용하며 일반적인 겹침 대신 접합부에 철근을 용접할 수 있습니다.
건설 노드에서 기둥과 인접한 보의 시작 바를 여러 개 입력하십시오. 그것을 배치할 때 강성과 그들이 공유해야 하는 공간의 좁음 때문에 문제가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 접합부의 접합 보강 바가 완전 또는 부분적으로 사전 제작됩니다. 그것은 바람직하게는 용접된 금속 프레임의 형태를 취할 수 있습니다.
접합부에 들어가는 보강재가 미리 조립된 기둥과 빔에는 접합부의 조립식 보강재가 용접되는 작은 시작 바 조각이 제공됩니다.
총 사전 제작 : 조립식 접합 블록
여기서, 상기 노드에 인접한 기둥 및 빔 때문에 브랜치를 갖는 접합 블록은 공장에서 미리 제조됩니다. 상기 접합 블록의 브랜치들은 상기 노드에 인접한 기둥 및 빔의 끝부분에 단단히 연결됩니다. 블록과 기둥 또는 빔 사이의 접촉면은 직선, 파선, 즉 계단 등의 경사 선을 따라, 경사가 날카롭게 절단될 수 있습니다.
연결 블록과 접합부에 인접한 기둥과 보의 끝은 높은 기계 강도를 보장하기 위해 제조됩니다. 추가 철근 및 최대 콘크리트 양입니다. 연결 블록과 접합부에 인접한 기둥과 빔의 끝은 추가 철근 및 최대 콘크리트 양의 높은 기계 강도를 보장하기 위해 제조됩니다.
접촉면에는 연결되는 부재의 상대적인 이동을 방지하기 위해 깊은 홈 또는 다른 돌기가 있습니다. 나사강봉은 접합부 블록에 기둥과 빔을 조일 때 가장 적합한 방법입니다.
또한 접촉면을 증가시켜 이러한 요소들 사이의 연결 강도를 향상시킬 수 있습니다. (한편으로는 조립식 접합 블록의 브랜치 길이를 늘려서 기둥과 빔에 길이 방향으로, 다른 편으로는 상기 브랜치들의 폭을 증가시킴으로써 상기 기둥들 및 상기 빔들에 직교하는 방향으로)
후자의 경우에는 마치 조립식 접합 블록이 기둥과 빔뿐만 아니라 벽과 바닥의 인접한 모서리도 절단하여 건물에서 절단된 것처럼 보입니다.
그러므로 노드에 인접한 기둥과 빔의 끝은 접합 블록의 치수와 날카로운 부분을 일치시키기 위해 T의 형태를 취합니다.
접합 블록의 다양한 부분의 두께는 연결될 기둥과 빔의 끝부분의 두께를 고려해야 하므로 총 두께가 기둥과 빔의 두께와 크게 다르지 않습니다 (예: 200 mm).
따라서 극 또는 빔의 양 끝에 부착된 단자 대의 중앙 부분은이 예에서 200mm의 기둥과 보의 두께를 유지합니다.
기둥과 빔의 한쪽 말단에만 접촉하는 접합 블록의 영역은 이 예에서 약 10cm, 즉 건물 구조의 두께의 절반입니다. 두 끝단과 접촉하는 접합 블록 영역에도 동일하게 적용됩니다.
당연히, 기둥 또는 빔의 끝부분의 두께는 이 예에서 총 두께가 200mm가 되게 하려고 교대로 다른 끝의 두께와 접촉 할 접합 블록의 브랜치의 두께를 고려해야 합니다.
나무로 만든 구조의 경우
일반적으로 기둥과 빔 사이의 연결은 일반적으로 다양한 금속 피팅을 사용하여 수행됩니다. 그러나, 본 발명에서, 접합부는 철근 콘크리트로 만들어졌습니다. 그런 다음 접합부의 실현에 참여할 시작 바를 갖기 위해 기둥과 빔의 끝 부분에 강화 바를 단단히 고정시킵니다.
본 발명은 또한 목제 기둥 및 보에 목재 받침대를 안전하게 장착하기 위해 교차 못 박기를 이용합니다.
집중적 인 못 박기로 인해 부서 지거나 부서 질 수 있는 부분은 압축 피팅으로 둘러싸여 있습니다. 이것은 못에 가해지는 압력을 증가시켜 연결 강도를 향상시킵니다.
그림 1/20은 공사 중 건물의 기초 및 하부 고리 빔 (2)의 단면을 나타냅니다. 우리는 건물 기초 (1), 하부 고리 빔 (2) 및 건설 층 또는 1 층 (3)의 첫 번째 레벨의 극을 설치하기 위한 시작 바를 구별합니다.
그림 2/20은 부분적인 사전 제작의 경우 설정될 기둥의 섹션을 나타냅니다. 우리는 설정 될 기둥의 조립식 영역 (4)과 시공 현장 (5)에서 콘크리트가 주조되는 기둥 영역의 시작 바를 구별합니다.
그림 3/20은 하부 고리 빔 상에 배치 된 기둥을 나타냅니다. 우리는 기초 또는 하부 층의 시작 바와 기둥 (5), 브레이스 (6), 브레이스를 기둥과 빔 (7)에 조립하기 위한 나사강봉의 시작 바를 구별합니다.
그림 4/20은 하부 고리 빔과의 접합이 이미 콘크리트 주조된 기둥을 보여줍니다. 접합의 실현이 완료되었습니다.
그림 5/20은 상부 고리 빔을 형성하도록 배치된 빔을 나타냅니다. 우리는 빔 (8)뿐만 아니라 왼쪽 빔의 시작 바, 오른쪽 빔의 시작 바 및 기둥의 위 끝부분의 시작 바로 구성된 접합 보강 (9)를 구별합니다.
그림 6 /20은 이전 그림과 같은 요소를 보여주지만, 콘크리트가 접합부에 주조된 후에 접합부의 실현이 완료됨을 보여줍니다.
그림 7/20은 구성 노드의 접합부의 전체 세트의 단면도입니다. 여기서 온 사이트 캐스팅된 구성 노드 영역은 강조 표시가 되었습니다.
그림 8/20은 전체 사전 제작의 경우 노드에 인접한 기둥과 보의 접합을 위해 사전 제작 된 접합 블록을 나타냅니다. 우리는 두 개의 기둥이 교차하는 두 개의 브랜치, 두 개의 빔이 교차하는 두 개의 브랜치와 조립 강봉이 통과할 사전 구멍 (10)을 구별합니다.
그림 9/20은 이미 기둥에 고정된 접합 블록을 나타냅니다. 우리는 조립 강봉 (11)과 블록에 고정되기를 기다리는 두 개의 빔 (12)을 구별합니다.
그림 10/20은 확대된 접합 블록을 나타냅니다. 우리는 인접한 벽 및 바닥 (13)의 코너로 확대된 접합 블록의 영역을 구별합니다.
그림 11/20은 이미 컬럼에 고정된 확장 접합 블록을 나타냅니다. 세 개의 조립 강봉 (11)과 두 개의 보 (12)가 블록에 고정되기를 기다리고 있습니다.
그림 12/20은 접합 빔-브레이스의 한 부분을 나타냅니다. 접촉 지역에서는 특별한 규정이 없습니다. 기둥과 빔의 각도를 조절하는 경향이 있는 힘이 있으면 이 조치에 대비하여 브레이스가 역할을 수행합니다. 조립된 나사강봉은 전단력을 받게 되며 따라서 큰 단면이어야 합니다.
그림 13/20은 동일한 접합 빔-브레이스의 단면을 나타냅니다. 여기서 버팀대의 끝 부분에 제공된 쐐기를 받도록 노치가 보에 제공되었습니다. 그 이유는 브레이스가 빔을 따라 미끄러질 수 있고 따라서 조립 강봉에 생길 수 있는 전단력을 피하기 위해서입니다.
그림 14/20은 내부 노치가 외부 노치보다 긴 동일한 접합 빔-브레이스의 단면을 나타냅니다.
그림 15/20은 기둥이나 빔에 제공된 노치가 90 °보다 낮은 각도를 가지는 동일한 접합 빔-브레이스의 단면을 나타냅니다.
그림 16/20은 건설을 위한 교차점 모델의 단면도를 나타냅니다. 기둥 (4), 빔 (8), 브레이스 (6) 및 접합 보강재 (9)를 구별합니다.
그림 17/20은 접합부의 조립식 보강재의 단면도를 나타냅니다. 접합부 조립식 보강재 (14)를 구별합니다.
그림 18/20은 조립식 보강이 이루어지기 전의 구조 노드 모형의 단면도를 나타냅니다. 기둥 (4), 빔 (8) 및 제거 가능한 중간 지지체 (15)를 구별합니다.
그림 19/20은 조립식 보강의 경우 빔 끝부분의 세부 사항을 나타냅니다. 빔 (8)과 조립식 보강재가 용접되는 시작 바의 끝부분(16)을 구분합니다.
그림 20/20은 사전 제작된 철근이 빔에 연결되는 방법을 나타냅니다. 빔 (8)과 조립식 보강재 (14)를 구별합니다.
본 발명을 수행하기 위한 최선의 형태는 아래에서 설명됩니다:
1) 모든 기둥, 빔 및 브레이스에 대한 공장 사전 제작 기둥과 빔의 끝부분에는 약 4cm 길이의 짧은 시작 바가 있으며, 여기에 조립식 보강재가 용접됩니다 (그림 19/20).
한편 기둥에는 하단 끝에서 약 20cm 길이의 시작 바와 상단에서 약 40cm 길이의 시작 막대가 제공됩니다 (그림 2 / 20).
2) 철근 콘크리트 구조물을 위한 고전적인 기초 건설.
앞으로의 기둥을 연결하기 위한 시작 바가 제공됩니다 (그림 1/20).
3) 건물 첫 번째 레벨의 기둥 설치.
기둥의 시작 바는 기초에 제공된 시작 바와 교차합니다.
기둥은 상기 기둥을 하부 고리 빔에 연결하는 브레이스에 의해 똑바로 세워집니다 (그림 3 / 20).
하부 고리 빔을 결합하는 수평 브레이스는 고정됩니다.
기둥의 수직성을 제어한 후에 거푸집 공사가 이루어지고 기둥의 영역에 콘크리트가 주조됩니다.
기둥과 빔이 브레이스에 의해 최종 위치에 단단히 고정되므로 콘크리트가 접합부에서 주조된 직후 또는 주조 전부터 시공 작업을 수행할 수 있습니다.
4) 시공 레벨의 상부 고리 빔을 형성하는 빔을 배치.
이 목적을 위해 제거 가능한 중간 지지대는 기둥의 측면 상단 끝에 고정된 다음 빔과 브레이스에 고정됩니다 (그림 18/20).
수직 및 수평 브레이스가 고정된 후 제거 가능한 중간 지지대가 제거되고 시공 작업이 진행될 수 있습니다.
5) 접합부를 위해 조립식 보강재를 고정.
조립식 보강재는 기둥과 보의 시작 막대에 용접됩니다 (그림 20/20). 그런 다음 기둥과 빔의 끝이 거푸집을 형성한다는 것을 염두에 두어 단지 두 개 또는 세 개의 보를 가진 노드에서 필요한 경우에 거푸집이 형성된 다음 콘크리트를 접합부에 주조합니다.
6) 바닥을 쌓은 후 다음 층의 추가 공사를 위해 3 단계를 시작합니다.
전체 구조물의 건설이 끝날 때 한 번만 접합부에 콘크리트를 주조하는 것이 가능하다는 점에 유의해야 합니다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 주된 목적은 기둥을 위한 구조물-빔 구조 형태의 선 조립이며, 이 예비 제조는 이러한 유형의 구조물 산업화를 가져옵니다. 동일한 기술 조건에서, 심지어 기존 시스템보다 더 나은 조건에서도 이러한 성취를 가능하게 하는 주요 개발은 수평 및 수직으로 브레이스를 대량으로 사용하는 것입니다.
그들은 한편으로는 기둥과 빔을 연결하는 강한 주변 접합을 실현하며 다른 한편으로는 그사이의 빔을 실현합니다.
기둥과 빔의 교차점에서 발생하는 중앙 접합은 현장에서 또는 미리 수행할 수 있으므로 산업화되거나 적어도 고도로 표준화될 수 있습니다.
중앙 접합부는 현장에서 콘크리트 주조되거나 접합 블록과 같이 미리 제조되며 모든 부분은 공장에서 제작될 때 아래의 이점을 가집니다. 생산 표준화, 품질 및 실행 속도, 비용 및 시공 시간 절약 등. 또한 수직 및 수평 하중에 대한 저항성이 동일하고 또한 이 격자 형 모듈러 구조가 기존 구조보다 가볍기 때문에 건물의 무게도 줄어 듭니다.
시스템의 주된 제한은 벽돌과 블록과 같은 모든 종류의 벽 구조에서 전통적인 재료의 사용을 방지하거나 줄이는 보다 효과적인 효율성을 위해 브레이스가 축 벽을 차지한다는 것입니다.
그러나 이로 인해 개발자는 목재 구조에 현재 사용되는 패널과 같은 유형의 구조에 적합한 벽을 더 자주 선택하게 됩니다.
마지막으로 이 제한은 많은 추가적인 이점들로 인해 크게 상쇄될 것입니다. 가벼운 벽의 사용으로 인해 중량 감소, 건설 실현의 비용 및 속도 측면에서 곱 효과가 나타난다고 말할 만큼 효과를 가져옵니다.
이러한 건물 시스템은 높은 지진 위험 영역에 특히 중요합니다. 왜냐하면 건물이 매우 가볍고 구조적으로는 자급적인 단위로 구성되어 있기 때문입니다. 또한 삼각형으로 구성되어 있기 때문에 변형이 거의 없으며 이 모든 것이 비교적 합리적인 가격으로 이루어지기 때문입니다.

Claims (7)

  1. 조립식 기둥과 빔으로 만들어진 건물 건설 기술은 목재, 철근 콘크리트 또는 기타 재료로 되어있어 부분적으로 또는 전체적으로 기둥과 빔 사이의 이중 접합을 특징으로 합니다. 이것은 인접한 빔에 기둥을 연결하는 수직 브레이스와 그 사이에 인접한 빔을 연결하는 수평 브레이스로 구성된 주변 접합부와, 다른 한편으로 기둥과 빔의 교차점에서 실현되는 철근 콘크리트로 만들어진 중앙 접합부로 구성됩니다. 상기 기술은 중앙 구조물을 강화하기 위한 기둥, 빔, 브레이스 및 금속 프레임 등 건물 구조물을 구성하는 조립식 요소를 사용하는 기술입니다. 상기 빔, 조립식 금속 프레임이 놓인 짧은 시작 바가 제공된 빔은 기초나 하부 층의 기둥과의 연결을 위해 말단에 보강 바가 있는 기둥 바닥을 제외하고 용접됩니다. 상기 조립식 요소의 실시는 기둥과 빔이 놓여 있고 금속 프레임이 용접되는 동안 수직 및 수평 보강재에 의해 최종 위치에 놓이는 방식으로 건설 현장에서 이루어집니다. 그러므로 콘크리트의 중앙 접합부와 기둥의 바닥에 콘크리트를 쏟아 부는 것은 한 개 이상의 층에 대해 한 번 발생하므로 시공이 계속 될 수 있습니다.
  2. 제1항에 따른 구조 기술에서 중앙 접합점은 건설 현장에서는 실현되지 않지만 기둥과 빔의 끝이 연결되는 연결 블록 형태로 조립식으로 조립됩니다.
  3. 앞의 항에 따른 구조 기술에서 연결 블록은 벽과 바닥의 인접 모서리까지 확대되고, 기둥과 빔의 끝은 연결 블록을 채우도록 다른 벽에도 맞게 확대됩니다.
  4. 제1항에 따른 구조 기술에서 이동식 임시 지지대는 기둥이 고정되어 있는 동안 기둥을 지지하기 위해 기둥 상단에 측면으로 배치됩니다
  5. 앞의 모든 항에 따른 구조 기술에서 예를 들어 시멘트 모르타르의 형태로 조인트(씰)를 사용함으로써 다양한 조립식 요소 사이의 공간을 줄이거나 없앨 뿐만 아니라 접합에 기여할 수 있는 특징이 있습니다.
  6. 앞의 모든 항에 따른 구조 기술에서 기둥, 빔 및 브레이스에는 가벼운 장부, 장붓구멍, 노치, 쐐기 및 러그와 같은 슬라이딩 방지 장치가 제공됩니다.
  7. 목재 구조를 위한 앞의 항들에 따른 구조 기술에서 한편으로는 시작 바가 크램폰으로 못을 박는 스큐로 강하게 묶여 있는 기둥과 빔의 끝에서 약 20cm의 슬롯을 실현하였습니다. 또한, 다른 한편으로는 경합금 장치를 집중적인 못 박기로 균열 및 충돌의 위험이 높은 요소에 이용한 특징이 있습니다.


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