KR20180135736A - Mega multi-tube column with a dual structural concept - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강재와 콘크리트를 합성하여 구축하는 대형 단면의 기둥부재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 사각강관 튜브를 이용하여 밀실한 콘크리트의 타설이 용이하고, 각 강재들 사이의 접합 및 이음이 용이하여 제작성이 뛰어나 고품질의 기둥을 구축할 수 있게 하며, 고효율의 구조적 대형 단면을 가지는 기둥부재의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a column member having a large cross section in which a steel material and a concrete are combined and constructed. More specifically, it is possible to easily install a closed concrete by using a plurality of square steel pipe tubes, The present invention relates to a structure of a column member having a high-efficiency structural large-sized cross-section.
반도체 공장의 크린룸과 같은 건축물은 통상적으로 내진동에 유리하면서 큰 강성을 가질 수 있도록 대단면의 RC 또는 SRC 기둥구조로 이루어진다.Buildings such as clean rooms in semiconductor factories are usually made of RC or SRC column structures with large cross-sections so that they can be advantageously resistant to vibration and have high rigidity.
그 예의 하나로 도 1의 기둥구조가 제안된 바 있는데, 상기의 기둥구조는 등록특허공보 등록번호 10-1587583호에 게시된 '메가컬럼 및 이의 시공방법'이라는 명칭의 발명으로서 상기 메가컬럼은, 복수의 주형강재(11)와 메가컬럼의 외측면을 구성하는 이웃하는 주형강재(11)를 상호 연결하는 제1래티스재(12), 메가컬럼의 내부에 위치하는 면을 구성하는 이웃하는 주형강재(11)를 상호 연결하는 제2래티스재(13) 및 상기 제1래티스재(12) 외측면에 결합되는 제1거푸집(14)으로 선조립 기둥유니트(1)를 구성하고, 상기 각 선조립 기둥유니트(1)를 메가컬럼의 네 모서리에 상호 이격되도록 배치시켜 각 선조립 기둥유니트(1)의 사이에 공간부(2)를 형성하며, 이웃하는 선조립 기둥유니트(1)의 외측 이웃하는 주형강재(11)는 제3래티스재(21)로 상호 연결되도록 하고, 이웃하는 선조립 기둥유니트(1)의 내측 이웃하는 주형강재(11)는 제4래티스(22)로 상호 연결되도록 하며, 제3래티스재(21)의 외측에 제2거푸집(23)이 결합되어 구성되도록 한다.One example of such a column structure has been proposed. The column structure described above is an invention entitled " Mega column and its construction method ", which is disclosed in Patent Registration No. 10-1587583, A
상기한 메가컬럼은, 대단면의 RC구조의 경우 내부에 많은 철근들이 촘촘하게 배치되어야 하나 좁은 공간으로 하여금 철근의 배근작업을 용이하지 않았던 문제점을 해결하기 위하여, 다수의 선조립 기둥유니트(1)로 분할 제작하고, 각 선조립 기둥유니트(1)의 사이에 형성된 공간부(2)로 하여금 작업자의 통행로로 활용할 수 있게 한다는 것이다. 이와 더불어 상기 메가컬럼은 수평방향으로 U형철근(18)을 연속하여 배치시킴으로써 띠철근의 설치를 생략하게 한다는 것이다.In order to solve the problem that the reinforcing bars are not easy to work in a narrow space, the mega-column has a large number of pre-assembled
그런데 상기한 선행발명의 메가컬럼은, 다수 개의 선조립 기둥유니트(1)를 조립해야 하기 때문에 이들 조립을 위해서는 내측에 수직강재(내측에 위치한 주형강재)가 위치할 수 밖에 없으나, 조립된 메가컬럼의 중간부분에 위치하게 되는 상기 수직강재는 구조적으로 단면성능이 떨어지므로 불필요한 강재의 사용량을 증가시키는 문제점의 요인이 된다. However, since the mega-column of the above-described prior art has to assemble a plurality of
아울러 U형철근(18)이 띠철근의 역할을 수행하기 위해서는 콘크리트에 의한 정착이 완료되어야 하는 바, 콘크리트의 타설작업이 완료될때까지 U형철근(18)은 그 위치를 그대로 유지하고 있어야 한다. 따라서 자유단인 U형철근(18)의 내측 단부를 고정시키기면서 콘크리트의 충격에도 견딜 수 있는 별도의 지지바를 필요하게 되며, 이는 메가컬럼의 내부를 더욱 복잡하게 만들 뿐 아니라, 그만큼 부재비용이 증가되는 문제점의 요인으로 작용한다.In order to perform the role of the U-shaped reinforcing
본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용되는 강재의 단면효율을 향상시켜 경제적인 합성기둥의 단면이 구축될 수 있고, 각 부재간의 조립작업이 용이하고 단순하여 높은 제작성을 가지며, 재료분리가 발생하지 않고 콘크리트의 밀실한 충진이 가능하여 고품질의 합성기둥이 구축되는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior arts, and it is an object of the present invention to improve the sectional efficiency of a steel material to be used and to construct an economic cross section of a synthetic column, It is an object of the present invention to provide a mega multi-tube column having a dual structural concept in which a high-quality synthetic column is constructed by allowing a solid filling of concrete without causing material separation.
상기한 해결과제를 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 강재로 구성된 사각단면의 기둥구조체에 콘크리트를 합성시킨 것으로서, 상기 기둥구조체는, 적어도 각 모서리에 수직방향으로 배치되는 수직사각 튜브와, 수평방향으로 배치되면서 상기 수직사각 튜브의 위치를 고정시키는 수평사각 튜브와, 상기 수직사각 튜브의 외면에 접하여 설치되는 강판재로 이루어지고, 상기 수직사각 튜브에는 상하방향으로 다수 개의 콘크리트 타설공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼이 제공된다.According to a most preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, concrete is synthesized with a columnar structure having a rectangular cross section made of a steel material. The columnar structure includes at least a rectangular tube arranged perpendicularly to each corner, A horizontal square tube which is arranged in a horizontal direction to fix the position of the rectangular tube and a steel plate material which is arranged in contact with an outer surface of the vertical tube, and a plurality of concrete insertion holes are formed in the vertical tube in the vertical tube There is provided a mega multi-tube column having a dual structural concept.
이때 상기 수평사각 튜브는, 내외면의 두께가 콘크리트 피복두께 이상인 수직사각 튜브의 내면에 부착 설치되고, 상기 수평사각 튜브의 내면 또는 외면에 수직철근이 수직방향으로 배치되며, 상기 수직철근의 둘레에는 루프재가 감싸질 수 있다.Wherein the horizontal square tube is attached to an inner surface of a rectangular tube having an inner and outer surface thickness equal to or greater than a concrete covering thickness, a vertical steel reinforcing bar is vertically disposed on an inner surface or an outer surface of the horizontal square tube, Loop can be wrapped.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 수평사각 튜브가 수직사각 튜브의 내면에 부착 설치되되, 상기 수직사각 튜브의 외면에 부착되는 강판재는 평판의 상하단에 수평절곡된 지지다리가 구비되고, 상기 지지다리의 길이를 콘크리트 피복두께 이상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼이 제공된다.In another embodiment of the present invention, a horizontal square tube is attached to the inner surface of the rectangular tube, and the steel plate material attached to the outer surface of the rectangular tube is provided with a support leg which is horizontally bent at the upper and lower ends of the flat plate, The length of which is equal to or greater than the thickness of the concrete jacket.
본 발명은 시공단계에서는 강판재와 수직사각 튜브가 시공하중에 대하여 저항하고, 사용단계에서는 외피의 강판재와 그 내부에 충진된 콘크리트가 합성된 CFT 구조가 사용하중에 대하여 저항하게 하며, 화재시에는 콘크리트 및 피복된 강재의 RC구조가 돌발하중에 저항하게 하는 단계별 구조 개념을 적용함으로써, 내화도료 등의 재료 및 시공비용을 줄이면서 강재의 효율적인 사용을 가능하게 하고, 대단면의 합성기둥부재를 구성하면서도 외곽에만 수직강재들이 배치되게 함으로써 사용되는 강재에 대한 단면효율을 극대화시켜 경제적인 대단면 합성기둥이 구축될 수 있게 한다.In the present invention, the steel sheet material and the square tube resist the installation load in the construction step, and the CFT structure in which the steel sheet material of the outer shell and the concrete filled therein are combined in the use step, , The RC structure of concrete and coated steel is resistant to sudden load. By adopting the concept of step-by-step structure, it is possible to use steel material efficiently while reducing materials and construction costs such as refractory paint, The vertical steel members are disposed only on the outer side while maximizing the sectional efficiency of the steel material to be used, thereby making it possible to construct economical large-scale composite columns.
또한 본 발명은 무방향성의 사각튜브를 이용함으로써 각 부재간의 접합 조립을 용이하게 하고, 루프재를 연성와이어로 이용함으로서 수직철근에 대한 구속 작업을 용이하게 하여 기둥구조체에 대한 정밀 제작을 도모하게 한다.Further, the present invention facilitates joining assembly between the members by using a non-directional square tube and facilitates the restraining work for the vertical reinforcing bars by using the loop material as a flexible wire, thereby realizing precise manufacture of the column structure .
또한 본 발명은 수직사각 튜브를 트레미관으로 활용함으로써 사용장비 수를 줄이고, 콘크리트의 재료분리를 방지하며, 단면의 각 방향에서 동시에 타설이 가능하여 기둥구조체 내부에 대한 밀실한 충진이 가능한 바, 경제적이면서 신뢰성 있는고품질의 합성기둥을 구축할 수 있게 한다.Further, the present invention can reduce the number of equipment used by using the square tube as a trestle tube, prevent the separation of the material of the concrete, and simultaneously pour in each direction of the cross section, And it is possible to build reliable and high quality synthetic columns.
또한 본 발명은 수직사각 튜브와 속관튜브를 이용하여 기둥구조체의 상하방향에 대한 현장에서의 이음 연결작업을 용이하게 한다.Further, the present invention facilitates the joining operation in the field with respect to the vertical direction of the column structure by using the rectangular tube and the quick tube.
도 1은 종래기술에 의한 메가컬럼의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼의 절개 사시도이다.
도 3은 상기 메가 멀티튜브 컬럼에 관한 일 실시예의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 수직사각 튜브를 이용하여 콘크리트를 타설하는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 수직철근의 둘레를 연성와이어로 감아준 상태의 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 메가 멀티튜브 컬럼의 이중 구조적 개념에 관한 제2실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 메가 멀티튜브 컬럼의 이중 구조적 개념에 관한 제3실시예의 단면도이다.
내지 8 내지 12는 본 발명의 강판재의 구성에 관한 각 실시예의 사시도 및 단면도이다.
도 13은 본 발명의 기둥구조체가 이음 연결되는 과정을 나타낸 각 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a prior art mega-column.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a mega multi-tube column of dual structural concept according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view of one embodiment of the mega multi-tube column.
4 is a cross-sectional view illustrating a process of pouring concrete using the rectangular tube of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a state in which the perimeter of a vertical reinforcing bar of the present invention is wound around a flexible wire.
6 is a cross-sectional view of a second embodiment of the dual structural concept of the mega multi-tube column of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a third embodiment of the dual structural concept of the mega multi-tube column of the present invention.
To 8 to 12 are a perspective view and a cross-sectional view of each embodiment relating to the structure of the steel sheet material of the present invention.
13 is a perspective view showing a process of joining the column structure of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in order to obscure or obscure the technical idea of the present invention due to the detailed description of the known structure in describing the present invention, the description of the structure of the above known structure will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼(Mega Multi Tube Column)의 내부를 설명하기 위한 일부 절개 사시도이고, 도 3은 상기 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼의 횡단면도이다.FIG. 2 is a partially cutaway perspective view for explaining the inside of a mega multi-tube column having a dual structural concept according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a mega multi- to be.
본 발명의 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼은, 강재로 구성된 사각단면의 기둥구조체(100)에 콘크리트(200)를 합성시킴으로써 구축되는 대단면의 합성기둥으로서, 상기 기둥구조체(100)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 다수 개의 튜브를 상하 및 수평방향으로 조립한 입체적인 튜브 골조구조의 형상을 가진다.The mega multi-tube column of the dual structural concept of the present invention is a synthetic column having a large cross-sectional structure which is constructed by synthesizing a
기둥구조체(100)는, 적어도 각 모서리에는 수직사각 튜브(110)가 수직방향으로 배치되고, 합성기둥의 단면크기에 따라 그 사이에도 수직사각 튜브(110) 또는 앵글(미도시)가 더 배치되는 형상으로 이루어진다.In the
이와 같이 수직방향으로 배치된 각 수직사각 튜브(110)는, 수평방향으로 배치되는 수평사각 튜브(120)에 의해 그 위치가 고정되면서 전체적으로 튜브에 의한 입체 골조의 형상을 가지게 한다. 물론 수평사각 튜브(120)는 수직사각 튜브(110)에 비하여 단면이 작은 것이 사용될 수 있다.The vertical
수직으로 설치되는 수직사각 튜브(110)는 콘크리트(200)가 타설된 합성기둥의 구조용 강재부재로서의 역할을 하여 철근비를 대폭 향상시킬 뿐 아니라, 둘레가 모두가 평탄한 면으로 구성된 무방향성으로 이루어져 있어, 수평사각 튜브(120) 또는 후술하는 강판재(150)와의 결합을 용이하게 하여 기둥구조체(100)의 조립성을 향상시킨다.Since the
그러나 더욱 중요하게는 수직사각 튜브(110)가 트레미관과 같은 콘크리트(200)의 타설통로의 기능을 함으로써 기둥구조체(100) 내부에 타설되는 콘크리트(200)에 재료분리현상이 발생되는 것을 방지하여 신뢰성 있는 고품질의 합성기둥을 기대할 수 있게 한다.However, more importantly, since the
이를 위해 상기 수직사각 튜브(110)에는 상하방향으로 다수 개의 콘크리트 타설공(111)이 형성된다.For this, a plurality of
즉 수직사각 튜브(110)에 주입되는 콘크리트(200)는 상기 콘크리트 타설공(111)에 의해 기둥구조체(100) 내부로 압송되며, 상기한 압송효과에 의해 기둥구조체(100) 내부로 토출된 콘크리트(200)는 기둥구조체(100)의 하부에서부터 점차 차오르게 되는 바, 통상적으로 위에서 퍼부어 넣음으로써 발생되었던 재료분리의 현상이 발생되지 않게 되고, 이와 더불어 기둥구조체(100)의 모서리 부분을 포함한 각 테두리에 배치된 다수 개의 수직사각 튜브(110)는 콘크리트(200)가 기둥구조체(100) 단면의 각 부분에 골고루 타설되게 함으로써 밀실한 고품질의 합성기둥을 구현할 수 있게 한다.That is, the
도 4는 수직사각 튜브(110)를 상기와 같은 트레미관의 역할을 하게 하여 기둥구조체(100) 내부에 콘크리트(200)를 타설하는 과정을 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 4 conceptually illustrates a process of placing the
또 상기 콘크리트 타설공(111)은 수직사각 튜브(110) 내에 충진된 콘크리트(200)와 그 외부의 콘크리트(200) 사이에 연속성을 가지게 하여 기둥구조체(100) 내부의 콘크리트(200)와 수직사각 튜브(110) 사이의 일체성을 향상시켜 강재와 콘크리트(200) 사이의 합성효과가 더욱 증진될 수 있게 한다.The
이러한 작용효과를 가지는 수직사각 튜브(110)의 콘크리트 타설공(111)은 상하로 긴 슬릿의 형상을 가지도록 하는 것이 바람직하며, 콘크리트(200)의 압입력이 지나치게 크게 발생되지 않도록 다수 개가 상하방향으로 적정한 간격으로 구비되어야 한다.It is preferable that the
수직사각 튜브(110)에는 상기한 콘크리트 타설공(111)과는 별도로 수직사각 튜브(110) 내외의 콘크리트(200)를 일체화시키기 위한 앵커공(112)이나 스터드와 같은 전단연결재가 더 설치될 수 있다.The
아울러 수직사각 튜브(110)들 사이에는 시공시의 강성 보강을 위해 부분적으로 브레이스재(미도시)가 더 설치될 수 있다. In addition, a braze material (not shown) may be partially installed between the
또 적어도 기둥구조체(100)의 각 모서리에 설치되는 상기의 수직사각 튜브(110)는, 기둥구조체(100)의 이음 연결을 용이하게 한다. 이에 관하여는 뒤에서 구체적으로 설명한다.In addition, at least the above-mentioned
수직사각 튜브(110)에 수평방향으로 접합 설치되는 수평사각 튜브(120)는 앞서 설명한 바와 같이 수직사각 튜브(110)가 각 위치를 유지할 수 있도록 결속시키면서, 다른 한편으로는 내부 콘크리트(200)에 대한 구속효과를 증대시킨다.The horizontal
또 수평사각 튜브(120) 역시 효율적인 단면을 통한 휨강성의 증대뿐만 아니라, 수직사각 튜브(110)와 마찬가지로 네면 모두 서로 수직한 평판면으로 이루어져 있어 타부재, 예컨대 수직사각 튜브(110) 및 후술하는 수직철근(130)과의 결합작업이 한결 수월해진다.In addition, the horizontal
한편 본 발명의 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼은, 콘크리트의 외면에 부착되는 판재를 구조재와 비구조재의 어느 하나로만 설정하여 구조계획하는 일반적인 것과는 달리, 정상적인 환경에서는 후술하는 강판재(150)를 구조재로 사용하고 이를 통해 콘크리트(200) 구속효과를 가지는 CFT구조의 SRC 합성기둥으로 활용되게 하며, 화재발생시에는 상기 강판재(150)의 구조적 기능을 무시하고 그 나머지 부분에 의한 RC조의 기둥으로 계산될 수 있도록 하는 이중 구조적 개념을 가진다.Meanwhile, the mega multi-tube column of the dual structure concept of the present invention differs from the general structure in which the plate material attached to the outer surface of the concrete is set to either a structural material or a non-structural material, The
따라서 기둥구조체(100)의 외면을 형성하는 강판재(150)에 대하여는 내화도료 도포 등 내화처리가 불필요하게 된다. Therefore, the
본 발명의 상기한 이중 구조적 개념의 각 실시예는 수직사각 튜브(110)와 수평사각 튜브(120) 사이의 결합방식에 따라, 예컨대 수평사각 튜브(120)가 수직사각 튜브(110)의 내외면중 어느 면에 위치하느냐에 따라, 기둥구조체(100)의 구성요소간 결합관계가 달라지는 바, 이에 관하여 각 실시예별로 살펴본다.Each of the embodiments of the dual structure concept of the present invention may be modified in accordance with the coupling type between the
먼저 도 3, 5는 수평사각 튜브(120)가 수직사각 튜브(110)의 내면에 설치되는 제1실시예에 관한 것이다.3 and 5 relate to the first embodiment in which the horizontal
본 제1실시예에서는 합성기둥내 콘크리트(200)의 내부에 RC용 수직철근(130)이 더 배치된다. 상기 수직철근(130)은 수평사각 튜브(120)의 외면에 수직방향으로 배치되어 RC조 기둥의 주근역할을 한다. In the first embodiment, the RC
상기한 수직철근(130)이 주근으로써의 제 기능을 유지하도록 그 둘레에는 루프재(140)가 더 구비된다.A
도 3, 5는 수직철근(130)의 둘레에 루프재(140)를 구비시킨 각 실시예들 도시한 것이다.FIGS. 3 and 5 show embodiments in which the
상기 루프재(140)는 수직철근(130)의 전부를 일체로 감싸주는 것이 바람직하나, 기둥구조체(100)가 대단면인 경우에는 철근으로 수직철근(130)의 전부를 일체로 감싸주는 작업 자체가 그리 용이하지 않게 된다.It is preferable that the
아울러 수직사각 튜브(110)의 내면은 수평사각 튜브(120)의 외면에 접하고, 철근부재에 대한 절곡변형이 쉽지 않기 때문에, 상기 수직사각 튜브(110)의 간섭에 의해 수직철근(130)에 대하여 통상적인 띠철근의 배치가 어렵게 된다.In addition, since the inner surface of the
따라서 본 발명의 루프재(140)에 관한 일 실시예에서는 도 3에서와 같이 다수의 구획으로 나누어 수직철근(130)의 일부만을 감싼 수 개의 띠철근(141)이 서로 겹쳐지도록 구성시킬 수도 있다.Therefore, in one embodiment of the
그러나 이와 같이 구획으로 나누어 띠철근(141)이 배치되도록 하는 것은 좁은 공간에 대한 작업량을 대폭 증가시키게 되는 바, 본 발명의 루프재(140)에 관한 또 다른 실시예에서는 루프재(140)로 연성와이어(142)를 사용함으로써 상기한 문제들을 해결한다.However, in the
연성와이어(142)의 절곡 변형이 쉽게 이루어지는 특성은, 롤 형상으로 감아진 연성와이어(142)를 점차 풀어주는 방식으로 수직사각 튜브(110)의 내측으로 이동하면서 수직철근(130)의 전부를 도 5에 도시된 바와 같이 한꺼번에 감아 줄 수 있게 하여 루프재(140)의 설치 작업량이 증가되지 않도록 한다.The characteristic that the
도 6은 제2실시예의 것을 도시한 것으로서, 위 제1실시예와 마찬가지로 수평사각 튜브(120)가 수직사각 튜브(110)의 내면에 설치되나, 수직철근(130)은 수평사각 튜브(120)의 내면에 수직방향으로 배치된다는 점에 차이가 있다.6, the horizontal
이와 같이 제2실시예에서는 수직철근(120)을 수평사각 튜브(120)가 감싸고 있으면서 수직철근(130)의 좌굴을 방지하는 띠철근의 역할을 하기 때문에, 수직철근(130)을 감싸주는 루프재(140)를 수를 그만큼 줄일 수 있게 된다.As described above, in the second embodiment, since the horizontal
상기한 제1, 2실시예에서는 화재발생시 수직철근(130)이 매립된 콘크리트(200)가 RC조 기둥으로 작용하게 되는 바, 상기 수직철근(130) 또는 수평사각 튜브(120)에 대한 피복두께가 필요하게 된다. 이때 수직사각 튜브(110)가 기둥구조체(100)에 대한 콘크리트(200) 타설시 상기 콘크리트 피복두께가 유지될 수 있는 수단으로 활용된다. 따라서 제1, 2실시예에서의 수직사각 튜브(110)는 내외면 사이의 폭(d₁)이 콘크리트 피복두께 이상이 되어야 한다.In the first and second embodiments described above, the concrete 200 in which the vertical reinforcing
도 7은 제3실시예에 관한 것으로서, 수평사각 튜브(120)가 수직사각 튜브(110)의 외면에 부착된다는 점에서, 수평사각 튜브(120)가 수직사각 튜브(110)의 내면에 부착되는 제1, 2실시예와 차이가 있다.7 illustrates a third embodiment in which the horizontal
즉 제3실시예에서는 수평사각 튜브(120)가 콘크리트 피복두께를 유지하는 수단으로 활용된다. 따라서 상기 수평사각 튜브(120)는 내외면 사이의 폭(d₂)이 콘크리트 피복두께 이상이어야 하며, 이때 상기 수평사각 튜브(120)의 내면에 위치한 수직사각 튜브(110)는 콘크리트 피복두께가 유지된 수직강재로써 화재시에도 내화조건을 만족시키는 구조재로 설계된다.That is, in the third embodiment, the horizontal
수직사각 튜브(110)와 수평사각 튜브(120) 사이의 강한 구속력을 위하여 수직사각 튜브(110)를 감싸면서 수평사각 튜브(120)에 고정되는 구속바(115)가 더 설치될 수 있다. A restraining
이러한 제3실시예에서는 수직철근(130)을 생략하거나 설치의 개수를 최소화시킬 수 있다는 점에서 제1, 2실시예의 것보다 작업성 및 경제성이 향상된다.In this third embodiment, the vertical reinforcing
이중 구조적 개념과 관련된 제4실시예로는 도 11에 도시되어 있는 바, 수직사각 튜브(110)의 외면에 부착 설치되는 강판재(150)로 하여금 콘크리트 피복두께의 유지수단의 기능을 하게 한다. 이에 관하여는 뒤에서 구체적으로 설명한다.A fourth embodiment related to the dual structural concept is shown in FIG. 11, in which a
수직철근(130)에 대한 루프재(140)의 설치가 완료되거나, 수직사각 튜브(110)의 외면에 대한 수평사각 튜브(120)의 설치가 완료되면, 수직사각 튜브(110)의 외면 또는 수평사각 튜브(120)의 외면에 강판재(150)가 접하여 설치된다.When the installation of the
상기 강판재(150)는 앞서 설명한 바와 같이 화재 발생시에는 비구조재로 취급되나, 정상적인 상황에서는 기둥구조체(100)의 단면을 폐쇄시켜 이에 타설되는 콘크리트(200)에 대한 구속효과를 발휘하게 함으로써 내진성과 함께 높은 강성을 발휘하게 한다. 물론 강판재(150)에 내화도료 등의 내화처리를 함으로써 화재 발생시에도 구조재로 취급되게 할 수도 있다.As described above, the
도 8 내지 12는 상기의 강판재(150)에 관한 각 실시예를 나타낸 것으로서, 도 8은 후판의 평판형으로 구성시킨 예이고, 도 9, 10은 박판에 리브를 형성시킨 데크플레이트의 형상으로 구성시킨 예이며, 도 11, 12는 앞서 설명한 이중 구조적 개념의 제4, 5실시예와 관련하여 구성되는 강판재(150)의 예를 나타낸 것이다.Figs. 8 to 12 show respective embodiments of the above-mentioned
대단면의 콘크리트 기둥을 구축하고자 하여 거푸집 대용으로 강판이 사용되는 경우, 통상적으로 박판을 사용하되 요철을 형성하여 휨강성을 증대시킴으로써 타설되는 콘크리트 측압에 대하여 저항할 수 있게 한다.When a steel plate is used as a formwork for constructing a concrete column of a large cross section, a thin plate is usually used, but it is possible to resist the side pressure of the concrete being laid by increasing the bending stiffness by forming the unevenness.
그런데 이러한 박판에 대하여 타이바를 사용하게 되는 경우 타이바가 고정되는 부위에 변형이 발생될 수 밖에 없어, 거푸집 사이의 간격을 유지시키기 위한 수단으로 작업이 용이한 타이바를 사용하지 못하고, 거푸집 외면 전체를 감아주는 타이밴드를 사용하는 것 일반적이다.However, when a tie bar is used for such a thin plate, deformation is likely to occur at a position where the tie bar is fixed. As a means for maintaining the spacing between the dies, a tie bar that is easy to work can not be used. It is common to use tie bands.
이에 반하여 본 발명의 도 8에 도시된 실시예에서는 평판형의 후판을 사용하여 강판재(150)가 국부하중에 의해 쉽게 변형되지 않도록 하는 바, 서로 대향하는 강판재(150)의 사이에 간격 유지를 위한 타이바(155)의 사용을 가능하게 하여 작업성을 향상시킨다.In contrast, in the embodiment shown in FIG. 8 of the present invention, the
본 발명의 강판재(150)에 관한 또 다른 실시예로 도시한 도 9, 10은, 박판을 사용하되 내측으로 리브(151a,152a)가 구비된 데크플레이트 형상의 단위 수평판재(151) 또는 단위 수직판재(152)의 다수 개를 상하방향으로 또는 수평방향으로 연속하여 배치시킴으로써 강판재(150)가 구성되도록 한다.9 and 10 illustrate still another embodiment of a
상기 리브(151a,152a)는 강판재(150)의 휨강성을 향상시킬 뿐 아니라, 콘크리트(200)에 매립됨으로써 콘크리트(200)와 강판재(150) 사이의 합성력을 증대시켜 구조적 일체성을 가지게 한다.The
도 11에 도시된 실시예의 강판재(150)는, 외측의 평판(153a)과, 상기 평판의 상하단에서 수평으로 절곡된 지지다리(153b)로 이루어지는 단위 수평판재(153)의 다수 개를 상하방향으로 배치시켜 구성된다.The
이와 같이 지지다리(153b)가 구비된 강판재(150)에 의해 수직사각 튜브(110)에 대한 콘크리트의 피복두께가 유지되도록 하는 것인 바, 상기 지지다리(153b)의 길이(d₃)는 콘크리트 피복두께 이상이 되어야 한다.The length d3 of the
도 12에 도시된 실시예의 강판재(150)는 요철형상을 가지는 단위 수직판재(154)의 다수 개를 수평방향으로 배치시켜 구성된다.The
상기한 요철형상을 가지는 각 단위 수직판(154)는 ㄷ채널 등의 이격부재(158)를 매개로 하여 수직사각 튜브(110)에 부착설치되는 바, 상기 이격부재(158)의 폭(d₄)은 수직사각 튜브(110)에 대한 콘크리트의 피복두께가 유지될 수 있는 길이 이상이 되어야 한다.Each of the unit
이러한 도 11, 12의 실시예는 이중 구조적 개념에 관한 상기한 제3실시예에서와 같이 수직사각 튜브(110)가 수직철근(130)을 대용할 수 있게 하여 수직철근(130)을 생략하게 하거나 그 설치의 개수를 줄일 수 있도록 한다.This embodiment of Figures 11 and 12 allows the
콘크리트(200)가 타설되어 본 발명의 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼이 구축될 수 있도록 구성되는 상기의 기둥구조체(100)는, 건축물의 규모에 따라 수 개가 이음 연결되어 사용될 수 있다.The
도 13은 상하에 위치한 두 개의 기둥구조체(100)가 이음 연결되는 과정을 나타낸 것이다.FIG. 13 shows a process in which two
이들의 이음 연결과정을 살펴보면, 먼저 일측 기둥구조체(100) 단부의 수직사각 튜브(110)에 이음용 속관튜브(160)의 일부를 삽입하고 용접 또는 볼트 방식으로 이들을 일체화시킨다. 수직사각 튜브(110)에는 속관튜브(160)와의 일체화를 위한 용접홈(113) 또는 볼트공을 미리 형성시켜 놓을 수 있다.A part of the
속관튜브(160)의 일부가 돌출된 상태로 일측 기둥구조체(100)의 수직사각 튜브(110)에 대한 설치작업이 완료되면, 타측 기둥구조체(100)의 수직사각 튜브(110)에 상기 속관튜브(160)의 돌출부분이 끼워지도록 하고, 앞선 수직사각 튜브(110)와 마찬가지 방식으로 이음된 수직사각 튜브(110)에 대하여도 속관튜브(160)와 일체화시키기 위한 용접 또는 볼팅작업이 이루어진다.When the installation of the one
이러한 수직사각 튜브(110)의 이음 연결과 더불어 수직철근(130)에 대하여도 커플러(170) 등을 이용하여 이음 연결이 이루어지도록 한다.In addition to the jointing of the
이와 같이 본 발명의 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼의 기둥구조체(100)는 주된 수직 및 수평 프레임을 사각튜브로 구성시킴으로써 제작성, 콘크리트(200)의 밀실한 충진성 및, 이음 연결의 용이성을 가지게 함으로써 고품질의 합성기둥이 구축될 수 있게 한다.As described above, the
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that it will be possible to carry out various modifications thereof. It is therefore intended that such modifications are within the scope of the invention as set forth in the claims.
100; 기둥구조체
110; 수직사각 튜브
111; 콘크리트 타설공
112; 앵커공
113; 용접홈
115; 구속바
120; 수평사각 튜브
130; 수직철근
140; 루프재
141; 띠철근
142; 연성와이어
150; 강판재
151,153; 단위 수평판재
151a, 152a; 리브
152, 154; 단위 수직판재
153a; 평판
153b; 지지다리
155; 타이바
158; 이격부재
160; 속관튜브
170; 커플러
200; 콘크리트100;
111;
113;
120; A horizontal
140;
142; A
151, 153; Unit
152, 154; A unit
153b;
158; Spacing
170;
Claims (12)
상기 기둥구조체(100)는, 적어도 각 모서리에 수직방향으로 배치되는 수직사각 튜브(110)와, 수평방향으로 배치되면서 상기 수직사각 튜브(110)의 위치를 고정시키는 수평사각 튜브(120)와, 상기 수직사각 튜브(110)의 외면에 접하여 설치되는 강판재(150)로 이루어지고,
상기 수직사각 튜브(110)에는 상하방향으로 다수 개의 콘크리트 타설공(111)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The concrete 200 is a composite of a square column structure 100 made of a steel material,
The column structure 100 includes a rectangular tube 110 disposed at least vertically to each corner, a horizontal square tube 120 disposed in a horizontal direction to fix the position of the rectangular tube 110, And a steel plate member 150 provided in contact with the outer surface of the rectangular tube 110,
And a plurality of concrete casting holes (111) are formed in the vertical tube (110) in the vertical direction.
상기 수평사각 튜브(120)는 수직사각 튜브(110)의 내면에 부착 설치되고, 상기 수평사각 튜브(120)의 외면에 수직철근(130)이 수직방향으로 배치되며, 상기 수직철근(130)의 둘레에는 루프재(140)가 감싸는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
The horizontal rectangular tube 120 is attached to the inner surface of the rectangular tube 110. A vertical reinforcing bar 130 is vertically disposed on the outer surface of the horizontal rectangular tube 120, And a loop material (140) is wrapped around the mega multi-tube column.
상기 루프재(140)는 수직사각 튜브(110)의 내측에서 수직철근(130)의 전부를 감싸주는 연성 와이어인 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.3. The method of claim 2,
Wherein the loop member 140 is a flexible wire that encloses all of the vertical reinforcing bars 130 inside the rectangular tube 110. The mega multi-
상기 수평사각 튜브(120)는 수직사각 튜브(110)의 내면에 부착 설치되고, 상기 수평사각 튜브(120)의 내면에 수직철근(130)이 수직방향으로 배치되며, 상기 수직철근(130)의 둘레에는 루프재(140)가 감싸는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
The horizontal rectangle tube 120 is installed on the inner surface of the vertical rectangle tube 110. The vertical rectangle 130 is vertically disposed on the inner surface of the horizontal rectangle tube 120, And a loop material (140) is wrapped around the mega multi-tube column.
상기 수직사각 튜브(110)는 내외면 사이의 폭(d₁)이 콘크리트 피복두께 이상인 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 2 or 4,
And the width d 1 between the inner and outer surfaces of the rectangular tube 110 is equal to or greater than the concrete coating thickness.
상기 수평사각 튜브(120)는 수직사각 튜브(110)의 외면에 부착 설치되는 것으로서, 상기 수평사각 튜브(120)의 내외면 사이의 폭(d₂)은 콘크리트 피복 두께 이상인 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
Wherein the horizontal square tube 120 is attached to the outer surface of the rectangular tube 110 and the width d 2 between the inner and outer surfaces of the horizontal square tube 120 is equal to or greater than the concrete covering thickness. Mega Multi Tube Column.
상기 강판재(150)는 후판의 평판형으로 이루어지고, 서로 대향하는 강판재(150)의 사이에는 타이바(155)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
The mega multi-tube column according to the dual structure concept of the present invention is characterized in that the steel plate material (150) is a flat plate type and the tie bar (155) is provided between the steel plate materials (150)
상기 강판재(150)는 콘크리트(200)에 매립되도록 내측에 리브(151a)가 형성된 단위 수평판재(151)가 상하방향으로 연속 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
The mega multi-tube column according to the dual structure concept of the present invention is characterized in that the steel plate material (150) is constituted by a unit horizontal plate material (151) having ribs (151a) formed on the inside thereof to be embedded in the concrete (200).
상기 강판재(150)는 콘크리트(200)에 매립되도록 내측에 리브(152a)가 형성된 단위 수직판재(152)가 수평방향으로 연속 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
The mega multi-tube column according to the dual structure concept of the present invention is characterized in that the steel plate material (150) is constituted by a unit vertical plate material (152) having a rib (152a) formed on the inner side so as to be embedded in the concrete (200).
상기 강판재(150)는 평판(153a)의 상하단에 수평절곡된 지지다리(153b)가 구비된 단위 수평판재(153)가 수직방향으로 연속 배치되어 구성되고, 상기 지지다리(153b)의 길이(d₃)는 수직사각 튜브(110)에 대한 콘크리트 피복두께 이상인 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 2 or 4,
The steel plate material 150 includes a unit horizontal plate 153 having a support leg 153b that is horizontally bent at the upper and lower ends of a flat plate 153a, d < 3 > is equal to or greater than the concrete covering thickness for the rectangular tube (110).
상기 강판재(150)는 요철형상을 가지는 단위 수직판재(154)가 수평방향으로 연속 배치되어 구성되는 것으로서, 폭(d₄)이 수직사각 튜브(110)에 대한 콘크리트 피복두께 이상인 이격부재(158)를 매개로 하여 상기 수직사각 튜뷰(110)에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 2 or 4,
The steel plate member 150 includes a unitary vertical plate members 154 having a concavo-convex shape and arranged continuously in the horizontal direction. The plate member 150 has a spacing member 158 having a width d4 equal to or greater than the concrete covering thickness of the rectangular tube 110, Is installed on the rectangular tube (110) by way of a hollow tube (140).
상기 수직사각 튜브(110)는 그 내부에 삽입되는 속관튜브(160)에 의해 이음 연결되는 것을 특징으로 하는 이중 구조적 개념의 메가 멀티튜브 컬럼.The method according to claim 1,
Wherein the diaphragm tube (110) is connected by an in-line tube (160) inserted therein.
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