KR101619067B1 - 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기둥과 철골보의 접합을 위한 기둥의 구조체에 관한 것으로서, 사각단면의 각 모서리에 위치하는 수직고정강과, 상기 수직고정강의 각 사이를 연결하여 사각단면 기둥의 형상을 유지시키는 템플레이트와, 기둥 콘크리트에 매립되어지는 수직철근을 포함하여 이루어지되, 상기 수직철근은 수직고정강의 외면에 부착 고정되어 두 개의 수직고정강의 사이에는 철골보가 수평으로 설치될 수 있는 개방면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체{Fabricated Column Structure with Jointing Structure of the Beam}

본 발명은 기둥과 보의 접합을 위한 기둥의 구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 RC구조 또는 SRC구조의 기둥 구조를 가지면서 RC조 및 합성구조는 물론 철골보 등의 다양한 보구조체의 접합을 가능하게 하는 기둥구조체에 관한 것이다.

일반적으로 SRC구조에서는 H형강으로 기둥 및 보를 조립하고, 상기 보에 데크플레이트 또는 거푸집을 거치시킨 후 각 층의 보와 슬래브에 대한 콘크리트 타설을 완료하여 하부에 작업장을 확보함과 더불어 상부층에 대한 계속적인 시공을 진행하고, 후속하여 H형강의 기둥 둘레에 철근 배근 및 콘크리트를 타설하여 각 층의 기둥구조를 완성시켜 나가게 된다.

그런데 상기한 SRC기둥 구조에서는 H형강과 그 둘레의 철근으로 이루어지는 기둥구조체가 현장의 배근작업에 의해 비로소 완성되기 때문에, 현장작업이 번거로워질 뿐 아니라 공사기간이 길어지는 문제점이 있다. 이와 더불어 강재가 기둥의 중심에 위치하기 때문에 강재의 사용량에 비하여 단면효율이 떨어져 비 경제적인 문제점이 있다.

이러한 문제점은 본 출원의 출원인이 2014년 12월 10일 출원번호 10-2014-0177462호(미공개)로 출원한 '분리형 거푸집이 선조립된 기둥구조체'에 의해 해결된다.

상기 출원번호 10-2014-0177462호의 기둥구조체는 도 1에 도시된 바와 같이, 기둥의 네 모서리에 각각 위치하며 서로 직교하는 두 측면(111)과, 상기 각 측면(111)의 폭방향 단부에서 내측으로 절곡된 단부면(112)으로 구성되는 네 개의 모서리 수직강(110)과; 격자형상을 가지면서 길이방향의 각 단부가 상기 모서리 수직강(110)의 단부면(112)과 일 측면(111)의 내면에 접합되면서 모서리 수직강(110)의 위치를 유지시켜주는 다수 개의 템플레이트(120)와; 상기 템플레이트(120)의 외측에 설치되는 수직철근(130)을 포함하여 구성되어 있다.

이러한 구조의 기둥구조체는 템플레이트를 이용하여 사각단면의 형상이 유지되도록 하면서 그 외면에 수직철근을 부착시킬 수 있어 기둥구조체 전체에 대하여 공장에서 정밀 제작할 수 있게 된다. 기둥구조체의 공장제작은 현장 작업을 간소화시키고 공정을 단축시킬 뿐 아니라, 강재를 기둥단면의 외측에 배치시킴으로써 강재의 단면효율을 극대화시킬 수 있게 한다는 점에서 시공성, 경제성 및 안정성을 충분히 확보하게 한다.

그러나 상기 기둥구조체는 수직철근이 기둥의 면 중앙부에 위치하고 있어, 기둥을 관통하는 철골보와 접합하고자 하는 경우 그 부분에 위치한 수직철근을 절단하여 철골보에 용접 고정시키거나, 아예 철근 배치를 생략해야 하므로 시공상 또는 구조설계상의 제약이 있다.

이러한 문제점은 RC조의 기둥에 대하여도 마찬가지로 발생된다. 도 2는 2013년 9월 11일 등록특허공보 등록번호 10-1307471호로 등록된 '철근 콘크리트 기둥'이라는 명칭의 발명으로서, 수직 철근 및 띠철근이 배근되어 콘크리트가 타설되는 RC기둥에 철골브라켓(연결부재)을 관통시키는 구조를 개시하고 있으나, 상기의 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 수직철근은 철골브라켓의 상하플랜지를 관통하도록 설치되어 있다는 점에서, 출원번호 10-2014-0177462호의 기둥구조체가 가지고 있는 문제점을 그대로 내포하고 있다.

KR 10-1307471 B1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, SRC구조 또는 RC구조의 기둥에 RC조 및 합성구조는 물론 철골보 등의 다양한 보구조체의 접합을 가능하게 하여, 보의 구조형식에 제한없이 범용적으로 적용할 수 있고, 기둥과 보의 접합에 대한 구조적 안정성은 물론, 현장에서의 시공 용이성, 제작의 간편성 및, 강재 단면의 효율성을 극대화시킬 수 있는 기둥구조체를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 사각단면의 각 모서리에 위치하는 수직고정강과, 상기 수직고정강의 각 사이를 연결하여 사각단면 기둥의 형상을 유지시키는 템플레이트와, 기둥 콘크리트에 매립되어지는 수직철근을 포함하여 이루어지되, 상기 수직철근은 수직고정강의 외면에 부착 고정되어 두 개의 수직고정강의 사이에는 철골보가 수평으로 설치될 수 있는 개방면이 형성되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 템플레이트는 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 돌기면이 형성되는 판상부재로 구성되고, 상기의 각 돌기면의 길이는 철골보의 폭 이상인 것을 특징으로 하는 관통 철골보용 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 템플레이트는 한 쌍이 철골보의 춤만큼 간격을 두고 상하로 대향되도록 수직고정강에 설치되는 것을 특징으로 하는 관통 철골보용 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 템플레이트는 각 돌기면이 수직고정강의 외면으로부터 적어도 수직철근의 직경만큼 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 관통 철골보용 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 템플레이트의 각 사이 중 철골보가 접합되는 위치의 수직고정강에는 다이아프램이 부착 설치되되, 상기 다이아프램은 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 접합면이 형성되면서 템플레이트보다 두꺼운 판상부재로 구성되고, 상기 접합면은 템플레이트의 돌기면과 동일한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기의 각 수직고정강에는 콘크리트 피복두께와 동일한 높이를 가지는 이격강이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 관통 철골보용 기둥구조체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 이격강은 다수 개가 일정한 간격을 두고 설치되되, 철골보가 설치되는 구간에 위치한 이격강은 ㄷ채널로 이루어지면서 상기 ㄷ채널의 개방부가 수직고정강의 외면에 위치하도록 설치되어 상하로 긴 연통공이 형성되고, 상하로 인접한 철골보의 사이에는 기둥 콘크리트가 타설된 후 분리되어지는 선조립 거푸집이 상기 이격강의 외면에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 관통 철골보용 기둥구조체가 제공된다. 이때 상기 철골보가 설치되는 구간에는 막이판이 더 설치될 수 있고, 선조립 거푸집의 상부에도 이격강에 부착되는 데크플레이트용 거치대가 더 설치될 수 있다.

본 발명에 의한 기둥구조체는 SRC조 또는 RC조의 기둥구조를 가지게 하면서 철골보의 관통 설치는 물론 다이아프램을 이용한 강접합구조를 가질 수 있게 하여 보의 구조형식에 구애되지 않고 폭넓게 적용시킬 수 있는 범용성이 있으며, 기둥과 보의 강접합에 대한 구조적 안정성을 완벽하게 확보할 수 있게 한다.

또한 본 발명에 의한 기둥구조체는 강재를 기둥의 외측에 배치시킴으로써 강재 사용량 대비 단면효율을 극대화시켜 고가의 강재 사용량을 줄이고, 기둥구조체의 전체적인 구성을 공장에서 제작할 수 있게 함으로써 현장에서의 공사기간을 단축시킬 수 있게 하여 경제성을 도모하는 효과를 발휘하게 한다.

또한 본 발명에 의한 기둥구조체는 각 수직철근들이 수직고정강에 의해 일체화 내지 다발화되어 있어 기둥용 콘크리트가 타설 및 경화되기 이전 단계에서도 충분한 좌굴내력을 발휘하게 하므로 수직철근에 변형이 발생될 우려가 없을 뿐 아니라, 상기 수직고정강의 단부면은 수직한 양 측면에 대하여 보강리브의 역할을 하면서 수직하중에 의한 국부좌굴을 방지하고 콘크리트에 대한 앵커링 기능을 함으로써 피복콘크리트가 탈락되는 것을 방지하여, 고품질의 기둥을 구축할 수 있게 한다.

또한 본 발명에 의한 기둥구조체는 현장에서의 이음작업을 용이하게 하고, 피복두께를 불필요하게 증가시키지 않도록 하며, 특히 선조립 거푸집을 보조구조재로 이용하여 선구축되는 슬래브 등의 상부하중에 대하여 안정된 지지구조를 가지게 하는 바, 기둥의 단면을 과다설계하지 않고서도 기둥 콘크리트와 슬래브 콘크리트의 각 타설작업을 독립적으로 시행할 수 있게 한다.

도 1, 2는 종래기술에 의한 기둥구조체 내지 철골보와의 접합 구조를 나타낸 사시도 내지 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기둥구조체로서 수직고정강을 일체로 구성시킨 예의 사시도 및 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의해 기둥구조체에 브레이싱이 설치된 예의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기둥구조체로서 수직고정강을 다수 개로 분할 구성시킨 예의 사시도이다.
도 6는 본 발명에 적용되는 템플레이트의 구체적인 실시예들을 나타낸 각 사시도이다.
도 7은 본 발명에서의 수직고정강과 템플레이트의 결합구조를 나타낸 일실시예의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 기둥구조체에 관통 설치되는 철골보의 폭과 템플레이트 돌기면의 폭과의 관계를 개념적으로 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명에서의 수직고정강과 템플레이트의 결합구조를 나타낸 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 10은 본 발명에 의한 기둥구조체에 다이아프램을 설치한 상태의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 기둥구조체에 이격강이 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명에 의한 기둥구조체에 선조립 거푸집을 설치한 예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 기둥구조체에 막이판 및 거치대가 더 설치된 예를 나타낸 사시도이다.

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.

도 3 내지 5는 본 발명의 각 실시예에 의한 기둥구조체의 사시도 내지 평면도이다.

본 발명은 상기의 도면에 각 도시된 바와 같이, 기둥구조체의 사각단면에서 각 모서리에 위치하는 수직고정강(10)과, 상기의 사각단면의 기둥 형상을 유지시키는 템플레이트(20) 및, 향후 타설되는 기둥용 콘크리트(C)에 매립되는 수직철근(30)이 포함되어 이루어져 있다.

수직고정강(10)은 배근되는 다수 개의 수직철근(30)을 다발로 묶어 주어 일체성을 가지게 함으로써 기둥구조체의 제작을 용이하게 하고 후술하는 템플레이트(20)와 함께 기둥구조체의 자립구조를 가지게 한다. 이를 위해 상기 수직철근(30)은 수직고정강(10)의 외면에 부착 고정되도록 구성된다.

이러한 수직철근(30)과 수직고정강(10)의 부착 구조는, 다른 한편으로 수직철근(30)의 이음을 간편하게 하는 또 다른 효과를 가지게 한다. 즉 수직고정강(10)은 이음하고자 하는 두 개의 각 수직철근(30)에 대한 용접용 피접착면을 제공하는 것을 통해 철근이음부재로써의 기능을 하게 된다.

이와 더불어 본 발명에서의 수직철근(30)은 수직고정강(10)에만 부착 설치되는데, 이는 인접하는 두 개의 수직고정강(10) 사이에 수직철근에 의해 간섭받지 않는 개방면(K)을 형성시켜 철골보(60)가 관통 설치되는 구조를 가지게 하는 한편, 철골보(60)와의 접합을 통해 응력을 분산시킬 수 있도록 한 다이아프램(70)의 설치도 용이하게 하며, 도시하고 있지는 아니하나 기둥을 수평으로 관통하는 연결철근의 배치를 이용한 합성보 및 PC보의 설치도 용이하게 접합시킬 수 있게 한다. 다만 여기에서는 철골보(60)가 설치되는 것을 예로 하여 설명한다.

상기의 수직고정강(10)은 다양한 단면으로 구성될 수 있으나, 가장 바람직하게는 서로 직교하는 두 측면(10a)과, 상기 각 측면(10a)의 폭방향 단부에서 내측으로 절곡된 단부면(10b)으로 구성된다.

상기의 단부면(10b)은, 측면(10a)에 대하여 수직인 형상을 가질 수도 있고, 측면(10a) 쪽으로 더 구부러진 갈고리 형상을 가질 수도 있다. 이러한 형상의 단부면(10b)은 양 측면(10a)에 대한 보강리브의 기능을 하여 국부좌굴을 방지하게 하는 기능과 더불어, 기둥용 콘크리트(C)가 타설 양생된 후에는 앵커링 기능을 하면서 피복콘크리트가 탈락되는 것을 방지한다.

이와 함께 상기 단부면(10b)은 템플레이트(20) 및 후술하는 다이아프램에 대한 접합작업은 물론, 도 4에서와 같이 수직고정강(10) 사이에 브레이싱이 설치되는 경우 이러한 브레이싱에 대한 용접면을 제공하여 그 설치를 매우 용이하게 한다.

상기의 단면형상을 가지는 수직고정강(10)은 얇은 강판을 롤포밍하여 제작되는 바, 앵글 등의 압연강재에 비하여 다양한 규격으로 설계할 수 있어 범용적이면서도 경제적으로도 저렴하여 기둥구조체의 제작비용을 절감시킬 수 있게 한다.

또 상기의 수직고정강(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 기둥구조체의 길이에 대하여 일체된 하나의 부재로 구성될 수 있으며, 이 경우 수직고정강(10)은 구조재로서의 역할을 하면서 SRC구조의 기둥을 구축하게 한다.

이와는 달리 수직고정강(10)은 도 5에 도시된 바와 같이, 기둥구조체에 대하여 다수 개로 분할 구성될 수 있다. 이 경우에는 기둥의 구조재로서의 역할을 기대할 수는 없으나, 도 3에서와 같은 용접이음은 물론, 커플러(31)를 이용한 철근이음까지도 가능하게 하며, 이는 RC구조의 기둥에서 철근 선조립 구조체로써 좌굴내력을 증대시켜 기둥용 콘크리트가 양생되기 전의 단계에서도 충분한 내력을 발휘하여 고품질의 기둥 구축을 가능하게 한다.

수직고정강(10)의 각 사이를 연결하여 사각단면 기둥의 형상을 유지시키는 템플레이트(20)는 본 발명이 추구하는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형상으로 구성될 수 있는 것으로서, 도 6은 이러한 템플레이트(20)의 구체적인 실시예들을 도시한 것이다.

도 6의 (a)에 도시된 일 실시예의 템플레이트(20)는 판상부재로 구성되는 것으로서 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 돌기면(21)이 돌출 형성되고, 그 내측에는 콘크리트가 유동될 수 있는 관통공(22)이 구비된다.

기둥구조체 단면의 각 모서리에 위치한 수직고정강(10)의 단부면(10b)은 상기 돌기면(21)의 끝단 양측에 용접으로 부착됨으로써 각 수직고정강(10)들은 형상적으로 일체성을 가지게 된다.

이때 수직고정강(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 각 측면(10a)의 외면을 템플레이트(20)의 돌기면(21) 끝단과 일치시킬 수도 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 돌기면(21)의 내측으로 일정 거리 후퇴시켜, 템플레이트(20)의 돌기면(21)이 수직고정강(10)의 외면으로부터 돌출되도록 구성시킬 수도 있으며, 이때 돌기면(21)이 돌출되는 정도는 적어도 수직고정강(10)에 부착되는 수직철근(30)의 직경만큼 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 수직철근(30)으로 인한 콘크리트 피복두께(t)를 불필요하게 증가시키지 않게 한다.

템플레이트(20)의 ＋자 형상에 의하여 형성된 각 돌기면(21)은 기둥면의 중앙에 위치하게 되는 바, 돌기면(21)의 방향으로 철골보(60)가 기둥구조체를 관통할 수 있도록, 상기 돌기면(21)의 폭(d₁)은 철골보(60)의 폭(d₂) 이상이 되도록 한다. 도 8은 상기와 같이 기둥구조체에 관통되는 철골보(60)의 폭(d₂)과 템플레이트 돌기면(21)의 폭(d₁) 사이의 관계를 개념적으로 나타낸 평면도이다.

또 도 6의 (b)에 도시된 또 다른 실시예의 템플레이트(20)는 4개의 길이부재, 예컨대 4개의 앵글이 서로 겹쳐지도록 접합시켜

자 형상이 되도록 구성시킬 수도 있다. 이러한 실시예에서의 템플레이트(20)는 각 모서리부위에 고정단(25)이 형성되고, 상기의 고정단(25)은 수직고정강(10)의 내면에 접합되는 구조를 가지게 된다.

이때 상기 고정단(25)은 수직고정강(10)의 측면(10a)과 단부면(10b)에 각각 접합되는 2점 지지형태를 가지게 할 수 있으며, 이러한 2점 지지는 템플레이트(20)와 수직고정강(10) 사이에 보다 견고한 접합구조가 이루어지게 한다.

상기의 템플레이트(20)는 하나의 단위로 제작되는 기둥구조체의 전체 길이에 대하여 적절한 간격으로 설치됨으로써 운반 및 현장 설치시에 기둥구조체의 형상에 변형이 발생되지 않도록 해야 한다.

기둥구조체는 템플레이트(20)에 의해 기둥 형상의 자립구조를 가지게 되는 것이나, 필요에 따라서는 도 4에 도시된 바와 같이 브레이싱(B)에 의해 더 보강될 수 있다. 상기 브레이싱(B)은 기둥구조체의 자립 보강뿐만 아니라, 전단보강용 스티럽의 기능을 함으로써 스티럽 설치를 생략함에 따른 강재의 절감과 제작성 향상을 도모하게 한다.

그렇다고 하여, 상기의 브레이싱(B)의 설치는 스티럽 또는 타이바 등의 보강수단에 대한 설치를 제한하는 것은 아니다. 즉 이들 각 보강수단들은 독립적으로 또는 선택적으로 병행하여 설치될 수도 있다.

이와 마찬가지로 수직고정강(10)과 수직고정강(10)의 각 사이에 와이어메쉬(미도시)를 설치하여 콘크리트의 균열방지를 함께 도모하게 할 수도 있다.

템플레이트(20)는 수직고정강(10)들이 서로 연결되어 기둥구조체로서의 일체성을 가지도록 그 형상을 유지시키는 것을 주된 역할로 하나, 기둥구조체에 관통된 철골보(60)에 의해 전달되는 하중을 기둥으로 분산시키는 응력전달부재로서의 역할을 하게 할 수 있다.

예컨대, 기둥과 보의 접합구조가 기둥에 철골보(60)가 관통됨으로써 이루어지게 하는 경우, 철골보(60)가 위치하는 기둥구조체의 수직고정강(10)에는 템플레이트(20)를 반드시 설치할 필요는 없으나, 이 부위에 템플레이트(20)를 설치함으로써 일종의 구조재 기능을 하게 할 수 있다.

도 9는 이와 같이 템플레이트(20)를 구조재인 응력전달부재로 활용하는 일 실시예를 나타낸 것으로서, 한 쌍의 템플레이트(20)가 철골보(60)의 춤만큼 간격을 두고 상하로 대향되도록 배치되어 수직고정강(10)에 고정 설치되는 구성을 가진다.

따라서 기둥구조체에 관통된 철골보(60)는 상부플랜지(60a)와 하부플랜지(60b)의 각 면이 상,하에 위치한 각각의 템플레이트(20)에 접하는 구조를 가지게 된다.

상기의 철골보(60)와 템플레이트(20)의 면접구조는 이들 사이에 대한 응력전달의 경로를 형성시키는 바, 이러한 응력전달경로는 철골보(60)에 발생되는 각종 응력이 기둥에 분산 전달되어 구조적으로 명확하고 효율적인 기둥과 보의 접합구조를 가지게 한다.

또 철골보(60)를 기둥에 관통시키지 아니하는 경우에는 기둥구조체의 철골보 접합부위에 다이아프램(70)을 설치함으로써 템플레이트(20)의 설치를 생략시키면서 철골보(60)의 접합 설치를 용이하게 할 수 있다.

도 10은 기둥구조체에 다이아프램(70)이 설치된 예를 설명하는 단면도이다.

상기 다이아프램(70)은 템플레이트(20)의 각 사이 중 철골보(60)가 접합되는 위치의 수직고정강(10)에 부착 설치되고, 도 6의 (a)에 도시된 템플레이트와 유사하게 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 접합면(71)이 형성되는 판상부재로 구성된다. 이때 상기 접합면(71)은 템플레이트(20)의 돌기면(21)과 동일한 폭을 가져야 함은 물론이다.

이와 같이 수직철근(30)이 수직모서리강(10)에 설치되는 상태에서 그 내부에 설치되는 상기의 다이이프램(70)은, 기둥구조체에 관통되는 기둥-보 접합구조의 철골보(60)와 마찬가지로, 수직철근(30)의 설치를 위한 단면결손이 요구되지 않기 때문에 응력전달이 명확한 기둥과 보의 접합구조를 가지게 한다.

본 발명의 기둥구조체에는 수직철근(30)에 대한 피복두께를 유지시키면서 거푸집(80)의 설치를 용이하게 하기 위한 이격강(11)이 더 설치될 수 있다. 도 11은 상기 이격강(11)이 설치된 기둥구조체를 나타낸 사시도이다.

상기 이격강(11)은 콘크리트 피복두께와 동일한 높이를 가지도록 수직고정강(10)의 외면에 부착 설치되며, 그 외면에는 거푸집(80)과의 체결을 위한 볼트공 등의 체결수단이 구비된다.

이러한 이격강(11)은 피복두께(t)의 유지 및 거푸집(80)과의 고정을 가능하게 하는 것이면 족하는 것으로서, 그 형상을 특별히 제한할 필요는 없다. 다만 후술하는 바와 같이 콘크리트의 타설공이나 에어홀의 기능을 겸하게 하는 경우에는 그 단면의 형상에 대하여 통로를 형성하는 개방공간을 가질 수 있는 것으로 제한할 필요가 있다.

도 12는 콘크리트의 피복두께가 유지되도록 상기 이격강(11)의 외면에 거푸집(80)을 부착시킨 예를 나타내고 있다.

상기의 거푸집(80)은 현장에서 기둥구조체를 설치한 후 부착시킬 수도 있으나, 공장에서 상하로 인접한 철골보(60)의 사이에 위치하도록 기둥구조체에 선조립시키고, 현장에서는 상기 선조립 거푸집(80)이 설치된 기둥구조체를 단순 설치한 후 곧바로 기둥 콘크리트(C)를 타설할 수 있게 하여 현장에서의 거푸집(80) 설치공정을 생략하게 할 수 있다.

즉 상기의 선조립 거푸집(80)은 공장에서 기둥구조체와 함께 제작 및 설치되는 것으로서, 현장에서의 기둥 콘크리트(C)에 대한 타설이 완료된 후에는 이격강(11)으로부터 분리되어 다른 현장에서 재사용될 수 있는 구조를 가지게 된다.

참고로 여기에서의 '공장'이라 함은 부재가 설치되는 그 구체적인 지점을 제외한 모든 장소까지도 의미하는 포괄적인 개념으로 사용되는 것으로서, 예컨대 부재를 설치하기 위하여 양중하기 전의 현장 인근의 야적장도 여기의 '공장'에 포될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 기둥구조체는 3~4층에 해당하는 길이를 하나의 단위길이로 제작되어 현장에서 사용될 수 있으며, 이 경우 앞서 설명한 H형강에 의한 기둥구조에서와 마찬가지로, 공기단축과 더불어 작업장의 확보를 위하여 하부의 기둥보다 그 상부에 위치한 각 층의 슬래브 콘크리트가 먼저 타설될 수 있다.

이와 같이 기둥 콘크리트(C)의 타설에 의해 본 기둥이 완성되기 전에 슬래브 콘크리트가 타설되는 경우에는, 콘크리트가 타설되지 아니한 기둥구조체만으로 이미 타설된 슬래브 콘크리트 등의 상부하중을 임시 지지할 수 있어야 한다.

그런데 기둥구조체에 대한 콘크리트 타설이 완료되어 본 기둥이 완성되면 기둥구조체를 구성하는 강재와 여기에 타설된 콘크리트가 서로 일체가 되어 함께 슬래브 콘크리트 등의 상부하중을 부담하게 됨에도 불구하고, 이를 기둥구조체만으로 임시 지지시키기 위해서는 기둥구조체의 규격을 확대시켜야 할 여지가 발생하게 되며, 이는 강재사용량을 증가시키게 하므로 비경제적이 될 뿐 아니라, 기둥 단면을 증가시켜 건축물의 이용공간을 축소시키는 문제점을 야기시킨다.

그러나 위에서 설명한 바와 같이 거푸집(80)이 선조립된 기둥구조체는 상기 선조립 거푸집(80)을 보조구조재로 활용함으로써 이러한 문제점을 모두 해결하게 한다.

즉 기둥 콘크리트(C)가 타설되기 전까지는 이를 대신하여 선조립 거푸집(80)이 기둥구조체와 함께 상부 하중을 지지하면서 기둥구조체의 좌굴을 방지하게 하고, 기둥 콘크리트(C)가 타설·양생된 후 선조립 거푸집(80)이 분리되도록 함으로써, 기둥구조체의 단면 확대 및 이에 따른 건축물 이용공간의 축소를 방지할 수 있게 된다.

또 상부의 슬래브를 그 하부에 위치한 기둥보다 선행하여 콘크리트 타설작업이 이루어지게 하기 위해서는 향후 슬래브 콘크리트가 양생된 후 기둥구조체에 대한 콘크리트의 타설이 가능하도록 상기 슬래브 콘크리트를 관통하는 파이프 등의 후타설을 위한 콘크리트 타설공이 미리 구비되어야 한다.

그러나 본 발명에 의한 기둥구조체에서는 이격강(11)의 단면형상을 특정하여 콘크리트 타설공이 자연스럽게 형성되도록 함으로써 상기와 같이 파이프를 매설시키는 등의 별도의 작업을 생략시킬 수 있게 하거나, 적어도 콘크리트 타설시 에어홀의 역할을 하게 하여 밀실한 콘크리트 충전을 가능하게 한다.

이를 위해 적어도 철골보(60)가 설치되는 구간(a)에 위치한 이격강(11)은 ㄷ채널(11a)로 구성되고, 상기 ㄷ채널(11a)의 개방부가 수직고정강(10)의 외면에 위치하도록 설치되어 상하로 긴 연통공(12)이 형성되도록 해야 한다. 이와 함께 상기 ㄷ채널(11a)의 상단부는 슬래브 콘크리트의 상면에 돌출되고, 하단부는 선조립 거푸집(80)의 상단 내측에 위치해야 한다.

다른 한편으로 슬래브 콘크리트의 선타설시 철골보(60)가 설치되는 구간(a)을 통해 콘크리트가 기둥구조체의 내부로 누출될 가능성이 있는 바, 이를 방지하기 위한 수단으로 본 발명의 기둥구조체에는 철골보(60)가 설치된 상기 구간(a)에 막이판(40)이 더 설치될 수 있다.

이와 더불어 선조립 거푸집(80)의 상부에는 이격강(11)에 부착되는 거치대(50)를 설치하여 데크플레이트의 설치를 용이하게 할 수 있다. 도 13은 상기한 막이판(40)과 거치대(50)가 구비된 예를 도시하고 있다.

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. 예컨대 상기한 설명에서는 철골보(60)가 관통되는 것을 예로 하여 기둥구조체의 구조를 설명하고 있으나, 상기 기둥구조체는 반드시 이에만 적용되는 것이 아니라 U형 합성보가 관통 설치되거나 관통되지 아니하고 외측에 거치되는 경우에도 적용될 수 있을 것임은 자명한 사실이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

10; 수직고정강 10a; 측면
10b; 단부면 11; 이격강
11a; ㄷ채널 12; 연통공
20; 템플레이트 21; 돌기면
22; 관통공 25; 고정단
30; 수직철근 31; 커플러
40; 막이판 50; 거치대
60; 철골보 60a; 상부플랜지
60b; 하부플랜지 70; 다이아프램
71; 접합면 80; 거푸집

Claims (9)

1. 사각단면의 각 모서리에 위치하는 수직고정강(10)과, 상기 수직고정강(10)의 각 사이를 연결하여 사각단면 기둥의 형상을 유지시키는 템플레이트(20)와, 기둥 콘크리트(C)에 매립되어지는 수직철근(30)을 포함하여 이루어지되,
   상기 템플레이트(20)는 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 돌기면(21)이 형성되고, 상기의 각 돌기면(21)의 폭(d₁)은 철골보(60)의 폭(d₂) 이상이 되도록 구성되고,
   상기 수직철근(30)은 수직고정강(10)의 외면에 부착 고정되어 두 개의 수직고정강(10)의 사이에는 철골보(60)가 수평으로 설치될 수 있는 개방면(K)이 형성되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 템플레이트(20)는 한 쌍이 철골보(60)의 춤만큼 간격을 두고 상하로 대향되도록 수직고정강(10)에 설치되어 그 사이에 철골보(60)가 관통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
4. 제1항에 있어서, 상기 템플레이트(20)는 각 돌기면(21)이 수직고정강(10)의 외면으로부터 적어도 수직철근(30)의 직경만큼 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
5. 제1항에 있어서, 템플레이트(20)의 각 사이 중 철골보(60)가 접합되는 위치의 수직고정강(10)에는 다이아프램(70)이 부착 설치되되, 상기 다이아프램(70)은 ＋자 형상으로 이루어져 4개의 접합면(71)이 형성되는 판상부재로 구성되고, 상기 접합면(71)은 템플레이트(20)의 돌기면(21)과 동일한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
6. 제1항에 있어서, 상기의 각 수직고정강(10)에는 콘크리트 피복두께와 동일한 높이를 가지는 이격강(11)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
7. 제6항에 있어서, 상기 이격강(11)은 다수 개가 일정한 간격을 두고 설치되되, 철골보(60)가 설치되는 구간(a)에 위치한 이격강(11)은 ㄷ채널(11a)로 이루어지면서 상기 ㄷ채널(11a)의 개방부가 수직고정강(10)의 외면에 위치하도록 설치되어 상하로 긴 연통공(12)이 형성되고,
   상하로 인접한 철골보(60)의 사이(b)에는 기둥 콘크리트(C)가 타설된 후 분리되어지는 선조립 거푸집(80)이 상기 이격강(11)의 외면에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
8. 제7항에 있어서, 상기 철골보(60)가 설치되는 구간(a)에는 막이판(40)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
9. 제7항에 있어서, 상기 선조립 거푸집(80)의 상부에는 이격강(11)에 부착되는 데크플레이트용 거치대(50)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체.
   

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