KR100346960B1 - 철골기둥 정착장치 및 정착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 내부에 전단보강판을 설치하고 상기 전단보강판으로부터 연장하여 연결판을 콘크리트면의 상부로 돌출시키고 상기 연결판에 베이스 플레이트를 수평으로 설치하고 상기 베이스 플레이트에 철골기둥을 용접함으로써 철골기둥을 콘크리트에 정착할 수 있는 정착장치 및 정착방법에 관한 것이다.

본 발명의 정착장치는 전단보강판(2), 연결판(4), 베이스 플레이트(6) 및 그라우팅재(10)로 구성된다. 전단보강판(2)은 콘크리트 내부에 삽입되어 상부의 전단력에 저항하는 것으로, 길이가 긴 장방형의 철판이나 H형강 또는 I형강 등을 사용한다. 전단보강판(2)은 콘크리트 내부에 세로로 세워진 상태로 매립되며 주 철근에 고정된다. 연결판(4)은 전단보강판(2)과 상부의 베이스 플레이트를 연결하기 위한 것으로, 상기 전단보강판(2)의 상부에 수직으로 부착된다. 연결판(4)의 상부에는 베이스 플레이트(6)가 수평으로 설치되며, 베이스 플레이트(6)의 하부에 콘크리트(16) 면과의 틈새는 그라우팅재(10)를 충진하고, 베이스 플레이트(6)에 철골기둥을 용접하면 철골기둥(14)이 콘크리트에 정착된다. 연결판(4)의 측면 상단에 베이스 플레이트(6)의 하부면으로 보강판(8)을 덧댈 수 있으며, 전단보강판(2)에는 콘크리트와의 합성력을 증가시키기 위하여 다수개의 스터드 볼트(12)를 부착한다.

Description

철골기둥 정착장치 및 정착방법 {An apparatus and method for anchoring steel column to concrete}

본 발명은 철골기둥을 콘크리트에 정착하기 위한 정착장치 및 정착방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 철골기둥을 설치하기 위하여 기초나 기둥 또는 보의 내부에 전단보강판을 설치하고 상기 전단보강판으로부터 연장하여 연결판을 콘크리트면의 상부로 돌출시키고 상기 연결판에 베이스 플레이트를 수평으로 설치하고 상기 베이스 플레이트에 철골기둥을 용접하여 정착함으로써 철골기둥을 콘크리트에 정착할 수 있는 정착장치 및 정착방법에 관한 것이다.

기초나 콘크리트 기둥 또는 보의 상부에 철골기둥을 세우기 위해서는 통상 콘크리트 속에 앵커볼트를 매립하고 앵커볼트에 베이스 플레이트를 설치한 다음 철골기둥을 설치하게 된다. 앵커볼트는 철골기둥을 콘크리트에 정착시킴으로써 기둥에 가해지는 인장력과 전단력을 콘크리트로 전달하는 역할을 하게된다.

도1은 종래의 앵커볼트를 이용하여 철골기둥을 구조체에 고정시킨 상태의 단면도로써, 종래의 공법은 철근을 배근하고 앵커볼트를 철근에 고정한 다음 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생이 되면 앵커볼트에 베이스 플레이트를 설치하고 베이스 플레이트 위에 철골기둥을 설치하게 된다. 그러나, 철근이 배근된 상태에서 앵커볼트를 하나하나 레벨과 위치를 맞추어 설치하는 것이 용이하지 아니하고, 설치된 앵커볼트가 콘크리트 타설 과정에서 변형될 우려가 있다. 앵커볼트는 통상 4개 이상을 설치해야 하며, 각각의 앵커볼트를 설치하기 위해서 철근의 배근이 완료된 다음 또는 철근의 배근중에 철근에 앵커볼트를 가고정하고 레벨을 정확하게 조정한 다음 다시 철근에 앵커볼트를 용접하여 고정하여야 하는 바, 앵커볼트의 설치 작업이 매우 번거로운 문제가 있다.

본 발명의 목적은 설치와 고정이 용이하고 콘크리트 타설이나 철근의 배근중에 변형의 우려가 적은 철골기둥의 정착장치 및 정착방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 응력의 전달이 원활하여 구조적으로 유리한 철골기둥의 정착장치 및 정착방법을 제공하는 것이다.

도1은 종래의 앵커볼트를 이용하여 베이스 플레이트를 설치한 상태의 단면도이다.

도2는 본 발명의 정착장치를 이용하여 철골기둥을 설치한 상태의 사시도이다.

도3 및 도4는 연결판으로써 철판을 사용한 경우의 본 발명의 정착장치의 정면도 및 측면도이다.

도5 및 도6은 연결판으로써 H형강을 사용한 경우의 본 발명의 정착장치의 정면도 및 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2: 전단보강판4: 연결판

6: 베이스 플레이트8: 보강판

10: 그라우팅재12: 스터드 볼트

14: 철골기둥16: 콘크리트18: 앵커볼트

도면에 따라 본 발명을 설명한다.

도2는 본 발명의 철골기둥을 콘크리트에 고정하기 위한 정착장치의 사시도로써, 본 발명의 정착장치는 전단보강판(2), 연결판(4), 베이스 플레이트(6) 및 그라우팅재(10)로 구성된다.

전단보강판(2)은 콘크리트 기초, 기둥 또는 보의 내부에 삽입되어 상부의 전단력에 저항하는 역할을 하는 것으로, 길이가 긴 장방형의 철판이나 H형강 또는 I형강 등의 구조부재를 사용할 수 있다. 도2에는 철판을 사용하는 경우가 도시되어 있으며, 구조계산의 결과에 따라 철골기둥으로부터 가해지는 전단력을 저항하기에 충분한 길이와 폭과 두께를 결정한다.

도3 및 도4는 본 발명의 정착장치의 정면도 및 측면도로써, 전단보강판(2)은 콘크리트 내부에 세로로 세워진 상태로 매립되며, 기초나 기둥, 보의 주 철근에 고정된다. 전단보강판(2)의 고정을 위해 고정용 철근을 전단보강판(2)에 용접하여 부착하고 고정용 철근을 다시 주 철근에 용접하거나 거푸집 위에 지지시켜 전단보강판(2)이 콘크리트 타설이나 철근의 배근 과정에서 이동하지 않도록 한다.

연결판(4)은 전단보강판(2)과 상부의 베이스 플레이트를 연결하기 위한 것으로, 상기 전단보강판(2)의 상부에 수직으로 부착된다. 상기 연결판(4)의 폭은 연결판(4)의 상부에 부착되는 베이스 플레이트(6)의 폭과 같거나 조금 작게한다.

연결판(4)은 단순히 철판을 이용할 수도 있고, H형강이나 사각파이프를 이용하거나, 철판을 H형강 또는 사각파이프 형상으로 제작하여 사용할 수도 있다. 상부에서 가해지는 하중이 작은 경우에는 철판을 사용할 수 있으나, 기둥으로부터 가해지는 하중이 큰 경우에는 연결판(4)을 단순한 철판으로 사용하기에는 내력이 부족하며, H형강이나 사각파이프를 사용하여 상부의 하중을 콘크리트에 보다 균일하게 전달한다.

도5 및 도6에는 연결판으로써 H형강을 이용하는 경우가 도시되어 있으며, H형강의 웨브와 플랜지의 일부분을 절개하여 중앙에 전단보강판(2)이 삽입될 수 있는 홈을 형성하고 상기 홈에 전단보강판(2)을 끼운 다음 전단보강판(2)과 H형강을 용접하여 부착한다.

연결판(4)의 상부에는 베이스 플레이트(6)가 수평으로 설치된다. 베이스 플레이트(6)는 철골기둥(14)과 결합하는 부분으로써 사각 플레이트를 사용한다. 베이스 플레이트(6)를 설치하고 그 위로 철골기둥(14)을 올려놓고 철골기둥(14)과 베이스 플레이트(6)를 용접하면 철골기둥(14)이 콘크리트에 정착된다.

베이스 플레이트(6)의 상단은 철골기둥(14)을 설치하기 위한 기준 레벨에 맞추어서 설치하며, 베이스 플레이트(6)의 하부에 콘크리트(16) 면과의 틈새는 그라우팅재(10)를 충진한다. 그라우팅재(10)는 베이스 플레이트(6)와 콘크리트(16) 사이를 밀실하게 충진하여 기둥으로부터 가해지는 압축력을 콘크리트(16)로 전달하는 역할을 한다. 그라우팅재로(10)는 무수축 모르터를 이용하는 것이 통상적이다.

연결판(4)의 측면 상단에 베이스 플레이트(6)의 하부면으로 보강판(8)을 덧댈 수 있다. 베이스 플레이트(6)의 폭이 충분히 넓은 경우에는 보강판(8)을 생략할 수 있으나, 베이스 플레이트(6)의 폭이 제한적인 경우에는 베이스 플레이트(6)로부터 연결판(4)으로 전달되는 하중이 집중되고 따라서 하중의 흐름을 원활히 하기 위하여 연결판(4)의 좌우에 보강판(8)을 부착하여 연결판(4)을 보강한다.

전단보강판(2)에는 콘크리트와의 합성력을 증가시키기 위하여 좌우면에 다수개의 스터드 볼트(12)를 용접하여 부착한다. 전단보강판(2)이 구조적인 기능을 하기 위해서는 전단보강판(2)과 콘크리트(16)가 일체로 합성되어야 하기 때문에 전단보강판(2)의 좌우면에 스터드 볼트(12)를 설치하여 전단보강판(2)이 콘크리트(16)와 일체가 되도록 하는 것이다.

다음은 본 발명의 정착장치를 이용하여 철골기둥을 콘크리트에 정착하는 정착방법에 대하여 설명한다. 먼저 전단보강판(2)과 연결판(4)과 베이스 플레이트(6)를 용접하여 정착장치 조립체를 제작한다. 정착장치 조립체의 제작은현장에서 행할 수도 있고 공장에서 제작한 후 이를 현장으로 운반하여 설치할 수도 있다. 전단보강판(2)을 세로로 배치하고 그 상부에 연결판(4)을 수직으로 용접하여 부착한 다음 상기 연결판(4)의 상부에 다시 베이스 플레이트(6)를 수평으로 용접하여 부착한다. 필요에 따라 연결판(4)의 측면에 보강판(8)을 덧대어 용접할 수도 있다. 정착장치 조립체의 제작이 완료되면 이를 거푸집 속에 레벨과 위치를 정확히 맞추어 설치한다. 정착장치 조립체의 설치시 위치를 정확히 유지하기 위하여 고정용 철근을 이용하여 기초 또는 보의 주철근이나 거푸집에 견고하게 고정한다. 정착장치 조립체의 설치가 완료되면 콘크리트를 타설하고, 콘크리트가 양생이 되면 베이스 플레이트(6)와 콘크리트(16)와의 사이에 그라우팅재(10)를 충진한다. 그라우팅재(10)가 충분히 양생되면 철골기둥(14)을 베이스 플레이트(6) 위에 설치하고 용접하여 정착한다.

본 발명의 철골기둥 정착장치를 이용함으로써 다수개의 앵커볼트를 각각 설치할 필요가 없어 정착장치의 설치가 매우 편리하고, 철근의 배근과 콘크리트의 타설 과정에서 위치의 변동이 발생할 가능성이 적은 장점이 있다.

또한, 종래의 공법은 상부에서 가해지는 하중이 베이스 플레이트를 통해 콘크리트로 전달되고 그 중 일부의 하중이 다시 전단보강판으로 전달되었으나, 본 발명의 정착장치를 이용함으로써 상부의 하중이 베이스 플레이트로부터 바로 전단보강판으로 전달됨으로써 응력의 전달이 훨씬 효율적이고 구조적으로 안정적인 장점이 있다.

Claims (5)

1. 콘크리트(16) 중에 수직으로 매립되어 설치되는 전단보강판(2);

   상기 전단보강판(2)의 위에 수직으로 부착되는 연결판(4);

   상기 연결판(4)의 상부에 수평으로 설치되는 베이스 플레이트(6); 및,

   상기 베이스 플레이트(6)와 상기 콘크리트(16)의 사이에 충진되는 그라우팅재(10);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 철골기둥 정착장치.
2. 제1항에서, 상기 연결판(4)의 측면에 상기 베이스 플레이트(6)의 아래쪽으로 보강판(8)이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 철골기둥 정착장치.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 연결판(4)은 사각 철판, H형강 및 사각파이프 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 철골기둥 정착장치.
4. 제1항 또는 제2항에서, 상기 전단보강판(2)의 좌우측면에 다수개의 스터드 볼트(12)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 철골기둥 정착장치.
5. 전단보강판(2) 위에 연결판(4)을 부착하고, 상기 연결판(4) 위에 베이스 플레이트(6)를 부착하여 정착장치 조립체를 제작하고;

   상기 정착장치 조립체를 거푸집 속에 레벨과 위치를 정확히 유지하여 설치하고;

   콘크리트를 타설하고;

   콘크리트가 양생된 후 상기 베이스 플레이트(6)와 상기 콘크리트(16)와의 사이에 그라우팅재(10)를 충진하고; 그리고,

   철골기둥(14)을 상기 베이스 플레이트(6) 위에 설치하고 용접하여 고정하는 단계;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 철골기둥 정착방법.