KR101474906B1 - 고강도 대구경 phc 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재 - Google Patents

고강도 대구경 phc 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고강도 대구경 PHC 파일과 그 상부에 설치되는 철골기둥을 상호 결합시키는 결합부재에 있어서, 상기 고강도 대구경 PHC 파일의 내경에 대응되는 직경을 갖는 반구 형의 베이스부와, 상기 베이스부의 하단 외주를 따라 방사상으로 연장 형성되어 상기 고강도 대구경 PHC 파일의 상단 면과 결합되는 플랜지부와, 상기 철골기둥에 대응되는 단면을 갖도록 형성되어 상부 면이 철골기둥과 결합되되, 하부 면 중심부가 상기 베이스부의 상단 중심부와 결합되는 결합부와, 상기 베이스부의 상부 면에서 결합부의 하부 면 전 영역으로 연장 형성되어 결합부를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 하나의 결합부재에 의해 상호 결합시킴으로써, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합 구성을 간소화하여 하중이 효과적으로 전달되도록 함과 동시에 시공의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재{THE ECO-FRIENDLY CONNECTING MEMBER BETWEEN HIGH-STRENGTH AND LARGE SIZE PHC PILE AND STEEL BEAM}
본 발명은 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 하나의 결합부재에 의해 상호 결합시킴으로써, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합 구성을 간소화하여 하중이 효과적으로 전달되도록 함과 동시에 시공의 편의성을 증대시킬 수 있고 환경문제를 야기하는 폐기물의 발생을 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합부재에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 지하층 구조물을 시공하는 방법은 통상적인 순타공법 및 상부층으로부터 하부층으로 하향 시공하는 역타공법(Top down 공법)이 있다.
이러한 종래의 일반적인 역타공법은, 기초파일(PRD 또는 RCD)을 현장에서 타설하여 시공한 후, 가설용 철골기둥을 상기 기초파일에 매입하고, 상부층의 보 및 슬래브를 설치하여 하부층으로 하향 시공하며, 최하층 기초를 시공한 후, 상기 가설용 철골기둥에 콘크리트를 타설하여 SRC 기둥으로 시공한다.
상기와 같은 종래의 역타공법의 문제점을 해결하기 위하여, 2007년 3월 26일자로 공고된 대한민국 특허등록 제0698912호(선행기술 1)는 PHC 말뚝을 건물의 기초 겸 기둥으로 활용하는 공법을 개시하고 있고, 2009년 9월 8일자로 공개된 대한민국 특허출원 제2008-0019569호(선행기술 2)는 기성 콘크리트 기둥부재를 이용한 탑다운 시공방법에 대해서 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 통상적인 역타공법의 단점을 해결하고자 하는 종래의 기술(선행기술 1, 선행기술 2) 또한 여전히 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 종래의 기초파일로서 사용되는 PRD(Percussion Rotary Drill) 또는 RCD(Reverse Circulation Drill)은 대구경 현장타설말뚝이기 때문에, 시공이 어려워 공사기간이 길어지고, 나아가 재료비 및 공사비용이 증가하고,
둘째, PRD 또는 RCD 기초파일을 현장타설을 하는 경우, 현장의 타설조건 및 타설정도에 따라 시공되는 기초파일의 품질을 일정하게 유지하기 어려우며,
셋째, 종래의 기성 콘크리트 말뚝(PHC)은 대구경 현장타설 말뚝 보다 지내력이 작아서 현장에 적용하기 어려우며,
넷째, 종래의 기성 콘크리트 말뚝과 그 상부에 설치되는 가설 철골기둥 간의 보다 간편하면서도 우수한 이음구조가 제공되지 못한다는 단점이 있다.
따라서, 지하층 구조물에 대한 역타공법 적용시에 현장 타설 말뚝 시공에 따른 공기지연과 시공비 증가의 문제점을 해결하면서도, 시공품질을 우수하고 균일하게 유지할 수 있는 새로운 형태의 고강도 대구경 피에이치씨 파일의 연결구조 및 이를 이용한 역타공법에 대한 필요성이 절실히 대두되었다.
이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 대한민국 특허출원 제2011-0133076호(선행기술 3)에 개시된 '고강도 대구경 PHC 파일과 철골부재의 연결구조 및 이를 이용한 역타공법'을 제안한바 있다.
상기한 선행기술 3에 의해 지하층 구조물에 대한 역타공법 적용시에 현장 타설 말뚝 시공에 따른 공기지연과 시공비 증가의 문제점은 해결할 수 있었으나, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골부재를 연결하는 구성이 매우 복잡하여 하중이 효과적으로 전달되지 못하고, 시공이 복잡한 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 간단하고 용이한 구조로써 더욱 안전하게 신속하게 시공이 가능하면 폐기물의 발생을 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재에 대한 필요성이 여전히 대두되고 있다.
대한민국 특허등록 제0698912호 대한민국 특허출원 제2008-0019569호 대한민국 특허출원 제2011-0133076호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 더욱 상세하게는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 하나의 결합부재에 의해 상호 결합시킴으로써, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합 구성을 간소화하여 하중이 효과적으로 전달되도록 함과 동시에 시공의 편의성을 증대시킬 수 있고, 폐기물의 발생을 절감할 수 있는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하고 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 그 상부에 설치되는 철골기둥을 상호 결합시키는 친환경 결합부재는 고강도 대구경 PHC 파일과 그 상부에 설치되는 철골기둥을 상호 결합시키는 결합부재에 있어서, 상기 고강도 대구경 PHC 파일의 내경에 대응되는 직경을 갖는 반구 형의 베이스부와; 상기 베이스부의 하단 외주를 따라 방사상으로 연장 형성되어 상기 고강도 대구경 PHC 파일의 상단 면과 결합되는 플랜지부와; 상기 철골기둥에 대응되는 단면을 갖도록 형성되어 상부 면이 철골기둥과 결합되되, 하부 면 중심부가 상기 베이스부의 상단 중심부와 결합되는 결합부와; 상기 베이스부의 상부 면에서 결합부의 하부 면 전 영역으로 연장 형성되어 결합부를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 베이스부는 하부 면에서 내부로 함몰되도록 형성되는 반구(半球)형의 중공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 베이스부의 두께는 변단면으로 형성되어지는 것을 특징으로 하고, 상기 베이스부의 두께는 중간부의 두께가 상부 및 하부의 두께보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 플랜지부에는 복수개의 결합공이 형성되어지는 것을 특징으로 하며, 상기 결합부의 형상은 H형 또는 원형 또는 각형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 플랜지부의 상부 면에서 베이스부의 중간부로 연장 형성되되, 플랜지부의 원주를 따라 상호 이격되도록 형성되는 복수 개의 보강 리브를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 보강 리브의 상단부에서 지지부의 측면 상단 중간부로 연장 형성되는 복수 개의 보조 보강 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 보조 보강 리브는 트러스의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 베이스부와 지지부의 경계면은 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 베이스부와 지지부의 경계면은 별도의 보강요소가 추가적으로 형성되어지는 것을 특징으로 하고, 상기 지지부의 측면은 베이스부의 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 결합부재는 공장에서 미리 철골기둥에 결합되어진 상태로 공사현장으로 이동되어지고, 공사현장에서는 상기 결합부재가 결합된 철골기둥을 상기 PHC 파일에 연결하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 결합부재만이 공사현장으로 이동되어지고, 공사현장에서는 상기 결합부재를 이용하여 철골기둥과 PHC 파일을 서로 결합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 나아가 상기 결합부재는 서로 다른 단면형상을 가진 기둥부재의 연결에 적용되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 도면부호를 사용하였다.
한편 본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재는, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 하나의 결합부재에 의해 상호 결합시킴으로써, 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합 구성을 간소화하여 하중이 효과적으로 전달되도록 함과 동시에 시공의 편의성을 증대시킬 수 있으며, 각종 건축 폐기물의 발생을 절감함으로써 친환경적으로 공사가 진행될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 평면도
도 3은 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 정면도
도 4는 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 측면도
도 5는 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 측 단면도
도 6은 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재의 다른 실시 예에 따른 측면도
도 7은 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재에 작용하는 응력을 표시한 도면
도 8은 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재에 의해 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥이 결합되는 것을 도시한 도면
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
먼저 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재(100)는, 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 베이스부(110), 플랜지부(120), 결합부(130) 및 지지부(140)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 베이스부(110)는 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 내경에 대응되는 직경으로 형성되는 반구(半球)형의 부재로서, 강도가 높은 스틸 재질 등으로 형성되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 재료의 사용을 배제하는 것은 아니다.
상기 베이스부(110)는 하부 면에서 내부로 함몰되도록 형성되는 반구형의 중공부(111)를 포함하여 구성된다. 즉, 베이스부(110)는 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 내경에 대응되는 직경을 갖는 캡 형상의 부재이다. 상기와 같이 구성되는 베이스부(110)는 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 상단 면상에 배치된다. 또한 본 발명에 따른 베이스부(110)는 고강도 대구경 PHC 파일의 내부직경에 대응되도록 800mm, 1000mm, 1200mm의 직경을 가지는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명에 따른 플랜지부(120)는 소정 두께를 갖는 플레이트로서, 베이스부(110)의 하단 외주를 따라 방사상으로 연장 형성된다. 상기 플랜지부(120)는 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 외부직경에 대응되는 직경으로 형성되어 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 상단 면과 결합된다. 이때, 플랜지부(120)에는 복수 개의 결합공(121)이 형성되어 상기 결합공(121)에 볼트 등의 결합수단(미도시)이 삽입되고, 삽입된 결합수단이 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 상단 면을 관통하여 결합됨에 의해 플랜지부(120)와 고강도 대구경 PHC 파일(10)이 상호 결합된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 결합공(121)은 PHC 파일(10)에 형성된 관통공의 개수 및 위치와 동일하게 형성되어지는 것이 선호되지만, 역시 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 개수 및 다른 위치의 사용을 배제하는 것은 아니다. 참고로, 통상적인 PHC 파일에는 총19개의 관통공이 형성되어지고 있으나, 도 2에서는 다양한 실시예를 설명하기 위하여 상기 플랜지부(120)에 총16개의 결합공이 형성된 것을 도시하고 있다.
또한 본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, 상기 플랜지부(120)와 고강도 대구경 PHC 파일(10)이 상호 결합됨에 의해 베이스부(110)가 고강도 대구경 PHC 파일(10)에 결합되는 것이다. 상기한 플랜지부(120)는 베이스부(110)와 일체로 형성되며, 플랜지부(120) 또한 강도가 높은 스틸 재질 등으로 형성되는 것이 선호되지만, 역시 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 재료의 사용을 배제하는 것은 아니다.
한편 본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, 결합부(130)는 철골기둥(20)의 단면에 대응되는 단면을 갖도록 형성되는 플레이트로서, 하부 면 중심부가 베이스부(110)의 상단 중심부와 결합된다. 이때, 결합부(130)의 하부 면 중심부는 베이스부(110)의 상단 중심부에 대응되도록 내부로 함몰 형성되어 상기 함몰 형성된 영역에 베이스부(110)의 상단 중심부가 삽입된 형태로 결합된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 결합부(130)는 철골기둥(20)의 형상에 따라 그 형상을 다양하게 변형시킬 수 있는데, 고강도 대구경 PHC 파일(10)과 결합되는 철골기둥(20)은 일반적으로 H 형강을 많이 사용하므로 본 실시예 및 도면은 결합부(130)가 H 형상인 것으로 설명한다. 그러나, 결합부(120)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 원형 또는 각형기둥과 같은 다양한 철골기둥의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 결합부(130) 또한 높은 강도를 갖는 스틸 재질 등으로 형성된다.
한편 본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, 지지부(140)는 베이스부(110)의 상부 면에서 결합부(130)의 하부 면 전 영역으로 연장 형성되는 기둥 형태의 부재로서, 결합부(130)와 베이스부(110)의 사이에 형성되어 결합부(130)를 지지하는 역할을 한다. 상기한 지지부(140) 또한 강도가 높은 스틸 재질 등으로 형성되는 것이 선호된다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 결합부재(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 플랜지부(120)가 고강도 대구경 PHC 파일(10)가 연결되고, 결합부(130) 상부 면이 철골기둥(20)과 결합됨에 의해 고강도 대구경 PHC 파일(10)과 철골기둥(20)을 상호 결합시키게 된다. 상기와 같이 고강도 대구경 PHC 파일(10)과 철골기둥(20)이 결합되면, 철골기둥(20)의 하중에 의해 결합부재(100)에 응력이 작용하게 된다. 또한 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 친환경 결합부재(100)는 중량이 0.4톤에 불과하여 이동이 용이한 장점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 결합부재(100)를 상부면에 결합되는 철골기둥과 용접, 볼팅 등의 방식으로 공장에서 결합한 후 공사현장으로 이동되어 PHC 파일과 결속될 수도 있으며, 나아가 본 발명에 따른 결합부재(100)이 공사현장으로 이동되어 현장에서 철골기둥과 PHC 파일에 연결되어질 수도 있다
도 7은 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 결합부재(100)에 작용되는 응력을 도시한 도면으로, 색상이 빨간색에 가까울수록 응력이 많이 작용하는 부분이다. 즉, 베이스부(110)와 지지부(140)가 만나는 부분에 최대 응력이 작용된다. 상기한 최대 응력을 보상하기 위해 베이스부(110)와 지지부(140)의 경계 면을 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성시킨다. 만약, 베이스부(110)와 지지부(140)의 경계 면이 곡면이 아닌 직면일 경우, 지지부(140)가 받는 하중에 의해 베이스부(110)가 파손될 수 있는 문제점이 있다. 그리고, 지지부(140)의 측면을 베이스부(110)의 외측으로 하향 경사지게 형성시켜 지지부(140)에 작용하는 응력을 분사시킬 수 있게 한다. 도 3은 상기와 같이 최대 응력을 보상하기 위해 베이스부(110)와 지지부(140)의 경계 면을 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성된 모습을 도시하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 베이스부(100)와 지지부(140)의 경계면에 별도의 보강요소를 추가할 수도 있다.
한편, 철골기둥(20)이 H 형상으로 마련되기 때문에, 철골기둥(20)의 양측변을 지지하는 지지부(140)에 보다 큰 하중이 걸리게 되고, 철골기둥(20)의 양측변을 지지하는 지지부(140)는 베이스부(110)의 중간부에 배치되어 있다. 즉, 베이스부(110)는 상부 및 하부 측 영역보다 중간부 영역에 보다 많은 하중이 작용한다. 따라서, 상기 하중을 보상해 주어야만 베이스부(110)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기한 베이스부(110)의 중간부 하중을 보상해 주기 위해 복수 개의 보강 리브(150)가 추가로 형성되어질 수 있다.
즉 상기한 보강 리브(150)는 플랜지부(120)의 상부 면에서 베이스부(110)의 중간부로 연장 형성되는 소정 두께를 갖는 플레이트로서, 플랜지부(120)의 원주를 따라 상호 이격되도록 배치된다. 상기와 같이 형성되는 보강 리브(150)에 의해 베이스부(110)의 중간부에 작용하는 하중을 보상하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 베이스부(110)의 두께는 서로 균일하게 형성되어질 수도 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스부(110)의 중간부 두께(M)를 상부(T) 및 하부(B) 두께보다 두껍게 형성시켜 베이스부(110)의 중간부에 작용하는 하중을 보상할 수도 있다. 나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 해당 현장의 특성에 맞게 하중을 산정하여 상부만을 더 두껍게 하거나, 하부만을 더 두껍게 형성할 수도 있으며, 나아가 다양한 형태의 변단면으로 형성되어질 수도 있다. 즉 예를 들어, 상기 베이스부(110)의 내부면 또는 외부면에 돌기부를 형성하거나 물결모양으로 형성하거나 또는 해당 현장의 특성에 맞게 산정된 하중을 효과적으로 전달할 수 있도록 다양한 기하학적 표면형태를 포함할 수도 있는데, 본 발명의 명세서에 기재된 변단면은 이러한 다양한 기하학적 형태를 포함하는 것으로 이해되어야만 한다.
한편, 지지부(140)는 철골기둥(20)의 거의 전 하중을 지지하고 있으므로, 지지부(140)에 작용하는 응력 또한 보상해 주어야 한다. 이를 위해 보조 보강 리브(151)가 추가적으로 형성되어질 수도 있다. 즉 보조 보강 리브(151)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 보강 리브(150)의 상단부에서 지지부(140)의 측면 상단 중간부로 연장 형성되는 소정 두께의 플레이트로 마련되어 지지부(140)의 측면을 보강함으로써 지지부(140)에 작용하는 하중을 보상해준다. 도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 상기 보조 보강리브가 트러스 형태로 이루어지는 것으로 도시하고 있지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합부재는 고강도 대구경 PHC 파일(10)과 철골기둥(20)을 하나의 결합부재(100)에 의해 상호 결합시킴으로써, 고강도 대구경 PHC 파일(10)과 철골기둥(20)의 결합 구성을 간소화하여 하중이 효과적으로 전달되도록 함과 동시에 시공의 편의성을 증대시킬 수 있고, 낭비되는 폐기물의 발생을 감소시킴으로써 친환경적으로 공사가 진행될 수 있는 효과가 있다.
한편 본 발명의 명세서에서는 상기 베이스부(110)는 고강도 대구경 PHC 파일(10)의 내경에 대응되는 직경으로 형성되는 반구(半球)형의 부재로 이루어지는 것으로 설명하고 있지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 베이스부(110)는 곡률이 타원형으로 형성되어질 수도 있고, 나아가 상기 베이스부는 아치형상으로 이루어질 수도 있고, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양한 기하학적 형상을 포함하는 것으로 이해되어져야만 한다.
또한 본 발명의 명세서에서는 최대 응력이 작용하는 베이스부(110)와 지지부(140)가 만나는 부분에 대해서, 상기 최대 응력을 보상하기 위해 베이스부(110)와 지지부(140)의 경계 면을 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성시키는 것으로 설명하고 있다. 한편 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재에 있어서, 서로 다른 부재가 각도를 이루면서 형성되어지는 모든 부분에 상기와 같은 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성시킬 수도 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하다. 즉 본 명세서는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합에 대해서 설명하고 있지만, 지하층 또는 지상층과 같이 장소에 관계없이 서로 다른 단면을 가진 기둥부재의 연결 또는 결합에도 적용되어질 수 있는 것은 본 발명의 보호범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적인 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
10 : 고강도 대구경 PHC 파일 20 : 철골기둥
100 : 결합부재 110 : 베이스부
111 : 중공부 120 : 플랜지부
121 : 결합공 130 : 결합부
140 : 지지부 150 : 보강 리브
151 : 보조 보강 리브

Claims (17)

  1. 고강도 대구경 PHC 파일과 그 상부에 설치되는 철골기둥을 상호 결합시키는 결합부재에 있어서,
    상기 고강도 대구경 PHC 파일의 내경에 대응되는 직경을 갖는 반구 형의 베이스부와;
    상기 베이스부의 하단 외주를 따라 방사상으로 연장 형성되어 상기 고강도 대구경 PHC 파일의 상단 면과 결합되는 플랜지부와;
    상기 철골기둥에 대응되는 단면을 갖도록 형성되어 상부 면이 철골기둥과 결합되되, 하부 면 중심부가 상기 베이스부의 상단 중심부와 결합되는 결합부와;
    상기 베이스부의 상부 면에서 결합부의 하부 면 전 영역으로 연장 형성되어 결합부를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스부는 하부 면에서 내부로 함몰되도록 형성되는 반구(半球)형의 중공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스부의 두께는 변단면으로 형성되어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스부의 두께는 중간부의 두께가 상부 및 하부의 두께보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지부에는 복수개의 결합공이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부의 형상은 H형 또는 원형 또는 각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지부의 상부 면에서 베이스부의 중간부로 연장 형성되되, 플랜지부의 원주를 따라 상호 이격되도록 형성되는 복수 개의 보강 리브를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 보강 리브의 상단부에서 지지부의 측면 상단 중간부로 연장 형성되는 복수 개의 보조 보강 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보조 보강 리브는 트러스의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스부와 지지부의 경계면은 오목하게 함몰되는 곡면(C)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 오목하게 함몰되는 곡면(C)은 서로 다른 부재가 각도를 이루면서 형성되어지는 모든 부분에 형성되어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스부와 지지부의 경계면은 별도의 보강요소가 추가적으로 형성되어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부의 측면은 베이스부의 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스부는 타원형 또는 아치형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 친환경 결합부재.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 따른 결합부재를 이용하여 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 결합하는 방법에 있어서,
    상기 결합부재는 공장에서 미리 철골기둥에 결합되어진 상태로 공사현장으로 이동되어지고,
    공사현장에서는 상기 결합부재가 결합된 철골기둥을 상기 PHC 파일에 연결하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합방법
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 따른 결합부재를 이용하여 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥을 결합하는 방법에 있어서,
    상기 결합부재만이 공사현장으로 이동되어지고,
    공사현장에서는 상기 결합부재를 이용하여 철골기둥과 PHC 파일을 서로 결합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 대구경 PHC 파일과 철골기둥의 결합방법
  17. 삭제
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