KR101734107B1 - 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 cft 기둥 구조체 및 그의 제작방법 - Google Patents

강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 cft 기둥 구조체 및 그의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단면이 폐쇄된 사각 강재기둥의 내부에 콘크리트를 타설하여 합성기둥을 구축하기 위한 CFT 기둥 구조체에 관한 것으로서, 상기 CFT 기둥 구조체는 기둥 구조체의 길이방향으로 적어도 강재보의 상부플랜지가 접합되는 위치에 다이아프램이 설치되는 것으로서, 상기 다이아프램은 ㄷ자 형상의 3면 다이아프램과 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램이 용접으로 일체화되도록 구성되되, 상기 1면 다이아프램은 3면 다이아프램보다 큰 폭으로 구성되고, 상기 3면 다이아프램의 각 외측단에는 각기 개별적으로 제작된 전면판과 한 쌍의 측면판이 각각 부착되고, 상기 1면 다이아프램의 외측단에는 수평슬릿이 구비된 후면판이 부착되는 것을 특징으로 한다.

Description

강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체 및 그의 제작방법{CFT COLUMN STRUCTURE WITH THE DIAPHRAGM AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 단면이 폐쇄된 사각 강재기둥의 내부에 콘크리트를 타설하여 합성기둥을 구축하기 위한 CFT 기둥 구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 그 내부에 다이아프램이 내장되어 있어 강재보와의 모멘트 접합이 가능하게 하는 박스형 CFT 기둥 구조체에 관한 것이다.
CFT(콘크리트 충진강관, Concrete Filled Steel Tube)구조는 강관의 폐쇄된 내부 공간에 콘크리트를 충진시킴으로써 철골과 콘크리트의 장점을 취할 수 있도록 한 구조를 말한다.
상기 CFT구조는, 외피를 이루는 강관이 그 내부의 콘크리트를 구속시킴으로써, 상기 콘크리트가 큰 압축력에 의해 급격히 파괴되는 일반적인 현상을 방지하여 상기 콘크리트의 내력을 상승시키고, 다른 한편으로 충진된 콘크리트에 의해 강관의 좌굴내력이 보강되어 부재의 내력을 크게 증가되는 바, 단면의 크기를 감소시켜 경제성을 도모하게 할 뿐 아니라 건축물의 활용공간을 극대화시킬 수 있게 한다.
아울러 상기 CFT구조는 내구성, 내진성 등 구조재로서의 여타 기능이 향상되는 바, 근래에 들어 그 사용량이 대폭 증가하고 있다.
이와 같이 CFT강관은 기둥으로 사용되는 경우 그 기둥 자체만으로는 매우 큰 축력을 지지할 수 있다는 구조적 장점이 있으나, 철골보 등의 보부재와 접합하는 경우에는 보부재에 의한 인장응력으로 인해 CFT강관을 구성하는 얇은 외피(철판)이 찢어져 국부 파괴가 일어나거나 심한 경우 접합부가 조기에 파단되는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
따라서 보부재와의 접합시에는 CFT기둥의 외피를 이루는 강관의 국부손상을 방지하기 위하여 다이아프램(diaphram)이라는 보강수단을 사용하여 보부재에 의한 휨하중에 대응시키는 것이 일반적이다.
이러한 다이아프램은 크게 강관의 내부에 삽입하는 내측 다이아프램방식, 강관의 외면에 테두리 형상으로 설치하는 외측 다이아프램 방식 및, 강관을 관통시켜 내부에 설치하는 관통형 다이아프램 방식으로 설치되고 있으며, 그중 내측 다이아프램방식은 외측 다이아프램 등에서 시공성을 떨어뜨리는 현장에서의 강재 재단, 용접 작업 등의 문제점을 발생시키지 않을뿐더러 외관이 단순하고 깨끗하여 가장 선호되는 보강방식이라고 할 수 있다.
강관의 폐쇄된 단면의 내측에 다이아프램을 설치하기 위해서는 일반적으로 강관을 절단하여 다이아프램을 설치한 후, 다시 절단된 강관을 용접 이음하는 방식이 사용된다. 그런데 이러한 제작방식은 기둥부재에서 가중 중요한 수직도에 오차가 발생할 여지가 있을 뿐 아니라, 제작되는 강관의 규격이 한정되어 있어 특히 대단위 단면의 기둥에 대하여는 적용에 한계가 있다.
따라서 근래에는 콘크리트 충전 강관기둥을 절단하지 않고서 그 내부에 다이어프램을 설치하는 방안에 관하여 다양한 사례가 연구 및 제시되고 있으며, 그 예로 2009. 10. 7.공개된 공개특허공보 공개번호 10-2009-0105512호의 '철판거푸집과 보의 연결구조'라는 명칭의 발명이 있다.
상기한 종래기술의 연결구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 'ㄷ'자 형태로 절곡된 철판(11)을 서로 맞대고 용접하되, 각 절곡 철판들에는 보(30)의 상부 플랜지와 대응되는 부위에 반쪽 내측 다이어프램(20)을 용접한 뒤, 이들 절곡 철판(11)들을 서로 맞대고 두 변을 용접하면 상기 반쪽 내측 다이어프램(20)들이 서로 대응되는 형태로 하나의 강관기둥(10)이 제작되도록 한다는 것이다.
상기의 종래기술에서는 강관기둥을 절단하지 않으므로, 기존의 내측 다이아프램에 비하여 용접개소를 줄일 수 있고, 기둥 재조립이 필요 없으므로 기둥의 품질을 높일 수 있다고 한다.
그런데 다이아프램은 전체가 일체화됨으로써 응력을 모든 단면에 균등하게 분산시킬 수 있는 것임에도 불구하고, 상기의 종래기술에서는 반쪽의 내측 다이어프램 두 개가 서로 마주보는 면에서 분리되어 있어(원호부분) 응력전달이 명확하지 않으며 이는 다이아프램으로서의 구조적 기능을 충분히 발휘하지 못하게 하는 요인이 된다.
KR 10-2009-105512 A
본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 기둥 구조체를 수평 절단하지 않고서도 이를 조립하는 과정 중에 다이아프램이 설치될 수 있도록 하고, 내부에 설치된 다이아프램은 전면이 일체화되어 응력전달이 명확하게 이루어지게 하며, 내부에 수직보강재가 설치되어 합성기둥의 단면을 최소화시킬 수 있고, 요구되는 단면의 크기에 관계없이 범용적으로 적용할 수 있는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체 및 그의 제작방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 기둥 구조체의 길이방향으로 적어도 강재보의 상부플랜지가 접합되는 위치에 다이아프램이 설치되는 것으로서, 상기 다이아프램은 ㄷ자 형상의 3면 다이아프램과 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램이 용접으로 일체화되도록 구성되되, 상기 1면 다이아프램은 3면 다이아프램보다 큰 폭으로 구성되고, 상기 3면 다이아프램의 각 외측단에는 각기 개별적으로 제작된 전면판과 한 쌍의 측면판이 각각 부착되고, 상기 1면 다이아프램의 외측단에는 수평슬릿이 구비된 후면판이 부착되는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체가 제공된다.
이때, 상기 전면판과 측면판 및 후면판의 각 내면에는 길이방향으로 다수 개의 평철편과 한 개의 수직철근으로 구성되는 수직보강대의 다수 개가 병렬로 설치될 수 있으며, 이 경우 3면 다이아프램의 설치와 관련하여 전면판과 측면판에 설치되는 수직보강대의 수직철근은 3면 다이아프램의 내측단쪽에 위치하고, 상기 3면 다이아프램이 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대 내부에 삽입된 형태로 설치되며, 1면 다이아프램의 설치와 관련하여 후면판에 설치되는 수직보강대의 수직철근은 1면 다이아프램의 단면 내부에 위치하게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, a) 전면판과 후면판 및 한 쌍의 측면판을 준비하는 단계, b) 전면판을 작업배드에 눕혀놓고, 상기 전면판에 대하여 3면 다이아프램이 수직으로 설치되도록 상기 3면 다이아프램의 중앙부를 전면판의 내면에 용접하는 단계, c) 전면판이 부착된 3면 다이아프램의 양 측부에 측면판을 각각 용접하는 단계, d) 전면판과 측면판이 부착된 3면 다이아프램의 양 측부 끝단이 서로 연결되도록 1면 다이아프램을 용접하여 일체형의 다이아프램을 형성시키는 단계, e) 일체형의 다이아프램을 구성한 1면 다이아프램에 후면판을 부착시키는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 기둥 구조체는 수평으로 절단하지 않으므로 제작시 수직도에 대한 검토가 불필요하고, 외면이 깨끗하여 미려한 외관을 가질 수 있게 하며, 내장된 다이아프램이 구조적으로 일체화되어 있어 응력전달이 명확하게 이루어진다.
또한 본 발명의 기둥 구조체는 수직보강재가 용이하게 설치될 수 있어 합성기둥의 단면을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인한 공간 이용율의 극대화를 도모할 수 있게 한다.
또한 본 발명의 기둥 구조체는 조립식으로 제작되어 기둥 단면의 크기에 관계없이 적용이 가능한 범용성을 가지게 하면, 제작과정에 있어서도 3면 다이아프램이 각 측면판에 대한 각도유지 기능을 함으로써 별도의 도구 없이도 정확한 사각단면을 가지게 할 수 있는 바, 높은 제작성을 가지게 한다.
도 1은 종래기술에 의한 CFT 기둥 구조체를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기둥 구조체를 나타낸 부분절개 사시도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 기둥 구조체에 내장되는 다이아프램의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 기둥 구조체를 구성하는 각 외판의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5 내지 8는 본 발명의 기둥 구조체를 제작하는 과정을 단계별로 도시한 각 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.
본 발명은 내부에 콘크리트를 충진하여 강-콘크리트 합성기둥을 구축하기 위한 기둥 구조체로서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기둥 구조체를 나타낸 부분절개 사시도 및 단면도이고, 도 3은 상기 기둥 구조체에 내장되는 다이아프램의 평면도이며, 도 4는 합성기둥의 외피가 되는 각 외판(후술하는 전면판과 측면판 및 후면판을 총칭한다)의 일 실시예를 각 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기둥 구조체(100)는 다이아프램(110)이 내장되는 사각 단면의 박스형의 형상을 가지는 것으로서, 다이아프램(110)과 함께 상기 다이아프램(110)의 각 외측단에 용접 부착되는 전면판(121)과 한 쌍의 측면판(122) 및 후면판(123)으로 이루어진다.
상기 다이아프램(110)은 중앙부(111a)와 양 측부(111b)로 구성된 ㄷ자 형상의 3면 다이아프램(111)과 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램(112)이 용접으로 일체화됨으로써 구성된다.
이러한 다이아프램(110)은 기둥 구조체(100)의 길이방향으로 적어도 강재보(200)의 상부플랜지(210)가 접합되는 위치에 설치된다. 즉 상기 다이아프램(110)은 강재보(200)의 상부플랜지(210)에 대하여만 설치될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 강재보(200)의 상부플랜지(210)뿐만 아니라 하부플랜지(220)가 위치하는 부분에 대하여 함께 설치될 수도 있다.
이와 같이 구조적으로 일체화된 상태로 기둥 구조체(100)의 각 내면에 부착된 ㅁ자 형상의 다이아프램(110)은 종래기술과는 달리 강재보(200)의 상부플랜지(210)를 통해 기둥 구조체(100) 외면에 작용하는 인장응력을 기둥 구조체(100)의 각 단면에 분산시키고, 이러한 응력전달을 명확하게 함으로써 기둥과 보 사이에 안전한 모멘트 접합이 이루어지게 하며, 다른 한편으로는 기둥 구조체(100)를 제작하는 과정 중에 전면판(121)과 측면판(122) 및 후면판(123)에 의해 형성되는 박스단면의 형상을 스스로 유지시킬 수 있게 하여 제작성을 향상시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이 ㅁ자 형상으로 일체화된 다이아프램(110)은 3면 다이아프램(111)의 양 측부(111b) 끝단에 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램(112)이 용접 부착되어 이루어지는 바, 상기 1면 다이아프램(112)의 폭(d₁)은 3면 다이아프램(111)의 폭(d₂)보다 크게 구성시킬 수 있다.
이와 같이 3면 다이아프램(111)보다 큰 폭을 가지는 1면 다이아프램(112)은 외측단에 후술하는 수직보강대(130)가 삽입될 수 있는 보강대 삽입홈(112a)을 구성시킬 수 있게 한다.
박스단면의 형상을 가지게 하는 외판(120)의 전면판(121)과 측면판(122) 및 후면판(123)은 각기 개별적인 강판으로 제작되며, 양 측면판(122)의 측단이 전면판(121)과 후면판(123)의 내면에 접합되는 형상을 가진다.
이때 전면판(121)과 후면판(123)의 양 측단이 측면판(122)의 외면으로부터 약간 돌출되어 기둥 구조체(100)로 하여금 ㅍ자 단면을 가지게 하는 것이 바람직하며, 이는 전면판(121)과 측면판(122)의 사이와 후면판(123)과 측면판(122)의 사이에 대한 용접을 용이하게 할 뿐 아니라, 후술하는 바와 같이 기둥 구조체(100)의 제작과정 중 최종 단계에서 부착시켜야 하는 후면판(123)의 접합을 용이하게 한다.
전면판(121)과 한 쌍의 측면판(122)은 3면 다이아프램(111)의 각 외측단에 부착된다. 보다 구체적으로 3면 다이아프램(111)의 중앙부(111a) 외측단에는 전면판(121)이 부착되고, 중앙부(111a) 양쪽의 각 측부(111b)에는 측면판(122)이 부착되며, 후면판(123)은 1면 다이아프램(112)의 외측단에 부착된다.
다만 3면 다이아프램(111)은 전면판(121)과 측면판(122)의 각 내면쪽에서 용접 부착되는 것인 반면, 1면 다이아프램(112)은 후면판(123)의 외면쪽에서 용접함으로써 상기 후면판(123)과 일체가 된다. 이를 위해 상기 후면판(123)에는 1면 다이아프램(112)의 외측단이 접하는 위치에 수평슬릿(123a)이 구비된다.
전면판(121)과 측면판(122) 및 후면판(123)의 각 내면에는 도 4에 도시된 바와 같이 수직보강대(130)를 더 구비시킬 수 있다.
기둥 구조체(100)의 내부에 구비되는 수직보강대(130)는 콘크리트가 타설되어 구축된 합성기둥의 강성을 더욱 증가시켜 기둥 단면을 최소화하여 건축물을 효율적으로 이용할 수 있도록 공간이용율을 극대화시킨다.
상기 수직보강대(130)는 다양하게 구성될 수 있으나 가장 바람직하게는 각 외판(120)의 내면에서 수직하면서 길이방향으로 일정한 간격을 두고 설치되는 다수 개의 평철편(131)과 상기 평철편(131)들의 단부를 연결하는 형식으로 배치되는 한 개의 수직철근(132)으로 이루어지며, 각 외판(120)마다 길이방향으로 다수 개가 병렬로 배치된다.
각 외판(120), 특히 전면판(121)과 측면판(122)의 내면에 수직한 평철편(131)은 수직철근(132)의 배치를 가능하게 하면서도 전면판(121)과 측면판(122)에 대한 3면 다이아프램(111)의 설치를 용이하게 한다.
예컨대 외판(120)의 내면에 수직한 평철편(131)들의 각 사이공간은, 상기 외판(120)의 내면에 접하면서 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대(130)를 횡단하는 통로를 제공하게 되는 바, 상기의 통로에 3면 다이아프램(111)을 끼워 넣게 되면 3면 다이아프램(111) 각 외측단의 전체 길이가 전면판(121)과 각 측면판(122)의 내면에 모두 접할 수 있게 된다.
따라서 본 실시예에서의 전면판(121)과 측면판(122)에 설치되는 수직보강대(130)의 수직철근(132)은 3면 다이아프램(111)의 내측단에 위치하여, 3면 다이아프램(111)이 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대(130) 내부에 삽입되는 형태로 이루어지며, 이는 다이아프램(110)의 설치공정을 매우 단순화시킬 뿐 아니라 다이아프램(110)의 우수한 성능을 확보할 수 있게 된다.
후면판(123)에도 전면판(121) 또는 측면판(122)과 마찬가지로 평철편(131)과 수직철근(132)으로 구성되는 수직보강대(130)의 다수 개가 병렬로 설치되나, 상기 후면판(123)은 1면 다이아프램(112)을 3면 다이아프램(111)에 용접 접합하여 일체화시킨 후 비로소 설치된다.
따라서 1면 다이아프램(112)은 3면 다이아프램(111)과는 달리 수직보강대(130)의 내부에 삽입시킬 수 없게 되는 바, 후면판(123)과 접하는 1면 다이아프램(112)의 외측단에 보강대 삽입홈(112a)을 구비시키고, 상기 보강대 삽입홈(112a)에 후면판(123)에 설치된 수직보강대(130)가 삽입되는 구조를 가지게 한다.
그렇게 되면 후면판(123)에 설치되는 수직보강대(130)의 수직철근(132)은 전면판(121)과 측면판(122)쪽에 위치한 수직철과는 달리 1면 다이아프램(112)의 단면 내부에 위치하게 된다.
지금까지는 본 발명에 의한 기둥 구조체(100)의 구조에 관하여 설명하였는 바, 이어서 상기 기둥 구조체(100)의 제작방법에 관하여 설명한다.
도 5 내지 8은 상기 기둥 구조체(100)의 제작방법을 각 단계에 따라 도시한 것으로서, 이에 의하면, a) 각 외판(120)을 준비하는 단계, b) 전면판(121)에 3면 다이아프램(111)을 설치하는 단계, c) 3면 다이아프램(111)에 측판을 설치하는 단계, d) 일체형의 다이아프램(110)을 형성시키는 단계 및, e) 1면 다이아프램(112)에 후면판(123)을 설치하는 단계;로 이루어진다. 이를 각 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
a) 각 외판(120)을 준비하는 단계;
기둥 구조체(100)의 외피를 구성하는 각 외판(120), 즉 전면판(121)과 후면판(123) 및 한 쌍의 측면판(122)을 준비하는 단계이다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기의 각 외판(120)은 개별적인 강판으로 제작되는 것으로서, 후속하는 각 단계에 따라 3면 다이아프램(111) 또는 1면 다이아프램(112)의 설치와 연계하면서 서로간에 일체로 용접되어 폐쇄된 사각단면의 공간을 가지는 박스형의 기둥 구조체(100)를 형성하게 된다. 물론 후면판(123)에는 향후 1면 다이아프램(112)과의 용접을 위한 수평슬릿(123a)이 구비되어야 한다.
다른 한편으로 기둥 구조체(100)에 수직보강대(130)가 설치되도록 하는 경우에는 본 단계에서 전면판(121)과 후면판(123) 및 측면판(122)의 각 내면에 길이방향으로 다수 개의 수직보강대(130)를 미리 설치할 수 있다. 이때 상기 수직보강대(130)는 다수 개의 평철편(131)과 하나의 수직철근(132)으로 이루어지는 것이나, 본 단계에서는 평철편(131)만을 설치하고, 수직철근(132)은 전면판(121)에 3면 다이아프램(111)이 먼저 설치된 후에 설치할 수도 있다.
이때 상기의 각 외판(120)과 함께 ㄷ자 형상의 3면 다이아프램(111)과 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램(112)도 함께 준비되어야 하며, 상기 1면 다이아프램(112)의 외측단에는 수직보강대(130)가 삽입될 수 있는 보강대 삽입홈(112a)이 더 구비될 수 있다.
b) 전면판(121)에 3면 다이아프램(111)을 설치하는 단계(도 5);
전면판(121)의 내면이 상부를 향하도록 작업배드(미도시)에 전면판(121)을 눕혀놓고, 상기 전면판(121)의 평면에 대하여 수직이 되도록 3면 다이아프램(111)을 전면판(121)의 내면에 용접하는 과정을 통해 전면판(121)에 3면 다이아프램(111)이 설치되도록 하는 단계이다.
전면판(121)에는 3면 다이아프램(111)의 중앙부(111a)가 용접되고, 이에 의해 중앙부(111a)의 양 측에 형성된 각 측부(111b)는 자립으로 수직상태를 유치하고 있는 바, 별도의 도구 없이도 측면판(122)이 정확한 각도로 박스형상을 유지하면서 전면판(121)의 양 측에 설치될 수 있게 한다.
전면판(121)에 수직보강대(130)가 설치되어 있는 경우에는 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대(130) 내부에 3면 다이아프램(111)을 삽입시켜 중앙부(111a)가 전면판(121)의 내면에 접하게 한 후 이들을 서로 용접함으로써 상기 전면판(121)에 3면 다이아프램(111)이 설치되게 한다.
c) 3면 다이아프램(111)에 측판을 설치하는 단계(도 6);
전면판(121)이 부착된 3면 다이아프램(111)의 양 측부(111b)에 측면판(122)을 각각 용접하는 단계이다. 이때 각 측면판(122)의 측단은 전면판(121)의 양측 내면에 용접된다
측면판(122)의 내면은 3면 다이아프램(111)의 측부(111b) 외측단과 용접되는 것인 바, 측면판(122)의 내면에 수직보강대(130)가 구비되어 있는 경우에는, 3면 다이아프램(111)의 측부(111b)가 상기 수직보강대(130)의 내부에 삽입되도록 측면판(122)을 위치시킨 후, 측부(111b)의 외측단을 측면판(122)의 내면에 용접한다.
d) 일체형의 다이아프램(110)을 형성시키는 단계(도 7);
전면판(121)과 측면판(122)이 부착된 3면 다이아프램(111)의 양 측부(111b) 끝단이 서로 연결되도록 1면 다이아프램(112)을 용접하여 일체형의 다이아프램(110)을 형성하는 단계이다.
이로써 기둥 구조체(100)의 내면에 위치하게 되는 상기 다이아프램(110)은 기둥 구조체(100)의 각 면에 대응하는 ㅁ자 형상을 가지면서 구조적인 일체성으로 어느 일면으로부터 전달받은 응력을 나머지의 각 면에 효율적으로 전달하게 된다.
e) 1면 다이아프램(112)에 후면판(123)을 설치하는 단계(도 8);
상기와 같이 일체형의 다이아프램(110)을 구성한 1면 다이아프램(112)에 후면판(123)을 부착시킴으로써 기둥 구조체(100)의 제작을 완료시키는 단계이다.
후면판(123)에 수직보강대(130)가 설치되고, 1면 다이아프램(112)의 외측단에 보강대 삽입홈(112a)이 구비되어 있는 경우에는 상기 수직보강대(130)가 보강대 삽입홈(112a)에 삽입되도록 후면판(123)을 1면 다이아프램(112)의 외측단에 밀착시키고 이들 사이를 용접하여 일체화시킨다.
1면 다이아프램(112)에 대한 후면판(123)의 부착은 상기 후면판(123)에 구비된 수평슬릿(123a)에 대한 용접에 의해 이루어진다. 즉 상기 수평슬릿(123a)을 통해 1면 다이아프램(112)의 외측단을 외부로 노출시키고, 이와 같이 노출된 1면 다이아프램(112)의 외측단을 수평슬릿(123a)의 내면과 용접함으로써 1면 다이아프램(112)과 후면판(123) 사이가 일체가 되도록 한다. 물론 각 측면판(122)의 나머지 측단 역시 후면판(123)의 양측 내면과 용접된다.
이로써 본 발명에 의한 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체가 제작 완료된다.
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.
100; 기둥 구조체 110; 다이아프램
111; 3면 다이아프램 111a; 중앙부
111b; 측부 112; 1면 다이아프램
112a; 보강대 삽입홈 120; 외판
121; 전면판 122; 측면판
123; 후면판 123a; 수평슬릿
130; 수직보강대 131; 평철편
132; 수직철근 200; 강재보
210; 상부플랜지 220; 하부플랜지

Claims (6)

  1. 내부에 콘크리트를 충진하여 강-콘크리트 합성기둥을 구축하기 위한 기둥 구조체에 있어서,
    상기 기둥 구조체(100)의 길이방향으로 적어도 강재보(200)의 상부플랜지(210)가 접합되는 위치에 다이아프램(110)이 설치되는 것으로서, 상기 다이아프램(110)은 ㄷ자 형상의 3면 다이아프램(111)과 ㅡ자 형상의 1면 다이아프램(112)이 용접으로 일체화되도록 구성되되, 상기 1면 다이아프램(112)은 3면 다이아프램(111)보다 큰 폭으로 구성되고,
    상기 3면 다이아프램(111)의 각 외측단에는 각기 개별적으로 제작된 전면판(121)과 한 쌍의 측면판(122)이 각각 부착되고, 상기 1면 다이아프램(112)의 외측단에는 수평슬릿(123a)이 구비된 후면판(123)이 부착되되,
    상기 전면판(121)과 측면판(122) 및 후면판(123)의 각 내면에는 길이방향으로 다수 개의 평철편(131)과 한 개의 수직철근(132)으로 구성되는 수직보강대(130)의 다수 개가 병렬로 설치되고,
    상기 전면판(121)과 측면판(122)에 설치되는 수직보강대(130)의 수직철근(132)은 3면 다이아프램(111)의 내측단쪽에 위치하여, 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대(130) 내부에 3면 다이아프램(111)이 삽입된 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 후면판(123)에 설치되는 수직보강대(130)의 수직철근(132)은 1면 다이아프램(112)의 단면 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체.
  5. 내부에 콘크리트를 충진하여 강-콘크리트 합성기둥을 구축하기 위한 기둥 구조체를 제작하는 방법에 있어서,
    a) 전면판(121)과 후면판(123) 및 한 쌍의 측면판(122)을 준비하는 단계;
    b) 전면판(121)을 작업배드에 눕혀놓고, 상기 전면판(121)에 대하여 3면 다이아프램(111)이 수직으로 설치되도록 상기 3면 다이아프램(111)의 중앙부(111a)를 전면판(121)의 내면에 용접하는 단계;
    c) 전면판(121)이 부착된 3면 다이아프램(111)의 양 측부(111b)에 측면판(122)을 각각 용접하는 단계;
    d) 전면판(121)과 측면판(122)이 부착된 3면 다이아프램(111)의 양 측부(111b) 끝단이 서로 연결되도록 1면 다이아프램(112)을 용접하여 일체형의 다이아프램(110)을 형성시키는 단계;
    e) 일체형의 다이아프램(110)을 구성한 1면 다이아프램(112)에 후면판(123)을 부착시키는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체의 제작방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 a) 단계에 준비되는 전면판(121)과 후면판(123) 및 측면판(122)의 각 내면에는 길이방향으로 다수 개의 평철편(131)과 한개의 수직철근(132)으로 구성되는 수직보강대(130)의 다수 개가 병렬로 설치되어 있으며,
    상기 b) 단계에서의 전면판(121)에 대한 3면 다이아프램(111)의 설치는, 병렬로 설치된 다수 개의 수직보강대(130) 내부에 3면 다이아프램(111)을 삽입시킨 후, 중앙부(111a)를 전면판(121)의 내면에 용접하고,
    상기 c) 단계에서의 측면판(122) 설치는, 3면 다이아프램(111)의 측부(111b)가 측면판(122)에 설치된 수직보강대(130)의 내부에 삽입되도록 측면판(122)을 위치시킨 후 측부(111b)를 측면판(122)의 내면에 용접하는 것을 특징으로 하는 강재보 접합용 다이아프램이 내장된 박스형 CFT 기둥 구조체의 제작방법.



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