KR200427108Y1 - 조립식 기둥 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건물의 조립식 기둥에 관한 것이다.

현대식 건물의 기둥으로 많이 사용되는 것으로는 철근콘크리트기둥과 철골철근콘크리트기둥이 있다.

이러한 기둥들은 콘크리트기둥에 철근이나 철골로 보강한 것이 특징인데, 기둥을 만들때는 먼저 철근이나 철골을 설치한 후 그 주위에 기둥의 틀을 만든 후 여기에 콘크리트를 부어서 기둥을 만든다.

그런데 이렇게 기둥을 만들면 현장에서의 작업이 많아지고 기둥의 콘크리트를 양생하는데 시간이 많이 소요된다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 본 고안에서는 기둥을 조립식으로 만들어서 건설현장에서 조립식 기둥과 들보(일반적으로 에이치빔으로 된 들보를 말함)를 조립하는 것만으로 건물의 골조(기둥과 들보)를 완성하는 것이다.

본 고안품인 조립식 기둥은 일반적으로 사각기둥형태의 콘크리트기둥 또는 철근콘크리트기둥으로서,

기둥의 상단에는 기둥윗판(10)이 있고, 기둥의 하단에는 기둥밑판(40)이 있어서 이미 세워진 조립식 기둥의 위에 다시 조립식 기둥을 올려놓고 위에 있는 기둥의 기둥밑판과 밑에 있는 기둥의 기둥윗판을 볼트등으로 결합하여 기둥을 위로 붙여나갈수 있다.

또한 들보연결대(20)가 있어서 여기에 들보를 연결할 수 있도록 되어있다.

기둥, 조립식 기둥, 들보, 들보연결대, 에이치빔

Description

조립식 기둥{Prefabricated pillar}

도 1은 일반형 조립식 기둥의 사시도

도 2는 들보연결대의 사시도

도 3은 기둥윗판의 사시도

도 4는 기둥밑판의 사시도

도 5는 세로연결막대의 사시도

도 6은 일반형 조립식 기둥의 윗판, 밑판 그리고 세로연결막대를 결합한 것의 사시도

도 7은 일반형 조립식 기둥의 윗판, 밑판, 세로연결막대 그리고 들보연결대를 결합한 것(조립식 기둥의 골조부분전체)의 사시도

도 8은 들보의 사시도

도 9는 일반형 조립식 기둥에 들보를 한 개 결합한 것의 사시도

도 10은 2층 높이의 복수층 일반형 조립식 기둥의 사시도

도 11은 에이치빔형 조립식 기둥의 사시도

도 12는 에이치빔형 조립식 기둥의 들보연결대의 사시도

도 13은 에이치빔형 조립식 기둥의 기둥밑판의 사시도

도 14는 에이치빔형 조립식 기둥의 골조부분(들보연결대, 세로막대 및 기둥 밑판을 결합한 것)의 사시도

도 15는 테두리 부분에 돌출된 턱이 없는 기둥윗판과 기둥밑판을 사용한 일반형 조립식 기둥의 사시도

도 16은 테두리 부분에 돌출된 턱이 없는 기둥윗판

도 17은 테두리 부분에 돌출된 턱이 없는 기둥밑판

도 18은 조립식 기둥 두 개를 상하로 연결한 것의 사시도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10: 기둥윗판

10a: 기둥윗판의 테두리의 턱

10b: 당해 기둥의 위에 결합되는 기둥의 밑판과의 연결용 볼트구멍

10c: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

20: 들보연결대

20a: 들보연결용 볼트구멍

20b: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

30: 기둥본체(조립식 기둥에서 콘크리트부분 또는 철근으로 보강된 콘크리트부분을 말함)

40: 기둥밑판

40a: 기둥밑판의 테두리의 턱

40b: 당해 기둥의 밑에 결합되는 기둥의 윗판과의 연결용 볼트구멍

40c: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

50: 세로연결막대

50a: 기둥윗판과의 연결용 볼트구멍

50b: 들보연결대와의 연결용 볼트구멍

50c: 기둥밑판과으 연결용 볼트구멍

60: 들보(에이치빔을 들보로 사용하는 경우)

60a: 들보연결대와의 연결용 볼트구멍

81: 에이치빔을 이용한 들보연결대

81a: 세로들보연결대

81aa: 들보연결용 볼트구멍

81ab: 위에 있는 기둥의 밑판과의 연결용 볼트구멍

81ac: 들보연결대받침과의 연결용 볼트구멍

81ad: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

81b: 가로들보연결대

81ba: 들보연결용 볼트구멍

81bb: 위에 있는 기둥의 밑판과의 연결용 볼트구멍

81bc: 들보연결대받침과의 연결용 볼트구멍

81c: 들보연결대받침

81cb: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

82: 기둥본체(조립식 기둥에서 콘크리트부분 또는 철근으로 보강된 콘크리트 부분을 말함)

83: 에이치빔형 조립식 기둥의 기둥밑판

83a: 기둥밑판의 턱

83ab: 밑에 있는 조립식 기둥의 들보연결대와의 연결용 볼트구멍

83b: 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍

84: 세로연결막대

91: 테두리에 돌출된 턱이 없는 기둥윗판

91a: 볼트삽입용 구멍

92: 들보연결대

93: 기둥본체

94: 테두리에 돌출된 턱이 없는 기둥밑판

94a: 볼트삽입용 구멍

95: 위에 있는 조립식 기둥

95a: 위에 있는 조립식 기둥의 기둥밑판

95ab: 위에 있는 조립식 기둥의 기둥밑판의 가장자리에 있는 볼트삽입용 구멍

96: 밑에 있는 조립식 기둥

96b: 밑에 있는 조립식 기둥의 기둥윗판

본 고안은 건물의 기둥에 관한 것이다.

이 분야의 종래기술은 여러 가지가 있으나 대표적인 것으로는 콘크리트기둥, 철근콘크리트기둥 및 철골철근 콘크리트기둥이 있다.

철근콘크리트기둥은 콘크리트기둥 안에 철근을 넣어서 기둥을 보강한 것이며, 철골철근콘크리트기둥은 주로 에이치빔으로 철골을 세운 다음 수직으로 된 에이치빔에 철근으로 강화한 콘크리트를 붙여서 기둥을 만든 것이다.

위에서 설명한 기둥의 제작방법은 건설현장에서 철근이나 철골을 세우고 그 주위에 기둥형태의 틀을 만든 다음 그 속에 콘크리트를 붓고 콘크리트를 양생하여 기둥을 만드는데 이러한 기둥의 제작방법은 작업인력이 많이 필요하고, 콘크리트를 양생하는데 시간이 많이 소요된다.

본 고안에서는 미리 제작된 조립식 기둥을 건설현장으로 가져와서 기둥과 들보를 조립하는 것으로 건물의 골조(기둥과 들보를 말함)를 완성하기 때문에 건설인력을 줄일 수 있고 또한 공사기간을 단축시킬 수 있다.

상기한 본 고안의 목적을 달성할 수 있는 구체적인 구성의 바람직한 실시예중 2가지를 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

조립식 기둥의 2가지 형태를 구분하는 가장 중요한 요소는 조립식 기둥의 중 요부품인 들보연결대의 구조인데, 첫째의 실시예는 들보연결대를 들보와 연결하기 편리하도록 구성한 것으로서 이하에서는 '일반형 조립식 기둥'이라 하며, 둘째의 실시예는 조립식 기둥을 좀더 간단하게 만들기 위하여 들보연결대를 에이치빔을 사용하여 만든 것으로서 이하에서는 '에이치빔형 조립식 기둥'이라 한다.

먼저 '일반형 조립식 기둥'을 설명하면,

일반형 조립식 기둥은 전체적으로 사각기둥형태의 콘크리트 또는 철근콘크리트 기둥인데 크게 구분하면 기둥윗판(10), 들보연결대(20), 기둥본체(30), 기둥밑판(40) 그리고 세로연결막대(50)로 구분할 수 있다.

첫째, 기둥윗판(10)은 기둥의 상단에 위치하는데, 기둥의 윗면을 강화하면서, 기둥과 기둥을 연결할 때 위에 조립되는 기둥의 기둥밑판과 결합함으로써 기둥간의 결합을 가능하게 하는 역할을 한다.

기둥윗판과 기둥밑판의 기능 중 가장 중요한 것은 위와 아래에 있는 조립식 기둥을 상하로 결합하는 것이다.

그래서 한 개의 조립식 기둥 위에 다른 조립식 기둥을 올려놓았을 때(도 18참조) 밑에 있는 기둥의 기둥윗판(96b)과 위에 있는 기둥의 기둥밑판(95a)의 가장자리부분이 기둥본체의 윗면이나 밑면의 밖으로 돌출되어 나오며, 그 돌출되어 나온 기둥윗판이나 기둥밑판의 가장자리에 있는 볼트삽입용 구멍들을 이용하여 기둥을 상하로 결합한다.

이렇게 위와 아래에 있는 기둥들을 결합하는 역할을 하는 기둥윗판이나 기둥밑판은 다양한 형태로 제작이 가능한데, 이러한 기둥윗판이나 기둥밑판은 꼭 판의 형태가 아니라도 가능하다.(예를 들면, 복수 개의 막대형태의 턱으로서 기둥윗면이나 기둥밑면의 외곽으로 돌출되어 있는 형태등)

여기에서 설명하는 일반형 조립식 기둥의 경우에는 기둥윗판을 판으로 구성하였으며, 두 가지 유형이 있는데, 첫째(도 3참조)는 기둥윗면을 덮는 기둥윗판의 주위로 돌아가면서 복수개의 턱(10a)이 형성되어 있고, 이 턱에 볼트삽입용 구멍(10b)이 뚫려있는 것이고, 둘째 유형(도 16참조)은 기둥윗판이 전체적으로 기둥본체의 윗면보다 커서 기둥윗판으로 기둥본체의 윗면을 덮었을 때, 기둥윗판의 가장자리(또는 테두리)부분이 남아서 기둥윗면의 외곽으로 기둥윗판의 가장자리 부분이 돌출하고 그 돌출된 기둥윗판 또는 기둥밑판의 가장자리 부분에 뚫려있는 복수 개의 볼트삽입용 구멍(91a)에 볼트나 리벳을 삽입하여 상하의 기둥을 결합한다.

이러한 두가지 유형의 기둥윗판 중 첫째 유형인 기둥윗판의 테두리부분으로 돌아가면서 턱이 있는 기둥윗판(도 3)을 중심으로 기둥윗판을 설명하면,

기둥윗판의 전체적인 형태는 기둥의 윗면을 덮는 금속으로 된 판으로서, 기둥윗판에는 두 종류의 볼트구멍들이 있는데 한 종류의 구멍들은 당해 기둥과 연결되는 다른 기둥의 밑판과의 연결을 위한 볼트삽입용 구멍으로서 기둥윗면의데두리부분에 돌출되어 있는 복수 개의 턱(10a)에 뚫려있는 볼트구멍(10b)이며, 다른 종류의 구멍들은 세로연결막대(50)와의 연결용 볼트구멍(10c)이다. 다만, 세로막대와의 연결용 볼트구멍(10c)은 구멍의 윗부분의 지름이 구멍의 밑부분의 지름보다 커서 볼트를 삽입했을 때 볼트의 머리가 볼트구멍 안으로 함몰됨으로써 볼트머리가 기둥윗판의 위로 돌출되지 않도록 하여야 한다.

둘째, 기둥밑판(40)은 기둥의 밑바닥에 위치하며, 기둥의 밑면을 강화하면서, 기둥과 기둥을 상하로 연결할 때, 밑에 조립되는 기둥의 기둥윗판과 결합됨으로써 기둥간의 결합을 가능하게 한다.

다만, 당해 기둥이 건물의 가장 밑에 있는 기둥인 경우에는 건물의 바닥과 당해 기둥의 밑판이 결합한다.

기둥밑판의 형태는 기둥윗판을 뒤집어 놓은 것과 같다.

즉, 기둥밑판의 형태는 기둥윗판과 동일하나 세로연결막대(50)를 기둥밑판에 연결하였을 때 볼트머리가 기둥밑판의 밑으로 돌출하지 않도록 하기 위하여 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍(40c)의 지름이 큰쪽이 밑으로 가도록 밑판을 배치한다.

셋째, 들보연결대(20)로서 이것은 들보(주로 에이치빔을 들보로 사용하는 것을 말하나 들보의 단면이 꼭 알파벳의 에이치자 형태일 필요는 없고 경우에 따라 사각기둥형태의 들보등 다른 형태의 들보도 가능하다)를 조립식 기둥에 연결하는 역할을 한다.

들보연결대는 사방으로 들보와 연결하는 부분이 있고 그것들을 하나로 연결하는 구조로 되어 있어서 들보의 하중을 견디게 되어있다(사방으로 돌출되어 있는 들보연결대를 하나로 연결하는 것은 필수요소는 아니며, 경우에 따라서는 사방으로 돌출되어 있는 들보연결대 하나하나가 독립되어서 기둥본체에 박혀 있을 수도 있음)

다만, 기둥에 따라서 들보를 사방으로 연결할 필요가 없고 들보를 두 방향 또는 세 방향으로만 연결해도 되는 경우(예를 들면, 기둥이 건물의 모퉁이에 있거나, 건물의 외벽에 있는 경우등)에는 들보연결대의 형태가 다르나 이것은 사방으로 연결할 수 있는 들보연결대의 일부분이 생략된 형태이므로 자세한 설명은 생략한다.

들보연결대에는 두 가지 종류의 볼트구멍이 있는데, 첫째는 들보연결용 볼트구멍(20a)으로서, 들보를 들보연결대에 연결할 때 들보를 들보연결대에 올려놓고, 들보에 있는 볼트구멍(60a)들과 들보연결대에 있는 들보연결용 볼트구멍(20a)들을 맞춘다음 볼트를 끼우고 너트로 조여서 들보를 들보연결대에 연결한다.

둘째는 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍(20b)으로서 이 것은 들보연결대의 옆부분에 수평으로 구멍이 뚫려있으며, 세로연결막대를 연결하는데 사용하는 볼트구멍이다.

넷째, 세로연결막대(50)로서 이것은 기둥상단에 있는 기둥윗판(10)과 들보연결대(20) 및 기둥밑판(40)을 연결시킴으로써 기둥윗판과 들보연결대 및 기둥밑판을 제 위치에서 이탈하지 않도록 하는 역할을 함과 동시에 콘크리트로 되어 있는 기둥본체를 강화하는 역할도 한다.

세로연결막대는 알파벳의 아이(I)자 형태의 기다란 막대기로서 양쪽 끝부분에는 각각 기둥윗판 및 기둥밑판에 연결할 수 있도록 볼트구멍(50a 및 50c)이 있으며, 세로연결막대가 들보연결대와 접촉하는 부분에도 볼트구멍(50b)이 있어서 이것을 통하여 들보연결대와 결합할 수 있도록 되어 있다.

다섯째, 기둥본체(30)이다.

기둥본체는 전체적으로 사각기둥형태(경우에 따라 원기둥등의 다른 형태일 수도 있음)의 콘크리트기둥 또는 철근콘크리트기둥이다.

철근콘크리트기둥인 경우에는 기둥을 강화하기 위하여 기둥본체 속에 철근을 적절히 배치하는데 이것은 일반적인 철근콘크리트기둥의 구조와 같으므로 설명을 생략한다.

기둥본체는 위에서 설명한 기둥윗판과 기둥밑판, 들보연결대 및 세로연결막대를 한 덩어리로 결합하면서 건물의 하중을 지탱하는 역할을 한다.

위의 조립식 기둥을 제조할때 각 부품을 결합하는 방법은 볼트와 너트를 이용하여 결합하는 것을 원칙으로 하였으나 결속수단으로서 볼트와 너트외에 각 부품을 서로 용접하거나 리벳을 이용하여 결속하는 것도 가능하다.

또한 이상에서 설명한 조립식 기둥은 건물의 1층 높이에 대응하는 기둥인데, 2층 또는 그 이상의 복수층의 높이를 가진 조립식 기둥도 제작할 수 있다.

복수층의 높이에 해당하는 조립식 기둥의 경우에는 기둥의 길이가 당해 복수층의 높이만큼 길어야 될 뿐만 아니라 기둥이 건물 각층의 들보와 연결되는 부분에 각각 들보연결대가 설치되어야 한다.(도 10 참조)

조립식 기둥의 두 가지 실시예중 에이치빔을 이용한 조립식 기둥의 구성은 다음과 같다.

에이치빔을 이용한 조립식 기둥은 크게 에이치빔을 이용한 들보연결대(81), 기둥본체(82), 기둥밑판(83) 그리고 세로연결막대(84)로 나눌 수 있다.

첫째,에이치빔을 이용한 들보연결대(81)는 기둥의 상단에 위치하면서, 들보를 기둥에 결합하는 역할과 당해기둥의 위에 조립되는 기둥의 기둥밑판과 결합하는 역할을 한다.

즉, 에이치빔을 이용한 조립식 기둥은 기둥윗판이 없는 대신 들보연결대가 일반형 조립식 기둥의 들보연결대와 기둥윗판의 기능을 동시에 수행한다.

에이치빔을 이용한 들보연결대는 다시 세로들보연결대(81a), 가로들보연결대(81b) 그리고 들보연결대받침(81c)로 나눌 수 있다.

세로들보연결대는 에이치빔을 기둥의 폭보다 약간 길게 자른 것으로서, 기둥의 상단에 위치하고 있다.

세로들보연결대(81a)에는 네 종류의 볼트삽입용 구멍이 있다.

세로들보연결대의 양쪽 끝에는 들보를 연결하기 위한 들보연결용 볼트구멍(81aa)이 있다. 들보연결대 자체가 에이치빔으로 이루어져 있으므로 에이치빔으로 이루어진 들보와의 연결은 통상의 에이치빔 간의 연결과 같으므로 설명을 생략한다.

또한 세로들보연결대에는 당해 기둥과 당해기둥의 위에 조립되는 기둥과의 연결을 위해서 세로들보연결대의 상부에 위에 있는 기둥의 밑판과의 연결용 볼트구멍(81ab)이 있다.

또한 세로들보연결대의 하단의 중간부분에는 밑에 있는 들보연결대받침(81c)과의 연결을 위한 들보연결대받침과의 연결용 볼트구멍(81ac)이 있으며, 세로연결막대와의 연결을 위하여 세로연결막대와의 연결용 볼트구멍(81ad)이 있다.

가로들보연결대(81b)도 세로들보연결대와 마찬가지로 에이치빔으로 이루어져 있는데, 세로들보연결대(81a)와 직각으로 놓여 있으며 세로들보연결대를 중심으로 양쪽으로 두 개로 나뉘어져 있다.

가로들보연결대에도 세로들보연결대와 마찬가지로 들보연결용 볼트구멍(81ba)과 위에 있는 기둥의 밑판과의 연결용 볼트구멍(81bb) 및 들보연결대받침과의 연결용 볼트구멍(81bc)이 있으나 들보연결대받침과의 연결용 볼트구멍(81bc)은 세로들보연결대와 달리 하단의 중간부분이 아니라 밑에 평행으로 있는 들보연결대받침(81c)과 닿는 부분에 구멍이 있다.

둘째, 기둥밑판인데, 이것은 위에서 설명한 '일반형 조립식 기둥'과 역할은 같다.

기둥밑판에는 사방으로 기둥밑판의 턱(83a)이 있고, 턱에는 들보연결대와의 연결용 볼트구멍(83ab)이 있으며, 또한 기둥밑판에는 세로연결막대와 연결할 수 있도록 세로연결막대 연결용 볼트구멍(83b)이 있다.

셋째, 세로연결막대는 세로들보연결대와 기둥밑판 또는 들보연결대받침과 기둥밑판을 연결하는 막대로서 막대의 양쪽 끝부분에 있는 연결용 볼트구멍을 이용하여 들보연결대 및 기둥밑판과 결속한다.

1. 건물을 건설할 때 건설현장에서 기둥을 만들 필요가 없고, 이미 제작된 기둥을 가져와서 들보와 연결하면 되므로, 현장인력을 줄일 수가 있고, 공사기간을 단축시킬수 있다.

2. 기둥을 공장에서 제조하기 때문에 건설현장에서 기둥을 만드는 것보다 기둥의 품질을 높일 수가 있고, 기둥의 제작단가를 낮출 수 있다.

3. 기둥과 들보가 조립되어 있기 때문에 건물의 해체나 리모델링이 용이하다.

Claims (3)

1. 건물의 콘크리트기둥 또는 철근콘크리트기둥에 있어서,

   기둥의 윗면의 테두리를 돌아가면서 돌출되어 있는 금속으로 된 판(91) 또는 금속으로 된 복수 개의 턱(10a)으로서,

   그 금속으로 된 판 또는 복수 개의 턱에 구멍(91a 또는 10b)들이 있어서, 당해 기둥의 위에 조립되는 조립식 기둥과 결합할 수 있게 하는 기둥윗판(91 또는 10)과;

   기둥의 밑면의 테두리를 돌아가면서 돌출되어 있는 금속으로 된 판(94) 또는 금속으로 된 복수 개의 턱(40a)으로서,

   그 금속으로 된 판 또는 복수 개의 턱에 구멍(94a 또는 40b)들이 있어서, 당해 기둥의 밑에 조립되는 조립식 기둥과 결합할 수 있게 하는 기둥밑판(94 또는 40)과;

   기둥과 들보가 만나는 위치의 기둥본체(30)에 박혀있으면서 들보(60)와의 결속수단을 가지고 있고, 들보를 지탱하는 역할을 하는 하나 이상의 들보연결대(20)와;

   기둥윗판과 기둥밑판 그리고 들보연결대를 하나로 연결하면서 건물의 하중을 지탱하는 콘크리트 또는 철근콘크리트로 만들어진 기둥본체(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 기둥
2. 제 1항에 있어서,

   들보연결대(20)중 들보와 접촉하는 들보연결대 부분에 볼트삽입용 구멍(20a)이 있어서 볼트나 리벳을 이용하여 들보연결대(20)에 들보(60)를 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 조립식 기둥
3. 제 1항 있어서,

   기둥윗판과 기둥밑판, 들보연결대 그리고 기둥본체를 강화하기 위하여 기둥윗판과 기둥밑판 그리고 들보연결대와의 결속수단(볼트와 너트 또는 리벳)을 가지고 기둥윗판과 들보받침대 및 기둥밑판을 수직으로 연결하여 주는 세로연결막대(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 기둥

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