KR20110016846A - 견고한 연장수단을 갖는 철골빔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 견고한 연장수단을 갖는 철골빔에 관한 것으로 더욱 상세하게는 철골파일과 빔으로 다양하게 사용할 수 있고 견고한 연장수단 및 휨모멘트를 저하시킬 수 있는 철골빔을 제공함으로써 각각의 빔의 연결부위의 결합력을 최대화함으로써 건축물의 내형과 외형을 보다 안전하게 연장 유지할 수 있는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔에 관한 것이다.

Description

견고한 연장수단을 갖는 철골빔{The iron frame which has the senior means which is strong being empty}

본 발명은 견고한 연장수단을 갖는 철골빔에 관한 것으로 더욱 상세하게는 철골파일과 빔으로 다양하게 사용할 수 있고 견고한 연장수단 및 휨모멘트를 저하시킬 수 있는 철골빔을 제공함으로써 각각의 빔의 연결부위의 결합력을 최대화함으로써 건축물의 내형과 외형을 보다 안전하게 연장 유지할 수 있는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔에 관한 것이다.

일반적으로 건축 또는 토목공사 등의 구조물이나 건축물의 시공에서는 안정성 확보와 지반의 침하현상의 방지를 위해 그 하부를 안전하게 지지하는 여러 개의 말뚝(Pile)을 지하 암반에 박아 넣거나 매립시켜서 기초를 다진 다음 그 위에 구조물이나 건축물을 시공한다.

특히, 지층이 불안정하거나 매립지, 뻘 등과 같이 지반이 약한 지역에서는 필히 파일을 타설 또는 매립하여 건축물이나 구조물을 견고하게 축적 할 수 있도록 한다.

초기의 건축 또는 토목공사시에는 주로 자연에서 쉽게 구할 수 있는 나무말뚝을 사용하여 지지대를 형성하거나 그 지지대 위에 옥석을 부설하여 하중을 분산시키는 방법을 많이 이용하여 왔으며, 1990년 초에 원심제조공법을 이용한 중공형상의 콘크리트 파일이 개발되면서 SC(chemical prestress), PC(pretentioned spun concrete piles), PHC(pretentionedspun high strength concrete) 파일 등 현장의 다양한 여건에 적용 가능한 많은 종류의 중공형상 콘크리트 파일이 사용되고 있다.

이와 같이 개발된 콘크리트 말뚝에 대한 지반삽입방법으로 크게 해머를 이용하여 타격하는 항타공법과 별도의 천공장치로 목적지반에 말뚝삽입공을 천공한 상태에서 그 천공에 콘크리트 말뚝을 삽입하는 방법이 있으나 지반에 암반층이 나올 때까지 파고들어간 후 콘크리트를 타설하는 것과 해머를 이용하여 타입하는 방법은 상당한 공사기간과 비용이 소요되고 특히, 해머를 이용하는 경우 콘크리트 파일의 두부가 손상 내지 파손됨으로써 최근에는 충분한 강성을 지니는 PHC 파일을 주로 이용하고 있는 실정이다.

또한, 목적지반까지의 천공하는 과정에서 길이가 규격화된 파일을 이음하거나 일정길이로 잘라 사용되는 경우가 많으며 이러한 경우 이음부위가 부실하여 지반침화와 같은 문제에 적절히 대응하지 못하는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 이음부위의 경도를 높이기 위하여 다양한 기술들이 제공되고 있다.

그 일예로 대한민국 공개특허공보(공개번호 제10-2010-0024861호)에는 천공 케이싱 파이프의 연결구의 기술이 소개되어 있으며 기술구성의 내용인즉 마이크로 파일 시공시 천공홀의 심도 내에 관입되는 케이싱 파이프와 이 파이프의 하단 외면부에 돌출되는 체결핀 및 케이싱 파이프에 형성되는 연결구로 구성된 연결구가 구비된 마이크로 파일 천공 케이싱 파이프에 관한 것이다.

그러나, 천공케이스를 이용하여 천공한 상태를 유지시킨 상태에서 현장에서 내부에 철근 배근하고 콘크리트를 타설하는 과정을 거쳐 파일을 형성함으로써 경도가 약하고 철근이 바닥면에 노출되어 부식되는 문제점으로 인하여 연악지반에서의 원하는 강도를 얻지 못하는 문제점이 있다.

종래의 다른 실시예로서 국내공개특허공보(공개번호 제10-2009-0049250호)에는 콘크리트 파일을 연결하기 위한 체결구의 구성이 소개되어 있다.

기술의 구성을 살펴보면 통공을 갖는 몸체부와 각각 플랜지 형상이면서 복수개의 볼트체결공을 갖고 상기 몸체부의 상하 양측단에 결합되는 플랜지부로 이루어진 것으로 체결구에 관한 것이다.

이와 같은 체결구는 체결구의 상하로 콘크리트 파일을 위치시키고 볼트체결방식으로 체결함으로써 연결이 간편할 수 있으나 콘크리트 파일의 내부에 형성된 뼈대가 일체화 되지 않음으로써 이음부위의 경도가 다른 부분에 비하여 저하되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 경도의 저하를 볼트의 결합으로 보충할 수 있다고 하나 뼈대가 일체로 형성된 것에 비하여 경도의 차이가 발생될 수 뿐이 없다.

그밖에 종래기술로 국내공개특허공보(특허공개번호 제10-2004-0011722호)에는 강관파일의 연결구에 관한 기술이 소개되어 있다.

기술의 내용으로는 상부연결부와 하부연결부 사이에 걸침고리가 방사상으로 돌출되는 강관파일 연결구를 제공하는 것으로 외측으로 돌출된 걸침고리의 양면에 상부강관파일과 하부강관파일의 일면을 밀착시켜 형성하는 것으로 구조상 강한 경도를 발휘하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 건축물의 시공상에서는 파일의 설치 후 그 상부에 건축물을 시공하는데, 건축물의 기둥과 파일이 일체로 형성되지 않음으로써 건축물의 경도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 하나 이상의 수평판과 수직판을 용접연결하여 휨모멘트가 적음과 동시에 다양한 형태의 건축물의 시공에 적절한 모양을 갖을 수 있으며 철골빔의 이음에 있어서 용접연결 이외의 보조적으로 이음판을 이용하여 용접부위를 감싸 연결함으로서 우수한 결합력을 유지할 수 있는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적으로는 상기 철골빔의 외측에 콘크리트를 타설하여 파일의 형태를 갖도록 함과 동시에 상기 파일을 이음할 수 있는 구성을 제공함으로써 연약지반의 건설형장에서 견고한 기초공사를 수행할 수 있음과 동시에 지반에 매설되는 파일에서부터 상부의 철골빔까지 일체로 형성하여 건축물을 시공함으로써 강풍과 태풍의 영향을 최소화시켜며 지진 등의 자연재해에도 우수한 경도를 유지할 수 있는 갖는 건축물을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로써, 하나 이상의 수평판과 수직판을 길이방향으로 용접하여 일체화하고 양측에 조립공과 연결공을 형성하여 휨모멘트를 감소시킨 빔과, 상기 빔을 이웃하는 빔과 이음하기 위하여 사용하며 금속판의 일면 중앙부분에 장홈이 형성되고 양측에 여러 개의 관통공을 갖는 이음판 및 상기 빔의 이음면에 이음판을 밀착한 상태에서 관통공과 연결공을 연통되게 위치한 상태로 결합하는 볼트를 포함하여 이루어진 견고한 연장수단을 갖는 철골빔을 제공함에 특징이 있다.

또한, 다른 실시예로써 하나 이상의 수평판과 수직판을 길이방향으로 용접하여 일체화하고 양측에 조립공과 연결공을 형성하여 휨모멘트를 증가시킨 빔과, 상기 빔을 이웃하는 빔과 이음하기 위하여 사용하며 금속판의 일면 중앙부분에 장홈이 형성되고 양측에 여러 개의 관통공을 갖는 제1이음판과, 상기 빔의 조립공면에 안착되며 중앙에 조립공과 연통되는 구멍을 갖으며 양측에 여러 개의 관통공을 갖는 제2이음판 및 상기 빔의 이음면에 제1이음판과 제2이음판을 밀착한 상태에서 관통공과 연결공을 연통되게 위치한 상태로 결합하는 볼트를 포함하여 이루어진 견고한 연장수단을 갖는 철골빔을 제공함에 특징이 있다.

한편, 상기 양 실시예에서 상기 빔의 외측에 콘크리트를 타설하여 파일화 함으로써 연약지반에서의 지반침화 방지용 파일로 사용할 수 있는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔을 제공함에 특징이 있다.

본 발명은 건축물의 시공에서 기초공사와 건축물의 뼈대 공사에서 사용되는 빔을 설치장소에 맞는 다양한 형태로 제작함으로써 빔과 파일에 발생하는 휨모멘트를 대폭 감소시키는 효과가 있으며, 상기 빔을 이웃하는 빔과 용접하여 연결하는 과정에서 연결부분에 이음판을 덧데어 결합함으로써 견고히 연결시킬 수 있고, 빔의 이음면에 구멍을 형성함으로써 다양한 형태의 빔의 연결시에도 원활하게 볼트를 체결할 수 있는 효과가 있으며, 빔의 제작에서 수평판과 수직판을 다양한 형태로 용접 연결함으로서 휨모멘트를 대폭 감소시킬 수 있어 파일등으로 사용시 높은 지지력을 얻을 수 있으며 외주면에 콘크리트르 타설하여 환봉형태로 제작함으로써 빔의 부식을 방지할 수 있는 효과가 있고, 파일의 양측에 빔을 노출시킴으로써 이웃하는 빔과의 연결을 쉽게하여 연약지반에서 쉽게 목적지반까지 파일을 설치할 수 있는 효과 및 상기 파일과 빔을 일체화 함으로서 시공되는 건축물을 견고하게 시공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조의 파일빔의 일 실시예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 파일빔을 이웃하는 파일빔과 연결과정을 보인 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조의 파일빔의 연결상태를 보이기 위한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 파일빔 조립구조의 파일빔의 연결상태의 다른 실시예를 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 파일빔 조립구조의 파일빔의 연결상태의 또 다른 실시예를 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조를 이용하여 기둥빔에 파일빔을 연결한 상태의 사시도.
도 7은 본 발명의 파일빔의 일실시예의 사시도.
도 8는 본 발명에 따른 파일빔 조립구조 중 기둥빔의 다른 실시예의 사시도.
도 9은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조 중 기둥빔의 연결상태를 보인 부분 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조 중 기둥빔의 다른 실시예의 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조 중 기둥빔의 또 다른 실시예의 사시도.
도 12는 상기 기둥의 여러 가지 실시예를 사용하여 건축물의 골격을 형성한 상태의 평면도.
도 13은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조 중 기둥빔의 다른 실시예로써 외주면에 콘트리트가 타설된 상태의 사시도.
도 14는 도 13의 다른 실시예로써 기둥빔이 상하로 노출된 상태를 보인 사시도.
도 15는 도 14의 기둥빔을 이웃하는 기둥빔과 연결하는 상태를 보인 사시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 파일빔 조립구조의 파일빔의 일 실시예를 보인 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 실시예의 파일빔(10)은 하나 이상의 수평판(11)과 수직판(12)을 길이방향으로 용접하여 파일빔(10)을 형성하고 양끝단부에 조립공(13)과 여러 개의 볼트 연결공(14)을 형성하여 이웃하는 파일빔(10')과의 연결을 원활하게 하며 특히, 조립공(13)을 이용하여 파일빔(10)의 이음부위 전면에 모두 이음판(15)을 이용하여 연결할 수 있다.

도 2 내지 도 3에는 상기 파일빔(10)과 이웃하는 파일빔(10')의 연결상태가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 파일빔(10)과 이웃하는 파일빔(10')의 이음면을 서로 밀착시킨 상태에서 1차로 이음면을 용접하여 일체화 시키고 이어 서 이음면의 외면에 여러 개의 이음판(15)을 부착하여 보조적으로 이음함으로써 견고한 이음상태를 유지할 수 있다.

상기 이음판은 중앙부분에 용접면이 끼움되는 장홈(15a)과 양측으로 여러 개의 관통공(15b)이 형성되는 제1이음판(15)과 중앙에 조립공(13)과 연통되게 안착되는 구멍(16a)과 장홈(16b)이 형성되며 양측에 여러 개의 관통공(16c)을 갖는 제2이음판(16)으로 구성된다.

또한, 상기 여러 개의 이음판(15, 16)을 파일빔(10)의 이음면에 안착시키고 연결공(14)과 관통공(15b, 16c)에 볼트(17)를 삽입하여 나사결합함으로서 견고하게 이음면을 연결할 수 있다.

또한, 도 4에는 이음판의 다른 실시예가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 본 실시예에서는 이음판(15, 16, 18)을 이음면의 내면과 외면에 한 쌍으로 조립함으로써 더욱 견고하게 이음면을 연결할 수 있다.

또한, 도 5는 이음면의 또 다른 실시예로서 파일빔(10)의 이음면을 테이퍼지게 형성함으로써 이음판(15, 16, 18)을 이용한 연결부위가 비틀어지도록 형성한다.

이러한 형태를 파일빔(10)을 수평연결시 하중의 영향이 이음판(15, 16, 18)과 파일빔(10)에 동시에 발생하도록 함으로서 이음면의 용접이나 이음판(15, 16, 18)을 이용한 연결부분에 발생하는 하중을 저하시킬 수 있는 특징이 있다.

도 6은 앞에서 설명한 파일빔(10)과 기둥빔(20)의 연결상태를 보임으로서 건축물의 뼈대를 설치한 상태가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 기둥빔(20)과 파일빔(10)을 일정간격을 두고 용접하여 연결함으로써 기둥(20)과 빔(10)을 일체로 연결한다.

상기와 같이 파일빔(10)을 일체화 한 상태에서 이웃하는 파일빔(10')과의 이음이 필요할 경우 앞에서 설명한 이음판을 이용하여 연결함으로써 견고하게 이음할 수 있다.

또한, 상기 파일빔(10)은 도 7에 도시한 바와 같이 기둥빔으로 변형하여 사용될 수 있다.

한편, 도 8 내지 9는 수평판(11)과 수직판(12)을 연결하여 기둥형태의 기둥빔(20)을 형성한 것이다.

도시한 바와 같이 수직판(11)과 수평판(12)을 서로 연결하여 "#"형태로 형성함으로써 건축물의 중앙뼈대로의 사용이 가능한 형태의 기둥빔(20)을 갖는다.

또한, 상기 기둥빔(20)은 상하부에 연결공(21)을 형성함으로써 도 9에 도시한 바와 같이 여러 개의 이음판(15, 16)을 이용하여 적층되는 기둥빔(20, 20')과 견고하게 연결함으로서 건축물의 높은 하중을 견딜 수 있도록 한다.

또한, 상기 이음판(15, 16)은 앞에서 설명한 바와 같이 중앙부분에 장홈(15a)과 양측에 관통공(15b)이 형성된 제1이음판(15)과 중앙에 구멍(16a)과 장홈(16b) 및 양측에 관통공(16c)이 형성된 제2이음판(16)을 이용하여 이웃하는 기둥빔(20') 볼팅함으로써 견고하게 연결한다.

한편, 도 10 내지 11은 수평판(11)과 수직판(12)을 이용하여 다양한 형태의 파일빔(30, 40)을 형성한 실시예들이 도시되어 있으며 도 12에는 앞에서 설명한 다양한 형태의 파일빔(10, 20, 30, 40)들이 건축물의 시공에 반영된 상태를 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이 앞에서 설명한 "#"자형태의 기둥빔(20)을 가운데 위치한 상태에서 외측으로 모서리 부분과 평면이음부등에 앞에서 설명한 형태의 파일기둥(30, 40)을 설치하고 기둥(30)과 기둥(40)의 이음을 파일빔(10)을 이용하여 서로 연결함으로서 견고하게 건축물을 시공할 수 있다.

한편, 도 13 내지 14에는 파일빔의 외주면에 콘크리트를 타성하여 연약지반에 사용하는 파일형태로 형성한 실시예가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 기둥빔(20)의 외주면에 콘크리트(50)를 타성함으로써 연약지반 보강용 파일로 형성하여 사용할 수 있다.

특히, 파일의 상부 또는 상/하부에 파일빔을 노출시킴으로써 도 15에 도시한 바와 같이 파일의 이음을 가능하게 함으로써 연약지반에서의 목적지반까지 시공이 가능하다.

또한, 상기 이음부위의 부식 등을 방지하기 위하여 이음부위를 완전밀폐함이 바람직하다.

또한, 완전밀폐를 위하여 별도의 거푸집(60)을 이음부분에 결착하고 그 내부에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 완전밀폐를 가능하게 하는 특징을 갖는다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10 ... 파일빔 11 ... 수평판 12 ... 수직판
13 ... 조립공 14 ... 연결공 15 ... 제1이음판
15a ... 장홈 15b ... 관통공 16 ... 제2이음판
16a ... 구멍 16b ... 장홈 16c ..관통공
17 ... 볼트 18 ... 이음판 20, 30, 40 ... 기둥빔
21, 31, 41 ... 연결공 50 ... 콘크리트 60 ... 거푸집

Claims (3)

1. 하나 이상의 수평판(11)과 수직판(12)을 길이방향으로 용접하여 일체화하고 양측에 조립공(13)과 연결공(14)을 형성하여 휨모멘트를 감소시킨 파일빔(10);
   상기 파일빔(10)을 이웃하는 파일빔(10')과 이음하기 위하여 사용하며 금속판의 일면 중앙부분에 장홈(15a)이 형성되고 양측에 여러 개의 관통공(15b)을 갖는 이음판(15);
   상기 파일빔(10)의 이음면에 이음판(18)을 밀착한 상태에서 관통공(15b)과 연결공(14)을 연통되게 위치한 상태로 결합하는 볼트(17);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔.
   
2. 하나 이상의 수평판(11)과 수직판(12)을 길이방향으로 용접하여 일체화하고 양측에 조립공(13)과 연결공(14)을 형성하여 휨모멘트를 증가시킨 파일빔(10);
   상기 파일빔(10)을 이웃하는 파일빔(10')과 이음하기 위하여 사용하며 금속판의 일면 중앙부분에 장홈(15a)이 형성되고 양측에 여러 개의 관통공(15b)을 갖는 제1이음판(15);
   상기 파일빔(10)의 조립공(13)면에 안착되며 중앙에 조립공(13)과 연통되는 구멍(16a) 및 장홈(16b)을 갖으며 양측에 여러 개의 관통공(16c)을 갖는 제2이음판(16);
   상기 파일빔(10)의 이음면에 제1이음판(15)과 제2이음판(16)을 밀착한 상태에서 관통공(15b)과 연결공(14)을 연통되게 위치한 상태로 결합하는 볼트(17);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔.
   
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 파일빔(10)의 외측에 콘크리트(50)를 타설함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견고한 연장수단을 갖는 철골빔.

Images