KR20200125277A - 합성기둥 및, 합성기둥 구조체 - Google Patents

합성기둥 및, 합성기둥 구조체 Download PDF

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KR20200125277A
KR20200125277A KR1020190049322A KR20190049322A KR20200125277A KR 20200125277 A KR20200125277 A KR 20200125277A KR 1020190049322 A KR1020190049322 A KR 1020190049322A KR 20190049322 A KR20190049322 A KR 20190049322A KR 20200125277 A KR20200125277 A KR 20200125277A
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Abstract

본 발명은 내부에 콘크리트가 타설되는 외부기둥; 상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 콘크리트가 유동하는 유동홀이 형성된 보강기둥; 상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 상기 외부기둥과 상기 보강기둥이 사이의 공간에 둘레방향으로 이격하여 배치되는 철근체; 및, 상기 외부기둥과 상기 보강기둥의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되고, 상기 철근체가 관통하여 설치되는 망체;를 포함하는 합성기둥을 제공한다.

Description

합성기둥 및, 합성기둥 구조체{COMPOSITE COLUMN AND COMPOSITE COLUMN STRUCTURE}
본 발명은 합성기둥 및, 합성기둥 구조체에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
강관 내에 콘크리트를 타설하는 합성기둥에서는 강관 내부에 콘크리트를 타설하는데 작업시간이 많이 걸리는 상부 호퍼를 사용하고나 고가의 장비를 이용한 하부압입 방법이 있다.
그리고, 강관의 외부치수를 고정하고 합성기둥의 내력을 높이고자 강관의 내부에 철근을 삽입한다.
강관 내부에 설치된 철근은 상부 콘크리트 타설시에 호퍼의 트레미관과 충돌하여 작업에 어렵고, 강관 내부에 철근을 일정한 위치에 고정시키기에는 별도의 간격유지 장치가 필요한 문제점이 있다.
또한, 강관이음에서 강관 내에 있는 철근 간의 이음에 작업의 어려움이 발생하는 문제점이 있다.
KR 20-0219137 Y1
본 발명은 일 측면으로서, 단면치수를 줄이면서 강성을 충분히 확보할 수 있는 합성기둥을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내부에 콘크리트가 타설되는 외부기둥; 상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 콘크리트가 유동하는 유동홀이 형성된 보강기둥; 상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 상기 외부기둥과 상기 보강기둥이 사이의 공간에 둘레방향으로 이격하여 배치되는 철근체; 및, 상기 외부기둥과 상기 보강기둥의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되고, 상기 철근체가 관통하여 설치되는 망체;를 포함하는 합성기둥을 제공한다.
바람직하게, 상기 보강기둥은, 상기 외부기둥의 내부에 타설된 콘크리트와의 마찰저항이 향상되도록 외주면이 굴곡진 형상을 가지는 파형강관 또는 나선강관으로 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 철근체는 상기 보강기둥의 주변에 둘레방향을 따라 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 망체를 관통하여 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 상기 외부기둥의 내부공간에 복수 개의 망체유닛이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 상기 망체유닛은 상기 보강기둥의 외주면과, 상기 외부기둥의 내주면의 사이의 공간에 걸쳐서 횡방향으로 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 외측 테두리부분이 상기 외부기둥의 내주면의 주변에 배치되는 제1 망체유닛; 및, 상기 외부기둥의 길이방향 단부영역에 설치되고, 외측 테두리부분이 상기 외부기둥의 내주면에 접합되는 제2 망체유닛;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 중앙영역에 상기 보강기둥이 관통하고, 적어도 상기 철근체가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 적어도 상기 철근체가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재; 상기 망부재의 내측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 내부링부재; 및, 상기 망부재의 외측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 외부링부재;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 높이방향으로 상측영역의 횡단면이 높이방향 하측영역의 횡단면보다 상대적으로 큰 깔대기형의 부재로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 망체는, 상기 외부기둥의 내부공간에 복수 개의 망체유닛이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 상기 복수 개의 망체유닛은, 상기 외부기둥에 횡방향 구조요소가 접합되는 접합영역 주변에서 상기 횡방향 구조요소가 설치되지 않는 비접합영역보다 높이방향으로 상대적으로 조밀한 간격으로 설치될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 합성기둥을 포함하여 구성된 단위기둥을 이용하는 합성기둥 구조체에 있어서, 상기 단위기둥은, 제1 단위기둥; 상기 제1 단위기둥과 높이방향으로 연결되는 제2 단위기둥;을 구비하고, 상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥을 연결하고, 상기 단위기둥에 타설된 콘크리트에 매립되어 적어도 지압력을 제공하는 기둥연결체;를 포함하는 합성기둥 구조체를 제공한다.
바람직하게, 상기 기둥연결체는, 상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥의 내부공간에 높이방향으로 이격하여 배치되는 이음용망; 및, 상기 이음용망을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체와, 상기 제2 단위기둥의 망체를 각각 관통하여 설치되는 이음철근;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 기둥연결체는, 상기 제1 단위기둥의 망체와 겹쳐지게 배치되는 제1 이음용망; 상기 제2 단위기둥의 망체와 겹쳐지게 배치되는 제2 이음용망; 및, 상기 제1 이음용망과 상기 제2 이음용망을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체와, 상기 제2 단위기둥의 망체를 각각 관통하여 설치되는 이음철근;을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 합성기둥의 단면치수를 줄이면서 강성을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성기둥을 도시한 도면이다.
도 2a는 도 1의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 2b는 도 1의 B-B' 방향의 단면도이다.
도 3은 도 1의 합성기둥의 재료분리 현상이 방지되는 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 합성기둥을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 합성기둥의 확대상세도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성기둥구조체를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 C-C' 방향의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 합성기둥(10)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 합성기둥(10)은 외부기둥(100), 보강기둥(200), 철근체(300), 망체(400)을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 합성기둥(10)은 내부에 콘크리트(C)가 타설되는 외부기둥(100)과, 상기 외부기둥(100)의 내부에 설치되고, 콘크리트(C)가 유동하는 유동홀(210)이 형성된 보강기둥(200)과, 상기 외부기둥(100)의 내부에 설치되고, 상기 외부기둥(100)과 상기 보강기둥(200)이 사이의 공간에 둘레방향으로 이격하여 배치되는 철근체(300) 및, 상기 외부기둥(100)과 상기 보강기둥(200)의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되고, 상기 철근체(300)가 관통하여 설치되는 망체(400)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 외부기둥(100)은 내부에 콘크리트(C)가 충전되는 중공부가 형성된 강관부재로 구비될 수 있다.
외부기둥(100)은 높이방향으로 길이방향으로 연장 형성될 수 있다.
외부기둥(100)은 원형의 단면, 사각형의 단면을 가지는 강관부재로 구성될 수 있다.
다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다각형의 단면을 가지는 강관부재 등을 포함하여 구성될 수 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 보강기둥(200)은 외부기둥(100)의 내부에 설치되어, 외부기둥(100)의 내부에 타설되는 콘크리트(C)의 압력에 저항할 수 있다.
보강기둥(200)은 외부기둥(100)의 내부에 타설된 콘크리트(C)를 둘레방향으로 구속하여 콘크리트(C)의 취성파괴를 억제하는 역할을 한다.
보강기둥(200)은 외부기둥(100)의 내부에 높이방향으로 연장 설치되고, 복수 개의 콘크리트(C) 유동홀(210)이 높이방향으로 이격 형성될 수 있다.
이때, 인접한 유동홀(210) 간에는 높이방향으로 500 mm 이상의 이격거리가 확보될 수 있다.
유동홀(210)은 콘크리트(C)에 포함된 굵은골재(E)가 용이하게 이동하도록 75mm 이상의 직경을 가지는 원형의 홀로 구성될 수 있다.
보강기둥(200)은 강관 등의 중공관으로 구성되어 내부로 콘크리트(C)를 타설하는 타설관이 인입될 수 있다.
보강기둥(200)의 내부에 타설관을 인입시켜, 보강기둥(200)의 하부영역부터 순차적으로 콘크리트(C)를 채워넣고, 유동홀(210)을 통해 보강기둥(200)의 외측으로 콘크리트(C)가 유동될 수 있다.
이에 따라, 외부강관의 상단에서 콘크리트(C)를 타설하는 경우에 비해 골재 등의 재료분리 현상이 현저하게 저감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 합성기둥(10)은 보강기둥(200)의 내부에 타설관을 인입시켜 콘크리트(C)를 타설하여 콘크리트(C)의 재료분리를 방지하고, 망체(400)를 설치하여 재료분리를 방지할 수 있어 중첩적으로 콘크리트(C)의 재료분리가 방지될 수 있는 효과가 있다.
외부기둥(100)은 200 ~ 700 mm 범위의 직경 또는 폭을 가지는 원형강관, 또는 사각강관으로 구성되고, 보강기둥(200)은 80 ~ 250 mm 범위의 직경 또는 폭을 가지는 원형강관, 또는 사각강관으로 구성될 수 있다.
보강기둥(200)은 외부기둥(100)의 내부에 설치되는 구성인바, 보강기둥(200)의 직경 또는 폭은 외부기둥(100)의 직경 또는 폭 보다 작아야 한다.
보강기둥(200)의 유동홀(210)은 100 ~ 150 mm 의 직경을 가지는 홀로 구성될 수 있다.
유동홀(210)이 원형의 홀로 구성될 경우, 유동홀(210)은 보강기둥(200)에 관통 형성되는 점에서, 유동홀(210)의 직경이 보강기둥(200)의 직경 또는 폭보다 작아야 한다.
다만, 유동홀(210)이 타원형의 홀로 구성될 경우, 유동홀(210)의 장축방향을 보강기둥(200)의 길이방향인 세로방향으로 배치할 수 있으므로, 유동홀(210)의 장축방향의 길이는 보강기둥(200)의 직경 또는 폭보다 클 수 있음은 물론이다.
일례로, 보강기둥(200)의 직경 또는 폭이 80mm 이고, 유동홀(210)은 장축방향의 길이가 100 ~ 150 mm 의 범위를 가지는 타원형의 홀로 구성될 수 있다.
이때, 유동홀(210)의 장축방향을 보강기둥(200)의 길이방향으로 배치하여 설치할 수 있다.
물론, 유동홀(210)은 단축방향의 길이는 80 mm 보다 작아야 함을 물론이다.
또한, 유동홀(210)은 앞서 설명한 원형의 홀, 타원형의 홀 이외에 사각형의 홀, 다각형의 홀 등으로 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 철근체(300)는 외부기둥(100)의 내부에 설치되고, 외부기둥(100)과 상기 보강기둥(200)이 사이의 공간에 둘레방향으로 이격하여 배치될 수 있다.
외부기둥(100)과 상기 보강기둥(200)이 사이의 공간에 철근체(300)를 배치함으로써, 외부기둥(100)의 단면치수를 줄일 수 있다.
또한, 화재로 인한 온도상승으로 외부기둥(100)에 내력의 저하가 발생하는 경우에도 콘크리트(C)에 매립된 철근체(300)가 내력을 발휘하여 합성기둥(10)의 붕괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
철근체(300)는 외부기둥(100)의 내주면과, 보강기둥(200)이 외주면의 사이의 공간에 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 망체(400)는 외부기둥(100)과 상기 보강기둥(200)의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되고, 상기 철근체(300)가 관통하여 설치될 수 있다.
망체(400)는 보강기둥(200) 및/또는 철근체(300)의 위치를 고정하는 역할을 할 수 있다.
망체(400)는 상기 보강기둥(200)의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 수평하게 설치될 수 있다.
망체(400)는 홀이 이격 형성된 망부재(410)를 포함하여 외부기둥(100)의 내부에 타설된 콘크리트(C)와 용이하게 일체화 될 수 있다.
또한, 망체(400)는 외부기둥(100)과 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되어 상기 외부기둥(100)의 내부로 타설되는 콘크리트(C)의 재료분리를 방지할 수 있다.
망체(400)는 이격 형성된 홀을 통해 콘크리트(C)에 포함된 최대치수의 굵은골재(E)가 통과할 수 있다.
망부재(410)에 형성된 홀의 크기는 콘크리트(C)에 포함된 최대치수의 굵은골재(E)가 통과할 정도로 크게 형성될 수 있다.
도 3의 좌측의 도면을 참조하면, 외부기둥(100)의 내부에 망체(400)가 설치되지 않는 경우 굵은골재(E)가 외부기둥(100)의 하부영역으로 집중되는 재료분리 현상이 발생할 수 있다.
도 3의 우측의 도면을 참조하면, 본 발명의 합성기둥(10)은 망체(400)가 외부기둥(100)의 내부공간에 복수 개의 망체유닛(400M)이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 각각 망체유닛(400M)에 최대치수의 굵은골재(E)의 적어도 일부가 걸리면서 굵은골재(E)의 재료분리 현상을 저감시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 1을 참조하면, 망체(400)는 적어도 일부분이 외부기둥(100)의 내주면에 접합될 수 있다.
망체(400)는 철근체(300)와 결속부재(D)를 매개로 고정될 수 있다.
망체(400)의 내측 테두리부분은 보강기둥(200)의 외주면에 용접 접합될 수 있다.
일례로, 보강기둥(200)에 망체(400)의 내측 테두리부분이 용접 접합되면서 보강기둥(200)과 망체(400)가 고정되고, 망체(400)와 철근체(300)가 결속부재(D)를 매개로 고정되며, 망체(400)의 적어도 일부분이 외부기둥(100)의 내주면에 용접 접합될 수 있다.
이에 따라, 외부기둥(100)의 내주면에 망체(400), 철근체(300), 보강기둥(200)이 서로 연결되면서 일체로 고정될 수 있다.
본 발명의 합성기둥(10)을 구성하는 외부기둥(100), 보강기둥(200), 철근체(300) 및, 망체(400)는 강재로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 금속소재가 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 보강기둥(200)은, 상기 외부기둥(100)의 내부에 타설된 콘크리트(C)와의 마찰저항이 향상되도록 외주면이 굴곡진 형상을 가지는 파형강관 또는 나선강관으로 구비될 수 있다.
보강기둥(200)은 나선형의 외주면 또는 파형의 외주면을 형성함으로써, 콘크리트(C)와의 마찰저항 및 부착성능을 높일 수 있다.
도 1 내지 도 2 b를 참조하면, 철근체(300)는 상기 보강기둥(200)의 주변에 둘레방향을 따라 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 망체(400)를 관통하여 설치될 수 있다.
철근체(300)는 외부기둥(100)과 보강기둥(200)의 사이에 배치되고, 높이방향으로 연장 형성될 수 있다.
철근체(300)는 망체(400)의 홀을 관통한 상태에서 결속사 등의 결속부재(D)에 의해 망체(400)에 고정될 수 있다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 망체(400)는, 상기 외부기둥(100)의 내부공간에 복수 개의 망체유닛(400M)이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 상기 망체유닛(400M)은 상기 보강기둥(200)의 외주면과, 상기 외부기둥(100)의 내주면의 사이의 공간에 걸쳐서 횡방향으로 설치될 수 있다.
일례로, 망체유닛(400M)은 외부기둥(100)의 내주면과 주변까지 설치되어, 외부기둥(100)의 내주면은 소정의 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.
다른 일례로, 망체유닛(400M)은 외부기둥(100)의 내주면과 접합될 수 있다.
높이방향으로 이격하여 배치되는 인접한 망체유닛(400M) 간의 간격은 900 ~ 1200 mm 범위를 가질 수 있더,
보다 바람직하게는, 높이방향으로 이격하여 배치되는 인접한 망체유닛(400M) 간의 간격은 900 ~ 1000 mm 범위를 가질 수 있다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 망체(400)는, 외측 테두리부분이 상기 외부기둥(100)의 내주면의 주변에 배치되는 제1 망체유닛(400M-1) 및, 상기 외부기둥(100)의 길이방향 단부영역에 설치되고, 외측 테두리부분이 상기 외부기둥(100)의 내주면에 접합되는 제2 망체유닛(400M-2)을 구비할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 제1 망체유닛(400M-1)의 외측 테두리부분은 외부기둥(100)의 내주면과 주변까지 설치되어, 외부기둥(100)의 내주면은 소정의 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.
일례로, 제1 망체유닛(400M-1)의 외측 테두리부분은 외부링부재(450)로 구성될 수 있다.
제1 망체유닛(400M-1)의 외측 테두리부분은 외부기둥(100)의 내부로 망체(400)의 삽입이 용이하도록 외부기둥(100)의 내주면과 소정의 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.
이때, 제1 망체유닛(400M-1)의 외측 테두리부분과 외부기둥(100)의 내주면의 사이는 5 ~ 10 mm 정도 이격될 수 있다.
제2 망체유닛(400M-2)의 외측 테두리부분은 외부기둥(100)의 내주면과 접합되어 고정될 수 있다.
제2 망체유닛(400M-2)은 외부기둥(100)의 높이방향 양측 단부영역에 설치될 수 있고, 제1 망체유닛(400M-1)은 제2 망체유닛(400M-2)의 사이에 배치될 수 있다.
이때, 보강기둥(200), 철근체(300), 제1 망체유닛(400M-1), 제2 망체유닛(400M-2)은 일체로 연결된 기둥연결체(20)의 상태로 외부기둥(100)의 내부로 인입될 수 있다.
다만, 기둥연결체(20)는 외부기둥(100)의 높이방향 상측 단부영역에 설치되는 제2 망체유닛(400M-2)과, 외부기둥(100)의 높이방향 하측 단부영역에 설치되는 제2 망체유닛(400M-2) 중 어느 하나는 분리한 상태에서 외부기둥(100)의 내부로 인입될 수 있다.
이는, 기둥연결체(20)의 높이방향 양측에 제2 망체유닛(400M-2)이 결합될 경우, 제2 망체유닛(400M-2)과 외부기둥(100)의 내주면이 마찰되면서 기둥연결체(20)가 외부기둥(100)의 내부로 인입되는 것이 용이하지 않을 수 있기 때문이다.
기둥연결체(20)는 기둥연결체(20)에서 제2 망체유닛(400M-2)이 분리된 부분이 먼저 인입되고, 기둥연결체(20)의 인입이 완료된 후 분리된 제2 망체유닛(400M-2)을 외부기둥(100)의 단부영역에 다시 설치할 수 있다.
도 2a 및, 도 2b를 참조하면, 망체(400)는, 중앙영역에 상기 보강기둥(200)이 관통하고, 적어도 상기 철근체(300)가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재(410)를 포함할 수 있다.
망체(400)는 격자형의 철근망이나, 펀칭메탈 등으로 구성되고, 이격 형성된 홀을 통해 철근체(300) 및, 콘크리트(C)에 포함된 최대치수의 굵은골재(E)가 통과할 수 있다.
망부재(410)에 형성된 홀의 크기는 콘크리트(C)에 포함된 최대치수의 굵은골재(E)가 통과할 정도로 커야 한다.
최대치수의 굵은골재(E)의 크기는 25 mm 정도인바, 망부재(410)에 형성된 홀은 30 ~ 40 mm 범위의 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
최대치수의 굵은골재(E)의 크기는 25 mm 정도인바, 망부재(410)에 형성된 홀은 30 ~ 40 mm 범위의 크기로 형성함으로써, 최대치수의 굵은골재(E)가 망부재(410)에 형성된 홀을 통과할 수는 있지만, 최대치수의 굵은골재(E)의 일부는 망부재(410)에 걸릴 수 있다.
도 3의 좌측의 도면을 참조하면, 외부기둥(100)의 내부에 망체(400)가 설치되지 않는 경우 굵은골재(E)가 외부기둥(100)의 하부영역으로 집중되는 재료분리 현상이 발생할 수 있다.
도 3의 우측의 도면을 참조하면, 본 발명의 합성기둥(10)은 망체(400)가 외부기둥(100)의 내부공간에 복수 개의 망체유닛(400M)이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 각각 망체유닛(400M)에 최대치수의 굵은골재(E)의 적어도 일부가 걸리면서 굵은골재(E)의 재료분리 현상을 저감시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 2a 및, 도 2b를 참조하면, 망체(400)는, 적어도 상기 철근체(300)가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재(410)와, 상기 망부재(410)의 내측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 내부링부재(430) 및, 상기 망부재(410)의 외측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 외부링부재(450)를 구비할 수 있다.
내부링부재(430)는 망부재(410)의 내측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되어 망부재(410)의 내측 테두리부분을 고정하는 역할을 한다.
내부링부재(430)의 내부를 관통하여 보강기둥(200)이 설치될 수 있다.
이때, 보강기둥(200)은 내부링부재(430)에 용접 접합될 수 있다.
내부링부재(430)는 보강기둥(200)의 외주면을 따라 둘레방향으로 설치되는 원형링, 사각링 등의 링상의 부재로 구비될 수 있다.
외부링부재(450)는 망부재(410)의 외측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되어 망부재(410)의 외측 테두리부분을 고정하는 역할을 한다.
외부링부재(450)는 외부기둥(100)의 내주면을 따라 둘레방향으로 설치되는 원형링, 사각링 등의 링상의 부재로 구비될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 외부링부재(450)는 외부기둥(100)의 내주면과 주변까지 설치되어, 외부기둥(100)의 내주면은 소정의 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 외부링부재(450)는 외부기둥(100)의 내주면과 접합되어 고정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 망체(400)는, 높이방향으로 상측영역의 횡단면이 높이방향 하측영역의 횡단면보다 상대적으로 큰 깔대기형의 부재로 구성될 수 있다.
망체(400)는, 외부기둥(100)의 내주면 주변에 배치되는 외측 테두리부분의 제1 높이가, 상기 보강기둥(200)의 외주면 주변에 배치되는 내측 테두리부분의 제2 높이에 비해 상대적으로 높을 수 있다.
망체(400)가 외부강관의 내부로 인입이 용이하도록, 망체(400)의 외측 테두리부분에서 내측 테두리부분으로 하향 경사를 형성할 수 있다.
이때, 외측 테두리부분에서 내측 테두리부분으로 하향 경사는 수평방향에서 30도 이내의 경사각을 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
도 4를 참조하면, 망체(400)는, 상기 외부기둥(100)의 내부공간에 복수 개의 망체유닛(400M)이 높이방향으로 이격하여 배치되고, 상기 복수 개의 망체유닛(400M)은, 상기 외부기둥(100)에 횡방향 구조요소(30)가 접합되는 접합영역 주변에서 상기 횡방향 구조요소(30)가 설치되지 않는 비접합영역보다 높이방향으로 상대적으로 조밀한 간격으로 설치될 수 있다.
일례로, 합성기둥(10)에 접합되는 횡방향 구조요소(30)는 보부재로 구성될 수 있다.
복수 개의 망체유닛(400M)은, 높이방향으로 외부기둥(100)에 보부재가 접합되는 접합영역 주변에서 보부재가 접합되지 않는 비접합영역보다 상대적으로 조밀한 간격으로 설치될 수 있다.
접합영역 주변에서는 높이방향으로 이격하여 배치되는 인접한 망체유닛(400M) 간의 간격은 300 ~ 400 mm 범위를 가질 수 있다.
비접합영역 주변에서는 높이방향으로 이격하여 배치되는 인접한 망체유닛(400M) 간의 간격은 900 ~ 1200 mm 범위를 가질 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 합성기둥 구조체에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성기둥 구조체는 제1 단위기둥, 제2 단위기둥 및 기둥연결체(20)를 포함할 수 있다.
도 6 및, 도 7을 참조하면, 합성기둥(10)을 포함하여 구성된 단위기둥을 이용하는 합성기둥 구조체에 있어서, 단위기둥은, 제1 단위기둥 및, 상기 제1 단위기둥과 높이방향으로 연결되는 제2 단위기둥을 구비하고, 상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥을 연결하고, 상기 단위기둥에 타설된 콘크리트(C)에 매립되어 적어도 지압력을 제공하는 기둥연결체(20)를 포함할 수 있다.
제1 단위기둥 및 제2 단위기둥은 각각 앞서 설명한 다양한 실시예의 합성기둥(10)을 포함하여 구성될 수 있다.
일례로, 제1 단위기둥은 상측에 배치되고, 제2 단위기둥은 하측에 배치된 상태에서 기둥연결체(20)를 매개로 연결될 수 있다.
기둥연결체(20)는 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥의 단부영역의 내부공간에 걸쳐서 배치되어, 제1 단위기둥과 제2 단위기둥을 높이방향으로 연결할 수 있다.
기둥연결체(20)는 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥의 내부공간에 높이방향으로 이격하여 배치되는 이음용망(25)이 타설된 콘크리트(C)와 일체화되면서 지압력을 제공할 수 있다.
도 6 및, 도 7을 참조하면, 기둥연결체(20)는, 상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥의 내부공간에 높이방향으로 이격하여 배치되는 이음용망(25) 및, 상기 이음용망(25)을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체(400)와, 상기 제2 단위기둥의 망체(400)를 각각 관통하여 설치되는 이음철근(21)을 구비할 수 있다.
기둥연결체(20)의 이음철근(21)이 단위기둥인 합성기둥(10)의 망체(400)와 연결되거나, 연결철근의 이음용망(25)이 단위기둥인 합성기둥(10)의 철근체(300)와 연결되면서 기둥연결체(20)가 2개의 합성기둥(10)의 사이를 연결할 수 있다.
일례로, 한 쌍의 이음용망(25)은 연결되는 2개의 단위기둥의 망체(400)에 각각 겹쳐지게 배치되고, 이음철근(21)이 한 쌍의 이음철근(21)의 사이를 연결할 수 있다.
도 6을 참조하면, 기둥연결체(20)는 제1 단위기둥의 망체(400) 또는 철근체(300) 중 적어도 어느 하나와 연결되고, 제2 단위기둥의 망체(400) 또는 철근체(300) 중 적어도 어느 하나와 연결될 수 있다.
기둥연결체(20)는, 상측에 배치되는 합성기둥(10)의 망체(400) 또는 철근체(300) 중 적어도 하나와 연결되고, 하측에 배치되는 상기 합성기둥(10)의 망체(400) 또는 철근체(300) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 평면상에서 이음철근(21)은 철근체(300)와 상이한 위치에 배치되어 철근체(300)와 이음철근(21)의 간섭의 문제는 발생하지 않는다.
이음철근(21)은 제1 단위기둥인 합성기둥(10)의 망체(400)와, 제2 단위기둥인 합성기둥(10)의 망체(400)를 관통하여 설치될 수 있고, 상하방향으로 설정된 정착길이를 가지도록 연장 형성될 수 있다.
합성기둥(10)으로 구성되는 단위기둥과, 기둥연결체(20)를 고정은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
도 6의 좌측부분의 결속상태를 참조하면, 합성기둥(10)의 망체(400)와 이음용망(25) 및, 이음철근(21)이 결속부재(D)를 매개로 일체로 체결되면서 고정될 수 있다.
도 6의 좌측부분의 결속상태를 참조하면, 합성기둥(10)의 망체(400)와 이음용망(25) 및, 철근체(300)가 결속부재(D)를 매개로 일체로 체결되면서 고정될 수 있다.
도 6의 우측부분의 결속상태를 참조하면, 합성기둥(10)의 망체(400)와 철근체(300)가 결속부재(D)를 매개로 체결되고, 합성기둥(10)의 철근체(300)와 이음용망(25)이 결속부재(D)를 매개로 체결되면서 고정될 수 있다.
도 6의 우측부분의 결속상태를 참조하면, 합성기둥(10)의 망체(400)와 기둥연결체(20)의 이음철근(21)이 결속부재(D)를 매개로 체결되고, 기둥연결체(20)의 이음철근(21)과 이음용망(25)이 결속부재(D)를 매개로 체결되면서 고정될 수 있다.
도 6 및, 도 7을 참조하면, 기둥연결체(20)는, 상기 제1 단위기둥의 망체(400)와 겹쳐지게 배치되는 제1 이음용망(25-1)과, 상기 제2 단위기둥의 망체(400)와 겹쳐지게 배치되는 제2 이음용망(25-2) 및, 상기 제1 이음용망(25-1)과 상기 제2 이음용망(25-2)을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체(400)와, 상기 제2 단위기둥의 망체(400)를 각각 관통하여 설치되는 이음철근(21)을 구비할 수 있다.
제1 이음용망(25-1)은 상측에 배치되는 상기 제1 단위기둥인 합성기둥(10)의 망체(400)와 겹쳐지게 배치되고, 제2 이음용망(25-2)은 하측의 배치되는 상기 제2 단위기둥인 합성기둥(10)의 망체(400)와 겹쳐지게 배치될 수 있다.
제1 이음용망(25-1)은 상측의 합성기둥(10)의 내부공간에 배치될 수 있고, 제2 이음용망(25-2)은 하측의 합성기둥(10)의 내부공간에 배치될 수 있다.
이음철근(21)은 제1 이음용망(25-1)과 상기 제2 이음용망(25-2)을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥인 상측의 합성기둥(10)의 망체(400)와, 상기 제2 단위기둥인 하측의 합성기둥(10)의 망체(400)를 각각 관통하여 설치될 수 있다.
제1 이음용망(25-1)은 상측에 배치된 합성기둥(10)의 외부기둥(100)의 하측 단부영역 내부공간을 횡방향으로 구획하고, 상측에 배치된 합성기둥(10)의 하측 단부영역에 설치된 망체(400)와 겹쳐지게 배치될 수 있다.
제2 이음용망(25-2)은 하측에 배치된 합성기둥(10)의 외부기둥(100)의 상측 단부영역 내부공간을 횡방향으로 구획하고, 하측에 배치된 합성기둥(10)의 상측 단부영역에 설치된 망체(400)와 겹쳐지게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 합성기둥 구조체에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 합성기둥(10)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 합성기둥 구조체에서 활용되는 합성기둥(10)의 구성은 이미 설명한 바와 같이 합성기둥(10)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10: 합성기둥 20: 기둥연결체
21: 이음철근 25: 이음용망
25-1: 제1 이음용망 25-2: 제2 이음용망
30: 횡방향 구조요소 100: 외부기둥
200: 보강기둥 210: 유동홀
300: 철근체 400: 망체
400M: 망체유닛 400M-1: 제1 망체유닛
400M-2: 제2 망체유닛 410: 망부재
430: 내부링부재 450: 외부링부재
C: 콘크리트 D: 결속부재
E: 굵은골재

Claims (12)

  1. 내부에 콘크리트가 타설되는 외부기둥;
    상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 콘크리트가 유동하는 유동홀이 형성된 보강기둥;
    상기 외부기둥의 내부에 설치되고, 상기 외부기둥과 상기 보강기둥이 사이의 공간에 둘레방향으로 이격하여 배치되는 철근체; 및,
    상기 외부기둥과 상기 보강기둥의 사이의 공간을 횡방향으로 가로질러 설치되고, 상기 철근체가 관통하여 설치되는 망체;를 포함하는 합성기둥.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보강기둥은,
    상기 외부기둥의 내부에 타설된 콘크리트와의 마찰저항이 향상되도록 외주면이 굴곡진 형상을 가지는 파형강관 또는 나선강관으로 구비되는 합성기둥.
  3. 제1항에 있어서, 상기 철근체는
    상기 보강기둥의 주변에 둘레방향을 따라 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 망체를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 합성기둥.
  4. 제1항에 있어서, 상기 망체는,
    상기 외부기둥의 내부공간에 복수 개의 망체유닛이 높이방향으로 이격하여 배치되고,
    상기 망체유닛은 상기 보강기둥의 외주면과, 상기 외부기둥의 내주면의 사이의 공간에 걸쳐서 횡방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 합성기둥.
  5. 제4항에 있어서, 상기 망체는,
    외측 테두리부분이 상기 외부기둥의 내주면의 주변에 배치되는 제1 망체유닛; 및,
    상기 외부기둥의 길이방향 단부영역에 설치되고, 외측 테두리부분이 상기 외부기둥의 내주면에 접합되는 제2 망체유닛;을 구비하는 합성기둥.
  6. 제1항에 있어서, 상기 망체는,
    중앙영역에 상기 보강기둥이 관통하고, 적어도 상기 철근체가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재를 포함하는 합성기둥.
  7. 제6항에 있어서, 상기 망체는,
    적어도 상기 철근체가 관통 가능한 홀이 이격 형성된 망부재;
    상기 망부재의 내측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 내부링부재; 및,
    상기 망부재의 외측 테두리부분을 둘러싸도록 설치되는 외부링부재;를 구비하는 합성기둥.
  8. 제1항에 있어서, 상기 망체는,
    높이방향으로 상측영역의 횡단면이 높이방향 하측영역의 횡단면보다 상대적으로 큰 깔대기형의 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성기둥.
  9. 제1항에 있어서, 상기 망체는,
    상기 외부기둥의 내부공간에 복수 개의 망체유닛이 높이방향으로 이격하여 배치되고,
    상기 복수 개의 망체유닛은,
    상기 외부기둥에 횡방향 구조요소가 접합되는 접합영역 주변에서 상기 횡방향 구조요소가 설치되지 않는 비접합영역보다 높이방향으로 상대적으로 조밀한 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 합성기둥.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 합성기둥을 포함하여 구성된 단위기둥을 이용하는 합성기둥 구조체에 있어서,
    상기 단위기둥은,
    제1 단위기둥;
    상기 제1 단위기둥과 높이방향으로 연결되는 제2 단위기둥;을 구비하고,
    상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥을 연결하고, 상기 단위기둥에 타설된 콘크리트에 매립되어 적어도 지압력을 제공하는 기둥연결체;를 포함하는 합성기둥 구조체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기둥연결체는,
    상기 제1 단위기둥과 상기 제2 단위기둥의 내부공간에 높이방향으로 이격하여 배치되는 이음용망; 및,
    상기 이음용망을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체와, 상기 제2 단위기둥의 망체를 각각 관통하여 설치되는 이음철근;을 구비하는 합성기둥 구조체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 기둥연결체는,
    상기 제1 단위기둥의 망체와 겹쳐지게 배치되는 제1 이음용망;
    상기 제2 단위기둥의 망체와 겹쳐지게 배치되는 제2 이음용망; 및,
    상기 제1 이음용망과 상기 제2 이음용망을 높이방향으로 연결하고, 상기 제1 단위기둥의 망체와, 상기 제2 단위기둥의 망체를 각각 관통하여 설치되는 이음철근;을 구비하는 합성기둥 구조체.
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