KR20210077463A - 기둥과 보의 연결 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외변형을 방지할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체에 대한 것이다.
이를 위하여, 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서, 기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재; 및 상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.

Description

기둥과 보의 연결 구조체{CONNECTING STRUCTURE FOR COLUMN AND BEAM}
본 발명은 기둥과 보의 연결 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있음은 물론 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체에 관한 것이다.
건축물의 시공 시 많은 기둥과 보가 필요하다. 통상적으로 기둥과 보는 금속으로 만들어진다. 예를 들어 기둥은 내부가 빈 사각의 금속 파이프 형태일 수 있고, 보는 H형 형강일 수 있다.
이와 같은 기둥과 보를 서로 연결해 건축물의 뼈대를 만든 후, 이를 통해 건축물을 시공할 수 있다.
이처럼 건축물의 시공 시 많은 기둥과 보가 사용되며, 이들이 연결되어야 해서 이들을 접합시키기 위한 연결 구조체에 대한 다양한 기술이 알려져 있다.
이와 관련, 기둥과 보의 접합 부위에서 국부좌굴 등이 발생하여 어느 정도 골조가 에너지를 흡수한 후에 접합부의 취성파괴 발생하는 현상이 나타나기도 한다. 특히, 기존의 지진 피해 사례를 보면 접합부에서의 파괴, 보에서의 국부좌굴 후 접합부에서 취성파괴가 발생함이 확인되었다.
특히 강구조 모멘트저항골조의 경우 모멘트 접합으로 처리하기 위해 기둥 플랜지-보 플랜지를 용접 또는 공장에서 수행하고 있어, 용접 이외의 접합 방법이 고려될 필요가 있다.
한편, 웹(web)과 플랜지(flange)를 포함하여 구성되는 H형강 기둥 같은 경우 개단면 형태로 접합의 처리가 간단하며, 폐단면 강관 기둥의 경우 강관이 가지는 폐단면이라는 형태적 특징 때문에 접합의 처리가 어려워 강도와 강성의 확보가 어렵다.
이러한 점들을 고려하여 현재 사용되고 있는 접합 방법 중에는 다이아프램(diaphragm)이라는 보강수단을 사용하여 기둥면의 변형방지, 보에 의한 휨하중에 대응하고 보와의 모멘트 접합이 가능하게 함으로써 접합부를 보강하는 방법이 많이 쓰이고 있다.
다이아프램은 관통형 다이아프램 형식, 내부 다이아프램 형식, 외부 다이아프램 형식 등이 있는데, 관통형 다이아프램 형식과 내부 다이아프램 형식은 강관 기둥을 절단한 후 보 플랜지 위치에 다이아프램을 관통시키거나 강관 내부에 다이아프램을 대고 다시 용접하는 형식이다. 이러한 형식은 외관이 단순하나 용접에 고도의 기술이 필요하며 용접검사에 따른 품질관리에 어려움이 많다. 외부 다이아프램 형식은 강관의 외부에 경사를 가진 모양의 다이아프램을 보강, 용접하는 형식으로서 용접작업이 쉽나, 강재량이 상대적으로 많이 필요하며 다이아프램의 제작, 가공에 비용이 많이 들며, 접합부 주변의 외관도 복잡하게 된다.
무엇보다도, 이러한 종래 다이아프램을 이용하는 방식에서는 16가지에까지 이르는 다수의 공정이 필요하며, 더욱이 용접이 필수적이다.
따라서 간단한 방식으로 우수한 강성을 유지할 수 있는 연결 구조의 필요성이 대두되었고, 본 출원인은 이러한 기술을 특허출원해서 등록받은 바 있다.
다만, 등록기술의 경우, 내부보강판이 일자형 구조라서 콘크리트와의 부착력이 다소 떨어질 수도 있는데, 특히, 구조상 주변 구조물인 보(합성보 등)와의 연결이 쉽지 않을 수도 있다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 보완하기 위한 연결 구조체에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2016-0169734호
본 발명의 목적은, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있음은 물론 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재; 및
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
상기 측면 보강재가, 상기 기둥에 연결되는 기둥의 모서리 영역을 지지하는 모서리 지지부; 및 상기 모서리 지지부와 연결되는 날개부를 포함할 수 있다.
상기 날개부가 상기 모서리 지지부의 양측에 대칭되게 마련될 수 있다.
상기 날개부와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며, 상기 내부 보강재는 기둥 내벽 둘레를 따라 결합할 수 있다.
상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함할 수 있다.
상기 다이아프램의 중앙에 관통 구멍이 형성될 수 있다.
상기 기둥의 외벽에 결합하는 외부 보강재를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 보강재, 상기 기둥 및 상기 내부 보강재를 일체로 체결하는 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부가 볼트와 너트의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 너트가 상기 내부 보강재의 내면에 일체로 형성될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재;
상기 기둥과 상기 측면 보강재 사이에 배치되며, 상기 기둥과 상기 측면 보강재를 보강하는 끼움재; 및
상기 측면 보강재의 외측에서 상기 끼움재와 결합하는 이음 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
상기 측면 보강재와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재; 및 상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함할 수 있다.
상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며, 상기 내부 보강재는 상기 기둥 내벽 둘레를 따라 결합할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및
상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되는 보 연결용 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
상기 보 연결용 다이아프램은 상기 기둥에 각각 배치되어 보 연결용 다이아프램일 수 있다.
상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷을 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및
상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되되 상기 기둥에 각각 배치되는 보 연결용 다이아프램;
상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷; 및
상기 일반보 또는 상기 합성보에 대한 강성 유지를 위해 마련되는 강성 유지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
본 발명에 따르면, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있다. 또한, 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다. 또한, 각형 강관과 보의 접합 시 종래보다 높은 강성이 확보된다. 또 각형 강관과 보의 접합 시 용접 없이 조립이 가능하여 공정을 단축시키고 용이하게 접합이 가능하며 품질 또한 균일하게 된다. 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 중간 기둥, 상부 기둥 및 하부 기둥 영역을 발췌한 상태의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 조립 상태 평면도이다.
도 5는 도 1에 적용된 연결 구조체의 사시도이다.
도 6은 도 5의 부분 분해 사시도이다.
도 7은 측면 보강재의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도이다.
도 9는 도 8에 적용된 연결 구조체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 부분 분해 사시도이다.
도 11은 측면 보강재, 끼움재 및 이음 보강재의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 13은 도 12의 부분 분해도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 15는 도 14의 부분 분해도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 17은 도 16의 부분 분해도이다.
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 19는 도 18의 부분 분해도이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도, 도 2는 도 1에서 중간 기둥, 상부 기둥 및 하부 기둥 영역을 발췌한 상태의 분해 사시도, 도 3은 도 2의 A 영역의 확대 사시도, 도 4는 도 3의 조립 상태 평면도, 도 5는 도 1에 적용된 연결 구조체의 사시도, 도 6은 도 5의 부분 분해 사시도 및 도 7은 측면 보강재의 확대도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)는 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있도록 하며, 특히 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있도록 한 것이다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)는 기둥(140) 즉 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180), 그리고, 체결부(170)를 포함할 수 있다.
후술하겠지만 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되기 때문에 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다. 그리고 종전과 달리, 측면 보강재(180)이 적용되기 때문에 도 1처럼 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다. 따라서 공기 단축에 매우 유리하다.
중간 기둥(140)에 대해 먼저 살펴보면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)에서 중간 기둥(140)은 4각형 강관을 절단한 형태이다. 중간 기둥(140)의 내면에 내부 보강재(120)가 결합한다. 결합을 위해, 중간 기둥(140)의 4개 면 각각에는 다수의 볼트 구멍이 형성된다. 중간 기둥(140)과 내부 보강재(120)가 개별적으로 체결될 수도 있으나 본 실시예의 경우에는 외부 보강재(150)와 함께 체결부(170)로 체결될 수 있도록 한다. 따라서 작업성이 매우 높다.
내부 보강재(120)는 일측이 절곡된 판형으로 형성된 강재이다. 즉 본 실시예에서 내부 보강재(120)는 중간 기둥(140)의 내벽에 결합하되 내측으로 돌출되는 리브(121)를 포함한다. 리브(121)는 90ㅀ보다 작은 각도로 절곡할 수 있으며, 바람직하게는 70ㅀ로 절곡된다.
내부 보강재(120)는 중간 기둥(140) 내벽 둘레를 따라 한 변에 한 쌍씩 대칭되게 결합한다. 특히, 본 실시예서 내부 보강재(120)는 중간 기둥(140)의 내벽 한 변에 한 쌍씩 분절되게 형성된다.
이때, 내부 보강재(120)에는 내측으로 리브(121)가 돌출되게 형성되는데, 이러한 리브(121)는 콘크리트 속에서 갈고리처럼 작용하여 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화하며, 각형 강관의 면외 변형을 방지한다. 즉 내부 보강재(120)의 내면이 평평한 면을 이루면 콘크리트와의 부착력이 높아지기 어렵다. 하지만, 본 실시예처럼 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되면 리브(121)가 콘크리트 속에서 갈고리 혹은 철근과 같은 역할을 할 수 있어서 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있다.
도 3 및 도 4에서 다이아프램(130)은 4각 판형 강재이며, 다이아프램(130)의 중앙에는 관통구멍(132)이 형성된다.
또 다이아프램(130)에는 리브(121)를 포함하는 내부 보강재(120)를 삽입하기 위한 관통 슬릿(134)이 형성되어 있다. 관통 슬릿(134)은 4개의 내부 보강재(120)가 모두 삽입될 수 있도록 다이아프램(130)의 네 가장자리에 각각 형성된다.
본 실시예에서 다이아프램(130)은 중간 기둥(140)의 상부 및 하부에 각각 결합할 수 있게끔 2개이다. 2개의 다이아프램(130)은 위치만 다르고 구성이 같다.
도 5에서 외부 보강재(150)는 중간 기둥(140)의 외벽에 결합한다. 외부 보강재(150)가 없어도 연결 구조체(100)는 원래의 목적을 달성할 수 있다. 하지만, 외부 보강재(150)가 결합하면 연결 구조체(100)의 구조적 강성을 더욱 높여줄 수 있다. 외부 보강재(150)에도 체결부(170)의 볼트(171)가 삽입되는 관통 구멍이 다수 형성되어 있다.
외부 보강재(150)는 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181)가 접하는 영역을 제외한 나머지 영역에서 중간 기둥(140)의 외벽에 결합한다. 따라서 외부 보강재(150)는 판재 형태로 제작된다.
한편, 도 7에 나타난 바와 같이 측면 보강재(180)은 중간 기둥(140)에 결합하는 구조물이다. 측면 보강재(180)은 시공의 편의성을 위해 적용되는 연결수단이다.
즉 측면 보강재(180)은 합성보(TU보, 하이퍼보, TSC보 등) 적용 시 보 연결방법을 개선하기 위해 적용된다. 다시 말해, 도 1처럼 측면 보강재(180)을 적용한 후, 보 연결부재(185)를 이용해서 측면 보강재(180)에 보(163)를 연결할 수 있다. 따라서 작업성이 현저하게 향상될 수 있다. 합성보 혹은 일반보와의 연결 구조는 아래의 실시예를 통해 자세하게 다시 설명한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 측면 보강재(180)은 모서리 지지부(181)와, 모서리 지지부(181)에 연결되는 날개부(182)를 포함할 수 있다.
모서리 지지부(181)는 중간 기둥(140)과, 중간 기둥(140)의 상하에 연결되는 상부 및 하부 기둥(161,162)의 모서리 영역을 지지하는 부분이다. 따라서 모서리 지지부(181)는 중간 기둥(140)과 상부 및 하부 기둥(161,162)의 모서리를 부분적으로 감쌀 수 있도록 절곡된 구조를 갖는다.
날개부(182)는 보 연결부재(185)를 통해 보(163)와 연결되는 장소를 이룬다. 본 실시예에서 날개부(182)는 모서리 지지부(181)의 양측에 대칭되게 마련된다. 이는 보(163)가 중간 기둥(140)의 네 변에서 대칭되게 마련되기 때문인데, 만약 보(163)가 중간 기둥(140)의 어느 한 변에만 결합한다면 날개부(182)의 형태도 그에 대응되게 변형될 수 있다.
체결부(170)는 강제의 연결수단이다. 즉 본 실시예에서 체결부(170)는 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180)을 대응되는 것끼리 일체로 체결하는 역할을 한다.
본 실시예에서 체결부(170)는 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 일체로 체결하기도 하고, 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 일체로 체결하기도 한다.
이처럼 체결부(170)를 통해서 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)가 한 번에 함께 체결되어 조립되거나 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)가 한 번에 함께 체결되어 조립되기 때문에 구조물을 개별적으로 조립해야 하는 번거로움을 피할 수 있으며, 작업성을 높일 수 있다.
본 실시예에서 체결부(170)는 볼트(171)와 너트(172)의 조합으로 이루어진다. 이때, 볼트(171)와 달리 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성된다. 즉 너트(172)와 내부 보강재(120)는 일체형 한 몸체를 이룬다.
참고로, 본 실시예에서 말하는 볼트(171)란 너트(172)가 고정되어 있어서 너트(172)를 공구로 잡지 않더라도 즉 볼트(171)만 한 방향(one way)으로만 조이는 작업을 하더라도 체결력을 제공할 수 있는 볼트인 것이 바람직하다.
체결부(170)를 이용해서 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 각각 일체로 체결하는 경우, 체결부(170)의 볼트(171)는 외부 보강재(150) 또는 측면 보강재(180)의 바깥쪽에서 체결되기 때문에 작업이 용이하게 된다.
다만, 볼트(171)가 체결되어 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 각각 체결하여 고정하려면 너트가 필요한데, 내부 보강재(120)의 내부에서 너트 작업을 하기 어렵다. 그 때문에 본 실시예에서는 체결부(170)의 일 요소인 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성되게 하고 있다.
이처럼 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성되면 외부 보강재(150) 또는 측면 보강재(180)의 바깥에서 볼트(171)를 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120) 쪽으로, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120) 쪽으로 집어넣고, 최종적으로 너트(172)에 체결되게 함으로써 간단한 방법으로도 이들이 체결되게 할 수 있다. 따라서 작업성이 매우 좋아질 수 있다.
보(163)는 외부 보강재(150)에 연결되는 H형빔이다. 도 1의 실시예에서는 보(163)가 중간 기둥(140)의 둘레를 따라 4개 적용된다. 하지만, 공사 현장에 따라 보(163)는 2개 또는 3개로 적용될 수도 있다. 따라서 특정한 개수로 한정되지 않는다.
이하, 연결 구조체(100)의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 연결 구조체(100)를 이루는 구성요소들, 즉 리브(121)를 구비하는 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 중간 기둥(140), 외부 보강재(150), 모서리 지지부(181)와 날개부(182)를 구비하는 측면 보강재(180) 등을 사전에 제작한다.
구체적으로, 연결 구조체(100)는 기존의 용접과 달리 단순 조립으로 제작할 수 있다. 즉 레고와 같은 완구 블록을 조립하듯이 조립할 수 있다.
먼저, 4개의 내부 보강재(120)를 하부 다이아프램(130)의 관통 슬릿(134)으로 관통시킨다. 이어서 중간 기둥(140)을 내부 보강재(120)가 결합한 하부 다이아프램(130)과 결합한다.
다음으로, 상부 다이아프램(130)을 4개의 내부 보강재(120)에 끼워 설치한다.
이렇게 형성된 연결 구조체(100)를 각형 강관으로 이루어진 상부 및 하부 기둥(161,162)과 공장에서 가조립한 후, 외부 보강재(150)를 결합하고, 이어 측면 보강재(180)을 연결해서 현장으로 납품한다.
물론, 이와 달리, 연결 구조체(100)만을 현장으로 납품한 뒤 현장에서 상부 및 하부 기둥(161,162)과 가조립할 수도 있다.
이처럼 연결 구조체(100)와 기둥이 연결되면, 이어서 보(163)를 결합한다. 각 부품의 결합은 체결부(170)의 일 요소인 볼트(171)를 조임으로써 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되어서 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다.
특히, 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도, 도 9는 도 8에 적용된 연결 구조체의 사시도, 도 10은 도 9의 부분 분해 사시도 및 도 11은 측면 보강재, 끼움재 및 이음 보강재의 확대도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(200)는 역시, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있으며, 특히 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있도록 한 것으로서, 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180), 그리고, 체결부(170)를 포함할 수 있다. 이들 구조와 기능은 전술한 실시예와 동일하며, 따라서 중복 설명은 피한다.
한편, 본 실시예에 따른 연결 구조체(200)에는 전술한 실시예와 달리, 끼움재(shim plate, 291) 및 이음 보강재(splice plate, 292)가 더 적용된다.
끼움재(291)는 중간 기둥(140)과 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181) 사이에 배치되는 끼움 판재로서 중간 기둥(140)과 모서리 지지부(181)를 보강한다. 즉 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181)가 중간 기둥(140)에 직접 접촉되지 않고 끼움재(291)를 매개로 해서 접촉되게 함으로써 모서리 지지부(181) 영역에 가해지는 하중을 보강할 수 있다.
이음 보강재(292)는 모서리 지지부(181)의 외측에서 끼움재(291)와 결합함으로써 측면 보강재(180), 끼움재(291), 중간 기둥(140), 상부 및 하부 기둥(161,161)이 일체로 결합될 수 있도록 한다.
본 실시예처럼 복수 개의 끼움재(291)와 이음 보강재(292)가 적용되면 해당 부위에 대한 강성을 보강하는 한편 체결력을 높일 수 있는 효과가 있다.
한편, 이하에서는 도 12 내지 도 19의 도면을 참조해서 전술한 실시예의 연결 구조체에 제1 보(10) 혹은 제2 보(20)가 접합, 즉 연결되는 구조를 살펴본다.
아래의 도 12 내지 도 19의 도면에서 제1 보(10)는 일반보이고, 제2 보(20)는 합성보일 수 있는데, 그 형상은 바뀔 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 13은 도 12의 부분 분해도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(300)는 전술한 제1 실시예의 연결 구조체(100)에 보 연결용 다이아프램(310,320)이 연결되는 구조를 갖는다.
또한, 보 연결용 다이아프램(310,320)과 협조해서 제1 보(10)와 연결하기 위해 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 더 적용된다. 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(331,332)은 보 연결용 다이아프램(310,320)과 나사 결합하고, 측부 보 연결 브래킷(333)은 측면 보강재(180)와 나사 결합한다.
결과적으로, 본 실시예의 경우, 보 연결용 다이아프램(310,320)을 비롯해서, 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 적용됨으로써 제1 보(10)가 쉽게 연결될 수 있게끔 한다. 물론, 나사 구조라서 제1 보(10)의 해체 작업 역시 쉽다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 15는 도 14의 부분 분해도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(400)는 전술한 제2 실시예의 연결 구조체(200)를 그대로 적용하되, 제1 보(10)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(310,320), 그리고, 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 적용되는 구조를 제시하고 있다.
앞선 제3 실시예와 동일하게, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(331,332)은 보 연결용 다이아프램(310,320)과 나사 결합하고, 측부 보 연결 브래킷(333)은 측면 보강재(280)와 나사 결합하며, 이러한 작용으로 제1 보(10)가 착탈 가능하게 연결될 수 있게끔 한다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 17은 도 16의 부분 분해도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(500)는 전술한 제1 실시예의 연결 구조체(100)를 그대로 적용하되, 제2 보(20)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(510,520), 그리고, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)이 적용되는 구조를 제시하고 있다.
측면 보강재(580) 주변의 구조가 상이하기 때문에 이에 대응할 수 있게끔 보 연결용 다이아프램(510,520)의 형상이 결정된다. 하지만, 보 연결용 다이아프램(510,520)의 역할은 전술한 실시예와 동일하다.
한편, 본 실시예의 경우, 제2 보(20)에 대한 강성 유지를 위해 강성 유지재(540)가 측면 보강재(180)의 일측에 결합하는 구조가 상이하다.
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 19는 도 18의 부분 분해도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(600)는 전술한 제5 실시예의 연결 구조체(500)를 그대로 적용하되, 제2 보(20)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(510,520), 그리고, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)이 적용되는 구조를 제시하고 있다. 앞선 제5 실시예와 동일하게, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)은 보 연결용 다이아프램(510,520)과 나사 결합한다.
그리고, 본 실시예의 경우에도 강성 유지재(540)가 측면 보강재(280)의 일측에 결합함으로써 제2 보(20)에 대한 강성을 유지시킨다.
이상 본 발명을 특정 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 본 발명을 특정 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 연결 구조체 120: 내부 보강재
121: 리브 130: 다이아프램
132: 관통구멍 134: 관통 슬릿
140: 중간 기둥 150: 외부 보강재
161: 상부 기둥 162: 하부 기둥
163: 보 170: 체결부
171: 볼트 172: 너트
180; 측면 보강재 181; 모서리 지지부
182; 날개부 185; 보 연결부재

Claims (18)

  1. 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
    기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재; 및
    상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측면 보강재가,
    상기 기둥에 연결되는 기둥의 모서리 영역을 지지하는 모서리 지지부; 및
    상기 모서리 지지부와 연결되는 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 날개부가 상기 모서리 지지부의 양측에 대칭되게 마련되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 날개부와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며,
    상기 내부 보강재는 기둥 내벽 둘레를 따라 결합하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다이아프램의 중앙에 관통 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기둥의 외벽에 결합하는 외부 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외부 보강재, 상기 기둥 및 상기 내부 보강재를 일체로 체결하는 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 체결부가 볼트와 너트의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 너트가 상기 내부 보강재의 내면에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  12. 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
    기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
    상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재;
    상기 기둥과 상기 측면 보강재 사이에 배치되며, 상기 기둥과 상기 측면 보강재를 보강하는 끼움재; 및
    상기 측면 보강재의 외측에서 상기 끼움재와 결합하는 이음 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측면 보강재와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재; 및
    상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며,
    상기 내부 보강재는 상기 기둥 내벽 둘레를 따라 결합하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  15. 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
    기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
    상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및
    상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되는 보 연결용 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보 연결용 다이아프램은 상기 기둥에 각각 배치되어 보 연결용 다이아프램인 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
  18. 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,
    기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
    상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및
    상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되되 상기 기둥에 각각 배치되는 보 연결용 다이아프램;
    상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷; 및
    상기 일반보 또는 상기 합성보에 대한 강성 유지를 위해 마련되는 강성 유지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
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