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철골구조 수직증축에 대하여

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  • 하이구조
  • 18-05-30 11:08
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Question :
 
안녕하세요.
일반 철골구조의 수직증축(1층->2층)을 고려하고 있습니다.
따라서 기존 철골기둥(H빔)의 수직이음이 필요한 상황인데요, 기존 구조물이라 볼트 체결방식(커버플레이트)은 안 될 것 같고, 용접 이음 외에 다른 방법이 없는 것 같습니다.
 
(1) 이럴 경우 어떤 방식으로 진행이 되는지 궁금합니다.
- 기존 기둥이 경사 지붕보와 브라켓형식으로 일부 일체화 되어 (기둥 이음시) 절단이 필요한데, 수개~수십개의 철골기둥(H빔)의 정교한 절단작업이 가능한지도 의아하구요.
 
(2) 만약 기존 구조물을 배제하고 새로운 철골기둥(H빔)을 케미컬앙카로 세운다면 모멘트를 받을 수 있을지 궁금합니다.
- 아니면, 별도의 횡저항시스템이 반드시 필요한지...
 
(3) 베이스플레이트를 PIN형식으로 할 경우, 상부 철골기둥에서 작용하는 모멘트가 배제된 축방향력과 전단력에 대해서만 저항하도록 설계된 형식이라고 하셨는데요. 그렇다면 상부 철골기둥에서 모멘트를 모두 상쇄시키는 것인가요?
 
(4) 메탈터치 이음과 맞댐 용접의 차이를 알고 싶습니다.
- 두 방식 모두, 모 부재를 직접 용접하는 것 같은데요. 어떤 방법?의 차이가 있는지...
 
(5) 용접 방식 중
첫째로 기존 철골빔과 새로운 철골빔을 맞댐 용접하는 방법
둘째로 기존 철골빔과 새로운 철골빔 사이에 플레이트를 대고 용접하는 방법. 또 여기서 플레이트를 빔사이즈와 동일하게 하는 방법, 혹은 빔사이즈 보다 더 크게 하는 방법
- 어떤 차이가 있을까요? 강도 즉 성능의 차이가 있는지, 아니면 단순히 현장여건에 따라 달리할 수 있는 것인지...
- 기둥 등 주요부재(강접합)의 경우 그루브용접이 원칙으로 알고 있습니다만, 현장여건상 필렛용접으로도 가능한지 궁금합니다.
 
많은 질문을 드려 송구합니다.
아울려 유용한 자료와 정보 전달에 진심으로 감사드립니다. 좋은 하루 되십시오. ^^
 
 
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Answer :
 
(1) 질문에서 말씀하신 바와 같이 기존 철골기둥 절단 후 새로 용접이음방법도 불가능한 것은 아니지만 시공이 어려워 현실적이 못한 것으로 사료됩니다.
또한 증축으로 인한 철골기둥의 축하중 증가로 기존 철골기둥 및 베이스플레이트의 보강이 필요할 가능성이 높으므로 구조보강공사에 따른 공사비 증가가 예상됩니다.
따라서 정확한 현장상황은 잘 모르겠지만, 제 소견으로는 기존 철골기둥을 모두 철거하고 새로운 철골기둥을 신설하는 것이 바람직하지 않을까 사료됩니다.
 
 
(2) 새로운 철골기둥을 기존 기초 위에 설치하기에 앞서, 증축으로 인하여 기둥의 축하중이 증가됨으로 기존 기초의 구조적 안전성에 대한 구조검토가 필요합니다.
만약 기존 기초의 구조적 안전성이 부족하면, 기존 기초를 구조보강하거나 기존 기초도 철거한 후 새로운 기초를 만들어야 할 필요가 있습니다.
한편 기존 기초의 구조적 안전성에 이상이 없으면, 새로운 철골기둥을 케미컬앵커로 설계가 가능합니다.
 
 
(3) 기둥의 베이스플레이트 설계 중 Pin과 Fix의 차이점은 예전 Q&A 답변 512번을 참조하시기 바랍니다.
 
 
(4) 철골기둥의 이음과 메탈터치(Metal Touch)에 대해서는 예전 Q&A 답변 64번을 참조하시기 바랍니다.
 
 
(5) 철골기둥인 H형강의 용접이음은 많은 방법들이 있으며, 전문가에 의하여 구조적 안전성이 확인된다면 모든 가능합니다. 맞댐용접, 모살용접 모두 가능하고, 기둥의 크기가 서로 달라도 가능합니다.
물론 철골기둥 이음 종류는 구조적 안전성 뿐만 아니라 시공편의성, 경제성, 현장여건 등을 고려하여 적절한 것을 선택하여야 할 것입니다.
 
 
오늘도 좋은 하루되세요. ^^
 

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