KR100375499B1 - 콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조 - Google Patents

Abstract

기둥과 보의 접합에서 절단가공 및 용접공정이 필요하지 않는 볼트형 접합방식에서 U자형 볼트를 이용하여 기둥의 4면의 보가 동시에 결합될 때, 교차되는 볼트의 간섭을 피할 수 있도록 한 콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조에 관한 것으로, 각형강관(20)에 양측으로 H빔(30)(31)을 접합시키기 위한 건축물의 기둥-보의 접합구조에 있어서, 상기 H빔(30,31)의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트(41,42)를 구비하고, 상기 H빔(30,31)의 엔드플레이트(41,42)를 상기 각형강관(20)의 외측 접합면에 서로 일치되게 마주보도록 접촉시켜 상기 각형강관(20)에 체결수단인 U자형 볼트(50)를 통해 연결하고, 상기 각형강관(20)의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 볼트(50)의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔(30,31)과 각형강관(20)이 서로 접합됨을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조{JOINING STRUCTURE OF CONCRETE FILLED STEEL PIPE COLUMN-BEAM}

본 발명은 건축물을 이루는 기둥과 보의 접합구조에 관한 것으로, 특히 기둥과 보의 접합에서 절단가공 및 용접공정이 필요하지 않는 볼트형 접합방식에서 U자형 볼트를 이용하여 기둥의 4면의 보가 동시에 결합될 때, 교차되는 볼트의 간섭을 피할 수 있도록 한 콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조에 관한 것이다.

콘크리트 충전 각형강관(Concrete Filled Steel Tube)구조는 휨모멘트를 부담하는 폐단면의 강관이 바깥면을 둘러싸고, 축력을 부담하는 콘크리트가 내측에 있는 효율적인 단면구조로서, 고층건물에 적합한 구조형식으로 최근 주목받고 있다.

콘크리트 충전 각형강관 기둥과 보를 접합시키는 방식으로는 기존의 관통형 볼트를 이용한 접합 형식이 있다. 관통형 볼트시공을 위해서는 접합부가 교차될 때 서로 간섭이 발생하는 단점이 있어 이러한 단점에 대한 개선의 필요성이 요구되었다.

따라서 본 발명은 기둥-보의 접합에서 어느 방향에서라도 보가 독립적으로 접합될 수 있고, 접합부가 교차될 경우라도 간섭을 효과적으로 피할 수 있는 U자 볼트형 접합방식을 개발하여 콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

각형강관에 양측으로 H빔을 접합시키기 위한 건축물의 기둥-보의 접합구조에 있어서,

상기 H빔의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트를 구비하고,

상기 H빔의 엔드플레이트를 상기 각형강관의 외측 접합면에 접촉시켜 상기 각형강관에 U자형볼트를 통해 연결하고,

상기 각형강관의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 볼트의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔과 각형강관이 서로 접합됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기둥보의 접합구조부 단면도이고,

도 2는 도 1의 일측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 각형 강관 30,31 : H빔

30a,31a : 축소단면부 40, 41 : 엔드플레이트

50 : U자형 볼트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 고충건물의 기둥-보 접합부가 볼트접합부인 경우 U자형 볼트를 사용하는 것이다. 이는 기존의 직선형 볼트를 이용한 접합부가 교차될 때 간섭을 효과적으로 피할 수 있는 대안을 제시해 주고 있기 때문이다.

도 1은 U자형 볼트로 기둥과 보가 접합된 연결구조를 나타내고 있다.

도 1에서 각형강관(20)은 정사각형의 폐단면구조를 갖고, 그 대향하는 양측 외측면에는 좌,우 엔드플레이트(41,42)가 각기 밀착되어 있고, 각 보의 기능을 하는 H빔(30,31)은 다수의 U자형 볼트(50)에 의해 매개되어 있고, 이 볼트(50)의 나사부에 체결된 너트(60)의 체결력에 의해 엔드플레이트(41,42)가 각형강관(20)측에 결합되어 있다.

이때 볼트(50)의 개수는 각형강관(20)과 H빔(30,31)과의 접합부에서 요구되는 강성을 고려하여 결정된다.

여기서 볼트(50)를 각형강관(20)측에 관통 노출시킨 이유는 각형강관(20)내에 콘크리트가 타설되어 각형강관(20)이 기둥으로서 축력, 휨을 받게 될 경우 콘크리트와 일체로 내력을 부담하여 구조물의 안정성을 높이기 위함이다.

상기 엔드플레이트(41,42)에는 H빔(30,31)이 각기 용접으로 부착되어 있고, 바람직하게는 상기 H빔(30,31)에는 볼트접합부에 축력이나 휨력에 의해 상기 볼트(50)가 파단되기 전에 소성변형 또는 파단되도록 하는 일정길이에 걸쳐 도그-본(Dog-Bone) 형태의 축소단면부(30a,31a)를 형성하고 있다.

즉, U자형 볼트 접합에서는 H빔(30,31)의 끝단부측에 각각 엔드플레이트 (41,42)를 용접으로 취부시켜 놓은 상태에서 각형강관(20)에 H빔(30,31)측 엔드플레이트(41,42)를 갖다 데고 볼트(50) 및 너트(60)로 체결하여 조립이 완료된다.

이후 각형강관(20)의 폐단면내에 콘크리트를 충전시켜 양생시키면 기둥보의 접합부에는 도 1과 같은 U자형 볼트 접합부 단면 구조를 갖는다.

이와 같이 본 발명은 H빔(30,31)의 단부에 엔드플레이트(41,42)를 용접으로 접합시킨 후 이들 엔드플레이트(41,42)를 U자형 볼트(50)를 이용하여 각형강관(20)에 연결시키고, 각형강관(20)의 폐단면내에 콘크리트를 충전 양생시키면, 접합부가 교차될 때 볼트의 간섭을 효과적으로 피할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고층건물의 기둥과 보를 이루는 각형강관과 H빔의 접합부에 U자형 볼트를 이용하여 기둥 양면의 보를 독립적으로 설치할 수 있고, 접합부가 교차될 때 볼트의 간섭을 피할 수 있다.

Claims (1)

1. 각형강관(20)에 양측으로 H빔(30)(31)을 접합시키기 위한 건축물의 기둥-보의 접합구조에 있어서,

   상기 H빔(30,31)의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트(41,42)를 구비하고,

   상기 H빔(30,31)의 엔드플레이트(41,42)를 상기 각형강관(20)의 외측 접합면에 서로 일치되게 마주보도록 접촉시켜 상기 각형강관(20)에 체결수단인 U자형 볼트(50)를 통해 연결하고,

   상기 각형강관(20)의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 볼트(50)의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔(30,31)과 각형강관(20)이 서로 접합됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관 기둥보의 접합구조.