KR100739932B1 - Joint structure of column and beam - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 4는 본 발명에 의한 결합 구조물의 제1실시예를 도시한 것으로서,1 to 4 show a first embodiment of the coupling structure according to the present invention,
도 1은 보와 결합기구의 사시도.1 is a perspective view of a beam and a coupling mechanism.
도 2는 보와 결합기구의 정면도.2 is a front view of the beam and the coupling mechanism.
도 3은 기둥의 사시도.3 is a perspective view of a column;
도 4는 보와 기둥의 결합구조물의 측면도.Figure 4 is a side view of the coupling structure of the beam and column.
도 5 내지 9는 본 발명에 의한 결합 구조물의 제2실시예를 도시한 것으로서,5 to 9 show a second embodiment of the coupling structure according to the present invention,
도 5는 보의 사시도.5 is a perspective view of a beam.
도 6은 보와 바닥판 유닛의 단면도.6 is a cross-sectional view of the beam and bottom plate unit.
도 7은 보와 결합기구의 정면도.7 is a front view of the beam and the coupling mechanism.
도 8은 보와 기둥의 결합구조물의 측면도.8 is a side view of the coupling structure of the beam and the column.
도 9는 콘크리트 타설 후 보와 기둥의 결합구조물의 측면도.Figure 9 is a side view of the coupling structure of the beam and pillar after concrete pouring.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10 : 바닥판 유닛 20 : 콘크리트10: bottom plate unit 20: concrete
100 : 기둥 100a : 철골기둥100: pillar 100a: steel frame pillar
200 : 보 210 : 상부 플랜지200: beam 210: upper flange
220 : 웹 230 : 콘크리트 수용부220: web 230: concrete accommodating part
231 : 바닥판 지지부 300 : 결합기구231: bottom plate support 300: coupling mechanism
400 : 걸림수단 410 : 걸림홈400: locking means 410: locking groove
420 : 걸림턱 부재 500 : 고정수단420: locking jaw member 500: fixing means
510 : 결합기구 관통홈 520 : 기둥 관통홈510: through hole coupling mechanism 520: through hole pillar
530 : 체결구530: fastener
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 건물의 기둥과 보를 보다 효율적으로 결합할 수 있도록 하는 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of construction, and more particularly, to a structure for more effectively combining columns and beams of a building.
효율적인 건물의 시공이 이루어지기 위해서는, 건물의 사용목적, 기능, 외력에 대한 안전성 확보, 경제성 등 다양한 측면을 고려하여, 가장 적절한 구조형식을 채택하는 것이 필요하다.In order to construct an efficient building, it is necessary to adopt the most appropriate structural form in consideration of various aspects such as the purpose of use, function, safety of external force, and economic feasibility.
건물의 구조 형식은 크게 목구조, 철근콘크리트구조, 철골구조 등으로 나누어볼 수 있으며, 오늘날에는 철근콘크리트구조와 철골구조가 가장 대표적으로 사용되고 있는 구조 형식이라 할 수 있다.The structural form of the building can be divided into wood structure, reinforced concrete structure, steel structure, etc. Today, the reinforced concrete structure and steel structure are the most representative structural forms.
철근콘크리트구조는 압축강도가 우수한 반면 인장강도가 약한 콘크리트와, 그 반대의 장단점을 갖는 철근의 2종류 재료를 복합한 구조로서, 저렴한 공사비로 인해 경제성이 우수하다는 점, 내화성, 내구성이 높다는 점 등의 장점으로 인하여 과거로부터 현재에 이르기까지 가장 활발히 이용되고 있다. Reinforced concrete structure is a composite of two kinds of materials, which have excellent compressive strength but weak tensile strength and rebar having the opposite pros and cons. Due to its advantages, it is most actively used from the past to the present.
그러나, 이러한 철근콘크리트구조는 자중(自重)이 크다는 점, 균열의 발생이 쉽고 이로 인한 철근의 부식이 큰 문제로 부각된다는 점, 거푸집의 설치 및 해체 작업에 따른 가설 비용과 공기가 많이 소요된다는 점 등의 단점을 함께 가지고 있다.However, this reinforced concrete structure has a high self weight, is easy to cause cracking, and corrosion of reinforcing bars is a major problem. It has the same disadvantages.
철골구조는 강판 및 각종 형강 부재들을 볼팅, 용접 등의 접합방식에 의해 조립하는 구조 형식으로서, 재료 자체의 우수성으로 인해 전체적인 구조적 성능이 탁월하다는 점, 타워 크레인 등의 중장비를 사용하여 조직화된 시공을 할 수 있으므로 시공시간이 단축되고 일정한 품질의 보장이 가능하다는 점 등의 장점을 가지므로, 최근 대형 고층 건물의 경우 대부분이 본 구조를 채택하고 있다.Steel structure is a structural type that assembles steel plate and various shaped steel members by the joining method such as bolting and welding.Its excellent overall structural performance is due to the excellent material itself, and it is organized using heavy equipment such as tower crane. Since the construction time can be shortened and a certain quality can be guaranteed, most large high-rise buildings have recently adopted this structure.
그러나, 이러한 철골구조의 경우도 자재비가 타 구조에 비해 대단히 고가라는 점, 내화성이 약하므로 별도의 내화피복 시공 등이 필요하다는 점 등의 단점이 문제로 지적되고 있다.However, this steel structure is also pointed out as a problem that the cost of the material is very expensive compared to other structures, and because the fire resistance is weak, a separate fireproof coating construction is required.
최근, 상기 철근콘크리트구조와 철골구조의 특성을 복합적으로 구성하여, 이들의 단점을 상호 보완할 수 있도록 하는 이른바 복합(hybrid) 구조 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 가장 대표적인 것으로 SRC(Steel Reinforced Concrete) 구조를 들 수 있다.Recently, studies on a so-called hybrid structure system that composes the characteristics of the reinforced concrete structure and the steel structure in a complex manner to complement each other's shortcomings are being actively conducted, and the most representative one is steel reinforced. Concrete) structure.
이는 기둥 또는 보 구조체를 구성함에 있어서, 철골 부재의 주위에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여, 이들 3가지 재료가 일체로서 거동하도록 한 구조로서, 기존의 철골구조에서 철골 부재가 부담하던 응력(주로 압축응력)을 콘크리트가 분담하도록 함으로써, 소요되는 철골 물량의 감소로 인한 공사비 절감의 효과를 얻 도록 한다.In constructing the column or beam structure, this structure is designed to reinforce steel bars and cast concrete around the steel member so that these three materials behave as a single body. By contributing the compressive stress) to the concrete, the construction cost can be reduced by reducing the amount of steel frame.
상술한 철골구조 또는 복합 구조의 경우, 구조물의 뼈대를 형성하는 기둥, 보의 철골 부재를 결합하는 작업이 매우 중요하며, 이러한 작업에는 시공이 용이하면서도, 우수한 결합력을 확보하도록 하는 구조 및 시공방법이 필요하다.In the case of the above-described steel structure or composite structure, it is very important to combine the steel frame member of the column, the beam forming the skeleton of the structure, the construction and construction method to ensure excellent coupling force while easy construction need.
종래에는 기둥에 보를 결합함에 있어서, 중장비를 사용하여 보를 일정 높이에 위치시키고, 그 상태에서 보의 단부를 기둥에 용접, 볼트-너트 체결구 등에 의해 고정하는 방식을 채택하고 있었는바, 그 시공이 불편하고, 이에 따라 정확한 위치의 결합이 어려워 구조적 안정성도 얻기 어렵다는 문제점이 있었다.Conventionally, in joining a beam to a column, a method of using the heavy equipment to position the beam at a certain height and fixing the end of the beam to the column by welding, bolt-nut fasteners, or the like has been adopted. It is inconvenient, and therefore, there is a problem that it is difficult to obtain the structural stability because it is difficult to combine the correct position.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시공이 용이하면서도, 정확한 위치의 결합에 의해 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있도록 하는 기둥과 보의 결합 구조물을 제시함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, it is an object of the present invention to propose a coupling structure of the column and beam to facilitate the construction, and to obtain excellent structural stability by the combination of the correct position.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기둥(100); 상부 플랜지(210), 웹(220)을 구비한 보(200); 상기 보(200)의 단부로서, 상기 상부 플랜지(210) 및 웹(220)에 결합된 결합기구(300); 상기 결합기구(300)가 상기 기둥(100)에 걸려 상측으로 지지되도록 하는 걸림수단(400); 상기 결합기구(300)가 상기 걸림수단(400)에 의해 지지된 상태에서, 상기 결합기구(300)를 상기 기둥(100)에 고정하는 고정수단(500);을 포함하는 기둥과 보의 결합 구조물을 제시한다.The present invention, in order to achieve the object as described above, the pillar (100); Beam 200 having an
상기 기둥(100)은 철골기둥(100a)인 것이 바람직하다.The pillar 100 is preferably a steel pillar (100a).
상기 결합기구(300)는 방형이고, 상기 상부 플랜지(210) 및 웹(220)에 상기 결합기구(300)의 상면 및 측면이 결합하는 것이 바람직하다.The
상기 결합기구(300)는 상기 웹(220)의 양측에 설치된 것이 바람직하다.The
상기 걸림수단(400)은 상기 결합기구(300)에 형성된 걸림홈(410); 상기 기둥(100)으로부터 외측으로 돌출형성된 걸림턱 부재(420);를 포함하는 것이 바람직하다.The locking means 400 is a locking groove 410 formed in the
상기 걸림홈(410)은 상기 결합기구(300)의 하측으로 개방된 구조인 것이 바람직하다.The locking groove 410 is preferably a structure that is open to the lower side of the
상기 기둥(100)은 H형 구조이고, 상기 걸림턱 부재(420)는 상기 H형 기둥(100)의 양 플랜지(110,120)를 관통하여 지지되는 것이 바람직하다.The pillar 100 has an H-shaped structure, and the locking jaw member 420 is preferably supported through both
상기 고정수단(500)은 상기 결합기구(300)에 형성된 결합기구 관통홈(510); 상기 기둥(100)에 형성된 기둥 관통홈(520); 상기 결합기구 관통홈(510) 및 기둥 관통홈(520)을 관통하여 체결되는 체결구(530)를 포함하는 것이 바람직하다.The fixing means 500 is a coupling mechanism through groove 510 formed in the
상기 고정수단(500)은 상기 걸림수단(400)의 상측에 형성된 것이 바람직하다.The fixing means 500 is preferably formed on the upper side of the locking means (400).
상기 보(200)는 상기 웹(220)의 하단으로부터 측방으로 연장형성됨과 아울러, 내부에 콘크리트의 수용공간이 형성된 콘크리트 수용부(230)를 구비한 것이 바람직하다.The
상기 콘크리트 수용부(230)는 상기 기둥(100)으로부터 소정 이격되어 형성된 것이 바람직하다.The concrete receiving
상기 콘크리트 수용부(230)는 상기 웹(220)의 양측에 형성된 것이 바람직하다.The concrete receiving
바닥판 유닛(10)이 지지되도록, 상기 콘크리트 수용부(230) 외측 단부로부터 내측 또는 외측으로 연장형성된 바닥판 지지부(231)가 더 구비된 것이 바람직하다.In order to support the
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 기둥과 보의 결합 구조물은 기본적으로, 기둥(100); 상부 플랜지(210), 웹(220)을 구비한 보(200); 그 보(200)의 단부로서, 상부 플랜지(210) 및 웹(220)에 결합된 결합기구(300); 그 결합기구(300)가 기둥(100)에 걸려 상측으로 지지되도록 하는 걸림수단(400); 결합기구(300)가 걸림수단(400)에 의해 지지된 상태에서, 결합기구(300)를 기둥(100)에 고정하는 고정수단(500);을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 1 below, the coupling structure of the column and beam according to the present invention is basically, a pillar (100); Beam 200 having an
즉, 도 1,2에 도시된 바와 같이, 보(200)의 단부에 별도 구조의 결합기구(300)를 장착하고, 그 결합기구(300)에 의해 도 3,4에 도시된 바와 같은 기둥(100)과의 결합이 이루어지도록 한 것이다.That is, as shown in Figures 1 and 2, the
이러한 구성을 취하는 경우, 결합기구(300)의 걸림수단(400)에 의해 보(200)의 양단을 양측 기둥(100)에 임시로 지지하고, 그 상태에서 보(200)가 정확한 위치에 안치되도록 한 후, 위 고정수단(500)에 의해 결합기구(300)와 기둥(100)의 결합 작업을 수행할 수 있으므로, 시공이 편리하면서도, 정확한 위치의 시공에 의해 건물의 구조적 안정성을 담보할 수 있게 되는 것이다.In this configuration, both ends of the
결합기구(300)는 위 걸림수단(400) 및 고정수단(500)이 구비될 수 있는 구조이면 어느 것이나 관계없으며, 도 1 내지 4에서는 방형 구조로서, 상부 플랜지(210) 및 웹(220)에 결합기구(300)의 상면 및 측면이 결합함으로써 안정적인 정착이 이루어진 실시예를 도시하고 있다.The
이러한 결합기구(300)는 보(200)의 일측에만 설치될 수도 있으나, 보(200)가 웹(220)을 중심으로 좌우대칭구조를 취하는 경우, 결합기구(300)도 웹(220)의 양측에 설치된 대칭구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다.The
걸림수단(400)은 보(200)가 기둥(100)에 임시로 지지되는 구조를 취하도록 하는 것이면 어느 것이나 관계없으며, 도 1 내지 4에서는 결합기구(300)에 걸림홈(410)이 형성되고, 기둥(100)으로부터 외측으로 걸림턱 부재(420)가 돌출형성된 구조를 취함으로써, 결합기구(300)의 걸림홈(410)이 기둥(100)의 걸림턱 부재(420)에 걸려 지지되는 실시예를 도시하고 있다.The locking means 400 may be any type as long as the
여기서, 걸림홈(410)은 기둥(100)의 걸림턱 부재(420)에 걸려 지지되는 구조이면 어떠한 형상을 취하더라도 관계없으나, 결합기구(300)의 하측으로 개방된 구조를 취하는 경우, 보(200)의 임시지지구조에 있어서 결합기구(300)가 걸림턱 부재(420)에 의해 상측으로 지지되는 구조를 얻을 수 있으므로, 구조적 안정성 측면에서 더욱 바람직하다고 할 수 있다.Here, the locking groove 410 may take any shape as long as it is a structure that is supported by the locking jaw member 420 of the pillar 100, but in the case of taking a structure that is open to the lower side of the
기둥(100)은 위와 같은 원리에 의해 보(200)를 결합할 수 있는 구조이면 어느 것이나 관계없으나, 특히 철골 구조의 철골기둥(100a)인 경우, 더욱 큰 효용을 발휘한다고 볼 수 있다.The pillar 100 may be any structure as long as it can combine the
기둥(100)이 가장 일반적으로 사용되는 형상인 H형 구조를 취하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 걸림턱 부재(420)가 H형 기둥(100)의 양 플랜지(110,120)를 관통하여 지지되도록 함으로써, 걸림턱 부재(420)의 단부에 걸리는 결합기구(300) 및 보(200)의 하중이 골고루 분산되도록 하는 것이 바람직하다.In the case where the pillar 100 has an H-shaped structure which is the most commonly used shape, as shown in FIG. 4, the locking jaw member 420 is supported through both
상기 고정수단(500)은 위와 같이 결합기구(300)가 걸림수단(400)에 의해 지지된 상태에서, 결합기구(300)를 기둥(100)에 고정하도록 하는 수단이면, 용접방식, 볼트-너트 체결방식, 리벳 방식 기타 어떠한 방식을 취하더라도 관계없다.If the fixing means 500 is a means for fixing the
도 4에서는, 결합기구(300)에 형성된 결합기구 관통홈(510); 기둥(100)에 형성된 기둥 관통홈(520); 결합기구 관통홈(510) 및 기둥 관통홈(520)을 관통하여 체결되는 볼트, 너트 등의 체결구(530)를 포함하는 실시예를 도시하고 있다.In Figure 4, the coupling mechanism through groove 510 formed in the
걸림수단(400)에 의해 결합기구(300)가 임시로 기둥(100)에 지지되는 경우, 그 걸림수단(400)을 중심으로 하측을 향하는 모멘트가 발생하게 되는데(걸림수단(400)의 상측이 벌어지는 현상이 발생함), 이에 저항하여 결합기구(300)를 기둥(100)에 단단히 결합하기 위해서는, 위 고정수단(500)이 걸림수단(400)의 상측에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.When the
이하, 도 5 이하에 도시된 바와 같이, 상기 보(200)가 웹(220)의 하단으로부터 측방으로 연장형성됨과 아울러, 내부에 콘크리트의 수용공간이 형성된 콘크리트 수용부(230)를 구비한 구조를 취하는 경우의 실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, as shown in FIG. 5 or less, the
이러한 구성을 취하는 경우, 보(200)를 건물의 보가 형성될 위치에 고정하고, 단지 콘크리트 수용부(230)에 콘크리트(20)를 타설하는 작업을 수행함으로써, 강판-콘크리트 복합구조에 의한 보 구조물을 형성할 수 있다.In this configuration, by fixing the
나아가, 콘크리트 수용부(230) 외측 단부로부터 내측 또는 외측으로 바닥판 지지부(231)가 연장형성된 구조를 취하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 데크 플레이트(deck plate), PC(Pre-Cast) 슬랩과 같은 바닥판 유닛(10)을 그 바닥판 지지부(231)에 지지한 상태에서 콘크리트(20)를 타설함으로써, 보-슬랩 일체형 구조물을 얻을 수 있다.Furthermore, when the bottom
이와 같은 보(200)는 강판 소재를 프레스 가공, 롤 포밍 가공 등의 방식에 의해 가공함으로써 얻을 수 있으며, 하나의 강판의 접힘 구조에 의해 형성할 수도 있고, 2 이상의 강판을 결합한 구조에 의해 형성할 수도 있다.Such a
이는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있도록 한다.This allows the following effects to be obtained.
첫째, 보(200)의 콘크리트 수용부(230)가 타설된 콘크리트의 이탈을 방지하는 역할을 수행하므로, 별도의 거푸집 설치 및 해체 작업이 전혀 필요하지 않다.First, since the
둘째, 보(200)는 기본적으로 보 구조물 내부에서 I형강에 의한 보강 효과를 갖도록 하며, 특히 콘크리트 수용부(230)를 형성하는 저판부는 강판-콘크리트 복합구조물 내부에서 하측 인장재의 역할을 할 수 있으므로, 구조적으로 우수한 단면을 얻을 수 있다.Second, the
셋째, 콘크리트 수용부(230)의 외측 단부에 바닥판 지지부(231)가 형성되고, 그에 의해 바닥판 유닛(10)이 지지됨으로써, 보-슬랩 일체형 구조물을 얻는 경우, 슬랩이 보의 상부가 아닌 보의 춤 내에 위치되므로, 그 바닥판 유닛(10)의 두께에 해당하는 만큼 층고를 절감할 수 있어, 전체적으로 슬림 플로어 시스템을 구현할 수 있다는 효과를 추가로 얻을 수 있다.Third, when the bottom
여기서, 콘크리트 수용부(230)는 웹(220)의 양측에 형성되도록 함으로써 대칭구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다.Here, the
이와 같이 보(200)가 콘크리트 수용부(230)를 구비한 구성을 취하는 경우에도, 도 7,8에 도시된 바와 같이 상술한 구조의 결합기구(300)를 그대로 채용할 수 있으며, 이로 인하여 얻는 효과도 상술한 바와 같다.Thus, even when the
다만, 도 8에 도시된 바와 같이, 콘크리트 수용부(230)는 기둥(100)으로부터 소정 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.However, as shown in FIG. 8, the
도 8에 도시된 철골구조에 콘크리트를 타설하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같은 구조를 이루게 되는데, 기둥(100)과 콘크리트 수용부(230) 사이의 이격된 공간에 콘크리트가 타설되도록 함으로써, 기둥-보 일체형 구조물을 형성할 수 있기 때문이다.When concrete is poured into the steel structure shown in FIG. 8, the structure is as shown in FIG. 9, and the concrete is poured into spaced spaces between the pillar 100 and the concrete
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.
본 발명은 시공이 용이하면서도, 정확한 위치의 결합에 의해 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있도록 하는 기둥과 보의 결합 구조물을 제시한다.The present invention proposes a coupling structure of a column and a beam to facilitate construction, but to obtain excellent structural stability by combining the correct position.
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KR1020060104627A KR100739932B1 (en) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Joint structure of column and beam |
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