KR100899165B1 - Slim floor structure using steel-concrete hybrid column and steel-concrete hybrid beams having non-uniform section - Google Patents
Slim floor structure using steel-concrete hybrid column and steel-concrete hybrid beams having non-uniform sectionInfo
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Abstract
본 발명은 기둥 부재들과 상기 기둥 부재들 사이에 설치된 보 부재들을 포함하여 구성되는 구조물의 구조 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 주차장 건물과 같이 건축법규상 공작물로 분류되는 건물 구조물에서 실내 공간에 기둥을 배치하지 않고도 건립이 가능함으로써 건물의 사용성을 극대화할 수 있는 공작물의 구조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a structural system of a structure including pillar members and beam members installed between the pillar members. More specifically, the present invention relates to an interior space in a building structure classified as a construction law work object, such as a parking lot building. The present invention relates to a structural system of a workpiece that can be erected without arranging pillars in the building to maximize usability of the building.
본 발명은 평면상에 소정 간격으로 배치된 기둥 부재들과 상기 기둥 부재들 사이에 가설(架設)된 보 부재들을 포함하여 구성된 공작물 구조체로서, 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부 공간을 갖도록 제작된 기둥외피와, 상기 기둥외피의 내부에 충전된 콘크리트를 포함하여 구성되는 강판콘크리트 합성 기둥부재; 및, 상기 강판콘크리트 합성 기둥부재와 강판콘크리트 합성 기둥부재 사이를 수평으로 연결하도록 설치되며, 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부 공간을 갖도록 제작된 보외피와, 상기 보외피의 내부에 충전된 콘크리트를 포함하여 구성되는 강판콘크리트 합성 보부재;를 포함하여 이루어지며, 상기 강판콘크리트 합성 보부재는 양 단부측이 중앙부측에 비해 춤이 깊어지도록 단면 치수가 변경되는 변단면부를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 강판콘크리트 합성 기둥과 변단면 강판콘크리트 합성 보를 이용한 공작물의 구조 시스템을 특징적인 구성으로서 제공한다.The present invention is a workpiece structure including a pillar member disposed on a plane at predetermined intervals and a beam member hypothesized between the pillar members, the pillar shell fabricated to have a constant internal space by bending a steel sheet And a steel plate composite pillar member including concrete filled in the inside of the column shell; And, it is installed so as to horizontally connect between the steel sheet concrete composite pillar member and the steel plate concrete composite pillar member, the outer shell manufactured to have a constant internal space by bending the steel sheet, and includes the concrete filled inside the outer shell Steel sheet concrete composite beam member is configured to include, wherein the steel plate concrete composite beam member is characterized in that the steel sheet concrete is formed so as to have a cross-sectional side portion is changed in cross-sectional dimension so that the dance is deeper than the end portion side A structural system of a workpiece using a composite column and a cross-section steel composite beam is provided as a characteristic configuration.
Description
본 발명은 기둥 부재들과 상기 기둥 부재들 사이에 설치된 보 부재들을 포함하여 구성되는 구조물을 구축하는 구조 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 예컨대 주차장 건물과 같이 장스팬을 요하는 건물 구조물에서 실내 공간에 기둥을 배치하지 않고도 건립이 가능하여 공간 효율성을 증대시킬 수 있음과 동시에, 보와 슬래브를 포함한 바닥판의 전체 두께를 감소시켜 층고를 절감할 수 있음으로써 건물의 사용성 및 경제성을 극대화할 수 있는 구조물의 구조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a structural system for constructing a structure including a pillar member and beam members installed between the pillar members, and more particularly, to an indoor structure in a building structure requiring a long span, such as a parking lot building. It can be constructed without arranging pillars in the space, increasing space efficiency, and reducing floor height by reducing the overall thickness of the floor plates including beams and slabs, thus maximizing the usability and economy of the building. To a structural system of a structure.
특히, 본 발명은 법규상 공작물로 분류되는 주차장 구조물에 더욱 바람직하게 적용될 수 있는데, 즉 본 발명에 의하면 공작물로서 허용되는 제한높이인 지상 8m 높이 내에 3단으로 주차할 수 있는 구조물을 설치하되 주차장법에서 규정하는 실내 천장고를 확보하면서도 주차통로와 주차공간 사이에 기둥이 없는 편리한 주차장을 경제적으로 구성할 수 있게 된다.In particular, the present invention can be more preferably applied to a parking lot structure classified as a work by law, that is, according to the present invention to install a structure that can be parked in three stages within the height of 8m above the limit height allowed as a work in the parking lot method It is possible to economically construct a convenient parking lot without a pillar between the parking passage and the parking space while securing the indoor ceiling specified.
일반적으로 차량의 주차를 위해서는 건물의 외부 또는 건물 지하에 주차장을 설치하여 이용하는 경우가 많으나 최근 들어 백화점이나 대형 사무소 빌딩과 같이 주차 차량이 많은 시설의 경우 주차 수요를 충족하기 위해 오로지 차량의 주차만을 위한 시설물인 주차 건물들이 많이 설치되고 있다. In general, the parking lot is installed outside the building or the basement of the building for the parking of the vehicle, but recently, in the case of a lot of parking vehicles such as a department store or a large office building, only the parking of the vehicle is used to meet the parking demand. Many parking buildings are installed.
이러한 주차 건물들 역시 다른 건물들과 마찬가지로 기본적으로 기둥과 슬래브의 하중을 기둥으로 전달하기 위한 보를 포함하여 프레임 형태로 구성되는 것이 일반적이며, 현재 국내 대부분의 주차 건물에서 기둥은 주차통로와 주차영역의 경계에 배열하여 공간의 효율성을 도모하고 있다. 즉, 주차통로(법정 최소폭 6m)의 좌우에 기둥을 세우고 그 후면에 주차공간을 마련하는 것으로서, 이때 상기 기둥은 통상적으로 주차공간의 법정 최소폭 2.3m의 2 내지 4 배수로 배치하여 주차의 간섭이 없도록 하고 있다.These parking buildings, like other buildings, are basically composed of frames including beams for transferring the loads of columns and slabs to the columns. Currently, in most parking buildings in Korea, the columns are located in the parking passage and parking area. It is arranged at the boundary to promote space efficiency. That is, the pillars to the left and right of the parking passage (legal minimum width 6m) to provide a parking space on the rear, wherein the pillars are usually arranged in 2 to 4 multiples of the legal minimum width of the parking space of 2.3m to interfere with parking There is no such thing.
한편, 상기와 같은 주차장 건물에서 기둥을 배치함에 있어서 기둥 간격이 넓어질수록 사용상에는 유리한 점이 있는 것은 당연하지만, 반면, 이와 같이 기둥 간격을 넓히게 되면 구조적으로 보 춤이 증가해야 하고 이와 더불어 공사비가 상승하게 되는 단점이 있다. On the other hand, in the arrangement of the pillars in the parking lot as described above, there is an advantage in use as the pillar spacing is wider, on the other hand, if the pillar spacing is widened in this way, the structural dancing must increase and the construction cost increases There is a drawback to this.
더 나아가, 구조물을 설치함에 있어 법규상 건축물이 아닌 공작물로 분류될 경우 건축법에서 요하는 여러 제약 규정을 받지 않게 되는 유리한 점이 있는바 최근들어 법규상 공작물로 분류될 수 있도록 일정규모 이하로 축조되는 주차장 공작물이 늘어나고 있는데, 이처럼 공작물로 분류되는 구조물에서 상기와 같이 보 높이를 증가시키는 시스템을 적용하려고 할 경우 공사비 상승을 감수한다고 해도 일단 보 높이 증가로 인한 층고 상승으로 인해 공작물 높이 제한에 위배되는 것을 피할 수 없어 적용이 불가능한 실정에 있다. 즉, 일반 구조에서는 보나 기둥의 단면이 부족하면 건물의 층고를 늘이는 방법으로 보 단면을 키우는 것이 가능하지만 본 발명을 적용하고자 하는 대상인 공작물에서는 전체 높이 제약으로 인해 이러한 방법이 허용되지 않으므로 구조 설계에 있어서 많은 애로점이 있었다. Furthermore, there is an advantage in that when the structure is classified as a work rather than a building under the law, it does not receive various restrictions required by the building law. Recently, a parking lot constructed under a certain scale to be classified as a work under the law. Increasing the number of workpieces, and if you try to apply such a system to increase the beam height in the structure classified as the workpiece, even if the construction cost is increased, it will be avoided to violate the height limit of the workpiece due to the height rise due to the height of the beam height. It cannot be applied because it cannot be. That is, in the general structure, if the cross section of the beam or column is insufficient, it is possible to increase the cross section of the building by increasing the height of the building. However, this method is not allowed due to the overall height constraint in the workpiece to which the present invention is applied. There were many difficulties.
따라서, 본 발명자는 이러한 기존의 제약 및 문제점 등을 종합적으로 감안하여 건물 내부 공간에 기둥을 배치하지 않아 사용성을 높일 수 있도록 하면서도 슬래브의 두께가 보의 춤 내에 포함되어 전체 바닥판의 두께를 줄이고 이에 따라 전체적인 층고를 줄일 수 있는 방안에 대한 연구를 계속한 결과, 보 및 기둥 구조체를 구성함에 있어 일반적인 철골 형강 부재를 사용하는 대신 강판 외피 내에 콘크리트를 충전한 형태의 강판콘크리트 합성부재 시스템을 적용하고 아울러 보 부재를 구성함에 있어 인위적으로 모멘트 분배를 조정하기 위해 일정한 위치에서 단면 치수가 변경되도록 구성함으로써 기둥과 보의 단면 설계의 효율성이 향상되어 장스팬 및 층고 절감을 효과적으로 구현할 수 있는 합리적인 구조 시스템을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors can consider the existing limitations and problems in a comprehensive manner to improve usability by not arranging pillars in the interior space of the building, while the thickness of the slab is included in the dance of the beam, thereby reducing the thickness of the entire floorboard. As a result of continuing research on the method to reduce the overall height, the composite steel sheet composite member system is applied to the structure of beam and column structure instead of using the general steel frame member. In the construction of beam members, the cross-sectional dimension is changed at a certain position to artificially adjust the moment distribution, thereby improving the efficiency of cross-section design of columns and beams, thereby completing a reasonable structural system that can effectively realize long span and height reduction. Was done.
일반적으로 실내 공간에 기둥이 없으면 공간 활용성이 좋아지고 특히 주차장건물의 경우 주차통로와 주차공간 사이에 기둥이 없으면 주차 및 출차가 편리한 장점이 있다. 따라서, 본 발명은 기둥과 기둥 사이의 간격을 가능한 한 넓게 유지하여 장스팬을 구현하면서도(주차장의 경우 16m 이상) 이러한 장스팬 구조물에서 나타날 수 있는 바닥판 두께의 상승을 억제함으로써 층고를 효과적으로 절감할 수 있으며, 특히 상기와 같은 층고 절감 효과에 따라 공작물로 분류되는 구조물에 적용할 경우 제한높이 8m 내에 3개 층의 바닥을 마련하는 것이 실질적으로 가능하여 대지 효율성을 극대화할 수 있는 경제적인 구조 시스템을 제공하는 것을 그 주요한 기술적 과제로 한다.In general, if there is no pillar in the indoor space, the space utilization is good, especially in the case of a parking lot, there is an advantage of convenient parking and unloading if there is no pillar between the parking passage and the parking space. Accordingly, the present invention can effectively reduce the height of the floor by keeping the spacing between the pillars as wide as possible to implement the long span (more than 16m in the case of the parking lot) while suppressing the increase in the thickness of the bottom plate which may occur in such long span structures. In particular, when applied to a structure classified as a work piece according to the above-described floor height reduction effect, it is practically possible to arrange three floors within a limited height of 8 m to provide an economical structural system that can maximize the efficiency of the earth. The main technical problem is to provide.
또한, 주차 전용 구조물과 같은 기능적 구조물에서는 통상적으로 구조부재에 별도의 사치스러운 마감자재를 부착하지 않는바 H형강을 구조재로 사용하는 일반적인 구조물의 경우 공장과 같이 미관상 살벌한 느낌을 줄 수 있다. 이에 본 발명에서는 기둥 및 보 부재로서 일반적인 H형강 대신, 강판 외피에 의해 부드러운 외면을 갖는 강판 콘크리트 합성부재를 사용함으로써 특별한 마감재를 부가하지 않고도 비교적 미려한 외관을 나타낼 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, in a functional structure such as a parking-only structure, typically does not attach a separate luxury finishing material to the structural member bar in the case of the general structure using the H-shaped steel as a structural material can give aesthetic look like a factory. Therefore, in the present invention, by using a steel plate concrete composite member having a smooth outer surface by the steel plate shell instead of the general H-shaped steel as the column and the beam member to make a relatively beautiful appearance without adding a special finishing material to another technical problem. .
또한, 일반적으로 절곡 강판을 슬래브 부재로서 사용하는 재래식 바닥구조의 경우 차량 등이 이동하는 과정에서 금속성 소음이 나거나 차량 이동시 바닥에서 심한 흔들림 또는 진동이 감지되는 경우가 있는바, 본 발명은 이러한 진동, 소음 등을 경감할 수 있는 구조 시스템을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, in the conventional floor structure using a bent steel plate as a slab member in the process of moving the vehicle, such as metallic noise or when the vehicle is moved when the vibration or vibration is severely detected on the floor, the present invention is such a vibration, It is another technical problem to provide a rescue system that can reduce noise and the like.
상기와 같은 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 평면상에 소정 간격으로 배치된 기둥 부재들과 상기 기둥 부재들 사이에 가설(架設)된 보 부재들을 포함하여 구성된 건물 구조체로서, 건물 구조체의 내부공간을 제외한 외곽부에 설치되는 다수개의 기둥부재 및; 상기 기둥부재와 기둥부재 사이를 수평으로 연결하도록 설치되며, 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부 공간을 갖도록 제작된 보외피와 상기 보외피의 내부에 충전된 콘크리트를 포함하여 구성되는 강판콘크리트 합성 보부재;를 포함하여 이루어지며, 상기 강판콘크리트 합성 보부재는 양 단부측이 중앙부측에 비해 춤이 깊어지도록 단면 치수가 변경되는 변단면부를 갖도록 형성된 구조 시스템을 특징적인 구성으로서 제공한다.In order to achieve the above technical problem, in the present invention, a building structure including pillar members arranged on the plane at predetermined intervals and beam members hypothesized between the pillar members, the interior of the building structure A plurality of pillar members installed at an outer portion except a space; A steel composite composite beam member installed horizontally between the pillar member and the pillar member, the steel composite plate member including a bent outer shell manufactured by bending and forming a steel sheet to have a predetermined inner space and concrete filled in the inside of the outer shell; It is made, including, the steel sheet concrete composite beam member provides a structural system formed as a characteristic configuration formed to have a cross-sectional side portion is changed in cross-sectional dimension so that both ends side dance deeper than the central portion side.
이때, 상기와 같은 본 발명의 구조 시스템에 있어서, 상기 기둥부재는 강판을 절곡 성형하여 내부 공간을 갖도록 제작된 기둥외피와; 상기 기둥외피의 내부에 충전된 콘크리트를 포함하여 구성되는 강판콘크리트 합성 기둥부재로 하는 것이 좋으며, 이 역시 바람직한 구성으로서 본 발명이 갖는 특징 중의 하나이다.At this time, in the structural system of the present invention as described above, the pillar member is a pillar shell manufactured to have an inner space by bending the steel sheet; It is preferable to use a steel plate concrete composite pillar member including concrete filled in the interior of the pillar shell, which is also one of the features of the present invention as a preferred configuration.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 보 부재와 슬래브 구조체로 이루어지는 바닥판에 있어 보 부재의 춤 내에 슬래브 구조체가 결합됨으로써 전체 바닥판의 두께에 슬래브 두께가 포함되지 않고 보 높이만으로 한정되는바 구조물의 층고를 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다. 이러한 층고 절감 효과로 인해 상기와 같은 본 발명의 구조 시스템을 공작물로 분류되는 주차장 구조물에 적용할 경우 공작물에서 요구되는 제한 높이 8m 내에 3개 층의 주차공간을 수용하는 것이 가능하게 되는 장점이 있으며, 나아가 본 발명의 구조 시스템에 따르면 주차 공간을 설계함에 있어서 주차통로와 주차공간 사이에 기둥을 배치하지 않음으로 인하여 운전자가 어려움 없이 주차 및 출차를 할 수 있을 뿐 아니라 기둥 설치로 인해 늘어나는 연면적을 줄일 수 있으므로 공사비를 절감하고 대지 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다(즉, 승용차 1대당 법정 최소 주차폭이 2.3m 이므로 기둥이 있으면 건물의 길이는 기둥 폭 만큼 늘어나야 한다. 따라서 기둥을 삭제할 수 있다면, 예컨대 기둥 폭이 60cm일 경우 기둥 4개 폭마다 주차 1대에 해당하는 공간이 늘어나고 이에 따라 공사비가 대략 21% 정도 절감되는 효과가 있다)According to the present invention having the configuration described above, the slab structure is combined in the dance of the beam member in the bottom plate consisting of the beam member and the slab structure bar bar thickness is not included in the thickness of the entire bottom plate is limited to the beam height only There is an effect that can significantly reduce the height of the structure. Due to the floor height reduction effect, when applying the structural system of the present invention to a parking lot structure classified as a workpiece, there is an advantage that it is possible to accommodate three floors of parking spaces within the limited height required by the workpiece, 8 m, Furthermore, according to the structural system of the present invention, in the design of the parking space, the driver can park and unload without difficulty due to the absence of a pillar between the parking passage and the parking space, as well as reduce the total floor area increased due to the installation of the pillar. Therefore, the construction cost can be reduced and land utilization can be increased (ie, the legal minimum parking width is 2.3m per passenger car, so if there is a column, the length of the building must be increased by the column width. 60 cm wide for every 4 columns There is an effect that increases the cost of construction reduced approximately 21% accordingly)
또한, 본 발명에 따라 설계된 주차 공작물에 의하면 재래식 절곡강판 바닥에서 유발되는 소음진동이 해소될 수 있으며, 아울러 외관적인 측면에서도 부재의 외면이 부드러운 평면 및 곡면 모서리를 가지므로 미관상으로도 지장이 없는 유리한 장점도 가지게 된다. In addition, according to the parking workpiece designed according to the present invention can be eliminated the noise vibration caused by the conventional bending steel plate floor, and also in terms of appearance, since the outer surface of the member has a smooth flat and curved edges, it is advantageous without aesthetic appearance It also has advantages.
도1은 본 발명의 구조 시스템을 적용하여 설계된 공작물에 대한 바람직한 일례로서, 주차장 공작물에 본 발명을 적용한 예를 도시한 구조 평면도이다.1 is a structural plan view showing an example in which the present invention is applied to a parking lot workpiece as a preferred example of a workpiece designed by applying the structural system of the present invention.
도2는 도1에 도시된 공작물 주차장에 대한 구조 입면도이다. 2 is a structural elevation view of the workpiece parking lot shown in FIG.
도3은 본 발명에서 사용되는 강판콘크리트 합성 기둥의 단면 구조 및 강판콘크리트 합성 보와 접합되는 패널존 부위의 접합 구조를 도시한 구조 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the steel plate concrete composite column used in the present invention and the joining structure of the panel zone portion bonded to the steel plate concrete composite beam.
도4는 본 발명에서 사용되는 강판콘크리트 합성 보의 단면 구조를 도시한 구조 단면도이다.4 is a structural cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a steel plate composite composite beam used in the present invention.
도5는 도2에서 강판콘크리트 합성 보와 강판콘크리트 합성 기둥이 접합되는 접합부에 대한 상세도이다.FIG. 5 is a detailed view of the junction portion where the steel plate concrete composite beam and the steel plate concrete composite column are joined in FIG. 2.
도6은 본 발명에서 데크플레이트를 강판콘크리트 합성 보에 설치하는 상태를 도시한 사시도이다.Figure 6 is a perspective view showing a state in which the deck plate is installed on the steel plate concrete composite beam in the present invention.
도7은 도6에 도시된 데크플레이트 설치 방식에 따라 시공된 슬래브 구조를 도시한 구조 입단면도이다.FIG. 7 is a structural sectional view showing the slab structure constructed in accordance with the deck plate installation method shown in FIG. 6.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 강판콘크리트 합성 기둥 2 : 강판콘크리트 합성 보1: steel plate concrete composite column 2: steel plate concrete composite beam
10 : 기둥외피 12 : 외피마개10: outer shell 12: outer cover
13 : 기둥 콘크리트 21 : 강판콘크리트 합성 보 중앙부13: pillar concrete 21: steel composite concrete beam center
22 : 강판콘크리트 합성 보 단부 24 : 보 콘크리트22: steel plate concrete composite beam end 24: beam concrete
25 : 강판콘크리트 합성 보 변단면부 27 : 앵커볼트25: steel plate concrete composite beam cross-section portion 27: anchor bolt
이하, 첨부한 도면에 나타난 바와 같이 본 발명이 바람직하게 적용된 실시예를 통해 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 강판콘크리트 합성 기둥과 변단면 강판콘크리트 합성 보를 이용한 공작물의 구조 시스템을 적용하여 설계된 구조물에 대한 바람직한 일례로서, 주차 공작물에 본 발명을 적용한 예를 도시한 구조 평면도이고, 도2는 도1에 도시된 공작물 주차장의 구조 입면도이다. 또한, 도3과 도4는 본 발명의 구조 시스템에서 구조부재로서 사용되는 부재들의 단면 구조를 도시한 도면들로서, 상기한 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명하면 다음과 같다. 한편, 도시된 실시예에서는 본 발명의 구조 시스템이 적용된 바람직한 실시예로서 주차장 공작물을 예시하고 있으나, 이는 다만 본 발명에 대한 가장 바람직한 일예로서 제시되는 것이며, 본 발명은 이러한 주차장 용도의 구조물에 한정되지 않고 일반 용도의 공작물 및 건축물에도 특별한 제한없이 적용될 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.1 is a structural plan view showing an example in which the present invention is applied to a parking workpiece as a preferred example of a structure designed by applying a structural system of a workpiece using a steel composite pillar and a cross-sectional steel sheet composite beam of the present invention, FIG. Is a structural elevation of the workpiece parking lot shown in FIG. 3 and 4 are cross-sectional views of members used as structural members in the structural system of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. Meanwhile, although the illustrated embodiment illustrates a parking lot workpiece as a preferred embodiment to which the structural system of the present invention is applied, this is merely presented as the most preferable example of the present invention, and the present invention is not limited to such a structure for parking lot use. It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be applied to general purpose workpieces and buildings without particular limitation.
일반적으로 철근콘크리트나 H형강 합성구조로는 기둥 간격이 16m 이상인 주차장 건물로서 진동 및 소음을 없게 하면서도 경제적으로 시공할 수 있는 구조물을 구축하기 어려우며, 특히 공작물법 규정에 만족하도록 8m 제한높이 내에 3개층을 설치한다는 것은 현재의 구조 시스템에서는 실질적으로 거의 불가능하다. 하지만 이에 비해 본 발명에 따르면 기둥과 보를 구성함에 있어 일반적인 H형강 대신, 강판 외피에 콘크리트를 주입하여 강판 외피와 주입 콘트리트가 합성 거동하게 한 강판콘크리트 합성구조의 부재를 사용함으로써 상기와 같은 기존의 여러 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. Generally, a reinforced concrete or H-beam composite structure is a parking lot with a column distance of 16m or more, and it is difficult to construct a structure that can be economically constructed without vibration and noise, especially 3 floors within 8m height to satisfy the work law regulations. It is virtually impossible to install it in current structural systems. However, according to the present invention, in the construction of columns and beams, instead of the general H-shaped steel, by injecting concrete into the steel plate shell, the steel sheet concrete and the injection concrete by using the member of the steel plate concrete composite structure to make the composite behavior Problems were solved.
이와 같은 본 발명의 구조 시스템에 있어서, 강판콘크리트 합성 구조라 함은 보(또는 기둥)을 제작함에 있어, 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부공간을 갖는 외피를 제작하고 그 내부에 철근의 배근없이 오로지 콘크리트만 채워 넣음으로써 상기 강판 외피가 시공중에는 거푸집의 역할을 함과 동시에 시공된 후에는 보강철근의 기능을 할 수 있도록 본 발명자에 의해 개발된 부재 시스템이다. In such a structural system of the present invention, the composite steel sheet structure is to produce a shell having a predetermined internal space by bending the steel sheet to produce a beam (or column), and only concrete without reinforcement therein It is a member system developed by the present inventors to fill the steel sheet shell to serve as a formwork during construction and to function as a reinforcing steel bar after construction.
즉, 상기와 같이 본 발명에서 제공하는 강판콘크리트 합성 구조를 갖도록 제작된 보 부재(또는 기둥 부재)에 있어 외피가 되는 강재는 일반적인 철골철근콘크리트 기둥 또는 보와 비교할 때 H형강 철골과 철근 및 거푸집의 3종 역할을 겸할 수 있으므로 그 속에 콘크리트를 부어 넣으면 완벽한 강합성 구조가 되어 구조적 내력 및 시공 경제성에서 매우 유리한 장점이 있다. 더욱이, 공작물은 일반 건축물과 달리 내화피복을 의무화하지 않으므로 본 발명에 의하더라도 공사비의 추가가 없으며, 외관은 철근콘크리트 기둥과 같이 사각형으로서 그 꼭지점은 강판 성형의 특성상 원호를 이루고 있으므로 외관상 부드러운 느낌을 주게 되는 장점도 가진다.That is, in the beam member (or pillar member) manufactured to have the steel plate concrete composite structure provided by the present invention as described above, the steel that is the outer shell of the H-beam steel and reinforcement and formwork as compared to the general steel reinforcement concrete column or beam Since it can serve as three kinds of roles, when concrete is poured into it, it becomes a perfect steel composite structure, which is very advantageous in structural strength and construction economics. Moreover, since the workpiece does not require fireproof coating unlike general buildings, there is no additional cost even in accordance with the present invention, and the exterior is rectangular, like a reinforced concrete column, and its vertices are arcs in the characteristics of steel sheet forming, so they give a soft feeling in appearance. It also has the advantage of being.
한편, 이러한 본 발명에서 제공하는 강판콘크리트 합성구조의 경우 기본적으로 보 부재에 적용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 보 부재와 함께 기둥 부재 역시 상기와 같은 강판 콘크리트 합성 구조를 갖도록 제작됨으로써 부재 종류의 통일화를 통해 자재 수급 및 시공의 편의성을 증대시킬 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, the steel sheet concrete composite structure provided in the present invention can be basically applied to the beam member, and more preferably, the column member together with the beam member is also manufactured to have the steel plate concrete composite structure as described above to achieve a unified member type Through this, it is possible to increase the convenience of material supply and construction.
도3과 도4는 본 발명에 있어서 사용되는 강판콘크리트 합성 기둥(1)과 강판콘크리트 합성 보(2)의 단면 구조를 각각 도시한 도면들로서, 도3에 도시된 바와 같이 본 발명에서 상기 강판콘크리트 합성 기둥(1)은 앞서 설명한 것처럼 기본적으로 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부 공간을 갖도록 제작된 기둥외피(10)와 상기 기둥외피(10)의 내부에 충전된 콘크리트(13)를 포함하여 구성된다. 3 and 4 are cross-sectional views of the steel plate concrete composite column 1 and the steel plate concrete composite beam 2 used in the present invention, respectively, as shown in FIG. As described above, the synthetic pillar 1 basically includes a pillar shell 10 manufactured to have a predetermined internal space by bending a steel sheet and a concrete 13 filled in the pillar shell 10.
더욱 구체적으로는 도3에 도시된 바와 같이 상기 강판콘크리트 합성 기둥 부재의 기둥외피(10)는 측면웨브(10-1)와 상기 측면웨브(10-1)의 일단을 절곡하여 직각 연장되는 플랜지부(10-2)와 상기 플랜지부(10-2)의 일단을 절곡하여 직각 연장되는 접합부(10-3)를 포함하도록 성형된 대략 'J'자형의 외피강판 2매를 그 접합부끼리 맞대어 용접 등에 의해 접합한 뒤, 상기 기둥외피(10)의 일측면에 형성된 개방부를 통해 보와 접합되는 패널존에 스티프너 또는 후술하는 앵커볼트(27)를 부착하는 작업구로 활용하고 이를 외피마개(12)로 막은 다음, 내부에 콘크리트를 부어 넣어 강판콘크리트 합성 기둥(1)을 형성한다. 이때, 상기 콘크리트를 부어 넣는 시기는 공장에서 미리 충전하여 현장으로 운반하거나, 지붕 바닥 타설 직전에 1~3층 바닥까지 2개층을 시행하여 초기 경화 수축이 진행된 후, 지붕 바닥판 콘크리트를 부어 넣을 때 3층 지붕까지의 콘크리트를 타설한다.More specifically, as shown in FIG. 3, the pillar shell 10 of the steel plate concrete composite pillar member has a flange portion extending at right angles by bending one end of the side web 10-1 and the side web 10-1. (2-2) and two 'J' shaped shell steel plates formed to include a joint portion 10-3 extending at right angles by bending one end of the flange portion 10-2, such that the joint portions face each other and the like. After joining by using, as a work tool for attaching a stiffener or an anchor bolt 27 to be described later in the panel zone to be bonded to the beam through the opening formed on one side of the column shell 10 and closed with a shell stopper (12) Next, the concrete is poured into the steel sheet concrete composite column (1) to form. At this time, when the concrete is poured in the factory to be pre-filled and transported to the site, or just before the roof floor is placed two floors to the first to three floors to perform the initial curing shrinkage, when pouring the roof slab concrete Cast concrete to the third floor roof.
한편, 상기와 같은 강판콘크리트 합성 기둥(1) 부재를 실시 제조함에 있어 강판의 두께는 6 ~ 10mm이고 강재의 재질은 SS400 또는 SM490으로 하며, 상기 강판콘크리트 합성 기둥(1)의 폭은 270mm이고 장변방향 길이는 500mm, 기둥외피(10)의 개방부 열린 폭은 120mm로 하면 적당하다.On the other hand, in performing the manufacture of the steel sheet concrete composite column 1 member as described above, the thickness of the steel sheet is 6 ~ 10mm and the material of the steel is SS400 or SM490, the width of the steel plate concrete composite column (1) is 270mm long The direction length is 500 mm, and the opening width of the column shell 10 is preferably 120 mm.
나아가, 상기와 같은 본 발명의 강판콘크리트 합성 기둥(1)에 대한 더욱 바람직한 구성으로서, 상기 강판콘크리트 합성 기둥의 기둥외피(10) 내측면에는 앵커볼트(27)가 설치될 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서, 상기 강판콘크리트 합성 보(2)와 강판콘크리트 합성기둥(1)과 접합되는 패널존의 경우, 강판콘크리트 합성 보(2)에 가해지는 하중으로 인해 유발되는 휨 모멘트로 인하여 강판콘크리트 합성 보(2)의 상부측에서는 인장력이 작용하고 하부측에서는 압축력이 작용하게 된다. 또한, 이와 같이 강판콘크리트 합성 보(2)의 상부측에 작용하는 인장력으로 인하여 강판콘크리트 합성 기둥(1)과 접합되는 부분의 경우 기둥외피가 바깥쪽으로 벌어지는 방향으로 외력을 받게 되는바 기둥외피(10)가 콘크리트(13)와 분리되어 합성 하중에 대한 저항력에 좋지 않은 영향이 있게 된다. 이러한 점에 대하여 본 발명에서는 바람직한 구성으로서 기둥외피(10)의 내면에 일정간격으로 앵커볼트(27)를 부착함으로써 모멘트 유발로 인한 강판과 콘크리트의 탈리 현상을 방지하도록 하고 있다. Further, as a more preferable configuration for the steel plate concrete composite column 1 of the present invention as described above, the anchor bolt 27 may be installed on the inner surface of the column shell 10 of the steel plate concrete composite column. That is, in the present invention, in the case of the panel zone bonded to the steel plate concrete composite beam 2 and the steel plate concrete composite column 1, due to the bending moment caused by the load applied to the steel plate concrete composite beam 2 The tensile force acts on the upper side of the steel plate concrete composite beam 2 and the compressive force acts on the lower side. In addition, due to the tensile force acting on the upper side of the steel plate composite composite beam 2 as described above, in the case of the portion joined with the steel plate composite composite column 1, the column shell is subjected to an external force in the direction of spreading outwards. ) Is separated from the concrete (13) has a bad effect on the resistance to the synthetic load. In this regard, in the present invention, the anchor bolt 27 is attached to the inner surface of the column shell 10 at a predetermined interval to prevent the detachment of the steel sheet and concrete due to the moment.
또한, 상기와 같은 앵커볼트(27)를 설치함에 있어서는 도3에 도시된 바와 같이 나사산을 갖는 너트(27a)를 기둥외피(10) 내면에 위치시키고 끝단에 나사산이 형성된 앵커볼트(27)를 상기 너트에 나사 결합하는 방식에 따를 수 있으며, 이때 상기 너트(27a)의 반대측(외부측)에도 별도의 볼트를 끼워 넣어 움직이지 않도록 견고히 고정한다. 이와 같은 본 발명의 앵커볼트(27) 설치 방식에 따르면, 앵커볼트를 직접 기둥외피 내면에 용접하는 것에 비해 작업이 월등히 간편하며, 아울러 도3에 도시된 바와 같이 반대측에 체결되는 볼트를 이용하여 강판콘크리트 합성 보(2)를 기둥(1)에 고정할 수도 있으므로 시공 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, in installing the anchor bolt 27 as described above, as shown in FIG. 3, the nut 27a having a screw thread is positioned on the inner surface of the column shell 10, and the anchor bolt 27 having the screw thread formed at the end thereof. According to the method of screwing the nut, it is also firmly fixed so as not to move by inserting a separate bolt on the opposite side (outer side) of the nut (27a). According to the installation method of the anchor bolt 27 of the present invention, the operation is much simpler than welding the anchor bolt directly to the inner surface of the column shell, and also using a steel plate bolted to the opposite side as shown in FIG. Since the concrete composite beam 2 may also be fixed to the column 1, there is an advantage of further improving construction efficiency.
여기서, 상기와 같은 앵커볼트(27)의 경우, 전술한 바와 같이 보 단부에 발생하는 휨 모멘트(부(-)모멘트)에 의해 보 상부측에 발생하는 인장력에 대응하기 위한 것인바, 패널존 전체에 대해서 설치될 필요는 없고 인장력이 작용하는 상기 강판콘크리트 합성 보(2)의 중앙부 이상의 높이에만 설치되는 것이 바람직하다. Here, in the case of the anchor bolt 27 as described above, to correspond to the tensile force generated on the upper side of the beam by the bending moment (negative (-) moment) generated at the end of the beam as described above, the entire panel zone It is not necessary to be installed with respect to the height, it is preferable to be installed only at the height of the central portion or more of the steel sheet concrete composite beam 2 to which the tensile force acts.
한편, 이상과 같은 본 발명을 설명함에 있어서 상기 기둥부재에 대한 가장 바람직한 실시예로서 강판콘크리트 합성 기둥을 사용한 예를 제시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 경우에 따라 다른 형태의 기둥부재, 즉 기존에 일반적으로 사용되고 있던 H 형강을 사용하거나 공장 제작된 프리캐스트 콘크리트 컬럼 부재 등을 사용하여 상기 기둥 부재를 구성하는 것도 충분히 고려할 수 있다.Meanwhile, in describing the present invention as described above, an example using a steel plate concrete composite pillar is provided as the most preferred embodiment of the pillar member. However, the present invention is not limited thereto, and in some cases, a pillar member having a different shape, that is, It is also possible to consider the configuration of the pillar member using H-shaped steel, which is generally used in the past, or using a precast concrete column member manufactured in the factory.
다음으로, 본 발명에 있어서 상기 강판콘크리트 합성 보(2)는, 상기한 강판콘크리트 합성 기둥(1)과 마찬가지로, 강판을 절곡 성형하여 일정한 내부 공간을 갖도록 제작된 보외피(20)와, 상기 보외피(20)의 내부에 충전된 콘크리트(24)를 포함하여 구성된다. 또한, 도4에 도시된 바와 같이 상기 강판콘크리트 합성 보부재의 외피는 측면웨브(20-1)와 상기 측면웨브의 일단을 절곡하여 직각 연장되는 플랜지부(20-2)와 상기 플랜지부의 일단을 절곡하여 직각 연장되는 접합부(20-3)를 포함하도록 성형된 'J'자형의 외피강판 2매를 그 접합부끼리 맞대어 접합하고 상부측에 개방된 부위를 통해 콘크리트를 부어 넣어 보 부재를 형성하게 된다. 한편, 도4에 있어서 미설명 식별부호 26은 강판콘크리트 합성 보(2)의 구조상 상부측에 형성된 개방부를 보강하기 위해 설치된 폭지지근을 나타낸 것으로서, 상기 폭지지근(26)은 쉬어 커넥터로서의 기능도 겸할 수 있다.Next, in the present invention, the steel sheet concrete composite beam 2 is similar to the steel sheet concrete composite column 1, and the beam shell 20 is formed to have a constant internal space by bending the steel sheet and the beam It is configured to include a concrete 24 filled in the inside of the shell 20. In addition, as shown in Figure 4, the outer shell of the steel composite composite beam member is a flange portion 20-2 extending at right angles by bending the side web 20-1 and one end of the side web and one end of the flange portion To join the two 'J' shaped shell steel sheets formed to include a junction portion 20-3 extending at right angles to each other, and join the joint portions together and pour concrete through an open portion on the upper side to form a beam member. do. On the other hand, in Fig. 4, reference numeral 26, which is not described, indicates a width supporting muscle provided to reinforce the opening formed on the upper side of the structural steel composite beam 2, and the width supporting muscle 26 functions as a sheer connector. Can also serve as
본 발명은 이상에서 설명한 것과 같은 강판콘크리트 합성 기둥(1) 및, 변단면부(25)를 갖는 강판콘크리트 합성 보(2)를 사용하여 기둥과 기둥 사이의 간격을 최소 16m 이상으로 벌리면서도 공작물에서 허용되는 8m 높이 내에 3개 층 이상을 시공할 수 있게 하는 것을 주요한 기술적 과제로 하는 것으로서, 특히, 본 발명에서는 상기와 같은 강판콘크리트 합성 기둥(1) 및 강판콘크리트 합성 보(2)를 이용하여 강판콘크리트 합성 합성 구조를 활용함에 있어서 보의 높이는 주차장법의 규정을 감안하여 중앙 주차통로부위는 300mm, 좌우 주차공간에는 500mm로 차별화하여 변단면부(25)를 갖도록 구성함으로써, 내부 천장고에 있어 중앙 주차통로폭(6m) 내에는 2.3m, 주차통로 좌우 주차부위 폭(5m)에는 2.1m를 확보한다. The present invention uses a steel plate concrete composite column (1) as described above, and a steel plate concrete composite beam (2) having a cross-sectional surface portion 25, while opening the gap between the column and the pillar to at least 16 m or more in the workpiece The main technical problem is to allow the construction of three or more layers within an allowable 8m height, and in particular, in the present invention, the steel sheet using the steel sheet concrete composite column (1) and steel plate concrete composite beam (2) as described above In using the concrete composite composite structure, the height of the beam is divided into 300mm in the center parking path and 500mm in the left and right parking spaces in consideration of the provisions of the parking lot law. 2.3m is secured within 6m of width, and 2.1m is secured to the width of 5m of parking passages.
이와 같이 본 발명에서 강판콘크리트 합성 보(2)를 구성함에 있어 보 높이가 변하는 변단면부(25)를 두는 것은, 기둥과 보로 이루어지는 단스팬 구조 프레임에서 단부가 고정된 균일단면 보의 좌우 단면의 응력이 중앙부 단면의 응력에 비해 커져(단부 고정단 휨모멘트는 중앙부 단면의 2배) 보 단부 설계 및 기둥 단면 설계에 무리가 생길 수 있음을 감안한 것으로서, 도시된 바와 같이 보 단면을 전 길이를 통해 균등하게 하는 대신, 특정한 위치(변단면부)에 힌지(pin)를 설정하여 그 부위에서의 휨 모멘트 값을 '0'으로 인위 조작함으로써 보 단부와 기둥 단면이 부담하기에 적합한 값이 되도록 조정한 것이다. As described above, in the present invention, when the steel plate concrete composite beams 2 are constructed, the side end portions 25 having the beam heights vary from the left and right cross-sections of the uniform cross-section beams of which ends are fixed in a single span structure frame composed of columns and beams. The stress is increased compared to the stress in the center section (end fixed end bending moment is twice as large as the center section), which can cause stress in the beam end design and column section design. Instead of equalizing, set a pin at a specific position (edge section) and manipulate the bending moment value at that site to '0' to adjust the beam end and column cross section to a value suitable for the load. will be.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 500mm 춤을 갖는 단부의 길이는 전체 강판콘크리트 합성 보(2) 길이 16m에서 주차통로폭(6m)를 제한 5m 정도로 할 수도 있으나, 구조 계산 결과 합리적인 설계를 통해 이보다 작은 3m 정도로 하여 천장고 2.3m를 갖는 부분의 폭을 최대화하는 것이 가능하다. 본 발명에서의 예를 들면, 중앙 부위를 10m, 좌우 단부 부위의 길이를 각각 3m씩으로 하여 보 높이 500mm와 300mm가 만나는 변단면부(25)를 힌지(pin)로 가정하여 구조설계를 하면 좌우 단부 500mm 높이의 강판콘크리트 합성 보와 강판콘크리트 합성 기둥의 단면설계에 무리가 없음을 확인하였다. On the other hand, in the practice of the present invention, the length of the end having 500mm dance may be limited to the parking passage width (6m) of about 5m in the length 16m of the total steel plate concrete composite beam (2), but as a result of the structural calculation than a reasonable design It is possible to maximize the width of the part having a ceiling height of 2.3m by a small 3m or so. For example, in the present invention, the center portion is 10m, and the length of the left and right end portions are 3m each, and the structural design is assumed as a hinge (pin) where the beam height 500mm and 300mm meet each other. It is confirmed that the cross-sectional design of the 500 mm-thick concrete composite beam and the steel concrete composite column is unreasonable.
즉, 힌지 위치를 공작물의 천장 제한 높이에 맞춰 중앙 6m 통로폭 좌우에 설치하게 되면 중앙 강판콘크리트 합성 보(21)가 부담하는 휨 모멘트는 매우 적게 되며, 상대적으로 보 단부 휨모멘트의 값은 매우 커져 단면 크기를 대폭 증가시켜도 설계가 불가능한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 보 중앙부의 길이를 의도적으로 조정하는 시도를 반복한 결과 다행히도 270×500의 강판콘크리트 합성 합성기둥과 강판콘크리트 합성 합성보인 경우에 한해 중앙의 300mm 강판콘크리트 합성 보의 길이를 10m로 정했을 경우 가장 적합한 응력에 부합함을 확인하였다. That is, when the hinge position is installed to the left and right of the central 6m passage width according to the ceiling limit height of the workpiece, the bending moment borne by the central steel composite composite beam 21 is very small, and the value of the beam end bending moment is relatively large. Increasing the cross-sectional size significantly resulted in impossible design. Therefore, as a result of repeated attempts to intentionally adjust the length of the center of the beam, fortunately, when the length of the center 300mm concrete composite beam was set to 10m, only the 270 × 500 steel composite composite pillar and steel composite composite beam were suitable. It was confirmed that it conforms to the stress.
하지만, 상기와 같이 힌지 위치를 정함으로 인하여 보 중앙부 300mm 높이 부분에 가해지는 휨모멘트가 증가하게 되고, 이에 따라 강판콘크리트 합성 보가 휨모멘트를 저항하기에 내력이 부족하게 되는 것이 확인되었는바, 이에 대응하여 보 중앙부에 프리스트레스트 강선(28; 이하 PS 강선)을 추가 구성하였다.However, by determining the hinge position as described above, it was confirmed that the bending moment applied to the 300 mm high part of the center of the beam increases, and accordingly, the steel composite composite beam was found to have insufficient strength to resist the bending moment. The prestressed steel wire 28 (hereinafter referred to as PS steel wire) was further configured in the center of the beam.
상기 PS 강선(28)은 Φ15.2mm 7연선으로 하여 1가닥당 최대 인장력이 15tonf를 초과하지 않게 하여 도4의(b)에서 보는 바와 같이 상기 강판콘크리트 합성 보(2)의 중앙부 단면 좌우하단에 각각 1가닥씩만 배열 긴장해도 적합한 내력이 됨을 확인하였다. 실제 시공에 있어서는 300mm 높이 중앙보(21) 좌우 단면내에 강선정착용 강관 토막을 용접하고 이를 통하여 강선을 삽입한 후 양단에서 유압잭으로 긴장하여 강선 콘(cone)에 정작시키는 방식에 따를 수 있으며, 이와 같은 강선 긴장 및 설치 작업은 공장 또는 현장에서도 실시 가능하다.The PS steel wire 28 is a Φ15.2mm 7 stranded wire so that the maximum tensile force per strand does not exceed 15tonf, as shown in Fig. 4 (b) in the left and right lower end of the cross section of the central portion of the steel composite composite beam (2) It was confirmed that even if only one strand of each strand is a proper strength. In the actual construction, the steel pipe for fixing the steel wires is welded in the left and right sections of the 300 mm high central beam 21, and the steel wires are inserted through the wires, and then tensioned by hydraulic jacks at both ends. The same wire tension and installation work can be done at the plant or site.
한편, 상기와 같은 보 중앙부의 내력 보강을 위한 보강 수단으로는 전술한 것과 같은 PS 강선(28) 이외에도 보강 철근이나 보강 강판 등을 설치하여 구성할 수도 있으며, 나아가 강판콘크리트 합성 보부재에서 중앙부측의 강판을 양 단부측보다 더 두꺼운 두께의 강판을 사용함으로써 내력을 증가시키는 방법도 고려할 수 있다. On the other hand, as a reinforcing means for reinforcing strength of the beam center portion as described above, in addition to the PS steel wire 28 as described above may be provided by installing reinforcing bars or reinforcing steel sheet, and further, in the steel sheet concrete composite beam member It is also possible to consider a method of increasing the yield strength by using a steel sheet thicker than both ends.
또한, 상기와 같이 PS 강선이 설치된 중앙 300mm 높이의 강판콘크리트 합성 보(21) 좌우에는 각각 높이 500mm, 길이 3m의 단부측 강판콘크리트 합성보(22)가 현장 또는 공장 접합하는데, 실제로 이들의 접합은 Hinge(pin)로 해도 안전하지만 현장 운반의 편의 및 조립시의 안전을 위해서 공장 용접하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 고정 하중 및 적재 하중에 의하여 바닥 처짐이 발생하는 것은 필연적이므로 바닥 청소 또는 지붕 물매를 위하여 사전 치올림을 해주거나 바닥 콘크리트 타설전에 가설 서포트 잭업으로 레벨을 조정하는 것도 가능하다.In addition, end steel plate composite beam 22 having a height of 500 mm and a length of 3 m, respectively, is joined on-site or at the factory to the left and right sides of the central 300 mm high-strength concrete composite beam 21 on which the PS steel wire is installed as described above. Although it is safe to use as a pin, it is more preferable to weld the factory for the convenience of field transportation and the safety at the time of assembly. In addition, it is inevitable that the floor deflection occurs due to the fixed load and the loading load, so it is also possible to pre-raise the floor for cleaning or roofing, or adjust the level with the temporary support jack-up before placing the floor concrete.
한편, 상기와 같은 강판콘크리트 합성 기둥(1)의 세로 방향(y방향) 간격은 주차장의 자동차 1대당 최소폭 2.3m를 표준으로 하나 대형차를 위하여 2.5m 이상으로 증가할 수도 있으며, 이 경우 기둥과 보 단면의 강판 두께를 조절하여야 한다. 또한, 상기와 같이 강판콘크리트 합성 기둥(1)과 강판콘크리트 합성 보(2)로 이루어진 16m 스팬의 가구를 y방향으로 매 2.3 내지 2.5m 마다 배열하고 이들 사이에 바닥판만 설치해도 주차장으로서의 기능을 하는데는 큰 지장이 없으나 바람, 지진 등의 횡력에도 저항하고 바닥 설치시의 안전을 위하여 y 방향으로도 도1과 같이 최소 규격의 강판콘크리트 합성 보(5)를 추가하는 것이 좋다. On the other hand, the longitudinal direction (y direction) interval of the steel plate concrete composite column 1 as described above may be increased to 2.5m or more for a large vehicle, but the minimum width 2.3m per car in the parking lot as a standard, in this case The thickness of the steel plate on the beam section is to be adjusted. In addition, as described above, the furniture of the 16m span consisting of the steel plate concrete composite column 1 and the steel plate concrete composite beam 2 is arranged every 2.3 to 2.5m in the y direction, and only a floor plate is installed therebetween to function as a parking lot. Although there is no big problem, it is good to add steel sheet composite beam 5 of minimum size as shown in Fig. 1 in the y direction for resistance to lateral forces such as wind and earthquake and for safety when installing the floor.
나아가, 공작물의 제한 높이 8m 내에 주차장 3개층을 수용하기 위해서 전체 높이를 계산하여 보게 되면, 중앙 차로 최소 높이 2.3m와 중앙부 강판콘크리트 합성 보(2) 높이 0.3m를 합하면 2.6m가 되는바 나머지 여유 높이는 (8,000mm / 3층) - 2,600mm = 66.6mm 가 된다. 즉, 약 66mm 내에서 바닥판을 시공하여야만 제한 규준을 맞출 수 있게 되는 것으로서 이를 위해서는 강판콘크리트 합성 보(2) 상부로 올라오는 바닥판의 두께를 5cm 이내로 하면서도 바닥판의 전체 두께를 10cm 정도로 조절할 수 있는 방안이 필요하다.Furthermore, if the total height is calculated to accommodate the three floors of the parking lot within the restricted height of the workpiece, the total height of the center lane and the center steel plate concrete composite beam 2 will be 2.6m, which is 2.6m. The height is (8,000mm / 3rd floor)-2,600mm = 66.6mm. In other words, it is possible to meet the limiting criteria only when the bottom plate is constructed within about 66mm. To this end, the overall thickness of the bottom plate can be adjusted to about 10 cm while the thickness of the bottom plate rising to the upper part of the steel composite beam 2 is within 5 cm. I need a solution.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 슬래브용 부재로서 데크플레이트를 사용하되, 상기 데크플레이트는 평판형의 기판 위에 'T'자 형상의 보강리브가 일체로 형성된 형태의 합성형 데크플레이트를 사용하고, 이 데크플레이트의 T형 보강리브에 별도의 돌출지지편을 연결하여 상기한 강판콘크리트 합성 보부재의 상부에 걸쳐 설치함으로써 층고를 절약할 수 있게 하는 방법을 바람직한 바닥 구조로서 제안한다. 즉, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 데크플레이트의 T형 보강리브 상부 플랜지 형상과 대응하여 맞춤 결합될 수 있는 형태의 부재로서 별도의 돌출지지편(200)을 마련하고, 이 돌출지지편(200)을 데크플레이트(100)의 보강리브(110)에 결합하여 외부로 소정길이 돌출되게 연결한 다음, 상기 돌출지지편(200)의 단부를 강판콘크리트 합성 보(2)의 상부에 거치하고 보 상부면에 용접함으로써, 상기 돌출지지편(200)에 의해 데크플레이트의 지지가 이루어지면서 슬래브 구조체와 보 부재가 합성 작용을 할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, a deck plate is used as a member for slab as a means for solving the above problems, the deck plate is a composite deck plate of the form in which the 'T' shaped reinforcement ribs are integrally formed on the flat substrate And a method of connecting a separate projecting support piece to the T-shaped reinforcing rib of the deck plate and installing it over the upper portion of the steel plate composite composite member described above as a preferable floor structure. That is, as shown in Figures 6 and 7, to provide a separate protruding support piece 200 as a member that can be tailored to correspond to the shape of the upper flange of the T-shaped reinforcement ribs of the deck plate, this protruding support The piece 200 is coupled to the reinforcing rib 110 of the deck plate 100 so as to protrude a predetermined length to the outside, and then the end of the protruding support piece 200 is mounted on the upper portion of the steel plate composite beam 2 And by welding to the upper surface of the beam, while supporting the deck plate by the protruding support piece 200 allows the slab structure and the beam member to perform a composite action.
이러한 본 발명에서와 같이 돌출지지편(200)에 의해 데크플레이트(100)를 설치하게 되면, 보 상부에 데크플레이트를 거치하는 기존 방식과는 달리 데크플레이트의 바닥 기판이 전체적으로 강판콘크리트 합성 보(2)의 상단보다 아래로 내려가게 됨으로써 슬래브 두께로 인한 층고의 증가를 상당 부분 감소시킬 수 있게 되는 이른바 슬림 플로어의 효과를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면 슬래브 두께가 강판콘크리트 합성 보(2)의 상부로는 50mm 정도만 올라오고 바닥판의 전체 두께가 대략 100mm 정도가 되므로 8m 범위 내에 3개층을 시공하는 것이 가능하게 됨과 동시에 바닥판의 내력, 처짐, 진동 및 차음 등 제한을 만족시키는 효과를 기대할 수 있게 된다.When the deck plate 100 is installed by the protruding support 200 as in the present invention, unlike the conventional method of mounting the deck plate on the upper beam, the bottom substrate of the deck plate as a whole steel plate composite beam (2) By going down from the top of), the effect of the so-called slim floor can be obtained, which can greatly reduce the increase in the height due to the slab thickness. Therefore, according to the present invention, since the slab thickness rises only about 50 mm to the upper portion of the steel plate concrete composite beam 2 and the total thickness of the bottom plate is about 100 mm, it is possible to construct three layers within the 8 m range and at the same time the bottom plate. The effect of satisfying the limitations, such as strength, deflection, vibration, and sound insulation can be expected.
이때, 상기와 같이 돌출지지편(200)을 데크플레이트(100)의 보강리브에 연결하는 방식으로서 본 발명에서는 도6과 도7에 도시된 것과 같은 예들을 바람직한 실시 형태로서 예시하고 있는바, 이들 방식에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다. At this time, as a method of connecting the protruding support 200 to the reinforcing ribs of the deck plate 100 as described above, examples such as shown in Figures 6 and 7 in the present invention as a preferred embodiment, these Briefly, the method is as follows.
먼저 도6에 도시된 바와 같이, 소정길이의 강판을 절곡하여 보강리브의 외측면을 감싸는 형태로 돌출지지편(200)을 마련하고 이를 상기 데크플레이트의 보강리브 상부플랜지에 바깥면에 끼워 결합하는 방식을 들 수 있다. 상기 도6에 도시된 실시예에 따르면 보강리브의 형태가 기존에 시판되고 있는 데크플레이트에서와 동일한 형태를 가지고 있는바 기존에 일반적으로 사용되고 있는 데크플레이트를 거의 변형없이 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있는 반면, 돌출지지편에 걸리는 하중의 지지에 있어 슬래브 하중이 보강리브 플랜지를 거쳐 돌출지지편의 하측 개방부위 양측에 바로 가해지므로 구조적으로 다소 불안하다는 단점이 있을 수 있다. First, as shown in Figure 6, by bending the steel plate of a predetermined length to provide a protruding support piece 200 in the form of wrapping the outer surface of the reinforcing rib and to couple it to the outer surface of the reinforcing rib upper flange of the deck plate to combine The way is. According to the embodiment shown in FIG. 6, the shape of the reinforcing rib has the same shape as that of the deck plate that is commercially available. In the support of the load applied to the protruding support piece, the slab load is directly applied to both sides of the lower open portion of the protruding support piece via the reinforcing rib flange.
이에 비해, 도7에 도시된 실시예에 따르면 도시된 바와 같이 보강리브의 내측에 일정한 공간부가 마련되도록 데크플레이트를 성형하고 이 공간부 내에 돌출지지편(200)을 삽입하여 결합하는 구조를 가지고 있는바 도6의 실시예에 비해 하중 지지면에서 더욱 안정된 구조를 갖는다는 장점이 있다. 다만, 이 경우 기존에 사용되고 있던 데크플레이트에 비해 리브의 형태에서 약간 차이가 있으므로 돌출지지편 결합을 위해 특별히 맞춤 제작된 데크플레이트를 사용해야 한다는 단점이 있으며, 따라서 상기와 같은 점들을 종합적으로 고려하여 설계 하중 및 경제성 등의 면에서 적절한 시스템을 선정하여 사용할 수 있도록 한다. On the contrary, according to the embodiment shown in FIG. 7, the deck plate is formed to have a predetermined space portion inside the reinforcing rib as shown, and has a structure for inserting and engaging the protruding support piece 200 into the space portion. Compared to the embodiment of FIG. 6, there is an advantage of having a more stable structure on the load bearing surface. In this case, however, there is a slight difference in the shape of the ribs compared to the deck plate used in the past, there is a disadvantage that a specially made deck plate for the protrusion support is used, and therefore, the above points are comprehensively designed. Select the appropriate system in terms of load and economy.
한편, 법규상 중앙 주차통로 최소폭이 6m임에도 불구하고 300mm 높이의 중앙부 강판콘크리트 합성 보(21) 길이를 10m로 결정함에 따라 생기는 좌우 각 2m의 공간(200×2000)에는 조명이나 배관 등 다른 용도로 활용하여 설비 덕트 등의 설치를 위해 보에 구멍을 뚫는 일을 생략할 수 있다.On the other hand, although the minimum width of the central parking passage is 6m in accordance with the legislation, the space (200 × 2000) of the left and right sides of the central steel plate concrete composite beam 21 having a height of 300mm is determined to be 10m. It can be omitted to drill holes in the beam for installation of equipment ducts.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the described embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions and modifications without departing from the technical spirit described above. It should be understood that such modified embodiments are also within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims below.
Claims (12)
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Applications Claiming Priority (1)
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2008
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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