KR101056370B1 - Shear connector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전단연결재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전단연결재의 지압부을 형성하는 콘크리트의 구속력을 높이고 강재 부분에서 콘크리트 부분이 떨어져나가는 뽑힘파괴를 유효하게 방지할 수 있는 전단연결재에 관한 것이다.The present invention relates to a shear connector, and more particularly, to a shear connector that can increase the binding force of the concrete forming the acupressure portion of the shear connector and effectively prevent the pull-out fracture of the concrete part from the steel part.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 일측이 개방되도록 구부려진 복수의 전단연결철근, 각 전단연결철근의 구부려진 단부가 접합되는 접합강판 및 각 전단연결철근의 간격을 유지하면서 이들을 서로 연결하기 위해 각 전단연결철근를 가로질러 결합된 유공강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of shear connecting bars bent to open at one side, a bonded steel sheet to which the bent ends of each shear connecting bar are joined, and each to connect them to each other while maintaining the spacing of each shear connecting bar Provided is a shear connector comprising a perforated steel plate coupled across a shear rebar.

전단연결재, 쉬어코넥터, 스터드, 전단연결철근, 접합강판, 유공강판 Shear connector, Shear connector, Stud, Shear connector, Bonded steel sheet, Perforated steel sheet

Description

전단연결재{Shear Connector}Shear Connector

본 발명은 전단연결재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전단연결재의 지압부을 형성하는 콘크리트의 구속력을 높이고 강재 부분에서 콘크리트 부분이 떨어져나가는 뽑힘파괴를 유효하게 방지할 수 있는 전단연결재에 관한 것이다.The present invention relates to a shear connector, and more particularly, to a shear connector that can increase the binding force of the concrete forming the acupressure portion of the shear connector and effectively prevent the pull-out fracture of the concrete part from the steel part.

강재와 콘크리트를 연결시켜주는 기계적 전단연결재는 합성구조에서 매우 중요한데 주로 콘크리트에 작용하는 전단력을 강재에 전달하거나 그 반대의 전달 역할을 한다. 또한 전단연결재는 강재단면과 콘크리트 단면이 서로 떨어지는 것을 방지해주는 역할도 수행하여야 한다. 가장 많이 쓰이는 전단연결재는 스터드 전단연결재이다. 스터드 전단연결재는 스터드 용접기를 이용한 신속한 용접이 가능하기 때문에 많은 수의 전단연결재를 용접해야 하는 합성구조물의 시공을 용이하게 하기 때문에 현재 가장 많이 사용되고 있다. 13mm~25mm의 직경을 가지고 주로 사용되고 있는 스터드는 연성이 높은 전단연결부를 확보할 수 있어서 합성단면의 거동에도 중요한 역할을 할 수 있다. 스터드 이외에도 합성구조의 형태에 따라 다양한 형태의 전단연결재가 개발되어 사용되고 있다.The mechanical shear connector that connects the steel and concrete is very important in the composite structure. It mainly transmits the shear force acting on the concrete to the steel and vice versa. Shear connector should also play a role of preventing the steel section and the concrete section from falling apart. The most commonly used shear connector is a stud shear connector. Stud shear connector is currently used the most because it facilitates the construction of the composite structure to be welded a large number of shear connector because it can be quickly welded using a stud welder. The stud, which is mainly used with a diameter of 13mm ~ 25mm, can secure a high ductility shear connection and can play an important role in the behavior of the composite section. Besides the studs, various types of shear connectors have been developed and used according to the shape of the composite structure.

본 발명은 새로운 형태의 전단연결재를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로, 전단연결재의 지압부을 형성하는 콘크리트의 구속력을 높임으로써 전단연결부에 발생하는 응력에 의해 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 방지함과 아울러 강재 부분에서 콘크리트 부분이 떨어져나가는 뽑힘파괴를 유효하게 방지할 수 있는 전단연결재를 제공하는데 있다.The present invention has a purpose to provide a new type of shear connector, by increasing the binding force of the concrete forming the acupressure portion of the shear connector to prevent the concrete from being destroyed early by the stress generated in the shear connector as well as steel materials It is to provide a shear connecting material that can effectively prevent the pull-out fracture of the concrete part falling from the part.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 일측이 개방되도록 구부려진 복수의 전단연결철근, 각 전단연결철근의 구부려진 단부가 접합되는 접합강판 및 각 전단연결철근의 간격을 유지하면서 이들을 서로 연결하기 위해 각 전단연결철근를 가로질러 결합된 유공강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of shear connecting bars bent to open at one side, a bonded steel sheet to which the bent ends of each shear connecting bar are joined, and each to connect them to each other while maintaining the spacing of each shear connecting bar Provided is a shear connector comprising a perforated steel plate coupled across a shear rebar.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 각 전단연결철근은 양쪽의 수직한 줄기부와 줄기부의 상단부를 서로 연결하는 수평한 덮개부가 형성되도록 역U자형으로 절곡되고, 각 전단연결철근의 덮개부가 유공강판을 관통하도록 결합된다.According to another embodiment of the present invention, each shear connecting rebar is bent in an inverted U-shape so as to form a horizontal cover portion connecting both vertical stem portions and upper ends of the stem portions to each other, and the cover portion of each shear connecting steel reinforcement steel sheet It is coupled to penetrate through.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 각 전단연결재는 아치형 또는 산형으로 절곡된다.According to another embodiment of the present invention, each shear connector is bent in an arcuate or mountainous shape.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 접합강판은 수평레그를 갖는 L형 강판으로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the bonded steel sheet is composed of an L-shaped steel sheet having a horizontal leg.

본 발명에 따르면 전단연결재의 지압부을 형성하는 콘크리트의 구속력을 높임으로써 전단연결부에 발생하는 응력에 의해 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 방지함과 아울러 강재 부분에서 콘크리트 부분이 떨어져나가는 뽑힘파괴를 유효하게 방지할 수 있다.According to the present invention by increasing the binding force of the concrete forming the acupressure portion of the shear connector to prevent the concrete is destroyed early by the stress generated in the shear connection portion, and effectively prevents the pull-out fracture of the concrete part falling off the steel part can do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted.

도 1은 본 발명에 따른 전단연결재를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전단연결재에 있어서 전단연결철근이 변형된 예를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전단연결재에 있어서 접합강판이 변형된 예를 보여주는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a shear connector according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a modified example of the shear connection reinforcement in the shear connector according to the invention, Figure 3 is a bonded steel sheet in the shear connector according to the invention A perspective view showing this modified example.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전단연결재(1)는 일측이 개방되도록 구부려진 복수의 전단연결철근(11), 각 전단연결철근(11)의 구부려진 단부가 접합되는 접합강판(12) 그리고 각 전단연결철근(11)의 간격을 유지하면서 이들을 서로 연결하기 위해 각 전단연결철근(11)의 덮개부(112)를 가로질러 결합된 유공강판(13)으로 구성된다.Referring to Figure 1, the shear connector 1 according to the present invention is a plurality of shear connection reinforcing bar 11, one side is bent to open, the joint steel plate 12 is joined to the bent end of each shear connecting reinforcement 11 And it is composed of a perforated steel plate 13 coupled across the cover portion 112 of each shear connection reinforcing bar 11 to connect them with each other while maintaining the spacing of each shear connection reinforcing bar (11).

전단연결철근(11)은 강재를 향하는 일측이 개방되도록 구부린다. 일예로 도 1에 나타낸 바와 같이 양쪽의 수직한 줄기부(111)와 그 상단부를 서로 연결하는 수평한 덮개부(112)가 형성되도록 역U자형으로 절곡될 수 있다. 따라서 전단연결재의 지압부을 형성하는 콘크리트의 구속력을 높임으로써 전단연결부에 발생하는 응력에 의해 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 전단연결재에 의한 종방향 전단력의 전달은 전단연결재를 둘러싼 콘크리트와 전단연결재가 용접되어 있는 강재의 플랜지에 큰 응력을 유발하게 되고 이 높은 응력은 전단연결재의 지압부를 형성하는 콘크리트가 주위의 콘크리트와 철근(슬래브 철근 등) 그리고 강재 플랜지에 의해 적절히 구속되어 있기 때문에 가능한데, 본 발명에서는 전단연결철근(11)을 구부려 마치 인접하는 스터드의 머리를 서로 연결한 것과 같은 폐합단면을 구성함으로써 그 내부의 콘크리트 구속력을 높였다. 또한 전단연결철근(11)의 덮개부(112)는 스터드의 머리 부분과 같이 강재 부분에서 콘크리트 부분이 떨어져 나가는 것을 방지하게 된다. 철근연결철근(11)의 개수는 도시된 3개에 한정되지 않으며 합성구조의 형태에 따라 콘크리트의 구속력을 높일 수 있고 강재와 콘크리트의 경계면에서 분리가 일어나는 것을 방지할 수 있도록 구조계산에 의해 적절히 선택된다. Shear connecting rebar 11 is bent to open one side toward the steel. For example, as shown in FIG. 1, both vertical stems 111 and horizontal cover portions 112 connecting upper ends thereof may be bent in an inverted U shape. Therefore, by increasing the restraint force of the concrete forming the shiatsu portion of the shear connector, it is possible to prevent the concrete from being destroyed early by the stress generated in the shear connector. That is, the transmission of longitudinal shear force by the shear connector causes a large stress on the concrete surrounding the shear connector and the flange of the steel to which the shear connector is welded, and this high stress causes the concrete around the concrete to form the acupressure part of the shear connector. And steel bars (slabs, etc.) and steel flanges, which are appropriately constrained. In the present invention, the shear connection bar 11 is bent to form a closed cross section as if the heads of adjacent studs are connected to each other. Increased concrete binding. In addition, the cover portion 112 of the shear connection reinforcing bar 11 prevents the concrete portion from falling out of the steel portion, such as the head of the stud. The number of reinforcing bar 11 is not limited to the three shown, and according to the shape of the composite structure can be appropriately selected by the structural calculation to increase the binding force of the concrete and to prevent the separation occurs at the interface between the steel and concrete do.

위에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 전단연결철근(11)은 반드시 역U자형으로 구부려지는 것에 한정될 필요는 않고 강재에 결합되어 폐합단면을 구성할 수 있도록 구부려지면 된다. 따라서 전단연결철근(11)은 도 2 (가)에 나타낸 아치형 또는 (나)에 나타낸 산형으로 절곡될 수 있다. As described above, the shear connection reinforcing bar 11 in the present invention is not necessarily limited to being bent in an inverted U-shape, but may be bent so as to be coupled to steel to form a closed cross section. Therefore, the shear connecting reinforcing bar 11 may be bent into an arch shape shown in FIG. 2 (A) or a mountain shape shown in (B).

각 전단연결철근(11)의 구부려진 단부는 접합강판(12)에 용접에 의해 접합된다. 접합강판(12)은 합성구조의 강재 부분에 접합되는 부분으로써 각 전단연결철근(11)의 단부가 접합되어 그 간격을 유지시킨다. 접합강판(12)은 이러한 목적을 위해 도 1에 나타낸 바와 같이 폭에 비해 길이가 긴 띠형상의 강판으로 구성될 수 있다. 전단연결재는 대개 합성구조를 이루는 강재 부분에 용접으로 접합된다. 그러나 용접을 배제하기 위해 볼트로 접합할 필요도 있다. 이를 위해 본 발명에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 볼트가 결합될 수 있는 수평레그(121)를 갖는 L형 강판(12a)을 이용함으로써 용접이 곤란한 경우 볼트로도 접합할 수 있도록 하였다.The bent end of each shear connecting reinforcing bar 11 is joined to the joining steel sheet 12 by welding. Bonded steel sheet 12 is a portion joined to the steel portion of the composite structure, the ends of each shear connecting reinforcement 11 is bonded to maintain the gap. Bonded steel sheet 12 may be composed of a strip-shaped steel sheet long in length as shown in FIG. 1 for this purpose. Shear connectors are usually welded to the steel part of the composite structure. However, it may be necessary to join with bolts to rule out welding. To this end, in the present invention, by using the L-shaped steel sheet 12a having a horizontal leg 121 to which the bolt can be coupled as shown in FIG.

각 전단연결철근(11)의 덮개부(112)를 가로질러 유공강판(13)이 결합된다. 본 발명에서 유공강판(13)이란 폭에 비해 길이가 긴 띠형상의 강판에 전단연결철근(11)의 수에 대응하는 구멍(131)이 형성되어 있는 것을 말한다. 유공강판(13)은 각 전단연결철근(11)의 간격을 유지하면서 이들을 서로 연결한다. 또한 유공강판(13)은 접합강판(12)과 함께 강재와 콘크리트의 경계면에 발생하는 전단력에 각 전단연결철근(11)이 일체로 저항할 수 있도록 연결시킨다. Perforated steel plate 13 is coupled across the cover 112 of each shear connecting reinforcing bar (11). In the present invention, the perforated steel sheet 13 means that a hole 131 corresponding to the number of shear connecting bars 11 is formed in a strip-shaped steel sheet having a length longer than the width thereof. Perforated steel plate 13 is connected to each other while maintaining the spacing of each shear connecting reinforcement (11). In addition, the perforated steel plate 13 is connected with the bonded steel sheet 12 so that each shear connecting reinforcement (11) integrally resist the shear force generated on the interface between the steel and concrete.

도 4는 본 발명에 따른 전단연결재가 강재 보의 상부 플랜지에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the shear connector according to the invention is installed on the upper flange of the steel beam.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 전단연결재(1)는 강재 보(2)의 상부 플랜지(21)에 일정 간격으로 설치된다. 강재 보(2)에 설치하는 방법으로는 용접 또는 볼트 접합이 선택적으로 사용될 수 있다. 전단력을 전달하는 과정에서 전단연결재 근처의 일부 콘크리트가 파쇄가 유발될 수 있는데, 이 파쇄가 인접한 전단연결재에 영항을 주지 않도록 그 설치 간격을 결정한다. As shown in FIG. 4, the shear connector 1 according to the present invention is installed at a predetermined interval on the upper flange 21 of the steel beam 2. As a method of installing the steel beams 2, welding or bolted joining may be selectively used. In the process of transmitting the shear force, some concrete near the shear connector may cause crushing. The spacing is determined so that the crush does not affect the adjacent shear connector.

지금까지 본 발명을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사 상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the drawings exemplified above, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. Can be.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.

도 1은 본 발명에 따른 전단연결재를 나타낸 사시도이다. 1 is a perspective view showing a shear connector according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전단연결재에 있어서 전단연결철근이 변형된 예를 나타낸 사시도이다. Figure 2 is a perspective view showing an example of a shear connecting reinforcing bar in the shear connector according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전단연결재에 있어서 접합강판이 변형된 예를 보여주는 사시도이다. 3 is a perspective view showing an example in which the bonded steel sheet is modified in the shear connector according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전단연결재가 강재 보의 상부 플랜지에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the shear connector according to the invention is installed on the upper flange of the steel beam.

Claims (4)

일측이 개방되도록 구부려진 복수의 전단연결철근, 각 전단연결철근의 구부려진 단부가 접합되는 접합강판 및 각 전단연결철근의 간격을 유지하면서 이들을 서로 연결하기 위해 각 전단연결철근를 가로질러 결합된 유공강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전단연결재.A plurality of shear connecting bars bent to open at one side, a bonded steel sheet to which the bent ends of each shear connecting bar are joined, and perforated steel sheets joined across each shear connecting bar to connect them with each other while maintaining a spacing between the respective connecting bars Shear connector, characterized in that it comprises a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 각 전단연결철근은 양쪽의 수직한 줄기부와 줄기부의 상단부를 서로 연결하는 수평한 덮개부가 형성되도록 역U자형으로 절곡되고, 각 전단연결철근의 덮개부가 유공강판을 관통하도록 결합된 것을 특징으로 하는 전단연결재.Each shear connecting rebar is bent in an inverted U-shape so as to form a horizontal cover portion connecting both the vertical stem portion and the upper end of the stem portion, and the cover portion of each shear connecting steel reinforcement is coupled to penetrate through the perforated steel sheet. Shear connector. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 각 전단연결재는 아치형 또는 산형으로 절곡된 것을 특징으로 하는 전단연결재.Each shear connector is a shear connector, characterized in that bent in an arcuate or mountain. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 접합강판은 수평레그를 갖는 L형 강판으로 구성된 것을 특징으로 하는 전단연결재.Bonded steel sheet is a shear connector, characterized in that consisting of L-shaped steel sheet having a horizontal leg.
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