KR101089561B1 - 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조 - Google Patents

콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조 Download PDF

Info

Publication number
KR101089561B1
KR101089561B1 KR1020110035773A KR20110035773A KR101089561B1 KR 101089561 B1 KR101089561 B1 KR 101089561B1 KR 1020110035773 A KR1020110035773 A KR 1020110035773A KR 20110035773 A KR20110035773 A KR 20110035773A KR 101089561 B1 KR101089561 B1 KR 101089561B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cheolgolbo
steel pipe
square steel
flange
concrete
Prior art date
Application number
KR1020110035773A
Other languages
English (en)
Inventor
채흥석
문영민
박찬면
Original Assignee
(주)새미르 종합건설
주식회사 세진에스씨엠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)새미르 종합건설, 주식회사 세진에스씨엠 filed Critical (주)새미르 종합건설
Priority to KR1020110035773A priority Critical patent/KR101089561B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101089561B1 publication Critical patent/KR101089561B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403Connection details of the elongated load-supporting parts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/185Connections not covered by E04B1/21 and E04B1/2403, e.g. connections between structural parts of different material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/40Separate connecting elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/58Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/36Columns; Pillars; Struts of materials not covered by groups E04C3/32 or E04C3/34; of a combination of two or more materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2415Brackets, gussets, joining plates

Abstract

본 발명은 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 기둥부재로 사용되어지는 각형강관(Box type steel column)에 다양한 형태로 이루어진 연결부재를 사용하여 다양한 형태의 보를 간단하고 용이하게 그리고 구조적으로도 안전하게 접합할 수 있도록 하는 새로운 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조는 폐쇄형 단면으로 이루어지기 때문에 그 작업이 상당히 어렵고 공사기간이 많이 소요되던 종래기술의 문제점을 해결한 것으로서, 다양한 형태로 이루어진 연결부재를 사용하여 각형강관 기둥에 다양한 형태의 보를 간단하고 용이하게 접합할 수 있다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 적은 재료를 사용하여 경제적이면서도 구조적으로 안전하고 시공이 간편하다는 우수한 효과가 있다.

Description

콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조{JOINTING STRUCTURE BETWEEN CONCRETE FILLED BOX TYPE STEEL COLUMN AND BEAMS}
본 발명은 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 기둥부재로 사용되어지는 각형강관(Box type steel column)에 다양한 형태로 이루어진 연결부재를 사용하여 철골보 또는 철근콘크리트보를 간단하고 용이하게 그리고 구조적으로도 안전하게 접합할 수 있도록 하는 새로운 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조에 관한 것이다.
일반적으로 기둥부재로 사용되어지며 그 내부는 콘크리트가 타설되어지는 각형강관(Box type steel pipe)은 강축과 약축을 가지고 있는 H형강과 비교하여 어느 방향으로나 일정한 강도를 가지고 있고, 배근작업과 거푸집 작업이 생략되기 때문에 상대적으로 짧은 공기에 건축물의 골조부분을 완성할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
그러나 이러한 각형강관 기둥에 각종 보를 접합하는 것은 각형강관 자체가 폐쇄형 단면으로 이루어지기 때문에 그 작업이 상당히 어렵고 공사기간이 많이 소요된다는 문제점이 있으며, 나아가 보를 접합하는 단계에서 지나치게 많은 자재가 사용되기 때문에 비경제적이라는 치명적인 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 형태로 이루어진 연결부재를 사용하여 각형강관 기둥에 철골보 또는 철근콘크리트보(RC보)를 간단하고 용이하게 접합할 수 있으며, 나아가 적은 재료를 사용하여 경제적이면서도 구조적으로 안전하고 시공이 간편한 콘크리트 충전 각형강관과 철골보의 새로운 접합구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하고 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 연결부재를 이용하여 철골보를 접합하는 구조는, 원형파이프 형상으로 이루어진 연결부재를 이용하여 각형강관의 서로 마주보는 측면에 철골보가 접합되어지며, 상기 원형파이프의 양쪽 단부는 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 삽입결속되는 폭을 가진 슬릿(slit)이 형성되어지고, 상기 철골보가 접합되어지는 각형강관의 양쪽 측면부에는 상기 원형파이프가 관통되어지는 연결부재용 관통홀이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 철골보는 사다리꼴 형상으로 이루어진 협판재를 이용하여 각형강관의 각 측면에 십자형태로 접합되어지며, 상기 협판재의 일단은 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되고 타단은 이웃하는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어지고, 상기 철골보가 접합되어지는 각형강관의 각 측면부에는 상기 협판재가 관통하게 되는 직선형 관통홀이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 철골보는 철골보의 플랜지와 대응되는 폭을 가진 광판재를 이용하여 각형강관의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며, 상기 광판재의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어지고, 상기 광판재에는 타설되는 콘크리트가 통과할 수 있는 콘크리트 충전공이 형성되어지며, 상기 철골보가 접합되어지는 각형강관의 마주보는 측면부에는 상기 광판재 관통하게 되는 직선형 관통홀이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 철골보는 일반 H형강과 동일한 단면형상을 가진 H형강 연결부재를 이용하여 각형강관의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며, 상기 H형강 연결부재의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어지고, 상기 H형강 연결부재의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에는 타설되는 콘크리트가 통과할 수 있는 콘크리트 충전공이 형성되어지며, 상기 철골보가 접합되어지는 각형강관의 마주보는 측면부에는 상기 H형강 연결부재가 관통하도록 H자 형상의 관통홀이 형성되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 외다이아프램 방식으로 철골보를 접합하는 구조는, 각형강관의 외곽에서 서로 분절된 형태로 각형강관의 외표면을 감싼 뒤에 외다이아프램은 용접설치 되어지며, 상하로 소정거리만큼 이격된 횡판과 상기 횡판들 사이에 수직으로 설치되는 종판으로 이루어지고, 상기 종판은 철골보의 웨브에 연결되어지도록 외부로 돌출된 브래킷부재와 일체를 이루며, 상기 분절된 외다이아프램과 각형강관은 서로 인접하게 되는 4개의 내부 측면 중에서 서로 대향된 양쪽 측면을 따라서 서로 용접되어지고, 상기 철골보는 상기 분절된 외다이아프램이 각형강관과 내부에서 서로 용접되는 부분의 방향(W1 방향)과 동일한 방향으로 각형강관의 대향된 측면에 접합되는 철골보는 모멘트 커넥션(Moment Connection)으로 연결되어지며, 상기 분절된 외다이아프램이 각형강관과 내부에서 서로 용접되는 부분의 방향(W1)과 수직되는 방향(W2 방향)으로 각형강관의 대향된 측면에 접합되는 철골보는 힌지 커넥션(Hinge Connection)으로 연결되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 합성보를 접합하는 구조는 각형강관의 폭과 합성보의 폭이 서로 동일하며, 플랜지 양쪽에 디귿자 형태의 단면을 가지는 보강대가 대칭되게 접합되어지고, 상기 합성보의 보강대는 각형강관에 용접 결합되어지며, 상기 보강대의 상판은 콘크리트 타설을 위한 개구부가 형성되어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 합성보를 접합하는 구조에 있어서, 상기 합성보의 폭은 각형강관의 폭보다 더 크게 형성되어지며, 각형강관의 일 방향으로는 일반 철골보가 서로 대향되게 접합되어지고 다른 방향으로는 합성보가 서로 대향되게 접합되어지고, 상기 각형강관에 접합되어지는 일반 철골보의 플랜지와 웨브 사이의 공간부에는 보강판이 결속되고 상기 보강판은 덧판을 매개로 하여 합성보의 보강대에 접합되어지며, 상기 보강대는 일반 철골보의 반쪽을 안착시키기 위한 안착홈이 형성되어지며, 상기 합성보의 보강대는 각형강관에 용접 결합되어지며, 상기 보강대의 상판은 콘크리트 타설을 위한 개구부가 형성되어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 연결부재를 이용하여 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC)보를 접합하는 구조에 있어서, 상기 RC보는 연결부재를 이용하여 각형강관의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며; 상기 연결부재는 상기 RC보의 콘크리트 내부에 설치되는 것으로서, 상기 각형강관의 측벽에 마련된 관통홀을 횡방향으로 관통하는 철근인 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 도면부호를 사용하였다.
한편 본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조는 폐쇄형 단면으로 이루어지기 때문에 그 작업이 상당히 어렵고 공사기간이 많이 소요되던 종래기술의 문제점을 해결한 것으로서, 다양한 형태로 이루어진 연결부재를 사용하여 각형강관 기둥에 다양한 형태의 보를 간단하고 용이하게 접합할 수 있다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 적은 재료를 사용하여 경제적이면서도 구조적으로 안전하고 시공이 간편하다는 우수한 효과가 있다.
도 1(a) 내지 도 1(c)는 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 콘크리트 충전 각형강관과 H형강의 일부 분해사시도, 평면도 및 측면도
도 2(a) 내지 도 2(c)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관과 H형강의 일부 분해사시도, 평면도 및 정면도
도 3(a) 내지 도 3(c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관과 H형강의 일부 분해사시도, 평면도 및 측면도
도 4(a) 내지 도 4(c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관과 H형강의 접합구조를 나타내는 일부 분해사시도, 평면도 및 정면도
도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관에 외다이아프램 방식으로 철골보를 접합하는 구조를 나타내는 분해 사시도와 접합 상태의 평면도
도 6(a) 내지 도 6(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관에 합성보가 접합되는 구조를 나타내는 사시도 및 평면도
도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관에 합성보가 접합되는 구조를 나타내는 사시도, 평면도 및 측면도
도 8(a) 내지 도 8(b)는 본 발명의 각 실시예에서 부재의 연결방식을 예시한 측면도
도 9(a) 내지 도 9(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관에 RC보가 접합되는 구조를 나타내는 일부 분해 사시도, 정면도 및 측면도
이하에서는 본 발명의 선호적인 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여, 더욱 상세하게 설명한다.
먼저 도 1 내지 도 5는 각각 본 발명의 선호적인 실시예에 따라서 콘크리트가 내부에 충전되어지는 각형강관 기둥에 철골보를 접합하는 구조를 도시하고 있다. 본 명세서에서 사용되는 “철골보”라는 용어는 통상적인 H형강 또는 H형강의 특수한 형태인 합성보(예, 에코거더)를 포함하는 것으로 이해되어져야 하며, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형태의 사용을 배제하는 것은 아니다.
도 1(a) 내지 도 1(c)는 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 원형파이프로 이루어지는 연결부재를 이용하여 철골보를 접합하는 구조를 도시하고 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 철골보(1)는 원형파이프(3a) 형상으로 이루어진 연결부재(3)를 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어진다. 이때 상기 연결부재(3)로 사용되는 원형파이프(3a)의 양쪽 단부는 철골보(1)의 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 삽입결속되는 폭을 가진 슬릿(slit, 11)이 미리 형성되어진다. 또한 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 양쪽 측면부에는 상기 원형파이프(3a)가 관통되어지는 연결부재용 관통홀(15)이 미리 형성되어지는데, 상기 관통홀은 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지고 연결부재(3)로 사용되는 원형파이프(3a)와 대응되는 원형으로 이루어지는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상(예를 들어, 각형 파이프)의 사용을 배제하는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위에서 기재된 원형파이프는 그 형상으로 한정되는 것이 아니며, 각형강관을 관통하여 철골보의 플랜지에 결속될 수 있는 모든 형상을 포함하는 것으로 이해되어져야만 한다. 또한 각형강관(5)과 철골보의 웨브(9)는 판형상의 브래킷(13)을 매개로 하여 볼트와 너트로써 연결되어지며, 상기 브래킷(13)은 일측이 각형강관(5)에 용접으로 접합되며 타측은 복수의 볼트공을 가지도록 형성되어진다. 한편 본 발명의 선호적인 실시예에 따라서 연결부재(3)로 사용되는 원형파이프(3a)는 철골보의 상부플랜지 및 하부플랜지에 동시에 설치되거나, 또는 철골보의 상부플랜지에만 설치되어질 수 있다.
이하 도 2(a)(b)(c)를 참조하여 다른 실시예를 설명한다. 도 2는 철골보의 플랜지와 동일한 두께를 가진 협판재를 연결부재로 이용하여 각형강관 기둥내부를 관통시켜 서로 접합하는 구조를 도시하고 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철골보(1)는 사다리꼴 형상으로 이루어진 협판재(3b)를 연결부재(3)로 이용하여 각형강관(5)의 각각의 측면에 십(十)자형태로 접합되어진다. 상기 협판재(3b)의 일단은 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되고 타단은 이웃하는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어 진다.
이때 각 협판재(3b)와 철골보 플랜지(7)의 연결은 용접방식 또는 도 8(a) 또는 도 8(b)에 도시된 볼트이음 방식이 선택적으로 이용될 수 있다. 즉 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 각형강관(5)을 관통하는 연결부재(3)를 철골보(1)의 상하부 플랜지 외부면에서 단순히 겹치도록 하는 방식으로 연결하거나 또는 도 8(b)에 도시된 바와 같이 각형강관(5)을 관통하는 연결부재(3)를 철골보(1)의 상하부 플랜지 외부면 및 내부면에서 서로 겹치도록 하는 방식으로 연결할 수도 있으며, 기타 동일한 기능과 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 연결방식의 사용을 배제하는 것은 아니다. 이러한 연결방식 이하에서 설명되는 실시예에서 선택적으로 사용될 수 있다.
한편 협판재(3b)의 폭은 플랜지(7)의 폭의 절반이 되는 것이 선호되는데, 플랜지(7)와의 연결방식에 따라 선택적으로 길이가 변경될 수도 있다. 또한 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 각 측면부에는 상기 협판재(3b,3b')가 관통하게 되는 직선형 관통홀(15)이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지며, 각형강관(5)과 철골보의 웨브(9)는 앞서 설명한 바와 같이, 판형상의 브래킷(13)을 매개로 하여 볼트와 너트로써 연결될 수 있다. 또한 본 발명의 선호적인 실시예에 따라서 연결부재(3)로 사용되는 협판재(3b)는 철골보의 상부플랜지 및 하부플랜지에 동시에 설치되거나, 또는 철골보의 상부플랜지에만 설치되어질 수 있다.
도 3은 철골보의 플랜지와 동일한 두께를 가진 광판재를 연결부재로 이용하여 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 철골보를 접합하는 구조를 도시하고 있다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 철골보(1)는 철골보의 플랜지와 대응되는 폭을 가진 광판재(3c)를 연결부재로 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어진다. 이때 상기 광판재(3c)의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어진다. 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 마주보는 측면부에는 상기 광판재(3b,3b')가 관통하게 되는 직선형 관통홀(15)이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어진다.
한편 광판재(3c)에는 타설되는 콘크리트가 원활하게 통과할 수 있도록 콘크리트 충전공(17)이 수직방향으로 마련된다. 콘크리트 충전공(17)의 형상 및 개수는 도시된 것 이외에 충분히 다양하게 마련될 수 있음은 당연하다.
각형강관(5)과 철골보의 웨브(9)는 앞서 설명한 바와 같이 판형상의 브래킷(13)을 매개로 볼트와 너트로 연결될 수 있으며, 광판재(3c)와 플랜지(7)의 연결은 용접 또는 도 8(a)(b)에 도시된 볼트이음 방식이 선택적으로 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 선호적인 실시예에 따라서 연결부재(3)로 사용되는 광판재(3c)는 철골보의 상부플랜지 및 하부플랜지에 동시에 설치되거나, 또는 철골보의 상부플랜지에만 설치되어질 수 있다.
도 4는 일반 H형강과 동일한 단면형상을 가진 H형강 연결부재(3d)를 이용하여 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 철골보를 접합하는 구조를 도시하고 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 철골보(1)는 일반 H형강과 동일한 단면형상을 가진 H형강 연결부재(3d)를 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어진다. 상기 H형강 연결부재(3d)의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어지고, 상기 H형강 연결부재(3d)의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에는 타설되는 콘크리트가 통과할 수 있는 콘크리트 충전공(17)이 형성되어진다. 또한 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 마주보는 측면부에는 상기 H형강 연결부재(3d)가 관통하도록 H자 형상의 관통홀(15)이 형성되어진다.
한편 각형강관(5)과 H형강의 웨브(9)는 앞서 설명한 바와 같이 판형상의 브래킷(13)을 매개로 볼트와 너트로 연결될 수 있다. 플랜지부재(19)와 플랜지(7)의 연결 또한 용접 또는 도 8(a)(b)에 도시된 볼트이음 방식이 선택적으로 이용될 수 있다.
도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 콘크리트 충전 각형강관에 외다이아프램 방식으로 철골보를 접합하는 구조를 나타내는 분해 사시도와 접합 상태의 평면도이다. 상기 도면에서 도시된 바와 같이, 콘크리트가 충전되어지는 각형강관(5)의 외곽에는 스커트 형태로 외다이아프램(23)이 고정설치되고, 상기 각형강관(5)의 각 측면에서 철골보(1)가 십(十)자 형태로 접합된다.
상기 외다이아프램(23)은 서로 분절된 형태로 용접설치 되어지며, 상하로 소정거리만큼 이격된 횡판(23a)과 횡판 사이에 수직으로 설치되는 종판(23b)으로 이루어지고, 상기 종판(23b)은 철골보(1)의 웨브(9)에 연결되어지도록 외부로 돌출된 브래킷부재(25)와 일체를 이룬다. 상기 외다이아프램(23)을 각형강관(5)의 외곽에 설치할 때, 상기 횡판(23a)은 세로방향(즉 도면상 W2 방향, 제 2 방향)으로 분절된 상태로 각형강관의 외표면을 감싼 뒤 서로 용접으로 일체화되어진다. 도면부호 27은 상기 분할지점이 용접으로 접합되는 상태를 도시하고 있다. 또한 상기 분절된 외다이아프램(23)과 각형강관(5)은 서로 인접하게 되는 4개의 내부 측면 중에서 서로 대향된 양쪽 측면을 따라서, 즉, 도면상 가로방향(W1방향, 제 1 방향)으로 상기 각형강관(5)의 외부에 용접되어진다. 도 5b의 도면부호 29는 용접선을 표시하고 있다.
한편 상기 외다이아프램 방식으로 각형강관에 접합되는 철골보(1)는 어느 일방향으로는 웨브부분만 연결되는 힌지 커넥션(hinge connection)으로 이루어지며, 다른 방향으로는 웨브부분 및 상하부 플랜지 모두가 연결되거나 또는 상부 플랜지만 연결되는 모멘트 커넥션(moment connection)으로 이루어진다.
즉 상기 분절된 외다이아프램이 각형강관(5)과 외부에서 서로 용접되는 부분(29)의 방향(W1 방향)과 동일한 방향으로 각형강관(5)의 대향된 측면에 접합되는 철골보(1)는 모멘트 커넥션으로 연결되어지며, 상기 분절된 외다이아프램이 각형강관과 외부에서 서로 용접되는 부분(29)의 방향(W1)과 수직되는 방향(W2 방향)으로 각형강관(5)의 대향된 측면에 접합되는 철골보(1)는 힌지 커넥션으로 연결되어진다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 충전 각형강관과 철골보의 접합구조는 각형강관(5)에 모멘트 접합하는 일측 철골보(1)로부터 전달되는 응력을 (도 5b의 점선화살표 A로 표시된 바와 같이) 각형강관 외곽의 외다이아프램으로 분할하고 맞은편에서 모멘트 접합하는 타측 철골보로 전달하게 되는데, 이때 응력의 흐름이 원활하게 이루어지도록, 앞서 설명한 바와 같이 외다이아프램(23)은 W1방향으로 상기 각형강관(5)에 용접되어진다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 콘크리트 충전 각형강관에 합성보가 접합되는 구조를 도시하고 있다. 즉 도 6에 도시된 실시예는 각형강관 기둥의 폭과 합성보의 폭이 서로 동일한 경우에 접합하는 구조를 도시하고 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, 합성보(31)는 기본적으로 일반 H형강(1")의 플랜지 양쪽에 디귿()자 형태의 단면을 가지는 보강대(33)가 대칭되게 접합됨으로써 형성되는 특수한 형태의 철골보이다. 이러한 형태의 합성보(31)는 본 출원인이 특허권자로 있는 대한민국 특허등록 제10-0759041호(발명의 명칭 : 건축물의 기둥과 철골보의 연결구조 및 연결방법)에 개시되어 있으며, 일반적으로 에코거더(Eco-Girder)로 호칭되어진다.
본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, H형강(1")의 웨브(9)는 브래킷을 매개로 하여 선호적으로는 판형상의 브래킷(13)을 매개로 하여 볼트와 너트에 의해서 각형강관(5)과 연결되어지며, 이와 동시에 보강대(31)는 각형강관(5)에 용접으로 연결되어진다. 이때 H형강(1")의 플랜지(7)는 상기 각형강관(5)으로부터 이격되어지며, 보강대(31)의 상판에는 콘크리트를 타설하기 위한 개구부(35)가 마련될 수 있다.
한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 보강대(31)와 H형강(1")의 상부에는 복수개의 보강용 철근(37)이 배근되어질 수도 있는데, 상기 상부 보강용 철근(37)의 단부는 절곡되어지며, 보강대의 상판(33a)에 마련되는 철근고정홀(39)에 끼워져 고정되어질 수 있다. 이때 상기 철근고정홀(39)은 철골보의 플랜지를 각형 강관으로부터 소정의 거리만큼 이격시킴으로써 형성되어지며, 그 형태는 도 7에 도시된 바와 같은 직사각형 넓이로 뚫린 형태일 수 있지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다. 또한 도시되지는 않았지만, 상부 보강용 철근(37)은 상기 철근고정홀(39) 속으로 삽입되지 않고 보강대(31)와 H형강(1")의 상부에서 각형강관의 외부를 지나가도록 설치되어질 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 콘크리트 충전 각형강관에 합성보가 접합되는 구조를 도시하고 있는데, 특히 각형강관의 일 방향(도 7b에서 가로방향)으로는 일반 철골보가 서로 대향되게 접합되어지고 다른 방향(도 7b에서 세로방향)으로는 합성보가 서로 대향되게 접합되어지는 경우를 도시하고 있다. 즉 도 7은 합성보의 폭이 각형강관 기둥의 폭보다 더 클 경우 각형강관 기둥에 합성보를 접합하는 구조를 도시하고 있다.
이때 도면상 가로방향으로 각형강관에 접합되어지는 일반 철골보(1)의 플랜지(7)와 웨브(9) 사이의 공간부에는 보강판(41)이 결속되고 상기 보강판(41)은 덧판(43)을 매개로 하여 합성보(31')의 보강대(33)에 접합되어진다. 상기 보강대(33)는 일반 철골보(1)의 반쪽을 안착시키기 위한 안착홈(45)이 형성되어져 있다(도 7c 참조).
한편 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 선호적인 실시예에 따르면 보강대(33)와 H형강의 상부에는 복수개의 보강용 철근(37)이 배근되어질 수도 있다. 이때 합성보의 폭이 각형강관 기둥의 폭보다 더 크게 형성되기 때문에, 상기 복수개의 보강용 철근(37) 중 일부는 보강대(33)와 H형강의 상부에서 각형강관의 외부를 지나가도록 설치되어지며, (도시되지 않은) 나머지 일부는 단부가 절곡된 형태로 이루어져 철골보의 플랜지를 각형 강관으로부터 소정의 거리만큼 이격시킴으로써 형성된 철근고정홀(39)에 끼워져서 고정되어질 수도 있다.
다음으로 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 콘크리트 충전 각형강관에 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC)보(47)가 접합되는 구조를 도시하고 있다. 상기 도면에서 도시된 바와 같이, 일반적으로 RC보는 그 내부에 상부철근 및 하부철근이 배근된 후 콘크리트(49)를 타설하여 형성되는 구조이며, 상기 RC보의 상하부철근 또는 보강용 측면철근을 연결부재(3)로서 사용하여 각형강관에 철근콘크리트보를 접합한다.
이러한 구조로 이루어진 RC보(47)를 각형강관에 접합하기 위해서는, RC보가 접합되는 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 긴 슬롯(slot, 15)이 미리 형성되어지는데, 상기 슬롯은 RC보의 상부철근 및 하부철근(37)에 대응되는 위치에 가로방향으로 길게 형성되어진다. 상기 RC보의 상부철근 및 하부철근은 각형강관(5)에 형성된 긴 슬롯(15')을 관통되어진다(도 9).
한편 도 10에 도시된 바와 같이, RC보는 소정의 강도보강을 위하여 상부철근 및 하부철근 이외에 보강용 철근을 추가적으로 포함할 수도 있다. 이때 상기 RC보의 측면에 추가되는 보강용 측면철근 또한 각형강관을 관통할 수도 있다. 이를 위하여, RC보가 접합되는 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 형성된 상하부철근용 슬롯(15')에 추가하여 보강용 측면철근이 관통할 수 있도록 하는 측면 슬롯(15")이 상하방향으로 길게 형성될 수도 있다.
상기에서 기술된 구성과 효과를 가진 본 발명은 다양한 방법으로 변형이 가능하며, 상기에서 기술된 내용은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하며, 본 발명이 속한 분야의 당업자에게 자명한 변형은 다음의 특허청구범위 범위 내에 포함되어진다.
1, 1" : 철골보 3(3a,3b,3c,3d) : 연결부재
5 : 각형강관 7 : 플랜지(Flange)
9 : 웨브(web) 11 : 슬릿(slit)
13, 13' : 브래킷 15 : 관통홀
17 : 콘크리트 충전공 19 : 플랜지부재
21 : 웨브부재 23 : 외다이아프램
23a : 횡판 23b : 종판
25 : 브래킷부재 29 : 용접선
31,31' : 합성보 33 : 보강대
35 : 개구부 37,37' : 철근
39 : 철근고정홀 41 : 보강판
43 : 덧판 45 : 안착홈
47 : RC보(철근콘크리트보) 49 : 콘크리트

Claims (9)

  1. 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 연결부재를 이용하여 철골보를 접합하는 구조에 있어서,
    상기 철골보(1)는 원형파이프(3a) 형상으로 이루어진 연결부재(3)를 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며, 상기 원형파이프(3a)의 양쪽 단부는 철골보(1)의 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 삽입결속되는 폭을 가진 슬릿(slit, 11)이 형성되어지고, 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 양쪽 측면부에는 상기 원형파이프(3a)가 관통되어지는 연결부재용 관통홀(15)이 철골보의 상하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지며, 상기 원형파이프(3a)는 철골보의 상하부플랜지에 동시에 결속되거나 또는 철골보의 상부플랜지에만 결속되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조
  2. 삭제
  3. 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 연결부재를 이용하여 철골보를 접합하는 구조에 있어서,
    상기 철골보(1)는 철골보의 플랜지와 대응되는 폭을 가진 광판재(3c)를 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며, 상기 광판재(3c)의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 상부 및 하부 플랜지에 연결되어지고, 상기 광판재(3c)에는 타설되는 콘크리트가 통과할 수 있는 콘크리트 충전공(17)이 형성되어지며, 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 마주보는 측면부에는 상기 광판재(3b,3b')가 관통하게 되는 직선형 관통홀(15)이 철골보의 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 대응되는 위치에 형성되어지며, 상기 광판재(3c)는 철골보의 상하부플랜지에 동시에 결속되거나 또는 철골보의 상부플랜지에만 결속되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 연결부재와 철골보 플랜지(7)는 용접방식 또는 볼트이음 방식으로 연결되어지며, 상기 볼트이음 방식은 연결부재가 철골보(1)의 상하부 플랜지 외부면에서 단순히 겹치도록 하는 방식 또는 연결부재가 철골보(1)의 상하부 플랜지 외부면 및 내부면에서 서로 겹치도록 하는 방식 중에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조
  5. 건축물의 기둥으로 사용되며 폐쇄형 단면을 가진 각형강관에 연결부재를 이용하여 철골보를 접합하는 구조에 있어서,
    상기 철골보(1)는 일반 H형강과 동일한 단면형상을 가진 H형강 연결부재(3d)를 이용하여 각형강관(5)의 서로 마주보는 측면에 접합되어지며, 상기 H형강 연결부재(3d)의 양쪽 단부는 각형강관에 접합되는 철골보의 플랜지에 연결되어지고, 상기 H형강 연결부재(3d)의 플랜지에는 타설되는 콘크리트가 통과할 수 있는 콘크리트 충전공(17)이 형성되어지며, 상기 철골보(1)가 접합되어지는 각형강관(5)의 마주보는 측면부에는 상기 H형강 연결부재(3d)가 관통하도록 H자 형상의 관통홀(15)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020110035773A 2011-04-18 2011-04-18 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조 KR101089561B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035773A KR101089561B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035773A KR101089561B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101089561B1 true KR101089561B1 (ko) 2011-12-05

Family

ID=45505588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110035773A KR101089561B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101089561B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178381B1 (ko) 2012-04-06 2012-08-29 신세계건설(주) 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥 및 이의 제작방법
KR101180575B1 (ko) 2012-04-06 2012-09-06 신세계건설(주) 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조
KR101819308B1 (ko) * 2015-12-24 2018-03-02 주식회사 포스코 단부 보강형 합성보와 기둥의 접합 구조
KR20180109766A (ko) * 2017-03-28 2018-10-08 (주)세진알앤에스 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
KR102056259B1 (ko) * 2019-08-09 2019-12-16 주식회사 아이에스중공업 내다이아프램과 콘크리트 유도관이 구비된 사각 cft기둥

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005127056A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd ラーメン構造体における柱と梁との仕口構造

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005127056A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd ラーメン構造体における柱と梁との仕口構造

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178381B1 (ko) 2012-04-06 2012-08-29 신세계건설(주) 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥 및 이의 제작방법
KR101180575B1 (ko) 2012-04-06 2012-09-06 신세계건설(주) 각형강관을 이용한 프리캐스트 콘크리트 합성기둥과 보 접합부 구조
KR101819308B1 (ko) * 2015-12-24 2018-03-02 주식회사 포스코 단부 보강형 합성보와 기둥의 접합 구조
KR20180109766A (ko) * 2017-03-28 2018-10-08 (주)세진알앤에스 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
KR102079008B1 (ko) 2017-03-28 2020-02-20 (주)세진알앤에스 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
KR102056259B1 (ko) * 2019-08-09 2019-12-16 주식회사 아이에스중공업 내다이아프램과 콘크리트 유도관이 구비된 사각 cft기둥

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101089561B1 (ko) 콘크리트 충전 각형강관과 보의 접합구조
JP2009249851A (ja) 既存建物の耐震補強工法
KR101295740B1 (ko) 콘크리트충전강관기둥의 상하 분리식 접합부구조
KR100995459B1 (ko) 전단 연결보강재가 구비된 보강철골보
KR101619067B1 (ko) 보구조체의 범용 접합구조를 가진 조립 기둥구조체
KR20200089793A (ko) 보강강판 및 관통볼트를 사용한 충전형 합성 보-기둥의 무용접 접합 구조체
JP2010242390A (ja) 鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の接合方法とその構造
JP2013053518A (ja) 既存建物の耐震補強工法
JP2014129670A (ja) 鉄筋定着装置
KR101544803B1 (ko) 절곡강판 합성보의 기둥 접합구조 및 그 시공방법
KR101548114B1 (ko) 단면 변화구간에서 연결부의 합성효과가 증대된 철골 콘크리트 복합보
KR101878762B1 (ko) 보춤을 줄일 수 있는 기둥과 보의 이중 결합 구조
KR20180109766A (ko) 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
KR101036915B1 (ko) 철근콘크리트 기둥과 철골 보의 결합구조
KR100977275B1 (ko) 무거푸집 기둥과 데크빔의 접합부 연결구조 및 그 시공방법
KR20090093599A (ko) 무거푸집 기둥과 슬림빔의 접합부 연결구조 및 그 시공방법
JP2004052276A (ja) 柱と梁との接合構造
JP6633940B2 (ja) 柱梁架構の補強構造
JP6353647B2 (ja) 免震装置接合構造
JPH10102659A (ja) 鉄骨コンクリート合成梁におけるコンクリートの打設方 法
KR101928691B1 (ko) 보강부를 구비한 합성보
JP6518446B2 (ja) 柱梁施工方法
JP2021161817A (ja) 接合構造および接合方法
KR101942567B1 (ko) 보의 단부 마구리면을 형틀 지지부로 하는 모멘트 접합 구조 및, 이를 이용하는 시공방법
JP3958176B2 (ja) 角形鋼管柱の柱梁接合構造

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141112

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181113

Year of fee payment: 8