KR101208284B1 - Heterogeneity reinforcing composite beam - Google Patents

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KR101208284B1
KR101208284B1 KR1020120043112A KR20120043112A KR101208284B1 KR 101208284 B1 KR101208284 B1 KR 101208284B1 KR 1020120043112 A KR1020120043112 A KR 1020120043112A KR 20120043112 A KR20120043112 A KR 20120043112A KR 101208284 B1 KR101208284 B1 KR 101208284B1
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coupled
large beam
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KR1020120043112A
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Inventor
안태상
김영주
장동운
차승렬
윤진혁
김훈
정용찬
전금석
송동범
Original Assignee
디알비동일 주식회사
쌍용건설 주식회사
(주)동양구조엔지니어링
(주)퍼스텍이엔지
주식회사 삼우공간건축사사무소
주식회사 씨엠파트너스건축사사무소
주식회사 케이씨씨건설
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Abstract

PURPOSE: A composite beam structure for reducing a story height is provided to reduce a story height by burying a web portion in a bottom slab. CONSTITUTION: A composite beam structure for reducing a story height is comprised as follows. Shear connectors(240) are coupled to both surfaces of the top end of the web(210) of a small beam(200) and a large beam at uniform intervals. Angles(250) with an L-shaped cross section are coupled to both ends of the lower flange(220) of the small and large beams. An upper flange is formed in a section of the large beam where negative moment is applied. The large and small beams are integrated each other by placing concrete on the tops of the large and small beams.

Description

층고절감형 합성보 구조{Heterogeneity reinforcing composite beam}Layered Reduction Composite Beam Structure {Heterogeneity reinforcing composite beam}

본 발명은 층고절감형 합성보 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 H형강 절단 후 측단면에 간단하게 ㄱ자형 앵글 및 전단연결재를 결합하도록 구성하여, 보 웨브의 상단의 전길이에 걸쳐 상부플랜지를 구성하거나 합성효과를 위하여 보의 웨브에 별도의 오프닝을 두지 않아 가공이 용이하고 경제적이며, 큰 보와 작은 보의 모멘트 분포에 따라 큰 보의 단부에만 상부 플랜지를 구성하여 합성보 구조의 특징을 최대한 활용하여 단면 결정할 수 있으면서도, 웨브 부분이 바닥슬래브에 매입되도록 구성하여 층고를 절감할 수 있으며, 기존 철골빔 형태를 취하면서 합성이 가능한 층고절감형 합성보 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a layer-reduced composite beam structure, and more specifically, to simply combine the L-shaped angle and the shear connector on the side cross-section after cutting the existing H-beam, the upper flange over the entire length of the upper end of the beam web It is easy to process and economical because there is no separate opening on the web of the beam for composition effect or composite effect, and the upper flange is formed only at the end of the large beam according to the moment distribution of the large beam and the small beam to maximize the characteristics of the composite beam structure. Although it is possible to determine the cross-section by utilizing, it is possible to reduce the height by configuring the web portion to be embedded in the floor slab, and it is related to the layer-reduced composite beam structure that can be synthesized while taking the existing steel frame shape.

최근 초고층 건축물의 수요가 계속 증가하고, 특히 벽식 철근콘크리트 라멘조로 시공되던 주거용 아파트도 초고층화를 지향함에 따라 철골조를 채택하고 있는 경우가 많아지고 있어 철골 구조로 시공되는 건물이 증가되는 추세에 있다. 이러한 철골조 건물은 기존의 콘크리트조 건물에 비하여 공간의 가변성과 구조의 안정성 및 내구성에서 뛰어난 장점을 가지고 있는 반면, 철골조 건물의 바닥 시스템은 철골보 상부에 바닥판을 얹어서 시공하기 때문에 전체적인 건물의 층고가 증가하여 이에 따라 건물의 자중 증가, 외장 마감재의 증가로 인한 공사비 증대 및 동일한 건물고에 대한 단위 면적당 용적률의 감소등의 문제점이 있었으며, 철골조 구조물에서 생기는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 층고절감형 합성보들을 제안하게 되었다, 일반적으로 층고절감형 합성보는 콘크리트 바닥판을 철골보 내에 삽입하여 시공함으로써 바닥 구조체의 춤을 철골보의 춤과 일치시키는 것으로 철골보의 웨브에 바닥판을 삽입하여 시공하기 때문에 층고를 줄일 수 있어 바닥판과 보의 일체성 향상 및 층고 절감으로 인한 단위 층당 외장재의 절감 등의 여러 가지의 장점을 갖는다.Recently, the demand for high-rise building continues to increase. Especially, the residential apartment which was constructed by the wall-type reinforced concrete rainstorm has been increasingly adopted the steel frame because of the tendency toward the high-rise building. These steel-framed buildings have advantages in space variability, structural stability and durability compared to existing concrete buildings, whereas the floor system of steel-framed buildings is constructed by placing a bottom plate on the upper part of the steel frame, Therefore, there were problems such as increase of self weight of building, increase of exterior finishing materials, increase of construction cost, and reduction of the floor area per unit area of the same building height. To solve this problem of steel frame structure, In general, the concrete floor slab is inserted into a steel frame and the floor structure is danced by inserting the floor slab into the steel frame so that the bottom plate is inserted into the web of the steel frame so that the floor can be reduced. Improvement of integration And reduction of exterior materials per unit floor due to reduction of floor height.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0617878호 "성형 강판 콘크리트 보"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 6에서와 같이, 두 개의 ㄴ형 강판(2)을 용접(9)하여 하나로 구성된 U형 영구거푸집(1b) ; 상기 U형 영구거푸집(1b)은 상부플랜지(12)와 하부플랜지(11), 웨브 플레이트(13)로 구성되고 ; 상기 상부플랜지는 슬래브 콘크리트(15)와 일체가 되도록 쉬어 코넥터(14)를 부착하고 ; 및 하부플랜지(11)의 Y형 돌기(10)는 중앙부에 ㄱ자 형상으로 제작하여, 하부플랜지의 단면적 증가와 내부에 타설된 콘크리트의 합성효과를 증가시키며 ; 상기 U형 영구거푸집의 내부에 콘크리트를 타설하여 외부의 영구거푸집 플레이트와 일체가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 성형 강판 콘크리트 보를 제안한다. As a background of the present invention, there is a patent registration No. 0617878 entitled " a molded steel plate concrete beam "(patent document 1). In the background art, as shown in Figure 6, the U-shaped permanent formwork (1b) consisting of two b-shaped steel plate (2) by welding (9); The U-shaped permanent mold (1b) is composed of an upper flange 12, a lower flange 11, the web plate 13; The upper flange attaches a sheath connector 14 so as to be integral with the slab concrete 15; And the Y-shaped protrusion 10 of the lower flange 11 is formed in a center portion in a L-shape, thereby increasing the cross-sectional area of the lower flange and increasing the composite effect of the concrete poured therein; It proposes a cast steel plate concrete beam, characterized in that it is configured to be integral with the outer permanent formwork plate by pouring concrete inside the U-shaped permanent formwork.

그러나 상기 배경기술은 두 개의 ㄴ형 강판(2)을 용접(9)하여 하나로 구성된 구조이기 때문에, 형상이 복잡하고 제작시 절곡, 절단 및 용접 등의 과정이 많아 제작이 어려운 문제점이 있었으며, 기존 철골빔 형태와 다르기 때문에 기둥-보 접합방식이 기존 강구조의 접합방식과 달라 기존의 브라켓 타입의 보접합 등의 기존 강구조 접합방식을 이용할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the background art is a structure composed of two welded 9 b-shaped steel plates 2, the shape is complicated, and there are many problems such as bending, cutting, and welding during fabrication, and manufacturing is difficult. Since the column-beam joining method is different from the existing steel structure joining method, the existing steel structure joining method such as beam joining of the conventional bracket type cannot be used.

본 발명의 다른 배경이 되는 기술로는 실용신안등록 제0420294호 "비대칭 에이치빔"(특허문헌 2)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 7에서와 같이, 상부와 하부에 위치한 플랜지들의 폭이 서로 상이하게 형성되고, 상기 상,하부 플랜지들 사이에 수직으로 웨브가 형성되는 비대칭 에이치빔에 있어서, 상기 웨브에 와이어부재가 관통 가능하도록 적어도 하나 이상의 통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 에이치빔을 제안하고 있다.As another background technology of this invention, Utility Model Registration No. 0420294 "Asymmetric H-beam" (patent document 2). 7, in the asymmetric H beam in which the widths of the upper and lower flanges are different from each other, and the web is formed vertically between the upper and lower flanges, And at least one through hole is formed so as to be able to penetrate the asymmetric H. Beam.

그러나 상기 배경기술에서는 정모멘트가 작용하는 구간에서도 웨브의 전길이에 걸쳐서 상부 플랜지가 구성되기 때문에, 강재량 소모가 많아 생산비가 과다하게 지출될 뿐만 아니라, 보의 전체 자중을 증가시키는 문제를 야기하고, 합성효과를 위하여 웨브에 통공을 형성하기 때문에 단면의 형상이 복잡해 제작시 절단 등의 과정이 많아 생산비가 과다하여 공사비 상승의 원인이 되는 문제점이 있었다. However, in the background art, since the upper flange is formed over the entire length of the web even in the section in which the constant moment is applied, the production cost is excessively consumed due to the high amount of steel, and the problem of increasing the total weight of the beam is caused. In addition, since the through-hole is formed in the web for the compounding effect, the shape of the cross section is complicated, and there are many processes such as cutting during manufacturing, resulting in excessive production cost, causing a cost increase in construction cost.

본 발명의 또 다른 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0851490호 "층고 절감을 위한 철골 합성보 구조"(특허문헌 3)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 8에서와 같이, 웨브(11,21), 상부 플랜지(12,22) 및 하부 플랜지(13,23)로 된 I형 철골보(10,20) 중 상기 하부 플랜지(13,23)의 폭이 상부 플랜지(12,22)보다 크게 제작되고, 상기 상부 플랜지(12,22) 및 하부 플랜지(13,23) 모두로부터 일정 간격으로 떨어지도록 상기 웨브(11,21)의 중앙 부위에 웨브 구멍(14,24)이 형성되며, 상기 하부 플랜지(13,23)의 양 끝단에는 ㄱ자형 지지판(15,25)이 철골보(10,20)의 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 ㄱ자형 지지판(25) 상에 설치된 데크 플레이트(16)에 슬래브 콘크리트(17)가 타설되도록 구성되며; 상기 웨브 구멍(14,24)은 윗변이 좁고 밑변이 넓은 사다리꼴 형태를 이루고, 상기 ㄱ자형 지지판(15,25)은 상기 하부 플랜지(13,23)의 양 끝단에 선용접으로 결합 설치되거나, 하부 플랜지(13,23)와 일체로 형성되며; 상기 철골보(10,20)는 춤이 긴 큰 보(10)와 춤이 짧은 작은 보(20)로 구분되고, 상기 큰 보(10)와 작은 보(20)가 일정한 각도로 연결될 때, 상기 작은 보(20)의 ㄱ자형 지지판(25)이 상기 큰 보(10)의 ㄱ자형 지지판(15) 위에 걸치도록 설치되며; 상기 큰 보(10)의 웨브 구멍(14)은 덕트(14a)가 통과할 수 있도록 상기 작은 보(20)의 ㄱ자형 지지판(25)의 상부면과 상기 큰 보(10)의 ㄱ자형 지지판(15)의 상부면 사이에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 층고 절감을 위한 철골 합성빔 구조를 제안한다. As another background of the present invention, there is a patent registration No. 0851490 entitled " Steel Structure Composite Structure for Floor Height Reduction "(Patent Document 3). 8, among the I-shaped steel bars 10 and 20 made of the webs 11 and 21, the upper flanges 12 and 22 and the lower flanges 13 and 23, the lower flanges 13 and 23 Is made larger than the upper flanges 12 and 22 and is arranged at a central portion of the webs 11 and 21 so as to be spaced apart from both the upper flanges 12 and 22 and the lower flanges 13 and 23 at regular intervals The web holes 14 and 24 are formed at both ends of the lower flanges 13 and 23. The bracket support plates 15 and 25 extend along the longitudinal direction of the steel beams 10 and 20, A slab concrete (17) is placed on a deck plate (16) installed on a support plate (25); The web holes 14 and 24 are formed in a trapezoidal shape having a narrow upper side and a wide bottom side and the bracket supporting plates 15 and 25 are connected to both ends of the lower flanges 13 and 23 by linear welding, Is integrally formed with the flanges (13, 23); The cheolgolbo (10, 20) is divided into a large beam 10 long dance and a small beam 20 short dance, when the large beam 10 and the small beam 20 is connected at a constant angle, the small An angled support plate (25) of the beam (20) is installed to rest on the angled support plate (15) of the large beam (10); The web hole 14 of the large beam 10 has an upper surface of the L-shaped support plate 25 of the small beam 20 and the L-shaped support plate of the large beam 10 so that the duct 14a can pass therethrough. We propose a steel composite beam structure for reducing the height of the floor, characterized in that formed between the upper surface of 15).

그러나 상기 배경기술은 웨브(11,21)의 전길이에 걸쳐서 상부 플랜지(12,22)가 구성되기 때문에, 강재량 소모가 많아 생산비가 과다하게 지출될 뿐만 아니라, 합성효과를 위하여 웨브(11,21)에 웨브 구멍(14,24)을 형성하기 때문에 단면의 형상이 복잡해 제작시 절단 등의 과정이 많아 생산비가 과다하여 공사비 상승의 원인이 되는 문제점이 있었으며, 작은 보(20)가 큰 보(10)의 상부에 얹혀지는 구조로서, 시공이 어렵고, 큰 보(10)와 작은 보(20)의 단면 형상이 다르고 춤이 다르기 때문에 기둥-보 접합방식이 기존 강구조의 접합방식과 달라 기존의 브라켓 타입의 보접합 등의 기존 강구조 접합방식을 이용할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the background art, since the upper flanges 12 and 22 are formed over the entire lengths of the webs 11 and 21, the production cost is excessively consumed due to the large amount of steel, and the web 11, Since the web holes 14 and 24 are formed in 21, the shape of the cross section is complicated, there are many processes such as cutting at the time of fabrication, resulting in excessive production cost, which leads to an increase in construction cost, and the small beam 20 has a large beam ( 10) As the structure is mounted on the upper part, it is difficult to construct, and the cross-beam shape of the big beam 10 and the small beam 20 is different and the dance is different. There was a problem that cannot use the existing steel structure joining method such as the type of beam joint.

특허등록 제0617878호Patent No. 0617878 실용신안등록 제0420294호Registered Utility Model No. 0420294 특허등록 제0851490호Patent No. 0851490

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 층고절감형 합성보에서의 복잡한 구성 및 구조를 탈피하여 H형강 절단 후 측단면에 간단하게 ㄱ자형 앵글 및 전단연결재를 결합하도록 구성하여, 보 웨브의 상단의 전길이에 걸쳐 상부플랜지를 구성하거나 합성효과를 위하여 보의 웨브에 별도의 오프닝을 두지 않아 가공이 용이하고 경제적이며, 큰 보와 작은 보의 모멘트 분포에 따라 큰 보의 단부에만 상부 플랜지를 구성하여 합성보 구조의 특징을 최대한 활용하여 단면 결정할 수 있으면서도, 웨브부분이 바닥슬래브에 매입되도록 구성하여 층고를 절감할 수 있으며, 큰 보와 작은 보의 형상 및 춤의 동일화로 인하여 품질이 균일하고 공정이 단순화되며, 생산성이 향상되고, 기존 철골빔 형태를 취하면서 합성이 가능하여 브라켓 타입의 보접합 등 기존 강구조의 보접합 형식을 그대로 적용될 수 있는 층고절감형 합성보를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to avoid the complicated configuration and structure of the conventional high-precision composite beam structure to simply combine the angle of the angle angle and shear connector in the lateral section after cutting the H-beam, beam It is easy and economical to process the upper flange over the entire length of the upper end of the web or to separate the web of the beam for compounding effect. The flange can be configured to maximize the characteristics of the composite beam structure to determine the cross section, while the web part can be embedded in the floor slab to reduce the height of the floor. And simplifies the process, improves productivity, and can be synthesized while taking the form of existing steel beams. To provide a beam joint, such as floor height saving composite beam which can be applied as the format of an existing steel beams joining it is an object.

본 발명은 다수개의 기둥과, 기둥과 기둥 사이에 결합구성되는 큰 보와, 큰 보와 큰 보 사이에 일정간격으로 결합구성되는 작은 보로 이루어지는 철골구조물의 합성보 구조에 있어서, 큰 보 및 작은 보는 H형강의 웨브 부분을 절단하여 웨브 및 하부 플랜지로 구성되는 단면이 역T 형상으로 형성된 CT형강으로 구성되고, 상기 웨브의 상단 양쪽 측면에는 일정간격으로 전단연결재가 결합되며, 상기 큰 보와 작은 보의 하부 플랜지 양쪽 끝단에는 단면이 ㄱ자형상으로 형성되어 상기 하부 플랜지의 양 끝단에서 수직으로 결합되는 수직부재와 수직부재의 상단에 일체로 구성되는 수평부재로 이루어지고 수평부재의 높이가 웨브의 상단부보다 낮도록 구성되는 앵글이 각각 결합되고, 상기 큰 보의 부모멘트 작용구간에는 상부 플랜지가 추가로 구성되며, 상기 큰 보 및 작은 보의 상부에 콘크리트를 타설하여 형성되는 슬래브 콘크리트를 구성하여 큰 보 및 작은 보와 일체가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보 구조를 제공한다.The present invention is a composite beam structure of a steel structure consisting of a plurality of pillars, a large beam coupled between the pillar and the pillar, and a small beam coupled at regular intervals between the large beam and the large beam, the large beam and the small beam H The cross section consisting of the web and the lower flange by cutting the web portion of the section steel is composed of a CT steel formed in an inverted T shape, the shear connector is coupled to both sides of the upper end of the web at regular intervals, At both ends of the lower flange, the cross section is formed in an L-shape, and is composed of a vertical member which is vertically coupled at both ends of the lower flange and a horizontal member integrally formed at the upper end of the vertical member, and the height of the horizontal member is lower than the upper end of the web. Angles are configured to be coupled to each other, and the upper flange is further configured in the parenting action section of the large beam, Configuring a slab of concrete formed by pouring concrete on top of the large beam and a small beam to provide a floor height saving composite beam structure, characterized in that integrally formed so that the large and small beam Bo.

본 발명의 층고절감형 합성보 구조는 층고절감형 합성보에서의 복잡한 구성 및 구조를 탈피하여 H형강 절단 후 측단면에 간단하게 ㄱ자형 앵글 및 전단연결재를 결합하도록 구성하여, 보 웨브의 상단의 전길이에 걸쳐 상부플랜지를 구성하거나 합성효과를 위하여 보의 웨브에 별도의 오프닝을 두지 않아 가공이 용이하고 경제적이며, 큰 보와 작은 보의 모멘트 분포에 따라 큰 보의 단부에만 상부 플랜지를 구성하여 합성보 구조의 특징을 최대한 활용하여 단면 결정할 수 있으면서도, 웨브부분이 바닥슬래브에 매입되도록 구성하여 층고를 절감할 수 있다The layered high-beam composite beam structure of the present invention is configured to simply combine the L-shaped angle and the shear connector on the side cross-section after cutting the H-beam, thereby avoiding the complicated structure and structure of the high-layered composite beam. It is easy and economical to process the upper flanges or separate openings on the webs of the beams for the composite effect.The upper flange is formed only at the ends of the large beams according to the moment distribution of the large and small beams. It is possible to reduce the height by configuring the web part to be embedded in the floor slab while making the determination of the cross section by making full use of the features of the

또한, 큰 보와 작은 보의 형상 및 춤의 동일하고, 기존 철골빔 형태를 취하면서 합성이 가능하기 때문에 브라켓 타입의 보접합 등 기존 강구조의 보접합 형식을 그대로 적용될 수 있으며, 품질이 균일하고 공정이 단순화되며, 생산성이 향상되고 시공이 매우 용이한 효과가 있다.In addition, since the shape and dance of the big beam and the small beam are the same, and can be synthesized while taking the form of the existing steel beam beam, the beam joint type of the existing steel structure such as the bracket type beam joint can be applied as it is, and the quality is uniform and the process This simplifies, improves productivity and makes construction very easy.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서 작은 보의 사시도,
도 1b는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서 큰 보의 사시도,
도 2a는 상기 도 1a의 단면도,
도 2b는 상기 도 1b의 단면도,
도 3은 본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서 큰 보와 작은 보의 모멘트 분포를 도시한 개념도,
도 4는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조의 시공 실시예를 도시한 측면도,
도 5a는 상기 도 4의 C-C선을 따른 단면도,
도 5b는 상기 도 4의 D-D선을 따른 단면도,
도 5c는 상기 도 4의 E-E선을 따른 단면도,
도 6은 종래의 성형 강판 콘크리트보의 사시도,
도 7은 종래의 비대칭 에이치빔의 적용예를 나타낸 결합상태 단면도,
도 8은 종래의 철골 합성보 구조를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
Figure 1a is a perspective view of a small beam in the layered high-precision composite beam structure of the present invention,
Figure 1b is a perspective view of a large beam in the layer height reduction composite beam structure of the present invention,
2A is a cross-sectional view of FIG. 1A;
2b is a cross-sectional view of FIG.
3 is a conceptual diagram showing the moment distribution of large beams and small beams in the layered height-reduced composite beam structure of the present invention,
Figure 4 is a side view showing an embodiment of the construction of a layer-reduced composite beam structure of the present invention,
5A is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 4;
5B is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 4;
5C is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 4;
6 is a perspective view of a conventional molded steel plate concrete beam,
7 is a cross-sectional view illustrating a state of application of a conventional asymmetric H beam;
8 is a view showing a conventional steel composite beam structure.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments.

도 1a는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서 작은 보의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서 큰 보의 사시도이며, 도 2a와 2b는 각각 상기 도 1a와 1b의 단면도이다. FIG. 1A is a perspective view of a small beam in the layered low-beam composite beam structure of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of a large beam in the layer-high composite beam structure of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of FIGS. 1A and 1B, respectively. .

본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서의 큰 보(100)와 작은 보(200)는 H 형강의 웨브 부분을 절단하여 만든 CT형강으로 구성되어, 단면은 역T 형상으로 형성되어 수직으로 형성된 웨브(110)(210) 및 상기 웨브의 수직하단부에 수평으로 구성되는 하부 플랜지(120)(220b)로 구성된다. 상기와 같은 큰 보(100)와 작은 보(200)는 동일한 단면크기와 단면형상을 갖도록 하여, 종래의 강구조의 보 접합 형식을 그대로 적용할 수 있으며, 하중의 분배가 고루 이루어지도록 할 수 있는 효과도 있다. The large beam 100 and the small beam 200 in the layer-reduced composite beam structure of the present invention are composed of a CT beam made by cutting a web portion of an H-beam, and a cross-section is formed in an inverted T shape to form a web vertically ( 110 and 210 and lower flanges 120 and 220b horizontally configured at the vertical lower end of the web. The large beam 100 and the small beam 200 as described above to have the same cross-sectional size and cross-sectional shape, it is possible to apply the conventional joint structure of the steel structure as it is, and to distribute the load evenly There is also.

이처럼 본 발명에서는 큰 보(100)와 작은 보(200)는 기존의 H 형강의 웨브 부분을 절단하여 이등분하는 형상으로 기존형강을 최대한 활용할 수 있기 때문에, 용접부분을 최소화할 수 있어 매우 경제적이고, 기존 철골빔 형태를 취하면서 합성이 가능한 구조를 이룬다.As described above, in the present invention, the large beam 100 and the small beam 200 can cut the web portion of the existing H-section steel to make the most of the existing section steel in a bisected shape, so that the welded portion can be minimized, which is very economical. It takes the form of existing steel beams and forms a structure that can be synthesized.

상기 큰 보(100)와 작은 보(200)의 기본 단면은 웨브(110)(210)와 웨브(110)(210)의 하단에 구성되는 하부 플랜지(120)(220)의 구성이며, 큰 보(100)에는 추가적으로 부모멘트 구간에 상부플랜지(130)가 구성되는 형상이다.The basic cross section of the large beam 100 and the small beam 200 is a configuration of the lower flanges 120 and 220 formed at the lower ends of the webs 110 and 210 and the webs 110 and 210. In addition, the upper flange 130 is configured in the parent section section 100.

이와 같이 큰 보(100)의 중앙부와 작은 보(200)의 전 길이에 걸쳐 웨브(110)(210)의 상단에 상부 플랜지가 제거되는 구성이기 때문에, 상부 플랜지 제거에 따른 강재를 절감할 수 있고, 별도로 상부에 플랜지를 부착하기 위한 용접작업이 불필요하여 이에 따라 발생되는 CO2를 절감할 수 있는 효과가 있다.As such, since the upper flange is removed at the upper end of the webs 110 and 210 over the entire length of the center of the large beam 100 and the small beam 200, it is possible to save the steel material due to the removal of the upper flange In addition, there is no need for welding to attach a flange to the upper part, thereby reducing the CO 2 generated.

상기 큰 보(100) 및 작은 보(200)는 웨브(110)(210)와 웨브(110)(210)의 하단에 구성되는 하부 플랜지(120)(220)로 이루어지는 기본단면에 추가하여, 하부 플랜지(120)(220)의 양단부에 ㄱ자 단면을 갖는 앵글(150)(250)을 용접하여 구성하도록 한다.The large beam 100 and the small beam 200 are in addition to the basic cross-section consisting of a lower flange (120, 220) configured at the bottom of the web (110) 210 and the web (110) (210), Both ends of the flanges 120 and 220 are constructed by welding the angles 150 and 250 having a L-shaped cross section.

상기 ㄱ자 단면을 갖는 앵글(150)(250)은 상기 하부 플랜지(120)(220)의 양 끝단에서 수직으로 결합되는 수직부재(151)(251)과 수직부재(151)(251)의 상단에 일체로 구성되는 수평부재(152)(252)로 이루어지는 구성이며, 수평부재(152)(252)는 상기 웨브(110)(210)의 반대방향 즉 외측 방향으로 향하도록 구성된다. Angles 150 and 250 having the letter L cross-section are vertically coupled at both ends of the lower flanges 120 and 220 to the upper ends of the vertical members 151 and 251 and the vertical members 151 and 251. The horizontal members 152 and 252 are integrally formed, and the horizontal members 152 and 252 are configured to face in opposite directions to the webs 110 and 210.

상기 수평부재(152)(252)는 상부에 데크 플레이트가 안착이 될 수 있도록 형성되는데, 수평부재(152)(252)가 웨브(110)(210)을 향하도록 형성이 되면, 앵글(150)(250)과 웨브(110)(210) 및 하부 플랜지(120)(220)로 이루어지는 공간을 막는 형상을 하고, 데크 플레이트 안착시에 안착되는 폭이 좁아지기 때문에 웨브(110)(210)의 반대방향을 향하도록 하는 것이다.The horizontal members 152 and 252 are formed to allow the deck plate to be seated thereon. When the horizontal members 152 and 252 are formed to face the webs 110 and 210, the angle 150 is formed. It is opposite to the webs 110 and 210 because it has a shape to block the space consisting of the 250 and the webs 110 and 210 and the lower flanges 120 and 220 and the width to be seated when the deck plate is seated becomes narrow. To face.

즉, 상기 ㄱ자 단면을 갖는 앵글(150)(250)의 수평부재(152)(252)는 상부에 데크 플레이트가 안착이 되도록 하는 역할을 하고, 수직부재(151)(251)는 측면 거푸집의 역할을 하게 된다. That is, the horizontal members 152 and 252 of the angles 150 and 250 having the L-shaped cross section serve to allow the deck plate to be seated thereon, and the vertical members 151 and 251 serve as side molds. Will be

또한, 상기 수평부재(152)(252)의 높이는 웨브(110)(210)의 상단부보다 낮도록 구성되는데, 이는 웨브(110)(210)가 상부에 콘크리트를 타설하여 형성되는 슬래브 콘크리트(70)를 구성할 때, 슬래브 콘크리트(70)에 충분히 합성이 되도록 하고 층고를 절감하기 위해서이다.In addition, the height of the horizontal members 152, 252 is configured to be lower than the upper end of the web 110, 210, which is the slab concrete 70 is formed by pouring the concrete on the web (110, 210) When constructing, in order to be sufficiently synthesized in the slab concrete 70 and to reduce the height of the floor.

상기 앵글(150)(250)의 크기는 수직부재(151)(251) 및 수평부재(152)(252)의 크기를 각각 현상상황에 맞추어 가변적으로 적용할 수 있음은 물론이다. 따라서, 수직부재(151)(251)의 높이에 따라 수평부재(152)(252)의 높이가 달라지게 된다, The sizes of the angles 150 and 250 may be variably applied to the size of the vertical members 151, 251 and the horizontal members 152, 252 according to the development situation. Therefore, the heights of the horizontal members 152 and 252 vary according to the heights of the vertical members 151 and 251.

상기 웨브(110)의 측면에 일정간격으로 전단연결재(140)(240)를 구성한다. 전단연결재(140)(240)는 철근, 스터드볼트 등 공지의 재료들을 사용할 수 있으며, 상기 전단연결재(140)(240)는 이형부재인 콘크리트와 철골인 보(100)(200)와의 합성효과를 높이기 위하여 웨브(110)(210)의 양측면에 일정간격으로 구성하는 것이다. 상기와 같이 전단연결재(140)(240)를 구성하여 합성효과를 높이기 때문에 종래의 기술과 같이 보의 웨브에 별도의 전단연결을 위한 오프닝을 두지 않아도 되기 때문에, 절단 작업이 감소하여 가공이 용이하고 경제적이다.Shear connectors 140 and 240 are configured at predetermined intervals on the side of the web 110. Shear connector (140) 240 may use known materials such as reinforcing bars, stud bolts, the shear connector (140, 240) is a composite effect of the concrete and the steel beams 100, 200 that is a release member It is to be configured at regular intervals on both sides of the web (110, 210) to increase. Since the shear connector (140, 240) is configured as described above to increase the compounding effect, it is not necessary to put an opening for a separate shear connection in the web of the beam, as in the prior art, the cutting operation is reduced and the processing is easy It is economical.

상기와 같이 구성된 큰 보(100) 및 작은 보(200)는 웨브(110)(210)부분이 슬래브 콘크리트(70)에 매입되도록 구성하기 때문에, 상부 플랜지 상부에 슬래브 콘크리트가 구성되는 종래의 합성보와는 달리 웨브(110)(210)가 슬래브 콘크리트(70)에 매입되어 층고를 절감할 수 있는 것이다. Since the large beam 100 and the small beam 200 configured as described above are configured such that the web 110 and 210 portions are embedded in the slab concrete 70, the conventional composite beam having the slab concrete formed on the upper flange is formed. Unlike the web 110, 210 is to be embedded in the slab concrete 70 to reduce the height of the floor.

도 3은 큰 보와 작은 보의 모멘트 분포를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating the moment distribution of large beams and small beams.

상기 큰 보(100)는 중앙부에 정모멘트가 작용하고, 기둥(C)과 결합된 양단부에는 부모멘트가 작용하게 되지만, 작은 보(200)의 경우에는 전단면에 걸쳐서 정모멘트가 작용하게 되는 것이다. 따라서, 큰 보(100)와 작은 보(200)는 모멘트의 분포가 다르므로 그 특징을 최대한 활용하여 단면을 결정하는 것이 바람직하다. The large beam 100 has a constant moment acts on the center portion, the parent moment acts on both ends coupled to the column (C), in the case of the small beam 200 is a constant moment acts over the shear surface . Therefore, since the distribution of moments is different between the large beam 100 and the small beam 200, it is desirable to determine the cross section by making the best use of its features.

본 발명에서는 큰 보(100)가 양단부에서 상면이 인장되는 부모멘트가 작용하기 때문에, 웨브(110)의 상단의 양단부 즉, 부모멘트가 작용하는 구간의 웨브(110)의 상단의 양단부에 상기 하부 플랜지(120)의 폭보다 작은 폭을 갖는 상부 플랜지(130)가 추가로 구성되도록 하는 것이다. 부모멘트가 작용하는 구간의 상부에만 상부 플랜지(130)를 결합구성하여 보강하고 중앙부는 상부 플랜지(130)가 생략되는 구성이다.In the present invention, the parent beam is applied to the upper surface is tensioned at both ends of the large beam 100, both ends of the upper end of the web 110, that is, the lower end at both ends of the upper end of the web 110 in the section where the parent moment is acting The upper flange 130 having a width smaller than the width of the flange 120 is to be further configured. The upper flange 130 is coupled to the upper portion of the section in which the parent moment acts to reinforce, and the center portion is configured to omit the upper flange 130.

따라서 웨브(110)의 상단부에는 상부 플랜지가 구성되지 않고 부모멘트가 발생하는 구간에만 상부 플랜지(130)를 결합하여 구성하기 때문에, 강재를 대폭 절감할 수 있으며, 별도의 가공, 용접 등의 작업을 최소로 줄일 수 있고 이에 따라 발생되는 CO2를 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.Therefore, the upper flange of the web 110 is not configured with the upper flange 130 is coupled only to the section in which the parent moment is not formed, it is possible to significantly reduce the steel material, and work such as separate processing, welding There is an effect that can be reduced to a minimum and to reduce the resulting CO 2 .

도 4는 본 발명의 층고절감형 합성보 구조의 시공 실시예를 도시한 측면도이며, 도 5a, 도 5b, 도 5c는 각각 상기 도 4의 C-C, D-D, E-E에 따른 단면도이다.Figure 4 is a side view showing an embodiment of the construction of the layer-reduced composite beam structure of the present invention, Figures 5a, 5b, 5c is a cross-sectional view according to C-C, D-D, E-E of Figure 4, respectively.

도 4에 도시된 바와 같이, 역T 형상으로 형성된 큰 보(100)와 작은 보(200)는 모두 역T형의 동일한 단면을 갖고 동일한 춤을 형성하여, 종래의 철골보와 동일한 형태를 취하고 있기 때문에, 기둥과 보의 결합 또는 보와 보의 결합시에도 브라켓(10) 타입의 보 접합 등 기존 강구조의 보 접합 형식을 그대로 적용될 수 있으면서도 철골보의 웨브 부분이 바닥슬래브에 매입되도록 구성하여 층고를 절감할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.As shown in FIG. 4, since both the large beam 100 and the small beam 200 formed in the inverted T shape have the same cross section of the inverted T shape and form the same dance, they take the same shape as the conventional cheolgolbo. In addition, the beam joining type of the existing steel structure, such as the bracket (10) type beam joining, can be applied as it is, even when the column and the beam joining or the beam joining together, but the web part of the steel frame beam is embedded in the floor slab to reduce the height of the floor. It has a very useful effect.

일반적으로 종래의 강구조에서의 기둥과 보의 결합은 기둥의 측면에 연결브라켓이 구성되고, 상기의 연결브라켓에 보의 단부를 위치시키고 접합판을 덧대어 기둥의 연결브라켓과 보의 단부를 결합하는 방식이었다. 그러나 종래의 층고절감형 합성보들은 단면의 형상이 복잡하고 큰 보와 작은 보의 단면형상 및 춤이 다르기 때문에, 기존 강구조의 접합방식과 달라 보 접합에 어려움이 있었다.In general, the coupling of the column and the beam in the conventional steel structure is composed of a connecting bracket on the side of the column, to position the end of the beam to the connecting bracket and padding the joining plate of the column to join the end of the beam and the beam It was the way. However, the conventional high-thickness composite beams have difficulty in joining beams because they have different cross-sectional shapes and different cross-sectional shapes and dances of large and small beams.

본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서의 기둥(C)과 큰 보(100)의 접합은, 종래의 보 접합 방식과 동일하게 철골 기둥(C)에 설치된 연결브라켓(50)에 큰 보(100)를 연결하고, 각각 플랜지와 웨브에 접합판(60)을 덧대어 볼트 결합 등으로 결합하여 보 접합을 하게 된다. Bonding of the column C and the large beam 100 in the layer-reduced composite beam structure of the present invention, the large beam 100 to the connection bracket 50 provided in the steel column (C) in the same manner as the conventional beam bonding method Connect and join the joint plate 60 to the flange and the web, respectively, by bolt coupling and the like to join the beam.

도 5a에 도시된 바와 같이, 기둥과 결합되는 큰 보(100)의 단부는 상부플랜지(130)가 구성되기 때문에, 단부에서의 기둥(C)과의 결합시에 하부 플랜지(120) 및 웨브(110) 뿐만 아니라, 상부 플랜지(130)가 연결브라켓(50)의 상부 플랜지와도 접합판(60)으로 결합될 수 있기 때문에 결합을 더욱 견고히 할 수 있다.As shown in FIG. 5A, the end of the large beam 100 that is coupled to the column has an upper flange 130, so that the lower flange 120 and the web ( 110, as well as the upper flange 130 can be coupled to the upper flange of the connecting bracket 50 to the bonding plate 60, it is possible to further strengthen the coupling.

도 5b에 도시된 바와 같이, 큰 보(100)의 중앙부에는 상부 플랜지(130)가 생략되는 구성이다.As shown in FIG. 5B, the upper flange 130 is omitted in the center of the large beam 100.

부모멘트가 작용하는 구간의 상부에만 상부 플랜지(130)를 결합구성하여 보강하고 중앙부는 상부 플랜지(130)를 생략하여, 강재를 대폭 절감할 수 있으며, 별도의 가공, 용접 등의 작업을 최소로 줄일 수 있고 이에 따라 발생되는 CO2를 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.The upper flange 130 is coupled and reinforced only at the upper portion of the section where the parent moment acts, and the upper portion of the central portion is omitted by the upper flange 130, which can greatly reduce the steel material and minimize the work of separate processing and welding. There is an effect that can reduce and thereby reduce the CO 2 generated.

본 발명의 층고절감형 합성보 구조에서의 보와 보의 접합은, 도 4와 도 5c에 도시된 바와 같이, 큰 보(100)와 작은 보(200)는 단면과 춤이 동일하기 때문에, 큰 보(100)의 측면에 작은 보(200)의 단부를 위치시키고, 접합판(60)을 덧대어 볼트 결합 등으로 큰 보(100)의 웨브(110)와 작은 보(200)의 웨브(210)를 결합시키면 된다. 이때, 작은 보(200)의 웨브(210)가 큰 보(100)의 웨브(110)의 측면에 접하기 위하여, 작은 보(200)의 하부 플랜지(220)의 단부를 큰 보(100)의 하부플랜지(120)의 폭의 절반만큼 제거하여야 한다. 이는 역시 종래의 보 접합 방식과 동일하다.As shown in FIGS. 4 and 5C, the beams and the beams in the layer-reduced composite beam structure of the present invention have a large beam because the large beam 100 and the small beam 200 have the same cross section and dance. Position the end of the small beam 200 on the side of the (100), padding the joining plate 60 to the web 110 of the large beam 100 and the web 210 of the small beam 200 by bolting, etc. Just combine At this time, in order for the web 210 of the small beam 200 to be in contact with the side surface of the web 110 of the large beam 100, the end of the lower flange 220 of the small beam 200 is connected to the large beam 100. Half of the width of the lower flange 120 should be removed. This is also the same as the conventional beam joining method.

상기와 같이 역T 형상으로 형성된 큰 보(100)와 작은 보(200)는 모두 역T형의 동일한 단면을 갖고 동일한 춤을 갖기 때문에, 종래의 층고절감을 위한 합성보에서는 기둥-보 접합방식이 기존 강구조의 접합방식과 달라 보 접합에 어려움이 있었지만, 본 발명에서는 기존의 브라켓(10) 타입의 보 접합 등의 기존 강구조 접합방식을 이용할 수 있다. 또한, 큰 보와 작은 보의 형상 및 춤의 동일화로 인하여 품질이 균일하고 공정이 단순화되며, 생산성이 향상된다.Since the large beam 100 and the small beam 200 formed in the inverted T shape as described above have both the same cross-section of the inverted T shape and have the same dance, the column-beam bonding method is conventional in the conventional composite beam for reducing the layer height. Different from the joining method of the steel structure, there was a difficulty in joining the beam, in the present invention can use the existing joining method of the steel structure, such as the conventional beam 10 of the beam joining. In addition, the uniformity of the shape and the dance of the large beam and the small beam, the quality is uniform, the process is simplified, and the productivity is improved.

지금까지 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

100 : 큰 보
200 : 작은 보
110, 210 : 웨브
120, 220 : 하부 플랜지
130 : 상부 플랜지
140, 240 : 스터드볼트
150, 250 : 앵글
151, 251 : 수직부재
152, 252 : 수평부재
50 : 연결브라켓
60 : 접합판
70 : 슬래브 콘크리트100: big bo
200: little boy
110, 210: Web
120, 220: lower flange
130: upper flange
140, 240: stud bolt
150, 250: angle
151, 251: vertical member
152, 252: horizontal member
50: connection bracket
60: laminated plate
70: slab concrete

Claims (2)

다수개의 기둥(C)과, 기둥(C)과 기둥(C) 사이에 결합구성되는 큰 보(100)와, 큰 보(100)와 큰 보(100) 사이에 일정간격으로 결합구성되는 작은 보(200)로 이루어지는 철골구조물의 합성보 구조에 있어서,
큰 보(100) 및 작은 보(200)는 H형강의 웨브 부분을 절단하여 웨브(110)(210) 및 하부 플랜지(120)(220)로 구성되는 단면이 역T 형상으로 형성된 CT형강으로 형성되고,
상기 웨브(110)(210)의 상단 양쪽 측면에는 일정간격으로 전단연결재(140)(240)가 결합되며,
상기 큰 보(100)와 작은 보(200)의 하부 플랜지(120)(220) 양쪽 끝단에는 단면이 ㄱ자형상으로 형성되어 상기 하부 플랜지(120)(220)의 양 끝단에서 수직으로 결합되는 수직부재(151)(251)와 수직부재(151)(251)의 상단에 일체로 구성되는 수평부재(152)(252)로 이루어지고 수평부재(152)(252)의 높이가 웨브(110)(210)의 상단부보다 낮도록 구성되는 앵글(150)(250)이 각각 결합되고,
상기 큰 보(100)의 부모멘트 작용구간에는 상부 플랜지(130)가 추가로 구성되며,
상기 큰 보(100) 및 작은 보(200)의 상부에 콘크리트를 타설하여 형성되는 슬래브 콘크리트(70)를 구성하여 큰 보 및 작은 보(100)(200)와 일체가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보 구조.A plurality of pillars (C), a large beam (100) coupled between the pillar (C) and the column (C), and a small beam coupled at regular intervals between the large beam (100) and the large beam (100) In the composite beam structure of the steel frame structure consisting of (200),
The large beam 100 and the small beam 200 are formed of a CT beam formed by cutting a web portion of the H-beam into a reverse T-shaped cross section composed of the webs 110, 210 and the lower flanges 120 and 220. Become,
Shear connecting members 140 and 240 are coupled to both sides of the upper ends of the webs 110 and 210 at a predetermined interval,
Vertical members are vertically coupled at both ends of the lower flanges 120 and 220 at both ends of the lower flanges 120 and 220 of the large beam 100 and the small beam 200 to have a cross-section. 151 and 251 and the horizontal members 152 and 252 integrally formed on the upper ends of the vertical members 151 and 251, and the heights of the horizontal members 152 and 252 are webs 110 and 210. Angle 150, 250 is configured to be lower than the upper end of each) is combined,
The upper flange 130 is further configured in the parent section action section of the large beam 100,
Floor height, characterized in that to form a slab concrete 70 formed by pouring concrete on top of the large beam 100 and the small beam 200 to be integral with the large beam and the small beam (100, 200) Economy composite beam structure. 제1 항에 있어서,
상기 큰 보에 결합된 상부 플랜지(130)는 하부 플랜지(120)의 폭보다 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보 구조.The method according to claim 1,
The upper flange 130 coupled to the large beam is a layer-reducing composite beam structure, characterized in that it has a width smaller than the width of the lower flange (120).
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