KR101402384B1 - 압축력 전달판을 구비하는 철골보 및, 그 시공방법 - Google Patents

압축력 전달판을 구비하는 철골보 및, 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 철골보 몸체와 보강부재를 통해서 전달되는 압축력을 압축력 전달판이 기둥에 전달하기 때문에 단면 내력이 증가되고 강재량을 절감할 수 있으며 층고를 줄일 수 있고 용접량을 줄일 수 있어서 공사비가 절감되고 공기(工期)를 단축시킬 수 있다.

Description

압축력 전달판을 구비하는 철골보 및, 그 시공방법{Steel frame girder having pressure plate and, construction method for the same}
본 발명은 철골보에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철골보 몸체와 보강부재를 통해서 전달되는 압축력을 압축력 전달판이 기둥에 전달하기 때문에 단면 내력이 증가되고 강재량을 절감할 수 있으며 층고를 줄일 수 있고 용접량을 줄일 수 있어서 공사비가 절감되고 공기(工期)를 단축시킬 수 있는 철골보에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 철골보의 시공방법에 대한 것이기도 하다.
일반적으로, 철골보는 H형강과 같은 철골로서 이루어지는 보이다. 도 1은 이러한 철골보가 SRC 기둥에 연결되는 일 예를 보여준다.
철골보(20)는 보의 길이방향을 따라 길게 연장된 철골보 몸체(30)를 구비하는데, 철골보 몸체(30)의 양쪽 단부 아랫면에는 단면력 보강을 위해 보강부재(40)가 설치되기도 한다. 보강부재(40)로는 T형강 등이 사용될 수 있다.
철골보 몸체(30)는 연결부재(50)와 용접에 의해 기둥철골(12)에 직접 연결되고, 보강부재(40)는 용접에 의해 기둥철골(12)에 직접 연결된다. 한편, 미설명 참조부호 14는 기둥철골(12)을 피복하는 콘크리트를 나타낸다.
보강부재(40)는 철골보 몸체(30)로부터 전달된 압축력을 기둥철골(12)에 전달하는데, 보강부재(40)가 인가하는 압축력에 저항하기 위해서 기둥철골(12)에는 하부 평판(41)과 대응되는 위치에 스티프너(16)가 설치된다. 스티프너(16)는 양쪽 플랜지(13) 사이에 설치되어 보강부재(40)로부터 전달된 압축력에 저항한다.
이와 같이, 보강부재(40)가 SRC 기둥 철골(12)에 직접 연결되는 경우에는 보강부재(40)를 기둥철골(12)에 용접하기 위해 현장 용접량이 증가한다. 또한, 스티프너(16)를 기둥철골(12)에 설치하기 위한 용접도 필요하다. 아울러, 스티프너(16)로 인해 구조가 복잡해져서 현장타설 콘크리트의 품질이 저하되고 현장 거푸집량이 증가한다는 문제점이 있다.
한편, 철골보를 CFT 기둥에 연결하는 경우에도 보강부재와 기둥철판의 결합부분에 압축력이 집중되기 때문에 이를 분산할 필요성이 있다. 기존에는 상기 압축력을 분산하기 위해 CFT 기둥에 다이아프램을 설치했는데, 다이아프램의 설치에는 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 그 설치 작업이 어렵고, 기둥 내부에 다이아프램이 설치되면 콘크리트 타설이 어려워지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 철골보 몸체와 보강부재를 통해서 전달되는 압축력을 압축력 전달판이 기둥에 전달하기 때문에 단면 내력이 증가되고 강재량을 절감할 수 있으며 층고를 줄일 수 있는 철골보를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 철골보 몸체는 SRC 기둥 철골과 직접 결합되고 압축력 전달판은 기둥 철골을 피복하는 콘크리트에 압축력을 전달하도록 함으로써 현장 용접 작업량이 감소되는 철골보를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SRC 기둥철골을 피복하는 콘크리트에 압축력을 전달하도록 함으로써 스티프너가 필요하지 않게 되거나 적게 필요하게 되고, 이에 따라 현장 타설 콘크리트의 품질이 향상되고 거푸집량이 줄어들 수 있는 철골보를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 철골보를 CFT 기둥에 연결하는 경우에 보강부재와 기둥철판의 결합부분에 작용하는 압축력을 분산시킬 수 있는 철골보를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 철골보를 CFT 기둥에 연결하는 경우에 보강부재의 연결을 위한 다이아프램이 필요하지 않거나 적게 필요한 철골보를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 철골보의 시공방법을 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 철골보는, 보의 길이방향을 따라 길게 형성된 철골보 몸체; 철골보 몸체의 양쪽 단부의 아랫면에 설치된 보강부재; 및, 보강부재의 기둥쪽 단부 측면에 결합된 압축력 전달판;을 구비한다. 압축력 전달판은 철골보 몸체와 보강부재로부터 전달된 압축력을 기둥에 전달한다.
바람직하게, 상기 보강부재는 'ㅗ' 형강, 'ㅛ' 형강, H 형강, 강관 및, CFT 중 어느 하나일 수 있다.
상기 압축력 전달판은 철골보 몸체의 단부 보다 철골보 몸체의 중앙쪽에 위치할 수 있다. 이 경우, 철골보 몸체는 기둥의 철골에 결합되고 압축력 전달판은 상기 철골을 피복하는 콘크리트를 가압하도록 설치될 수 있다.
한편, 상기 보강부재는, 상기 길이방향을 따라 철골보의 하부 플랜지에 결합되는 상부 평판; 상기 길이방향을 따라 상부 평판에 용접되는 연결 평판; 및, 상기 길이방향을 따라 연결 평판의 하단에 결합된 하부 평판;을 구비할 수 있다. 압축력 전달판은 보강부재의 단부 측면에 결합되며, 상부 평판에는 하부 플랜지와의 체결을 위한 관통공이 복수 개 형성될 수 있다.
상기 압축력 전달판은 철골보의 단부 측면과 동일면 상에 위치할 수 있는데, 이 경우 압축력 전달판과 철골보 몸체는 CFT 기둥의 철판과 결합될 수 있다. 한편, 상기 압축력 전달판은 철골보 몸체의 단부 측면 보다 철골보 몸체의 중앙쪽에 위치할 수도 있는데, 이 경우 철골보 몸체는 SRC 기둥의 철골에 결합되고 압축력 전달판은 상기 철골을 피복하는 콘크리트를 가압하도록 설치될 수 있다.
상기 관통공은 보강부재를 철골보 몸체에 임시로 체결하기 위한 슬롯홀을 포함할 수 있다.
상기 철골보 몸체에는 압축력 전달판과 동일면 상에 거푸집용 철판이 설치될 수 있는데, 거푸집용 철판은 콘크리트 타설시 거푸집 역할을 한다.
본 발명에 따른 철골보는 수평 리브(260)를 구비할 수 있는데, 수평 리브(260)는 보강부재의 연결 평판(121)과 압축력 전달판에 대해 수직을 이루도록 연결 평판(121)과 압축력 전달판에 결합된다.
상기 압축력 전달판에는 기둥을 이루는 콘크리트에 매입되는 스터드가 설치되거나 압축력 전달판을 관통하는 철근 또는 긴장재가 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 철골보는 압축력 전달판의 기둥쪽 측면에 설치된 수직 리브(570)를 구비할 수 있는데, 수직 리브(570)는 철골보 몸체의 하부 플랜지와 압축력 전달판에 수직을 이루도록 하부 플랜지 및 압축력 전달판에 결합된다.
본 발명의 다른 측면인 철골보 시공방법은, (a1) 철골보 몸체와, 철골보 몸체의 양쪽 단부의 아랫면에 설치된 보강부재 및, 보강부재의 한쪽 단부의 측면에 설치된 압축력 전달판을 구비하는 철골보를 준비하는 단계; 및, (a2) 철골보를 SRC 기둥에 연결하되, 철골보 몸체는 SRC 기둥의 철골에 결합시키고 압축력 전달판은 SRC 기둥의 피복 콘크리트에 압축력을 전달하도록 상기 피복 콘크리트의 표면에 설치하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 철골보 시공방법은, (b1) 압축력 전달판이 결합된 보강부재를 철골보 몸체에 임시로 체결하는 단계; (b2) 상기 (b1) 단계 이후에 철골보를 인양하여 철골보를 CFT 기둥의 철판(19)에 결합하는 단계; 및, (b3) 상기 (b2) 단계 이후에 용접 작업 또는 볼팅 작업으로 보강부재와 철골보 몸체를 결합시키는 단계;를 포함하는데, 상기 (b3) 단계의 결합에 의해 압축력 전달판이 철판에 밀착된다.
한편, 상기 압축력 전달판과 철판(19) 사이에 틈이 존재하는 경우에는 에폭시 등으로 그라우팅하여 압축력이 전달되도록 할 수 있다.
상기 철골보 시공방법은 철골보의 상측에 배치되어 철골보의 휨에 저항할 수 있는 인장철근 또는 긴장재를 설치하는 것을 포함할 수 있다. 상기 인장철근 또는 긴장재는 슬래브 콘크리트에 매립된다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 철골보 몸체와 보강부재를 통해서 전달되는 압축력을 압축력 전달판이 기둥에 전달하기 때문에 단면 내력이 증가되고 강재량을 절감할 수 있으며 층고를 줄일 수 있는 철골보를 제공한다.
둘째, 철골보 몸체는 SRC 기둥 철골과 직접 결합되고 압축력 전달판은 기둥 철골을 피복하는 콘크리트에 압축력을 전달하도록 함으로써 현장 용접 작업량이 감소되는 철골보를 제공한다.
셋째, SRC 기둥철골을 피복하는 콘크리트에 압축력을 전달하도록 함으로써 스티프너가 필요하지 않게 되거나 적게 필요하게 되고, 이에 따라 현장 타설 콘크리트의 품질이 향상되고 거푸집량이 줄어들 수 있는 철골보를 제공한다.
넷째, 철골보를 CFT 기둥에 연결하는 경우에 보강부재와 기둥철판의 결합부분에 작용하는 압축력을 분산시킬 수 있는 철골보를 제공한다.
다섯째, 철골보를 CFT 기둥에 연결하는 경우에 보강부재의 연결을 위한 다이아프램이 필요하지 않거나 적게 필요한 철골보를 제공한다.
여섯째, 풍하중 및 지진하중 등의 횡력하중 및 전단력에 대한 내력은 철골보 몸체가 모두 지지하고 중력하중 일부(SRC 기둥이 완성된 이후의 마감하중과 활하중)에 대한 단면하부의 지압강도를 통한 압축력 증대로 단면 절감이 가능한 철골보를 제공한다.
일곱째, 상술한 구성과 효과를 가진 철골보의 시공방법을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 철골보가 SRC 기둥에 연결된 일 예를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 철골보를 보여주는 분해 사시도.
도 3(a)는 도 2의 철골보를 보여주는 정면도.
도 3(b)는 도 3(a)의 A-A' 단면도.
도 4(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도.
도 4(b)는 도 4(a)의 B-B' 단면도.
도 5는 도 4(a)의 철골보가 SRC 기둥에 연결된 것을 보여주는 정면도.
도 6(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도.
도 6(b)는 도 6(a)의 C-C' 단면도.
도 7(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도.
도 7(b)는 도 7(a)의 D-D' 단면도.
도 8은 도 7(a)의 VIII 부분의 확대도.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 철골보가 CFT 기둥에 연결된 것을 보여주는 정면도.
도 11(a)는 도 10의 철골보에 구비된 보강부재와 압축력 전달판을 보여주는 정면도.
도 11(b)는 도 11(a)의 보강부재와 압축력 전달판을 보여주는 평면도.
도 12는 도 10의 철골보에 구비된 보강부재가 철골보 몸체에 결합된 것을 보여주는 단면도.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 철골보를 보여주는 분해 사시도이고, 도 3(a)는 상기 철골보를 보여주는 정면도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A' 단면도이다.
도면을 참조하면, 철골보(100)는 철골보 몸체(110)와, 보강부재(120) 및, 보강부재(120)의 단부에 설치된 압축력 전달판(150)을 구비한다.
철골보 몸체(110)는 보(100)의 길이방향을 따라 길게 형성된 부재이다. 바람직하게, 철골보 몸체(110)는 상부 플랜지(111)와 하부 플랜지(112) 및 웨브(113)를 구비하는 H 형강이다.
철골보 몸체(110)의 양쪽 단부에는 기둥 철골과의 연결을 위한 볼트공(116)이 형성된다.
보강부재(120)는 철골보 몸체(110)의 양쪽 단부의 아랫면에 결합된다. 보강부재(120)와 철골보 몸체(110)의 상기 결합은 용접 등에 의해 이루어질 수 있다.
보강부재(120)는 연결 평판(121)과 하부 평판(122)을 구비한다.
연결평판(121)은 보의 길이방향을 따라 하부 플랜지(112)에 수직으로 설치되고, 하부 평판(122)은 연결평판(121)의 하단에 상기 길이방향을 따라 수평으로 설치된다. 하부 평판(122)의 폭은 하부 플랜지(112)의 폭보다 넓거나 동일하거나 좁을 수 있다.
도면은 하부 평판(122)에 하나의 연결평판(121)이 설치된 'ㅗ'형 단면의 보강부재(120)를 보여주고 있지만, 하부 평판(122)에 두 개의 연결평판(121)이 설치된 'ㅛ'형 단면의 보강부재가 사용될 수도 있다. 나아가, H 형강, 각형강관, 원형강관, CFT(concrete filled steel tube)도 보강부재로서 사용될 수 있다.
압축력 전달판(150)은 보강부재(120)의 양쪽 단부 중에서 기둥 쪽의 단부에 결합되어 철골보 몸체(110)와 보강부재(120)를 통해 전달된 압축력을 기둥에 전달한다. 구체적으로, 압축력 전달판(150)은 보강부재(120)의 단부 측면(125)에 결합된다.
바람직하게, 상기 압축력 전달판(150)은 철골보 몸체(110)의 단부 보다 철골보(100)의 중앙 쪽에 위치한다. 따라서, SRC 기둥과 철골보(100)를 연결할 경우에 철골보 몸체(110)는 기둥철골과 결합되고 압축력 전달판(150)은 피복 콘크리트의 표면에 위치하게 된다. 이 점에 대해서는 아래에서 상세히 설명될 것이다.
압축력 전달판(150)의 양면 중에서 기둥을 향하는 면에는 스터드 볼트(152)가 설치될 수 있다. 스터드 볼트(152)는 SRC 기둥의 피복 콘크리트와 압축력 전달판(150)이 일체화 되도록 한다.
상기 스터드 볼트(152)에 대한 대안으로서 또는 스터드 볼트(152)와 함께, 압축력 전달판(150)을 관통하는 철근(도면에 미도시) 또는 긴장재(도면에 미도시)가 설치될 수도 있다. 상기 철근과 긴장재는 압축력 전달판(150)을 관통한 후, 하부 평판(122)에 기계식 정착 또는 용접정착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 철골보(20)를 SRC 기둥에 연결할 경우에 보강부재(40)가 용접에 의해 기둥철골(12)에 연결되었기 때문에 현장 용접 작업량이 많았다. 이에 비해, 본 발명에 따른 압축력 전달판(150)은 피복 콘크리트의 표면에 설치되기 때문에 현장 용접 작업량을 대폭 줄일 수 있다.
또한, 종래의 보강부재(40)는 압축력을 기둥철골(12)에 직접 전달하기 때문에 스티프너(16)가 필요하고, 이에 따라 현장 타설 콘크리트 작업이 복잡해지고 거푸집량이 많았지만, 본 발명에서는 압축력 전달판(150)이 피복 콘크리트에 압축력을 전달하기 때문에 상기 문제점을 해결할 수 있다.
도 4(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 B-B' 단면도이다. 도 4의 도면 참조부호 중에서 도 1 내지 도 3의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
상기 철골보(200)는 보강부재(220)가 수평 리브(260)를 구비한다는 점에서 제1 실시예의 철골보(100)와 차별화된다.
수평 리브(260)는 압축력 전달판(150)과 연결평판(121)에 수직이 되도록 압축력 전달판(150)과 연결평판(121)에 결합된 평판이다.
도 5는 철골보(200)가 SRC 기둥에 연결된 것을 보여주는 정면도이다. 철골보 몸체(110)는 연결부재(50) 및 용접에 의해 기둥철골(12)에 결합되고, 압축력 전달판(150)은 피복 콘크리트(14)의 표면에 설치된다. 따라서, 압축력 전달판(150)이 인가하는 압축력은, 기둥 철골(12)에 직접 작용하는 것이 아니라, 피복 콘크리트(14)에 작용하기 때문에 스티프너(16)가 필요하지 않거나 적게 필요하게 된다.
도 6(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 C-C' 단면도이다. 도 6(a)(b)의 도면 참조부호 중에서 도 1 내지 도 5의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
상기 철골보(300)는 보강부재(320)로서 강관, 더욱 구체적으로는 각형 강관이 사용되었다는 점에서 제1 실시예의 철골보(100)와 차별화된다. 상기 강관의 내부에는 콘크리트가 선택적으로 충진될 수 있다.
도 7(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 D-D' 단면도이며, 도 8은 도 7(a)의 VIII 부분의 확대도이다. 도 7(a)(b)와 도 8의 도면 참조부호 중에서 도 1 내지 도 6(b)의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
상기 철골보(400)는 철골보 몸체(110)의 양쪽 단부에 거푸집용 철판(415)이 설치되었다는 점에서 제2 실시예의 철골보(200)와 차별화된다.
거푸집용 철판(415)은 상,하부 플랜지(111)(112) 및 웨브(113)에 결합되도록 설치된다. 거푸집용 철판(415)은 피복 콘크리트(14)를 타설하기 위한 거푸집 역할을 하고, 이에 따라 거푸집 작업량을 줄일 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 철골보의 일부를 보여주는 정면도이다. 도 9의 도면 참조부호 중에서 도 1 내지 도 8의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.
상기 철골보(500)는 압축력 전달판(150)에 수직 리브(570)가 설치된 점에서 제2 실시예의 철골보(200)와 차별화된다. 수직 리브(570)는 하부 플랜지(112) 및 압축력 전달판(150)에 수직이 되도록 하부 플랜지(112) 및 압축력 전달판(150)에 결합된다. 수직 리브(570)는 하나 또는 두 개 이상이 설치될 수 있는데, 수직 리브(150)는 피복 콘크리트(14)에 매립됨으로써 피복 콘크리트(14)와 압축력 전달판(150)을 일체화시킨다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 철골보가 CFT 기둥에 연결된 것을 보여주는 정면도이고, 도 11(a)는 상기 철골보에 구비된 보강부재와 압축력 전달판을 보여주는 정면도이며, 도 11(b)는 상기 보강부재와 압축력 전달판을 보여주는 평면도이다. 도 10 내지 도 11(b)의 도면 참조부호 중에서 도 1 내지 도 9의 도면 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다. 한편, 알려진 바와 같이, 상기 CFT 기둥은 철판(19)으로 둘러싸인 내부에 콘크리트가 충진된 기둥이다.
철골보(600)는 철판(19)에 직접 결합되는 철골보 몸체(110)와, 철골보 몸체(110)의 양쪽 단부의 아랫면에 결합하는 보강부재(620) 및, 보강부재(620)의 단부 측면(625)에 결합하는 압축력 전달판(150)을 포함한다.
철골보 몸체(110)는 H 형강 등으로 이루어질 수 있는데, 연결부재(50) 및 용접에 의해서 철판(19)에 결합된다. 철골보 몸체(110)는 상,하부 플랜지(111)(112) 및 웨브(113)를 포함하는데, 하부 플랜지(112)에는 슬롯홀(631)과 대응하는 제1 체결공(615) 및 볼트공(633)과 대응하는 제2 체결공(617)이 형성된다.
보강부재(620)는 보의 길이방향을 따라 하부 플랜지(112)에 결합되는 상부 평판(621), 상기 길이방향을 따라 상부 평판(621)에 수직으로 용접되는 연결 평판(622) 및, 상기 길이방향을 따라 연결 평판(622)의 하단에 수평으로 결합된 하부 평판(623)을 구비한다.
상부 평판(621)에는 하부 플랜지(112)와의 체결을 위한 관통공이 복수 개 형성된다. 상기 관통공은 슬롯홀(631)과 볼트공(633)을 포함한다.
슬롯홀(631)은 보강부재(620)를 철골보 몸체(110)에 임시로 체결하기 위한 구멍으로서, 볼트를 슬롯홀(631)과 제1 체결공(615)에 체결하여 보강부재(620)를 철골보 몸체(110)에 임시로 체결(가볼팅)한다. 상기 임시 체결은 작업자의 수작업 또는 체결장치 등을 이용해서 이루어질 수 있다. 상기 임시 체결을 효과적으로 하기 위해서는 슬롯홀(631)이 볼트공(633)의 양측에 위치하는 것이 바람직하다.
볼트공(633)은 보강부재(620)를 철골보 몸체(110)에 결합시키기 위해 볼트(도면에 미도시)가 설치되는 구멍으로서, 상기 볼트를 볼트공(633)과 제2 체결공(617)에 삽입하여 보강부재(620)를 철골보 몸체(110)에 결합시킨다.
한편, 볼트를 이용한 상기 결합에 대한 대안으로서, 슬롯홀(631)을 이용하여 보강부재(620)를 철골보 몸체(110)에 임시로 체결한 후, 용접을 이용하여 상부평판(621)을 하부 플랜지(112)에 결합시킬 수도 있다. 이를 위해서는 도 12에 나타난 바와 같이, 상부 평판(621)의 폭이 하부 플랜지(112)의 폭 보다 넓은 것이 바람직하다.
압축력 전달판(150)은 보강부재(620)의 단부 측면(625)에 결합되어 설치된다. 압축력 전달판(150)은 용접에 의해 철판(19)에 결합되고, 철판(19)에 압축력을 전달한다. 압축력 전달판(150)은 하부 플랜지(112) 용접시에 뒷댐재(back strip) 또는 엔드탭(end tab) 역할을 동시에 할 수 있다.
위와 같이, 압축력 전달판(150)이 압축력을 분산하여 철판(19)에 전달하기 때문에 기존 CFT 기둥에서 보강부재의 연결을 위해 구비되던 다이아프램이 필요하지 않게 되거나 적게 필요하게 된다. 상기 다이아프램을 CFT 기둥에 설치하는 작업은 어렵고 비용이 많이 소요된다는 점과 상기 다이아프램으로 인해 콘크리트 타설이 어려워진다는 점을 감안하면 본 발명의 효과가 크다고 볼 수 있다.
한편, 위에서는 철골보(600)가 CFT 기둥에 연결되는 것을 설명하였지만, 철골보 몸체의 단부가 보강부재 보다 더 바깥쪽으로 연장되도록 함으로써 상기 철골보를 SRC 기둥에도 사용할 수 있다. 이 경우, 압축력 전달판은 피복 콘크리트의 표면에 설치되고 철골보 몸체는 기둥 철골과 연결된다.
마찬가지 원리로, 철골보(100)(200)(300)(400)(500)의 압축력 전달판이 철골보 몸체의 단부 측면과 동일 평면상에 위치하도록 보강부재의 설치위치 또는 보강부재의 길이를 조절함으로써 철골보(100)(200)(300)(400)(500)를 CFT 기둥과도 연결할 수 있다. 이 경우, 압축력 전달판과 철골보 몸체는 기둥 철판(19)에 결합된다.
그러면, 철골보(600)를 CFT 기둥에 연결하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 슬롯홀(631)과 제1 관통공(615)에 볼트를 체결하여 보강부재(620)와 철골보 몸체(110)를 가체결한다.
이어서, 철골보(600)를 인양하여 철골보 몸체(110)를 철판(19)에 결합한다. 상기 결합은 연결부재(50)와 볼트를 이용하여 이루어질 수 있다.
철골보 몸체(110)를 철판(19)에 결합한 후에는 볼트공(633)과 제2 체결공(617)에 볼트를 삽입하여 체결함으로써 철골보 몸체(110)와 보강부재(620)를 결합시킨다. 이 때, 상기 결합이 이루어지면 압축력 전달판(150)이 철판(19)에 밀착되는데, 이어서 압축력 전달판(150)과 철골보 몸체(110)를 철판(19)에 용접으로 각각 결합시킨다.
시공상의 오차, 제품 치수의 오차 등으로 인해서 압축력 전달판(150)이 철판(19)에 밀착되지 않는 경우, 즉, 압축력 전달판과 철판(19) 사이에 틈이 존재하는 경우에는 에폭시 등으로 상기 틈을 그라우팅하여 압축력이 전달되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 철골보(100)(200)(300)(400)(500)(600)의 상측에는 인장철근 또는 긴장재가 설치될 수 있는데, 상기 인장철근 또는 긴장재는 슬래브 콘크리트에 매립된다. 상기 인장철근 또는 긴장재는 철골보의 휨에 저항한다.
12 : 기둥 철골 14 : 피복 콘크리트
30, 110 : 철골보 몸체 40, 120, 220, 320, 620 : 보강부재
50 : 연결부재 150 : 압축력 전달판
260 : 수평 리브 415 : 거푸집용 철판
570 : 수직 리브
20, 100, 200, 300, 400, 500, 600 : 철골보

Claims (13)

  1. 보의 길이방향을 따라 길게 형성된 철골보 몸체;
    철골보 몸체의 양쪽 단부의 아랫면에 상기 길이방향을 따라 결합된 보강부재; 및,
    보강부재의 양쪽 단부 중에서 기둥쪽 단부의 측면에 결합된 압축력 전달판;을 구비하고,
    압축력 전달판은 철골보 몸체의 단부 보다 철골보 몸체의 중앙쪽에 위치하고,
    철골보 몸체는 SRC 기둥의 철골에 결합되고 압축력 전달판은 SRC 기둥의 콘크리트를 가압하도록 설치됨으로써 현장 용접 작업량을 줄일 수 있고,
    시공 완료된 후, 압축력 전달판은 철골보 몸체와 보강부재로부터 전달된 압축력을 상기 콘크리트에 전달하여 단면 내력을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 압축력 전달판을 구비하는 철골보.
  2. 제1항에 있어서,
    보강부재는 'ㅗ' 형상의 단면을 가지거나 'ㅛ' 형상의 단면을 가지거나 H 형강이거나 강관이거나 CFT 인 것을 특징으로 하는 철골보.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    보강부재는,
    상기 길이방향을 따라 철골보의 하부 플랜지에 결합되는 상부 평판;
    상기 길이방향을 따라 상부 평판에 용접되는 연결 평판; 및
    상기 길이방향을 따라 연결 평판의 하단에 결합된 하부 평판;을 구비하고,
    상부 평판에는 하부 플랜지와의 체결을 위한 관통공이 복수 개 형성되고,
    상기 관통공은 보강부재를 철골보 몸체에 임시로 체결하기 위한 슬롯홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 철골보.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서,
    보강부재의 연결 평판과 압축력 전달판에 대해 수직을 이루도록 연결 평판과 압축력 전달판에 결합된 수평 리브(260)를 구비하는 것을 특징으로 하는 철골보.
  9. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서,
    압축력 전달판에는 기둥을 이루는 콘크리트에 매입되는 스터드가 설치되거나 압축력 전달판을 관통하는 철근 또는 긴장재가 설치되는 것을 특징으로 하는 철골보.
  10. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서,
    압축력 전달판의 기둥쪽 측면에는 철골보 몸체의 하부 플랜지와 압축력 전달판에 수직을 이루도록 하부 플랜지 및 압축력 전달판에 결합된 수직 리브(570)가 설치된 것을 특징으로 하는 철골보.
  11. (a1) 철골보 몸체와, 철골보 몸체의 양쪽 단부의 아랫면에 철골보 몸체의 길이방향을 따라 결합된 보강부재 및, 보강부재의 양쪽 단부 중에서 기둥쪽 단부의 측면에 설치된 압축력 전달판을 구비하는 철골보를 준비하는 단계; 및,
    (a2) 철골보를 SRC 기둥에 연결하되, 철골보 몸체는 SRC 기둥의 철골에 결합시키고 압축력 전달판은 SRC 기둥의 콘크리트에 압축력을 전달하도록 상기 콘크리트의 표면에 설치함으로써 현장 용접 작업량을 줄이는 단계;를 포함하고,
    철골보의 상측에는 철골보의 휨에 저항할 수 있고 슬래브 콘크리트에 매립되는 인장철근 또는 긴장재를 설치하며,
    시공 완료 후, 압축력 전달판은 철골보 몸체와 보강부재를 통해 전달된 압축력을 상기 콘크리트에 전달함으로써 단면 내력을 증가시키고 강재량을 절감할 수 있는 것을 특징으로 하는, 압축력 전달판을 구비하는 철골보의 시공방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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