KR101536659B1 - Prestressed steel composite structure - Google Patents

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KR101536659B1
KR101536659B1 KR1020140070704A KR20140070704A KR101536659B1 KR 101536659 B1 KR101536659 B1 KR 101536659B1 KR 1020140070704 A KR1020140070704 A KR 1020140070704A KR 20140070704 A KR20140070704 A KR 20140070704A KR 101536659 B1 KR101536659 B1 KR 101536659B1
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김상모
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주식회사 반석티브이에스
김상모
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Abstract

The present invention provides a prestressed steel composite structure. The prestressed steel composite structure comprises: a pillar; a pair of steel beams installed on both sides of the pillar and separated from each other; a steel composite beam introduced to a prestress; a steel frame beam connected to the steel beams and arranged perpendicularly to the steel composite beam; and a steel composite slab formed on an upper portion of the steel frame beam. The steel composite beam comprises: a pair of steel beams separated from the pillar; a composite beam deck plate fixed on lower flanges of the pair of steel beams; a composite beam rebar concrete layer formed on an upper portion of the composite beam deck plate; and a prestressed strand installed in the composite beam rebar concrete layer. The steel frame beam and the steel slab composed of the steel beams and the deck plate are formed in a Rahmen structure to exploit advantages of a steel structure and advantages of a Rahmen structure where each member is sequentially formed at a contact point. The prestressed steel composite structure can be installed in a structure with a high story height and a large distance between pillars such as a distribution center or the like without installing a system mold. Each member can be directly installed at a site without using a heavy precast member to facilitate transport and installation.

Description

프리스트레스 철골합성 구조물{PRESTRESSED STEEL COMPOSITE STRUCTURE}[0001] PRESTRESSED STEEL COMPOSITE STRUCTURE [0002]

본 발명은 프리스트레스 철골합성구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강재 빔과 데크 플레이트에 의해 구성되는 철골보와 철골 슬래브를 라멘 구조 형식으로 형성함으로써 거푸집을 생략할 수 있고 자재비를 절감하고 공기를 단축시킬 수 있으며 운반과 설치가 용이한 철골구조형식의 장점을 유지하면서 큰 보 부분에 프리스트레스 보를 형성하여 철골물량을 줄여 경제성을 향상함과 동시에 강성을 증대시켜 가벼운 철골구조의 단점인 진동 등에 대한 사용성을 개선한 프리스트레스 철골합성 구조물에 관한 것이다.
The present invention relates to a prestressed steel composite structure, and more particularly, to a prestressed steel composite structure, which comprises a steel beam and a steel slab formed by a steel beam and a deck plate in the form of a ramen structure, thereby eliminating formwork, It can improve the economical efficiency by reducing the amount of steel frame by forming the prestressed beam in the large beam part while maintaining the merit of the steel structure type that is easy to carry and install, while improving the usability of the light steel structure Prestressed steel composite structure.

일반적으로, 라멘 구조는 골조의 절점(節點)이 연결되는 구조형식으로서, 일반적으로 기둥과 거더(또는 보)가 접합되어 연속적으로 이루어진 골조를 말한다.Generally, a ramen structure is a structural type in which a node of a frame is connected, and generally refers to a frame in which a column and a girder (or beam) are joined together and formed continuously.

이는, 근대건축 구조형식의 기본 중 하나이며, 특히 철골철근콘크리트구조 등 의 고층건축에서는 중요한 주체구조를 이루고 있다. 각 부재는 축방향력, 전단력(剪斷力), 휨모멘트를 받아 모든 외력은 거더와 기둥을 통하여 기초로부터 지반에 전달된다.This is one of the bases of the modern architectural structure type, and it has an important main structure especially in high - rise buildings such as steel - reinforced concrete structure. Each member is subjected to axial force, shear force, and bending moment, and all external forces are transmitted from the foundation to the ground through girders and columns.

그러나, 철근콘크리트 라멘구조물은 대부분 현장에서 각 부재를 직접 조립하여야 하므로 공사기간이 증가하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 거푸집 공사에 소요되는 비중이 커짐에 따라 인건비가 상승하는 문제점이 있었다. However, since most of the reinforced concrete raymen structures need to be assembled directly in the field, there is a problem that the construction period is increased, and the labor cost is increased due to the increase in the proportion required for the formwork.

특히, 대형 물류창고 등 층고가 높고 경간이 큰 구조물의 경우에는 일반적인 슬래브 거푸집으로는 시공이 어려워서 시스템 거푸집을 도입하고 있는 바, 이러한 구조물에서 소요되는 시스템 거푸집으로 인하여 인건비가 더욱 상승하고 시스템 거푸집에 소요되는 자재비가 더욱 증가한다는 문제점이 있었다.
In particular, in the case of large-scale warehouses with large floors and large spans, it is difficult to construct the slab formwork in general, so that the system formwork is introduced. As a result of the system formwork used in such a structure, the labor cost is further increased and the system formwork There is a problem in that the cost of the material is increased.

이러한 종래의 철근콘크리트 라멘 구조물의 문제점을 해결하고자 강재 빔과 스틸 플레이트를 이용한 철골구조물이 도입되어 공사기간을 절감하고자 하는 시도가 도입되고 있다. 그러나, 고가인 철골재를 이용함에 따라 자재비가 상승한다고 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 부재간의 접합이 핀 접합에 의해 이루어지므로, 물류센터와 같이 동하중이 크게 작용하는 구조물의 경우에는 진동에 의해 부재간의 접합부분에서 크랙이 많이 발생하는 문제점이 있었다. In order to solve the problems of the conventional reinforced concrete raymen structure, attempts have been made to reduce the construction period by introducing a steel structure using a steel beam and a steel plate. However, there is a problem that the cost of materials is increased due to the use of the expensive steel material, and since the joining between the members is performed by the pin joining, in the case of the structure in which the dynamic load acts largely, There is a problem that a large number of cracks occur in the portion.

또한, 종래의 철근콘크리트 라멘 구조물의 문제점을 해결하고자 프리캐스트 콘크리트 구조물이 도입되고 있으나, 각각의 부재를 사전에 공장에서 미리 제조를 완료하여야 하므로 공장에서의 제조가 공사기간에 영향을 미칠 염려가 있을 뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 층고가 높고 경간이 큰 구조물의 시공에 있어서는, 각각의 부재가 대형화됨에 따라 운반에 소요되는 비용이 증가하고 인양설치시에 큰 중량으로 인해 인양기구의 한계 및 설치에 소요되는 비용과 시간이 증가하며 각 부재간의 체결이 어렵다는 문제점이 있었다.
In addition, a precast concrete structure is introduced to solve the problems of the conventional reinforced concrete raymen structures, but there is a possibility that the manufacturing at the factory affects the construction period because each member must be manufactured in advance at the factory In addition, in the construction of a structure having a high bedding height and a large span as described above, the cost of transportation is increased as each member is enlarged, and due to the heavy weight of the lifting installation, There is a problem that it is difficult to fasten each member.

한국특허 제522298호(개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 및 이를 이용한 교량시공방법)Korean Patent No. 522298 (Improved Prestressed Steel Reinforced Concrete Beams and Bridge Construction Method Using the Same)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 강재 빔과 데크 플레이트에 의해 구성되는 철골보와 철골 슬래브를 라멘 구조 형식으로 형성함으로써 거푸집을 생략할 수 있고 자재비를 절감하고 공기를 단축시킬 수 있으며 운반과 설치가 용이한 철골구조를 활용한 프리스트레스 철골합성 구조물을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide a steel frame and a steel slab, which are formed by a steel beam and a deck plate, And to provide a prestressed steel composite structure that can shorten the air flow and utilize a steel structure that is easy to carry and install.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 프리스트레스 철골합성 구조물은, 기둥과, 상기 기둥의 양측으로 일정간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 강재 빔을 포함하며 프리스트레스가 도입되는 철골합성보와, 상기 강재 빔에 연결되며 상기 철골합성보에 직교하도록 배치되는 철골 보와, 상기 철골 보의 상부에 형성되는 철골 합성 슬래브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above-mentioned object, a prestressed steel composite structure according to the present invention comprises a column, a steel frame composing plate including a pair of steel beams spaced apart from each other at a predetermined distance from the column, And a steel composite slab connected to the beam and arranged to be perpendicular to the steel composite beam, and a steel composite slab formed on the steel beam.

여기서, 상기 철골합성보는, 상기 기둥으로부터 일정 간격 이격되어 형성되는 한 쌍의 강재 빔과, 상기 한 쌍의 강재 빔의 하부 플랜지에 고정 설치되는 합성보 데크 플레이트와, 상기 합성보 데크플레이트의 상부에 형성되는 합성보 철근 콘크리트층과, 상기 합성보 철근 콘크리트층에 설치되는 프리스트레스 스트랜드를 구비하는 것을 특징으로 한다. Here, the steel composite view includes a pair of steel beams spaced apart from the column at a predetermined interval, a composite beam deck plate fixed to the lower flange of the pair of steel beams, And a prestressed strand disposed on the synthetic-view reinforced concrete layer.

여기서, 상기 프리스트레스 스트랜드는 상기 합성보 철근콘크리층의 형성이후에 프리스트레스가 도입되는 포스트 텐션 스트랜드인 것을 특징으로 한다. Here, the prestress strand is a post tension strand into which a prestress is introduced after the formation of the composite-reinforced concrete reinforcing layer.

여기서, 상기 합성보 철근콘크리트층에는 복수의 중공 경량체가 배치되는 것을 특징으로 한다. Here, a plurality of hollow lightweight bodies are disposed in the synthetic-view reinforced concrete layer.

여기서, 상기 철골 합성 슬래브는, 상기 철골보의 상부 플랜지에 고정 설치되는 슬래브 데크플레이트와 상기 슬래브 데크 플레이트의 상부에 형성되며 상기 철골합성보의 상기 합성보 철근콘크리트층과 일체로 형성되는 슬래브 콘크리트층을 구비하는 것을 특징으로 한다. The steel composite slab includes a slab deck plate fixed to the upper flange of the steel beam and a slab concrete layer formed on the slab deck plate and integrally formed with the synthetic rubber reinforcing concrete layer of the steel composite box .

여기서, 상기 철골보는 상기 철골 합성 보의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되며, 상기 철골보의 일부는 상기 기둥에 직접 연결되는 철골 거더인 것을 특징으로 한다. Here, the steel beam is formed at a predetermined distance along the longitudinal direction of the steel composite beam, and a part of the steel beam is directly connected to the column.

또한, 상기 철골 보 및 상기 철골 합성 슬래브를 대체하여, 일방향 조이스트 보 또는 춤이 큰 데크플레이트를 이용한 슬래브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Further, the steel beam and the steel composite slab may be replaced with a slab using a deck plate having a large unidirectional joystick shape or a large dancing shape.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 프리스트레스 철골합성구조물에 의하면, 강재 빔과 데크 플레이트에 의해 구성되는 철골보와 철골 슬래브를 라멘 구조 형식으로 형성함으로써 철골구조물의 장점과 각각의 부재가 접점에서 연속적으로 형성되는 철근콘크리트 라멘구조의 장점을 모두 가질 수 있다. According to the prestressed steel composite structure of the present invention having the above-described structure, the steel beam and the steel slab formed by the steel beam and the deck plate are formed in the form of the ramen structure, so that the advantages of the steel structure and the respective members are continuously formed You can have all the advantages of a reinforced concrete ramen structure.

또한, 포스트 텐션을 구가하는 프리스트레스보로 계획한 큰 보는 일정간격을 두어 설치한 철골보의 하부 플랜지에 데크 플레이트를 설치하여 이용함으로써 거푸집을 생략할 수 있고, 포스트텐션의 내력확보로 강재량을 최소화 하여 철골물량을 줄이며, 이 일정 간격을 갖는 큰 보로 인하여 경간이 줄어든 작은 철골합성보의 단면도 줄이게 되어 자재비를 더욱더 절감할 수 있다. It is also possible to omit the form by installing a deck plate on the lower flange of the steel frame installed with a large spacing at a large spacing designed by a prestressed beam with a post tension, and minimizing the amount of steel by securing the post tension Thereby reducing the amount of steel stock and reducing the cross section of a small steel composite beam having a reduced span due to the large beam having the constant spacing, thereby further reducing the material cost.

또한, 물류센터 등과 같은 층고가 높고 경간이 큰 구조물에 있어서도, 시스템 거푸집을 설치하지 않고도 설치가 가능하며, 각 부재를 중량이 무거운 프리캐스트 부재로 구성하지 않고 현장에서 직접 설치 및 시공이 가능하여 운반과 설치가 용이하다. In addition, it can be installed without installing a system form, even in a structure with a high height and a large span, such as a distribution center, and it is possible to install and construct the respective members directly on site without constructing a heavy precast member. And installation is easy.

또한, 물류센터 등과 같은 층고가 높고 경간이 클 뿐만 아니라 동하중이 큰 구조물에 있어서도, 철골합성보에 도입되는 프리스트레스 부재에 의해 하중부담 성능 및 강성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 철골합성보 사이에 배치되는 철골 보의 경간을 줄일 수 있으므로 철골 보에 가해지는 모멘트를 대폭 감소시켜 동하중에 대해 보다 진동을 줄일 수 있어 사용성을 좋게 하고 안전한 구조물을 제공할 수 있다.
Further, even in a structure such as a distribution center having a large height and a large span as well as a large dynamic load, it is possible not only to increase the load bearing capacity and rigidity by the prestress member introduced into the steel frame composite beam, Since the span of the beam can be reduced, the moment applied to the steel beam can be largely reduced, and the vibration can be further reduced with respect to the dynamic load, so that the usability can be improved and a safe structure can be provided.

도 1은 본 발명에 의한 프리스트레스 철골합성구조물을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에서 4개의 기둥 사이의 단위 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A를 따라 본 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B를 따라 본 단면도이다.
도 5는 도 2의 프리스트레스 스트랜드의 배치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2의 B-B를 따라 본 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 철골보의 다른 예를 나타내는 도면이다. 1 is a plan view schematically showing a composite structure of a prestressed steel frame according to the present invention.
Fig. 2 is a view showing a unit structure between four columns in Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional view taken along AA of FIG.
4 is a sectional view taken along line BB in Fig.
Fig. 5 is a view showing the arrangement of the prestressed strand of Fig. 2;
FIG. 6 is a view showing another embodiment according to BB of FIG. 2. FIG.
7 is a view showing another example of a steel beam of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 프리스트레스 철골합성 구조물에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a prestressed steel composite structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 있어서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 프리스트레스 철골합성 구조물(1)은 기둥 사이의 지간(L)이 10m 이상이고 층고가 높은 물류센터 등의 구조물에 적용되는 것을 예로 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 대형상가 건물이나 업무시설 등의 일반적인 구조물에도 적용될 수 있음은 물론이다.
In this embodiment, as shown in Fig. 2, the prestressed steel composite structure 1 is applied to a structure such as a distribution center having a span L between columns of 10 m or more and a high height, The present invention can be applied to general structures such as large-scale commercial buildings and business facilities.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 프리스트레스 철골합성 구조물(1)은 기둥(2)과, 프리스트레스 철골합성보(10)와, 철골 보(20)와, 철골 합성 슬래브(30)를 포함하여 구성된다. 1 to 5, a prestressed steel framing structure 1 according to the present invention comprises a column 2, a prestressed steel frame composite beam 10, a steel frame beam 20, and a steel frame composite slab 30 .

상기 기둥(2)은 일정간격 이격되어 배치되며, 상기 기둥 사이의 지간(L)은 대략 10m인 것을 예로 한다.
The columns 2 are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the spacing L between the columns is approximately 10 m.

상기 프리스트레스 철골합성보(10)는, 상기 기둥(2)을 중심으로 하여 폭이 넓은 와이드 거더(wide girder)로서 설치되며, 본 실시예에 있어서 상기 프리스트레스 철골합성보(10)의 폭은 3m인 것을 예로 한다. 상기 프리스트레스 철골합성보(10)는 상기 기둥을 중심으로 한 와이드 거더로서 설치되어 1방향 거더(1 way girder)로 형성된다. 본 실시예에 있어서 상기 프리스트레스 철골합성보(10)는 구조물에서 어느 한 방향으로 힘을 전달하는 1방향 거더로 형성된 것을 예로 하였지만, 상기 프리스트레스 철골합성보를 기둥과 기둥사이를 연결하는 모든 거더를 상기 프리스트레스 철골합성보로 형성할 수 있음은 물론이다.
The width of the prestressed steel frame 10 may be 3 m or more and the width of the prestressed steel frame 10 may be 3 m. do. The prestressed steel frame composite beam 10 is installed as a wide girder having the column as a center, and is formed as a one way girder. In the present embodiment, the prestressed steel frame 10 is formed of a one-directional girder that transmits a force in any one direction of the structure. However, it is also possible to arrange all the girders connecting the prestressed steel frame composite beam It is a matter of course that the composite sheet can be formed.

상기 프리스트레스 철골합성보(10)는 한 쌍의 강재 빔(11)과, 합성보 데크플레이트(12)와, 합성보 철근콘크리트층(13)과, 프리스트레스 스트랜드(14)를 구비한다. The prestressed steel frame composite beam 10 includes a pair of steel beams 11, a composite beam deck plate 12, a composite beam reinforced concrete layer 13, and a prestressed strand 14.

한 쌍의 상기 강재 빔(11)은, 예를 들면 H형강 또는 I형강 등으로 구성될 수 있으며, 각각의 강재 빔은 상기 기둥으로부터 양측으로 일정간격, 예를 들면 프리스트레스 철골합성보의 폭의 절반인 1.5m 이격되어 설치된다. 상기 한 쌍의 강재 빔의 각각의 양끝단은 후술하는 철골 보 중의 거더(20')에 각각 고정 설치된다. The pair of steel beams 11 may be composed of, for example, an H-shaped steel or an I-shaped steel, and each steel beam may be spaced at equal intervals from both sides of the column, for example, 1.5 m apart from each other. Both ends of each of the pair of steel beams are respectively fixed to the girders 20 'of the steel beam beams to be described later.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 합성보 데크플레이트(12)의 양끝단은 일정간격 이격되어 설치된 한 쌍의 상기 강재 빔(11)의 하부 플랜지(11a)에 고정설치되며, 상기 합성보 데크플레이트(12)의 상부에는 상기 합성보 철근콘크리트층과 상기 프리스트레스 스트랜드가 설치된다. 3 and 4, both ends of the composite beam deck plate 12 are fixed to a lower flange 11a of a pair of steel beams 11 spaced apart at a predetermined interval, The reinforced concrete reinforced concrete layer and the prestressed strand are installed on the upper portion of the reinforcing concrete block 12.

상기 합성보 데크플레이트(12)는 상하부에 철근 또는 철선과 래티스 철근이 배치된 트러스 거더(12a)가 설치된 데크플레이트이다.
The composite beam deck plate 12 is a deck plate provided with truss girders 12a having reinforcing bars or steel wires and lattice reinforcing bars disposed on the upper and lower portions thereof.

상술한 바와 같이, 한 쌍의 상기 강재 빔(11)과 상기 합성보 데크플레이트(12)를 설치함으로써, 상기 강재 빔과 상기 합성보 데크플레이트가 상기 프리스트레스 철골합성보의 거푸집으로서 기능할 수 있기 때문에 거푸집 공사가 필요하지 않으며, 층고가 높고 지간이 큰 물류센터 등의 구조물에 있어서도 고가인 시스템 거푸집을 설치할 필요 없이 상기 프리스트레스 철골합성보의 설치 및 시공을 간편하게 이룰 수 있다.
As described above, since the steel beam and the composite beam deck plate can function as a form of the prestressed steel frame composite sheet by providing a pair of the steel beam 11 and the composite beam deck plate 12, It is possible to easily install and construct the above-mentioned prestressed steel frame composite bar without installing a costly system formwork even in a structure such as a logistics center having a large height and a large footprint.

상기 합성보 철근콘크리트층(13)은 한 쌍의 상기 강재 빔과 상기 합성보 데크플레이트에 의해 이루어진 공간내에 콘크리트가 타설되어 형성되며, 상하부에 주근 및 배력근 등이 철근(13a)이 배치된다. 도 3 및 도 4에 있어서, 상기 합성보 철근콘크리트층(13)에 배치되는 스터럽철근의 상부 수평부분은 인접한 슬래브의 배력근을 연장하여 대신하며 하부의 수평부분은 데크플레이트에 구성된 철근 또는 철선을 사용하게 되므로 수직부분만 간단히 갈고리 철근(13b)을 사용하여 작용전단력에 필요한 만큼만 설치하면 된다.The composite-beam reinforcing concrete layer 13 is formed by placing concrete in a space formed by a pair of the steel beam and the composite-beam deck plate, and reinforcing bars 13a are disposed at upper and lower portions. 3 and 4, the upper horizontal portion of the stirrup reinforced concrete disposed in the composite-beam reinforcing concrete layer 13 replaces the extension rope of the adjacent slab, while the lower horizontal portion uses a reinforcing bar or a steel wire formed on the deck plate Therefore, it is only necessary to install only the vertical portion as much as necessary for the action shearing force using the hook bar 13b.

상기 합성보 철근콘크리트층(13)의 춤은 상기 합성보 철근콘크리트층의 상부면이 후술하는 철골 합성 슬래브의 상부면과 일치하는 높이를 갖는다.
The dancing of the composite-beam-reinforcing reinforced concrete layer 13 has a height such that the upper surface of the composite-beam reinforcing concrete layer is coincident with the upper surface of a steel composite slab described later.

상기 프리스트레스 스트랜드(14)는 내부에 프리스트레스 비부착형 긴장 와이어가 배치되고 상기 합성보 철근콘크리트층과 일체로 형성되어 상기 프리스트레스 철골합성보(10)에 프리스트레스를 도입하도록 설치된다. The prestressed strand 14 is disposed inside the prestress-unbonded tension wire, and is integrally formed with the composite-reinforced-reinforced-concrete-concrete layer to introduce a prestress into the prestressing steel frame 10.

상기 프리스트레스 스트랜드(14)는 상기 갈고리 철근(13b)에 연결되어 상기 합성보 철근콘크리트층의 철근(13a)에 고정설치되어 일정 위치에 위치되도록 구성된다. The prestressed strand 14 is connected to the hook reinforcement 13b and fixed to the reinforcing bars 13a of the composite-beam-reinforcing reinforcing concrete layer and is positioned at a predetermined position.

여기서, 상기 프리스트레스 스트랜드(14)는 상기 프리스트레스 철골합성보의 모멘트도와 반대로 설치되어, 상기 프리스트레스 긴장용 와이어에 프리스트레스가 도입된 후에 상기 프리스트레스 철골합성보에 작용하는 하중을 상쇄시켜 부담하도록 구성된다. Here, the prestressed strands 14 are provided so as to be opposite to the moment of the prestressed steel frame composite beams, and bear the load acting on the prestressed steel frame composites after the prestress is introduced into the prestressing strands.

즉, 상기 프리스트레스 스트랜드(14)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기둥의 설치위치에서는 상기 합성보 철근콘크리트층의 상단에 배치되고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 철골합성보의 중앙에서는 상기 합성보 철근콘크리트층의 하단에 배치된다. 3, the prestressed strand 14 is disposed at the upper end of the composite-beam reinforced concrete layer at the installation position of the column, and as shown in Fig. 4, at the center of the steel- Layer.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 프리스트레스 스트랜드(14)는 상기 철골합성보의 양단과 중앙에 걸쳐 연속되어 배치된다. Further, as shown in Fig. 5, the prestressed strands 14 are continuously disposed at both ends and the center of the steel frame composite sheet.

상기 프리스트레스 스트랜드는 상기 합성보 철근콘크리층의 형성이후에 프리스트레스가 도입되는 포스트 텐션 스트랜드인 것이 바람직하다. The prestressed strand is preferably a post tension strand into which a prestress is introduced after the formation of the composite-reinforced concrete reinforcing layer.

도 1에 나타낸 바와 같이, 4개 또는 5개 이상의 단위 구조물에 상기 프리스트레스 철골합성보를 연속적으로 배치하고, 상기 프리스트레스 철골합성보의 상기 합성보 철근콘크리트층이 경화한 후에, 구조물의 설계에 의해 계산된 요구되는 만큼의 프리스트레스 긴장력에 따라 상기 프리스트레스 스트랜드를 일정 길이에서, 예를 들면 40 ~ 80m 정도의 길이에서 스트랜드를 긴장시켜서 상기 프리스트레스 스트랜드에 프리스트레스를 도입할 수 있다.
As shown in Fig. 1, the prestressed steel composite beams are continuously disposed on four or five or more unit structures, and after the cemented composite reinforced concrete block of the prestressed steel frame composite beams is cured, The prestress can be introduced into the prestressed strand by tensioning the prestressed strand at a predetermined length, for example, a length of about 40 to 80 m.

이로써, 구조물에 설치되는 기둥의 폭과 대략 동일한 폭의 강재 빔만을 설치하는 종래의 철골 구조물과는 달리, 본 발명에 의한 프리스트레스 철골합성보는 기둥의 양측으로 한 쌍의 강재 빔을 설치하고 여기에 데크플레이트를 설치하여 기둥을 중심으로 폭이 넓은 와이드 거더로 구성함으로써, 철골 구조를 이용하면서도 프리스트레스가 적용된 철근콘크리트 라멘 구조로 형성할 수 있다. Thus, unlike a conventional steel structure in which only a steel beam having a width substantially equal to the width of a column provided in a structure is provided, a pair of steel beams are installed on both sides of the column to compose the prestressed steel frame according to the present invention, By constructing a wide girder with a large width around the column by installing a plate, it is possible to form a reinforced concrete ramen structure using a steel structure while applying a prestress.

또한, 폭이 넓은 상기 프리스트레스 철골합성보가 1방향 RC보로서 기능할 수 있으므로, 하중부담성능이 향상될 뿐만 아니라, 상기 프리스트레스 철골합성보에 프리스트레스를 도입함으로써 물류센터 등과 같은 층고가 높고 경간이 클 뿐만 아니라 동하중이 큰 구조물에 있어서도 진동에 강하고 하중부담성능이 우수한 프리스트레스 철골합성보로 기능할 수 있다.In addition, since the wide-width wide-width reinforced steel frame composite can function as one-way RC beams, the load-bearing performance is improved, and a prestress is introduced into the prestressed steel frame composite sheet, It is possible to function as a composite material of a prestressed steel frame which is resistant to vibration and has excellent load-bearing performance even in a structure having a large dynamic load.

또한, 철골구조의 데크 플레이트를 이용함으로써, 층고가 높고 경간이 큰 구조물에 있어서도, 시스템 거푸집을 설치하지 않고도 설치가 가능하며, 각 부재를 중량이 무거운 프리캐스트 부재로 구성하지 않고 한 쌍의 상기 강재 빔과 데크 플레이트를 현장에서 직접 설치 및 시공이 가능하여 운반과 설치가 용이하다.
Further, by using the deck plate of the steel structure, it is possible to install the structure without a system form even in a structure having a large height and a large span, The beam and deck plate can be installed and installed directly on site, making it easy to transport and install.

한편, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 프리스트레스 철골합성보에는 상기 강재 빔에 연결되며 상기 철골합성보에 직교하도록 배치되는 철골 보(20)가 설치된다. 1 and 2, a steel beam beam 20 connected to the steel beam and disposed orthogonally to the steel beam composite beam is installed in the prestressed steel beam composite beam.

상기 철골보(20)는 연결 플레이트(21)에 의해 볼트로 접합되어 상기 프리스트레스 철골합성보의 상기 강재 빔에 고정 설치된다. The steel beam 20 is bolted by a connecting plate 21 and fixed to the steel beam of the prestressed steel frame.

상기 철골보의 일부는, 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 양끝단이 상기 기둥에 직접 연결되고 상기 프리스트레스 철골합성보의 내부까지 배치되는 철골 거더(20')로 구성할 수 있다. As shown in FIGS. 1 to 3, a part of the steel frame can be constituted by a steel frame girder 20 'having both ends directly connected to the column and disposed up to the inside of the prestressing steel frame composing sheet.

상기 철골보(20)는 상기 철골 합성 보의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되며, 본 실시예에 있어서는 지간(L)의 대략 1/3 ~ 1/4인 3m간격으로 설치된다. The steel beams 20 are spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction of the steel composite beams. In the present embodiment, the steel beams 20 are installed at intervals of about 3 m to 1/4 of the support L.

상기 철골보(20)의 길이(L')는 상기 프리스트레스 철골합성보의 형성에 의해 지간에서 상기 프리스트레스 철골합성보의 폭을 뺀 길이로 형성되며, 본 실시예에 있어서는 대략 7m정도로 형성된다. 이로써, 종래의 철골 구조물에 있어서는 거더에 직접 연결되는 철골 보이기 때문에 지간이 10m인 경우, 상기 철골 보의 길이도 대략 10m이었으나, 본 발명에 의하면 상기 프리스트레스 철골합성보의 형성에 의해 대략 7m 정도로 형성될 수 있으므로, 상기 철골 보에 작용하는 휨 모멘트(길이의 제곱에 비례)는 대략 50% 정도를 경감시킬 수 있다. The length L 'of the steel beam 20 is a length obtained by subtracting the width of the prestressed steel frame from the span of the prestressed steel frame by the formation of the prestressed steel frame composing sheet, and is about 7 m in the present embodiment. In the conventional steel structure, since the steel frame directly connected to the girder is seen, the length of the steel beam is about 10 m when the span is 10 m. However, according to the present invention, Therefore, the bending moment (proportional to the square of the length) acting on the steel beam can be reduced by about 50%.

따라서, 상기 철골 보의 길이 및 춤을 작게 형성할 수 있으므로, 종래의 철골 구조물에 비하여 자재비를 경감할 수 있고, 자중이 감소하여 타워크레인 등에 의해 인양하여 설치할 때에 설치 및 시공이 용이하게 이루어질 수 있다.
Therefore, since the length and the dancing of the steel beam can be made small, the material cost can be reduced as compared with the conventional steel structure, and the self weight can be reduced, so that the installation and construction can be facilitated when the steel beam is lifted by a tower crane or the like .

한편, 상기 철골 보의 상부에는 철골 합성 슬래브(30)가 설치된다. On the other hand, a steel composite slab 30 is installed on the steel beam.

상기 철골 합성 슬래브(30)는, 슬래브 데크플레이트(31)와, 슬래브 콘크리트층(33)을 포함한다. The steel composite slab 30 includes a slab deck plate 31 and a slab concrete layer 33.

상기 슬래브 데크플레이트(31)는 상기 철골보의 상부 플랜지에 고정 설치되며, 상기 슬래브 데크플레이트(31)의 상부에는 트러스바와 래티스 철근 및/또는 슬래브 상하부 주근 철근 등이 배치되고 콘크리트가 타설되어 슬래브 콘크리트층을 형성한다. The slab deck plate 31 is fixed to the upper flange of the steel beam, and a truss bar and a lattice reinforcing bar and / or a slab upper and lower main reinforcing bars are disposed on the slab deck plate 31, .

또한, 상기 슬래브 데크플레이트(31)의 상부면에는 스터드(32)를 설치하여 상기 슬래브 콘크리트층(33)의 수평전단성능을 향상시킴과 동시에 상기 슬래브 데크플레이트와 일체로 거동하도록 구성할 수 있다. A stud 32 may be provided on the upper surface of the slab deck plate 31 to enhance the horizontal shear performance of the slab concrete layer 33 and to act integrally with the slab deck plate.

또한, 상기 슬래브 콘크리트층은 상기 프리스트레스 철골합성보의 합성보 철근콘크리트층의 형성시에 콘크리트가 일체로 타설되어 상기 합성보 철근콘크리트층과 일체로 형성되도록 구성될 수 있다. In addition, the slab concrete layer may be integrally formed with the synthetic-view reinforced concrete layer when the composite non-reinforced concrete layer of the prestressed steel structural frame is formed.

여기서, 와이드형태로 설치된 철골구조를 활용한 프리스트레스의 큰 보 사이에 작은 보(20)를 사용하여 구성한 합성 슬래브(30) 대신에, 도 7에 나타낸 바와 같이, 장스팬에도 사용이 가능한 일방향 조이스트 보(23) 또는 춤이 큰 데크플레이트를 사용한 슬래브로 구성하여 철골부재를 더욱더 절감하여 경제성을 추구할 수도 있다.
As shown in Fig. 7, instead of the composite slab 30 formed by using the small beam 20 between the large beams of the prestress utilizing the steel structure installed in a wide shape, a unidirectional joist beam (23) or a slab using a large deck plate for dancing, thereby further reducing the steel members, thereby pursuing economical efficiency.

이로써, 상기 프리스트레스 철골합성보와 상기 철골 보 및 상기 철골합성 슬래브가 철골 구조를 이용하면서도 프리스트레스 철근콘크리트 라멘 구조로 형성함으로써 철골합성 구조물의 장점과 각각의 부재가 접점에서 연속적으로 형성되는 철근콘크리트 라멘구조의 장점을 모두 가질 수 있다.
Thus, the prestressed steel composite beam, the steel beam, and the steel composite slab are formed into a prestressed reinforced concrete (RC) laminated structure while using the steel structure, thereby providing the advantages of the steel composite structure and the reinforced concrete You can have all the advantages.

도 6은 도 2의 B-B를 따라 본 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 프리스트레스 철골합성보에는 중공 경량체(40)가 마련될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 프리스트레스 철골합성보는 폭이 넓은 와이드 거더로 구성되기 때문에 상기 프리스트레스 철골합성보의 자중이 종래의 철골보에 비하여 자중이 증가할 수 있다. FIG. 6 is a view showing another embodiment according to B-B of FIG. 2. FIG. As shown in FIG. 6, a hollow lightweight body 40 may be provided in the prestressed steel frame composite beam. As described above, since the prestressed steel frame composite is formed of a wide girder having a wide width, the weight of the prestressed steel frame composite frame can be increased compared to a conventional steel frame.

여기서, 상기 프리스트레스 철골합성보에는 상기 프리스트레스 스트랜드의 배치 및 상기 합성보 철근콘크리트층의 형성에 방해되지 않는 범위에서 상기 합성보 철근콘크리트층의 내부에 복수의 중공 경량체(40)를 배치하여, 상기 프리스트레스 철골합성보의 자중을 경감시킬 수 있다.
Here, the plurality of hollow lightweight bodies (40) may be disposed in the synthetic-framed reinforced concrete layer within the range of the prestressed steel reinforced concrete beams so as not to interfere with the arrangement of the prestressed strands and the formation of the composite reinforced concrete reinforced concrete layer, Can be reduced.

본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. All of which are included in the technical idea of the present invention.

1 : 프리스트레스 철골합성 구조물
10 : 프리스트레스 철골합성보
11 : 강재 빔
12 : 합성보 데크플레이트
14 : 프리스트레스 스트랜드
20 : 철골 보
20' : 철골 거더
30 : 철골합성 슬래브
40 : 중공 경량체1: Prestressed steel composite structure
10: Prestressed steel composite beam
11: Steel beam
12: Composite beam deck plate
14: Prestress Strand
20: steel beam
20 ': Steel girder
30: Steel composite slab
40: Hollow lightweight body

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 기둥과,
상기 기둥의 양측으로 일정간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 강재 빔과, 상기 한 쌍의 강재 빔의 하부 플랜지에 고정 설치되는 합성보 데크 플레이트와, 상기 합성보 데크플레이트의 상부에 형성되는 합성보 철근 콘크리트층과, 상기 합성보 철근콘크리층의 형성이후에 프리스트레스가 도입되는 포스트 텐션 스트랜드를 포함하는 프리스트레스 철골합성보와,
상기 강재 빔에 연결되며 상기 철골합성보에 직교하도록 배치되는 철골 보와,
상기 철골 보의 상부에 형성되는 철골 합성 슬래브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 철골합성 구조물.
The pillars,
A pair of steel beam beams spaced apart from each other by a predetermined distance from both sides of the column, a composite beam deck plate fixed to a lower flange of the pair of steel beam beams, a synthetic rubber reinforcing concrete layer formed on the composite beam deck plate, A post-tensioning strand comprising a post-tensioning strand into which a prestress is introduced after the formation of the composite-reinforced concrete reinforcing layer,
A steel beam connected to the steel beam and disposed orthogonally to the steel frame composite beam,
And a steel composite slab formed on an upper portion of the steel beam.
제 3 항에 있어서,
상기 합성보 철근콘크리트층에는 복수의 중공 경량체가 배치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 철골합성 구조물.
The method of claim 3,
And a plurality of hollow lightweight bodies are disposed in the synthetic-view reinforced concrete layer.
제 3 항에 있어서, 상기 철골 합성 슬래브는,
상기 철골보의 상부 플랜지에 고정 설치되는 슬래브 데크플레이트와,
상기 슬래브 데크 플레이트의 상부에 형성되며 상기 철골합성보의 상기 합성보 철근콘크리트층과 일체로 형성되는 슬래브 콘크리트층을 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 철골합성 구조물.
4. The steel composite slab according to claim 3,
A slab deck plate fixed to the upper flange of the steel frame,
And a slab concrete layer formed on the slab deck plate and integrally formed with the synthetic rubber reinforcing concrete layer of the steel composite box.
제 3 항에 있어서,
상기 철골보는 상기 철골 합성 보의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 형성되며,
상기 철골보의 일부는 상기 기둥에 직접 연결되는 철골 거더인 것을 특징으로 하는 프리스트레스 철골합성 구조물.
The method of claim 3,
Wherein the steel beam is formed at a predetermined interval along the longitudinal direction of the steel composite beam,
And a part of the steel beam is a steel frame girder directly connected to the column.
제 3 항에 있어서,
상기 철골 보 및 상기 철골 합성 슬래브를 대체하여, 일방향 조이스트 보 또는 춤이 큰 데크플레이트를 이용한 슬래브를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 철골합성 구조물.


The method of claim 3,
And a slab using a deck plate having large unidirectional joystick shape or dancing instead of the steel beam and the steel composite slab.


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