KR101709007B1 - Structure of H-beam for reinforcing girder and Method of reducing story height using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 거더 보강 철골 빔 구조는 4개의 철골 기둥 사이에 일방향으로 결합하는 한 쌍의 제1 철골 거더; 상기 4개의 철골 기둥 사이에 상기 제1 철골 거더와 수직한 방향으로 결합하는 한 쌍의 제2 철골 거더; 상기 제1 철골 거더 내측에 양단이 상기 제2 철골 거더와 직교하게 결합하는 복수의 긴 철골 빔(long H-beam); 및 상기 제1 철골 거더 및 상기 긴 철골 빔 사이, 그리고 상기 긴 철골 빔 및 상기 긴 철골 빔 사이에 직교하면서, 복수의 일직선을 이루도록 배치되는 복수의 작은 철골 빔을 포함하는 거더 보강 철골 빔 구조 및 이를 이용한 층고 절감 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 작은 철골 빔을 이용하여 제2 철골 거더에 작용하는 휨 모멘트를 줄여줄 수 있고, 그에 따라 제2 철골 거더의 춤을 줄이고, 층고도 낮출 수 있다. The present invention provides a girder reinforced steel beam structure, comprising: a pair of first steel frame girders connected in one direction between four steel frame columns; A pair of second steel frame girders which are coupled between the four steel frame columns in a direction perpendicular to the first steel frame girder; A plurality of long H-beams, both ends of which are coupled to the inside of the first steel frame girder at right angles to the second steel frame girder; And a plurality of small steel beam beams arranged orthogonally between the first steel frame girder and the long steel beam and between the long steel beam and the long steel beam and arranged in a plurality of straight lines, The present invention relates to a method of reducing a floor height. According to the present invention, it is possible to reduce the bending moment acting on the second steel frame girder by using a small steel beam, thereby reducing the dancing of the second steel frame girder and lowering the stratification.

Description

거더 보강 철골 빔 구조 및 이를 이용한 층고 절감 방법 {Structure of H-beam for reinforcing girder and Method of reducing story height using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a girder reinforced steel beam structure,

본 발명은 철골 빔 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 거더 보강 철골 빔 구조 및 이를 이용한 층고 절감 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel beam structure, and more particularly, to a girder-reinforced steel beam structure and a method of reducing the height of a girder.

도 1은 종래의 철골 빔 구조를 나타낸 평면도, 도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다. FIG. 1 is a plan view showing a conventional steel beam structure, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A shown in FIG.

일반적으로 철골 구조의 기본 단위 평면에서는 도 1에 도시된 것처럼 한 쌍의 제1 철골 거더(10), 한 쌍의 제2 철골 거더(20) 및 복수의 긴 철골 빔(30)으로 이루어진다.Generally, in the basic unit plane of the steel structure, as shown in Fig. 1, a pair of first steel frame girders 10, a pair of second steel frame girders 20 and a plurality of long steel frame beams 30 are formed.

제1 철골 거더(10)는 4개의 철골 기둥(C) 사이에 일방향으로 결합하고, 제2 철골 거더(20)는 4개의 철골 기둥(C) 사이에 제1 철골 거더(10)와 수직한 방향으로 결합한다. The first steel frame girder 10 is coupled between the four steel column pillars C in one direction and the second steel frame girder 20 is coupled between the four steel frame pillars C in the direction perpendicular to the first steel frame girder 10 Lt; / RTI >

긴 철골 빔(30)은 제1 철골 거더(10) 내측에 양단이 제2 철골 거더(20)와 직교하게 결합한다. The long steel beam 30 is inserted into the first steel frame girder 10 at both ends orthogonally to the second steel frame girder 20.

이러한 철골 기본 단위 평면에서는 제2 철골 거더(20)에 휨 모멘트가 집중되기 때문에 제2 철골 거더(20)의 춤이 상대적으로 높아지고, 춤이 가장 큰 보를 기준으로 층고가 결정되므로 그에 따라 층고도 높아지는 문제점이 있다. 층고가 높아지게 되면, 지하층 공사에서는 높아진 층고 만큼 굴토량이 증가하게 되고, 암지반의 경우에는 발파 등으로 공사비와 공사기간이 증가하게 된다. 또한 도심지 공사와 같이 고도 제한 등 법규에 의해 높이가 한정된 경우에는 건설 가능한 층수가 감소할 수 있다. Since the bending moment is concentrated on the second steel frame girder 20 in the plane of the steel frame basic unit, the dancing of the second steel frame girder 20 becomes relatively high, and the height of the strand is determined on the basis of the beam having the greatest dancing, There is a problem. When the height of the stratum increases, the amount of excavation increases as the height of the stratum increases in the underground construction, and the construction cost and the construction period increase due to the blast in the case of the rock ground. In addition, if the height is limited by the regulations such as the high-level restriction such as the downtown construction, the number of storable buildings can be reduced.

한국등록특허 제0585855호 (2006. 05. 25), "철근 콘크리트 기둥 및 철골 보의 접합부"Korean Registered Patent No. 0585855 (2006. 05. 25), "Joint of Reinforced Concrete Column and Steel Beam"

본 발명의 목적은 작은 철골 빔을 이용하여 층고를 절감할 수 있는 거더 보강 철골 빔 구조 및 이를 이용한 층고 절감 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a girder-reinforced steel beam structure capable of reducing stratification by using a small steel beam and a method of reducing the stack height using the same.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조는 4개의 철골 기둥 사이에 일방향으로 결합하는 한 쌍의 제1 철골 거더; 상기 4개의 철골 기둥 사이에 상기 제1 철골 거더와 수직한 방향으로 결합하는 한 쌍의 제2 철골 거더; 상기 제1 철골 거더 내측에 양단이 상기 제2 철골 거더와 직교하게 결합하는 복수의 긴 철골 빔(long H-beam); 및 상기 제1 철골 거더 및 상기 긴 철골 빔 사이, 그리고 상기 긴 철골 빔 및 상기 긴 철골 빔 사이에 직교하면서, 복수의 일직선을 이루도록 배치되는 복수의 작은 철골 빔을 포함한다.In order to achieve the above object, a girder reinforcing steel beam structure according to an embodiment of the present invention includes a pair of first steel frame girders which are coupled to each other in four directions; A pair of second steel frame girders which are coupled between the four steel frame columns in a direction perpendicular to the first steel frame girder; A plurality of long H-beams, both ends of which are coupled to the inside of the first steel frame girder at right angles to the second steel frame girder; And a plurality of small steel beam beams disposed between the first steel frame girder and the long steel beam, and a plurality of straight steel beams orthogonal to each other between the long steel beam and the long steel beam.

여기서, 상기 긴 철골 빔은 상기 제2 철골 거더와 전단 접합으로 결합할 수 있다. Here, the long steel beam may be coupled to the second steel girder by a front end joint.

아울러, 상기 작은 철골 빔은, 상기 제1 철골 거더와 전단 접합으로 배치되고, 상기 긴 철골 빔과 모멘트 접합으로 배치될 수 있다. In addition, the small steel beam may be arranged in a front end joint with the first steel frame girder, and may be arranged in a moment joint with the long steel beam.

게다가, 상기 작은 철골 빔과 상기 긴 철골 빔은, 하부 플랜지들이 결합 플레이트에 의해 볼트 및 너트 결합할 수 있다. In addition, the small steel beam and the long steel beam can be bolted and nut-joined by the lower flanges to the coupling plate.

나아가, 상기 작은 철골 빔은, 상기 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치에 배치되기 위해 상기 제2 철골 거더에 가까운 방향으로 배치될 수 있다. Furthermore, the small steel beam may be disposed in a direction close to the second steel frame girder so as to be disposed at a position where the bending moment of the second steel frame girder is minimized.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 층고 절감 방법은 4개의 철골 기둥 사이에 일방향으로 한 쌍의 제1 철골 거더를 결합하는 단계; 상기 4개의 철골 기둥 사이에 상기 제1 철골 거더와 수직한 방향으로 한 쌍의 제2 철골 거더를 결합하는 단계; 상기 제1 철골 거더 내측에 양단이 상기 제2 철골 거더와 직교하도록 복수의 긴 철골 빔(long H-beam)을 결합하는 단계; 상기 제1 철골 거더 및 상기 긴 철골 빔 사이, 그리고 상기 긴 철골 빔 및 상기 긴 철골 빔 사이에 직교하면서, 복수의 일직선을 이루도록 작은 철골 빔을 배치하는 단계; 및 상기 작은 철골 빔들이 형성한 복수의 일직선을 이동시키며 상기 제2 철골 거더에 작용하는 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reducing floor height, comprising: joining a pair of first steel frame girders in one direction between four steel columns; Coupling a pair of second steel frame girders between the four steel frame columns in a direction perpendicular to the first steel frame girder; Coupling a plurality of long H-beams such that both ends of the long steel beam are orthogonal to the second steel frame girder inside the first steel girder; Disposing a small steel beam orthogonal between the first steel girder and the long steel beam and between the long steel beam and the long steel beam to form a plurality of straight lines; And determining a position at which a plurality of straight lines formed by the small steel beams are moved and a bending moment acting on the second steel girder is minimized.

여기서, 상기 복수의 긴 철골 빔을 결합하는 단계에서, 상기 긴 철골 빔은 상기 제2 철골 거더와 전단 접합으로 결합할 수 있다. Here, in the step of joining the plurality of long steel beams, the long steel beam may be coupled with the second steel girder by a front end joint.

아울러, 상기 작은 철골 빔을 배치하는 단계에서, 상기 작은 철골 빔은 상기 제1 철골 거더와 전단 접합으로 배치하고, 상기 긴 철골 빔과 모멘트 접합으로 배치할 수 있다. In addition, in the step of arranging the small steel beam, the small steel beam may be arranged in a front end joint with the first steel frame girder, and may be arranged in a moment joint with the long steel beam.

나아가, 상기 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정하는 단계는, 상기 복수의 일직선을 상기 제2 철골 거더에 가까운 방향으로 이동시킬 수 있다. Further, the step of determining the position where the bending moment of the second steel frame girder is minimized may move the plurality of straight lines in a direction close to the second steel frame girder.

본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조 및 이를 이용한 층고 절감 방법에 의하면, According to the girder-reinforced steel beam structure and the method of reducing the height of a girder according to an embodiment of the present invention,

첫째, 작은 철골 빔을 이용하여 제2 철골 거더에 작용하는 휨 모멘트를 줄여줄 수 있고, 그에 따라 제2 철골 거더의 춤을 줄이고, 층고도 낮출 수 있다. First, the bending moment acting on the second steel frame girder can be reduced by using a small steel beam, thereby reducing the dancing of the second steel frame girder and lowering the floor height.

둘째, 작은 철골 빔을 제2 철골 거더와 전단 접합으로 배치하고, 긴 철골 빔과 모멘트 접합으로 배치하여 제2 철골 거더 춤을 최소화할 수 있다. Second, a small steel beam can be placed with the second steel girder in a shear bond, and a long steel beam can be placed with a moment bond to minimize the second steel girder dancing.

셋째, 작은 철골 빔과 긴 철골 빔의 하부 플랜지들이 결합 플레이트에 의해 볼트 및 너트 결합하여 결합을 용이하게 할 수 있다. Third, the small steel beam and the bottom flanges of the long steel beam can be bolted and nutted by the coupling plate to facilitate engagement.

넷째, 작은 철골 빔들이 형성한 복수의 일직선을 제2 철골 거더에 가까운 방향으로 이동시키며 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정할 수 있다. Fourth, a plurality of straight lines formed by small steel beam beams can be moved in a direction close to the second steel frame girder, and the position where the bending moment of the second steel frame girder is minimized can be determined.

도 1은 종래의 철골 빔 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 B, C 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 이용한 층고 절감 방법의 흐름도이다.
도 7은 각 철골 빔 구조를 해석모델로 작성한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 해석모델에 작용하는 휨모멘트를 나타낸 도면이다.
도 9는 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 거더 단부 부모멘트를 비교한 도면이다.
도 10은 기둥과 보가 전단 접합일 경우 거더 중앙부 정모멘트를 비교한 도면이다.
도 11은 종래의 거더와 본 발명에 따른 거더의 춤을 비교한 표이다. 1 is a plan view showing a conventional steel beam structure.
2 is an enlarged cross-sectional view of the portion A shown in Fig.
3 is a plan view of a girder-reinforced steel beam structure according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional view of portions B and C shown in Fig.
5 is a plan view of a girder-reinforced steel beam structure according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of reducing a floor height using a girder-reinforced steel beam structure according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a view showing an example of an analysis model of each steel beam structure.
8 is a view showing a bending moment acting on the analysis model shown in Fig.
Fig. 9 is a diagram comparing the girder end portion moments when the column and the beam are moment bonded.
FIG. 10 is a view comparing the center portion moment of the girder when the column and the beam are joined at the front end.
11 is a table comparing dances of a conventional girder and a girder according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 나타낸 평면도, 도 4는 도 3에 도시된 B, C 부분을 확대하여 나타낸 단면도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 나타낸 평면도이다.FIG. 3 is a plan view of a girder-reinforced steel beam structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of portions B and C shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing a steel beam structure. FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 거더 보강 철골 빔 구조는 한 쌍의 제1 철골 거더(100), 한 쌍의 제2 철골 거더(200), 복수의 긴 철골 빔(long H-beam)(300) 및 복수의 작은 철골 빔(400)을 포함한다. 3 to 5, the girder-reinforced steel beam structure includes a pair of first steel frame girders 100, a pair of second steel frame girders 200, a plurality of long H-beams 300 And a plurality of small steel beam 400.

한 쌍의 제1 철골 거더(100)는 4개의 철골 기둥(C) 사이에 일방향(도면에서는 y축 방향)으로 결합한다. A pair of first steel frame girders 100 are coupled in one direction (y-axis direction in the drawing) between four steel column pillars C.

한 쌍의 제2 철골 거더(200)는 4개의 철골 기둥(C) 사이에 제1 철골 거더(100)와 수직한 방향(도면상 x축 방향)으로 결합한다. The pair of second steel frame girders 200 are coupled to the first steel frame girder 100 in the vertical direction (x-axis direction in the figure) between the four steel frame posts C.

복수의 긴 철골 빔(300)는 제1 철골 거더(100) 내측에 양단이 제2 철골 거더(200)와 직교하게 결합한다. 긴 철골 빔(300)은 도 4의 (a)에 도시된 것처럼 제2 철골 거더(200)와 전단 접합(SC)으로 결합한다. The plurality of long steel beam 300 is coupled to both ends of the first steel frame girder 100 at right angles with the second steel frame girder 200. The long steel beam 300 joins the second steel girder 200 in a front end joint SC as shown in FIG. 4 (a).

복수의 작은 철골 빔(400)은 제1 철골 거더(100) 및 긴 철골 빔(300) 사이, 그리고 긴 철골 빔(300) 및 긴 철골 빔(300) 사이에 직교하면서, 복수의 일직선(L)을 이루도록 배치된다. 작은 철골 빔(400)은 제1 철골 거더(100)와 전단 접합(SC)으로 배치되고, 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 긴 철골 빔(300)과 모멘트 접합(MC)으로 배치된다. A plurality of small steel beam 400 are disposed between the first steel frame girder 100 and the long steel beam 300 and between the long steel beam 300 and the long steel beam 300, Respectively. The small steel beam 400 is disposed in the front end joint SC with the first steel girder 100 and disposed in moment connection MC with the long steel beam 300 as shown in Figure 4 (b).

전단 접합(shear connection, pin connection)은 H 형강의 웨브(web)만 볼트 등으로 체결시키고, 플랜지(flange)는 연결시키지 않음으로써 보의 회전을 허용한 접합 형태이고, 모멘트 접합(moment connection, rigid connection)은 H 형강의 웨브 뿐만 아니라 플랜지도 볼트 및 용접으로 강하게 연결시켜 보의 회전을 구속시킨 접합 형태이다. Shear connection (pin connection) is a type of joining in which only the web of the H-beam is fastened with bolts and flanges are not connected, allowing rotation of the beam, and moment connection, rigid connection is a joint type in which not only the web of H-shaped steel but also the flange is strongly connected by bolts and welding and the rotation of the beam is constrained.

더 구체적으로는 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 작은 철골 빔(400)과 긴 철골 빔(300)은 하부 플랜지들이 결합 플레이트(P)에 의해 볼트(B) 및 너트(N) 결합한다. 이때, 결합 플레이트(P)는 긴 철골 빔(300)에 미리 결합시키고, 현장에서는 작은 철골 빔(400)과 결합 플레이트(P)를 결합하는 것이 시공에 용이하다. More specifically, as shown in FIG. 4 (b), the small steel beam 400 and the long steel beam 300 join the bolts B and N by the lower flanges by the engaging plate P. At this time, the joining plate P is pre-coupled to the long steel beam 300, and in the field, it is easy to construct by joining the small steel beam 400 and the joining plate P together.

또한, 도 5에 도시된 것처럼 작은 철골 빔(400)은 상기 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치에 배치되기 위해 제2 철골 거더(200)에 가까운 방향으로 배치될 수 있다.
Also, as shown in FIG. 5, the small steel beam 400 may be disposed in a direction close to the second steel frame girder 200 so as to be disposed at a position where the bending moment of the second steel frame girder is minimized.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 거더 보강 철골 빔 구조를 이용한 층고 절감 방법의 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 층고 절감 방법은 단계 S110 내지 단계 S150를 포함한다. 6 is a flowchart illustrating a method of reducing a floor height using a girder-reinforced steel beam structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the method of reducing the height of the floor includes steps S110 to S150.

단계 S110은 4개의 철골 기둥(C) 사이에 일방향으로 한 쌍의 제1 철골 거더(100)를 결합하는 단계이고, 단계 S120은 4개의 철골 기둥(C) 사이에 제1 철골 거더(100)와 수직한 방향으로 한 쌍의 제2 철골 거더(200)를 결합하는 단계이다. Step S110 is a step of joining a pair of first steel frame girders 100 in one direction between four steel columns C and step S120 is a step of joining the first steel frame girder 100 and the first steel frame girder 100 between four steel columns C, And coupling the pair of second steel frame girders 200 in the vertical direction.

단계 S130에서는 제1 철골 거더(100) 내측에 양단이 제2 철골 거더(200)와 직교하도록 복수의 긴 철골 빔(long H-beam)(300)을 결합한다. 여기서, 단계 S130에서는 긴 철골 빔(300)을 제2 철골 거더(200)와 전단 접합(SC)으로 결합할 수 있다. In step S130, a plurality of long H-beams 300 are coupled to the inside of the first steel frame girder 100 such that both ends of the long steel beam are orthogonal to the second steel frame girder. Here, in step S130, the long steel beam 300 may be coupled to the second steel girder 200 by the front end joint SC.

단계 S140에서는 제1 철골 거더(100) 및 긴 철골 빔(300) 사이, 그리고 긴 철골 빔(300) 및 긴 철골 빔(300) 사이에 직교하면서, 복수의 일직선(L)을 이루도록 작은 철골 빔(400)을 배치한다. 단계 S140에서는 작은 철골 빔(400)은 제1 철골 거더(100)와는 전단 접합(SC)으로 배치하고, 긴 철골 빔과는 모멘트 접합(MC)으로 배치한다. In step S140, a small steel beam (E) is formed so as to form a plurality of straight lines L, while being orthogonal between the first steel girder 100 and the long steel beam 300 and between the long steel beam 300 and the long steel beam 300 400). In step S140, the small steel beam 400 is arranged in a shear joint SC with respect to the first steel girder 100, and the small steel beam 400 is arranged in a moment joint MC with respect to the long steel beam.

끝으로 단계 S150에서는 작은 철골 빔들(400)이 형성한 복수의 일직선(L)을 이동시키며 제2 철골 거더(200)에 작용하는 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정하게 된다. 단계 S150에서는 복수의 일직선(L)을 제2 철골 거더(200)에 가까운 방향으로 이동시키게 된다.
Finally, in step S150, the plurality of straight lines L formed by the small steel beams 400 are moved to determine a position where the bending moment acting on the second steel frame girder 200 is minimized. In step S150, the plurality of straight lines L are moved in a direction close to the second steel frame girder 200. [

이하에서는 본 발명의 실시예를 해석모델로 모의실험한 결과에 대해 설명한다. Hereinafter, simulation results of an embodiment of the present invention as an analytical model will be described.

도 7은 각 철골 빔 구조를 해석모델로 작성한 도면, 도 8은 도 7에 도시된 해석모델에 작용하는 휨모멘트를 나타낸 도면, 도 9는 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 거더 단부 부모멘트를 비교한 도면, 도 10은 기둥과 보가 전단 접합일 경우 거더 중앙부 정모멘트를 비교한 도면, 도 11은 종래의 거더와 본 발명에 따른 거더의 춤을 비교한 표이다. Fig. 8 is a view showing a bending moment acting on the analytical model shown in Fig. 7; Fig. 9 is a graph showing the results of comparing the girder end parent moments when the column and the beam are moment bonded; FIG. 10 is a view comparing the center portion moment of the girder when the column and the beam are joined together at the front end, and FIG. 11 is a table comparing the conventional girder and the girder according to the present invention.

먼저 도 7에 도시된 것처럼 각 철골 빔 구조를 해석모델로 마련한다. 도 7의 (a)는 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조이고, 도 7의 (b)는 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조이고, 도 7의 (c)는 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조이다. First, each steel beam structure is prepared as an analytical model as shown in FIG. FIG. 7 (a) shows a conventional steel beam structure when the column and the beam are moment bonded, FIG. 7 (b) shows a steel beam structure with a small steel beam 400 when the column and the beam are moment bonded, 7 (c) shows a steel beam structure in which a small steel beam 400 moves when a column and a beam are moment bonded.

도 7의 (d)는 기둥과 보가 전단 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조이고, 도 7의 (e)는 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조이고, 도 7의 (f)에는 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조가 도시되어 있다. FIG. 7 (d) shows a conventional steel beam structure when the column and the beam are sheared, FIG. 7 (e) shows a steel beam structure having a small steel beam 400 when the column and the beam are sheared, 7 (f) shows a steel beam structure in which a small steel beam 400 moves when a column and a beam are connected to each other.

도 7의 해석모델을 토대로 1.2DL+1.6LL의 하중(kN)을 주고 거더에 작용하는 휨 모멘트(kN.m)를 비교한 결과가 도 8에 도시되어 있다. The results of comparing the bending moment (kN.m) acting on the girder by giving a load (kN) of 1.2DL + 1.6LL based on the analytical model of Fig. 7 are shown in Fig.

도 8의 (a)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 1: 0.37로 약 3배 차이인 데 비해, 도 8의 (b)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 0.86: 1이며, 도 8의 (c)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 0.94: 1이다. 즉, 도 8의 (c)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조가 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 거의 동일하다는 것을 알 수 있다.
8 (a), when the column and the beam are moment bonded, the bending moment ratio acting on the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder 100 in the conventional steel beam structure is 1: 0.37, 8 (b), in the steel beam structure in which the small steel beam 400 is provided when the column and the beam are moment bonded, the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder 100 (B) is 0.86: 1, and when the column and the beam are moment-connected as shown in FIG. 8 (c), the small steel beam 400 moves and the second steel girder 200 And the bending moment ratio acting on the first steel girder 100 is 0.94: 1. That is, as shown in FIG. 8 (c), when the column and the beam are moment-bonded, the steel beam beam structure having the small steel beam 400 moved is applied to the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder 100 It can be seen that the bending moment ratios acting are almost the same.

마찬가지로, 도 8의 (d)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 1: 034로 약 3배 차이인 데 비해, 도 8의 (e)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 0.86: 1이며, 도 8의 (f)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 0.92: 1이다. 즉, 도 8의 (f)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조가 제2 철골 거더(200)와 제1 철골 거더(100)에 작용하는 휨 모멘트비가 거의 동일하다는 것을 알 수 있다. 8 (d), in a conventional steel beam structure, when the column and the beam are joined to each other by a shear force, the bending moment ratio acting on the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder 100 is 1: 034 (E) of FIG. 8, when the column and the beam are shear-bonded, in the steel beam structure having the small steel beam 400, the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder The bending moment ratio acting on the first steel frame 100 is 0.86: 1, and when the column and the beam are shear-bonded as shown in FIG. 8 (f), in the steel beam structure in which the small steel beam 400 moves, The bending moment ratio acting on the first metal frame 200 and the first steel frame girder 100 is 0.92: 1. That is, as shown in FIG. 8 (f), when the column and the beam are joined to each other, a small steel beam 400 is moved and the steel beam structure provided on the second steel frame girder 200 and the first steel frame girder 100 It can be seen that the bending moment ratios acting are almost the same.

즉, x, y 방향 거더에 휨 모멘트가 고르게 분포하도록 하여, 특정 부재에 휨 모멘트가 집중되는 문제를 해결할 수 있다.
That is, the bending moment is uniformly distributed in the x- and y-direction girders, and the problem of the bending moment being concentrated on the specific member can be solved.

또한, 도 9에 도시된 것처럼, 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 거더 단부 부모멘트를 비교해 보면 다음과 같다. In addition, as shown in FIG. 9, when the column and the beam are moment bonded, the girder end portion parent moments are as follows.

도 9의 (a)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조에서 제2 철골 거더(200)에 작용하는 단부 부모멘트를 100%로 가정하면, 도 9의 (b)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)에 작용하는 단부 부모멘트가 75%이며, 도 9의 (c)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 모멘트 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)에 작용하는 단부 부모멘트가 68%에 불과하다.
Assuming that the end portion moment acting on the second steel frame girder 200 in the conventional steel beam structure is 100% when the column and the beam are moment-bonded as shown in FIG. 9 (a) As shown in the figure, in the steel beam structure having the small steel beam 400 when the column and the beam are moment-connected, the end portion moment acting on the second steel girder 200 is 75% In the steel beam structure in which the small steel beam 400 is moved when the column and the beam are moment bonded, the end portion moment acting on the second steel frame girder 200 is only 68%.

또한, 도 10에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우에도 거더 중앙부 정모멘트를 비교해 보면 다음과 같다. In addition, as shown in FIG. 10, even when the column and the beam are shear-jointed, the midpoint moment of the girder is as follows.

도 10의 (a)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 종래의 철골 빔 구조에서 제2 철골 거더(200)에 작용하는 중앙부 정모멘트를 100%로 가정하면, 도 10의 (b)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)에 작용하는 중앙부 정모멘트가 75%이며, 도 10의 (c)에 도시된 것처럼 기둥과 보가 전단 접합일 경우 작은 철골 빔(400)이 이동하여 구비된 철골 빔 구조에서는 제2 철골 거더(200)에 작용하는 중앙부 정모멘트가 66%에 불과한 것을 확인할 수 있다.
Assuming that the center portion moment acting on the second steel frame girder 200 in the conventional steel beam structure is 100% when the column and the beam are joined to each other as shown in FIG. 10 (a) As shown in the figure, in the steel beam structure having the small steel beam 400 when the column and the beam are shear jointed, the center portion moment acting on the second steel frame girder 200 is 75% It can be seen that the center portion moment acting on the second steel frame girder 200 is only 66% in the steel beam structure in which the small steel beam 400 moves when the column and the beam are sheared.

도 11에서는 종래의 거더와 본 발명에 따른 거더의 춤을 비교하였다. 앞서 설명한 모의실험 데이터에 의해 메인 거더인 제2 철골 거더(200)의 춤이 기존안에 비해 약 100mm 정도 감소 가능한 것을 확인할 수 있다. 11 compares the dances of a conventional girder and a girder according to the present invention. It can be confirmed that the dancing of the second steel frame girder 200 which is the main girder can be reduced by about 100 mm compared to the conventional one by the simulation data described above.

이렇게, 본 발명에 따르면, 작은 철골 빔(400)을 이용하여 제2 철골 거더(200)에 작용하는 휨 모멘트를 줄여줄 수 있고, 그에 따라 제2 철골 거더(200)의 춤을 줄이고, 층고도 낮출 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the bending moment acting on the second steel frame girder 200 by using the small steel beam 400, thereby reducing the dancing of the second steel frame girder 200, Can be lowered.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100...제1 철골 거더
200...제2 철골 거더
300...긴 철골 빔
400...작은 철골 빔100 ... first steel girder
200 ... second steel girder
300 ... Longitudinal beam
400 ... Small beam steel

Claims (9)

4개의 철골 기둥 사이에 일방향으로 결합하는 한 쌍의 제1 철골 거더;
상기 4개의 철골 기둥 사이에 상기 제1 철골 거더와 수직한 방향으로 결합하는 한 쌍의 제2 철골 거더;
상기 제1 철골 거더 내측에 양단이 상기 제2 철골 거더와 직교하게 결합하는 복수의 긴 철골 빔(long H-beam); 및
상기 제1 철골 거더 및 상기 긴 철골 빔 사이, 그리고 상기 긴 철골 빔 및 상기 긴 철골 빔 사이에 직교하면서, 복수의 일직선을 이루도록 배치되는 복수의 작은 철골 빔을 포함하되,
상기 긴 철골 빔은 상기 제2 철골 거더와 전단 접합으로 결합하고,
상기 작은 철골 빔은,
상기 제1 철골 거더와 전단 접합으로 결합하고,
상기 긴 철골 빔과 모멘트 접합으로 결합하고,
상기 작은 철골 빔과 상기 긴 철골 빔의 하부 플랜지들을 결합하는 결합 플레이트(P)를 더 포함하고,
상기 결합 플레이트(P)는,
상기 긴 철골 빔의 좌측에 결합되는 작은 철골 빔의 하부 플랜지와 상기 긴 철골 빔의 우측에 결합되는 작은 철골 빔의 하부 플랜지를 볼트 및 너트 결합으로 결합하는 것을 특징으로 하는 거더 보강 철골 빔 구조.A pair of first steel frame girders connected in one direction between the four steel frame columns;
A pair of second steel frame girders which are coupled between the four steel frame columns in a direction perpendicular to the first steel frame girder;
A plurality of long H-beams, both ends of which are coupled to the inside of the first steel frame girder at right angles to the second steel frame girder; And
A plurality of small steel beams disposed between the first steel frame girder and the long steel beam, and a plurality of straight steel beams orthogonal to each other between the long steel beam and the long steel beam,
Wherein the long steel beam is joined to the second steel girder by a front end joint,
The small steel beam,
A first metal frame coupled to the first steel frame girder by a front end joint,
Coupled by moment coupling with the long steel beam,
Further comprising an engaging plate (P) for engaging lower flanges of said long steel beam with said small steel beam,
The coupling plate (P)
Wherein a lower flange of a small steel beam coupled to the left of the long steel beam and a lower flange of a small steel beam coupled to the right of the long steel beam are coupled by bolt and nut connections. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 작은 철골 빔은,
상기 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치에 배치되기 위해 상기 제2 철골 거더에 가까운 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 거더 보강 철골 빔 구조.The method according to claim 1,
The small steel beam,
And the second steel frame girder is disposed in a direction close to the second steel frame girder so as to be disposed at a position where the bending moment of the second steel frame girder is minimized. 4개의 철골 기둥 사이에 일방향으로 한 쌍의 제1 철골 거더를 결합하는 단계;
상기 4개의 철골 기둥 사이에 상기 제1 철골 거더와 수직한 방향으로 한 쌍의 제2 철골 거더를 결합하는 단계;
상기 제1 철골 거더 내측에 양단이 상기 제2 철골 거더와 직교하도록 복수의 긴 철골 빔(long H-beam)을 결합하는 단계;
상기 제1 철골 거더 및 상기 긴 철골 빔 사이, 그리고 상기 긴 철골 빔 및 상기 긴 철골 빔 사이에 직교하면서, 복수의 일직선을 이루도록 작은 철골 빔을 배치하는 단계; 및
상기 작은 철골 빔들이 형성한 복수의 일직선을 이동시키며 상기 제2 철골 거더에 작용하는 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 긴 철골 빔은 상기 제2 철골 거더와 전단 접합으로 결합하고,
상기 작은 철골 빔은,
상기 제1 철골 거더와 전단 접합으로 결합하고,
상기 긴 철골 빔과 모멘트 접합으로 결합하고,
상기 작은 철골 빔과 상기 긴 철골 빔의 하부 플랜지들을 결합하는 결합 플레이트(P)를 배치하는 단계를 더 포함하고,
상기 결합 플레이트(P)는,
상기 긴 철골 빔의 좌측에 결합되는 작은 철골 빔의 하부 플랜지와 상기 긴 철골 빔의 우측에 결합되는 작은 철골 빔의 하부 플랜지를 볼트 및 너트 결합으로 결합하는 것을 특징으로 하는 층고 절감 방법.Coupling a pair of first steel frame girders in one direction between the four steel columns;
Coupling a pair of second steel frame girders between the four steel frame columns in a direction perpendicular to the first steel frame girder;
Coupling a plurality of long H-beams such that both ends of the long steel beam are orthogonal to the second steel frame girder inside the first steel girder;
Disposing a small steel beam orthogonal between the first steel girder and the long steel beam and between the long steel beam and the long steel beam to form a plurality of straight lines; And
Moving a plurality of straight lines formed by the small steel beams and determining a position at which a bending moment acting on the second steel girder is minimized,
Wherein the long steel beam is joined to the second steel girder by a front end joint,
The small steel beam,
A first metal frame coupled to the first steel frame girder by a front end joint,
Coupled by moment coupling with the long steel beam,
Further comprising disposing an engaging plate (P) for engaging lower flanges of said long steel beam with said small steel beam,
The coupling plate (P)
Wherein the lower flange of the small steel beam coupled to the left side of the long steel beam and the lower flange of the small steel beam coupled to the right side of the long steel beam are coupled by bolt and nut coupling. 삭제delete 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 제2 철골 거더의 휨 모멘트가 최소화되는 위치를 결정하는 단계는,
상기 복수의 일직선을 상기 제2 철골 거더에 가까운 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 층고 절감 방법.The method of claim 6,
Wherein determining the location where the bending moment of the second steel frame girder is minimized comprises:
And moving the plurality of straight lines in a direction close to the second steel frame girder.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004239049A (en) * 2003-01-15 2004-08-26 Shimizu Corp Precast slab and method for joining the same
KR101404623B1 (en) * 2013-05-06 2014-06-09 채일수 Joint of Girder and Beam

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084113A (en) * 1994-06-08 1996-01-09 Taisei Corp Installation method for structural steel small beam
KR100585855B1 (en) 2002-11-16 2006-06-01 삼성중공업 주식회사 A copula of reinforced concrete column and steel beam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004239049A (en) * 2003-01-15 2004-08-26 Shimizu Corp Precast slab and method for joining the same
KR101404623B1 (en) * 2013-05-06 2014-06-09 채일수 Joint of Girder and Beam

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