KR101896971B1 - 내진접합부를 가지는 철골구조물 - Google Patents

내진접합부를 가지는 철골구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR101896971B1
KR101896971B1 KR1020180028636A KR20180028636A KR101896971B1 KR 101896971 B1 KR101896971 B1 KR 101896971B1 KR 1020180028636 A KR1020180028636 A KR 1020180028636A KR 20180028636 A KR20180028636 A KR 20180028636A KR 101896971 B1 KR101896971 B1 KR 101896971B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel
stiffener
steel beam
plastic hinge
tensile
Prior art date
Application number
KR1020180028636A
Other languages
English (en)
Inventor
김수진
Original Assignee
이큐구조엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이큐구조엔지니어링(주) filed Critical 이큐구조엔지니어링(주)
Priority to KR1020180028636A priority Critical patent/KR101896971B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101896971B1 publication Critical patent/KR101896971B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/024—Structures with steel columns and beams
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2466—Details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2478—Profile filled with concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

본 발명은, 철골보에 대한 인장부에 결손구간을 설치하여 내진성능을 보강할 수 있도록;
서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥들과; 상기 철골기둥들의 사이를 수평적으로 연결하면서 접합고정되는 철골보와; 상기 철골보의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재와; 상기 철골보의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측상단을 지지하여 상기 철골보의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재를 포함하여 이루어지는 내진접합부를 가지는 철골구조물에 있어서; 상기 철골보와 상기 압축보강재 및 상기 인장보강재의 단부가 접하는 부위에 각각 구비되며 상기 철골기둥에서 인가되는 진동하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 발생되도록 유도하도록 각각 구비된 상부소성힌지유도보강재 및 하부소성힌지유도보강재를 더 포함하여 이루어지는 내진접합부를 가지는 철골구조물을 제공한다.

Description

내진접합부를 가지는 철골구조물{Steel structure with earthquake-proof joint}
본 발명은, 철골기둥의 사이를 연결하는 철골보가 연결되어 시공되는 철골구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 철골기둥과 철골보의 접합부에서의 압축하중 및 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보함은 물론, 철골기둥에서 인가되는 진동하중에 대하여 소성힌지구간을 유도하여 취성파괴에 대한 접합부의 취성파괴를 막고 내진성능을 보강할 수 있도록 된 내진접합부를 가지는 철골구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물의 뼈대를 이루는 철골구조물은, 철골기둥에 보 및 거더를 접합하여 철골골조를 완성하게 된다.
이때, 양측 철골기둥을 수평으로 연결하는 형태로 시공되는 철골보 구조물은, 철골기둥과의 접합부위 보강이 이루어지게 된다.
즉, 첨부된 도 2에서 도시된 바와 같이, H빔 형태의 철골기둥에 H빔 형태의 철골보가 수평으로 연결 구성되며, 상기 철골보의 양단 상부 및 하부에, 보강빔이 접합 구성된다.
상기에서 철골보는, 다수의 접합플레이트를 통해 수평 및 수직상으로 볼트 결합하는 복수 개로 분할되어 이루어질 수 있다.
즉, 상기 철골보는, 상기 철골기둥들에 수평적으로 각각 연결고정된 연결보들과 상기 연결보들을 연결하는 주철골보로 이루어지며, 상기 연결보와 상기 주철골보는, 상기 접합플레이트들에 의해 연결 결합하게 된다.
한국특허등록번호 제10-0896173호(명칭: 장지간 빔, 이를 포함하는 무주 구조물, 무주 주차 구조물 및 장지간 빔의 제조방법 및 무주 구조물 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 각각이 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지와 이격된 제2 플랜지 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지를 연결하는 중심 웨브를 포함하며, 순차적으로 연결된 제1, 제2 및 제3 H-빔; 상기 제1 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제1 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되는 제1 보강 플랜지 및 상기 제1 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하는 제1 보강 웨브를 포함하는 제1 보강 부재; 및 상기 제3 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제2 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되는 제2 보강 플랜지(231) 및 상기 제2 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하는 제2 보강 웨브(232)를 포함하는 제2 보강 부재를 포함하며, 상기 제1 H 빔 및 제3 H 빔은 등변 사다리꼴의 측변에 대응하고, 상기 제2 H 빔은 상기 등변 사다리 꼴의 윗변에 대응하도록 상기 제2 H-빔이 상기 제1 및 제3 H-빔에 치올림 되도록 연결된 빔이 기재되어 있다.
그리고, 한국특허등록번호 제10-0888231호(명칭: 빔 제조방법 및 무주 구조물 제조방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, H-빔, 제1 보강플랜지 및 제1 보강웨브를 포함하는 제1 보강부재, 및 제2 보강플랜지 및 제2 보강웨브를 포함하는 제2 보강 부재를 포함하고, 상기 H-빔은 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지와 이격된 제2 플랜지 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지를 연결하는 중심 웨브를 포함하며, 상기 제1 보강 플랜지는 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제1 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되고, 상기 제1 보강 웨브는 상기 제1 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2플랜지를 연결하며, 상기 제2 보강 플랜지는 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제2 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되고, 상기 제2 보강 웨브는 상기 제2 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하여서 된 빔이 기재되어 있다.
또한, 한국특허등록번호 제10-1206441호(명칭: 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 플랜지 및 웨브로 이루어진 형강재가 소정의 간격을 두고, 수직으로 입설되는 한 쌍의 기둥과; 상기 한 쌍의 기둥 간에 용접 또는 볼팅으로 수평하게 연결되며, 형강재로 이루어진 보로 구성되고, 상기 기둥의 형강재의 웨브에 채널이 용접 설치되고, 상기 채널에 보강재가 삽입 설치되며, 상기 보강재는 일정한 길이를 갖는 수평강판과, 상기 수평강판이 가운데에 용접 설치되는 수직강판으로 구성되거나, 또는 상기 보강재는 H형강을 웨브를 기준으로 하여 1/2 절단된 것으로 구성된 철골구조물이 기재되어 있다.
그리고, 한국특허등록번호 제10-1336909호(명칭: 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 플랜지 및 웨브로 이루어진 형강재가 소정의 간격을 두고, 수직으로 입설되는 한 쌍의 기둥과; 상기 한 쌍의 기둥 간에 용접 또는 볼팅으로 수평하게 연결되며, 형강재로 이루어진 보로 구성되고, 상기 기둥의 형강재는 적어도 3개 이상의 형강재로 구성되고, 양단은 층고가 높은 양단부 형강재와; 상기 양단부 형강재 사이에 용접 설치되는 중앙부 형강재로 구성되며, 상기 양단부 형강재에는 그 일측이 소정의 단면형상으로 절단하여 절취부가 형성되고, 상기 절취부에 보강앵글이 부착된 철골구조물이 기재되어 있다.
한편, 한국특허등록번호 제10-1504246호(명칭: 단부 보강형 철골구조물)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 상부플렌지와 하부플렌지가 수직웨브에 의해 일체로 연결된 구조를 이루는 H빔 형태의 철골보 하부에 구조 보강을 위해 수직웨브와 플렌지로 구성되는 T형빔 형태의 보강빔이 용접 구성된 철골구조물이 상호 수직 접합플레이트 및 수평 접합플레이트에 의해 접합되어지는 단부 보강형 철골구조물에 있어서, 상기 철골구조물 상호간에 접합이 이루어지는 접합부위에서는 철골보의 하부플렌지가 일정길이로 절개된 절개부를 형성함으로서, 철골보의 수직웨브와 보강빔의 수직웨브는 각 면에서 단일의 수직 접합플레이트에 의해 접합 연결이 이루어진 철골구조물이 기재되어 있다.
상기와 같이 철골구조물(1)들에서 철골기둥(2)과 연결되는 철골보(3)의 양측 하단에는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상부에서 인가되는 하중 및 자중에 의해 발생하는 압축력에 대하여 보강하도록 내력을 증대하는 압축보강재(4)가 각각 구비되고, 상기 철골보(3)의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측상단을 지지하여 상기 철골보(3)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재(5)가 각각 구비된다.
즉, 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 철골구조물(1)의 상부에서 인가된 하중 및 철골보(3)의 자체하중에 의해 상기 철골보(3)의 양단에 발생하는 압축하중 및 인장하중을 상기 압축보강재(4) 및 상기 인장보강재(5)가 각각 대응하여 상쇄함으로써, 안정성을 증대하도록 되어 있다.
1, 한국특허등록번호 제10-0896173호 2, 한국특허등록번호 제10-0888231호 3, 한국특허등록번호 제10-1206441호 4, 한국특허등록번호 제10-1336909호 5, 한국특허등록번호 제10-1504246호
그러나, 상기와 같은 종래의 철골구조물들은, 압축보강재 및 인장보강재를 통해 철골보의 양단에 발생하는 압축하중 및 인장하중에 대하여 적합하게 대응하여 안전성을 추구할 수는 있었으나, 지진 등과 같은 자연재해에 의해 발생하는 진동하중(응력)에 취약하여 내진설계가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 철골기둥과 철골보의 접합부에서의 압축하중 및 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보함은 물론, 철골기둥에서 인가되는 진동하중에 대하여 소성힌지구간을 유도하여 취성파괴에 대한 접합부의 취성파괴를 막고 내진성능을 보강할 수 있도록 된 내진접합부를 가지는 철골구조물을 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물은, 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥들과; 상기 철골기둥들의 사이를 수평적으로 연결하면서 접합고정되는 철골보와; 상기 철골보의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재와; 상기 철골보의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측상단을 지지하여 상기 철골보의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재를 포함하여 이루어지는 내진접합부를 가지는 철골구조물에 있어서; 상기 철골보와 상기 압축보강재 및 상기 인장보강재의 단부가 접하는 부위에 각각 구비되며 상기 철골기둥에서 인가되는 진동하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 발생되도록 유도하도록 각각 구비된 상부소성힌지유도보강재 및 하부소성힌지유도보강재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물은, 압축보강재와 인장보강재를 통해 철골기둥과 철골보의 접합부에서의 압축하중 및 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보하는 효과를 가진다.
아울러, 철골기둥에서 인가되는 진동하중에 대하여 상부소성힌지유도보강재 및 하부소성힌지유도보강재를 통해 소성힌지구간을 원하는 위치로 유도하여 취성파괴에 대한 접합부의 취성파괴를 막고 내진성능을 보강하는 효과를 가진다.
이에 따라, 지진 등과 같은 진동에너지가 철골기둥을 통애 철골보로 인가되어 철골기둥과 철골보의 접합부에서 취성파괴가 발생하지 않고, 철골보의 원하는 위치에서 소성힌지발생을 유도함은 물론, 상부소성힌지유도보강재 및 하부소성힌지유도보강재를 통해 소성힌지구간을 비대칭적으로 설계하여 배치할 경우, 모우먼트의 발생크기에 따라 필요구간에 대한 보강이 원활하세 이루어져 접합부의 내력을 극대화하고 내진성능을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은, 일반적인 철골구조물에서 상부에서 인가되는 하중 및 철골보의 자체하중에 의해 발생하는 인장하중 및 압축하중의 분포를 보인 개략 예시도.
도 2는, 종래 철골구조물을 보인 개략 예시도,
도 3은, 철골구조물에 지진하중이 인가되는 상태를 보인 개략 예시도,
도 4는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물을 보인 개략 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물을 보인 일부 발췌 개략 확대 예시도.
도 6은, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물에서의 소성힌지유도상태를 보인 개략 예시도.
도 7은, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물에 적용되는 보강재의 일 예를 보인 개략 예시도.
도 8은, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물에 적용되는 보강재의 다른 예를 보인 개략 예시도.
도 9는, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물에 적용되는 보강재의 또 다른 예를 보인 개략 예시도.
도 10 내지 도 14는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물의 시공방법을 순차적으로 보인 개략 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 4 내지 도 9는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)을 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)은, 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥(2)들과; 상기 철골기둥(2)들의 사이를 수평적으로 연결하면서 접합고정되는 철골보(3)와; 상기 철골보(3)의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)들에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재(4)와; 상기 철골보(3)의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(4)의 양측상단을 지지하여 상기 철골보(4)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재(5)를 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 압축보강재(4)를 통해 상기 철골보(3)의 상부에서 인가되는 하중 및 자중에 의해 발생하는 압축력에 대하여 보강하도록 내력을 증대하며; 상기 인장보강재(5)를 통해 상기 철골보(3)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하게 된다.
이러한 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)은, 상기 철골보(3)와 상기 압축보강재(4) 및 상기 인장보강재(5)의 단부가 접하는 부위에 각각 구비되며 상기 철골기둥(2)에서 인가되는 진동하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 발생되도록 유도하도록 각각 구비된 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7)를 더 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 압축보강재(4) 및 상기 인장보강재(5)를 통해 상기 철골기둥(2)들에 대하여 상기 철골보(3)의 양단에 형성되는 압축하중 및 인장하중에 대응하는 내력을 보강하여 안정성을 확보함은 물론, 지진 발생시에 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)의 접합면으로 인가되는 진동하중에 의한 소성힌지를 상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7)를 통해 소성힌지구간을 원하는 위치로 유도하여 취성파괴에 대한 접합부의 취성파괴를 막고 내진성능을 보강하게 된다.
상기에서 압축보강재(4)는, 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 철골보(3)의 하부에 길이방향으로 길이를 가지며 단면 형상이 '⊥' 형상으로 이루어진 철골빔으로 이루어진 T빔(41)과, 상기 T빔을 포함하여 상기 철골보(3)의 일부위를 수용하면서 콘크리트몰탈(M)이 내부에 타설되는 보강폼(42)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기에서 인장보강재(5)는, 단면 형상이 'T' 형상으로 이루어진 철골빔으로 이루어질 수 있으며, 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 철골보(3)의 길이방향으로 길이를 가지면서 배치되며 상기 철골기둥(2)과 연결되면서 배치되는 다수개의 보강봉들을 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 보강봉들을 통해 상기 철골기둥(2)들에 대하여 상기 철골보(3)의 양단상부에 형성되는 인장하중에 대응하는 내력을 보강하여 안정성을 확보하게 된다.
한편, 상기 보강봉들은, 길이를 가지는 '봉(棒;rod)' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며; 단면형상이 '원형'으로 이루어지는 원형철근으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
이러한 상기 보강봉들은, 추후 상기 철골보(3)의 상부에서 상기 철골기둥(2)의 일부위와 함께 시공되는 콘크리트구조물의 내부에 매립되게 위치되어 상기 철골기둥(2)과 일체화되면서 연결고정되는 것이 바람직하다.
상기에서 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7)는, 도 8에서 도시된 바와 같이, '판(板:plate)' 형상의 금속 판체로 이루어지는 것이 바람직하며; 상기 철골기둥(2)에는, '판(板:plate)' 형상의 금속 판체로 이루어지는 컬럼보강재(8)를 통해 내력을 보강하도록되는 것이 가장 바람직하다.
한편, 도 3에서 도시된 바와 같이, 철골구조물(1)에 지진하중이 인가되는 상태를 살펴보면, 횡적진동운동이 상기 철골기둥(2)에서 상기 철골보(3)로 인가되는 중에 압축하중 및 인장하중이 반복적으로 발생된다.
아울러, 상기 철골보(3)에 대하여 내력의 강도의 편차가 발생하는 범위에서 소성힌지가 발생하게 된다.
이에 따라, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)은, 상기 철골보(3)에서의 소성힌지발생위치를 원하는 위치로 각각 유도하여 내진성능을 보강하도록 된 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
이와 같은, 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)에서, 상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)가 구비되는 위치는, 상기 철골보(3) 상에서 수평방향으로 각각 상이한 위치에 각각 배치되어, 상기 철골보(3)에 발생하는 소성힌지의 위치들이 수평적으로 각각 사이 간격을 가지면서 발생하도록 유도하도록 됨으로써, 소성힌지가 발생하여 내구성이 취약해지는 취약범위가 일부위치에 집중되는 것을 방지하고, 각각 상이한 구역에 형성되도록 함으로써, 상기 철골보(3)에 대한 붕괴의 위험을 제거함으로써, 내진성능을 극대화하도록 되는 것이 바람직하다.
이에 따른 본 발명에 의한 일 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)을 시공하는 시공방법은, 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 상기 철골기둥(2)들의 사이를 상기 철골보(3)가 수평적으로 연결하면서 접합고정되는 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)의 시공방법으로; 상기 철골보(3)의 양측하단에는, 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 상기 압축보강재(4)를 설치하고; 상기 철골보(3)의 양측상단에는, 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측상단을 지지하여 상기 철골보(3)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 상기 인장보강재(5)를 설치하며; 상기 철골보(3)와 상기 압축보강재(4) 및 상기 인장보강재(5)의 단부가 접하는 부위에는, 상기 철골기둥(2)에서 인가되는 진동하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 발생되도록 유도하도록 각각 구비된 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7)를 각각 구비되게 설치시공하도록 되는 것으로 이루어진다.
아울러, 상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)가 구비되는 위치를, 상기 철골보(3) 상에서 수평방향으로 각각 상이한 위치에 각각 배치하면서 시공하는 것이 가장 바람직하다.
이에 따라, 상기 철골보(3)에 발생하는 소성힌지의 위치들이 수평적으로 각각 사이 간격을 가지면서 발생하도록 유도하도록 됨으로써, 소성힌지가 발생하여 내구성이 취약해지는 취약범위가 일부위치에 집중되는 것을 방지하게 된다.
상기에서 상부소성힌지유도보강재(6)와 상기 철골기둥(2)의 사이간격이 상기 하부소성힌지유도보강재(7)와 상기 철골기둥(2)의 사이간격보다 크게 배치하거나 작게 배치하여 상이한 사이간격을 가지도록 될 수 있는 것으로, 시공현장에 따라 적합하여 설계하여 적용하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 지진 등과 같은 진동에너지가 상기 철골기둥(2)을 통애 상기 철골보(3)로 인가되어 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)의 접합부에서 취성파괴가 발생하지 않고, 상기 철골보(3)의 원하는 위치에서 소성힌지발생을 유도함은 물론, 상기 상부소성힌지유도보강재(7) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)의 비대칭적 배치에 따흔 소성힌지구간을 비대칭적위치의 발생에 대한 설계에 따라, 모우먼트의 발생크기에 따라 필요구간에 대한 보강이 원활하세 이루어져 상기 철골기둥(2) 및 상기 철골보(3)의 접합부의 내력을 극대화하고 내진성능을 향상시키게 된다.
이러한 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)의 시공방법을 수행하고자 할 경우에는, 먼저 도 10 내지 도 14에서 도시된 바와 같이, 제조현장(공장)에서 상기 압축보강재(4)가 하부에 고정된 상태로 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)를 각각 제조한 후, 시공현장으로 운반하고, 도 11에서 도시된 바와 같이, 시공현장에서 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)를 연결고정하여 결합한다.
이때, 상기 철골보(3)에 상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7)를 각각 용접고정한다.
이와 같이 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)가 결합되면, 상기 인장보강재(5)를 통해 상기 철골기둥(2)과 상기 철골보(3)를 연결하면서 결합한다.
이때, 상기 인장보강재(5)를 상기 철골기둥(2)에 용접 고정하거나 혹은, 별도의 연결밴드(철사: 미도시된)를 통해 서로 연결고정하여 결합할 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적용하는 것이 가장 바람직하다.
그리고 상기와 같이 철골기둥(2)과 철골보(3)에 상기 인장보강재(5)가 배치되면, 도 13에서 도시된 바와 같이, 상기 철골보(3)의 하부에 상기 보강폼(42)을 결합하여 설치하고, 도 14에서 도시된 바와 같이, 상기 보강폼(42)의 내부를 포함하여 상기 철골보(3)의 상부와 상기 철골기둥에 콘크리트를 타설하면 시공작업이 완료된다.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 내진접합부를 가지는 철골구조물(1)은, 상기 철골기둥(2)에서 인가되는 진동하중에 대하여 상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)를 통해 소성힌지구간을 원하는 위치로 유도하여 취성파괴에 대한 접합부의 취성파괴를 막고 내진성능을 보강하도록 되는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 철골구조물 2 : 철골기둥
3 : 철골보 4 : 압축보강재
41 : T빔 42 : 보강폼
5 : 인장보강재 6 : 상부소성힌지유도보강재
7 : 하부소성힌지유도보강재 8 : 컬럼보강재
M : 콘크리트몰탈

Claims (2)

  1. 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥(2)들과; 상기 철골기둥(2)들의 사이를 수평적으로 연결하면서 접합고정되는 철골보(3)와; 상기 철골보(3)의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재(4)와; 상기 철골보(3)의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측상단을 지지하여 상기 철골보(3)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재(5)와; 상기 철골보(3)와 상기 압축보강재(4) 및 상기 인장보강재(5)의 단부가 접하는 부위에 각각 구비되며 상기 철골기둥(2)에서 인가되는 진동하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 발생되도록 유도하도록 각각 구비된 상부소성힌지유도보강재(6) 및 하부소성힌지유도보강재(7);를 포함하여 이루어지되;
    상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)가 구비되는 위치는, 상기 철골보(3) 상에서 수평방향으로 각각 상이한 위치에 각각 배치되어, 상기 철골보(3)에 발생하는 소성힌지의 위치들이 수평적으로 각각 사이 간격을 가지면서 발생하도록 유도하도록 되는 내진접합부를 가지는 철골구조물에 있어서;
    상기 압축보강재(4)는,
    상기 철골보(3)의 하부에 길이방향으로 길이를 가지며 단면 형상이 '⊥' 형상으로 이루어진 철골빔으로 이루어진 T빔(41)과, 상기 T빔을 포함하여 상기 철골보(3)의 일부위를 수용하면서 콘크리트몰탈(M)이 내부에 타설되는 보강폼(42)을 포함하여 이루어지며;
    상기 인장보강재(5)는,
    상기 철골보(3)의 길이방향으로 길이를 가지면서 배치되며 상기 철골기둥(2)과 연결되면서 배치되는 다수개의 보강봉들을 포함하여 이루어지되;
    상기 보강봉들은,
    길이를 가지며, 단면형상이 '원형'으로 이루어지는 원형철근으로 이루어지고, 상기 철골보(3)의 상부에서 상기 철골기둥(2)의 일부위와 함께 시공되는 콘크리트구조물의 내부에 매립되게 위치되며;
    상기 상부소성힌지유도보강재(6) 및 상기 하부소성힌지유도보강재(7)는,
    '판(板:plate)' 형상의 금속 판체로 이루어지고;
    상기 철골기둥(2)에는,
    '판(板:plate)' 형상의 금속 판체로 이루어지는 컬럼보강재(8)가 구비되는 것을 특징으로 하는 내진접합부를 가지는 철골구조물.
  2. 삭제
KR1020180028636A 2018-03-12 2018-03-12 내진접합부를 가지는 철골구조물 KR101896971B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180028636A KR101896971B1 (ko) 2018-03-12 2018-03-12 내진접합부를 가지는 철골구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180028636A KR101896971B1 (ko) 2018-03-12 2018-03-12 내진접합부를 가지는 철골구조물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101896971B1 true KR101896971B1 (ko) 2018-09-10

Family

ID=63593947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180028636A KR101896971B1 (ko) 2018-03-12 2018-03-12 내진접합부를 가지는 철골구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101896971B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102108335B1 (ko) * 2019-11-25 2020-05-13 이큐구조엔지니어링(주) 내진성능 접합부를 가지는 복합철골보구조
KR102201377B1 (ko) * 2020-09-04 2021-01-11 태영강건(주) 각형강관 기둥과 이중h형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법
KR102580245B1 (ko) * 2023-02-23 2023-09-19 주식회사 동아기술공사 도로 노면의 결빙을 방지하고 먼지바람을 차단하는 도로변 차단벽

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888231B1 (ko) 2007-10-11 2009-03-11 이상섭 빔 제조방법 및 무주 구조물 제조방법
KR100896173B1 (ko) 2007-09-11 2009-05-12 이현일 장지간 빔, 이를 포함하는 무주 구조물, 무주 주차 구조물 및 장지간 빔의 제조방법 및 무주 구조물 시공방법
KR20110126495A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 서울대학교산학협력단 내진 성능 향상을 위한 양단이 수직으로 구부러진 보강 철근을 이용한 보-기둥 접합부
KR101206441B1 (ko) 2012-08-10 2012-11-29 송성호 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법
KR101336909B1 (ko) 2012-10-25 2013-12-10 송성호 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법
KR101504246B1 (ko) 2014-07-24 2015-03-20 (주)청우구조안전기술 단부 보강형 철골구조물
KR101642420B1 (ko) * 2016-03-09 2016-07-26 제이비비젼중공업주식회사 단부 보강형 철골구조물

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896173B1 (ko) 2007-09-11 2009-05-12 이현일 장지간 빔, 이를 포함하는 무주 구조물, 무주 주차 구조물 및 장지간 빔의 제조방법 및 무주 구조물 시공방법
KR100888231B1 (ko) 2007-10-11 2009-03-11 이상섭 빔 제조방법 및 무주 구조물 제조방법
KR20110126495A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 서울대학교산학협력단 내진 성능 향상을 위한 양단이 수직으로 구부러진 보강 철근을 이용한 보-기둥 접합부
KR101206441B1 (ko) 2012-08-10 2012-11-29 송성호 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법
KR101336909B1 (ko) 2012-10-25 2013-12-10 송성호 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법
KR101504246B1 (ko) 2014-07-24 2015-03-20 (주)청우구조안전기술 단부 보강형 철골구조물
KR101642420B1 (ko) * 2016-03-09 2016-07-26 제이비비젼중공업주식회사 단부 보강형 철골구조물

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102108335B1 (ko) * 2019-11-25 2020-05-13 이큐구조엔지니어링(주) 내진성능 접합부를 가지는 복합철골보구조
KR102201377B1 (ko) * 2020-09-04 2021-01-11 태영강건(주) 각형강관 기둥과 이중h형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법
KR102580245B1 (ko) * 2023-02-23 2023-09-19 주식회사 동아기술공사 도로 노면의 결빙을 방지하고 먼지바람을 차단하는 도로변 차단벽

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101642420B1 (ko) 단부 보강형 철골구조물
KR100971736B1 (ko) 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재
KR101896971B1 (ko) 내진접합부를 가지는 철골구조물
KR101920417B1 (ko) 철근콘크리트 프레임 내진 보강 구조
KR102079008B1 (ko) 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
KR101862278B1 (ko) 강합성 콘크리트 부재
KR101834843B1 (ko) 단부 보강형 철골구조물
KR102108335B1 (ko) 내진성능 접합부를 가지는 복합철골보구조
US3884005A (en) Structure formed of finished components
JP2020007842A (ja) 鉄筋コンクリート造の躯体とブレースとの接合構造
KR101470135B1 (ko) 변단면 플랜지 철골 보를 이용한 철골 라멘 골조
JP4649283B2 (ja) 形鋼を用いた柱状構造体、橋脚又は基礎杭及び、その製作方法
KR101738244B1 (ko) 트러스보강 조립보
KR101732719B1 (ko) 튜브형 플랜지를 갖는 하이브리드보
JP7264690B2 (ja) コンクリート腰壁構造体の作製方法および建物構造
KR20090093540A (ko) 무거푸집 공법을 이용한 구조물 시스템
KR102082334B1 (ko) 와이드빔을 이용한 무량판 시스템 및 이의 시공 방법
KR101193796B1 (ko) 기둥과 보 골조 내진보강공법
JP6985022B2 (ja) 鋼コンクリート複合構造のせん断補強鋼材の接合構造および鋼コンクリート複合構造のせん断補強鋼材の接合方法
JP2019011675A (ja) 複合構造
JP6590367B2 (ja) 建築物の架構
JP6451383B2 (ja) 横架構造体
KR102641227B1 (ko) H형강 및 절곡강판을 이용한 선조립 src기둥용 조립체
JP7495309B2 (ja) 梯子型耐力壁架構及び門型架構
JP6357303B2 (ja) 鉄筋コンクリート造の方立壁

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant