KR102054990B1 - 커플링근과 t형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조 - Google Patents

커플링근과 t형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 H형강 기둥에서 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공하고자 기둥의 플랜지와 단부T형의 웨브에 각각의 커플링근을 결합하여 기둥 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달하고, H형 단면을 갖는 본체빔의 상부의 부모멘트 구간에 T형 보강 부재를 접합하여 부모멘트 구간의 보강과 접합부의 성능을 개선하도록 하며, 또한 슬래브와의 전단슬립저항을 위해 강재앵커를 활용하여 기둥주변 교차되는 부모멘트근의 주방향 커플링근 및 부방향 커플링근을 용이하게 거치하여 보강할 수 있도록 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔에 관한 것이다.
본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔의 바람직한 일 실시예는 상부 플랜지와, 상부 플랜지의 하부로 일정 거리 이격되어 형성되는 하부 플랜지와, 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 폭방향 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어져 H형 단면을 갖는 본체빔와; 본체빔의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정거리 내측까지, 수평판과 수평판의 폭방향 중앙부에서 수직으로 형성되는 수직판으로 이루어져 T형 단면을 갖도록 이루여져, 본체빔의 웨브와 수직판이 일치하도록 상부 플랜지의 상부에 수직판을 접합하여 구성되는 T형 보강 부재와; 수직판의 길이방향의 일정 간격마다 수직판의 양측으로 일정 길이 돌출하도록 수평방향으로 형성되는 강재앵커와; T형 보강 부재의 폭방향 양측에 본체빔의 부모멘트 구간 또는 본체빔의 전체 길이에 복수개가 배근되며 강재앵커의 상부에 거치되어 접합되는 주방향 커플링근;을 포함하여 이루어진다.

Description

커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조{Coupling Bar and End Reinforced Beam Using T-Shaped Member}
본 발명은 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 H형강 기둥에서 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공하고자 기둥의 플랜지와 단부T형의 웨브에 각각의 커플링근을 결합하여 기둥 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달하고, H형 단면을 갖는 본체빔의 상부의 부모멘트 구간에 T형 보강 부재를 접합하여 부모멘트 구간의 보강과 접합부의 성능을 개선하도록 하며, 또한 슬래브와의 전단슬립저항을 위해 강재앵커를 활용하여 기둥주변 교차되는 부모멘트근의 주방향 커플링근 및 부방향 커플링근을 용이하게 거치하여 보강할 수 있도록 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조에 관한 것이다.
종래, 건축물의 빔은 고정 하중 및 적재 하중 등의 연직방향으로 작용하는 장기 하중 및 지진 및 바람 등의 수평 방향으로 작용하는 단기 하중에 대해, 충분한 내력이나 강성을 가진 단면이 필요하다. 그리고 그 빔은 전체 길이에 걸쳐 동일 형상의 단면으로서 설계하는 것이 일반적이었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1144586호 " 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보 및 그를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '하부판, 하부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 위쪽으로 연장된 2개의 측면판, 및 2개의 측면판에서 각각 외측방향으로 수평하게 연장된 받침판으로 구성된 하부 반단면 부재; 다수 개의 콘크리트 타설용 구멍이 천공된 상부판, 상부판의 폭방향으로 양쪽 끝에서 아래쪽으로 연장된 2개의 경사판으로 구성되고 하부 반단면 부재의 상부에 결합되어 단면을 폐합시키는 상부 반단면 부재; 및 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합된 단면의 길이방향으로 양쪽 끝에 각각 설치된 연결부재를 포함하고, 연결부재는 상부 플랜지, 복부 및 하부 플랜지를 가지는 'H'자 또는 'I'자 형상의 단면으로 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 높이보다 더 큰 높이를 가지며 하부 반단면 부재와 상부 반단면 부재가 결합되어 이루는 폐합 단면의 양쪽 끝에서 일정 길이가 안쪽으로 삽입되고 하부 플랜지와 하부판 사이에 간격이 형성되도록 결합된 장스팬 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 구성이 복잡하고, 슬래브 내에 폐단면 강재 보가 바닥면 보다 높게 돌출되어 단부를 보강하는 단면 구조가 아니므로 부모멘트 보강을 위해서는 폐합 단면의 상부 반단면 부재의 전체 두께를 증가시켜야 하므로 강재량의 손실이 크고, 나아가 기둥 주변의 슬래브 내에 배근되는 부모멘트 저항용 철근은 주방향과 부방향이 서로 교차 간섭되므로 현장 시공의 어려움과 콘크리트 타설시 밀실 타설성도 애로사항이며, 기둥과 접합되는 보의 단부에서 부모멘트 구간의 보강을 위한 강재 보강이나 철근 보강 등 거치나 구성이 어려운 문제점이 있었다.
특허등록 제1144586호 " 적용 및 층고 절감을 위한 폐단면 강재 보 및 그를 이용한 콘크리트 충전 합성보 시스템"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, H형강 기둥에서 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공하고자 기둥의 플랜지 면에 주방향 커플링근을 접합하고, 주방향 강재 빔의 상부 슬래브로 직교되게 배치되는 부방향 커플링근을 강재 빔의 단부 T형 보강부재의 웨브에 연결함으로서 기둥 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달도록 구현하고, H형 단면을 갖는 강재 빔의 상부 플랜지 위로 돌출되어 슬래브 내에 두되 강재 빔의 단부 일정구간 부모멘트 구간에 T형강으로 보강 부재를 접합하여 주방향 부모멘트에 효과적인 접합부의 성능을 개선하도록 한다. 또한 기둥 주변 교차되는 강재 빔에 있어 주방향 강재 빔의 상부에 단부 T형 보강부재와 슬래브 간의 일체 거동을 확보하고 부모멘트근에서 주방향 커플링근을 용이하게 거치하면서 부방향 커플링근을 견고하게 결합 연결할 수 있도록 T형 보강부재의 웨브에 슬래브와의 전단슬립저항을 위해 강재앵커를 구성하여 전단연결재의 기능과 동시에 주근 및 부모멘트용 단부 철근을 용이하게 거치하도록 하여 단부 부모멘트 저항용 단부 보강 기능을 할 수 있도록 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상부 플랜지와, 상부 플랜지의 하부로 일정 거리 이격되어 형성되는 하부 플랜지와, 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 폭방향 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어져 H형 단면을 갖는 본체빔와; 본체빔의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정거리 내측까지, 수평판과 수평판의 폭방향 중앙부에서 수직으로 형성되는 수직판으로 이루어져 T형 단면을 갖도록 이루여져, 본체빔의 웨브와 수직판이 일치하도록 상부 플랜지의 상부에 수직판을 접합하여 구성되는 T형 보강 부재와; 수직판의 길이방향의 일정 간격마다 수직판의 양측으로 일정 길이 돌출하도록 수평방향으로 형성되는 강재앵커와; T형 보강 부재의 폭방향 양측에 본체빔의 부모멘트 구간 또는 본체빔의 전체 길이에 복수개가 배근되며 강재앵커의 상부에 거치되어 접합되는 주방향 커플링근;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 수직판은 복수의 관통구이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 수직판의 강재앵커의 접합부에는 관통공가 통공되어 강재앵커가 관통공를 관통하여 수직판의 양측으로 돌출되도록 접합되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, T형 보강 부재는 수평판의 폭방향 양단부에서 하부로 일정 거리 연장되어 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 강재앵커는, 상부에 안착홈이 형성되는 일정 길이의 U형 또는 V형 단면을 갖는 부재로 이루어지며, 안착홈에 주방향 커플링근의 직각방향으로 부방향 커플링근을 거치하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 강재앵커는, 길이방향으로 결합구가 형성되는 철근 커플러로 이루어지며, 결합구에 부방향 커플링근이 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 강재앵커는, 길이방향으로 외측 단부에 상부에 안착홈이 형성되는 일정 길이의 U형 또는 V형 단면을 갖는 연장 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 제공하고자 한다.
또한, 기둥은 플랜지와 플랜지를 연결하는 웨브로 이루어지는 H형강으로 이루어지며, 일정 높이에서 주방향인 양측의 플랜지에는 각각 단부보강 빔이 접합되고, 부방향인 웨브의 양측에는 부방향 빔이 접합되며, 단부보강 빔의 주방향 커플링근이 기둥의 플랜지에 각각 접합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 제공하고자 한다.
또한, 주방향 커플링근이 접합되는 기둥의 플랜지에는 각각 외측면에 일정 길이의 커플러 너트가 위치하여 고정되고, 주방향 커플링근이 커플러 너트에 끼워져 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 제공하고자 한다.
또한, 커플러 너트는 기둥의 플랜지의 내측면에서 볼트가 관통하여 커플러 너트의 내측 단부에 끼워져 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 제공하고자 한다.
또한, 주방향 커플링근은 단부가 나사산이 형성되도록 가공되어 커플러 너트에 결합되거나, 나사철근으로 이루어져 커플러 너트에 결합되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조는 H형강 기둥에서 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공하고자 기둥의 플랜지 면에 주방향 커플링근을 접합하고, 주방향 강재 빔의 상부 슬래브로 직교되게 배치되는 부방향 커플링근을 강재 빔의 단부 T형 보강부재의 웨브에 연결함으로서 기둥 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달도록 구현하고, H형 단면을 갖는 강재 빔의 상부 플랜지 위로 돌출되어 슬래브 내에 두되 강재 빔의 단부 일정구간 부모멘트 구간에 T형강으로 보강 부재를 접합하여 주방향 부모멘트에 효과적인 접합부의 성능을 개선하도록 한다. 또한 기둥 주변 교차되는 강재 빔에 있어 주방향 강재 빔의 상부에 단부 T형 보강부재와 슬래브 간의 일체 거동을 확보하고 부모멘트근에서 주방향 커플링근을 용이하게 거치하면서 부방향 커플링근을 견고하게 결합 연결할 수 있도록 T형 보강부재의 웨브에 슬래브와의 전단슬립저항을 위해 강재앵커를 구성하여 전단연결재의 기능과 동시에 주근 및 부모멘트용 단부 철근을 용이하게 거치하도록 하여 단부 부모멘트 저항용 단부 보강 기능을 할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 일부 확대도이다.
도 3은 상기 도 1의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 강재앵커의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 강재앵커의 다양한 실시예를 도시한 일부 확대 사시도이다.
도 6은 상기 도 2의 다른 실시예를 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 시공 실시예를 도시한 도이다.
도 8은 본 발명의 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조의 일부를 도시한 사시도 및 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 도시한 평면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 일부 확대도이며, 도 3은 상기 도 1의 정면도이다.
본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔(1)는 도 1에서와 같이, H형 단면을 갖는 본체빔(10)의 길이방향 양측 상부의 부모멘트 구간에 T형 보강 부재(20)를 접합하여 부모멘트 구간의 보강과 접합부의 성능을 개선하도록 하며, T형 보강 부재(20)의 양측으로 돌출하도록 강재앵커(30)를 활용하여 강재앵커(30)의 상부에 주방향 커플링근(40) 및 부방향 커플링근 등을 용이하게 거치하여 보강할 수 있도록 한다.
본체빔(10)은 상부 플랜지(11)와, 상부 플랜지(11)의 하부로 일정 거리 이격되어 형성되는 하부 플랜지(12)와, 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)의 폭방향 중앙부를 연결하는 웨브(13)로 이루어져 H형 단면을 갖도록 이루어지며, 기성 H형강을 이용할 수 있다.
이와 같은 본체빔(10)의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정거리 내측까지의 구간의 상부 플랜지(11)의 상부에는 T형 단면의 T형 보강 부재(20)가 접합된다.
T형 보강 부재(20)는 도 1에서와 같이, 수평판(21)과 수평판(21)의 폭방향 중앙부에서 수직으로 형성되는 수직판(23)으로 이루어져 T형 단면을 갖도록 이루여져, 본체빔(10)의 웨브(13)와 수직판(23)이 일치하도록 상부 플랜지(11)의 상부에 수직판(23)을 접합하여 구성된다.
수평판(21)의 폭은 다양하게 형성될 수 있으며, 바람직하게는 본체빔(10)은 상부 플랜지(11)의 폭과 동일하거나 더 작게 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 시공 실시예를 도시한 도이다.
수직판(23)의 높이는 다양하게 형성될 수 있는데, 본체빔(10)의 상부에 타설되는 슬래브 콘크리트의 타설 높이에 따라 다르게 형성될 수 있으며, 수평판(21)이 슬래브 콘크리트에 매립되거나 도 7에서와 같이, 수평판(21)의 상부면이 노출되도록 높이를 조절할 수 있다.
또한, 수평판(21)에는 복수의 공기구멍(air hole)(미도시)가 통공되어 형성되어 콘크리트 타설시에 공기 배출구의 역할을 하도록 할 수 있다.
특히, T형 보강 부재(20)의 수직판(23)에는 복수의 관통구(231)이 통공되어 형성되도록 하여 변형을 유도할 수 있으며, 콘크리트 타설시에 전단 연결 및 슬래브 철근의 배근시에 관통 경로로 사용될 수도 있다.
관통구(231)는 원형, 사각형 등의 형상으로 수직판(23)의 길이방향의 일정 간격마다 통공하여 형성하도록 할 수도 있으며, 수직판(23)의 하단부에서 일정 크기 및 모양으로 절개하여 형성하도록 할 수도 있는데, 도 1에서와 같이 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다.
도 6은 상기 도 2의 다른 실시예를 도시한 도이다.
또한, 도 6에서와 같이, T형 보강 부재(20)는 수평판(21)의 폭방향 양단부에서 하부로 일정 거리 연장되어 보강부(211)가 형성되도록 할 수 있다. 이때, 보강부(211)는 강재앵커(30)의 상부까지 연장될 수도 있으며, 보강부(211)의 형성 높이가 높을 경우에는 강재앵커(30)와 간섭이 일어나므로 강재앵커(30)가 관통하도록 별도의 관통구(미도시)가 형성될 수도 있다. 보강부(211)에는 복수의 전단연결공이 통공되어 형성될 수도 있다.
이와 같은 T형 보강 부재(20)의 수직판(23)에는 길이방향의 일정간격 마다 수직판(23)의 양측으로 돌출되도록 수평형성되는 강재앵커(30)가 구성되어 본체빔(10)의 상부에 타설되는 콘크리트와의 전단연결재의 기능과 동시에 주방향 커플링근(40) 및 부방향 커플링근(50)을 용이하게 거치하도록 하여 단부 부모멘트 저항용 단부 보강 기능을 할 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 강재앵커의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
강재앵커(30)는 도 4에서와 같이, 강재로 이루어지는 일정 길이의 철근, 강봉, 각형강관, 파이프 등을 사용할 수 있으며, 앵글 , 채널 및 U, V형 단면 부재 등을 사용할 수 있으며, 수직판(23)의 양측면에 각각 용접 등의 공지의 다양한 방법으로 접합하여 수직판(23)의 양측면에서 일정 길이 돌출되도록 하고, 수직판(23)의 강재앵커(30)의 접합부에 관통공(232)가 통공하여 강재앵커(30)가 관통공(32)를 관통하여 수직판(23)의 양측으로 돌출되도록 하여 용접 등의 방법으로 접합하도록 할 수 있다.
특히, 강재앵커(30)는 상부에 주방향 커플링근(40)이 거치될 수 있도록 하는데, 주방향 커플링근(40)은 도 1 내지 3에서와 같이, T형 보강 부재(20)의 폭방향 양측에 본체빔(10)의 부모멘트 구간(A) 또는 본체빔(10)의 전체 길이에 복수개가 길이방향으로 배근되며 강재앵커(30)의 상부에 거치되어 접합되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 강재앵커의 다양한 실시예를 도시한 일부 확대 사시도이다.
또한, 도 5a에서와 같이, 강재앵커(30)는 상부에 안착홈(31)이 형성되는 일정 길이의 U형 또는 V형 단면을 갖는 부재로 이루어지도록 하여, 안착홈(31)에 주방향 커플링근(40)의 직각방향으로 부방향 커플링근(50)을 거치하여 접합하도록 하여 단부 부모멘트 저항용 단부 보강 기능을 할 수 있도록 할 수 있으며, 도 5b에서와 같이, 강재앵커(30)는 길이방향으로 결합구(32)가 형성되는 철근 커플러로 이루어지도록 하여 결합구(32)에 부방향 커플링근(50)이 끼워져 용이하게 결합할 수 있도록 할 수도 있다.
철근 커플러는 공지의 다양한 철근 커플러를 모두 이용할 수 있으며, 도시된 실시예에서와 같이, 강재앵커(30)를 원기둥 형상으로 내부에 나선홈이 형성된 철근 커플러를 이용하고, 부방향 커플링근(50)은 이형 철근을 이용하여 부방향 커플링근(50)을 철근 커플러로 이루어진 강재앵커(30)에 회전시켜 결합할 수 있도록 할 수 있다.
특히, 도 5c에서와 같이, 강재앵커(30)를 철근 커플러로 형성하는 경우에는 길이방향으로 외측 단부에 상부에 안착홈(31)이 형성되는 일정 길이의 U형 또는 V형 단면을 갖는 연장 결합부(30a)가 형성되도록 할 수 있다.
이와 같이 구성하면, T형 보강 부재(20)의 수평판(21) 보다 외측으로 일정 길이 더 돌출되도록 하여 강재앵커(30)와 부방향 커플링근(50)의 결합을 용이하도록 하면서도 전단면적을 확보할 수 있고, 부방향 커플링근(50)을 강재앵커(30)에 결합시에 연장 결합부(30a)에 거치하여 내부로 삽입되면서 결합되도록 하여 거치면을 제공함과 동시에 부방향 커플링근(50)의 결합 완료 이후에는 용접 면적을 확보하여 결합을 견고히 하는 역할을 할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.
이때, 연장 결합부(30a)에는 나선홈이 형성될 수도 있다.
본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔(1)은 본체빔(10)의 상부에 슬래브 콘크리트가 타설되어 T형 보강 부재(20)가 일정 깊이로 매립되도록 하거나 수평판(21)의 상부면이 노출되도록 매립되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조의 일부를 도시한 사시도 및 측단면도이고, 도 9는 본 발명의 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조를 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9에서와 같이, H형강 기둥(6)에서 플랜지(61)(62)에 직각 방향인 주방향에는 본 발명의 단부보강 빔(1)을 접합하고, 웨브(63)에 직각 방향인 부방향에는 일반 부방향 빔(7)을 접합하도록 구성하여, 기둥(6)의 플랜지(61)(62)와 단부보강 빔(1)의 주방향 커플링근(40)을 결합하여 기둥(6) 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달하도록 하여, 주방향 근(9)의 배근량을 줄이면서도 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공이 가능하도록 한다.
본 발명에서는 기둥(6)은 플랜지(61)(62)와 플랜지(61)(62)를 연결하는 웨브(63)로 이루어지는 H형강으로 이루어지며, 일정 높이에서 주방향인 양측의 플랜지(61)(62)에는 각각 단부보강 빔(1)이 접합되고, 부방향인 웨브(63)의 양측에는 부방향 빔(7)이 접합된다. 이때, 단부보강 빔(1)의 주방향 커플링근(40)이 플랜지(61)(62)에 각각 접합되도록 구성되는 것이다.
이때, 주방향 커플링근(40)은 단부가 기둥(6)의 플랜지(61)(62)의 외측면에 용접 등 공지의 다양한 방법으로 접합되도록 할 수 있다.
특히, 도 8에서와 같이, 주방향 커플링근(40)이 접합되는 플랜지(61)(62)에는 각각 외측면에 일정 길이의 커플러 너트(81)가 위치하여 고정되도록 하고, 주방향 커플링근(40)이 커플러 너트(81)에 끼워져 결합되도록 할 수도 있다.
이때, 커플러 너트(81)는 플랜지(61)(62)의 내측면에서 볼트(85)가 관통하여 커플러 너트(81)의 내측 단부에 끼워져 기둥(6)에 고정되도록 할 수 있으며, 주방향 커플링근(40)이 커플러 너트(81)에 용이하게 결합될 수 있도록 주방향 커플링 근(40)은 단부가 나사산이 형성되도록 가공되어 커플러 너트(81)에 결합되도록 하거나, 주방향 커플링근(40) 자체를 나사철근으로 이루어지도록 하여 커플러 너트(81)에 결합되도록 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔 및 이를 이용한 기둥과의 연결구조는 H형강 기둥에서 슬래브 내에 교차되는 주방향과 부방향의 부모멘트 보강근들 간의 효과적 배근 시공하고자 기둥의 플랜지 면에 주방향 커플링근을 접합하고, 주방향 강재 빔의 상부 슬래브로 직교되게 배치되는 부방향 커플링근을 강재 빔의 단부 T형 보강부재의 웨브에 연결함으로서 기둥 주변에서 각각의 방향으로 부모멘트를 효과적으로 전달도록 구현하고, H형 단면을 갖는 강재 빔의 상부 플랜지 위로 돌출되어 슬래브 내에 두되 강재 빔의 단부 일정구간 부모멘트 구간에 T형강으로 보강 부재를 접합하여 주방향 부모멘트에 효과적인 접합부의 성능을 개선하도록 한다. 또한 기둥 주변 교차되는 강재 빔에 있어 주방향 강재 빔의 상부에 단부 T형 보강부재와 슬래브 간의 일체 거동을 확보하고 부모멘트근에서 주방향 커플링근을 용이하게 거치하면서 부방향 커플링근을 견고하게 결합 연결할 수 있도록 T형 보강부재의 웨브에 슬래브와의 전단슬립저항을 위해 강재앵커를 구성하여 전단연결재의 기능과 동시에 주근 및 부모멘트용 단부 철근을 용이하게 거치하도록 하여 단부 부모멘트 저항용 단부 보강 기능을 할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔
10 : 본체빔
11 : 상부 플랜지
12 : 하부 플랜지
13 : 웨브
20 : T형 보강 부재
21 : 수평판
23 : 수직판
30 : 강재앵커
40 : 주방향 커플링근
50 : 부방향 커플링근
6 : 기둥

Claims (11)

  1. 상부 플랜지(11)와, 상부 플랜지(11)의 하부로 일정 거리 이격되어 형성되는 하부 플랜지(12)와, 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)의 폭방향 중앙부를 연결하는 웨브(13)로 이루어져 H형 단면을 갖는 본체빔(10)과;
    본체빔(10)의 길이방향 양단부에서 내측으로 일정거리 내측까지, 수평판(21)과 수평판(21)의 폭방향 중앙부에서 수직으로 형성되는 수직판(23)으로 이루어져 T형 단면을 갖도록 이루여져, 본체빔(10)의 웨브(13)와 수직판(23)이 일치하도록 상부 플랜지(11)의 상부에 수직판(23)을 접합하여 구성되는 T형 보강 부재(20)와;
    수직판(23)의 길이방향의 일정 간격마다 수직판(23)의 양측으로 일정 길이 돌출하도록 수평방향으로 형성되며 길이방향으로 결합구(32)가 형성되는 철근 커플러로 이루어지는 강재앵커(30)와;
    T형 보강 부재(20)의 폭방향 양측에 본체빔의 부모멘트 구간 또는 본체빔의 전체 길이에 복수개가 배근되며 강재앵커(30)의 상부에 거치되어 접합되는 주방향 커플링근(40)과;
    강재앵커(30)의 결합구(32)에 끼워져 결합되는 부방향 커플링근(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수직판(23)은 복수의 관통구(231)가 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수직판(23)의 강재앵커(30)의 접합부에는 관통공(232)가 통공되어 강재앵커(30)가 관통공(32)를 관통하여 수직판(23)의 양측으로 돌출되도록 접합되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔.
  4. 청구항 1에 있어서,
    T형 보강 부재(20)는 수평판(21)의 폭방향 양단부에서 하부로 일정 거리 연장되어 보강부(211)가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    강재앵커(30)는,
    길이방향으로 외측 단부에 상부에 안착홈(31)이 형성되는 일정 길이의 U형 또는 V형 단면을 갖는 연장 결합부(30a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 7 중 어느 한 항의 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조에 있어서,
    기둥(6)은 플랜지(61)(62)와 플랜지(61)(62)를 연결하는 웨브(63)로 이루어지는 H형강으로 이루어지며,
    일정 높이에서 주방향인 양측의 기둥(6)의 플랜지(61)(62)에는 각각 단부보강 빔(1)이 접합되고, 부방향인 웨브(63)의 양측에는 부방향 빔(7)이 접합되며,
    단부보강 빔(1)의 주방향 커플링근(40)이 기둥(6)의 플랜지(61)(62)에 각각 접합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    주방향 커플링근(40)이 접합되는 기둥(6)의 플랜지(61)(62)에는 각각 외측면에 일정 길이의 커플러 너트(81)가 위치하여 고정되고,
    주방향 커플링근(40)이 커플러 너트(81)에 끼워져 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조.
  10. 청구항 9에 있어서,
    커플러 너트(81)는
    기둥(6)의 플랜지(61)(62)의 내측면에서 볼트(85)가 관통하여 커플러 너트(81)의 내측 단부에 끼워져 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조.
  11. 청구항 9에 있어서,
    주방향 커플링근(40)은 단부가 나사산이 형성되도록 가공되어 커플러 너트(81)에 결합되거나, 나사철근으로 이루어져 커플러 너트(81)에 결합되는 것을 특징으로 하는 커플링근과 T형 보강 부재를 이용한 단부보강 빔을 이용한 기둥과의 연결구조.
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