KR102229712B1 - H형강 기둥과 이중h형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법 - Google Patents

H형강 기둥과 이중h형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철골구조물에 관한 것으로, 바닥면에 수직으로 설치되는 기둥(100)과 상기 기둥(100)의 일정 높이마다 상기 기둥(100)에 수직으로 이루도록 접합되는 다수 개의 보(200)를 포함하고, 상기 다수 개의 보 중 적어도 하나는 상기 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 본 발명은 기둥에 연결되는 보에 기존의 T형강이나 철판을 대체하여 H형강 및 이중 H형강을 적용하므로 시공성이 향상되고 내진구조 성능이 우수하며 경제성에 유리하고 미관이 미려한 이점이 있다.

Description

H형강 기둥과 이중H형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법{Steel frame of seismic performance structure in which H-beams and double H-beams are joined and its construction method}
본 발명은 H형강 기둥과 이중H형강 보가 접합된 내진성능구조의 철골과 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H형강 기둥과 H형강 보가 접합된 구조이고, H형강 보 중 일부는 이중 H형강 보를 사용하므로 보의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하고, 시공이 용이하며, 비용이 저렴하여 경제적인 효과를 가지는 철골구조물에 관한 것이다.
철골구조물은 형강, 강판, 평판 등을 볼트 및 용접 접합에 의해 기둥과 보로 제작하여 조립하는 구조이므로 접합부의 안정성이 중요하고, 접합부의 형태는 설계와 시공 전반에 걸쳐 영향을 미치게 된다.
철골구조물에 사용되는 접합방법에는 대표적으로 볼트접합과 용접접합이 있다. 기존 철골구조에 보강목적으로 보를 추가 설치할 경우가 있는데 시공성 측면에서 볼트접합이 선호된다. 그러나 기둥과 보의 접합부는 힘 또는 응력 전달의 측면에서 모멘트접합이 유리하다.
모멘트접합이 요구되는 접합부는 용접접합 내지 볼트접합으로 처리했으나, 용접접합은 시공성과 경제성이 불리하고 용접열에 의해 모재의 변형이 발생할 수 있고 현장 품질관리가 어려우며, 볼트접합은 시공성에서는 유리하나 진동, 충격 또는 반복적인 하중을 받으면 접합부에 큰 변형이 생기고 볼트가 풀리는 문제가 발생한다.
또한, 기둥에 접합되는 보로 T형강이나 철판을 많이 사용하는데, T형강이나 철판을 보로 사용하면 접합부위에 소성힌지가 발생하여 내진구조 성능이 취약할 수 있으며, T형강의 경우 잘라서 사용해야 하는 번거로움과 이로 인해 공사 시간이 많이 소요되고 비용이 증가하는 문제가 있다.
등록특허공보 제1642420호(2016.07.19 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기둥에 연결되는 보로 T형강이나 철판 대신 H형강을 사용하여 시공성을 향상시키고 내진구조 성능을 향상시키며 경제성에 유리하고 미관이 향상되도록 한 철골구조물을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 철골과 그 시공방법은 바닥면에 수직으로 설치되는 기둥과 상기 기둥의 일정 높이마다 상기 기둥에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개의 보를 포함하고, 상기 다수 개의 보 중 적어도 하나는 상기 기둥과 접합부위에서 이중 H형강을 사용한다.
상기 기둥은 H형강이고, 상기 H형강의 하면에 상기 기둥을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판이 접합되며, 상기 고정볼트는 상기 H형강의 웨브의 양측을 형성하는 플랜지와 플랜지의 사이의 위치에서 상기 평판에 체결되어 바닥면에 고정되며, 상기 이중 H형강은 웨브와, 상기 웨브의 양측에 형성되는 상부 플랜지 및 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 형성되는 중간 플랜지를 포함하는 구조이며, 상기 상부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 일반 H형강의 폭과 동일하고, 상기 하부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 상기 일반 H형강의 폭에 비해 상대적으로 좁으며, 상기 이중 H형강은 다른 이중 H형강 또는 일반 H형강과 웨브가 고정수단으로 연결되고 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 보강수단으로 연결되며, 상기 고정수단은 상기 이중 H형강의 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 웨브를 맞댄 상태에서, 상기 이중 H형강의 일측 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 일측 웨브를 포함하도록 배치되는 제1 고정판재와 상기 이중 H형강의 타측 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 타측 웨브를 포함하고 상기 제1 고정판재와 마주하도록 배치되는 제2 고정판재와 상기 제1 고정판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 고정판재를 관통하고 상기 제1 고정판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 고정판재를 관통하는 다수 개의 고장력볼트와 상기 제1 고정판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 고정판재를 관통한 고장력볼트의 단부와 상기 제1 고정판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 고정판재를 관통한 고장력볼트의 단부에 체결되는 고정너트를 포함하며, 상기 기둥은 상기 플랜지와 플랜지를 Z자 형상으로 연결하거나 일자 형상으로 연결하는 형상의 기둥 보강재가 접합 설치되며, 상기 플랜지와 플랜지를 Z자 형상으로 연결하는 기둥 보강재는 상기 기둥에 접합되는 상기 보의 하측으로 설치되고, 상기 플랜지와 플랜지를 일자 형상으로 연결하는 기둥 보강재는 상기 기둥에 접합되는 보의 상측으로 설치된다.
상기 기둥에서 상기 이중 H형강이 접합되는 부위에는 일측 모서리가 상기 기둥의 플랜지에 접합되고 일측 모서리와 수직하는 하측 모서리가 이중 H형강의 상부 플랜지에 접합되는 코너 보강재와 상기 코너 보강재와 수직을 이루도록 상기 이중 H형강의 플랜지와 플랜지를 연결하도록 접합되는 보플랜지 보강재가 설치되며, 상기 보에는 플랜지와 플랜지를 연결하도록 설치되는 보조 보강재가 더 설치된다.
또는, 상기 기둥은 각형강관이고, 상기 각형강관의 하면에 상기 기둥을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판이 접합되며, 상기 고정볼트는 상기 평판의 네 모서리에 체결되어 바닥면에 고정되며, 상기 이중 H형강은 웨브와, 상기 웨브의 양측에 형성되는 상부 플랜지 및 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 형성되는 중간 플랜지를 포함하는 구조이며, 상기 상부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 일반 H형강의 폭과 동일하고, 상기 하부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 상기 일반 H형강의 폭에 비해 상대적으로 좁으며, 상기 이중 H형강은 다른 이중 H형강 또는 일반 H형강과 웨브가 고정수단으로 연결되고 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 보강수단으로 연결된다.
상기 기둥에서 상기 이중 H형강이 접합되는 부위에는 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 상측에서 상기 기둥과 상기 상부 플랜지에 접합되는 상부 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 중간측에서 상기 기둥과 상기 중간 플랜지에 접합되는 중간 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 하측에서 상기 기둥과 상기 하부 플랜지에 접합되는 하부 보강재를 포함하고, 상기 보에는 플랜지와 플랜지를 연결하도록 설치되는 보조 보강재가 더 설치된다.
상기 기둥은 원형강관이고, 상기 원형강관의 하면에 상기 기둥을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판이 접합되며, 상기 고정볼트는 상기 평판의 네 모서리에 체결되어 바닥면에 고정되며, 상기 이중 H형강은 웨브와, 상기 웨브의 양측에 형성되는 상부 플랜지 및 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 형성되는 중간 플랜지를 포함하는 구조이며, 상기 상부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 일반 H형강의 폭과 동일하고, 상기 하부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 상기 일반 H형강의 폭에 비해 상대적으로 좁으며, 상기 이중 H형강은 다른 이중 H형강 또는 일반 H형강과 웨브가 고정수단으로 연결되고 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 보강수단으로 연결되며, 상기 기둥에서 상기 이중 H형강이 접합되는 부위에는 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 상측에서 상기 기둥과 상기 상부 플랜지에 접합되는 상부 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 중간측에서 상기 기둥과 상기 중간 플랜지에 접합되는 중간 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 하측에서 상기 기둥과 상기 하부 플랜지에 접합되는 하부 보강재를 포함하고, 상기 보에는 플랜지와 플랜지를 연결하도록 설치되는 보조 보강재가 더 설치된다.
또는, 상기 기둥은 각형강관이고, 상기 이중 H형강은 웨브와, 상기 웨브의 양측에 형성되는 상부 플랜지 및 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 형성되는 중간 플랜지를 포함하는 구조이며, 상기 상부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 일반 H형강의 폭과 동일하고, 상기 하부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 상기 일반 H형강의 폭에 비해 상대적으로 좁으며, 상기 이중 H형강은 다른 이중 H형강 또는 일반 H형강과 웨브가 고정수단으로 연결되고 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 보강수단으로 연결되며, 상기 기둥에서 상기 이중 H형강이 접합되는 부위에는 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 상측에서 상기 기둥과 상기 상부 플랜지에 접합되는 상부 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 중간측에서 상기 기둥과 상기 중간 플랜지에 접합되는 중간 보강재와 상기 기둥에 접합되는 상기 이중 H형강의 하측에서 상기 기둥과 상기 하부 플랜지에 접합되는 하부 보강재를 포함한다.
상기 이중 H형강은 상기 중간 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이의 웨브에 강도 보강을 위한 보강슬리브를 더 배치하며, 상기 보강슬리브는 상기 중간 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이의 웨브에 형성한 구멍; 상기 구멍에 끼움 결합되는 원형 또는 판 형상이다.
상기 보강구조물, 상기 중간 플랜지, 상기 하부 플랜지 중 적어도 하나에 접합되어 상기 보강구조물을 상기 중간 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 밀착 고정하는 지지구조물을 포함하며, 상기 지지구조물은 원통형상, 평판형상 및 다수 개의 평판이 소정 간격을 두고 배치된 형상 중 적어도 하나 이상을 포함하는 철골구조물.
본 발명의 제1 실시예에 따른 철골구조물은 H형강 기둥과 H형강 보가 접합된 구조이고, H형강 보 중 일부는 이중 H형강 보를 사용하므로 보의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하고, 시공이 용이하며, 비용이 저렴하여 경제적인 효과가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물은 H형강 기둥과 H형강 보가 접합된 구조이고, H형강 보 중 일부는 이중 H형강 보를 사용하므로 보의 구조성능을 향상시키고, 기둥 및 기둥과 보의 접합부위에 기둥 보강재, 코너 보강재, 보플랜지 보강재 등을 더 포함하므로 기둥의 구조적 강성을 증대시키고 기둥과 보의 접합부위의 구조성능을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 제3 실시예 내지 제4 실시예의 철골구조물은 H형강 기둥을 사용하는 제2 실시예와 달리 거미줄과 먼지 등의 오염이 방지되고, 강관 기둥에 충돌방지표지 등의 부착이 가능하며, 강관의 빈 공간에 전기 배선 등을 배치하여 전기 배선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 제5 실시예의 철골구조물은 강판 슬리브와 지지구조물을 더 포함하여 보의 내진구조 성능을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명의 제1 실시예 내지 제5 실시예는 기둥에 연결되는 보로 기존의 T형강이나 철판 대신 H형강을 사용하므로 시공성이 향상되고 내진구조 성능이 향상되며 경제성에 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물에서 기둥과 이중 H형강이 접합된 부분을 부분확대하여 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물에서 기둥과 이중 H형강에 설치된 보강재 부분을 확대하여 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 1에 도시된 바에 의하면, 제1 실시예에 따른 철골구조물(10)은 기둥(100)과 보(200)를 포함한다. 기둥(100)은 바닥면에 수직으로 설치된다. 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이마다 기둥(100)에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개로 구성된다. 실시예에서 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이에 3개가 접합되며, 3개의 보(200)는 서로 직각을 이루도록 배치 접합된다.
기둥(100)은 H형강을 사용한다. 다수 개의 보(200) 중 적어도 하나는 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 또한 다수 개의 보(200) 중 일부는 이중 H형강(210)을 사용하고 나머지는 일반 H형강(220)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 제1 실시예에 따른 철골구조물(10)은 H형강 기둥(100)과 H형강 보(200)가 접합된 구조이고, H형강 보(200) 중 일부는 이중 H형강 보(210)를 사용하여 보(200)의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하도록 한다. H형강 기둥(100)과 H형강 보(200)를 적용하는 철골구조물(10)은 콘크리트구조물에 비해 시공이 용이하고 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다.
이중 H형강(210)은 웨브(211)와, 웨브(211)의 양측에 형성되는 상부 플랜지(212) 및 하부 플랜지(214)와, 상부 플랜지(212)와 하부 플랜지(214)의 사이에 형성되는 중간 플랜지(213)를 포함하는 구조로 된다.
이중 H형강(210)에서 상부 플랜지(212)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭은 일반 H형강(220)의 폭과 동일하고, 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭은 일반 H형강(220)의 폭에 비해 상대적으로 좁다. 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)는 일반 H형강(220)의 하면에 상대적으로 좁은 폭의 H형강을 더 형성하여 일반 H형강의 강도를 보강한 것이다.
H형강 2개를 상하로 접합하여 이중 H형강(210)을 형성할 수도 있으나, 이 경우 중량이 증가하여 기둥에 가해지는 하중이 증가할 수 있다. 따라서, 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭을 상부 플랜지(212)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭에 비해 상대적으로 좁게 추가로 형성한 일체화된 형상의 이중 H형강(210)을 적용하여 기둥(100)에 가해지는 하중을 줄이면서도 보(200)의 구조적 강도를 보강한다.
이중 H형강(210)은 다른 이중 H형강(210a) 또는 일반 H형강(220)과 웨브(211)가 고정수단(230)으로 연결 고정된다. 또한, 이중 H형강(210)은 상부 플랜지(212) 및 하부 플랜지(214)가 보강수단(240)으로 연결 고정된다.
고정수단(230)과 보강수단(240)의 상세 구조에 대해서는 도 3의 제2 실시예에서 상세히 설명하기로 한다.
철골구조물(10)은 코너 보강재(252)와 보조 보강재(254)를 포함한다.
코너 보강재(252)는 기둥(100)에서 이중 H형강(210)이 접합되는 부위에 접합된다. 코너 보강재(252)는 일측 모서리가 기둥(100)의 일측 플랜지(113)에 접합되고 일측 모서리와 수직하는 하측 모서리가 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212)에 접합된다. 기둥(100)과 보(200)의 접합부위는 하중이 많이 가해지는 소성힌지 발생구간이므로 코너 보강재(252)를 적용하여 소성힌지 발생을 방지한다.
보조 보강재(254)는 일반 H형강(220)으로 구성되는 보(200)에서 플랜지(212)와 플랜지(213)를 연결하도록 설치된다. 더욱이, 보조 보강재(254)는 이중 H형강(210)의 말단 위치와 연결되는 일반 H형강(220) 부분에서 플랜지(212)와 플랜지(213)를 연결하도록 설치된다. 코너 보강재(252)와 보조 보강재(254)는 기둥(100)의 구조적 강성을 증대시키고 기둥(100)과 보(200)의 접합부위의 구조성능을 더욱 향상시키며, 보(200) 자체의 구조성능도 향상시킨다.
만약, 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하면 기둥과 보의 접합부위에 소성힌지가 발생하고 T형강을 잘라서 사용해야 하는 번거로움과 공사 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 그러나 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하지 않고 H형강을 사용하면 H형강을 반으로 자를 필요가 없고 필요에 따라 짧고 얇은 H형강을 사용하여 시공하는 것이 가능하므로 공사 시간이 단축되고 비용이 절감된다. 또한, 보(200)에 T형강이나 철판 대신 짧고 얇은 H형강을 사용하면 층간고가 작아지는 이점도 있다. 구체적으로, 기존의 T형강이나 철판 대체하는 부분은 이중 H형강(210)에서 하부 플랜지(214) 부분일 수 있다.
기둥(100)은 하면에 접합된 평판(50)을 이용하여 바닥면에 고정된다.
구체적으로, H형강 기둥(100)의 하면에 기둥(100)을 바닥면에 고정볼트(55) 고정하기 위한 평판(50)이 접합되고, 고정볼트(55)는 H형강 기둥(100)의 웨브(111)의 양측을 형성하는 플랜지(112)와 플랜지(113)의 사이의 위치에서 평판(50)에 체결되어 기둥(100)을 바닥면에 고정하다. H형강 기둥(100)을 사용하면, 평판(50)의 크기를 줄이면서 기둥(100)을 바닥면에 견고하게 고정할 수 있으므로 기둥(100)이 바닥에 고정되는 평판(50)의 면적을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 제2 실시예에 따른 철골구조물(10')은 기둥(100)과 보(200)를 포함한다. 기둥(100)은 바닥면에 수직으로 설치된다. 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이마다 기둥(100)에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개로 구성된다. 실시예에서 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이에 3개가 접합되며, 3개의 보(200)는 서로 직각을 이루도록 배치 접합된다.
기둥(100)은 H형강을 사용한다. 다수 개의 보(200) 중 적어도 하나는 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 또한 다수 개의 보(200) 중 일부는 이중 H형강(210)을 사용하고 나머지는 일반 H형강(220)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 제2 실시예에 따른 철골구조물(10')은 H형강 기둥(100)과 H형강 보(200)가 접합된 구조이고, H형강 보(200) 중 일부는 이중 H형강 보(210)를 사용하여 보(200)의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하도록 한다. H형강 기둥(100)과 H형강 보(200)를 적용하는 철골구조물(10')은 콘크리트구조물에 비해 시공이 용이하고 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다.
기둥(100)은 하면에 접합된 평판(50)을 이용하여 바닥면에 고정된다.
구체적으로, H형강 기둥(100)의 하면에 기둥(100)을 바닥면에 고정볼트(55) 고정하기 위한 평판(50)이 접합되고, 고정볼트(55)는 H형강 기둥(100)의 웨브(111)의 양측을 형성하는 플랜지(112)와 플랜지(113)의 사이의 위치에서 평판(50)에 체결되어 기둥(100)을 바닥면에 고정하다. H형강 기둥(100)을 사용하면, 평판(50)의 크기를 줄이면서 기둥(100)을 바닥면에 견고하게 고정할 수 있으므로 기둥(100)이 바닥에 고정되는 평판(50)의 면적을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물에서 기둥과 이중 H형강이 접합된 부분을 부분확대하여 보인 사시도이다.
도 3에 도시된 바에 의하면, 이중 H형강(210)은 웨브(211)와, 웨브(211)의 양측에 형성되는 상부 플랜지(212) 및 하부 플랜지(214)와, 상부 플랜지(212)와 하부 플랜지(214)의 사이에 형성되는 중간 플랜지(213)를 포함하는 구조로 된다.
이중 H형강(210)에서 상부 플랜지(212)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭은 일반 H형강(220)의 폭과 동일하고, 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭은 일반 H형강(220)의 폭에 비해 상대적으로 좁다. 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)는 일반 H형강(220)의 하면에 상대적으로 좁은 폭의 H형강을 더 형성하여 일반 H형강의 강도를 보강한 것이다.
H형강 2개를 상하로 접합하여 이중 H형강(210)을 형성할 수도 있으나, 이 경우 중량이 증가하여 기둥에 가해지는 하중이 증가할 수 있다. 따라서, 하부 플랜지(214)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭을 상부 플랜지(212)와 중간 플랜지(213)의 사이의 폭에 비해 상대적으로 좁게 추가로 형성한 일체화된 형상의 이중 H형강(210)을 적용하여 기둥(100)에 가해지는 하중을 줄이면서도 보(200)의 구조적 강도를 보강한다.
이중 H형강(210)은 다른 이중 H형강(210a) 또는 일반 H형강(220)과 웨브(211)가 고정수단(230)으로 연결 고정된다. 또한, 이중 H형강(210)은 상부 플랜지(212) 및 하부 플랜지(214)가 보강수단(240)으로 연결 고정된다.
고정수단(230)은 제1 고정판재(231), 제2 고정판재(232), 고장력볼트(233) 및 고정너트(234)를 포함한다.
제1 고정판재(231)는 이중 H형강(210)의 웨브(211)와 다른 이중 H형강(210)의 웨브(211a)를 맞댄 상태에서, 이중 H형강(210)의 일측 웨브(211)와 다른 이중 H형강(210)의 일측 웨브(211a)를 포함하도록 배치된다. 제2 고정판재(232)는 이중 H형강(210)의 타측 웨브(211)와 다른 이중 H형강(210)의 타측 웨브(211)를 포함하고 제1 고정판재(231)와 마주하도록 배치된다. 고장력볼트(233)는 제1 고정판재(231), 이중 H형강(210) 및 제2 고정판재(232)를 관통하고 제1 고정판재(231), 다른 이중 H형강(210), 제2 고정판재(232)를 관통하는 다수 개로 구성된다. 고정너트(234)는 제1 고정판재(231), 이중 H형강(210) 및 제2 고정판재(232)를 관통한 고장력볼트(233)의 단부와 제1 고정판재(231), 다른 이중 H형강(210), 제2 고정판재(232)를 관통한 고장력볼트(233)의 단부에 체결된다. 고장력볼트(233)는 이중 H형강(210)의 웨브(211)측과 다른 이중 H형강(210)의 웨브(211a)측에 동일한 개수로 체결되어 이중 H형강(210)의 웨브(211)와 다른 이중 H형강(210)의 웨브(211a)를 동일한 힘으로 견고하게 고정한다.
고장력볼트(233)는 고강도볼트이며, 둥근머리 볼트이며 몸체에 나사산이 형성된 것이다. 고정너트(234)는 와셔를 포함하여 풀림방지 기능을 갖는 너트일 수 있다. 또한 도시하지는 않았지만, 고정너트(234)는 2개의 너트로 구성되고, 2개의 너트가 2중 접점 영향으로 나사산에 일정토크를 가하여 풀림방지 기능을 할 수 있다.
보강수단(240)은 제1 보강판재(241), 제2 보강판재(242), 고장력볼트(243) 및 고정너트(244)를 포함한다.
제1 보강판재(241)는 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212)와 다른 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212a)를 맞댄 상태에서, 이중 H형강(210)의 일측 상부 플랜지(212)와 다른 이중 H형강(210)의 일측 상부 플랜지(212a)를 포함하도록 배치된다. 제2 보강판재(242)는 이중 H형강(210)의 타측 상부 플랜지(212)와 다른 이중 H형강(210)의 타측 상부 플랜지(212a)를 포함하고 제1 보강판재(241)와 마주하도록 배치된다.
고장력볼트(243)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통하고 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통하는 다수 개로 구성된다. 고정너트(244)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(243)의 단부와 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(233)의 단부에 체결된다. 고장력볼트(243)는 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212)측과 다른 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212a)측에 동일한 개수로 체결되어 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212)와 다른 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212a)를 동일한 힘으로 견고하게 고정한다.
또한, 제1 보강판재(241)는 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213)와 다른 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213a)를 맞댄 상태에서, 이중 H형강(210)의 일측 중간 플랜지(213)와 다른 이중 H형강(210)의 일측 중간 플랜지(213a)를 포함하도록 배치된다. 제2 보강판재(242)는 이중 H형강(210)의 타측 중간 플랜지(213)와 다른 이중 H형강(210)의 타측 중간 플랜지(213a)를 포함하고 제1 보강판재(241)와 마주하도록 배치된다.
고장력볼트(243)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통하고 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통하는 다수 개로 구성된다. 고정너트(244)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(243)의 단부와 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(233)의 단부에 체결된다. 고장력볼트(243)는 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213)측과 다른 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213a)측에 동일한 개수로 체결되어 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213)와 다른 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213a)를 동일한 힘으로 견고하게 고정한다.
또한, 제1 보강판재(241)는 이중 H형강(210)의 중간 플랜지(213)와 다른 이중 H형강(210)의 하부 플랜지(214a)를 맞댄 상태에서, 이중 H형강(210)의 일측 하부 플랜지(214)와 다른 이중 H형강(210)의 일측 하부 플랜지(214a)를 포함하도록 배치된다. 제2 보강판재(242)는 이중 H형강(210)의 타측 하부 플랜지(214)와 다른 이중 H형강(210)의 타측 하부 플랜지(214a)를 포함하고 제1 보강판재(241)와 마주하도록 배치된다.
고장력볼트(243)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통하고 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통하는 다수 개로 구성된다. 고정너트(244)는 제1 보강판재(241), 이중 H형강(210) 및 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(243)의 단부와 제1 보강판재(241), 다른 이중 H형강(210), 제2 보강판재(242)를 관통한 고장력볼트(233)의 단부에 체결된다. 고장력볼트(243)는 이중 H형강(210)의 하부 플랜지(214)측과 다른 이중 H형강(210)의 하부 플랜지(214a)측에 동일한 개수로 체결되어 이중 H형강(210)의 하부 플랜지(212)와 다른 이중 H형강(210)의 하부 플랜지(214a)를 동일한 힘으로 견고하게 고정한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철골구조물에서 기둥과 이중 H형강에 설치된 보강재 부분을 확대하여 보인 사시도이다.
도 4에 도시된 바에 의하면, 철골구조물(10')은 기둥(100) 또는 보(200)의 구조강도를 보강하는 보강재(250)를 더 포함한다.
보강재(250)는 기둥 보강재(251), 코너 보강재(252), 보플랜지 보강재(253) 및 보조 보강재(254)를 포함한다.
기둥 보강재(251)는 기둥(100)에 설치된다. 기둥 보강재(251)는 기둥(100)의 플랜지(112)와 플랜지(113)를 Z자 형상(또는, 지그재그 형상)으로 연결하거나 일자 형상으로 연결하는 형상으로 형성되며, 기둥(100)에 용접접합된다. 플랜지(112)와 플랜지(113)를 Z자 형상으로 연결하는 기둥 보강재(251)는 기둥(100)에 접합되는 보(200)의 하측으로 설치되고, 플랜지(112)와 플랜지(113)를 일자 형상으로 연결하는 기둥 보강재(251)는 기둥(100)에 접합되는 보(200)의 상측으로 설치된다.
코너 보강재(252)와 보플랜지 보강재(253)는 기둥(100)에서 이중 H형강(210)이 접합되는 부위에 접합된다.
코너 보강재(252)는 일측 모서리가 기둥(100)의 일측 플랜지(113)에 접합되고 일측 모서리와 수직하는 하측 모서리가 이중 H형강(210)의 상부 플랜지(212)에 접합된다.
보플랜지 보강재(253)는 코너 보강재(252)와 수직을 이루도록 이중 H형강(210)의 플랜지(112)와 플랜지(113)를 연결하도록 접합된다.
보조 보강재(254)는 일반 H형강(220)으로 구성되는 보(200)에서 플랜지와 플랜지를 연결하도록 설치된다.
기둥 보강재(251), 코너 보강재(252), 보플랜지 보강재(253) 및 보조 보강재(254)는 기둥(100)의 구조적 강성을 증대시키고 기둥(100)과 보(200)의 접합부위의 구조성능을 더욱 향상시키며, 보(200) 자체의 구조성능도 향상시킨다.
또한, 본 발명의 제2 실시예는 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하지 않고 H형강을 사용하면 H형강을 반으로 자를 필요가 없고 필요에 따라 짧고 얇은 H형강을 사용하여 시공하는 것이 가능하므로 공사 시간이 단축되고 비용이 절감된다. 또한, 보(200)에 T형강이나 철판 대신 짧고 얇은 H형강을 사용하면 층간고가 작아지는 이점도 있다. 구체적으로, 기존의 T형강이나 철판 대체하는 부분은 이중 H형강(210)에서 하부 플랜지(214) 부분일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 5에 도시된 바에 의하면, 제3 실시예에 따른 철골구조물(10a)은 기둥(100a)과 보(200)를 포함한다. 기둥(100a)은 바닥면에 수직으로 설치된다. 보(200)는 기둥(100a)의 일정 높이마다 기둥(100a)에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개로 구성된다. 실시예에서 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이에 3개가 접합되며, 3개의 보(200)는 서로 직각을 이루도록 배치 접합된다.
제3 실시예에서 기둥(100a)은 각형강관을 사용한다. 다수 개의 보(200) 중 적어도 하나는 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 또한 다수 개의 보(200) 중 일부는 이중 H형강(210)을 사용하고 나머지는 일반 H형강(220)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 제3 실시예에 따른 철골구조물(10a)은 각형강관 기둥(100a)과 H형강 보(200)가 접합된 구조이고, H형강 보(200) 중 일부는 이중 H형강 보(210)를 사용하여 보(200)의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하도록 한다. 각형강관 기둥(100a)과 H형강 보(200)를 적용하는 철골구조물(10a)은 콘크리트구조물에 비해 시공이 용이하고 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다.
또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제3 실시예의 철골구조물(10a)은 H형강 기둥(100)을 사용하는 제2 실시예와 달리 거미줄과 먼지 등의 오염이 방지되는 이점이 있다. 또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제3 실시예의 철골구조물(10a)은 기둥(100a)에 충돌방지표지 등의 부착이 가능하다. 또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제3 실시예의 철골구조물(10a)은 각형강관 기둥(100a)의 빈 공간에 전기 배선 등을 배치하여 전기 배선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 각형강관 기둥(100a)의 빈 공간에 전기 배선 등을 배치하면 전선을 걸기위한 별도의 행거 등이 필요하지 않으므로 층간고가 얇아지는 이점이 있다.
기둥(100a)은 하면에 접합된 평판(50)을 이용하여 바닥면에 고정된다.
구체적으로, 각형강관 기둥(100a)의 하면에 각형강관 기둥(100a)을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판(50a)이 접합되며, 고정볼트(55)는 평판(50a)의 네 모서리에 체결되어 각형강관 기둥(100a)을 바닥면에 고정한다. 각형강관 기둥(100a)을 사용하면, 평판(50)의 크기가 H형강 기둥(100)을 사용하는 경우 대비하여서는 조금 더 커지나, 기둥(100a)이 바닥면에 보다 안정적으로 고정된다.
제3 실시예는 제2 실시예와 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 제3 실시예에서 이중 H형강 구조, 고정수단, 보강수단의 구성은 제2 실시예와 동일하다.
제3 실시예에 따른 철골구조물(10a)은 상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)를 더 포함하는 구성이 제2 실시예와 차이가 있다.
상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)는 기둥에서 이중 H형강이 접합되는 부위에 구비된다. 상부 보강재(271)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 상측에서 기둥과 상부 플랜지에 접합된다. 중간 보강재(272)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 중간측에서 기둥과 중간 플랜지에 접합된다. 하부 보강재(273)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 하측에서 기둥과 하부 플랜지에 접합된다.
제3 실시예에 따른 철골구조물은 각형강관 기둥에 이중 H형강 보를 연결하여 기둥과 보의 접합부위의 구조성능을 향상시키고, 이중 H형상 보의 말단에 해당하는 위치의 일반 H형강의 플랜지와 플랜지의 사이에 보조 보강재를 배치하여 보의 구조성능을 향상시키며, 기둥으로 각형강관 기둥(특히 사각형강관 기둥)을 사용하여 미관이 우수하며, 거미줄과 먼지 등의 오염을 방지할 수 있으며, 충돌방지표지 등의 부착이 용이하며, 건축비용도 경제적이다.
또한, 본 발명의 제3 실시예는 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하지 않고 H형강을 사용하면 H형강을 반으로 자를 필요가 없고 필요에 따라 짧고 얇은 H형강을 사용하여 시공하는 것이 가능하므로 공사 시간이 단축되고 비용이 절감된다. 또한, 보(200)에 T형강이나 철판 대신 짧고 얇은 H형강을 사용하면 층간고가 작아지는 이점도 있다. 구체적으로, 기존의 T형강이나 철판 대체하는 부분은 이중 H형강(210)에서 하부 플랜지(214) 부분일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 6에 도시된 바에 의하면, 제4 실시예에 따른 철골구조물(10b)은 기둥(100a)과 보(200)를 포함한다. 기둥(100b)은 바닥면에 수직으로 설치된다. 보(200)는 기둥(100b)의 일정 높이마다 기둥(100a)에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개로 구성된다. 실시예에서 보(200)는 기둥(100b)의 일정 높이에 3개가 접합되며, 3개의 보(200)는 서로 직각을 이루도록 배치 접합된다.
제4 실시예에서 기둥(100b)은 원형강관을 사용한다. 다수 개의 보(200) 중 적어도 하나는 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 또한 다수 개의 보(200) 중 일부는 이중 H형강(210)을 사용하고 나머지는 일반 H형강(220)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 제4 실시예에 따른 철골구조물(10a)은 원형강관 기둥(100b)과 H형강 보(200)가 접합된 구조이고, H형강 보(200) 중 일부는 이중 H형강 보(210)를 사용하여 보(200)의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하도록 한다. 원형강관 기둥(100b)과 H형강 보(200)를 적용하는 철골구조물(10b)은 콘크리트구조물에 비해 시공이 용이하고 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다.
또한, 원형강관 기둥(100b)을 사용하는 제4 실시예의 철골구조물(10b)은 H형강 기둥(100)을 사용하는 제2 실시예와 달리 거미줄과 먼지 등의 오염이 방지되는 이점이 있다. 또한, 원형강관 기둥(100a)을 사용하는 제4 실시예의 철골구조물(10a)은 기둥(100b)에 충돌방지표지 등의 부착이 가능하다. 또한, 원형강관 기둥(100b)을 사용하는 제4 실시예의 철골구조물(10a)은 원형강관 기둥(100a)의 빈 공간에 전기 배선 등을 배치하여 전기 배선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
기둥(100b)은 하면에 접합된 평판(50a)을 이용하여 바닥면에 고정된다.
구체적으로, 원형강관 기둥(100b)의 하면에 원형강관 기둥(100b)을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판(50a)이 접합되며, 고정볼트(55)는 평판(50a)의 네 모서리에 체결되어 원형강관 기둥(100b)을 바닥면에 고정한다. 원형강관 기둥(100b)을 사용하면, 평판(50)의 크기가 H형강 기둥(100)을 사용하는 경우 대비하여서는 조금 더 커지나, 기둥(100b)이 바닥면에 보다 안정적으로 고정된다.
제4 실시예는 제2 실시예 내지 제3 실시예와 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
제4 실시예에 따른 철골구조물(10b)은 상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)를 더 포함하는 구성이 제2 실시예와 차이가 있다.
상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)는 기둥에서 이중 H형강이 접합되는 부위에 구비된다. 상부 보강재(271)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 상측에서 기둥과 상부 플랜지에 접합된다. 중간 보강재(272)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 중간측에서 기둥과 중간 플랜지에 접합된다. 하부 보강재(273)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 하측에서 기둥과 하부 플랜지에 접합된다.
제4 실시예에 따른 철골구조물은 원형강관 기둥에 이중 H형강 보를 연결하여 기둥과 보의 접합부위의 구조성능을 향상시키고, 이중 H형상 보의 말단에 해당하는 위치의 일반 H형강의 플랜지와 플랜지의 사이에 보조 보강재를 배치하여 보의 구조성능을 향상시키며, 기둥으로 원형강관 기둥을 사용하여 미관이 우수하며, 거미줄과 먼지 등의 오염을 방지할 수 있으며, 충돌방지표지 등의 부착이 용이하며, 건축비용도 경제적이다.
또한, 본 발명의 제4 실시예는 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하지 않고 H형강을 사용하면 H형강을 반으로 자를 필요가 없고 필요에 따라 짧고 얇은 H형강을 사용하여 시공하는 것이 가능하므로 공사 시간이 단축되고 비용이 절감된다. 또한, 보(200)에 T형강이나 철판 대신 짧고 얇은 H형강을 사용하면 층간고가 작아지는 이점도 있다. 구체적으로, 기존의 T형강이나 철판 대체하는 부분은 이중 H형강(210)에서 하부 플랜지(214) 부분일 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 철골구조물을 보인 사시도이다.
도 7에 도시된 바에 의하면, 제5 실시예에 따른 철골구조물(10c)은 기둥(100a)과 보(200)를 포함한다. 기둥(100a)은 바닥면에 수직으로 설치된다. 보(200)는 기둥(100a)의 일정 높이마다 기둥(100a)에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개로 구성된다. 실시예에서 보(200)는 기둥(100)의 일정 높이에 3개가 접합되며, 3개의 보(200)는 서로 직각을 이루도록 배치 접합된다.
제5 실시예에서 기둥(100a)은 각형강관을 사용한다. 다수 개의 보(200) 중 적어도 하나는 기둥(100)과 접합부위에서 이중 H형강(210)을 사용한다. 또한 다수 개의 보(200) 중 일부는 이중 H형강(210)을 사용하고 나머지는 일반 H형강(220)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 제5 실시예에 따른 철골구조물(10a)은 각형강관 기둥(100a)과 H형강 보(200)가 접합된 구조이고, H형강 보(200) 중 일부는 이중 H형강 보(210)를 사용하여 보(200)의 구조성능을 향상시키고 내진구조 성능이 우수하도록 한다. 각형강관 기둥(100a)과 H형강 보(200)를 적용하는 철골구조물(10a)은 콘크리트구조물에 비해 시공이 용이하고 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다.
또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제5 실시예의 철골구조물(10a)은 H형강 기둥(100)을 사용하는 제2 실시예와 달리 거미줄과 먼지 등의 오염이 방지되는 이점이 있다. 또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제3 실시예의 철골구조물(10a)은 기둥(100a)에 충돌방지표지 등의 부착이 가능하다. 또한, 각형강관 기둥(100a)을 사용하는 제5 실시예의 철골구조물(10a)은 각형강관 기둥(100a)의 빈 공간에 전기 배선 등을 배치하여 전기 배선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
기둥(100a)은 하면에 접합된 평판(50)을 이용하여 바닥면에 고정된다.
구체적으로, 각형강관 기둥(100a)의 하면에 각형강관 기둥(100a)을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판(50a)이 접합되며, 고정볼트(55)는 평판(50a)의 네 모서리에 체결되어 각형강관 기둥(100a)을 바닥면에 고정한다. 각형강관 기둥(100a)을 사용하면, 평판(50)의 크기가 H형강 기둥(100)을 사용하는 경우 대비하여서는 조금 더 커지나, 기둥(100a)이 바닥면에 보다 안정적으로 고정된다.
제5 실시예에 따른 철골구조물(10c)은 상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)를 더 포함하는 구성이 제2 실시예와 차이가 있다.
상부 보강재(271), 중간 보강재(272), 하부 보강재(273)는 기둥에서 이중 H형강이 접합되는 부위에 구비된다. 상부 보강재(271)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 상측에서 기둥과 상부 플랜지에 접합된다. 중간 보강재(272)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 중간측에서 기둥과 중간 플랜지에 접합된다. 하부 보강재(273)는 기둥에 접합되는 이중 H형강의 하측에서 기둥과 하부 플랜지에 접합된다.
또한, 제5 실시예에는 보강슬리브를 더 포함하는 구조가 제2 실시예 내지 제5 실시예와 차이가 있다.
제5 실시예에서, 이중 H형강은 중간 플랜지(213)와 하부 플랜지(214)의 사이의 웨브(211)에 강도 보강을 위한 보강슬리브(274)를 더 배치한다. 보강슬리브(274)는 중간 플랜지(213)와 하부 플랜지(214)의 사이의 웨브(211)에 형성한 구멍 및 구멍에 끼움 결합되는 원형 또는 판 형상의 보강구조물(275)을 포함한다. 또한 제5 실시예는 보강구조물(275), 중간 플랜지(213), 하부 플랜지(214) 중 적어도 하나에 접합되어 보강구조물(275)을 중간 플랜지(213)와 하부 플랜지(214)의 사이에 밀착 고정하는 지지구조물(276)을 더 포함한다. 원형 또는 판 형상의 보강구조물(275)은 콘크리트 구조물로 형성되며, 콘크리트 구조물은 보의 구조성능을 더 우수하게 한다.
지지구조물(276)은 원통형상, 평판형상 및 다수 개의 평판이 소정 간격을 두고 배치된 형상 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
제5 실시예에 따른 철골구조물은 각형강관기둥에 이중 H형강 보를 연결하여 기둥과 보의 접합부위의 구조성능을 향상시키고, 이중 H형상 보의 말단에 해당하는 위치의 일반 H형강의 플랜지와 플랜지의 사이에 보조 보강재를 배치하여 보의 구조성능을 향상시키며, 이중 H형강의 중간 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 보강슬리브를 더 배치하여 보(200)의 구조성능을 더욱 견고하게 한다.
또한, 각형강관기둥의 빈 구멍으로 전기 배선을 통과시켜 정리 가능하므로 H형강의 하부에 별도의 전선을 걸기위한 행거를 부착시킬 필요가 없으며, 얇고 짧은 H형강을 적용하여 층간고를 얇게할 수 있으며, 보를 관통하는 보강슬리브는 보를 더욱 견고하게 함과 동시에 전선을 통과시키는 기능을 가능하게 하여 배선을 깔끔하게 정리할 수 있도록 보조하는 역할도 할 수 있다.
기둥으로 각형강관 기둥(특히 사각형강관 기둥)을 사용하여 미관이 우수하며, 거미줄과 먼지 등의 오염을 방지할 수 있으며, 충돌방지표지 등의 부착이 용이하며, 건축비용도 경제적이다.
또한, 본 발명의 제5 실시예는 보(200)에 T형강이나 철판을 사용하지 않고 H형강을 사용하면 H형강을 반으로 자를 필요가 없고 필요에 따라 짧고 얇은 H형강을 사용하여 시공하는 것이 가능하므로 공사 시간이 단축되고 비용이 절감된다. 또한, 보(200)에 T형강이나 철판 대신 짧고 얇은 H형강을 사용하면 층간고가 작아지는 이점도 있다. 구체적으로, 기존의 T형강이나 철판 대체하는 부분은 이중 H형강(210)에서 하부 플랜지(214) 부분일 수 있다.
상술한 제1 실시예 내지 제5 실시예의 철골구조물은 주차장에 적용되어 경제적이고 외관이 미려하며 내진구조 성능이 우수한 효과가 있다.
또한, 상술한 제1 실시예 내지 제5 실시예의 철골구조물은 일부 구성들을 혼용하여 적용할 수 있다. 또한, 상술한 제1 실시예 내지 제5 실시예의 철골구조물은 기둥을 바닥면에 고정하는 평판 대신 콘크리트 기초대를 적용할 수도 있다.
실시예 내지 제5실시예 중 어느 하나의 실시예에 따른 철골구조물의 세부 구성은 다른 실시예에 따른 철골구조물에 포함될수 있음은 자명하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능함은 물론이고, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10,10',10a,10b,10c: 철골구조물 50: 평판
55: 고정볼트 100: 기둥
111: 웨브 112,113: 플랜지
200: 보 210: 이중 H형강(이중 H형강 보)
211: 웨브 212: 상부 플랜지
213: 중간 플랜지 214: 하부 플랜지
220: 일반 H형강 230: 고정수단
231: 제1 고정판재 232: 제2 고정판재
233: 고장력볼트 234: 고정너트
240: 보강수단 241: 제1 보강판재
242: 제2 보강판재 243: 고장력볼트
244: 고정너트 250: 보강재
251: 기둥 보강재 252: 코너 보강재
253: 보플랜지 보강재 254: 보조 보강재
271: 상부 보강재 272: 중간 보강재
273: 하부 보강재 274: 보강슬리브
275: 보강구조물 276: 지지구조물

Claims (2)

  1. 바닥면에 수직으로 설치되는 기둥; 및
    상기 기둥의 일정 높이마다 상기 기둥에 수직을 이루도록 접합되는 다수 개의 보;
    를 포함하고,
    상기 다수 개의 보 중 적어도 하나는 상기 기둥과 접합부위에서 이중 H형강을 사용하며,
    상기 기둥은 H형강이고,
    상기 H형강의 하면에 상기 기둥을 바닥면에 고정볼트 고정하기 위한 평판이 접합되며, 상기 고정볼트는 상기 H형강의 웨브의 양측을 형성하는 플랜지와 플랜지의 사이의 위치에서 상기 평판에 체결되어 바닥면에 고정되며,
    상기 이중 H형강은
    웨브와, 상기 웨브의 양측에 형성되는 상부 플랜지 및 하부 플랜지와, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 형성되는 중간 플랜지를 포함하는 구조이며,
    상기 상부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 일반 H형강의 폭과 동일하고, 상기 하부 플랜지와 상기 중간 플랜지의 사이의 폭은 상기 일반 H형강의 폭에 비해 상대적으로 좁으며,
    상기 이중 H형강은 다른 이중 H형강 또는 일반 H형강과 웨브가 고정수단으로 연결되고 상부 플랜지 및 하부 플랜지가 보강수단으로 연결되며,
    상기 고정수단은
    상기 이중 H형강의 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 웨브를 맞댄 상태에서,
    상기 이중 H형강의 일측 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 일측 웨브를 포함하도록 배치되는 제1 고정판재;
    상기 이중 H형강의 타측 웨브와 상기 다른 이중 H형강의 타측 웨브를 포함하고 상기 제1 고정판재와 마주하도록 배치되는 제2 고정판재;
    상기 제1 고정판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 고정판재를 관통하고 상기 제1 고정판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 고정판재를 관통하는 다수 개의 고장력볼트; 및
    상기 제1 고정판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 고정판재를 관통한 고장력볼트의 단부와 상기 제1 고정판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 고정판재를 관통한 고장력볼트의 단부에 체결되는 고정너트;
    를 포함하며,
    상기 보강수단은
    상기 이중 H형강의 플랜지와 다른 이중 H형강의 플랜지를 맞댄 상태에서,
    상기 이중 H형강의 일측 플랜지와 다른 이중 H형강의 타측 플랜지를 포함하도록 배치되는 제1 보강판재;
    상기 이중 H형강의 타측 플랜지와 상기 다른 이중 H형강의 타측 플랜지를 포함하고 상기 제1 보강판재와 마주하도록 배치되는 제2 보강판재;
    상기 제1 보강판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 보강판재를 관통하고 상기 제1 보강판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 보강판재를 관통하는 다수 개의 고장력볼트; 및
    상기 제1 보강판재, 상기 이중 H형강 및 상기 제2 보강판재를 관통한 고장력볼트의 단부와 상기 제1 보강판재, 상기 다른 이중 H형강, 상기 제2 보강판재를 관통한 고장력볼트의 단부에 체결되는 고정너트;
    를 포함하고,
    상기 기둥은
    상기 플랜지와 플랜지를 Z자 형상으로 연결하거나 일자 형상으로 연결하는 형상의 기둥 보강재가 접합 설치되며,
    상기 플랜지와 플랜지를 Z자 형상으로 연결하는 기둥 보강재는 상기 기둥에 접합되는 상기 보의 하측으로 설치되고, 상기 플랜지와 플랜지를 일자 형상으로 연결하는 기둥 보강재는 상기 기둥에 접합되는 보의 상측으로 설치되며,
    상기 기둥에서 상기 이중 H형강이 접합되는 부위에는
    일측 모서리가 상기 기둥의 플랜지에 접합되고 일측 모서리와 수직하는 하측 모서리가 이중 H형강의 상부 플랜지에 접합되는 코너 보강재와
    상기 코너 보강재와 수직을 이루도록 상기 이중 H형강의 플랜지와 플랜지를 연결하도록 접합되는 보플랜지 보강재가 설치되며,
    상기 보에는 플랜지와 플랜지를 연결하도록 설치되는 보조 보강재가 더 설치되는 철골구조물.
  2. 삭제
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102348659B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 원형강관 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348654B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 각형강관 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348650B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) Ｈ형강 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348662B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 강관-콘크리트 합성 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120003342A (ko) * 2010-07-02 2012-01-10 한국기술교육대학교 산학협력단 보 이음부 강도 및 시공성이 향상된 산형라멘
KR101489848B1 (ko) * 2014-06-23 2015-02-06 (주)정우구조엔지니어링 와이어로프를 이용하여 철골프레임에 프리텐션을 도입한 개구부 내진보강 구조물 및 그 시공 방법
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120003342A (ko) * 2010-07-02 2012-01-10 한국기술교육대학교 산학협력단 보 이음부 강도 및 시공성이 향상된 산형라멘
KR101489848B1 (ko) * 2014-06-23 2015-02-06 (주)정우구조엔지니어링 와이어로프를 이용하여 철골프레임에 프리텐션을 도입한 개구부 내진보강 구조물 및 그 시공 방법
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102348659B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 원형강관 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348654B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 각형강관 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348650B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) Ｈ형강 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법
KR102348662B1 (ko) 2021-06-11 2022-01-07 태영강건(주) 강관-콘크리트 합성 기둥과 개량보가 접합된 철골구조물 및 그 시공방법

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