KR102314861B1 - Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate - Google Patents
Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate Download PDFInfo
- Publication number
- KR102314861B1 KR102314861B1 KR1020200055363A KR20200055363A KR102314861B1 KR 102314861 B1 KR102314861 B1 KR 102314861B1 KR 1020200055363 A KR1020200055363 A KR 1020200055363A KR 20200055363 A KR20200055363 A KR 20200055363A KR 102314861 B1 KR102314861 B1 KR 102314861B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- girder
- steel
- channel
- composite
- couple
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
- E04C3/293—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete
-
- 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
- E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 기둥 사이에 설치되는 수평구조체의 거더구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 채널요소만을 이용하여 제작 및 시공성을 향상시키면서 강재의 사용량을 절감시킬 수 있는 합성거더의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a girder structure of a horizontal structure installed between columns, and more particularly, to a structure of a composite girder that can reduce the amount of steel used while improving manufacturing and constructability using only channel elements.
합성보는 강재와 콘크리트의 구조적 합성을 통해 강재의 사용물량을 대폭 줄이면서도 보구조체로서의 휨강성이 대폭 증대되고, 아울러 보거푸집 등의 가설공사를 줄여주어 공기절감을 도모하는 경제적인 구조체이다.Composite beam is an economical structure that greatly reduces the amount of steel used through structural synthesis of steel and concrete, greatly increases flexural rigidity as an auxiliary structure, and reduces temporary construction such as beam formwork to reduce construction work.
그 예의 하나로 공개특허공보 공개번호 10-2019-0115814호의 '현장 설치 최적화를 위한 조립식 합성보'가 제안된 바 있다. 상기의 조립식 합성보는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상단에 외측으로 수평 절곡된 상부 플랜지(13,23)) 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지(12,22)를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트(10); 상기 제1 웨브 플레이트(10)와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트(20); 상기 제1 웨브 플레이트(10)의 하부 플랜지(12) 및 상기 제2 웨브 플레이트(20)의 하부 플랜지(22)와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트(30); 상기 제1 웨브 플레이트의 상단 내측에 결합하는 제1 보조 플랜지(50); 및 상기 제1 보조 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트(20)의 상단 내측에 결합하는 제2 보조 플랜지(40)로 이루어진다.As an example, 'prefabricated composite beam for field installation optimization' of Laid-Open Patent Publication No. 10-2019-0115814 has been proposed. As shown in Fig. 1 (a), the prefabricated composite beam has
합성보 등의 합성구조는 강재와 콘크리트의 각 장점이 효율적으로 기능하기 위해서는 이들 강재와 콘크리트가 일체적 거동을 할 수 있도록 구조적으로 합성되어야 한다. 그런데 상기한 도 1의 합성보는 휨하중을 받게 되면 하부로 처짐이 발생하면서 합성보 내부에 타설된 콘크리트와 합성보 바닥의 하부 플레이트(30) 사이에 미끄럼이 발생하게 되므로 충분한 합성력을 발휘하지 못하게 된다.Composite structures such as composite beams must be structurally synthesized so that the steel and concrete can behave in an integrated manner in order for the advantages of steel and concrete to function effectively. However, when the composite beam of FIG. 1 is subjected to a bending load, the composite beam is deflected downward and a sliding occurs between the concrete poured inside the composite beam and the
이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 등록특허공보 등록번호 10-0690198호의 합성보는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 채널형 강재 보(10)의 바닥판(11)에 접합되며 소정 폭과 길이를 갖는 강판(31)에 다수개의 구멍(32)을 천공하고 상기 다수개의 구멍(32) 사이에 소정 간격으로 부착 및 지압구속 효과를 증대시키기 위한 격판(34)을 상기 강판(31)의 길이방향에 수직하게 결합한 맞물림키(30)와 같은 전단연결재를 설치한다.The composite beam of Patent Registration No. 10-0690198 proposed to solve this problem is joined to the
따라서 도 1의 (b)와 같이 바닥판에 전단연결재가 설치된 합성보는 미끄럼 현상을 방지하여 강재와 콘크리트 사이의 합성력을 증대시킬 수 있으나, 다른 한편으로 보 단면 설정을 위한 구조계산이 매우 복잡해진다. 이에 따라 설치된 강재의 일부를 구조계산에서 제외시키게 되나 이는 강재사용량을 불필요하게 증가시키는 요인으로 작용하게 된다. 아울러 보의 제작 내지는 시공의 용이성을 위하여 합성보의 일부를 현장에서 조립하게 되는 바, 이를 위한 이음구조가 복잡해지는 문제점이 있다.Therefore, as shown in Fig. 1 (b), the composite beam with the shear connector installed on the bottom plate can prevent the sliding phenomenon and increase the composite force between the steel and concrete, but on the other hand, the structural calculation for setting the cross section of the beam becomes very complicated. Accordingly, a part of the installed steel is excluded from the structural calculation, but this acts as a factor that unnecessarily increases the amount of steel used. In addition, there is a problem in that a part of the composite beam is assembled on site for the ease of manufacturing or construction of the beam, and the joint structure for this is complicated.
본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제작 및 시공성이 향상되고, 구조가 단순하여 응력전달이 명확하여 정확한 구조계산을 가능하게 하여 단면의 최적화를 도모할 수 있으며, 강재의 사용량을 최소화시킬 수 있는 무바닥판 커플채널 합성거더를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems of the prior art, and the fabrication and constructability are improved, the structure is simple, the stress transmission is clear, and it is possible to accurately calculate the structure, thereby optimizing the cross section, and the amount of steel An object of the present invention is to provide a composite girder with a bottom plate couple channel that can minimize the
또한 본 발명은 시공과정 중에서와 시공완료후 사용하는 과정 중 및 화재가 발생하였을 때의 각 상황에 대응할 수 있는 응력구조를 가지게 함으로써 경제적이면서 효율적인 건축물의 구축을 가능하게 하는 무바닥판 커플채널 합성거더를 제공함에도 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has a stress structure that can respond to each situation in the process of use during the construction process and after completion of construction and when a fire occurs, thereby enabling economical and efficient construction of buildings. There is also another purpose to provide.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, T형단면을 가지면서 거더의 전구간에 설치되는 콘크리트 몸체와; 상기 콘크리트 몸체의 양 측면에 일체로 부착 설치되는 한 쌍의 ㄷ채널로 구성되는 커플채널거더;로 이루어지되, 상기 한 쌍의 ㄷ채널 사이의 하부에는 구조강판이 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더가 제공된다.According to the most preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, a concrete body having a T-shaped cross-section and installed in the entire length of the girder; A couple channel girder composed of a pair of C channels that are integrally attached to both sides of the concrete body and are installed on both sides of the concrete body. A plate couple channel composite girder is provided.
이때 상기 커플채널거더를 합성거더의 양 단부에 위치한 단부채널거더와 거더의 중앙부에 위치한 중앙부채널거더가 이음 결합되는 조립구조로 구성시킬 수 있으며, 상기 단부채널거더의 하부에는 한 쌍의 ㄱ채널로 이루어진 보강단부거더가 더 설치될 수 있으나. 상기 한 쌍의 ㄱ채널 하부에도 구조강판이 설치되지 않는다. 상기 보강단부거더는 단부채널거더보다 길게 형성시킴으로써 이음 연결작업시 중앙부채널거더의 단부가 상기 단부채널거더에 거치되게 할 수 있다.At this time, the couple channel girder may be configured in an assembly structure in which the end channel girder located at both ends of the composite girder and the central channel girder located at the center of the girder are jointed, and the lower part of the end channel girder is a pair of A channels. A reinforced end girder made of may be further installed. The structural steel plate is not installed even under the pair of A channels. By forming the reinforcing end girder longer than the end channel girder, the end of the central channel girder can be mounted on the end channel girder during joint connection work.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 콘크리트 몸체 내부에는 거더의 전구간에 철골거더가 설치된다. 상기 철골거더에는 커플채널거더와의 일체적 거동을 위한 전단플레이트가 수직방향으로 더 설치될 수 있다.In another embodiment of the present invention, a steel girder is installed in the entire length of the girder inside the concrete body. A shear plate for integral behavior with the couple channel girder may be further installed in the steel girder in the vertical direction.
아울러 상기 철골거더는 합성거더의 양 단부에 위치한 단부철골거더와 합성거더의 중앙부에 위치한 중앙부철골거더가 이음 결합되는 조립구조로 구성될 수 있다. 이때 단부철골거더의 춤을 중앙부철골거더의 춤보다 크게 구성시키고, 중앙부철골거더의 단부 상면에 전이강재를 설치하여 이를 매개로 단부철골거더와 중앙부철골거더의 상부에 대한 이음 결합이 이루어지게 할 수 있다.In addition, the steel girder may be composed of an assembly structure in which the end steel girder located at both ends of the composite girder and the central steel frame girder located in the central portion of the composite girder are jointed. At this time, the dance of the end steel girder is made larger than that of the central part steel girder, and the transition steel material is installed on the upper surface of the end of the central part steel frame girder. have.
단부철골거더와 중앙부철골거더에 대한 이음 결합은 이들 단부철골거더와 중앙부철골거더의 각 하부에 수평방향의 지지편과 수직방향의 결합편으로 이루어진 결합앵글을 각각 설치하고, 상기 결합편들을 체결볼트로 체결시키는 방식으로 이루어지게 할 수 있다. 이때 단부철골거더와 중앙부철골거더 사이에 시공용 갭이 형성될 수 있는 바, 단부철골거더의 결합편과 중앙부철골거더의 결합편 사이에 압축플레이트를 삽입시킴으로써 상기 시공용 갭에 의한 압축응력전달이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The joint connection between the end steel girder and the central part steel girder is to install a coupling angle consisting of a horizontal support piece and a vertical coupling piece at each lower part of these end steel frame girder and the central part steel frame girder, and attach the coupling pieces to the fastening bolts. This can be done by fastening with At this time, a construction gap may be formed between the end steel girder and the central part steel girder, and by inserting a compression plate between the coupling piece of the end steel frame girder and the coupling piece of the central part steel frame girder, the compression stress transmission by the construction gap is achieved. interruption can be prevented.
본 발명은 합성거더의 하부에 구조강판을 설치하지 않고 ㄷ채널부재만을 이용하여 단면을 단순화시켜 제작성을 향상시키고, 불명확한 응력의 전달경로로 인한 왜곡현상이 발생할 여지를 제거하여 합성거더에 대한 구조계산이 명쾌하게 이루어지므로 강재의 사용량을 최적화시킬 수 있고, 내부의 콘크리트 몸체의 하단면 조정이 매우 용이하여 변단면을 가지게 함으로써 콘크리트의 사용량을 절감시키고 합성거더의 경량화를 도모하게 할 뿐 아니라, 화재발생시 내부의 철골거더에 의해 합성거더의 내력이 유지되므로, 평상시에도 구조적 기능을 하는 외측의 커플채널거더에 대하여 내화처리를 할 필요가 없는 바, 매우 경제적이면서 효율적인 건축물 거더구조의 구축을 가능하게 한다.The present invention improves the manufacturability by simplifying the cross section by using only the C channel member without installing a structural steel plate in the lower part of the composite girder, and removes the room for distortion caused by the unclear stress transmission path for the composite girder. Since the structural calculation is made clearly, it is possible to optimize the amount of steel used, and it is very easy to adjust the bottom surface of the inner concrete body, so that it has a side cross-section, thereby reducing the amount of concrete used and reducing the weight of the composite girder. In the event of a fire, the internal strength of the composite girder is maintained by the internal steel girder, so there is no need to fire-resistance the outer couple channel girder, which performs structural functions even in normal times, making it possible to construct a very economical and efficient building girder do.
아울러 본 발명은 합성거더의 하부에 구조강판이 설치되지 않기 때문에 강재부재의 이음 결합작업이 매우 단순해지므로 현장의 작업성이 대폭 향상된다.In addition, in the present invention, since the structural steel plate is not installed in the lower part of the composite girder, the joint joining operation of the steel member is very simple, so the workability in the field is greatly improved.
도 1은 종래기술들에 의한 합성보의 각 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 합성거더의 정면도이다.
도 3은 상기 합성거더의 각 단면도이다.
도 4는 상기 합성거더에 진동감쇄수단을 설치한 예의 각 단면도이다.
도 5는 상기 합성거더에 휨보강수단을 설치한 예의 각 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 합성거더의 정면도 및 단면도이다.
도 7은 상기 합성거더에서 콘크리트 몸체를 제외한 강재부분의 사시도이다.
도 8은 상기 합성거더의 강재부분에 대한 정면도이다.
도 9는 상기 합성거더의 강재부분에 대한 평면도이다.
도 10은 상기 합성거더의 콘크리트 몸체에 매립되는 철골거더의 사시도이다.
도 11은 상기 철골거더의 정면도이다.
도 12는 상기 철골거더의 평면도이다.
도 13은 상기 철골거더의 이음 결합에 관한 설명도이다.
도 14는 상기의 철골거더의 이음 결합과 관련된 외측의 커플채널거더의 이음 결합에 관한 설명도이다.
도 15는 상기 철골거더에 철골빔이 설치된 상태의 부분사시도이다.
도 16은 상기 철골빔에 커플채널빔이 설치된 상태의 부분사시도이다.
도 17은 본 발명의 합성거더의 각종 상황에 따른 응력구조의 각 단면도이다.1 is a perspective view of each composite beam according to the prior art.
Figure 2 is a front view of a composite girder according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of each of the composite girder.
4 is a cross-sectional view of an example in which vibration damping means are installed on the composite girder.
5 is a cross-sectional view of an example in which a bending reinforcement means is installed on the composite girder.
6 is a front view and a cross-sectional view of a composite girder according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a steel part except for a concrete body in the composite girder.
8 is a front view of the steel part of the composite girder.
9 is a plan view of a steel portion of the composite girder.
10 is a perspective view of a steel girder embedded in the concrete body of the composite girder.
11 is a front view of the steel girder.
12 is a plan view of the steel girder.
13 is an explanatory view of the joint connection of the steel girder.
14 is an explanatory view of the joint coupling of the outer couple channel girder related to the joint coupling of the steel girder.
15 is a partial perspective view of a state in which the steel beam is installed on the steel girder.
16 is a partial perspective view of a state in which a couple channel beam is installed on the steel beam.
17 is a cross-sectional view of the stress structure according to various situations of the composite girder of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the description of the present invention, in the case of obscuring or obscuring the technical idea of the present invention due to the detailed description of the known configuration, the description of the above known configuration will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 합성거더(100)의 정면도이고 도 3은 상기 합성거더(100)의 각 부분에 대한 단면도이다.2 is a front view of a
본 발명의 합성거더(100)는 T형단면을 가지는 콘크리트 몸체(100A)와 상기 콘크리트 몸체(100A)의 양 측면에 일체로 부착 설치되는 커플채널거더(100B)로 이루어진다.The
상기 콘크리트 몸체(100A)는 상부가 슬래브를 형성시키고 하부는 커플채널거더(100B) 내부에서 합성거더(100)의 전구간에 설치되면서 상기 커플채널거더(100B)와 합성구조를 가지는 것으로서, 하프거더 방식으로 공장제작된 후 현장의 토핑콘크리트에 의해 최종 형성될 수도 있고, 현장타설만으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 후자에 의한다.The
상기 커플채널거더(100B)는 웨브(111c,121c)와, 그 웨브(111c,121c)의 상하단에서 수평절곡된 상하플랜지(111a,121a,111b,121b)로 이루어지는 ㄷ채널(111,121)의 한쌍만으로 구성되며, 상술한 바와 같이 콘크리트 몸체(100A)의 양 측면에만 부착 설치되고 이들 한 쌍의 ㄷ채널(111,121) 사이의 하부에 구조강판을 설치하지 않는 단순한 구조를 가진다. 따라서 하부의 구조강판과 콘크리트 몸체(100A) 사이의 불명확한 응력관계를 전혀 고려할 필요가 없게 되므로 합성거더(100)에 관한 구조계산을 단순 명쾌하게 할 수 있게 되고, 그에 따라 ㄷ채널(111,121)의 두께를 불필요하게 두껍게 할 필요가 없게 될 뿐 아니라, 하부의 구조강판 설치 생략에 의해 강재사용량을 절감시킬 수 있게 하며, 이음 구조가 단순해져 시공성을 향상시키는 효과를 가지게 한다. 또한 기둥에 강결합된 합성거더(100)의 경우 중앙의 하부에는 항상 인장응력만 작용하게 되고, 아울러 하부에 구조강판이 없어 콘크리트 몸체(100A) 형성시 그의 단면을 쉽게 변화시킬 수 있으므로 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 인장부분에 대한 콘크리트를 생략시킴으로써 자재의 절감 및 거더의 경량화를 꾀할 수 있다.The
더욱이 상기한 바와 같이 인장부분에 대한 콘크리트가 생략된 경우 그 부분에서는 도 3의 (d)에서와 같이 콘크리트 몸체(100A) 하단과 커플채널거더(100B) 하단 사이에 중앙하부공간(S)이 형성되는 바, 도 4에 도시된 바와 같이 중앙하부공간(S)에 진동감쇄용 댐퍼(300)를 설치함으로써 반도체 장비나 정밀기계 등을 진동에 민감한 장비의 설치가 가능한 건축물을 구축할 수 있게 할 뿐 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이 중앙하부공간(S) 양측의 ㄷ채널(121)을 이용하여 PC강연선이나 인장강봉 등의 프리스트레스 도입수단(400)을 설치하여 처짐을 방지하고 장스팬화를 도모하게 할 수도 있다.Furthermore, as described above, when the concrete for the tension part is omitted, the central lower space S is formed between the lower end of the
이러한 커플채널거더(100B)는 합성거더(100) 전체에 대하여 일체성을 가진 단일부재의 구성을 가지게 할 수도 있으나, 바람직하게는 합성거더(100)의 양 단부에 위치한 단부채널거더(110)와 합성거더(100)의 중앙부에 위치한 중앙부채널거더(120)가 이음 결합되는 구조를 가진다.Such a
또한 상기 커플채널거더(100B)는 상하플랜지(111a,121a,111b,121b)의 돌출방향을 콘크리트 몸체(100A) 방향인 내측으로 구성시킬 수도 있고, 각 도면에서 예시하고 있는 바와 같이 외측으로 구성시킬 수도 있다. 특히 후자와 같이 상하플랜지(111a,121a,111b,121b)가 외측방향으로 구성시킨 경우에는 이음 결합을 위한 체결작업을 커플채널거더(100B)의 외부에서 진행할 수 있으므로 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)의 이음 결합작업이 한결 수월해진다.In addition, the
본 발명의 또 다른 실시예에서는 커플채널거더(100B) 양 단부의 하부에 보강단부거더(130)가 더 설치된다.In another embodiment of the present invention, the reinforcing
상기 보강단부거더(130)는 부모멘트 내지 전단응력이 크게 작용하는 합성거더(100)의 양 단부를 보강시키는 효과를 가지게 하나, 특히 커플채널거더(100B)가 상술한 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)의 이음 결합구조인 경우에는 현장의 시공성과 작업자의 안전성을 향상시킬 뿐 아니라, 이음플레이트를 생략시키는 다양한 효과를 가지게 할 수 있다.The reinforcing
후자와 같은 효과를 위한 보강단부거더(130)는 단부채널거더(110)보다 길게 형성됨으로써 중앙부채널거더(120)의 단부가 상기 단부채널거더(110)에 거치될 수 있도록 구성된다.The reinforcing
이러한 보강단부거더(130)는 상플랜지(131a)와 웨브(131c)만으로 이루어진 ㄱ채널(131)의 한쌍으로 이루어지며, 단부채널거더(110)를 구성하는 각 ㄷ채널(111)의 하부에 부착 설치된다. 따라서 상기 보강단부거더(130) 역시 커플채널거더(100B)와 마찬가지로 그 하부에 구조강판이 설치되지 않는다.This reinforcing
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 합성거더(100)의 정면도 및 각 부분의 단면도이고, 도 7 내지 9는 상기 합성거더(100) 중 강재만의 구성에 의한 커플채널거더(100B)를 도시한 것으로서, 도 7은 그의 사시도이고, 도 8은 정면도이며, 도 9는 평면도이다. 본 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 콘크리트 몸체(100A) 내부에는 철골거더(100C)가 더 설치될 수 있는 바, 도 6 내지 10은 이에 관하여 설명하기 위한 것으로서, 도 10 내지 14는 커플채널거더(100B)를 제거한 상태에서 일 실시예의 철골거더(100C) 구성만을 나타낸 사시도와 정면도 및 평면도이고, 도 13은 철골거더(100C) 내에서 형성될 수 있는 이음 결합구조에 관한 설명도이다. 도 14는 상기의 철골거더(100C) 외측에 설치되는 커플채널거더(100B)의 이음 결합에 관한 설명도이다.6 is a front view and a cross-sectional view of each part of a
상기 철골거더(100C)는 합성거더(100)의 전구간에 설치되어 커플채널거더(100B)에 의한 강재량이 부족한 경우 이를 보강하여 합성거더(100)의 구조적 내력을 향상시키면서, 특히 후술하는 바와 같이 커플채널거더(100B)의 외면에 내화처리가 되지 않은 경우의 내화용 강재의 구조적 기능을 함으로써 화재시에도 건축물의 기능이 일정시간 이상 충분히 유지될 수 있도록 한다.The
강재에 의한 구조적 내력증대의 극대화를 위해서는 상기 철골거더(100C)가 커플채널거더(100B)와 일체적으로 거동할 수 있어야 한다. 이를 위하여 상기 철골거더(100C)에는 전단플레이트(155)가 수직방향으로 설치되어 철골거더(100C)가 커플채널거더(100B)와 일체적 결합구조를 가지게 한다.In order to maximize the structural strength increase by the steel material, the steel girder (100C) should be able to act integrally with the couple channel girder (100B). To this end, a
이러한 철골거더(100C)는 합성거더(100) 전체에 대하여 일체성을 가진 단일부재의 구성을 가지게 할 수도 있으나, 바람직하게는 합성거더(100)의 양 단부에 위치한 단부철골거더(140)와 합성거더(100)의 중앙부에 위치한 중앙부철골거더(150)가 이음 결합되는 구조를 가진다. 이러한 이음 결합구조의 철골거더(100C)는 변단면 구조를 통해 철골거더(100C)의 최적화를 쉽게 도모할 수 있게 하며, 특히 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)가 이음 결합된 커플채널거더(100B)와 함께 구성될 때 보다 유리하게 적용될 수 있다. Such a steel girder (100C) may have a configuration of a single member having unity with respect to the entire
보다 구체적으로 상기와 같이 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 이음 결합구조로 구성시키는 경우에는 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 춤을 달리하는 방식을 통해 철골거더(100C)의 단면을 최적화시키면서, 이들 이음 결합작업의 용이성을 향상시킬 수 있게 한다.More specifically, in the case of configuring the joint structure of the
예컨대 철골거더(100C)와 기둥이 강결합구조를 가지는 경우 단부에서 발생되는 부모멘트는 중앙부의 정모멘트보다 크게 발생하는 바, 통상적으로 부모멘트를 기준으로 철골거더(100C)의 단면을 설계함으로써 중앙부에서는 강재가 불필요하게 초과 사용된다. 그러나 본 발명에서는 철골거더(100C)의 단부에 위치한 단부철골거더(140)의 춤만을 증가시켜 휨모멘트의 크기가 큰 부모멘트에 대응하게 하고 나머지 구간의 중앙부철골거더(150)는 춤을 줄여줌으로써 철골거더(100C) 단면의 최적화를 통한 강재사용량의 절감을 꾀할 수 있게 된다.For example, when the steel girder (100C) and the column have a rigid coupling structure, the negative moment generated at the end is greater than the positive moment of the central part. In general, by designing the cross section of the steel girder (100C) based on the negative moment, the central part Steel is used in excess unnecessarily. However, in the present invention, only the dance of the
이때 중앙부철골거더(150)의 단부 상면에 전이강재(154)를 설치할 수 있다. 상기 전이강재(154)는 이들의 이음 연결부위에서 응력이 집중되는 것을 방지할 뿐 아니라, 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 상부에 대한 이음 결합수단으로 활용하면서 그 이음 결합부위를 커플채널거더(100B)의 상플랜지 상부로 노출되게 하여 작업자의 이음 결합작업을 용이하게 할 수 있다. 이러한 전이강재(154)는 T형강으로 이루어진다.At this time, a
부모멘트가 작용하는 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)가 이음 결합된 부위에서는 철골거더(100C)의 상부에서는 인장응력이 작용하는 반면, 하부에서는 압축응력이 작용하게 되므로, 하부의 이음 결합을 굳이 상부와 동일한 구조를 가지게 할 필요가 없다.In the region where the
따라서 본 발명에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 각 하부에 수평방향의 지지편(161)과 수직방향의 결합편(162)으로 이루어진 결합앵글(160)을 각각 설치하고, 단부철골거더(140)의 결합편(162)과 중앙부철골거더(150)의 결합편(162)을 체결볼트로 체결한 핀 결합구조 형식으로 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 하부에 대한 이음 결합이 이루어지도록 한다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 13, a coupling angle consisting of a
다른 한편으로 단부철골거더(140)가 기둥에 미리 설치된 상태로 현장시공될 경우, 현장에서 양측의 단부철골거더(140) 사이에 중앙부철골거더(150)를 끼워 넣는 것은 쉽지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)는 그 사이에 시공용 갭(△)이 형성되도록 이음 결합될 수 있다.On the other hand, when the end-
그러나 이러한 시공용 갭(△)은 압축응력의 전달을 방해하는 바, 단부철골거더(140)의 결합편(162)과 중앙부철골거더(150)의 결합편(162) 사이에 U자형의 볼트삽입개구(163a)가 구비된 압축플레이트(163)를 삽입시킴으로써 이들 사이의 응력전달이 원활하게 이루어지게 할 수 있다.However, this construction gap (Δ) prevents the transmission of compressive stress, and a U-shaped bolt is inserted between the
도 14는 기둥에 미리 설치된 상태로 시공된 단부철골거더(140)와 단부채널거더(110)에 중앙부철골거더(150)와 중앙부채널거더(120)를 이음 결합시키는 방법을 설명하기 위하여 각 도시된 것이다.14 is each shown in order to explain a method of jointly coupling the central part
단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 이음 결합과 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)의 이음 결합은 동시에 이루어지게 되는 바, 이를 위하여 상기 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)의 각 단부에는, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 오목홈(112,122)이 형성된다. 따라서 이들 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)가 맞접하게 되면, 상기 오목홈(112,122)에 의해 작업개구(113)가 형성되며, 상기 작업개구(113)를 통해 그 내부에 위치한 단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)의 이음 결합작업이 이루어질 수 있게 된다.The joint coupling of the
단부철골거더(140)와 중앙부철골거더(150)에 대한 이음 결합이 완료되면, 도 14의 (b)에서와 같이 이음덧판(114)으로 상기 작업개구(113)를 폐쇄시키면서 이를 매개로 하여 단부채널거더(110)와 중앙부채널거더(120)가 이음 결합되도록 한다.When the joint coupling for the
본 발명의 합성거더(100)에는 수직방향으로 빔이 더 설치될 수 있다. 이 경우 철골거더(100C)의 양 측면에는 철골빔(220)이 설치되고, 상기 철골빔(220)에도 커플채널거더(100B)와 동일한 구조를 가지는 커플채널빔(210)이 철골빔(220)과 구조적으로 일체가 되도록 설치된다.The
따라서 철골거더(100C)에는 양 측면으로 상기 철골빔(220)의 단부를 거치시킬 수 있는 U형 거치대(171)가 각 설치될 수 있다. 도 15는 U형 거치대(171)를 이용하여 철골빔(220)이 철골거더(100C)에 설치된 상태를 도시한 것이고, 도 16은 철골빔(220)이 설치 완료된 후, 그의 외측에 커플채널빔(210)을 설치한 상태를 도시한 것이다. 상기 커플채널빔(210)은 커플채널거더(100B)와 마찬가지로 상하플랜지(211a,211b)와 웨브(211c)를 구비한 ㄷ채널(211)의 한 쌍으로 구성된다.Therefore, the steel girder (100C) has a
철골빔(220)은 도 15에 도시된 바와 같이 U형 거치대(171)에 단순 거치되는 구조로 설치되고, 상기 철골빔(220)과 일체적 구조를 가지면서 그 외측에 설치된 커플채널빔(210)은 커플채널거더(100B)와의 결합이 시공 중에는 힌지결합구조를 가지고, 시공 완료된 후 즉 콘크리트 몸체(100A)가 형성된 후에는 강결합구조를 가지게 된다. 또한 상기 빔의 하중에 의해 커플채널거더(100B)의 상부가 벌어지는 변형이 발생될 수 있는 바, 이를 방지하기 위한 벌림방지편(123)이 커플채널거더(100B)의 상면에 설치될 수 있다. 이러한 벌림방지편(123)은 커플채널빔(210)과 철골빔(220)의 각 상플랜지(111a,121a,221a)가 위치하는 부분 모두에 설치하는 것이 바람직하며, 적어도 철골빔(220)이 위치하는 커플채널거더(100B)의 상면에 설치한다.The
지금까지 본 발명에 의한 합성거더(100)의 구조에 관하여 설명하였는 바, 합성거더(100)의 시공과정 또는 사용과정 등에 따라 구조적 형식이 달라진다.So far, the structure of the
도 17은 콘크리트의 타설이 모두 현장에서 이루어지고 커플채널거더(100B)가 내화처리되지 아니한 경우를 예로 하여 각 구조단면을 나타낸 것으로서, (a)는 현장의 시공과정 중에 하중을 지지하는 합성거더(100)의 단면을 도시한 것이고, (b)는 건축물이 사용중인 상태에서 하중을 지지하는 합성거더(100)의 단면을 도시한 것이며, (c)는 화재가 발생하였을 때 하중을 지지하는 합성거더(100)의 단면을 도시한 것이다17 shows each structural cross-section by taking as an example the case where all the concrete pouring is done on site and the
본 발명의 합성거더(100)는 시공 중에는 내부의 철골거더(100C)와 함께 커플채널거더(100B)가 철골구조의 구조적 기능을 함으로써 합성거더(100)의 자립강성을 증대시켜 하부 동바리를 생략할 수 있게 하고, 건축물 사용중의 평상시에는 커플채널거더(100B)가 콘크리트 몸체(100A)에 합성된 상태로 강재의 구조적 기능을 그대로 유지하여 건축물의 구조적 효용성을 증대시키며, 화재발생시에는 커풀채널거더를 제외한 콘크리트 몸체(100A) 내부에 매립되고 이에 의해 피복된 철골거더(100C)가 구조적 기능을 전담함으로써 본 발명의 합성거더(100)가 충분한 내화시간을 가질 수 있도록 한다.In the
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, but the embodiments are merely examples for easy understanding of the present invention. It is obvious that it can be implemented with various modifications within. Accordingly, such modifications will be said to be within the scope of the present invention as described in the claims.
100; 합성거더 100A; 콘크리트 몸체
100B; 커플채널거더 100C; 철골거더
110; 단부채널거더 111,121,211; ㄷ채널
112,122; 오목홈 113; 작업개구
114; 이음덧판 120; 중앙부채널거더
123; 벌림방지편 130; 보강단부거더
131; ㄱ채널 140; 단부철골거더
150; 중앙부철골거더 154; 전이강재
155; 전단플레이트 160; 결합앵글
161; 지지편 162; 결합편
163; 압축플레이트 210; 커플채널빔
220; 철골빔 300; 진동감쇄용 댐퍼
400; 프리스트레스 도입수단 S; 중앙하부공간100;
100B;
110; end channel girder 111,121,211; c channel
112,122;
114;
123; interlocking
131; a
150; central
155;
161;
163;
220;
400; prestress introduction means S; central lower space
Claims (12)
상기 콘크리트 몸체의 양 측면에 일체로 부착 설치되는 한 쌍의 ㄷ채널로 구성되는 커플채널거더;로 이루어지되,
상기 한 쌍의 ㄷ채널 사이의 하부에는 구조강판이 설치되지 않고,
상기 커플채널거더는 합성거더의 양 단부에 위치한 단부채널거더와 합성거더의 중앙부에 위치한 중앙부채널거더가 이음 결합되어 구성되며,
상기 단부채널거더의 하부에는 한 쌍의 ㄱ채널로 이루어진 보강단부거더가 설치되며, 상기 한 쌍의 ㄱ채널 하부에는 구조강판의 설치가 생략된 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.A concrete body having a T-shaped cross section and being installed in all parts of the composite girder;
Coupled channel girder consisting of a pair of C-channels integrally attached to both sides of the concrete body;
Structural steel plate is not installed in the lower part between the pair of c channels,
The couple channel girder is composed of end channel girders located at both ends of the composite girder and the central channel girder located at the center of the composite girder jointly coupled,
A reinforcing end girder made of a pair of A channels is installed in the lower portion of the end channel girder, and the installation of a structural steel plate is omitted in the lower portion of the pair of A channels.
상기 보강단부거더는 단부채널거더보다 길게 형성되어 중앙부채널거더의 단부가 거치되어 있는 것을 특징으로 하는 무바닥 커플채널 합성거더.According to claim 1,
The reinforcing end girder is formed longer than the end channel girder and the end of the central channel girder is mounted on the bottomless couple channel composite girder.
상기 콘크리트 몸체 내부에는 합성거더의 전구간에 철골거더가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무바닥 커플채널 합성거더.According to claim 1,
Floorless couple channel composite girder, characterized in that the steel frame girder is installed in all parts of the composite girder inside the concrete body.
상기 철골거더에는 커플채널거더와의 일체적 거동을 위한 전단플레이트가 수직방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.6. The method of claim 5,
The steel girder has a bottom plate couple channel composite girder, characterized in that the shear plate for integral behavior with the couple channel girder is installed in the vertical direction.
상기 철골거더는 합성거더의 양 단부에 위치한 단부철골거더와 합성거더의 중앙부에 위치한 중앙부철골거더가 이음 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.6. The method of claim 5,
The steel girder is a composite girder, characterized in that the end steel girder located at both ends of the composite girder and the central part steel girder located in the center of the composite girder are jointly coupled to each other.
단부철골거더의 춤은 중앙부철골거더의 춤보다 크고, 중앙부철골거더의 단부 상면에는 전이강재가 설치되어, 단부철골거더와 중앙부철골거더의 상부에 대한 이음 결합은 단부철골거더의 상부와 전이강재를 이음 결합함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.8. The method of claim 7,
The dance of the end steel girder is larger than that of the central part steel girder, and transition steel is installed on the upper surface of the end of the central part steel girder. Composite girder with a bottom plate couple channel, characterized in that it is made by joint coupling.
단부철골거더와 중앙부철골거더의 각 하부에는 수평방향의 지지편과 수직방향의 결합편으로 이루어진 결합앵글이 각각 설치되고,
단부철골거더와 중앙부철골거더의 하부에 대한 이음 결합은 단부철골거더의 결합편과 중앙부철골거더의 결합편이 체결볼트에 의해 체결됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.8. The method of claim 7,
At each lower part of the end steel frame girder and the central part steel frame girder, a coupling angle consisting of a horizontal support piece and a vertical coupling piece is installed, respectively,
Joint coupling to the lower part of the end steel girder and the central part steel girder is made by fastening the coupling piece of the end steel frame girder and the central part steel frame girder with a fastening bolt.
단부철골거더의 결합편과 중앙부철골거더의 결합편 사이에는 압축플레이트가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.10. The method of claim 9,
A composite girder with a bottom plate, characterized in that a compression plate is inserted between the coupling piece of the end steel girder and the coupling piece of the central part steel girder.
상기 커플채널거더는 합성거더의 양 단부에 위치한 단부채널거더와 합성거더의 중앙부에 위치한 중앙부채널거더가 이음 결합되어 구성되는 것으로서,
단부채널거더와 중앙부채널거더가 맞접되면 작업개구가 형성되도록 단부채널거더와 중앙부채널거더의 각 단부에는 오목홈이 형성되고,
단부채널거더와 중앙부채널거더의 이음 결합은 상기 작업개구를 폐쇄시키는 이음덧판을 매개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.8. The method of claim 7,
The couple channel girder is configured by jointly coupling the end channel girder located at both ends of the composite girder and the central channel girder located at the center of the composite girder,
Concave grooves are formed at each end of the end channel girder and the central side channel girder so that a working opening is formed when the end channel girder and the central side channel girder are abutted;
The joint coupling of the end channel girder and the central channel girder is a composite girder with a bottom plate, characterized in that it is made through a joint over plate that closes the working opening.
상기 철골거더에는 양 측면으로 철골빔의 단부를 거치시킬 수 있는 U형 거치대가 각 설치되고, 철골빔이 위치하는 커플채널거더의 상면에는 상기 커플채널거더의 상부가 벌어지는 것을 방지하는 벌림방지편이 설치되는 것을 특징으로 하는 무바닥판 커플채널 합성거더.6. The method of claim 5,
The steel girder is provided with a U-shaped holder capable of mounting the ends of the steel beam on both sides, and on the upper surface of the couple channel girder where the steel frame beam is located, a gap prevention piece for preventing the upper part of the couple channel girder from opening is installed. A composite girder with no bottom plate, characterized in that it becomes a couple channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200055363A KR102314861B1 (en) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200055363A KR102314861B1 (en) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102314861B1 true KR102314861B1 (en) | 2021-10-18 |
Family
ID=78271202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200055363A KR102314861B1 (en) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102314861B1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100690198B1 (en) | 2005-02-05 | 2007-03-12 | 금부종합건설 주식회사 | Steel beam with U-shaped connector and Steel composite beam using the steel beam |
KR100860478B1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-09-26 | 주식회사 동성진흥 | Beam of steel frame construction |
KR101165207B1 (en) * | 2011-11-18 | 2012-07-16 | (주)건우기술 | Closed steel composite girder and how the connection between a closed steel composite girder |
KR101594974B1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-02-17 | 김정욱 | Hybrid beam |
KR20160023118A (en) * | 2014-08-21 | 2016-03-03 | 이도윤 | Heterogeneity reinforcing composite profile beam |
KR20160140121A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-07 | (주)센벡스 | Steel-concrete composite frame by monolithic placement and construction method thereof |
KR20160148416A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-26 | 주식회사 길교이앤씨 | Steel-Concrete Composite Rahmen Bridge |
KR20190115814A (en) | 2018-04-04 | 2019-10-14 | (주)씨지스플랜 | composite beam assembly for field installation |
-
2020
- 2020-05-08 KR KR1020200055363A patent/KR102314861B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100690198B1 (en) | 2005-02-05 | 2007-03-12 | 금부종합건설 주식회사 | Steel beam with U-shaped connector and Steel composite beam using the steel beam |
KR100860478B1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-09-26 | 주식회사 동성진흥 | Beam of steel frame construction |
KR101165207B1 (en) * | 2011-11-18 | 2012-07-16 | (주)건우기술 | Closed steel composite girder and how the connection between a closed steel composite girder |
KR20160023118A (en) * | 2014-08-21 | 2016-03-03 | 이도윤 | Heterogeneity reinforcing composite profile beam |
KR20160140121A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-07 | (주)센벡스 | Steel-concrete composite frame by monolithic placement and construction method thereof |
KR20160148416A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-26 | 주식회사 길교이앤씨 | Steel-Concrete Composite Rahmen Bridge |
KR101594974B1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-02-17 | 김정욱 | Hybrid beam |
KR20190115814A (en) | 2018-04-04 | 2019-10-14 | (주)씨지스플랜 | composite beam assembly for field installation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2015246120B2 (en) | Open web composite shear connector construction | |
KR101868677B1 (en) | Connection unit for coupling main steel girder and ancillary steel girder and, connection methods using the same | |
KR20060024850A (en) | Steel-concrete sandwitch type hybrid beam and high strength hybrid structure system using the same | |
JP2000144905A (en) | Mixed structural beam | |
KR100812132B1 (en) | Concret slab assembly | |
KR20030048849A (en) | System composed of asymmetric steel section with web opening and concrete | |
KR100343960B1 (en) | Steel concrete structure | |
KR102080594B1 (en) | Couple girder | |
KR102104382B1 (en) | Steel beam, composite column, and joint structure of the same | |
KR102314861B1 (en) | Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate | |
KR100796216B1 (en) | A complex girder with concrete and h section steel in a building | |
JP3999591B2 (en) | Seismic control structure of concrete structure with fiber reinforced cementitious material | |
KR102450003B1 (en) | Assembly of composite girder | |
KR102395079B1 (en) | Composite girder consisting of couple channels without bottom steel plate and the construction method of it | |
JP3074599B2 (en) | Half precast slab and floor structure using the same | |
KR102201182B1 (en) | Steel built-up beam for composite transfer girder | |
KR20010090294A (en) | Precast concrete structure for variable plan of apartment house | |
JPH11166294A (en) | Steel frame-contained concrete beam and floor construction method using the concrete beam | |
KR20170139873A (en) | Coupling structure of double type for girder and column capable of reducing girder height | |
KR20220039327A (en) | Shear Reinforcement Integrated with Vertical Rebars that can be Constructed with a Crane and its Installation Method | |
JP2020169514A (en) | Joint structure | |
KR102347637B1 (en) | Partial precast concrete couple girder and the joint structure between it and pillar | |
KR102459419B1 (en) | Steel plate type composite girder, hybrid junction framework and method of constructing building | |
KR102634379B1 (en) | Prefabricated bracket assembly integrated with prefabricated column assembly for connecting PC beams | |
KR200166886Y1 (en) | Steel concrete structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |