KR102352235B1 - Connecting structure for column and beam - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외변형을 방지할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체에 대한 것이다.
이를 위하여, 기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서, 기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재; 및 상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.The present invention relates to a structure for connecting a column and a beam that can maximize adhesion to concrete and prevent out-of-plane deformation of a rectangular steel pipe.
To this end, as a structure for connecting the column and the beam, but coupled to the inner wall of the column, the internal reinforcement for increasing the adhesion to the concrete when the concrete is filled into the column; And it provides a connecting structure of the column and the beam, characterized in that it comprises a side reinforcement coupled to the column and the beam.
Description
본 발명은 기둥과 보의 연결 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있음은 물론 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a structure for connecting a column and a beam, and more particularly, to a structure for connecting a column and a beam that can maximize the adhesion with concrete than before, and in particular, can easily perform connection work with various beams. it's about
건축물의 시공 시 많은 기둥과 보가 필요하다. 통상적으로 기둥과 보는 금속으로 만들어진다. 예를 들어 기둥은 내부가 빈 사각의 금속 파이프 형태일 수 있고, 보는 H형 형강일 수 있다.Many columns and beams are required in the construction of a building. Usually columns and beams are made of metal. For example, the column may be in the form of a rectangular metal pipe with an empty interior, and the beam may be an H-shaped steel pipe.
이와 같은 기둥과 보를 서로 연결해 건축물의 뼈대를 만든 후, 이를 통해 건축물을 시공할 수 있다.After these columns and beams are connected to each other to form the framework of the building, the building can be constructed.
이처럼 건축물의 시공 시 많은 기둥과 보가 사용되며, 이들이 연결되어야 해서 이들을 접합시키기 위한 연결 구조체에 대한 다양한 기술이 알려져 있다. In this way, many columns and beams are used in the construction of a building, and since they must be connected, various techniques for a connecting structure for joining them are known.
이와 관련, 기둥과 보의 접합 부위에서 국부좌굴 등이 발생하여 어느 정도 골조가 에너지를 흡수한 후에 접합부의 취성파괴 발생하는 현상이 나타나기도 한다. 특히, 기존의 지진 피해 사례를 보면 접합부에서의 파괴, 보에서의 국부좌굴 후 접합부에서 취성파괴가 발생함이 확인되었다. In this regard, local buckling occurs at the joint between the column and the beam, and the brittle fracture of the joint occurs after the frame absorbs energy to some extent. In particular, when looking at the previous earthquake damage cases, it was confirmed that brittle fracture occurred at the junction after fracture at the junction and local buckling at the beam.
특히 강구조 모멘트저항골조의 경우 모멘트 접합으로 처리하기 위해 기둥 플랜지-보 플랜지를 용접 또는 공장에서 수행하고 있어, 용접 이외의 접합 방법이 고려될 필요가 있다.In particular, in the case of a steel structure moment-resisting frame, the column flange-beam flange is welded or performed in a factory to process as a moment joint, so a joining method other than welding needs to be considered.
한편, 웹(web)과 플랜지(flange)를 포함하여 구성되는 H형강 기둥 같은 경우 개단면 형태로 접합의 처리가 간단하며, 폐단면 강관 기둥의 경우 강관이 가지는 폐단면이라는 형태적 특징 때문에 접합의 처리가 어려워 강도와 강성의 확보가 어렵다.On the other hand, in the case of an H-shaped steel column composed of a web and a flange, the bonding process is simple in the form of an open cross-section, and in the case of a closed-section steel pipe column, due to the morphological feature of the closed cross-section of the steel pipe, the bonding is difficult. It is difficult to process, so it is difficult to secure strength and rigidity.
이러한 점들을 고려하여 현재 사용되고 있는 접합 방법 중에는 다이아프램(diaphragm)이라는 보강수단을 사용하여 기둥면의 변형방지, 보에 의한 휨하중에 대응하고 보와의 모멘트 접합이 가능하게 함으로써 접합부를 보강하는 방법이 많이 쓰이고 있다. Considering these points, among the joining methods currently used, there is a method of reinforcing the joint by using a reinforcing means called a diaphragm to prevent deformation of the column surface, to cope with the bending load by the beam, and to enable moment joining with the beam. It is used a lot.
다이아프램은 관통형 다이아프램 형식, 내부 다이아프램 형식, 외부 다이아프램 형식 등이 있는데, 관통형 다이아프램 형식과 내부 다이아프램 형식은 강관 기둥을 절단한 후 보 플랜지 위치에 다이아프램을 관통시키거나 강관 내부에 다이아프램을 대고 다시 용접하는 형식이다. 이러한 형식은 외관이 단순하나 용접에 고도의 기술이 필요하며 용접검사에 따른 품질관리에 어려움이 많다. 외부 다이아프램 형식은 강관의 외부에 경사를 가진 모양의 다이아프램을 보강, 용접하는 형식으로서 용접작업이 쉽나, 강재량이 상대적으로 많이 필요하며 다이아프램의 제작, 가공에 비용이 많이 들며, 접합부 주변의 외관도 복잡하게 된다.The diaphragm includes a through-type diaphragm type, an internal diaphragm type, and an external diaphragm type. It is a type that puts the diaphragm inside and welds it again. Although this type has a simple appearance, it requires a high level of skill for welding, and there are many difficulties in quality control according to welding inspection. The external diaphragm type reinforces and welds a diaphragm with a slope on the outside of the steel pipe. It is easy to weld, but it requires a relatively large amount of steel, and the manufacturing and processing of the diaphragm is expensive. The appearance is also complicated.
무엇보다도, 이러한 종래 다이아프램을 이용하는 방식에서는 16가지에까지 이르는 다수의 공정이 필요하며, 더욱이 용접이 필수적이다.Above all, in the method using the conventional diaphragm, a number of processes up to 16 types are required, and furthermore, welding is essential.
따라서 간단한 방식으로 우수한 강성을 유지할 수 있는 연결 구조의 필요성이 대두되었고, 본 출원인은 이러한 기술을 특허출원해서 등록받은 바 있다.Therefore, the need for a connection structure capable of maintaining excellent rigidity in a simple manner has emerged, and the present applicant has applied for and registered a patent for this technology.
다만, 등록기술의 경우, 내부보강판이 일자형 구조라서 콘크리트와의 부착력이 다소 떨어질 수도 있는데, 특히, 구조상 주변 구조물인 보(합성보 등)와의 연결이 쉽지 않을 수도 있다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 보완하기 위한 연결 구조체에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.However, in the case of registration technology, since the internal reinforcing plate has a straight structure, the adhesion to concrete may be somewhat lowered. There is a need to develop technology for a connection structure for this purpose.
본 발명의 목적은, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있음은 물론 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a connecting structure of a column and a beam that can maximize adhesion with concrete than before, and in particular, can easily perform a connection operation with various beams.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a connecting structure of the column and the beam consisting of the following configuration.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,As a structure for connecting columns and beams,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재; 및an internal reinforcing material coupled to the inner wall of the column to increase adhesion with the concrete when the concrete is filled into the column; and
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.A connecting structure of a column and a beam, characterized in that it includes a side reinforcement coupled to the column but coupled to the beam.
상기 측면 보강재가, 상기 기둥에 연결되는 기둥의 모서리 영역을 지지하는 모서리 지지부; 및 상기 모서리 지지부와 연결되는 날개부를 포함할 수 있다.The side reinforcement is a corner support for supporting the corner region of the column connected to the column; and a wing part connected to the edge support part.
상기 날개부가 상기 모서리 지지부의 양측에 대칭되게 마련될 수 있다.The wing part may be provided symmetrically on both sides of the edge support part.
상기 날개부와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a plurality of beam connecting members connecting the wing and the beam.
상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며, 상기 내부 보강재는 기둥 내벽 둘레를 따라 결합할 수 있다.Ribs for increasing the adhesion to the concrete are formed in the inner reinforcement to protrude inward, and the inner reinforcement may be coupled along the circumference of the inner wall of the column.
상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함할 수 있다.It may further include a diaphragm having a through slit through which the internal reinforcement passes, and coupled to the pillar.
상기 다이아프램의 중앙에 관통 구멍이 형성될 수 있다.A through hole may be formed in the center of the diaphragm.
상기 기둥의 외벽에 결합하는 외부 보강재를 더 포함할 수 있다.It may further include an external reinforcement coupled to the outer wall of the pillar.
상기 외부 보강재, 상기 기둥 및 상기 내부 보강재를 일체로 체결하는 체결부를 더 포함할 수 있다.It may further include a fastening unit for integrally fastening the external reinforcement, the pillar, and the internal reinforcement.
상기 체결부가 볼트와 너트의 조합으로 이루어질 수 있다.The fastening part may be formed by a combination of a bolt and a nut.
상기 너트가 상기 내부 보강재의 내면에 일체로 형성될 수 있다.The nut may be integrally formed on the inner surface of the inner reinforcement.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a connecting structure of the column and the beam consisting of the following configuration.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,As a structure for connecting columns and beams,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;an internal reinforcing material coupled to the inner wall of the column to increase adhesion with the concrete when the concrete is filled into the column;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재;a side reinforcement coupled to the column but coupled to the beam;
상기 기둥과 상기 측면 보강재 사이에 배치되며, 상기 기둥과 상기 측면 보강재를 보강하는 끼움재; 및a fitting material disposed between the pillar and the side reinforcement and reinforcing the pillar and the side reinforcement; and
상기 측면 보강재의 외측에서 상기 끼움재와 결합하는 이음 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.A connecting structure of a column and a beam, characterized in that it comprises a joint reinforcement coupled to the fitting from the outside of the side reinforcement.
상기 측면 보강재와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재; 및 상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함할 수 있다.a plurality of beam connecting members connecting the side reinforcement and the beam; and a diaphragm having a through slit through which the internal reinforcement passes, and coupled to the pillar.
상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며, 상기 내부 보강재는 상기 기둥 내벽 둘레를 따라 결합할 수 있다.Ribs for increasing the adhesion to the concrete are formed in the inner reinforcement to protrude inward, and the inner reinforcement may be coupled along the circumference of the inner wall of the column.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a connecting structure of the column and the beam consisting of the following configuration.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,As a structure for connecting columns and beams,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;an internal reinforcing material coupled to the inner wall of the column to increase adhesion with the concrete when the concrete is filled into the column;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및a side reinforcement coupled to the column but coupled to the beam; and
상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되는 보 연결용 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.The connecting structure of a column and a beam, characterized in that it further comprises a diaphragm for connecting a beam provided for connection with a general beam or a composite beam together with the side reinforcement.
상기 보 연결용 다이아프램은 상기 기둥에 각각 배치되어 보 연결용 다이아프램일 수 있다.The diaphragm for connecting the beam may be a diaphragm for connecting the beam by being respectively disposed on the pillar.
상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷을 더 포함할 수 있다.A plurality of beam connection brackets for connecting the diaphragm and the general beam or the composite beam for connecting the beam may be further included.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 기둥과 보의 연결 구조체를 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a connecting structure of the column and the beam consisting of the following configuration.
기둥과 보를 연결하기 위한 구조로서,As a structure for connecting columns and beams,
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;an internal reinforcing material coupled to the inner wall of the column to increase adhesion with the concrete when the concrete is filled into the column;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재; 및a side reinforcement coupled to the column but coupled to the beam; and
상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되되 상기 기둥에 각각 배치되는 보 연결용 다이아프램;A diaphragm for connecting a beam provided for connection with a general beam or a composite beam together with the side reinforcement and disposed on the column, respectively;
상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷; 및a plurality of beam connecting brackets connecting the diaphragm for connecting the beam and the general beam or the composite beam; and
상기 일반보 또는 상기 합성보에 대한 강성 유지를 위해 마련되는 강성 유지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.A connecting structure of a column and a beam, characterized in that it includes a rigidity retaining material provided to maintain rigidity with respect to the general beam or the composite beam.
본 발명에 따르면, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있다. 또한, 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다. 또한, 각형 강관과 보의 접합 시 종래보다 높은 강성이 확보된다. 또 각형 강관과 보의 접합 시 용접 없이 조립이 가능하여 공정을 단축시키고 용이하게 접합이 가능하며 품질 또한 균일하게 된다. 특히, 다양한 보와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to maximize the adhesion with concrete than before. In addition, it is possible to prevent out-of-plane deformation of the rectangular steel pipe. In addition, higher rigidity than the prior art is secured when the rectangular steel pipe and the beam are joined. In addition, since it is possible to assemble without welding when joining a rectangular steel pipe and beam, the process is shortened, the joint is easily possible, and the quality is uniform. In particular, it is possible to easily proceed with the connection work with various beams.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 중간 기둥, 상부 기둥 및 하부 기둥 영역을 발췌한 상태의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 조립 상태 평면도이다.
도 5는 도 1에 적용된 연결 구조체의 사시도이다.
도 6은 도 5의 부분 분해 사시도이다.
도 7은 측면 보강재의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도이다.
도 9는 도 8에 적용된 연결 구조체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 부분 분해 사시도이다.
도 11은 측면 보강재, 끼움재 및 이음 보강재의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 13은 도 12의 부분 분해도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 15는 도 14의 부분 분해도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 17은 도 16의 부분 분해도이다.
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이다.
도 19는 도 18의 부분 분해도이다.1 is a perspective view of a state in which a column and a beam are combined using a connecting structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a state in which an intermediate column, an upper column, and a lower column area are extracted from FIG. 1 .
3 is an enlarged perspective view of area A of FIG. 2 .
4 is a plan view of the assembled state of FIG. 3 .
5 is a perspective view of the connection structure applied to FIG. 1 .
6 is a partially exploded perspective view of FIG. 5 .
7 is an enlarged view of the side reinforcement.
8 is a perspective view of a state in which a column and a beam are combined using a connecting structure according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of the connection structure applied to FIG. 8 .
FIG. 10 is a partially exploded perspective view of FIG. 9 ;
11 is an enlarged view of the side reinforcement, the fitting and the joint reinforcement.
12 is a view of a state in which the first beam is connected to the connecting structure of the column and the beam according to the third embodiment of the present invention.
13 is a partially exploded view of FIG. 12 .
14 is a view of a state in which the first beam is connected to the connecting structure of the column and the beam according to the fourth embodiment of the present invention.
15 is a partially exploded view of FIG. 14 .
16 is a view of a state in which the second beam is connected to the connecting structure of the column and the beam according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a partially exploded view of FIG. 16 .
18 is a view of a state in which the second beam is connected to the connecting structure of the column and the beam according to the sixth embodiment of the present invention.
19 is a partially exploded view of FIG. 18 .
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도, 도 2는 도 1에서 중간 기둥, 상부 기둥 및 하부 기둥 영역을 발췌한 상태의 분해 사시도, 도 3은 도 2의 A 영역의 확대 사시도, 도 4는 도 3의 조립 상태 평면도, 도 5는 도 1에 적용된 연결 구조체의 사시도, 도 6은 도 5의 부분 분해 사시도 및 도 7은 측면 보강재의 확대도이다.1 is a perspective view of a state in which a column and a beam are combined using a connection structure according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a state in which an intermediate column, an upper column and a lower column area are extracted from FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged perspective view of area A of FIG. 2 , FIG. 4 is an assembled state plan view of FIG. 3 , FIG. 5 is a perspective view of the connection structure applied to FIG. 1 , FIG. 6 is a partially exploded perspective view of FIG. 5 and FIG. 7 is an enlarged view of the side reinforcement to be.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)는 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있도록 하며, 특히 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있도록 한 것이다.Referring to these drawings, the
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)는 기둥(140) 즉 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180), 그리고, 체결부(170)를 포함할 수 있다.The
후술하겠지만 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되기 때문에 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다. 그리고 종전과 달리, 측면 보강재(180)이 적용되기 때문에 도 1처럼 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다. 따라서 공기 단축에 매우 유리하다.As will be described later, since the
중간 기둥(140)에 대해 먼저 살펴보면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(100)에서 중간 기둥(140)은 4각형 강관을 절단한 형태이다. 중간 기둥(140)의 내면에 내부 보강재(120)가 결합한다. 결합을 위해, 중간 기둥(140)의 4개 면 각각에는 다수의 볼트 구멍이 형성된다. 중간 기둥(140)과 내부 보강재(120)가 개별적으로 체결될 수도 있으나 본 실시예의 경우에는 외부 보강재(150)와 함께 체결부(170)로 체결될 수 있도록 한다. 따라서 작업성이 매우 높다.Looking at the
내부 보강재(120)는 일측이 절곡된 판형으로 형성된 강재이다. 즉 본 실시예에서 내부 보강재(120)는 중간 기둥(140)의 내벽에 결합하되 내측으로 돌출되는 리브(121)를 포함한다. 리브(121)는 90ㅀ보다 작은 각도로 절곡할 수 있으며, 바람직하게는 70ㅀ로 절곡된다.The inner reinforcing
내부 보강재(120)는 중간 기둥(140) 내벽 둘레를 따라 한 변에 한 쌍씩 대칭되게 결합한다. 특히, 본 실시예서 내부 보강재(120)는 중간 기둥(140)의 내벽 한 변에 한 쌍씩 분절되게 형성된다.The
이때, 내부 보강재(120)에는 내측으로 리브(121)가 돌출되게 형성되는데, 이러한 리브(121)는 콘크리트 속에서 갈고리처럼 작용하여 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화하며, 각형 강관의 면외 변형을 방지한다. 즉 내부 보강재(120)의 내면이 평평한 면을 이루면 콘크리트와의 부착력이 높아지기 어렵다. 하지만, 본 실시예처럼 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되면 리브(121)가 콘크리트 속에서 갈고리 혹은 철근과 같은 역할을 할 수 있어서 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있다.At this time, the
도 3 및 도 4에서 다이아프램(130)은 4각 판형 강재이며, 다이아프램(130)의 중앙에는 관통구멍(132)이 형성된다.3 and 4 , the
또 다이아프램(130)에는 리브(121)를 포함하는 내부 보강재(120)를 삽입하기 위한 관통 슬릿(134)이 형성되어 있다. 관통 슬릿(134)은 4개의 내부 보강재(120)가 모두 삽입될 수 있도록 다이아프램(130)의 네 가장자리에 각각 형성된다.In addition, the
본 실시예에서 다이아프램(130)은 중간 기둥(140)의 상부 및 하부에 각각 결합할 수 있게끔 2개이다. 2개의 다이아프램(130)은 위치만 다르고 구성이 같다.In this embodiment, the
도 5에서 외부 보강재(150)는 중간 기둥(140)의 외벽에 결합한다. 외부 보강재(150)가 없어도 연결 구조체(100)는 원래의 목적을 달성할 수 있다. 하지만, 외부 보강재(150)가 결합하면 연결 구조체(100)의 구조적 강성을 더욱 높여줄 수 있다. 외부 보강재(150)에도 체결부(170)의 볼트(171)가 삽입되는 관통 구멍이 다수 형성되어 있다.In FIG. 5 , the
외부 보강재(150)는 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181)가 접하는 영역을 제외한 나머지 영역에서 중간 기둥(140)의 외벽에 결합한다. 따라서 외부 보강재(150)는 판재 형태로 제작된다.The
한편, 도 7에 나타난 바와 같이 측면 보강재(180)은 중간 기둥(140)에 결합하는 구조물이다. 측면 보강재(180)은 시공의 편의성을 위해 적용되는 연결수단이다.On the other hand, as shown in FIG. 7 , the
즉 측면 보강재(180)은 합성보(TU보, 하이퍼보, TSC보 등) 적용 시 보 연결방법을 개선하기 위해 적용된다. 다시 말해, 도 1처럼 측면 보강재(180)을 적용한 후, 보 연결부재(185)를 이용해서 측면 보강재(180)에 보(163)를 연결할 수 있다. 따라서 작업성이 현저하게 향상될 수 있다. 합성보 혹은 일반보와의 연결 구조는 아래의 실시예를 통해 자세하게 다시 설명한다.That is, the
이러한 효과를 제공할 수 있는 측면 보강재(180)은 모서리 지지부(181)와, 모서리 지지부(181)에 연결되는 날개부(182)를 포함할 수 있다.The
모서리 지지부(181)는 중간 기둥(140)과, 중간 기둥(140)의 상하에 연결되는 상부 및 하부 기둥(161,162)의 모서리 영역을 지지하는 부분이다. 따라서 모서리 지지부(181)는 중간 기둥(140)과 상부 및 하부 기둥(161,162)의 모서리를 부분적으로 감쌀 수 있도록 절곡된 구조를 갖는다.The
날개부(182)는 보 연결부재(185)를 통해 보(163)와 연결되는 장소를 이룬다. 본 실시예에서 날개부(182)는 모서리 지지부(181)의 양측에 대칭되게 마련된다. 이는 보(163)가 중간 기둥(140)의 네 변에서 대칭되게 마련되기 때문인데, 만약 보(163)가 중간 기둥(140)의 어느 한 변에만 결합한다면 날개부(182)의 형태도 그에 대응되게 변형될 수 있다.The
체결부(170)는 강제의 연결수단이다. 즉 본 실시예에서 체결부(170)는 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180)을 대응되는 것끼리 일체로 체결하는 역할을 한다.The
본 실시예에서 체결부(170)는 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 일체로 체결하기도 하고, 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 일체로 체결하기도 한다.In this embodiment, the
이처럼 체결부(170)를 통해서 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)가 한 번에 함께 체결되어 조립되거나 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)가 한 번에 함께 체결되어 조립되기 때문에 구조물을 개별적으로 조립해야 하는 번거로움을 피할 수 있으며, 작업성을 높일 수 있다.In this way, the
본 실시예에서 체결부(170)는 볼트(171)와 너트(172)의 조합으로 이루어진다. 이때, 볼트(171)와 달리 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성된다. 즉 너트(172)와 내부 보강재(120)는 일체형 한 몸체를 이룬다.In this embodiment, the
참고로, 본 실시예에서 말하는 볼트(171)란 너트(172)가 고정되어 있어서 너트(172)를 공구로 잡지 않더라도 즉 볼트(171)만 한 방향(one way)으로만 조이는 작업을 하더라도 체결력을 제공할 수 있는 볼트인 것이 바람직하다.For reference, the
체결부(170)를 이용해서 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 각각 일체로 체결하는 경우, 체결부(170)의 볼트(171)는 외부 보강재(150) 또는 측면 보강재(180)의 바깥쪽에서 체결되기 때문에 작업이 용이하게 된다.The
다만, 볼트(171)가 체결되어 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120)를 각각 체결하여 고정하려면 너트가 필요한데, 내부 보강재(120)의 내부에서 너트 작업을 하기 어렵다. 그 때문에 본 실시예에서는 체결부(170)의 일 요소인 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성되게 하고 있다.However, the
이처럼 너트(172)가 내부 보강재(120)의 내면에 일체로 형성되면 외부 보강재(150) 또는 측면 보강재(180)의 바깥에서 볼트(171)를 외부 보강재(150), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120) 쪽으로, 혹은 측면 보강재(180), 중간 기둥(140) 및 내부 보강재(120) 쪽으로 집어넣고, 최종적으로 너트(172)에 체결되게 함으로써 간단한 방법으로도 이들이 체결되게 할 수 있다. 따라서 작업성이 매우 좋아질 수 있다.As such, when the
보(163)는 외부 보강재(150)에 연결되는 H형빔이다. 도 1의 실시예에서는 보(163)가 중간 기둥(140)의 둘레를 따라 4개 적용된다. 하지만, 공사 현장에 따라 보(163)는 2개 또는 3개로 적용될 수도 있다. 따라서 특정한 개수로 한정되지 않는다.The
이하, 연결 구조체(100)의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 연결 구조체(100)를 이루는 구성요소들, 즉 리브(121)를 구비하는 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 중간 기둥(140), 외부 보강재(150), 모서리 지지부(181)와 날개부(182)를 구비하는 측면 보강재(180) 등을 사전에 제작한다.First, the components constituting the
구체적으로, 연결 구조체(100)는 기존의 용접과 달리 단순 조립으로 제작할 수 있다. 즉 레고와 같은 완구 블록을 조립하듯이 조립할 수 있다.Specifically, the
먼저, 4개의 내부 보강재(120)를 하부 다이아프램(130)의 관통 슬릿(134)으로 관통시킨다. 이어서 중간 기둥(140)을 내부 보강재(120)가 결합한 하부 다이아프램(130)과 결합한다.First, the four
다음으로, 상부 다이아프램(130)을 4개의 내부 보강재(120)에 끼워 설치한다. Next, the
이렇게 형성된 연결 구조체(100)를 각형 강관으로 이루어진 상부 및 하부 기둥(161,162)과 공장에서 가조립한 후, 외부 보강재(150)를 결합하고, 이어 측면 보강재(180)을 연결해서 현장으로 납품한다.After the
물론, 이와 달리, 연결 구조체(100)만을 현장으로 납품한 뒤 현장에서 상부 및 하부 기둥(161,162)과 가조립할 수도 있다.Of course, alternatively, only the
이처럼 연결 구조체(100)와 기둥이 연결되면, 이어서 보(163)를 결합한다. 각 부품의 결합은 체결부(170)의 일 요소인 볼트(171)를 조임으로써 이루어질 수 있다.When the connecting
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 내부 보강재(120)에 리브(121)가 형성되어서 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있다.According to this embodiment, which operates in the structure as described above, since the
특히, 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있다.In particular, it is possible to easily proceed with the connection work with the various beams (163).
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결 구조체를 이용하여 기둥과 보를 결합한 상태의 사시도, 도 9는 도 8에 적용된 연결 구조체의 사시도, 도 10은 도 9의 부분 분해 사시도 및 도 11은 측면 보강재, 끼움재 및 이음 보강재의 확대도이다.8 is a perspective view of a state in which a column and a beam are combined using a connection structure according to a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a perspective view of the connection structure applied to FIG. 8, FIG. 10 is a partially exploded perspective view of FIG. It is an enlarged view of the side reinforcement, fittings and joint reinforcement.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(200)는 역시, 기존보다 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있고 각형 강관의 면외 변형을 방지할 수 있으며, 특히 다양한 보(163)와의 연결 작업을 쉽게 진행할 수 있도록 한 것으로서, 중간 기둥(140), 내부 보강재(120), 다이아프램(130), 외부 보강재(150), 측면 보강재(180), 그리고, 체결부(170)를 포함할 수 있다. 이들 구조와 기능은 전술한 실시예와 동일하며, 따라서 중복 설명은 피한다.Referring to these drawings, the
한편, 본 실시예에 따른 연결 구조체(200)에는 전술한 실시예와 달리, 끼움재(shim plate, 291) 및 이음 보강재(splice plate, 292)가 더 적용된다.On the other hand, unlike the above-described embodiment, the
끼움재(291)는 중간 기둥(140)과 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181) 사이에 배치되는 끼움 판재로서 중간 기둥(140)과 모서리 지지부(181)를 보강한다. 즉 측면 보강재(180)의 모서리 지지부(181)가 중간 기둥(140)에 직접 접촉되지 않고 끼움재(291)를 매개로 해서 접촉되게 함으로써 모서리 지지부(181) 영역에 가해지는 하중을 보강할 수 있다.The fitting 291 is a fitting plate disposed between the
이음 보강재(292)는 모서리 지지부(181)의 외측에서 끼움재(291)와 결합함으로써 측면 보강재(180), 끼움재(291), 중간 기둥(140), 상부 및 하부 기둥(161,161)이 일체로 결합될 수 있도록 한다.The
본 실시예처럼 복수 개의 끼움재(291)와 이음 보강재(292)가 적용되면 해당 부위에 대한 강성을 보강하는 한편 체결력을 높일 수 있는 효과가 있다.When a plurality of
한편, 이하에서는 도 12 내지 도 19의 도면을 참조해서 전술한 실시예의 연결 구조체에 제1 보(10) 혹은 제2 보(20)가 접합, 즉 연결되는 구조를 살펴본다.Meanwhile, a structure in which the
아래의 도 12 내지 도 19의 도면에서 제1 보(10)는 일반보이고, 제2 보(20)는 합성보일 수 있는데, 그 형상은 바뀔 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.In the drawings of FIGS. 12 to 19 below, the
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 13은 도 12의 부분 분해도이다.12 is a view of a state in which a first beam is connected to a connecting structure of a column and a beam according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a partial exploded view of FIG. 12 .
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(300)는 전술한 제1 실시예의 연결 구조체(100)에 보 연결용 다이아프램(310,320)이 연결되는 구조를 갖는다.Referring to these drawings, the
또한, 보 연결용 다이아프램(310,320)과 협조해서 제1 보(10)와 연결하기 위해 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 더 적용된다. 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(331,332)은 보 연결용 다이아프램(310,320)과 나사 결합하고, 측부 보 연결 브래킷(333)은 측면 보강재(180)와 나사 결합한다.In addition, a plurality of upper, lower and side beam connection brackets (331, 332, 333) are further applied to connect with the
결과적으로, 본 실시예의 경우, 보 연결용 다이아프램(310,320)을 비롯해서, 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 적용됨으로써 제1 보(10)가 쉽게 연결될 수 있게끔 한다. 물론, 나사 구조라서 제1 보(10)의 해체 작업 역시 쉽다.As a result, in the present embodiment, including the
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제1 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 15는 도 14의 부분 분해도이다.14 is a view of a state in which a first beam is connected to a connecting structure of a column and a beam according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a partial exploded view of FIG. 14 .
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(400)는 전술한 제2 실시예의 연결 구조체(200)를 그대로 적용하되, 제1 보(10)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(310,320), 그리고, 복수의 상부, 하부 및 측부 보 연결 브래킷(331,332,333)이 적용되는 구조를 제시하고 있다.Referring to these drawings, the
앞선 제3 실시예와 동일하게, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(331,332)은 보 연결용 다이아프램(310,320)과 나사 결합하고, 측부 보 연결 브래킷(333)은 측면 보강재(280)와 나사 결합하며, 이러한 작용으로 제1 보(10)가 착탈 가능하게 연결될 수 있게끔 한다.As in the third embodiment, a plurality of upper and lower
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 17은 도 16의 부분 분해도이다.16 is a view of a state in which a second beam is connected to a connecting structure of a column and a beam according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a partial exploded view of FIG. 16 .
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(500)는 전술한 제1 실시예의 연결 구조체(100)를 그대로 적용하되, 제2 보(20)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(510,520), 그리고, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)이 적용되는 구조를 제시하고 있다.Referring to these drawings, the
측면 보강재(580) 주변의 구조가 상이하기 때문에 이에 대응할 수 있게끔 보 연결용 다이아프램(510,520)의 형상이 결정된다. 하지만, 보 연결용 다이아프램(510,520)의 역할은 전술한 실시예와 동일하다.Since the structures around the side reinforcement 580 are different, the shapes of the
한편, 본 실시예의 경우, 제2 보(20)에 대한 강성 유지를 위해 강성 유지재(540)가 측면 보강재(180)의 일측에 결합하는 구조가 상이하다.On the other hand, in the present embodiment, the structure in which the
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기둥과 보의 연결 구조체에 제2 보가 연결된 상태의 도면이고, 도 19는 도 18의 부분 분해도이다.18 is a view of a state in which a second beam is connected to a connecting structure of a column and a beam according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a partial exploded view of FIG. 18 .
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 구조체(600)는 전술한 제5 실시예의 연결 구조체(500)를 그대로 적용하되, 제2 보(20)와의 연결을 위해 보 연결용 다이아프램(510,520), 그리고, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)이 적용되는 구조를 제시하고 있다. 앞선 제5 실시예와 동일하게, 복수의 상부 및 하부 보 연결 브래킷(531,532)은 보 연결용 다이아프램(510,520)과 나사 결합한다.Referring to these drawings, the
그리고, 본 실시예의 경우에도 강성 유지재(540)가 측면 보강재(280)의 일측에 결합함으로써 제2 보(20)에 대한 강성을 유지시킨다.And, even in the case of this embodiment, the
이상 본 발명을 특정 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is obvious to those with ordinary knowledge. Accordingly, it should be said that such modifications or variations are included in the claims of the present invention.
이상 본 발명을 특정 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is obvious to those with ordinary knowledge. Accordingly, it should be said that such modifications or variations are included in the claims of the present invention.
100: 연결 구조체 120: 내부 보강재
121: 리브 130: 다이아프램
132: 관통구멍 134: 관통 슬릿
140: 중간 기둥 150: 외부 보강재
161: 상부 기둥 162: 하부 기둥
163: 보 170: 체결부
171: 볼트 172: 너트
180; 측면 보강재 181; 모서리 지지부
182; 날개부 185; 보 연결부재100: connection structure 120: internal reinforcement
121: rib 130: diaphragm
132: through hole 134: through slit
140: middle column 150: external reinforcement
161: upper column 162: lower column
163: beam 170: fastening part
171: bolt 172: nut
180;
182;
Claims (18)
기둥의 내벽에 결합하되 상기 기둥 내로 콘크리트가 충전될 때 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 내부 보강재;
상기 기둥에 결합하되 보와 결합하는 측면 보강재;
상기 기둥과 상기 측면 보강재 사이에 배치되며, 상기 기둥과 상기 측면 보강재를 보강하는 끼움재;
상기 측면 보강재의 외측에서 상기 끼움재와 결합하는 이음 보강재;
상기 측면 보강재와 함께 일반보 또는 합성보와의 연결을 위해 마련되는 보 연결용 다이아프램; 및
상기 보 연결용 다이아프램과 상기 일반보 또는 상기 합성보를 연결하는 복수의 보 연결 브래킷을 포함하며,
상기 보 연결용 다이아프램은 상기 기둥에 배치되는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
As a structure for connecting columns and beams,
an internal reinforcing material coupled to the inner wall of the column to increase adhesion with the concrete when the concrete is filled into the column;
a side reinforcement coupled to the column but coupled to the beam;
a fitting material disposed between the pillar and the side reinforcement and reinforcing the pillar and the side reinforcement;
Joint reinforcement coupled to the fitting from the outside of the side reinforcement;
a diaphragm for beam connection provided for connection with a general beam or a composite beam together with the side reinforcement; and
A plurality of beam connection brackets for connecting the diaphragm for connecting the beam and the general beam or the composite beam,
The diaphragm for connecting the beam is a connecting structure of a column and a beam, characterized in that it is disposed on the column.
상기 측면 보강재와 상기 보를 연결하는 복수의 보 연결부재; 및
상기 내부 보강재가 관통하는 관통 슬릿을 구비하며, 상기 기둥에 결합하는 다이아프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
13. The method of claim 12,
a plurality of beam connecting members connecting the side reinforcement and the beam; and
A connecting structure for a column and a beam, comprising a through slit through which the internal reinforcement passes, and further comprising a diaphragm coupled to the column.
상기 내부 보강재에 상기 콘크리트와의 부착력을 증대시키는 리브가 내측으로 돌출되게 형성되며,
상기 내부 보강재는 상기 기둥 내벽 둘레를 따라 결합하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 연결 구조체.
13. The method of claim 12,
Ribs for increasing the adhesion to the concrete are formed to protrude inward to the internal reinforcement,
The internal reinforcement is a connecting structure of a column and a beam, characterized in that coupled along the circumference of the inner wall of the column.
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