KR102474490B1 - 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것을 목적으로 한다. 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 구체적으로 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 기립된 철골지주부;와 상기 철골지주부에 수평방향 연결되며, 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 철골빔부;와 상기 철골지주부 및 상기 철골빔부를 연결하는 보강접합부;를 포함한다.
Description
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것을 목적으로 한다.
특허발명 001 내지 특허발명 004는 본 발명이 이르게 되는 관련기술의 종래발명을 제시한다.
특허문헌 001은 H형강 보를 철골건축물의 기둥에 접합하는 접합구조에 관한 것으로서, 본 발명의 접합구조는, H형강 보의 단부에 용접접합된 엔드플레이트와 기둥에 대응하여 형성된 구멍에 제1 고력볼트를 각각 끼우고 너트로 체결하여 엔드플레이트를 기둥에 접합하고, 지지부재의 측면과 기둥에 대응하여 형성된 구멍에 제3 고력볼트를 각각 끼우고 너트로 체결하고, 지지부재의 하면과 H형강 보의 상하부 플랜지에 대응하여 형성된 각각의 구멍에 제2고력볼트를 끼우고 너트로 체결하여 H형강 보의 상하부 플랜지를 기둥에 접합하는 것이다. 본 발명은 고력볼트를 사용하여 철골건축물의 기둥에 H형강 보를 강접합함으로써, 역학적 성능 및 현장시공성을 향상시킴과 더불어 건축물의 안전성을 배가시키는 효과가 있다.
특허문헌 002는 콘크리트 충전강관(Concrete Filled steel Tube; 이하 CFT로 약칭함) 기둥과 철골보의 접합부보강 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존에 적용되던 다이어프램 구조를 개선하여 콘크리트의 충전성 및 구조적 합리성을 도모할 수 있는 콘크리트 충전 강관 기둥과 철골보의 접합부 보강 구조에 관한 것이다. 본 발명은 소정의 길이를 가지면서 상기 콘크리트 충전강관 기둥의 중심부를 가로질러 관통하도록 수평으로 설치된 관통플레이트 및 상기 관통플레이트의 양 측면 중앙으로부터 돌출되어 상기 콘크리트 충전강관기둥의 내측면에 접하도록 설치된 한 쌍의 내측플레이트를 포함하여 구성되는 콘크리트 충전강관 기둥과
철골보의 접합부 보강 구조를 기본적으로 제공하며, 이 때, 상기 관통플레이트는 결합되는 철골보의 플랜지와 단부끼리 서로 연결되어짐으로써 강관 기둥 및 철골보의 접합부를 보강한다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 CFT 구조에서 강관의 내부에 콘크리트를 밀실하게 채우는 것이 가능하게 되고 이와 동시에 콘크리트의 충진 작업이 용이하게 되는 효과가 있으며 구조적으로 합리적이며 경제적인 콘크리트 충전강관 기둥과 철골보의 접합부 보강 구조가 제공된다.
특허문헌 003은 간단한 공정으로도 우수한 강성을 확보할 수 있고, 용접도 필요 없는 기둥과 보의 접합부 코어 및 이를 이용한 접합 방법에 대한 것이다. 이를 위하여, 폐단면 기둥과 보를 접합하기 위한 접합부 코어로서, 폐단면 중간 기둥; 상기 중간 기둥 내벽에 결합되는 하나 이상의 내부 보강판; 및 상기 중간 기둥 상부 또는 하부에 결합되는 다이아프램을 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥과 보의 접합부 코어를 제공한다. 또한 본 발명에서는, 상기 접합부 코어를 이용하는 기둥과 보의 접합 방법으로서, 내부 보강판, 다이아프램, 중간 기둥 및 외부 보강판을 조립하여 접합부 코어를 형성하는 단계; 상기 접합부 코어를 폐단면으로 이루어진 하부 기둥과 조립하는 단계; 상기 접합부 코어와 상기 하부 기둥의 결합체를 현장으로 운반하여 보를 결합시키는 단계; 상기 접합부 코어에 상부 기둥을 결합하는 단계; 상기 접합부 코어에 보를 결합하는 단계; 및 상기 접합부 코어에 보를 결합하는 단계 이후에, 상기 상부 기둥, 하부 기둥, 중간 기둥 내에 콘크리트를 타설하는 단계를 더 포함하는 기둥과 보의 접합 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 폐단면 기둥과 보의 접합 시 종래에 비해 높은 강성이 확보된다. 또 폐단면 기둥과 보의 접합 시 용접 없이 조립이 가능하여 공정을 단축시키고 용이하게 접합이 가능하며 품질 또한 균일하게 된다.
특허문헌 004는 철골구조물의 바닥골조 시공시에 H형강 기둥의 강축 방향과 약축 방향의 보 접합방식을 달리하여 강축방향과 약축 방향의 보 단면을 다르게 설계할 수 있어 시공성 및 경제성이 향상된 약축 반강접 접합부를 활용한 철골구조물의 바닥골조 시공방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예는 (a) H형강 기둥의 길이방향 일정 높이에, 기둥의 강축 방향으로 형성되도록 일정 길이의 H형강으로 형성된 연결 브라켓을 기둥 양 플랜지의 외측면에 강접하고, 기둥의 약축 방향으로 형성되도록 판 형상의 쉬어탭을 기둥 플랜지보다 돌출하도록 기둥 웨브의 양측면에 강접하는 단계; (b) 기둥을 일정 간격으로 설치하는 단계; (c) 기둥과 기둥 사이의 강축 방향에서 H형강 강축 방향 보를 양단부에 각각 덧판을 대어연결 브라켓에 결합하고, 기둥과 기둥 사이의 약축 방향에서 H형강 약축 방향 보를 양단부가 기둥 플랜지와 플랜지 사이로 일정길이 삽입하여 보의 웨브와 쉬어탭을 결합하여, 보를 기둥에 설치하는 단계; (d) 수직부와 수직부의 하단부에서 수평으로 연장된 수평부로 형성된 L형 단면을 갖는 탑 앵글을, 약축 방향 보 양단부의 상부에서 수직부와 수평부를 각각 기둥 웨브와 약축 방향 보의 상부 플랜지 단부와 결합하는 단계; (e) 보 상부 플랜지의 상부에 일정 간격으로 다수의 전단 연결재를 결합하는 단계; (f) 보 상부에 데크 플레이트를 거치하고 철근을 배근하는 단계; (g) 데크 플레이트 상부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 구체적으로
한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 기립된 철골지주부; 상기 철골지주부에 수평방향 연결되며, 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 철골빔부; 상기 철골지주부 및 상기 철골빔부를 연결하는 보강접합부;를 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강접합부는 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지를 사이를 연결하는 웨브로 형성된 것을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 철골빔부는 상기 보강접합부와 빔연결판 연결되는 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강접합부의 플랜지는 상기 철골지주부로부터 수평방향 축소되는 테이퍼 형상인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강접합부의 웨브는 상기 보강접합부의 플랜지 사이에서 수평방향 절곡 형성되는 절곡형웨브인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 절곡형웨브의 수평방향 중심에는 보강형웨브가 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 절곡형웨브는 하측이 상기 철골빔부로부터 상기 철골지주부로 갈수록 수직방향 증가되는 형상인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강접합부의 상부플랜지에는 콘크리트 충진홀이 형성되어 콘크리트가 충진되는 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강접합부는 상기 철골지주부의 수평위치의 이웃하는 보강접합부;와 하나 이상의 측면지지대;를 통해 상호 간섭되는 것을 포함한다.
본 발명은 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것이며, 본 발명의 보강접합부를 기둥-보 결합구조 사이에 설치하는 것으로 기둥-보 연결구조를 손쉽게 보강함으로서 기둥-보 접합구조의 구조적 취약성을 극복할 수 있으며, 현장시공이 간단해 공사기간을 단축할 수 있는 등의 경제적 효과 및 철골구조물의 안정성 확보에 효과가 있다. 또한 규격의 철골 치수에 따른 보강접합부의 설계 및 제작이 용이하기 때문에 이를 구현하는데 특별한 기술력이 요구되지 않으므로 일반 기술자에 의한 시공이 가능하여 시공비용이 절감되는 효과 또한 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 분해도.
도 2 내지 6은 본 발명의 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 구성의 다양한 실시예.
도 7은 본 발명의 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 조립도.
도 2 내지 6은 본 발명의 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 구성의 다양한 실시예.
도 7은 본 발명의 기둥-보 보강접합부를 갖는 철골구조 조립도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
[실시예 1-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 구체적으로 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 기립된 철골지주부(100); 상기 철골지주부에 수평방향 연결되며, 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 철골빔부(200); 상기 철골지주부(100) 및 상기 철골빔부를 연결하는 보강접합부(300);를 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명으로서, 기둥과 보 사이의 보강접합부의 강성을 증대시켜 철골구조의 모멘트성능을 만족할 수 있는 내진성능이 강화된 철골구조에 관한 것이다. 철골 구조물에서 기둥-보 모멘트 접합에는 주로 용접접합이 사용된다. 미국에서는 흔히 보를 현장에서 직접 용접하는 방법을 사용하고 있지만, 일본과 우리나라에서는 공사비 상승에도 불구하고 현장용접을 신뢰할 수 없다 하여 보의 일부를 공장용접하고 보의 나머지 부분을 고장력볼트를 이용하여 현장접합 하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 1994년 노스리지 지진(Northridge Earthquake)과 고베 지진은 (Kobe Earthquake)은 내진성능이 우수하다고 여겨왔던 철골 기둥-보 접합부에 큰 피해를 입혔다. 그 원인으로 보 플랜지와 기둥 플랜지의 접합 위치에서 용접결함, 열영향부의 영향, 그리고 응력집중의 효과 등이 취성파괴(brittle failure)의 원인이 되는 것으로 나타났다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 기립된 철골지주부와 상기 철골지주부에 수평방향 연결되며, 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 철골빔부 및 상기 철골지주부 및 상기 철골빔부를 연결하는 보강접합부를 기둥-보 결합구조 사이에 설치하는 것으로 기둥-보 연결구조를 손쉽게 보강함으로서 기둥-보 접합구조의 구조적 취약성을 극복하고자 한다.
[실시예 2-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보강접합부(300)는 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지를 사이를 연결하는 웨브로 형성된 것을 포함한다.
[실시예 2-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보강접합부(300)는 상기 철골지주부(100)에 용접 접합되는 것;을 포함한다.
[실시예 2-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 철골지주부(100)에는 상기 보강접합부(300) 설치가이드키가 설치되는 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부는 한 쌍의 플랜지와 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된다. 상기 보강접합부는 통상의 철골형태를 기본적으로 구성하며 상기 철골지주부와 상기 철골빔부 사이에 설치된다. 상기 보강접합부는 상기 절점영역의 모멘트 성능을 향상시키기 위해 고장력 강판으로 제작된 보강접합부가 될 수 있다. 상기 보강접합부는 기본적으로 상기 철골지주부에 용접접합되며, 결합의 신뢰성을 향상시키기 위해 볼트-너트 또는 리벳 결합을 부가할 수 도 있다. 상기 철골지주부에는 플랜지 면인 강축과 플랜지와 플랜지 사이인 웨브 형성영역인 강축 모두에 상기 보강접합부가 설치되어 상기 보강빔부를 연결할 수 있다. 따라서 상기 철골지주부에는 상기 보강접합부의 용접연결 시 위치조정을 위한 설치가이드키가 설치될 수 있다. 이는 단순한 턱, 홈, 홀등의 구조일 수 있으며, 정확한 위치에 상기 보강접합부를 위치시켜 용접 고정을 용이하게 하기 위해 설치된다.
[실시예 3-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 철골빔부(200)는 상기 보강접합부(300)와 빔연결판(400) 연결되는 것;을 포함한다.
[실시예 3-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 철골빔부(200)의 플랜지는 상기 보강접합부(300)의 플랜지보다 얇은 두께로 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 3-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 철골빔부(200)의 플랜지 및 상기 빔연결판(400) 사이에는 상기 보강접합부(300)의 플랜지 두께만큼 필러가 삽입되는 것;을 포함한다.
[실시예 3-4] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 3-3에 있어서, 상기 필러는 탄성재인 것;을 포함한다.
[실시예 3-5] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 3-3에 있어서, 상기 필러는 고장력 강판인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로, 상기 철골빔부는 상기 보강접합부와 빔연결판 연결을 통해 일체화 된다. 상기 철골빔부는 통상의 철골구조로 일반적인 철골연결구조를 통해 연결된다. 이를 위해 상기 보강접합부의 플랜지 및/또는 웨브 영역에는 한 쌍 이상의 통공이 형성되고, 상기 보강접합부와 맞닿는 상기 철골빔부의 플랜지 및/또는 웨브 영역에도 한 쌍 이상의 통공이 형성되어, 상호 통공이 형성된 빔연결판과 볼트 또는 리벳체결을 통해 결합될 수 있다. 여기에서 상기 철골빔부의 플랜지는 상기보강접합부의 플랜지보다 얇은 두께로 형성될 수 있는데, 이는 절점부 보강 효과를 극대화 하기 위한 보강접합부가 기존 설계에 따른 보-기둥보다 두꺼운 철골형태로 구성되는데 기인 한 것이며, 이러한 경우 상기 철골빔부의 플랜지는 상기 빔연결판 사이에 상기 보강접합부의 플랜지 두께만큼 보상하기 위한 필러가 삽입될 수 있다. 상기 필러는 상기 철골과 동일재질의 스페이서로 적용될 수 있고, 고장력강판등 인장강도가 뛰어난 강재가 삽입될 수 있고 상기 고장력 강판은 탬핑된 강판으로 함입-돌출부를 번갈아 형성하여 적용될 수 있고, 이 경우 탬핑형상으로 고경도 탄성거동을 통해 구조물의 진동거동을 제어할 수 있으며, 통상의 탄성체로 적용될 수 있고, 그 재료는 고경도 우레탄, 고경도 고무재가 적용되며, 고무재의 경우 구체적으로 고감쇄고무판이 삽입되어 감쇄기능을 수행함으로서 진동거동 시 공진에 따른 거동 증폭을 미연에 방지할 수 있다.
[실시예 4-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 보강접합부(300)의 플랜지는 상기 철골지주부(100)로부터 수평방향 축소되는 테이퍼 형상인 것;을 포함한다.
[실시예 4-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 보강접합부(300)의 웨브는 상기 보강접합부의 플랜지 사이에서 수평방향 절곡 형성되는 절곡형웨브(310)인 것;을 포함한다.
[실시예 4-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)는 2회이상 절곡된 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부의 플랜지는 상기 철골지주부로부터 상기 철골빔부로 갈수록 수평방향 축소되는 테이퍼 형상인 것을 포함한다. 이를 위해 상기 철골지주부는 상기 철골빔부보다 그 체적이 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 보강접합부의 웨브는 상기 보강접합부의 플랜지 사이에 수평방향 절곡되는 절곡형 웨브로 형성될 수 있는데, 상세하게는 상기 철골빔부의 웨브의 가상선을 중심으로 대칭되는 예각 형상의 웨브로 형성된다. 이를 통해 종래 일반 철골구조의 모멘트 접합부대비 강성증가 효과를 도모할 수 있다. 상기 절곡형웨브는 다양한 각도로 적용될 수 있으며, 절곡구성을 2회이상 형성하여 사다리꼴등 다각형 구조의 웨브형상 적용을 고려할 수도 있다.
[실시예 5-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)의 수평방향 중심에는 보강형웨브(320)가 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 5-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 보강형웨브(320)는 상기 절곡형웨브(310)로부터 상기 철골빔부(200) 방향으로 돌출형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 5-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 보강형웨브(320)는 상기 절곡형웨브(310)를 교차하여 철골지주부(100) 및 철골빔부(200) 방향으로 확장형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 5-4] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)의 내측으로 관통되는 상기 보강형웨브(320)의 일단측에는 상기 보강형웨브(320)와 직교되어 상기 절곡형웨브(310) 내측을 폐쇄하는 다이어프램이 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 5-5] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-4에 있어서, 상기 다이어프램은 상기 절곡형웨브(310)와 복수개의 홀-돌기 이음으로 결합되는 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부에는 상기 절곡형웨브에 연결되는 보강형웨브가 더 구비될 수 있다. 상기 보강형웨브는 상기 철골빔부를 축방향으로 상기 절곡형웨브의 철골빔부방향 선단에 돌출 형성될 수 있고, 상기 절곡형웨브를 2분하는 형상으로 교차하여 확장형성될 수 있다. 이를 통해 상기 보강접합부의 모멘트 저항성능향상을 극대화 하여 절점부 강성의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 보강형웨브에는 상기 보강형웨브를 수평방향 2분하며, 상기 절곡형웨브의 내측에 지지되어 폐합되는 다이어프램이 형성될 수 있고, 이를통해 외력에 의해 상기 보강접합부에서 발생될 수 있는 비틀림발생에 효과적으로 저항할 수 있다. 더욱 상세하게는 상기 다이어프램 및 상기 절곡형웨브가 맞닿는 단부-면을 복수개의 홀-돌기로 구성-삽입하여 톱니모양의 상호지지구성을 통해 공용중 철골구조의 절점부에서 발생될 수 있는 비틀림에 보다 효과적으로 저항할 수 있다.
[실시예 5-6] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 보강형 웨브는 절곡형웨브의 단부에 위치하는 것을 포함한다.
[실시예 5-7] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 보강형 웨브는 절곡형웨브의 철골지지부의 플랜지 중심면에 위치하는 것을 포함한다.
본 발명의 실시예 5-6 및 5-7은 보강형웨브의 길이를 구체화한다. 상기 보강형 웨브는 도5에서 보는 바와 같이 2개의 절곡형웨브(310)가 만나는 위치까지만 형성된 경우(도5의 그림a), 및 철골지지부의 플랜지 표면까지 위치하는 경우(도5의 그림 d)로 구분된다.
통상 철골빔부는 수직방향의 굽힘변형을 받을 수 있으나, 철골빔부의 위치에 따라 비틀림 하중을 받을 수 있다. 그림 a의 경우, 비틀림 하중이 절곡형웨브의 지지점인 철골지주부(100) 플랜지 양단에 고정되므로, 하중이 플랜지에 작용되어, 철골지주부 변형을 유발한다.
반면, 그림 d의 경우, 철골빔부의 비틀림 하중이 철골지주부의 중심방향에 위치하므로 응력분산 효과를 얻으며, 이는 굽힘 뿐만 아니라 비틀림 하중에 대한 높은 저항성을 확보할 수 있다.
[실시예 6-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)는 하측이 상기 철골빔부(200)로부터 상기 철골지주부(100)로 갈수록 수직방향 증가되는 형상인 것;을 포함한다.
[실시예 6-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)는 테이퍼 형상인 것;을 포함한다.
[실시예 6-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 절곡형웨브(310)는 하측이 상기 철골빔부(200)로부터 상기 철골지주부(100)로 갈수록 수직방향 점진적으로 증가하는 아크형상인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부의 절곡형웨브의 하측은 상기 철골빔부로부터 상기 철골지주부로 갈수록 수직방향 증가되는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이는 공용중 철골빔부 상단으로부터 발생되는 활하중을 안정적으로 철골지주부로 전달하기 위해 응력분산의 효과를 도모하기 위함이다. 이 경우 상기 절곡형웨브의 하측에 위치하는 상기 보강접합부의 하측플랜지는 상기 절곡형 웨브의 테이퍼 형상에 맞게 경사 형성된다. 또 다른 실시예로 하중의 효울적인 배분을 위해 상기 절곡형웨브는 점진적으로 증가하는 아크형상으로 형성될 수 있다.
[실시예 7-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 보강접합부(300)의 상부플랜지에는 콘크리트 충진홀(330)이 형성되어 콘크리트(C)가 충진되는 것;을 포함한다.
[실시예 7-2] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 콘크리트 충진홀(330)은 상기 절곡형 웨브의 평면과 대응되는 형상인 것;을 포함한다.
[실시예 7-3] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 콘크리트(C)는 상기 콘크리트 충진홀(330) 내부로부터 외부 바닥판 형성까지 연속으로 타설되어 일체화 되는 것;을 포함한다.
[실시예 7-4] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 콘크리트(C)는 고강도 콘크리트 인 것;을 포함한다.
[실시예 7-5] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 콘크리트(C)는 무수축 콘크리트 인 것;을 포함한다.
[실시예 7-6] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 콘크리트(C)는 폴리머 콘크리트 인 것;을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부의 상부플랜지에는 콘크리트 충진홀이 형성되어 상기 절곡형웨브 내부공간에 콘크리트가 충진되는 것을 포함한다. 상기 보강접합부는 절점부 휨, 비틀림 등 거동 시 저항성능이 요구되는데 철골구조의 경우 진동 등 탄성거동에 의한 변형이 발생되며 장기적으로 보았을 때 피로가 누적되어 용접부 균열 발생 등 문제를 야기할 수 있다. 이에 대비하기 위해 상기 보강접합부 내부 즉 절곡형웨브의 내부공간에는 콘크리트가 충진될 수 있다. 따라서 충진된 콘크리트는 상기 절곡형웨브 내에서 양생되어 철골구조의 휨변형에 저항하는 기능을 수행한다. 상기 보강접합부 상부 플랜지에는 콘크리트 충진을 용이하게 하고, 타설 시 발생될 수 있는 공극의 최소화를 위해 절곡형웨브의 평면과 대응되는 형상의 콘크리트 충진홀을 형성할 수 있다. 또한, 철골 보-기둥의 접합구조로서 향후 바닥판 타설을 고려하여 상기 콘크리트 충진홀 내부로부터 외부 바닥판까지 연속으로 타설을 도모할 수 있다. 이때 상기 콘크리트는 일반적인 콘크리트 배합을 연속 타설할 수도 있고, 상기 보강접합부 내에는 압축강도가 30MPa 이상인 고강도콘크리트나 수축저감이 덜한 무수축콘크리트, 일반콘크리트보다 탄성변형 수용이 큰 폴리머콘크리트가 선택적으로 적용될 수 있고, 그 이후 연속으로 바닥판 형성을 위한 콘크리트가 타설될 수 있다.
[실시예 8-1] 본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보강접합부(300)는 상기 철골지주부(100)의 수평위치의 이웃하는 보강접합부;와 하나 이상의 측면지지대(500);를 통해 보강되는 것을 포함한다.
본 발명은 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 대한 것으로 상기 보강접합부는 상기 철골지주부의 강축 및 약축에 설치되어 상기 철골빔부를 연결할 수 있다. 상기 보강접합부는 강축인 상기 플랜지면과, 약축인 웨브 및 한 쌍의 플랜지 사이에 맞게 용접결합될 수 있는데, 강축-강축 및 약축-약축이 아닌 강축-약축의 철골빔 연결 시 상기 강축 및 약축에 설치된 각각의 보강접합부 사이에는 상호 응력분산 및 비틀림 방지 등을 목적으로 측면지지대를 설치하여 상호 간섭되도록 구비할 수 있다. 상기 측면지지대는 상기 철골지주부의 보강접합부 사이를 지지하는 수평방향 판재형상일 수 있고, 상기 보강접합부가 설치되는 영역에 상, 하 복수개가 설치되어 보강성능을 조절할 수도 있다.
100 : 철골지주부
200 : 철골빔부
300 : 보강접합부
310 : 절곡형웨브 320 : 보강형웨브
330 : 콘크리트 충진홀
400 : 빔연결판 500 : 측면지지대
C : 콘크리트
200 : 철골빔부
300 : 보강접합부
310 : 절곡형웨브 320 : 보강형웨브
330 : 콘크리트 충진홀
400 : 빔연결판 500 : 측면지지대
C : 콘크리트
Claims (9)
- 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조에 있어서,
한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 기립된 철골지주부(100);
상기 철골지주부에 수평방향 연결되며, 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지 사이를 연결하는 웨브로 형성된 철골빔부(200);
상기 철골지주부(100) 및 상기 철골빔부를 연결하는 보강접합부(300);
상기 보강접합부(300)는 한 쌍의 플랜지 및 상기 플랜지를 사이를 연결하는
웨브로 형성되는 것;
상기 보강접합부(300)의 웨브는 상기 보강접합부의 플랜지 사이에서 수평방향 절곡 형성되는 절곡형웨브(310)인 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 철골빔부(200)는 상기 보강접합부(300)와 빔연결판(400) 연결되는 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보강접합부(300)의 플랜지는 상기 철골지주부(100)로부터 수평방향 축소되는 테이퍼 형상인 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 절곡형웨브(310)의 수평방향 중심에는 보강형웨브(320)가 형성되는 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 절곡형웨브(310)는 하측이 상기 철골빔부(200)로부터 상기 철골지주부(100)로 갈수록 수직방향 증가되는 형상인 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보강접합부(300)의 상부플랜지에는 콘크리트 충진홀(330)이 형성되어 콘크리트(C)가 충진되는 것;을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보강접합부(300)는 상기 철골지주부(100)의 수평위치의 이웃하는 보강접합부;와 하나 이상의 측면지지대(500);를 통해 상호 간섭되는 것을 포함하는 기둥-보의 보강접합부를 갖는 철골구조.
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