KR20030027480A - 스터드볼트를 이용한 콘크리트 충전 각형 강관 기둥보의접합구조 - Google Patents

Abstract

콘크리트 충전 강관 기둥과 보의 접합시 절단가공 및 용접공정이 필요하지 않아 현장에서 시공성이 우수한 볼트형 접합 방식으로 스터드 볼트를 이용하여 기둥의 4면의 보가 동시에 결합될 때, 기존 관통형 볼트를 이용하여 접합할 때 생기는 볼트의 간섭이 생기는 단점을 피할 수 있도록 한 콘크리트 충전 각형 강관 기둥 보의 접합구조에 관한 것으로, 각형 강관(20)에 양측으로 H빔(30,31)을 접합시키기 위한 건축물의 기둥 보의 접합구조에 있어서, 상기 H빔(30,31)의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트(41,42)를 구비하고, 상기 H빔(30,31)의 엔드플레이트 (41,42)를 상기 각형강관(20)의 외측 접합면에 접촉시켜 상기 각형강관(20)에 체결수단인 스터드볼트(50)를 통해 연결하고, 상기 각형강관(20)의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 스터드볼트(50)의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔과 각형강관이 서로 접합됨을 특징으로 한다.

Description

스터드볼트를 이용한 콘크리트 충전 각형 강관 기둥보의 접합구조{Joining structure of concrete filled steel pipe column-beam with stud bolts}

본 발명은 건축물을 이루는 기둥과 보의 접합구조에 관한 것으로, 특히 기둥과 보의 접합에서 용접에 의한 다이어프램 형식보다 절단가공 및 용접공정이 필요하지 않아 현장에서의 시공성이 우수한 볼트형 접합방식에서 스터드 볼트를 이용하여 기둥의 양면의 보가 동시에 결합되어야 하는 단점을 피하고, 어느 방향에서라도 보가 독립적으로 접합될 수 있도록 한 콘크리트 충전 각형 강관 기둥보의 접합구조에 관한 것이다.

또한 본 발명은 스터드 볼트를 이용한 접합방식이 관통형 볼트보다 콘크리트에 대한 부착 성능이 떨어질 가능성이 있으므로, 필요시 원형 철근으로 보강하여 콘크리트의 횡구속을 증진시킬 수 있도록 한 콘크리트 충전 각형 강관 기둥보의 접합구조에 관한 것이다.

콘크리트 충전 각형 강관(Concrete filled steel tube) 구조는 휨 모멘트를 부담하는 폐단면의 강관이 바깥면을 둘러싸고, 축력을 부담하는 콘크리트가 내측에 있는 효율적인 단면 구조로서, 고층 건물에 적합한 구조 형식으로 주목받고 있으며, 최근 국내에서도 콘크리트 충전각형 강관을 현장에서 많이 사용하려는 시도를 하고 있다.

콘크리트 충전 각형 강관 기둥과 보를 접합시키는 방식으로 다이어프램 형식과 관통형 볼트를 이용한 접합 방식에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 관통형 볼트를 이용한 접합 장식의 가장 큰 단점으로는 기둥 4면의 보가 동시에 결합될 때 볼트의 간섭이 발생하고, 또한 기둥 양면의 보를 동시에 결합되어야 하는 단점이 있어 효율적인 시공을 위해서는 이러한 단점에 대한 개선의 필요성이 요구되었다.

따라서 본 발명은 기둥 보의 접합에서 어느 방향에서도 보가 독립적으로 접합될 수 있고, 접합부가 교차될 경우라도 간섭을 효과적으로 피할 수 있도록 스터드 볼트를 이용한 접합방식을 개발하여 콘크리트 충전 각형 강관 기둥보의 접합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

각형 강관에 양측으로 H빔을 접합시키기 위한 건축물의 기둥 보의 접합구조에 있어서,

상기 H빔의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트를 구비하고,

상기 H빔의 엔드플레이트를 상기 각형강관의 외측 접합면에 접촉시켜 스터드볼트를 통해 상기 각형강관에 연결하고, 필요시 원형 철근으로 보강한 후 상기 각형강관의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 볼트의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔과 각형강관이 서로 접합됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기둥 보의 접합 구조부 단면도이고,

도 2는 도 1의 일측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 각형강관 30,31 : H빔

30a,31a : 축소단면부 41,42 : 엔드플레이트

50 : 스터드볼트 52 : 원형 철근

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 고층 건물의 기둥 보 접합부가 볼트 접합부인 경우 스터드볼트를 사용하는 것이다. 이는 기존의 직선형 볼트를 이용한 접합부가 교차될 때 간섭을 효과적으로 피할 수 있는 대안을 제시해 주고 있기 때문이다.

도 1은 스터드볼트로 기둥과 보가 접합된 연결구조를 나타내고 있고, 도 2는 도 1의 일측면도를 나타내고 있다.

도 1,2에서 각형강관(20)은 정사각형의 폐단면구조를 갖고, 그 대향하는 양측 외측면에는 좌,우 엔드플레이트(41,42)가 각기 밀착되어 있고, 각 보의 기능을 하는 H빔(30,31)은 다수의 스터드볼트(50)에 의해 매개되어 있고, 이 스터드볼트 (50)의 나사부에 체결된 너트(60)의 체결력에 의해 엔드플레이트(41,42)가 각형 강관(20)측에 결합되어 있다.

이때 볼트(50)의 개수는 각형 강관(20)과 H빔(30,31)과의 접합부에서 요구되는 강성을 고려하여 결정된다.

상기 엔드플레이트(41,42)에는 H빔(30,31)이 각기 용접으로 부착되어 있고, 바람직하게는 상기 H빔(30,31)에는 볼트 접합부에 축력이나 휨력에 의해 상기 볼트 (50)가 파단되기 전에 소성변형 또는 파단되도록 하는 일정 길이에 걸쳐 도그-본 (Dog-Bone) 형태의 축소단면부(30a,31a)를 형성하고 있다.

즉, 스터드볼트 접합에서는 H빔(30,31)의 끝단부측에 각각 엔드플레이트 (41,42)를 용접으로 취부시켜 놓은 상태에서 각형강관(20)에 H빔(30,31)측 엔드플레이트(41,42)를 갖다 대고 스터드볼트(50) 및 너트(60)로 체결하여 조립이 완료된다.

이후 각형강관(20)의 폐단면내에 콘크리트를 충전시켜 양생시키면 기둥보의 접합부에는 도 1과 같은 스터드볼트 접합부 단면 구조를 갖는다.

이와 같이 본 발명은 H빔(30,31)의 단부에 엔드플레이트(41,42)를 용접으로 접합시킨 후 이들 엔드플레이트(41,42)를 스터드볼트(50)를 이용하여 각형강관(20)에 연결시키고, 필요시 콘크리트 부착성능을 확보하기 위해 원형철근(52)으로 보강한 후, 각형 강관(20)의 폐단면내에 콘크리트를 충전 양생시키면, 접합부가 교차될 때 볼트의 간섭을 효과적으로 피할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고층건물의 기둥과 보를 이루는 각형강관과 H빔의 접합부에 스터드볼트를 이용하여 기둥 양면의 보를 독립적으로 설치할 수 있고, 접합부가 교차될 때 볼트의 간섭을 피할 수 있다.

Claims (2)

1. 각형 강관(20)에 양측으로 H빔(30,31)을 접합시키기 위한 건축물의 기둥 보의 접합구조에 있어서,

   상기 H빔(30,31)의 각 끝단부 측면에 일체로 접합된 엔드플레이트(41,42)를 구비하고,

   상기 H빔(30,31)의 엔드플레이트(41,42)를 상기 각형강관(20)의 외측 접합면에 접촉시켜 체결수단인 스터드볼트(50)를 통해 상기 각형강관(20)에 연결하고,

   상기 각형강관(20)의 폐단면내로 콘크리트를 타설하여 상기 스터드볼트(50)의 일부가 콘크리트와 일체로 포설되어 H빔과 각형강관이 서로 접합됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관 기둥 보의 접합구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각형강관(20)의 폐단면내에는 콘크리트의 부착성능을 높이기 위해 원형 철근(52)이 더 내설된 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 각형강관 기둥 보의 접합구조.