KR200405937Y1

KR200405937Y1 - 라멘식 철골구조용 보의 내력 강화구조

Info

Publication number: KR200405937Y1
Application number: KR2020050028608U
Authority: KR
Inventors: 박정민; 한영석
Original assignee: 주식회사 한국구조컨설턴트; 한영석
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2006-01-11

Abstract

본 고안은 예를 들어 주차장이나 공장 등 각종 라멘식 철골구조용 건축물 및 이와 유사한 구조물에 사용되는 보의 내력을 강화시키는 구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 부재의 양단이 기둥에 일체로 고정되어 설치되는 보에 있어, 보를 지지하는 양측 기둥의 상단에 긴장되는 상태로 인장강선을 고정시키고, 보의 중앙부 웨브에 스티프너를 설치하여 이 스티프너를 통과하는 보 중간부의 인장강선은 양측 고정부에 비해 상대적으로 낮은 위치에 있도록 하여 인장강선 양측단의 인장력으로 하여금 보의 중앙부에 상향력을 발생시켜 보의 중간에서 발생하는 휨 응력과 처짐을 감소시켜 보의 내력 및 강성을 강화시킬 수 있도록 한 것이다.

라멘식 보, Ｉ형 보, 스티프너, 인장강선, 내력

Description

라멘식 철골구조용 보의 내력 강화구조{Reinforced beam structure for Ramen-type metal skeletal structure}

도 1은 본 고안의 적용 상태를 보이는 정면 예시도.

도 2는 도 1의 사시도.

도 3은 도 1의 "가"부분의 요부 확대도.

도 4는 도 1의 "나"부분의 요부 확대도.

〈 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

1: 보

2:기둥

10:스티프너

11:통공

20:인장강선

21:정착구

30:보강스티프너

통상적으로 라멘식 구조형태는 기둥과의 접합부에서는 부 모멘트(-M)가 발생하고, 보의 중앙부에서는 정 모멘트(+M)가 발생하는 구조를 말하는 것으로.

라멘식 구조물이 주차장 건축물인 경우에 보의 진동과 처짐을 방지하기 위해 지간길이가 7m정도 내외로밖에 할 수 없어 주차공간이 협소해지고 많은 기둥으로 인하여 주차하기가 불편할 뿐 아니라 시야가 막히고 전체 주차 용량이 줄어들 수 밖에 없는 문제점이 있게 되는 것이다.

이와 같은 문제를 감안하여 구조물의 처짐을 줄이고 내력을 증가시키기 위하 여, 특허등록 제 481006호로 기둥과의 접합부에서는 부 모멘트가 발생하고, 보의 중앙부에서는 정 모멘트가 발생하는 라멘식 구조형태에 있어서, 부 모멘트구간에서는 개방형단면의 I형 단면부재이고, 정 모멘트구간에서는 I 형 형상의 하부 플랜지부를 폐 단면인 사각형 박스단면으로 형성된 박스단면부재이며, 모멘트 M=0인 부근에서 박스단면이 아래로 향한 박스단면부재를 I형 단면부재와 맞댄 상태에서 용접과 같은 접합 수단에 의하여 일체화시켜서 됨을 특징으로 하는 라멘식 구조형태용 보가 도 5에서와 같이 소개되었으나,

이는 보(G)의 중간부에 구성되는 박스단면부재(G')를 구성해야 하는 것이어서 제조 시 시간과 인력의 낭비가 크게 되며 박스단면부재(G')로만으로는 처짐 현상을 방지하기에 미흡하여 실제 적용이 이루어지지 않고 있는 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 라멘식 구조형태의 보의 처짐 현상을 방지하기 위한 기존의 구조에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,

본 고안의 목적은 인장강선 양측단의 인장력으로 하여금 보의 중앙부에 상향력을 발생시켜 보의 중간부분에서 발생하는 휨 응력과 보의 처짐을 감소시켜 구조물의 내구연한을 증진할 수 있는 라멘식 철골구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 보를 지지하는 양측 기둥의 상단에 인장강선을 고정시키고 보의 중앙부 웨브에 스티프너를 설치하여 이 스티프 너를 통과하는 보 중간부의 인장강선은 양측 고정부에 비해 상대적으로 낮은 위치에 있도록 한 것으로,

이하, 첨부되는 도면에 의거 본 고안의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 적용 상태를 보이는 정면 예시도로서,

양단부가 기둥(2)의 상단에 횡으로 고정 설치되는 공지 구조의 보(1)에 있어서,

상기 보(1)의 길이의 중간 하단에 통공(11)을 구비하는 스티프너(10)를 일체로 구성하며,

일정 길이의 인장강선(20)은 상기 스티프너(10)의 통공(11)을 통과하는 상태에서 정착구(21)를 통해 양측 기둥(2)의 상단에 긴장되는 상태로 체결 고정시킨다.

또한 상기 인장강선(20)은 기둥(2)에 고정되는 양단부에 비해 스티프너(10)의 통공(11)에 걸려지는 중앙부의 높이가 상대적으로 낮도록 하여 전체적으로 "∨"형을 이루는 상태로 설치되도록 한 것이다.

상기 보(1)가 고정 지지되는 기둥(2)의 상단부에는 횡으로 다수의 보강 스티프너(30)를 설치하여 기둥 웨브부분의 국부좌굴을 방지시킬 수 있도록 하며 보(1)의 하중과 인장강선(20)의 인장력에 의한 변형을 억제하여 보와 기둥 접합부의 안전성과 견고성을 향상할 수 있도록 한다.

상기 스티프너(10)는 보(1)의 길이 중앙부의 측벽부에 용접을 통해 일체로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부 도 1과 같이 상기 인장강선(20)을 스티프너(10)의 통공(11)을 경유시킨 상태에서 인장강선(20)의 일측 단부를 고정용 정착구(21)로 고정한 후 인장강선(20)의 타측 단부를 유압잭으로 긴장한 후 정착구(21)를 이용하여 고정하면 인장강선(20)에 압축력이 발생하면서 보 중앙부에서 상향력이 발생하여 보(1)에 적용되는 하중(재하 중량)과 상쇄 되면서 휨 응력과, 처짐을 감소시키는 효과를 발휘하여 보(1)의 내력을 강화하게 되는 것이다.

상기에서 내력과 큰 무게 중량을 갖는 보(1)가 지지 고정되는 면과 지속적이며 국부적으로 높은 인장력이 발생되는 인장강선(20)이 체결 고정되는 면은 두께가 얇은 웨브 부분이어서 이 부분의 변형을 억제하기 위하여 별도의 보강구조가 필요하게 되는 바,

본 고안은 기둥(2)의 웨브부분에 일체로 용접되는 다수의 보강 스티프너(30)를 구비하게 되는 것으로, 보(1)의 무게하중과 인장강선(20)의 인장력이 집중적으로 발생되는 부위를 보강시켜 해당부위의 국부좌굴 방지시켜 내구성의 향상과 변형 억제가 가능하게 되는 것이다.

이상에서는, 본 고안의 단편적인 실시 예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 고안의 권리범위에 속함은 당연하다.

이상과 같은 본 고안은 기둥에 양단에 긴장되게 체결되는 안장강선의 중간 걸림 부위가 양단부의 체결부위에 비해 상대적으로 낮게 위치되도록 하여 인장강선 양측단의 인장력으로 하여금 철골보의 중앙부에 상향력을 발생시켜 보의 중간부분에서 발생하는 휨 응력과 처짐을 감소시켜 보의 내력을 크게 증진할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims

양단부가 기둥(2)의 상단에 횡으로 고정 설치되는 공지 구조의 보(1)에 있어서,

상기 거더(1)의 길이의 중간에 일체로 구성되며 하단에 통공(11)을 구비하는 스티프너(10)와;

상기 스티프너(10)의 통공(11)을 통과하는 상태에서 양단이 양측 기둥(2)의 상단에 긴장되는 상태로 고정되는 인장강선(20)과;

상기 기둥(2)의 외측으로 노출되는 인장강선(20)에 일체로 결합 고정되어 인장강선(20)을 긴장 상태로 기둥(2)에 고정 지지하기 위한 정착구(21)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 라멘식 구조형태용 보의 내력 강화구조.
제 1항에 있어서, 상기 인장강선(20)은 기둥(2)에 고정되는 양단부에 비해 스티프너(10)의 통공(11)에 걸려지는 중앙부의 높이가 상대적으로 낮도록 하여 전체적으로 "∨"형을 이루는 상태로 설치되도록 함을 특징으로 하는 라멘식 구조형태용 보의 내력 강화구조.
제 1항에 있어서, 상기 보(1)가 고정 지지되는 기둥(2)의 상단부에는 횡으로 다수의 보강스티프너(30)를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 라멘식 구조형태용 보의 내력 강화구조.