KR20060025713A - Reinforcement structure of pole element for steel frame - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철골구조물용 기둥부재의 보강구조에 관한 것으로 특히, 철골구조물용 기둥부재인 H형강과 베이스 플레이트를 보강재인 ㄷ형강을 이용하여 결합시킴으로써, 용접 공정을 배제하고도 상기 H형강의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능한 철골구조물용 기둥부재의 보강구조 제공을 목적으로 한다.The present invention relates to a reinforcing structure of a pillar member for a steel structure, and in particular, by combining the H-shaped steel, which is a pillar member for a steel structure, and a base plate, using a C-shaped steel, which is a reinforcing material, a local buckling of the H-shaped steel even without a welding process. An object of the present invention is to provide a reinforcing structure of a pillar member for steel structure that can be reinforced for prevention.
상기한 목적을 갖는 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조는, 앵커볼트에 의하여 고정체에 고정되는 베이스 플레이트의 상부에 설치되어 기둥부재를 이루는 H형강으로 구성된 종래의 철골구조물용 기둥부재에 있어서, 상기 H형강의 좌측 및 우측 플랜지의 하단 외측면에는 각각 보강재인 ㄷ형강이 밀착 설치되고, ㄷ형강은 고정체에 연결된 앵커볼트를 통하여 베이스 플레이트에 결합 고정되어 이루어지며, 상기 H형강의 웨브 양측면에도 상기한 ㄷ형강이 설치되어 이루어져, 종래의 용접작업 없이도 기둥부재의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능함으로써, 공정의 단축에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 생산비용을 절감할 수 있으며, 진동이나 충격 등으로 인한 용접부의 균열이 방지되어 철골구조물의 안전성을 보다 증대시킬 수 있다.The reinforcing structure of the pillar member for a steel frame structure of the present invention having the above object is installed on an upper portion of a base plate fixed to a fixed body by an anchor bolt and formed in a conventional pillar member for a steel frame structure composed of H-shaped steel forming a pillar member. In the lower and outer sides of the left and right flanges of the H-shaped steel, the c-shaped steel is installed in close contact with each other, the c-shaped steel is made by being fixedly coupled to the base plate through an anchor bolt connected to the fixture, the web of the H-shaped steel Since the above c-shaped steel is installed on both sides, reinforcement for preventing local buckling of the pillar member can be performed without conventional welding, thereby improving productivity according to the shortening of the process and at the same time reducing the production cost and vibration. It is possible to increase the safety of steel structure by preventing crack of welding part due to impact or impact. .
철골구조물, H형강, ㄷ형강, 리브, 기둥부재, 앵커볼트, 보강판, 고정체Steel structure, H-beam, C-beam, rib, pillar member, anchor bolt, reinforcement plate, fixture
Description
도 1a 및 도 1b는 종래의 H형강이 베이스 플레이트 상에 설치된 상태를 각각 나타내는 정면도 및 평면도1A and 1B are a front view and a plan view showing a state where a conventional H-beam is installed on a base plate, respectively
도 2a 및 도 2b는 H형강이 베이스 플레이트 상에 종래의 보강재에 의하여 보강 설치된 상태를 각각 나타내는 정면도 및 평면도2A and 2B are a front view and a plan view respectively showing a state in which the H-shaped steel is reinforced by a conventional reinforcing material on the base plate;
도 3은 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조를 나타내는 결합 사시도Figure 3 is a perspective view showing a reinforcing structure of the pillar member for a steel structure of the present invention
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조를 각각 나타내는 정면도 및 평면도4a and 4b is a front view and a plan view respectively showing a reinforcing structure of the pillar member for a steel structure of the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 베이스 플레이트 15 : 앵커볼트10: base plate 15: anchor bolt
20 : H형강 20a : H형강 좌측 플랜지20:
20b : H형강 우측 플랜지 20c : H형강 웨브20b: H-shaped steel
30 : 리브 50 : ㄷ형강30: rib 50: steel beam
50a : ㄷ형강 상부 플랜지 50b : ㄷ형강 하부 플랜지50a: c steel
50c : 보강판50c: gusset
본 발명은 철골구조물용 기둥부재의 보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철골구조물용 기둥부재인 H형강과 베이스 플레이트를 보강재인 ㄷ형강을 이용하여 결합시킴으로써, 용접 공정을 배제하고도 상기 H형강의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능하여, 공정의 단축에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 생산비용을 절감할 수 있으며, 진동이나 충격 등으로 인한 용접부의 균열이 방지되어 안전성을 증대시킬 수 있는 철골구조물용 기둥부재의 보강구조에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcing structure of a pillar member for a steel structure, and more particularly, by combining an H-shaped steel, which is a pillar member for a steel structure, and a base plate, using a C-shaped steel, which is a reinforcing material, even without the welding process, the H-shaped steel. It can be reinforced to prevent local buckling, which can improve productivity by shortening the process and reduce production cost, and prevent steel cracks from being welded due to vibration or impact, thereby increasing safety. It relates to a reinforcing structure of the pillar member for the structure.
일반적으로, 건축물이나 선박 등 대형 구조물의 골조나 토목공사의 철골구조물용 기둥부재로 H형강이 많이 사용되고 있는데, 상기 H형강이 철골구조물용 기둥부재로 사용될 때 통상 베이스 플레이트 상에 설치되어 구조물을 이루게 된다.In general, H-shaped steel is widely used as a pillar member for steel structures or structures of large structures such as buildings or ships, and when the H-shaped steel is used as a pillar member for steel structures, it is usually installed on a base plate to form a structure. do.
즉, 도 1a 및 도 1b는 종래의 H형강이 베이스 플레이트 상에 설치된 상태를 각각 나타내는 정면도 및 평면도로서, 베이스 플레이트(10)는 고정체(미도시)에 결합된 앵커볼트(15)에 고정되어 견고한 고정 상태를 이루게 되며, 상기한 상태에서 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 H형강(20)이 설치되어 구조물을 이루게 된다.1A and 1B are front and plan views respectively illustrating a state in which a conventional H-beam is installed on a base plate, and the
상기와 같은 구조물에 있어서, 바람 등의 풍하중이나 지진하중 등의 수평방 향 외력 작용 시 기둥부재인 H형강(20)의 상하 단부에서는 모멘트가 발생되며, 상기한 모멘트의 발생에 의하여 상기 H형강(20)의 하단부에서는 도 1a의 점선으로 나타낸 바와 같은 좌굴 등의 변형이 발생된다.In the structure as described above, a moment is generated at the upper and lower ends of the H-
따라서, 상기와 같은 변형 발생을 방지하기 위하여, 상기 H형강(20)의 하단부에서는 상기 베이스 플레이트(10)와의 사이에 보강재인 리브를 사용하여 보강작업을 수행하게 된다. 이는 도 2a 및 도 2b의 H형강이 베이스 플레이트 상에 종래의 보강재에 의하여 보강 설치된 상태를 나타내는 정면도 및 평면도에 나타내었다.Therefore, in order to prevent the occurrence of deformation as described above, at the lower end of the H-
상기한 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the above drawings as follows.
먼저, 베이스 플레이트(10)는 고정체(미도시)에 결합된 앵커볼트(15)에 고정되어 견고한 고정 상태를 이루게 되고, 상기한 상태에서 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 H형강(20)이 설치되며, 상기 베이스 플레이트(10)와 H형강(20)은 보강재인 리브(30)에 의하여 서로 결합된다. 이때 상기 리브(30)는 용접 작업에 의하여 상기 베이스 플레이트(10)와 H형강(20) 사이에 결합된다.First, the
상기와 같이 종래에는 보강재인 리브(30)를 사용하여 철골구조물용 기둥부재의 변형을 방지하였으나, 상기와 같은 보강작업 시 철판을 절단 가공하여 리브를 별도 제작하여야 하는 문제점이 있었고, 또한 상기한 리브 설치 시 기둥부재와 베이스 플레이트 사이에서의 용접작업이 별도로 수행되어야 하는 문제점이 있었으며, 이 외에도 상기 기둥부재의 현장 세우기 작업 시에 기둥부재의 지지를 위하여 베이스 플레이트 상부면에서 앵커볼트의 체결작업을 수행하게 되는데 이 경우 체결공구의 세팅 시와 체결작업 시 상기 보강재가 장애물이 되는 관계로 인하여 작업성이 현저히 떨어지는 문제점도 있었다.As described above, the deformation of the pillar member for the steel structure is prevented by using the
그리고 또한, 상기 기둥부재는 철골구조물의 구조 특성상 진동 등의 반복하중을 받는 부위에 많이 설치되는데, 이 경우 상기 리브의 용접부에서 균열 발생확률이 높으며, 상기 리브 용접부의 균열 발생 시 상기 기둥부재에 영향을 미치게 되어 철골구조물의 구조 전체에 악영향을 미치는 문제점이 있는 것이다.In addition, the pillar member is installed in a site that receives repeated loads such as vibration due to the structural characteristics of the steel structure, in this case, the probability of occurrence of cracks in the welded portion of the rib is high, and when the crack occurs in the rib welded portion affects the pillar member There is a problem that adversely affects the entire structure of the steel structure.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 철골구조물용 기둥부재인 H형강과 베이스 플레이트를 보강재인 ㄷ형강을 이용하여 결합시킴으로써, 용접 공정을 배제하고도 상기 H형강의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능하여, 공정의 단축에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 생산비용을 절감할 수 있으며, 진동이나 충격 등으로 인한 용접부의 균열이 방지되어 안전성을 증대시킬 수 있는 철골구조물용 기둥부재의 보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made in order to improve the conventional problems as described above, by combining the H-shaped steel, which is a pillar member for a steel structure and the base plate using the c-shaped steel as a reinforcing material, the localization of the H-shaped steel without the welding process It is possible to reinforce buckling prevention, improve productivity by shortening the process, and reduce production cost, and prevent the crack of welding part due to vibration or impact, and increase the safety. The purpose is to provide a reinforcing structure for the pillar member.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조는,As a means for achieving the above object, the reinforcing structure of the pillar member for a steel structure of the present invention,
앵커볼트에 의하여 고정체에 고정되는 베이스 플레이트의 상부에 설치되어 기둥부재를 이루는 H형강으로 구성된 종래의 철골구조물용 기둥부재에 있어서,In the conventional steel member for the steel frame structure consisting of H-shaped steel is formed on the base plate fixed to the fixed body by the anchor bolt to form a pillar member,
H형강의 좌측 및 우측 플랜지의 하단 외측면에는 각각 보강재인 ㄷ형강이 밀착 설치되고, ㄷ형강은 고정체에 연결된 앵커볼트를 통하여 베이스 플레이트에 결합 고정되어 이루어져, 종래의 용접작업 없이도 기둥부재의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능한 것을 특징으로 한다.The c-shaped steel, which is a reinforcing material, is installed in close contact with the lower outer surface of the left and right flanges of the H-shaped steel, and the c-shaped steel is fixedly coupled to the base plate through an anchor bolt connected to the fixed body. Reinforcement for buckling prevention is characterized in that possible.
또한, 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조는, H형강의 웨브 양측면에도 동일한 ㄷ형강이 설치되어, 베이스 플레이트 상에서 H형강의 지지력을 더욱 높인 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing structure of the pillar member for a steel frame structure of the present invention, the same c-shaped steel is installed on both sides of the web of the H-shaped steel, it is characterized in that to further increase the bearing capacity of the H-shaped steel on the base plate.
그리고 또한, 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조에 있어서, 보강재인 ㄷ형강의 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에는 적어도 하나 이상의 보강판이 일체로 결합되어, 보강재의 강도를 더욱 높인 것을 특징으로 한다.In addition, in the reinforcing structure of the pillar member for a steel structure of the present invention, at least one or more reinforcing plate is integrally coupled between the upper flange and the lower flange of the c-shaped steel, which is a reinforcing material, characterized in that to further increase the strength of the reinforcing material.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same number as much as possible even if displayed on different drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조를 나타내는 결합 사시도이며, 도 4a 및 4b는 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조를 각각 나타내는 정면도 및 평면도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조는, 앵커볼트(15)에 의하여 고정체(미도시)에 고정되는 베이스 플레이트(10)의 상부에 설치되어 기둥부재를 이루는 H형강(20)으로 구성된 종래의 철골구조물용 기둥부재에 있어서, 상기 H형강(20)의 좌측 및 우측 플랜지(20a, 20b)의 하단 외측면에는 각각 보강재인 ㄷ형강(50)을 밀착 설치하고, 상기와 같이 설치된 ㄷ형강(50)은 고정체에 연결된 앵커볼트(15)를 통하여 상기 베이스 플레이트(10)에 결합 고정시켜 이루어진다.Figure 3 is a combined perspective view showing the reinforcing structure of the column member for steel structure of the present invention, Figure 4a and 4b is a front view and a plan view, respectively, showing the reinforcing structure of the column member for steel structure of the present invention, as shown in the drawings , The reinforcing structure of the pillar member for a steel structure of the present invention, is installed on the upper portion of the
상기 구성에 있어서, ㄷ형강(50)은 H형강(20)의 플랜지(20a, 20b) 폭과 동일하거나 크게 형성하되, 상기 베이스 플레이트(10)의 폭 보다는 작게 형성하여, 상기 베이스 플레이트(10) 상에서 상기 H형강(20)의 보강 지지력을 높일 수 있도록 한다.In the above configuration, the c-
또한, 상기 ㄷ형강(50)의 보강 강도를 높이기 위하여, 상기 ㄷ형강(50)의 상부 플랜지(50a)와 하부 플랜지(50b) 사이에는 적어도 하나 이상의 보강판(50c)(도면에서는 3개로 도시되었으나 ㄷ형강의 전체 길이에 따라 적절하게 증감될 수 있음)이 일체로 결합되어 설치된다. 이때 상기 보강판(50c)은 상기 플랜지(50a, 50b)의 재질과 동일한 것으로서, 용이한 설계 및 일체형으로의 용이한 제작을 위하여 그 두께는 상기 플랜지(50a, 50b)의 두께와 동일하게 형성된다.In addition, in order to increase the reinforcement strength of the c-
그리고, 상기 ㄷ형강(50)의 구조에 있어서, 상부 플랜지(50a)와 하부 플랜지(50b)에는 각각 앵커볼트(15)가 관통되는 관통공(도면번호 미부여)이 형성되어 있으며, 상기 앵커볼트(15) 관통공은 보강판(50c) 사이의 중앙에 형성된다.And, in the structure of the c-shaped steel (50), the upper flange (50a) and the lower flange (50b) are formed through holes (not shown in the figure) through which the
따라서, H형강(20)의 좌측 및 우측 플랜지(20a, 20b)의 하단 외측면에 각각 밀착 설치된 상기 ㄷ형강(50)의 앵커볼트(15) 관통공에, 베이스 플레이트(10)를 관 통하여 상부 수직으로 연장되는 고정체의 앵커볼트(15)를 관통시킨 후, 상기 앵커볼트(15)에 너트(도면번호 미부여)를 체결하여, 상기 ㄷ형강(50)을 상기 베이스 플레이트(10) 상에 견고하게 결합 고정시키게 된다.Therefore, through the
한편, 상기 구성에 더하여, H형강(20)의 웨브(20c) 양측에도 ㄷ형강(50)을 상기와 동일한 방법으로 고정시켜, 상기 베이스 플레이트(10) 상에서 H형강(20)의 지지력을 더욱 높일 수도 있다.On the other hand, in addition to the above configuration, the c-
상기한 구성 및 결합관계를 갖는 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조에 의하여, 종래의 용접작업을 배제하고도 상기 H형강의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능해진다.By the reinforcing structure of the pillar member for steel frame structure of the present invention having the above-described configuration and coupling relationship, reinforcement for preventing local buckling of the H-shaped steel is possible without the conventional welding work.
또한, 현장 작업측면에 있어서, 별도의 사전작업이 필요치 않으며, 작업현장에서 앵커볼트 체결 작업 시 상기 ㄷ형강을 세팅하여 체결하면 됨에 따라 작업공정이 단축되는 동시에 작업성이 용이해지게 된다.In addition, in the field work side, no separate pre-work is required, and when the anchor bolt is fastened at the work site by setting the c-beam to be fastened, the work process is shortened and workability becomes easy.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서와 같이 본 발명의 철골구조물용 기둥부재의 보강구조는, 철골구조물용 기둥부재인 H형강과 베이스 플레이트를 보강재인 ㄷ형강과 앵커볼트를 이용하 여 보강한 구조로 이루어짐에 따라, 종래의 용접작업 없이도 기둥부재의 국부 좌굴 방지를 위한 보강이 가능함으로써, 공정의 단축에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 생산비용을 절감할 수 있으며, 진동이나 충격 등으로 인한 용접부의 균열이 방지되어 철골구조물의 안전성을 보다 증대시킬 수 있다.As described above, the reinforcing structure of the pillar member for steel structure according to the present invention is made of a structure in which the H-shaped steel and the base plate, which are the pillar members for the steel structure, are reinforced by using the C-shaped steel and anchor bolts as reinforcement materials, and thus, conventional welding By reinforcing to prevent local buckling of pillar members without work, it is possible to improve productivity by shortening the process and to reduce production costs, and to prevent cracks in welded parts due to vibrations or impacts. The safety can be further increased.
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