KR20060042726A - Shear connector with flared shape head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강콘크리트 합성 구조나 복합 구조에서 강재와 콘크리트간의 완전한 합성작용을 위해 강재면에 접합되고 콘크리트에 매입되는 전단 연결재로서, 몸체부와, 상기 몸체부 상부에 일체로 형성되며 몸체부 반대방향으로 갈수록 폭이 커지도록 된 헤드부로 이루어진 것을 특징으로 하는 확대된 헤드부를 갖는 전단 연결재를 제공한다.The present invention is a shear connecting material bonded to the steel surface and embedded in the concrete for the complete synthesis between the steel and concrete in a steel concrete composite structure or composite structure, integrally formed on the body portion, the upper portion of the body portion and the opposite direction of the body portion It provides a shear connecting material having an enlarged head portion characterized in that the head portion is made to be wider toward the width.
전단 연결재, 몸체부, 헤드부, 구멍, 교량, 슬래브, 합성구조Shear connector, body, head, hole, bridge, slab, composite structure
Description
도 1은 본 발명에 따른 용접형 전단 연결재가 H형강 보의 상부 플랜지에 용접된 상태를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a welded shear connector according to the present invention welded to the upper flange of the H-beams.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 용접형 전단 연결재의 다른 실시예를 보인 사시도.2 to 5 is a perspective view showing another embodiment of a welded shear connector in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재가 H형강 보의 상부 플랜지에 접합된 상태를 도시한 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a state in which the bolt-type shear connector according to the invention bonded to the upper flange of the H-beams.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재의 다른 실시예를 보인 사시도.7 to 10 is a perspective view showing another embodiment of the bolt-type shear connector in accordance with the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재를 교량 슬래브에 적용한 경우에 있어, 슬래브 해체작업을 보인 사시도.11 is a perspective view showing the slab dismantling operation when the bolt-type shear connector according to the present invention is applied to the bridge slab.
도 12는 종래 스터드 커넥터를 교량 슬래브에 적용한 경우에 있어, 슬래브 해체작업을 보인 사시도.12 is a perspective view showing a slab dismantling operation when a conventional stud connector is applied to a bridge slab.
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 전단 연결재 11 : 몸체부10: shear connector 11: body portion
12 : 헤드부 13 : 구멍12
14 : 엇갈리게 벌려 찢은 부분 15 : 플랜지부14: torn apart part 15: flange portion
16 : 나사부 20 : H형강 보16: thread 20: H-beam
30 : 슬래브 콘크리트 40 : 스터드 커넥터30: slab concrete 40: stud connector
본 발명은 강콘크리트 합성 구조나 복합 구조에서 강재와 콘크리트간의 완전한 합성작용을 위해 강재면에 접합되고 콘크리트에 매입되는 전단 연결재에 관한 것이다.The present invention relates to a shear connector bonded to the steel surface and embedded in the concrete for a complete synthesis between the steel and concrete in a steel concrete composite structure or composite structure.
일반적으로 건축, 토목분야에서 강재와 콘크리트 사이의 합성효과를 기대할 목적으로 스터드 커넥터를 전단 연결재로 사용하여 이종재료간의 면내 전단력을 전달하도록 하고 있다.In general, stud connectors are used as shear connectors in the construction and civil engineering fields to transfer the in-plane shear force between different materials.
스터드 커넥터는 몸체부와 헤드부가 일체로 된 구성으로서 현장이나 공장에서 강재에 자동 또는 수작업으로 용접되므로 사용되는 강재의 종류나 직경에 제한(최대 22mm)이 따른다. 따라서 콘크리트 속에 매입되었을 경우 단면의 저항 능력이 작으며 수평력에 대한 저항 강성도 작다. The stud connector is composed of the body and the head, and is welded to the steel automatically or manually in the field or factory. Therefore, the type or diameter of the steel used is limited (up to 22mm). Therefore, when embedded in concrete, the resistance of the cross section is small and the resistance stiffness to the horizontal force is small.
또한, 몸체부 전체 강성이 작아 작용 수평력에 의해 수평변위(slip)가 발생하고, 이는 강재와 콘크리트간의 층간 분리를 유발하고 및 정착 효과를 떨어 뜨리는 요인이 된다. In addition, the overall rigidity of the body portion is small, the horizontal displacement (slip) is generated by the action horizontal force, which causes the separation between the steel material and the concrete and is a factor that reduces the fixing effect.
이러한 점 때문에 스터드 커넥터는 구조적 거동 측면에서 강재 보와 콘크리 트 바닥판간에 상당한 변위를 발생하면서 그 내력을 발휘하게 되는데, 빈번한 진동이나 피로하중 등에 의해 사용성이나 잔류피로수명이 낮아지는 문제점이 있다. For this reason, the stud connector exhibits its strength while generating a considerable displacement between the steel beam and the concrete bottom plate in terms of its structural behavior. However, the stud connector has a problem in that the usability and the remaining fatigue life are lowered due to frequent vibration or fatigue load.
본 발명은 상기한 종래 스터드 커넥터의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 단면의 저항 능력과 수평력에 대한 저항 강성 및 단면 2차 모멘트를 향상시킨 확대된 헤드부를 갖는 전단 연결재를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the conventional stud connector, and an object thereof is to provide a shear connecting member having an enlarged head portion having improved cross-sectional resistance capability and resistance to horizontal force and cross-sectional secondary moment.
또한, 본 발명은 강재와 콘크리트간의 층간 분리 방지 및 정착 효과 등의 측면에서 충분한 합성효과를 발휘할 수 있는 확대된 헤드부를 갖는 전단 연결재를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a shear connecting member having an enlarged head portion that can exhibit a sufficient synthetic effect in terms of prevention of interlayer separation between steel and concrete and fixing effect.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 전단 연결재는 강재에 접합되는 방식에 따라 크게 볼트형과 용접형으로 구분된다.The shear connector according to the present invention is largely divided into a bolt type and a weld type according to the method of joining to the steel.
도 1 내지 도 5는 용접에 의해 강재에 접합되는 용접형 전단 연결재를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 용접형 전단 연결재(10)는, H형강 보(20)의 상부 플랜지에 소정간격으로 다수개가 용접 접합되는데, 대략 원통형의 몸체부(11)와 몸체부(11)의 상부로부터 일체로 확대 형성되며, 몸체부(11)의 반대쪽 으로 갈수록 폭이 커지는 헤드부(12)로 구성된다. 1 to 5 show welded shear connectors joined to steel by welding. Referring to the drawings, the
여기서, 헤드부(12)는 몸체부(11)의 상부를 압연 또는 프레스가공함으로써 두께가 작아지면서 폭은 커지는 형상으로 제조될 수 있다. Here, the
이렇게 확대된 헤드부(12)는 콘크리트에 매입될 경우 외력에 대한 콘크리트 지압면적을 확대시키고, 수평 전단력에 대한 강성과 단면 2차모멘트를 증가시킴으로서 단면의 저항 능력과 수평력에 대한 저항 강성을 향상시키게 된다.The enlarged
헤드부(12)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 추가로 구멍(13)을 천공하여 콘크리트에 매입될 경우 쐐기작용을 함으로써 콘크리트가 층상으로 분리되는 것을 방지할 수 있다. As shown in FIG. 2, the
또한, 이 구멍(13)에는 도 3에 도시된 바와 같이 소정길이를 갖는 철근(18)을 결합시킴으로써 전단 연결재(10)의 상부에 위치한 콘크리트에 발생할 수 있는 균열을 분산시키고 따라서 수평 저항성능을 보다 향상시킬 수 있으며, 이 철근(18)의 장부작용에 의하여 강재와 콘크리트 사이의 활동이 방지되고 두 부분을 밀착시켜서 마찰력을 증가시켜준다.In addition, by coupling the reinforcing
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드부(12)의 선단을 서로 엇갈리게 벌려 찢어(14) 정착효과를 향상시킬 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 구멍(13)과 서로 엇갈리게 벌려 찢은 부분(14)을 조합할 수도 있다. On the other hand, as shown in Figure 4, the front end of the
이렇게 구성된 본 발명에 따른 용접형 전단 연결재는 강재 면에 용접 접합되는데, 그 용접방법은 수동용접 또는 몸체부(11)의 하면에 용접팁을 설치하여 자동용접으로 할 수 있다. The welded shear connector according to the present invention configured as described above is welded to the steel surface, and the welding method may be performed by automatic welding by installing a welding tip on the lower surface of the
도 6 내지 도 10은 볼트 접합에 의해 강재에 접합되는 볼트형 전단 연결재를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재는, 상기한 용접형 전단 연결재와 동일하게, 대략 원통형의 몸체부(11)와, 몸체부(11)의 상부에서 일체로 확대 형성되며, 몸체부(11)의 반대쪽으로 갈수록 폭이 커지는 헤드부(12)로 구성되며, 몸체부(11)에는 플랜지부(15)가 더 형성되며, 플랜지부(15) 아래의 몸체부(11) 외면에는 나사(16)가 가공되어 있다.6 to 10 show bolt-type shear connectors joined to steel by bolted joints. Referring to the drawings, the bolt-type shear connector according to the present invention, like the welded shear connector described above, is formed in a substantially
여기서, 플랜지부(15)는 접합될 부재에 천공된 볼트 구멍에 결합시켜 볼트를 결합할 때 와셔로서 기능하게 된다.Here, the
본 볼트형 전단 연결재의 경우, 부재에 볼트 접합되는 점을 제외하고 그 형상에 따른 구조적 거동은 상기한 용접형 전단 연결재와 동일하다.In the case of the present bolt-type shear connector, the structural behavior according to its shape is the same as that of the welded shear connector described above except that it is bolted to the member.
한편, 본 볼트형 전단 연결재를 교량 바닥 슬래브에 적용할 경우, 슬래브 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다. On the other hand, when the bolt-type shear connector is applied to the bridge floor slab, there is an effect that can easily perform the slab replacement operation.
즉, 종래에는 도 12에 도시된 바와 같이, H형강 거더(20) 사이 슬래브 바닥판(30)를 교축방향으로 절단하여 제거하고, 거더(20) 상부에 위치한 슬래브(30)는 거더(20)에 용접된 스터드 커넥터(40)에 의해 결합되어 있으므로 브레카 등을 이용하여 파쇄하여야 하므로 슬래브 제거 작업이 복잡할 뿐만 아니라 거더에 충격이 가해지는 문제점이 있었다.That is, conventionally, as shown in Figure 12, the
그러나 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재를 교량 바닥판에 적용될 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 슬래브 바닥판(30)를 교축직각방향으로 소정의 크기로 절단하고, 너트(n)를 해체한 다음, 양중기로 절단된 슬래브 바닥판(30)를 인양함으 로써 용이하게 슬래브를 해체할 수 있게 된다. However, when the bolt-type shear connector according to the present invention is applied to the bridge bottom plate, as shown in Figure 11, the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 전단 연결재는, 단면의 저항 능력과 수평력에 대한 저항 강성 및 단면 2차 모멘트가 향상되는 효과가 있다.As described above, the shear connecting member according to the present invention has the effect of improving the resistance capability of the cross section and the resistance stiffness and the cross section secondary moment.
또한, 층간 재료 분지 방지 및 정착 효과 등의 측면에서 충분한 합성효과를 발휘할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect capable of exhibiting a sufficient synthetic effect in terms of prevention of interlayer material branching and fixing effect.
또한, 본 발명에 따른 볼트형 전단 연결재를 교량 바닥판 슬래브에 적용할 경우, 교량 바닥판의 해체 작업이 용이한 효과가 있다.In addition, when the bolt-type shear connector according to the present invention is applied to the bridge deck slab, there is an easy effect of dismantling the bridge deck.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will include any modifications or variations that fall within the spirit of the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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KR1020040091488A KR100639797B1 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Shear connector with flared shape head |
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KR1020040091488A KR100639797B1 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Shear connector with flared shape head |
Publications (2)
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KR20060042726A true KR20060042726A (en) | 2006-05-15 |
KR100639797B1 KR100639797B1 (en) | 2006-10-30 |
Family
ID=37148560
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KR1020040091488A KR100639797B1 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Shear connector with flared shape head |
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KR (1) | KR100639797B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100787492B1 (en) * | 2007-03-15 | 2007-12-21 | 삼성중공업 주식회사 | Composite system of steel beam-concrete slab for damping |
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2004
- 2004-11-10 KR KR1020040091488A patent/KR100639797B1/en active IP Right Grant
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KR100787492B1 (en) * | 2007-03-15 | 2007-12-21 | 삼성중공업 주식회사 | Composite system of steel beam-concrete slab for damping |
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