KR20060066931A

KR20060066931A - 분할된 스플릿 티를 이용한 에이치형강 기둥-보의 약축접합부구조 및 접합방법

Info

Publication number: KR20060066931A
Application number: KR1020040105477A
Authority: KR
Inventors: 김상섭; 함정태; 이상업; 이도형
Original assignee: 대명건영(주); 비비엠코리아(주); 김상섭
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR100618113B1

Abstract

본 발명은 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조 및 그 접합방법에 관한 것으로, 접합부구조는 H형강 기둥과, 스플릿 티를 웨브의 높이방향으로 두 개로 나누고 각 스플릿 티의 웨브에 플레이트를 용접하여 플랜지는 상기 H형강 기둥의 웨브에, 플레이트는 상기 H형강 기둥의 플랜지에 각각 고력볼트로 접합되며, H형강 기둥의 길이방향으로 소정 간격 이격되어 H형강 기둥에 고력볼트로 접합되는 한 쌍의 분할된 스플릿 티와, 상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티의 웨브에 고력볼트로 접합되어 상기 H형강 기둥에 접합되는 H형강 보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

수평스티프너, 기둥-보 접합, 접합상세, 약축접합, 스플릿 티 접합

Description

분할된 스플릿 티를 이용한 에이치형강 기둥-보의 약축 접합부구조 및 접합방법{H-shape Beam-Column Connection Detail and Method using Divided Split Tee in Weak Axis of H-shape Column}

도 1은 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 약축 접합부구조의 조립 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 약축 접합부구조의 분해 사시도.

도 3은 종래 브라켓형식 용접접합방법을 이용한 철골 기둥-보 약축 접합부구조의 조립 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >

10 : H형강 기둥

20, 20' : 분할된 스플릿 티

30 : H형강 보

본 발명은 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조 및 그 접합방법에 관한 것으로, 기둥의 약축에 접합된 보에 작용하는 휨모멘트에 의해 기둥의 웨브에 발생하는 국부좌굴을 방지하기 위해 기둥의 웨브에 설치되는 수평 스티프너의 역할을 수행함과 아울러 용접 접합을 완전히 배제하면서도 우수한 내력 및 연성을 확보할 수 있고 경제성 및 시공성이 뛰어난 분할된 스플릿 티를 이용한 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조 및 그 접합방법에 관한 것이다.

강구조는 공장에서 가공·제작된 부재를 공장 및 공사현장에서 접합하는 가구식구조 방식으로, 공사기간 단축, 공사비 절감 및 시공의 간편성 등 여러가지 경제적 이득으로 고층 건축물 뿐만 아니라 중·저층 건축물에도 강구조물을 사용하려는 경향이 점차 증가하고 있다. 따라서 중·저층 건축물에서도 강구조 건축물의 보급을 위해서는 먼저 기둥-보 접합부 상세 개발이 대단히 중요하다.

기둥-보 접합은 보의 접합 위치에 따라 기둥의 강축방향 즉, 기둥의 플랜지에 보를 접합하는 강축접합과 기둥의 약축방향 즉, 기둥의 웨브에 보를 접합하는 약축접합으로 나눌 수 있다. 강축 접합부에 대해서는 기존에 많은 연구와 개발이 이루어져 있으나, 약축 접합부에 대한 연구한 거의 전무한 실정이다.

도 3은 현재 가장 많이 사용되고 있는 기둥-보 약축접합방법인 브라켓형식 용접접합을 이용한 철골 기둥-보 약축 접합부구조를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 브라켓형식 용접접합 방법은 H형강 보(300)와 동일한 단면 형상을 가지는 소정 길이의 H형강(70)을 H형강 기둥(10)의 플랜지(12)(12')와 웨브(14)에 용접하여 접합 브라켓을 만들고 이 브라켓에 H형강 보(30)을 이음 플레이트(80)를 이용하여 고력볼트 접합한다. 또한, H형강 기둥(10)의 패널존에 있어서의 국부 변형 및 좌굴을 억제하기 위하여 H형강 기둥(10)의 양 플랜지(12)(12') 사이에는 수평 스티프너(90)를 설치한다.

그러나 이러한 브라켓형식 용접접합 방법은 용접량이 많아 접합부의 취성적인 거동이 우려되며 과대 설계된 경향이 있었고, 수평 스티프너가 현장에서의 약축 접합 시공을 방해하는 요인으로 작용할 뿐만 아니라 기둥에 접합 브라켓이 용접된 채로 운반됨으로써 운송을 제한을 받게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기둥-보 약축 접합방법의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 별도로 수평 스티프너를 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라 용접작업을 완전히 배제하면서도 우수한 내력 및 연성을 보유할 수 있는 경제성과 시공성이 향상된 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조 및 그 접합방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

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

도 1은 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 약축 접합부구조의 조립 사시도이고, 도 2는 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 약축 접합부구조는, H형강 기둥(10), 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20') 및 H형강 보(30)로 구성된다.

분할된 스플릿 티(20)(20')는 수평 스티프너의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 기존의 스플릿 티를 웨브의 높이방향 즉, 보 길이 방향으로 두 개로 나누고 각 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 플레이트(26)(26')를 용접한 것으로서, H형강 기둥(10)의 플랜지(12)(12')와 웨브(14)에 고력볼트 접합된다.

즉, 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플랜지(22)(22')는 기둥(10)의 웨브(14)에 고력볼트로 접합되고, 플레이트(26)(26')는 기둥(10)의 양 플랜지(12)(12')에 고력볼트로 접합되어 패널존을 보강하는 수평 스티프너의 역할을 한다. 또한, 용접작업을 배제함으로써 부재의 취성화를 방지할 수 있게 된다.

H형강 보(30)는 그 상, 하부 플랜지(32)(32')가 각각 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 고력볼트 접합되어 H형강 기둥(10)에 수평으로 접합된다. 따라서, H형강 보(30)를 H형강 기둥에 접합하기 위해서는 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')가 필요하게 된다. 즉, H형강 보(30)의 상부 플랜지(32)에 접합되는 분할된 스플릿 티(20)(20')와 H형강 보(30)의 하부 플랜지(32')에 접합되는 분할된 스플릿 티(20)(20')가 필요하다.

기둥의 약축에 대한 보의 접합방법을 살펴보면, 먼저 스플릿 티를 웨브의 높이방향으로 두 개로 나누고 각 스플릿 티의 웨브(24)(24') 일측면에 플레이트(26)(26')를 용접하여 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')를 제작하고, H형강 기둥(10)의 소정 위치에, 상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20') 중 어느 하나의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플랜지(22)(22')를 상기 H형강 기둥(10)의 웨브(14)에 고력볼트로 접합하고, 하부로 소정 거리를 이격하여 다른 하나의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플랜지(22)(22')를 상기 H형강 기둥(10)의 웨브(14)에 고력볼트로 접합한다. 이때, 이격 거리는 H형강 보(30)의 춤에 의해 결정된다.

H형강 기둥(10)에 소정 간격으로 이격되어 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')가 접합되면, 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20') 중 하부에 위치한 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 H형강 보(30)의 하부 플랜지(32')를 고력볼트로 접합하고, 상부에 위치한 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 H형강 보(30)의 상부 플랜지(32)를 고력볼트로 접합으로써 H형강 보(30)를 H형강 기둥(10)에 접합시킨다.

H형강 기둥(10)에 H형강 보(30)를 접합시킨 후, 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플레이트(26)(26')를 각각 H형강 기둥(10)의 양 플랜지(12)(12')에 고력볼트로 접합시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 분할된 스플릿 티는 기둥의 웨브와 플랜지에 고력볼트로 접합되어 2방향성으로 구속하는 역할을 수행하게 된다. 따라서, 수평 스티프너의 역할을 함으로써 별도의 수평 스티프너의 보강으로 인한 약축에 대한 기둥-보 접합이 제한을 받지 않게 된다.

둘째, 기존 브라켓형식의 용접접합방법과 상이하게 용접작업을 배제하고 고력볼트 접합을 실시함으로써 구조적 안전성, 현장시공성, 품질관리 측면에서 효율성을 증대시키는 효과를 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형이 가능하다. 따라서 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.

Claims

H형강 기둥의 웨브에 H형강 보가 접합되는 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조에 있어서,

H형강 기둥(10);

스플릿 티를 웨브의 높이방향으로 두 개로 나누고 각 스플릿 티의 웨브(24)(24')에 플레이트(26)(26')를 용접하여 플랜지(22)(22')는 상기 H형강 기둥(10)의 웨브(14)에, 플레이트(26)(26')는 상기 H형강 기둥(10)의 플랜지(12)(12')에 각각 고력볼트로 접합되며, H형강 기둥의 길이방향으로 소정 간격 이격되어 H형강 기둥(10)에 고력볼트로 접합되는 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20'); 및

상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 고력볼트로 접합되어 상기 H형강 기둥(10)에 접합되는 H형강 보(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할된 스플릿 티를 이용한 H형강 기둥-보의 약축 접합부구조.
H형강 기둥의 웨브에 H형강 보가 접합되는 H형강 기둥-보의 약축 접합방법에 있어서,

스플릿 티를 웨브의 높이방향으로 두 개로 나누고 각 스플릿 티의 웨브(24)(24')에 플레이트(26)(26')를 용접하여 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')를 제작하는 단계;

상기 H형강 기둥(10)의 소정 위치에, 상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티 (20)(20') 중 어느 하나의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플랜지(22)(22')를 상기 H형강 기둥(10)의 웨브(14)에 고력볼트로 접합하고, 하부로 소정 거리를 이격하여 다른 하나의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 플랜지(22)(22')를 상기 H형강 기둥(10)의 웨브(14)에 고력볼트로 접합하는 단계;

상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20') 중 하부에 위치하는 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 H형강 보(30)의 하부 플랜지(32')를 고력볼트로 접합하고, 상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20') 중 상부에 위치하는 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 H형강 보(30)의 상부 플랜지(32)를 고력볼트로 접합하는 단계; 및

상기 한 쌍의 분할된 스플릿 티(20)(20')의 웨브(24)(24')에 용접된 플레이트(26)(26')를 상기 H형강 기둥(10)의 양 플랜지(12)(12')에 고력볼트로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할된 스플릿 티를 이용한 H형강 기둥-보의 약축 접합방법.