KR20110003884A - Heterogeneity reinforcing composite profile beam - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A composite profile beam of layer elevation reduction type is provided to resist external force by properly using a steel sheet, a steel reinforcing wire and concrete. CONSTITUTION: A composite profile beam of layer elevation reduction type comprises a lower steel mold(10), an H-steel(20), a reinforcement plate(30), a stirrup steel reinforcing bar(40), a top compression bar(50), left and right steel molds and a concrete. The lower steel mold is composed of a bottom panel and both lower side panels extended upwardly from the bottom plate in a width direction.

Description

층고절감형 합성보{Heterogeneity reinforcing composite profile beam}Heterogeneity reinforcing composite profile beam}
본 발명은 강재와 철근콘크리트의 구조적인 장점을 활용하여 두 부재를 일체화시킨 합성보에 관한 것으로서, 특히 박판으로 구성된 거푸집을 영구거푸집으로 활용하고 보의 양단부와 중앙부의 단면을 상이하게 구성하여 단면의 효율을 높이며 기존의 합성보 보다 층고를 절감하면서 경제적으로 외력에 저항할 수 있는 층고절감형 합성보에 관한 것이다. The present invention relates to a composite beam in which two members are integrated by utilizing the structural advantages of steel and reinforced concrete, and in particular, the formwork composed of thin plates is used as a permanent formwork, and the cross-section of both ends and the center of the beam is differently configured for efficiency of the cross section. The present invention relates to a layer-reduced composite beam that can economically resist external forces while increasing the height and reducing the height of a conventional composite beam.
종래의 구조시스템에서 철골보는 기둥 보를 제작할 때에는 콘크리트를 포함하지 않지만 슬래브를 구성하기 위해서는 콘크리트를 타설해야 하고 이로 인하여 건물 전체의 층고가 높아질 수 있다. Steel beams do not include concrete when manufacturing column beams in the conventional structural system, but concrete must be poured to construct slabs, which may increase the height of the entire building.
이러한 층고 증가의 문제를 해결하기 위한 방법으로 춤이 깊은 테크 플레이트 또는 속이 빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브와 이를 지지하는 하부 플랜지의 폭이 증가된 비대칭 강재 보를 사용하는 슬림 플로어(Slim Floor) 공법이 공지되어 있다. 그러나 슬림 플로어 공법은 합성 보-슬래브 춤의 제한으로 인하여 시공 가능한 스팬에 제한이 있다는 문제점을 가진다.In order to solve this problem of increasing the height, a slim floor method using an asymmetrical steel beam having a wider width of a deep tech plate or a hollow precast concrete slab and a lower flange supporting the same is known. . However, the slim floor method has a problem in that there is a limitation in the span that can be constructed due to the limitation of the synthetic beam-slab dance.
층고 감소를 위한 다른 선행기술로 기둥이나 보의 외곽 구석에 ㄱ형강이나 ㄷ형강을 배치하고 그 사이를 철근 래티스로 조립한 후 외곽면에 내화피복을 겸하는 영구거푸집을 설치하여 콘크리트를 부어 넣는 강콘크리트 합성보(실용신안등록 제 0166886호)가 있다. 그러나 상기 선행기술은 부모멘트를 받는 경우 층고절감이 어렵다는 문제점을 가진다.  As another prior art for reducing the height of the floor, steel concrete is poured into the outer corners of columns and beams by placing steel beams or steel beams, assembled with reinforcement lattices between them, and installing permanent formwork with fireproof coating on the outer surface to pour concrete. There is a composite beam (Utility Model Registration No. 0166886). However, the prior art has a problem that it is difficult to reduce the floor when receiving the parent.
합성보의 다른 형식으로 강재와 철근콘크리트의 구조적인 장점을 활용하여 두 부재를 일체화시킨 것으로 보의 양단부는 철근콘크리트 기둥과의 일체성 확보를 위해 철근콘크리보로, 보의 중앙부는 대경간에 유리한 강재로 구성된 일명 "HI-BEAM"이 있다. 이 선행기술의 경우 대경간확보가 가능하고 공기가 단축되는 등의 장점을 가지고 있으나 층고 절감이 어렵고 강재의 소요량이 많으며 중앙부의 노출된 강재를 피복해야 하는 등의 단점이 있다.Another type of composite beam is the combination of two members utilizing the structural advantages of steel and reinforced concrete. Both ends of the beam are reinforced concrete beams to secure the integrity of the reinforced concrete columns, and the center of the beam is advantageous for large spans. There is a so-called "HI-BEAM". This prior art has advantages such as large diameter can be secured and air is shortened, but there are disadvantages such as difficulty in reducing the height of the floor, a large amount of steel required, and covering the exposed steel in the center.
그러므로 강재의 양을 감소시킬 수 있으면서 별도의 내화피복이 요구되지 않고 이와 동시에 층고의 높이를 감소시킬 수 있는 합성보 구조가 요구된다. 본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. Therefore, there is a need for a composite beam structure that can reduce the amount of steel and at the same time reduce the height of the floor height without requiring a separate fireproof coating. The present invention is to solve the above problems with the prior art has the following object.
본 발명은 강판과 철근 그리고 콘크리트를 적절히 활용하여 기존 합성보 보다 층고를 절감하면서 경제적으로 외력에 저항할 수 있는 합성보를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a composite beam that can be economically resistant to external forces while reducing the height of the conventional composite beam by properly utilizing the steel sheet, reinforcing steel and concrete.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 바닥판과 바닥판의 폭방향 양단으로부터 수직으로 상향 연장된 양측 하부측면판으로 구성되는 하부 강재영구거푸집; 하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 양단부의 바닥판 상면에 각각 접합되는 H형강; 하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 중앙부의 바닥판 상면에 접합되고 H형강의 하부 플랜지와 서로 연결되는 보강판; 보강판의 상면에 일정간격으로 접합되고 H형강과 동일한 높이를 갖는 복수의 스터럽 철근; H형강의 상부 플랜지와 스터럽 철근의 상면에 접합되고 하부 강재영구거푸집의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 복수의 상부 압축철근; 하부 강재영구거푸집의 하부측면판 외면에 접합되는 상부측면판과 상부측면판의 상단에서 수평하게 연장되고 H형강의 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 위치하는 받침판을 갖는 좌,우측 강재영구거푸집 및 하부 강재영구거푸집과 좌, 우측 강재영구거푸집에 의해 둘러싸인 공간에 채워지는 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a steel plate comprising: a lower steel permanent die consisting of a bottom plate and two lower side plates extending vertically upwardly from both ends in a width direction of the bottom plate; H-shaped steel joined to the upper surface of the bottom plate of both ends in the longitudinal direction of the lower steel permanent formwork; A reinforcing plate joined to an upper surface of the central bottom plate in the longitudinal direction of the lower steel permanent mold and connected to a lower flange of the H-shaped steel; A plurality of stirrup bars joined to the upper surface of the reinforcing plate at a predetermined interval and having the same height as the H-shaped steel; A plurality of upper compression bars joined to the upper flange of the H-beam and the upper surface of the stirrup reinforcement and installed over the entire length of the lower steel permanent formwork; Left and right steel permanent formwork and lower steel having an upper side plate joined to the outer side of the lower side plate of the lower steel permanent formwork and a supporting plate extending horizontally from the top of the upper side plate and positioned between the upper flange and the lower flange of the H-beam. Provided is a floor-reducing composite beam comprising concrete filled in a space surrounded by permanent formwork and left and right steel permanent formwork.
본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 좌, 우측 강재영구거푸집은 하부 강재영구거푸집에 볼트를 이용해 접합되며 볼트는 나사산이 형성된 몸체부가 내측 으로 향하도록 접합된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the left and right steel permanent dies are joined to the lower steel permanent dies using bolts, and the bolts are joined so that the threaded body portion faces inward.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 중앙부의 바닥판 상면에 접합되는 보강판에는 그 전체 길이에 걸쳐 복수의 전단연결재가 돌출되게 접합된다.According to another suitable embodiment of the present invention, a plurality of shear connecting members protrude from the reinforcing plate joined to the bottom plate upper surface of the center portion in the longitudinal direction of the lower steel permanent mold.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 하부 강재영구거푸집의 바닥판과 단부 보강재인 H형강의 하부 플랜지 및 중앙부 보강재인 보강판 사이에는 단열재가 더 설치된다.According to another suitable embodiment of the present invention, an insulation is further provided between the bottom plate of the lower steel permanent formwork and the lower flange of the H-shaped steel, which is an end reinforcement, and the reinforcement plate, which is a central reinforcement.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 좌, 우측 강재영구거푸집의 상부측면판에는 그 전체 길이에 걸쳐 나사산이 형성된 몸체부가 내측으로 향하는 복수의 부착용 볼트가 설치된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the upper side plates of the left and right steel permanent dies are provided with a plurality of attachment bolts in which a threaded body part is directed inward over its entire length.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 좌,우측 강재영구거푸집의 받침판은 각각 내측으로 절곡되고 스터럽 철근에 용접된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the support plates of the left and right steel permanent dies are each bent inward and welded to the stirrup reinforcing bars.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 스터럽 철근을 보의 중앙부의 양단 및 중앙의 3개소에 설치하고 그 사이에는 복수의 전단보강볼트를 설치하며, 전단보강볼트는 좌, 우측 강재영구거푸집을 구성하는 받침판을 관통시키고 너트를 받침판의 상하에서 조여 고정시킨다.According to another suitable embodiment of the present invention, the stirrup reinforcing bar is provided at both ends and the center of the center of the beam and a plurality of shear reinforcing bolts are installed therebetween, and the shear reinforcing bolts are provided with left and right steel permanent dies. Penetrate the supporting plate, and tighten and fix the nut from above and below the supporting plate.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 스터럽 철근이 설치된 보의 중앙부의 양단 및 중앙의 3개소에는 좌, 우측 강재영구거푸집의 상부측면판들을 서로 연결하도록 관통볼트가 설치된다.According to another suitable embodiment of the present invention, through bolts are provided at both ends and the center of the center portion of the beam on which the stirrup rebar is installed so as to connect the upper side plates of the left and right steel permanent dies to each other.
본 발명에 따르면 슬래브 속에 단부 보강재인 H형강이 매립되고 H형강 위에 최소 피복 두께만 필요하므로 층고 절감이 가능하며, 주요 내력을 받는 부재인 강재와 철근을 강재영구거푸집 내부에 위치시켜 내화피복을 생략할 수 있으며 강재영구거푸집은 화재가 없는 평상시에는 구조적인 역할을 하여 내력을 향상시키고 처짐을 감소시키는 장점이 있다. According to the present invention, H-shaped steel, which is an end reinforcing material, is embedded in the slab, and only a minimum coating thickness is required on the H-shaped steel, so that it is possible to reduce the height of the floor. Steel permanent formwork has the advantage of improving the strength and reducing the deflection by acting as a structural role in normal times without fire.
또한 강재영구거푸집을 하부 강재영구거푸집과 좌, 우측 강재영구거푸집으로 모듈화시켜 2가지 형태로 설계, 제작 및 시공이 용이한 장점이 있다. In addition, the steel permanent formwork is modularized into the lower steel permanent formwork and the left and right steel permanent formwork, which has the advantage of easy design, manufacture and construction in two forms.
또한, 보의 단부에 H형강이 설치됨에 따라 기둥과의 접합이 기존의 H형강 보-기둥으로 구성되는 기둥-보 접합와 동일하게 되므로 공지된 다양한 기둥-보 접합 상세를 적용할 수 있으므로 별도로 접합을 위한 상세를 강구할 필요가 없다.In addition, as the H-beam is installed at the end of the beam, the joint with the column becomes the same as the column-beam joint composed of the existing H-beam beam-column, so that various well-known column-beam joint details can be applied. There is no need to look for details.
또한, 보의 춤내에서 자유롭게 좌, 우측 강재영구거푸집의 높이를 조절할 수 있으므로 적용 가능한 슬래브의 형식에 제한이 없다.In addition, the height of the left and right steel permanent formwork can be adjusted freely within the dance of the beam, there is no limitation on the type of slab applicable.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted.
도 1은 본 발명에 따른 층고절감형 합성보를 나타낸 것으로 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 일부절단사시도이고, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 층고절감형 합성보의 단부를 나타낸 사시도이며 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 층고절감형 합성보의 중앙부를 나타낸 사시도이다.1 is a partial cutaway perspective view showing a state of high-precision composite beam according to the present invention before the concrete is poured, Figure 2a is a perspective view showing the end of the high-precision composite beam according to an embodiment of the present invention and Figure 2b Is a perspective view showing a central portion of the layer-reducing synthetic beam according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 층고절감형 합성보는 거푸집 작용을 하는 하부 강재영구거푸집(10)과 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61), 단부 보강재인 H형강(20), 중앙부 보강재인 보강판(30)과 스터럽 철근(40), 상부 압축철근(50) 및 하부 강재영구거푸집(10)과 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)으로 둘러싸인 공간에 채워지는 콘크리트(70)로 구성된다.As shown, the layer-reduced composite beam according to the present invention, the lower steel permanent formwork (10) and the left and right steel permanent formwork (60, 61) having a formwork, the H-shaped steel 20 as the end reinforcement, the central reinforcement Consists of a concrete (70) filled in the space surrounded by the reinforcing plate 30 and the stirrup reinforcement 40, the upper compression reinforcement (50) and the lower steel permanent formwork (10) and the left and right steel permanent formwork (60, 61) do.
본 발명에 있어서 하부 강재영구거푸집(10)은 콘크리트(70) 타설을 위한 가설 거푸집의 역할과 함께 콘크리트(70)와 일체로 합성되어 콘크리트(70)와 함께 외력에 저항하는 구조재로서도 역할을 하는 것으로, 바닥판(101)과 바닥판(101)의 폭방향 양단으로부터 수직으로 상향 연장된 양측 하부측면판(102,103)으로 구성된다. 하부 강재영구거푸집(10)은 박판의 강재를 프레스 또는 롤 성형으로 절곡하여 바닥판(101)과 양측 하부측면판(102,103)이 일체로 형성되도록 한다. 그러나 보의 폭이 커서 플레스 또는 롤 성형으로 제작하기 곤란하거나 비경제적일 경우 바닥판(101)과 양측 하부측면판(102,103)을 별개의 부재로 구성하고 이들을 서로 용접하여 제작할 수도 있다. 용접으로 제작할 경우 용접의 편의를 위해 양측 하부측면판(102,103)은 바닥판(101)의 폭방향 양단부에서 안쪽으로 일정거리로 들여와 즉, 바닥판(101)이 양측 하부측면판(102,103)보다 돌출되도록 접합될 수 있다. In the present invention, the lower steel permanent formwork 10 is synthesized integrally with the concrete 70 together with the role of the temporary formwork for placing the concrete 70 to serve as a structural material that resists external forces together with the concrete 70. The bottom plate 101 and both side lower side plates 102 and 103 extend vertically upward from both ends in the width direction of the bottom plate 101. The lower steel permanent die 10 is bent by pressing or roll forming the steel of the thin plate so that the bottom plate 101 and both lower side plates 102 and 103 are integrally formed. However, when the width of the beam is large and difficult or inconvenient to manufacture by the fleece or roll forming, the bottom plate 101 and both lower side plates 102 and 103 may be formed as separate members and welded to each other. When fabricated by welding, both lower side plates 102 and 103 are brought in at a predetermined distance from both ends in the width direction of the bottom plate 101 at a distance, that is, the bottom plate 101 protrudes from both lower side plates 102 and 103. Can be bonded as possible.
하부 강재영구거푸집(10)의 길이방향으로 양단부의 바닥판(101) 상면에는 각각 H형강(20)이 접합된다. 이 H형강(20)은 보의 단부 보강재로서 보에 작용하는 휨과 전단에 저항하게 된다. 즉, 보의 단부는 단순보일 경우 큰 전단력이 작용하고 연속보일 경우 큰 전단력과 함께 부모멘트가 작용하는데, 보의 단부에 H형강(20)을 설치함으로써 철근콘크리트로 된 경우에 비해 간단하게 전단력 및 부모멘트에 대해 큰 내하력을 갖도록 할 수 있고 단부의 강성이 증가되어 처짐 및 진동에 대해서도 유리하다. 또한 보의 단부에 H형강(20)이 설치됨에 따라 기둥과의 접합이 기존의 H형강 보-기둥으로 구성되는 기둥-보 접합와 동일하게 되므로 공지된 다양한 기둥-보 접합 상세를 적용할 수 있으므로 별도로 접합을 위한 상세를 강구할 필요가 없게 된다. H형강(20)의 하부 플랜지(201) 폭은 하부 강재영구거푸집(10)의 바닥판(101) 폭보다 작은 폭을 가지며 상부 플랜지(202)는 하부 플랜지(201)와 동일한 폭을 갖거나 더 작은 폭을 가져 전체적으로 비대칭 H형강의 형태가 될 수 있다. H-shaped steel 20 is joined to the upper surface of the bottom plate 101 at both ends in the longitudinal direction of the lower steel permanent die 10, respectively. This H-shaped steel 20 resists warpage and shear acting on the beam as an end reinforcement of the beam. That is, the end of the beam acts as a large shear force in the case of a simple beam and the parent moment acts in conjunction with a large shear force in the case of a continuous beam, the shear force and the simpler than the case of reinforced concrete by installing the H-shaped steel 20 at the end of the beam It can be made to have a large load capacity against the parent moment and the rigidity of the end is increased, which is also advantageous for sag and vibration. In addition, since the H-beam 20 is installed at the end of the beam, the connection with the column becomes the same as the existing column-beam joint consisting of the H-beam column, so that various well-known column-beam connection details can be applied. There is no need to find details for joining. The width of the lower flange 201 of the H-beam 20 is smaller than the width of the bottom plate 101 of the lower steel permanent mold 10 and the upper flange 202 has the same width as the lower flange 201 or more. It can have a small width and form asymmetric H-section steel as a whole.
하부 강재영구거푸집(10)의 길이방향으로 중앙부의 바닥판(101) 상면에는 보강판(30)이 접합되며 양단부에 접합된 H형강(20)과 연결된다. 이 보강판(30)은 보의 중앙부 보강재로서 하부 인장철근의 역할을 하며 상부 압축철근(50) 및 콘크리트(70)와 함께 보에 작용하는 휨에 저항하게 된다. 보강판(30)은 조립의 편의성을 고려할 때 H형강(20)과 동일한 폭과 H형강(20)의 하부 플랜지(201)와 동일한 두께를 갖는 것이 바람직하나 역학적인 관점에서 볼 때는 단부 보강재인 H형강(20)과 달리 보의 인장측을 보강하는 것이므로 단면을 증대시키기 위해 H형강(20)의 하부 플랜지(201) 보다 더 큰 폭과 더 큰 두께를 갖는 것이 바람직하다. 따라서 보강판(30)의 폭과 두께는 시공의 편의성 및 구조적인 잇점을 종합하여 적절히 결정된다. 내부 콘크리트(70)와 보강판(30)의 합성작용을 위해 보강판(30)의 전체 길이에 걸쳐 복수의 전단연결재(32)를 돌출되게 접합할 수 있다. The reinforcing plate 30 is joined to the upper surface of the bottom plate 101 in the center in the longitudinal direction of the lower steel permanent mold 10 and is connected to the H-shaped steel 20 bonded to both ends. The reinforcement plate 30 serves as a lower tension reinforcing bar as a center reinforcement of the beam and resists warpage acting on the beam together with the upper compressive bar 50 and the concrete 70. The reinforcing plate 30 preferably has the same width as the H-shaped steel 20 and the same thickness as the lower flange 201 of the H-shaped steel 20 in view of the convenience of assembly, but from an mechanical point of view, H is an end reinforcing material. Since it is to reinforce the tensile side of the beam, unlike the steel 20, it is preferable to have a larger width and a larger thickness than the lower flange 201 of the H-shaped steel 20 to increase the cross section. Therefore, the width and thickness of the reinforcing plate 30 is appropriately determined by combining the convenience of construction and structural advantages. In order to synthesize the internal concrete 70 and the reinforcing plate 30, the plurality of shear connecting members 32 may be protruded to protrude over the entire length of the reinforcing plate 30.
보강판(30)의 상면에는 일정간격으로 H형강(20)과 동일한 높이를 가진 복수 의 스터럽 철근(40)이 접합된다. 이 스터럽 철근(40)은 철근콘크리트 보에서의 스터럽 철근과 마찬가지로 보에 작용하는 전단력에 저항하게 된다. 또한, 시공중에는 굳지 않은 콘크리트의 측압에 의해 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)이 벌어지는 것을 방지하기 위한 지지대로서의 역할을 한다. 즉, 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 받침판(602)을 스터럽 철근(40)에 용접함으로써 콘크리트 측압에 의해 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)이 벌어지는 것을 방지할 수 있다. The upper surface of the reinforcing plate 30 is joined to a plurality of stirrups 40 having the same height as the H-shaped steel 20 at regular intervals. The stirrup reinforcing bar 40 is resistant to the shear force acting on the beam, similar to the stirrup reinforcing bar in the reinforced concrete beam. In addition, during construction, it serves as a support for preventing the left and right steel permanent formwork (60, 61) to open by the side pressure of the concrete not hardened. That is, by welding the support plates 602 of the left and right steel permanent dies 60 and 61 to the stirrup reinforcing bar 40, it is possible to prevent the left and right steel permanent dies 60 and 61 from being opened by the concrete side pressure.
보의 전체 길이에 걸쳐서 즉, 일단의 H형강과 스터럽 철근 및 타단의 H형강을 가로질러 하부 강재영구거푸집의 전체 길이에 걸쳐 복수의 상부 압축철근(50)이 배근된다. 이 상부 압축철근(50)은 보강판(30), 콘크리트(70)와 함께 보의 중앙부에 작용하는 휨에 저항하고 단부 보강재인 H형강(20)과 중앙부 보강재인 스터럽 철근(40)이 외력에 일체로 거동하도록 이들을 서로 연결시키며 또한 시공중 스터럽 철근(40)의 위치를 고정한다. A plurality of upper compressive bars 50 are reinforced over the entire length of the beam, i.e., across the entire length of the lower steel permanent formwork, across one end of the H-beam and the stub steel and the other end of the H-beam. The upper compression reinforcing bar 50 resists the bending acting on the center of the beam together with the reinforcement plate 30 and the concrete 70, and the H-shaped steel 20, which is an end reinforcement, and the stub steel reinforcement 40, which is the center reinforcement, are applied to the external force. These are connected to each other so as to be integrally fixed, and also fix the position of the stub steel 40 during construction.
하부 강재영구거푸집(10)의 양측 하부측면판(102,103)에는 각각 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)이 결합된다. 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)은 각각 하부 강재영구거푸집(10)의 하부측면판(102,103)에 접합되는 상부측면판(601)과 상부측면판(601)의 상단에서 수평하게 연장되고 H형강(20)의 상부 플랜지(202)와 하부 플랜지(201) 사이의 높이에 위치하는 받침판(602)으로 구성된다. 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)은 하부 강재영구거푸집(10)에 용접으로 접합될 수 있으나 볼트(B1)를 이용해 접합하는 것이 바람직하다. 그 이유는 볼트(B1)를 이용해 접합할 경우 이들 강재영구거푸집의 연결 역할 뿐만 아니라 강재영구거푸집과 내부 콘크리트와의 부 착력을 극대화할 수 있고 이종재료인 강재영구거푸집과 내부 콘크리트 사이의 계면에서 발생하는 슬립을 억제하는 전단연결재로서 기능할 수 있다. 또한 강재영구거푸집과 내부 콘크리트와의 부착력을 극대화함으로써 박판의 강재로 구성되는 강재영구거푸집의 국부좌굴발생을 억제할 수 있다. 이를 위해 볼트(B1)는 나사산이 형성된 몸체부가 내측으로 향하도록 결합된다.The left and right steel permanent dies 60 and 61 are coupled to both lower side plates 102 and 103 of the lower steel permanent die 10, respectively. The left and right steel permanent dies 60 and 61 extend horizontally from the upper end of the upper side plate 601 and the upper side plate 601 bonded to the lower side plates 102 and 103 of the lower steel permanent die 10, respectively. It is composed of a support plate 602 located at a height between the upper flange 202 and the lower flange 201 of the H-beam 20. The left and right steel permanent dies 60 and 61 may be joined to the lower steel permanent die 10 by welding, but are preferably joined using bolts B1. The reason is that when joining with bolts (B1), not only the role of the steel permanent formwork can be connected, but also the adhesion between the steel permanent formwork and the inner concrete can be maximized, and it occurs at the interface between the steel permanent formwork, which is a different material, and the inner concrete. It can function as a shear connecting material that suppresses slip. In addition, by maximizing the adhesion between the steel permanent formwork and the internal concrete, it is possible to suppress the local buckling of steel permanent formwork composed of sheet steel. To this end, the bolt B1 is coupled so that the threaded body portion faces inward.
좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)을 구성하는 상부측면판(601)과 받침판(602)은 프레스 또는 롤 성형으로 일체로 형성될 수도 있으나 이들을 별개의 부재로 구성하고 용접으로 형성할 수도 있다. 그리고 받침판(602)은 슬래브 콘크리트(80) 타설을 위한 거푸집 또는 데크 플레이트(81) 등을 거치하기 위한 부분으로 내측 또는 외측으로 절곡할 수 있다. 외측으로 절곡할 경우 콘크리틀 타설하기 용이하다는 장점이 있으나 좌, 우측 강재영구거푸집이 콘크리트 타설시의 측압에 의해 벌어지는 것을 방지하기 위해 별도의 대책을 강구할 필요가 있다는 단점이 있다. 한편, 내측으로 절곡할 경우 콘크리트를 밀실하게 채우기 어렵다는 단점이 있으나 받침판을 스터럽 철근에 스폿 용접 등으로 접합하면 쉽게 콘크리트의 측압에 대응할 수 있다는 장점이 있다. The upper side plate 601 and the support plate 602 constituting the left and right steel permanent dies 60 and 61 may be integrally formed by press or roll forming, but they may be formed as separate members and formed by welding. . And the support plate 602 may be bent inward or outward as a portion for mounting the formwork or deck plate 81, etc. for placing the slab concrete (80). When bending outwards, there is an advantage that concrete placing is easy, but there is a disadvantage in that it is necessary to take additional measures to prevent the left and right steel permanent dies from being opened by side pressure during concrete placing. On the other hand, there is a disadvantage in that it is difficult to fill the concrete tightly when bent inwardly, but there is an advantage that it can easily cope with the lateral pressure of the concrete if the support plate is joined to the stirrup reinforcement by spot welding.
이와 같이 거푸집 역할을 하는 강재영구거푸집을 하부 강재영구거푸집(10)과 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)으로 분할하고 이들을 조립하는 구조로 함에 따라 보의 춤 및 폭에 제한을 받지 않고 자유로운 단면 구성이 가능하게 된다. 또한 보의 춤내에서 자유롭게 좌, 우측 강재영구거푸집의 높이를 조절할 수 있으므로 적용 가능한 슬래브의 형식에 제한이 없다. 따라서 도시된 평판형 데크 플레이트(81)에 한정되지 않고 춤이 깊은 데크, 프리캐스트 바닥판 및 하프 프리캐스트 바닥판 등 다양한 바닥판을 자유롭게 적용할 수 있다.As such, the steel permanent formwork, which serves as the formwork, is divided into lower steel permanent formwork (10) and left and right steel permanent formwork (60, 61), and assembled into these structures. Cross-sectional configuration is possible. In addition, the height of the left and right steel permanent formwork can be adjusted freely within the dance of the beam, so there is no limitation in the type of slab applicable. Therefore, not only the flat deck plate 81 shown in the drawing, but various decks such as deep decks, precast decks, and half precast decks can be freely applied.
한편, 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 길이가 커지고 높이가 높아질 경우 국부좌굴이 발생하게 되는데 이를 방지하기 위해 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 상부측면판(601)에는 그 전체 길이에 걸쳐 복수의 부착용 볼트(B2)를 설치한다. 이들 복수의 부착용 볼트(B2)는 내부 콘크리트(70)에 정착될 수 있도록 나사산이 형성된 몸체부가 내측으로 향하도록 설치된다. 그리고 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 길이 및 높이에 따라 1단 또는 2단 이상으로 설치될 수 있다. 이 부착용 볼트(B2)는 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 좌굴방지 이외에 이종재료인 강재영구거푸집과 내부 콘크리트 사이의 계면에서 발생하는 슬립을 억제하여 합성작용을 유도하는 전단연결재로서 기능할 수 있다. On the other hand, when the length of the left and right steel permanent formwork (60,61) increases and the height is increased, the local buckling occurs to prevent this, the upper side plate 601 of the left and right steel permanent formwork (60,61) A plurality of mounting bolts B2 are provided over the entire length. The plurality of attachment bolts B2 are installed so that the threaded body portion faces inwardly so as to be fixed to the internal concrete 70. And it can be installed in one or two or more stages depending on the length and height of the left and right steel permanent die (60,61). The attachment bolt (B2) functions as a shear connector which induces a synthetic action by suppressing slip occurring at the interface between the steel permanent die, which is a dissimilar material, and the inner concrete, in addition to preventing buckling of the left and right steel permanent dies (60, 61). can do.
하부 강재영구거푸집(10)과 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)에 의해 둘러싸인 공간에는 콘크리트(70)가 채워진다. 이 콘크리트(70)는 본 발명에 따른 합성보를 기둥에 접합한 후 슬래브 타설을 위한 거푸집 또는 프리캐스트 바닥판을 설치하고 난 다음 슬래브 콘크리트(80)와 동시에 타설된다. 따라서 본 발명에 따른 합성보는 양단부가 하면은 박판 강재로 피복되고 내부에 H형강이 매립된 철골 매설형 보와 유사한 단면 형상을 가지며 중앙부는 하면이 박판 강재로 피복된 철근콘크리트 보와 유사한 단면 형상을 가지게 된다.Concrete 70 is filled in the space surrounded by the lower steel permanent formwork 10 and the left and right steel permanent formwork 60 and 61. The concrete 70 is bonded at the same time to the slab concrete 80 after installing the formwork or precast bottom plate for slab casting after joining the composite beam according to the present invention to the column. Therefore, the composite beam according to the present invention has a cross-sectional shape similar to that of steel-filled beams having both ends of which are covered with thin steel and embedded with H-beams, and the center portion has a cross-sectional shape similar to that of reinforced concrete beams of which the bottom is coated with thin steel. Have.
이상과 같이 본 발명에 따르면 슬래브 속에 단부 보강재인 H형강이 매립되고 H형강 위에 최소 피복 두께만 필요하므로 층고 절감이 가능하고 동시에 강재가 콘 크리트 내부에 위치하게 되므로 웨브의 좌굴을 방지하여 웨브의 강재량을 절약할 수 있으며 최적회된 조립 단면의 사용이 가능하다. 중앙부 또한 하부에만 보강판이 보강되므로 강재량을 절약할 수 있다. As described above, according to the present invention, H-shaped steel, which is an end reinforcement material, is embedded in the slab, and only a minimum coating thickness is required on the H-shaped steel, thereby reducing the height of the floor, and at the same time, since the steel is located inside the concrete, it prevents buckling of the web to prevent buckling of the web. Discretion can be saved and the optimal assembly cross section can be used. In the center part, the reinforcement plate is reinforced only in the lower part, thereby saving steel quantity.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 층고절감형 합성보의 단부를 나타낸 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 층고절감형 합성보의 중앙부를 나타낸 단면도이다. Figure 3a is a cross-sectional view showing the end of the layer-reduced composite beam according to another embodiment of the present invention, Figure 3b is a cross-sectional view showing a central portion of the layered-reduced composite beam according to another embodiment of the present invention.
한편, 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 하부 강재영구거푸집(10)의 바닥판(101)과 단부 보강재인 H형강(20)의 하부 플랜지(201) 및 중앙부 보강재인 보강판(30) 사이에는 내화피복의 역할을 하는 단열재(90)를 더 설치할 수 있다. 본 발명에 따른 합성보의 경우 강재영구거푸집의 내부에 있는 강재+콘크리트 및 철근+콘크리트 단면만으로 외력에 저항할 수 있는데, 외부의 강재영구거푸집은 평상시에 구조물의 내력 향상에 기여할 수 있게 되어 추가적인 보강효과를 기대할 수 있으며 화재시에도 내부의 강재+콘크리트 및 철근+콘크리트 단면은 내회피복 없이도 화재로부터 일정시간 안정성을 확보할 수 있게 된다. 단열재(90)의 종류는 특별히 제한되지 않으며 일 예로 석고보드를 들 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 3A and 3B, between the bottom plate 101 of the lower steel permanent mold 10 and the lower flange 201 of the H-shaped steel 20, which is an end reinforcement, and the reinforcement plate 30, which is a central reinforcement. There may be further installed a heat insulating material (90) to serve as a fireproof coating. In the case of the composite beam according to the present invention, the steel + concrete and the reinforcement + concrete cross-section in the interior of the steel permanent formwork can only resist external forces, the external steel permanent formwork can contribute to the improvement of the strength of the structure during the usual additional reinforcement effect In the event of a fire, the internal steel + concrete and reinforcing steel + concrete cross-sections can ensure stability for a certain time from fire even without internal coating. The kind of the heat insulating material 90 is not particularly limited and may include gypsum board as an example.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층고절감형 합성보를 나타낸 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층고절감형 합성보의 단부의 횡단면도이며, 도 5b는 중앙부의 횡단면도이고, 5c는 중앙부에서 스터럽 철근이 배근된 부분의 횡단면도이다.Figure 4 is a perspective view showing a layer height reduction composite beam according to another embodiment of the present invention, Figure 5a is a cross-sectional view of the end of the layer height reduction composite beam according to another embodiment of the present invention, Figure 5b is a cross-sectional view of the central portion , 5c is a cross-sectional view of the portion where the stirrup reinforcement is placed in the center.
도 4에 도시된 바와 같이 본 실시 예에서는 전술한 실시 예들과는 달리 보의 중앙부에 복수의 스터럽 철근(40)을 일정 간격으로 설치하는 대신 중앙부의 양단 및 중앙 즉, 3개의 스터럽 철근(40)만을 설치한다. 이 스터럽 철근(40)은 상부 철근(50)의 위치를 고정하는 역할을 하게 된다. 그리고 생략된 스터럽 철근(40)의 위치에는 전단보강볼트(42)를 설치한다. 이 전단보강볼트(42)는 도 5b에서와 같이 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)을 구성하는 받침판(602)을 천공하고 전단보강철근(42)을 관통시킨 후 너트를 상하에서 각각 조임으로써 간단하게 고정할 수 있다. 전단보강볼트(42)는 생략된 스터럽 철근(40)을 대신하여 복부의 전단 보강의 역할과 동시에 전단연결재, 상하부 측면판(102,103,601)의 좌굴방지 및 슬래브의 자장 지지역할 등을 복합적으로 하게 된다. 한편, 상하부 측면판의 좌굴방지라는 측면에서 본 실시 예서는 보의 양단부에도 전단보강철근(42)이 설치될 수 있다(도 5a 참조). 한편, 스터럽 철근(40)이 설치된 위치에는 도 5c에 나타낸 바와 같이 관통볼트(B3)를 설치하여 상하부 강재영구거푸집의 벌어짐을 구속한다. 관통볼트(B3)는 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 상부측면판(601)을 서로 연결하도록 설치한다. 따라서 본 실시 예에 따르면 전술한 실시 예들과는 달리 좌, 우측 강재영구거푸집(60,61)의 받침판(602)을 스터럽 철근(40)에 용접할 필요가 없게 되어 시공성을 향상시킬 수 있다. As shown in FIG. 4, unlike the above-described embodiments, instead of installing a plurality of stirrup reinforcing bars 40 at the center of the beam at regular intervals, only three end portions of the central part, that is, three stirrup reinforcing bars 40, are provided. Install. The stirrup reinforcement 40 serves to fix the position of the upper reinforcement (50). And a shear reinforcing bolt 42 is installed at the position of the omitted stirrup rebar 40. This shear reinforcing bolt 42 drills the support plates 602 constituting the left and right steel permanent dies 60 and 61, passes through the reinforcing reinforcing bars 42, and tightens nuts, respectively, as shown in FIG. 5B. Can be easily fixed. Shear reinforcement bolt 42 is a role of shear reinforcement of the abdomen in place of the omitted stub steel reinforcement (40) and at the same time combined with the shear connector, buckling prevention of the upper and lower side plates (102, 103, 601) and the magnetic field support of the slab. On the other hand, in the present embodiment in terms of buckling prevention of the upper and lower side plates, shear reinforcing bars 42 may be installed at both ends of the beam (see Fig. 5a). On the other hand, at the position where the stub reinforcing bar 40 is installed as shown in Figure 5c through bolt (B3) is installed to restrain the opening of the upper and lower steel permanent formwork. The through bolts B3 are installed to connect the upper side plates 601 of the left and right steel permanent dies 60 and 61 with each other. Therefore, according to the present embodiment, unlike the above-described embodiments, it is not necessary to weld the support plates 602 of the left and right steel permanent dies 60 and 61 to the stirrup reinforcing bar 40, thereby improving workability.
이상에서 본 발명을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. Can be done.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
도 1은 본 발명에 따른 층고절감형 합성보를 나타낸 것으로 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타낸 일부절단사시도이다. 1 is a partial cutaway perspective view showing a state of high-precision composite beam according to the present invention before the concrete is poured.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 층고절감형 합성보의 단부를 나타낸 사시도이다. Figure 2a is a perspective view showing the end of the layer height reduction composite beam according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 층고절감형 합성보의 중앙부를 나타낸 사시도이다.Figure 2b is a perspective view showing the central portion of the layer-reducing composite beam according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 층고절감형 합성보의 단부를 나타낸 단면도이다. Figure 3a is a cross-sectional view showing the end of the layer-reducing composite beam according to another embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 층고절감형 합성보의 중앙부를 나타낸 단면도이다. Figure 3b is a cross-sectional view showing the central portion of the layer-reducing composite beam according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층고절감형 합성보를 나타낸 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing a layer height reduction composite beam according to another embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층고절감형 합성보의 단부의 횡단면도이며, 도 5b는 중앙부의 횡단면도이고, 5c는 중앙부에서 스터럽 철근이 배근된 부분의 횡단면도이다.FIG. 5A is a cross-sectional view of an end portion of a layer-reduced composite beam according to another embodiment of the present invention, FIG. 5B is a cross-sectional view of a central portion, and 5c is a cross-sectional view of a portion where a stirrup reinforcement is disposed at the central portion.

Claims (8)

  1. 바닥판과 바닥판의 폭방향 양단으로부터 수직으로 상향 연장된 양측 하부측면판으로 구성되는 하부 강재영구거푸집;A lower steel permanent die composed of a bottom plate and two lower side plates extending vertically upwardly from both ends in a width direction of the bottom plate;
    하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 양단부의 바닥판 상면에 각각 접합되는 H형강;H-shaped steel joined to the upper surface of the bottom plate of both ends in the longitudinal direction of the lower steel permanent formwork;
    하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 중앙부의 바닥판 상면에 접합되고 H형강의 하부 플랜지와 서로 연결되는 보강판;A reinforcing plate joined to an upper surface of the central bottom plate in the longitudinal direction of the lower steel permanent mold and connected to a lower flange of the H-shaped steel;
    보강판의 상면에 일정간격으로 접합되고 H형강과 동일한 높이를 갖는 복수의 스터럽 철근;A plurality of stirrup bars joined to the upper surface of the reinforcing plate at a predetermined interval and having the same height as the H-shaped steel;
    H형강의 상부 플랜지와 스터럽 철근의 상면에 접합되고 하부 강재영구거푸집의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 복수의 상부 압축철근;A plurality of upper compression bars joined to the upper flange of the H-beam and the upper surface of the stirrup reinforcement and installed over the entire length of the lower steel permanent formwork;
    하부 강재영구거푸집의 하부측면판 외면에 접합되는 상부측면판과 상부측면판의 상단에서 수평하게 연장되고 H형강의 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 위치하는 받침판을 갖는 좌,우측 강재영구거푸집; 및Left and right steel permanent dies having an upper side plate joined to an outer surface of a lower side steel permanent die and a support plate extending horizontally from an upper end of the upper side plate and positioned between an upper flange and a lower flange of an H-beam; And
    하부 강재영구거푸집과 좌, 우측 강재영구거푸집에 의해 둘러싸인 공간에 채워지는 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.Floor-reducing composite beam comprising concrete filled in the space surrounded by the lower steel permanent formwork and the left, right steel permanent formwork.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    좌, 우측 강재영구거푸집은 하부 강재영구거푸집에 볼트를 이용해 접합되며 볼트는 나사산이 형성된 몸체부가 내측으로 향하도록 접합된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보. The left and right steel permanent formwork is bonded to the lower steel permanent form using bolts, and the high-strength layered composite beam, characterized in that the bolts are joined so that the threaded body is directed inward.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    하부 강재영구거푸집의 길이방향으로 중앙부의 바닥판 상면에 접합되는 보강판에는 그 전체 길이에 걸쳐 복수의 전단연결재가 돌출되게 접합된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.Reinforcement plate bonded to the bottom plate upper surface of the central portion in the longitudinal direction of the lower steel permanent formwork, characterized in that a plurality of shear connection material protruded over the entire length of the high-strength composite beam.
  4. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    하부 강재영구거푸집의 바닥판과 단부 보강재인 H형강의 하부 플랜지 및 중앙부 보강재인 보강판 사이에는 단열재가 더 설치된 것을 특징으로 층고절감형 합성보.High-layer composite beam, characterized in that the heat insulating material is further installed between the bottom plate of the lower steel permanent formwork and the lower flange of the H-shaped steel which is the end reinforcement and the reinforcement plate of the center reinforcement.
  5. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    좌, 우측 강재영구거푸집의 상부측면판에는 그 전체 길이에 걸쳐 나사산이 형성된 몸체부가 내측으로 향하는 복수의 부착용 볼트가 설치된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.The upper side plate of the left and right steel permanent formwork, the high-strength layered composite beam, characterized in that a plurality of mounting bolts are installed to the inner side of the body portion formed with a thread over its entire length.
  6. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    좌,우측 강재영구거푸집의 받침판은 각각 내측으로 절곡되고 스터럽 철근에 용접되는 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.The support plates of the left and right steel permanent dies are each bent inward and welded to the stirrup reinforcement.
  7. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    스터럽 철근을 보의 중앙부의 양단 및 중앙의 3개소에 설치하고 그 사이에는 복수의 전단보강볼트를 설치하며,Stirrup rebars are installed at both ends of the center of the beam and at three places in the middle, and a plurality of shear reinforcing bolts are installed between them.
    전단보강볼트는 좌, 우측 강재영구거푸집을 구성하는 받침판을 관통시키고 너트를 받침판의 상하에서 조여 고정시킨 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.Shear reinforcing bolt is a layer-reduced composite beam, characterized in that the left and right through the support plate constituting the steel permanent formwork and fixed by tightening the nut from above and below the support plate.
  8. 청구항 7에 있어서,The method of claim 7,
    스터럽 철근이 설치된 보의 중앙부의 양단 및 중앙의 3개소에는 좌, 우측 강재영구거푸집의 상부측면판들을 서로 연결하도록 관통볼트가 설치된 것을 특징으로 하는 층고절감형 합성보.Three-stage composite beams, characterized in that the through bolts are installed at both ends and the center of the center of the beam in which the stirrup rebar is installed to connect the upper side plates of the left and right steel permanent dies.
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