KR20150027297A - Connection structure for steel reinforced concrete columns and steel beams - Google Patents

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Abstract

콘크리트의 충전성을 손상시키지 않은 채, 들보 플랜지의 응력을 충분히 기둥 내로 전달할 수 있는 접합 구조를 제공한다. 본 발명에 따른 접합 구조는, 철골 철근 콘크리트 기둥의 철골 기둥에 철골 들보를 접합한 기둥 들보 접합 구조로서, 상이한 방향으로 신장되는 복수의 기둥 웨브와, 기둥 웨브의 선단의 각각에 직교하는 기둥 플랜지를 구비한 철골 기둥에 설치되고, 철골 기둥의 인접하는 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제1 판부와, 제1 판부와 비(非)평행이고, 인접하는 다른 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제2 판부를 갖는 연직 스티프너를 갖는다. 연직 스티프너는, 철골 기둥에 접합되는 철골 들보의 들보 플랜지가 접속되는 높이 위치 중 적어도 일부를 포함하는 위치에 부착된다. The present invention provides a bonding structure capable of sufficiently transferring the stresses of the beam flange into the column without impairing the filling properties of the concrete. A joining structure according to the present invention is a column joining structure in which a steel beam is joined to a steel column of a steel-reinforced concrete column, wherein a plurality of column webs extending in different directions and a column flange orthogonal to each of the column webs A first plate portion provided on the provided steel column and joined to the adjacent column flange of the steel column and a second plate portion parallel to the first plate portion and joined to the other column flange adjacent thereto Having a vertical stiffener. The vertical stiffener is attached at a position including at least a part of the height position to which the beam flange of the steel beam joined to the steel column is connected.

Description

철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조{CONNECTION STRUCTURE FOR STEEL REINFORCED CONCRETE COLUMNS AND STEEL BEAMS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a steel structure for reinforced concrete columns,

본 발명은, 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보(steel beam)를 접합한 접합 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a joint structure in which a steel-reinforced concrete column and a steel beam are joined.

종래부터, 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보를 접합한 접합 구조가 일반적으로 알려져 있다. BACKGROUND ART Conventionally, a joint structure in which a steel-reinforced concrete column and a steel beam are joined is generally known.

비특허문헌 1에는, SRC 기둥(Steel Reinforced Concrete column)의 기둥 들보 접합 구조(beam-to-column connection)가 개시되어 있다. 개시된 구조는, 기둥 관통 형식(through column type)의 기둥 들보의 접합 구조이다. 기둥 들보 접합부에는, 철골 기둥의 단면(斷面) 형상의 변형을 방지하기 위해, 스티프너(stiffeners)가 설치되어 있다. 스티프너의 설치 형식으로서는, 수평 형식과 수직 형식이 있다. Non-Patent Document 1 discloses a beam-to-column connection of an SRC column (Steel Reinforced Concrete column). The disclosed structure is a joining structure of columns of through-column type. Stiffeners are provided at the column girder joints to prevent deformation of the cross-sectional shape of the steel column. Stiffener mounting types include horizontal and vertical mounting.

도 14는, 수평 형식의 스티프너를 갖는 기둥 들보 접합부(beam-to-column connection)의 접합 구조를 나타내는 사시도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 철골 기둥(steel column)(1)은, 대략 십자 단면(cruciform section)을 갖고 있다. 철골 기둥(1)에는, 4방향으로 철골 들보(2)가 부착된다. 철골 기둥(1)은, 십자로 조합된 4개의 기둥 웨브(column webs)(1a-1, 1a-2, 1a-3, 1a-4)와, 각각의 기둥 웨브(1a-1, 1a-2, 1a-3, 1a-4)의 선단에 접합된 기둥 플랜지(column flanges)(1b-1, 1b-2, 1b-3, 1b-4)를 갖고 있다. 14 is a perspective view showing a bonding structure of a beam-to-column connection having a horizontal type stiffener. As shown in Fig. 14, the steel column 1 has a substantially cruciform section. A steel beam 2 is attached to the steel column 1 in four directions. The steel column 1 comprises four column webs 1a-1, 1a-2, 1a-3 and 1a-4 which are combined in a cross, and a pair of column webs 1a- 1, 1b-2, 1b-3, and 1b-4 joined to the front ends of the first to fourth columnar members 1a-1 to 1a-3 and 1a-4.

수평 스티프너(horizontal stiffeners)(4)는, 철골 기둥(1)의 네 모퉁이에 배치되어 있다. 수평 스티프너(4)는, L자 형상(L-shaped)의 강판이다. 수평 스티프너(4)의 평면은, 철골 기둥(1)이 연재하는(extend) 방향에 대하여 수직으로 배치된다. 수평 스티프너(4)는, 강판의 볼록측의 측면이, 철골 기둥(1)의 수평 방향에 있어서 인접하는 2개의 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)와, 수평 방향에 있어서 인접하는 2개의 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)에 접합되어 있다. 예를 들면, 지면(紙面) 정면의 수평 스티프너(4)를 예로 하면, 이 수평 스티프너(4)는, 인접하는 기둥 웨브(1a-3, 1a-4)와, 기둥 플랜지(1b-3, 1b-4)에 접합되어 있다. Horizontal stiffeners 4 are arranged at the four corners of the steel column 1. The horizontal stiffener 4 is an L-shaped steel plate. The plane of the horizontal stiffener 4 is arranged perpendicular to the direction in which the steel column 1 extends. The horizontal stiffener 4 has a structure in which the convex side surface of the steel plate is divided into two columnar webs 1a-1 to 1a-4 adjacent to each other in the horizontal direction of the steel column 1, And are joined to the column flanges 1b-1 to 1b-4. For example, assuming a horizontal stiffener 4 on the front surface of the paper, the horizontal stiffener 4 includes adjacent column webs 1a-3 and 1a-4 and column flanges 1b-3 and 1b -4).

수평 스티프너 형식에서는, 들보 플랜지(2a)의 응력이, 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)와, L자형의 수평 스티프너(4)에 의해, 기둥 내로 전달된다. 수평 스티프너 형식에서는, 수평 스티프너(4)가, 철골 기둥(1)의 인접하는 2개의 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)와, 인접하는 2개의 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)에 접합되어 있기 때문에, 응력의 전달 방법이 명확하다. 그 때문에, 수평 스티프너 형식은, 널리 이용되고 있다. 그러나, 수평 스티프너 형식에서는, 수평 스티프너(4)의 하면에 콘크리트가 충전되기 어렵다는 문제가 있다. In the horizontal stiffener type, the stress of the beam flange 2a is transmitted into the column by the columnar webs 1a-1 to 1a-4 and the L-shaped horizontal stiffener 4. In the horizontal stiffener type, the horizontal stiffener 4 is disposed between two adjacent columnar webs 1a-1 to 1a-4 of the steel column 1 and adjacent two column flanges 1b-1 to 1b- The method of transmitting the stress is clear. Therefore, the horizontal stiffener type is widely used. However, in the horizontal stiffener type, there is a problem that it is difficult for the concrete to be filled on the lower surface of the horizontal stiffener 4. [

도 15는, 연직 형식의 스티프너를 갖는 기둥 들보 접합부의 접합 구조를 나타내는 사시도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 연직 스티프너 형식에서는, 동일하게 판 형상의 연직 스티프너(vertical stiffeners)(3)가 철골 기둥(1)의 네 모퉁이에 배치되어 있다. 연직 스티프너(3)의 면은, 철골 기둥(1)이 연재하는 방향에 대하여 평행하게 배치된다. 연직 스티프너(3)는, 서로 이웃하는 2개의 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)에 접합된다. 15 is a perspective view showing a joining structure of a columnar beam joint having a vertical type stiffener. As shown in Fig. 15, in the vertical stiffener type, vertical stiffeners 3 in the form of plates are arranged at four corners of the steel column 1. The surface of the vertical stiffener 3 is arranged parallel to the direction in which the steel column 1 extends. The vertical stiffener 3 is joined to two adjacent column flanges 1b-1 to 1b-4.

연직 스티프너(3)가, 3방향으로 철골 들보(2)가 접속되는 대략 T자 단면(T-shaped)의 철골 기둥에 적용되는 경우에는, 도 15의 대략 십자 단면의 철골 기둥과 동일하게 설치된다. 구체적으로는, 대략 십자형 단면의 철골 기둥과 동일하게, 연직 스티프너의 짧은쪽 방향의 측면을, 서로 이웃하는 기둥 플랜지를 접속하도록 부착한다. In the case where the vertical stiffener 3 is applied to a steel column of approximately T-shaped cross section to which the steel beam 2 is connected in three directions, the vertical stiffener 3 is installed in the same manner as the steel column of the substantially cross- . Concretely, like the steel column of substantially a cross-section, the side surface of the vertical stiffener in the short direction is attached so as to connect adjacent column flanges.

연직 스티프너 형식에서는, 콘크리트의 충전성은 양호하지만, 응력의 전달이 불명확하다는 지적이 이루어지고 있었다. In the case of the vertical stiffener type, although the filling property of the concrete is good, it has been pointed out that the transmission of the stress is unclear.

이러한 우려에 대하여, 비특허문헌 2 및 비특허문헌 3에 있어서, 실험적 연구에 의해, 접합부의 내력의 평가가 이루어졌다. 이것에 의하면, 연직 스티프너 형식의 내력 평가법도 제안되고, 연직 스티프너 형식은, 실용에 적합한 내력을 갖는 구조라고 여겨지고 있다. With respect to these concerns, in non-patent documents 2 and 3, evaluation of the strength of the joint was carried out by an experimental study. According to this, a method of evaluating the strength of a vertical stiffener type is also proposed, and the vertical stiffener type is considered to have a structure having an appropriate strength for practical use.

「철골 철근 콘크리트 구조 계산 규준·동(同) 해설」, 일본 건축 학회, 제5판, 2001년 1월 "Explanation of steel reinforced concrete structure calculation standard, same interpretation", The Architectural Institute of Japan, 5th edition, January, 2001 모리타, 외 3명, 「연직 스티프너 형식·SRC 기둥-S 들보 접합부의 역학적 거동에 관한 연구」, 일본 건축 학회 구조계 논문 보고집, No.413, 1990년 7월, p.53-64  Morita, et al., "A Study on the Mechanical Behavior of Vertical Stiffener Type, SRC Column-S Girder Joints", Journal of Structural Engineering Research, No.413, July 1990, p.53-64 모리타, 외 3명, 「연직 스티프너 형식·SRC 기둥-S 들보 접합부의 역학적 거동에 관한 연구」, No.423, 1991년 5월, p.69-78 Morita, et al., "A Study on the Mechanical Behavior of Vertical Stiffener Type SRC Column-S Girder Joints", No.423, May 1991, p.69-78

최근에는, 지진 대책에 대한 관심의 고조로부터, 도 15에 나타내는 바와 같은, 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)의 길이가 모두 동일하게 형성된, 정형(standard section)의 철골 기둥의 접합 구조에 있어서, 보다 접합 구조의 강성을 높이는 것이 요구되고 있다. 그러나, 종래의 연직 스티프너 형식은, 들보 플랜지(2a)로부터 응력을 받는 방향에 대하여, 연직 스티프너(3)가 각도를 갖고 설치되어 있기 때문에, 응력을 효율적으로 기둥 내에 전달할 수 없다. In recent years, from the heightened interest in measures against earthquakes, it has been found that, as shown in Fig. 15, the columnar webs 1a-1 to 1a-4 have the same length, Therefore, it is required to enhance the rigidity of the bonded structure. However, in the conventional vertical stiffener type, since the vertical stiffener 3 is installed at an angle with respect to the direction in which stress is applied from the beam flange 2a, the stress can not be efficiently transmitted in the column.

연직 스티프너 형식에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)의 길이가 상이한 부정형(irregular section)의 철골 기둥(1)의 경우에 더 한층의 문제가 있다. 구체적으로는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 대략 십자 단면을 갖는 철골 기둥(1)의 접합부에서는, 한쪽의 기둥 폭(column width)(H)이, 다른 한쪽의 기둥 폭보다 커지면, 연직 스티프너(3)와, 짧은 기둥 웨브(1a-2)가 이루는 각도 α2가 커지고, 그 각도 α2가 45도를 초과한다. 그 때문에, 짧은 기둥 웨브(1a-2)에 가해지는 화살표 방향의 들보 플랜지의 응력을, 충분히 기둥 내(다른 한쪽 기둥 플랜지(1b-1))로 전달할 수 없다. In the case of the vertical stiffener type, as shown in Fig. 16, there is a further problem in the case of the steel column 1 having an irregular section in which the lengths of the columnar webs 1a-1 to 1a-4 are different. Specifically, as shown in Fig. 16, in the joining portion of the steel column 1 having the substantially cross-section, when one column width H is larger than the other column width, the vertical stiffeners 3 ) And the short column web 1a- 2 becomes larger, and the angle? 2 exceeds 45 degrees. Therefore, the stress of the beam flange in the direction of the arrow applied to the short column web 1a-2 can not be sufficiently transmitted to the column (the other column flange 1b-1).

도 17에 나타내는 바와 같이, 철골 단면이 대략 T자형인 기둥에 대해서는, 각도 α2가 커지고, 기둥의 짧은쪽 방향(화살표 방향)으로 들보 플랜지 응력이 작용하면, 접합부의 회전 변형(rotational deformation)이 커지는 바와 같은 문제도 있다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 대략 십자 단면을 갖는 철골 기둥의 1개의 변을 절단한 철골 단면을 갖는 철골 기둥과 철골 들보와의 접합 구조에 대해서도 동일한 문제가 발생한다. As shown in Fig. 17, when a beam having a substantially T-shaped steel section has an increased angle? 2 and a beam flange stress acts on the column in a short direction (arrow direction), the rotational deformation There is also a problem as it grows. As shown in Fig. 18, the same problem also arises in the joining structure of a steel column and a steel beam having a steel section cut by cutting one side of a steel column having a substantially cross-section.

본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 콘크리트의 충전성을 손상시키지 않은 채, 더욱 효율적으로 들보 플랜지의 응력을 기둥 내에 전달할 수 있는 접합 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a bonding structure capable of more efficiently transmitting the stress of a beam flange in a column without impairing the filling property of concrete.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 이하와 같은 특징을 갖는다. In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

[1] 철골 철근 콘크리트 기둥(steel reinforced concrete columns)의 철골 기둥(steel columns)에 철골 들보(steel beams)를 접합한 접합 구조(connection)로서, [1] A joining structure in which steel beams are joined to steel columns of steel reinforced concrete columns,

상이한 방향으로 신장되는 복수의 기둥 웨브(column webs)와, 상기 기둥 웨브의 선단의 각각에 직교하는 기둥 플랜지(column flanges)를 구비한 상기 철골 기둥에, A plurality of column webs extending in different directions and column flanges orthogonal to each of the tips of the column webs,

상기 철골 기둥의 인접하는 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제1 판부와, 상기 제1 판부와 비(非)평행이고, 상기 인접하는 다른 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제2 판부를 갖는 연직 스티프너를 설치하고, A vertical stiffener having a first plate portion joined to one adjacent column flange of the steel column and a second plate portion parallel to the first plate portion and joined to the other of the adjacent column flanges; and,

상기 연직 스티프너는, 상기 철골 기둥에 접합되는 철골 들보의 들보 플랜지(beam flanges)가 접속되는 높이 위치 중 적어도 일부를 포함하는 위치에 부착되는 철골 철근 콘크리트 기둥(steel reinforced concrete columns)과 철골 들보(steel beams)와의 접합 구조.The vertical stiffener includes steel reinforced concrete columns attached to positions including at least part of height positions to which beam flanges of a steel beam joined to the steel column are connected, Structures of bonding with.

[2] 상기 연직 스티프너는, 수평 단면에 있어서 제1 판부와, 상기 제1 판부에 직교하는 상기 제2 판부를 구비한 L자 형상을 갖고 있는 [1]에 기재된 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.[2] The vertical stiffener according to [1], wherein the vertical stiffener has an L-shaped configuration including a first plate portion and a second plate portion orthogonal to the first plate portion in a horizontal section, and a steel reinforced concrete column and a steel beam Junction structure.

[3] 상기 연직 스티프너는, 상기 제1 판부가 상기 한쪽의 기둥 플랜지의 선단에 접합되고, 상기 제2 판부가 상기 다른 한쪽의 기둥 플랜지의 선단에 접합되는 [1] 또는 [2]에 기재된 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.[3] The vertical stiffener according to [1] or [2], wherein the first plate portion is joined to the tip of the one of the column flanges and the second plate portion is joined to the tip of the other one of the column flanges Joining structure of reinforced concrete column and steel beam.

[4] 상기 연직 스티프너는, 상기 제1 판부가 상기 한쪽의 기둥 플랜지와 직교하고, 상기 제2 판부가 상기 다른 한쪽의 기둥 플랜지와 직교하는 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.[4] The vertical stiffener according to any one of [1] to [3], wherein the first plate portion is orthogonal to the one of the column flanges and the second plate portion is orthogonal to the other one of the column flanges. Structure of Concrete Columns and Steel Beams.

[5] 상기 제1 판부 및 상기 제2 판부는, 상기 기둥 플랜지의 기둥 내측의 면에 접합되는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조. [5] The joining structure of the steel reinforced concrete column and the steel beam according to any one of [1] to [4], wherein the first plate portion and the second plate portion are bonded to the inner side surface of the column of the column flange.

[6] 상기 철골 철근 콘크리트 기둥은, 대략 십자형 철골 단면 기둥 또는 대략 T자형 철골 단면 기둥인 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.[6] The steel reinforced concrete column is substantially a cross-shaped steel section column or a substantially T-shaped steel section column, wherein the steel reinforced concrete column and the steel beam are joined together by the steel reinforced concrete column as described in any one of [1] to [5].

본 발명에 의하면, 콘크리트의 충전성을 손상시키지 않은 채, 들보 플랜지의 응력을 충분히 기둥 내에 전달할 수 있는 접합 구조를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a bonding structure capable of sufficiently transmitting the stress of the beam flange in the column without impairing the filling property of the concrete.

도 1(a)는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조를 나타내는 수직 단면도이고, 도 1(b)는 그 접합 구조의 수평 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조의 수평 단면도를 일부 확대한 도면이다.
도 3(a)는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조를 나타내는 수직 단면도이고, 도 3(b)는 동 접합 구조의 수평 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조의 수평 단면도를 일부 확대한 도면이다.
도 5(a)는 대략 십자형 철골의 철골 철근 콘크리트 기둥의 시험체 A의 수평 단면도이고, 도 5(b)는 시험체 A의 수직 단면도이다.
도 6은 시험체 A 및 시험체 B에 대한, 인장 하중(tensile load) P[kN]와 국부 변형 Δ[㎜]의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7(a)는 대략 T자형 철골의 철골 철근 콘크리트 기둥의 시험체 C의 수평 단면도이고, 도 7(b)는 이 시험체 C의 수직 단면도이다.
도 8은 시험체 C 및 시험체 D에 대한, 인장 하중 P[kN]와 국부 변형 Δ[㎜]의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 시험체 C 및 시험체 D의 접합 구조에 있어서의, 인장 하중 P[kN]와 회전 변형 θ[rad.]의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 변형예 1에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 변형예 2에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 변형예 3에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다.
도 13은 본 발명의 변형예 4에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다.
도 14는 종래의 수평 형식의 스티프너를 갖는 접합 구조를 나타내는 사시도이다.
도 15는 종래의 연직 형식의 스티프너를 갖는 접합 구조를 나타내는 사시도이다.
도 16은 종래의 연직 형식의 스티프너를 갖는 대략 십자형 철골 단면 기둥의 접합 구조의 수평 단면도이다.
도 17은 종래의 연직 형식의 스티프너를 갖는 대략 T자형 철골 단면 기둥의 접합 구조의 수평 단면도이다.
도 18은 종래의 연직 형식의 스티프너를 갖는 대략 십자형 철골 단면 기둥의 다른 접합 구조의 수평 단면도이다.Fig. 1 (a) is a vertical sectional view showing a bonding structure according to Embodiment 1 of the present invention, and Fig. 1 (b) is a horizontal sectional view of the bonding structure.
2 is a partial enlarged view of a horizontal sectional view of a bonding structure according to Embodiment 1 of the present invention.
3 (a) is a vertical cross-sectional view showing a junction structure according to Embodiment 2 of the present invention, and Fig. 3 (b) is a horizontal cross-sectional view of a copper junction structure.
4 is a partial enlarged view of a horizontal sectional view of a bonding structure according to Embodiment 2 of the present invention.
Fig. 5 (a) is a horizontal sectional view of a test piece A of a steel reinforced concrete column of a substantially cruciform frame, and Fig. 5 (b) is a vertical sectional view of the test piece A.
6 is a diagram showing the relationship between the tensile load P [kN] and the local strain DELTA [mm] for the specimen A and the specimen B. Fig.
7 (a) is a horizontal sectional view of a test piece C of a steel reinforced concrete column of a substantially T-shaped steel frame, and FIG. 7 (b) is a vertical sectional view of the test piece C.
8 is a diagram showing the relationship between the tensile load P [kN] and the local strain DELTA [mm] for the specimens C and D. Fig.
Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the tensile load P [kN] and the rotational deformation? [Rad.] In the bonding structure of the test piece C and the test piece D. Fig.
10 is a plan sectional view showing a bonding structure according to a first modified example of the present invention.
11 is a plan sectional view showing a junction structure according to a modification 2 of the present invention.
12 is a plan sectional view showing a junction structure according to a third modification of the present invention.
13 is a plan sectional view showing a junction structure according to a fourth modification of the present invention.
14 is a perspective view showing a junction structure having a conventional horizontal type stiffener.
15 is a perspective view showing a junction structure having a conventional vertical type stiffener.
16 is a horizontal sectional view of a junction structure of a substantially cross-sectional steel frame column having a conventional vertical type stiffener.
17 is a horizontal sectional view of a junction structure of a substantially T-shaped steel frame section having a conventional vertical type stiffener.
18 is a horizontal cross-sectional view of another junction structure of a substantially cross-shaped steel section column having a conventional vertical type stiffener.

(발명을 실시하기 위한 형태) (Mode for carrying out the invention)

이하, 첨부의 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명을 행한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[실시 형태 1] [Embodiment 1]

도 1(a)는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조(connection)를 나타내는 수직 단면도이고, 도 1(b)는, 이 접합 구조의 수평 단면도이다. 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 철골 철근 콘크리트 기둥(steel reinforced concrete columns)(10)의 네 방향으로부터, 각각 철골 들보(steel beam)(2)가 부착되어 있다. 철골 들보(2)는, 용접이나 볼트를 이용하여 철골 철근 콘크리트 기둥(10)에 접합된다. 1 (a) is a vertical sectional view showing a connection structure according to Embodiment 1 of the present invention, and Fig. 1 (b) is a horizontal sectional view of this junction structure. Steel beams 2 are attached from four directions of steel reinforced concrete columns 10, as shown in Figs. 1 (a) and 1 (b). The steel beam 2 is joined to the steel reinforced concrete column 10 using welding or bolts.

철골 철근 콘크리트 기둥(10)은, 철골 기둥(steel column)(1)을 갖고 있다. 철골 기둥(1)은, 상이한 방향으로 신장되는 4개의 기둥 웨브(column webs)(1a-1, 1a-2, 1a-3, 1a-4)와, 이 선단의 각각에 직교하는 기둥 플랜지(column flanges)(1b-1, 1b-2, 1b-3, 1b-4)를 갖고 있다. 실시 형태 1에서는, 철골 기둥(1)의 수평 단면이 대략 십자 단면(cruciform section)을 갖고 있다. The steel reinforced concrete column (10) has a steel column (1). The steel column 1 has four column webs 1a-1, 1a-2, 1a-3 and 1a-4 extending in different directions and column flanges flanges 1b-1, 1b-2, 1b-3 and 1b-4. In Embodiment 1, the horizontal section of the steel column 1 has a substantially cruciform section.

4개의 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)는 동일 형상이다. 또한, 4개의 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)는 동일 형상이다. 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 기둥 웨브(1a-1 내지 1a-4)는, 이루는 각도가 90°로 형성되어 있다. 그 때문에, 철골 기둥(1)의 인접하는 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)끼리도, 이루는 각이 90°로 되어 있다. The four columnar webs 1a-1 to 1a-4 have the same shape. Further, the four column flanges 1b-1 to 1b-4 have the same shape. As shown in Fig. 1 (b), adjacent columnar webs 1a-1 to 1a-4 are formed at an angle of 90 degrees. Therefore, the adjacent column flanges 1b-1 to 1b-4 of the steel column 1 also have an angle of 90 degrees.

철골 철근 콘크리트 기둥(10)은, 이와 같이 구성된 철골 기둥(1)의 외주에, 철근(주근(main bars)(6), 띠근(hoops)(7))을 짜 넣고, 콘크리트(5)를 타설(打設)하여 구성된다. 철골 철근 콘크리트 기둥(10)에는, 철골 기둥(1)의 네 모퉁이에 연직 스티프너(vertical stiffeners)(3)가 설치되어 있다. 연직 스티프너(3)는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 2개의 기둥 플랜지(1b-1 내지 1b-4)의 사이에 설치되어 있다. 연직 스티프너(3)는, 강판을 절곡하여 구성되어 있으며, 철골 기둥(1)이 연장되는 방향으로 평행한 면을 갖고 있다. 이하에서는, 설명을 위해, 기둥 플랜지(1b-1와 1b-2)의 사이에 배치되는 연직 스티프너(3)를 예로 하여 설명을 행한다. The steel reinforced concrete column 10 is constructed by inserting reinforcing bars (main bars 6 and hoops 7) on the outer periphery of the steel column 1 thus constructed and placing the concrete 5 (Installed). In the steel reinforced concrete column 10, vertical stiffeners 3 are installed at four corners of the steel column 1. [ The vertical stiffener 3 is provided between two adjacent column flanges 1b-1 to 1b-4 as shown in Fig. 1 (b). The vertical stiffener 3 is constituted by bending a steel plate and has a plane parallel to the direction in which the steel column 1 extends. Hereinafter, for the sake of explanation, the vertical stiffener 3 disposed between the column flanges 1b-1 and 1b-2 will be described as an example.

연직 스티프너(3)는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)를 갖고 있다. 제1 판부(3a)는, 기둥 플랜지(1b-1)에 접합되어 있다. 제2 판부(3b)는, 제1 판부(3a)와 비평행이고, 기둥 플랜지(1b-1)와 인접하는 기둥 플랜지(1b-2)에 접합되어 있다. 실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)는, 수평 단면에 있어서 L자 형상을 갖도록 구성되어 있다. 즉, 실시 형태 1에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 직교하도록 구성되어 있다. The vertical stiffener 3 has a first plate portion 3a and a second plate portion 3b. The first plate portion 3a is joined to the column flange 1b-1. The second plate portion 3b is not parallel to the first plate portion 3a and is joined to the column flange 1b-1 adjacent to the column flange 1b-2. In Embodiment 1, the vertical stiffener 3 is configured to have an L-shape in a horizontal section. That is, in Embodiment 1, the first plate portion 3a and the second plate portion 3b are configured to be perpendicular to each other.

제1 판부(3a)는, 한쪽의 기둥 플랜지(1b-1)의 선단에 접합되고, 제2 판부(3b)는, 다른 한쪽의 기둥 플랜지(1b-2)의 선단에 접합되어 있다. 실시 형태 1에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)의 L자의 볼록측이 기둥의 중앙측에 대향하고, 오목측이 기둥의 외측을 향하도록 배치된다. 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a)는, 인접하는 한쪽의 기둥 플랜지(1b-1)와 직교한다. 제2 판부(3b)는, 다른 한쪽의 기둥 플랜지(1b-2)와 직교한다. The first plate portion 3a is joined to the tip end of one column flange 1b-1 and the second plate portion 3b is joined to the tip end of the other column flange 1b-2. In Embodiment 1, the L-shaped convex side of the first plate portion 3a and the second plate portion 3b are disposed so as to face the center side of the column and the concave side face the outside of the column. The first plate portion 3a of the vertical stiffener 3 is orthogonal to the adjacent one of the column flanges 1b-1. The second plate portion 3b is orthogonal to the other column flange 1b-2.

실시 형태 1에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 동일한 길이로 구성되어 있다. 또한, 연직 스티프너(3)의 두께는, 접합되는 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)의 두께와 동(同) 정도의 두께를 갖도록 구성되어 있다. 연직 스티프너(3)는, 들보 플랜지(2a)로부터 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)가 받는 응력을, 응력이 가해지는 방향의 반대측으로부터 받을 수 있도록, 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)의 기둥 중앙측의 면에 접합되는 것이 바람직하다. 단, 연직 스티프너(3)는, 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)의 어느 면에 접합되어 있어도 좋다. 연직 스티프너(3)는, 직접 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)에 접합되어 있어도 좋고, 어떠한 부재를 통하여 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)에 접합되어 있어도 좋다. In Embodiment 1, the first plate portion 3a and the second plate portion 3b have the same length. The thickness of the vertical stiffener 3 is configured to have the same thickness as the thickness of the column flanges 1b-1 and 1b-2 to be joined. The vertical stiffener 3 has column flanges 1b-1 and 1b-2 so as to receive stresses received from the column flanges 1b-1 and 1b-2 from the beam flange 2a from the opposite side in the direction in which stress is applied. 2 on the center side of the column. However, the vertical stiffener 3 may be bonded to any surface of the column flanges 1b-1 and 1b-2. The vertical stiffener 3 may be directly joined to the column flanges 1b-1 and 1b-2 or may be joined to the column flanges 1b-1 and 1b-2 through any member.

도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 연직 스티프너(3)는, 철골 들보(2)의 들보 플랜지(2a)가 철골 기둥(1)에 접속되어 있는 높이 위치를 포함하는 범위에 부착되어 있다. 연직 스티프너(3)는, 철골 들보(2)의 상하의 들보 플랜지(2a)와, 철골 기둥(1)과의 사이에 각각 설치되어 있다. 도 1(a)에서는, 연직 스티프너(3)가, 들보 플랜지(2a)가 철골 기둥(1)에 접속되어 있는 높이 위치의 전부를 포함하는 범위에 설치되어 있다. 그러나, 연직 스티프너(3)는, 들보 플랜지(2a)가 철골 기둥(1)에 접속되어 있는 높이 위치 중 적어도 일부와 중복되도록 설치되어 있으면 좋다.As shown in Fig. 1 (a), the vertical stiffener 3 is attached to a range including a height position where the beam flange 2a of the steel beam 2 is connected to the steel column 1. The vertical stiffener 3 is provided between the upper and lower beam flanges 2a of the steel beam 2 and the steel column 1, respectively. 1 (a), the vertical stiffener 3 is provided in a range including all the height positions where the beam flange 2a is connected to the steel column 1. However, the vertical stiffener 3 may be provided so as to overlap at least part of the height position where the beam flange 2a is connected to the steel column 1.

도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조의 수평 단면도를 일부 확대한 도면이다. 도 2에서는, 설명을 위해, 철골 기둥(1)에 접속한 철골 들보(2)를 1개만 나타내고, 나머지의 3개를 생략하여 나타내고 있다. 철골 들보(2)에, 도 2의 지면 우측을 향하는 응력이 발생하면, 철골 들보(2)의 들보 플랜지(2a)에도, 동일하게 지면 우측을 향하는 응력(들보 플랜지 응력)이 발생한다. 철골 기둥(1)은, 철골 들보(2)에 접합되어 있다. 그 때문에, 철골 기둥(1)에는, 기둥 웨브(1a-2)의 지면 좌방향으로의 단면력(cross-sectional force)이 반력으로서 작용한다. 여기에서, 기둥 웨브(1a-2)와 일체인 기둥 플랜지(1b-2)에는, 2개의 연직 스티프너(3)의 제2 판부(3b)가 접합되어 있다. 그 때문에, 철골 들보(2)의 양측에 설치된 2개의 연직 스티프너(3)로부터 지면 좌방향으로 단면력이 작용한다. 2 is a partial enlarged view of a horizontal sectional view of a bonding structure according to Embodiment 1 of the present invention. In Fig. 2, for the sake of explanation, only one steel beam 2 connected to the steel column 1 is shown, and the remaining three are omitted. When a stress toward the right side of the drawing in FIG. 2 is generated in the steel beam 2, a stress (beam flange stress) toward the right side of the beam also occurs in the beam flange 2a of the steel beam 2 as well. The steel column (1) is joined to the steel beam (2). Therefore, in the steel column 1, a cross-sectional force of the column web 1a-2 in the leftward direction of the sheet acts as a reaction force. Here, the second plate portion 3b of the two vertical stiffeners 3 is joined to the column flange 1b-2 integral with the columnar web 1a-2. Therefore, sectional forces act in the leftward direction from the two vertical stiffeners 3 installed on both sides of the steel beam 2.

철골 들보(2)에는, 콘크리트(5)가 타설되어 있다. 그 때문에, 들보 플랜지 응력의 반력으로서 콘크리트(5)의 지압력(bearing force)이 발생하고, 이 지압력이 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a)에 작용한다. 도 2에서는, 철골 기둥(1)에 대하여, 철골 들보(2)로부터 지면 우측으로 응력이 작용한 경우를 예로 하여 설명을 행했다. 철골 기둥(1)에 대하여, 철골 들보(2)로부터 지면 좌측으로 응력이 작용한 경우에는, 상기와 반대의 힘이 발생한다. In the steel beam 2, a concrete 5 is laid. Therefore, a bearing force of the concrete 5 is generated as a reaction force of the beam flange stress, and this ground pressure acts on the first plate portion 3a of the vertical stiffener 3. In Fig. 2, description has been given taking as an example the case where stress acts on the steel column 1 from the steel beam 2 to the right in the drawing. When a stress acts on the steel column 1 from the steel beam 2 to the left in the drawing, a force opposite to the above occurs.

이와 같이, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조에서는, 수평 단면에 있어서 L자 형상을 갖는 연직 스티프너(3)를, 철골 기둥(1)의 인접하는 기둥 플랜지(1b-1, 1b-2)에 설치한다. 여기에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 철골 들보(2)에 응력이 발생한 경우에는, 철골 들보(2)에 접합된 기둥 플랜지(1b-2)에 응력이 가해진다. 기둥 플랜지(1b-2)에 가해진 응력은, 기둥 플랜지(1b-2)에 접합된 기둥 웨브(1a-2)와, 기둥 플랜지(1b-2)에 직교하는 연직 스티프너(3)의 제2 판부(3b)에 전달된다. 구체적으로는, 실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)의 제2 판부(3b)의 면이, 철골 들보(2)로부터 받는 응력과 평행하게 배치되어 있다. 그 때문에, 철골 들보(2)에 발생한 응력을, 기둥 플랜지(1b-2)의 양측(지면 상하)의 연직 스티프너(3)의 제2 판부(3b)로, 효과적으로 철골 철근 콘크리트 기둥(10)에 전달할 수 있다. As described above, in the joining structure according to the first embodiment of the present invention, the vertical stiffener 3 having the L-shaped cross section in the horizontal cross section is disposed adjacent to the column flanges 1b-1 and 1b- 2 of the steel column 1, Respectively. Here, as shown in Fig. 2, when stress is applied to the steel beam 2, stress is applied to the column flange 1b-2 joined to the steel beam 2. The stress applied to the column flange 1b-2 is the same as the stress applied to the column flange 1b-2 by the column web 1a-2 bonded to the column flange 1b-2 and the stress applied to the second flange 1b-2 of the vertical stiffener 3 perpendicular to the column flange 1b- (3b). Specifically, in Embodiment 1, the surface of the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3 is arranged parallel to the stress received from the steel beam 2. Therefore, the stress generated in the steel beam 2 can be efficiently transferred to the steel reinforced concrete column 10 by the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3 on both sides (upper and lower surfaces of the column) of the column flange 1b-2 .

실시 형태 1에 따른 접합 구조에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 소정의 각도를 갖고 있기 때문에, 들보 플랜지(2a)로부터 응력을 받으면, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)의 사이에서 절곡되도록 변형한다. 이 변형에 의해, 들보 플랜지(2a)로부터 응력의 일부를 흡수할 수 있다. Since the first plate portion 3a and the second plate portion 3b have a predetermined angle in the joining structure according to Embodiment 1, when the stress is received from the beam flange 2a, the first plate portion 3a and the second plate portion 3b, So as to be bent between the plate portions 3b. By this deformation, a part of the stress can be absorbed from the beam flange 2a.

실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)를, 철골 들보(2)의 들보 플랜지가 접속되는 부분을 포함하는 높이에 배치한다. 철골 들보(2)는, 들보 웨브(2b)의 상하에 들보 플랜지(2a)가 설치되어 있다. 그래서, 철골 기둥(1) 중, 굽힘이 가해졌을 때에 큰 응력이나 굽힘 모멘트를 받기 쉬운 들보 플랜지(2a)가 접합되는 높이 위치에, 연직 스티프너(3)를 배치한다. 이에 따라, 효율적으로, 철골 들보(2)의 응력이나 굽힘 모멘트를 기둥 내로 전달할 수 있다. In Embodiment 1, the vertical stiffener 3 is disposed at a height including a portion to which the beam flange of the steel beam 2 is connected. The steel beam 2 is provided with a beam flange 2a above and below the beam web 2b. Therefore, among the steel column 1, the vertical stiffener 3 is disposed at a height position where the beam flange 2a, which is susceptible to a large stress or a bending moment when the bending is applied, is joined. Thus, the stress or bending moment of the steel beam 2 can be efficiently transmitted into the column.

도 1 및 2에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1에 따른 접합 구조의 철골 기둥(1)은, 한쪽의 기둥 폭과 다른 한쪽의 기둥 폭이 동일한 길이로 구성되어 있다. 한쪽의 기둥 폭과 다른 한쪽의 기둥 폭의 길이가 상이한 철골 기둥이라도, 본 발명을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 인접하는 철골 기둥(1)의 플랜지 간에 적합하도록, 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a) 및 제2 판부(3b)의 길이를 임의로 조정하고, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)를 각각 기둥 플랜지에 접합하면 좋다. 이에 따라, 한쪽의 기둥 폭(column width)이 다른 한쪽의 기둥 폭보다도 큰 바와 같은 대략 십자 단면을 갖는 철골 기둥이라도, 효과적으로, 철골 들보(2)로부터 가해지는 응력에 의한 변형을 방지할 수 있다. As shown in Figs. 1 and 2, the steel column 1 of the joining structure according to the first embodiment has the same column width and the same column width. The present invention can be applied to a steel column in which the width of one column is different from that of the other column. Concretely, the lengths of the first plate portion 3a and the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3 are arbitrarily adjusted to fit between the flanges of the adjacent steel column 1, And the second plate portion 3b may be joined to the column flange, respectively. This makes it possible to effectively prevent deformation due to stress applied from the steel beam 2, even if the steel column has a substantially cross-section such that one column width is larger than the other column width.

[실시 형태 2] [Embodiment 2]

다음으로, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조에 대해서 설명한다. 도 3(a)는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조를 나타내는 수직 단면도이고, 도 3(b)는, 이 접합 구조의 수평 단면도이다. 실시 형태 2에서는, 연직 스티프너(3)를, T자형(T-shaped) 철골 단면 기둥에 적용한 경우의 접합 구조이다. Next, a bonding structure according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Fig. 3 (a) is a vertical sectional view showing a bonding structure according to Embodiment 2 of the present invention, and Fig. 3 (b) is a horizontal sectional view of this bonding structure. In the second embodiment, the vertical stiffener 3 is applied to a T-shaped steel frame section.

도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 철골 기둥(11)은, 수평 단면에 있어서, T자 형상을 갖고 있다. 철골 기둥(11)에는, 3개의 기둥 웨브(11a-1, 11a-2, 11a-3)와, 각각의 기둥 웨브(11a-1, 11a-2, 11a-3)에 접합된 기둥 플랜지(11b-1, 11b-2, 11b-3)를 갖고 있다. 여기에서는, 설명을 위해, 긴 기둥 웨브(11a-1)의 기둥 플랜지(11b-1)와 짧은 기둥 웨브(11a-2)의 기둥 플랜지(11b-2)의 사이의 연직 스티프너(3)를 예로 들어 설명을 행한다. As shown in Fig. 3 (b), the steel column 11 has a T-shape in a horizontal section. The steel column 11 is provided with three columnar webs 11a-1, 11a-2 and 11a-3 and column flanges 11b-11b which are joined to the respective columnar webs 11a-1, 11a-2 and 11a-3. -1, 11b-2, and 11b-3. Here, for the sake of explanation, the vertical stiffener 3 between the column flange 11b-1 of the long column web 11a-1 and the column flange 11b-2 of the short column web 11a-2 is taken as an example I will explain it.

철골 기둥(11)에는, 3개의 철골 들보(2)가 접합된다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 기둥 웨브(11a-1와 11a-2)는, 이루는 각도가 90°로 형성되어 있다. 그 때문에, 각각에 직교하는 기둥 플랜지(11b-1)와 기둥 플랜지(11b-2)도 이루는 각이 90°로 되어 있다. In the steel column 11, three steel beam 2 are joined. As shown in Fig. 3 (b), adjacent columnar webs 11a-1 and 11a-2 are formed at an angle of 90 degrees. Therefore, the angle formed by the column flange 11b-1 and the column flange 11b-2 orthogonal to each other is 90 degrees.

연직 스티프너(3)는, 실시 형태 1과 동일하게, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)로 이루어지는 L자 형상을 갖고 있다. 연직 스티프너(3)는, L자의 볼록측이 기둥 내측과 대향하고, 오목측이 기둥 외측을 향하도록 배치되어 있다. 실시 형태 2에 있어서의 연직 스티프너(3)는, 제1 판부(3a)의 길이와 제2 판부(3b)의 길이가 상이하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 판부(3a)가 제2 판부(3b)보다도 길다. Like the first embodiment, the vertical stiffener 3 has an L shape including a first plate portion 3a and a second plate portion 3b. The vertical stiffener 3 is arranged such that the L-shaped convex side faces the inner side of the column and the concave side faces the outer side of the column. The vertical stiffener 3 according to the second embodiment is configured such that the length of the first plate portion 3a is different from the length of the second plate portion 3b. Specifically, the first plate portion 3a is longer than the second plate portion 3b.

제1 판부(3a)의 선단은, 기둥 플랜지(11b-1)의 선단에 접합되고, 제2 판부(3b)의 선단은, 기둥 플랜지(11b-2)의 선단에 접합되어 있다. 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)의 길이의 비 이외는, 실시 형태 1과 거의 동일하다. 짧은 기둥 웨브(11a-2, 11a-3)의 선단에 설치된 기둥 플랜지(11b-2와 11b-3)의 사이에는, 직선의 단면 형상을 갖는 판 형상의 연직 스티프너(31)가 설치되어 있다. The tip end of the first plate portion 3a is joined to the tip end of the column flange 11b-1 and the tip end of the second plate portion 3b is joined to the tip end of the column flange 11b-2. The length of the first plate portion 3a and the length of the second plate portion 3b are substantially the same as those of the first embodiment. Between the column flanges 11b-2 and 11b-3 provided at the ends of the short column webs 11a-2 and 11a-3, a plate-like vertical stiffener 31 having a straight cross-sectional shape is provided.

이와 같이, 본 발명은, 연직 스티프너(3)를 설치하는 철골 기둥(11)의 형상에 따라서, 연직 스티프너(3)의 L자 형상의 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)의 비(ratio)를 임의로 설정할 수 있다. 실시 형태 2에서는, 기둥 웨브(11a-1 내지 11a-3)의 길이가 상이한 철골 기둥(11)이라도, L자 형상의 연직 스티프너(3)가 각각의 기둥 플랜지(11b-1 내지 11b-3)에 대하여 직각으로 접합되어 있기 때문에, 들보 플랜지(2a)로부터의 가해지는 응력의 방향에 대하여, 반대측으로부터 반력을 발생시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the ratio of the L-shaped first plate portion 3a and the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3 to that of the steel column 11 on which the vertical stiffener 3 is installed, (ratio) can be arbitrarily set. The vertical stiffeners 3 of the L-shape are provided on the respective column flanges 11b-1 to 11b-3 even in the steel column 11 having different lengths of the columnar webs 11a-1 to 11a- It is possible to generate a reaction force from the opposite side with respect to the direction of the stress applied from the beam flange 2a.

도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조의 수평 단면도를 일부 확대한 도면이다. 도 4에서는, 설명을 위해, 철골 들보(2)를 1개만 철골 기둥(11)에 접속한 예를 나타내고 있다. 실시 형태 2에서도 실시 형태 1과 동일하게, 철골 들보(2)에 지면 우측으로의 응력이 가해지면, 응력이 가해진 철골 들보(2)가 접합된 기둥 웨브(11a-2)에 단면력이 발생한다. 기둥 플랜지(11b-2)에는, 연직 스티프너(3)가 접합되어 있다. 그 때문에, 연직 스티프너(3)에도 단면력이 발생한다. 4 is a partial enlarged view of a horizontal sectional view of a bonding structure according to Embodiment 2 of the present invention. 4 shows an example in which only one steel beam 2 is connected to the steel column 11 for the sake of explanation. Similarly to the first embodiment, when stress to the right side of the steel column girder 2 is applied to the ground, a sectional force is generated in the column web 11a-2 to which the steel girder 2 subjected to the stress is bonded. A vertical stiffener 3 is joined to the column flange 11b-2. Therefore, a section force is also generated in the vertical stiffener 3.

철골 들보(2)에는, 콘크리트(5)도 타설되어 있다. 그 때문에, 들보 플랜지 응력의 반력으로서 발생한 콘크리트(5)의 지압력은, 연직 스티프너(3)의 긴 변(제1 판부(3a))에 작용한다. 이와 같이, 실시 형태 2에 있어서도, L자 형상의 연직 스티프너(3)를 배치함으로써, 접합부의 강성을 높일 수 있다. 도 4에서는, 철골 기둥(11)에 대하여, 철골 들보(2)로부터 지면 우측으로 응력이 작용한 경우를 예로 하여 설명을 행했다. 철골 기둥(11)에 대하여, 철골 들보(2)로부터 지면 좌측으로 응력이 작용한 경우에는, 상기와 반대의 힘이 발생하고, 동일한 효과가 발생한다. 또한, 철골 기둥(11)과 철골 들보(2)와의 접합부에는, 화살표 방향으로 회전 변형이 발생한다. 연직 스티프너(3)는, 접합부의 강성을 높임으로써, 이 회전 변형도 막을 수 있다. In the steel beam 2, a concrete 5 is also laid. Therefore, the ground pressure of the concrete 5 generated as the reaction force of the beam flange stress acts on the long side (the first plate portion 3a) of the vertical stiffener 3. As described above, also in the second embodiment, the stiffness of the joint portion can be increased by disposing the L-shaped vertical stiffener 3. In Fig. 4, description has been given taking as an example the case where stress acts on the steel column 11 from the steel beam 2 to the right of the ground. When a stress acts on the steel column 11 from the steel beam 2 to the left in the drawing, a force opposite to the above occurs and the same effect occurs. Rotational deformation occurs in the direction of the arrow at the joining portion between the steel column 11 and the steel beam 2. The vertical stiffener 3 can prevent this rotational deformation by increasing the rigidity of the joint portion.

이와 같이, 본 발명은, 대략 T자형 철골의 철골 철근 콘크리트 기둥에도 적용하여, 접합부의 강성을 높일 수 있다. As described above, the present invention can be applied also to steel reinforced concrete columns of approximately T-shaped steel frame, thereby increasing the rigidity of the joint.

[변형예 1] [Modified Example 1]

다음으로, 본 발명의 변형예에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는, 변형예를 대략 십자형 철골에 적용한 예를 설명한다. 이하의 모든 변형예는, 대략 T자형 철골 단면을 갖는 철골 기둥에도 동일하게 적용할 수 있다. 이하의 변형예는, 실시 형태 1의 도 1(b)에 대응하는 단면도이다. 이하의 변형예에서는, 설명을 간편화하기 위해, 철골 기둥과 연직 스티프너만을 도시하고, 다른 구성 요소에 대해서는 생략하고 있다. Next, a modification of the present invention will be described. In the following description, an example in which a modified example is applied to a substantially cruciform steel frame will be described. All of the following variations are equally applicable to steel columns having a generally T-shaped steel section. The following modification is a cross-sectional view corresponding to Fig. 1 (b) of the first embodiment. In the following modified example, for the sake of simplicity, only a steel column and a vertical stiffener are shown, and other constituent elements are omitted.

도 10은, 본 발명의 변형예 1에 따른 접합 구조를 나타내는 수평 단면도이다. 실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a)는 한쪽의 기둥 플랜지(1b-1)의 선단에 접합되고, 제2 판부(3b)는 다른 한쪽의 기둥 플랜지(1b-2)에 접합되어 있다. 변형예 1에서는, 제1 판부(3a)가 한쪽의 기둥 플랜지의 중심측에 접합되고, 제2 판부(3b)가 다른 한쪽의 기둥 플랜지의 중심측에 접합되어 있다. 이와 같이, 연직 스티프너(3)는, 인접하는 기둥 플랜지에 접합하고 있으면, 기둥 플랜지의 어떠한 위치에 접합해도 좋다. 10 is a horizontal cross-sectional view showing a bonding structure according to Modification 1 of the present invention. The first plate portion 3a of the vertical stiffener 3 is joined to the tip of one of the column flanges 1b-1 and the second plate portion 3b is joined to the other of the column flanges 1b- Respectively. In Modification 1, the first plate portion 3a is joined to the center side of one column flange, and the second plate portion 3b is joined to the center side of the other column flange. As described above, if the vertical stiffener 3 is joined to the adjacent column flange, it may be joined to any position of the column flange.

[변형예 2] [Modified example 2]

도 11은, 본 발명의 변형예 2에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다. 실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 직교하는 L자 형상으로 구성되어 있다. 변형예 2에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)는, 비평행이면, 어떠한 각도에 배치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 이루는 각을, 90° 초과로 할 수 있다. 또한, 마찬가지로, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)가 이루는 각을, 90° 미만으로 할 수도 있다(도시하지 않음). 11 is a plan sectional view showing a junction structure according to a second modification of the present invention. In Embodiment 1, the first plate portion 3a and the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3 are formed in an L-shape orthogonal to each other. In Modification 2, the first plate portion 3a and the second plate portion 3b may be disposed at any angle as long as they are non-parallel. For example, as shown in Fig. 11, the angle formed by the first plate portion 3a and the second plate portion 3b can be made to exceed 90 degrees. Similarly, the angle formed by the first plate portion 3a and the second plate portion 3b may be less than 90 degrees (not shown).

[변형예 3] [Modification 3]

도 12는, 본 발명의 변형예 3에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다. 실시 형태 1에서는, 연직 스티프너(3)의 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)로 이루어지는 L자 형상에 의해 구성되어 있다. 변형예 3에서는, 연직 스티프너(3)는, 평행이 아닌 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)를 갖고 있으면, 어떠한 형상을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)와의 사이에, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)의 사이에 제3 변(3c)을 갖고 있어도 좋다. 12 is a plan sectional view showing a junction structure according to a third modification of the present invention. The first embodiment is configured by an L shape including the first plate portion 3a and the second plate portion 3b of the vertical stiffener 3. In Modification 3, the vertical stiffener 3 may have any shape as long as it has the first plate portion 3a and the second plate portion 3b which are not parallel. For example, the third side 3c may be provided between the first plate portion 3a and the second plate portion 3b between the first plate portion 3a and the second plate portion 3b.

[변형예 4] [Modification 4]

도 13은, 본 발명의 변형예 4에 따른 접합 구조를 나타내는 평면 단면도이다. 실시 형태 1에서는, 제1 판부(3a)와 제2 판부(3b)로 이루어지는 L자 형상의 산(山)측이 기둥 중심측을 향하고, 계곡(谷)측이 외표면측을 향하도록 구성되어 있다. 변형예 4에서는, 도 13과 같이, L자 형상의 오목측을 기둥 중심측으로 하고, 볼록측을 외표면측을 향하도록 연직 스티프너(3)를 설치해도 좋다. 13 is a plan sectional view showing a junction structure according to a fourth modification of the present invention. In Embodiment 1, the L-shaped mountain side constituted by the first plate portion 3a and the second plate portion 3b is configured to face toward the center of the column and the valley side toward the outer surface side have. In the modified example 4, the vertical stiffener 3 may be provided so that the L-shaped concave side is the column center side and the convex side is the outer surface side as shown in Fig.

이와 같이, 본 발명에 따른 연직 스티프너는, 임의의 형상으로 구성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 연직 스티프너는, 종래 기술의 도 18에 나타내는 바와 같은 형상의 철골 기둥에도 적용할 수 있다. As described above, the vertical stiffener according to the present invention can be formed into any shape. The vertical stiffener according to the present invention can also be applied to a steel column as shown in Fig. 18 of the prior art.

실시예 1 Example 1

다음으로, 시험체를 이용한 접합 구조의 부분 모델 실험에 대해서 설명한다. 도 5(a)는, 대략 십자형 철골의 철골 철근 콘크리트 기둥의 시험체 A의 수평 단면도이고, 도 5(b)는 이 시험체 A의 수직 단면도이다. 시험체 A는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 접합 구조를 적용한 본 발명예이다. 시험체 A의 기둥의 골격 요소는, H형강(H-400×200×9×12)과 CT형강(CT-196×200×9×12)을 용접 조립한 것이다. 들보 플랜지는, 폭 200㎜, 두께 16㎜의 강판이다. 연직 스티프너는, 폭 80㎜, 두께 9㎜의 강판을 절곡한 것을 사용했다. Next, a partial model test of the bonded structure using the test body will be described. 5 (a) is a horizontal sectional view of a specimen A of a steel reinforced concrete column of a substantially cruciform steel frame, and Fig. 5 (b) is a vertical sectional view of the specimen A. The test piece A is the test piece to which the bonding structure according to the first embodiment of the present invention is applied. The skeletal element of the column of specimen A is welded to H-shaped steel (H-400 × 200 × 9 × 12) and CT shaped steel (CT-196 × 200 × 9 × 12). The beam flange is a steel plate having a width of 200 mm and a thickness of 16 mm. As the vertical stiffener, a steel sheet having a width of 80 mm and a thickness of 9 mm was bent.

비교예로 한 시험체 B(도시하지 않음)는, 시험체 A의 기둥의 골격 요소(frame element)에, 종래의 연직 스티프너를 조합하여 구성했다. A test body B (not shown) as a comparative example was constructed by combining a conventional vertical stiffener with a frame element of a column of the test body A.

도 6은, 시험체 A 및 시험체 B에 대한, 인장 하중(tensile load) P와 국부 변형량(local deformation) Δ의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에 있어서의 시험체 A 및 B의 동그라미 표시는, 전소성 내력(full plastic strength)을 나타내고 있다. 국부 변형량 Δ는, 지면 상단의 변형량 ΔU와 지면 하단의 변형량 ΔL의 평균값으로서 정의하고 있다. 본 발명을 적용한 시험체 A는, 종래의 시험체 B에 비해, 강성이 증가한 것이 확인되었다. 또한, 전소성 내력(full plastic strength)이 약 30％, 최대 내력(maximum strength)이 약 20％ 증가한 것이 확인되었다. 즉, 본 발명을 적용함으로써, 철골 철근 콘크리트 부분의 접합부의 내력을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 6 is a graph showing the relationship between the tensile load P and the local deformation Δ of the test pieces A and B, The circle indications of the specimens A and B in Fig. 6 show the full plastic strength. Local deformation amount Δ is, when the average value is defined as the amount of deformation of the upper and Δ U Δ L when the amount of deformation of the bottom. It was confirmed that the test piece A to which the present invention was applied increased the rigidity as compared with the conventional test piece B. In addition, it was confirmed that the plastic strength was increased by about 30% and the maximum strength was increased by about 20%. That is, by applying the present invention, it was found that the proof strength of the joint portion of the steel reinforced concrete portion can be improved.

실시예 2 Example 2

마찬가지로, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조에 대한 모델 실험을 설명한다. 도 7(a)는, 대략 십자형 철골의 철골 철근 콘크리트 기둥의 시험체 C의 수평 단면도이고, 도 7(b)는 이 시험체 C의 수직 단면도이다. 시험체 C는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 접합 구조를 적용한 본 발명예이다. 시험체 C의 기둥의 골격 요소는, H형강(H-400×200×9×12)과 CT형강(CT-296×200×9×12)을 용접 조립한 것이다. 들보 플랜지는, 폭 200㎜, 두께 19㎜의 강판이다. Likewise, the model test for the bonding structure according to the second embodiment of the present invention will be described. Fig. 7 (a) is a horizontal sectional view of a test piece C of a steel reinforced concrete column of a substantially cruciform frame, and Fig. 7 (b) is a vertical sectional view of the test piece C. The test piece C is an inventive example to which the junction structure according to the second embodiment of the present invention is applied. The skeletal element of the column of the test object C is a welded assembly of an H-shaped steel (H-400 × 200 × 9 × 12) and a CT shaped steel (CT-296 × 200 × 9 × 12). The beam flange is a steel plate having a width of 200 mm and a thickness of 19 mm.

비교예인 시험체 D는, 종래의 연직 스티프너를 적용한 것이다. 시험체 C의 연직 스티프너는, 폭 120㎜, 두께 12㎜의 강판을 절곡한 것을 사용했다. The test body D, which is a comparative example, is a conventional vertical stiffener. A vertical stiffener of the test piece C was obtained by bending a steel sheet having a width of 120 mm and a thickness of 12 mm.

도 8은, 시험체 C 및 시험체 D에 대한, 인장 하중 P와 국부 변형량 Δ의 관계를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서의 시험체 C 및 D의 동그라미 표시는, 전소성 내력(full plastic strength)을 나타내고 있다. 국부 변형량 Δ는, 지면 상단의 변형량 ΔU와 지면 하단의 변형량 ΔL을 이용하여 이하의 식 (1)에 의해 정의하고 있다. 8 is a graph showing the relationship between the tensile load P and the local deformation? With respect to the specimens C and D. Fig. The circle indications of the specimens C and D in Fig. 8 show the full plastic strength. Local deformation amount Δ is, when the amount of deformation of the upper and Δ U and ground by using a lower amount of deformation of Δ L defined by the following equation (1).

Δ＝ΔL＋(ΔU－ΔL) W1/W (1) Δ = Δ L + (Δ U -Δ L) W 1 / W (1)

여기에서, W는, 시험체 C의 기둥의 지면 종방향의 길이이고, W1은, 시험체 C의 기둥의 지면 상단으로부터 기둥 웨브의 3개의 변의 접합점까지의 길이를 나타내고 있다. Here, W is the length of the column of the specimen C in the longitudinal direction of the sheet, and W 1 is the length from the top of the column of the column of the specimen C to the joining point of three sides of the column web.

본 발명을 적용한 시험체 C는, 종래의 시험체 D에 비해, 강성이 증가한 것이 확인되었다. 전소성 내력이 약 25％, 최대 내력이 약 20％ 증가한 것이 확인되었다. 즉, 본 발명을 적용함으로써, 접합 구조의 강성(내력)을 향상시킬 수 있었다. It was confirmed that the test piece C to which the present invention was applied had an increased rigidity as compared with the conventional test piece D. It was confirmed that the plastic strength was about 25% and the maximum strength was about 20%. That is, by applying the present invention, the rigidity (resistance) of the joint structure can be improved.

도 9는, 시험체 C와 시험체 D의 접합 구조에 있어서의, 인장 하중 P와 회전 변형각 θ와의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 회전 변형각 θ는, 하기식 (2)에 의해 정의하는 것으로 한다. Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the tensile load P and the rotational deformation angle? In the bonding structure of the test piece C and the test piece D. Fig. The rotational deformation angle? Is defined by the following equation (2).

θ＝0.5·(ΔU－ΔL)/W (2)&thetas; = 0.5 (DELTA U- DELTA L ) / W (2)

이와 같이, 본 발명을 적용한 시험체 C는, 종래의 접합 구조를 갖는 시험체 D에 비해, 회전 변형각 θ가 감소한 것을 알 수 있었다. As described above, the test piece C to which the present invention was applied showed a decrease in the rotational deformation angle? As compared with the test piece D having a conventional bonding structure.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정된 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경하는 것이 가능하다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

1, 11 : 철골 기둥
1a-1∼1a-4, 11a-1∼11a-4 : 기둥 웨브
1b-1∼1b-4, 11b-1∼11b-3 : 기둥 플랜지
2 : 철골 들보
2a : 들보 플랜지
2b : 들보 웨브
3, 31 : 연직 스티프너
4 : 수평 스티프너
5 : 콘크리트
6 : 주근(main bar)
7 : 띠근(hoop)
10 : 철골 철근 콘크리트 기둥1, 11: Steel column
1a-1 to 1a-4, 11a-1 to 11a-4:
1b-1 to 1b-4, 11b-1 to 11b-3:
2: Steel beam
2a: girder flange
2b:
3, 31: Vertical stiffener
4: Horizontal stiffener
5: Concrete
6: main bar
7: hoop
10: Steel reinforced concrete column

Claims (6)

철골 철근 콘크리트 기둥(steel reinforced concrete columns)의 철골 기둥(steel columns)에 철골 들보(steel beams)를 접합한 접합 구조(connection)로서,
상이한 방향으로 신장되는 복수의 기둥 웨브(column webs)와, 상기 기둥 웨브의 선단의 각각에 직교하는 기둥 플랜지(column flanges)를 구비한 상기 철골 기둥에 설치되고,
상기 철골 기둥의 인접하는 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제1 판부와, 상기 제1 판부와 비(非)평행이고, 상기 인접하는 다른 한쪽의 기둥 플랜지에 접합되는 제2 판부를 갖는 연직 스티프너(vertical stiffeners)를 갖고,
상기 연직 스티프너는, 상기 철골 기둥에 접합되는 철골 들보의 들보 플랜지가 접속되는 높이 위치 중 적어도 일부를 포함하는 위치에 부착되는 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.A connection structure in which steel beams are joined to steel columns of steel reinforced concrete columns,
A plurality of column webs extending in different directions and column flanges orthogonal to each of the ends of the column webs,
A first plate portion joined to one adjacent column flange of the steel column and a second plate portion parallel to the first plate portion and joined to the other of the adjacent column flanges, stiffeners,
Wherein the vertical stiffener is attached to a position including at least a height position where a beam flange of a steel beam connected to the steel column is connected to a steel reinforced concrete column and a steel beam. 제1항에 있어서,
상기 연직 스티프너는, 수평 단면(斷面)에 있어서 제1 판부와, 상기 제1 판부에 직교하는 상기 제2 판부를 구비한 L자 형상을 갖고 있는 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.The method according to claim 1,
The vertical stiffener has a L-shaped steel reinforced concrete column having a first plate portion and a second plate portion orthogonal to the first plate portion on a horizontal plane. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연직 스티프너는, 상기 제1 판부가 상기 한쪽의 기둥 플랜지의 선단에 접합되고, 상기 제2 판부가 상기 다른 한쪽의 기둥 플랜지의 선단에 접합되는 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the vertical stiffener has a structure in which the first plate portion is joined to the tip end of the one of the column flanges and the second plate portion is joined to the tip of the other one of the column flanges and the steel beam. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연직 스티프너는, 상기 제1 판부가 상기 한쪽의 기둥 플랜지와 직교하고, 상기 제2 판부가 상기 다른 한쪽의 기둥 플랜지와 직교하는 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the vertical stiffener has a structure in which the first plate portion is orthogonal to the one of the column flanges and the second plate portion is orthogonal to the other one of the column flanges and the steel beam. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 판부 및 상기 제2 판부는, 상기 기둥 플랜지의 기둥 내측의 면에 접합되는 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the first plate portion and the second plate portion are joined to the inner surface of the column of the column flange by a steel reinforced concrete column and a steel beam. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 철골 철근 콘크리트 기둥은, 대략 십자형 철골 단면 기둥 또는 대략 T자형 철골 단면 기둥인 철골 철근 콘크리트 기둥과 철골 들보의 접합 구조.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The steel reinforced concrete column is an approximately cross-shaped steel section column or a substantially T-shaped steel section column, which is a joining structure of a steel reinforced concrete column and a steel beam.
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