KR20150049138A - 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법 - Google Patents

관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 거더-빔 접합부 또는 기둥-보 접합부에서 거더와 빔을 강접하기 위하여 사용되는 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법에 대한 것이다.
본 발명의 관통형 십자 접합부는 거더와 빔을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부에 관한 것으로, H형강으로 구성되는 접합용 거더 및 상기 접합용 거더에 수직하는 방향으로 결합되는 H형강의 접합용 빔으로 구성되되, 상기 접합용 거더의 웨브에는 접합용 빔의 단면 형상과 동일하게 절취된 관통부가 형성되어, 상기 접합용 빔이 접합용 거더의 웨브를 관통하여 접합용 거더의 웨브와 접합용 빔의 웨브가 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법{Through-type Cross Joint, Structure equipped therewith, and Assembling method thereof}
본 발명은 거더-빔 접합부 또는 기둥-보 접합부에서 거더와 빔을 강접하기 위하여 사용되는 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법에 대한 것이다.
일반적으로 기둥과 접합되는 보를 거더라 하고 거더에 접합되는 보를 빔이라 한다.
종래 철골 구조, 철근철골콘크리트 구조, 부재 모서리에 배치되는 철근 또는 ㄱ형강에 횡방향 철근을 공장에서 선조립하고 현장에서 콘크리트를 타설할 수 있도록 한 PRC(Prefabricated Reinforced Concrete) 또는 PSRC(Prefabricated Steel Reinforced Concrete) 구조 등에서 빔은 거더에 단순보로 접합하고 슬래브와의 합성빔으로 설계하여 왔다.
종래 거더와 빔의 접합부 및 슬래브 바닥 골조가 도 1 내지 도 2에 도시된다.
종래에는 빔을 거더에 핀접합으로 결합하였는데, 이 때 빔과 거더의 상면 레벨을 동일하게 하기 위해 도 1의 거더와 빔의 접합부에 대한 정면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 거더(G)와 빔(B) 접합시에 빔(B)의 상부 플랜지와 웨브 일부를 모따기하여야 하므로 상세가 복잡하였다. 그리고 패널존에서 기둥에 보를 접합하기 위한 접합부 시공이 어렵고, 이로 인하여 시공비가 상승할 우려가 있었다.
또한, 거더(G)의 하면과 천장 사이에는 냉난방 덕트 또는 조명 등의 부착을 위한 빈 공간이 필요하나, 도 1에서와 같이 거더(G)와 빔(B)의 하부 플랜지 간 레벨차가 크기 때문에, 냉난방 덕트 또는 조명 등의 시공을 위하여 층고가 불필요하게 상승하게 되는 단점이 있었다.
한편, 이러한 거더와 빔의 높이 차에 의한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 거더(G)를 단변 방향인 x방향으로 배치하고, 장변 방향인 y방향으로 인접 거더(G)에 빔(B)을 핀접합하는 방식으로 보를 배치하여 거더(G)의 춤을 낮게 하고 빔(B)의 춤을 높게 함으로써, 거더(G)와 빔(B)의 높이 차이를 최소화하였다.
그러나 이 경우 빔(B)을 장변 방향으로 설치하기 때문에 빔(B)의 길이가 길어지고, 도 2의 휨모멘트도에서 볼 수 있는 바와 같이 거더(G)와 빔(B)의 핀접합으로 인하여 빔(B)의 중앙부 모멘트(M0) 크기가 커져 빔(B)의 춤이 증가하므로 강재량이 많이 소요되어 비경제적이다.
한편, 기둥에 보가 접합되는 패널존의 시공을 위하여, 종래에는 +형 접합부를 미리 공장 조립한 다음, 현장에서 선조립된 +형 접합부를 하부 기둥 상부에 위치시키고 보를 연결하는 방법으로 공정을 진행하고 있다.
그러나 선조립된 +형 접합부는 부피가 커서 적층 및 운반이 어려웠고, 이러한 적층 및 운반의 어려움은 운반비를 상승시켜, 해외공사와 같은 원거리 공사의 경우 공사비를 더욱 증가시킬 수밖에 없었다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 거더와 보의 접합부 상세가 단순하여 시공성 향상 및 공사비 절감에 기여할 수 있는 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 거더와 빔의 하부 플랜지 간 레벨 차이를 감소시켜, 덕트 또는 조명 등의 부착을 위한 공간 감소로 층고 절약이 가능한 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 빔을 단변 방향으로 설치하여 빔의 길이를 짧게 하고 빔과 거더를 강접합함으로써 빔의 상하 모멘트 값을 동등하게 유도하여, 빔의 춤을 감소시킬 수 있는 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 해외공사를 비롯한 원거리 시공의 경우, 패널존 시공을 위한 +형 접합부를 미리 선조립할 필요가 없어 적층 및 운반이 용이한 관통형 십자 접합부와 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물 및 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 거더와 빔을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부에 관한 것으로, H형강으로 구성되는 접합용 거더 및 상기 접합용 거더에 수직하는 방향으로 결합되는 H형강의 접합용 빔으로 구성되되, 상기 접합용 거더의 웨브에는 접합용 빔의 단면 형상과 동일하게 절취된 관통부가 형성되어, 상기 접합용 빔이 접합용 거더의 웨브를 관통하여 접합용 거더의 웨브와 접합용 빔의 웨브가 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접합용 거더의 웨브와 접합용 빔의 웨브는 앵글부재의 양 레그를 각각 접합용 거더의 웨브와 접합용 빔의 웨브에 볼트 체결하여 상호 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접합용 거더의 상부 플랜지와 접합용 빔의 상부 플랜지는 서로 관통하는 체결볼트로 서로 고정 결합되고, 상기 접합용 거더의 하부 플랜지 상면에는 접합용 빔의 하부 플랜지를 지지 고정하는 빔지지부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 빔지지부가 일측 레그가 접합용 거더의 웨브에 결합되고, 타측 레그가 접합용 빔의 하부 플랜지에 결합되는 앵글인 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 빔지지부가 플레이트인 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 관통부의 상단은 접합용 거더의 웨브 상단과 일치하여 접합용 빔의 상부 플랜지가 접합용 거더의 상부 플랜지 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접합용 거더의 상부 플랜지 하부에는 접합용 빔의 상부 플랜지의 양측으로 데크플레이트를 거치하기 위한 거치용 플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부를 제공한다.
또한, 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 스팬의 장변 방향으로 기둥사이에 설치되는 거더 및 마주보는 거더 사이에 설치되는 빔으로 구성되되, 상기 거더와 빔이 접합되는 부위는 상기 관통형 십자 접합부가 구비되고, 이웃하는 관통형 십자 접합부의 접합용 거더 사이에는 중간 거더가 일체로 형성되거나 별도의 중간 거더가 결합되고, 접합용 빔 사이에는 별도의 중간 빔이 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물을 제공한다.
아울러 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 거더와 빔을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부를 제작하는 방법에 관한 것으로, (a) 사각 형상의 웨브에 H형강 형상의 외곽선을 따라 커팅하되, 커팅되는 H형강 형상 중 상부 플랜지 부위는 웨브의 상단과 접하고, 상부 플랜지의 양 단부는 커팅되지 않고, H형강 형상 외측 플레이트와 연결되는 절개부가 형성되도록 접합용 거더의 웨브를 제작하는 단계; (b) 상기 접합용 거더의 웨브 상부 및 하부에 플랜지를 각각 용접하여 접합용 거더를 제작하는 단계; (c) 상기 접합용 거더의 웨브에서 H형강 형상의 양 단부를 커팅하고 H형강 형상의 절취부를 제거하여 관통부를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 접합용 거더의 관통부에 H형강인 접합용 빔을 삽입한 후 접합용 거더와 접합용 빔을 고정 결합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 거더의 웨브에 빔의 형상대로 절취된 관통부를 형성하고 상기 관통부에 빔을 삽입하여 상호 접합함으로써, 거더와 빔의 접합부 상세가 간단하여 시공성 향상 및 공사비 절감에 기여할 수 있다.
둘째, 스팬의 단변 방향으로 빔을 설치하여 빔의 길이를 짧게 하고, 빔과 거더를 강접합함으로써 빔의 최대 모멘트 값을 조절하여 빔의 춤을 감소시킬 수 있다. 따라서 강재량 절약으로 경제적인 시공이 가능하다.
셋째, 빔의 상부 플랜지가 거더의 웨브 내에 위치하므로, 빔의 춤이 감소되더라도 거더와 빔의 하부 플랜지 간 레벨 차이를 최소화할 수 있다. 따라서 냉난방 덕트 또는 조명 등 설비의 시공을 위한 공간 감소로 층고 절약이 가능하다.
넷째, 빔이 거더의 웨브를 관통 결합하도록 거더의 웨브에 절개부를 형성하고, 빔과 거더를 분해 상태로 운반한 다음, 현장에서 간단하게 접합하여 사용할 수 있다. 따라서 해외공사를 비롯한 원거리 시공의 경우 부피 감소로 적층 및 운반이 용이하며, 운반비를 대폭 감소시킬 수 있다.
다섯째, 관통부 또는 절개부를 공장 제작하므로, 거더와 빔의 접합시 시공 정밀도를 높일 수 있다.
여섯째, 접합용 빔의 길이 및 접합용 빔과 중간 빔의 접합 방식에 따라 접합용 빔에 작용하는 최대 모멘트의 크기를 조절하여, 접합용 빔의 춤을 조절할 수 있다.
도 1은 종래 거더와 빔의 접합부를 도시하는 정면도이다.
도 2는 종래 슬래브 바닥 골조를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명을 적용한 슬래브 바닥 골조를 도시하는 평면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명 관통형 십자 접합부의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 빔지지부가 구비된 본 발명 관통형 십자 접합부의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명 관통형 십자 접합부가 구비된 기둥 골조를 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 관통형 십자 접합부를 대체한 접합부를 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명을 적용한 슬래브 바닥 골조를 도시하는 평면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 관통형 십자 접합부의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
본 발명의 관통형 십자 접합부는 거더(G)와 빔(B)을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부(10)에 관한 것으로, H형강으로 구성되는 접합용 거더(11) 및 상기 접합용 거더(11)에 수직하는 방향으로 결합되는 H형강의 접합용 빔(12)으로 구성되되, 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)에는 접합용 빔(12)의 단면 형상과 동일하게 절취된 관통부(114)가 형성되어, 상기 접합용 빔(12)이 접합용 거더(11)의 웨브(111)를 관통하여 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)가 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 관통형 십자 접합부(10)는 기둥-보 접합부, 거더-빔 접합부에 사용된다.
본 발명에서는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 장변 방향(y 방향)으로 거더(G)를 설치하고 단변 방향(x 방향)으로 인접 거더(G) 사이에 빔(B)을 강접으로 결합하여, 빔(B)의 길이와 빔(B)의 중앙부 모멘트 값(M2)을 줄이고자 한다. 이를 위해서 거더(G)와 빔(B)의 강접을 위한 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)가 개발되었으며, 본 발명을 통하여 빔(B)의 춤을 대폭 감소시켜, 강재량을 절약할 수 있다.
아울러 후술할 도 9에서와 같이, 기둥에서 보가 접합되는 패널존에 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)를 사용하면 보의 접합이 간단하다.
본 발명의 관통형 십자 접합부(10)는 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)으로 이루어지는 것으로, 이들은 각각 H형강으로 구성된다.
그리고 접합용 빔(12)은 접합용 거더(11)의 웨브(111)를 관통하여 접합용 거더(11)와 결합된다.
이를 위하여 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)에는 접합용 빔(12)의 단면 형상과 동일한 형상으로 절취된 관통부(114)가 형성된다.
즉, 상기 접합용 빔(12)은 접합용 거더(11)의 웨브(111)에 형성된 관통부(114)를 관통하여 접합용 거더(11)에 볼트 또는 용접 방법으로 강접합된다.
상기 관통부(114)는 레이저 커팅으로 쉽게 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 접합용 빔(B)은 접합용 브래킷을 포함한다. 상기 접합용 브래킷은 스팬 길이의 15% 내외의 길이로 할 수 있으며, 재래식 브래킷의 길이도 적용 가능하다.
상기 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122) 상부에는 슬래브 콘크리트와의 일체화를 위하여 전단연결재를 결합할 수 있다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)에서 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)는 앵글부재(17)의 양 레그를 각각 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)에 볼트 체결하여 상호 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)의 웨브(111, 121)는 상호 용접으로 결합할 수도 있으나, 현장 화기 작업의 감소, 균일한 품질 확보 및 일반 고강도강의 사용 등을 위하여 앵글부재(17)를 이용하여 볼트 결합하는 것이 바람직하다.
상기 볼트 결합을 위하여, 접합용 거더(11)의 웨브(111)에는 접합용 빔(12)의 웨브(121)를 기준으로 대칭되게 미리 볼트결합공을 미리 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 관통부(114)의 상단은 접합용 거더(11)의 웨브(111) 상단과 일치하여 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)가 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에 위치하도록 구성할 수 있다.
종래에는 데크플레이트(D)의 용이한 거치를 위하여 도 1에서와 같이 거더(G)와 빔(B)의 상부 플랜지 레벨을 동일하게 하여 이들 접합부 상세가 복잡하였다.
그러나 본 발명은 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)가 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에 위치하도록 구성하고, 거더가 아닌 빔의 상부 플랜지(122) 상부에 데크플레이트(D)가 거치되도록 하였다.
따라서 거더와 빔의 접합부 시공이 간단하여 시공성이 우수하고, 이로 인한 공사비 감소 효과가 있다.
또한, 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)가 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에 위치하는 만큼, 종래보다 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)의 레벨 차이가 줄어들게 되므로, 냉난방 덕트 또는 조명 등의 시공을 위한 공간 감소로 층고 절약이 가능하다.
그리고 상기 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에는 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)의 양측으로 데크플레이트(D)를 거치하기 위한 거치용 플레이트(16)가 결합될 수 있다.
이때, 상기 데크플레이트(D)는 단부가 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122) 측면에 위치되도록 결합할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 빔지지부가 구비된 본 발명 관통형 십자 접합부의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
도 6 내지 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 상기 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112)와 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)는 서로 관통하는 체결볼트(15)로 서로 고정 결합되고, 상기 접합용 거더(11)의 하부 플랜지(113) 상면에는 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)를 지지 고정하는 빔지지부(14)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
슬래브 콘크리트 타설 후 콘크리트가 경화하기 전에 접합용 빔(12)에 편심 하중이 작용하여 접합용 빔(12)이 회전될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 접합용 빔(12)의 상하부 플랜지(122, 123)를 접합용 거더(11)의 상하부 플랜지(112, 113)에 접합하여 접합용 빔(12)의 위치를 고정한다. 이때, 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)는 빔지지부(14)를 매개로 하여 접합용 거더(11)의 하부 플랜지(113)에 결합한다.
이때, 상기 빔지지부(14)는 관통부(114) 하부에 위치된다.
그리고 상기 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112)와 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)는 체결볼트(15)에 의하여 상호 결합한다. 따라서 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)와 웨브(121)를 모따기하거나 별도로 덧판을 이용하여 결합할 필요가 없다. 물론, 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112)와 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)에는 체결볼트(15)의 체결을 위한 볼트체결공을 미리 형성하여 둠이 바람직하다.
상기 빔지지부(14)는 도 6 내지 도 7의 실시예에서와 같이, 일측 레그가 접합용 거더(11)의 웨브(111)에 결합되고, 타측 레그가 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)에 결합되는 앵글인 것을 특징으로 한다.
도 6 내지 도 7의 실시예에서 앵글의 양 레그는 접합용 거더(11)의 웨브(111) 및 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)과 각각 볼트로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 도 8에서와 같이, 상기 빔지지부(14)는 플레이트로 구성될 수도 있다.
도 8에서 상기 빔지지부(14)는 접합용 빔(12)의 길이 방향과 일치하도록 접합용 빔(12)의 웨브(121)의 연장선상에 배치하여 하중이 원활하게 전달될 수 있도록 하였다. 그러나 이에 국한되지 않고 접합용 빔(12)의 길이 방향과 수직이 되도록 배치하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명 관통형 십자 접합부가 구비된 기둥 골조를 도시하는 사시도이고, 도 10은 본 발명 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 9에서와 같이, 기둥에 보가 접합되는 패널존 부분에서는 기둥의 길이 방향으로 복수 배치된 철골 또는 형강을 띠철근으로 결합한 선조립 기둥 골조(20)에 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)를 조립하여 일체화할 수 있다.
이때, 선조립 기둥 골조(20)를 먼저 조립하고 선조립 기둥 골조(20)에 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)을 차례대로 조립할 수 있다.
도 9에서와 같이, 기둥에 보가 접합되는 패널존에 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)를 사용하면 보의 접합이 간단하다.
아울러 도 3 및 도 10을 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물은 스팬의 장변 방향으로 기둥(C) 사이에 설치되는 거더(G) 및 마주보는 거더(G) 사이에 설치되는 빔(B)으로 구성되되, 상기 거더(G)와 빔(B)이 접합되는 부위는 상기 본 발명에 의한 관통형 십자 접합부(10)가 구비되고, 이웃하는 관통형 십자 접합부(10)의 접합용 거더(11) 사이에는 중간 거더(G')가 일체로 형성되거나 별도의 중간 거더(G')가 결합되고, 접합용 빔(12) 사이에는 별도의 중간 빔(B')이 결합되는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 관통형 십자 접합부(10)는 하나의 접합용 빔(12)이 접합용 거더(11)에 관통되어 서로 강접합된다.
이때, 본 발명에서는 도 10에서와 같이, 접합용 빔(12)의 길이 및 접합용 빔(12)과 중간 빔(B')의 접합 방식에 따라 접합용 빔(12)에 작용하는 최대 모멘트의 크기를 조절할 수 있다.
일례로 접합용 빔(12)과 중간 빔(B')을 힌지 결합하면 겔버보가 되고, 접합용 빔(12)과 중간 빔(B')을 강결합하면 양단 지지보가 되므로, 접합용 빔(12)과 중간 빔(B')의 접합 방식에 따라 접합용 빔(12)의 최대 모멘트 크기를 조절할 수 있다.
마찬가지로 접합용 거더(11)에 별도의 중간 거더(G')가 결합되는 경우에는 접합용 거더(11)와 중간 거더(G')의 접합 방식에 따라 접합용 거더(11)의 최대 모멘트 크기를 조절할 수 있다.
이로써, 접합용 거더(11) 또는 접합용 빔(12)의 춤을 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명 관통형 십자 접합부의 제작 방법을 도시하는 사시도로, 도 11의 (a) 내지 (c)에는 거더(G)와 빔(B)을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부(10)를 제작하는 방법이 개시된다.
우선, 본 발명 관통형 십자 접합부(10)의 제작 방법에서는 (a) 사각 형상의 웨브(111)에 H형강 형상의 외곽선을 따라 커팅하되, 커팅되는 H형강 형상 중 상부 플랜지 부위는 웨브(111)의 상단과 접하고, 상부 플랜지의 양 단부는 커팅되지 않고, H형강 형상 외측 플레이트와 연결되는 절개부(114')가 형성되도록 접합용 거더(11)의 웨브(111)를 제작한다(도 11의 (a)).
상기 절개부(114')는 접합용 빔(12)의 H형강 형상의 외곽선을 따라 커팅하되, 커팅되는 H형강 형상 중 상부 플랜지 부위는 웨브(111)의 상단과 접하고, 상부 플랜지의 양 단부는 커팅되지 않고, H형강 형상 외측 플레이트와 연결된다.
앞서 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)에서 설명한 바와 같이, 빔(B)의 형상에 따라 커팅되는 H형강 형상의 상부 플랜지 부위를 거더(G)의 웨브(111)의 상단과 접하도록 하는 경우, 덧판을 이용하지 않고 거더(G)와 빔(B)의 상부 플랜지를 체결볼트(15)로 결합할 수 있다. 또한, 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)의 레벨 차이가 감소하므로, 냉난방 덕트 또는 조명 등 설비의 시공을 위한 공간 감소로 층고 절약이 가능하다.
다음으로, (b) 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111) 상부 및 하부에 플랜지(112, 113)를 각각 용접하여 접합용 거더(11)를 제작하고(도 11의 (b)), (c) 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)에서 H형강 형상의 양 단부를 커팅하고 H형강 형상의 절취부(114")를 제거하여 관통부(114)를 형성한다(도 11의 (c)).
마지막으로 (d) 상기 접합용 거더(11)의 관통부(114)에 H형강인 접합용 빔(12)을 삽입한 후, 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)을 고정 결합하여 관통형 십자 접합부(10)의 제작을 완료한다.
본 발명 관통형 십자 접합부(10)의 제작 방법에서, 상기 (a) 단계는 공장 제작하고, 상기 (b) 내지 (d) 단계는 현장에서 작업하여 간단하게 마무리할 수 있다.
관통형 십자 접합부(10)는 완성된 상태에서는 차지하는 부피가 크기 때문에 운반이 곤란하다. 또한 상기 절개부(114')를 미리 제거하여 운반하는 경우, 운반중 변형의 위험이 있다.
따라서 (a) 단계에서는 빌트업 거더 등의 웨브 플레이트에 미리 보의 단면 형상에 따라 절개부(114')를 가공하고, 절개부(114')가 구비된 채로 웨브 플레이트를 현장으로 운반할 수 있다. 이로 인하여 운반 부피 최소화를 통한 운반비 절감을 실현할 수 있다.
도 12는 본 발명의 관통형 십자 접합부를 대체한 다른 십자 접합부를 도시하는 사시도이다.
도 12의 실시예는 십자 접합부에서 접합용 빔(12)을 접합용 거더(11)에 관통시키지 않고, 접합용 거더(11)의 양 측에서 강접한 것으로 본 발명의 관통형 십자 접합부(10)와 병행 또는 대체하여 사용 가능하다.
이 때, 접합용 빔(12)의 웨브(121)와 하부 플랜지(123)은 앵글에 의해 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 볼트로 결합되고, 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)는 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(122)와 직접 볼트 결합된다.
다만, 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)를 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(122)와 직접 볼트 결합하기 위해서는 접합용 거더(11) 상부 플랜지(122)의 폭이 충분히 넓어야 한다.
10: 관통형 십자 접합부 11: 접합용 거더
111: 웨브 112, 113: 플랜지
114: 관통부 114': 절개부
114": 절취부 12: 접합용 빔
121: 웨브 122, 123: 플랜지
14: 빔지지부 15: 체결볼트
16: 거치용 플레이트 17: 앵글부재
20: 기둥 골조
B: 빔 B': 중간 빔
C: 기둥 D: 데크플레이트
G: 거더 G': 중간 거더
S: 슬래브 W: 용접
x: 단변 방향 y: 장변 방향

Claims (9)

  1. 거더(G)와 빔(B)을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부(10)에 관한 것으로,
    H형강으로 구성되는 접합용 거더(11) 및 상기 접합용 거더(11)에 수직하는 방향으로 결합되는 H형강의 접합용 빔(12)으로 구성되되,
    상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)에는 접합용 빔(12)의 단면 형상과 동일하게 절취된 관통부(114)가 형성되어, 상기 접합용 빔(12)이 접합용 거더(11)의 웨브(111)를 관통하여 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)가 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)는 앵글부재(17)의 양 레그를 각각 접합용 거더(11)의 웨브(111)와 접합용 빔(12)의 웨브(121)에 볼트 체결하여 상호 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112)와 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)는 서로 관통하는 체결볼트(15)로 서로 고정 결합되고, 상기 접합용 거더(11)의 하부 플랜지(113) 상면에는 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)를 지지 고정하는 빔지지부(14)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 빔지지부(14)는 일측 레그가 접합용 거더(11)의 웨브(111)에 결합되고, 타측 레그가 접합용 빔(12)의 하부 플랜지(123)에 결합되는 앵글인 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 빔지지부(14)는 플레이트인 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 관통부(114)의 상단은 접합용 거더(11)의 웨브(111) 상단과 일치하여 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)가 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접합용 거더(11)의 상부 플랜지(112) 하부에는 접합용 빔(12)의 상부 플랜지(122)의 양측으로 데크플레이트(D)를 거치하기 위한 거치용 플레이트(16)가 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부.
  8. 스팬의 장변 방향으로 기둥(C) 사이에 설치되는 거더(G) 및 마주보는 거더(G) 사이에 설치되는 빔(B)으로 구성되되, 상기 거더(G)와 빔(B)이 접합되는 부위는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 관통형 십자 접합부(10)가 구비되고, 이웃하는 관통형 십자 접합부(10)의 접합용 거더(11) 사이에는 중간 거더(G')가 일체로 형성되거나 별도의 중간 거더(G')가 결합되고, 접합용 빔(12) 사이에는 별도의 중간 빔(B')이 결합되는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부가 구비된 구조물.
  9. 거더(G)와 빔(B)을 결합하기 위한 관통형 십자 접합부(10)를 제작하는 방법에 관한 것으로,
    (a) 사각 형상의 웨브(111)에 H형강 형상의 외곽선을 따라 커팅하되, 커팅되는 H형강 형상 중 상부 플랜지 부위는 웨브(111)의 상단과 접하고, 상부 플랜지의 양 단부는 커팅되지 않고, H형강 형상 외측 플레이트와 연결되는 절개부(114')가 형성되도록 접합용 거더(11)의 웨브(111)를 제작하는 단계;
    (b) 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111) 상부 및 하부에 플랜지(112, 113)를 각각 용접하여 접합용 거더(11)를 제작하는 단계;
    (c) 상기 접합용 거더(11)의 웨브(111)에서 H형강 형상의 양 단부를 커팅하고 H형강 형상의 절취부(114")를 제거하여 관통부(114)를 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 접합용 거더(11)의 관통부(114)에 H형강인 접합용 빔(12)을 삽입한 후 접합용 거더(11)와 접합용 빔(12)을 고정 결합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 관통형 십자 접합부의 제작 방법.

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