KR20170029322A - Hybrid-type timber structures member, the manufacturing method thereof and the frame system using the same - Google Patents

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KR20170029322A
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Abstract

The present invention relates to a hybrid-type wooden structural member and a frame system using the same. According to the present invention, the hybrid-type wooden structural member includes: a steel pipe reinforcement material having a square pipe shape and a hollow inside; a first wooden member installed to at least partially surround a first surface of the steel pipe reinforcement material and second and fourth surfaces of the material, which are adjacent to both sides of the first surface; a second wooden member installed to at least partially surround a third surface of the material, which is opposite to the first surface, and the second and fourth surfaces of the material, adjacent to both sides of the third surface; and a first combination member penetrating and fixing the steel pipe reinforcement material, the first wooden member, and the second wooden member. According to the present invention, the present invention is capable of improving strength, integrating the connection of vertical pillars, and significantly improving the hardness of a combination part by charging concrete or mortar into a reinforcement material by using a square pipe as the reinforcement material, and effectively making reinforcements against an increase in shearing force, caused by an increase in resistance against a bending moment.

Description

하이브리드형 목구조부재, 제조방법 및 그를 이용한 골조 시스템{Hybrid-type timber structures member, the manufacturing method thereof and the frame system using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid type structure member, a manufacturing method thereof, and a frame system using the hybrid type structure member,

본 발명은 하이브리드형 목구조부재 및 이를 이용한 골조 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 합성구조기술 분야에서 목재, 강재, 콘크리트의 3종류의 구조 재료를 포함하는 하이브리드형 합성구조 부재와 이를 사용한 보-기둥식 골조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid type structural member and a frame system using the hybrid type structural member, and more particularly, to a hybrid type structural member including three types of structural materials such as wood, steel, and concrete in the field of synthetic structural technology, Frame system.

목구조 건축은 생태건축으로서 자연적인 수려함과 목재의 독특한 재질감으로 내외장재의 효과를 겸비한 훌륭한 구조이다. 뿐만 아니라 건축물의 경량화와 공기단축의 장점을 갖고 있다. Neck structure is an ecological architecture, which is a good structure that combines the effect of interior and exterior materials with natural beauty and unique texture of wood. In addition, it has advantages of weight reduction of buildings and shortening of air.

반면 목재는 재료 특성상 강재와 콘크리트에 비해 강도가 약하고 내구성이 떨어진다. 또한 천연목을 가공하여 사용할 시에는 재료의 길이와 두께가 한정적이며, 목재를 건조하는 과정에서 수축과 비틀림이 발생하게 된다. 이러한 목재의 재료적 특성 때문에 목구조는 경간이 짧고 저층인 건축물에 적용되어 왔다. On the other hand, wood has weaker strength and durability than steel and concrete due to its material properties. In addition, when natural wood is processed and used, the length and thickness of the material are limited, and shrinkage and twisting occur in the process of drying the wood. Due to the material properties of these timber, the tree structure has been applied to buildings with short spans and low stories.

그러나 최근에 강도를 높인 직교적층목재(CLT)와 하이브리드 기술 등과 같은 목구조에 대한 기술개발이 활발히 진행되고 있으며, 기후변화 대응정책 차원에서 많은 나라에서 목조 건축물 층수 규제를 완화하고 있다. EU 국가와 미국, 캐나다 등에서 목조건축 촉진정책을 적극적으로 내놓고 있으며, 목조주택 비율이 50%에 달하는 일본에서는 모든 저층 공공 건축물을 목조로 전환하는 정책을 내놓고 있다.However, the development of wood structures such as orthogonal laminated timber (CLT) and hybrid technology, which have recently increased in strength, is actively underway, and many countries are easing regulations on wooden building floors in response to climate change policy. The EU countries, the United States and Canada are actively promoting policies to encourage wooden architecture. In Japan, where the proportion of wooden houses is 50%, the government has introduced policies to convert all low-rise public buildings into wooden houses.

종래의 목구조 부재에 대한 보강방법으로 대한민국 등록실용신안 제20-0359033호(이하 "선행기술 1"이라 함)와 등록특허 제10-0010324호(이하 "선행기술 2"라 함)를 그 예로 들 수 있다. 이를 각각 도 1 및 도 2에 도시하였다.(Hereinafter referred to as "Prior Art 1") and Registered Patent No. 10-0010324 (hereinafter referred to as "Prior Art 2") as a method of reinforcing a conventional wooden structural member, for example, in Korean Registered Utility Model No. 20-0359033 . 1 and 2, respectively.

도 1에 도시된 바와 같이 선행기술 1은 목재 구조재(10)의 외부 표면에 길이방향으로 보강재(11)가 들어갈 크기만큼의 홈을 파고 그 홈에 에폭시 접착제(13)를 1차 도포한 후 보강재(11)를 삽입·고정하고 이 보강 철물이 고정되어진 홈에 에폭시(13)를 2차 충전하여 홈을 메꾸고 마감재(15)로 마무리하여 완성하는 방법이다. 이 방법은 보강철물을 사용하여 목재를 쉽게 보강할 수 있다는 장점이 있다. As shown in FIG. 1, in the prior art 1, grooves are formed on the outer surface of the wooden structural member 10 such that the reinforcing member 11 can be inserted in the lengthwise direction, the epoxy adhesive 13 is first applied to the grooves, (11) is inserted and fixed, and the cavity (13) is filled with the groove to which the reinforcing metal is fixed to complete the groove, and the finish is finished with the finish material (15). This method has the advantage that it can easily reinforce the wood by using reinforced steel.

하지만 휨 모멘트를 받는 보 부재에서 휨에 대한 저항과 구조안전을 위해서는 휨 인장 보강재가 충분히 정착되어 있어야 한다. 그러나 선행기술 1의 경우 단면상에는 보강되어 있으나 보강재가 목재와 접착만 되어있고 정착이 이루어지지 않았기 때문에 휨 인장력에 대한 확실한 저항능력과 구조안전이 확보되지 않는다는 문제점이 있다. 또한 이러한 보강으로 인하여 휨모멘트에 대한 내력이 증가하면 이에 따라 전단력도 증가하게 되는데 이와 같이 증가된 전단력에 대한 보강 조치가 없으며, 보와 기둥이 결합되는 골조 형성 방법을 제시하지 않았다.However, the bending tensile stiffener should be sufficiently fixed for bending resistance and structural safety in beam members subjected to bending moment. However, in the case of Prior Art 1, there is a problem that since the reinforcing material is only bonded to the wood and is not fixed, though it is reinforced on the cross section, the reinforcing ability against the bending tensile force and the structural safety can not be secured. In addition, as the strength against bending moment increases due to this reinforcement, the shear force increases accordingly. There is no reinforcement measure for the increased shear force, and the method of forming a frame in which beam and column are combined is not proposed.

한편, 선행기술 2에 따른 하이브리드 목구조재 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이 강구조 골조의 형강 부재(20) 주위에 가공된 집성목재(25)를 접착 고정시킨 것으로서 목재가 주로 건축물의 마감내장재와 내화피복 덧판의 역할로 사용될 수 있도록 한 방법이다.As shown in FIG. 2, the hybrid wood structural member manufacturing method according to the prior art 2 is a method in which a composite wood material 25 processed around a steel member 20 of a steel structure frame is adhered and fixed, It is a method that can be used as a role of fireproof cover.

선행기술 2는 내화피복이 필요한 강구조 구조물에 구조용 집성재를 피복재로 사용함으로써 외관상으론 목구조와 같은 수려한 내장재의 역할과 강구조에서 요구되는 내화성능 향상의 요구를 충족시킬 수 있다. 또한 접착된 목재 피복재를 강재에 대한 덧판 역할로 사용함으로써 좌굴에 대해서 보완할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 이와 같은 선행기술 2에 따른 공법은 합성구조에 대한 기술이라 할 수 없으며 단지 강구조에 대한 피복기술에 불과하다는 한계가 있다.The prior art 2 can meet the requirements of improving the fire resistance required in the steel structure and the role of a beautiful interior material such as a wooden structure by using a structural building material as a covering material in a steel structure requiring a refractory coating. It also has the advantage of being able to compensate for buckling by using a glued wood cladding as a slab for the steel. However, the method according to the prior art 2 can not be said to be a technique for a composite structure, but has a limitation that it is merely a coating technique for a steel structure.

본 발명은 목구조의 수려함과 목재의 재질감을 이용한 내외장재 효과를 얻으면서도 구조성능을 크게 향상시킬 수 있는 장스팬의 다층 골조 시스템을 제공한다.The present invention provides a long-span multi-layered framing system capable of significantly improving structural performance while achieving an interior and exterior material effect using a wood structure and wood texture.

또한 각 합성부재를 연결하여 골조를 형성할 수 없는 선행기술 1 및 2에 비하여 본 발명은 휨, 압축, 전단의 구조내력이 향상된 목재, 강재, 콘크리트 3가지 구조재료를 합성한 하이브리드 목구조부재를 제공하며, 이러한 하이브리드 목구조부재를 이용한 보-기둥식 골조 시스템과 그 조립 방안을 제공한다.Compared to the prior arts 1 and 2 in which a frame can not be formed by connecting each composite member, the present invention provides a hybrid wood structure member that combines three structural materials of wood, steel, and concrete improved in bending, A beam-column type frame system using the hybrid neck structure member and an assembly method thereof are provided.

또한 본 발명은 휨 인장력에 대하여 보강재의 정착이 이루어질 수 있는 보-기둥식 골조 구성을 제공한다.The present invention also provides a beam-column type frame structure in which a stiffener can be fixed with respect to a bending tensile force.

또한 보와 기둥에서 휨과 압축 내력에 대한 보강만 이루어진 종래 기술과는 달리 본 발명은 전단력에 대한 보강이 동시에 이루어진 하이브리드 목구조부재와 이를 이용한 골조 시스템을 제공한다.The present invention provides a hybrid neck structure member and a frame system using the hybrid neck structure member, which are reinforced with respect to shear force, unlike the prior art in which only the bending and compressive strength are reinforced in beams and columns.

또한 본 발명은 강도를 증진시키고 상하 기둥과 좌우 보를 더욱 일체화시켜 접합부의 강성과 접합 성능을 향상시킨 골조 시스템을 제공한다.Further, the present invention provides a framework system in which the rigidity and bonding performance of the joints are improved by enhancing the strength and further integrating the upper and lower pillars and the left and right beams.

본 발명에 따른 하이브리드형 목구조부재는 내부가 관통된 사각관형의 강관보강재; 상기 강관보강재의 제1면 및 상기 제1면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제1 목부재; 상기 제1면의 타측인 제3면 및 상기 제3면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제2 목부재; 및 상기 강관보강재, 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재를 관통하여 고정하는 제1 체결부재;를 포함한다.The hybrid type neck structure member according to the present invention includes: a rectangular pipe-shaped steel pipe reinforcing member having an inner perforated portion; A first neck member surrounding the first surface of the steel pipe reinforcing member and at least a portion of a second surface and a fourth surface adjacent to both sides of the first surface; A second neck member surrounding the third side of the first side and at least a portion of the second side and the fourth side adjacent to both sides of the third side; And a first fastening member for passing through and fixing the steel pipe reinforcement, the first nacelle, and the second nacelle.

또한 상기 강관보강재의 내측에는 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전될 수 있다.The filler of at least one of concrete and mortar may be filled in the inside of the steel pipe reinforcement.

또한 상기 충전재는 상기 강관보강재의 양단부를 제외한 나머지 부분의 내측에만 충전될 수 있다.In addition, the filler may be filled only inside the remaining portion of the steel tube reinforcement except for both ends.

또한 상기 강관보강재와 접촉하는 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재의 내측에는 에폭시 접착제가 도포될 수 있다.Further, an epoxy adhesive may be applied to the inside of the first and second neck members which are in contact with the steel pipe reinforcing member.

또한 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재는 단면상 상기 제2면과 제4면 측으로 절곡된 절곡부를 구비하고, 상기 제1 목부재의 절곡부들과 상기 제2 목부재의 절곡부들의 단부는 상호 접합될 수 있다.The first nap member and the second nap member may have a bent portion bent in the second surface and the fourth surface in a cross section, and the bent portions of the first nap member and the ends of the bent portions of the second nap member may be joined to each other have.

또한 상기 제1 목부재의 절곡부들과 상기 제2 목부재의 절곡부들은 에폭시 접착제로 접착될 수 있다.Further, the bending portions of the first nipple member and the bending portions of the second nipple member may be bonded with an epoxy adhesive.

또한 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재에는 상기 강관보강재의 제1면으로부터 제3면 방향으로 관통된 복수의 체결공이 형성될 수 있다.Also, the first and second nacelles may be formed with a plurality of fastening holes penetrating from the first surface to the third surface of the steel tube reinforcement.

또한 상기 제1 체결부재는 볼트 및 너트를 포함하고, 상기 체결공의 외측 입구에는 상기 볼트의 머리 및 너트 중 어느 하나가 수용되는 수용홈이 형성될 수 있다.Also, the first fastening member may include a bolt and a nut, and an outer groove of the fastening hole may be formed with a receiving groove for receiving either the head or the nut of the bolt.

또한 상기 수용홈은 에폭시 접착제로 충전될 수 있다.The receiving groove may be filled with an epoxy adhesive.

또한 상기 목부재의 재질로 형성되어 상기 수용홈의 외관을 마감하는 마개부를 포함할 수 있다.And a stopper formed of a material of the neck member to close the outer surface of the receiving groove.

또한 상기 강관보강재의 양단부는 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재의 외측으로 노출될 수 있다.Both ends of the steel pipe reinforcing member may be exposed to the outside of the first and second neck members.

한편, 본 발명에 따른 하이브리드형 목구조부재 제조방법은 집성목을 "ㄷ"자 형태로 가공하여 한 쌍의 목부재를 제조하는 제 1단계; 상기 목부재 내측에 접착제를 도포한 후, 상기 한 쌍의 목부재가 강관보강재 외부를 둘러싸도록 접착시키는 제 2단계; 및 상기 목부재와 상기 강관보강재를 관통하도록 제1 체결부재를 삽입하여 결합시키는 제 3단계;를 포함한다.Meanwhile, a method of manufacturing a hybrid neck structure member according to the present invention includes a first step of manufacturing a pair of neck members by processing a gummier into a " C " A second step of applying an adhesive to the inside of the neck member and then bonding the pair of neck members to surround the outside of the steel pipe reinforcement member; And a third step of inserting and joining a first fastening member so as to pass through the neck member and the steel pipe reinforcing member.

다른 한편, 기둥부재, 보부재 및 상기 기둥부재와 보부재 간을 연결하는 연결부를 각각 적어도 하나 이상 구비하고, 상기 기둥부재, 보부재 및 기둥부재의 조립에 의하여 형성되는 골조 구조물에 있어서, On the other hand, in the frame structure formed by assembling the column member, the beam member, and the column member, each of the column members, the beam member, and the connecting member connecting the column member and the beam member,

본 발명에 따른 골조 구조물의 기둥부재 및 보부재는, 내부가 관통된 사각관형의 강관보강재; 상기 강관보강재의 제1면 및 상기 제1면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 양단부를 제외한 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제1 목부재; 상기 제1면의 타측인 제3면 및 상기 제3면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 양단부를 제외한 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제2 목부재; 및 상기 강관보강재, 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재를 관통하여 고정하는 제1 체결부재;를 포함하고,The column member and the beam member of the frame structure according to the present invention include a rectangular pipe-shaped steel pipe reinforcing member through which the inside thereof passes; A first neck member surrounding the first surface of the steel pipe reinforcing member and at least a portion of the second surface adjacent to both sides of the first surface and both ends of the fourth surface; A second neck member surrounding at least a part of the first surface, the third surface being on the other side of the first surface, and the second surface of the third surface and both ends of the fourth surface; And a first fastening member for passing through and fixing the steel pipe reinforcement, the first nap member, and the second nap member,

상기 연결부는, 사각 관형으로 형성되고, 상단 및 하단에 각각 상기 기둥부재의 강관보강재의 단부가 체결되는 기둥 체결부; 상기 기둥 체결부의 사면에 각각 형성되고, 상기 보부재의 강관보강재의 단부가 수용되는 보 체결부;를 포함한다.Wherein the connecting portion is formed in a rectangular tube shape and has a column fastening portion at an upper end and a lower end thereof to fasten an end portion of a steel pipe reinforcing member of the column member, respectively; And a beam fastening portion formed on the slope of the column fastening portion and accommodating the end portion of the steel pipe stiffener of the beam member.

또한 상기 보 체결부는 상기 보부재의 단부가 거치가능하도록 단면이 "U"자형으로 형성될 수 있다.Also, the beam fastening portion may be formed in a U-shaped cross section so that the end portion of the beam member can be mounted.

또한 상기 보부재의 단부가 상기 보 체결부에 수용된 상태에서 상기 보부재의 단부와 상기 보 체결부를 둘러 싸도록 구비되는 조임부재; 및 상기 조임부재, 상기 보 체결부 및 상기 보부재를 관통하여 체결하는 제2 체결부재;를 포함할 수 있다.A tightening member provided to surround the end of the beam member and the beam fastening portion in a state where an end of the beam member is received in the beam fastening portion; And a second fastening member for fastening the fastening member, the beam fastening portion, and the beam member through the fastening member.

또한 상기 기둥부재의 강관보강재의 내측에는 시멘트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전될 수 있다.The filler of at least one of cement and mortar may be filled in the inside of the steel pipe reinforcement of the column member.

또한 상기 보부재의 강관보강재의 양 단부를 제외한 내측 공간에는 시멘트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전될 수 있다.Further, at least one of cement and mortar may be filled in the inner space excluding both ends of the steel pipe reinforcing member of the beam member.

또한 상기 연결부에는 상기 기둥 체결부와 상기 보 체결부를 연통하도록 형성되는 충전재 유출구가 더 형성될 수 있다.The connection portion may further include a filler outlet formed to communicate the column fastening portion and the beam fastening portion.

다른 한편, 상기 골조 구조물을 시공하기 위한 방법으로서, 본 발명에 따른 골조 구조물 시공 방법은 상기 보부재의 내측에 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충전물을 충전하고, 상기 기둥부재의 내측에는 충전하지 않은 상태로 제공하는 단계; 및 상기 연결부에 상기 보부재 및 상기 기둥부재를 연결한 상태에서, 상기 기둥부재의 상단으로부터 상기 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충전물을 충전하는 단계;를 포함한다.As a method for constructing the frame structure, a method of constructing a frame structure according to the present invention is characterized in that a filling material containing at least one of concrete and mortar is filled in the inside of the beam member, In a non-existent state; And filling the filling material containing at least one of the concrete and the mortar from the upper end of the column member in a state where the beam member and the column member are connected to the connection portion.

본 발명에 따르면 사각강관을 보강재로 이용함으로써 보강재의 내측에 콘크리트나 모르타르를 충전하여 강도를 높이고 상하 기둥의 연결을 일체화 시키며 접합부의 강성을 크게 향상 시킬 수 있으며, 휨모멘트에 대한 내력 증가에 따라 발생되는 전단력 증가에 대한 보강도 효과적으로 이루어질 수 있다.According to the present invention, by using square steel pipe as a reinforcing material, it is possible to increase the strength by filling concrete or mortar inside the reinforcing material, to unify the connection of the upper and lower pillars, to greatly improve the rigidity of the joint, The reinforcement to the shear force increase can be effectively achieved.

또한 본발명에 따르면 접합부에 연결철물을 사용함으로써 합성 구조부재 내에서 인장력에 대한 보강재의 정착시키는 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, the effect of fixing the stiffener to the tensile force in the composite structural member can be obtained by using the connecting hardware at the joint portion.

또한 본 발명에 따르면 연결부의 기둥 체결부에 시멘트 또는 모르타르가 유출 가능하도록 관통하는 충전재 유출구를 형성함으로써 기둥부재에 충전된 충전재가 보 부재측으로 유입 충전되도록 함으로써 연결부에서의 일체성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, by providing a filling material outlet which penetrates the column fastening portion of the connecting portion such that cement or mortar can flow out, the filling material filled in the column member is filled and filled to the side of the beam member.

도 1 및 도 2는 종래의 목구조부재의 예들을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보 부재의 특정 지점을 절개한 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 보부재가 결합한 모습을 단면적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기둥부재와 보부재의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 연결부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 다른 실시예에 따른 연결부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥부재, 보부재 및 연결부를 이용하여 구성되는 골조 시스템의 체결구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 도 9의 보부재와 연결부의 체결모습을 나타내는 단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 골조 시스템의 체결된 모습을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 목구조부재의 테스트 조건을 설명하기 위한 개략도이다.
Figs. 1 and 2 are schematic views showing examples of a conventional neck structure member. Fig.
3 is an exploded perspective view of a specific portion of a beam member according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a perspective view showing a cross-sectional view of the joining member of FIG. 3;
5 is a perspective view schematically showing a column member and a beam member according to an embodiment.
6 is a perspective view showing a connection part according to an embodiment.
FIGS. 7 and 8 are perspective views showing a connection part according to another embodiment, respectively.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a fastening structure of a frame system constructed using a column member, a beam member, and a connecting portion according to an embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing the fastening state of the beam member and the connecting portion of Fig. 9. Fig.
11 is a schematic plan view showing a fastened state of a frame system according to an embodiment.
12 is a schematic view for explaining test conditions of a hybrid neck structure member according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the absence of special definitions or references, the terms used in this description are based on the conditions indicated in the drawings. The same reference numerals denote the same members throughout the embodiments. For the sake of convenience, the thicknesses and dimensions of the structures shown in the drawings may be exaggerated, and they do not mean that the dimensions and the proportions of the structures should be actually set.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥부재와 보부재를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보 부재의 특정 지점을 절개한 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 보부재가 결합한 모습을 단면적으로 나타내는 사시도이며, 도 5는 일 실시예에 따른 기둥부재와 보부재의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.3 to 5, a column member and a beam member according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is an exploded perspective view of a specific portion of a beam member according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a cross section of the beam member of FIG. 3, Fig. 3 is a perspective view schematically showing a member and a beam member. Fig.

본 실시예에 따른 기둥부재와 보부재는 폭방향 단면 기준 종횡비 및 내측에 충전물들을 충전하는 방법 등에서 차이가 있을 수 있으며 이외의 구성에서는 큰 차이가 없다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 보부재(102)의 구성에 관한 설명으로서 기둥부재(101)의 상세 구성에 관한 설명을 갈음한다.The column member and the beam member according to the present embodiment may differ in terms of the reference cross-sectional aspect ratio in the width direction and the method of filling the fillers on the inner side. Hereinafter, for the sake of convenience of description, the description of the detailed configuration of the column member 101 will be omitted as a description of the configuration of the beam member 102. [

도 3에 도시된 바와 같이 보부재(102)는 강관보강재(120)와 목부재(150)를 포함한다. 강관보강재(120)는 사각형의 단면 형상을 갖고, 일정 길이로 형성되며, 내부가 중심축 방향으로 관통된 사각관의 형상으로 형성된다. 강관보강재(120)는 강재로 형성되며, 본 실시예에 따른 하이브리드형 목구조부재 내에서 보강재로서 기능한다.As shown in FIG. 3, the beam member 102 includes a steel pipe stiffener 120 and a neck member 150. The steel pipe stiffener 120 has a rectangular cross-sectional shape, is formed to have a predetermined length, and is formed in the shape of a rectangular pipe whose inside passes through in the direction of the central axis. The steel pipe stiffener 120 is formed of a steel material and functions as a stiffener in the hybrid neck structure member according to the present embodiment.

목부재(150)는 상술한 강관보강재(120)의 외부를 둘러싸는 형상의 목관을 반으로 나눈 것과 같이 "ㄷ"자 형상으로 형성된다. 구체적으로 목부재(150)는 강관보강재(120)의 일측면의 상하단부에서 절곡된 형상으로 형성된다. 즉, 목부재(150)에는 상하단에서 수직방향으로 절곡된 절곡부(151)가 형성된다. 강관보강재(120) 및 한 쌍의 목부재(150)의 조립시에 어느 한 목부재(150)의 절곡부 단부(1511)가 타 목부재(150)의 절곡부 단부(1511)와 접촉된다. 또한 목부재(150)의 내측은 강관보강재(120)의 외형에 형합하도록 형성된다. 다만, 본 실시예에 따른 목부재(150)의 외형은 강관보강재(120)와 결합시 사각기둥 형상으로 형성되나, 이에 한정되지는 않으며 인테리어 등의 필요 목적에 따라 다양하게 형성할 수 있다.The neck member 150 is formed in a "C" shape like a half-folded wood pipe that surrounds the outside of the steel pipe stiffener 120 described above. Specifically, the nacelle 150 is formed in a bent shape at the upper and lower ends of one side of the steel pipe stiffener 120. That is, the neck member 150 is formed with bent portions 151 that are bent in the vertical direction at the upper and lower ends. The bent end portion 1511 of one of the nacelle members 150 is brought into contact with the bent end portion 1511 of the other nacelle member 150 when the steel pipe stiffener 120 and the pair of nacelle members 150 are assembled. The inner side of the nacelle 150 is formed to match the contour of the steel pipe stiffener 120. However, the outer shape of the nacelle 150 according to the present embodiment is formed in a square pillar shape when coupled with the steel pipe stiffener 120, but it is not limited thereto and can be variously formed according to the purpose of the interior such as the interior.

강관보강재(120)와 목부재(150)의 조립 시에 목부재(150)의 내측에는 접착제(adh)를 먼저 도포하는 것이 바람직하다. 예를 들면 강관보강재(120)와 접하는 면과 절곡부 단부면(1511)에는 에폭시 접착제(adh)를 도포할 수 있다. 이 때 에폭시 접착제로는 주제를 ARALDITE AV138M-1로 하고 경화제를 HV998로 하는 탄력성 에폭시 접착제를 이용할 수 있다. It is preferable to apply an adhesive (adh) to the inside of the nacelle 150 at the time of assembling the steel pipe stiffener 120 and the nacelle 150. For example, an epoxy adhesive (adh) can be applied to the surface contacting the steel pipe stiffener 120 and the end surface 1511 of the bent portion. At this time, as the epoxy adhesive, a resilient epoxy adhesive having ARALDITE AV138M-1 as a base and HV998 as a curing agent can be used.

제1 체결부재(190)는 한 쌍의 목부재(150)와 강관보강재(120)를 관통하여 고정시키도록 체결된다. 제1 체결부재(190)로는 예를 들면 고장력 볼트를 이용할 수 있다.The first fastening member 190 is fastened so as to penetrate and fix the pair of the neck members 150 and the steel pipe stiffener 120. As the first fastening member 190, for example, a high tension bolt can be used.

한편, 제1 체결부재(190)가 체결되기 위하여 강관보강재(120)와 목부재(150)에 형성되는 관통구들(153 등)은 미리 형성하는 것도 가능하며, 조립시공의 오차를 줄이기 위하여 현장 작업으로 가공하는 것도 가능하다.The through holes 153 formed in the steel pipe reinforcing member 120 and the neck member 150 may be formed in advance in order to fasten the first fastening member 190. In order to reduce errors in assembling, It is also possible to process.

또한 목부재(150)에 형성되는 관통구(153)의 외측 입구에는 수용홈(1531)이 형성될 수 있다. 수용홈(1531)에는 제1 체결부재(190)로 고장력 볼트 등을 이용하는 경우 고장력 볼트의 머리 또는 너트(193)를 외부로 드러나지 않도록 수용하는 기능을 한다. 고장력 볼트(190)의 머리와 너트(193)가 수용홈(1531)에 수용된 상태에서 에폭시 접착제 또는 수지 등을 상술한 수용홈(1531)에 충전시킬 수 있으며, 이후 수용홈(1531)를 마감하는 마개부(159)를 더 구비할 수 있다. 마개부(159)는 목부재(150)의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The receiving groove 1531 may be formed at the outer side of the through hole 153 formed in the nacelle 150. When the high-tension bolt or the like is used as the first fastening member 190, the receiving groove 1531 functions to accommodate the head or the nut 193 of the high-tension bolt so as not to be exposed to the outside. An epoxy adhesive or resin or the like can be filled into the receiving groove 1531 while the head and the nut 193 of the high tension bolt 190 are received in the receiving groove 1531. Then, And may further include a stopper portion 159. The stopper portion 159 is preferably made of a material of the nacelle 150.

한편, 강관보강재(120)의 내측에는 콘크리트나 모르타르 등의 충전재(C1)가 충전될 수 있다. 이 때 도 5의 (a)에 도시된 기둥 부재(101)의 경우와는 달리 도 5의 (b)에 도시된 보 부재(102)의 경우에는 골조 구조의 형성과정에서 기둥 부제(101)의 내측에 충전되어 있던 충전재가 유입될 수 있도록 강관보강재(120)의 양단부를 제외한 나머지 부분의 내측(125)에만 충전재를 충전시키는 것도 가능하다. 이와 관련된 구조에 관하여는 이후 상세히 설명한다.On the other hand, a filler (C1) such as concrete or mortar can be filled in the inside of the steel pipe stiffener (120). At this time, unlike the case of the column member 101 shown in FIG. 5 (a), in case of the beam member 102 shown in FIG. 5 (b), in the process of forming the frame structure, It is also possible to fill the filler only in the inner portion 125 of the remaining portion of the steel tube stiffener 120 excluding both ends thereof so that the filler charged inside can be introduced. The related structure will be described later in detail.

충전재(C1)는 합성효과와 구조안전 성능을 향상시킬 수 있으며, 더 나아가 기둥 부재(101)의 경우 상하 기둥을 조립한 후 강관보강재(110) 속에 콘크리트나 모르타르를 충전하여 압축강도를 증진시키고 상하 기둥의 일체성이 향상되도록 할 수 있다.The filler (C1) can improve the synthetic effect and the structural safety performance. Further, in the case of the column member (101), the upper and lower columns are assembled and then the concrete or mortar is filled in the steel pipe stiffener (110) So that the integrity of the column can be improved.

한편, 기둥 부재(101) 또는 보부재(102)는 현장 시공의 용이성을 위하여 모듈화되도록 제조될 수 있다. 예를 들어 설계 단계에서 보 부재의 강관보강재(110) 내부에 콘크리트나 모르타르를 충전하는 것으로 결정된 경우, 먼저 보부재(102)에는 미리 콘크리트나 모르타르가 충전되어 합성부재로서 제작된다. 이후 기둥 부재(101)에는 콘크리트 또는 모르타르가 충전되지 않은 상태로 제조된 상태에서 현장 시공 시 4방향의 보를 결합시킨 후 충전물(콘크리트 또는 모르타르)를 상부의 기둥 부재(101)를 통하여 충전할 수 있다.On the other hand, the pillar member 101 or the pillar member 102 can be manufactured to be modularized for ease of field installation. For example, when it is determined that concrete or mortar is to be charged into the steel pipe stiffener 110 of the beam member at the design stage, the beam member 102 is filled with concrete or mortar in advance, and is manufactured as a composite member in advance. In the state in which the concrete or the mortar is not filled in the column member 101, it is possible to combine the beams in four directions at the time of field construction, and then fill the filling material (concrete or mortar) through the upper column member 101 .

다른 한편, 기둥 부재(101) 또는 보부재(102) 모두를 모듈화 하여 조립하는 방법도 가능하다.On the other hand, a method of modularly assembling both the pillar member 101 or the beam member 102 is also possible.

한편, 도 5의 (a)를 참조하여 설명하면 앞서 설명한 바와 같이 기둥 부재(101)는 내측의 강관보강재(110)와 외측의 목구조부재(150)를 포함하며, 규격이나 치수 등의 차이와 충전재의 충전 방법 등의 차이 이외에는 보 부재(102)와 큰 차이가 없다.5 (a), the column member 101 includes an inner steel pipe reinforcing member 110 and an outer wooden structural member 150. As described above, There is no significant difference from the shape of the beam member 102 except for the difference in the filling method of the filler.

기둥부재(101)와 보부재(102)는 각각 양단부에서 강관보강재(115, 125)들이 외부로 노출되도록 형성한다. 외측으로 노출된 강관보강재(115, 125)는 이후 골조 구조를 형성하는 과정에서 타 구성부와 체결구조를 형성한다.The column member 101 and the beam member 102 are formed such that the steel tube stiffeners 115 and 125 are exposed to the outside at both ends thereof. The steel pipe reinforcing members 115 and 125 exposed to the outside form a fastening structure with other components in the process of forming the frame structure thereafter.

본 실시예에 따른 하이브리드형 목구조부재는 집성목을 "ㄷ"자 형태로 가공하여 한 쌍의 목부재를 제조하는 단계와, 목부재 내측에 접착제를 도포한 후, 한 쌍의 목부재가 강관보강재 외부를 둘러싸도록 접착시키는 단계와, 목부재와 강관보강재를 관통하도록 제1 체결부재를 삽입하여 결합시키는 단계를 통하여 제조될 수 있다.The hybrid type neck structure member according to the present embodiment includes a step of manufacturing a pair of neck members by processing the laminated wood into a " C "shape, a step of forming a pair of neck members around the outside of the steel pipe reinforcement after applying an adhesive to the inside of the neck member And a step of inserting and joining a first fastening member to penetrate the neck member and the steel pipe reinforcing member.

도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 연결부를 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 연결부의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 7 및 도 8은 각각 다른 실시예에 따른 연결부의 모습을 나타내는 사시도이다.6 to 8, a connection unit according to various embodiments of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a connection part according to an embodiment, and FIGS. 7 and 8 are perspective views showing a connection part according to another embodiment.

연결부(200)는 기둥 체결부(210)와 보 체결부(220)를 포함한다. 기둥 체결부(210)는 사각 관형으로 형성되며, 길이 방향이 종방향으로 구비되어 상단 및 하단에 각각 앞서 설명한 기둥 부재와 체결된다. 기둥 체결부(210)에는 체결부재를 이용하여 체결하기 위한 다수의 체결공(230)들이 형성된다.The connection part 200 includes a column fastening part 210 and a beam fastening part 220. The column fastening part 210 is formed in a rectangular tube shape, and is provided with a longitudinal direction in the longitudinal direction, and is fastened to the column member described above at the upper and lower ends, respectively. The column fastening part 210 is formed with a plurality of fastening holes 230 for fastening using a fastening member.

기둥 체결부(210)의 사면에는 "U"자형의 보 체결부(220)가 구비된다. 보 체결부(220)는 기둥 체결부(210)를 중심으로 십자형으로 형성되며, 각각 앞서 설명한 보 부재들이 거치된 상태에서 체결될 수 있도록 다수의 체결공(230)들이 형성된다. 기둥 체결부(210)와 보 체결부(220)는 용접 등의 방법을 이용하여 결합될 수 있다.A U-shaped beam fastening portion 220 is provided on the slope of the column fastening portion 210. The beam fastening part 220 is formed in a cross shape with the column fastening part 210 as a center, and a plurality of fastening holes 230 are formed so that the beam fastening parts 220 can be fastened while the beam members described above are fastened. The column fastening part 210 and the beam fastening part 220 may be joined together by welding or the like.

도 7에 도시된 바와 같이 연결부(200a)의 기둥 체결부(210a)에는 기둥 체결부(210a)와 보 체결부(220)를 연통하도록 충전재 유출구(215)가 더 형성될 수 있다. 골조 구조의 형성과정 또는 골조 구조의 형성 후에 기둥 부재에 충전재가 충전되는 경우 해당 충전재는 충전재 유출구(215)를 통하여 보 부재 측으로 유입될 수 있다.As shown in FIG. 7, the column fastening part 210a of the connection part 200a may further include a filler outlet 215 so as to communicate the column fastening part 210a and the beam fastening part 220. As shown in FIG. When the filler is filled in the column member after the formation process of the frame structure or the frame structure, the filler may be introduced into the filler member through the filler outlet 215.

즉, 골조 접합부의 강성이 보다 크게 요구될 때에는 기둥 부재에 충전한 콘크리트 또는 모르타르가 보 부재의 연결부로 흘러 넘어가 충전되게 함으로써 골조 접합부가 콘크리트나 모르타르에 의해 양방향 십자 형태로 일체화 되도록 할 수 있다.That is, when the rigidity of the frame joint is required to be greater, the concrete or mortar filled in the column member flows over the connection portion of the beam member to be filled, so that the frame joint can be integrated with the concrete or the mortar in a bidirectional cross shape.

한편, 본 실시예에 따른 연결부는 다양한 형태로 변형이 가능하다. 예를 들어 목재 구조물의 외곽부분에 구비되는 연결부(200b)의 경우 도 8에 도시된 바와 같이 십자형이 아닌 3방향만의 보 체결부(220)가 형성되는 것도 가능하다. 이와 같이 본 실시예에 따른 연결부는 상황 및 필요에 따라 다양한 실시 가능한 형태로 변형이 가능하다.Meanwhile, the connecting part according to the present embodiment can be modified into various forms. For example, in the case of the connecting portion 200b provided at the outer portion of the wooden structure, it is also possible to form the beam connecting portion 220 in only three directions, not the cross shape as shown in FIG. Thus, the connection unit according to the present embodiment can be modified into various forms according to the circumstances and needs.

도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골조 시스템을 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥부재, 보부재 및 연결부를 이용하여 구성되는 골조 시스템의 체결구조를 나타내는 분해사시도이고, 도 10은 도 9의 보부재와 연결부의 체결모습을 나타내는 단면도이며, 도 11은 일 실시예에 따른 골조 시스템의 체결된 모습을 나타내는 개략적인 평면도이다.9 to 11, a frame system according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a fastening structure of a frame system constructed by using a column member, a beam member, and a connecting portion according to an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a cross- And FIG. 11 is a schematic plan view showing a fastened state of a framework system according to an embodiment.

앞서 설명한 바와 같이 연결부(200)를 이용하여 기둥부재(101)와 보부재(102)들을 연결하여 골조 구조를 형성할 수 있다.As described above, the frame member 101 and the beam member 102 may be connected to each other by using the connection unit 200 to form a frame structure.

즉, 연결부(200)의 기둥 체결부(210)의 상단 및 하단에 각각 기둥부재(101)들을 체결하고, 4방향의 보 체결부(220)에는 각각 보부재(102)들을 체결한다.That is, the column members 101 are fastened to the upper end and the lower end of the column fastening part 210 of the connection part 200, respectively, and the fastening members 102 are respectively fastened to the 4 directional fastening part 220.

이 때 도 10에 도시된 바와 같이 기둥 체결부(210)와 기둥부재(101)의 체결, 또는 보 체결부(220)와 보부재(102)와의 체결에는 별도의 조임부재(300)를 이용할 수 있다. 예를 들어 조임부재(300)는 보부재(120)의 단부가 보 체결부(220)에 수용된 상태에서 보부재의 단부(120)와 보 체결부(220)를 둘러 싸도록 구비된다. 조임부재(300)는 "ㄷ"자 형상의 한 쌍의 철물을 이용하여 형성할 수 있으며, 조임부재(300), 보부재의 단부(120)와 보 체결부(220)를 관통하는 제2 체결부재(391)를 이용하여 체결할 수 있으며, 체결력을 더 강화하기 위하여 조임부재(300) 간을 체결하는 제3 체결부재(381)를 더 포함할 수 있다.10, a separate fastening member 300 may be used for fastening the column fastening part 210 and the column member 101 or for fastening the beam fastening part 220 and the beam member 102 as shown in FIG. 10 have. For example, the tightening member 300 is provided so as to surround the end portion 120 of the beam member and the beam fastening portion 220 while the end of the beam member 120 is received in the beam fastening portion 220. The fastening member 300 can be formed by using a pair of steel members having a "C" shape, and is fastened to the fastening member 300, the second fastening member 300 which penetrates the end portion 120 of the beam member and the beam fastening portion 220, And may further include a third fastening member 381 for fastening the fastening members 300 to further strengthen the fastening force.

도 11을 참조하여 설명하면, 앞서 간략히 설명한 바와 같이 기둥 부재의 압축강도를 높이고 상·하 기둥이 일체로 연결되어 접합부의 강성을 증진시키기 위하여 기둥 부재의 사각 강관보강재 속에 콘크리트나 모르타르를 충전 한다. Referring to FIG. 11, concrete or mortar is filled in the rectangular steel pipe reinforcing member of the column member to increase the compressive strength of the column member and to connect the upper and lower columns integrally to improve the rigidity of the joint as explained briefly above.

이 경우 기둥부재의 충전물은 중력에 의하여 연결부의 기둥 체결부(210) 측으로 유입되며, 기둥 체결부(210)에 유입된 충전물(C1)들은 충전물 유출구(215)를 통하여 보 부재(102)의 내측으로 유입될 수 있다. 이 경우 보 부재(102)의 내측에 충전물이 충전되지 않았을 경우에는 미리 충전물이 보 부재의 단부측에만 유입될 수 있도록 칸막이 등을 보 부재(102) 내측에 미리 형성하는 것도 가능하다. 또한 이와 같이 충전물을 보 부재 측으로 유입시키고자 하는 경우에는 충전물로서 유동성이 우수한 콘크리트나 모르타르를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, the filling material of the column member flows into the column coupling part 210 of the connection part by gravity, and the filling materials C1 introduced into the column coupling part 210 are inserted into the inside of the beam member 102 Lt; / RTI > In this case, when the filling material is not filled in the inside of the beam member 102, a partition or the like may be previously formed inside the beam member 102 so that the filling material can be introduced only to the end side of the beam member in advance. Also, when the filling material is to be introduced into the side of the beam member, it is preferable to use concrete or mortar having excellent fluidity as the filling material.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 목구조부재의 성능의 테스트 조건 및 그 결과를 설명한다. Hereinafter, the performance test conditions and results of the hybrid neck structure member according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저 에폭시 접착제 성능을 테스트 하였다. 에폭시 접착제 성능시험은 아래의 표1에서와 같이 목재에 홈을 낸 뒤 에폭시 접착제를 사용해 목재와 철판을 접착시켜 시험체를 제작하였으며, 돌출된 철판 면에 하중을 가하여 시험하였다. 시험결과 에폭시 접착제의 접착강도가 미송의 전단강도보다 두 배 가량 높게 나타난 것을 확인하였으며, 파괴 부위는 에폭시 접착제의 접착면이 아닌 집성목재에서 찢어짐이 발생한 것을 확인하였다.First, epoxy adhesive performance was tested. The epoxy adhesive performance test was carried out as shown in Table 1 below, in which the wood was grooved and the wood and the steel plate were adhered to each other using an epoxy adhesive, and a test was performed by applying a load to the projected steel plate surface. As a result of the test, it was confirmed that the adhesive strength of the epoxy adhesive was twice as high as the shear strength of the untreated sheet, and it was confirmed that the tearing occurred in the glued surface rather than the adhesive surface of the epoxy adhesive.

<표 1; 에폭시 접착제 성능 테스트 조건><Table 1> Epoxy Adhesive Performance Test Conditions>

Figure pat00001
Figure pat00001

(단, 미송 전단강도: 0.009

Figure pat00002
)(However, shear strength of sheath: 0.009
Figure pat00002
)

또한 하이브리드형 목구조부재 성능을 확인하기 위해 축소모형 부재를 제작하여 성능시험을 실시하였다. 제작된 축소모형 부재의 종류와 재료특성은 다음의 표 2와 같다.Also, to confirm the performance of the hybrid type structural members, a miniature model member was manufactured and tested. Table 2 shows the types and material characteristics of the manufactured miniature model members.

<표 2><Table 2>

Figure pat00003
Figure pat00003

이 때 집성목재(미송)는 압축강도

Figure pat00004
, 인장강도
Figure pat00005
, 휨강도
Figure pat00006
이며, 사각 강관보강재는 재질 SS400, 항복강도
Figure pat00007
=235MPa , 두께 2mm로 하였다. 또한 고장력 볼트는 F10T, 직경: 8mm이며, 에폭시 접착제는 탄력성에폭시(주제 : ARALDITE AV138M-1, 경화제 : HV998)로서, 인장강도 43MPa, 인장탄성률 4.7GPa 이다.In this case,
Figure pat00004
, The tensile strength
Figure pat00005
, Flexural strength
Figure pat00006
Square steel pipe reinforcement is made of SS400 material, yield strength
Figure pat00007
= 235 MPa, and a thickness of 2 mm. The high tensile strength bolt is F10T and the diameter is 8mm. The epoxy adhesive is elastic epoxy (subject: ARALDITE AV138M-1, hardening agent: HV998) with a tensile strength of 43 MPa and a tensile elastic modulus of 4.7 GPa.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 목구조부재의 테스트 조건을 설명하기 위한 개략도이다. 축소모형 부재의 단면 치수는 폭 100mm 높이 150mm로 하였으며, 도 12에 도시된 바와 같이 단순보로 설치하고, 중앙에서 집중하중으로 가력 하였다.12 is a schematic view for explaining test conditions of a hybrid neck structure member according to an embodiment of the present invention. The cross-sectional dimension of the reduced model member was 100 mm in height and 150 mm in height, and was installed as a simple beam as shown in Fig.

축소모형 부재별 및 스팬별 최대 하중(

Figure pat00008
)의 측정 결과를 다음의 표 3에 도시하였다. Maximized load per member of reduced model and span (
Figure pat00008
) Are shown in Table 3 below.

<표 3><Table 3>

Figure pat00009
Figure pat00009

이와 같이 타입 2 및 타입 3 경우 단스팬(600mm)과 장스팬(1200mm)의 두 가지 경우에서 모두 타입 1에 비하여 최대하중이 49% 이상 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이러한 성능 시험결과로 볼 때 목재와 강관보강재의 합성효과가 매우 우수한 것으로 판단된다.As a result, it can be seen that the maximum load increases more than 49% in Type 2 and Type 3 compared to Type 1 in both the span (600 mm) and the long span (1200 mm) And steel pipe reinforcing materials.

또한 축소모형 부재의 타입별 파괴 양상 비교를 도 13에 도시하였으며, 스팬길이별 하중-변위 그래프를 도 14 및 도 15에 도시하였다. 도 14 및 도 15에서 알 수 있는 바와 같이 동일 하중에서 타입 1에 비하여 타입 2 또는 타입 3의 처짐이 현저히 줄어드는 것을 알 수 있다.13 shows a comparison of failure modes of the reduced model members according to their types, and FIGS. 14 and 15 show load-displacement graphs according to span lengths. As can be seen from Figs. 14 and 15, it can be seen that deflection of Type 2 or Type 3 is significantly reduced in comparison with Type 1 at the same load.

이와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 목구조부재는 목구조의 수려함과 목재의 재질감을 내외장재로 노출하면서 목재, 강재, 콘 크리트 3종류의 구조재료 합성으로 제작된 것으로서 우수한 구조 성능을 나타낸다.As described above, the hybrid neck structure member according to the present invention exhibits excellent structural performance by synthesizing three kinds of structural materials of wood, steel, and concrete while exposing the neck structure and the wood texture to the interior and exterior materials.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. have.

101: 기둥부재
102: 보부재
120: 강관보강재
150: 목부재
190: 제1 체결부재
200: 연결부
210: 기둥 체결부
220: 보 체결부
101: Column member
102:
120: Steel pipe reinforcement
150: Thick wood
190: first fastening member
200: Connection
210:
220: beam fastening portion

Claims (19)

내부가 관통된 사각관형의 강관보강재;
상기 강관보강재의 제1면 및 상기 제1면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제1 목부재;
상기 제1면의 타측인 제3면 및 상기 제3면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제2 목부재;
상기 강관보강재, 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재를 관통하여 고정하는 제1 체결부재;
를 포함하는 하이브리드형 목구조부재.
Rectangular tube type steel pipe reinforcement through which the inside is penetrated;
A first neck member surrounding the first surface of the steel pipe reinforcing member and at least a portion of a second surface and a fourth surface adjacent to both sides of the first surface;
A second neck member surrounding the third side of the first side and at least a portion of the second side and the fourth side adjacent to both sides of the third side;
A first fastening member for penetrating and fixing the steel pipe reinforcement, the first nacelle and the second nacelle;
And a plurality of link members.
제1항에 있어서,
상기 강관보강재의 내측에는 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전되는 하이브리드형 목구조부재.
The method according to claim 1,
Wherein a filler of at least one of concrete and mortar is filled in the inside of the steel pipe reinforcing member.
제2항에 있어서,
상기 충전재는 상기 강관보강재의 양단부를 제외한 나머지 부분의 내측에만 충전되는 하이브리드형 목구조부재.
3. The method of claim 2,
Wherein the filler is filled only inside the remaining portion of the steel pipe reinforcement except for both end portions thereof.
제1항에 있어서,
상기 강관보강재와 접촉하는 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재의 내측에는 에폭시 접착제가 도포되는 하이브리드형 목구조부재.
The method according to claim 1,
And an epoxy adhesive is applied to the inner side of the first and second nacre materials that contact the steel pipe reinforcement.
제1항에 있어서,
상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재는 단면상 상기 제2면과 제4면 측으로 절곡된 절곡부를 구비하고,
상기 제1 목부재의 절곡부들과 상기 제2 목부재의 절곡부들의 단부는 상호 접합되는 하이브리드형 목구조부재.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second nipples have bent portions bent in a direction of the second surface and the fourth surface in a cross section,
Wherein the bent portions of the first nipple member and the bent portions of the second nipple member are joined to each other.
제5항에 있어서,
상기 제1 목부재의 절곡부들과 상기 제2 목부재의 절곡부들은 에폭시 접착제로 접착되는 하이브리드형 목구조부재.
6. The method of claim 5,
Wherein the bending portions of the first and second neck members are bonded by an epoxy adhesive.
제1항에 있어서,
상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재에는 상기 강관보강재의 제1면으로부터 제3면 방향으로 관통된 복수의 체결공이 형성되는 하이브리드형 목구조부재.
The method according to claim 1,
And a plurality of fastening holes penetrating from the first surface to the third surface of the steel pipe reinforcing member are formed in the first and second neck members.
제7항에 있어서,
상기 제1 체결부재는 볼트 및 너트를 포함하고,
상기 체결공의 외측 입구에는 상기 볼트의 머리 및 너트 중 어느 하나가 수용되는 수용홈이 형성되는 하이브리드형 목구조부재.
8. The method of claim 7,
Wherein the first fastening member includes a bolt and a nut,
Wherein a receiving groove is formed at an outer side of the fastening hole so as to receive one of the head and the nut of the bolt.
제8항에 있어서,
상기 수용홈은 에폭시 접착제로 충전되는 하이브리드형 목구조부재.
9. The method of claim 8,
Wherein the receiving groove is filled with an epoxy adhesive.
제9항에 있어서,
상기 목부재의 재질로 형성되어 상기 수용홈의 외관을 마감하는 마개부를 포함하는 하이브리드형 목구조부재.
10. The method of claim 9,
And a stopper formed of a material of the neck member to close an outer surface of the receiving groove.
제1항에 있어서,
상기 강관보강재의 양단부는 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재의 외측으로 노출되는 하이브리드형 목구조부재.
The method according to claim 1,
And both end portions of the steel pipe reinforcing member are exposed to the outside of the first and second neck members.
집성목을 "ㄷ"자 형태로 가공하여 한 쌍의 목부재를 제조하는 제 1단계;
상기 목부재 내측에 접착제를 도포한 후, 상기 한 쌍의 목부재가 강관보강재 외부를 둘러싸도록 접착시키는 제 2단계; 및
상기 목부재와 상기 강관보강재를 관통하도록 제1 체결부재를 삽입하여 결합시키는 제 3단계;
를 포함하는 하이브리드형 목구조부재 제조방법.
A first step of manufacturing a pair of neck members by processing the gummies in a " C "shape;
A second step of applying an adhesive to the inside of the neck member and then bonding the pair of neck members to surround the outside of the steel pipe reinforcement member; And
A third step of inserting and joining a first fastening member to penetrate the neck member and the steel pipe reinforcing member;
&Lt; / RTI &gt;
기둥부재, 보부재 및 상기 기둥부재와 보부재 간을 연결하는 연결부를 각각 적어도 하나 이상 구비하고, 상기 기둥부재, 보부재 및 기둥부재의 조립에 의하여 형성되는 골조 구조물에 있어서,
상기 기둥부재 및 상기 보부재는,
내부가 관통된 사각관형의 강관보강재;
상기 강관보강재의 제1면 및 상기 제1면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 양단부를 제외한 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제1 목부재;
상기 제1면의 타측인 제3면 및 상기 제3면의 양측에 인접하는 제2면과 제4면의 양단부를 제외한 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 제2 목부재; 및
상기 강관보강재, 상기 제1 목부재 및 상기 제2 목부재를 관통하여 고정하는 제1 체결부재;를 포함하고,
상기 연결부는,
사각 관형으로 형성되고, 상단 및 하단에 각각 상기 기둥부재의 강관보강재의 단부가 체결되는 기둥 체결부;
상기 기둥 체결부의 사면에 각각 형성되고, 상기 보부재의 강관보강재의 단부가 수용되는 보 체결부;
를 포함하는 골조 구조물.
A frame structure comprising at least one column member, a beam member, and a connecting portion connecting the column member and the beam member, the column member, the beam member, and the column member,
Wherein the column member
Rectangular tube type steel pipe reinforcement through which the inside is penetrated;
A first neck member surrounding the first surface of the steel pipe reinforcing member and at least a portion of the second surface adjacent to both sides of the first surface and both ends of the fourth surface;
A second neck member surrounding at least a part of the first surface, the third surface being on the other side of the first surface, and the second surface of the third surface and both ends of the fourth surface; And
And a first fastening member for penetrating and fixing the steel pipe reinforcement, the first nacelle and the second nacelle,
The connecting portion
A column fastening portion formed in a square tube shape and fastened to an upper end and a lower end of an end portion of the steel pipe reinforcing member of the column member, respectively;
A beam fastening portion formed on each of the slant surfaces of the column fastening portion and receiving an end portion of the steel pipe stiffener of the beam member;
&Lt; / RTI &gt;
제13항에 있어서,
상기 보 체결부는 상기 보부재의 단부가 거치가능하도록 단면이 "U"자형으로 형성되는 골조 구조물.
14. The method of claim 13,
Wherein the beam fastening portion is formed in a "U" shape in cross section so that an end portion of the beam member can be mounted.
제14항에 있어서,
상기 보부재의 단부가 상기 보 체결부에 수용된 상태에서 상기 보부재의 단부와 상기 보 체결부를 둘러 싸도록 구비되는 조임부재; 및
상기 조임부재, 상기 보 체결부 및 상기 보부재를 관통하여 체결하는 제2 체결부재;를 포함하는 골조 구조물.
15. The method of claim 14,
A tightening member provided to surround the end of the beam member and the beam fastening portion in a state where the end of the beam member is received in the beam fastening portion; And
And a second fastening member for fastening the fastening member, the beam fastening portion, and the beam member through the fastening member.
제13항에 있어서,
상기 기둥부재의 강관보강재의 내측에는 시멘트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전되는 골조 구조물.
14. The method of claim 13,
Wherein a filler of at least one of cement and mortar is filled in the inside of the steel pipe reinforcing member of the column member.
제13항에 있어서,
상기 보부재의 강관보강재의 양 단부를 제외한 내측 공간에는 시멘트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나의 충전재가 충전되는 골조 구조물.
14. The method of claim 13,
Wherein a filling material of at least one of cement and mortar is filled in an inner space excluding both ends of the steel pipe reinforcing member of the beam member.
제13항에 있어서,
상기 연결부에는 상기 기둥 체결부와 상기 보 체결부를 연통하도록 형성되는 충전재 유출구가 더 형성되는 골조 구조물.
14. The method of claim 13,
Wherein the connection portion further has a filling material outlet formed to communicate the column fastening portion and the beam fastening portion.
제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 골조 구조물을 시공하기 위한 방법으로서,
상기 보부재의 내측에 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충전물을 충전하고, 상기 기둥부재의 내측에는 충전하지 않은 상태로 제공하는 단계; 및
상기 연결부에 상기 보부재 및 상기 기둥부재를 연결한 상태에서, 상기 기둥부재의 상단으로부터 상기 콘크리트 및 모르타르 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충전물을 충전하는 단계;를 포함하는 골조 구조물 시공 방법.
19. A method for constructing a framework structure according to any one of claims 13 to 18,
Filling a filler containing at least one of concrete and mortar on the inside of the beam member and providing the filler in an uncharged state inside the column member; And
And filling the filler including at least one of the concrete and the mortar from the upper end of the column member in a state where the beam member and the column member are connected to the connection portion.
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