KR20220127543A - Reinforcement structure of steel structure using profiled steelbeams and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철골구조물의 보강 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 수직 프레임에 고정되어 층고를 형성하는 수평 프레임으로 강판성형보를 사용하는 철골구조물에서 수평 프레임에 고정되는 강판성형보의 양쪽 단부에서 발생하는 휨모멘트에 의한 전단응력을 해소하여 견고한 구조물을 구축할 수 있게 하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조 및 그 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcing structure of a steel structure, and more particularly, in a steel structure using a steel plate forming beam as a horizontal frame fixed to a vertical frame to form a floor height, occurring at both ends of a steel plate forming beam fixed to a horizontal frame The present invention relates to a reinforcing structure of a steel frame structure using a steel plate-formed beam, which can build a solid structure by relieving shear stress caused by bending moment, and a construction method thereof.
도 1은 종래 철골조를 이용한 구조물의 일례를 보여주고 있다.1 shows an example of a structure using a conventional steel frame.
도 1에서 참조되듯이, 일반적으로 건축물, 주차장 구조물 등을 비롯한 각종 철골 구조물의 프레임은 적정한 거리를 두고 수직 방향으로 설치되는 복수의 수직 프레임(10)과, 상기 수직 프레임(10) 사이에서 수평방향으로 설치되어 층고를 형성하는 수평 프레임(20)으로 구성된다.1, in general, the frames of various steel structures, including buildings, parking lots, etc., are installed in a vertical direction at an appropriate distance in a horizontal direction between a plurality of
수직 프레임(10)의 양단부는 수평 프레임(20)의 상부면이 인장되는 부모멘트(Negative Moment)가 발생하고, 수평 프레임(10)의 중앙부는 하부면이 인장되는 정모멘트(Positive Moment)가 발생하게 된다. 이때, 양단부의 부모멘트는 중앙부의 정모멘트 보다 대략 1.5배 정도 더 크게 발생된다.Both ends of the
이에 따라 수평 프레임(20)은 양쪽 단부가 수직 프레임(10)에 고정되는 보강부재(30)에 안착되어 구조물을 형성하게 된다.Accordingly, the
상기 보강부재(30)는 수직 프레임(10)에 고정되어 수평 프레임(20)의 하중이 수직 프레임(10)에 집중되는 것을 방지하여 구조물의 안정성을 유지하기 위해 설치된다.The reinforcing
이러한 철골 구조물의 보강부재(30)는 시공을 하는 작업현장에서 용접, 또는 볼트 및 너트와 같은 체결구를 이용하여 수직 프레임(10)에 결합된다.The reinforcing
상기 수평 프레임은 통상 H형강이 사용되었다.For the horizontal frame, H-beams were usually used.
주지된 바와 같이 H형강으로 되는 수평 프레임(20)의 규격은 수직 프레임(10)의 규격에 따라 결정되는데, 수평 프레임(20)을 형성하는 강철빔은 통상 웨브의 상부와 하부에 동일한 크기의 플랜지가 형성되며, 양단부와 중앙부의 높이가 동일하게 형성되는 규격품이 사용된다.As is well known, the standard of the
수평 프레임(20)의 높이는 수직 프레임(10)과 고정되는 단부에서 발생하는 부모멘트와 전단응력을 고려한 것이다. 따라서, 높이가 일정한 수평 프레임(20)에서 중간부의 높이에 의한 중량은 보의 하중을 가중시켜 전단응력을 가중시키는 결과를 가져오게 되며, 좌우측의 수직 프레임(10) 이외에 중간부위, 또는 일정 위치에 기둥 역할을 하는 수직 프레임(10)을 더 필요로 한다.The height of the
위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수직 프레임에 고정되는 단부보다 수평 프레임의 중앙부의 높이를 작게 형성하여 수평 프레임의 중량을 경감시킴으로써 전단응력을 감소시킬 수 있는 구조물이 제안되었다.In order to solve the above problems, a structure capable of reducing shear stress by reducing the weight of the horizontal frame by forming a height of the central portion of the horizontal frame smaller than the end fixed to the vertical frame has been proposed.
이러한 구조는 수평 프레임의 중량 감소로 전단응력을 감소시킬 수 있지만, 수평 프레임의 자체 강도를 저하시키는 원인이 될 수 있다. This structure can reduce the shear stress by reducing the weight of the horizontal frame, but may cause a decrease in the strength of the horizontal frame itself.
따라서 철골구조물의 강도와 내구성을 위해서는 기존의 정격설계 방식의 구조에서 수평 프레임의 양쪽 단부를 보강재로 보강하는 방법이 현실적인 설계방법이 될 수 있다.Therefore, for the strength and durability of the steel structure, the method of reinforcing both ends of the horizontal frame with reinforcing materials in the structure of the existing rated design method can be a realistic design method.
수직 프레임과 수평 프레임이 보강 구조물에 의해 설치되는 구조는 대한민국 특허 제10-1518446호에 개시되었다. 이 기술은 모멘트 발생 크기를 고려하여 특수 구조 보강재를 부착한 보와 기둥의 제작방법과 시공방법 및 철골 구조물을 제안하고 있다.A structure in which a vertical frame and a horizontal frame are installed by a reinforcing structure was disclosed in Korean Patent No. 10-1518446. This technology proposes a method of manufacturing and construction of beams and columns with special structural reinforcements, and a steel structure in consideration of the magnitude of moment generation.
상기 철골 구조물은 H빔으로 되는 기둥에 횡방향으로 결합되는 보와, 상기 보가 고정되는 상기 기둥의 상부 또는 하부에서 상기 기둥과 평행하거나 상기 보와 평행하게 설치되는 장방형의 구조보강부재와, 상기 구조보강부재의 하부를 지지 고정하면서 상기 기둥에 고정되는 제1 서브 구조보강부재 및 상기 보가 고정되는 측의 기둥 일면에 고정되는 플레이트형의 제2 서브 구조보강부재를 포함하여 구조물의 하중을 지탱하는 철골 구조물의 수직 기둥에서 발생하는 모멘트를 고려하여 보와 기둥의 부재력이 큰 영역을 보강하게 됨으로써, 구조물의 안정성을 확보하고자 하는 것이다.The steel structure includes a beam coupled in the transverse direction to a column made of an H-beam, and a rectangular structural reinforcement member installed parallel to the column or parallel to the beam at the upper or lower portion of the column to which the beam is fixed, and the structure A steel frame supporting the load of the structure, including a first sub-structural reinforcing member fixed to the column while supporting and fixing the lower portion of the reinforcing member, and a plate-type second sub-structural reinforcing member fixed to one side of the column on the side to which the beam is fixed This is to secure the stability of the structure by reinforcing the area where the member force of the beam and column is large in consideration of the moment generated by the vertical column of the structure.
다른 일례의 기술은 대한민국 공개특허 제10-2018-0062357호에 소개되었다. 이 기술은 보와 기둥의 연결 방법으로, H형강을 사선으로 절단하여 2개의 보강재를 형성하는 단계; 및 상기 보강재 중 하나를 길이가 짧은 면을 아래쪽으로 하여 보와 기둥이 만나는 지점의 하부에 결합하는 단계를 포함하며, 또한 ㄷ자 형강을 일정 크기로 절단한 보강재를 형성하는 단계 및 상기 보강재를 양끝부분이 위로 오게 하여 보와 기둥이 만나는 지점의 하부에 결합하는 단계를 포함하는 보와 기둥의 연결 방법에 의해 보와 기둥의 연결을 견고하게 하고 구조물의 안정성을 확보하고자 하는 것이다.Another example of the technology was introduced in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0062357. This technology is a method of connecting a beam and a column, comprising the steps of forming two stiffeners by cutting H-beams diagonally; and combining one of the reinforcing materials with the short side facing down to the lower part of the point where the beam and the column meet, and also forming a reinforcing material obtained by cutting a U-shaped steel to a predetermined size and applying the reinforcing material to both ends. This is to make the connection between the beam and the column solid and to secure the stability of the structure by the method of connecting the beam and the column, which includes the step of bringing it up to the lower part of the point where the beam and the column meet.
위와 같은 종래의 구조에서는 기둥에 고정되는 보, 즉, 수직 프레임에 고정되는 수평 프레임이 수직 프레임에 면접촉하는 상태로 시공작업 현장에서 용접, 또는 볼트 및 너트와 같은 체결구를 이용하여 고정됨에 따라, 수평 프레임의 하중이 접촉면에 수직 방향으로 작용하기 때문에 브라켓과 같은 보강부재에 하중이 집중되면서 굽힘 모멘트가 커지게 되어 구조물의 안정성을 저하시키게 된다. In the conventional structure as described above, as the beam fixed to the column, that is, the horizontal frame fixed to the vertical frame, is fixed at the construction site by welding or using fasteners such as bolts and nuts in a state in which the vertical frame is in surface contact. , since the load of the horizontal frame acts in the vertical direction on the contact surface, the load is concentrated on the reinforcing member such as the bracket, and the bending moment increases, thereby reducing the stability of the structure.
그리고, 고정되는 부위에서 양호한 품질의 용접결과물을 얻기 위해서는 주파수와 전압이 안정된 전기가 공급되어야 하며, 용접장비 및 전류공급을 위한 배전설비를 필요로 한다.And, in order to obtain a good quality welding result in the fixed part, electricity with a stable frequency and voltage must be supplied, and a welding equipment and a power distribution facility for supplying current are required.
그러나 일반적인 시공작업 현장은 각종 건축자재와 건축장비 들이 혼재하게 되므로 용접장비와 배전설비를 추가로 설치하게 되면, 공사기간이 연장될 수 있고, 시공현장이 매우 혼잡하게 되어 안전사고의 위험이 있으며, 자칫 전기 감전 사고의 위험도 뒤따르게 된다.However, in a general construction site, various building materials and construction equipment are mixed, so if welding equipment and power distribution equipment are additionally installed, the construction period may be extended, and the construction site will be very crowded, and there is a risk of safety accidents. There is also the risk of an electric shock accident.
또한, 용접의 특성상 용접부에 이물질이 혼입되거나 열응력에 의한 변형이나 금속 조직의 변화로 신뢰가 떨어지며, 현장 용접의 경우 시공성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 현장에서의 용접작업을 배제하기 위해 공장에서 보강용 브라켓 등이 부착된 철골구조물은 운반에 많은 어려움이 따른다.In addition, due to the nature of the welding, foreign substances are mixed in the welded part or the reliability is lowered due to deformation or change of the metal structure due to thermal stress, and in the case of field welding, there is a problem that the workability is deteriorated. In addition, in order to exclude welding work in the field, there are many difficulties in transporting steel structures with reinforcing brackets, etc., in factories.
철골구조물의 수평 프레임은 주로 H형강이 주로 사용되었으나, 보다 견고한 철골구조물을 얻기 위해 TU합성보를 사용하고 있다.H-beams were mainly used for horizontal frames of steel structures, but TU composite beams are used to obtain more robust steel structures.
TU합성보는 기존의 수직 프레임과 수평 프레임 방식의 H형강과 같은 우수한 내진 성능을 발휘하며, 철골보와 콘크리트의 합성력을 극대화하여 층고절감 및 지하 터파기량을 대폭 절감할 수 있으며, 우수한 시공성과 함께 슬래브와 철근 가공 조립 시간을 단축시키고, 현장작업을 최소화하여 공기절감 효과를 나타내는 것이다.TU composite beams exhibit the same excellent seismic performance as H-beams of the existing vertical frame and horizontal frame method. It shortens the rebar processing and assembly time and minimizes on-site work to show the effect of saving time.
이러한 TU합성보와 TU데크인 이른바 TU합성 바닥판 공법은 기존의 층고 절감형 합성바닥 공법의 문제점을 개선할 수 있는 구조로, 아파트 지하 주차장, 물류 창고 등의 신축 건축 현장에 사용되어 뛰어난 층고절감 효과를 나타낸다.The so-called TU composite flooring method, which is a TU composite beam and TU deck, is a structure that can improve the problems of the existing floor height reduction composite floor method. indicates
본 발명은 TU합성 바닥판 공법을 시행하기 위한 철골구조물에서 수평 프레임으로 사용되는 TU합성보를 수직 프레임에 견고하게 고정시키기 위하여 상부지지부재와 하부지지부재를 사용하며 수평 프레임을 수직 프레임에 고정하고, 스터드볼트와 같은 전단연결재를 수직 프레임의 플랜지면에 접합시킴으로써 콘크리트 구조와 일체화시킬 수 있게 되는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조와 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention uses an upper support member and a lower support member to securely fix a TU composite beam used as a horizontal frame in a steel frame structure for implementing the TU composite decking method to a vertical frame, and fixing the horizontal frame to the vertical frame, An object of the present invention is to provide a reinforcing structure and a construction method of a steel structure using a steel plate forming beam that can be integrated with a concrete structure by bonding a shear connector such as a stud bolt to the flange surface of a vertical frame.
본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the present invention and its technical problems are not limited to the technical problems described above. Accordingly, other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 수직 프레임에 고정되는 수평 프레임으로 강판성형보를 이용한 철골구조물에 있어서, 수직 프레임의 측면 플랜지와 수평 프레임 저면의 하부 플랜지에 하부지지부재를 접촉시켜 고정하고, 수직 프레임의 측면 플랜지와 수평 프레임의 상부 플랜지에 상부지지부재를 접촉시켜 고정하는 것이다.A technical feature for achieving the intended object of the present invention is a horizontal frame fixed to a vertical frame. In a steel structure using a steel plate formed beam, the lower support member is brought into contact with the side flange of the vertical frame and the lower flange of the bottom surface of the horizontal frame. It is fixed by contacting the upper support member with the side flange of the vertical frame and the upper flange of the horizontal frame.
본 발명의 기술적 특징에 따라 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조는 강판성형보가 TU합성보로 되는 것을 포함한다.According to the technical features of the present invention, the reinforcing structure of a steel structure using a steel plate forming beam includes that the steel plate forming beam is a TU composite beam.
본 발명의 기술적 특징에 따라 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조는 강판성형보가 U형보로 되는 것을 포함한다.According to the technical features of the present invention, the reinforcing structure of a steel structure using a steel plate forming beam includes that the steel plate forming beam is a U-shaped beam.
본 발명의 구조적 특징에 따라 하부지지부재와 상부지지부재는 볼트와 너트와 같은 체결구로 고정되는 것을 포함한다.According to a structural feature of the present invention, the lower support member and the upper support member are fixed with fasteners such as bolts and nuts.
본 발명의 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조를 시공하는 방법은 수직 프레임에 하부지지부재를 고정하는 단계와;A method for constructing a reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam of the present invention comprises the steps of fixing a lower support member to a vertical frame;
상기 하부지지부재에 수평 프레임을 거치하고 고정시켜서 수평 프레임의 하부플랜지가 지지되도록 고정하는 단계와;fixing the lower flange of the horizontal frame to be supported by mounting and fixing the horizontal frame on the lower support member;
하부지지부재로 고정된 수평 프레임의 상부 플랜지와 수직 프레임에 접촉되며 거치되는 상부고정부재를 수직 프레임과 수평 프레임에 고정하는 단계를 포함하는 것이다.It will include the step of fixing the upper flange of the horizontal frame fixed by the lower support member and the upper fixing member mounted in contact with the vertical frame to the vertical frame and the horizontal frame.
본 발명의 기술적 특징에 따라 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조를 시공하는 방법은 수직 프레임에 고정된 수직 프레임의 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에서 수직 프레임에 전단연결재를 부착시키는 단계를 더 포함하는 것이다.According to the technical feature of the present invention, the method of constructing a reinforcing structure of a steel structure using a steel plate forming beam according to the present invention further comprises the step of attaching a shear connector to the vertical frame between the upper flange and the lower flange of the vertical frame fixed to the vertical frame. .
본 발명은 종래에 브라켓과 같은 보강부재를 용접방식으로 고정하던 구조에 비하여 용접작업이 배제되어 용융부에 이물질이 혼합되거나 고열에 의해 금속조직이 변하거나 열응력에 의한 변형 등이 발생하지 않게 되어 품질 신뢰도와 시공성을 향상시킨다.In the present invention, as compared to the conventional structure in which reinforcement members such as brackets are fixed by welding, the welding operation is excluded, so that foreign substances are not mixed in the molten part, the metal structure is changed by high heat, or deformation due to thermal stress does not occur. Improve quality reliability and constructability.
또한 브라켓을 공장에서 접합해서 출하하지 않아도 되기 때문에 공장운반시 적재의 편리성이 향상되어 운반비용을 절감할 수 있다.In addition, since it is not necessary to attach the bracket to the factory and ship it, the convenience of loading is improved during transportation to the factory, and transportation costs can be reduced.
TOP-DOWN공법 증축공사 시 현장에서 실측해서 현장 제작하는 경우가 많은데, 이 경우 높이 및 거리 등을 현장에서 실측해서 현장에서 바로 시공할 수 있어 시공성이 우수하다. TOP-DOWN method In case of extension construction, it is often measured on site and manufactured on site. In this case, the height and distance can be measured on site and construction can be done directly on the site, so the constructability is excellent.
합성거더 사용시 수직 프레임과 거더가 브라켓 이외에는 접합이 안되었는데 전단연결재의 부착을 통해 거동이 일체화되어 구조적 안정성을 향상시킬수 있고, 브라켓 접합시 발생하는 거더부재의 시공이음이 없어지게 되어 구조적 안정성과 경제성 및 시공성이 향상된다.When using a synthetic girder, the vertical frame and the girder were not joined except for the bracket. However, the behavior is integrated through the attachment of the shear connecting material and structural stability can be improved. constructability is improved.
또한, 공장에서 롤 성형으로 생산되기 때문에 제작시의 생산성 및 경제성이 우수하고, 현장 시공시 거푸집 작업의 생략이 가능하고 접합이 비교적 간편하기 때문에 공기가 단축되며, 큰 보와 작은 보의 접합이 기존 공법에 비해서 비교적 편리하다.In addition, because it is produced by roll forming at the factory, productivity and economic efficiency are excellent in manufacturing, and it is possible to omit the formwork during on-site construction, and the construction period is shortened because bonding is relatively simple. It is relatively convenient compared to the method.
도 1은 종래 철골구조물의 정면도
도 2는 본 발명이 적용된 TU형 강판 성형보를 이용한 철골구조물의 사시도
도 3은 본 발명이 적용된 TU형 강판 성형보를 이용한 철골구조물의 일부 확대 사시도
도 4는 도 2의 정단면도
도 5는 도 2의 측단면도
도 6은 본 발명이 적용된 U형 강판성형보를 이용한 철골구조물의 사시도
도 7은 본 발명이 적용된 U형 강판 성형보를 이용한 철골구조물의 일부 확대 사시도
도 8은 도 5의 정단면도
도 9는 도 5의 측단면도1 is a front view of a conventional steel structure;
2 is a perspective view of a steel structure using a TU-type steel plate forming beam to which the present invention is applied;
3 is a partially enlarged perspective view of a steel structure using a TU-type steel plate forming beam to which the present invention is applied;
4 is a front cross-sectional view of FIG.
Figure 5 is a side cross-sectional view of Figure 2
6 is a perspective view of a steel structure using a U-shaped steel plate formed beam to which the present invention is applied;
7 is a partially enlarged perspective view of a steel structure using a U-shaped steel plate formed beam to which the present invention is applied;
8 is a front cross-sectional view of FIG.
9 is a side cross-sectional view of FIG. 5
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The features and advantages of the present invention will be more clearly understood by the embodiments described by the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열에 의해 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.The application of the present invention is not limited by the configuration and arrangement of components described in the embodiments of the present invention or shown in the drawings. The present invention is capable of being embodied in other embodiments and of being carried out in various ways. Also, the expressions and predicates used in the embodiments with respect to terms such as the orientation of devices or elements are used only to simplify the description of the present invention, and do not indicate or imply that the related devices or elements simply have to have a specific orientation. .
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and in order for the inventor to explain the terms and concepts of the invention in the best way, it is consistent with the technical idea of the present invention. It should be interpreted as described based on the meaning and concept of
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.Therefore, the present invention is not limited to the presented embodiment, and within the equivalent scope of the technical spirit of the present invention and the technical spirit described in the claims to be described below by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Various modifications and changes are possible in
다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명이 적용된 TU형 강판성형보를 이용한 철골구조물의 사시도이고, 도 3은 본 발명이 적용된 TU형 강판성형보를 이용한 철골구조물의 일부 확대 사시도를 나타내고 있다.2 is a perspective view of a steel structure using a TU-type steel plate formed beam to which the present invention is applied, and FIG. 3 shows a partially enlarged perspective view of a steel structure using a TU-type steel plate formed beam to which the present invention is applied.
도 2 및 도 3을 참조하면, 양쪽에 입설되는 수직 프레임(10) 사이에 강판성형보로 되는 수평 프레임(20)이 하부지지부재(30)와 상부지지부재(40)에 의해 양쪽 수직 프레임(10)에 고정된다.2 and 3, the
수직 프레임(10)은 H형강이 사용된다.The
H형강으로 되는 수직 프레임(10)은 주지된 바와 같이 웹(100)의 양쪽에 동일한 너비로 되는 플랜지(110)가 형성되는 구조로 된다.The
수평 프레임(20)은 주지된 구조와 같이 한 쌍의 롤 성형 강판으로 단면의 형상이“T+U”자 형태이며, 바닥면이 되는 하부 플랜지(200)의 중앙으로부터 형성되는 웹(210)이 양쪽의 측면 수직부(220) 보다 춤이 크며, 중앙 수직부(210)의 상부는 양쪽 수평으로 연장되어 상부 플랜지(230)가 형성된다.The
하부 플랜지(200)의 양 끝단은 수직으로 연장되어 측면 수직부(220)가 되며, 이측면 수직부(220)의 상단부로부터 수평방향으로 연장되며 중간 플랜지(240)가 형성되어, 철근 일체형 데크, 또는 춤이 깊은 데크를 지지하고, 철근 배근 및 콘크리트를 충전하여 합성거동을 하는 강판성형보 공법에 적용되는 것이다.Both ends of the
한 쌍의 롤 성형 비대칭 절곡강판을 서로 맞대어 용접하여 제작한 강판성형합성보(TU합성보)는 기존의 층고절감 방식과는 달리, 높이 조절이 가능하고, 다양한 슬래브 시스템을 적용할 수 있으며 단면형상이 기존의 H형 합성보와 호환이 가능하기 때문에 기존 H형강 철골보를 사용한 기둥-보 접합방식을 별도의 변경 없이 그대로 사용할 수 있다.Unlike the existing floor-height reduction method, the steel plate-formed composite beam (TU composite beam), produced by welding a pair of roll-formed asymmetrical bent steel plates to each other, can be adjusted in height, can be applied to various slab systems, and has a different cross-sectional shape. Because it is compatible with the H-shaped composite beam of
하부지지부재(30)는 수직부(300)와 수평부(310)가 일체로 되어 직각으로 형성되면서, 수직부(300)와 수평부(310)를 연결하는 보강리브(320)가 형성되어 수직부(300)는 수직 프레임(10)의 플랜지(110)와 고정되고, 수평부(310)는 수평 프레임(20)의 하부 플랜지(200)와 고정된다.The
상부지지부재(40)는 수직부(400)와 수평부(410)가 일체로 되어 직각으로 형성되어 수직부(400)는 수직프레임(10)의 플랜지(110)와 고정되고, 수평부(310)는 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)와 고정된다.The
그리고, 수직 프레임(100)에 수평 프레임(20)이 고정된 상태에서 수평 프레임의 상부 플랜지(230)와 하부 플랜지(200) 사이의 공간에서 수직 프레임(10)에 스터드 볼트로 되는 전단연결재(50)가 고정된다.And, in a state in which the
전단연결재(50)는 수직 프레임(10)을 콘크리트 구조체와 일체화시켜 철골보와 콘크리트의 합성력을 극대화함으로서 구조물의 내구성과 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.The
상부 지지부재(30)와 하부지지부재(40)를 각각 수직 프레임(10)과 수평 프레임(200)에 고정시키는 방법은 용접을 할 수 있지만, 바람직하게 볼트와 너트를 이용하는 체결구로 고정한다.The method of fixing the
볼트와 너트를 이용한 체결구조는 용접시 융착부의 이물질 혼입과 금속조직의 변형 및 열응력을 방지하며, 철골구조물을 조립식으로 시공할 경우 해체를 용이하게 할 수 있는 장점을 제공한다.The fastening structure using bolts and nuts prevents the mixing of foreign substances in the welded part and deformation and thermal stress of the metal structure during welding, and provides the advantage of facilitating dismantling when the steel structure is constructed as a prefabricated structure.
이와 같이 구성되는 본 발명이 시공되는 순서를 살펴본다.Let's look at the order in which the present invention configured in this way is constructed.
도 4 및 도 5는 본 발명의 단면도를 나타내고 있다.4 and 5 show a cross-sectional view of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명은 수직 프레임(10)의 플랜지(110)에 하부지지부재(30)의 수직부(300)를 접촉시키고, 볼트와 너트를 체결하여 고정한다(S100).4 and 5, in the present invention, the
수직 프레임(10)에 하부지지부재(30)가 고정되면, 하부지지부재(30)에 수평 프레임(20)을 거치하고, 하부지지부재(30)의 수평부(310)와 수평 프레임(20)의 하부 플랜지(200)를 볼트와 너트를 체결하여 고정한다(S200).When the
하부지지부재(30)에 수평 프레임(20)이 고정되면, 수직 프레임(10)의 플랜지(110)에 상부지지부재(40)의 수직부(400)를 접촉시키고 볼트와 너트를 체결하여 고정하고, 상부지지부재(40)의 수평부(410)와 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)에 볼트와 너트를 체결하여 수평 프레임(20)의 고정을 완료한다(S300).When the
그리고, 수직 프레임(10)에 고정된 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)와 하부 플랜지(200) 사이에서 수직 프레임(10)에 전단연결재(50)를 부착시킨다(S400).Then, the
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.So far, the present invention has been focused on preferred embodiments.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings relate to one most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea, and thus various alternatives that can be replaced without departing from the scope of the present invention It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주고 있다.6 to 9 show another embodiment of the present invention.
도 5은 본 발명이 적용된 U형 강판성형보를 이용한 철골구조물의 사시도이고, 도 7은 본 발명이 적용된 U형 강판성형보를 이용한 철골구조물의 일부 확대 사시도를 보여주고 있다.5 is a perspective view of a steel structure using a U-shaped steel plate formed beam to which the present invention is applied, and FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of a steel structure using a U-shaped steel plate formed beam to which the present invention is applied.
도 6 및 도 7을 참조하면, 수직 프레임(10)에 고정되는 수평 프레임(20a)으로 U형 강판성형보가 사용된다.Referring to FIGS. 6 and 7 , a U-shaped steel plate forming beam is used as the
U형 강판 성형보는 바닥면의 양쪽 단부로부터 수직부(260)가 형성되고, 수직부(260)의 상단부에는 수평 방향으로 플랜지(270)가 형성된다.A
이러한 실시예는 도 8 및 도 9에서 보듯이, 하부지지부재(30)가 수직 프레임(10)의 플랜지(110)와 수평 프레임(20a)의 바닥면(250)에 볼트와 너트로 고정되고, 상부지지부재(40)는 수직 프레임(10)의 플랜지(110)와 수평 프레임(20a)의 플랜지(270)에 또한 볼트와 너트로 고정된다.8 and 9, the
본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있으므로 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예 들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.The present invention is not limited to the embodiments presented, and within the equivalent scope of the technical spirit of the present invention and the technical spirit described in the claims to be described below by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Since there may be various modifications and variations of the embodiments, the scope of the present invention should be construed by the claims described to include these many modifications.
10: 수직 프레임
100: 웹
110: 플랜지
20, 20a: 수평 프레임
200: 하부 플랜지
210: 웹
220: 측면 수직부
230: 상부 플랜지
240: 중간 플랜지
250: 바닥면
260: 수직부
270: 플랜지
30: 하부지지부재
40: 상부지지부재
50: 전단연결재10: vertical frame
100: web
110: flange
20, 20a: horizontal frame
200: lower flange
210: web
220: side vertical part
230: upper flange
240: middle flange
250: bottom
260: vertical
270: flange
30: lower support member
40: upper support member
50: shear connector
Claims (8)
수직 프레임(10)의 측면 플랜지(110)와 수평 프레임(20) 저면의 하부 플랜지(200)에 하부지지부재(30)를 접촉시켜 고정하고, 수직 프레임(10)의 측면 플랜지(110)와 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)에 상부지지부재(40)를 접촉시켜 고정되는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
In a steel structure using a steel plate forming beam as a horizontal frame 20 fixed to a vertical frame 10,
The lower support member 30 is fixed by contacting the side flange 110 of the vertical frame 10 and the lower flange 200 of the bottom surface of the horizontal frame 20, and is horizontal with the side flange 110 of the vertical frame 10 Reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam, which includes fixing the upper support member 40 in contact with the upper flange 230 of the frame 20 .
수평 프레임(20)으로 사용되는 강판성형보가 TU합성보로 되는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
The method according to claim 1,
Reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam including that the steel plate forming beam used as the horizontal frame 20 is a TU composite beam.
수평 프레임(20)으로 사용되는 강판성형보가 U형보로 되는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
The method according to claim 1,
Reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam including that the steel plate forming beam used as the horizontal frame 20 is a U-shaped beam.
하부지지부재(30)와 상부지지부재(40)는 볼트와 너트와 같은 체결구로 고정되는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
The method according to claim 1,
The lower support member 30 and the upper support member 40 are a reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam, which includes being fixed with fasteners such as bolts and nuts.
수직 프레임(10)의 플랜지(110)에 전단연결재(50)를 접합시키는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
The method according to claim 1,
Reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam comprising bonding the shear connector 50 to the flange 110 of the vertical frame 10 .
수평 프레임(20)으로 사용되는 강판성형보가 U형 강판성형보로 되는 것을 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조.
The method according to claim 1,
Reinforcement structure of a steel structure using a steel plate forming beam, including that the steel plate forming beam used as the horizontal frame 20 is a U-shaped steel plate forming beam.
수직 프레임(10)에 하부지지부재(30)를 고정하는 단계(S100)와;
상기 하부지지부재(30)에 수평 프레임(20)을 거치하고 고정시켜서 수평 프레임(20)의 하부 플랜지(200)가 지지되도록 고정하는 단계(S200)와;
하부지지부재(30)로 고정된 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)와 수직 프레임(10)에 접촉되며 거치되는 상부고정부재(40)를 수직 프레임(10)과 수평 프레임(20)에 고정하는 단계(S300)를 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조 시공 방법.
In constructing a reinforcing structure of a steel structure using a steel plate forming beam,
fixing the lower support member 30 to the vertical frame 10 (S100);
A step of fixing the lower flange 200 of the horizontal frame 20 by mounting and fixing the horizontal frame 20 on the lower support member 30 so that the lower flange 200 is supported (S200);
The upper flange 230 of the horizontal frame 20 fixed by the lower support member 30 and the upper fixing member 40 mounted in contact with the vertical frame 10 are attached to the vertical frame 10 and the horizontal frame 20 . Reinforcement structure construction method of a steel structure using a steel plate forming beam comprising the step of fixing (S300).
수직 프레임(10)에 고정된 수평 프레임(20)의 상부 플랜지(230)와 하부 플랜지(200) 사이에서 수직 프레임(10)에 전단연결재(50)를 부착시키는 단계(S400)를 더 포함하는 강판성형보를 이용한 철골구조물의 보강 구조 시공 방법.8. The method of claim 7,
Steel plate further comprising the step (S400) of attaching the shear connector 50 to the vertical frame 10 between the upper flange 230 and the lower flange 200 of the horizontal frame 20 fixed to the vertical frame 10 (S400) Reinforcement structure construction method of steel structure using shaped beams.
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