KR20220157046A - Composite beam composed of complex structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 보구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건축물의 기둥과 기둥 사이에 설치되면서 강재의 장점과 콘크리트의 장점을 이용하여 하중에 대한 저항능력을 극대화시키도록 철근콘크리트의 바닥슬래브와 강재보를 합성시킨 합성보의 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a reinforcing structure of a building, and more specifically, to a reinforced concrete floor slab and a steel member installed between pillars of a building to maximize load resistance by using the advantages of steel and concrete. It relates to the structure of a composite beam in which beams are synthesized.
콘크리트는 인장력에 약하나 압축력에 대하여는 높은 강성을 가진다. 이에 반하여 강재는 압축력에 쉽게 좌굴되나 인장력에 매우 강한 특성을 가진다. 합성구조는 콘크리트와 강재의 상기한 장점이 발휘되면서 상대적인 약점을 극복하여 전체적으로 높은 강성을 가지게 하는 것으로서, 가장 넓게 이용되고 있는 것으로는 보구조체로서의 합성보가 있다.Concrete is weak against tensile force, but has high stiffness against compressive force. On the other hand, steel materials are easily buckled under compressive forces, but are very strong against tensile forces. The composite structure is to overcome the relative weakness while demonstrating the above-mentioned advantages of concrete and steel to have high stiffness as a whole, and the most widely used is a composite beam as a reinforcing structure.
상기한 합성보는 크게 H형강을 슬래브 콘크리트에 합성시키는 형상의 구조와, 강판으로 상부가 개방된 박스형의 외피를 형성시켜 그 내부에 콘크리트를 충진시키는 형상의 구조로 구분할 수 있다.The composite beam can be largely divided into a structure in which H-beams are synthesized into slab concrete and a structure in which a box-shaped outer shell with an open top is formed with a steel plate and filled with concrete therein.
그런데 전자의 H형강 합성보 구조는, 웨브가 보구조체의 중앙에 위치하고 있을 뿐 아니라, 보구조체에 작용하는 휨모멘트가 위치에 따라 정반대로 변화됨에도 불구하고 보구조체는 획일적인 단면 형상을 가지고 있어, 강재가 과다 사용되어 비경제적이다. 아울러 H형강 합성보구조는 비틀림에 취약한 단점을 가지고 있다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 보 안정을 위한 좌굴가새를 설치하는 것이 일반적이나, 이는 현장의 작업량을 증가시킬 뿐 아니라, 강재사용량의 증대 및 실내의 이용공간을 감소시키는 문제점이 있다.However, in the former H-beam composite beam structure, the web is located in the center of the beam structure, and even though the bending moment acting on the beam structure changes in the opposite direction depending on the position, the beam structure has a uniform cross-sectional shape, is overused and uneconomical. In addition, the H-beam composite beam structure has the disadvantage of being vulnerable to torsion. Therefore, as shown in Figure 1, it is common to install a buckling bracing for beam stability, but this has a problem of increasing the amount of work in the field, as well as increasing the amount of steel used and reducing the available space in the room.
또한 후자의 박스형 합성보 구조는, 얇은 박판의 강판을 사용하기 때문에, 스팬이 크거나 슬래브 자중이 무거운 경우에는 시공과정 중에 국부 좌굴이 발생한다. 보다 구체적으로 시공하중으로 인하여 중앙부에서는 상부플레이트에 휨압축좌굴이 발생하고 단부에서는 웨브부분에 전단좌굴이 발생한다.In addition, since the latter box-type composite beam structure uses thin steel plates, local buckling occurs during the construction process when the span is large or the slab has a heavy weight. More specifically, bending-compression buckling occurs in the upper plate at the center due to the construction load, and shear buckling occurs in the web portion at the end.
따라서 박스형 합성보 구조에서는 시공중에 보구조체가 상기와 같이 변형되는 것을 방지하기 위하여 그 하부에 동바리를 설치하는 것이 일반적이나, 이는 공사의 신속한 진행을 방해하는 요인으로 작용한다.Therefore, in the box-type composite beam structure, it is common to install a support under the beam structure in order to prevent the beam structure from being deformed as described above during construction, but this acts as a factor hindering the rapid progress of the construction.
더욱이 박스형 합성보 구조는 4면 모두를 기둥과 접합시켜야 하기 때문에 보-기둥 접합부가 매우 복잡해지는 문제점이 있다.Moreover, the box-type composite beam structure has a problem in that the beam-column junction becomes very complicated because all four sides must be joined to the column.
이에 본 출원의 발명자는 박스형 합성보 구조의 상기한 문제점과 종래의 프리스트레스트 콘크리트보의 문제점을 함께 해결하기 위하여 등록특허공보 등록번호 10-1136926호로 프리스트레스 콘크리트 충전강관 합성보를 제안한 바 있다.Accordingly, the inventor of the present application has proposed a prestressed concrete filled steel pipe composite beam in Registered Patent Publication No. 10-1136926 in order to solve the above problems of the box-type composite beam structure and the problems of the conventional prestressed concrete beam.
상기 등록번호 10-1136926호의 합성보는, 도 2에 도시된 바와 같이, 보의 길이방향 부재로, 상부면에 콘크리트 충전구멍(11a)이 형성된 박스형 강관(11); 상기 박스형 강관(11)의 양 마구리에 덧대어 설치된 엔드플레이트(12); 상기 박스형 강관(11)의 길이방향 중간에서 박스형 강관(11)의 너비방향으로 관통하게 설치된 관통지지봉(13); 상기 박스형 강관(11) 내부에서 박스형 강관(11)의 길이방향을 따라 관통지지봉(130) 아래 또는 위를 지나도록 배치되어 긴장 설치되되, 긴장으로 상기 관통지지봉(13)에서 절곡된 채 관통지지봉에 지지되면서 양단부가 상기 엔드플레이트(12)에 정착 설치된 제1강연선(14a); 및, 상기 박스형 강관(11)의 콘크리트 충전구멍(11a)을 통해 충전되어 제1강연선(14a)을 매설시키는 충전콘크리트(15);를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 박스형 강관(11)은 하나의 강판을 절곡하여 상판과 하판이 동일한 두께를 가지도록 제작하고, 양 단부는 H형강 또는 박스관체의 연결브라켓(16)을 통해 기둥(C)과 연결되도록 한다.The composite beam of registration number 10-1136926, as shown in Figure 2, is a longitudinal member of the beam, a box-
즉 등록번호 10-1136926호의 합성보는 박스형 강관(11)을 연결브라켓(16)과 연결할 때 박스형 단면과 H형 단면의 형상적 차이를 극복하기 위하여 단순히 엔드플레이트(12)를 매개로 하는 것일 뿐인바, H형강의 연결브라켓(16) 부분에서는 슬래브의 합성을 위해서는 스터드와 같은 별도의 전단연결재를 반드시 필요로 한다.That is, the composite beam of Registration No. 10-1136926 simply uses the
아울러 박스형 강관(11)과 엔드플레이트(12)의 사이, H형강의 연결브라켓(16)과 엔드플레이트(12)의 사이는 모두 T형으로 용접이 이루어지는 것인바, 박스형 강관(11)과 엔드플레이트(12)는 열영향부의 국부 열변형으로 강판 내부에 구속응력이 발생하여 미세한 균열이 발생하는 라멜라 티어링(Lamellar tearing)현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.In addition, between the box-
더욱이 상기 등록번호 10-1136926호의 합성보는 상부판을 얇은 강판으로 구성시켜 압축력에 취약한 바, 시공하중으로 인하여 상부플레이트가 중앙부가 휨압축좌굴되는 상술한 일반적인 박스형 합성보 구조의 문제점을 그대로 내포하고 있다.Moreover, the composite beam of Registration No. 10-1136926 has the above-described general box-type composite beam structure in which the upper plate is composed of a thin steel plate and is vulnerable to compressive force, and the central portion of the upper plate is flexurally compressed due to the construction load.
본 발명은 종래기술들과 본 출원인의 선행기술에서 발생되었던 문제점을 해결하여 이를 개선하기 위한 것으로서, 보구조체의 단면을 적절하게 변화시킴과 더불어 응력전달이 효율적으로 이루어지게 함으로써, 시공하중에 대한 구조적 안정성을 확보하고, 강재 및 부재의 사용량을 절감시켜 경제성 및 시공성을 향상시키며, 지진 등의 재해 발생시 건물 이용자의 안전을 최대한 확보할 수 있도록 하는 복합 합성보의 구조체를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve and improve the problems that have occurred in the prior art and the prior art of the present applicant, by appropriately changing the cross section of the reinforcing structure and efficiently transferring stress, thereby reducing structural damage to the construction load. Its purpose is to provide a composite composite beam structure that secures stability, improves economics and constructability by reducing the amount of steel and members used, and ensures the maximum safety of building users in the event of a disaster such as an earthquake.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 중앙의 박스형 성형보와 상기 성형보의 양측 단부에 위치한 H형강보로 구성되는 건축물의 보구조체로서, 상기 박스형 성형보는 하판과 상기 하판의 양측에서 수직으로 형성된 측판 및 양측 측판의 상단을 연결한 상판으로 이루어져 폐쇄된 사각단면으로 이루어지고, 상기 상판에는 일정한 간격으로 개구가 형성되며, 상기 상판의 두께는 하판보다 두껍게 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체가 제공된다.According to the most preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, as a supplementary structure of a building composed of a central box-shaped beam and H-beams located at both ends of the forming beam, the box-shaped forming beam and the lower plate It is composed of side plates formed vertically on both sides of the lower plate and an upper plate connecting the upper ends of the side plates on both sides to form a closed rectangular cross section, and openings are formed at regular intervals in the upper plate, and the thickness of the upper plate is thicker than that of the lower plate. A composite composite beam structure is provided.
이때 상기 박스형 성형보를 하판에 측판과 상판보다 수평방향으로 더 돌출된 를 연장부를 구비시킨 구조로 이루어지게 하여 상기 연장부에 H형강보의 하부플랜지 단부가 거치되게 할 수 있다. 또한 상기 박스형 성형보의 내부에 다수 개의 전단좌굴보강판을 설치할 수 있다.At this time, the box-shaped forming beam may be made of a structure having an extension part protruding more horizontally than the side plate and the upper plate on the lower plate so that the lower flange end of the H-beam is mounted on the extension part. In addition, a plurality of shear buckling reinforcement plates may be installed inside the box-shaped forming beam.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 박스형 성형보와 H형강보의 사이에 응력전달판을 설치하여 이를 매개로 박스형 성형보와 H형강보가 상호 연결되게 한다.In another embodiment of the present invention, a stress transmission plate is installed between the box-shaped forming beam and the H-shaped steel beam so that the box-shaped forming beam and the H-shaped steel beam are interconnected through this.
이때 상기 응력전달판의 상단을 박스형 성형보의 상판과 H형강보의 상부플랜지보다 상부로 더 돌출되도록 구성시킬 수 있으며, 또 상기 응력전달판의 상단 중 일부에 슬래브 철근의 거치면을 형성시킬 수 있다.At this time, the upper end of the stress transmission plate may be configured to protrude upward more than the upper plate of the box-shaped forming beam and the upper flange of the H-shaped steel beam, and the bearing surface of the slab reinforcing bar may be formed on some of the upper ends of the stress transmission plate. .
또한 본 발명의 또 다른 실시예에서는 H형강보의 상부플랜지를 박스형 성형보의 상판보다 상부에 위치하도록 합성보 구조체를 구성시킬 수 있고, 이와 더불어 H형강보의 하부플랜지를 박스형 성형보의 하판과 동일한 높이에 위치시키면서, 박스형 성형보의 하판에 측판보다 돌출된 데크거치대를 형성시킬 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, the composite beam structure can be configured so that the upper flange of the H-beam is located above the upper plate of the box-shaped beam, and the lower flange of the H-beam is the same as the lower plate of the box-shaped beam. While positioned at a height, it is possible to form a deck cradle protruding from the side plate on the lower plate of the box-shaped forming beam.
본 발명은 H형강 합성보 구조와 박스형 합성보 구조를 응력전달판을 매개로 결합시킴으로써 다음과 같은 작용효과를 통해 경제성, 시공성 및, 구조적 안정성을 도모할 수 있게 한다.The present invention combines the H-beam composite beam structure and the box-type composite beam structure through a stress transmission plate, thereby enabling economic feasibility, workability, and structural stability through the following operational effects.
첫째, H형강보와 박스형 성형보를 결합시킴으로써, 단부보강을 하면서 강재사용량을 절감시키고, 비틀림변형을 방지하며, 기둥과의 접합부를 단순화시키고, 지진발생시 기둥과의 연결부위가 아닌 지진에너지 흡수능력이 큰 중앙의 박스형 성형보에서 파괴가 일어나게 하여 급작스러운 건물의 파괴를 방지한다.First, by combining H-beams and box-shaped beams, the amount of steel used is reduced while reinforcing the ends, torsion deformation is prevented, the connection with the column is simplified, and the seismic energy absorption capacity, not the connection area with the column, is increased when an earthquake occurs. Prevent sudden destruction of the building by making the destruction occur in the large central box-shaped beam.
둘째, 단부에서는 웨브에 의해 전단좌굴이 방지되고 중앙에서는 두꺼운 상판에 의해 압출좌굴이 방지되므로 시공하중에 대응한 자립성이 향상되어 동바리의 사용을 불필요하게 한다.Second, since shear buckling is prevented by the web at the end and extrusion buckling is prevented by the thick top plate at the center, independence in response to the construction load is improved, making the use of shore unnecessary.
셋째, 응력전달판의 작용에 의해 H형강보와 슬래브 콘크리트 간의 합성력이 증대되고, H형강보의 휨비틀림에 대한 강성이 증대되므로 스터드 등의 전단연결재와 보 안정용 가새의 설치를 불필요하게 한다.Third, the composite force between the H-beam and the slab concrete is increased by the action of the stress transmission plate, and the stiffness against bending and torsion of the H-beam is increased, making it unnecessary to install shear connectors such as studs and bracing for beam stabilization.
넷째, 박스형 성형보의 하판에 구비된 연장부에 의해 박스형 성형보와 H형강보와의 사이의 이음연결부가 보강되어 응력의 흐름이 자연스럽게 이루어지게 할 뿐 아니라, 이들 사이의 결합을 위한 용접을 T형 용접이 아닌 모살용접으로 할 수 있어 용접작업을 용이하게 진행할 수 있고, 용접시 발생하기 쉬운 라멜라 티어링 현상을 방지한다.Fourth, the joint connection between the box-shaped and H-shaped steel beams is reinforced by the extension provided on the lower plate of the box-shaped beam, so that the flow of stress is made naturally, and welding for the coupling between them is T Since it can be done by mock welding rather than mold welding, welding can be performed easily, and lamella tearing, which tends to occur during welding, is prevented.
도 1은 일반적인 H형강 합성보 구조의 사시도이다.
도 2는 본 출원인의 선행기술에 의한 합성보의 사시도 및 그가 설치된 구조의 단면도이다,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 합성보 구조체가 설치된 구조의 사사도이다.
도 4는 도 3의 실시예에 의한 합성보 구조체의 측면도, 평면도 및, 저면도이다.
도 5는 도 4의 A-A, B-B, C-C, D-D의 각 부분에서의 단면도이다.
도 6은 합성보 구조체에 일 실시예에 의한 응력전달판이 설치된 상태의 종횡단면도이다.
도 7은 응력전달판의 작용관계에 관한 설명도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 의한 합성보 구조체가 설치된 구조의 각 단면도이다.
도 9는 데크거치대가 구비된 본 발명의 박스형 성형보의 단면도이다.1 is a perspective view of a general H-beam composite beam structure.
2 is a perspective view of a composite beam and a cross-sectional view of a structure in which it is installed according to the prior art of the present applicant,
3 is a perspective view of a structure in which a composite beam structure according to an embodiment of the present invention is installed.
4 is a side view, a plan view, and a bottom view of the composite beam structure according to the embodiment of FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view of each part of AA, BB, CC, and DD of FIG. 4 .
6 is a longitudinal cross-sectional view of a state in which a stress transmission plate according to an embodiment is installed in a composite beam structure.
7 is an explanatory view of the working relationship of the stress transmission plate.
8 is each cross-sectional view of a structure in which a composite beam structure according to another embodiment of the present invention is installed.
9 is a cross-sectional view of the box-shaped forming beam of the present invention equipped with a deck cradle.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the description of the present invention, when the technical idea of the present invention is blurred or unclear due to the detailed description of the known configuration, the description of the configuration of the above known will be omitted.
본 발명의 합성보 구조체는, 이에 작용하는 응력구조에 적절하게 대응할 수 있으면서 강재의 사용량을 최소화시킬 수 있도록 H형강 합성보 구조와 박스형 합성보 구조가 복합적으로 적용되는 복합 합성보의 구조를 가진다.The composite beam structure of the present invention has a composite composite beam structure in which an H-beam composite beam structure and a box-type composite beam structure are applied in a complex manner so that the amount of steel used can be minimized while appropriately responding to the stress structure acting thereon.
도 3 내지 5는 이러한 본 발명의 일 실시예에 의한 합성보 구조체에 관하여 도시한 것으로서, 도 3은 이를 전체적으로 나타낸 것이고, 도 4는 이에 대한 측면과 평면 및 저면을 각 도시한 것이며, 도 5는 도 4의 A-A, B-B, C-C, D-D의 각 부분에서의 단면을 각 도시한 것이다.Figures 3 to 5 show the composite beam structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 shows it as a whole, Figure 4 shows the side, plane and bottom surface thereof, respectively, Figure 5 is a diagram Sections of A-A, B-B, C-C, and D-D of Fig. 4 are each shown.
본 발명의 합성보 구조체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙의 정모멘트가 작용하는 구간에는 박스형 성형보(100)가 위치하고, 상기 박스형 성형보(100)의 양측 단부의 부모멘트가 작용하는 구간에는 상하부플랜지(210,220)와 웨브(230)가 구비된 H형강보(200)가 위치하는 구조를 가진다.As shown in FIG. 3, in the composite beam structure of the present invention, the box-shaped forming
즉 박스형 성형보(100)의 양측 단부에 위치한 각 H형강보(200)는 스팬의 L/5~L/4 길이의 지점에서 박스형 성형보(100)와 이음 연결된다. 이에 따라 시공하중에 의해 합성보 구조체의 단부에 작용하는 전단좌굴하중은 박스형 성형보(100)의 강판보다 두꺼운 H형강보(200)의 웨브(230)가 지지함으로써 그에 의한 변형의 발생을 방지한다.That is, each H-
상기 박스형 성형보(100)는, 하판(110)과, 상기 하판(110)의 양측에서 수직으로 상향 형성된 측판(120) 및, 양측 측판(120)의 상단을 연결한 상판(130)으로 이루어져, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같은 폐쇄된 사각단면을 가진다. 그 중 상판(130)에는 일정한 간격으로 개구(131)가 형성되도록 구성된다. 상기 개구(131)는 그 내부에 타설되는 콘크리트의 타설통로 기능을 함과 더불어, 그 상부의 슬래브 콘크리트(500)와 일체성을 가질 수 있도록 한다.The box-
이와 더불어 박스형 성형보(100)의 내부에는 다수 개의 전단좌굴보강판(140)이 더 설치될 수 있다. 상기 전단좌굴보강판(140)은 일정한 간격으로 설치될 수 있으나, 이에 작용하는 응력의 변화에 따라 중앙에서 단부쪽으로 갈수록 조밀한 간격을 가지게 할 수 도 있다.In addition, a plurality of shear
본 발명에서의 박스형 성형보(100)는, 특히 상판(130)의 두께를 하판(110)의 두께보다 두껍게 구성시키는바, 이는 시공하중에 의해 합성보 구조체의 중앙에 작용하는 휨압축좌굴하중에 의해 상판(130)에 변형이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.The box-
이와 같이 본 발명의 합성보 구조체는, 공사 과정중의 시공하중에 대하여 단부에서는 H형강보(200)의 두꺼운 웨브(230)에 의해 전단좌굴이 방지되고 중앙에서는 두꺼운 상판(130)에 의해 휨압축좌굴이 방지되는 바, 자립성이 증대되어 그 하부에 동바리 등의 가설부재 설치를 생략할 수 있게 한다.In this way, the composite beam structure of the present invention is prevented from shear buckling by the
또한 본 발명에서의 박스형 성형보(100)에 관한 또 다른 실시예에서는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 하판(110)이 측판(120)과 상판(130)보다 수평방향으로 더 돌출된 연장부(111)가 형성되도록 구성된다.In another embodiment of the box-shaped forming
상기 연장부(111)는 H형강보(200)의 하부플랜지(220) 단부가 거치되도록 함으로써, 박스형 성형보(100)와 H형강보(200) 사이의 일체화를 위한 용접작업을 용이하게 할 뿐 아니라, 이들 사이에 모살용접이 이루어지게 함으로써 상술한 라멜라 티어링 현상의 발생을 방지한다. The
아울러 상기 연장부(111)는 합성보 구조체의 단변 변화에 따른 응력의 집중현상을 완화시켜줌으로써 H형강보(200)와 박스형 성형보(100) 사이의 이음연결부를 구조적으로 보강하는 효과를 가지게 한다.In addition, the
상기의 이음연결부에는 응력전달판(300)이 더 설치될 수 있다. 이에 의해 본 발명의 합성보 구조체는 박스형 성형보(100)와 H형강보(200)가 응력전달판(300)을 매개로 상호 연결되는 구조를 가지게 된다.A
도 6은 상기 응력전달판(300)의 구성에 관하여 설명하기 위한 일 실시예의 각 단면을 도시한 것이고, 도 7은 응력전달판(300)의 일 작용에 관하여 도면으로 설명한 것이다.FIG. 6 shows cross-sections of an embodiment for explaining the configuration of the
상기 응력전달판(300)은, 박스형 성형보(100)의 단부를 막아주어 그 내부에 타설되는 콘크리트의 유출을 방지하는 거푸집 기능과 함께 H형강보(200)와의 이음 연결을 용이하게 하는 브라켓 기능을 하기도 한다.The
그러나 응력전달판(300)에 있어서 보다 중요한 것은 슬래브의 상부 철근(520)에 발생되는 인장응력을 H형강보(200)에 전달하는 기능과 H형강보(200)의 휨비틀림 저항에 대한 보강기능을 가진다는 점이다.However, the more important thing in the
이를 위한 본 발명의 응력전달판(300)은 상단을 박스형 성형보(100)의 상판(130)과 H형강보(200)의 상부플랜지(210)보다 상부로 더 돌출되록 구성시킴으로써 그 상단이 콘크리트에 매립되면서 슬래브의 상부 철근(520)과 구조적으로 연결이 되도록 한다. 이때 슬래브의 상부 철근(520)에 대한 배근작업을 용이하게 하면서 스페이서의 사용을 줄일 수 있도록, 응력전달판(300)의 상단 중 일부에 슬래브 철근의 거치면(310)을 구비시킬 수 있으며, 도 5의 (b)에는 그에 대한 그 실시예의 하나가 도시된 것이다.For this purpose, the
상기한 응력전달판(300)의 작용에 관하여 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The action of the
기둥(400)과 강결합된 부분으로서 슬래브 콘크리트(500)와 합성된 T형보(본 발명의 합성보 구조체와 슬래브 콘크리트(500)가 합성된 단면형상의 보)의 의 단부에는 부모멘트가 작용하게 되고, 이에 의해 슬래브 콘크리트(500)에는 인장력이 발생하게 되는 바, 상기의 인장력은 그 내부에 배근된 상부 철근(520)에 의해 지지된다.As a part rigidly coupled with the
이에 따라, 도 7의 (a)에서 설명하고 있는 바와 같이, 상부 철근(520)에 인장응력이 발생하게 되고, 그 인장응력은 다시 슬래브 콘크리트(500)를 매개로 하여 그 내부에 매립되어 있는 응력전달판(300)에 지압력이 작용하게 한다. 이때 응력전달판(300)은 상기한 지압력을 다시 H형강보(200)의 전단면에 분산시켜 전달함으로써, 슬래브 콘크리트(500)의 단부에서 크게 발생하는 부모멘트에 대하여 H형강보(200)의 전단면이 안정적으로 저항할 수 있게 한다.Accordingly, as described in (a) of FIG. 7, tensile stress is generated in the upper reinforcing
응력전달판(300)의 상기한 작용으로 인하여, 후술하는 바와 같이 H형강보(200)의 상부플랜지(210)를 박스형 성형보(100)의 상판(130)보다 상부에 위치시키는 경우에는 슬래브 단부에서의 상부 철근(520) 자체를 생략시킬 수도 있게 한다.Due to the above-described action of the
또한 상기와 같이 슬래브 콘크리트(500)의 내부에 매립된 응력전달판(300)의 상단 부분은 H형강보(200)를 슬래브 콘크리트(500)와 합성시키는 전단연결재의 기능을 하게 되므로, H형강보(200)의 상부플랜지(210)에 통상적으로 설치되는 스터드의 개수를 최소화시키거나 아예 없게 하는 것도 가능하게 한다.In addition, since the upper part of the
이와 더불어 상기 응력전달판(300)은 박스형 성형보(100)와 함께 H형강보(200)에 대한 휨비틀림 방지의 보강수단으로 작용하게 되는바, 보 안정을 위한 좌굴가새의 설치를 불필요하게 한다. 즉 도 7의 (b)에서 설명하고 있는 바와 같이, 슬래브 콘크리트(500)의 내부에 매립된 응력전달판(300)의 상단 부분은 상기 슬래브 콘크리트(500)의 반력을 이용하여 응력전달판(300)에 접합된 H형강보(200)가 비틀리는 것에 대하여 저항할 수 있도록 한다.In addition, the
도 8은 본 발명의 합성보 구조체에 관한 또 다른 실시예들에 관하여 각 도시한 것이다.8 is a diagram showing another embodiment of the composite beam structure of the present invention.
합성보 구조체의 단부에 위치한 H형강보(200)는, 상부플랜지(210)의 위치를 박스형 성형보(100)의 상판(130)보다 상부에 위치시켜 슬래브 콘크리트(500)에 매립시킴으로써, 상기 상부플랜지(210)로 하여금 슬래브 콘크리트(500)와의 강력한 합성을 위한 전단연결재 기능을 하게 함과 더불어, T형보 단부에 발생하는 부모멘트에 대한 보강효과를 발휘하게 하여 상술한 바와 같이, 슬래브 콘크리트(500) 내부에 대한 상부 철근(520)의 배근 자체를 생략하게 할 수 있다.The H-shaped
이러한 구성을 위하여 구체적인 방법으로, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 H형강보(200)의 춤을 박스형 성형보(100)의 춤보다 증가시키거나, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 H형강보(200) 자체를 상부로 이동시킬 수 있으며, 이는 합성보 구조체에 공사과정 중에 작용하는 시공하중과 구축 완료된 T형보의 사용하중을 함께 고려한 구조계획과 현장 여건에 따른 시공성 등을 감안하여 선택적으로 할 수 있다. As a specific method for this configuration, as shown in (a) of FIG. As shown, the H-
예컨대 후술하는 바와 같이 슬림플로어 구현을 위하여 H형강보(200)의 하부플랜지(220)에 데크플레이트(510)가 거치되는 경우에는 후자의 구조가 유리하게 선택될 수 있다.For example, as will be described later, when the
다른 한편으로 본 발명의 합성보 구조체에는 데크플레이트(510)를 설치하여 슬림플로어를 구현할 수 있는바, 이를 위해 박스형 성형보(100)의 하반에는 도 9에 도시된 바와 같이, 측판(120)보다 돌출된 데크거치대(112)가 더 형성될 수 있다. 이때 박스형 성형보(100)에 설치된 데크플레이트(510)가 H형강보(200)에 설치된 것과 일치하도록 상기 H형강보(200)의 하부플랜지(220)는 박스형 성형보(100)의 하판(110)과 동일한 높이의 위치에서 연속되도록 구성되어야 한다.On the other hand, it is possible to implement a slim floor by installing a
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, but since the above embodiments are merely examples to make the present invention easier to understand, those skilled in the art are within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that it will be possible to carry out various modifications within. Therefore, it will be said that such modifications fall within the scope of the present invention as described in the claims.
100; 박스형 성형보
110; 하판
111; 연장부
112; 데크거치대
120; 측판
130; 상판
131; 개구
140; 전단좌굴보강판
200; H형강보
210; 상부플랜지
220; 하부플랜지
230; 웨브
300; 응력전달판
310; 거치면
400; 기둥
500; 슬래브 콘크리트
510; 데크플레이트
520; 철근100; Box-shaped
111;
120;
131; opening 140; Shear Buckling Reinforced Plate
200; H-
220;
300;
400;
510;
Claims (8)
상기 박스형 성형보(100)는, 하판(110)과, 상기 하판(110)의 양측에서 수직으로 형성된 측판(120) 및, 양측 측판(120)의 상단을 연결한 상판(130)으로 이루어져 폐쇄된 사각단면으로 이루어지고,
상기 상판(130)에는 일정한 간격으로 개구(131)가 형성되며,
상기 상판(130)의 두께는 하판(110)보다 두껍게 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.In the reinforcement structure of a building composed of a box-shaped forming beam 100 in the center and H-beams 200 located at both ends of the forming beam,
The box-shaped beam 100 is composed of a lower plate 110, side plates 120 vertically formed on both sides of the lower plate 110, and an upper plate 130 connecting the upper ends of the side plates 120 on both sides, and is closed. It consists of a quadrangular section,
Openings 131 are formed at regular intervals in the top plate 130,
The composite composite beam structure, characterized in that the upper plate (130) is thicker than the lower plate (110).
상기 박스형 성형보(100)는 H형강보(200)의 하부플랜지(220) 단부가 거치되도록 하판(110)이 측판(120)과 상판(130)보다 수평방향으로 더 돌출된 연장부(111)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 1,
The box-shaped forming beam 100 has an extension 111 in which the lower plate 110 protrudes more in the horizontal direction than the side plate 120 and the upper plate 130 so that the end of the lower flange 220 of the H-beam 200 is mounted. A composite composite beam structure characterized in that is formed.
상기 박스형 성형보(100)와 H형강보(200)는 응력전달판(300)을 매개로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 1,
The box-shaped forming beam 100 and the H-shaped steel beam 200 are interconnected through a stress transmission plate 300, characterized in that composite composite beam structure.
상기 응력전달판(300)은 상단이 박스형 성형보(100)의 상판(130)과 H형강보(200)의 상부플랜지(210)보다 상부로 더 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 3,
The stress transmission plate 300 is configured such that the upper end protrudes more upward than the upper plate 130 of the box-shaped forming beam 100 and the upper flange 210 of the H-shaped steel beam 200. Composite composite beam structure.
상기 응력전달판(300)의 상단 중 일부에는 슬래브 철근의 거치면(310)이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 4,
A composite composite beam structure, characterized in that the bearing surface 310 of the slab reinforcement is formed on some of the upper ends of the stress transmission plate 300.
상기 H형강보(200)의 상부플랜지(210)는 박스형 성형보(100)의 상판(130)보다 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 1,
The upper flange 210 of the H-beam 200 is a composite composite beam structure, characterized in that located above the upper plate 130 of the box-shaped forming beam 100.
상기 H형강보(200)의 하부플랜지(220)는 박스형 성형보(100)의 하판(110)과 동일한 높이의 위치에서 연속되고, 상기 하판(110)에는 측판(120)보다 돌출된 데크거치대(112)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 6,
The lower flange 220 of the H-beam 200 continues at the same height as the lower plate 110 of the box-shaped beam 100, and the lower plate 110 has a deck holder protruding from the side plate 120 ( 112) is formed, a composite composite beam structure.
상기 박스형 성형보(100)의 내부에는 전단좌굴보강판(140)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 합성보 구조체.According to claim 1,
A composite composite beam structure, characterized in that the shear buckling reinforcement plate 140 is installed inside the box-shaped forming beam (100).
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KR101136926B1 (en) | 2009-11-04 | 2012-04-20 | 류승일 | Composite beam by prestressed concrete filled tube |
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