WO2016111458A1 - 철골보 접합구조 - Google Patents

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WO2016111458A1
WO2016111458A1 PCT/KR2015/012618 KR2015012618W WO2016111458A1 WO 2016111458 A1 WO2016111458 A1 WO 2016111458A1 KR 2015012618 W KR2015012618 W KR 2015012618W WO 2016111458 A1 WO2016111458 A1 WO 2016111458A1
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cheolgolbo
bracket
plate
coupled
joining
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PCT/KR2015/012618
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이창남
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(주)센벡스
(주)센구조연구소
주식회사 센코어테크
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Definitions

  • Columns or beams that make up the steel structure are generally factory prefabricated according to the designed dimensions according to the design stress, and construction is progressed by combining the steel beams to the columns in the field.
  • the bolt coupling hole must be drilled in the cheolgolbo (3), there is a disadvantage that the processing cost of the cheolgolbo (3) is very expensive. Because the drilling itself itself is a simple but boring heavy heavy steel beams (3), such as lifting and fixing a lot of handling costs. Therefore, the number of bolt coupling holes of the bracket 4 and the cheolgolbo (3) is the same, but the heavy processing cost of the cheolgolbo (3) heavy.
  • the guide part includes a bolt member that is coupled to the rear surface of the first joining plate and protrudes toward the front, and a thread is formed therein so that the pipe member is screwed to the protruding portion of the bolt member.
  • a cheolgolbo junction structure characterized in that configured.
  • steel crossbeams of various cross-sectional shapes including steel composite beams such as TSC beams as well as H-beams.
  • Figure 4 is a perspective view showing a method of assembling cheolgolbo.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment in which haunche is coupled.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an embodiment in which the reinforcing plate is coupled.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the H-beam large beam.
  • Figure 13 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the H-beam girder but protrudes downward.
  • 16 is a perspective view showing an embodiment in which the TSC steel beam passes through the bracket;
  • 17 is a perspective view showing another embodiment in which the bracket penetrates through the H-beam girder.
  • the present invention relates to a cheolgolbo joint structure for fixing and fixing the bracket to the side of the column or girder to combine the cheolgolbo on the side of the column or girder, the cheolgolbo to the bracket Silver one end is coupled to the side of the column or girder, the other end is formed to be inclined so that the lower portion is acute, the first joining plate is coupled to the inclined end of the bracket so as to protrude a certain length to the top of the bracket, the end of the cheolgolbo Is formed to be inclined so that the lower end of the end is an obtuse angle to correspond to the inclined other end of the bracket, the second joining plate is coupled to the inclined end of the cheolgolbo to protrude a predetermined length to the top of the cheolgolbo, the bracket and the cheolgolbo respectively Web connecting flange, lower flange and upper and lower flange Configuration control and in the
  • first and second bonded plates 5 and 6 protrude to the upper flange of the bracket 4 and the cheolgolbo 3, and the first and second bonded plates 5 and 6 to the bracket 4 and the cheolgolbo (
  • cheolgolbo joint structure of the present invention can also be used in the gel joint.
  • the number of tension bolts (TB) than the former It is economical because it can reduce a lot.
  • the width of the upper and lower flanges of the bracket 4 may be tapered according to the height of the column 1 and the width of the cheolgolbo 3, as shown in the plan view shown in FIG.
  • the reinforcing plate 8 protrudes from the upper flange side of the bracket 4 and the side of the bracket 4 of the first joining plate 5, and the upper flange side and the second joining plate 6 of the cheolgolbo 3. It is coupled to the protruding part of the side of the cheolgolbo (3).
  • FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the H-beams
  • FIG. 13 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the H-beams and protrudes downwards.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the TSC steel beam
  • FIG. 15 is a perspective view showing an embodiment in which the bracket penetrates through the TSC steel beam but protrudes downward.
  • a blocking plate 43 for closing the through part 21 may be provided between the upper and lower flanges of the bracket 4 and the web.
  • the upper flange upper surface and the lower flange lower surface is fastened by the plate (PL) and the bolt (B) as in the prior art, but the first bonding plate (5 ') and the second bonding plate (6') tension bolt (TB) Since the number of bolts can be reduced, the number of bolts can be reduced compared to the conventional joining method using only the cover plate PL and the bolt B.
  • the cheolgolbo joining structure of the present invention is to join the first and second joint plate to the end of the bracket and cheolgolbo, respectively, and to join the bracket and cheolgolbo by fastening the first and second joint plate with a tension bolt at the upper flange of the upper flange of the bracket and cheolgolbo Therefore, since the shear force is effectively transmitted at the joint surface of the cheolgolbo and bracket, it is possible to reduce the number of bolts to be joined, thereby improving the economics and constructability and shorten the air, and does not require a separate field welding process, so processing costs are not required. Industrial application is possible in that it can be prevented.

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Abstract

본 발명은 기둥 또는 큰보의 측면에 철골보를 결합하기 위한 철골보 접합구조에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 철골보와 브래킷의 접합면에서 간단한 구성으로 전단력을 효과적으로 전달하여 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있는 철골보 접합구조에 대한 것이다. 본 발명은 기둥 또는 큰보의 측면에 철골보를 결합하기 위해 기둥 또는 큰보의 측면에 브래킷을 결합하여 고정하고, 상기 브래킷에 철골보를 결합하는 철골보 접합구조에 관한 것으로, 상기 브래킷은 일단이 상기 기둥 또는 큰보의 측면에 결합되고 타단은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 브래킷의 경사진 단부에는 브래킷 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제1접합플레이트가 결합되고, 상기 철골보의 단부는 상기 브래킷의 경사진 타단과 대응되도록 일단의 하부가 둔각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 철골보의 경사진 단부에는 철골보 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제2접합플레이트가 결합되되, 상기 브래킷과 철골보는 각각 상부플랜지와 하부플랜지 및 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되어, 상기 브래킷과 철골보의 상부플랜지 상부 및 하부에서 제1접합플레이트와 제2접합플레이트를 인장볼트로 체결하여 상호 접합되는 것을 특징으로 한다.

Description

철골보 접합구조
본 발명은 기둥 또는 큰보의 측면에 철골보를 결합하기 위한 철골보 접합구조에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구성으로 철골보와 브래킷의 접합면에서 전단력을 효과적으로 전달하여 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있는 철골보 접합구조에 대한 것이다.
기둥, 보 등의 주요 구조 부재를 강재로 구성하는 철골 구조는 고강도 강재의 사용으로 고층 구조 및 장스팬 구조에 적합하고, 내진성, 시공성이 우수한 장점 등으로 인하여 적용이 많이 이루어지고 있다.
철골 구조를 이루는 기둥이나 보 등은 설계응력에 맞추어 설계된 치수대로 미리 공장 제작됨이 일반적이며, 현장에서 철골보를 기둥에 결합하여 시공이 진행된다.
종래 철골보(3)를 기둥(1)에 결합하기 위하여, 도 1에서와 같이 기둥(1)에 브래킷(4)을 일체화시킨 후 브래킷(4)에 철골보(3)를 접합하는 방법이 있다. 도 1에 도시된 방법에서는 브래킷(4)과 철골보(3)의 결합시 이들 부재의 상하부플랜지 상면과 하면, 철골보(3)의 웨브의 양면 등 총 8개의 덧판(PL)을 접합부에 대고 볼트(B)로 결합한다.
따라서 철골보(3)에 볼트결합공을 천공하여야 하는데, 철골보(3)의 가공비가 매우 비싼 단점이 있다. 왜냐하면 볼트결합공을 천공하는 작업 자체는 간단하나 무게가 무거운 철골보(3)를 양중·고정하는 등의 핸들링 비용이 많이 필요하기 때문이다. 따라서 브래킷(4)과 철골보(3)의 볼트결합공의 개수는 같으나 무게가 무거운 철골보(3)의 가공비가 많이 소요된다.
또한 브래킷(4) 측과 철골보(3) 측에 볼트(B)가 동일하게 체결되어야 하므로, 모멘트 전달을 위해 필요한 볼트 개수의 두 배가 소요된다.
그러므로 도 1과 같은 종래의 철골보 접합 방식은 볼트가 매우 많이 소요되어 공기 및 공사비 측면에서 매우 불리하다.
아울러 상하부플랜지 또는 웨브의 양측에 덧판(PL)이 고정되므로 덧판(PL)에 의한 브래킷(4)과 철골보(3)의 결합에 최소 2인 1조의 작업인원이 필요하며, 고공에서 덧판(PL)을 브래킷(4)이나 철골보(3)에 가조임하는 단계에서 덧판(PL)이나 볼트의 추락으로 인한 안전 사고의 위험이 있다.
그리고 도 1에 도시된 방법은 H형강 브래킷(4)에 H형강 철골보(3)만 조립이 가능하고, TSC 보 등 강판합성보는 접합이 매우 곤란한 한계가 있다.
뿐만 아니라, 데크플레이트 설치시 덧판(PL)이 위치된 부분은 철골보(3)의 상부플랜지 상부로 일정 높이 돌출된다. 따라서 덧판(PL) 부분에서는 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 측면에 별도의 플레이트를 용접 결합한 다음 플레이트 상부에 데크플레이트를 설치해야 하므로, 별도의 플레이트 용접 작업이 필요한 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 2에서와 같이 기둥(1) 면에 철골보(3)를 직접 접합하고 볼트를 인장볼트로 사용하는 시도가 있었다.
이 경우 시공 오차 문제로 철골보(3)를 기둥(1) 순간격보다 짧게 제작하기 때문에, 현장에서는 철골보(3)와 기둥(1) 사이에 생기는 간격에 심플레이트(SP; Shim plate)를 끼워서 삽입하는 작업이 진행되게 된다.
그러나 철골보(3)와 기둥(1) 사이의 간격은 상황마다 차이가 있기 때문에, 여러 두께의 심플레이트(SP)를 구비하였다가 간격에 맞는 심플레이트(SP)를 일일이 선택해서 끼워야 하는 문제점이 있다. 또한, 기둥(1)의 약축에서는 적용이 곤란하다는 지적이 있었다.
이에 브래킷(4)과 철골보(3)의 단부를 상호 경사지게 하여 시공 오차를 흡수하려는 기술이 제안되었다(공개특허 제10-2006-0071525호).
그러나 상기 기술은 웨브와 보이음용 절곡판재의 제작 및 결합이 매우 복잡하다.
또한, 웨브의 볼트는 단순히 인접 부재를 연결하여 고정하는 것에 불과할뿐, 모멘트를 전달하는 구성에 해당하지 않는다. 따라서 인접 상하플랜지의 현장 용접 작업에 따른 품질 저하 및 안전 사고의 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 철골보와 브래킷이 만나는 면을 사선으로 경사지게 구성하여, 현장 용접 공정 없이 간단한 구성으로 철골보와 브래킷의 접합면에서 전단력을 효과적으로 전달할 수 있는 철골보 접합구조를 제공하고자 한다.
이에 따라 본 발명은 볼트가 전단력을 부담할 필요가 없어, 접합되는 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있고 인장볼트로만 설계를 하면 충분한 철골보 접합구조를 제공하고자 한다.
본 발명은 철골보 설치에 필요한 별도의 틈이 필요 없어, 심플레이트 삽입으로 인하여 발생하는 문제점을 차단할 수 있는 철골보 접합구조를 제공하고자 한다.
본 발명은 철골보 설치시 정밀 시공에 따른 접합부 품질 향상이 가능한 철골보 접합구조를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기둥 또는 큰보의 측면에 철골보를 결합하기 위해 기둥 또는 큰보의 측면에 브래킷을 결합하여 고정하고, 상기 브래킷에 철골보를 결합하는 철골보 접합구조에 관한 것으로, 상기 브래킷은 일단이 상기 기둥 또는 큰보의 측면에 결합되고 타단은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 브래킷의 경사진 단부에는 브래킷 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제1접합플레이트가 결합되고, 상기 철골보의 단부는 상기 브래킷의 경사진 타단과 대응되도록 일단의 하부가 둔각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 철골보의 경사진 단부에는 철골보 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제2접합플레이트가 결합되되, 상기 브래킷과 철골보는 각각 상부플랜지와 하부플랜지 및 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되어, 상기 브래킷과 철골보의 상부플랜지 상부 및 하부에서 제1접합플레이트와 제2접합플레이트를 인장볼트로 체결하여 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 브래킷은 H형강인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 철골보는 H형강 또는 강판을 절곡하여 내부에 콘크리트가 채워져 합성보를 이루는 강판보인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1접합플레이트와 제2접합플레이트의 하부에는 횡력저항용 인장볼트가 체결되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1접합플레이트의 철골보 측면 하부에는 한 쌍의 가이드부가 서로 이격되게 돌출 형성되고, 상기 제2접합플레이트의 하단 양측에는 제2접합플레이트 하단이 한 쌍의 가이드부 사이에 삽입되도록 모따기가 형성되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 가이드부는 제1접합플레이트 후면에서 결합되어 전면으로 돌출되는 볼트부재 및 관 형상으로 내부에 나사산이 형성되어 상기 볼트부재의 돌출된 부분에 나사 결합되는 파이프부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 가이드부는 제1접합플레이트 전면 하부 모서리부에 결합되는 것으로, 상기 제2접합플레이트 하단의 모따기된 부분에 대응되도록 하부로 갈수록 내측으로 경사지게 결합되는 플레이트인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1접합플레이트 및 제2접합플레이트는 브래킷 및 철골보의 측면으로 일정 길이 돌출되고, 상기 브래킷의 상부플랜지 및 철골보의 상부플랜지 측면과 제1접합플레이트 및 제2접합플레이트의 측면으로 돌출된 부분 사이에는 보강플레이트가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 브래킷과 철골보의 단부에 제1, 2접합플레이트를 각각 결합하고, 제1, 2접합플레이트를 브래킷과 철골보의 상부플랜지 상하부에서 인장볼트로 체결하여 브래킷과 철골보를 접합한다. 이에 따라 철골보와 브래킷의 접합면에서 전단력이 효과적으로 전달되므로, 볼트가 전단력을 부담할 필요가 없어 접합되는 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있고 경사접합부를 인장볼트로만 결합하면 충분하다. 따라서 경제성 및 시공성 향상과 공기 단축이 가능하며, 별도의 현장 용접 공정이 필요없어 안전하다.
둘째, 볼트가 인장력만 전달하므로 볼트결합공의 크기에 여유를 둘 수 있고, 이를 이용하여 철골보 설치시 제작 및 시공오차를 볼트결합공에서 조절하는 것이 가능하다.
셋째, 모멘트가 큰 부분에서도 브래킷과 철골보를 자유롭게 접합할 수 있으므로, 브래킷의 길이를 자유롭게 조절할 수 있어 브래킷 길이 증가에 따른 운반 및 양중 부담이 없다.
넷째, 제1, 2접합플레이트가 완전 밀착되므로 별도의 심플레이트 없이 정밀 시공이 가능하고, 제1, 2접합플레이트 사이에 다른 구성이 없으므로 휨모멘트를 안정적으로 전달할 수 있다.
다섯째, H형강 브래킷의 경우, H형강 기둥이나 큰보의 어느 방향에서도 접합이 용이하다.
여섯째, 제1접합플레이트에 형성된 한 쌍의 가이드부 사이에 제2접합플레이트의 모따기가 삽입되도록 구성하는 경우에는 시공시 브래킷과 철골보의 접합 위치를 정확하게 가이드할 수 있다.
일곱째, 제1, 2접합플레이트를 상호 인장볼트로 체결하여 브래킷과 철골보를 연결하므로, 철골보에 볼트결합공을 천공할 필요가 없다. 따라서 강재 가공비를 절약할 수 있다.
여덟째, H형강 뿐 아니라 TSC 보 등의 강판합성보를 비롯하여 다양한 단면 형상의 철골보에 적용할 수 있다.
아홉째, 철골보 상단으로 제1, 2접합플레이트 부분만 돌출되므로, 제1, 2접합플레이트의 돌출된 부분만큼만 데크플레이트를 절취하면 별도의 현장 용접 플레이트 없이 데크플레이트를 설치할 수 있다. 아울러 돌출된 제1, 2접합플레이트 부분은 슬래브 콘크리트 내에 묻혀 전단연결재 역할을 할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 종래 철골기둥과 철골보의 접합부의 실시예들을 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명 철골보 접합구조의 실시예를 도시하는 사시도.
도 4는 철골보 조립 방법을 도시하는 사시도.
도 5는 헌치가 결합된 실시예를 도시하는 사시도.
도 6은 철골보가 강판을 절곡하여 내부에 콘크리트가 채워져 합성보를 이루는 TSC 강판보인 실시예를 도시하는 사시도.
도 7은 기둥 웨브에 철골보가 결합되는 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 가이드부의 실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 가이드부의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 10은 보강플레이트가 결합된 실시예를 도시하는 사시도.
도 11은 큰보에 결합되는 철골보 접합구조에 대한 다양한 실시예를 도시하는 사시도.
도 12는 브래킷이 H형강 큰보를 관통하는 실시예를 도시하는 사시도.
도 13은 브래킷이 H형강 큰보를 관통하되 하부로 돌출되는 실시예를 도시하는 사시도.
도 14는 브래킷이 TSC 강판보를 관통하는 실시예를 도시하는 사시도.
도 15는 브래킷이 TSC 강판보를 관통하되 하부로 돌출되는 실시예를 도시하는 사시도.
도 16은 TSC 강판보가 브래킷을 관통하는 실시예를 도시하는 사시도.
도 17은 브래킷이 H형강 큰보를 관통하는 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 18은 일측은 경사, 타측은 수직인 철골보를 브래킷에 결합하는 실시예를 도시하는 측면도.
도 19는 철골보 수직 단부 결합의 다른 실시예를 도시하는 측면도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기둥 또는 큰보의 측면에 철골보를 결합하기 위해 기둥 또는 큰보의 측면에 브래킷을 결합하여 고정하고, 상기 브래킷에 철골보를 결합하는 철골보 접합구조에 관한 것으로 상기 브래킷은 일단이 상기 기둥 또는 큰보의 측면에 결합되고, 타단은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 브래킷의 경사진 단부에는 브래킷 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제1접합플레이트가 결합되고, 상기 철골보의 단부는 상기 브래킷의 경사진 타단과 대응되도록 일단의 하부가 둔각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 철골보의 경사진 단부에는 철골보 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제2접합플레이트가 결합되되, 상기 브래킷과 철골보는 각각 상부플랜지와 하부플랜지 및 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성어 상기 브래킷과 철골보의 상부플랜지 상부 및 하부에서 제1접합플레이트와 제2접합플레이트를 인장볼트로 체결하여 상호 접합되는 것을 특징으로한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명 철골보 접합구조의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 4는 철골보 조립 방법을 도시하는 사시도이며, 도 5는 헌치가 결합된 실시예를 도시하는 사시도이다.
본 발명은 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 철골보(3)를 결합하기 위해 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 브래킷(4)을 결합하여 고정하고, 상기 브래킷(4)에 철골보(3)를 결합하는 철골보 접합구조에 대한 것이다.
도 3 내지 도 5 등은 브래킷(4)이 기둥(1) 측면에 결합되는 경우에 대한 실시예를 도시하며, 후술할 도 11 내지 도 16에서 브래킷(4)이 큰보(2) 측면에 결합되는 경우에 대한 실시예를 설명한다.
도 3 내지 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 철골보 접합구조는 상기 브래킷(4)은 일단이 상기 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 결합되고 타단은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 브래킷(4)의 경사진 단부에는 브래킷(4) 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제1접합플레이트(5)가 결합되고, 상기 철골보(3)의 단부는 상기 브래킷(4)의 경사진 타단과 대응되도록 일단의 하부가 둔각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 철골보(3)의 경사진 단부에는 철골보(3) 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제2접합플레이트(6)가 결합되되, 상기 브래킷(4)과 철골보(3)는 각각 상부플랜지와 하부플랜지 및 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되어, 상기 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 상부 및 하부에서 제1접합플레이트(5)와 제2접합플레이트(6)를 인장볼트(TB)로 체결하여 상호 접합되는 것을 특징으로 한다.
즉, 제1, 2접합플레이트(5, 6)가 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 상부로 돌출되며, 제1, 2접합플레이트(5, 6)를 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 상하부에서 인장볼트(TB)로 체결하여 브래킷(4)과 철골보(3)를 접합한다.
이에 따라 브래킷(4)과 철골보(3)의 모멘트 전달이 가능하므로, 모멘트가 큰 부분에서도 브래킷(4)과 철골보(3)를 자유롭게 접합할 수 있다. 따라서 브래킷(4)의 길이를 자유롭게 조절할 수 있어 브래킷(4) 길이 증가에 따른 운반 및 양중 부담이 없다.
또한, 브래킷(4)과 철골보(3)가 만나는 면이 사선으로 경사져 있으므로, 브래킷(4)과 철골보(3)의 접합면에서 전단력이 잘 전달된다.
따라서 볼트가 전단력을 부담할 필요가 없어 인장볼트(TB)로서만 설계를 하면 되므로, 접합되는 볼트의 개수를 대폭 감소시킬 수 있어 경제적이고 시공성이 향상된다. 그리고 볼트가 인장력만 전달하므로 볼트결합공의 크기에 여유를 둘 수 있고, 이를 이용하여 철골보 설치시 제작 및 시공오차를 볼트결합공에서 조절할 수 있다.
아울러 브래킷(4)과 철골보(3)의 단면을 경사지게 하여 제1, 2접합플레이트(5, 6)가 완전 밀착되므로, 시공 오차 보정을 위한 심플레이트 등 별도의 보강판 없이 정밀 시공이 가능하다. 그리고 제1, 2접합플레이트(5, 6) 사이에 다른 구성이 없으므로 휨모멘트를 안정적으로 전달할 수 있다.
물론 본 발명의 철골보 접합구조는 겔버조인트 부분에도 사용 가능하다.
상기 브래킷(4)과 철골보(3)는 인장볼트(TB)로만 체결이 완성되므로 현장 용접이 불필요하다.
그리고 기둥(1) 면이나 큰보(2) 면에 철골보(3)가 직접 결합되는 경우보다 휨모멘트가 훨씬 적은 부분에서 철골보(3)가 접합되므로, 전자의 경우보다 인장볼트(TB)의 개수를 많이 감소시킬 수 있어 경제적이다.
상기 철골보(3) 상단으로 돌출되는 제1, 2접합플레이트(5, 6) 부분은 슬래브 콘크리트 내에 묻혀 전단연결재 역할을 하므로, 철골보(3)와 슬래브의 일체화 증진에 기여한다.
상기 브래킷(4)은 H형강으로 구성할 수 있다.
브래킷(4)이 H형강인 경우에는 H형강 기둥(1)의 강축이나 약축 어느 방향으로도 브래킷(4)을 용이하게 접합할 수 있고, 큰보(2)가 H형강인 경우에도 브래킷(4)을 용이하게 접합할 수 있다.
상기 철골보(3)는 도 3 내지 도 5의 실시예 등에서와 같이 H형강으로 구성하거나 또는 도 6 내지 도 7의 실시예 등에서와 같이 강판을 절곡하여 내부에 콘크리트가 채워져 합성보를 이루는 강판보로 구성할 수 있다.
상기 제1접합플레이트(5)와 제2접합플레이트(6)의 하부에는 횡력저항용 인장볼트(LTB)가 체결될 수 있다.
횡력을 받는 경우 제1, 2접합플레이트(5, 6) 하부에도 인장력이 발생될 수 있으므로, 횡력 작용시에는 제1, 2접합플레이트(5, 6) 상부에 전술한 인장볼트(TB)를 체결하고 제1, 2접합플레이트(5, 6) 하부에 횡력저항용 인장볼트(LTB)를 체결하도록 한다.
도 3의 실시예는 제1, 2접합플레이트(5, 6)를 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 상하부에서 인장볼트(TB)로 결합하고, 브래킷(4)과 철골보(3)의 하부플랜지 상하부에서 횡력저항용 인장볼트(LTB)로 결합하며, 나머지 부분은 필요 시 예비로 볼트(B)를 체결할 수 있다.
도 4는 철골보(3)의 조립 방법을 도시하는 도면으로, 도 4에서와 같이 철골보(3)에 결합된 제2접합플레이트(6)의 경사진 면을 브래킷(4)에 결합된 경사진 제1접합플레이트(5)를 따라 사선으로 슬라이딩시켜 브래킷(4)에 철골보(3)를 결합할 수 있다.
아울러 도 5에서는 브래킷(4) 하부에 헌치(41)를 결합하여 전단 보강을 한 실시예를 확인할 수 있다.
도 6은 철골보가 강판을 절곡하여 내부에 콘크리트가 채워져 합성보를 이루는 TSC 강판보인 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6의 실시예는 상부가 개구되도록 강판을 절곡하여 형성한 보 내부를 콘크리트로 채워 슬래브와 일체화시킬 수 있는 TSC 강판보(특허 제10-0430317호 등)를 철골보(3)로 이용한 경우이다.
TSC 강판보는 인장력을 높임과 동시에 철골 물량을 절감할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 7은 기둥 웨브에 철골보가 결합되는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3 내지 도 6에서와 같이 기둥(1) 플랜지 외측에 철골보(3)가 결합되는 실시예와는 달리, 도 7의 실시예에서는 기둥(1) 웨브 측면에 철골보(3)가 결합되는 경우를 도시한다.
이 경우, 도 7의 (b)에 도시된 평면도에서와 같이 기둥(1) 웨브의 높이와 철골보(3)의 폭에 따라 브래킷(4)의 상하부플랜지의 폭을 테이퍼지게 구성할 수 있다.
도 8 및 도 9는 가이드부의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
앞서 도 3 내지 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1접합플레이트(5)의 철골보(3) 측면 하부에는 한 쌍의 가이드부(7)가 서로 이격되게 돌출 형성되고, 상기 제2접합플레이트(6)의 하단 양측에는 제2접합플레이트(6) 하단이 한 쌍의 가이드부(7) 사이에 삽입되도록 모따기(61)가 형성되도록 구성할 수 있다.
상기 가이드부(7)와 모따기(61)는 시공시 브래킷(4)과 철골보(3)의 접합 위치를 정확하게 가이드하기 위한 것으로, 가이드부(7)에 의하여 철골보(3)가 좌우 양측으로 이탈되는 것을 방지하고 철골보(3)의 하향 이동시 수평을 유지하도록 할 수 있다. 가이드부(7) 상부에 모따기(61) 부분이 걸려 철골보(3)의 위치가 고정된다.
이때, 도 8의 (a) 내지 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 가이드부(7)는 제1접합플레이트(5) 후면에서 결합되어 전면으로 돌출되는 볼트부재(71) 및 관 형상으로 내부에 나사산이 형성되어 상기 볼트부재(71)의 돌출된 부분에 나사 결합되는 파이프부재(72)로 구성 가능하다.
또한, 도 9에서와 같이 상기 가이드부(7)는 제1접합플레이트(5) 전면 하부 모서리부에 결합되는 것으로, 상기 제2접합플레이트(6) 하단의 모따기(61)된 부분에 대응되도록 하부로 갈수록 내측으로 경사지게 결합되는 플레이트로 구성할 수도 있다.
도 10은 보강플레이트가 결합된 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 10에서와 같이, 상기 제1접합플레이트(5) 및 제2접합플레이트(6)는 브래킷(4) 및 철골보(3)의 측면으로 일정 길이 돌출되고, 상기 브래킷(4)의 상부플랜지 및 철골보(3)의 상부플랜지 측면과 제1접합플레이트(5) 및 제2접합플레이트(6)의 측면으로 돌출된 부분 사이에는 보강플레이트(8)가 각각 결합되도록 구성할 수 있다.
상기 보강플레이트(8)는 상부플랜지의 모멘트를 전달하기 위한 구성이다.
상기 보강플레이트(8)는 브래킷(4)의 상부플랜지 측면과 제1접합플레이트(5)의 브래킷(4) 측면으로 돌출된 부분, 그리고 철골보(3)의 상부플랜지 측면과 제2접합플레이트(6)의 철골보(3)의 측면으로 돌출된 부분에 결합된다.
도 11은 큰보에 결합되는 철골보 접합구조에 대한 다양한 실시예를 도시하는 사시도이다.
앞서 도 3 내지 도 10에서 서술하였던 기둥(1)에 결합되는 철골보 접합구조와 달리, 도 11에서는 큰보(2)에 결합되는 철골보 접합구조의 다양한 실시예들을 도시한다.
도 11의 (a)는 H형강 큰보(2)에 결합되는 H형강 철골보(3)를 도시하고, 도 11의 (b)는 H형강 큰보(2)에 결합되는 TSC 강판보인 철골보(3)를 도시한다.
그리고 도 11의 (c)는 TSC 강판보인 큰보(2)에 결합되는 H형강 철골보(3)를 도시하고, 도 11의 (d)는 TSC 강판보인 큰보(2)에 결합되는 TSC 강판보인 철골보(3)를 도시하며, 도 11의 (e)는 춤이 큰 H형강 큰보(2)에 결합되는 H형강 철골보(3)를 각각 도시한다.
도 12는 브래킷이 H형강 큰보를 관통하는 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 13은 브래킷이 H형강 큰보를 관통하되 하부로 돌출되는 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 12 내지 도 13에서와 같이 브래킷(4)은 큰보(2)를 관통하여 설치될 수 있다.
이 경우 상기 브래킷(4)은 양단이 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성된다.
도 12의 실시예는 브래킷(4)이 H형강 큰보(2)를 관통하는 경우로, 상기 큰보(2)에는 도 12의 (b)에서와 같이 브래킷(4)이 통과될 수 있도록 큰보(2) 웨브에 관통부(21)가 형성된다.
그리고 도 13의 실시예는 브래킷(4)이 H형강 큰보(2)를 관통하되 큰보(2) 하부로 브래킷(4) 하부 일부가 돌출되는 경우로, 도 13의 (b)에서와 같이 브래킷(4) 상부 일부가 통과될 수 있도록 큰보(2) 웨브와 하부플랜지에는 관통부(21)가 형성된다.
도 14는 브래킷이 TSC 강판보를 관통하는 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 15는 브래킷이 TSC 강판보를 관통하되 하부로 돌출되는 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 14 내지 도 15에서와 같이 브래킷(4)은 TSC 강판보인 큰보(2)를 관통하여 설치될 수도 있다.
도 14의 실시예는 브래킷(4)이 TSC 강판보를 관통하는 경우로, 상기 TSC 강판보에는 도 14의 (b)에서와 같이 브래킷(4)이 통과될 수 있도록 TSC 강판보 웨브에 관통부(21)가 형성된다.
그리고 도 15의 실시예는 브래킷(4)이 TSC 강판보를 관통하되 하부로 돌출되는 경우로, 도 15의 (b)에서와 같이 브래킷(4) 상부 일부가 통과될 수 있도록 TSC 강판보 웨브와 하부플랜지에는 관통부(21)가 형성된다.
도 16은 TSC 강판보가 브래킷을 관통하는 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 16의 실시예는 TSC 강판보가 브래킷(4)을 관통하는 것으로, 브래킷(4)에 보안착홈(42)을 형성하고 브래킷(4)을 큰보(2) 하부에서 끼워 결합하였다.
이때, 도 16의 (b)에서와 같이 TSC 강판보인 큰보(2)의 내부에는 브래킷(4)의 상부플랜지의 하중을 전달하기 위한 하중전달판(22)이 결합될 수 있다.
도 17은 브래킷(4)이 H형강 큰보(2)를 관통하는 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 12의 실시예는 브래킷(4)의 형상과 동일하게 관통부(21)를 형성하였으나, 브래킷(4)의 조립을 용이하게 하기 위해 관통부(21)를 도 17과 같이 사각형으로 형성하는 것도 가능하다.
이 경우 브래킷(4)의 상하부플랜지와 웨브 사이에는 상기 관통부(21)를 폐쇄하는 막음플레이트(43)가 구비될 수도 있다.
도 18의 (a)는 일측은 경사, 타측은 수직인 철골보(3)를 기둥(1)에 결합된 브래킷(4, 4')에 결합하는 실시예를 나타내는 측면도이고, 도 18의 (b)는 철골보(3)의 수직 단부와 브래킷(4')의 결합부에 대한 확대도이다.
도 18의 (a)에 도시된 바와 같이 철골보(3)의 일단은 경사지게 형성하고, 타단은 수직으로 형성하며, 이에 대응되도록 철골보(3) 양측의 브래킷(4, 4')을 구성하는 것도 가능하다.
이 경우에도 철골보(3) 일단이 경사지게 형성되어 있으므로 철골보(3)의 제작 및 시공 오차를 효과적으로 흡수하여 시공성을 향상시킬 수 있다.
브래킷(4')의 단부 하단에는 받침플레이트(44)를 미리 결합하여 철골보(3)의 결합위치를 고정하며 철골보(3) 안착 후에는 철골보(3) 하부 플랜지와 볼트(B)로 결합된다.
도 18의 (b)에 도시된 바와 같이 철골보(3) 수직 단부에 결합되는 브래킷(4') 단부에는 제1접합플레이트(5')가 결합되고, 철골보(3)의 단부에는 제2접합플레이트(6')가 결합되어 인장볼트(TB)로 상호 체결된다.
이때, 상부플랜지 상면과 하부플랜지 하면에는 종래와 동일하게 덧판(PL)과 볼트(B)에 의해 체결되나 제1접합플레이트(5')와 제2접합플레이트(6')를 인장볼트(TB)로 상호 체결하므로 종래의 덧판(PL)과 볼트(B) 만에 의한 접합 방식보다 볼트의 개수를 줄일 수 있다.
도 19는 철골보(3) 수직 단부 결합의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 19에 도시된 바와 같이 덧판 없이 브래킷(4')의 제1접합플레이트(5')와 철골보(3)의 제2접합플레이트(6')를 인장볼트(TB) 만으로 체결하여 결합하는 것도 가능하다.
본 발명의 철골보 접합구조는 브래킷과 철골보의 단부에 제1, 2접합플레이트를 각각 결합하고, 제1, 2접합플레이트를 브래킷과 철골보의 상부플랜지 상하부에서 인장볼트로 체결하여 브래킷과 철골보를 접합함에 따라, 철골보와 브래킷의 접합면에서 전단력이 효과적으로 전달되기 때문에 접합되는 볼트의 개수를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 경제성 및 시공성 향상과 공기 단축이 가능하며 별도의 현장 용접 공정이 필요하지 않아 가공비 지출을 방지 할 수 있는 점에서 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (8)

  1. 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 철골보(3)를 결합하기 위해 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 브래킷(4)을 결합하여 고정하고, 상기 브래킷(4)에 철골보(3)를 결합하는 철골보 접합구조에 관한 것으로,
    상기 브래킷(4)은 일단이 상기 기둥(1) 또는 큰보(2)의 측면에 결합되고 타단은 하부가 예각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 브래킷(4)의 경사진 단부에는 브래킷(4) 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제1접합플레이트(5)가 결합되고,
    상기 철골보(3)의 단부는 상기 브래킷(4)의 경사진 타단과 대응되도록 일단의 하부가 둔각이 되도록 경사지게 형성되며, 상기 철골보(3)의 경사진 단부에는 철골보(3) 상단으로 일정 길이 돌출되도록 제2접합플레이트(6)가 결합되되,
    상기 브래킷(4)과 철골보(3)는 각각 상부플랜지와 하부플랜지 및 상기 상하부플랜지를 연결하는 웨브로 구성되어, 상기 브래킷(4)과 철골보(3)의 상부플랜지 상부 및 하부에서 제1접합플레이트(5)와 제2접합플레이트(6)를 인장볼트(TB)로 체결하여 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  2. 제1항에서,
    상기 브래킷(4)은 H형강인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 철골보(3)는 H형강 또는 강판을 절곡하여 내부에 콘크리트가 채워져 합성보를 이루는 강판보인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  4. 제1항에서,
    상기 제1접합플레이트(5)와 제2접합플레이트(6)의 하부에는 횡력저항용 인장볼트(LTB)가 체결되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  5. 제1항에서,
    상기 제1접합플레이트(5)의 철골보(3) 측면 하부에는 한 쌍의 가이드부(7)가 서로 이격되게 돌출 형성되고,
    상기 제2접합플레이트(6)의 하단 양측에는 제2접합플레이트(6) 하단이 한 쌍의 가이드부(7) 사이에 삽입되도록 모따기(61)가 형성되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  6. 제5항에서,
    상기 가이드부(7)는 제1접합플레이트(5) 후면에서 결합되어 전면으로 돌출되는 볼트부재(71) 및 관 형상으로 내부에 나사산이 형성되어 상기 볼트부재(71)의 돌출된 부분에 나사 결합되는 파이프부재(72)로 구성되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  7. 제5항에서,
    상기 가이드부(7)는 제1접합플레이트(5) 전면 하부 모서리부에 결합되는 것으로, 상기 제2접합플레이트(6) 하단의 모따기(61)된 부분에 대응되도록 하부로 갈수록 내측으로 경사지게 결합되는 플레이트인 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
  8. 제1항에서,
    상기 제1접합플레이트(5) 및 제2접합플레이트(6)는 브래킷(4) 및 철골보(3)의 측면으로 일정 길이 돌출되고,
    상기 브래킷(4)의 상부플랜지 및 철골보(3)의 상부플랜지 측면과 제1접합플레이트(5) 및 제2접합플레이트(6)의 측면으로 돌출된 부분 사이에는 보강플레이트(8)가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 철골보 접합구조.
PCT/KR2015/012618 2015-01-06 2015-11-24 철골보 접합구조 WO2016111458A1 (ko)

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