WO2018217055A1 - Pre-engineered building system and end-plate joint reinforcement structure using tendon thereof - Google Patents

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신경재
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Abstract

Disclosed are a pre-engineered building system (PEB) and an end-plate joint reinforcement structure using the tendon thereof. A pre-engineered building system (PEB) according to an embodiment of the present invention comprises: a PEB column member; a plurality of PEB rafter members supported by the PEB column member; first end-plates formed at first joints between the PEB column member and the PEB rafter members and coupled to each other; second end-plates formed at second joints between the plurality of PEB rafter members and coupled to each other; a first reinforcement member formed in the upper portion of each of the first joints and connecting a steel wire between the PEB column member and each of the PEB rafter members so as to reinforce the flexural strength of the corresponding first joint by applying a tensile force thereto; and a second reinforcement member formed in the lower portion of each of the second joints and connecting a steel wire between each of the plurality of PEB rafter members so as to reinforce the flexural strength of the corresponding second joint by applying a tensile force thereto. According to an embodiment of the present invention, the strength of a PEB end-plate joint can be economically reinforced without excessively increasing the size of the PEB end-plate.

Description

공업화박판강구조물 및 이의 텐던을 이용한 엔드플레이트 접합부 보강구조Reinforced structure of end plate joint using industrial steel plate and tendons thereof
본 발명은 공업화박판강구조물(PEB; Pre-Engineered Building system) 및 이의 텐던을 이용한 엔드플레이트 접합부 보강구조에 관한 것이다.The present invention relates to an end plate joint reinforcement structure using a pre-engineered building system (PEB) and tendons thereof.
PEB(Pre-Engineered Building) 시스템(공업화박판강구조물)은 저층의 산업용 철골건물 건설에 필요한 설계, 제작, 생산, 조립, 시공 등의 기술적인 과정들이 일관된 시스템으로 사전에 구축되는 효율적인 건물 생산 시스템이다. PEB 시스템은 주로 구조물의 효율적인 생산을 위해 휨모멘트 크기에 따라 필요한 만큼의 단면으로 부재를 구성하는 변단면 부재가 주골조를 이루고 있다.Pre-Engineered Building (PEB) system (Industrial Thin Steel Structure) is an efficient building production system in which the technical processes such as design, manufacturing, production, assembly, and construction required for the construction of low-rise industrial steel structures are built in advance as a consistent system. In PEB system, the main frame is mainly composed of the cross-sectional member which constitutes the member in as many cross sections as required according to the bending moment size for the efficient production of the structure.
PEB 시스템에 적용되는 일반적인 형태의 엔드플레이트(End-plate) 접합방식은 지압형 인장접합이며, 설계방법의 안정성이 판명되었으나 접합부의 볼트 체결시공에 있어서 엔드플레이트와 변단면 보(rafter) 또는 리브(rib)의 용접에 의한 열변형 등으로 인해 엔드플레이트의 수직불량이 발생하여 현장에 설치된 엔드플레이트 접합부의 벌어짐 현상이 우려되고 있다.The general end-plate joining method applied to PEB system is a pressure-tensioned joint, and the design method has been proved to be stable. However, the end plate and the rafter or ribs in the bolting of the joint Due to thermal deformation due to welding of the ribs), vertical defects of the end plates are generated, and there is a concern that the phenomenon of opening of the end plate joints installed in the field is caused.
또한 기상이변으로 인한 폭설, 강풍 등의 외력이 PEB 구조물의 붕괴를 유발함에 따라 외부하중의 영향은 더 크게 고려하게 되며, 이는 소요모멘트와 소요전단력의 증가로 나타난다. 그에 따라 엔드플레이트 접합부의 설계에서 더 큰 내력이 요구되어 접합부 설계 시 부재 크기의 과도한 증가로 이어진다.In addition, as external forces such as heavy snow and strong winds caused by extreme weather cause the collapse of PEB structure, the influence of external load is considered to be greater, which results in an increase in required moment and required shear force. This requires greater load capacity in the design of the endplate joints, leading to an excessive increase in member size in the joint design.
뿐만 아니라 볼트가 인장력에 저항하도록 인장력 설계가 요구되지만, 볼트의 개수가 과도하게 필요하여 실제로 볼트접합이 불가능한 경우가 발생하고 있으며, 볼트에 의해 접합부의 내력이 제한되는 경우도 있다. 이러한 경우에는 비경제적인 설계가 된다.In addition, although the tensile force design is required so that the bolt resists the tensile force, the number of bolts is excessively necessary and the bolt joint is impossible in practice, and the strength of the joint portion may be limited by the bolt. In this case, it is an uneconomical design.
본 발명은 PEB(Pre-Engineered Building) 부재의 엔드플레이트의 크기를 과도하게 증가시키지 않고 엔드플레이트의 접합부 내력을 경제적으로 보강할 수 있는 공업화박판강구조물 및 이의 텐던을 이용한 엔드플레이트 접합부 보강구조를 제공한다.The present invention provides an industrial plate steel structure that can economically reinforce the joint strength of the end plate without excessively increasing the size of the end plate of the PEB (Pre-Engineered Building) member and an end plate joint reinforcement structure using tendons thereof. .
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따른 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조는 공업화박판강구조(PEB; Pre-Engineered Building) 부재들; 상기 PEB 부재들의 접합부에 각각 형성되어 서로 결합되는 엔드플레이트들; 및 상기 PEB 부재들에 설치되고, 상기 PEB 부재들 간에 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 접합부의 휨내력을 보강하는 보강부재;를 포함한다.An end plate joint reinforcing structure of an industrialized sheet steel structure according to an aspect of the present invention is a pre-engineered building (PEB) members; End plates each formed at a junction of the PEB members and coupled to each other; And reinforcement members installed on the PEB members and reinforcing the bending strength of the joint by applying a tensile force by connecting steel wires between the PEB members.
상기 보강부재는, 상기 PEB 부재들에 각각 고정되는 보강재; 상기 보강재에 형성되고, 상기 강선의 단부를 상기 보강재에 고정시키는 고정장치; 및 상기 강선의 인장력을 조절하는 조임장치;를 포함할 수 있다.The reinforcing member, the reinforcing members are respectively fixed to the PEB members; A fixing device formed in the reinforcing material and fixing an end portion of the steel wire to the reinforcing material; And a tightening device for adjusting the tensile force of the steel wire.
상기 고정장치는 상기 강선의 단부 측에 고정되는 쐐기형의 웻지와, 상기 보강재에 결합되고 상기 웻지가 삽입되는 경사홈을 갖는 고정헤드를 포함할 수 있다.The fixing device may include a wedge-shaped wedge fixed to an end side of the steel wire, and a fixed head having an inclined groove coupled to the reinforcement and into which the wedge is inserted.
상기 조임장치는 상기 보강재에 결합되는 인장력 조절용 볼트와, 상기 고정헤드에 고정되며 상기 인장력 조절용 볼트에 결합되는 헤드너트를 포함할 수 있다.The tightening device may include a tension adjusting bolt coupled to the reinforcing material, and a head nut fixed to the fixed head and coupled to the tension adjusting bolt.
상기 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조는 상기 인장력 조절용 볼트에 상기 헤드너트를 조이거나 풀어줌으로써 상기 강선의 인장력이 조절될 수 있다.The end plate joint reinforcing structure of the industrialized sheet steel structure may be adjusted by tightening or releasing the head nut to the tension adjusting bolt.
상기 PEB 부재들은 수직으로 지지되는 PEB 기둥부재들과, 상기 PEB 기둥부재들 간에 결합되는 PEB 보부재들을 포함할 수 있다.The PEB members may include vertically supported PEB pillar members and PEB beam members coupled between the PEB pillar members.
상기 보강부재는, 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간의 제1 접합부 상부에 제공되어 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재에 하방으로 휨모멘트를 가하는 제1 보강부재; 및 상기 PEB 보부재들 간의 제2 접합부 하부에 제공되어 상기 PEB 보부재들에 상방으로 휨모멘트를 가하는 제2 보강부재;를 포함할 수 있다.The reinforcing member may include: a first reinforcing member provided on an upper portion of the first joint portion between the PEB pillar member and the PEB beam member to apply a bending moment downward to the PEB pillar member and the PEB beam member; And a second reinforcing member provided below the second joint portion between the PEB beam members to apply a bending moment upward to the PEB beam members.
상기 제1 보강부재는 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간에 제1 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제1 접합부의 휨내력을 보강할 수 있다.The first reinforcing member may reinforce the bending strength of the first joint portion by applying a tensile force by connecting a first steel wire between the PEB pillar member and the PEB beam member.
상기 제2 보강부재는 상기 PEB 보부재들 간에 제2 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제2 접합부의 휨내력을 보강할 수 있다.The second reinforcing member may reinforce the bending strength of the second joint portion by applying a tensile force by connecting a second steel wire between the PEB beam members.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 공업화박판강구조(PEB; Pre-Engineered Building) 기둥부재; 상기 PEB 기둥부재에 의해 지지되는 다수의 PEB 보부재; 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간의 제1 접합부에 형성되어 서로 결합되는 제1 엔드플레이트들; 상기 다수의 PEB 보부재 간의 제2 접합부에 형성되어 서로 결합되는 제2 엔드플레이트들; 상기 제1 접합부의 상부에 형성되고, 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간에 제1 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제1 접합부의 휨내력을 보강하는 제1 보강부재; 및 상기 제2 접합부의 하부에 형성되고, 상기 다수의 PEB 보부재 간에 제2 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제2 접합부의 휨내력을 보강하는 제2 보강부재;를 포함하는 공업화박판강구조물이 제공된다.According to another aspect of the invention, the industrialized sheet steel structure (PEB; Pre-Engineered Building) pillar member; A plurality of PEB beam members supported by the PEB pillar members; First end plates formed on a first joint portion between the PEB pillar member and the PEB beam member and coupled to each other; Second end plates formed on a second junction between the plurality of PEB beam members and coupled to each other; A first reinforcing member formed on an upper portion of the first joining portion, the first reinforcing member connecting the first steel wire between the PEB pillar member and the PEB beam member to apply a tensile force to reinforce the bending strength of the first joining portion; And a second reinforcing member formed at a lower portion of the second joining part and connecting a second steel wire between the plurality of PEB beam members to apply a tensile force, thereby reinforcing the bending strength of the second joining part. do.
상기 제1 보강부재는, 상기 제1 엔드플레이트들이 저항하는 휨모멘트에 상기 제1 강선이 저항하는 휨모멘트가 추가되도록, 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재에 하방으로 휨모멘트를 가할 수 있다.The first reinforcing member may apply a bending moment downward to the PEB pillar member and the PEB beam member such that a bending moment that the first steel wire resists is added to a bending moment that the first end plates resist.
상기 제2 보강부재는, 상기 제2 엔드플레이트들이 저항하는 휨모멘트에 상기 제2 강선이 저항하는 휨모멘트가 추가되도록, 상기 다수의 PEB 보부재에 상방으로 휨모멘트를 가할 수 있다.The second reinforcing member may apply a bending moment upward to the plurality of PEB beam members such that a bending moment that the second steel wire resists is added to a bending moment that the second end plates resist.
본 발명의 실시예에 의하면, PEB(Pre-Engineered Building) 엔드플레이트의 크기를 과도하게 증가시키지 않고 엔드플레이트의 접합부 내력을 경제적으로 보강할 수 있는 공업화박판강구조물 및 이의 텐던을 이용한 엔드플레이트 접합부 보강구조가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an industrial plate steel structure capable of economically reinforcing the joint strength of the end plate without excessively increasing the size of the pre-engineered building (PEB) end plate and the end plate joint reinforcement structure using tendons thereof Is provided.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공업화박판강구조물의 사시도이다.1 is a perspective view of an industrialized sheet steel structure according to an embodiment of the present invention.
도 2는 공업화박판강구조물의 PEB 모멘트를 보여주는 도면이다.2 is a view showing the PEB moment of the industrialized sheet steel structure.
도 3은 도 1의 'A'부 정면도이다.3 is a front view of the 'A' part of FIG.
도 4는 도 3의 a-a' 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line a-a 'of FIG. 3.
도 5는 도 1의 'A'부 저면도이다.FIG. 5 is a bottom view of portion 'A' of FIG. 1.
도 6은 도 1의 'B'부 정면도이다.6 is a front view of the 'B' part of FIG.
도 7은 도 3의 'C'부 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line 'C' of FIG. 3.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.Other advantages and features of the present invention, and methods of achieving them will become apparent with reference to the following embodiments in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. If not defined, all terms used herein (including technical or scientific terms) have the same meaning as commonly accepted by universal techniques in the prior art to which this invention belongs. General descriptions of known configurations may be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used for the same or corresponding configurations.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise", "have" or "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification. Or any other feature or number, step, operation, component, part, or combination thereof.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공업화박판강구조물의 사시도이다. 공업화박판강구조물(PEB; Pre-Engineered Building system)은 저층의 산업용 철골건물 건설에 필요한 설계, 제작, 생산, 조립, 시공 등의 기술적인 과정들이 일관된 시스템으로 사전에 구축되는 효율적인 건물 생산 시스템이다. PEB 시스템은 구조물의 효율적인 생산을 위해, 휨모멘트 크기에 따라 필요한 만큼의 단면으로 부재를 구성하는 변단면 부재가 주골조를 이루고 있다.1 is a perspective view of an industrialized sheet steel structure according to an embodiment of the present invention. Pre-Engineered Building System (PEB) is an efficient building production system in which the technical processes such as design, fabrication, production, assembly, and construction required for the construction of low-rise industrial steel buildings are built in advance. In the PEB system, for the efficient production of the structure, the main cross-section is formed by the edge section member constituting the member in the required cross section according to the bending moment size.
도 2는 공업화박판강구조물의 PEB 모멘트를 보여주는 도면이다. PEB 시스템에 적용되는 일반적인 형태의 엔드플레이트(End-plate) 접합방식은 지압형 인장접합이며, 설계방법의 안정성이 판명되었으나, 엔드플레이트 접합부의 볼트 체결시공에 있어서 엔드플레이트와 변단면 보(rafter) 또는 리브(rib)의 용접에 의한 열변형 등으로 엔드플레이트의 수직불량이 발생하여 현장에 설치된 엔드플레이트 접합부의 벌어짐 현상이 발생할 수 있다. 또한 기상이변으로 인한 폭설, 강풍 등의 외력이 PEB 구조물의 붕괴를 유발함에 따라 외부하중의 영향은 더 크게 고려하게 되며, 이는 소요모멘트와 소요전단력의 증가로 나타난다.2 is a view showing the PEB moment of the industrialized sheet steel structure. The general end-plate joining method used in PEB system is a pressure-tensioned joint, and the design method has been proved to be stable. However, the end plate and the rafter in the bolting of the end plate joints have been proved. Alternatively, a vertical defect of the end plate may occur due to thermal deformation due to welding of the ribs, and a phenomenon of opening of the end plate joint part installed in the field may occur. In addition, as external forces such as heavy snow and strong winds caused by extreme weather cause the collapse of PEB structure, the influence of external load is considered to be greater, which results in an increase in required moment and required shear force.
그에 따라 엔드플레이트 접합부의 설계에서 더 큰 내력이 요구되어 접합부 설계 시 부재 크기의 과도한 증가로 이어질 수 있다. 뿐만 아니라 볼트가 인장력에 저항하도록 인장력에 의한 설계가 요구되지만 볼트의 개수가 과도하게 필요하여 실제로 볼트접합이 불가능한 경우가 발생하고 볼트에 의해 접합부의 내력이 결정되는 경우도 있으며, 비경제적인 설계의 요인이 되고 있다. 이에 본 발명에서는 볼트의 내력이 부족한 경우 외부에서 추가로 텐던(강선)을 이용하여 엔드플레이트 접합부에 추가적인 모멘트 내력을 가함으로써, PEB 시스템의 구조적 안정성을 경제적으로 확보할 수 있도록 한다.As a result, greater bearing capacity is required in the design of the endplate joint, which can lead to an excessive increase in member size in the joint design. In addition, the design of the tension force is required so that the bolt resists the tensile force, but the number of bolts is excessively necessary, which may result in the fact that bolt joining is impossible and the strength of the joint is determined by the bolt. It is becoming. Therefore, in the present invention, when the bolt's strength is insufficient, by applying an additional moment load to the end plate joint using an additional tendon (steel wire) from the outside, it is possible to economically secure the structural stability of the PEB system.
도 3은 도 1의 'A'부 정면도이고, 도 4는 도 3의 a-a' 단면도, 도 5는 도 1의 'A'부 저면도, 도 6은 도 1의 'B'부 정면도이다. 도 1, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 공업화박판강구조물(100)은 다수의 공업화박판강구조(PEB; Pre-Engineered Building) 기둥부재(110)와, 다수의 PEB 보부재(120)와, 제1 엔드플레이트들(130)과, 제2 엔드플레이트들(140)과, 제1 보강부재(150)와, 제2 보강부재(160)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 3 is a front view of the 'A' part of FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view of the 'A' part of FIG. 3, FIG. 5 is a bottom view of the 'A' part of FIG. 1, and FIG. 6 is a front view of the 'B' part of FIG. 1. 1, 3 to 6, the industrialized sheet steel structure 100 according to the present embodiment is a plurality of pre-engineered building (PEB) pillar member 110, and a plurality of PEB beam members ( 120, the first end plates 130, the second end plates 140, the first reinforcing member 150, and the second reinforcing member 160 may be configured.
일 실시예로, PEB 부재들, 즉 PEB 기둥부재(110)와 PEB 보부재(120)는 경제적인 PEB 시스템 제작을 위하여 얇은 두께의 박판으로 이루어지고 폭이 좁은 H형강 또는 I형강으로 제공될 수 있다. 다수의 PEB 기둥부재(110)는 지면에 수직으로 설치되고, PEB 보부재(120)는 PEB 기둥부재(110)의 상단부에 대략 수직으로 접합되어 수평방향으로 고정될 수 있다.In one embodiment, the PEB members, ie PEB pillar member 110 and PEB beam member 120 may be made of a thin plate and a narrow H-shaped steel or I-shaped steel for the economical PEB system fabrication have. The plurality of PEB pillar members 110 may be installed perpendicular to the ground, and the PEB beam members 120 may be vertically bonded to the upper ends of the PEB pillar members 110 and fixed in the horizontal direction.
도시된 예에서는 양측에 마련된 두 개의 PEB 기둥부재(110) 사이에 두 개의 PEB 보부재(120)가 지지되어 있으나, PEB 보부재(120)의 개수는 이에 제한되지 않는다. PEB 시스템의 구조적 안정성을 강화하기 위하여, 두 개의 PEB 기둥부재(110) 사이의 두 개의 PEB 보부재(120)는 PEB 시스템의 단부(B)로부터 중앙부(A)를 향하는 방향으로 약간 상향 경사지도록 결합될 수 있다.In the illustrated example, two PEB beam members 120 are supported between two PEB pillar members 110 provided at both sides, but the number of PEB beam members 120 is not limited thereto. In order to enhance the structural stability of the PEB system, the two PEB beam members 120 between the two PEB pillar members 110 are coupled to be inclined slightly upward in the direction from the end B of the PEB system toward the center portion A. Can be.
제1 엔드플레이트들(130)은 PEB 시스템의 양측 단부(B) 영역인 PEB 기둥부재(110)와 PEB 보부재(120) 간의 제1 접합부(10)에 형성되어 볼트들(132)에 의해 서로 결합된다. 일 실시예로, 제1 엔드플레이트들(130) 중의 어느 하나는 PEB 기둥부재(110)의 상단부 측방에 용접 또는 볼트 등에 의해 결합되고, 다른 하나는 PEB 보부재(120)의 길이방향 단부면에 용접 또는 볼트 등에 의해 결합될 수 있다.The first endplates 130 are formed at the first junction 10 between the PEB post member 110 and the PEB beam member 120, which are both end B regions of the PEB system, and are formed by bolts 132. Combined. In one embodiment, any one of the first end plates 130 is coupled to the upper end side of the PEB pillar member 110 by welding or bolts, etc., the other is in the longitudinal end surface of the PEB beam member 120 It can be joined by welding or bolts.
PEB 시스템의 단부 측 접합부의 내력 확보를 위하여, 제1 엔드플레이트들(130)은 PEB 기둥부재(110)와 PEB 보부재(120)의 단면보다 큰 크기로 확장 제공될 수 있다. 제1 엔드플레이트들(130)은 대응되는 위치들에 볼트결합공들이 관통될 수 있다. 제1 엔드플레이트들(130)은 동일한 면적과 형상으로 이루어져 면접촉되어 볼트들(132)에 의해 서로 결합될 수 있다.In order to secure the strength of the end-side junction of the PEB system, the first end plates 130 may be extended to a size larger than a cross section of the PEB pillar member 110 and the PEB beam member 120. The first end plates 130 may have bolt coupling holes penetrated at corresponding positions. The first end plates 130 may have the same area and shape and may be surface-contacted and may be coupled to each other by bolts 132.
제1 보강부재(150)는 제1 접합부(10)의 상부에 형성되고, PEB 기둥부재(110)와 PEB 보부재(121,122) 간에 강선(152)을 연결시켜 인장력을 가함으로써 제1 접합부(10)의 휨내력을 보강한다. 제1 보강부재(150)는 제2 보강부재(160)와 유사한 구조로 제공될 수 있으므로, 제2 보강부재(160)를 중심으로 보다 상세히 후술하기로 한다.The first reinforcing member 150 is formed on the upper portion of the first joining portion 10 and connects the steel wire 152 between the PEB pillar member 110 and the PEB beam members 121 and 122 to apply a tensile force to the first joining portion 10. Strengthen the flexural strength of). Since the first reinforcement member 150 may be provided in a structure similar to that of the second reinforcement member 160, the second reinforcement member 160 will be described below in more detail.
제2 엔드플레이트들(140)은 PEB 시스템의 중앙부(A) 영역인 다수의 PEB 보부재(121,122) 간의 제2 접합부(20)에 형성되어, 볼트들(142)에 의해 서로 결합된다. 일 실시예로, 제2 엔드플레이트들(140) 중의 어느 하나는 제1 PEB 보부재(121)의 중앙부(A) 측 단부면에 용접 또는 볼트 등에 의해 결합되고, 다른 하나는 제2 PEB 보부재(122)의 중앙부(A) 측 단부면에 용접 또는 볼트 등에 의해 결합될 수 있다.The second end plates 140 are formed at the second joint 20 between the plurality of PEB beam members 121 and 122, which are the central portion A region of the PEB system, and are coupled to each other by bolts 142. In one embodiment, any one of the second end plates 140 is coupled to the end surface of the central portion A side of the first PEB beam member 121 by welding or bolts, and the other is the second PEB beam member. The central portion A side end surface of the 122 may be joined by welding or bolts or the like.
제1 PEB 보부재(121)와 제2 PEB 보부재(122)는 PEB 시스템의 중앙부(A)를 기준으로 대칭되는 구조로 제공될 수 있다. PEB 시스템의 중앙 측 접합부 내력 확보를 위하여, 제2 엔드플레이트들(140)은 PEB 보부재(121,122)의 단면보다 큰 크기로 확장 제공될 수 있다. 제2 엔드플레이트들(140)은 대응되는 위치들에 볼트결합공들이 관통될 수 있다. 제2 엔드플레이트들(140)은 동일한 면적과 형상으로 이루어져 면접촉되어 볼트들(142)에 의해 서로 결합될 수 있다.The first PEB beam member 121 and the second PEB beam member 122 may be provided in a symmetrical structure with respect to the central portion A of the PEB system. In order to secure the center side joint strength of the PEB system, the second end plates 140 may be extended to a size larger than the cross-sections of the PEB beam members 121 and 122. The second end plates 140 may pass through the bolt coupling holes at corresponding positions. The second end plates 140 may be formed in the same area and shape to be in surface contact and may be coupled to each other by the bolts 142.
도 7은 도 3의 'C'부 단면도이다. 도 3 내지 도 5, 도 7을 참조하면, 제2 보강부재(160)는 제2 접합부(20)의 하부에 형성되고, 다수의 PEB 보부재(121,122) 간에 강선(162)을 연결시켜 인장력을 가함으로써 제2 접합부(20)의 휨내력을 보강한다.7 is a cross-sectional view taken along the line 'C' of FIG. 3. 3 to 5 and 7, the second reinforcing member 160 is formed at the lower portion of the second joint portion 20, and connects the steel wires 162 between the plurality of PEB beam members 121 and 122 to increase the tensile force. The bending strength of the 2nd junction part 20 is reinforced by adding.
도시된 실시예에서, PEB 보부재(120)의 폭 방향으로 두 개의 제2 보강부재(160)가 나란하게 배치되어 있으나, 제2 보강부재(160)는 하나 또는 세 개 이상 배치될 수도 있다.In the illustrated embodiment, two second reinforcing members 160 are arranged side by side in the width direction of the PEB beam member 120, but one or three or more second reinforcing members 160 may be disposed.
일 실시예로, 제2 보강부재(160)는 제1 PEB 보부재(121)의 저면과, 제2 PEB 보부재(122)의 저면에 각각 고정되는 보강재(161)와, 보강재(161)에 형성되어 강선(162)의 단부를 보강재(161)에 고정시키는 고정장치(163) 및 강선(162)의 인장력을 조절하는 조임장치(164)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second reinforcing member 160 is a reinforcing member 161 and the reinforcing member 161 is fixed to the bottom of the first PEB beam member 121, the bottom of the second PEB beam member 122, respectively It may include a fixing device 163 is formed to secure the end of the steel wire 162 to the reinforcing material 161 and a tightening device 164 to adjust the tensile force of the steel wire 162.
보강재들(161)은 PEB 시스템의 중앙 측 접합부(20)를 중심으로부터 동일한 거리만큼 이격되어 대향하도록 제1 PEB 보부재(121)와 제2 PEB 보부재(122)의 저면에 용접될 수 있다. 보강재들(161)에는 강선(162)이 통과되는 구멍이 관통된다. 보강재들(161)은 적어도 하나의 지지판(161a)에 의해 PEB 보부재(121,122)의 저면에 견고하게 지지될 수 있다.The stiffeners 161 may be welded to the bottom surfaces of the first PEB beam member 121 and the second PEB beam member 122 to face the center side junction 20 of the PEB system spaced apart from the center by the same distance. The reinforcing members 161 pass through holes through which the steel wire 162 passes. The reinforcements 161 may be firmly supported on the bottom surfaces of the PEB beam members 121 and 122 by at least one support plate 161a.
일 실시예에서, 고정장치(163)는 강선(162)의 단부 측에 고정되는 쐐기형의 웻지(163a)와, 보강재(161)에 결합되고 웻지(163a)가 삽입되는 경사홈(163c)을 갖는 고정헤드(163b)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the fixing device 163 is a wedge-shaped wedge 163a fixed to the end side of the steel wire 162, and the inclined groove 163c coupled to the reinforcement 161 and the wedge 163a is inserted. It may include a fixed head (163b) having.
일 실시예로, 조임장치(164)는 보강재(161)에 결합되는 인장력 조절용 볼트(164a)와, 고정헤드(163b)에 고정되며 인장력 조절용 볼트(164a)에 결합되는 헤드너트(164b)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the tightening device 164 includes a tension adjusting bolt 164a coupled to the reinforcement 161, and a head nut 164b fixed to the fixed head 163b and coupled to the tension adjusting bolt 164a. can do.
강선(162)은 양단이 웻지(163a)와 고정헤드(163b)를 통해 보강재들(161)에 고정된다. 강선(162)의 인장력은 인장력 조절용 볼트(164a)에 헤드너트(164b)를 조이거나 풀어줌으로써 조절될 수 있다.The steel wire 162 is fixed to the reinforcement 161 through the wedge 163a and the fixing head 163b. The tensile force of the steel wire 162 may be adjusted by tightening or loosening the head nut 164b to the tension adjusting bolt 164a.
도 6을 참조하면, 제1 보강부재(150)는 PEB 보부재(120)의 상면과, PEB 기둥부재(110)의 상면에 각각 고정되는 보강재(151)와, 보강재(151)에 형성되어 강선(152)의 단부를 보강재(151)에 고정시키는 고정장치(153) 및 강선(152)의 인장력을 조절하는 조임장치를 포함하여 구성될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같은 제2 보강부재(160)의 구조를 참조하여 이해될 수 있다.Referring to FIG. 6, the first reinforcing member 150 is formed on the upper surface of the PEB beam member 120, the reinforcing member 151 fixed to the upper surface of the PEB pillar member 110, and the reinforcing member 151, and the steel wire. It may be configured to include a fastening device for adjusting the tension of the steel wire 152 and the fixing device 153 for fixing the end of the 152 to the reinforcing material 151, of the second reinforcing member 160 as described above It may be understood with reference to the structure.
본 발명에서는 응력이 크게 발생하는 PEB 시스템의 보부재들(121,122)이 접합되는 중앙부의 접합부(20)와, 보부재(121,122)와 기둥부재(110)가 접합되는 단부 접합부(10)에 스티프너 등의 보강재(151,161)와 강선(152,162)을 설치하여, 접합부(10,20)의 강도를 높여 안전성을 확보하고, 또한 조임장치(164)를 통해 강선(152,162)으로 이루어지는 텐던(Tendon)의 인장력을 조절할 수 있도록 하여, 유지 관리를 용이하게 할 수 있도록 한다.In the present invention, a stiffener or the like is provided at the junction 20 of the central portion to which the beam members 121 and 122 of the PEB system are largely stressed, and the end junction 10 to which the beam members 121 and 122 and the pillar member 110 are joined. The reinforcing materials 151 and 161 and the steel wires 152 and 162 are installed to increase the strength of the joints 10 and 20 to ensure safety, and also to increase the tensile force of the tendons made of the steel wires 152 and 162 through the tightening device 164. Can be adjusted to facilitate maintenance.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 의하면, PEB 부재들(PEB 보부재들, PEB 기둥부재들)과, PEB 부재들의 접합부(10,20)에 각각 형성되어 서로 결합되는 엔드플레이트들(130,140), PEB 부재들 간에 강선(152,162)을 연결시켜 인장력을 가함으로써 접합부(10,20)의 휨내력을 보강하는 보강부재(150,160)를 포함하여 이루어지는 엔드플레이트 접합부 보강구조에 의해, 접합부(10,20)의 좌우에 스티프너로 연장된 연결구를 강선(152,162)으로 연결하여 부족한 접합부 내력을 추가함으로써, 경제적으로 PEB 시스템의 구조적 안정성을 확보할 수 있다.More specifically, according to an embodiment of the present invention, end plates 130 and 140 formed at PEB members (PEB beam members and PEB pillar members) and joints 10 and 20 of the PEB members, respectively, are coupled to each other. By the end plate joint reinforcement structure comprising a reinforcing member (150, 160) to reinforce the bending strength of the joint (10, 20) by connecting the steel wires (152, 162) between the PEB members to apply a tensile force, the joint (10, 20) By connecting the connectors extending with the stiffener to the left and right of the steel wires (152,162) to add the insufficient strength of the connection, it is possible to economically secure the structural stability of the PEB system.
이하에서, 도 3 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조의 작용효과에 대해 설명한다. PEB 시스템의 중앙부에 작용하는 정모멘트를 고려하여, 엔드플레이트들(140)의 접합부(20) 하부에 제2 보강부재(160)를 설치한다. 제2 보강부재(160)의 강선(162)이 인장력을 받아 엔드플레이트(140)가 저항하는 휨모멘트(Mbolt)에 강선(162)이 저항하는 휨모멘트(Mwire)가 추가되도록 하여, Mu ≤ φMn = φ(Mbolt + Mwire) 수식과 같이, 소요휨모멘트(Mu) 보다 큰 설계휨모멘트(φMn)가 적용되도록 할 수 있으며, 이에 따라 안전한 설계 및 보강이 가능하다.In the following, with reference to Figures 3 and 6 will be described the effect of the end plate joint reinforcing structure of the industrialized sheet steel structure according to an embodiment of the present invention. In consideration of the static moment acting on the central portion of the PEB system, the second reinforcing member 160 is installed below the junction 20 of the end plates 140. 2 to ensure that the reinforcing members 160, steel wire 162, the received force of the additional wire bending moment (M wire) to 162. The resistance to the bending moment applied to the end plates 140, the resistance (M bolt), M u ≤ φ M n = φ (M bolt + M wire ), the design bending moment (φ M n ) larger than the required bending moment (M u ) can be applied, thereby allowing safe design and reinforcement.
같은 방식으로, PEB 시스템의 단부에 작용하는 부모멘트를 고려하여, 엔드플레이트들(130)의 접합부(10) 상부에 제1 보강부재(150)를 설치한다. 제1 보강부재(150)의 강선(152)이 인장력을 받아 엔드플레이트(130)가 저항하는 휨모멘트(Mbolt)에 강선(152)이 저항하는 휨모멘트(Mwire)가 추가되도록 하여, 소요휨모멘트(Mu) 보다 큰 설계휨모멘트(φMn)가 적용되도록 함으로써 안전한 설계 및 보강이 가능하다.In the same manner, in consideration of the parent moment acting on the end of the PEB system, the first reinforcing member 150 is installed on the junction 10 of the end plates 130. First to ensure that the reinforcing member 150, wire 152 is receiving a tensile force of more the bending moment (M wire) to the liner (152) against the end plate bending moment (M bolt) of 130 resistance, takes Safe design and reinforcement are possible by allowing the design bending moment (φM n ) to be applied larger than the bending moment (M u ).
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 엔드플레이트 접합부 좌우에 강선을 연결하여 접합부 강도를 확보함으로써, PEB 엔드플레이트의 접합부 설계 시 부족한 휨 내력을 경제적으로 추가 보강할 수 있다. 따라서, PEB 엔드플레이트 접합부 설계 및 유지보수를 효율적으로 할 수 있으며, 보부재의 경제적 사용이 가능하다.According to the embodiment of the present invention as described above, by connecting the steel wires to the left and right end plate joints to secure the joint strength, it is possible to economically reinforce the bending strength lacking in the design of the joint portion of the PEB end plate. Therefore, the design and maintenance of the PEB end plate joint can be efficiently performed, and the economical use of the beam member is possible.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, PEB 엔드플레이트 접합부 설계 시 볼트의 내력이 기준 값에 미치치 않으며 시공성을 고려하여 볼트의 추가 설치가 어려울 때에도, 플랜지 상하부에 별도의 스티프너와 강선을 설치하여 접합부의 강도를 높여 안전성을 확보할 수가 있다. 또한 엔드플레이트와 볼트의 규격이 과다하게 커짐으로 인한 재료비 증가를 최소화할 수 있고, 엔드플레이트의 크기가 적절하게 조절됨으로 인해 보부재를 경제적으로 사용할 수 있다. 또한 강선(텐던)의 인장력 감소시 조임장치를 통해 강선의 인장력을 조절하여 유지관리를 용이하게 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when designing the PEB end plate connection portion, the bolt strength does not reach the reference value, and even when it is difficult to install the bolt in consideration of the workability, by installing a separate stiffener and steel wire on the upper and lower portions of the joint portion The strength can be increased to ensure safety. In addition, it is possible to minimize the increase in the material cost due to the excessively large size of the end plate and bolt, it is possible to economically use the beam member because the size of the end plate is properly adjusted. In addition, when the tensile force of the steel wire (tendon) is reduced, the tensioning force of the steel wire can be adjusted through a tightening device to facilitate maintenance.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.The above embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, from which it should be understood that various modifications are within the scope of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims per se, but the scope of the technical equivalents is substantially equal. It should be understood that the invention extends to.

Claims (7)

  1. 공업화박판강구조(PEB; Pre-Engineered Building) 부재들;Pre-engineered building (PEB) members;
    상기 PEB 부재들의 접합부에 각각 형성되어 서로 결합되는 엔드플레이트들; 및End plates each formed at a junction of the PEB members and coupled to each other; And
    상기 PEB 부재들에 설치되고, 상기 PEB 부재들 간에 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 접합부의 휨내력을 보강하는 보강부재;Reinforcement members installed on the PEB members and reinforcing the bending strength of the joint by connecting a steel wire between the PEB members and applying a tensile force;
    를 포함하는 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조.End plate joint reinforcement structure of the industrialized sheet steel structure comprising a.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 보강부재는,The reinforcing member,
    상기 PEB 부재들에 각각 고정되는 보강재;Reinforcements fixed to the PEB members, respectively;
    상기 보강재에 형성되고, 상기 강선의 단부를 상기 보강재에 고정시키는 고정장치; 및A fixing device formed in the reinforcing material and fixing an end portion of the steel wire to the reinforcing material; And
    상기 강선의 인장력을 조절하는 조임장치;Tightening device for adjusting the tensile force of the steel wire;
    를 포함하는 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조.End plate joint reinforcement structure of the industrialized sheet steel structure comprising a.
  3. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 고정장치는 상기 강선의 단부 측에 고정되는 쐐기형의 웻지와, 상기 보강재에 결합되고 상기 웻지가 삽입되는 경사홈을 갖는 고정헤드를 포함하고,The fixing device includes a wedge-shaped wedge fixed to the end side of the steel wire, and a fixed head having an inclined groove coupled to the reinforcement and the wedge is inserted,
    상기 조임장치는 상기 보강재에 결합되는 인장력 조절용 볼트와, 상기 고정헤드에 고정되며 상기 인장력 조절용 볼트에 결합되는 헤드너트를 포함하며,The tightening device includes a tension force adjusting bolt coupled to the reinforcing material, and a head nut fixed to the fixed head and coupled to the tension adjusting bolt.
    상기 인장력 조절용 볼트에 상기 헤드너트를 조이거나 풀어줌으로써 상기 강선의 인장력이 조절되는 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조.An end plate joint reinforcement structure of an industrialized sheet steel structure in which the tensile force of the steel wire is adjusted by tightening or releasing the head nut to the tension adjusting bolt.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3,
    상기 PEB 부재들은 수직으로 지지되는 PEB 기둥부재들과, 상기 PEB 기둥부재들 간에 결합되는 PEB 보부재들을 포함하고,The PEB members include vertically supported PEB pillar members and PEB beam members coupled between the PEB pillar members.
    상기 보강부재는,The reinforcing member,
    상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간의 제1 접합부 상부에 제공되어 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재에 하방으로 휨모멘트를 가하는 제1 보강부재; 및A first reinforcing member provided on an upper portion of the first joint portion between the PEB pillar member and the PEB beam member to apply a bending moment downward to the PEB pillar member and the PEB beam member; And
    상기 PEB 보부재들 간의 제2 접합부 하부에 제공되어 상기 PEB 보부재들에 상방으로 휨모멘트를 가하는 제2 보강부재;A second reinforcing member provided below the second joint between the PEB beam members to apply a bending moment upward to the PEB beam members;
    를 포함하는 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조.End plate joint reinforcement structure of the industrialized sheet steel structure comprising a.
  5. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 보강부재는 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간에 제1 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제1 접합부의 휨내력을 보강하고,The first reinforcing member connects the first steel wire between the PEB pillar member and the PEB beam member to apply a tensile force to reinforce the bending strength of the first joint portion,
    상기 제2 보강부재는 상기 PEB 보부재들 간에 제2 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제2 접합부의 휨내력을 보강하는 공업화박판강구조물의 엔드플레이트 접합부 보강구조.And the second reinforcing member connects a second steel wire between the PEB beam members to apply a tensile force to reinforce the bending strength of the second joint portion.
  6. 공업화박판강구조(PEB; Pre-Engineered Building) 기둥부재;Pre-Engineered Building (PEB) pillar members;
    상기 PEB 기둥부재에 의해 지지되는 다수의 PEB 보부재;A plurality of PEB beam members supported by the PEB pillar members;
    상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간의 제1 접합부에 형성되어 서로 결합되는 제1 엔드플레이트들;First end plates formed on a first joint portion between the PEB pillar member and the PEB beam member and coupled to each other;
    상기 다수의 PEB 보부재 간의 제2 접합부에 형성되어 서로 결합되는 제2 엔드플레이트들;Second end plates formed on a second junction between the plurality of PEB beam members and coupled to each other;
    상기 제1 접합부의 상부에 형성되고, 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재 간에 제1 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제1 접합부의 휨내력을 보강하는 제1 보강부재; 및A first reinforcing member formed on an upper portion of the first joining portion, the first reinforcing member connecting the first steel wire between the PEB pillar member and the PEB beam member to apply a tensile force to reinforce the bending strength of the first joining portion; And
    상기 제2 접합부의 하부에 형성되고, 상기 다수의 PEB 보부재 간에 제2 강선을 연결시켜 인장력을 가함으로써 상기 제2 접합부의 휨내력을 보강하는 제2 보강부재;A second reinforcing member which is formed under the second joint part and reinforces the bending strength of the second joint part by applying a tensile force by connecting a second steel wire between the plurality of PEB beam members;
    를 포함하는 공업화박판강구조물.Industrialized thin steel structure comprising a.
  7. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 보강부재는, 상기 제1 엔드플레이트들이 저항하는 휨모멘트에 상기 제1 강선이 저항하는 휨모멘트가 추가되도록, 상기 PEB 기둥부재와 상기 PEB 보부재에 하방으로 휨모멘트를 가하고,The first reinforcing member applies a bending moment downward to the PEB pillar member and the PEB beam member so that a bending moment that the first steel wire resists is added to a bending moment that the first end plates resist.
    상기 제2 보강부재는, 상기 제2 엔드플레이트들이 저항하는 휨모멘트에 상기 제2 강선이 저항하는 휨모멘트가 추가되도록, 상기 다수의 PEB 보부재에 상방으로 휨모멘트를 가하는 공업화박판강구조물.The second reinforcing member is an industrialized sheet steel structure to apply a bending moment upward to the plurality of PEB beam members so that the bending moment to which the second steel wire is added to the bending moment to which the second end plates resist.
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