KR102134348B1 - Gridded Shear Reinforcing Device At the Connection Between Flat Plate Slab and Steel Column - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥간의 접합부에서 발생하는 전단응력에 대응하기 위한 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint to cope with a shear stress generated at a junction between a concrete slab slab and a steel column.
최근에는 기둥과 바닥판 부재를 연결함에 있어서, 시공성과 비용절감 효과가 좋은 무량판 구조 즉, 바닥판 슬래브의 하중을 보가 없는 바닥판 부재(슬래브)가 기둥에 직접 전달하는 방식이 주목을 받고 있다. In recent years, in connecting the pillars and the floor plate member, a drawer structure having a good construction and cost-reducing effect, that is, a method in which the load of the floor plate slab directly transmits to the pillar without a beam is receiving attention. .
그러나 무량판 구조의 슬래브와 기둥 접합부는 전단력 특히, 이면전단력(Punching shear)에 취약하기 때문에 대부분의 경우, 접합부의 일체성 확보와 전단력 전달이 용이한 철근 콘크리트 기둥이 사용되고 있고, 철골 기둥이 사용된 사례는 매우 찾아보기 어려운 것이 현실이다. 이는 도 1을 참조하여 설명한다. However, in most cases, reinforced concrete pillars are used to secure the integrity of the joints and transfer shear force because the slab and column joints of the weightless plate structure are vulnerable to shearing forces, especially punching shear. The reality is that it is very hard to find examples. This will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 무량판 구조의 슬래브 내에 삽입되는 철골보와 철골 기둥 접합부를 간략 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a steel beam and a steel column joint inserted into a slab of a conventional weightless plate structure.
도 1을 참조하면, 철골 기둥은 슬래브의 하중(P)가 철골보에 가해지면 인장과 압축 변형이 동시에 발생한다. 즉, 철골 기둥의 상부는 슬래브의 하중에 기인하여 인장력이 가해져서 외측으로 당겨지는 힘에 의해 변형이 발생되고, 하측은 압축력에 의하여 내측으로 힘이 가해져 변형이 발생되는 문제점이 발생된다. Referring to Figure 1, when the load (P) of the slab is applied to the steel beams, tensile and compressive deformation occurs simultaneously. That is, due to the load of the slab on the upper part of the steel column, the tensile force is applied, and deformation is generated by the force pulled outward, and the lower side is deformed by the force applied inward by the compressive force.
또한, 철골 기둥은 철근 콘크리트 기둥에 비해 공기 단축과 대공간 구성의 용이성 등의 장점을 가지고 있으나, 공장에서 제작된 철골 기둥과 현장에서 타설되는 콘크리트 슬래브 간 접합부 일체성 확보가 어려워 무량판 구조에서는 잘 채택되지 못하고 있는 실정이다. In addition, steel pillars have advantages such as shortening of air and ease of construction of large spaces compared to reinforced concrete pillars, but it is difficult to secure the integrity of joints between steel pillars manufactured in the factory and concrete slabs cast in the field. It has not been adopted.
다만, 일부 철골 기둥 상부에 전단 보강 구조물을 설치하여 적용된 사례가 있으나, 이 경우에도 전단 보강 구조물을 공장에서 철골 기둥에 부착한 상태로 제작하여 현장에 운송, 설치하는데 이러한 방법은 철골 기둥 구조물의 부피가 커져 운반에 따른 운송비가 많이 소요되고, 진동과 충격에 의한 제품의 변형이 발생할 우려가 크다. However, some cases have been applied by installing a shear reinforcement structure on the upper part of a steel column, but even in this case, the shear reinforcement structure is manufactured in a factory attached to the steel column and transported and installed on the site. It increases the cost of transportation due to transportation, and there is a great risk of product deformation due to vibration and shock.
또한 철골 기둥 구조물의 중량이 커져서 대형의 중장비와 인력의 추가투입이 필요하게 되며 이로 인해 시공 비용도 증가하게 되는 문제점이 있다. In addition, as the weight of the steel column structure increases, additional input of large heavy equipment and manpower is required, thereby increasing the construction cost.
그러므로 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철골 기둥과 콘크리트 무량판 슬래브 간의 접합부에 현장 시공이 용이하고 효율적인 전단 응력 전달이 가능한 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물을 제공함에 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and the object of the present invention is to facilitate the construction of the site at the joint between the steel pillar and the concrete slab slab, and the slab and steel slab of the slab which enables efficient shear stress transmission. It is to provide a lattice-type shear reinforcement structure of a column junction.
또한, 본 발명의 다른 목적은 철골 기둥에 부착된 부분을 최소화하여 운송과 설치시 부피와 무게를 줄일 수 있고, 전단력 뿐만 아니라 기둥에서 발생하는 슬래브의 부 모멘트에도 대응하는 성능을 제공할 수 있는 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물을 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to minimize the portion attached to the steel column to reduce the volume and weight during transportation and installation, as well as shear force, as well as to provide the performance corresponding to the secondary moment of the slab generated in the column It is to provide a lattice-type shear reinforcement structure of a slab-steel plate joint at a weightless plate.
따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. Therefore, the present invention may include the following examples to achieve the above object.
본 발명의 실시예는 철골 기둥과, 철골 기둥에 접합되어 바닥판을 형성하는 슬래브 및 철골 기둥과 슬래브 사이의 접합부에 구비되어 슬래브의 하중에 기인한 중력방향의 전단력을 철골 기둥으로 전달하는 하중 경로를 형성하는 전단 보강 부재를 포함하고, 전단 보강 부재는 직립된 판재로서 복수개가 철골 기둥을 중심으로 상호 교차되도록 연장되어 격자형으로 고정되는 연장판 및 연장판의 상단과 하단에 각각 고정되어 전단력을 전달하는 하중 경로를 형성하는 펀칭 보강 수단을 포함하고, 펀칭 보강 수단은 연장판의 상단에 고정되는 수평면을 갖는 판재로서 슬래브의 전단력을 받는 제1펀칭 보강판과, 연장판의 하단에 고정되는 수평면을 갖는 판재로서 슬래브의 전단력을 전달하는 제2펀칭 보강판을 포함하는 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention is provided on a steel column and a slab that is joined to a steel column to form a bottom plate, and a joint between the steel column and the slab, and a load path for transferring the shear force in the gravity direction due to the load of the slab to the steel column. It includes a shear reinforcement member to form, the shear reinforcement member is an upright plate material is extended to cross each other around the steel column and fixed to the top and bottom of the extension plate and the extension plate is fixed to the grid and shear force, respectively. It includes a punching reinforcing means for forming a load path to be transmitted, the punching reinforcing means is a plate material having a horizontal surface fixed to the top of the extension plate, the first punching reinforcement plate receiving the shear force of the slab, and the horizontal surface fixed to the bottom of the extension plate It is possible to provide a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint including a second punching reinforcement plate that transmits the shear force of the slab as a plate material having.
본 발명은 철골 기둥과 슬래브의 접합부를 이루는 전단 보강 구조물을 끼움식으로 체결할 수 있어 가 조립 후 완전 고정 작업이 이루어지고, 구조물의 형상이나 설계 목적에 따른 높이 조절이 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있다.The present invention can be fastened by fitting the shear reinforcement structure constituting the joint of the steel column and the slab, so that a complete fixing operation is performed after assembling, and the height can be easily adjusted according to the shape or design purpose of the structure to improve workability. Can.
또한, 본 발명은 철골 기둥과 철근 콘크리트 무량판 슬래브 간 접합부의 일체성이 강화되어 전단성능을 확보할 수 있으며, 전단 보강 구조물의 부 모멘트 저항성능을 통해서 구조적 안전성을 확보하여 기술의 활용도를 높혔다.In addition, the present invention can enhance the integrity of the joint between the steel column and the reinforced concrete slab slab to secure shear performance, and secure the structural safety through the negative moment resistance performance of the shear reinforcement structure to increase the utilization of the technology.
도 1은 종래의 무량판 슬래브에서 사용되는 접합부를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물을 도시한 평면도이다.
도 4는 전단 지지부를 도시한 평면도이다.
도 5는 전단 보강 부재의 분해 도면이다.
도 6은 전단 보강 부재의 입면도이다.
도 7은 전단 보강 부재의 조립 및 하중 경로를 표시한 도면이다.
도 8은 다른 실시예의 전단 지지부를 도시한 평면도이다.
도 9는 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 10은 다른 실시예에서 전단 보강 부재의 분해 도면이다.
도 11은 휨 응력 저항판을 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물의 시공 현장을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 시공 순서를 도시한 순서도이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예들을 도시한 도면들이다. 1 is a view showing a joint used in a conventional plateless slab.
2 is a view for explaining the outline of the lattice-type shear reinforcement structure of the concrete slab slab and the steel column joint according to the present invention.
3 is a plan view showing a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint according to the present invention.
4 is a plan view showing a front end support.
5 is an exploded view of the shear reinforcement member.
6 is an elevational view of the shear reinforcement member.
7 is a view showing the assembly and load path of the shear reinforcement member.
8 is a plan view showing a front end support of another embodiment.
9 is a plan view showing another embodiment.
10 is an exploded view of a shear reinforcement member in another embodiment.
11 is a plan view showing a flexural stress resistance plate.
12 is a view showing another embodiment of the present invention.
13 is a view showing a construction site of a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint according to the present invention.
14 is a flow chart showing the construction procedure of the present invention.
15 to 17 are diagrams showing still other embodiments of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously modified and have various embodiments, but specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but to any one of all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention for connecting and/or fixing structures extending in different directions. It should be understood as applicable.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도의 표현이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as “include” or “have” are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
이하에서는 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물의 개요를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the outline of the lattice-type shear reinforcement structure of the concrete slab slab and the steel column joint according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명은 슬래브(20)의 하중에 기인한 인장력으로 철골 기둥(10)의 인장 변형을 방지할 수 있도록 철골 기둥을 중심으로 전단 보강부재(40)를 구성한 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 2, the present invention is characterized in that a
전단 보강부재(40)는 슬래브(20)의 하중(P)에 기인한 인장과 압축이 가해지더라도 변형이 발생되지 않도록 전단부를 보강시키게 된다. 보다 상세한 구성은 이하에서 설명한다.The
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물을 도시한 평면도, 도 4는 전단 지지부를 도시한 평면도, 도 5는 전단 보강 부재의 분해 도면, 도 6은 전단 보강 부재의 입면도, 도 7은 전단 보강 부재의 조립 및 하중 경로가 포함된 도면이다. 3 is a plan view showing a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint according to the present invention, FIG. 4 is a plan view showing a shear support, FIG. 5 is an exploded view of a shear reinforcement member, and FIG. 6 is a shear Elevation view of the reinforcing member, Figure 7 is a view including the assembly and load path of the shear reinforcement member.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명은 철골 기둥(10)과, 철골 기둥(10)을 중심으로 연장되어 바닥판을 구성하는 슬래브(20)와, 슬래브(20) 콘크리트 타설량의 절감 및 층간 소음 저감을 위한 중공체(30, 도 13 참조)와, 슬래브(20)와 철골 기둥(10)사이의 접합부 전단을 보강할 수 있도록 하중 경로를 제공하는 전단 보강 부재(40)와, 슬래브(20)의 상부와 하부에서 연속 붕괴를 방지하기 위한 인장철근(60, 61, 62)을 포함한다. 3 to 7, the present invention is a
철골 기둥(10)은 금속재질로 제작된 기둥으로서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 내측에 콘크리트(11)가 충진된 철골 기둥(10)과, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 콘크리트(11)가 충진되지 않은 철골 기둥(10)으로 구분될 수 있다.
또한, 철골 기둥(10)은 사각 철골 기둥, 원형의 강관 기둥, H형강 철골 기둥 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 특히 H형강 철골 기둥은 개방된 양측면에 철판을 용접하여 사각형으로 제조되어 그 내측이 중공 또는 콘크리트(11)가 충진되는 기둥으로 적용될 수 있다. Further, the
이하의 명세서에는 위와 같은 철골 기둥(10)들을 선택적으로 적용하여 설명하는 것이나, 본 발명은 철골 기둥(10)의 형상과 콘크리트 충진 여부를 한정하는 것이 아니다. 즉, 본원 발명의 철골 기둥(10)은 전단 보강 부재(40)를 지지할 수 있는 기둥이라면 모두 적용 가능한 것이다. In the following specification, the
인장 철근(60)들은 철골 기둥(10) 또는 후술되는 전단 보강 부재(40)의 격자형 전단 지지부(200)에 설치된 용접 커플러(230)에 끼움식으로 체결되거나, 철골 기둥(10)을 연통하여 연장될 수 있다. 아울러 인장 철근(60)들은 슬래브(20) 구조에서 필수적으로 적용되는 구성으로서 공지된 기술을 적용함에 따라 이하부터 구체적인 설명을 생략하고자 한다.The
중공체(30, 도 13 참조)들은 내측에 빈공간을 이루는 플라스틱 수지로 제조되어 슬래브(20)에 매립됨에 따라 층간 소음의 저감과, 콘크리트 물량의 감소, 및 슬래브(20)의 하중을 감소시키는 효과를 갖는다. 즉, 중공체(30)는 슬래브(20) 자중 감소 시키면서도 우수한 단면 성능을 유지시키는 수단이 되어 보를 생략할 수 있는 무량판의 장점 구현 및 층간 소음저감에 유리하다. The hollow bodies 30 (see FIG. 13) are made of plastic resin forming an empty space inside, and are embedded in the
전단 보강 부재(40)는 철골 기둥(10)과 슬래브(20)간의 접합부위를 보강하여 슬래브(20)의 하중에 기인한 전단력을 철골 기둥(10)으로 전달하고, 기둥을 중심으로 하는 펀칭 파괴(이면 전단)를 방지할 수 있도록 하중 경로를 형성한다. The
이를 위하여 전단 보강 부재(40)는 철골 기둥(10)을 중심으로 가로 및 세로 방향으로 연장 및 고정되는 전단 지지부(200)와, 전단 지지부(200)에 끼움식으로 고정되는 보강부(100)와, 보강부(100)의 높이 결정 및 전단 지지부(200)와의 가조립시키는 높이 결정부(300)와, 보강부(100)와 전단 지지부(200)를 고정시키는 고정부(도시되지 않음)와, 보강부(100)와 전단 지지부(200)에 모두 고정되어 보강부(100)의 휨 응력을 저항하는 휨 응력 저항판(400)과, 보강부(100)에 복 수개가 체결되어 횡방향으로 정렬되는 스터드(500)를 포함할 수 있다. To this end, the
전단 지지부(200)는 철골 기둥(10)의 각 면에 밀착되도록 상호 교차되어 연장되어 격자형을 이루는 복 수개의 전단 지지판(210)과, 용접 커플러(230)와, 전단 지지판에서 철골 기둥에 의한 변형을 방지하도록 절개된 변형 방지구(240)를 포함한다. The
예를 들면, 전단 지지판(210)은 총 4개로서 철골 기둥(10)의 각면에 용접 또는 기타 수단에 의해 고정되어 교차되도록 연장된다. 이를 위하여 전단 지지부(200)는 일체형으로 이루어진 한 쌍과, 분할되어 일체형으로 이루어진 판넬 사이 및 철골 기둥(10)에 용접으로 접합되는 다른 한 쌍이 상호 교차되도록 연결되어 격자형으로 이루어질 수 있다. For example, a total of four
전단 지지판(210)은, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 양측 끝단에서 또는 어느 하나에서 상측이 개구되어 높이 결정부(300)가 설치되는 하향 설치구(212)와, 하향 설치구가 노출되도록 상단에서 하향 절개된 하향 안내구(211)와, 고정부(도시되지 않음)가 연통되는 관통공(213)과, 전단 지지판의 양 끝단 사이에서 철골 기둥에 밀착되는 중간판(214)을 포함한다. With reference to FIGS. 3 to 5, the front
하향 안내구(211)는 전단 지지판(210)의 상단에서 하향 절개되어 높이 결정부(300)가 설치되는 하향 설치구(212)의 상면을 노출시킨다. 아울러 하향 안내구(211)는 햐향 경사지도록 절개됨에 따라 높이 결정부(300)를 하향 설치구(212)로 안내하는 역할도 수행한다. The
하향 설치구(212)는 반 개구 형상으로서 높이 결정부(300)가 설치된다. The
여기서 높이 결정부(300)는, 예를 들면, 고정볼트로서 보강부(100)의 선단에 횡방향으로 체결 및 고정된 상태에서 하향되어 하향 설치구(212)에 놓여진다. 즉, 높이 결정부(300)는 보강부(100)의 높이를 결정하고, 보강부(100)를 전단 지지판(210)에 가조립시키는 역할을 수행하며, 하향 안내구(211)는 높이 결정부(300)를 안내하고, 하향 설치구(212)에는 높이 결정부(300)를 설치하고, 걸림시킨다. Here, the
관통공(213)은 전단 지지판(210)에 복 수개가 상하 방향으로 정렬되며, 고정부(도시되지 않음)가 보강부(100)에 연통삽입될 수 있다. The through-
중간판(214)는 전단 지지판의 양측 선단 사이에서 철골 기둥에 밀착 및/또는 용접으로 접착되는 영역이다. The
여기서 중간판(214)은 용접 접착후 철골 기둥 및/또는 슬래브에서 가해지는 압축 또는 인장력에 의해 변형될 수 있다. 따라서 본 발명은 중간판(214)에서 복 수개의 변형 방지구가 형성된다.Here, the
변형 방지구(240)는 중간판에서 복 수개가 절개되고, 절개된 단부에서 철골 기둥에 용접된다.
보강부(100)는 수평으로 연장되되 상호 이격된 한 쌍의 연장판(110, 110')와, 연장판(110, 110')의 상하측에서 하중 경로를 형성하여 펀칭 전단력을 보강하는 펀칭 보강 수단(120)과, 연장판(110, 110')들이 선단에 돌출되어 수직을 맞추는 레벨링 플레이트(130)를 포함한다. The reinforcing
한 쌍의 연장판(110, 110')은 수평으로 연장되고, 철골 기둥(10)측에 인접한 일측에서 하향 돌출된 영역을 갖도록 형성된 연장 머리 영역(110a)과, 연장 머리 영역(110a)에서 반대측으로 갈수록 길이가 짧아지는 연장 꼬리 영역(110b)을 포함한다. The pair of
즉, 연장판(110, 110')들은 철골 기둥(10)에 인접할수록 상하 방향의 길이가 길고, 멀어질수록 길이가 짧다. 이와 같은 형상은 슬래브(20)의 하중에 기인한 전단력을 철골 기둥(10)으로 전달하기 위하여 철골 기둥(10)에 고정된 전단 지지부(200)와의 접합 면적을 증가시켰다. That is, the
또한, 한 쌍의 연장판(110, 110')은 펀칭 보강 수단(120)에 의해 상호 이격되도록 조립되어 전단 지지판(210)이 그 사이로 위치되도록 하강된 후 높이 결정부(300)가 하향 설치구(212)에 설치되면서 전단 지지판(210)에 가 조립 상태를 유지한다. In addition, the pair of
이를 위하여 한 쌍의 연장판(110, 110')은 연장 머리 영역(110a)에서 관통 형성된 복 수개의 결합공(111)과, 하단에서 외측으로 하향 경사지도록 연장된 안내단(112)을 포함한다. To this end, the pair of
결합공(111)은 연장 머리 영역(110a)에서 복 수개가 상하 방향으로 정렬된다. 여기서 결합공(111)은 전단 지지판(210)의 관통공(213)과 일치됨에 따라 고정부(도시되지 않음)와 높이 결정부(300)가 연통 체결된다. In the
여기서 고정부(도시되지 않음) 및 높이 결정부(300)는 고정볼트가 적용될 수 있다. Here, a fixing bolt (not shown) and a
레벨링 플레이트(130)는 연장판(110, 110')의 선단 단부에서 돌출되어 연장판(110, 110')의 수직 상태를 맞춘다. 예를 들면, 레벨링 플레이트(130)는 전단 지지판(210)들 사이에서 철골 기둥(10)에 밀착되는 밀착판(220)에 선단이 밀착되면서 보강부(100)의 단부가 수직을 이루도록 기준을 잡아준다. 여기서 레벨링 플레이트(130)는 유도선(610)이 통과되는 유도공(131)을 더 포함할 수 있다. The leveling
펀칭 보강 수단(120)은 연장판(110, 110')들을 연결시키도록 상면에서 접착되는 제1펀칭 보강판(121)과, 하측에서 연장판(110, 110')에 걸쳐 연결되는 제2펀칭 보강판(122)과, 일측 상면에서 연장판(110, 110')들에 연결되는 제3펀칭 보강판(123)을 포함한다. The
제1펀칭 보강판(121)은 연장판(110, 110')들의 연장 꼬리 영역(110b)에 걸쳐지도록 고정되어 연장판(110, 110')들을 상호 연결 및 고정시킨다. 여기서 제1펀칭 보강판(121)은 연장판(110, 110')들을 연결 및 고정시킴과 동시에 슬래브(20)의 하중에 기인한 전단력을 연장 꼬리 영역(110b)에서 연장 머리 영역(110a)으로 전달하는 역할을 수행한다. The first
제2펀칭 보강판(122)은 한 쌍의 연장판(110, 110')들의 연장 머리 영역(110a)의 하단에서 걸쳐지도록 접착 고정된다. 제2펀칭 보강판(122)은 제1펀칭 보강판(121)을 통하여 전달된 전단력을 연장 머리 영역(110a)으로 전달한다. The second
제3펀칭 보강판(123)은 연장 머리 영역(110a)을 통하여 전달되는 인장력을 휨 응력 저항판(400)으로 전달한다. 제3펀칭 보강판(123)은 연장판(110, 110')들의 연장 머리 영역(110a)에 상단에서 고정된다. The third
휨 응력 저항판(400)은 보강부(100)와 전단 지지부(200)가 체결된 이후에 제3펀칭 보강판(123)의 상면과 교차되는 타 전단 지지부(200)의 밀착판(또는 전단 지지판(210'))에 용접으로 결합된다. The bending
휨 응력 저항판(400)은 철 재질의 경사진 판넬로서 소정의 두께를 갖으며, 철골 기둥(10)(또는 타 전단 지지부(200))에 밀착되는 일측이 수직 단부를 이루고, 반대측이 경사면을 이루는 수직형 판넬로서 높이와 횡방향 폭을 이루는 판재로 이루어진다. The bending
이와 같이 휨 응력 저항판(400)은 철골 기둥(10)(또는 교차되는 타 전단 지지부(200))과 제3펀칭 보강판(123)에 각각 접착됨에 따라 기둥과 슬랩 접합부의 부 모멘트에 의해 발생하는 슬래브 내측 상부의 인장력을 철골 기둥(10)(또는 교차되는 타 전단지지부(200)에 전달한다. As described above, the bending
스터드(500)는 한 쌍의 연장판(110, 110')들중 어느 하나 또는 모두에 복 수개로 설치될 수 있다. 따라서 연장판(110, 110')들은 스터드(500)가 체결될 수 있도록 복 수개의 체결홀(도면번호 부여되지 않음)이 형성된다. The
여기서 스터드(500)는 연장판(110, 110'))의 연장 꼬리 영역(110b)에서 외측으로 돌출되도록 횡 방향으로 체결되어 슬래브(20)에 가해지는 중력방향의 하중을 받을 수 있는 영역을 보다 확장시킬 수 있다. Here, the
본 발명은 전단 지지부(200)의 형상을 변형한 다른 실시예를 더 포함할 수 있다. 이는 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다. The present invention may further include another embodiment in which the shape of the
도 8은 다른 실시예의 전단 지지부를 도시한 평면도, 도 9는 다른 실시예를 도시한 평면도, 도 10은 다른 실시예에서 전단 보강 부재의 분해 도면, 도 11은 휨 응력 저항판을 도시한 평면도이다. 8 is a plan view showing a shear support in another embodiment, FIG. 9 is a plan view showing another embodiment, FIG. 10 is an exploded view of a shear reinforcement member in another embodiment, and FIG. 11 is a plan view showing a flexural stress resistance plate .
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 콘크리트가 충진된 철골 기둥(10) 또는 콘크리트가 충진되지 않은 철골 기둥(10)의 외면에 고정되는 전단 지지부(200)와, 전단 지지부(200)에 체결되어 슬래브(20)의 하중에 기인한 전단력의 하중 경로를 형성하는 보강부(100)와, 보강부(100)의 휨 응력을 보강하는 휨 응력 저항판(400)과, 보강부(100)를 전단 지지부(200)에 가조립 및 높이를 결정하는 높이 결정부(300)를 포함한다. Referring to Figure 8 to 11, another embodiment of the present invention is a shear
이중 전단 지지부(200)는 철골 기둥(10)의 외면에 접착되는 복 수개의 전단 고정판(220)과, 고정판에서 전방으로 돌출되도록 고정되는 제2전단 지지판(210')과, 전단 고정판의 변형을 방지하도록 개구된 변형 방지구(240)를 포함한다. The
전단 고정판(220)은, 예를 들면, 사각형의 철골 기둥(10)의 각 면에 용접으로 접착되는 판재로 형성되며, 외면에서 인장 철근(60)이 결합 또는 연결되는 용접 커플러(230)가 구성된다. 또한, 전단 고정판(220)은 복수개의 변형 방지구(240)가 개구 형성된다. 변형 방지구(240)는 고정판에서 개구되며, 절개된 단면에 용접으로 철골 기둥에 접착된다. The front
즉, 전단 고정판(220)은 복 수개의 변형 방지구가 형성되고, 복 수개의 판재로서 철골 기둥(10)의 외면에 용접으로 고정된다. That is, the front
제2전단 지지판(210')은 직립된 판재로서 고정판에서 외측으로 돌출되도록 고정된다. 여기서 제2전단 지지판(210')은 상술한 실시예의 전단 지지판(210)과 동일한 구성을 포함할 수 있다. The second shear support plate 210' is an upright plate material and is fixed to protrude outward from the fixing plate. Here, the second
즉, 제2 전단 지지판(210')은 상측이 개구되어 높이 결정부(300)가 설치되는 하향 설치구(212)와, 하향 설치구(212)가 노출되도록 상단에서 하향 절개된 하향 안내구(211)와, 고정부(도시되지 않음)가 연통되는 관통공(213)을 포함한다. That is, the second front end support plate 210' has a
하향 안내구(211)는 제2전단 지지판(210')의 상단에서 하향 절개되어 높이 결정부(300)가 설치되는 하향 설치구(212)의 상면을 노출시킨다. 아울러 하향 안내구(211)는 햐향 경사지도록 절개됨에 따라 높이 결정부(300)를 하향 설치구(212)로 안내하는 역할도 수행한다. 하향 설치구(212)는 반 개구 형상으로서 높이 결정부(300)가 설치된다. The
보강부(100)는 상술한 실시예와 동일한 구성으로서 한 쌍의 연장판(110, 110')이 상호 이격되어 펀칭 보강 수단(120)에 의해 조립되고, 스터드(500)가 연장판(110, 110')들에 횡방향으로 정렬되도록 체결된다. 아울러, 한 쌍의 연장판(110, 110')들은 하단에서 각각 외측으로 경사지도록 연장된 안내단(112)과, 단부에서 유도공이 형성된 레벨링 플레이트(130)를 포함한다. The reinforcing
안내단(112)은 외측으로 하향 경사짐에 따라 그 사이로 제2전단 지지판(210')의 상단이 인입될 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다. The
높이 결정부(300)는 보강부(100)의 머리 영역에 형성된 결합공(111)을 통하여 횡방향으로 체결된 상태에서 보강부(100)가 하강될 때, 하향 안내구(211)를 따라서 제2전단 지지판(210')의 하향 설치구(212)로 설치되어 보강부(100)의 하강을 저지한다. The
이와 같이 높이 결정부(300)에 의해 하강이 저지된 보강부(100)의 결합공(111)은 제2전단 지지판(210')에 형성된 관통공(213)과 동일한 위치로 놓여진다. 따라서 고정부(도시되지 않음)가조립공과 관통공(213)을 연통하므로서 보강부(100)와 전단 지지부(200)가 상호 결합된다. In this way, the
휨 응력 저항판(400)은 상기와 같이 보강부(100)와 전단 지지부(200)가 체결된 이후에 전단 고정판(220) 또는 철골 기둥(10)의 외면과 제3펀칭 보강판(123)의 상면에 걸쳐 용접 또는 기타 공구나 장치에 의하여 고정된다. Bending
여기서 휨 응력 저항판(400)은 앞서 설명한 구성과 달리 도 11에 도시된 바와 같이 철골 기둥(10)측으로 연장되는 일 영역(410)이 측방향으로 확장된 폭을 갖는 사다리꼴 형상이고, 연장판(110, 110')들 측으로 연장되는 반대 영역(420)은 일 영역(410) 보다 좁은 폭을 갖는 직사각형으로 연장된다. Here, unlike the above-described configuration, the bending
이와 같이 휨 응력 저항판(400)은 철골 기둥(10)(또는 전단 고정판(220))과 제3펀칭 보강판(123)에 걸쳐 접착됨에 따라 기둥과 슬래브 접합부의 부모멘트에 의해 발생하는 슬래브 내측 상부의 인장력을 철골 기둥(10)으로 전달한다.As described above, the bending
또한, 본 발명은 스터드(500)외에 스프링 또는 철선과 같은 탄성부재(700)가 추가될 수 있다. 이는 도 12를 참조하여 설명한다. In addition, in the present invention, an
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 12 is a view showing another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 콘크리트의 하중에 의한 전단력과 모멘트를 탄성력으로 지지하여 철골 기둥(10)에 전달할 수 있는 하중 경로를 보강할 수 있도록 탄성부재(700)를 더 포함한다. Referring to FIG. 12, another embodiment of the present invention further supports an
탄성부재(700)는 철선 또는 스프링으로서 연장판(110, 110')들의 외면을 감싸는 형태로 연장된 후 타설된 콘크리트에 의해 슬래브(20)에 매립된다. The
여기서 철선 또는 스프링의 시작단과 끝단은 철골 기둥(10)의 외면, 전단 고정판(220), 전단 지지판(210), 연장판(110, 110')들 중 어느 하나에 용접으로 고정될 수 있다. 또는 철선과 스프링은 고정되지 않은 상태에서 연장판(110, 110')들을 감싸도록 배치될 수 있다. Here, the start and end of the iron wire or spring may be fixed by welding to any one of the outer surface of the
이와 같은 탄성부재(700)는 연장판(110, 110')들의 강도를 보강할 수 있고, 슬래브(20)의 하중에 기인한 중력방향의 전단력을 보다 지지할 수 있도록 일체성을 강화시킬 수 있다. 아울러, 탄성부재(700)는 스터드(500)와 별개로, 또는 동시에 설치될 수 있다. The
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상술한 실시예들중 어느 하나에 의한 시공방법을 설명한다. The present invention includes the configuration as described above, and the construction method according to any one of the above-described embodiments will be described below.
도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물의 시공 현장을 도시한 도면, 도 14는 시공 순서를 도시한 순서도이다. 13 is a view showing a construction site of a lattice-type shear reinforcement structure of a concrete slab slab and a steel column joint according to the present invention, and FIG. 14 is a flow chart showing a construction sequence.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 시공 과정은 철골 기둥(10)을 설치하는 S100 단계와, 바닥 슬래브거푸집(70)을 설치하는 S200 단계와, 가설 철골 기둥(50)을 설치하는 S300 단계와, 전단 보강 부재(40)를 조립하는 S400 단계와, 휨 응력 저항판(400)을 연장판(110, 110')들의 상면과 철골 기둥(10)에 조립하는 S500 단계와, 인장 철근(60)을 설치하는 S600 단계와, 중공체(30) 설치 및 콘크리트를 타설하여 슬래브(20)를 시공하는 S700 단계를 포함한다. 13 and 14, the construction process according to the present invention includes the step S100 of installing the
S100 단계에서 철골 기둥(10)은 공장에서 제작되어 현장으로 이송된다. 여기서 전단 지지부(200)는 공장에서 철골 기둥(10)과 일체로 제작되어 운반되거나, 현장에서 용접으로 조립될 수 있다. In step S100, the
S200 단계에서 바닥 슬래브거푸집(70)은 작업자들의 작업공간 및 중공체(30)등이 설치되는 공간을 형성한다.In step S200, the
S300 단계에서 바닥 슬래브거푸집(70)은 철골 기둥(10)이 설치된 이후 작업자나 기타 자재의 하중을 견딜 수 있도록 가설 철골 기둥(50)에 의해 지지된다. In step S300, the
S400 단계에서 작업자는 가설 철골 기둥(50)이 설치된 이후에 보강부(100)에 유도선(610)을 연결하고, 철골 기둥(10)에 고정 또는 설치된 유도걸이(620)로 양측 끝단을 인출시킨다. 그리고 작업자는 유도선(610)의 양측 끝단을 조절하여 보강부(100)를 하강시킨다. In step S400, the worker connects the
이때 한 쌍의 연장판(110, 110')은 상부와 하부에서 제1펀칭 보강판(121)과 제3펀칭 보강판(123), 제2펀칭 보강판(122)에 의하여 상호 이격되도록 조립된 후 유도선(610)의 유도에 따라서 하강되어 높이 결정부(300)가 상향 절개단(211)에 의해 노출된 상향설치구(212)에 걸림 또는 놓이기까지 하강한다. At this time, the pair of
작업자는 연장판(110, 110')의 결합공(113)과 전단 지지판(210)의 관통공(213)에 고정부(도시되지 않음)을 연통시켜 전단 지지부(200)와 보강부(100)를 상호 고정시킨다. The operator communicates a fixed portion (not shown) to the coupling hole 113 of the
S500 단계에서 작업자는 휨 응력 저항판(400)을 철골 기둥(10)과 제3펀치 보강판(123)에 걸쳐 용접한다. 따라서 연장판(110, 110')들은 휨이 방지될 수 있는 저항력이 부가된다. In step S500, the worker welds the bending
S600 단계에서 작업자는 인장 철근(60)들을 용접 커플러(230)에 연결하도록 설치한다. In step S600, the worker installs the tensile reinforcing
S700 단계에서 작업자들은 중공체(30)들을 바닥 슬래브 거푸집(70)의 상면에 정렬하고, 콘크리트를 타설하여 철골 기둥(10)들 사이의 바닥판을 이루는 슬래브(20)를 시공한다. In step S700, the workers align the
이와 같이 시공된 전단 보강 구조물은 슬래브(20)의 하중에 기인한 전단력을 연장판(110, 110')의 연장 꼬리 영역(110b)에 위치된 제1펀칭 보강판(121)에서 받아 제2펀칭 보강판(122)으로 전달하고, 제2펀칭 보강판(122)에서 다시 제3펀칭 보강판(123) 및 휨 응력 저항판(400)를 거쳐 철골 기둥(10)에 인장력이 전달되는 하중 경로를 형성한다. The shear reinforcement structure constructed as described above receives the shear force due to the load of the
즉, 본 발명은 종래와 같은 형식의 철골 기둥(10)에서 발생되는 인장력과 압축력을 연장판(110, 110')들이 흡수하여 철골 기둥(10)의 변형을 방지할 수 있다. That is, the present invention can prevent deformation of the
또한, 본 발명은 철골 기둥(10)에 밀착되는 휨 응력 저항판(400)과 연장판(110, 110') 및 전단 지지판(210)들 간의 결합구조로 인하여 철골 기둥(10)과 슬래브(20)간 접합부의 일체성이 강화되어 전단성능을 확보할 수 있으며, 전단 보강 구조물의 부 모멘트 저항성능을 통해서 구조적 안전성이 확보된다. In addition, the present invention is due to the coupling structure between the bending
또한, 본 발명은 상술한 실시예들의 보강부(100)와 전단 지지부(200)간의 결합구조가 아닌 일체형으로 이루어진 전단 보강 부재(40)를 포함한다. 이는 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한다. 다만, 이하의 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성(예를 들면, 중공체(30), 스터드(500), 탄성부재(700), 용접 커플러(230), 인장철근(60), 슬래브(20))을 모두 생략하였다. In addition, the present invention includes a
도 15는 일체형 전단 보강 부재(40)를 도시한 평면도이다. 15 is a plan view showing the integral
도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 철골 기둥(10)을 중심으로 격자형으로 연장되는 연장판(140)과, 연장판(140)의 상면과 하면에 각각 고정되는 펀칭 보강 수단(120)을 포함한다. Referring to FIG. 15, another embodiment of the present invention includes an
연장판(140)은 철골 기둥(10)의 외면에 용접으로 고정되는 직립된 판재로서 복수개가 철골 기둥(10)을 중심으로 상호 교차되도록 연장된다. The
펀칭 보강 수단(120)은 연장판(140) 별로 상면과 하면에서 각각 고정되어 전단력을 전달하는 경로를 형성한다. 즉, 제1펀칭 보강판(121)은 연장판(140)의 상단, 제2펀칭 보강판(122)은 연장판(140)의 하단에 용접으로 결합되어 전단력을 전달하는 하중 경로를 형성한다. The
도 16은 절곡형 연장판을 이용한 실시예를 도시한 도면이며, 도 17은 절곡형 연장판을 도시한 단면도이다. 16 is a view showing an embodiment using a bent extension plate, and FIG. 17 is a cross-sectional view showing a bent extension plate.
도 16 및 도 17을 참조하면, 절곡형 연장판(150)은 복 수개로서 철골 기둥(10)의 외면에 용접으로 접착된 복 수개가 상호 교차되도록 연장된다. 여기서 절곡형 연장판(150)은 상면과 하면이 수평으로 연장되는 수평면(151)과, 수평면(151)들의 일측에서 하향된 직립면(152)으로 이루어진다. Referring to FIGS. 16 and 17, the bending
상호 이격된 상하면을 이루는 수평면(151)은 슬래브(20)로부터 가해진 전단력을 받을 수 있는 폭을 갖는다. The
직립면(152)은 상하 이격된 수평면(151)들 사이를 상호 연결하고, 철골 기둥(10) 및 타 절곡형 연장판(150)과의 결합면의 제공 및 하중 경로를 형성한다. The
즉, 절곡형 연장판(150)은 'ㄷ' 자 형상으로 제조될 수 있다. That is, the bent-
상술한 연장판(140) 및 절곡형 연장판(150)은 철골 기둥(10)의 외면에 용접으로 고정된 상태에서 슬래브(20)에 매립된다. 여기서 스터드(500) 및/또는 탄성부재(700)가 연장판(140) 및/또는 절곡형 연장판(150)에 추가 설치될 수 있고, 중공체(30)등이 슬래브(20)에 매립될 수 있다.The above-described
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible.
10 : 철골 기둥 20 : 슬래브
30 : 중공체 40 : 전단 보강 부재
50 : 가설 철골 기둥 60 : 인장철근
70 : 바닥 슬래브거푸집 100 : 보강부
110, 110', 140 : 연장판 110a : 연장 머리 영역
110b : 연장 꼬리 영역 111 : 결합공
112 : 안내단 120 : 펀칭 보강 수단
121 : 제1펀칭 보강판 122 : 제2펀칭 보강판
123 : 제3펀칭 보강판 130 : 레벨링 플레이트
131 : 유도공 150 : 절곡형 연장판
151 : 수평면 152 : 직립면
200 : 전단 지지부 210, 210' : 전단 지지판
211 : 상향 절개단 212 : 상향 설치구
213 : 관통공 220 : 전단 고정판
230 : 용접 커플러 240 : 변형 방지구
300 : 높이 결정부 400 : 휨 응력 저항판
500 : 스터드 610 : 유도선
620 : 유도걸이 700 : 탄성부재10: steel column 20: slab
30: hollow body 40: shear reinforcement member
50: temporary steel column 60: tensile reinforcing bar
70: floor slab formwork 100: reinforcement
110, 110', 140:
110b: extended tail region 111: coupling hole
112: guide 120: punching reinforcement means
121: first punching reinforcement plate 122: second punching reinforcement plate
123: Third punching reinforcement plate 130: Leveling plate
131: guide hole 150: bending extension plate
151: horizontal plane 152: upright plane
200:
211: upward incision 212: upward installation
213: through hole 220: shear fixing plate
230: welding coupler 240: strain relief
300: height determining portion 400: bending stress resistance plate
500: stud 610: guide wire
620: guide hook 700: elastic member
Claims (1)
철골 기둥(10)에 접합되어 바닥판을 형성하는 슬래브(20); 및
철골 기둥(10)과 슬래브(20) 사이의 접합부에 구비되어 슬래브(20)의 하중에 기인한 중력방향의 전단력을 철골 기둥(10)으로 전달하는 하중 경로를 형성하는 전단 보강 부재(40);를 포함하고,
전단 보강 부재(40)는
직립된 판재로서 복수개가 철골 기둥(10)을 중심으로 상호 교차되도록 연장되어 격자형으로 고정되는 연장판(140); 및
연장판(140)의 상단과 하단에 각각 고정되어 전단력을 전달하는 하중 경로를 형성하는 펀칭 보강 수단(120);을 포함하고,
펀칭 보강 수단(120)은
연장판(140)의 상단에 고정되는 수평면을 갖는 판재로서 슬래브(20)의 전단력을 받는 제1펀칭 보강판(121); 및
제1펀칭 보강판(121)과 하향 경사지는 방향으로 이격되도록 연장판(140)의 하단에 고정되는 수평면을 갖는 판재로서 슬래브의 전단력을 전달하는 제2펀칭 보강판(122);을 포함하는 콘크리트 무량판 슬래브와 철골 기둥 접합부의 격자형 전단 보강 구조물.Steel column 10;
A slab 20 joined to the steel column 10 to form a bottom plate; And
Shear reinforcement member 40 is provided at the joint between the steel column 10 and the slab 20 to form a load path for transmitting the shear force in the direction of gravity due to the load of the slab 20 to the steel column 10; Including,
Shear reinforcement member 40
As an upright plate, a plurality of extension plates 140 extending to cross each other around the steel column 10 and fixed in a lattice shape; And
Includes; punching reinforcement means 120 are respectively fixed to the top and bottom of the extension plate 140 to form a load path for transmitting the shear force;
The punching reinforcement means 120
A first punching reinforcing plate 121 receiving a shear force of the slab 20 as a plate material having a horizontal surface fixed to the top of the extension plate 140; And
Concrete including; a first punching reinforcing plate 121 and a second punching reinforcing plate 122 that transmits the shear force of the slab as a plate having a horizontal surface fixed to the bottom of the extension plate 140 so as to be spaced apart in a downward inclined direction Lattice shear reinforcement structure of the slab and steel column joint.
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-
2019
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