KR102402010B1 - Steel beams for composite beam of steel and concrete using ready-made channels - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강재보의 양 측면을 형성하는 것으로 기성 채널부재로 이루어진 제1, 2빔모듈 및 제1, 2빔모듈의 하부플랜지를 연결하는 하부플레이트로 구성되는 것으로, 자재 수급이 용이하고 별도의 가공 성형을 최소화하며 용접 공정을 생략할 수 있어 제작성과 경제성이 뛰어날 뿐 아니라 구조 성능이 우수한 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보에 대한 것이다.The present invention forms both sides of a steel beam and consists of first and second beam modules made of ready-made channel members and a lower plate connecting the lower flanges of the first and second beam modules. It is about a steel beam for a steel concrete composite beam using a pre-made channel, which is excellent in manufacturability and economic feasibility as well as excellent structural performance by minimizing machining and forming and omitting the welding process.
철근콘크리트 공법 현장에서는 부재 형상에 맞게 거푸집을 설치하고 철근을 배근한 후 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 구조물 부재를 시공한다. 이러한 재래식 철근콘크리트 공법은 노동 집약적이고, 품질 확보가 어려우며, 가설재 설치 및 해체 공정으로 인해 공기가 지연되는 단점이 있다. 뿐만 아니라 거푸집 지지를 위해 다수의 동바리가 필요하여 작업자 이동이 곤란하다.In the reinforced concrete construction site, the formwork is installed according to the member shape, the reinforcing bar is placed, and the concrete is poured inside the formwork to construct the structural member. This conventional reinforced concrete construction method has disadvantages in that it is labor intensive, it is difficult to secure quality, and the construction period is delayed due to the temporary installation and dismantling process. In addition, it is difficult to move the worker because a large number of rods are required to support the formwork.
이에 종래 재래식 철근콘크리트 공법을 대체하여 프리캐스트 콘크리트 공법(PC 공법)의 적용이 증가하고 있다.Accordingly, the application of the precast concrete method (PC method) is increasing to replace the conventional reinforced concrete method.
그러나 PC 공법은 자재 중량이 무거워 인양장비의 최대 중량을 초과하지 않도록 세분화된 양중계획이 필요하고, 주요 부재 설치 시 크레인 거치 시간이 많이 소요된다. 또한, 부재 제작 시간이 오래 걸려 원활한 공급이 어려울 수 있다.However, the PC method requires a detailed lifting plan so as not to exceed the maximum weight of the lifting equipment due to the heavy material weight, and it takes a lot of time to install the crane when installing the main members. In addition, it may take a long time to manufacture the member, so it may be difficult to supply it smoothly.
따라서 최근에는 가설 거푸집 대신 강재를 영구거푸집으로 사용하는 강콘크리트 합성 구조를 적용하는 사례가 늘어나고 있다. Therefore, in recent years, the number of cases of applying steel concrete composite structures using steel as permanent formwork instead of temporary formwork is increasing.
특히, 보 부재는 상부가 개방된 U자 형의 강재보를 설치하고, 강재보 내부에 콘크리트를 채우는 강콘크리트 합성보가 많이 사용된다. 상기 강재보는 영구거푸집의 역할을 할 뿐만 아니라 보의 주근 및 스터럽 역할을 하므로 내부의 철근 배근을 대폭 감소하거나 생략할 수 있다.In particular, for the beam member, a U-shaped steel beam with an open top is installed, and a steel-concrete composite beam that fills the inside of the steel beam with concrete is often used. The steel beam not only serves as a permanent formwork, but also serves as the main bar and stirrup of the beam, so that the internal reinforcement can be significantly reduced or omitted.
이러한 강콘크리트 합성 구조는 부재의 중량이 가벼워 양중 부담을 줄일 수 있고, 주요 부재 설치 시 크레인 거치 시간을 줄일 수 있으며, 접합부가 일체 타설되므로 접합부 균열이나 부재 파손 우려가 적다. 또한, 부재 제작 기간이 길지 않아 부재 공급이 원활하고, 제작 시 부재 크기나 형상 변화가 용이하다.Such a steel concrete composite structure can reduce the burden of lifting due to the light weight of the member, reduce the crane installation time when installing the main member, and reduce the risk of cracking or damage to the member because the joint is cast integrally. In addition, the member production period is not long, so the member supply is smooth, and the size or shape of the member can be easily changed during fabrication.
이러한 강콘크리트 합성보용 강재보는 주로 강판을 절곡하거나 용접하여 제작한다(등록특허 제10-1458308호, 제10-1456366호 등).Such steel beams for steel concrete composite beams are mainly manufactured by bending or welding steel plates (Registration Patent Nos. 10-1458308, 10-1456366, etc.).
이 중 강판을 절곡하여 강재보를 제작하는 경우, 주로 두께가 얇은 강판을 냉간 압연에 의해 절곡한다. 이 방법은 원하는 치수로 자유롭게 부재를 제작할 수 있는 반면, 절곡 가능한 판 두께에 한계가 있다. Among these, when a steel beam is manufactured by bending a steel plate, a thin steel plate is mainly bent by cold rolling. While this method can freely fabricate a member with desired dimensions, there is a limit to the thickness of the bendable plate.
즉, 강판의 두께가 두꺼우면, 자재비 및 가공비가 많이 증가하여 경제성이 떨어진다.That is, if the thickness of the steel sheet is thick, the material cost and processing cost are greatly increased, and economical efficiency is deteriorated.
반대로 강판의 두께를 얇게 형성하면, 콘크리트 측압을 지지하기 위한 별도의 가설재가 필요하다. 그리고 휨 내력 부족으로 내부 철근 배근량을 늘리거나 철골보를 추가 배치하여야 하므로 시공성이 떨어진다.Conversely, if the thickness of the steel sheet is formed thin, a separate temporary material is required to support the concrete lateral pressure. Also, due to the lack of bending strength, it is necessary to increase the amount of internal reinforcement or to additionally place steel beams, so the workability is poor.
또한, 용접에 의해 제작되는 built-up 빔은 고가의 자동 용접 장비가 필요하고, 용접 시 강재의 소성 변형 우려가 있으며, 용접 품질 관리에 어려움이 따른다. In addition, the built-up beam produced by welding requires expensive automatic welding equipment, there is a risk of plastic deformation of steel during welding, and difficulty in welding quality control follows.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 자재 수급이 용이하고, 별도의 가공 성형을 최소화할 수 있으며, 용접 공정 생략으로 제작성과 경제성이 뛰어난 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a steel beam for steel concrete composite beam using a ready-made channel that is easy to supply and supply materials, can minimize separate processing and molding, and has excellent manufacturability and economy by omitting the welding process.
본 발명은 구조 성능이 우수한 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a steel beam for a steel concrete composite beam using an existing channel having excellent structural performance.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상부플랜지와 하부플랜지 및 상하부플랜지의 단부를 연결하는 웨브로 구성되어 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 감소하도록 내측면이 경사지게 형성된 기성 채널부재를 포함하여 구성되는 제1빔모듈; 상부플랜지와 하부플랜지 및 상하부플랜지의 단부를 연결하는 웨브로 구성되어 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 감소하도록 내측면이 경사지게 형성된 기성 채널부재를 포함하는 것으로, 상기 제1빔모듈과 이격되도록 구비되는 제2빔모듈; 및 상기 제1빔모듈의 채널부재와 제2빔모듈의 채널부재의 하부플랜지를 상호 연결하기 위해 제1빔모듈과 제2빔모듈의 하부면에 고정되되, 제2빔모듈의 채널부재 하부플랜지와 결합볼트에 의해 고정되고, 상기 하부플랜지의 경사진 내측면의 결합볼트에는 하부플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 경사 와셔인 와셔 부재가 구비되는 하부플레이트; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다. The present invention according to a preferred embodiment is composed of an upper flange, a lower flange, and a web connecting the ends of the upper and lower flanges, and the first beam module is configured to include a ready-made channel member whose inner surface is inclined so that the thickness decreases toward the end of the flange. ; It is composed of a web connecting the upper flange, the lower flange, and the ends of the upper and lower flanges, and includes a ready-made channel member whose inner surface is inclined so as to decrease in thickness toward the end of the flange, and is provided to be spaced apart from the first beam module. beam module; and the channel member of the first beam module and the lower flange of the channel member of the second beam module are fixed to the lower surfaces of the first beam module and the second beam module to interconnect the lower flange of the channel member of the second beam module and a lower plate fixed by a coupling bolt and provided with a washer member, which is an inclined washer whose thickness increases toward the lower flange end side, on the coupling bolt of the inclined inner surface of the lower flange; An object of the present invention is to provide a steel beam for steel concrete composite beam using an existing channel, characterized in that it consists of.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1빔모듈과 제2빔모듈은 각각 적어도 2단 이상의 기성 채널부재를 상하로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다. The present invention according to another preferred embodiment provides a steel beam for steel concrete composite beam using a ready-made channel, characterized in that the first beam module and the second beam module are configured by connecting at least two or more ready-made channel members up and down, respectively. want to
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1빔모듈과 제2빔모듈은 각각 상하부 채널부재가 결합볼트에 의해 상호 결합되고, 제1빔모듈의 상부 채널부재와 제2빔모듈의 상부 채널부재는 대응되는 하부플랜지에 체결된 결합볼트에 양단이 결합되는 타이플레이트에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다. In the present invention according to another preferred embodiment, in the first beam module and the second beam module, the upper and lower channel members are coupled to each other by coupling bolts, and the upper channel member of the first beam module and the upper channel member of the second beam module intends to provide a steel beam for a steel concrete composite beam using a ready-made channel characterized in that both ends are interconnected by a tie plate coupled to a coupling bolt fastened to a corresponding lower flange.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 타이플레이트는 양측에 상기 결합볼트가 체결되는 제1볼트결합공과 제2볼트결합공이 각각 형성되되, 상기 제1볼트결합공은 제1빔모듈 측의 결합볼트에 회전 가능하게 결합되고, 제2볼트결합공은 타이플레이트의 회전에 의해 제2빔모듈 측의 결합볼트에 결합 가능하도록 제2볼트결합공의 일측이 개방되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다. In the present invention according to another preferred embodiment, in the tie plate, a first bolt coupling hole and a second bolt coupling hole to which the coupling bolts are fastened are respectively formed on both sides, and the first bolt coupling hole is a coupling bolt on the side of the first beam module. is rotatably coupled to the second bolt coupling hole, and one side of the second bolt coupling hole is opened so that the second bolt coupling hole can be coupled to the coupling bolt on the side of the second beam module by rotation of the tie plate. We would like to provide steel beams for concrete composite beams.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상하부 채널부재를 상호 결합하는 결합볼트에는 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 경사 와셔인 와셔 부재가 플랜지 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하고자 한다. The present invention according to another preferred embodiment is a steel concrete using a pre-made channel, characterized in that the washer member, which is an inclined washer, the thickness of which increases toward the end of the flange, is installed on the inner surface of the flange on the coupling bolt for coupling the upper and lower channel members to each other. We would like to provide steel beams for composite beams.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention, there are the following effects.
첫째, 강재보의 양 측면을 형성하는 제1, 2빔모듈 및 제1, 2빔모듈의 하부플랜지를 연결하는 하부플레이트로 구성되는 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공할 수 있다. 특히, 기성 채널부재를 그대로 제1, 2빔모듈에 사용 가능하므로, 자재 수급이 용이하고 별도의 가공 성형을 최소화할 수 있으며 용접 공정을 생략할 수 있어 제작성과 경제성이 우수하다. First, it is possible to provide a steel beam for a composite steel beam consisting of first and second beam modules forming both sides of the steel beam and a lower plate connecting the lower flanges of the first and second beam modules. In particular, since the ready-made channel member can be used for the first and second beam modules as it is, the material supply and demand are easy, the separate processing and molding can be minimized, and the welding process can be omitted, resulting in excellent manufacturability and economy.
둘째, 단면 성능이 우수한 기성 채널부재를 사용하는 것에 더하여 강재보에 작용하는 휨 응력에 따라 하부플레이트의 두께를 자유롭게 선택할 수 있다. 그러므로 우수한 구조 성능 확보 및 경제적 단면 형성이 가능하다.Second, in addition to using a ready-made channel member with excellent cross-sectional performance, the thickness of the lower plate can be freely selected according to the bending stress acting on the steel beam. Therefore, it is possible to secure excellent structural performance and to form an economical cross section.
셋째, 2단 이상의 기성 채널부재를 상하로 연결하여 빔모듈을 구성하는 경우, 춤이 큰 강재보에도 적용 가능하다. Third, in the case of configuring a beam module by connecting two or more ready-made channel members up and down, it can be applied to a steel beam with a large dance.
넷째, 좌우로 분할된 제1, 2빔모듈을 데크플레이트와 일체로 구성하여 선조립 모듈을 형성하는 경우, 복수 매의 데크플레이트와 강재보를 구성하는 제1, 2빔모듈을 일괄 시공할 수 있어 시공 시간을 크게 단축할 수 있다. 아울러 데크플레이트의 판개 작업을 공장 또는 지상 작업장에서 미리 진행하므로, 작업 안전성이 우수하다.Fourth, when the first and second beam modules divided into left and right are integrally formed with the deck plate to form a pre-assembly module, the first and second beam modules constituting a plurality of deck plates and steel beams can be collectively constructed. Construction time can be greatly reduced. In addition, since the deck plate opening work is carried out in advance at the factory or ground work site, work safety is excellent.
도 1은 본 발명 강콘크리트 합성보용 강재보의 제1실시예를 도시하는 사시도.
도 2는 내부에 콘크리트가 타설된 강재보를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명 강콘크리트 합성보용 강재보의 제2실시예를 도시하는 사시도.
도 4는 분리형 강재보와 데크플레이트가 일체화된 선조립 모듈을 도시하는 사시도.
도 5는 이웃하는 선조립 모듈의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 6은 이웃하는 선조립 모듈의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 7은 분리형 강재보의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 8은 타이플레이트가 결합된 실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 타이플레이트를 도시하는 사시도.
도 10은 타이플레이트의 결합 과정을 도시하는 도면.1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention for steel concrete composite beams.
Figure 2 is a perspective view showing a steel beam in which the concrete is poured.
Figure 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention for steel concrete composite beams.
4 is a perspective view showing a pre-assembly module in which a detachable steel beam and a deck plate are integrated.
Figure 5 is a perspective view showing the coupling relationship of the neighboring pre-assembly module.
Figure 6 is a perspective view showing a coupling state of the neighboring pre-assembly module.
7 is a cross-sectional view showing a coupling relationship of a separate type steel beam.
8 is a perspective view illustrating an embodiment in which a tie plate is coupled.
Fig. 9 is a perspective view showing a tie plate;
10 is a diagram illustrating a bonding process of a tie plate.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 1은 본 발명 강콘크리트 합성보용 강재보의 제1실시예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 내부에 콘크리트가 타설된 강재보를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a first embodiment of a steel beam for a steel concrete composite beam according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a steel beam having concrete poured therein.
도 1, 도 2 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보는 상부플랜지(31)와 하부플랜지(32) 및 상하부플랜지(31, 32)의 단부를 연결하는 웨브(33)로 구성되는 기성 채널부재(30)를 포함하여 구성되는 제1빔모듈(3); 상부플랜지(41)와 하부플랜지(42) 및 상하부플랜지(41, 42)의 단부를 연결하는 웨브(43)로 구성되는 기성 채널부재(40)를 포함하는 것으로, 상기 제1빔모듈(3)과 이격되도록 구비되는 제2빔모듈(4); 및 상기 제1빔모듈(3)의 채널부재(30)와 제2빔모듈(4)의 채널부재(40)의 하부플랜지(32, 42)를 상호 연결하는 하부플레이트(5); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figs. 1 and 2, the steel beam for steel concrete composite beam using the pre-made channel of the present invention is an
본 발명은 자재 수급이 용이하고, 별도의 가공 성형을 최소화하며, 용접 공정을 생략할 수 있어 제작성과 경제성이 뛰어날 뿐 아니라 구조 성능 또한 우수한 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a steel beam for a steel concrete composite beam using a ready-made channel, which is easy to supply and supply materials, minimizes separate processing and molding, and can omit the welding process, so that it is not only excellent in manufacturability and economical efficiency but also excellent in structural performance.
본 발명은 좌우 한 쌍으로 구비되는 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4), 상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)의 하부를 연결하는 하부플레이트(5)로 구성된다. The present invention provides a first beam module (3) and a second beam module (4) provided as a pair of left and right, and a lower plate (5) connecting the lower portions of the first beam module (3) and the second beam module (4) ) is composed of
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 강재보(2)의 양 측면을 형성하는 것으로, 각각 채널부재(30, 40)를 포함하여 구성된다.The
상기 제1빔모듈(3)을 구성하는 채널부재(30)는 상부플랜지(31)와 하부플랜지(32) 및 상하부플랜지(31, 32)의 단부를 연결하는 웨브(33)로 구성되어 ㄷ자형 단면으로 형성된다.The
마찬가지로 상기 제2빔모듈(4)을 구성하는 채널부재(40)는 상부플랜지(41)와 하부플랜지(42) 및 상하부플랜지(41, 42)의 단부를 연결하는 웨브(43)로 구성되어 ㄷ자형 단면으로 형성된다.Similarly, the
상기 채널부재(30, 40)는 열간압연에 의해 생산되는 구조용 강재인 기성 형강재로, ㄷ형강이라고도 한다.The
기성 형강은 두께가 얇으면서도 단면 성능이 우수할 뿐 아니라 대량 생산되므로 자재비가 낮고, 자재 수급이 용이하다.The ready-made sections are thin and have excellent cross-sectional performance, and because they are mass-produced, material costs are low and material supply and demand are easy.
이에 강재보(2) 제작 시, ㄷ형 단면의 채널부재(30, 40)를 별도의 가공 없이 바로 사용할 수 있으므로, 용접 공정 없이 제작할 수 있고, 가공비와 가공 시간을 크게 절감할 수 있어 경제적이다.Accordingly, when manufacturing the
더욱이 주문 길이 생산 체제로 공급되므로, 자재 손실률을 크게 줄일 수 있다.Moreover, since the order length is supplied by the production system, the material loss rate can be greatly reduced.
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 단면상 좌우로 상호 이격되어, 내부에 콘크리트 타설 공간이 형성된다. The
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)을 구성하는 채널부재(30, 40)는 상부플랜지(31, 41)와 하부플랜지(32, 42)가 외부로 향하게 배치할 수 있다. The
그러나 상기 강재보(2)는 영구거푸집으로 존치할 수도 있으므로, 사용성이나 내부 콘크리트(C)와의 일체성 도모 등을 위해 상부플랜지(31, 41)와 하부플랜지(32, 42)는 부재 내측을 향하도록 좌우 대칭으로 배치하는 것이 바람직하다. However, since the
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)의 하부는 하부플레이트(5)로 연결되어, 강재보(2)는 전체적으로 U자형 단면을 형성한다.The lower portions of the
상기 하부플레이트(5)는 별도의 절곡 없이 평판을 그대로 사용할 수 있으며, 강재보(2)의 폭에 따라 적절한 폭으로 절단하여 사용할 수 있다. The
상기 하부플레이트(5)는 제1빔모듈(3) 및 제2빔모듈(4)과 별도의 자재로 조립된다. 그러므로 강재보(2)에 작용하는 휨 응력에 따라 하부플레이트(5)의 두께를 자유롭게 선택할 수 있어 경제적 단면 형성이 가능하다.The
상기 채널부재(30, 40)의 내측면에는 콘크리트(C)와의 일체성을 증가시키기 위해 쉬어스터드(ST)가 부착될 수 있다.A shear stud ST may be attached to the inner surface of the
도 3은 본 발명 강콘크리트 합성보용 강재보의 제2실시예를 도시하는 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention for steel concrete composite beams.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 각각 적어도 2단 이상의 기성 채널부재(30a, 30b, 40a, 40b)를 상하로 연결하여 구성될 수 있다. 3, the
본 발명은 공장에서 대량 생산되는 형강재인 채널부재를 이용하는 것으로, 공장 제작 형강재는 부재의 크기가 한정적이다.The present invention uses a channel member, which is a section steel mass-produced in a factory, and the size of the section steel member manufactured in the factory is limited.
따라서 춤이 큰 강재보(2)가 필요한 경우에는 기성 채널부재를 상하로 서로 접합하여 하나의 빔모듈(3, 4)을 형성할 수 있다.Therefore, when a
이에 기존에 생산되는 여러 타입의 형강재를 다단으로 조합함으로써 다양한 춤의 강재보(2)를 형성 가능하다.Accordingly, it is possible to form the
상기 제1빔모듈(3)의 상하로 접합되는 채널부재(30a, 30b)의 플랜지(31a, 32b)는 강재보(2) 내부에 타설되는 콘크리트(C)에 매립되어, 콘크리트(C)와의 일체성을 높임으로써 구조 성능을 향상시킨다.The
마찬가지로 상기 제2빔모듈(4)의 상하로 접합되는 채널부재(40a, 40b)의 플랜지(41a, 42b)는 내부에 타설되는 콘크리트(C)에 매립되어, 콘크리트(C)와의 일체성을 높임으로써 구조 성능을 향상시킨다. Similarly, the
도 4는 분리형 강재보와 데크플레이트가 일체화된 선조립 모듈을 도시하는 사시도이다. 그리고 도 5는 이웃하는 선조립 모듈의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 6은 이웃하는 선조립 모듈의 결합 상태를 도시하는 사시도이며, 도 7은 분리형 강재보의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a pre-assembly module in which a detachable steel beam and a deck plate are integrated. And Figure 5 is a perspective view showing the coupling relationship of the neighboring pre-assembly module, Figure 6 is a perspective view showing the coupling state of the neighboring pre-assembly module, Figure 7 is a cross-sectional view showing the coupling relationship of the separable steel beam.
도 4 내지 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 하부플레이트(5)는 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)의 하부면에 고정되되, 상기 하부플레이트(5)는 제2빔모듈(4)의 채널부재(40) 하부플랜지(42)와 결합볼트(6)에 의해 고정될 수 있다. 4 to 7, the
보 상부에 슬래브 시공 시, 가설 거푸집 대신 영구거푸집인 데크플레이트를 사용하는 경우가 많다.When constructing a slab on top of a beam, a deck plate, which is a permanent form, is often used instead of a temporary form.
종래 강콘크리트 합성보와 데크플레이트를 이용한 철근콘크리트 슬래브-보 구조물은 기둥 사이나 기둥 사이에 설치된 거더 사이에 강재보를 먼저 설치하고, 이웃하는 강재보 사이에 데크플레이트를 설치한 후 강재보 내부와 데크플레이트 상부에 콘크리트를 타설하는 순서로 시공하였다. In the conventional reinforced concrete slab-beam structure using steel concrete composite beams and deck plates, steel beams are first installed between columns or girders installed between columns, and deck plates are installed between neighboring steel beams, and then the inside and deck plate of steel beams It was constructed in the order of pouring concrete on top.
이때, 데크플레이트의 설치는 복수의 매로 적층된 데크플레이트들을 강재보 상부에 적치한 다음, 각 데크플레이트들을 설치 위치에 판개하고, 데크플레이트를 강재보에 용접 등의 방법으로 고정하는 순서로 진행한다.At this time, the installation of the deck plate is carried out in the order of placing the deck plates stacked with a plurality of sheets on top of the steel beam, then selling each deck plate to the installation location, and fixing the deck plate to the steel beam by welding, etc. .
이 경우 강재보와 데크플레이트가 각각 별도로 설치되는데다 개별 데크플레이트들을 각자 판개하여야 하므로, 시공 시간이 많이 소요된다. 더욱이 데크플레이트 판개 작업은 강재보 상부에서 고소 작업으로 수행되므로, 작업자 추락 등으로 인한 안전사고 우려가 있다.In this case, since the steel beams and the deck plates are installed separately, and the individual deck plates must be sold separately, it takes a lot of construction time. Moreover, since the deck plate opening work is performed at high altitude on the upper part of the steel beam, there is a risk of a safety accident due to a fall of the worker.
따라서 기존에 강재보와 데크플레이트를 각각 별도로 시공하는 공법과 달리, 본 발명에서는 강재보(2)를 좌우로 분할하여 분할된 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)을 데크플레이트(7)와 일체로 구성함으로써 선조립 모듈(1)을 형성할 수 있다(도 4).Therefore, unlike the conventional construction method of separately constructing a steel beam and a deck plate, in the present invention, the
이에 상기 데크플레이트(7)의 양단 하부에 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)이 구비된 선조립 모듈(1)을 순차적으로 설치하여, 제1빔모듈(3) 및 제2빔모듈(4)이 각각 인접하는 선조립 모듈(1)의 제2빔모듈(4) 및 제1빔모듈(3)과 접합되어 강재보(2)를 형성하게 된다(도 5, 도 6). Accordingly, by sequentially installing the
이 경우 상기 하부플레이트(5)가 제1빔모듈(3)의 하부에 미리 조립된 상태로 선조립 모듈(1)을 설치할 수 있다. 그리고 후 설치되는 선조립 모듈(1)의 제2빔모듈(4)을 상기 하부플레이트(5)의 상부에 거치한 상태에서, 제2빔모듈(4)을 구성하는 채널부재(40)의 하부플랜지(42)와 하부플레이트(5)를 결합볼트(6)로 현장 체결하여 제2빔모듈(4)을 하부플레이트(5)와 결합할 수 있다(도 7).In this case, the
이와 같이 분할된 강재보(2)를 포함하여 구성되는 선조립 모듈(1)을 사용하면, 복수 매의 데크플레이트(7)와 강재보(2)를 구성하는 제1, 2빔모듈(3, 4)이 일체화된 전체 선조립 모듈(1)을 일괄 시공할 수 있다. 그러므로 양중 횟수를 대폭 줄이고, 시공 시간을 크게 단축할 수 있다.When the
특히, 안전사고 우려가 큰 데크플레이트 판개 작업이 공장 또는 지상 작업장에서 미리 이루어지므로 작업 안전성이 매우 우수하다.In particular, the work safety is very good because the deck plate opening work, which has a high risk of safety accidents, is performed in advance at a factory or ground work site.
뿐만 아니라 기존 데크플레이트 공법은 작업자가 일일이 판개 작업을 수행하므로, 작업자가 취급할 수 있는 중량을 고려하여야 했다. 이에 개별 데크플레이트의 크기에 한계가 있어 장스팬 슬래브에 적용하기 어려웠다. In addition, in the existing deck plate method, since the operator performs the plate opening operation one by one, the weight that the operator can handle had to be considered. Therefore, there is a limit to the size of individual deck plates, making it difficult to apply to long span slabs.
이에 반해 본 발명을 이용하는 경우에는 현장에서 작업자의 데크플레이트 판개 작업이 생략된다. 아울러 장비에 의해 데크플레이트(7)가 강재보(2)와 함께 일괄 설치되므로, 데크플레이트(7)의 크기 제한이 없어 장스팬 슬래브에 적용하기 용이하다.In contrast, when the present invention is used, the operator's deck plate opening operation is omitted in the field. In addition, since the
상기 하부플레이트(5)는 용접(W) 또는 볼트 결합에 의하여 제1빔모듈(3)에 미리 조립할 수 있다. The
이때, 볼트 결합을 위한 결합볼트(6)는 강재보(2)의 하부에서 일방향으로 체결할 수 있도록 일방향 볼트를 사용할 수 있다.At this time, the
도 8은 타이플레이트가 결합된 실시예를 도시하는 사시도이다.8 is a perspective view illustrating an embodiment in which a tie plate is coupled.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 각각 상하부 채널부재(30a와 30b, 40a와 40b)가 결합볼트(6)에 의해 상호 결합되고, 제1빔모듈(3)의 상부 채널부재(30b)와 제2빔모듈(4)의 상부 채널부재(40b)는 대응되는 하부플랜지(32b, 42b)에 체결된 결합볼트(6)에 양단이 결합되는 타이플레이트(8)에 의해 상호 연결될 수 있다. As shown in Figure 8, the
U형 단면의 강재보(2)는 데크플레이트 작업하중이나 내부에 콘크리트 타설 시 측압 등에 의해 좌우 웨브가 벌어질 수 있다. The left and right webs of the U-shaped cross-section of the steel beam (2) may be spread by the deck plate working load or lateral pressure when pouring concrete inside.
따라서 ㄷ형강인 채널부재를 다단 적층하여 빔모듈(3, 4)을 형성하는 경우, 빔모듈(3, 4)의 중간에 구비되는 상부 채널부재(30b, 40b)의 하부플랜지(32b, 42b)를 이용하여 좌우 빔모듈(3, 4)을 지지하도록 함으로써 강재보(2)가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when the beam module (3, 4) is formed by stacking the C-shaped steel channel members in multiple stages, the lower flanges (32b, 42b) of the upper channel members (30b, 40b) provided in the middle of the beam modules (3, 4) By using the to support the left and right beam modules (3, 4), it is possible to prevent the steel beam (2) from spreading.
이에 상하부 채널부재(30a와 30b, 40a와 40b)를 결합하기 위해 체결되는 결합볼트(6)에 타이플레이트(8)의 양단을 각각 고정함으로써, 용접 공정 없이 강재보(2)의 웨브를 지지할 수 있다. Accordingly, by fixing both ends of the
도 9는 타이플레이트를 도시하는 사시도이고, 도 10은 타이플레이트의 결합 과정을 도시하는 도면이다.9 is a perspective view illustrating a tie plate, and FIG. 10 is a diagram illustrating a coupling process of the tie plate.
도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 타이플레이트(8)는 양측에 상기 결합볼트(6)가 체결되는 제1볼트결합공(81)과 제2볼트결합공(82)이 각각 형성되되, 상기 제1볼트결합공(81)은 제1빔모듈(3) 측의 결합볼트(6)에 회전 가능하게 결합되고, 제2볼트결합공(82)은 타이플레이트(8)의 회전에 의해 제2빔모듈(4) 측의 결합볼트(6)에 결합 가능하도록 제2볼트결합공(82)의 일측이 개방될 수 있다. 9 and 10, the
상기 강재보(2)를 좌우 분할형으로 형성하여 데크플레이트(7)와 일체화된 선조립 모듈(1)에 적용하는 경우, 상기 타이플레이트(8)는 인접하는 좌우 선조립 모듈(1)을 설치한 후 설치할 수 있다. When the
또는, 상기 타이플레이트(8)의 시공 누락을 방지하고, 자재 관리가 편리하도록 타이플레이트(8)를 선조립 모듈(1)의 제작 단계에서 선조립 모듈(1)에 미리 조립할 수도 있다. 이를 위해 상기 타이플레이트(8)의 양측에 제1볼트결합공(81)과 제2볼트결합공(82)을 각각 형성하고, 제1볼트결합공(81)은 제1빔모듈(3)의 상하부플랜지(31a, 32b)를 상호 고정하는 결합볼트(6)에 결합할 수 있다. Alternatively, the
즉, 상기 타이플레이트(8)는 선조립 모듈(1)의 설치 전 미리 제1빔모듈(3)에 조립할 수 있다. 이때, 상기 선조립 모듈(1)의 제2빔모듈(4)에는 상하부플랜지(41a, 42b)의 접합을 위한 결합볼트(6)만 체결된 상태이다. That is, the
이웃하는 선조립 모듈(1) 설치 시 타이플레이트(8)가 간섭될 수 있으므로, 상기 타이플레이트(8)의 제1볼트결합공(81)은 제1빔모듈(3) 측 플랜지(31a, 32b)에 결합된 결합볼트(6)에 회전 가능하게 결합하여, 제1빔모듈(3) 측으로 타이플레이트(8)를 회전시킨 상태에서 인접하는 선조립 모듈(1)을 설치할 수 있다(도 10의 (a)). 이후, 상기 타이플레이트(8)를 제2빔모듈(4) 측 플랜지(41a, 42b)에 결합된 결합볼트(6) 쪽으로 회전시켜 제2볼트결합공(82)을 상기 결합볼트(6)에 결합할 수 있다(도 10의 (b) 및 (c)).Since the
이를 위해 상기 제2볼트결합공(82)은 일측이 개방되도록 구성하여 상기 결합볼트(6)가 삽입되어 걸리도록 한다.To this end, the second
상기 결합볼트(6)가 미리 체결된 상태에서 타이플레이트(8)의 제2볼트결합공(82)을 제2빔모듈(4) 측의 결합볼트(6)에 결합하기 위해, 제2빔모듈(4) 측의 결합볼트(6)는 완전히 조이지 않은 상태로 설치하였다가 타이플레이트(8)의 제2볼트결합공(82)이 결합된 후 본조임할 수 있다. In order to couple the second
물론, 상기 타이플레이트(8)의 단부가 나중에 결합되지 않는 나머지 결합볼트(6)들은 미리 본조임하여 상하부 채널부재를 견고하게 고정시킨다. Of course, the remaining
도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 채널부재(30, 30a, 30b, 40, 40a, 40b)는 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 감소하도록 내측면이 경사지게 형성되고, 상기 결합볼트(6)에 체결되는 와셔 부재(9) 중 플랜지 내측면에 설치되는 와셔 부재(9)는 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 경사 와셔로 구성할 수 있다. 7, the inner surface of the
상기 채널부재는 상부플랜지 또는 하부플랜지의 두께가 바깥으로 갈수록 감소하는 경사 두께로 이루어진 ㄷ형강일 수 있다.The channel member may be a U-shaped steel having an inclined thickness in which the thickness of the upper flange or the lower flange decreases toward the outside.
이 경우 결합볼트(6)의 헤드나 결합볼트(6)에 체결되는 너트가 플랜지에 제대로 밀착되지 않아 견고하게 고정되기 어렵다.In this case, the head of the
따라서 상기 결합볼트(6)가 체결되는 플랜지가 경사지게 형성된 경우, 플랜지의 경사와 대응되는 경사로 일면이 경사진 와셔 부재(9)를 사용함으로써 결합볼트(6)가 견고하게 채널부재의 상하부플랜지들을 고정하도록 할 수 있다.Therefore, when the flange to which the
1: 선조립 모듈
2: 강재보
3: 제1빔모듈
30, 30a, 30b: 채널부재
31, 31a, 31b: 상부플랜지
32, 32a, 32b: 하부플랜지
33, 33a, 33b: 웨브
4: 제2빔모듈
40, 40a, 40b: 채널부재
41, 41a, 41b: 상부플랜지
42, 42a, 42b: 하부플랜지
43, 43a, 43b: 웨브
5: 하부플레이트
6: 결합볼트
7: 데크플레이트
8: 타이플레이트
81: 제1볼트결합공
82: 제2볼트결합공
9: 와셔 부재
C: 콘크리트
ST: 쉬어스터드
W: 용접1: pre-assembled module
2: Kang Jae-bo
3: first beam module
30, 30a, 30b: channel member
31, 31a, 31b: upper flange
32, 32a, 32b: lower flange
33, 33a, 33b: web
4: second beam module
40, 40a, 40b: channel member
41, 41a, 41b: upper flange
42, 42a, 42b: lower flange
43, 43a, 43b: web
5: lower plate
6: coupling bolt
7: deck plate
8: tie plate
81: first bolt coupling hole
82: second bolt coupling hole
9: Without washer
C: Concrete
ST: Shear Stud
W: Weld
Claims (6)
상부플랜지(41)와 하부플랜지(42) 및 상하부플랜지(41, 42)의 단부를 연결하는 웨브(43)로 구성되어 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 감소하도록 내측면이 경사지게 형성된 기성 채널부재(40)를 포함하는 것으로, 상기 제1빔모듈(3)과 이격되도록 구비되는 제2빔모듈(4); 및
상기 제1빔모듈(3)의 채널부재(30)와 제2빔모듈(4)의 채널부재(40)의 하부플랜지(32, 42)를 상호 연결하기 위해 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)의 하부면에 고정되되, 제2빔모듈(4)의 채널부재(40) 하부플랜지(42)와 결합볼트(6)에 의해 고정되고, 상기 하부플랜지(42)의 경사진 내측면의 결합볼트(6)에는 하부플랜지(42) 단부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 경사 와셔인 와셔 부재(9)가 구비되는 하부플레이트(5); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보.
An upper flange 31 and a lower flange 32 and a web 33 connecting the ends of the upper and lower flanges 31 and 32, the ready-made channel member 30 having an inner surface inclined so that the thickness decreases toward the end of the flange (30) A first beam module (3) configured to include;
An upper flange 41 and a lower flange 42, and a web 43 connecting the ends of the upper and lower flanges 41 and 42. A ready-made channel member 40 whose inner surface is inclined so that the thickness decreases toward the end of the flange. a second beam module (4) provided to be spaced apart from the first beam module (3); and
In order to interconnect the lower flanges 32 and 42 of the channel member 30 of the first beam module 3 and the channel member 40 of the second beam module 4, the first beam module 3 and the second beam module It is fixed to the lower surface of the 2 beam module (4), the channel member (40) of the second beam module (4) is fixed by the lower flange (42) and the coupling bolt (6), the diameter of the lower flange (42) A lower plate 5 provided with a washer member 9 which is an inclined washer whose thickness increases toward the lower flange 42 end side of the coupling bolt 6 of the inner surface of the photo; Steel beam for steel concrete composite beam using an existing channel, characterized in that it consists of.
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 각각 적어도 2단 이상의 기성 채널부재(30a, 30b, 40a, 40b)를 상하로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보.
In claim 1,
The first beam module 3 and the second beam module 4 are each formed by vertically connecting at least two or more ready-made channel members 30a, 30b, 40a, 40b. Steel beams for concrete composite beams.
상기 제1빔모듈(3)과 제2빔모듈(4)은 각각 상하부 채널부재(30a와 30b, 40a와 40b)가 결합볼트(6)에 의해 상호 결합되고, 제1빔모듈(3)의 상부 채널부재(30b)와 제2빔모듈(4)의 상부 채널부재(40b)는 대응되는 하부플랜지(32b, 42b)에 체결된 결합볼트(6)에 양단이 결합되는 타이플레이트(8)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보.
In claim 2,
In the first beam module 3 and the second beam module 4, the upper and lower channel members 30a and 30b, 40a and 40b are respectively coupled to each other by a coupling bolt 6, and the first beam module 3 The upper channel member 30b and the upper channel member 40b of the second beam module 4 are connected at both ends to the coupling bolts 6 fastened to the corresponding lower flanges 32b and 42b to the tie plate 8. Steel beams for steel concrete composite beams using ready-made channels, characterized in that they are interconnected by
상기 타이플레이트(8)는 양측에 상기 결합볼트(6)가 체결되는 제1볼트결합공(81)과 제2볼트결합공(82)이 각각 형성되되, 상기 제1볼트결합공(81)은 제1빔모듈(3) 측의 결합볼트(6)에 회전 가능하게 결합되고, 제2볼트결합공(82)은 타이플레이트(8)의 회전에 의해 제2빔모듈(4) 측의 결합볼트(6)에 결합 가능하도록 제2볼트결합공(82)의 일측이 개방되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보.
In claim 4,
The tie plate 8 is formed with a first bolt coupling hole 81 and a second bolt coupling hole 82 to which the coupling bolt 6 is fastened on both sides, respectively, the first bolt coupling hole 81 is The first beam module 3 is rotatably coupled to the coupling bolt 6 on the side, and the second bolt coupling hole 82 is coupled to the coupling bolt on the second beam module 4 side by the rotation of the tie plate 8 . (6) A steel beam for a composite steel beam using an existing channel, characterized in that one side of the second bolt coupling hole 82 is opened to be coupled to (6).
상기 상하부 채널부재(30a와 30b, 40a와 40b)를 상호 결합하는 결합볼트(6)에는 플랜지 단부 측으로 갈수록 두께가 증가하는 경사 와셔인 와셔 부재(9)가 플랜지 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기성 채널을 이용한 강콘크리트 합성보용 강재보.In claim 4,
A washer member 9, which is an inclined washer whose thickness increases toward the end of the flange, is installed on the inner surface of the flange on the coupling bolt 6 for mutually coupling the upper and lower channel members 30a and 30b, 40a and 40b. Steel beams for steel concrete composite beams using ready-made channels.
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| PCT/KR2021/019540 WO2022139426A1 (en) | 2020-12-23 | 2021-12-21 | Steel beam for steel concrete synthetic beam and deck beam integrated prefabricated module |
| AU2021410522A AU2021410522A1 (en) | 2020-12-23 | 2021-12-21 | Steel beam for steel concrete synthetic beam and deck beam integrated prefabricated module |
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|---|---|---|---|
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Citations (2)
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| KR101512944B1 (en) * | 2014-08-27 | 2015-04-16 | 강병구 | super composite beam assembly |
| KR101615853B1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-04-26 | 신영관 | The compositeness girder |
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2021
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| KR101512944B1 (en) * | 2014-08-27 | 2015-04-16 | 강병구 | super composite beam assembly |
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