KR20230095360A - Composite column and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20230095360A
KR20230095360A KR1020210184760A KR20210184760A KR20230095360A KR 20230095360 A KR20230095360 A KR 20230095360A KR 1020210184760 A KR1020210184760 A KR 1020210184760A KR 20210184760 A KR20210184760 A KR 20210184760A KR 20230095360 A KR20230095360 A KR 20230095360A
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정진안
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주식회사 포스코
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    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/36—Columns; Pillars; Struts of materials not covered by groups E04C3/32 or E04C3/34; of a combination of two or more materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Disclosed is a composite column. The composite column according to an embodiment of the present invention comprises: a steel pipe manufactured by butt welding the ends of a plurality of bending steel plates that are formed in a bending form; concrete filled inside the steel pipe; a backing material supporting the back surface of the welded portion of the bending steel plate during the butt welding; and a shear connector positioned inside the steel pipe in a state of being combined with the backing material before the butt welding.

Description

합성기둥 및 그 제조방법{COMPOSITE COLUMN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Composite column and its manufacturing method {COMPOSITE COLUMN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 합성기둥 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 제작된 합성기둥 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite column and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a composite column manufactured by pouring concrete inside a steel pipe and a method for manufacturing the same.

최근 강관 내에 콘크리트를 타설하여 형성되는 합성기둥이 주목을 받고 있다.Recently, a composite column formed by pouring concrete in a steel pipe is attracting attention.

이러한 합성기둥은 강관이 압축력을 담당하고, 강관의 약한 인장력을 콘크리트가 보강하는 방식으로 우수한 구조적 성능을 얻을 수 있다. Such a composite column can obtain excellent structural performance in such a way that the steel pipe is responsible for the compressive force and the concrete reinforces the weak tensile force of the steel pipe.

통상 합성기둥은 강관 내부에 위치하도록 강관에 결합되는 전단연결재를 구비하여 콘크리트와 강관 사이에 전단응력이 원활하게 전달되도록 하고 있다. In general, the composite column is provided with a shear connector coupled to the steel pipe to be located inside the steel pipe so that shear stress is smoothly transferred between the concrete and the steel pipe.

한편, 합성기둥에는 다양한 사이즈의 강관이 적용될 수 있는데, 내부공간이 좁은 강관의 경우 작업자가 강관 내부로 진입하기가 어렵기 때문에, 강관의 길이방향 전 구간에 걸쳐 전단연결재를 설치하는데 한계가 있었다.On the other hand, steel pipes of various sizes can be applied to the composite column. In the case of a steel pipe with a narrow internal space, it is difficult for workers to enter the inside of the steel pipe, so there is a limit to installing shear connectors throughout the entire longitudinal section of the steel pipe.

일본공개특허 제2012-140824호(2012.07.26 공개)Japanese Patent Laid-Open No. 2012-140824 (published on July 26, 2012)

본 발명의 실시 예들은 강관과 콘크리트의 합성을 위한 전단연결재를 강관의 사이즈에 상관없이 강관의 길이방향 전 구간에 걸쳐 용이하게 설치할 수 있는 합성기둥 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a composite column and a manufacturing method that can easily install a shear connector for the synthesis of steel pipe and concrete over the entire longitudinal section of the steel pipe regardless of the size of the steel pipe.

본 발명의 일 측면에 따르면, 벤딩 성형된 복수의 벤딩 강판의 단부를 맞댐 용접하여 제작되는 강관과, 상기 강관 내부에 충전되는 콘크리트와, 상기 맞댐 용접시 상기 벤딩 강판의 용접부 배면을 지지하는 뒷댐재 및 상기 맞댐 용접 전에 상기 뒷댐재와 결합된 상태에서 상기 강관 내부로 위치되는 전단연결재를 포함하는 합성기둥을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a steel pipe manufactured by butt-welding ends of a plurality of bent steel plates formed by bending, a concrete filled in the steel pipe, and a backing material supporting the rear surface of the welded portion of the bent steel plate during the butt welding. And it is possible to provide a composite column including a shear connector positioned inside the steel pipe in a state of being coupled with the backing member before the butt welding.

상기 뒷댐재는 평판 형태의 부재로 구비되어 상기 벤딩 강판과 용접 결합될 수 있다.The backing material may be provided as a member in the form of a plate and welded to the bending steel plate.

상기 벤딩 강판의 상기 용접부는 상기 벤딩 강판과 상기 뒷댐재를 결합시키는 제1 용접비드와, 상기 제1 용접비드에 적층되며 상기 벤딩 강판의 단부를 결합시키는 제2 용접비드를 포함한다.The weld portion of the bending steel sheet includes a first welding bead connecting the bending steel sheet and the backing material, and a second welding bead laminated to the first welding bead and coupling an end portion of the bending steel sheet.

상기 뒷댐재는 상기 벤딩 강판의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.The backing material may have a thickness substantially the same as that of the bent steel plate.

상기 전단연결재는 단면 T자 형상으로 형성될 수 있다.The shear connector may be formed in a T-shaped cross section.

상기 전단연결재는 상기 뒷댐재에서 소정간격으로 이격 배치된 복수개를 구비할 수 있다.The shear connecting member may include a plurality of pieces spaced apart from the backing member at predetermined intervals.

상기 복수개의 전단연결재 중 적어도 하나는 다른 하나의 형상과 다를 수 있다.At least one of the plurality of shear connectors may have a different shape from the other one.

상기 전단연결재는 상기 강관 내부에 위치되는 단면 링 형상의 중공부재와, 상기 중공부재와 상기 뒷댐재를 연결하는 지지부재를 포함한다.The shear connection member includes a hollow member having a cross-sectional ring shape located inside the steel pipe, and a support member connecting the hollow member and the backing member.

상기 지지부재에는 적어도 하나 이상의 결속홀이 형성될 수 있다.At least one binding hole may be formed in the support member.

본 발명의 다른 측면은, 벤딩 제작된 벤딩 강판과, 전단연결재가 결합된 뒷댐재를 준비하고, 상기 벤딩 강판의 각 단부를 맞대어 용접하는 맞대기 이음부의 배면에 상기 뒷댐재를 밀착시키고, 상기 벤딩 강판과 상기 뒷댐재를 가용접하여 상기 뒷댐재를 상기 벤딩 강판에 고정시키고, 상기 가용접된 용접비드 위에 상기 벤딩 강판 사이를 본용접하여 상기 벤딩 강판의 단부 사이를 결합시키고, 상기 벤딩 강판이 본용접 후 결합된 강관 내부에 콘크리트를 타설하는 합성기둥 제조방법이 제공될 수 있다.Another aspect of the present invention is to prepare a backing material in which a bent steel plate and a shear connector are combined, to bring the backing material into close contact with the rear surface of a butt joint where each end of the bending steel plate is butt-welded and welded, and the bending steel plate And the backing material is tack-welded to fix the backing material to the bending steel sheet, and the bending steel sheet is bonded between ends of the bending steel sheet by main welding between the bending steel sheets on the tack-welded welding bead. After the bending steel sheet is main-welded, A method for manufacturing a composite column in which concrete is poured inside the combined steel pipe may be provided.

본 발명의 실시 예들은 복수의 벤딩 강판을 맞댐 용접하여 강관을 형성하고, 강관과 콘크리트의 합성을 위한 전단연결재가 벤딩 강판들 사이의 맞댐 용접시 뒷댐재에 결합되어 강관 내부로 위치하게 되므로, 전단연결재를 강관의 사이즈에 상관없이 강관의 길이방향 전구간에 걸쳐 용이하게 설치할 수 있다.Embodiments of the present invention form a steel pipe by butt welding a plurality of bending steel plates, and since the shear connector for synthesizing the steel pipe and concrete is coupled to the backing material during butt welding between the bending steel plates and positioned inside the steel pipe, The connecting member can be easily installed over the entire longitudinal length of the steel pipe regardless of the size of the steel pipe.

도 1은 본 실시 예에 따른 합성기둥을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 실시 예의 전단연결재의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 다른 실시 예의 전단연결재를 갖는 합성기둥을 도시한 단면도이다.
도 4는 다른 실시 예의 전단연결재의 측면도이다.
도 5는 본 실시 예의 벤딩 강판에 뒷댐재가 밀착된 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 실시 예의 뒷댐재를 가고정한 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 실시 예의 벤딩 강판의 본 용접을 수행한 상태를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view showing a composite column according to the present embodiment.
Figure 2 shows an example of the shear connector of this embodiment.
3 is a cross-sectional view showing a composite column having a shear connector according to another embodiment.
4 is a side view of a shear connector according to another embodiment.
5 shows a state in which the backing material is in close contact with the bending steel sheet according to the present embodiment.
6 shows a state in which the backing material of this embodiment is temporarily fixed.
7 shows a state in which main welding of the bent steel sheet according to the present embodiment is performed.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments described below. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

도 1은 본 실시 예에 따른 합성기둥을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 실시 예의 전단연결재의 일 예를 도시한 것이고, 도 3은 다른 실시 예의 전단연결재를 갖는 합성기둥을 도시한 단면도이고, 도 4는 다른 실시 예의 전단연결재의 측면도이다.1 is a cross-sectional view showing a composite column according to this embodiment, FIG. 2 shows an example of a shear connector according to this embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a composite column having a shear connector according to another embodiment, 4 is a side view of a shear connector according to another embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 의한 합성기둥(10)은 강관(20)과, 강관(20)의 내부에 충전되는 콘크리트(C)를 포함한다.1 and 2, the composite column 10 according to the present embodiment includes a steel pipe 20 and concrete (C) filled in the steel pipe 20.

본 실시 예의 강관(20)은 각형 형상의 기둥으로 구성될 수 있고, 두 부재가 분리된 상태에서 서로 결합됨에 의해 폐단면의 형상으로 제작될 수 있다.The steel pipe 20 of this embodiment may be composed of a prismatic column, and may be manufactured in the shape of a closed cross section by combining two members in a separated state.

강관(20)은 일측이 개방된 제1 벤딩 강판(21)과, 제2 벤딩 강판(22)을 포함하고, 제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)의 각 단부가 맞대어진 상태에서 용접 결합됨에 의해 제작될 수 있다.The steel pipe 20 includes a first bending steel plate 21 with one side open and a second bending steel plate 22, and each end of the first bending steel plate 21 and the second bending steel plate 22 are butted to each other. It can be manufactured by being welded together in the state.

제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)은 금속 판재를 복수회 절곡시켜 제작된 단면 'ㄷ'자 형상으로 구성될 수 있고, 제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)의 개방된 부분의 각 단부가 맞대어져 용접됨에 의해 각형 형상의 강관(20)으로 제작될 수 있다.The first bending steel plate 21 and the second bending steel plate 22 may have a 'c' shape in cross section manufactured by bending a metal plate multiple times, and the first bending steel plate 21 and the second bending steel plate ( 22) can be manufactured as a square-shaped steel pipe 20 by butt-welding each end of the open portion.

이러한 벤딩 강판(21,22)은 평판을 프레스 가공을 통해 벤딩 제작될 수 있다.These bending steel plates 21 and 22 may be produced by bending a flat plate through press work.

본 실시 예의 강관(20)은 각형 형상에 대해 설명하나, 원형 또는 다각형의 형상으로 이루어질 수 있고, 벤딩 강판(21,22)의 형상도 제한되지 않는다.The steel pipe 20 of this embodiment is described in terms of a prismatic shape, but may be formed in a circular or polygonal shape, and the shape of the bending steel plates 21 and 22 is not limited.

제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)은 맞대기 용접을 통해 결합될 수 있고, 강관(20)의 구조적 특성 상 강관(20)의 외면 쪽에서 이루어지는 일면 용접 방식으로 수행될 수 있다.The first bending steel plate 21 and the second bending steel plate 22 may be coupled through butt welding, and one-side welding is performed on the outer surface of the steel pipe 20 due to the structural characteristics of the steel pipe 20. Can be performed.

본 실시 예인 일면 용접 방식에 의해 제작되는 강관(20)은 용접 시 뒷댐재(30)가 용접부(40)의 배면에 부착될 수 있다.In the steel pipe 20 manufactured by the one-sided welding method according to the present embodiment, the backing material 30 may be attached to the rear surface of the welded portion 40 during welding.

뒷댐재(30)는 제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)의 용접 시 용융금속의 용락을 막아주는 부재로서, 용접성 확보를 위해 강관(20)과 동일한 재질로 구비될 수 있다.The backing material 30 is a member that prevents melting of molten metal when welding the first bending steel plate 21 and the second bending steel plate 22, and may be provided with the same material as the steel pipe 20 to secure weldability. .

뒷댐재(30)는 합성기둥(10)의 강성 확보를 위해 벤딩 강판(21,22)과 동일한 두께(t) 또는 조금 작은 두께(0.9t)로 제작될 수 있고, 강관(20)의 연장방향을 따라 길이가 긴 판 형태로 구비될 수 있다.The backing material 30 may be manufactured to have the same thickness (t) or a slightly smaller thickness (0.9t) as the bending steel plates 21 and 22 to secure the rigidity of the composite column 10, and may be manufactured in the extension direction of the steel pipe 20. It may be provided in the form of a long plate along the length.

본 실시 예의 뒷댐재(30)에는 강관(20) 내부로 콘크리트(C)를 타설하는 경우, 콘크리트(C)와 강관(20)의 강한 결속력을 부여하여 콘크리트(C)와 강관(20)의 연결부위에 생기는 응력 변형을 감쇠하기 위한 전단연결재(50)가 미리 결합될 수 있다.In the case of pouring concrete (C) into the steel pipe (20) in the backing material (30) of this embodiment, a strong binding force is applied between the concrete (C) and the steel pipe (20) to connect the concrete (C) and the steel pipe (20). A shear connector 50 for attenuating stress deformation occurring at the site may be pre-coupled.

이를 통해, 강관(20) 제작 후 전단연결재(50)를 강관(20) 내부에 설치하기 위해 작업자가 강관(20) 내부로 진입할 필요가 없게 되고, 이에 따라 강관(20)의 사이즈에 무관하게 전단연결재(50)를 강관(20)의 연장방향 전구간에 걸쳐 용이하게 설치할 수 있게 되므로 시공성이 월등히 향상되게 된다.Through this, there is no need for a worker to enter the inside of the steel pipe 20 to install the shear connector 50 inside the steel pipe 20 after the steel pipe 20 is manufactured, and accordingly, regardless of the size of the steel pipe 20. Since the shear connector 50 can be easily installed throughout the extension direction of the steel pipe 20, workability is greatly improved.

전단연결재(50)는 뒷댐재(30)의 일면에 볼트와 같은 체결부재를 통해 결합되거나, 용접에 의해 뒷댐재(30)에 일체로 결합될 수 있다.The shear connector 50 may be coupled to one surface of the backing member 30 through a fastening member such as a bolt or integrally coupled to the backing member 30 by welding.

이러한 전단연결재(50)는 콘크리트(C)와의 결속력을 향상시키기 위한 다양한 형상으로 제작될 수 있다.The shear connector 50 may be manufactured in various shapes to improve the binding force with the concrete (C).

일 예로, 본 실시 예의 전단연결재(50)는 뒷댐재(30)의 일면에서 강관(20)의 내부를 향해 연장되는 웨브(51)와, 웨브(51)의 단면에 결합된 플랜지(52)를 구비한 단면 'T'자 형상의 형강으로 마련될 수 있다.For example, the shear connector 50 of this embodiment includes a web 51 extending toward the inside of the steel pipe 20 from one side of the backing material 30 and a flange 52 coupled to the cross section of the web 51 It may be provided as a cross-sectional 'T' shaped steel section.

전단연결재(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 뒷댐재(30)의 연장방향을 따라 소정간격으로 이격 배치된 복수개를 구비할 수 있고, 복수개의 전단연결재(50) 중 적어도 하나(50a)는 다른 하나의 전단연결재(50)와 다른 형태로 구비될 수 있다.As shown in FIG. 2, the shear connector 50 may include a plurality of pieces spaced apart at predetermined intervals along the extension direction of the backing member 30, and at least one of the plurality of shear connectors 50 (50a) may be provided in a different form from the other shear connector 50.

예를 들면, 전단연결재(50) 중 하나가 단면 'T'자 형상으로 이루어진 경우, 전단연결재(50) 중 다른 하나(50a)는 강관(20)의 내부로 연장된 평판 형태로 구성될 수 있고, 평판 형태의 전단연결재(50a)에는 콘크리트(C)와 결속력 증가를 위한 결속홀(53)이 관통 형성될 수 있다.For example, when one of the shear connectors 50 is made of a 'T' shape in cross section, the other one of the shear connectors 50 (50a) may be configured in the form of a flat plate extending into the steel pipe 20, , Binding holes 53 for increasing the binding force with the concrete (C) may be formed through the shear connector 50a in the form of a flat plate.

뒷댐재(30)의 연장방향을 따라 서로 다른 형태로 구비된 전단연결재(50,50a)는 콘크리트(C)와 결합 시 서로 다른 응력을 담당할 수 있어, 강관(20)의 구조적 강성을 증대시킬 수 있게 된다.The shear connectors 50 and 50a provided in different shapes along the extension direction of the backing material 30 can take charge of different stresses when combined with the concrete C, thereby increasing the structural rigidity of the steel pipe 20. be able to

한편, 전단연결재(60)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 강관(20) 내부에 위치되는 단면 링 형상의 중공부재(61)와, 중공부재(61)에서 양측으로 연장되어 뒷댐재(30)를 연결하는 지지부재(62)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the shear connecting member 60 is a hollow member 61 having a cross-sectional ring shape located inside the steel pipe 20 and a backing member extending from the hollow member 61 to both sides. It may include a support member 62 connecting the (30).

중공부재(61)의 내부로는 콘크리트(C)가 충전될 수 있고, 지지부재(62)는 뒷댐재(30)가 용접부(40)의 배면에 밀착되도록 지지할 수 있다.The inside of the hollow member 61 may be filled with concrete (C), and the support member 62 may support the backing member 30 to be in close contact with the rear surface of the welded portion 40.

지지부재(62)는 중공부재(61)의 연장방향을 따라 소정간격을 두고 복수개 위치될 수 있고, 각 지지부재(62)에는 콘크리트(C) 타설 시 콘크리트(C)와의 결속력을 증대시키기 위한 하나 이상의 결속홀(63)이 형성될 수 있다.A plurality of support members 62 may be positioned at predetermined intervals along the extension direction of the hollow member 61, and each support member 62 has one for increasing the binding force with the concrete (C) when pouring concrete (C). More than one binding hole 63 may be formed.

지지부재(62)에 지지된 뒷댐재(30)는 벤딩 강판(21,22)에 가고정 시 위치 고정이 용이하여 시공시간을 단축시켜 시공비용을 크게 절감할 수 있다.The backing member 30 supported by the support member 62 is easily fixed to the bending steel plates 21 and 22 when it is temporarily fixed, thereby reducing construction time and significantly reducing construction costs.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)을 맞대기 용접하는 경우, 뒷댐재(30)는 용접부(40)의 배면을 막도록 벤딩 강판(21,22)의 내면(23)에 밀착 지지된 상태에서 가용접을 통해 고정될 수 있다.1 and 2, when butt-welding the first bending steel plate 21 and the second bending steel plate 22, the backing material 30 covers the back surface of the welded portion 40, the bending steel plate 21, 22) may be fixed through tack welding in a state in which it is closely supported on the inner surface 23.

뒷댐재(30)의 고정은 뒷댐재(30)가 강관(20)의 내면(23)에 밀착된 상태에서 강관(20)의 외측에서 뒷댐재(30)와 벤딩 강판(21,22)을 가용접함에 의해 수행될 수 있다.Fixing of the backing material 30 is possible by using the backing material 30 and the bending steel plates 21 and 22 from the outside of the steel pipe 20 in a state where the backing material 30 is in close contact with the inner surface 23 of the steel pipe 20 It can be done by contact.

뒷댐재(30)와 벤딩 강판(21,22)의 가용접은 예를 들면, CO2 가스 아크 용접 방법을 이용하여 벤딩 강판(21,22)의 단부 사이에 위치된 맞대기 이음부에 용접와이어를 용융시켜 뒷댐재(30)와 벤딩 강판(21,22)을 접합시키는 제1 용접비드(41)를 통해 이루어질 수 있다.Tack welding of the backing material 30 and the bending steel plates 21 and 22 is performed by melting a welding wire at a butt joint located between the ends of the bending steel plates 21 and 22 using, for example, a CO2 gas arc welding method. This may be achieved through the first welding bead 41 joining the backing material 30 and the bending steel plates 21 and 22 .

CO2 가스 아크 용접을 통한 제1 용접비드(41)는 뒷댐재(30)의 연장방향을 따라 연속적 또는 소정간격을 두고 포인트별로 용접을 수행하여 생성시킬 수 있다.The first welding bead 41 through CO2 gas arc welding may be generated by performing point-by-point welding continuously or at predetermined intervals along the extension direction of the backing material 30 .

이 경우, 제1 용접비드(41)는 시공시간을 줄이고, 벤딩 강판(21,22)의 본용접 시 열변형에 의한 벤딩 강판(21,22)의 뒤틀림을 줄이기 위해 미리 정해진 포인트 부분을 용접하여 가고정시키는 방식을 이용하는 것이 좋다.In this case, the first welding bead 41 is welded to a predetermined point in order to reduce construction time and reduce distortion of the bending steel plates 21 and 22 due to thermal deformation during main welding of the bending steel plates 21 and 22. It is better to use the temporary fixation method.

벤딩 강판(21,22)에 뒷댐재(30)를 가고정시킨 후에는 본용접을 통해 벤딩 강판(21,22)의 단부를 연결시킬 수 있다.After temporarily fixing the backing material 30 to the bending steel plates 21 and 22, ends of the bending steel plates 21 and 22 may be connected through main welding.

본용접은 예를 들면, 서브머지드 아크 용접(SAW)을 이용하여 제1 용접비드(41) 위에 제2 용접비드(42)를 적층시킴에 의해 제1 벤딩 강판(21)과 제2 벤딩 강판(22)을 서로 접합할 수 있다.The main welding is performed by laminating the second weld bead 42 on the first weld bead 41 using, for example, submerged arc welding (SAW), so that the first bending steel plate 21 and the second bending steel plate are stacked together. (22) can be bonded to each other.

본 실시 예에서의 가용접과 본용접은 CO2 가스 아크 용접, 서브머지드 아크 용접 이외에 다양한 용접방법을 통해 구현될 수 있음은 물론이다.Of course, tack welding and main welding in this embodiment can be implemented through various welding methods other than CO2 gas arc welding and submerged arc welding.

이하에서는 본 실시 예의 합성기둥의 제조방법에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 실시 예의 벤딩 강판에 뒷댐재가 밀착된 상태를 도시한 것이고, 도 6은 본 실시 예의 뒷댐재를 가고정한 상태를 도시한 것이고, 도 7은 본 실시 예의 벤딩 강판의 본 용접을 수행한 상태를 도시한 것이다.Hereinafter, the manufacturing method of the composite column according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7 . 5 shows a state in which the backing material is in close contact with the bending steel sheet of this embodiment, FIG. 6 shows a state in which the backing material of this embodiment is temporarily fixed, and FIG. 7 shows the main welding of the bending steel sheet of this embodiment. state is shown.

본 실시 예의 합성기둥의 제조방법은 벤딩 제작된 벤딩 강판(21,22)과, 전단연결재(50)가 결합된 뒷댐재(30)를 준비하고, 벤딩 강판(21,22)의 각 단부를 맞대어 용접하는 맞대기 이음부(24)의 배면에 뒷댐재(30)를 밀착시키고, 벤딩 강판(21,22)과 뒷댐재(30)를 가용접하여 뒷댐재(30)를 벤딩 강판(21,22)에 고정시키고, 가용접된 용접비드 위에 벤딩 강판(21,22) 사이를 본용접하여 벤딩 강판(21,22)의 단부 사이를 결합시키고, 벤딩 강판(21,22)이 본용접된 후 결합된 강관(20) 내부에 콘크리트(C)를 타설하는 것을 포함한다.In the manufacturing method of the composite column of the present embodiment, a backing material 30 in which the bending steel plates 21 and 22 and the shear connector 50 are combined is prepared, and each end of the bending steel plates 21 and 22 is butt together. The backing material 30 is brought into close contact with the rear surface of the butt joint 24 to be welded, and the bending steel plates 21 and 22 and the backing material 30 are tentatively welded to attach the backing material 30 to the bending steel plates 21 and 22. fixed, and the ends of the bending steel plates 21 and 22 are jointed by main welding between the bending steel plates 21 and 22 on the tack-welded welding bead, and after the bending steel plates 21 and 22 are welded, the combined steel pipe (20) Including pouring concrete (C) inside.

벤딩 강판(21,22)은 금속 판재를 프레스 성형을 통하여 복수회 벤딩 가공하여 일측이 개방된 형태로 제작하고, 뒷댐재(30)는 다양한 형태의 전단연결재(50)가 결합된 상태로 미리 제작되게 된다.The bending steel plates 21 and 22 are produced in a form in which one side is open by bending a metal plate multiple times through press forming, and the backing material 30 is pre-manufactured in a state in which various types of shear connectors 50 are combined. It becomes.

도 5에 도시된 바와 같이, 전단연결재(50)는 뒷댐재(30)에 용접 또는 볼트 체결에 의해 일체로 미리 결합될 수 있다.As shown in FIG. 5, the shear connector 50 may be integrally pre-coupled to the backing member 30 by welding or bolting.

벤딩 강판(21,22)의 대응하는 단부를 근접시키면서 뒷댐재(30)의 일면이 벤딩 강판(21,22) 사이의 맞대기 이음부(24) 배면을 지지하도록 뒷댐재(30)가 벤딩 강판(21,22)의 내부로 삽입되는 경우 전단연결재(50)는 벤딩 강판(21,22)의 내측방향으로 돌출되게 된다.The bending steel plate 30 is bent so that one side of the backing material 30 supports the back surface of the butt joint 24 between the bending steel plates 21 and 22 while bringing the corresponding ends of the bending steel plates 21 and 22 close. When inserted into the inside of 21 and 22, the shear connector 50 protrudes inwardly of the bending steel plates 21 and 22.

이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 벤딩 강판(21,22)의 외측에서 용접을 통해 뒷댐재(30)의 가고정을 수행한다. 뒷댐재(30)는 CO2 아크 용접을 통한 제1 용접비드(41)를 통해 벤딩 강판(21,22)에 가고정되게 된다.Then, as shown in FIG. 6 , the backing material 30 is temporarily fixed through welding on the outside of the bent steel plates 21 and 22 . The backing material 30 is temporarily fixed to the bending steel plates 21 and 22 through the first welding bead 41 through CO2 arc welding.

벤딩 강판(21,22)은 도 7에 도시된 바와 같이, 서브머지드 아크 용접을 통해 제1 용접비드(41) 위에 적층된 제2 용접비드(42)에 의해 전단연결재(50)가 일체로 결합된 강관(20)이 제작되게 된다. 이에 따라, 강관(20) 내부에 전단연결재(50)의 설치가 용이하여 전단연결재(50)를 강관의 사이즈에 상관없이 길이방향 전구간에 걸쳐 용이하게 설치할 수 있게 된다.As shown in FIG. 7, the bending steel plates 21 and 22 are integrally formed by the shear connector 50 by the second weld bead 42 stacked on the first weld bead 41 through submerged arc welding. The combined steel pipe 20 is manufactured. Accordingly, it is easy to install the shear connector 50 inside the steel pipe 20, so that the shear connector 50 can be easily installed over the entire longitudinal section regardless of the size of the steel pipe.

그리고, 전단연결재(50)가 결합된 강관(20) 내부에 콘크리트(C)를 타설하여 경화시킴에 의해 합성기둥(10)이 제작이 완료되게 된다.In addition, the production of the composite column 10 is completed by pouring and curing the concrete C inside the steel pipe 20 to which the shear connector 50 is coupled.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, it is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art will be able to make various changes without departing from the gist of the technical idea of the invention described in the claims below.

10: 합성기둥, 20: 강관,
21: 제1 벤딩강판, 22: 제2 벤딩강판,
30: 뒷댐재, 40: 용접부,
41: 제1 용접비드, 42: 제2 용접비드,
50: 전단연결재, 61: 중공부재,
62: 지지부재.10: composite column, 20: steel pipe,
21: first bending steel plate, 22: second bending steel plate,
30: backing material, 40: welding part,
41: first weld bead, 42: second weld bead,
50: shear connection member, 61: hollow member,
62: support member.

Claims (10)

벤딩 성형된 복수의 벤딩 강판의 단부를 맞댐 용접하여 제작되는 강관;
상기 강관 내부에 충전되는 콘크리트;
상기 맞댐 용접시 상기 벤딩 강판의 용접부 배면을 지지하는 뒷댐재; 및
상기 맞댐 용접 전에 상기 뒷댐재와 결합된 상태에서 상기 강관 내부로 위치되는 전단연결재;를 포함하는 합성기둥.a steel pipe manufactured by butt-welding ends of a plurality of bent steel plates formed by bending;
Concrete filled inside the steel pipe;
a backing member for supporting the rear surface of the welded portion of the bending steel sheet during the butt welding; and
A composite column including a shear connector positioned inside the steel pipe in a state of being coupled with the backing member before the butt welding. 제1항에 있어서,
상기 뒷댐재는 평판 형태의 부재로 구비되어 상기 벤딩 강판과 용접 결합되는 합성기둥.According to claim 1,
The backing material is provided as a member in the form of a plate and is welded to the bending steel plate. 제2항에 있어서,
상기 벤딩 강판의 상기 용접부는 상기 벤딩 강판과 상기 뒷댐재를 결합시키는 제1 용접비드와, 상기 제1 용접비드에 적층되며 상기 벤딩 강판의 단부를 결합시키는 제2 용접비드를 포함하는 합성기둥.According to claim 2,
The welded part of the bending steel plate includes a first welding bead for coupling the bending steel plate and the backing material, and a second welding bead stacked on the first weld bead and coupling an end portion of the bending steel plate. Composite column. 제2항에 있어서,
상기 뒷댐재는 상기 벤딩 강판의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 합성기둥.According to claim 2,
The backing material has a thickness substantially the same as the thickness of the bending steel plate composite column. 제1항에 있어서,
상기 전단연결재는 단면 T자 형상으로 형성되는 합성기둥.According to claim 1,
The shear connector is a composite column formed in a T-shaped cross section. 제1항에 있어서,
상기 전단연결재는 상기 뒷댐재에서 소정간격으로 이격 배치된 복수개를 구비하는 합성기둥.According to claim 1,
The shear connecting member is a composite column having a plurality of spaced apart from the backing member at a predetermined interval. 제6항에 있어서,
상기 복수개의 전단연결재 중 적어도 하나는 다른 하나의 형상과 다른 합성기둥.According to claim 6,
At least one of the plurality of shear connectors has a different shape from the other composite column. 제1항에 있어서,
상기 전단연결재는 상기 강관 내부에 위치되는 단면 링 형상의 중공부재와, 상기 중공부재와 상기 뒷댐재를 연결하는 지지부재를 포함하는 합성기둥.According to claim 1,
The shear connecting member comprises a hollow member having a cross-sectional ring shape located inside the steel pipe, and a support member connecting the hollow member and the backing member. 제8항에 있어서,
상기 지지부재에는 적어도 하나 이상의 결속홀이 형성되는 합성기둥.According to claim 8,
A composite column in which at least one binding hole is formed in the support member. 벤딩 제작된 벤딩 강판과, 전단연결재가 결합된 뒷댐재를 준비하고,
상기 벤딩 강판의 각 단부를 맞대어 용접하는 맞대기 이음부의 배면에 상기 뒷댐재를 밀착시키고,
상기 벤딩 강판과 상기 뒷댐재를 가용접하여 상기 뒷댐재를 상기 벤딩 강판에 고정시키고,
상기 가용접된 용접비드 위에 상기 벤딩 강판 사이를 본용접하여 상기 벤딩 강판의 단부 사이를 결합시키고,
상기 벤딩 강판이 본용접 후 결합된 강관 내부에 콘크리트를 타설하는 합성기둥 제조방법.Prepare a backing material in which the bending steel plate and the shear connector are combined,
Adhering the backing material to the back surface of the butt joint where each end of the bending steel plate is butt welded,
Tack welding the bending steel plate and the backing material to fix the backing material to the bending steel plate,
Bonding between ends of the bent steel plates by main welding between the bent steel plates on the tack-welded welding bead;
A method for manufacturing a composite column in which concrete is poured inside the steel pipe to which the bending steel plate is bonded after main welding.
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