KR20230123385A - Compressive precast element strengthen above a top flange in H-shapes Steel Beam - Google Patents

Abstract

본 발명은 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강재 보강체와 강재 보강체를 폭방향으로 관통하는 전단앵커를 구성하고 내부에 콘크리트를 충전하여 단위부재로 구성함으로써, 강재보의 압축측에 해당하는 상부 플랜지의 상부면에 용접, 볼팅 등의 다양한 방법으로 부착하여 사용하도록 하여 강재보 상부 플랜지에 바닥판의 콘크리트와의 합성을 위한 별도의 스터드 등의 전단연결재가 필요하지 않을 뿐만 아니라 강재보의 압축저항면적을 증대시키도록 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 강재보의 상부에 부착하여 강재보를 보강하도록 하는 보강체에 있어서, 강재로 이루어지며 상부 플랜지의 폭보다 일정폭 작은 폭으로 형성되며 내부에 충전재가 충전되는 일정 길이의 강재 보강체와; 강재 보강체의 길이방향 일정 간격마다 강재 보강체를 폭방향으로 관통하여 양단부가 각각 일정 길이 돌출하도록 구성되는 전단앵커와; 강재 보강체의 내부에 충전되는 충전재;로 이루어져, 강재보의 상부 플랜지 상부면의 폭방향 중앙부에 길이방향으로 부착하여 보강하도록 한다.The present invention relates to a steel beam-attached compression precast reinforcing body, and more particularly, by constructing a steel reinforcing body and a shear anchor penetrating the steel reinforcing body in the width direction and filling the inside with concrete to form a unit member, It is used by attaching to the upper surface of the upper flange corresponding to the compression side of the steel beam by various methods such as welding and bolting, so that the upper flange of the steel beam requires a separate stud or other shear connector for synthesis with the concrete of the floor plate. It relates to a steel beam-attached compression precast reinforcing body that not only does not but also increases the compression resistance area of the steel beam.
In a preferred embodiment of the present invention, in the reinforcing body attached to the upper part of the steel beam to reinforce the steel beam, it is made of steel and is formed with a predetermined width smaller than the width of the upper flange and has a certain length filled with a filler therein. a steel reinforcing body; A shear anchor configured to penetrate the steel reinforcing body in the width direction at regular intervals in the longitudinal direction of the steel reinforcing body so that both ends protrude by a predetermined length, respectively; It consists of a filler filled inside the steel reinforcing body, and is attached in the longitudinal direction to the central part in the width direction of the upper surface of the upper flange of the steel beam to reinforce it.

Description

강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체{Compressive precast element strengthen above a top flange in H-shapes Steel Beam}Compressive precast element strengthen above a top flange in H-shapes Steel Beam}

본 발명은 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강재 보강체와 강재 보강체를 폭방향으로 관통하는 전단앵커를 구성하고 내부에 콘크리트를 충전하여 단위부재로 구성함으로써, 강재보의 압축측에 해당하는 상부 플랜지의 상부면에 용접, 볼팅 등의 다양한 방법으로 부착하여 사용하도록 하여 강재보 상부 플랜지에 바닥판의 콘크리트와의 합성을 위한 별도의 스터드 등의 전단연결재가 필요하지 않을 뿐만 아니라 강재보의 압축저항면적을 증대시키도록 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체에 관한 것이다.The present invention relates to a steel beam-attached compression precast reinforcing body, and more particularly, by constructing a steel reinforcing body and a shear anchor penetrating the steel reinforcing body in the width direction and filling the inside with concrete to form a unit member, It is used by attaching to the upper surface of the upper flange corresponding to the compression side of the steel beam by various methods such as welding and bolting, so that the upper flange of the steel beam requires a separate stud or other shear connector for synthesis with the concrete of the floor plate. It relates to a steel beam-attached compression precast reinforcing body that not only does not but also increases the compression resistance area of the steel beam.

철골구조는 철근콘크리트 구조와 함께 현대건축의 대표적인 구조방법으로서 창고 등 경미한 건물로부터 고층건물, 격납고, 체육관, 공항, 공장 등 대규모 공간을 필요로 하는 건축물에 광범위하게 사용되고 있다.Steel structure, along with reinforced concrete structure, is a representative structural method of modern architecture and is widely used in buildings that require large-scale spaces, such as warehouses, high-rise buildings, hangars, gymnasiums, airports, and factories.

특히 장스팬의 구조물을 구축하기 위한 철골구조에서 보 부재로는 대형 H형강빔을 일반적으로 채택하고 있다.In particular, large H-beams are generally adopted as beam members in steel structures for constructing long-span structures.

대형 H형강빔의 경우, 휨모멘트의 저항을 향상시키고자 지점간의 거리 대비 폭은 좁고 춤이 상대적으로 크게 구성되는데, 이는 휨모멘트에 저항에는 효과적일 수 있지만, 휨모멘트에 의해 빔 자체에 처짐이 발생 하는 동시에 수평방향으로 변위가 발생하여 빔 단면을 회전시키려는 경향을 갖게 되어 전체 길이에 걸쳐 부재는 휨-비틀림 문제가 발생하게 된다. 이에 부재의 공칭휨강도는 실제 단면의 강도를 발휘하지 못하고 횡비틀림좌굴강도에 의한 공칭강도로 결정되어 효과적이지 못한 부재 휨강도가 결정된다. 즉, 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 웨브로 구성되는 H형강의 단면은 2축대칭 단면을 가지므로 강축에 대한 단면2차모멘트 값 대비 약축에 대한 단면2차모멘트 값의 차이가 클수록 단면의 비틀림이 쉽게 노출되어 휨 변형과 동시에 비틀림 회전이 발생하게 되는데 이를 휨-비틀림 좌굴이라는 현상이라 한다. In the case of large H-beams, the distance between points is narrow and the dance is relatively large to improve resistance to bending moment. This can be effective in resisting bending moment, but deflection of the beam itself due to bending moment At the same time, displacement occurs in the horizontal direction, which tends to rotate the cross section of the beam, resulting in a bending-torsion problem in the member over the entire length. Therefore, the nominal flexural strength of a member does not demonstrate the strength of the actual cross section, and is determined by the nominal strength by the transverse torsional buckling strength, resulting in an ineffective member flexural strength. That is, since the cross section of the H-beam composed of the upper flange, the lower flange and the web has a biaxially symmetrical cross section, the greater the difference between the value of the moment of inertia about the weak axis compared to the moment of inertia of the strong axis, the easier the torsion of the cross section is. When exposed, torsional rotation occurs simultaneously with bending deformation, which is called bending-torsional buckling.

특히, 도 5에서와 같이 종래의 H형 강재보(20)의 경우 강재보(20)의 상부에 중공 슬래브(40) 거치 후에 상부에 슬래브 콘크리트(60)를 타설하도록 하는데, 이때, 콘크리트와의 합성을 위하여 강재보(20)의 상부 플랜지의 상부면에는 스터드(270) 등을 별도로 설치하여야 하였다.In particular, in the case of the conventional H-shaped steel beam 20 as shown in FIG. 5, after the hollow slab 40 is mounted on the top of the steel beam 20, the slab concrete 60 is placed on the top. At this time, the concrete For synthesis, a stud 270 or the like had to be separately installed on the upper surface of the upper flange of the steel beam 20.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1082575호 "단면 강성이 보강된 장지간 보"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 '지상주차장 등에서 구조물의 하중을 지지하는 지주(2)에 부착되는 장지간 보에 있어서, 상부 및 하부 플랜지(12, 14) 및 웨브(16)로 형성되어, 일단이 상기 지주(2) 상단 또는 측면에 고정되게 부착되는 강재(10); 상기 강재(10) 양 측면에서 길이방향으로 상기 상부 또는 하부 플랜지(12, 14)에 고정되게 부착되는 수평판(22)과, 상기 수평판(22)에 수직되게 부착되어 상기 상부 및 하부 플랜지(12, 14) 사이에 위치하거나 상기 상부 및 하부 플랜지(12, 14)로부터 돌출되게 위치하는 수직판(24)을, 구비하는 적어도 하나 이상의 보강앵글(20); 및 상기 강재(10)의 길이방향으로 배열되는 다수의 경사재(32)와, 인접하는 2 개의 상기 경사재(32) 및 상기 수직판(24)이 형성하는 볼트 또는 용접결합(34)으로, 형성되는 트러스 형상의 보강부재(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 단면 강성이 보강된 장지간 보'를 제안한다. As a background technology of the present invention, there is Patent Registration No. 1082575 "Beam between long spans with cross-sectional rigidity reinforced" (Patent Document 1). In the background art, 'in the long span beam attached to the support 2 for supporting the load of the structure in the ground parking lot, etc., it is formed of upper and lower flanges 12 and 14 and the web 16, one end of the support ( 2) a steel member 10 fixedly attached to the top or side; The horizontal plate 22 fixedly attached to the upper or lower flanges 12 and 14 in the longitudinal direction from both sides of the steel 10, and vertically attached to the horizontal plate 22, the upper and lower flanges ( 12, 14) at least one reinforcing angle (20) having a vertical plate (24) positioned between or protruding from the upper and lower flanges (12, 14); And a plurality of inclined members 32 arranged in the longitudinal direction of the steel member 10, and a bolt or welded joint 34 formed by two adjacent inclined members 32 and the vertical plate 24, A truss-shaped reinforcing member 30 formed; proposes a 'long span beam with reinforced cross-sectional stiffness' comprising a.

그러나 상기 배경기술은 H형 단면을 강재보의 측면에 다수의 경사재로 보강하여 장지간 사용이 가능하도록 하였으나, 압축측의 보강이 없어 단면이 커지는 등의 문제점이 있었다.However, the background art made it possible to use the long span by reinforcing the H-shaped cross section with a plurality of inclined members on the side of the steel beam, but there was a problem such that the cross section became large because there was no reinforcement on the compression side.

특허등록 제1082575호 "단면 강성이 보강된 장지간 보"Patent Registration No. 1082575 "Long span beam with reinforced section stiffness"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강재보의 압축측에 해당하는 상부 플랜지의 상부면에 용접, 볼팅 등의 다양한 방법으로 부착하여 사용하도록 하여 강재보 상부 플랜지의 상부에 콘크리트와의 합성을 위한 별도의 스터드 등의 전단연결재가 필요하지 않을 뿐만 아니라 강재보의 압축저항면적을 증대시키도록 하는 보강체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by attaching to the upper surface of the upper flange corresponding to the compression side of the steel beam by various methods such as welding and bolting, The purpose is to provide a reinforcing body that does not require a separate shear connector such as a stud for synthesis and increases the compression resistance area of the steel beam.

본 발명은 강재보의 상부에 부착하여 강재보를 보강하도록 하는 보강체에 있어서, 강재로 이루어지며 상부 플랜지의 폭보다 일정폭 작은 폭으로 형성되며 내부에 충전재가 충전되는 일정 길이의 강재 보강체와; 강재 보강체의 길이방향 일정 간격마다 강재 보강체를 폭방향으로 관통하여 양단부가 각각 일정 길이 돌출하도록 구성되는 전단앵커와; 강재 보강체의 내부에 충전되는 충전재;를 포함하여 이루어져, 강재보의 상부 플랜지 상부면의 폭방향 중앙부에 길이방향으로 부착하여 보강하도록 하는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.The present invention is a reinforcing body attached to an upper portion of a steel beam to reinforce the steel beam, made of steel, formed to have a predetermined width smaller than the width of the upper flange, and having a predetermined length of the steel reinforcement body filled with a filler therein; A shear anchor configured to penetrate the steel reinforcing body in the width direction at regular intervals in the longitudinal direction of the steel reinforcing body so that both ends protrude by a predetermined length, respectively; A filler filled inside the steel reinforcing body; provides a steel beam attachment type compression precast reinforcement body characterized in that it is attached in the longitudinal direction to the central part in the width direction of the upper flange upper surface of the steel beam to reinforce it. want to do

또한, 강재 보강체는 한 쌍의 판재가 일정거리 이격되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.In addition, the steel reinforcing body is to provide a steel beam attachment type compression precast reinforcing body characterized in that a pair of plates are spaced apart at a certain distance.

또한, 강재 보강체의 판재는 상단부가 마주보는 내측 또는 외측 수평방향으로 연장되는 상부 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.In addition, the plate material of the steel reinforcement is to provide a steel beam attachment type compression precast reinforcement, characterized in that the upper reinforcement portion is formed extending in the inner or outer horizontal direction facing the upper end.

또한, 강재 보강체의 판재는 하단부가 내측 또는 외측 수평방향으로 연장되는 하부 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.In addition, the plate material of the steel reinforcement is to provide a steel beam attachment type compression precast reinforcement, characterized in that the lower end is formed with a lower reinforcement extending in the inner or outer horizontal direction.

또한, 한 쌍의 판재의 상단부 또는 하단부는 일체로 연결되도록 연결부가 형성되어 n형 또는 u형단면을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.In addition, to provide a steel beam attachment type compression precast reinforcing body characterized in that the connection portion is formed to have an n-type or u-type cross section so that the upper or lower end of the pair of plates are integrally connected.

또한, 강재 보강체는 내부가 비어 있는 각형 단면을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체를 제공하고자 한다.In addition, the steel reinforcing body is to provide a steel beam-attached compression precast reinforcing body characterized in that it is made to have a rectangular cross section with an empty inside.

본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체는 강재보의 상부 플랜지 위에 강재와 콘크리트로 합성된 압축저항요소인 압축프리캐스트 보강체를 부착함으로써, 단면의 중립축을 순수 강재로 이루어진 H형강 보다 중립축 위치(수평대칭축)가 상부로 이동하여 하부 플랜지의 효율성이 증대되어 단면의 휨강도와 휨강성이 증가하게 될 뿐만 아니라 압축프리캐스트 보강체는 단면의 수직대칭축(약축)에 대한 단면2차모멘트 값을 증가시켜서 일반 H형강 단면 보다 우수하여 휨-비틀림좌굴에 대한 저항성도 증가하여 비틀림에도 우수한 성능을 확보할 수 있으며, 강재보 상부 플랜지의 상부에 콘크리트와의 합성을 위한 별도의 스터드 등의 전단연결재가 필요하지 않을 뿐만 아니라 강재보의 압축저항면적을 증대시키도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.The steel beam-attached compression precast reinforcement of the present invention attaches the compression precast reinforcement, which is a compression resistance element synthesized from steel and concrete, on the upper flange of the steel beam, so that the neutral axis of the cross section is more neutral than the H-shaped steel made of pure steel. The position (horizontal axis of symmetry) is moved to the upper part, which increases the efficiency of the lower flange, increasing the bending strength and bending stiffness of the section, and the compression precast reinforcement increases the value of the moment of inertia of the section about the vertical axis of symmetry (weak axis) of the section. It is better than general H-beam cross section, so resistance to bending and torsional buckling is also increased, so that excellent performance can be secured even in torsion. Not only does it not work, but it also has a very useful effect of increasing the compression resistance area of the steel beam.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체가 강재보에 부착된 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체가 부착된 강재보의 시공 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 종래의 강재보의 시공 실시예를 도시한 단면도이다.The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is limited to those described in the accompanying drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a perspective view showing an embodiment in which the steel beam-attached compression precast reinforcing body of the present invention is attached to the steel beam.
Figure 2 is a cross-sectional view of the above Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view showing various embodiments of the steel beam attached compression precast reinforcing body of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a construction embodiment of the steel beam attached compression precast reinforcing body of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a construction embodiment of a conventional steel beam.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. Below, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented in the accompanying drawings, but the presented embodiments are illustrative for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention according to a preferred embodiment will be described in detail.

도 1은 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체가 강재보에 부착된 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체의 다양한 실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체가 부착된 강재보의 시공 실시예를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing an embodiment in which the steel beam-attached compression precast reinforcing body of the present invention is attached to the steel beam, Figure 2 is a cross-sectional view of the above FIG. 1, and FIG. A cross-sectional view showing various embodiments of a precast reinforcing body, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a construction embodiment of a steel beam attached with a steel beam-attached compression precast reinforcement body of the present invention.

도 1에서와 같이, 본 발명의 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체(10)는 강재 보강체(110)와 강재 보강체(110)를 폭방향으로 관통하는 전단앵커(120)를 구성하고 내부에 콘크리트 등의 충전재(130)를 충전하여 단위부재로 형성하여, H형강을 이용한 강재보(20)의 경우 상부 플랜지(210)의 상부면에 용접, 볼팅 등 공지의 다양한 방법으로 부착하여 사용하도록 하여 강재보(20)의 압축저항면적을 증대시키도록 한다.As shown in Figure 1, the steel beam-attached compression precast reinforcing body 10 of the present invention constitutes the steel reinforcing body 110 and the shear anchor 120 penetrating the steel reinforcing body 110 in the width direction, and Filled with a filler 130 such as concrete to form a unit member, in the case of the steel beam 20 using H-beams, attached to the upper surface of the upper flange 210 by various known methods such as welding and bolting to use To increase the compression resistance area of the steel beam 20.

일반적으로 강재보(20)는 상부 플랜지(210), 하부 플랜지(220) 및 웨브(230)로 이루어지는 H형 단면의 강재보를 사용하며 이때 상부 플랜지(210)의 상부면에 본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)가 부착되어 압축저항면적을 증대시키도록 하는데, 이외에도 장스팬의 휨을 받는 다양한 단면의 바닥보, 지붕보 등의 강재보의 상부에 부착하여 휨강도와 강성을 보강하도록 할 수 있다.In general, the steel beam 20 uses a steel beam of H-shaped cross section consisting of an upper flange 210, a lower flange 220 and a web 230, and at this time, the compression precast of the present invention is placed on the upper surface of the upper flange 210. The reinforcing body 10 is attached to increase the compression resistance area, and in addition, it can be attached to the upper part of steel beams such as floor beams and roof beams of various cross sections subjected to bending of long spans to reinforce bending strength and rigidity.

이때, 본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)는 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 폭방향 중앙부에 구성되도록 하여, 압축프리캐스트 보강체(10) 양측의 상부 플랜지(210)의 상부면에 슬래브나 데크 등을 거치할 수 있는 거치면을 충분히 제공할 수 있도록 한다.At this time, the compression precast reinforcing body 10 of the present invention is configured at the central portion of the upper flange 210 of the steel beam 20 in the width direction, so that the upper flange 210 on both sides of the compression precast reinforcing body 10 It is necessary to sufficiently provide a mounting surface for mounting a slab or deck on the upper surface.

또한, 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 전체 길이에 본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)가 형성되도록 하거나 강재보(20)의 길이방향 중앙부 등 일정 구간에만 형성되도록 할 수 있다.In addition, the compression precast reinforcing body 10 of the present invention can be formed on the entire length of the upper flange 210 of the steel beam 20, or it can be formed only in a certain section such as the central part in the longitudinal direction of the steel beam 20 .

본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)는 강재로 이루어지는 일정 길이의 강재 보강체(110)와 강재 보강체(110)를 길이방향 일정 간격마다 폭방향으로 관통하도록 하는 전단앵커(120)로 이루어진다.The compression precast reinforcement member 10 of the present invention consists of a steel reinforcement member 110 of a certain length made of steel and a shear anchor 120 that penetrates the steel reinforcement member 110 in the width direction at regular intervals in the longitudinal direction. .

강재 보강체(110)는 강재로 이루어지며 일정 길이로 이루어지고 폭은 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 폭보다 작은 폭을 이루도록 하여, 본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)를 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 폭방향 중앙부의 상부면에 부착하였을때 양측에 각각 데크나 슬래브 등을 거치하는 거치면을 제공할 수 있도록 한다.The steel reinforcing body 110 is made of steel and has a certain length and has a width smaller than the width of the upper flange 210 of the steel beam 20, so that the compression precast reinforcing body 10 of the present invention When attached to the upper surface of the central part in the width direction of the upper flange 210 of the steel beam 20, it is possible to provide a mounting surface for mounting a deck or slab on both sides, respectively.

이와 같은 강재 보강체(110)는 내부에 충전재(130)가 충전될 수 있는 수직한 한 쌍의 판형상, 앵글, 채널, 각형관, 원형관 등을 포함한 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 도 3a(a)에서와 같이, 강재 보강체(110)가 한 쌍의 판재(111)가 일정거리 이격되어 형성되도록 할 수 있다. 이때, 한 쌍의 판재(111)는 수직한 판 형상이 평행하게 구성되거나, 한 쌍의 판재(111)의 상부 간격이 넓고 하부 간격이 좁게 경사지게 형성되거나, 한 쌍의 판재(111)의 하부 간격이 넓고 상부 간격이 좁게 경사지도록 할 수도 있다.Such a steel reinforcing body 110 may be formed in various shapes, including a pair of vertical plate shapes, angles, channels, rectangular tubes, circular tubes, etc., in which the filler 130 may be filled, and FIG. 3a ( As in a), the steel reinforcing body 110 may be formed such that a pair of plate materials 111 are spaced apart from each other by a certain distance. At this time, the pair of plate materials 111 are configured in parallel in a vertical plate shape, the upper gap of the pair of plate materials 111 is wide and the lower gap is narrowly inclined, or the pair of plate materials 111 are formed with a narrow lower gap. It is also possible to make this wide and the upper gap narrowly inclined.

이 한 쌍의 판재(111)를 관통하도록 전단앵커(120)가 형성되고 전단앵커(120)를 한 쌍의 판재(111)에 용접, 볼팅 등의 방법으로 접합하여 고정한 후 판재(111)와 판재(111)의 사이에 충전재(130)를 충전하도록 함으로써 단위부재를 형성하도록 한다.A shear anchor 120 is formed to penetrate the pair of plate materials 111, and the shear anchor 120 is fixed to the pair of plate materials 111 by welding or bolting, and then the plate material 111 and the plate material By filling the filling material 130 between (111) to form a unit member.

강재 보강체(110)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 내부가 비어 있는 직사각형 또는 정사각형 등의 사각형 단면을 갖도록 이루어지도록 할 수도 있으며, 특히, 도 3a(b) 및 도 3a(d)에서와 같이, 강재 보강체(110)의 판재(111)는 상단부가 마주보는 내측 수평방향으로 연장되는 상부 보강부(112)가 형성되도록 하여, 강재 보강체(110)의 보강 역할과 동시에 도 4에서와 같이, 강재보(20)의 상부에 중공 슬래브(40)와 중공 슬래브(40)를 연결하는 수평철근(50)이 안착되어 용접, 볼팅 등의 방법으로 고정되도록 하는 결합면을 제공할 수 있도록 한다. 이때, 상부 보강부(112)는 도 3a(c) 및 도 3a(e)에서와 같이 외측 수평방향으로 연장되도록 할 수도 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the steel reinforcing body 110 may be made to have a rectangular cross section such as a hollow rectangle or a square, in particular, as shown in FIGS. 3a (b) and 3a (d). As such, the plate 111 of the steel reinforcing body 110 forms an upper reinforcing portion 112 extending in the inner horizontal direction facing the upper end, so that the reinforcing role of the steel reinforcing body 110 and at the same time as in FIG. 4 Likewise, the hollow slab 40 and the horizontal reinforcing bar 50 connecting the hollow slab 40 are seated on the top of the steel beam 20 to provide a coupling surface that is fixed by welding, bolting, etc. . At this time, the upper reinforcing part 112 may extend in an outward horizontal direction as shown in FIGS. 3a(c) and 3a(e).

또한, 강재 보강체(110)의 판재(111)는 하단부는 도 3a(c)에서와 같이, 외측 수평방향으로 연장되거나 도 3a(d)에서와 같이, 내측 수평방향으로 연장되는 하부 보강부(113)가 형성되도록 하여 하부를 보강하는 역할과 동시에 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 상부에 안정적으로 안착되도록 하고 용접, 볼팅 등으로 접합할 수 있도록 하는 접합면을 제공할 수 있도록 한다.In addition, the lower portion of the plate member 111 of the steel reinforcing body 110 extends in the outer horizontal direction as shown in FIG. 3a (c) or the lower reinforcing portion extending in the inner horizontal direction as shown in FIG. 3a (d) ( 113) is formed so that it serves to reinforce the lower part and at the same time stably settles on the upper part of the upper flange 210 of the steel beam 20 and provides a joint surface that can be joined by welding, bolting, etc. .

또한, 강재 보강체(110)는 도 3b(a)에서와 같이, n형 단면이나 도 3b(e)에서와 같이 u형 단면을 갖도록 하여 용이하게 콘크리트 등의 충전재(130)를 충전하도록 하여 압축프리캐스트 보강체(10)를 형성하도록 할 수도 있다.In addition, the steel reinforcement 110 has an n-shaped cross section as shown in FIG. 3b (a) or a u-shaped cross section as shown in FIG. 3b (e) so as to easily fill the filler 130 such as concrete to compress It is also possible to form the precast reinforcing body 10.

따라서, 이와 같이, n형 또는 u형 단면을 형성하기 위하여, 한 쌍의 판재(111)의 상단부 또는 하단부를 일체로 연결하는 연결부(117)가 형성되도록 하며, 이때에도 역시 도 3b(b)에서와 같이 사다리꼴이나 도 3b(c)에서와 같이 역사다리꼴 등의 단면으로 이루어지도록 할 수 있다.Therefore, in this way, in order to form an n-type or u-shaped cross section, a connection portion 117 integrally connecting the upper end or the lower end of the pair of plate materials 111 is formed, and at this time, also in FIG. 3b (b) It may be made of a cross section such as a trapezoid or an inverted trapezoid as shown in FIG. 3b (c).

또한, 도 3b(d)에서와 같이, 강재 보강체(110)의 판재(111)는 하단부가 외측 수평방향으로 연장되는 하부 보강부(113)가 형성되도록 할 수도 있으며, 도 3b(f)에서와 같이, 강재 보강체(110)의 판재(111)는 상단부가 외측 수평방향으로 연장되는 상부 보강부(112)가 형성되도록 하여 상부 또는 하부를 보강하는 역할과 동시에 강재보(20)의 상부 플랜지(210)의 상부에 안정적으로 안착되도록 하고 용접, 볼팅 등으로 접합할 수 있도록 하는 접합면을 제공할 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIG. 3b (d), the plate material 111 of the steel reinforcing body 110 may have a lower reinforcement part 113 extending in the outer horizontal direction at the lower end, and in FIG. 3b (f) As such, the plate 111 of the steel reinforcing body 110 serves to reinforce the upper or lower portion by forming an upper reinforcing portion 112 extending in the outer horizontal direction at the upper end and at the same time as the upper flange of the steel beam 20 It is to be stably seated on the upper part of the 210 and to provide a joint surface that can be joined by welding, bolting, etc.

이와 같이 강재 보강체(110)가 한 쌍의 판재(111), n형 단면, 사다리꼴 단면, 역사다리꼴 단면, 직사각형, 정사각형 단면 등으로 이루어지는 경우 도 4에서와 같이, 강재보(20)의 상부에 중공 슬래브(40)와 중공 슬래브(40)를 연결하는 수평철근(50)이 안착되어 용접, 볼팅 등의 방법으로 고정되도록 하는 결합면을 제공할 수 있다.In this way, when the steel reinforcing body 110 is composed of a pair of plates 111, an n-shaped cross section, a trapezoidal cross section, an inverted trapezoidal cross section, a rectangle, a square cross section, etc., as shown in FIG. 4, the upper part of the steel beam 20 The hollow slab 40 and the horizontal reinforcing bars 50 connecting the hollow slabs 40 may be seated to provide a coupling surface to be fixed by a method such as welding or bolting.

상술한 바와 같은 강재 보강체(110)는 길이방향 일정 간격마다 강재 보강체(110)를 폭방향으로 관통하여 전단앵커(120)가 형성된다.The steel reinforcing body 110 as described above penetrates the steel reinforcing body 110 in the width direction at regular intervals in the longitudinal direction, and the shear anchor 120 is formed.

전단앵커(120)는 일정 길이를 갖는 철근, 강선, 각재 등 다양한 부재로 이루어질 수 있으며, 전단앵커(120)의 양단부는 각각 강재 보강체(110)의 외측으로 일정 길이 돌출하도록 구성되도록 하여, 도 4에서와 같이, 본 발명의 압축프리캐스트 보강체(10)가 적용된 강재보(20)의 상부에 중공 슬래브(40)를 거치하고 슬래브 콘크리트(60) 타설시에 전단연결재의 역할을 하도록 하여 강재보(20)에 별도의 스터드 등을 설치할 필요가 없다.The shear anchor 120 may be made of various members such as reinforcing bars, steel wires, and angles having a certain length, and both ends of the shear anchor 120 are configured to protrude a certain length to the outside of the steel reinforcing body 110, respectively. As in 4, the hollow slab 40 is placed on top of the steel beam 20 to which the compression precast reinforcing body 10 of the present invention is applied, and the slab concrete 60 is placed. There is no need to install a separate stud or the like on the beam 20.

이와 같은 전단앵커(120)는 강재 보강체(110)에 관통구를 통공하여 형성하고 전단앵커(120)가 이 관통구를 관통하도록 한 후 용접, 볼팅 등의 방법으로 고정하도록 할 수 있다.Such a shear anchor 120 may be formed by passing through a through hole in the steel reinforcing body 110, and after allowing the shear anchor 120 to pass through the through hole, it may be fixed by a method such as welding or bolting.

특히, 본 발명에서는 강재 보강체(110)의 내부에 콘크리트나 몰탈을 충전하여 충전재(130)가 형성되도록 할 수 있는데, 강재 보강체(110)가 한 쌍의 판재(111)로 이루어지는 경우에는 판재(111)와 판재(111)의 사이에 충전재(130)가 충전되도록 하고, n형 단면이나 각형단면을 갖는 경우에는 내부에 충전재(130)가 충전되도록 하여, 휨모멘트에서 정모멘트로 휨 변형이 발생하려 할 때 부재의 중앙부에서 단면 상부측에 압축 저항력이 우수한 저렴한 콘크리트나 몰탈을 채워서 단면의 휨강도 증가와 휨강성을 확보하도록 할 수 있다.In particular, in the present invention, concrete or mortar may be filled into the steel reinforcing body 110 so that the filler 130 is formed. When the steel reinforcing body 110 is made of a pair of plate materials 111, the plate material The filling material 130 is filled between the (111) and the plate material 111, and in the case of having an n-type cross section or a prismatic cross section, the filling material 130 is filled inside, so that the bending deformation from the bending moment to the positive moment When it is about to occur, it is possible to increase the flexural strength of the cross section and secure the flexural rigidity by filling the upper side of the cross section with inexpensive concrete or mortar that has excellent compression resistance at the center of the member.

대형 H형강 빔의 경우, 휨모멘트의 저항을 향상시키고자 지점간의 거리 대비 폭은 좁고 춤이 상대적으로 크게 구성되는데, 이는 휨모멘트에 저항에는 효과적일 수 있지만, 휨모멘트에 의해 빔 자체에 처짐이 발생 하는 동시에 수평방향으로 변위가 발생하여 빔 단면을 회전시키려는 경향을 갖게 되어 전체 길이에 걸쳐 부재는 휨-비틀림 문제가 발생하게 된다. 이에 부재의 공칭휨강도는 실제 단면의 강도를 발휘하지 못하고 휨-비틀림좌굴강도에 의한 공칭강도로 결정되어 효과적이지 못한 부재 휨강도가 결정된다. 이러한 것은 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 웨브로 구성되는 H형강의 단면은 2축대칭 단면을 갖고 있으나, 상,하부 플랜지의 수평대칭축에 의한 단면2차모멘트 값에 비해 상대적으로 수직대칭축에 의한 단면2차모멘트 값이 작을 경우에 처짐이 발생하려는 경향 보다 수평방향으로 변위가 발생하려는 경향이 지배적이게 되어 휨-비틀림 좌굴이 지배적 모드가 된다. 특히 H형강의 단면은 단면의 춤에 비해 상대적으로 장스팬 경간일 클 경우에 휨강도가 휨-비틀림 좌굴강도로 결정된다.In the case of large H-beams, the distance between points is narrow and the dance is relatively large to improve the resistance of the bending moment. This can be effective in resisting the bending moment, but the deflection of the beam itself is At the same time, displacement occurs in the horizontal direction, which tends to rotate the cross section of the beam, resulting in a bending-torsion problem in the member over the entire length. Therefore, the nominal flexural strength of a member does not exhibit the strength of the actual cross section and is determined by the nominal strength by the flexural-torsional buckling strength, resulting in an ineffective member flexural strength. This is because the cross section of the H-beam composed of the upper flange, the lower flange and the web has a biaxially symmetrical cross section, but the cross section second order by the vertical axis of symmetry is relatively higher than the value of the moment of inertia by the horizontal axis of symmetry of the upper and lower flanges. When the moment value is small, the tendency to generate displacement in the horizontal direction becomes dominant rather than the tendency to generate deflection, so bending-torsional buckling becomes the dominant mode. In particular, when the cross section of an H-beam has a relatively long span compared to the cross section, the bending strength is determined by the bending-torsional buckling strength.

따라서, 본 발명에서는 강재보의 상부 플랜지 위에 강재와 콘크리트로 합성된 압축저항요소인 압축프리캐스트 보강체를 부착함으로써, 단면의 중립축을 순수 강재로 이루어진 H형강 보다 중립축 위치(수평대칭축)가 상부로 이동하여 하부 플랜지의 효율성이 증대되어 단면의 휨강도와 휨강성이 증가하게 될 뿐만 아니라 압축프리캐스트 보강체는 단면의 수직대칭축(약축)에 대한 단면2차모멘트 값을 증가시켜서 일반 H형강 단면 보다 우수하여 휨-비틀림좌굴에 대한 저항성도 증가하여 비틀림에도 우수한 성능을 확보할 수 있으며, 강재보 상부 플랜지의 상부에 콘크리트와의 합성을 위한 별도의 스터드 등의 전단연결재가 필요하지 않을 뿐만 아니라 강재보의 압축저항면적을 증대시키도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.Therefore, in the present invention, by attaching the compression precast reinforcement, which is a compression resistance element synthesized from steel and concrete, on the upper flange of the steel beam, the neutral axis position (horizontal axis of symmetry) of the cross section is higher than that of the H-beam made of pure steel. By moving, the efficiency of the lower flange is increased, which not only increases the bending strength and bending stiffness of the cross section, but also the compression precast stiffener increases the value of the moment of inertia about the vertical symmetry axis (weak axis) of the cross section, so it is superior to the general H-beam cross section. Resistance to bending and torsional buckling is also increased, so excellent performance can be secured even in torsion, and shear connectors such as separate studs for compounding with concrete are not required on the upper part of the upper flange of the steel beam, and compression of the steel beam is reduced. There is a very useful effect to increase the resistance area.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended below.

10 : 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체
110 : 강재 보강체
111 : 판재
112 : 상부 보강부
113 : 하부 보강부
120 : 전단앵커
130 : 충전재
20 : 강재보10: Steel beam attachment compression precast reinforcement
110: steel reinforcement
111: plate
112: upper reinforcement part
113: lower reinforcement
120: shear anchor
130: filler
20 : Jaebo Kang

Claims (6)

강재보(20)의 상부에 부착하여 강재보(20)를 보강하도록 하는 보강체에 있어서,
강재로 이루어지며 상부 플랜지(210)의 폭보다 일정폭 작은 폭으로 형성되며 내부에 충전재(130)가 충전되는 일정 길이의 강재 보강체(110)와;
강재 보강체(110)의 길이방향 일정 간격마다 강재 보강체(110)를 폭방향으로 관통하여 양단부가 각각 일정 길이 돌출하도록 구성되는 전단앵커(120)와;
강재 보강체(110)의 내부에 충전되는 충전재(130);를 포함하여 이루어져,
강재보(20)의 상부 플랜지(210) 상부면의 폭방향 중앙부에 길이방향으로 부착하여 보강하도록 하는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.In the reinforcing body attached to the upper part of the steel beam 20 to reinforce the steel beam 20,
A steel reinforcing body 110 made of steel and having a predetermined length smaller than the width of the upper flange 210 and filled with a filler 130 therein;
A shear anchor 120 configured to pass through the steel reinforcement member 110 in the width direction at regular intervals in the longitudinal direction of the steel reinforcement member 110 so that both ends protrude by a predetermined length, respectively;
A filler 130 filled inside the steel reinforcing body 110;
Steel beam attachment type compression precast reinforcing body characterized in that it is attached to the longitudinal center of the upper surface of the upper flange 210 of the steel beam 20 in the longitudinal direction to reinforce it. 청구항 1에 있어서,
강재 보강체(110)는 한 쌍의 판재(111)가 일정거리 이격되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.The method of claim 1,
The steel reinforcing body 110 is a steel beam attachment type compression precast reinforcing body, characterized in that a pair of plate materials 111 are spaced apart at a certain distance. 청구항 2에 있어서,
강재 보강체(110)의 판재(111)는 상단부가 마주보는 내측 또는 외측 수평방향으로 연장되는 상부 보강부(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.The method of claim 2,
The plate 111 of the steel reinforcing body 110 is a steel beam attached compression precast reinforcing body, characterized in that the upper reinforcing portion 112 extending in the inner or outer horizontal direction facing the upper end is formed. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
강재 보강체(110)의 판재(111)는 하단부가 내측 또는 외측 수평방향으로 연장되는 하부 보강부(113)가 형성되는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.According to claim 2 or claim 3,
The plate member 111 of the steel reinforcement body 110 is a steel beam attachment type compression precast reinforcement body characterized in that the lower end portion 113 is formed extending in the inner or outer horizontal direction. 청구항 2에 있어서,
한 쌍의 판재(111)의 상단부 또는 하단부는 일체로 연결되도록 연결부(117)가 형성되어 n형 또는 u형단면을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.The method of claim 2,
Steel beam attachment type compression precast reinforcing body, characterized in that the connection portion 117 is formed to have an n-type or u-type cross section so that the upper or lower ends of the pair of plates 111 are integrally connected. 청구항 1에 있어서,
강재 보강체(110)는 내부가 비어 있는 각형 단면을 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재보 부착형 압축프리캐스트 보강체.The method of claim 1,
The steel reinforcing body 110 is a steel beam-attached compression precast reinforcing body, characterized in that made to have a rectangular cross section with an empty inside.

Images