KR101642420B1 - A steel frame structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 철골보의 양측 상단에 대한 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보함은 물론, 내진성능을 보강하여 취성파괴에 대한 보강을 할 수 있도록 하고, 특히, 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 구현할 수 있도록;
서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥들과, 상기 철골기둥들의 사이를 연결하는 철골보와, 상기 철골보의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재를 포함하여 이루어지는 단부 보강형 철골구조물에 있어서; 상기 철골보의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측상단을 지지하여 상기 철골보의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재를 더 포함하여 이루어진 단부 보강형 철골구조물을 제공한다.It is an object of the present invention to reinforce the tensile load on both upper ends of a steel beam to ensure stability, as well as to reinforce the seismic performance to reinforce the brittle fracture and, in particular, To be able to implement profit;
A steel frame connected vertically with an interval therebetween and vertically connected to the steel columns; and one end of the steel frame is fixed to the steel column at both ends of the steel frame and supports both ends of the steel frame, And a compression stiffener adapted to reinforce a proof load against a load, the end reinforcing steel structure comprising: Further comprising a tensile reinforcement which is fixed to the steel column at one end of both ends of the steel beam and which supports upper ends of both ends of the steel beam to reinforce a proof stress against tensile loads generated at both ends of the steel beam, Provides a steel structure.
Description
본 발명은, 철골보의 양단하부에 대한 내력을 보강하도록 된 단부 보강형 철골구조물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는, 철골보의 양단하부에 대한 압축하중에 대한 보강을 함과 더불어, 철골보의 양측 상단에 대한 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보함은 물론, 내진성능을 보강하여 취성파괴에 대한 보강을 할 수 있도록 하고, 특히, 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 구현할 수 있도록 된 단부 보강형 철골구조물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 건축물의 뼈대를 이루는 철골구조물은, 철골기둥에 보 및 거더를 접합하여 철골골조를 완성하게 된다.Generally, a steel structure constituting a skeleton of a building is completed by joining beams and girders to steel columns.
이때, 양측 철골기둥을 수평으로 연결하는 형태로 시공되는 철골보 구조물은, 철골기둥과의 접합부위 보강이 이루어지게 된다.At this time, the steel frame structure which is constructed by horizontally connecting the two steel frame columns, reinforces the joining area with the steel frame columns.
즉, 첨부된 도 2에서 나타내어지는 바와 같이, H빔 형태의 철골기둥에 H빔 형태의 철골보가 수평으로 연결 구성되며, 상기 철골보의 양단 하부에는 T형빔 형태의 보강빔이 접합 구성된다.That is, as shown in FIG. 2, an H beam type steel beam is connected horizontally to an H beam type steel column, and a T beam type reinforcing beam is joined to both ends of the steel beam.
그리고, 상기 철골보는 다수의 접합플레이트를 통해 수평 및 수직상으로 볼트 결합하는 복수 개로 분할되어 이루어질 수 있다.The steel bars may be divided into a plurality of bolts joined horizontally and vertically through a plurality of bonding plates.
즉, 상기 철골보는, 상기 철골기둥들에 수평적으로 각각 연결고정된 연결보들과 상기 연결보들을 연결하는 주철골보로 이루어지며, 상기 연결보와 상기 주철골보는, 상기 접합플레이트들에 의해 연결 결합하게 된다.In other words, the steel beam is composed of connecting beams which are horizontally connected and fixed to the steel column, respectively, and a main steel beam connecting the connecting beams, and the connecting beam and the main steel beam are connected to each other by the connecting plates .
한국특허등록번호 제10-0896173호(명칭: 장지간 빔, 이를 포함하는 무주 구조물, 무주 주차 구조물 및 장지간 빔의 제조방법 및 무주 구조물 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 각각이 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지와 이격된 제2 플랜지 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지를 연결하는 중심 웨브를 포함하며, 순차적으로 연결된 제1, 제2 및 제3 H-빔; 상기 제1 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제1 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되는 제1 보강 플랜지 및 상기 제1 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하는 제1 보강 웨브를 포함하는 제1 보강 부재; 및 상기 제3 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제2 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되는 제2 보강 플랜지(231) 및 상기 제2 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하는 제2 보강 웨브(232)를 포함하는 제2 보강 부재를 포함하며, 상기 제1 H 빔 및 제3 H 빔은 등변 사다리꼴의 측변에 대응하고, 상기 제2 H 빔은 상기 등변 사다리 꼴의 윗변에 대응하도록 상기 제2 H-빔이 상기 제1 및 제3 H-빔에 치올림 되도록 연결된 빔이 기재되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-0896173 entitled " Long stranded beam, a free structure including the same, a free parking structure and a method for manufacturing long-span beam, and a method for constructing a free structure) First, second and third H-beams comprising a first flange, a second flange spaced apart from the first flange, and a center web connecting the first flange and the second flange, sequentially connected; A first reinforcing flange formed to gradually decrease a distance from a first end of the second flange of the first H-beam toward a center of the second flange, and a second reinforcing flange of the first reinforcing flange and the H- A first reinforcing member including a first reinforcing web connecting flanges; And a second reinforcing flange (231) formed so that a distance from the second end of the second flange of the third H-beam toward the center of the second flange gradually decreases, and a second reinforcing flange (231) And a second reinforcing member including a second reinforcing web (232) connecting the second flange of the beam, wherein the first H beam and the third H beam correspond to sides of an isosceles trapezoid, and the second H The beam is described so that the second H-beam is offset to the first and third H-beams so as to correspond to the upper side of the isosceles trapezoid.
그리고, 한국특허등록번호 제10-0888231호(명칭: 빔 제조방법 및 무주 구조물 제조방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, H-빔, 제1 보강플랜지 및 제1 보강웨브를 포함하는 제1 보강부재, 및 제2 보강플랜지 및 제2 보강웨브를 포함하는 제2 보강 부재를 포함하고, 상기 H-빔은 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지와 이격된 제2 플랜지 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지를 연결하는 중심 웨브를 포함하며, 상기 제1 보강 플랜지는 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제1 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되고, 상기 제1 보강 웨브는 상기 제1 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2플랜지를 연결하며, 상기 제2 보강 플랜지는 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지의 제2 단부로부터 상기 제2 플랜지의 중앙을 향해서 이격거리가 점차로 작아지도록 형성되고, 상기 제2 보강 웨브는 상기 제2 보강 플랜지와 상기 H-빔의 상기 제2 플랜지를 연결하여서 된 빔이 기재되어 있다.In the Korean Patent Registration No. 10-0888231 (name: a method of producing a beam and a method of manufacturing a quadrilateral structure), as is known in the art, a first reinforcing flange and a first reinforcing web And a second reinforcing member comprising a second reinforcing flange and a second reinforcing web, said H-beam comprising a first flange, a second flange spaced apart from the first flange, and a second flange, Wherein the first reinforcing flange is formed so that a spacing distance from the first end of the second flange of the H-beam toward the center of the second flange gradually decreases, 1 reinforcement web connects the first reinforcing flange and the second flange of the H-beam, and the second reinforcing flange extends from the second end of the second flange of the H- beam to the center of the second flange The separation distance gradually decreases toward Is formed in the lock, the second reinforcing webs wherein there is a beam hayeoseo second reinforcing flange connected to the second flange of the H- beam is described.
또한, 한국특허등록번호 제10-1206441호(명칭: 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 플랜지 및 웨브로 이루어진 형강재가 소정의 간격을 두고, 수직으로 입설되는 한 쌍의 기둥과; 상기 한 쌍의 기둥 간에 용접 또는 볼팅으로 수평하게 연결되며, 형강재로 이루어진 보로 구성되고, 상기 기둥의 형강재의 웨브에 채널이 용접 설치되고, 상기 채널에 보강재가 삽입 설치되며, 상기 보강재는 일정한 길이를 갖는 수평강판과, 상기 수평강판이 가운데에 용접 설치되는 수직강판으로 구성되거나, 또는 상기 보강재는 H형강을 웨브를 기준으로 하여 1/2 절단된 것으로 구성된 철골구조물이 기재되어 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1206441 entitled " Steel Structure with Structure Stiffener According to Moment Generating Size and Method of Making and Making the Same ", it is known that a steel member made of a flange and a web A pair of vertically spaced columns spaced apart; A channel is welded to the web of the steel material of the column, a reinforcing material is inserted into the channel, and the reinforcing material is made of a material having a constant A horizontal steel plate having a length and a vertical steel plate to which the horizontal steel plate is welded in the middle, or the reinforcing member is a steel structure composed of an H-shaped steel cut in half with respect to the web.
그리고, 한국특허등록번호 제10-1336909호(명칭: 모멘트 발생 크기에 따른 구조보강재가 부착된 철골구조물과 이의 제작 및 시공방법)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 플랜지 및 웨브로 이루어진 형강재가 소정의 간격을 두고, 수직으로 입설되는 한 쌍의 기둥과; 상기 한 쌍의 기둥 간에 용접 또는 볼팅으로 수평하게 연결되며, 형강재로 이루어진 보로 구성되고, 상기 기둥의 형강재는 적어도 3개 이상의 형강재로 구성되고, 양단은 층고가 높은 양단부 형강재와; 상기 양단부 형강재 사이에 용접 설치되는 중앙부 형강재로 구성되며, 상기 양단부 형강재에는 그 일측이 소정의 단면형상으로 절단하여 절취부가 형성되고, 상기 절취부에 보강앵글이 부착된 철골구조물이 기재되어 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1336909 entitled " Steel Structure with Structure Stiffener According to Moment Generating Size and Method of Making and Construction thereof ", it is known that a steel member made of a flange and a web A pair of vertically spaced columns spaced apart; Shaped steel material which is connected to the pair of columns horizontally by welding or bolting and is formed of a beam made of a steel material, the steel material of the column is composed of at least three steel materials, both ends of which are high- And a steel frame structure in which a cut-away portion is formed by cutting one side of the steel strip into a predetermined cross-sectional shape and a reinforcing angle is attached to the cut-out portion, is described in the both end- have.
한편, 한국특허등록번호 제10-1504246호(명칭: 단부 보강형 철골구조물)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 상부플렌지와 하부플렌지가 수직웨브에 의해 일체로 연결된 구조를 이루는 H빔 형태의 철골보 하부에 구조 보강을 위해 수직웨브와 플렌지로 구성되는 T형빔 형태의 보강빔이 용접 구성된 철골구조물이 상호 수직 접합플레이트 및 수평 접합플레이트에 의해 접합되어지는 단부 보강형 철골구조물에 있어서, 상기 철골구조물 상호간에 접합이 이루어지는 접합부위에서는 철골보의 하부플렌지가 일정길이로 절개된 절개부를 형성함으로서, 철골보의 수직웨브와 보강빔의 수직웨브는 각 면에서 단일의 수직 접합플레이트에 의해 접합 연결이 이루어진 철골구조물이 기재되어 있다.[0004] On the other hand, in Korean Patent Registration No. 10-1504246 (entitled "End-Reinforced Steel Structure Structure)", as known in the art, an H-beam type steel frame having a structure in which an upper flange and a lower flange are integrally connected by a vertical web Reinforced steel structure in which a reinforcing beam of a T-shaped beam composed of a vertical web and a flange is welded to a lower portion of the steel structure and welded to each other by a vertical joint plate and a horizontal joint plate, The vertical webs of the steel beams and the vertical webs of the reinforcing beams are connected to each other by a single vertical joint plate on each side of the steel frame structure, .
상기와 같이, 상기한 철골구조물들에서 철골기둥과 연결되는 철골보의 양측 하단에는, 상부에서 인가되는 하중 및 자중에 의해 발생하는 압축력에 대하여 보강하도록 내력을 증대하는 압축보강재가 각각 구비된다.As described above, at the lower ends of both sides of the steel beam connected to the steel column in the steel structures, a compression reinforcement for increasing the strength to reinforce the compressive force generated by the load applied at the upper portion and the self weight is provided.
즉, 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 철골구조물의 상부에서 인가된 하중 및 철골보의 자체하중에 의해 상기 철골보의 양단 하부에 발생하는 압축하중을 상기 압축보강재가 대응하여 상쇄함으로써, 안정성을 증대하도록 되어 있다.That is, as shown in the attached FIG. 1, the compression reinforcement material corresponding to the compressive load generated at both ends of the steel beam by the load applied at the upper portion of the steel structure and the own load of the steel beam, .
그러나, 상기와 같은 종래의 철골구조물들은, 철골보의 양단 하부에 발생하는 압축하중에 대하여 상기 압축보강재를 구비하여 적합하게 대응하여 안전성을 추구할 수는 있었으나, 철골보의 양단 상부에 형성되는 인장하중에 대해서는 적합하에 대응하지 못하여 안정성을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.However, in the conventional steel structures as described above, the compression reinforcement is provided to the compressive load generated at the both ends of the steel beam, so that safety can be sought. However, the tensile load formed on both ends of the steel beam There is a problem in that it can not be stably adhered to.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 철골보의 양단하부에 대한 압축하중에 대한 보강을 함과 더불어, 철골보의 양측 상단에 대한 인장하중에 대한 보강을 구현하여 안정성을 확보함은 물론, 내진성능을 보강하여 취성파괴에 대한 보강을 할 수 있도록 하고, 특히, 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 구현할 수 있도록 된 단부 보강형 철골구조물을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a method of reinforcing a compression load on both lower ends of a steel beam, Reinforced steel structure that can be reinforced with respect to brittle fracture by reinforcing the earthquake-proof performance, and in particular, can realize economical benefit by reducing the cost. It is on.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단부 보강형 철골구조물은, 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥들과, 상기 철골기둥들의 사이를 연결하는 철골보와, 상기 철골보의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재를 포함하여 이루어지는 단부 보강형 철골구조물에 있어서; 상기 철골보의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥에 고정되며 상기 철골보의 양측상단을 지지하여 상기 철골보의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides an end portion reinforced steel structure comprising steel column columns vertically provided with an interval therebetween, a steel beam connecting between the steel column columns, And a compression stiffener fixed to the steel column at one end thereof at both lower ends thereof and reinforcing the proof stress against compressive load by supporting both lower ends of the steel beam, the reinforced steel structure comprising: And a tensile stiffener fixed to the steel column at one end thereof at both upper ends of the steel beam and reinforcing a proof stress against tensile loads generated at both ends of the steel beam by supporting both ends of the steel beam. do.
상기한 인장보강재는, '판' 형상의 판체로 이루어진 수평프레임과 상기 수평프레임의 하부에서 하측방향으로 연장형성되며 상기 철골보의 상면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 수직프레임으로 이루어져, 단면형상이 '┳' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The tensile stiffener is composed of a horizontal frame formed of a plate-like plate and a vertical frame formed of a plate shaped plate extending downward from a lower portion of the horizontal frame and fixed to the upper surface of the steel frame, And is formed of a steel beam having a shape of '┳'.
상기한 압축보강재는, '판' 형상의 판체로 이루어진 바닥판과, 상기 바닥판의 상부에서 상측 방향으로 연장형성되며 상기 철골보의 저면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 접합판으로 이루어져, 단면형상이 '┻' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되되; 상기 인장보강재는, 상기 압축보강재보다 작은 크기로 이루어져 인가되는 하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 상기 인장보강재로 유도되도록 된 것을 특징으로 한다.The compression stiffener is composed of a bottom plate composed of a plate-like plate and a plate composed of a plate shaped plate extending upward from the top of the bottom plate and fixed to the bottom of the steel frame, A steel beam having a cross-sectional shape of '┻' shape; The tensile stiffener has a smaller size than the compression stiffener, and the plastic bending and plastic hinge caused by the applied load are guided to the tensile stiffener.
상기한 인장보강재에서 상기 수평프레임에는, 발생된 소성힌지를 유도하여 취성파단을 발생하도록 내측으로 파여진 홈으로 형성된 결속구간이 구비되는 것을 특징으로 한다.In the above-described tensile stiffener, the horizontal frame is provided with a coupling section formed as an inwardly recessed groove to induce brittle fracture by inducing the generated plastic hinge.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 단부 보강형 철골구조물은, 상기 압축보강재에 의해 철골보의 양단하부에 형성되는 압축하중에 대응하는 내력을 보강하고, 상기 인장보강재를 통해 철골보의 양단상부에 형성되는 인장하중에 대응하는 내력을 보강하여 안정성을 확보함은 물론, 상기 압축보강재 및 인장보강재를 통해 상기 철골보의 자중을 줄여 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 구현할 수 있는 효과를 가진다.The end reinforcing steel structure according to the present invention as described above is characterized by reinforcing a proof strength corresponding to a compressive load formed at both ends of the steel beam by the compression stiffener, It is possible to secure the stability by reinforcing the proof stress corresponding to the load and reduce the weight of the steel beam through the compression stiffener and the tensile stiffener, thereby achieving economical benefit by reducing the cost.
이와 더불어, 지진 발생시에 상기 철골기둥과 철골보의 접합면으로 인가되는 소성힌지를 상기 인장보강재의 결손구간으로 유도한 후, 상기 결손구간의 취성파단을 통해 상쇄함으로서, 내진성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, when the earthquake occurs, the plastic hinge applied to the joining surface of the steel column and the steel beam is guided to the defected section of the tensile reinforcement, and the steel section is offset by the brittle fracture of the defective section, .
도 1은, 일반적인 철골구조물에서 상부에서 인가되는 하중 및 철골보의 자체하중에 의해 발생하는 인장하중 및 압축하중의 분포를 보인 개략 예시도.
도 2는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물을 보인 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물의 단면구조를 보인 개략 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물의 일부위를 확대하여 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물의 일부위를 확대하여 보인 일부 발췌 개략 평면예시도.
도 6은, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물의 일부위를 확대하여 보인 일부 발췌 개략 저면예시도.
도 7은, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물에 적용되는 압축보강재의 다른 예를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 8은, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물에 적용되는 인장보강재를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 9 내지 도 11은, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물에 적용되는 접합플레이드를 보인 개략 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a distribution of a tensile load and a compressive load caused by a load applied to an upper portion and a self-weight of a steel beam in a general steel structure. FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing an end portion reinforced steel structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a schematic view showing a cross-sectional structure of an end portion reinforcing steel structure according to the present embodiment.
Fig. 4 is a partial schematic enlarged example showing a part of an end-reinforced steel structure according to the present embodiment. Fig.
Fig. 5 is a partially enlarged schematic plan view of a part of the end portion-reinforced steel structure according to the embodiment. Fig.
Fig. 6 is a partially exploded schematic bottom view showing an enlarged part of a part of the end portion reinforcing steel structure according to the present embodiment. Fig.
Fig. 7 is a partial schematic view showing another example of a compression reinforcement applied to an end portion reinforcing steel structure according to the present embodiment. Fig.
Fig. 8 is a partial schematic illustration of a tensile stiffener applied to an end-reinforced steel structure according to the present embodiment. Fig.
9 to 11 are schematic views showing a joint plate to be applied to the end portion reinforcing steel structure according to the present embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an end portion reinforcing steel structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 2 내지 도 11은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물을 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물(1)은, 서로 사이 간격을 가지면서 수직으로 구비되는 철골기둥(2)들과, 상기 철골기둥(2)들의 사이를 연결하는 철골보(3)와, 상기 철골보(3)의 양측하단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측하단을 지지하여 압축하중에 대한 내력을 보강하도록 된 압축보강재(4)를 포함하여 이루어진다.2 to 11 are views showing an end portion reinforcing steel structure according to an embodiment of the present invention. The end portion reinforcing
즉, 상기 압축보강재(4)에 의해 철골보(3)의 양단하부에 형성되는 압축하중에 대응하는 내력을 보강하여, 도 1에서 표현된 바와 같이, 상부에서 인가되는 하중 및 상기 철골보(3)의 자체하중에 의해 발행하는 압축하중에 대응하는 내력을 보강하여 압축하중에 대한 안정성을 확보하게 된다.That is, the
상기에서 철골기둥(2)과 철골보(3)는, 단면 형상이 "H" 형상으로 이루어진 H-빔으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the
한편, 상기한 철골보(3)는, 상기 철골기둥(2)들에 수평적으로 각각 연결고정된 연결보(31)들과, 상기 연결보(31)들을 연결하는 주철골보(32)로 이루어지며, 상기 연결보(31)와 상기 주철골보(32)의 접합부는, 수평 및 수직상으로 배치되는 복수 개의 접합플레이트(5)들에 의해 연결 결합하게 되는 것이 가장 바람직하다.The
상기에서 압축보강재(4)는, 도 3에서 도시된 바와 같이, '판' 형상의 판체로 이루어진 바닥판(41)과, 상기 바닥판(41)의 상부에서 상측 방향으로 연장형성되며 상기 철골보(3)의 저면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 접합판(42)으로 이루어져, 단면형상이 '┻' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되는 것이 바람직하다.3, the
이에 따라, 상기 압축보강재(4)를 통해 상기 철골보(3)의 자중을 줄여 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 도모하게 된다.Accordingly, it is possible to reduce the weight of the
상기에서 압축보강재(4)는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 바닥판(41)이 상기 철골기둥(2)에서 상기 철골보(3) 측 방향으로 갈수록 상기 철골보(3)의 저면과의 사이간격이 점차 작아져 경사면을 형성하도록 될 수 있다.7, the
이러한 본 실시 예에 의한 철골구조물(1)은, 상기 철골보(3)의 양측상단에서 일측 단부가 상기 철골기둥(2)에 고정되며 상기 철골보(3)의 양측상단을 지지하여 상기 철골보(3)의 양측상단에 발생하는 인장하중에 대한 내력을 보강하도록 된 인장보강재(10)를 가진다.The
즉, 상기 인장보강재(10)를 통해 도 1에서 표현된 바와 같이, 상기 철골보(3)의 양단상부에 형성되는 인장하중에 대응하는 내력을 보강하여 안정성을 확보함은 물론, 상기 철골보(3)의 자중을 줄여 원가의 절감을 통해 경제적인 이익을 구현하게 된다.That is, as shown in FIG. 1 through the
상기에서 인장보강재(10)는, '판' 형상의 판체로 이루어진 수평프레임(11)과 상기 수평프레임(11)의 하부에서 하측방향으로 연장형성되며 상기 철골보(3)의 상면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 수직프레임(12)으로 이루어져, 단면형상이 '┳' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 인장보강재(10)는, 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 압축보강재(4)보다 작은 크기로 이루어져 인가되는 하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 상기 인장보강재(10)로 유도되도록 되는 것이 바람직하다.3, the
그리고, 상기 인장보강재(10)에서 상기 수평프레임(11)에는, 지진시 발생된 소성힌지를 유도하여 취성파단을 발생하도록 내측으로 파여진 요홈으로 형성된 결속구간(13)이 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the
즉, 상기 철골보(3)의 상하에 각각 배치되는 상기 압축보강재(4)에 대한 인장보강재(10)의 표면적 비대칭 구조와 상기 결속구간(13)을 통해 소성힌지 유도구간을 형성함으로써, 지진발생시 내진성능을 향상시킬 수 있고, 상기 철골기둥(2)과 철골보(3)의 접합면에서의 취성파단을 방지하게 된다.In other words, by forming the asymmetric structure of the
상기에서 결속구간(13)은, 도 8에서 도시된 바와 같이, 평면상 상기 수평프레임(11)의 중앙부위에 배치되며, 외측에서 내측으로 원호형상을 가지면서 각각 형성되는 요홈들로 이루어지며, 상기 결속구간(13)을 형성하는 요홈의 폭(a)은, 상기 수평프레임(11)의 전체 폭(A)에 대하여 1/5 ~ 1/4의 길이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라, 유도된 소성힌지에 의해 상기 결속구간(13)의 취성파단이 원활하게 이루어지도록 되는 것이 가장 바람직하다.As shown in FIG. 8, the binding
즉, 상기 결속구간(13)을 통해 지진발생시에 소성힌지의 발생을 유도하여 철골기둥(2)과 철골보(3)의 접합면에서 취성파단 없이 연성적인 거동을 하도록 하여 내진성능을 향상시키게 된다.That is, the generation of the plastic hinge is induced at the time of occurrence of the earthquake through the
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 철골구조물(1)에서, 상기 철골보(3)를 구성하는 상기 연결보(31)와 상기 주철골보(32)들의 접합부를 결합 고정하는 상기 접합플레이트(5)는, 도 9 내지 도 11에서 도시된 바와 같이, 표면에 다수의 방진홈(51)이 형성되며, 상기 방진홈(51)은, 육각형상으로 이루어짐과 동시에 상하좌우로 연속되어 벌집구조로 배치되도록 되는 것이 바람직하다.In the
한편, 상기한 방진홈(51)에는, 상기 연결보(31)와 상기 주철골보(32)들을 체결하면서 연결고정하는 볼트(6)가 관통되는 관통공(32)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 방진홈(31)은, 상기 볼트(6)와 너트(7)가 수용된 상태에서 회전하면서 체결될 수 있는 크기로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.It is preferable that a through
상술한 바와 같이, 본 실시 예에 의한 단부 보강형 철골구조물(1)은, 상기 철골보(3)의 양단상부에 형성되는 인장하중에 대응하는 내력을 보강하도록 된 인장보강재(10)를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.As described above, the end portion-reinforced
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. . Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims
1 : 철골구조물 10 : 인장보강재
11 : 수평프레임 12 : 수직프레임
13 : 결속구간 2 : 철골기둥
3 : 철골보 31 : 연결보
32 : 주철골보 4 : 압축보강재
41 : 바닥판 42 : 접합판
5 : 접합플레이트 51 : 방진홈
52 : 관통공 6 : 볼트
7 : 너트1: steel structure 10: tensile reinforcement
11: Horizontal frame 12: Vertical frame
13: Bonding zone 2: Steel column
3: steel frame 31: connection beam
32: main steel bridge 4: compression stiffener
41: bottom plate 42:
5: bonding plate 51: dustproof groove
52: Through hole 6: Bolt
7: Nut
Claims (4)
상기한 인장보강재(10)는,
'판' 형상의 판체로 이루어진 수평프레임(11)과 상기 수평프레임(11)의 하부에서 하측방향으로 연장형성되며 상기 철골보(2)의 상면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 수직프레임(12)으로 이루어져, 단면형상이 '┳' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되되,
상기 수평프레임(11)에는,
발생된 소성힌지를 유도하여 취성파단을 발생하도록 내측으로 파여진 홈으로 형성된 결속구간(13)이 구비되며;
상기한 결속구간(13)은,
평면상 상기 수평프레임(11)의 중앙부위에 배치되며, 외측에서 내측으로 원호형상을 가지면서 각각 형성되는 요홈들로 이루어지고;
상기한 결속구간(13)을 형성하는 요홈의 폭(a)은,
상기 수평프레임(11)의 전체 폭(A)에 대하여 1/5 ~ 1/4의 길이를 가지도록 형성되며;
상기한 압축보강재(4)는,
'판' 형상의 판체로 이루어진 바닥판(41)과, 상기 바닥판(4)의 상부에서 상측 방향으로 연장형성되며 상기 철골보(2)의 저면에 고정되는 '판' 형상의 판체로 이루어진 접합판(42)으로 이루어져, 단면형상이 '┻' 형상으로 이루어진 철골 빔으로 형성되고;
상기 인장보강재(10)는,
상기 압축보강재(4)보다 작은 크기로 이루어져 인가되는 하중에 의한 소성굽힘 및 소성힌지가 상기 인장보강재(10)로 유도되도록 되며;
상기한 접합플레이트(5)들은,
상기 연결보(31)와 상기 주철골보(32)의 접합부에 수평 및 수직상으로 각각 배치되어 연결 결합하도록 되고;
상기 접합플레이트(5)는,
표면에 다수의 방진홈(51)이 형성되되;
상기 방진홈(51)은,
육각형상으로 이루어짐과 동시에 상하좌우로 연속되어 벌집구조로 배치되며;
상기한 방진홈(51)에는,
상기 연결보(31)와 상기 주철골보(32)들을 체결하면서 연결고정하는 볼트(6)가 관통되는 관통공(32)이 형성되되;
상기한 방진홈(31)은,
상기 볼트(6)와 너트(7)가 수용된 상태에서 회전하면서 체결될 수 있는 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단부 보강형 철골구조물.A plurality of steel columns 2 provided vertically with an interval therebetween and connection beams 31 connected between the steel columns 2 and horizontally connected to the steel columns 2, (3) having main steel beams (32) connecting the connecting beams (31) and connecting plates (5) connecting and connecting the connecting beams (31) and the main steel bar (32) A compression stiffener 4 fixed to the steel column 2 at one end thereof at both lower ends of the steel beam 3 and supporting both lower ends of the steel beam 3 to reinforce the proof stress against the compression load; 3 is fixed to the steel column 2 at one end thereof at both upper ends thereof and supports both upper ends of the steel beam 3 so as to reinforce a proof stress against tensile loads generated at both ends of the steel beam 3. [ Reinforced steel structure comprising a reinforcing material (10). hurry;
The above-described tensile stiffener (10)
A horizontal frame 11 formed of a plate-like plate and a vertical frame 11 extending downward from the lower portion of the horizontal frame 11 and formed of a plate shaped plate fixed to the upper surface of the steel frame 2. [ 12, and is formed as a steel beam having a cross-sectional shape,
In the horizontal frame 11,
A binding section 13 formed as an inwardly recessed groove to induce brittle fracture by inducing the generated plastic hinge;
In the binding section 13,
A plurality of grooves formed in the central portion of the horizontal frame (11) on a plane, each groove having an arc shape from the outside to the inside;
The width (a) of the groove forming the binding section (13)
Is formed to have a length of 1/5 to 1/4 with respect to the entire width (A) of the horizontal frame (11);
The compression stiffener (4)
A bottom plate 41 formed of a plate-like plate and a plate-shaped plate extending upward from the top of the bottom plate 4 and fixed to the bottom surface of the steel bar 2. [ (42), and is formed by a steel beam having a cross-sectional shape of '┻'shape;
The tensile stiffener (10)
A plastic bending and plastic hinge having a smaller size than the compression stiffener 4 is applied to the tensile stiffener 10;
The above-mentioned bonding plates (5)
Are vertically and horizontally arranged on the joint between the connecting beam (31) and the main steel bar (32), respectively, and are connected to each other;
The bonding plate (5)
A plurality of dustproof grooves 51 are formed on the surface;
The vibration damping groove (51)
Are arranged in a hexagonal shape and are arranged vertically and horizontally and arranged in a honeycomb structure;
In the vibration-proof groove 51,
A through hole 32 through which the bolt 6 for connecting and fixing the connecting beam 31 with the main steel beam 32 is formed;
The above-mentioned vibration-proof groove (31)
Wherein the bolt (6) and the nut (7) are sized to be fastened while being rotated while being accommodated.
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