KR101676706B1 - 하이브리드 철골 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기둥과 보 등 철골 부재 간의 접합부에 스트럿 부재를 설치하여 접합부를 트러스 구조로 구성함으로써, 보에 가해지는 하중을 스트럿 부재가 압축력에 의해 지지하여 기둥으로 전달하여 접합부의 부모멘트를 감소시킬 수 있는 하이브리드 철골 프레임에 대한 것이다.
본 발명의 하이브리드 철골 프레임은 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥; 쌍기 한 쌍의 기둥 상단을 연결하는 H형강 보; 및 일단은 상기 H형강 기둥의 상부 쪽 내부 플랜지 일측에 구비되는 제1고정부에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보의 단부 쪽 하부 플랜지 일측에 구비되는 제2고정부에 결합되는 스트럿 부재; 로 구성되되, 상기 스트럿 부재는 몸체부 및 상기 몸체부의 양단에 구비되어 각각 제1고정부와 제2고정부에 결합되는 결합부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 철골 프레임{Hybrid steel frame}

본 발명은 기둥과 보 등 철골 부재 간의 접합부에 스트럿 부재를 설치하여 접합부를 트러스 구조로 구성함으로써, 보에 가해지는 하중을 스트럿 부재가 압축력에 의해 지지하여 기둥으로 전달하여 접합부의 부모멘트를 감소시킬 수 있는 하이브리드 철골 프레임에 대한 것이다.

철골구조는 건식공법으로서 전천후 공사가 가능하고, 부재의 공장제작으로 정밀도가 높다. 뿐만 아니라 고강도 부재라는 재료적 특징에 기해 구조체의 경량화가 가능하고 연성이 커 소성 변형 능력이 우수하므로, 창고, 공장, 체육시설 등의 고층구조 또는 장스팬 구조에 적합하다.

반면, 철골구조는 강도가 크다는 재료의 특징에 기인하여 부재의 단면을 얇고 세장하게 하는 경우, 압축 부재나 휨 부재에 좌굴 현상을 일으킬 위험이 있다.

특히, 도 1과 같이 철골기둥(1)과 철골보(2)로 이루어지는 철골 프레임에서는 보의 최대 모멘트를 감소시키기 위해 기둥과 보의 접합부를 강접합으로 형성한다.

그러나 이러한 경우 보의 단부 모멘트가 중앙부 모멘트의 2배가 되고 최대 모멘트인 부모멘트를 기준으로 보의 설계가 이루어지므로, 중앙부가 과다설계가 되어 비경제적일 뿐 아니라 보의 춤이 커져 층고 손실이라는 문제점이 발생한다.

이에 따라 철골 프레임의 기둥과 보의 접합부 부모멘트를 감소시켜 설계할 필요가 있다.

뿐만 아니라 기존 구조물 사용 중 상부 적재하중이 증가하거나 구조물 노후화로 접합부 구조 성능이 저하되는 경우, 이를 적절하게 보강하여 구조물의 성능을 유지할 필요가 있다.

KR 10-1203725 B1

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 스트럿 부재를 이용하여 기둥과 보의 접합부를 트러스 구조로 구성함으로써, 기둥과 보의 접합부 부모멘트를 저감하여 최적화된 구조설계를 가능하게 할 수 있는 하이브리드 철골 프레임을 제공하고자 한다.

이에 따라 본 발명은 비용 절감 및 층고 절약의 효과를 얻을 수 있는 하이브리드 철골 프레임을 제공하고자 한다.

본 발명은 신축 구조물뿐 아니라 이미 설치된 기존 구조물을 보강하여 구조 성능을 향상시킬 수 있는 하이브리드 철골 프레임을 제공하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥; 상기 한 쌍의 H형강 기둥 상단을 연결하는 H형강 보; 및 일단은 상기 H형강 기둥의 상부 쪽 내부 플랜지 일측에 구비되는 제1고정부에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보의 단부 쪽 하부 플랜지 일측에 구비되는 제2고정부에 결합되어 경사지게 구비되는 스트럿 부재; 로 구성되고, 상기 스트럿 부재는 몸체부 및 상기 몸체부의 양단에 구비되어 각각 제1고정부와 제2고정부에 결합되는 결합부로 구성되되, 상기 H형강 기둥의 제1고정부가 결합되는 부위 및 상기 H형강 보의 제2고정부가 결합되는 부위의 상하부 플랜지 및 웨브 사이에는 한 쌍의 보강 플레이트가 상호 일정 간격 이격되게 각각 고정 결합되고, 상기 제1고정부 및 제2고정부는 스트럿 부재가 결합되는 플랜지 양측의 보강 플레이트 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지 일측이 삽입되는 플랜지 수용부가 형성되고 양 측단 하부에 복수의 볼트공이 형성되며 하면에 거셋 플레이트가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛 및 상기 한 쌍의 고정부 유닛 양 측단의 볼트공에 볼트로 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛을 연결하는 결합 플레이트로 구성되고, 상기 스트럿 부재의 결합부는 한 쌍의 거셋 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥; 상기 한 쌍의 H형강 기둥 상단을 연결하는 H형강 보; 및 일단은 상기 H형강 기둥의 상부 쪽 내부 플랜지 일측에 구비되는 제1고정부에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보의 단부 쪽 하부 플랜지 일측에 구비되는 제2고정부에 결합되어 경사지게 구비되는 스트럿 부재; 로 구성되고, 상기 스트럿 부재는 몸체부 및 상기 몸체부의 양단에 구비되어 각각 제1고정부와 제2고정부에 결합되는 결합부로 구성되되, 상기 H형강 기둥의 제1고정부가 결합되는 부위 및 상기 H형강 보의 제2고정부가 결합되는 부위의 상하부 플랜지 및 웨브 사이에는 한 쌍의 보강 플레이트가 상호 일정 간격 이격되게 각각 고정 결합되고, 상기 제1고정부 및 제2고정부는 스트럿 부재가 결합되는 플랜지 양측의 보강 플레이트 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지 일측이 삽입되는 플랜지 수용부가 형성되고, 상면의 양 측단에 상기 보강 플레이트와 볼트 결합되는 제1결속플레이트가 각각 구비되며, 하면 일측에 볼트공이 형성된 제2결속플레이트가 구비되고, 하면에 거셋 플레이트가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛 및 상기 제2결속플레이트와 볼트 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛을 연결하는 결합 플레이트로 구성되며, 상기 스트럿 부재의 결합부는 한 쌍의 거셋 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 스트럿 부재의 몸체부는 단면 형상이 십자형인 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 스트럿 부재의 몸체부는 단면 형상이 다각 또는 원형인 강관인 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강관 내에는 콘크리트가 충전되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임을 제공한다.

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상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 철골구조물을 구성하는 철골기둥과 철골보의 접합부에 스트럿 부재를 경사지게 결합하여 트러스 구조로 구성함으로써, 보의 모멘트 일부를 스트럿 부재가 축력으로 지지하여 기둥으로 전달할 수 있다. 따라서 기둥과 보의 접합부 모멘트를 저감할 수 있다.

둘째, 철골기둥과 철골보의 접합부에서 모멘트를 저감할 수 있으므로, 철골 프레임의 부재에 발생할 수 있는 좌굴을 미연에 방지할 수 있다.

셋째, 부재의 최대모멘트 저감으로 기둥의 크기 또는 보의 춤을 줄일 수 있으므로, 강재의 물량을 절약하여 경제적인 시공이 가능하다.

넷째, 스트럿 부재의 결합을 위하여 철골기둥이나 철골보를 구성하는 H형강의 플랜지에 별도의 천공이나 용접이 필요 없다. 또한, 구조가 간단하고 결합이 용이한 제1고정부 또는 제2고정부에 스트럿 부재를 용이하게 결합할 수 있으므로, 신축 철골 프레임은 물론 기존 설치된 철골 프레임의 보강에도 폭 넓게 적용이 가능하다.

다섯째, 스트럿 부재의 강관 몸체부 내부에 콘크리트를 충전하는 경우, 국부좌굴 방지 및 압축응력 향상의 효과를 기대할 수 있으며 압축응력에 대한 에너지 소산 능력 증가로 내진 성능 향상이 가능하다.

도 1은 종래의 철골 프레임을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 하이브리드 철골 프레임을 도시하는 사시도이다.
도 3은 스트럿 부재의 몸체부에 대한 다양한 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 4는 스트럿 부재의 결합관계 상세를 도시하는 정면도이다.
도 5는 제1고정부 또는 제2고정부의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제1고정부 또는 제2고정부의 고정부 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 7은 제1고정부 또는 제2고정부와 스트럿 부재의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 8은 제1고정부 또는 제2고정부의 고정부 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8의 실시예에 의한 고정부 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 하이브리드 철골 프레임을 도시하는 사시도이다.

도 2에 도시된 된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 철골 프레임은 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥(1); 상기 한 쌍의 H형강 기둥(1) 상단을 연결하는 H형강 보(2); 및 일단은 상기 H형강 기둥(1)의 상부 쪽 내부 플랜지(11) 일측에 구비되는 제1고정부(4)에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보(2)의 단부 쪽 하부 플랜지(21) 일측에 구비되는 제2고정부(5)에 결합되어 경사지게 구비되는 스트럿 부재(3); 로 구성되고, 상기 스트럿 부재(3)는 몸체부(31) 및 상기 몸체부(31)의 양단에 구비되어 각각 제1고정부(4)와 제2고정부(5)에 결합되는 결합부(32)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 H형강 기둥(1)과 H형강 보(2)는 각각 일측 플랜지(11, 21)와 타측 플랜지(12, 22)와 이들을 연결하는 웨브(13, 23)로 이루어지는 H형강으로, H형강 기둥(1)과 H형강 보(2)는 상호 강접합 된다.

상기 스트럿 부재(3)는 H형강 기둥(1)의 상부 쪽 내부 플랜지(11) 일측과 H형강 보(2)의 단부 쪽 하부 플랜지(21) 일측을 연결하도록 경사지게 구비된다.

상기 스트럿 부재(3)는 몸체부(31)와 몸체부(31) 양단에 위치되는 결합부(32)로 구성된다.

상기 몸체부(31)는 H형강 보(2)의 하중을 압축력에 의해 지지하여 H형강 기둥(1)으로 전달한다.

그리고 상기 결합부(32)는 몸체부(31)의 양단에 구비되어 몸체부(31)를 H형강 기둥(1)에 결합된 제1고정부(4)와 H형강 보(2)에 결합된 제2고정부(5)에 각각 결합한다.

상기 제1고정부(4)와 제2고정부(5)는 각각 H형강 기둥(1)과 H형강 보(2)에 결합하여 스트럿 부재(3) 양단이 결합되는 부분이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1고정부(4)와 제2고정부(5)의 실시예로 거셋 플레이트를 사용할 수 있다.

즉, 제1고정부(4)는 H형강 기둥(1) 내측 플랜지(11)의 내측면에 결합된 거셋 플레이트이고, 제2고정부(5)는 H형강 보(2)의 하부 플랜지(21) 하측면에 결합된 거셋 플레이트로 구성 가능하다.

이때, 상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 제1고정부(4)와 제2고정부(5)인 거셋 플레이트의 측면에 볼트 결합이나 핀 결합 또는 용접 결합할 수 있다.

따라서 스트럿 부재(3)와 철골 프레임의 기둥과 보 접합부가 트러스 구조를 이루게 되므로, 철골구조물에 가해지는 하중을 스트럿 부재(3)가 압축력으로 부담하게 된다.

그러므로 H형강 기둥(1)과 H형강 보(2)의 접합부 부모멘트를 저감할 수 있으며, 기둥 단면 크기를 줄이거나 보의 춤을 줄일 수 있어 부재의 경제적 설계가 가능하다.

도 3은 스트럿 부재의 몸체부에 대한 다양한 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 3의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 스트럿 부재(3)의 몸체부(31)는 단면 형상을 십자형으로 구성할 수 있다.

상기 몸체부(31)의 단면 형상을 십자형으로 구성할 경우, 부재를 경량화하면서 스트럿 부재(3)의 좌굴을 방지할 수 있다.

십자형 단면 형상의 몸체부(31)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 4개의 ㄱ형강을 레그 배면이 서로 접하도록 결합하여 십자형으로 제작하거나, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 ㄱ형강의 레그 외측 절곡부 모서리를 맞댐 용접하여 십자형으로 제작할 수 있다.

아울러 도면에는 도시되어 있지 않으나, 압출에 의해 일체형으로 십자형 단면을 형성하거나 플레이트를 용접하여 빌트업으로 십자형 단면을 형성하는 것도 가능하다.

또한, 도 3의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 스트럿 부재(3)의 몸체부(31)는 단면 형상을 다각 또는 원형인 강관으로 구성 가능하다.

상기 스트럿 부재(3)의 몸체부(31)는 압축력을 주로 받는 부재로써, 압축력의 크기가 큰 경우 좌굴에 강한 폐쇄형 단면의 강관을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 몸체부(31)는 모든 방향에 대해 강성이 동일한 원형 강관을 사용함이 좌굴에 유리하나, 사각, 팔각 등의 각형 강관의 사용도 무방하다.

한편, 상기 강관은 두께가 얇으므로, 큰 압축력이 작용하는 경우 국부 좌굴의 가능성이 있다. 따라서 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 강관인 몸체부(31) 내부에 콘크리트를 충전하여 압축하중에 대한 저항성이 큰 CFT(Concrete Filled Tube)로 구성할 수 있다.

상기 CFT는 내부의 콘크리트를 외부의 강관이 구속하여 콘크리트의 압축강도와 연성을 크게 향상시킬 수 있는 구조이다. 따라서 스트럿 부재(3)를 CFT로 구성할 경우, 강관의 국부좌굴을 방지할 뿐 아니라 스트럿 부재(3)의 압축강도를 크게 향상시킬 수 있다. 아울러 CFT 구조는 연성이 뛰어나 지진하중 등에 대한 에너지 소산 능력이 우수해 철골 프레임의 내진 성능을 향상시킬 수 있다.

도 4는 스트럿 부재의 결합관계 상세를 도시하는 정면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 H형강 기둥(1)의 제1고정부(4)가 결합되는 부위 및 상기 H형강 보(2)의 제2고정부(5)가 결합되는 부위의 상하부플랜지 및 웨브 사이에는 한 쌍의 보강 플레이트(14, 24)가 상호 일정 간격 이격되게 각각 고정 결합될 수 있다.

상기 스트럿 부재(3)에 압축력이나 인장력이 작용할 경우, 스트럿 부재(3)의 하중이 직접적으로 전달되는 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)가 구비되는 내부 플랜지(11)와 하부 플랜지(21)에는 하중 집중에 의한 플랜지 변형의 우려가 있다.

따라서 도 4에서와 같이, 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)가 구비되는 부위에 한 쌍의 보강 플레이트(14, 24)를 상호 일정 간격 이격되도록 결합하여 집중하중으로 인한 플랜지의 변형을 방지하도록 할 수 있다.

다시 말하면, H형강 기둥(1)의 제1고정부(4)가 결합되는 부위에서 H형강 기둥(1)의 웨브 일측에 일정 간격 이격되도록 한 쌍의 보강 플레이트(14)를 설치할 수 있다.

하중을 원활하게 전달할 수 있도록 상기 한 쌍의 보강 플레이트(14)는 각각 제1고정부(4)의 상하단부와 동일선상에 위치시킴이 바람직하다.

각 보강 플레이트(14)는 일측면이 H형강 기둥(1)의 웨브에 결합되고, 상하측면이 각각 H형강 기둥(1)의 플랜지에 각각 결합된다.

상기 한 쌍의 보강 플레이트(14)는 H형강 기둥(1)의 웨브 일측 외에 웨브 타측에도 결합 가능하다.

마찬가지로, H형강 보(2)의 제2고정부(5)가 결합되는 부위에서 H형강 보(2)의 웨브 일측에 일정 간격 이격되도록 한 쌍의 보강 플레이트(24)를 설치할 수 있다.

하중을 원활하게 전달할 수 있도록 상기 한 쌍의 보강 플레이트(24)는 각각 제2고정부(5)의 좌우단부와 동일선상에 위치시킴이 바람직하다.

각 보강 플레이트(24)는 일측면이 H형강 보(2)의 웨브에 결합되고, 상하측면이 H형강 보(2)의 플랜지에 각각 결합된다.

상기 한 쌍의 보강 플레이트(24)는 H형강 보(2)의 웨브 일측 외에 웨브 타측에도 결합 가능하다.

도 5는 제1고정부 또는 제2고정부의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 6은 제1고정부 또는 제2고정부의 고정부 유닛을 도시하는 사시도이며, 도 7은 제1고정부 또는 제2고정부와 스트럿 부재의 결합관계를 도시하는 단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)는 스트럿 부재(3)가 결합되는 플랜지(11, 21) 양측의 보강 플레이트(14, 24) 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지(11, 21) 일측이 삽입되는 플랜지 수용부(411, 511)가 형성되고 양 측단 하부에 복수의 볼트공(412, 512)이 형성되며 하면에 거셋 플레이트(413, 513)가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 및 상기 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 양 측단의 볼트공(412, 512)에 볼트로 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)을 연결하는 결합 플레이트(42, 52)로 구성되고, 상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 5 내지 도 7에 도시된 실시예는 H형강 보(2)에 결합되는 제2고정부(5)를 기준으로 도시되었으나, H형강 기둥(1)과 제1고정부(4)에도 적용할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 스트럿 부재(3)는 결합부(32)를 제1고정부(4)와 제2고정부(5)에 볼트 결합이나 핀 결합 또는 용접 결합할 수 있다.

그러나 기존에 설치되어 있는 철골 프레임을 보강하는 경우 등에는 스트럿 부재(3)의 설치가 고공에서 이루어지므로 작업이 용이하지 않다. 특히, 용접 작업의 경우 H형강 보(2) 하부에서 상향 용접을 해야 하므로 작업이 어렵고, 용접 장비를 작업 위치까지 운반 및 지지하는 것이 곤란하여 가급적 용접 작업을 배제할 필요가 있다.

따라서 용접 없이 간단하게 H형강 기둥(1)과 H형강 보(2)에 각각 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)를 결합하도록 구성함이 바람직하다.

이를 위해 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)를 각각 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)으로 분할하여 웨브를 기준으로 플랜지 양측에 결합되도록 구성하였다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정부 유닛(41, 51)은 플랜지의 일측이 삽입되도록 단면이 ㄷ자 형상인 플랜지 수용부(411, 511)가 형성된다. 그리고 고정부 유닛(41, 51)의 하단에는 스트럿 부재(3)의 결합부(32)가 결합되는 거셋 플레이트(413, 513)가 결합된다.

상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 고정부 유닛(41, 51)의 거셋 플레이트(413, 513)의 측면에 볼트 결합이나 핀 결합 또는 용접 결합할 수 있다.

상기 고정부 유닛(41, 51)은 인접 보강 플레이트(14, 24)의 사이에 구비되어 위치가 고정되며, 도 5에 도시된 바와 같이 웨브 양측에 위치되는 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)은 양 측단을 결합 플레이트(42, 52)로 볼트 결합하여 상호 고정한다.

상기 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)의 일부 또는 전부 교체가 필요한 경우, 결합 플레이트(42, 52)의 볼트 결합을 해제하여 간단하게 분해한 후 교체할 수 있다.

상기 거셋 플레이트(413, 513)는 플랜지 수용부(411, 511)의 하면에 돌출 결합된다.

한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)을 플랜지(11, 21)에 안착시킬 경우, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)를 서로 대면하도록 결합하고 스트럿 부재(3)의 결합부(32)를 한 쌍의 플레이트로 구성해 거셋 플레이트(413, 513) 양측에 결합할 수 있다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)를 서로 이격되게 구성하여 사이에 스트럿 부재(3)의 결합부(32)를 삽입하여 결합할 수도 있다.

도 7의 (a)와 (b)에서는 스트럿 부재(3)의 결합부(32)와 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)의 결합을 위해 볼트를 사용하고 있으나, 볼트 결합 이외에 핀 접합 등의 다양한 결합 방법을 채택할 수 있다.

도 8은 제1고정부 또는 제2고정부의 고정부 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 9는 도 8의 실시예에 의한 고정부 유닛의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)는 스트럿 부재(3)가 결합되는 플랜지(11, 21) 양측의 보강 플레이트(14, 24) 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지(11, 21) 일측이 삽입되는 플랜지 수용부(411, 511)가 형성되고, 상면의 양 측단에 상기 보강 플레이트(14, 24)와 볼트 결합되는 제1결속플레이트(414, 514)가 각각 구비되며, 하면 일측에 볼트공(412, 512)이 형성된 제2결속플레이트(415, 515)가 구비되고, 하면에 거셋 플레이트(413, 513)가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 및 상기 제2결속플레이트(415, 515)와 볼트 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)을 연결하는 결합 플레이트(42, 51)로 구성되며, 상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)에 결합되게 구성될 수 있다.

도 8 및 9에 도시된 실시예는 도 5 내지 7에 도시된 실시예와 마찬가지로 H형강 보(2)에 결합되는 제2고정부(5)를 기준으로 도시되었으나, H형강 기둥(1)과 제1고정부(4)에도 적용할 수 있다.

도 8 및 9에 도시된 바와 같이 제1고정부(4)및 제2고정부(5)는 상기 제1결속플레이트(414, 514)가 볼트에 의해 상기 보강 플레이트(14, 24)와 결합되고, 상기 제2결속플레이트(415, 515)가 볼트에 의해 상기 결합 플레이트(42, 52)와 결합되게 구성될 수 있다.

제1결속플레이트(414, 514)와 보강 플레이트(14, 24)를 상기와 같이 볼트 접합할 경우 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)와 철골 프레임과의 결속력을 강화할 수 있으므로 스트럿 부재(3), 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)의 구비 이후 철골 프레임 사용상의 안전성을 확보할 수 있다.

1: H형강 기둥 11 : 내부 플랜지
14 : 보강 플레이트 2 : H형강 보
21 : 하부 플랜지 24 : 보강 플레이트
3 : 스트럿 부재 31 : 몸체부
32 : 결합부 4 : 제1고정부
41 : 고정부 유닛 411 : 플랜지 수용부
412 : 볼트공 413 : 거셋 플레이트
414 : 제1결속플레이트 415 : 제2결속플레이트
42 : 결합 플레이트 5 : 제2고정부
51 : 고정부 유닛 511 : 플랜지 수용부
512 : 볼트공 513 : 거셋 플레이트
514 : 제1결속플레이트 515 : 제2결속플레이트
52 : 결합 플레이트 C : 콘크리트

Claims (7)

1. 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥(1);
   상기 한 쌍의 H형강 기둥(1) 상단을 연결하는 H형강 보(2); 및
   일단은 상기 H형강 기둥(1)의 상부 쪽 내부 플랜지(11) 일측에 구비되는 제1고정부(4)에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보(2)의 단부 쪽 하부 플랜지(21) 일측에 구비되는 제2고정부(5)에 결합되어 경사지게 구비되는 스트럿 부재(3); 로 구성되고,
   상기 스트럿 부재(3)는 몸체부(31) 및 상기 몸체부(31)의 양단에 구비되어 각각 제1고정부(4)와 제2고정부(5)에 결합되는 결합부(32)로 구성되되,
   상기 H형강 기둥(1)의 제1고정부(4)가 결합되는 부위 및 상기 H형강 보(2)의 제2고정부(5)가 결합되는 부위의 상하부 플랜지 및 웨브 사이에는 한 쌍의 보강 플레이트(14, 24)가 상호 일정 간격 이격되게 각각 고정 결합되고,
   상기 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)는 스트럿 부재(3)가 결합되는 플랜지(11, 21) 양측의 보강 플레이트(14, 24) 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지(11, 21) 일측이 삽입되는 플랜지 수용부(411, 511)가 형성되고 양 측단 하부에 복수의 볼트공(412, 512)이 형성되며 하면에 거셋 플레이트(413, 513)가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 및 상기 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 양 측단의 볼트공(412, 512)에 볼트로 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)을 연결하는 결합 플레이트(42, 52)로 구성되고, 상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임.
   
2. 상호 이격되도록 설치되는 한 쌍의 H형강 기둥(1);
   상기 한 쌍의 H형강 기둥(1) 상단을 연결하는 H형강 보(2); 및
   일단은 상기 H형강 기둥(1)의 상부 쪽 내부 플랜지(11) 일측에 구비되는 제1고정부(4)에 결합되고, 타단은 상기 H형강 보(2)의 단부 쪽 하부 플랜지(21) 일측에 구비되는 제2고정부(5)에 결합되어 경사지게 구비되는 스트럿 부재(3); 로 구성되고,
   상기 스트럿 부재(3)는 몸체부(31) 및 상기 몸체부(31)의 양단에 구비되어 각각 제1고정부(4)와 제2고정부(5)에 결합되는 결합부(32)로 구성되되,
   상기 H형강 기둥(1)의 제1고정부(4)가 결합되는 부위 및 상기 H형강 보(2)의 제2고정부(5)가 결합되는 부위의 상하부 플랜지 및 웨브 사이에는 한 쌍의 보강 플레이트(14, 24)가 상호 일정 간격 이격되게 각각 고정 결합되고,
   상기 제1고정부(4) 및 제2고정부(5)는 스트럿 부재(3)가 결합되는 플랜지(11, 21) 양측의 보강 플레이트(14, 24) 사이에 각각 결합되어 위치가 고정되는 것으로 단면 일측이 개방되어 플랜지(11, 21) 일측이 삽입되는 플랜지 수용부(411, 511)가 형성되고, 상면의 양 측단에 상기 보강 플레이트(14, 24)와 볼트 결합되는 제1결속플레이트(414, 514)가 각각 구비되며, 하면 일측에 볼트공(412, 512)이 형성된 제2결속플레이트(415, 515)가 구비되고, 하면에 거셋 플레이트(413, 513)가 돌출되도록 일체로 결합되는 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51) 및 상기 제2결속플레이트(415, 515)와 볼트 결합되어 한 쌍의 고정부 유닛(41, 51)을 연결하는 결합 플레이트(42, 51)로 구성되며, 상기 스트럿 부재(3)의 결합부(32)는 한 쌍의 거셋 플레이트(413, 513)에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임.
   
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 스트럿 부재(3)의 몸체부(31)는 단면 형상이 십자형인 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임.
   
4. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 스트럿 부재(3)의 몸체부(31)는 단면 형상이 다각 또는 원형인 강관인 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임.
   
5. 제4항에서,
   상기 강관 내에는 콘크리트(C)가 충전되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 철골 프레임.
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