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KR100693098B1 - 에이치 형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체 - Google Patents

에이치 형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체 Download PDF

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KR100693098B1
KR100693098B1 KR1020050028860A KR20050028860A KR100693098B1 KR 100693098 B1 KR100693098 B1 KR 100693098B1 KR 1020050028860 A KR1020050028860 A KR 1020050028860A KR 20050028860 A KR20050028860 A KR 20050028860A KR 100693098 B1 KR100693098 B1 KR 100693098B1
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Abstract

본 발명은 H형강 보를 강재기둥에 접합하기 위한 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 H형강 보의 상부플랜지 및 하부플랜지의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 상·하부플랜지와 고력볼트에 의해 접합되는 플랜지접합부와, 상기 플랜지접합부의 일단부에 형성되어 용접에 의해서 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 맞댐용접부 내지 모살용접부를 각각 갖는 상부플레이트 및 하부플레이트와; 상기 상부플레이트의 저부면 일부와 상기 하부플레이트의 상부면 일부에 각각 수직으로 결합되고, 상기 H형강 보의 웨브의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 웨브와 고력볼트에 의해 접합되는 웨브접합부와, 상기 웨브접합부의 일단부에 형성되어 모살용접에 의해서 상기 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 모살용접부를 갖는 수직플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체에 관한 것이다.
H형강 보, H형강 기둥, 맞댐용접, 모살용접, 필러플레이트.

Description

에이치 형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체{THE SINGLE SHEAR TYPE CONNECTING STRUCTURE FOR H COLUMN TO H BEAM CONNECTIONS}
도 1은 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 접합구조체의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 접합구조체의 정면, 측면, 평면상태를 각각 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도이고,
도 3a 및 도 3b는 도 1의 접합구조체에 H형강 보와 기둥이 접합되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 접합 사시도 및 그 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 약축방향 접합구조체의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 접합구조체의 정면, 측면, 평면상태를 개략적으로 각각 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도이고,
도 6a 및 도 6b는 도 4의 접합구조체에 H형강 보와 기둥이 접합되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 접합 사시도 및 그 분해 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체의 접합상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 8a 및 도 8b은 종래의 H형강 기둥-보 접합구조를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100; H형강 보, 200; H형강 기둥,
300; 접합구조체, 300a; 강축방향 접합구조체,
300b; 약축방향 접합구조체, 310; 상부플레이트,
330; 하부플레이트, 350; 수직플레이트,
370; 플랜지접합부, 390; 맞댐용접부,
410; 모살용접부, 430; 웨브접합부,
450a; 상부플랜지수용부, 450b; 하부플랜지수용부,
470; 필러플레이트.
본 발명은 H형강 보를 강재기둥, 특히 H형강 기둥에 접합하기 위한 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체에 관한 것으로서, 특히 통상 소요되는 8개의 이음판을 사용하지 않고 오직 고력볼트와 필러플레이트만을 이용하여 H형강 보의 플랜지와 웨브를 H형강 기둥의 강축은 물론 약축에도 접합할 수 있는 일면전단형 강축 및 약축방향 접합구조체에 관한 것이다.
일반적으로 철골구조물 설치현장에서 사용하는 H형강 보와 H형강 기둥의 접합구조 내지 접합방법은 H형강 보와 같은 춤(높이)을 갖는 강재 브래킷을 이용하는 구조 내지 방법으로 이루어지는 바, 통상 H형강 보의 상부플랜지와 하부플랜지의 접합을 위해서는 도 8a 및 도 8b에서 보는 바와 같이 각각 3개의 이음판이 필요하며, 웨브의 접합을 위해서도 2개의 이음판이 필요하여 도합 8개의 이음판이 소요된다.
종래와 같이 상기 수직플레이트를 상기 상·하부플레이트의 중앙부에 수직으로 결합시키면, 접합되는 상기 H형강 보의 웨브와 상기 수직플레이트가 서로 충돌하게 되어 상기 H형강 보를 내부로 유도할 수 없게 된다. 즉, 도 8a 및 도 8b에서 보는 바와 같이 종래의 방법 내지 구조로 H형강 기둥-보를 접합하기 위해서는 8개의 별도의 이음판이 소요되는 양면전단형 접합구조 내지 접합방식을 필연적으로 구성하게 된다.
이와 같은 통상의 접합구조 내지 접합방법은 다수로 소요되는 이음판으로 인해 현실적으로 이음판의 가공, 운반, 분류 및 현장설치 작업 등에서 많은 노력과 비용, 그리고 시간을 소요하게 하는 폐단을 지니고 있었다.
상기한 문제점을 극복하기 위하여 국내 등록실용신안공보 제20-0378517호, 국내 공개특허공보 제10-2003-0045863호, 동보 제10-2003-0045236호, 동보 제10-2004-0020444호 등 여러 가지 기술이 제시된 바 있다.
구체적으로, 상기 등록실용신안공보 제20-0378517호의 H형 스티프너를 이용한 H형강 기둥-보의 약축접합구조는 H형강 기둥과, 상기 H형강 기둥의 웨브, 즉 약축방향으로 용접 접합되는 H형 스티프너와, 상기 H형 스티프너와 상기 H형강 보 또는 상기 H형강 기둥과 H형 스티프너 및 H형강 보에 고력볼트 접합되는 보 접합부재를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성된 상기 고안은 상기 H형 스티프너를 매개로 하여 H형강 기둥과 보를 접합하므로 별도의 수평 스티프너나 복수개의 이음판이 필요없다는 장점을 지니고 있다.
하지만, 상기 고안은 일면전단형 보 접합부재를 사용하여 상기 H형 스티프너와 상기 H형강 보를 접합시키는데도 불구하고, 상기 H형 스티프너의 웨브와 상기 H형강 보의 웨브가 어떠한 결합도 이루지 못한 채, 단순히 2개의 보 접합부재에 의해서 H형강 기둥-보를 접합하므로 응력집중에 의한 파손이 염려되고, 더욱이 상기 H형 스티프너의 길이가 극히 짧게 제작되므로 일정한 하중 이상은 견딜 수 없게 되어 공사현장에서 붕괴, 파손 등이 될 우려가 매우 크다는 단점을 지니고 있다.
한편, 상기 공개특허공보 제10-2003-0045863호의 약축에 대한 스플릿 티의 기둥-보 접합구조 및 접합방법은 수평 스티프너에 의한 약축의 기둥-보 접합의 제한을 해소할 수 있도록 상기 수평 스티프너를 소정 위치로 이동시키는 발명을 제시하였으나 근래에는 상기 수평 스티프너를 대체하는 접합구조 내지 접합방법이 다양하게 제시되고 있는바, 검토의 여지가 없다. 따라서, 동보 제10-2003-0045236호의 발명은 약축에 대한 용접 스플릿 티의 기둥-보 접합구조 및 접합방법의 기술을 제시하였으나, 이 또한 상기 수평 스티프너의 역할을 대신 할 수 있도록 상기 스플릿 티의 웨브를 기둥에 용접시키는 방법에 불과하여 앞서 살핀 등록실용신안공보 제20-0378517호의 H형 스티프너를 이용한 H형강 기둥-보의 약축접합구조에서 보인 문제점을 여전히 지니고 있는 실정이다.
아울러, 동보 제10-2004-0020444호의 철골건축물의 기둥과 H형강 보의 접합구조 및 그 접합방법은 H형강 보의 단부에 별도의 엔드플레이트를 용접 접합시키고, 상기 엔드플레이트를 H형강 기둥의 강축에 볼팅시키고, 상기 H형강 보의 상·하부플레이트에 보강부재를 갖는 지지부재를 별도로 볼팅시켜 상기 H형강 보와 상기 H형강 기둥을 접합시키는 구조 및 방법으로 이루어지는바, 상기 H형강 보의 단부에 용접된 상기 엔드플레이트에 응력집중현상이 발생하여 현장설치시 파손될 우려가 다분하며, 또한 상기 보강부재를 갖는 지지부재를 상기 H형강 보의 상·하부플레이트와 상기 H형강 기둥에 고력볼트에 의해서 안전 접합시키기 위해서는 고도의 시공기술이 요구되는바, 현장에서 상기 발명을 현실적으로 사용하기에는 매우 난해하다는 단점이 있다.
결과적으로, 상기한 고안과 발명은 설치비용의 과다, 운반, 가공, 분류 및 현장설치 작업등에서 많은 노력과 시간이 소요된다는 단점을 여전히 극복하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하고 극복할 수 있는 새로운 구조의 H형강 기둥-보의 접합구조체가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, H형강 기둥-보의 접합구조 및 접합방법에서 통상적으로 소요되는 8개의 이음판을 사용하지 않고도 동일한 숫자의 고력볼트와 필러플레이트만으로 원활한 응력전달을 수행하는 동시에 충분한 변형능력 및 강성을 확보하여, 이음판의 가공, 운반, 분류 및 현장설치 작업 등에 소요되는 노력과 비용을 절감할 수 있도록 개선된 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 H형강 보가 본 발명에 따른 접합구조체의 내부로 유입된 상태에서 별도의 이음판을 사용하지 않고 오로지 고력볼트만으로 본 접합구조체의 상부플레이트와 상기 H형강 보의 상부플랜지, 본 접합구조체의 하부 플레이트와 상기 H형강 보의 하부플랜지 그리고 본 접합구조체의 수직플레이트와 상기 H형강 보의 웨브가 일면전단의 형태로 접합되는 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 강재의 설계와 제작, 그리고 조립 및 설치 등을 간편하게 실시 할 수 있도록 다양한 규격의 H형강 보와 사용하중을 고려하여 표준화되고 메뉴얼화된 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체를 제공하는 데 있다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 강재의 공장가공시 개선과 스캘럽 및 백플레이트 설치작업을 생략하는 동시에 현장설치 및 체결시 고소작업시간의 단축과 현장안전성을 향상시키는 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, H형강 보의 상부플랜지 및 하부플랜지의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 상·하부플랜지와 고력볼트에 의해 접합되는 플랜지접합부와, 상기 플랜지접합부의 일단부에 형성되어 용접에 의해서 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 맞댐용접부 내지 모살용접부를 각각 갖는 상부플레이트 및 하부플레이트와; 상기 상부플레이트의 저 부면 일부와 상기 하부플레이트의 상부면 일부에 각각 수직으로 결합되고, 상기 H형강 보의 웨브의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 웨브와 고력볼트에 의해 접합되는 웨브접합부와, 상기 웨브접합부의 일단부에 형성되어 모살용접에 의해서 상기 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 모살용접부를 갖는 수직플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수직플레이트는 내부로 유도되는 상기 H형강 보의 웨브와 충돌을 일으키지 않고, 상기 웨브와 밀착결합될 수 있도록 상기 상·하부플레이트의 폭방향으로 소정 간격 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수직플레이트의 웨브접합부 타단부의 상부와 하부에 각각 상·하부플랜지수용부가 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 상기 상부플랜지수용부는 상기 H형강 보의 상부플랜지와; 상기 상부플랜지의 상부에 삽입되어 상기 상부플레이트와 상기 상부플랜지 사이의 틈을 제거하는 필러플레이트;를 수용하고, 상기 하부플랜지수용부는 상기 H형강 보의 하부플랜지;를 수용하는 것이 더더욱 바람직하다.
또한, 상기 맞댐용접부에 상기 상·하부플레이트의 단부에 각각 접합된 직사 각형 형태의 백플레이트와; 상기 백플레이트의 상·하부면에 각각 연결되어 측면에 일정한 경사각을 갖는 용접 개선부와; 상기 용접 개선부의 양단부에 각각 접합된 일정크기의 엔드탭;이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의해서 다양하게 변형 실시될 수 있고 당해 변형된 실시는 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 일면전단형 강축방향 접합구조체(300a)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1의 접합구조체(300a)의 정면, 측면, 평면상태를 각각 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도로서, 구체적으로 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 접합구조체(300a)는 H형강 보(100)의 상·하부플랜지(110a,110b)와 접합되는 플랜지접합부(370)와, H형강 기둥(200)의 일정부위에 용접되는 맞댐용접부(390)를 각각 갖는 상부플레이트(310) 및 하부플레이트(330)와; H형강 보(100)의 웨브(130)와 접합되는 웨브접합부(430)와, H형강 기둥(200)의 일정부위에 용접되는 모살용접부(410)를 갖는 수직플레이트(350);를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 상·하부플레이트(310,330)의 플랜지접합부(370)에는 도 1 내지 도 2abc에서 보는 바와 같이 상기 H형강 보(100)의 상부플랜지(110a) 및 하부플랜지(110b)의 볼트구멍(150)에 대응하는 다수의 볼트구멍(150)이 형성되어 내부로 유도되는 상기 H형강 보(100)의 상부플랜지(110a) 및 하부플랜지(110b)와 고력볼트(170)의 접합에 의해서 접합되도록 구성된다.
여기서, 상기 다수의 볼트구멍(150)은 상기 H형강 보(100)의 사용규격과 상기 H형강 보(100)에 가해지는 사용하중을 고려하여 표준화되고 메뉴얼화되어 제작·설계되는 것은 당연하다.
또한, 상기 플랜지접합부(370)의 폭은 상기 H형강 보(100)의 상·하부플랜지(110a,110b)의 폭과 동일하거나 약간 크게 제작·설계되는 것은 물론이다.
또한, 상기 플랜지접합부(370)의 일단부에는 용접에 의해서 상기 H형강 기둥(200)의 강축(210a)방향의 일정부위와 접합하는 백플레이트(230), 용접 개선부(250) 및 엔드탭(270)을 갖는 맞댐용접부(390)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
더욱 상세하게는, 상기 상·하부플레이트(310,330)의 단부에 각각 접합된 직사각형 형태의 백플레이트(230)와; 상기 백플레이트(230)의 상·하부면에 각각 연결되어 측면에 일정한 경사각을 갖는 용접 개선부(250)와; 상기 용접 개선부(250) 의 양단부에 각각 접합된 일정크기의 엔드탭(270);을 형성하여 강재기둥(200)과의 맞댐용접을 신속하고 간편하게 실시하는 동시에 용접시 발생되는 아크불안정, 용입부족, 블로우 홀, 크래이터, 피트 등의 결함을 방지하도록 구성된다.
한편, 상기 웨브접합부(430)와 상기 모살용접부(410)를 갖는 상기 수직플레이트(350)는 상기 상부플레이트(310)의 저부면 일부와 상기 하부플레이트(330)의 상부면 일부에 각각 수직으로 결합되도록 구성된다.
여기서, 상기 수직플레이트(350)는 도 2a에서 보는 바와 같이 내부로 유도되는 상기 H형강 보(100)의 웨브(130)와 충돌을 일으키지 않고, 상기 웨브(130)와 밀착결합할 수 있도록 상기 상·하부플레이트(310,330)의 폭방향으로 소정 간격 이격되어 설치되고, 상기 웨브접합부(430)의 타단부의 상부와 하부에 각각 상부플랜지수용부(450a) 및 하부플랜지수용부(450b)가 더 구비되어 상기 상부플랜지수용부(450a)는 상기 H형강 보(100)의 상부플랜지(110a)와 상기 필러플레이트(470)를 수용하고, 상기 하부플랜지수용부(450b)는 상기 H형강 보(100)의 하부플랜지(110b)를 수용하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 내지 도 2abc에서 보는 바와 같이 상기 상·하부플레이트(310,330)의 맞댐용접부(390)와 상기 수직플레이트(350)의 모살용접부(410)의 용접이 서로 교차하지 않는 동시에 용접이 도중에서 끊기지 않도록 상기 모살용접부 (410)의 상부와 하부에 각각 일정한 크기의 스캘럽(490)을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 수직플레이트(350)를 상기 상·하부플레이트(310,330)의 폭방향으로 좌측 또는 우측으로 소정 간격 이격하여 설치하고, 상기 웨브접합부(430)의 타단부의 상·하부에 상·하부플랜지수용부(450a,450b)를 더 구비함으로써, 상기 H형강 보(100)를 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 접합구조체(300a)의 내부로 유도하여 종래에 필요하던 8개의 이음판(510)을 사용하지 않고, 상기 고력볼트(170)와 상기 필러플레이트(470)만으로 상기 H형강 보(100)를 접합할 수 있도록 구성한다.
여기서, 상기 웨브접합부(430)에 형성된 다수의 볼트구멍(150)은 상기 H형강 보(100)의 웨브(130)의 볼트구멍(150)에 대응하도록 형성됨은 물론이다.
또한, 상기 상부플랜지수용부(450a)는 상기 H형강 보(100)의 상부플랜지(110a)와 상기 상부플랜지(110a)의 상부면에 삽입되어 상기 상부플레이트(310)의 저부면과 상기 상부플랜지(110a)의 상부면의 틈을 제거하는 필러플레이트(470)를 수용할 수 있는 높이로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 하부플랜지수용부(450b)는 상기 H형강 보(100)의 하부플랜지(110b)를 수용할 수 있는 높이로 형성하는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 도 2b에서 보는 바와 같이 상기 상부플랜지수용부(450a)는 상기 하부플랜지수용부(450b)에 비하여 상대적으로 그 높이를 더 높게 형성함으로써, H형강 기둥(200)-보(100) 접합을 위한 고소작업시 현장에서 상기 H형강 보(100)를 본 접합구조체(300a)의 상부플랜지수용부(450a) 및 하부플랜지수용부(450b)의 내부로 간편하게 유도할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
또한, 상기 상·하부플랜지수용부(450b)의 폭은 내부로 유도되는 상기 H형강 보(100)의 웨브(130)의 볼트구멍(150)과 상기 수직플레이트(350)의 웨브접합부(430)에 형성된 볼트구멍(150)이 상호 대응될 수 있도록 형성되어야 함은 물론이다.
한편, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 접합구조체에 H형강 보(100)와 기둥(200)이 접합되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 접합 사시도 및 그 분해 사시도로서, 도면에서 보는 바와 같이 H형강 보(100)를 본 접합구조체(300a)에 접합하기 위해 별도의 복수의 이음판(510)을 필요로 하지 않고 단지 상기 고력볼트(170)와 상기 필러플레이트(470)만으로 접합할 수 있게 된다.
단, 상기 H형강 기둥(200)의 강축(210a)방향의 접합은 상기 상·하부플레이트(310,330)의 일단부에 구비된 맞댐용접부(390)와 상기 수직플레이트(350)의 일단부에 구비된 모살용접부(410)에 의해 각각 용접이 이루어지게 된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 약축방향 접합구조체(300b)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 4의 접합구조체(300b)의 정면, 측면, 평면상태를 개략적으로 각각 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 4의 접합구조체(300b)에 H형강 보(100)와 기둥(200)이 접합되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 접합 사시도 및 그 분해 사시도이다.
구체적으로, 상기 도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 약축방향 접합구조체(300b) 역시 상기한 강축방향 접합구조체(300a)와 동일하게 플랜지접합부(370)를 각각 갖는 상·하부플레이트(310,330)와 웨브접합부(430) 및 모살용접부(410)를 갖는 수직플레이트(350)를 포함하여 구성된다.
단, 상기 플랜지접합부(370)의 일단부는 상기한 맞댐용접이 아니라 모살용접에 의해서 상기 H형강 기둥(200)의 약축(210b)의 일정부위에 접합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상·하부플레이트(310,330)의 후방부는 상기 도면에서 보는 바와 같이 상기 H형강 기둥(200)의 웨브(290)의 내부의 폭과 같은 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 상·하부플레이트(310,330)의 후방부를 형성하는 것은 상기 후방부의 3면을 모두 상기 H형강 기둥(200)과 모살용접에 의해서 접합하 도록 하기 위함이다.
또한, 상기 도면에서 보는 바와 같이 상기 상·하부플레이트(310,330)의 전방부, 특히 플랜지접합부(370)는 상기 H형강 보(100)의 상·하부플랜지(110a,110b)의 폭과 동일하게 형성되어 고력볼트(170)에 의해 접합 될 수 있도록, 상기 후방부로부터 일정한 테이퍼(530)를 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 웨브접합부(430), 상기 모살용접부(410) 및 상기 상·하부플랜지수용부(450a,450b)를 갖는 상기 수직플레이트(350)는 상기 강축방향 접합구조체(300a)와 동일한 구조와 구성을 가진다.
단, 강축방향 접합구조체(300a)와는 달리 상기 모살용접부(410)의 상부와 하부에 각각 일정한 크기의 스캘럽(490)을 별도로 구비할 필요는 없으며, 상기 강축방향 접합구조체(300a)의 상기 수직플레이트(350)의 좌측 이격과는 달리, 도 5a에서 보는 바와 같이 우측으로 이격되어 설치되어 있음을 알 수 있다. 물론 상기 이격 방향은 좌측 또는 우측 어느 방향으로 이루어져도 무방하다.
도 7은 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체(300)의 접합상태를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 보다 상세하게는 상기 H형강 기둥(200)의 강축(210a)방향과 약축(210b)방향에 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체(300)가 맞댐용접 내지 모살용접에 의해서 접합되고, 본 접합구조체(300)의 상·하부플레이트(310,330) 및 수직플레이트(350)에 상기 H형강 보(100)가 상기 고력볼트(170)와 상기 필러플레이트(470)에 의해서 접합되어 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체(300)는 기존의 양면전단형 접합구조 내지 접합방식에서 필수적으로 요구되는 다수의 이음판(510)을 사용하지 않고도 동일한 고력볼트(170)와 필러플레이트(470)만으로 원활한 응력전달을 수행하는 동시에 충분한 변형능력 및 강성을 확보할 수 있어, 상기 이음판(510)의 가공, 운반, 분류 및 현장설치 작업 등에 소요되는 노력과 비용을 대폭 절감할 수 있다.
상술한 바와 같이, H형강 보의 상부플랜지 및 하부플랜지의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 상·하부플랜지와 고력볼트에 의해 접합되는 플랜지접합부와, 상기 플랜지접합부의 일단부에 형성되어 용접에 의해서 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 맞댐용접부 내지 모살용접부를 각각 갖는 상부플레이트 및 하부플레이트와; 상기 상부플레이트의 저부면 일부와 상기 하부플레이트의 상부면 일부에 각각 수직으로 결합되고, 상기 H형강 보의 웨브의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 웨브와 고력볼트에 의해 접합되는 웨브접합부와, 상기 웨브접합부의 일단부에 형성되어 모살용접에 의해 서 상기 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 모살용접부를 갖는 수직플레이트;를 포함하여 구성된 본 발명의 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, H형강 기둥-보의 접합구조 및 접합방법에서 통상적으로 소요되는 8개의 이음판을 사용하지 않고, 본 발명에 따른 일면전단형 접합구조체를 이용하여 H형강 기둥-보를 강축방향은 물론 약축방향으로도 오직 고력볼트와 필러플레이트만을 사용하여 접합할 수 있게 되어 이음판의 가공, 운반, 분류 및 현장설치 작업 등에 소요되는 노력과 비용을 대폭 절감할 수 있다.
둘째, 종래에는 상기 H형강 보를 H형강 기둥-보 접합구조의 내부로 유도하지 못한 채 다수의 이음판을 사용하여 접합하거나, 유도하는 경우에도 상기 H형강 보의 웨브와 종래 접합구조의 웨브가 상호 접합되지 않은 채 별도의 보강부재를 덧 대어 접합하였으나, 본 발명에 따른 접합구조체의 수직플레이트를 상기 H형강 보의 상·하부플레이트의 폭방향으로 소정 간격 이격되게 형성함으로써, 상기 H형강 보가 내부로 유입된 상태에서 별도의 이음판이나 보강부재를 사용하지 않고 오로지 고력볼트와 필러플레이트만으로 상기 H형강 보를 강재기둥에 접합시킬 수 있어 작업현장에서의 조립 및 설치작업 등이 간편화된다.
셋째, 본 발명에 따른 접합구조체의 웨브접합부의 타단부에 필러플레이트, H 형강 보의 상·하부플랜지를 수용할 수 있는 상·하부플랜지수용부를 형성함으로써, 현장설치 및 체결시 상기 H형강 보를 본 접합구조체의 내부로 손 쉽게 유도하여 고력볼트에 의해 접합시킬 수 있어 고소작업시간의 단축과 현장안전성을 대폭 향상시킨다.
넷째, 본 발명에 따른 맞댐용접부에 백플레이트와 용접 개선부 및 엔드탭,그리고 수직플레이트의 상·하부에 일정한 스캘럽을 형성함으로써, 공장 가공시 상기 설치작업을 생략할 수 있는 동시에 강재기둥의 강축에 맞댐용접을 신속하고 간편하게 실시할 수 있게 된다.
다섯째, 다양한 규격의 H형강 보와 사용하중을 고려하여 표준화되고 메뉴얼화된 H형강 기둥-보 일면전단형 강축방향 및 약축방향 접합구조체를 제공할 수 있어, 공작도의 작성에서 부재의 가공까지 CAD-CAM의 활용이 가능하고 강재의 제작기간이 대폭 감축된다.
아울러, 본 발명은 상기에서 설명되고 도면에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (5)

  1. H형강 보의 상부플랜지 및 하부플랜지의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 상·하부플랜지와 고력볼트에 의해 접합되는 플랜지접합부와, 상기 플랜지접합부의 일단부에 형성되어 용접에 의해서 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 맞댐용접부 내지 모살용접부를 각각 갖는 상부플레이트 및 하부플레이트와; 상기 상부플레이트의 저부면 일부와 상기 하부플레이트의 상부면 일부에 각각 수직으로 결합되고, 상기 H형강 보의 웨브의 볼트구멍에 대응하는 다수의 볼트구멍이 형성되어 상기 H형강 보의 웨브와 고력볼트에 의해 접합되는 웨브접합부와, 상기 웨브접합부의 일단부에 형성되어 모살용접에 의해서 상기 H형강 기둥의 일정부위에 용접되는 모살용접부를 갖는 수직플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직플레이트는 내부로 유도되는 상기 H형강 보의 웨브와 충돌을 일으키지 않고, 상기 웨브와 밀착결합될 수 있도록 상기 상·하부플레이트의 폭방향으로 소정 간격 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수직플레이트의 웨브접합부 타단부의 상부와 하부에 각각 상·하부플랜지수용부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부플랜지수용부는 상기 H형강 보의 상부플랜지와; 상기 상부플랜지의 상부에 삽입되어 상기 상부플레이트와 상기 상부플랜지 사이의 틈을 제거하는 필러플레이트;를 수용하고, 상기 하부플랜지수용부는 상기 H형강 보의 하부플랜지;를 수용하는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 맞댐용접부에 상기 상·하부플레이트의 단부에 각각 접합된 직사각형 형태의 백플레이트와; 상기 백플레이트의 상·하부면에 각각 연결되어 측면에 일정한 경사각을 갖는 용접 개선부와; 상기 용접 개선부의 양단부에 각각 접합된 일정크기의 엔드탭;이 형성되는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥-보 일면전단형 접합구조체.
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