KR100241639B1 - 구조 부재 제조 방법 - Google Patents

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데이비드 골비 레슬리
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데이비드 골비 레슬리
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Abstract

중간웨브(81)와 중간웨브(81)의 종방향으로 연장되는 중공의 관형 측방플랜지(83,85)를 갖는 구조부재(80)가 관형 측방플랜지의 하나(83)의 반대측 관형 측방플랜지(85)의 외경을 갖도록 냉간압연가공에 의해 형성된다. 큰 직경의 측방플랜지(85)는 종방향의 슬롯구멍(87)을 가지므로 작은 직경의 플랜지(83)를 인접 구조부재(80)의 큰 직경 플랜지(85)속에 끼워넣음에 의해 복합구조물(120)이 형성된다. 다수의 상호 연결된 구조부재(80)를 갖는 복합구조물(120)은 개방구조 또는 폐쇄구조로서 조립 될 수 있다.

Description

구조 부재 제조 방법
제1도는 단일 금속 스트립으로부터 롤 성형되는 구조 부재의 단면형상 변형과정을 개략적으로 나타내는 도면.
제2도는 내지 제4도는 제1도에 도시한 단면형상으로 변형시키기 위한 전형적인 작동 스테이션 롤러 형상을 나타내는 도면.
제5도는 제1도 내지 제4도에 도시한 단면의 중공 플랜지의 자유 가장자리의 용접을 나타내는 도면.
제6도는 별개의 금속 스트립으로부터 제조되는 중공 플랜지 구조 부재의 롤 성형중의 단면을 나타내는 도면.
제7도는 제6도의 롤 성형부를 제공하기 위한 롤 성형 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
제8도 내지 제15도는 제7도의 롤 성형 장치의 전형적인 윤곽 형성 스테이션을 개략적으로 나타내는 도면.
제16도 내지 제18도는 웨브부에 중공 플랜지를 부착하는 다른 형태를 나타내는 도면.
제19도 내지 제23도는 구조 부재의 다른 단면형상의 개략적인 배열을 나타내는 도면.
제24도는 복합 비임 구조물을 개략적으로 나타내는 도면.
제25도는 본 발명에 따른 구조 부재의 단면형상을 나타내는 도면.
제26도는 본 발명에 따른 구조 부재의 또 다른 단면형상을 나타내는 도면.
제27도는 본 발명에 따른 다른 단면 형상을 나타내는 도면.
제28도는 또 다른 단면 형상을 나타내는 도면.
제29도 및 제30도는 상호결합 가능한 중공 플랜지의 확대 단면도.
제31도는 본 발명에 따른 복합 구조물의 개략적인 배열을 나타내는 도면.
제32도 및 제33도는 중공 플랜지 구조 부재를 형성하기 위한 다른 성형방법을 개략적으로 나타내는 도면.
제34도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 구조물을 나타내는 도면.
제35도는 하나 이상의 슬롯 형성 중공 플랜지를 갖는 구조 부재의 또 다른 성형 방법을 개략적으로 나타내는 도면.
제1도는 계류중인 국제 특허 출원 제PCT/AU89/00313호에 개시된 방법에 따른 단일 금속 스트립으로부터의 단면 형상의 변형을 개략적으로 나타낸 것이다.
제2도 내지 제4도에 상세히 도시한 바와 같이, 편평한 금속 스트립이 점차적으로 변형되어 웨브(1)의 종방향으로 연장되는 원형 단면의 중공 플랜지(2)를 갖는 원호형의 중간 웨브(1)를 만든다. 변형 및 성형 롤러 세트(3,4,5)는 동일 단면 직경의 중공 플랜지(2)를 만들도록 상호 작용하지만, 당업자라면 적절한 변형에 의하여 롤러 세트(3,4,5)가 서로 다른 단면 직경 및/또는 형상의 중공 플랜지(2)를 만들 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
제5도는 중공 플랜지(2)의 자유 가장자리를 중앙 웨브(1)에 연속 용접하여 큰 구조적 완전성과 액밀성의 중공 플랜지(2)를 갖는 구조 부재를 형성하는 것을 보여 준다.
플랜지(2)의 가장자리의 용접은 참조부호(7)로 나타낸 고주파 전기 유도 용접 장치 또는 저항 용접 장치에 의해 실시되는 것이 적절하다. 용접 후에 중앙 웨브(2)는 또 다른 변형 또는 성형 롤러(도시하지 않음)에 의해 재성형되어 편평하거나 소정 단면형상을 갖는 웨브(2)를 만든다.
제6도는 계류중인 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에 개시된 방법 및 장치에 따라서 별개의 금속 스트립으로부터의 구조 부재의 변형을 개략적으로 나타낸다.
1단계에서 웨브 스트립(10)과 플랜지 스트립(11,12)을 나타내는 금속 스트립들은 텐덤 스테이션의 롤 성형 장치 속으로 공급되거나 다른 방법으로서 플랜지스트립(11,12)이 별개의 롤 성형 밀을 통과하는 한편 웨브 스트립(10)이 그 사이를 통과한다.
플랜지 스트립(11,12)은 점차적으로 변형되어 4단계에서처럼 각각 길다란 슬롯 구멍(13a,14a)을 갖는 중공의 측방 플랜지(13,14)를 만든다 중공 플랜지(13,14)는 웨브 스트립(10)의 자유 가장자리가 슬롯 구멍(13a,14a)내에 위치할 때까지 웨브 스트립(10)쪽으로 안내된다. 그후, 플랜지(13,14)의 자유 가장자리는 용접 스테이션의 양측 롤러에 의해 5단계에서처럼 웨브 스트립(10)과 접촉하게 되는데 여기서 플랜지(13,14)의 자유 가장자리는 웨브 스트립(10)에 용접되어 일체 구조물을 형성한다.
플랜지(13,14)는 그후 용접 스테이션의 하류 측에 위치하는 성형 롤러에 의해 6단계 내지 8단계에 도시한 바와 같이 적절한 형상으로 성형될 수 있다.
제7도는 제1도의 구조 부재를 만들기 위해 사용되는 장치를 개략적으로 나타낸다.
제7도에서 장치는 각각 별개의 강 시트의 코일 롤(33,34,35)을 지지하는 별개의 송출 스테이션(30,31,32)으로 구성되며, 필요에 따라 각 스테이션은 동일하거나 서로 다른 두께 및 폭을 가질 수 있다. 코일 롤(33,35)로부터 나온 스트립(36,38)은 각각 롤 성형 밀(39,40)로 안내되어 각각 소정의 형상 및 단면을 갖는 중공 부재(41,42)를 형성한다. 제6도의 4단계에서처럼 각 쌍의 가장자리는 약간 분리되어 중앙 스트립 또는 웨브(37)의 각 가장자리로 향하는 연속적인 슬롯을 형성한다.
용접 스테이션(43)의 영역에서, 웨브(37)의 자유 가장자리는 부재(41,42)의 각 벽두께와 같은 거리로 롤러(44)에 의하여 인접 중공 부재(41,42)의 각 슬롯 속으로 안내된다. 닙 롤러(45)는 고주파 전기 유도 용접 장치 또는 저항 용접 장치(46)에 의한 용접 바로 전에 부재(41,42)를 압축하여 그들의 각 자유 가장자리가 웨브(37)의 상, 하부면과 접촉하도록 한다. 롤러(47,48,49,50)는 처음에는 웨브(37)를 지지하고, 후에 일체 구조물(51)을 지지한다.
그후, 구조물(51)은 플라잉 톱(도시하지 않음)등에 의하여 소정 길이로 절단된다.
롤 성형 밀(39,40)은 여러 가지 폭의 웨브(37)를 수용할 수 있도록 측방으로 이동될 수 있다.
제8도 내지 제15도는 제6도의 4단계에 도시한 중공 플랜지 부재(13,14)를 제조하기 위해 제7도의 롤 밀(39,40)에서 이용될 수 있는 전형적인 롤 스테이션을 개략적으로 나타낸다.
여러 가지 구조 부재를 얻기 위해 본 발명의 방법 및 장치에 많은 중요한 변형이 만들어질 수 있다.
제16도는 예를 들어 슬롯 형성된 관형 부재의 립부(60; lips)를 웨브 부재(63)의 양면에 용접하는 공정에서 웨브 부재의 자유 가장자리(61)의 한쪽 또는 양쪽 관형 부재(62)속에 완전히 안내되어 관형 부재의 내측벽에 접촉하도록 제7도의 시스템이 적용되는 것을 보여준다. 필요에 따라서 웨브(63)의 자유 가장자리는 고주파 유도 용접에 의해 관형 부재의 내측에 부가적으로 용접되어 별개의 액밀 격실로 구분된 중공 플랜지를 형성한다.
제17도는 립부(60)가 웨브(63)의 가장자리에 인접한 웨브의 양면에 용접되는 다른 형상을 보여준다.
제18도는 웨브(63)의 부착점의 직경방향 반대측에서 종방향으로 연장되는 슬롯 구멍(66)을 갖는 중공 플랜지(65)의 외측면에 웨브(63)의 자유 가장자리가 용접되는 또 다른 형상을 보여준다. 슬롯 구멍(66)은 플랜지(65)의 자유 가장자리(65a)를 분리된 채 남겨 두고 외측 롤(68)의 돌출부(67)에 의해 성형공정 중에 소정의 간격을 유지함으로써 형성된다.
다른 변형예에서 중앙 웨브는 미리 또는 나중에 형성되는 구멍을 가지거나 깊거나 얕은 채널, 리브 등의 형태의 종방향 또는 횡방향으로 연장되는 윤곽 형상을 가질 수 있다. 횡으로 연장되는 형상의 윤곽의 경우 양측 중공 플랜지의 내부로 향하는 면은 구조 부재의 구성요소의 용접을 용이하게 하기 위하여 웨브의 가장자리에 수직하게 배치된 평면을 갖는다.
제19도 내지 제24도는 계류중인 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에 개시된 본 발명에 따른 플랜지 형상과 복합 구조물의 개략적인 배열을 도시한다.
특히 제24도는 계류중인 국제특허 출원 제PCT/AU89/00313호와 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에 개시된 본 발명에 따라 형성된 복합 구조물을 도시한 것이다. 이러한 구조에서 플랜지(70,71)와 웨브(72)로 구성되는 하측부는 계류중인 국제특허 출원 제PCT/AU89/00313호에 따라서 단일 금속 스트립으로 형성되며, 여기에 계류중인 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에 개시된 본 발명에 따라서(별개의 금속 스트립들로 형성된) 웨브(73)와 중공 플랜지(74)가 추가로 부착된다.
계류중인 국제특허 출원 제PCT/AU89/00313호와 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호의 내용과 제1도 내지 제24도를 참고하는 것은 본 발명을 보다 명확히 이해하기 위함이며, 계류중인 출원들의 설명은 여기서 참고로 인용하며 구조 부재의 형상과 제조 방법은 본 발명에 따라서 개조될 수 있음을 알아야 한다.
제25도는 본 발명에 따라서 형성된 구조 부재(80)의 단면형상을 도시한 것이다. 이 구조 부재(80)는 원호형 보강 리브(82)를 갖는 웨브(81)로 구성된다. 중공 플랜지(83)는 웨브(81)에 용접된 자유 가장자리(84)를 가지므로 유체 불침투성의 관을 형성한다.
제2중공 플랜지(85)는 웨브(81)의 반대측에 형성되며, 플랜지(85)의 자유가장자리(86)는 역시 웨브(81)에 용접된다. 슬롯 구멍(87)은 웨브(81)와 동일 면 상에서 플랜지(85)의 벽에 형성된다.
플랜지(83)의 외경은 플랜지(85)의 내경보다 약간 작으므로, 하나의 구조부재의 작은 플랜지(83)를 다른 구조 부재의 큰 플랜지(85)내에 길이방향으로 슬라이드 결합시킴에 의해 인접한 구조 부재(80)가 상호 연결되어 복합 구조물을 형성한다.
이 구조 부재(80)는 상술한 바와 같이 하나 이상의 금속 스트립으로 형성되며, 슬롯 구멍은 플랜지(85)의 자유 가장자리(86)가 웨브(81)에 용접된 후 형성된다. 슬롯 구멍은 가스 플라즈마 또는 레이저 절단 장치에 의해 연속적으로 형성되며 제거된 금속 스트립은 스크랩으로서 폐기된다.
제26도는 구조 부재(90)의 다른 형상을 나타내는데, 여기서 웨브(91)는 채널 형상부로서 형성된다. 플랜지(92)는 플랜지(93) 보다 작은 직경을 가지므로 플랜지(93)에 슬롯을 형성한 후 플랜지(92)가 그 속에 슬라이드 결합될 수 있다.
제27도는 구조 부재(90)를 제조하기 위해 훨씬 두꺼운 금속 스트립이 이용되는 것을 제외하고는 제26도의 형상과 비슷한 형상을 보여준다.
제28도는 채널형상 웨브(95)와 큰 슬롯 구멍(98, 99)을 갖는 동일 직경의 한 쌍의 중공 플랜지(96)로 구성되는 구조 부재(97)의 또 다른 실시예를 나타내는데 그 목적을 제29도와 제30도를 참고로 하여 설명될 것이다.
제29도는 인접한 구조 부재(90)의 플랜지(93)의 슬롯 구멍(100)속에 결합된 제27도의 구조 부재(90)의 작은 플랜지(92)의 확대 단면도이다. 슬롯 구멍(100)은 웨브(91)의 두께 보다 큰 폭을 가지므로 플랜지(92,93) 사이에서 한정된 피봇 운동하게 한다.
제30도는 제28도에 도시한 구조 부재(97)의 슬롯 형성된 플랜지(96) 내에 결합된 제29도의 상호결합 플랜지(92,93)의 확대단면도를 도시한 것이다. 플랜지(92,93,96)의 상대적인 피봇운동은 적어도 한정적으로 허용된다.
제31도는 제27도, 제28도 및 제29도에 도시한 구조 부재들로 허용될 수 있는 복합 구조물을 도시한다.
제31a도, 제31b도 및 제31c도는 구조 칼럼, 자유 직립 폴 또는 박스형 비임으로서 이용될 수 있는 중공 칼럼 구조물의 단면을 도시한 것이다. 이들 구조물은 중공이거나 보강 콘크리트(프리스트레싱 스틸 보강 바가 있거나 없는) 또는 수지 매트릭스내의 카본, 합성섬유 또는 유리 섬유와 같은 다른 보강 재료로 채워질 수 있다. 필요에 따라 칼럼 구조물은 후 스트레스된 텐돈을 가질 수도 있다.
제31d도는 제26도와 제27도에 도시한 상호 연결된 구조 부재로 구성되는 복합 구조물을 나타낸다. 이 복합 구조물은 빌딩, 수중말뚝, 토공사용 셔터링 용의 벽과 같은 구조 방벽으로서 직립 상태로 이용될 수 있다.
수평 형상에 있어서, 상호 연결된 구조 부재들을 콘크리트 슬랩바닥, 광산벽 및 지붕보강벽 또는 구조 부재상의 수평축벽용의 초강 지지체를 형성할 수 있다.
제31e도는 제26도, 제27도 및 제28도에 도시된 구조 부재들의 조합으로 이루어지는 또 다른 구조형상을 나타내는데, 여기서 제28도의 구조 부재는 칼럼 또는 박스형 비임(101)을 형성하여 부가의 직립 또는 횡보강체를 방벽형상 구조물에 제공할 수 있다.
인접한 상호연결 구조 부재(104)의 접합부(103)에 상호 연결되어 수직으로 배치되는 구조 부재(102)는 본 발명에 따른 복합 구조물용의 구조 지지체 또는 보강체의 다른 형태를 형성할 수 있다.
제32도는 본 발명에 따른 구조 요소를 제조하는 다른 방법을 도시한 것이다.
이 구조 부재(110)는 플랜지 스트립(111,112)을 웨브(113)에 연속적으로 단접하여 만들어진다. 단접은 I비임과 T비임을 제조하기 위한 공지된 방법이며, 미국 특허 제3,713,205호에 개시되어 있다.
단접 스테이션의 하류 측에는 플랜지 스트립(111,112)을 웨브(113)로부터 멀리 변형시켜 중공 플랜지(114,115)를 형성하는 롤 성형 밀이 있다. 중공 플랜지(114)는 고주파 전기 유도 용접 또는 저항 용접에 의하여 플랜지 스트립(111)의 자유 가장자리를 서로 융합시킴으로써 폐쇄된 일체형 부재로서 형성된다. 중공 플랜지(115)는 유사한 방법으로서 플랜지 스트립의 자유단부를 서로 융합시킨 후 가스플라즈마 또는 레이저 금속 절단 장치에 의해 금속 스트립을 제거하여 슬롯 구멍(116)을 형성함에 의해 형성될 수 있다.
다른 방법으로서, 슬롯 구멍(116)은 플랜지 스트립(112)의 자유 가장자리가 이격되어 구멍(116)을 형성하도록 플랜지 스트립(112)을 롤 성형함에 의해 형성될수 있다.
제33도는 제32도에 도시한 방법의 변형예를 보여준다.
이 변형예에서 플랜지 스트립(111)은 웨브(113)쪽으로 변형되고, 플랜지 스트립(111)의 자유단부가 웨브(113)의 측면에 융합되므로 웨브(113)의 가장자리부에 의하여 내부 보강된 중공 플랜지(114)를 형성한다.
플랜지 스트립(111)의 자유단부는 고주파 전기 유도 용접 또는 저항 용접에 의해 웨브(113)에 융합된다.
제34도는 각각 웨브(121)의 일측을 따라서 연장되는 폐쇄된 중공 플랜지(122)와 웨브(121)의 반대측을 따라서 연장되는 보다 큰 중공 플랜지(123)를 갖는 웨브(121)로 구성되는 다수의 구조 부재(120)로 구성되는 복합 구조물을 나타낸다.
중공 플랜지(123)는 종방향으로 연장되고 웨브(121)의 면에 평행한 슬롯 구멍(124)을 갖는다. 플랜지(123)의 내경은 인접 구조 부재의 반대측의 작은 중공플랜지를 수용할 수 있을 정도로 선택된다.
이렇게 형성된 복합 구조물은 중공 플랜지(122,123)에 의해 보강된 시트 형상의 구조물을 제공한다. 슬롯 구멍(124)의 폭은 비교적 견고한 복합 구조물이 되게 하거나 결합 플랜지(123,124)사이의 동축상의 상대 회전을 적어도 제한하게 하고 도시한 평면구조물 보다는 원호형 또는 소정형상의 구조물이 될 수 있도록 선택될 수 있다.
이런 복합 구조물은 터널, 다리 구조물 등의 구조지지체/라이닝으로서 이용될 수 있다. 얇은 게이지 금속에서 이런 구조물은 지붕감 또는 벽 접합판으로서 이용되며, 무거운 게이지 금속에서 이 구조물은 토공사의 말뚝 또는 셔터링으로서 이용될 수 있다.
제35도에서 중공 플랜지(131)를 갖는 구조 부재(130)는 계류중인 국제 특허 출원 제PCT/AU89/00313호에 개시된 방법에 의해 단일 금속 스트립으로 형성되거나 계류중인 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에 개시된 방법에 의해서 다수의 금속 스트립으로 형성될 수 있다.
다음에 중공 플랜지(131)는 플랜지를 편평하게 해 웨브(133)의 가장자리의 종방향으로 연장되는 이중벽의 평플랜지(132)를 형성하도록 연속 롤 성형 공정에 의해 변형된다.
평플랜지(132)는 그후 롤 성형에 의해 변형되어 종방향 슬롯(135)을 갖는 이중벽의 중공 플랜지(134)를 제공한다. 도시한 슬롯형성 중공 플랜지(133)는 원형단면을 갖지만 그 단면형상은 적절한 단면으로 롤 성형될 수 있다는 것을 알아야 한다.
본 발명에 따른 방법의 이 변형예는 두꺼운 플랜지 스트립을 사용할 수 없거나 경제적 또는 공정의 효율상 얇은 플랜지 스트립이 바람직한 경우에 보강된 중공 플랜지를 제공하기 위해 이용될 수 있다.
당업자라면 본 발명의 취지와 범위로부터 벗어남 없이 본 발명에 따른 제품과 방법이 여러 가지로 수정 또는 변형될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 새로운 구조 부재와 그 제조 방법에 관한 것이다.
계류중인 국제 특허 출원 제PCT/AU89/00313호는 구조 부재의 성형 방법을 개시하는데, 여기서 하나의 금속 스트립이 연속적으로 롤 성형되어 각각의 종방향 가장자리를 따라서 연장되는 중공 플랜지를 갖는 중앙 웨브를 제공한다. 중앙 웨브는 보통 편평하지만 횡방향으로는 윤곽을 형성할 수 있다. 공동 플랜지는 원형, 사각형, 삼각형 등과 같은 적절한 단면형상으로 형성될 수 있으며, 동일하거나 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
또 다른 계류중인 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호에는 이전의 계류중인 국제특허 출원 제PCT/AU89/00313호에 개시된 구조 부재의 구조와 방법을 상당히 개량한 것이 개시되어 있다. 상기 계류중인 출원은 하나의 종방향 가장자리를 따라 연장된 적어도 하나의 중공 플랜지를 갖는 적어도 하나의 웨브로 구성되는 구조 부재의 성형을 개시한다.
상기 계류 중인 출원에 개시된 개량점은 롤 성형기에서 다수의 별개의 금속스트립으로 형성된 구조 부재의 연속 제조에 관한 것이다. 이 개량된 공정은 웨브(또는 웨브들)와 중공 플랜지(또는 플랜지들)를 갖는 구조 부재의 제조를 가능하게 하는데, 여기서 웨브와 플랜지 구성 요소들은 서로 다른 두께의 금속으로 구성되며, 구조 부재의 요구 조건에 따라 등급 분류될 수 있다. 게다가 이 개량된 방법은 구조 부재가 광범위한 형상으로 형성될 수 있게 한다.
본 발명은 새롭게 개량된 구조 부재와 그의 새로운 용도에 관한 것이며, 이 새롭게 개량된 구조 부재는 일반적으로 상기 계류중인 출원들의 방법에 따라 제조된다. 따라서, 상기 계류중인 국제특허 출원 제PCT/AU89/00313호와 오스트레일리아 특허 출원 제PK 2531호의 내용은 참고로 본원에 인용된다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 제1중공 플랜지와 중간 웨브의 종방향으로 연장되는 제2플랜지로 구성되며, 상기 제1플랜지는 상기 제1플랜지의 종축에 평행한 방향으로 종방향으로 연장되는 슬롯 구멍을 갖는 구조 부재가 제공된다.
제2플랜지는 속이 찬 요소로 구성될 수 있지만 제2플랜지는 중공인 것이 바람직하다. 필요에 따라서 제1 및 제2플랜지는 중공으로 될 수 있으며, 상기 제1 및 제2플랜지는 종방향으로 연장되는 슬롯 구멍을 가질 수 있다.
상기 제1플랜지는 그 내부에 적어도 하나의 웨브 요소와 상기 웨브 요소의 종방향으로 연장되는 적어도 하나의 플랜지 요소로 구성되는 인접한 구조 부재를 수용하며, 상기 적어도 하나의 플랜지 요소가 상기 제1플랜지 내에 수용될 때 상기 웨브 요소는 상기 슬롯 구멍을 통해 연장된다.
제2플랜지는 제1중공 플랜지의 내부 단면적 보다 적은 단면적을 갖는다.
제1 및 제2중공 플랜지는 동일하거나 서로 다른 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 및 제2플랜지의 단면 형상은 동일하거나 서로 다른 것이 바람직하다.
제1플랜지는 사용상 그 속에 대체로 동일한 구조 부재의 제2플랜지를 수용하는 것이 가장 바람직하다.
중간 웨브 부재는 대체로 편평하거나 상기 구조 부재의 종축의 횡방향으로 윤곽을 형성할 수 있다.
필요에 따라서 웨브와 제1 및 제2플랜지는 동일한 등급과 두께의 금속으로 구성되거나 서로 다른 등급과 두께의 금속으로 구성될 수 있다.
슬롯 구멍은 중간 웨브와 동일 평면상에 있거나 중간 웨브 쪽으로 경사진 다른 평면상에 있을 수 있다.
슬롯 구멍은 상기 제1플랜지와 그 속에 수용된 플랜지 사이에서 종축을 중심으로 하는 상대 회전 운동을 제지할 수 있는 폭을 가질 수 있거나, 상기 슬롯 구멍의 폭은 상기 제1플랜지와 그 속에 수용된 플랜지 사이에서 적어도 제한된 회전운동을 부여할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 중간 플랜지와 이격된 평행 측방 플랜지를 갖는 두개 이상의 구조 부재로 구성되며, 상기 적어도 하나의 측방 플랜지는 종방향으로 연장되는 슬롯 구멍을 갖는 중공 플랜지로 구성되며, 상기 중공 플랜지는 인접한 구조 부재의 측방 플랜지를 수용하도록 구성된 복합 구조물이 제공된다.
상기 적어도 하나의 구조 부재는 인접한 구조 부재의 상기 두개 이상의 측방플랜지를 갖도록 된 슬롯 구멍의 측방 플랜지를 갖는다.
복합 구조물은 각각 인접 구조물과 상호 연결되어 대체로 편평하거나 편평하지 않은 개방된 복합 구조물을 형성하는 다수의 구조 부재로 구성된다.
다른 방법으로서 복합 구조물은 각각 하나 이상의 인접 구조 부재와 상호 연결되어 단일 폐쇄 복합 구조물을 형성하거나 개방부 및 폐쇄부로 구성되는 복합 구조물을 형성하는 다수의 구조 부재로 구성될 수 있다.
이 복합 구조물은 인접 구조 부재 사이의 상대 운동이 슬롯 구멍을 갖는 중공 플랜지와 그 속에 수용된 인접 구조 부재의 플랜지 사이의 회전운동을 제한함으로써 제지되는 견고한 구조물로 구성될 수 있다.
다른 방법으로서 이 복합 구조물은 인접한 구조 부재 사이의 적어도 제한된 회전운동이 허용되는 유연한 구조물로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 중간 웨브와 적어도 하나가 종방향으로 연장되는 중공 구멍을 가지고 종방향으로 연장되는 측방 플랜지를 갖는 구조 부재를 제조하는 단계와, 상기 적어도 하나의 측방 플랜지의 벽의 종방향으로 슬롯 구멍을 형성하는 단계로 이루어지는 구조 부재의 제조 방법이 제공된다.
이 구조 부재는 어떤 적절한 제조 방법에 의해서도 형성될 수 있지만 단일금속 스트립 또는 다수의 금속 스트립으로부터 롤 성형하여 형성되는 것이 바람직하다.
슬롯 구멍은 소정의 적합한 금속 제거 공정에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어 슬롯 구멍 부위 속의 금속은 그라인딩 휠로 연마하여 제거되기나 금속 스트립이 절단 휠, 전단기 등에 의해 제거될 수 있다. 다른 방법으로서 가스 플라즈마 금속 절단 장치 또는 레이저 절단 장치에 의해 금속 스트립이 제거될 수 있다.
또한, 슬롯 구멍은 중공 플랜지가 분리된 스트립의 자유 가장자리를 갖는 금속 스트립으로부터 형성되는 롤 성형 방법에 의해 형성될 수 있다. 다른 방법으로서 슬롯 구멍은 처음에 중공의 관형 부재가 형성된 후 관형 부재를 내부로 변형시켜 종방향으로 연장되는 슬롯 구멍을 갖는 이중벽의 중공 플랜지를 형성하는 롤 성형 방법에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예를 보다 완전히 이해할 수 있게 하기 위해 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참고로 하여 설명하고자 한다.

Claims (15)

  1. 유사한 구조 부재와 신축식으로 가장자리 대 가장자리를 결합하기 위한 구조 부재를 제조하기 위한 방법에 있어서, 중간 웨브 부재와 상기 웨브의 대향 측면을 따라 연장되는 대향 폐쇄 중공측방 플랜지를 구비한 구조 부재를 냉간 롤 성형하는 단계로서, 상기 중공 측방 플랜지는 중공 웨브와 중공 플랜지 사이의 각각의 결합부에 자유 가장자리를 용접함으로써 폐쇄되는, 상기 성형 단계와, 상기 중공 측방 플랜지의 적어도 하나 내에 있으며, 상기 중간 웨브와 평행하게 중공 측방 플랜지의 대향 단부사이로 연장되는 슬롯 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 구조 부재 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구조 부재는 연속 냉간 롤 성형 공정으로 단일 재료 스트립으로 성형되며, 상기 스트립의 대향 자유 가장자리는 중공 플랜지와 중간 웨브 사이의 접합부에서 스트립의 표면에 고주파 전기 유도 또는 저항 용접에 의하여 용접되는 구조 부재 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 상기 중공 플랜지의 폐쇄 벽으로부터 재료를 제거함으로써 형성되는 구조 부재 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구조 부재는 연속 냉간 롤 성형 공정으로 중간 웨브와 적어도 하나의 중공 플랜지를 포함하는 개별 재료 스트립으로 성형되며, 상기 적어도 하나의 중공플랜지를 포함하는 스트립의 자유 가장자리는 그 가장자리에 인접한 웨브의 대향표면상에 고주파 전기 유도 또는 저항 용접에 의하여 융합되는 구조 부재 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 중공 플랜지의 폐쇄 벽으로부터 재료를 제거함으로써 형성되는 구조 부재 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 이중 벽 중공 플랜지를 형성하기 위하여 내향 변형되는 중공 관형 플랜지를 처음에 형성함으로써 형성되며, 슬롯 구멍은 그 단부 사이로 연장되는 구조 부재 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 내부에 슬롯 구멍을 갖는 적어도 하나의 중공 플랜지와 웨브의 접합부로부터 이격되어 중간 웨브의 대향면으로부터 연장되는 플랜지 벽 부분을 형성하며, 상기 플랜지 벽 부분은 상기 슬롯 구멍의 경계를 한정하는 각기 이격된 자유 가장자리를 갖는 구조 부재 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 웨브의 대향 측면을 따라 연장되는 상기 중간 웨브 및 상기 중공 측방플랜지는 동일한 재료의 스트립으로 형성되는 구조 부재 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 천공된 중공 측방 플랜지는 이중 벽 구조를 갖는 구조 부재 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 중간 웨브와 상기 적어도 하나의 중공 측방 플랜지는 상호 용접된 개별재료 스트립으로 각각 형성되는 구조 부재 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 상기 중공 측방 플랜지의 종축과 중공 측방 플랜지와 상기 중간 웨브의 각 측면의 접합부 사이로 연장되는 평면에 대하여 30° 내지 180° 사이의 각도로 중공 측방 플랜지 벽에 위치되는 구조 부재 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 대향하는 양 중공 측방 플랜지는 각각의 단부 사이로 연장되는 슬롯 구멍을 갖는 구조 부재 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 상기 천공된 중공 플랜지와 유사한 인접 구조 부재의 신축식 결합 중공 플랜지 사이에서 상대적인 회전 이동을 억제할 수 있는 폭을 갖는 구조 부재 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 대향 측방 플랜지는 원형 단면을 갖는 구조 부재 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 슬롯 구멍은 상기 천공된 중공 측방 플랜지의 굴곡 없이 유사한 인접구조 부재의 신축식 결합 중공 부재의 제한된 회전 이동을 허용할 수 있는 폭을 갖는 구조 부재 제조 방법.
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