KR100385430B1

KR100385430B1 - Metal sheet structural member enhanced heat and noise shield effect

Info

Publication number: KR100385430B1
Application number: KR10-2001-0016415A
Authority: KR
Inventors: 맹춘태
Original assignee: 맹춘태
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2003-05-27
Also published as: KR20010103591A

Abstract

본 발명은 하중재하시에 구조적으로 안정되게 폐쇄형으로 구성할 뿐만 아니라 웨브 및 플랜지면에 다수의 홀을 형성하여 단열 및 차음효과를 향상시킨 구조부재를 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a structural member that is not only structurally stable closed under load, but also forms a plurality of holes in the web and flange surface to improve the insulation and sound insulation effect.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 거의 일정한 횡단면을 갖고 길게 형성되어 하중을 지탱하는 골조를 형성하기 위해 이용되는 구조부재에 있어서, 적절한 길이의 웨브(3)와 상기 웨브의 양단의 각각에서 한 쪽 방향으로 연장하는 두 개의 외팔보형 플랜지(1, 2)를 갖고, 상기 플랜지가 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치에서 절곡되어 웨브쪽으로 회귀된 상태에서 그 단부가 웨브의 적절한 위치에 접합됨으로써 폐쇄형 단면형상을 가지며, 상기 웨브 및 플랜지에는 단열효과 및 차음효과를 향상시키도록 다수의 홀(16)이 형성되는 구조부재가 제공된다. 상기 홀(16)은 구조부재의 길이방향을 따라 형성되는 길다란 타원형, 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 마름모형, 별표형 등으로 형성된다.According to the present invention for achieving the above object, in the structural member used to form a frame having a substantially constant cross section and is formed long to support the load, each of the web 3 of the appropriate length and both ends of the web And having two cantilevered flanges 1, 2 extending in one direction at the ends thereof joined at the appropriate positions of the web, with the flanges bent at a position spaced apart from the web and returned to the web. It has a closed cross-sectional shape, and the web and the flange are provided with a structural member in which a plurality of holes 16 are formed to improve the insulation effect and the sound insulation effect. The hole 16 is formed of a long oval, circular, square, rectangular, triangular, rhombus, star, etc., formed along the longitudinal direction of the structural member.

Description

Metal sheet structural member enhanced heat and noise shield effect

본 발명은 내력을 받는 건축물의 골조에 사용되는 구조부재에 관한 것이며, 특히, 2개 이상의 부재를 이용하여 트러스를 제작하고 건축물의 바닥이나 지붕의 골조로 사용할 수 있는 구조부재에 관한 것이다.The present invention relates to a structural member used for the frame of a building subjected to a load capacity, and more particularly, to a structural member that can be used as a frame of the floor or roof of the building to produce a truss using two or more members.

본 발명에 의한 구조부재는 수직으로 세워져 상부 하중을 받는 내력벽 골조에 사용되는 데, 이러한 벽체에 사용되는 수직부재를 보통 스터드라 한다.Structural members according to the invention are used in bearing wall frameworks which are erected vertically and subjected to an upper load, with the vertical members used for such walls being usually studded.

경량형강을 이용한 건축물 골조는 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.Building framework using lightweight steel is schematically illustrated in FIG. 1.

강판을 롤포밍기, 절곡기 등을 이용하여 냉간성형한 후 구조부재로 사용한 종래기술의 부재로는-형강, Z-형강, 채널빔 등이 주를 이루고 있다. 이 중 가장 널리 사용되는-형강은 중간부분인 웨브의 양단에서 플랜지가 외팔보형으로 뻗어 나가는 형태로 되어 있다. 이런 플랜지에 립이 있느냐 없느냐에 따라 립-형강과 경-형강으로 구분된다. 경량형강은 용도 및 그 것이 지지해야 하는 하중, 마감방법 등에 따라 웨브, 플랜지 및 립의 크기가 조정될 수 있고, 또한 두께도 다양하다. 일반적으로, 이러한 부재는 건축물의 벽체와 바닥, 나아가 지붕 골조를 구성하며, 부재간 연결은 나사, 클린칭, 용접 등의 방법이 사용된다.As a member of the prior art used as a structural member after cold forming the steel sheet using a roll forming machine, a bending machine, etc. -Steel, Z-beam, channel beams are the main. The most widely used of these -The section steel is a form in which the flange extends in a cantilever form at both ends of the web. Depending on whether or not these flanges -Steel and hard -It is divided into section steel. Lightweight steel can be sized for webs, flanges and ribs depending on the application, the load it has to support, the finishing method, etc., and also vary in thickness. In general, such members constitute the walls and the floor of the building, and further, the roof frame, and the connection between the members is performed using screws, clinching, welding, and the like.

도 2에는 종래기술의 립-형강의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 종래기술의 경-형강의 사시도가 도시되어 있다.2 shows a prior art lip A perspective view of the steel section is shown and FIG. A perspective view of the steel is shown.

이러한-형강 구조부재를 2개 이상 이용하여 삼각형 모양으로 연결해서 트러스를 완성하게 되는데, 이러한 트러스는 바닥골조 또는 지붕에 사용된다. 일반적으로 제작되는 트러스는 상현재와 하현재 및 그 사이에 연결되는 복부재로 구성되며, 나사, 클린칭 등의 방법을 이용하여 부재가 서로 고정된다. 또한, 트러스는 다양한 모양으로 제작될 수 있으며, 평트러스인 경우 바닥에 이용될 수 있으며, 그 외에는 지붕에 사용된다.Such -Using two or more steel structural members to connect the triangular shape to complete the truss, this truss is used for the floor frame or roof. In general, the truss is manufactured is composed of the upper member and the lower chord and a plurality of members connected therebetween, the members are fixed to each other using a method such as a screw, clinching. In addition, the truss can be manufactured in various shapes, in the case of a flat truss can be used for the floor, otherwise it is used for the roof.

그런데, 현재 가장 많이 사용되고 있는-형강 구조부재의 경우에는 플랜지에 축방향 하중이 가해질 경우 웨브로부터 멀리 이격된 위치의 플랜지부분에서는 도 4에 도시된 바와 같이 부재의 휨하중에 의한 좌굴이 발생하여 구조성능이 저하되는 경우가 발생한다. 간단하게 설명내면, 이러한 현상은 부재의 단면이 열린 형태, 소위 개방형이기 때문에 나타나는 현상이라 볼 수 있다. 이러한 구조성능의 한계는 지붕트러스의 설계시에 트러스의 경간이 짧아지거나, 또는 경제성 및 시공성이 떨어지는 크기 또는 두께의 부재를 사용해야 하는 결과를 초래한다.By the way, the most used now In the case of a structural steel member, when the axial load is applied to the flange, the flange portion at a position spaced away from the web may cause buckling due to the bending load of the member as shown in FIG. do. Briefly described, this phenomenon can be regarded as a phenomenon that occurs because the cross section of the member is an open shape, so-called open type. This limitation in structural performance results in the use of shorter truss spans in the design of roof trusses, or the use of members of size or thickness that are less economical and workable.

또한, 앞서 설명한-형강 구조부재의 경우 웨브 및 플랜지면이 폐쇄형,즉 외면과 내면이 연통되어 있지 않아 단열 및 차음효과가 떨어지는 단점이 있다.Also, as previously described -In the case of the structural steel member, the web and the flange face is closed, that is, the outer surface and the inner surface is not in communication, there is a disadvantage that the insulation and sound insulation is inferior.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하중재하시에 구조적으로 안정되게 폐쇄형으로 구성할 뿐만 아니라 웨브 및 플랜지면에 다수의 홀을 형성하여 단열 및 차음효과를 향상시킨 구조부재를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, not only to be structurally stable closed structure under load, but also to form a plurality of holes in the web and flange surface insulation and sound insulation The object is to provide a structural member having an improved effect.

도 1은 경량형강을 이용한 건축물 골조의 개요도이고,1 is a schematic diagram of a building frame using a light steel,

도 2는 종래기술의 립-형강의 사시도이고,2 is a lip of the prior art -Perspective view of the steel,

도 3은 종래기술의 경-형강의 사시도이고,3 is a related art -Perspective view of the steel,

도 4는 도 2에 도시된 립-형강의 좌굴현상을 예시적으로 도시한 도면이고,4 is a lip shown in FIG. -It is an illustration showing the buckling phenomenon of the steel sheet by way of example,

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 구조부재의 사시도이고,5 is a perspective view of a structural member according to an embodiment of the present invention,

도 6은 도 5에 도시된 구조부재의 측면도이고,Figure 6 is a side view of the structural member shown in Figure 5,

도 7은 도 5에 도시된 구조부재의 정면도이고,7 is a front view of the structural member shown in FIG.

도 8은 웨브가 크게 형성된 본 발명에 따른 구조부재의 변화예를 도시한 사시도이고,8 is a perspective view showing a variation of the structural member according to the invention the web is formed large,

도 9는 도 8에 도시된 구조부재의 측면도이며,9 is a side view of the structural member shown in FIG. 8,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 보강홈을 구비한 구조부재를 도시한 사시도이다.10 is a perspective view showing a structural member having a reinforcement groove formed according to another embodiment of the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

1, 2 : 플랜지 3 : 웨브1, 2: Flange 3: Web

4, 5 : 외면 6, 7 : 말단부면4, 5: outer surface 6, 7: end surface

8, 9 : 내면 10, 11 : 접합부8, 9: inner surface 10, 11: junction

12, 13 : 웨브면 14, 15 : 변형부12, 13 web surface 14, 15: deformation portion

16 : 홀 17, 18 : 보강홈16 hole 17, 18 reinforcement groove

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 거의 일정한 횡단면을 갖고 길게 형성되어 하중을 지탱하는 골조를 형성하기 위해 이용되는 구조부재에 있어서, 적절한 길이의 웨브와 상기 웨브의 양단의 각각에서 한 쪽 방향으로 연장하는 두 개의 외팔보형 플랜지를 갖고, 상기 플랜지가 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치에서 절곡되어 웨브쪽으로 회귀된 상태에서 그 단부가 웨브의 적절한 위치에 접합됨으로써 폐쇄형 단면형상을 가지며, 상기 웨브 및 플랜지에는 단열효과 및 차음효과를 향상시키도록 다수의 홀이 형성되는 구조부재가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, in the structural member used to form a frame having a substantially constant cross-section and long to support the load, one side of each of the web of the appropriate length and both ends of the web A cantilevered flange extending in a direction, the end being joined to an appropriate position of the web while the flange is bent at a position spaced apart from the web and returned to the web, and has a closed cross-sectional shape; Webs and flanges are provided with structural members in which a plurality of holes are formed to enhance the insulation and sound insulation effects.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 웨브 및 플랜지의 적절한 위치에는 구조부재의 길이방향으로 연장하는 하나 이상의 보강홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that at least one reinforcing groove extending in the longitudinal direction of the structural member is formed at an appropriate position of the web and the flange.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 홈은 구조부재의 길이방향을 따라 형성되는 길다란 타원형인 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the groove is a long oval formed along the longitudinal direction of the structural member.

아래에서, 본 발명에 따른 단열 및 차음효과가 우수한 경량구조부재의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the lightweight structural member excellent in heat insulation and sound insulation according to the present invention will be described in detail.

도면에서, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 구조부재의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 구조부재의 측면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 구조부재의 정면도이다. 그리고, 도 8은 웨브가 크게 형성된 본 발명에 따른 구조부재의 변화예를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 구조부재의 측면도이다.5 is a perspective view of a structural member according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a side view of the structural member shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a front view of the structural member shown in FIG. 5. 8 is a perspective view showing a variation of the structural member according to the present invention in which the web is large, and FIG. 9 is a side view of the structural member shown in FIG. 8.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 구조부재는 2.0mm 이하의 얇고 고강도를 가지며 표면이 아연도금된 강판으로부터 롤포밍에 의해 형성되는 형강이다. 시공성 및 경제성을 고려하여 강판은 일반적으로 0.8mm, 1.0mm 내외의 두께가 많이 사용된다. 강판은 일정한 폭으로 롤포밍기에 공급되어 단면이 접어지면서 구조부재가 완성되며, 이 때, 강판의 중간부분은 구조부재의 웨브(3)로 형성되며, 강판의 단부는 플랜지(1, 2)로 형성된다. 이런 플랜지(1, 2)는 속이 빈 사각형 형태의 단면을 가지며, 각각의 플랜지는 강판의 단부를 롤포밍함으로써 형성된다.As shown in Figs. 5 to 7, the structural member according to this embodiment is a shaped steel formed by roll forming from a thin, high strength, surface-galvanized steel sheet of 2.0 mm or less. In consideration of workability and economic feasibility, steel sheets generally have a thickness of about 0.8 mm and 1.0 mm. The steel sheet is supplied to the roll forming machine with a constant width and the cross section is folded to complete the structural member. At this time, the middle portion of the steel sheet is formed by the web 3 of the structural member, and the ends of the steel sheet are flanged (1, 2). Is formed. These flanges 1, 2 have a hollow rectangular cross section, and each flange is formed by rolling the end of the steel sheet.

상기 플랜지(1, 2)의 단면형상은 웨브(3)에 연결된 기단 쪽이 넓고 웨브(3)에서 멀리 이격된 위치의 말단 쪽이 좁은 사다리꼴 단면을 갖는 것이 양호하지만, 제조의 용이성이나 조립의 용이성, 조립된 형상에 대한 외관적 고려 등의 요인에 의해 필요하다면, 기단과 말단의 폭이 동일한 직사각형도 가능하며, 말단의 폭이 제로(0)인 삼각형상이어도 무방하다. 이렇게 형성된 플랜지(1, 2)는 적절한 단면을 갖는 튜브 형태, 즉, 채널빔의 형태를 가지며, 그 역학적 특성도 채널빔의 그 것과 대등하다.It is preferable that the flanges 1 and 2 have a trapezoidal cross section having a proximal end connected to the web 3 and a narrow end side at a position spaced apart from the web 3, but are easy to manufacture and easy to assemble. If necessary by factors such as appearance consideration for the assembled shape, a rectangle having the same width as the base and the end may be possible, and may have a triangular shape with zero width of the end. The flanges 1, 2 thus formed have the form of a tube with an appropriate cross section, ie in the form of a channel beam, the mechanical properties of which are also comparable to those of the channel beam.

각각의 플랜지(1, 2)는 외면(4, 5), 내면(8, 9), 말단부면(6, 7) 및접합부(10, 11)를 각각 포함한다. 그리고, 플랜지(1, 2)는 웨브(3)의 한쪽 방향으로 뻗어나가는 외팔보의 형태로 되어 있다. 그리고, 웨브(3)는 플랜지(1, 2)와 공유하는 웨브면(12, 13)을 각각 포함한다. 즉, 웨브면(12, 13)은 웨브(3)의 일부이기도 하고, 플랜지(1, 2)의 일부이기도 하다. 또한, 플랜지(1, 2)의 내면(8, 9)은 롤포밍전 강판의 단부에 해당하는 부분인 접합부(10, 11)에 의해 웨브(3)에 접합되어 있다. 이 때, 플랜지(1, 2)의 외면(4, 5)은 상부의 내력을 받도록 설계된다.Each flange 1, 2 comprises an outer surface 4, 5, an inner surface 8, 9, a distal end face 6, 7 and a joint 10, 11, respectively. The flanges 1 and 2 are in the form of cantilever beams extending in one direction of the web 3. The web 3 also includes web faces 12 and 13 that share the flanges 1 and 2, respectively. In other words, the web faces 12 and 13 are part of the web 3 and part of the flanges 1 and 2. In addition, the inner surfaces 8 and 9 of the flanges 1 and 2 are joined to the web 3 by joining portions 10 and 11 which are portions corresponding to ends of the steel sheet before roll forming. At this time, the outer surfaces 4, 5 of the flanges 1, 2 are designed to be subjected to the internal strength of the upper portion.

그리고, 웨브(3)의 중앙부분과 강판의 단부인 접합부(10, 11)는 여러 방법으로 접합될 수 있지만, 여기에서는 균등한 간격으로 국소적 변형부(14, 15)를 형성하는 프레스접합방식으로 접합된다. 그러나, 구조부재가 강판으로 형성되는 형강이 아닌 경우에는 융합이나 접착제를 이용한 접합 등이 이용될 수도 있으며, 형강인 경우에도 용접열에 의한 재료의 변형이 그다지 문제가 되지 않는다면, 용접을 이용하여도 무방하고 나사연결, 용접, 리베팅 등의 다른 접합방법도 적용될 수 있다.The center portion of the web 3 and the joint portions 10 and 11, which are the ends of the steel sheet, can be joined in various ways, but here, the press-bonding method of forming the local deformation portions 14 and 15 at equal intervals. Is bonded. However, in the case where the structural member is not a steel sheet formed of a steel sheet, fusion or bonding using an adhesive may be used. In the case of the steel sheet, welding may be used unless deformation of the material by welding heat is not a problem. Other joining methods such as screwing, welding, riveting, etc. may also be applied.

그리고, 플랜지(1, 2)의 외면(4, 5), 말단부면(6, 7) 및 내면(8, 9)과, 웨브면(12, 13)에는 소정의 간격으로 다수의 홀(16)이 각각 형성되어 있다. 이렇게 홀(16)을 형성하는 것은 단열효과 및 차음효과를 향상시키고, 무게를 경감시킴으로써 구조물을 안전하게 제작하기 위해서다. 그러므로, 이런 홀(16)은 구조물을 안전하게 구성할 수 있을 정도의 개수로 형성하면 된다. 이 때, 홀(16)은 구조부재의 길이방향을 따라 형성되는 길다란 타원형, 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 마름모형, 별표형 등으로 형성된다.The outer surfaces 4, 5, the distal end surfaces 6, 7, and the inner surfaces 8, 9 of the flanges 1, 2, and the web surfaces 12, 13 are provided with a plurality of holes 16 at predetermined intervals. These are formed, respectively. The hole 16 is formed to improve the insulation and sound insulation effects, and to safely manufacture the structure by reducing the weight. Therefore, the holes 16 may be formed in such a number that the structure can be safely configured. At this time, the hole 16 is formed of an elongated oval, circular, square, rectangular, triangular, rhombus, star, etc. formed along the longitudinal direction of the structural member.

그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 내력을 받는 정도에 따라 웨브(3)의 크기는 증대될 수 있다. 이 때, 플랜지(1, 2)의 플랜지면에는 변동이 없고, 롤포밍전 강판의 단부인 접합부(10, 11)의 길이가 아울러 증대된다.8 and 9, the size of the web 3 may be increased according to the degree of the load bearing. At this time, there is no change in the flange face of the flanges 1 and 2, and the length of the joining parts 10 and 11 which are the ends of the steel plate before roll forming also increases.

도 10에는 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 보강홈을 구비한 구조부재의 사시도가 도시되어 있으며, 이 실시예에 따른 구조부재는 트러스의 상현재 또는 하현재로 사용되면서 과다한 하중이 작용할 경우에 특히 적합한 것으로서, 플랜지 부분에 보강홈(17, 18)을 만들어 보강할 수 있다는 것을 제외하고는 앞서 설명한 실시예와 동일하다. 그러므로, 동일부분에 대해서는 동일 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략하기로 한다.Figure 10 is a perspective view of a structural member having a reinforcement groove formed according to another embodiment of the present invention, the structural member according to this embodiment is used as the upper chord or lower chord of the truss when an excessive load is applied Particularly suitable, the same as the embodiment described above, except that the reinforcing grooves (17, 18) can be made and reinforced in the flange portion. Therefore, the same reference numerals will be given to the same parts, and description thereof will be omitted here.

그리고, 도 10에는 플랜지(1, 2)의 외면에 하나의 보강홈(17, 18)이 제공된 것으로 도시되어 있지만, 플랜지(1, 2)의 외면에 두 개 이상의 보강홈이 제공될 수도 있고, 플랜지(1, 2)의 내면 또는 웨브(3)의 적절한 위치에도 보강홈이 제공될 수 있다.10, one reinforcing groove 17, 18 is provided on the outer surface of the flange (1, 2), two or more reinforcing grooves may be provided on the outer surface of the flange (1, 2), Reinforcement grooves may also be provided on the inner surface of the flanges 1, 2 or on an appropriate position of the web 3.

위에서는 본 발명의 양호한 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하고 있지만, 이 것은 단지 예시적인 목적을 가질 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 본 발명이 속한 분야에서 숙련된 자에게는, 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 위에 예시된 실시예로부터 변형이나 변화 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 첨부된 청구범위는 그와 같은 모든 변형예나 변화예 또는 조절예를 보호범위 내에 둘 것을 의도한다.While the invention has been described above based on the preferred embodiments of the invention, it is for illustrative purposes only and is not intended to limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that modifications, variations, or adjustments may be made from the embodiments illustrated above without departing from the spirit of the invention. It is intended that the appended claims cover all such modifications, variations or adjustments within the scope of protection.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 구조부재는 플랜지 부분의 좌굴 및 뒤틀림에 대한 성능이 우수하여, 종래기술의-경량형강보다 얇고 작은 두께 및 웨브높이로도 종래기술의-경량형강과 동일하거나 그보다 우수한 구조성능을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라, 웨브 및 플랜지에 다수의 홀을 형성하여 단열효과 및 차음효과를 향상시키고 무게를 경감시켜 구조물을 안전하게 제작하는 효과가 있다.As described in detail above, the structural member of the present invention has excellent performance against buckling and twisting of the flange portion, Thinner, smaller thickness and web height than light steel -Not only can meet the same or better structural performance than the light steel, but also has a number of holes in the web and flanges to improve the insulation and sound insulation, and to reduce the weight, thereby making the structure safe.

Claims

In a structural member having a substantially constant cross section and formed long to support a load bearing structure,

Has a web of appropriate length and two cantilevered flanges extending in one direction on each end of the web,

The flange is bent at a position spaced from the web by an appropriate length and returned to the web, and the end is joined to an appropriate position of the web, thereby having a closed cross-sectional shape,

The web and the flange is a structural member, characterized in that a plurality of holes are formed to improve the insulation effect and sound insulation effect.

The method of claim 1,

And at least one reinforcing groove extending in the longitudinal direction of the structural member at an appropriate position of the web and the flange.

The method according to claim 1 or 2,

The groove is a structural member, characterized in that the elongated oval formed along the longitudinal direction of the structural member.