KR100918983B1 - 대형 티에스씨 보 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철판 두께가 10mm 이상이고 높이 600mm이상의 대형 TSC보를 제작하기 위해 철판의 양쪽을 절곡하고 중앙부를 절단하여 상부 플랜지가 절곡된 상태로 한쌍의 측판이 만들어지도록 하여 용접에 따른 수축 변형이 방지되도록 하였으며, 상기 측판들을 부분적으로 열처리하여 수직방향으로 수축 변형(10,000mm당 20∼40mm 발생)이 발생되도록 교정한 뒤 하판을 용접함으로써, TSC보의 중앙이 양단보다 높은 캠버(camber)가 자연스럽게 형성되어 콘크리트의 타설시 보의 지지력이 증가되도록 하였고, 보의 내부에 와이어를 가설하여 보의 처짐이 방지되도록 한 대형 티에스씨 보 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 하판의 양단에 한쌍의 측판들이 수직으로 세워져 용접되고, 상기 측판들의 상부에 상부 플랜지가 일체로 절곡되어 TSC보를 구성하고, 상기 TSC보의 중앙 하부에는 마주보는 측판들을 관통하여 용접되는 다수개의 지지대가 구비되고, 상기 TSC보의 양단 상부에는 마주보는 측판들에 용접되는 브래킷이 구비되며, 상기 브래킷들에 연결된 상태로 상기 지지대를 받쳐서 보의 처짐을 방지하는 다수개의 와이어가 구비된 특징이 있다.

Description

대형 티에스씨 보 및 그 제조방법{The Steel Concrete beam and it's manufacturing method}

본 발명은 대형 티에스씨 보(이하 TSC보 라 함) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 10mm×600mm이상의 두께 및 높이를 갖는 초대형의 TSC보를 만들기 위해 철판의 양단을 수직으로 절곡하고 중앙부를 가스 절단하여 절곡된 상부 플랜지를 갖는 두 개의 측판이 만들어지도록 하여 용접할 필요가 없으며, 상기 측판들을 부분 열처리하여 수직방향의 수축이 발생(10,000mm당 20∼40mm 발생)되도록 교정한 뒤 하판 양쪽으로 상기 측판을 용접함으로써, 하판의 용접시 발생되는 수축으로 인하여 TSC보의 중앙이 양단보다 높은 캠버(camber)가 자연스럽게 형성되어 콘크리트의 타설시 보의 지지력이 향상되며, 보의 내부에 와이어를 가설하여 보의 중앙부 처짐이 방지되도록 한 대형 티에스씨 보 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 TSC(The Steel Concrete)보는 3면이 폐쇄된 철판에 콘크리트를 채워 넣은 구조로써, 철근콘크리트와 철골구조의 장점을 접목시킨 신공법이다. 철근 역할을 겸하는 형 강판제 영구거푸집의 윗 상부 플랜지에 데크플레이트를 얹어 콘크리트를 채운 합성보로써, 형 단면의 윗 상부 플랜지는 압축재 역할을, 하판과 측판은 각각 인장재와 전단보강재 역할을 겸한다.

이러한 TSC보는 외피에 배치된 철판에 콘크리트를 채움으로써 휨 강성 증가, 처짐 감소, 진동특성 우수, 균열 및 중성화 방지, 내구성 연장, 층고 절감, 자재물량 등의 효과를 거둘 수 있고 미려하고 단순한 외관으로 내화피복비가 절감되며 마감공사 및 보강공사가 유리한 등의 장점이 있다.

TSC보는 철판 두께가 6mm이고 높이 100mm∼300mm의 경하중인 경우 상부 플랜지와 측판 및 하판의 일부를 프레스로 절곡하여 TSC보를 양분한 형태로 제작하여 용접에 따른 수측 변형이 발생되지 않도록 한 뒤, 한쌍의 양분된 TSC보의 하판을 서로 맞대어 한번의 용접으로 TSC보를 제작하는 것이 경제적이다. 그리고 하판을 용접하는 과정에서 용접에 따른 수축 변형으로 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버가 자연스럽게 형성되므로 콘크리트의 내부 타설시 처짐이 방지되는 효과도 거둘 수 있는 것이다.

철판 두께가 6mm 이상이고 높이가 600mm 이상인 대형 및 초대형의 TSC보는 프레스로 절곡하는 데 한계가 있으므로 철판을 규격에 맞게 가스 절단하여 상부 플랜지, 측판 및 하판을 따로 제작한 뒤 이들을 용접하였다.

종래에는 대형 TSC보를 용접할 때 수축을 고려하여 한번에 용접하지 않고 부분적으로 용접하여 상부 플랜지, 측판 및 하판의 수평 및 수직관계를 맞춘 뒤 나머지 부분을 용접하여 완성하였다. 따라서 용접에 따른 수축 변형이 최소화되어 원하는 규격의 대형 TSC보를 만들 수는 있으나, 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버가 발생되지 않으므로 현장에서 콘크리트를 타설하면 보의 처짐이 발생 되므로 이를 방지하고자 보의 밑에 버팀대를 별도로 설치해야되는 등의 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 철판 두께가 10mm 이상이고 높이 600mm이상의 대형 TSC보를 만들기 위해서 철판의 양쪽을 절곡하고 중앙부를 절단하여 상부 플랜지가 절곡된 상태로 한쌍의 측판이 만들어지도록 하여 용접에 따른 수축 변형이 방지되도록 하였으며, 상기 측판들을 부분적으로 열처리하여 수직방향으로 수축 변형(10,000mm당 20∼40mm 발생)이 발생되도록 교정한 뒤 하판을 용접함으로써, TSC보의 중앙이 양단보다 높은 캠버(camber)가 자연스럽게 형성되어 콘크리트의 타설시 보의 지지력이 증가되도록 하였고, 보의 내부에 와이어를 가설하여 보의 처짐이 방지되도록 한 대형 티에스씨 보 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 하판의 양단에 한쌍의 측판들이 수직으로 세워져 용접되고, 상기 측판들의 상부에 상부 플랜지가 일체로 절곡되어 TSC보를 구성하고, 상기 TSC보의 중앙 하부에는 마주보는 측판들을 관통하여 용접되는 다수개의 지지대가 구비되고, 상기 TSC보의 양단 상부에는 마주보는 측판들에 용접되는 브래킷이 구비되며, 상기 브래킷들에 연결되어 상기 지지대를 받쳐서 보의 처짐을 방지하는 다수개의 와이어가 구비된 특징이 있다.

본 발명에 따르면 대형 TSC보를 생산할 때 대형 프레스를 이용하여 두꺼운 철판의 양단을 수직으로 절곡하고 중앙부를 가스 절단함으로써 절곡된 상부 플랜지를 갖는 한쌍의 측판이 만들어지도록 한 것이다.

따라서 상기 측판들과 상부 플랜지들은 용접할 필요가 없으므로 용접에 따른 수축 변형이 발생되지 않으며 수직 정밀도도 높아 별도의 교정작업이 필요치 않으며, 이후 상기 측판들을 부분적으로 열처리하여 수직방향으로 수축변형이 강제적으로 생성되도록 한 다음 하판을 용접하면 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버가 자연스럽게 형성되므로 콘크리트의 타설에 따른 압력을 버틸 수 있다.

그리고 보의 내부에 와이어를 가설하여 보의 중앙을 양단에서 당겨주는 형태로 만들어주면 콘크리트가 양생되는 과정에서 보의 처짐이 방지되고 보의 전단력이 향상되는 등의 효과가 있다.

도 1은 대형 TSC보의 설치상태 단면도

도 2는 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보의 제조과정을 나타낸 설명도

도 3은 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보의 사시도

도 4는 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보와 기둥의 설치상태도

도 5는 도 4의 A - A선 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 측판 11 : 절곡부

12 : 용접부 20 : 상부 플랜지

30 : 하판 40 : 지지대

41 : 브래킷 42 : 와이어

43 : 쇄기 44 : 지지편

도 1은 대형 TSC보의 설치상태 단면도 이고, 도 2는 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보의 제조과정을 나타낸 설명도이다. 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보는 철판의 양단을 대형 프레스로 절곡하여 상부 플랜지(20)가 형성되도록 하고 이후 철판의 중앙부를 가스로 절단하여 한쌍의 측판(10)이 만들어지도록 한 것이다. 상기 측판(10)들은 절곡부(11)를 통하여 상부 플랜지(20)와 연결되므로 별도의 용접작업이 필요치 않으며 용접에 따른 수축변형이 발생되지 않고 이를 교정할 필요가 없다.

상기 측판(10)들은 하판(30)의 양측면에 용접하기 전에 열처리부(13)를 부분적으로 열처리하여 수직방향의 수축이 발생되도록 한다. 이후 준비된 하판(30)의 양단과 측판(10)의 밑단이 만나는 용접부(12)를 용접하면 열처리과정에서 발생된 수축변형으로 인하여 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버(C)가 자동 형성된다.

이후 보의 중앙 하부에는 마주보는 측판(10)들을 관통하여 용접되는 다수개의 지지대(40)를 설치하고 보의 양단 상부에는 마주보는 측판(10)들에 용접되는 브래킷(41)을 설치한 뒤 다수개의 와이어(42)로 양단 브래킷(41)을 연결한다. 이때 와이어(42)들이 지지대(40)의 밑으로 지나가도록 하고 와이어의 양단은 쇄기(43)를 통하여 브래킷(41)에 고정되도록 하여 보의 중앙부 처짐이 보의 양단 브래킷(41)에서 지탱되도록 한다. 그리고 보의 상부 양측단의 상부 플랜지(20)들에는 지지편(44)을 설치하여 기둥(60)에 용접부(12)와 같이 용접함으로써 와이어(42)의 당김력이 기둥(60)으로 분산되도록 한다.

보의 하판(30) 및 상부 플랜지(20)에는 콘크리트와의 결착력을 높이는 스터드 볼트 형태의 연결구(50)가 용접되고, 측판(10)들 사이에는 간격을 유지시키는 앵글형태의 간격유지구(51)가 다수개 용접된다. 그리고 보의 양단 측판(10)들에는 기둥(60)과 볼트로 연결하기 위한 기둥연결용 웨브 보강편(50)이 형성되어 보의 양단을 보강하는 구성이다. 미설명부호 61은 보를 받쳐주는 보강편, 70은 철근(72)이 내장되어 콘크리트가 타설되는 콘크리트 슬래브, 71은 상부 플랜지(20)에 놓이는 데크 플레이트를 나타낸다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 대형 TSC보는 대형 프레스를 이용하여 철판을 절곡하면 상부 플랜지(20)가 형성되고 이후 철판의 중앙을 가스 절단하면 한쌍의 측판(10)이 만들어지는 형태이다. 이때 측판들에은 용접할 필요 없이 자동으로 상부 플랜지(20)가 절곡 형성되므로 용접에 따른 수축 변형을 걱정할 필요가 없다.

또한 보에 캠버(C)를 형성하기 위하여 상기 측판(10)들을 부분 열처리하여 수직방향의 변형을 만들어준 뒤 하판(30)을 용접하는 특징적인 구성에 의해 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버가 형성되므로 콘크리트의 타설시 별도의 버팀대를 설치하지 않고도 보의 처짐을 방지할 수 있다.

그리고 보의 내부에는 중앙의 지지대(40)를 받쳐주는 와이어(42)가 가설되어 있으므로 역시 보의 처짐을 확실하게 방지시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 하판의 양단에 한쌍의 측판들이 수직으로 세워져 용접되고, 상기 측판들의 상부에 상부 플랜지가 일체로 절곡되어 TSC보를 구성하고,

   상기 TSC보의 중앙 하부에는 마주보는 측판들을 관통하여 용접되는 다수개의 지지대가 구비되고,

   상기 TSC보의 상부 양단에는 마주보는 측판들에 용접되는 브래킷이 구비되며,

   상기 브래킷들에 연결된 상태로 상기 지지대들을 받쳐서 보의 처짐을 방지하는 다수개의 와이어가 구비됨을 특징으로 하는 대형 티에스씨 보.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 TSC보 양단의 상부 플랜지들에는 기둥과 직접 용접되는 지지편이 구비되어 상기 와이어의 받침력이 기둥으로 분산되도록 한 것을 특징으로 하는 대형 티에스씨 보.
3. 철판의 양단을 수직으로 절곡하여 상부 플랜지를 형성하고 상기 철판의 중앙부를 가스 절단하여 상기 상부 플랜지가 일체로 절곡된 한쌍의 측판을 만드는 단계;

   상기 측판들의 일부를 부분적으로 열처리하여 수직방향의 수축이 발생되도록 하는 단계;

   하판의 양단에 상기 측판들을 용접하여 TSC보를 완성하되 상기 측판들의 부분 열처리에 의해 보의 중앙이 양단보다 높은 캠버가 형성되어 보의 처짐이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 대형 티에스씨 보 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 측판들을 관통하여 용접되는 다수개의 지지대를 상기 TSC보의 중앙 하부에형성하고,

   상기 측판들에 용접되는 브래킷을 상기 TSC보의 양단 상부에 형성하며,

   상기 브래킷들에 고정되어 상기 지지대를 받쳐주는 다수개의 와이어를 상기 TSC보의 내부에 설치하여 보의 처짐이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 대형 티에스씨 보 제조방법.