KR100946740B1 - Apparatus for testing structural strength of middle and long span structures in a heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가열로에 설치된 중장지간 부재에 대해서 다양하게 하중을 재하하여 가열연동 내화성능 실험을 하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 다양한 하중재하조건의 구현이 가능하고, 실험체의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 건축물 슬래브 및 데크플레이트, 또는 터널 구조체, 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트와 같은 실대형 구조물의 재하연동 가열실험을 효율좋게 실시할 수 있는 가열로 하중재하장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for conducting a heating interlocking fire resistance performance test by applying a variety of loads to the medium-to-intermediate member installed in the furnace, in more detail, it is possible to implement a variety of load loading conditions, evenly distributed load loading of the test body It is possible to perform load-loading heating experiments of various methods to efficiently perform loading-interlocking heating experiments of large-scale structures such as building slabs and deck plates, or tunnel structures, bridge truss, and ship deck plates. It relates to a furnace loading device.
현재, 산업발달과 인구 집중 및 도시화 현상으로 인하여 건축물의 고층화 및 대형화가 요즘 추세이고, 그에 따라서 화재가 발생하면 대형화재로 유도되어 그에 따른 물질적 피해와 인명피해가 급증하게 된다.At present, due to industrial development, population concentration, and urbanization, high-rise and large-scale buildings have been in recent years. Accordingly, when a fire occurs, a large-scale fire is induced, resulting in a sudden increase in material damage and casualties.
이와 같은 건축물의 화재시 구조부재는 고열에 노출되어 구조적으로 취약하게 되고, 고열에 따라서 그 설계강도를 유지하지 못하게 된다. 따라서 건축물은 화재시 구조물의 강도 저하로 인하여 종종 쉽게 건축물이 붕괴되어 막대한 인명피해 및 재산피해를 초래하는 경우가 빈번하다.In the event of a fire of such a building, the structural members are exposed to high heat and structurally vulnerable and fail to maintain their design strength according to the high heat. As a result, a building often collapses easily due to a decrease in strength of the structure in case of fire, resulting in enormous human and property damage.
이와 같이 건축구조물에서 화재시 고열을 받는 구조부재는 이를 구성하고 있는 재료의 물리적 및 열적특성 뿐만 아니라, 지지조건, 하중상태, 화재노출면에 따라서 사용성능의 한계 또는 구조적 파괴를 판단하게 되므로, 위의 영향을 고려하여 구조물의 내화설계를 하는 것이 중요하다. As such, the structural members subject to high heat in case of fire in a building structure determine the limit of the use performance or structural destruction according to the support conditions, load conditions, and fire exposure surface, as well as the physical and thermal characteristics of the materials constituting the fire. It is important to design the fire resistance of the structure considering the effect of
이에 관련된 종래 기술은 부분적으로 짧은 길이의 구조부재에 열을 가하고 부분적인 강도실험을 하는 경우는 있었다. 그러나 이와 같은 종래의 실험장비는 단순한 짧은 길이의 보와 같은 시편을 가열연동 실험할 수 있는 것으로서, 초고층 및 대공간 건축물에 사용되는 중장지간 부재, 예를 들면 4m,6m,10m 길이의 중장지간 보, 단주기둥, 슬래브, 접합부 프레임, 데크플레이트 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트등과 같은 실대형 실물부재에 대해서는 내화성능 실험을 실시할 수는 없는 성능상의 한계를 갖는 것이었다.In the related art, there has been a case where a partial strength test is performed by applying heat to a structural member having a short length. However, such a conventional experimental equipment is capable of performing thermal interlocking experiments on specimens such as simple short length beams, which are used for high-rise and large-space buildings, such as 4m, 6m, and 10m length mid-long beams. It was a performance limitation that fire resistance performance test could not be performed on the real items such as short column, slab, joint frame, deck plate bridge truss and ship deck plate.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 가열로를 통한 가열도중에 다양한 하중재하조건의 구현이 가능하고, 실험체의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 4m,6m,10m 길이의 중장지간 보, 단주기둥, 슬래브, 접합부 프레임, 데크플레이트 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트등과 같은 실대형 실물부재에 대해서 재하연동 가열실험을 효율좋게 실시할 수 있는 가열로 하중재하장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to implement a variety of load loading conditions during the heating through the heating furnace, it is possible to load loads of the test specimen, load loading heating of various methods It is possible to experiment with load-interlocking heating experiment efficiently for real-world large-scale members such as 4m, 6m, 10m length heavy beam, short main column, slab, joint frame, deck plate bridge truss, ship deck plate, etc. Provided is a heating load carrying device that can be implemented.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가열로 하중재하장치는, 내화물로 내벽이 이루어지고, 버너를 구비하여 내부에는 가열 공간이 형성되며, 상기 가열 공간에는 보형 실험체 또는 슬래브형 실험체가 장착되어 가열되는 본체; 상기 본체의 양측에 배치된 레일상에서 이동가능한 바퀴를 구비하여 본체의 길이방향으로 이동가능한 프레임; 상기 프레임의 상부측에 장착되어 본체의 횡방향으로 이동가능한 휠을 구비하고, 실험체 상에 하중을 가하는 액튜에이터가 구비된 가압부; 및 상기 가압부의 액튜에이터에 장착되어 보형 실험체 또는 슬래브형 실험체에 하중을 가는 보형 치구와 슬래브형 치구;를 포함하고, 상기 액튜에이터가 본체의 길이방향 및 횡방향으로 위치 이동하여 보형 실험체 또는 슬래브형 실험체에 등분포 하중을 가하고, 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것이다. 따라서 본 발명은 실험체의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 건축물 슬래브 및 데크플레이트, 또는 터널 구조체와 같은 실대형 구조물의 재하연동 가열실험이 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the heating furnace load-bearing apparatus of the present invention includes an inner wall of a refractory, and includes a burner to form a heating space therein, and the heating space is equipped with a test specimen or a slab type test specimen. A body to be heated; A frame movable in the longitudinal direction of the main body with wheels movable on rails disposed on both sides of the main body; A pressing unit having a wheel mounted on an upper side of the frame and movable in a lateral direction of the main body, and having an actuator for applying a load on a test object; And a prosthetic jig and a slab jig mounted on an actuator of the pressing unit to apply a load to a prosthetic specimen or a slab type specimen, wherein the actuator is moved in the longitudinal and transverse directions of the main body to the prosthetic specimen or the slab type specimen. The test is carried out by applying a uniformly distributed load and conducting heat-linked fire resistance performance test. Therefore, the present invention is capable of equally distributed load loading of the test specimens, and load loading heating experiments of various methods can be performed, and thus loading and linking heating experiments of large structures such as building slabs and deck plates or tunnel structures can be performed.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 보형 치구는 보형 액튜에이터의 로드에 고정되고, 본체의 길이방향으로 연장되는 제1 보 가압대와, 상기 제1 보 가압대의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제1 스크류 부재에 상단의 제1 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결되며, 본체의 길이방향으로 연장된 복수의 제2 보 가압대 및, 상기 각각의 제2 보 가압대의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제2 스크류 부재에 상단의 제2 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결된 다수의 보 가압판들을 포함하고, 상기 보형 액튜에이터의 로드와 제1 보 가압대의 사이, 상기 제1 보 가압대와 각각의 제2 보 가압대의 사이 및 상기 제2 보 가압대와 각각의 보 가압판 사이에는 힌지가 장착되어 회전가능하도록 연결된 것이다.And the present invention is preferably the prosthetic jig is fixed to the rod of the prosthetic actuator, the first beam pressing rod extending in the longitudinal direction of the main body, and a plurality of first rotatably mounted on both ends of the first beam pressing rod The first nut members of the upper end are screwedly connected to the first screw member, respectively, and are rotatably mounted on both ends of the plurality of second beam pressing rods extending in the longitudinal direction of the main body, and the respective second beam pressing rods. A plurality of beam pressing plates each of which is coupled with a plurality of second nut members at upper ends by screwing, between the rod of the beam actuator and the first beam pressing table, between the first beam pressing table and each first A hinge is mounted and rotatably connected between the two beam pressing members and between the second beam pressing member and each of the beam pressing plates.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 보형 실험체는 그 양단이 각각 직립형 보 받침대에 지지되고, 하방 3면이 가열로의 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 보 실험체의 상면에 길이방향으로 보형 치구의 다수의 보 가압판들이 배치되고, 보형 액튜에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것이다.In addition, the present invention is preferably the prosthesis test piece both ends are supported by the upright beam pedestal, respectively, the lower three sides are exposed to the inside of the main body of the heating furnace, the heating of the prosthetic jig in the longitudinal direction on the upper surface of the test specimen. Multiple beam press plates are arranged and subjected to an evenly distributed load through the beam actuator.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 슬래브형 치구는 슬래브형 액튜에이터의 로드에 고정되고, 본체의 길이방향으로 연장되는 제1 슬래브 가압대와, 상기 제1 슬래브 가압대의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제1 스크류 부재에 상단의 제1 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결되며, 본체의 횡방향으로 연장된 복수의 제2 슬래브 가압대 및, 상기 각각의 제2 슬래브 가압대의 양단에 각각 회전 가능하도록 장착된 복수의 제2 스크류 부재에 상단의 제2 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결되어 본체의 길이방향으로 연장된 복수의 제3 슬래브 가압대 및, 상기 각각의 제3 슬래브 가압대의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제3 스크류 부재에 상단의 제3 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결되어 본체의 횡방향으로 연장된 복수의 제4 슬래브 가압대 및, 상기 각각의 제4 슬래브 가압대의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제4 스크류 부재에 상단의 제4 너트 부재들이 각각 나사결합으로 연결되어 본체의 횡방향으로 이동가능한 다수의 슬래브 가압판들을 포함하는 것이다.And the present invention is preferably a plurality of slab jig is fixed to the rod of the slab-type actuator, a plurality of first slab pressing rod extending in the longitudinal direction of the body and rotatably mounted on both ends of the first slab pressing rod, respectively. The first nut members of the upper end are respectively screwed to the first screw member of the plurality of second slab presses extending in the transverse direction of the main body and rotatably at both ends of the respective second slab presses. The second nut members of the upper end are connected to the plurality of mounted second screw members, respectively, by screwing, and are respectively rotated at both ends of the plurality of third slab presses extending in the longitudinal direction of the main body, and the respective third slab presses. The third nut members of the upper end are respectively connected by screwing to the plurality of third screw members that are mounted so as to extend in the lateral direction of the main body. Fourth nut members of the upper end are respectively connected to the fourth slab presser and the plurality of fourth screw members rotatably mounted at both ends of the fourth slab presser, respectively, by screwing, and are movable in the transverse direction of the main body. It includes a plurality of slab platen.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 슬래브형 액튜에이터의 로드와 제1 슬래브 가압대의 사이, 상기 제1 슬래브 가압대와 각각의 제2 슬래브 가압대의 사이, 상기 제2 슬래브 가압대와 각각의 제3 슬래브 가압대의 사이, 상기 제3 슬래브 가압대와 각각의 제4 슬래브 가압대의 사이, 및 상기 제4 슬래브 가압대와 각각의 슬래브 가압판 사이에는 힌지가 장착되어 회전가능하도록 연결된 것이다.In addition, the present invention preferably preferably between the rod of the slab-type actuator and the first slab press, between the first slab press and each of the second slab press, the second slab press and each third slab pressurized A hinge is mounted and rotatably connected between the bars, between the third slab presser and each fourth slab presser, and between the fourth slab presser and each slab presser.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 슬래브형 실험체는 가열로 본체의 상부면에 올려진 사각형의 슬래브 받침대상에 지지되고, 하부면이 가열로의 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 슬래브 실험체의 상면에 슬래브형 치구의 다수의 슬래브 가압판들이 배치되고, 슬래브형 액튜에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것이다.And the present invention is preferably the slab-type test body is supported on a rectangular slab pedestal mounted on the upper surface of the furnace body, the lower surface is exposed to the inside of the body of the furnace furnace heating the upper surface of the slab specimens In the slab-type jig, a plurality of slab platens are arranged and subjected to an evenly distributed load through the slab-type actuator.
본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 의하면 가열로의 본체에 장착된 보형 실험체 또는 슬래브형 실험체에 대하여 가압부의 보형 액튜에이터와 슬래브형 액튜에이터들이 본체의 길이방향 및 횡방향으로 이동가능하고, 각각 보형 치구와 슬래브형 치구들을 통하여 보형 실험체 또는 슬래브형 실험체에 등분포 하중을 가하고, 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것이다.According to the furnace load-bearing apparatus according to the present invention, the prosthetic actuator and the slab actuator of the pressurization unit are movable in the longitudinal direction and the transverse direction of the main body with respect to the prosthesis specimen or the slab specimen mounted on the main body of the furnace, respectively. Equilibrium loads are applied to the prosthesis specimen or slab specimen through the and slab jig, and the heat-linked fire resistance performance test is performed.
따라서 본 발명에 의하면 가열로를 통한 가열도중에 다양한 하중재하조건의 구현이 가능하고, 실험체의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 4m,6m,10m 길이의 중장지간 보, 단주기둥, 슬래브, 접합부 프레임, 데크플레이트, 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트 등과 같은 실대형 실물부재에 대해서 재하연동 가열실험을 정확하고, 효율좋게 실시할 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.Therefore, according to the present invention, it is possible to implement various load loading conditions during heating through the heating furnace, and even load distribution of the test body is possible, and load loading heating experiments of various methods are possible, so that the lengths of 4m, 6m, and 10m length are long. Excellent effects are obtained that can accurately and efficiently carry out load-interlocking heating experiments on large-scale physical members such as beams, short columns, slabs, joint frames, deck plates, bridge truss, and ship deck plates.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내화물로 내벽(112)이 이루어지고, 버너(114)를 구비하여 내부에는 가열 공간(116)이 형성된 가열로(110)의 본체(120)에 길이방향으로 이동가능하도록 장착되며, 이와 같은 가열로(110)는 그 본체(120)내의 가열 공간(116)에 보형 실험체(Sa) 또는 슬래브형 실험체(Sb)가 장착되어 내화성능 실험에 필요한 건축물 화재곡선(KS 또는 ISO Fire) 또는 터널화재 곡선(RWS/RABT/MHC FIRE)의 온도 패턴으로 가열된다.As shown in FIG. 1, the furnace load-
그리고 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)는 도 2a 및 도 2b에 도시 된 바와 같이, 가열로(110)에 각각 다수 세트, 예를 들면 4세트 장착될 수 있는데, 그 각각은 상기 본체(120)의 양측에 배치된 레일(140)상에서 이동가능한 프레임(150)을 구비하고, 이와 같은 프레임(150)은 수직대(160)의 하단에 바퀴(162)를 구비하여 본체(120)의 길이방향으로 각각 이동가능한 구조이다. And the furnace
이와 같은 프레임(150)은 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 레일(140)상에서 직립으로 세워진 복수의 수직대(160)와, 상기 수직대(160)의 상단에서 가열로(110)의 본체(120)를 횡방향으로 가로지르도록 설치된 가로대(180)를 포함하여 전체적으로는 문형(Gantry type)의 "┏┓"형 구조로 이루어진다. As shown in FIGS. 3, 4A, and 4B, the
또한 상기 수직대(160)의 하단에는 바퀴(162)를 회전시키기 위한 구동모터(164)와, 상기 바퀴(162)를 승하강시키기 위한 승강실린더(166)를 구비하는데, 상기 구동모터(164)는 수직대(160)의 하단 구조물에 장착되어 스프로켓(168)과 체인(170)을 통하여 바퀴(162)에 연결되어 구동모터(164)의 작동으로 바퀴(162)의 정역회전이 가능하다. In addition, the lower end of the
또한 상기 승강실린더(166)는 수직으로 설치되며, 공압 또는 유압으로 작동되며 그 로드(166a)에는 바퀴(162)가 각각 회전가능하도록 연결되어 있다. In addition, the
따라서 상기 승강실린더(166)가 작동하여 로드(166a)를 하강시키면 로드(166a)에 연결된 바퀴(162)가 수직대(160) 하부의 레일(140)을 누르면서 수직대(160), 즉 프레임(150)을 상부측으로 들어 올리고 레일(140)상에 바퀴(162) 만이 접촉하도록 한다. 이와 같은 상태에서 구동모터(164)의 작동이 이루어지면 프레임(150)을 각각 레일(140)상에서 이동시킨다. Accordingly, when the
그리고 프레임(150)은 이와 같이 레일(140)상에서 원하는 위치로의 이동이 이루어지면 구동모터(164)는 작동 정지하고, 승강실린더(166)가 작동하여 로드(166a)를 상승시키게 되는데, 이때에는 수직대(160), 즉 프레임(150)이 하강하여 수직대(160)의 하부면이 레일(140)의 상부면에 면접촉하게 된다. When the
이와 같은 수직대(160)의 하단에는 레일(140)을 따라서 형성된 다수의 나사구멍(172)에 볼트(174) 결합하는 다수의 나사구멍(176)들이 형성되어 있다. At the lower end of the
따라서 이와 같이 수직대(160)의 하부면이 레일(140)상에 면접촉한 상태에서 수직대(160)의 하단 나사구멍(176)과 레일(140)의 나사구멍(172)을 일치시켜서 도 4b에 도시된 바와 같이 볼트(174) 결합으로 고정시키면 프레임(150)의 위치가 고정된다.Accordingly, the
또한 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)의 프레임(150)은 상기 가로대(180)가 수직대(160)에 대해서 높이 조절이 가능하도록 구성되는데, 상기 가로대(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 양단에 각각 수직대(160)측으로 돌출하여 수직대(160)를 따라서 이동가능한 다수의 롤러(182)들이 회전가능하도록 장착되어 있다.In addition, the
그리고 상기 수직대(160)에는 각각 직립한 수직이동 실린더(190)가 장착되고, 상기 수직이동 실린더(190)의 로드(192)는 가로대(180)의 하단에 연결되어 있다. 따라서 상기 가로대(180)의 높이 조절시에는 수직대(160)에 마련된 수직이동 실린더(190)의 작동으로 가로대(180)의 승하강이 이루어지며, 가로대(180)의 높이 조절이 이루어진 다음에는 가로대(180)의 양단에 각각 형성된 나사구멍(194)과 수 직대(160)의 상부측에서 길이방향으로 형성된 다수의 나사구멍(196)들을 일치시켜서 볼트(198)로 결합시키면 가로대(180)와 수직대(160)가 결합하여 고정되는 것이다.In addition, the
물론 이와 같은 상태에서 재차 가로대(180)의 높이 조절이 필요하면 가로대(180)와 수직대(160)를 연결하는 볼트(198)들을 해체하고, 수직이동 실린더(190)를 작동시켜 높이를 조절한 다음, 볼트(198)로 고정하면 높이 조절을 이룰 수 있다. Of course, if it is necessary to adjust the height of the
또한 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)는 상기 프레임(150)의 상부측에 장착되어 본체(120)의 횡방향으로 이동가능한 액튜에이터가 구비된 가압부(210)를 구비한다. 이와 같은 가압부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 액튜에이터를 구비하는데, 중앙에는 보형 액튜에이터(220)가 위치되고, 그 좌우 양측에 슬래브형 액튜에이터(240)가 위치되며, 이와 같은 보형 액튜에이터(220)와 슬래브형 액튜에이터(240)들은 도 5b에 도시된 바와 같이 한쌍의 나란하게 배치된 가로대(180)의 사이에 각각 배치되며, 그 상단에는 지지대(230)가 가로대(180)를 가로질러서 배치된다.In addition, the
이와 같은 보형 액튜에이터(220)와 슬래브형 액튜에이터(240)들은 각각 공압 또는 유압을 이용한 실린더(222)(242)로 이루어지고, 그 로드(222a)(242a)는 각각 하향으로 설치되며, 그 로드(222a)(242a)의 끝단에는 이후에 설명되는 보형 치구(260)와 슬래브형 치구(300)들이 장착된다.The
이와 같은 가압부(210)의 보형 액튜에이터(220)와 슬래브형 액튜에이터(240) 들은 상부에 각각 가로대(180)의 상부에서 이동가능한 휠(224)을 구비하여 가열로 본체(120)의 횡방향으로 이동가능하도록 구성된 것이다.The
한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 가압부(210)는 예를 들어서 보형 액튜에이터(220)를 도시한 것인데, 이와 같은 보형 액튜에이터(220)에 구비된 좌우 이동가능한 구성은 그 좌우 양측에 위치된 슬래브형 액튜에이터(240)의 경우에도 동일하게 적용되며, 단지 설명의 간략화를 위하여 보형 액튜에이터(220)를 예를 들어서 설명하고, 슬래브형 액튜에이터(240)에 대해서는 동일 참조부여를 부여하여 간략하게 표시하기로 한다. On the other hand, the
이와 같이 보형 액튜에이터(220)는 그 상단에 가로대(180) 상을 이동하는 다수의 휠(224)들을 구비하며, 상기 각각의 휠(224)들을 승하강시키기 위한 승강실린더(226)를 구비한다. 또한 상기 보형 액튜에이터(220)의 상단 지지대(230) 하단에는 가로대(180)를 따라서 형성된 다수의 나사구멍(232)에 볼트(234) 결합하는 다수의 나사구멍(236)들이 형성된 구조이다.As described above, the
따라서 이와 같은 가압부(210)의 보형 액튜에이터(220)가 가로대(180) 상에서 좌우로 이동시에는, 승강실린더(226)의 작동으로 휠(224)이 하강하여 가로대(180)를 누르게 되며, 그에 따라서 보형 액튜에이터(220)의 상단 지지대(230)가 상승하여 휠(224)만이 가로대(180)상에서 이동가능하도록 지지된다. Therefore, when the
따라서 이와 같은 상태에서 보형 액튜에이터(220)를 밀면 휠(224)들이 가로대(180)의 상부면을 따라서 회전하여 가열로(110)의 본체(120) 횡방향으로 이동하게 된다.Therefore, when the
또한 이와 같이 위치이동한 후, 위치를 고정하기 위해서는 승강실린더(226)를 작동시키면 각각의 휠(224)들이 상승하고, 보형 액튜에이터(220)의 상단 지지대(230)에 마련된 나사구멍(236)들이 가로대(180)의 나사구멍(232)에 일치하여 말착된다. 이와 같은 상태에서 나사구멍(232)(236)들을 볼트(234) 결합으로 고정시키면 프레임(150)에 고정이 가능한 것이다.In addition, after moving in this manner, in order to fix the position by operating the
따라서 가압부(210)의 보형 액튜에이터(220)와 슬래브형 액튜에이터(240)들은 가열로 본체(120)의 횡방향으로 위치 조정이 가능한 것이다.Therefore, the
그리고 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)는 상기 가압부(210)의 액튜에이터에 장착되어 보형 실험체(Sa) 또는 슬래브형 실험체(Sb)에 하중을 가는 치구를 구비한다.In addition, the heating load-
상기 치구는 보형 액튜에이터(220)의 로드(222a)에 고정되어 보형 실험체(Sa)에 등분포 하중을 가하는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 보형 치구(260)와, 슬래브형 액튜에이터(240)의 로드(242a)에 고정되어 슬래브형 실험체(Sb)에 등분포 하중을 가하는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같은 슬래브형 치구(300)를 포함한다.The jig is fixed to the
상기 보형 치구(260)는 보형 액튜에이터(220)의 로드(222a)에 중앙 상부가 고정되고, 본체(120)의 길이방향으로 연장되는 직선형의 강재부재로 이루어진 제1 보 가압대(262)를 구비한다. 그리고 이와 같은 제1 보 가압대(262)의 양단에는 각각 회전가능하도록 복수의 제1 스크류 부재(264a)(264b)들이 수평으로 회전가능하도록 장착되는데, 이와 같은 제1 스크류 부재(264a)(264b)들의 양단은 각각 베어 링(B)에 의해서 회전가능하도록 결합되고, 그 일측단(K)은 제1 보 가압대(262)의 양측으로 돌출되어 작업자들이 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제1 스크류 부재(264a)(264b)들을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.The
그리고 이와 같은 제1 보 가압대(262)의 복수의 제1 스크류 부재(264a)(264b)에는 각각 제1 너트부재(268a)(268b)들이 각각 나사결합으로 연결되며, 본체(120)의 길이방향으로 연장된 복수의 제2 보 가압대(270a)(270b)들이 연결된다. The
따라서 이와 같은 제2 보 가압대(270a)(270b)들은 각각 작업자가 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제1 스크류 부재(264a)(264b)들을 회전시키면 제1 너트부재(268a)(268b)들이 각각의 제1 스크류 부재(264a)(264b)상에서 직선이동하여 제1 보 가압대(262)의 길이방향, 즉 가열로 본체(120)의 길이방향으로 위치이동이 가능하다.Therefore, when the operator rotates the
또한 상기 보형 치구(260)는 상기 각각의 제2 보 가압대(270a)(270b)의 양단에 각각 회전가능하도록 복수의 제2 스크류 부재(272a)(272b)들이 회전가능하도록 베어링(B)들을 통하여 장착되고, 제1 스크류 부재(264a)(264b)와 마찬가지로 그 일측단(K)은 제2 보 가압대(270a)(270b)의 양측으로 돌출되어 작업자들이 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제2 스크류 부재(272a)(272b)들을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.In addition, the
이와 같은 제2 보 가압대(270a)(270b)의 복수의 제2 스크류 부재(272a)(272b)에는 각각 제2 너트부재(274a)(274b)들이 각각 나사결합으로 연결되 며, 그 하부측에 각각 보 가압판(280)들이 연결되는 것이다. 따라서 이와 같은 보형 치구(260)는 작업자가 제2 스크류 부재(272a)(272b)들을 회전시키면 제2 너트부재(274a)(274b)들이 각각의 제2 스크류 부재(272a)(272b)상에서 직선이동하여 제2 보 가압대(270a)(270b)의 길이방향, 즉 가열로 본체(120)의 길이방향으로 보 가압판(280)들의 위치이동이 가능하다.The
이와 같은 보형 치구(260)는 상기 보형 액튜에이터(220)의 로드(222a)와 제1 보 가압대(262)의 사이, 상기 제1 보 가압대(262)와 각각의 제2 보 가압대(270a)(270b)의 사이 및 상기 제2 보 가압대(270a)(270b)와 각각의 보 가압판(280) 사이에는 힌지(H)가 장착되어 회전가능하도록 연결된 것으로서, 이와 같은 힌지(H) 결합구조를 통하여 보형 액튜에이터(220)의 가압작동시 실험체 단부에서 회전이 발생하게 되어 굽힘(Bending) 또는 좌굴(Buckling) 발생시, 모멘트의 발생을 방지하여 보형 액튜에이터(220)를 보호하게 된다. The
그리고 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)에 구비된 슬래브형 치구(300)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 슬래브형 액튜에이터(240)의 로드(242a)에 고정되고, 본체(120)의 길이방향으로 연장되는 제1 슬래브 가압대(302)를 구비한다.And the slab-
이와 같은 제1 슬래브 가압대(302)의 양단에는 각각 회전가능하도록 복수의 제1 스크류 부재(304a)(304b)들이 수평으로 회전가능하도록 장착되는데, 이와 같은 제1 스크류 부재(304a)(304b)들의 양단은 각각 베어링(B)에 의해서 회전가능하도록 결합되고, 그 일측단(K)은 제1 슬래브 가압대(302)의 양측으로 돌출되어 작업자들 이 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제1 스크류 부재(304a)(304b)들을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.A plurality of
그리고 이와 같은 제1 슬래브 가압대(302)의 복수의 제1 스크류 부재(304a)(304b)에는 각각 제1 너트부재(308a)(308b)들이 각각 나사결합으로 연결되며, 본체(120)의 길이방향으로 연장된 복수의 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)들이 연결된다. 따라서 이와 같은 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)들은 각각 작업자가 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제1 스크류 부재(304a)(304b)들을 회전시키면 제1 너트부재(308a)(308b)들이 각각의 제1 스크류 부재(304a)(304b)상에서 직선이동하여 가열로 본체(120)의 길이방향으로 위치이동이 가능하다.The
또한 상기 슬래브형 치구(300)는 상기 각각의 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)의 양단에 각각 회전가능하도록 복수의 제2 스크류 부재(312a)(312b)들이 회전가능하도록 베어링(B)들을 통하여 장착되고, 제1 스크류 부재(304a)(304b)와 마찬가지로 그 일측단(K)은 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)의 양측으로 돌출되어 작업자들이 별도의 수공구(미 도시)를 통하여 제2 스크류 부재(312a)(312b)들을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.In addition, the slab-
이와 같은 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)의 복수의 제2 스크류 부재(312a)(312b)에는 각각 제2 너트부재(314a)(314b)들이 각각 나사결합으로 연결되며, 그 하부측에 본체(120)의 횡방향으로 연장된 복수의 제3 슬래브 가압대(316a)(316b)들이 장착된다. The
또한 상기 각각의 제3 슬래브 가압대(316a)(316b)의 양단에 각각 회전가능하 도록 장착된 복수의 제3 스크류 부재(318a)(318b)에는 상단의 제3 너트부재(320a)(320b)들이 각각 나사결합으로 연결되어 본체(120)의 길이방향으로 연장된 복수의 제4 슬래브 가압대(322a)(322b)들이 장착된다.In addition, a plurality of
그리고 상기 각각의 제4 슬래브 가압대(322a)(322b)의 양단에 각각 회전가능하도록 장착된 복수의 제4 스크류 부재(324a)(324b)에 상단의 제4 너트부재(326a)(326b)들이 각각 나사결합으로 연결되어 본체(120)의 방향으로 이동가능한 다수의 슬래브 가압판(330)들이 연결되는 것이다.The
이와 같은 구조에서 상기 제3 스크류 부재(318a)(318b)와 제4 스크류 부재(324a)(324b)들은 제1 스크류 부재(304a)(304b) 및 제2 스크류 부재(312a)(312b)와 같이 작업자에 의해서 회전이 가능하고, 제3 슬래브 가압대(316a)(316b)와 제4 슬래브 가압대(322a)(322b)들을 각각 본체(120)의 길이방향과 횡방향으로 이동시킬 수 있다.In this structure, the
따라서 이와 같은 슬래브형 치구(300)는 작업자가 제1 스크류 부재(304a)(304b)와 제3 스크류 부재(318a)(318b)들을 회전시키면, 가열로 본체(120)의 길이방향으로 슬래브 가압판(330)들을 위치이동시킬 수 있고, 제2 스크류 부재(312a)(312b)와 제4 스크류 부재(324a)(324b)들을 회전시키면 가열로 본체(120)의 횡방향으로 슬래브 가압판(330)들의 위치이동시킬 수 있다.Therefore, such a
그리고 슬래브형 치구(300)는 상기 슬래브형 액튜에이터(240)의 로드(242a)와 제1 슬래브 가압대(302)의 사이, 상기 제1 슬래브 가압대(302)와 각각의 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)의 사이, 상기 제2 슬래브 가압대(310a)(310b)와 각각의 제3 슬래브 가압대(316a)(316b)의 사이, 상기 제3 슬래브 가압대(316a)(316b)와 각각의 제4 슬래브 가압대(322a)(322b)의 사이, 및 상기 제4 슬래브 가압대(322a)(322b)와 각각의 슬래브 가압판(330) 사이에는 힌지(H)가 장착되어 회전가능하도록 연결된 것으로서, 이와 같은 힌지(H) 결합구조를 통하여 슬래브형 액튜에이터(240)의 가압작동시 실험체 단부에서 회전이 발생하게 되어 굽힘(Bending) 또는 좌굴(Buckling) 발생시, 모멘트의 발생을 방지하여 슬래브형 액튜에이터(240)를 보호하게 된다. And the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치(100)를 이용하여 보형 실험체(Sa) 또는 슬래브형 실험체(Sb)에 등분포 하중을 가하고, 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.The process of applying a uniformly distributed load to the test specimen Sa or the slab type specimen Sb by using the furnace load-
먼저 보형 실험체(Sa)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 가열로(110)에 장착되는데, 보형 실험체(Sa)는 도 1에 도시된 바와 같은 직립형 보 받침대(350)에 그 양단이 지지되고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 하방 3면이 가열로(110)의 본체(120) 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 보형 실험체(Sa)의 상면에 길이방향으로 보형 치구(260)의 다수의 보 가압판(280)들이 배치되고, 보형 액튜에이터(220)를 통해서 등분포 하중을 받게 된다.First, the prosthesis Sa is mounted to the
즉 상기 보형 치구(260)는 보 가압판(280)들이 제1 스크류 부재(264a)(264b)와 제2 스크류 부재(272a)(272b)들의 회전을 통해서 각각 보형 실험체(Sa)의 길이방향으로 이동하여 위치조절이 가능하기 때문에 다양한 길이 및 크기의 보형 실험체(Sa)에 대해서 다양한 내화성능 실험이 가능하다.That is, the
또한 슬래브형 실험체(Sb)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 가열로(110)에 장착되는데, 이러한 슬래브형 실험체(Sb)는 도 1에 도시된 바와 같은 사각형 슬래브 받침대(360)를 이용하여 가열로 본체(120)의 상부면에 올려진 다음, 이러한 사각형의 슬래브 받침대(360)상에 지지되고, 하부면이 가열로(110)의 본체(120) 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 슬래브형 실험체(Sb)의 상면에 슬래브형 치구(300)의 다수의 슬래브 가압판(330)들이 배치되고, 슬래브형 액튜에이터(240)를 통해서 등분포 하중을 받는 것이다.In addition, the slab type test body (Sb) is mounted to the
이와 같은 경우 상기 슬래브형 치구(300)는 슬래브 가압판(330)들이 제1 스크류 부재(304a)(304b)와 제3 스크류 부재(318a)(318b)들의 회전을 통하여 슬래브형 실험체(Sb)의 길이방향으로 이동하여 위치조절이 가능하고, 제2 스크류 부재(312a)(312b)와 제4 스크류 부재(324a)(324b)들의 회전을 통하여 슬래브형 실험체(Sb)의 폭방향으로 이동하여 위치조절이 가능하기 때문에 다양한 크기의 슬래브형 실험체(Sb)에 대해서 다양한 내화성능 실험이 가능하다.In this case, the slab-
따라서 본 발명은 이와 같이 보형 실험체(Sa) 및 슬래브형 실험체(Sb)의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 건축물 슬래브 및 데크플레이트, 또는 터널 구조체와 같은 실대형 구조물의 재하연동 가열실험이 효가적으로 이루어질 수 있다.Therefore, the present invention is thus capable of equally distributed load loading of the test specimen (Sa) and the slab type specimen (Sb), and the load-loading heating experiments of various methods are possible, such as building slabs, deck plates, or tunnel structures. Loading and interlocking heating experiment of the structure can be effectively performed.
상기와 같이 본 발명은 가열로(110)의 본체(120)에 장착된 보형 실험체(Sa) 또는 슬래브형 실험체(Sb)에 대하여 가압부(210)의 보형 액튜에이터(220)와 슬래브형 액튜에이터(240)들이 본체(120)의 길이방향 및 횡방향으로 이동가능하고, 각각 보형 치구(260)와 슬래브형 치구(300)들을 통하여 보형 실험체(Sa) 또는 슬래브형 실험체(Sb)에 등분포 하중을 가하고, 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것이다. As described above, according to the present invention, the
따라서 본 발명은 가열로(110)를 통한 가열도중에 다양한 하중재하조건의 구현이 가능하고, 실험체의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 4m,6m,10m 길이의 중장지간 보, 단주기둥, 슬래브, 접합부 프레임, 데크플레이트, 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트 등과 같은 실대형 실물부재에 대해서 재하연동 가열실험을 정확하고, 효율좋게 실시할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can implement a variety of load loading conditions during the heating through the
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications are within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
도 1은 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치가 적용된 가열로의 전체 구조를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing the entire structure of a heating furnace to which a heating load device according to the present invention is applied.
도 2a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치와 가열로의 전체 구조를 도시한 평면도이다.Figure 2a is a plan view showing the overall structure of the heating load device and the heating furnace according to the present invention.
도 2b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치와 가열로의 전체 구조를 도시한 측면도이다.Figure 2b is a side view showing the overall structure of the heating load device and the heating furnace according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치를 도시한 정면도이다.Figure 3 is a front view showing a heating load device in accordance with the present invention.
도 4a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 프레임 이동 구조를 도시한 정면도이다.Figure 4a is a front view showing a frame moving structure provided in the heating load device according to the present invention.
도 4b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 프레임의 본체 길이방향이동 구조를 도시한 측면도이다.Figure 4b is a side view showing the longitudinal movement structure of the main body of the frame provided in the heating load device according to the present invention.
도 5a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 액튜에이터의 횡방향 이동 구조를 도시한 정면도이다.Figure 5a is a front view showing a transverse movement structure of the actuator provided in the heating load device according to the present invention.
도 5b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 액튜에이터의 횡방향 이동 구조를 도시한 측단면도이다.Figure 5b is a side cross-sectional view showing a transverse movement structure of the actuator provided in the heating load device according to the present invention.
도 6a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 보형 치구를 도시한 측면도이다.Figure 6a is a side view showing the prosthetic jig provided in the heating load device according to the present invention.
도 6b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 보형 치구를 도시한 정면도이다.Figure 6b is a front view showing the prosthetic jig provided in the heating load device according to the present invention.
도 7a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 슬래브형 치구를 도시한 측면도이다.Figure 7a is a side view showing a slab-type jig provided in the heating load device according to the present invention.
도 7b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치에 구비된 슬래브형 치구를 도시한 정면도이다.Figure 7b is a front view showing a slab-type jig provided in the heating load device according to the present invention.
도 8a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치를 이용하여 보형 실험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 측면도이다.Figure 8a is a side view for carrying out the heat interlocking fire resistance performance test on the prosthesis specimen using the furnace load loading device according to the present invention.
도 8b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치를 이용하여 보형 실험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 정면도이다.8B is a front view for conducting a heat interlocking fire resistance test on a prosthesis specimen by using a heating load carrying device according to the present invention.
도 9a는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치를 이용하여 슬래브형 실험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 측면도이다.Figure 9a is a side view for conducting a thermal interlocking fire performance test on the slab-type test body using a heating load carrying device according to the present invention.
도 9b는 본 발명에 따른 가열로 하중재하장치를 이용하여 슬래브형 실험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 정면도이다.Figure 9b is a front view for conducting a heating interlocking fire performance test on the slab-type test body using a heating load device according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100..... 가열로 하중재하장치 112..... 내벽100 ..... Furnace
114..... 버너 116..... 가열 공간114 .....
120..... 본체 140..... 레일120 .....
150..... 프레임 160..... 수직대150 .....
162..... 바퀴 164..... 구동모터162 .....
166..... 승강실린더 166a..... 로드166 ..... lift cylinder 166a ..... loaded
168..... 스프로켓 170..... 체인 168 .....
172,176..... 나사구멍 174..... 볼트172,176 ..... screw
180..... 가로대 182..... 롤러180 .....
190..... 수직이동 실린더 192..... 로드190 .....
194,196..... 나사구멍 198.....볼트194,196 ..... Screw holes 198 ..... Bolt
210..... 가압부 220..... 보형 액튜에이터210 .....
222,242.... 실린더 222a,242a..... 로드222,242 ....
224...... 휠 226..... 승강실린더224 ......
230...... 상단 지지대 232,236..... 나사구멍230 ...... top support 232,236 ..... screw holes
234..... 볼트 240..... 슬래브형 액튜에이터 234 .....
260..... 보형 치구 262..... 제1 보 가압대260 .....
264a,264b.... 제1 스크류 부재 268a,268b..... 제1 너트부재 264a, 264b ....
270a,270b..... 제2 보 가압대 272a,272b..... 제2 스크류 부재 270a, 270b .....
274a,274b..... 제2 너트부재 280..... 보 가압판 274a, 274b .....
300..... 슬래브형 치구 302..... 제1 슬래브 가압대300 .....
304a,304b..... 제1 스크류 부재 308a,308b.....제1 너트부재304a, 304b .....
310a,310b..... 제2 슬래브 가압대 312a,312b..... 제2 스크류 부재310a, 310b .....
314a,314b..... 제2 너트부재 316a,316b..... 제3 슬래브 가압대314a, 314b .....
318a,318b..... 제3 스크류 부재 320a,320b.... 제3 너트부재318a, 318b .....
322a,322b..... 제4 슬래브 가압대 324a,324b.... 제4 스크류 부재322a, 322b .....
326a,326b..... 제4 너트부재 330..... 슬래브 가압판326a, 326b .....
B..... 베어링 K...... 일측단 B ..... Bearing K ...... One end
H..... 힌지 Sa...... 보형 실험체 H ..... hinge Sa ...... prosthesis
Sb..... 슬래브형 실험체Sb ..... slab type specimen
Claims (6)
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KR1020090108277A KR100946740B1 (en) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Apparatus for testing structural strength of middle and long span structures in a heating furnace |
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ID=42219415
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KR1020090108277A KR100946740B1 (en) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Apparatus for testing structural strength of middle and long span structures in a heating furnace |
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Cited By (9)
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