KR101118608B1 - 파이 트러스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이 트러스 구조에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은

형태를 갖는 상,하부 파이부의 내측으로 형성된 결합홈에 브레이싱부가 결합되어 이루어지는 파이 트러스 구조에 있어서, 상기 파이부는 평판형태를 갖는 플랜지부재의 내측에 2열의 웹부재가 직각으로 맞대어지게 각각 결합되어, 내측으로 "

"형 결합홈이 길이방향으로 형성되어지되, 상기 2열의 웹부재 일측 단부는 상기 플랜지부재에 용접이음으로 결헙되어지고, 타측 단부는 외측으로 절곡되어 보강플랜지부가 각각 형성되어지며, 상기 상,하부 파이부의 결합홈이 서로 마주보게 구비되어 상기 결합홈에 결합구가 각각 결합되어지고, 상기 결합구에 브레이싱부가 결합되어짐을 특징으로 한다.

Description

파이 트러스 구조{ PHI TRUSS STRUCTURE}

본 발명은 파이 형상의 단면을 현재로 사용하는 파이 트러스 구조에 관한 것으로서, 특히 플랜지부재와 플랜지부재의 내측으로 결합된 2열의 웹부재에 의하여 파이형상의 내측으로 제공되어지는 결합홈에 브레이싱부의 상,하부가 결합되어지도록 한 것이다.

일반적으로 트러스는 여러개의 직선부재들이 한 개 또는 그 이상의 삼각형태로 배열되게 절점에서 연결되어진 뼈대 구조를 뜻하는 것으로 구조물의 지붕골조 또는 바닥골조에 구조부재로서 사용된다.

트러스는 상현재와 하현재 및 수직재와 사재로 구성되어 건축 또는 토목 구조물에서 보편적으로 사용되어지는 것으로 상현재 및 하현재는 축응력이 발생되어지는 과정에서 상현재와 하현재의 중심간 거리가 클 수록 축응력이 감소하는 반면 트러스의 강성은 증가하게 된다.

압축력을 받는 트러스의 상현재 또는 하현재는 세장비에 의하여 내력이 결정되므로 수직재 또는 사재 간격의 의한 주축 세장비와, 트러스의 직각방향으로 설치되어지는 부재로 구속하는 압축재의 좌굴장 간격에 의한 부축 세장비가 근사할수록 부재의 효율이 크게 된다.

이러한 이유로 인하여 종래의 트러스는 2개의 앵글을 상현재 또는 하현재로 사용하는 것이 가장 경제적이었으나, 앵글의 규격이 제한적이므로 고하중 또는 장스팬 트러스에는 적합하지 않고 방청 및 내화 페인트가 어려운 단점이 있다.

단일 티형강을 트러스의 상현재와 하현재로 사용하는 경우, 기성품의 스템(웨브)은 폭 두께비가 허용치를 초과하며 단면 효율이 감소된다. 따라서 철판을 용접하여 제작한 티형 단면으로 트러스를 구성하는 기술이 있으나, 면외좌굴을 제어하기 위해 별도의 부재를 설치해야 하는 단점으로 인하여 고하중 트러스는 적합하지 않다.

원형강관으로 트러스를 구성하면 비교적 경량이 되나, 2축의 단면2차 반경이 동일하여 부트러스의 간격이 부재 내력을 결정하므로 효율이 떨어지고, 휨에 대한 내력이 적어 고하중 또는 장스팬에 적합하지 않다.

따라서, 장스팬 트러스의 경우, 압축을 받는 상현재 또는 하현재를 2개의 강관으로 구성하는 삼각형 강관 트러스가 널리 사용되고 있으나, 이러한 강관 트러스 구조는 주관인 상현재 또는 하현재에 지관인 수직재 및 사재가 용접 되므로 주관에 국부응력이 상당히 발생하여 수직재 또는 사재의 축력이 큰 경우, 적용에 제한이 있으며, 공장에서 용접하여 운반해야 하므로 비용의 증가와 더불어 운반에 어려움이 있었다.

장스팬에 적용하기 위해 강관 트러스의 하부에 텐션을 하는 언더텐션 구조가 있으나, 텐션에 따른 비용이 증가한다.

종래의 고하중 트러스는 H형강을 상현재 또는 하현재로 사용하는 것이 일반적이나 장스팬의 경우 트러스 자중에 의한 응력이 상당하여 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 트러스의 상,하부에 설치되는 파이부인 현재의 단면이 파이 형상을 갖도록 하여 단면 중심이 플랜지쪽으로 가까워지도록 하여 단면의 효율을 높여 강성이 증가되어지도록 하되, 이를 통해 고하중이 지지됨과 동시에 장스팬이 지지될 수 있도록 한 것이다.

본 발명은

형태를 갖는 상,하부 파이부(10)의 내측으로 형성된 결합홈(13)에 브레이싱부(20)가 결합되어 이루어지는 파이 트러스 구조에 있어서, 상기 파이부(10)는 평판형태를 갖는 플랜지부재(11)의 내측에 2열의 웹부재(12)가 직각으로 맞대어지게 각각 결합되어, 내측으로 "

"형 결합홈(13)이 길이방향으로 형성되어지되, 상기 2열의 웹부재(12) 일측 단부는 상기 플랜지부재(11)에 용접이음으로 결합되어지고, 타측 단부는 외측으로 절곡되어 보강플랜지부(14)가 각각 형성되어지며, 상기 상,하부 파이부(10)의 결합홈(13)이 서로 마주보게 구비되어 상기 결합홈(13)에 결합구(30)가 각각 결합되어지고, 상기 결합구(30)에 브레이싱부(20)가 각각 결합되어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 플랜지부재(11)에 맞대어지는 웹부재(12)의 일측 단부도 상기 웹부재(12)의 타측 단부에 형성되어진 보강플랜지부(14)와 동일한 형태로 절곡되어 상부보강플랜지부(15)가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 플랜지부재(11)에 맞대어지는 좌,우측의 웹부재(12) 일측 단부가 수평보강재(16)로 서로 연결되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합구(30)는 제1결합편(31)이 제2결합편(32)에 용접이음으로 결합되어지되, 상기 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에는 각각 결합공(H)이 형성되어짐을 특징으로 한다.

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본 발명은 트러스의 상,하부에 설치되는 현재의 파이부의 단면 효율을 높여 트러스 강성과 휨내력이 증가되어지도록 함으로써, 고하중이 지지됨과 동시에 장스팬이 안정되게 지지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 파이형상을 갖는 파이부의 부축 단면2차 반경이 확대되어지도록 함으로써, 횡좌굴에 의한 영향을 감소시키는 가운데 부재를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 이를 통해 트러스의 제작과 운반 및 설치가 용이하도록 하고, 그에 따른 작업시간과 비용지출을 줄일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 파이 트러스 구조를 도시한 사시도.
도2는 본 발명에 따른 파이 트러스 구조의 요부를 확대 도시한 사시도.
도3은 본 발명에 따른 파이 트러스 구조를 분리하여 도시한 분해 사시도.
도4는 본 발명에 따른 파이 트러스 구조의 결합상태를 도시한 요부 절개 측면도.
도5는 본 발명에 따른 파이 트러스 구조의 사용상태를 도시한 예시도.
도6a 내지 6c는 본 발명에 따른 파이 트러스 구조의 다른 실시예를 도시한 정면도.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 파이 트러스 구조는 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이,

형태를 갖는 상,하부 파이부(10)의 내측으로 형성된 결합홈(13)에 브레이싱부(20)가 결합구(30)에 의하여 결합되어지게 구성되어 있다.

여기에서, 상기 상,하부 파이부(10)는 평판형태를 플랜지부재(11)의 내측에 일정 간격으로 이격된 형태를 갖는 2열의 웹부재(12)가 각각 직각으로 맞대어지게 결합되어 내측으로

형 결합홈(13)이 길이방향으로 형성되어지게 구성되어 있다.

상기 2열의 웹부재(12)는 일측이 플랜지부재(11)에 직접 맞대어져 용접이음으로 결합되어지고, 용접이음된 웹부재(12)의 타측은 각각 외측으로 절곡되어 보강플랜지부(14)가 형성되어 전체적으로

형태가 제공되어지게 구성되어 있다.

이러한 형태 즉,

형태의 단면은 단면 중심이 플랜지부재(11)쪽에 가까워짐으로써, 동일한 높이에서는 상부와 하부에 위치된 각각의 중심간 거리가 최대로 되어 응력은 최소가 되는 가운데 강성은 최대가 되고 절곡된 부분이 플랜지를 형성하여 휨내력이 크게 증대된다. 이때, 상기 플랜지부재(11), 웹부재(12) 및 보강플랜지부(14)를 형성하는 스틸판은 길이에 따라 폭이 변하도록 할 경우, 길이에 따라 응력이 변하는 트러스 구조에 있어서 보다 경제적인 설계를 할 수 있게 된다.

상기 상,하부 파이부(10)에 형성된 결합홈(13)이 서로 마주보게 설치되어지는 가운데 상기 상,하부 파이부(10)의 내측으로 형성된 결합홈(13)에 결합구(30)가 각각 설치되어지고, 상기 상,하부로 위치된 결합구(30)에 각각 브레이싱부(20)의 상,하부가 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 상,하부 파이부(10)의 양단에는 각각 결합공(H)이 형성된 엔드플레이트(50)가 맞대어지게 결합되어 길이방향으로 상,하부 파이부(10)가 연속되어지게 설치될 수 있게 구성되어 있다.

상기 브레이싱부(20)는 각각 상,하부 파이부(10)가 결합구(30)에 의하여 결합되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 양측단부 중앙에는 축방향으로 슬릿홈(21)이 각각 형성되어지고, 상기 슬릿홈(21)에 결합공(H)이 형성된 제3결합편(22)이 끼움결합되어 용접이음으로 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 브레이싱부(20)의 양측단부에 끼움결합되어 용접이음된 제3결합편(122)의 양측에는 반달편(23)이 맞대어지게 용접이음되어 결합부위의 강도를 높임과 동시에 외부로부터 빗물이나 이물질 등이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 구성되어 있다.

상기 결합구(30)는 결합홈(13)과 브레이싱부(20)가 볼트(B)에 의하여 결합되어질 수 있도록 하는 기능을 갖는 것으로 제1결합편(31)에 제2결합편(32)이 용접이음으로 결합되어지고, 상기 제1결합편(31)과 제2결합편(32)이 결합홈(13)의 내측에 삽입되어 맞대어지는 부분이 용접이음으로 결합되어질 수 있도록 구성되어 있다.

상기 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에는 각각 결합공(H)이 형성되어 브레이싱부(20)의 상,하부에 구비된 제3결합편(22)이 맞대어진 상태에서 볼트(B)로 결합되어지게 된다.

상기 상부 파이부(10)에 설치된 결합구(30)와, 하부 파이부(10)에 설치된 결합구(30)에는 두개의 브레이싱부(20)가 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 상,하부 파이부(10)에 형성된 웹부재(12)의 외측에는 삼각보강편(60)이 용접이음으로 결합되어지게 구성되어 있다.

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이와 같은 파이 트러스는 먼저, 평판형태를 갖는 철판으로 이루어진 플랜지부재(11)의 내측에 외측으로 절곡된 보강플랜지부(14)를 갖는 웹부재(12)의 일측이 2열로 각각 직각으로 맞대어져 용접이음으로 결합되어지도록 한다. 이러한 웹부재(12)는 앵글을 사용하거나 철판을 절곡하여 제작할 수 있다.

다음, 길이방향으로 형성된 결합홈(13)의 내측에 제1결합편(31)과 제2결합편(32)이 용접이음으로 결합된 결합구(30)가 삽입되어지도록 한 상태에서 맞대어지는 부분을 각각 용접이음으로 결합되어지도록 한다. 이때, 상,하부 파이부(10)에 형성된 결합홈(13)의 외측에 각각 삼각보강편(60)이 용접이음으로 결합되어지도록 한다.

다음, 상,하부 파이부(10)의 양단에 각각 결합공(H)이 형성된 엔드플레이트(50)가 맞대어지게 용접이음으로 결합되어지도록 한다.

다음, 상,하부 파이부(10)에 형성된 결합홈(13)이 서로 마주보게 위치되어지도록 한 후 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에 브레이싱부(20)의 상,하부에 구비된 제3결합편(22)이 맞대어진 상태에서 결합공(H)을 통해 볼트(B)로 결합되어지도록 한다.

다음, 상,하부 파이부(10)에 구비된 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에 브레이싱부(20)의 상,하부에 구비된 제3결합편(22)이 맞대어진 상태에서 결합공(H)을 통해 볼트(B)로 결합되어지도록 하는 과정을 반복하여 상,하부 파이부(10)에 구비된 모든 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에 브레이싱부(20)가 결합되어지도록 한다.

다음, 상,하부 파이부(10)에 구비된 모든 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에 브레이싱부(20)가 결합되어지도록 한 상태에서 상,하부 파이부(10)의 양단에 각각 결합공(H)이 형성된 엔드플레이트(50)가 각각 서로 맞대어지게 한 후 볼팅으로 결합시키는 과정의 반복을 통해 트러스 및 장스팬 트러스가 시공되어지게 된다.

한편, 본 발명에서는 상,하부 파이부(10)에 구비된 모든 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)이 양측 방향으로 동일한 각도를 갖도록 벌어지게 형성되어 브레이싱부(20)가 지그 재그의 형태로 결합되어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 제1결합편(31) 또는 제2결합편(32)이 수직되어지게 하여 상기 결합구(30)에 결합된 두개의 브레이싱부(20) 중에서 어느 하나는 수직으로 설치되어지도록 할 수 도 있다.

또한, 본 발명에서 플랜지부재(11)의 내측에 결합된 웹부재(12)는 일측이 직각으로 직접 맞대어져 용접이음으로 결합되어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도6a에 도시된 바와같이, 플랜지부재(11)에 맞대어지는 웹부재(12)의 일측을 상기 보강플랜지부(14)와 동일한 형태로 절곡되어 상부보강플랜지부(15)가 형성되어지도록 할 수 도 있다. 이러한 경우, 플랜지부재(11)에 맞대어져 용접이음으로 결합되어지는 부분의 강도를 더 한층 높일 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서 플랜지부재(11)의 내측에 결합된 웹부재(12)는 일측이 직각으로 직접 맞대어져 용접이음으로 결합되어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도6b에 도시된 바와 같이, 플랜지부재(11)에 맞대어지는 좌,우측의 웹부재(12)의 일측이 서로 수평보강재(16)로 연결되어지도록 할 수 도 있다.

한편, 본 발명에서 플랜지부재(11)의 내측에 결합된 웹부재(12)는 일측이 직각으로 직접 맞대어져 용접이음으로 결합되어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도6c에 도시된 바와 같이, 웹부재(12)의 타측이 다른 수평보강재(16')에 의하여 연결되어지게 할 수 도 있다. 이러한 경우, 플랜지부재(11)의 하부에 박스형태의 공간이 형성되어짐으로써, 구조적으로 보다 안정된 강도를 얻을 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10:파이부 11:플랜지부재
12:웹부재 13:결합홈
14:보강플랜지부 20:브레이싱부
30:결합구

Claims (5)

1. 

   형태를 갖는 상,하부 파이부(10)의 내측으로 형성된 결합홈(13)에 브레이싱부(20)가 결합되어 이루어지는 파이 트러스 구조에 있어서,
   상기 파이부(10)는 평판형태를 갖는 플랜지부재(11)의 내측에 2열의 웹부재(12)가 직각으로 맞대어지게 각각 결합되어, 내측으로 "

   

   "형 결합홈(13)이 길이방향으로 형성되어지되, 상기 2열의 웹부재(12) 일측 단부는 상기 플랜지부재(11)에 용접이음으로 결합되어지고, 타측 단부는 외측으로 절곡되어 보강플랜지부(14)가 각각 형성되어지며, 상기 상,하부 파이부(10)의 결합홈(13)이 서로 마주보게 구비되어 상기 결합홈(13)에 결합구(30)가 각각 결합되어지고, 상기 결합구(30)에 브레이싱부(20)가 각각 결합되어짐을 특징으로 하는 파이 트러스 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지부재(11)에 맞대어지는 웹부재(12)의 일측 단부도 상기 웹부재(12)의 타측 단부에 형성되어진 보강플랜지부(14)와 동일한 형태로 절곡되어 상부보강플랜지부(15)가 형성됨을 특징으로 하는 파이 트러스 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지부재(11)에 맞대어지는 좌,우측의 웹부재(12) 일측 단부가 수평보강재(16)로 서로 연결되어지는 것을 특징으로 하는 파이 트러스 구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 결합구(30)는 제1결합편(31)이 제2결합편(32)에 용접이음으로 결합되어지되, 상기 제1결합편(31) 및 제2결합편(32)에는 각각 결합공(H)이 형성되어짐을 특징으로 하는 파이 트러스 구조.
5. 삭제

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