KR101253256B1 - Apparatus for testing structural strength of long span structure in horizontal heating furnace using uniform loading jig, and method for the same - Google Patents

Apparatus for testing structural strength of long span structure in horizontal heating furnace using uniform loading jig, and method for the same Download PDF

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KR101253256B1 KR1020120109423A KR20120109423A KR101253256B1 KR 101253256 B1 KR101253256 B1 KR 101253256B1 KR 1020120109423 A KR1020120109423 A KR 1020120109423A KR 20120109423 A KR20120109423 A KR 20120109423A KR 101253256 B1 KR101253256 B1 KR 101253256B1
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안재홍
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김흥열
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Abstract

PURPOSE: A loading device and a loading method using an uniform loading jig for a horizontal furnace of a long span is provided to connect the multipoint uniform loading jig to the loading device, thereby loading an uniform load to the horizontal furnace of the long span. CONSTITUTION: A loading device using an uniform loading jig(250) for a horizontal furnace of a long span comprises a loading frame assembly(240), a loading unit(230), a hydraulic unit(220), a control unit(210), a moving handle(260), and a steel ruler(270). The loading frame assembly is arranged in a rail arranged in both sides of a furnace body, thereby moving in a longitudinal direction of the furnace body. The loading unit is mounted on the upper part of the loading frame assembly, moves to a transverse direction of the furnace body, and includes an actuator applying vertical pressure to a horizontal member specimen. The hydraulic unit includes a hydraulic pump and a hydraulic tank, thereby applying fluid pressure to the actuator. The control unit controls the hydraulic pump of the hydraulic unit and the operation of the actuator, determines a load, the stress, and the displacement of an essential portion of the horizontal member specimen, and observes a destroying process of the horizontal member specimen, thereby confirming the static strength, the dynamic strength, and fatigue properties of the horizontal member specimen. The uniform loading jig includes a plurality of pressing plates face-contacting to the horizontal member specimen in order to transfer the uniform loading to the horizontal member specimen. [Reference numerals] (100) Long span horizontal heating furnace; (200) Loading device; (210) Control unit(PC); (220) Hydraulic pressure unit; (221) Hydraulic pressure pump; (222) Hydraulic pressure tank; (230) Loading unit; (231) Control program; (232) Hydraulic servo controller(DSP); (233) Hydraulic servo valve; (234) Actuator; (235) Load cell; (236) Non-contact displacement meter; (240) Loading frame assembly; (250) Uniform loading jig; (260) Moving handle; (270) Steel ruler; (300) Specimen(horizontal member); (AA) Loading; (BB) Heating(fire-resistance test);

Description

등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR TESTING STRUCTURAL STRENGTH OF LONG SPAN STRUCTURE IN HORIZONTAL HEATING FURNACE USING UNIFORM LOADING JIG, AND METHOD FOR THE SAME}Load loading device for long-span horizontal heating furnace using uniform distribution jigs and method thereof {APPARATUS FOR TESTING STRUCTURAL STRENGTH OF LONG SPAN STRUCTURE IN HORIZONTAL HEATING FURNACE USING UNIFORM LOADING JIG, AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 실대형 구조물의 재하연동 가열실험시 수평부재 시험체의 등분포 하중재하를 위해 등분포 재하지그(Uniform Loading Jig)를 이용하는 장스팬(Long Span) 수평가열로용 하중재하 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a load-loading device for a long span horizontal heating furnace, and more specifically, to uniform load loading of a horizontal member test body during load-linking heating experiment of a large-scale structure. The present invention relates to a load-loading device for a long span horizontal heating furnace and a method thereof.

현재, 산업발달과 인구 집중 및 도시화 현상으로 인하여 건축물의 고층화 및 대형화가 요즘 추세이고, 그에 따라서 화재가 발생하면 대형 화재로 유도되고, 그에 따른 물질적 피해와 인명 피해가 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 sharp increase in material and life damage.

이와 같은 건축구조물의 화재시, 구조부재는 고열에 노출되어 구조적으로 취약하게 되고, 고열에 따라서 그 설계강도를 유지하지 못하게 된다. 따라서 건축구조물은 화재시 구조물의 강도 저하로 인하여 종종 쉽게 건축물이 붕괴되어 막대한 인명 피해 및 재산 피해를 초래하는 경우가 빈번하다.In the event of a fire of such a building structure, the structural member is exposed to high heat structurally vulnerable, it is unable to maintain its design strength according to the high temperature. Therefore, a building structure is often easily collapsed due to a decrease in strength of the structure in the event of fire, which often causes enormous human and property damage.

이러한 건축구조물에서 화재시, 고열을 받는 구조부재는 이를 구성하고 있는 재료의 물리적 및 열적 특성뿐만 아니라, 지지 조건, 하중 상태, 화재 노출면에 따라서 사용 성능의 한계 또는 구조적 파괴를 판단하게 되므로, 위의 영향을 고려하여 구조부재의 내화설계를 하는 것이 중요하다.In the case of a fire in such a building structure, the structural member subjected to high heat determines not only the physical and thermal characteristics of the material constituting the material, but also the limit of the use performance or structural destruction depending on the support conditions, load conditions, and fire exposure surfaces. It is important to design fire resistance of structural member considering the effect of

한편, 재하 가열 시험(Fire resistance test under load)은 바닥, 벽, 보, 기둥 등의 방화 구획을 구성하는 부재에 하중을 걸면서 가열하여 그 내화 성능을 판정하는 시험 방법을 말한다.On the other hand, the fire resistance test under load refers to a test method for determining the fire resistance performance by heating while applying a load to a member constituting a fire protection section such as a floor, a wall, a beam, a pillar, and the like.

이에 관련된 종래 기술은 부분적으로 짧은 길이의 구조부재에 열을 가하고 부분적인 강도실험을 하는 경우는 있었다. 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.

그러나 종래의 실험장비는 단순한 짧은 길이의 보와 같은 시편을 가열연동 실험할 수 있는 것으로서, 초고층 및 대공간 건축물에 사용되는 장스팬 수평 부재, 예를 들면, 슬래브, 데크플레이트 교량 트러스(Truss), 선박용 데크 플레이트 등과 같은 실대형 실물부재에 대해서는 내화성능 실험을 실시할 수 없었다.However, the conventional experimental equipment is capable of performing thermal interlocking experiments on simple short-length beams, such as long span horizontal members, such as slabs, deck plate bridge truss, Fire-resistance test could not be carried out on large-scale real members such as ship deck plates.

예를 들면, 장스팬 수평 부재에 하중을 재하하기 위해 가력장치를 사용해야 하는데, 하나의 가력장치를 사용할 경우 장스팬 수평 부재에 등분포로 하중을 재하할 수 없고, 다수의 가력장치를 사용할 경우, 그 구조가 복잡해지고 제어가 어렵다는 문제점이 있다.For example, you need to use a force device to load a long span horizontal member, but if you use one force unit, you cannot load evenly across the long span horizontal member. There is a problem that the structure is complicated and difficult to control.

1) 대한민국 등록특허번호 제10-946740호(출원일: 2009년 11월 10일), 발명의 명칭: "가열로 하중재하 장치"1) Republic of Korea Patent No. 10-946740 (Application Date: November 10, 2009), the name of the invention: "Loading device for heating furnace" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-969921호(출원일: 2009년 11월 10일), 발명의 명칭: "중장지간 가열로"2) Republic of Korea Patent No. 10-969921 (Application Date: November 10, 2009), the title of the invention: "mid-mid-term heating furnace" 3) 대한민국 등록특허번호 제10-1018011호(출원일: 2010년 11월 18일), 발명의 명칭: "적층식 재하지그와 시험체 이송장치를 구비한 가열로"3) Republic of Korea Patent No. 10-1018011 (Application Date: November 18, 2010), the title of the invention: "Heating Furnace with a stacking device and a specimen transfer device" 4) 대한민국 공개특허번호 제2010-49868호(공개일: 2010년 5월 13일), 발명의 명칭: "가열연동 구조실험 장치"4) Republic of Korea Patent Publication No. 2010-49868 (published: May 13, 2010), the title of the invention: "heat interlocking structure test apparatus" 5) 일본 공개특허번호 제2009-168528호(공개일: 2009년 7월 30일), 발명의 명칭: "콘크리트 시험체재하 가열 장치"5) Japanese Patent Laid-Open No. 2009-168528 (published: July 30, 2009), title of the invention: "Heating device under concrete test body"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 장스팬 수평가열로에서 장스팬 수평부재에 하중을 재하할 경우, 다지점 등분포 재하지그를 가력장치에 연결함으로써 장스팬 수평부재에 등분포 하중을 재하할 수 있는, 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention for solving the above-mentioned problems is that, when the load is loaded on the long span horizontal member in the long span horizontal heating furnace, by connecting the multi-point equally distributed ash jig to the power unit to the long span horizontal member SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a load-loading device and a method for a long-span horizontal heating furnace using a uniform-loading jig that can load a uniform load.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 장스팬 수평가열로에서 가력장치의 액츄에이터들을 수평가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 정확하게 이동시킬 수 있고, 각각의 액츄에이터들에 연결되는 등분포 재하지그들의 정확한 위치 정렬을 통하여 수평부재 시험체에 등분포 하중을 재하할 수 있는, 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to move the actuators of the force device in the long span horizontal heating furnace to accurately move in the longitudinal and transverse directions of the main body by horizontal heating, and to distribute the same distribution members connected to the respective actuators. An object of the present invention is to provide a load-bearing apparatus and method for a long span horizontal heating furnace using a uniformly distributed jigg that can load a uniform load on a horizontal member specimen through accurate position alignment.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치는, 장스팬 수평가열로의 가열로 본체에 장착된 수평부재 시험체에 등분포 하중을 재하하는 등분포 하중재하 장치에 있어서, 상기 가열로 본체의 양측에 배치된 레일 상에 배치되어 상기 가열로 본체의 길이방향으로 이동하는 로딩 프레임 어셈블리; 상기 로딩 프레임 어셈블리의 상부측에 장착되어 상기 가열로 본체의 횡방향으로 이동하고, 상기 수평부재 시험체 상에 수직방향 압력(하중)을 가하는 액츄에이터가 구비된 가력장치; 유압펌프 및 유압탱크를 구비하여, 상기 가력장치의 액츄에이터에 유압을 인가하는 유압 유닛; 상기 유압 유닛의 유압펌프의 온/오프를 제어하고, 상기 액츄에이터의 구동을 제어하며, 상기 수평부재 시험체 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 판단하고, 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 제어부; 상기 액츄에이터에 장착되고, 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하도록 면접촉하는 다수의 가압판을 구비하며, 상기 가압판이 상기 수평부재 시험체 상에서 상기 가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 각각 이동하여 위치가 정렬되는 등분포 재하지그; 상기 등분포 재하지그의 가압판 이동시 상기 가압판들의 간격을 조정하도록 상기 등분포 재하지그에 부착되는 이동 손잡이; 및 상기 등분포 재하지그의 가압판 이동시 이동 거리를 확인하도록 상기 등분포 재하지그에 부착되는 강재 눈금자를 포함하되, 상기 가력장치는, 상기 유압 유닛으로부터 상기 액츄에이터에 유압이 공급되는 것을 개폐하는 유압서보 밸브; 상기 유압서보 밸브의 개폐 및 상기 액츄에이터의 구동을 제어하는 유압서보 제어기; 상기 로딩 프레임 어셈블리에 장착되고, 상기 유압서보 제어기에 의해 구동되어 상기 수평부재 시험체에 하중을 재하하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터 내에 내장되어 상기 액츄에이터를 통해 상기 수평부재 시험체에 재하되는 하중을 측정하는 로드셀(Load Cell); 및 비접촉식으로 상기 액츄에이터의 외부에 돌출고정 설치되어, 상기 액츄에이터의 변위를 측정하는 비접촉식 변위계를 포함하여 구성된다.As a means for achieving the above technical problem, the load-bearing apparatus for the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to the present invention, is distributed equally to the horizontal member test body mounted on the main body of the long span horizontal heating furnace An equally distributed load-bearing device for loading a load, comprising: a loading frame assembly disposed on rails disposed on both sides of the furnace body to move in a longitudinal direction of the furnace body; An urging device mounted on an upper side of the loading frame assembly and having an actuator for moving in the transverse direction of the heating body and applying a vertical pressure (load) on the horizontal member test body; A hydraulic unit having a hydraulic pump and a hydraulic tank, for applying hydraulic pressure to an actuator of the force device; Controlling the on / off of the hydraulic pump of the hydraulic unit, controlling the driving of the actuator, determining the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body, and observing the breaking process of the horizontal member test body, A controller for checking the dynamic strength and fatigue characteristics; A plurality of pressure plates mounted on the actuator, the surface plates being in contact with each other so as to transmit an equal distribution load to the horizontal member test body, wherein the pressure plates are respectively moved in the longitudinal direction and the horizontal direction of the heating body on the horizontal member test body. Is distributed evenly; A moving handle attached to the equally distributed ash tray to adjust the interval of the pressure plates when the pressure plate is moved in the equally distributed ash tray; And a steel ruler attached to the equal distribution member jig to check a moving distance when the pressure plate of the uniform distribution member is moved, wherein the force device is configured to open and close the hydraulic pressure supplied from the hydraulic unit to the actuator. ; A hydraulic servo controller for controlling opening and closing of the hydraulic servo valve and driving of the actuator; An actuator mounted to the loading frame assembly and driven by the hydraulic servo controller to load the horizontal member test body; A load cell embedded in the actuator for measuring a load loaded on the horizontal member test body through the actuator; And a non-contact displacement meter installed protrudingly fixed to the outside of the actuator in a non-contact manner to measure the displacement of the actuator.

여기서, 상기 등분포 재하지그는 액츄에이터의 로드에 고정되는 가압대가 수직 방향으로 다단 연장 형성되고, 상기 가압대의 말단에 상기 수평부재 시험체에 면 접촉하는 다수의 가압판들이 형성되어 등분포 하중을 재하하는 것을 특징으로 한다.Here, the equally distributed ash jigs are formed in the pressure stage fixed to the rod of the actuator is extended in multiple stages in the vertical direction, a plurality of pressure plates in contact with the horizontal member test body is formed at the end of the pressure zone to load the equal distribution load It features.

여기서, 상기 수평부재 시험체는 슬래브형 시험체 또는 보형 시험체일 수 있다.Here, the horizontal member test body may be a slab type test body or a prosthetic test body.

여기서, 상기 수평부재 시험체가 슬래브형 시험체인 경우, 상기 슬래브형 시험체는 상기 가열로 본체의 상부면에 배치된 사각형의 슬래브 받침대 상에 지지되고, 하부면이 상기 가열로 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 상기 슬래브형 시험체의 상면에 상기 등분포 재하지그의 다수의 가압판들이 배치되고, 상기 액츄에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것을 특징으로 한다.Here, when the horizontal member test body is a slab type test body, the slab type test body is supported on a square slab pedestal disposed on the upper surface of the furnace body, and the lower surface is exposed to the inside of the furnace body to prevent heating. It is characterized in that a plurality of pressure plates of the equal distribution member is placed on the upper surface of the slab-shaped test body, and subjected to an equal distribution load through the actuator.

여기서, 상기 수평부재 시험체가 보형 시험체인 경우, 상기 보형 시험체는 그 양단이 각각 직립형 보 받침대에 지지되고, 하방 3면이 상기 가열로 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 상기 보형 시험체의 상면에 길이방향으로 상기 등분포 재하지그의 다수의 가압판들이 배치되고, 상기 액츄에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것을 특징으로 한다.Here, in the case where the horizontal member test body is a prosthetic test body, the prosthetic test body is supported by an upright beam pedestal at both ends thereof, and the lower three surfaces are exposed to the inside of the heating body to be heated on the upper surface of the prosthetic test body. A plurality of pressure plates of the uniform distribution member in the longitudinal direction is arranged, and is subjected to an equal distribution load through the actuator.

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여기서, 상기 제어부는 상기 로드셀로부터 측정된 하중 및 상기 변위계로부터 측정된 변위에 근거하여 상기 수평부재 시험체 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 판단하고, 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 것을 특징으로 한다.Here, the control unit determines the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body based on the load measured from the load cell and the displacement measured from the displacement meter, and observes the breaking process of the horizontal member test body to determine the static strength, dynamic It is characterized by checking the strength and fatigue characteristics.

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전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 방법은, a) 장스팬 수평가열로에 수평부재 시험체를 배치하는 단계; b) 로딩 프레임 어셈블리에 배치된 액츄에이터에 등분포 재하지그를 부착하는 단계; c) 장스팬 수평가열로 측면의 레일을 따라 상기 로딩 프레임 어셈블리를 이동시키는 단계; d) 상기 등분포 재하지그에 부착된 이동 손잡이 및 강재 눈금자를 사용하여 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 재하지그 위치를 정렬하는 단계; e) 제어부에서 실제 부하와 유사한 파형을 인가하여 상기 액츄에이터를 구동하는 단계; f) 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 액츄에이터에 연결된 등분포 재하지그를 통해 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 하중을 재하하는 단계; g) 상기 수평가열로의 버너를 통해 상기 수평부재 시험체를 가열함으로써 등분포 재하연동 가열시험을 수행하는 단계; h) 상기 수평부재 시험체의 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 계측하는 단계; 및 i) 상기 제어부가 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 단계를 포함하되, 상기 등분포 재하지그는 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하도록 면접촉하는 다수의 가압판을 구비하고, 상기 등분포 재하지그의 가압판은 상기 수평부재 시험체 상에서 상기 가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 각각 이동하여 위치를 정렬하고, 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the load-loading method for a long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to the present invention, a) placing a horizontal member test body in the long span horizontal heating furnace; b) attaching an even distribution jaig to an actuator disposed in the loading frame assembly; c) moving said loading frame assembly along a side rail with long span horizontal heating; d) aligning the distribution of the distribution member on the horizontal member specimen using a moving handle and a steel ruler attached to the distribution member; e) driving the actuator by applying a waveform similar to an actual load in a controller; f) applying an equally distributed load on the horizontal member test body through an equally distributed member jig connected to the actuator according to the driving of the actuator; g) performing a uniform distribution loading linkage heating test by heating the horizontal member test body through a burner of the horizontal heating furnace; h) measuring the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body; And i) the control unit observing the breaking process of the horizontal member test body to check the static strength, dynamic strength and fatigue characteristics, wherein the uniform distribution member is a surface for transmitting an equal distribution load to the horizontal member test body. A plurality of pressure plates in contact with each other, the pressure plate of the uniform distribution member is moved on the horizontal member test body in the longitudinal direction and the transverse direction of the heating body, respectively, to align the positions, and to distribute the equal load to the horizontal member test body. It is characterized by transmitting.

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본 발명에 따르면, 장스팬 수평부재에 하중을 재하할 경우, 다지점 등분포 재하지그를 가력장치에 연결함으로써 장스팬 수평부재에 등분포 하중을 재하할 수 있다. 또한, 가력장치의 액츄에이터들을 수평가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 정확하게 이동시킬 수 있고, 각각의 액츄에이터들에 연결되는 등분포 재하지그들의 정확한 위치 정렬을 통하여 수평부재 시험체에 등분포 하중을 재하할 수 있고, 그에 따른 가열연동 내화성능 실험을 실시할 수 있다.According to the present invention, when the load is loaded on the long span horizontal member, it is possible to load the distributed load on the long span horizontal member by connecting the multi-point equally distributed material jigs to the force device. In addition, the actuators of the force device can be accurately moved in the longitudinal direction and the transverse direction of the main body by horizontal heating, and the equal distribution loads connected to the respective actuators are loaded evenly on the horizontal member test body through their exact position alignment. It is possible to perform the heat interlocking fire resistance test accordingly.

본 발명에 따르면, 수평가열로를 통한 가열 도중에 다양한 하중재하 조건의 구현이 가능하고 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능함으로써, 슬래브, 터널 구조체, 데크 플레이트, 교량 트러스, 선박용 데크 플레이트 등과 같은 실대형 실물부재에 대해서 재하연동 가열실험을 정확하게 실시할 수 있다.According to the present invention, it is possible to implement a variety of load loading conditions during the heating by the horizontal heating furnace and load loading heating experiments of various methods, it is possible, such as slab, tunnel structure, deck plate, bridge truss, ship deck plate, etc. The load linkage heating experiment can be carried out accurately on the real member.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로의 전체 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로의 전체 구조를 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치의 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로 및 하중재하 장치의 전경을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 로딩 프레임 어셈블리(Loading Frame Assembly)를 나타내는 사진이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치의 정면도 및 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 액츄에이터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 재하지그를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 방법의 동작흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치를 이용하여 슬래브형 시험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치를 이용하여 보형 시험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것을 나타내는 도면이다.1 is an exploded perspective view showing the entire structure of a long span horizontal heating furnace to which an equal load load device according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a plan view and a side view showing the overall structure of a long span horizontal heating furnace to which the equal load load device according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 3 is a block diagram of a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a photograph showing a panoramic view of the long span horizontal heating furnace and the load-bearing device is applied to the equal load load device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a photograph showing a loading frame assembly (Loading Frame Assembly) in the loading device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.
6a and 6b is a front view and a side view of a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the actuator in the load-loading device for a long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing the loading jigs in the load-loading device for the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution loading jigs according to the embodiment of the present invention.
9 is an operation flowchart of a load-loading method for a long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view illustrating a thermal interlocking fire resistance performance test performed on a slab type test specimen using a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using an equal distribution load jog according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing that the heat-linked refractory performance test on the prosthesis test body using the load-bearing device for the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to the embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

먼저, 관련 기술로서, 본 발명의 동일 출원인에 의해 특허출원되어 등록된 대한민국 등록특허번호 제10-946740호에는 "가열로 하중재하 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 본 명세서 내에 참조되어 본 발명의 일부를 이룬다.First, as a related art, Korean Patent No. 10-946740, filed and registered by the same applicant of the present invention, discloses an invention named “heating load carrying device”, which is referred to herein. Forms part of the invention.

본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치는 수평부재(시험체)를 가열 상태에서 수직 하중을 수평부재 시험체에 등분포 방향으로 가압하는 장비이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치는 제어부, 유압 유닛, 액츄에이터 및 등분포 재하지그 등을 포함하며, 기설치된 장스팬 수평가열로에서 건축물 수평부재의 등분포 재하시험을 수행함으로써, 재하 실험시 안전하고 정확하게 실험함으로써 신뢰성을 확보하기 위한 것이다.The equal load load device according to the embodiment of the present invention is a device for pressing the vertical load in the equal distribution direction to the horizontal member test body while the horizontal member (test body) is heated. That is, the equal load load device according to the embodiment of the present invention includes a control unit, a hydraulic unit, an actuator and an equal load bag, and perform an equal load load test of a building horizontal member in an installed long span horizontal heating furnace. This is to ensure reliability by experimenting safely and accurately during loading experiments.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로의 전체 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로의 전체 구조를 도시한 평면도 및 측면도이다.1 is an exploded perspective view illustrating the entire structure of a long span horizontal heating furnace to which an equal load load device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 shows an equal load load device according to an embodiment of the present invention. Top and side views showing the overall structure of the long span horizontal heating furnace.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로(100)는, 가열로 본체(110), 내벽(120), 버너(130), 가열 공간(140) 및 레일(150)을 포함하며, 장스팬 수평가열로(100)는 내화물로 내벽(120)이 이루어지고, 버너(130)를 구비하여 내부에는 가열 공간(140)이 형성된 가열로 본체(110)에 길이방향으로 이동 가능하도록 등분포 하중재하 장치(200)가 장착된다.As shown in FIG. 1, the long span horizontal heating furnace 100 to which the equal load-bearing device according to the embodiment of the present invention is applied includes a heating furnace body 110, an inner wall 120, a burner 130, It includes a heating space 140 and the rail 150, the long span horizontal heating furnace 100 is the inner wall 120 is made of refractory, the burner 130 is provided with a heating space 140 is formed inside Equally distributed load-bearing device 200 is mounted to the furnace main body 110 to be movable in the longitudinal direction.

이에 따라 장스팬 수평가열로(100)의 가열로 본체(110) 내의 가열 공간(140)에 수평부재 시험체(300)가 장착되어 내화성능 실험에 필요한 건축물 화재곡선 또는 터널화재 곡선의 온도 패턴으로 가열될 수 있다.Accordingly, the horizontal member test body 300 is mounted in the heating space 140 in the heating body main body 110 of the long span horizontal heating furnace 100 to be heated in a temperature pattern of a building fire curve or a tunnel fire curve required for fire resistance performance tests. Can be.

구체적으로, 기존의 중장지간 가열로 외곽의 크기가 4000(L)×2420(W)× 2100(H)mm인 반면에, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로(100)의 크기는 10000(L)×3010(W)×1490(H)mm일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 이러한 장스팬 수평가열로(100)의 가열온도는, 예를 들면, 최대 1350℃까지 가열되며, 시험체(300) 양쪽 측면과 하부면이 가열되며, 상부면은 등분포 하중재하 장치(200)와 연동되므로 하중재하 장치(200)의 가력장치의 모든 부분을 가열에 안전하고 상호 간섭되지 않아야 한다.Specifically, while the size of the existing medium-to-intermediate heating furnace outside is 4000 (L) × 2420 (W) × 2100 (H) mm, long span horizontal to which the equal load load device according to an embodiment of the present invention is applied The size of the furnace 100 may be 10000 (L) x 3010 (W) x 1490 (H) mm, but is not limited thereto. The heating temperature of the long-span horizontal heating furnace 100, for example, is heated up to 1350 ℃ maximum, both sides and the lower surface of the test body 300 is heated, the upper surface is a uniform load carrying device 200 and Since it is interlocked, all parts of the load device of the loading device 200 must be safe for heating and not interfere with each other.

또한, 내화시험용 지지구조인 격벽(120)은 하중재하 시험시 시험 하중을 견딜 수 있도록 충분한 강성을 갖는 강재로 구성되어야 하며, 이때, 강재가 고온에 노출되어 변형이나 손상이 발생하지 않도록 2420℃ 이상의 고강도 내화물(예를 들면, HSC-18SC)로 제작되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 하중재하 시험은 지점간 최대 500kN의 하중이 격벽(120)을 통해 재하될 수 있으므로, 격벽(120)은 이에 충분히 견딜 수 있는 강성을 가져야 한다.In addition, the partition wall 120, which is a support structure for fire resistance testing, should be made of steel having sufficient rigidity to withstand the test load during the load test. It must be made of high strength refractory (eg HSC-18SC). In addition, in the load test according to the embodiment of the present invention, since a load of up to 500 kN between points can be loaded through the partition wall 120, the partition wall 120 must have sufficient rigidity to withstand it.

본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 장스팬 수평가열로(100)에 각각 다수 세트가 장착될 수 있는데, 그 각각은 상기 가열로 본체(110)의 양측에 배치된 레일(150) 상에서 이동 가능한 로딩 프레임 어셈블리(240)를 구비하고, 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)는 수직대(241)의 하단에 바퀴(243)를 구비하여 상기 가열로 본체(110)의 길이방향으로 각각 이동 가능한 구조를 갖는다.Furnace load loading device 200 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2a and 2b, a plurality of sets may be mounted to the long span horizontal heating furnace 100, respectively, each of which is The loading frame assembly 240 is movable on the rails 150 disposed at both sides of the furnace body 110, and the loading frame assembly 240 has wheels 243 at the bottom of the vertical stand 241. It has a structure that is movable in the longitudinal direction of the heating body main body 110, respectively.

이때, 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)는 두 개의 수직대(241) 상부에 가로대(242)가 배치되고, 하부에 형성된 바퀴(243)를 통해 상기 장스팬 수평가열로(100)의 측면에 형성된 레일(150)을 따라 이동하게 된다.In this case, the loading frame assembly 240 is a rail 242 is disposed on the two vertical stand 241, the rail formed on the side of the long span horizontal heating furnace 100 through the wheel 243 formed on the bottom Will move along 150.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치의 블록구성도이다.On the other hand, Figure 3 is a block diagram of a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치(200)는 수평가열로(100) 상에 배치되어 수평부재 시험체(300)에 등분포 하중을 재하하기 위한 것으로, 제어부(210), 유압 유닛(220), 가력장치(230), 로딩 프레임 어셈블리(240) 및 등분포 재하지그(250)를 포함한다. 이때, 유압 유닛(220)은 유압펌프(221) 및 유압탱크(222)를 포함한다. 또한, 가력장치(230)는 서보제어 프로그램(231), 유압서보 제어기(232), 유압서보 밸브(233), 액츄에이터(234), 로드셀(235) 및 비접촉식 변위계(236)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the load-bearing apparatus 200 for a long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention is disposed on the horizontal heating furnace 100 and equally divided into the horizontal member test body 300. In order to load the fabric load, the control unit 210, the hydraulic unit 220, the force device 230, the loading frame assembly 240 and the uniform distribution member jigs 250. In this case, the hydraulic unit 220 includes a hydraulic pump 221 and a hydraulic tank 222. In addition, the force device 230 includes a servo control program 231, a hydraulic servo controller 232, a hydraulic servo valve 233, an actuator 234, a load cell 235, and a non-contact displacement meter 236.

로딩 프레임 어셈블리(240)는, 상기 가열로 본체(110)의 양측에 배치된 레일(150) 상에 배치되어 상기 가열로 본체(110)의 길이방향으로 이동하며, 예를 들면, 7420(L)×6243(W)×6440(H)mm의 크기를 가지며, 로딩 프레임 어셈블리(240) 내부에 가열로 본체(110)와 시험체(300)가 장착되어 가압할 수 있는 구조를 갖는다. 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)의 수직대(241)는, 예를 들면, (H)300×(W)300mm로 구현되고, 가로대(242)는, 예를 들면, (H)700×(W)5412mm로 구현될 수 있으며, 상기 가로대(242) 중심에 보형 액츄에이터 1대가 설치되고, 양 옆으로 슬래브형 액츄에이터(또는 실린더) 2대가 설치될 수 있다.The loading frame assembly 240 is disposed on rails 150 disposed on both sides of the furnace body 110 to move in the longitudinal direction of the furnace body 110, for example, 7420 (L). It has a size of × 6243 (W) × 6440 (H) mm and has a structure in which a heating body main body 110 and a test body 300 are mounted inside the loading frame assembly 240 to pressurize. The vertical stand 241 of the loading frame assembly 240 is implemented with, for example, (H) 300 × (W) 300mm, and the crossbar 242 is, for example, (H) 700 × (W) 5412 mm may be implemented, and one prosthetic actuator may be installed at the center of the crossbar 242, and two slab actuators (or cylinders) may be installed at both sides.

유압 유닛(220)은 유압펌프(221) 및 유압탱크(222)를 구비하여, 상기 가력장치의 액츄에이터(234)에 유압을 인가한다. 이때, 상기 유압유닛(220)의 유압 탱크(222)의 크기는, 예를 들면, 740mm×730mm×290mm일 수 있고, 상기 액츄에이터(234)에 공급되는 유량을 저장하고 있다. 또한, 상기 유압유닛(220)의 유압 펌프(221)는 모터의 회전에 의해 상기 유압 탱크(222)에 저장된 유량을 상기 액츄에이터(234)에 공급한다.The hydraulic unit 220 includes a hydraulic pump 221 and a hydraulic tank 222 to apply hydraulic pressure to the actuator 234 of the pressing device. At this time, the size of the hydraulic tank 222 of the hydraulic unit 220 may be, for example, 740mm x 730mm x 290mm, and stores the flow rate supplied to the actuator 234. In addition, the hydraulic pump 221 of the hydraulic unit 220 supplies the flow rate stored in the hydraulic tank 222 to the actuator 234 by the rotation of the motor.

가력장치(230)는 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)의 상부측에 장착되어 상기 가열로 본체(110)의 횡방향으로 이동하고, 상기 수평부재 시험체(300) 상에 수직방향 압력(하중)을 가하는 액츄에이터(234)가 구비된다.The urging device 230 is mounted on the upper side of the loading frame assembly 240 to move in the transverse direction of the furnace body 110, and to apply a vertical pressure (load) on the horizontal member test body 300 Actuator 234 is provided.

구체적으로, 가력장치(230)의 유압서보 서보밸브(233)는 상기 유압서보 제어기(232)의 제어 하에 개폐되어, 상기 유압유닛(220)의 유압펌프(221)를 통해 인가되는 유압을 상기 액츄에이터(234)에 공급하거나 차단한다.Specifically, the hydraulic servo servo valve 233 of the force device 230 is opened and closed under the control of the hydraulic servo controller 232, the hydraulic pressure applied through the hydraulic pump 221 of the hydraulic unit 220, the actuator Supply or shut off 234.

가력장치(230)의 유압서보 제어기(232)는 제어 프로그램(231)에 따라 상기 유압서보 밸브(233)의 개폐 및 상기 액츄에이터(234)의 구동을 제어한다. 이때, 상기 제어 프로그램(231)은 제어메뉴, 데이터 획득 메뉴, 파일 메뉴, 도움말 메뉴, 데이터 분석 메뉴로 구성되며, 제어부(210)의 제어 하에 하중, 스트로크, 스트레인 제어가 가능하다. 또한, 실험 중에 획득된 모든 데이터는 제어부(210)의 기억장치에 저장되어 데이터베이스로 분석하여 리포팅될 수 있다.The hydraulic servo controller 232 of the urging device 230 controls the opening and closing of the hydraulic servo valve 233 and the driving of the actuator 234 according to the control program 231. In this case, the control program 231 includes a control menu, a data acquisition menu, a file menu, a help menu, and a data analysis menu, and under the control of the controller 210, load, stroke, and strain control are possible. In addition, all data obtained during the experiment may be stored in the storage device of the controller 210 and analyzed and reported to a database.

가력장치(230)의 액츄에이터(234)는 상기 로드 프레임 어셈블리(240)에 장착되고, 상기 유압서보 제어기(232)에 의해 구동되어 상기 수평부재 시험체(300)에 하중을 재하한다. 예를 들면, 상기 액츄에이터(234)는 300mm 변형량 측정기 또는 1000mm 변형량 측정기가 부착되며, 예를 들면, 1000mm의 스토로크(Stroke) 및 ±1000kN의 최대 재하 하중량을 갖지만, 이에 국한되는 것은 아니다.An actuator 234 of the force device 230 is mounted to the rod frame assembly 240 and driven by the hydraulic servo controller 232 to load the horizontal member test body 300. For example, the actuator 234 is attached to a 300mm strain gauge or 1000mm strain gauge, for example, has a stroke of 1000mm and a maximum loading weight of ± 1000kN, but is not limited thereto.

가력장치(230)의 로드셀(235)은 상기 액츄에이터(234) 내에 내장되어 상기 액츄에이터(234)를 통해 상기 수평부재 시험체(300)에 재하되는 하중을 측정한다. 예를 들면, 상기 로드셀(235)은 예를 들면, ±1000kN의 용량을 가지며, 상기 액츄에이터(234)에서 인가되는 하중을 측정한다.The load cell 235 of the force device 230 is embedded in the actuator 234 to measure the load loaded on the horizontal member test body 300 through the actuator 234. For example, the load cell 235 has a capacity of, for example, ± 1000 kN, and measures the load applied from the actuator 234.

가력장치(230)의 비접촉식 변위계(236)는 상기 액츄에이터(234)의 변위를 측정한다. 예를 들면, 변위계(236)는 1000mm의 스토로크를 가지며, 비접촉식으로 액츄에이터(234)의 외부에 돌출고정 설치되어, 상기 액츄에이터(234)의 변위를 측정한다.The non-contact displacement meter 236 of the force device 230 measures the displacement of the actuator 234. For example, the displacement meter 236 has a stroke of 1000 mm and is protrudingly fixed to the outside of the actuator 234 in a non-contact manner to measure the displacement of the actuator 234.

제어부(210)는 상기 유압 유닛(220)의 유압펌프(221)의 온/오프를 제어하고, 상기 액츄에이터(234)의 구동을 제어한다. 이때, 상기 제어부(210)는 예를 들면, PC로 구현될 수 있다. 또한, 상기 제어부(210)는 상기 로드셀(235)로부터 측정된 하중 및 상기 변위계(236)로부터 측정된 변위에 근거하여 상기 수평부재 시험체(300) 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 판단하고, 상기 수평부재 시험체(300)의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인할 수 있다.The controller 210 controls the on / off of the hydraulic pump 221 of the hydraulic unit 220, and controls the driving of the actuator 234. In this case, the controller 210 may be implemented by, for example, a PC. In addition, the control unit 210 determines the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body 300 based on the load measured from the load cell 235 and the displacement measured from the displacement meter 236, the horizontal By observing the fracture process of the member test body 300 can determine the static strength, dynamic strength and fatigue characteristics.

등분포 재하지그(250)는 상기 액츄에이터(234)에 장착되고, 상기 수평부재 시험체(300)에 등분포 하중을 전달하도록 면접촉하는 다수의 가압판을 구비한다. 이때, 상기 등분포 재하지그의 가압판은 상기 수평부재 시험체(300) 상에서 상기 가열로 본체(110)의 길이방향 및 횡방향으로 각각 이동하여 위치가 정렬될 수 있다. 또한, 상기 등분포 재하지그(250)는 액츄에이터(234)의 로드에 고정되는 가압대가 수직 방향으로 다단 연장 형성되고, 상기 가압대의 말단에 상기 수평부재 시험체(300)에 면 접촉하는 다수의 가압판들이 형성되어 등분포 하중을 재하할 수 있다. 상기 등분포 재하지그(250)에 대한 구체적인 설명은 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.The uniform distribution member 250 is mounted to the actuator 234, and has a plurality of pressure plates which are in surface contact so as to transmit an equal distribution load to the horizontal member test body 300. At this time, the pressure distribution plate of the uniform distribution member may be aligned on the horizontal member test body 300 by moving in the longitudinal direction and the transverse direction of the heating body main body 110, respectively. In addition, the equal distribution member jigs 250 are formed in the pressing rod fixed to the rod of the actuator 234 in a multi-stage extending in the vertical direction, a plurality of pressure plate to the surface contact with the horizontal member test body 300 at the end of the pressing member Can be formed to load an evenly distributed load. A detailed description of the equal distribution member 250 will be described later with reference to FIG. 8.

또한, 이동 손잡이(260)는 상기 등분포 재하지그(250)의 가압판 이동시 상기 가압판들의 간격을 조정할 수 있도록 상기 등분포 재하지그(250)에 부착되며, 또한, 강재 눈금자(270)는 상기 등분포 재하지그(250)의 가압판 이동시 이동 거리를 확인하도록 상기 등분포 재하지그(250)에 부착된다.In addition, the moving handle 260 is attached to the equal distribution member jig 250 to adjust the interval of the pressure plate when the pressure plate of the uniform distribution member jig 250, the steel ruler 270 is It is attached to the uniform distribution member 250 to check the moving distance when the pressure plate movement of the uniform distribution member 250.

본 발명의 실시예에 따르면, 장스팬 수평부재에 하중을 재하할 경우, 다지점 등분포 재하지그를 가력장치에 연결함으로써 장스팬 수평부재에 등분포 하중을 재하할 수 있다. 또한, 가력장치의 액츄에이터들을 수평가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 정확하게 이동시킬 수 있고, 각각의 액츄에이터들에 연결되는 등분포 재하지그들의 정확한 위치 정렬을 통하여 수평부재 시험체에 등분포 하중을 재하할 수 있고, 그에 따른 가열연동 내화성능 실험을 실시할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when the load is loaded on the long span horizontal member, it is possible to load the distributed load on the long span horizontal member by connecting the multi-point equal distribution member jigs to the force device. In addition, the actuators of the force device can be accurately moved in the longitudinal direction and the transverse direction of the main body by horizontal heating, and the equal distribution loads connected to the respective actuators are loaded evenly on the horizontal member test body through their exact position alignment. It is possible to perform the heat interlocking fire resistance test accordingly.

본 발명의 실시예에 따르면, 수평가열로를 통한 가열 도중에 다양한 하중재하 조건의 구현이 가능하고 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능함으로써, 슬래브, 터널 구조체, 데크 플레이트, 교량 트러스, 선박용 데크 플레이트 등과 같은 실대형 실물부재에 대해서 재하연동 가열실험을 정확하게 실시할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to implement a variety of load loading conditions during the heating through the horizontal heating furnace and load loading heating experiments of various methods, slab, tunnel structure, deck plate, bridge truss, ship deck plate, etc. The loading and interlocking heating experiment can be accurately performed on the same real large-scale real member.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로 및 하중재하 장치의 전경을 나타내는 사진이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 로딩 프레임 어셈블리(Loading Frame Assembly)를 나타내는 사진이다.On the other hand, Figure 4 is a photograph showing a panoramic view of the long-span horizontal heating furnace and the load-bearing apparatus is applied to the equal load load device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a uniform distribution load according to an embodiment of the present invention It is a photograph showing a loading frame assembly in a loading device for a long span horizontal furnace using the same.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 하중재하 장치가 적용되는 장스팬 수평가열로(110)에 하중재하 장치(200)가 체결되는 것을 나타내며, 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 로딩 프레임 어셈블리(240)의 수직대(241) 및 가로대(242)를 나타내고, 상기 가로대(242)에 액츄에이터(234)가 배치된 것을 나타낸다.4 shows that the load-bearing device 200 is fastened to the long span horizontal heating furnace 110 to which the equal-load load-bearing device according to the embodiment of the present invention is applied, and FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. In the load-loading device for the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution according to the vertical frame 241 and the crosspiece 242 of the loading frame assembly 240, the actuator 234 is disposed on the crosspiece 242 Indicates.

한편, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치의 정면도 및 측면도이다.On the other hand, Figure 6a and Figure 6b is a front view and a side view of a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치(200)에서, 로딩 프레임 어셈블리(240)는 각각의 레일(150) 상에서 직립으로 세워진 복수의 수직대(241)와 상기 수직대(241)의 상단에서 장스팬 수평가열로(100)의 본체(110)를 횡방향으로 가로지르도록 설치된 가로대(242)를 포함하여 전체적으로는 문형(Gantry type) 구조로 이루어진다.6A and 6B, in the load-bearing apparatus 200 for the long span horizontal heating furnace using the uniformly distributed jigs according to the embodiment of the present invention, the loading frame assembly 240 is formed on each rail 150. Including a plurality of vertical stand 241 and a cross 242 is installed to cross the main body 110 of the long span horizontal heating furnace 100 in the transverse direction from the top of the vertical stand 241 Gantry type structure.

또한, 상기 수직대(241)의 하단에는 바퀴(243)를 회전시키기 위한 구동모터(244)와, 상기 바퀴(243)를 승강 및 하강시키기 위한 승강실린더를 구비하는데, 상기 구동모터(244)는 수직대(241)의 하단 구조물에 장착되어 스프로켓(245)과 체인(247)을 통하여 바퀴(243)에 연결되어 구동모터(244)의 작동으로 바퀴(243)의 정회전 또는 역회전이 가능하다.In addition, the lower end of the vertical stand 241 is provided with a drive motor 244 for rotating the wheels 243, and a lifting cylinder for lifting and lowering the wheels 243, the drive motor 244 is It is mounted on the lower structure of the vertical stand 241 and is connected to the wheel 243 through the sprocket 245 and the chain 247 to enable the forward or reverse rotation of the wheel 243 by the operation of the drive motor 244. .

또한, 상기 승강실린더는 수직으로 설치되며, 공압 또는 유압으로 작동되며 그 로드에는 바퀴(243)가 각각 회전 가능하도록 연결되어 있다.In addition, the lifting cylinder is installed vertically, pneumatically or hydraulically operated, the wheels 243 are connected to the rod so as to be rotatable, respectively.

따라서 상기 승강실린더가 작동하여 로드를 하강시키면 로드에 연결된 바퀴(243)가 수직대(241) 하부의 레일(150)을 누르면서 수직대(241), 즉, 로딩 프레임 어셈블리(240)를 상부측으로 들어 올리고 레일(150)상에 바퀴(243)만이 접촉하도록 한다. 이와 같은 상태에서 구동모터(244)의 작동이 이루어지면, 로딩 프레임 어셈블리(240)를 각각 레일(150) 상에서 이동시킨다.Accordingly, when the lifting cylinder operates to lower the rod, the wheel 243 connected to the rod lifts the vertical stand 241, that is, the loading frame assembly 240, while pressing the rail 150 below the vertical stand 241. Only the wheels 243 contact the oligo rails 150. When the driving motor 244 is operated in this state, the loading frame assemblies 240 are moved on the rails 150, respectively.

그리고 로딩 프레임 어셈블리(240)는 이와 같이 레일(150)상에서 원하는 위치로의 이동이 이루어지면, 구동모터(244)는 작동 정지하고, 승강실린더가 작동하여 로드를 상승시키게 되는데, 이때에는 수직대(241), 즉, 로딩 프레임 어셈블리(240)가 하강하여 수직대(241)의 하부면이 레일(150)의 상부면에 면 접촉하게 된다.In addition, when the loading frame assembly 240 moves to the desired position on the rail 150 as described above, the driving motor 244 is stopped, and the lifting cylinder is operated to raise the load. 241, that is, the loading frame assembly 240 is lowered such that the lower surface of the riser 241 is in surface contact with the upper surface of the rail 150.

이와 같은 수직대(241)의 하단에는 레일(150)을 따라서 형성된 다수의 나사구멍에 볼트 결합하는 다수의 나사구멍들이 형성되어 있다. 따라서 상기 수직대(241)의 하부면이 레일(150)상에 면 접촉한 상태에서 수직대(241)의 하단 나사구멍과 상기 레일(150)의 나사구멍을 일치시켜서 볼트 결합으로 고정시키면 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)의 위치가 고정된다.The lower end of the vertical stand 241 is formed with a plurality of screw holes bolted to a plurality of screw holes formed along the rail 150. Accordingly, when the lower surface of the vertical stand 241 is in surface contact with the rail 150, the bottom screw hole of the vertical stand 241 and the screw hole of the rail 150 coincide with each other and are fixed by bolt coupling. The position of the frame assembly 240 is fixed.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)의 로딩 프레임 어셈블리(240)는 상기 가로대(242)가 수직대(241)에 대해서 높이 조절이 가능하도록 구성되는데, 상기 가로대(242)는 그 양단에 각각 수직대(241) 측으로 돌출하여 수직대(241)를 따라서 이동 가능한 다수의 롤러들이 회전 가능하도록 장착되어 있다.In addition, the loading frame assembly 240 of the heating load-bearing device 200 according to an embodiment of the present invention is configured so that the crosspiece 242 is height adjustable with respect to the vertical bar 241, the crossbar 242 ) Are protruded toward the vertical stand 241 on both ends thereof, and a plurality of rollers movable along the vertical stand 241 are rotatably mounted.

그리고 상기 수직대(241)에는 각각 직립한 수직이동 실린더(248)가 장착되고, 상기 수직이동 실린더(248)의 로드(249)는 가로대(242)의 하단에 연결되어 있다. 따라서 상기 가로대(242)의 높이 조절 시에는 수직대(241)에 마련된 수직이동 실린더(248)의 작동으로 가로대(242)의 승하강이 이루어지며, 가로대(242)의 높이 조절이 이루어진 다음에는 가로대(242)의 양단에 각각 형성된 나사구멍과 수직대(241)의 상부측에서 길이방향으로 형성된 다수의 나사구멍들을 일치시켜 볼트로 결합시키면 가로대(242)와 수직대(241)가 결합 고정된다.The uprights 241 are equipped with vertical upright cylinders 248, and the rods 249 of the upright cylinders 248 are connected to the lower ends of the crosspieces 242. Therefore, when the height of the crossbar 242 is adjusted, the lifting and lowering of the crossbar 242 is made by the operation of the vertical movement cylinder 248 provided in the vertical bar 241, and after the height of the crossbar 242 is adjusted The crossbars 242 and the vertical stand 241 are fixedly coupled to each other by screwing the screw holes formed at both ends of the 242 and the plurality of screw holes formed in the longitudinal direction at the upper side of the vertical stand 241 to be bolted together.

물론, 이러한 상태에서 재차 가로대(242)의 높이 조절이 필요하면, 가로대(242)와 수직대(241)를 연결하는 볼트들을 해체하고, 수직이동 실린더(248)를 작동시켜 높이를 조절한 다음에, 볼트로 고정하면 높이를 조절할 수 있다.Of course, if it is necessary to adjust the height of the crosspiece 242 again in this state, the bolts connecting the crosspiece 242 and the vertical stand 241 are dismantled, and the vertical movement cylinder 248 is operated to adjust the height. You can adjust the height by fixing it with bolts.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)는 상기 로딩 프레임 어셈블리(240)의 상부측에 장착되어 가열로 본체(110)의 횡방향으로 이동 가능한 액츄에이터가 구비된 가력장치(230)를 구비한다. 이와 같은 가력장치(230)는, 예를 들면, 3개의 액츄에이터(234)를 구비하는데, 중앙에는 보형 액츄에이터(234b)가 위치되고, 그 좌우 양측에 슬래브형 액츄에이터(234a)가 위치되며, 이와 같은 보형 액츄에이터(234b)와 슬래브형 액츄에이터(234a)들은 한 쌍의 나란하게 배치된 가로대(242)의 사이에 각각 배치되며, 그 상단에는 지지대가 가로대(242)를 가로질러서 배치된다.In addition, the heating apparatus load-bearing apparatus 200 according to an embodiment of the present invention is mounted on the upper side of the loading frame assembly 240 is a pressing device having an actuator movable in the transverse direction of the heating body 110 ( 230). Such a force device 230, for example, has three actuators 234, the prosthetic actuator 234b is located in the center, the slab actuators 234a are located on both left and right sides thereof, Prosthetic actuators 234b and slab actuators 234a are respectively disposed between a pair of side-by-side crossbars 242, the support of which is disposed across the crossbars 242.

이와 같은 보형 액츄에이터(234b)와 슬래브형 액츄에이터(234a)들은 각각 공압 또는 유압을 이용한 실린더로 이루어지고, 그 로드는 각각 하향으로 설치되며, 그 로드의 끝단에는 이후에 설명되는 보형 재하지그(250b)와 슬래브형 재하지그(250a)들이 장착된다.The prosthetic actuators 234b and the slab type actuators 234a are each made of a cylinder using pneumatic or hydraulic pressure, and the rods are installed downward, respectively, and the prosthetic member jigs 250b described later at the ends of the rods. ) And slab-like ashes 250a are mounted.

이와 같은 가력장치(230)의 보형 액츄에이터(234b)와 슬래브형 액츄에이터(234a)들은 상부에 각각 가로대(242)의 상부에서 이동 가능한 휠을 구비하여 가열로 본체(110)의 횡방향으로 이동 가능하도록 구성된다. 이때, 상기 가력장치(230)에서 보형 액츄에이터(234b)에 구비된 좌우 이동 가능한 구성은 그 좌우 양측에 위치된 슬래브형 액츄에이터(234a)의 경우에도 동일하게 적용된다.The prosthetic actuators 234b and the slab actuators 234a of the force device 230 are provided with wheels that are movable on the upper portions of the cross bars 242, respectively, so as to be movable in the transverse direction of the heating body 110. It is composed. At this time, the left and right movable configuration provided in the prosthetic actuator 234b in the force device 230 is equally applicable to the slab type actuator 234a located at both left and right sides thereof.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 액츄에이터를 나타내는 도면으로서, 도 7의 a)는 액츄에이터(234)의 정면도이고, 도 7의 b)는 액츄에이터(234)의 측면도이다.On the other hand, Figure 7 is a view showing the actuator in the load-loading device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention, Figure 7a) is a front view of the actuator 234, Figure 7 B) is a side view of the actuator 234.

액츄에이터(234)는 각종 구조물과 재료의 안정성과 내구성을 확보하는 시험기로서, 예를 들면, ㅁ50tonf의 용량일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.Actuator 234 is a tester to ensure the stability and durability of various structures and materials, for example, it may be a capacity of 50 tons, but is not limited thereto.

전술한 제어부(210)에서 실제 부하와 유사한 파형을 상기 액츄에이터(234)에 인가함으로써 수평부재 시험체에 하중을 재하할 수 있고, 이에 따라 상기 수평부재 시험체 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 계측하고, 그 파괴 과정을 관측하여 정적강도와 동적강도 및 피로특성을 구할 수 있다.By applying a waveform similar to the actual load to the actuator 234 in the above-described control unit 210, the load can be applied to the horizontal member test body, thereby measuring the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body, and By observing the fracture process, static and dynamic strengths and fatigue characteristics can be obtained.

이때, 상기 액츄에이터(234)는 유압서보 밸브를 이용하여 유압서보 제어되며, 전술한 비접촉식 변위계를 액츄에이터(234) 내부에 장착하여 변위를 제어하고, 또한, 로드셀(Load cell)에 의해 하중을 제어할 수 있다.In this case, the actuator 234 is hydraulic servo controlled by using a hydraulic servo valve, and the above-described non-contact displacement meter is mounted inside the actuator 234 to control displacement, and to control the load by a load cell. Can be.

또한, 제어부(210)는 상기 수평부재 시험체의 파단점을 감지하여 재하속도를 감소시키거나 하중에서 변위제어로 변경할 수 있다. 예를 들면, 재하연동 가열실험 중에 하중제어 → 변위제어 → 하중제어로 변경할 수 있다.In addition, the control unit 210 may detect the break point of the horizontal member test body to reduce the loading speed or change from the load to displacement control. For example, load control → displacement control → load control can be changed during loading linkage heating experiment.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치에서 재하지그를 나타내는 도면이다.On the other hand, Figure 8 is a view showing the loading jag in the load-loading device for the long-span horizontal heating furnace using a uniform distribution jig according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치(200)의 재하지그(250)는, 도 8의 a) 및 도 8의 b)에 도시된 바와 같이, 전술한 액츄에이터의 수직방향 압력(하중)이 수평부재 시험체에 등분포 방향으로 정확하고 안전하게 가압되기 위한 것으로, 예를 들면, 상기 재하지그(250)는 8점(Point)의 가압판이 상기 수평부재 시험체에 면 접촉하도록 구성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.As shown in FIG. 8 a) and 8 b), the stock jigs 250 of the load-bearing apparatus 200 for a long span horizontal heating furnace using the uniformly distributed stock jigs according to the embodiment of the present invention. In order to accurately and safely press the vertical pressure (load) of the above-described actuator in the equal distribution direction to the horizontal member test body, for example, the ash jigs 250 is the eight-point (point) pressure plate is the horizontal The member may be configured to be in surface contact with the test specimen, but is not limited thereto.

상기 재하지그(250)는 전술한 로딩 프레임 어셈블리를 이동하여 실험할 수 있는 위치가 결정되고, 이때, 상기 재하지그(250)는, 상기 수평부재 시험체가 장스팬 수평가열로(100)에 설치된 후 지면에서부터 상기 수평부재 시험체까지 안전하게 이동 및 설치가 가능하여야 한다.The ash jigs 250 are determined to be tested by moving the above-described loading frame assembly, wherein the ash jigs 250, the horizontal member test body in the long span horizontal heating furnace 100 After installation, it should be possible to safely move and install from the ground to the horizontal member test specimen.

또한, 등분포 재하시험 수행 중에 상기 수평부재 시험체가 시간이 경과함에 따라 수직 방향으로 처짐이 발생하는데, 이러한 처짐이 발생하였더라도 지속적으로 등분포 재하가 가능할 수 있도록 재하지그(250)를 구성하여야 한다.In addition, the horizontal member test specimen deflects in the vertical direction as time passes during the uniform load test, and even if such deflection occurs, the load jig 250 must be configured to continuously distribute the load. .

이때, 전술한 바와 같이, 등분포 재하지그(250)는 상기 수평부재 시험체(300)의 크기에 따라 수직 또는 수평방향으로 일정 간격 이동이 가능하여야 하며, 이를 위하여 이동시 간격 조정이 가능한 이동 손잡이가 설치될 수 있고, 또한, 이동시 이동거리의 확인이 가능하도록 강재 눈금자를 등분포 재하지그(250)에 부착할 수 있다.At this time, as described above, the uniform distribution member 250 must be able to move a predetermined interval in the vertical or horizontal direction according to the size of the horizontal member test body 300, for this purpose, the moving knob is adjustable The steel ruler may be attached to the uniform distribution member 250 so as to check the movement distance during the movement.

또한, 상기 등분포 재하지그(250)는 상기 액츄에이터에서 가압되는 부위는 압력에 충분히 견딜 수 있어야 한다.In addition, the uniform distribution member 250 should be able to withstand the pressure to the pressure portion of the actuator.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)에 구비된 슬래브형 재하지그(250a)는, 슬래브형 액츄에이터의 로드에 고정되고, 가열로 본체(110)의 길이방향으로 연장되는 제1 슬래브 가압대(251)를 구비한다.Specifically, the slab-shaped member 250a provided in the heating load-bearing device 200 according to the embodiment of the present invention is fixed to the rod of the slab-type actuator, and in the longitudinal direction of the heating body main body 110. And a first slab presser 251 extending.

또한, 상기 제1 슬래브 가압대(251)에 복수의 제1 체결부재들(252)이 각각 나사결합으로 연결되어, 상기 가열로 본체의 길이방향으로 연장된 복수의 제2 슬래브 가압대들(253)이 연결된다. 따라서 상기 제2 슬래브 가압대들(253)은 각각 직선 이동하여 가열로 본체의 길이방향으로 위치 이동이 가능하다.In addition, a plurality of first fastening members 252 are connected to the first slab presser 251 by screwing, respectively, and a plurality of second slab pressers 253 extending in the longitudinal direction of the heating body. This is connected. Accordingly, the second slab pressing bars 253 are linearly moved to move their positions in the longitudinal direction of the heating body.

또한, 각각의 제2 슬래브 가압대(253)에 복수의 제2 체결부재들(254)이 각각 나사결합으로 연결되어, 그 하부 측에 가열로 본체의 횡방향으로 연장된 복수의 제3 슬래브 가압대들(255)이 장착된다.In addition, a plurality of second fastening members 254 are screwed to each second slab presser 253, respectively, and press a plurality of third slabs extending laterally of the heating body to the lower side thereof. Bases 255 are mounted.

또한, 상기 각각의 제3 슬래브 가압대(255)에 복수의 제3 체결부재들(256)이 각각 나사결합으로 연결되어, 가열로 본체의 길이방향으로 연장된 복수의 제4 슬래브 가압대들(257)이 장착된다.In addition, a plurality of third fastening members 256 are connected to each of the third slab pressers 255 by screwing, and thus, a plurality of fourth slab pressers 257 extending in the longitudinal direction of the heating body. ) Is mounted.

또한, 상기 각각의 제4 슬래브 가압대(257)에 복수의 제4 체결부재들(258)이 각각 나사결합으로 연결되어, 상기 가열로 본체의 방향으로 이동 가능한 다수의 슬래브 가압판들(259)이 연결된다.In addition, a plurality of fourth fastening members 258 are connected to each of the fourth slab pressers 257 by screwing, so that a plurality of slab press plates 259 movable in the direction of the heating body are provided. Connected.

따라서 이러한 슬래브형 재하지그(250a)는 상기 가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 슬래브 가압판들(259)을 위치 이동시킬 수 있다.Therefore, the slab-like housing 250a can move the slab pressure plates 259 in the longitudinal direction and the transverse direction of the heating furnace body.

또한, 상기 슬래브형 재하지그(250a)는 상기 슬래브형 액츄에이터의 로드와 제1 슬래브 가압대(251)의 사이, 상기 제1 슬래브 가압대(251)와 각각의 제2 슬래브 가압대(253)의 사이, 상기 제2 슬래브 가압대(253)와 각각의 제3 슬래브 가압대(255)의 사이, 상기 제3 슬래브 가압대(255)와 각각의 제4 슬래브 가압대(257)의 사이, 및 상기 제4 슬래브 가압대(257)와 각각의 슬래브 가압판(259) 사이에는 힌지(H)가 장착되어 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이와 같은 힌지(H) 결합 구조를 통하여 슬래브형 액츄에이터의 가압 작동시 상기 수평부재 시험체 단부에서 회전이 발생하게 되어 굽힘(Bending) 또는 좌굴(Buckling) 발생시, 모멘트의 발생을 방지하여 슬래브형 액츄에이터(234a)를 보호할 수 있다.In addition, the slab-shaped member (250a) is between the rod of the slab-type actuator and the first slab presser 251, the first slab presser 251 and each of the second slab presser 253 Between the second slab presser 253 and the respective third slab presser 255, between the third slab presser 255 and the respective fourth slab presser 257, and A hinge H may be mounted and rotatably connected between the fourth slab presser 257 and each slab presser plate 259. When the slab-type actuator is pressurized through the hinge (H) coupling structure as described above, rotation occurs at the end of the horizontal member test body, and when the bending or buckling occurs, the moment is prevented from generating the slab-type actuator 234a. ) Can be protected.

마찬가지로, 본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)에 구비된 보형 재하지그(250b)는, 보형 액츄에이터의 로드에 고정되고, 가열로 본체의 길이방향으로 연장되는 가압대 및 다수의 가압판들을 구비할 수 있다.Similarly, the prosthetic member 250b provided in the heating load-bearing device 200 according to the embodiment of the present invention is fixed to the rod of the prosthetic actuator, and is provided with a plurality of pressing rods extending in the longitudinal direction of the heating main body. The pressure plate may be provided.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 방법의 동작흐름도이다.On the other hand, Figure 9 is a flow chart of the operation of the load loading method for a long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 방법은, 먼저, 장스팬 수평가열로에 수평부재 시험체를 배치한다(S110).Referring to Figure 9, the load loading method for the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to an embodiment of the present invention, first, the horizontal member test body is placed in the long span horizontal heating furnace ( S110 ).

다음으로, 로딩 프레임 어셈블리에 배치된 액츄에이터에 등분포 재하지그를 부착하고(S120), 이후, 장스팬 수평가열로 측면의 레일을 따라 로딩 프레임 어셈블리를 이동시킨다(S130).Next, attach the uniform distribution member jig to the actuator disposed in the loading frame assembly ( S120 ), and then, moving the loading frame assembly along the rail of the side by long span horizontal heating ( S130 ).

다음으로, 상기 등분포 재하지그에 부착된 이동 손잡이 및 강재 눈금자를 사용하여 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 재하지그 위치를 정렬한다(S140).Next, using the moving handle and the steel ruler attached to the uniform distribution member, the position of the uniform distribution member on the horizontal member test specimen is aligned ( S140 ).

다음으로, 제어부에서 실제 부하와 유사한 파형을 인가하여 유압에 의해 상기 액츄에이터를 구동하고(S150), 이후, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 액츄에이터에 연결된 등분포 재하지그를 통해 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 하중을 재하한다(S160).Next, the control unit applies the waveform similar to the actual load to drive the actuator by hydraulic pressure ( S150 ), and then, evenly distributed on the horizontal member test body through an equal distribution member connected to the actuator according to the driving of the actuator. Load the gun load ( S160 ).

다음으로, 상기 수평가열로의 버너를 통해 상기 수평부재 시험체를 가열함으로써 등분포 재하연동 가열시험을 수행한다(S170).Next, an equal distribution loading linkage heating test is performed by heating the horizontal member test body through the burner of the horizontal heating furnace ( S170 ).

다음으로, 상기 수평부재 시험체의 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 계측하며(S180), 이후, 상기 제어부가 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측함으로써 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인할 수 있다(S190).Next, the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body is measured ( S180 ), and then the controller can check the static strength, dynamic strength and fatigue characteristics by observing the breaking process of the horizontal member test body ( S190 ).

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 가열로 하중재하 장치(200)를 이용하여 슬래브형 시험체(300a) 또는 보형 시험체(300b)에 등분포 하중을 가하고, 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, an equal distribution load is applied to the slab-type test body 300a or the prosthetic test body 300b by using the heating load-bearing apparatus 200 according to the embodiment of the present invention configured as described above, and conducts a thermal interlocking fire resistance test. The process of doing this will be described.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치를 이용하여 슬래브형 시험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로용 하중재하 장치를 이용하여 보형 시험체에 가열연동 내화성능 실험을 실시하는 것을 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a view illustrating a thermal interlocking fire resistance test performed on a slab type test specimen by using a load-bearing device for a long span horizontal heating furnace using an equal distribution load jog according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the heat-interlocking fire resistance performance test to a prosthesis test body using the load-bearing apparatus for the long-span horizontal heating furnace using the uniform distribution jigs according to the Example.

먼저, 슬래브형 시험체(300a)는, 도 10의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 장스팬 수평가열로(100)에 장착되는데, 이러한 슬래브형 시험체(300a)는, 도 1에 도시된 바와 같은 받침대(310)를 이용하여 가열로 본체(110)의 상부면에 배치된 다음, 이러한 받침대(310), 예를 들면, 사각형의 슬래브 받침대(310a) 상에 지지되고, 하부면이 장스팬 가열로 본체(110) 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 슬래브형 시험체(300a)의 상면에 슬래브형 재하지그(250a)의 다수의 슬래브 가압판(259)들이 배치되고, 슬래브형 액츄에이터(234a)를 통해서 등분포 하중을 받는다.First, as shown in a) and b) of FIG. 10, the slab type test body 300a is mounted in the long span horizontal heating furnace 100, and the slab type test body 300a is illustrated in FIG. 1. It is placed on the upper surface of the furnace body 110 using a pedestal 310 as shown, and then supported on this pedestal 310, for example, a rectangular slab pedestal 310a, the lower surface being long span. A plurality of slab pressing plates 259 of the slab-like material 250a are disposed on the upper surface of the slab type test body 300a in a state in which the heating is performed inside the main body 110 and the slab type actuator 234a is disposed. Under even load.

이와 같은 경우, 상기 슬래브형 재하지그(250a)는 슬래브 가압판(259)들이 체결부재들의 회전을 통하여 슬래브형 시험체(300a)의 길이방향 또는 폭 방향으로 이동하여 위치조절이 가능하기 때문에 다양한 크기의 슬래브형 시험체(300a)에 대해서 다양한 내화성능 실험이 가능하다.In this case, the slab-shaped member (250a) is of various sizes because the slab pressure plate (259) can be moved in the longitudinal direction or the width direction of the slab-type test body (300a) through the rotation of the fastening members to adjust the position Various fire resistance performance experiments are possible with respect to the slab type test body 300a.

또한, 보형 시험체(300b)는, 도 11의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 장스팬 수평가열로(100)에 장착되는데, 보형 시험체(300b)는 직립형 보 받침대(310b)에 그 양단이 지지되고, 하방 3면이 가열로 본체(110) 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 보형 시험체(300b)의 상면에 길이방향으로 보형 재하지그(250b)의 다수의 가압판(259)들이 배치되고, 보형 액츄에이터(234b)를 통해서 등분포 하중을 받게 된다.Further, as shown in a) and b) of FIG. 11, the prosthetic test body 300b is mounted in the long span horizontal heating furnace 100, and the prosthetic test body 300b is provided at both ends of the upright beam support 310b. Is supported, and a plurality of pressing plates 259 of the prosthetic member 250b in the longitudinal direction are disposed on the upper surface of the prosthesis test body 300b in a state where the lower three surfaces are exposed to the inside of the main body 110 by heating. Then, a uniform distribution load is received through the prosthetic actuator 234b.

즉, 상기 보형 재하지그(250b)는 가압판(259)들이 체결부재들의 회전을 통해서 각각 보형 시험체(300b)의 길이방향으로 이동하여 위치조절이 가능하기 때문에 다양한 길이 및 크기의 보형 시험체(300b)에 대해서 다양한 내화성능 실험이 가능하다.That is, the prosthetic jag 250b is a prosthesis specimen 300b of various lengths and sizes because the pressing plates 259 are moved in the longitudinal direction of the prosthetic specimen 300b through the rotation of the fastening members, respectively. Various fire resistance tests are possible.

따라서 본 발명의 실시예에서 이와 같이 슬래브형 시험체(300a) 및 보형 시험체(300b)의 등분포 하중재하가 가능하며, 다양한 공법의 하중재하 가열실험이 가능하여 건축물 슬래브 및 데크플레이트, 또는 터널 구조체와 같은 실대형 구조물의 재하연동 가열실험이 효과적으로 이루어질 수 있다.Thus, in the embodiment of the present invention, the slab-type test body 300a and the prosthetic test body 300b can be distributed in a uniform load, and load-loading heating experiments of various methods are possible, so that the building slabs and deck plates, or tunnel structures, Loading interlocking heating experiments of the same solid structure can be effectively performed.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 장스팬 수평가열로
200: 하중재하 장치
300: 수평부재 시험체
300a: 슬래브형 시험체
300b: 보형 시험체
110: 가열로 본체
120: 내벽
130: 버너
140: 가열 공간
150: 레일
210: 제어부(PC)
220: 유압 유닛
230: 가력장치
240: 로딩 프레임 어셈블리
250: 등분포 재하지그
250a: 슬래브형 재하지그
250b: 보형 재하지그
260: 이동 손잡이
270: 강재 눈금자
221: 유압펌프
222: 유압탱크
231: 제어 프로그램
232: 유압서보 제어기
233: 유압서보 밸브
234: 액츄에이터
234a: 슬래브형 액츄에이터
234b: 보형 액츄에이터
235: 로드셀(Load Cell)
236: 변위계
241: 수직대
242: 가로대
243: 휠(바퀴)
251: 제1 가압대
252: 제1 체결부재
253: 제2 가압대
254: 제2 체결부재
255: 제3 가압대
256: 제3 체결부재
257: 제4 가압대
258: 제4 체결부재
259: 가압판100: long span horizontal heating furnace
200: loading device
300: horizontal member test body
300a: slab type test body
300b: prosthetic test specimen
110: the furnace body
120: inner wall
130: burner
140: heating space
150: rail
210: control unit (PC)
220: hydraulic unit
230: force device
240: loading frame assembly
250: uniform distribution
250a: slab type ash
250b: prosthetic jagi
260: moving handle
270: steel ruler
221: hydraulic pump
222: hydraulic tank
231: control program
232: hydraulic servo controller
233: hydraulic servo valve
234: actuator
234a: slab type actuator
234b: prosthetic actuator
235: load cell
236: displacement meter
241 vertical stand
242: crossbar
243: wheels
251: first presser
252: first fastening member
253: second presser
254: second fastening member
255: third presser
256: third fastening member
257: fourth presser
258: fourth fastening member
259: pressure plate

Claims (14)

장스팬 수평가열로의 가열로 본체에 장착된 수평부재 시험체에 등분포 하중을 재하하는 등분포 하중재하 장치에 있어서,
상기 가열로 본체의 양측에 배치된 레일 상에 배치되어 상기 가열로 본체의 길이방향으로 이동하는 로딩 프레임 어셈블리;
상기 로딩 프레임 어셈블리의 상부측에 장착되어 상기 가열로 본체의 횡방향으로 이동하고, 상기 수평부재 시험체 상에 수직방향 압력(하중)을 가하는 액츄에이터가 구비된 가력장치;
유압펌프 및 유압탱크를 구비하여, 상기 가력장치의 액츄에이터에 유압을 인가하는 유압 유닛;
상기 유압 유닛의 유압펌프의 온/오프를 제어하고, 상기 액츄에이터의 구동을 제어하며, 상기 수평부재 시험체 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 판단하고, 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 제어부;
상기 액츄에이터에 장착되고, 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하도록 면접촉하는 다수의 가압판을 구비하며, 상기 가압판이 상기 수평부재 시험체 상에서 상기 가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 각각 이동하여 위치가 정렬되는 등분포 재하지그;
상기 등분포 재하지그의 가압판 이동시 상기 가압판들의 간격을 조정하도록 상기 등분포 재하지그에 부착되는 이동 손잡이; 및
상기 등분포 재하지그의 가압판 이동시 이동 거리를 확인하도록 상기 등분포 재하지그에 부착되는 강재 눈금자
를 포함하되, 상기 가력장치는, 상기 유압 유닛으로부터 상기 액츄에이터에 유압이 공급되는 것을 개폐하는 유압서보 밸브; 상기 유압서보 밸브의 개폐 및 상기 액츄에이터의 구동을 제어하는 유압서보 제어기; 상기 로딩 프레임 어셈블리에 장착되고, 상기 유압서보 제어기에 의해 구동되어 상기 수평부재 시험체에 하중을 재하하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터 내에 내장되어 상기 액츄에이터를 통해 상기 수평부재 시험체에 재하되는 하중을 측정하는 로드셀(Load Cell); 및 비접촉식으로 상기 액츄에이터의 외부에 돌출고정 설치되어, 상기 액츄에이터의 변위를 측정하는 비접촉식 변위계를 포함하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.In the equal load load device which loads an equally distributed load to a horizontal member test body mounted on the main body by heating a long span horizontal heating furnace,
A loading frame assembly disposed on rails disposed at both sides of the furnace body to move in a longitudinal direction of the furnace body;
An urging device mounted on an upper side of the loading frame assembly and having an actuator for moving in the transverse direction of the heating body and applying a vertical pressure (load) on the horizontal member test body;
A hydraulic unit having a hydraulic pump and a hydraulic tank, for applying hydraulic pressure to an actuator of the force device;
Controlling the on / off of the hydraulic pump of the hydraulic unit, controlling the driving of the actuator, determining the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body, and observing the breaking process of the horizontal member test body, A controller for checking the dynamic strength and fatigue characteristics;
A plurality of pressure plates mounted on the actuator, the surface plates being in contact with each other so as to transmit an equal distribution load to the horizontal member test body, wherein the pressure plates are respectively moved in the longitudinal direction and the horizontal direction of the heating body on the horizontal member test body. Is distributed evenly;
A moving handle attached to the equally distributed ash tray to adjust the interval of the pressure plates when the pressure plate is moved in the equally distributed ash tray; And
Steel ruler attached to the uniform distribution member to check the movement distance when the pressure plate movement of the uniform distribution member
Including, but the force device, the hydraulic servo valve for opening and closing the hydraulic pressure is supplied to the actuator from the hydraulic unit; A hydraulic servo controller for controlling opening and closing of the hydraulic servo valve and driving of the actuator; An actuator mounted to the loading frame assembly and driven by the hydraulic servo controller to load the horizontal member test body; A load cell embedded in the actuator for measuring a load loaded on the horizontal member test body through the actuator; And a non-contact displacement meter which is installed in a non-contact manner and fixed to the outside of the actuator to measure the displacement of the actuator. 제1항에 있어서,
상기 등분포 재하지그는 액츄에이터의 로드에 고정되는 가압대가 수직 방향으로 다단 연장 형성되고, 상기 가압대의 말단에 상기 수평부재 시험체에 면 접촉하는 다수의 가압판들이 형성되어 등분포 하중을 재하하는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.The method of claim 1,
The equally distributed ash jigs are formed in the pressure rod fixed to the rod of the actuator is extended in multiple stages in the vertical direction, a plurality of pressure plates are formed at the end of the pressure zone to contact the horizontal member test body to load the equal distribution load Distributed load-bearing device for long-span horizontal heating furnace using uniformly distributed jigs. 제1항에 있어서,
상기 수평부재 시험체는 슬래브형 시험체 또는 보형 시험체인 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.The method of claim 1,
The horizontal member test body is a slab type test body or a uniform test body load distribution device for a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigg, characterized in that the test body. 제3항에 있어서,
상기 수평부재 시험체가 슬래브형 시험체인 경우, 상기 슬래브형 시험체는 상기 가열로 본체의 상부면에 배치된 사각형의 슬래브 받침대 상에 지지되고, 하부면이 상기 가열로 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 상기 슬래브형 시험체의 상면에 상기 등분포 재하지그의 다수의 가압판들이 배치되고, 상기 액츄에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.The method of claim 3,
When the horizontal member test specimen is a slab type test specimen, the slab type test specimen is supported on a rectangular slab pedestal disposed on the upper surface of the furnace body, and the lower surface is exposed to the inside of the furnace body to perform heating. A plurality of pressure plates of the uniform distribution member jigs are disposed on the upper surface of the slab type test body, and the uniform distribution load load of the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution member jigs is characterized by receiving an equal distribution load through the actuator. Device. 제3항에 있어서,
상기 수평부재 시험체가 보형 시험체인 경우, 상기 보형 시험체는 그 양단이 각각 직립형 보 받침대에 지지되고, 하방 3면이 상기 가열로 본체 내부에 노출되어 가열이 이루어진 상태에서 상기 보형 시험체의 상면에 길이방향으로 상기 등분포 재하지그의 다수의 가압판들이 배치되고, 상기 액츄에이터를 통해서 등분포 하중을 받는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.The method of claim 3,
When the horizontal member test body is a prosthetic test body, the prosthetic test body is supported by an upright beam pedestal at both ends thereof, and the lower three surfaces thereof are exposed to the inside of the heating body to be heated in the longitudinal direction on the upper surface of the prosthetic test body. And a plurality of pressure plates of the uniform distribution member, and the uniform distribution load of the long span horizontal heating furnace using the uniform distribution component member, characterized in that a uniform distribution load is received through the actuator. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 로드셀로부터 측정된 하중 및 상기 변위계로부터 측정된 변위에 근거하여 상기 수평부재 시험체 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 판단하고, 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 장치.The method of claim 1,
The control unit judges the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body based on the load measured from the load cell and the displacement measured from the displacement meter, and observes the breaking process of the horizontal member test body. An equal load load device for a long span horizontal heating furnace using an equal load jog characterized by checking the fatigue characteristics. 삭제delete 삭제delete a) 장스팬 수평가열로에 수평부재 시험체를 배치하는 단계;
b) 로딩 프레임 어셈블리에 배치된 액츄에이터에 등분포 재하지그를 부착하는 단계;
c) 장스팬 수평가열로 측면의 레일을 따라 상기 로딩 프레임 어셈블리를 이동시키는 단계;
d) 상기 등분포 재하지그에 부착된 이동 손잡이 및 강재 눈금자를 사용하여 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 재하지그 위치를 정렬하는 단계;
e) 제어부에서 실제 부하와 유사한 파형을 인가하여 상기 액츄에이터를 구동하는 단계;
f) 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 액츄에이터에 연결된 등분포 재하지그를 통해 상기 수평부재 시험체 상에 등분포 하중을 재하하는 단계;
g) 상기 수평가열로의 버너를 통해 상기 수평부재 시험체를 가열함으로써 등분포 재하연동 가열시험을 수행하는 단계;
h) 상기 수평부재 시험체의 주요부의 하중, 스트레스 및 변위를 계측하는 단계; 및
i) 상기 제어부가 상기 수평부재 시험체의 파괴과정을 관측하여 정적강도, 동적강도 및 피로특성을 확인하는 단계
를 포함하되,
상기 등분포 재하지그는 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하도록 면접촉하는 다수의 가압판을 구비하고, 상기 등분포 재하지그의 가압판은 상기 수평부재 시험체 상에서 상기 가열로 본체의 길이방향 및 횡방향으로 각각 이동하여 위치를 정렬하고, 상기 수평부재 시험체에 등분포 하중을 전달하는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 방법.a) placing a horizontal member specimen in a long span horizontal furnace;
b) attaching an even distribution jaig to an actuator disposed in the loading frame assembly;
c) moving said loading frame assembly along a side rail with long span horizontal heating;
d) aligning the distribution of the distribution member on the horizontal member specimen using a moving handle and a steel ruler attached to the distribution member;
e) driving the actuator by applying a waveform similar to an actual load in a controller;
f) applying an equally distributed load on the horizontal member test body through an equally distributed member jig connected to the actuator according to the driving of the actuator;
g) performing a uniform distribution loading linkage heating test by heating the horizontal member test body through a burner of the horizontal heating furnace;
h) measuring the load, stress and displacement of the main part of the horizontal member test body; And
i) confirming the static strength, dynamic strength and fatigue characteristics by observing the fracture process of the horizontal member test body by the controller;
Including but not limited to:
The uniform distribution member comprises a plurality of pressure plates which are in surface contact with each other so as to transmit an equal distribution load to the horizontal member test body, and the pressure distribution plate of the uniform distribution member member has a longitudinal direction and a transverse direction of the heating furnace body on the horizontal member test body. Uniformly load loading method in a long span horizontal heating furnace using a uniform distribution jigs, characterized in that to move the respective positions to align the positions, and to distribute the equal loads to the horizontal member test body. 삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 등분포 재하지그는 액츄에이터의 로드에 고정되는 가압대가 수직 방향으로 다단 연장 형성되고, 상기 가압대의 말단에 상기 수평부재 시험체에 면 접촉하는 다수의 가압판들이 형성되어 등분포 하중을 재하하는 것을 특징으로 하는 등분포 재하지그를 이용한 장스팬 수평가열로의 등분포 하중재하 방법.The method of claim 11,
The equally distributed ash jigs are formed in the pressure rod fixed to the rod of the actuator is extended in multiple stages in the vertical direction, a plurality of pressure plates are formed at the end of the pressure zone to contact the horizontal member test body to load the equal distribution load Distributed load loading method in a long span horizontal heating furnace using uniformly distributed loading jigs.
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