KR101330882B1 - 헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법 - Google Patents

헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부 데크 상단에 용접되며, 서로 맞대어 용접되며, 양측면이 선형을 이루도록 형성되는 용접부를 형성하는 다수의 헤치코밍부; 및 상기 용접부의 양측면을 비선형으로 형성하는 균열 저지부를 포함하는 헤치코밍 구조물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 헤치코밍 구조물의 접합 방법도 제공한다.

Description

헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법{HATCH COAMING STRUCTURE AND CONNECTING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 헤치코밍 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접선을 따라 균열이 전파되는 것을 방지할 수 있는 헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 컨테이너 선박은 다량의 컨테이너 박스를 적재하고 해상 운송을 수행함에 사용된다. 상기 컨테이너 선박은 상부 데크의 상부가 개방된 형태의 구조적 특징을 가진다.
통상, 상기 상부 데크의 상부에는 헤치코밍 구조물이 아크 용접을 통하여 설치된다. 그리고, 상기 헤치코밍 구조물의 강재는 65mm 이상의 후판을 사용한다.
상기 헤치코밍 구조물은 상부 데크의 상단에서 다수의 판으로 구성되고, 상기 다수의 판은 서로 용접부를 형성하여 접합된다.
근래에 들어, 상기 헤치코밍 구조물의 강재 두께가 65mm 이상으로 이루고, 용접부의 상부에서 하부를 따라 균열이 진행되어 상부 데크로 전파되는 것을 방지하여 헤치코밍 구조물의 완전 손상을 방지하는 기술 개발이 요구된다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2006-0085641호(2006년07월27일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체의 용접 방법에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 용접선을 따라 균열이 진행되는 경우에, 균열 선단의 응력을 분산시켜 균열 전파를 정지시킬 수 있는 헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법을 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 상부 데크 상단에 용접되며, 서로 맞대어 용접되며, 양측면이 선형을 이루도록 형성되는 용접부를 형성하는 다수의 헤치코밍부; 및 상기 용접부의 양측면을 비선형으로 형성하는 균열 저지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤치코밍 구조물을 제공한다.
상기 균열 저지부는, 상기 용접부의 양측면과, 상기 용접부에 인접되는 헤치 코밍부에 걸치도록 천공되는 다수의 천공홀인 것이 바람직하다.
상기 천공홀들은, 상기 용접부의 양측면을 따라 서로 교차되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 천공홀은, 상기 용접부의 양측면을 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 용접부를 따르는 상기 헤치코밍부의 하단에는 상기 상부 데크의 상단으로부터 이격시키는 절개홀이 더 형성되는 것이 바람직하다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 일정 두께를 형성하는 다수의 헤치코밍부를 서로 맞대어 용접하여 용접부를 형성하는 용접부 형성 단계와; 상기 용접부의 양측면을 따라, 상기 용접부의 양측면과 상기 용접부에 인접되는 헤치 코밍부에 걸치도록 다수의 천공홀을 형성하는 균열 저지부 형성 단계와; 상기 용접부를 따르는 상기 헤치코밍부의 하단에는, 상기 헤치 코밍부의 하단에 위치되는 상부 데크의 상단으로부터 이격시키도록 절개홀을 형성하는 절개홀 형성 단계를 포함하는 헤치코밍 구조물의 접합 방법을 제공한다.
본 발명은 용접선을 따라 균열이 진행되는 경우에, 균열 선단의 응력을 분산시켜 균열 전파을 정지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 1예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 2예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 3예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 4예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 헤치코밍 구조물의 접합 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 헤치코밍 구조물 및 이의 접합 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 헤치코밍 구조물은 대형 컨테이너선에 설치되는 상부 데크(200)의 상단에 용접되어 설치된다.
상기 헤치코밍 구조물은 다수의 헤치코밍부(100)와, 균열 저지부(300)를 구비한다.
상기 다수의 헤치코밍부(100)는 65mm 이상의 두께를 형성할 수 있다.
상기 다수의 헤치코밍부(100)는 서로 맞대어 배치되고, 상기 맞대어 배치되는 부분을 용접 처리하여 다수의 헤치코밍부(100)를 접합한다.
여기서, 상기 다수의 헤치코밍부(100)의 맞대어지는 경계에는 상기와 같은 용접 처리로 인한 용접부(110)가 형성된다. 상기 용접부(110)는 상하를 따르고 일정의 폭을 형성한다. 상기 용접부(110)의 양측면은 상하를 따라 선형으로 형성될 수 있다.
상기 용접부(110)의 양측면이 선형으로 형성되는 경계를 용접 경계(B, 도 2참조)라 한다.
본 발명에 따르는 균열 저지부(300)는 상기 용접 경계(B)를 따라 전파되는 균열을 차단 또는 저지 또는 정지시키는 기능을 갖는다.
도 2는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 1예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 2를 참조 하여, 본 발명에 따르는 균열 저지부(300)의 제 1예를 설명한다.
도 2를 참조 하면, 본 발명에 따르는 균열 저지부(300)는 다수의 천공홀(310)로 형성된다. 상기 천공홀(310)은 원형의 홀(hole)로 형성된다.
상기 다수의 천공홀(310)은 상기 용접 경계(B)를 따라 헤치코밍부(100)를 관통하도록 형성된다.
상기 다수의 천공홀(310)의 천공 위치는 상기 용접부(110)의 양측면에서의 용접 경계(B)를 따라 서로 교차되는 위치에 형성되는 것이 좋다.
또한, 상기 천공홀(310)은 용접부(110)의 일부가 절개되는 부분(311)과, 용접부(110)와 인접되는 헤치 코밍부(100)의 일부가 절개되는 부분(312)으로 형성된다.
여기서, 상기 절개되는 부분(311,312)은 천공홀(310)을 형성하여 외부에 노출되고, 용접 경계(b)는 비선형으로 형성된다.
이에 따라, 균열이 용접 경계(B)의 상부에서 하부를 따라 전파되는(a) 경우, 상기 균열은 상기 용접 경계(B)에 형성되는 다수의 천공홀(310)로 인하여 전파가 저지될 수 있다.
즉, 상기 균열이 천공홀(310)에 이르면, 상기 균열로 인하여 발생되는 응력은 천공홀(310)의 내주를 따라 헤치코밍부(100) 측으로 분산될 수 있기 때문에, 균열이 저지될 수 있다.
또한, 상기 천공홀들(310)이 서로 마주 보는 용접 경계(B)에서 서로 교차되는 위치에 천공되기 때문에, 각 헤치코밍부(100) 측으로 분산되는 응력 분산 위치의 균형을 유지할 수 있다.
도 1에 도시되는 h1 과 h2는 헤치코밍부(100)의 상단으로부터 천공홀들(310)이 형성되는 위치까지의 거리값이다.
도 3은 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 2예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 3을 참조 하여, 본 발명에 따르는 균열 저지부(301)의 제 2예를 설명한다.
도 3을 참조 하면, 본 발명에 따르는 균열 저지부(301)는 다수의 천공홀(320)로 형성된다. 상기 천공홀(320)은 용접 경계(B)를 따르는 장홀로 형성된다.
상기와 같이, 천공홀들(320)을 용접 경계(B)를 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성하는 경우, 용접부(110)의 상부에서 발생된 균열이 상기 천공홀(320)에 이르면, 응력이 분산되는 영역이 더 넓어짐에 따라 응력 분산 시간이 더 단축될 수 있다.
여기서, 상기 천공홀(320)은 용접부(110)의 일부가 절개되는 부분(321)과, 용접부(110)와 인접되는 헤치 코밍부(100)의 일부가 절개되는 부분(322)으로 형성된다.
또한, 헤치 코밍부(100)의 일부가 절개되는 부분(322)이 용접부(110)의 일부가 절개되는 부분(321) 보다 더 넓게 형성될 수 있다.
이는 균열 전파로 인한 응력을 헤치코밍부(100) 측으로 용이하게 분산시키기 위함이다.
도 4는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 3예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 4를 참조 하여, 본 발명에 따르는 균열 저지부(302)의 제 3예를 설명한다.
도 4를 참조 하면, 상기 균열 저지부(302)는 천공홀들(330)로 형성되고, 상기 천공홀(330)은 용접 경계(B)와 직교를 이루는 방향을 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성될 수 있다.
상기와 같이, 천공홀들(330)을 용접 경계(B)의 직교 방향을 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성하는 경우, 용접부(110)의 상부에서 발생된 균열이 상기 천공홀(330)에 이르면, 응력이 분산되는 방향을 안내할 수 있음에 따라, 응력 분산 시간이 더 단축될 수 있다.
또한, 헤치 코밍부(100)의 일부가 절개되는 부분(332)이 용접부(110)의 일부가 절개되는 부분(331) 보다 더 넓게 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따르는 균열 저지부의 제 4예가 적용된 헤치코밍 구조물을 보여주는 정면도이다.
도 5를 참조 하여, 본 발명에 따르는 균열 저지부(303)의 제 4예를 설명한다.
도 5를 참조 하면, 상기 균열 저지부(303)는 천공홀들(340)로 형성된다. 상기 천공홀(340)은 용접 경계(B)에서 일정의 곡률을 갖고, 헤치코밍부(100) 측으로 갈수록 홀의 폭이 점진적으로 확장되는 부채꼴 형상의 홀로 형성될 수도 있다.
상세하게는, 상기 천공홀(340)은 용접 경계(B)에서 용접부(110)를 노출시키는 부분(341)과, 헤치코밍부(100) 측을 따라 부채꼴 형상으로 형성되는 부분(342)이 서로 연결되어 형성된다.
이에 따라, 상기 용접부(110)를 노출시키는 부분(341)은 원의 곡률을 가짐으로써, 균열의 응력을 일시적으로 집중할 수 있고, 상기 부채꼴 형상으로 절개되는 부분(342)은 상기 집중되는 응력을 외부로 확산하여 효율적으로 분산시킬 수 있는 역할을 할 수 있다.
한편, 도 1을 참조 하면, 본 발명에 따르는 균열 저지부(300)를 구비하는 헤치코밍부 구조물은 상부 데크(200)의 상단에 용접 처리되어 설치된다.
여기서, 다수의 헤치코밍부(100)를 서로 접합하는 용접부(110)는 상부 데크(200)의 상단과 일정 거리 이격될 수 있다.
즉, 상기 용접부(110)의 하단에는, 상기 용접부(110)의 하단 일부와, 상기 용접부(110)의 양측에 위치되는 헤치코밍부(100)의 하단 일부를 절개시키는 절개홈(410)이 형성된다.
상기 절개홈(410)에 의하여, 상기 용접부(110)의 하단(411) 및 상기 용접부(110)의 양측에 위치되는 헤치코밍부(100)의 하단(412)은 상부 데크(200)의 상단과 일정 거리 이격된다.
이에 따라, 상기 용접부(110)의 용접 경계를 따라 하방으로 전파되는 균열은 용접 경계(B)의 하단에 이르면, 상기 절개홈(410)의 내주를 따라 균열에 따르는 응력이 효율적으로 분산될 수 있다.
즉, 상기 용접부(110)를 따라 전파되는 균열은 상부 데크(200)의 상단에 직접적으로 전파되지 않을 수 있고, 상부 데크(200)와 헤치코밍 구조물 사이의 용접 부분에 추가적으로 균열이 발생되는 것을 저지할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따르는 절개홀(410)은 도 2 내지 도 5에 도시되는 헤치코밍부(100)의 하단에 동일하게 채택될 수 있다.
다음은, 본 발명의 헤치코밍 구조물의 접합 방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 헤치코밍 구조물의 접합 방법을 보여주는 흐름도이다. 그 이외의 도면은 도 ㅇ1 내지 도 5를 참조하도록 한다.
도 6을 참조 하면, 일정 두께를 갖는 다수의 헤치코밍부(100)를 서로 맞대응시킨다.
용접부 형성 단계
상기 서로 맞대어진 부분을 용접 처리한다. 따라서, 상기 용접 처리되는 부분에는 일정의 폭을 갖는 용접부(110)가 형성된다. 상기 용접부(110)의 양측면은 선형을 이루는 용접 경계(B)를 형성한다. 상기 용접 경계(B)는 실질적으로 균열이 전파되는 경로일 수 있다.
균열 저지부 형성 단계
상기 용접부(110)의 양측면을 따라, 상기 용접부(110)의 양측면과 상기 용접부(110)에 인접되는 헤치 코밍부(100)에 걸치도록 균열 저지부(300)를 형성한다.
본 발명에서는 상기 균열 저지부(300)를 내주가 곡률을 형성하는 천공홀(310)로서 형성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 원형의 천공홀(310)을 용접부의 용접 경계(B)를 따라 일정 간격을 형성하도록 천공할 수 있다.
이때, 상기 천공홀(310)의 위치되는 절개 부분이 용접부(110)측에 비하여, 용접부(110) 양측에 위치되는 헤치코밍부(100)측이 상대적으로 더 넓게 형성되는 것이 좋다.
따라서, 용접부(110) 상부로부터 발생되는 균열이 용접 경계(B)를 따라 하방으로 전파되어, 상기 천공홀들(310)에 이르면, 상기 균열은 천공홀(310)에 일시적으로 집중되면서, 헤치코밍부(100) 측으로 분산될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르는 천공홀들(310)은 용접 경계(B)를 따라 전파된 균열의 전파 경로(a)를 다중으로 차단하는 역할을 수행한다.
이에 더하여, 상기 천공홀들(310)을 용접부(110)의 양측면에 형성되는 용접 경계(B)에서 서로 교차되는 위치에 형성시킴으로써, 균열로 인한 응력을 용접 경로부터 헤치코밍부(100) 측으로 균형적으로 분산될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따르는 천공홀들(320)을 용접 경계(B)를 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성할 수도 있다. 이로 인한 효과는 상술한 바와 같다.
또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따르는 천공홀들(330)을 용접 경계(B)와 직교를 이루는 방향을 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성할 수도 있다. 이로 인한 효과는 상술한 바와 같다.
또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따르는 천공홀들(340)을 용접 경계(B)에서, 용접부(110) 측으로는 원형의 홀 형상으로 형성하고, 헤치코밍부(100) 측을 따라 부채꼴 형상을 홀로 형성함으로써, 용접부(110) 측의 홀에 집중되는 균열로 인한 응력을 헤치코밍부(100) 측으로 확산시키면서 분산될 있도록 할 수 있다.
절개홀 형성 단계
상기 용접부(110)를 따르는 상기 헤치코밍부(100)의 하단에는, 상기 헤치 코밍부(100)의 하단에 위치되는 상부 데크(200)의 상단으로부터 이격시키도록 절개홀(410)을 형성한다.
이에 따라, 상기 용접부(110)의 용접 경계(B)를 따라 전파되는 균열은 상부 데크(200)의 상단에 직접적으로 전파되는 것이 방지될 수 있고, 상부 데크(200)와 헤치코밍 구조물 사이의 용접 부분에 추가적으로 균열이 발생되는 것을 저지될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 헤치 코밍부
110 : 용접부
200 : 상부 데크
300, 301, 302, 303 : 균열 저지부
310. 320, 330, 340 : 천공홀
410 : 절개홀
a : 전파 경로

Claims (6)

  1. 상부 데크 상단에 용접되며, 서로 맞대어 용접되며, 양측면이 선형을 이루도록 형성되는 용접부를 형성하는 다수의 헤치코밍부; 및
    상기 용접부의 양측면을 비선형으로 형성하는 균열 저지부를 포함하고,
    상기 균열 저지부는, 상기 용접부의 양측면과, 상기 용접부에 인접되는 헤치 코밍부에 걸치도록 천공되는 다수의 천공홀이고,
    상기 천공홀들은, 상기 용접부의 양측면을 따라 서로 교차되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 헤치코밍 구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 천공홀은,
    상기 용접부의 양측면을 따라 일정 길이를 갖는 장홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤치코밍 구조물.
  5. 삭제
  6. 삭제
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