KR101417507B1 - 강관 접합 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 내부에 중공이 형성되고, 일측에 판재가 삽입되도록 강관 슬롯이 구비된 강관 기둥 및, 일측이 보부재와 연결되고 타측이 상기 강관 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥 내부에서 합형되도록 복수개의 판재로 분할 형성되는 판재부를 포함하고, 상기 강관기둥은 복수개의 보부재가 상기 강관 기둥의 인접한 면의 동일 높이에서 접합되도록, 복수개의 상기 강관 슬롯이 인접한 면의 동일 높이에 형성되고, 상기 판재부는 상기 판재가 상기 강관 기둥에 삽입시, 상기 강관 슬롯과 대응되는 위치에 형성되는 판재 슬롯을 더 구비하는 강관 접합 구조물에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 접합 구조물에 의하면, 강관 기둥의 일측을 절단하지 않고 슬릿을 통해 강관 기둥 내부에 판재를 삽입함으로써 다이어프램을 용이하게 설치할 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.

Description

강관 접합 구조물 {JOINT STRUCTURE OF STEEL PIPE}
본 발명은 강관 접합 구조물에 관한 것으로, 상세하게는 강관 기둥의 절단없이 다이아 프램의 제작 설치를 용이하게 하기 위해 슬롯이 형성된 강관 기둥에 판재를 삽입하고 삽입된 판재에 강관 또는 보를 결합하여 복수개의 강관 또는 보를 연결하는 강관 접합 구조물에 관한 것이다.
다이아프램은 힘을 받는 강관 단면의 좌굴 형상을 방지하고 부재의 변형을 방지하기 위해 강관 내부 또는 외부에 판재가 설치되는 구조를 말한다.
그런데, 상기 다이아프램은 복수개의 강관 등을 연결시 중심이 되는 강관 내부에 구비되는 내다이아프램과 강관 기둥 외부에 구비되는 외다이어프램 및 기둥을 관통하는 관통형 다이아프램 등이 있다.
이때, 종래의 내다이어프램은 상기 강관 기둥의 일측을 절단하여 판재를 설치하고 내부 용접하는 방식으로 제작하여 용접시 작업 공간이 협소한 상태에서 제작하여야 하므로 설치가 어려운 문제가 있었다. 또한, 삽입된 판재를 접합시 용접량이 많아 용접이 용이하지 못한 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0128150호 (2006.12.14 공개)
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 강관 기둥 내부에 다이어프램을 구성하는 판재의 설치가 용이하여 시공성이 향상된 강관 접합 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 일측면으로서, 판재를 접합하여 다이아프램 설치시 용접부위를 최소화함으로써 시공성이 향상된 강관 접합 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일측면으로서 본 발명은, 내부에 중공이 형성되고, 일측에 판재가 삽입되도록 강관 슬롯이 구비된 강관 기둥 및, 일측이 보부재와 연결되고 타측이 상기 강관 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥 내부에서 합형되도록 복수개의 판재로 분할 형성되는 판재부를 포함하고, 상기 강관기둥은 복수개의 보부재가 상기 강관 기둥의 인접한 면의 동일 높이에서 접합되도록, 복수개의 상기 강관 슬롯이 인접한 면의 동일 높이에 형성되고, 상기 판재부는 상기 판재가 상기 강관 기둥에 삽입시, 상기 강관 슬롯과 대응되는 위치에 형성되는 판재 슬롯을 더 구비하는 강관 접합 구조물을 제공한다.
바람직하게, 상기 강관 슬롯은 상기 강관기둥에서 인접한 면이 접하는 코너에 형성되고, 상기 판재부는 상기 강관기둥의 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 판재로 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 판재부는 다각형 형상의 판재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 판재부는 일측으로 돌출된 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부는 일측에 강관 또는 보와 같은 연결부재와 면접촉하여 연결부재와 접합되도록 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 판재부는 복수개가 상기 강관 내부에서 합형될 때 결합이 용이하도록 접촉되는 판재가 서로 결합하는 요철부를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 요철부는 일측이 돌출된 키와 상기 키가 삽입된 키홈 구조로 구비될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강관 기둥의 일측을 절단하지 않고 슬릿을 통해 강관 기둥 내부에 판재를 삽입함으로써 다이어프램을 용이하게 설치할 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강관 기둥에 내다이어프램을 설치시 최소한의 용접을 통해 설치가 가능하여 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 의한 강관접합구조물의 분해도.
도 2(a)는 도 1의 평면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)에서 각각의 구성이 결합된 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 접합 구조물의 평면도.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 접합 구조물의 측면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)에서 A-A에서의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 접합 구조물의 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강관 접합 구조물의 사시도.
도 6(a)는 도 5의 분해도이고, 도 6(b)는 도 5의 평면도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 강관 접합 구조물을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예 의한 강관 접합 구조물(100)은 강관 기둥(110)과, 보부재의 연결을 위하여 상기 강관 기둥(110)에 접합되는 판재부(130)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 먼저 상기 강관 기둥(110)은 내부에 판재(131)가 삽입되는 중공(111)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 강관 기둥(110)은 옆면이 복수개의 면으로 구비되어 단면이 다각형 형상인 다각형 각형 강관으로 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 6 에서는 강관 기둥(110)이 사각형 각형 강관인 경우를 일 예로 도시되어 있으나, 상기 강관 기둥(110)은 원형 강관, 단면이 삼각형 등 다양한 실시예로 구비될 수 있다.
그리고, 판재부(130)는 복수개의 판재(131)로 분할 형성되며, 복수의 판재(131)가 상기 강관 기둥(110)에 형성된 슬롯을 통해 상기 강관 기둥(110)의 외측에서 내부로 삽입되어 합형되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 판재부(130)가 합형된다 함은 서로 다른 판재가 일측에서 서로 접촉하여 맞닿는 상태를 말하는 것으로, 반드시 복수개의 판재(131)가 서로 결합된 상태를 의미하는 것으로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 도 2(b) 및 도 6(b)에서 요철부(150)를 구비하여 상기 판재(131)의 일부가 다른 상기 판재(131)의 일측에 삽입된 상태로 제한해석되지 않고, 상기 요철부(150)가 없는 상태에서 상기 판재(131)가 상기 강관기둥(131)에 삽입되어 서로 맞닿는 상태도 이에 해당된다.
그리고, 도 1 및 도 2를 참조하면, 강관 기둥(110)은 일측에 형성된 판재 슬롯(132)을 구비하고, 상기 판재부(130)는 판재 삽입시 상기 강관 슬롯(112)에 삽입되는 판재 슬롯(132)을 구비할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 강관 슬롯(112)은 판재(131)가 삽입되는 측면에 구비된 면과 이의 좌측 우측면에 연장된 슬롯으로 구비된다. 그리고, 상기 판재 슬롯(132)과 상기 강관 슬롯(112)은 상기 판재(131)가 삽입될 때 결합되도록 구비된다.
이때, 상기 판재 슬롯(132)이 설정된 값보다 짧은 길이로 형성되는 경우 삽입되는 복수개의 판재(131)가 상기 강관 기둥(110) 내부에서 서로 접촉될 수 없어 합형되지 않는다,
반면에, 상기 판재 슬롯(132)이 설정된 값보다 길게 구비되는 경우 합형되는 판재(131)가 상기 강관 슬롯(112)이 끝나는 부분에서 상기 판재(131)가 상기 강관 기둥(110)에 긴밀하게 밀착되지 못하여 연결부재(10)가 상기 강관 기둥(110)에서 긴밀하게 고정되지 못한다.
따라서, 상기 판재 슬롯(132)과 상기 강관 슬롯(112)은 삽입되는 복수개의 판재(131)가 상기 강관 기둥(110) 내부에서 합형될 수 있도록 구비됨이 바람직하다.
그리고, 연결부재(10)는 상기 강관 기둥(110)에 직접 연결되는 보 또는 강관일 수 있고, 일측은 상기 강관 기둥(110)에 연결되고 타측은 강관 또는 보가 삽입되는 브라켓으로 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 6에서는 상기 연결부재(10)가 H빔으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않고 다양한 부재가 상기 강관 기둥(110)에 결합하는 경우에도 적용 가능하다.
그리고, 상기 강관 슬롯(112)은 연결되는 보 또는 강관과 같은 연결부재(10)의 형상을 고려하여 상기 강관 기둥(110)의 길이 방향에 따라 복수개로 설치될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 연결부재(10)가 H 빔으로 도시되어 있고, 상기 H 빔의 상부 플렌지와 하부 플렌지와 연결되기 위해 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110)의 길이방향으로 상하로 상부 판재(131a)와 하부판재(131b)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 강관 기둥에도 상기 상부 판재(131a)와 상기 하부 판재(131b)가 삽입되는 상부 판재 슬롯(112b) 및 상기 하부 판재 슬롯(112a)이 구비될 수 있다.
그런데, 상기 강관 기둥(110)에 접합되는 연결부재(10)가 사각 강관, 원형 강관인 경우에는 상기 강관 기둥(110)에 삽입되는 판재(131)의 단면 형상이 달라질 수 있어, 상기 강관 슬롯(112)이 상기 강관 기둥(110)에 구비되는 형상과 설치 위치 등이 따라 달라질 수 있다.
그리고, 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110)에 복수개의 판재(131)가 합형되어 구비될 수 있고, 삽입되는 복수개의 판재(131)는 상기 강관 슬롯(112)를 통하여 상기 강관 기둥(110) 내부로 삽입되고 각각 판재(131) 일측이 서로 접촉하며 합형된다.
그리고, 상기 판재(131)가 상기 강관 기둥(110) 내부에서 합형될 때 합형 후에 상기 강관 기둥(110) 외부에 연결부재(10)가 연결될 수 있도록 상기 강관 기둥(110) 외부로 돌출되도록 구비된다.
한편, 도 1 내지 도 2에는 일 예로 사각형의 형상을 갖는 상기 판재부(130)가 도시되어 있고, 도 5 내지 도 6에서는 일측이 돌출된 형상을 갖는 판재부(130)가 도시되어 있다.
이하 각각의 실시예에 대하여 살펴본다.
<실시예 1>
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 판재부(130)는 2개의 판재(131)가 상기 강관 기둥(110) 내부에서 합형되어 사각형 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110)에 합형시 상기 강관 기둥(110)의 외측으로 일부가 돌출되도록 구비된다.
그래서, 상기 강관 기둥(110)이 사각형 형상의 각형 강관으로 구비된 경우, 상기 강관 기둥(110)의 4개의 면 중 적어도 한면에서 접합하고자 하는 연결부재(10)가 연결될 수 있도록, 상기 판재(131)가 상기 강관에 삽입되어 합형 되었을 때 사각형 판재(131) 형상으로 구비될 수 있다.
<실시예 2>
그리고, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110) 내부에서 합형된 후 일측이 상기 강관 기둥(110)의 외측으로 돌출된 돌출부(140)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 돌출부(140)는 하부면에 보 또는 강관과 같은 연결부재(10)의 상부면이 접촉하며 접합된다.
그래서, 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예의 경우 상기 판재부(130)의 일측에 연결부재(10)가 용접 방식등으로 연결된 경우와는 달리, 상기 돌출부(140)의 하부면과 상기 연결부재(10)의 상부면이 면접촉하여 연결부재(10)가 상기 강관 기둥(110)에 긴밀하게 체결될 수 있다.
한편, 상기 판재부(130)는 합형되는 판재(131)의 결합이 용이할 수 있도록 요철부(150)를 더 구비할 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 요철부(150)는 합형되는 판재(131)의 일측에서 돌출된 키(151)와 돌출된 키(151)가 수용되는 키홈(152) 구조로 구비될 수 있다.
즉, 상기 강관 기둥(110) 내부에 복수개의 상기 판재(131)가 강관 슬롯(112)를 통해 삽입되는 경우, 상기 강관 기둥(110) 내부에서 상기 판재(131)의 일측이 서로 합형되고 결합된다.
이때, 상기 요철부(150)를 구비하여 상기 판재(131)가 상기 요철부(150)의 돌출된 키(151)와 일측으로 함몰된 키홈(152)이 서로 맞닿을 때 결합이 더욱 용이할 수 있다.
그리고, 상기 요철부(150)는 도 2 및 도 6을 참조하면 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 그런데, 도 6에 도시된 상기 요철부(150) 돌출된 부분에 경사면이 형성되어 도 2에 도시된 요철부에 비하여 상기 판재(131)의 합형이 더욱 용이할 수 있다.
한편, 상기 판재부(130)에 보부재가 접합되면, 상기 보부재의 일측은 상기 강관기둥과 접합을 더욱 견고하게 하기 위해 일측은 상기 보부재와 접합되고 타측은 상기 강관 기둥에 'ㄱ'자 형성으로 접합되는 고정부(160)가 더 포함될 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 접합 구조물(100)의 작용 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 강관 기둥(110)에 구비된 강관 슬롯(112)에 상기 판재(131)가 삽입된다. 그리고, 복수개의 판재(131)가 상기 판재 슬롯(132)를 통해 상기 강관 기둥(110)의 일측에서 삽입되면 상기 강관 기둥(110)의 내부(111)에서 서로 합형된다.
그리고, 상기 강관 기둥(110) 내부에서 상기 판재(131)가 서로 합형된 후에 상기 강관 기둥(110)과 상기 판재(131)가 서로 접합하는 부분에 용접 등을 통해 상기 강관 기둥(110)과 상기 판재부(130)를 결합한다.
그리고, 상기 강관 기둥(110)의 일측에 상기 판재부(130)가 설치되면, 상기 판재부(130)의 일측에 강관 또는 보와 같은 연결하고자 하는 연결부재(10)를 용접하거나 볼트/너트, 앵커와 같은 체결수단(미도시)으로 연결함으로써 복수개의 상기 연결부재(10)를 상기 강관에 체결할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 판재부(130)를 상기 강관 기둥(110) 내부에 구비하는 강관 접합 구조물(100)은 상기 강관 기둥(110)에 강관 또는 보와 같이 연결부재(10)가 연결될 때 상기 강관 기둥(110)의 좌굴 등에 의해 상기 강관 기둥(110)이 변형되거나 파손되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 판재부(130)를 상기 강관 기둥(110) 내부에 삽입시키고 이를 고정할 때, 상기 강관 기둥(110)의 일측에 상기 판재(131)가 삽입되도록 강관 슬롯(112)을 형성하고, 상기 판재(131)에는 상기 강관 슬롯(112)에 대응되는 판재 슬롯(132)을 형성하며 복수개의 판재(131)가 상기 강관 기둥(110) 내부에서 합형될 수 있도록 구비되어 상기 내다이어프램의 설치가 간편하다.
그리고, 상기 판재부(130)가 상기 강관 기둥(110)에 삽입된 후에는 상기 강관 기둥(110)과 상기 판재부(130)가 접합되는 부분에만 용접하여 상기 판재(131)를 상기 강관 기둥(110)에 용접할 수 있어 내다이어프램의 설치시 용접 부위를 최소화시킬 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 강관 접합 구조물 110: 강관 기둥
111: 강관 내부 112: 강관 슬롯
130: 판재부 131: 판재
132: 판재 슬롯 140: 돌출부
150: 요철부 151: 키
152: 키홈

Claims (6)

  1. 내부에 중공이 형성되고, 일측에 판재가 삽입되도록 강관 슬롯이 구비된 강관 기둥; 및
    일측이 보부재와 연결되고 타측이 상기 강관 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥 내부에서 합형되도록 복수개의 판재로 분할 형성되는 판재부;를 포함하고,
    상기 강관기둥은,
    복수개의 보부재가 상기 강관 기둥의 인접한 면의 동일 높이에서 접합되도록, 복수개의 상기 강관 슬롯이 인접한 면의 동일 높이에 형성되고,
    상기 판재부는,
    상기 판재가 상기 강관 기둥에 삽입시, 상기 강관 슬롯과 대응되는 위치에 형성되는 판재 슬롯을 더 구비하는 강관 접합 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강관 슬롯은 상기 강관기둥에서 인접한 면이 접하는 코너에 형성되고, 상기 판재부는 상기 강관기둥의 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된 판재로 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 접합 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판재부는 다각형 형상의 판재로 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 접합 구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 판재부는 일측으로 돌출된 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부는 일측에서 강관 또는 보와 같은 연결부재와 면접촉하여 연결부재와 접합되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 접합 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판재부는 복수개가 상기 강관 내부에서 합형될 때 결합이 용이하도록접촉되는 판재가 서로 결합하는 요철부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강관 접합 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 요철부는 일측이 돌출된 키와 상기 키가 삽입된 키홈 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 접합 구조물.
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