KR101572211B1 - 헌치 보 - Google Patents

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KR101572211B1
KR101572211B1 KR1020140100560A KR20140100560A KR101572211B1 KR 101572211 B1 KR101572211 B1 KR 101572211B1 KR 1020140100560 A KR1020140100560 A KR 1020140100560A KR 20140100560 A KR20140100560 A KR 20140100560A KR 101572211 B1 KR101572211 B1 KR 101572211B1
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김문정
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현대건설 주식회사
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Abstract

본 발명은, 헌치 보에 관한 것으로서, 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서, 상기 헌치 보는, 수평방향을 길이 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상기 길이 방향으로 연장되는 양 단부에 상기 제1웨브와 교차하는 방향으로 연장되는 제1플랜지들을 포함하는 가로보; 상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 수평방향을 길이 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상기 길이 방향으로 연장되는 양 단부 각각에 상기 제1웨브와 교차하는 방향으로 연장되는 제2플랜지 및 제3플랜지를 포함하는 헌치 브라켓; 및 상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함한다.

Description

헌치 보{haunch-type beam}
본 발명은 헌치 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기둥에 수평으로 연결되는 헌치 보에 있어서 웨브(web)의 국부 좌굴의 발생을 지연시키고 좌굴이 발생되더라도 좌굴이 설정 길이 이상 진행되는 것을 차단하여 헌치 보의 전체의 비틀림 및 기둥의 변형을 방지하여 내진 성능을 강화할 수 있는 헌치 보에 관한 것이다.
지진은 지반운동에 의하여 내부에 축적된 지진에너지가 외부로 방출되는 자연현상으로서, 지진발생으로 인하여 국내에서도 지진에 대한 구조물의 안정성 확보에 대한 관심이 높아져 가고 있으며, 이에 따라, 우리나라에서도 1988년부터 6층 이상의 건물에 대한 내진설계가 의무화되고 있다.
그러나 현존하고 있는 대부분의 건물은 내진설계가 의무화되기 이전에 건설되었기 때문에 이들의 내진성능이 어느 정도인지는 알 수 없으며, 이를 어떻게 평가하는 것인지에 대한 방법도 수립되어 있지 않은 실정이다. 이와 같이, 주변의 매우 많은 시설물이 비내진 설계된 건물이므로 지진발생시 막대한 경제적 및 인명 손상이 예상되며, 비내진 설계된 건물은 반드시 내진보강이 되어야 하나 많은 경제적인 부담 때문에 아직 보강을 실행하지 못하고 있는 실정이다. 국내외적으로 철근콘크리트 골조의 대표적인 내진 보강상세는 철근콘크리트 또는 FRP를 이용한 'Jacketing 공법' 등이 있으나 접합부의 전단면을 보강하기 위하여 시공성의 어려움과 경제적인 부담이 발생한다. 따라서 예상되는 지진하중에 대하여 최소한 인명 안전(Life Safety)의 수준을 확보하면서 내진성능확보, 시공의 합리성, 공기단축, 경제성이 있는 보강방안을 개발하여 보급해야할 긴박한 필요성이 있다.
또한, 종래에는 헌치 보를 고강도강으로 사용하여 부재의 단면을 축소시키고자 하는 노력이 있었지만, 오히려 고강도강을 사용함으로서, 단면이 작고 얇아져 지진 발생 시 전체 비틀림 가능성이 증가되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 기둥에 수평으로 연결되는 헌치 보에 있어서 웨브(web)의 국부 좌굴의 발생을 지연시키고 좌굴이 발생되더라도 좌굴이 설정 길이 이상 진행되는 것을 차단하여 헌치 보의 전체의 비틀림 및 기둥의 변형을 방지하여 내진 성능을 강화할 수 있는 헌치 보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서, 상기 수평 방향을 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제1 플랜지들을 포함하는 가로보; 상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제2 플랜지 및 제3 플랜지를 포함하는 헌치 브라켓; 및 상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보 전체의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함하는 헌치 보를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은, 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서, 상기 헌치 보는, 상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제1 플랜지들을 포함하는 가로보; 상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 수평방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태로 형성되되, 상기 기둥에서 상기 가로보를 향할수록 상기 수평 방향으로 연장되는 하단부는 폭 방향 길이가 변곡 지점까지 점진적으로 감소되도록 형성되고, 상기 변곡 지점에서 상기 가로보를 향하는 일측까지는 상기 폭 방향의 길이가 균일하도록 형성되는 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제2플랜지 및 제3플랜지를 포함하는 헌치 브라켓; 상기 헌치 브라켓과 상기 가로보를 연결하는 결합 플레이트; 및 상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함하며, 상기 변형방지수단은, 상기 변곡 지점에서 상기 폭 방향을 따라 연장 형성되는 슬릿을 포함하는 헌치 보를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 본 발명은, 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서, 상기 헌치 보는, 상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제1 플랜지들을 포함하는 가로보; 상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 수평방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태로 형성되되, 상기 기둥에서 상기 가로보를 향할수록 상기 수평 방향으로 연장되는 하단부는 폭 방향의 길이가 점진적으로 감소되는 변곡 지점까지 연장되도록 형성되는 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있으며, 상기 제2웨브의 선단에서 상기 가로보를 향한 방향으로 더 돌출되어 연장 형성되는 제2플랜지 및 제3플랜지를 포함하는 헌치 브라켓; 상기 헌치 브라켓과 상기 가로보를 연결하는 결합 플레이트; 및 상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함하며, 상기 변형방지수단은, 상기 변곡 지점에서 상기 제2웨브의 일측과 상기 제1웨브의 일측이 맞닿아 형성되는 슬릿부를 포함하는 헌치 보를 제공한다.
본 발명에 따른 헌치 보는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 웨브의 변곡 지점에 변형방지수단을 형성함으로써, 헌치 보에 가해지는 수평하중으로 인해 소성변형이 발생되는 항복응력을 증가시키고 좌굴이 발생을 지연시키는 효과를 갖는다.
둘째, 변곡 지점에 좌굴이 발생되더라도, 슬릿으로 형성되는 변형방지수단에 의해 슬릿의 길이만큼만 좌굴이 진행되고 중지될 수 있도록 하여, 헌치 브라켓ㄴ의 좌굴로 인해 가로보가 비틀리는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 변형방지수단에 의해 항복응력을 증가시키고 좌굴의 진행을 중지시킴으로써, 기둥까지 변형이 발생되는 것을 방지하여 내진 성능을 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥 및 헌치 보의 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 기둥 및 헌치 보의 정면도이다.
도 3은 도 1에 따른 기둥 및 헌치 보의 다른 실시 형태이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기둥 및 헌치 보가 도시된 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기둥 및 헌치 보가 도시된 것이다.
도 1 내지 도 7에는 본 발명에 따른 헌치 보의 다양한 실시예가 도시된 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 헌치 보는 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 보면, 전술한 바와 같이 상기 기둥(10)에 수평하게 연결되는 것으로 가로보(30), 헌치 브라켓(100) 및 변형방지수단을 포함한다. 상기 헌치 보의 구성에 대한 상세한 설명에 앞서, 먼저 상기 기둥(10)은 예시적으로 H 형강이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 부재를 상기 기둥(10)으로 사용할 수 있다.
상기 가로보(30)는 제1웨브(31), 제1플랜지들(33)을 포함한다. 상기 제1웨브(31)은 길이 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태로 형성된다. 상기 제1플랜지들(33)은 상기 제1웨브(31)의 양 단, 보다 구체적으로는 상기 제1웨브(31)의 길이 방향으로 연장되는 양 단에 상기 제1웨브(31)과 교차하는 방향으로 연장하여 형성된다. 따라서 상기 가로보(30)는 상기 제1웨브(31) 및 상기 제1플랜지들(33)에 의해 H 빔(beam)의 형태로 형성된다.
상기 헌치 브라켓(100)은 제2웨브(110) 및 제2플랜지(130) 및 제3플랜지(150)를 포함한다. 상기 제2웨브(110)은 상기 제1웨브(31)과 마찬가지로 길이 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태로 형성된다. 다만 도 1 및 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제2웨브(110)의 길이 방향으로 연장되는 양 단부가 나란히 평행하게 연장되는 것이 아니라 일 단부는 상기 기둥(10)에서 상기 가로보(30)를 향할수록 변곡지점까지 상기 제2웨브(110) 폭 방향의 길이가 점진적으로 감소하게 형성된다. 그리고 상기 변곡지점에서 상기 가로보(30)를 향한 일측으로 갈수록 상기 제2웨브(110) 폭 방향의 길이가 균일하게 형성된다. 따라서 상기 제2웨브(110)은 상기 기둥(10)와 연결되는 측 폭 방향의 길이와 상기 가로보(30)와 연결되는 측 폭 방향의 길이는 서로 상이하다.
상기 제2플랜지(130) 및 제3플랜지(150)는 상기 제2웨브(110)의 길이 방향으로 연장되는 양 단부에 상기 제2웨브(110)과 교차하는 방향으로 연장된다. 도 1 및 도 2를 참조하여 보면, 상기 제2웨브(110)의 길이 방향으로 연장되는 일 단부는 수평방향으로 곧게 형성되는 것이 아니라, 전술한 바와 같이 변곡지점까지 상향 경사지게 형성되므로 상기 제2웨브(110)의 일 단부에 연장되는 상기 제2플랜지(150)는 상기 변곡지점에 대응되는 부분에서 절곡 형성된다.
전술한 바와 같은 상기 헌치 브라켓(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2웨브(110)의 폭 방향의 길이가 더 긴 측이 상기 기둥(10)에 연결되고, 상대적으로 폭 방향의 길이가 더 짧은 측이 상기 가로보(30)와 연결된다. 상기 헌치 브라켓(100)과 상기 기둥(10)의 연결은 예를 들어 용접에 의해 이루어질 수 있는데 이에 한정되지 않고 체결부재에 의한 결합에 의해 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 헌치 보는 결합 플레이트(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 결합 플레이트(170)는 상기 헌치 브라켓(100)과 상기 가로보(30)를 연결하는 역할을 한다. 상기 헌치 브라켓(100)의 일측과 상기 가로보(30)의 일측이 서로 맞닿으면 상기 결합 플레이트(170)의 일부는 상기 헌치 브라켓(100)의 상기 제2웨브(110)에, 상기 결합 플레이트(170)의 다른 일부는 상기 가로보(30)의 상기 제1웨브(31)에 접하게 배치한다. 그리고 체결부재가 상기 결합 플레이트(170)와 상기 제2웨브(110)에 동시에 체결되고, 상기 결합 플레이트(170)와 상기 제1웨브(31)에 동시에 체결되어 상기 헌치 브라켓(100)과 상기 가로보(30)가 연결된다. 따라서 상기 제1웨브(31), 상기 제2웨브(110) 및 상기 결합 플레이트(170) 각각에는 상기 체결부재가 체결될 수 있는 제1 체결홀(미표기), 제2 체결홀(미표기) 및 제3 체결홀(미표기)이 형성된다.
한편, 전술한 바와 같은 구조의 헌치 보에서는 제2웨브의 변곡 지점에서 지속적인 하중, 예를 들어 지진에 의한 수평하중이 가해지면서 국부 좌굴이 발생하는데, 본 실시예에 따른 상기 헌치 브라켓(100)은 상기 제2웨브(110)의 변곡 지점에서 좌굴이 발생되는 것을 방지하며, 좌굴이 발생되더라도 상기 헌치 브라켓(100) 전체 및 상기 가로보(30)로 전이되어 상기 가로보(30)가 비틀리거나 상기 기둥(10)으로 전이되어 상기 기둥(10)이 변형되는 것을 방지하기 위하여 변형방지수단을 포함한다. 상기 변형방지수단은 상기 변곡 지점에서 상기 제2웨브(110)의 폭 방향을 따라 연장되는 슬릿(111)을 포함한다. 상기 슬릿(111)이 연장되는 길이는 상기 헌치 브라켓(100)에 하중이 지속적으로 가해지면서 소성 변형이 일어나는 항복응력 값에 따라 결정된다.
예를 들어 지진에 의한 수평하중이 지속적으로 전달되면 상기 헌치 브라켓(100)은 수평하중에 의하여 응력 값이 소성변형이 일어나는 항복응력 값을 넘어서게 되면 상기 제2웨브(110)의 변곡 지점에서 좌굴이 발생하게 된다. 본 실시예에서는 상기 제2웨브(110)의 좌굴이 발생되는 변곡 지점에 변형방지수단인 슬릿(111)이 형성되어 있기 때문에 상기 제2웨브(110)의 변곡 지점에서 발생된 좌굴이 상기 슬릿(111)을 따라 진행되다가 상기 슬릿(111)이 끝나는 지점에서 좌굴의 진행도 멈추게 된다. 이렇게 상기 제2웨브(110)에 상기 변형방지수단인 슬릿(111)을 형성함으로써, 상기 헌치 브라켓(100)에 가해지는 수평하중에 의한 응력이 상기 슬릿(111)으로 분산되다가 항복응력 값을 넘어서 좌굴이 발생되더라도 상기 슬릿(111)의 길이만큼만 진행되다가 멈추게 하여 좌굴이 전이되면서 상기 가로보(30)까지 비틀리는 것을 방지한다.
한편, 도 3을 참조하여 보면 상기 슬릿(111)의 선단에는 상기 슬릿(111)과 연통되며 상기 제2웨브(110)을 관통하는 차단홀(112)이 더 형성된다. 상기 슬릿(111)의 길이는 전술한 바와 같이 상기 헌치 브라켓(100)에 소성 변형이 일어나는 항복응력 값으로 결정되므로, 상기 제2웨브(110)에 좌굴이 발생되어도 상기 슬릿(111)의 길이만큼만 진행이 되고 멈춘다. 그럼에도 불구하고 상기 헌치 브라켓(100)에 지속적인 수평하중이 가해지면 상기 슬릿(111)의 선단에서 상기 좌굴에 의해 상기 제2웨브(110)가 절단될 수 있다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬릿(111)의 선단에 상기 슬릿(111)과 연통되는 상기 차단홀(112)을 형성함으로써 상기 슬릿(111)의 선단으로 집중될 수 있는 응력을 분산시켜 상기 제2웨브(110)이 절단되는 것을 방지하고 상기 좌굴의 진행을 멈추는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 헌치 브라켓(200)은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5를 참조하여 보면 상기 헌치 브라켓(200)은 전술한 일 실시예와 마찬가지로, 제2웨브(210) 및 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)를 포함한다. 다만, 본 실시예에서 상기 제2웨브(210)의 형태가 전술한 일 실시예에서의 제2웨브(110)의 형태와 상이하다. 본 실시예에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2웨브(210)은 상기 제2웨브(210)의 길이 방향으로 연장되는 일 단부가 상기 기둥(10)에서 상기 가로보(30`)를 향할수록 상기 제2웨브(210)의 폭 방향의 길이가 점진적으로 감소되는 변곡 지점까지 연장 형성된다.
그리고 상기 제2웨브(210)의 길이 방향으로 연장되는 양 단부에 형성되는 상기 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)는 상기 제2웨브(210)의 길이보다 더 길게 형성된다. 즉, 도 4 및 도 5를 참조하여 보면, 상기 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)의 길이가 상기 제2웨브(210)의 길이보다 더 길게 형성되어 상기 제2웨브(210)의 선단에서 돌출된 형태로 형성된다.
상기 헌치 브라켓(200)이 전술한 바와 같이 형성됨에 따라, 상기 헌치 브라켓(200)과 연결되는 상기 가로보(30`)의 형태도 전술한 일 실시예와 상이하게 형성된다. 상기 가로보(30`)는 제1웨브(31`)의 길이가 상기 제1플랜지들(33)의 길이보다 더 길게 형성되어 상기 제1웨브(31`)이 돌출된 형태(31`a)로 형성된다. 상기 제1웨브(31`)이 돌출되는 길이는 상기 헌치 브라켓(200)의 상기 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)가 돌출된 길이와 대응되어 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(30`)를 연결할 때, 상기 제2웨브(210)의 일측과 상기 제1웨브(31`)의 돌출된 부분(31`a) 일측이 상기 변곡 지점에서 맞닿으면 상기 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)의 일측과 상기 제1플랜지들(33)의 일측도 맞닿아 정합된다.
본 실시예에서도 결합 플레이트(170)를 더 포함하여, 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(30`)가 상기 결합 플레이트(170)에 의해 연결되며, 상기 헌치 브라켓(200), 상기 가로보(30)` 및 상기 결합 플레이트(170)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 제1 결합홀(211), 제2 결합홀(31`a), 제3 결합홀(171)이 형성된다.
한편, 본 실시예에서 변형방지수단은 상기 제2웨브(210)의 일측과 상기 제1웨브(31`)의 돌출된 부분(31`a)이 상기 변곡 지점에서 맞닿아 형성되는 슬릿부(미표기)를 포함한다. 상기 도 5을 참조하여 보면 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(30)가 연결될 때, 상기 제2웨브(210)의 일측과 상기 제1웨브(31`)의 상기 돌출된 부분(31`b)의 일측이 맞닿는 부분이 상기 변곡 지점이고, 상기 제2웨브(210)의 일측과 상기 돌출된 부분(31`b)의 일측이 맞닿으면 미세한 이격 틈에 의해 상기 슬릿부가 형성되는 것이다.
본 실시예에서는 상기 슬릿부가 일정 길이만큼만 형성되는 것이 아니라 완전히 개방된 형태로 형성된 것이기 때문에 상기 헌치 브라켓(200) 및 상기 가로보(30`)는 각각 독립 거동이 가능하다. 따라서 상기 헌치 브라켓(200) 및 상기 가로보(30`)에 지진에 의한 수평하중이 가해져 탄성변형이 발생되는 시점에서 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(30`)가 서로 분리되어 좌굴이 발생되는 것을 방지한다.
그리고 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1플랜지(33) 및 상기 제2플랜지(230) 및 제3플랜지(250)에 각각 체결 결합되는 보강 플레이트(290)가 더 포함될 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 변형방지수단이 전술한 바와 같이 탄성변형이 발생되는 시점에 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(300)가 분리되더라도, 상기 보강 플레이트(290)를 통해 상기 제1플랜지(33)와 상기 제2플랜지(230), 상기 제1플랜지(33)와 상기 제3플랜지(250)를 연결시킴으로써 상기 헌치 브라켓(200)과 상기 가로보(300)가 완전히 분리되는 것을 방지하여 보수를 손쉽게 할 수 있는 효과를 갖는다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헌치 보가 도시된 것이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 헌치 브라켓(400)은 전술한 일 실시예에 따른 헌치 브라켓(100)과 유사한 형태로 형성된다. 즉, 본 실시예에 따른 상기 헌치 브라켓(400)도 제2웨브(410) 및 제2플랜지(430) 및 제3플랜지(450)들을 포함한다. 다만 본 실시예에서는 변형방지수단이 상기 제2웨브(410)의 길이 방향으로 연장되는 일 단부의 변곡 지점에 대응되는 위치에 나란하게 상기 제2웨브(410)을 관통하여 형성되는 관통홀(411)을 포함한다.
본 실시예에서는 상기 관통홀(411)이 도 6에 도시된 바와 같이 사각형의 형태로 형성되지만, 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 사각형에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수도 있다. 상기 관통홀(411)은 상기 헌지 브라켓(400)에 지진에 의한 수평하중이 지속적으로 가해져도 상기 관통홀(411)에 의해 응력이 분산되어 상기 제2웨브(410)의 변곡 지점에서 좌굴이 발생하는 것을 방지한다.
특히, 상기 제2웨브(410)에 상기 관통홀(411)이 형성될 때에는 보강부재를 더 구비할 수도 있다. 상기 보강부재(411a)는 상기 관통홀(411)의 상측 또는 하측 중 어느 하나 또는 둘 다에 더 설치하여 2차단면계수 즉, 좌굴(굽힘)에 대한 저항력을 보완할 수 있는 효과를 갖는다.
도 7은 본 실시예와 전술한 일 실시예가 병합된 형태로, 도 7을 참조하여 보면 상기 제2웨브(410a)의 변곡 지점에 슬릿(411a)과 관통홀(411b)이 형성되되, 슬릿(411a)과 관통홀(411b)이 연통되게 형성된다. 이는 상기 헌치 브라켓(400)에 가해지는 수평하중에 의한 응력이 상기 관통홀(411b)에 의해 분산되더라도 상기 제2웨브(410a)의 변곡 지점에서 좌굴이 발생할 때, 상기 슬릿(411a)이 형성된 길이까지만 좌굴이 발생하도록 하고, 발생된 좌굴은 상기 관통홀(411b)에 의해 진행을 멈추도록 한다. 이는 전술한 도 3에 도시된 일 실시예의 다른 실시 형태와 유사한 효과를 갖는다.
전술한 실시예들에 따른 상기 헌치 보에서는 상기 헌치 브라켓(100, 200, 400)이 상기 가로보(30, 30`)보다 상대적으로 고강도강으로 제작된다. 상기 헌치 브라켓(100, 200, 400)으로 제작되는 고강도강은 600MPa 이상의 강도를 갖는 강재를 의미한다. 한편, 상기 가로보(30, 30`)는 일반강으로 제작되며, 상기 일반강은 490Mpa 이하의 강도를 갖는 강재를 의미한다.
중소형의 일반 지진이 발생되는 경우, 상기 헌치 보에서는 일반 강으로 제작된 상기 가로보에서 소성 변형에 의한 손상이 발생되지만, 중대형의 큰 지진이 발생되는 경우, 상기 헌치 보에서는 고강도강으로 제작된 상기 헌치 브라켓에서 변형에 의한 비틀림 또는 국부 좌굴이 발생된다. 그런데 본 발명의 일 실시예에서와 같이 상기 헌치 브라켓에 슬릿을 형성함으로써, 상기 헌치 브라켓의 비틀림 또는 국부 좌굴의 발생을 저감시키는 효과를 갖는다.
이렇듯, 상기 헌치 보를 고강도강으로 형성하여 단면을 축소시키면서도 변형방지수단을 형성함으로써, 비틀림 또는 국부 좌굴의 발생 규모를 저감시킬 수 있는 것이다.
전술한 바와 같은 실시예들에 따라 상기 헌치 브라켓에 변형방지수단을 형성함으로써, 1차적으로 상기 헌치 브라켓에 좌굴이 발생되는 것을 방지하고 상기 헌치 브라켓에 좌굴에 발생된다 하더라도 슬릿에 의해 좌굴이 상기 슬릿의 형성 길이만큼만 진행하여 상기 가로보까지 전이되는 것을 방지하며 상기 헌치 브라켓의 좌굴에 의해 상기 가로보가 비틀리는 것을 방지하는 효과를 갖게 된다. 또한, 상기 슬릿, 슬릿부 및 관통홀에 의해 소성변형이 발생되는 항복응력이 높아지면서 부재의 변형이 상기 기둥(10)까지 전이되는 것을 방지하여 내진 성능을 강화시키는 효과를 갖는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 기둥 30, 30`: 가로보
31, 31`: 제1웨브 33: 제1플랜지
100, 200, 400: 헌치 브라켓
110, 210, 410: 제2웨브
130, 150, 230, 250, 430, 450: 제2플랜지
170: 결합 플레이트
111, 413a: 슬릿
112: 차단홀
411, 411a: 관통홀

Claims (12)

  1. 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서,
    상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제1 플랜지들을 포함하는 가로보;
    상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제2 플랜지 및 제3 플랜지를 포함하는 헌치 브라켓; 및
    상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보 전체의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함하고,
    상기 헌치 브라켓과 상기 가로보를 연결하는 결합 플레이트를 더 포함하며,
    상기 제2웨브의 일측과 상기 제1웨브의 일측이 맞닿으면 상기 결합 플레이트가 체결부재에 의해 각각 상기 제2웨브와 상기 제1웨브에 체결 결합되고,
    상기 제2웨브은,
    상기 기둥에서 상기 가로보를 향할수록 상기 길이 방향으로 연장되는 일 단부가 상기 제2웨브의 폭 방향 길이가 변곡 지점까지 점진적으로 감소되도록 형성되고, 상기 변곡 지점에서 상기 가로보를 향하는 일측까지는 상기 폭 방향의 길이가 균일하게 형성되고,
    상기 변형방지수단은,
    상기 변곡 지점에서 상기 폭 방향을 따라 연장 형성되는 슬릿을 포함하는 헌치 보.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형방지수단은,
    상기 변곡 지점에서 상기 좌굴이 발생하기 시작하여 상기 슬릿의 선단까지 진행되면 상기 좌굴의 진행을 차단하도록 상기 슬릿의 선단에 형성되는 차단홀을 더 포함하는 헌치 보.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형방지수단은,
    상기 슬릿의 선단에 형성되는 관통홀을 더 포함하는 헌치 보.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 헌치 브라켓은 고강도강으로 형성되고, 상기 가로보는 일반강으로 형성되는 헌치 보.
  11. 기둥에 수평하게 연결되는 헌치 보에 있어서,
    상기 헌치 보는,
    상기 수평 방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태의 제1웨브와, 상기 제1웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제1 플랜지들을 포함하는 가로보;
    상기 기둥과 상기 가로보 사이에서 상기 기둥과 상기 가로보를 연결하며, 수평방향으로 길게 연장되는 플레이트 형태로 형성되되, 상기 기둥에서 상기 가로보를 향할수록 상기 수평 방향으로 연장되는 하단부는 폭 방향 길이가 변곡 지점까지 점진적으로 감소되도록 형성되고, 상기 변곡 지점에서 상기 가로보를 향하는 일측까지는 상기 폭 방향의 길이가 균일하도록 형성되는 제2웨브와, 상기 제2웨브의 상면 및 하면에 각각 배치되어 있는 제2플랜지 및 제3플랜지를 포함하는 헌치 브라켓;
    상기 헌치 브라켓과 상기 가로보를 연결하는 결합 플레이트; 및
    상기 헌치 보에 가해지는 하중에 의해 소성변형 또는 탄성변형으로 발생되는 좌굴을 감소시켜 상기 헌치 보의 비틀림 및 상기 기둥의 변형을 방지하는 변형방지수단을 포함하며,
    상기 변형방지수단은,
    상기 변곡 지점에서 상기 폭 방향을 따라 연장 형성되는 슬릿을 포함하는 헌치 보.
  12. 삭제
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