KR101701265B1

KR101701265B1 - T형 보강장치를 이용한 h형강의 좌굴 및 변형 방지방법 및 방지구조

Info

Publication number: KR101701265B1
Application number: KR1020150115166A
Authority: KR
Inventors: 오성남
Original assignee: (주)스마텍엔지니어링
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR20150104063A

Abstract

본 발명은 보강 본체와 쐐기(wedge)를 포함하여 구성되어 H형강의 제1,2플랜지 사이에 끼워진 상태로 조립 설치되는 T형 보강장치를 이용하여 H형강의 웨브와 플랜지를 보강함으로써, H형강의 웨브와 플랜지에서의 좌굴 및 변형 발생을 효과적으로 방지하면서도, 간편하게 H형강에 조립 설치하여 적용할 수 있고 쉽게 분해하여 재활용할 수 있도록 하여 보강에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 하는 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법 및 방지구조에 관한 것이다.

Description

T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법 및 방지구조{Structure and Method for Preventing Buckling and Deformation of H type Beam}

본 발명은 H형강을 보강함으로써 H형강의 웨브와 플랜지에 좌굴과 변형이 발생하는 것을 방지하는 방법 및 구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 보강 본체와 쐐기(wedge)를 포함하여 구성되어 H형강의 제1,2플랜지 사이에 끼워진 상태로 조립설치되는 T형 보강장치를 이용하여 H형강의 웨브와 플랜지를 보강함으로써, H형강의 웨브와 플랜지에서의 좌굴 및 변형 발생을 효과적으로 방지하면서도, 간편하게 H형강에 조립 설치하여 적용할 수 있고 쉽게 분해하여 재활용할 수 있도록 하여 보강에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 하는 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법 및 방지구조에 관한 것이다.

제1 및 제2플랜지와 웨브로 이루어진 H형강에 휨 하중이 작용하거나 또는 H형강의 연직방향(H형강이 연장되는 길이 방향과 직교하되, 웨브가 배치되어 연장된 방향과 동일한 방향)으로 하중이 작용할 때, 그 하중이 집중되는 부분에서 웨브는 큰 압축력을 받게 되고 그에 따라 웨브에 좌굴이나 기타 변형이 발생할 수 있다. 웨브뿐만 아니라 플랜지도 변형이 발생할 수 있다.

특히, H형강이 가설 흙막이 구조물의 띠장으로 사용되는 경우, 굴착 공간에 횡방향으로 배치되는 버팀보의 단부가 결합되는 위치에서는, H형강의 웨브 및 플랜지에 큰 압축하중이 집중적으로 작용하게 되어 웨브의 좌굴, 및 웨브와 플랜지의 기타 변형이 발생하기 쉽게 된다. 이와 같이 H형강이 띠장으로 사용되는 경우 이외에도, 지중에 삽입 고정된 앵커체의 강선을 정착할 때에도 위와 같은 집중하중의 작용에 의한 변형가능성이 높아지게 된다.

종래에는 하중이 집중적으로 작용하는 부분에서 H형강의 제1 및 제2플랜지 사이에 판형상의 보강리브를 용접하여 설치하는 방식을 이용하였다. 그런데 이 경우, 보강리브를 정밀하게 재단하여 설치하여야 하므로 제작이 번거로울 뿐만 아니라, 좁은 공간에서 용접 설치하기가 용이하지 않으며, 더 나아가 모재인 H형강의 플랜지와 웨브가 용접 과정에서 열변형될 수 있고 H형강을 재활용할 때 보강리브를 다시 제거하는 것이 용이하지 않다는 단점이 있다.

H형강을 보강하는 또다른 종래 기술로는, 나사결합에 의하여 신축이 가능한 구성을 가지는 보강재를 설치하는 방식이 대한민국 등록특허 제10-0259394호 및 대한민국 등록특허 제10-0982650호에 제안되어 있다. 그러나 나사결합에 의한 신축구조를 가지는 종래의 보강재의 경우, 나사결합되어 신축이동되는 나사이동부재를 이동시키려면 별도의 회전지그장치를 이용하여 회전시켜야 하므로 설치 작업이 매우 번거로우며, 충분한 지지력을 발휘하도록 보강재를 완전하게 신장시키는 것이 쉽지 않다는 단점이 있다. 또한 옥외에 장시간 설치되는 상황에서는 나사결합 부분에 부식이 발생하거나 이물질이 끼게 되어, 나사결합 부분을 회전시키는 것이 매우 어려우며, 그에 따라 사용 후 수축이 어려워서 철거가 매우 어렵게 되는 문제점도 가지고 있을 뿐만 아니라, 나사결합 부분의 나사형상이 손상되는 경우에는 철거 후 보강재의 재사용이 불가능하게 되는 문제점도 가지고 있다. 더 나아가 종래 기술의 경우, 보강재가 나사부가 형성된 본체, 이에 나사결합되어 신축이동되는 나사이동부재 등 여러 개의 부재의 조립으로 이루어져 있으므로 제작이 번거롭고 비용도 많이 소요된다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0259394호(2000. 06. 15. 공고). 대한민국 등록특허공보 제10-0982650호(2010. 09. 16. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 단점과 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, H형강의 제1 및 제2플랜지 사이에 설치하여 웨브의 좌굴, 및 웨브와 플랜지의 기타 변형을 효과적으로 방지하면서도, 설치가 용이하며, 옥외에서 장시간 설치한 후에도 쉽게 철거할 수 있고, 철거 후에도 다시 재활용할 수 있는 새로운 보강장치를 이용하여 H형강을 보강하는 방법과 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 단순한 구성을 가지고 있어서, 저렴한 비용으로 신속하고 쉽게 제작할 수 있으며 취급 및 설치와 철거가 용이한 새로운 보강장치를 이용하여 H형강을 보강하는 방법과 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 보강 본체와 쐐기를 포함하며, 보강 본체는, H형강의 제1, 2플랜지 사이에서 웨브와 나란하게 연직방향으로 배치되고 타측 단부면은 쐐기가 끼워지도록 하향경사면으로 이루어진 지지축과, 웨브의 측면에 밀착하도록 설치되며 쐐기가 박힐 때 지지축을 지지하여 지지축의 위치가 변하는 것을 방지하는 받침대를 포함하여 구성된 T형 보강장치를, H형강의 일측 측면 또는 양측 측면에서 제1,2플랜지 사이에 설치하여 보강하되; 지지축의 일측 단부가 H형강의 제2플랜지에 밀착한 상태에서, 지지축의 타측 단부와 제1플랜지 사이의 간격에 쐐기가 박히게 되어, 지지축이 제1, 2플랜지 사이에 고정됨으로써, T형 보강장치가 H형강에 설치되어, 연직방향으로 H형강에 가해지는 압축력을 지지축이 지지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, H형강의 좌굴 및 변형 방지방법이 제공되는데, 본 발명에 따른 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법은, 보강 본체와 쐐기를 포함하며, 보강 본체는, H형강의 제1, 2플랜지 사이에서 웨브와 나란하게 연직방향으로 배치되고 타측 단부면은 쐐기가 끼워지도록 하향경사면으로 이루어진 지지축과, 웨브의 측면에 밀착하도록 설치되며 쐐기가 박힐 때 지지축을 지지하여 지지축의 위치가 변하는 것을 방지하는 받침대를 포함하여 구성되도록 제작된 T형 보강장치를 이용하되; H형강의 일측 측면 또는 양측 측면에서 T형 보강장치를 제1,2플랜지 사이에 설치하되, 지지축의 일측 단부를 H형강의 제2플랜지에 밀착시킨 상태에서, 지지축의 타측 단부와 제1플랜지 사이의 간격에 쐐기를 박아서 지지축이 제1, 2플랜지 사이에 고정되도록 하여 T형 보강장치를 H형강에 설치함으로써, 연직방향으로 H형강에 가해지는 압축력을 지지축이 지지하게 만드는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 본 발명에 따른 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법에 있어서, 지지축의 중간에 받침대의 내측 단부가 일체 결합되어서, 보강 본체가 영문자 T자 형상을 가질 수 있다. 이와 달리 본 발명에 따른 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법에 있어서, T형 보강장치의 보강 본체는, 복수개의 지지축이 종방향으로 간격을 두고 배치되고 복수개의 지지축 사이에는 종방향으로 연장된 연결봉이 구비되어 연결봉에 의해 복수개의 지지축이 일체화되어 있으며, 받침대는 연결봉에 직교한 상태로 일체로 결합되어 있는 구성을 가질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법에 있어서, T형 보강장치는, 지지축의 타측 단부에서 종방향 측면에, 쐐기가 종방향으로 움직이지 않고 정해진 지지축의 타측 단부와 제1플랜지 사이의 간격에 박힐 수 있도록 가이드하는 가이드 플레이트가 구비되어 있는 구성을 가질 수 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법에 있어서, T형 보강장치는, 쐐기의 상부에는 지지축 방향으로 연장된 쐐기 고정부가 일체로 더 구비되어 있어서 쐐기를 지지축의 타측 단부면과 제1플랜지 사이에 박을 때 쐐기 고정부가 지지축과 포개진 위치에서 나란하게 배치되며, 이 상태에서 분해 제거가 가능한 체결부재를 쐐기 고정부와 지지축 사이에 체결하여 쐐기 고정부와 지지축을 서로 일시적으로 일체화시키게 될 수도 있다.

본 발명에 의하면, H형강의 제1, 2플랜지 사이에 지지축이 배치되어서, H형강에 휨 하중이 작용하거나 또는 H형강의 연직방향으로 하중이 작용하여 제1플랜지와 웨브에 압축력이 작용하게 되었을 때, 압축력의 일부를 지지축이 부담함으로써, H형강의 웨브에 작용하는 압축력과 플랜지에 작용하는 응력을 크게 감소시키고 그에 따라 웨브의 좌굴 및 웨브와 플랜지의 변형을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에서는 H형강의 보강을 위하여 T형 보강장치를 설치할 때, 용접이 전혀 필요하지 않으므로, 용접으로 인한 H형강의 모재 변형 등의 우려도 전혀 발생하지 않게 되며, T형 보강장치를 설치할 때 필요한 도구로는 쐐기를 타격하여 박기 위한 망치 또는 그에 대응되는 것만 필요하므로, 특별히 복잡하거나 준비하기 어려운 도구가 전혀 필요하지 않으며 설치 작업이 매우 쉽게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

더 나아가, 본 발명에서는 T형 보강장치를 쉽게 철거할 수 있으며, 철거 과정 중에 T형 보강장치 및 H형강의 기능을 저하시키는 어떠한 손상도 발생하지 않으므로, 철거된 T형 보강장치와 H형강을 언제든지 재사용할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명에서 T형 보강장치가 옥외에 장시간 설치되어 있었더라도 그 시기와 관계없이 언제든지 쉽게 T형 보강장치를 철거하여 재사용할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에서는 매우 단순한 구성을 가진 T형 보강장를 이용하므로, T형 보강장치를 저렴한 비용으로 용이하고 신속하게 제작할 수 있으며, 그만큼 많은 개수의 T형 보강장치를 H형강에 설치하여 사용함으로써 H형강의 보강을 더욱 철저하게 할 수 있다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 T형 보강장치를 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1의 T형 보강장치가 H형강에 조립 설치되는 상태를 순차적으로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 1의 T형 보강장치가 H형강에 조립 설치된 후의 상태를 보여주는 개략적인 종방향 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 T형 보강장치를 철거하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 T형 보강장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 T형 보강장치를 H형강에 설치하고 쐐기를 박아 넣는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 7의 T형 보강장치가 H형강에 설치되고 쐐기가 끼워져서 T형 보강장치의 설치가 완료된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 7의 T형 보강장치를 H형강에 설치한 후의 상태를 보여주는 개략적인 종방향 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 T형 보강장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 T형 보강장치를 H형강에 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 T형 보강장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 14는 도 13의 T형 보강장치를 H형강에 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 T형 보강장치(100)를 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 각각 도 1의 T형 보강장치(100)가 H형강(200)에 조립 설치되는 상태를 순차적으로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 1의 T형 보강장치(100)가 H형강(200)에 조립 설치된 후의 상태를 H형강(200)의 길이 방향 즉, 도 3의 화살표 A방향으로 바라본 개략적인 종방향 측면도가 도시되어 있다. H형강(200)의 2개 플랜지 중에서 쐐기(2)가 밀착되면서 끼워지는 플랜지를 편의상 "제1플랜지(201)"라고 기재하고 그 반대쪽 플랜지를 "제2플랜지(202)"라고 기재한다. 그리고 제1플랜지(201)와 제2플랜지(202) 사이의 간격방향 즉, 도 3의 화살표 B 방향을 "연직방향"이라고 기재하며, H형강(200)이 연장되는 길이 방향 즉, 도 3의 화살표 C 방향을 종방향이라고 기재한다.

본 발명의 T형 보강장치(100)는, 보강 본체(1)와 쐐기(wedge)(2)를 포함하여 구성된다. 보강 본체(1)는 H형강(200)의 웨브(203)와 나란하게 배치되는 지지축(10)과, 웨브(203)의 측면에 밀착하도록 설치되며 쐐기(2)가 박힐 때 지지축(10)을 지지하여 지지축(10)의 위치가 변하는 것을 방지하는 받침대(11)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 지지축(10)은 H형강(200)의 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에서 웨브(203)와 나란하게 배치된다. 이 때 지지축(10)의 일측 단부면은 제2플랜지(202)의 내면에 밀착된다. 이와 같이 지지축(10)이 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에 배치됨에 있어서, 지지축(10)은 제2플랜지(202)에 대해 직교한 상태로 연직방향으로 배치되는 것이 바람직한데, 이를 위하여 지지축(10)의 일측 단부면은 지지축(10)에 대해 완전히 직교하는 평면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 지지축(10)의 타측 단부면은, 후술하는 것처럼 쐐기(2)가 끼워져 결합될 수 있도록 하향 경사면(18)으로 이루어진다. 즉, 지지축(10)이 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에 연직하게 세워졌을 때, 지지축(10)의 타측 단부에서 웨브(203)와 가까운 쪽에서 지지축(10)의 타측 단부와 제1플랜지(201) 사이의 간격이, 웨브(203)와 먼 쪽에서 지지축(10)의 타측 단부와 제1플랜지(201) 사이의 간격에 비해 더 작아지도록 지지축(10)의 타측 단부면이 경사진 것이다.

받침대(11)는 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부와 제1플랜지(201) 사이에 박힐 때 지지축(10)을 지지하여 지지축(10)의 위치가 변하는 것을 방지하며, T형 보강장치(100)를 철거할 때 작업자가 움직이는 핸들로서도 기능하는 부분으로서, 지지축(10)이 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에 연직하게 세워졌을 때 받침대(11)의 외측 자유단은 웨브(203)의 측면에 밀착하게 된다. 도 1 내지 도 5에 도시된 제1실시예의 경우, 받침대(11)의 내측 단부가 지지축(10)의 중간에서 지지측(10)의 측면에 일체 결합되어 있어서, 지지축(10)과 받침대(11)가 영문자 T자 형상을 이루어서 서로 결합되어 있다. 즉, 제1실시예에서 보강 본체(1)는 지지축(10)과 받침대(10)에 의해 영문자 T형상의 부재로 이루어져 있는 것이다. 그러나 후술하는 것처럼, 복수개의 지지축(10) 사이에 연결봉(14)이 구비되고 이러한 연결봉(14)에 받침대(11)의 내측 단부가 일체 결합될 수도 있다. 본 발명에서 지지축(10)과 받침대(11)는 원형단면 또는 원형파이프 형태의 단면을 가지는 환봉(round bar), 사각형 단면을 가지는 사각봉(square bar), 또는 다각형 봉 등 다양한 단면 형상을 가지는 봉부재로 이루어질 수 있다.

쐐기(2)는 지지축(10)의 하향 경사진 타측 단부면(18)과 제1플랜지(201) 사이의 간격에 끼워지는 부재로서, 연직방향으로 일측면은 지지축(10)의 타측 단부면 경사에 맞추어서 경사면으로 이루어져 있고, 연직방향으로 타측면은 제1플랜지(201)와 밀착되도록 평평한 면으로 이루어져 있다.

본 발명에 따른 "H형강의 좌굴 및 변형 방지방법 및 방지구조"에서는 위와 같은 T형 보강장치(100)를 H형강의 측면에 설치함으로써, H형강에서의 웨브 및 플랜지의 좌굴과 변형을 방지하게 된다.

구체적으로 위와 같은 제1실시예에 따른 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치함에 있어서, 우선 작업자는 받침대(11)의 외측 자유단의 단부면을 웨브(203)의 측면에 밀착시키면서 지지축(10)의 일측 단부면을 제2플랜지(202)에 밀착시켜서 지지축(10)을 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에 연직하게 세우게 된다. 이러한 상태에서 하향 경사면으로 이루어진 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에는 간격이 존재하는데, 작업자는 이러한 지지축(10) 타측의 하향 경사진 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 쐐기(2)를 끼우게 된다. 예를 들어 지지축(10) 타측의 하향 경사진 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 쐐기(2)를 위치시키고, 쐐기(2)를 타격하여 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 박히도록 하는 것이다. 받침대(11)에 의해 지지축(10)이 지지되므로 쐐기(2)를 박을 때, 지지축(10)의 위치가 변동되는 것이 방지된다. 이와 같이 쐐기(2)가 박혀서 설치되면, 제1 및 제2플랜지(201, 202) 사이에는 연직방향으로 지지축(10)과 쐐기(2)가 견고하게 위치하게 된다.

H형강에 휨 하중이 작용하거나 또는 H형강의 연직방향으로 하중이 작용하여 제1플랜지(201)와 웨브(203)에 압축력이 작용하게 되었을 때, 압축력의 일부는 위와 같이 배치된 지지축(10)이 부담하게 되며, 따라서 웨브(203)에 작용하는 압축력과 플랜지에 작용하는 응력이 크게 감소하게 되어, 웨브의 좌굴 및 웨브와 플랜지의 변형을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

특히, 이와 같이 본 발명에서는 상기한 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치함에 있어서, 용접이 전혀 필요하지 않다. 따라서 종래 기술의 문제점이었던 용접에 따른 H형강의 모재 변형 등의 우려도 전혀 발생하지 않게 되는 장점이 있다. 또한 T형 보강장치(100)를 설치할 때 필요한 도구로는 쐐기(2)를 박기 위하여 쐐기(2)를 타격하는 망치 또는 그에 대응되는 것만 필요하므로, 특별히 복잡하거나 준비하기 어려운 도구가 전혀 필요하지 않으며, 따라서 설치 작업이 매우 쉽게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 T형 보강장치(100)를 철거할 때에는, 받침대(11)를 당겨서 지지축(10)을 회전시키면 된다. 도 6에는 제1실시예에 따른 T형 보강장치(100)를 철거하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 6에서 점선은 T형 보강장치(100)가 고정 설치되었을 때를 나타내며, 실선은 철거를 위하여 T형 보강장치(100)를 회전시킨 상태를 나타낸다. 도 6에 도시된 것처럼 받침대(11)를 핸들로 이용하여 당기거나 밀어주게 되면 지지축(10)이 조금 회전되면서 지지축(10) 타측의 하향 경사진 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 끼워져 있던 쐐기(2)의 위치에 변동이 생기면서 쐐기(2)가 쉽게 빠질 수 있는 상태가 된다. 이러한 상태에서 쐐기(2)를 빼내면 본 발명의 T형 보강장치(100)가 H형강(200)으로부터 쉽게 분리되어 철거된다.

이와 같이 본 발명의 T형 보강장치(100)는 철거 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있는 구성을 가지고 있으며, 특히 이러한 철거 과정 중에 T형 보강장치(100)의 기능을 저하시키는 어떠한 손상도 발생하지 않게 된다. 물론 H형강(200)의 모재 어디에도 그 H형강(200)의 구조적인 성능을 약화시키는 손상도 발생하지 않게 된다. 따라서 철거된 T형 보강장치(100)와 H형강(200)은 언제든지 재사용할 수 있게 되는 장점이 있다. 또한 본 발명에서 이러한 철거 작업은 T형 보강장치(100)가 옥외에 장시간 설치되어 있었더라도 그 시기와 관계없이 언제든지 쉽게 수행할 수 있으며, 이 경우에도 T형 보강장치(100)는 손상되지 않은 상태이므로 철거 후 재사용하는데 어떠한 문제도 발생하지 않게 된다.

또한 본 발명의 T형 보강장치(100)는, 지지축(10)과 받침대(11)에 의해 영문자 T자 형상을 이루도록 제작된 T형의 보강 본체(1)와 쐐기(2)라는 매우 단순한 구성을 가지고 있으므로, T형 보강장치(100)의 제작이 용이하며 신속하게 이루어질 수 있고, 그만큼 제작비용이 저렴하여 많은 개수를 H형강(200)에 설치하여 사용할 수 있게 된다는 장점이 있다.

본 발명의 T형 보강장치(100)에는, 도면에 도시된 것처럼 추가적으로 가이드 플레이트(3)가 더 구비될 수 있다. 가이드 플레이트(3)는 지지축(10)에서 하향 경사면으로 이루어진 타측 단부의 종방향 측면에 용접, 접착 등의 방법에 의해 일체로 구비될 수 있는데, 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 끼워질 때, 쐐기(2)가 종방향으로 움직이지 않고 정해진 위치에 제대로 박힐 수 있도록 가이드하는 기능을 수행한다. 물론 이러한 가이드 플레이트(3)는 생략이 가능하다.

또한 본 발명의 T형 보강장치(100)에서, 보강 본체(1)와 쐐기(2) 사이는 결속선재(4)에 의해 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다. 결속선재(4)는 쇠사슬이나 기타 다양한 재질의 끈 등의 선재로 이루어질 수 있는데, 이와 같이 결속선재(4)에 의해 보강 본체(1)와 쐐기(2)가 서로 연결되어 있으면 쐐기(2)의 유실을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, T형 보강장치(100)를 취급할 때 보강 본체(1)와 쐐기(2)가 서로 분리되지 않고 하나의 세트(set)로 다룰 수 있기 때문에 운반, 보관 등 취급이 매우 용이하게 되는 장점이 있다.

더 나아가, 도 2에 도시된 것처럼 받침대(11)의 외측 단부 즉, 웨브(203)에 밀착하게 되는 받침대(11)의 외측 단부에는 자석(110)이 구비될 수도 있다. 이와 같이 자석(110)이 구비되는 경우, 강재로 제작된 H형강(200)에 T형 보강장치(100)를 설치할 때, 받침대(11)가 웨브(203)에 부착되므로 안정적인 설치가 가능하게 되는 장점이 있으며, 불측의 외력이 T형 보강장치(100)에 작용하더라도 T형 보강장치(100)가 쉽게 H형강(200)으로부터 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 특히, T형 보강장치(100)를 아래에서 위쪽 방향으로 설치할 경우(예를 들면, 수평하게 배치된 띠장에서 하현 방향에서 T형 보강장치를 설치할 경우), 위와 같이 받침대(11)의 외측 단부에는 자석(110)이 구비되어 있는 경우, 쐐기(2)를 박기 전에 보강 본체(1)의 설치 위치를 안정적으로 유지할 수 있게 되며, 불측의 외력이 T형 보강장치(100)에 작용하더라도 T형 보강장치(100)가 H형강(200)으로부터 분리되어 낙하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.

이에 더하여 본 발명에서는 쐐기(2)의 측면에 눈금(20)이 표시될 수도 있다. 이와 같이 쐐기(2)의 측면에 눈금(20)을 표시해두면, 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 박히는 정도를 수치로 정확히 알 수 있게 될 뿐만 아니라, 유지 관리시에 쐐기(2)가 뽑히는지의 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있게 되는 장점이 있다.

다음에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 T형 보강장치(100)에 대하여 설명한다. 도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 T형 보강장치(100)에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 8 및 도 9에는 각각 도 7의 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치하고 쐐기(2)를 박아 넣는 상태(도 8) 및 쐐기(2)가 끼워져서 T형 보강장치(100)의 설치가 완료된 후의 상태(도 9)를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 7의 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치한 후의 상태를 보여주는 개략적인 종방향 측면도가 도시되어 있다.

도 7 내지 도 10에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 T형 보강장치(100)는, 앞서 설명한 도 1 내지 도 6의 제1실시예에 따른 T형 보강장치에 비하여, 쐐기 고정부(22)가 더 구비되어 있다는 점에서만 차이가 있다. 따라서 이러한 제1 및 제2실시예의 차이점에 대해서만 중점적으로 설명한다.

도 7 내지 도 10에 도시된 것처럼 쐐기(2)의 상부에는, 지지축(10) 방향으로 연장된 쐐기 고정부(22)가 일체로 더 구비되어 있다. 따라서 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 박힌 상태에서, 쐐기 고정부(22)는 지지축(10)과 포개진 위치에서 나란하게 배치하게 된다. 도면에 예시된 것처럼 지지축(10)이 각재로 이루어진 경우, 쐐기 고정부(22)는 판부재로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 박히고, 쐐기 고정부(22)가 지지축(10)과 포개진 위치에서 나란하게 배치한 상태에서, 쐐기 고정부(22)와 지지축(10) 사이에 볼트 등과 같이 분해 제거가 가능한 체결부재(25)가 체결되어 쐐기 고정부(22)와 지지축(10)이 서로 일시적으로 일체화된다. 이러한 구성에서는 쐐기(2)가 설치되었을 때, 쐐기(2)가 빠져서 유실되는 것이 원천적으로 방지되는 유리한 효과가 발휘된다.

T형 보강장치(100)를 철거할 때에는 당연히 체결부재(25)도 제거하여 쐐기 고정부(22)와 지지축(10)의 체결상태를 해제한 상태에서 쐐기(2)를 뽑아내게 된다. 특히, 체결부재(25)가 쐐기 고정부(22)를 쉽게 관통하도록 구성하고, 아직 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 완전히 박히지 않은 상태 즉, 쐐기(2)의 하단을 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 살짝 끼운 상태에서 체결부재(25)를 이용하여 미리 쐐기 고정부(22)와 지지축(10)을 일시적으로 결합하게 되면, 쐐기(2)를 타격하여 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 견고하게 박는 과정에서 쐐기(2)가 이탈하는 등의 현상이 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 유리한 효과가 발휘된다.

본 발명의 T형 보강장치(100)는, 지지축(10)과 받침대(11)에 의해 영문자 T자 형태를 가지는 보강 본체(1)가 H형강(200)의 길이 방향으로 간격을 두고 복수개 배치되고, 이렇게 배치된 복수개의 보강 본체(1) 사이가 결합재(8)에 의해 서로 연결되어 있는 구성을 가질 수도 있다.

도 11에는 이와 같이 결합재(8)에 의해 T형상의 보강 본체(1) 복수개가 연결되어 있는 본 발명의 제3실시예에 따른 T형 보강장치(100)에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 12에는 도 11의 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 T형 보강장치(100)는, 지지축(10)과 받침대(11)에 의해 영문자 T자 형태를 가지는 보강 본체(1)가 H형강(200)의 길이 방향으로 간격을 두고 복수개 배치되고, 이렇게 배치된 복수개의 보강 본체(1) 사이가 종방향으로 연장된 결합재(8)에 의해 서로 연결되어 있는 구성을 가진다. 그 외에 제3실시예에서 쐐기(2) 등의 구성 및 쐐기(2)에 의해 H형강(200)에 설치되고, 또 사용 후 철거되는 구성은 앞서 제1 및 제2실시예와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.

한편, 위의 설명에서는 지지축(10)과 받침대(11)가 직접 일체화되어 보강 본체(1)가 영문자 T자 형상을 이루는 실시예를 예시하였으나, 복수개의 지지축(10) 사이에 종방향으로 연장된 연결봉(14)이 일체 구비되고 이러한 연결봉(14)에 받침대(11)의 내측 단부가 일체 결합된 구성으로 T형 보강장치(100)가 만들어질 수도 있다.

도 13에는 이와 같이 연결봉(14)을 구비한 본 발명의 제4실시예에 따른 T형 보강장치(100)에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 14에는 도 13의 T형 보강장치(100)를 H형강(200)에 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 T형 보강장치(100)는, 복수개의 지지축(10)이 종방향으로 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있고, 이러한 지지축(10) 사이에는 종방향으로 연장된 연결봉(14)이 구비되어, 연결봉(14)에 의해 복수개의 지지축(10)이 일체화되어 있다. 그리고 받침대(11)는 이러한 연결봉(14)에 대해 직교하여 일체로 결합되어 있다. 즉, 앞서 살펴본 제1 내지 제3실시예의 경우, 받침대(11)는 지지축(10)에 직접 연결되어 일체화되어 있으나, 제4실시예의 경우 받침대(11)의 내측단부가 연결봉(14)에 결합되어 일체화되어 있는 것이다. 그 외에 제3실시예에서 쐐기(2) 등의 구성 및 쐐기(2)에 의해 H형강(200)에 설치되고, 또 사용 후 철거되는 구성은 앞서 제1 및 제2실시예와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.

한편, 본 발명을 설명하면서 도면에서는 T형 보강장치(100)가 H형강(200)의 일측에만 설치되는 것으로 도시되어 있으나, H형강(200)의 양측에 각각 T형 보강장치(100)를 설치할 수 있다. 또한 본 발명에서 T형 보강장치(100)는 H형강(200)의 길이 방향으로 복수개의 개소에 설치될 수 있다.

1: 보강 본체
2: 쐐기
10: 지지축
11: 받침대

Claims

제1,2플랜지(201, 202)를 가지는 H형강(200)의 좌굴 및 변형을 방지하기 위한 구조로서,
보강 본체(1)와 쐐기(2)를 포함하여 구성된 T형 보강장치(100)가, H형강(200)의 일측 측면 또는 양측 측면에서 제1,2플랜지(201, 202) 사이에 설치되는데;
T형 보강장치(100)의 보강 본체(1)는, H형강(200)의 제1, 2플랜지(201, 202) 사이에서 웨브(203)와 나란하게 연직방향으로 배치되고 일측 단부면은 H형강(200)의 플랜지에 밀착되도록 평평한 면을 가지고 있으며 타측 단부면은 쐐기(2)가 끼워지도록 하향경사면으로 이루어진 지지축(10)과, 웨브(203)의 측면에 밀착하도록 설치되며 쐐기(2)가 박힐 때 지지축(10)을 지지하여 지지축(10)의 위치가 변하는 것을 방지하는 받침대(11)를 포함하며;
보강 본체(1)는, 지지축(10)의 중간에 받침대(11)의 내측 단부가 일체 결합되어서, 보강 본체(1)가 영문자 T자 형상을 가지며;
지지축(10)에서 하향경사면으로 이루어진 타측 단부의 종방향 하나의 측면에는, 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 끼워질 때 쐐기(2)가 종방향으로 움직이지 않고 정해진 위치에서 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이의 간격에 박힐 수 있도록 가이드하며 보강 본체(1)의 해체를 위하여 받침대(11)의 하부에 수평력이 작용하게 되면 회전모멘트가 작용하여 쐐기(2)를 밀게 되는 가이드 플레이트(3)가 구비되어 있으며;
지지축(10)의 일측 단부가 H형강(200)의 제2플랜지(202)에 밀착한 상태에서, 지지축(10)의 타측 단부와 제1플랜지(201) 사이의 간격에 쐐기(2)가 박히게 되어, 지지축(10)이 제1, 2플랜지(201, 202) 사이에 고정됨으로써, T형 보강장치(100)가 H형강(200)에 설치되어, 연직방향으로 H형강에 가해지는 압축력을 지지축(10)이 지지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지구조.
삭제
제1항에 있어서,
T형 보강장치(100)에서 보강 본체(1)는, 복수개의 지지축(10)이 종방향으로 간격을 두고 배치되고, 복수개의 지지축(10) 사이에는 종방향으로 연장된 연결봉(14)이 구비되어, 연결봉(14)에 의해 복수개의 지지축(10)이 일체화되어 있으며, 받침대(11)는 연결봉(14)에 직교한 상태로 일체로 결합되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지구조.
삭제
제1항 또는 제3항에 있어서,
T형 보강장치(100)에서, 쐐기(2)의 상부에는 지지축(10) 방향으로 연장된 쐐기 고정부(22)가 일체로 더 구비되어 있어서, 쐐기(2)가 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 박힐 때 쐐기 고정부(22)는 지지축(10)과 포개진 위치에서 나란하게 배치되며;
쐐기 고정부(22)가 지지축(10)과 포개진 위치에서 나란하게 배치한 상태에서, 분해 제거가 가능한 체결부재(25)가 쐐기 고정부(22)와 지지축(10) 사이에 체결되어 쐐기 고정부(22)와 지지축(10)이 서로 일시적으로 일체화되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지구조.
제1,2플랜지(201, 202)를 가지는 H형강(200)의 좌굴 및 변형을 방지하기 위한 방법으로서,
H형강(200)의 일측 측면 또는 양측 측면에서 제1,2플랜지(201, 202) 사이에, 보강 본체(1)와 쐐기(2)를 포함하여 구성된 T형 보강장치(100)를 설치하되;
T형 보강장치(100)의 보강 본체(1)는, H형강의 제1, 2플랜지(201, 202) 사이에서 웨브(203)와 나란하게 연직방향으로 배치되고 일측 단부면은 H형강(200)의 플랜지에 밀착되도록 평평한 면을 가지고 있으며 타측 단부면은 쐐기(2)가 끼워지도록 하향경사면으로 이루어진 지지축(10)과, 웨브(203)의 측면에 밀착하도록 설치되며 쐐기(2)가 박힐 때 지지축(10)을 지지하여 지지축(10)의 위치가 변하는 것을 방지하는 받침대(11)를 포함하며;
보강 본체(1)는, 지지축(10)의 중간에 받침대(11)의 내측 단부가 일체 결합되어서, 보강 본체(1)가 영문자 T자 형상을 가지며;
지지축(10)에서 하향경사면으로 이루어진 타측 단부의 종방향 하나의 측면에는 가이드 플레이트(3)가 구비되어 있어서, 쐐기(2)를 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이에 끼울 때, 가이드 플레이트(3)는 쐐기(2)가 종방향으로 움직이지 않고 정해진 위치에서 지지축(10)의 타측 단부면과 제1플랜지(201) 사이의 간격에 박힐 수 있도록 가이드하며, 가이드 플레이트(3)는, 보강 본체(1)의 해체를 위하여 받침대(11)의 하부에 수평력이 작용하게 되면 회전모멘트를 발생시켜서 쐐기(2)를 밀게 되며;
T형 보강장치(100)를 H형강(200)의 제1,2플랜지(201, 202) 사이에 설치할 때에는, 지지축(10)의 일측 단부를 H형강(200)의 제2플랜지(202)에 밀착시킨 상태에서, 지지축(10)의 타측 단부와 제1플랜지(201) 사이의 간격에 쐐기(2)를 박아서 지지축(10)을 제1, 2플랜지(201, 202) 사이에 고정시킴으로써, 연직방향으로 H형강에 가해지는 압축력을 지지축(10)이 지지하게 만드는 것을 특징으로 하는 T형 보강장치를 이용한 H형강의 좌굴 및 변형 방지방법.