KR102055005B1

KR102055005B1 - 축부재 연결구조 및 연결방법

Info

Publication number: KR102055005B1
Application number: KR1020190000090A
Authority: KR
Inventors: 오용환
Original assignee: (주)토네이도건설; (주)신화피에스이앤씨
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2019-12-12

Abstract

본 발명은 내관의 자중으로 인한 처짐 및 좌굴을 그 내관의 단부에 축력마감판을 설치하고, 외부를 외관을 설치함으로써, 축력마감판은 내관에 가해지는 축력하중을 직각으로 손실없이 전달할 수 있고, 외관은 내관에 발생되는 좌굴을 방지할 수 있도록 한 축부재 연결구조 및 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축부재 연결구조는 소정의 직경 및 길이를 갖는 강관의 일단에 소정의 형상으로 이루어진 축력마감판이 용접 설치된 내관; 상기 내관의 외주면에 삽입됨과 동시에 용접 결합되는 외관으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축부재 연결방법은 강관의 단부에 축력마감판을 용접하여 내관을 제작하는 단계(S 1); 상기 일측의 내관과 타측의 외관의 외주면에 걸쳐 외관을 삽입하는 단계(S 2); 상기 내관과 외관을 용접하여 일체로 형성하는 단계(S 3)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

축부재 연결구조 및 연결방법{Axial member connection structure and connection method}

본 발명은 축부재 연결구조 및 연결방법에 관한 것으로, 특히 건축물 및 기타 구조물에 내장되어 사용되는 좌굴방지용 축부재 및 그 연결방법에 관한 것이다.

종래부터, 건축물이나 그 외의 구조물에서는 지진력이나 풍력 등의 수평력에 저항시키는 구조 요소로서 좌굴구속부재가 사용되고 있다.

이 좌굴구속부재는 구조물에 있어서의 주요한 골조의 층간에 짜여지는 것으로, 큰 층간변형이 생겼을 때에 심재가 되는 강재가 소성변형으로서 에너지를 흡수하는 것으로써 흔들림을 감쇠시키도록 구성되어 있다.

좌굴구속부재는 강제의 중심축력부재를 강관 등의 폐쇄단면 안에 설치하여, 중심축력부재의 주위에 콘크리트 등의 상온경화형의 재료를 충전하고, 이 타입에서는 콘크리트와의 부착을 방지할 필요가 있기 때문에, 중심축력부재의 주위에 부착방지피막을 설치하여 콘크리트 및 부착방지피막은 강관의 거의 전장에 걸쳐서 시행된다.

상기한 좌굴구속부재는 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 콘크리트 등의 상온경화형의 재료의 사용량이 많고, 한편 제조공정이 증가하는 것으로 공정관리가 복잡해져, 비용이 고가인 동시에 자중이 큰 것이 된다.

(2) 콘크리트 타설시에 있어 중심축력부재의 휘어짐이 생기기 쉽고, 콘크리트 등의 재료의 품질관리작업이 증가함과 동시에 건조시간 등이 필요하다.

(3) 중심축력부재를 강판으로 구성할 경우, 단부 접합부 부분에서 국부적인 좌굴을 일으키기 쉬워지기 때문에, 널빤지를 크게 하거나 접합부에 강판을 용접하여 보강하는 등의 대책이 필요하다.

(4) 중심축력부재의 신축이 자유롭도록 신축부의 끝부분에서는 가요성 재료를 설치하여 콘크리트를 배제할 필요가 있다.

(5) 단부에 볼트 접합부를 설치할 경우, 볼트공에 의한 단면결손을 보완하기 위해 접합부의 폭을 넓히는 경우가 많다.

그 때문에, 제작상, 강관의 폐쇄단면의 내경을 접합부가 수납할 수 있도록 크게 할 필요가 발생한다.

(6) 콘크리트의 영계수는 강재의 약 1/10이며, 좌굴강도는 대체로 영계수에 비례하기 때문에, 콘크리트 부분의 좌굴구속 효과는 강재와 비교했을 경우의 1/10정도이므로, 콘크리트 부분은 중심축부 외주의 강관 사이의 단순한 충전재에 지나지 않는 문제가 있다.

따라서 좌굴구속의 효율이 떨어지고, 부재들의 단면 형상이 커지는 한 요인이기도 하다.

일본 실용신안공개소 63-101603

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 소망의 성능을 가지면서도, 소단면에서 사용하는 재료가 적게 들며, 제조공정도 간단하고, 저비용으로 좌굴구속을 하도록 한 축부재 연결구조 및 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축부재 연결구조는 소정의 직경 및 길이를 갖는 강관의 일단에 소정의 형상으로 이루어진 축력마감판이 용접 설치된 내관; 상기 내관의 외주면에 삽입됨과 동시에 용접 결합되는 외관으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축부재 연결방법은 강관의 단부에 축력마감판을 용접하여 내관을 제작하는 단계(S 1); 상기 일측의 내관과 타측의 외관의 외주면에 걸쳐 외관을 삽입하는 단계(S 2); 상기 내관과 외관을 용접하여 일체로 형성하는 단계(S 3)로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 축부재 연결구조 및 연결방법은다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 외관과 그 내에 수납되는 축력마감판 및 내관으로 구성되며, 상기 축력마감판 및 내관은 외관의 내경과 조금 작거나 동일한 외경으로 또한 중간부분에 단수 또는 복수의 축력마감판은 내관의 항복이 선행적으로 일어나기 때문에, 축력마감판의 단면적을 조정함으로써, 축력마감판에서 좌굴하기 어려운 임의의 항복 축력을 얻을 수 있다.

둘째, 본 발명은 차단판의 외주연을 가공하여 그 단면형상이 내관 내에 충분히 확보할 수 있는 효과를 얻는다.

셋째, 본 발명은 접합부를 외관 내에 삽입할 수 있기 때문에 축력마감판과 내관의 접합부의 제작을 끝난 후에 축력마감판과 내관을 외관내에 수납할 수 있다.

넷째, 본 발명은 내관의 자중으로 인한 처짐 및 좌굴을 그 내관의 단부에 축력마감판을 설치하고, 외부에 외관을 설치함으로써, 축력마감판은 내관에 가해지는 축력하중을 직각으로 손실없이 전달할 수 있고, 외관은 내관에 발생되는 좌굴을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축부재 연결구조를 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 축부재 연결구조에서 강관과 축력마감판의 결합상태를 도시한 상세도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 축부재 연결구조를 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 축부재 연결구조에서 강관과 축력마감판의 결합상태를 도시한 상세도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축부재 연결구조는 소정의 직경 및 길이를 갖는 강관(10)의 일단에 소정의 형상으로 이루어진 축력마감판(20)이 용접 설치된 내관(30)과; 상기 내관(30)의 외주면에 삽입됨과 동시에 용접 결합되는 외관(40)으로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 축부재 연결구조(A)는 축력마감판(20)과 내관(30) 및 외관(40)이 유기적으로 결합되어 이루어진 부재이다.

여기서, 상기 축력마감판(20)은 일정한 두께 및 직경을 갖는 강판이다.

특히 상기 축력마감판(20)은 내관(30)의 일단부에 용접 설치되어 축력하중을 직각으로 손실없이 전달하는 기능을 한다.

또한, 상기 축력마감판(20)은 그 주연부에 일정한 각도로 절취부(22)가 형성된다.

상기 절취부(22)를 형성하는 이유는 축력마감판(20)과 내관(30)의 용접시 용접팁이 외부로 돌출되지 않고 절취부(22) 내에서 수용토록 하기 위함이다.

또한, 상기 내관(30)과 외관(40)은 일정한 직경 및 두께를 갖는 축부재용 강관 또는 철관이다.

특히, 상기 외관(40)은 내관(30)끼리 서로 축력마감판(20)이 맞닿거나 일정한 간격을 이격된 상태에서 그 외주면에 외관(40)이 삽입되어 용접됨으로써, 내관(30)의 자중에 의한 좌굴을 방지하는 기능을 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 축부재 연결구조(A)는 내관(30)의 자중으로 인한 처짐 및 좌굴을 그 내관(30)의 단부에 축력마감판(20)을 설치하고, 외부에 외관(40)을 설치함으로써, 축력마감판(20)은 내관(30)에 가해지는 축력하중을 직각으로 손실없이 전달할 수 있는 작용을 하고, 외관(40)은 내관(30)에 발생되는 좌굴을 방지할 수 있는 작용을 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 축부재 연결에 대해 설명한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축부재 연결방법은 강관(10)의 단부에 축력마감판(20)을 용접 설치하여 내관(30)을 제작하는 단계(S 1); 상기 일측의 내관(30)과 타측의 외관의 외주면에 걸쳐 외관(40)을 삽입하는 단계(S 2); 상기 내관(30)과 외관(40)을 용접하여 일체로 형성하는 단계(S 3)로 이루어진다.

여기서, 상기 축력마감판(20)은 그 주연부에 일정한 각도로 절취부(22)가 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 축부재 연결방법은 일정한 직경 및 두께를 갖는 축력마감판(20)의 외주연에 일정한 각도를 갖도록 절취하여 절취부(22)를 형성하고, 상기 절취부(22)가 형성된 축력마감판(20)을 강관(10)의 단부에 용접하여 내관(30)을 제작한 후, 상기 내관(30)의 일측과 타측에 걸쳐 외관(40)을 삽입하되, 상기 내관(30)에 부착된 축력마감판(20) 간을 서로 맞대거나 일정한 간격을 두고 이격된 상태로 하여 외관(40)을 삽입한 후, 상기 내관(30)과 외관(40)을 용접하여 일체로 형성함을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 축부재 연결방법은 내관(30)의 자중으로 인한 처짐 및 좌굴을 그 내관(30)의 단부에 축력마감판(20)을 설치하고, 외부에 외관(40)을 설치함으로써, 축력마감판(20)은 내관(30)에 가해지는 축력하중을 직각으로 손실없이 전달할 수 있는 작용을 하고, 외관(40)은 내관(30)에 발생되는 좌굴을 방지할 수 있는 작용을 한다.

본 발명의 상세한 설명에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

10: 강관 20: 축력마감판
22: 절취부 30: 내관
40: 외관

Claims

소정의 직경 및 길이를 갖는 강관(10)과; 상기 강관(10)의 일단에 소정의 형상으로 이루어짐과 동시에 일정한 두께 및 직경을 갖는 강판으로 이루어진 축력마감판(20)이 용접 설치된 일정한 직경 및 두께를 갖는 축부재용 강관 또는 철관으로 이루어진 내관(30)과; 상기 내관(30)의 외주면에 삽입됨과 동시에 용접 결합되며, 일정한 직경 및 두께를 갖는 축부재용 강관 또는 철관으로 이루어진 외관(40)으로 구성되고, 상기 축력마감판(20)의 주연부에 일정한 각도로 절취부(22)가 형성되어, 상기 축력마감판(20)은 내관(30)에 가해지는 축력하중을 직각으로 손실없이 전달할 수 있고, 상기 외관(40)은 내관(30)에 발생되는 좌굴을 방지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 축부재 연결구조.
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일정한 직경 및 두께를 갖는 축력마감판(20)의 외주연에 일정한 각도를 갖도록 절취하여 절취부(22)를 형성하고, 상기 절취부(22)가 형성된 축력마감판(20)을 소정의 직경 및 길이를 갖는 강관(10)의 단부에 용접하여 내관(30)을 제작한 후, 상기 내관(30)의 일측과 타측에 걸쳐 외관(40)을 삽입하되, 상기 내관(30)에 부착된 축력마감판(20) 간을 서로 맞대거나 일정한 간격을 두고 이격된 상태로 하여 외관(40)을 삽입한 후, 상기 내관(30)과 외관(40)을 용접하여 일체로 형성함을 특징으로 하는 축부재 연결방법.
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