KR102113595B1

KR102113595B1 - 원형강관 구조물 및 그 제작방법

Info

Publication number: KR102113595B1
Application number: KR1020190055217A
Authority: KR
Inventors: 윤창식
Original assignee: 윤창식
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-05-21

Abstract

본 발명의 원형강관 구조물은 원형강관(100); 원형강관(100)에 결합되는 보강플레이트(200);를 포함하되, 원형강관(100)의 상면에는 절개부(110)가 형성되고, 절개부(110)에 보강플레이트(200)가 끼워진 후 절개부(110)를 따라 용접부(J)를 형성하여 원형강관(100)과 보강플레이트(200)를 결합시킨다.
본 발명은 도 3과 같이 원형강관(100)과 보강플레이트(200)가 상호 결합되되, 원형강관(100)의 상부에 길이방향을 따라 형성된 절개부(110)에 보강플레이트(200)가 기립구조로 삽입되는 결합구조를 갖는다.
이때 원형강관(100)은 상향으로 만곡지도록 벤딩되어 제작되고, 하향의 선행하중(P)이 재하되어 벤딩이 펴진 후 보강플레이트(200)와 결합되는 것이 바람직하다.

Description

원형강관 구조물 및 그 제작방법{STEEL PIPE STRUCTURE AND MANUFACTRING METHOD THEROF}

본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 원형강관 구조물 및 그 제작방법에 관한 것이다.

강관 구조물은 운반과 조립이 용이하고, 자중이 가볍기 때문에 건설재료로 많이 사용된다.

원형강관 구조물은 단면2차모멘트의 값이 단면의 어느 방향으로도 동일하기 때문에 단면의 강축과 약축이 없어 기초부재로 많이 사용되고 있다.

그러나 원형강관 구조물이 길이에 따라 좌굴에 대한 저항성능이 떨어질 수 있고, 휨부재로서의 한계가 있어왔다.

때문에 원형강관 구조물은 단주의 형태를 갖는 압축부재, 기초부재로 주로 사용되고, 휨 저항부재로서는 사용이 재한되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로서, 원형강관 구조물에 보강부재를 결합하여 휨 강성이 우수한 원형강관 구조물 및 그 제작방법을 제시한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 원형강관 구조물은 원형강관(100); 상기 원형강관(100)에 결합되는 보강플레이트(200);를 포함하되,상기 원형강관(100)의 상면에는 절개부(110)가 형성되고, 상기 절개부(110)에 상기 보강플레이트(200)가 끼워진 후 상기 절개부(110)를 따라 용접부(J)를 형성하여 상기 원형강관(100)과 상기 보강플레이트(200)를 결합시킨다.

상기 보강플레이트(200)는 상향으로 만곡지도록 켐버가 형성되고, 상기 원형강관(100)의 상기 절개부(110)에 끼워진 이후, 하향의 선행하중이 상기 보강플레이트(200)에 재하되어 상기 원형강관(100)과 결합되는 것이 바람직하다.

상기 원형강관(100)은 상향으로 만곡지도록 벤딩되어 제작되고, 하향의 선행하중(P)이 재하된 상태에서 상기 보강플레이트(200)와 결합되는 것이 바람직하다.

상기 원형강관(100)은 받침장치(300)에 거치되어 상기 선행하중(P)이 재하되되, 상기 받침장치(300)는 받침부(310); 상기 받침부(310)의 상면에 결합되어 상기 원형강관(100)이 끼워지는 결합부(320);를 포함하고, 상기 결합부(320)는 중공구조의 원형 단면이고, 상측에 상기 원형강관(100)의 상기 절개부(110)가 노출되도록 트임부(321)가 형성된 것이 바람직하다.

상기 결합부(320)의 측방에는 한 쌍의 볼트(330)가 체결되어 상기 원형강관(100)을 고정시키는 것이 바람직하다.

상기 받침부(310)는 높이가 조절되는 구조로서, 높이조절에 의해 상기 결합부(320)의 위치가 변동되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관 구조물(A) 제작방법은 상기 원형강관(100)이 벤딩되도록 제작하는 원형강관제작단계; 상호 간격을 두고 복수로 설치된 상기 받침장치(300)에 벤딩된 상기 원형강관(100)을 결합하는 원형강관고정단계; 상기 원형강관(100)이 수평 또는 수평에 가까워 지도록 상기 받침장치(300)의 높이를 조절하여 상기 원형강관(100)에 상기 선행하중(P)을 도입하는 선행하중 도입단계; 상기 원형강관(100)의 상기 절개부(110)에 상기 보강플레이트(200)를 삽입하는 보강플레이트 삽입단계; 상기 절개부(110)와 상기 보강플레이트(200)가 결합되도록 용접하는 용접단계; 상기 받침장치(300)를 제거하여 상기 선행하중(P)을 제거하는 선행하중 제거단계;를 포함한다.

상기 용접단계에서, 상기 보강플레이트(200)의 하면 양 단부를 용접하여 상기 보강플레이트(200)의 하면과 상기 원형강관(100)의 내측이 상호 결합되는 것이 바람직하다.

상기 받침장치(300)의 상기 받침부(310)는 유압으로 그 높이가 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명의 원형강관은 상향으로 만곡지도록 벤딩되어 제작된 후, 하향의 선행하중(P)이 재하된 상태에서 보강플레이트와 결합되기 때문에 휨 저항성능이 우수하다.

또한 보강플레이트가 설치되어 좌굴저항성능이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관과 보강플페이트 결합사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절개부가 형성된 원형강관 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관의 절개부에 보강플레이트가 결합되는 것을 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절개부를 따라 용접되는 것을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관이 상향으로 만곡지도록 제작된 것을 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선행하중도입단계 공정도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보강플레이트 삽입단계 공정도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접단계 공정을 나타내는 사시도
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관과 보강플레이트가 결합된 측면도
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 받침장치 단면도
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 받침장치에 원형강관이 결합된 것을 나타내는 단면도
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 받침장치에 원형강관이 결합된 것을 나타내는 도면
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 받침장치의 높이가 조절되는 것을 나타내는 도면
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 받침장치에 원형강관이 결합된 것을 나타내는 도면
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 받침장치의 높이가 조절되어 원형강관에 선행하중이 도입되는 것을 나타내는 도면

본 발명에 의한 원형강관 구조물 및 그 제작방법의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

이하, 첨부표 및 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관 구조물 및 그 제작방법에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 원형강관 구조물은 원형강관(100); 원형강관(100)에 결합되는 보강플레이트(200);를 포함하되, 원형강관(100)의 상면에는 절개부(110)가 형성되고, 절개부(110)에 보강플레이트(200)가 끼워진 후 절개부(110)를 따라 용접부(J)를 형성하여 원형강관(100)과 보강플레이트(200)를 결합시킨다.

본 발명은 도 3과 같이 원형강관(100)과 보강플레이트(200)가 상호 결합되되, 원형강관(100)의 상부에 길이방향을 따라 형성된 절개부(110)에 보강플레이트(200)가 기립구조로 삽입되는 결합구조를 갖는다.

보강플레이트(200)는 상향으로 만곡지도록 켐버가 형성되어 제작될 수 있는데, 이 경우, 보강플레이트(200)는 원형강관(100)의 절개부(110)에 끼워진 이후, 하향의 선행하중을 받아 상면이 평평해진 이후 원형강관(100)과 용접 결합될 수 있다.

아울러, 원형강관(100)은 상향으로 만곡지도록 벤딩되어 제작되고, 하향의 선행하중(P)이 재하되어 벤딩이 펴진 후 보강플레이트(200)와 결합되는 것이 바람직하다.
보강플레이트(200)는 원형강관(100)에 기립구조로 결합되는데, 상면은 절개부(110)에 위치되어 원형강관(100)에 용접결합되고, 하면은 원형강관(100)의 하측부 내측면에 접촉하도록 결합된다.

도 5는 상향으로 만곡지도록 벤딩된 원형강관(100)의 측면도이고, 도 6은 선행하중(P)이 재하되어 벤딩이 펴진 것을 나타내는 측면도 이다.

선행하중(P)을 재하한 상태에서 보강플레이트(200)를 결합하는 것은 보강플레이트(200)의 결합을 용이하게 유도하고, 절개부(110)의 용접을 용이하게 하기 위함이다.

아울러, 보강플레이트(200)와 원형강관(100) 결합후에 선행하중(P)을 제거하면 상향으로 벤딩되려는 힘이 보강플레이트(200)에 의해 구속되어 상향을 벤딩력이 원형강관(100)에 구속되는 효과를 얻을 수 있다.

구속된 벤딩력은 원형강관(100)에 가해지는 하향의 벤딩하중에 저항하는 잉여 하중으로 사용된다.

원형강관(100)은 받침장치(300)에 거치되어 선행하중(P)이 재하되되, 받침장치(300)는 받침부(310); 받침부(310)의 상면에 결합되어 원형강관(100)이 끼워지는 결합부(320);를 포함하고, 결합부(320)는 중공구조의 원형 단면이고, 상측에 원형강관(100)의 절개부(110)가 노출되도록 트임부(321)가 형성된 것이 바람직하다.

받침장치(300)는 도 10과 같은 구성과 구조로 형성되는데, 결합부(320)의 상부에 트임부(321)를 형성한 것은 받침장치(300)에 원형강관(100)이 결속된 이후에 원형강관(100)의 절개부(110)로 보강플레이트(200)를 용이하게 결합시기키 위해 형성한 것이다.

결합부(320)의 측방에는 한 쌍의 볼트(330)가 체결되어 원형강관(100)을 고정시키는 것이 바람직하다.

받침부(310)는 높이가 조절되는 구조로서, 높이조절에 의해 결합부(320)의 위치가 변동되는 것이 바람직하다.

본 발명의 받침장치(300)는 원형강관(100)에 선행하중(P)을 도입하는 용도로 사용될 수 있다. 즉, 도 14와 같이 베딩제작된 원형강관(100)을 받침장치(300)에 고정시키고, 받침부(310)의 높이를 조절하여 원형강관(100)에 형성된 벤딩을 펴고, 선행하중을 도입한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 원형강관 구조물(A) 제작방법은 원형강관(100)이 벤딩되도록 제작하는 원형강관제작단계; 상호 간격을 두고 복수로 설치된 받침장치(300)에 벤딩된 원형강관(100)을 결합하는 원형강관고정단계; 원형강관(100)이 수평 또는 수평에 가까워 지도록 받침장치(300)의 높이를 조절하여 원형강관(100)에 선행하중(P)을 도입하는 선행하중 도입단계; 원형강관(100)의 절개부(110)에 보강플레이트(200)를 삽입하는 보강플레이트 삽입단계; 절개부(110)와 보강플레이트(200)가 결합되도록 용접하는 용접단계; 받침장치(300)를 제거하여 선행하중(P)을 제거하는 선행하중 제거단계;를 포함한다.

이때 용접단계에서, 보강플레이트(200)의 하면 양 단부를 추가로 용접하여 보강플레이트(200)의 하면과 원형강관(100)의 내측을 상호 결합시킬 수 있다.

받침장치(300)의 받침부(310)는 유압으로 그 높이가 조절되는 것이 바람직하다.

A : 원형강관 구조물 J : 용접부
P : 선행하중 100 : 원형강관
110 : 절개부 200 : 보강플레이트
300 : 받침장치 310 : 받침부
320 : 결합부 321 : 트임부
330 : 볼트

Claims

원형강관(100);
상기 원형강관(100)에 결합되는 보강플레이트(200);를 포함하되,
상기 원형강관(100)의 상면에는 절개부(110)가 형성되고, 상기 절개부(110)에 상기 보강플레이트(200)가 끼워진 후 상기 절개부(110)를 따라 용접부(J)를 형성하여 상기 원형강관(100)과 상기 보강플레이트(200)가 결합됨과 아울러,
상기 원형강관(100)은
상향으로 만곡지도록 벤딩되어 제작되고, 하향의 선행하중(P)이 재하된 상태에서 상기 보강플레이트(200)와 결합되며,
상기 보강플레이트(200)는
상기 원형강관(100)에 기립구조로 결합되되, 상면은 상기 절개부(110)에 위치되어 상기 원형강관(100)에 용접결합되고,
하면은 상기 원형강관(100)의 하측부 내측면에 접촉하도록 결합되며,
상기 원형강관(100)은 받침장치(300)에 거치되어 상기 선행하중(P)이 재하되되,
상기 받침장치(300)는
받침부(310);
상기 받침부(310)의 상면에 결합되어 상기 원형강관(100)이 끼워지는 결합부(320);를 포함하고,
상기 결합부(320)는 중공구조의 원형 단면이고, 상측에 상기 원형강관(100)의 상기 절개부(110)가 노출되도록 트임부(321)가 형성되고,
상기 결합부(320)의 측방에는 한 쌍의 볼트(330)가 체결되어 상기 원형강관(100)을 고정시키며,
상기 받침부(310)는 높이가 조절되는 구조로서,
높이조절에 의해 상기 결합부(320)의 위치가 변동되는 것을 특징으로 하는 원형강관 구조물.
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제1항의 원형강관 구조물(A) 제작방법으로서,
상기 원형강관(100)이 벤딩되도록 제작하는 원형강관제작단계;
상호 간격을 두고 복수로 설치된 상기 받침장치(300)에 벤딩된 상기 원형강관(100)을 결합하는 원형강관고정단계;
상기 원형강관(100)이 수평 또는 수평에 가까워 지도록 상기 받침장치(300)의 높이를 조절하여 상기 원형강관(100)에 상기 선행하중(P)을 도입하는 선행하중 도입단계;
상기 원형강관(100)의 상기 절개부(110)에 상기 보강플레이트(200)를 삽입하는 보강플레이트 삽입단계;
상기 절개부(110)와 상기 보강플레이트(200)가 결합되도록 용접하는 용접단계;
상기 받침장치(300)를 제거하여 상기 선행하중(P)을 제거하는 선행하중 제거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원형강관 구조물 제작방법.
제7항에 있어서,
상기 용접단계에서
상기 보강플레이트(200)의 하면 양 단부를 용접하여 상기 보강플레이트(200)의 하면과 상기 원형강관(100)의 내측이 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 원형강관 구조물 제작방법.
제8항에 있어서,
상기 받침장치(300)의 상기 받침부(310)는 유압으로 그 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 원형강관 구조물 제작방법.