KR102233513B1 - 플랜지-웨브 보강 형강 - Google Patents

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KR102233513B1
KR102233513B1 KR1020200157191A KR20200157191A KR102233513B1 KR 102233513 B1 KR102233513 B1 KR 102233513B1 KR 1020200157191 A KR1020200157191 A KR 1020200157191A KR 20200157191 A KR20200157191 A KR 20200157191A KR 102233513 B1 KR102233513 B1 KR 102233513B1
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송인우
박상용
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주식회사 윤준에스티
김태수
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Abstract

본 발명에 따른 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 강관으로 형성된 엔클로저형 강관 형강에 있어서, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 상기 강관을 사이에 두고서 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 그 횡단면에서 보았을 때, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 내측 사이에서 상하로 연장되는 일면의 양단으로부터 돌출면이 형성되고 상기 일면과 돌출면에 의하여 개구부가 형성되어 'ㄷ'자형 단면을 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 보강홀이 상기 일면에 폭방향으로 연장형성되어 길이방향으로 2개 이상 1열로 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 강관 중앙 보강재가 연결되되, 상기 강관 중앙 보강재에는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측면에 형성되어, 상기 돌기가 형성되지 않은 타측면은 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부를 향하게 하여 상기 개구부에 삽입되고, 상기 돌기는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀을 통과하여 상기 강관의 원주면에 연결되도록 구성될 수 있다.

Description

플랜지-웨브 보강 형강{Steel Pile with Reinforced Flange and Web}
본 발명은 토목 및 건축 구조를 형성하기 위하여 사용되는 플랜지와 웨브로 구성된 압연 형강 또는 용접 형강에 대한 것이며, 구체적으로는 플랜지 및/또는 웨브가 보강된 형강에 대한 것이며, 보다 구체적으로는 플랜지 및/또는 웨브가 보강된 용접 형강에 대한 것이다.
또한, 본 발명은 플랜지 보강재 및/또는 웨브 보강재를 이용하여 플랜지 및/또는 웨브를 보강한 형강 또는 용접 형강에 대한 것이다.
본 발명은 또한, 이와 같이 보강된 플랜지 및/또는 웨브 및/또는 플랜지 보강재 및/또는 웨브 보강재를 이용한 엔틀로저형 강관 형강에 대한 것이다.
토목 및 건축 구조용 강재로서 일반적으로 압연 H형강을, 건축물의 보(beam), 기둥(column), 교량, 말뚝, 가교 및 흙막이 가시설 공사 등의 구조용 부재로 다양하게 사용되고 있다.
H형강은 플랜지부재와 웨브부재로 구성이 되어 있으며, 그 형상의 특성상 하중방향에 따른 강축과 약축이 존재하며, 하중방향에 따른 플랜지부재 및 웨브부재의 국부적인 좌굴, 판좌굴이 발생하게 되며, H형강 부재의 자체의 휨/전단/압축 전단 파괴가 발생할 수 있으며, 이를 보완하기 위해서 많은 보강재들을 추가적으로 설치하여 사용하게 된다.
또한 웨브부재의 전단구조성능을 보완하기 위해 웨브부재를 추가적으로 설치하여 용접 H형강을 사용하기도 하나, 이와 같이 보강된 H형강의 경우에는 강판을 절단하여 용접 제작하여야 하며, 용접제작시 웨브부재와 플랜지부재가 접하는 외측부분만 용접할 수 있으며, 웨브부재가 2개인 경우를 예를 들어서 설명하면, 도 1(b)에서와 같이 웨브와 웨브 사이의 공간(d)과 여기서 플랜지부재와 웨브가 맞닿는 내측부분은 인부의 손이나 공구가 들어가기 어려워 용접제작을 할 수가 없어 제작적인 부분에서 취약성을 가지고 있다.
또한, 용접 부위의 개수, 용접 면적, 용접 부위의 상이로 인하여 상기 보강된 H형강에 하중이 작용 시 편심 등이 작용할 수 있고, 이것은 용접 형강의 본질적인 구조적 취약점이다.
H형강의 플랜지에 수직된 방향(강축방향)으로 압축하중이 작용 시 플랜지부재는 모멘트에 의한 휨응력을 받게 되고 웨브부재는 전단응력을 받게 된다. 이 경우 플랜지부재 및 웨브부재에서 국부좌굴 내지 판좌굴이 발생할 수 있으며, H형강의 웨브부재 방향(약축방향)으로 압축하중이 작용시에는 웨브부재에서 휨응력을 받게 되고 플랜지부재에서 전단응력이 발생하게 되어 강축방향으로 하중 재하 시 보다 더 많은 국부적인 좌굴이 플랜지에서 발생하게 된다.
또한, 이러한 H-PILE(H형강)을 버팀보로서 사용하는 경우, H형강은 비대칭 단면으로서 약축과 강축이 각각 존재하여 토벽으로부터 띠장을 통해서 전달되는 압축하중에 대한 좌굴 설계 시 약축에 대한 보강의 필요성이 있다.
한편, 최근 사회 간접시설에 대한 확충의 필요성이 증대됨에 따라 도심 내에 많은 지하 굴착공사가 진행되고 있다. 이러한 지하 굴착공사의 특징은 지하철, 고가도로, 지하구조물, 사무공간 및 주거공간을 위한 지상구조물 등이 근접하여 있는 근접시공과 제한된 지하공간을 최대한으로 활용하기 위한 최대공간 굴착 및 대심도 굴착이라 할 수 있다.
특히 도심지의 제한된 공간에서 대형 건축 지하구조물을 축조하기 위한 지하굴토공사는 주변지반의 안정이 최우선되어야 하므로, 주변지반 안정유지에 필요한 흙막이 공사가 필수적으로 검토되어야 하며, 공사계획에서도 흙막이 공법선정이 상당히 중요한 부분을 차지하고 있다. 흙막이 공법은 가설 흙막이 구조를 활용하는 방법과 본 구조체가 토압, 수압에 대응하여 흙막이벽 역할을 하며 굴토공사와 병행하여 지하구조물을 축조하는 방법으로 크게 2가지 방법으로 구분할 수 있다. 가설 흙막이 구조는 민원유발의 가능성과 주변 지반의 안정성 문제에 따른 흙막이 구조의 붕괴 위험이 있으며, 실제로 붕괴된 사례도 상당수 있다. 또한, 주변 지반의 변위로 인하여 민원이 발생되어 공사중단 또는 민원보상을 하는 사례도 다수 있다.
현행 토공사에 흙막이를 위해 사용되는 가시설은, 강재 파일과 토류판을 사용하거나, CIP(Cast in Place Wall), SCW(Soil Cement Wall) 등이 사용되며, 흙막이를 지지하는 형식은 재래의 가설 Strut로 지지하는 방식과 Earth Anchor, Soil Nailing, Rock Bolt 그리고 Top-Down 공법으로 지지하는 방식 등이 있다.
이중에서 가설 Strut를 사용하는 경우는 가설재의 설치 및 해체 공정에 따른 공기의 증대와 해체 시 주변지반의 변경을 유발할 가능성이 높으나 상대적으로 Top-Down 공법에 비하여 지하공사시의 작업환경이 양호하고, 슬래브의 단면을 감소시킬 수 있는 장점이 있어 현재 널리 사용되고 있다.
H형강을 이러한 버팀보로 사용하는 경우, H형강은 구조물에 영구적으로 설치되는 것이 아니라, 지하 흙막이 공사가 종료된 후에는 해체되어 재활용되는 가시설재이다. 그렇기 때문에, H형강의 강성을 강화하여 반복사용에 따른 H형강의 변형을 방지하는 것은 H형강을 버팀보로 사용하는 경우에 있어서 매우 중요한 사항이다. 즉, H형강의 반복사용에 따른 단면 훼손 내지 파괴를 최소화하여 부재 회수율을 향상시키는 것도 매우 중요하여, 플랜지와 웨브가 보강된 압연 H형강의 필요성이 크게 증가하고 있다.
따라서, 종래의 기성품으로 제작되는 압연 H 형강으로는 단면의 규격이나 그 기성적 제작방식으로 인하여 앞서와 같은 기술적 요구조건을 모두 만족할 수 없으며, 새로운 방식의 형강이 요구된다.
대한민국등록특허공보 제10-0555244호 대한민국등록특허공보 제10-1329440호 대한민국등록특허공보 제10-1804171호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 플랜지부재와 웨브부재를 필요 강도에 따라서 다양한 방법으로 보강할 수 있는 새로운 방식의 H형강을 제공하고자 한다.
또한, 지하 흙막이 공사에서와 같은 가시설재 공사에서 사용되는 H형강의 회수율을 향상시킬 수 있는 새로운 방식의 H형강을 제공하고자 한다.
또한, 그와 같은 새로운 방식의 H형강을 이용하는 토목/건축 구조 공사 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 제1군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성되고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장되어 형성된 플랜지 종방향 보강홀이 2개 이상 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 상부 플랜지의 내측과 상기 제1웨브의 좌우 외측이 용접되고, 상기 하부 플랜지의 내측과 상기 제1웨브의 좌우 외측이 용접되고, 상기 제1웨브의 돌기는 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되어 상기 플랜지 외측에서, 상기 플랜지와 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 동일하게 돌기가 형성된 제2웨브를 추가적으로 포함하고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지 사이에서 소정의 길이만큼 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 폭방향으로 서로 이격되어 배치되고, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지에는 상기 제2웨브의 돌기가 삽입되는 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 추가적으로 형성되고, 상기 제2웨브의 돌기는 추가적으로 형성된 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되어 상기 플랜지 외측에서 상기 플랜지와 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 상부 플랜지의 내측과 상기 제1웨브의 좌측 외측이 용접되고, 상기 하부 플랜지의 내측과 상기 제1웨브의 좌측 외측이 용접되고, 상기 상부 플랜지의 내측과 상기 제2웨브의 우측 외측이 용접되며, 상기 하부 플랜지의 내측과 상기 제2웨브의 우측 외측이 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지들 내측과 상기 제1웨브의 좌우 양측을 각각 연결하여 보강하는 제1보강재를 포함하고, 상기 제1보강재의 상기 플랜지의 내측에 맞닿는 면의 돌출된 두께부가 삽입될 수 있는 플랜지의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입되는 상기 제1보강재가 상기 제1웨브와 상기 플랜지 사이를 연결하도록 대체적으로 직각 삼각형의 형태로 형성되고, 상기 제1보강재의 직각 삼각형의 밑변의 일부인 상기 두께부가 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀은 상기 플랜지의 좌우 폭방향으로 연장되고 상기 플랜지 종방향 보강홀과 서로 교차하여, 상기 플랜지 횡방향 보강홀과 상기 플랜지 종방향 보강홀은 대체적으로 십자형(+)의 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 제1웨브 및 제2웨브에는 길이방향으로 연장된 웨브 종방향 보강홀이 2개 이상 1열 또는 2열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브와 제2웨브의 사이에 웨브 보강재가 삽입되되, 상기 웨브 보강재의 좌우측에는 상기 웨브 종방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 2개 이상 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 웨브 종방향 보강홀에, 상기 웨브 보강재의 돌기가 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 웨브 보강재의 돌기는 상기 웨브 종방향 보강홀에 삽입되어 상기 웨브 외측면에서 상기 웨브와 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입된 상기 웨브에 형성된 돌기는 상기 플랜지의 외측으로 돌출되되 상기 돌기에 별도의 볼트부가 형성될 수 있을 정도로 상기 플랜지의 외측으로 돌출되고, 상기 볼트부는 보와 기둥과 같은 별도 부재에 형성된 볼트연결부와 볼트 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 제1군의 형강에서는, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입되는 상기 제1보강재가 상기 제1웨브와 상기 플랜지 사이를 연결하도록 ㄱ'자 형상, 'ㄴ'자 형상, 'ㄷ'자 형상, 'ㅁ'자 형상, 'ㅇ'자 형상, 'H' 자형, 또는 'I' 자형 중 하나로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제1군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제2군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성되고, 제1웨브에는 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 형성된 웨브 보강재가, 상기 웨브 횡방향 보강홀 마다 각각, 상기 제1웨브의 좌측과 우측에서 각각 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브와 제2웨브로 구성되고, 제1웨브 및 제2웨브에는 각각 길이방향으로 연장된 웨브 종방향 보강홀이 2개 이상 1열 또는 2열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브와 제2웨브의 사이에 웨브 보강재가 삽입되되, 상기 웨브 보강재의 좌우측에는 상기 웨브 종방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 2개 이상 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 양측의 웨브 종방향 보강홀에, 상기 웨브 보강재의 돌기가 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 1열로 형성된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 제1웨브 및 제2웨브에는 각각 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브의 외측 및 제2웨브의 외측으로, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 형성된 웨브 보강재가, 상기 웨브 횡방향 보강홀에서 각각 삽입되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지 사이에서 소정의 길이만큼 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 폭방향 범위 내에서 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 제1웨브 및 제2웨브는, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 2열로 형성된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 제2웨브의 사이에는 상부 및 하부에 돌기가 형성된 플랜지 보강재가 설치되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는 이들의 폭방향으로 연장되어 상기 플랜지 보강재의 돌기를 수용할 수 있는 플랜지 횡방향 보강홀이 2개 이상 길이방향으로 형성되어 상기 플랜지 보강재가 상기 상부 및 하부 플랜지에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 제1웨브 및 제2웨브는, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 2열로 형성된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제2군의 형강에서는, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일부는 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에 배치되어 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제2군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제3군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브는 상기 플랜지의 길이방향 중심축을 따라서 배열되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브의 좌우측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장되게 형성되고 상기 돌기와 대응되게 2개 이상이 1열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀의 열과 열 사이의 일부에는 상기 플랜지 종방향 보강홀이 배치되어 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀과 상기 플랜지 종방향 보강홀이 대체적으로 십자형(+)으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지 길이방향 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 좌우에 배열되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브의 외측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브의 외측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 길이방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축을 따라서 2개 이상 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 상기 플랜지의 폭방향으로 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제1웨브 및 제2웨브는, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 2열로 형성된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 일부의 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제3웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장되어 형성되고 상기 돌기와 대응되게 열당 2개 이상 3열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “王”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브, 제3웨브 및 제4웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지 보강재가, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장되어 형성되고 상기 돌기와 대응되게 열당 2개 이상 4열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제1열과 제2열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성되고, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제3열과 제4열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제3군의 형강에서는, 상기 제2웨브와 제3웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제3군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제4군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브에는 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브는 상기 플랜지의 길이방향 중심축을 따라서 배열되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브의 좌우측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측에 형성되어, 상기 웨브 횡방향 보강홀 마다 각각, 상기 제1웨브의 좌측과 우측에서 각각 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장되어 상기 돌기와 대응되게 형성된 2개 이상이 1열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 일부의 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 플랜지 종방향 보강홀이 배치되어 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀과 상기 플랜지 종방향 보강홀이 대체적으로 십자형(+)으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브에는 각각, 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지 길이방향 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배열되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브의 외측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지웨브 보강재가, 상기 제2웨브의 외측에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측에 형성되어, 상기 제1웨브의 외측으로부터 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되고, 상기 다른 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측에 형성되어, 상기 제2웨브의 외측으로부터 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축을 따라서 2개 이상 1열로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브에는 각각, 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 길이방향 중심축을 따라서 상기 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브 및 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 좌우양측에 형성되어, 상기 제1웨브 및 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 각각 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브 및 제2웨브는, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상 2열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 일부의 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성되고, 상기 제1웨브와 제3웨브 사이에 상기 제2웨브가 배열되고, 상기 제1웨브와 제3웨브에는 각각, 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지웨브 보강재가, 상기 2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이의 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제2웨브와 제3웨브 사이의 상기 다른 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제3웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제3웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제3웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장되고 열당 2개 이상 3열로 배열된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “王”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브, 제3웨브 및 제4웨브로 구성되는 형강에서 있어서, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 형강의 길이방향에 수직한 횡단면(플랜지가 상하로 수평부재로 배치되고, 웨브가 상기 플랜지들 사이에 수직부재로 배치되는 단면)에서, 순서대로 좌측부터 우측으로, 제1웨브가 좌측끝/제4웨브가 우측끝에 위치하도록 배열되고, 상기 제1웨브와 제4웨브에는 각각, 폭방향으로 연장된 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지웨브 보강재가, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이의 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제3웨브와 제4웨브 사이의 다른 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제4웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 다른 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제3웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제4웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장되고 열당 2개 이상 4열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제1열과 제2열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성되고, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제3열과 제4열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제2웨브와 제3웨브 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 상기 플랜지 길이방향 중심축을 따라서 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀의 사이에 또 다른 플랜지 횡방향 보강홀이 2개 이상 추가 1열로 형성되고, 상기 추가 1열의 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 추가 1열의 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상 4열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제4군의 형강에서는, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀이, “I(영문 대문자 아이)”자형 2개를 상하로 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀 중에서 제2열의 횡방향 보강홀을 사이에 두고서 배열한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제4군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제5군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성되고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 플랜지 종방향 보강홀이 2개 이상 1열로 형성되고, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되며, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 좌우 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 보강재는 'ㄱ'자, 'ㄴ'자 , 'ㄷ'자 , 'ㅁ'자, 'ㅇ'자, 'H' 자, 또는 'I' 자 형 중 하나의 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 길이방향으로 연장된 플랜지 종방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되며, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제2웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 보강재는 'ㄱ'자, 'ㄴ'자 , 'ㄷ'자 , 'ㅁ'자, 'ㅇ'자, 'H' 자, 또는 'I' 자 형 중 하나의 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성되고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 3열로 형성되고, 상기 제1웨브 내지 제3웨브의 상부와 하부에는 이들의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되며, 상기 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브는 이 순서대로 상기 플랜지의 좌측으로부터 배열되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 'ㄴ'자형 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제3웨브의 외측을 연결하여 보강하는 'ㄴ'자형 보강재를 포함하고, 상기 'ㄴ'자형 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 보강재는 'ㄱ'자, 'ㄴ'자 , 'ㄷ'자 , 'ㅁ'자, 'ㅇ'자, 'H' 자, 또는 'I' 자 형 중 하나의 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브, 제3웨브 및 제4웨브로 구성되고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 4열로 형성되고, 상기 제1웨브 내지 제4웨브의 상부와 하부에는 이들의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되며, 상기 제1웨브, 제2웨브, 제3웨브 및 제4웨브는 이 순서대로 상기 플랜지의 좌측으로부터 배열되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 'ㄴ'자형 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제4웨브의 외측을 연결하여 보강하는 'ㄴ'자형 보강재를 포함하고, 상기 'ㄴ'자형 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 보강재는 'ㄱ'자, 'ㄴ'자 , 'ㄷ'자 , 'ㅁ'자, 'ㅇ'자, 'H' 자, 또는 'I' 자 형 중 하나의 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브에는, 이들의 폭방향으로 연장되는 웨브 횡방향 보강홀이 2개 이상 1열로 길이방향으로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브 및 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 좌우양측에 형성되어, 상기 제1웨브 및 상기 제2웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 각각 삽입되고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제2웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하며, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 플랜지들의 내측과 상기 웨브들의 외측을 연결하여 보강하는 상기 보강재는 'ㄱ'자, 'ㄴ'자 , 'ㄷ'자 , 'ㅁ'자, 'ㅇ'자, 'H' 자, 또는 'I' 자 형 중 하나의 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성되고, 상기 제1웨브와 제3웨브 사이에 상기 제2웨브가 배열되고, 상기 제1웨브와 제3웨브에는 각각, 폭방향으로 연장된 2개 이상의 웨브 횡방향 보강홀이 1열로 형성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지웨브 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이의 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제2웨브와 제3웨브 사이의 다른 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제3웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 다른 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제3웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제3웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브, 제3웨브 및 제4웨브로 구성되는 형강에서 있어서, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 형강의 길이방향에 수직한 횡단면(플랜지가 상하로 수평부재로 배치되고, 웨브가 상기 플랜지들 사이에 수직부재로 배치되는 단면)에서, 순서대로 좌측부터 우측으로, 제1웨브가 좌측끝/제4웨브가 우측끝에 위치하도록 배열되고, 상기 제1웨브와 제4웨브에는 폭방향으로 연장된 2개 이상의 웨브 횡방향 보강홀이 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지웨브 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지웨브 보강재가, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 제2웨브 사이의 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제2웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제1웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제3웨브와 제4웨브 사이의 다른 플랜지웨브 보강재에는 또한, 상기 제4웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 플랜지웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제3웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 제4웨브의 웨브 횡방향 보강홀에 삽입되도록 하고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 제3웨브와 상기 제4웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지웨브 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제1웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과 상기 제4웨브의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 상기 플랜지 길이방향 중심축을 따라서 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀의 사이에 또 다른 플랜지 횡방향 보강홀이 2개 이상 추가 1열로 형성되고, 상기 추가 1열의 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 추가 1열의 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 길이방향 중심축을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 제1웨브 및 제2웨브는, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에 상기 제1웨브 및 제2웨브의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상 2열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 일부의 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제3웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상 3열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “王”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상 4열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제1열과 제2열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성되고, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 제3열과 제4열 사이에는 상기 2열의 플랜지 횡방향 보강홀 중 제2열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어, 상기 2열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 1열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 제1웨브 내지 제4웨브는, 상기 웨브들의 상부와 하부에 상기 웨브들의 길이방향으로 각각 2개 이상의 돌기가 형성되어, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 상기 돌기와 대응되게 연장된 열당 2개 이상으로 4열로 형성된 플랜지 종방향 보강홀에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀의 열과 열 사이에는 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀이 배치되어 상기 4열의 플랜지 종방향 보강홀과 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀이 “I(영문 대문자 아이)”자형 2개를 상하로 상기 3열의 플랜지 횡방향 보강홀 중에서 제2열의 횡방향 보강홀을 사이에 두고서 배열한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제5군의 형강에서는, 상기 웨브들 사이는 콘크리트 충진재로 충진될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제5군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제6군의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성된 형강으로서, 상기 제1웨브의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 상기 플랜지의 폭방향으로 소정 길이만큼 이격되어 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 제1웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 폭방향으로 연장된 2개 이상의 보강홀이 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 상기 제1웨브와 상기 좌측 'ㄷ'자형 보강재 사이에는, 웨브 보강재가 설치되고, 상기 제1웨브와 상기 우측 'ㄷ'자형 보강재 사이에는, 웨브 보강재가 설치되고, 상기 웨브 보강재에는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 외측으로 형성되어, 상기 웨브 보강재의 돌기가 형성되지 않은 면을 제1웨브에 맞대면서 상기 돌기를 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성된 형강으로서, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향으로 2개 이상 1열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 상기 플랜지의 폭방향으로 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제1웨브의 외측과 상기 제2웨브의 외측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성된 형강으로서, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향 중심축의 좌우에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제1웨브의 외측과 상기 제3웨브의 외측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성된 형강으로서, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 상기 플랜지의 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되고, 상기 제1웨브의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 제1웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 일측은 상기 제1웨브에 맞닿고 타측의 상기 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되며, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브로 구성된 형강으로서, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 상기 플랜지의 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 제1웨브의 상부와 하부에는 상기 제1웨브의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되고, 상기 제1웨브의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가, 상기 제1웨브를 사이에 두고 상기 플랜지의 폭방향으로 소정 길이 만큼 이격되어 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 제1웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 타측의 상기 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되며, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브 및 제2웨브로 구성된 형강으로서, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 상기 길이방향의 중심축에 대칭되게 2열로 형성되고, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 상부와 하부에는 이들의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되고, 상기 제1웨브의 좌측과 상기 제2웨브의 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 일측은 상기 웨브에 맞닿고 타측의 상기 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되며, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지 사이에서 소정의 길이만큼 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 폭방향 범위 내에서 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 상기 플랜지 길이방향 중심축을 따라서 1열로, 상기 플랜지의 폭방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 횡방향 보강홀이 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브 및 제2웨브의 사이에 위치되어, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브로 구성되고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지에 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 종방향 보강홀이 상기 플랜지의 길이방향으로 3열로 형성되고, 상기 제1웨브 내지 제3웨브의 상부와 하부에는 이들의 길이방향으로 2개 이상의 돌기가 상기 3열의 플랜지 종방향 보강홀에 대응되게 형성되어, 상기 돌기가 상기 플랜지 종방향 보강홀에 삽입되며, 상기 제1웨브, 제2웨브 및 제3웨브는 이 순서대로 상기 플랜지의 좌측으로부터 배열되고, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 소정 길이만큼 이격되어 배열되며, 상기 제1웨브의 외측과 상기 제3웨브의 외측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은 상기 웨브의 폭방향으로 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 상기 플랜지 폭방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지 길이방향으로 2열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 일 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 다른 플랜지 보강재가, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀의 다른 열에 삽입됨으로써 결합되며, 상기 제1웨브와 상기 제2웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 제2웨브와 상기 제3웨브는 상기 플랜지의 폭방향을 따라서 상기 다른 플랜지 보강재를 사이에 두고 소정 길이만큼 이격되어 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지 및 하부 플랜지를 포함하고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이의 웨브가 2개의 'ㄷ'자형 보강재로 형성되는 형강으로서, 상기 'ㄷ'자형 보강재 2개가 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이에서 상기 형강의 횡단면 높이방향 중심축에 좌우 대칭으로 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은, 상기 형강의 횡단면에서 볼 때 상기 플랜지의 폭방향과 직교하는 방향으로, 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 좌우측에서 각각 상기 형강의 내측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 폭방향으로 연장된 2개 이상의 보강홀이 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 상기 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재 사이에는, 웨브 보강재가 설치되고, 상기 웨브 보강재에는 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 좌우 외측으로 형성되어, 상기 돌기를 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입되도록 하여 상기 웨브 보강재가 상기 'ㄷ'자형 보강재에 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과, 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재 중 좌측의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 상부 및 하부 플랜지들 각각의 내측과, 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재 중 우측의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 외측을 연결하여 보강하는 보강재를 포함하고, 상기 보강재는 상기 상부 및 하부 플랜지 각각에서 상기 상부 및 하부 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지 및 하부 플랜지를 포함하고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이의 웨브가 2개의 'ㄷ'자형 보강재로 형성되는 형강으로서, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 길이방향으로 연장된 2개 이상의 플랜지 횡방향 보강홀이 상기 플랜지의 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비된 플랜지 보강재가, 상기 2개의 'ㄷ'자형 보강재의 사이에 배열된 상태에서, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합되며, 2개의 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지 보강재를 사이에 두고 상기 플랜지의 폭방향으로 소정 길이만큼 이격되어 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은, 상기 형강의 횡단면에서 볼 때 상기 플랜지의 폭방향과 직교하는 방향으로, 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상부 플랜지 및 하부 플랜지를 포함하고, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이의 웨브가 2개의 'ㄷ'자형 보강재로 형성되는 형강으로서, 상기 'ㄷ'자형 보강재가 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지 사이에서 상부 플랜지의 폭방향으로 소정의 길이만큼 이격되어 좌우 대칭으로 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 횡단면의 일측은, 상기 형강의 횡단면에서 볼 때 상기 플랜지의 폭방향과 직교하는 방향으로, 상기 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에서 연장되고, 그 일측의 양단이 돌출되어 타측에서 개구부를 형성하고, 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 좌우측에서 각각 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 횡방향으로 연장된 2개 이상의 보강홀이 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재 사이에는, 웨브 보강재가 설치되고, 상기 웨브 보강재에는 2개의 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 좌우 외측으로 형성되어, 상기 돌기를 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입되도록 하여 상기 웨브 보강재가 상기 'ㄷ'자형 보강재에 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상기 상부 및 하부 플랜지에는, 이들의 폭방향으로 연장된 플랜지 횡방향 보강홀이 2개 이상 상기 플랜지 길이방향으로 1열로 형성되고, 상기 웨브 보강재에는 추가적으로, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 대응되게 형성된 돌기가 상하에 구비되어, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지에, 상기 플랜지 횡방향 보강홀에 삽입됨으로써 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 제6군의 형강에서는, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 외측을 연결하여 보강하는 보강재는 'ㄱ'자 형상, 'ㄴ'자 형상, 'ㄷ'자 형상, 'ㅁ'자 형상, 'ㅇ'자 형상, 'H' 자형, 또는 'I' 자형 중 하나로 형성되는 것을 특징으로
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 제6군의 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 제7의 형강은, 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 강관으로 형성된 엔클로저형 강관 형강에 있어서, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 상기 강관을 사이에 두고서 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 그 횡단면에서 보았을 때, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 내측 사이에서 상하로 연장되는 일면의 양단으로부터 돌출면이 형성되고 상기 일면과 돌출면에 의하여 개구부가 형성되어 'ㄷ'자형 단면을 형성하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 보강홀이 상기 일면에 폭방향으로 연장형성되어 길이방향으로 2개 이상 1열로 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 강관 중앙 보강재가 연결되되, 상기 강관 중앙 보강재에는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측면에 형성되어, 상기 돌기가 형성되지 않은 타측면은 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부를 향하게 하여 상기 개구부에 삽입되고, 상기 돌기는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀을 통과하여 상기 강관의 원주면에 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 강구조 공사 방법은, 상기 엔클로저형 강관 형강을 사용하는 시공방법이다.
본 발명에 따른 형강을 사용하면 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 다양한 응력에 따른 강도 요구에 따라서 플랜지 및 웨브를 선택적으로 보강한 형강을 제작할 수 있다.
둘째, 플랜지에 형성된 보강홀에 돌기가 형성된 다양한 형태의 웨브와 보강재를 선택적으로 결합할 수 있고, 상기 돌기가 보강홀에 삽입되어 돌출되어 돌출된 부분을 다시 플랜지에 용접하여 결합력을 향상시킬 수 있다. 이를 통하여 플랜지와 웨브 내지 보강재가 일체적으로 거동하게 되고, 플랜지의 국부좌굴 및 판좌굴이 방지된다.
셋째, 유사하게 웨브에 형성된 보강홀에 돌기가 형성된 다양한 형태의 보강재를 선택적으로 결합할 수 있고, 상기 돌기가 보강홀에 삽입되어 돌출되어 돌출된 부분을 다시 웨브에 용접하여 결합력을 향상시킬 수 있다. 이를 통하여 플랜지와 웨브 내지 보강재가 일체적으로 거동하게 되고, 웨브의 국부좌굴 및 판좌굴이 방지된다.
넷째, 다양한 형태의 플랜지/웨브 보강재가 제공되어 소요 응력과 필요 강도에 따라서 다양한 조합의 형강을 제공한다.
다섯째, 엔클로저형 강관 형강에 있어서, 강관을 엔클로저 내부에 정확하게 정위시키고 고정할 수 있어, 부재 강성을 향상시키고 부재 편심을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에서 상하좌우, 내측과 외측의 방향을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(13).
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(10).
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(11).
도 4(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(36).
도 4(c)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(37).
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(12).
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(14).
도 7(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(15).
도 7(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(19).
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(16).
도 8(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(34).
도 9(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(17).
도 9(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(18).
도 9(c)는 본 발명의 일 실시예 따른 플랜지(35).
도 10은 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(25).
도 11은 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(20).
도 12는 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(21).
도 13은 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(22).
도 14는 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(23).
도 15는 본 발명의 일 실시예 따른 웨브(24).
도 16은 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(40).
도 17은 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(41).
도 18(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(42).
도 18(b)는 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(47).
도 19는 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(43).
도 20은 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(44).
도 21(a)는 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(45).
도 21(b)는 본 발명의 일 실시예에 다른 강관 중앙 보강재(46).
도 22a는 본 발명의 일 실시예 따른 'ㄷ'자형 보강재(61).
도 22b는 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(62)
도 23은 본 발명의 일 실시예 따른 보강재(60).
도 24는 본 발명의 제1-1실시예.
도 25는 본 발명의 제1-1실시예에서 플랜지, 웨브 및 돌기 사이의 용접 위치를 보여주는 도면.
도 26은 본 발명의 제1-1실시예에서 플랜지의 보강홀에서 돌출된 돌기가 다른 부재(보, 기둥 등)와 결합되는 것을 보여주는 도면.
도 27은 본 발명의 제1-2실시예를 보여주는 도면.
도 28은 본 발명의 제1-3실시예를 보여주는 도면.
도 29는 본 발명의 제1-4실시예를 보여주는 도면.
도 30은 본 발명의 제1-5실시예를 보여주는 도면.
도 31은 본 발명의 제2-1실시예를 보여주는 도면.
도 32는 본 발명의 제2-2실시예를 보여주는 도면.
도 33은 본 발명의 제2-3실시예 및 제2-5실시예를 보여주는 도면.
도 34는 본 발명의 제2-4실시예 및 제2-6실시예를 보여주는 도면.
도 35는 본 발명의 제2-7실시예를 보여주는 도면.
도 36은 본 발명의 제2-8실시예를 보여주는 도면.
도 37은 본 발명의 제3-1실시예를 보여주는 도면.
도 38은 본 발명의 제3-2실시예를 보여주는 도면.
도 39는 본 발명의 제3-3실시예를 보여주는 도면.
도 40은 본 발명의 제3-4실시예를 보여주는 도면.
도 41은 본 발명의 제3-5실시예를 보여주는 도면.
도 42는 본 발명의 제3-6실시예를 보여주는 도면.
도 43은 본 발명의 제3-7실시예를 보여주는 도면.
도 44는 본 발명의 제3-8실시예를 보여주는 도면.
도 45는 본 발명의 제3-9실시예를 보여주는 도면.
도 46은 본 발명의 제3-10실시예를 보여주는 도면.
도 47은 본 발명의 제3-11실시예를 보여주는 도면.
도 48은 본 발명의 제3-12실시예를 보여주는 도면.
도 49는 본 발명의 제4-1실시예를 보여주는 도면.
도 50은 본 발명의 제4-2실시예를 보여주는 도면.
도 51은 본 발명의 제4-3실시예를 보여주는 도면.
도 52는 본 발명의 제4-4실시예를 보여주는 도면.
도 53은 본 발명의 제4-5실시예를 보여주는 도면.
도 54는 본 발명의 제4-6실시예를 보여주는 도면.
도 55는 본 발명의 제4-7실시예를 보여주는 도면.
도 56은 본 발명의 제4-8실시예를 보여주는 도면.
도 57은 본 발명의 제4-9실시예를 보여주는 도면.
도 58은 본 발명의 제4-10실시예를 보여주는 도면.
도 59 및 60은 본 발명의 제4-11실시예를 보여주는 도면.
도 61은 본 발명의 제4-12실시예를 보여주는 도면.
도 62는 본 발명의 제4-13실시예를 보여주는 도면.
도 63은 본 발명의 제5-1실시예를 보여주는 도면.
도 64는 본 발명의 제5-2실시예를 보여주는 도면.
도 65는 본 발명의 제5-3실시예를 보여주는 도면.
도 66은 본 발명의 제5-4실시예를 보여주는 도면.
도 67은 본 발명의 제5-5실시예를 보여주는 도면.
도 68은 본 발명의 제5-6실시예를 보여주는 도면.
도 69는 본 발명의 제5-7실시예를 보여주는 도면.
도 70은 본 발명의 제5-8실시예를 보여주는 도면.
도 71은 본 발명의 제5-9실시예를 보여주는 도면.
도 72는 본 발명의 제5-10실시예를 보여주는 도면.
도 73은 본 발명의 제5-11실시예를 보여주는 도면.
도 74는 본 발명의 제5-12실시예를 보여주는 도면.
도 75는 본 발명의 제6-1실시예를 보여주는 도면.
도 76은 본 발명의 제6-2실시예를 보여주는 도면.
도 77은 본 발명의 제6-3실시예를 보여주는 도면.
도 78은 본 발명의 제6-4실시예를 보여주는 도면.
도 79는 본 발명의 제6-5실시예를 보여주는 도면.
도 80은 본 발명의 제6-6실시예를 보여주는 도면.
도 81은 본 발명의 제6-7실시예를 보여주는 도면.
도 82는 본 발명의 제6-8실시예를 보여주는 도면.
도 83은 본 발명의 제6-9실시예를 보여주는 도면.
도 84는 본 발명의 제6-10실시예를 보여주는 도면.
도 85는 본 발명의 제6-11실시예를 보여주는 도면.
도 86은 본 발명의 제6-12실시예를 보여주는 도면.
도 87은 본 발명의 제6-13실시예를 보여주는 도면.
도 88은 본 발명의 제6-14실시예를 보여주는 도면.
도 89는 본 발명의 제7-1실시예를 보여주는 도면.
도면번호를 표기함에 있어서, 도 4(a)는 도 4 내의 그림(a)를 의미하고, 도 30a, 도 30b, 도 30c와 같이 괄호 없이 도면부호 옆에 알파벳을 붙인 것은 개별 도면의 번호를 표시하는 것이다. 또한, “도 30”이라고 표기하는 경우에는 원칙적으로 도 30a, 도 30b, 도 30c를 모두 포함한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 명세서에서 "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용하는 상하좌우의 방향을 특별히 달리 정의되지 않는 한 본 명세서의 도 1(a)의 형강의 단면도에서 상부 플랜지를 상측, 하부 플랜지를 하측으로 정의하고, 도 1(b)에서와 같이 2개의 웨브가 있는 경우 각각 좌측 웨브와 우측 웨브라고 호칭하는 방식으로 좌우를 원칙적으로 정의한다. 물론 설명의 편의를 위하여 개별 설명에서 달리할 수 있다.
또한 “플랜지 외측”, “플랜지 내측”, “웨브 외측”, “웨브 내측”과 같은 용어는 도 1에서와 같이 웨브가 1개인 형강(도 1(a))과 2개인 형강(도 1(b))을 예를 들어서 설명하면, 상부 플랜지 또는 하부 플랜지를 중심으로 웨브가 있는 편의 반대편을 “플랜지 외측(a)”이라고 호칭하고, 반대로 웨브쪽을 “플랜지 내측(b)”, 도 1(b)에서와 같이 웨브가 2개인 경우에는 웨브와 웨브 사이를 “웨브 내측(d)”, 좌우의 웨브를 중심으로 형강의 좌우측을 향하는 위치를 “웨브 외측(c)”이라고 원칙적으로 정의한다. 즉, “플랜지 외측(a)”과 “플랜지 내측(b)”은 상하 방향으로 구별되는 위치이며, “웨브 외측(c)”과 “웨브 내측(d)”은 좌우방향으로 구별되는 위치이다. 물론 설명의 편의를 위하여 개별 설명에서 달리할 수 있다.
본 발명은, 새로운 개념의 형강, 구체적으로는 H형강 또는 대체적으로 'H' 자 또는 대체적으로 'ㅁ'자 또는, 이와 유사한 형태의 형강을 제시하는 것이며, 통상적으로 H형강은 용접 또는 압연 형강, 즉 상하의 플랜지와 그 중간에 웨브를 용접 또는 압연하여 제작하나, 본 발명의 형강은 반드시 용접에 의한 결합이 필요한 것은 아닌 바, 용접형강으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 새로운 개념의 형강을 제시하는 본 발명을 보다 효과적으로 설명하기 위하여 다양한 실시예를 설명하기 전에 먼저 형강을 이루는 각 구성의 요소(부품)에 대해서 설명한다.
부품들
본 발명의 형강은 크게 플랜지, 웨브, 여러 보강재로 구성된다.
도 2는 통상의 플랜지(13)를 보여주며, 통상의 H형강에서 상하부 2개로 구성되어 있으며, 도 25에서와 같이 본 발명의 실시예에서는 웨브(20 등)의 외측과 상하부 플랜지의 내측이 서로 용접결합될 수 있으며, 도 1b의 웨브의 내측(d)과 상하부 플랜지의 내측은 용접되지 않고 접촉만 이루어진다.
플랜지(10)를 도 3을 참조하여 설명한다. 플랜지(10)는 도 2의 플랜지(13)의 내부에 보강홀(h1)이 그 길이방향(L)을 따라서 1열로 형성되어 있으며, 바람직하게는 상기 보강홀(11)은 플랜지의 길이방향(L)으로 연장되어서 다수개가 길이방향(L)으로 배열되어 형성된다. 상기 보강홀(11)은 후술하는 웨브(20 등)의 돌기(p1)가 삽입되어 플랜지를 보강하는 용도로 사용되기 때문에 플랜지 보강홀이라고 호칭될 수 있다. 본 명세서에서 보강홀(h1)로 호칭되기도 한다.
본 명세서에서는 다양한 플랜지, 웨브, 보강재 등을 모두 동일하게 호칭하되 도면부호를 달리하여 구별하고 있기도 하다.
후술하는 웨브(20 등)의 상하에 형성된 돌출된 돌기(p1)가 상기 플랜지(10)의 내측에서 외측으로 삽입되어 플랜지 보강홀(h1) 외측으로 돌출 또는 노출될 수 있다. 그렇게 플랜지(10)의 외측면에서 돌출된 웨브(20 등)의 돌기(p1)와 플랜지(10) 및/또는 플랜지 보강홀(h1)은 접촉결합 또는 용접결합으로 정착된다.
이와 같이 돌기(p1)는 플랜지에 삽입되어 플랜지 외측으로 돌출되어 플랜지와 용접될 수도 있으나, 단순히 돌기의 머리부분이 플랜지 외측으로 노출되어 플랜지의 면과 실질적으로 평탄한 면을 이룬 상태에서 플랜지면과 돌기가 용접될 수 있다.
본 발명에서는 예시적으로 도면과 명세서에서 돌기(p1)과 플랜지의 외측으로 돌출되어 있는 것을 도시하고 이를 중심으로 설명하였으나 앞선 기재와 같이 단순히 외측으로 '노출'되어 플랜지면과 실질적으로 평탄한 면을 이루는 것도 가능하다.
이것은 보강재의 돌기(g, k)나 다른 돌기(p2) 등이 웨브의 보강홀이나 플랜지의 보강홀, 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀 등에 삽입되는 것에 대한 설명에도 동일하게 적용된다.
또한, 본 발명에서는 돌기 등이 “돌출”되어 돌기 등의 돌출된 부분이 삽입된 부재의 면과의 사이에서 용접되는 구성을, 해당 돌기가 단순히 삽입되는 부재의 면에 '노출'되어 돌기와 해당 부재의 면이 실질적으로 평탄한 면을 이루는 것을 권리범위에 포함한다.
이와 같은 플랜지(10)를 채용하면, 웨브에 비틀림 및 국부좌굴 등의 판변형이 발생시, 웨브(20 등)의 돌출된 돌기(p1)와 플랜지 보강홀(h1) 내부의 접합 또는 접촉으로 인해 플랜지(10)와 일체로 거동하게 되어 웨브(20)의 구조성능까지 보강될 수 있다.
도 26에서와 같이 웨브(20)의 돌출된 돌기(p1)는 플랜지(10)의 외측으로 돌출된 길이가 증가될 수 있으며, 돌출된 길이가 증가된 돌기(p1)에는 별도의 볼트부(31)가 형성될 수 있다. 상기 볼트부(31)는 보와 기둥과 같은 별도 부재(30)의 웨브(32)에 형성된 볼트연결부(33)와 볼트연결될 수 있다. 즉, 상기 플랜지(10)의 돌출된 돌기(p1)는 다른 부재와의 연결재 역할을 할 수 있다.
일반적으로 플랜지(10)에 철판을 용접하여 다른 부재(30)와 연결하는 방식은 철판과 플랜지의 용접으로만 접합되지만, 본 발명에서와 같이 돌출된 돌기(p1)를 이용하여 다른 부재(30와 연결하는 방법을 채용하면, 돌출된 돌기(p1)가 플랜지(10) 외측에서 용접됨과 동시에 플랜지 보강홀(h1)에 지지되어 플랜지(10)에 견고하게 지지된 상태에서, 다른 부재(30)의 볼트부(33)에 연결되는 것이므로, 플랜지(10)와 다른 부재(30)의 연결부가 더욱 견고해질 수 있다.
플랜지(10)로부터 돌출된 돌기(p1)는 보강홀(p1) 내부에서 지지되고 외부에서 용접되어 플랜지(10)에 보다 견고하게 고정될 수 있다.
도 25에서 볼 수 있는 바와 같이, 웨브(20)의 돌출된 돌기(p1)는 플랜지(10)의 외측부에서 플랜지(10)와 용접될 수 있으며, 추가적으로 플랜지(10)의 내측에서 플랜지(10)와 웨브(20)가 접촉되는 부분에도 용접을 할 수 있어, 돌출된 돌기(p1)를 플랜지 내외부에서 이중으로 용접할 수 있어, 돌출된 돌기를 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다.
다시 말해서, 돌출된 돌기(p1)가 플랜지(10) 내부와 외부에서의 각각 용접고정 되고, 동시에 플랜지(10) 내부에 형성된 보강홀(h1)을 통해서 지지되는 3중의 보강효과를 기대할 수 있게 된다.
도 4(a)의 플랜지(11)에서는 보강홀(h1)이 플랜지의 길이방향(L)을 따라서 2열로 형성될 수 있다. 상기 플랜지 보강홀(h1)은 웨브(20)의 돌기(p1)가 삽입되는 구멍으로서, 도 27의 제1-2실시예에서와 같이 플랜지(11)에는 웨브(20)가 2개 결합될 수 있다.
웨브가 2개 이상인 경우에는 웨브의 내측에서는 플랜지와 용접을 할 수 없고, 외측만 용접을 할 수 있지만, 웨브의 돌출된 돌기 구조로 인해, 웨브의 내측에 용접을 할 수 없는 구간을 돌출 또는 노출된 돌기와 플랜지의 외측면에서 용접접합을 할 수 있어, 플랜지와 웨브의 구조를 일체화 할 수 있게 된다.
앞서 웨브가 2개 이상인 경우에는 웨브의 내측(d)에는 용접을 할 수 없는 것은 도 1(b)의 d 구간에는 용접 기구나 작업 인부의 손이 삽입될 수 없는 크기이기 때문이다.
도 4(b)의 플랜지(36)는 플랜지 보강홀(h1)이 길이방향(L)으로 3열로 형성되고 도 4(c)의 플랜지(37)는 플랜지 보강홀(h1)이 길이방향(L)으로 4열로 형성된다.
도 5의 플랜지(12)는 도 3의 플랜지(10)나 도 4(a)의 플랜지(11)의 플랜지 보강홀(h1)과 같은 종방향 보강홀에 추가하여 플랜지의 폭방향(W)으로 연장되는 횡방향 보강홀(h2)이 추가적으로 형성된 보강홀(h3)이 형성된다. 따라서 플랜지(12)는 십자형(+)과 같은 보강홀(h3)이 플랜지(12)의 길이방향(L)을 따라서 다수개 형성될 수 있다.
도 28의 제1-3실시예에서와 같이 상기 보강홀(h3)은 도 16의 보강재(40)의 두께부(t)와 웨브(20)의 돌기(p1)가 삽입되어 돌출될 수 있는 보강홀이다. 상기 보강홀(h3)에는 보강재(40)의 두께부(t)와 웨브(20)의 돌기(p1)을 삽입 및 돌출시켜 플랜지부재에 좌굴 또는 비틀림 등의 하중이 작용시에 플랜지 부재의 변형을 방지한다. 상기 보강재(40)는 상하부 플랜지의 내측과 외측에 동시에 용접결합될 수 있다.
도 6의 플랜지(14)는 그 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 다수개가 플랜지의 길이방향(L)으로 1열로 형성되어 있다. 상기 보강홀(h2)에는 도 19의 플랜지 보강재(43)가 내삽되어 플랜지를 내부에서 보강하고 상기 보강재(43)의 돌기(k2)가 돌출된 부분이 플랜지(14) 외측에서 플랜지(14)와 용접될 수 있다.
그러한 플랜지 보강홀(h2)을 통해 보강재-플랜지 상호간에 유기적으로 하중을 전달하고 좌굴을 방지할 수 있도록 한다.
도 7(a)의 플랜지(15)는 도 3에서와 같은 보강홀(h1)과 도 6에서와 같은 보강홀(h2)이 함께 적용된 것으로서, 보강홀(h1)이 플랜지의 길이방향(L)으로 2열로 형성되고 상기 2열의 보강홀(h1)은 폭방향(W)으로 이격되어 있다. 상기 2열의 종방향 보강홀(h1) 사이에 횡방향 보강홀(h2)이 배열되어 마치 영어 대문자 I(아이)와 유사한 형태로 구성된 보강홀(h4)이 된다. 상기 보강홀(h4)은 보강홀(h2)만 있는 것과 교대로 형성된 것이다.
보강홀(h1)은 웨브의 돌기가 삽입되어 돌출되고, 보강홀(h2)은 플랜지 보강재의 돌기가 삽입되어 돌출된다. 이와 같이 웨브와 플랜지 보강재가 모두 삽입되어 웨브 -플랜지 보강재-플랜지 상호간에 하중을 전달하고 보완 보강하는 구조를 형성하게 된다. 플랜지(15)에 하중이 작용 시 하중이 플랜지에만 전부 작용하지 않고, 플랜지(15), 보강재(43), 웨브(20)의 3개의 부재가 하중을 전달받아 하중 분산효과를 기대할 수 있는 구조이다.
도7(b)의 플랜지(19)는 도 7a의 보강홀(h4)이 폭방향(W)으로 2열로 배치되어 길이방향(L)으로 다수개 형성된 것이다.
도 8(a)의 플랜지(16)는 도 6에서와 같은 횡방향 보강홀(h2)이 플랜지의 길이방향(L)을 따라서 2열로 형성되어 있다. 플랜지(16)는 플랜지 보강재(43 등)가 삽입되어 돌출될 수 있는 보강홀(h2)이 플랜지 내부에 2열로 구성되어 있는 것으로서, 보강홀(h2)에 돌출되어 삽입된 플랜지 보강재에 의해 플랜지에서 발생하는 하중을 플랜지와 상호 분담을 하는 구조를 형성할 수 있다.
도 8(b)의 플랜지(34)는 횡방향 보강홀(h2)이 3열로 형성된 것이다. 보강홀(h2)은 플랜지 폭방향(W), 즉 길이방향인 종방향에 수직인 방향으로 연장되어 홈이 생기는 것이므로 횡방향 보강홀이라 호칭한다.
도 9(a)의 플랜지(17)는 길이방향(L) 중심축을 따라서는 웨브(20 등)의 돌출된 돌기가 삽입될 수 있는 보강홀(h1)이 형성되어 있고, 보강홀(h1)의 폭방향(W) 양측에는 플랜지 보강재(43 등)가 삽입될 수 있는 보강홀(h2)이 형성되어 있는 구조이다. 종방향 보강홀(h1)과 횡방향 보강홀(h2)이 함께 배열된 보강홀군을 보강홀(h5)이라 호칭한다. 플랜지(17)에서는 보강홀(h2)만이 2열로 배열된 것과, 보강홀(h5)이 교대로 배치된 구성이다.
보강홀(h5)의 보강홀(h1)과 보강홀(h2)이 서로 연결되지 않는다는 점에서 플랜지(12)의 보강홀(h3)과는 상이하고, 보강홀(h1) 2개와 보강홀(h2) 1개로 구성되어 있는 플랜지(15)의 보강홀(h4)와 구별된다. 플랜지(17)의 보강홀(h5)과 플랜지(15)의 보강홀(h4)은 종방향 보강홀과 횡방향 보강홀의 개수가 반전되어 있는 것 이외에도, 길이방향(L) 중심축을 따라서는 배열되는 것이 플랜지(15)에서는 횡방향 보강홀인데 반해, 플랜지(17)에서는 종방향 보강홀이라는 점에서도 차이가 있다.
플랜지(15)는 플랜지 보강재가 플랜지의 중앙부분을 플랜지 평면 내부에서 보강하고, 웨브가 플랜지의 중앙부의 좌우측면을 보강해주는 구조로, 웨브는 플랜지 보강재를 좌우에서 밀착접촉하여 플랜지 보강재의 성능을 보완해주는 효과를 가지며, 또한 웨브의 외측으로 돌출된 플랜지 부분에 대해서는 별도의 보강이 없는 구조이다. 따라서, 형강의 플랜지에 수직하중이 재하되는 하중 상태에서 웨브보강(전단보강)에 보다 유리하다.
플랜지(17)는 웨브가 플랜지의 중앙부에 설치되어 플랜지를 보강하고, 플랜지 보강재가 웨브의 좌우측에 설치되어, 웨브의 성능을 보강하고 또한 플랜지 보강재의 돌기(g)와 플랜지의 보강홀(h2)의 결합으로 플랜지의 좌우측 끝단까지 플랜지 보강재가 플랜지의 판좌굴을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 형강의 플랜지에 수직하중이 재하되는 하중 상태에서 플랜지보강(휨보강)에 보다 유리하다.
도 9(b)의 플랜지(18)는 종방향 보강홀(h1)이 폭방향(W)으로 3열로 형성되고 종방향 보강홀(h1)과 종방향 보강홀(h1) 사이에 횡방향 보강홀(h2)이 배열되어 보강홀(h6)을 형성한다.
도 9(c)의 플랜지(35)는 종방향 보강홀(h1)이 폭방향(W)으로 4열로 형성되고 종방향 보강홀(h1)과 종방향 보강홀(h1) 사이에 횡방향 보강홀(h2)이 배열되어 보강홀(h7)을 형성한다.
본 발명의 새로운 개념의 형강을 구성하는 웨브부재(20, 21, 22, 23, 24, 25)를 이하 설명한다.
도 10은 통상의 웨브(25)를 보여주며, 통상의 H형강에서 상하측 2개로 구성되어 있는 플랜지의 사이에 배열된다. 도 1에서와 같이 상부 플랜지의 내측과 하부 플랜지의 내측 사이에 웨브(25)의 높이 부분(H)이 배열되고, 웨브의 길이(D)는 통상 플랜지의 길이(L)와 대응된다. 웨브(25)는 도 2 등에서와 같은 상하의 플랜지(10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 34, 35, 36, 37)의 내측에서 웨브(25)의 높이방향(H)의 양측면으로 플랜지와 상호간에 용접되는 구성이다(도 25 등 참조).
참고로 본 발명에서 좌우 화살표로 표시하는 “L”, “W”, “H”, “L(D)” 등은 서로 다른 도면에서 함께 사용되고 있는데 동일한 표시가 된 부재의 면의 길이나 폭이 반드시 같다는 의미가 아니라 해당 부재의 설치 방향이 동일하거나 대응된다는 것을 설명하기 위한 것이다. 또한, “L(D)”와 같이 2 개의 영문자를 함께 사용한 것은 두 개의 영문자가 실질적으로 동일한 방향, 예를 들어서, 플랜지의 길이방향(L)과 웨브의 길이방향(D)이 실질적으로 동일한 방향을 나타낸다는 것을 의미한다.
예를 들어서 도 17의 보강재의 폭(Y)(W)이 도 2의 플랜지의 폭(W)과 크기가 동일하다는 것이 아니라 보강재의 폭(Y)과 플랜지의 폭(W)이 서로 나란한 위치로 설치된다는 것을 보여줘서 본 발명에서 비슷한 형상의 부재들의 설치 방향을 위 표기로서 손쉽게 구별하기 위한 것이다.
마찬가지로 도 18(a) 등의 보강재의 폭(X)(W) 역시 도 2 등의 플랜지의 폭(W)과 배치 방향이 동일하다는 의미로 표시한 것이지 보강재의 폭과 플랜지의 폭이 같다는 의미는 아니다. 이를 구별하기 위하여 보강재의 폭에는 (X)를 함께 표기하였으나, 앞서 설명한 바와 같이 별도의 추가 표시가 없는 경우에도 L, W, H 등의 표기가 같다고 하여 해당 면의 폭이나 길이가 동일하다는 의미가 아니다.
도 11의 웨브(20)는 플랜지 내부에 형성된 종방향 보강홀(h1)에 삽입 또는 관통할 수 있는 돌출된 돌기(p1)가 웨브(20)의 상하부에 각각 길이방향(L)으로 일정간격으로 형성되어 있다. 플랜지의 내측에서 플랜지와 웨브(20)가 상호 용접결합되며, 또한 돌기(p1)의 돌출된 부분이 플랜지의 외측면에서 플랜지와 용접되어, 돌기(p1)를 통하여 플랜지-웨브가 상호 일체성이 확보될 수 있다. 돌출된 돌기(p1)는 플랜지의 비틀림 및 좌굴발생 시 플랜지의 변형을 방지하는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 도 27 등에서와 같이 웨브(20)가 2열 이상으로 설치되는 경우 웨브와 웨브 사이의 내측(d)은 용접을 할 수가 없는 구조이지만, 웨브(20)와 같이 돌출된 돌기(p1)를 포함하면 이 돌기(p1)의 돌출된 부분이 플랜지 외측과 용접되어, 플랜지-돌기-웨브가 상호 용접연결되는 효과가 기대될 수 있다.
도 12의 웨브(21)는 종방향으로 연장되는 종방향 보강홀(e1)이 1열로 다수 그 길이방향(L)을 따라서 형성되어 있다. 상기 보강홀(e1)에는 도 29에서와 같은 보강재(41)의 돌기(p2)가 웨브(21)의 내측(d)으로부터 내삽되어 상기 보강홀(e1) 외측으로 돌출될수 있다.
웨브(21)의 외측(c)에서 돌출된 보강재(41)의 돌기와 웨브(21)가 용접될 수 있다. 웨브(21)의 내측(d)에서는 보강재와 용접이 이뤄지지 않는다.
웨브(21)는 상하부의 플랜지의 사이에 2개이상이 설치될 수 있어, 플랜지의 폭-두께비에 따른 판좌굴을 방지할 수 있다. 이 경우 웨브(21)와 웨브(21) 사이(d)에는 콘크리트 등의 충진재(z)를 사용하여 내부에 속채음을 통해 플랜지-웨브 구조체 자체의 강성을 증대시킬 수 있다.
도 13의 웨브(22)는 도 11 및 도 12의 웨브의 형태를 결합한 것으로서, 플랜지 내부에 형성된 보강홀(h1)에 삽입 또는 관통할 수 있는 돌출된 돌기(p1)가 일정간격으로 형성되어 있고, 플랜지의 내측과 외측에서 플랜지와 상호 용접결합될 수 있다. 플랜지의 내측에서는 돌기와 웨브가 함께 용접될 수 있고, 플랜지의 외측에서는 돌기의 돌출된 부분이 플랜지와 용접될 수 있다.
즉, 돌출된 돌기(p1)를 통해 플랜지의 외측면에서 플랜지와 돌기가 용접되면서, 웨브에 일체로 형성되어 있는 돌기를 통하여 웨브가 플랜지와 용접이 가능한 것이다. 돌출된 돌기(p1)는 플랜지의 비틀림 및 좌굴발생 시 플랜지의 변형을 방지하는 효과를 가져올 수 있다.
웨브(22)가 2열 이상으로 설치되는 경우 웨브와 웨브 내측(d)은 용접을 할 수가 없는 구조이지만, 돌출된 돌기(p1)를 통해 플랜지와 웨브가 플랜지의 외측에서 용접될 수 있는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
또한, 웨브 보강재(41)가 내삽되어 관통될수 있는 보강홀(e1)이 웨브 내부에 형성되어 있으며, 웨브(22)의 내측에서 웨브 보강재와 용접되지 않지만, 웨브의 외측에서 돌기(p2)의 돌출된 부분이 웨브 보강재(41)와 용접 등으로 결합될 수 있다.
웨브(22)는 2개이상으로 설치하여 플랜지의 폭-두께비에 따른 판좌굴을 방지할 수 있다. 추가적으로 웨브와 웨브 사이에서는 콘크리트 등의 충진재를 사용하여 내부에 속채움을 통해 플랜지-웨브 구조체 자체의 강성을 증대시킬수 있다.
도 14의 웨브(23)는 그 높이방향(H)으로 연장된 보강홀(e2)이 웨브(23)의 길이방향(L)으로 다수개 설치된 것으로서 상기 보강홀(e2)에 삽입되는 돌기(g)가 형성된 웨브 보강재(42, 44, 45 등)가 연결된다.
웨브 보강재(42, 44, 45 등)는 웨브(23)의 보강홀(e2) 내에서 접촉식으로 또는 금속용 본드와 같은 부착제 등으로 결합될 수 있다. 또한, 상기 웨브 보강재의 보강홀(e2)에 삽입되어 돌출된 돌기(g)와 용접될 수 있다.
상기 웨브(23) 내부에 형성된 보강홀(e2)과 웨브 보강재의 돌출된 돌기 사이의 결합으로 인해 웨브 보강재(42)의 국부적인 판좌굴을 방지하는 구조적 기능을 할 수 있다. 또한, 웨브 보강재의 돌출된 돌기로 웨브(23)와 일체적으로 거동하도록 하여 웨브(23) 자체의 국부좌굴도 방지할 수 있다.
또한 웨브의 좌우 외측(c)에서 웨브 보강재와 용접 접합되고, 웨브(23)의 내부 보강홀(e2)을 통해서도 웨브 보강재와의 결합될 수 있어서, 웨브-웨브 보강재 상호간의 하중전달 및 하중 분배 보완 작용효과를 기대할 수 있는 구조이다.
도 15의 웨브(24)는 웨브(20)와 웨브(23)의 구성을 결합한 것이다. 웨브(24)에는 플랜지 내부에 형성된 보강홀(h1)에 삽입 또는 관통할 수 있는 돌출된 돌기(p1)가 일정간격으로 형성되어 있고, 플랜지의 내측에서 플랜지와 웨브가 상호 용접결합되며, 또한 돌출된 돌기(p1)를 통해 플랜지의 외측면에서 플랜지와 웨브가 용접이 가능하며, 돌출된 돌기(p1)는 플랜지의 비틀림 및 좌굴발생 시 플랜지의 변형을 방지할 수 있다.
웨브가 2열 이상으로 설치되는 경우 웨브의 내측은 용접을 할 수가 없는 구조이지만 돌출된 돌기(p1)를 통해 플랜지와 웨브가 플랜지의 외측에서 용접될 수 있다. 또한, 웨브 보강재(42)에 형성된 돌기(g)가 삽입되어 돌출될 수 있는 보강홀(e2)이 웨브부재 내부에 형성되어 있으며, 웨브 보강재는 웨브 내부에서 접촉 또는 부착제 등으로 결합된다. 내부에 형성된 보강홀(e2)은 웨브 보강재의 돌출된 돌기가 삽입결합됨으로써, 웨브 보강재(42)와 일체적으로 거동되어 관성이 증가되어 웨브 보강재와 웨브의 국부적인 판좌굴을 방지하는 구조적 기능을 할 수 있다.
또한 웨브의 외측에서 웨브와 웨브 보강재 사이가 용접접합되는 것에 추가하여 웨브의 보강홀(e2)을 통한 웨브 보강재와의 결합으로, 이중의 결합력을 기대할 수 있어, 웨브-웨브 보강재 상호간의 하중전달 및 하중 지지 보완 효과가 가능하다.
본 발명의 새로운 개념의 형강을 구성하는 플랜지 보강재와 웨브 보강재 등의 보강재를 이하 설명한다.
도 16의 보강재(40)는 대체적으로 삼각형, 또는 직각삼각형의 플랜지 보강재로서, 빗변을 제외한 두 변에 두께부(t)가 형성되어 있어서, 상기 두께부(t)가 플랜지나 웨브에 형성된 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기의 역할을 할 수 있다.
즉, 하나의 두께부(t)는 웨브의 일측에 용접 등으로 접합되면서, 다른 하나의 두께부(t)는 플랜지의 보강홀(도 5의 h3)에 내삽되어 돌출될 수 있다. 상기 돌출된 두께부(t)를 통해 플랜지부재의 하중에 의한 좌굴 및 비틀림을 방지하고 플랜지에서 발생하는 하중을 하부플랜지에 직접 전달하지 않고 웨브부재에 하중을 전달하여 플랜지->일측의 플랜지 보강재(40)->웨브->대칭되게 설치된 타측의 플랜지 보강재(40)로 발생하는 하중을 상호 보완 및 분배하는 효과를 가져올 수 있다.
일반적으로 기성H형강의 경우에는 H형강의 내부에 보강스티프너를 용접하여 플랜지에 작용하는 하중이 보강스티프너로 전달되고 이 하중은 다시 하부 플랜지로 전달되어 플랜지의 국부적인 변형이 발생될 수 있는데, 도 16의 보강재(40)를 웨브의 좌우로서 상하의 플랜지 내측(도 1의 b 부분)에 설치하면, 플랜지에 재하된 하중이 보강재(40)로 전달되고 이 하중의 일부는 웨브를 통해 대칭된 타측의 보강재(40)로도 전달되며, 또한 웨브를 통해 하중이 수직으로 직하하여 전달되어, 하부 플랜지의 중앙부에 이르게 된다. 이를 통해서 상부 플랜지에 재하된 하중을 분산시켜서 하부 플랜지의 변형을 감소 내지 방지할 수 있다. 물론 하부로 전달된 하중 중 일부는 하부에 설치된 보강재(40)를 통해 다시 종국에는 하부 플랜지로 전달이 되기도 하지만, 하부에 설치된 보강재로 인해 플랜지의 좌우측 폭-두께비가 감소하여 하부 플랜지의 국부좌굴을 개선할 수 있게 된다.
보강재(40) 자체의 하중은 웨브로 전달되어 웨브에 돌기가 형성되어 있는 실시예에서는 웨브의 돌출된 돌기로 인해 하중을 다시 하부 플랜지가 분담해줄 수 있다.
보강재(40)는 도 5의 플랜지(12)의 외측에서 보강재(40)의 두께부(t)가 돌출되어 용접될 수 있고, 플랜지(12)의 내측에서도 웨브(20)와 함께 용접될 수 있다(도 27의 제1-3실시예 참조).
보강재(40)의 형상은, 강판과 같은 판형, 'ㄱ'자 형상, 'ㄴ'자 형상, 'ㄷ'자 형상, 'ㅁ'자 형상, 'ㅇ'자 형상, 'H' 자형, 'I' 자형 등 다양한 형태로 구현되며 본 명세서에서는 주로 'ㄱ'형상을 중심으로 설명한다.
도 16의 플랜지 보강재(40)은 플랜지의 길이방향(L)을 플랜지의 길이방향 변을 따라서 전체적으로 연장되지는 않는다는 점에서 유사한 단면 형태('ㄴ'자)인 보강재(62)나 'ㄷ'자형 보강재(60, 61)과는 상이하다.
도 17의 보강재(41)는 도 12 내지 도 13의 웨브(21, 22)와 웨브(21, 22) 사이의 내부에 삽입되는 것으로 웨브에 형성된 보강홀(e1)에 관통되어 돌출된 돌기(p2)가 보강재(41)의 길이방향(L)으로 다수개가 폭방향(Y)(W)으로 상하에 형성된 구조이며, 웨브부재의 내부에 삽입되어 웨브부재에 발생하는 좌굴 및 비틀림 등을 보완 및 방지할 수 있다.
또한, 이와 같이 웨브부재가 2열로 설치될 때 웨브부재와 플랜지 내측 사이(d)를 용접할 수 없어 생기는 구조적 취약점을 보완하기 위해, 돌출된 돌기(p2)를 통해 좌우 웨브의 외측(c)과 보강재(41) 사이를 용접 연결하고 이들을 일체화 시켜 웨브부재의 판 변형 및 좌굴을 방지할 수 있다. 즉, 보강재(41)를 사이에 두고 좌우로 배열되고 상기 보강재(41)에 연결된 2개의 웨브가 보강재(41)에 대해서 용접될 수 있다.
또한, 보강재(41)가 웨브 사이의 결합됨으로 인해 웨브의 좌굴이 방지되고, 이로 인해 플랜지에서 발생하는 하중을 보다 효율적으로 분배할 수 있다. 또한 부재의 약축 방향으로 하중이 작용시에는 웨브가 구조적으로 플랜지(휨보강재)의 역할을 하게 되고, 플랜지가 웨브부재(전단보강재)의 역할을 하게 되는데, 이 경우 2개의 돌출된 돌기(p2)가 있는 보강재(41)가 휨보강재 역할을 하는 웨브의 전단성능을 보강하는 역할을 할 수 있다.
도 18(a)의 보강재(42)는 높이방향(H)에서 상하 플랜지의 내측에서 용접결합되고, 폭방향(W)에서 웨브에 형성된 보강홀(e2)에 삽입될 수 있는 돌기(g)가 일측에 형성되어 있다.
도 18(b)의 보강재(47)는 상기 돌기(g)가 좌우 양측에 형성되어 있다. 보강재(47)는 외형이 마치 높이방향(H) 돌기(k)와 폭방향(W) 돌기(g)가 함께 형성된 보강재(45)와 유사해보이지만, 보강재(45)에서는, 돌기(k)가 삽입되는 플랜지와 돌기(g)가 삽입되는 플랜지가 보강재(45)에서 직접 만날 수 없도록, 돌기(g)와 돌기(k)가 직접 연결되지 않도록 돌기(g)와 돌기(k) 사이에 별도의 단이 설치되어 있다.
또한, 보강재(47)와 보강재(43) 역시 전체적인 외형이 유사해보이지만 보강홀(h1, e2 등)에 맞게 삽입될 수 있는 크기의 돌기가 형성되는 위치가 상이하여 구별이 된다.
이와 같은 보강재(42)는 도 31a 등에서와 같이 한 쌍으로 웨브(23)의 보강홀(e2) 내부에서 접촉 또는 접착제등에 의해 결합될 수 있는 구성이다. 돌출된 돌기(g)를 통해 웨브(23)에 결합됨으로써 웨브의 국부좌굴을 방지하고, 또한 웨브의 보강홀을 통해 보강재(42)가 웨브와 일체화됨으로써 웨브(23)-보강재(42) 전체의 강성이 향상되어 보강재(42) 자체의 좌굴도 방지할 수 있어 구조적으로 상호 보완기능을 할 수 있다.
또한, 플랜지에 하중이 작용 시 플랜지 하중은 웨브에 전달되며, 웨브는 이러한 하중에 의해 좌굴이 발생하게 되는데, 웨브에 내삽된 돌출된 돌기(g)가 플랜지에서 발생한 하중을 웨브를 통해 보강재(42)에 전달하여, 웨브의 국부좌굴을 방지하고 이로 인해 플랜지의 하중을 분배하여 지지해주게 되는 것이다.
도 19의 보강재(43)는, 플랜지의 보강홀에 삽입되도록 돌출되어 있는 돌기(k)가 상하로 형성되어 있다. 보강재(43)의 측면은 웨브부재와 용접되지 않고 접촉 또는 접합제 등으로 인해 접합될 수 있고, 보강재(43)의 상하부는 플랜지와 플랜지 외측에서 보강홀을 통해 용접될 수 있다. 즉, 보강재(43)가 플랜지와 웨브가 접합되는 것이 상하와, 측면에서 서로 구별될 수 있다.
이러한 보강재(43)는 상부 플랜지에서 발생하는 하중의 일부는 직접 지지하고, 일부는 하부 플랜지에 전달하는 구조이다.
도 20의 보강재(44)는 상하부에는 플랜지의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기(k)가 형성되고 일측에는 웨브의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기(g)가 형성되어 있다. 도 20(a)와 도 20(b)는 보강재의 폭(X)(W)의 장단에 따라서 구별하여 도시한 것이며 기본적인 구조는 동일하다. 도 20(a)와 도 20(b)는 모두 웨브의 좌우측에서 웨브에 결합되는 방식으로 사용되는데 도 20(a)는 웨브가 1개인 경우에 사용하기 적합하고, 도 20(b)는 웨브가 2개인 경우에 그 만큼 보강재(44)의 폭(X)(W)가 감소되어야 하므로 이때 적합하게 사용될 수 있다.
보강재(44)의 좌우면 중에서 돌기(g)가 형성되지 않은 면(f)은, 보강재(44)의 돌기(g)가 형강의 내측을 향하도록 배열되는 경우에는 타 부재와의 접촉이 없고, 돌기(g)가 형성된 면은 웨브에 내삽되어 돌출된다(도 49등). 반면에, 보강재(44)의 돌기(g)가 형강의 외측을 향하도록 배열되는 경우에는 보강재(44)의 좌우면 중에서 돌기(g)가 형성되지 않은 면(f)은 웨브(25)와 맞댈 수 있다(도 55 등).
보강재(44)의 상하면에는 상하부의 플랜지에 삽입될 수 있는 돌출된 돌기(k)가 형성된다.
보강재(44)는 상부 플랜지의 보강홀에 삽입되어 돌출된 돌기(k)를 통해 플랜지의 외측에서 용접결합되고, 일측에 보강된 돌기(g)를 통해 웨브와 용접결합이 될 수 있다.
상기 보강재(44)가 도 55에서와 같이 웨브(23)와 웨브(25)의 내부에 설치되는 경우 돌기(g)를 통해 웨브(23)와 용접 결합할 수 있다. 이 때 상기 보강재(44)의 돌기(g)는 웨브(23)의 외측을 향하도록 그리고 돌기가 없는 면(f)이 웨브 내측, 즉 웨브(25)를 향하도록 배열할 수 있다.
이 경우 상부에서 작용하는 하중을 하부 플랜지 및 하부에 접촉되는 구조물에 직접 전달할 수 있다.
상부에서 작용하는 하중을 보강재의 측면의 돌기(g)를 통해서 웨브에 분산시킬 수도 있다. 또한, 도 49에서와 같이 돌기(g)가 형강 내측, 즉 웨브(23)를 향하는 경우, 측면의 돌기(g)로부터 전달된 하중은 마주보는 다른 보강재에 전달되어 플랜지의 상부의 하중을 플랜지-웨브-보강재 상호간에 유기적으로 하중을 분산하는 효과를 발생시킬 수 있다.
또한 좌우의 보강재(44)의 돌기(k)가 플랜지의 보강홀(h2)에 삽입되어 플랜지를 보강하고 상하 플랜지의 좌굴성능을 증대시킬 수 있다.
도 21a의 보강재(45)는 상하에 돌기(k)가 형성되고 좌우에도 돌기(g)가 형성되어 있다. 보강재(45)의 양측면이 웨브에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(g)가 형성되어 있고, 보강재(45)의 상하면에는 상하 플랜지에 삽입될 수 있는 돌출된 돌기(k)가 형성되어 있어 웨브와 플랜지에 결합된다.
이를 통하여, 상하의 플랜지와, 좌우의 웨브를 각각 외부에서 돌출된 돌기(g, k)를 통해 용접하여 일체화 시킬 수 있다. 이로써, 부재에 발생하는 하중을 각각의 모든 부재에 고르게 분산시킬 수 있다. 또한, 보강재(45)는 플랜지 및 웨브의 내부에서 용접되지 않고, 돌출된 돌기(g, k)를 통해서 플랜지 및 웨브의 외부에서 용접되어 일체화될 수 있다.
플랜지에 재하된 하중으로 인한 웨브에 발생할 수 있는 좌굴을 보강재(45)로 방지할 수 있다. 플랜지에서 발생한 하중을 돌출된 돌기(k)를 통해 웨브와 보강재(45)에 직접적으로 전달하여, 플랜지, 웨브, 보강재 사이의 하중 분산이 용이하게 한다.
도 21b의 보강재(46)는 도 89의 제7-1실시예에서 사용되는 것으로서 강관(38)을 포함하는 엔클로저형 강관 형강에 사용되는 것이다.
'ㄷ'자형 보강재(60)의 보강홀(j1)에 삽입될 수 있는 돌기(m)가 일측면에 형성되어, 상기 돌기(m)가 형성되지 않은 타측면은 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부(j4)를 향하게 하고 상기 돌기(m)는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀(j1_을 통과하여 상기 강관(38)의 원주면에 연결되도록 한다.
도 22a의 'ㄷ'자형 보강재(61)는 'ㄷ' 자형 단면으로 구성되어 플랜지나 웨브의 길이방향(L)(D)로 연장되며 상하부 플랜지 사이에 설치된다. 웨브의 높이방향(H)으로 상하로 연장되는 일면(j3)의 양단으로부터 돌출면(j2)이 형성되고 상기 일면(j3)과 돌출면(j2)에 의하여 둘러싸이는 개구부(j4)가 형성된다.
일면(j3)에 보강홀(j1)이 형성되면 도 23의 보강재(60)이다.
도 22b의 보강재(62)는 도 16의 보강재(40)와는 달리 보강홀에 삽입되는 두께부(t)를 가지지 않고, 대체적으로 'ㄴ'자형 단면을 가지며 플랜지나 웨브의 길이방향(L)으로 플랜지나 웨브를 따라서 연장된다. 상기 보강재(62)는 플랜지의 내측과, 웨브 또는 'ㄷ'자형 보강재의 외측 사이에 설치되어 플랜지와 웨브 또는 'ㄷ'자형 보강재 사이의 연결을 보다 견고하게 한다. 또한, 플랜지와 웨브 또는 'ㄷ'자형 보강재의 길이방향 전체에 대해서 견고한 연결부를 확보할 수 있게 한다.
상기 보강재(62)는 , 'ㄱ'자 형상, 'ㄴ'자 형상, 'ㄷ'자 형상, 'ㅁ'자 형상, 'ㅇ'자 형상, 'H' 자형, 'I' 자형 등 다양한 형태로 구현되면 본 명세서에서는 주로 'ㄴ'자 형상을 중심으로 설명한다.
또한, 상기 보강재(62)는 높이방향(H)과 폭방향(W)으로 소정길이만큼 연장된 횡단면을 가진다.
도 23의 보강재(60)는 보강재(61)에서 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(j1)이 길이방향(L)(D)로 다수개 형성되어 있는 형태이다.
이상과 같은 본 발명의 플랜지, 웨브, 보강재를 이용하여 구성되는 형강에 대하여 예시적 실시예를 이용하여 설명한다.
본 발명에서는 종래에서와 같이 단순히 웨브와 플랜지를 용접하여 H형강을 구성하는 것이 아니라, 필요한 강도, 하중의 형태(휨, 전단, 압축, 좌굴 등) 및 이들 하중 사이의 대소 내지 주요 하중이 무엇인지에 따라서 필요한 단면의 형상을 고려하여 최적의 단면을 달성할 수 있는 형강을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 웨브와 플랜지를 결합하기 위하여 기본적으로 보강홀과 돌기 사이의 다양한 체결 형태를 제안하며, 추가적으로 보강홀에서 돌기를 돌출시켜 그 돌출된 돌기와 보강홀이 형성된 부재 사이를 용접하고, 기타 맞닿는 부재를 접착제나 용접 방식으로 연결하는 방법을 함께 채용하는 것을 제시하여 형강의 플랜지-웨브-보강재의 일체적 거동을 달성하면서도 다양한 형태의 단면을 제공할 수 있다.
제1-1실시예(도 24)
본 실시예는 상하의 플랜지(10)와 이들 사이의 웨브(20)를 이용하여 형성한 형강의 실시예이다. 웨브(20)의 상하에 형성된 돌기(p1)가 플랜지(10)의 종방향 보강홀(h1)에 삽입되어 도 25에서 볼 수 있는 바와 같이 보강홀(h1) 외측, 즉 플랜지의 외측(a)으로 돌출되어 있다. 상기 돌기(p1)와 보강홀(h1) 주위는 상하좌우로 용접부(s)가 형성된다. 이를 통하여 상하부 플랜지(10)와 웨브(20)가 서로 상호 결속하여 일체 거동할 수 있게 되며 부재의 판좌굴이나 국부좌굴을 방지할 수 있다.
상기 플랜지(10)의 보강홀(h1)에 삽입되어 플랜지(10)의 외측으로 돌출된 웨브(20)의 돌기(p1)는 도 26에 도시된 바와 같이 도 24에서와 같은 형강의 플랜지(10) 밖으로 충분히 길이로 돌출되어 상기 돌기(p1)에 별도의 볼트부(31)가 생성될 수 있다. 상기 볼트부(31)와 또 다른 부재, 예를 들어서 H형강(30)의 웨브(32)에 형성된 볼트 연결부(33)와 볼트 연결될 수 있다. 물론 상기 돌기(p1)와 상기 웨브(32)는 용접될 수 있다.
제1-2실시예(도 27)
본 실시예는 상하의 플랜지(11)와 이들 사이의 웨브(20)가 소정 거리 이격되어 플랜지의 폭(W) 내에 배열되어 형성된 형강의 실시예이다.
강축에서 압축하중이 인가되는 일반적인 하중 상태에서는 웨브(20)는 전단하중을 부담하는데, 웨브(20)를 플랜지(11) 사이에 소정의 거리를 두고서 2열로 배열하게 되면 전단강도를 향상시킬 수 있다.
도 27(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 좌우의 2열의 웨브(20)와 상하의 플랜지(11)는, 플랜지 외측과 돌기(p1)가 보강홀(h1) 주위에서 용접되고, 보강홀(h1)과 플랜지 내측 주위에서 또 용접될 수 있다. 단, 웨브(20)와 웨브(20) 사이의 웨브 내측(도 1에서 d로 호칭)에서는 용접이 통상적으로 불가능하며 그 이유는 앞서 설명하였다.
제1-3실시예(도 28)
본 실시예는 상하의 플랜지(12)와 이들 사이의 웨브(20)를 이용하여 형성한 형강인데, 플랜지(12)와 웨브(20) 사이에 별도의 보강재(40)를 포함하고 있는 실시예이다.
상기 보강재(40)는 상기 상부 및 하부 플랜지(12)들 각각의 내측과 상기 웨브의 좌우측을 연결하여 보강한다.
상기 보강재(40)는 도 16에서와 같이 두 밑변에 두께부(t)가 형성되어 상기 상부 및 하부 플랜지들(12)에 형성된 플랜지 보강홀(h3)에 상기 보강재(40)가 내삽되어 상기 플랜지들(12)의 외측으로 돌출될 수 있도록 형성된다. 일 실시예에서는, 상기 플랜지 보강홀(h3)에 삽입되는 상기 보강재(40)가 상기 웨브(20)와 상기 플랜지(12) 사이를 연결하도록 대체적으로 직각 삼각형의 형태로 형성되어 상기 보강재(40)의 직각 삼각형의 밑변의 두께부(t)가 상기 플랜지 보강홀(h1)에 내삽되어 상기 플랜지(12) 외측으로 일부 돌출될 수 있다.
상기 플랜지 보강홀 (h3)의 횡방향 보강홀(h2)과 종방향 보강홀(h1)으로 구성된다.
또한, 상기 플랜지 보강홀(h1)은 상기 웨브(20)의 돌기(p1)를 수용하기 위하여 상기 플랜지들(12)의 길이방향(L)으로 연장되는 종방향 보강홀(h1)과, 상기 플랜지 보강홀에 내삽되는 상기 보강재(40)의 밑변을 수용하도록 상기 플랜지의 좌우 폭방향으로 연장되는 횡방향 보강홀(h2)을 포함하도록 구성된다. 도 28과 같은 실시예에서는, 상기 종방향 보강홀(h1)과 횡방향 보강홀(h2)이 상호 연결되어, 즉, 상기 종방향 보강홀(h1)과 상기 횡방향 보강홀(h2)이 서로 교차하여 대체적으로 십자형(+)의 형상을 가질 수 있다.
도 5의 플랜지 보강홀(h3)은 도 3의 플랜지 보강홀인 종방향 보강홀(h1)과 도 4a의 플랜지 보강홀인 횡방향 보강홀(h2)로서 구성되는데, 보강재(40)가 웨브(20)를 사이에 두고 좌우에서 플랜지(12)의 내측에 설치되므로, 대응되게 종방향 보강홀(h1)의 좌우로 두 개의 횡방향 보강홀(h2)이 연결될 수도 있고 도 28에서와 같이 하나의 긴 횡방향 보강홀(h2)이 종방향 보강홀(h1)을 가로질러 형성될 수도 있다.
제1-4실시예(도 29)
본 실시예는 상하의 플랜지(13)와 이들 사이의 2개의 웨브(21)를 이용하여 형성한 형강인데, 상기 2개의 웨브(21) 사이에 하나 이상의 보강재(41)가 플랜지와 평행하게 설치될 수 있다. 상기 보강재(41)는 길이방향(L)으로는 플랜지와 나란하게 연장되고 좌우에 형성된 돌기(p2)가 상기 웨브(21)에 형성된 보강홀(e1)에 삽입되어 웨브(21)의 외측으로 돌출될 수 있다.
앞서 설명한 상기 웨브(21)의 외측으로 돌출된 돌기(p2)는 웨브(21)의 외측면과의 사이에서 추가적으로 용접될 수 있다. 좌우의 웨브(21)의 외측과 상하 플랜지(13)의 내측은 용접될 수 있다.
또한, 상기 웨브(21)와 웨브(21) 사이에는 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충전되어 웨브의 전단강도를 현저히 향상시킬 수도 있다 (도 29c).
특히, 본 발명에서와 같이 2개 이상의 웨브를 사용하는 다열 웨브 시스템을 채용하면 전단에 취약한 웨브를 2개 이상의 부재를 나열하여 그 자체로 전단강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨브와 웨브 사이의 중공을 충진재로 충진하여 하중 저하 단면 자체의 크기를 향상시킬 수도 있고 이로인한 하중 분배의 개선으로 웨브의 좌굴까지도 방지할 수 있다.
제1-5실시예(도 30)
본 실시예는 상하의 플랜지(11)와 이들 사이의 2개의 웨브(22)를 이용하여 형성한 형강인데, 상기 2개의 웨브(22) 사이에 하나 이상의 보강재(41)가 플랜지와 평행하게 설치될 수 있다.
본 실시예는 상기 1-4실시예에서 추가적으로 웨브의 상하에 돌기(p1)가 추가되고 이를 수용할 수 있는 보강홀(h1)이 2열로 플랜지(11)에 형성되도록 한 것이다.
마찬가지로 제1-4실시예에서와 같이 웨브(22)사이는 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충진될 수 있다(도 30c).
제2-1실시예(도 31)
본 실시예는 상하의 플랜지(13)와 이들 사이의 1개의 웨브(23)를 이용하여 형성한 형강인데, 상기 웨브(23)의 좌우에 보강재(42)가 설치된다. 상기 좌우의 보강재(42)의 일측에 형성된 돌기(g)는 웨브(23)에 형성된 횡방향 보강홀(e2)에 좌우에서 삽입되어 상기 좌우의 돌기(g)가 웨브(23)의 보강홀 내에서 서로 맞대게 된다.
제2-2실시예(도 32)
본 실시예는 도 31의 제2-1실시예에서 추가적으로 웨브의 상하에 돌기(p1)가 추가되고 이를 수용할 수 있는 보강홀(h1)이 플랜지(10)에 형성되도록 한 것이다.
제2-3실시예(도 33)
본 실시예는 도 31의 제2-1실시예에서 웨브(23)를 2개로 변경한 것으로서 좌우의 웨브(23)에 형성된 보강홀(e2)에 보강재(42)의 g가 각각 결합되어 돌출된다.
제2-4실시예(도 34)
본 실시예는 도 33의 제2-3실시예에서 웨브(23)의 상하에 돌기(p1)을 형성하여 웨브(24)로 교체한 것이며, 대응되게 플랜지(13)에 보강홀(h1)을 형성하여 플랜지(11)로 변경한 것이다.
제2-5실시예(도 33(c))
본 실시예는 도 33의 제2-3실시예에서 웨브(23)사이가 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충진된 것이다.
제2-6실시예(도 34(c))
본 실시예는 도 34의 제2-4실시예에서 웨브(24)사이가 콘크리트와 같은 충진재로 충진된 것이다.
제2-7실시예(도35)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 1열로 다수개 형성된 상하부 플랜지(14) 및, 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(e2)이 길이방향(L)으로 다수개 형성되는 웨브(23) 2개를 좌우에 포함하고, 상기 플랜지의 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되는 돌기(k)가 상하에 형성된 보강재(43)를 상기 웨브(23)와 웨브(23) 사이에 배열하고, 상기 좌측 웨브(23)의 외측과 우측 웨브(23)의 외측에는 상기 웨브(23)에 형성된 보강홀(e2)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(g)가 형성된 보강재(42)가 결합된다.
제2-8실시예(도36)
본 실시예는 도 35의 제2-7실시예에서 플랜지의 보강홀(h2)의 폭방향(W) 좌우에 보강홀(h1)이 형성되어 전체적으로 I자형 보강홀(h4)이 형성되는 플랜지(15)와, 높이방향(H) 보강홀(e2)에 추가하여 상하의 돌기(p1)가 형성된 웨브(24)로 구성된다.
따라서 도 35의 제2-7실시예에서 추가적으로 웨브(24)의 돌기(p2)가 보강홀(h4)의 종방향 보강홀(h1)에 삽입되어 돌출된다.
상기 보강재(43)는 마치 H 단면의 전단보강재 스티프너의 역할을 하는 것으로서 필요 전단강도에 따라서 개수를 산정할 수 있는데, 제2-8실시예에서 보강재(43) 및 보강홀(h2)의 배치 간격이 웨브와 플랜지의 일체화를 위한 돌기(p1) 및 보강홀(h1)의 간격보다 좁다. 따라서 보강홀(h2)만 있는 것과, 보강홀(h4)(h1+h2의 형태)이 교대로 형성되어 있다. 다시 말해 일부의 보강홀만 보강홀(h4)로 구성된다.
보강재(42)와 웨브(24)는 돌기(g)와 보강홀(e2) 사이가 결합되는 것 이외에 웨브(24)의 외측과 보강재(42) 사이가 용접될 수 있다. 보강재(42)는 추가적으로 플랜지(15)의 내측에서 추가적으로 용접될 수 있다.
보강재(43)는 플랜지(15)의 보강홀(h2)에 결합되고 돌기(k) 주변에서 플랜지(15)와 용접될 수 있는데, 웨브(24)와 웨브(24) 사이에 삽입되기 때문에 웨브(24)에 대해서 용접은 길이방향(L)(D)의 양측 단부 이외에서는 불가능하다.
제3-1실시예(도 37)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 2열로 다수개 형성된 상하부 플랜지(16) 및, 웨브(25) 1개를 포함하고, 상기 플랜지의 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되는 돌기(k)가 상하에 형성된 보강재(43)를 상기 웨브(25)의 좌우에 배열한 실시예이다.
상기 보강재(43)가 상기 상하의 플랜지(16)에 결합되고, 상기 보강재(43)가 상기 플랜지(16)의 폭방향(W)으로 2개 배열됨으로써 플랜지(16)와 형강 자체의 강성이 강화되어 좌굴강도가 증대될 수 있다.
상기 웨브(25)와 보강재(43)는 용접이나 접착제 등을 이용하여 결합될 수 있다.
상기 보강재(43)는 상기 보강홀(h2)의 하부(플랜지-웨브 사이의 용접)와 상부(돌기-플랜지 사이의 용접)에서 각각 용접될 수 있다.
제3-2실시예(도 38)
도 37의 실시예에서 웨브(25)를 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(20)로 교체하면서 상기 돌기(p1)가 결합될 수 있는 플랜지(17)로 교체한 것이다. 도 37의 제3-1실시예에서는 웨브(25)가 단순히 보강재(43)에 좌우에서 용접되는 것에 그쳤는데, 제3-2실시예에서는 추가적으로 플랜지(17)의 보강홀(h1)에 추가적으로 결합될 수 있다. 이를 통하여 웨브의 하나의 돌기(p1)와 좌우의 보강재(43)의 돌기(k)가 보강홀(h5)에 삽입될 수 있다.
상기 보강재(43)는 마치 H 단면의 전단보강재 스티프너의 역할을 하는 것으로서 필요 전단강도에 따라서 개수를 산정할 수 있는데, 제3-2실시예에서 보강재(43)의 배치 간격이 웨브와 플랜지의 일체화를 위한 돌기(p1)/보강홀(h1)의 간격보다 좁다. 따라서 “보강홀(h2)이 두 개 폭방향(W)으로 나열된 것”과 “보강홀(h5)”이 교대로 형성되어 있다. 물론 상기 보강재(43)는 플랜지(17)의 강성을 강화하는 기능을 함께 할 수 있으면서, 웨브(20)의 좌우에 형성되어 모멘트 팔길이가 길어져 휨강도 증대 효과까지 가져온다.
제3-3실시예(도 39)
강축으로 재하시 전단성능 강화를 위하여 도 37의 실시예에서 웨브(25)를 2개로 증가시킨 실시예로서 플랜지(16)의 소정의 폭 내에서 웨브(25)의 개수가 1개(도 37)에서 2개로 증가함에 따라서 보강재(43)의 돌기(k)가 삽입되는 보강홀(h2)이 도 37에 비하여 플랜지의 좌우 모서리 쪽으로 이동되었다.
웨브(25)와 웨브(25) 사이는 통상의 시공 조건 상 사람이나 도구가 들어갈 수 없는 크기이기 때문에 웨브(25)와 웨브(25) 사이(d)는 용접이 불가능하고 대신에 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 상하 내측(b)과 웨브(25)의 외측(c) 사이를 용접한다.
제3-4실시예(도 40)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 1열로 다수개 형성된 상하부 플랜지(14) 및, 웨브(25) 2개를 좌우에 포함하고, 상기 플랜지의 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되는 돌기(k)가 상하에 형성된 보강재(43)를 상기 웨브(25)와 웨브(25) 사이에 배열한 실시예이다.
제3-5실시예(도 41)
본 실시예는 도 40의 실시예에서 웨브(25)를 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(20)로 교체하면서 상기 돌기(p1)가 결합될 수 있는 보강홀(h1)이 추가로 형성된 보강홀(h4)을 포함하는 플랜지(15)로 교체한 것이다.
상기 보강재(43)는 마치 H 단면의 전단보강재 스티프너의 역할을 하는 것으로서 필요 전단강도에 따라서 개수를 산정할 수 있는데, 제3-5실시예에서 보강재(43)의 배치 간격이 웨브와 플랜지의 일체화를 위한 돌기(p1) 및 보강홀(h1)의 간격보다 좁다. 따라서 횡방향 보강홀(h2)만 있는 것과 보강홀(h4)이 교대로 형성되어 있다.
도 41의 실시예는 도 9(a)에서와 같은 플랜지(17)를 사용하는 경우에 비하여, 강축으로 압축하중이 재하되는 경우를 기준으로 설명하면, 스티프너 역할을 하는 보강재(43)의 개수를 반절로 줄이고 대신에 웨브(20)를 2배 늘린 것인데, 웨브(20)와 보강재(43)가 모두 전단보강재라는 측면에서, 웨브(20) 개수를 늘림으로써 전단성능 이외에도 플랜지(15)와의 일체성 강화로 휨성능 강화를 함께 기대할 수 있다.
도 40의 제3-4실시예에서는 웨브(25)가 그 좌우의 보강재(43)에 용접되는 것에 그쳤는데, 제3-5실시예에서는 추가적으로 플랜지(15)의 종방향 보강홀(h1)에 추가적으로 결합될 수 있다. 이를 통하여 웨브의 하나의 돌기(p1)와 좌우의 보강재(43)의 돌기(k)가 보강홀(h4)에 삽입될 수 있다.
제3-6실시예(도 42)
본 실시예는 제3-3실시예(도 39)에서 웨브(25)와 웨브(25) 사이가 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충진된 것이다.
제3-7실시예(도 43)
본 실시예는 제3-3실시예(도 39)에서 웨브(25)를 3개로 변경한 것으로서, 웨브(25)와 웨브(25) 사이에 각각 보강재(43)를 결합한 것이고, 이에 따라서 횡방향 보강홀(h2)이 2열로 형성된 플랜지(16)를 사용한 실시예이다.
제3-8실시예(도 44)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2) 2개와 길이방향(L)으로 연장되는 보강홀(h1) 3개가 王 자를 형성하는 보강홀(h6)을 형성하고 이러한 보강홀(h6)이 길이방향(L)으로 1열로 다수개 형성된 상하부 플랜지(18) 및, 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(20) 3개를 포함하고, 상기 플랜지의 보강홀(h6) 중 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되는 돌기(k)가 상하에 형성된 보강재(43)를 상기 웨브(20)와 웨브(20) 사이에 배열한 실시예이다.
제3-2실시예(도 38)와 비교하여 플랜지(17)를 플랜지(18)로 변경한 것인데, 그 이유는 강축에서의 압축하중을 기준으로 전단보강을 위하여 웨브(20)를 3개로 변경함에 따라서 보강홀(h1)이 3열로 형성되어 있어야 하기 때문이다. 웨브(20)와 웨브(20) 사이에 각각 보강재(43)를 결합하였다.
또한 제3-2실시예(도 38)의 웨브(20)의 돌기(p1)는 보강재(43)의 배치간격보다 넓게 띄엄띄엄되어 배열되는데, 제3-8실시예(도 44)에서는 웨브(20)의 돌기(p1)의 간격과 보강재(43)의 배치간격을 동일하게 하여 플랜지(18)의 보강홀이 모두 王 자인 보강홀(h6)로 형성되게 하였다. 이를 통하여, 플랜지(18)와 웨브(20)의 일체성을 향상시키고 상부 플랜지(18)로부터 하부 플랜지(18)로 이동하는 하중의 분배가 하부 플랜지(18)의 면에 보다 고르게 분포되고, 이를 위하여 웨브(20)들 사이에서도 고른 하중 분포가 이뤄지도록 할 수 있다. 또한, 이로써 플랜지(18)와 웨브(20)의 국부좌굴을 최소화할 수 있으며, 종국에는 단면증가로 부재의 세장비 감소로 압축강도 향상을 가져올 수 있다.
제3-9실시예(도 45)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 2열로 형성된 상하부 플랜지(16) 및, 웨브(25) 4개를 포함하고, 상기 플랜지의 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되는 돌기(k)가 상하에 형성된 보강재(43)를 상기 웨브(25)와 웨브(25) 사이에 배열하되, 4개의 웨브 중 좌측 2개의 웨브 및 우측 2개의 웨브 사이에만 보강재(43)를 배열하고, 중간의 2개의 웨브 사이에는 보강재를 배열하지 않은 실시예이다.
제3-10실시예(도 46)
본 실시예는 플랜지(15)의 보강홀(h4)과 같은 보강홀을 2개 소정 거리 이격하여 폭방향(W)으로 배열하고 다시 길이방향으로는 이들을 다수개 배열한 상하의 플랜지(19) 사이에, 상기 보강홀(h4)의 종방향 보강홀(h1)에 삽입될 수 있는 돌기(p1)가 상하에 형성된 플랜지(20)를 4개 배열하고, 제3-9실시예(도 45)에서와 유사하게 4개의 웨브 중 좌측 2개의 웨브 및 우측 2개의 웨브 사이에만 보강재(43)를 배열하고, 중간의 2개의 웨브 사이에는 보강재를 배열하지 않은 실시예이다.
제3-11실시예(도 47)
본 실시예는 도 45의 제3-9실시예에서 중앙의 2개의 웨브(25)사이가 콘크리트와 같은 충진재로 충진된 것이다.
제3-12실시예(도 48)
본 실시예는 도 46의 제3-10실시예에서 중앙의 2개의 웨브(20)사이가 콘크리트와 같은 충진재로 충진된 것이다.
제4-1실시예(도 49)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 2열로 형성된 상하부 플랜지(16), 상기 상하부 플랜지(16) 사이에 배열된 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(e2)이 다수 형성된 웨브(23), 및 상기 웨브(23)의 좌우에 보강재(44)가 설치된다.
상기 보강재(44)의 일측에 형성된 돌기(g)는 웨브(23)에 형성된 보강홀(e2)에 좌우에서 삽입되어 상기 좌우의 돌기(g)가 웨브(23)의 보강홀 내에서 서로 맞대게 된다. 아울러 상기 보강재(44)에는 상하에 돌기(k)가 형성되어 있어서 상기 플랜지(16)의 2열의 보강홀(h2)에 삽입된다.
상기 돌기(k)는 상기 플랜지(16)의 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 보강재(44)는 웨브(23)의 좌우 외측에서 웨브와 용접될 수 있다.
또한, 상기 돌출된 돌기(k)의 주위에서 플랜지(16))의 외측과 돌기(k)가 용접될 수 있다.
또한, 상기 플랜지(16)와 웨브(23) 사이는 플랜지(16)의 내측과 웨브(23)의 외측 간에 상호 용접될 수 있다. 이를 통해서 상기 플랜지(16)와 웨브(23)는 돌기(k)와 돌기(g)가 모두 있는 상기 보강재(44)를 매개로 상호 연결될 수 있고, 추가적으로 또한 플랜지(16)-웨브(23)가 직접 용접되어 결합력이 더욱 증대될 수 있다.
제4-2실시예(도 50)
본 실시예는 제4-1실시예(도 49)에서 웨브(23)를 웨브(24)로 변경하면서 웨브(24)의 돌기(p1)를 수용할 수 있는 보강홀(h1)을 추가로 포함하는 플랜지(17)로 변경한 실시예이다. 도 38에서와 같이 “보강홀(h2)이 두 개 폭방향(W)으로 나열된 것”과 “보강홀(h5)”이 교대로 형성되어 있다.
제4-3실시예(도 51)
본 실시예는 제4-1실시예(도 49)에서 웨브(23)를 2개로 늘리고 웨브(23)와 웨브(23) 사이의 공간만큼 폭이 줄어들기 때문에 보강재(44)를 도 20(a) 보다 폭이 좁은 도 20(b)로 변경한 것이다.
제4-4실시예(도 52)
본 실시예는 상하의 돌기(k) 및 좌우의 돌기(g)가 상하좌우에 모두 형성된 보강재(45)를 사용하는 실시예로서 상기 보강재의 돌기(k)가 삽입되어 돌출될 수 있는 횡방향 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 1열로 다수 형성된 상하의 플랜지(14)와, 상기 보강재(45)의 돌기(g)를 수용할 수 있는 높이방향(H) 보강홀(e2)가 형성된 웨브(23)로 구성되는데, 상기 2개의 웨브(23) 사이에 하나의 보강재(45)가 배열된다.
본 실시예에서는 보강재(45)의 돌기(k)가 돌출된 부분에서 플랜지(14)와의 용접이 이뤄질 수 있고 보강재(45)의 돌기(g)가 돌출된 부분에서 웨브(23)와의 용접이 이뤄질 수 있다.
추가적으로 플랜지(14)의 내측과 웨브(23)의 외측(c)에서 추가적으로 용접이 이뤄질 수 있다.
제4-5실시예(도 53)
본 실시예는 제4-4실시예(도 52)에서 웨브(23)를 상하에 돌기(p1)가 있는 웨브(24)로 변경함으로써 플랜지(14)가 플랜지(15)로 변경된 실시예이다.
상기 보강재(45)는 돌기(g)가 좌우의 웨브(24)에 삽입되어 돌출되고 그 돌출부분이 웨브(24)에 용접될 수 있다.
상기 보강재(45)는 또한 상기 돌기(k)가 플랜지(15)에 삽입되어 돌출되고 그 돌출부분이 플랜지(15)에 용접될 수 있다.
플랜지(15)의 내측과 웨브(24)의 외측이 추가적으로 용접될 수 있다.
제4-6실시예(도 54)
본 실시예는 제4-3실시예(도 51)에서 웨브(23)사이가 콘크리트와 같은 충진재로 충진된 것이다.
제4-7실시예(도 55)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 2열로 형성된 상하부 플랜지(16), 상기 상하부 플랜지(16) 사이에 배열된 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(e2)이 다수 형성된 웨브(23), 별도의 보강홀이 없는 웨브(25), 상기 보강홀(e2)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(g)와, 상기 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(k)가 형성된 보강재(44)로 구성된다.
본 실시예에서는 2종류의 웨브를 채용하는데 웨브(25)의 좌우에 웨브(23)를 웨브(23)-웨브(25)-웨브(23)의 순서로 배열하고, 웨브(23)-웨브(25) 사이와, 웨브(25)와 웨브(23) 사이에 보강재를 설치하는데, 좌우의 상기 웨브(23)의 보강홀(e2)에 웨브 외측을 향하는 상기 돌기(g)가 삽입되어 돌출된다. 보강재(44)의 돌기(g)가 없는 면이 웨브(25)를 사이에 두고 서로 맞대게 된다. 상기 돌기(g)는 보강홀(e2) 밖으로 돌출된 부분이 웨브(23)에 용접될 수 있다.
본 실시예에서 웨브(25)는 좌우측의 보강재(44) 사이에 위치하여 좌우측의 보강재(44)와 맞대어 있고 이들 사이는 금속 접착제 등으로 접합이 가능할 수 있다. 이러한 보강재와 웨브(25) 사이의 접촉 또는 본드 접합에 의하여 웨브(25)의 판좌굴 변형을 방지할 수 있다.
또한. 플랜지(16)를 통해 중앙의 웨브(25)에 발생하는 하중은 좌우측의 보강재(44)를 통하여 웨브(23)에 분산되어 전달되게 되고, 웨브(23)는 웨브(25) 및 상하부의 플랜지(16) 등에서 전달되는 하중을 전달 받게된다. 상기 보강재(44)와 웨브(23)사이의 돌기(g)와 보강홀(e2)의 결합 및 돌기(g)와 웨브(23) 사이의 용접 결합으로 보강재(44)-웨브(23) 사이가 일체화되고, 다시 웨브(23)의 돌기(k)와 플랜지의 보강홀(h2) 사이의 결합 및 이들 사이의 용접으로 웨브(23)-플랜지(16)가 일체화되어 결과적으로, 웨브(23)-플랜지(16)-보강재(44)가 일체화 된다. 이를 통하여 플랜지(16) 및 웨브(23)의 판좌굴을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 웨브(25)의 하중도 보강재(44)를 통하여 웨브(23)에 분산될 수 있다.
이와 같은 실시예의 형강은 대체적으로 아래와 같은 순서로 제작된다.
1. 하부 플랜지(16)와 웨브(25) 용접
2. 좌우 보강재(44)를 하부 플랜지(16)에 형성된 보강홀(h2)에 끼워 맞추고 용접 결합
3. 웨브(25)와 좌우 보강재(44)를 용접 또는 접촉 결합
4. 좌우의 웨브(23)를 좌우 보강재(44)의 돌출된 돌기(g)에 맞게 좌우측에서 끼워 맞춤
5. 상부 플랜지(16)를 좌우 웨브(23), 웨브(25), 좌우 보강재(44)에 결합
6. 좌우 보강재(44)의 돌출된 돌기(k)를 상하부 플랜지(16)의 보강홀(h2)에 끼워 맞추고 용접 결합
제4-8실시예(도 56)
본 실시예는 제4-7실시예(도 55)에서 웨브(25)를 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(20)로 교체하고 마찬가지로 웨브(23)도 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(24)로 교체하면서 상기 돌기(p1)가 결합될 수 있도록, 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2) 2개와 길이방향(L)으로 연장되는 보강홀(h1) 3개가 王 자를 형성하는 보강홀(h6)을 형성하고 이러한 보강홀(h6)이 길이방향(L)으로 다수개 형성된 상하부 플랜지(18)로 교체한 것이다
제4-9실시예(도 57)
본 실시예는 제4-7실시예(도 55)에서 웨브(23)와 웨브(23) 사이에 웨브(25)를 2개로 변경한 실시예이다.
이에 따라서, 부재의 규격이나 배열 간격 등에 따라서는 동일한 보강홀(h2)을 가지는 플랜지(16)이지만 제4-7실시예(도 55)의 보강홀(h2) 보다는 제4-9실시예(도 57)의 보강홀(h2)은 그 위치가 플랜지(16)의 장변 모서리, 즉 길이방향(L)으로 평행한 모서리에 보다 근접하게 배열될 수 있다.
따라서, 보강재(44)가 제4-9실시예(도 57)에서 제4-7실시예(도 55) 보다 플랜지(16)의 장변 모서리, 즉 길이방향(L)으로 평행한 모서리에 보다 근접하게 배열될 수 있다.
제4-10실시예(도 58)
본 실시예는 제4-8실시예(도 56)에서 웨브(24)와 웨브(24) 사이에 웨브(20)를 하나 더 추가하고, 웨브가 4개로 늘어남에 따라서, 종방향 보강홀(h1)이 하나 더 포함하고 있는 플랜지(19)로 교체한 것이다.
즉, 본 실시예는 2개의 종방향 보강홀(h1) 사이에 횡방향 보강홀(h2)을 연결한 플랜지(15)의 보강홀(h4)와 같은 보강홀을 2개 소정 거리 이격하여 폭방향(W)으로 배열하고 다시 길이방향으로는 이들을 다수개 배열한 플랜지(19)를 채용하고 있다. 또한, 4개의 웨브 중, 좌측 및 우측 2개의 웨브 사이(도면부호 20-24, 24-20 사이)에만 보강재(44)를 배열하고, 중간의 2개의 웨브(도면 부호 20-20 사이) 사이에는 보강재를 배열하지 않은 실시예이다.
제4-11실시예(도 59, 도 60)
도 59의 실시예는 제4-9실시예(도 57)에서 중앙의 웨브(25)와 웨브(25) 사이가 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충진된 것이고, 또한, 도 60의 실시예는 제4-10실시예(도 58)에서 중앙의 웨브(20)와 웨브(20) 사이가 콘크리트와 같은 충진재(z)로 충진된 것이다.
제4-12실시예(도 61)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 3열로 형성된 상하부 플랜지(34), 상기 상하부 플랜지(34) 사이에 배열된 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(e2)이 다수 형성된 웨브(23), 별도의 보강홀이 없는 웨브(25), 상기 보강홀(h2)에 삽입될 수 있는 돌기(k)가 형성된 보강재(43) 및, 상기 보강홀(e2)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(g)가 일측에 형성된 보강재(44)로 구성된다.
상기 플랜지(34)들 사이에서 웨브(23)-웨브(25)-웨브(25)-웨브(23) 순서로 배열되고, 웨브(23)-웨브(25), 웨브(25)-웨브(23) 사이에서는 보강재(44)가 배열되고, 웨브(25)-웨브(25) 사이에서는 보강재(43)가 배열된다.
제4-7실시예(도 55)에서와 같이 보강재(44)의 돌기(g)는 웨브(23) 외측 방향으로 삽입되어 돌출된다. 돌기(g)가 없는 보강재(44)의 면은 보강재(43)의 일측면과 웨브(20)를 사이에 두고 맞닿는다.
돌기(k)가 있는 보강재(43, 44. 45)는 상하부 플랜지를 일체화 시켜서 플랜지를 보강하려는 일종의 플랜지 보강재이다. 돌기(g)가 있는 보강재(42, 44, 45, 47)는 웨브에 결합되어 웨브를 보강하는 웨브 보강재고 기본적으로 강축에 압축하중이 가해지는 경우를 기준으로 보면 웨브는 전단보강재이고 보강재(42, 44, 45) 역시 전단보강재의 역할을 하며, 웨브가 그러한 전단보강의 성능을 발휘하는 데 있어서 장애가 되는 판좌굴, 국부좌굴 등에 있어서 웨브를 보강하는 역할을 한다. 물론 보강재(44, 45)는 플랜지 보강과 웨브 보강을 동시에 할 수 있다.
본 실시예의 보강재(43)는 플랜지를 보강하고, 보강재(44)는 플랜지와 웨브를 모두 보강하는데, 보강재(44)는 좌우측 말단에 배치하고 보강재(43)를 중앙에 배치하였다.
제4-13실시예(도 62)
본 실시예는 제4-12실시예(도 61)의 웨브(25)와 웨브(23)를 상하에 돌기(p1)가 형성된 웨브(20)와 웨브(24)로 교체하면서, 종방향 보강홀(h1)이 폭방향(W)으로 4열로 형성되고 종방향 보강홀(h1)과 종방향 보강홀(h1) 사이에 횡방향 보강홀(h2)이 배열되어 보강홀(h7)을 형성하는 플랜지(35)로 교체한 것이다.
제5-1실시예(도 63)
본 실시예는 종방향 보강홀(h1)이 길이방향으로 다수개 형성된 상하부 플랜지(10)와 상기 보강홀(h1)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(p1)가 상하에 형성된 웨브(20)로 구성된다.
본 실시예에서는 상기 상부 및 하부 플랜지들(10) 각각의 내측과 상기 웨브(20)의 좌우 외측을 연결하여 보강하는 보강재(62)가 길이방향(L)(D)로 연장되어 포함된다.
상기 보강재(62)는, 웨브(20)의 높이방향(H)와 플랜지의 폭방향(W)로 소정 길이 연장된 단면을 가지는 예를 들어서 'ㄴ'자 단면을 가질 수 있다.
본 발명에서는 플랜지의 내측과 웨브의 외측 사이의 코너를 용접에 의하여 용접하여 플랜지와 웨브를 연결하거나 또는 여러 보강재 등을 이용하여 연결한 후 보완적으로 플랜지와 웨브 사이를 용접한다. 그런데 상기 'ㄴ'자 단면의 보강재(62)를 채용하게 되면 상대적으로 부정형의 연결면을 가지는 용접 방식보다 플랜지와 웨브를 보다 확실하게 연결할 수 있는 장점이 있다.
제5-2실시예(도 64)
본 실시예는 제5-1실시예(도 63)에서 웨브(20)를 2개로 늘리고 이에 따라서 종방향 보강홀(h1)이 2열로 형성된 플랜지(11)로 교체한 것이다. 또한, 보강재(62) 역시 상기 좌우의 2개의 웨브(20)의 상하 외측과 상하부 플랜지(11)의 내측 사이의 모서리에 각각 설치된다.
제5-3실시예(도 65)
본 실시예는 제5-1실시예(도 63)에서 웨브(20)를 3개로 늘리고 이에 따라서 종방향 보강홀(h1)이 3열로 형성된 플랜지(36)로 교체한 것이다. 보강재(62)는 제5-2실시예(도 64)에서와 같이 중앙의 웨브(20)를 제외하고 좌우의 2개의 웨브(20)의 상하 외측과 상하부 플랜지(36)의 내측 사이의 모서리에만 각각 설치된다.
제5-4실시예(도 66)
본 실시예는 제5-1실시예(도 63)에서 웨브(20)를 4개로 늘리고 이에 따라서 종방향 보강홀(h1)이 4열로 형성된 플랜지(37)로 교체한 것이다. 보강재(62)는 제5-2실시예(도 64)에서와 같이 중앙의 웨브(20) 2개를 제외하고 좌우 말단의 2개의 웨브(20)의 상하 외측과 상하부 플랜지(37)의 내측 사이의 모서리에만 각각 설치된다.
제5-5실시예(도 67)
본 실시예는 제4-4실시예(도 52)에서 웨브(23)와 플랜지(14) 간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-6실시예(도 68)
본 실시예는 제4-7실시예(도 55)에서 좌우 양단의 웨브(23)와 플랜지(16)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-7실시예(도 69)
본 실시예는 제4-9실시예(도 57)에서 좌우 양단의 웨브(23)와 플랜지(16)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-8실시예(도 70)
본 실시예는 제4-12실시예(도 61)에서 좌우 양단의 웨브(23)와 플랜지(34)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-9실시예(도 71)
본 실시예는 제4-5실시예(도 53)에서 좌우 웨브(24)와 플랜지(15)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-10실시예(도 72)
본 실시예는 제4-8실시예(도 56)에서 좌우 양단의 웨브(24)와 플랜지(18)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-11실시예(도 73)
본 실시예는 제4-10실시예(도 58)에서 좌우 양단의 웨브(24)와 플랜지(19)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제5-12실시예(도 74)
본 실시예는 제4-13실시예(도 62)에서 좌우 양단의 웨브(24)와 플랜지(35)간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제6-1실시예(도 75)
본 실시예에서는 상하부의 플랜지(13), 상기 상하부 플랜지(13)의 폭 (W) 중심에 웨브(25)를 배열하고, 상기 웨브(25)를 중심으로 상기 웨브(25)의 좌우에 높이방향(H)으로 연장되는 보강홀(j1) 다수개가 길이방향(L)(D)으로 형성되어 있는 'ㄷ'자형 보강재(60)를 배열한다.
상기 보강재(60)와 웨브(25) 사이와, 웨브(25)와 보강재(60) 사이에는 보강재(42)를 설치하는데, 상기 보강재(42)에는 돌기(g)가 형성되어 있어서 상기 돌기가 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 일면(j3)에 형성된 보강홀(j1)에 삽입된다. 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)는 상기 개구부(j4)는 형강의 외측을 향하고 보강홀(j1)이 형성된 일면(j3)이 형강 내측을 향하게 배열되어 일면(j3)에 형성된 보강홀(j1)과 상기 돌기(g)가 결합한다.
제6-2실시예(도 76)
본 실시예에서는 제6-1실시예(도 75)에서의 보강재(42)를 상하부에 돌기(k)가 있는 보강재(43)로 변경하고 이에 따라서 횡방향 보강홀(h2)이 형성된 플랜지(14)로 교체한 것이다. 이를 통하여 웨브(25)와 플랜지(14)의 일체적 거동을 확보할 수 있고, 웨브(25)와 플랜지(14)의 강성이 강화되어 플랜지의 판좌굴을 방지할 수 있다.
또한, 이에 따라서 'ㄷ'자형 보강재는 보강홀(j1)이 없는 'ㄷ'자형 보강재(61)로 변경된 것이다.
한편, 본 실시예에서는 웨브(25)를 'ㄷ'자형 보강재(61)와 보강재(43) 사이에 각각 배열하여, 압축하중이 강축에 전달될 때를 기준으로 전단하중을 웨브(25)와 'ㄷ'자형 보강재(61)가 함께 분담하도록 하고 있다.
'ㄷ'자형 보강재(61)는 웨브(25)의 좌굴을 방지할 수 있고 또한 웨브-플랜지 사이를 연결하면서 플랜지의 국부좌굴 및 판변형을 방지할 수 있게 된다
제6-3실시예(도 77)
본 실시예에서는 제6-2실시예(도 76)에서 웨브(25)와 보강재(43)를 하나씩 증가시킨 것으로서, 'ㄷ'자형 보강재(61)-웨브(25)-보강재(43)-웨브(25) 보강재(43)- 웨브(25)- 'ㄷ'자형 보강재(61)의 배열을 가지도록 한다.
'ㄷ'자형 보강재(61)는 웨브(25)의 좌굴을 방지할 수 있고 또한 웨브-플랜지 사이를 연결하면서 플랜지의 국부좌굴 및 판변형을 방지할 수 있게 된다.
제6-4실시예(도 78)
본 실시예는 종방향 보강홀(h1)이 길이방향으로 다수개 형성된 상하부 플랜지(10)와 상기 보강홀(h1)에 삽입되어 돌출될 수 있는 돌기(p1)가 상하에 형성된 웨브(20)로 구성된다.
본 실시예에서는 상기 상부 및 하부 플랜지들(10) 각각의 내측과 상기 웨브(20)의 좌우 외측을 연결함과 동시에 강축으로 압축하중이 재하될 때를 기준으로 전단강도를 보강하기 위하여, 상기 웨브(20)의 좌우에 'ㄷ'자형 보강재(61)를 설치한다.
'ㄷ'자형 보강재(61)는 상하의 돌출면(j2)이 웨브(20)와 플랜지(10) 사이를 연결해주고, 돌출면(j2) 사이의 일면(j3)이 웨브(20)에 맞대어 웨브(20)의 전단성능을 보완한다.
한편, 'ㄷ'자형 보강재(61)는 웨브(20)의 좌굴을 방지할 수 있고 또한 웨브-플랜지 사이를 연결하면서 플랜지의 국부좌굴 및 판변형을 방지할 수 있게 된다.
제6-5실시예(도 79)
본 실시예는 제6-4실시예(도 78)에서 'ㄷ'자형 보강재(61)가 웨브(20)에 맞닿지 않고 웨브(20)와 이격되어 플랜지(10)의 폭방향(W) 단부에 설치되어 있는 것이다.
이 때는, 제6-4실시예(도 78)와는 달리, 'ㄷ'자형 보강재(61)는 플랜지(10) 좌우 양단의 지점 역할을 하면서 플랜지의 휨성능 및 국부좌굴 및 판변형을 방지할 수 있게 된다. 단, 웨브(20)를 직접 보강하지는 않는다. 반면에, 'ㄷ'자형 보강재(61)가 형강의 중심축(강축, 약축의 경우 모두)으로부터의 팔길이가 증가되도록 배열되기 때문에 제6-4실시예(도 78)에 비해서는 휨강도가 증가된다.
즉, 제6-4실시예(도 78)에는 웨브(20)의 국부좌굴을 보다 효과적으로 방지할 수 있는데 반하여 본 실시예는 단면의 휨강도 증대에 보다 효율적이다. 물론 플랜지(10)의 국부좌굴 및 판변형 방지에는 공히 우수한 효과를 기대할 수 있다.
제6-6실시예(도 80)
본 실시예는 제6-5실시예(도 79)에서 웨브(20)를 2개로 변경하고 이에 따라서 종방향 보강홀(h1)이 2열인 플랜지(11)로 변경한 것이다. 단, 웨브(20)는 'ㄷ'자형 보강재(61)의 일면(j3)에 맞닿으면서 플랜지(11)의 좌우 폭방향(W) 단부에 설치된다. 또한, 상기 웨브(20)와 웨브(20)는 서로 플랜지(11)의 폭방향(W) 중심을 기준으로 좌우로 이격되어 있다.
제6-7실시예(도 81)
본 실시예는 제6-6실시예(도 80)에서 웨브(20)와 웨브(20) 사이에 상하게 돌기(k)가 형성된 보강재(43)를 배열하고, 상기 돌기(k)가 삽입되어 돌출될 수 있는 보강홀(h2)를 포함하는 보강홀(h4)를 포함하는 플랜지(15)로 변경한 것이다.
상기 보강재(43)는 마치 H 단면의 전단보강재 스티프너의 역할을 하는 것으로서 필요 전단강도에 따라서 개수를 산정할 수 있는데, 본 실시예에서 보강재(43) 및 보강홀(h2)의 배치 간격이 웨브(20)와 플랜지(15)의 일체화를 위한 돌기(p1) 및 보강홀(h1)의 간격보다 좁다. 따라서 보강홀(h2)에 보강재(43)만 결합되어 있는 구성과, 보강홀(h4)에 보강재(43)와 웨브(20)의 돌기(p1)가 함께 결합되어 있는 구성이 교대로 배열되게 된다.
제6-8실시예(도 82)
본 실시예는 제6-6실시예(도 80)에서 웨브(20)를 3개로 늘리고 이에 따라서 종방향 보강홀(h1)이 3열로 형성된 플랜지(36)로 교체한 것이다.
제6-9실시예(도 83)
본 실시예는 제6-8실시예(도 82)에서 웨브(20)와 웨브(20) 사이에 보강재(
43)가 각각 배열되고 상기 보강재(43)의 돌기(k)를 수용할 수 있는 횡방향 보강홀(h2) 2개를 종방향 보강홀(h1)과 보강홀(h1) 사이에 포함하는 보강홀(h6)을 구비하는 플랜지(18)로 교체한 것이다.
제6-10실시예(도 84)
본 실시예는 상하부의 플랜지(13) 사이에 'ㄷ'자형 보강재(60) 2개를 그 돌출면(j2)이 서로 마주보도록 배열하고, 상기 'ㄷ'자형 보강재(60) 사이에 보강재(47)를 배치하여 상기 보강재(60)의 보강홀(j1)에 상기 보강재(47)의 좌우 돌기(g)가 삽입되어 돌출되도록 한 실시예이다.
상기 보강재(47)의 돌기(g)는 돌출된 부분이 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)와 용접될 수 있다.
제6-11실시예(도 85)
본 실시예는 제6-10실시예(도 84)에서 'ㄷ'자형 보강재(60)와 플랜지(13) 간의 보다 안전한 연결결합을 위하여 보강재(62)를 추가적으로 채용한 실시예이다.
제6-12실시예(도 86)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 횡방향 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 설치된 상하부의 플랜지(14)의 사이에 'ㄷ'자형 보강재(61) 2개를 일면(j3)이 내측을 향하고 개구부(j4)가 외측을 향하도록 배열한 후 상기 'ㄷ'자형 보강재(61)의 일면(j3) 사이에 보강재(43)를 배치하고 상기 보강재(43)의 돌기(k)가 상기 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되게 한다.
제6-13실시예(도 87)
본 실시예는 상하부의 플랜지(13)의 사이에 'ㄷ'자형 보강재(60) 2개를 일면(j3)이 내측을 향하고 개구부(j4)가 외측을 향하도록 배열한 후 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 일면(j3) 사이에 보강재(47)를 배치하고 상기 보강재(47)의 돌기(g)가 'ㄷ'자형 보강재(60)의 보강홀(j1)에 삽입되어 돌출되게 한다.
제6-14실시예(도 88)
본 실시예는 폭방향(W)으로 연장되는 횡방향 보강홀(h2)이 길이방향(L)으로 다수개 설치된 상하부의 플랜지(14)의 사이에 'ㄷ'자형 보강재(60) 2개를 일면(j3)이 내측을 향하고 개구부(j4)가 외측을 향하도록 배열한 후 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 일면(j3) 사이에 보강재(45)를 배치하고, 상기 보강재(45)의 돌기(k)가 상기 보강홀(h2)에 삽입되어 돌출되게 하고, 상기 보강재(45)의 돌기(g)가 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 보강홀(j1)에 삽입되어 돌출되게 한다.
제7-1실시예(도 89)
본 실시예는, 강관(38)이 상부 플랜지(13) 및 하부 플랜지(13), 좌우측의 'ㄷ'자형 보강재(60)에 둘러싸여 있는 엔클로저형 강관 형강이다.
엔클로저형 강관 형강은 강관(38)이 주위에 다른 부재에 의하여 둘러싸여 있는 형강을 의미한다.
본 실시예의 엔클로저형 강관 형강은, 강관을 고정하기 위하여, 상기 상부 플랜지(13) 및 하부 플랜지(13)의 사이에 2개의 'ㄷ'자형 보강재(60)가 상기 강관(38)을 사이에 두고서 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 개구부(j4)가 형강 외측을 향하고 보강홀(j1)이 형성된 일면(j3)이 형강을 향하도록 배열된다.
'ㄷ' 자형 단면으로 구성되어 있는, 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)는 길이방향(L)로 연장되며 상하부 플랜지 사이에 설치된다. 높이방향(H)으로 상하로 연장되는 일면(j3)의 양단으로부터 돌출면(j2)이 형성되고 상기 일면(j3)과 돌출면(j2)에 의하여 개구부(j4)가 형성된다. 일면(j3)에 보강홀(j1)이 형성된다.
'ㄷ'자형 보강재(60)를 횡단면에서 보았을 때, 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)는 높이방향(H)으로, 상기 상부 플랜지(13)의 내측(b)과 하부 플랜지(13)의 내측(b) 사이에서 일면(j3)이 강관(38)을 향하도록 배열된다.
상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 개구부(j4)가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)에는 2개 이상의 보강홀(j1)이 높이방향(H)으로 형성된다. 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)는 상기 플랜지(13)의 길이방향을 따라서 연장된다.
상기 'ㄷ'자형 보강재(60)에는 강관 중앙 보강재(46)가 연결되는데, 상기 강관 중앙 보강재(46)는 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 보강홀(j1)에 삽입될 수 있는 돌기(m)가 일측면에 형성되어, 상기 돌기(m)가 형성되지 않은 타측면은 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 개구부(j4)에 삽입되고 상기 돌기(m)는 보강홀(j1)에 삽입되어 관통 돌출된다.
상기 돌기(m)는 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 보강홀(j1)에 삽입되어 돌출된 후 상기 강관(38)의 원주면에 연결될 수 있는 길이로 형성된다. 상기 돌기(m)의 돌출된 부분은 강관(38)의 원주면에 용접될 수 있고 상기 강관 중앙 보강재(46)는 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)의 둘레를 따라서 용접될 수 있다. 이로써, 강관(38)이 강관 중앙 보강재(46)를 통하여 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)에 고정된다.
상기 돌기(m)가 상기 강관(38)의 원주면을 압착하여 상기 강관(38)이 엔클로저형 강관 형강 내에 정확하게 정위되고 견고하게 고정되게 한다.
또한, 도면에서 세부 표시가 되지는 않았으나 상기 'ㄷ'자형 보강재(60)와 상기 플랜지(13)는 단부를 각각 45도로 면취하여 용접하게 된다.
위와 같은 엔클로저형 강관 형강을 사용하면, 장방형의 엔클로저형 형강 내에 구형 강관이 정확하게 정위되고 고정될 수 있다. 즉, 좌우 대칭으로 배치되는 'ㄷ'자형 보강재(60)에 연결되는 강관 중앙 보강재(46)의 돌기(m)가 강관(38)의 위치를 잡아주면서 강관(38)의 원주면에 압착되면서 강관(38)을 좌우의 'ㄷ'자형 보강재(46) 사이에 고정하게 된다. 이러한 고정효과로 인하여, 엔클로저형 강관 형강의 부재 강성을 향상시키고 정확한 정위로 인하여 부재 편심을 방지할 수 있다.
본 발명의 이와 같은 도 2 내지 도 23의 부품들로 구성된 도 24 내지 도 89의 실시예들은 특히 강구조 공사에 이용되기에 적합하다.
이상에서 여러 실시예들을 설명하였는데, 반복적인 설명을 피하기 위하여 특정 실시예에서 별도로 설명하지 않았다고 하더라도 동일한 부품을 사용하는 다른 실시예에서 설명한 구성이 당연히 적용될 수 있으며, 도 2 내지 도 23의 부품을 사용함으로써 도 24 내지 도 89의 실시예에서 발휘될 것이라고 예상되는 결합방법, 강도의 향상 등에 대해서도 개별적으로 설명하지는 않았으나, 이러한 결합방법, 강도의 향상 등이 개별 실시예에서 예측되지 않는다는 의미는 당연히 아니다.
본 발명은 도 2 내지 도 23의 부품을 설명한 후 이를 이용하여 구성될 수 있는 도 24 내지 도 89의 실시예를 제시하는 방법으로 기재되었다. 이것 때문에 본 발명의 범위가 도 24 내지 도 89의 실시예로 제한해석 되어서는 안되며, 도 24 내지 도 89의 실시예를 상호 조합하거나, 도 2 내지 도 23의 부품을 추가하거나, 균등의 범위에서 도 24 내지 도 89의 실시예의 일부 구성을 도 2 내지 도 23의 부품으로 수정/변경하는 것 역시 본 발명의 범주에 속해야 한다.
본 발명에서는 H자형의 형강을 대표적인 실시예로서 설명하고 본 발명의 형강을 H형강으로 편의상 통칭하기는 하나, 본 발명이 H자형 형강으로 한정되는 것은 당연히 아니다.
본 발명의 형강은 휨부재, 압축부재, 전단보강부재, 보와 같은 수평부재, 기둥과 같은 수직부재 등에 적용될 수 있으나, 반드시 이로서 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 특히 흙막이 버팀보, 띠장, 주형보, 말뚝 등에 사용되기에 적합하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하였지만, 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
또한, 첨부한 도면은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여, 스케일에 따라 도시하지 않고, 부분적으로 확대 및 축소하여 도시되었다.
또한 이상 설명한 본 발명의 시스템이나 방법이나 장치의 구성 요소와 단계들을 선택적으로 결합한 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속한다는 것은 당연하다.
a: 플랜지 외측
b: 플랜지 내측
c: 외부 외측
d: 외부 내측
k, g: 돌기(보강재에 형성)
f: 평평한 면(보강재의 돌기g가 있는 반대면)
H: 웨브 높이방향, 보강재 높이방향
L(D): 웨브 길이방향
L: 플랜지 길이방향
W: 플랜지 폭방향
X(W): 보강재 폭방향
Y(W): 보강재 폭방향
h1: 종방향 보강홀(플랜지에 형성)
h2: 횡방향 보강홀(플랜지에 형성)
h3: 보강홀(플랜지에 형성)
h4: 보강홀(플랜지에 형성)
h5: 보강홀(플랜지에 형성)
h6: 보강홀(플랜지에 형성)
h7: 보강홀(플랜지에 형성)
e1: 종방향 보강홀(웨브에 형성)
e2: 횡방향 보강홀(웨브에 형성)
j1: 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀
j2: 'ㄷ'자형 보강재의 돌출면
j3: 'ㄷ'자형 보강재의 일면 (j1 보강홀이 형성되는 면)
j4: 'ㄷ'자형 보강재의 개구부
m: 돌기(강관 중앙 보강재에 형성)
p1: 돌기(웨브에 형성)
p2: 돌기(보강재에 형성)
t: 두께부
s: 용접부
z: 충진부
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 34, 35, 36, 37: 플랜지
20, 21, 22, 23, 24, 25: 웨브
30: 보, 기둥 등의 부재
31: 돌기(p1)의 볼트부
32: 30의 웨브
33: 32의 볼트연결부
38: 강관
40, 41, 42, 43, 44, 45, 47, 62: 보강재
46: 강관 중앙 보강재
60, 61: 'ㄷ'자형 보강재

Claims (2)

  1. 상부 플랜지, 하부 플랜지 및 상기 상하부 플랜지 사이의 강관으로 형성된 엔클로저형 강관 형강에 있어서,
    상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 좌측과 우측에는 각각 'ㄷ'자형 보강재가 상기 강관을 사이에 이격 거리를 두고서 배열되되, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 그 횡단면에서 보았을 때, 상기 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 내측 사이에서 상하로 연장되는 일면의 양단으로부터 돌출면이 형성되고 상기 일면과 돌출면에 의하여 개구부가 형성되어 'ㄷ'자형 단면을 형성하고,
    상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부가 상기 형강의 외측을 향하도록 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재에는 보강홀이 상기 일면에 폭방향으로 연장형성되어 길이방향으로 2개 이상 1열로 배열되고, 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플랜지의 길이방향을 따라서 연장되고,
    상기 'ㄷ'자형 보강재에는 강관 중앙 보강재가 연결되되,
    상기 강관 중앙 보강재에는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀에 삽입될 수 있는 돌기가 일측면에 형성되어, 상기 돌기가 형성되지 않은 타측면은 상기 'ㄷ'자형 보강재의 개구부를 향하게 하여 상기 개구부에 삽입되고, 상기 돌기는 상기 'ㄷ'자형 보강재의 보강홀을 통과하여 상기 이격 거리를 채우면서 상기 강관의 원주면에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 형강.
  2. 제1항에 따른 형강을 사용하는 강구조 공사 방법.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555244B1 (ko) 2005-01-07 2006-03-03 노윤근 강성이 증대된 구조 보강용 i빔 및 이의 제작방법
KR101182044B1 (ko) * 2010-09-15 2012-09-12 한국건설기술연구원 ㄷ자형 부재로 구성된 조립형 강재 보를 이용한 합성보
KR101329440B1 (ko) 2013-04-22 2013-11-14 주식회사 포스코 연결용 엔클로저를 포함하는 강관버팀보
KR20150010889A (ko) * 2013-07-19 2015-01-29 주식회사 포스코 강관삽입형 띠장 및 버팀보
KR101609805B1 (ko) * 2015-08-25 2016-04-06 오용환 프리스트레스가 도입된 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법
KR101804171B1 (ko) 2016-07-22 2017-12-04 주식회사 씨엠파트너스건축사사무소 수직내다이아프램이 내장된 cft기둥 구조체
KR20180017306A (ko) * 2016-08-08 2018-02-21 삼정산업 주식회사 흙막이 공사 가시설용 엄지말뚝 및 이를 이용한 지하차도 시공방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555244B1 (ko) 2005-01-07 2006-03-03 노윤근 강성이 증대된 구조 보강용 i빔 및 이의 제작방법
KR101182044B1 (ko) * 2010-09-15 2012-09-12 한국건설기술연구원 ㄷ자형 부재로 구성된 조립형 강재 보를 이용한 합성보
KR101329440B1 (ko) 2013-04-22 2013-11-14 주식회사 포스코 연결용 엔클로저를 포함하는 강관버팀보
KR20150010889A (ko) * 2013-07-19 2015-01-29 주식회사 포스코 강관삽입형 띠장 및 버팀보
KR101609805B1 (ko) * 2015-08-25 2016-04-06 오용환 프리스트레스가 도입된 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법
KR101804171B1 (ko) 2016-07-22 2017-12-04 주식회사 씨엠파트너스건축사사무소 수직내다이아프램이 내장된 cft기둥 구조체
KR20180017306A (ko) * 2016-08-08 2018-02-21 삼정산업 주식회사 흙막이 공사 가시설용 엄지말뚝 및 이를 이용한 지하차도 시공방법

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