KR102312712B1 - 아치파형강판 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 아치파형강판 구조물은 벽체(1)와 지붕(2)이 파형강판(111)으로 형성된 아치 구조의 아치파형부재(110), 아치파형부재(110)를 보강하기 위해 아치파형부재(110)의 내측면결합되는 보강부재(200),를 포함하되, 파형강판(111)의 파형구조는 전후방향을 따라 형성되고, 보강부재(200)는 아치파형부재(110)의 측방향을 따라 연속하여 형성됨과 아울러, 전후 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치되되, 아치파형부재(110)의 내측면에 측방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 결합되는 상현재(210); 상현재(210)의 내측면에 결합되어 내측으로 돌출된 기립재(220); 복수의 기립재(220) 내측면에 공통으로 결합되는 하현재(230);를 포함한다. 상현재(210)는 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 구조로서, 좌측면이 아치파형부재(110)의 내측면에 접촉되도록 결합되는 파형플레이트(211); 파형플레이트(211)의 우측면에 전후방향으로 결합되되, 상하방향을 따라 파형플레이트(211)의 중앙부 영역에 결합되고, 좌측면은 파형플레이트(211)의 파형 구조와 대응되는 파형구조로 파형플레이트(211)의 우측면에 결합되는 복부플레이트(212); 복부플레이트(212)의 우측면에 좌측면이 결합되는 플레이트(213);를 포함하는 것이 바람직하다. 복부(212)의 전방과 후방에는 보강플레이트(214)가 각각 결합되되, 상하방향을 기준으로, 복부(212)의 전후면이 보강플레이트(210)의 중앙부에 위치되도록 결합되는 것이 바람직하다. 보강플레이트(214)는 좌측면이 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면이 기 플레이트(213)에 결합되는 것이 바람직하다. 이 경우, 보강부재(200)의 상현재(210)는 도 3과 같이, 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 파형플레이트(211), 복부플레이트(212)를 구비하고 있기 때문에 파형플레이트(211)를 효과적으로 지지할 수 있다.

Description

아치파형강판 구조물{ARCH STRUCTURE USING CORRUGATED STEEL PLATE}
본 발명은 건설분야에 관한것으로서, 상세하게는 아치파형강판 구조물에 관한 것이다.
파형강판을 이용한 건설 구조물은 콘크리트 구조물에 비해, 자중이 작고 시공성이 우수하며 공기, 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있으므로, 그 적용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
파형강판은 구조적 특징에 의해 40m 경간 이상 대공간 구조물에 적용하는데는 한계가 있어왔다.
또한, 파장과 진폭을 갖는 파형강판의 기하학적 특징 때문에 파형강판을 보강하기 위한 보강부재의 설치가 곤란하고, 띠장 이나 버띰대 등의 보강부재를 설치할 때 파형강판의 파형면을 따라 지지하는 것이 아니라 파형의 돌출부 또는 함몰부에 보강구조물이 결합되어 돌출부 또는 함몰부에 하중이 집중되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도출된 것으로서, 파형강판의 돌출부와 함몰부에 대응하여 파형면을 지지하는 보강부재가 설치된 아치파형강판 구조물을 제시한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 아치파형강판 구조물은 벽체(1)와 지붕(2)이 파형강판(111)으로 형성된 아치 구조의 아치파형부재(110), 상기 아치파형부재(110)를 보강하기 위해 상기 아치파형부재(110)의 내측면결합되는 보강부재(200),를 포함하되, 상기 파형강판(111)의 파형구조는 전후방향을 따라 형성되고, 상기 보강부재(200)는 상기 아치파형부재(110)의 측방향을 따라 연속하여 형성됨과 아울러, 전후 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치되되, 상기 아치파형부재(110)의 내측면에 측방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 결합되는 상현재(210); 상기 상현재(210)의 내측면에 결합되어 내측으로 돌출된 기립재(220); 복수의 상기 기립재(220) 내측면에 공통으로 결합되는 하현재(230);를 포함한다.
상기 상현재(210)는 상기 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 구조로서, 좌측면이 상기 아치파형부재(110)의 내측면에 접촉되도록 결합되는 파형플레이트(211); 상기 파형플레이트(211)의 우측면에 전후방향으로 결합되되, 상하방향을 따라 상기 파형플레이트(211)의 중앙부 영역에 결합되고, 좌측면은 상기 파형플레이트(211)의 파형 구조와 대응되는 파형구조로 상기 파형플레이트(211)의 우측면에 결합되는 복부플레이트(212); 상기 복부플레이트(212)의 우측면에 좌측면이 결합되는 플레이트(213);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복부플레이트(212)의 전방과 후방에는 보강플레이트(214)가 각각 결합되되, 상하방향을 기준으로, 상기 복부플레이트(212)의 전후면이 상기 보강플레이트(210)의 중앙부에 위치되도록 결합되는 것이 바람직하다.
상기 보강플레이트(214)는 좌측면이 상기 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면이 상기 플레이트(213)에 결합되는 것이 바람직하다.
상기 복부플레이트(212)의 좌굴을 방지하기 위해, 상기 복부플레이트(212)의 상면과 하면에는 보강재(212a)가 결합된 것이 바람직하다.
상기 보강재(212a)는 플레이트 구조로서, 전후방향을 기준으로, 상기 복부플레이트(212)의 중앙부 영역에 결합되되, 좌측면은 상기 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면은 상기 플레이트(213)에 결합된 것이 바람직하다.
상기 하현재(230)는 전후방향을 따라 파형이 형성된 파형플레이트 하현재(231)인 것이 바람직하다.
상기 파형플레이트 하현재(231)는 상기 기립재(220)와 결합되는 기립재결합부(231a); 복수의 상기 기립재결합부(231a)의 하면에 공통으로 결합되는 파형하현재(231b);를 포함하고, 상기 기립재결합부(231a)는 상기 상현재(210)로서, 상기 기립재(220)에 상기 상현재(210)의 상기 플레이트(213)가 결합되고, 상기 상현재(210)의 파형플레이트(211)에 상기 파형하현재(231b)가 결합되는 것이 바람직하다.
측방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 기립재(220) 사이 구간에는 경사부재(221)가 설치된 것이 바람직하다.
전후방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 상현재(210)는 전후방보강부재(240)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.
일단은 상기 전후방보강부재(240)에 결합되고, 타단은 상기 기립재(220)에 결합된 경사보강부재(250)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 아치파형강판 구조물은 파형강판의 돌출부와 함몰부에 대응하여 파형면을 지지하는 보강부재가 설치되기 때문에 파형강판을 효과적으로 보강할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치파형강판 구조물 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치파형부재에 보강부재가 결합된 것을 나타내는 부분 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치파형부재의 천정부에 보강부재가 결합된 것을 나타내는 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상현재 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상현재 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파형강판 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상현재, 기립재, 파형하현재가 결합된 것을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상현재, 기립재, 하현재가 결합된 것을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 경사부재가 설치된 것을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전후방보강부재 및 경사보강부재가 설치된 것을 나타내는 도면.
본 발명인 아치파형강판 구조물의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 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, 첨부 표 및 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치파형강판 구조물에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 아치파형강판 구조물은 벽체(1)와 지붕(2)이 파형강판(111)으로 형성된 아치 구조의 아치파형부재(110), 아치파형부재(110)를 보강하기 위해 아치파형부재(110)의 내측면결합되는 보강부재(200),를 포함하되, 파형강판(111)의 파형구조는 전후방향을 따라 형성되고, 보강부재(200)는 아치파형부재(110)의 측방향을 따라 연속하여 형성됨과 아울러, 전후 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치되되, 아치파형부재(110)의 내측면에 측방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 결합되는 상현재(210); 상현재(210)의 내측면에 결합되어 내측으로 돌출된 기립재(220); 복수의 기립재(220) 내측면에 공통으로 결합되는 하현재(230);를 포함한다.
상현재(210)는 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 구조로서, 좌측면이 아치파형부재(110)의 내측면에 접촉되도록 결합되는 파형플레이트(211); 파형플레이트(211)의 우측면에 전후방향으로 결합되되, 상하방향을 따라 파형플레이트(211)의 중앙부 영역에 결합되고, 좌측면은 파형플레이트(211)의 파형 구조와 대응되는 파형구조로 파형플레이트(211)의 우측면에 결합되는 복부플레이트(212); 복부플레이트(212)의 우측면에 좌측면이 결합되는 플레이트(213);를 포함하는 것이 바람직하다.
복부(212)의 전방과 후방에는 보강플레이트(214)가 각각 결합되되, 상하방향을 기준으로, 복부(212)의 전후면이 보강플레이트(210)의 중앙부에 위치되도록 결합되는 것이 바람직하다.
보강플레이트(214)는 좌측면이 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면이 기 플레이트(213)에 결합되는 것이 바람직하다.
이 경우, 보강부재(200)의 상현재(210)는 도 3과 같이, 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 파형플레이트(211), 복부플레이트(212)를 구비하고 있기 때문에 파형플레이트(211)를 효과적으로 지지할 수 있다.
기존의 파형구조물에 적용된 보강부재는 도 3의 전후방보강부재(240)와 같이, 함몰부 또는 돌출부에만 접촉되는 구조로 부재가 설치되었다.
이와 같은 구조는 함몰부 또는 돌출부에 응력을 집중시켜 파형부재에 국부적인 좌굴이 발생하는 문제가 있어왔다.
그러나 도4 또는 도 5와 같이 파형강판(111)의 파형면을 따라 밀착되는 구조로 상현재(210)가 설치되기 때문에 파형면 전체를 지지하고 보강하는 효과를 얻을 수 있다.
아울러 본원발명의 상현재(210)에는 복부플레이트(212)의 좌굴을 방지하기 위해, 복부플레이트(212)의 상면과 하면에는 보강재(212a)가 결합된 것이 바람직하다.
보강재(212a)는 플레이트 구조로서, 전후방향을 기준으로, 복부플레이트(212)의 중앙부 영역에 결합되되, 좌측면 상기 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면은 상기 플레이트(213)에 결합된 것이 바람직하다.
이 경우, 도 4, 5와 같이 복부플레이트(212)에는 보강재(212a)가 형성되어 복부의 강성을 향상시킨다.
하현재(230)는 전후방향을 따라 파형이 형성된 파형플레이트 하현재(231)인 것이 바람직하다.
파형플레이트 하현재(231)는 기립재(220)와 결합되는 기립재결합부(231a); 복수의 기립재결합부(231a)의 하면에 공통으로 결합되는 파형하현재(231b);를 포함하고, 기립재결합부(231a)는 상현재(210)로서, 기립재(220)에 상현재(210)의 플레이트(213)가 결합되고, 상현재(210)의 파형플레이트(211)에 파형하현재(231b)가 결합되는 것이 바람직하다.
도 2와 도 3과 같이 본 발명의 보강부재(200)는 트러스 보강 구조로 설치된다. 이때, 하현재(230)는 전후방향을 따라 파형단면으로 형성된 파형하현재(231b)를 결합할 수 있다.
이는 도 7에 도시하였는데, 파형단면의 파형하현재(231b)는 파형 단면으로 인해 일반 플레이트 보다 단면2차모멘트(I) 값이 크기때문에 강성이 좋은 장점이 있다.
도 7과 같이 파형하현재(231b)를 결합할 때는 상현재(210)를 기립재결합부(231a)로 사용한다.
측방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 기립재(220)는 사이 구간에는 경사부재(221)가 설치된 것이 바람직하다.
이 경우, 도 3 또는 도 9와 같이 이웃하는 한 쌍의 기립재(220) 사이 에는 경사부재(221)가 설치되기 때문에 보강부재(200)의 강성을 향상시킬 수 있다.
전후방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 상현재(210)는 전후방보강부재(240)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.
일단은 상기 전후방보강부재(240)에 결합되고, 타단은 기립재(220)에 결합된 경사보강부재(250)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 10과 같이 본원발명의 상현재(210)는 전후방보강부재(240)에 의해 상호 연결되기 때문에 보강부재(200)의 강성을 향상시킬 수 있다.
1 : 벽체 2 : 지붕
110 : 아치파형부재 111 : 파형강판
200 : 보강부재 210 : 상현재
211 : 파형플레이트 212 : 복부플레이트
212a : 보강재 213 : 플레이트
214 : 보강플레이트 220 : 기립재
221 : 경사부재 230 : 하현재
231 : 파형플레이트 하현재 231a : 기립재결합부
231b : 파형하현재 240 : 전후방보강부재
250 : 경사보강부재

Claims (11)

  1. 벽체(1)와 지붕(2)이 파형강판(111)으로 형성된 아치 구조의 아치파형부재(110),
    상기 아치파형부재(110)을 보강하기 위해 상기 아치파형부재(110)의 내측면결합되는 보강부재(200),를 포함하되,
    상기 파형강판(111)의 파형구조는 전후방향을 따라 형성되고,
    상기 보강부재(200)는
    상기 아치파형부재(110)의 측방향을 따라 연속하여 형성됨과 아울러, 전후 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치되되,
    상기 아치파형부재(110)의 내측면에 측방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 결합되는 상현재(210);
    상기 상현재(210)의 내측면에 결합되어 내측으로 돌출된 기립재(220);
    복수의 상기 기립재(220) 내측면에 공통으로 결합되는 하현재(230);를 포함하고,
    상기 상현재(210)는
    상기 아치파형부재(110)의 파형 구조에 대응되는 구조로서, 좌측면이 상기 아치파형부재(110)의 내측면에 접촉되도록 결합되는 파형플레이트(211);
    상기 파형플레이트(211)의 우측면에 전후방향으로 결합되되, 상하방향을 따라 상기 파형플레이트(211)의 중앙부 영역에 결합되고, 좌측면은 상기 파형플레이트(211)의 파형 구조와 대응되는 파형구조로 상기 파형플레이트(211)의 우측면에 결합되는 복부플레이트(212);
    상기 복부플레이트(212)의 우측면에 좌측면이 결합되는 플레이트(213);를 포함하며,
    상기 복부플레이트(212)의 전방과 후방에는 보강플레이트(214)가 각각 결합되되, 상하방향을 기준으로, 상기 복부플레이트(212)의 전후면이 상기 보강플레이트(214)의 중앙부에 위치되도록 결합되고,
    상기 보강플레이트(214)는
    좌측면이 상기 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면이 상기 플레이트(213)에 결합되며,
    상기 복부플레이트(212)의 좌굴을 방지하기 위해,
    상기 복부플레이트(212)의 상면과 하면에는 보강재(212a)가 결합됨과 아울러,
    상기 보강재(212a)는 플레이트 구조로서,
    전후방향을 기준으로, 상기 복부플레이트(212)의 중앙부 영역에 결합되되, 좌측면은 상기 파형플레이트(211)에 결합되고, 우측면은 상기 플레이트(213)에 결합되며,
    상기 하현재(230)는
    전후방향을 따라 파형이 형성된 파형플레이트 하현재(231)로서,
    상기 기립재(220)와 결합되는 기립재결합부(231a);
    복수의 상기 기립재결합부(231a)의 하면에 공통으로 결합되는 파형하현재(231b);를 포함하고,
    상기 기립재결합부(231a)는 상기 상현재(210)로서,
    상기 기립재(220)에 상기 상현재(210)의 상기 플레이트(213)가 결합되고,
    상기 상현재(210)의 파형플레이트(211)에 상기 파형하현재(231b)가 결합되며,
    측방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 기립재(220) 사이 구간에는 경사부재(221)가 설치되고,
    전후방향을 따라 이웃하는 한 쌍의 상현재(210)는 전후방보강부재(240)에 의해 상호 연결되며,
    일단은 상기 전후방보강부재(240)에 결합되고, 타단은 상기 기립재(220)에 결합된 경사보강부재(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아치파형강판 구조물.
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