KR20010077017A - 구조성능이 향상된 경량형강부재 및 그 것을 이용한골조시스템 - Google Patents

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KR20010077017A
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정현석
박완순
이승은
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맹춘태
이구택
포항종합제철 주식회사
신현준
재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

이 발명은 내력을 받는 건축물의 골조에 사용되는 고강도의 구조부재를 제공하기 위한 것으로서, 이 발명에 따른 제조방법에서는 2.0mm 이하의 얇고 고도의 강도를 가지며 표면이 아연도금된 강판으로부터 롤포밍에 의해 형강을 형성하며, 강판의 중간부분은 구조부재의 웨브(7)로 형성되며, 강판의 단부는 플랜지(5, 6)로 형성된다. 플랜지(5, 6)는 속이 빈 사각형 형태의 단면을 가지며, 각각의 플랜지는 강판의 단부를 롤포밍함으로써 형성된다. 플랜지(5, 6)의 단면형상은 웨브(7)에 연결된 기단 쪽이 넓고 웨브(7)에서 멀리 이격된 위치의 말단 쪽이 좁은 사다리꼴 단면을 갖게 형성되며, 각각의 플랜지(5, 6)는 외면(11, 12), 내면(15, 16), 말단부면(13, 14) 및 접합부(17, 18)를 각각 포함하고, 플랜지(5, 6)는 웨브(7)의 한쪽 방향으로 뻗어나가는 외팔보의 형태로 되어 있으며, 웨브(7)는 플랜지(5, 6)와 공유하는 웨브면(19, 20)을 각각 포함하고, 플랜지(5, 6)의 내면(15, 16)은 롤포밍 전 강판의 단부(17, 18)에 해당하는 부분인 접합부(17, 18)에 의해 웨브(7)에 접합된다.

Description

구조성능이 향상된 경량형강부재 및 그 것을 이용한 골조시스템 {Structurally Enhanced Metal Sheet Structural Member and Frame Systems using such Member}
이 발명은 내력을 받는 건축물의 골조에 사용되는 구조부재 및 이러한 부재를 서로 연결하여 형성된 구조에 관한 것이며, 특히, 2개 이상의 부재를 이용하여 트러스를 제작하고 건축물의 바닥이나 지붕의 골조로 사용할 수 있는 구조부재 및 그 것을 이용한 건축물의 골조에 관한 것이다.
또한, 이 발명에 의한 구조부재는 수직으로 세워져 상부 하중을 받는 내력벽 골조에 사용된다. 이러한 벽체에 사용되는 수직부재는 보통 스터드라 한다. 이 발명은 강판을 냉간성형한 부재와 관계되는 것으로, 강판은 보통 두께 2.0mm 이하, 일반적으로 0.6mm, 0.8mm, 1.0mm, 1.2mm 등이 많이 사용되고 부식을 방지하기 위한 도금이 강재표면에 처리된다.
경량형강을 이용한 건축물 골조는 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
강판을 롤포밍기, 절곡기 등을 이용하여 냉간성형한 후 구조부재로 사용한종래의 부재로는-형강, Z-형강, 채널빔 등이 주를 이루어 오고 있다. 이 중 가장 널리 사용되는-형강은 중간부분인 웨브의 양단에서 플랜지가 외팔보형으로 뻗어 나가는 형태로 되어 있다. 플랜지에 립이 있느냐 없느냐에 따라 립-형강과 경-형강으로 구분된다. 경량형강은 용도 및 그 것이 지지해야 하는 하중, 마감방법 등에 따라 웨브, 플랜지 및 립의 크기가 조정될 수 있고, 또한 두께도 다양하다. 일반적으로, 이러한 부재는 건축물의 벽체와 바닥, 나아가 지붕 골조를 구성하며, 부재간 연결은 나사, 클린칭, 용접 등의 방법이 사용된다.
도 2에는 종래의 립-형강 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 종래의 경-형강 단면도가 도시되어 있다.
이러한 C-형강 구조부재를 2개 이상 이용하여 삼각형 모양으로 연결해서 트러스를 완성하게 되는데, 이러한 트러스는 바닥골조 또는 지붕에 사용된다. 일반적으로 제작되는 트러스는 상현재 및 하현재 및 그 사이에 연결되는 복부재로 구성되며, 나사, 클린칭 등의 방법을 이용하여 부재가 서로 고정된다. 트러스는 다양한 모양으로 제작될 수 있으며, 평트러스인 경우 바닥에 이용될 수 있으며, 그 외에는 지붕에 사용된다.
도 4에는 C-형 경량형강을 이용한 트러스가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 5에는 트러스 구조를 이용한 바닥골조가 개략적으로 도시되어 있고, 도 6에는 트러스 구조를 이용한 지붕골조가 개략적으로 도시되어 있다.
강판은 아연도금 등을 이용하여 부식방지처리가 되며, 보통 두께 2.0mm 내의박판이다. 이렇게 경량임에도 불구하고 비교적 적당한 응력을 받을 수 있기 때문에 건축물에 구조부재로 적용되고 있다. 예를 들면, 단독주택 및 연립주택의 주거시설, 상가, 식당, 학교, 창고 등 중저층건축물의 벽체, 바닥 또는 지붕골조의 구조부재로 사용되고 있다.
그런데, 현재 가장 많이 사용되고 있는-형강 구조부재의 경우에는 플랜지에 축방향 하중이 가해질 경우 웨브로부터 멸리 이격된 위치의 플랜지부분에서는 부재의 휨하중에 의한 좌굴이 발생하여 구조성능이 저하되는 경우가 있으며, 도 7은 이와 같은 종래의 립-형강의 좌굴의 형태를 예시하고 있다. 간단하게 설명내면, 이러한 현상은 부재의 단면이 열린 형태, 소위 개방형이기 때문에 나타나는 현상이라 볼 수 있다. 이러한 구조성능의 한계는 지붕트러스의 설계시에 트러스의 경간이 짧아지거나, 또는 경제성 및 시공성이 떨어지는 크기 또는 두께의 부재를 사용해야 하는 결과를 초래한다.
이 발명은 위와 같은 종래의 개방형 단면을 갖는 구조부재에 비하여 뛰어난 구조 내력을 갖고 하중재하시 구조적으로 안정된 부재를 제안함으로써, 구조성능이 취약한 종래의 구조부재를 사용했을 경우에 설계 및 시공상에서 발생하는 문제점을 해결하고자 한다.
일반적으로 강판의 두께가 얇아질수록 구조부재에 대한 설계는 보다 엄격하고 신중하게 이루어져야 한다. 구조부재의 두께가 얇을수록 단면의 한 부분에서 예측하지 못한, 또는 과도한 뒤틀림이 발생하여 구조적인 붕괴로 진행되기 쉽기 때문이다. 이에 반하여 얇은 강판을 사용하므로써 자재비를 감소시키고, 부재를 경량화하여 운반 및 취급을 쉽게 하는 방안이 모색되어야 하며, 이와 동시에 구조부재를 생산하고 그 것을 이용하여 설계를 효율적으로 할 수 있고, 나아가 현장에서는 비전문 인력으로 쉽게 조립하고 구조체를 완성시킬 수 있는 구조부재 및 공법을 개발하여 건설비용을 최소화하여야 한다.
이 발명은 구조부재가 갖고 있는 구조성능, 경제성, 시공성, 경량화 등의 다양한 요구 조건들을 해결할 수 있는 구조부재와, 그 것을 이용한 골조시스템을 제안하고자 한다.
도 1은 경량형강을 이용한 건축물 골조의 개요도이고,
도 2는 종래의 립-형 경량형강 단면이며,
도 3은 종래의 경-형강 단면도이고,
도 4는 C-형 경량형강을 이용한 트러스를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 5는 트러스의 구조를 이용한 바닥골조를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 6은 트러스의 구조를 이용한 지붕골조를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 7은 립-형강의 좌굴현상을 예시적으로 도시한 도면이고,
도 8은 이 발명의 한 실시예에 따른 구조부재의 측면도이며,
도 9는 이 발명의 한 실시예에 따른 구조부재의 정면도이고,
도 10은 이 발명의 한 실시예에 따른 구조부재의 사시도이며,
도 11은 프레스접합방법과정을 순서대로 도시한 도면이고,
도 12는 웨브가 크게 형성된 이 발명에 따른 구조부재의 변화예를 도시한 단면도이며,
도 13은 도 12에 도시된 구조부재의 사시도이고,
도 14는 이 발명에 의한 구조부재를 이용한 트러스를 도시한 도면이며,
도 15는 이 발명의 제2 실시예에 따라 형성된 보강홈을 구비한 구조부재를 도시한 측면도이고,
도 16은 종래의 2개의-경량형강을 이용한 벽체내 기둥구조를 도시한 도면이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 발명은, 벽체의 수직부재 또는 지붕의 상현재 및 하현재와 같이 내력을 많이 받는 부분에 사용되는 종래의-형 경량형강에 있어서 좌굴발생의 우려가 많은 플랜지의 구조성능을 개선시키는 방법을 제안한다. 이 방법은, 플랜지의 뒤틀림을 최소화 하도록 플랜지를 길게 연장하고 구부려서 그 단부를 웨브에 고정시킴으로써 플랜지가 폐쇄형 단면을 갖게 구성한다.
이 발명의 한 양태에 따라 제공되는 구조부재제조방법은, 판의 중간부분의 적절한 길이를 웨브로 정하는 단계와, 웨브로 정해진 길이의 한계를 접어서 플랜지를 형성하는 단계와, 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 플랜지를 접어서 웨브쪽으로 회귀시키는 단계 및, 판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 단계를 포함하고, 그럼으로써, 상기 플랜지는 상기 웨브의 단부로부터 한 쪽 방향으로 연장하는 외팔보의 형상으로 형성되며, 상기 플랜지의 단면형상은 폐쇄형으로형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 판은 얇고 고강도인 강판이며, 상기 구조부재는 경량형강일 수 있고, 이 때, 웨브로 정해진 길이의 한계를 접는 제1 절곡단계 및 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 플랜지를 접는 제2 절곡단계가 롤포밍단계인 것이 양호하다.
상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단이 넓고 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단이 좁은 사다리꼴 단면을 갖게 형성되는 것이 양호하지만, 웨브에 연결된 기단과 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 동일한 직사각형 단면이나 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 제로인 삼각형 단면을 갖게 형성되어도 무방하다.
상기 플랜지의 외면에 합판 또는 석고보드 등과 같은 마감재를 부착하는 단계를 부가적으로 포함할 수 있다.
웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이를 동일하게 형성하거나 서로 다르게 형성할 수 있다.
상기 웨브 및 플랜지의 적절한 위치에 구조부재의 길이방향으로 연장하는 하나 이상의 보강홈을 형성할 수 있으며, 이 때, 상기 보강홈이 반원형 단면을 갖게 형성하는 것이 양호하다.
판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 균등한 간격으로 압착하여 국소적 변형부를 형성하는 프레스접합단계이거나, 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 균등한 간격으로 점용접하는점용접단계이거나, 판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 연속적으로 용접하는 선용접단계이거나, 스크류나 리벳 등과 같은 체결수단을 이용하여 일정한 간격으로 체결하는 단계일 수 있다.
이 발명의 또다른 양태에 따르면, 거의 일정한 횡단면을 갖고 길게 형성되어 하중을 지탱하는 골조를 형성하기 위해 이용되는 구조부재가 제공되며, 그러한 구조부재, 적절한 길이의 웨브와 상기 웨브의 양단의 각각에서 한 쪽 방향으로 연장하는 두 개의 외팔보형 플랜지를 갖고, 상기 플랜지는 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 절곡되어 웨브쪽으로 회귀된 상태에서 그 단부가 웨브의 적절한 위치에 접합됨으로써 폐쇄형 단면형상을 갖게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 판은 얇고 고강도인 강판이며, 상기 구조부재는 경량형강일 수 있으며, 상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단이 넓고 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단이 좁은 사다리꼴 단면을 갖거나, 웨브에 연결된 기단과 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 동일한 직사각형 단면을 갖거나, 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 제로인 삼각형 단면을 가질 수 있다.
상기 플랜지의 외면에 합판이나 석고보드 등과 같은 마감재가 부착될 수 있으며, 웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이는 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 웨브 및 플랜지의 적절한 위치에 구조부재의 길이방향으로 연장하는 하나 이상의 보강홈이 형성된 것이 양호하며, 더욱 양호하게는, 상기 보강홈이 반원형 단면을 갖는다.
이 발명의 또다른 양태에 따르면, 위에서 설명한 바와 같은 구조부재를 이용하여 구성된 건축물의 골조가 제공되며, 상기 건축물 골조는 상현재와 하현재 및 상기 상현재와 하현재의 사이에 배치된 복부재를 포함하는 트러스일 수 있다.
아래에서는 첨부된 도면을 보면서 이 발명의 양호한 실시예에 따른 구조부재의 제조방법과 그러한 제조방법에 의해 제조된 구조부재 및 그러한 구조부재를 이용한 구조물의 구성에 대해 상세히 설명하겠다.
도 8에는 이 발명의 제1 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 구조부재의 측면도가 도시되어 있으며, 도 9에는 정면도가 도시되어 있고, 도 10에는 사시도가 도시되어 있다. 이 실시예에 따른 구조부재는 2.0mm 이하의 얇고 고도의 강도를 가지며 표면이 아연도금된 강판으로부터 롤포밍에 의해 형성되는 형강이다. 시공성 및 경제성을 고려하여 강판은 일반적으로 0.8mm, 1.0mm 내외의 두께가 많이 사용된다. 강판은 일정한 폭으로 롤포밍기에 공급되어 단면이 접어지면서 구조부재가 완성되며, 이 때, 강판의 중간부분은 구조부재의 웨브(7)로 형성되며, 강판의 단부는 플랜지(5, 6)로 형성된다. 플랜지(5, 6)는 속이 빈 사각형 형태의 단면을 가지며, 각각의 플랜지는 강판의 단부를 롤포밍함으로써 형성된다.
플랜지(5, 6)의 단면형상은 웨브(7)에 연결된 기단 쪽이 넓고 웨브(7)에서 멀리 이격된 위치의 말단 쪽이 좁은 사다리꼴 단면을 갖는 것이 양호하지만, 제조의 용이성이나 조립의 용이성, 조립된 형상에 대한 외관적 고려 등의 요인에 의해 필요하다면, 기단과 말단의 폭이 동일한 직사각형도 가능하며, 말단의 폭이제로(0)인 삼각형상이어도 무방하다. 이렇게 형성된 플랜지(5, 6)는 적절한 단면을 갖는 튜브 형태, 즉, 채널빔의 형태를 가지며, 그 역학적 특성도 채널빔의 그 것과 대등하다.
각각의 플랜지(5, 6)는 외면(11, 12), 내면(15, 16), 말단부면(13, 14) 및 접합부(17, 18)를 각각 포함한다. 플랜지(5, 6)는 웨브(7)의 한쪽 방향으로 뻗어나가는 외팔보의 형태로 되어 있다. 웨브(7)는 플랜지(5, 6)와 공유하는 웨브면(19, 20)을 각각 포함한다. 즉, 웨브면(19, 20)의 웨브(7)의 일부이기도 하고, 플랜지(5, 6)의 일부이기도 하다. 플랜지(5, 6)의 내면(15, 16)은 롤포밍 전 강판의 단부(17, 18)에 해당하는 부분인 접합부(17, 18)에 의해 웨브(7)에 접합되어 있다. 플랜지(5, 6)의 외면(11, 12)은 상부의 내력을 받도록 설계된다.
웨브(7)의 중앙부분과 강판의 단부인 접합부(17, 18)은 여러 방법으로 접합될 수 있지만, 여기에서는 균등한 간격으로 국소적 변형부(21, 22)를 형성하는 프레스접합방식으로 접합된다. 구조부재가 강판으로 형성되는 형강이 아닌 경우에는 융합이나 접착제를 이용한 접합 등이 이용될 수도 있으며, 형강인 경우에도 용접열에 의한 재료의 변형이 그다지 문제가 되지 않는다면, 용접을 이용하여도 무방하고 나사연결, 용접, 리베팅 등의 다른 접합방법도 적용될 수 있다.
도 11은 프레스접합방법과정을 순서대로 도시한 도면이며, 그 것은 웨브(7)의 중앙부분과 플랜지(5, 6)의 접합부(17, 18)를 프레스접합방식으로 접합하는 과정을 보여준다. 여기에서, 다이스(52)와 프레스장치(51) 사이로 웨브(7)의 중앙부분과 플랜지의 접합부(17, 18)가 지나가며, 일정한 간격마다 프레스장치(51)가 강판을 눌러 국소적으로 변형시킴으로써 접합된다. 이 것은 강판의 한 작은 부분을 눌러서 서로 접합한 것이며, 강판의 단부가 웨브의 표면을 따라 이동하는 수평이동에 대한 억제력을 충분히 확보할 수 있다면 족하다.
내력을 받는 플랜지의 외면(11, 12)은 결과적으로 플랜지(5, 6)의 최대넓이를 갖게 되며, 웨브(7)와 직각을 이룬다. 또한, 플랜지의 외면(11, 12)은 합판, 석고보드 등 기타 마감재가 부착될 수 있도록 평평하다. 합판, 석고보드 등은 나사를 이용하여 플랜지의 외면(11, 12)에 부착될 수 있다. 플랜지(5, 6)은 웨브(7)와 직각 방향을 이루며 수평으로 연장되는데, 이 때, 플랜지(5, 6)의 크기와 웨브(7)의 크기간 비율은 구조부재의 구조성능에 영향을 미치며, 요구되는 성능에 따라 일반적으로 크기가 결정된다. 현재 도 8에서는 웨브(7)의 크기가 플랜지(5, 6)의 크기에 비하여 2배 정도 된다.
도 12 및 13에서 보는 바와 같이, 내력을 받는 정도에 따라 웨브(7)의 크기는 증대될 수 있다. 이 때, 플랜지(5, 6)의 플랜지 면에는 변동이 없고, 롤포밍 전 강판의 단부인(17) 및(18)의 길이가 아울러 증대된다.
이 발명은 지붕 및 바닥 트러스의 상현재 및 하현재에 사용될 수 있는 부재를 고안하는 데에 중점을 두었다. 일반적인 지붕트러스를 제작할 경우, 도 14와 같이 구조 내력을 많이 받는 상현재(3)와 하현재(3)에 이 발명에 의한 구조부재를 적용하고, 상대적으로 내력을 많이 받지 않는 복부재(33)에는 종래 경-경량형강을 사용한다. 이러한 트러스는 지붕의 모양에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
도 15에는 이 발명의 제2 실시예에 따라 제조된 구조부재의 측면도가 도시되어 있으며, 이 실시예에 따른 구조부재는 트러스의 상현재 또는 하현재로 사용되면서 과다한 하중이 작용할 경우에 특히 적합한 것으로서, 플랜지 부분에 보강홈(21, 22)을 만들어 보강할 수 있다. 도 15에는 플랜지(5, 6)의 외면에 하나의 보강홈이 제공된 것으로 도시되어 있지만, 플랜지(5, 6)의 외면에 두 개 이상의 보강홈이 제공될 수도 있고, 플랜지(5, 6)의 내면 또는 웨브(7)의 적절한 위치에도 보강홈이 제공될 수 있다.
위에서는 이 발명의 양호한 실시예에 기초하여 이 발명을 설명하고 있지만, 이 것은 단지 예시적인 목적을 가질 뿐이며, 이 발명을 제한하려는 것이 아니다. 이 발명이 속한 분야에서 숙련된 자에게는, 이 발명의 사상을 벗어남이 없이 위에 예시된 실시예로부터 변형이나 변화 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 첨부된 특허청구의 범위는 그와 같은 모든 변형예나 변화예 또는 조절예를 보호범위 내에 둘 것을 의도한다.
이 발명은 무엇보다도 종래 경량형강을 지붕트러스의 상현재 및 하현재에 사용했을 때, 부재의 구조성능의 한계, 특히 좌굴이 많이 발생하여 트러스의 스팬에 한계가 있어 짧은 트러스 밖에 생산할 수 없다거나, 요구되는 스팬의 트러스를 제작하기 위하여 구조부재의 웨브 및 플랜지 크기 또는 두께를 과다하게 하여 경제성 및 시공성이 매우 떨어지는 현상을 극복할 수 있다. 이 발명에 의한 구조부재는 플랜지 부분의 좌굴 및 뒤틀림에 대한 성능이 우수하여, 종래의-경량형강보다얇고 작은 두께 및 웨브높이로도 종래의-경량형강과 동일하거나 그보다 우수한 구조성능을 만족시킬 수 있게 된다.
이 발명에 의한 구조부재를 수직으로 세워 벽체에 사용할 경우, 상부에서 내려오는 하중에 대하여 종래의-경량형강보다 우수하게 대처할 수 있어, 도 16에 도시한 바와 같이 2중 또는 3중의 기둥으로 형성해야 했던 종래의 기둥을 1개의 구조부재만으로 처리할 수 있는 우수한 경제성 및 시공성을 누릴 수 있다.

Claims (27)

  1. 하중을 지탱하는 골조를 형성하기 위해 이용되는 구조부재를 제조하는 방법에 있어서,
    판의 중간부분의 적절한 길이를 웨브로 정하는 단계와,
    웨브로 정해진 길이의 한계를 접어서 플랜지를 형성하는 단계와,
    웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 플랜지를 접어서 웨브쪽으로 회귀시키는 단계 및,
    판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 단계를 포함하고,
    그럼으로써, 상기 플랜지는 상기 웨브의 단부로부터 한 쪽 방향으로 연장하는 외팔보의 형상으로 형성되며, 상기 플랜지의 단면형상은 폐쇄형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판은 얇고 고강도인 강판이며, 상기 구조부재는 경량형강인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    웨브로 정해진 길이의 한계를 접는 제1 절곡단계 및 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 플랜지를 접는 제2 절곡단계가 롤포밍단계인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단이 넓고 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단이 좁은 사다리꼴 단면을 갖게 형성되는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단과 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 동일한 직사각형 단면을 갖게 형성되는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 제로인 삼각형 단면을 갖게 형성되는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지의 외면에 합판과 석고보드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 마감재를 부착하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이를 동일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이를 서로 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨브 및 플랜지의 적절한 위치에 구조부재의 길이방향으로 연장하는 하나 이상의 보강홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강홈이 반원형 단면을 갖게 형성하는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 균등한 간격으로 압착하여 국소적 변형부를 형성하는 프레스접합단계인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 균등한 간격으로 점용접하는 점용접단계인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 웨브와 강판의 단부인 중첩된 위치를 연속적으로 용접하는 선용접단계인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  15. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    판의 단부를 웨브의 적절한 위치에 접합시키는 상기 접합단계는 스크류와 리벳으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 체결수단을 이용하여 일정한 간격으로 체결하는 단계인 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  16. 거의 일정한 횡단면을 갖고 길게 형성되어 하중을 지탱하는 골조를 형성하기 위해 이용되는 구조부재에 있어서,
    적절한 길이의 웨브와 상기 웨브의 양단의 각각에서 한 쪽 방향으로 연장하는 두 개의 외팔보형 플랜지를 갖고
    상기 플랜지는 웨브로부터 적절한 길이 만큼 이격된 위치의 절곡되어 웨브쪽으로 회귀된 상태에서 그 단부가 웨브의 적절한 위치에 접합됨으로써 폐쇄형 단면형상을 갖게 형성된 것을 특징으로 하는 구조부재.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 판은 얇고 고강도인 강판이며, 상기 구조부재는 경량형강인 것을 특징으로 하는 구조부재.
  18. 제16 또는 제17항 에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단이 넓고 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단이 좁은 사다리꼴 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  19. 제16 또는 제17항에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에 연결된 기단과 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 동일한 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  20. 제16 또는 제17항에 있어서,
    상기 플랜지의 단면형상이 웨브에서 멀리 이격된 위치의 말단의 폭인 제로인삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  21. 제16 또는 제17항에 있어서,
    상기 플랜지의 외면에 합판과 석고보드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 마감재가 부착된 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  22. 제16 또는 제17항에 있어서,
    웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  23. 제16 또는 제17항에 있어서,
    웨브의 양단에서 연장하는 두 개의 플랜지의 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  24. 제16 또는 제17항에 있어서,
    상기 웨브 및 플랜지의 적절한 위치에 구조부재의 길이방향으로 연장하는 하나 이상의 보강홈이 형성된 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  25. 제16 또는 제17항에 있어서,
    상기 보강홈이 반원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 구조부재제조방법.
  26. 상기 제16항 내지 제25항에 기재된 구조부재를 이용하여 구성된 건축물의 골조.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 골조가 상현재와 하현재 및 상기 상현재와 하현재의 사이에 배치된 복부재를 포함하는 트러스인 것을 특징으로 하는 건축물의 골조.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100516333B1 (ko) * 2002-08-30 2005-09-23 재단법인 포항산업과학연구원 폐단면 경량형강용 접합철물 및 이를 이용한 건축물의 골조
US8181423B2 (en) 2003-06-23 2012-05-22 Smorgon Steel Litesteel Products Pty Ltd. Beam
CN107100267A (zh) * 2017-05-23 2017-08-29 广州多米绿色建筑有限公司 一种用于装配式建筑的拼梁结构体系

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2855134A (en) * 1956-10-04 1958-10-07 Bauer Mfg Company Metal ladder
WO1993018244A1 (en) * 1992-03-06 1993-09-16 John Lysaght (Australia) Limited Sheet metal structural member and frames incorporating same
JPH08199729A (ja) * 1995-01-27 1996-08-06 Sumikin Kozai Kogyo Kk 冷間成形形鋼
WO1998009035A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Bhp Steel (Jla) Pty. Ltd. Stackable box stud
KR0153751B1 (ko) * 1988-07-27 1998-11-16 데이비드 고레비 레슬리 구조용 부재 및 그 성형방법
US6131362A (en) * 1998-02-04 2000-10-17 Buecker Machine & Iron Works, Inc. Sheet metal beam

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2855134A (en) * 1956-10-04 1958-10-07 Bauer Mfg Company Metal ladder
KR0153751B1 (ko) * 1988-07-27 1998-11-16 데이비드 고레비 레슬리 구조용 부재 및 그 성형방법
WO1993018244A1 (en) * 1992-03-06 1993-09-16 John Lysaght (Australia) Limited Sheet metal structural member and frames incorporating same
JPH08199729A (ja) * 1995-01-27 1996-08-06 Sumikin Kozai Kogyo Kk 冷間成形形鋼
WO1998009035A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Bhp Steel (Jla) Pty. Ltd. Stackable box stud
US6131362A (en) * 1998-02-04 2000-10-17 Buecker Machine & Iron Works, Inc. Sheet metal beam

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100516333B1 (ko) * 2002-08-30 2005-09-23 재단법인 포항산업과학연구원 폐단면 경량형강용 접합철물 및 이를 이용한 건축물의 골조
US8181423B2 (en) 2003-06-23 2012-05-22 Smorgon Steel Litesteel Products Pty Ltd. Beam
CN107100267A (zh) * 2017-05-23 2017-08-29 广州多米绿色建筑有限公司 一种用于装配式建筑的拼梁结构体系
CN107100267B (zh) * 2017-05-23 2024-06-04 科建设计(广州)有限公司 一种用于装配式建筑的拼梁结构体系

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