KR200233318Y1 - 이음보강수단이 강화된 에이치형 파일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이음보강수단이 강화된 H-BEAM 파일에 관한 것으로서, H-BEAM의 이음부에 보강 플레이트를 구비함에 있어 평플레이트와 함께 채널형 플레이트를 구비하여 볼트 및 너트를 체결,결합함으로써, H-BEAM 이음부의 내구성 증대 및 작업성 향상과 원가절감을 통한 경제성 향상을 위한 유용한 것이다.

본 고안의 이음보강수단이 강화된 H-BEAM 파일은, 전체적으로 일측에 다수의 결합공을 형성한 H-BEAM, 이음부의 양측부 수직판상 외주면에 구비되는 평플레이트, H-BEAM의 중심축 전,후면 내측으로 구비되는 채널형 플레이트, 결합을 위한 볼트 및 너트로 구성된다.

구체적으로, H형의 H-BEAM 파일 일측 단부에는 곡선으로 둥글게 가공된 굴곡부를 제외하고 일정간격으로 다수의 결합공이 구비되어 있고, 두 개의 H-BEAM이 연결되는 이음부 양측부 외주면 상에는 이와 너비가 같고, 동일한 형태의 결합공이 형성된 평플레이트가 각각 구비되며, 상기 이음부의 전,후면 내측으로 구비되는 채널형 플레이트도 마찬가지로 상기 H-BEAM의 결합공과 일치되는 결합공을 형성하고, 굴곡부는 곡선으로 둥글게 가공되어 있다.

이상의 H-BEAM, 이음부 양측 평플레이트와 전,후 채널형 플레이트는 각각에 구비된 결합공을 서로 맞추어 일치시키고, 상기 결합공을 관통해 외측에서 볼트를 삽입한 다음, 내측에서 너트를 나사조립하여 이음부의 구성을 일체화함으로써, 본 고안의 H-BEAM 파일의 이음부가 보강된다.

이러한 구성을 통해 본 고안은 필요한 부품수를 반으로 줄임과 동시에 작업인력을 줄여 경비 및 인건비를 절감함으로써, 경제성을 극대화하며, 또한, 적은 부품을 간단히 조립함으로 인해 작업 시간을 단축하고, 작업성 면에서도 효율성을 높이는 효과가 있다.

뿐만 아니라, '┏┓' 형태의 채널형 플레이트의 굴곡부를 곡선으로 제작하여 H-BEAM 파일의 굴곡부와 맞닿게 함으로써, 종래 평플레이트에 의해 보강해 줄 수 없던 굴곡부를 보강하여 수직하중에 대한 내구성을 증대시킴은 물론, 결합시 사용되는 볼트 및 너트로 다양한 각도의 홈이 파진 나사산을 형성한 특수볼트를 선택적으로 사용할 수 있도록 하여 그 안정성을 배가시켰다.

Description

이음보강수단이 강화된 에이치형 파일{a H-shaped pile strengthened a joint reinforcement}

본 고안은 이음보강수단이 강화된 H형 파일에 관한 것으로서, H-BEAM의 이음부에 보강 플레이트를 구비함에 있어, 평플레이트와 함께 채널형 플레이트를 구비하여 볼트 및 너트를 체결,결합함으로써, H-BEAM 이음부의 내구성 증대 및 작업성 향상과 원가절감을 통한 경제성 향상을 위한 유용한 것이다.

일반적으로 고층빌딩의 철골 철근 콘크리트 건축물이나 건축 철골 빌딩 등에는 그 건축물이 수직하중에 견딜 수 있도록 H-BEAM을 사용하고 있으며, 이러한 건축공사에 사용되는 H-BEAM은 대형이므로 각각의 철판을 H형으로 용접하여 제작하고 있다.

특히, 기초 지반상에 타입되는 H-BEAM 파일의 경우, 주면 마찰력보다는 선단 지지력에 의해 상재 하중을 지지하게 되므로, 지하의 안정된 지반까지 타입하게 되고, 안정지반까지 도달하기 위해서는 현장 여건에 따라 길이가 긴 장대형 H-BEAM 파일이 요구되는 경우가 발생하며, 이러한 경우 길이가 짧은 파일을 서로 용접하거나 상,하 파일간에 볼트체결식으로 연결하여 사용하게 된다.

이때, 땅 속에 박는 항타작업시 수직직진도가 좋고 강한 지반에서도 비틀림없이 관입이 잘 되며, 지반의 흔들림이나 외부 열에도 휨변형 등이 발생하지 않고,중심을 견고하게 유지할 수 있도록 하기 위하여, 대개 H-BEAM의 선단부나 이음부에 보강재를 구비하여 더욱 튼튼히 보강토록 한다.

종래에 사용되어 온 볼트체결식 H-BEAM 파일의 이음보강수단이 도1에 도시되어 있으며, H-BEAM 파일의 이음부 보강재로서, 파일본체(1)의 모든 내,외주면에 평플레이트(9)를 각각 구비하고, 볼트(11) 및 너트(12)를 체결하여 일체화하였다.

그러나, 이러한 종래 H-BEAM 파일(1)은 이음부의 모든 내,외주면 각각에 대형의 평플레이트(9)를 구비하여야 하고, 또한, 상기 평플레이트(9)를 H-BEAM 파일본체(1)에 결합시 각각 볼트(11) 및 너트(12) 결합을 해 주어야 하기 때문에, 필요한 부품수가 많아 경제적이지 못한 결점이 있다.

또한, 대형 평플레이트(9) 자체의 중량과 크기가 상당하기 때문에, 설치를 위한 운반 및 취급이 용이하지 않으며, 작업인력 및 시간이 많이 들어 경제성이나 작업성 면에서 효율적이지 못한 문제점이 있다.

게다가, H-BEAM 파일본체(1)의 웨브와 측면 플렌지의 접합부인 내측 굴곡부(6)에는 별도의 보강 플레이트가 구비되지 않아, 수직하중을 견디는데 무리가 따르며, 일반 볼트 및 너트의 결합이 견고하지 못하여 지반의 흔들림이나 H-BEAM의 휨변형 등을 견뎌내지 못함에 따라 안정성에도 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 H-BEAM 이음부의 문제점을 해소하고, H-BEAM의이음부에 평플레이트와 함께 채널형 플레이트를 구비하여 특수 볼트 및 너트를 체결,결합할 수 있도록 함으로써, 이음부의 수직하중에 대한 내구성을 증대시키고, 작업성 및 경제성을 향상시키는 이음보강수단이 강화된 H형 파일을 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 2개의 H-BEAM 파일이 연결되는 이음부의 양측부 수직판 외주면에는 종래와 동일한 대형 평플레이트를 구비하되, H-BEAM의 중심축 전,후 내측으로 외주면상에 '┏┓' 와 같은 형상의 일체화된 채널형 플레이트를 구비하여, 종래에 하나의 H-BEAM이음부에 8개의 보강 평플레이트가 필요했던 것에 반해, 2개의 평플레이트와 2개의 채널형 플레이트, 총 4개의 보강 플레이트만으로도 훨씬 견고하고 튼튼하게 지지될 수 있게 하였다.

또한, '┏┓' 형태의 채널형 플레이트의 굴곡부를 곡선으로 제작하여 H-BEAM 파일본체의 굴곡부와 맞닿게 함으로써, 종래 평플레이트에 의해 보강해 줄 수 없던 굴곡부를 보강할 수 있도록 함은 물론, 결합시 사용되는 볼트 및 너트에 있어서, 일반적으로 널리 사용되는 볼트 및 너트를 사용하기도 하고, 다양한 각도의 홈이 파진 나사산을 형성한 특수볼트를 선택적으로 사용함으로써, 볼트 체결 후 볼트의 풀림현상을 배제시켜 그 안정성을 배가시켰다.

도1은 종래 H-BEAM 이음부의 접합구조를 보인 단면도

도2는 본 고안의 제 1실시예에 따른 전체 사시도

도3은 본 고안의 분해 사시도

도4는 본 고안의 제 1실시예에 사용된 특수볼트의 측단면도

도5는 본 고안의 정면도

도6은 본 고안의 볼트체결 상태를 도시하는 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : H-BEAM 파일본체 2 : 상부 H-BEAM

3 : 하부 H-BEAM 4 : 중심축

5 : 측면 수직판 6 : 굴곡부

7,9a,10a,10b : 결합공 8 : 이음부

9 : 평플레이트 10 : 채널형 플레이트

11 : 볼트 11a : 나사산

11b : 홈 12 : 너트

본 고안은 이음보강수단이 강화된 H형 파일에 관한 것으로서, H-BEAM의 이음부에 보강 플레이트를 구비함에 있어 평플레이트와 함께 채널형 플레이트를 구비하여 볼트 및 너트를 체결,결합함을 특징으로 한다.

도2는 본 고안의 제 1실시예에 따른 H-BEAM 파일의 전체 사시도이며, 전체적으로 상,하부 H-BEAM(2,3), 이음부(8)의 양측부 수직판(5) 외주면에 구비되는 평플레이트(9), 중심축(4) 전,후면 내측으로 구비되는 채널형 플레이트(10), 이들의 결합을 위한 볼트(11) 및 너트(12)로 구성되는데, 이를 도3의 분해 사시도와 함께 비교하면서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

얇은 판상의 중심축(4)과, 상기 중심축(4)의 양측에 직각으로 동일한 두께의 측면 수직판(5)이 일체화되어 이루어진 H형의 상부 H-BEAM(2) 하단부와 하부 H-BEAM(3) 상단부에는, 상기 중심축(4)과 측면 수직판(5)이 만나는 부분이 곡선으로 둥글게 가공된 굴곡부(6)를 제외하고 일정간격으로 다수의 결합공(7)이 구비되어 있다.

즉, 상기 결합공(7)의 배열에 있어서, H-BEAM의 중심축(4)상에는 4행 3열로 결합공(7a)이 배열되고, 양측면 수직판(5)상에는 양단부에 각각 4행 2열의 결합공(7b)이 배열,형성된다.

상기 상,하 H-BEAM(2,3)이 연결되는 이음부(8)의 양측면 수직판(5) 외주면 상에는 이와 너비가 같고, 양단부에 상기 수직판(5)과 동일한 형태의 결합공(7b)이 상,하로 연결되어 8행 2열의 결합공(9a)이 배열,형성된 넓은 판상의 평플레이트(9)가 각각 구비된다.

그리고, 상기 이음부(8)의 중심축(4) 전,후면 내측으로 구비되는 채널형 플레이트(10)는 '┏┓' 와 형태로 형성되며, 마찬가지로 상기 상,하 H-BEAM(2,3) 중심축(5)상의 결합공(7a)과 일치되도록 중심축(4)상에 접하는 부분에는 8행 3열의 결합공(10a)이, 양측면 수직판(5) 일단부 내측에 접하는 부분에는 8행 2열의 결합공(10b)이 적정위치에 형성되고, 굴곡부(10c)는 곡선으로 둥글게 가공되어 있다.

이상의 상,하 H-BEAM(2,3), 이음부(8) 양측 수직판(5)상에 평플레이트(9)와 H-BEAM의 중심축(4) 전,후 채널형 플레이트(10)는 각각에 구비된 결합공 (7,9a,10a,10b)들을 열별로 서로 맞추어 일치시키고, 상기 결합공들을 관통해 외측에서 볼트(11)를 삽입한 다음, 내측에서 너트(12)를 나사조립하여 이음부(8)의 구성을 일체화하며, 이러한 나사조립 과정을 거쳐 일체화된 본 고안의 정면도가 도5에 도시되어 있다.

또한, 본 고안의 H-BEAM 파일의 이음부(8) 결합에서 볼트(11) 및 너트(12)의 체결 상태를 나타낸 단면도가 도6에 도시되어 있는데, 이때, 이중나사산이 가공된 특수 볼트(11)가 사용되며, 상기 특수볼트의 외주면과 너트(12)의 내주면에는 서로 맞물려 돌아가는 암나사부 및 수나사부가 구비되며, 암,수 나사부의 나사산(11a) 사이에 다양한 형태의 홈(11b)을 형성, 너트 혹은 보강 플레이트의 결합공 내주면과 견고하게 상호 당접되어, 한 번 체결된 볼트의 외부 진동 등에 의한 풀림 현상을 완전히 배제하도록 하였으며, 이러한 특수볼트의 한 예로 이중 나사산 형태를 형성한 것이 도4에 예시되어 있다.

여기서, 상기의 결합공은 제 1실시예의 결합공 배열과 수에 국한되지 않으며, H-BEAM 파일의 크기에 따라 다양하게 바뀌어질 수 있다.

이상에서와 같은 구성을 갖는 이음보강수단이 강화된 H-BEAM 파일은, 고층빌딩의 철골 철근 콘크리트 건축물이나 철골 빌딩 등의 철골조로 사용되며, 또 기초지반에 타입되어 기초파일로 사용시에는 상부 건축물의 수직하중에 견딜 수 있도록 지반에 입설되며, 이를 위해 땅 속에 묻는 항타작업시 수직직진도가 좋고 강한 지반에서도 비틀림없이 관입이 잘 되며, 지반의 흔들림이나 외부 열에도 휨변형 등이 발생하지 않고, 중심을 견고하게 유지하는 데 기여하게 된다.

또한, 상기 특수볼트 외에 일반적인 볼트 및 너트를 선택적으로 사용하여도 무방하다.

본 고안은 상,하부 2개의 H-BEAM 파일이 연결되는 이음부의 양측부 수직판 외주면에는 종래와 동일한 대형 평플레이트를 구비하되, H-BEAM의 중심축 전,후 내측으로는 외주면상에 '┏┓' 와 같은 형상의 일체화된 채널형 플레이트를 구비하여, 종래에 하나의 H-BEAM 이음부에 8개의 보강 평플레이트가 필요했던 것에 반해, 2개의 평플레이트와 2개의 채널형 플레이트, 총 4개의 보강 플레이트만으로도 훨씬 견고하고 튼튼하게 지지될 수 있게 하며, 체결시 사용되는 볼트 및 너트 등의 부품수를 반으로 줄이고, 필요한 작업인력을 줄여, 경비 및 인건비를 절감함으로써, 경제성을 극대화하였다.

또한, 적은 부품을 간단히 조립함으로 인해 작업 시간을 단축하고, 작업성 면에서도 효율성을 높이는 효과가 있다.

뿐만 아니라, '┏┓' 형태의 채널형 플레이트의 굴곡부를 곡선으로 제작하여 H-BEAM 파일의 굴곡부와 맞닿게 함으로써, 종래 평플레이트에 의해 보강해 줄 수 없던 굴곡부를 보강할 수 있도록 함으로써, 수직하중에 대한 내구성을 증대시킴은 물론, 결합시 사용되는 볼트 및 너트로 다양한 각도의 홈이 파진 나사산을 형성한 특수볼트를 선택적으로 사용함으로써, 지반의 흔들림이나 H-BEAM의 비틀림 등의 휨변형에도 쉽게 풀리지 않도록 하여 그 안정성을 배가시켰다.

Claims (2)

1. 얇은 판상의 H형으로 이루어지고, 일측 단부상에 일정간격으로 배열,형성된 결합공(7)이 구비된 H-BEAM 파일(2,3)과,

   상기 H-BEAM 파일이 서로 연결되는 이음부(8)에서 측면 수직판(5)상에 결합되며,이를 위해 상기 두 개의 수직판(5)이 연결된 상태의 결합공(7b)과 일치되도록 결합공(9a)을 형성한 넓은 사각판상의 평플레이트(9)와,

   상기 H-BEAM 파일이 서로 연결되는 이음부(8)에서 H-BEAM의 중심축(4)상과 측면 수직판(5)의 일단부 내측에 접하여 결합되도록 결합공(10a,10b)을 형성하고 굴곡부(10c)가 둥글게 곡선으로 가공된 '┏┓' 형태의 채널형 플레이트(10)로 구성되며,

   상기 각 부재가 볼트(11) 및 너트(12)의 나사조립에 의해 결합되어 일체화됨을 특징으로 하는 이음보강수단이 강화된 H형 파일.
2. 1항에 있어서, 상기의 H-BEAM 파일(2,3)과, 평플레이트(9), 채널형 플레이트(10)는 외주면상에 나사산(11a)과 상기 나사산(11a) 사이에 홈(11b)을 구비한 형태의 이중 나사산을 형성한 특수 볼트(11)에 의해 체결, 결합됨으로써, 외부 진동 등에 의한 풀림현상을 방지함을 특징으로 하는 이음수단이 강화된 H형 파일.