KR200321141Y1 - 보강판이 결합된 에이치 빔 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보강판이 결합된 에이치 빔(H-Beam)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래 건설토목 현장에서 사용하는 일반적인 에이치 빔의 플렌지 사이에 보강판을 결합하여 하중에 대한 허용응력이 증대된 빔에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 에이치 빔의 양측 플렌지 말단에 보강판을 결합하여 기존의 웹과 함게 하중을 함께 지탱하므로 허용응력이 보다 큰 에이치 빔을 얻을 수 있으며, 그 제작 또한 용이하다. 한편, 본 고안을 이용한 가설 교량은 보다 넓은 경간을 확보할 수 있다.

Description

보강판이 결합된 에이치 빔 {H-Beam Combined with Reinforcement Panel}

본 고안은 보강판이 결합된 에이치 빔(H-Beam)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래 건설토목 현장에서 사용하는 일반적인 에이치 빔의 플렌지 사이에 보강판을 결합하여 수직하중에 대해 보다 큰 허용응력을 가지며, 가설 교량의 교량빔으로 사용하였을 때 교량의 경간을 더욱 넓게 할 수 있는 빔에 관한 것이다.

도 1a는 종래 사용되는 건설토목 현장에서 구조재로 널리 사용되는 에이치 빔을 나타낸 사시도이며, 도 1b는 에이치 빔의 길이방향에 수직한 단면을 나타낸 단면도이다.

도시한 바와 같이 에이치 빔은 웹(10)을 중앙에 두고, 웹(10)의 일단에 제1 플렌지(21), 웹(10)의 타단에 제2 플렌지(22)가 일체로 형성되어 그 길이방향에 수직한 단면은 전체적으로 영문자 H형을 이룬다.

일반적인 에이치 빔은 작업 현장에서 말뚝, 기둥, 보 등 다양한 용도로 사용되는데, 세장비가 큰 구조재이므로 에이치 빔이 보와 같은 횡부재로 사용될 경우에 에이치 빔의 길이 방향에 대해 수직으로 작용하는 하중(이하 '수직하중'이라 한다)에 대한 허용응력을 증대시키기 위해 보강의 필요성이 생긴다. 예컨대, 가설 교량에서 교량빔으로 에이치 빔을 사용하였을 때 허용응력이 큰 에이치 빔이라면 경간을 넓게 할 수 있으므로 상기한 바와 같은 보강의 필요성이 현실화되는 것이다.

그러나, 상기 일반적인 에이치 빔은 대형 압연기를 이용해 열간압연에 의해 양산되는 것이 보통인 바, 그 형태를 작업 현장에서 임의로 바꾸기가 곤란하므로, 최초 제조시의 단면형상 및 재질에 따라 정해진 허용응력 또한 가변적이지 않다. 따라서 에이치 빔의 수직하중에 대한 허용응력을 증대시키기 위해서는 외부적인 보강 조치가 필요해진다.

종래 이와 같은 보강의 필요성에 따라 프리스트레스 빔, 프리플렉스 빔 등의 보강빔들이 개발되어 사용되고 있다.

상기한 보강빔들은 빔의 일부에 콘크리트를 타설하거나 빔에 강선을 부착 또는 삽입고정하여 에이치 빔의 길이방향으로 제1 플렌지에는 인장력을, 제2 플렌지에는 압축력을 미리 인가해두는 방식을 이용하고 있는데, 콘크리트 타설에는 거푸집 설치 및 제거 과정이 포함되며 콘크리트의 양생에도 시간이 소요되므로 공수가증가하고, 강선을 부착 또는 삽입하여 인장력 및 압축력을 인가하기 위해서는 강선을 충분히 긴장시켜야 하는데 이 과정은 매우 큰 힘이 요구되므로 작업이 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 콘크리트 타설이나 강선의 긴장 등과 같이 공수가 많이 소요되고 작업 효율이 낮은 문제점을 해결하고 작업 현장에서도 간단하게 제작할 수 있으며 수직하중에 대해 보다 큰 허용응력을 가져, 가설 교량의 교량빔으로 사용하였을 교량의 경간을 보다 넓게 할 수 있는 에이치 빔을 제공하는 데 있다.

도 1a은 종래 에이치 빔의 사시도이다.

도 1b는 종래 에이치 빔의 단면도이다.

도 2a는 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔의 사시도이다.

도 2b는 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 본 고안을 이용하여 가설한 교량을 나타낸 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안은 보강판을 기존의 에이치 빔의 제1 플렌지의 말단 및 제2 플렌지의 말단에 연결하여 기존의 웹과 함께 보다 큰 하중을 견디도록 한 보강판이 결합된 에이치 빔을 제공한다.

본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔에서, 상기 양측 플렌지 말단과 보강판 사이의 결합은 용접에 의하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔을 도면과 함께 보다 구체적으로 설명한다.

도 2a는 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔의 사시도이며 도 2b는 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔의 길이방향에 수직한 단면의 형상을 나타낸 것이다.

일반적으로 에이치 빔이 횡부재로 사용될 때에는 수직하중의 방향에 대해 제1 플렌지(21) 및 제2 플렌지(22)를 수직하게, 웹(10)은 평행이 되게 사용한다. 즉, 도면을 기준으로 볼 때는 도면의 세로 방향으로 수직하중이 작용하도록 사용되는 것이다.

도시한 바와 같이, 보강판(100)을 제1 플렌지(21)의 말단 및 제2 플렌지(22)의 말단에 결합한다.

그러면, 보강판(100)과 기존의 에이치 빔은 전체적으로 일체가 되어 상기 보강판은 상기 기존의 웹(10)과 함께 하중을 부담하므로 전체적으로 수직하중에 대한 빔의 허용응력이 증대된다.

이상에서의 결합 방식은 일반적인 강재의 결합 방식을 모두 이용할 수 있겠으나, 작업 용이성, 결합에 필요한 공수, 결합 강도 등을 고려할 때 기존의 에이치 빔에 보강판(100)을 용접하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 보강판(100)은 에이치 빔의 전체에 걸쳐 결합되어야만 하는 것은 아니므로 복수의 에이치 빔 상호간의 연결 또는 다른 부재와의 결합을 위해 필요한 경우에는 연결 또는 결합 부위에 상기 보강판(100)을 부분적으로 결합시키지 않을 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 고안을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 고안을 예시하기 위한 것이며, 본 고안의 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

도 3은 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔을 이용한 교량을 나타낸 것이다.

건설토목 공사 현장에서는 작업 환경에 따라 도시한 바와 같은 형태의 교량을 임시로 가설하여 사용하여야할 필요가 상존한다.

도시한 바와 같이 최상층에 얹혀진 복공판(30)을 지지하기 위한 교량빔으로서 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔을 사용할 때, 제1 플렌지(21) 측은 복공판(30)을 지지하고 제2 플렌지(22) 측은 교각(60)에 의해 지지되며, 상기 제1 플렌지(21)와 제2 플렌지(22) 사이에는 보강판(100)이 결합되어 있음을 알 수 있다.

교량 가설에 있어서는 에이치 빔의 길이가 경간보다 짧을 경우에는 에이치 빔끼리 연결해야 하고, 에이치 빔과 교각(60) 사이의 연결도 필요하다.

이 경우 각 연결은 통상 볼트 체결에 의하는 바, 에이치 빔끼리의 연결 부위(40) 및 교각과의 연결 부위(50)에는 보강판(100)을 결합시키지 않은 채로 사용해야 각 연결 부위(40, 50)에서의 볼트 체결 작업이 용이하며, 연결 부위(40, 50)가 아닌 부분은 볼트 체결 등의 작업이 불필요하고 굽힘 모멘트도 더 크게 작용하므로 보강판(100)을 결합하여 사용한다.

여기서, 연결 부위(40, 50)는 최대 굽힘 모멘트가 작용하는 지점을 피하여 선정함이 보통이므로 보강판(100)이 결합되어 있지 않아도 무방하다.

이상과 같이 교량 가설에 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔을 사용하면 증대된 허용응력에 의해 더 긴 경간에 대해서도 교량 가설이 가능하므로 소요 자재 및 공수를 대폭 감소시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 기존의 빔에 비해 수직하중에 대한 허용응력이 월등히 향상된다. 따라서 가설 교량의 교량빔으로 사용할 경우 더 넓은 경간을 확보할 수 있다.

또한, 본 고안의 보강판이 결합된 에이치 빔은 제작과정이 훨씬 간단하므로 작업 현장에서도 제작이 가능하며 제작비용, 제작공수도 감소시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 중앙부에 위치한 웹;

   상기 웹의 일단에 연결된 제1 플렌지;

   상기 웹의 타단에 연결된 제2 플렌지; 및

   일측단은 상기 제1 플렌지의 일측단에 결합되고 타측단은 상기 제2 플렌지의 일측단에 결합된 보강판을 구비한 것을 특징으로 하는 보강판이 결합된 에이치 빔.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강판은 상기 플렌지에 용접에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 보강판이 결합된 에이치 빔.