KR200369733Y1 - 관통부를 갖는 스트롱빔 - Google Patents

관통부를 갖는 스트롱빔 Download PDF

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KR200369733Y1
KR200369733Y1 KR20-2004-0027450U KR20040027450U KR200369733Y1 KR 200369733 Y1 KR200369733 Y1 KR 200369733Y1 KR 20040027450 U KR20040027450 U KR 20040027450U KR 200369733 Y1 KR200369733 Y1 KR 200369733Y1
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박대열
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주식회사 브레인알앤디
박대열
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    • E01D2101/28—Concrete reinforced prestressed
    • E01D2101/285—Composite prestressed concrete-metal

Abstract

관통부를 갖는 스트롱빔이 개시된다. 개시된 본 고안에 따른 빔은 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 T자를 이루도록 형성된 상부부재; 상기 상부부재에 대응하여 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 역T자를 이루도록 형성된 하부부재; 및 상기 상부부재와 상기 하부부재를 지그재그 형상으로 연결하는 복수의 연결부재;를 포함하며, 상기 연결부재는 상기 상부부재 및 상기 하부부재가 일체화 거동을 하도록 하며, 상기 연결부재사이에는 관통부가 형성된다. 이에 의하면, 상부부재 및 하부부재, 연결부재가 하나의 부재로 거동하며, 상대적으로 빔의 자체하중이 종래의 빔과 비교하여 줄어들게 되고, 상대적인 자체하중이 감소함으로써 상부부재에 작용하는 압축응력 및 하부부재나 원통형 강관에 작용하는 인장응력이 감소하게 된다.

Description

관통부를 갖는 스트롱빔{strong beam with connecting member}
본 고안은 관통부를 갖는 스트롱빔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 T자 형상의 상부 및 하부부재 사이를 지그재그로 연결하는 연결부재 사이에 관통부가 형성되어 상기 상부부재 및 하부부재 사이의 하중분배효과를 극대화하고, 응력전달특성을 좋게 하며 일체화거동을 할 수 있도록 하는 개선된 빔에 관한 것이다.
일반적으로 빔은 구조물의 기둥, 보나 토목용 구조물로 널리 사용되고 있으며, 이러한 빔 중에서도 H 또는 I 형태의 빔이 공학적 특성상 가장 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 빔이 사용된 교량을 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면 빔은 교량등의 바닥판의 하부에 설치된다. 그러나 이러한 도면은 본 고안에 따른 빔과의 차이점을 부각하고자, 단지 일례로서 종래기술로 언급한 것일 뿐 본 고안은 종래기술로 언급한 교량에 사용되는 빔에 한정되지는 않는다.
먼저 빔(115)의 상부에는 교량등의 바닥판(118)이 상부에 지지되어 배열되는 구조를 갖는다. 그리고 I 자형 또는 H 자형의 빔(115)은 교각과 같은 하부지지부재(110)의 상부에 배열되어 바닥판(118)을 지지한다.
이와 같은 종래의 빔은 도 2 에 도시된 바와 같이, 상부부재(111), 하부부재(112)를 포함하고, 웨브(113)가 상기 상부 및 하부부재(111)(112) 사이에 설치된다. 이때 상기 웨브(113)와 상기 상부 및 하부부재(111)(112)는 용접으로 결합된다.
도 3은 도 1에서 도시된 빔(115)을 화살표 A 방향에서 바라본 측면도이다. 이때 도면에 도시된 바와 같이, 상기 빔(115)의 상부에는 상부부재(111) 위에 설치된 교량의 바닥판(118)과 같은 구조물에 의해 아래 방향으로 상부하중 f 를 받게 된다.
또한, 상기 하부부재(112)의 수직방향을 따라서 양 끝부분에는 상기 교각과 같은 하부지지부재(110)에서 상기 빔(115)을 지지 함으로써 발생하는 힘에 의해서 하부지지힘 F 를 받게 된다.
이에 따라 상기 상부부재(111)에는 압축응력이 더 강하게 작용하게 되고, 하부부재(112)에는 인장응력이 강하게 작용한다.
그리고 이러한 종래의 빔(115)은 특히 상부부재(111) 및 하부부재(112)와 웨브(113)가 일체로 형성된 구조를 이루고 있다.
그러나 이와 같은 종래의 구조를 가지는 빔(115)은 다음과 같은 단점있다.
먼저, 종래의 빔(115)은 상부부재(111), 하부부재(112) 및 웨브(113)가 일체로 형성된 구조로 전체의 자체하중이 필연적으로 증가하게 된다. 그리고 이러한 자체하중으로 인해서 발생하는 상부부재(111)의 압축응력과 하부부재(112)의 인장응력이 커져 빔에 상대적으로 큰 스트레스를 유발하게 된다.
그리고 종래의 빔은 웨브(113)에 관통부가 있는 경우와 비교하여 상대적으로 불필요한 빔의 낭비를 유발하며, 빔 자체의 단가를 상승시키며, 이로 인해서 빔(115)의 가격상승으로 인해서 불필요한 생산비용이 증가하게 되는 문제점도 발생하게 된다.
또한, 종래의 빔(115)은 자체하중에 의해 발생할 수 있는 모멘트에 대하여 수직방향의 하중을 분산시킬수 없으므로 그에 따라 빔(115)의 수직방향 길이가 제한된다. 이것은 교량 등의 건축시 빔의 설치거리가 짧아지게 되는 문제점을 유발한다. 이것은 추가적으로 교량가설 비용이 증가하게 되고 또한 공사기간이 늘어나게 되는 경제적인 문제점을 유발할 수 있다.
또한, 종래의 경우 대형의 빔을 제작하기 위해서는 빌트업 빔(Built Up Beam)을 사용하였다. 통상적인 I빔은 I자 단면을 가진채로 일체로 생산되는 롤빔이지만, 이러한 롤빔은 그 규격이 제한되어 있고 대형의 것을 생산하기 어려운 점이 있어, 많은 다양한 사용처에 그대로 사용할 수 없는 문제가 있었다. 따라서 설계적용시 I빔을 원하는 크기로 제작하여 사용하게 되며, 이와 같은 빔을 빌트업 빔이라 한다.
빌트업 빔의 경우 상부부재와 하부부재 및 웨브가 각각 따로 제작이 되어 그 연결부위가 용접을 통해 연결되는 구조로 되어 있다. 이는 웨브와 상부 및 하부부재의 연결부위 전 길이에 걸쳐 용접이 이루어져야 하며, 전 길이에 걸친 용접 품질의 균일성을 보장하는데 따르는 작업 관리의 어려움이 있어왔다. 또한 이러한 용접공정에 소요되는 작업 소요 비용이 증가하게 되어 경제성이 떨어지는 문제도 존재하게 된다.
본 고안은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빔을 구성하는 T자 형상의 상부부재와 역 T자 형상의 하부부재에 작용하는 하중을 분배하고, 응력전달특성을 좋게 하며, 일체화거동을 할 수 있도록 하는 구조가 개선된 빔을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 고안은 상부 및 하부, 연결부재가 하나의 부재로 거동할 수 있는 구조의 빔을 제공하며, 빔의 제작에 있어 용접 공정을 줄일 수 있게 되며, 보다 경제성 있는 빔을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 빔을 사용된 교량을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에서 도시된 빔의 단면도,
도 3은 도 1에서 도시된 빔을 측면도,
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 빔의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 빔의 단면도,
도 6은 본 고안의 다른 실시예로서 프리스트레스 부재가 설치된 빔의 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 빔의 단면도,
도 8은 본 고안의 또 다른 실시예로서 프리스트레스 부재가 상부 및 하부부재로 연장설치된 빔의 사시도,
도 9는 본 고안의 또 다른 실시예로서 슬롯홈형 연결부재가 설치된 빔의 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 슬롯홈형 연결부재의 확대사시도,
도 11은 본 고안의 또 다른 실시예로서 하부에 원통형 강관이 설치된 빔의 사시도,
도 12는 도 11에 도시된 빔의 단면도,
도 13은 도 4에 도시된 빔에 작용하는 힘들을 도시한 개념도이다.
* 도면의 주요부분의 간단한 설명 *
10: 상부부재 11;빔
12: 연결부재 13;슬롯홈형 연결부재
14: 하부부재 18: 측면관통부
20;단면관통부 26;프리스트레스 부재
32;고정브라켓
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 수직방향으로 연장형성되며단면의 형상이 T자를 이루도록 형성된 상부부재; 상기 상부부재에 대응하여 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 역 T자를 이루도록 형성된 하부부재; 및 상기 상부부재와 상기 하부부재를 지그재그 형상으로 연결하는 복수의 연결부재;를 포함하며, 상기 연결부재는 상기 상부부재 및 상기 하부부재가 일체화거동을 하도록 하며 상기 연결부재사이에는 관통부가 형성된다.
이때, 상기 연결부재는 쌍으로 상기 상부부재 및 상기 하부부재에 결합되며, 상기 빔에는 프리스트레스 부재가 더 설치된 것이 바람직하다.
그리고 상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재에 복수개 설치되며, 상기 프리스트레스 부재와 상기 하부부재에는 고정브라켓이 더 설치되어 상기 프리스트레스 부재가 상기 하부부재에 고정된 것이 좋다.
또한, 상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재 및 상기 상부부재로 연장 설치되며, 상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재 및 상기 상부부재 사이에 복수개 설치된 것이 좋다.
그리고 상기 프리스트레스 부재와 상기 하부부재 및 상기 상부부재에는 고정브라켓이 더 설치되어 상기 프리스트레스 부재가 상기 하부부재 및 상부부재에 고정된 것이 좋다.
또한, 상기 연결부재에는 슬롯홈이 형성되어 상기 상부부재 및 하부부재의 T자 형상의 끝단이 상기 슬롯홈에 삽입되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 빔에는 프리스트레스 부재가 더 설치된 것이 좋다.
이때, 상기 슬롯홈과 상기 상부부재 및 상기 하부부재의 T자 형상의 끝단은용접결합된 것이 바람직하다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 또 다른 실시예는 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 T자를 이루도록 형성된 상부부재; 상기 상부부재와 동일한 수직방향으로 연장형성된 원통형 강관; 상기 상부부재와 원통형 강관을 지그재그 형상으로 연결하는 복수의 연결부재;를 포함하며, 상기 연결부재 사이에는 관통부가 형성되어 자체하중이 줄어들며, 상기 상부부재 및 상기 하부부재가 일체화거동을 할 수 있도록 하는 빔을 제공함으로써 달성된다.
이때, 상기 원통형 강관의 내부에 상기 원통형 강관의 수직방향과 동일한 방향으로 배열되는 적어도 하나의 프리스트레스 부재가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 원통형 강관 내부에는 상기 프리스트레스 부재의 인장으로부터 전달되는 응력을 지지하는 충진부재가 상기 프리스트레스 부재 주위에 충진된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안의 실시예에 따른 빔을 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 빔의 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 빔의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 빔은 크게 상부부재(10), 하부부재(14), 상기 상부부재(10) 및 상기 하부부재(14)에 지그재그 형상으로 결합된 연결부재(12)를 포함한다.
상기 상부부재(10)의 상부면에는 교량의 바닥판(미도시)이 접촉되며 수직방향으로 연장되고, 단면의 형상이 T 자형으로 형성된다. 상기 하부부재(14)는 상기 상부부재(10)에 대응하여 수직방향으로 연장형성되며, 단면의 형상이 역 T 자형으로 형성된다.
이러한 T형 부재는 I자 단면 그대로 일체로 제작되는 롤빔I형강을 절단하여 형성하거나, T형으로 일체화되어서 제작되는 T형 빔을 사용하게 된다.
상기 연결부재(12)는 상기 상부부재(10) 및 상기 하부부재(14) 사이에 결합되며, 상기 연결부재(12) 사이에는 복수의 측면 관통부(18)가 형성된다. 이러한 측면관통부(18)로 인해서 상기 빔(11)의 자체 하중이 줄어든다.
그리고 상기 연결부재(12)는 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 T 자형 단면의 돌출부(25)의 양측면에 결합되며, 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14) 사이를 지그재그 형태로 연결하여 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14)를 지지할 수 있다면 이 외에도 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 다른 부분과도 결합될 수 있다(도 5 참조).
또한, 전체적으로 상기 연결부재(12)와 상부부재(10) 및 하부부재(14) 사이에는 용접으로 결합될 수 있으며, 또한 볼트와 너트와 같은 체결수단(22)을 이용하여 결합될 수도 있다.
이와 같은 구조의 빔은 상부부재 및 하부부재, 연결부재가 전체적으로 하나의 부재로써 거동하게 되며, 상기 빔의 단면을 볼 때 전체적으로 빔의 내부에도 단면관통부(20)가 형성된 형상이 되어 빔(11)의 전체하중이 줄어들게 된다.
상기 연결부재(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 쌍으로 상기 상부부재(10) 및하부부재(14)에 결합될 수 있으며, 하나의 부재가 일측에 결합하면, 다음 부재는 그 반대편측에 결합하는 엇갈림 형태로 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14)에 결합될 수도 있다. 이외에도 전체적으로 관통부(18)(20)가 형성된 트러스 형상으로 자체하중을 줄이면서도 수직방향으로 하중을 분산시킬 수 있다면 필요한 연결부재의 결합형태는 다양하게 구성할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 고안의 또 다른 실시예를 설명한다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예로서 프리스트레스 부재가 설치된 빔의 사시도, 도 7은 도 6에 도시된 빔의 단면도이다.
상기 프리스트레스 부재(26)는 상기 하부부재(14)에 복수개 설치된다. 바람직하게는 상기 하부부재(14)의 양측단에 2개 설치되어 상기 하부부재(14)에 작용하는 인장력에 대한 허용 인장응력을 크게 한다. 그리고 상기 프리스트레스 부재(26)와 상기 하부부재(14) 사이에는 복수개의 고정브라켓(32)이 설치되며, 프리스트레스 부재(26)는 하부부재(14)에 고정브라켓(32)과 고정브라켓(32)의 일측에 설치된 너트로 고정된다.
바람직하게는 상기 고정브라켓(32)은 하부부재(14)의 수직방향 양끝단에 설치되며, 필요에 따라서는 상기 프리스트레스 부재(26)를 고정하는데 필요한 수 만큼 설치될수 있다.
도 8은 본 고안의 또 다른 실시예로서 프리스트레스 부재가 상부 및 하부부재로 연장설치된 빔의 사시도이다.
도면을 참조하면, 상기 프리스트레스 부재(26)는 상기 하부부재(14) 및 상기상부부재(10)로 연장설치된다. 이때, 상기 프리스트레스 부재(26)는 상부부재(10)의 일측 끝단에서 시작하여 상기 하부부재(14)로 연결부재(12)의 위로 경사지게 연결된다. 그리고 이렇게 연결부재(12) 위로 연결된 프리스트레스 부재(26)는 상기 하부부재(14)의 타측 끝단까지 연장설치된다. 그리고 최종적으로 상기 연결부재(12)의 위로 상기 상부부재(10)로 연장설치된다. 따라서 전체적으로 보면 상부부재(10)에서 하부부재(14)를 거쳐 다시 상부부재(10)로 연결되어 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 허용응력을 크게 할 수 있다.
이때, 프리스트레스 부재(26)를 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14)에 고정시키기 위해서 복수의 고정브라켓(32)이 사용되며, 바람직하게는 상부부재(10)의 양측 끝단과 하부부재(14)와 프리스트레스 부재(26)가 만나는 양끝단에 고정브라켓(32)과 고정브라켓(32)의 일측에 설치된 너트로 고정된다.
도 9는 본 고안의 또 다른 실시예로서 슬롯홈형 연결부재가 설치된 빔의 사시도, 도 10은 도 9에 도시된 슬롯홈형 연결부재의 확대사시도이다.
도면을 참조하면, 빔(11)의 상기 연결부재(13)에는 슬롯홈(13b)이 상기 연결부재(13)의 본체(13a)에 형성되어 상기 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 T자 형상의 끝단인 돌출부(25)가 상기 슬롯홈(13b)에 삽입된다. 이때, 상기 연결부재(13)의 슬롯홈(13b)에는 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 T 자형 상의 돌출부(25)와 끼워맞춤되어 고정되며, 끼워맞춤후 상기 슬롯홈(13b)과 상기 상부부재 (10)및 상기 하부부재(14)의 돌출부(25)의 결합부는 용접결합될 수 있고, 또한 연결부재의 결합부분을 채워 그 외측에서 볼트 결합을 시킬 수도 있다.
그리고 상기 빔(11)에는 상기 하부플랜지(14)의 허용응력을 크게 하는 프리스트레스 부재(26)가 더 설치된다. 그리고 프리스트레스 부재(26)를 고정하는 고정브라켓(32)이 상기 프리스트레스 부재(26)의 양측단에 설치되며, 프리스트레스 부재(26)는 고정브라켓(32)과 고정브라켓(32)의 일측에 설치된 너트로 고정된다.
도 11은 본 고안의 또 다른 실시예로서 하부에 원통형 강관이 설치된 빔의 사시도, 도 12는 도 11에 도시된 빔의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 빔은 크게 상부부재(10), 원통형 강관(15), 상기 상부부재(10) 및 상기 원통형 강관(15)에 지그재그 형상으로 결합된 연결부재(12)를 포함한다.
상기 상부부재(10) 및 상기 연결부재(12)는 도 4에 도시된 상부부재(10) 및 연결부재(12)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 원통형 강관(15)은 상기 상부부재(10)와 동일한 수직방향으로 연장형성되며, 상기 원통형 강관(15)의 내부에는 상기 원통형 강관(15)의 수직방향과 동일한 방향으로 배열되는 적어도 하나의 프리스트레스 부재(26)가 설치된다.
이때, 상기 프리스트레스 부재(26)는 상기 원통형 강관(15)의 단면 중앙에 배열될 수 있다. 원통형 강관과 연결부재의 결합은, 상기 원통형 강관(15)에는 상기 연결부재(12)가 결합되는 고정부재(19)가 더 설치되고 연결부재(12)의 일측은 상기 원통형 강관(15)에 설치된 고정부재(19)에 억지끼워 맞춤되는 방식도 가능하다. 또는 필요에 따라서는 용접결합으로 설치될 수도 있다.
그리고 상기 원통형 강관(15)의 내부에는 상기 프리스트레스 부재(26)에 작용하는 인장력으로부터 전달되는 응력을 지지하는 충진부재(42)가 상기 프리스트레스 부재(26) 주위에 충진된다.
이하, 도 13을 참조하여 본 고안에 따른 빔(11)의 작용을 설명한다. 도 13은 도 4에 도시된 빔에 작용하는 힘들을 도시한 개념도이다. 이러한 힘의 작용은 도 6, 도 8, 도 9 및 도 11에 도시된 빔에도 동일하게 적용된다.
도면을 참조하면, 상기 상부부재(10)에는 교량의 바닥면과 접촉됨으로 인하여 상부하중 f 가 작용한다. 이러한 상부하중 f 는 대체적으로 균일하게 상부부재(10)에 작용하게 된다. 그리고 하부부재(14)에는 교각(미도시)과 접촉부에서 상기 빔(11)의 상부를 향하여 지지힘 F 가 작용한다.
이에 따라 상기 상부부재(10)에는 압축응력이 더 강하게 작용하게 되고, 하부부재(14)에는 인장응력이 강하게 작용한다.
이때, 본 고안에 따른 빔(11)은 상부부재(10) 및 하부부재(14)의 단면이 T자 형상으로 형성되고, 연결부재(12) 사이에 관통부(18)가 형성되므로 상대적으로 빔(11)의 자체하중이 종래의 빔과 비교하여 줄어든다.
따라서, 상대적인 자체하중이 감소함으로써 상부부재(10)에 작용하는 압축응력 및 하부부재(14)나 원통형 강관(15;도 9)에 작용하는 인장응력이 감소하게 된다.
그리고 상부부재(10)나 하부부재(14)에 프리스트레스 부재(26)가 설치됨으로써 상기 상부부재(10)나 하부부재(14)에 작용하는 압축응력이나 인장응력에 대하여 보강하는 응력을 제공함으로써 상기 상부부재(10)나 하부부재(14)의 응력강도를 개선할 수 있다. 그리고 이러한 응력강도 개선이 프리스트레스 부재(26)를 설치하여 용이하게 개선할 수 있으므로 빔(11)의 설계능력이 향상된다.
또한, 본 고안의 빔은 보다 자유로운 설계/시공을 할 수 있고 제작 및 품질관리에 용이한 장점을 제공한다. 통상적인 I빔은 I자형 단면으로 제작되어 나오는 소위 롤빔I형강을 사용했다. 이는 그 크기가 제한적일 수 밖에 없어 다양한 설계적용이 힘들게 된다. 따라서 보다 많은 하중을 견딜 수 있게 한다거나, 교량에서 보다 장지간의 설계를 하는 경우, 빌트업 빔(Built Up Beam)을 사용하여 왔다.
이러한 빌트업 빔은 상부부재와 하부부재 및 웨브판을 서로 용접으로 연결하여 사용하였다. 그러나, 이러한 용접이 균질하게 형성되어야 하고, 그 용접부 및 전체적으로 균질한 품질을 갖는지에 대한 품질관리가 대단히 어렵게 된다. 따라서, 본 고안의 빔은 롤빔 I형강을 절단하여 얻을 수 있는 T형 부재를 사용하거나, 이미 일체화되어 나오는 T형부재를 사용하여, 전 길이에 걸쳐서 용접을 할 필요없이 연결부재 연결부위에만 용접을 하면 되는 제작 및 품질관리 상의 용이함을 제공한다. 또한 전길이에 걸친 용접 작업을 생략할 수 있어 용접에 소요되는 작업 비용을 줄일 수 있는 경제성을 제공하게 된다.
또한, 도 9에 도시된 원통형 강관(15)에는 프리스트레스 부재(26)가 설치되고, 충진부재(42)를 통하여 프리스트레스 부재(26)가 고정되므로 원통형 강관(15)에 작용하는 인장응력에 대하여 일정부분 응력을 상쇄시켜 준다. 이것은 빔(11)의 설계시 빔(11)이 견딜 수 있는 압축 및 인장응력의 한계치를 높여주는 효과를 발생케 한다. 또한 원통형 강관(15)의 하부에서 주로 발생하는 응력 집중에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.
따라서 본 고안에 의한 빔은 상기 연결부재(12)에 형성된 관통부(18)에 의해 빔(11)의 자체하중이 감소하고, 하중이 감소함으로 인해서 소요되는 빔(11)의 재료비가 줄어들게 되며 이로 인하여 제품의 생산단가가 감소하게 되어 가격 경쟁력이 상승하게 된다. 이와 동시에 프리스트레스 부재(26)를 설치함으로써 빔(11)이 견딜 수 있는 한계응력을 크게 할 수 있고, 따라서 실질적으로 저렴하면서도 고품질의 빔을 소비자에게 제공할 수 있게 된다.
본 고안의 실시예에 따르면, 본 고안에 따른 빔은 상대적으로 빔의 자체하중이 종래의 빔과 비교하여 줄어든다.
따라서, 상대적인 자체하중이 감소함으로써 상부부재에 작용하는 압축응력 및 하부부재나 원통형 강관에 작용하는 인장응력이 감소하게 된다.
그리고 상부부재와 하부부재에 프리스트레스 부재가 설치됨으로써 상기 상부부재나 하부부재에 작용하는 압축응력이나 인장응력에 대하여 허용응력을 크게 함으로써 상기 상부부재나 하부부재의 응력강도가 개선될 수 있다.
그리고 이러한 응력개선이 프리스트레스 부재를 설치하여 용이하게 개선할 수 있으므로 빔의 설계능력이 향상된다.
또한, 본 고안에 의한 빔은 상기 연결부재에 형성된 관통부에 의해 빔의 하중 및 재료비가 줄어들게 되며, 이로 인하여 제품의 생산단가가 감소하게 되어 가격 경쟁력이 상승하게 된다.
또한, 본 고안에 의한 빔은 전 길이에 걸쳐서 용접을 할 필요없이 연결부재 연결부위에만 용접을 하면 되는 제작 및 품질관리 상의 용이함을 제공하며, 보다 자유로운 설계/시공을 할 수 있는 효과를 제공한다.
이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 T자를 이루도록 형성된 상부부재;
    상기 상부부재에 대응하여 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 역 T자를 이루도록 형성된 하부부재; 및
    상기 상부부재와 상기 하부부재를 지그재그 형상으로 연결하는 복수의 연결부재;를 포함하며,
    상기 연결부재는 상기 상부부재 및 상기 하부부재가 일체화 거동하도록 하고, 상기 상부부재 및 하부부재는 휨으로 인한 인장 및 압축 응력을 견딜 수 있도록 충분한 크기로 형성되며, 상기 연결부재 사이에는 관통부가 형성된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재는 한쌍을 이루며 상기 상부부재 및 상기 하부부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재는 엇갈림 형태로 좌우측을 번갈아가며 결합하는 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔에는 프리스트레스 부재가 더 설치된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재에 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부부재에는 고정브라켓이 더 설치되어 상기 프리스트레스 부재가 상기 하부부재에 고정된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재 및 상기 상부부재로 연장 설치된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리스트레스 부재는 상기 하부부재 및 상기 상부부재 사이에 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하부부재 및 상기 상부부재에는 고정브라켓이 더 설치되어 상기 프리스트레스 부재가 상기 하부부재 및 상부부재에 고정된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재에는 슬롯홈이 형성되어 상기 상부부재 및 하부부재의 T자 형상의 끝단이 상기 슬롯홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하부부재에는 프리스트레스 부재가 더 설치된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 슬롯홈과 상기 상부부재 및 상기 하부부재의 T자 형상의 끝단은 용접결합된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  13. 수직방향으로 연장형성되며 단면의 형상이 T자를 이루도록 형성된 상부부재;
    상기 상부부재와 동일한 수직방향으로 연장형성된 원통형 강관;
    상기 상부부재와 원통형 강관을 지그재그 형상으로 연결하는 복수의 연결부재;를 포함하며,
    상기 연결부재 사이에는 관통부가 형성되어 자체하중이 줄어들며, 상기 상부부재 및 상기 원통형 강관이 일체화거동을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 원통형 강관의 내부에 상기 원통형 강관의 수직방향과 동일한 방향으로 배열되는 적어도 하나의 프리스트레스 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 원통형 강관 내부에는 상기 프리스트레스 부재의 인장으로부터 전달되는 압축응력을 지지하는 충진부재가 상기 프리스트레스 부재 주위에 충진된 것을 특징으로 하는 관통부를 갖는 스트롱빔.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102471342B1 (ko) * 2021-08-19 2022-11-28 정해용 강합성 거더 및 이를 이용한 연속교량 시공방법

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