KR200371602Y1 - H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트 - Google Patents

H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트 Download PDF

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KR200371602Y1 KR20-2004-0027254U KR20040027254U KR200371602Y1 KR 200371602 Y1 KR200371602 Y1 KR 200371602Y1 KR 20040027254 U KR20040027254 U KR 20040027254U KR 200371602 Y1 KR200371602 Y1 KR 200371602Y1
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Abstract

본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 다양한 크기와 형태를 가진 H형강의 접합시에 형성하는 결합공의 크기와 간격에 기초하여 결합공을 기둥과 보의 H형강 전체에 형성하고 기둥과 보의 H형에 형성된 결합공의 크기와 간격에 맞는 보와 기둥을 이을 수 있는 연결부재를 구비함으로써 수요자들이 필요한 철골 구조물들을 구매하여 원하는 건축물의 철골 구조를 설계 제작할 수 있는 조립형 H형강 철골 구조물 세트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 다양한 크기와 형태를 가진 H형강의 접합 시에 형성하는 결합공의 크기와 간격에 기초하여 기둥과 보로 사용되는 H형강 전체에 결합공을 형성하고, 상기 기둥과 보의 H형강을 이용하여 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보를 접합 고정하기 위한 연결부재에도 상기 기둥과 보의 H형강에 형성시킨 동일한 크기와 간격으로 결합공을 형성하며, H형강 전체에 결합공을 형성시킨 기둥과 보 및 연결부재를 접합 고정하는데 사용하는 볼트와 너트를 구비함으로써 H형강을 이용하여 건축물 철골 구조를 설계 제작하는 H형강 수요자들은 건축 골조의 형성에 필요한 H형강 기둥, 보 및 연결부재를 선택적으로 구매하여 볼트와 너트를 이용하여 결합 고정하여 원하는 건축물의 철골 구조를 제작할 수 있으므로 인건비 절감, 작업시간 단축 및 용접과 결합공을 형성함에 의하여 이루어지는 접합부의 형성하기 위하여 제작소로 운반되는데 따른 물류비용을 절감할 수 있는 특징을 가지고 있다

Description

H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트{A assemble set for iron frame structure using H-beam}
본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 H형강을 대상으로 기둥 이음과 보 이음 등 접합부의 형성 시에 형성하는 결합공의 크기와 간격에 기초하여 다양한 크기와 형태를 가진 기둥과 보의 H형강 전체에 상기 접합부에 형성시킨 동일한 크기와 간격으로 결합공을 형성하고, 형성시킨 결합공의 크기와 간격에 맞추는 보와 기둥을 이을 수 있는 보 이음과 기둥이음용 연결부재와 보와 기둥을 연결할 때 사용하는 연결부재를 설계 제작하며, 이를 이용하여 H형강의 크기와 형태에 따라 다르게 형성되어 있는 결합공의 규격에 맞는 볼트와 너트를 이용하여 조립할 수 있도록 함으로써 수요자들이 필요한 건축물의 철골 자재를 구매(인터넷 또는 다양한 방법)하여 원하는 건축물의 철골 구조를 결합 제작할 수 있는 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트에 관한 것이다.
종래에는 제철소에서 기둥과 보의 H형강을 제작하고 건축물의 철골 작업에 필요한 접합부를 제작하기 위하여 기둥과 보의 H형강을 철골 접합부 제작소로 운반하여 접합부를 형성한 후 철골 작업현장으로 운반하게 되므로 물류비용이 크게 증가하는 문제점이 있고, 작업자가 건축 도면에 의거하여 철골 접합부를 형성을 위하여 철골기둥의 H형강에 브라켓을 용접하고 결합공을 형성하여 수평상태인 H형강을 평판 형태의 결합판으로 볼트와 너트로 결합하여 고정하는 과정을 거쳐야하므로 작업시간이 오래 걸리고 인건비가 크게 증가하는 등의 문제점이 있다. 즉, 건물 신축 현장 또는 별도의 작업장에서 기둥과 보의 H형강이 접합되는 부분을 측정하고, 접합부에 설치되는 브라켓 상에 용접과 결합공을 형성한 후 이를 건물 신축 현장에 운송하여 결합 설치하여 기둥과 보의 H형강의 결합 고정하는 작업을 함으로써 작업시간이 늘어나고 인건비의 부담이 크게 증가는 등의 문제점이 있다.
또한, 종래에는 건축물의 철골 작업을 할 때, H형강에 브라켓을 용접하고 결합공을 형성하는 공정, 보의 H형강을 연결부재를 사용하여 볼팅하는 공정을 수행하여야 건물 골조 작업을 이룰 수 있기 때문에 건물 골조작업의 능률이 저하됨과 동시에 H형강 골조의 조립 작업을 수행하기가 어렵고 시간이 많이 걸리게 되며, 이로 인해 작업 비용이 상승하는 문제점이 있으며, 상기 건축물 기둥의 H형강의 내부 공간에 브라켓으로 용접하게 됨으로써 내부 공간을 사용하지 못하게 되어 불필요한 공간의 낭비가 발생된다. 즉, 전기, 소방, 인터넷 및 방범 등과 같은 배선을 할 때 건물 벽 또는 별도의 박스를 사용해야 하는 등의 문제점이 있다.
종래에는 건물의 철골 작업 시에 H형강 전체에 결합공이 형성되고 다양한 길이, 크기 및 형태가 규격화된 H형강 및 연결부재를 제공할 수 없으므로 수요자가 원하는 길이, 크기 및 형태를 가진 규격화된 H형강을 구매하여 조립함에 의하여 원하는 건축물의 철재 골조작업을 이룰 수 없는 문제점이 있으며, 기둥과 보의 H형강전체에 결합공이 형성되어 있지 않아서 골재 작업시에 철재를 일정 높이까지 이동시켜 철재 구조물의 조립 제작하는 것이 불가능하여 항상 크레인 또는 타워크레인을 이용하여야 하므로 시간적 경제적인 손실이 발생하는 문제점이 있다.
고안이 이루고자하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 기둥, 보, 기둥 이음 및 보이음 등 접합부 표준화를 위하여 제시된 규격에 맞추어 기둥과 보의 H형강 전체에 규격에 맞는 크기와 형태의 결합공을 일정간격으로 형성하고, 기둥과 보의 H형강 전체에 형성된 결합공의 크기와 간격에 맞추어 기둥 및 보를 결합하여 견고하게 체결될 수 있는 보 이음, 기둥이음 및 보와 기둥 등을 결합할 수 있는 연결부재에 상기 기둥과 보의 H형강에 형성시킨 동일한 크기와 간격으로 결합공을 형성하여 연결부재(기억자형, 십자형, 티(T)자형 또는 일자형) 들을 설계 제작하여 다양한 규격을 가진 기둥과 보의 H형강, 연결부재 및 규격에 맞는 볼트와 너트를 구비함으로써 수요자들이 원하는 기둥과 보의 H형강을 선정하고 이들 기둥과 보를 체결할 수 있는 연결부재를 선택 구매하여 수요자가 원하는 다양한 건축물의 철골 구조를 설계 제작할 수 있는 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 상기 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 다양한 규격을 가진 기둥과 보의 H형강에 맞는 결합공을 기둥과 보의 H형강 전체에 형성하고 다양한 길이로 설계 제작하여 원하는 철재 기둥과 보로 사용할 수 있도록하고, 상기 다양한 크기와 형태를 가진 H형강으로 설계 제작된 기둥과 보에 맞는 결합공이 형성된 다양한 크기와 형태를 구비한 기둥이음, 보이음 및 기둥과 보의 결합을 위한 연결부재를 설계 제작하여 수요자들에게 제공함으로써 종래에 접합부를 이루기 위하여 용접과 결합공을 형성하기 위하여 별도의 제작소 등으로 운송함에 따라 발생하는 물류비용을 절감하고, 별도의 작업에 따른 작업시간의 단축 및 인건비 등의 경제적 부담을 크게 줄이는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 접합부에 관한 다양한 데이터(도6과 도7 참조)에 기초하여 각각의 규격에 맞는 결합공을 일정간격으로 H형강 전체에 형성하고, 건축물 철골 규격에 기초하여 다양한 길이로 미리 설계 제작된 기둥 및 보를 이루기 위한 H형강과, 상기 다양한 크기와 형태로 설계 제작된 기둥과 보의 H형강에 맞는 다양한 크기와 간격을 가진 기둥이음, 보이음 및 기둥과 보의 결합을 위한 연결부재를 설계 제작하여 다양하게 구비하고 있으므로, 수요자들은 필요한 H형강의 기둥, 보 및 연결부재들을 선택하여 구매(인터넷, 직접 또는 다양한 방법)할 수 있고 잘못 선정된 구조물은 언제든지 교환이 가능하므로 종래의 작업자의 실수에 의한 경제적인 손실이나 시간적인 낭비를 최소화하고, 제철소에서 제작된 기둥과 보의 H형강을 철골 구조에 사용되는 접합부를 형성하기 위하여 철골 구조 접합부를 제작하는 제작소로 운송하여 용접과 결합공을 형성하는 작업을 수행한 후 철골 작업현장으로 운반하는 종래의 과정을 줄임으로써 철골 구조물의 운송에 따른 물류비용을 크게 줄이는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 기둥이나 보로 사용되는 H형강 상에 결합공을 일정간격으로 H형강 전체에 형성시켜 제공하므로 기둥으로 설치된 H형강 상에 형성된 결합공을 이용하여 도루레, 윈치 및 체인블록을 설치하고 철골 작업에 필요한 다른 H형강을 끌어올려서 원하는 위치에 고정할 수 있으므로 하나의 크레인을 사용함에 따른 수요자의 불편과 경비를 줄이는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 기둥과 보의 H형강 전체에 결합공을 형성하므로 강도는 그대로 유지하면서 철골의 무게를 줄일 수 있고, 화재 발생시 열전달을 지연시켜 철골의 강도를 연장시킬 수 있으며, 프레스 금형에 의하여 결합공의 형성이 가능하여 결합공 형성 후 열처리가 용이하여 최적의 강도를 가진 H형강을 수요자들에게 공급하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 작업자가 층과 층 사이를 이동하고자 할 경우에 기둥의 H형강에 형성된 결합공을 이용하여 전산 볼트를 사용하여 사다리를 용이하게 형성할 수 있으므로, 종래 용접으로 사다리를 형성할 때 발생하는 H형강의 변형을 방지할 수 있고 용접에 따른 인건비의 절감 및 불량 용접시 발생할 수 있는 안전사고 등을 예방할 수 있다.
도1 ; 본 고안에 따른 기둥과 보의 H형강을 결합 고정하기 위한 철골 구조물 분해도
도2 ; 본 고안에 따른 보의 H형강을 연결하기 위한 철골 구조물
도3 ; 본 고안에 따른 기둥의 H형강을 이용한 철골 구조 결합도(지그재그로 결합공을 형성함)
도4 ; 본 고안에 따른 지그재그로 결합공이 형성된 기둥의 H형강을 연결하기 위한 철골 구조물
도5 ; 종래의 용접과 볼팅 작업으로 접합부를 형성한 H형강 결합도
도6, 도7 ; 철골구조 표준접합부(서적 명)에 개시된 데이터의 예(철골구조접합부표준화위원회 편저, 법문출판사)
<도면 번호에 대한 설명>
11 ; 기둥의 H형강 12, 13 ; 보의 H형강
15, 16 ; 결합공 17 ; 브라켓(연결부재의 일종)
18내지23, 26 ; 다양한 연결부재 24 ; 볼트
25 ; 너트
51, 54 ; 결합공 52 ; 연결부재
53 ; 볼트 56 ; 너트
61 ; 기둥 62 ; 연결부재
상기 기술한 목적을 이루기 위하여 본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 기둥, 보, 기둥 이음 및 보이음 등 접합부 표준화를 위하여 제시된 규격에 기초하여 기둥과 보의 H형강 전체에 규격에 맞는 크기와 형태의 결합공을 일정간격으로 형성하고, 기둥과 보의 H형강 전체에 형성된 결합공과 결합하여 견고하게 체결될 수 있는 보 이음, 기둥이음 및 보와 기둥의 결합을 위한 연결부재에 상기 H형강에 형성시킨 동일한 크기와 간격으로 결합공을 형성하여 설계 제작하고, 상기 다양한 규격의 H형강에 형성한 다양한 크기의 결합공에 맞는 볼트와 너트를 구비하고 수요자들에게 공급함으로써 수요자들은 원하는 H형강 기둥과 보를 선정하고 선정한 기둥과 보를 결합하여 체결할 수 있는 철골 구조 접합부를 형성하기 위하여 필요한 크기와 형태를 가진 기둥 이음, 보 이음 및 보와 기둥 이음 등의 연결부재를 인터넷 또는 기타의 방법으로 주문 구매하거나 직접 구매하여 원하는 다양한 건축물의 철골 구조를 설계 제작할 수 있는 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트에 관한 것이다. 종래에는 건축물의 구조 및 형태에 따라 그 구조에 해당하는 H형강의 기둥과 보를 선택하여 구매하고, 상기 구매한 H형강의 기둥과 보의 접합부를 제작하기 위하여 용접과 결합공을 형성하는 작업을 수행한 후 접합 구조물 상에 형성된 결합공을 기둥 및 보와 서로 체결하여 건축물의 철재 구조물을 형성하므로 작업시간이 많이 소요되고 인건비의 부담이 크다는 단점이 있고, 접합 구조물의 제작이나 결합공 형성 시에 작업자의 실수에 의한 경제적인 손실이 발생하는 등의 문제점이 있다. 본 고안은 결합공을 기둥과 보의 H형강 전체에 형성시키므로 철골 구조 작업시에 종래 용접에 의하여 접합부를 형성하거나 브라켓을 설치하는 공정이 필요하지 않으므로 상기와 같은 문제점 들을 방지하거나 최소화하는데 초점을 두고 안출된 것이다. 본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 접합부의 표준화를 위하여 H형강을 대상으로 하여 기둥이음, 보이음, 기둥 및 보의 용접 접합부에 대하여 자세하게 건축기준법, 동시행령 및 관련고시 등을 준수해서 수치적인 검토를 하고 시공성, 실무설계자의 요망을 고려하여 결정된 데이터(도6과 도7 참고)에 기초하여기둥, 보, 기둥이음, 보이음 및 기동과 보를 결합하여 접속하는 구성에 필요한 결합공의 크기 및 간격을 결정하고, 이에 기초하여 기둥과 보에 형성하는 결합공의 크기와 간격을 채택하여 이루는 것을 전제로 한다. 본 고안에 따른 구성 수단들을 구체적으로 살펴보면, 본 고안은 상기 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 기둥, 보, 기둥 이음과 보이음 등 접합부 표준화를 위하여 기둥, 보, 기둥이음 및 보이음을 위하여 사용되는 구조물에 제시된 규격에 따라 결합공의 크기와 결합공간의 간격을 기둥과 보로 사용되는 H형강 전체에 형성한다. 다양한 기둥과 보의 H형강 규격에 따라 형성되는 결합공의 크기, 수 및 결합공간의 간격도 다르게 형성되고 H형강의 강도를 고려하여 지그재그로 형성할 수도 있다. 본 고안에 따라 설계 제작되는 기둥과 보의 H형강 전체에 형성되는 결합공의 형성 방법은 H형강의 성형 공정 중 프레스(Press) 금형을 사용하여 형강의 규격에 따라 결합공의 크기와 결합공을 일정간격으로 형성하거나, 레이저, 다축 드릴 또는 워터 커트(Water Cut)를 이용하여 형성할 수도 있다. 상기 프레스(Press) 금형에 의한 결합공의 형성은 제철소에 이루어지므로 결합공 형성 후 열처리가 용이하여 수요자가 원하는 최적의 H형강의 강도로 만든 후 공급할 수 있다. 상기 프레스 금형의 조건은 제철소의 성형공정을 거쳐서 나온 H형강에 에너지를 주입하여 적정 온도를 유지한 상태에서 프레스 금형 작업을 수행하여 결합공을 형성한다. 본 고안은 건물과 구조물 구분없이 모든 형강에 적용할 수 있다. 동일한 규격의 기둥과 기둥, 서로 다른 규격을 가진 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보를 이루는 H형강을 서로 체결하는데 사용되는티자형(Ｔ), 십자형(＋), 계단형(), 볼록형() 또는 사각형 등의 연결부재와 기둥과 보 또는 보와 기둥을 체결 고정하는데 사용하는 기억자형(ㄱ), 니은자형(ㄴ), 티자형(Ｔ) 또는 십자형(＋) 연결부재들을 설계 제작하고, 상기 연결부재 상에는 상기 기둥과 보를 이루는 H형강 전체에 형성한 결합공의 크기와 간격과 동일하게 결합공이 형성되어 기둥과 기둥, 보와 보, 보와 기둥 및 기둥과 보를 규격에 맞는 볼트와 너트를 사용하여 결합 고정할 수 있도록 한다. 상기 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보를 결합하기 위한 기억자형(ㄱ), 니은자형(ㄴ), 티자형(Ｔ), 십자형(＋), 계단형(), 볼록형() 또는 일자형(사각형) 등의 연결부재 중에는 아래 부분의 H형강의 규격이 크고 윗부분의 H형강의 규격이 작은 것을 결합하여야 할 경우에는 볼록형() 연결부재를 사용하고, 규격이 다른 기둥과 보를 결합할 경우에는 서로의 규격에 맞추어 기억자형(ㄱ), 니은자형(ㄴ), 티자형(Ｔ), 십자형(＋), 계단형(), 볼록형() 또는 디귿자형 등의 연결 부재중 선택하여 사용할 수 있고, 현장에 필요한 다양한 규격을 가진 연결 부재를 설계 제작하여 공급할 수 있다. 상기 규격에 따라 결합공의 크기와 간격을 일정하게 설계 제작한 다양한 크기, 길이 및 형태를 가진 기둥 및 보에 사용되는 H형강과, 기둥과 기둥 및 보와 보를 연결하기 위하여 규격에 따라 설계 제작된 다양한 크기를 가진 연결 부재와, 기둥과 보 또는 보와 기둥을 결합하기 위하여 규격에 따라 설계 제작된 다양한 크기와 형태를 가진 연결 부재를 설계 제작하여 구비하고 있으므로, 수요자들은 건축 구조물의 층수에 따른 하중 및 바람이나 지진 등의 외력에 의한 영향을 고려하여 규격에 맞는 기둥과 보의 H형강을 선정하고, 선정된 기둥과 기둥, 보와 보, 보와 기둥 및 기둥과 보를 결합하여 고정할 수 있는 규격에 맞는 연결 부재를 선정 구매하여 설계된 건축물의 철재 구조를 조립하여 원하는 건축물의 철골 구조를 완성하면 된다. 즉, 본 고안에 따라 설계 제작된 기둥과 보에 사용된 H형강은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 접합부에 접합을 위하여 형성하여둔 결합공의 규격에 따라 일정 간격과 크기로 기둥과 보로 사용되는 H형강 전체에 형성하고, 상기 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보와 체결하는데 사용되는 기억자형(ㄱ), 니은자형(ㄴ), 디귿자형(ㄷ), 계단형(), 볼록형() 또는 일자형(사각형) 등의 연결부재에는 상기 기둥과 보에 형성하여둔 결합공과 동일한 크기와 간격으로 결합공을 형성하여 이들을 서로 결합 고정할 때에 결합공을 일치시켜 볼트와 너트를 이용하여 용이하게 결합할 수 있도록 한다. 보다 구체적으로, 상기한 바와 같이 설계 제작된 전체에 결합공이 형성된 기둥(11)과 보(12, 13)의 H형강이 위치하고, 상기 기둥과 보를 연결하는 연결부재(17,18,19,20,21,22,23,26)에는 상기 H형강의 다양한 규격에 따라 결합공의 크기와 간격을 달리하여 형성된 결합공의 크기와 간격에 맞추어 결합공을 형성한다. 상기 연결부재는 기둥과 보를 연결함에 있어서 기둥과 보를 서로 수직되게 보의 하부에서 기둥과 결합 고정할 수 있는 연결부재(22)와 상부에서 기둥과 결합 고정할 수 있는 연결부재(19)가 있으며, H형강 기둥의 가장자리에 형성된 결합공과 보의 H형강 가장자리 부분에 형성된 결합공을 결합 고정하기 위하여설계 제작된 연결부재(18, 23) 등이 있다. 브라켓(17)을 설치함에 있어서도 결합공이 규격에 따라 일정 크기와 간격으로 브라켓에 형성되어 있으므로 용접하지 않고 볼트와 너트를 사용하여 기둥의 H형강에 설치하여 보와 연결하거나 기타 필요할 장소에 설치하여 사용할 수 있다. 상기한 연결부재(17,18,19,20,21,22,23,26)는 다양한 형태로 설계 제작하여 보의 H형강(12) 상하좌우 4면에 연결되어 높은 결합 강도를 유지하게 되고, 기둥(11)의 H형강 면측에서 보의 H형강(13)을 연결할 때는 보의 H형강(13)의 중앙부 양측에 2개의 연결부재(18, 23)을 결합하고 상하면에 다시 2개의 연결부재(26, 27)를 결합하여 견고하게 고정할 수 있다. 보의 H형강(12)이 기둥과 결합할 경우와 같이 면이 아닌 중앙부의 공간과 결합 고정하여야 할 경우에는 디귿자형으로 설계 제작된 브라켓(17)을 중앙 공간 부분에 삽입하여 볼트(24)로 결합 고정하여 기둥(11)의 H형강 공간을 그대로 유지할 수 있도록 함과 동시에 상기한 브라켓(17)에 연결부재(18,19,20,21,22,23,26)를 볼트(24) 및 너트(25)를 이용하여 결합 고정하고, 상기한 연결부재(18,19,20,21,22,23,26)에 보의 H형강(12)을 결합하여 견고하게 고정시킬 수 있다. 종래에는 H형강 기둥(11)에 브라켓(17)을 용접으로 결합시켜 사용하였기 때문에 작업시간과 인건비 부담이 크고 용접 부분이 양호하게 접합이 이루어졌는지 확인하기가 어려운 점과 용접시에 발생할 수 있는 안전상의 문제 등이 있었지만, 본 고안은 규격에 맞는 볼트와 너트를 사용하여 연결하여 결합함으로써 보다 정확한 강도와 결합을 이룰 수 있다. 기둥과 보를 형성하는 H형강(11, 12, 13) 및 연결 부재(18,19,20,21,22,23,26)에 형성된 결합공을 도4의 기둥의 H 형강에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 가공하면 H형강의 강도를 보다 향상시킬 수 있게 된다. 상기한 보의 H형강(12, 13) 2개를 길이 방향으로 연결하려면 도1에 도시된 바와 같이 H형강(12, 13)의 상하면에 결합공이 형성된 평판 형태(사각형)의 연결부재를 접합하여 볼트와 너트로 결합 고정한다. 상기한 바와 같이 연결 부재(18,19,20,21,22,23,26)를 사용하여 기둥 또는 보의 어떤 위치에서도 또 다른 H형강(11, 12, 13)을 연결하여 기둥 또는 보를 형성할 수 있으며, 또한 건축물 철재 골조 작업 후 기둥과 보의 H형강(11, 12, 13) 내부 공간부가 비어 있는 상태를 유지함으로 이를 통하여 건물 내부의 전기, 소방, 인터넷 및 방범 등을 위한 배선들을 매설할 수 있다. 상기한 바와 같이 연결부재(18,19,20,21,22,23,26)의 양단에 기둥(11)의 H형강과 보의 H형강(12, 13) 또는 연결부재를 이용하여 철골을 연결시키면서 원하는 철골 구조를 이룰 수 있으므로 상기한 보의 H형강(12, 13)을 연결할 때 종래와 같이 미리 위치를 선정한 후 작업자가 그 위치에 구멍을 뚫고 다시 보의 H형강(12, 13)에 구멍을 뚫어 이를 볼트(24)로 조립하거나 용접으로 고정하는 것에 비해 별도의 위치 선정을 위한 작업이 필요 없고 일정한 간격으로 형성된 구멍의 수를 계산하여 정확하게 수평 및 수직 방향의 위치를 선정할 수 있어 용접이나 결합공을 새로이 형성하기 위한 인건비 부담을 줄임과 동시에 효율적으로 골조 조립 작업을 이룰 수 있다. 기둥과 보를 형성하는 H형강 전체에 결합공이 형성되어 있기 때문에 H형간 외주에 거푸집 등을 통해 시멘트 또는 콘크리트를 포설할 때 상기한 형성된 구멍에 시멘트 등이 유입되어 고형화됨으로써 시멘트 또는 콘크리트와 H형강의 결합 및 강도를 증가시키는 역할을 하게 된다. 도1은 본 고안에 따른 기둥과 보의 H형강을 결합 고정하기 위한 철골 구조물분해도이다. 도2은 본 고안에 따른 보의 H형강을 연결하기 위한 철골 구조물을 나타내고, 도3는 본 고안에 따른 지그재그로 결합공이 형성된 기둥의 H형강을 연결하기 위한 철골 구조물을 나타낸다. 도4는 본 고안에 따른 기둥과 보의 H형강 및 연결부재를 이용한 철골 구조의 조립도이다. 도5은 종래의 용접과 볼팅 작업으로 접합부를 형성한 H형강 결합도이다. 도6과 도7은 철골구조 표준접합부(서적명)에 개시된 데이터의 예(철골구조접합부표준화위원회 편저, 법문출판사)에 개시된 보이음 및 기둥이음에 관한 데이터이다.
본 고안은 철골구조 접합부 표준화 위원회에 제시한 접합부를 형성할 때 만드는 결합공의 크기와 간격에 기초하여 기둥, 보 및 연결 부재에 형성하는 결합공의 크기와 간격을 규격화하여 수요자들에게 제공함으로써 수요자들은 철골 구조를 이루기 위하여 필요한 크기의 기둥, 보, 연결 부재 및 볼트 등을 구입하여 조립 설치할 수 있으므로 결합공 형성 및 용접을 위한 절차를 줄일 수 있어 작업시간을 단축할 수 있고 잘못된 용접에 의하여 발생할 수 있는 불안전성과 인건비를 줄이는 등의 작용효과가 있다.
본 고안의 또 다른 작용효과는 규격에 맞게 결합공을 일정간격으로 H형강 전체에 형성하고, 건축물 크기(하중과 외력)에 기초하여 다양한 길이로 미리 설계 제작된 기둥 및 보를 이루기 위한 H형강과, 상기 기둥 및 보를 이루기 위하여 제작된 다양한 H형강들을 결합하기 위한 기둥이음과 보이음 및 기둥과 보이음 등의 연결부재 들을 설계 제작하여 구비하고 있음으로 수요자들은 필요한 H형강 기둥, 보, 기둥이음, 보이음 및 기둥과 보이음 등의 연결부재를 언제든지 선택하여 구매할 수 있고 잘못 선정된 물품은 언제든지 교환이 가능하므로 종래의 주문 제작이나 작업자의 실수에 의한 경제적인 손실이나 시간적인 낭비를 최소화하는데 있다.
본 고안은 형성된 구멍에 시멘트 등이 유입되어 고형화됨으로써 시멘트 또는 콘크리트와 H형강의 결합 및 강도를 증가시키고, 건축물 철재 골조 작업 후 기둥과 보의 H형강의 내부 공간부이 비어 있는 상태를 유지함으로 이를 이용하여 건물 내부의 전기, 소방, 인터넷 및 방범 등을 위한 배선들을 매설할 수 있는 등의 작용효과가 있다.
본 고안에 따른 또 다른 효과는 제철소에서 제작된 기둥과 보의 H형강을 철골 구조에 사용되는 접합부를 형성하기 위하여 철골 구조 접합부를 제작하는 제작소로 운송하여 용접과 결합공을 형성한 후 철골 작업현장으로 운반하는 종래의 과정을 없앰으로써 건축용 철골 구조물의 운송에 따른 물류비용을 크게 줄일 수 있고, 형성된 결합공을 이용하여 작업자들이 층과 층을 이동할 때 사용하는 사다리를 볼트와 너트를 이용하여 용이하게 설치하여 이용할 수 있으며, 일정한 간격을 가진 결합공을 높이나 너비의 측정 단위로 사용할 수 있으므로 보다 정확하고 효율적인 철골 구조 작업을 가능하게 하는데 있다.

Claims (6)

  1. H형강을 이용하여 건물 철골 구조물 조립하는데 필요한 재료인 기둥, 보 및 연결 부재 등으로 구성된 조립형 H형강 철골 구조 제작을 위한 세트에 있어서,
    H형강의 다양한 규격에 따라 접합부를 형성하는 결합공의 크기와 간격에 기초하여 H형강 전체에 결합공을 형성한 기둥 및 보의 H형강과,
    상기 다양한 규격에 따라 기둥과 보의 H형강에 형성시킨 동일한 크기와 간격을 가진 결합공을 형성하여 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보를 결합 고정하는데 사용되는 다양한 형태의 연결부재와,
    상기 다양한 규격의 기둥과 보의 H형강과 연결부재를 결합 고정하여 철골구조를 이루는데 사용되는 볼트와 너트를 구비한 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 결합공의 크기와 간격은 철골구조 접합부 표준화 위원회에서 제시한 규격에 기초하여 형성된 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
  3. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 기둥과 보의 H형강 및 연결부재의 길이, 크기 및 형상은 건축물에 따른 하중 및 외력 등을 고려하여 다양하게 설계 제작되고, 수요자들은 설계 제작된 기둥, 보의 H형강과 연결부재를 선택 구매하여 원하는 건축물의 철골 구조를 이룰 수 있는 조립용 철골 구조 부품을 구비한 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
  4. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 연결부재는 기둥과 기둥, 보와 보 및 기둥과 보 등을 결합하여 고정할 수 있는 기억자형(ㄱ), 니은자형(ㄴ), 티자형(Ｔ), 십자형(＋), 계단형(), 볼록형() 일자형(사각형) 또는 디귿자형 브라켓 등 다양한 구조로 이루어진 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
  5. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 H형강에 결합공을 형성하는 수단은 프레스 금형, 다축 드릴, 워터 커트 또는 레이저를 사용하여 형강의 규격에 따라 결합공의 크기와 간격을 일정하게 형성시킨 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 프레스 금형은 성형공정을 거쳐서 나온 H형강에 에너지를 주입하여 적정 온도를 유지한 상태에서 금형으로 프레스하는 수단으로 이루어진 H형강을 이용한 철골 구조물 조립 세트.
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