KR200436580Y1 - 결합구조를 갖는 경량 형강 - Google Patents

결합구조를 갖는 경량 형강 Download PDF

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Abstract

본 고안은 결합구조를 갖는 경량 형강에 관한 것으로서, 박강판 형재의 기본형태를 구조재가 통상 감당해야 하는 압축력과 횡력에 대하여 최소한의 단면구조로 내력을 발휘할 수 있도록 하기 위하여 기존 형재의 형상을 분석하여 플랜지와 웹부를 서로 다른 축 방향으로 절곡 성형한 구조용재로서 사용 시 압축에 의한 좌굴(挫屈) 현상을 대비하여 동일한 모양의 경량 형강을 서로 결합한 구조를 특징으로 한다.
또한, 본 고안은 경량 형강에 강도를 보강할 수 있게 하기 위하여 강판성형 과정에서 조합할 수 있도록 결합그립을 형성함으로써 동일 부재만으로도 용이하게 내력 강도를 보강할 수 있는 단면을 구성하였다.
또한, 기존의 형강은 단면 변형이 불가능했지만, 본 고안의 박강판 형재는 자유로워 구조체 조립시 발생하는 작업 오차와 동일 부재 간의 결합까지도 가능하게 함으로써 작업성을 높였다.
또한, 경량 형강의 조합구성시 적층효과로 인해 부재 간의 응력 분담과 구조체에 최대 악재인 돌발적으로 발생하는 지진이나 태풍 같은 자연재해로부터의 충격 에너지를 용이하게 흡수할 수 있게 하였다.
또한, 건물 외부 측 구조재에서 요구되는 단열문제를 제어할 수 있도록 고무 자석 시트를 접합하였다.
따라서 본 고안 경량 형강은 최소의 중량으로 최대의 강도를 확보하는 경제 적인 효과를 특징으로 한다.
경량 형강, 플랜지(Flange), 웹(Web), 좌굴(挫屈), 결합그립

Description

결합구조를 갖는 경량 형강{Formed light gage steel frame for structual composition}
도 1a는"
Figure 112006082270010-utm00001
", "
Figure 112006082270010-utm00002
" 형상의 경량 형강 구조로 조합 구성할 수 있는 T형 성형 형재의 기본 단면 사시도.
도 1b는 2개의 도 1a 단면을 조합하여"
Figure 112006082270010-utm00003
" 형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 1c는 2개의 도 1a 단면을 엇갈려 조합하여 "+"형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 1d는 4개의 도 1a 단면으로 "
Figure 112006082270010-utm00004
" 형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 1e는 조합된 4개의 도 1a 단면 부재가 서로 다른 방향으로 결합시 웹부의 폭을 조절하여 조립할 수 있음을 나타내는 사시도.
도 1f는 6개의 도 1a 단면을 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00005
"형상의 단면을 구성한 사시도.
도 1g는 외부 측 도 1a 단면 2개와 내부 측 도 1a는 단면 사이의 웹부에 고무자석을 설치한 사시도.
도 2a는 도 1a 단면에서 일측 플랜지를 생략한 단면으로 "
Figure 112006082270010-utm00006
", "
Figure 112006082270010-utm00007
", "+" 형상의 경량 형강 구조를 조합 구성할 수 있는 성형 형재의 기본 단면 사시도.
도 2b는 도 2a 단면을 조합하여"
Figure 112006082270010-utm00008
" 형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 2c는 2개의 도 2a 단면을 엇갈려 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00009
"형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 2d는 4개의 도 2a 단면을 조합하여 "+"형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 3a는 도 1a 변형 단면으로 "
Figure 112006082270010-utm00010
", "□" 형상의 경량구조를 조합 구성할 수 있는 형강 형재의 기본 사시도.
도 3b는 2개의 도 3a 형강 형재를 엇갈려 조합하여"
Figure 112006082270010-utm00011
" 형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
도 3c는 4개의 도 3a 형강 형재를 조합하여 "□"형상의 경량 형강을 구성한 사시도.
※도면의 주요부에 대한 부호설명※
1: 플랜지 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e: 웹부
3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e: 결합그립
4: 조합 고정용 원형홀
5: 조합고정용 슬롯홀 6: 고무자석 시트
7: 볼트 8: 너트
9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e: "T" 형상의 제1, 2, 3, 4, 5, 6 성형 형재
10, 10a, 10b, 10c:"
Figure 112006082270010-utm00012
" 형상의 제1, 2, 3, 4 성형 형재
11, 11a, 11b, 11c: "
Figure 112006082270010-utm00013
" 형상의 제1, 2, 3, 4, 성형 형재
100: 경량 형강
본 고안은 결합구조를 갖는 경량 형강에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 박강판의 효율적인 이용을 위하여 다양한 형상의 단면으로 형성되는 구조 형강을 최소의 단면 형태로 최대의 구조 내력을 갖는 경량강구조를 만들기 위한 것이다.
일반적으로 박강판은 생산과정에서 후 판을 여러 단계의 압연 과정을 통하므로 분자 구조가 치밀하게 되어 높은 강도와 유연성이 있으나, 구조재로 사용할 시 박판이므로 외력에 의하여 축(軸) 방향에 압력을 받는 기둥이나 판이 어떤 한계를 넘으면 휘어지는 좌굴 현상의 발생으로 인해 이에 대응하기 위한 유효한 형상을 만드는 것이 과제였다.
이러한 경량구조 형재는 소재의 두께보다는 형상에 의해 더 영향을 받으며, 단위 중량에 비하여 구조 성능인 단면 2차 모멘트가 큰 특성이 있어 구조적으로 안정되고 효율적인 구조 용재를 성형하기 위한 다양한 연구와 노력이 있었다.
또한, 현재 유통되고 있는 구조 형재는 박강판을 소재로 만든 개(開)단면의 "
Figure 112006082270010-utm00014
" 형상의 형강이나 "C" 형상의 형강을 기본 형상으로 일부 변경 고안된 제품과, 폐(閉)단면으로 성형 된 제품이 있으나 필요하면 부재의 내력을 증강하기 위해서는 대체로 덧대기나 맞대기 등으로 체적을 배가시키는 보강방법 이외에는 근원적으로 소재 자체의 두께나 크기를 증가시켜야 하는 방법밖에는 없었다.
또한, 기존의 경량 형강은 외벽구조에 적용시 단일 소재로 일체화되어 있으므로 돌발적인 충격에 대한 흡수가 미흡하고 빠른 열전도에 의해 실내와의 온도차를 제어하기 어려워 결로현상을 막기 위해 보온재로 감싸주어야 하는 불편함이 있었다.
또한, 얇은 강판은 수직방향으로 압축력을 받으면 어느 일방으로 좌굴이 생기고 좌굴 한계를 넘어 하중을 가하면 결국 변형을 일으키며 회복 불가능한 상태에 이르게 된다.
그러므로 박강판을 압축이나 횡력 등에 효과적으로 대응하는 가변형 경량 형강을 만들면 최소한의 소재로 최적의 강성을 확보할 수 있는 이점이 있으나, 현재유통되고 있는 기존의 구조용 경량 형강은 대체로 단일 성형형태이므로 그 형상의 변형이나 내력의 증가를 조절할 수 없는 단점이 있었다.
또한, 기존의 박강판 구조재가 압출력이나 횡력 등 외력에 대응하는 소재로는 중량대비 우수한 강도가 있으나, 한정된 단면구조로 인하여 구조재 간 접합이나 보강시에 반드시 연결재가 필요하다.
또한, 추가로 강성을 높이기 위해서는 소재구성의 조밀화나 이중 접합보강 등의 방법으로만 가능하여 필요한 강도에 세밀하게 접근하기가 용이하지 않았다.
이런 단점은 박판으로 제작되므로 구조체로서 조합구성 단계에서 보강을 위한 용접이나 나사못 취부 등 접합요소가 많을수록 시간과 노력이 배가 된다는 것이 다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 고안의 목적은 기성화 된 형강재나 박판 형재의 형태가 추가 연결재의 소요를 최소화하고 가능한 서로 간의 부재연결을 쉽게 할 수 있어야 하며, 기존의 형강처럼 응력 구조에는 부합하나 구조재로 구성시 구조의 개체가 규격의 유연성과 형태의 다양성을 갖추면 이상적일 것이라는 전제와 갑작스런 외부로부터의 충격에 대하여 스스로 파괴 에너지를 흡수하고 적응할 수 있는 형상으로 단면을 구성하게 함으로써 구조체의 안전성을 확보할 수 있도록 결합구조를 갖는 경량 형강을 제공하는 것이다.
더불어 경량구조 형재가 건축용 스터드(Stud)나 래프터(Rafter)등 외부측 구조재로 사용 시 전도에 의한 열교(熱橋)나 냉교(冷橋) 현상으로 단열효과의 약화와 동절기 내외부 온도차에 의해 발생하는 결로의 폐해까지를 효과적으로 차단할 수 있는 소재의 구성도 본 고안이 이루고자 하는 과제 중의 하나였다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 구조형재의 기본소재를 박강판(3.2㎜ 이하)으로 하고 성형 된 형강이 구조재로 이용하기 위해서는 강판의 두께보다는 형상에 더 영향을 받으므로 효율적인 단면구조를 만들기 위하여 응력구조가 가장 확실히 확인된 "H" 형, "T" 형, "+"형 외에 "□"형재의 단면구조를 분해 분석하는 방법으로 구조 형강을 구성하는 웹(Web)과 플랜지(Frange)를 기본구성 요건으로 하였다.
또한, 박판 형강이 최대 약점인 비틀림과 좌굴에 대비하기 위하여 박판 형강의 응력 범위 내에서 중심축으로부터 지지 단까지의 크기를 최대한 크게 조절할 수 있게 하므로 부재의 단면 계수를 높였다.
또한, 기둥과 같이 단면에 주로 압축을 받는 부재인 경우는 웹부의 폭을 늘림으로써 기둥이 하중에 견디는 정도를 나타내는 세장비(細長比)를 감소시켜 응력을 최대화할 수 있도록 하였다.
또한, 박판 형강의 플랜지에 해당하는 부분의 일 측에 간극을 두고 절곡하여 결합그립을 형성하므로 동일부재 간 서로 조합구성이 가능하게 하였다.
이렇게 조합 구성된 박판 경량 형강은 건축구조의 외측에 구성시 내외부의 온도차에 의해 열교나 냉교 현상을 발생시키므로 이에 대비하기 위하여 형강 부재의 한쪽 웹부에 열전도가 금속의 약 1/1000정도 이며 자유전자를 가진 고분자 재료의 고무자석 시트를 설치하여 열의 전도를 최소화하였다.
또한, 고무 자석은 자성을 띄므로 형강의 사이에서 접착력을 가지고 부재를 긴밀히 접합시킬 수 있고 이러한 간극재가 완충 작용을 하므로 단일구조 내에서 발생할 수 있는 음의 전달도 감소하는 효과를 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 "
Figure 112006082270010-utm00015
", "
Figure 112006082270010-utm00016
" 형상의 경량 형강(100)구조로 조합 구성할 수 있는 "T" 형상의 형강 형재의 기본 단면 사시도 이다.
따라서 본 고안 경량 형강(100)은 박강판을 이용하여 성형한 박판 경량 형강(100)을 제작함에 있어 부재의 내력을 용이하게 증가시키기 위하여 강판으로 일 정 폭의 플랜지(1)를 형성하고, 플랜지(1)의 중간 부분까지 간극을 두고 결합용 그립(3)을 형성하도록 절곡한 후, 절곡된 플랜지(1)의 단부를 재차 수직으로 절곡한 웹(2)부와, 상기 웹부(2)에는 일정간격으로 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯홀(5)이 일체로 형성된 구조이다.
도 1b는 2개의 도 1a 단면을 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00017
" 형상을 구성한 사시도로, 상기 동일한 구조를 갖는 2개의 성형 형재(9a, b)를 가지고, "
Figure 112006082270010-utm00018
" 형상을 갖는 경량 형강(100)을 조합하기 위해서는 제1 성형 형재(9a)의 결합그립(3)의 간극 사이로 제2 성형 형재(9a)의 플랜지(1)를 삽입하면, 제1 성형 형재(9a)의 웹부(2)와 제2 성형 형재(9b)의 웹부(2a)는 서로 밀착되면 각각의 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)은 일치된다.
따라서 상기 일치된 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)에 볼트(7)와 너트(8)에 의해 체결한 구조를 갖는다.
도 1c는 2개의 도 1a 단면을 엇갈려 조합하여 "+"형상의 구성한 사시도 이다.
본 고안은 상기 동일한 형상을 갖는 제1 성형 형재(9a)와 제2 성형 형재(9b)를 "+" 형상으로 체결하기 위하여 제1 성형 형재(9a)의 플랜지(1)에 형성된 결합그립(3)에 제2 성형 형재(9b)의 플랜지(1)를 서로 엇갈리게 삽입하여 대칭된 구조로 조합된다.
도 1d는 4개의 도 1a 단면으로 "
Figure 112006082270010-utm00019
" 형상의 경량 형강으로 조합 구성한 사시도이다.
따라서 본 고안은 제1 성형 형재(9a)와 제2 성형 형재(9b)를 서로 마주 보게 위치한 상태에서 제1 성형 형재(9a)의 플랜지(1)를 제2 성형 형재(9b)의 결합그립(3a)에 삽입하면, 제1 성형 형재(9a)와 제2 성형 형재(9b)의 웹부(2, 2a) 사이에는 간극을 유지한 "
Figure 112006082270010-utm00020
" 형상을 갖는다.
또한, 상기 제1, 2 성형 형재(9, 9a)의 웹부(2, 2a)가 포개지도록 반대방향에는 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)가 대칭되게 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 동일한 구조를 조합되어 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a) 사이에 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)의 웹부(2b, 2c)가 삽입된 상태에서 일치된 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)에는 볼트(7)와 너트(8)를 체결하여 조립한다.
도 1e는 조합된 4개의 도 1a 성형 형재가 서로 다른 방향으로 결합시 웹부의 폭을 조절하여 조립할 수 있음을 나타내는 사시도 이다.
본 고안 경량 형강(100)은 웹부(2)에 의해 수평으로 체결되는 성형 부재(9a)의 폭에 맞게 상기 도 1d에서 "
Figure 112006082270010-utm00021
" 형상으로 포개진 제1, 2성형 형재(9a, 9b)와 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)를 좌우로 벌린 후 일치된 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)에 볼트(7)를 삽입한 후 너트(8)를 체결하여 조립한다.
또한, 상기 고정용 슬롯 홀(5)은 장공 형상이기 때문에 포개진 제1, 2, 3, 4 성형 형재(9a, 9b, 9c, 9d)를 웹부(2, 2a, 2c ,2d)의 폭에 맞게 조절하여 볼트(7)를 체결하여 고정하는 것이다.
도 1f는 6개의 도 1a 단면을 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00022
"형 단면을 구성한 사시도로, 제 1 성형 형재(9a)의 결합그립(3) 사이로 제2 성형 형재(9b)의 플랜지(1)가 삽입되 어, 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a)가 서로 마주하는 상태에서 제3 성형 형재(9c)가 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a)사이로 위치하여 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)을 일치된 상태에서, 제3 성형 형재(9c)와 대칭된 형상으로 제4 성형 형재(9d)의 플랜지(1)가 제3 성형 형재(9c)의 결합그립(2b)으로 삽입 연결된다.
그러면 제5, 6 성형 형재(9e, 9f)는 제4 성형 형재(9d)와 대칭된 상태에서 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 동일한 구조로 조합되어 제4 성형 형재(9d)의 웹부(2c)가 제5, 6 성형 형재(9e, 9f)의 웹부(2d, 2e)사이로 삽입하여 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)을 일치시킨 상태에서 볼트(7)를 삽입하여 너트(8)를 체결한 구조이다.
도 1g는 외부측 도 1a 단면 2개와 내부측 도 1a는 단면 사이의 웹부에 고무자석 시트를 설치한 사시도 이다.
본 고안 경량 형강(100)은 결로현상 방지 및 단열효과를 극대화하기 위하여 서로 대칭된 구조인 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)를 한 쌍으로 하여 제1 성형 형재(9a)의 플랜지(1)는 제2 성형 형재(9b)의 결합그립(3b) 사이로 삽입되면, 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 마주하는 웹부(2a, 2b)는 별려진 상태에서, 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)는 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 동일하게 조립되어 웹부(2, 2a)가 서로 밀착되고, 서로 밀착된 웹부(2, 2a)의 표면에는 단열효과를 가질 수 있도록 고무자석 시트(6)가 부착되어, 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 벌려진 웹부(2, 2a) 사이로 삽입시켜 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯 홀(5)을 일치시킨 상태에서 볼트(7)를 삽입하여 너트(8)를 체결한 구조이다.
도 2a에 도시된 "
Figure 112006082270010-utm00023
" 형상은 (도 1a)의 변형 단면으로 박강판의 웹(2)부를 플랜지(1)의 단부까지 연장하여 깊은 결합그립(3)을 만들고 다시 플랜지(1)와 수직으로 절곡하여 형성하였다.
도 2b는 도 2a 단면을 조합하여"
Figure 112006082270010-utm00024
" 형 경량 형강을 구성한 사시도로 제1, 2형강 형재(10a, 10b)가 서로 대칭된 상태에서 제1 성형 형재(10a)의 플랜지(1)는 제2 성형 형재(10b)의 결합그립(3)에 삽입되고, 제1 성형 형재(10a)의 웹부(2)에는 제2 성형 형재(10b)의 플랜지(1)에 삽입되어 포개진 구성이다.
도 2c는 2개의 도 2a 단면을 엇갈려 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00025
"형상의 경량 형강을 구성한 사시도로 제1, 2 성형 형재(10a, 10b)의 결합그립(3, 3a)을 서로 맞물려 결합한 구성이다.
도 2d는 4개의 도 2a 단면을 조합하여 +형 경량 형강을 구성한 사시도로 제1, 2, 3, 4 성형 형재(10a, 10b, 10c, 10d)의 웹부(2, 2a, 2b, 2c)와 플랜지(1)가 서로 삽입되어 결합할 수 있도록 제1 성형 형재(10a)의 결합그립(3)에 제2 성형 형재(10b)의 플랜지(1)가 삽입되고, 상기 제2 성형 형재(10b)의 결합그립(3a)에 제3 상형 형재(10c)의 플랜지(1)가 삽입되고, 제3 형강 형재(10c)의 결합그립(3b)에 제4 성형 형재(10d)의 플랜지(1)가 삽입되고, 제4 성형 형재(10d)의 결합그립(3c)에는 제1 성형 형재(10a)의 플랜지(1)가 삽입되는 방식으로 결합한 구성이다.
도 3a는 도 1a 변형 단면으로 "
Figure 112006082270010-utm00026
" 형상과 "□"형상의 경량구조를 조합 구 성할 수 있는 형강 형재의 기본 단면 사시도 이다.
본 고안은 경량 형강(100)의 성형 형재(11a)는 "T" 형상의 단면 형성시 플랜지(1)의 일측 절곡부를 웹(2)부와 동일방향으로 다시 90˚ 절곡하여 외측에 결합그립(3)을 형성한 것이다.
도 3b는 2개의 도 3a 형강 형재를 엇갈려 조합하여 "
Figure 112006082270010-utm00027
"형상의 경량 형강을 구성한 사시도로, 제1, 2 성형 형재(11a, 11b)는 서로의 결합그립(3, 3a)에 웹부(2, 2a)가 서로 삽입될 수 있도록 결합그립(3, 3a)을 서로 반대방향으로 엇갈리게 위치시켜 서로 결합한 구성이다.
도 3c는 4개의 도 3a 형강 형재를 조합하여 "□" 형상의 경량 형강(100)을 구성한 사시도로 제1, 2, 3, 4 성형 형재(11a, 11b, 11c, 11d)를 서로 결합시켜 기둥 부재로 사용할 수 있도록 순차적으로 제1 성형 형재(11a)의 웹부(2)는 제2 성형 형재(11b)의 결합그립(3a)에 삽입되고, 제2 성형 형재(11b)의 웹부(2a)는 제3 성형 형재(11c)의 결합그립(3b)에 삽입되는 방법에 제4 성형 형재(11d)와 제1 성형 형제(11a)가 결합하여 사각의 기둥 부재를 형성하는 것이다.
또한, 이 조합 단면의 결합을 견고하게 하기 위하여 원형(4)과 슬롯형(5)의 조립용 볼트구멍을 마련한 경량 형강(100)의 단면구조이다.
본 고안은 열간 압연이나 용융 압출로만 생산 가능했던 구조용 단면을 박강판으로 재구성하기 위하여 박강판을 성형시 상호 조합할 수 있는 결합그립(Grip)을 만들어 박강판 성형재가 구조체로 구성시 용도에 따라 1개의 단면에서 2~6개의 단 면까지를 추가로 조합 구성할 수 있게 하므로 박강판으로도 기성 형강과 같은 형태의 구조형상 단면을 용이하게 구성하여 용도에 따라 다양하게 적용할 수 있게 하였으며, 박강판으로 성형하므로 한계자원인 철재의 절약적인 면에서도 일조할 수 있도록 하였다.
또한, 결합그립에 의한 박강판 형재의 적층 구성으로 조합 구성된 구조체는 강판특유의 휨과 비틀림에 대한 유연성으로 태풍이나 지진 같은 일시적이고 돌발적인 자연재해로 인한 물리적인 충격에도 결합체 간의 미세한 간극이 파괴 에너지의 완충역할을 하므로 유사시 안전하게 대응할 수 있게 되는 것이다. 또한, 외력을 받아 지속적인 금속피로현상이 발생하는 장소에서도 단일 단면이 아닌 다중 단면이므로 박판의 유연성으로 피로현상을 분산 흡수할 수 있다는 것이다.
더불어 본 고안은 조합된 구조 형재가 건물의 외부 측에 스터디(Stud)나 래프터(Rafter)에 이용 시 외부로부터 전달되는 온도에 의해 발생할 수 있는 결로나 단열효과의 약화를 방지하기 위하여 조립시 고분자 소재로 된 고무자석 시트를 설치하여 외부로부터 유입되는 온도의 전도현상을 감소하였고, 자성을 띄므로 부재 간의 결합도 견고히 하며, 이 같은 간극재가 구조체로 전달되는 소음까지도 약화시킬 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.
본 고안의 단면형상은 연속성형이 가능하므로 단척 제품의 사용 시 필수적인 연결접합부를 최소화하여 조립비용의 절감과 구조체의 안전성에도 기여할 수 있으며, 경량으로 구성하므로 조립 및 운반이 용이하여 작업현장 내에서의 이동과 양증작업시의 기증기(Grain) 또는 지게차(Fork lift)같은 증장비의 사용이 절제되는 효 과를 얻을 수 있게 된다.
현재 건축의 경량 철구조에서 필수적인 지붕 틀의 트러스(Truss)나 래티스(Lattice) 대신 중량 구조체에서만 가능했던 강접합의 라멘 구조와 같이 기둥과 보를 동시에 제작하므로 골조작업을 단순화시킬 수 있으며, 종래의 트러스나 래티스 구조에 비해 넓은 지붕 내측의 공간을 확보하므로 공간 활용에도 일조할 수 있게 되는 것이다.
본 고안의 경량 형강이 결합구조로 구성 시 부재 간의 결속도 볼트/너트 외에 직결나사(Selfdrilling Screw)나 리베트(Rivet)등으로도 용이하게 접결시킬 수 있어 종래와 같이 용접을 위한 전문기능 인력의 동원을 최소화할 수 있으며 주택, 창고 및 공장 외에 타워(Tower), 커튼 월 프레임(Curtain Wall Frame), 선반(Shelf) 그리고 가설 구조물(Temporary Support)의 구성에도 이용할 수 있는 것이다.

Claims (13)

  1. 박강판을 이용하여 성형한 박판 경량 형강을 제작함에 있어서,
    상기 경량 형강(100)의 성형 형재(9a)는 내력을 용이하게 증가시키기 위하여 강판으로 일정 폭의 플랜지(1)를 형성하고, 플랜지(1)의 중간 부분까지 간극을 두고 결합용 그립(3)을 형성하도록 절곡한 후, 절곡된 플랜지(1)의 단부를 재차 수직으로 절곡한 웹(2)부와, 상기 웹부(2)에는 일정간격으로 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯홀(5)이 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강
  2. 제 1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "T" 형상으로 조립하기 위하여 동일한 구조를 갖는 2개의 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)가 서로 대칭된 상태에서 서로 밀착된 제1, 2성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a)와, 상기 제1 성형 형재(9a)의 결합그립(3)에 제2 성형 형재(9b)의 플랜지(1)가 삽입되어 서로 일치된 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯홀(5)에는 볼트(7)가 삽입되어 너트(8)가 체결된 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "H" 형상으로 조립하기 위해서는 동일한 구조를 갖는 4개의 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)를 한 쌍으로 마련하여 서로 마주하는 제1, 2 웹부(2, 2a)와, 상기 제1, 2 성형 형 재(9a, 9b)와 동일방식으로 결합하여 대칭된 형상을 갖는 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)와, 상기 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)의 웹부(2b, 2c)는 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a) 사이로 삽입되어 일치된 조합 고정용 원형홀(4)과 조합 고정용 슬롯홀(5)에 볼트(7)와 너트(8)가 체결된 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "
    Figure 112006082270010-utm00028
    "형상으로 조립하기 위해서는 동일한 구조를 갖는 6개의 제1, 2, 3, 4, 5, 6 성형 형재(9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f)중 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)는 한 쌍으로 결합그립(3, 3a)에 플랜지(1)가 삽입되어 마주하는 웹부(2, 2a)와, 상기 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 동일한 구조에 대칭된 형상을 갖는 한 쌍의 제5, 6 성형 형재(9e, 9f)와, 상기 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)와 제5, 6 성형 형재(9e, 9f) 사이 중앙에는 제3, 4 성형 형재(9c, 9d)의 결합그립(3, 3a)이 대칭된 상태로 엇갈리게 결합되어 제3 성형 형재(9c)의 웹부(2b)는 제1, 2 성형 형재(9a, 9b)의 웹부(2, 2a) 사이로, 제4 성형 형재(9d)의 웹부(2c)는 제5, 6 성형 형재(9e, 9f)의 웹부(2d, 2e) 사이로 삽입된 구조를 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  5. 제1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)의 성형 형재(9a)는 웹부(2)에 형성된 장공 형상의 조합 고정용 슬롯홀(5)을 이동하여 웹부(2)의 폭을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  6. 제1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)의 성형 형재(10a)는 "
    Figure 112006082270010-utm00029
    " 형상으로 플랜지(1)의 단부 까지 간극을 두고 결합용 그립(3)을 형성하도록 절곡한 후, 절곡된 플랜지(1)의 단부를 재차 수직으로 연장 절곡한 웹부(2)를 형성한 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "
    Figure 112006082270010-utm00030
    "형상으로 조립하기 위해 제1, 2 성형 형재(10a, 10b)를 서로 포개어 제1 성형 형재(10a)의 웹부(2)가 제2 성형 형재(10b)의 결합그립(3)으로 삽입된 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "
    Figure 112006082270010-utm00031
    " 형상으로 조립하기 위해 제1, 2 성형 형재(10a, 10b)의 결합그립(3, 3a)을 서로 삽입한 상태에서 제1, 2 성형 형재(10a, 10b)의 웹부(2, 2a)가 상ㆍ하부 방향으로 서로 엇갈리게 형성한 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "+" 형상으로 조립하기 위해 제1, 2, 3, 4 성형 형재(10a, 10b, 10c, 10d)의 웹부(2, 2a, 2c, 2d)와 플랜지(1)가 서로 삽입되어 결합할 수 있도록 제1 성형 형재(10a)의 결합그립(3)에 제2 성형 형재(10b)의 플랜지(1)가 삽입되고, 상기 제2 성형 형재(10b)의 결합그립(3a)에 제3 성형 형재(10c)의 플랜지(1)가 삽입되고, 제3 성형 형재(10c)의 결합그립(3b)에 제4 성형 형재(10d)의 플랜지(1)가 삽입되고, 제4 성형 형재(10d)의 결합그립(3c)에는 제1 성형 형재(10a)의 플랜지(1)가 삽입되는 구조를 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  10. 제1항에 있어서, 상기 경량 형강(100)의 성형 형재(11a)는 "T" 형상의 단면 형성시 플랜지(1)의 일측 절곡부를 웹(2)부와 동일방향으로 다시 90˚ 절곡하여 외측에 결합그립(3)을 형성한 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  11. 제10항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "
    Figure 112006082270010-utm00032
    "형상으로 조립하기 위해 제1, 2 성형 형재(11a, 11b)의 결합그립(3a, 3b)을 서로 삽입한 상태에서 제 1, 2 성형 형재(11a, 11b)의 웹부(2, 2a)가 상ㆍ하부 방향으로 서로 엇갈리게 형성한 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  12. 제9항에 있어서, 상기 경량 형강(100)은 "□" 형상으로 조립하기 위해 제1, 2, 3, 4 성형 형재(11a, 11b, 11c, 11d)의 웹부(2, 2a, 2c, 2d)와 결합그립(3, 3a, 3b, 3c)을 서로 삽입시켜 기둥으로 사용할 수 있도록 순차적으로 제1 성형 형재(11a)의 웹부(2)는 제2 성형 형재(11b)의 결합그립(3)에 삽입되고, 제2 성형 형재(11b)의 웹부(2a)는 제3 성형 형재(11c)의 결합그립(2b)에 삽입되는 방식에 의해 제4 성형 형재(11d)와 제1 성형 형재(11a)도 결합하여 사각의 기둥 부재를 형성한 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 경량 형강.
  13. 1항에 있어서 상기 "T" 형으로 형성된 단면의 성형 형재(9a)를 대칭 조합하고 다시 웹(2)부끼리 결합하여 H형 단면으로 구성 시 일측의 웹(2)부에 열전도를 감소하기 위한 고무자석 시트(6)를 접합시키도록 고안된 경량 형강의 단면구조.
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