KR20080044618A - 강도 보강된 성형보 - Google Patents

Abstract

바닥 시스템 등에 사용되면서 롤-포밍되고 강도 보강된 성형보가 제공된다.

상기 강도 보강된 성형보는, 강판이 일체로 롤-포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브의 상,하측으로 대칭적으로 확대되는 플랜지부를 포함하며, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분은 접합 구성되거나, 또는 강판이 일체로 롤-포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브의 상,하측으로 형성된 플랜지부를 포함하고, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분은 접합된 단위 성형보들이 복합 접합된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 롤-포밍(roll-forming)한 성형보를 제공하되 기존에 알려진 성형보에 비하여 구조적인 특성을 향상시키거나, 성형보를 복합 구조로 개선하여 비용 절감이나 제작은 용이하게 하면서 강도는 유지되도록 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

냉간성형, 롤-포밍(roll-forming), 성형보, 바닥 시스템

Description

강도 보강된 성형보{Roll-Formed Type Steel Beam}

도 1은 종래 바닥 시스템의 일 실시예를 도시한 단면도

도 2는 종래 롤-포밍된 성형보를 도시한 구성도

도 3은 도 2의 성형보를 이용한 바닥 시스템을 도시한 구성도

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 강도 보강된 성형보를 도시한 구성도

도 5는 도 4의 제 1 성형보를 이용한 바닥 시스템을 도시한 구성도

도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 강도 보강된 성형보를 도시한 구성도

도 7은 도 6의 분해사시도

도 8은 본 발명 성형보의 변형예를 도시한 구성도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,1b.... 성형보 1a....단위 성형보

10.... 웨브 20.... 플랜지부

22.... 슬래브 접합평면 24.... 수직 접합평면

30.... 연결철물 40.... 슬래브

본 발명은 바닥 시스템 등에 사용되는 롤-포밍되어 제공되는 성형보에 관한 것이며, 보다 상세히는 강판을 롤-포밍(roll-forming)한 성형보를 제공하되 기존에 알려진 성형보에 비하여 구조적인 특성을 향상시키거나, 롤-포밍된 성형보를 복합 구조로 개선하여 비용 절감이나 제작은 용이하게 하면서 강도는 유지되도록 한 강도 보강된 성형보에 관한 것이다.

알려진 종래의 바닥 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 중공슬래브 예를 들어, 스판크리트라 불리는 내부 중공형 슬래브(120)와 철골보(110) 예를 들어, H 형강보가 연결 접합되어 바닥 시스템(100)으로 구성된다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래의 중공 슬래브(120)와 철골보(110)를 이용한 바닥 시스템(100)은, 철골보(110)인 H 형강보의 상부 플랜지상에 중공 슬래브(120)를 얹은 후, 콘크리트(130)를 타설하고, 이때 상기 H 형강보에는 콘크리트층(130)과 접합되는 전단 스터드볼트(140)들이 그 길이방향으로 제공되어 있다.

따라서, 종래의 바닥 시스템(100)에 있어서는, 중공 슬래브(120)는 H형강보인 철골보(110)의 상부 플랜지(112)상에 놓이기만 하고, 그 위로 일정두께의 콘크리트가 타설되면서 중공슬래브(120)와 철골보(110) 접합이 수행되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 중공슬래브와 철골보를 이용한 바닥 시스템(100)에 있어서는, 철골보 상부 플랜지위로 중공 슬래브가 놓이기 때문에, 상기 중공 슬래브의 높이만큼 바닥 시스템의 전체의 층고(춤)가 높아지고, 이와 같은 경우 바닥 시스템의 시공 공간이 확보되어야 하는 것이고, 종래 바닥 시스템에서의 층고를 낮추는 것도 어렵다.

특히, 종래의 바닥 시스템에 있어서는, 습식방식의 콘크리트 타설이 필요하기 때문에, 바닥 시스템의 전체 시공이 연장되는 것은 물론, 습식에 따른 환경문제도 초래되었다.

한편, 현재 사용되고 있는 보의 대부분인 상기 도 1의 H-형강은 열간압연을 하여 만드는 롤-빔(roll-beam) 형태와 플레이트를 용접하여 만드는 빌트-업 빔(built-up beam)형태가 있다.　

이때, 롤-빔 형태의 경우 제작시 열간압연을 하여 만들기 때문에 그 형상과 치수에 제약을 많이 받는다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 빌트-업 빔 형태를 많이 사용하나, 이와 같은 빌트업-빔은 가격이 비싸고 제작에 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.

결국, 종래의 다른 성형보 형태로 롤-포밍을 통한 성형보 즉, 냉간성형강 보를 바닥 시스템 등에 이용하는 기술이 제기된 바 있다.

예를 들어, 본 건의 출원인이 2005년 2월 17일자로 특허 출원한 10-2005-0011244호에서는 이와 같은 종래 롤-포밍된 성형보에 대해 개시되고 있다.

예컨데, 도 2에서는 이와 같은 종래 롤-포밍된 성형보를 도시하고 있다.

즉, 강판을 롤-포밍하여 웨브(210)와 그 상하측에 일체로 플랜지부(220)를 구성하고, 이음매(P)부분을 용접(W)하여 플랜지부는 폐단면을 구성하되, 도 3과 같이 플랜지부(220)의 일측은 슬래브(230) 연결 철물(240)이 접합되기 위하여 평탄 면(222)으로 구성한 것이다.

따라서, 이와 같은 종래의 성형보(200)의 경우에는, 성형보 플랜지 평탄면에 슬래브를 맞대어 연결하기 때문에, 층고를 낮추는 것에 그 특징이 있고, 더하여 강판을 롤-포밍 성형하여 제작하기 때문에, H 빔 보다는 제작 비용이 적게 든다.

그러나, 이와 같은 종래 성형보(200)의 경우에는 웨브(210) 부분이 단방향으로 하중을 받는 구조이므로, 구조상 취약한 점이 문제로 대두되었다.

따라서, 본 건의 출원인은 기존 알려진 롤-포밍된 성형보의 구조를 개선하여 강도를 보강하거나 비용적인 이점을 제공하는 다른 형태의 강도 보강된 성형보를 제안하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적 측면은, 강판을 롤-포밍(roll-forming)한 성형보를 제공하되 기존에 알려진 성형보에 비하여 구조적인 특성을 향상시키거나, 롤-포밍된 성형보를 복합 구조로 개선하여 비용 절감이나 제작은 용이하게 하면서 강도는 유지되도록 한 강도 보강된 성형보를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일측면으로서 본 발명은, 강판이 일체로 포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브의 상,하측 으로 대칭적으로 확대되는 플랜지부를 포함하며, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분은 접합 구성된 강도 보강된 성형보를 제공한다.

이때, 상기 강판은 폴-포밍되어 제공되고, 상기 플랜지부에는 바닥을 구성하는 슬라브 부재가 설치되는 연결철물이 접합되는 평탄 접합면을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 강판의 이음매 접합부분에는 접합 강도를 높이도록 강판 끝이 지지되는 절곡된 지지턱부를 더 포함할 수 있다.

또한, 다른 기술적인 측면으로서 본 발명은, 강판이 일체로 포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브의 상,하측으로 형성된 플랜지부를 포함하고, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분은 접합된 단위 성형보들이 접합 구성된 된 강도 보강된 성형보를 제공한다.

이때, 상기 강판은 롤-포밍되어 제공되며, 상기 단위 성형보의 플랜지부의 일측 및 타측에는 성형보들의 접합을 위한 수직 평탄면과 바닥을 구성하는 슬라브 부재가 설치되는 연결철물이 접합되는 평탄 접합면을 더 구비할 수 있다.

그리고, 상기 강판의 이음매 접합부분 및 상기 플랜지부 수직 평탄면 상단 모서리에는 접합 강도를 높이도록 강판 끝이 지지되는 절곡된 지지턱부가 추가로 구비될 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 두께가 두껍거나 대형의 보 부재를 생산하는 경우 설비 투자비가 많이 들고 생산비가 증가하므로 이러한 문제점들을 해결하기 위해 롤-포밍 성형된 보 부재를 사용하되, 종래 성형보에 비하여 플랜지부를 확대시키어 강도를 높이거나, 플랜지부는 작게하되 성형보를 대칭적으로 접합시키어 대형의 보 부재를 제공하는 것에 그 특징이 있다.

이경우, 시설 투자비를 크게 줄이면서도 대형의 보 부재를 제공할 수 있으며, 복잡한 형상의 보 부재도 단순화 할 수 있게 한다.

이와 같은 본 발명의 성형보는 폐단면으로 만들어 단면성능을 높이고, 제작 비용을 줄이기 위하여 부재 별로 용접하지 않고, 보 부재의 웨브부분을 맞대어 그 부분만을 용접한다.

그리고, 롤-포밍된(성형된) 성형보의 보 부재는 교정기를 통하여 교정하고, 이와 같은 본 발명의 성형보는, 대칭적으로 성형보를 접합 구현하기 때문에, 실질적인 구조를 단순화 제작하는 것을 가능하게 하는 이점을 제공한다.

또한, 이와 같은 본 발명의 성형보의 보 부재는 대칭적으로 성형보를 부착할때, 용접 뿐만 아니라, 볼트 접합, 클린칭 등의 다양한 방법을 사용할 수 있다.　

이하에서는 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 4 및 도 5에서는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 성형보를 도시하고 있고, 도 5 내지 도 7에서는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 성형보를 도시하고 있고, 이에 따라 본 발명의 제 1,2 실시예를 나누어서 설명한다.

먼저, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 성형보(1)는, 강판이 일체로 롤-포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브(10)의 상,하측으로 대칭적으로 확대되는 플랜지부(20)를 포함하며, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분(P)은 접합 즉, 용접(W) 등으로 접합 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 도 2의 종래 성형보(200)에 비하여 본 발명의 제 1 성형보(1)는 플랜지부(20)를 확장한 것에 특징이 있다.

이경우 종래에 비하여 구조적으로 강도가 향상되고, 성형보의 보 부재가 큰 부재로 제작되기 때문에, 대형의 보 부재를 제공할 수 있어 다양한 크기의 바닥 시스템을 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 플랜지부(20)에 평탄 접합면(22)을 형성시키고, 상기 평탄 접합면(22)에 바닥을 구성하는 슬라브 부재(40)가 설치되는 연결철물(30)이 접합하면, 바닥 시스템으로 구현될 수 있다.

이경우, 종래 도 2의 성형보(200)에 비하여 플랜지부(20)가 확장되었기 때문에, 기존 성형보 보다는 보다 대형의 슬래브를 연결 구성할 수 있는 것을 가능하게 한다.

다음, 도 6 및 도 7에서는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 성형보(1b)를 도시 하고 있다.

즉, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 강판이 일체로 롤-포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브(10)의 상,하측으로 형성된 플랜지부(20)를 포함하고, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분(P)은 접합 예를 들어 용접(W)된 단위 성형보(1a)들이 복합적으로 접합 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 단위 성형보(1a)들을 서로 맞대어 접합시킴으로서, 구조적으로 우수할 뿐만 아니라, 단위 성형보는 도 4의 제 1 성형보도다 플랜지부(20)가 작기 때문에, 제작 비용도 적게들고, 실질적인 구조 간소화를 가능하게 한다.

이때, 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 단위 성형보(1a)들을 전체적으로 접합하지 않고, 플랜지부(20)가 맞닿는 부위만을 용접하여도 가능하기 때문에, 접합 작업도 그다지 복잡하지 않다.

예를 들어, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 상기 단위 성형보(1b)의 플랜지부(20)의 일측 및 타측에는 성형보들의 접합을 위한 수직 평탄면(24)과 바닥을 구성하는 슬래브 부재(40)가 설치되는 연결철물(30)이 접합되는 평탄 접합면(22)을 구비한다.

따라서, 이와 같은 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 단위 성형보(1a)들의 수직 평탄면(24)이 맞닿도록 한 상태에서 그 모서리부분을 용접(W) 등으로 접합(실제로는 상,하측의 2지점)하는 것으로 기존 성형보(200)와 상기 제 1 성형보(1)에 비하 여 보다 강도를 향상시키면서 플랜지부가 크지 않기 때문에, 롤 성형은 용이하게 하는 복합 구조의 성형보로 제공되는 것이다.

또한, 도 7과 같이 상기 평탄 접합면(22)에 슬래브 부재(40)가 연결 고정되는 연결철물(30)을 접합시키면 간단하게 앞에서 설명한 성형보(200)(1)들에 비하여 가장 강도가 우수한 바닥 시스템을 제공하는 것이다.

이때, 도 6 및 도 7의 본 발명의 제 2 성형보(1b)는, 실제 웨브(10)가 2중으로 구성되기 때문에, 강도가 향상되는 것인데, 단방향 내하중이 기존 성형보에 비하여 2배 이상으로 증대될 것이다.

따라서, 이경우 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 플랜지부(20)의 두께를 줄여도 전체적인 성형보 강도는 유지되어 기존 성형보에 비하여 제작 설비 비용을 줄일 수 있게 할 것이다.

또한, 종래 H 빔 구조보다는 층고를 낮추는 것을 가능하게 할 것이다.

다음, 도 8에서는 본 발명의 제 2 성형보(1b)의 변형예를 도시하고 있는데, 실제로는 제 1 성형보의 경우 이음매부분에 적용되는 것도 가능하다.

즉, 도 8에서 도시한 바와 같이, 도 4,5의 제 1 성형보(1)와 도 6,7의 제 2 성형보(1b)에서 강판의 이음매 접합부분(P) 즉, 롤-포밍되는 강판이 폐단면의 플랜지부를 구현토록 강판의 끝이 접합되는 부분 및, 도 6,7의 단위 성형보들이 대칭적으로 접합되는 제 2 성형보(1b)에서 단위 성형보(1a)들의 플랜지부 수직 평탄면 상단 모서리에는 폴 포밍시 절곡시킨 지지턱부(T)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이경우, 통상의 용접(W)으로 접합되는 경우, 용접부위가 더 확대되어 성형보에서 강판간 또는 성형보간 접합 강도를 보다 증대시키기 때문에, 전체적인 성형보 접합 강도를 향상시키고, 이에 따른 구조적으로 보다 안정적인 구조를 제공하는 이점을 제공할 것이다.

이와 같이 본 발명의 강도 보강된 성형보에 의하면, 강판을 롤-포밍(roll-forming) 성형하여 성형보를 제공하되 기존에 알려진 성형보에 비하여 구조적인 특성을 향상시키거나, 롤-포밍된 성형보를 복합 구조로 개선하여 비용 절감이나 제작은 용이하게 하면서 강도는 유지되도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (6)

1. 강판이 일체로 포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되, 웨브(10)의 상,하측으로 대칭적으로 확대되는 플랜지부(20)를 포함하며, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분(P)은 접합 구성된 강도 보강된 성형보.
2. 제 1항에 있어서, 상기 강판은 롤-포밍되어 제공되며, 상기 플랜지부(20)에는 바닥을 구성하는 슬라브 부재(40)가 설치되는 연결철물(30)이 접합되는 평탄 접합면(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강도 보강된 성형보.
3. 제 1항에 있어서, 상기 강판의 이음매 접합부분에는 접합 강도를 높이도록 강판 끝이 지지되는 절곡된 지지턱부(T)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강도 보강된 성형보.
4. 강판이 일체로 포밍되어 제공되고, 강도유지를 위한 폐단면을 구성하되 웨브(10)의 상,하측으로 형성된 플랜지부(20)를 포함하고, 플랜지부를 구성하는 강판의 이음매부분(P)은 접합된 단위 성형보(1b)들이 복합적으로 접합 구성된 된 강도 보강된 성형보.
5. 제 3항에 있어서, 상기 강판은 롤-포밍되어 제공되고, 상기 단위 성형보(1b)의 플랜지부(20)의 일측 및 타측에는 성형보들의 접합을 위한 수직 평탄면(24)과 바닥을 구성하는 슬라브 부재(40)가 설치되는 연결철물(30)이 접합되는 평탄 접합면(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 강도 보강된 성형보.
6. 제 4항에 있어서, 상기 강판의 이음매 접합부분 및 상기 플랜지부 수직 평탄면 상단 모서리에는 접합 강도를 높이도록 강판 끝이 지지되는 절곡된 지지턱부(T)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 강도 보강된 성형보.

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