KR20110032556A - Assembly type steel tube with bonded bar inside and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 철판을 절곡 성형한 단위부재 복수개를 조립하여 내부가 빈 폐쇄형의 단면을 갖도록 완성한 원형 또는 각형 형상의 철골튜브 내부에 철근을 직접 또는 철근고정구를 매개로 접합한 철근접합형 조립식 철골튜브와, 이러한 철골튜브의 바람직한 제작방법에 관한 것이다.The present invention is a reinforcing steel-bonded prefabricated steel frame in which reinforcing steel bars are directly or internally connected through reinforcing bars in a circular or rectangular steel frame tube assembled by plural unit members formed by bending steel plates to have a closed cross-section inside. A tube and a preferable manufacturing method of such a steel tube.
CFT구조는 폐쇄형의 강관 기둥 내부에 콘크리트를 충전한 구조로서, 강성, 내력, 변형 등 구조적으로 안정하고 내화, 시공 등에서 우수한 장점을 갖는 구조이다. 이와 같은 CFT구조는 그 소재인 강관이 특별한 제작설비를 갖춘 대형 공장에서 특별한 용접 과정을 통하여 생산되어야 하기 때문에 제작비용이 과다하다는 단점이 있으며, 이러한 경제적인 문제는 CFT구조의 적용성을 제한한다. 실제 CFT구조는 구조적인 안정성, 시공성 등의 이점에도 불구하고 아직까지 제한적으로 적용되고 있는 실정이다.The CFT structure is a structure filled with concrete in a closed steel pipe column, which is structurally stable such as rigidity, strength, and deformation, and has excellent advantages in fire resistance and construction. Such a CFT structure has a disadvantage of excessive manufacturing cost because the steel pipe, which is a material thereof, must be produced through a special welding process in a large factory having a special manufacturing facility, and this economic problem limits the applicability of the CFT structure. Actually, the CFT structure is still limited in spite of advantages such as structural stability and constructability.
상기와 같은 종래 CFT구조에서 비경제적인 강관 생산 문제를 해결하기 위해 위해 본 발명자는 얇은 철판을 절곡한 단위부재만으로 조립하여 제작할 수 있는 조립식 철골튜브를 개발하여 특허 제0684931호로 등록받은 바 있다. 도 1은 특허 제0684931호에 따른 조립식 철골튜브를 간략하게 도시한 것인데, 보는 바와 같이 특허 제0684931호에 따른 조립식 철골튜브는 얇은 철판을 절곡 성형한 단위부재 상호 간을 서로 맞대어 용접 접합하여 제작한 것이다. 이와 같은 조립식 철골튜브는 얇은 철판을 이용하기 때문에 제작비용이 저렴하고, 나아가 절곡부에 의해 더 큰 좌굴내력을 발휘함과 아울러 콘크리트와의 구속력을 증대시킬 수 있어 구조적으로 유리하다. In order to solve the uneconomical steel pipe production problem in the conventional CFT structure as described above, the present inventors have developed a prefabricated steel tube that can be manufactured by assembling only a unit member bent a thin iron plate has been registered in the patent No. 0684931. 1 is a schematic view of a prefabricated steel tube according to Patent No. 0684931. As shown, the prefabricated steel tube according to Patent No. 0684931 is manufactured by welding and joining unit members to each other by bending and bending a thin steel plate. will be. Since the prefabricated steel tube uses a thin steel sheet, the production cost is low, and furthermore, it is structurally advantageous to exhibit greater buckling strength by the bent portion and increase the binding force with the concrete.
본 발명자는 특허 제0684931호에 따른 조립식 철골튜브를 더욱 적극적으로 활용하기 위해 조립식 철골튜브의 구조적인 내력을 더욱 향상시킨 본 발명을 개발하게 되었다.The present inventors have developed the present invention which further improves the structural strength of the prefabricated steel tube in order to more actively utilize the prefabricated steel tube according to Patent No. 0684931.
본 발명은 종래 조립식 철골튜브의 활용성을 구조적인 성능을 극대화하기 위해 개발된 것으로, 철골튜브 내부에 철근을 직접 또는 철근고정구를 매개로 접합한 철근접합형 조립식 철골튜브를 제공하는데 기술적 과제가 있다.The present invention has been developed in order to maximize the structural performance of the conventional prefabricated steel tube, there is a technical problem to provide a reinforced joint-type prefabricated steel tube in which reinforcing steel bars directly inside the steel tube or via a steel fixture. .
또한, 본 발명은 철근접합형 조립식 철골튜브의 바람직한 제작방법을 제공하 는데 기술적 과제가 있다.In addition, the present invention has a technical problem to provide a preferred method of manufacturing a reinforced joint prefabricated steel tube.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같은 특징을 가지는 철근접합형 조립식 철골튜브와 이의 제작방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a reinforced joint type prefabricated steel tube and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브는, 단위부재 복수개를 조립하여 내부가 빈 폐쇄형의 단면을 갖도록 완성되는 원형 또는 각형 튜브 형상의 철골부재로서, 상기 단위부재가 튜브의 단면 일부와 일치하는 형상을 갖는 면형성부와 상기 면형성부의 양단부에서 튜브의 내부를 향해 절곡된 절곡부를 포함하여 구성되도록 철판을 절곡하여 마련된 것이어서, 상기 단위부재 상호 간을 절곡부가 서로 맞닿도록 배치한 상태에서 접합하여 완성되는 조립식 철골튜브;와, 상기 조립식 철골튜브 내부에 직접 또는 철근고정구를 매개로 접합 설치되는 내부철근;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Reinforced-type prefabricated steel tube according to the present invention is a steel frame member of a circular or square tube shape is completed by assembling a plurality of unit members to have an empty closed cross-section inside, the unit member is consistent with a portion of the cross section of the tube It is provided by bending the iron plate to be configured to include a surface-forming portion having a shape and a bent portion bent toward the inside of the tube at both ends of the surface-forming portion, the unit members are bonded to each other in a state where the bent portion is in contact with each other Finished prefabricated steel tube; and the internal reinforcing bar is installed directly or through the reinforcing steel fixture inside the prefabricated steel tube; characterized in that consisting of.
본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브의 제작방법은, 상기한 철근접합형 조립식 철골튜브를 제작하기 위한 방법으로서, 조립식 철골튜브를 구성하는 단위부재를 서로 접합하지 않아 폐쇄되지 않은 상태로 조립식 철골튜브를 준비하는 단계; 폐쇄되지 않은 상태의 조립식 철골튜브에서 단위부재 내표면에 내부철근을 직접 접합하여 설치하거나 단위부재 내표면에 철근고정구를 접합한 후 내부철근을 철근고정구에 구속시켜 설치하는 단계; 단위부재 상호 간을 절곡부가 서로 맞닿도록 배치한 상태에서 접합하여 조립식 철골튜브를 폐쇄시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a reinforced steel prefabricated steel tube according to the present invention is a method for manufacturing the reinforced steel prefabricated steel tube, the prefabricated steel frame is not closed because the unit members constituting the prefabricated steel tube are not bonded to each other. Preparing a tube; Installing in a non-closed prefabricated steel tube by directly joining internal reinforcement to the inner surface of the unit member or bonding the reinforcing bar to the inner surface of the unit member and restraining the inner reinforcing steel reinforcing fixture; And bonding the unit members to each other in a state in which the bent portions are in contact with each other to close the prefabricated steel tube.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.
첫째, 얇은 철판과 철근을 이용하기 때문에 폐쇄형의 철골튜브를 경제적으로 제작 공급할 수 있다.First, because of the use of thin steel plate and reinforcing bar can be manufactured and supplied economically closed steel tube.
둘째, 내부철근을 철골튜브의 내표면에 최대한 근접하게 구속시킨 상태로 완성시킬 수 있기 때문에 좌굴내력과 모멘트내력 등 구조적으로 유리한 폐쇄형의 철골튜브를 제공할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 철근접합형 조립식 철골튜브는 CFT구조용의 강관으로 유리하게 적용할 수 있다.Second, since the internal reinforcing bar can be completed in the state of restraining as close as possible to the inner surface of the steel tube, it is possible to provide a structurally advantageous closed type steel tube such as buckling strength and moment strength. Accordingly, the reinforced joint type prefabricated steel tube of the present invention can be advantageously applied as a steel pipe for the CFT structure.
셋째, 내부철근의 설치장소와 설치개수를 변경하기만 하면 다양한 요구내력에 유연하게 대응하는 폐쇄형의 철골튜브를 간단하게 제작 공급할 수 있다.Third, simply changing the installation location and the number of installation of the internal reinforcing bar can easily manufacture and supply a closed type steel tube that flexibly responds to various requirements.
이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브의 다양한 실시예를 도시한다. 도시하고 있는 바와 같이 본 발명은 철판을 절곡 성형한 단위부재(110) 복수개를 조립하여 완성한 조립식 철골튜브(100) 내부에 내부철근(200)을 접합 설치한다는데 특징이 있다. 2 to 4 show various embodiments of the reinforcement-type prefabricated steel tube according to the present invention. As shown, the present invention is characterized in that the
조립식 철골튜브(100)는 특허 제0684931호에 따른 것으로, 도 1과 같이 내부가 빈 폐쇄형의 원형 또는 각형 튜브 형상의 단면을 갖는 철골부재로 완성된다. 다시 말해, 조립식 철골튜브(100)는 튜브의 단면 일부와 일치하는 형상을 갖는 면형성부(111)와 상기 면형성부(111)의 양단부에서 튜브의 내부를 향해 절곡된 절곡부(112)를 포함하도록 철판을 절곡 성형하여 형성시킨 단위부재(110)를 복수개 준비하고, 상기 단위부재(110) 상호 간을 절곡부(112)가 서로 맞닿도록 배치한 후 접합함으로써 완성하는 것이다. 단위부재(110)를 준비함에 있어 면형성부(111)와 절곡부(112)는 서로 수직이 되게 절곡하는 것(도 1 참조)은 물론, 서로 예각을 이루게 절곡하는 것(도 2 내지 도 4 참조)도 가능하다. 어떻게 절곡하든지 간에 단위부재(110)에서 면형성부(111)와 절곡부(112)가 만나는 절곡모서리는 철판의 절곡성형 과정에서 자연스럽게 라운드형으로 처리되기 마련이므로, 상기 단위부재(110) 상호간을 절곡부(112)가 서로 맞닿도록 배치하면 절곡모서리가 만나는 부분은 면형성부(111)보다 들어간 형태의 함몰부(120)로 형성되며, 이러한 함몰부(120)는 단위부재(110) 상호 간을 접합할 때 용접살을 채우면서 용접접합하기 위한 공간으로 활용할 수 있다.
도 2 내지 도 4에서는 두 가지 종류의 단위부재(C형 단위부재와 리브L형 단위브재)를 이용하여 두 가지 형태의 조립식 철골튜브(100)를 완성한 형태를 구체적인 실시예로 제안하나, 본 발명에서도 도 1과 같이 다양한 종류의 단위부재(110)를 사용하여 다양한 형태의 조립식 철골튜브(100)를 완성할 수 있음은 물론 외주면에 섬유강화플라스틱 등에 의한 보강재로 보강할 수도 있다.In Figures 2 to 4 proposes a form of completing two types of
본 발명은 상기와 같은 조립식 철골튜브(100)를 기본으로, 조립식 철골튜브(100) 내부에 조립식 철골튜브(100)에 구속되게 내부철근(200)을 설치할 것을 제안한다. 내부철근(200)은 도 2와 도 3에서와 같이 조립식 철골튜브(100) 내표면에 직접 접합하는 방식으로 설치하거나, 도 4에서와 같이 조립식 철골튜브(100) 내표면에 철근고정구(300)를 접합 설치한 후 철근고정구(300)에 구속시키는 방식으로 설치할 수 있다. 다만 내부철근(200)은 조립식 철골튜브(100) 내표면에 직접 접하거나 근접할수록 모멘트 내력을 최대화하는데 유리하므로 도 4와 같이 철근고정구(300)를 이용하여 설치하는 경우에는 내부철근(200)이 조립식 철골튜브(100) 내표면에 최대한 근접하게 설치하도록 한다. 물론 내부철근(200)은 요구내력에 따라 필요 위치에 자유롭게 설치할 수 있다.The present invention proposes to install the
도 4에서는 철근고정구(300)로 철선을 절곡하여 철근안착부(311)을 형성시킨 절곡철선(310)을 제안하며, 내부철근(200)은 철근고정구(300)의 철근안착부(311)에 안착시킴으로써 철근고정구(300)에 구속 설치할 수 있다. 절곡철선(310)은 하나의 철근안착부(311)는 물론 여러 개의 철근안착부(311)가 동시에 형성되도록 구성할 수 있다. In FIG. 4, the
상기와 같이 내부철근(200)이 마련된 조립식 철골튜브(100)는 결국 도 1과 같은 조립식 철골튜브(100)가 내부철근(200)에 의해 보강된 형태가 된다. 조립식 철골튜브(100)는 그 자체가 단면 형태상 약축이 없기 때문에 압축재로서 좌굴 내력 확보에 유리한 형태인데, 이러한 조립식 철골튜브(100) 내부에 내부철근(200)을 구속시키면 좌굴 내력을 더욱 보강할 수 있다. 나아가 내부철근(200)을 철골튜브(100) 내표면에 최대한 근접하게 구속시키면 모멘트 내력을 최대화할 수 있다. 이와 같이 내부철근(200)에 의해 보강되기 때문에, 조립식 철골튜브(100)는 상당히 얇은 두께의 철판을 이용하여 단위부재(110)를 준비할 수 있다. The
이상과 같은 본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브는 내부에 콘크리트를 충전함으로써 CFT구조용 강관부재로 사용할 수 있다. 내부에 콘크리트가 충전되는 경우에는 조립식 철골튜브(100)와 내부철근(200)은 콘크리트에 구속되어 구조적인 내력을 발휘하며, 특히 조립식 철골튜브(100)에서 절곡부(112)는 콘크리트에 묻혀 앵커역할을 하게 되므로 압축력 작용시에는 콘크리트의 구속효과를 증대시키고 전단력 작용시에는 내부의 콘크리트에까지 응력을 전달하는데 기여한다.Reinforced bonded prefabricated steel tube according to the present invention as described above can be used as a steel pipe member for the CFT structure by filling concrete therein. When the concrete is filled in the
본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브는, 조립식 철골튜브(100)를 완성하기 전에 단위부재(110)에 내부철근(200)을 접합하거나 철근고정구(300)를 접합함으로써 제작할 수 있다. 다시 말해, 조립식 철골튜브(100)를 구성하는 단위부재(110)를 서로 접합하지 않아 폐쇄되지 않은 상태로 조립식 철골튜브(100)를 준비하고, 폐쇄되지 않은 상태의 조립식 철골튜브(100)에서 단위부재(110) 내표면에 내부철근(200)을 직접 접합하여 설치하거나 또는 단위부재(110) 내표면에 철근고정구(300)를 접합한 후 내부철근(200)을 철근고정구(300)에 구속시켜 설치하고, 단위부재(110) 상호 간을 절곡부(112)가 서로 맞닿도록 배치한 상태에서 용접 접합하여 조립식 철골튜브(100)를 폐쇄시키는 것이다.Reinforcing-type prefabricated steel tube according to the present invention, before completing the
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments, but the embodiments are only for illustrating the present invention, and thus the embodiments substituted, added, and modified within the scope without departing from the spirit of the present invention are also described below. It will be said to belong to the protection scope of the present invention as defined by the claims appended hereto.
도 1은 종래의 조립식 철골튜브를 도시한다.1 shows a conventional prefabricated steel tube.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 철근접합형 조립식 철골튜브의 다양한 실시예를 도시한다.2 to 4 show various embodiments of the reinforcement-type prefabricated steel tube according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 철골튜브100: steel tube
110: 단위부재110: unit member
111: 면형성부111: surface forming part
112: 절곡부112: bend
120: 함몰부120: depression
200: 내부철근200: internal rebar
300: 철근고정구300: reinforcing bar
310: 절곡철선310: bending wire
311: 철근안착부311: rebar seat
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KR1020090090107A KR20110032556A (en) | 2009-09-23 | 2009-09-23 | Assembly type steel tube with bonded bar inside and method for producing the same |
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---|---|---|---|---|
KR101367626B1 (en) * | 2012-06-20 | 2014-02-28 | 주식회사 액트파트너 | Process of Steel Box Tube with Inner Diaphragm |
KR102524252B1 (en) * | 2022-07-06 | 2023-04-21 | 태신중공업(주) | High-strength assembly type cft column structure with easy concrete filled |
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2009
- 2009-09-23 KR KR1020090090107A patent/KR20110032556A/en not_active Application Discontinuation
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