KR20110098714A - 주량 접합부 구조 - Google Patents

Abstract

빔에 걸리는 벤딩 모멘트는, 패널 존이 공동인 경우 패널은 면외 변형이 일어나 탄성 영역에서 웨브 부담을 기대할 수 없다. 그 때문에, 건축 구조물의 구조 계산에서 이용하는 빔 단의 단면 계수는 웨브를 제외하여 플랜지만의 단면 계수가 되기 때문에, 빔 단은 저강도가 되고, 그 때문에 더 큰 사이즈의 빔을 이용하게 되고 여분의 빔 높이가 필요하게 되어, 철골 중량이 증가한다. 이와 같은 모든 과제는 여러가지로 연구한 결과, 다이어프램의 판 두께를 웨브 방향으로 크게 증가시켜, 빔 하면을 열선 가공이나 용접 육성하여 프리스트레스를 부여하는 등에 의해 해결할 수 있음이 판명되었다.

Description

주량 접합부 구조{COLUMN-BEAM CONNECTION STRUCTURE}

본 발명은, 철골 구조물의 주량 접합부 구조에 관한 것이다.

건축 철골 구조물의 구조는, 직사각형 단면 기둥 또는 원형 단면 기둥을 사용한 통과 다이어프램 형식인 경우에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기둥(5), 빔(4), 패널(2) 및 기둥(5)과 패널(2)을 관통하는 다이어프램(1)으로 구성되어, 빔 플랜지(4F)는 기둥(5)으로부터 돌출된 다이어프램(1)에 용접 접합(7)되고, 빔 웨브(3)는 패널(2)에 용접 접합(3W)되어 있다. 이 다이어프램은 기둥 관통이 아니라 기둥 내에 삽입되는 다이어프램을 사용하는 내부 다이어프램 형식인 것도 있다. 그 경우는, 빔 플랜지(4F) 및 빔 웨브(3)는 모두 패널(2)에 용접 접합된다. 통과 다이어프램 형식인 경우의 주량 접합부의 단면은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 통상, 패널(2)과 다이어프램(1)의 용접선(6)과 빔 플랜지와 다이어프램의 설치 용접선(7)은 교차하지 않도록 스캘럽(11)이 설치되어 있다. 또한, 통상 모든 용접에 대하여, 백킹 스트립(10)이 조립 용접(8)으로 설치되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 논스캘럽법이라고 하여, 스캘럽을 이용하지 않고 주량 접합부를 용접하는 형식인 것도 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 스캘럽이 없는 논스캘럽법으로 다이어프램(1)을 기둥의 외부로 돌출시키지 않고 기둥의 외면에서 멈추게 하여, 그 다이어프램의 단부에 빔 플랜지를 접합하는 방법도 있다. 또한, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 다이어프램을 기둥 관통형의 통과 다이어프램 방식으로 하여, 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출을 없애, 다이어프램과 기둥의 용접, 및 다이어프램과 빔 플랜지의 용접을 겹쳐서 용접부를 일체화시킨 방법이 있다.

일본국 특개2005-264709호 공보

종래 공법에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 패널(2)에 의해 빔 벤딩 모멘트(M)가 지지된 경우의 빔 단부(端部)의 모멘트(13)는 빔(4)의 중립 위치에서 멀어짐에 따라 커져서 빔 플랜지 위치에서 최대가 되나, 패널 존(2Z)이 공동(空洞)인 경우, 빔에 걸리는 벤딩 모멘트는, 패널(2)은 면외(面外) 변형(12)이 일어나 탄성 영역에서 웨브 위치에서는 작아져서 벤딩 모멘트(13N)의 부담을 기대할 수 없다. 그 때문에, 빔 단(端)의 단면 계수는 웨브를 제외하여 플랜지만의 단면 계수가 되기 때문에, 빔 단은 빔 중앙부에 비해 저강도가 되고, 그 때문에, 빔의 전단면(全斷面)에서 벤딩 모멘트를 부담하는 것보다 큰 사이즈의 빔을 사용하게 되고 여분의 빔 높이가 필요하게 되어, 철골 중량이 증가한다.

백킹 스트립이 있으면, 백킹 스트립과 빔 플랜지, 및 백킹 스트립과 다이어프램의 사이에 약간의 간극이 생겨 응력 집중이 발생하여 강도의 저하를 초래하고, 또한, 초음파 탐상(探傷) 시험을 저해한다.

빔 브래킷과 중앙 빔을 일체화한 빔에 볼트 이음매가 없는 논브래킷 방법으로, 백킹 스트립을 미리 기둥 측에 설치하면, 기둥 간의 스팬을 도면대로 일정값으로 유지한 상태에서는, 웨브가 장해가 되어 빔을 기둥에 설치할 수 없다.

다이어프램 판 두께를 수㎜ 정도 크게 하여 그 부분을 웨브와 용접 접합시키는 것만으로는, 웨브 필릿 두께 부분 밖에 벤딩 모멘트 부담 효과가 생기지 않는다. 이 경우, 그 중량 증가에 의해 다이어프램을 두껍게 하는 효과가 감소된다.

동일한 패널에 빔이 복수 설치되어 서로 빔 높이가 다른 경우에 상부 플랜지 위치를 맞추었을 때에 하부 플랜지의 위치가 달라 그만큼 다이어프램의 매수가 증가하여, 그 재료비와 설치비용과 수고가 든다.

빔 높이를 저감시킨 경우, 바닥 및 적재 하중에 의해 빔의 휨 변형이 커진다.

또한, 특허문헌 1에서는, 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출을 없애, 그 응력 수집의 완화를 함과 함께 스캘럽을 없애 그 응력 수집의 완화를 한다. 그러나, 빔에 걸리는 벤딩 모멘트는, 패널(2)은 면외 변형(12)이 일어나 탄성 영역에서 웨브 부담을 기대할 수 없다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 철골 구조물의 주량 접합부 구조에 있어서, 벤딩 모멘트 부하가 큰 빔 단부를 강화하여, 빔 높이를 저감하고, 철골 중량을 저감하는 것을 목적으로 한다.

이러한 모든 과제는 여러가지로 연구한 결과, 다이어프램의 판 두께를 예로 들면 35mm 정도 이상 증가시키고, 빔 하면을 열선 가공하여 프리스트레스를 부여하는 등에 의해 해결할 수 있음이 판명되었다.

청구항 1에 기재된 본 발명의 구성은, 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출을 없앰과 함께, 다이어프램의 판 두께를 크게 증가시켜서, 기둥 샤프트와 다이어프램의 용접부, 및, 빔 플랜지와 다이어프램의 용접부를 겹쳐 접합함과 함께 웨브 측에 5mm 이상 바람직하게는 35mm 이상 증가시킨 다이어프램의 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 용접 접합시키는 것이다.

청구항 1에 기재된 본 발명의 제1 구성은, 철골 주량 접합부 빔 단(端)에 있어서, 도 2에 나타내는 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출(1A)을 없앰으로써, 다이어프램의 중량을 저감하여, 빔 단의 개선(開先) 등의 가공을 쉽게 하고, 다이어프램에 대한 용접부(7)의 다중 열 영향에 의한 취약화를 방지하여, 다이어프램의 판 두께를 증가시킨 경우의 빔 단 기계 가공을 용이하게 한다. 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출이 있는 상태에서 다이어프램의 판 두께를 빔 웨브 측으로 두께를 증가시키면, 빔 플랜지 및 빔 웨브의 컷팅을 행할 필요가 생겨 복잡한 가공을 하지 않을 수 없다. 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출(1A)을 제거하기 위해서는 다이어프램의 용접에 의한 라메라 테어링(lamellar tearing)을 방지할 필요가 있고, 그 유황분을 0.008% 이하로 저감할 필요가 있다. 바람직하게는 그 유황분을 0.004% 이하로 저감한다. 제2로, 다이어프램의 판 두께를 빔 웨브 측으로 5mm 이상 두께 증가시키는 것은, 빔 플랜지(4F)와 다이어프램의 용접으로 용접 비드가 얹어진 최소값 및 빔 플랜지(4F)를 다이어프램(1)에 얹어지는 설치 정밀도의 허용값으로서 필요하다. 본 구성은, 기둥으로부터의 돌출이 없는 다이어프램과 다이어프램의 웨브 측으로의 판 두께 증가를 조합하는 것에 신규성이 있다.

청구항 1에 기재된 본 발명의 제2 구성은, 기둥 샤프트와 다이어프램의 용접부, 및 빔 플랜지와 다이어프램의 용접부를 겹쳐 접합함과 함께 웨브 측으로 증가시킨 다이어프램의 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 직접 용접 접합시키는 것이다. 그렇지 않으면, 기둥 샤프트와 다이어프램의 용접부, 및 빔 플랜지와 다이어프램의 용접부를 떨어뜨려 놓게 되고, 그만큼 다이어프램(1)의 판 두께를 빔의 외측으로도 증가시키게 되어 다이어프램 중량이 증가하게 된다. 이것은, 기껏 빔 높이를 저감하여 빔 중량을 줄여도 그 효과를 저감시키는 것이다. 빔 플랜지의 내측에서, 증가시킨 다이어프램의 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 용접 접합시켜서 웨브에 인가되는 벤딩 모멘트를 다이어프램에 전달하는 것이다. 웨브 측으로 증가시킨 다이어프램의 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 직접 용접 접합시키는 것에 신규성이 있다.

이것들에 의해, 빔 플랜지의 판 두께 증가 또는 웨브 판 두께의 증가의 효과를 초래하고, 빔 플랜지 단의 내력(耐力) 증가 또는 웨브 단의 내력 증가를 초래하며, 빔에 대한 더 큰 벤딩 모멘트의 부담에 견딜 수 있게 되어, 그만큼, 더 작은 높이의 빔을 사용할 수 있다.

청구항 2에 기재된 본 발명의 구성은, 청구항 1에 기재된 발명의 구성에 더하여, 빔에 인접하고 또한 더 작은 높이의 빔에 대하여 빔 단 하부 플랜지를 하측으로 확대 가공하여 웨브 판을 보완하는 헌치 처리를 행하여 주량 접합부의 빔 단부의 빔 높이를 맞추는 것을 특징으로 한다. 청구항 1과 관련되는 발명의 구성에 더하여, 청구항 1의 발명과 관련되는 빔에 인접하고 또한 더 작은 높이의 빔에 대하여 헌치 처리를 행하여 동일한 패널 존의 주량 접합부의 빔 단부의 빔 높이를 맞추는 것을 특징으로 한다. 헌치 처리를 행함으로써 빔 높이가 증가하나, 큰 빔 높이의 하부 플랜지가 설치되어 있는 다이어프램의 하측에 빔 높이가 작은 빔의 하부 플랜지가 설치된다. 큰 빔 높이의 하부 플랜지의 다이어프램 하측에 설치되면, 빔 높이의 증대와, 큰 빔 높이의 하부 플랜지가 설치되는 다이어프램의 후판(厚板) 효과에 의해 웨브의 벤딩 모멘트 부담을 기대할 수 있다. 또한, 작은 빔이 큰 빔 높이의 하부 플랜지에 설치되는 것은 필수적인 것은 아니고, 작은 빔의 단부에서 담당하는 모멘트가 충분한 값이면 당해 다이어프램의 하측이 아니라 다이어프램의 임의의 위치에 설치할 수 있다.

이 헌치 처리를 행함으로써 더 작은 쪽의 빔 단의 빔 높이가 증가하나, 큰 빔 높이의 하부 플랜지가 설치되어 있는 다이어프램의 하측에 작은 빔 하부 플랜지가 설치된다. 작은 빔이, 큰 빔 높이의 하부 플랜지의 다이어프램 하측에 설치되면, 빔 높이의 증대와, 큰 빔 높이의 하부 플랜지가 설치되는 다이어프램의 후판 효과에 의해 웨브의 벤딩 모멘트 부담을 기대할 수 있다.

청구항 3에 기재된 본 발명의 구성은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명의 구성에 더하여, 빔 길이 중앙부의 상면 또는 하면에, 평강(平鋼), 입판(立板) 또는 형강(形鋼)을 용접 접합하거나 또는 빔 길이 방향 중앙부의 하면에 열선 가공하여 빔을 미리 상방향으로 변형시키거나 또는 용접 육성(肉盛) 비드를 부가하여, 빔을 미리 상방향으로 변형시킴으로써, 빔의 휨를 억제하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 본 발명의 구성은, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 발명의 구성에 더하여, 용접 개선을 실시한 빔 플랜지의 반대측으로부터 용접을 행하고, 개선 측에 용접 비드를 돌출시킴과 함께, 뒷면 깎기 없이 개선 측의 용접을 하여, 강제(鋼製) 덧댐판 부착 빔 플랜지와 다이어프램 단부 또는 기둥 외면을 완전 용해 용접으로 접합하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 본 발명의 구성은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 발명의 구성에 더하여, 기둥 내면과 0.5∼4mm의 간극을 둔 백 고정구를 기둥 내면에 설치한 후, 기둥으로부터의 돌출이 없는 통과 다이어프램과 당해 기둥 단부를 용접 루트 갭 0∼4mm의 좁은 개선으로 용접 접합하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 본 발명에 의하면, (1) 다이어프램의 판 두께 증가 효과와, (2) 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출을 없애는 효과와, (3) 용접부를 겹치는 효과와, (4) 다이어프램과 빔 웨브를 용접 접합시킨다. 이러한 효과의 상승(相乘) 효과에 의해 빔 단의 벤딩 모멘트 부담 효과가 크게 나온다. 특히, 빔 단 웨브에 용접이 이루어져 있어도, 기둥 내부가 공동이면, 기둥 플랜지, 즉, 스킨 플레이트의 면외 변형에 의해, 빔 단 웨브에 벤딩 모멘트의 부담을 기대할 수 없는 경우에 특히 유효하다.

상기 서술한 효과 (1)에서는, 판 두께가 증가하면 다이어프램 중량이 증가한다는 불리함이 있으나, 빔 플랜지로부터의 응력을 더 전달하기 쉽게 하는 역할이 있다. (2)에서는, 다이어프램의 중량 증가를 억제하는 효과와 빔 단의 가공을 용이하게 하는 효과가 있고, 다이어프램의 기둥으로부터의 돌출이 있는 상태에서 다이어프램의 판 두께를 빔 웨브 측으로 두께 증가시키면, 빔 플랜지 및 빔 웨브의 컷팅을 행할 필요가 생겨 복잡한 가공을 하지 않을 수 없다. (3)에서는, (1)과 (2)의 다이어프램의 중량 증가를 억제하는 효과와 다이어프램의 열 영향의 겹침에 의한 취약화 방지가 있어, 용접의 익세스 메탈을 공유화하여 용접량을 줄이고, (4)에서는, 다이어프램의 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 용접 접합시키는 효과의 상승 효과에 의해 벤딩 모멘트 부담 효과가 생긴다. 빔 웨브에 인가되는 응력을 기둥에 전달하는 효과가 있다.

다이어프램을 두껍게 하여 그 부분을 웨브와 용접 접합하면, 다이어프램과 직접 용접 접합된 웨브 두께 부분에서 벤딩 모멘트 부담 효과가 생긴다. 이 경우, 다이어프램을 두껍게 함에 의한 그 중량 증가를 보충하여 철골 구조 전체의 중량 저감이 가능하게 된다. 예를 들면, 빔 높이 250∼700mm의 빔에서는 1사이즈분, 즉, 빔 높이의 50mm를 저감할 수 있다. 따라서, 다이어프램 두께 증가가 효과적으로 작용한다. 이러한 효과에 의해, 건축 철골 전체의 중량을 3∼7% 저감시킬 수 있고, 예를 들면, 건축 연면적 10000평방미터에서 철골 중량 1000톤이면 75톤 정도의 중량 저감이 생긴다. 이 중량 저감은 건물의 건조물 크기와 건축 철골의 일본 전국 연간 생산량 약 700만톤의 수요를 고려하면, 매우 큰 효과라고 판단된다.

청구항 2에 기재된 본 발명에 의하면, 청구항 1에 기재된 본 발명의 효과에 더하여, 다음 효과가 있다. 헌치를 이용함으로써, 빔 높이가 작은 측 빔의 하부 플랜지에 설치되는 다이어프램 및 그 용접을 생략할 수 있음과 함께, 주량 접합부의 빔 하부 플랜지가 1장의 다이어프램에 모아져서 외관이 좋아지고, 헌치에 의해, 빔 높이가 향상되고 빔 단의 단면 계수가 증가하여 내력이 향상된다. 청구항 1에 기재된 본 발명의 효과와 합쳐지면 건축 철골 전체의 중량을 5∼10% 저감시킬 수 있다.

청구항 3에 기재된 본 발명에 의하면, 청구항 1 또는 2에 기재된 본 발명의 효과에 더하여, 빔 길이 방향 중앙부의 상면 또는 하면에, 평강, 입판 또는 형강을 용접 접합하거나 또는 빔 길이 중앙부의 하면에 열선 가공하여 빔을 미리 상방향으로 변형시켜서, 빔의 휨을 억제할 수 있다.

청구항 4에 기재된 본 발명에 의하면, 청구항 1∼3에 기재된 본 발명의 효과에 더하여, 다음의 효과가 있다. 즉, 종래의 백킹 스트립이나 가우징을 생략하고, 또한, 종래보다 작은 용접 개선 갭으로 용접량을 저감하는 효과가 있다.

청구항 5에 기재된 본 발명에 의하면, 청구항 1 내지 4에 기재된 본 발명의 효과에 더하여, 다음의 효과가 있다. 즉, 용접의 결함을 줄여 품질을 향상시킴과 함께, 용접량을 저감하여, 생산 효율을 향상시킨다.

도 1은 종래의 주량 접합부 외관도이다.
도 2는 종래의 주량 접합부의 스캘럽을 이용한 빔 단 접합부 상세 단면도이다.
도 3은 종래의 주량 접합부의 스캘럽을 이용하지 않는 논스캘럽의 s빔 단 접합부 상세 단면도이다.
도 4는 주량 접합부 패널의 면외 변형 설명 단면도이다.
도 5는 빔 플랜지 내측에 다이어프램을 두께 증가한 단면도이다.
도 6은 주량 접합부 빔 단부의 용접 모멘트 분포와 웨브 벤딩 모멘트 부담을 설명하는 단면도이다.
도 7은 빔 단에서 헌치 가공 처리를 행하여 복수의 주량 접합부의 빔 단부 하부 플랜지를 동일한 다이어프램에 설치하는 설명의 단면도이다.
도 8은 빔 길이 중앙부의 빔(4C)의 상면 또는 하면에, 평강, 입판 또는 형강(16)을 용접 접합하는 경우의 설명 단면도 또는 빔 플랜지의 하면(16)에 열선 열가공 또는 용접 육성을 하는 설명도이다.
도 9는 빔 내측으로부터 용접 개시하여 빔 외측의 용접을 가우징과 백킹 스트립 없이 시공한 빔 플랜지 설치의 단면도이다.
도 10은 기둥 조립에 백킹 스트립을 기둥 내면에 대하여 간극을 두고 설치하는 단면 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 5에, 청구항 1에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 건축 철골 주량 접합부에 있어서, 다이어프램(1)의 기둥(5)으로부터의 돌출을 없앰과 함께, 다이어프램(1)의 판 두께(1t)를 증가시켜서,

기둥 샤프트(5)와 다이어프램(1)의 용접부(7), 및, 빔 플랜지(4F)와 다이어프램(1)의 용접부(7)를 겹쳐 접합함과 함께, 웨브 측에 5mm 이상 바람직하게는 35mm 이상 증가시킨 다이어프램(1)의 적어도 당해 증가한 두께 부분을 빔 웨브와 용접 접합시킨 예를 나타낸다. 다이어프램의 두께를 웨브 높이의 1/2까지 증가시킨 경우에는 상하의 다이어프램을 일체화한 것을 사용하거나 또는 그 2장의 다이어프램의 중간에서 용접 접합하여 중간의 기둥 단관(短管)을 생략할 수 있다. 그 경우, 중간의 기둥 단관의 용접을 생략할 수 있다.

청구항 1에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 웨브(3)의 벤딩 모멘트 부담이 가장 큰 곳의 빔 플랜지 근방에서, 증가시킨 다이어프램의 증가한 두께 부분(3b)과 웨브를 용접 접합시킴으로써, 주량 접합부 패널(2)의 면외 변형으로 웨브(3)에 벤딩 모멘트를 부담시키는 것을 기대할 수 없는 경우에, 빔(4)에 인가되는 벤딩 모멘트의 일부를 빔 웨브(3)에 부담시키는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조를 나타낸다. 빔(4)에 인가되는 탄성 상태 부하로 빔 중심부로부터 직선적으로 증가할 수 있는 응력 분포(4M)로부터, 벤딩 모멘트 부담부의 미소 부분(dx)에서, 중심부로부터의 거리(x)와 중심부로부터의 거리에 비례하는 응력(σ)과 미소 면적을 곱하여 미소 부분의 벤딩 모멘트 부담을 구하여 적분하여, 웨브에 인가되는 벤딩 모멘트 부담을 산출함으로써, 웨브·다이어프램 용접 단에서 부담하는 벤딩 모멘트를 구하여, 이것과 빔 플랜지 부담의 벤딩 모멘트의 합을 산출하여, 이 합이 1단계 큰 높이의 웨브 벤딩 모멘트 부담이 없는 빔보다 크면, 이것을 벤딩 모멘트의 일부를 빔 웨브(3)에 부담시킨 빔(4)으로 치환할 수 있다. 또는, 웨브 부담이 없는 빔에서 실제로 구조 계산으로 얻어진 빔 단의 최대 응력(σmax)이 웨브 부담이 없는 빔의 허용 응력도를 만족하고 있어도, 1단계 작은 높이의 웨브 벤딩 모멘트 부담이 없는 빔에서는 약간 빔의 허용 응력도를 만족할 수 없는 경우에, 벤딩 모멘트의 일부를 빔 웨브에 부담시켜 내력을 올려서 허용 응력도를 만족하면, 이보다 작은 높이의 빔으로 치환할 수 있다.

청구항 2에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 도 7에, 동일한 기둥에서 청구항 1의 발명과 관련되는 빔에 인접한, 더 작은 높이의 빔(4)에 대하여 헌치(haunch) 가공 처리(4H)를 행하고 복수의 주량 접합부의 빔 단부 하부 플랜지를 동일한 다이어프램(1)에 설치하는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조를 나타낸다. 헌치 가공된 빔 플랜지(4H)는 후판의 다이어프램의 하측에 설치되는 것이 통상이다. 빔 높이가 저감된 빔(4)과 헌치가 숨겨진 빔을 조합하면 빔 높이의 저감 효과가 증대된다.

청구항 3에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 도 8에, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 더하여, 빔 길이 중앙부의 빔(4C)의 상면 또는 하면에, 평강, 입판 또는 형강(16)을 용접 접합하거나 또는 빔 길이 중앙부의 하면에 열선 가공 또는 용접 육성(肉盛)하여 빔을 미리 상방향으로 변형시켜, 빔의 휨을 억제함으로써 제작된 주량 접합부 구조를 나타낸다. 상면에 설치한 경우에는, 빔 폭 중앙에 바닥 슬래브의 콘크리트 고정에 사용할 수도 있다. 하면에 설치되면 길이 방향의 양단을 용접하는 것만으로도 충분하기 때문에 최소 노동력이 든다.

청구항 4에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 도 9에, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 더하여, 용접 개선을 실시한 빔 플랜지(4F)의 반대측, 즉, 이면측으로부터 용접을 개시하여, 개선(開先) 측에 용접 비드 표면을 돌출시킨 후에, 뒷면 깎기 없이 개선 측의 용접(7)을 실시하여, 빔 플랜지(4F)와 다이어프램(1)의 단부 또는 기둥(2)의 외면을 완전 용해 용접으로 접합함으로써 제작된 주량 접합부 구조를 나타낸다.

청구항 5에 기재된 본 발명의 실시형태의 일례로서, 도 10에, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 기둥(2)의 내면과 0.5∼4mm의 간극 바람직하게는 2mm 정도의 간극을 두고 백 고정구(10U)를 기둥 내면에 설치한 후, 기둥으로부터의 돌출이 없는 통과 다이어프램과 당해 기둥 단부를 용접 루트 갭 0∼5mm 바람직하게는 3mm 정도를 확보한 후, 용접 접합하는 것을 특징으로 하는 주량 접합부를 나타낸다.

1 : 다이어프램 1A : 다이어프램의 돌출
2 : 패널 2Z : 패널 존
3 : 웨브 3a : 웨브 비부담 길이
3b : 웨브 부담 길이 3W : 웨브 설치 용접부
3tW : 웨브 판 두께 4 : 빔
4B : 후판 빔 플랜지 4C : 중앙 빔
4F : 빔 플랜지 4bf : 빔 플랜지 폭
4M : 빔 벤딩 모멘트 분포 4tf : 빔 플랜지 판 두께
4H : 헌치 가공된 빔 플랜지 4K : 빔 브래킷
4W : 헌치 가공 용접 5 : 기둥 샤프트
6 : 기둥·다이어프램 용접부
7 : 빔 플랜지·다이어프램 용접부
7B : 후판 빔 플랜지와 박판 빔 플랜지의 용접부
7F : 후판 빔 플랜지와 빔 웨브의 용접부
8 : 조립 용접 10 : 백킹 스트립
11 : 스캘럽 11N : 논스캘럽
12 : 면외 변형
13 : 패널에 의해 빔 벤딩 모멘트가 지지된 경우의 빔 단부의 응력의 흐름
14 : 헌치 처리된 빔 플랜지
15 : 두께가 증가된 빔 플랜지
16 : 길이 중앙부의 상면 또는 하면에, 용접 접합된 평강, 입판 또는 형강

Claims (5)

1. 각형 강관(鋼管) 기둥 또는 원형 강관 기둥에 당해 기둥으로부터의 돌출이 없는 통과 다이어프램을 용접 접합시킨 용접부와 H형 강철 빔 플랜지에 다이어프램을 용접 접합시킨 용접부를 서로 겹침과 함께, 웨브 측에 5mm 이상에서 빔 웨브 높이의 1/2의 두께 이하로 증가시킨 다이어프램의 적어도 당해 증가 부분을 빔 웨브와 용접 접합시킴으로써, 빔에 인가되는 벤딩 모멘트의 일부를 빔 웨브에 부담시키는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조.
2. 제1항에 있어서,
   동일한 주량 접합부에서 일방의 빔에 인접한, 타방의 더 작은 높이의 빔에 대하여 헌치 처리를 행하여 주량 접합부의 복수의 빔 단부 하부 플랜지를 동일한 다이어프램에 설치하는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   빔 길이 중앙부의 상면 또는 하면에, 평강, 입판 또는 형강을 용접 접합하거나 또는 빔 길이 중앙부의 하면에 열선 가공하거나 또는 용접 비드를 부가하여, 빔을 미리 상방향으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   용접 개선을 실시한 빔 플랜지의 반대측으로부터 용접을 행하여, 개선(開先) 측에 용접 비드를 돌출시킴과 함께, 뒷면 깎기 없이 개선 측의 용접을 하여, 강제 덧댐 금속 부착 빔 플랜지와 다이어프램 단부 또는 기둥 외면을 완전 용해 용접으로 접합하는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   기둥 내면과 0.5∼4mm의 간극을 둔 백킹 스트립을 기둥 내면에 설치하고, 기둥으로부터의 돌출이 없는 통과 다이어프램과 당해 기둥 단부를 용접 루트 갭 0∼4mm의 좁은 개선(開先)으로 용접 접합하는 것을 특징으로 하는 주량 접합부 구조.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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