KR20110133126A - 충전용 강관 - Google Patents

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KR20110133126A
KR20110133126A KR1020100052683A KR20100052683A KR20110133126A KR 20110133126 A KR20110133126 A KR 20110133126A KR 1020100052683 A KR1020100052683 A KR 1020100052683A KR 20100052683 A KR20100052683 A KR 20100052683A KR 20110133126 A KR20110133126 A KR 20110133126A
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filling
steel pipe
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shaped steel
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KR1020100052683A
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유정한
정경수
김진호
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 충전용 강관에 관한 것으로서, 상세하게는 접촉부를 가진 단위 형강부재들이 상호 간에 결합됨으로써 충전용 강관을 이룰 뿐아니라 접촉부들이 충전 공간으로 돌출되어 전단연결재 역할을 하는 충전용 강관에 관한 것이다. 본 발명은 충전물이 충전되는 충전용 강관에 있어서, 상호 연결되어 내부에 충전물이 충전되는 충전 공간을 형성하는 복수 개의 단위 형강부재들을 포함하되, 단위 형강부재는 복수 개의 단위 형강부재들이 상호 연결될 때 충전용 강관의 외면을 이루는 외관부; 외관부의 일 단부가 절곡되어 형성된 제 1 접촉부; 및 외관부의 타 단부가 절곡되어 형성된 제 2 접촉부로 이루어지며, 복수 개의 단위 형강부재들 중 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 일 단위 형강부재와 인접한 다른 단위 형강부재의 제 1 또는 제 2 접촉부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

Description

충전용 강관{STEEL TUBE FOR FILLING CONCRETE}
본 발명은 충전용 강관에 관한 것으로서, 상세하게는 접촉부를 가진 단위 형강부재들이 상호 간에 결합됨으로써 충전용 강관을 이룰 뿐아니라 접촉부들이 충전 공간으로 돌출되어 전단연결재 역할을 하는 충전용 강관에 관한 것이다.
도 1a는 대형 기둥에 사용되는 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 1b는 콘크리트가 충진된 상태의 충진 강관의 단면도이다.
일반적으로, 콘크리트 충전용 강관은 별도의 전단연결재 없이도 강관몸체(11) 내부로 콘크리트(13)가 충전되면 충분한 합성거동을 발휘한다. 그러나, 초고층 건물에 사용되는 CFT 메가 기둥을 이루는 콘크리트 충전용 강관(10)의 경우, 단면의 한변의 길이가 2M이상으로 콘크리트 충전용 강관(10)의 크기가 매우 크기때문에 콘크리트(13) 충전시 강관몸체(11)와 콘크리트(13) 간의 합성 효과가 떨어져 강관몸체(11)에 충전된 콘크리트(13)가 강관몸체(11)로부터 미끄러져 분리되는 형상이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 강관몸체(11) 내면에 전단연결재인 복수 개의 스터드(12)들을 설치하였다. 여기서, 스터드(12)는 헤드와 몸체가 일체로 형성된 부재로서, 건축 공사 형장이나 공장에서 강판 또는 강관 등에 용접으로 용이하게 부착할 수 있어 전단연결재로 광범위하게 사용되고 있다.
그러나, 스터드(12)는 일반적으로 그 크기가 크지 않기 때문에, 대형 기둥의 전단연결재로 사용되는 경우 다수의 스터드(12)들이 강관몸체(11) 내부에 용접되어야 한다. 또한, 아무리 많은 스터드(12)들이 강관몸체(11) 내면에 부착되어 전단연결재로 사용된다 하더라도 강관몸체(11) 내로 콘크리트(13)가 충전되는 경우, 대형기둥에 사용되는 강관몸체(11)의 크기에 비해 스터드(12)의 크기가 매우 작기 때문에, 콘크리트(13) 속에 매입된 스터드(12)들은 콘크리트(13)에 대한 단면 저항능력이 작아 콘크리트(13)를 용이하게 구속시키지 못하는 문제점이 있다.
또한, 다수의 스터드(12)들이 강관몸체(11) 내면에 용접됨에 따라 대형 기둥 시공시 용접 작업이 많아져 시공성이 떨어지는 문제점이 있다. 아울러, 이로 인해 공사 기간이 길어지고 공사 비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 단부가 절곡된 단위 형강부재의 형상으로 인해 단면적이 증가된 충전용 강관을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명은 단위 형강부재의 단부가 절곡되어 형성된 접촉부로 하여금 전단연결재 역할을 하게 하여 축하중에 대한 저항능력 및 복수 개의 단위 형강부재와 충전물 간의 합성능력을 향상시킨 충전용 강관을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명은 접촉부에 충전물이 메꿔지는 하나 이상의 구멍을 형성하여 충전물과 단위 형강부재와의 합성 작용을 극대화시키고, 이로 인해 충전 공간에서 충전물의 단위 형강부재에 대한 전단 저항을 증가시키는 충전용 강관을 제공하는 것이다.
마지막으로, 본 발명은 단위 형강부재의 형상을 통해 기존의 전단연결재인 스터드를 강관 내부에 결합하는 과정을 생략하여 시공성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 공사 기간을 단축하고 공사비용을 절약할 수 있는 충전용 강관을 제공하는 것이다.
본 발명은 충전물이 충전되는 충전용 강관에 있어서, 상호 연결되어 내부에 충전물이 충전되는 충전 공간을 형성하는 복수 개의 단위 형강부재들을 포함하되, 단위 형강부재는 복수 개의 단위 형강부재들이 상호 연결될 때 충전용 강관의 외면을 이루는 외관부; 외관부의 일 단부가 절곡되어 형성된 제 1 접촉부; 및 외관부의 타 단부가 절곡되어 형성된 제 2 접촉부로 이루어지며, 복수 개의 단위 형강부재들 중 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 일 단위 형강부재와 인접한 다른 단위 형강부재의 제 1 또는 제 2 접촉부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 단위 형강부재는 제 1 및 제 2 접촉부 중 적어도 하나의 단부가 절곡되어, 기역자(ㄱ)형 단면을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 일 단위 형강부재와 인접한 다른 단위 형강부재의 제 1 또는 제 2 접촉부에 접촉되어, T자형 단면을 이루는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 외관부는 코너가 형성된 L형 단면을 가지며, L형 단면을 이루는 외관부의 양 측면의 폭이 상호 간에 동일한 것이 바람직하다. 또는, 본 발명의 외관부는 코너가 형성된 L형 단면을 가지되, L형 단면을 이루는 외관부의 양 측면의 폭이 상호 간에 상이할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 본 발명의 외관부는 코너가 형성되지 않은 일자형(ㅡ) 단면 또는 원호형 단면을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 복수 개의 단위 형강부재들이 상호 간에 연결될 때 충전 공간으로 돌출된 형상을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 제 1 및 제 2 접촉부에는 충전물이 메위져 단위 형강부재의 저항 강도를 증가시키는 하나 이상의 구멍이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 단부가 절곡된 단위 형강부재의 형상으로 인해 충전용 강관의 총단면적을 증가시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 단위 형강부재의 단면 크기를 다양하게 가변가능하여 대형화된 기둥에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 단위 형강부재의 단면 크기가 가변됨에 따라 접촉부의 단면 크기도 가변되어 충전물의 충전시 충전물과 대형 기둥과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명은 단위 형강부재의 단부가 절곡되어 형성된 접촉부로 하여금 전단연결재 역할을 하게 하여 축하중에 대한 저항능력 및 복수 개의 단위 형강부재와 충전물 간의 합성능력을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 접촉부에 충전물이 메꿔지는 하나 이상의 구멍을 형성하여 충전물과 단위 형강부재와의 합성 작용을 극대화시키고, 이로 인해 충전 공간에서 충전물의 단위 형강부재에 대한 전단 저항을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단위 형강부재의 형상을 통해 기존의 전단연결재인 스터드를 강관 내부에 결합하는 과정을 생략하여 시공성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 공사 기간을 단축하고 공사비용을 절약할 수 있다.
본 발명은 상호 간에 분리가능한 복수 개의 단위 형강부재들로 이루어져, 시공 장소로의 운반이 편리하다.
도 1a는 대형 기둥에 사용되는 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 1b는 콘크리트가 충진된 상태의 충진 강관의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 사각 단면을 가진 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 충전물이 충진된 상태의 충전용 강관의 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 원형 단면을 가진 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 충전용 강관을 상세하게 설명하기로 한다.
제 1 실시예
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 사각 단면을 가진 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 충전물이 충진된 상태의 충전용 강관의 단면도를 도시한 것이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 원형 단면을 가진 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이다. 이하에서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하여, 사각 단면을 가진 충전용 강관(100)에 대해 설명하기로 한다. 본 발명인 충전용 강관(100)은 복수 개의 단위 형강부재들(110, 120, 130, 140)을 포함하며, 복수 개의 단위 형강부재들(110, 120, 130, 140)이 상호 간에 연결될 때 내부에 충전 공간(S)이 형성된다. 충전용 강관(110)의 충전 공간(S)에는 도 3에 도시된 바와 같이 충전물(150)이 충전된다. 충전물(150)은 충전 공간(S)에서 경화되어 충전용 강관(100)의 내화성 및 강도를 향상시키는 물질로서, 일반적으로 콘크리트가 사용되고 있다. 다만, 본 실시예에서 충전물(150)은 콘크리트로 한정되는 것은 아니며, 충전용 강관(100)의 내화성 및 강도 등을 향상시킬 수 있는 물질이라면 콘크리트 외에 다양한 물질이 사용될 수 있다.
한편, 이하에서 복수 개의 단위 형강부재들은 설명의 편의를 위해 제 1 단위 형강부재(110), 제 2 단위 형강부재(120), 제 3 단위 형강부재(130) 및 제 4 단위 형강부재(140)로 구별하여 지칭하기로 하며, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)들은 반시계 방향으로 순차적으로 연결되었다고 본다. 다만, 복수 개의 단위 형강부재들의 개수는 본 실시예에 의해 4개로 한정되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 충전용 강관(100)은 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)들이 상호 간에 결합되어 형성된다. 상세하게는, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 2 단위 형강부재(120)와 제 4 단위 형강부재(140) 사이에 위치되며, 제 2 단위 형강부재(120)와 접하는 부분에서 제 2 단위 형강부재(120)와 용접결합되고, 제 4 단위 형강부재(140)와 접하는 부분에서 제 4 단위 형강부재(140)와 용접결합된다. 또한, 제 1 단위 형강부재(110)와 대각선으로 위치된 제 3 단위 형강부재(130)는 제 2 단위 형강부재(120)와 제 4 단위 형강부재(140) 사이에 위치되어, 제 2 단위 형강부재(120)와 접하는 부분에서 제 2 단위 형강부재(120)와 용접결합되고, 제 4 단위 형강부재(140)와 접하는 부분에서 제 4 단위 형강부재(140)와 용접결합된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)는 상호 간에 결합되어 충전용 강관(100)을 형성한다. 다만, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)들 상호 간의 결합 방식은 예시적인 것임에 불과하므로, 상술한 방식에 한정되지는 않고 다양하게 가변가능하다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 형상에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 실시예에서는 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)가 동일한 형상을 가진다는 가정하에 설명의 반복을 피하기 위하여 제 1 단위 형강부재(110)의 형상에 한해 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 2 단위 형강부재(120)의 절곡된 부분과 접촉하는 제 1 단위 형강부재(110)의 절곡된 부분을 제 1 단위 형강부재(110)의 제 1 접촉부(111)라 지칭하고, 제 4 단위 형강부재(140)의 절곡된 부분과 접촉하는 제 1 단위 형강부재(110)의 절곡된 부분을 제 1 단위 형강부재(110)의 제 2 접촉부(112)라 지칭한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 단위 형강부재(110)는 L형 단면을 가진 외관부(110a)의 양 단부가 일차적으로 절곡되어 제 1 및 제 2 접촉부(111, 112)가 형성된
Figure pat00001
형 단면을 가질 수 있다.
또는, 제 1 단위 형강부재(110)는 외관부(110a)의 양 단부가 일차로 절곡된 상태에서 다시 절곡되어
Figure pat00002
형 단면을 가질 수 있다. 이때, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 1 접촉부(111)의 단부가 절곡되어 제 1 절곡부(111a)를 형성하고, 제 1 접촉부(111)는 제 1 절곡부(111a)에 의해 기역자(ㄱ)형 단면을 가진다. 또한, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 2 접촉부(112)의 단부가 절곡되어 제 2 절곡부(112a)를 형성하고, 제 2 접촉부(112)는 제 2 절곡부(112a)에 의해 기역자(ㄱ)형 단면을 가진다.
한편, 상술한 바와 같은 형상을 가진 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)들은 상술한 방식으로 상호 간에 결합될 때 사각 단면을 가지나, L형 단면을 가진 외관부의 양 측면의 폭이 동일할 때 정사각 단면을 가지고, 외관부의 양 측면의 폭이 상이할 때 직사각 단면을 가질 수 있다. 한편, 복수 개의 충전용 강관(100)들이 길이 방향으로 연결되어 사각 기둥을 형성할 수도 있다.
이하에서, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 제 1 및 제 2 접촉부(111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142)의 형상 및 기능에 대해 설명하기로 한다.
제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)가 상호 간에 연결되어 내부에 충전 공간(S)을 형성할 때, 제 1 단위 형강부재(110)의 제 1 및 제 2 접촉부(111, 112)는 제 1 단위 형강부재(110)의 외관부(110a)에서 충전 공간(S)으로 돌출된 형상을 가진다. 예를 들어, 제 1 절곡부(111a)를 가진 제 1 단위 형강부재(110)의 제 1 접촉부(111)는 제 2 절곡부를 가진 제 2 단위 형강부재(120)의 제 2 접촉부(122)와 밀접하게 접촉하여, T자형 단면을 이루는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
충전 공간(S)으로의 충전물(150)의 충전시, T자형 단면을 이루는 제 1 단위 형강부재(110)의 제 1 접촉부(111) 및 제 2 단위 형강부재(120)의 제 2 접촉부(122)는 충전물(150)을 구속하여, 충전물(150)이 단위 형강부재와 분리되는 것을 방지한다. 즉, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 제 1 및/또는 제 2 접촉부(111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142)는 상호 간에 접촉되어 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 전단연결재 역할을 한다. 여기서, 전단연결재는 충전물이 충전용 강관과 일체가 되도록 하여, 충전용 강관에 외력이 가해질 때 충전물이 충전용 강관에서 분리되지 않고 충전용 강관과 일체로 외력에 저항하도록 하는 구조물을 말한다.
한편, 제 1 및 제 2 접촉부(111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142)에는 하나 이상의 구멍(170)이 형성되는 것이 바람직하다. 충전물(150)이 충전용 강관(100) 내부에 충전될 때, 상기 구멍(170)으로도 충전물(150)이 충전됨에 따라 일 단위 형강부재와 이에 인접한 단위 형강부재 상호 간의 결합력이 향상된다. 예를 들어, 제 1 단위 형강부재(110)에 형성된 구멍에 충전되어 경화된 충전물에 의해, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 2 단위 형강부재(120)과 제 4 단위 형강부재(140)와 밀접하게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 구멍(170)에 충전되어 경화된 충전물(150)은 일 접촉부와 이에 인접한 접촉부 사이에서 접착제 역할을 한다.
구멍(170)에 충전된 충전물에 의해 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)와 충전물(150) 간의 결합력이 증대됨에 따라, 접촉부와 이에 인접한 접촉부 간의 면내 전단 저항이 증가된다. 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 구멍(170)에 충전된 충전물(150)이 접착제 역할을 할 때, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 2 단위 형강부재(120) 및 제 4 단위 형강부재(140)와 밀접하게 결합된다. 이때, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 1 단위 형강부재(110)의 제 1 접촉부(111)와 제 2 단위 형강부재(120)의 제 2 접촉부(122)의 사이에서 제 2 단위 형강부재(120)에 대한 전단저항이 증가하게 된다. 그리고, 제 1 단위 형강부재(110)는 제 1 단위 형강부재(110)의 제 2 접촉부(112)와 제 4 단위 형강부재(140)의 제 1 접촉부(141) 사이에서 제 4 단위 형강부재(140)에 대한 전단 저항이 증가하게 된다. 상술한 예시는 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140) 상호 간에 모두 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 강관(100)은 단위 형강부재의 형상 한정만으로 충전용 강관(100)의 단면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명인 충전용 강관(110)은 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 제 1 및 제 2 접촉부(111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142)가 전단연결재 역할을 하게 함으로써, 종래에 일반적으로 전단연결재로서 사용되었던 스터드를 사용하지 않고도, 충전물(150)과 충전용 강관(100)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 아울러, 본 실시예에 따른 충전용 강관(100)은 종래의 스터드를 전단연결재로 사용하는 강관에 비해, 충전물(150)이 충전용 강관(100)에 충전시 단면 저항능력이 증가되어 충전용 강관(100)에 가해지는 축하중에 대한 저항 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 본 실시예의 제 1 및 제 2 접촉부들은 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 크기에 따라 가변가능하여 스터드를 전단연결재로 사용하는 경우보다 충전용 강관(100)의 국부적 좌굴을 용이하게 방지할 수 있다.
이제까지는, 본 발명의 실시예에 따라 사각 단면을 가지는 충전용 강관(100)에 대해 설명하였다. 이하에서, 도 4를 참조하여 원형 단면을 가진 충전용 강관(100')에 대해 설명하기로 한다. 다만, 사각 단면을 가진 충전용 강관(100)과 동일한 기능 및 형상을 가진, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')들의 제 1 및 제 2 접촉부들(111', 112', 121', 122', 131', 132', 141', 142') 및 상기 접촉부들에 형성된 구멍(170')에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다. 또한, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')의 결합방식도 상술한 사각 단면을 이루는 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)의 결합 방식과 동일하므로, 이에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 원형 단면을 가진 충전용 강관(100')도 상술한 사각 단면을 가진 충전용 강관(100)과 마찬가지로 4개의 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')로 이루어진다.
다만, 원형 단면을 가진 충전용 강관의 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')는 사각 단면을 가진 충전용 강관의 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)와 비교하여 형상이 상이하다. 따라서, 이하에서는 원형 단면을 가진 충전용 강관의 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')의 형상에 대해 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')의 외관부는 기본적으로 코너가 형성되지 않은 원호형 단면(
Figure pat00003
)을 가진 형강이다. 이에 따라, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')는 원호형 단면(
Figure pat00004
)을 가진 외관부의 양 단부가 일차로 절곡되어
Figure pat00005
형 단면을 가질 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')는 외관부의 양 단부가 일차로 절곡된 상태에서 다시 한번 더 절곡되어
Figure pat00006
형 단면을 가질 수 있다.
한편, 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110', 120', 130', 140')들은 상술한 결합 방식에 의해 상호 간에 결합되면 원형 단면을 가진 충전용 강관(100')을 이루고 이러한 충전용 강관(100')들이 길이 방향으로 연결되어 원형 기둥을 형성한다.
이제까지는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 충전용 강관에 대해 살펴보았다.
이하에서, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 충전용 강관에 대해 살펴보기로 한다.
제 2 실시예
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 충전용 강관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 실시예에서는 상술한 제 1 실시예와의 반복적인 설명을 피하기 위하여, 상술한 제 1 실시예와 동일한 형상 및 기능을 가진 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(210, 220, 230, 240)에 대해서는 설명하지 않기로 한다. 이하에서는, 상술한 제 1 실시예의 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(110, 120, 130, 140)와 형상이 상이한 제 5 단위 형강부재(250) 및 제 6 단위 형강부재(260)에 대해 설명하기로 한다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 5 단위 형강부재(250)는 제 1 단위 형강부재(210)와 제 2 단위 형강부재(220) 사이에 위치되고, 제 6 단위 형강부재(260)는 제 5 단위 형강부재(250)와 대응되는 위치에서 제 3 단위 형강부재(230)와 제 4 단위 형강부재(240) 사이에 위치된다고 본다. 다만, 제 5 단위 형강부재(250) 및 제 6 단위 형강부재(260)의 위치 및 개수는 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 충전용 강관의 전반적인 형상에 따라 가변가능하다.
이하에서는, 제 5 단위 형강부재(250)의 형상에 대해 살펴보기로 한다. 다만, 설명의 편의를 위하여 제 5 및 제 6 단위 형강부재(250, 260)는 동일한 형상 및 기능을 가진다고 가정한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 5 단위 형강부재(250)는 일자형(ㅡ) 단면을 가진 외관부, 외관부의 일 단부가 절곡되어 형성된 제 1 접촉부(251), 및 외관부의 타 단부가 절곡되어 형성된 제 2 접촉부(252)로 이루어져, 전체적으로는 C형 단면을 가진다.
본 실시예에서, 제 5 단위 형강부재(250)의 제 1 접촉부(251)는 제 2 단위 형강부재(220)의 제 2 접촉부(222)와 접촉하며, 제 5 단위 형강부재(250)의 제 2 접촉부(252)는 제 1 단위 형강부재(210)의 제 1 접촉부(211)와 접촉하는 것이 바람직하다.
제 5 단위 형강부재(250)의 제 1 및 제 2 접촉부(251, 252)는 그 단부가 절곡되어 기역(ㄱ)자형 단면을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 5 단위 형강부재(250)의 제 1 접촉부(251)는 제 2 단위 형강부재(220)의 제 2 접촉부(222)와 접촉되어 T자형 단면을 이루고, 제 5 단위 형강부재(250)의 제 2 접촉부(252)는 제 1 단위 형강부재(210)의 제 1 접촉부(211)와 접촉되어 T자형 단면을 이루는 것이 바람직하다.
충전 공간(S)으로 충전물이 충전될 때, 상술한 바와 같은 형상을 가진 제 5 단위 형강부재(250)의 제 1 및 제 2 접촉부(251, 252)는 충전물을 구속하여, 충전물이 외관부 내면으로부터 미끄러져 단위 형강부재와 분리되는 것을 방지하는 전단연결재 역할을 한다. 전단연결재의 역할은 제 1 실시예에서 상술한 바와 같다.
그리고, 제 1 및 제 2 접촉부(251, 252)에는 충전물의 충전시 접촉부와 접촉부 간의 결합력을 향상시키도록 하는 하나 이상의 구멍(270)이 형성될 수도 있다. 제 1 및 제 2 접촉부(251, 252)에 형성된 구멍(270)의 역할은 상술한 제 1 실시예와 동일하다.
한편, 충전용 강관(200)은 제 5 및 제 6 단위 형강부재(250, 260)가 도 2에 도시된 사각단면을 가진 충전용 강관(100)에 삽입되어 연결되는 경우에 도 5에 도시된 바와 같은 사각 단면을 가질 수 있다. 또는, 충전용 강관은 제 5 및 제 6 단위 형강부재(250, 260)가 도 4에 도시된 원형 단면을 가진 충전용 강관(100')에 삽입 연결되는 경우에 타원형 단면을 가질 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 충전용 강관(200)은 제 5 및 제 6 단위 형강부재(250, 260)가 제 1 내지 제 4 단위 형강부재(210, 220, 230, 240)에 연결되는 위치 및 개수에 따라 형상이 다양하게 가변가능하다. 아울러, 제 5 및 제 6 단위 형강부재(250, 260)와 같은 형상을 지닌 단위 형강부재의 설치 개수는 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 충전용 강관(200)의 형상에 따라 가변 가능하다.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
100, 100', 200:충전용 강관 110, 110', 210: 제 1 단위 형강부재
120, 120', 220: 제 2 단위 형강부재 130, 130', 230: 제 3 단위 형강부재
140, 140', 240: 제 4 단위 형강부재 150: 충전물
250: 제 5 단위 형강부재 260: 제 6 단위 형강부재

Claims (8)

  1. 충전물이 충전되는 충전용 강관에 있어서,
    상호 연결되어 내부에 상기 충전물이 충전되는 충전 공간을 형성하는 복수 개의 단위 형강부재들을 포함하되,
    상기 단위 형강부재는,
    상기 복수 개의 단위 형강부재들이 상호 연결될 때 상기 충전용 강관의 외면을 이루는 외관부;
    상기 외관부의 일 단부가 절곡되어 형성된 제 1 접촉부; 및
    상기 외관부의 타 단부가 절곡되어 형성된 제 2 접촉부로 이루어지며,
    상기 복수 개의 단위 형강부재들 중 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 상기 일 단위 형강부재와 인접한 다른 단위 형강부재의 제 1 또는 제 2 접촉부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 형강부재는
    상기 제 1 및 제 2 접촉부 중 적어도 하나의 단부가 절곡되어, 기역자(ㄱ)형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 일 단위 형강부재의 제 1 및 제 2 접촉부는 상기 일 단위 형강부재와 인접한 다른 단위 형강부재의 제 1 또는 제 2 접촉부에 접촉되어, T자형 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외관부는 코너가 형성된 L형 단면을 가지며,
    상기 L형 단면을 이루는 상기 외관부의 양 측면의 폭이 상호 간에 동일한 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외관부는 코너가 형성된 L형 단면을 가지며,
    상기 L형 단면을 이루는 상기 외관부의 양 측면의 폭이 상호 간에 상이한 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외관부는 코너가 형성되지 않은 일자형(ㅡ) 단면 또는 원호형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 일 단위 형강부재의 상기 제 1 및 제 2 접촉부는 상기 복수 개의 단위 형강부재들이 상호 간에 연결될 때 상기 충전 공간으로 돌출된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 접촉부에는 상기 충전물이 메위져 상기 단위 형강부재의 저항 강도를 증가시키는 하나 이상의 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 충전용 강관.
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