KR20120108630A - 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔 - Google Patents

이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축용 용접빔의 개량에 관한 것으로서, 특히 상하부플랜지 사이에 용접구성되는 웨브를 이중으로 구성하여, 용접빔의 형태안정성과 함께, 각 방향에 대한 응력을 높여 강성이 우수한 건축용 용접빔을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 상하부플랜지 사이에 웨브를 용접하여 용접빔을 구성하되, 상기 웨브는 중앙부에서 외측방향으로 절곡된 웨브를 이중으로 용접구성되게 함으로서, 상하부플랜지에 용접되는 웨브의 용접지점이 상하 각 두곳에 형성되게 하여, 웨브 상하에 용접되는 상하부플랜지가 안정적으로 용접구성되게 할 뿐 아니라, 각 방향 응력에 대한 강성이 충분히 유지될 수 있게 한 것이다.

Description

이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔{CONSTRUCTION WELDING BEAM MADE OF DOUBLE WEB}
본 발명은 건축용 용접빔의 개량에 관한 것으로서, 특히 상하부 플랜지 사이에 용접구성되는 웨브를 이중으로 구성하여, 용접빔의 형태안정성과 함께, 각 축방향에 대한 응력 및 지진충격에 대한 내구성을 갖는 강성이 우수한 건축용 용접빔을 제공하고자 하는 것이다.
일반적으로 용접빔은 웨브 상하 단부에 플랜지를 용접하여 제작하는 것으로서, 플랜트나 건축구조물의 골조용으로 많이 사용되고 있다.
상기에서 사용되고 있는 용접빔의 웨브나 플랜지는 경량화를 위하여 필요한 강성을 유지할 수 있는 조건하에서 가능한 얇은 평판형의 강판을 원하는 규격의 길이와 폭으로 절단용접한 것이기 때문에, 용접빔의 굴곡현상, 즉 울렁거림이 발생할 뿐 아니라, 하중에 대한 강성이 취약하고, 또한 얇은 강판으로 된 웨브 상하단부에 플랜지를 일직선 상으로 접촉시킨 다음 용접한 구조이기 때문에 용접부위 및 형태안정성은 물론, 지진충격에 취약한 등의 단점이 있는 것이었다.
이러한 용접빔의 단점을 보완하기 위한 수단으로서 용접빔을 구성하는 웨브에 요철을 구성하여 강성을 보강시킨 용접빔이 제공된바 있다.
상기한 구성의 용접빔은 웨브에 요철을 형성하여 하중에 대한 강성을 향상시킬 수 있어 얇은 강판을 사용하더라도 필요한 강성의 용접빔을 제작할 수 있는 장점이 있는 것이었으나, 지그재그로 절곡구성된 웨브와 플랜지를 용접하는데에 어려움이 있을 뿐 아니라, 각 축방향 응력에 대한 용접빔의 강성이 만족할만한 수준에는 미흡한 등의 단점이 있는 것이었다.
본 발명은 이러한 종래의 단점을 시정하고자, 웨브 상하단부에 플랜지가 용접구성되는 용접빔을 구성하되, 용접빔의 형태안정성과 함께 각 축방향에 대한 응력을 보강케 함은 물론, 지진충격에 대한 내구성을 향상시킨 건축용 용접빔을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 상하부 플랜지 사이에 웨브를 용접하여 용접빔을 구성하되, 상기 웨브는 중앙부에서 외측방향으로 절곡된 웨브를 이중으로 용접구성되게 함으로서, 상하부 플랜지에 용접되는 웨브의 용접지점이 상하 각 두곳에 형성되게 하여, 웨브 상하에 용접되는 상하부 플랜지가 안정적으로 용접구성되게 할 뿐 아니라, 각 축방향 응력에 대한 강성이 충분히 유지될 수 있게 한 것이다.
본 발명은 상하플랜지 사이에 외측방향으로 절곡된 웨브를 이중으로 용접구성하여 플랜지와의 용접지점이 상하 각 두곳에 형성되게 하여 용접빔의 형태안정성과 함께 각 축방향에 대한 응력 및 지진충격에 대한 내구성을 보강케 함으로서 강성이 우수한 건축용 용접빔을 제공할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.
도 1 : 본 발명에서 제공하고자 하는 용접빔의 사시도
도 2 : 도 1에서 용접빔에 등간격으로 보강판을 용접한 상태도
도 3 : 도 1에서 좌우측 웨브를 볼트와 너트로 체결한 상태도
도 4 : 본 발명 용접빔의 내부 공간부에 콘크리트몰탈을 충진한 상태도
도 5 : 본 발명 용접빔 단부에 구성된 연결부의 예시도
도 6 : 본 발명 용접빔 단부에 구성된 연결부의 또다른 예시도
도 7 : 본 발명 용접빔 단부에 구성된 연결부의 또다른 예시도
도 8 : 본 발명의 용접빔을 구성하는 웨브에 보강돌부를 형성하여 강성을 보강시킨 상태도
도 9 : 본 발명 용접빔의 다른 예시도
도 10 : 도 9에서 웨브에 보강돌부를 구성한 상태도
도 11 : 본 발명 용접빔의 또다른 예시도
도 12 : 본 발명 용접빔의 또다른 예시도
도 13 : 본 발명 용접빔의 또다른 예시도
도 14 : 본 발명 용접빔에 구성되는 플랜지의 두께를 달리한 상태도
도 15 : 본 발명 용접빔의 또다른 예시도
도 16 : 본 발명 용접빔의 중앙접합부에 보강돌부를 구성한 상태도
도 17 : 본 발명 용접빔의 중앙접합부에 보강돌부를 구성한 상태도
도 18 : 본 발명 용접빔의 중앙접합부에 보강돌부를 구성한 상태도
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에서 제공하고자 하는 용접빔(10)의 사시도로서, 상부플랜지(20)와 하부플랜지(20') 사이에 중앙부를 기준으로 외측방향으로 절곡된 좌측웨브(30)와 우측웨브(30')를 나란히 위치시켜 상부플랜지(20)와 좌우측웨브(30)(30') 및 하부플랜지(20')와 좌우측웨브(30)(30') 사이에 공간부(40)가 형성되게 한다.
상기한 상태에서 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30')가 접하는 접합부를 용접하여 상부플랜지(20)와 하부플랜지(20')에 2개의 상용접부(41)(41')와 하용접부(42)(42')가 형성되게 한다.
이때 좌우측웨브(30)(30')의 중앙에 구성된 중앙접합부(49)는 스폿트용접하여 이들이 일체로 접합되게 하거나, 도 3에서와 같이 볼트(42)와 너트(44)를 이용하여 일체로 접합되게 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명을 실시함에 도 2에서와 같이 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30') 사이에 등간격으로 보강판(46)을 용접구성하여, 보강판(46)이 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30')를 지지케 하여 용접빔(10)의 강성을 보강시켜 사용할 수도 있다.
본 발명의 용접빔(10)을 이용하여 건축물의 기둥으로 사용할 경우, 도 4에서와 같이 좌우측 웨브(30)(30') 사이에 구성된 공간부(40)에 콘크리트몰탈(C)을 충진하여 용접빔(10)의 내구성을 더욱 견고히 할 수 있다.
본 발명 용접빔(10)을 구성하는 좌우측 웨브(30)(31) 상하부에 도 8에서와 같이 등간격으로 엠보싱된 보강돌부(45)를 구성하여 강성을 보강시킬 수도 있다.
본 발명에서 제공하고자 하는 용접빔(10) 양측 단부에는 연결수단을 구성하며, 상기 연결수단은 여러 구성으로 실시할 수 있겠으나 다음과 같이 실시할 수 있다.
즉 도 5에서와 같이 용접빔(10) 단부에 연결브라켓(50)을 용접구성하고, 상기 연결브라켓(50)을 이용하여 용접빔(10)이 서로 연결되게 하거나, 도 6에서와 같이 상하부플랜지(20)(20')보다 좌우측웨브(30)(30')를 조금 짧게 구성한 다음, 좌우측웨브(30)(30') 단부에 격판(47)을 용접하고, 상기한 상태에서 상하부플랜지(20)(20') 중심부에 지지판(48)을 용접하고, 지지판(48) 및 상하부플랜지(20)(20') 단부에 연결브라켓(50)을 용접하고, 상기 연결브라켓(50)을 이용하여 체결볼트(51)로 용접빔(10)이 연결되게 할 수도 있다.
또다른 예로서 도 7에서와 같이 용접빔(10) 단부를 서로 나란히 접합되게 한 다음, 상하플랜지(20)(20')와 지지판(48) 상에 연결판(52)을 대향되게 위치시킨 다음 체결볼트(53)로 용접빔(10)이 견고히 연결되게 할 수도 있으며, 상기한 수단 이외에도 여러수단이 제공될 수도 있다.
본 발명을 실시함에 있어서, 상하부플랜지(20)(20') 사이에 용접구성되는 좌우측웨브(30)(30')를 도 9에서와 같이 3단으로 절곡한 다음, 중앙절곡부(33)를 통하여 좌우측웨브(30)(30')가 접합되게 함으로서, 상하절곡부(34)(35) 사이에 공간부(40)가 형성되게 하여 사용할 수 있으며, 이때 도 10에서와 같이 좌우측웨브(30)(30')의 상하절곡부(34)(35)에 등간격으로 보강돌부(45)를 형성하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예로서 도 11 내지 도 13에서와 같이 좌우측웨브(30)(30') 상하단부에 용접되는 상하부플랜지(20)(20')를 좌우측웨브(30)(30') 측방향으로 돌출되게 하지 않고, 양측 단부를 절곡하여 절곡부(37)(37')를 구성하고, 상기 절곡부(37)(37')를 이용하여 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30')가 용접구성되게 하여 사용될 수도 있다.
또한 본 발명을 실시함에 있어서, 도 14에서와 같이 상하플랜지(20)(20')를 동일한 두께로 구성하지 않고, 두께가 서로 상이한 강판을 사용하되 응력을 많이 받는 부분에는 두꺼운 강판이 위치되게 하고, 응력이 적게 적용되는 부분에는 얇은 강판이 위치되게 하여 사용할 수도 있다.
본 발명을 실시함에 있어서, 좌우측웨브(30)(30')가 3단으로 절곡되는 경우 도 15에서와 같이 중앙절곡부(33)를 다소 길게 구성할 수도 있으며, 도 16 내지 도 18에서와 같이 중앙접합부(49)에 또다른 보강돌부(45')를 구성하여 중앙접합부(49)의 강성을 향상시킬 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 용접빔(10) 역시 건축구조물의 시공시 통상적으로 사용되고 있는 용접빔의 사용용도와 다를바 없다.
그러나 본 발명에서 제공하고자 하는 용접빔(10)은 상하부플랜지(20)(20') 사이에 용접되는 웨브가 좌우측웨브(30)(30')로 이중 구성하되, 상기 좌우측웨브(30)(30')는 중앙부를 기준으로 외측방향으로 만곡지게 굴곡되어 있어, 좌우측웨브(30)(30')의 상하단부는 일정한 간격으로 이격되어 있고, 상기한 상태에서 상하부플랜지(20)(20')가 그 위에 접하게 하여, 상하부플랜지(20)(20')에는 각각 2곳의 상하용접부(41)(41')(42)(42')와 함께 공간부(40)가 형성되게 하고 중앙접합부(49)는 스폿용접이나 볼트(43)로 체결고정되어 있다.
따라서 좌우측웨브(30)(30') 상하단부에 용접되는 상하부플랜지(20)(20')가 각각 2곳의 상하용접부(41)(41')(42)(42')를 통하여 용접지지되고, 동시에 중앙접합부(49)가 일체형으로 고정되어 있어 상하부플랜지(20)(20')가 안정되게 위치하게 된다.
특히 상하부플랜지(20)(20') 사이에 용접되는 좌우측웨브(30)(30')는 중앙접합부(49)를 기준으로 외측방향으로 만곡되어 있어, 용접빔(10)의 웨브방향에서 가해지는 응력에 대한 강성이 탁월하게 유지된다.
또한 용접빔(10)의 좌우측에 등간격으로 보강판(46)을 용접구성하거나, 좌우측웨브(30)(30') 상하부에 엠보싱형의 보강돌부(45)를 형성할 경우, 또는 중앙접합부(49)에 또다른 보강돌부(45')를 구성할 경우에는 용접빔(10)의 플랜지방향에서 가해지는 응력에 대하여 강성을 가지게 된다.
또한 본 발명의 용접빔(10)을 이용하여 건축구조물의 기둥으로 사용하고자 할때 공간부(40)에 콘크리트몰탈(C)을 충진할 경우 용접빔(10)의 지지력에 경화된 콘크리트몰탈(C)의 지지력이 더해지기 때문에 보다 견고한 기둥을 제공할 수 있게 된다.
건축구조물 시공시 용접빔(10)의 길이를 연장하고자 할 경우에는 도 5 내지 도 7에서와 같이 연결브라켓(50)이나 연결판(52)을 이용하여 필요한 길이만큼 연장시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 용접빔(10)을 제작함에 있어서 상하부플랜지(20)(20') 사이에 용접되는 좌우측웨브(30)(30')를 도 9에서와 같이 3단으로 절곡하여 사용할 수도 있으며 도 11 내지 도 13에서와 같이 상하부플랜지(20)(20') 양측 단부에 절곡부(37)(37')를 구성하고, 상기 절곡부(37)(37')를 통하여 좌우측웨브(30)(30')와 용접되게 하여 사용할 수도 있다.
또한 좌우측웨브(30)(30')에 용접되는 상하부플랜지(20)(20')를 두께가 상이한 강판으로 구성하되, 응력이 많이 적용되는 부분에 두꺼운 강판이 위치되게 하여 보다 효과적인 버팀이 유지되게 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 용접빔을 구성함에 있어서, 상하플랜지 사이에 용접되는 웨브를 이중으로 구성하되, 좌우측 웨브가 중앙부를 중심으로 만곡 혹은 절곡구성되어 있어, 용접빔의 형태안정성과, 각 축방향에 대한 응력 및 지진충격에 대한 내구성을 갖는 우수한 용접빔을 기대할 수 있게 된다.
(10)--용접빔 (20)--상부플랜지
(20')--하부플랜지 (30)--좌측웨브
(30')--우측웨브 (33)--중앙절곡부
(34)--상부절곡부 (35)--하부절곡부
(37)(37')--절곡부 (40)--공간부
(41)(41')--상용접부 (42)(42')--하용접부
(43)--볼트 (44)--너트
(45)--보강돌부 (46)--보강판
(47)--격판 (48)--지지판
(49)--중앙접합부 (50)--연결브라켓
(51)--체결볼트 (52)--연결판
(53)--볼트

Claims (8)

  1. 웨브와 플랜지로 구성되는 통상의 용접빔을 구성함에 있어서, 상부플랜지(20)와 하부플랜지(20') 사이에 좌측웨브(30)와 우측웨브(30')를 용접구성하되, 상기 좌우측웨브(30)(30')는 중앙부를 중심으로 외측방향으로 절곡되게 하여 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30') 사이에 공간부(40)가 형성되게 하고, 또한 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30')가 접하는 부위에는 2곳의 상용접부(41)(41')와 하용접부(42)(42')가 형성되게 하여 용접빔(10)의 강성과 형태안정성이 유지될 수 있게 하여서 됨을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  2. 제1항에 있어서, 상하부플랜지(20)(20') 사이에 용접구성되는 좌우측플랜지(30)(30')가 중앙접합부(49)를 통하여 서로 접합되게 하고, 상기 중앙접합부(49)를 용접하거나 볼트(43)와 너트(44)로 체결하여 좌우측웨브(30)(30')가 하나로 고정되게 함을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  3. 제1항에 있어서, 좌우측웨브(30)(30')에 보강돌부(45)를 등간격으로 구성하여 좌우측웨브(30)(30')의 강성이 보강되게 하여서 됨을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  4. 제1항에 있어서, 상하부플랜지(20)(20')와 좌우측웨브(30)(30') 사이에 등간격으로 보강판(46)을 용접하여 용접빔(10)의 강성이 보강되게 하여서 됨을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  5. 제1항에 있어서, 상하부플랜지(20)(20') 단부에 연결브라켓(50)을 용접구성하고, 상기 연결브라켓(50)을 통하여 용접빔(10)이 연결될 수 있게 구성함을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  6. 제1항에 있어서, 좌우측웨브(30)(30')를 3단으로 절곡하여 중앙절곡부(33)와 상하부절곡부(34)(35)로 구분되게 하되, 중앙절곡부(33)를 통하여 좌우측웨브(30)(30')가 접합되게 하고, 상하부절곡부(34)(35)를 통하여 상하부플랜지(20)(20')와 용접되게 함을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  7. 제1항에 있어서, 상하부플랜지(20)(20') 양측 단부에 절곡부(37)(37')를 구성하고, 상기 절곡부(37)(37')가 좌우측웨브(30)(30') 단부와 접합되게 한 다음 용접하여서 됨을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
  8. 제2항에 있어서, 좌우측웨브(30)(30')의 중앙접합부(49)에 보강돌부(45')를 구성하여 강성이 보강되게 함을 특징으로 하는 이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔.
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