KR20140001316U

KR20140001316U - 브레이싱 조인트부의 접합구조

Info

Publication number: KR20140001316U
Application number: KR2020120007487U
Authority: KR
Inventors: 김재덕
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-03-06

Abstract

본 고안은 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이를 필렛 용접과 함께 스폿 용접하여 결합부위의 접합강도를 향상시킴으로써 인서트 파이프에 작용하는 인장하중이나 압축하중으로부터 수반되는 응력에 의한 용접부위의 손상을 보다 적극적으로 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 다수의 분지 접속부(12a)를 갖춘 캐스팅 노드(12)에 대해 다수의 인서트 파이프(10)를 개별적으로 끼움 결합하여 고정하는 브레이싱 조인트부의 접합구조로서, 상기 캐스팅 노드(12)는 상기 인서트 파이프(10)와의 조립부위에 부재를 관통하는 슬롯(12b)을 형성하고, 상기 슬롯(12b)을 통해 상기 캐스팅 노드(12)와 상기 인서트 파이프(10)는 스폿 용접으로 결합된다.

Description

브레이싱 조인트부의 접합구조{Connecting structure for bracing joint part}

본 고안은 브레이싱 조인트부의 접합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이의 결합부위에 대한 접합강도를 증가시켜 인서트 파이프에 작용하는 인장하중 및 압축하중으로부터 수반되는 응력에 의한 용접부위의 손상을 방지할 수 있는 브레이싱 조인트부의 접합구조에 관한 것이다.

일반적으로 연장 인장각 플랫폼(E-TLP; Extended Tension Leg Platform)류의 해양 구조물에 있어, 상부 데크에 해당하는 탑 텐션 라이저(Top Tension Riser)는 다수의 파이프를 트러스 구조물의 형태로 설치하고 있는 바, 이때, 다수의 파이프형 구조물은 단일의 조립부위에서 결속되어 방사상으로 배치된다.

종래 트러스 구조물은 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 인서트 파이프(Insert pipe; 51)와, 상기 다수의 인서트 파이프(51)를 단일의 조립부위에서 각각 방사상으로 결속하는 캐스팅 노드(Casting node; 53)를 포함한다. 이러한 결합 구조는 브레이싱 조인트부(Bracing joint part)에 해당하고, 그 형태는 상기 인서트 파이프(51)의 배치상태에 따라 다양한 형태(T,K,Y형)로 구분될 수 있다.

그런데 상기와 같은 종래 브레이싱 조인트부의 결합구조에서는 캐스팅 노드(53)에서 방사상으로 분지되는 각 분지 접속부(53a) 내에 상기 다수의 인서트 파이프(51)가 개별적으로 삽입된 상태에서 상기 각각의 분지 접속부(53a)의 선단면과 상기 인서트 파이프(51) 사이의 결합부위에 국한하여 필렛 용접부(55)의 형성이 이루어지기 때문에, 상기 인서트 파이프(51)에 작용하는 인장하중이나 압축하중에 따라 수반되는 응력의 발생으로부터 기인하는 용접부위에 대한 손상을 방지할 수 없게 된다.

즉, 종래 브레이싱 조인트부의 용접부위에서는 인서트 파이프(51)와 캐스팅 노드(53) 사이에서 작용하는 압축하중에 의한 손상은 필렛 용접부(55)를 매개로 충분히 억제할 수 있으나, 반대방향으로 작용하는 인장하중에 대해서는 구조적으로 취약하기 때문에 내구시 용접부위의 손상에 따른 트러스 구조물로서 본연의 기능을 제대로 구현할 수 없다는 문제를 수반하게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이를 필렛 용접과 함께 스폿 용접을 부가하여 결합부위의 접합강도를 향상시킴으로써 인서트 파이프에 작용하는 인장하중이나 압축하중으로부터 수반되는 응력에 의한 용접부위의 손상을 보다 적극적으로 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 다수의 분지 접속부를 갖춘 캐스팅 노드에 대해 인서트 파이프를 개별적으로 끼움 결합하여 고정하는 브레이싱 조인트부의 접합구조에 있어서, 상기 캐스팅 노드는 상기 인서트 파이프와의 조립부위에 부재를 관통하는 슬롯을 형성하고, 상기 슬롯을 통해 상기 캐스팅 노드와 상기 인서트 파이프는 스폿 용접으로 결합되며, 상기 분지 접속부의 선단면과 상기 인서트 파이프 사이의 끼움 결합부위는 필렛 용접으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어, 상기 슬롯은 원형 또는 다각형상의 장공으로 이루어지고, 상기 슬롯은 장축의 배치방향과 그 길이 및 폭을 상기 분지 접속부에 대한 상기 인서트 파이프의 조립방향을 기준으로 다양하게 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 브레이싱 조인트부의 접합구조에 의하면, 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이의 결합부위에 대해 필렛 용접부의 형성과 함께 스폿 용접부의 형성을 추가로 설정함으로써, 브레이싱 조인트부에 대한 접합강도를 보다 향상시킬 수 있으므로 인서트 파이프에 작용하는 인장하중이나 압축하중에 따라 수반되는 응력의 발생으로부터 기인하는 용접부위에 대한 손상을 보다 적극적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 캐스팅 노드의 파이프 삽입부에 부재를 관통하는 슬롯을 형성하고 이 슬롯을 통해 인서트 파이프의 표면과의 스폿 용접을 실시함으로서 인장하중이나 압축하중에 따라 발생하는 응력에 대한 저항능력을 크게 증대시켜 용접부위에서 발생할 수 있는 접합강도의 저하를 배제할 수 있게 된다.

특히, 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이의 결합부위에서 스폿 용접부의 형성을 위한 슬롯의 형상을 인서트 파이프의 축의 배치방향에 대해 보다 다양하게 설정함으로써 이들 사이의 접합강도를 원하는 수준으로 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 슬롯의 형성방향을 인서트 파이프의 축에 대해 수직하게 설정할 경우에는 인서트 파이프와 캐스팅 노드 사이의 접합강도를 극대화시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 브레이싱 조인트부의 접합구조를 도시한 도면.
도 2는 본 고안에 따른 브레이싱 조인트부의 접합구조를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2를 참조로 하면, 본 고안에 따른 브레이싱 조인트부의 접합구조가 적용되는 트러스 구조물은 다수의 인서트 파이프(10)와, 상기 다수의 인서트 파이프(10)를 단일의 집속지점으로 결속하여 방사상으로 고정 배치하기 위한 캐스팅 노드(12)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 상기 캐스팅 노드(12)는 상기 다수의 인서트 파이프(10)에 대한 개별적인 끼움 결합을 위해 방사상으로 다수로 분지되는 분지 접속부(12a)를 일체로 갖추게 된다. 이때, 상기 분지 접속부(12a)는 상기 인서트 파이프(10)와의 조립부위에서 부재를 관통하는 형태의 슬롯(12b)을 일체로 형성하고, 이 슬롯(12b)을 통해 상기 인서트 파이프(10)와 상기 캐스팅 노드(12)의 분지 접속부(12a)는 스폿 용접으로 결합되고, 이를 매개로 이들 사이의 접합강도는 스폿 용접에 의해 더욱 증진된다.

즉, 상기 인서트 파이프(10)와 상기 캐스팅 노드(12)의 분지 접속부(12a)의 선단면 사이의 결합부위는 필렛 용접에 의한 필렛 용접부(14)를 형성하고, 상기 인서트 파이프(10)와 상기 캐스팅 노드(12)의 슬롯(12b) 사이의 결합부위는 스폿 용접에 의한 스폿 용접부(16)를 형성하게 된다.

한편, 상기 슬롯(12b)은 원형 구조의 장공으로 형성될 수 있고, 그 외 다양한 형태, 예컨대 다각형상의 장공으로도 형성될 수 있다. 또한, 상기 슬롯(12b)의 장축은 상기 인서트 파이프(10)에 있어 분지 접속부(12a)의 배치방향을 기준으로 수직한 방향의 교차방향으로 설정하고, 그 길이와 폭을 각각 적정한 수준의 크기로 조절함으로써 상기 스폿 용접부(16)의 전체 부위가 가지는 길이와 방향을 임의적으로 변경하여 접합강도를 적절한 수준으로 가변화할 수 있게 된다.

예컨대, 상기 인서트 파이프(10)에 작용하는 인장하중이나 압축하중의 정도가 낮은 수준이라면, 상기 슬롯(12b)의 배치방향은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분지 접속부(12a)와 동일한 방향으로 설정해도 무방하고, 반대인 경우에는 상기 슬롯(12b)의 배치방향을 상기 분지 접속부(12a)의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 설정함과 동시에 슬롯(12b)이 가지는 길이와 폭을 더 크게 설정함으로써 접합강도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

따라서 본 고안은 인서트 파이프(10)와 캐스팅 노드(12) 사이의 끼움 결합부위에 대한 접합강도를 기존의 필렛 용접부(14)에 부가되는 스폿 용접부(16)의 형성을 통해 더욱 증진시킬 수 있으므로, 브레이싱 조인트부에 있어 인서트 파이프(10)에 작용하는 인장하중이나 압축하중에 의해 수반되는 응력으로부터 기인하는 용접부위의 손상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 캐스팅 노드(12)의 분지 접속부(12a)에 형성되는 슬롯(12b)의 배치방향을 상기 인서트 파이프(10)의 삽입방향을 기준으로 교차하는 형태로 설정한 다음 스폿 용접으로 결합함으로써, 인장하중이나 압축하중에 따라 발생하는 응력에 대한 저항능력을 크게 증대시켜 용접부위에서 발생할 수 있는 접합강도의 저하를 보다 적극적으로 배제할 수 있게 된다.

부연하자면, 본 고안은 상기 인서트 파이프(10)와 상기 캐스팅 노드(12) 사이의 결합부위에서 스폿 용접부(16)의 형성을 위한 슬롯(12b)의 형상을 상기 인서트 파이프(10)의 배치방향에 대해 보다 다양하게 설정함으로써 이들 사이의 접합강도를 원하는 수준으로 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 슬롯(12b)의 형성방향을 상기 인서트 파이프(10)의 축에 대해 수직하게 설정할 경우에는 상기 인서트 파이프(10)와 상기 캐스팅 노드(12) 사이의 접합강도를 극대화시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-인서트 파이프 12-캐스팅 노드
12a-분지 접속부 12b-슬롯
14-필렛 용접부 16-스폿 용접부

Claims

다수의 분지 접속부(12a)를 갖춘 캐스팅 노드(12)에 대해 다수의 인서트 파이프(10)를 개별적으로 끼움 결합하여 고정하는 브레이싱 조인트부의 접합구조에 있어서,
상기 캐스팅 노드(12)는 상기 인서트 파이프(10)와의 조립부위에 부재를 관통하는 슬롯(12b)을 형성하고, 상기 슬롯(12b)을 통해 상기 캐스팅 노드(12)와 상기 인서트 파이프(10)는 스폿 용접으로 결합되며, 상기 분지 접속부(12a)의 선단면과 상기 인서트 파이프(10) 사이의 끼움 결합부위는 필렛 용접으로 결합되는 것을 특징으로 하는 브레이싱 조인트부의 접합구조.
청구항 1에 있어서,
상기 슬롯(12b)은 원형 또는 다각형상의 장공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이싱 조인트부의 접합구조.
청구항 2에 있어서,
상기 슬롯(12b)은 장축의 배치방향과 그 길이 및 폭을 상기 분지 접속부(12a)에 대한 상기 인서트 파이프(10)의 조립방향을 기준으로 다양하게 설정하는 것을 특징으로 하는 브레이싱 조인트부의 접합구조.