KR20180113834A - 복공판용 h형강 및 복공판용 h형강 제조방법 - Google Patents

복공판용 h형강 및 복공판용 h형강 제조방법 Download PDF

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KR20180113834A
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Abstract

본 발명은 복공판용 H형강 및 복공판용 H형강 제조방법에 관한 것으로 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부가 구비되고, 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되며, 제조 과정에서 한번의 압연으로 H형강의 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부와 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되게 형성함으로써 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐 방지할 수 있고, 내구성이 우수하여 안전성을 크게 향상시킬 뿐 아니라 제조 공정이 단순하여 제조 비용이 절감되고, 제조 시간을 단축시켜 생산성이 증대된다.

Description

복공판용 H형강 및 복공판용 H형강 제조방법{H-BEAM FOR DECK PLATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 복공판용 H형강 및 복공판용 H형강 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐 방지할 수 있고, 내구성이 우수한 복공판용 H형강 및 복공판용 H형강 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 복공판은 지하철 건설, 지하시설 공사, 노후 교량보수 등으로 인한 우회도로 시설 시에 사용된다.
복공판은 지반에 항타 또는 관입시켜 설치된 파일 위에 주형(통상 H형 강빔)을 포함한 하부 구조물을 설치한 뒤, 하부 구조물의 상부로 설치되어 상부로 자동차 또는 보행자가 통행할 수 있는 우회도로를 형성한다.
복공판은 자동차가 주행하는 도로로 사용되기 위한 강성을 가지도록 강철로 제조되며 다수의 ㄷ자형 단위 채널을 가로 방향으로 측면부를 서로 맞댄 다음 용접으로 연속 결합시키고 있다.
국내실용신안등록 제20-0447385호 '복공판'에서는 단위채널의 표면에 길이 방향으로 수개의 그루브를 형성하고, 그루브를 제외한 표면에 돌기를 다수 돌출시켜 미끄러짐을 방지하는 것이 제안된 바 있다.
그러나, 국내실용신안등록 제20-0447385호 '복공판'에서는 ㄷ자형 단위 채널을 이용하여 장기 사용시 과적 차량의 주행에 의해 파손이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 국내실용신안등록 제20-0447385호 '복공판'은 그루브를 제외한 표면에만 돌기가 돌출되므로 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐을 방지하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
또한, ㄷ자형 단위 채널의 제조 시에 그루브와 돌기를 각각 별도로 형성하는 공정을 거치게 되므로 제조 비용이 많이 소요되며, 제조 시간이 증대되어 생산성이 낮은 문제점이 있었다.
국내실용신안등록 제20-0447385호 '복공판'(2010.01.13. 등록)
본 발명의 목적은 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐 방지할 수 있고, 내구성이 우수하여 안전성을 확보할 수 있는 복공판용 H형강 및 복공판용 H형강 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복부의 양 단부 측에 플랜지부가 구비된 복공판용 H형강이며, 상기 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부가 구비되고, 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출된 것을 특징으로 한 복공판용 H형강을 제공한다.
본 발명에서 상기 미끄럼 방지홈부의 깊이는 1.8 ~2.2mm이고, 상기 미끄럼 방지돌기부의 높이는 1.8 ~2.2mm일 수 있다.
본 발명에서 상기 미끄럼 돌기부는 상기 미끄럼 방지홈부와의 높이가 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 미끄럼 방지 돌기부는 외측면이 하부로 갈수록 직경이 커지도록 경사진 경사면으로 형성되며, 상기 미끄럼 방지홈부의 내벽은 하부 측으로 갈수록 안쪽으로 돌출되도록 경사진 테이퍼면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 미끄럼 방지돌기부의 경사면은 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면을 기준으로 48°~ 65°의 각도로 형성되고, 상기 미끄럼 방지홈부의 테이퍼면은 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면을 기준으로 114°~ 125°의 각도로 형성될 수 있다.
본 발명에서 단일 상기 미끄럼 방지홈부의 평면 상 넓이는 플랜지부의 평면 면적 대비 0.3 ~ 0.45%의 면적을 가지고, 상기 플랜지부 상에 형성된 상기 미끄럼 방지홈부의 총 면적은 상기 플랜지부의 평면 면적 대비 21.5 ~ 32.5%의 면적을 가지며, 상기 미끄럼 방지홈부 내에 형성되는 상기 미끄럼 방지돌기부의 평면 넓이 총합은 상기 미끄럼 방지홈부의 평면 상 넓이 대비 18 ~22% 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 플랜지부의 표면 및 상기 미끄럼 방지돌기부의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부가 다수 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 플랜지의 상면에 형성되는 복수의 상기 미끄럼 방지홈부 중 상기 플랜지부의 폭방향으로 위치되는 복수의 상기 미끄럼 방지홈부는 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부보다 상기 플랜지부의 양 단부 측에 위치하는 상기 미끄럼 방지홈부의 높이가 낮게 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 미끄럼 방지홈부가 형성된 상기 플랜지부의 양측 단부에서 상부 모서리는 경사진 용접용 테이퍼면으로 형성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 슬래브를 가열하는 재가열단계, 재가열된 슬래브를 압연하여 H형강을 제조하는 압연단계, 압연단계로 제조된 H형강의 플랜지부의 표면에 무늬형성 압연롤로 복수의 미끄럼 방지홈부와 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되게 형성하는 무늬형성 압연단계, 무늬형성 압연단계를 거친 H형강을 냉각하는 냉각단계를 포함하며, 상기 무늬형성 압연단계는 하나의 무늬형성 압연롤을 이용하여 한번의 압연으로 H형강의 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부와 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되게 형성하는 것을 특징으로 한 복공판용 H형강 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 냉각단계 후 플랜지부의 표면 및 미끄럼 방지돌기부의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부를 돌출시키는 표면처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 복공판용 H형강 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 무늬형성 압연롤은 외주면에 상기 미끄럼 방지홈부를 형성하기 위한 홈형성용 복수의 압연 돌기부, 압연 돌기부의 표면에 미끄럼 방지돌기부를 형성하기 위한 복수의 압연 홈부가 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 압연 돌기부의 외측면은 상기 미끄럼 방지홈부의 내벽에 테이퍼면을 형성하기 위해 경사진 압연 테이퍼면으로 형성되고, 상기 압연 홈부의 내측면은 상기 미끄럼 방지돌기부의 외측면에 경사면을 형성하기 위해 경사진 압연 경사면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 압연 테이퍼면은 상기 무늬형성 압연롤의 표면을 기준으로 55°~ 66°의 각도로 형성되며, 상기 압연 경사면은 상기 압연 돌기부의 표면을 기준으로 138°~ 155°의 각도로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 압연 돌기부의 두께와 상기 압연 홈부의 깊이는 1.8mm ~ 2.2mm이고, 서로 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명에서 폭방향으로 이격되게 형성되는 홈형성용 복수의 압연 돌기부는 중앙에 위치한 압연 돌기부의 높이가 가장 높고, 양 측에 위치한 압연 돌기부의 높이가 중앙에 위치한 압연 돌기부의 높이보다 낮은 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 무늬형성 압연롤은 폭방향 양단부 측 모서리에 플랜지부의 양측단 모서리부에 용접용 테이퍼면을 형성하기 위해 테이퍼 돌기부가 돌출되게 구비될 수 있다.
본 발명은 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐 방지할 수 있고, 내구성이 우수하여 안전성을 크게 향상시키는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은 제조 공정이 단순하여 제조 비용이 절감되고, 제조 시간을 단축시켜 생산성이 증대되는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명에 따른 복공판용 H형강의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복공판용 H형강의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복공판용 H형강의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복공판용 H형강의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 복공판용 H형상을 이용하여 제조된 복공판을 도시한 사시도이다.
도 6은 ㄷ자형 무늬 채널을 이용하여 제조된 기존 복공판을 도시한 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법의 일실시예를 도시한 전체 공정도.
도 8은 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법에 사용되는 무늬 형성 압연롤의 일 실시예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복공판용 H형강을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복공판용 H형강을 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 복공판용 H형강을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 복공판용 H형강은 복부(10)의 양 단부 측에 플랜지부(20)가 구비된 복공판용 H형강에서 플랜지부(20)의 표면에 미끄럼 방지를 위한 무늬를 형성한 것이다.
플랜지부(20)의 표면에는 복수의 미끄럼 방지홈부(100)가 구비되고, 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면에는 복수의 미끄럼 방지돌기부(200)가 돌출된다.
미끄럼 방지홈부(100)는 사각 형상으로 가로 방향과 세로 방향으로 이격되게 복수로 구비된다.
즉, 플랜지부(20)의 표면은 사각 형상의 미끄럼 방지홈부(100)가 가로방향과 세로 방향으로 나란하게 복수로 위치되어 격자형상을 가지게 된다.
미끄럼 방지홈부(100)의 깊이는 1.8 ~2.2mm이고, 미끄럼 방지돌기부(200)의 높이는 1.8 ~2.2mm인 것을 일 예로 한다. 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이와 미끄럼 방지돌기부(200)의 높이는 동일하여 미끄럼 방지돌기부(200)의 상면과 플랜지부(20)의 표면이 동일 평면 상에 위치된다.
미끄럼 돌기부는 미끄럼 방지홈부(100)와의 높이가 동일하게 형성됨으로써 자동차의 주행 중 미끄러짐을 방지하고, 보행자가 미끄럼 방지홈부(100)에 걸려 넘어지게 되는 사고를 방지함은 물론 주행 중 차량의 흔들림을 최소화하고 주행 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
미끄럼 방지 돌기부는 평면에서 원형으로 형성되는 것을 일 예로 하고 외측면이 하부로 갈수록 직경이 커지도록 경사진 경사면(210)으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
미끄럼 방지홈부(100)의 내벽은 하부 측으로 갈수록 안쪽으로 돌출되도록 경사진 테이퍼면(110)으로 형성된다.
미끄럼 방지 돌기부의 외측둘레가 경사면(210)으로 형성되고, 미끄럼 방지홈부(100)의 내벽이 경사진 테이퍼면(110)으로 형성되는 것은 H형강의 압연 과정에서 최종 압연 후 미끄럼 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)를 하나의 무늬 형성 압연롤을 이용하여 형성하기 위함이며, 미끄럼 방지 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)의 모서리가 날카롭게 형성되어 보행자와 자동차의 타이어에 상해를 유발하는 것을 방지한다.
미끄럼 방지 돌기부의 외측둘레와 미끄럼 방지홈부(100)의 내벽이 수직면인 경우 미끄럼 방지 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)의 모서리가 날카롭게 형성되어 보행자와 자동차의 타이어에 상해를 유발할 수 있고, H형강의 압연 과정에서 최종 압연 후 미끄럼 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)를 하나의 무늬 형성 압연롤을 이용하여 형성할 때 무늬 형성 압연롤에서 미끄럼 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)를 형성하는 부분의 모서리에서 마모와 파손이 쉽게 발생되어 제조 시 불량률이 증대되어 하나의 무늬 형성 압연롤로 미끄럼 돌기부와 미끄럼 방지홈부(100)를 동시에 형성하기 어렵다.
단일 미끄럼 방지홈부(100)의 평면 상 넓이는 플랜지부(20)의 평면 면적 대비 0.3 ~ 0.45%의 면적을 가지고, 플랜지부(20) 상에 형성된 미끄럼 방지홈부(100)의 총 면적은 플랜지부(20)의 평면 면적 대비 21.5 ~ 32.5%의 면적을 가지는 것을 일 예로 한다.
또한, 미끄럼 방지홈부(100) 내에 형성되는 미끄럼 방지돌기부(200)의 평면 넓이 총합은 미끄럼 방지홈부(100)의 평면 상 넓이 대비 18 ~22% 면적을 가지도록 형성된다.
플랜지부(20)의 평면 넓이가 267,520mm2이고, 각 미끄럼 방지홈부(100)의 평면 상 넓이가 1024mm2, 미끄럼 방지홈부(100)가 폭방향으로 4열, 길이방향으로 18줄로 형성되어 총 72개로 형성되는 것을 일 예로 한다.
또한, 4개의 각 미끄럼 방지돌기부(200)의 평면넓이는 201mm2인 것을 일 예로 한다.
미끄럼 방지돌기부(200)의 경사면(210)은 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면을 기준으로 48°~ 65의 각도로 형성되고, 미끄럼 방지홈부(100)의 테이퍼면(110)은 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면을 기준으로 114°~ 125°의 각도로 형성되는 것을 일 예로 한다.
플랜지부(20) 상에 형성된 미끄럼 방지홈부(100)의 총 면적은 플랜지부(20)의 평면 면적 대비 21.5 ~ 32.5%의 면적을 가지도록 하여 플랜지부(20)의 강성을 확보하면서 미끄럼을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.
플랜지부(20)의 표면 및 미끄럼 방지돌기부(200)의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부가 다수 돌출되어 미끄럼 방지효과를 극대화한다.
한편, 도 3의 (a)는 플랜지부(20)의 상면에 형성되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100)와 미끄럼 방지홈부(100) 내에 형성되는 복수의 미끄럼 방지 돌기부가 각각 동일한 깊이와 높이를 가지는 예를 도시하고 있다.
도 3의 (b)는 플랜지부(20)의 상면에 형성되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100)와 미끄럼 방지홈부(100) 내에 형성되는 복수의 미끄럼 방지 돌기부가 플랜지부(20)의 폭방향으로 서로 다른 깊이와 높이를 가지는 예를 도시하고 있다.
플랜지부(20)의 상면에 형성되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100) 중 플랜지부(20)의 폭방향 중앙에서 양측에 위치하는 중앙 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이(t1)보다 중앙 미끄럼 방지홈부(100)의 양 측에 위치하는 측부 미끄럼홈부(t2)의 깊이가 더 낮게 형성되는 예를 도시하고 있다.
그리고, 중앙 미끄럼 방지홈부(100) 내에 돌출되는 복수의 중앙 미끄럼 돌기부의 높이보다 측부 미끄럼홈부 내에 돌출되는 복수의 측부 돌기부의 높이가 더 낮게 형성된다.
즉, 플랜지의 상면에 형성되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100) 중 플랜지부(20)의 폭방향으로 위치되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100)는 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부(100)를 기준으로 양 측으로 갈수록 미끄럼 방지홈부(100)의 높이가 점차 높이가 낮아지도록 형성되고, 각 미끄럼 방지홈부(100) 내에 돌출되는 미끄럼 방지 돌기부도 각 미끄럼 방지홈부(100)의 높이와 대응되게 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부(100) 내 미끄럼 방지 돌기부를 기준으로 양 측으로 갈수록 각 미끄럼 방지홈부(100) 내 미끄럼 방지 돌기부의 높이가 점차 높이가 낮아지도록 형성된다.
이는 플랜지부(20)의 중앙부는 수직으로 세워지는 복부(10)에 의해 지지되어 있으므로 미끄럼 방지홈부(100)를 미끄럼을 방지할 수 있는 충분한 깊이로 형성하고 플랜지부(20)의 측부로 갈수록 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이를 깊게 하는 것에 의해 플랜지부(20)의 강성이 저하되므로 플랜지부(20)의 측부로 갈수록 각 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이를 중앙부의 미끄럼 방지홈부(100)보다 깊이를 낮게 함으로써 플랜지부(20)의 강성을 확보함과 동시에 미끄럼 방지효과를 극대화한다.
또한, 플랜지부(20)의 양측 단부에서 상부 모서리는 경사진 용접용 테이퍼면(21)으로 형성된다.
본 발명에 따른 복공판용 H형강은 미끄럼 방지홈부(100)가 형성된 플랜지부(20)의 측단부를 다른 복공판용 H형강의 플랜지부(20)의 측단부와 용접해서 복공판을 형성한다.
이에 용접을 위해 플랜지부(20)의 양측 단부에서 용접을 위해 플랜지부(20)의 양측 단부에서 상부 모서리는 경사진 용접용 테이퍼면(21)으로 형성된다.
그리고, 용접용 테이퍼면(21)과 미끄럼 방지홈부(100), 미끄럼 방지 돌기부는 H형강의 압연 과정에서 최종 압연 후 하나의 무늬 형성 압연롤을 이용하여 형성되는 것으로 이는 하기의 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법에서 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 복공판용 H형강의 다른 실시예를 도시한 평면도로써, 복수의 미끄럼 방지돌기부(200)의 다양한 배치 예를 도시한 것이다.
도 4의 (a)를 참고하면 4개의 미끄럼 방지돌기부(200)는 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면 상에서 마름모 형태로 배치될 수 있다.
도 4의 (b)를 참고하면 5개의 미끄럼 방지돌기부(200)는 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면 상에서 바닥면 중심에 한개, 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥중심에서 원주방향으로 나머지 4개가 균일한 간격을 두고 배치될 수 있다.
이는 미끄럼 방지효과를 극대화하기 위한 미끄럼 방지돌기부(200)의 배치구조가 될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 복공판용 H형상을 이용하여 제조된 복공판을 도시한 사시도이고, 도 6은 ㄷ자형 무늬 채널을 이용하여 제조된 기존 복공판을 도시한 사진이다.
도 5의 복공판은 본 발명에 따른 복공판용 H형강을 5개 수평 용접하여 제조한 복공판이다.
도 5의 복공판은 폭(mm)×길이(mm)×높이(mm)가 1,000×1,990×200이고, 복공 면적은 2m2이며, 중량은 360kg이다.
도 6의 ㄷ자형 무늬 채널을 이용하여 제조된 기존 복공판은 폭(mm)×길이(mm)×높이(mm)가 750×1,990×200이고, 복공 면적은 1.5m2이며, 중량은 280kg이다.
본 발명의 실시 예인 도 5의 본 발명에 따른 복공판과 비교예인 도 6의 ㄷ자형 무늬 채널을 이용하여 제조된 기존 복공판의 단면계수와 단면2차모멘트, 최대허용하중, 피로시험 결과는 하기 표 1과 같다.
단면계수 단면2차모멘트 최대허용하중 피로시험 결과
실시예 1,392cm3 13,231cm3 DB-24(43.2톤) 100만회 파단
비교예 443cm3 6,297cm3 DB-18(32.4톤) 12만회 파단
위의 표 1에서와 같이 본 발명은 단면계수가 기존 복공판 대비 3.5배로 강성이 우수하며 내구성이 강하여 안전성 및 유지 관리비를 절감한다.
그리고 복개면적이 넓어 시공성이 양호하며, 길이 맞춤 제작이 가능하여 주형보의 자재를 절감한다.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법의 일실시예를 도시한 전체 공정도이고, 도 7을 참고하면 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법은, 슬래브를 가열하는 재가열단계(S100), 재가열된 슬래브를 압연하여 H형강을 제조하는 압연단계(S200), 압연단계로 제조된 H형강의 플랜지부(20)의 표면에 무늬형성 압연롤(300)로 복수의 미끄럼 방지홈부(100)와 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부(200)가 돌출되게 형성하는 무늬형성 압연단계(S300), 무늬형성 압연단계를 거친 H형강을 냉각하는 냉각단계(S400)를 포함한다.
재가열단계(S100), 압연단계(S200), 냉각단계(S400)는 공지의 H형강 제조방법에서 다양하게 변형되어 실시될 수 있으므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한, 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법은, 냉각단계 후 플랜지부(20)의 표면 및 미끄럼 방지돌기부(200)의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부를 돌출시키는 표면처리단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
표면 처리단계(S500)는 샌드 블라스트 등의 기계적 방법 또는 에칭, 산처리 등의 화학적 방법을 이용할 수 있으며, 금속 표면을 더 거칠게 형성할 수 있는 공지의 다양한 방법을 이용하여 다양하게 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 무늬형성 압연단계(S300)는 하나의 무늬형성 압연롤(300)을 이용하여 한번의 압연으로 H형강의 플랜지부(20)의 표면에 무늬형성 압연롤(300)로 복수의 미끄럼 방지홈부(100)와 미끄럼 방지홈부(100)의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부(200)가 돌출되게 형성한다.
도 8은 본 발명에 따른 복공판용 H형강 제조방법에 사용되는 무늬 형성 압연롤의 일 실시예를 도시한 도면으로 도 8의 (a)를 참고하면 무늬형성 압연롤(300)은 외주면에 미끄럼 방지홈부(100)를 형성하기 위한 홈형성용 복수의 압연 돌기부(310), 압연 돌기부(310)의 표면에 미끄럼 방지돌기부(200)를 형성하기 위한 복수의 압연 홈부(320)가 형성된다.
또한, 압연 돌기부(310)의 외측면은 미끄럼 방지홈부(100)의 내벽에 테이퍼면(110)을 형성하기 위해 경사진 압연 테이퍼면(311)으로 형성되고, 압연 홈부(320)의 내측면은 미끄럼 방지돌기부(200)의 외측면에 경사면(210)을 형성하기 위해 경사진 압연 경사면(321)으로 형성된다.
압연 테이퍼면(311)은 무늬형성 압연롤(300)의 표면을 기준으로 55°~ 66°의 각도로 형성되며, 압연 경사면(321)은 압연 돌기부(310)의 표면을 기준으로 138°~ 155°의 각도로 형성되는 것을 일 예로 한다.
압연 테이퍼면(311)은 무늬형성 압연롤(300)의 표면을 기준으로 55°~ 66°의 각도로 형성되며, 압연 경사면(321)은 압연 돌기부(310)의 표면을 기준으로 138°~ 155°의 각도로 형성되어 하나의 무늬형성 압연롤(300)로 한번의 압연과정을 통해 플랜지부(20)의 표면에 미끄럼 방지홈부(100)와 미끄럼 방지돌기부(200)를 동시에 형성한다.
복수의 압연 돌기부(310)는 무늬형성 압연롤(300)의 폭방향과 원주방향을 따라 이격되게 위치된다.
압연 돌기부(310)의 두께와 압연 홈부(320)의 깊이는 1.8mm ~ 2.2mm이고, 서로 동일하게 형성되는 것을 일 예로 한다.
한편, 도 8의 (b)를 참고하면 폭방향으로 이격되게 형성되는 홈형성용 복수의 압연 돌기부(310)는 중앙에 위치한 압연 돌기부(310)의 높이가 가장 높고, 양 측으로 위치하는 압연 돌기부(310)의 높이가 중앙에 위치하는 압연 돌기부(310)의 높이보다 낮은 높이를 가지도록 형성하는 것을 일 예로 한다.
더 상세하게, 폭방향으로 이격되게 형성되는 홈형성용 복수의 압연 돌기부(310)는 중앙을 기준으로 양측에 중앙 압연 돌기부(310)의 높이(t3)가 가장 높고, 중앙 압연 돌기부(310)의 양 측에 위치하는 측부 압연 돌기부(310)의 높이(t4)가 중앙 압연 돌기부(310)의 높이(t3)보다 낮게 형성되는 것이다.
각 압연 돌기부(310)의 표면에 형성되는 압연 홈부(320)의 깊이는 각 압연 돌기부(310)의 높이와 동일하게 형성된다.
즉, 중앙 압연 돌기부(310)의 높이보다 측부 압연 돌기부(310)의 높이가 더 낮게 형성된다.
도 8의 (b)에서 예시한 무늬형성 압연롤(300)은 플랜지의 상면에 형성되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100) 중 플랜지부(20)의 폭방향으로 위치되는 복수의 미끄럼 방지홈부(100)를 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부(100)를 기준으로 양 측으로 갈수록 미끄럼 방지홈부(100)의 높이가 점차 높이가 낮아지도록 형성시키고, 각 미끄럼 방지홈부(100) 내에 돌출되는 미끄럼 방지 돌기부도 각 미끄럼 방지홈부(100)의 높이와 대응되게 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부(100) 내 미끄럼 방지 돌기부를 기준으로 양 측으로 갈수록 각 미끄럼 방지홈부(100) 내 미끄럼 방지 돌기부의 높이가 점차 높이가 낮아지도록 형성시킬 수 있다.
이는 플랜지부(20)의 중앙부는 수직으로 세워지는 복부(10)에 의해 지지되어 있으므로 미끄럼 방지홈부(100)를 미끄럼을 방지할 수 있는 충분한 깊이로 형성하고 플랜지부(20)의 측부로 갈수록 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이를 깊게 하는 것에 의해 플랜지부(20)의 강성이 저하되므로 플랜지부(20)의 측부로 갈수록 각 미끄럼 방지홈부(100)의 깊이를 중앙부의 미끄럼 방지홈부(100)보다 깊이를 낮게 함으로써 플랜지부(20)의 강성을 확보함과 동시에 미끄럼 방지효과를 극대화할 수 있도록 하게 위함이다.
또한, 무늬형성 압연롤(300)은 폭방향 양단부 측 모서리에는 플랜지부(20)의 양측단 모서리부에 용접용 테이퍼면(21)을 형성하기 위해 테이퍼 돌기부(330)가 구비된다.
테이퍼 돌기부(330)는 서로 마주보는 테이퍼면(110)이 형성되어 플랜지부(20)의 양측단 모서리부에 용접용 테이퍼면(21)을 형성한다.
즉, 한번의 무늬형성 압연단계를 통해 플랜지부(20)에 용접용 테이퍼면(21)과 미끄럼 방지홈부(100), 미끄럼 방지돌기부(200)를 한번에 형성함으로써 제조과정을 단순화하여 설비비 및 제조비용을 크게 절감하고, 생산 시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시킨다.
특히, 플랜지부(20)의 양 측단 모서리에 복공판 용접을 위한 용접용 테이퍼면(21)을 미끄럼 방지홈부(100), 미끄럼 방지돌기부(200)와 함께 형성하여 용접 부분에서의 강성을 증대시키고, 용접용 테이퍼면(21)을 형성하기 위한 별도의 작업이 필요없어 복공판 제조 시 제조과정을 단순화하고, 제조 시간을 크게 단축시킴은 물론 복공판의 강성을 크게 증대시킨다.
본 발명은 슬립과 물고임에 의한 미끄러짐 방지할 수 있고, 내구성이 우수하여 안전성을 크게 향상시킨다.
또한, 본 발명은 제조 공정이 단순하여 제조 비용이 절감되고, 제조 시간을 단축시켜 생산성이 증대된다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 복부 20 : 플랜지부
21 : 용접용 테이퍼면 100 : 미끄럼 방지홈부
110 : 테이퍼면 200 : 미끄럼 방지돌기부
210 : 경사면 300 : 무늬형성 압연롤
310 : 압연 돌기부 311 : 압연 테이퍼면
320 : 압연 홈부 321 : 압연 경사면
330 : 테이퍼 돌기부

Claims (17)

  1. 복부의 양 단부 측에 플랜지부가 구비된 복공판용 H형강이며,
    상기 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부가 구비되고, 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출된 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 미끄럼 방지홈부의 깊이는 1.8 ~2.2mm이고, 상기 미끄럼 방지돌기부의 높이는 1.8 ~2.2mm인 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 미끄럼 돌기부는 상기 미끄럼 방지홈부와의 높이가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 미끄럼 방지 돌기부는 외측면이 하부로 갈수록 직경이 커지도록 경사진 경사면으로 형성되며,
    상기 미끄럼 방지홈부의 내벽은 하부 측으로 갈수록 안쪽으로 돌출되도록 경사진 테이퍼면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 미끄럼 방지돌기부의 경사면은 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면을 기준으로 48°~ 65°의 각도로 형성되고, 상기 미끄럼 방지홈부의 테이퍼면은 상기 미끄럼 방지홈부의 바닥면을 기준으로 114°~ 125°의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  6. 청구항 1에 있어서,
    단일 상기 미끄럼 방지홈부의 평면 상 넓이는 플랜지부의 평면 면적 대비 0.3 ~ 0.45%의 면적을 가지고, 상기 플랜지부 상에 형성된 상기 미끄럼 방지홈부의 총 면적은 상기 플랜지부의 평면 면적 대비 21.5 ~ 32.5%의 면적을 가지며,
    상기 미끄럼 방지홈부 내에 형성되는 상기 미끄럼 방지돌기부의 평면 넓이 총합은 상기 미끄럼 방지홈부의 평면 상 넓이 대비 18 ~22% 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지부의 표면 및 상기 미끄럼 방지돌기부의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부가 다수 돌출되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지의 상면에 형성되는 복수의 상기 미끄럼 방지홈부 중 상기 플랜지부의 폭방향으로 위치되는 복수의 상기 미끄럼 방지홈부는 중앙에 형성된 미끄럼 방지홈부보다 상기 플랜지부의 양 단부 측에 위치하는 상기 미끄럼 방지홈부의 높이가 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 미끄럼 방지홈부가 형성된 상기 플랜지부의 양측 단부에서 상부 모서리는 경사진 용접용 테이퍼면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강.
  10. 슬래브를 가열하는 재가열단계;
    재가열된 슬래브를 압연하여 H형강을 제조하는 압연단계;
    상기 압연단계로 제조된 H형강의 플랜지부의 표면에 무늬형성 압연롤로 복수의 미끄럼 방지홈부와 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되게 형성하는 무늬형성 압연단계, 상기 무늬형성 압연단계를 거친 H형강을 냉각하는 냉각단계를 포함하며,
    상기 무늬형성 압연단계는 하나의 무늬형성 압연롤을 이용하여 한번의 압연으로 H형강의 플랜지부의 표면에 복수의 미끄럼 방지홈부와 미끄럼 방지홈부의 바닥면 상에 복수의 미끄럼 방지돌기부가 돌출되게 형성하는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉각단계 후 플랜지부의 표면 및 미끄럼 방지돌기부의 표면에 100 ~ 500㎛의 미세돌기부를 돌출시키는 표면처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 무늬형성 압연롤은 외주면에 상기 미끄럼 방지홈부를 형성하기 위한 홈형성용 복수의 압연 돌기부, 압연 돌기부의 표면에 미끄럼 방지돌기부를 형성하기 위한 복수의 압연 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 압연 돌기부의 외측면은 상기 미끄럼 방지홈부의 내벽에 테이퍼면을 형성하기 위해 경사진 압연 테이퍼면으로 형성되고, 상기 압연 홈부의 내측면은 상기 미끄럼 방지돌기부의 외측면에 경사면을 형성하기 위해 경사진 압연 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 압연 테이퍼면은 상기 무늬형성 압연롤의 표면을 기준으로 55°~ 66°의 각도로 형성되며, 상기 압연 경사면은 상기 압연 돌기부의 표면을 기준으로 138°~ 155°의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 압연 돌기부의 두께와 상기 압연 홈부의 깊이는 1.8mm ~ 2.2mm이고, 서로 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    폭방향으로 이격되게 형성되는 홈형성용 복수의 압연 돌기부는 중앙에 위치한 압연 돌기부의 높이가 가장 높고, 양 측에 위치한 압연 돌기부의 높이가 중앙에 위치한 압연 돌기부의 높이보다 낮은 가지는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 무늬형성 압연롤은 폭방향 양단부 측 모서리에 플랜지부의 양측단 모서리부에 용접용 테이퍼면을 형성하기 위해 테이퍼 돌기부가 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 복공판용 H형강 제조방법.
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