KR20230009607A - Steel Tube for CFT and Manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 CFT용 강관 구조체 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 보다 간단하고 경제적이면서 품질이 우수한 CFT용 강관 구조체 및 그 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe structure for CFT and a method for manufacturing the same, and more specifically, to a simpler, more economical and superior quality steel pipe structure for CFT and a method for manufacturing the same.
콘크리트 충전 강관이란(Concrete Filled steel Tube, 이하 CFT로 약칭함) 원형 또는 사각형상의 강관에 콘크리트를 충전한 콘크리트 충전강관을 말하며, 골조의 주요 구성부재 중 기둥부재에 채용하여 높은 축력에 저항하도록 고안되었다. CFT구조는 콘크리트 코어를 감싸고 있는 외부강관의 구속력으로 인하여 부재의 강도증진 효과를 나타내는 특징으로 인하여 기존의 철골구조(S조), 철근콘크리트구조(RC조), 철골 철근 콘크리트구조(SRC조)에 이은 제4의 구조로서 최근 각광을 받고 있다. 이러한 CFT구조는 최근 들어 개발된 새로운 구조 시스템으로서, 미국, 일본 등에서는 비교적 많은 연구가 진행되었고 현장에 원활하게 적용되고 있으며 최근에는 국내에서도 이에 대한 다양한 연구 및 시공 사례가 증가하고 있는 추세에 있다.Concrete Filled Steel Tube (hereinafter abbreviated as CFT) refers to a concrete filled steel tube filled with concrete in a round or square steel tube. . The CFT structure has the characteristics of enhancing the strength of members due to the restraint force of the external steel pipe surrounding the concrete core, and thus is different from the existing steel frame structure (S-structure), reinforced concrete structure (RC structure), and steel-reinforced concrete structure (SRC structure). This is a fourth structure that has recently been in the limelight. This CFT structure is a new structural system that has been developed recently. Relatively many studies have been conducted in the United States and Japan, etc., and it has been smoothly applied to the field.
일반적으로 콘크리트 충전 강관은 사각 강관과 이에 채워지는 콘크리트로 구성된다.In general, a concrete filled steel pipe is composed of a rectangular steel pipe and concrete filled therein.
외부의 사각 강관은 주로 휨 모멘트에 저항하며, 내부에 채워진 콘크리트는 주로 축력에 저항한다. 또한 강재가 최외곽에 배치되므로 휨-압축에 대한 강재의 강도 활용이 극대화되고, 강재의 횡구속효과로 인하여 콘크리트의 성능(강도 및 연성)도 증가하며, 내부 콘크리트로 인하여 강재의 국부좌굴에 대한 안정성도 증가하는 등 합성효과가 극대화되므로, CFT 기둥은 강도와 연성면에서 상당히 효율적인 기둥 형태가 된다.The outer square steel pipe mainly resists the bending moment, and the inner filled concrete mainly resists the axial force. In addition, since the steel is placed at the outermost periphery, the utilization of the strength of the steel against bending and compression is maximized, the performance (strength and ductility) of the concrete is increased due to the lateral confinement effect of the steel, and the local buckling of the steel is reduced due to the internal concrete. Since the composite effect is maximized, such as increased stability, the CFT column becomes a very efficient column shape in terms of strength and ductility.
한편 사각 강관과 콘크리트의 합성 효과를 높이기 위하여 콘크리트를 채우기 이전에 사각 강관의 내면에 전단연결재(shear connector)인 복수의 스터드 볼트를 미리 설치한다.On the other hand, in order to increase the effect of combining the square steel pipe and concrete, a plurality of stud bolts, which are shear connectors, are installed in advance on the inner surface of the square steel pipe before filling the concrete.
또한 CFT 기둥은 철골보가 용접접합될 철골보의 하중 및 방향성에 의하여 강관이 면외변형(국부좌굴)하거나 용접부가 파단될 수 있다. CFT 기둥-철골보의 접합부는 높은 강도, 강성, 변형능력이 요구되므로, 이를 위해 CFT 기둥과 철골보의 접합부에는 다이아프램(Diaphragm)을 설치하여 보강한다.In addition, the CFT column may cause out-of-plane deformation (local buckling) of the steel pipe or breakage of the weld due to the load and direction of the steel beam to which the steel beam is to be welded. CFT column-cheolgolbo connection requires high strength, rigidity, and deformability, so for this, a diaphragm is installed and reinforced at the junction between CFT column and cheolgolbo.
다이아프램 설치방법은 통상 내다이아프램(Inner Diaphragm), 외다이아프램(Outer Diaphragm), 관통다이아프램(Through Diaphragm)으로 구분된다.Diaphragm installation methods are usually divided into inner diaphragm, outer diaphragm, and through diaphragm.
내다이아프램은 강관기둥의 내부에 다이아프램을 넣고 철골보의 플랜지와 맞닿는 부분에 위치시켜 내접하는 방법이다. 철골보의 전단력이 다이아프램을 통하여 콘크리트에 지압응력으로 직접 전달되는 장점이 있지만, 제작이 어렵고 또한 장스팬 등으로 인하여 철골보의 플랜지 두께가 강관기둥 두께에 비해 상대적으로 두꺼워지면 철골보와 맞닿는 강관기둥 표면에 과도한 인장응력이 발생할 수 있으며, 특히 다이아프램 하부에 콘크리트를 밀실하게 채우기 어려워 하부에서 콘크리트를 압으로 충전해야 하는 단점이 있다.Internal diaphragm is a method of inserting a diaphragm inside a steel pipe column and positioning it in contact with the flange of the steel beam. Although there is an advantage that the shear force of the cheolgolbo is directly transferred to the concrete as a pressure stress through the diaphragm, it is difficult to manufacture and the flange thickness of the cheolgolbo is relatively thick compared to the thickness of the steel pipe column due to the long span, etc. Excessive tensile stress may occur, and in particular, it is difficult to fill the lower part of the diaphragm tightly with concrete, and there is a disadvantage in that the concrete must be filled with pressure from the lower part.
외다이아프램은 강관기둥에 다이아프램을 끼움설치한 후 용접을 통하여 상호연결하는 방식으로써, 돌출부가 많고 이로 인해 운반 및 작업공정이 까다롭다는 단점이 있다. 특히 철골보의 전단력이 강관기둥에만 전달되고, 강관기둥 내부의 콘크리트에는 화학적 점착, 미세결합력, 마찰, 휨변형효과 등으로 간접 전달되므로, 응력전달 메커니즘의 규명이 명확하지 않다.The external diaphragm is a method in which the diaphragm is inserted into a steel pipe column and then interconnected through welding, and there are many protrusions, and thus, the transportation and work process are difficult. In particular, the shear force of the steel beam is transmitted only to the steel pipe column, and is indirectly transmitted to the concrete inside the steel pipe column through chemical adhesion, microcoupling force, friction, and bending effect, so the identification of the stress transmission mechanism is not clear.
관통다이아프램은 철골보의 이음부 위치에서 강관을 절단한 후, 다이아프램을 관통시켜 철골보의 플랜지와 직접용접하는 방식이다. 응력전달이 명쾌하지만, 제작상의 작업공수가 많아지고 용접량이 증가하는 단점이 있다. 또한 철골보의 플랜지와 다이아프램 접합면에서 형상변화에 의한 응력집중 현상으로 용접부위의 파단 위험성이 높아진다.The through diaphragm is a method in which the steel pipe is cut at the joint of the cheolgolbo and then directly welded to the flange of the cheolgolbo by penetrating the diaphragm. Although the stress transmission is clear, there is a disadvantage in that the number of man-hours for manufacturing and the amount of welding increases. In addition, the risk of fracture of the welded part increases due to the stress concentration phenomenon caused by the shape change at the joint surface of the flange and the diaphragm of the cheolgolbo.
한편 현재 사용되고 있는 CFT용 사각 강관은, 4-Seam Plate 각형 강관이다.Meanwhile, the currently used square steel pipe for CFT is a 4-seam plate rectangular steel pipe.
이는 기둥의 한 변을 이루는 철판 4장을 각각 준비한 후, 이들 철판 4장을 용접하여(즉 사각 강관의 4 모서리를 용접하여) 사각 강관을 제작하는 것이다.After preparing each of the four iron plates constituting one side of the column, these four iron plates are welded (that is, by welding the four corners of the square steel pipe) to produce a rectangular steel pipe.
4-Seam Plate 각형 강관의 경우 4곳을 용접하여야 하므로 용접량이 많아 작업에 장시간이 소요되며, 용접불량의 가능성이 높으며, 사각 강관의 열변형이 초래될 가능성이 높다.In the case of the 4-Seam Plate rectangular steel pipe, welding is required at 4 places, so the welding amount is large, so the work takes a long time, and the possibility of welding defects is high, and the possibility of thermal deformation of the rectangular steel pipe is high.
또한 종래의 세 가지 다이아프램 방식 모두 4-Seam Plate 각형 강관을 이용하여 제작하기 있는 실정이다.In addition, all three conventional diaphragm methods are manufactured using a 4-seam plate rectangular steel pipe.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각형 강관의 용접 접합부를 최소화시켜, 제작 비용 및 제작 기간 단축에 의한 생산성 증대는 물론이며, 용접 불량을 최소화하며 보다 견고한 구조로 제작될 수 있는 CFT용 강관 구조체 및 그 제작 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by minimizing the welded joint of the rectangular steel pipe, increasing productivity by reducing manufacturing cost and manufacturing period, as well as minimizing welding defects and creating a more robust structure. It is intended to provide a steel pipe structure for CFT that can be manufactured and a manufacturing method thereof.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 복수의 다이어프램 고정용 슬릿이 형성되는 평판형 금속판을 포함하는 평판형 판재을 준비하는 평판형 판재 준비 단계 ; 상기 평판형 판재 준비 단계 이후, 상기 평판형 금속판을 폭방향으로 절곡하여 길이방향으로 평평하게 연장되는 적어도 4개 이상의 단위 금속판이 폭방향으로 절곡 연결된 절곡형 금속판을 형성하는 절곡 단계 ; 상기 절곡 단계 이후, 십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구(가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하는 다이어프램을 상기 절곡형 금속판에 임시 고정하되, 상기 다이어프램의 상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 다이어프램의 외측 가장자리가 상기 절곡형 금속판의 복수의 다이어프램 고정용 슬릿 중 어느 하나에 삽입되도록 하여 상기 다이어프램을 임시로 고정하는 다이어프램 임시 고정 단계 ; 상기 전단연결재 결합 단계 이후, 상기 절곡형 금속판의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시켜 각형 강관으로 형성하며, 상기 다이어프램의 외측 가장자리를 상기 단위 금속판에 용접 결합하는 강관 구조체 형성 단계 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a flat plate material preparation step of preparing a flat plate material including a plate-like metal plate in which a plurality of slits for fixing the diaphragm are formed; After the flat plate material preparation step, a bending step of bending the flat metal plate in the width direction to form a bent metal plate in which at least four or more unit metal plates extending flat in the longitudinal direction are bent and connected in the width direction; After the bending step, a first diaphragm plate extending in the longitudinal direction as a cross-sectional structure, and a flat plate provided at right angles to the first diaphragm plate on both sides in the longitudinal direction of the first diaphragm plate and having a central through hole (formed in the center) A diaphragm comprising a pair of second diaphragm plates of the shape and a coupling aid coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate such that outer edges of the first diaphragm plate and the second diaphragm plate protrude outward. is temporarily fixed to the bent metal plate, while the coupling aid of the diaphragm contacts the inner surface of the unit metal plate and the outer edge of the diaphragm is inserted into any one of the plurality of diaphragm fixing slits of the bendable metal plate A diaphragm temporary fixing step of temporarily fixing the diaphragm; After the shear connector coupling step, both ends of the bendable metal plate in the width direction are welded together to form a rectangular steel pipe, and the outer edge of the diaphragm is welded to the unit metal plate It is characterized in that it comprises a;
상기에 있어서, 상기 평판형 판재 준비 단계에서 상기 평판형 금속판의 상면에 복수의 고정너트가 마련되며, 상기 절곡 단계에서 상기 복수의 고정너트가 내부에 위치되는 방향으로 상기 평판형 금속판을 절곡하며, 상기 다이어프램 임시 고정 단계 이후 및 상기 각형 강관 형성 단계 이전에 수나사부를 포함하는 전단연결재를 상기 절곡형 금속판의 고정너트의 암나사공에 나사 결합시키는 전단연결재 결합 단계가 부가될 수 있다.In the above, in the flat plate material preparation step, a plurality of fixing nuts are provided on the upper surface of the plate-like metal plate, and in the bending step, the plate-like metal plate is bent in a direction in which the plurality of fixing nuts are located inside, After the diaphragm temporary fixing step and before the rectangular steel pipe forming step, a shear connector coupling step of screwing a shear connector including a male thread into the female threaded hole of the fixing nut of the bent metal plate may be added.
상기에 있어서, 상기 전단연결재는 볼트, 스터드 볼트, 형상재 중 어느 하나일 수 있다.In the above, the shear connection member may be any one of a bolt, a stud bolt, and a shape member.
상기에 있어서, 상기 평판형 판재 준비 단계에서 상기 평판형 금속판에 복수의 고정용 구멍이 형성되며, 상기 다이어프램 임시 고정 단계 이후 및 상기 각형 강관 형성 단계 이전에 상기 절곡형 금속판의 고정용 구멍에 전단연결재의 일부를 삽입하고 상기 절곡형 금속판의 외부에서 상기 전단연결재의 일부를 상기 절곡형 금속판에 용접 결합시켜 상기 전단연결재를 상기 절곡형 금속판의 내부에 위치시키는 전단연결재 결합 단계가 부가될 수 있다.In the above, a plurality of fixing holes are formed in the flat metal plate in the flat plate material preparation step, and after the diaphragm temporary fixing step and before the rectangular steel pipe forming step, shear connectors in the fixing holes of the bent metal plate A shear connector coupling step of inserting a portion of and welding-joining a portion of the shear connector to the bend-type metal plate from the outside of the bend-type metal plate to position the shear connector inside the bend-type metal plate may be added.
상기에 있어서, 상기 평판형 금속판은 폭방향 양단부에 복수의 다이아프램 고정용 홈이 형성되며, 상기 각형 강관 형성 단계에서 상기 절곡형 금속판의 폭방향 일단부에 배치된 단위 금속판은 상기 절곡형 금속판의 폭방향 타단부에 배치된 단위 금속판의 연장면상에 배치된 상태로 서로 용접될 수 있다.In the above, the plate-like metal plate has a plurality of diaphragm fixing grooves formed at both ends in the width direction, and in the step of forming the rectangular steel pipe, the unit metal plate disposed at one end of the bend-type metal plate in the width direction of the bend-type metal plate They may be welded to each other in a state of being disposed on the extension surface of the unit metal plate disposed at the other end in the width direction.
본 발명의 다른 사상으로, CFT용 강관 구조체에 있어서, 길이방향으로 평평하게 연장되며 복수의 다이어프램 고정용 슬릿이 형성된 적어도 4개 이상의 단위 금속판이 폭방향으로 절곡 연결된 절곡형 금속판의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시킨 각형 강관 ; 십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하며, 상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 제1다이어프램 및 상기 제2다이어프램의 외측 가장자리가 상기 단위 금속판의 다이어프램 고정용 슬릿에 삽입되어 상기 단위 금속판에 용접되는 다이어프램 ; 상기 단위 금속판의 내면에 고정된 복수의 고정너트 ; 상기 고정너트의 암나사공에 나사 결합되는 수나사부를 포함하는 전단연결재 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another idea of the present invention, in the steel pipe structure for CFT, both ends in the width direction of a bent metal plate in which at least four or more unit metal plates extending flat in the longitudinal direction and having a plurality of slits for fixing the diaphragm are bent in the width direction are connected to each other. Rectangular steel pipes joined by welding; A first diaphragm plate that has a cross-sectional structure and extends in the longitudinal direction, and is provided on both sides of the first diaphragm plate in the longitudinal direction at right angles to the first diaphragm plate and has a central through hole in the center. 2 diaphragm plates, and a coupling aid coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate so that outer edges of the first diaphragm plate and the second diaphragm plate protrude to the outside, wherein the coupling aid is the unit a diaphragm in which outer edges of the first diaphragm and the second diaphragm are inserted into a diaphragm-fixing slit of the unit metal plate and welded to the unit metal plate while contacting an inner surface of the metal plate; a plurality of fixing nuts fixed to the inner surface of the unit metal plate; a shear connector including a male threaded portion screwed into the female threaded hole of the fixing nut; It is characterized in that it includes.
본 발명의 또다른 사상으로, CFT용 강관 구조체에 있어서, 길이방향으로 평평하게 연장되며 복수의 다이어프램 고정용 슬릿과 복수의 고정용 구멍이 형성된 적어도 4개 이상의 단위 금속판이 폭방향으로 절곡 연결된 절곡형 금속판의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시킨 각형 강관 ; 십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하며, 상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 제1다이어프램 및 상기 제2다이어프램의 외측 가장자리가 상기 단위 금속판의 다이어프램 고정용 슬릿에 삽입되어 상기 단위 금속판에 용접되는 다이어프램 ; 상기 각형 강관의 내부에 위치되며 상기 고정용 구멍에 일부가 삽입되면서 상기 각형 강관에 고정되는 복수의 전단연결재 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, in the steel pipe structure for CFT, at least four unit metal plates extending flat in the longitudinal direction and having a plurality of diaphragm fixing slits and a plurality of fixing holes are bent and connected in the width direction. A rectangular steel pipe in which both end portions in the width direction of a metal plate are joined by welding to each other; A first diaphragm plate that has a cross-sectional structure and extends in the longitudinal direction, and is provided on both sides of the first diaphragm plate in the longitudinal direction at right angles to the first diaphragm plate and has a central through hole in the center. 2 diaphragm plates, and a coupling aid coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate so that outer edges of the first diaphragm plate and the second diaphragm plate protrude to the outside, wherein the coupling aid is the unit a diaphragm in which outer edges of the first diaphragm and the second diaphragm are inserted into a diaphragm-fixing slit of the unit metal plate and welded to the unit metal plate while contacting an inner surface of the metal plate; A plurality of shear connectors located inside the rectangular steel pipe and fixed to the rectangular steel pipe while a portion thereof is inserted into the fixing hole; It is characterized in that it includes.
상기에 있어서, 상기 절곡형 금속판의 폭방향 일단부에 배치된 단위 금속판은 상기 절곡형 금속판의 폭방향 타단부에 배치된 단위 금속판의 연장면상에 배치된 상태로 서로 용접된 것이 바람직하다.In the above, it is preferable that the unit metal plates disposed at one end of the bendable metal plate in the width direction are welded to each other while being disposed on an extension surface of the unit metal plate disposed at the other end in the width direction of the bendable metal plate.
상기와 같이 본 발명은, 각형 강관의 용접 접합부를 최소화시켜, 제작 비용 및 제작 기간 단축에 의한 생산성 증대는 물론이며, 용접 불량을 최소화하며 보다 견고한 구조로 제작될 수 있는 CFT용 강관 구조체 및 그 제작 방법을 제공한다.As described above, the present invention minimizes the welding joint of the rectangular steel pipe, thereby increasing productivity by reducing manufacturing cost and manufacturing period, as well as minimizing welding defects and manufacturing a steel pipe structure for CFT that can be manufactured in a more robust structure and manufacturing thereof provides a way
즉 CFT용 강관 구조체의 제작을 단순화시키고, 또한 각형 강관의 용접 접합부를 대폭 감소시켜 용접 불량을 최소화하며, 또한 용접 응력을 최소화하면서 보다 견고한 구조로 구조 신뢰성을 향상시킬 수 있다.That is, manufacturing of the steel pipe structure for CFT is simplified, and welding defects are minimized by significantly reducing the welding joint of the rectangular steel pipe, and structural reliability can be improved with a more robust structure while minimizing welding stress.
이에 의하여 본 발명은 CFT용 강관 구조체의 제작 비용 및 기간을 단축시키며, 생산성 증대를 도모할 수 있다.Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost and period of the steel pipe structure for CFT and increase productivity.
도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 평판형 판재의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A 기준 단면도,
도 3은 도 1의 B-B 기준 단면도,
도 4는 도 1 이후 절곡 가공된 상태의 절곡형 판재의 정면도,
도 5는 도 4 이후 다이어프램이 임시 고정된 상태의 절곡형 판재의 정면도,
도 6은 도 5 이후 전단연결재가 결합된 상태의 절곡형 판재의 정면도,
도 7은 도 6의 사시도,
도 8은 도 6 이후 절곡형 금속판이 각형 강관으로 형성되면서 강관 구조체가 완성된 상태의 정면도,
도 9은 도 5의 다이어프램의 사시도,
도 10은 도 9의 정면도,
도 11은 도 9의 평면도,
도 12는 본 발명의 제2실시례에 의한 평판형 판재의 사시도,
도 13은 도 12 이후 절곡 가공된 상태의 절곡형 판재의 개념 단면도,
도 14는 도 13 이후 다이어프램이 임시 고정된 상태의 절곡형 판재의 정면도,
도 15는 도 14 이후 전단연결재가 결합된 상태의 절곡형 판재의 정면도,
도 16은 도 15 이후 절곡형 금속판이 각형 강관으로 형성되면서 강관 구조체가 완성된 상태의 정면도,
도 17은 스터드 볼트가 미리 부착된 상태에서 절곡 가공할 때 금형과 간섭되는 현상을 도시한 개념도.1 is a perspective view of a flat plate according to a first embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view based on AA of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view based on BB of FIG. 1;
4 is a front view of a bent plate material in a state of being bent after FIG. 1;
5 is a front view of a bent plate material in a state in which the diaphragm is temporarily fixed after FIG. 4;
6 is a front view of a bent plate member in a state in which the shear connector is coupled after FIG. 5;
Figure 7 is a perspective view of Figure 6;
8 is a front view of a state in which the steel pipe structure is completed as the bent metal plate is formed into a rectangular steel pipe after FIG. 6;
9 is a perspective view of the diaphragm of FIG. 5;
Figure 10 is a front view of Figure 9;
11 is a plan view of FIG. 9;
12 is a perspective view of a flat plate according to a second embodiment of the present invention;
13 is a conceptual cross-sectional view of a bent plate material in a bent state after FIG. 12;
14 is a front view of a bent plate member in a state in which the diaphragm is temporarily fixed after FIG. 13;
15 is a front view of a bent plate member in a state in which the shear connector is coupled after FIG. 14;
16 is a front view of a state in which the steel pipe structure is completed as the bent metal plate is formed into a rectangular steel pipe after FIG. 15;
17 is a conceptual diagram illustrating a phenomenon in which a stud bolt interferes with a mold when bending in a state in which a stud bolt is previously attached;
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 발명자는 용접 접합부를 최소화하기 위하여, 오직 1개의 용접 접합부(Seam)를 가진 CFT용 각형 강관을 채택하고자 한다.The present inventor intends to adopt a rectangular steel pipe for CFT having only one weld joint (seam) in order to minimize the weld joint.
그러나 종래와 같이 절곡 이전에 평판형 금속판에 스터드 볼트와 같은 전단연결재가 미리 결합되어 있을 경우, 도 17과 같이 평판형 금속판을 절곡하는 과정에서 전단연결재와 금형이 서로 간섭되어 평판형 금속판을 제대로 절곡할 수 없다는 문제가 있다.However, as in the prior art, when a shear connector such as a stud bolt is pre-coupled to the flat metal plate before bending, the shear connector and the mold interfere with each other in the process of bending the flat metal plate as shown in FIG. I have a problem that I can't.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 제안되는 것이다.The present invention is proposed to solve this problem.
먼저 본 발명에 의한 제1실시례를 설명한다.First, a first embodiment according to the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 평판형 판재의 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A 기준 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B 기준 단면도이며, 도 4는 도 1 이후 절곡 가공된 상태의 절곡형 판재의 정면도이며, 도 5는 도 4 이후 다이어프램이 임시 고정된 상태의 절곡형 판재의 정면도이며, 도 6은 도 5 이후 전단연결재가 결합된 상태의 절곡형 판재의 정면도이며, 도 7은 도 6의 사시도이며, 도 8은 도 6 이후 절곡형 금속판이 각형 강관으로 형성되면서 강관 구조체가 완성된 상태의 정면도이며, 도 9은 도 5의 다이어프램의 사시도이며, 도 10은 도 9의 정면도이며, 도 11은 도 9의 평면도이다.1 is a perspective view of a flat plate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view based on AA of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view based on B-B of FIG. 1, and FIG. Figure 5 is a front view of the bent sheet material in a state in which the diaphragm is temporarily fixed after FIG. 4, Figure 6 is a front view of the bent sheet material in a state in which the shear connector is coupled after FIG. 7 is a perspective view of FIG. 6, FIG. 8 is a front view of a state in which the steel pipe structure is completed as the bent metal plate is formed into a rectangular steel pipe after FIG. 6, and FIG. 9 is a perspective view of the diaphragm of FIG. 5, and FIG. It is a front view, and FIG. 11 is a plan view of FIG.
본 실시례는 크게 평판형 판재 준비 단계 -> 절곡 단계 -> 다이어프램 임시 고정 단계 -> 전단연결재 결합 단계 -> 강관 구조체 형성 단계를 포함하여 이루어진다.This embodiment largely includes a flat plate preparation step -> bending step -> diaphragm temporary fixing step -> shear connector coupling step -> steel pipe structure forming step.
1. 평판형 판재 준비 단계1. Flat plate preparation step
도 1 내지 도 3과 같이, 평판형 금속판(111)과 고정너트(112)로 이루어진 평판형 판재(110)를 준비한다.As shown in FIGS. 1 to 3 , a
평판형 금속판(111)에는 복수의 다이어프램 고정용 슬릿(111a), 복수의 다이어프램 고정용 홈(111b), 복수의 절곡용 마킹(111c), 복수의 그루브 용접용 개선부(111d)가 형성되어 있다.A plurality of
다이어프램 고정용 슬릿(111a)은 평판형 금속판(111)의 내부에 형성되는 것으로, 본 실시례의 경우 "I"자 형태로 형성된다.The
다이어프램 고정용 홈(111b)은 평판형 금속판(111)의 폭방향 양단부에 형성되는 것으로, "["자 형태로 형성된다. 서로 폭방향 반대편에 형성된 한 쌍의 다이어프램 고정용 홈(111b)의 "["자 형태를 조합하면 다이어프램 고정용 슬릿(111a)의 "I"자 형태와 동일한 형태가 된다.The
또한 평판형 금속판(111)의 상면에는 길이방향으로 연장되는 라인 형태로 절곡용 마킹(111c)이 표시되어 있다.In addition, a bending marking 111c is displayed on the upper surface of the
본 실시례의 경우 절곡용 마킹(111c)이 4개 표시되어 있다.In this embodiment, four
절곡용 마킹(111c)은 후술하는 절곡 단계를 위하여 표시되는 것이다.Marking for bending (111c) is displayed for the bending step to be described later.
또한 평판형 금속판(111)은 그 폭방향 양단부를 따라 그루브 용접용 개선부(111d)가 형성된다. 그루브 용접용 개선부(111d)의 형태는 다양하게 변경될 수 있으며, 이는 후술하는 CO2 용접 또는 SAW 용접을 위하여 형성되는 것이다.In addition, the
고정너트(112)는 평판형 금속판(111)의 상면에 용접 등에 의하여 부착 고정된다.The fixing
고정너트(112)에는 그 중앙에 암나사공이 형성되어 있다.A female screw hole is formed in the center of the fixing
고정너트(112)가 고정되는 위치는 후술하는 전단연결재(123)가 설치될 위치이다.The position where the fixing
즉 본 실시례는 절곡 단계 이전에, 전단연결재(123) 대신에 미리 고정너트(112)를 설치한다.That is, in this embodiment, before the bending step, instead of the
2. 절곡 단계2. Bending step
평판형 판재 준비 단계 이후, 도 4와 같이 평판형 판재(110)의 평판형 금속판(111)을 절곡 가공하여 평판형 판재(110)를 절곡형 판재(120)로 형성시킨다.After the flat plate material preparation step, the
구체적으로는 프레스 성형에 의하여 평판형 금속판(111)을 폭방향으로 절곡 가공하여 절곡형 금속판(121)으로 형성시킨다. 즉 본 실시례는 프레스 냉간 성형 공법이 적용되며, 절곡용 마킹(111c)을 따라 프레스로 가압하여 절곡한다.Specifically, the
이때 절곡형 금속판(121)은 적어도 4개 이상(본 실시례의 경우 5개이며, 실시례에 따라서는 4개, 6개, 7개, 8개 등이 적용될 수 있다.)의 단위 금속판(121a)이 폭방향으로 절곡 연결된다.At this time, the number of
각각의 단위 금속판(121a)은 길이방향으로 평평하게 연장되는 형태이며, 아울러 각각의 단위 금속판(121a)은 이웃하는 다른 단위 금속판(121a)의 폭방향 단부에서 절곡되면서 연결된다.Each
이와 같이 평판형 금속판(111)을 폭방향으로 절곡하여 절곡형 금속판(121)으로 형성하면 고정너트(112)는 절곡형 금속판(121)의 내부에 위치된다.In this way, when the
이 단계에서 아직 절곡형 금속판(121)은 그 단면 구조가 완전히 닫힌 형태가 아니며, 일부가 개방되어 있다.At this stage, the cross-sectional structure of the
3. 다이어프램 임시 고정 단계3. Diaphragm temporary fixing step
절곡 단계 이후, 도 5와 같이 절곡형 금속판(121)의 다이어프램 고정용 슬릿(111a)에 다이어프램(122)을 임시로 고정 설치한다.After the bending step, the
아직 전단연결재(123)가 설치되지 않은 상태이므로 다이어프램(122)의 설치가 가능한 상태이다.Since the
다이어프램(122)의 구조를 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한다.The structure of the
본 실시례의 다이어프램(122)은, 제1다이어프램판(122a)와, 한 쌍의 제2다이어프램판(122b)와, 결합 보조대(122c)를 포함한다.The
제1다이어프램판(122a)은 십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 형태이다.The
한 쌍의 제2다이어프램판(122b)는, 제1다이어프램판(122a)의 길이방향 양측에 제1다이어프램판(122a)에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구(122b-1)가 형성된 평판 형태이다.The pair of
결합 보조대(122c)는, 제1다이어프램판(122a)과 제2다이어프램판(122b)의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 제1다이어프램판(122a)과 제2다이어프램판(122b)에 결합된다.The
결합 보조대(122c)는 다이어프램(122)의 설치시 그 설치 간격이 조절되도록 하고, 또한 용접시 용락이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.The coupling aid (122c) is to adjust the installation interval when the
이와 같은 구조의 다이어프램(122)의 외측 가장자리가 절곡형 금속판(121)의 복수의 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 중 어느 하나에 삽입되며, 이때 결합 보조대(122c)는 단위 금속판(121a)의 내측면에 접하게 된다.The outer edge of the
이 상태에서 다이어프램(122)의 외측 가장자리를 절곡형 금속판(121)에 CO2 용접으로 가용접할 수도 있다.In this state, the outer edge of the
4. 전단연결재 결합 단계 4. Shear connector joining step
다이어프램 임시 고정 단계 이후, 도 6과 같이 절곡형 판재(120)의 고정너트(112)에 전단연결재(Shear connector, 123)를 결합한다.After the diaphragm temporary fixing step, as shown in FIG. 6, a
전단연결재(123)는 고정너트(112)의 암나사공에 나사 결합되는 수나사부를 포함하며, 전단연결재(123)의 수나사부가 고정너트(112)의 암나사공에 나사 결합된다.The
이에 의하여 전단연결재(123)는 절곡형 판재(120)의 내부에 위치된다.As a result, the
이때 전단연결재(123)는 볼트, 스터드 볼트, 형상재 중 어느 하나일 수 있다.At this time, the
형상재란, 볼트 및 스터드 볼트 이외의 다른 형태를 가진 것을 의미한다.The shape material means a material having a shape other than bolts and stud bolts.
한편 전단연결재(123)의 나사 결합 이후에 보다 견고한 결합을 위하여 전단연결재(123)와 고정너트(112)의 간단한 용접 결합 작업이 추가적으로 수행될 수도 있다.On the other hand, after the screw connection of the
도 7은 다이어프램(122) 및 전단연결재(123)가 결합된 절곡형 판재(120)의 사시도이다.7 is a perspective view of the
5. 강관 구조체 형성 단계5. Steel pipe structure formation step
전단연결재 결합 단계 이후, 도 8과 같이 절곡형 금속판(121)을 가압하여 각관 형태를 갖춘 후 절곡형 금속판(121)의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시키며, 이에 의하여 서로 마주보는 한 쌍의 다이어프램 고정용 홈(111b)은 "I" 자 형태의 슬릿으로 형성되며, 다이어프램(122)의 가장자리는 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 상태가 되며, 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 다이어프램(122)의 가장자리를 외부에서 단위 금속판(121a)에 용접 결합한다.After the shear connector coupling step, as shown in FIG. 8, the
이에 의하여 절곡형 금속판(121)은 각형 강관(131)으로 형성되며, 다이어프램(122)은 각형 강관(131)의 내부에 영구 결합되며, 이에 의하여 강관 구조체(130)가 완성된다.As a result, the
본 실시례의 경우 사각형 형태의 각형 강관(131), 즉 사각 강관(131)이 형성된, 다.In the case of this embodiment, a
각형 강관(131)의 형성은, 절곡형 금속판(121)을 측면 및 상부에서 가압하여 각형 강관의 형상으로 유지한 상태에서 용접 연결할 부위를 서로 맞닿게 한 후 가용접(태그 용접)을 하여 각형 강관의 형태를 임시로 고정한 후, 가용접이 되어 있는 부위를 서브머지드 아크 웰딩(Submerged Arc Welding, SAW)(또는 CO2 용접) 방식에 의하여 외부에서 용접하여 용접 접합부(131a)를 형성한다.The formation of the
또한 절곡형 금속판(121)을 측면 및 상부에서 가압하여 각형 강관의 형상으로 유지한 상태에서, 서로 마주보는 한 쌍의 다이어프램 고정용 홈(111b)은 "I" 자 형태의 슬릿으로 형성되며, 다이어프램(122)의 가장자리는 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 상태가 되며, 이 상태에서 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 다이어프램(122)의 가장자리를 외부에서 단위 금속판(121a)에 가용접(태그 용접)을 하여 임시로 고정한 후, 가용접이 되어 있는 부위를 서브머지드 아크 웰딩(Submerged Arc Welding, SAW)(또는 CO2 용접) 방식에 의하여 외부에서 용접하여 다이어프램(122)의 가장자리를 단위 금속판(121a)에 용접 결합한다.In addition, in a state where the
한편 본 실시례에서 절곡형 금속판(121)의 폭방향 일단부에 배치된 단위 금속판(121a-1)은, 절곡형 금속판(121)의 폭방향 타단부에 배치된 단위 금속판(121a-2)의 연장면상에 배치된 상태로 용접된다.Meanwhile, in the present embodiment, the
이와 같은 각형 강관(131)은 용접 접합부(131a, 용접심(welding seam))가 오직 1개가 형성된다.In such a
또한 용접 접합부(131a)는 응력 집중이 적게 걸리는 각형 강관(131)의 변의 중앙부에 위치하여 이에 의하여 응력 전달의 명확성 및 견고성 등이 우수하게 된다.In addition, the weld joint 131a is located at the center of the side of the
용접 접합부(131a)가 취성에 취약한 각형 강관(131)의 모서리에 형성될 수도 있지만, 용접 접합부(131a)가 각형 강관(131)의 변의 중앙부에 위치하도록 하면 매우 견고하고 우수한 강성을 가질 수 있다.Although the welding joint 131a may be formed at the corner of the
한편 용접 접합부(131a) 형성 이후, 프레스 또는 롤을 이용하여 각형 강관(131)의 형태를 교정하는 작업을 수행하는 것이 바람직하다.Meanwhile, after forming the weld joint 131a, it is preferable to correct the shape of the
이에 의하여 길이방향으로 평평하게 연장되는 적어도 4개 이상의 단위 금속판(121a)이 폭방향으로 절곡 연결된 절곡형 금속판(121)의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시킨 각형 강관(131), 단위 금속판(121a)의 내면에 고정된 복수의 고정너트(112), 고정너트(112)의 암나사공에 나사 결합되는 수나사부를 포함하는 전단연결재(123), 가장자리가 상기 단위 금속판(121a)에 용접 결합된 다이어프램(122)을 포함하는 CFT용 강관 구조체(130)가 제작된다.As a result, at least four or more
한편 실시례에 따라서는 평판형 금속판(111)의 폭방향 일단부에는 미리 용락 방지판(용락 받침판)이 부착되도록 한 후, 용접 접합부(131a)의 형성시 용락 방지판에 의하여 보조되면서 용접을 수행할 수도 있다.On the other hand, according to the embodiment, after the melting prevention plate (molding supporting plate) is attached to one end of the width direction of the
본 발명의 제2실시례를 설명한다.A second embodiment of the present invention will be described.
도 12는 본 발명의 제2실시례에 의한 평판형 판재의 사시도이며, 도 13은 도 12 이후 절곡 가공된 상태의 절곡형 판재의 개념 단면도이며, 도 14는 도 13 이후 다이어프램이 임시 고정된 상태의 절곡형 판재의 정면도이며, 도 15는 도 14 이후 전단연결재가 결합된 상태의 절곡형 판재의 정면도이며, 도 16은 도 15 이후 절곡형 금속판이 각형 강관으로 형성되면서 강관 구조체가 완성된 상태의 정면도이며, 도 17은 스터드 볼트가 미리 부착된 상태에서 절곡 가공할 때 금형과 간섭되는 현상을 도시한 개념도이다.12 is a perspective view of a flat plate material according to a second embodiment of the present invention, FIG. 13 is a conceptual cross-sectional view of a bent plate material in a bent state after FIG. 12, and FIG. 14 is a state in which the diaphragm is temporarily fixed after FIG. 13 15 is a front view of the bent plate material in a state in which the shear connector is coupled after FIG. 14, and FIG. 16 is a state in which the steel pipe structure is completed as the bent metal plate is formed into a rectangular steel pipe after FIG. 15 17 is a conceptual diagram illustrating a phenomenon in which a stud bolt interferes with a mold during bending in a state in which a stud bolt is previously attached.
1. 평판형 판재 준비 단계1. Flat plate preparation step
도 12와 같이, 평판형 금속판(111)으로 이루어진 평판형 판재(110)를 준비한다.As shown in FIG. 12, a
평판형 금속판(111)에는, 제1실시례와 마찬가지로, 복수의 다이어프램 고정용 슬릿(111a), 복수의 다이어프램 고정용 홈(111b), 복수의 절곡용 마킹(111c), 복수의 그루브 용접용 개선부(111d)가 형성되어 있다.In the
본 실시례에서는 고정너트 대신에 평판형 금속판(111)에 복수의 고정용 구멍(111e)이 형성되어 있다.In this embodiment, a plurality of fixing
2. 절곡 단계2. Bending step
평판형 판재 준비 단계 이후, 도 13과 같이 평판형 판재(110)의 평판형 금속판(111)을 절곡 가공하여 평판형 판재(110)를 절곡형 판재(120)로 형성시킨다.After the flat plate material preparation step, the
구체적으로는 평판형 금속판(111)을 폭방향으로 절곡 가공하여 절곡형 금속판(121)으로 형성시킨다.Specifically, the
이는 제1실시례와 실질적으로 동일하다.This is substantially the same as the first embodiment.
3. 다이어프램 임시 고정 단계3. Diaphragm temporary fixing step
절곡 단계 이후, 도 14와 같이 절곡형 금속판(121)의 다이어프램 고정용 슬릿(111a)에 다이어프램(122)을 임시로 고정 설치한다.After the bending step, the
이는 제1실시례와 실질적으로 동일하다.This is substantially the same as the first embodiment.
4. 전단연결재 결합 단계 4. Shear connector bonding step
다이어프램 임시 고정 단계 이후, 도 15과 같이 절곡형 판재(120)의 고정용 구멍(111e)에 전단연결재(Shear connector, 123)를 결합한다.After the diaphragm temporary fixing step, as shown in FIG. 15, a
구체적으로는, 전단연결재(123)를 절곡형 금속판(121)의 내부에 위치시킨 후 절곡형 금속판(121)의 고정용 구멍(111e)에 전단연결재(123)의 일부를 삽입하고 절곡형 금속판(121)의 외부에서 전단연결재(123)의 일부를 절곡형 금속판(121)에 용접 결합시킨다.Specifically, after positioning the
이에 의하여 전단연결재(123)는 절곡형 판재(120)의 내부에 위치된 상태로 절곡형 판재(120)에 결합된다.As a result, the
5. 강관 구조체 형성 단계5. Steel pipe structure formation step
전단연결재 결합 단계 이후, 도 16과 같이 절곡형 금속판(121)의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시키며, 이에 의하여 서로 마주보는 한 쌍의 다이어프램 고정용 홈(111b)은 "I" 자 형태의 슬릿으로 형성되며, 다이어프램(122)의 가장자리는 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 상태가 되며, 다이어프램 고정용 슬릿(111a) 및 다이어프램 고정용 홈(111b)에 삽입된 다이어프램(122)의 가장자리를 외부에서 단위 금속판(121a)에 용접 결합한다.After the shear connector coupling step, as shown in FIG. 16, both ends in the width direction of the
이는 제1실시례와 실질적으로 동일하다.This is substantially the same as the first embodiment.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
110 : 평판형 판재
111 : 평판형 금속판
111a : 다이어프램 고정용 슬릿
111b : 다이어프램 고정용 홈
111c : 절곡용 마킹
111d : 그루브 용접용 개선부
111e : 고정용 구멍
112 : 고정너트
120 : 절곡형 판재
121 : 절곡형 금속판
121a : 단위 금속판
122 : 다이어프램
122a : 제1다이어프램판
122b : 제2다이어프램판
122b-1 : 중앙관통구
122c : 결합 보조대
123 : 전단연결재
130 : 강관 구조체
131 : 각형 강관
131a : 용접 접합부110: flat plate
111: flat metal plate
111a: slit for fixing
111c: Marking for bending 111d: Improvement for groove welding
111e: fixing hole
112: fixing nut
120: bent plate
121:
122: diaphragm 122a: first diaphragm plate
122b:
122c: Combined Auxiliary
123: shear connector
130: steel pipe structure
131: rectangular steel pipe
131a: welding joint
Claims (8)
상기 평판형 판재 준비 단계 이후, 상기 평판형 금속판을 폭방향으로 절곡하여 길이방향으로 평평하게 연장되는 적어도 4개 이상의 단위 금속판이 폭방향으로 절곡 연결된 절곡형 금속판을 형성하는 절곡 단계 ;
상기 절곡 단계 이후,
십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구(가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하는 다이어프램을 상기 절곡형 금속판에 임시 고정하되,
상기 다이어프램의 상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 다이어프램의 외측 가장자리가 상기 절곡형 금속판의 복수의 다이어프램 고정용 슬릿 중 어느 하나에 삽입되도록 하여 상기 다이어프램을 임시로 고정하는 다이어프램 임시 고정 단계 ;
상기 전단연결재 결합 단계 이후, 상기 절곡형 금속판의 폭방향 양단부를 서로 용접하여 결합시켜 각형 강관으로 형성하며, 상기 다이어프램의 외측 가장자리를 상기 단위 금속판에 용접 결합하는 강관 구조체 형성 단계 ;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체 제작 방법.
A flat plate material preparation step of preparing a flat plate material including a flat plate type metal plate in which a plurality of slits for fixing the diaphragm are formed;
After the flat plate material preparation step, a bending step of bending the flat metal plate in the width direction to form a bent metal plate in which at least four or more unit metal plates extending flat in the longitudinal direction are bent and connected in the width direction;
After the bending step,
A first diaphragm plate extending in the longitudinal direction as a cross-sectional structure, provided at right angles to the first diaphragm plate on both sides in the longitudinal direction of the first diaphragm plate, and a central through hole (a pair of flat plates formed) A diaphragm including a second diaphragm plate and a coupling aid coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate so that outer edges of the first and second diaphragm plates protrude outwardly, and the bendable metal plate includes a diaphragm. Temporarily fixed to
Diaphragm temporary fixing for temporarily fixing the diaphragm by allowing the outer edge of the diaphragm to be inserted into any one of a plurality of diaphragm fixing slits of the bendable metal plate while the coupling aid of the diaphragm contacts the inner surface of the unit metal plate step ;
After the shear coupling member coupling step, forming a rectangular steel pipe by welding both end portions of the bendable metal plate in the width direction to each other, and welding an outer edge of the diaphragm to the unit metal plate;
A method for manufacturing a steel pipe structure for CFT, characterized in that it comprises a.
상기 평판형 판재 준비 단계에서 상기 평판형 금속판의 상면에 복수의 고정너트가 마련되며,
상기 절곡 단계에서 상기 복수의 고정너트가 내부에 위치되는 방향으로 상기 평판형 금속판을 절곡하며,
상기 다이어프램 임시 고정 단계 이후 및 상기 각형 강관 형성 단계 이전에 수나사부를 포함하는 전단연결재를 상기 절곡형 금속판의 고정너트의 암나사공에 나사 결합시키는 전단연결재 결합 단계가 부가되는 것
을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체 제작 방법.
According to claim 1,
In the flat plate preparation step, a plurality of fixing nuts are provided on the upper surface of the flat metal plate,
In the bending step, the flat metal plate is bent in a direction in which the plurality of fixing nuts are located inside,
After the diaphragm temporary fixing step and before the rectangular steel pipe forming step, a shear connector coupling step of screwing a shear connector including a male thread into the female threaded hole of the fixing nut of the bent metal plate is added
Method for manufacturing a steel pipe structure for CFT, characterized in that.
상기 전단연결재는 볼트, 스터드 볼트, 형상재 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체 제작 방법.
According to claim 2,
The shear connecting member is a method for manufacturing a steel pipe structure for CFT, characterized in that any one of bolts, stud bolts, and shape members.
상기 평판형 판재 준비 단계에서 상기 평판형 금속판에 복수의 고정용 구멍이 형성되며,
상기 다이어프램 임시 고정 단계 이후 및 상기 각형 강관 형성 단계 이전에 상기 절곡형 금속판의 고정용 구멍에 전단연결재의 일부를 삽입하고 상기 절곡형 금속판의 외부에서 상기 전단연결재의 일부를 상기 절곡형 금속판에 용접 결합시켜 상기 전단연결재를 상기 절곡형 금속판의 내부에 위치시키는 전단연결재 결합 단계가 부가되는 것
을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체 제작 방법.
According to claim 1,
In the flat plate preparation step, a plurality of fixing holes are formed in the flat metal plate,
After the diaphragm temporary fixing step and before the rectangular steel pipe forming step, insert a portion of the shear connector into the fixing hole of the bendable metal plate and weld a portion of the shear connector to the bendable metal plate from the outside of the bendable metal plate Adding a shear connector coupling step of positioning the shear connector inside the bent metal plate by
Method for manufacturing a steel pipe structure for CFT, characterized in that.
상기 평판형 금속판은 폭방향 양단부에 복수의 다이아프램 고정용 홈이 형성되며,
상기 각형 강관 형성 단계에서 상기 절곡형 금속판의 폭방향 일단부에 배치된 단위 금속판은 상기 절곡형 금속판의 폭방향 타단부에 배치된 단위 금속판의 연장면상에 배치된 상태로 서로 용접되는 것
을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체 제작 방법.
According to any one of claims 1 to 4,
The flat metal plate has a plurality of diaphragm fixing grooves formed at both ends in the width direction,
In the step of forming the rectangular steel pipe, the unit metal plates disposed at one end of the bendable metal plate in the width direction are welded to each other while being disposed on the extension surface of the unit metal plate disposed at the other end in the width direction of the bendable metal plate.
Method for manufacturing a steel pipe structure for CFT, characterized in that.
십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하며,
상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 제1다이어프램 및 상기 제2다이어프램의 외측 가장자리가 상기 단위 금속판의 다이어프램 고정용 슬릿에 삽입되어 상기 단위 금속판에 용접되는 다이어프램 ;
상기 단위 금속판의 내면에 고정된 복수의 고정너트 ;
상기 고정너트의 암나사공에 나사 결합되는 수나사부를 포함하는 전단연결재 ;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체.
A rectangular steel pipe in which at least four unit metal plates extending flat in the longitudinal direction and formed with a plurality of slits for fixing a diaphragm are joined by welding both ends in the width direction of bent metal plates connected by bending in the width direction;
A first diaphragm plate that has a cross-sectional structure and extends in the longitudinal direction, and is provided on both sides of the first diaphragm plate in the longitudinal direction at right angles to the first diaphragm plate and has a central through hole in the center. 2 diaphragm plates, and coupling aids coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate so that outer edges of the first and second diaphragm plates protrude outward,
a diaphragm in which outer edges of the first diaphragm and the second diaphragm are inserted into a diaphragm-fixing slit of the unit metal plate and welded to the unit metal plate while the coupling support is in contact with an inner surface of the unit metal plate;
a plurality of fixing nuts fixed to the inner surface of the unit metal plate;
a shear connector including a male threaded portion screwed into the female threaded hole of the fixing nut;
Steel pipe structure for CFT, characterized in that it comprises a.
십자형 단면 구조로서 길이방향으로 연장되는 제1다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판의 길이방향 양측에 상기 제1다이어프램판에 대하여 직각으로 마련되며 중앙에 중앙관통구가 형성된 평판 형태의 한 쌍의 제2다이어프램판과, 상기 제1다이어프램판과 상기 제2다이어프램판의 외측 가장자리가 외부로 돌출되도록 상기 제1다이어프램판 및 상기 제2다이어프램판에 결합되는 결합 보조대를 포함하며,
상기 결합 보조대가 상기 단위 금속판의 내측면과 접하면서 상기 제1다이어프램 및 상기 제2다이어프램의 외측 가장자리가 상기 단위 금속판의 다이어프램 고정용 슬릿에 삽입되어 상기 단위 금속판에 용접되는 다이어프램 ;
상기 각형 강관의 내부에 위치되며 상기 고정용 구멍에 일부가 삽입되면서 상기 각형 강관에 고정되는 복수의 전단연결재 ;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체.
A rectangular steel pipe in which at least four or more unit metal plates having a plurality of diaphragm fixing slits and a plurality of fixing holes extending flat in the longitudinal direction are connected by bending in the width direction are joined by welding both ends in the width direction to each other;
A first diaphragm plate that has a cross-sectional structure and extends in the longitudinal direction, and is provided on both sides of the first diaphragm plate in the longitudinal direction at right angles to the first diaphragm plate and has a central through hole in the center. 2 diaphragm plates, and coupling aids coupled to the first diaphragm plate and the second diaphragm plate so that outer edges of the first and second diaphragm plates protrude outward,
a diaphragm in which outer edges of the first diaphragm and the second diaphragm are inserted into a diaphragm-fixing slit of the unit metal plate and welded to the unit metal plate while the coupling support is in contact with an inner surface of the unit metal plate;
A plurality of shear connectors located inside the rectangular steel pipe and fixed to the rectangular steel pipe while a portion thereof is inserted into the fixing hole;
Steel pipe structure for CFT, characterized in that it comprises a.
상기 절곡형 금속판의 폭방향 일단부에 배치된 단위 금속판은 상기 절곡형 금속판의 폭방향 타단부에 배치된 단위 금속판의 연장면상에 배치된 상태로 서로 용접된 것을 특징으로 하는 CFT용 강관 구조체.According to claim 6 or 7,
A steel pipe structure for CFT, characterized in that the unit metal plates disposed at one end of the bendable metal plate in the width direction are welded to each other while being disposed on an extension surface of the unit metal plate disposed at the other end in the width direction of the bendable metal plate.
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