KR790001878B1 - 대형 강관구격(大型鋼管構格)의 절점(節點) 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

대형 강관구격(大型鋼管構格)의 절점구조

제 1 도는 본 발명에 관한 대형강관 구격의 절점구조의 한 실시예를 표시하는 사면도(斜面圖).

제 2 도는 제 1 도의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 일부 절개 확대 평면도.

제 3 도 및 제 4 도는 각각 제 2 도의 Ⅲ-Ⅲ 선 및 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도.

제 5 도 및 제 6 도는 각각 상기구격에 있어서 원형단면의 강관구조부재의 접합단부를 표시한 확대사면도 및 그 분해 사면도.

제 7 도는 상기 강관구조부재의 접합단부의 다른 실시예를 표시하는 확대 분해 사면도이다.

대구경(大口徑) 강관을 사용한 대경간의 입체트러스(truss)나 라멘(rahmen) 프레이스 구조에 있어서는 다수의 대구경의 강관구조부재가 절점(節點)에 집중하게 되어지나, 종래의 것에 있어서는 접합될 각 부재가 원통형이므로 복잡하고 절점 구조가 대형화하며, 따라서 각 부재의 힘의 흐름, 힘의 전달이 완전히 이루어지지 않고 응력의 집중을 초래하며 또 응력의 분석이 곤란하다

또 공작면에 있어서도 용접선이 복잡하게 변화하므로 용접관리, 개선정도(開先情度)에 필요 이상의 노력을 요하며, 더구나 용접상의 결함을 일으키기 쉽다.

본 발명은 이와 같은 결함을 제거하는 것으로서, 다른 방향으로 뻗쳐있는 다수의 강관 구조부재가 교차하는 대형강관구격에 있어서, 강관구조부재의 교차부에 배치된 각형부(角刑部)와, 그 각형부에 각각 단면(斷面) 변형 중간부를 통하여 용접접합된 강관구조부재로서 이루어지고, 상기 각형부는 평판을 용접한 상자형으로 형성되고, 그 상자형부에서 갈라져 나오고 또 상기 강관구조부재와 같은 수의 통상부(筒狀部)를 가지며, 그 각 통상부는 그 축심이 대응하는 강관구조부재의 축심구 일치하도록 서로 다른 방향으로 뻗고 상기 각 통상부의 단면(端面)은 그 축심과 직교한 평면내에 있어서 대응하는 강관구조부재를 내포하는 크기의 다각형을 형성하게 되고, 상기 단면변형 중간부는 삼각형 평판과를 서로 결합하므로 동형상으로 형성되고, 상기 삼각형 곡면판의 저단(底端)은 상기 각 강관구조부재의 축심과 직각인 원형단면과 그 일부분이 동일한 형상을 가지고 그 저단을 감합(嵌合)한 경사 양측연(傾斜兩側緣)은 같은 길이 이고, 상기 삼각형 평판의 저단은 상기 각부형의 각 통상부의 선단에 형성시킨 다각형끝의 한변과 동일한 형상을 가지고, 그 저단을 상기 감합한 경사양측연은 같은 길이이며, 삼각형 곡면판의 경사측연과 상기 삼각형 평판의 경사측연과는 서로 용접 접합시키며, 통상으로 형성시킨 단면 변형 중간부의 하나의 끝면은 각 강관 구조부재의 축심과 직교하는 원형단면과 동일한 형상을 가지고, 다른 단면은 상기 각형부의 통상부의 선단에 형성시킨 다각형 단면과 동일한 형상을 갖도록 구성시킨 것을 특징으로 하는 대형 강관구격의 절점구조에 관한 것이며, 그 목적으로 하는것은 강관구조 부재를 전부 평면판으로서 집합시켜서 최대한, 힘의 흐름의 균일화를 통한 응력의 전달을 완전하게 하고, 강관구조부재의 굴곡가공을 생략하며 가공공수(工藪)를 감소시키고, 조립용접공수를 대폭적으로 절감시켜, 중량을 경감하여 개량시킨 대형 강관구격의 절점구조를 제공하는 점에 있다.

본 발명에 있어서는 전술한 바와같이 다른 방향으로 연장한 강관구조부재의 교차부에 배치시킨 각형부에서의 평판을 용접하여 형성시킨 상형부에서 갈라져 나오고 또 그 축심이 대응하는 감관구조부재의 축심과 일치시키고, 또 그 축심에 대하여 직교하는 단면이 상기 대응하는 강관구조 부재를 내포하는 코기의 다각형으로 형성시킨 그 부재와 같은수의 통상부를 각 강관구조부재에 대하여 접합부로 하고, 한편 삼각형 곡면판과 삼각형 평판과를 서로 결합하여 통상으로 형성한 단면변형 중간부에서의 상기 강관구조부재의 축심과 직각인 원형단면과 같은 형상의 원형단면을 그 강관구조물 단면에 접합시키고, 그 단면변형 중간부에서의 상기통상부 선단의 다각형끝과 동일형상을 가지며 다른 단면을 상기 통상부에 용접결합시키며, 이렇게하여 종래의 곡면을 주체로한 접합함으로부터 편판을 주체로한 각형단면 부분끼리의 접합으로 하였으므로 각 부재의 힘의 유출이 균일화하고 힘의 전달이 확실히 행하여지며, 따라서 응력의 분석도 이론에 가까우며, 종래의 단면접합에 비하여 불확정 요소가 감소되므로 경제적인 설계가 가능하고, 종래와 같은 응력집중이 생기기 쉬운 모서리에 립(rib)을 용접시키지 않고 립을 겸용한 한개의 판 플랜지(flange)를 각형부에 사용하므로서 응력집중 및 피로의 완화에 유효하고, 절점구조가 콤팩트(compact)로 되어 중량을 경감시킬 수 있는 것이다.

또 본 발명에 의하면 종래의 곡면접합에 비하여 절점구조가 거의 평면이므로 굴곡 가공이 대폭적으로 감소되어 가공비가 절감되고, 또 가스 절단선도 직선으로 되므로 용접개선 정도가 쉽게 확보되어 진다. 게다가 본 발명에 의하면 원형단면의 강관구조 부재가 교차하는 부분이 평판을 결합 형성하여 각형부에 구성되어 있으므로 종래의 곡면 접합에서 볼 수 있는 바와 같이 대규모의 조립공구(工具)는 불필요하게 되고 조립공수가 대폭적 절감되며, 또 용접면에 있어서도 용접선이 전부 직선으로 되므로 예열 공구의 완전한 부착이 행하여지는 양호한 용접자세 하에서 작업이 가능하게 되었고, 용접공수의 감소, 품질의 향상이 가능하게 되며, 경제적인 설계가 행하여 지므로 판두께가 저하되고, 용접량도 적고 잔류응력의 저하가 일어날 수 있는 것이다.

여기에 또 본 발명에 있어서 상기 단면 변형중간부의 통상부를 구성하는 삼각형 곡면판의 저단은 각 강관구조 부재의 축심과 직각인 원형단면과 그 일부분이 같은 형상을 가지고, 저단을 감합한 한쌍의 경사측연은 같은 길이이고, 또 상기 삼각형 곡면판과 서로 결합시킨 삼각형 평판의 저단은 상기 각형부의 각 통상부의 선단에 형성시킨 다각형끝의 한변과 동일한 형상을 가지는 것과 동시에 그 저단을 감합한 한쌍의 경사측연은 같은 길이이고, 상기 삼각형 곡면판 및 삼각형 평판의 경사 측연이 서로 용접 접합되어 있으므로 삼각형 평판과 삼각형 곡면판과에 의하여 간단한 단면변형 중간부를 구성하는 일이 있다.

또 본 발명은 상기 절점구조에 있어서 삼각형 평판을 각형부의 통상부에 의해 대체로 길게 설치된 것을 특징으로 하고, 구조 제작을 간략화 한 것이다.

이하에 본 발명을 표시한 실시예에 의해서 설명할때, A는 대구경의 강관구조 부재로서 입체 트러스의 현재(弦材) 및 수평사재(斜材) A₂와 병행하여 연직면 사재 A₃를 구성하고, 이들이 교차하는 곳에 각형부 B가 배치되어 있다.

각형부 B의 주체는 평판을 용접하여된 사각형 단면의 상형부에 형성시키고, 이 상형부에 의해 강관구조 부재와 같은 수의 통상부가 갈라져 나오고 이 통상부가 강관구조 부재에 대한 접합부를 구성하고 있다. 통상부는 그 축심이 대응하는 강관구조 부재의 축심과 일치하도록 서로 다른 방향으로 연장되어 있고, 각통상부의 단면은 그 축심과 직각인 평면내에 있어서 대응하는 강관구조 부재를 내포하는 크기의 다각형을 형성하고 있다. 상기 통상부의 중 수평구면용 통상부는 상하 플랜지 1과 양자를 연결하는 웨브(web) 2, 3으로 구성시키고, 또 연직구면용 통상부는 한쌍의 플랜지 5와 이들에 의한 양측을 협지(挾持) 접합시킨 웨브 6으로 구성되어 있다. C는 상기 대구경의 강관구조 부재 A의 끝부분과 상기 각형부 B의 통상부와를 연결하는 단면 변형중간부로서, 제 5 도 및 제 6 도에 표시된 바와같이 삼각형 곡면판 C와 삼각형 평판 b와를 서로 결합하여 통상으로 형성시키고, 삼각형 곡면판 c의 저단은 강관구조 부재의 축심과 직각인 원형단면 a의 일부분과 동일한 형상을 가지며, 이 저단을 감합한 한쌍의 경사측연은 같은 길이이다. 또 삼각형 평판 b의 저단은 각형부 B의 각 통상부의 선단에 형성시킨 다각형끝의 한변과 동일한 형상을 가지며, 이 저단을 감합한 한쌍의 경사측연은 같은 길이이고, 상기 삼각형 곡면판 c의 경사측연과 상기 삼각형 평판 b의 경사측연과는 서로 용접접합시키고, 통상으로 형성시킨 단면변형 중간부의 일단면은 각 강관구조 부재의 축심과 직각인 원형단면과 동일한 형상을 가지고, 다른 단면은 각형부 B의 통상부의 선단에 형성시킨 다각형 단면과 동일 형상을 가지도록 되어 있다.

그리고 제 1 도에서 제 4 도에 표시한 실시예에 있어서 수평면에 위치한 현재 A₁, 수평사재 A₂의 각 단면 변형중 간부 C의 각 상하 플랜지부 가장자리는 수평구면용 통상부에서의 상하 한쌍의 플랜지 1의 끝 가장자리에 용접 접합 시키고, 또 상기 각 단면 변형중간부 C의 각 웨브부 끝 가장자리는 상기 수평구면용 통상부에서의 웨브 2, 3의 끝 가장자리에 용접접합 시키고, 상기 각부 재 A₁, A₂의 응력은 각각의 단면변형 중간부 C를 통하여 상기 수평구면용 통상부에서부터 각형부 B를 통하여 다른부재에 절단시키고, 축력(軸力)의 흐름의 전달이 원활하게 행하여 진다.

도면중 4는 부재의 힘의전달, 각형부의 보강(補剛) 및 보강(補强), 응력집중의 완화등의 목적으로 상형의 각형부 각부분에 배치시킨 다이어후램(diaphragm)이다.

또 상기 플랜지 1위에는 한쌍의 플랜지 5로서 웨브 6의 양측을 협지 용접하여 된 연직 구면용 통상부가 갈라져 나오고, 그 연직구면용 통상부는 연직면에서 집중되어 오는 연직재 A₃의 각 단면 변형중 간부 C에 상기의 경우와 같은 모양으로서 용접 접합시켜 부재의 힘의 흐름을 원활히 하는 것이다.

더구나 제 7 도는 상기 강관구조 부재 A와 상형의 각형부 B와의 사이에 단면 변형중간부 C를 구성한 다른 실시예를 표시하고, 상형의 각형부 B에서의 통상부로부터 삼각형, 평판 b′를 한꺼번에 돌출시켜 만든 것이다.

게다가 상기 실시예에 있어서는 상형의 각형부 B가 사각형 단면에 형성되어 있으나 결점에 집중한 강관구조 부재의 상태에 있어서는 상형의 각형부 B를 또 다른 다각형 단면 형상으로 하는 일이 가능하였다.

이상의 본 발명을 실시예에 의해 설명하였는데, 물론 본 발명은 이와같은 실시예에만 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 정신을 완전히 버리지 않는 범위내에서 때때로 설계변경을 실시하는 일이 가능하다.

Claims (1)

1. 다른 방향으로 연장된 다수의 강관구조 부재가 교차하는 대형 강관구격에 있어서, 강관구조 부재의 교차부에 배치시킨 각형부와, 그 각형부에 각각 단면 변형 중간부를 통하여 용접접합시킨 강관 구조부재로부터 되며, 상기 각형부는 평판을 용접하여 상자형으로 형성시키고, 그 상자형부에서 갈라져 나오고 또 상기 강관구조 부재와 같은수의 통상부를 가지며, 그 각 통상부는 그의 축심이 대응하는 강관구조 부재의 축심과 일치할 수 있도록 서로 다른 방향으로 연장된, 상기 각 통상부의 단면은 그 축심과 직교한 평면내에 있어서 대응하는 강관구조 부재를 내포하는 크기의 다각형을 형성하고, 상기 단면 변형 중간부는 삼각형 곡면판과 삼각형 평판과를 서로 결합하므로서 통상으로 형성시키고, 상기 삼각형 곡면판의 저단은 상기 각 강관구조 부재의 축심과 직각인 원형단면과 그 일부가 동일한 형상을 가지고 이 저단을 감압한 경사양측연은 같은 거리이며, 상기 삼각형 평판의 저단은 상기 각형부의 각 통상부의 선단에 형성시킨 다각형끝의 한변과 동일한 형상을 가지고, 그 저단을 감합한 경사양측연은 같은 길이이며, 상기 삼각형 곡면판의 경사측연과 상기 삼각형 평판의 경사측연과는 서로 용접 접합시키고, 통상으로 형성시킨 단면 변형 중 간부의 하나의 끝면은 각 강관구조 부재의 축심과 직교하는 원형단면과 동일한 형상을 가지며, 다른 단면은 상기 각형부의 통상부의 선단에 형성시킨 다각형 단면과 동일한 형상을 가질수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 대형강관 구격의 절점구조.

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