WO2014073838A1

WO2014073838A1 - H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 h형강 기둥의 보강방법

Info

Publication number: WO2014073838A1
Application number: PCT/KR2013/009967
Authority: WO
Inventors: 최재혁
Original assignee: 조선대학교 산학협력단
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2014-05-15
Also published as: CN104812973B; CN104812973A

Abstract

본 발명은 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 H형강 기둥의 지지강도를 보강할 수 있으며, 특히 양측 플렌지에 대한 보강장치의 밀착성을 높여 보강효과를 높일 수 이쓴 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법은 양측 플랜지 사이의 거리변화에 대응하여 길이를 가변할 수 있어 보강수단의 설치가 용이하며 보강성능이 뛰어난 이점이 있다.

Description

H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법

본 발명은 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 H형강 기둥의 지지강도를 보강할 수 있으며, 특히 양측 플렌지에 대한 보강장치의 밀착성을 높여 보강효과를 높일 수 있는 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 H형강은 2개의 플랜지와 웹으로 구성되며, 특정방향으로 휨 모멘트에 대한 저항성(휨 강도)이 크므로, 건설용 부재로서 대단히 많이 사용되고 있다.

철골구조물의 경우 H형강을 기둥으로 사용하는 경우가 많은데, 건축물의 개축이나 리모델링 또는 노후화에 따른 기둥의 보강작업이 필요할 때 H형강의 내측부에 보강판을 덧데어 두께를 증가시킴으로써 기둥의 지지강도를 높이는 보강법이 많이 사용되고 있다.

도 1 및 도 2에는 종래 기술의 H형강(1)을 보강하는 보강구조가 도시되어 있다. 종래에는 도 1에 도시되어 있는 것처럼 보강재(4)가 'ㄷ'자 형으로 형성되어 있으며, 보강재(4)가 웹(2)과 플랜지(3)에 각각 덧붙임 되도록 볼팅되어 H형강(1)의 구조적 강도를 높이는 형태를 취하거나, 또는 도 2에서와 같이 웹(2)과 플랜지(3)가 연결되는 연결부 측에 'ㄴ'자 형상의 보강재(5)를 부착하여 보강을 실시하는 형태를 취하였다.

그런데 일반적으로 H형강(1)은 그 구조적인 특성상 웹을 중심으로 양측 플랜지(3) 사이의 거리가 상하로 연장되는 연장방향을 따라 상호 차이가 있다. 따라서 도 1과 같은 형태의 보강재(4)의 경우 보강재(4)의 일 측을 일 측 플랜지에 결합시킨 상태에서 보강재의 타 측과 타 측 플랜지 사이에 이격구간이 형성되어 결합이 불가능한 경우가 종종 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 양측 플랜지를 연결하는 보강부재의 길이를 가변 가능하게 형성함으로써 양측 플랜지와의 결합을 견고하게 하여 보강성능을 높일 수 있는 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치는 상호 나란하게 연장되는 두 개의 플랜지와 상기 두 개의 플랜지를 연결하는 웹을 포함하는 H형강의 보강을 위한 H형강 기둥의 보강장치에 있어서, 일 측의 플랜지에 결합되는 제1 보강유닛과; 타 측의 플랜지에 결합되는 제2 보강유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛을 연결하는 연결부재;를 더 구비하고, 상기 제1 보강유닛은 일 측 플랜지에 결합되는 제1 보강판과, 상기 제1 보강판으로부터 상기 웹을 따라 타 측 플랜지를 향해 연장되는 제2 보강판을 포함하고, 상기 제2 보강유닛은 타 측 플랜지에 결합되는 제3 보강판과, 상기 제3 보강판으로부터 제1 보강재를 향해 연장되고 상기 제2 보강판과 일부구간이 포개지도록 형성된 제4 보강판을 포함하며, 상기 제2 보강판과 제4 보강판에는 상호 포개어지는 단부에 상기 연결부재를 설치하기 위한 제1 체결홀과, 제2 체결홀이 각각 형성되되, 상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀 중 어느 하나 또는 양측 모두는 상기 플랜지들을 연결하는 상기 웹의 연장방향을 따라 소정길이 연장되는 장공형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제2 보강판 및 제4 보강판에는 상호 포개어지는 적층부에 각각 제1, 제2 슬라이딩홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제2 보강판 및 제4 보강판은 각각 상기 웹에 인접하는 제1 보강판 및 제3 보강판의 단부로부터 연장되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1체결홀과 상기 제2 체결홀은 상기 제1 보강재와 상기 제2 보강재의 상하 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되게 복수개가 형성되고, 상기 연결부재는 상기 웹과 대향되는 전면에서 볼팅결합이 가능하도록 토크쉬어(torque shear)볼트로 된 것을 특징으로 한다.

상기 제2 보강판 및 제4 보강판은 각각 상기 플랜지를 따라 연장되는 방향에서 상기 제1 보강판 및 제3 보강판의 중앙으로부터 연장되고, 상기 플랜지와 제1 보강판 및 제3 보강판은 체결볼트를 통해 볼팅결합이 이루어지되, 상기 제1 보강판 및 제3 보강판에는 상기 제2 보강판과 제4 보강판이 연결되는 연결부를 중심으로 양측에 상하방향을 따라 이격되어 상기 체결볼트가 관통하는 두 줄의 체결홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛 사이에에서 일 측 플랜지와 타 측 플랜지를 상호 연결하도록 상기 웹과 나란한 방향으로 연장된 보강플레이트;를 더 구비하고, 상기 보강플레이트는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에 연결되는 일 측과 타 측에 각각 체결볼트의 삽입을 위한 제1고정홀과 제2고정홀이 각각 형성되고, 상기 제1 보강유닛에는 상기 제1 고정홀에 대응하여 상기 웹의 연장방향을 따라 소정길이 연장된 장공형상의 제1 체결홀이 형성되고, 상기 제2 보강유닛에는 상기 제2고정홀에 대응하여 체결볼트의 직경에 대응하는 제2 체결홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 보강유닛은 상기 일 측 플랜지에 결합되는 제1 결합판과, 제1 결합판으로부터 타 측 플랜지를 향해 연장된 제1 연결판을 포함하는 제1 체결부와, 상기 제1 체결부와 소정간격 이격되도록 상기 일 측 플랜지에 결합되는 제2 결합판과, 상기 제2 결합판으로부터 상기 제1 연결판과 나란하게 연장되는 제2 연결판을 포함하는 제2 체결부를 구비하며, 상기 제2 보강유닛은 상기 타 측 플랜지에 결합되는 제3 결합판과, 제3 결합판으로부터 제1 결합부재를 향해 연장된 제3 연결판을 포함하는 제3 체결부와, 상기 제3 체결부와 소정간격 이격되도록 상기 타 측 플랜지에 결합되는 제4 결합판과, 상기 제4 결합판으로부터 상기 제3 연결판과 나란하게 연장되는 제4 연결판을 포함하는 제4 체결부를 구비하고, 상기 제1 체결홀과 제2 체결홀은 각각 상기 제1, 제2 연결판과 제3, 제4 연결판에 형성되어 있으며, 상기 제1, 제2 연장판의 이격거리 및 제3, 제4 연장판의 이격거리는 상기 보강플레이트의 두께에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛은 각각 상기 일 측 플랜지와 타 측 플랜지에 결합되는 베이스판과, 상기 베이스판으로부터 반대편의 플랜지를 향해 연장되되 상기 보강플레이트의 두께에 대응하는 간격으로 나란하게 연장되는 두 개의 연장판을 구비하며, 상기 제1 체결홀 및 제2 체결홀은 각각 상기 제1 결합부재의 연장판들 및 제2 결합부재의 연장판들에 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치를 이용한 H형강 기둥의 보강방법은 상호 나란하게 연장되는 두 개의 플랜지와 상기 두 개의 플랜지를 연결하는 웹을 포함하는 H형강을 보강하기 위한 것으로, 상기 두 개의 플랜지에 각각 제1 보강유닛과 제2 보강유닛을 각각 고정시키는 고정단계와; 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛 사이를 연결하는 연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정단계 이전에는 상기 플랜지에 체결볼트를 설치할 복수개의 결합홀들을 천공하는 결합홀 천공단계와; 일 측 플랜지에 결합되는 제1 보강판과 상기 제1 보강판으로부터 타 측 플랜지를 향해 연장되는 제2 보강판을 포함하는 제1 보강유닛과, 타 측 플랜지에 결합되는 제3 보강판 및 상기 제3 보강판으로부터 일 측 플랜지를 향해 연장되며 상기 제2 보강판과 단부가 소정길이 포개지는 제4 보강판을 포함하는 제2 보강유닛과, 상기 제1, 제2 보강유닛을 상호 연결하는 연결부재를 포함하는 H형강 기둥의 보강장치의 설치를 위해 상기 연결부재가 상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛이 상호 이격되거나 가까워지는 방향으로 이동 가능하게 1차로 연결부재를 체결하는 연결부재 1차 체결단계;를 더 포함하고, 상기 연결단계는 상기 제1 보강판과 제3 보강판이 각각 양측 플랜지에 결합되도록 상호 포개진 제2 보강판과 제4 보강판을 이동시킨 상태에서 상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛의 슬라이딩이 제한되도록 2차로 연결부재를 체결하는 2차 체결단계를 포함하며, 상기 제2 보강판 및 제4 보강판에는 각각 상기 연결부재가 관통하는 제1 체결홀과 제2 체결홀이 형성되되, 상기 제1, 제2 체결홀 중 어느 하나 또는 양측 모두는 상기 웹이 플랜지를 연결하는 연결방향을 따라 소정길이 연장되는 장공형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 연결단계는 상기 보강플레이트의 타 측을 제2 보강유닛에 고정 결합시키는 보강플레이트 1차 체결단계와, 상기 보강플레이트의 일 측을 상기 제1 보강유닛에 고정 결합시키는 보강플레이트 2차 체결단계를 포함하며, 상기 보강플레이트는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에 체결볼트에 의해 각각 체결되고, 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에는 각각 체결볼트의 체결을 위한 제1체결홀과 제2 체결홀이 형성되며, 상기 제1 체결홀은 상기 플랜지들 사이의 거리에 대응하여 상기 보강플레이트에 의해 연결되는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2보강유닛 사이의 이격거리를 조절할 수 있도록 상기 웹의 연결방향을 따라 연장된 장공형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛은 상기 플랜지에 볼팅결합되고, 상기 고정단계의 이전에는 상기 제1 보강유닛과, 상기 제2 보강유닛을 상기 플랜지에 체결하기 위한 복수개의 볼팅홀들을 상기 플랜지에 천공하는 볼팅홀 천공단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법은 양측 플랜지 사이의 거리변화에 대응하여 길이를 가변할 수 있어 보강수단의 설치가 용이하며 보강성능이 뛰어난 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 H형강의 보강구조의 일 실시 예를 나타낸 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 H형강의 보강구조의 다른 실시 예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 H형강 기둥의 보강장치가 H형강에 장착된 상태를 나타낸 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 H형강 기둥의 보강장치를 나타낸 사시도.

도 5는 도 3에 도시된 H형강 기둥의 보강장치의 분리사시도.

도 6은 도 3의 평면도.

도 7은 도 3에 도시된 H형강 기둥의 보강장치의 변형 예를 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 H형강 기둥의 보강장치가 H형강에 장착된 상태를 나타낸 사시도.

도 9는 도 8에 도시된 H형강 기둥의 보강장치를 나타낸 사시도.

도 10은 도 8에 도시된 H형강 기둥의 보강장치의 분리사시도.

도 11은 도 8의 평면도.

도 12는 도 8에 도시된 H형강 기둥의 보강장치의 변형 예를 나타낸 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치 및 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법을 더욱 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 3 내지 도 6에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 H형강 기둥의 보강장치(100)가 도시되어 있다. 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치(100)는 상호 나란하게 연장되는 두 개의 플랜지(10)와 상기 두 개의 플랜지(10)를 연결하는 웹(20)을 포함하는 H형강의 보강을 위한 H형강 기둥의 보강장치에 있어서, 일 측의 플랜지(10)에 결합되는 제1 보강유닛(110)과; 타 측의 플랜지(10)에 결합되는 제2 보강유닛(120); 및 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)을 상호 연결하는 연결부재(130)를 포함한다.

플랜지(10)와 웹(20)이 연결되는 플랜지(10)의 일 측면을 내측면, 그 반대편의 타 측면을 외측면이라고 하면, 제1 보강유닛(110)은 일 측 플랜지(10)의 내측면에 접촉하는 제1 보강판(111)과, 상기 제1 보강판(111)으로부터 웹(20)을 따라 타 측 플랜지(10)를 향해 연장되는 제2 보강판(113)을 포함한다.

제1 보강판(111)에는 상하 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되는 복수개의 장착홀(112)들이 형성되어 있고, 플랜지(10)에도 제1 보강판(111)의 결합을 위해 상기 장착홀(112)들에 대응하는 결합홀(11)이 형성되어 있다. 따라서, 체결볼트(30)를 결합홀(11)과 장착홀(112)을 관통시켜 너트(40)와 연결함으로써 제1 보강판(111)을 일 측 플랜지(10)에 체결시킬 수 있다.

제2 보강판(113)은 상술한 것처럼 제1 보강판(111)의 일 측 단부로부터 웹(20)을 따라 타 측 플랜지(10)를 향해 연장되어 있다. 따라서, 제1 보강유닛(110)은 전체적으로 'ㄴ'자 형상을 하게 되며, 제2 보강판(113)이 웹(20)을 향해 노출되는 내측면의 끝단부에는 외측면을 향하여 소정깊이 인입되고 제2 보강판(113)의 길이방향을 따라 상하로 연장된 제1 슬라이딩홈(114)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 슬라이딩홈(114)이 형성된 단부측에는 상하로 이격된 복수개의 제1 체결홀(115)이 형성되어 있다. 상기 제1 체결홀(115)은 웹(20)이 양측 플랜지(10)를 연결하는 연결방향을 따라 연장된 장공 또는 슬릿 형태로 형성된다.

상기 제2 보강유닛(120)은 타 측 플랜지(10)에 결합되는 제3 보강판(121)과, 제3 보강판(121)으로부터 일 측 플랜지(10)를 향해 연장되는 제4 보강판(122)을 포함하고, 제3 보강판(121)도 타 측 플랜지(10)의 내측면에 결합될 수 있도록 플랜지(10)에 형성되어 있는 결합홀(11)들에 대응하는 장착홀(112)들이 형성되어 있으며, 체결볼트(30)와 너트(40)를 통해 상호 결합이 이루어진다.

제4 보강판(122)은 웹(20)을 따라 일 측 플랜지(10)를 향해 연장되는데, 웹(20)을 향해 노출되는 내측면과 대향되는 외측면 단부에 내측면을 향해 인입된 제2 슬라이딩홈(123)이 형성되어 있다. 상기 제2 슬라이딩홈(123)에는 제1 체결홀(115)들에 대응하는 제2 체결홀(124)들이 상하로 이격되게 형성되어 있다.

제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)은 각각 제1 보강판(111)과 제3 보강판(121)이 양측 플랜지(10)의 내주면에 결합되고 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)에 각각 형성되어 있는 제1, 제2 슬라이딩홈(114,123)이 상호 포개지도록 설치된다. 그리고 후술하는 연결부재(130)가 관통하는 제1, 제2 슬라이딩홈(114,123)이 각각 웹(20)의 연결방향을 따라 연장된 장공형태로 형성되어 있기 때문에 도 6에 도시되어 있는 것처럼 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)이 상호 멀어지거나 인접하는 방향으로 길이 조절이 가능하게 된다.

본 실시 예에서는 제1, 제2 체결홀(115,124)이 모두 장공형상으로 형성된 구조를 적용하였으나, 이와는 달리 제1, 제2 체결홀(115,124) 중 어느 하나만 장공형태로 형성할 수도 있다.

상기 연결부재(130)는 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)을 연결하는 것이며, 볼트와 너트(40)를 통해 체결이 이루어진다. 본 실시 예의 경우에는 연결부재(130)로서 토크쉬어(torque shear)볼트가 적용되었다. 상기 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)을 최대한 웹(20)에 인접하도록 설치하는 것이 바람직한데, 이 경우 일반볼트를 적용하면 볼트의 헤드부를 파지하는 것이 어려워 장착이 불가능하다. 따라서, 토크쉬어볼트를 연결부재(130)로 적용하여 제2 보강판(113)의 외측에서 연결부재(130)의 체결이 모두 이루어질 수 있도록 한다.

본 실시 예의 경우 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)이 각각 제1 보강판(111)과 제3 보강판(121)의 단부로부터 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)이 연장되어 있으나, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)이 제1 보강판(111)과 제3 보강판(121)의 중간에서 각각 연장되도록 형성할 수도 있다. 이 경우, 제1 보강판(111)과 제3 보강판(121)에 장착홀(112)들을 상기 제2 보강판(113)과 제4 보강판(122)이 연결되는 연결부를 중심으로 양측에 두 줄로 형성하여 플랜지(10)와 제1 보강판(111) 및 제3 보강판(121)의 결합을 더욱 견고하게 할 수도 있다.

도 3 내지 도 7에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치(100)를 이용한 H형강 기둥의 보강방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 보강 대상 기둥의 플랜지(10)에 H형강 기둥의 보강장치(100)를 설치하기 위한 결합홀(11)들을 천공한다. (결합홀 천공단계)

그리고, 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)을 맞댄 상태에서 제1, 제2 체결홀(115,124)을 관통하도록 연결부재(130)를 체결한다. 이 때는 연결부재(130)를 꽉 조이지 않고 제1, 제2 보강유닛(110,120)이 웹(20)의 길이방향을 따라 상호 슬라이딩 이동할 수 있도록 느슨하게 체결한다. (연결부재 1차 체결단계)

제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)을 서로 연결부재(130)를 통해 연결한 상태에서 제1 보강유닛(110) 또는 제2 보강유닛(120)을 대응하는 일 측 플랜지(10)에 체결볼트(30)를 이용해 결합시킨다. 그리고, 아직 결합되지 않은 나머지 하나를 타 측 플랜지(10)에 체결하는데, 이 과정에서 플랜지(10) 사이의 거리와 변형상태에 따라 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120) 사이의 거리를 조절한다. (고정단계)

제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120)을 각각 양측 플랜지(10)에 결합시킨 다음에는 상기 연결부재(130)를 꽉조여 완전히 체결하여 제1 보강유닛(110)과 제2 보강유닛(120) 사이에 미끄러짐이 발생하지 않도록 고정시킨다. (연결부재 2차 체결단계)

이상에서 설명한 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치(100)와 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법은 쉽고 빠르게 H형강 기둥을 보강할 수 있다.

(실시예 2)

한편, 도 8 내지 도 11에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 H형강 기둥의 보강장치가 도시되어 있다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, H형강 기둥의 보강장치(200)는 H형강의 일 측 플랜지(10)에 결합되는 제1 보강유닛(210)과, H형강의 타 측 플랜지(10)에 결합되는 제2 보강유닛(220)과, 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 상호 연결하여 웹(20)의 연장방향을 따라 연장되는 보강플레이트(230)를 포함한다.

제1 보강유닛(210)은 일 측 플랜지(10)에 결합되는 제1 결합판(212)과, 제1 결합판(212)의 단부로부터 타 측 플랜지(10)를 향해 연장되는 제1 연결판(214)을 포함하는 제1 체결부(211)와, 상기 제1 체결부(211)와 소정간격 이격된 위치에서 일 측 플랜지(10)에 결합되는 제2 결합판(217)과, 제2 결합판(217)의 단부로부터 타 측플랜지(10)를 향해 상기 제1 연결판(214)과 나란하게 연장되는 제2 연결판(218)을 포함하는 제2 체결부(216)를 포함한다.

상기 제1, 제2 체결부(211,216)가 설치되면 제1, 제2 연결판(214,218)이 상호 소정간격 이격되어 나란하게 타 측 플랜지(10)를 향해서 소정길이 연장되는데, 제1, 제2 연결판(214,218) 사이의 이격거리는 후술하는 보강플레이트(230)의 두께에 대응하도록 이격된다.

상기 제1 결합판(212)과 제2 결합판(217)에는 각각 플랜지(10)에 볼팅 결합될 수 있도록 결합홀(213)이 형성되어 있고, 플랜지(10)에도 결합홀(213)에 대응하는 볼팅홀들이 형성되어 있어서 결합볼트 및 너트를 통해 제1, 제2 체결부(211,216)가 각각 일 측 플랜지(10)에 고정 결합된다.

그리고, 상기 제1 연결판(214)과 제2 연결판(218)에는 보강플레이트(230)와의 결합을 위해 제1 체결홀(215)이 형성되어 있는데, 제1 체결홀(215)은 양측 플랜지(10)를 연결하는 연결방향을 따라 소정길이 연장된 장공형태이며, 상하로 이격되게 복수개가 형성되어 있다.

제2 보강유닛(220)은 타 측 플랜지(10)에 결합되는 것으로 제1 보강유닛(210)과 마찬가지로 타 측 플랜지(10)에 결합되어 보강플레이트(230)를 지지하는 제3 체결부(221)와 제4 체결부(225)를 포함하며, 제3 체결부(221)와 제4 체결부(225)도 제1, 제2 체결부(211,216)와 마찬가지로 각각 타 측 플랜지(10)에 볼팅 결합되는 제3 결합판(222) 및 제4 결합판(226) 그리고 제3 결합판(222)과 제4 결합판(226)으로부터 각각 제1 보강유닛(210)를 향해 연장되는 제3 연결판(223)과 제4 연결판(227)을 포함한다.

제3 연결판(223)과 제4 연결판(227)에도 각각 보강플레이트(230)와의 체결을 위해 제2 체결홀(224)들이 형성되어 있으며, 제2 체결홀(224)은 볼트의 직경에 대응하는 직경의 원형의 구멍으로 형성된다.

상기 보강플레이트(230)는 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 상호 연결하는 것이다.

보강플레이트(230)의 일 측은 제1 보강유닛(210)에 체결되고, 타 측은 제2 보강유닛(220)에 체결되는데, 일 측은 제1 연결판(214)과 제2 연결판(218)의 사이로 진입하여 체결되고, 타 측은 제3 연결판(223)과 제4 연결판(227)의 사이로 진입하여 체결이 이루어진다.

먼저 제2 보강유닛(220)에 보강플레이트(230)의 타 측을 체결하는데, 제3 연결판(223)과 제4 연결판(227)에 형성되어 있는 제2 체결홀(224)에 대응하는 제2 고정홀(232)이 보강플레이트(230)의 타 측에 형성되어 있으므로 체결볼트를 상기 제2 체결홀(224)과 제2 고정홀(232)을 관통하도록 끼우고 너트로 체결하여 고정시킨다.

제1 보강유닛(210)과 연결되는 보강플레이트(230)의 일 측에도 제1 고정홀(231)이 형성되어 있으며, 제1 체결부(211)와 제2 체결부(216)를 먼저 일 측 플랜지(10)에 설치한 상태에서 보강플레이트(230)를 제1 보강유닛(210)에 체결볼트를 통해 고정시킨다.

상기 제1 연결판(214)과 제2 연결판(218)에 형성되어 있는 제1 체결홀(215)이 길이방향을 따라 연장된 장공이므로 양측 플랜지(10) 사이의 거리가 일정하지 않아도 도시된 바와 같이 보강플레이트(230)의 일 측이 제1 보강유닛(210)에 결합되는 결합위치를 제1 체결홀(215)의 연장방향을 따라 조절하여 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220) 사이의 거리 즉, H형강 기둥의 보강장치(100)의 길이를 조절할 수 있다.

(방법)

이상에서 설명한 H형강 기둥의 보강장치(200)를 이용한 H형강 기둥의 보강방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 보강 대상 기둥의 양측 플랜지(10)에 각각 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 설치하기 위한 볼팅홀을 천공한다. 상기 볼팅홀들은 제1, 제2 보강유닛(210,220)의 결합홀들에 대응하는 간격으로 상하로 이격되게 복수개가 설치되는데 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)이 각각 두 개씩의 결합판을 가지므로 두 줄의 볼팅홀들을 천공한다.(볼팅홀 천공단계)

그리고 양측 플랜지(10)에 각각 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 설치하는데, 볼팅홀과 결합판들에 형성되어 있는 결합홀(213)들을 관통하도록 결합볼트를 끼우고 너트를 체결하여 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 양측 플랜지(10)에 각각 고정한다. (고정단계)

이렇게 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)을 설치하면 제1, 제2 보강유닛(210,220)에는 각각 보강플레이트(230)가 사이에 끼워질 수 있도록 연결판들이 이격된 상태가 된다.

제1, 제2 보강유닛(210,220)의 설치가 끝나면 보강플레이트(230)를 설치하는데, 보강플레이트(230)의 타 측을 먼저 제2 보강유닛(220)에 설치한다. 즉, 보강플레이트(230)에 형성된 제2 고정홀(232)을 제2 보강유닛(220)의 제2 체결홀(224)들에 대응하게 위치시킨 후 체결볼트들을 체결하여 보강플레이트(230)의 타 측을 제2 보강유닛(220)에 고정한다. (보강플레이트 1차 체결단계)

보강플레이트(230)의 타 측을 설치한 후에는 보강플레이트(230)의 일 측을 제1 보강유닛(210)에 체결한다. 보강플레이트(230)의 일 측이 제1, 제2 연결판(214,218)의 사이로 진입하게 한 다음 제1 고정홀(231)의 일 측에 형성되어 있는 제1 고정홀(231)이 제1 체결홀(215)들에 대응하도록 위치시키고 체결볼트를 제1 체결홀(215)과 제1 고정홀(231)들을 관통하도록 설치하여 보강플레이트(230)를 제1 보강유닛(210)에 고정시킨다. (보강플레이트 2차 체결단계)

이상에서 설명한 본 발명에 따른 H형강 기둥의 보강장치(200)와 이를 이용한 H형강 기둥의 보강방법은 쉽고 빠르게 H형강 기둥을 보강할 수 있다.

본 실시 예에서는 제1 보강유닛(210)과 제2 보강유닛(220)이 각각 분리되어 있는 'ㄴ'자 형태의 제1, 제2 체결부(211,216) 또는 제3, 제4 체결부(221,225)에 의해 형성되어 있으나, 이와는 달리 도 12에 도시되어 있는 것처럼 제1 보강유닛(241)와 제2 보강유닛(242)는 각각 플랜지(10)에 결합되는 베이스판(243)과, 베이스판(243)으로부터 웹(20)을 따라 반대편 플랜지(10)를 향해 나란하게 연장되는 두 개의 연장판(244)으로 이루어질 수도 있다.

이 경우, 제1 보강유닛(241)의 연장판(244)에는 앞선 실시 예처럼 장공형태의 제1 체결홀(245)이 형성되고, 제2 보강유닛(242)의 연장판(244)에는 원형 구멍의 제2 체결홀(246)이 형성될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

상호 나란하게 연장되는 두 개의 플랜지와 상기 두 개의 플랜지를 연결하는 웹을 포함하는 H형강의 보강을 위한 H형강 기둥의 보강장치에 있어서,

일 측의 플랜지에 결합되는 제1 보강유닛과;

타 측의 플랜지에 결합되는 제2 보강유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛을 연결하는 연결부재;를 더 구비하고,

상기 제1 보강유닛은 일 측 플랜지에 결합되는 제1 보강판과, 상기 제1 보강판으로부터 상기 웹을 따라 타 측 플랜지를 향해 연장되는 제2 보강판을 포함하고,

상기 제2 보강유닛은 타 측 플랜지에 결합되는 제3 보강판과, 상기 제3 보강판으로부터 제1 보강재를 향해 연장되고 상기 제2 보강판과 일부구간이 포개지도록 형성된 제4 보강판을 포함하며,

상기 제2 보강판과 제4 보강판에는 상호 포개어지는 단부에 상기 연결부재를 설치하기 위한 제1 체결홀과, 제2 체결홀이 각각 형성되되,

상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀 중 어느 하나 또는 양측 모두는 상기 플랜지들을 연결하는 상기 웹의 연장방향을 따라 소정길이 연장되는 장공형태로 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 2항에 있어서,

상기 제2 보강판 및 제4 보강판에는 상호 포개어지는 적층부에 각각 제1, 제2 슬라이딩홈이 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 2항에 있어서,

상기 제2 보강판 및 제4 보강판은 각각 상기 웹에 인접하는 제1 보강판 및 제3 보강판의 단부로부터 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 4항에 있어서,

상기 제1체결홀과 상기 제2 체결홀은 상기 제1 보강재와 상기 제2 보강재의 상하 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되게 복수개가 형성되고,

상기 연결부재는 상기 웹과 대향되는 전면에서 볼팅결합이 가능하도록 토크쉬어(torque shear)볼트로 된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 2항에 있어서,

상기 제2 보강판 및 제4 보강판은 각각 상기 플랜지를 따라 연장되는 방향에서 상기 제1 보강판 및 제3 보강판의 중앙으로부터 연장되고,

상기 플랜지와 제1 보강판 및 제3 보강판은 체결볼트를 통해 볼팅결합이 이루어지되,

상기 제1 보강판 및 제3 보강판에는 상기 제2 보강판과 제4 보강판이 연결되는 연결부를 중심으로 양측에 상하방향을 따라 이격되어 상기 체결볼트가 관통하는 두 줄의 체결홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛 사이에에서 일 측 플랜지와 타 측 플랜지를 상호 연결하도록 상기 웹과 나란한 방향으로 연장된 보강플레이트;를 더 구비하고,

상기 보강플레이트는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에 연결되는 일 측과 타 측에 각각 체결볼트의 삽입을 위한 제1고정홀과 제2고정홀이 각각 형성되고,

상기 제1 보강유닛에는 상기 제1 고정홀에 대응하여 상기 웹의 연장방향을 따라 소정길이 연장된 장공형상의 제1 체결홀이 형성되고, 상기 제2 보강유닛에는 상기 제2고정홀에 대응하여 체결볼트의 직경에 대응하는 제2 체결홀이 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 7항에 있어서,

상기 제1 보강유닛은 상기 일 측 플랜지에 결합되는 제1 결합판과, 제1 결합판으로부터 타 측 플랜지를 향해 연장된 제1 연결판을 포함하는 제1 체결부와, 상기 제1 체결부와 소정간격 이격되도록 상기 일 측 플랜지에 결합되는 제2 결합판과, 상기 제2 결합판으로부터 상기 제1 연결판과 나란하게 연장되는 제2 연결판을 포함하는 제2 체결부를 구비하며,

상기 제2 보강유닛은 상기 타 측 플랜지에 결합되는 제3 결합판과, 제3 결합판으로부터 제1 결합부재를 향해 연장된 제3 연결판을 포함하는 제3 체결부와, 상기 제3 체결부와 소정간격 이격되도록 상기 타 측 플랜지에 결합되는 제4 결합판과, 상기 제4 결합판으로부터 상기 제3 연결판과 나란하게 연장되는 제4 연결판을 포함하는 제4 체결부를 구비하고,

상기 제1 체결홀과 제2 체결홀은 각각 상기 제1, 제2 연결판과 제3, 제4 연결판에 형성되어 있으며,

상기 제1, 제2 연장판의 이격거리 및 제3, 제4 연장판의 이격거리는 상기 보강플레이트의 두께에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
제 7항에 있어서,

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛은 각각 상기 일 측 플랜지와 타 측 플랜지에 결합되는 베이스판과, 상기 베이스판으로부터 반대편의 플랜지를 향해 연장되되 상기 보강플레이트의 두께에 대응하는 간격으로 나란하게 연장되는 두 개의 연장판을 구비하며,

상기 제1 체결홀 및 제2 체결홀은 각각 상기 제1 결합부재의 연장판들 및 제2 결합부재의 연장판들에 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치.
상호 나란하게 연장되는 두 개의 플랜지와 상기 두 개의 플랜지를 연결하는 웹을 포함하는 H형강을 보강하기 위한 것으로,

상기 두 개의 플랜지에 각각 제1 보강유닛과 제2 보강유닛을 각각 고정시키는 고정단계와;

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛 사이를 연결하는 연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치를 이용한 H형강 기둥의 보강방법.
제 10항에 있어서,

상기 고정단계 이전에는

상기 플랜지에 체결볼트를 설치할 복수개의 결합홀들을 천공하는 결합홀 천공단계와;

일 측 플랜지에 결합되는 제1 보강판과 상기 제1 보강판으로부터 타 측 플랜지를 향해 연장되는 제2 보강판을 포함하는 제1 보강유닛과, 타 측 플랜지에 결합되는 제3 보강판 및 상기 제3 보강판으로부터 일 측 플랜지를 향해 연장되며 상기 제2 보강판과 단부가 소정길이 포개지는 제4 보강판을 포함하는 제2 보강유닛과, 상기 제1, 제2 보강유닛을 상호 연결하는 연결부재를 포함하는 H형강 기둥의 보강장치의 설치를 위해 상기 연결부재가 상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛이 상호 이격되거나 가까워지는 방향으로 이동 가능하게 1차로 연결부재를 체결하는 연결부재 1차 체결단계;를 더 포함하고,

상기 연결단계는 상기 제1 보강판과 제3 보강판이 각각 양측 플랜지에 결합되도록 상호 포개진 제2 보강판과 제4 보강판을 이동시킨 상태에서 상기 제1 보강유닛과 제2 보강유닛의 슬라이딩이 제한되도록 2차로 연결부재를 체결하는 2차 체결단계를 포함하며,

상기 제2 보강판 및 제4 보강판에는 각각 상기 연결부재가 관통하는 제1 체결홀과 제2 체결홀이 형성되되, 상기 제1, 제2 체결홀 중 어느 하나 또는 양측 모두는 상기 웹이 플랜지를 연결하는 연결방향을 따라 소정길이 연장되는 장공형태로 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치를 이용한 H형강 기둥의 보강방법.
제 10항에 있어서,

상기 연결단계는

상기 보강플레이트의 타 측을 제2 보강유닛에 고정 결합시키는 보강플레이트 1차 체결단계와, 상기 보강플레이트의 일 측을 상기 제1 보강유닛에 고정 결합시키는 보강플레이트 2차 체결단계를 포함하며,

상기 보강플레이트는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에 체결볼트에 의해 각각 체결되고,

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛에는 각각 체결볼트의 체결을 위한 제1체결홀과 제2 체결홀이 형성되며,

상기 제1 체결홀은 상기 플랜지들 사이의 거리에 대응하여 상기 보강플레이트에 의해 연결되는 상기 제1 보강유닛과 상기 제2보강유닛 사이의 이격거리를 조절할 수 있도록 상기 웹의 연결방향을 따라 연장된 장공형태로 형성된 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치를 이용한 H형강 기둥의 보강방법.
제 12항에 있어서,

상기 제1 보강유닛과 상기 제2 보강유닛은 상기 플랜지에 볼팅결합되고,

상기 고정단계의 이전에는 상기 제1 보강유닛과, 상기 제2 보강유닛을 상기 플랜지에 체결하기 위한 복수개의 볼팅홀들을 상기 플랜지에 천공하는 볼팅홀 천공단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 H형강 기둥의 보강장치를 이용한 H형강 기둥의 보강방법.