WO2015122615A1 - 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조 - Google Patents

콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조 Download PDF

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    • E04C2003/0452—H- or I-shaped

Definitions

  • welding beams are manufactured by cutting steel sheets to prepare members for webs and upper and lower flanges, and then welding and joining the members.
  • the precision of the standard and the shape may be degraded due to the heat or the error in the manufacturing operation during welding, thereby resulting in a problem that the shape stability and impact resistance of the beam is lowered.
  • the applicant has applied for and registered a 'building welding beam consisting of a double web' of the registration number 10-1265299.
  • the welding beam according to the prior art as shown in Fig. 1 (a), the web consists of an arc-shaped left web 30 and the right web 30 'and the left and right webs 30, 30' Since the convex portions of) are arranged to abut each other and have two spaces 40 up and down, the shape stability is excellent, and concrete may be filled in the space 40 to have greater durability.
  • Welding beam according to the present invention is excellent in the cross-sectional performance and shape stability of the web as the web consists of a pair of side plates curved in a curved shape, the upper and lower spaces are formed in the web.
  • the side plate 131 is convexly curved at the upper and lower ends and concavely curved at the central portion, and the tangent T at the point where the upper and lower flanges 110 and 120 meet the upper and lower flanges 110 and 120. It is formed to be perpendicular to the).
  • the web 130 formed of the pair of side plates 131 has a cross-sectional shape, such as a janggu, the upper and lower ends of the web 130 formed by the side plate 131 is convexly curved upper and lower arch portion (A1) , A2) and defines a central portion of the web 130 that is formed concavely curved as the abdomen (S). In the abdomen S, the side plates 131 contact each other and divide the space in the web 130 up and down.
  • a blocking plate E may be disposed between the welding beam 100 and the end coupling beam 200 to prevent the concrete from leaking between two beams having different shapes in the spaces of the webs 130 and 230 when the concrete is poured.
  • the blocking plate (E) serves to provide a space in which bolts and the like can be fastened when the welding beam 100 and the end coupling beam 200 are joined in addition to the formwork.

Abstract

본 발명은 건축용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 것으로서, 용접빔의 웨브 및 플랜지의 형상을 변화시켜 구조적 효율성과 제작의 용이성을 도모할 수 있는, 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 것이다. 상기 용접빔은, 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 하부에 상부플랜지와 이격되어 배치되는 하부플랜지 및, 상기 상부플랜지와 하부플랜지 사이에 위치하는 웨브를 포함하여 이루어지는 것으로서; 상기 상부플랜지의 폭 중앙은 개방되어 있고; 상기 웨브는, 한 쌍의 측판으로 이루어지는 것으로서 상기 한 쌍의 측판 사이에 공간이 형성되도록 일부분이 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지되, 상기 측판은 상하단부에서 볼록하게 곡선형으로 만곡되어 웨브의 상하단부에서 상·하 아치부를 각각 형성하고 중앙부에서 측판들끼리 접하도록 오목하게 곡선형으로 만곡되어 웨브의 중앙부에서 복부를 형성하며, 상기 상·하 아치부를 형성하는 측판의 곡선형 부분이 상·하부플랜지와 만나는 지점에서의 접선은 상기 상·하부플랜지와 직각을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조
본 발명은 건축용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접빔의 웨브 및 플랜지의 형상을 변화시켜 구조적 효율성과 제작의 용이성을 도모할 수 있는, 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 것이다.
건축구조물 또는 토목구조물을 구축할 때에 구조재로 많이 사용되는 강재빔 중에서도 용접빔은, 강판을 절단하여 웨브 및 상·하부플랜지를 위한 부재를 준비한 후 상기 부재들을 용접 접합함으로써 제작되기 때문에 강재빔을 다양한 규격으로 용이하게 제작하는 것이 가능하지만, 용접접합 시의 열 또는 제작작업 상의 오류로 인해 규격 및 형태의 정밀함이 떨어질 수 있고, 이에 따라 빔의 형태 안정성 및 충격 저항성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 등록번호 10-1265299의 '이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔'을 출원하여 등록받은 바 있다. 상기 종래기술에 의한 용접빔은, 도 1의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 웨브가 원호형상의 좌측웨브(30)와 우측웨브(30')로 이루어지고 상기 좌우측웨브(30, 30')의 볼록한 부분이 서로 맞닿도록 배치되어 상하로 두 개의 공간부(40)를 가지므로 형태 안정성이 우수하고, 상기 공간부(40) 내에 콘크리트가 충전되어 보다 큰 내구성을 가질 수 있다.
그러나 상기 용접빔은, 좌우측웨브(30, 30')가 높이의 중앙에서부터 상하단부까지 외측을 향해 만곡된 형태, 즉 외부에서 보았을 때 중앙이 오목하게 들어간 형태를 가지고 있으므로 플랜지(20, 20')와 수직한 방향의 힘(P)이 빔에 작용하는 경우, 도 1의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 좌우측웨브(30, 30')가 만곡된 방향으로 더 구부러져 웨브가 변형될 가능성이 있고, 좌우측웨브(30, 30')의 상하단이 플랜지(20, 20')와 직각으로 만나지 않으므로 좌우측웨브(30, 30')를 플랜지(20, 20')에 용접해주기 위해서는 좌우측웨브(30, 30')의 말단을 비스듬하게 가공해주어야 하는 번거로움이 있다. 그리고 좌우측웨브(30, 30')와 플랜지(20, 20')가 서로 직각으로 만나지 않아 좌표인식이 어렵기 때문에 자동용접을 하는 것이 쉽지 않아 손용접을 해야하는 등 효율적이고 경제적으로 용접작업을 진행하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 통상적으로 사용되는 용접빔은 판폭두께비의 기준에 의해 인장응력에 대해서는 충분한 강성을 가지지만 압축응력에 대한 강성은 부족한 경우가 있어 상부공간에 콘크리트를 충전함으로써 보강해줄 필요가 있다. 그러나 상기 종래기술에 의한 용접빔은, 공간부(40)의 횡단면은 폐쇄되어 있고 길이방향 양단부만이 개방되어 있기 때문에 공간부(40) 내에 콘크리트를 충전하는 것이 쉽지 않다.
또한, 용접빔이 수평한 보 부재로 이용되어 상부플랜지(20) 위에 슬래브 콘크리트가 타설되는 경우에는 슬래브 콘크리트와의 긴밀한 합성을 위하여 상부플랜지(20) 위에 별도의 스터드 볼트 등을 부착해주어야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접빔의 웨브가 부드럽게 절곡된 두 개의 강판으로 이루어져 상하 두 개의 공간을 가지게 됨에 따라 형태안정성이 우수하고, 플랜지와 수직한 방향의 힘에 대해 효과적으로 대응할 수 있으며, 웨브를 별도로 가공하지 않고도 용이하게 용접작업을 진행할 수 있는, 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
부가적으로 상기 공간 내에 콘크리트를 용이하게 충전하는 것이 가능할 뿐만 아니라 콘크리트의 충전에 의해 용접빔의 구조적 성능이 보다 우수해지도록 하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 하부에 상부플랜지와 이격되어 배치되는 하부플랜지 및, 상기 상부플랜지와 하부플랜지 사이에 위치하는 웨브를 포함하여 이루어지는 것으로서; 상기 상부플랜지의 폭 중앙은 개방되어 있고; 상기 웨브는, 한 쌍의 측판으로 이루어지는 것으로서 상기 한 쌍의 측판 사이에 공간이 형성되도록 일부분이 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지되, 상기 측판은 상하단부에서 볼록하게 곡선형으로 만곡되어 웨브의 상하단부에서 상·하 아치부를 각각 형성하고 중앙부에서 측판들끼리 접하도록 오목하게 곡선형으로 만곡되어 웨브의 중앙부에서 복부를 형성하며, 상기 상·하 아치부를 형성하는 측판의 곡선형 부분이 상·하부플랜지와 만나는 지점에서의 접선은 상기 상·하부플랜지와 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 상부플랜지는, 서로 이격되어 배치된 상기 한 쌍의 측판 상단부가 각각 외측으로 절곡되어 형성된 수평대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 상부플랜지는, 서로 이격되어 배치된 상기 한 쌍의 측판 상단부가 각각 내측으로 절곡되어 형성된 수평대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 상부플랜지는, 폭 중앙에 개구가 형성된 하나의 판이 상기 한 쌍의 측판 상부에 접합됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 측판의 복부에는 수직리브가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 수평대 사이에는 웨브의 벌어짐을 방지하기 위한 버팀대가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기둥과, 상기의 용접빔 및, 상기 기둥과 용접빔 사이에 위치하여 기둥에 일단부가 부착되고 용접빔에 타단부가 부착되는 단부결합빔으로 이루어지되; 상기 단부결합빔은, 상부플랜지, 상기 상부플랜지 하부에 상부플랜지와 이격되어 배치되는 하부플랜지 및 상기 상부플랜지와 하부플랜지 사이에 위치하고 일자형 단면을 갖는 한 쌍의 측판이 그 사이에 공간이 형성되도록 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지는 웨브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔을 이용한 기둥-보의 결합구조가 제공된다.
본 발명에 의한 용접빔은 웨브가 곡선형으로 만곡된 한 쌍의 측판으로 이루어져 웨브 내에 상하 두 개의 공간이 형성됨에 따라 웨브의 단면성능 및 형태 안정성이 우수하다.
웨브의 상부에 위치한 공간 내에 콘크리트가 타설되면 합성효과에 의해 용접빔의 강성이 증가하게 되며, 사용시에 압축응력이 크게 작용하는 용접빔의 상부가 보강되어 내구성이 향상된다. 또한, 웨브 내 공간이 채워짐에 따라 용접빔의 내진동 성능이 우수해진다.
상기 웨브의 상부는 한 쌍의 측판에 의해 역아치형상으로 형성되고 하부는 아치형상으로 형성되어 웨브의 높이방향으로 작용하는 힘을 효율적으로 지지하는 것이 가능하다. 웨브 상부의 볼록한 역아치형상은 콘크리트 타설시 타설압에 의해 웨브가 변형되는 것을 방지해준다.
그리고 측판의 상하 말단부와 플랜지가 직각으로 만나기 때문에 측판과 플랜지를 용접시 측판의 말단면을 따로 가공해줄 필요가 없고, 자동용접을 용이하게 할 수 있어 용접빔의 제작에 드는 시간 및 인력을 절약할 수 있다.
상기 상부플랜지가 측판의 상단이 외측으로 절곡되어 형성되는 수평대로 이루어지는 경우에는 콘크리트를 타설하기가 용이하며, 상부플랜지를 형성하는 데 소요되는 강재량을 절약할 수 있고 상부플랜지를 형성하기가 용이하다.
상부 플랜지가 측판의 상단이 내측으로 절곡되어 형성되는 수평대로 이루어지는 경우에는 상부플랜지를 형성하는 데 소용되는 강재량을 절약할 수 있고 상부플랜지를 형성하기가 용이할 뿐만 아니라, 콘크리트의 타설시 용접빔에 비틀림이 발생하거나 측판이 바깥으로 벌어지는 것을 방지할 수 있으며 콘크리트 구속효과가 커진다. 그리고 상부플랜지가 콘크리트 사이에 완전히 매립되기 때문에 용접빔에 내화피복을 할 때 내화피복량을 줄일 수 있고, 상부플랜지가 전단연결재의 역할을 하여 콘크리트와의 합성효과가 증가하게 된다.
상기 수평대 사이에 설치되는 버팀대는 웨브가 벌어지는 것을 방지하고, 버팀대가 상부플랜지 위로 돌출되어 형성되는 경우에는 전단연결재의 역할도 가능하게 된다.
상기 상부플랜지가, 폭 중앙에 개구가 형성된 하나의 판으로 형성되는 경우에는 별도의 버팀대를 사용하지 않고도 웨브가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 웨브의 높이 중앙부에 형성될 수 있는 수직리브는 웨브를 보강하여 용접빔의 강성을 향상시킨다.
상기 용접빔과 용접빔 양단부의 단부결합빔으로 이루어지는 보의 경우, 단부결합빔을 통해 용접빔을 기둥에 접합하는 것이 용이하고, 용접빔과 단부결합빔의 콘크리트 타설 부분을 달리하여 보에 작용하는 응력에 효율적으로 대응하는 것이 가능하다.
도 1은 종래기술로서 '이중 웨브로 구성된 건축용 용접빔'의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 용접빔의 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 4는 상부플랜지의 타 실시예가 적용되어 있는 용접빔에 관한 설명도이다.
도 5는 상기 용접빔의 웨브에 수직리브가 더 형성되어 있는 경우의 사시도이다.
도 6은 상기 용접빔을 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 설명도이다.
본 발명에 의한 용접빔은, 상부플랜지(110)와, 상기 상부플랜지(110)의 하부에 상부플랜지(110)와 이격되어 배치되는 하부플랜지(120) 및, 상기 상부플랜지(110)와 하부플랜지(120) 사이에 위치하는 웨브(130)를 포함하여 이루어지는 것으로서; 상기 상부플랜지(110)의 폭 중앙은 개방되어 있고; 상기 웨브(130)는 한 쌍의 측판(131)으로 이루어지는 것으로서 상기 한 쌍의 측판(131) 사이에 공간이 형성되도록 일부분이 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지되, 상기 측판(131)은 상하단부에서 볼록하게 곡선형으로 만곡되어 웨브(130)의 상하단부에서 상·하 아치부(A1, A2)를 각각 형성하고 중앙부에서 측판(131)들끼리 접하도록 오목하게 곡선형으로 만곡되어 웨브(130)의 중앙부에서 복부(S)를 형성하며, 상기 상·하 아치부(A1, A2)를 형성하는 측판(131)의 곡선형 부분이 상·하부플랜지(110, 120)와 만나는 지점에서의 접선(T)은 상기 상·하부플랜지(110, 120)와 직각을 이루는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 의한 용접빔(100)의 사시도 및 단면도가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 용접빔(100)은 보, 특히 슬래브 콘크리트의 타설시에 슬래브 콘크리트와 합성이 이루어지는 보로 사용하기 위한 것이다.
상기 용접빔(100)은 일반적인 강재 빔과 마찬가지로 상부플랜지(110)와, 상기 상부플랜지(110)의 하부에 상부플랜지(110)와 이격되어 배치되는 하부플랜지(120) 및, 상기 상부플랜지(110)와 하부플랜지(120) 사이에 위치하는 웨브(130)를 포함하여 구성되는데, 상기 웨브(130)는 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 측판(131)으로 이루어져 내부에 공간이 형성되어 있되 측판(131)이 곡선형으로 만곡되어 위 공간이 상하 두 부분으로 나누어져 형성된다. 그리고 상기 상부플랜지(110)의 폭 중앙이 개방되어 있어 상부에 위치한 공간이 외부와 연통하게 된다.
위와 같이 절곡되어 있는 측판(131)은 웨브(130)의 단면성능을 향상시킬 뿐만 아니라 폐쇄된 공간을 형성하여 용접빔(100)의 형태 안정성을 높여준다. 그리고 개방된 상부플랜지(110)를 통해 웨브(130)의 상부에 위치한 공간 내에 콘크리트가 충진되어 합성효과를 일으키고 압축응력이 크게 발생하는 보의 상부를 보강하여 용접빔(100)의 내구성을 향상시키게 된다. 콘크리트에 의해 내부 공간이 채워진 용접빔(100)은 내진동 성능 또한 우수하다는 장점을 갖는다.
상기 측판(131)은 보다 구체적으로 상하단부에서는 볼록하게 만곡되고 중앙부에서는 오목하게 만곡되며, 상·하부플랜지(110, 120)와 만나는 지점에서의 접선(T)이 상·하부플랜지(110, 120)와 직각을 이루도록 형성된다. 이러한 한 쌍의 측판(131)으로 이루어지는 웨브(130)는 단면이 장구와 같은 형상을 가지게 되는데, 측판(131)이 볼록하게 만곡되어 형성되는 웨브(130)의 상하단부를 상·하 아치부(A1, A2)라 하고 오목하게 만곡되어 형성되는 웨브(130)의 중앙부를 복부(S)라고 정의한다. 복부(S)에서 상기 측판(131)들은 서로 접하여 웨브(130) 내의 공간을 상하로 구분해준다.
상기 상·하 아치부(A1, A2)라는 명칭에서 알 수 있는 바와 같이, 웨브(130)의 상부에서는 역아치형으로, 하부에서는 아치형으로 형성되어 있다. 이에 따라 웨브(130)는, 이를 구성하는 측판(131)이 곡선형으로 만곡되어 있음에도 불구하고 웨브(130)의 높이방향으로 작용하는 힘을 효율적으로 지지하는 것이 가능하다. 또한, 콘크리트를 타설하면서 상 아치부(A1)에 타설압이 작용하는 경우에도 웨브(130)에 변형이 거의 발생하지 않는다.
용접빔(100)의 제작 측면에서도 측판(131)의 상하 말단부와 플랜지가 직각으로 만나 측판(131)의 상하 말단면과 플랜지가 평행을 이루기 때문에 측판(131)과 플랜지를 용접하기 위하여 측판(131)의 상하 말단면을 별도로 가공할 필요가 없고, 자동용접을 용이하게 할 수 있기 때문에 용접빔(100)의 제작에 드는 시간 및 인력을 절약할 수 있다.
상기 상부플랜지(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 도 2에 도시된 용접빔(100)에 있어서는 서로 이격되어 배치된 한 쌍의 측판(131) 상단부가 각각 외측으로 절곡되어 형성된 수평대(111)로 이루어져 있는 것을 볼 수 있다.
이 경우, 상부플랜지(110)의 개방부 폭이 크게 형성되기 때문에 상 아치부(A1) 내부에 콘크리트를 타설하기가 용이하며, 측판(131)의 상단부를 절곡하는 것만으로 상부플랜지(110)를 형성할 수 있기 때문에 제작이 용이하고 상부플랜지(110)를 형성하는 데에 소요되는 강재의 양을 절약할 수 있다.
도 3의 (a)에는 상부플랜지(110)가, 서로 이격되어 배치된 한 쌍의 측판(131) 상단부가 각각 내측으로 절곡되어 형성된 수평대(111)로 이루어져 있는 경우에 있어서의 용접빔(100)이 도시되어 있다.
이 경우, 측판(131) 상단부가 외측으로 절곡되어 형성되었을 때와 마찬가지로 상부플랜지(110)를 형성하는 것이 용이하고 강재량을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 용접빔(100) 상부에 슬래브(400)의 구축이 완료된 경우 콘크리트(C) 내에 상부플랜지(110)가 도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 완전히 매립되기 때문에 용접빔(100)과 콘크리트의 합성효과를 향상시켜주는 전단연결재의 역할을 하게 된다. 상부플랜지(110)가 외부로 노출되지 않음은 강재로 이루어지는 용접빔(100)에 내화피복을 하는 경우 내화피복량을 줄여주는 효과 또한 발휘하게 된다.
그리고 용접빔(100)의 중심과 상부플랜지(110) 간의 편심 길이가 작아 콘크리트의 타설시 상부플랜지(110)에 작용하는 편심하중에 의해 용접빔(100)에 비틀림이 발생하거나 측판(131)이 바깥으로 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
측판(131)의 상단부가 내측으로 절곡됨으로써 측판(131)의 상단부가 외측으로 절곡되었을 때와 비교하여 상 아치부(A1)가 더 폐쇄적인 공간을 가지게 됨에 따라 상 아치부(A1) 내에 타설되는 콘크리트에의 구속효과는 향상된다.
상기 상부플랜지(110)가, 측판(131)의 상단부가 외측 또는 내측으로 절곡됨으로써 형성되는 수평대(111)로 이루어지는 경우에는, 수평대(111) 사이에 웨브(130)의 벌어짐을 방지하기 위한 버팀대(112)가 더 설치될 수 있다.
상기 버팀대(112)는 웨브(130)가 벌어지는 것을 방지하여, 상 아치부(A1) 내에 콘크리트가 타설될 때 콘크리트의 타설압에 의해 웨브(130)가 변형되는 것을 방지해주고, 상 아치부(A1) 내의 공간을 보다 폐쇄적으로 만들어 콘크리트 구속효과를 더 크게 한다. 또한, 상기 버팀대(112)가 상부플랜지(110)의 상부로 돌출되어 형성되는 경우에는 전단 연결재로서의 역할도 하여 상기 용접빔(100)과 콘크리트의 합성효과를 향상시킨다.
도 4에는 상부플랜지(110)가, 폭 중앙에 개구(O)가 형성된 하나의 판이 한 쌍의 측판(131) 상부에 접합됨으로써 이루어져 있는 경우에 있어서의 용접빔(100)이 도시되어 있다.
이러한 경우에는 별도의 버팀대(112)를 사용하지 않고도 웨브(130)가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 측판(131)의 복부(S)에는 수직리브(131a)가 더 형성되어 있을 수 있다. 도 5에는 측판(131)의 복부(S)에 수직리브(131a)가 더 형성되어 있는 경우에 있어 용접빔(100)의 사시도가 도시되어 있다.
상기 수직리브(131a)는 측판(131)의 높이방향으로 길게 돌출되어 형성되는 것으로서, 측판(131)이 오목하게 만곡되어 측판(131)들끼리의 간격이 좁게 형성된 웨브(130)의 복부(S)를 보강하는 역할을 한다. 도 5에는 수직리브(131a)가 웨브(130)의 복부(S)에만 형성되어 있는 경우가 도시되어 있으나, 상기 수직리브(131a)는 복부(S) 외에 상·하 아치부(A1, A2)에도 형성되어 용접빔(100)의 강성을 향상시켜 줄 수 있다.
이하에서는 상기의 용접빔(100)을 이용한 기둥-보의 결합구조에 대하여 설명하도록 한다. 도 6에는 상기 용접빔(100)을 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 설명도가 도시되어 있다.
상기 기둥-보의 결합구조는, 기둥(300)과, 상기 용접빔(100) 및, 상기 기둥(300)과 용접빔(100) 사이에 위치하여 기둥(300)에 일단부가 부착되고 용접빔(100)에 타단부가 부착되는 단부결합빔(200)으로 이루어지는 것으로서, 상기 단부결합빔(200)은 상기 용접빔(100)이 기둥(300)과 용이하게 접합될 수 있도록 하는 역할 및 단부결합빔(200)과 용접빔(100)으로 이루어지는 보가 작용하는 응력에 대응할 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 단부결합빔(200)은, 상부플랜지(210), 상기 상부플랜지(210) 하부에 상부플랜지(210)와 이격되어 배치되는 하부플랜지(220) 및 상기 상부플랜지(210)와 하부플랜지(220) 사이에 위치하고 일자형 단면을 갖는 한 쌍의 측판(231)이 그 사이에 공간이 형성되도록 이격되어 배치됨으로써 이루어지는 웨브(230)를 포함하여 구성된다.
단부결합빔(200) 및 용접빔(100)으로 이루어지는 보가 기둥(300)에 강접합되는 경우에는, 이러한 단부결합빔(200)의 상부플랜지(210) 폭 중앙이 용접빔(100)에서와 마찬가지로 개방되도록 형성되고 이 개방부를 통해 웨브(230) 내의 공간에 콘크리트가 타설될 수 있다. 보가 기둥(300)과 강접합되는 경우, 보의 중앙에서는 상부에서 압축력이 작용하고 양단에서는 하부에서 압축력이 작용하므로 단부결합빔(200)의 웨브(230) 내 공간에는 하부에만 콘크리트가 채워지도록 하여 보에 작용하는 응력에 효율적으로 대응할 수 있다.
상기 용접빔(100)과 단부결합빔(200) 사이에는 막음판(E)을 두어 콘크리트 타설시 웨브(130, 230) 내 공간의 형상이 다른 두 빔 사이에서 콘크리트가 새지 않도록 할 수 있다. 상기 막음판(E)은 이러한 거푸집 역할 외에도 용접빔(100)과 단부결합빔(200)의 접합시 볼트 등이 체결될 수 있는 공간을 제공하는 역할을 하게 된다.
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하게 하기 위한 예시에 불과한 것이므로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 건축용 용접빔 및 이를 이용한 기둥-보의 결합구조에 관한 것으로서, 산업상 이용가능성이 있는 발명이라 할 수 있다.

Claims (7)

  1. 상부플랜지(110)와, 상기 상부플랜지(110)의 하부에 상부플랜지(110)와 이격되어 배치되는 하부플랜지(120) 및, 상기 상부플랜지(110)와 하부플랜지(120) 사이에 위치하는 웨브(130)를 포함하여 이루어지는 것으로서;
    상기 상부플랜지(110)의 폭 중앙은 개방되어 있고;
    상기 웨브(130)는 한 쌍의 측판(131)으로 이루어지는 것으로서 상기 한 쌍의 측판(131) 사이에 공간이 형성되도록 일부분이 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지되, 상기 측판(131)은 상하단부에서 볼록하게 곡선형으로 만곡되어 웨브(130)의 상하단부에서 상·하 아치부(A1, A2)를 각각 형성하고 중앙부에서 측판(131)들끼리 접하도록 오목하게 곡선형으로 만곡되어 웨브(130)의 중앙부에서 복부(S)를 형성하며, 상기 상·하 아치부(A1, A2)를 형성하는 측판(131)의 곡선형 부분이 상·하부플랜지(110, 120)와 만나는 지점에서의 접선(T)은 상기 상·하부플랜지(110, 120)와 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부플랜지(110)는, 서로 이격되어 배치된 상기 한 쌍의 측판(131) 상단부가 각각 외측으로 절곡되어 형성된 수평대(111)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부플랜지(110)는, 서로 이격되어 배치된 상기 한 쌍의 측판(131) 상단부가 각각 내측으로 절곡되어 형성된 수평대(111)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부플랜지(110)는, 폭 중앙에 개구(O)가 형성된 하나의 판이 상기 한 쌍의 측판(131) 상부에 접합됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측판(131)의 복부(S)에는 수직리브(131a)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수평대(111) 사이에는 웨브(130)의 벌어짐을 방지하기 위한 버팀대(112)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔.
  7. 기둥(300)과, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 용접빔(100) 및, 상기 기둥(300)과 용접빔(100) 사이에 위치하여 기둥(300)에 일단부가 부착되고 용접빔(100)에 타단부가 부착되는 단부결합빔(200)으로 이루어지되;
    상기 단부결합빔(200)은 상부플랜지(210)와, 상기 상부플랜지(210) 하부에 상부플랜지(210)와 이격되어 배치되는 하부플랜지(220) 및, 상기 상부플랜지(210)와 하부플랜지 사이에 위치하고 일자형 단면을 갖는 한 쌍의 측판(231)이 그 사이에 공간이 형성되도록 서로 이격되어 배치됨으로써 이루어지는 웨브(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 슬래브 합성구조용 용접빔을 이용한 기둥-보의 결합구조.
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