KR100905026B1 - Reinforced h-beam - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜지(11)의 외면에 돌출된 보강부(100)가 형성되고, 보강부(100)는 중심부가 가장 외측으로 돌출되며, 중심부의 양측으로 갈수록 점진적으로 돌출된 정도가 감소하는 것을 특징으로 하는 보강 H 빔을 제시함으로써, 비용의 증가를 최소화하면서도, 높은 휨 강도를 얻을 수 있도록 하는 단면 구조를 제공한다.The present invention is characterized in that the reinforcement portion 100 protruding from the outer surface of the flange 11 is formed, the reinforcement portion 100 is protruded to the outside of the center, and the degree of protruding gradually toward both sides of the center is reduced. By presenting a reinforced H beam to be provided, a cross-sectional structure is provided which enables to obtain high bending strength while minimizing an increase in cost.

H 빔, 보강, 돌출 H beam, reinforcement, extrude

Description

보강 Ｈ 빔{REINFORCED H-BEAM}Reinforcement H beam {REINFORCED H-BEAM}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, H 빔의 보강구조에 관한 것이다.The present invention relates to the field of construction, and in particular, to a reinforcing structure of an H beam.

도 1에 도시된 바와 같이, H 빔(10)은 2개의 플랜지(11)와 웹(12)으로 구성되며, 특정방향(도면의 상하방향)으로 휨모멘트에 대한 저항성(휨 강도)이 크므로, 건설용 부재로서 대단히 많이 사용되고 있다.As shown in FIG. 1, the H beam 10 includes two flanges 11 and a web 12, and has high resistance to bending moments (bending strength) in a specific direction (up and down directions). It is very much used as a construction member.

특히, 기초공사 중 흙막이 공사에서 엄지말뚝 공법용 부재로서 많이 사용되는데, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, H 빔(10)이 소정 간격을 두고 기초지반에 설치된 후, 그 사이에 토류판(20)이 끼워지는 구성을 취한다.In particular, it is widely used as a member for the thumb pile method in the earthwork during the foundation construction, which is, as shown in Figure 2, after the H beam 10 is installed on the foundation ground at a predetermined interval, the earth plate 20 therebetween This configuration is fitted.

H 빔의 휨 강도는 그 단면의 단면2차모멘트 및 단면계수에 비례한다.The bending strength of the H beam is proportional to the cross-sectional secondary moment and cross-sectional coefficient of the cross section.

종래의 일반적인 H 빔의 단면 형상을 유지하면서 이를 크게 하기 위해서는 H 빔의 단면의 두께 및 폭을 전체적으로 크게 하여야 하나, 이를 위해서는 높은 비용이 소요된다는 문제가 있다.In order to maintain the cross-sectional shape of the conventional H beam while increasing the thickness and width of the H-beam cross section as a whole, there is a problem in that a high cost is required.

따라서 비용의 증가를 최소화하면서도 높은 강도를 얻기 위해서는, H 빔의 단면 형상을 더욱 효율적으로 구성할 필요가 있는 것이다.Therefore, in order to obtain high strength while minimizing the increase in cost, it is necessary to more efficiently configure the cross-sectional shape of the H beam.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비용의 증가를 최소화하면서도 높은 휨 강도를 얻을 수 있도록 하는 단면 구조를 갖는 보강 H 빔을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a reinforced H beam having a cross-sectional structure to obtain a high bending strength while minimizing the increase in cost.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 플랜지(11)의 외면에 돌출된 보강부(100)가 형성되고, 상기 보강부(100)는 중심부가 가장 외측으로 돌출되며, 상기 중심부의 양측으로 갈수록 점진적으로 돌출된 정도가 감소하는 것을 특징으로 하는 보강 H 빔을 제시한다.In order to achieve the object described above, the present invention provides a reinforcement part 100 protruding from an outer surface of the flange 11, and the reinforcement part 100 protrudes outward from the center of the reinforcement part and both sides of the center part. The reinforcement H beam is characterized in that the degree of protruding gradually decreases.

상기 보강부(100)는 외측을 향하여 만곡진 것이 바람직하다.The reinforcement portion 100 is preferably curved toward the outside.

상기 보강부(100)는 보강부재(110)가 상기 플랜지(11)에 결합함으로써 형성된 것이 바람직하다.The reinforcement part 100 is preferably formed by coupling the reinforcement member 110 to the flange 11.

상기 보강부재(110)는 용접결합될 수 있다.The reinforcing member 110 may be welded.

상기 보강부재(110)는 만곡부(111); 상기 만곡부(111)의 양측에 연장형성된 결합부(112);를 포함하는 것이 바람직하다.The reinforcing member 110 is curved portion 111; It is preferable to include; coupled to the extending portion 112 formed on both sides of the curved portion (111).

상기 플랜지(11)의 가장자리부에 형성된 결합공(13)과 상기 보강부재(110)의 결합부(112)의 가장자리부에 형성된 결합공(113)을 관통하여 결합하는 결합구(114);를 더 포함하는 것이 바람직하다.Coupling hole 114 to penetrate through the coupling hole 13 formed in the edge portion of the flange 11 and the coupling hole 113 formed in the edge portion of the coupling portion 112 of the reinforcing member 110; It is preferable to further include.

상기 보강부(100)와 상기 플랜지(11)의 사이에는 중공부(120)가 형성될 수 있다.The hollow part 120 may be formed between the reinforcement part 100 and the flange 11.

상기 보강부(100)의 중심부에는 띠장과 결합하도록 편평하게 형성된 띠장 결합부(130)가 형성된 것이 바람직하다.In the center of the reinforcing part 100, it is preferable that the band coupling part 130 is formed to be flat to couple with the band.

한편, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 보강 H 빔을 엄지말뚝으로 이용한 흙막이 공법을 제시한다.On the other hand, the present invention, as another means for achieving the above object, proposes a clogging method using the reinforced H beam as a thumb pile.

상기 보강부(100)는 상기 보강 H 빔 중, 많은 휨 모멘트가 발생하는 일부 구간에 형성하는 구성을 취할 수 있다.The reinforcement part 100 may have a configuration formed in a portion of the reinforcement H beam, in which a large amount of bending moment occurs.

본 발명은 비용의 증가를 최소화하면서도, 높은 휨 강도를 얻을 수 있도록 하는 단면 구조를 갖는 보강 H 빔을 제공한다.The present invention provides a reinforced H beam having a cross-sectional structure that allows to obtain high flexural strength while minimizing the increase in cost.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 보강 H 빔은 기본적으로, 단면계수가 커지도록 플랜지(11)의 외면에 돌출된 보강부(100)가 형성되는데, 그 보강부(100)는 중심부가 가장 외측으로 돌출되며, 중심부의 양측으로 갈수록 점진적으로 돌출된 정도가 감소하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3 and below, the reinforcement H beam according to the present invention basically has a reinforcement part 100 protruding from the outer surface of the flange 11 so that the cross-sectional coefficient is increased, and the reinforcement part 100 is The central portion protrudes outwardly, and the degree of protruding gradually decreases toward both sides of the central portion.

단면의 휨 강도는 단면2차모멘트 및 단면계수에 비례하여 커지는 것이고, 이들은 단면질량의 대부분이 단면무게중심으로부터 외측으로 멀리 떨어져 분포할수록 커지게 된다.The bending strength of the cross section is increased in proportion to the cross-sectional secondary moment and the cross-sectional coefficient, and these increase as the majority of the cross-sectional mass is distributed farther outward from the cross-sectional center of gravity.

따라서 동일한 단면적이라면 사각 단면보다는 H형(I형) 단면의 단면2차모멘 트가 휠씬 크며, 그에 따라 우수한 휨 강도를 갖게 되는 것이다.Therefore, if the same cross-sectional area, the cross-section secondary moment of the H-type (I-type) cross-section is much larger than the rectangular cross-section, thereby having excellent bending strength.

본 발명은 이와 같은 구조역학적 원리를 기반으로 한 것으로서, H형 단면에서 플랜지 부분의 질량을 크게 함으로써, 단면적의 증가를 최소화하면서도 높은 단면2차모멘트 및 단면계수를 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention is based on such structural mechanics, and by increasing the mass of the flange portion in the H-shaped cross section, it is possible to obtain a high cross-sectional secondary moment and cross-sectional coefficient while minimizing the increase in the cross-sectional area.

더욱 상세하게는, 보강부(100)를 플랜지(11)의 외측에 돌출되도록 형성함으로써 최대한 단면무게중심으로부터 먼 위치에 질량의 증가 효과가 있도록 하였고, 단면2차모멘트의 증가효과가 최대로 되는 지점인 보강부(100)의 중심부가 가장 외측으로 돌출되도록 하였으며, 나머지 부분은 단면의 증가에 비해 단면2차모멘트의 증가효과가 상대적으로 적으므로, 점진적으로 그 돌출된 정도가 감소하도록 한 것이다.More specifically, the reinforcing part 100 is formed to protrude to the outside of the flange 11 so as to increase the mass at a position as far as possible from the cross-sectional center of gravity, and the point at which the increasing effect of the cross-sectional secondary moment is maximized. The central portion of the phosphorus reinforcement 100 is protruded to the outermost side, and the remaining portion of the phosphorus reinforcement 100 has a relatively small increase effect of the cross section secondary moment as compared to the increase of the cross section, so that the degree of protrusion is gradually reduced.

따라서 단면적의 증가가 적어 비용의 증가를 최소화하면서도, 단면2차모멘트 및 단면계수의 증가에 의해 높은 휨 강도를 얻을 수 있도록 하는 효율적인 단면 구조를 얻을 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to obtain an efficient cross-sectional structure that can obtain a high bending strength by increasing the cross-sectional secondary moment and the cross-sectional coefficient, while minimizing the increase in the cross-sectional area is small.

이러한 효과를 확인하기 위하여, 종래의 H 빔(도 1)과 본 발명에 의한 보강 H 빔(도 4,6,9의 실시예)의 단면2차모멘트 및 단면계수를 계산하였으며, 그 결과는 다음 표 1에 나타난 바와 같다.In order to confirm this effect, the cross-sectional secondary moments and cross-sectional coefficients of the conventional H beam (FIG. 1) and the reinforced H beam (the embodiment of FIGS. 4, 6 and 9) according to the present invention were calculated. As shown in Table 1.

Figure 112009020889189-pat00001
Figure 112009020889189-pat00001

H 빔의 규격은 300×300×10×15를 사용하였고, 도 6,9의 실시예의 보강부재(110)의 두께는 플랜지(11)의 그것과 동일하게 하였다.The size of the H beam was 300 × 300 × 10 × 15, and the thickness of the reinforcing member 110 of the embodiment of FIGS. 6 and 9 was the same as that of the flange 11.

계산 결과, 종래의 일반적인 H 빔에 의해 본 발명에 의한 보강 H 빔은, 단면적(A)의 증가분이 그다지 크기 않으면서도, 월등히 우수한 단면2차모멘트(I) 및 단면계수(Z)를 갖는 것으로 나타났다.As a result of the calculation, the conventional H beam shows that the reinforcement H beam according to the present invention has an excellent cross-sectional secondary moment (I) and cross-sectional coefficient (Z), while the increase of the cross-sectional area (A) is not so large. .

따라서 종래의 H 빔을 사용한 흙막이 공사의 경우, 도 2와 같이 그 H 빔 사이의 간격을 소정 거리 이하로 유지하여야 하나, 본 발명에 의한 보강 H 빔은 월등히 우수한 휨강도를 가지므로 이를 사용하는 경우, 도 11과 같이 H 빔 사이의 간격을 넓게 할 수 있다는 효과 등을 얻을 수 있는 것이다.Therefore, in the case of the construction of the earthenware using the conventional H beam, as shown in Figure 2, the distance between the H beam should be kept below a predetermined distance, but the reinforcement H beam according to the present invention has excellent bending strength, so when using it, As shown in FIG. 11, the effect of widening the interval between H beams can be obtained.

이하, 위 기본개념에 대한 구체적인 실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the basic concept will be described.

보강부(100)는 중심부가 가장 외측으로 돌출되고, 중심부의 양측으로 갈수록 점진적으로 돌출된 정도가 감소하는 구조이면 어느 것이나 본 발명의 기본적인 목적을 달성할 수 있는 것이므로, 도 3에 도시된 바와 같이 외측을 향하여 만곡진 구조를 취할 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 중심부에 편평한 구조를 이룬 후 양측이 점진적으로 경사지는 구조를 취할 수도 있다.Since the reinforcement 100 has a structure in which the central portion protrudes to the outermost side and the degree of protruding gradually decreases toward both sides of the central portion can achieve the basic object of the present invention, as shown in FIG. 3. The curved structure may be taken toward the outside, or as shown in FIG. 4, a flat structure may be formed at the center, and then both sides may be gradually inclined.

보강부(100)는 도 3,4와 같이 플랜지(11)와 일체로 형성된 구조를 취할 수도 있고, 도 5 내지 9와 같이 별도의 보강부재(110)가 플랜지(11)에 결합함으로써 형성된 구조를 취할 수도 있다.The reinforcement part 100 may have a structure integrally formed with the flange 11 as shown in FIGS. 3 and 4, and as shown in FIGS. 5 to 9, a separate reinforcement member 110 is coupled to the flange 11. You can also take

현실적으로 H 빔은 일정 규격에 의해 대량생산되고 있고, 이를 구입해 사용하는 것이 저렴하므로, 후자와 같이 별도의 보강부재(110)를 제작하고 이를 기존의 H 빔에 결합하여 사용하는 것이 더욱 효율적이라 할 수 있다.In reality, the H-beam is mass-produced by a certain standard, and it is cheaper to purchase and use it. Therefore, it is more efficient to manufacture a separate reinforcement member 110 and combine it with the existing H-beam as in the latter. have.

보강부재(110)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 플랜지(11)에 용접결합될 수도 있고, 도 8,9에 도시된 바와 같이 볼트, 너트, 리벳과 같은 별도의 결합구(114)에 의해 결합될 수도 있다.Reinforcement member 110 may be welded to the flange 11, as shown in Figures 5 to 7, and as shown in Figures 8 and 9, separate couplings 114, such as bolts, nuts, rivets It may be combined by.

도 7,8에서는 보강부재(110)가, 만곡부(111); 만곡부(111)의 양측에 연장형성된 결합부(112);를 포함하는 실시예를 도시하고 있는데, 이는 결합부(112)의 내면과 플랜지(11)의 외면의 접촉면적을 넓어 더욱 안정적인 결합을 가능하게 한다는 장점이 있다.7, 8, the reinforcing member 110, the curved portion 111; It shows an embodiment including a coupling portion extended to both sides of the curved portion 111; this is a wider contact area between the inner surface of the coupling portion 112 and the outer surface of the flange 11 allows a more stable coupling It has the advantage of making it.

보강부재(110)가 이러한 구조를 취하는 경우, 도 7과 같이 그 결합부(112)의 내면과 플랜지(11)의 외면을 용접에 의해 결합할 수도 있고, 도 8과 같이 플랜지(11)의 가장자리부에 형성된 결합공(13)과 보강부재(110)의 결합부(112)의 가장자리부에 형성된 결합공(113)을 관통하는 결합구(114)에 의해 결합할 수도 있다.When the reinforcing member 110 has such a structure, the inner surface of the coupling portion 112 and the outer surface of the flange 11 may be joined by welding as shown in FIG. 7, and the edge of the flange 11 as shown in FIG. 8. The coupling hole 13 formed in the portion and the coupling hole 114 penetrating through the coupling hole 113 formed at the edge of the coupling portion 112 of the reinforcing member 110 may be coupled.

*보강부(100)와 플랜지(11)의 사이에는 도 3,5 등과 같이 중공부(120)가 형성된 구조를 취할 수도 있고, 도 4와 같이 중공부(120)가 형성되지 않은 구조를 취할 수도 있다.* Between the reinforcing portion 100 and the flange 11 may have a structure in which the hollow portion 120 is formed as shown in FIGS. 3 and 5, or may have a structure in which the hollow portion 120 is not formed as shown in FIG. 4. have.

위 표 1을 참조하여 살펴보면, 도 4와 같이 중공부(120)가 형성되지 않은 경우 단면2차모멘트(I) 및 단면계수(Z)가 우수하다는 장점이 있으나, 단면적(A)의 증가분이 많다는 단점이 있는 것으로 나타났으며, 도 6,9와 같이 중공부(120)가 형성된 경우는 이와 반대의 장단점이 있는 것으로 나타났다.Referring to Table 1, when the hollow portion 120 is not formed as shown in Figure 4 has the advantage of excellent cross-sectional secondary moment (I) and cross-sectional coefficient (Z), but there is a lot of increase in cross-sectional area (A) It has been shown that there is a disadvantage, when the hollow portion 120 is formed as shown in Figures 6 and 9 has the opposite advantages and disadvantages.

따라서 본 발명에 의한 보강 H 빔이 시공될 구조물의 구조적 안정성, 경제적 효율성 등을 종합적으로 고려하여, 가장 적절한 방식을 선택하면 될 것으로 판단된다.Therefore, in consideration of the structural stability, economical efficiency, and the like of the structure in which the reinforced H beam according to the present invention is to be constructed, it is determined that the most appropriate method should be selected.

본 발명에 의한 보강 H 빔이 도 11에 도시된 바와 같이, 흙막이 구조물의 엄지말뚝으로 적용되는 경우, 엄지말뚝의 전방에 설치되는 띠장 등의 구조물과 용이하게 결합할 수 있도록, 도 4,10에 도시된 바와 같이, 보강부(100)의 중심부에 띠장과 결합하도록 편평하게 형성된 구조의 띠장 결합부(130)가 형성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 11, when the reinforced H beam according to the present invention is applied as a thumb pile of an earthquake structure, the beam H can be easily coupled with a structure such as a belt installed in front of the thumb pile. As shown in the figure, it is preferable that the belt coupling portion 130 is formed in a flat shape to be coupled to the belt in the center of the reinforcement portion 100.

이와 같이 보강 H 빔이 흙막이 구조물의 엄지말뚝으로 적용되는 경우, 보강부(100)가 H 빔(10)의 전 구간에 걸쳐 형성된 구조를 취할 수도 있으나, 도 12에 도시된 바와 같이, 많은 휨 모멘트가 발생하는 일부 구간에만 보강부(100)를 형성하는 구성을 취할 수도 있다.As such, when the reinforcement H beam is applied to the thumb pile of the masonry structure, the reinforcement part 100 may take a structure formed over the entire section of the H beam 10, but as shown in FIG. 12, many bending moments are shown. It may take the configuration to form the reinforcement portion 100 only in a portion of the section occurs.

본 발명에 의한 보강 H 빔은 위와 같이 엄지말뚝뿐만 아니라, 버팀보, 스트럿(strut) 기타 구조물의 부재로서 매우 다양하게 사용될 수 있다.The reinforcement H beam according to the present invention can be used in various ways as a member of not only a thumb pile but also a brace, a strut and other structures.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 H 빔의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional H beam.

도 2는 종래의 흙막이 구조물의 평면도.Figure 2 is a plan view of a conventional retaining structure.

도 3 내지 12는 본 발명에 의한 보강 H 빔의 실시예를 도시한 것으로서,3 to 12 show an embodiment of a reinforced H beam according to the invention,

도 3은 제1실시예의 단면도.3 is a cross-sectional view of the first embodiment.

도 4는 제2실시예의 단면도.4 is a sectional view of a second embodiment;

도 5은 제3실시예의 사시도.5 is a perspective view of a third embodiment;

도 6은 제3실시예의 단면도.6 is a sectional view of a third embodiment;

도 7은 제4실시예의 분해사시도.7 is an exploded perspective view of the fourth embodiment;

도 8은 제5실시예의 분해사시도.8 is an exploded perspective view of the fifth embodiment;

도 9는 제5실시예의 단면도.9 is a sectional view of a fifth embodiment.

도 10은 제6실시예의 단면도.10 is a sectional view of a sixth embodiment.

도 11은 보강 H 빔이 적용된 흙막이 구조물의 평면도.11 is a plan view of the retaining structure to which the reinforcement H beam is applied.

도 12는 보강 H 빔이 적용된 흙막이 구조물의 단면도.12 is a cross-sectional view of the retaining structure to which the reinforcement H beam is applied.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

10 : H 빔 11 : 플랜지10: H beam 11: flange

12 : 웹 100 : 보강부12: web 100: reinforcement

110 : 보강부재 111 : 만곡부110: reinforcing member 111: curved portion

112 : 결합부 113 : 결합공112: coupling portion 113: coupling hole

114 : 결합구 120 : 중공부114: coupling sphere 120: hollow part

130 : 띠장 결합부130: strip coupling portion

Claims (4)

플랜지(11)의 외면에 돌출된 보강부(100)가 형성되고,The reinforcement part 100 protruding from the outer surface of the flange 11 is formed, 상기 보강부(100)는 중심부가 가장 외측으로 돌출되며,The reinforcement part 100 has a central portion protruding outward, 상기 중심부의 양측으로 갈수록 점진적으로 돌출된 정도가 감소하고, The degree of protruding gradually decreases toward both sides of the central portion, 상기 보강부(100)는 보강부재(110)가 상기 플랜지(11)에 결합함으로써 형성되며,The reinforcement part 100 is formed by coupling the reinforcement member 110 to the flange 11, 상기 보강부재(110)는 The reinforcing member 110 is 만곡부(111);Curved portion 111; 상기 만곡부(111)의 양측에 연장형성된 결합부(112);를 Coupling portion 112 formed on both sides of the curved portion 111; 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 H 빔.Reinforced H beam, characterized in that it comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플랜지(11)의 가장자리부에 형성된 결합공(13)과 상기 보강부재(110)의 결합부(112)의 가장자리부에 형성된 결합공(113)을 관통하여 결합하는 결합구(114);를Coupling hole 114 to penetrate through the coupling hole 13 formed in the edge portion of the flange 11 and the coupling hole 113 formed in the edge portion of the coupling portion 112 of the reinforcing member 110; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 H 빔.Reinforced H beam, characterized in that it further comprises. 제1항 또는 제2항의 보강 H 빔을 엄지말뚝으로 이용한 흙막이 공법.A retaining method using the reinforced H beam of claim 1 or 2 as a thumb pile. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 보강부(100)는 상기 보강 H 빔 중, 많은 휨 모멘트가 발생하는 일부 구간에 형성하는 것을 특징으로 하는 흙막이 공법.The reinforcement part 100 is a retaining method, characterized in that formed in a portion of the reinforcement H beam, a large portion of the bending moment occurs.
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