KR102054255B1 - 용접 최소화를 위한 조립식 합성보 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상단에 내측으로 수평 절곡된 상부 플랜지 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 하부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 하부 플랜지와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지와 결합하는 제1 확장 플랜지; 및 상기 제1 확장 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 제2 확장 플랜지를 포함하는 조립식 합성보를 제공한다.
Description
본 발명은 용접 최소화를 위한 조립식 합성보에 관한 것으로서, 상부 플랜지를 별도의 철판으로 구현하고 전단 연결용 스터드 앵커와 함께 조립되는 구조로서 용접을 최소화할 수 있는 조립식 합성보에 관한 것이다.
현재 국내외에서 사용되고 있는 합성보 생산은 거의 냉간 성형에 의존을 하고 있다. 이러한 방식은 주사용 자재인 철판을 감은 코일을 성형기에 넣어 제품을 생산하는 방식이며 이는 자재의 손실(loss)을 최소화하고 빠른 생산을 하기 위하여 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 방식은 제품을 규격화한 사이즈의 제품이 아닌 비규격 사이즈 자재를 사용하게 되고 그로 인한 재고 확보로 인해 원가 상승, 기계의 과도한 투자로 인한 생산비 및 금융비용의 상승으로 이어지고 있다.
또한, 대부분의 제품이 위와 같은 이유로 대형업체가 독점 생산권을 가지고 있는 형태가 대부분이어서, 경쟁이 없는 상태에서의 이윤적용으로 인해 제품의 가격이 상대적으로 높은 것이 현실이다.
또한, 종래의 단일 성형기에서 나오는 제품은 그 생산의 한계가 있기에 여러 현장이 동시에 발주가 들어가는 경우, 사실상 납기준수가 매우 곤란한 것이 현실이며 발주자가 생산자의 눈치를 보고 있는 것이 현실이다.
또한, 종래의 합성보는 냉간 성형 제품을 용접에 의해 사용하고 있으나, 냉간 성형시 판재의 뒤틀림 현상이 일어날 수 있고, 용접을 사용할 경우 다양한 제품을 생산하기 곤란한 문제점이 있다. 뿐만 아니라 종래의 용접 합성보는 대형보에 사용할 경우, 휨을 받는 압축강재 요소의 판폭 두께비의 제한 규정을 충족시키기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상부 플랜지를 별도의 철판으로 구현하고 전단 연결용 스터드 앵커와 함께 조립되는 구조로서 용접을 최소화할 수 있는 조립식 합성보 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 용접 최소화를 위한 조립식 합성보는, 상단에 내측으로 수평 절곡된 상부 플랜지 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 하부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 하부 플랜지와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지와 결합하는 제1 확장 플랜지; 및 상기 제1 확장 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 제2 확장 플랜지를 포함한다.
이때, 상기 제1 확장 플랜지 및 상기 제2 확장 플랜지는 각각, 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지를 합성보 외측 방향으로 확장시키기 위해 구비되는 철판으로서, 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지와 볼트/너트에 의한 체결 결합할 수 있다.
또한, 상기 볼트는, 전단 연결용 스터드 볼트일 수 있다.
한편, 상기 제1 웨브 플레이트와 상기 제2 웨브 플레이트를 연결하여 고정하는 고정 플레이트를 더 포함하고, 상기 고정 플레이트의 일 단은 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 스터드 볼트에 결합하고, 상기 고정 플레이트의 타 단은 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 스터드 볼트에 결합할 수 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 용접 최소화를 위한 조립식 합성보는, 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 하부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 하부 플랜지와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트; 상기 제1 웨브 플레이트의 상단 외측에 결합하는 제1 확장 플랜지; 및 상기 제1 확장 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트의 상단 외측에 결합하는 제2 확장 플랜지를 포함하되, 상기 제1 확장 플랜지 및 상기 제2 확장 플랜지는 각각, ㄱ형 강재로서 상기 제1 웨브 플레이트의 상단 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상단 높이와 동일한 높이를 가지도록 결합되고, 상기 결합은 합성보의 외측 방향에서 내측 방향으로 삽입되는 스터드 볼트 및 상기 스터드 볼트에 결합하는 너트에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 용접 최소화를 위한 조립식 합성보에 의하면,
첫째, 확장 플레이트가 웨브의 상부 플랜지를 확장하는 역할을 수행하므로 판폭 두께 비에 의한 제한을 용이하게 극복할 수 있다. 즉, 확장 플레이트를 웨브보다 두꺼운 철판으로 제작하여 조립하므로 스터드 볼트의 직경 < 플랜지의 두께(x2)의 규정을 용이하게 충족시킬 수 있다.
둘째, 전단 연결용 스터드 볼트와 너트 결합을 통해 스터드 볼트의 설치 및 확장 플레이트의 고정이 동시에 수행되므로 스터드 볼트 설치를 위한 용접을 배제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 합성보의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조립식 합성보의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다.
도 5는 종래의 합성보의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조립식 합성보의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다.
도 5는 종래의 합성보의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 합성보의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조립식 합성보의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 합성보(1000)는 제1 웨브 플레이트(100), 제2 웨브 플레이트(200), 하부 플레이트(300), 제1 확장 플랜지(500) 및 제2 확장 플랜지(400)를 포함한다.
제1 웨브 플레이트(100)는 상단에 내측으로 수평 절곡된 상부 플랜지(130) 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지(120)를 구비하고, 상부 플랜지(130)와 하부 플랜지(120)를 잇는 웨브(110)를 포함한다.
상부 플랜지(130), 웨브(110) 및 하부 플랜지(120)는 일체형 강판을 절곡하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 웨브 플레이트(100)는 하나의 강판을 절곡하여 형성할 수 있다.
상부 플랜지(130) 및 하부 플랜지(120)의 길이는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으나, 동일한 길이로 하여 제1 웨브 플레이트(100)를 상하 대칭형 형태로 제작하는 것이 바람직하다.
제2 웨브 플레이트(200)는 제1 웨브 플레이트(100)와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이룬다.
제2 웨브 플레이트(200)는 상단에 내측으로 수평 절곡된 상부 플랜지(230) 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지(220)를 구비하고, 상부 플랜지(230)와 하부 플랜지(220)를 잇는 웨브(210)를 포함한다. 제2 웨브 플레이트(200) 또한 하나의 강판을 절곡하여 형성할 수 있다.
하부 플레이트(300)는 제1 웨브 플레이트(100)의 하부 플랜지(120) 및 제2 웨브 플레이트(200)의 하부 플랜지(220)와 결합하여 합성보(1000)의 바닥을 이룬다.
이때, 제1 웨브 플레이트(100)의 하부 플랜지(120) 및 제2 웨브 플레이트(200)의 하부 플랜지(220)와 볼트(B)/너트(N) 결합방식에 의해 결합된다. 와셔는 간결한 도시를 위해 생략되었다.
도시된 바에 의하면, 볼트(B)가 합성보(1000)의 내측에서 외측으로 삽입되어 너트(N)와 결합하는 것으로 되어 있으나, 이는 실시 형태 가운데 하나일 뿐으로서, 볼트(B)의 삽입 방향은 실시자에 따라 변경될 수 있다.
실시자에 따라 하부 플레이트(300)를 보강하기 위해 하부 플레이트(300)와 하부 플랜지(120, 220) 사이에 보강 플레이트(미도시)가 더 구비될 수 있다.
또한, 하부 플레이트(300)에 하나 또는 다수의 보강 철근이 하부 플레이트(300) 길이 방향으로 더 구비될 수도 있다.
제1 확장 플랜지(500)는 제1 웨브 플레이트(100)의 상부 플랜지(130)와 결합하는 철판으로서, 상부 플랜지(130)의 넓이를 합성보의 외측 방향으로 확장시키기 위해 구비된다.
제2 확장 플랜지(400)는 제1 확장 플랜지(500)와 대칭되는 형태로서 제2 웨브 플레이트(200)의 상부 플랜지(230)과 결합한다.
제1 확장 플랜지(500) 및 제2 확장 플랜지(400)는 각각 제1 웨브 플레이트(100) 및 제2 웨브 플레이(200)트의 상부 플랜지(130, 230)와 볼트(B)/너트(N)에 의한 체결 결합한다. 이때 볼트(B)는 실지자에 따라 스터드 볼트(S)로 실시될 수 있다.
도시된 바에 의하면, 제1 확장 플랜지(500)를 결합하는데 사용되는 볼트(B)가 아래에서 상측 방향으로 삽입되어 너트(N)와 결합하는 것으로 되어 있으나, 이는 실시 형태 가운데 하나일 뿐으로서, 볼트(B) 또는 스터드 볼트(S)의 삽입 방향은 실시자에 따라 변경될 수 있다.
도 5는 종래의 합성보의 단면도이다. 제1 웨브 플레이트(100)를 강재를 절곡하여 형성할 때 판폭 두께 비(L/T)에 의해 상부 플랜지(130)의 길이(L1)을 일정 길이 이상 길게 형성하는 것은 곤란하다.
일 예로, 4.5T 강재의 경우 L1은 60mm 이하로 형성하고, 6T 강재의 경우 L1은 80mm 이하로 형성해야 한다.
그러나, 상부 플랜지(P)는 데크를 지지하기 위한 것으로서 L1이 60mm 또는 80mm 이하인 경우 데크는 지지 가능하나 전단 연결용 스터드 볼트(SB)를 설치할 겅유 데크가 지지될 수 있는 잔여 플랜지의 길이(L2)가 짧아져 데크의 지지가 어렵다. 따라서 종래의 경우에는 전단 연결용 스터드 볼트(SB)를 별도의 부재를 사용하여 설치해야 하는 단점이 발생한다.
본 발명은 제1 확장 플랜지(500) 결합에 의해 상부 플랜지(130)의 외측 돌출 길이(L4)를 확장시키는 역할을 하므로, 판폭 두께 비(L/T)의 제한 문제를 극복할 수 있다.
또한, 합성보 내측으로 절곡된 상부 플랜지(130)의 길이(L3)는 고정용 볼트(B) 또는 스터드 볼트(S)의 결합을 위한 길이만큼만 형성하면 되므로 부차적으로 강재의 절감 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 조립식 합성보(1000')는 제1 웨브 플레이트(100)와 제2 웨브 플레이트(200)의 벌어짐을 방지하기 위한 고정 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다.
제1 웨브 플레이트(100)와 제2 웨브 플레이트(200)는 조립식 합성보에서 상부 구조에 의해 발생하는 인력 또는 장력을 지지하는 역할 보다는 거푸집에 가까운 역할을 담당한다. 다시 말해 보의 하측에 인가되는 장력은 하부 플레이트(300)에 의해 지지되며, 인력은 합성보 내부에 타설되어 양생된 콘크리트에 의해 지지 되는 것이다.
따라서 강재의 낭비를 방지하기 위해 제1 웨브 플레이트(100)와 제2 웨브 플레이트(200)는 4.5T 내지 6T의 강재를 절곡하여 형성하는데, 합성보 내부에 콘크리트를 타설하면 타설된 콘트리트의 자중에 의해 제1 웨브 플레이트(100)와 제2 웨브 플레이트(200)가 벌어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고정 플레이트(600)를 스터드 볼트(S')를 결합할 때 함께 결합하여 합성보의 벌어짐을 방지할 수 있다.
구체적으로, 고정 플레이트(600)의 일 단은 제1 웨브 플레이트(100)의 상부 플랜지(130)에 결합하는 스터드 볼트(S')에 결합하고, 고정 플레이트(600)의 타 단은 제2 웨브 플레이트(200)의 상부 플랜지(230)에 결합하는 스터드 볼트(S')에 결합할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도로서, 본 발명에 따른 확장 플랜지는 다양한 단면의 합성보에 적용 가능한 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 합성보의 단면도이다. 다른 실시예에 따른 조립식 합성보(1000'')는 제1 웨브 플레이트(100'), 제2 웨브 플레이트(200'), 하부 플레이트(300), 제1 확장 플랜지(500') 및 제2 확장 플랜지(400')를 포함한다.
제1 웨브 플레이트(100')는 합성보의 어느 한 측판을 이루는 웨브 플레이트로서, 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지(120')를 구비한다.
제2 웨브 플레이트(200')는 제1 웨브 플레이트(100')와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이룬다.
하부 플레이트(300)는 제1 웨브 플레이트(100')의 하부 플랜지(120') 및 제2 웨브 플레이트(200')의 하부 플랜지(220')와 결합하여 합성보의 바닥을 이룬다.
제1 확장 플랜지(500')는 제1 웨브 플레이트(100')의 상단 외측에 결합한다. 제2 확장 플랜지(500')는 제1 확장 플랜지(500')와 대칭되는 형태로서 제2 웨브 플레이트(200')의 상단 외측에 결합한다.
이때, 제1 확장 플랜지(500') 및 제2 확장 플랜지(400')는 각각, ㄱ형 강재로서 제1 웨브 플레이트(100')의 상단 및 제2 웨브 플레이트(200')의 상단 높이와 동일한 높이를 가지도록 결합되고, 결합은 합성보의 외측 방향에서 내측 방향으로 삽입되는 스터드 볼트(S'') 및 스터드 볼트에 결합하는 너트(N)에 의해 이루어진다.
구체적으로, 제1 확장 플랜지(500') 및 제2 확장 플랜지(400')는 각각 수평부(510', 410') 및 수직부(520', 420')를 가지는 강재로서, 수평부(510', 410')가 웨브(110' 210')의 끝 지점과 동일한 높이를 가지도록 배치되고, 수직부(520', 420')가 웨브(110' 210')와 볼트/너트 결합에 의해 고정된다. 도시하지는 않았으나 실시자에 따라 용접이 더 수행될 수 있다.
이때, 고정에 수행되는 스터드 볼트(S'')는 합성보의 내측으로 돌출하여 전단 연결용 부재 역할을 수행할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1000 : 조립식 합성보
100 : 제1 웨브 플레이트
200 : 제2 웨브 플레이트
300 : 하부 플레이트
400 : 제1 확장 플랜지
500 : 제2 확장 플랜지
600 : 제1 고정 플레이트
100 : 제1 웨브 플레이트
200 : 제2 웨브 플레이트
300 : 하부 플레이트
400 : 제1 확장 플랜지
500 : 제2 확장 플랜지
600 : 제1 고정 플레이트
Claims (5)
- 상단에 내측으로 수평 절곡된 상부 플랜지 및 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트의 하부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 하부 플랜지와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지와 결합하는 제1 확장 플랜지; 및
상기 제1 확장 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 제2 확장 플랜지를 포함하되,
상기 제1 확장 플랜지 및 상기 제2 확장 플랜지는 각각,
상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지를 합성보 외측 방향으로 확장시키기 위해 구비되는 철판으로서,
상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지와 볼트/너트에 의한 체결 결합하고,
상기 제1 웨브 플레이트와 상기 제2 웨브 플레이트를 연결하여 고정하는 고정 플레이트를 더 포함하고,
상기 고정 플레이트의 일 단은 상기 제1 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 스터드 볼트에 결합하고, 상기 고정 플레이트의 타 단은 상기 제2 웨브 플레이트의 상부 플랜지에 결합하는 스터드 볼트에 결합하는 것을 특징으로 하는 조립식 합성보. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 볼트는,
전단 연결용 스터드 볼트인 것을 특징으로 하는 조립식 합성보. - 삭제
- 하단에 내측으로 수평 절곡된 하부 플랜지를 구비하고, 합성보의 어느 한 측판을 이루는 제1 웨브 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트와 대칭되는 형태로서 합성보의 다른 쪽 측판을 이루는 제2 웨브 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트의 하부 플랜지 및 상기 제2 웨브 플레이트의 하부 플랜지와 결합하여 합성보의 바닥을 이루는 하부 플레이트;
상기 제1 웨브 플레이트의 상단 외측에 결합하는 제1 확장 플랜지; 및
상기 제1 확장 플랜지와 대칭되는 형태로서 상기 제2 웨브 플레이트의 상단 외측에 결합하는 제2 확장 플랜지를 포함하되,
상기 제1 확장 플랜지 및 상기 제2 확장 플랜지는 각각,
ㄱ형 강재로서 상기 제1 웨브 플레이트의 상단 및 상기 제2 웨브 플레이트의 상단 높이와 동일한 높이를 가지도록 결합되고,
상기 결합은 합성보의 외측 방향에서 내측 방향으로 삽입되는 스터드 볼트 및 상기 스터드 볼트에 결합하는 너트에 의해 이루어 지는 것을 특징으로 하는 조립식 합성보.
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