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KR101428322B1 - 강관 기둥 연결 구조 - Google Patents

강관 기둥 연결 구조 Download PDF

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KR101428322B1
KR101428322B1 KR1020120153874A KR20120153874A KR101428322B1 KR 101428322 B1 KR101428322 B1 KR 101428322B1 KR 1020120153874 A KR1020120153874 A KR 1020120153874A KR 20120153874 A KR20120153874 A KR 20120153874A KR 101428322 B1 KR101428322 B1 KR 101428322B1
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South Korea
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steel pipe
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column
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최인락
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주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은, 내부에 중공이 형성되고, 일측에 슬릿이 형성된 강관 기둥과, 보부재의 연결을 위하여 상기 강관 기둥에 형성된 슬릿을 통해 상기 강관 기둥에 삽입되어 접합되는 판재부를 포함하고, 상기 판재부는 일측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 형성된 슬롯에 삽입되고, 타측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 이웃한 면에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥의 이웃한 각각의 면이 접합되는 부분과 인접한 일측면에 절곡면이 형성되는 절곡판재를 포함하는 강관 기둥 연결 구조에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 강관 기둥 연결 구조는 강관 기둥의 일측을 절단하지 않고 슬릇을 통해 강관 기둥 내부에 판재를 삽입함으로써 다이어프램을 간단하게 설치할 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.

Description

강관 기둥 연결 구조 {JOINT STRUCTURE OF STEEL PIPE}
본 발명은 강관 기둥 연결 구조에 관한 것으로, 상세하게는 강관 기둥의 절단없이 다이아 프램의 제작 설치를 용이하게 하기 위해 슬롯이 형성된 강관기둥에 판재를 삽입하고 삽입된 판재에 강관 또는 보를 결합하여 복수개의 강관 또는 보를 연결하는 강관 기둥 연결 구조에 관한 것이다.
다이아프램은 힘을 받는 단면 부재의 좌굴 형상을 방지하고 부재의 변형을 방지하기 강관 내부 또는 외부에 판재가 설치되는 구조를 말한다.
그런데, 상기 다이아프램은 복수개의 강관 등을 연결시 중심이 되는 강관 내부에 구비되는 내다이프램과 강관 기둥 외부에 구비되는 외다이어프램이 있다.
이때, 종래의 내다이어프램은 상기 강관 기둥의 일측을 절단하여 판재를 설치하고 내부 용접하는 방식으로 제작하여 용접시 작업 공간이 협소한 상태에서 제작하여야 하므로 설치가 어려운 문제가 있었다. 또한, 삽입된 판재를 접합시 용접량이 많아 용접이 용이하지 못한 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0128150호 (2006.12.14 공개)
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 제안된 것으로, 본 발명은 일측면으로서, 강관 기둥 내부에 다이어프램을 구성하는 판재의 설치가 용이하여 시공성이 향상된 강관 기둥 연결 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일측면으로서, 강관 기둥에 보 또는 강관과 같은 연결부재 접합시 구조적 안정을 향상시키는 강관 기둥 연결 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일측면으로서 본 발명은, 내부에 중공이 형성되고, 일측에 슬릿이 형성된 강관 기둥과, 보부재의 연결을 위하여 상기 강관 기둥에 형성된 슬릿을 통해 상기 강관 기둥에 삽입되어 접합되는 판재부를 포함하고, 상기 판재부는 일측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 형성된 슬롯에 삽입되고, 타측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 이웃한 면에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥의 이웃한 각각의 면이 접합되는 부분과 인접한 일측면에 절곡면이 형성되는 절곡판재를 포함하는 강관 기둥 연결 구조를 제공한다.
바람직하게, 상기 강관 기둥은 내부가 콘크리트로 타설될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 강관 기둥은 내부에 상기 강관 기둥의 길이방향으로 설치된 중공관을 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 판재부는 복수개의 판재가 상기 중공관 내부에 구비되고, 상기 복수개의 판재 사이에 상기 중공관이 더 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 판재부는 상기 중공관을 고정하기 위해 상기 판재의 일측에서 돌출되어 상기 중공관을 감싸는 결합부를 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 결합부는 상기 중공관을 감싸는 곡선부재 및 상기 곡선부재의 타측에서 상기 중공관을 고정하도록 상기 판재부의 일측에서 돌출된 돌출부재를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 결합부는 서로 다른 판재의 일측에서 돌출되며, 각각 상하로 적층되어 상기 강관을 고정할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 판재부는 상기 판재부의 구조적 안정을 위해 상기 강관 기둥의 길이방향으로 구비되며 상기 판재부를 관통하는 고정부재가 더 구비할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강관 기둥의 일측을 절단하지 않고 슬롯을 통해 강관 기둥 내부에 판재를 삽입함으로써 다이어프램을 간단하게 설치할 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 강관 기둥 내부에 중공관 등을 구비하여 상기 강관 기둥에 연결부재 접합시 상기 강관 기둥 내부의 구조적 안정성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강관 기둥에 내다이어프램을 설치시 최소한의 용접을 통해 설치가 가능하여 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
도 1은 판재부가 삽입되기 전에 판재 삽입부를 구비한 강관 기둥의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 기둥 연결 구조의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 강관 기둥 연결 구조의 평면도.
도 4는 도 2의 A-A'에서의 측면도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 여러가지 실시예를 도시한 강관 기둥 연결 구조의 평면도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 강관 기둥 연결 구조의 기술적 특징을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예 의한 강관 기둥 연결 구조(100)는 강관 기둥(110)과 보부재의 연결을 위하여 상기 강관 기둥(110)에 형성된 슬릿(120)을 통해 상기 강관 기둥(110)에 삽입되어 접합되는 판재부(130)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 먼저 상기 강관 기둥(110)은 내부에 판재(131)가 삽입되는 중공이 형성되어 있다. 그리고, 상기 강관 기둥(110)은 옆면이 복수개의 면으로 구비되어 단면이 다각형 형상인 다각형 각형 강관으로 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 7에서는 강관 기둥(110)이 사각형 각형 강관인 경우를 일 예로 도시되어 있으나, 상기 강관 기둥(110)은 오각형, 육각형, 원형 등 다양한 실시예로 구비될 수 있다.
그리고, 판재(131)가 삽입되는 상기 슬롯(120)은 상기 강관 기둥(110)의 일측에 형성된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 슬롯(120)은 상기 강관 기둥(110)의 각각의 면에 상하로 구비되어 상기 판재부(130)의 상부 판재(131)와 하부판재(131')가 삽입되도록 구비될 수 있다.
다만 이와 같은 경우는, 상기 강관 기둥(110)이 사각형 각형 강관으로 구비되고, 상기 각형 강관의 일측에 H빔이 접합 되는 경우에 해당되는 것으로, 슬롯(120)의 위치, 개수는 상기 강관 기둥(110)의 형상 및 접합되는 연결부재(11,12,13,14)의 형상에 따라 다양한 실시예가 가능하다.
이때, 연결부재(11,12,13,14)는 상기 강관 기둥(110)에 직접 연결되는 보 또는 강관 일 수 있고, 일측은 상기 강관기둥에 연결되고 타측은 강관 또는 보가 삽입되는 브라켓으로 구비될 수 있다.
도 3 및 도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 판재부(130)는 일측은 연결하고자 하는 강관 또는 보와 같은 연결부재(11,12,13,14)와 접합되고 타측은 상기 슬롯(120)에 삽입되도록 구비된다.
그런데, 본 발명의 일 실시예에 의한 판재부(130)는 하나의 판재(131)가 이웃하는 면에 구비된 복수개의 상기 슬롯(120)에 삽입될 수 있도록 일측으로 절곡된 절곡면(133)을 구비하는 절곡판재(131a)를 포함할 수 있다.
이때, 내다이어프램을 형성하는 상기 판재부(130)는 내다이아프램을 상기 강관 내부에 설치시 상기 강관의 일측을 절단하지 않고서도, 상기 슬롯(120)에 삽입하는 방식만으로 설치가 가능하여 설치가 용이하다.
특히, 상기 절곡판재(131a)를 구비하는 경우, 이웃하는 면에 상기 판재(131)를 동시에 삽입할 수 있어 내다이어프램을 형성하는 판재(131)의 개수를 최소화 시킬 수 있다.
그리고, 이웃하는 면에 접합되는 2개의 연결부재(11,12)가 상기 절곡판재(131a) 하나와 연결되어 구조상 더욱 안정된 내다이어프램을 제공하게 되며, 상기 각형 강관에 연결하고자 하는 연결부재(11,12,13,14)의 개수에 제한되지 않고 다양한 실시예를 가능하게 한다.
도 3, 도 5 내지 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 해당하는 다양한 실시예가 도시되어 있다. 이하 상기 판재부(130)의 형상에 대하여 각각의 실시예에 대하여 설명한다.
<실시예 1>
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 판재부(130)의 상기 절곡 판재(131)는 상기 연결되는 상기 강관 기둥(110)의 일측으로 삽입되는 판재(131)와 양 측면에 이웃하는 다른면에 상기 판재(131)가 삽입되도록 판재(131)의 일측이 절곡된 절곡면(133)을 구비한다.
그래서, 상기 절곡 판재(131)가 사각형 각형 각관에 전방과 후방에 각각 삽입되고, 상기 절곡 판재(131) 사이에 사각형 형태의 판재(131)가 상기 절곡 판재(131)들을 연결함으로써 상기 강관 기둥(110) 내부에 상기 판재(131)가 구비된다.
즉, 도 3을 참조하면, 상기 절곡 판재(131)는 상기 강관 기둥(110)의 일측에 제1연결부재(11)가 상기 강관 기둥(110)의 일측에 연결되고, 상기 제1연결부재(11)의 이웃하는 양측에 연결되는 제2연결부재(12)와 제4연결부재(14)를 동시에 연결하는 절곡판재(131a)가 구비된다.
그래서, 3개의 연결부재(11,12,13) 하나의 판재(131)에 동시에 결합될 수 있어 접합 강도도 향상되고, 상기 절곡판재(131a)와 절곡판재(131a) 사이에 직사각형 형태 직각판재(131)를 간편하게 삽입하여 용접함으로써 상기 판재부(130)를 형성할 수 있어 설치가 간편하고, 접합되는 연결부재(11,12,13,14)가 서로 긴밀하게 연결될 수 있게 된다.
도 3 및 도 5의 결합부(160)는 아래에서 설명한다.
<실시예 2>
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 판재부(130)는 하나의 절곡 판재(131)로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 강관 기둥(110)은 수직으로 연결되는 제1연결부자(11)와 제2연결부재(12)가 상기 강관 기둥(110)에 접합 될 수 있도록 상기 강관 부재 내부에 절곡된 형상으로 구비된다. 그래서, 하나의 판재(131)만으로 상기 강관 기둥(110)에서 2개의 연결부재(11, 12)를 서로 접합할 수 있다.
<실시예 3>
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 판재부(130)는 3개의 연결부재(11,12,13)가 상기 강관 기둥(110)에 접합될 때 2개의 절곡판재(131a)와 1개의 직선 판재(131b)를 구비한다.
즉, 제1연결부재(11)는 제2연결부재(12)와 상기 절곡판재(131a)로 일부가 연결되고, 상기 제2연결부재(12)는 제3연결부재(13)와 상기 절곡판재(131a)로 나머지 일부가 연결되며, 제3연결부재(13)는 제1연결부재(10)와 상기 절곡판재(131a)로 다른 나머지 일부가 서로 연결된다.
즉, 상기 연결부재(11,12,13,14)는 절곡판재(131a)와 직각부재에 의해 서로 다른 연결부재(10)가 서로 연결되며 상기 강관 기둥(110)에 접합할 수 있게 된다.
<실시예 4>
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 판재부(130)는 4개의 연결부재(11,12,13,14)가 상기 강관기둥에 접합될 때 이웃하는 면에 접합되는 연결부재(11,12,13,14)가 각각 상기 절곡판재(131a)에 의해 연결되도록 구비된다.
앞서 검토한 바와 같이 다양한 실시예로 절곡판재(131a)를 구비하는 판재부(130)가 상기 강관부재의 일측에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110)과 접하는 부분에서 용접 방식으로 상기 강관 기둥(110)에 고정되도록 구비될 수 있다.
그래서, 상기 강관 기둥(110) 내에서 내다이어프램을 형성하고 상기 슬롯(120)를 통해 상기 강관 기둥(110)과 연결되는 상기 판재부(130)는 상기 슬롯(120)에서 상기 강관 기둥(110)과 용접 방식으로 연결될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 기둥 연결 구조(100)는 상기 강관 기둥(110)의 일측에 H빔이 접합되는 연결부재(11,12,13,14)를 일 예로 도시하고 있다.
이 경우, 상기 판재부(130)는 상기 강관 기둥(110)의 일측에 상하로 상부판재(131)와 하부판재(131')를 구비하며, 일측이 상기 판재부(130)와 연결되고 타측은 상기 연결부재(11,12,13,14)와 용접 방식으로 접합되도록 구비될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 그리고 상기 강관 기둥(110)은 내부가 콘크리트로 타설될 수 있다. 그런데, 바람직하게 콘크리트가 타설될 때 타설된 콘크리트의 강성을 보강하기 위해 내부에 중공이 형성된 중공관(140)을 더 구비할 수 있다.
그런데, 도 2, 도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 절곡판재(131a)가 상기 강관 기둥(110) 내부에 구비되는 경우, 상기 중공관(140)은 상기 절곡 판재(131)가 강관 내부의 상기 절곡 부재 사이에 형성된 공간에 구비될 수 있다.
그리고, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 기둥 연결 구조(100)는 상기 강관 기둥(110) 내부에 상기 중공관(140)을 구비하는 경우, 상기 중공관(140)을 상기 강관 기둥(110) 내에 고정하기 위해 상기 판재(131)의 일측에서 돌출되어 상기 중공관(140)을 감싸는 결합부(160)를 더 구비할 수 있다.
이때, 도 5를 참조하면, 상기 결합부(160)는 상기 중공관(140)을 감싸는 곡선부재(161)와 상기 곡선부재(161)의 타측에서 상기 중공관(140)을 고정하도록 상기 판재부(130)의 일측에서 돌출된 돌출부재(162)를 더 포함할 수 있다.
이로 인해, 상기 중공관(140)은 일측은 상기 곡선부재(161)와 상기 돌출부재(162) 사이에 위치하여 상기 강관 기둥(110) 내부에서 고정될 수 있다.
또한, 상기 결합부(160)는 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 강관 기둥(110) 내에 구비된 복수개의 판재(131)의 일측에서 돌출되어 상기 강관 기둥(110)을 복수애의 결합부(160)가 상하로 적층된 형태로 고정될 수 있다.
그리고, 도 1 및 도 2에서는 상기 중공관(140)이 원형 강관인 것을 일 예로 도시하였으나, 상기 중공관(140)을 상기 판재부(130)의 일측에서 연결되도록 구비되는 한 상기 결합부(160)는 상기 중공관(140)의 형상에 따라 다양한 형상을 구비할 수 있다.
또한, 발명의 일 실시예에 의한 강관 기둥 연결 구조(100)는 내부에 상기 강관 기둥(110)의 길이방향으로 상기 판재부(130)의 구조적 안정을 위해 고정부재(150)를 구비할 수 있고, 상기 고정부재(150)는 철근으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 고정부재(150)는 상기 판재부(130)의 판재(131)를 관통하며 상기 강관 기둥(110)의 길이방향으로 설치된다. 이때, 상기 판재(131)는 상기 고정부재(120)가 관통될 수 있도록 관통홀(132)이 형성될 수 있다.
그리고, 도 1 내지 도 2에는 도시되지는 않았지만, 상기 판재부(130)의 상기 판재(131)가 복수개로 구비되는 경우에는 상기 적층된 상기 판재(131)들을 관통하며 상기 판재(131)에 결합되어 설치될 수 있다.
결과적으로, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 강관 기둥 연결 구조(100)에 의하면, 상기 강관 기둥(110)의 일측을 절단하지 않고, 상기 강관 기둥(110) 내부에 내다이어프램을 형성하는 상기 판재(131)를 상기 강관 기둥(110)의 일측에 슬롯(120)을 형성하여 절곡된 판재(131)를 삽입함으로써 설치할 수 있어 내다이어프램의 설치가 간편해진다.
또한, 내다이어프램의 설치에 따라 상기 강관 기둥(110)에 강관 또는 보와 같은 연결부재(11,12,13,14)가 연결될 때 좌굴 등에 의해 상기 강관 기둥(110)이 변형되거나 파손되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 판재부(130)가 상기 강관 기둥(110)에 삽입된 후에는 상기 강관 기둥(110)과 상기 판재부(130)가 접합되는 부분에만 용접하여 상기 판재(131)를 상기 강관 기둥(110)에 용접할 수 있어 내다이어프램의 설치시 용접 부위를 최소화 시킬 수 있어 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 강관 접합 구조 110: 강관 기둥
120: 슬롯 130: 판재부
131, 131': 판재 131a: 절곡판재
131b: 직선판재 133: 절곡면
140: 중공관 150: 고정부재
160: 결합부 161: 곡선부재
162: 돌출부재

Claims (8)

  1. 내부에 중공이 형성되고, 일측에 슬롯이 형성된 강관 기둥; 및
    보부재의 연결을 위하여, 상기 강관 기둥에 형성된 슬롯을 통해 상기 강관 기둥에 삽입되어 접합되는 판재부;를 포함하고,
    상기 판재부는,
    일측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 형성된 슬롯에 삽입되고, 타측 단부는 상기 강관 기둥의 일측면에 이웃한 면에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 강관 기둥의 이웃한 각각의 면이 접합되는 부분과 인접한 일측면에 절곡면이 형성되는 절곡판재를 포함하는 강관 기둥 연결 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강관 기둥은 내부가 콘크리트로 타설되는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 강관 기둥은 내부에 상기 강관 기둥의 길이방향으로 설치된 중공관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 판재부는 복수개의 판재가 상기 중공관 내부에 구비되고, 상기 복수개의 판재 사이에 상기 중공관이 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 판재부는 상기 중공관을 고정하기 위해 상기 판재의 일측에서 돌출되어 상기 중공관을 감싸는 결합부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 중공관을 감싸는 곡선부재; 및
    상기 곡선부재의 타측에서 상기 중공관을 고정하도록 상기 판재부의 일측에서 돌출된 돌출부재;를 포함하여 구성되는 강관 기둥 연결 구조.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 결합부는 서로 다른 판재의 일측에서 돌출되며, 각각 상하로 적층되어 상기 강관을 고정하는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 판재부는 상기 판재부의 구조적 안정을 위해 상기 강관 기둥의 길이방향으로 구비되며 상기 판재부를 관통하는 고정부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 기둥 연결 구조.
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