최근 태풍, 지진 등의 자연재해의 강도가 증가함에 따라, 현대의 구조물들은 여러 방향의 하중에 대한 복합적인 저항 성능을 필요로 한다. 기존의 강관은 압축부에 국부좌굴이 쉽게 일어나고, 강성이 작아 거더로 서용시 기둥과 기둥사이의 거리가 멀어질 경우 처짐이 일어날 가능성이 커지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 콘크리트 충전 강관 거더(CFT) 방식을 사용할 경우 콘크리트의 무게로 인해 큰 자중이 발생할 뿐더러, 콘크리트 운반, 설치과정에서 시공성이 떨어지는 문제를 야기 한다.
본 발명은 강관의 복합적인 하중 저항 성능을 개선하고, 앞서 언급한 기존 강관의 단점을 보완하기 위해서 원형 단면의 강관에 사다리꼴 나사 톱니모양으로 구멍을 뚫은 모양의 단면을 가진 강관을 제안한다. 강관 내부의 사다리꼴모양으로 형성된 요철은 기본적으로 단면이 증가하여 단면력이 증가하고 이로 인해 기둥으로 사용 될 때는 우수한 압축강도를, 거더로 사용될 때는 우수한 휨강도를 얻을 수 있다. 또한 단면적의 증가는 거더로 사용될 때의 처짐량도 감소시킨다. 내부 요철은 강관 벽을 안쪽에서 잡아주는 리브 역할을 하여 국부좌굴에 대한 저항 성능을 증가 시킬 수 있다. 또한 내부 요철은 강관의 내부 표면적을 증가 시켜 두가지 장점을 기대해 볼 수 있다. 첫번째는 콘크리트를 내부에 채울 시 콘크리트-강관의 부착력 증가의 효과를 기대할 수 있다. 두번째는 증가한 내부표면적은 강관의 열전달 효율을 증가시켜 내화성능의 증가효과를 기대 할 수 있다.
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- 대표 발명자
- 허종완,김윤수,최재민
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- 출원번호
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10-2026-0142139
(2026-07-31)