KR100558366B1 - 트러스 루프를 위한 스피드 바인딩 방법 - Google Patents

Abstract

구조물의 루프(roof)에서 측면이 삼각형을 이루도록 배열된 다수개의 트러스(truss)를 미리 천공된 철물띠쇠 형상의 바인더를 적용하여 상호 안정적으로 결합시키며, 엔드 트러스 탑 코드를 바인더의 단부와 절곡하여 고정하고, 배열된 각각의 트러스의 탑 코드 상에 바인더를 교차되게 연결하여 트러스 루프를 고정하기 위한 바인딩 방법이 개시된다. 건축구조물에 있어서 자연의 파괴력에 대한 안정성이 비교적 우수한 루프 트러스 구조물을 트러스간 바인딩하여 안정적으로 고정함으로써 외력에 의한 응력계산을 합리적으로 분산시키며, 풍압력,설하중,지진력에 의한 피해에 효과적으로 대응할 수 있고, 구조물의 층밀리기, 휨, 비틀림과 같은 영구변형을 감소시키는 외에 풍향의 방향에 의한 양압으로 인해 발생하는 건축물의 진동 불쾌감, 트러스 루프의 파손정도를 감소 시키는 것이다.

루프 트러스, 바인더, 풍압, 설하중, 지진, 응력, 휨, 비틀림,진동 불쾌감, 층밀리기

Description

트러스 루프를 위한 스피드 바인딩 방법{Speed binding methode for Trussed roof}

도 1은 본 발명에 적용되는 바인더를 보여주는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따라 바인더된 상태를 보여주는 설명도이다.

도 3은 본 발명에 따른 바인딩 방법을 구체적으로 보여주는 사시도이다.

도 4a와 4b는 트러스의 탑 코드에 대한 바인딩 방법을 설명하는 사시도이다.

도 5 내지 도 7은 힐(heel) 단부에서의 바인딩 방법을 설명하는 사시도이다.

도 8 내지 도 11은 8m 이하의 길이의 루프에 대한 바인딩 방법을 설명하는 평면도이다.

도 12 내지 도 15는 8m 내지 13m 길이의 루프에 대한 바인딩 방법을 설명하는 평면도이다.

본 발명은 트러스 루프를 위한 바인딩 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 구조설계에 있어서 비교적 외력에 대하서도 안전한 응력계산을 하여 외력을 합리적으로 지반에 전하도록하는 트러스 루프식 건물 구조체에 대한 것으로 목 재를 구조재로 이용하는 목구조 건축물의 시공에 있어서 트러스 루프를 구비한 구조물을 턴버클(turnbuckle)과 같은 장치없이 신속하고 간단하게 적용할 수 있고, 자중을 최소화하고, 단위면적당 외력에 의한 강도를 계산하여 최대부하를 견딜 수 있으며,균일한 강도를 가지면서 고정이 용이한 트러스 루프를 위한 바인딩 방법에 관한 것이다.

교량이나 루프처럼 넓은 공간에 걸치는 구조물의 형식으로서는 돌의 특징을 살린 아치 형식, 철강재의 높은 인장강도를 이용한 현수 형식 및 보 형식이 일반적으로 사용되고 있다.

보 형식에서는 하중이 걸리면 보의 윗부분은 서로 밀고 아랫부분은 서로 당겨서 보가 휘는데, 이때 보를 구부리는 힘은 상하단이 가장 크고 중간은 작다. 즉, 보의 중간에는 아직 여력이 있다고 말할 수 있으며, 이 여력에 의한 낭비 부분을 빼는 것이 좋다. 또한, 보에 기둥을 세우고 선을 치서 보를 보강해서 커다란 지간으로 사용할 수 있는데, 이와 같이 보를 보강해서 낭비를 없애려는 것이 트러스의 시초이다.

트러스는 철이나 목재 등의 재료를 이용할 수 있는데, 주거용으로는 주로 목재용이 많이 이용되며, 조립이 용이하기 때문에 목조주택용도로 널리 적용된다.

그러나, 풍압이 센 지역이나 설해와 태풍피해 상습지역 및 해안지역에서는 이를 충분히 수용할 수 있는 구조로 특별하게 설계되어야 한다는 문제점이 있다.

특히, 트러스 루프(roof)는 바람의 영향을 가장 많이 받기 때문에 이를 해결하기 위해서는 배열되어 고정되는 트러스들이 상호 안정적으로 결합되어 외력에 의 한 응력을 합리적으로 분산하여 건축물의 변형을 최소화 시킬 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 트러스 루프에 있어서 배열되어 고정되는 트러스들이 바인더에 의해 상호 안정적으로 결합시켜 풍압력,설하중,지진력에 의한 피해에 효과적으로 대응하고, 트러스 구조물간의 층밀리기, 휨, 비틀림과 같은 영구변형을 감소시키는 외에 풍향의 방향에 의한 양압으로 인해 발생하는 건축물의 진동불쾌감, 트러스 루프의 파손정도를 감소 시키는 트러스 루프 바인딩 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 트러스 루프 설치작업시 인장력이 약한 리벳작업을 배제하고 바인더와 트러스간 구멍에 볼트를 통하게 하여 스패너나 렌치로 너트를 고정시키는 것으로서 비교적 간단한 작업에 의해 높은 신피도를 얻을 수 있다.

이점에 대해서는 볼트결합을 강하게 함으로써 강재 양면의 마찰력을 기대하고, 인장강도가 강한 고항장력강볼트를 사용하여, 전체적으로 균일한 외력을 분산시키면서 트러스의 고정이 용이한 바인딩 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 특징은 이하에 서술되는 실시예로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 구조물의 루프(roof)에서 측면이 삼각형을 이루도록 배열된 다수개의 트러스(truss)를 천공된 철물띠쇠 형상의 바인더를 적용하여 상호 안정적으로 결합시키며, 엔드 트러스 탑 코드를 바인더 단부와 절곡하여 고정하고, 배열된 각각의 트러스의 탑 코드 상에 바인더를 교차되게 연결하여 트러스 루프를 고정하기 위한 바인딩 방법이 개시된다.

바람직하게, 바인더는 배열된 트러스에 대해 45˚내지 60˚의 각도로 연장된다.

또한, 루프의 길이가 8m 이하일 경우, 바인더는 V자 형상으로 교차되면서 연장되고, 루프의 길이가 8m 이상이고 13m 이하일 경우, 바인더는 X자 형상으로 교차되면서 연장된다.

트러스의 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서 바인더는 는 단부가 절곡되어 탑 플레이트의 정면과 저면의 두 위치에서 각각 고정되며, 탑코드와 탑 플레이트 사이에서 바인더는 직선을 유지함과 동시에 바인더와 탑 플레이트 사이의 각도는 45˚를 넘지 않는다.

선택적으로, 힐 위치(heel point)에서 바인더는 단부가 절곡되어 탑 코드의 정면과 상면의 두 위치에 고정되며, 마지막 두 개의 트러스 사이에는 목재블럭이 끼워져 고정된다.

또한, 선택적으로, 트러스들이 거더 트러스(girder truss)와 거더 브라켓(girder bracket)에 의해 고정되는 구조에서, 트러스의 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서 바인더는 단부가 절곡되어 탑 코드의 정면과 상면의 두 위치에 고정된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 바인더를 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 바인더(binder)는 일정한 폭과 길이를 갖는 얇은 강판의 철물띠쇠(10)를 일정한 각도, 예를 들어, 160˚로 절곡하고, 일정한 패턴으로 못 등이 삽입되는 관통구멍(12)을 형성하여 제작한다.

철물띠쇠(10)가 일정한 각도로 절곡되어 있으므로 일정한 강도를 유지할 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 루프 트러스의 탑 코드(top chord)에 적용할 때 편평하게 가공된다.

도 2는 본 발명에 따라 바인딩된 상태를 보여주는 설명도이다.

도시된 바와 같이, 루프 트러스(100)는 일정한 각도를 이루도록 양측면으로 배열된 탑 코드들(top chord; 101)과, 각 측면의 탑 코드들(101)을 연결하여 결합시키는 바텀 코트(bottom chord; 104) 및 탑 코드(101)와 바텀 코드(104)를 지그재그로 연결하는 웹(web; 106)으로 이루어진다. 또한, 탑 코드(101)의 양단에는 엔드 트러스(end truss; 102)가 위치한다.

본 발명에 따르면, 탑 코드들(101)은 바인더(10)에 의해 상호 결합되며, 바인더들(10)은 서로 교차되도록 설치되는데, 배열된 탑 코드(101)에 대해 대략 45˚ 내지 60˚의 각도를 이루어 연장된다.

도면부호 108은 양측면에 배열된 탑 코드들(101)이 결합되어 경계를 이루는, 즉 루프에서 가장 높은 위치를 나타내는 리지(ridge)이다.

이하, 도 3 내지 도 15를 참조하여 본 발명에 따른 바인딩 방법을 설명한다.

바인딩에 앞서 루프의 길이와 폭에 따른 적절한 설계가 이루어져야 한다.

도 8 내지 도 11은 루프의 길이가 8m 이하인 경우에 적용되는 설계의 일 예 를 보여주며, 바인더는 "V"자 구성을 이룬다.

루프의 길이가 L이고 일측 트러스의 폭이 h라고 하면 각 관계는 다음과 같다.

도 12 내지 도 15는 각각 루프의 길이가 8m 이상이고 13m 이하인 경우에 적용되는 설계의 일 예를 보여주며, 바인더는 "X"자 구성을 이룬다. 이 예에서 트러스의 폭이 루프의 길이에 대해 정해진 최대 트러스 폭보다 더 크지만 13m를 넘지 않는 경우에는 바인더를 이중으로 하여 설치할 수 있다.

도 3을 참조하면, 바인더(10)의 일단은 엔드 트러스 탑 코드(102)에 고정되는데, 엔드 트러스 탑 코드(102)의 정면에 접촉되도록 절곡되어 못 등에 의해 고정되며, 이와 함께 엔드 트러스 탑 코드(102)의 상면에 못 등에 의해 고정된다.

또한, 바인더(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 탑 코드(101)에 대해 대략 45˚내지 60˚의 각도를 이루어 연장되면서 각각의 탑 코드(101)의 상면에 못 등에 의해 고정된다.

도 4a와 도 4b를 참조하면, 일정한 길이의 바인더를 잇대어 연장하는 방법이 개시되어 있다.

도 4a와 같은 오버랩(overlap) 방식에서는 바인더의 타단을 중첩시켜 교차되는 탑 코드(101) 위에 한꺼번에 고정할 수 있으며, 도 4b와 같은 랩어라운드(wrap-around) 방식에서는 하나의 바인더의 타단과 다른 바인더의 일단이 교차되는 탑 코드(101) 위에 각각 이격되어 고정된다. 이 경우에는 각 바인더의 단부가 절곡되어 탑 코드(101)의 정면과 배면에 각각 접촉되어 고정된다.

도 5 내지 도 7은 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서의 바인딩 방법을 보여주는 사시도이다.

도 5의 방법에 따르면, 바인딩(10)은 힐 위치에서 단부가 절곡되어 탑 플레이트(112)의 정면과 저면의 두 위치에서 각각 고정된다. 이때, 탑 코드(101)와 탑 플레이트(112) 사이에서 바인더(10)는 직선을 유지해야 하며, 바인더(10)와 탑 플레이트(112) 사이의 각도는 45˚를 넘지 않아야 한다.

도 6의 방법에 따르면, 바인더(10)는 힐 위치에서 단부가 절곡되어 탑 코드(101)의 정면과 상면과 두 위치에 고정되며, 이때, 마지막 두 개의 트러스 사이에는 목재블럭(116)이 끼워져 고정된다. 따라서, 목재블럭(116)에 의해 두 개의 트러스가 일정한 간격을 유지한 상태에서 바인더(10)에 의해 잡아당겨지듯이 확실하게 고정된다.

도 7의 방법에 따르면, 트러스들(101)이 거더 트러스(girder truss; 117)와 거더 브라켓(girder brackct; 118)에 의해 고정되는 구조에 적용할 수 있는 것으로, 바인더(10)는 힐 위치에서 단부가 절곡되어 탑 코드(101)의 정면과 상면의 두 위치에 고정된다.

이러한 바인딩 방법은 상기한 탑 코드 이외에 바텀 코드나 캔틸레버(cantilever)에도 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 이와 같은 바인딩 방법과 다양한 고정도구, 예를 들어, 웹 타이(web tie)나 그립(grip), 테풍피해 결합구(typoon tie), 브라켓 등을 이용하여 전체적인 구조적 강도를 증가시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 실시예를 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예들에 한정되어서는 안되며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 루프 트러스 구조물에 있어서 바인더를 이용하여 트러스들을 상호 관련하여 안정적으로 고정함으로써 풍압이 센지역이나 설해와 태풍피해 상습지역 및 해안지역에서는 루프에 가해지는 외력에 효과적으로 대응할 수 있다.

특히, 트러스 루프(roof)는 바람의 영향을 가장 많이 받기 때문에 이를 해결하기 위해서는 배열되어 고정되는 트러스들이 상호 안정적으로 결합되어 외력에 의한 응력을 합리적으로 분산하여 건축물의 변형을 최소화 시킬 필요가 있다.

이에 따라 구조물 중 바람에 특히 취약한 루프가 층밀리기, 휨, 비틀림과 같은 영구변형이 감소되고 풍향의 방향에 의한 건축물의 진동불쾌감, 트러스 루프가 파손되거나 벗겨지는 등의 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 턴버클(turnbuckle)과 같은 보조장치 없이 단지 볼트 등과 같은 고정유닛을 이용하여 신속하고 간단하게 조립할 수 있으며, 트러스 전체에 대하여 균일한 부하강도를 유지하도록 할 수 있다.

Claims (3)

1. 구조물의 루프(roof)에서 측면이 삼각형을 이루도록 배열된 다수개의 트러스(truss)를 절곡된 플레이트 형상의 브레이스를 적용하여 상호 안정적으로 결합시키며,

   엔드 트러스 탑 코드에서 상기 브레이스의 단부를 절곡하여 고정하고, 상기 배열된 각각의 트러스의 탑 코드 상에 상기 브레이스를 편평하게 하여 고정하여 연장하고,

   브레이스는 상기 배열된 트러스에 대해 45˚내지 60˚의 각도로 연장되도록 하고, 루프의 길이가 8m 이하일 경우, 상기 브레이스는 V자 형상으로 교차되면서 연장되는 것을 특징으로 하는 트러스 루프를 위한 스피드 바인딩 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 루프의 길이가 8m 이상이고 13m 이하일 경우, 상기 브레이스는 X자 형상으로 교차되면서 연장되는 것을 특징으로 하는 트러스 루프를 위한 스피드 바인딩 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 트러스의 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서 상기 브레이스는 단부가 절곡되어 탑 플레이트의 정면과 저면의 두 위치에서 각각 고정되며, 상기 탑 코드와 탑 플레이트 사이에서 상기 브레이스는 직선을 유지함과 동시에 상기 브레이스와 탑 플레이트 사이의 각도는 45˚ 를 넘지 않도록 하고,

   트러스의 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서 상기 브레이스는 단부가 절곡되어 상기 탑 코드의 정면과 상면의 두 위치에 고정되며, 마지막 두 개의 트러스 사이에는 목재블럭이 끼워져 고정되도록 하고,

   트러스들이 거더 트러스(girder truss)와 거더 브라켓(girder bracket)에 의해 고정되는 구조에서, 상기 트러스의 탑 코드와 바텀 코드가 만나는 힐 위치(heel point)에서 상기 브레이스는 단부가 절곡되어 상기 탑 코드의 정면과 상면의 두 위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 트러스 루프를 위한 스피드 바인딩 방법.

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