KR100749855B1 - 건축물의 수평 뼈대구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 한 쌍의 단위부재가 적어도 하나의 플레이트에 의해 서로 연결되어 일체화된 직선부재와, 상기 직선부재가 교차하는 지점에 결합되는 “#”형상의 연결부재를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 단위부재는 소정 단면을 갖는 형강이고, 상기 연결부재의 중심에는 상기 수평 뼈대구조를 지지하는 기둥과의 결합을 위한 “+”형상의 결합부재가 수직방향으로 마련된다. 따라서 상기 본 발명은 종래의 수평 뼈대구조와 동일한 강성을 유지하되 구조가 간단하여 제작이 쉽고 무게가 가벼워 설치가 용이한 건축물의 수평 뼈대구조를 제공한다.

수평 뼈대구조, 직선부재, 연결부재, 결합부재, 지하구조물, 흙막이벽

Description

건축물의 수평 뼈대구조{Double Beam Frame}

도 1은 종래 기술에 의한 건축물의 수평 뼈대구조의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 건축물의 수평 뼈대구조의 사시도.

도 3과 도 4는 상기 건축물의 수평 뼈대구조를 구성하는 직선부재와 연결부재의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 수평 뼈대구조 110 : 직선부재

120 : 연결부재 112, 122 : 단위부재

114 : 플레이트 116, 126, 136 : 결합공

130 : 이음판 142, 144 : 볼트, 너트

본 발명은 건축물의 수평 뼈대구조에 관한 것으로, 구체적으로는 종래의 수평 뼈대구조와 동일한 강성을 유지하되 구조가 간단하여 제작이 쉽고 무게가 가벼워 설치가 용이한 건축물의 수평 뼈대구조에 관한 것이다.

일반적으로 지하구조물을 건설하기 위해서는 터파기 공사가 선행되어야 하 고, 이러한 터파기 공사 시에는 토압에 의해 지반이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 흙막이 공사가 병행된다. 이러한 흙막이 공사에는 지반이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 지반과 접촉되도록 설치되는 흙막이 벽과, 흙막이 벽이 소정의 토압에 견딜 수 있도록 그를 지지하는 버팀대가 사용된다. 여기서 흙막이 벽을 지지하기 위한 버팀대에는 다양한 구조로 이루어진 여러 종류가 있으며 수평 뼈대구조 또한 그 종류 중 하나이다.

도 1은 종래 기술에 의한 건축물의 수평 뼈대구조의 사시도로, 본 출원인에 의해 출원된 수평 뼈대구조(출원번호 : 10-2005-0025502)이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 건축물의 수평 뼈대구조(1)는, 직선부재(10)와, 상기 직선부재(10)가 교차하는 지점에 결합되는 “#”형상의 연결부재(20)를 포함하여 구성된다. 상기 직선부재(10)는 수평방향으로 소정거리 이격된 한 쌍의 단위부재(12)와 상기 한 쌍의 단위부재(12)를 연결하는 플레이트(14)로 구성된다. 또한, 상기 연결부재(20)는 4개의 단위부재(22)가 서로 교차하는 “#”형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배치된 단위부재(22) 사이에는 그들을 연결하는 플레이트(24)가 구비된다.

이때, 상기 직선부재(10)와 연결부재(20)를 구성하는 단위부재(12, 22)는 그 내부가 중공인 원형의 파이프이고, 상기 파이프의 내부에는 무수축 모르터(30)가 충진된다. 또한, 상기 직선부재(10) 및 연결부재(20)의 단부에는 다수개의 결합공을 갖는 플랜지(16, 26)가 형성되어 다른 직선 및 연결부재 또는 수평 뼈대구조가 고정되는 테두리보 등에 나사 결합이 가능하다.

이러한 종래의 건축물의 수평 뼈대구조(1)는 그를 구성하는 직선부재(10) 및 연결부재(20)가 상술한 바와 같이 원형의 파이프로 형성되어 기계적 강성이 우수할 뿐만 아니라 플레이트(14, 24)를 이용하여 한 쌍의 단위부재(즉, 원형 파이프)를 일체화함으로써 모든 방향에 대하여 좌굴신뢰성이 우수하다. 또한, 중공인 내부를 무수축 모르터(30)로 충진시킴으로써 기계적 강성은 더욱 증대되었다.

하지만, 상기 직선부재(10) 및 연결부재(20)를 구성하는 복수의 단위부재(12, 22)와 플레이트(14, 24)는 모두 금속으로 제작되어 무게가 매우 무겁다. 또한, 원형 단면 파이프는 소정 두께를 갖는 철판을 감아 제작되므로 제작 시 많은 비용이 소요되고, 특히 철판의 두께가 두꺼워질수록 또는 부재의 크기가 커질수록 그 비용은 기하급수적으로 증가한다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 종래의 수평 뼈대구조와 동일한 강성을 유지하되 구조가 간단하여 제작이 쉽고 무게가 가벼워 설치가 용이하며 제작비도 저렴한 건축물의 수평 뼈대구조를 제공함을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건축물은, 한 쌍의 단위부재가 적어도 하나의 플레이트에 의해 서로 연결되어 일체화된 직선부재와, 상기 직선부재가 교차하는 지점에 결합되는 “#”형상의 연결부재를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 단위부재는 소정 단면을 갖는 형강이고, 상기 연결부재의 중심 에는 상기 수평 뼈대구조를 지지하는 기둥과의 결합을 위한 “+”형상의 결합부재가 수직방향으로 마련된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이때, 본 발명을 구성하는 각 구성요소 중 공지된 구성 및 그 구성의 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들 중 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명에 의한 건축물의 수평 뼈대구조의 사시도이고, 도 3과 도 4는 상기 건축물의 수평 뼈대구조를 구성하는 직선부재와 연결부재의 사시도이다.

본 발명에 의한 건축물(이하, 수평 뼈대구조라 함, 100)은 흙막이 벽을 지지하여 토압에 의해 굴착면 또는 사면이 붕괴되는 것을 방지하기 위한 수평 버팀대의 일종인 수평 뼈대구조로, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 직선부재(110)와, 상기 직선부재(100)가 교차하는 지점에 결합되는 연결부재(120)를 포함하여 구성된다.

상술한 각 구성요소를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 상기 직선부재(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 수평방향으로 소정거리 이격되는 한 쌍의 단위부재(112)와, 상기 한 쌍의 단위부재(112)를 일체로 연결시키는 플레이트(114)로 구성된다. 이때, 상기 한 쌍의 단위부재(112)는 소정 길이를 갖는 H형강이고 그 단부에는 다른 직선부재, 연결부재 또는 테두리보와의 연결을 위한 복수의 결합공(116)이 형성된다. 또한, 상기 플레이트(114)는 종래의 플레이트(도 1의 14)에 비하여 작은 크기를 갖는 한 쌍으로 구성된다.

여기서 단위부재(112)로 사용되는 H형강은 여러 종류의 형강 중 단면적에 비하여 가장 큰 단면 이차 모멘트 값을 갖는 형강으로, 비록 원형 단면 파이프에 비하여 약축이 존재하지만, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 플레이트(114)를 이용하여 약축을 서로 연결함으로써 보완된다. 따라서 상기 직선부재(110)는 종래의 직선부재(도 1의 10)와 동일한 기계적 강성을 갖는다.

또한, 상기 플레이트(114)는 종래에 비하여 크기가 작은 한 쌍으로 구성됨으로써 직선부재(110)의 무게를 줄일 수 있으며, 토압의 크기가 클 경우 그 수를 늘려 상기 직선부재(110)의 강성을 증대시킬 수 있다.

상기 연결부재(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 단위부재(122)가 서로 직교하는 형상인 “#”형상으로 형성되고, 그 중심에는 관통공(123)이 형성되며, 상기 관통공(123)에는 “+”자 형상을 갖는 결합부재(125)가 구비된다. 이때, 상기 4개의 단위부재(122)는 소정 길이를 갖는 H형강이고 그 단부에는 다른 직선부재, 연결부재 또는 테두리보와의 연결을 위한 복수의 결합공(126)이 형성된다.

여기서 상기 연결부재(120)를 이루는 4개의 단위부재(122) 중 서로 평행하게 위치된 한 쌍의 단위부재는 상기 직선부재(110)를 이루는 한 쌍의 단위부재(112)와 동일한 이격거리로 형성되어 서로 결합 가능하도록 한다.

한편, 본 실시예에서는 상기 직선부재(110)와 연결부재(120)를 구성하는 단위부재로 H형강을 예시하고 있으나, 이는 일예에 불과하며 사용자의 필요에 따라 I형강, T형강을 포함하는 여러 종류의 형강을 사용할 수 있음은 물론이다. 다만, 앞서 기술한 바와 같이 H형강이 여러 단면의 형강 중 단면적에 비하여 가장 큰 단면 이차 모멘트 값을 가지므로 큰 강성을 유지하기 위해서는 H형강을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 의한 수평 뼈대구조(100)를 이루기 위한 상기 직선부재(110)와 연결부재(120)의 결합구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 상기 연결부재(120)는 “#”형상으로 형성되므로 직선부재(110)를 “-”자 형상으로 연결시키거나 “+”자 형상으로 연결시킬 수 있다. 이때, 상기 직선부재(110) 및 연결부재(120) 사이에는 복수의 결합공(136)이 형성된 소정의 이음판(130)이 구비되고, 상기 이음판(130)은 복수의 볼트/너트(142, 144)에 의해 직선부재(110) 및 연결부재(120)와 결합된다. 그런데 이러한 결합방식은 이미 일반적으로 사용되는 형강의 결합방식이므로 본 실시예에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상술한 상기 수평 뼈대구조는 지하 흙막이 공사 시 버팀구조물의 용도로 사용되기도 하고 영구구조물의 용도로도 사용되기도 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건축물의 수평 뼈대구조의 구성 및 결합구조를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의한 건축물의 수평 뼈대구조를 구성하는 직선부재 및 연결부재의 단위부재로 작은 단면적에 비하여 단면 이차 모멘트 값이 큰 H형강을 사용함으로써 종래와 동일한 강성을 갖되 그 무게를 최소화 할 수 있다.

또한, 한 쌍의 H형강을 연결시켜 일체화하므로 모든 방향에 대한 좌굴신뢰성이 매우 우수하고, 제작 시 비용이 저렴한 장점이 있다.

Claims (4)

1. 건축물의 수평 뼈대구조에 있어서,

   한 쌍의 단위부재가 적어도 하나의 플레이트에 의해 서로 연결되어 일체화된 직선부재와, 상기 직선부재가 교차하는 지점에 결합되는 “#”형상의 연결부재를 포함하여 구성되어지되, 상기 단위부재는 소정 단면을 갖는 형강인 것을 특징으로 하는 건축물의 수평 뼈대구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 직선부재와 연결부재를 구성하는 단위부재는 H형강인 것을 특징으로 하는 건축물의 수평 뼈대구조.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 연결부재의 중심에는 상기 수평 뼈대구조를 지지하는 기둥과의 결합을 위한 “+”형상의 결합부재가 수직방향으로 마련되는 것을 특징으로 하는 건축물의 수평 뼈대구조.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,

   상기 수평 뼈대구조는 지하 흙막이 공사 시 버팀구조물로 사용되는 것을 특징으로 하는 건축물의 수평 뼈대구조.

Images