KR100772144B1 - 지붕 구조물용 연결구 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 손쉽게 시공이 가능하여 시공 시간을 단축할 수 있고, 숙련자가 아니어도 시공이 가능하여 비용을 절감할 수 있는 지붕 구조물용 연결구 조립체를 제공하는 것이다. 또한, 동시에 외관이 수려한 지붕 구조물을 제작 가능하게 하는 연결구 조립체를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 저면이 원형 단면을 가지는 부재와 접하는 오목부가 형성되고, 상면에 판상의 부재와 접하는 평탄면이 형성된 탄성 지지체; 및 판상의 부재를 상기 탄성 지지체와 함께 가압하도록 상기 탄성 지지체의 상측에 배치되는 누름판을 포함하는 지붕 구조물용 연결구 조립체를 제공한다.

Description

지붕 구조물용 연결구 조립체{Coupling device assembly for roof structure}
도 1은 본 발명에 따른 연결구 조립체가 작용되는 지붕 구조물의 일례를 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 연결구 조립체의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 연결구 조립체에서 누름판의 구성을 보여주는 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 연결구 조립체에서 탄성 지지체의 구성을 보여주는 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 강 파이프 20: 강 플레이트
30: 누름판 31: 누름판 본체
31a: 누름판 볼트 체결부 31b: 지지부
31c: 결합홈 32: 개스킷
33: 커버 40: 탄성 지지체
41: 탄성 지지체 본체 41a: 탄성 지지체볼트 체결부
41b: 톱니구조 41c: 변형홈
42: 절곡 플레이트 100: 지붕 구조물
본 발명은 지붕 구조물용 연결구 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시공이 간편하여 공기를 단축할 수 있고, 체결력의 확보가 용이하며, 외관이 수려한 지붕 구조물용 연결구 조립체에 관한 것이다.
본 발명에서 말하는 지붕 구조물은 예를 들어, 지하보도의 출입구, 육교 등에서 외부를 볼 수 있으면서 비나 바람을 막을 수 있도록 설치되는 구조물을 지칭한다. 보다 구체적으로는 돔 형상, 아치 형상 등과 같이 곡면을 형성하면서 제작되는 철구조물로서 유리나 투명한 강화 플라스틱 판으로 마감되어 외부를 볼 수 있도록 만들어지는 구조물을 말한다.
지하보도의 출입구, 육교 등에는 지붕 구조물이 설치되는 경우를 흔히 볼 수 있다. 이러한 지붕 구조물은 통상 곡면 형상의 외관을 가지며, 여러 개의 평판 유리나 투명한 강화 플라스틱 판이 설치되어 방수 및 방음이 가능하게 만들어진다. 지붕 구조물의 골조는 통상 강 파이프, H빔, 강 플레이트 등의 부재를 사용하여 제작된 철구조물로 만들어질 수 있다. 철구조물의 경우 크기가 크기 때문에 철구조물을 구성하는 부재들을 서로 조립하여 전체 구조물을 제작한다. 각각의 부재들을 조립할 때 용접을 이용하는 경우에는 통상 숙련된 용접 기술자가 각각의 연결 부위를 모두 용접하여 작업하여야 하기 때문에 시공 시간이 많이 소요되고 비용이 증가하는 문제점이 있다.
시공 장소에서의 시공 시간을 단축하기 위한 방법으로 공장에서 철구조물을 구성하는 강 파이프와 강 플레이트 등에 플랜지를 용접으로 부착한 후, 시공 장소에서 플랜지들을 볼트와 너트로 체결하는 방법이 사용될 수 있다. 이 경우에도 플랜지를 설치하는 공정이 필수적으로 포함되므로 공장에서의 공정을 포함한 전체적인 공정을 기준으로 시공 시간이 길어지고 비용이 증가되는 문제점은 여전히 남는다. 더욱이, 플랜지를 사용하는 경우 볼트 등의 체결 부재가 외부로 노출되어 미관상 문제되는 경우가 많다. 도시 건축물의 미관을 고려하여 곡면 형상으로 지붕 구조물을 제작하는 경우가 많은 것을 고려할 때 플랜지와 볼트를 사용하는 구조는 바람직하지 못한 문제점이 있어왔다.
이에 손쉽게 시공이 가능하여 시공 시간을 단축할 수 있고 비용 증가를 피하면서 동시에 외관이 수려한 지붕 구조물용 연결구 조립체를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함한 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 손쉽게 시공이 가능하여 시공 시간을 단축할 수 있고, 숙련자가 아니어도 시공이 가능하여 비용을 절감할 수 있는 지붕 구조물용 연결구 조립체를 제공하는 것이다. 또한, 동시에 외관이 수려한 지붕 구조물을 제작 가능하게 하는 연결구 조립체를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 저면이 원형 단면을 가지는 부재와 접하는 오목부가 형성되고, 상면에 판상의 부재와 접하는 평탄면이 형성된 탄성 지지체; 및 판상의 부재를 상기 탄성 지지체와 함께 가압하도록 상기 탄성 지지체의 상측에 배치되는 누름판을 포함하는 지붕 구조물용 연결구 조립체를 제공함으로써 달성될 수 있다.
여기서, 상기 탄성 지지체에서 상기 원형 단면을 가지는 부재와 접하는 면에는 소정 크기의 변형홈이 형성되고, 상기 탄성 지지체에서 상기 판상의 부재와 접하는 면에는 톱니구조가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 여기서 상기 탄성 지지체에서 상기 판상의 부재가 접하는 측면의 중앙부에는 소정의 폭으로 탄성 지지체 볼트 체결부가 형성되어 있고, 상기 탄성 지지체 볼트 체결부에는 절곡 플레이트가 부착될 수 있으며, 상기 탄성 지지체 볼트 체결부는 중앙부가 낮게 형성되고, 그 양측이 중앙부보다 높게 형성되며, 상기 탄성 지지체 볼트 체결부의 중앙부에는 원형 단면을 가지는 부재와 탄성 지지체를 결합하는 체결 부재가 체결되고, 상기 탄성 지지체 볼트 체결부의 중앙부 양측에는 판상의 부재와 탄성 지지체를 결합하는 체결 부재가 체결되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 누름판의 본체 양단에는 상기 판상의 부재와 접하는 개스킷이 설치되고, 상기 누름판의 본체 중앙부에는 소정 폭으로 누름판 볼트 체결부가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 여기서 상기 누름판 볼트 체결부는 주변보다 높이가 낮게 형성되고, 상기 누름판 볼트 체결부에는 상기 누름판과 상기 탄성 지지체 사이에 개재된 판상의 부재에 압축력을 작용하도록 체결 부재가 체결되며, 상기 누름판에는 상기 누름 판 볼트 체결부를 외부로부터 폐쇄하는 커버가 결합된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 누름판과 상기 판상의 부재가 접하는 곳에 배치되는 마감재를 더 구비할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다. 한편, 이하의 설명에서 원형 단면을 가지는 골재가 적용될 수 있는 부분에서는 강 파이프를 일례로 들어 도시 및 설명하고, 판상의 골재가 적용될 수 있는 부분에서는 강 플레이트를 일례로 들어 도시 및 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 범위는 강 파이프나 강 플레이트를 연결하는 연결구 조립체로 한정되지 않는다.
도 1에는 아치 형상으로 제작된 지붕 구조물의 일례를 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 지붕 구조물용 연결구 조립체의 구성을 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 지붕 구조물(100)의 경우, 아치형의 강 파이프(10)들을 연직 방향에 나란하게 여러 개 설치하고, 그에 실질적으로 수직한 방향 즉, 수평 방향에 나란하게 강 플레이트(20)를 설치하여 전체 구조물의 골조를 구성한다.
이때 각각의 강 파이프(10)들과 강 플레이트(20)들이 만나는 부분(A)에는 도 2에 도시된 것과 같은 연결구 조립체가 설치되어 강 파이프(10)와 강 플레이트(20)를 연결한다. 한편, 강 파이프(10)와 강 플레이트(20)들이 형성하는 격자 형상의 공간들에는 유리나 강화 플라스틱과 같은 투명한 부재가 설치되어 내외부로 가시광 선이 통과하도록 구성한다.
도 1에 도시된 것과 같은 지붕 구조물(100)은 지하보도의 출입구, 육교 등에 설치되어 보행자를 비나 바람으로부터 보호하고, 보행자가 태양광을 적절히 쬐거나 외부 경관을 볼 수 있게 한다.
도 2에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 지붕 구조물용 연결구 조립체는 탄성 지지체(40) 및 누름판(30)을 포함한다. 상기 탄성 지지체(40)는 강 파이프(10)의 상측에 접촉된 상태로 배치되어 강 파이프(10)와 강 플레이트(20)를 고정하는 기능을 한다. 상기 강 파이프(10) 상에서 상기 탄성 지지체(40)가 안정적으로 배치되도록 하기 위해 상기 탄성 지지체(40)의 저면에는 강 파이프(10)의 곡면에 대응하는 오목부가 형성되어 있다. 또한, 상기 탄성 지지체(40)의 상면에는 판상의 부재인 강 플레이트(20)가 안착되도록 평탄면이 형성되어 있다. 상기 누름판(30)과 강 플레이트(20)가 접하는 부분에는 마감재(50)가 도포될 수 있다. 상기 마감재(50)로는 폴리우레탄 접착제, 실리콘 고무 등의 실런트(sealant) 소재가 사용될 수 있다.
상기 누름판(30)은 상기 탄성 지지체(40)와 함께 강 플레이트(20)를 압착하여 고정하는 기능을 한다. 상기 누름판의 상세 구성은 도 3에 도시되어 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 상기 누름판(30)은 누름판 본체(31)와 커버(33)를 구비한다. 상기 누름판 본체(31)에는 그 양단에 하방으로 형성된 지지부(31b)를 구비하며 상기 지지부(31b)에는 개스킷(32)이 결합된다. 상기 개스킷(32)은 강 플레이트(20)의 상면을 가압하여 마찰력을 제공하는 기능을 하는 것으로, 예를 들어 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monorer) 등과 같은 고무 재질로 만들어진다.
상기 누름판 본체(31)의 중앙에는 소정 폭의 누름판 볼트 체결부(31a)가 형성되어 있다. 상기 누름판 볼트 체결부(31a)는 볼트의 머리가 수용될 수 있도록 주변보다 낮게 형성된 홈을 구비하며, 볼트를 사용하여 체결하는 경우에 볼트 머리(미도시)가 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
상기 커버(33)는 상기 누름판 볼트 체결부(31a) 및 볼트 머리가 외부로 노출되지 않도록 차단하는 기능을 하는 것으로 미관을 고려한 것 외에 누름판 볼트 체결부(31a)가 노출되어 볼트 등의 체결 부재 및 그 체결 부분에 부식이 쉽게 일어나는 것을 예방하는 기능을 한다. 상기 커버(33)가 결합될 수 있도록 상기 누름판 본체(31)에는 결합홈(31c)이 형성될 수 있다.
상기 탄성 지지체의 상세한 구성은 도 4에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 상기 탄성 지지체(40)는 예를 들어 탄성 고무(gum elastic)와 같은 재질로 만들어지는 탄성 지지체 본체(41)에 절곡 플레이트(42)가 부착되어 만들어진다.
상기 탄성 지지체 본체(41)의 상면에는, 중앙에 소정 폭의 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)가 형성되고, 상기 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)의 외측에 톱니구조(41b)가 형성된다. 상기 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)에는 상기 절곡 플레이트(42)가 결합된다. 상기 절곡 플레이트(42)는 알루미늄과 같이 가공이 용이한 소재로 만들어지는 것이 바람직하다.
상기 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)는 중앙이 낮게 형성되고 그 양측이 중앙 보다 높게 형성되며, 상기 절곡 플레이트(42)는 상기 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)의 형상에 대응하도록 절곡된 형상을 가진다.
상기 탄성 지지체 볼트 체결부(41a)에 상기 절곡 플레이트(42)가 결합된 상태에서 중앙의 낮은 부분에는 강 파이프(10)와 탄성 지지체(40)를 결합하는 볼트가 체결되고, 그 양측의 높은 부분에는 강 플레이트(20)와 탄성 지지체(40)를 결합하는 볼트가 체결된다.
상기 톱니구조(41b)는 상기 누름판의 개스킷(32)과 함께 강 플레이트(20)를 압착하여 지지하면서 강 플레이트(20)가 연결구 조립체의 외측으로 쉽게 분리되지 않도록 마찰력을 제공한다.
상기 탄성 지지체 본체(41)의 저면에 형성된 오목부에는, 다양한 직경의 강 파이프에 대해 탄성 지지체가 적용될 수 있도록, 탄성 지지체 본체(41)가 변형되는 것이 용이하게 하는 변형홈(41c)들이 형성되어 있다. 상기 변형홈(41c)의 형상은 도 4에 도시된 것과 같은 직사각형 단면으로 한정되지 않고, 그 개수는 다양하게 변화될 수 있다.
지금까지 설명한 것과 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 지붕 구조물용 연결구 조립체는 다음과 같은 방법으로 시공될 수 있다.
먼저, 강 파이프(10)의 상면에 탄성 지지체(40)를 접촉하도록 위치시킨다. 이때 강 파이프의 직경에 따라 탄성 지지체(40)는 변형되어 상기 강 파이프(10)와 밀접하게 접촉할 수 있다. 그 다음, 상기 탄성 지지체(40)의 상면에 강 플레이 트(20)들을 위치시킨다. 그 다음, 상기 강 플레이트(20)들과 상기 탄성 지지체(40)를 상기 절곡 플레이트(42)를 관통하여 볼트로 체결한다. 지금까지의 공정만으로도 강 파이프(10)와 강 플레이트(20) 사이의 체결력은 확보될 수 있다.
그 다음 누름판(30)을 상기 강 플레이트(20)의 상측에 설치하고 볼트를 사용하여 상기 누름판(30)과 상기 탄성 지지체(40)를 결합한다. 그 다음, 상기 누름판(30)과 상기 강 플레이트(20)가 접하는 면의 외측에 마감재(50)를 도포한다. 이상의 공정을 통해 강 파이프와 강 플레이트 사이의 체결, 체결부위의 방습 처리 및 외관 마무리 작업을 완료한다. 이상의 공정을 통해 완성된 연결부위는 체결력이 충분히 확보될 수 있고, 외관이 수려하여 지붕 구조물용 연결구 조립체로서 완벽한 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 지붕 구조물용 연결구 조립체를 사용하면, 지붕 구조물의 시공에 있어 시공이 간편하여 공수를 줄일 수 있고, 외관이 수려한 지붕 구조물을 제작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 저면이 원형 단면을 가지는 부재와 접하는 오목부가 형성되고, 상면에 판상의 부재와 접하는 평탄면이 형성된 탄성 지지체; 및
    판상의 부재를 상기 탄성 지지체와 함께 가압하도록 상기 탄성 지지체의 상측에 배치되는 누름판을 포함하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 지지체에서 상기 원형 단면을 가지는 부재와 접하는 면에는 소정 크기의 변형홈이 형성된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성 지지체에서 상기 판상의 부재와 접하는 면에는 톱니구조가 형성된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성 지지체에서 상기 판상의 부재가 접하는 측면의 중앙부에는 소정의 폭으로 탄성 지지체 볼트 체결부가 형성되어 있고,
    상기 탄성 지지체 볼트 체결부에는 절곡 플레이트가 부착된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성 지지체 볼트 체결부는 중앙부가 낮게 형성되고, 그 양측이 중앙부보다 높게 형성되며,
    상기 탄성 지지체 볼트 체결부의 중앙부에는 원형 단면을 가지는 부재와 탄성 지지체를 결합하는 체결 부재가 체결되고,
    상기 탄성 지지체 볼트 체결부의 중앙부 양측에는 판상의 부재와 탄성 지지체를 결합하는 체결 부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 누름판의 본체 양단에는 상기 판상의 부재와 접하는 개스킷이 설치된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 누름판의 본체 중앙부에는 소정 폭으로 누름판 볼트 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 누름판 볼트 체결부는 주변보다 높이가 낮게 형성되고,
    상기 누름판 볼트 체결부에는 상기 누름판과 상기 탄성 지지체 사이에 개재된 판상의 부재에 압축력을 작용하도록 체결 부재가 체결된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 누름판에는 상기 누름판 볼트 체결부를 외부로부터 폐쇄하는 커버가 결합된 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 누름판과 상기 판상의 부재가 접하는 곳에 배치되는 마감재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지붕 구조물용 연결구 조립체.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865885B1 (ko) 2018-01-22 2018-06-08 임영석 열차단 스터드 조립체
CN111305479A (zh) * 2020-03-25 2020-06-19 北京市建筑工程研究院有限责任公司 一种具有监测功能的金属屋面板加固装置

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