KR101238031B1

KR101238031B1 - 내진기능을 갖는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체

Info

Publication number: KR101238031B1
Application number: KR1020110010178A
Authority: KR
Inventors: 김상효
Original assignee: (주)엔아이씨이; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2013-03-04
Also published as: KR20120089060A

Abstract

본 발명에 따른 조립식 물탱크의 외부 보강프레임 조립체는, 기초 콘크리트(C) 위에 가로방향과 세로방향으로 교차되어 배열되는 베이스 프레임(10)(20)과, 물탱크의 단위패널(2)들의 수직방향 플랜지에 결합되어 수직으로 세워져 물탱크를 외부에서 지지하는 수직프레임(30)과, 상기 수직프레임의 바깥면에 밀착되어 세워지되 하부 내측면은 상기 기초 콘크리트의 측면에 밀착되고 중간부분의 측면은 상기 베이스 프레임의 끝단면에 고정 결합되는 보강부재(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에서의 외부 보강프레임 조립체는 상기 수직프레임(30), 베이스프레임(10)(20), 기초 콘크리트(C)에 모두 고정된 보강부재(40)를 구비함으로써, 수직프레임(30)의 보강기능은 물론, 베이스프레임(10)(20)과 기초 콘크리트(C) 및 물탱크 본체를 일체로 구속하여 내진성능을 확보할 수 있으므로, 조립식 물탱크 기술분야에서 매우 유용한 발명이다.

Description

내진기능을 갖는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체{Reinforcement Frame Assembly for water tank}

본 발명은 진동 또는 지진 등에 대한 내진성능을 향상시킨 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체에 관한 것으로서, 상부는 수직프레임(30)에, 중간부는 베이스프레임(10)(20)에, 하부는 기초 콘크리트(C)에 각각 고정되는 보강부재(40)를 구비함으로써, 상기 수직프레임(30)의 굽힘변형을 보강함과 동시에, 상기 베이스프레임(10)(20)과 기초 콘크리트(C) 및 물탱크 본체를 일체로 구속하여 내진성능을 확보할 수 있도록 한 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 조립식 물탱크는 빌딩이나 아파트 등의 각종 공용 건축물에는 식수와 세면수 및 화장실 세정수 등 생활용수를 저장하기 위한 것으로, 이러한 물탱크는 대부분 SMC(sheet molding compound) 또는 스테인레스(stainless)를 소재로 하여 제조된 사각체의 단위 패널들을 시공현장에서 상호 조립하여 구성된다.

이 때, 복수개의 단위패널이 상호 조립된 조립식 물탱크는 내구력을 향상시키기 위해 탱크 본체 내부에 복수개의 보강부재를 설치하여 사용되어 왔다.

종래의 조립식 물탱크는 그 내부에 복수개의 보강부재가 설치됨으로써 물탱크 내부 청소시 청소활동에 필요한 공간확보에 어려움이 따르게 되는 문제점이 있었다.

삭제

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 공개실용신안 제1996-5007호와 실용신안등록 제20-0381862호 및 실용신안등록 제20-0399026호에서는 외부에 보강재가 설치되는 조립식 물탱크를 제안한 바 있다.

이하에서 종래기술로서 공개실용신안 제1996-5007호와 실용신안등록 제20-0381862호에 개시된 조립식 물탱크의 구성을 간략히 설명한다.

도 8은 공개실용신안 제1996-5007호(이하 '종래기술1'이라 한다)의 조립식 물탱크에 보강부재가 설치된 상태를 도시한 도면이다. 도 8에서 보는 바와 같이 종래기술1의 조립식 물탱크(100)는 모서리로부터 측벽(111a)이 절곡형성된 복수개의 단위패널(111)이 상기 측벽(111a)이 서로 접촉결합된 탱크 본체(110)와, 결합된 측벽(111a)의 외측면에 각각 결합되는 한쌍의 압착판(120)과, 압착판(120)의 후방에 결합되는 "I"형상의 보강재(130)를 포함하여 구성된다. 이러한 종래기술1의 조립식 물탱크(100)는 탱크본체 외부에 보강재(130)를 설치함으로써, 물탱크 내부에 합성수지가 골고루 도포되어 방수기능이 현저하게 향상되며, 물탱크 내부 청소시 청소활동에 필요한 공간이 확보되어 내부 청소가 용이한 효과가 있다.

그러나, 종래기술1의 조립식 물탱크(100)은 압착판(120)이 탱크 본체(110) 중 단위패널(111)의 측벽(111a)을 고정함으로써 탱크본체의 내구력을 지지할 수 있는 충분한 지지력이 제공되지 못할 뿐 아니라 압착판(120)을 별도로 제작해야 함으로써 제작단가가 상승하는 문제점이 있다. 특히, 종래의 조립식 물탱크(100)는 압착판(120)과 보강재(130)의 중량에 의해 탱크 본체(110) 상면에 설치할 경우 탱크 본체(110) 상면이 압착판(120)과 보강재(130)의 중량을 버티지 못하고 상면에 결합된 단위패널(111)이 훼손되므로 탱크본체(110) 상면에는 설치할 수 없는 문제점이 발생된다. 또한, 단위패널(111)과 압착판(120) 결합시 복수개의 볼트부재(S)를 삽입하고, 복수개의 볼트부재와 결합되는 너트부재(S2)를 사용함으로 체결구조가 복잡하고, 이에 따라 설치시간이 현저하게 상승하는 문제점이 발생된다.

도 9는 실용신안등록 20-0399026호(이하 '종래기술2'라 한다)의 조립식 물탱크에 보강부재가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 상기 도 9의 A-A단면도이다. 종래기술2의 조립식 물탱크(200)는 복수개의 단위패널(211)이 상호결합되는 탱크본체(210)와, 단위패널(211)의 측벽(211a)이 서로 맞닿는 부분에 1쌍이 대칭인 상태로 조를 이루어 설치되는 세로보강프레임(220)과, 세로보강프레임(220)의 상부 끝부분을 연결하기 위한 복수의 천정스테이(230)와, 세로보강프레임(220)과 천정스테이(230)를 결합하는 상부브라켓(240)과, 탱크본체(210) 하부에 설치되는 하부스테이(250)와, 세로보강프레임(220)과 하부스테이(250)를 결합하는 하부브라켓(260)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 갖는 종래기술2의 조립식 물탱크(200)는 탱크본체 상면에 설치되는 천정스테이(230)와 세로보강프레임(220)을 연결하여 탱크본체(210)의 내구력 향상을 도모하였다.

그러나, 종래기술2의 조립식 물탱크(200)는 세로보강프레임(220)이 단위패널(211)의 측벽(211a)을 고정함으로써 탱크본체(210)의 내구력을 지지될 수 있는 충분한 지지력을 제공하지 못할 뿐 아니라 세로보강프레임(220)과 상부브라켓(240) 및 하부브라켓(260)을 별도로 제작해야 함으로써 제작단가가 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 단위패널(211)과 세로보강프레임(220) 결합시 복수개의 볼트부재(S1)를 삽입하고, 복수개의 볼트부재(S1)와 결합되는 너트부재(S2)를 사용함으로 체결구조가 복잡하고, 이에 따라 설치시간이 현저하게 상승하는 문제점이 발생된다.

이와 같이 종래기술2의 조립식 물탱크(200)는 여전히 종래기술1의 조립식 물탱크(200)에서 발생된 문제점을 해결하지 못하고 있다.

본 발명의 출원인은 상기한 종래기술1 및 종래기술2의 문제점을 해결하기 위해, 한국 등록특허 제10-1004577호(이하 '종래기술3'이라 한다)를 개발하여 특허출원하였으며, 2010.12.22자로 등록받은 바 있다.

본 발명은 본 출원인이 개발한 종래기술3의 조립식 물탱크용 외부 보강프레임을 더욱 개선하여, 보강프레임의 강성과 내구성 향상은 물론 내진성능까지도 갖춘 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체를 제안하고자 한다.

KR 10-0821972 B1 KR 10-0953943 B1 KR 10-1004577 B1 KR 20-2009-0011166 U JP 07-242293 A KR 20-1996-005007 U KR 20-0381862 Y1 KR 20-0399026 Y1

본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 문제점을 해결하면서도 더욱 우수한 내하력을 가지며, 조립과 시공이 우수하면서도, 내진성능까지 확보할 수 있는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 외부 보강프레임 조립체는, 기초 콘크리트(C) 위에 가로방향과 세로방향으로 교차되어 배열되는 베이스 프레임(10)(20)과; 물탱크의 단위패널(2)들의 수직방향 플랜지에 결합되어 수직으로 세워져 물탱크를 외부에서 지지하는 수직프레임(30)과; 상부 내측면은 상기 수직프레임의 바깥면에 밀착 고정되며, 하부 내측면은 상기 기초 콘크리트의 측면에 밀착 고정되고, 중간부의 내측면은 상기 베이스 프레임의 끝단면에 고정 결합되는 보강부재(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체는, 최소한의 보강프레임만으로 최대한의 강성을 가질 수 있도록 설계가 가능하여 물탱크의 보강재로서 효율적으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 물탱크 본체의 내부를 가로지르는 보강용 연결강선의 설치 없이 물탱크 외부에만 설치되는 보강프레임만으로 물탱크의 충분한 강도를 유지할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 외부 보강프레임의 조립체에 있어서, 상기 수직프레임(30)의 바깥면과 그 하부의 기초 콘크리트(C)의 측면에 밀착되면서 그 중간에 위치하는 상기 베이스 프레임의 끝단면에 고정 결합된 보강부재(40)에 의해, 상기 수직프레임(30)의 바깥쪽 방향으로 작용하는 하중에 대한 내하성능을 향상시킬 수 있어 수직프레임(30)의 굽힘 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

더 나아가, 상기 보강부재(40)는 베이스프레임(10)(20)과 기초 콘크리트(C)를 일체로 구속하는 기능을 갖게 되므로, 물탱크에 작용하는 진동 또는 지진 등으로 인하여 발생될 수 있는 베이스프레임의 이탈 또는 물탱크 본체의 위치변동을 방지할 수 있으므로 조립식 물탱크 기술분야에서 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체의 분해 사시도이며,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부 보강프레임의 베이스프레임을 도시한 사시도이다.
도 3은 가로방향 베이프레임과 세로방향 베이스프레임의 결합관계를 도시한 부분확대 사시도이며,
도 4는 보강부재(40)에 인가되는 하중(P)과 반력(F1)(F2)의 역학관계를 도시한 설명도이다.
도 5는 조립식 물탱크의 코너부에 대한 외부 보강프레임 조립체의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 외부 보강프레임 조립체의 보강부재(40)를 수직 상부로 연장하여 수직프레임(30)의 강성 취약부를 보강한 본 발명의 변형 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 외부 보강프레임 조립체에서 서로 마주보는 두 수직프레임(30)의 상단부를 서로 연결하는 연결부재의 구조를 설명하는 도면이다.
도 8은 공개실용신안 제1996-5007호(이하 '종래기술1'이라 한다)의 조립식 물탱크에 보강부재가 설치된 상태도이며,
도 9는 실용신안등록 20-0399026호(이하 '종래기술2'라 한다)의 조립식 물탱크에 보강부재가 설치된 상태도이며, 도 10은 상기 도 9의 A-A단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 물탱크의 외부 보강프레임 조립체에 대하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기의 실시예에 국한되는 것은 아니며, 조립식 물탱크 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경할 수 있는 정도의 유사기술은 당연히 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 바림직한 실시예로 제시되는 조립식 물탱크의 외부 보강프레임 조립체의 분해 사시도이다. 도 1에는 직육면체의 조립식 물탱크를 기준으로 그 외부에서 물탱크 본체를 지지하는 외부 보강프레임 조립체를 설명하는 것으로서, 길이가 짧은 방향을 '가로방향', 길이가 긴 방향을 '세로방향', 상하 방향을 '수직방향'으로 각각 정하고, 또한 물탱크의 내부로 향하는 방향을 '내측' 또는 '안쪽'으로, 물탱크의 내부에서 멀어지는 방향을 '외측' 또는 '바깥쪽'으로 정하여, 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 외부 보강프레임 조립체의 베이스프레임(10)(20)은 기초 콘크리트(C) 위에 설치된다.

기초 콘크리트(C)는 일반적으로 가로방향의 기초 콘크리트(C) 다수 개를 일렬로 평행하게 일정 간격으로 이격하여 설치된다.

상기 베이스프레임은 서로 교차되어 결합되는 가로방향 베이스프레임(10)과 세로방향 베이스프레임(20)으로 구성된다. 가로방향 베이스프레임은 도 1에 도시된 기초 콘크리트(C)의 상부면에 얹히게 되고, 세로방향 베이스프레임은 기초 콘크리트(C)를 가로지르는 방향으로 기초 콘크리트(C)의 상부면에 얹힌다. 상기 가로방향 베이스프레임과 세로방향 베이스프레임은 서로 교차되는 위치에서, 어느 한 베이스프레임이 단절 없이 일직선으로 연장될 때, 이에 교차되는 나머지 한 베이스프레임은 단절되어 그 끝단이 상기한 베이스프레임의 측면에 체결수단에 의해 결합된다.

보다 구체적으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세로방향 베이스프레임(10)들 중에서 최외측의 두 세로방향 베이스프레임(10b)을 제외한, 내측의 세로방향 베이스프레임(10a)들 중의 하나 이상은 이음부 없는 일체형 단일부재로 구성되며,

상기 가로방향 베이스프레임(20)들 중에서 최외측의 두 가로방향 베이스프레임(20b)을 제외한, 내측 가로방향 프레임(20a)의 하나 이상은 내측 세로방향 베이스프레임(10a)의 측면에 고정 결합되어 구성된다.

본 발명에 따른 베이스프레임(10)(20)의 상부면에는 조립식 물탱크의 바닥을 구성하는 바닥패널들이 얹히게 된다. 상기 베이스프레임(10)(20)에는 조립식 물탱크의 하중과 그 내부에 채워지는 액체의 무게를 합한 하중을 받게 될 것이다.

도 2는 가로방향 베이스프레임(20)과 세로방향 베이스프레임(10)이 서로 교차되어 결합된 구성을 도시한 사시도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스프레임(10)(20)은 하부가 개방된

자형으로 구성되는 것이 바람직하다. 조립식 물탱크용 베이스프레임은 종래 그 단면형상이 'ㄷ'자 형상인 채널이 주로 사용되어 왔으나, 'ㄷ'자형 단면의 채널은 수직방향으로 인가되는 하중에 대해 강성이 매우 취약할 뿐만 아니라, 지진 또는 진동 등에 의해 베이스프레임이 90°회전될 우려가 있기 때문이다.

본 발명에서는 하부가 개방된

자형 단면을 갖는 베이스프레임(10)(20)을 적용하여, 수직하중에 대하여 충분한 강성을 가지면서 기초 콘크리트(C)의 상부면과 물탱크의 바닥패널 저면과의 접촉면에서 충분한 마찰력을 갖도록 구성하였다. 특히, 베이스프레임(10)(20)은 보강부재(40)에 의해 축방향 인장력을 받게 되는데, 이 인장력에 의해 상기 베이스프레임(10)(20)이 외측방향으로 빠져 나가지 않는 충분한 저항력을 가져야 한다. 베이스프레임(10)(20) 축선 방향으로 상기 베이스프레임(10)(20)에 인가되는 인장력에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스프레임(10)(20)의 결합관계는 도 2의 부분 확대도에 도시한 바와 같이, 최외측의 두 세로방향 베이스프레임(10b)를 제외한, 나머지의 세로방향 베이스프레임들(10a)을 단절 없는 일직선의 단일부재로 구성한다. 가로방향 베이스프레임을 단절 없는 단일의 일체형 부재로 구성하지 않고, 세로방향 베이스프레임(10a)을 단절 없는 단일의 일체형 부재로 구성하는 이유는, 가로방향으로 작용하는 유체의 중량(하중)의 크기에 비해 세로방향으로 작용하는 유체의 중량(하중)이 더 크기 때문에, 세로방향 베이스프레임을 단절 없는 단일의 일체형 부재로 하는 것이 강성증대에 매우 유리하다.

상기 세로방향 베이스프레임(10a)에 교차되는 나머지 가로방향 베이스프레임(20)은 단절된 여러 개의 부재들이 서로 동일 축 선상으로 배열되어 구성된다. 가로방향 베이스프레임을 구성하는 각 단위부재의 양단은 세로방향 베이스프레임(10a)의 측면에 볼트, 용접 등으로 견고히 결합된다. 가로방향 베이스프레임의 단면에는 볼트결합을 위한 플랜지(21)가 구비되는 것이 바람직하다.

도 4 및 상기 도 4에 관한 상세한 설명에서 알 수 있듯이, 상기 보강부재(40)가 결합된 베이스프레임의 양쪽 끝단에는 그 축선 방향으로 인장력(F2)이 작용하기 때문에, 이 인장력에 의해 상기 베이스프레임이 외측방향으로 이끌려 나가지 않도록 하기 위해 가로방향 베이스프레임(20)과 세로방향 베이스프레임(10)들이 서로 견고하게 결합되도록 하는 것이 필요하다.

그런데, 모든 세로방향 베이스프레임(10)을 단절 없는 일직선의 단일부재로 구성하는 경우에는, 상기 베이스프레임에 교차 결합되는 가로방향 베이스프레임(20)은 여러 조각으로 분절된다. 이처럼 가로방향 베이스프레임이 여러 조각으로 분절되면, 상기 보강부재(40)가 결합된 가로방향 베이스프레임은 양쪽 끝단에 작용하는 인장력에 충분히 견딜 수 없게 되므로, 최외측에 위치하는 두 세로방향 베이스프레임(10b)은, 단절 없는 일직선의 단일부재가 아닌, 여러 조각의 분절프레임으로 구성하고, 이에 교차되는 가로방향 베이스프레임(20)이 조립식 물탱크의 저면 내측으로 깊숙하게 연장되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 가로방향 베이스프레임(20)을 조립식 물탱크의 저면 내측으로 깊숙하게 연장되도록 구성함으로써 가로방향 베이스프레임(20)이 조립식 물탱크의 하중과 그 내부에 채워지는 액체의 무게를 합한 큰 하중을 받을 수 있도록 하여, 상기 인장력(F2)에 의해 가로방향 베이스프레임(20)이 외측방향으로 이끌려 나가지 않게 된다.

상기 바닥패널들에 대해 수직으로 단위패널(2)들이 결합되어 물탱크의 벽체를 구성하게 되는데, 수직 벽체를 구성하는 단위패널(2)들의 외측방향으로의 변형을 구속하기 위해, 상기 단위패널(2)들의 수직방향 플랜지 결합부에 결합되어 물탱크를 외부에서 지지하는 수직프레임(30)이 구비된다. 상기 수직프레임(30)의 형상은 상기 종래기술1 내지 종래기술3 등에 개시된 다양한 형상으로 구성될 수 있으나, 상기 단위패널(2)들의 수직방향 연결 플랜지의 외부면에 결합되어 단위패널들의 결합부를 보강하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 수직프레임(30)은 가로방향 수직벽체와 세로방향 수직벽체가 서로 만나는 코너부를 제외한 모든 수직방향 플랜지 결합부마다 각각 수직으로 설치된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가로방향 베이스프레임(20)은 상기 수직프레임(30)의 바깥면에까지 연장되어 물탱크 바닥의 가로방향 길이보다 더 길고, 상기 세로방향 베이스프레임(10)도 상기 수직프레임(30)의 바깥면에까지 연장되어 물탱크 바닥의 세로방향 길이보다 더 길도록 구성되어, 상기 베이스프레임(10)(20)의 상부면에 상기 수직프레임(30)의 하단이 얹혀진 상태에서 물탱크의 수직벽체 외부면에 결합되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 외부 보강프레임 조립체를 구성하는 주요 구성요소인 보강부재(40)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직프레임(30)의 바깥면에 밀착되어 세워지되 하부 내측면은 상기 기초 콘크리트의 측면에 밀착된다. 상기 보강부재(40)의 중간부는 상기 베이스프레임(10)(20)의 끝단면과 견고하게 고정 결합된다.

상기 보강부재(40)는 물탱크 내의 유체가 벽체에 가하는 하중을 지탱하는 외부 수직프레임(30)을 보강하는 부재로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직프레임(30)에는 수압에 의해 외측 방향으로의 외력(P)이 가해진다. 상기 보강부재(40)는 상기 수직프레임(30)의 외측면에 결합되어 있으므로, 이 외력(P)에 의해 상기 보강부재(40)에는 굽힘모멘트(M)가 작용된다. 그러나, 상기 보강부재(40)의 중간부는 상기 베이스프레임 끝단과 결합되어 있고, 상기 보강부재(40)의 내측면은 기초 콘크리트(C)의 측면에 밀착되어 있기 때문에, 상기 외측 방향으로의 하중에 의해 상기 보강부재(40)에 가해지는 굽힘모멘트(M)는 상기 보강부재(40)와 기초 콘크리트(C)와의 사이에 작용하는 압축력(F1)과 상기 베이스프레임과 상기 보강부재(40)와의 결합부에 작용하는 인장력(F2)에 의해 상쇄된다.

상기 보강부재(40)는

자형의 제1프레임(41)과, 체결수단에 의해 상기 제1프레임의 플랜지에 결합되는 판상(版象)의 제2프레임(42)으로 구성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 보강부재(40)가 강성을 충분히 증대시키기 위해서는 박스형 부재가 유리하지만, 베이스프레임(10,20)과의 볼트결합, 수직프레임과의 볼트결합을 위해서는 외측방향으로 개방되어 있어야만 볼트 체결작업이 용이하기 때문이다. 이에 본 발명은

자형의 제1프레임(41)의 개방부는 물탱크의 외측을 향하고 반대측의 밀착면은 상기 수직프레임(30)의 플랜지에 밀착될 수 있도록 구성하였다. 이렇게 제1프레임(41)을 상기 수직프레임(30)의 플랜지의 외측면에 밀착 고정한 후에 체결볼트로 견고하게 결합시킨다.

베이스프레임(10,20)의 끝단면과 상기 보강부재(40)의 결합도 마찬가지이다. 베이스프레임과 보강부재(40)와의 결합을 위해 'ㄷ'자형의 제1고정브라켓(50)이 상기 베이스프레임의 끝단에 구비되는데, 상기 제1고정브라켓(50)과 상기 보강부재(40)의 제1프레임(41)이 체결볼트로 견고히 결합된다.

또한, 기초 콘크리트(C)의 측면과 상기 보강부재(40)와의 결합구성도 이와 유사하다. 상기 보강부재(40)가 상기 수직프레임의 외측면과 베이스프레임의 끝단에 각각 고정되면서도 기초 콘크리트(C) 측면에 밀착된 상태를 유지하기 위해 'ㄷ'자형의 제2고정브라켓(60)이 상기 기초 콘크리트(C) 측면과 상기 보강부재(40)의 제1프레임(41) 사이에 배치된다. 상기 제2고정브라켓(60)은 상기 보강부재(40)를 수직상태로 지지하면서 기초 콘크리트(C) 측면과 상기 보강부재(40) 사이에 작용되는 압축력에 견딜 수 있는 충분한 압축응력을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 체결수단에 의해 상기 보강부재(40)의 제1프레임(41)을 수직프레임(30)과, 베이스프레임의 끝단에 구비된 제1고정프레임(50)과, 기초 콘크리트 측면에 고정된 제2고정프레임(60)에 모두 결합한 이후에, 판상(版象)의 제2프레임(42)을 상기 제1프레임(41)의 플랜지에 볼트로 결합하여 박스형 구조가 되도록 함으로써 상기 보강부재(40)의 강성을 더욱 증대시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 가로방향 베이스프레임(10)들 중에서 최외측에 위치한 두 베이스프레임을 제외한 내측의 가로방향 베이스프레임들의 양 끝단과 보강부재(40)의 중간부가 각각 결합되도록 하고, 세로방향 베이스프레임(20)들 중에서 최외측에 위치한 두 베이스프레임을 제외한 내측의 세로방향 베이스프레임들의 양 끝단과 보강부재(40)가 각각 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 가로방향 수직벽체와 세로방향 수직벽체가 서로 만나는 코너부에서는 어느 한 벽체에 작용하는 하중이 직각으로 접한 벽체의 인장응력에 의해 상쇄되기 때문에 큰 하중을 받지 않기 때문에 외부 보강프레임의 낭비와 과잉 보강이 될 수 있기 때문이다.

외부 보강프레임을 최소화시켜 외부 보강프레임 조립체를 구성하기 위한 변형 실시예로서, 보강부재(40)의 설치 수량을 줄이는 것이 필요할 때가 있다. 이 경우에는 베이스프레임(10)(20)들 중에서 일부 베이스프레임에만 보강부재(40)를 설치하되, 가로방향 또는 세로방향의 중앙을 기준으로 대칭 위치의 베이스프레임에 보강부재(40)를 설치하는 것이 바람직하다.

이와 반대로 특별히 코너부 보강이 필요한 경우에는, 조립식 물탱크의 코너부에 대한 외부 보강프레임 조립체의 일실시예를 도시한 도 5와 같이, 서로 직각으로 연결되는 물탱크의 가로방향 및 세로방향 수직벽체들의 플랜지에 결합되어 가로방향 및 세로방향 수직벽체를 수직으로 지지하는 코너프레임(70)을 구비하고,

상기 코너부의 하부에 위치한 세로방향 베이스프레임(10B)의 바깥쪽 끝단면에, 상기한 보강프레임(40)의 중간부를 체결볼트로 견고히 결합함으로써 조립식 물탱크의 코너부를 보강하는 외부 보강프레임 조립체를 구성할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 변형 실시예로서 단위패널들의 수평방향 플랜지 결합부 위치 이상의 높이까지 외부 보강프레임 조립체의 보강부재(40)를 연장하여 수직프레임(30)의 강성 취약부(단위패널들의 수평방향 플랜지 결합부를 수용하기 위해 절취된 공간이 위치한 부위)를 보강하는 예를 도시한 것이다.

본 발명에서 외부 보강프레임 조립체는, 서로 마주보는 상기 수직프레임(30)의 상단부를 연결하여 체결하는 연결부재(연결환봉 또는 텐던)(80)를 설치하는 것이 상기 수직프레임(30)의 강성 증대에 특히 유리하다. 도 7은 서로 마주보는 두 수직프레임(30)의 상단부를 연결하는 연결환봉(80)이 턴버클에 의해 결합되는 구조를 예시적으로 도시하였다.

이와 같이 구성되는 본 발명에서의 외부 보강프레임 조립체는 상기 수직프레임(30), 베이스프레임(10)(20), 기초 콘크리트(C)에 모두 고정된 보강부재(40)를 구비함으로써, 수직프레임(30)의 보강기능은 물론, 베이스프레임(10)(20)과 기초 콘크리트(C) 및 물탱크 본체를 일체로 구속하므로 내진성능이 요구되는 조립식 물탱크에도 적용될 수 있다.

10: 세로방향 베이스프레임
20: 가로방향 베이스프레임
30: 수직프레임
40: 보강프레임, 41: 제1프레임, 42: 제2프레임
50: 제1고정브라켓
60: 제2고정브라켓
70: 코너프레임

Claims

물탱크 본체를 구성하는 단위패널(2)들의 내구력을 보강하여 내진기능을 갖도록 하기 위한 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체에 있어서,
기초 콘크리트(C) 위에 가로방향과 세로방향으로 교차되어 배열되는 가로방향 및 세로방향의 각 베이스 프레임(10)(20)과;
물탱크의 단위패널(2)들의 수직방향 플랜지에 결합되어 수직으로 세워져 물탱크를 외부에서 지지하는 수직프레임(30)과;
상기 수직프레임(30)의 바깥면에 밀착 고정되는 보강부재(40)를 포함하여 이루어지되;

상기 수직프레임의 하단이 상기 베이스프레임(10)(20)의 상부면에 각각 얹혀지도록, 상기 각 가로방향 및 세로방향 베이스프레임(10)(20)의 길이가 상기 수직프레임(30)의 바깥면에까지 연장되며,
상기 보강부재(40)의 상부 내측면은 상기 수직프레임의 바깥면에 밀착 고정되고, 상기 보강부재(40)의 하부 내측면은 상기 기초 콘크리트의 측면에 밀착 고정됨과 동시에;
상기 베이스프레임(10)(20)의 끝단면은 상기 보강부재(40)의 중간부 내측면에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체.
제1항에 있어서,
상기 베이스프레임(10)(20)은 다수 개의 세로방향 베이스프레임(10)과 다수 개의 가로방향 베이스프레임(20)으로 이루어지되;
상기 세로방향 베이스프레임(10)들 중에서 최외측의 두 세로방향 베이스프레임(10b)을 제외한, 내측 세로방향 베이스프레임(10a)의 하나 이상은 이음부 없는 일체형으로 구성되며;
상기 가로방향 베이스프레임(20)들 중에서 최외측의 두 가로방향 베이스프레임(20b)을 제외한, 내측 가로방향 프레임(20a)의 하나 이상은 내측 세로방향 베이스프레임(10a)의 측면에 고정 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베이스프레임(10)(20)은 하부가 개방된
자형으로 구성되며;
상기 보강부재(40)는,
자형의 제1프레임(41)과, 체결수단에 의해 상기 제1프레임의 플랜지에 결합되는 판상(版象)의 제2프레임(42)으로 이루어지되, 상기 제1프레임(41)의 개방부가 물탱크의 외측을 향하고 반대측의 밀착면이 상기 수직프레임(30)의 플랜지에 체결볼트로 밀착 고정되며;
상기 보강부재(40)의 제1프레임(41)과 상기 기초 콘크리트(C)의 측면은 제1고정브라켓(50)과 체결수단에 의해 서로 결합되며;
상기 보강부재(40)의 제1프레임(41)과 상기 베이스 프레임의 끝단면은 제2고정브라켓(60)과 체결수단에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임 조립체.