KR101320774B1 - 조립식 건축물용 모서리마감재 및 상기 모서리마감재를 이용한 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법 - Google Patents

조립식 건축물용 모서리마감재 및 상기 모서리마감재를 이용한 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 각 모서리에 사용되는 모서리마감재에 관한 기술로서, 본 발명의 모서리마감재와 이방성볼트를 이용하여 상하로 조립되는 육면체 단위 유닛의 상하 결합 위치를 알려줄 뿐만 아니라, 모서리마감재에서도 조립이 이루어져 단위 유닛 간의 조립 강도를 높이는 기술에 관한 것이다.

Description

조립식 건축물용 모서리마감재 및 상기 모서리마감재를 이용한 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법{Corner cap for modular architecture and assembling method of modular unit using the corner cap}
본 발명은 조립식 건축물에 관한 기술이다. 더욱 구체적으로는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛에 있어서, 상기 단위 유닛을 이루는 프레임이 만나는 육면체의 각 모서리에서 상기 프레임 3개를 동시에 결합 및 마감처리하는 모서리마감재에 관한 기술이다.
건축분야는 국가 오염 총량의 1/3을 차지하고, 이 가운데 주택 및 상업건축물이 국가에너지 소비의 25.7%(2000년 기준)를 차지하고 있다. 따라서 건축물을 폐기하거나 개보수를 통하여 수명을 연장하여 폐기량을 줄이고, 재생 활용량을 증가시키는 것은 자원축적이라는 측면에서 중요하다. 향후 대외적으로 2020년 온실가스 15% 절감이라는 목표와 환경부하 저감을 위한 국제사회의 기술개발압력에 대응하고, 대내적으로는 건축물의 장수명, 재이용 등을 증가시키는 자원순환량을 증가시키는 건축기술의 혁신이 필요한 시점이다.
건축분야에서 환경에 미치는 가장 큰 요인으로서, 폐기물 처리에 관한 문제를 들 수 있다. 일반적으로 폐기물은 매립처분 또는 소각처분된다. 바다 또는 해안선을 파괴하고, 산간지역의 토양이나 지하수 등의 생태계를 파괴할 우려가 있으며, 처분장소의 만성적인 부족이나 허용수입량의 한계성이 사회문제화되고 있으며, 특히 건설폐기물의 불법투기도 근절되지 않고 있다. 또 한 편에서는 소각처분은 CO2 발생에 따른 지구온난화에 대한 우려, 다이옥신 등의 환경오염물질이 인류건강에 미치는 악영향이 강력하게 문제시되고 있다.
이러한 폐기물처리 문제에 대한 기본적인 대책으로는, 폐기물을 배출하지 않는 것, 폐기물을 배출하지 않는 경우라 할지라도 가급적이면 폐기물 발생량을 억제하는 것이 요구된다. 즉, 건축분야에서도 순환형 건축을 위해 폐자재의 발생을 억제(Reduce)하고, 재사용(Reuse)하고, 재생하여 활용(Recycle)하는 3R에 대한 관심이 높아지고 있다.
이러한 노력의 일환으로 조립식 주택용 유닛이 개발되고 있다. 이러한 조립식 주택용 유닛의 경우 박스형 철골조를 공장에서 생산하고, 현장에서는 최소한의 공정으로 단기간에 완성해 나갈 수 있도록 하는 기술이다.
조립식 주택에 관한 종래 특허기술을 살펴보면, 대한민국특허등록 제10-0329714호는 조립식 주택용 박스형 유닛에 관한 기술로서, 하층용 박스형 유닛의 모서리 기둥에 설치하는 편공을 나사공으로 하고, 여기에 나사식 핀을 체결함으로써 핀의 중심 잡기와 설치 및 분해 교체가 용이한 기술을 공개하고 있다.
대한민국특허등록 제10-1020213호는 이동용 조립주택 및 조립방법에 관한 것으로서, 콘과 프레임 및 외벽, 천장, 바닥면을 개별로 제작하여, 콘과 프레임을 체결하여 골격을 세우고, 바닥면, 천장, 외벽을 차례로 볼트로 조립하고, 주택 용도에 맞게 내부를 인테리어하는 기술을 공개하고 있다.
한편, 본 발명자는 현재 미공개된 선특허출원을 통하여 도 1a 내지 도 1d와 같은 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛에 관한 기술을 제시하였다. 도 1a는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 분해 사시도, 도 1b는 모서리마감재 및 프레임의 결합을 설명하는 사시도, 도 1c는 육면체 단위 유닛을 이용한 조립식 건축물의 예를 설명하는 사시도, 도 1d는 종래 육면체 단위 유닛에서의 조립 방법을 설명하는 사시도이다. 조립식 건축물(1000)은 육면체 단위 유닛(100)을 상하 및 좌우로 서로 조립하여 이루어지는데, 도 1a와 같이 육면체 단위 유닛(100)은 일자형 파이프 형태의 프레임(10) 12개가 수직으로 결합되며, 3개의 프레임(10)이 모이는 8개의 각 모서리에는 상기 3개의 프레임(10)이 수직으로 동시에 결합되는 모서리마감재(30')를 통하여 프레임(10)을 고정하여 육면체 단위 유닛을 완성한다.
상기 단위 유닛(100)을 원하는 형태로 수평 및 수직으로 건축 현장에서 조립을 함으로써 조립식 건축물이 완성된다. 도 1d는 2개의 단위 유닛(100-1, 100-2)이 상하로 조립된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 종래 기술에서는 도 1d에서 A로 표시된 부분, 즉, 상부에 놓이는 단위 유닛(100-1)과 그 하부에 놓이는 단위 유닛(100-2)이 서로 만나는 프레임(10-1)과 프레임(10-2) 부분은 볼트나 용접을 통하여 고정하거나, 프레임(10-1, 10-2)에 중공 형태의 삽입공간부를 만들어두고, 상기 삽입공간부에 끼움 결합 가능한 삽입꺽쇠를 갖는 프레임조인트를 통하여 프레임(10-1)과 프레임(10-2)을 조립하였다. 본 발명은 이러한 프레임(10)의 결합에 관한 기술이 아니므로, 프레임(10) 사이의 결합에 대하여는 설명을 생략하기로 한다. 한편, 도 1d에서 B로 표시된 부분이 상부에 놓이는 단위 유닛(100-1)과 그 하부에 놓이는 단위 유닛(100-2)의 2개의 모서리마감재(30'-1, 30'-2)가 만나는 지점으로서, 종래에는 별도의 결합을 하지 않거나, 용접 등의 통상의 방법으로 결합하였다.
또한, 종래 기술에서는 단위 유닛(100)을 상하로 결합할 때 상부에 놓이는 단위 유닛(100-1)과 하부에 놓이는 단위 유닛(100-2)의 위치를 맞추는 것이 쉽지 않았다. 이는 단위 유닛(100-1, 100-2)이 서로 위치가 잘 맞는지 확인할 수 있는 특별한 방법이 단위 유닛(100) 내에 없기 때문에 작업자가 자, 수평계 등을 사용하여 적당히 현장에서 위치를 맞추는 수밖에 없었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제시된 기술로서, 본 발명의 목적은 신규한 모서리마감재를 이용하여 상하로 조립되는 단위 유닛의 위치를 정확히 알려줄 뿐만 아니라, 상기 모서리마감재를 통하여도 상하의 단위 유닛 사이의 조립이 이루어져 육면체 단위 유닛간의 조립 강도를 높일 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명은 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛을 이루는 프레임을 고정하기 위한 모서리마감재에 있어서, 상기 프레임 3개가 수직으로 삽입결합될 수 있도록 x-y-z축에 각각 구비되는 프레임끼움부; 상기 3개의 프레임끼움부가 만나는 모서리에는 단차를 지고 파여진 홈 형상의 모서리단차부; 상기 모서리단차부에 형성된 홀입구; 상기 홀입구의 하부에 상기 홀입구보다 크기가 큰 단면적을 갖는 중공홀; 상기 홀입구와 중공홀 사이의 단면적 차이로 인하여 형성된 걸림턱; 및 상기 중공홀에 삽입되는 이동형고정부재를 포함하여 이루어지며, 상기 이동형고정부재는 평판형의 걸림판; 상기 걸림판을 기준으로 양쪽으로 제1몸체와 제2몸체; 및 상기 제1몸체와 제2몸체의 내부를 관통하는 볼트홀을 포함하여 이루어지며, 상기 제1몸체는 상기 홀입구를 통과할 수 있도록 홀입구보다 작은 단면적을 가지나, 상기 걸림판은 상기 홀입구를 통과할 수 없도록 홀입구보다 더 큰 단면적 크기로 제작되는 것을 특징으로 하는 모서리마감재를 제공한다.
특히, 상기 이동형고정부재의 걸림판은 사각형, 육각형 또는 팔각형 형상이며, 상기 이동형고정부재의 제1몸체 및 제2몸체는 원통형 또는 사각형 파이프 형상일 수 있다.
특히, 볼트헤드를 중심으로 양쪽으로 나사산 방향이 서로 다른 나사몸체를 갖는 이방성볼트가 상기 이동형고정부재의 볼트홀에 체결되어 있는 것이 바람직하다.
특히, 상기 이방성볼트의 볼트몸체는 볼트헤드와 가까운 쪽으로부터 순서대로 나사산부와 무나사산부를 갖는 것이 바람직하다.
특히, 상기 모서리마감재의 각 측면에는 하나 이상의 배선용개방구가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 12개의 프레임 및 상기 프레임 3개가 x-y-z축으로 수직으로 만나는 각 모서리마다 3개의 프레임이 동시에 끼움결합되는 모서리마감재를 포함하여 이루어지는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법에 있어서, 상기 모서리마감재는: 상기 프레임 3개가 수직으로 삽입결합될 수 있도록 x-y-z축에 각각 구비되는 프레임끼움부; 상기 3개의 프레임끼움부가 만나는 모서리에는 단차를 지고 파여진 홈 형상의 모서리단차부; 상기 모서리단차부에 형성된 홀입구; 상기 홀입구의 하부에 상기 홀입구보다 크기가 큰 단면적을 갖는 중공홀; 상기 홀입구와 중공홀 사이의 단면적 차이로 인하여 형성된 걸림턱; 및 상기 중공홀에 삽입되는 이동형고정부재로서, 상기 이동형고정부재는 평판형의 걸림판; 상기 걸림판을 기준으로 양쪽으로 제1몸체와 제2몸체; 및 상기 제1몸체와 제2몸체의 내부를 관통하는 볼트홀을 포함하여 이루어지며, 상기 제1몸체는 상기 홀입구를 통과할 수 있도록 상기 홀입구보다 작은 단면적을 가지나, 상기 걸림판은 상기 홀입구를 통과할 수 없도록 홀입구보다 더 큰 단면적 크기로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상하로 서로 조립되는 상기 육면체 단위 유닛의 서로 접하는 모서리마감재의 각 이동성고정부재의 볼트홀에, 볼트헤드를 중심으로 양쪽으로 나사산 방향이 서로 다른 나사몸체를 갖는 이방성볼트를 체결함으로써 상기 상하로 서로 위치하는 육면체 단위 유닛이 조립 또는 분해되는 것을 특징으로 하는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법을 제공한다.
특히, 하부에 놓이는 단위 유닛에서의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에 상기 이방성볼트의 2개의 볼트몸체 중 어느 하나의 볼트몸체의 나사산부의 일부 또는 전부가 볼트홀에 체결되도록 하는 단계(1); 상부에 놓이는 단위 유닛의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에 상기 이방성볼트의 나머지 볼트몸체의 무나사산부의 일부 또는 전부가 볼트홀에 끼워지도록 하는 단계(2); 상기 2개의 이동형고정부재와 분해되는 방향으로 이방성볼트를 회전함으로써, 상기 상부의 단위 유닛의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에도 상기 이방성볼트의 볼트몸체의 나사산부가 일부 체결되도록 하는 단계(3); 및 상기 단계(3)에서의 회전 방향과 역방향으로 상기 이방성볼트를 회전함으로써, 상기 이방성볼트에 체결된 2개의 상하 단위 유닛의 이동형고정부재의 걸림판이 각 걸림턱에 걸리도록 하는 단계(4)를 포함하는 것이 바람직하다.
종래 기술에서는 상하로 서로 조립되는 조립식 건축물용 단위 유닛에 있어서 프레임을 통해서만 상기 단위 유닛을 조립하였으나, 본 발명의 경우 단위 유닛 내에서 하중을 제일 많이 받는 부위인 모서리 부분에서도 모서리마감재를 이용하여 상하의 단위 유닛의 조립이 이루어져, 단위 유닛 간의 조립 강도를 높일 수 있는 장점이 있다. 동시에, 상기 이방성볼트가 상하로 서로 조립되는 단위 유닛의 상호 결합 위치도 알려주기 때문에 조립이 용이하고 조립 속도가 빠른 장점이 있다.
도 1a는 내지 도 1d는 종래 기술로서, 도 1a는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 분해 사시도, 도 1b는 모서리마감재 및 프레임의 결합을 설명하는 사시도, 도 1c는 육면체 단위 유닛을 이용한 조립식 건축물의 예를 설명하는 사시도, 도 1d는 종래 육면체 단위 유닛에서 조립 위치를 설명하는 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 모서리마감재의 사시도, 도 2b는 A-A'축 단면도, 도 2c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 이동형고정부재의 사시도이며, 도 2d는 도 2c의 이동형고정부재의 수직 단면도, 도 2e는 본 발명에서 사용 가능한 다양한 이동형고정부재의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 이방성볼트의 사시도, 도 3b는 상기 이방성볼트의 볼트헤드의 회전에 의한 2개의 볼트몸체에 결합되는 2개의 이동형고정부재가 동시에 볼트헤드로부터 멀어지거나 가까워지도록 움직이는 것을 설명하는 도면, 도 3c는 본 발명의 타 실시예에 의한 이방성볼트의 사시도, 도 3d는 본 발명의 이방성볼트에서의 다양한 첨단부의 예를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 모서리마감재와 이방성볼트를 이용하여 육면체 단위 유닛을 상하로 조립하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 타 실시예에 의한 배선용개방구를 갖는 모서리마감재의 사시도이다.
본 발명은 신규한 모서리마감재 및 이를 이용한 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법에 관한 것이다. 이하 본 발명에서 동일한 구성이지만 상부에 있는 것들은 "-1", 하부에 있는 것들은 "-2"의 도면부호를 붙여 표시하였다. 예를 들어, 상부의 단위 유닛은 도면부호 "100-1", 하부의 단위 유닛은 "100-2"로 표시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 동일한 형상과 구조의 단위 유닛(100)이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 모서리마감재(30)의 사시도이다. 본 발명의 모서리마감재(30)는 전술한 도 1b의 모서리마감재(30')와 기본 형태는 동일하다. 즉, 본 발명의 모서리마감재(30)도 프레임(10) 3개가 만나는 육면체의 모서리에서 프레임(10)을 결합하고, 외관을 미려하게 마감하기 위하여 사용되는 일종의 캡(cap) 형태의 구성요소이다. 모서리마감재(30)는 직교하는 3개의 방향으로 프레임(10)이 끼움결합가능하도록, 프레임(10)의 단면보다 끼움결합 가능하도록 동일 또는 소폭 넓게 개방형성된 단면 크기를 갖는 프레임끼움부(31)를 직교하는 세 개의 축(x-y-z축)에 각각 구비한다.
그러나 본 발명의 모서리마감재(30)는 x-y-z축이 모두 만나는 모서리에서 모서리마감재(30)의 표면으로부터 단차를 이루며 홈 형상으로 파여진 모서리단차부(33)를 가지며, 상기 모서리단차부(33)에는 후술하는 이동형고정부재(50)의 제1몸체가 드나들 수 있는 출입구 역할을 하는 구멍 형상의 홀입구(34)를 갖는다. 상기 홀입구(34)는 후술하는 이동형고정부재(50)의 제1몸체(52)가 이동 가능하도록 제1몸체(52)의 단면적보다 크기만 하면, 원형, 사각형 등 어느 형상의 단면이라도 무방하다.
상기 모서리단차부(33)는 전술한 바와 같이 모서리마감재(30)의 3개의 축이 모두 모이는 지점의 모서리에서 도 2a와 같이 모서리마감재(30)의 표면에서 파여진 홈형상으로 단차를 이루며 파여져있다. 특히, 도 2a에서는 사각형의 모서리단차부(33)로 표현되었으나, 원형 기타 다각형도 모두 가능하다.
도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도로서 본 발명의 모서리마감재(30)의 내부를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 모서리마감재(30)는 x-y-z축에 각각 프레임(10)이 삽입될 수 있도록 중공 형태의 프레임끼움부(31)를 갖는데(참고로, 도 2b에서는 A-A' 단면도이므로 y축의 프레임끼움부(31)는 표현되어 있지 않음), 상기 프레임끼움부(31)는 프레임(10)의 단면이 사각형이면, 그에 맞게 상기 프레임끼움부(31)도 단면이 사각형이며, 프레임(10)의 단면이 원형이면, 그에 맞게 상기 프레임끼움부(31)도 단면이 원형이면 된다. 통상 프레임(10)이 원형보다는 사각형으로 제작되므로 프레임끼움부(31)도 사각형 단면을 가지며, 상기 프레임(10)과 동일 또는 미차를 두고 커서 프레임(10)이 끼움결합되는 것이 바람직하다. 물론 프레임(10)이 끼움결합된 후 볼트나 용접의 수단에 의하여 프레임(10)이 모서리마감재(30)에 보다 견고히 조립될 수도 있으나, 본 발명에서는 이에 대한 자세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 프레임끼움부(31)의 중공길이(k) 전체에 프레임(10)이 모두 끼워지는 것이 아니고 입구에서부터 내측으로 일부만 끼워지는 것이 바람직하다. 이는 프레임(10)이 끼워진 후 남는 여분의 공간(s)에 각종 유틸리티라인(전기선, 통신선, 가스관, 상하수도관, 난방배관 등)이 통과할 수 있기 때문이다. 이 부분에 대해서는 추후 도 5를 참고하면서 설명하기로 한다.
본 발명의 모서리단차부(33)의 홀입구(34)의 하부에는 상기 홀입구(34)에 비하여 공간이 크게 형성된 중공홀(35)을 갖는다. 상기 중공홀(35)은 다양한 단면 형상의 중공이 가능하나, 특히, 사각형, 육각형 등 원형이 아닌 다각형 단면 형상을 갖는 중공이 바람직하다. 이는 중공홀(35)의 단면의 형상이 원형인 경우, 후술하는 이동형고정부재(50)가 중공홀(35) 내에서 헛돌 수 있으나, 중공홀(35)이 원형이 아닌 다각형인 경우, 이동형고정부재(50)의 걸림판(51)도 다각형이므로 서로 맞물려서 이동형고정부재(50)가 중공홀(35) 내에서 헛돌지 않고 상하 이동만 하는 바람직한 상태가 되기 때문이다. 상기 홀입구(34)의 단면의 크기에 비하여 상기 중공홀(35)의 단면의 크기가 더 크므로 자연스럽게 홀입구(34)와 중공홀(35)의 경계에서 걸림턱(36)이 형성된다. 상기 걸림턱(36)에는 후술하는 상기 홀입구(34)에 비하여 단면의 크기가 큰 이동형고정부재(50)의 걸림판(51)이 걸려지게 된다. 후술하는 이동형고정부재(50)의 제1몸체(52)의 단면형상이 원형이면 상기 홀입구(34)도 원형으로 형성되며, 이동형고정부재(50)의 제1몸체(52)의 단면형상이 사각형이면 상기 홀입구(34)도 사각형으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 홀입구(34)는 이동형고정부재(50)의 제1몸체(52)가 출입하는 입구역할을 하므로 상기와 같이 이동형고정부재(50)의 제1몸체(52)의 단면 형상에 대응하는 형상을 가지면 된다. 또한, 중공홀(35)은 원형, 사각형에 한정하지 않고 모든 형태의 중공이 가능하며, 다만 후술하는 이동형고정부재(50)가 중공홀(35) 내에서 움직이므로 최소한 중공홀(35)이 상하로 움직일 정도의 빈 공간이기만 하면 된다.
이하에서는 상기 이동형고정부재(50)에 대하여 보다 자세히 설명하기로 한다. 도 2c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 이동형고정부재(50)의 사시도이며, 도 2d는 그 단면도이다. 본 발명의 이동형고정부재(50)는 평판형의 걸림판(51)을 기준으로 제1몸체(52)가 상부에 구비되고, 제2몸체(53)가 하부에 구비되며, 상기 제1몸체(52)와 제2몸체(53)의 내부를 관통하는 볼트홀(54)이 형성되어 있다. 상기 볼트홀(54)은 후술하는 이방성볼트(40)가 볼트결합되도록 대응되는 크기의 나사산을 갖는다. 상기 제1몸체(52)와 제2몸체(53)는 하나의 실린더(원통)이나 전술한 걸림판(51)을 기준으로 상측에 있는 실린더 부분을 제1몸체(52)라 형성하고, 하측에 있는 실린더 부분을 제2몸체(53)로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1몸체(52)는 제2몸체(53)에 비하여 길이가 상대적으로 짧도록 하고, 길이가 짧은 제1몸체(52)를 홀입구(34) 쪽을 향하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 제1몸체의 길이가 너무 길면, 걸림판(51)이 걸림턱(36)에 막혀 이동형고정부재(50)가 더 이상 홀입구(34)로 진행하지 못 하도록 하기 위해 이동거리가 너무 길어지기 때문에, 길이가 짧은 제1몸체(52)가 홀입구(34) 측을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.
도 2e는 본 발명의 다양한 이동형고정부재(50)의 사시도로서, 제1몸체(52) 및 제2몸체(53)의 형상이 원통형이거나 사각형 등 다양하게 변형 가능하며, 걸림판(51) 역시 사각형, 육각형, 팔각형 등 다양하게 변형 가능하다. 특히, 전술한 바와 같이 중공홀(35) 내에서 이동형고정부재(50)가 상하 운동만 하기 위해서는 걸림판(51)은 원형이 아닌 것이 바람직하다.
도 3a는 본 발명의 모서리마감재(30)의 이동형고정부재(50)의 볼트홀(54)에 나사결합되는 이방성볼트(40)의 바람직한 일 실시예이다. 상기 이방성볼트(40)는 가운데의 볼트헤드(41)를 중심으로 양측에 서로 방향이 다른 나사산을 갖는 볼트몸체(45)를 2개 갖는다. 상기 볼트몸체(45)는 볼트헤드(41)로부터 순서대로 나사산을 갖는 나사산부(42)와 나사선이 없이 원통형으로만 있는 무나사산부(43)로 이루어져 있다. 상기 무나사산(43)의 끝에는 갈수록 뾰족해지는 첨단부(43a)를 더 갖는 것이 바람직한데, 이는 첨단부(43a)가 있는 경우 홀입구(34)에 볼트몸체(45)가 끼워지기 용이하기 때문이다.
도 3b는 본 발명의 이방성볼트(40) 1개를 기준으로 하여, 상기 이방성볼트(40)의 볼트헤드(41)의 양쪽에 있는 나사산 방향이 다른 볼트몸체(45) 2개에 각각 결합되는 볼트홀을 갖는 이동형고정부재(50)의 동시 조립과 분해를 설명하는 도면이다.
본 발명의 이방성볼트(40)의 볼트헤드(41)를 회전시키는 경우, 상기 볼트헤드(41)의 상하부에 서로 다른 나사산 방향을 갖는 2개의 볼트몸체(42)의 진행 방향이 서로 다르기 때문에, 자연스럽게 상기 2개의 볼트몸체(42)에 각각 결합되는 볼트홀을 갖는 이동형고정부재(50)는 볼트헤드(41)를 중심으로 동시에 조립되거나 동시에 분해되도록 움직이게 된다.
도 3c는 본 발명의 타 실시예에 의한 바람직한 이방성볼트(40)의 예로서, 도 3a의 이방성볼트(40)와 다른 점은 볼트헤드(41)의 형상이다. 도 3c의 경우, 볼트헤드(41)에 렌치를 이용하여 돌려주는 것이 아닌, 볼트헤드(41)에 천공(41a)이 되어 있고, 이 천공(41a)에 막대형 돌림쇠(60)를 끼워서 막대형 돌림쇠(60)를 회전시킴으로서 이방성볼트(40)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 본 발명의 볼트헤드(41)는 이방성볼트(40) 전체를 회전시켜 줄 수 있다면, 구체적인 형상과 구조에 한정되지 않음을 명시한다.
도 3d는 본 발명의 바람직한 첨단부(43a)의 다양한 형상으로서 원추형도 가능하며, 일정 각도로 떨어진 다수의 판재가 모이되, 끝 부분이 뾰족하게 모아져 첨단부가 되도록 하는 것도 가능하다.
이하에서는 도 4를 참고하면서 본 발명의 모서리마감재(30)를 이용하여 단위 유닛(100, 100-1, 100-2) 사이의 결합에 대하여 설명하기로 한다. 프레임(10) 사이의 결합을 위하여 볼트결합, 용접결합, 프레임조인트를 이용한 결합은 당연히 가능하나, 본 발명은 모서리마감재(30) 사이의 결합에 대한 기술이므로, 프레임(10) 간의 결합 방법에 대하여는 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 모서리마감재(30)와 이방성볼트(40)를 이용하여 단위 유닛(100-1, 100-2)을 상하로 조립하는 방법을 설명하는 도면이다. 상하의 모서리마감재(30-1, 30-2)는 서로 다른 단위 유닛(100-1, 100-2)의 모서리에 결합되어 있으므로, 모서리마감재(30-1, 30-2)의 조립과 분해는 단위 유닛(100-1, 100-2)의 조립과 분해를 의미한다. 도 4에서는 도면의 단순화와 설명의 편의상 도면에는 모서리마감재(30-1, 30-2)만을 도시하였으며,단위 유닛(100-1,100-2) 전체는 표현하지 않았다.
먼저, 도 4의 상부 좌측 도면과 같이, 하부에 위치하는 단위 유닛(100-2)의 모서리마감재(30-2)의 중공홀(35-2)에 미리 이방성볼트(40)를 조여놓는다(도 4의 상부 좌측 도면). 이때 이방성볼트(40)의 하부의 볼트몸체(45)의 나사산부(42)의 일부 또는 전부가 이동형고정부재(50-2)의 볼트홀(54-2)에 결합되어 있어야 한다. 또한, 이동형고정부재(50-2)는 중공홀(35-2)의 바닥면 또는 바닥면 근처에까지 내려가 있어, 이동형고정부재(50)의 걸림판(51-2)는 걸림턱(36-2)과 이격된 상태이다.
다음으로, 도 4의 상부 우측 도면과 같이, 상부의 단위 유닛(100-1)의 모서리마감재(30-1)의 중공홀(35-1)에 상기 이방성볼트(40)의 아직 체결되지 않은 나머지(=상부) 볼트몸체(42)가 삽입되도록 상부의 단위 유닛(100-1)을 하부의 단위 유닛(100-2) 위에 맞춘다. 서로 다른 단위 유닛(100-1, 100-2)이 상하로 결합될 때, 종래에는 상하 유닛(100-1, 100-2)이 조립되는 부분을 결정해주는 구성 요소가 없었으나, 본 발명에서는 이방성볼트(40)로 인하여 서로 조립되는 위치가 정해져 있어 위치 맞추는 것이 매우 용이하다. 이때, 상부 모서리마감재(30-1)의 중공홀(35-1)에 있는 이동형고정부재(50-1)는 중력에 의하여 하부로 내려앉아 있으므로, 걸림판(51-1)이 걸림턱(36-1)에 걸려서 더 이상 하부로 하강하지 않고 정지된 상태이며, 중공홀(35-1)의 상부와는 이격된 상태이다. 아직 이방성볼트(40)를 조여주지는 않은 상태이므로, 이방성볼트(40)의 상부의 볼트몸체(45)의 경우, 무나사산부(43)의 일부 또는 전부가 볼트홀(54-1)에 끼워진 상태이며, 아직 상부의 볼트몸체(42)의 나사산(43)은 볼트홀(54-1)에 나사결합되지 않은 상태이다.
다음으로, 도 4의 하부 우측 도면과 같이, 이방성볼트(40)의 볼트헤드(41)를 회전(시계 또는 반시계 방향)하여, 이방성볼트(40)의 상부의 볼트몸체(45)의 나사산(42)이 처음으로 볼트홀(54-1)에 진입한 볼트헤드(41)의 회전을 멈춘다. 즉, 이방성볼트(40)가 하부의 모서리마감재(30-2)의 이동형고정부재(50-2)와는 풀리는 방향(=멀어지는 방향)으로 이동하기 때문에, 이방성볼트(40)의 특성상 이방성볼트(40)의 상부의 모서리마감재(30-1)의 이동형고정부재(50-1) 역시 이방성볼트(40)로 부터 멀어지기 때문에 중공홀(35-1)의 내부 상부로 이동한다. 다만, 중공홀(35-1)의 상측에서는 더 이상 이동형고정부재(50-1)가 이동할 수 없이 정지된 상태이므로, 상부로 상승하는 이방성볼트(40)의 상부의 볼트몸체(45)가 볼트홀(35-1)과 만나 볼트홀(35-1)의 내부로 진입하여, 나사산부(42)가 볼트홀(35-1)의 나사산과 나사결합을 시작하면, 이방성볼트(40)의 회전을 멈춘다.
다음으로, 도 4의 하부 좌측 도면과 같이, 도 4의 우측 도면에서의 볼트헤드(41)의 회전 방향과 반대로 볼트헤드(41)를 회전하면, 2개의 이동형고정부재(50-1, 50-2)는 이방성볼트(40)를 향하여 진행하게 되며, 결국 각 이동형고정부재(50-1, 50-2)는 각각의 걸림턱(36-1, 36-2)으로 이동하여 각가의 걸림턱에 걸려 더 이상 진행하지 못하고 가압하게 되며, 이는, 즉, 이동형고정부재(50-1, 50-2)가 2개의 모서리마감재(30-1, 30-2)를 결합시키는 방향으로 힘이 작용하는 것을 의미하며, 모서리마감재(30-1, 30-2)의 조립은 결국 상하부의 단위 유닛(100-1, 100-2)의 조립을 의미한다.
도 5는 본 발명의 타 실시예에 의한 모서리마감재(30)의 사시도이다. 도 5와 같이, 각 프레임끼움부(31)의 후단으로 각종 유틸리티라인(전기선, 통신선, 가스배관, 상하수도배관, 난방배관 등)이 통과할 수 있는 배선용개방구(32)를 가질 수 있다. 특히, 두 개의 프레임끼움부(31)가 접하는 안쪽면에는 ㄱ자형 배선용개방구(37)가 설치되는 것이 바람직하다. 물론 ㄱ자형 배선용개방구(37) 대신에 통상의 일자 형태의 배선용개방구(32)가 각 면에 하나씩 구비될 수도 있다. 또한, 상기 배선용개방구(32)와 ㄱ자형 배선용개방구(37)에는 필요에 따라(특히, 사용하지 않는 개방구의 경우) 뚜껑(32a, 37a)을 덮어줄 수 있다. 이러한 뚜껑의 형상은 매우 다양하게 구비될 수 있으며, 상기 배선용개방구(32)와 ㄱ자형 배선용개방구(37)를 덮어줄 수 있는 형상이라면 모두 가능하다. 도 5와 같이 본 발명의 모서리마감재(30)는 단위 유닛(100) 간에 유틸리티 라인이 통과할 수 있는 통로를 제공해 줄 수 있어, 유틸리티 라인의 설치가 용이한 장점이 있다.
10 : 프레임 30 : 모서리마감재(본 발명)
30' : 모서리마감재(종래 기술) 31 : 프레임끼움부
32 : 배선용개방구 33 : 모서리단차부
34 : 홀입구 35 : 중공홀
36 : 걸림턱 40 : 이방성볼트
41 : 볼트헤드 42 : 나사산부
43 : 무나사산부 43a : 첨단부
45 : 볼트몸체 50 : 이동형고정부재
51 : 걸림판 52 : 제1몸체
53 : 제2몸체 54 : 볼트홀
100(100-1, 1002,..) : 육면체 단위 유닛
1000 : 조립식 건축물

Claims (7)

  1. 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛을 이루는 프레임을 고정하기 위한 모서리마감재에 있어서,
    상기 프레임 3개가 수직으로 삽입결합될 수 있도록 x-y-z축에 각각 구비되는 프레임끼움부;
    상기 3개의 프레임끼움부가 만나는 모서리에는 단차를 지고 파여진 홈 형상의 모서리단차부;
    상기 모서리단차부에 형성된 홀입구;
    상기 홀입구의 하부에 상기 홀입구보다 크기가 큰 단면적을 갖는 중공홀;
    상기 홀입구와 중공홀 사이의 단면적 차이로 인하여 형성된 걸림턱; 및
    상기 중공홀에 삽입되는 이동형고정부재를 포함하여 이루어지며,
    상기 이동형고정부재는 평판형의 걸림판; 상기 걸림판을 기준으로 양쪽으로 제1몸체와 제2몸체; 및 상기 제1몸체와 제2몸체의 내부를 관통하는 볼트홀을 포함하여 이루어지며, 상기 제1몸체는 상기 홀입구를 통과할 수 있도록 홀입구보다 작은 단면적을 가지나, 상기 걸림판은 상기 홀입구를 통과할 수 없도록 홀입구보다 더 큰 단면적 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 모서리마감재.
  2. 제1항에서, 상기 이동형고정부재의 걸림판은 사각형, 육각형 또는 팔각형 형상이며, 상기 이동형고정부재의 제1몸체 및 제2몸체는 원통형 또는 사각형 파이프 형상인 것을 특징으로 하는 모서리마감재.
  3. 제1항에서, 볼트헤드를 중심으로 양쪽으로 나사산 방향이 서로 다른 나사몸체를 갖는 이방성볼트가 상기 이동형고정부재의 볼트홀에 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 모서리마감재.
  4. 제3항에서, 상기 이방성볼트의 볼트몸체는 볼트헤드와 가까운 쪽으로부터 순서대로 나사산부와 무나사산부를 갖는 것을 특징으로 하는 모서리마감재.
  5. 제1항에서, 상기 모서리마감재의 각 측면에는 하나 이상의 배선용개방구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모서리마감재.
  6. 12개의 프레임 및 상기 프레임 3개가 x-y-z축으로 수직으로 만나는 각 모서리마다 3개의 프레임이 동시에 끼움결합되는 모서리마감재를 포함하여 이루어지는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법에 있어서,
    상기 모서리마감재는:
    상기 프레임 3개가 수직으로 삽입결합될 수 있도록 x-y-z축에 각각 구비되는 프레임끼움부;
    상기 3개의 프레임끼움부가 만나는 모서리에는 단차를 지고 파여진 홈 형상의 모서리단차부;
    상기 모서리단차부에 형성된 홀입구;
    상기 홀입구의 하부에 상기 홀입구보다 크기가 큰 단면적을 갖는 중공홀;
    상기 홀입구와 중공홀 사이의 단면적 차이로 인하여 형성된 걸림턱; 및
    상기 중공홀에 삽입되는 이동형고정부재로서, 상기 이동형고정부재는 평판형의 걸림판; 상기 걸림판을 기준으로 양쪽으로 제1몸체와 제2몸체; 및 상기 제1몸체와 제2몸체의 내부를 관통하는 볼트홀을 포함하여 이루어지며, 상기 제1몸체는 상기 홀입구를 통과할 수 있도록 상기 홀입구보다 작은 단면적을 가지나, 상기 걸림판은 상기 홀입구를 통과할 수 없도록 홀입구보다 더 큰 단면적 크기로 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상하로 서로 조립되는 상기 육면체 단위 유닛의 서로 접하는 모서리마감재의 각 이동성고정부재의 볼트홀에, 볼트헤드를 중심으로 양쪽으로 나사산 방향이 서로 다른 나사몸체를 갖는 이방성볼트를 체결함으로써 상기 상하로 서로 위치하는 육면체 단위 유닛이 조립 또는 분해되는 것을 특징으로 하는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법.
  7. 제6항에서,
    하부에 놓이는 단위 유닛에서의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에 상기 이방성볼트의 2개의 볼트몸체 중 어느 하나의 볼트몸체의 나사산부의 일부 또는 전부가 볼트홀에 체결되도록 하는 단계(1);
    상부에 놓이는 단위 유닛의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에 상기 이방성볼트의 나머지 볼트몸체의 무나사산부의 일부 또는 전부가 볼트홀에 끼워지도록 하는 단계(2);
    상기 2개의 이동형고정부재와 분해되는 방향으로 상기 이방성볼트를 회전함으로써, 상기 상부의 단위 유닛의 모서리마감재의 이동형고정부재의 볼트홀에도 상기 이방성볼트의 볼트몸체의 나사산부가 일부 체결되도록 하는 단계(3); 및
    상기 단계(3)에서의 회전 방향과 역방향으로 상기 이방성볼트를 회전함으로써, 상기 이방성볼트에 체결된 2개의 상하 단위 유닛의 이동형고정부재의 걸림판이 각 걸림턱에 걸리도록 하는 단계(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 건축물용 육면체 단위 유닛의 상하 조립 방법.
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