KR101554608B1 - 스틸 하우스와 같은 구조물의 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명 스틸 하우스의 프레임은 사각형의 프레임 본체 양측 끝단이 휘어져 내측에 접촉되며 길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1 내지 제4의 절곡선에 의하여 길이 방향으로 평행한 제1 내지 제5의 판부가 형성되고, 상기 제3판부가 반 원형 형태로 형성된 것으로 상기 절곡선에 의하여 절곡 시에 상기 제1판부가 제2판부에 수직으로 절곡되고, 제2판부가 반원형의 제3판부에 수직으로 절곡되며, 반원형의 제3판부는 제4판부에 수직으로 절곡되고 제4판부는 제5판부에 수직으로 절곡되는 것으로 가운데 반원형 제3판부와 상기 반원형 제3판부 양 끝단의 꺽임 절곡판이 형성되고 상기 꺽임 절곡판 안쪽 내측면에 접하도록 휘어져 형성된 끝단 절곡부의 구성을 특징으로 하는 프레임인 것이다.

Description

스틸 하우스와 같은 구조물의 프레임{Frame of Structure such as Steel House}

본 발명은 스틸 하우스와 같은 구조물에 적용되는 프레임에 관한 것이다. 일반적으로 스틸 하우스의 프레임은 제조 공정이 간단하고 비용이 저렴하여 임시 주택, 공장 등의 구조물 등에 많이 사용되며, 또한 태양광 발전소의 태양광 모듈 지지체로도 유용하게 이용되고 있는 것이다. 그러나 상기와 같은 스틸 하우스는 상부에 위치하는 구조물의 하중 및 지진 등에도 견딜 수 있도록 구조적으로 견고하여야 하므로 체결이 용이하여야 하고 구조물에 사용되는 프레임의 구조 및 프레임과 프레임의 체결 방법 등이 중요한 것이다.

본 발명과 관련한 종래의 기술은 대한민국 등록 특허 제10-0634895호에 개시되어 있다. 도 1은 상기 종래의 구조 부재 및 구조 부재의 제조 방법에 관련한 주요 구성도이다. 상기도 1에서 상기 종래의 구조 부재는 스틸 하우스의 큰보에 사용되는 구조부재 32A의 구성을 나내는 것이다. 상기 구조부재 32A는 한 쌍의 구조요소 16을 구비하며 구조요소 16은 개구 방향이 교대로 대향(對向)하는 3개의 홈18a, 18b 및 18c를 포함하고, 실질적으로 길이 방향으로 균일한 횡단면을 구비하는 것이다. 또한 구조요소 16은 인접하는 면이 서로 거의 직교하고, 실질적으로 7개의 장방형(長方形)인 제1의 평면부분부터 제7의 평면부분인 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f 및 20g를 구비하는 것이다. 또한, 구조부재 32A의 한 쌍의 구조요소 16은 각각의 양 단의 홈18a 및 18c가 각각 대응하는 양 단의 홈18a 및 18c이 서로 마주볼 수 있도록 한 줄로 놓여 지는 것이고 한 쌍의 구조요소 16을 결합하는 결합부재로서 홈형(溝形) 강철 46이 사용되는 것이다. 좌측의 홈형 강철46의 양 측면46a는 서로 마주보는 좌단(左端)의 홈18a의 저면(底面)인 각각의 제2의 평면부분20b에 각각 겹친다. 그때에 좌측의 홈형 강철46의 저면 46b는 한 쌍의 대향하는 구조요소 16 각각의 제1의 평면부분20a와 겹치는 것이다. 또한 우측의 홈형 강철 46의 양 측면 46a는 서로 마주보는 우단(右端)의 홈18c의 저면인 각각의 제6의 평면부분 20f에 각각 겹치며 그때에 우측의 홈형 강철 46의 저면 46b는 한 쌍의 대향하는 구조요소16 각각의 제7의 평면부분 20g와 겹치는 것이다. 또한, 한쌍의 홈형 강철 46 및 한 쌍의 구조요소 16에 의해서 폐쇄된 H형의 단면(斷面) 형상인 공간 84A가 형성되며 이 공간 84A에 공간84A와 거의 동일한 형상의 충전부재(充塡部材) 84B가 충전되는 것이다. 충전부재 84B로서 발포 스티롤(發泡styrol) 등의 단열성 및 차음성을 구비하는 재료가 사용될 수 있는 것이다. 즉, 한 쌍의 홈형 강철 46 중 한쪽의 홈형 강철 46의 2개의 측면 46a가 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제2의 평면부분 20b의 내면과 각각 겹치고, 다른 쪽의 홈형 강철 46의 2개의 측면 46a가 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제6의 평면부분 20f의 내면과 겹치는 것이다. 또한 한 쌍의 홈형 강철 46 중 한쪽의 홈형 강철 46의 저면 46b가 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제1의 평면부분20a의 내면과 겹치고, 다른 쪽의 홈형 강철 46의 저면 46a가 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제7의 평면부분 20g의 내면과 겹치는 것이다. 또한, 홈형 강철46과 구조요소 16에 의해서 형성된 H형의 단면 형상인 공간 84A에 충전부재 84B가 설치되는 구조이다. 이상의 구성에 의해서 홈형 강철 46의 양쪽의 측면 46a는 내측으로 개구하도록 구조요소 16의 양 단의 홈18a 또는 18c의 내부에 수용된다. 구조요소 16의 홈18a 또는 18c 내부에 홈형 강철의 측면 46a를 수용하기 위해서 홈18a 또는 18c의 폭은 홈형 강철 46의 측면 46a의 높이보다 큰 것이 바람직하다. 구조부재 32A는, H형 공간 84A 전체에 충전부재 84B가 충전되어 있기 때문에 충전부재 84B가 구조부재 32A의 내면 대부분과 접촉하여 구조부재 32A를 지지하는 것이다. 따라서 충전부재 84B는 구조부재 32A의 변형에 대한 저항력(抵抗力)을 제공할 수 있는 것이다. 그 때문에 구조부재 32A에 대하여 길이 방향으로 하중(荷重)을 가했을 때의 압축강도(壓縮强度) 및 구조부재 32A의 길이 방향에 대하여 하중을 수직(垂直)으로 구조부재 32A에 가했을 때의 굴곡강도(屈曲强度)가 크게되는 것이다. 구조부재 32A 내에 형성된 공간 84A에 단열성을 구비하는 충전부재 84B를 충전함으로써 구조부재 32A는 단열성을 구비하기 때문에 건물 내의 결로를 감소시킬 수 있으며 또한 충전부재 84B로서 차음성을 구비한 재료를 사용함으로써 건물 내의 생활 소음 및 교통 소음 등의 건물 외부의 소음 등을 감소시킬 수 있는 것이다. 또한, 구조요소 16의 외부에서 펀치(punch) 등으로 구조요소의 제1의 평면부분 20a 및 제7의 평면부분 20g에 구멍을 뚫거나, 코킹(caulking) 또는 클린치(clinch) 등으로 제1의 평면부분20a 및 제3의 평면부분20c 또는 제5의 평면부분20e 및 제7의 평면부분20g를 끼워 오목부52를 형성함으로써 구조요소 16과 홈형 강철 46을 고정시키는 것이다. 구조요소 16과 홈형 강철 46은 리벳, 드릴링 나사, 태핑 나사, 스크루 네일, 볼트 또는 용접 등에 의해서 고정하는 것도 가능한 것이다. 즉, 구조요소 16과 홈형 강철 46이 겹치는 부분 중에서 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제1의 평면부분 20a 및 제7의 평면부분 20g가 제1의 평면부분 20a 및 제7의 평면부분 20g와 홈형 강철 46을 고정하는 오목부 52를 구비하며 또한 구조요소 16과 홈형 강철 46이 겹치는 부분 중에서 한 쌍의 구조요소 16 각각의 제1의 평면부분 20a 및 제7의 평면부분 20g가 구조요소 16 및 홈형 강철 46을 고정하는 리벳, 드릴링 나사, 태핑 나사, 스크루 네일 또는 볼트를 구비하더라도 좋고, 용접에 의해서 고정되는 것도 가능한 것이다. 또한 상기와 같이 결합된 구조부재 32A는 압축강도가 크기 때문에 큰보에 한정되지 않고, 기둥으로 사용할 수 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 구조 부재는 다수의 홈이 구성되어 있고 구조 부재의 끝단이 일자형으로 되어 있어 체결이 어려운 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래의 구조 부재는 일자형 끝단으로 구성되어 있어서 체결 시에 끝단이 다른 구조 부재를 스크래치하여 구조 부재 표피에 아연 도금이 벗겨지는 문제점이 있는 것이다. 또한 상기 종래와 같은 아연 도금 강판으로 구성된 구조 부재는 수명이 짧은 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 구조 부재의 구성을 통하여 체결을 용이하게 하여 구조체의 제조 비용을 저렴하게 하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 구조 부재의 끝단으로 인하여 체결 시에 긁힘 현상이 없도록 하기 위한 것이다. 본 발명의 다른 목적은 중간 구조 부재를 반원 형태로 구성하여 절곡부를 감소시켜 수명을 연장하고 구조부재의 제조가 용이하도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 것으로 구조물의 기둥 또는 보로 사용될 수 있는 본 발명 스틸 하우스의 프레임은 사각형의 프레임 본체 양측 끝단이 휘어져 내측에 접촉되며 길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1 내지 제4의 절곡선에 의하여 길이 방향으로 평행한 제1 내지 제5의 판부가 형성되고, 상기 제3판부가 반 원형 형태로 형성된 것으로 상기 절곡선에 의하여 절곡 시에 상기 제1판부가 제2판부에 수직으로 절곡되고, 제2판부가 반원형의 제3판부 일측 끝단에 수직으로 절곡되며, 반원형의 제3판부 타측 끝단은 제4판부에 수직으로 절곡되고 제4판부는 제5판부에 수직으로 절곡되는 것으로 가운데 반원형 제3판부와 상기 반원형 제3판부 양 끝단의 꺽임 절곡판이 형성되고 상기 양 끝단의 꺽임 절곡판 안쪽 내측면에 접하도록 휘어져 형성된 끝단 절곡부의 구성을 특징으로 하는 프레임인 것이다. 또한 상기와 같은 프레임 4개를 연결하고 리벳 등으로 체결하여 프레임 구조체를 형성하여 기둥이나 보 등으로 사용하는 것이다. 또한, 상기에서 스틸하우스 프레임의 재질은 아연도금 강판 또는 수명을 연장하기 위한 칼라 강판 등이 사용될 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 스틸 하우스의 프레임 및 이를 이용한 프레임 구조체는 체결이 용이하고 내구성이 커서 구축비용이 절감되는 효과가 있는 것이다. 또한 프레임 체결 시에 프레임 끝단에 의한 긁힘 현상이 없어 프레임의 손상이 없으며 관리가 편리한 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 프레임 구조체는 각 프레임과 프레임의 체결 시에 끝단 절곡부에 의하여 결합하고 체결하는 것이 용이한 효과가 있는 것이다. 또한 본원 출원은 중앙에 있는 제3판부를 반원형으로 하여 절곡부가 줄어듬으로 인하여 부식 가능성이 적어지고 따라서 수명이 늘어나는 효과가 있으며 제조가 용이하고 작업이 용이한 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 구조 부재의 사시 구성도,
도 2는 본 발명 프레임 단면 형상도,
도 3은 본 발명 프레임 사시도,
도 4는 본 발명 프레임을 이용한 구조체 사시도,
도 5는 본 발명 프레임을 구조체 단면도,
도 6은 본 발명 프레임이 적용된 구조체 설치 실시 예 사시도 이다.

상기와 같은 목적을 가지고 스틸 하우스 또는 태양전지 모듈의 기둥이나 보로 사용될 수 있는 본 발명 스틸 하우스의 프레임 및 이를 이용한 프레임 구조체를 도 2 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 프레임 단면 형상도 이다. 상기도 2에서 본 발명 프레임(100)은 건축 구조물인 스틸하우스 또는 태양전지 모듈의 기둥 또는 보로 사용되는 것으로 길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1절곡부(101), 제2절곡부(102), 제3절곡부(103) 및 제4절곡부(104)로 구성되고, 상기 4개의 절곡부에 의하여 제1판부(201), 제2판부(202), 제3판부(203), 제4판부(204) 및 제5판부(205)로 구분되어지고 상기 제3판부(203)는 반 원형으로 형성되고 상기 절곡선에 의하여 절곡 시에 상기 제1판부(201)의 타측 끝단은 제2판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되고 상기 제2판부의 타측 끝단은 반원형 제3판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되며, 또한 제3판부의 타측 끝단은 제4판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되고 제4판부의 타측끝단은 제5판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되는 것으로 가운데 반원형과 상기 반원형 일측에 일자로 형성되는 제2판부와 상기 제2판부에 90도 절곡되는 제1판부, 상기 반원형의 타측에는 일자로 제4판부가 형성되고 상기 제4판부에 90도 절곡되어 제5판부가 구성되는 것으로 제1판부(201)의 일측 끝단 및 제5판부(205)의 타측 끝단이 안쪽 내측면에 접하도록 휘어져 형성된 끝단 절곡부(301, 302)를 구비한 것을 특징으로 하는 프레임인 것이다. 또한 상기 프레임의 재질은 외부 환경에 노출 시 녹을 방지하기 위하여 아연도금 강판 또는 수명을 연장하기 위한 칼라 강판일 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명 프레임 사시도 이다. 상기도 3에서 본 발명 프레임(100)은 길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1판부(201) 일측 끝단에는 내측으로 180도 휘어져 내측면에 접하는 끝단 절곡부(301)가 형성되며, 상기 제1판부(201)의 타측은 길이 방향의 제1절곡부(101)에 의하여 내측으로 90도 절곡되어 제2판부(202)를 구성하고, 상기 제2판부(202)는 다시 90도 절곡되어 형성되는 반원형 제3판부를 구성하고, 상기 반원형 제3판부(203)는 길이 방향의 제3절곡부(103)에 의하여 외측으로 90도 절곡되어 제4판부(204)를 구성하고, 상기 제4판부(204)는 다시 길이 방향의 제4절곡부(104)에 의하여 절곡되어 제5판부(205)를 구성하며 상기 제5판부(205)의 끝단에는 내측으로 180도 휘어져 내측면에 접하는 끝단 절곡부(302)를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 4는 본 발명 프레임을 이용한 구조체의 사시도 이다. 상기도 4에서 본 발명 프레임을 이용한 구조체(400)는 길이 방향의 제1절곡부 내지 제4절곡부와 길이 방향의 제1판부 내지 제5판부를 구비하는 프레임 4개가 상호 체결되는 구조이고 각 프레임에는 길이 방향으로 다수의 리벳 홀(503)이 형성되어 프레임과 프레임이 맞닿는 지점에서 다수의 리벳(501)을 체결하여 결합하는 구조임을 나타내고 있는 것이다. 또한 상기 프레임 구조체 내부에는 스치로폼과 같은 단열재가 충진될 수 있으며 또한 소음재료 등이 내부에 충진되어 건물의 소음을 줄이거나 단열 효과를 걷을 수 있는 구조인 것을 나타내고 있는 것이다.

도 5는 본 발명 프레임을 이용한 구조체의 단면 형상도 이다. 상기도 5에서 본 발명 프레임을 이용한 구조체(400)는 4개의 프레임이 체결되는 구조이고 상기 4개의 각 프레임은 각각 길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1절곡부, 제2절곡부,제3절곡부 및 제4절곡부로 구성되고, 상기 4개의 절곡부에 의하여 제1판부, 제2판부, 반원형 제3판부, 제4판부 및 제5판부로 구분되어지고 상기 절곡선에 의하여 절곡 시에 상기 제1판부는 제2판부에 수직으로 절곡되고, 제2판부는 제3판부에 수직으로 절곡되며, 또한 제3판부는 제4판부에 수직으로 절곡되고 제4판부는 제5판부에 수직으로 절곡되는 것으로 중앙의 반원형 제3판부와 상기 반원형 제3판부 양측 끝단에 제2판부 및 제4판부가 형성되고 상기 제2판부 끝단에는 90도 절곡되어 제1판부가 형성되고 상기 제4판부의 끝단에는 90도 절곡되어 제5판부가 형성된 것으로 상기 제1판부 및 상기 제5판부의 끝단이 안쪽 내측면에 접하도록 휘어져 형성된 끝단 절곡부를 구비한 것을 특징으로 하는 프레임인 것이다. 또한 본 발명 프레임 구조체는 상기와 같이 구성된 구조의 4개의 프레임 중 제1프레임(410)의 일측에 제2프레임(420)이 체결되는 구조이고, 상기 제2프레임(420)의 일측에 제3프레임(430)이 체결되며 상기 제3프레임(430)의 일측에 제4프레임(440)이 체결되는 것이고, 상기 제4프레임(440)의 타측은 상기 제1프레임(410) 타측에 체결되는 구조이다. 상기에서 체결하는 방법은 제1프레임(410)의 5판부와 제2프레임(420)이 제2판부를 리벳(501) 등으로 체결 용접하는 것이고, 또한 상기 제2프레임(420)의 제4판부와 제3프레임(430)의 제1판부를 리벳(501) 등으로 홀(503)에 체결 결합하며, 또한 상기 제3프레임(430)의 제5판부와 제4프레임(440)의 제2판부를 리벳(501) 등으로 홀(503)에 체결하는 것이다. 또한 상기 제4프레임(440)의 제4판부는 상기 제1프레임(410)의 제1판부와 리벳(501) 등으로 홀(503)에 체결 결합하는 것이다. 상기와 같이 체결된 프레임 구조체는 길이 방향의 4각 형상의 구조체로 기둥과 같은 모양이 되는 것이다.

도 6은 본 발명 프레임이 적용된 구조체 설치 실시 예 사시도 이다. 상기도 6에서 베이스에 본 발명 프레임이 체결된 구조체(400)를 이용하여 기둥과 보를 설치하고 상기 보 상부에 태양전지 모듈(1000)을 설치한 상태를 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 본 발명 프레임은 작업하기가 용이하고 재료비가 적게 소모되는 특징이 있는 것이다.

100 : 프레임, 101 : 제1절곡부,
103 : 제3절곡부, 104 : 제4절곡부,
201 : 제1판부, 203 : 반원형 제3판부,
205 : 제5판부, 301, 302 : 끝단 절곡부 400 : 프레임 구조체, 410 : 제1프레임, 430 : 제3프레임, 501 : 리벳, 503 : 리벳 홀,

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 구조물의 기둥 또는 보에 사용되는 것으로 4개의 프레임의 판부가 맞닿도록 체결되는 4각 형상 구조체의 프레임에 있어서,
   상기 구조체의 프레임은,
   길이 방향으로 평행하게 뻗은 제1절곡부(101), 제2절곡부(102), 제3절곡부(103) 및 제4절곡부(104)로 구성되고, 상기 4개의 절곡부에 의하여 제1판부(201), 제2판부(202), 제3판부(203), 제4판부(204) 및 제5판부(205)로 구분되어지고, 상기 제3판부(203)는 반 원형(

   

   )으로 형성되며, 상기 절곡부들에 의하여 절곡 시에 상기 제1판부(201)의 타측 끝단은 제2판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되고 상기 제2판부의 타측 끝단은 반원형으로 형성된 제3판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되며, 또한 반원형으로 형성된 제3판부의 타측 끝단은 제4판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되고 제4판부의 타측 끝단은 제5판부의 일측 끝단에 수직으로 절곡되는 것으로 상기 제1판부(201)의 일측 끝단 및 상기 제5판부(205)의 타측 끝단이 각 판부 안쪽 내측면에 접하도록 180도 휘어져 형성된 끝단 절곡부(301, 302)를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 구조체 프레임.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 구조체 프레임은,
   아연도금 강판 또는 컬러 강판인 것을 특징으로 하는 구조체 프레임.
   
   

Images