KR101589873B1 - 조립식 철골 구조물 - Google Patents

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KR101589873B1
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김용열
류재호
주영규
윤성원
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서울과학기술대학교 산학협력단
고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 조립식 철골구조물에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 시공기간과 시공비를 최소화 할 수 있는 조립식 철골구조물에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 따른 조립식 철골구조물은 철골 구조물의 틀을 이루는 보와, 상기 보에 일체로 결합되는 것으로, 패널이 결속될 수 있는 결속구멍이 형성된 결속부재 및 상기 결속부재를 통해 상기 보에 조립 결합되는 것으로, 상기 결속구멍에 끼움 결합되는 결속후크가 구비된 패널을 포함함과 아울러, 패널과 패널 간의 결합도 탄성 끼움방식을 통해 조립할 수 있는 구성을 제공한다.

Description

조립식 철골 구조물{Prefabricated steel frame structure assembly}
본 발명은 조립식 철골구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시공기간과 시공비를 최소화 할 수 있는 조립식 철골구조물에 관한 것이다.
일반적으로 가설건물은 건축물의 축조기간을 단축시키고 이를 위해 간편하게 시공이 가능하게 한 것으로, 최근에는 현장의 사무실이나 창고, 임시 주차장 등 다양하게 사용되고 있다.
특히 토지를 임대하여 단기간 사용 후 철거해야하는 경우에 임대기간을 최대한 활용하기 위해 신속한 설치 및 철거가 가능한 조립식 철골구조물을 다양하게 제작하여 사용하고 있다.
이러한 철골구조물은 보통 프레임(보)을 설치한 후 볼트를 이용하여 패널을 체결하는 방식이 사용되고 있다.
하지만 상기와 같이 볼트를 이용한 체결 방식은 현장에서 수작업으로 진행해야 하고 다수의 볼트를 체결해야 되기 때문에 작업자의 피로도가 높다.
따라서 시공 효율성이 떨어지게 되고, 이로 인한 설비기간 연장 및 시공비용 상승의 원인이 되는 문제점이 있었다.
이러한 조립식 철골 구조물의 대표적인 예는 대한민국 공개 특허공보(10-2013-0036487) 모듈러 건축물의 코너 조인트 및 이를 이용한 시공방법에 제시되어 있다. 상술한 공보에서는 기둥을 사이에 두고 서로 인접하는 보에 복수의 체결공과 상기 체결공에 대응되는 복수의 결합공이 형성되어 볼트로 체결하는 방식이 개시되어있다.
상술한 공보에서는 체결공과 결합공이 미리 형성되어 있지만 이를 결합하기 위해서는 작업자가 볼트를 체결하는 작업이 불가피하다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 프레임에 패널을 상치한 후 바닥에서 용접하여 고정하는 방식을 사용하고 있으나 여러 명의 작업자가 작업을 하고, 작업자의 숙련도에 따라 시공 품질이 균일하지 않으므로 하자가 발생할 가능성이 높아진다.
이와 같이, 용접접합 방식은 숙련된 전문 인력이 필요하므로 인건비가 상승하는 문제점이 발생한다.
특히, 종래의 볼트접합 및 용접접합 방식은 시공 현장에서 직접 볼트작업이나 용접작업이 이루어져야하기 때문에 시공기간이 길어지고, 이는 단기간 사용되는 조립식 가설 철골구조물에는 실용적이지 못하다.
본 발명은 상기한 조립식 철골구조물의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 시공 현장에서 철골 보와 패널을 결속함에 있어서 볼트나 용접 없이 원터치 끼움방식으로 간단하게 조립할 수 있는 새로운 철골구조물을 구현하여 시공기간과 시공비를 최소화할 수 있는 조립식 철골구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 조립식 철골구조물은 철골 구조물의 틀을 이루는 보와 상기 보에 일체로 결합되는 것으로, 패널이 결속될 수 있는 결속구멍이 형성된 결속부재 및 상기 결속부재를 통해 상기 보에 조립 결합되는 것으로 상기 결속구멍에 끼움 결합되는 결속후크가 구비된 패널을 포함한다.
여기서, 상기 결속후크는 패널의 길이방향 양쪽 끝부분에 형성되며, 상기 패널의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부와, 상기 수평 연장부의 끝에서 아래로 수직 절곡되는 수직 절곡부와, 상기 수직 절곡부의 끝에서 상기 패널을 향해 위로 경사지게 절곡되어 상기 결속구멍에 탄성 끼움 되는 탄성 걸림편으로 이루어져 간단하고 긴밀하게 결합이 가능하다.
그리고 상기 결속부재는 판 형태로 상기 보에 수직 자세로 결합되며, 상기 결속구멍은 일정 간격을 두고 상기 결속부재의 길이 방향을 따라 상하로 번갈아가면서 일렬로 형성되어 상기 결속후크가 결합된다.
여기서, 상기 결속부재는 내부가 비어 있는 사각의 관 형태로 상기 보에 결합되며, 상기 결합구멍은 상기 보에 결합되는 면과 수직을 이루는 전후 양면에 일정 간격을 두고 좌우로 번갈아가면서 일렬로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 패널의 폭 방향 양쪽 끝부분에는 좌우 한 쌍으로 서로 대칭되게 구비되어 이웃하는 패널과 끼움 결합되는 패널간 결합부가 더 구비되고, 상기 좌우 한 쌍의 패널간 결합부는 끼움 방향이 서로 반대되게 배치되어 상기 패널의 좌우에 결합되는 다른 패널들이 서로 반대방향으로 끼워지게 된다.
이때, 상기 패널간 결합부는 이웃하는 다른 패널의 패널간 결합부가 끼워지는 방향으로 개구된 끼움 개구부가 형성되고 내부에 끼움 공간이 조성된 패널 끼움부와, 상기 패널 끼움부의 끝부분에서 상기 패널 끼움부의 내부 공간으로 절곡 연장되어 상기 패널이 서로 빠지는 것을 방지하기 위한 패널 빠짐 방지부로 이루어진다.
여기서, 상기 패널 끼움부는 상기 패널의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부와 상기 수평 연장부의 끝에서 수직으로 절곡되어 패널의 측면을 이루는 수직 절곡부로 이루어지고, 상기 패널 빠짐 방지부는 상기 패널 끼움부의 수직 절곡부 끝에서 상기 패널을 향하는 방향으로 수평 절곡되는 수평 절곡부와 상기 수평 절곡부의 끝에서 상기 패널 끼움부의 끼움 공간을 향해 패널 끼움부의 길이 중간까지 수직 절곡되는 수직 절곡부로 이루어져서, 상기 패널 결합부에 다른 패널의 패널간 결합부가 끼워진 상태에서 각 패널 간의 패널 빠짐 방지부의 수직절곡부가 상하 서로 마주보게 걸리면서 패널 간의 빠짐이 방지된다.
또한, 상기 결속후크가 상기 결속부재에 결속된 상태에서 패널과 상기 결속후크 사이에 형성되는 틈새에는 틈새마감부재가 끼워진다.
이때, 틈새마감부재는 틈새에 끼워져서 틈새를 마감하는 몸체와 상기 몸체의 위쪽 끝부분에서 수직으로 절곡되어 패널의 상면에 걸리는 스토퍼로 구성된다.
한편, 상기 패널은 패널의 상면을 이루는 상판과, 상기 상판의 하부에 결합되어 패널의 하면을 이루는 하판과, 상기 상판과 하판의 양 측면에 결합되어 패널의 측면을 이루는 측판으로 구성되고 상기 패널의 내부 공간에는 수지재가 충진 되어 내구성을 더 좋게 할 수 있다.
또한, 상기 결속후크는 상판의 길이방향 양쪽 끝부분에 일체로 연장 형성 되어 제작이 간편하다.
그리고 상기 패널간 결합부는 상기 측판에 일체로 연장 형성되거나 또는 그 자체로 상기 패널의 측면을 이룬다.
또한, 상기 하판은 하판의 길이 방향 양쪽 끝부분에는 위로 갈수록 넓어지도록 상향 경사지게 연장되어 상기 상판에 결합되는 하판 연장부가 구비된다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 조립식 철골구조물은, 철골 구조물의 틀을 이루는 보와 상기 보에 결합되어 철골 구조물의 바닥판을 이루는 패널을 포함하는 조립식 철골구조물에 있어서, 상기 패널의 폭 방향 양쪽 끝부분에는 좌우 한 쌍으로 서로 대칭되게 구비되어 이웃하는 패널이 끼움 결합되는 패널간 결합부가 구비되고, 상기 좌우 한 쌍의 패널간 결합부는 끼움 방향이 서로 반대되게 배치되어 상기 패널의 좌우에 결합되는 다른 패널들이 서로 반대방향으로 끼워진다.
여기서, 상기 패널간 결합부는 이웃하는 다른 패널의 패널간 결합부가 끼워지는 방향으로 개구된 끼움 개구부가 형성되고 내부에 끼움 공간이 조성된 패널 끼움부와, 상기 패널 끼움부의 끝부분에서 상기 패널 끼움부의 내부 공간으로 절곡 연장되어 상기 패널 끼움부의 내부 공간에 끼워진 이웃하는 다른 패널의 끼움 결합부가 상기 패널 끼움부로부터 빠지는 것을 방지하기 위한 패널 빠짐 방지부로 이루어진다.
이때, 상기 패널 끼움부는 상기 패널의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부와 상기 수평 연장부의 끝에서 수직으로 절곡되어 패널의 측면을 이루는 수직 절곡부로 이루어지고, 상기 패널 빠짐 방지부는 상기 패널 끼움부의 수직 절곡부의 끝에서 상기 패널을 향하는 방향으로 수평 절곡되는 수평 절곡부와 상기 수평 절곡부의 끝에서 상기 패널 끼움부의 끼움 공간을 향해 패널 끼움부의 길이 중간까지 수직 절곡되는 수직 절곡부로 이루어져서, 상기 패널간 결합부에 다른 패널의 패널간 결합부가 끼워진 상태에서 각 패널 간의 패널 빠짐 방지부의 수직 절곡부가 상하 서로 마주보게 걸리면서 패널간의 빠짐이 방지된다.
본 발명의 조립식 철골구조물은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시공 현장에서 철골 구조물을 제작함에 있어 볼트나 용접을 사용하지 않고 원터치 방식으로 끼우는 동작에 의해 시공이 가능하여 전문 인력을 필요로 하지 않으며, 적은 인력으로도 쉽게 시공이 가능하여, 인건비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
둘째, 시공 기간을 단축시킬 수 있어서 임대 기간 대비 조립식 건축물의 사용 기간이 늘어남으로써 대지 임대비용에 따른 이윤을 극대화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물이 조립된 상태를 도시한 전체 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 패널이 분리된 조립상태를 도시한 전체 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널과 결속후크를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널간 결합부를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 틈새마감부재의 결합상태를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 다수의 판으로 조립된 패널을 분해한 상태를 나타낸 분해사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널의 결속후크와 결속부재의 결속구멍이 결합되는 상태를 도시한 단면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 패널과 보가 결속부재에 의해 결합된 상태를 도시한 단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널간 결합부가 결합되는 상태를 도시한 단면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 패널간 결합부에 의해 패널과 이웃하는 패널이 서로 결합된 상태를 나타낸 사시도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 결속부재를 각관형으로 적용한 상태를 나타낸 도면
이하, 본 발명에 의한 조립식 철골구조물의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 전체 형상을 나타낸 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 결합관계를 도시한 전체 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널과 결속후크를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널간 결합부를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 철골 주차장과 같은 조립식 철골 구조물에서 바닥면을 이루는 다수의 패널(300)을 가로 또는 세로방향으로 연속하여 이어서 조립할 때 볼트나 용접 없이 패널(300)을 보(100)에 원터치 체결방식으로 조립할 수 있으며, 나아가 패널(300)과 패널(300) 간의 결합도 원터치 체결방식으로 조립할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물은 크게 보(100), 결속부재(200) 및 패널(300)을 포함하여 구성된다.
상기 보(100)는 철골구조물의 틀을 형성하는 것으로, H형상을 갖는다. 이러한 보(100)의 일측 평면부분에는 패널(300)이 결합 지지되어 철골구조물의 바닥면을 이루게 된다.
상기 결속부재(200)는 패널(300)을 보(100)에 결합해주는 매개 수단으로서, 본 발명에서 핵심이 되는 구성이다. 결속부재(200)는 보(100)의 상부 평면에 용접 등을 통해 보(100)와 일체로 결합된 상태로 시공 현장에 제공된다. 다시 말해, 결속부재(200)는 시공 현장에서 결합되는 것이 아니라 보(100)에 일체로 결합된 상태로 시공 현장에 제공되는 것이다. 이로 인해 시공 현장에서는 패널(300)을 보(100)에 결합된 결속부재(200)에 끼움 결합하는 작업만으로도 조립을 완료할 수 있게 된다.
이를 위해, 결속부재(200)에는 패널(300)이 결합될 수 있는 결속구멍(210)이 일정 간격으로 형성된다. 결속구멍(210)에는 후술하는 패널(300)의 결속후크(311)가 끼워진다.
이때, 결속구멍(210)은 결속부재(200)의 중간에서 길이방향을 따라 상하로 번갈아가며 형성된다. 이로 인해 결속부재(200)의 전후로 서로 마주보주는 각 패널(300)의 결속후크(311)는 결속부재(200)에서 서로 다른 높이를 갖는 결속구멍(210)에 체결된다. 즉, 결속부재(200)의 앞쪽에 위치한 전방패널은 상대적으로 높은 결속구멍(210)에 끼워지게 되고, 뒤쪽에 위치한 후방패널은 상대적으로 낮은 결속구멍(210)에 끼워지게 된다. 이에 따라 결속부재(200)의 전후로 서로 마주보는 각 패널(300)에 마련된 결속후크(311)는 결속부재(200)의 상하 결속구멍(210)에 서로 번갈아가면서 빈틈없이 긴밀하게 끼워질 수 있다.(도 6참조)
만일 서로 마주보는 각 패널에 배속된 결속후크(311)가 판 형태를 갖는 결속부재(200)에 동일한 높이로 끼워지는 구조를 갖게 되면, 결속부재(200)의 결속구멍(210)들 역시 동일한 높이로 형성되어야 하고, 이 경우 앞서 서술한 바와 같이 서로 마주보는 각 패널(300)의 결속후크(311)가 결속구멍에 빈틈없이 끼워지기 위해서는 판 형상으로 이루어진 결속부재(200)는 동일 높이로 연속적으로 이어진 결속구멍(210)에 의해 거의 상하 반으로 나눠지게 되어 충분한 강도를 유지할 수 없게 된다.
따라서 판 형상으로 이루어진 결속부재(200)는 충분한 강도를 유지하면서 패널들을 긴밀하게 결합시키기 위해서는 다수의 결속구멍(210)이 서로 다른 높이를 가지면서 상하로 번갈아가며 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 결속부재(200)는 각관 형태, 즉 내부가 비어 있는 사각의 관 형태로 이루어질 수 있으며, 이 경우 결속구멍(210)은 판 형상과 달리 서로 마주보는 면에서 동일한 높이로 형성되어도 충분한 강도를 유지하면서 패널들을 긴밀하게 결합시킬 수 있다.
도 11을 참조하여 이를 보다 자세하게 설명하면, 결속부재(200)는 내부가 비어 있는 사각의 관 형태로 일측면이 상기 보(100)의 수평부분에 용접 결합되며, 상기 보(100)에 결합되는 면과 수직을 이루는 전후 양면에는 일정 간격을 두고 좌우로 번갈아가면서 일렬로 결속구멍(210)이 형성된다. 이때 결속구멍(210)은 결속부재(200)의 전후 양면에 동일한 높이로 좌우 서로 번갈아가면서 형성된다.
이에 따라, 각관 형태 결속부재(200)는 보(100)와 보다 넓은 면으로 결합됨과 아울러 다수의 결속구멍(210)이 일렬로 형성되어도 충분한 강도를 유지하면서 다수의 패널(300)들을 보다 견고하게 보(100)에 결합시킬 수 있다.
상기 패널(300)은 일정 두께를 갖는 직사각형의 판 형태로 다수개가 보(100)에 가로 및 세로 방향으로 연속적으로 결합되면서 철골구조물의 바닥면 또는 벽면을 이루는 것이다. 이러한 패널(300)은 보(100)에 결속부재(200)를 통해 원터치 끼움방식으로 결합된다.
이를 위해 패널(300)의 길이방향 양쪽 끝부분에는 결속부재(200)의 결속구멍(210)에 끼움 결합되는 결속후크(311)가 구비된다. 이때, 결속후크(311)는 결속부재(200)의 결속구멍(210)에 대응되는 위치에 일정 간격을 두고 다수개가 형성된다.
도 3을 참조하여 결속후크(311)를 보다 자세히 설명하면, 상기 결속후크(311)는 상기 패널(300)의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부(311a)와, 상기 수평 연장부(311a)의 끝에서 아래로 수직 절곡되는 수직 절곡부(311b)가 구비되고, 상기 수직 절곡부(311b)의 끝에서 상기 패널(300)을 향해 위로 경사지게 절곡되어 상기 결속구멍(210)에 탄성끼움 되며 결합되는 탄성 걸림편(311c)으로 이루어진다.
이에 따라, 시공 현장에서 작업자가 패널(300)을 보(100)에 결합된 결속부재(200)에 위치를 맞춘 후에 패널(300)을 위에서 아래로 누르거나 가격하면 탄성 걸림편(311c)이 결속부재(200)의 결속구멍(210)에 탄성 끼움 결합이 이루어짐으로써 원터치 방식으로 체결이 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에서는 시공 현장에서의 패널과 보의 결합뿐만 아니라 패널과 패널의 결합도 볼트 또는 용접을 사용하지 않고 원터치 방식으로 쉽게 끼움 결합되는 수단을 제공한다.
이를 위해 상기 패널(300)의 폭 방향 양 측면에는 서로 대칭을 이루면서 끼움방향이 서로 반대로 위치되는 패널간 결합부(331)가 좌우 한 쌍으로 구비된다.
도 4를 참조하여 패널간 결합부(331)를 보다 상세히 설명하면, 패널간 결합부(331)는 패널(300)의 폭 방향 좌우 양 측면에 좌우 한 쌍으로 마련되어 좌우로 이웃하는 다른 패널(이웃패널)들이 각각 끼움 결합되는 것이다. 이때, 좌우 한 쌍을 이루는 패널간 결합부(331)는 서로 대칭되는 형태를 가지면서 이웃패널이 끼워지는 끼움방향이 서로 반대되게 위치된다.
이에 따라 다수의 패널(300)들은 좌우 양 측면에 마련된 패널간 결합부(331)를 통해 일렬로 연속적으로 결속된다.
이러한 패널간 결합부(331)는 끼움 공간이 조성된 패널 끼움부(332)와, 패널 끼움부(332)에 끼워진 이웃패널이 빠지는 것을 방지하기 위한 패널 빠짐 방지부(333)로 구성된다.
상기 패널 끼움부(332)는 패널(300)의 상면 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부(332a)와 이 수평 연장부(332a)에서 패널의 하측면을 향해 수직 절곡되는 수직 절곡부(332b)로 이루어져서, 이웃하는 다른 패널이 끼워지는 방향으로 터진 형태의 개구부(332c)가 형성되면서 패널(300)의 두께방향(상하방향)으로는 이웃하는 다른 패널의 패널 끼움부가 끼워지는 내부공간이 조성된다.
이때, 좌우 한 쌍을 이루는 패널 끼움부(332)에서 어느 한쪽의 패널 끼움부(332)는 이웃하는 패널(300)의 아래에서 끼워지도록 아래 방향으로 개구부(332c)가 형성되고, 다른 한쪽의 패널 끼움부(332)는 이웃하는 패널(300)이 위에서 끼워지도록 위 방향으로 개구부(332c)가 형성된다. 즉 어느 한쪽의 패널 끼움부(332)는 이웃하는 패널(300)이 끼워지기 위한 개구부(332c)가 아래를 향하도록 형성되고 다른 한 쪽의 패널 끼움부(332)는 이웃하는 다른 패널(300)이 끼워지기 위한 개구부(332c)가 위를 향하도록 형성된다.
상기 패널 빠짐 방지부(333)는 패널 끼움부(332)의 끝부분에서 패널 끼움부(332)의 내부 공간을 향해 절곡되어 패널 끼움부(332)에 끼워진 이웃패널의 패널간 결합부(331)가 빠지는 것을 방지하는 것이다.
이러한 패널 빠짐 방지부(333)는 상기 개구부(332c)의 끝부분에서 수평, 수직 및 수평으로 연속 절곡되는 구조를 갖는다. 보다 상세하게는 상기 패널 빠짐 방지부(333)는 패널 끼움부(332)의 수직 절곡부(332b)의 끝에서 상기 패널(300)을 향하는 방향으로 수평 절곡되는 수평 절곡부(333a)와 상기 수평 절곡부의 끝에서 상기 패널 끼움부의 끼움 공간을 향해 패널 끼움부(332)의 길이 중간까지 수직 절곡되는 수직 절곡부(333b)로 이루어진다.
이에 따라, 상기 어느 한 패널(300)의 패널간 결합부(331)에 다른 패널(300)의 패널간 결합부(331)가 끼워진 상태에서 각 패널 간의 패널 빠짐 방지부(333)의 수직 절곡부(333b)가 상하 서로 마주보게 걸림으로써 서로 결속된 상태에서 빠지지 않게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 조립식 철골구조물은 철골구조물의 바닥면을 이루는 패널(300)과 패널(300)의 결합 역시 볼트접합 또는 용접접합 없이 탄성 체결방식으로 쉽고 빠르게 결합이 이루어지고 견고하게 시공되어 시공의 부분적인 불량 발생을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 패널(300)을 결합한 후 결속부재(200)의 전후로 서로 마주보는 패널(300)과 패널(300) 사이에 생기는 틈새를 마감해주는 틈새마감부재(400)가 마련된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 틈새마감부재의 결합상태를 도시한 사시도 이다.
도 5를 참조하면 상기 틈새마감부재(400)는, 패널(300)을 결합한 후 패널과 패널 사이에 생기는 틈새를 마감하여 패널(300)의 결합상태를 견고하게 하기 위한 것이다.
보다 상세하게, 결속부재(200)의 전후로 서로 마주보게 결합되는 전후 각 패널(300)은 결속부재(200)를 사이에 두고 각 패널(300)에 배속된 결속후크(311)가 암수 결합되는 형태로 결속부재(200)의 결속구멍(210)에 서로 번갈아가면서 끼움 결합된다. 이때 어느 한 패널의 결속후크(311)가 결속부재(200)에 끼워지는 부분과 이와 대응되는 다른 패널의 오목한 부분 사이에는 틈새가 발생되는데, 상기 틈새마감부재(400)는 이 틈새부분을 마감해주는 것이다.
이러한 틈새마감부재(400)는 패널과 패널의 틈새에 끼워져서 틈새를 마감하는 몸체(410)와 상기 몸체(410)의 위쪽 끝부분에서 수직으로 절곡되어 패널(300)의 상면에 걸리는 스토퍼(420)로 구성된다.
이로 인해, 패널(300)에 발생한 틈새에 상기 몸체(410)를 위치시키고 상기 스토퍼(420)를 가격 하거나 누르는 동작으로 쉽고 빠르게 마감이 가능하고 몸체(410)가 틈새에 다 들어가면 스토퍼(420)가 걸리면서 틈새가 마감되어 간단한 방법으로 보다 견고하게 시공이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널은 소정 두께를 갖는 하나의 블록체로 이루어질 수도 있으나, 평판으로 이루어진 다수의 판을 조립한 조립체로 이루어질 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물에서 다수의 판으로 조립된 패널을 분해한 상태를 나타낸 분해사시도 이다.
도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널은, 크게 상판(310)과 하판(320) 및 측판(330)을 포함하여 구성된다.
상기 상판(310)은 패널(300)의 상면을 이루는 것으로 상판(310)의 길이방향 양쪽 끝부분에는 결속후크(311)가 각각 일체로 연장 형성된다.
상기 하판(320)은 상판(310)의 하부에 결합되어 패널(300)의 하면을 이루는 것이다. 하판(320)의 길이 방향 양쪽 끝부분에 위로 갈수록 넓어지도록 상향 경사지게 연장되어 상기 상판(310)에 결합되는 하판 연장부(321)가 구비된다. 이때 하판 연장부(321)의 각도는 직각 이상이 되도록 95도 정도로 절곡되는 것이 바람직하다.
이로 인해 패널(300)이 보(100)에 결합될 때 상대적으로 작은 폭을 갖는 패널(300)의 하면이 결속부재(200)의 사이로 먼저 진입함으로써 결속부재(200)에 간섭받지 않게 되어 패널(300)이 보(100)에 쉽게 결합이 가능하기 때문에 작업속도를 향상시킬 수 있다.
상기 측판(330)은 상판(310)과 하판(320)의 양 측면에 결합되어 패널(300)의 측면을 이루는 것이다. 이 측판(330)에는 서로 이웃하는 패널(300)과 결합되는 패널간 결합부(331)가 구비된다. 이때 패널간 결합부(331)는 별도의 구성을 이루는 측판(330)에 일체로 연장 형성될 수 있지만 그 자체로 측판(330)을 이루면서 상판(310)과 하판(320) 사이에 결합될 수 있다.
이때, 상판(310), 하판(320) 및 측판(330)이 결합된 패널(300)의 강도를 보강해주기 위해 패널(300)의 내부 공간에 수지(S)가 꽉 채워지게 충진된다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물이 체결되는 동작을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널의 결속후크와 결속부재의 결속구멍이 결합되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 결속후크(311)는 보(100)에 결합된 결속부재(200)의 상부에 패널(300)을 위치시킨 후 누르거나 가격하게 되면 결속후크(311)가 탄성에 의해 바깥쪽으로 벌어지고 탄성 걸림편(311c)은 결속부재(200)의 상부에서 끼워지면서 탄성에 의해 결속후크의 내부방향으로 눌려진다.
이후 결속부재(200)의 상부를 지나 결속구멍(210)에 탄성 걸림편(311c)이 위치되면 탄성에 의해 변형됐던 형상이 원래의 형상으로 복원되면서 상기 탄성 걸림편(311c)이 결속구멍(210)에 끼워지며 결합된다.
이로 인해, 작업자가 시공 현장에서 볼트접합 또는 용접접합을 하지 않고 누르거나 가격하는 한번의 동작만으로 패널(300)과 보(100)를 결합할 수 있게 되어 전문적 기술 없이 작업이 가능하고 이에 따라 작업시간이 단축된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널간 결합부가 결합되는 상태를 도시한 단면도 이다.
도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 철골구조물의 패널간 결합부(331)는 상기 패널(300)의 폭방향 양쪽 끝부분에 좌우 한쌍으로 서로 대칭되게 구비되어 이웃하는 패널(300)이 끼움결합 된다. 이때 패널간 결합부(331)는 끼움 방향이 서로 반대되게 배치되어 상기 패널(300)의 좌우에 결합되는 이웃하는 다른 패널(300)들의 패널 끼움부(332)가 서로 마주보며 끼워지게 결합된다.
상기한 구조에 의한 패널간 결합부(331)의 결합순서는 우선 패널간 결합부(331)를 이웃하는 패널(300)의 패널간 결합부(331)가 각각 서로 마주보게 위치시킨 후 누르거나 가격하게 되면 각 패널 끼움부(332)가 탄성에 의해 벌어진다.
이후 두 패널(300)의 패널 빠짐 방지부(333)가 각각 서로 교차되며 끼워지게 되고 패널(300) 각각의 패널 빠짐 방지부(333)가 누르거나 가격하는 힘에 의해 서로 지나치게 되면 원래의 형상으로 복원되면서 각 패널(300)에 구비된 패널 빠짐 방지부(333)의 수직 절곡부(333b)가 상하 서로 마주보게 걸리면서 서로 맞물리게 고정된다.
이로 인해, 보(100)에 패널(300)을 결합함에 있어서, 일정 사이즈의 패널(300)을 연속되게 이어서 결합할 수 있고, 결합된 패널(300)은 쉽게 분리되지 않도록 하여, 시공 현장에서 볼트접합 또는 용접접합 없이 간단하고 빠르게 가설 건축물을 시공하면서 가설건축물의 안정성을 높힐 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 조립식 철골구조물은 시공 현장에서 용이하게 시공하고 작업 속도를 빠르게 하여 시공 기간을 단축할 수 있다. 또한, 작업이 단순하여 적은 인력으로 빠르게 시공할 수 있고, 전문 인력이 필요하지 않기 때문에 설비비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
100 : 보 200 : 결속부재
210 : 결속구멍 300 : 패널
310 : 상판 311 : 결속후크
311a : 수평 연장부 311b : 수직 절곡부
311c : 탄성 걸림편 320 : 하판
321 : 하판 연장부 330 : 측판
331 : 패널간 결합부 332 : 패널 끼움부
332a : 수평 연장부 332b : 수직 절곡부
332c : 개구부 333 : 패널 빠짐 방지부
333a : 수평 절곡부 333b : 수직 절곡부
400 : 틈새 마감부재 410 : 몸체
420 : 스토퍼

Claims (16)

  1. 조립식 철골구조물에 있어서,
    철골 구조물의 틀을 이루는 보(100);
    상기 보(100)에 수직자세로 일체로 결합되는 것으로, 패널이 결속될 수 있는 결속구멍(210)이 일정 간격을 두고 결속부재(200)의 길이방향을 따라 상하로 번갈아가면서 일렬로 형성된 결속부재(200); 및
    상기 결속부재(200)를 통해 상기 보(100)에 조립 결합되는 것으로 상기 결속구멍(210)에 끼움 결합되는 결속후크(311)가 구비된 패널(300);을 포함하되,
    상기 패널(300)의 폭 방향 양쪽 끝부분에는 좌우 한 쌍으로 서로 대칭되게 구비되어 이웃하는 패널(300)과 끼움 결합되는 패널간 결합부(331)가 구비되고, 상기 좌우 한 쌍의 패널간 결합부(331)는 끼움 방향이 서로 반대되게 배치되어 상기 패널(300)의 좌우에 결합되는 다른 패널(300)들이 서로 반대방향으로 끼워지며,
    상기 패널간 결합부(331)는 이웃하는 다른 패널(300)의 패널간 결합부(331)가 끼워지는 방향으로 개구된 끼움 개구부(332c)가 형성되고 내부에 끼움 공간이 조성된 패널 끼움부(332)와, 상기 패널 끼움부(332)의 끝부분에서 상기 패널 끼움부(332)의 내부 공간으로 절곡 연장되어 상기 패널(300)이 서로 빠지는 것을 방지하기 위한 패널 빠짐 방지부(333)로 이루어지고,
    상기 패널 끼움부(332)는 상기 패널(300)의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부(332a)와 상기 수평 연장부(332a)의 끝에서 수직으로 절곡되어 패널의 측면을 이루는 수직 절곡부(332b)로 이루어지고, 상기 패널 빠짐 방지부(333)는 상기 패널 끼움부(332)의 수직 절곡부(332b)의 끝에서 상기 패널(300)을 향하는 방향으로 수평 절곡되는 수평 절곡부(333a)와 상기 수평 절곡부의 끝에서 상기 패널 끼움부(332)의 끼움 공간을 향해 패널 끼움부(332)의 길이 중간까지 수직 절곡되는 수직 절곡부(333b)로 이루어져서, 상기 패널간 결합부(331)에 다른 패널(300)의 패널간 결합부(331)가 끼워진 상태에서 각 패널(300) 간의 패널 빠짐 방지부(333)의 수직 절곡부(333b)가 상하 서로 마주보게 걸리면서 패널(300)간의 빠짐이 방지되는 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결속후크(311)는 패널(300)의 길이방향 양쪽 끝부분에 형성되며, 상기 패널(300)의 끝부분에서 수평 연장되는 수평 연장부(311a)와, 상기 수평 연장부(311a)의 끝에서 아래로 수직 절곡되는 수직 절곡부(311b)와, 상기 수직 절곡부(311b)의 끝에서 상기 패널(300)을 향해 위로 경사지게 절곡되어 상기 결속구멍(210)에 탄성 끼움되는 탄성 걸림편(311c)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 결속부재(200)는 내부가 비어 있는 사각의 관 형태로 상기 보(100)에 결합되며, 상기 결속구멍(210)은 상기 보(100)에 결합되는 면과 수직을 이루는 전후 양면에 일정 간격을 두고 좌우로 번갈아가면서 일렬로 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 결속후크(311)가 상기 결속부재(200)에 결속된 상태에서 패널(300)과 상기 결속후크(311) 사이에 형성되는 틈새(140)에는 틈새마감부재(400)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 틈새마감부재(400)는 틈새에 끼워져서 틈새를 마감하는 몸체(410)와 상기 몸체(410)의 위쪽 끝부분에서 수직으로 절곡되어 패널(300)의 상면에 걸리는 스토퍼(420)로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 패널(300)은 패널(300)의 상면을 이루는 상판(310)과, 상기 상판(310)의 하부에 결합되어 패널(300)의 하면을 이루는 하판(320)과, 상기 상판(310)과 하판(320)의 양 측면에 결합되어 패널의 측면을 이루는 측판(330)으로 구성되고 상기 패널(300)의 내부 공간에는 수지재(S)가 충진된 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 결속후크(311)는 상판(310)의 길이방향 양쪽 끝부분에 일체로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 패널간 결합부(331)는 상기 측판(330)에 일체로 연장 형성되거나 또는 그 자체로 상기 패널(300)의 측면을 이루는 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 하판(320)은 하판(320)의 길이 방향 양쪽 끝부분에는 위로 갈수록 넓어지도록 상향 경사지게 연장되어 상기 상판(310)에 결합되는 하판 연장부(321)가 구비된 것을 특징으로 하는 조립식 철골구조물.
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