KR101715681B1 - 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 목적으로의 공간 활용이 가능하도록 한 막 구조물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 동일 개체의 형강으로 된 센터프레임 및 다방향의 지지프레임의 각 끝단에 체결마감구를 결합 형성하고, 이들 센터프레임과 지지프레임은 별도로 구비되는 다방향 연결휠을 통해 동시에 결합 고정되도록 하되, 상기 체결마감구와 다방향 연결휠은 체결볼트와 체결너트의 나사 결합을 통해 간편하게 조립될 수 있도록 구성함으로써, 동일 형태의 형강을 이용하여 센터프레임 및 지지프레임으로 사용될 수 있어 자재 수급 및 제작상의 편리함이 우수한 것이고, 각기 분할 연결되는 각 프레임은 다방향 연결휠에 의해 일시에 조립 및 연결 고정되므로 다방향 연결부에서의 고정 작업이 매우 효율적으로 이루어질 수 있는 것이며, 다방향 연결휠에 의해 프레임 간 집중 연결부에서의 하중 및 부하가 분산되므로 프레임의 변형이나 취약 파손이 억제될 수 있는 것이며, 볼트 및 너트를 이용하여 간단하게 나사 체결할 수 있어 작업 효율성 및 작업 안전성이 매우 우수한 것이고, 각 프레임과 다방향 연결휠 간의 경사상 연결구조로 인해 지지프레임에 대한 자연스러운 연결 각도가 형성되므로 시공 효율성이 매우 우수한 것이고, 경사상 연결구조는 상호 슬립 저항력이 우수하여 바람이나 충격으로부터 골조가 유동하거나 변형되는 것을 억제할 수 있는 것이다.

Description

센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물 {Reinforced membrane structure}

본 발명은 다양한 목적으로의 공간 활용이 가능하도록 한 막 구조물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 경량 보강 구조의 프레임을 이용한 골조와 이들 프레임 사이의 각 공간에 장착되는 이중의 에어쿠션으로 구성된 보강형 막 구조물에 있어, 상기 골조의 센터프레임 및 지지프레임 간의 연결부에 대한 구조적 개선을 통해, 각 프레임 간의 견고하고 용이한 연결 고정은 물론 센터프레임 및 지지프레임에 대한 각도 조절이 자유롭게 이루어질 수 있도록 하여, 현장 시공되는 막 구조물에 대한 시공 편리성이 가일층 향상되도록 한 것이다.

일반적으로 막 구조물이라 함은 코팅된 직물(coated fabric)을 주재료로 사용하는 구조물을 말하는 것으로, 특히 구조체로서 연성의 막(membrane)을 사용하여 지붕이나 벽체를 형성한 후 막(membrane)에 초기장력을 부여함으로써 외부 하중에 대하여 안정된 형태가 유지되는 형태 저항력 대공간구조물로이다. 이러한 막 구조물은 막(membrane)에 대한 자유로운 곡면 형상이 가능하고 아름다운 조형미를 갖고 있으며 재료의 경량화로 경제성 및 시공성이 우수하며 야외 경기장의 본부석이나 공연장 또는 재래시장의 아케이드 등 다양한 용도로 적용할 수 있는 것으로 다양한 분야 및 목적으로 점차 확장되는 추세이다.

또한, 상기와 같은 막 구조물은 자연채광(투광성)에 의한 밝은 실내를 조성할 수 있어 생활 체육(테니스, 게이트볼, 풋살, 배드민턴 등)을 위한 전천후 실내 경기장의 용도로 많이 시공 및 사용되고 있는 것이다.

이러한 막 구조물은 통상적으로 지면으로부터 세워 설치되는 지지기둥과 상기의 지지기둥을 이용하여 막 구조물의 뼈대를 완성하는 종방향 및 횡방향의 지지아암으로 이루어지는 것이고, 이들 지지기둥 및 지지아암을 이용하여 대형의 천막(멤브레인)을 통해 천장부를 형성함에 따라 막 구조물이 완성되는 것이다.

또한, 상기와 같은 천막의 각 끝단에는 와이어(강선)을 매입하고 이들 와이어에 대하여 고도의 인장력을 부여함에 따라 상기의 천막은 항상 팽팽한 긴장 상태를 유지하면서 안정적인 설치 상태를 유지할 수 있는 것이고, 긴장 상태의 천막으로 인해 다양한 형태의 막 구조물은 설계된 본래의 미려함을 유지하게 되는 것이며 바람에 의해 펄럭임이 발생하거나 천막이 주름지는 것을 방지하도록 만들어져 있는 것이다.

특히, 기존의 막 구조물은 등록특허 제10-1190055호와 같이 천막의 내측으로부터 세워 설치되는 지지기둥의 선단에 별도의 장력조절수단을 형성하되, 상기의 장력조절수단은 천막과 지지기둥에 연결되게 하고 상기 장력조절수단의 상,하 승강을 통해 천막에 대한 긴장 상태가 이루어질 수 있도록 한 서스펜션 막 구조물이 등록된 바 있고, 등록특허 제10-1356011호와 같이 수직으로 세워 설치되는 기둥의 선단으로부터 종횡의 프레임바를 고정 설치하고 상기 프레임바의 상부에 천막을 고정 형성하되, 상기 천막의 중앙부에는 관통의 환기구를 형성하고 상기 환기구의 상부에는 승강수단에 의한 개폐구를 형성함으로써, 필요시에만 환기구를 개방시켜 원활한 환기가 이루어질 수 있도록 한 아케이드 막 구조물이 등록된 바 있다.

이와 같이 기존의 막 구조물은 강재를 사용하여 만들어진 지지기둥 및 이들 지지기둥을 연결하는 지지아암 또는 프레임바를 통해 전체적인 골조를 형성한 다음, 상기 골조를 이용하여 대형의 천막을 긴장 상태로 고정 형성함에 따라 완성되는 것이고, 상기 천막의 경우 긴장 상태가 유지되는 과정에서 압력이 작용하므로 일정 기간이 경과하면 신장률에 의한 처짐이 발생하게 되므로 필수적으로 장력조절수단이 함께 적용되고 있다.

그러나, 기존의 막 구조물의 경우 지속적으로 발생하는 천막의 처짐으로 인해 정기적으로 혹은 비정기적으로 천막에 대한 장력조절 작업을 지속적으로 수행하여야 하므로 유지 및 관리비가 과도 소요되므로 비경제적인 문제점을 갖고 있는 것이고, 상기 장력조절수단 및 천막고정수단 등이 바람에 의해 계속 유동하는 천막으로 인해 쉽게 노후화되거나 파손 및 고장을 일으키므로 사용 수명이 매우 짧은 폐단을 갖고 있는 것이다.

또한, 천막 자체도 수명이 길지 못하고 오염이나 외부 자극 및 충격에 의해 취약하므로 장기간 막 구조물을 사용하는 경우 천막에 대한 교체가 뒤따르는 것이고, 바람이 세게 불거나 많은 량의 비 또는 눈이 내리는 경우 눈이 쌓이거나 빗물이 고이면서 붕괴 위험을 내포하고 있는 것이다.

특히, 천막을 이용한 막 구조물의 경우 채광성이 전혀 확보되지 못하고 단열 및 보온성에도 매우 취약하므로 간이 또는 임시 시설물에만 적용되어야 하는 폐단을 갖고 있으며, 기존의 막 구조물의 경우 대부분 천막이 지지기둥의 선단에 씌워지는 형태를 갖고 있어 막 구조물의 측면이 개방될 수밖에 없으므로 바람이나 비로부터 완전한 차단 효과를 갖지 못하고 차양 효과도 떨어지므로 실제 막 구조물이 차지하는 면적에 비하여 실제로 사용할 수 있는 내부 공간은 지극히 협소하여 매우 불합리한 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 출원인은 특허등록 제10-1599777호와 같이 다양한 형태의 프레임부재를 이용하여 만들어지는 골조 및 상기 골조에 형성되는 구획 공간에 결합되는 분할 멤브레인으로 이루어지되, 상기 분할 멤브레인은 내부에 공기가 채워져 팽창되는 형태의 에어 포켓으로 형성함으로써, 우수한 채광성의 확보는 물론 측면을 포함한 전,후면까지 비나 바람 및 햇빛으로부터 차단이 가능한 것이고, 설치가 간단하면서도 빠르게 이루어질 수 있는 것이고 구조적 안정성이 우수하여 장기간 견고한 설치 상태를 유지할 수 있으며, 눈이나 비가 쌓이거나 고이지 아니하고 자동으로 일정한 공기압이 유지되게 함에 따라 시설에 대한 유지 및 관리가 매우 간편한 특징을 갖는 조립식 골조와 분할형 에어쿠션을 이용한 막 구조물을 안출 및 등록한 바 있다.

그러나, 상기의 막 구조물은 분할 멤브레인이 합성수지 혹은 비닐 등으로 만들어지므로 파손 및 손상에 취약한 단점을 갖고 있는 것이고, 이러한 이유로 인해 잦은 교체가 발생하게 되는데 이들 개별의 분할 멤브레인을 교체하고자 하는 경우 분할 멤브레인의 개별 크기가 매우 커 상당한 비용 및 시간과 장비가 투입되어야 하는 문제점을 갖고 있는 것이다.

또한, 각 개별 멤브레인에 작용하는 하중 및 우천시 혹은 폭설이 내리는 경우 골조가 이러한 하중을 견디지 못하면서 골조 전체의 변형 혹은 휨이 발생하게 되는 것은 물론 골조 간의 연결부에서 취약 파손이 발생하게 되므로 이러한 취약 파손부에 대한 유지 및 관리의 비용이 막대하게 지출되는 폐단을 갖고 있는 것이다.

특히, 상기의 골조 역시 전체 막 구조물의 크기에 비례하여 미리 설계된 치수의 기다란 골조만을 사용하게 되므로 현장에서 막 구조물의 크기 혹은 위치와 형태 등을 가변할 수 없어 현장 대응력이 매우 떨어지는 것은 물론 골조의 길이가 짧거나 긴 경우 시공이 아예 이루어지지 못하는 경우도 발생할 수 있고, 시공 현장의 바닥면에 균일하지 못한 경우에는 골조의 연결부에 상당한 비틀림 응력이 작용하면서 사용 수명이 현저히 저하되는 문제점을 노출하고 있는 것이다.

또한, 골조를 이루기 위한 각 프레임은 모두 미리 공장에서 제작되어 현장으로 옮겨진 후 연결 및 조립되어야 하기 때문에 제작 및 시공비가 매우 고가인 동시에 물류의 이동 및 보관 등의 측면에서도 지극히 불리한 것이다.

이에 따라 본 발명의 출원인은 2016년 특허출원 제0125030와 같이, 골조를 구성하기 위한 프레임을 모두 동일 규격 혹은 형태의 형강으로 통일시키고 상기 프레임을 이용하여 기둥 및 각 프레임에 대한 다방향 연결 구조가 실현될 수 있도록 하며, 다분할의 공간 내에 에어쿠션을 장착하되, 상기 에어쿠션은 내부의 중간막에 의한 이중 단열 구조를 갖도록 구성함으로써, 현장에서 형강을 절단 및 연결할 수 있어 현장 상황에 따라 막 구조물의 크기나 위치 및 형태 등을 가변 시공할 수 있는 것이고, 형강의 다방향 연결구조에 의한 프레임은 우수한 지지력 및 버팀력이 가능하므로 더욱 견고한 골조를 완성할 수 있는 것이며, 이중의 에어쿠션은 우수한 단열 및 방음성은 물론 부분 파손시에도 내,외가 천공되는 것을 방지할 수 있고 기존에 비하여 축소된 형태를 갖게 되므로 교체 및 유지와 관리의 측면이 매우 효과적인 특징을 갖는 보강형 골조와 이중 에어쿠션이 적용된 막 구조물을 안출한 바 있다.

그러나, 상기의 막 구조물은 단일 규격 및 형상으로 된 형강을 이용하여 각각의 프레임을 모두 구성하는 것으로, 형강의 특성상 상호 연결 및 결합에 대한 어려움이 매우 큰 단점을 갖고 있는 것이다.

특히, 센터프레임의 경우 막 구조물의 지붕을 구성하기 위한 대들보와 같은 역할을 하는 것이고, 이러한 센터프레임에 연결되는 각각의 지지프레임의 경우 상기 센터프레임에 대하여 다방향으로 연결되기 때문에 각 프레임 간의 상호 간섭으로 인해 연결 작업이 매우 번거로운 것이 사실이다.

또한, 기존 센터프레임과 각각의 지지프레임은 용접 등의 방법을 통해 연결 및 고정되는 것으로, 용접에 의한 연결 방법은 견고한 고정력을 유지할 수 있으나 작업 시간이 매우 더디고, 용접 과정에서 센터프레임에 대한 지지프레임의 고정 각도가 잘못되는 경우 이를 재시공하는데 매우 큰 어려움이 뒤따르는 것으로 막 구조물의 지붕이 평활하게 고급 시공되지 못하는 경우가 빈번하게 발생하고 있는 것이다.

또한, 센터프레임에 대하여 다방향에서 지지프레임이 결합되기 때문에 상기 센터프레임의 연결부에는 부하가 집중되면서 센터프레임의 변형 및 취약 파손이 빈번하게 발생할 것이고, 센터프레임의 휨이 발생하는 경우 지붕 전체의 변형 또는 붕괴로 인한 막대한 재산상 손실 및 인명 피해도 예측될 수 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 동일 개체의 형강으로 된 센터프레임 및 다방향의 지지프레임의 각 끝단에 체결마감구를 결합 형성하고, 이들 센터프레임과 지지프레임은 별도로 구비되는 다방향 연결휠을 통해 동시에 결합 고정되도록 하되, 상기 체결마감구와 다방향 연결휠은 체결볼트와 체결너트의 나사 결합을 통해 간편하게 조립될 수 있도록 구성함으로써,

분할 연결되는 센터프레임 및 상기 센터프레임에 대하여 다방향에서 연결되는 지지프레임을 신속하고 효과적으로 결합 고정시킬 수 있는 것은 물론, 다방향 연결휠을 통해 각 프레임의 연결부에 작용하는 부하 및 하중을 분산시킬 수 있어 프레임 연결부에 대한 취약 파손이나 변형 등을 억제하므로 막 구조물의 사용 수명이 연장되도록 한 특징의 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면으로부터 수직으로 세워 설치되어 양측으로 나란하게 배치되는 기둥프레임과, 상기 기둥프레임의 선단을 수평으로 연결하는 측벽프레임과, 상기 측벽프레임의 사이 중앙에 위치하는 센터프레임과, 상기 측벽프레임 및 센터프레임의 사이에 위치하는 중간프레임과, 상기 측벽프레임 및 중간프레임과 센터프레임을 연결하는 지지프레임으로 구성된 골조와; 상기 각 프레임의 사이에 결합되는 분할의 에어쿠션으로 구성되는 막 구조물에 있어서,

상기 센터프레임과 지지프레임은 동일 단면의 형강으로 구성되고, 상기 센터프레임은 지지프레임의 연결부 간격에 따라 분할 형성되어 분할된 센터프레임의 각 끝단에 상기 지지프레임의 끝단이 서로 연결 고정되도록 구성하되, 상기 센터프레임의 끝단과 지지프레임의 끝단 사이에는 별도로 구비된 다방향 연결휠을 위치시켜, 이들 센터프레임 및 지지프레임이 다방향 연결휠에 함께 결합되도록 구성하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 동일 형태의 형강을 이용하여 센터프레임 및 지지프레임으로 사용될 수 있어 자재 수급 및 제작상의 편리함이 우수한 것이고, 각기 분할 연결되는 각 프레임은 다방향 연결휠에 의해 일시에 조립 및 연결 고정되므로 다방향 연결부에서의 고정 작업이 매우 효율적으로 이루어질 수 있는 것이며, 다방향 연결휠에 의해 프레임 간 집중 연결부에서의 하중 및 부하가 분산되므로 프레임의 변형이나 취약 파손이 억제될 수 있는 것이며, 볼트 및 너트를 이용하여 간단하게 나사 체결할 수 있어 작업 효율성 및 작업 안전성이 매우 우수한 것이고, 각 프레임과 다방향 연결휠 간의 경사상 연결구조로 인해 지지프레임에 대한 자연스러운 연결 각도가 형성되므로 시공 효율성이 매우 우수한 것이고, 경사상 연결구조는 상호 슬립 저항력이 우수하여 바람이나 충격으로부터 골조가 유동하거나 변형되는 것을 억제할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 연결구조가 적용된 막 구조물의 전체도
도 2는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 확대 사시도
도 3은 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 분리 사시도
도 4는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 평면 확대도
도 5는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 측면 확대도
도 6은 본 발명에 따른 막 구조물의 다방향 연결휠에 대한 확대 사시도
도 7은 본 발명에 따른 막 구조물에서의 프레임 연결 단부에 대한 분리 사시도
도 8은 본 발명에 따른 막 구조물에서의 프레임 연결 단부에 대한 다른 실시예를 보인 분리 사시도
도 9는 본 발명에 따른 막 구조물에서의 프레임 연결부에 대한 분리 단면도
도 10은 본 발명에 따른 막 구조물에서의 프레임 연결부에 대한 결합 단면도
도 11은 본 발명에 따른 막 구조물에서의 프레임 연결부에 대한 다양한 결합 실시예도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 연결구조가 적용된 막 구조물의 전체도이고, 도 2는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따란 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 분리 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 평면 확대도, 도 5는 본 발명에 따른 막 구조물의 프레임 연결부에 대한 측면 확대도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 막 구조물은 보강된 구조의 골조(100)와 상기 골조(100)를 구성하기 위한 각 프레임의 사이에 형성되는 공간에 위치하면서도 상기 골조(100)에 결합 고정되는 이중의 에어쿠션(200)(200')에 의해 만들어지는 것이다.

여기서, 상기의 골조(100)는 지면으로부터 일정 간격을 갖고 수직으로 세워 설치되면서도 양측으로 이격되어 열주 형태를 갖는 기둥프레임(100)(100')과, 이들 양측의 기둥프레임(100)(100')의 선단을 일자 형태로 수평 연결하는 측벽프레임(120)(120')으로 구성되고, 상기 측벽프레임(120)(120')의 사이 상측의 중간부에는 센터프레임(130)이 수평으로 길게 위치하게 되는 것이며, 이들 측벽프레임(120)(120')과 센터프레임(130)의 사이에는 센터프레임(130)과 나란하도록 이격 배치된 수평의 중간프레임(140)(140')이 위치하고 있는 것이며, 상기 측벽프레임(120)(120')과 중간프레임(140)(140') 및 센터프레임(130)의 사이사이 마다에는 이들을 대각 형태로 연결하기 위한 지지프레임(150)(150')이 결합 형성되어 있는 것이다.

이로써, 상기의 기둥프레임(110)(110')은 수직으로 연속하여 세워 설치됨에 따라 막 구조물 전체에 작용하는 하중을 견고하게 지지할 수 있는 것이고, 상기 측벽프레임(120)(120')은 막 구조물의 지붕에서 발생하는 하중을 상기 기둥프레임(110)(110')으로 분산 전달하는 역할을 하는 동시에 열주 형태의 기둥프레임(110)(110')을 서로 연결 고정시켜 더욱 효과적인 지지력을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 센터프레임(130)은 내부 천정고를 설정하는 기준 프레임인 동시에 상기 센터프레임(130)으로부터 양측으로 경사지붕이 형성되도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 중간프레임(140)(140')은 센터프레임(130)의 양측에 형성되는 경사지붕의 하중을 지지하기 위한 중간보의 역할을 하는 것이며, 이들 측벽프레임(120)(120')과 중간프레임(140)(140') 및 센터프레임(130)을 지그재그 형태로 연결하는 지지프레임(150)(150')은 각 프레임 간 견고하고 안정적인 연결을 통해 그물망 형태의 강성 구조를 실현하게 되는 것이다.

따라서, 각 프레임에 연결 구조를 통해 만들어지는 골조(100)는, 각 프레임의 사이사이에 다양한 형태 및 모양의 공간이 형성되는 것이고, 이들 각 공간에 이중의 에어쿠션(200)(200')을 안치 및 고정시킴에 따라 아케이드 형태의 막 구조물 또는 측면부가 막힌 터널 형태의 막 구조물 또는 지붕과 측벽 및 전,후면이 모두 막힌 밀폐형 막 구조물 등으로 다양하게 시공할 수 있는 것이다.

이렇게 만들어지는 막 구조물에 있어, 본 발명에서는 상기의 센터프레임(130)과 지지프레임(150)(150') 간의 연결부에 대한 구조적 개선을 통해 뛰어난 조립성은 물론 시공 편리성을 연출할 수 있도록 하고, 센터프레임(130)와 지지프레임(150)(150')에 대한 다방향 연결휠(10)을 이용한 조립식 구조를 통해 시공의 편리함은 물론 해당 연결부에 대한 분리와 교체가 용이하도록 한 것이다.

즉, 본 발명에서의 상기 센터프레임(130)과 지지프레임(150)(150')은 모두 동일한 단면을 갖는 파이프 형태로 된 형강을 사용한 것으로, 연속하여 압출 성형되는 형강을 필요 길이만큼 절단하여 상기 센터프레임(130) 혹은 지지프레임(150)(150')으로 사용함에 따라 사용 편리성의 증대 및 자재의 사용과 수급 및 운반 상의 편리함을 갖게 된다.

또한, 상기의 센터프레임(130)은 기존과 같이 전체 막 구조물의 길이에 비례하여 단일 개체의 긴 형태를 갖는 것이 아니라 상기 지지프레임(150)(150')과의 연결부 간격에 따라 각기 분할 형성되어 있는 것으로, 상기 분할 개체인 센터프레임(130)의 끝단과 상기 지지프레임(150)(150')의 끝단을 서로 연결하여 연속하는 체결부에 의해 상기 센터프레임(130)이 형성될 수 있는 것이다.

특히, 상기 형강을 절단하여 사용되는 각각의 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 각 끝단에는 별도로 구비되는 체결마감구(20)가 삽입 고정되는 것이고, 상기 체결마감구(20)를 상기의 다방향 연결휠(10)에 동시에 결합 고정함에 따라 상기 다방향 연결휠(10)은 센터프레임(130)과 지지프레임(150)(150')의 연결 지점에 해당되는 것이고, 이러한 다방향 연결휠(10)에 의한 연결지점은 막 구조물의 전체 길이에 따라 증가될 수 있을 것이고, 각 연결지점에 대한 간격 역시 막 구조물의 크기와 길이 및 구조적 안정성의 설계에 따라 가변될 수 있을 것이다.

여기서, 상기의 체결마감구(20)는 도 7의 도시와 같이 일측에 상기 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단 내측으로 삽입되게 한 삽입지지부(21)가 돌출 형성되어 있는 것으로, 상기의 삽입지지부(21)는 이들 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 내부 단면과 동일의 외형을 갖고 있는 것이다.

따라서, 상기 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단에 상기 체결마감구(20)의 삽입지지부(21)를 끼워넣으면 상호 간의 조립 및 결합이 이루어질 수 있는 것으로, 상기 삽입지지부(21)를 억지 끼움 방식을 통해 고정시킬 수도 있을 것이고 필요에 따라서는 삽입지지부(21)를 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단에 삽입한 후 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 외측으로부터 별도의 고정나사를 결합하여 상호 간의 더욱 견고한 고정 및 조립이 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있을 것이며, 필요에 따라서는 상기 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단에 체결마감구(20)를 결합한 상태에서 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')과 체결마감구(20)를 서로 용접 고정시킬 수도 있을 것이다.

특히, 도 8의 도시와 같이 상기 체결마감구(20)의 삽입지지부(21) 양측면에 절개에 의한 절곡 혹은 코킹 등의 방법을 이용하여 걸림턱(22)을 돌출 형성하고, 상기 걸림턱(22)과 대응하는 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단에는 걸림공(131)(151)을 형성함에 따라, 이들 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 끝단에 상기 체결마감구(20)를 결합하는 과정에서 삽입지지부(21)의 걸림턱(22)이 상기 걸림공(131)(151)에 탄력 계지되면서 상호 간의 더욱 견고한 결합 상태를 연출할 수 있게 되는 것이고, 이와 같은 조립 상태는 상기 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')으로부터 체결마감구(20)를 분리시킬 수도 있어 부분적인 교체 및 재사용의 측면에서 지극히 유용한 것이다.

또한, 상기의 체결마감구(20)는 내부가 비어있는 박스 형태를 갖고 있는 것으로, 다방향 연결휠(10)을 향하는 일측면에는 상향 경사상태의 경사체결면(12)이 형성되어 있는 것이고, 상기 경사체결면(12)에는 다방향 연결휠(10)과의 체결을 위한 관통공(24)(24')이 형성되어 있으며, 상기 체결마감구(20)의 양측에는 작업자의 손이 출입할 수 있을 정도의 크기를 갖는 작업공(25)(25')이 관통 형성되어 있는 것이다.

이어, 상기의 체결마감구(20)가 결합되는 다방향 연결휠(10)에는 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 연결 개체수와 동일한 수의 체결연결부(11)(11')가 도 5의 도시와 같이 돌출 형성되어 있는 것인데, 상기 체결연결부(11)(11') 역시 내부가 비어있는 박스 형태를 갖고 있는 것이고, 체결연결부(11)(11')의 끝단면은 하향 경사진 경사조립면(12)이 형성되어 있는 것이며, 상기 경사조립면(12)에는 체결마감구(20)를 결합 고정하기 위한 체결공(13)(13')이 관통 형성되어 있고 상기 체결연결부(11)(11')의 양측면에는 역시 볼트 조립을 위한 작업공(14)(14')이 관통 형성되어 있는 것이다.

따라서, 도 9의 도시와 같이 다방향 연결휠(10)의 체결연결부(11)(11')에 대하여 센터프레임(130) 또는 지지프레임(150)(150')의 단부에 결합된 체결마감구(20)를 근접시킨 후, 다방향 연결휠(10)의 체결연결부(11)(11')에 형성된 경사조립면(12)과 체결마감구(20)의 경사체결면(23)을 서로 밀착시킨 상태에서, 어느 하나의 작업공(14)(14')(25)(25')을 통해 별도로 구비된 체결볼트(300)를 상기 체결공(13)(13') 및 관통공(24)(24')으로 삽입시킨 후 나머지 작업공(14)(14')(25)(25')을 통해 체결너트(301)를 삽입시켜 공구를 이용하여 이들이 서로 견고하게 나사 조립되게 하면, 상기의 다방향 연결휠(10)에 대한 체결마감구(20)의 조립이 이루어질 수 있는 것이다.

그러므로, 상기의 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150') 단부에 각기 체결마감구(20)를 선행하여 조립한 상태에서 상기 다방향 연결휠(10)에 대하여 이들 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')의 체결마감구(20)를 조립 고정시킴에 따라 도 10의 도시와 같이 센터프레임(130)은 물론 다방향으로 지지프레임(150)(150')이 조립 고정될 수 있는 것이다.

더욱이, 상기 다방향 연결휠(10)의 체결연결부(11)(11')에 형성되어 있는 경사조립면(12)과 체결마감구(20)에 형성되어 있는 경사체결면(23)은 이들 다방향 연결휠(10)과 체결마감구(20)의 조립면이 경사지도록 형성하는 역할을 하게 되는데, 이들 다방향 연결휠(10)과 체결마감구(20)가 서로 경사진 상태로 조립되면, 수직방향으로 작용하는 하중으로부터 슬립 저항력이 증대하여 상호 간의 연결부에 작용하는 하중 및 부하가 감소될 수 있게 된다.

즉, 다방향 연결휠(10)과 체결마감구(20)를 서로 수직 형태의 접면으로 고정하는 경우 바람이나 빗물 혹은 눈이나 충격 등으로 인한 하중이 이들 연결부에 작용하면서 수직 접면에 강력한 부하가 집중될 것이고 그로 인해 이들을 연결하고 있는 체결볼트(300)의 전단 혹은 체결연결부(11)(11') 및 체결마감구(20)의 변형이 발생할 수 있을 것이다.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 체결연결부(11)(11')와 체결마감구(20) 간의 연결 접면을 경사상으로 구성함에 따라 하중 및 부하가 작용하더라도 상호 간의 슬립저항력이 발생하면서 체결볼트(300)의 피로하중을 경감시키는 동시에 전단 파괴 혹은 변형 등을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 경사 형태로 연결 및 조립되는 다방향 연결휠(10) 및 체결마감구(20)는, 다방향 연결휠(10)에 대한 체결마감구(20)의 조립 방향에 따라 상기 체결마감구(20) 및 그 체결마감구(20)에 연결된 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')에 대한 각도 조절이 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 도 11의 다양한 예시와 같이 다방향 연결휠(10)을 이용하여 (a)와 같이 체결마감구(20)가 수평 상태로 연결되도록 조립할 수도 있고, (b)와 같이 일측 체결마감구(20)가 하향 경사진 형태로 조립되게 할 수도 있으며, (c)와 같이 양측 체결마감구(20)가 모두 하향 경사진 형태로 조립되게 할 수도 있고, (d)와 같이 일측 체결마감구(20)가 상향 경사진 형태로 조립되게 하거나 (e)와 같이 양측 체결마감구(20) 모두 상향 경사진 형태로 조립되게 할 수 있는 것이다.

이처럼, 다방향 연결휠(10)과 체결마감구(20)의 경사 조립구조는 체결마감구(20)를 다양한 각도로 조립될 수 있도록 하므로, 현장에서 막 구조물에 대한 형태나 모양 등을 가변 적용할 수 있는 것이고, 아케이드 구조물의 경우 설치 주변의 간접물로부터 회피하여 변형 시공할 수도 있어 매우 효율적인 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 다방향 연결휠 11,11' : 체결연결부
12 : 경사조립면 13,13' : 체결공
14,14' : 작업공
20 : 체결마감구 21 : 삽입지지부
22 : 걸림턱 23 : 경사체결면
24,24' : 관통공 25,25' : 작업공
100 : 골조
110,110' : 기둥프레임 120,120' : 측벽프레임
130 : 센터프레임 140,140' : 중간프레임
150,150' : 지지프레임
200,200' : 에어쿠션
300 : 체결볼트 301 : 체결너트

Claims (8)

1. 지면으로부터 수직으로 세워 설치되어 양측으로 나란하게 배치되는 기둥프레임(110)(110')과 상기 기둥프레임(110)(110')의 선단을 수평으로 연결하는 측벽프레임(120)(120')과 상기 측벽프레임(120)(120')의 사이 중앙에 위치하는 센터프레임(130)과 상기 측벽프레임(120)(120') 및 센터프레임(130)의 사이에 위치하는 중간프레임(140)(140')과 상기 측벽프레임(120)(120') 및 중간프레임(140)(140')과 센터프레임(130)을 연결하는 지지프레임(150)(150')으로 구성된 골조(100)와, 상기 각 프레임의 사이에 결합되는 분할의 에어쿠션(200)(200')으로 구성하되, 상기 센터프레임(130)과 지지프레임(150)(150')은 동일 단면의 형강으로 구성되고 상기 센터프레임(130)은 지지프레임(150)(150')의 연결부 간격에 따라 분할 형성되어 분할된 센터프레임(130)의 각 끝단에 상기 지지프레임(150)(150')의 끝단이 서로 연결 고정되도록 구성하며 상기 센터프레임(130)의 끝단과 지지프레임(150)(150')의 끝단 사이에는 별도로 구비된 다방향 연결휠(10)을 위치시켜 이들 센터프레임(130) 및 지지프레임(150)(150')이 다방향 연결휠(10)에 함께 결합되도록 구성하되,
   상기 센터프레임(130)과 지지프레임(150)(150')의 각 끝단에는 체결마감구(20)를 결합 형성하고 상기 다방향 연결휠(10)에는 상기 체결마감구(20)와 대응하는 체결연결부(11)(11')를 돌출 형성하여, 이들 체결마감구(20)와 체결연결부(11)(11')의 상호 결합 고정에 의한 연결이 이루어지도록 구성한 막 구조물에 있어서,
   상기 다방향 연결휠(10)을 향하는 체결마감구(20)의 일측을 경사체결면(23)으로 구성하고, 상기 다방향 연결휠(10)에 형성된 체결연결부(11)(11')의 일측도 경사조립면(12)으로 구성하여, 상기 다방향 연결휠(10)과 체결마감구(20)의 상호 조립면이 경사진 상태를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   다방향 연결휠(10)의 체결연결부(11)(11')에 형성된 경사조립면(12)은 하향 경사지게 구성하고, 체결마감구(20)의 경사체결면(23)은 상향 경사지게 구성하여, 상호 조립방향에 따라 다방향 연결휠(10)에 대한 체결마감구(20)의 경사 방향이 가변되도록 구성함을 특징으로 하는 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   체결마감구(20)는 내부가 비어있는 박스 형태로 구성하되, 다방향 연결휠(10)을 향하는 일측면에는 다방향 연결휠(10)과의 볼트 고정을 위한 관통공(24)(24')을 형성하고 양측면에는 작업공(25)(25')을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물.
   
4. 제 1항에 있어서,
   다방향 연결휠(10)의 체결연결부(11)(11')는 내부가 비어있는 박스 형태로 구성하되, 체결마감구(20)를 향하는 일측면에는 체결마감구(20)와의 볼트 고정을 위한 체결공(13)(13')을 형성하고 양측면에는 작업공(14)(14')을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 센터프레임에 대한 다방향 지지프레임의 조립식 연결구조를 갖는 보강형 막 구조물.
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