KR101930441B1 - 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터 - Google Patents

지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 개시내용의 일 실시예는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터를 제공한다. 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터는 외주부에 축 방향으로 돌출 연장 형성되는 허브 링이 구비되는 허브 블럭; 상기 허브 링을 따라 상기 허브 블럭을 중심으로 선회하는 브라켓; 축 방향으로 가해진 압력에 의하여, 상기 허브 링 내의 공간에서 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 접촉하도록 하는 캡; 및 상기 허브 블럭과 결합하여 축 방향의 압력을 가하며, 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 캡의 사이에서 고정되도록 하는 체결부재;를 포함할 수 있다.

Description

지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터{Hub connector of geodesic dome structure and geodesic dome structure}
본 개시내용은 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터 및 지오데식 돔 건축물에 관한 것으로, 돔 건축물의 시공이 용이하고, 연결 오류 시에도 용이하게 보수가 가능한 돔 건축물 용 허브 커넥터에 관한 것이다.
건축 기술이 첨단화되면서 건축물의 고층화, 대형화가 가능해짐에 따라 건축 재료, 건축 기술, 시공법이나 설계기술 등도 첨단화되면서 건축물을 시공하는 다양한 시공 방법이나 구조 시스템이 개발되었는데, 그 중 하나가 지오데식 돔(geodesic dome)이다.
지오데식 돔은 정이십면체에서 출발하게 되는데, 정이십면체의 외면을 이루고 있는 크기가 같은 20개의 삼각형을 분할한다. 이때, 각 삼각형을 홀수 또는 짝수로 분할하게 되는데 분할로 생성된 새로운 교차점을 구에 맞게 배치하면 지오데식 돔의 꼭짓점이 되고, 모든 면의 거의 동일한 정삼각형이 구에 근접한 형태의 다면체가 되어 지오데식 돔이 완성된다.
지오데식 돔을 지붕으로 활용한 건축물이 바로 지오데식 돔 건축물인데, 기둥이 없이도 대형 건축물의 구조를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 지오데식 돔 건축물을 구성하는 외벽의 소재에 따라서 내부의 모든 공간에 자연광의 채광이 가능하다. 이로써, 실내 스포츠시설이나 대형 공연장 또는 전시장, 창고 등과 같은 대형 건축물뿐만 아니라, 가정용 소형 주택 또는 농작물 재배용 비닐하우스의 대체용 등으로 그 활용 범위가 점차 확대되고 있다.
지오데식 돔 건축물을 짓기 위해서는 골격이 되는 돔 프레임 및 돔 프레임을 연결하는 허브 커넥터가 필요하다.
허브 커넥터는 다수 개의 돔 프레임이 연결되므로, 시공이 편리하고 다양한 각도 조정이 가능해야 하며, 돔 프레임의 뒤틀림이 발생한 경우 용이하게 수리될 수 있어야 한다.
또한, 실내 스포츠시설이나 대형 공연장 등에서 소리의 전달을 효율적으로 하기 위해서, 돔 건축물의 내측에서 흡음이나 반사를 위한 판넬의 각도를 조정할 필요성도 있다.
출원번호 10-2013-0047818: 지오데식 돔 하우스용 허브 커넥터 출원번호 10-2012-0122948: 지오데식 돔 하우스 시공용 허브 커넥터 및 그를 구비하는 지오데식 돔 하우스 일본출원번호 2014-147194: 착탈식 돔 형 구조체
본 개시내용의 목적은 돔 건축물의 시공이 용이하고, 연결 오류 시에도 용이하게 보수가 가능한 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터 및 지오데식 돔 건축물을 제공하는 것이다.
본 개시내용의 또 다른 목적은 돔 건축물의 내부에서 소리의 전달을 효율적으로 하기 위해서, 돔 건축물의 내부에 흡음, 반사를 위한 판넬의 각도를 조정할 수 있는 돔 건축물 용 판넬 지지체 및 지오데식 돔 건축물을 제공하는 것이다.
본 개시내용의 일 실시예는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터를 제공한다. 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터는 외주부에 축 방향으로 돌출 연장 형성되는 허브 링이 구비되는 허브 블럭; 상기 허브 링을 따라 상기 허브 블럭을 중심으로 선회하는 브라켓; 축 방향으로 가해진 압력에 의하여, 상기 허브 링 내의 공간에서 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 접촉하도록 하는 캡; 및 상기 허브 블럭과 결합하여 축 방향의 압력을 가하며, 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 캡의 사이에서 고정되도록 하는 체결부재;를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 허브 링은 상기 허브 블럭의 외주면에서 상부 및 하부로 돌출되며, 상기 브라켓은 상기 허브 블럭의 상면과 하면에서 구비되는 상부 브라켓과 하부 브라켓을 포함하며, 상기 캡은 상기 상부 브라켓이 상기 허브 블럭의 상면과 접촉하는 상부 캡과 상기 하부 브라켓이 상기 허브 블럭의 하면과 접촉하는 하부 캡을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 체결부재는 상기 허브 블럭의 중심에 형성되는 암나사부와 상기 암나사부와 상부와 하부에서 체결되는 상부 수나사부와 하부 수나사부를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 브라켓은 상기 허브 링이 삽입되는 끼움 홈을 포함하며, 상기 끼움 홈의 외주부에는 돔 프레임이 체결되는 체결 홀이 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 브라켓은 2개의 시트가 한 조로 구성되며, 상기 2개의 시트 사이 공간으로 상기 돔 프레임의 수직부가 삽입될 수 있다.
본 개시내용의 다른 측면에서의 일 실시예는 지오데식 돔 건축물을 포함할 수 있다. 지오데식 돔 건축물은 다수의 돔 프레임; 및 상기 다수의 돔 프레임이 체결되는 전술한 돔 건축물 용 허브 커넥터;를 포함할 수 있다.
본 개시내용에 의하면, 다수 개의 돔 프레임이 허브 커넥터에 연결되므로, 시공이나 부품관리가 편리하며, 각도 조정도 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 개시내용에 의하면, 돔 프레임에서 뒤틀림 등의 변형이 생겨서 수리가 문제가 되면, 볼트 방식으로 체결 및 체결 해제가 용이하므로 보수가 용이하다.
또한, 본 개시내용에 의하면, 콘서트 장이나 대강당 등과 같은 홀 내에서 흡음 및 반사판의 각도 조절이 용이하게 수행되어, 음성이나 광량의 전달 범위 등을 조절할 수 있다.
본 개시내용의 구성 및 효과는 도면과 함께 이하의 설명으로부터 명백해지고 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물이 적용된 개략 사시도이다.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터에 돔 프레임이 연결된 모습의 사시도이다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터의 사시도이다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터와 돔 프레임이 연결된 모습의 종단면도이다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체가 돔 프레임에 결합된 모습의 개략도이다.
도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체의 길이 및 각도 조절 모습의 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체가 돔 프레임에 고정되는 모습의 개략도이다.
본 개시내용의 실시예가 상세하게 언급될 것이다. 첨부 도면들을 참조하여 여기에서 기술된 실시예는 설명적이고 예시적이며, 본 개시내용을 일반적으로 이해하기 위해 사용된다. 실시예는 본 실시내용을 제한하기 위해 해석될 수 없다.
명세서에서, 구체적이거나 다르게 한정되지 않은 경우라면, "길이", "폭", "두께", "전방", "후방", "상부", "하부", "외측", "내측", 및 그의 파생어와 같은 위치 또는 위치 관계를 나타내기 위해 사용된 용어들은, 도면에서 도시한 것과 같은 위치 또는 위치 관계를 가리키는 것으로 해석되어야 한다. 관련 용어들은 기술의 편의를 위해 사용된 것이고, 반드시 본 개시내용이 특정의 위치에서 구성되거나 작동되어야 할 것을 요구하는 것이 아니다.
본 개시내용의 기술에서, 구체적이거나 다르게 한정되어 있지 않다면, "다수의"는 두 개 또는 두 개 이상을 의미한다.
본 개시내용의 기술에서, 구체적이거나 다르게 한정되어 있지 않다면, "결합되는", "실장되는", "연결되는"과 같은 용어는 영구 결합, 분리 가능한 결합, 또는 완전한 결합과 같이 광범위하게 이해되어야 한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터가 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물이 적용된 개략 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 지오데식 돔 건축물(1)이 실내 대강연 홀(H) 내에 적용되어 있다. 지오데식 돔 건축물은 실외 구조물의 모습뿐만 아니라 실내에서 인테리어 설계로 적용될 수 있다.
지오데식 돔 건축물(1)은 다수의 돔 프레임(40), 다수의 돔 프레임(40)이 연결되는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터(10)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서는 흡음, 반사의 기능을 가진 판넬 지지체(100)가 적용될 수 있다.
본 개시내용의 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터(10)는 시공 및 보수가 용이한 구조를 가지고 있다. 또한, 일 실시예에서, 판넬 지지체(100)는 강연자(L)의 소리를 청중(A)에게 소리 전달을 효율적으로 하기 위해 각도 조절이 가능하다. 판넬 지지체(100)는 소리의 흡음이나 반사 기능뿐만 아니라, 내부에 조명을 부가하여 조명의 범위나 위치를 조절할 수 있다.
[지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터]
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터에 돔 프레임이 연결된 모습의 사시도이며, 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터의 사시도이다. 도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터와 돔 프레임이 연결된 모습의 종단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 허브 커넥터(10)는 허브 블럭(12), 브라켓(14), 캡(16) 및 체결부재(18)을 포함한다.
허브 블럭(12)은 외주부에 축 방향으로 돌출 연장 형성되는 허브 링(12R)을 구비한다. 허브 링(12R)은 허브 블럭(12)의 외주면에서 상부 및 하부로 돌출된다. 허브 링(12R)은 허브 블럭(12)에서 용접으로 고정되거나, 허브 블럭(12)과 일체로 다이캐스팅되어 형성될 수 있다.
브라켓(14)은 허브 링(12R)을 따라 허브 블럭(12)을 중심으로 선회할 수 있고, 각각 브라켓(14) 사이의 간격이 조절된다. 캡(16)이 체결부재(18)에 의해 브라켓(14)을 가압하여 브라켓(14)과 허브 링(12R) 사이의 유격을 제한할 수 있다. 또한, 체결부재(18)의 풀림에 의해 캡(16)과 브라켓(14)이 유격이 생기는 경우 브라켓(14)이 허브 링(12R)을 따라 선회할 수 있다.
캡(16)은 축 방향으로 가해진 압력에 의하여 허브 링(12R) 내의 공간에서 브라켓(14)이 허브 블럭(12)의 일면과 접촉하도록 한다.
체결부재(18)는 허브 블럭(12)과 결합하여 축 방향의 압력을 가하며, 브라켓(14)이 허브 블럭(12)의 일면과 캡(16)의 사이에서 고정되도록 한다.
또한, 브라켓(14)은 허브 블럭(12)의 상면과 하면에서 구비되는 상부 브라켓(14U)과 하부 브라켓(14D)을 포함한다. 캡(16) 또한, 상부 브라켓(14U)이 허브 블럭(12)의 상면과 접촉하는 상부 캡(16U)과 하부 브라켓(14D)이 허브 블럭(12)의 하면과 접촉하는 하부 캡(16D)을 포함한다.
체결부재(18)는 허브 블럭(12)의 중심에 형성된 암나사부(18N)를 포함한다. 또한 체결부재(18)는 암나사부(18N)와 상부와 하부에서 체결되는 상부 수나사부(18U)와 하부 수나사부(18D)를 포함한다.
일 실시예에서, 브라켓(14)이 허브 링(12R)과 안정적으로 결합되며 브라켓(14)이 허브 링(12R)에서 선회가 원활하게 되도록, 브라켓(14)은 허브 링(12R)이 삽입되는 끼움 홈(14G)을 포함한다.
브라켓(14)에서 끼움 홈(14G)의 외측 부분은 돔 프레임(42, 46)이 체결되는 체결 홀(14H)을 포함한다. 브라켓(14)의 체결 홀(14H)은 돔 프레임(42, 46)을 중력과 수직한 방향에서 지지하므로 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 브라켓(14)은 2개의 시트가 한 조로 구성되며, 2개의 시트 사이 공간으로 돔 프레임(42)의 수직부(425)가 삽입될 수 있다.
[지오데식 돔 건축물 용 판넬 지지체]
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체가 돔 프레임에 결합된 모습의 개략도이며, 도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체의 길이 및 각도 조절 모습의 개략도이다.
또한, 도 7은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 판넬 지지체가 돔 프레임에 고정되는 모습의 개략도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 돔 건축물 용 판넬 지지체(100)는 제1 고정 베이스(122) 및 제2 고정 베이스(124), 제1 단축 실린더(142), 제1 판넬 지지 프레임(162)을 포함한다.
제1 고정 베이스(122)와 제2 고정 베이스(124)는 각각 제1 돔 프레임(46)과 제2 돔 프레임(44)에 연결된다. 제1 고정 베이스(122)와 제2 고정베이스(124)는 돔 프레임(46, 44)의 저면에 고정되는 H 형강을 포함할 수 있다(상세 도면, 도 7 참고). H 형상(122)의 저부에는 힌지 축이 되는 힌지 브라켓(125)이 고정 설치된다.
제1 단축 실린더(142)는 제1 고정 베이스(122)와 힌지 연결되며, 길이 조절이 가능하다. 제1 단축 실린더(142)는 힌지 브라켓(125)에 의해 제1 고정 베이스(122)와 힌지 연결된다.
제1 판넬 지지 프레임(162)에는 제1 판넬(P1)이 지지고정된다. 제1 판넬 (P1)은 제1 돔 프레임(46)의 하부에서 실내 또는 내측을 향하여 배치된다.
제1 판넬(P1)은 제1 판넬 지지 프레임(162)에 2점 접촉고정되며, 예를 들어, 제1 판넬(P1)과 제1 판넬 지지 프레임(162)은 볼트(165)로 체결되어 유동이 없도록 한다. 제1 판넬(P1)이 제1 판넬 지지 프레임(162)에 고정되는 방식은 특별하게 제한되지 않는다.
제1 판넬 지지 프레임(162)의 일단(164)은 제2 고정 베이스(124)와 힌지 연결되고, 타단(166)은 제1 단축 실린더(142)와 힌지 연결된다. 제2 고정 베이스(124)는 제2 돔 프레임(44)에 고정되고, 제1 판넬 지지 프레임(162)과 함께 제2 단축 실린더(242)도 힌지 연결된다.
제1 판넬(P1)의 각도 조절은 제1 단축 실린더(142)의 길이 조절에 의해 제1 판넬 지지 프레임(162)이 제2 고정 베이스(124)를 기준으로 회전하면서 이루어진다.
제1 고정 베이스(122)에는 제1 단축 실린더(142)와 함께 제3 판넬 지지 프레임(362)이 힌지 연결되며, 상기 제2 고정 베이스(124)에는 제1 판넬 지지 프레임(162)과 제2 단축 실린더(242)가 힌지 연결된다.
제2 판넬(P2)의 각도 조절은 제2 단축 실린더(242)의 길이 조절에 의해 제2 판넬 지지 프레임(262)이 제3 고정 베이스(126)를 기준으로 회전하면서 이루어진다.
제1 판넬(P1)은 제1 단축 실린더(142)의 길이 조절에 의해 제1 판넬(142)의 상단부(PE1)가 제2 단축 실린더(242)와 간섭하지 않도록 고정된다.
또한, 제1 판넬(P1)의 하단부(PE2)는 제1 판넬 지지 프레임(162)의 길이보다 더 길게 연장되며, 제1 단축 실린더(142)를 사이에 두고 제3 판넬(P3)과 중첩된다. 제3 판넬(P3)이 제1 단축 실린더(142)를 사이에 두고 제1 판넬(P1)과 간격을 가지고 있으므로, 제3 판넬(P3)의 회전으로 제1 판넬(P1)과 간섭하지 않는다. 동일한 방식으로, 제2 판넬(P2)은 제2 단축 실린더(242)를 사이에 두고 제1 판넬(P1)과 간격을 가지고 있으므로, 제1 판넬(P1)의 회전으로 제2 판넬(P2)과 간섭하지 않는다. 즉, 제2 단축 실린더(242)는 제1 판넬(P1)과 제2 판넬(P2)이 간섭하지 않을 만큼의 길이 조절한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
이 명세서 전반에 걸쳐 언급된, "실시예", "일부 실시예"는 실시예 또는 예시에 관계하여 기술된 특별한 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함된다. 따라서, 이 명세서 전체를 통해서 다양한 곳에서, "일부 실시예에서", "일 실시예에서", "다른 실시예에서"라고 하는 구(phases)의 존재는 본 개시내용의 동일한 실시예 또는 예시를 반드시 인용하는 것은 아니다. 게다가, 특별한 특징, 구조, 재료 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들 또는 예시들에서 임의의 적절한 방법으로 결합될 수 있다.
설명적인 실시예들이 보여지고 기술되었다고 하더라도, 변화, 치환 및 수정 모두 청구항의 범위에 속하는 것이며, 그들의 균등물은 개시내용의 정신 및 원칙으로부터 벗어나지 않고 실시예에서 만들어질 수 있는 것으로 당업자에 의해 이해될 것이다.
1: 지오데식 돔 건축물 10: 허브 커넥터
12: 허브 블럭 14: 브라켓
16: 캡 40: 돔 프레임
100: 판넬 지지체
122, 124: 제1 고정 베이스, 제2 고정 베이스
142, 242: 제1 단축 실린더, 제2 단축 실린더
162, 262: 제1 판넬 지지 프레임, 제2 판넬 지지 프레임
P1, P2: 제 판넬, 제2 판넬

Claims (6)

  1. 외주부에 축 방향으로 돌출 연장 형성되는 허브 링이 구비되는 허브 블럭;
    상기 허브 링을 따라 상기 허브 블럭을 중심으로 선회하는 브라켓;
    축 방향으로 가해진 압력에 의하여, 상기 허브 링 내의 공간에서 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 접촉하도록 하는 캡; 및
    상기 허브 블럭과 결합하여 축 방향의 압력을 가하며, 상기 브라켓이 상기 허브 블럭의 일면과 캡의 사이에서 고정되도록 하는 체결부재;를 포함하고,
    상기 허브 링은 상기 허브 블럭의 외주면에서 상부 및 하부로 돌출되며,
    상기 브라켓은 상기 허브 블럭의 상면과 하면에서 구비되는 상부 브라켓과 하부 브라켓을 포함하며,
    상기 캡은 상기 상부 브라켓이 상기 허브 블럭의 상면과 접촉하는 상부 캡과 상기 하부 브라켓이 상기 허브 블럭의 하면과 접촉하는 하부 캡을 포함하는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체결부재는 상기 허브 블럭의 중심에 형성되는 암나사부와
    상기 암나사부와 상부와 하부에서 체결되는 상부 수나사부와 하부 수나사부를 포함하는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 허브 링이 삽입되는 끼움 홈을 포함하며,
    상기 끼움 홈의 외주부에는 돔 프레임이 체결되는 체결 홀이 형성되는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 브라켓은 2개의 시트가 한 조로 구성되며,
    상기 2개의 시트 사이 공간으로 상기 돔 프레임의 수직부가 삽입되는 지오데식 돔 건축물 용 허브 커넥터.
  6. 다수의 돔 프레임; 및
    상기 다수의 돔 프레임이 체결되는 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 돔 건축물 용 허브 커넥터;를 포함하는 지오데식 돔 건축물.
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