KR102058155B1 - 조립식 물탱크의 내진보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물을 저수(貯水)하기 위해 다수의 단위패널이 서로 맞대어진 상태로 결합되는 조립식 물탱크에서, 상기 조립식 물탱크 내ㆍ외부에서 상기 단위패널이 서로 만나는 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 브라켓으로, 상기 조립식 물탱크 내부로 돌출되게 'ㄷ'자 단면으로 구성되는 몸체부와 상기 몸체부 양단부에서 직교방향으로 일정 길이 연장되는 날개부로 구성되는 내부결합체 및, 상기 조립식 물탱크 외부에서 상기 내부결합체의 날개부에 형성된 볼트홈과 대응되는 위치에 홈부가 형성된 판 상의 외부결합체로 구성되는 고정체; 인접한 상기 고정체 일면에 결합되어 상기 조립식 물탱크 내면에 접하도록 수평방향으로 설치되는 수평보강체; 및, 상기 수평보강체에 단부가 결합되는 부재로, 양단이 서로 다른 면에 설치된 고정체에 고정되어 상기 조립식 물탱크 내부에서 수평을 이루며 사선방향으로 보강 설치되는 사선보강체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

조립식 물탱크의 내진보강 구조{A seismatic structure of assembly-type water tank}

본 발명은 조립식 물탱크의 내진보강 구조에 관한 것으로, 특히 단위패널이 서로 조립되어 설치되는 조립식 물탱크의 내진보강 구조에 관한 것이다.

통상적인 조립식 물탱크는 빌딩이나 아파트 등의 공용 건축물에서 식수, 세면수, 화장실 세정수 등 생활용수를 미리 저장, 사용하기 위하여 설치되는 것으로 필요한 양의 용수를 미리 저장하기 위한 구조물이라 할 수 있다.

이러한 물탱크는 대부분 SMC(sheet molding compound) 또는 스테인레스 (stainless)를 소재로 하여 제조된 사각체의 단위 패널들을 시공현장에서 상호 조립하여 설치, 시공되는 구조를 이루게 되는데 이러한 물탱크의 경우 내진성 확보가 어려워 이를 보완, 보강하기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있다.

특히 다수의 선행기술들은 주로 전술한 SMC 단위패널을 이용하거나 스테인레스 재질을 이용하는 경우가 대부분이라 할 수 있다.

예를 들면, 국내 특허등록 제 10-1238031 호의 경우 '내진기능을 갖는 조립식 물탱크용 외부 보강프레임조립체'를 제시하고 있는바, 기초 콘크리트 위에 가로방향과 세로방향으로 교차되어 배열되는 베이스 프레임과, 물탱크의 단위패널들의 수직방향 플랜지에 결합되어 수직으로 세워져 물탱크를 외부에서 지지하는 수직프레임과, 수직프레임의 바깥면에 밀착되어 세워지되 하부 내측면은 기초 콘크리트의 측면에 밀착되고 중간 부분의 측면은 베이스 프레임의 끝단면에 고정 결합되는 고정부재를 포함하여 이루어지는 구성을 갖는다.

그러나 이러한 종래의 물탱크는 지진에 대한 내진설계가 적용되지 않아 지진에 취약할 뿐만 아니라 지진발생시 구조물의 파손으로 인한 재산 및 인명피해가 예상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것으로, 간단한 보강설치로 내진성능을 확보하는 조립식 물탱크의 내진보강 구조를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 물탱크의 내부는 물론 외부도 보강하여 내진성능을 더욱 향상시킴으로써 지진에 대한 피해를 최소화시킬 수 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 물을 저수(貯水)하기 위해 다수의 단위패널이 서로 맞대어진 상태로 결합되는 조립식 물탱크에서, 상기 조립식 물탱크 내ㆍ외부에서 상기 단위패널이 서로 만나는 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 브라켓으로, 상기 조립식 물탱크 내부로 돌출되게 'ㄷ'자 단면으로 구성되는 몸체부와 상기 몸체부 양단부에서 직교방향으로 일정 길이 연장되는 날개부로 구성되는 내부결합체 및, 상기 조립식 물탱크 외부에서 상기 내부결합체의 날개부에 형성된 볼트홈과 대응되는 위치에 홈부가 형성된 판 상의 외부결합체로 구성되는 고정체 인접한 상기 고정체 일면에 결합되어 상기 조립식 물탱크 내면에 접하도록 수평방향으로 설치되는 수평보강체 및, 상기 수평보강체에 단부가 결합되는 부재로, 양단이 서로 다른 면에 설치된 고정체에 고정되어 상기 조립식 물탱크 내부에서 수평을 이루며 사선방향으로 보강 설치되는 사선보강체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 단위패널이 직각으로 만나는 모서리에 접하는 부재로, 양면이 상기 단위패널의 내면에 접한 채 상부면이 덮는 형태로 구성되는 코너보강체가 추가로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 최소한의 보강으로 충분한 강성은 물론 종파 또는 횡파에 대한 내진성능을 만족시킬 수 있다.

아울러 내부는 물론 외부도 효율적으로 보강함으로써 내진성능이 향상되는 동시에 수압에 대한 저항능력도 크게 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 내진보강 구조의 사시도이다.
도 2와 3은 본 발명의 도 1의 부분확대도이다.
도 4a와 4b는 본 발명에 따른 조립식물탱크의 내진보강 구조에서 측부 입면도의 확대도이다.
도 5a와 5b는 본 발명에 따른 조립식물탱크의 내진보강 구조의 일실시예를 나타낸 사시도이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 조립식 물탱크의 내진보강 구조에 관한 것으로, 특히 SMC 재질로 이루어진 조립식 물탱크 내외부를 보강시킴으로써 강성은 물론 내진성능을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 내진보강 구조의 사시도이고, 도 2와 3은 본 발명의 도 1의 부분확대도이다.

구체적으로 본 발명은 물을 저수(貯水)하기 위해 다수의 단위패널이 서로 맞대어진 상태로 결합되는 조립식 물탱크에서, 상기 조립식 물탱크 내ㆍ외부에서 상기 단위패널이 서로 만나는 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 브라켓으로, 상기 조립식 물탱크 내부로 돌출되게 'ㄷ'자 단면으로 구성되는 몸체부(122)와 상기 몸체부(122) 양단부에서 직교방향으로 일정 길이 연장되는 날개부(124)로 구성되는 내부결합체(120) 및, 상기 조립식 물탱크 외부에서 상기 내부결합체(120)의 날개부(124)에 형성된 볼트홈(125)과 대응되는 위치에 홈부(145)가 형성된 판 상의 외부결합체(140)로 구성되는 고정체(100); 인접한 상기 고정체(100) 일면에 결합되어 상기 조립식 물탱크 내면에 접하도록 수평방향으로 설치되는 수평보강체(200); 및, 상기 수평보강체(200)에 단부가 결합되는 부재로, 양단이 서로 다른 면에 설치된 고정체(100)에 고정되어 상기 조립식 물탱크 내부에서 수평을 이루며 사선방향으로 보강 설치되는 사선보강체(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

고정체(100)는 물탱크 내부에 결합되는 내부결합체(120)와 상기 내부결합체(120)와 대응되는 위치 상에서 물탱크 외부에 결합되는 외부결합체(140)로 구성된다.

내부결합체(120)는 'ㄷ' 단면으로 구성되어 물탱크 내측으로 돌출되게 결합되는 몸체부(122)와 상기 몸체부(122) 단부에서 직교방향으로 절곡 연결되는 날개부(124)로 구성된다. 이러한 내부결합체(120)는 인접한 단위패널이 횡으로 만나는 높이마다 설치되는데, 한 쌍의 날개부(124)가 인접한 단위패널에 각각 결합된 후 후술할 외부결합체(140)와 볼팅됨으로써 고정된다.

이러한 내부결합체(120)의 몸체부(122)에는 물탱크의 수압에 저항하기 위한 와이어 등의 인장재(W)가 결합되는데, 물탱크 내부에서 서로 마주보이는 내부결합체(120) 사이에 결합될 수 있다.

외부결합체(140)는 내부결합체(120)와 대응되는 높이에서 물탱크 외부에 결합된다. 이러한 외부결합체(140)도 내부결합체(120)와 같은 형태의 몸체부(142)와 날개부(144)로 구성되는데, 내부결합체(120)와 외부결합체(140)의 날개부(124,144)를 동시 관통하는 볼팅에 의해 서로 고정되는 구조를 이루고 있다.

수평보강체(200)는 물탱크 내부에서 고정체(100)를 기점으로 직선방향으로 연속되게 결합되는 부재이다. 즉 수평보강체(200)는 물탱크 내부의 단위패널에 결합된 내부결합체(120)를 따라 각 높이마다 직선방향으로 결합되는 구조를 이루고 있다. 이러한 수평보강체(200)는 물탱크 내부에 발생되는 수압에 저항하는 강성을 높여주는 것은 물론, 지진에 의해 발생되는 응력에 대해서도 물탱크가 파손되지 않도록 내진성능을 향상시켜주는 역할을 수행한다.

사선보강체(300)는 물탱크 내부에 고정된 내부결합체(120)에 양단부가 고정되는 부재로, 수평보강체(200)와 함께 강성을 높이고 내진성능을 향상시키는 역할을 수행한다. 이러한 사선보강체(300)는 위에서 보았을때 서로 다른 변에 위치한 내부결합체(120)에 단부가 결합됨으로써 수평보강체(200)와 엇갈린 방향으로 결합된다.

또한 수평보강체(200)와 사선보강체(300)는 'ㄱ'자 앵글로 구성되되, 수평보강체(200)는 일면이 고정체(100)의 내부결합체(120) 몸체부(122,142)에 결합되고, 사선보강체(300)는 상기 수평보강체(200)의 타면 상부에 결합될 수 있다.

또한 조립식 물탱크 상부에서 보았을 때, 수평보강체(200)와 사선보강체(300)가 이루는 단면이 연속된 닮은 삼각형 또는 마름모 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 단위패널이 직각으로 만나는 모서리에 접하는 부재로, 양면이 상기 단위패널의 내면에 접한 채 상부면이 덮는 형태로 구성되는 코너보강체(100A);가 추가로 구성될 수 있다.

코너보강체(100A)는 단위패널이 직교방향으로 결합되는 모서리에 설치되는 부재로, 육면체에서 삼면이 직각으로 연결된 형태로 구성된다. 이러한 코너보강체(100A)는 내부결합체(120)에 결합된 수평보강체(200)의 단부가 결합됨으로써 물탱크에 발생되는 지진 등의 응력에 대해 저항능력을 향상시켜준다.

도 4a와 4b는 본 발명에 따른 조립식물탱크의 내진보강 구조에서 측부 입면도의 확대도이다.

본 발명은 조립식 물탱크 외면에 단위패널이 상하로 접하는 수평플랜지 부분을 연속적으로 감싸는 형태로 고정 결합되는 수평보강재(400)가 추가로 구성될 수 있다.

수평보강재(400)는 도 4a에 도시된 바와 같이 단위패널이 상하로 결합되는 수평플랜지부분을 감싸는 형태로 결합되어 단위패널간 결합력을 향상시켜 준다.

본 발명은 조립식 물탱크 외면에 단위패널이 좌우로 접하는 수직플랜지 부분을 연속적으로 감싸는 형태로 고정 결합되는 수직보강재(500)가 추가로 구성될 수 있다.

수직보강재(500)는 단위패널이 서로 결합될때 필요한 수직플랜지의 외면을 감싸는 형태로 결합되는 부재로 인접한 단위패널 사이를 결합시키는 수직플랜지를 양측에서 고정시키는 수직부재이다. 이때 수직보강재(500)는 단위패널이 상하로 결합되는 면에 형성된 수평플랜지 부위에서 절개된 형태로 결합된다.

즉 수직보강재(500)는 한 쌍의 'ㄱ'자 단면의 부재가 상기 수직플랜지를 기준으로 양쪽에 접하도록 설치되되, 단위패널의 수평플랜지와 맞닿는 단면은 육면체형태로 절개된 단면으로 구성되어 고정체(100)의 외부결합체(140)가 절개된 단면 내부에 고정결합되도록 설치될 수 있다.

또한 수직보강재(500)는 도 4b에 도시된 바와 같이 절개된 단면을 기준으로 상하 접하게 결합되되, 한 쌍의 수직보강재(500) 사이에 평판 형태로 끼움 결속되는 플레이트부(600)에 의해 상하로 만나는 수직보강재(500)가 동시에 볼팅결합될 수 있다.

플레이트부(600)는 단위패널의 수평플랜지 때문에 절개된 단면을 갖는 수직보강재(500)를 보강하는 부재로, 절개된 단면 상에 한 쌍의 수직보강재(500) 사이에 끼워진다. 아울러 플레이트부(600) 외면으로는 외부결합체(140)가 결합되어 내부결합체(120)와 볼팅결합으로 고정됨으로써 더욱 견고하게 결합된다.

또한 수직보강재(500)가 절개된 단면에서 상기 수직보강재(500)와 수평보강재(400)가 만나는 부위에 상기 절개된 단면을 가리도록 직각으로 결합되는 앵글보강부(700)가 추가로 구성될 수 있다.

앵글보강부(700)는 수직보강재(500)의 절개된 단면 중 노출되는 측면부를 안보이게 결합시키는 동시에 취약한 절개면을 보강하는 역할을 수행한다. 이러한 앵글보강부(700)도 각 면마다 홈이 형성되어 수평보강재(400) 및 수직보강재(500)에 형성된 홈과 동시에 볼트로 결합될 수 있다.

도 5a와 5b는 본 발명에 따른 조립식물탱크의 내진보강 구조의 일실시예를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 기초패드(F)를 기반으로 조립식 물탱크가 세워지고, 그 내부 및 외부를 보강하는 기술을 특징으로 한다. 이때 더욱 내진성능을 향상시키는 것은 물론 수평과 레벨을 맞추기 위한 기술이 도 5a와 5b에서 제시하고 있다.

즉 기초패드(F) 위에 판 상의 플레이트를 설치하되, 중앙에 앵커로 고정시킨 후 주변부에 형성된 홈에 육각볼트를 회전시켜 높이 및 수평을 조절시킬 수 있다.

특히 도 5a에서는 본 발명에서 제시한 SMC재질의 물탱크를 적용시킬 수 있다. 뿐만아니라, 도 5b에서 제시한 것 처럼 H빔을 골조로 PDF패널이 벽체를 형성시키는 구조의 물탱크에도 적용시킬 수 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

W: 인장재
F: 기초패드
100: 고정체
100A: 코너보강체
120: 내부결합체
122, 142: 몸체부
124, 144: 날개부
125: 볼트홈
140: 외부결합체
145: 홈부
200: 수평보강체
300: 사선보강체
400: 수평보강재
500: 수직보강재
600: 플레이트부
700: 앵글보강부

Claims (9)

1. 물을 저수(貯水)하기 위해 다수의 단위패널이 서로 맞대어진 상태로 결합되는 조립식 물탱크에서, 상기 조립식 물탱크 내ㆍ외부에서 상기 단위패널이 서로 만나는 부분에 고정 설치되는 한 쌍의 브라켓으로, 상기 조립식 물탱크 내부로 돌출되게 'ㄷ'자 단면으로 구성되는 몸체부(122)와 상기 몸체부(122) 양단부에서 직교방향으로 일정 길이 연장되는 날개부(124)로 구성되는 내부결합체(120) 및, 상기 조립식 물탱크 외부에서 상기 내부결합체(120)의 날개부(124)에 형성된 볼트홈(125)과 대응되는 위치에 홈부(145)가 형성된 판 상의 외부결합체(140)로 구성되는 고정체(100); 인접한 상기 고정체(100) 일면에 결합되어 상기 조립식 물탱크 내면에 접하도록 수평방향으로 설치되는 수평보강체(200); 및, 상기 수평보강체(200)에 단부가 결합되는 부재로, 양단이 서로 다른 면에 설치된 고정체(100)에 고정되어 상기 조립식 물탱크 내부에서 수평을 이루며 사선방향으로 보강 설치되는 사선보강체(300);를 포함하여 구성되고,
   상기 단위패널이 직각으로 만나는 모서리에 접하는 부재로, 양면이 상기 단위패널의 내면에 접한 채 상부면이 덮는 형태로 구성되는 코너보강체(100A);가 추가로 구성되며,
   상기 수평보강체(200)와 사선보강체(300)는 'ㄱ'자 앵글로 구성되되, 수평보강체(200)는 일면이 고정체(100)의 내부결합체(120) 몸체부(122)에 결합되고, 사선보강체(300)는 상기 수평보강체(200)의 타면 상부에 결합되고,
   상기 조립식 물탱크 외면에 단위패널이 상하로 접하는 수평플랜지 부분을 연속적으로 감싸는 형태로 고정 결합되는 수평보강재(400)가 추가로 구성되며,
   상기 조립식 물탱크 외면에 단위패널이 좌우로 접하는 수직플랜지 부분을 연속적으로 감싸는 형태로 고정 결합되는 수직보강재(500)가 추가로 구성되고,
   상기 수직보강재(500)는 한 쌍의 'ㄱ'자 단면의 부재가 상기 수직플랜지를 기준으로 양쪽에 접하도록 설치되되, 단위패널의 수평플랜지와 맞닿는 단면은 육면체형태로 절개된 단면으로 구성되어 고정체(100)의 외부결합체(140)가 절개된 단면 내부에 고정결합되도록 설치되며,
   상기 수직보강재(500)는 절개된 단면을 기준으로 상하 접하게 결합되되, 한 쌍의 수직보강재(500) 사이에 평판 형태로 끼움 결속되는 플레이트부(600)에 의해 상하로 만나는 수직보강재(500)가 동시에 볼팅결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크의 내진보강 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   조립식 물탱크 상부에서 보았을 때, 수평보강체(200)와 사선보강체(300)가 이루는 단면이 연속된 닮은 삼각형 또는 마름모 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크의 내진보강 구조.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에서,
   상기 수직보강재(500)가 절개된 단면에서 상기 수직보강재(500)와 수평보강재(400)가 만나는 부위에 상기 절개된 단면을 가리도록 직각으로 결합되는 앵글보강부(700)가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크의 내진보강 구조.
   

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