KR102067237B1 - 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크 - Google Patents

모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크는 조립시 원뿔형을 구성하는 복수의 트러스모듈 및 이의 상부에 조립되는 복수의 단위패널모듈을 포함한다. 따라서 원뿔형 지붕 트러스 및 지붕패널을 모듈화하여 사전에 제작하고, 이를 공사현장에서 원뿔형으로 조립하여 물탱크의 지붕을 구성 가능함으로써, 시공편리성이 향상되어 지붕공사기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 비용절감효과가 있다.

Description

모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크{WATER STORAGE TANK WITH prefabricated module CONICAL ROOF TRUSS}
본 발명은 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 원뿔형의 지붕을 구성하기 위한 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 관한 것이다.
예컨대, 식수는 지하수나 용천수와 같은 자연 상태의 생수와, 강이나 호수의 물에 물리적, 화학적 처리를 하여 음용하기 적합한 상태로 만든 수돗물로 분류할 수 있다.
여기서 수돗물은 대다수가 애용하고 있기 때문에 철저한 수질관리가 수행되어야 하고, 이러한 요구에 부응하기 위하여 정수지나 배수지를 설치하여 물을 소독함으로써 음용하기에 적절한 수질을 유지시키고 있다.
한편, 배수지나 정수지에는 일반적으로 용수를 저장하기 위한 물탱크가 설치되어 운용되고 있다. 상기 물탱크는 물을 저류할 수 있도록 하는 것으로, 예컨대 정수처리운전관리상 발생하는 여과수량과 송수량 사이에 불균형을 조절 완화함과 동시에 염소 등과 같은 소독약품을 투입하여 물과 소독약품을 균일하게 혼합시켜 물을 소독하거나 내부에서 정체수가 발생하지 않도록 구성된 시설물이다.
이 중 3000톤 이하 용량의 정수지, 배수지에 사용되는 물탱크는 스테인리스스틸재질의 금속제 물탱크가 사용되고 있는데, 이는 콘크리트보다 위생성과 유지관리의 편리성, 시공기간, 소요예산 등에서 현격한 장점을 있어 최근 설치사례가 많이 증가하고 있고, 그 중 80% 이상이 원통형으로 제작되고 있다.
즉 종래기술에 따른 원통형 물탱크는 원통형의 외벽과 그 상부 측에 설치되는 원뿔형 지붕으로 구성되어 예컨대, 야산 등의 고지대에 설치되고 있는데, 이러한 원뿔형 지붕을 설치하기 위해서는 먼저, 상기 원뿔형 지붕을 받쳐 지지하기 위한 트러스(Truss)가 여러 군데 설치해야 한다.
그러나 종래기술에 따른 트러스는 일체형으로 구성되어 있어 이의 운반이나 이송에 어려움을 겪을 뿐만 아니라, 이를 해결하기 위하여 현장에서 가공 및 조립할 경우 작업성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0321334호
본 발명의 목적은 물탱크의 지붕을 구성하는 트러스를 모듈화하여 사전에 제작하고, 이를 공사현장에서 원뿔형으로 조립하여 지붕공사기간을 단축하고, 트러스와 함께 물탱크의 원뿔형 지붕을 구성하는 지붕패널 역시 모듈화하여 지붕공사기간을 더욱 단축할 수 있도록 한 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크는 원통형으로 형성되며, 내부중심부에 센터포스트(Center Post)가 설치되고, 상기 센터포스트를 중심으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하며, 상기 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스의 상부에 설치되는 지붕패널을 포함하는 물탱크로서,
상기 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스는 센터포스트를 중심으로 방사상으로 배치되도록 상기 센터포스트의 외주면에 조립되는 제1 트러스모듈;
상기 제1 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 연결용 트러스모듈; 및
상기 연결용 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하게 되며, 물탱크의 외벽 상단에 고정되는 날개부가 형성된 제2 브래킷을 통해 끝단이 상기 외벽 상단에 조립되는 제2 트러스모듈;
을 포함하고,
각각의 상기 제1,2 트러스모듈 및 연결용 트러스모듈은 외벽 상단에서 센터포스트 측으로 수평 배치되는 하현재(Lower chord member), 상기 외벽 상단에서 센터포스트의 상단부 측으로 상향 경사지게 배치되는 상현재(Top chord member), 상기 하현재와 상현재 사이에 거싯플레이트(Gusset Plate)를 통해 사선방향으로 조립되는 웨브재(Web) 및 상기 하현재와 상현재의 양단에 거싯플레이트를 통해 수직방향으로 조립되며 상부와 하부에 각각 제1 브래킷이 조립되고 중심부에 고정플레이트가 조립되는 측면마감재;
를 포함하며,
상기 지붕패널은 제1,2 트러스모듈 및 연결용 트러스모듈의 상부에 각기 조립되도록 상현재의 상부에 형성된 받침플레이트에 단부가 체결되는 단위패널모듈로 구성되어 센터포스트를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 단부가 맞닿아 형성되는 이음부가 용접 또는 실링(Sealing) 처리되어 밀봉되고, 상면에 방수층이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 연결용 트러스모듈은 제1 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 제3 트러스모듈; 및
상기 제3 트러스모듈과 제2 트러스모듈에 각기 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 제4 트러스모듈;
을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 단위패널모듈은 물탱크의 외벽 상부에 배치되는 최하단 단위패널모듈, 센터포스트의 상부에 배치되는 최상단 단위패널모듈, 상기 최상단 단위패널모듈과 최하단 단위패널모듈 사이에 배치되어 이들을 연결하는 하단 단위패널모듈 및 상단 단위패널모듈로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 단위패널모듈은 서로 맞닿는 단부의 상단모서리가 모따기(Chamfering) 처리되어 형성된 홈부를 통해 빗물 또는 눈의 흐름을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 방수층은 지붕패널의 상면에 도포되는 폴리우레아 또는 상기 폴리우레아와 시멘트를 교반하여 만든 방수액을 통해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 센터포스트는 상단 외주면에 길이방향을 따라 제3 브래킷이 구비되어 상기 제3 브래킷과 측면마감재의 조립을 통해 제1 트러스모듈이 센터포스트에 조립될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크에 있어서, 상기 제1,2,3 브래킷과 측면마감재 및 고정플레이트는 서로 대응되는 조립구멍이 각기 형성되어 상기 조립구멍을 관통하는 볼트와 상기 볼트에 체결되는 너트를 통해 조립고정될 수 있다.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 물탱크의 원뿔형 지붕을 구성하기 위한 지붕 트러스 및 이의 상부에 설치되는 지붕패널을 모듈화하여 공장에서 사전에 제작하고, 이를 물탱크가 시공되는 공사현장에서 원뿔형으로 조립하여 물탱크의 원뿔형 지붕을 구성토록 함으로써, 시공편리성이 향상되어 물탱크의 지붕공사기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 비용절감효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 일부 절개하여 나타내 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 나타내 보인 평면도.
도 4는 도 3의 'A'를 나타내 보인 사시도.
도 5는 도 3의 'B'를 나타내 보인 확대도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 단위패널모듈을 나타내 보인 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 단위패널모듈의 요부를 확대하여 나타내 보인 단면도.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 모듈별로 분리하여 나타내 보인 정면도.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 모듈별로 분리 및 결합하여 나타내 보인 정면도.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 브래킷과 고정플레이트를 나타내 보인 사시도.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 나타내 보인 사시도로서, 물탱크 기초(1b)의 상부에 원통형의 외벽(1a)이 설치되고, 상기 외벽(1a)의 상부에 원뿔형 지붕이 구성되도록 12개의 원뿔형 지붕 트러스(20)가 방사상으로 배치되며, 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)의 상부에 단위패널모듈(31)이 동심원으로 조립되어 지붕패널(30)을 원뿔형으로 구성하는 결합관계를 나타내 보이고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 일부 절개하여 나타내 보인 단면도로서, 물탱크 기초(1b)의 상부에 다단 설치된 외벽(1a)의 내부중심부에 센터포스트(10)가 설치되고, 상기 센터포스트(10)를 중심으로 원뿔형 지붕 트러스(20)가 조립된 결합관계를 나타내 보이고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크를 나타내 보인 평면도로서, 외벽(1a)의 내부중심부에 설치된 센터포스트(10)를 중심으로 원뿔형 지붕 트러스(20)가 방사상으로 배치된 결합관계를 나타내 보이고 있다.
도 4는 도 3의 'A'를 나타내 보인 사시도로서, 날개부(42a)가 일체로 형성된 제2 브래킷(42)을 나타내 보이고 있다.
도 5는 도 3의 'B'를 나타내 보인 확대도로서, 센터포스트(10)의 외주면에 형성된 제3 브래킷(43)과 원뿔형 지붕 트러스(20)의 결합관계를 나타내 보이고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 단위패널모듈을 나타내 보인 사시도로서, 단위패널모듈(31)이 4단으로 구성되고, 서로 맞닿는 단부의 상단모서리가 모따기 처리되어 홈부(30a)가 형성된 것을 나타내 보이고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 지붕패널의 요부를 확대하여 나타내 보인 단면도로서, 지붕패널(30)의 상면에 방수층(32)이 형성된 것을 나타내 보이고 있다.
도 1 내지 3에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크(이하 '물탱크'라 한다.)는 원뿔형 지붕을 갖는 원통형 물탱크(1)로서, 상기 원뿔형 지붕을 구성할 수 있도록 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스(이하 '원뿔형 지붕 트러스'라 한다.) 및 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)의 상부에 조립되는 지붕패널(30)을 포함한다.
즉 상기 물탱크(1)는 물탱크 기초(1b) 위에 외벽(1a)이 원통형으로 형성되고, 상기 외벽(1a)의 상부에 원뿔형 지붕이 설치되되, 원뿔형 지붕 트러스(20) 및 지붕패널(30)을 통해 상기 원뿔형 지붕을 구성하게 된다.
여기서 상기 물탱크 기초(1b)는 예컨대, 지면에 콘크리트를 양생하는 방법으로 제조될 수 있고, 이러한 물탱크 기초(1b)의 상부에 동일한 방법으로 외벽(1a)을 다단 구성하거나 스테인리스스틸을 통해 상기 외벽(1a)을 구성할 수 있다.
또한, 상기 물탱크 기초(1b)의 상부에 센터포스트(10)를 기립 설치하는 방법으로 외벽(1a)의 내부중심부에 상기 센터포스트(10)가 배치되도록 한 상태에서 센터포스트(10)를 중심으로 하는 원뿔형 지붕 트러스(20)를 방사상으로 배치하고, 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)의 상부에 지붕패널(30)을 조립하여 원뿔형 지붕을 구성하게 된다.
다만, 이는 원뿔형 지붕이 설치되는 물탱크(1)의 하부구조를 설명하는 것에 불과한바, 본 발명의 권리범위를 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.
상기 원뿔형 지붕 트러스(20)는 외벽(1a)의 상단에 예컨대, 볼트 체결되어 고정되는 날개부(42a)가 일체로 형성된 제2 브래킷(42)을 통해 일단이 상기 외벽(1a)의 상단에 조립된다. 그리고 타단은 센터포스트(10)의 상단 외주면에 길이방향을 따라 일체로 형성되며, 볼트 체결을 위한 조립구멍(40a)이 형성된 제3 브래킷(43)에 볼트와 너트의 조합을 통해 체결되는 방법으로 상기 센터포스트(10)에 조립된다.
따라서 이러한 조립방법을 반복적으로 실시함으로써, 센터포스트(10)를 중심으로 원뿔형 지붕 트러스(20)가 방사상으로 배치되는데, 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)는 지붕패널(30)의 조립을 위한 받침플레이트(22a)를 포함한다.
즉 상기 받침플레이트(22a)를 통해 원뿔형 지붕 트러스(20)의 상부에 지붕패널(30)을 조립하게 되는데, 이때의 상호 조립은 예컨대, 볼트체결방식으로 이루어질 수 있다.
상기 지붕패널(30)은 센터포스트(10)를 중심으로 방사상으로 배치되는 단위패널모듈(31)로 구성되어 각각의 받침플레이트(22a)에 상기 단위패널모듈(31)의 단부가 조립되는 방법으로 원뿔형 지붕의 외부구조를 구성하게 된다.
예컨대, 상기 단위패널모듈(31)은 스테인리스스틸 등의 금속제나 합성수지제 또는 이들과 균등물인 공지재질을 통해 사각형으로 제조되는데, 받침플레이트(22a)와의 조립을 위하여 양측 단부에 구멍 또는 홈이 미리 형성되어 공사현장에 제공될 수 있다.
이러한 단위패널모듈(31)은 양단이 각각의 받침플레이트(22a)에 조립됨으로써, 원뿔형 지붕 트러스(20) 사이에 배치되는데, 도면상 최하단의 단위패널모듈(31a)과 최상단의 단위패널모듈(31b) 사이에 하단 단위패널모듈(31c)과 상단 단위패널모듈(31d)이 배치된 4단으로 구성될 수 있다.
상기 최하단의 단위패널모듈(31a)은 하단이 외벽(1a)의 곡률과 실질적으로 동일하게 형성되어 상기 외벽(1a)의 상부에 배치된다. 그리고 최상단의 단위패널모듈(31b)은 삼각형으로 형성되어 상단 꼭짓점이 센터포스트(10)의 상부에 배치된다.
또한, 단위패널모듈(31)은 서로 맞닿는 단부의 상단모서리가 모따기(Chamfering) 처리되어 홈부(30a)가 형성됨으로써, 빗물 또는 눈의 흐름을 물탱크(1)의 외부로 유도하게 된다.
즉 상기 홈부(30a)를 통해 빗물이나 눈의 흐름을 유도하여 원뿔형 지붕에 가해지는 압력을 해소함으로써, 예컨대 장마철 폭우나 겨울철 폭설에 의해 발생하는 안전사고를 방지하게 된다.
여기서 상기 지붕패널(30)은 단위패널모듈(31)의 조립이 완료되면, 단부가 맞닿아 형성되는 이음부(30b)가 용접을 통해 밀봉되거나 실리콘 등을 통해 실링(Sealing) 처리되어 밀봉될 수 있다. 그리고 상면에는 부식방지 등을 위한 방수층(32)이 형성된다.
상기 방수층은 폴리우레아(Polyurea)를 통해 형성되거나 상기 폴리우레아를 시멘트와 교반하여 만든 방수액을 통해 형성될 수 있다.
상기 폴리우레아는 이소시아네이트구성요소와 아민 구성요소의 혼합 반응 산물로부터 유도된 탄성 중합체로서, 피도포물에 순간적으로 완전히 접착되면서 대단히 높은 강도를 지니며, 30초 이내의 지촉 건조와 빠른 경화로 시공기간을 단축하며, 에폭시수지 또는 폴리우레탄 등과 같은 일반 방수재와 달리 수직면에 원하는 층(Layer)을 짧은 시간에 낼 수 있으며, 냄새가 없고 휘발성 유기화합물(VOC)의 배출이 없어 환경에도 안전하며 방수와 방청, 내화학성이 뛰어난 탄력적이고 매끄러운 층을 형성할 수 있다.
또한, 폴리우레아는 기계적, 물리적 화학적 물성이 매우 우수하고, 특히 내마모성, 내충격성, 내구성, 내약품성이 우수하고 시공시에 층 두께를 자유롭게 조절할 수 있다.
즉 이러한 폴리우레아를 지붕패널(30)의 상면에 도포하여 방수층(32)을 형성함으로써, 단위패널모듈(31)이 외부 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 금속제의 단위패널모듈(31)에 녹이 스는 부식현상 등이 발생하지 않아 안전성이 향상될 수 있다.
여기서 상기 폴리우레아는 통상의 스프레이노즐을 통한 스프레이 분사방식으로 도포하여 방수층(32)을 형성하게 된다. 이는 무촉매의 초속 경화형인 폴리우레아의 성질을 이용한 것으로서, 스프레이분사 후 3∼5초 내의 겔타임을 가지므로, 원뿔형으로 경사진 지붕패널(30)의 상면에서도 흘러내림 없이 도포 가능하다.
이러한 방수층(32)을 형성하기 위한 다른 방법으로는 폴리우레아를 시멘트와 교반하여 만든 방수액을 지붕패널(30)의 상면에 미장 칼을 이용하여 상하좌우로 문지르며 도포하게 된다. 이를 1차 방수로 지칭할 수 있다. 그리고 이러한 1차 방수 후 24시간이 지나면, 같은 방식으로 2차 방수작업을 실시하여 마무리 작업함으로써, 접착력을 높이고 면을 고르게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 모듈별로 분리하여 나타내 보인 정면도로서, 원뿔형 지붕 트러스(20)가 제1,2 트러스모듈(20a)(20b) 및 연결용 트러스모듈(20c)로 구성되고, 상기 연결용 트러스모듈(20c)이 제3,4 트러스모듈(20d)(20e)로 구성된 것을 나타내 보이고 있다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 모듈별로 분리 및 결합하여 나타내 보인 정면도로서, 상현재(22)와 하현재(21) 사이에 웨브재(24)가 사선방향으로 조립되되, 지그재그로 배치되고, 상기 상현재(22)와 하현재(21)의 양단에 수직방향으로 배치되는 측면마감재(25)가 조립되어 구성된 제3,4 트러스모듈(20d)(20e)이 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 통해 서로 연결되는 결합관계를 나타내 보이고 있다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 사시도로 나타내 보이고 있다.
도 8 내지 10에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 원뿔형 지붕 트러스(20)는 프래트 트러스(Pratt truss)나 하우 트러스(Howe truss)에 비해 강성이 크고, 사용 강재가 적은 워런 트러스(Warren truss) 형식으로서, 상현재(22)와 하현재(21) 및 이들 사이에 지그재그로 배치되도록 사선방향으로 조립되는 웨브재(24)를 포함하되, 상기 상현재(22)와 하현재(21)의 양단에 측면마감재(25)가 조립되어 구성된다.
즉 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)는 일체형으로 구성되는 종래구조를 개선하여 다단으로 분할하여 모듈화하고, 이를 공장에서 사전 제작하여 물탱크가 시공되는 공사현장에 이송한 후 조립함으로써, 지붕공사기간을 단축할 수 있게 된다.
이를 위하여 원뿔형 지붕 트러스(20)는 센터포스트(10)의 외주면에 제3 브래킷(도 5의 43)을 통해 방사상으로 조립되는 제1 트러스모듈(20a)과 상기 제1 트러스모듈(20a)에 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하는 연결용 트러스모듈(20c) 및 상기 연결용 트러스모듈(20c)에 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하는 제2 트러스모듈(20b)을 포함한다.
여기서 상기 제2 트러스모듈(20b)은 끝단이 물탱크(1)의 외벽(1a) 상단에 조립되어 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하게 되는데, 전술한 바와 같이, 상기 외벽(1a) 상단에 고정되는 날개부(도 4의 42a)가 형성된 제2 브래킷(도 4의 42)을 통해 조립된다.
또한, 상기 연결용 트러스모듈(20c)은 공사현장에 설치되어 있는 물탱크(도 1의 1)의 사이즈에 따라 단수 또는 복수로 구성될 수 있는데, 도면상 복수로 구성된 것을 나타내 보이고 있다.
이와 같이 복수로 구성되는 연결용 트러스모듈(20c)은 제1 트러스모듈(20a)에 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하는 제3 트러스모듈(20d) 및 상기 제3 트러스모듈(20d)과 제2 트러스모듈(20b)에 각기 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하는 제4 트러스모듈(20e)을 포함한다.
여기서 상기 제3,4 트러스모듈(20d)(20e)을 포함하는 연결용 트러스모듈(20c) 및 이를 매개로 하여 서로 연결되는 제1,2 트러스모듈(20a)(20b)은 공통적인 사항으로서, 수평방향으로 배치되는 하현재(21)와 상기 하현재(21)의 상부에 배치되며, 외벽 상단에서 센터포스트(10)의 상단부 측으로 상향 경사지게, 즉 사선방향으로 배치되는 상현재(22)와 상기 하현재(21)와 상현재(22) 사이에 지그재그로 배치되도록 거싯플레이트(23)를 통해 사선방향으로 조립되는 웨브재(24) 및 상기 거싯플레이트를 통해 하현재(21)와 상현재(22)의 양단에 수직방향으로 조립되는 측면마감재(25)를 각각 포함한다.
또한, 상기 상현재(22)는 전술한 바와 같이, 단위패널모듈(31)과의 조립을 위한 받침플레이트(22a)가 상부에 일체로 형성된다.
이러한 하현재(21), 상현재(22), 웨브재(24), 거싯플레이트(23) 및 측면마감재(25)는 각각 서로 대응되는 연결구멍(21a)이 형성되어 예컨대, 볼트와 너트의 조합을 통해 조립이 이루어질 수 있다.
구체적으로는 상기 연결구멍(21a)을 통해 상현재(22)와 하현재(21)에 거싯플레이트(23)를 볼트체결방식으로 조립하고, 상기 거싯플레이트(23)에 웨브재(24)와 측면마감재(25)를 동일방법으로 조립하여 제1,2 트러스모듈(20a)(20b) 및 연결용 트러스모듈(20c)을 구성하게 된다.
따라서 각기 모듈화된 제1,2 트러스모듈(20a)(20b) 및 연결용 트러스모듈(20c)은 측면마감재(25)를 통해 조립이 이루어지게 되는데, 즉 서로 인접한 두 개의 측면마감재(25)를 서로 밀착시킨 상태에서 상기 두 개의 측면마감재(25)의 상부와 하부에 제1 브래킷(41)을 조립하고, 두 개의 측면마감재(25)의 중심부에 고정플레이트(40)를 조립하는 방법으로 원뿔형 지붕 트러스를 구성하게 된다.
상기 제1 브래킷(41)은 한 쌍으로 구성되되, 절곡부(41a)가 양측에 형성된 ㄷ자 형상으로 형성되어 상기 절곡부(41a)를 통해 두 개의 측면마감재(25)의 상부와 하부를 각기 감싸는 방법으로 조립이 이루어지도록 하고, 고정플레이트(40) 역시 한 쌍으로 구성되어 상기 두 개의 측면마감재(25)의 전면중심부와 후면중심부에 조립된다.
예컨대, 이러한 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)는 용접방식을 통해 조립고정되거나 볼트체결방식을 통해 조립고정될 수 있는데, 볼트체결방식을 위하여 상기 제1 브래킷(41)과 고정플레이트(40)가 조립되는 대상인 제1,2,3 브래킷(41)(42)(43)과 측면마감재(25)에 서로 대응되는 조립구멍(40a)을 형성하여 상기 조립구멍(40a)을 관통하는 볼트와 상기 볼트에 체결되는 너트를 통해 조립될 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 원뿔형 지붕 트러스를 통해 원뿔형 지붕을 구성하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공정에서 사전 제작되어 물탱크(도 1의 1)가 시공되는 공사현장으로 이송된 각각의 하현재(21)와 상현재(22)에 거싯플레이트(23)를 조립하고, 상기 거싯플레이트(23)에 웨브재(24)와 측면마감재(25)를 조립하여 제1,2,3,4 트러스모듈(20a)(20b)(20d)(20e)을 구성하게 된다.
다음으로, 상기 제1,2,3,4 트러스모듈(20a)(20b)(20d)(20e)의 양단에 배치된 각각의 측면마감재(25)를 인접한 측면마감재(25)끼리 밀착시킨 상태에서 제1 브래킷(41) 및 고정플레이트(40)를 조립하여 원뿔형 지붕 트러스(20)를 구성하게 되며, 각각의 원뿔형 지붕 트러스(20)를 예컨대, 기중기 등을 이용하여 물탱크(1)의 상부로 이송하여 센터포스트(도 1의 10)를 중심으로 방사상으로 배치되도록 조립하게 된다.
마지막으로, 상기 원뿔형 지붕 트러스(20)의 상부에 원뿔형의 지붕패널(도 1의 30)이 구성되도록 각각의 제1,2,3,4 트러스모듈(20a)(20b)(20d)(20e)에 단위패널모듈(도 1의 31)을 동심원으로 조립함으로써, 원뿔형의 지붕패널(30)을 구성하게 된다.
따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 원뿔형 지붕 트러스(20) 및 지붕패널(30)의 모듈화를 통해 시공편리성이 향상될 뿐만 아니라 이를 통해 물탱크(1)의 지붕공사기간이 단축될 수 있다.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크는 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 물탱크 1a: 외벽
1b: 물탱크 기초 10: 센터포스트
20: 원뿔형 지붕 트러스 20a: 제1 트러스모듈
20b: 제2 트러스모듈 20c: 연결용 트러스모듈
20d: 제3 트러스모듈 20e: 제4 트러스모듈
21: 하현재 21a: 연결구멍
22: 상현재 22a: 받침플레이트
23: 거싯플레이트 24: 웨브재
25: 측면마감재 30: 지붕패널
30a: 홈부 30b: 이음부
31: 단위패널모듈 32: 방수층
40: 고정플레이트 40a: 조립구멍
41: 제1 브래킷 41a: 절곡부
42: 제2 브래킷 42a: 날개부
43: 제3 브래킷

Claims (7)

  1. 원통형으로 형성되며, 내부중심부에 센터포스트가 설치되고, 상기 센터포스트를 중심으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하며, 상기 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스의 상부에 설치되는 지붕패널을 포함하는 물탱크로서,
    상기 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스는 센터포스트를 중심으로 방사상으로 배치되도록 상기 센터포스트의 외주면에 조립되는 제1 트러스모듈;
    상기 제1 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 연결용 트러스모듈; 및
    상기 연결용 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하게 되며, 물탱크의 외벽 상단에 고정되는 날개부가 형성된 제2 브래킷을 통해 끝단이 상기 외벽 상단에 조립되는 제2 트러스모듈;
    을 포함하고,
    각각의 상기 제1,2 트러스모듈 및 연결용 트러스모듈은 외벽 상단에서 센터포스트 측으로 수평 배치되는 하현재, 상기 외벽 상단에서 센터포스트의 상단부 측으로 상향 경사지게 배치되는 상현재, 상기 하현재와 상현재 사이에 거싯플레이트를 통해 사선방향으로 조립되는 웨브재 및 상기 하현재와 상현재의 양단에 거싯플레이트를 통해 수직방향으로 조립되며 상부와 하부에 각각 제1 브래킷이 조립되고 중심부에 고정플레이트가 조립되는 측면마감재;
    를 포함하며,
    상기 지붕패널은 제1,2 트러스모듈 및 연결용 트러스모듈의 상부에 각기 조립되도록 상현재의 상부에 형성된 받침플레이트에 단부가 체결되는 단위패널모듈로 구성되어 센터포스트를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 단부가 맞닿아 형성되는 이음부가 용접 또는 실링 처리되어 밀봉되고, 상면에 방수층이 형성된 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결용 트러스모듈은 제1 트러스모듈에 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 제3 트러스모듈; 및
    상기 제3 트러스모듈과 제2 트러스모듈에 각기 제1 브래킷과 고정플레이트를 통해 조립되어 원뿔형 지붕 트러스를 구성하는 제4 트러스모듈;
    을 포함하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위패널모듈은 물탱크의 외벽 상부에 배치되는 최하단 단위패널모듈, 센터포스트의 상부에 배치되는 최상단 단위패널모듈, 상기 최상단 단위패널모듈과 최하단 단위패널모듈 사이에 배치되어 이들을 연결하는 하단 단위패널모듈 및 상단 단위패널모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단위패널모듈은 서로 맞닿는 단부의 상단모서리가 모따기 처리되어 형성된 홈부를 통해 빗물 또는 눈의 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 방수층은 지붕패널의 상면에 도포되는 폴리우레아 또는 상기 폴리우레아와 시멘트를 교반하여 만든 방수액을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 센터포스트는 상단 외주면에 길이방향을 따라 제3 브래킷이 구비되어 상기 제3 브래킷과 측면마감재의 조립을 통해 제1 트러스모듈이 센터포스트에 조립된 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1,2,3 브래킷과 측면마감재 및 고정플레이트는 서로 대응되는 조립구멍이 각기 형성되어 상기 조립구멍을 관통하는 볼트와 상기 볼트에 체결되는 너트를 통해 조립고정된 것을 특징으로 하는 모듈조립식 원뿔형 지붕 트러스를 구비하는 물탱크.
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