KR102355694B1

KR102355694B1 - 철골 구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102355694B1
Application number: KR1020210093384A
Authority: KR
Inventors: 홍진갑
Original assignee: 홍진갑
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2022-01-25

Abstract

본 발명은 철골 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설치 및 철거가 용이하고, 철거된 자재를 재사용할 수 있으며, 특히 구조적으로 안정한 철골 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 수직프레임 및 상기 수직프레임과 탈착 가능하게 연결되는 수평프레임을 포함하는 타워부; 및 상기 타워부와 탈착 가능하게 연결되어 상기 타워부 내측에 설치되는 내측부, 및 상기 내측부에서 상기 타워부 외측으로 연장되는 돌출부를 포함하는 다수의 다이빙데크부; 정면 상에서 봤을 때 상기 다수의 다이빙데크부 중 적어도 둘의 돌출부는 수직 방향을 기준으로 상호 엇갈려 배치된다.

Description

철골 구조물 및 그 시공방법{STEEL STRUCTURE AND ITS CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 철골 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설치 및 철거가 용이하고, 철거된 자재를 재사용할 수 있으며, 특히 구조적으로 안정한 철골 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

철골 구조물은 형강(形鋼), 강판(鋼板), 평강(平鋼) 등의 강재(鋼材)를 사용하여 이들을 리벳이나 볼트 또는 용접 등에 의해 결합하고 조립하여 제조된 구조물을 의미한다.

철재로 조립한 주요골조를 철골이라 하며 철골조 또는 강구조라고도 한다.

다리(Bridge), 공연장 등의 건축물이 철골 구조물로 형성될 수 있다.

종래의 기술인 공개실용신안 제20-2010-0012189호(이하 종래기술)는 익스트림 스포츠타워 10에 관한 것으로, 상기한 철골 구조물로 형성된 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 지면 또는 바닥체로부터 수직으로 4개의 트러스형(20),(30),(40),(50) 철골구조물을 세워 고정하고 상부는 플랫폼이 각각의 트러스형 철골구조물과 이어져 상부에 설치되어 지지됨으로써, 4축의 타워에 다수의 시설물을 설치하여 설치공사비가 현저히 감소되며, 각각의 시설물에 필요한 기초토목 공사부문의 면적을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 종래기술은 설치 및 철거가 어려워 철골을 형성하는 프레임의 재사용이 어려웠고, 특히 구조적으로 안전하지 않다는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 설치가 용이하고, 철거가 용이하여 자재의 재사용이 용이하며, 특히 구조적으로 안전한 철골 구조물 및 그 시공방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.

수직프레임 및 상기 수직프레임과 탈착 가능하게 연결되는 수평프레임을 포함하는 타워부; 및 상기 타워부와 탈착 가능하게 연결되어 상기 타워부 내측에 설치되는 내측부, 및 상기 내측부에서 상기 타워부 외측으로 연장되는 돌출부를 포함하는 다수의 다이빙데크부; 정면 상에서 봤을 때 상기 다수의 다이빙데크부 중 적어도 둘의 돌출부는 수직 방향을 기준으로 상호 엇갈려 배치된다.

또한 상기 다이빙데크부는, 상기 수평프레임 상부에 구비되는 가로대; 및 바디와 상기 가로대의 상부가 삽입되도록 상기 바디의 하면에 형성된 설치홈을 포함하는 데크플레이트;를 포함할 수 있다.

철골 구조물의 시공방법에 있어서, 상기 수직프레임 및 상기 수평프레임을 연결하여 상기 타워부를 시공하는 단계(S10); 및 상기 타워부에 상기 다이빙데크부를 설치하는 단계(S20);를 포함한다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 설치가 용이하고, 철거가 용이하여 자재의 재사용이 용이하며, 특히 구조적으로 안전한 철골 구조물을 시공할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물의 측면도이다.
도 2는 철골 구조물의 정면도이다.
도 3은 다이빙데크부와 탈착결합수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물 시공방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(결합)" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결(결합)"되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물의 측면도이고, 도 2는 철골 구조물의 정면도이고, 도 3은 다이빙데크부와 탈착결합수단을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물(S)을 설명의 편의상 '본 구조물'이라 칭하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 구조물(본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물(S))은 타워부(1) 및 다수의 다이빙데크부(2)를 포함한다. 예시적으로 본 구조물을 다이빙 타워 구조물일 수 있다.

타워부(1)는 수직프레임(11) 및 상기 수직프레임(11)과 탈착 가능하게 연결되는 수평프레임(12)을 포함한다.

여기에서 수직 방향은 도 1 및 도 2를 기준으로 상하 방향을 의미하고, 수평 방향은 도 1 및 도 2를 기준으로 좌우 방향을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.

수직프레임(11), 수평프레임(12) 및 후술하는 경사프레임(13)은 형강(形鋼) ㅇ강판(鋼板) ㅇ평강(平鋼) 등의 강재(鋼材)일 수 있다.

타워부(1)는 상기 수직프레임(11)과 수평프레임(12)을 탈착 가능하게 결합시키는 탈착결합수단(14)을 포함할 수 있다.

예시적으로 탈착결합수단(14)은 상기 수직프레임(11)에 구비되는 탈착결합부(141), 수평프레임(12)과 후술하는 경사프레임(13)에 구비되어 탈착결합부(141)와 탈착 가능하게 결합되는 탈착대응부(142)를 포함할 수 있다.

예시적으로 탈착결합수단(14)은 Layher 사의 제품을 포함할 수 있는데, 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 탈착결합부(141)는 상기 수직프레임(11)이 관통되어 상기 수직프레임(11)과 결합되는 플레이트(141a)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트(141a)는 둘레 방향을 따라 체결공(미도시)이 다수 형성될 수 있다.

이때 상기한 탈착대응부(142)는 상기 수평프레임(12)의 단부에 구비되는 몸체(142a), 상기 몸체(142a)의 단부에서 상기 플레이트(141a)가 내삽 되어 끼워지도록 함몰 형성된 끼움홈(142c)을 포함할 수 있다.

몸체(142a)는 상기 수평프레임(12)의 측단부에 연결되는 연결부와 상기 연결부에서 측 방향으로 돌출되는 한 쌍의 다리를 포함하여, 상기 한 쌍의 다리와 연결부가 상기한 끼움홈(142c)을 형성할 수 있는 것이다.

이때 상기 한 쌍의 다리는 마찬가지로 체결공이 형성될 수 있고, 탈착대응부(142)는 상기 끼움홈(142c)에 플레이트(141a)가 삽입된 상태에서 플레이트(141a)의 체결공과 다리의 체결공을 관통하여 플레이트(141a)와 몸체(142a)를 상호 결합시키는 체결부재(142b)(예시적으로 핀)를 포함할 수 있다.

상기한 탈착결합수단(14)은 예를 들어 설명한 것으로, 수직프레임(11)과 수평프레임(12)을 탈착 가능하게 결합시킬 수 있는 한, 탈착결합수단(14)을 Layher 사의 제품으로 한정하지 않으며 다양한 구성이 탈착결합수단(14)에 포함될 수 있음은 물론이다.

상기 타워부(1)는 수평 방향을 따라 이웃하는 수직프레임(11) 중 어느 하나의 상측부와 다른 하나의 하측부를 연결하는 경사프레임(13)을 포함할 수 있다. 경사프레임(13) 또한 상기한 탈착대응부(142)를 포함하여 탈착결합부(141)가 연결되는 수직프레임(11)과 탈착 가능하게 연결될 수 있다.

여기에서 상측(상면, 상부, 상단 등)은 도 1 및 도 2를 기준으로 상측(상면, 상부, 상단 등)을 의미하고, 하측(하면, 하부, 하단 등)은 도 1 및 도 2를 기준으로 하측(하면, 하부, 하단 등)을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.

예시적으로 수직프레임(11)은 Layher 사의 Base Plate, Base collar 제품을 이용하여 지면과 탈착 가능하게 연결될 수 있으며, 다수의 수직프레임(11)이 수평 방향을 따라 간격을 두고 설치되고, 수평프레임(12) 및 경사프레임(13)이 이웃하는 수직프레임(11)을 연결하여 타워부(1)를 구성할 수 있다.

본 구조물은 상술한 바와 같이, 예시적으로 다이빙 타워 구조물일 수 있다고 하였는데, 상기 타워부(1)의 일 측에 물이 수용된 다이빙 풀장이 설치될 수 있음은 물론이다(도 1 참조).

도 1 및 도 2를 참조하면, 다이빙데크부(2)는 상기 타워부(1)와 탈착 가능하게 연결되어 상기 타워부(1) 내측에 설치되는 내측부(2a) 및 상기 내측부(2a)에서 상기 타워부(1)의 외측으로 연장되는 돌출부(2b)를 포함한다.

여기에서 타워부(1)의 내측이란, 타워부(1)를 형성하는 수직프레임(11) 중 최외측에 배치된 수직프레임(11)들이 형성하는 내측 공간을 향하는 측을 의미하고, 외측이란 상기 내측 공간에서 최외측이 배치된 수직프레임(11) 들이 형성하는 상기 내측 공간의 외측을 의미한다.

도 3을 참조하면, 상기 다이빙데크부(2)는 상기 수평프레임(12)의 상부에 구비되는 가로대(21)(Transom)를 포함할 수 있다. 상기 가로대(21)는 예시적으로 수평프레임(12)과 볼팅 결합 등의 통상의 방식으로 탈착 가능하게 연결될 수 있다.

또한 다이빙데크부(2)는 상기 가로대(21)의 상부에 배치되는 바디(222) 및 상기 바디(222)의 하면에서 상기 가로대(21)의 상부가 삽입되도록 상측으로 함몰 형성된 설치홈(221)을 포함하는 데크플레이트(22)를 포함할 수 있다.

데크플레이트(22)는 상기 설치홈(221)에 상기 가로대(21)의 상부가 삽입되어, 이를 통해 데크플레이트(22)가 수평 방향으로 이동하는 것이 제한되어 수평프레임(11)과 탈착 가능하게 연결될 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 구조물은 본 구조물을 형성하는 각 구성들(수직프레임(11), 수평프레임(12), 경사프레임(13), 다이빙데크부(2) 등)이 상호 탈착 가능하게 결합됨으로써, 조립이 용이하여 설치가 용이한 동시에 철거 또한 용이하여 사용 후에 본 구조물을 형성하는 자재(수직프레임(11), 수평프레임(12), 경사프레임(13), 다이빙데크부(2) 등))들의 재사용이 용이하다는 이점이 있다.

상술하였듯이 다이빙데크부(2)는 내측부(2a)가 상기 타워부(1)의 내측에 설치된다고 하였는데, 상기 가로대(21)와 데크플레이트(22)는 내측부(2a) 뿐만 아니라 돌출부(2b)에도 구비될 수 있고, 내측부(2a) 및 돌출부(2b)는 타워부(1)를 기준으로 어디(내측 또는 외측)에 배치되는지를 기준으로 구분되는 것일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 다이빙데크부(2)는 다수가 타워부(1)에 설치될 수 있는데, 정면 상에서 봤을 때(도 2 참조) 다수의 다이빙데크부(2) 중 적어도 둘의 돌출부(2b)는 수직 방향을 기준으로 상호 엇갈려 배치될 수 있다.

즉, 다이빙데크부(2)가 타워부(1)의 높이를 따라 다수 설치될 수 있는데, 다수의 다이빙데크부(2) 중 하측에 배치된 어느 하나의 돌출부(2b)의 중심선(수직 방향과 평행한 중심선)과, 상측에 배치된 다른 하나의 돌출부(2b)의 중심선(수직 방향과 평행한 중심선) 않는 것이다.

다이빙데크부(2)는 타워부(1)의 높이를 따라 다수가 설치되는데, 상측에 배치되는 다이빙데크부(2) 돌출부(2b)의 수평 방향 길이(돌출 길이)가 하측에 배치된 다이빙데크부(2) 돌출부(2b)의 수평 방향 길이(돌출 길이)보다 커야 만이 상측에 배치된 다이빙데크부(2)에서 다이빙 하는 사람이 하측에 배치된 다이빙데크부(2)와 충돌되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 상측에 배치된 다이빙데크부(2) 돌출부(2b)의 돌출 길이를 하측에 배치된 다이빙데크부(2) 돌출부(2b) 돌출 길이보다 크게 하는 것이 바람직한데, 이러할 경우 상측에 배치된 다이빙데크부(2) 돌출부(2b) 길이가 커짐에 따라 다이빙데크부(2)가 구조적으로 안정하지 못하여 보다 긴 경사프레임(13)을 설치해야 하는 문제점이 따른다.

본 구조물은 상술한 바와 같이, 다수의 다이빙데크부(2) 각각의 돌출부(2b)가 정면 상에서 봤을 때 상호 엇갈려 배치되도록 함으로써, 도 1과 같이 상측에 배치되는 다이빙데크부(2) 돌출부(2b)의 돌출 길이를 보다 최소화 할 수 있어 본 구조물의 구조적 안정성을 부가하며 따라서 경사프레임(13)을 보다 적게 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물 시공방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.

한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 철골 구조물 시공방법(이하 '본 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 방법은 상술한 본 구조물의 시공방법에 관한 것으로서, 본 구조물과 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하므로, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 방법은 타워부 시공 단계(S10) 및 다이빙데크부 설치 단계(S30)를 포함한다.

타워부 시공 단계(S10)는 수직프레임(11) 및 수평프레임(12)을 연결하여 상기 타워부(1)를 시공하는 단계이다.

도시되지 않았지만, 타워부 시공 단계(S10)는 하단 베이스 시공단계, 중간 골조 시공단계, 상부 골조 시공단계를 포함할 수 있다.

예시적으로 하단 베이스 시공단계는 상기한 Layher 사의 Base Plate, Base collar 등을 이용하여 수직프레임(11)을 지면에 설치하고, 이웃하는 수직프레임(11)을 수평프레임(12)과 경사프레임(13)으로 연결하여 하단 베이스를 시공하는 단계일 수 있다.

예시적으로 중간 골조 시공단계는 상기 하단 베이스의 수직프레임(11) 상단에 Layher 사의 base collar 제품을 연결하고, base collar 제품의 상단에 또 다른 수직프레임(11)을 연결하고 이웃하는 수직프레임(11)을 수평프레임(12)과 경사프레임(13)을 연결하여 중간 골조를 시공하는 단계이다.

예시적으로 상부 골조 시공단계는 상기 중간 골조의 수직프레임(11) 상단에 Layher 사의 base collar 제품을 연결하고, base collar 제품의 상단에 또 다른 수직프레임(11)을 연결하고 이웃하는 수직프레임(11)을 수평프레임(12)과 경사프레임(13)을 연결하여 상부 골조를 시공하는 단계이다.

다이빙데크부 설치 단계(S20)는 상기 타워부(1)에 다이빙데크부(2)를 설치하는 단계이다.

상술한 바와 같이, 다이빙데크부(2)는 상기 수평프레임(12) 상부에 연결되어 구비되는 가로대(21)와 상기 가로대(21)가 삽입되는 데크플레이트(22)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 정면 상에서 봤을 때 다수의 돌출부(2b) 중 적어도 둘이 상호 엇갈려 배치된다.

도시되지 않았지만, 본 방법은 타워부 시공 단계(S10) 이후와 다이빙데크부 설치 단계(S20) 이전에 수행되는 계단 및 와이어 시공 단계(S15)를 포함할 수 있다.

계단(3)은 예시적으로 Layher 사의 제품으로 상기 타워부(1)와 탈착 가능하게 연결될 수 있음은 물론이다.

상기 다이빙데크부 설치 단계(S20)에서 본 구조물의 보강 작업이 수행될 수 있다.

도 5는 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

한편, 본 구조물은 상기 데크플레이트(22) 상부에 구비되는 방수제(GS) 및 결로억제제(G)를 포함할 수 있다.

방수제(GS)는 데크플레이트(22)의 상부에 구비되고 우레탄 10 중량부를 포함할 수 있다. 방수제(GS)는 우레탄을 포함하여 데크플레이트(22)에 방수성을 부가한다.

상기 결로억제제(G)는, 아세트산나트륨을 0.2 중량부를 포함하는 충격발열제(G1), 톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea) 0.1 중량부를 포함하는 내피제(G2), 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함하는 외피제(G3), 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하는 양이온제(G4), 종횡비가 20 이상이고 탄소섬유 0.4 중량부를 포함하는 열전도이격제(G5), 철(fe) 0.3 중량부를 포함하는 가압제(G6)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하여, 결로억제제(G)를 보다 구체적으로 설명하면, 충격발열제(G1)는 아세트산나트륨을 포함하는 수용액으로 용매는 예시적으로 물일 수 있으며, 상기 아세트산나트륨은 상기 용매에 과포화된 상태로 용해되어 있을 수 있다.

상기 충격발열제(G1)의 아세트산나트륨은 용매에 과포화 상태로서, 매우 불안정한 상태여서 약간의 충격에도 쉽게 굳어버리며, 액체 상태일 때 품고 있던 열을 방출 시킬 수 있다. 충격발열제(G1)는 후술하는 가압제(G6)에 의해 충격을 받아 발열할 수 있다.

아세트산나트륨은 0.2 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 충격발열제(G1)에서 아세트산나트륨이 0.2 중량부 미만인 경우 발열 효과가 크지 않으며, 0.2 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게가 증가하여 방수제(GS)에서 아래로 가라 앉아 결로를 억제하는 효과가 저감되는 문제가 있다.

내피제(G2)는 상기 충격발열제(G1)를 둘러싸는 것으로, 상술하였듯이 톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea)를 포함할 수 있다.

톨릴렌디이소시아네이와 에틸렌디아민은 교반될 경우 계면중축합되어 쉘(내피)을 형성하되, 미반응 아민(amine)의 존재와 산소와 질소 원자의 혼합 과정 또는 방수제(GS)에서 다른 분자에 존재하는 양으로 하전 된 수소 등을 쌍극자 상호 작용을 통해 끌어당김으로써 양전하를 형성할 수 있다.

예시적으로 상기 충격발열제(G1)는 고체 상태에서 톨릴렌디이소시아네이 및 에틸렌디아민과 교반된 후 가열되어 액체 상태로 상기 내피제(G2) 내에 수용될 수 있는데, 충격발열제(G1)가 상기 내피제(G2) 내부에 존재하는 공정은 상기한 방식에 한정하지 않으며 다양할 수 있다.

상기 내피제(G2)의 폴리 우레아(polyurea)는 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 폴리 우레아(polyurea)가 0.1 중량부 미만일 경우 0.2 중량부가 포함되는 충격발열제(G1)를 충분한 두께로 충분히 감싸지 못해 액체 상태의 충격발열제(G1)가 소실될 우려가 있으며, 0.1 중량부를 초과하는 경우 충격발열제(G1)가 발생시키는 열이 결로억제제(G) 외부로 용이하게 전달되지 않는다는 문제점이 있다.

외피제(G3)는 도 5와 같이 상기 내피제(G2)를 둘러싸며 내피제(G2)보다 외측에 배치되는 것으로, 상술한 바와 같이, 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함할 수 있다. 상기한 외피제(G3)는 내피제(G2)와 후술하는 열전도이격제(G5)를 둘러싸며 상기한 방수제(GS)에서 분산 배치될 수 있다.

에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(EPDM)는 에틸렌과 프로필렌의 혼성 중합 시에 비공액의 디엔을 더한 것으로, 방수성과 함께 내오존성이 우수한 특성을 가지고 있다.

예시적으로 EPDM은 에틸렌-프로필렌 공중합체, 처리된 소성 카올린 비닐 실란, 스테아르산, 산화아연, 트리메틸퀴놀린, 파라핀계 가소제, 처리 보조제, 및 전도성 카본 블랙을 포함할 수 있다.

EPDM은 과산화물이나 황 가황이 가능한 혼성 중합체인데, 황이 첨가된 EPDM이 과산화물이 첨가된 EPDM보다 이 5℃ 이하의 저온에서 수축 속도가 빨라 채용되었다.

즉, 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체는 상기 EPDM에 황이 첨가된 것으로, 황 이외에 디티오모르폴린, 테트라메틸티우람 이황화물, 디부틸디티오탄산아연, 및 에틸렌 티오우레아를 추가적으로 포함할 수 있다.

외피제(G3)에서 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체는 0.3 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.3 중량부 미만이 사용되는 경우 후술하는 내피제(G2)와 후술하는 열전도이격제를 충분한 두께로 충분히 감싸지 못하며, 0.3 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게가 증가하여 방수제(GS)에서 가라앉기 때문에 결로억제제(G)의 기능상에 문제점이 발생할 수 있다.

양이온제(G4)는 외피제(G3)의 외측면과 내측면에 각각 구비되는 것으로, 상술한 바와 같이, 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)을 포함하여 외피제(G3)의 양극성을 부가하기 위해 사용되었다.

마그네타이트는 외부 자기장을 받았을 때 자성을 띠다가 외부 자기장을 제거하면 잔류된 자기가 사라지면서 잔류자기로 인한 부작용이 없어 사용되었다. 마그네타이트는 상기한 외피제(G3)의 외면 및 내면에 각각 박혀 구비될 수 있다.

폴리메타크릴산은 상기 마그네타이트의 표면에 코팅되는 것으로, 다수의 카복실기를 함유하여 마그네타이트와 다중 결합점에서 배위결합을 형성하므로 코팅 안정성을 높일 수 있다.

폴리옥시에틸렌은 폴리메타크릴산의 표면에서 마그네타이트와 배위결합을 형성하지 않은 카복실기와 반응하여 아마이드 결합을 통해 안정적인 결합을 이루어 상기 마그네타이트에 양전하 특성을 부여할 수 있다. 상기한 양이온제(G4)의 표면 양전하는 +30 mV 이상의 표면 제타전위를 가질 수 있다.

양이온제(G4)에서 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물은 0.2 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 0.2 중량부 미만인 경우 양전하가 충분하지 않으며, 0.2 중량부가 초과되는 경우 결로억제제(G)에 무게를 지나치게 증대시켜 결로억제제(G)가 방수제(GS)에서 가라앉게 되는 문제점이 있다.

열전도이격제(G5)는 내피제(G2)와 외피제(G3)의 사이에 구비되어 내피제(G2)와 외피제(G3)를 분리시키는 것으로, 시너지 열전달 효과를 갖기 위해 종회비가 20인 이상인 탄소섬유가 사용되었다. 상기한 탄소섬유는 열전도도가 약 200 W/mK일 수 있으며, 상기한 충격발열제(G1)에서 발생시키는 열을 외피제(G3)측으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

열전도이격제(G5)는 상기 탄소섬유가 0.4 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.4 중량부 미만인 경우 열전도가 충분하지 않으며, 0.4 중량부를 초과하는 경우 외피제(G3)를 더 많이 사용해야 하므로 결로억제제(G)의 무게를 증대시키는 문제점이 있다.

가압제(G6)는 철을 포함하는데, 외피제(G3)의 내면에 구비되어 내측으로 돌출 연장되고, 외피제(G3)의 내면에서 간격을 두고 다수 구비될 수 있다.

가압제(G6)는 상기한 외피제(G3)가 수축함에 따라 충격발열제(G1)를 가압하여 충격발열제(G1)에 충격을 가하는 것으로, 상기 철은 0.3 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.3 중량부 미만이 포함되는 경우 충격발열제(G1)를 충분한 충격을 가할 수 없고, 0.3 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게를 지나치게 증대시키는 문제점이 있다.

도 5의 [A]는 5℃를 초과하는 온도에서 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태를 도시한 것이다. 외피제(G3)와 내피제(G2)는 열전도이격제(G5)에 의해 이격되어 있고, 상기한 가압제의 5℃를 초과하는 온도와 같이 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서 그 길이가 외피제(G3)와 내피제(G2)의 이격 거리보다 짧아, 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서는 가압제(G6)가 충격발열제(G1)를 가압하지 못한다.

상술한 바와 같이, 외피제(G3)와 내피제(G2)는 양전하를 띄므로, 내피제(G2)와 외피제(G3)는 척력이 발생하여 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서 외피제(G3)의 내면에 구비되는 가압제가 내피제(G2)를 가압하는 것을 억제한다.

뿐만 아니라 결로억제제(G)의 단위체(GU)가 다수일 경우, 이웃하는 단위체(GU)가 양전하를 띄는 외피제(G3)간 척력에 의해 상호 이격되도록 하기 때문에 방수제(GS)에서 결로억제제(G)의 분산성이 향상될 수 있다.

도 5의 [B]는 5℃ 이하의 온도에서 외피제(G3)가 수축된 상태를 도시한 도면이다. 만약 결로억제제(G)와 방수제(GS)가 도포된 상태에서, 방수제(GS)의 온도가 5℃ 이하로 떨어지는 경우, 상술한 바와 같이, 외피제(G3)는 수축하게 되어, 외피제(G3)와 내피제(G2)의 이격거리는 감소하게 되고, 외피제(G3)의 내측면에 구비되는 가압제(G6)는 탄소섬유 간 거리 또는 탄소섬유의 공극 사이를 침투하여 상기 내피제(G2)를 가압함으로써, 내피제(G2) 내측에 구비되는 충격발열제(G1)에 충격을 가할 수 있다.

충격발열제(G1)는 충격이 가해짐에 따라 열을 발생시키고, 상기한 열은 열전도이격제(G5)를 통해 외피제(G3)로 전달되고, 외피제(G3)를 통해 방수제(GS)의 온도가 증대되어 방수제(GS)의 표면에 이슬이 맺히는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

이를 통해 대기 중의 수증기가 액화 되는 것 자체를 방지하여 데크플레이트(22)의 방수성을 향상시키고, 겨울과 같이 추운 날씨에 방수제(GS)의 표면에 맺힌 이슬이 어는 것을 억제(결로 억제)할 수 있다는 이점이 있다.

추후에 외피제(G3)는 충격발열제(G1) 또는 외부에서 가해지는 열 등에 의해 다시 충격발열제(G1)가 액화되어 재사용이 가능한 상태로 복원될 수 있음은 물론이다. 외부에서 외피제(G3)에 열을 가하는 것은 공지된 다양한 기술이 사용될 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

철골 구조물: S 타워부: 1
수직프레임: 11 수평프레임: 12
경사프레임: 13 탈착결합수단: 14
탈착결합부: 141 플레이트: 141a
탈착대응부: 142 몸체: 142a
체결부재: 142b 끼움홈: 142c
다이빙데크부: 2 가로대: 21
데크플레이트: 22 내측부: 2a
돌출부: 2b 계단: 3

Claims

수직프레임 및 상기 수직프레임과 탈착 가능하게 연결되는 수평프레임을 포함하는 타워부; 및
상기 타워부와 탈착 가능하게 연결되어 상기 타워부 내측에 설치되는 내측부, 및 상기 내측부에서 상기 타워부 외측으로 연장되는 돌출부를 포함하는 다수의 다이빙데크부;
정면 상에서 봤을 때 상기 다수의 다이빙데크부 중 적어도 둘의 돌출부는 수직 방향을 기준으로 상호 엇갈려 배치되고,
상기 다이빙데크부는,
상기 수평프레임 상부에 구비되는 가로대; 및
바디와 상기 가로대의 상부가 삽입되도록 상기 바디의 하면에 형성된 설치홈을 포함하는 데크플레이트;
를 포함하고,
상기 데크플레이트 상부에 구비되는 방수제(GS) 및 결로억제제(G)를 더 포함하되,
상기 방수제(GS)는 우레탄 10 중량부를 포함하고,
상기 결로억제제(G)는,
아세트산 나트륨 0.2 중량부를 포함하는 충격발열제(G1);
톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea) 0.1 중량부를 포함하고, 상기 충격발열제를 감싸는 내피제(G2);
황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함하고, 상기 내피제(G2)를 둘러싸고, 5℃ 이하의 온도에서 수축하고, 상기 방수제(GS)에 분산 배치되는 외피제(G3);
마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하고, 상기 외피제(G3)의 외면 및 내면 각각에 구비되는 양이온제(G4);
종횡비가 20 이상인 탄소섬유 0.4 중량부를 포함하고, 상기 내피제(G2)와 상기 외피제(G3) 사이에 구비되는 열전도이격제(G5);
철(fe) 0.3 중량부를 포함하고, 상기 외피제(G3)의 내면에 간격을 두고 다수 구비되고, 그 길이가 상기 내피제(G2)와 외피제(G3)의 이격 거리보다 짧은 가압제(G6);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골 구조물.
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청구항 1에 기재된 철골 구조물의 시공방법에 있어서,
상기 수직프레임 및 상기 수평프레임을 연결하여 상기 타워부를 시공하는 단계(S10); 및
상기 타워부에 상기 다이빙데크부를 설치하는 단계(S20);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골 구조물의 시공방법.