KR102426681B1 - 무용접 모듈러 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모듈러 유닛 제작시 수평부재의 단부에 구비된 수평연결구의 T형 돌부가 수직부재의 단부에 결합된 접합구의 제1절개부에 걸려 수평부재와 수직부재가 결합되므로, 용접 없이 신속하게 정밀 제작이 가능하고, 현장 조립이 용이하며, 다양한 단면의 강재를 사용할 수 있는 무용접 모듈러 유닛에 대한 것이다.
본 발명 무용접 모듈러 유닛은 네 모서리에 상호 이격되도록 구비되는 수직부재; 상기 수직부재의 상단과 하단에 각각 결합되는 것으로 각각 상부와 하부가 개방된 상부접합구와 하부접합구; 이웃하는 수직부재의 사이 상단과 하단에 각각 구비되는 상부수평부재와 하부수평부재; 및 상기 상부수평부재와 하부수평부재의 단부에 구비되어 상기 상부접합구 및 하부접합구의 측면에 각각 결합되는 상부수평연결구와 하부수평연결구; 로 구성되는 것으로, 상기 수평연결구의 전방에는 연결부와 확대부가 평면상 T형으로 형성되는 T형 돌부가 돌출 형성되고, 상기 상부접합구의 각 측벽 상단 및 하부접합구의 각 측벽 하단에는 각각 제1절개부가 형성되어, 상기 T형 돌부의 확대부가 제1절개부 중 어느 하나에 삽입되어 수평연결구가 접합구에 각각 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

무용접 모듈러 유닛{Non-welded modular unit}
본 발명은 모듈러 유닛 제작시 수평부재의 단부에 구비된 수평연결구의 T형 돌부가 수직부재의 단부에 결합된 접합구의 제1절개부에 걸려 수평부재와 수직부재가 결합되므로, 용접 없이 신속하게 정밀 제작이 가능하고, 현장 조립이 용이하며, 다양한 단면의 강재를 사용할 수 있는 무용접 모듈러 유닛에 대한 것이다.
모듈러 시스템은 현장에서 골조의 시공이 이루어지는 기존 건축물과 달리 공장에서 박스형으로 사전 제작된 모듈러 유닛을 현장에서 상하좌우로 적층 조립하여 완성되는 건축 시스템이다.
이러한 모듈러 시스템은 골조뿐 아니라 각종 내장재, 기계 설비, 전기 배선 등의 공정이 대부분 공장에서 이루어지므로, 우수한 품질 확보가 가능하고 공기를 크게 단축할 수 있다.
상기 모듈러 시스템을 이루는 모듈러 유닛은 통상 육면체로 이루어져 각 모서리에 수직부재가 구비되고, 수직부재의 상단과 하단은 각각 상부수평부재와 하부수평부재로 연결된다.
기존에 모듈러 유닛은 공장 제작시 주로 용접에 의해 각 부재를 접합하여 생산하였다.
그러나 이 경우 균일한 품질을 유지하기 어려워 품질 저하의 우려가 있고, 생산성이 떨어지며, 자동화 생산에 한계가 있다. 또한, 용접 접합 후 해체시 각 부재를 절단해야 하므로, 해체 작업이 번거롭고 자재 재활용이 곤란하다. 아울러 부재 절단시 길이 오차가 발생하면 수정이 어렵다.
한편, 박스형의 모듈러 유닛은 현장에 반입 후 상하 또는 좌우로 인접하는 모듈러 유닛의 수직부재를 볼트 접합하여 상호 결합한다.
일례로 등록특허 제10-1031299호에는 4개의 단위유닛모듈을 인접하여 위치시킨 후, 각 기둥(110) 상부에 돌출 형성된 유도볼트(220)가 관통되는 연결전단판(210)을 기둥(110) 상부에 설치하여 인접하는 단위유닛모듈을 고정하는 모듈러 시스템에 대한 기술이 개시된다(도 1). 상기 등록기술에서는 상부에 설치되는 단위유닛모듈 역시 유도볼트(220)에 의해 상호 고정한다.
그러나 상기 종래 기술은 상하좌우 8개의 단위유닛모듈을 모두 설치한 후에야 유도볼트(220)에 너트(230)를 체결하여 고정할 수 있다. 그러므로 설치 중 견고한 고정이 이루어지지 않아 안전성에 문제가 있다. 또한, 유도볼트(220)와 너트(230)의 체결이 기둥(110) 내에서 이루어져야 하므로, 기둥 부재로 각관 등 폐쇄형 단면을 사용할 수 없다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 용접 없이 신속하고 정밀한 제작이 가능하고, 현장 조립이 용이하며, 다양한 단면의 강재를 사용할 수 있는 무용접 모듈러 유닛을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 네 모서리에 상호 이격되도록 구비되는 수직부재; 상기 수직부재의 상단과 하단에 각각 결합되는 것으로 각각 상부와 하부가 개방된 상부접합구와 하부접합구; 이웃하는 수직부재의 사이 상단과 하단에 각각 구비되는 상부수평부재와 하부수평부재; 및 상기 상부수평부재와 하부수평부재의 단부에 구비되어 상기 상부접합구 및 하부접합구의 측면에 각각 결합되는 상부수평연결구와 하부수평연결구; 로 구성되는 무용접 모듈러 유닛에 관한 것으로, 상기 수평연결구의 전방에는 연결부와 확대부가 평면상 T형으로 형성되는 T형 돌부가 돌출 형성되고, 상기 상부접합구의 각 측벽 상단 및 하부접합구의 각 측벽 하단에는 각각 제1절개부가 형성되어, 상기 T형 돌부의 확대부가 제1절개부 중 어느 하나에 삽입되어 수평연결구가 접합구에 각각 고정되고, 상기 상부수평연결구의 T형 돌부의 확대부 상부 및 하부수평연결구의 T형 돌부의 확대부 하부에는 결합플레이트가 각각 구비되고, 상기 상부접합구와 하부접합구의 각 측벽 내측면에는 고정단턱부가 돌출 형성되며, 상기 상부접합구의 상부에는 상부캡이 결합플레이트의 상면에 밀착되도록 삽입되어 상기 상부캡과 결합플레이트 및 고정단턱부를 관통하는 결합볼트에 의해 상호 고정되고, 상기 하부접합구의 하부에는 하부캡이 결합플레이트의 하면에 밀착되도록 삽입되어 상기 하부캡과 결합플레이트 및 고정단턱부를 관통하는 결합볼트에 의해 상호 고정되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 모듈러 유닛이 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛과 접하는 측면의 상부접합구에 형성된 제1절개부에는 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛들을 서로 고정하기 위해 연결부와 한 쌍의 확대부가 평면상 H 형상으로 형성된 제1수평유닛연결구의 연결부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1수평유닛연결구의 확대부 상부에는 상부접합구의 고정단턱부에 밀착되어 결합볼트로 고정되는 결합플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부캡의 하면에는 평면상 T형의 걸림홈부가 측면으로 연통되도록 형성되고, 상기 걸림홈부에는 측면의 이웃하는 모듈러 유닛을 고정하기 위해 연결부와 한 쌍의 확대부가 독본 형상으로 형성된 제2수평유닛연결구의 연결부와 일측 확대부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상부캡의 네 모서리 상면에는 지지부가 돌출 형성되고, 상기 하부캡의 네 모서리에는 상기 지지부와 대응되는 형상의 삽입홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상부캡과 하부캡의 중앙에는 각각 장공인 관통공이 형성되고, 상기 모듈러 유닛을 상부의 이웃하는 모듈러 유닛과 서로 고정하기 위해 하부 모듈러 유닛의 상부캡 또는 하부캡의 관통공에는 본체 및 상기 관통공에 관통될 수 있도록 관통공과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 본체의 상하부에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 로킹헤드로 구성되는 수직유닛연결구의 하부 또는 상부 로킹헤드가 삽입되어 걸리도록 결합되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 수직부재와 접합구 및 상기 수평부재와 수평연결구는 양단이 각각 수직부재와 접합구 및 수평부재와 수평연결구의 단부에 삽입되는 연결부재를 결합볼트로 고정하여 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접합구 및 수평연결구의 측면에는 부재의 길이 방향으로 긴 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯의 주변에는 마찰면이 형성되어 상기 결합볼트가 마찰면에 밀착되는 와셔플레이트에 의해 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛을 제공한다.
본 발명에 따르면 이웃하는 수직부재의 상부와 하부를 각각 연결하는 상부수평부재와 하부수평부재를 상호 접합하기 위해 수직부재의 상단과 하단에 각각 상부접합구와 하부접합구를 결합하고, 상부수평부재와 하부수평부재의 단부에 각각 상부수평연결구와 하부수평연결구를 결합하여 구성되는 무용접 모듈러 유닛을 제공할 수 있다.
특히, 수평부재의 단부에 구비된 수평연결구 전방의 T형 돌부의 확대부가 접합구의 측벽 내측에 형성된 제1절개부에 걸려 수평부재와 수직부재가 결합되므로, 용접 없이 신속하고 정밀하게 모듈러 유닛을 제작할 수 있다.
또한, 수직부재와 수평부재가 직접 접합되는 것이 아니라 접합구 및 수평연결구에 의해 접합되므로, 다양한 단면의 수직부재 및 수평부재를 사용할 수 있다.
아울러 주조에 의해 접합구와 수평연결구를 제작 가능하므로 자동화 생산에 따른 자재 정밀성 향상이 가능하며, 동일한 형상의 접합구를 상하부접합구에 모두 사용할 수 있어 생산 효율이 크게 향상된다.
도 1은 종래 모듈러 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명 무용접 모듈러 유닛을 도시하는 사시도.
도 3은 상부접합구와 상부수평연결구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4는 수평연결구를 도시하는 사시도.
도 5는 접합구를 도시하는 사시도.
도 6은 제1수평유닛연결구를 도시하는 사시도.
도 7은 제1수평유닛연결구에 의한 수평 방향 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 8은 제1수평유닛연결구에 의해 결합된 수평 방향 모듈러 유닛을 도시하는 사시도.
도 9는 상부캡을 도시하는 사시도.
도 10은 하부캡을 도시하는 사시도.
도 11은 상부접합구의 상부에 상부캡이 결합된 상태를 도시하는 사시도.
도 12는 하부접합구와 하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 13은 하부접합구의 하부에 하부캡이 결합된 상태를 도시하는 사시도.
도 14는 제2수평유닛연결구를 도시하는 사시도.
도 15는 제2수평유닛연결구에 의한 이웃하는 하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 16은 지지부와 삽입홈부에 의한 상하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 17은 수직유닛연결구를 도시하는 사시도.
도 18은 수직유닛연결구에 의한 상하부캡의 고정 과정을 도시하는 사시도.
도 19는 연결부재에 의한 수직부재와 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 20은 연결부재에 의한 수평부재와 수평연결구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 무용접 모듈러 유닛을 도시하는 사시도이고, 도 3은 상부접합구와 상부수평연결구의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 무용접 모듈러 유닛은 네 모서리에 상호 이격되도록 구비되는 수직부재(2); 상기 수직부재(2)의 상단과 하단에 각각 결합되는 것으로 각각 상부와 하부가 개방된 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b); 이웃하는 수직부재(2)의 사이 상단과 하단에 각각 구비되는 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b); 및 상기 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)의 단부에 구비되어 상기 상부접합구(3a) 및 하부접합구(3b)의 측면에 각각 결합되는 상부수평연결구(5a)와 하부수평연결구(5b); 로 구성되는 무용접 모듈러 유닛(1)에 관한 것으로, 상기 수평연결구(5a, 5b)의 전방에는 연결부(511)와 확대부(512)가 평면상 T형으로 형성되는 T형 돌부(51)가 돌출 형성되고, 상기 상부접합구(3a)의 각 측벽 상단 및 하부접합구(3b)의 각 측벽 하단에는 각각 제1절개부(31)가 형성되어, 상기 T형 돌부(51)의 확대부(512)가 제1절개부(31) 중 어느 하나에 삽입되어 수평연결구(5a, 5b)가 접합구(3a, 3b)에 각각 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 용접 없이 신속하고 정밀한 제작이 가능하고, 현장 조립이 용이하며, 다양한 단면의 강재를 사용할 수 있는 무용접 모듈러 유닛을 제공하기 위한 것이다.
상기 무용접 모듈러 유닛(1)은 이웃하는 수직부재(2)의 상부와 하부를 각각 연결하는 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)를 상호 접합하기 위해 수직부재(2)의 상단과 하단에 각각 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)를 결합하고, 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)의 단부에는 각각 상부수평연결구(5a)와 하부수평연결구(5b)를 결합한다.
상기 수직부재(2)는 무용접 모듈러 유닛(1)의 네 모서리에 상호 이격되도록 구비된다.
상기 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)는 수직부재(2)의 상단과 하단에 각각 결합된다. 상기 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)는 각각 상부와 하부가 개방되게 구성된다.
상기 접합구(3a, 3b)는 이웃하는 모듈러 유닛(1)과의 접합 및 마감재 부착을 용이하게 할 수 있도록 수직부재(2)와 동일한 단면 형상으로 형성하여 단차부가 없도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 접합구(3a, 3b)는 각각 상하부가 개방된 각관 형상으로 형성 가능하다.
상기 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)는 이웃하는 수직부재(2)의 사이 상단과 하단에 각각 구비된다.
상기 상부수평연결구(5a)와 하부수평연결구(5b)는 각각 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)의 단부에 구비되어, 상기 상부접합구(3a) 및 하부접합구(3b)의 측면에 각각 결합된다.
상기 접합구(3a, 3b)와 수평연결구(5a, 5b)는 주조에 의해 제작 가능하다. 이에 따라 자동화 생산이 가능하고, 자재의 정밀성을 높일 수 있다.
여기에서 접합구(3a, 3b)는 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)를 의미한다.
마찬가지로 수평연결구(5a, 5b)는 상부수평연결구(5a)와 하부수평연결구(5b)를 의미하고, 수평부재(4a, 4b)는 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)를 의미한다.
상기 상부접합구(3a)의 각 측벽 상단 및 하부접합구(3b)의 각 측벽 하단에는 상하 방향으로 제1절개부(31)가 형성된다.
그리고 상기 상부수평부재(4a)의 단부에 구비된 상부수평연결구(5a)의 전방에는 T형 돌부(51)가 돌출 형성되어, T형 돌부(51)가 제1절개부(31)에 삽입되어 상부수평연결구(5a)가 상부접합구(3a)에 장부식 맞춤 방법으로 고정된다.
이때, 도 3, 도 4에서와 같이, 상기 T형 돌부(51)는 연결부(511)와 확대부(512)가 평면상 T형으로 형성되는데, T형 돌부(51)의 확대부(512)가 상부접합구(3a)의 측벽 내측에 형성된 제1절개부(31) 중 어느 하나에 걸려 상부수평부재(4a)가 수직부재(2)에 고정된다.
상기 하부수평부재(4b) 조립시에는 수직부재(2)의 상하를 뒤집어 하부수평부재(4b)를 하향 조립한 후 다시 뒤집는 방식으로 제작할 수 있다.
즉, 상기 하부수평부재(4b)의 단부에 구비된 하부수평연결구(5b) 전방의 T형 돌부(51)를 확대부(512)가 하부접합구(3b)의 측벽 내측에 형성된 제1절개부(31) 중 어느 하나에 걸리도록 하여 하부수평부재(4b)를 수직부재(2)에 고정한다.
도 3, 도 4 등에서 상기 T형 돌부(51)는 수평연결구(5a, 5b)의 각 측벽에 한 쌍 구비된 것으로 도시되었으나, 부재 크기에 따라 T형 돌부(51)의 개수는 변경 가능하다.
상기 제1절개부(31)는 T형 돌부(51)의 개수와 위치에 대응되도록 형성한다.
이와 같이, 상기 무용접 모듈러 유닛(1)은 T형 돌부(51)에 의해 수직부재(2)와 수평부재(4a, 4b)가 쉽게 결합되므로, 용접이 필요 없고 신속한 조립이 가능하다.
또한, 상기 수직부재(2)와 수평부재(4a, 4b)는 직접 접합되는 것이 아니라 접합구(3a, 3b) 및 수평연결구(5a, 5b)에 의해 접합되므로, 다양한 단면의 수직부재(2) 및 수평부재(4a, 4b)를 사용할 수 있다.
뿐만 아니라 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)는 상하 대칭으로 형성하여 하나의 규격으로 제작 가능하다. 즉, 동일한 형상의 접합구를 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)에 모두 사용 가능하므로, 생산 효율이 크게 향상된다.
도 4는 수평연결구를 도시하는 사시도이고, 도 5는 접합구를 도시하는 사시도이다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 상부수평연결구(5a)의 T형 돌부(51)의 확대부(512) 상부 및 하부수평연결구(5b)의 T형 돌부(51)의 확대부(512) 하부에는 결합플레이트(52)가 각각 구비되고, 상기 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)의 각 측벽 내측면에는 고정단턱부(32)가 돌출 형성되어, 상기 결합플레이트(52)가 고정단턱부(32) 중 어느 하나에 밀착되어 결합볼트(B1)로 고정될 수 있다.
상기 하부접합구(3b) 및 하부수평연결구(5b)는 뒤집어서 제작할 경우 상부접합구(3a) 및 하부수평연결구(5a)와 동일하게 제작 가능하다. 그러므로 상부수평연결구(5a)를 기준으로 설명한다.
상기 상부접합구(3a)의 제1절개부(31)에 삽입된 상부수평연결구(5a)의 T형 돌부(51)가 이탈되지 않고 상하로 고정될 수 있도록 확대부(512)의 상부에는 수평 방향으로 결합플레이트(52)가 일체로 형성될 수 있다(도 4).
그리고 상기 상부접합구(3a)의 측벽 내측에는 고정단턱부(32)가 돌출 형성될 수 있다.
이에 따라 상기 결합플레이트(52)를 고정단턱부(32)의 상면에 거치한 후, 결합볼트(B1)에 의해 결합플레이트(52)를 고정단턱부(32)에 고정할 수 있다.
상기 고정단턱부(32)의 상면에는 T형 돌부(51)의 확대부(512)가 통과될 수 있도록 소정 깊이로 관통홈(321)을 형성할 수 있다(도 5).
상기 결합플레이트(52)와 고정단턱부(32)의 고정에 의해 수평부재(4a, 4b)의 상하 방향 이탈을 방지할 뿐 아니라 수평부재(4a, 4b)의 단부를 수직부재(2)에 강접 또는 반강접으로 접합할 수 있다. 이에 따라 상기 수평부재(4a, 4b)와 수직부재(2)의 접합부에서 수평부재(4a, 4b)의 부모멘트에 의한 인장력을 수직부재(2)로 원활하게 전달하여 연속 구조를 형성할 수 있다. 그러므로 처짐 및 최대 모멘트 감소는 물론 수평부재(4a, 4b)의 단면적을 최소화할 수 있으므로, 보다 경제적인 시공이 가능하다.
상기 수평부재(4a, 4b)와 수직부재(2)의 접합부에서 전단력은 T형 돌부(51)에 의해 주로 지지되고, 부모멘트에 의한 인장력은 결합플레이트(52)를 통해 전달하여 지지한다.
도 6은 제1수평유닛연결구를 도시하는 사시도이고, 도 7은 제1수평유닛연결구에 의한 수평 방향 모듈러 유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 8은 제1수평유닛연결구에 의해 결합된 수평 방향 모듈러 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모듈러 유닛(1)이 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1')과 접하는 측면의 상부접합구(3a)에 형성된 제1절개부(31)에는 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')들을 서로 고정하기 위해 연결부(331)와 한 쌍의 확대부(332)가 평면상 H 형상으로 형성된 제1수평유닛연결구(33)의 연결부(331)가 삽입될 수 있다.
수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 서로 고정하기 위해, 연결부(331)의 양단에 확대부(332)가 각각 구비되어 평면상 H 형상으로 형성된 제1수평유닛연결구(33)를 사용할 수 있다.
즉, 수평 방향으로 이웃하여 설치된 모듈러 유닛(1, 1')에서 상부접합구(3a, 3a')의 서로 맞닿은 면에 형성된 제1절개부(31)에 제1수평유닛연결구(33)의 연결부(331)를 삽입하여 확대부(332)가 각 모듈러 유닛(1, 1')의 상부접합구(3a, 3a') 내측면에 걸리도록 함으로써, 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 상호 고정할 수 있다.
다시 말하면, 상부접합구(3a)와 상부수평연결구(5a)가 접합되는 방식과 동일한 방식으로 이웃하는 상부접합구(3a, 3a')를 상호 접합할 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1수평유닛연결구(33)의 확대부(332) 상부에는 상부접합구(3a)의 고정단턱부(32)에 밀착되어 결합볼트(B1)로 고정되는 결합플레이트(333)가 구비될 수 있다.
상기 제1수평유닛연결구(33)의 연결부(331)를 단순히 제1절개부(31)에 삽입하여 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 상호 고정하면, 상하 유동이 발생할 수 있다.
따라서 상기 제1수평유닛연결구(33)에도 상부수평연결구(5a)와 동일하게 결합플레이트(333)를 형성하여 상부접합구(3a)의 내측에 돌출 형성된 고정단턱부(32)에 결합볼트(B1)로 고정함으로써, 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 상호 고정할 수 있다.
도 9는 상부캡을 도시하는 사시도이고, 도 10은 하부캡을 도시하는 사시도이다. 그리고 도 11은 상부접합구의 상부에 상부캡이 결합된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 12는 하부접합구와 하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 13은 하부접합구의 하부에 하부캡이 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3, 도 9 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 상부접합구(3a)의 상부에는 상부캡(34)이 결합플레이트(52)의 상면에 밀착되도록 삽입되어 상기 상부캡(34)과 결합플레이트(52) 및 고정단턱부(32)를 관통하는 결합볼트(B1)에 의해 상호 고정되고, 상기 하부접합구(3b)의 하부에는 하부캡(35)이 결합플레이트(52)의 하면에 밀착되도록 삽입되어 상기 하부캡(35)과 결합플레이트(52) 및 고정단턱부(32)를 관통하는 결합볼트(B1)에 의해 상호 고정될 수 있다.
상기 접합구(3a, 3b)의 개방된 면을 폐쇄하고, 결합플레이트(52, 333)를 견고하게 고정하여 수평부재(4a, 4b)의 인장력을 수직부재(2)에 전달하기 위해 상부접합부와 하부접합구(3b)에는 상부캡(34)과 하부캡(35)을 각각 설치할 수 있다.
상기 상부캡(34)은 상부가 개방된 상부접합구(3a)의 상부에 삽입되어, 상부수평연결구(5a)의 결합플레이트(52) 및/또는 제1수평유닛연결구(33)의 결합플레이트(333) 상부에 거치될 수 있다.
이후, 상부캡(34)과 결합플레이트(52, 333) 및 고정단턱부(32)에 결합볼트(B1)를 관통시켜 이들 부재를 동시에 고정할 수 있다.
상기 상부캡(34)은 상부접합구(3a)의 각 측벽 내측면에 돌출 형성된 고정단턱부(32)를 상호 연결하여 보강함으로써 내부 다이어프램 역할을 한다.
또한, 상기 결합플레이트(52, 333)는 상부와 하부에 각각 상부캡(34)과 고정단턱부(32)가 결합 지지되어 결합플레이트(52, 333)를 상하부에서 고정하므로, 결합플레이트(52, 333)에 작용하는 인장력이 편심 없이 상부접합구(3a)로 전달될 수 있다.
상기 하부캡(35)은 상부캡(34)과 동일하게 설치할 수 있다.
즉, 상기 하부접합구(3b)의 하부에는 결합플레이트(52)의 하면에 밀착되도록 하부캡(35)을 삽입하고, 결합볼트(B1)에 의해 상부캡(34)과 결합플레이트(52) 및 고정단턱부(32)를 동시에 고정할 수 있다.
도 14는 제2수평유닛연결구를 도시하는 사시도이고, 도 15는 제2수평유닛연결구에 의한 이웃하는 하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 14, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 하부캡(35)의 하면에는 평면상 T형의 걸림홈부(351)가 측면으로 연통되도록 형성되고, 상기 걸림홈부(351)에는 측면의 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 고정하기 위해 연결부(361)와 한 쌍의 확대부(362)가 독본 형상으로 형성된 제2수평유닛연결구(36)의 연결부(361)와 일측 확대부(362)가 삽입될 수 있다.
수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1') 조립시, 모듈러 유닛(1, 1')의 상부는 제1수평유닛연결구(33)를 하향으로 이동시켜 설치하기 용이하다.
반면, 모듈러 유닛(1, 1')의 하부는 제1수평유닛연결구(33) 사용시 제1수평유닛연결구(33)를 상향 조립하여야 하므로, 제1수평유닛연결구(33)로는 모듈러 유닛(1, 1')의 조립이 어려울 수 있다.
또한, 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')의 상부는 제1수평유닛연결구(33)에 의해 상하좌우로 견고하게 고정되어 있으므로, 모듈러 유닛(1, 1')의 하부는 수평 방향 유동만 발생하지 않도록 고정하여도 충분하다.
따라서 독본(dog bone) 형상의 제2수평유닛연결구(36)를 하부캡(35)의 하부에 삽입되도록 하여 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')의 하부를 상호 고정할 수 있다.
이를 위해 상기 하부캡(35)의 하면에는 제2수평유닛연결구(36)의 일측 단부와 대응되는 형상의 T형의 걸림홈부(351)를 각 측면과 연통되도록 형성한다.
양측 모듈러 유닛(1, 1')의 하부캡(35, 35')에 형성된 걸림홈부(351)에 독본 형태의 제2수평유닛연결구(36)의 확대부(362)가 동시에 각각 삽입되어 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')의 하부를 상호 고정할 수 있다(도 15의 (a) 및 (b)).
상기 하부접합구(3b)의 각 측벽에는 상기 걸림홈부(351)와 연통되는 제2절개부(38)가 형성될 수 있다.
도 16은 지지부와 삽입홈부에 의한 상하부캡의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 9, 도 10, 도 16 등에 도시된 바와 같이, 상기 상부캡(34)의 네 모서리 상면에는 지지부(341)가 돌출 형성되고, 상기 하부캡(35)의 네 모서리에는 상기 지지부(341)와 대응되는 형상의 삽입홈부(352)가 형성될 수 있다.
상하로 이웃하는 모듈러 유닛(1) 설치시 하부 모듈러 유닛(1)과 상부 모듈러 유닛(1)의 위치를 서로 고정할 수 있도록 하부 모듈러 유닛(1)의 상부캡(34) 상면에는 지지부(341)를 돌출 형성하고, 상부 모듈러 유닛(1)의 하부캡(35) 하면에는 상기 지지부(341)가 삽입되는 삽입홈부(352)를 형성할 수 있다.
상기 삽입홈부(352)와 지지부(341)는 상호 끼움 결합될 수 있다(도 16의 (a) 및 (b)).
이때, 상기 하부캡(35)의 각 측면 중앙에 설치되는 제2수평유닛연결구(36)와 간섭되지 않도록 상기 지지부(341)와 삽입홈부(352)는 상부캡(34)과 하부캡(35)의 각 모서리에 형성한다.
도 17은 수직유닛연결구를 도시하는 사시도이고, 도 18은 수직유닛연결구에 의한 상하부캡의 고정 과정을 도시하는 사시도이다.
도 17, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 상부캡(34)과 하부캡(35)의 중앙에는 각각 장공인 관통공(342, 353)이 형성되고, 상기 모듈러 유닛(1)을 상부의 이웃하는 모듈러 유닛(1)과 서로 고정하기 위해 하부 모듈러 유닛(1)의 상부캡(34) 또는 하부캡(35)의 관통공(342, 353)에는 본체(371) 및 상기 관통공(342, 353)에 관통될 수 있도록 관통공(342, 353)과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 본체(371)의 상하부에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 로킹헤드(372)로 구성되는 수직유닛연결구(37)의 하부 또는 상부 로킹헤드(372)가 삽입되어 걸리도록 결합될 수 있다.
상기 상부캡(34)의 지지부(341)와 하부캡(35)의 삽입홈부(352)는 상하부 모듈러 유닛(1)의 수평 방향 유동은 방지할 수 있으나 수직 방향으로는 고정이 어렵다.
따라서 상하부 모듈러 유닛(1)을 서로 고정하기 위해 하부 모듈러 유닛(1)의 상부캡(34)과 상부 모듈러 유닛(1)의 하부캡(35)을 수직유닛연결구(37)로 상호 고정할 수 있다.
상기 수직유닛연결구(37)는 본체(371) 및 상기 본체(371)의 상부와 하부에 각각 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 로킹헤드(372)로 구성할 수 있다.
도 17의 (a)와 (b)에는 각각 수직유닛연결구(37)의 로킹헤드(372)가 회전하기 전과 회전한 후의 상태가 도시된다.
상기 상부캡(34)과 하부캡(35)의 중앙에는 각각 장공(타원형을 포함)의 관통공(342, 353)이 형성될 수 있으며, 상기 수직유닛연결구(37)의 본체(371) 및 로킹헤드(372)는 상기 관통공(342, 353)에 삽입되도록 장공과 대응되는 형상으로 형성할 수 있다.
상기 수직유닛연결구(37)의 본체(371) 일부와 일측 로킹헤드(372)가 상부캡(34) 또는 하부캡(35)의 관통공(342, 353)에 삽입되도록 설치한 후 로킹헤드(372)를 90도 회전시켜 로킹헤드(372)가 상부캡(34)의 하면 또는 하부캡(35)의 상면에 걸려 상부캡(34)과 하부캡(35)이 고정되도록 할 수 있다.
이때, 상기 상부캡(34)과 하부캡(35)은 각각 결합볼트(B1)에 의해 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)에 각각 고정되고, 상부캡(34)과 하부캡(35)은 수직유닛연결구(37)에 의해 상호 고정되어 상하부 모듈러 유닛(1)이 상호 고정된다.
상기 수직유닛연결구(37)가 관통공(342, 353)에 쉽게 삽입될 수 있도록 로킹헤드(372)가 외부에 면하는 상면 또는 하면은 외부로 갈수록 좁아지게 경사면으로 형성할 수 있다.
도 18을 참고하여 수직유닛연결구(37)에 의한 상하부캡(34, 35)의 고정 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 18의 (a)와 같이 상부캡(34)의 중앙에 형성된 관통공(342)에 수직유닛연결구(37)를 삽입한다. 그리고 도 18의 (b)와 같이 하부캡(35)을 결합한다.
이후, 도 18의 (c)와 같이 하부캡(35) 중앙의 관통공(353) 상부로 로킹헤드(372)를 돌출시킨다.
마지막으로 도 18의 (d)와 같이 로킹헤드(372)를 회전하여 상부캡(34)과 하부캡(35)을 서로 고정한다.
상기 수직유닛연결구(37)의 일측에는 로킹헤드(372)를 회전시키기 위한 레버(373)가 구비될 수 있다.
상기 레버(373)의 작동을 위해 상부캡(34)과 하부캡(35)의 사이에는 이격 공간이 형성되어야 하는데, 상부캡(34)의 지지부(341)의 높이에 의해 이러한 이격 공간을 형성 가능하다.
상기 상부캡(34)과 하부캡(35)이 일정 간격 이격 배치되는 경우, 제2수평유닛연결구(36)의 높이를 높여 연결부(361)와 확대부(362)가 하부캡(35)의 걸림홈부(351)에 삽입될 수 있도록 제2수평유닛연결구(36)의 하부에는 상기 이격 높이와 동일한 두께의 베이스부(363)를 형성할 수 있다(도 14).
상기 수직유닛연결구(37)가 상부캡(34)의 관통공(342) 내부로 빠지는 것을 방지하기 위해, 수직유닛연결구(37)의 본체(371) 측면에는 걸림블록(374)을 돌출 형성할 수 있다.
상기 상부캡(34)과 하부캡(35)의 관통공(342, 353) 측방에는 상기 걸림블록(374)이 삽입되어 걸리는 지지홈부(343, 354)를 형성할 수 있다(도 9, 도 10).
도 19는 연결부재에 의한 수직부재와 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 20은 연결부재에 의한 수평부재와 수평연결구의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 19, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 상기 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)는 양단이 각각 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)의 단부에 삽입되는 연결부재(6)를 결합볼트(B2)로 고정하여 상호 결합할 수 있다.
상기 모듈러 유닛(1)은 수직부재(2)와 수평부재(4a, 4b)가 직접 접합되는 것이 아니라 접합구(3a, 3b)와 수평연결구(5a, 5b)에 의해 상호 접합된다. 이 경우 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)의 외측면에 단차가 형성되면 내장재 부착이 어려울 수 있다.
따라서 부재 간 단차를 없애면서도 용접 없이 모든 부재를 접합할 수 있도록 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)는 양단이 각 부재의 단부에 삽입되는 연결부재(6)로 연결할 수 있다.
이를 위하여 상기 연결부재(6)는 양측 부재의 개방된 단부에 각각 삽입되고, 전후 또는 상하로 관통하는 결합볼트(B2)에 의해 양측 부재를 상호 고정할 수 있다.
상기 수평부재(4a, 4b)로 개방 단면 부재를 사용하는 경우, 수평부재(4a, 4b)와 연결부재(6)는 상하 관통하지 않고 상하부 별개의 결합볼트(B2)에 의해 결합 가능하다(도 20).
상기 결합볼트(B2)의 조임시 과도한 조임력이 가해지면, 연결부재(6)에 변형이 발생할 수 있다. 그러므로 상기 연결부재(6)의 내부에는 스티프너(61)를 형성 가능하다.
상기 수직부재(2)나 수평부재(4a, 4b)로 개방형 단면 부재를 사용하는 경우, 볼트 체결공의 위치가 중심선에서 편심되도록 형성되어야 한다. 이에 접합되는 위치마다 접합구(3a, 3b) 또는 수평연결구(5a, 5b)의 위치가 변경되어야 하고, 결과적으로 주조로 생산되는 접합구(3a, 3b) 또는 수평연결구(5a, 5b)를 여러 규격으로 제작해야 한다.
그런데 폐쇄형 단면의 연결부재(6)를 사용할 경우에는 접합구(3a, 3b) 또는 수평연결구(5a, 5b)의 중심선에 볼트 체결공을 형성할 수 있으므로, 접합 위치에 상관없이 동일한 규격의 부재를 사용할 수 있어 편리하다.
도 19, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 접합구(3a, 3b) 및 수평연결구(5a, 5b)의 측면에는 부재의 길이 방향으로 긴 슬롯(S)이 형성되고, 상기 슬롯(S)의 주변에는 마찰면(F)이 형성되어 상기 결합볼트(B2)가 마찰면(F)에 밀착되는 와셔플레이트(301, 501)에 의해 위치가 고정될 수 있다.
부재에 길이 오차가 발생할 경우 오차 흡수가 가능하도록 결합볼트(B2)가 결합되는 볼트 체결공은 부재의 길이 방향으로 길이가 긴 슬롯(S)으로 형성할 수 있다.
이 경우 결합볼트(B2)로 고력볼트를 이용하여 강하게 조임으로써 마찰 접합으로 고정하는 방법을 고려할 수 있으나, 결합볼트(B2)는 접합구(3a, 3b) 또는 수평연결구(5a, 5b)를 관통하여 체결되므로 마찰 접합을 위한 조임력을 가하기 어렵다.
따라서 슬롯(S) 주변에 요철에 의한 마찰면(F)을 형성하고, 마찰면(F)에 밀착되는 와셔플레이트(301, 501)에 의해 결합볼트(B2)를 고정할 수 있다.
상기 결합볼트(B2)의 체결을 용이하게 하기 위해 일측의 와셔플레이트(301, 501)에는 결합볼트(B2)의 일단이 나사 체결되는 고정너트(302, 502)가 구비될 수 있다.
상기 와셔플레이트(301, 501)와 연결부재(6)의 볼트 체결공은 결합볼트(B2)의 지름에 대응되는 원형으로 형성하고, 접합구(3a, 3b) 및 수평연결구(5a, 5b)에 형성되는 볼트 체결공만 긴 슬롯(S)으로 형성하면 된다.
1: 모듈러 유닛 2: 수직부재
3a: 상부접합구 3b: 하부접합구
301: 와셔플레이트 302: 고정너트
31: 제1절개부 32: 고정단턱부
321: 관통홈 33: 제1수평유닛연결구
331: 연결부 332: 확대부
333: 결합플레이트 34: 상부캡
341: 지지부 342: 관통공
343: 지지홈부 35: 하부캡
351: 걸림홈부 352: 삽입홈부
353: 관통공 354: 지지홈부
36: 제2수평유닛연결구 361: 연결부
362: 확대부 363: 베이스부
37: 수직유닛연결구 371: 본체
372: 로킹헤드 373: 레버
374: 걸림블록 38: 제2절개부
4a: 상부수평부재 4b: 하부수평부재
5a: 상부수평연결구 5b: 하부수평연결구
501: 와셔플레이트 502: 고정너트
51: T형 돌부 511: 연결부
512: 확대부 52: 결합플레이트
6: 연결부재 61: 스티프너
B1: 결합볼트 B2: 결합볼트
F: 마찰면 S: 슬롯

Claims (10)

  1. 네 모서리에 상호 이격되도록 구비되는 수직부재(2); 상기 수직부재(2)의 상단과 하단에 각각 결합되는 것으로 각각 상부와 하부가 개방된 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b); 이웃하는 수직부재(2)의 사이 상단과 하단에 각각 구비되는 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b); 및
    상기 상부수평부재(4a)와 하부수평부재(4b)의 단부에 구비되어 상기 상부접합구(3a) 및 하부접합구(3b)의 측면에 각각 결합되는 상부수평연결구(5a)와 하부수평연결구(5b); 로 구성되는 무용접 모듈러 유닛(1)에 관한 것으로,
    상기 수평연결구(5a, 5b)의 전방에는 연결부(511)와 확대부(512)가 평면상 T형으로 형성되는 T형 돌부(51)가 돌출 형성되고, 상기 상부접합구(3a)의 각 측벽 상단 및 하부접합구(3b)의 각 측벽 하단에는 각각 제1절개부(31)가 형성되어, 상기 T형 돌부(51)의 확대부(512)가 제1절개부(31) 중 어느 하나에 삽입되어 수평연결구(5a, 5b)가 접합구(3a, 3b)에 각각 고정되고,
    상기 상부수평연결구(5a)의 T형 돌부(51)의 확대부(512) 상부 및 하부수평연결구(5b)의 T형 돌부(51)의 확대부(512) 하부에는 결합플레이트(52)가 각각 구비되고, 상기 상부접합구(3a)와 하부접합구(3b)의 각 측벽 내측면에는 고정단턱부(32)가 돌출 형성되며,
    상기 상부접합구(3a)의 상부에는 상부캡(34)이 결합플레이트(52)의 상면에 밀착되도록 삽입되어 상기 상부캡(34)과 결합플레이트(52) 및 고정단턱부(32)를 관통하는 결합볼트(B1)에 의해 상호 고정되고,
    상기 하부접합구(3b)의 하부에는 하부캡(35)이 결합플레이트(52)의 하면에 밀착되도록 삽입되어 상기 하부캡(35)과 결합플레이트(52) 및 고정단턱부(32)를 관통하는 결합볼트(B1)에 의해 상호 고정되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 모듈러 유닛(1)이 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1')과 접하는 측면의 상부접합구(3a)에 형성된 제1절개부(31)에는 수평 방향으로 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')들을 서로 고정하기 위해 연결부(331)와 한 쌍의 확대부(332)가 평면상 H 형상으로 형성된 제1수평유닛연결구(33)의 연결부(331)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  4. 제3항에서,
    상기 제1수평유닛연결구(33)의 확대부(332) 상부에는 상부접합구(3a)의 고정단턱부(32)에 밀착되어 결합볼트(B1)로 고정되는 결합플레이트(333)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 하부캡(35)의 하면에는 평면상 T형의 걸림홈부(351)가 측면으로 연통되도록 형성되고, 상기 걸림홈부(351)에는 측면의 이웃하는 모듈러 유닛(1, 1')을 고정하기 위해 연결부(361)와 한 쌍의 확대부(362)가 독본 형상으로 형성된 제2수평유닛연결구(36)의 연결부(361)와 일측 확대부(362)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  7. 제1항에서,
    상기 상부캡(34)의 네 모서리 상면에는 지지부(341)가 돌출 형성되고, 상기 하부캡(35)의 네 모서리에는 상기 지지부(341)와 대응되는 형상의 삽입홈부(352)가 형성되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  8. 제7항에서,
    상기 상부캡(34)과 하부캡(35)의 중앙에는 각각 장공인 관통공(342, 353)이 형성되고,
    상기 모듈러 유닛(1)을 상부의 이웃하는 모듈러 유닛(1)과 서로 고정하기 위해 하부 모듈러 유닛(1)의 상부캡(34) 또는 하부캡(35)의 관통공(342, 353)에는 본체(371) 및 상기 관통공(342, 353)에 관통될 수 있도록 관통공(342, 353)과 대응되는 형상으로 형성되어 상기 본체(371)의 상하부에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 로킹헤드(372)로 구성되는 수직유닛연결구(37)의 하부 또는 상부 로킹헤드(372)가 삽입되어 걸리도록 결합되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  9. 제1항에서,
    상기 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 상기 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)는 양단이 각각 수직부재(2)와 접합구(3a, 3b) 및 수평부재(4a, 4b)와 수평연결구(5a, 5b)의 단부에 삽입되는 연결부재(6)를 결합볼트(B2)로 고정하여 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
  10. 제9항에서,
    상기 접합구(3a, 3b) 및 수평연결구(5a, 5b)의 측면에는 부재의 길이 방향으로 긴 슬롯(S)이 형성되고, 상기 슬롯(S)의 주변에는 마찰면(F)이 형성되어 상기 결합볼트(B2)가 마찰면(F)에 밀착되는 와셔플레이트(301, 501)에 의해 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 무용접 모듈러 유닛.
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