KR20020025073A - 다목적 구조체용 구성 부재 - Google Patents

Abstract

긴 직사각형 각주의 5개 면, 즉 하나의 전면, 2개의 측면, 2개의 단부면에 대응하는 5개의 실질적으로 편평한 면을 구비하는, 구조물의 골격 구조용의 조립식 구조체용 구성 부재로서, 이 구성 부재는 2개의 긴 압연 강철 앵글 구조 요소(10)와, 앵글 구조 요소들 사이에서 연장되는 다수의 불연속 이격체(13, 14)와, 단부 구조 요소(16)를 포함한다. 앵글 구조 요소(10)의 각 플랜지에는 다수의 등간격 체결구용 유극 구멍(15)이 천공되고, 단부 구조 요소(16)에는 2개의 체결구용 유극 구멍이 천공된다.

Description

다목적 구조체용 구성 부재{MULTI-PURPOSE STRUCTURAL COMPONENT}

아주 다양한 서로 다른 물품 및 구조체를 형성하기 위하여 여러 가지 방식으로 서로 조립될 수 있도록 다수의 구성 부재(component)들이 제공되는 장난감 조립 키트(toy construction kit)가 공지되어 있다. 일반적으로 각각의 구성 부재들은 해체 시에 약간의 마찰 유지력을 제공하는 상호 결합 방식에 의해 서로 결합되도록 되어 있다. 이와는 다르게, 2개 이상의 기본 구성 부재에 유사하게 결합되도록 한 특이한 결합편이 제공되기도 한다. 어떤 경우에는, 최종 모형(model)의 구조적 완결성은 2개 이상의 구성 부재의 동시적 상호 결합에 의존하기도 한다.

본 발명은, 모형 구조체의 조립에 관한 것은 아니고, 오히려 일반적으로는 실물 크기로 하중을 지지하는 골격 구조의 건조물 및 토목용 구조물의 조립에 관한 것이다.

따라서, 아마도 보다 관련성 있는 종래 기술은 건축 건설 분야에서 임시 부속물 구조체용으로 사용되는 공지의 해체 가능한 비계(scaffolding)이다. 이와 같은 비계는, 다양한 튜브형 기초 부재와, 이 기초 부재와 서로 체결시키기 위한 다수, 다종의 결합 요소를 포함한다. 통상적으로 결합 요소는, 클램프와, 부재 내의 유극 구멍(clearance hole)을 통하여 연장되며 가로 쐐기 핀(cross-cotter pin)에 의해 제위치에 유지되는 핀과, 쐐기를 수용하도록 정렬되는 부재 상의 U자형 스트랩(strap)과, 체결 장치를 포함한다. 이러한 결합 요소 및 이들 결합 요소와 관련된 비계의 기초 부재의 개조물은 해머와 같은 가장 기초적인 공구를 제외하고는 공구가 없이도 비계를 신속하게 조립 및 해체를 할 수 있게 하는 상당한 독창성을 종종 보여주고 있다.

본 발명은 여러 가지 해체 가능한 건물 및 기타 다른 구조물을 형성하기 위하여 조립할 수 있도록 구성된 조립식 구조체용 구성 부재에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 태양에 따른 구조체용 구성 부재의 단부 부분의 사시도이다.

도 2는 도 1의 구성 부재를 축소한 크기로 도시한 정면도이다.

도 3은 구성 부재의 위나 아래에서 보았을 때의 외관이 동일하다는 점에서 서로 동일한 도 2의 구성 부재의 평면도 및 저면도이다.

도 4는 도 2의 구성 부재의 단부의 정면도이다.

도 5는 도 2의 선 5-5를 따라서 확대 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2 태양에 따른 구성 부재를 도시하는 것으로, 도 1과 유사한 사시도이다.

도 7은, 구성 부재의 전방이나 후방에서 보았을 때의 외관이 동일하다는 점에서 서로 동일한, 축소하여 도시된 도 6의 구성 부재의 정면도 및 배면도이다.

도 8은 도 7의 구성 부재의 단부의 정면도이다.

도 9는 도 7의 선 9-9를 따라서 크게 도시한 단면도이다.

공지의 비계에서 강조되는 점은 사람의 손으로 위치시킬 수 있는 각각의 경량 부재들을 신속하게 조립하고 해체하는 것에 있다. 따라서, 완성된 비계의 강도는 상당히 많은 수의 긴밀하게 이격된 부재들을 사용함으로써 보장된다. 이는 종래의 비계 구성 부재들을 해체 가능한 구조체, 즉 완성된 건조물 등의 하중을 지지하는 골격 구조체를 실질적으로 복제하는 해체 가능한 구조체에 사용하는 것을 부적절하게 한다.

본 발명의 목적은, 주택 건설 현장에서 임시 건물이나 기타 다른 구조물의 축조에 사용되거나 혹은 상기와 같은 건설 현장에서 영구 구조물을 건설하는 동안에 건설 작업자 및 기타의 작업자들에 의해서 일반적인 용도로 사용되는, 다목적의 해체 가능하고 재사용 가능한 구조체용 구성 부재(structural component)를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 구성 부재(component)는, 토목 건설 현장에서 필요로 하는 건설현장에 인접한 보호 보행 통로, 이 통로와 결합될 수도 있는 현장 사무소, 건설 중인 다층 건물의 다수의 층 바닥으로의 접근로 및 편의 시설을 제공하는 다층 타워, 창고, 저장고, 막사 등의 임시 건축 부속물과 같은 해체 가능한 구조물의 기둥 그리고/또는 비임으로서 대표적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 한가지 태양에 따르면, 본 발명은, 긴 직사각형 각주(prism)의 5개 면, 즉 2개의 길이 방향으로 연장되는 가장자리부를 포함하는 하나의 긴 측면(side face)과 2개의 긴 가장자리면(edge face)과 2개의 단부면(end face)에 대응하는 5개의 실질적으로 편평한 면을 구비하며,

상기 측면 각각에는 상기 가장자리부들 각각의 길이 방향을 따라 연장되는 2개의 직선 열로 배열된 다수의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 측면에 있는 각 열의 구멍들은 일정한 중심간 피치 거리를 가지고, 상기 측면에 있는 각 열의 구멍들 중에서 각 끝단의 구멍의 중심으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 측면에 있는 각 구멍 열의 중심선으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 인접 가장자리면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 측면에 있는 구멍 열의 중심선들은 상기 중심간 피치 거리의 정수배와 실질적으로 같은 거리로 이격되며,

상기 가장자리면 각각에는 상기 가장자리면들 각각의 길이 방향을 따라 연장되는 2개의 직선 열로 배열된 다수의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 가장자리면에 있는 열의 구멍들의 중심간 거리는 상기 중심간 피치 거리와 동일하고, 상기 가장자리면에 있는 각 열의 구멍들 중에서 각 끝단의 구멍의 중심으로부터 이들각각이 인접하는 구성 부재의 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 가장자리면에 있는 각 구멍 열의 중심선으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 인접 측면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이며,

상기 단부면 각각에는 적어도 2개의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 단부면에 있는 적어도 2개의 구멍들 각각의 중심으로부터 상기 측면까지의 거리는 실질적으로 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 단부면에 있는 적어도 2개의 구멍들 각각의 중심으로부터 이들 각각이 인접하는 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1인 것을 특징으로 하는, 조립식 구조체용 구성 부재로 이루어진다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 본 발명은, 긴 직사각형 각주의 측면들에 상응하는 실질적으로 편평한 6면을 가지며, 제1 태양에 따른 2개의 구성 부재들의 대응하는 가장자리면이 서로 이격된 상태로 동일 평면을 이루도록 다수의 불연속적으로 이격된 이격 수단에 의해 각각이 결합된 본 발명의 제1 태양에 따른 2개의 구성 부재를 포함하고, 상기 이격 수단은 각 쌍의 대응하는 가장자리면에 있는 구멍들의 열의 중심선들 사이의 거리가 구멍 중심간 피치 거리의 정수배인 것을 특징으로 하는, 조립식 구조체용 구성 부재로 이루어진다.

여기서 지적할 점은, 본 발명의 제2 태양에 따른 구조체용 구성 부재에 대한 설명에서 언급한 정수는 본 발명의 제1 태양에 따른 구조체용 구성 부재에 대한 설명에서 언급한 정수와 동일한 값을 가질 수도 있고 아니면 그와 다른 값을 가질 수도 있다는 것이다.

본 발명의 제1 태양의 양호한 실시예에서, 구성 부재는, 실질적으로 90°를 포함한 각도로 만나는 2개의 플랜지를 각각이 포함하는 2개의 산형 단면 구조 요소(angle sectioned element), 예를 들면 2개의 구조 요소들의 동일 평면 플랜지들 사이에서 연장되어 그에 용접된 불연속적으로 이격된 이격판(spacer plate)에 의해서 서로 이격된 채로 견고하게 유지되는 길이를 갖는 구조체용 압연 강철 앵글로 제조된다. 이에 따라, 2개의 구조 요소들의 2개의 평행하게 이격된 동일 평면의 플랜지들은 측면의 가장자리를 구성하고, 2개 구조 요소들의 다른 플랜지들은 각각 가장자리면을 구성한다. 물론, 이와 같이 이격된 앵글 구조는 본 발명의 제2 태양의 양호한 실시예를 통해서 달성된다. 이것은 본 발명의 제2 태양에 따른 구성 부재의 내부로 손을 접근시킬 수 있게 하고 또한 본 발명에 따른 구성 부재로 제조된 구조체를 서로 놓게 될 때에 구성 부재들을 조립하는 조립자가 멀리 떨어져서 제1 태양에 따른 구성 부재의 측면으로 손을 쉽게 접근시킬 수 있게 하므로 양호한 실시예에 있어서 중요한 특징이다. 볼트와 너트 형태의 제거 가능한 체결구를 사용하여 구성 부재들을 조립할 때에 그와 같은 접근이 편리하므로 볼트 각각의 헤드와 그에 나사 체결되는 너트 모두를 적절한 스패너를 가지고 동시에 결합시킬 수 있게 된다.

이하에서는 다음의 첨부 도면을 참고하여 전술한 바와 같은 본 발명의 두 가지 실시예들을 예시하는 방식으로 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5를 포함한 도면에 도시된 다목적 구조체용 구성 부재는, 측면 플랜지(11) 및 가장자리 플랜지(12, 도5 참조)를 각각이 포함하는 2개의 동일한 긴 산형 단면 구조 요소(angle sectioned element)(10)와, 2개의 산형 단면 구조 요소들의 동일 평면의 플랜지(11)들 사이에서 연장되며 그에 용접된 다수의 불연속적으로 이격된 이격판(13, 14)을 포함한다. 따라서, 2개의 산형 단면 구조 요소(10) 들은 평행하게 이격된 형상으로 서로 견고하게 유지된다. 2개의 동일 평면의 플랜지(11) 들은 서로가 구조체용 구성 부재의 측면의 종방향으로 연장되는 가장자리(본 명세서에서는 이들에 대해서 "측면 플랜지"라 함)를 구성하는 반면에, 각각의 플랜지(12) 들은 구조체용 구성 부재의 가장자리면(본 명세서에서는 이에 대해서 "가장자리 플랜지"라 함)을 구성한다.

2개의 산형 단면 구조 요소(10)는 단부 이격판(16)에 의해서 한층 더 견고하게 유지되어서 이하에서 설명하는 구성 부재의 단부면을 구성하게 된다.

각각의 측면 플랜지(11)와 각각의 가장자리 플랜지(12)에는 각각의 플랜지의 종방향으로 연장하며 직선 열을 이루는 체결구용 유극 구멍(15)이 천공된다. 본 발명에 따르면, 도 2, 도 3, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 열의 구멍(15)은 공히 구멍의 중심간 피치 거리 "p"로 이격되고, 각 열에 있는 단부의 구멍들의 중심으로부터 이들 단부 구멍 각각에 인접하는 구성 부재의 단부까지의 거리는 p/2이고, 각 가장자리 플랜지(12)에 있는 구멍 열의 중심선으로부터 구성 부재의 측면까지의 거리는 p/2이며, 측면 플랜지(11)에 있는 구멍 열 각각의 중심선으로부터 이들 중심선 각각에 인접하는 가장자리면까지의 거리도 p/2이다. 더욱이, 이격판(13, 14, 16)은 측면 플랜지(11)에 있는 구멍의 열들의 중심선들 사이의 거리는 "np"가 되는데, 여기서 n은 정수이다. 예시된 실시예에서, n은 2인데, 다른 실시예에서는 1로 하거나 혹은 2 이상으로 할 수도 있다.

또한, 각각의 단부 이격판(16)에는 2개의 체결구용 유극 구멍(15) 들이 천공되는데, 도 5에 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 이들 2개의 구멍들의 중심은 측면으로부터 그리고 구멍 각각에 인접하는 가장지리로부터 p/2만큼 이격된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 단부 이격판에는 2개의 예시적인 구멍들이 단부구멍들의 열이 되는 열을 이루면서 배치되는 하나 이상의 또 다른 구멍들이 천공된다. 이 경우, 열 내의 모든 구멍들은 중심간 피치 거리가 p가 되도록 등간격으로 이격된다.

또한, 이격판(14)의 일부 또는 모두는 산형 단면 이격체 또는 T자형 단면 이격체로 대체될 수 있는데, 여기서 산형 단면 이격체의 어느 한 플랜지나 혹은 T자형 단면 이격체의 스템(stem)이 바로 인접하는 구멍(15)으로부터 대체로 이격되는 경우라면, 산형 단면 이격체의 다른 플랜지나 혹은 T자형 단면 이격체의 T자형 헤드는 이격판(14)에 대응하게 된다.

도 1 내지 도 5에 예시된 구조체용 구성 부재는 여러 가지로 다양하고 복잡하며 해체 가능한 구조체의 구조 요소로서 상당히 변형되어 나타날 수 있음은 당업자에게는 명확하다. 그와 같은 2개의 구성 부재는, 중첩 정도를 다양하게 하여 단부 대 단부의 맞대기 또는 면 대 면의 맞대기 방식으로 서로 볼트 체결시키거나, 혹은 볼트나 기타 다른 체결구를 수용하기 위해 선택된 체결구용 구멍들을 대략 정렬시키기만 함으로써도 많은 수의 위치에서 티(Tee) 또는 크로스(Cross) 조인트로 서로 볼트 체결시킬 수 있다.

도 6 내지 도 9를 포함한 도면에 예시된 구조체용 구성 부재는 이중 구성 부재(dual component)로서 설명된다. 이들 도면에 예시된 구성 부재는, 각각이 도 1 내지 도 5를 포함한 도면에 예시된 단일 구성 부재를 2개를 포함하는데, 그 각각에 대해서는 다시 더 설명할 필요가 없을 것이며, 각각의 단일의 구성 부재의 대응하는 가장자리 플랜지(12)는, 단일의 구성 부재의 이격판(14)과 정렬되는 이격판(17)과 그리고 단일의 구성 부재의 이격판(13)과 정렬되는 이격판(18)에 의해서, 평행하게 이격된 형상을 유지한다. 또한, 2개의 단일 구성 부재의 단부 이격판(16)은 이중 구성 부재의 단부 이격판(20)의 가장자리로서 일체로 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 내부의 횡간 버팀대(cross brace)(19)를 하나 이상의 쌍의 이격판(17)과 정렬되게 마련함으로써 이중 구성 부재를 한층 더 강화시킬 수 있다.

이격판(17, 18)과 단부 이격판(20)은 단일의 구성 부재의 대응하는 플랜지(12)에 있는 구멍들의 열의 중심선이 중심간 피치 거리 p의 정수배로 이격되도록 배치되는데, 그 정수배는 단일의 구성 부재의 측면 플랜지(11)에 있는 구멍들의 열들 사이의 거리에 적용할 수 있는 것과 동일한 정수배로 하거나 아니면 그 정수배와 다르게 할 수 있다.

Claims (8)

1. 긴 직사각형 각주의 5개 면, 즉 2개의 길이 방향으로 연장되는 가장자리부를 포함하는 하나의 긴 측면과 2개의 긴 가장자리면과 2개의 단부면에 대응하는 5개의 실질적으로 편평한 면을 구비하는 조립식 구조체용 구성 부재(fabricated structural component)에 있어서,

   상기 측면 각각에는 상기 가장자리부들 각각의 길이 방향을 따라 연장되는 2개의 직선 열로 배열된 다수의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 측면에 있는 각 열의 구멍들은 일정한 중심간 피치 거리를 가지고, 상기 측면에 있는 각 열의 구멍들 중에서 각 끝단의 구멍의 중심으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 측면에 있는 각 구멍 열의 중심선으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 인접 가장자리면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 측면에 있는 구멍 열의 중심선들은 상기 중심간 피치 거리의 정수배와 실질적으로 같은 거리로 이격되며,

   상기 가장자리면 각각에는 상기 가장자리면들 각각의 길이 방향을 따라 연장되는 2개의 직선 열로 배열된 다수의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 가장자리면에 있는 열의 구멍들의 중심간 거리는 상기 중심간 피치 거리와 동일하고, 상기 가장자리면에 있는 각 열의 구멍들 중에서 각 끝단의 구멍의 중심으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 가장자리면에 있는 각 구멍 열의 중심선으로부터 이들 각각이 인접하는 구성 부재의 인접 측면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이며,

   상기 단부면 각각에는 적어도 2개의 체결구용 유극 구멍이 천공되고, 상기 단부면에 있는 적어도 2개의 구멍들 각각의 중심으로부터 상기 측면까지의 거리는 실질적으로 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1이고, 상기 단부면에 있는 적어도 2개의 구멍들 각각의 중심으로부터 이들 각각이 인접하는 단부면까지의 거리는 상기 중심간 피치 거리의 2분의 1인 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
2. 제1항에 있어서, 2개의 동일한 긴 산형 단면 구조 요소들을 포함하고, 상기 산형 단면 구조 요소들 각각은, 하나의 산형 단면 구조 요소의 한 단부로부터 다른 산형 단면 구조 요소의 대응하는 단부까지 각각이 연장되는 측면 플랜지와 가장자리 플랜지와 2개의 단부 판과, 2개의 산형 단면 구조 요소들의 동일 평면의 측면 플랜지들 사이에서 연장되며 그에 용접되어서 2개의 산형 단면 구조 요소들이 평행하게 이격된 형상으로 서로 견고하게 유지되도록 하는 다수의 불연속적으로 이격된 이격체(spacer)를 포함하고, 가장자리 플랜지 각각은 구성 부재의 가장자리면을 구성하고, 상기 단부 판은 구성 부재의 단부면을 구성하는 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
3. 제2항에 있어서, 이격체(spacer) 각각이 판인 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
4. 제2항에 있어서, 상기 이격체 중 적어도 하나가 T자형 단면(T-section) 구조 요소인 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
5. 제2항에 있어서, 상기 이격체 중 적어도 하나가 산형 단면(angle section) 구조 요소인 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
6. 긴 직사각형 각주의 측면들에 상응하는 실질적으로 편평한 6면을 가지고; 각각이, 전기 항들 중 어느 한 항에 따른 2개의 단일 구성 부재들로서 이들 2개의 단일 구성 부재들의 대응하는 가장자리면이 서로 이격된 상태로 동일 평면을 이루도록 다수의 불연속적으로 이격된 이격 수단에 의해 하나의 이중 구성 부재로 결합되는, 2개의 단일 구성 부재를 포함하고; 상기 이격 수단은 각 쌍의 대응하는 가장자리면에 있는 구멍들의 열의 중심선들 사이의 거리가 구멍 중심간 피치 거리의 정수배가 되도록 한 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
7. 제6항에 있어서, 상기 이격 수단이 적어도 하나의 내부 횡간 버팀대(cross brace)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.
8. 제6항에 있어서, 단일 구성 부재의 단부에 상응하는 단부면이 이중 구성 부재의 각 단부에 있는 단일의 단부면에 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 구조체용 구성 부재.