KR200255525Y1 - 조립식 건물의 지붕 구조 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

공장에서 미리 제작된 단위 지붕 구조체 모듈을 다수개 연결하여 지붕을 형성하는 한 조립식 구조물의 지붕구조에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

작업시간과 공수를 대폭 줄일 수 있는 조립식 구조물의 지붕 구조를 제공하기 위함이다.

3. 고안의 해결방법의 요지

본 고안에 따른 조립식 구조물의 지붕은, 단부 지붕 구조체 모듈을, 벽체 상단에서 구조물의 전단과 후단 위치에 각각 설치 고정하고, 상기 단부 지붕 구조체 모듈 사이에, 중간 지붕 구조체 모듈을 개재하여 그 양단부의 트러스 연결부재(80,80')를 상기 단부 구조체 모듈의 메인트러스(10,10') 일측 각각에 겹쳐 결합시켜 구축한다.

4. 고안의 중요한 용도

주거용 조립식 구조물의 시공에 이용된다.

Description

조립식 건물의 지붕 구조{ROOF STRUCTURE OF SET BUILDING}

본 고안은 조립식 건물의 지붕구조에 관한 것으로, 특히, 공장에서 미리 제작된 단위 지붕 구조체 모듈을 다수개 조립하여 지붕을 형성하도록 한 지붕구조에 관한 것이다.

일반적으로 박공 지붕을 가지는 조립식 건물을 구축하는 경우, 현장에서 단위 철재 부재를 트러스로 가공 용접하고, 각각의 트러스 부재를 다시 단위 철재부재로 용접 또는 볼트로 연결하므로써 지붕구조체를 형성한 뒤, 그 위에 지붕 마감재를 설치하고 있다.

이러한 일반적인 지붕 구축 방법은 현장에서 지붕 구조체를 일일이 제작함으로써 정밀도에 문제가 있어 시공후 다량의 하자가 발생하기 쉬우며, 자재의 손실도 많게 된다. 또한, 작업자들이 고소(高所)에서 작업함에 따른 안전사고의 위험도 항상 잔존하고 있는 실정이다.

상기와 같은 현장 제작 방식의 문제를 해결하기 위해, 최근들어 지붕구조체를 단위 모듈별로 미리 공장에서 제작하여 현장에서 조립하는 시공 방법이 널리 채택되고 있다. 이 경우, 조립식 벽체를 건물 기초 위에 미리 구축하고, 현장으로 이송되어 온 지붕 구조체 단위 모듈들을 양중기로 양중하여 단위 조립식 벽체 위에 올려 놓고 수평 레벨링 및 높이 조절후 벽체 상단에 고정하게 된다.

이때, 지붕 구조체 단위 모듈 각각에 대해 수평 레벨링과 높이 조절 작업을 일일이 수행하면서 모듈간을 결합하기 때문에, 많은 작업시간과 공수가 요구되고작업의 난이도가 높아 시공비 상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.

또한, 지붕 구조체를 양중하여 벽체 위에 고정시킬 때, 조립식 벽체 위에 지붕구조체 모듈들을 올려놓고 철물과 목재를 이용한 반자로 고정하는 방식을 취하고 있는데, 주거용 조립식 건물의 경우에는 장기간 사용에 따른 내구성과 안정성이 담보되어야 하지만, 상기와 같이 단순하게 철물과 목재를 이용한 반자로 고정하는 시공방법으로는 벽체와 지붕 구조체 연결부위의 내구성이 취약한 문제가 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수의 지붕 구조체 모듈을 연결하여 조립식 구조물의 지붕을 구축함에 있어, 작업시간과 공수를 대폭 줄일 수 있고, 지붕 구조체와 벽체의 결합에 있어 결합부위의 내구성을 강화시킨 지붕 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 단부 지붕 구조체 모듈의 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 중간 지붕 구조체 모듈의 구성도,

도 3 및 도 4는 본 고안에 의한 지붕 구조의 개괄적 시공상태도,

도 5 및 도6은 중간 지붕 구조체 모듈의 양단과 단부 지붕 구조체 모듈의 메인 트러스 간의 연결 상태도,

도 7은 도 6의 A-A'선 단면도,

도 8a 내지 도 8c는 벽체 상단에 단부 지붕 구조체 모듈들을 고정 결합하는 과정 및 구성요소간 결합 구조도.

* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *

10,10',50 : 메인 트러스 20,70 : 빔 부재

30, 60 : 사각 파이프부재 40,40' : 로드 바

80,80' : 트러스 연결부재

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 지붕 구조는, 서로 평행하게 소정 간격을 두고 이격되어 배치되는 1조의 메인 트러스와, 상기 1조 메인 트러스 간을 연결하는 다수의 빔 부재와, 상기 각 메인트러스의 모퉁이로부터 수직 하향되게 돌출되도록 설치된 벽체 결합용 제1 사각 파이프부재와, 상기 각 메인트러스의 모퉁이를 대각선 방향으로 연결하는 1조의 로드바를 각각 구비하되, 벽체 상에서 구조물의 전단과 후단에 각각 고정 설치되는 1조의 단부 지붕 구조체 모듈; 중간에 설치되는 중앙 메인 트러스와, 상기 중앙 메인 트러스의 모퉁이로부터 하향 수직으로 돌출되게 설치된 벽체 결합용 제2 사각 파이프부재와, 상기 중앙 메인 트러스로부터 양측 길이방향으로 연장 설치된 다수의 연장 빔 부재와, 상기 연장 빔 부재들의 종단에 각각 연결되며, 상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈 각각의 일측 메인 트러스와 겹쳐 연결되는 앵글부재로 구성된 트러스 연결부재로 이루어져 상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈 간에 설치되는 중간 지붕 구조체 모듈; 및 상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈의 각각의 일측 메인 트러스와 상기 중간 지붕 구조체 양단의 트러스 연결 부재를 결합하는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 고안에 따른 단부 지붕 구조체 모듈의 구성도이고, 도2는 본 고안에 따른 중간 지붕 구조체 모듈의 구성도이다.

본 고안이 적용되는 조립식 건물의 구축 방법은, 도시된 바와 같이 건물이 들어설 기초 위에 건물 폭 만큼 이격되어 평행하게 2개의 벽체를 구축하고, 이들 벽체에 걸쳐 고정되도록 사전에 공장에서 제작된 지붕 구조체 모듈들을 양중에 의해 벽체 상단에 올려놓고 이들 지붕 구조체 모듈을 상기 벽체 상에 고정 결합하게 된다.

본 고안에 따른 지붕 구조는, 도1에 도시된 바와 같은 단부 지붕 구조체 모듈을, 상기 벽체 상단에서 구조물의 전단과 후단 위치에 각각 설치 고정하고, 상기 단부 지붕 구조체 모듈 사이에, 도2에 도시된 중간 지붕 구조체 모듈을 개재하여 그 양단부를 상기 단부 구조체 모듈 각각에 결합시켜 구축한다.

우선, 단부 지붕 구조체 모듈의 구성을 도1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

단부 지붕 구조체 모듈은, 서로 평행하게 소정 간격을 두고 이격되어 배치되는 1조의 메인 트러스(10,10')와, 상기 1조 메인 트러스(10,10') 간을 연결하는 다수의 빔 부재(20)와, 상기 각 메인트러스(10,10')의 모퉁이로부터 수직 하향되게 돌출되도록 설치된 벽체 결합용 사각 파이프부재(30)와, 상기 각 메인트러스(10,10')의 모퉁이를 대각선 방향으로 연결하는 1조의 로드바(40,40')로 이루어진다. 상기 1조의 로드바(40,40')는 지붕 구조체 모듈의 비틀림을 방지하기 위한 브레이싱 기능을 담당한다.

다음으로, 중간 지붕 구조체 모듈의 구성을 도2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

중간 지붕 구조체 모듈은, 중간에 설치되는 중앙 메인 트러스(50)와, 상기 중앙 메인 트러스(50)의 모퉁이로부터 하향 수직으로 돌출되게 설치된 벽체 결합용 사각 파이프부재(60)와, 상기 중앙 메인 트러스(50)로부터 양측 길이방향으로 연장 설치된 다수의 연장 빔 부재(70)와, 상기 연장 빔 부재(70)들의 종단에 각각 연결되며, 상기 단부 지붕 구조체 모듈의 각각의 메인트러스(10,10')와 겹쳐 연결되는 앵글부재로 구성된 트러스 연결부재(80,80')로 이루어진다.

도3 및 도4는 본 고안에 의한 지붕 구조의 개괄적 시공상태도로서, 이들 도면을 참조하여 본 고안에 따른 지붕 구조를 시공하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 구조물 기초 위에 양측 벽체를 구축하고 나면, 벽체 간에 걸쳐 단부 지붕 구조체 모듈을 상기 벽체 상단에서 구조물의 전단과 후단 위치에 각각 고정 설치한다(도3 참조). 이때 단부 지붕 구조체 모듈 각각은 동일한 높이와 수평 상태를 유지하도록 조정되면서 설치된다. 이들 단부 지붕 구조체 모듈들이 벽체 상단에 고정되는 과정은 도8 이하를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

구조물의 전단부 및 후단부에 상기 단부 지붕 구조체 모듈이 서로 동일한 높이와 수평 상태를 유지하면서 벽체 상에 고정되고 나면, 중간 지붕 구조체 모듈이 양중되어 고정 설치되는데(도4 참조), 이때 중간 지붕 구조체 모듈의 양단의 트러스 연결 부재(80,80')가 단부 지붕 구조체 모듈의 메인 트러스(10,10') 일측과 겹쳐 연결되도록 한다.

중간 지붕 구조체 모듈의 양단의 연결부재(80,80')와 단부 지붕 구조체 모듈의 메인 트러스(10,10') 간을 연결하는 과정 및 구성을 도5 및 도6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도5에 도시된 바와 같이, 중간 지붕 구조체 모듈은, 이미 동일한 높이와 수평 상태를 유지하면서 벽체 상에 고정된 단부 지붕 구조체 모듈 사이로 양중되어 안착되는데, 앵글부재로 구성된 양단의 트러스 연결부재(80,80')가 단부 지붕 구조체 모듈의 메인 트러스(10')의 외곽 부재들과 겹쳐지도록 양중되어 안착된다.

그리고, 도6에 도시된 바와 같이, 제작 과정에서 형성해 놓았거나 또는 현장에서의 천공으로 이루어진 상기 트러스 연결부재(80,80') 상의 결합홀(81)과 단부 지붕 구조체 모듈의 메인 트러스(10,10') 상의 결합홀(82)을 관통하여 고정되도록고정구(83,84)를 체결함으로써, 상기 트러스 연결부재(80,80')와 단부 지붕구조체 모듈의 메인 트러스(10,10')를 결합한다. 도7은 메인트러스(10,10')와 트러스 연결부재(80,80')의 결합 상태를 보이기 위한 도6의 A-A'선 단면도이다.

여기서, 중간 지붕 구조체 모듈은 별도의 높이 조절이나 수평 레벨링 작업이 필요없게 되는데, 이는 이미 단부 지붕 구조체 모듈들이 수평 레벨링과 높이 조절 작업이 완료된 상태이고, 중간 지붕 구조체 모듈의 트러스 연결부재(80,80')가 양측의 단부 지붕 구조체 모듈의 메인트러스(10,10')와 겹쳐 고정 설치되기 때문에 중간 지붕 구조체 모듈의 수평 레벨링 및 높이는 양단의 단부 지붕 구조체 모듈의 상태와 동일하게 되기 때문이다.

그러므로, 본 고안은 지붕의 양측단이 되는 단부 지붕 구조체 모듈 1조를 구조물 전단 및 후단에 수평 레벨링 및 높이 조절 작업을 거쳐 고정 설치한 다음, 중간 지붕 구조체 모듈을 수평 레벨링 및 높이 조절 작업 없이 이들 단부 지붕 구조체 모듈 간에 걸쳐 고정설치 함으로써 종래에 지붕 구조체 모듈의 수평 레벨링 및 높이 조절 작업이 간소화되고 공수가 줄어들게 된다.

이제, 이들 지붕 구조체 모듈을 벽체 상단에 고정 설치하는 과정 및 구성을 상세히 설명하기로 한다.

지붕구조체 모듈들은 메인 트러스(10,10',50) 모퉁이에 수직 하향으로 돌출 설치된 사각 파이프부재(30, 60)가 벽체 상의 구조물과 결합되어 고정된다.

도8a 내지 도8c는 상기 벽체 상단에 단부 지붕 구조체 모듈들을 고정 결합하는 과정 및 구성요소간 결합 구조를 도시한 것이다.

우선, 도8a에 도시된 바와 같이, 벽체 상부면에 소정 간격을 두고 앵커 볼트(11)를 다수개 설치한다. 그리고, 단면이 자 형상을 가지며, 그 상부면에 상기 앵커볼트(11)가 관통하는 관통홀(12)들을 다수개 형성하고 있고, 지붕 구조체 모듈의 모퉁이가 고정되는 대응 위치에 수직으로 소정 길이의 사각 파이프(13)가 용접 등에 의해 고정된 레일부재(17)를 벽체 상단에 덮어 씌운다. 여기서 상기 사각파이프(13)는 소정위치에 대향 측면을 관통하는 고정홀(14)를 형성하고 있다.

레일부재(17)로 벽체 상단을 덮어씌울 때는 상기 앵커볼트(11)들이 관통홀(12)을 관통하도록 맞추어 덮어 씌워, 벽체 상부면에 설치된 다수개의 앵커볼트(11)들이 상기 레일부재(17)의 관통홀(12)을 관통하여 외부로 노출되도록 한다.

상기 레일부재(17)로 벽체 상단을 덮어씌운 상태에서, 관통홀(12)들을 관통한 앵커볼트(11)들의 노출부위에 와셔(15)와 너트(16)를 체결함으로써 레일부재(17)를 벽체 상단에 견고하게 고정한다.

위와 같이, 벽체 상단에 레일부재(17)의 고정 설치가 완료되면, 도8b에 도시된 바와 같이 레일부재(17) 상의 소정 위치에 잭서포트(18)를 적어도 2개이상 임시로 설치한다. 상기 잭서포트(18)는 단부 지붕구조체 모듈들이 양중에 의해 그 4 모퉁이가 벽체 상부에 놓여져 고정될 때 단부 지붕 구조체 모듈의 하단을 지지하면서 수평 레벨 및 높이를 조정하기 위해 사용된다.

잭서포트(18)의 임시 설치가 완료되면, 도8c와 같이 단부 지붕 구조체 모듈들이 양 벽체에 걸쳐 고정되게 된다.

상기 단부 지붕 구조체 모듈은 4 모퉁이(메인 트러스의 모퉁이)에 수직으로 사각 파이프부재(30)가 고정 설치되어 있는데, 상기 사각파이프부재(30)는 레일부재(17) 상에 고정된 사각 파이프(13)가 내삽될 수 있는 크기를 가지며, 상기 레일부재(17) 상의 사각파이프(13)에 형성된 고정홀(14)에 대응하는 장홀(31)이 대향 측면을 관통하여 형성되어 있고, 상기 장홀(31)의 상부 측에 충진홀(32)이 형성되어 있다.

그러므로, 상기 단부 지붕 구조체 모듈은 4 모퉁이에 수직으로 고정 설치된 사각 파이프부재(30)가 레일부재(17) 상의 대응 위치에 고정된 사각파이프들(13)에 외삽되게 하여 벽체와 1차로 고정된다.

이런 상태에서 상기 단부 지붕 구조체 모듈들은, 레일부재(17) 상에 임시로 설치된 잭서포트(18)에 의해 그 하단이 지지되면서 수평 레벨 및 높이가 조절되고, 수평 레벨링 및 높이 조절이 완료되면 상기 사각파이프부재(30)의 장홀(31)과 상기 사각파이프(13)의 관통홀(14)을 관통하면서 체결되는 고정 볼트 및 너트(33,34)에 의해 2차로 고정된다.

상기 고정볼트 및 너트(33,34)의 체결에 의해 벽체와 단부 지붕 구조체 모듈이 수평 레벨과 높이가 조정된 상태로 고정되고 나면, 임시로 설치하였던 잭서포트(18)를 레일부재(17) 상에서 해체한다. 그리고 상기 벽체와 단부 지붕 구조체 모듈 간의 고정 상태를 견고하게 유지하기 위해, 상기 사각파이프부재(30)의 충진홀(32)을 통해 고강도 수축 몰탈을 충진하여 충진된 몰탈의 양생에 의해 상기 레일부재(17) 상의 사각파이프(13) 및 단부 지붕구조체 모듈의 사각파이프부재(30)내부를 통과한 고정볼트(33)와 이들 내벽을 일체로 결합되게 함으로써 최종적으로 견고한 결합이 이루어지게 한다.

중간 지붕 구조체 모듈의 벽체와의 고정은, 중간 지붕 구조체 모듈이 앞서 고정 설치된 단부 지붕 구조체 모듈들 사이에 걸쳐 안착될 때, 그 중앙 메인트러스(50)의 모퉁이의 사각 파이프부재(60)가 레일부재(17) 상단의 사각 파이프(13)에 결합 고정되며, 이는 전술한 단부 지붕 구조체 모듈의 사각 파이프부재(30)가 결합되는 방식과 동일하게 고정된다. 이때, 잭서포트(18)의 조작에 의한 수평 레벨링과 높이 조절 작업은 생략된다.

이와 같이, 벽체 상단에 단부 지붕 구조체 모듈들과 중간 지붕 구조체 모듈 간의 결합이 완료되면, 지붕 마감재(도면에 도시하지 않음)을 지붕 구조체 모듈 상부에 설치하므로써 지붕의 구축은 완료된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

따라서 상기와 같이 이루어지는 본 고안은, 조립식 구조물의 시공시 지붕 구조체 모듈 설치과정에서의 수평 레벨링 및 높이 조절 작업을 간소화함으로 전체적인 작업시간과 공수를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 벽체와 지붕 구조체 모듈 간의 결합구조를 견고하게 할 수 있어, 종래 반자로 고정하는 구조에 비해 내구성이 향상되어 주거용 조립식 주택에 적용할 경우 안정성이 담보되는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 조립식 구조물의 지붕 구조에 있어서,

   서로 평행하게 소정 간격을 두고 이격되어 배치되는 1조의 메인 트러스와, 상기 1조 메인 트러스 간을 연결하는 다수의 빔 부재와, 상기 각 메인트러스의 모퉁이로부터 수직 하향되게 돌출되도록 설치된 벽체 결합용 제1 사각 파이프부재와, 상기 각 메인트러스의 모퉁이를 대각선 방향으로 연결하는 1조의 로드바를 각각 구비하되, 벽체 상에서 구조물의 전단과 후단에 각각 고정 설치되는 1조의 단부 지붕 구조체 모듈;

   중간에 설치되는 중앙 메인 트러스와, 상기 중앙 메인 트러스의 모퉁이로부터 하향 수직으로 돌출되게 설치된 벽체 결합용 제2 사각 파이프부재와, 상기 중앙 메인 트러스로부터 양측 길이방향으로 연장 설치된 다수의 연장 빔 부재와, 상기 연장 빔 부재들의 종단에 각각 연결되며, 상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈 각각의 일측 메인 트러스와 겹쳐 연결되는 앵글부재로 구성된 트러스 연결부재로 이루어져 상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈 간에 설치되는 중간 지붕 구조체 모듈; 및

   상기 1조의 단부 지붕 구조체 모듈의 각각의 일측 메인 트러스와 상기 중간 지붕 구조체 양단의 트러스 연결 부재를 결합하는 고정구

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 구조물의 지붕 구조.