KR200384039Y1 - 건축용 대들보 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 건물에 사용되는 대들보의 구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 일정 두께의 철판을 소정의 형상으로 절곡 구성하여 프레임을 구성하고 이 프레임의 양 측면과 저면에 목재로 된 판상의 보강재를 일체로 체결 고정시켜 대들보를 구성토록 한 것으로, 대들보의 상하 지지력의 향상과 뒤틀림 및 휨 등의 불규칙한 외력에 대한 저항력을 증대시켜 건축물의 견고성과 안정성을 통해 내진효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론 기온과 습기에 의한 크랙의 발생이나 해충에 의한 훼손으로 인한 내구성의 저하를 방지할 수 있으며, 보강재의 측면에 일정 간격으로 석가레를 끼워 지지하기 위한 삽지홈을 두도록 함으로써 석가레 시공의 편의성과 견고성을 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

Description

건축용 대들보 구조{the cross- beam for a building}

본 고안은 각종 건물에 사용되는 대들보의 구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 일정 두께의 철판을 소정의 형상으로 절곡 구성하여 프레임을 구성하고 이 프레임의 양 측면과 저면에 목재로 된 판상의 보강재를 일체로 체결 고정시켜 대들보를 구성토록 한 것으로, 대들보의 상하 지지력의 향상과 뒤틀림 및 휨 등의 불규칙한 외력에 대한 저항력을 증대시켜 건축물의 견고성과 안정성을 통해 내진효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론 기온과 습기에 의한 크랙의 발생이나 해충에 의한 훼손으로 인한 내구성의 저하를 방지할 수 있으며, 보강재의 측면에 일정 간격으로 석가레를 끼워 지지하기 위한 삽지홈을 두도록 함으로써 석가레 시공의 편의성과 견고성을 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 보(beam)는 여러 가지 구조물의 구성요소 중 횡 하중을 지지하는 가늘고 긴 봉재(棒材)를 일컫는 것으로서, 철골구조ㅇ철근콘크리트구조ㅇ목재구조 등 건축뼈대를 구성하는 길고 가느다란 봉재 중 수평방향으로 놓여 주로 그 재축선(材軸線)에 수직방향으로 횡 하중을 지탱하는 작용을 하게 된다.

건축뼈대 중의 보는 대부분의 경우 기등과 강접합(剛接合)되어 라멘(rahmen;재료 결합부분을 견고하게 굳힌, 즉 철근이나 철골이 뼈대가 되는 건축물의 구조 형식 또는 구조물)을 형성하고 각 부 중량이나 적재하중을 지지하는 작용뿐만 아니라 기둥과 함께 뼈대 전체가 수평방향의 풍하중(風荷重)이나 지진외란(地震外亂)에 견디는 성능을 구성하는 역할도 하게 된다.

이러한 보는 크게 대들보(大樑), 종보(宗樑;마루보), 저울대보(衝樑), 퇴보[退樑], 우미량(牛尾樑) 등의 분류가 이루어지는데, 작은 보의 하중을 받기 위해 기등과 기둥 사이를 건너지른 구성의 대들보는 건축물의 구조설계에 있어 하중에 따른 상당한 영향력을 지니게 된다.

그런데, 종래기술에 의하면, 일반 조립식 주택의 시공에 적용되는 대들보는 대부분 원목을 이용하고 있는 바,

원목의 경우는 목재의 질감을 그대로 살릴 수 있는 장점이 있으나 매우 고가이고 대기의 조건 예를 들어 온도나 습기 등에 민감하여 터지거나 비틀리게 되는 등의 문제가 있고 또한 해충이나 좀 등에 의해 훼손이 초래될 수 있어 내구성의 약화와 사용수명의 단축을 초래하였으며,

또한 원목의 대들보는 시공이 까다롭고 중량이 매우 무거워 취급에 불편함이 있으며 주택의 안전을 위해 보다 까다로운 설계가 요구되는 문제가 있는 것이다.

또한 대들보에 석가레를 연결 시공하는 경우 현장에서 일일이 석가레 끼움홈을 가공하여야 함으로써 주택의 시공에 시간과 인력의 소모가 초래되고 석가레 끼움 홈에 의해 대들보의 지지강도가 약화되어 안전성을 확보하기 어려운 문제가 있는 것이다.

상기와 같은 원목 대들보의 문제점을 감안하여 철골이나 철근콘크리트를 대들보로 사용하는 경우가 있는바, 이는 건축물의 종류 예를 들어 통나무집인 경우는 주변의 부재와 조화되지 못하게 되는 경우가 있고, 표면 부식이 용이하여 번거로운 방청처리가 요구되고 구조설계가 용이하지 못한 단점을 제공하며 그 중량 및 부피가 상당하여 자체적으로나 구조적으로 상당한 부하하중을 지니게 되므로 안전설계를 위해서는 구조의 복잡성을 줄 우려가 지대한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 기존의 대들보에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위하여 안출된 것으로 본 고안의 목적은 대들보의 상하 지지력의 향상과 뒤틀림 및 휨 등의 불규칙한 외력에 대한 저항력을 증대시켜 건축물의 견고성과 안정성을 통해 내진효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론 기온과 습기에 의한 크랙의 발생이나 해충에 의한 훼손으로 인한 내구성의 저하를 방지할 수 있으며, 석가레 시공의 편의성과 견고성을 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 대들보를 제공함에 있는 것이며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 일정 두께의 철판을 소정의 형상으로 절곡 구성하여 프레임을 구성하고 이 프레임의 양 측면과 저면에 목재로된 판상의 보강재를 일체로 체결 고정시켜 대들보를 구성토록 함과 아울러 보강재의 측면에 일정 간격으로 석가레를 끼워 지지하기 위한 삽지홈을 두도록 한 것으로,

이하, 첨부되는 도면에 의거하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 분리 사시도이고, 도 3은 본 고안의 조립상태를 보이는 단면 예시도로서,

본 고안의 대들보(10)는 수직으로 평행되게 구성되는 측부(21)(21')와, 상기 측부(21)(21')의 하단에서 직각으로 연결 구성되며 중간에 내부로의 사각요입부(22')를 구비하는 저부(22)와, 상기 측부(21)(21')의 상단에서 직각으로 연결 구성되며 중간에 내부로의 삼각 요입부(23')를 구비하는 상부(23)를 포함하여 구성되는 금속재의 프레임(20)과;

상기 측부(21)(21')와 저부(22)에 일체로 고정 부착되는 목재로 된 보강재(30)와;

상기 측부(21)(21')에 고정된 보강재(30)의 길이 방향으로 소정의 이격 상태로 요입 구성되는 다수의 삽지홈(40)을 각각 포함하여서 된 것이다.

도 4는 본 고안의 다른 구성 예를 보이는 것으로, 상기 상부(23)에 길이 방향으로 별도의 보강판(50)을 일체로 접합 구성하여서 된 것으로 대들보(10)의 토션응력에 대한 버팀 지지력을 강화할 수 있도록 한 것이다.

또한 도 5, 도 6, 도 7은 본 고안의 또 다른 구성 예를 보이는 것으로,

상기 사각요입부(22')의 내부에 별도의 보강용 바아(60)를 일체로 결합함과 동시에 상기 측부(21)(21')에 고정된 보강재(30)에는 상향으로 형성된 끼움홈(62)을 가진 끼움공(61)을 관통 형성하되 상기 프레임(20)의 측부(21)(21')에는 끼움공(61)과 일치하는 삽지홈(63)을 형성하며, 석가래(B)의 상단 내측면에는 상기 끼움홈(62)과 끼움공(61)에 끼워져 지지되도록 종, 횡부(64A)(64B)를 구비하는 지지돌부(64)를 포함하여서 된 것이다.

＜도면 중 미 설명 부호＞

(H)는 주택을 보인 것이다.

이상과 같은 본 고안의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 대들보(10)는 일정 길이로 제작되어 도 1에서와 같이 주택(H)을 시공함에 있어 천정부에 횡으로 설치되는 것으로, 소요되는 대들보의 길이가 제작되는 대들보의 길이보다 큰 경우에는 다수의 대들보를 연결하여 사용하게 되며 이 경우 프레임(20)의 단면 공간과 동일한 규격을 갖는 연결부재에 두 프레임의 양단을 끼워 준 뒤 용접이나 볼트 등을 이용하여 일체로 고정시켜 주면 된다.

본 고안의 대들보(10)에 적용되는 프레임(20)은 일정 길이를 갖는 낱장의 금속 판재를 공지의 절곡장치를 이용하여 절곡함으로써 사각요입부(22')와 삼각 요입부(23')를 구성한 후 양 단부를 용접시켜 폐곡선 형태의 단면 형태를 갖도록 구성할 수 있는 것이며,

상대적으로 수직하중에 대한 지지력이 취약한 저부(22)와 상부(23)에 각각 사각요입부(22')와 삼각 요입부(23')을 구성하여 상부(23)와 저부(22)의 단면적을 증대시키고 입체화함으로써 수직 하중에 대한 지지 버팀력이 증대될 수 있게 된다.

상기 프레임(20)에 고정되는 목재로 된 보강재(30)는 볼트 등의 체결부재를 이용하여 견고하게 고정 부착하게 되며 보강재(30)는 제작 후 변형이 발생되지 않도록 미리 원목상태에서 변형을 거치도록 한 목재를 사용함이 적당하며, 상기 보강재(30)에 가공되는 삽지홈(40)은 공지의 목공용 가공기계를 이용하여 대량 가공하게 된다.

본 고안의 대들보(10)에서 프레임(20)은 메인의 지지 보강력을 발휘하게 되며 보강재(30)는 프레임(20)과 결합되어 지지력을 보강하는 기능에 추가하여 대들보(10)의 표면을 목재의 질감으로 표현되도록 하여 미관의 향상과 고급스러움을 창출하도록 하는 기능을 갖게 된다.

한편 보강재(30)의 삽지홈(40)에는 석가레(B)를 끼워 고정하게 되는 것으로 석가레(B)의 상단부를 상기 삽지홈(40)에 결합 상태로 끼워지도록 결합돌부를 가공 해야함은 물론이다.

한편 도 4에서와 같이 프레임(20)의 상부(23)에 금속재로 된 보강판(50)을 덧대어 일체로 용접 결합시키면 프레임(20)에 가해지는 불규칙한 비틀림 응력을 보다 확실하게 지지할 수 있게 되어 주택의 시공 상태에 안정성을 확보할 수 있게 된다.

한편 도 5, 도 6, 도 7은 본 고안의 또 다른 구성 예를 보이는 것으로,

상기 사각요입부(22')의 내부에 별도의 보강용 바아(60)를 일체로 결합하여 줌으로써 프레임(20)의 종방향 지지력과 비틀림 저항력을 보강할 수 있게 된다.

또한 상기 보강재(30)에 형성된 끼움홈(62)과 끼움공(61)으로 지지돌부(64)의 종, 횡부(64A)(64B)가 끼워져 결합되면 횡부(64B)가 보강재(30)를 관통하여 프레임(20)의 삽지홈(63)까지 끼워지게 됨으로써 석가래(B)가 보강재(30)는 물론 프레임(20)에 까지 입체적으로 결합 지지될 수 있게 되는 것으로, 끼움홈(62)에 의해 횡방향으로의 유동이 억제되고 끼움공(61)을 통해 종방향으로의 결속 안정성을 확보할 수 있게 되는 것이어서 석가래(B)의 결합상태의 견고성과 안정성을 유지할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론 이다.

이상과 같은 본 고안은 프레임의 단면 형태를 개량하고 프레임의 표면에 목재로 된 보강재를 부설하여 대들보를 구성함으로써 상하 지지력의 향상과 뒤틀림 및 휨 등의 불규칙한 외력에 대한 저항력을 증대시켜 건축물의 견고성과 안정성을 통해 내진효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론 기온과 습기에 의한 크랙의 발생이나 해충에 의한 훼손으로 인한 내구성의 저하를 방지할 수 있으며, 보강재에 별도의 삽지홈을 구비시켜 석가레 시공의 편의성과 견고성을 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 효과를 갖는 유용한 고안이다.

도 1은 본 고안을 건물에 적용한 상태를 보이는 단면 예시도.

도 2는 본 고안의 분리 사시도.

도 3은 본 고안의 분리 상태를 보이는 단면 예시도.

도 4는 본 고안의 다른 구성 예를 보이는 단면 예시도.

도 5는 본 고안의 또 다른 구성 예를 보이는 분리 사시도.

도 6은 도 5의 분리 상태의 단면 예시도.

도 7은 도 5의 조립된 단면 예시도.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

10 : 대들보 20 : 프레임

21, 21' : 측부 22 : 저부

22' : 사각 요입부 23 : 상부

23' : 삼각요입부 30 : 보강재

40 : 삽지홈 50 : 보강판

60 : 보강용 바아 61 : 끼움공

62 : 끼움홈 63 : 삽지홈

64 : 지지돌부

Claims (3)

1. 수직으로 평행되게 구성되는 측부(21)(21')와, 상기 측부(21)(21')의 하단에서 직각으로 연결 구성되며 중간에 내부로의 사각요입부(22')를 구비하는 저부(22)와, 상기 측부(21)(21')의 상단에서 직각으로 연결 구성되며 중간에 내부로의 삼각 요입부(23')를 구비하는 상부(23)를 포함하여 구성되는 금속재의 프레임(20)과;

   상기 측부(21)(21')와 저부(22)에 일체로 고정 부착되는 목재로 된 보강재(30)와; 상기 측부(21)(21')에 고정된 보강재(30)의 길이 방향으로 소정의 이격 상태로 요입 구성되는 다수의 삽지홈(40)을 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 건축용 대들보 구조.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 상부(23)에 길이 방향으로 별도의 금속재 보강판(50)을 일체로 접합 구성하여서 됨을 특징으로 하는 건축용 대들보 구조.
3. 제 1항에 있어서;

   상기 사각요입부(22')의 내부에 별도의 보강용 바아(60)를 일체로 결합함과 동시에 상기 측부(21)(21')에 고정된 보강재(30)에는 상향으로 형성된 끼움홈(62)을 가진 끼움공(61)을 관통 형성하되 상기 프레임(20)의 측부(21)(21')에는 끼움공(61)과 일치하는 삽지홈(63)을 형성하며, 석가래(B)의 상단 내측면에는 상기 끼움홈(62)과 끼움공(61)에 끼워져 지지되도록 종, 횡부(64A)(64B)를 구비하는 지지돌부(64)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 건축용 대들보 구조.