KR200402353Y1 - 프레임 연결구 및 이를 이용한 스틸 하우스 골조 구조체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프레임 연결구와, 프레임 연결구를 이용하여 각관 형상의 골조 프레임을 끼워 맞춰 조립함으로써 시공 공기단축이 가능한 스틸 하우스 골조 구조체에 관한 것으로서, 본 고안에 따른 스틸 하우스 골조 구조체는, 수직 및 수평방향으로 서로 연결되어 상기 골조 구조체를 형성하는, 중공의 사각 폐단면을 가지는 다수개의 각관; 및 상기 각관들의 연결부위에 위치하여 상기 각관들을 서로 연결하되, 정육면체 형상의 중심구와 상기 중심구의 외면으로부터 연장형성되며 상기 각관들이 끼워 맞춰져 조립되는 접속구를 구비한 프레임 연결구로 형성된다. 본 고안에 의하면 각관 형상의 골조 프레임을 프레임 연결구를 이용하여 끼워 맞춰 조립하는 공정을 통해 골조 구조체를 시공하는 것이 가능하게 됨으로 시공 공기 단축이 가능하다. 또한, 공장에서 제작되어 설계도에 의한 정확한 사이즈로 재단되고 공장에서 직접 조립된 패널을 공사현장에 반입하여 조립하는 방식으로 스틸 하우스를 시공하는 것이 가능하여 품질의 규격화, 정확도 및 인건비 절감 및 자재로스 방지의 효과를 가진다.

Description

프레임 연결구 및 이를 이용한 스틸 하우스 골조 구조체{FRAME CONNECTOR AND STEEL HOUSE FRAMED STRUCTURE USING THE SAME}

본 고안은 스틸 하우스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각관 형상의 골조 프레임을 끼워 맞춰 조립하는 방식으로 골조 구조체를 형성하는 것을 가능하게 하여 시공 공기단축이 가능하도록 하는 프레임 연결구 및 이를 이용한 스틸 하우스 골조 구조체에 관한 것이다.

근래에 도시 부근의 임야지나 준농림지를 활용하여 전원주택을 짓는 사람들이 증가하고 있다. 이와 같은 전원주택은 도시에 인접하여 도시의 교통과 교육 및 쇼핑 등의 생활권을 공유함으로써 생활의 편리성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 전원 생활의 쾌적함을 누릴 수 있어 거주자에게 높은 만족감을 주고 있다. 이외에도 도시 생활의 갑갑함을 떠나 삶을 여유를 찾고자 하는 사람들이나 여가생활을 전원 속에서 보내고자 하는 목적으로 임야지나 준농림지 등에 전원주택을 소유하는 사람들이 증가되고 있다.

이러한 전원 주택은 크게 목조 주택과 스틸 하우스로 구분되는 데, 목조 주택은 목재로 골조 구조체를 형성한 주택으로서 단열성이 우수하며 습도조절능력이 뛰어나지만 사계절의 온도 변화가 뚜렷한 우리나라에서는 뒤틀림과 갈라짐이 발생하고 화재우려와 그 유지보수가 까다로운 단점이 있다.

이러한 목조 주택의 단점을 극복하기 위해 근래에 선호되는 것이 스틸 하우스 인데, 스틸 하우스는 내구성이 뛰어나고 철강재의 재활용 가능성이 높으며 다양한 내외장재를 사용가능하므로, 그 외관이나 기능면에서 매우 뛰어나다.

공지의 스틸 하우스 시공 방법은 자재를 현장에 운반한 후 설계에 따라 절단하고, 현장에 직접 조립하던 방식이다. 그러나 이러한 공지의 스틸 하우스 시공방법은 많은 인력 투입을 필요로 하고 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 현장 대부분이 지방인 관계로 인하여 자재를 여유있게 주문하고 시공을 하다 보니 자재관리가 비효율적으로 이루어지며, 현장 작업자의 개개인의 취향에 따라 시공이 이루어지므로 일정한 품질의 확보가 어려운 단점이 있었다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 각관 형상의 골조 프레임을 프레임 연결구를 이용하여 끼워 맞춰 조립하는 공정을 통해 골조 구조체를 시공하는 것이 가능하게 하여 시공 공기 단축이 가능한 스틸 하우스 골조 구조체를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적으로 스틸 하우스 골조 구조체를 이루는 골조 프레임을 끼워 맞춰 조립하는 방식으로 연결하는 것을 가능하게 하는 프레임 연결구를 제공하는 데 있다.

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해, 스틸 하우스 골조 구조체에 있어서, 수직 및 수평방향으로 서로 연결되어 상기 골조 구조체를 형성하는, 중공의 사각 폐단면을 가지는 다수개의 각관; 및 상기 각관들의 연결부위에 위치하여 상기 각관들을 서로 연결하되, 정육면체 형상의 중심구와 상기 중심구의 외면으로부터 연장형성되며 상기 각관들이 끼워 맞춰져 조립되는 3 내지 6 개의 접속구를 구비한 프레임 연결구로 형성되는 스틸 하우스 골조 구조체를 제공한다.

본 고안에 의하면, 상기 프레임 연결구의 접속구는 H 형 단면을 가지며, 상기 프레임 연결구 중 6 개의 접속구를 구비한 프레임 연결구는, 중공을 구비하고 일면이 개구된 중심구의 각 면에 접속구가 구비된 5 접속구 프레임 연결구에, 일측으로 상기 중심구의 개구를 통해 삽입 가능한 사각 중공 형상의 끼움구를 구비하고 타측으로 접속구가 형성된 1 접속구 부재를 조립하여 형성된다.

본 고안은 다른 목적을 달성하기 위해, 중심구와, 상기 중심구의 외면으로부터 연장형성되며 골조 구조체를 형성하는 프레임이 끼워 맞춰져 조립가능한 접속구를 구비한 프레임 연결구를 제공한다.

본 고안에 의하면, 상기 중심구는 중공을 구비하고, 상기 접속구는 H형 단면을 구비하여, 중공의 사각형 폐단면을 갖는 각관 형태의 프레임이 끼워 맞춰져 조립가능하도록 형성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도면을 참조하면, 도 1 은 본 고안은 따른 스틸 하우스 골조 구조체의 일 부분을 도시한 부분 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 스틸 하우스 골조 구조체는 중공의 다수개의 강철 각관(5)을 마련하고, 상기 각관(5)들의 연결부위에 프레임 연결구(10)를 이용하여 끼워 맞춰 조립하여 구조체를 형성하도록 한다.

각관(5)은 사각형의 폐단면을 이루기 때문에 단면강성이 높아 C형강 등을 사용하여 이루어지는 공지의 스틸 하우스 골조 구조체보다 내구성 및 내안전성을 증가시키는 것이 가능하다. 또한 사각형의 각관(5)을 이용하여 골조 구조체를 시공하는 경우 공지의 골조 구조체 보다 벽체를 두껍게 형성하는 것이 가능하여 내구성, 내진성 및 방음성과 단열성 측면에서 보다 유리하다.

본 고안은 이와 같이 중공의 각관(5)을 서로 연결하기 위하여 프레임 연결구(10)를 제공한다.

프레임 연결구(10)는 정육면체 형상의 중심구(18)의 각 면으로부터 수직하게 각관의 단부측이 삽입되어 끼워 맞춰질 수 있는 접속구(20)를 포함하여 구성된다. 접속구(20)는 H형 단면을 가지며 소정 길이로 연장형성되어 있다. 프레임 연결구(10)가 구비하는 접속구(20)의 개수는 골조 구조체 내의 사용 위치에 따라 결정되며, 3 내지 6 개의 접속구(20)를 구비하여 이루어진다. 예컨대 도 1 의 A 부분과 같이 3개의 각관(5)이 연결되는 연결부위에서는 중심구(18)에서 3개의 접속구(20)가 형성된 프레임 연결구(10)가 사용되어 진다.

도 2a 내지 도 2f 는 본 고안에 따른 스틸 하우스의 골조 구조체 내에서 사용되는 프레임 연결구(10)들의 다양한 실시예를 도시하고 있다.

아래에서는 설명의 편의를 위하여, 프레임 연결구(10)의 접속구(20)의 개수를 구분하여 지칭할 필요가 없을 때는 도면부호 10으로 지시되며, 접속구(20)의 개수에 따라 구분지어 설명될 필요가 있는 경우에만 접속구(20)의 개수에 따라 도면부호 13 내지 16 로 지시된다.

도 2a 및 도 2b 는 중심구(18)에 3개의 접속구(20)가 형성된 3 접속구 프레임 연결구(13)를 도시하고 있다.

도 2a 에 도시된 바와 같이 중심구(18)에 3개의 접속구(20)가 동일 평면상에 위치하는 3 접속구 프레임 연결구(13)는 좌측면, 우측면 및 후면측으로 각관(5)을 연결하는 부위에 사용가능하다. 그리고 도 2b 에 도시된 바와 같이 3개의 접속구 중 2개의 접속구(20)는 동일 평면상에 위치하고, 나머지 1개의 접속구(20)는 교차 평면상에 위치하는 형태의 3 접속구 프레임 연결구(13)는, 우측면, 후면측 및 상면측으로 각관(5)을 연결하는 부위에 사용되는 데, 예컨대 골조 구조체의 모서리 부위에서 사용가능하다.

도 2c 및 도 2d 는 중심구(18)에 4개의 접속구(20)가 형성된 4 접속구 프레임 연결구(14)를 도시하고 있다.

도 2c 에 도시된 바와 같이 4개의 접속구(20)가 동일 평면상에 위치하는 형태의 4 접속구 프레임 연결구(14)는 좌측면, 우측면, 전면측 및 후면측으로 각관(5)을 연결하는 부위에 사용가능하다. 그리고 도 2d 에 도시된 바와 같이 4개의 접속구 중 3개의 접속구(20)는 동일 평면상에 위치하고 나머지 1개의 접속구(20)는 교차 평면 상에 위치하는 4 접속구 프레임 연결구(14)는 정면측, 좌측면, 우측면 및 하면측으로 연결되는 각관(5)을 연결하는 부위에 사용가능하다.

도 2e 는 중심구(18)에 5개의 접속구(20)가 형성된 5 접속구 프레임 연결구(15)를 도시하고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 4개의 접속구(20)는 동일 평면상에 위치하고, 1개의 접속구(20)는 교차 평면상에 위치하는 형태의 5 접속구 프레임 연결구(15)는 전면측, 후면측, 우측면, 좌측면 및 상면측으로 연결되는 각관(5)을 연결하는 부위에 사용가능하다.

도 2f 는 중심구(18)에 6개의 접속구(15)가 형성된 6 접속구 프레임 연결구(16)를 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 6 접속구 프레임 연결구(16)는 전면측, 후면측, 좌측면, 우측면, 상면측 등 하면측 등 정육면체 형상의 중심구(18)의 면 모두에 접속구(20)를 구비한 형태로 구성되어 각관(5)을 연결하는 부위에 사용된다.

이와 같이 3 내지 6 접속구 프레임 연결구(13,14,15,16)을 포함하는 프레임 연결구(10)는 특정한 방향성을 있는 것은 아니므로 각관(5)의 연결방향에 따라 다양하게 배치되어 사용가능하다.

도 3 에는 본 고안에 따른 프레임 연결구(10)의 실시예 중 6 접속구 프레임 연결구(16)의 분해 사시도가 도시되어 있다.

본 고안에 따른 프레임 연결구(10)는 주물로 일체형으로 제작되며, 중심구(18)가 중공 단면을 가진 경량 구조로 이루어진다.

이를 위해 프레임 연결구(10) 중 3 내지 5 접속구 형태의 프레임 연결구(10)의 중심구(18)는 일측이 개구되어 있으며, 개구된 면을 제외한 5개의 면 중 선택된 3 내지 5 개의 면에 접속구가 형성된 구조이다.

그러나 프레임 연결구(10) 중 6 개의 접속구(12)를 가진 6 접속구 프레임 연결구(16)는 중심구(18)가 중공 단면을 가진 형태로 주물로 일체로 제작하는 것이 어렵다. 따라서 본 고안에 따른 6 접속구 프레임 연결구(18)는 5접속구 프레임 연결구(15)와 1 접속구 부재(11)가 조립되어 이루어진다.

도면에 도시된 바와 같이, 1 접속구 부재(11)는 5 접속구 프레임 연결구(15)의 중심구(18)의 일측으로 형성된 개구를 통해 삽입되어 조립가능하도록 일측으로 사각 중공 형상의 끼움구(11a)가 형성되고 타측으로 H 형 단면의 접속구(11b)가 형성된 형태이다. 이러한 결합을 통해 정육면체 형상의 중심구(18)의 면 각각에 접속구(20)가 구비된 6 접속구 형태의 프레임 연결구(16)가 경량 구조로 제공될 수 있다.

또한, 도 3 의 확대도에서 보이는 바와 같이 본 고안에 따른 프레임 연결구는 각관(5)을 끼워 맞춰 조립한 상태에서 중심구(18)의 외면과 각관(5)의 외면 사이에 단차가 발생하지 않도록, 접속구(20)는 중심구(18) 면에 각관의 면의 두께 만큼의 단차(s)를 가지면서 형성되어 있다.

도면을 참조하면, 도 4 에는 본 고안에 따른 스틸 하우스 시공방법을 설명하기 위한 도면으로, 스틸 하우스 골조 구조체의 일 예가 도시되어 있다.

일반적으로, 스틸 하우스 건축을 위해서는 기초 공사와 골조 공사가 이루어진 후에 벽체를 형성하고 내외장을 마무리하는 공정이 뒤따른다. 공지의 스틸 하우스 공법에 의하면, 기초 공사가 마무리되고, 현장으로 자재를 이송한 후, 설계에 따라 자재를 절단하고 결합부위를 형성하며 골조를 형성하게 된다. 그러나 이러한 방식은 기초 공사 후에 골조 공사가 이루어져야 한다는 점에서 시공 공간이 길어진다.

그러나 본 고안에 의하면 기초공사와 동시에 골조 구조체를 이루는 프레임을 제작하는 공정이 공장에서 이루어지며, 기초 공사가 마무리됨과 동시에 현장으로 운반된 프레임을 조립하여 골조 구조체를 형성하게 되므로 골조 공사의 공기를 최대한 단축하는 것이 가능하게 된다.

특히 본 고안에 의하면, 골조 구조체는 강철 각관(5)과 이를 연결하는 프레임 연결구(10)로 이루어지는 진다.

일반적으로, 골조 구조체를 이루는 프레임을 공장에서 미리 제작하여 공사 현장에 반입하다고 하더라도, 각각의 골조 프레임은 설치 위치가 미리 결정되어 있고, 현장에서 조립이 가능하도록 설치 위치에 따라 결합부위를 형성하게 되며, 현장에서 이에 따라 조립이 이루어지게 된다.

그러나, 본 고안에 의하면, 골조 구체를 이루는 강철 각관(5)은 방향성이 없고, 프레임 연결구(10)를 이용하여 끼워 맞추는 방식으로 연결되는바, 공장에서 설계에 따라 소정 길이로 절단하여 현장으로 운반하면 되고, 현장에서 프레임 연결구(10)를 이용하여 접속구(20)에 강철 각관(5)을 끼워 맞춰 조립하여 단순화된 시공에 의해 골조 구조체(2)를 형성하는 것이 가능하다.

도면에 도시된 바와 같이, 기초(1)위에서 세워지는 골조 구조체(2)에서 사용되는 프레임용 강철 각관(5)은 길이를 제외하고는 동일한 규격을 사용가능하다. 이는 각관(5)의 설치 위치에 따라 길이를 규격화하면 스틸 하우스의 시공시 규격화된 자재를 이용하여 골조 구조체(2)를 형성할 수 있음을 의미한다.

각관(5)은 그 설치 위치에 따라 크게 수직 부재(6)와, 수평 부재(7)로 구분되며, 수직 부재(6)는 하나의 단일 규격으로 형성하는 것이 가능하며, 수평 부재(7)는 스틸 하우스의 내부 공간 설계에 따라 길이를 다양하게 형성가능하다.

이와 같은 구성의 스틸 하우스 골조 구조체에 의하면 수직으로 세워지는 벽체 프레임은 일정한 크기의 격자형 프레임(4)이 반복된 형상을 이루게 된다.

이와 같이 완성된 골조 구조체에 벽체를 형성하는 과정이 도 4 에 도시되어 있다.

본 고안에 의하면 골조 구조체(2)의 벽체를 이루는 벽체 프레임은 동일한 규격을 가지는 격자형 프레임(4)이 반복된 형상을 지니게 되고, 이러한 격자형 프레임(4)에는 공장에서 미리 생산된 벽체 패널이 조립되어 벽체를 이루게 된다.

벽체는 크게 벽을 이루는 부분과, 창문이 형성되는 부분과, 문을 이루는 부분으로 구분될 수 있다. 본 고안에 의하면 이러한 벽체 패널이 조립되는 부분의 벽체 프레임이 일정한 규격을 가진 격자형 프레임(4)이 반복되어 형성됨으로 이러한 벽체 패널을 하나의 유니트화하는 것이 가능하다. 예컨대 벽이 형성되는 부분의 격자형 프레임에 조립되는 벽유니트 패널(22)과, 창문이 형성될 부분에 조립되는 창문유니트 패널(24)와, 문이 조립되는 부분에 형성되는 문유니트 패널(26)로 구분하여 공장에서 생산이 이루어지고, 현장에 반입된 후 골조 구조체(2)에 조립하는 것으로 벽체 패널 공사를 마무리할 수 있다.

도면을 참조하여 벽유니트 패널(22)을 조립 과정을 살펴보면, 벽유니트 패널은 일측으로 외벽을 이루는 보드(27)가 구비되고, 보드(27)의 후면으로 단열 및 방음을 위한 인슐레이션(28) 등 벽체 내부 구조물이 마감된 상태로 공사 현장으로 반입되어 벽체 프레임(3)을 이루는 하나의 격자형 프레임(4)에 조립된다. 벽유니트 패널(22)이 격자형 프레임(4)에 조립된 상태에서 스틸 하우스 내부에서 내벽을 이루는 보드(29)를 조립하면 하나의 격자형 프레임(4) 단위에서 벽체를 시공하는 작업이 마무리된다.

벽위니트 패널(22)을 이용하여 벽체를 형성하는 방법과 동일하게 창문유니트 패널(24) 및 문유니트 패널(26)이 설계된 위치에 조립되며, 이와 같은 방법에 따라 통해 벽체를 형성하는 작업이 마무리될 수 있다.

본 고안에 의하면, 각관 형상의 골조 프레임을 프레임 연결구를 이용하여 끼워 맞춰 조립하는 공정을 통해 골조 구조체를 시공하는 것이 가능하게 됨으로 시공 공기 단축이 가능하다.

또한 본 고안에 의하면, 공장에서 제작되어 설계도에 의한 정확한 사이즈로 재단되고 공장에서 직접 조립된 패널을 공사현장에 반입하여 조립하는 방식으로 스틸 하우스를 시공하는 것이 가능하여 품질의 규격화, 정확도 및 인건비 절감 및 자재로스 방지의 효과를 가진다.

본 고안에 의하면 골조 구조체가 강철 각관의 연결에 의해 이루어지므로 시공의 간단성을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 벽체를 두껍게 형성하여 내구성, 내진성 및 방음성과 단열성 측면에서 유리한 스틸 하우스를 시공하는 것이 가능하게 된다.

도 1 은 본 고안은 따른 스틸 하우스 골조 구조체의 부분 사시도이다.

도 2a 내지 도 2f 는 본 고안에 따른 스틸 하우스의 골조 구조체 내에서 사용되는 프레임 연결구들의 실시예를 도시한 도면이다.

도 3 은 본 고안에 따른 프레임 연결구의 실시예 중 6 접속구 프레임 연결구의 분해 사시도이다.

도 4 는 본 고안에 따른 스틸 하우스 구조체에 의한 스틸 하우스 시공방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (9)

1. 스틸 하우스 골조 구조체에 있어서,

   수직 및 수평방향으로 서로 연결되어 상기 골조 구조체를 형성하는, 중공의 사각 폐단면을 가지는 다수개의 각관; 및

   상기 각관들의 연결부위에 위치하여 상기 각관들을 서로 연결하되, 중심구와 상기 중심구의 외면으로부터 연장형성되며 상기 각관들이 끼워 맞춰져 조립되는 접속구를 구비한 프레임 연결구로 형성되는 스틸 하우스 골조 구조체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 연결구는,

   상기 중심구가 정육면체 형상을 구비하여, 상기 정육면체의 외면으로부터 연장된 3 내지 6 개의 접속구를 구비하는 것을 특징으로 하는 스틸 하우스 골조 구조체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 프레임 연결구의 접속구는 H 형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 스틸 하우스 골조 조립체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 프레임 연결구 중 6 개의 접속구를 구비한 프레임 연결구는,

   중공을 구비하고 일면이 개구된 중심구의 각 면에 접속구가 구비된 5 접속구 프레임 연결구에,

   일측으로 상기 중심구의 개구를 통해 삽입 가능한 사각 중공 형상의 끼움구를 구비하고 타측으로 접속구가 형성된 1 접속구 부재를 조립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 스틸 하우스 골조 조립체.
5. 중심구와,

   상기 중심구의 외면으로부터 연장형성되며 골조 구조체를 형성하는 프레임이 끼워 맞춰져 조립가능한 접속구를 구비한 프레임 연결구.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 중심구는 정육면체 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 연결구.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 정육면체 형상의 중심구는 3 내지 6 개의 접속구를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 연결구.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 중심구는 중공을 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 연결구.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 접속구는 H형 단면을 구비하여, 중공의 사각형 폐단면을 갖는 각관 형태의 프레임이 끼워 맞춰져 조립가능한 것을 특징으로 하는 프레임 연결구.