KR20050033957A - 철골조의 공포 결구구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철골조 관련 지붕 처마에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 한 철골조의 공포 결구구조를 제공함에 그 목적으로 하며, 이러한 본 발명은 바닥 기초로부터 상기 지붕 처마의 사이에 입설되어 상기 지붕을 바닥으로부터 지지하는 철골조의 기둥과; 상기 기둥의 상부에 상하로 거리를 두고 다단으로 고착되며, 상기 지붕 처마를 지지하며 그 지붕의 하중을 균등 분산시켜 상기 기둥에 전달하게 한 다수의 철골조의 첨차와; 상기 첨차들의 사이에 설치되어 그 첨차들을 지지하며 상기 지붕의 하중을 각 첨차들에게 골고루 전달하게 한 철골조의 소로와; 최하단의 상기 첨차의 아래에 위치하도록 상기 기둥에 고착되며 상기 기둥에 대해 상기 지붕의 하중을 완충하도록 한 철골조의 주두;를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

철골조의 공포 결구구조{Bracket constructing structure of steel-structure}

본 발명은 철골조 관련 지붕 처마에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 한 철골조의 공포 결구구조에 관한 것이다.

최근에는 철근 콘크리트 건축을 대체하여 철골조 건축이 급속하게 증가하고 있다. 둔탁한 느낌을 주는 철근 콘크리트와는 투명성, 개방성 등의 성격을 갖고 있는 철골조 건축은 하이테크 미학을 가장 적절하게 표현할 수 있는 재료로 인식됨과 동시에 공기 단축에 따른 철골조의 시공비가 줄어들면서 초고층 건축물뿐만 아니라 소규모 개인 주택에 이르기까지 다양한 분야에 급속히 그 사용이 늘고 있다. 이제 철골조는 단순히 구조적 안정성 때문만이 아니라, 새로운 시대상을 적절히 표현할 수 있는 건축 구조체로 인식되고 있다. 이에 따라 철골조 건축은 앞으로도 급속하게 늘어날 것이라고 생각한다.

그러나, 철골조는 투명성, 가벼움, 개방성 등의 분위기로 말미암아 독특한 인상을 줄 수 있지만 앞으로 철골조 건축이 주류를 이룰 때 철골조 건축은 단조로움을 극복하기가 쉽지 않다고 하겠다. 이러한 단조로움의 극복은 결코 디테일을 통해서 해결할 수밖에 없는데, 이러한 점에서 철골조의 디테일 개발은 매우 중요하다고 하겠다. 같은 목조 건축이라고 하여도 결구체계에 따라 각기 다른 건축적 특성을 지니는 한국, 일본, 중국의 건축은 이러한 디테일 처리에서부터 달랐기 때문이라고 할 수 있다. 따라서, 앞으로 철골조의 활용에 있어서의 가능성은 결합체계에 따른 디테일 개발이 그 관건이 될 수 있다고 하겠다.

또한, 한국목조건축의 결구체계는 각 부재를 못에 의존하지 않고 맞춤과 이음을 통해 목조가 갖고 있는 구조적 한계를 극복해낸 결과물로서 현대건축에의 적용에 대한 잠재적 가능성 역시 크다고 할 수 있다. 또한, 철골조는 현대건축의 가장 중요한 재료로 부각되고 있다. 한국목조건축의 결구시스템이 철골조에 응용될 수 있는 것은 각 부재 단위 자체는 매우 단순하면서도 부재의 다양한 결구 방식을 통해 다양한 형태를 만들어 내고 있다는 것이다. 각 부재 형상에 대한 현장가공이 어려운 철골조는 투명성, 개방성 등 하이테크 미학적 특징을 지니게 되는 반면 지나치게 단조로워질 수 있다고 하겠다. 한국목조결구체계를 응용한 디테일 개발을 철골조의 이러한 한계를 극복할 수 있는 계기가 될 수 있을 것으로 생각한다.

그러나, 부재가 꽉 채워져 이음과 맞춤을 통한 목재와는 달리 판형이 결합된 형강으로 이루어진 철골재는 다소 그 특성에 있어서 차이를 지니고 있다. 즉, 맞물림에 의한 결구체계를 지닌 목조와는 달리 판재나 형강의 면과 면의 결합에 의하여 결구되는 철골은 목재와는 다른 형상과 다른 결구방식을 요구한다.

또한, 한국건축에 관한 연구는 초기의 양식론적 연구에서 확장되어 공간론적 접근으로 넓혀졌고, 최근에는 사회 경제사적 접근 이외에 한국, 중국, 일본의 건축을 상호 비교함은 물론 서양건축과의 비교를 통해 한국건축의 정체성을 찾는 연구가 이루어져 왔다. 이를 통해 세계 건축사에 있어서 한국건축이 갖는 건축사적 가치가 점차 중요성을 더해가고 있으며 현대건축에 대한 적용 가능성도 높아지고 있다.

그러나 여전히 전통건축에 대한 연구를 현대건축과의 관계에서 찾기보다는 단순한 역사적 사실을 밝히는 것으로 생각하는 경우가 많다. 물론 전통건축을 연구함에 있어서 역사적 사실을 정확하게 밝히는 것이 가장 중요하고도 기본적인 자세라고 할 수 있다. 그러나 현대건축과의 관계를 고려함이 없이 이루어지는 연구는 자칫 한국전통건축과 한국현대건축과의 단절 현상을 더욱 심화시킬 위험도 있다고 하겠다. 한국현대건축이 갖고 있는 가장 큰 문제점 중 하나가 한국건축에 대한 정체성 상실이라고 본다면 한국건축이 갖고 있는 독특한 특성들을 현대적으로 표현해내는 것이 우리 시대 건축계가 갖는 가장 큰 당면 과제 중 하나가 될 것이다.

현대건축을 현대적으로 표현하려고 하는 시도는 1930년대 수원역사 등 일제 강점기 철도역사에서 이미 시도된 바가 있고, 1960년대 국립중앙박물관(현 민속박물관)과 부여박물관 등으로 야기된 전통론 논의 이후 활발하게 토론이 진행되어 지금까지도 지속되고 있다. 그러나 이에 대한 구체적인 방법론이 정립되지는 못하고 있다. 이에 대한 이유는 여러 가지가 있겠지만 목조건축에 대한 현대적 해석이 부족했고, 이에 따라 철근 콘크리트나 철골조 등 현대적 변용에 대한 연구가 별로 이루어진 것이 없었기 때문이라고 하겠다. 목조건축의 구조적 원리와는 관련 없이 단순히 직설적인 형태 모방을 통한 철근 콘크리트 구조의 표현은 기능적으로 많은 무리를 지니게 되어 별로 호응을 받지 못하고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철골조 관련 지붕 처마에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 한 철골조의 공포 결구구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 조립 또는 해체 과정을 통해 부재의 재순환이 가능해서 환경친화적 건축으로 환경 보호에도 상당히 큰 도움을 주게 하고, 시공이 간편하고 제조를 용이하게 한 철골조의 공포 결구구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 철골조 관련 지붕 처마에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 한 공포 결구구조에 있어서, 바닥 기초로부터 상기 지붕 처마의 사이에 입설되어 상기 지붕을 바닥으로부터 지지하는 철골조의 기둥과; 상기 기둥의 상부에 상하로 거리를 두고 다단으로 고착되며, 상기 지붕 처마를 지지하며 그 지붕의 하중을 균등 분산시켜 상기 기둥에 전달하게 한 다수의 철골조의 첨차와; 상기 첨차들의 사이에 설치되어 그 첨차들을 지지하며 상기 지붕의 하중을 각 첨차들에게 골고루 전달하게 한 철골조의 소로와; 최하단의 상기 첨차의 아래에 위치하도록 상기 기둥에 고착되며 상기 기둥에 대해 상기 지붕의 하중을 완충하도록 한 철골조의 주두;를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

이 구조에서, 상기 첨차들은 최하단으로 갈수록 길이가 점차로 짧아지며 상기 기둥에 방사상으로 뻗어 있도록 함이 바람직하다.

또, 상기 주두는 판부와 이 판부로부터 입설된 판상형의 수직부로 이루어져 상기 첨차들과 교차하도록 상기 기둥에 방사상으로 고착되도록 함이 바람직하다.

또, 상기 소로는 받침판부와 이 받침판부 상에 방사상으로 입설된 "ㄴ"자 모양의 날개부들로 이루어져 이 날개부들 사이에 상기 첨차들을 끼워 지지하도록 함이 바람직하다.

상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조를 나타낸 사시도, 도2는 도1에 있어서의 정면도, 도3a는 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조에서 소로를 나타낸 사시도, 도3b는 도3a에 있어서의 정면도, 도4는 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조에서 주두를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 철골조 관련 지붕 처마(미도시)에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 하는데 사용된다.

이러한 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 도면에 나타낸 바와 같이, 바닥 기초로부터 상기 지붕 처마의 사이에 입설되어 상기 지붕을 바닥으로부터 지지하는 철골조의 기둥(10)과, 상기 기둥(10)의 상부에 상하로 거리를 두고 다단으로 고착되며 상기 지붕 처마를 지지하며 그 지붕의 하중을 균등 분산시켜 상기 기둥(10)에 전달하게 한 다수의 철골조의 첨차(20a∼20c)와, 상기 첨차(20a∼20c)들의 사이에 설치되어 그 첨차(20a∼20c)들을 지지하며 상기 지붕의 하중을 각 첨차(20a∼ 20c)들에게 골고루 전달하게 한 철골조의 소로(30)와, 최하단의 상기 첨차(20c)의 아래에 위치하도록 상기 기둥(10)에 고착되며 상기 기둥(10)에 대해 상기 지붕의 하중을 완충하도록 한 철골조의 주두(40)로 이루어짐을 특징으로 한다.

참조부호(50)은 상기 기둥(10)에 수평 연결되어 지붕의 하중을 지탱하게 한 수평부재의 일예인 보(beam)를 나타낸 것이다.

상기 기둥(10)은 금속물질 중 철로서, 원기둥 형상으로 상기 지붕 처마를 바닥, 즉 기초로부터 지지하도록 되어 있다.

상기 첨차(20a∼20c)들은 금속물질 중 철로서, 상기 기둥(10)에 대해 볼트 체결방식 또는 용접 등을 통해 견고히 고착된다. 상기 첨차(20a∼20c)들은 최하단 첨차(20c)로 갈수록 그 길이를 짧게 하여 각 첨차(20a∼20c)들에게 부여되는 하중에 대한 저항을 강하게 하여 변형 또는 상기 기둥(10)으로부터의 파손 등을 방지하도록 되어 있다. 이러한 상기 첨차(20a∼20c)들은 상기 지붕으로부터의 하중을 여러번 분산시켜 상기 기둥(10)에 전달되게 하여 상기 기둥(10)이 한꺼번에 받는 하중을 덜어주게 한다.

또한, 상기 첨차(20a∼20c)들은 상기 지붕 처마를 효과적으로 지지하여 상기 지붕으로부터의 하중을 균등 분산시키도록 함과 아울러 의장적 요소를 가미하도록 상기 기둥(10)에 대해 방사상으로 뻗어 있으며, 그 방사각을 90°로 함이 바람직하다.

도면에서는 상기 첨차(20a∼20c)들이 3단으로 되어 있지만 건축물의 제반 조건, 예컨대 지붕의 하중 정도 등에 따라 그 개수가 달라질 수 있음을 밝혀둔다. 이러한 상기 첨차(20a∼20c)들은 주물 제조됨이 바람직하고, 그 끝단을 완만한 곡선으로 처리하여 의장적 요소를 더 향상시킴이 좋다.

상기 소로(30)는 금속물질 중 철로서, 주물 제조됨이 바람직하고, 받침판부 (31)와 이 받침판부(31) 상에 방사상으로 입설된 "ㄴ"자 모양의 날개부(32)들로 이루어져, 이 날개부(32)들 사이에 상기 첨차(20a∼20c)들을 끼워 지지하도록 되어 있다.

이러한 상기 소로(30)는 최상단 첨차(20a)에 부여되는 상기 지붕으로부터의 하중을 그 하단 첨차(20b,20c)들에게 차례로 전달하며 지지하는 역할을 하며, 상기 지붕의 하중 또는 첨차들(20a∼20c)의 길이에 따라 다수개로 설치될 수 있음을 밝혀둔다. 또한, 상기 소로(30)는 그 설치 상의 더 안정성을 위해 용접 등을 통해 상기 첨차(20a∼20c)들 사이에 견고히 설치될 수 있다.

이와 같이 소로(30)가 설치된 상기 첨차(20a∼20c)들은 철골조 관련 수직부재인 상기 기둥(10)과 수평부재, 예컨대 상기 보(50) 또는 도리 등과의 접합부를 견고하게 하여 하중에 대한 저항을 강하게 해주고 상기 지붕에 대한 접촉면을 증대시켜 지붕 하중을 균등히 분산시키게 하며, 또한 상기 접합부 부분에서의 이러한 구조적인 효과와 아울러 의장적 효과를 동시에 달성하게 한다.

한편, 상기 주두(40)는 금속물질 중 철로서, 주물 제조됨이 바람직하고, 상기 기둥(10)의 외주면에 부착되도록 일단을 호형으로 형성한 판부(41)와 이 판부 (41)로부터 입설된 판상형의 수직부(42)로 이루어져 상기 첨차(20a∼20c)들과 교차하도록 상기 기둥(10)에 방사상으로 용접 등을 통해 고착된다.

이와 같이 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 철골조 관련 수평부재와 접합부를 이루는 상기 기둥(10)에 대한 상기 첨차(20), 소로(30) 및 주두(40)의 설치로 철골의 특성을 유지하면서 건축물의 구조적 안정성과 건축물의 의장적 요소를 동시에 향상시키게 하며, 조립 또는 해체 과정을 통해 부재의 재순환을 가능하게 하여 환경친화적 건축으로 환경 보호에도 상당히 큰 도움을 주게 한다.

또한, 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 상기 첨차(20), 소로(30) 및 주두(40)의 기능적 또는 의장적 변형을 통해 다양한 철골조 공포 유형을 만들 수 있게 하며, 철골조 디테일의 대량 생산을 가능하게 한다.

또한, 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 상기 첨차(20)를 활용한 디테일을 통해 수직부재 예컨대, H형강의 보(50)를 상기 첨차(20) 위에 걸쳐 놓고 시공하게 함으로써 크레인이 상기 기둥(10)과 보(50)를 용접하는 동안 계속해서 붙잡고 있는 지금의 시공 방법에서 탈피하여 시공성을 향상시켜 공기를 단축시키게 하며, 이를 통해 향후 공항이나 철도 역사, 경기장 등의 대형 건축물뿐만 아니라 주유소 등의 중소규모의 철골조 건축물에 적용하여 한국적 분위기를 표현하게 한다.

따라서, 본 발명의 철골조의 공포 결구구조는 목조건축을 현대화하는데 크게 기여하게 하고, 대형건물에 편중되어 있는 철골조 건축의 단점을 극복하여 소형 건축물로의 방향 전환에도 기여하게 함과 아울러 표준화를 통해 공기의 단축, 자원의 재활용, 또한 철강재의 효과적 활용에도 크게 기여하게 한다. 결국 이는 한국적 하이테크 미학을 구현하게 한 큰 효과가 있다.

지금까지는 본 발명을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면은 본 발명의 기술사상을 한정한 것이 아니라 단지 예시한 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 철골조 건축물의 지붕 처마에 적합한 공포 유형의 결구구조를 제공함으로써 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 하고, 조립 또는 해체 과정을 통해 부재의 재순환을 가능하게 하여 환경친화적 건축으로 환경 보호에도 상당히 큰 도움을 주게 하는 한편, 시공이 간편하고 제조를 용이하게 한 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조를 나타낸 사시도,

도2는 도1에 있어서의 정면도,

도3a는 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조에서 소로를 나타낸 사시도,

도3b는 도3a에 있어서의 정면도,

도4는 본 발명에 따른 철골조의 공포 결구구조에서 주두를 나타낸 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:기둥 20a∼20c:첨차

30:소로 31:받침판부

32:날개부 40:주두

41:판부 42:수직부

50:보

Claims (4)

1. 철골조 관련 지붕 처마에 설치되어 지붕의 하중을 균등 분산시켜 건축물의 구조적 안정성을 증진시킴과 아울러 건축물의 의장적 요소를 향상시키게 한 공포 결구구조에 있어서,

   바닥 기초로부터 상기 지붕 처마의 사이에 입설되어 상기 지붕을 바닥으로부터 지지하는 철골조의 기둥과;

   상기 기둥의 상부에 상하로 거리를 두고 다단으로 고착되며, 상기 지붕 처마를 지지하며 그 지붕의 하중을 균등 분산시켜 상기 기둥에 전달하게 한 다수의 철골조의 첨차와;

   상기 첨차들의 사이에 설치되어 그 첨차들을 지지하며 상기 지붕의 하중을 각 첨차들에게 골고루 전달하게 한 철골조의 소로와;

   최하단의 상기 첨차의 아래에 위치하도록 상기 기둥에 고착되며 상기 기둥에 대해 상기 지붕의 하중을 완충하도록 한 철골조의 주두;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 철골조의 공포 결구구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 첨차들은 최하단으로 갈수록 길이가 점차로 짧아지며 상기 기둥에 방사상으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 철골조의 공포 결구구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 주두는 판부와 이 판부로부터 입설된 판상형의 수직부로 이루어져 상기 첨차들과 교차하도록 상기 기둥에 방사상으로 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 철골조의 공포 결구구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 소로는 받침판부와 이 받침판부 상에 방사상으로 입설된 "ㄴ"자 모양의 날개부들로 이루어져 이 날개부들 사이에 상기 첨차들을 끼워 지지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 철골조의 공포 결구구조.