KR20100131499A - 구조적 건축물 구성재 및 그 조립 방법 - Google Patents

Abstract

구조적 건축물 구성재 및 이의 조립 방법은 현장에서 조립될 수 있도록 빔을 개량시킬 수 있다. 본 방법은 빔의 중심축(55)을 형성하는 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18)를 준비하는 단계를 포함한다. 한 점에서 모이는 2개의 측벽(42) 및 이들 측벽(42)의 수렴 단부 사이에 연장하는 중앙벽(40)을 각각 포함하는, 다수의 개별 형성된 웨브부(12)가 준비된다. 웨브부(12)는 인접한 웨브부(12)의 중앙벽(40)이 실질적으로 서로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축(55)을 중심으로 횡방향으로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 나란히 배치된다. 인접한 웨브부(12)의 측벽은 서로 연결되고, 웨브부(12)는 제1 플랜지(16)와 제2 플랜지(18)에 연결된다.

Description

구조적 건축물 구성재 및 그 조립 방법{STRUCTURAL BUILDING COMPONENTS AND METHOD OF CONSTRUCTING SAME}

본 발명은 일반적으로 건축 산업에서 이용되는 건축물 구성재에 관한 것으로, 특히, 배타적이지는 않지만, 본 발명은 지붕이 상당한 간격을 두고 이격된 건축물의 건설을 위한 빔 및 건축물 구성재에 관한 것이다.

건축물 건설에 있어, 기둥과 같은 중간 수직형 지지 부재에 의해 가로막혀 있는 상당한 영역을 덮는 지붕을 필요로 하는 예가 많이 있다. 그 일 예가 장애물 없는 자리가 프리미엄 가격으로 판매될 수 있는 스포츠이벤트 경기장이다. 경기장에서 장애물 있는 자리는 방해없이 관람이 가능한 장애물 없는 자리보다 훨씬 더 값싸게 판매된다. 이러한 건축물의 또 다른 예로서 항공기 격납고가 있는데, 이는 날개 폭이 크고 기미 구조가 높은 항공기를 수용할 수 있을 정도로 충분히 넓고 높아야 한다. 이는 에어버스 A380과 같은 소위 "슈퍼 점보"의 출현의 관점에서도 더욱 분명한 사실이다.

종래 기술에서는, 중간 지지물을 사용하지 않고도 비교적 저렴한 비용으로 넓은 영역을 효과적으로 덮는 지붕 구조에 대해 다양한 기하학적 형상이 제시되어 왔다. 예를 들면, 쌍곡 포물면 형상을 갖는 지붕이 그것이다. 그러나, 이러한 지붕 구조는 모양이 주로 배주형인 항공기 격납고에는 적합하지 않아 대형 항공기를 수용할 수 없을 것이다.

또한, 건축 산업에서는 지붕틀을 형성하기 위해 다양한 재료가 사용된다. 예를 들면, 지붕틀을 형성하기 위해 수백년간 목재가 사용되어왔지만, 현대의 대형 건축물은 건축물의 폭을 늘리기 위해 강재 지붕틀을 흔히 사용한다. I-빔(빔의 단면 형상 때문에 그렇게 일컬어짐) 또한 지붕의 강도 및 강성을 증가시키고 지붕 구조의 중량을 감소시키기 위해 사용되어왔다. I-빔을 형성하기 위해, 강재 웨빙(steel webbing)이 강의 평행한 두 부분 사이에 삽입될 수 있다. 이 구조는 중실형 직사각 빔보다 중량을 감소시키는 한편 빔의 비틀림 강도와 관성 모멘트를 증가시킨다. 빔에 사용되는 다른 재료로는 인산염 축전 시설 및 산 축전 시설(예, 도금 공장(galvanizing plants))과 같은 환경에서 화학 제품 및/또는 화학 반응에 의해 발생되는 부식을 방지할 수 있는 복합재, 합금 및 플라스틱을 포함한다.

또한, 섬유판 및 적층 단판과 같은 목판으로부터 만들어지는 I-빔은 중실형 목재 빔에 비해 더 가볍고 덜 휘는 성질 때문에 건설업, 특히 주택 건설업에서 더욱 큰 인기를 얻고 있다. 그러나, 목재로 만들어진 I-빔은 무방비 상태에 있다면 화재시 강도가 급격히 손실될 수 있다.

I-빔과 유사한 것으로, Berryman의 오스트레일리아 등록특허 제716272호에서는 여러 섹션들로 이루어져 볼트나 용접에 의해 서로 체결된 지붕 이음용 빔이 개시되어 있다. 각각의 섹션은 중량을 감소시키기 위해 평행한 두 직사각형 중공관으로 구성된다. 금속 웨빙(metal webbing)이 지그재그 패턴으로 평행한 두 직사각형 중공관에 용접된다. 그 결과, 보다 가볍고 더 단단한 구조가 얻어질 수 있다.

그러나, Berryman 발명의 단점은 저장 및 운반 동안 빔 상에 물이 고여 빔의 부식 속도가 가속화된다는 것이다. 도장 또는 도금될 때 조차도, 이러한 빔은 저장 위치에서 반듯하게 놓여질 때 물에 노출되면 녹슬거나 벗겨지기 시작하게 된다.

Berryman 발명은 다양한 빔 사이즈를 공급하기 위해 강재 코일을 다양한 폭으로 절단하거나 쪼갠 다음, 그 최종 모양을 형성하기 위해 그 강재 코일을 가압하는 것을 필요로 한다. 이 방법은 강재 코일을 절단할 수 있는 추가의 전문 장비를 필요로 한다. 상기 제조 방법은 또한 다른 수많은 빔 사이즈의 다량의 재고량을 저장하는 단계를 필요로 한다. 또한, 빔의 길이가 길기 때문에, 전문 운송 회사가 빔을 운반하도록 권한을 부여할 필요가 있다.

따라서, 경간 능력(spanning capacity)을 증가시키고, 부식을 감소시키며, 제조 및 운반이 비교적 용이해지도록 빔을 개량시킬 필요가 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점 중 하나 이상을 해결 및/또는 감소시키거나, 소비자에게 유용하거나 상업적인 대안을 제공하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 비틀림강성이 큰 빔을 제공하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 비교적 용이하게 제조되고, 용이하게 운반될 수 있어 현장에서 조립가능한 구성재를 포함하는, 빔을 제공하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 빔의 다양한 사이즈에 대한 단일의 강재 코일 폭의 사용을 가능하게 하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 저장되거나 부재에 영향받기 쉬운 위치에 위치될 때 워터 풀링(water pooling)으로부터 부식의 위험성이 감소된 빔을 제공하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 높은 부식 환경에서 사용될 수 있는 내부식성 빔을 제공하는데 있다.

본 발명의 일부 실시예의 또 다른 목적은 빔 구조물에 연결 시스템을 제공하여, 빔 구조물의 운반, 가공 및 조립을 개선시키는데 있다.

일 태양에 따르면, 본 발명은 빔을 조립하는 조립 방법으로서, 본 조립 방법은 빔의 중심축을 형성하는 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 준비하는 단계; 한 점에 모이는 2개의 측벽 및 이들 측벽의 수렴 단부 사이에 연장하는 중앙벽을 각각 포함하는 개별 형성된 다수의 웨브부를 준비하는 단계; 인접한 웨브부의 중앙벽이 실질적으로 서로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축을 중심으로 횡방향으로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 웨브부를 나란히 배치하는 단계; 인접한 웨브부의 측벽을 서로 연결하는 단계; 및 웨브부를 제1 플랜지와 제2 플랜지에 연결하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 웨브부는 인접한 측벽의 에지 부분이 겹치도록 배열된다.

선택적으로, 본 조립 방법은 인접한 측벽 사이의 겹친 부분에 체결구를 통과시킴으로써 인접한 웨브부의 측벽을 서로 연결하는 단계를 포함한다. 대안적으로, 인접한 웨브부의 측벽은 서로 용접된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙벽은 측벽의 상부 에지 또는 하부 에지를 넘어 연장하는 보강부(gusset sections)를 포함하고, 빔을 조립하는 조립 방법은 다수의 보강부 사이에 플랜지를 위치시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 보강부는 웨브부의 중앙벽에 접해 있다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 건축물 요소를 조립하는 조립 방법으로서, 본 조립 방법은 상술한 바와 같은 2개 이상의 빔을 조립하는 조립 단계, 및 빔 각각의 플랜지 부분을 연결 부재의 고정 채널 내에 삽입하여 빔을 연결 부재에 고정시킴으로써 빔을 서로에 대해 소정의 각도를 이루며 단단히 연결하는 연결 단계를 포함한다.

바람직하게, 본 방법은 플랜지 부분을 브래킷의 고정 채널에 삽입하여, 빔을 브래킷에 고정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 빔의 중심축을 형성하는 제1 플랜지; 제1 플랜지에 평행한 상태로 이격되어 있는 제2 플랜지; 및 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 고정되고, 한 점에 모이는 2개의 측벽 및 이들 측벽의 수렴 단부 사이에 연장하는 중앙벽을 각각 포함하는, 다수의 개별 형성된 웨브부를 포함하는 빔으로서, 상기 웨브부는 인접한 웨브부의 중앙벽이 서로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축을 중심으로 횡방향으로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 나란히 배치되어, 한 점에서 모이는 인접한 웨브부의 측벽이 겹쳐진다.

빔은 인접한 측벽 사이의 겹친 부분을 통과하는 체결구를 포함하거나, 인접한 웨브부의 측벽은 서로 용접될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙벽은 측벽의 상부 에지 또는 하부 에지를 넘어 연장하는 다수의 보강부를 포함하고, 플랜지는 이들 보강부 사이에 위치된다.

바람직하게, 중앙벽은, 채널 또는 접음부를 포함하고 중앙벽의 상부 에지와 하부 에지 사이에 연장하는, 보강 구조물을 포함한다.

선택적으로, 중앙벽에는 구멍이 형성된다.

웨브부는 강, 알루미늄, 플라스틱 또는 복합 소재를 포함할 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 2개의 빔; 및 서로 소정의 각도로 연장되는 2쌍의 고정 채널을 포함한 연결 부재를 포함하는 건축물 요소에 관한 것으로, 빔 각각의 플랜지 부분이 대응 쌍의 고정 채널 내에 수용되어 이에 고정된다.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 2개의 빔; 및 제1 플랜지의 단부와 제2 플랜지의 단부를 수용하는 한 쌍의 고정 채널을 포함한 브래킷을 포함하는 건축물 요소에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 빔의 웨브(webs) 중 하나의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 웨브의 단면을 나타낸다.
도 4는 도 1의 빔의 조립 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 빔의 다른 실시예의 분해 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 빔의 또 다른 실시예의 분해 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 빔의 도 다른 실시예의 분해 사시도를 나타낸다.
도 8은 연결 부재 및 도 1의 빔을 포함한 서까래(rafter) 형태의 본 발명의 일 태양에 따른 건축물 요소의 분해 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8의 건축물 요소의 조립 사시도를 나타낸다.
도 10은 브래킷(bracket) 및 도 1의 빔을 포함하는 본 발명의 일 태양에 따른 건축물 요소의 또 다른 실시예의 분해 사시도를 나타낸다.
도 11은 도 10의 건축물 요소의 조립 사시도를 나타낸다.
도 12는 건축물 바닥에 고정된 브래킷 및 브래킷에 고정된 도 1의 빔을 포함하는 본 발명의 일 태양에 따른 건축물 요소의 사시도를 나타낸다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예로서만 첨부 도면을 참조로 하여 더 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 개량된 빔과 건축물 요소, 그리고 이들을 조립하는 조립 방법에 관한 것이다. 본 발명의 요소는 본 설명으로 미루어 보아 당업자라면 누구든지 이해할 수 있을 과도한 세부구성으로 본 발명을 불명확하게 만들지 않도록 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 특정 세부구성만을 나타내는 도면에서 개략적으로 도시되어 있다.

본 명세서에서는, 제1 및 제2, 좌측 및 우측, 상부 및 하부 등의 형용사가 오로지 하나의 요소 또는 또 다른 요소로부터의 방법 단계 또는 상기 형용사에 의해 나타내어지는 특정 상대 위치나 순서를 반드시 필요로 하지 않는 방법 단계를 나타내기 위해서만 사용된다. "포함하다"와 같은 단어는 요소 또는 방법 단계의 배타적 구성을 나타내기 위해 사용되지 않는다. 오히려, 이러한 단어는 단지 본 발명의 특정 실시예에 포함된 요소 또는 방법 단계의 최소 구성만을 나타낸다.

도 1은 빔(10)의 분해도를 나타내고 있다. 빔(10)은 웨브(webs)(12), 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18) 형태의 다수의 웨브부(web sections)를 포함한다.

바람직하게 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18)는 직사각형 단면의 강재 바에 의해 제조되지만, 임의의 다른 적절한 재료가 사용될 수 있다. 제1 플랜지(16)는 앞면(20), 뒷면(22), 하부면(24) 및 상부면(26)을 포함한다. 제2 플랜지(18)는 앞면(30), 뒷면(32), 상부면(34) 및 하부면(36)을 포함한다. 제2 플랜지(18)는 제1 플랜지(16)와 실질적으로 평행한 상태로 이격되어 있으며, 제1 플랜지(16)의 하부면(24)은 제2 플랜지(18)의 상부면(34)을 대향하고 있다. 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18)는 길이가 실질적으로 동일하다.

도 2는 1개의 웨브(12)의 사시도를 나타내고, 도 3은 웨브(12)의 단면을 나타내고 있다. 각각의 웨브(12)는 중앙벽(40) 및 중앙벽(40)의 평면으로부터 구부러진 2개의 측벽을 포함한다. 측벽(42)은 한 점에서 모이며, 중앙벽(40)은 측벽(42)의 수렴 단부(converging ends) 사이에 연장된다. 측벽(42)의 길이는 뒤집어진 제2 웨브(12)가 제1 웨브(12) 옆에 위치될 때 측벽이 겹쳐지는 정도이다. 측벽(42)의 말단부 영역에는 구멍(50)이 형성되어 있다. 측벽(42)이 중앙벽(40)과 만나는 측벽(42)의 수렴 단부에는 접음선(44)이 형성되어 있다. 중앙벽(40)과 각 측벽(42) 사이의 각도(θ)가 대략 135°이다. 마찬가지로, 각도(θ)는 요건에 따라 130°내지 150°일 수 있다. 웨브(12)는 제1 플랜지(16)에 인접한 제1 에지(46) 및 제2 플랜지(18)에 인접한 제2 에지(48)를 포함한다. 웨브(12)는 중앙벽(40)의 중심 아래에서 제1 에지(46)로부터 제2 에지(48)까지 연장되는 V형 접음부 형태의 보강 구조물(strengthening structure)(38)을 포함한다. 보강 구조물(38)은 빔(10)의 강도를 증가시킬 뿐만 아니라, 웨브(12)와 플랜지(16, 18) 사이에서 포획된 액체를 빔(10)으로부터 배출시켜, 빔(10)의 부식을 방지할 수 있다. 이는, 빔(1)이 수평 위치에서 쌓아질 때, 특히 효과적이다.

각각의 웨브(12)는 단일의 강판으로부터 제조될 수 있지만, 알루미늄, 플라스틱 또는 복합 소재 등의 임의의 다른 적절한 재료가 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 일련의 압연 프로파일(a series of rolled profiles)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

도 4는 빔(10)의 조립도를 나타내고 있다. 빔(10)은 아래에서 설명되는 바와 같이 조립된다. 웨브(12)는 복합 웨브(composite web)(14)를 형성하기 위해 나란히 고정된다. 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18)는 복합 웨브(14)에 의해 연결된다. 제1 플랜지(16) 및 제2 플랜지(18)는 빔의 중심축(55)을 형성한다. 웨브(12)의 제1 에지(46)는 제1 플랜지(16)의 하부면(24)에 고정되고, 제2 에지(48)는 제2 플랜지(18)의 상부면(34)에 고정된다. 웨브(12)는 인접한 웨브의 중앙벽(40)이 실질적으로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축(55)을 중심으로 횡방향으로 서로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 배치되며, 인접한 웨브(12)의 측벽(42)은 서로 연결된다. 인접한 웨브(12)의 측벽(42)은 구멍(50)을 이용해 측벽(42)을 서로 리벳 체결, 볼트 체결 또는 나사 체결함으로써 서로 고정된다. 대안적으로, 웨브(12)는 용접되거나 화학적으로 위치결합될 수 있다. 웨브(12)가 플랜지(16, 18)를 복합 웨브(14)에 고정하기 전에 복합 웨브(14)를 형성하기 위하여 서로 고정될 수 있고, 대안적으로는, 웨브(12)가 플랜지(16, 18)에 고정될 때 플랜지(16, 18) 사이의 제 위치에 고정될 수 있음을 확인할 수 있을 것이다.

1개의 웨브(12)의 중앙벽(40)은 플랜지(16, 18) 각각의 앞면(20, 30)과 동일 평면 상에 있으며, 인접한 웨브(12)의 중앙벽(40)은 플랜지(16, 18) 각각의 뒷면(22, 32)과 동일 평면 상에 있다. 이와 같이, 인접한 웨브(12)의 중앙벽(40)은 서로에 대해 실질적으로 평행한 상태로 이격되어 있고, 빔의 중심축(50)을 중심으로 횡방향으로 서로 엇갈리게 배치된다.

도 5는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 빔(100)의 분해 사시도를 나타내고 있다. 빔(100)은 빔(10)과 유사하지만, 차이점으로는 빔(100)의 웨브(104)의 중앙벽(102)에 구멍(106)이 형성되어 있으며, 보강 구조물(39)이 보강 구조물(38)과 비교해보면 반대로 되어 있다는 것이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 빔(200)의 분해 사시도를 나타내고 있다. 빔(200)은 빔(10)과 유사하지만, 차이점으로는 보강부(gusset sections)(202)가 웨브(206)의 중앙벽(204)과 일체로 형성되어 있다는 것이다. 보강부(202)는 측벽(43)의 두 에지(208)를 넘어 연장된다. 보강부(202)는 중앙벽(204)에 접해 있다. 빔(200)의 조립 상태에서, 플랜지(16, 18)는 웨브(206)의 보강부(202) 사이에 수용된다. 제1 플랜지(16)는 웨브(206) 상에, 그리고 인접한 웨브의 보강부(202) 사이에 위치되어, 예를 들면 용접, 브레이징(braised), 리벳 또는 접착제에 의해 고정된다. 마찬가지로, 제2 플랜지(18)는 웨브(206) 상에 위치되어, 용접, 브레이징, 리벳 또는 접착제에 의해 고정된다. 웨브(206)는 웨브(12)에 대해 설명한 것과 동일한 방식으로 서로 고정되어, 플랜지(16, 18) 사이에 고정된 복합 웨브를 형성할 수 있다. 보강부(202)는, 리벳, 볼트 및 스폿 용접부가 예를 들면 보강부(202) 및 플랜지(16, 18)의 앞면(20, 30)과 뒷면(22, 32)을 통해 바로 위치되기 때문에, 웨브(206)와 플랜지(16, 18) 사이에 강한 연결이 이루어질 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 빔(300)의 분해 사시도를 나타내고 있다. 빔(300)은 빔(200)과 유사하지만, 차이점으로는 빔(100)과 관련하여 설명한 구멍(106)을 포함하고 있다는 것이다. 구멍(106)은 빔 강도를 단지 무시할 정도로 감소시킬 뿐, 빔(300)을 더 가볍게 만든다.

빔(10, 100, 200, 300)은 각가지의 서까래, 기둥 등의 기타 구조적 지지물을 형성하는데 사용될 수 있다. 또한, 아치(arches)가 용접과 같은 종래에 주지된 방법 또는 연결부를 사용하여 다수의 빔(10, 100, 200, 300)을 결합함으로써 제조될 수 있다.

도 8 내지 도 12는 건축물 구조를 구성하기 위해 연결용 빔(10, 100, 200, 300)에 이루어질 수 있는 다양한 연결을 나타낼 것이다.

도 8은 2개의 빔(10)을 연결하기 위한 서까래용 연결 부재(rafter connector)(400)의 분해 사시도를 나타내고 있고, 도 9는 서까래용 연결 부재(400) 및 빔(10)의 조립 사시도를 나타내고 있다. 서까래용 연결 부재(400)에 의해, 빔(10)은 제안된 지붕의 정점 각도를 이루며 서로 결합될 수 있다. 서까래용 연결 부재(400)는 중심 포스트(central post)(402) 및 중심 포스트(402)의 양측으로부터 소정의 각을 이루며 돌출된 한 쌍의 고정 채널(holding channels)(404)로 구성된다. 고정 채널(404)은, 각 쌍의 고정 채널(404) 중 대향하는 고정 채널(404)의 개방측이 서로 마주하고 있으므로, 실질적으로 U형 단면을 갖는다. 빔(10)은 각 빔(10)의 플랜지(16, 18)의 단부 영역이 각각 대응 채널(404) 내에 수용되는 배열로 한 쌍의 고정 채널(404) 사이에 각각의 빔(10)을 삽입함으로써 서까래용 연결 부재(400)에 고정된다. 빔(10)은 고정 채널(404)과 플랜지(16, 18)의 구멍(409)을 통해 체결되는 볼트(408)에 의해 서까래용 연결 부재(400)에 고정된다. 또한, 빔(10)은 리벳, 용접, 납땜, 접착 또는 임의의 다른 적절한 접합 방식에 의해 연결 부재(400)에 결합될 수도 있다. 면판(406)이 조립된 서까래용 연결 부재(400)의 갭(gaps)을 덮는다. 퍼린 클리트(purlin cleats)(410) 및 브래싱 연결 부재(bracing connector)(412)가 지붕 구조를 형성하기 위해 조립된 서까래용 연결 부재(400)와 빔(10)에 고정된다.

도 10은 빔(10)을 연결하는 까치발용 연결 부재(knee connector)(500)의 분해 사시도를 나타내고, 도 11은 까치발용 연결 부재(500) 및 빔(10)의 조립 사시도를 나타내고 있다. 까치발용 연결 부재(500)는 소정의 각도를 이루며 2개의 빔(10)을 결합한다는 점에서 서까래용 연결 부재(400)와 유사하다. 까치발용 연결 부재(500)는 90°에 제안된 지붕의 피치각을 더한 각도로 빔(10)과 결합한다. 까치발용 연결 부재(500)는 중심 포스트(502) 및 중심 포스트(502)의 양측으로부터 소정의 각도를 이루며 돌출된 한 쌍의 고정 채널(504)로 구성된다. 고정 채널(504)은, 각 쌍의 고정 채널(504) 중 대향하는 고정 채널(504)의 개방측이 서로 마주하고 있으므로, 실질적으로 U형 단면을 갖는다. 빔(10)은 각 빔(10)의 플랜지(16, 18)의 단부 영역이 대응 고정 채널(504) 내에 각각 수용되는 배열로 한 쌍의 고정 채널(504) 사이에 각각의 빔(10)을 삽입합으로써 까치발용 연결 부재(500)에 고정된다. 빔(10)은 고정 채널(504)과 플랜지(16, 18)의 구멍(509)을 통해 체결되는 볼트(508)에 의해 까치발용 연결 부재(500)에 고정된다. 또한, 빔(10)은 리벳, 용접, 납땜, 접착 또는 임의의 다른 적절한 접합 방식에 의해 까치발용 연결 부재(500)에 결합될 수 있다. 면판(506)이 조립된 까치발용 연결 부재(500)의 갭을 덮는다.

도 12는 건축물 또는 구조물을 지지하기 위해 사용되는 푸팅(footings)에 빔(10)을 연결하는데 사용되는 발판(600)의 형태의 브래킷(bracket)의 사시도를 나타내고 있다. 도 12는 빔(10)에 연결된 경우의 발판(600)의 사시도를 나타내고 있다. 발판(600)은 일반적으로 평행한 2개의 고정 채널(602) 및 이들 고정 채널(602) 사이의 버팀대(brace)(604)를 포함한 H형 발판이다. 고정 채널(602)은 강으로 제조되고 'U'형 단면을 가지지만, 임의의 적절한 단면을 갖는 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있다.

발판(600)은 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 발판의 일 단부를 건축물의 바닥(606) 속에 매설하거나 임의의 다른 적절한 고정 수단을 이용하여 건축물의 푸팅에 고정된다. 빔(10)의 정단부(proximal end)의 플랜지(16, 18)는 상향 돌출해 있는 발판(600)의 고정 채널(602) 내에 설치되어 기계적으로 고정된다.

본 명세서에서 설명된 실시예는 일반적으로 강을 이용한 제조를 설명한다. 강이 유일하게 적절한 재료가 아니라, 알루미늄 또는 섬유 유리, 플라스틱 등의 임의의 다른 적합재 또는 임의의 다른 고강재가 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 기술된 기계적 접합은, 예를 들면 재료간 용접, 볼트 체결, 나사 체결, 접착, 리벳 체결 또는 화학 결합을 포함할 수 있다.

본 발명의 장점으로, 대형 구조 빔이 운반이 용이한 소형 구성재로부터 조립될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 웨브(12)는 대량으로 스탬핑 또는 압연된 후 촘촘히 쌓여져 건설 현장으로 보내진다. 또한, 플랜지(16, 18)는 동일하므로, 예를 들면 냉간 압연 성형에 의해 효율적으로 대량 제조되어, 빔(10)이 조립되는 건설 현장으로 보내질 수 있다. 또한, 구조물(38)과 같은 보강 구조물은 복합 웨브(14)와 플랜지(16, 18) 사이에서 포획된 수분을 웨브(12)로부터 배출시켜, 웨브의 부식 또는 녹의 발생을 방지한다.

본 발명의 다양한 실시예에 대한 상기 설명은 설명을 목적으로 관련 분야의 당업자에게 제공될 뿐, 개시된 하나의 실시예로 본 발명을 철저히 나타내거나 한정해서는 안된다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 다수의 개조 및 변경이 관련 분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 일부 대안적인 실시예가 명확하게 설명되었지만, 다른 실시예도 당업자에 의해 명확해지거나 비교적 용이하게 도출될 것이다. 따라서, 본 특허명세서는 본 명세서에서 설명된 본 발명의 모든 대안, 변경 및 개조, 그리고 전술한 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않는 다른 실시예를 포함할 수 있다.

Claims (17)

1. 빔을 조립하는 조립 방법에 있어서,
   빔의 중심축을 형성하는 제1 플랜지(first flange) 및 제2 플랜지(second flange)를 준비하는 단계;
   한 점에 모이는 2개의 측벽 및 상기 측벽의 수렴 단부(converging ends) 사이에 연장하는 중앙벽을 각각 포함하는 개별 형성된 다수의 웨브부(web sections)를 준비하는 단계;
   인접한 웨브부의 중앙벽이 실질적으로 서로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축을 중심으로 횡방향으로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 상기 웨브부를 나란히 배치하는 단계;
   인접한 웨브부의 상기 측벽을 서로 연결하는 단계; 및
   상기 웨브부를 상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지에 연결하는 단계
   를 포함하는,
   빔 조립 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 웨브부는 인접합 측벽의 에지 부분이 겹치도록 배열되는, 빔 조립 방법.
3. 제2항에 있어서,
   인접한 측벽 사이의 겹친 부분에 체결구를 통과시킴으로써 인접한 웨브부의 측벽을 서로 연결하는 단계를 포함한, 빔 조립 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   인접한 웨브부의 측벽은 서로 용접된, 빔 조립 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중앙벽은 상기 측벽의 상부 에지 또는 하부 에지를 넘어 연장하는 보강부(gusset sections)를 포함하고,
   다수의 상기 보강부 사이에 상기 플랜지를 위치시키는 단계를 포함한, 빔 조립 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보강부는 웨브부의 상기 중앙벽에 접해 있는, 빔 조립 방법.
7. 건축물 요소를 조립하는 조립 방법에 있어서,
   제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 2개 이상의 빔을 조립하는 조립 단계, 및
   상기 빔 각각의 플랜지 부분을 연결 부재(connector)의 고정 채널(holding channels) 내에 삽입하여 상기 빔을 상기 연결 부재에 고정시킴으로써 상기 빔을 서로에 대해 소정의 각도를 이루며 단단히 연결하는 연결 단계
   를 포함하는,
   건축물 요소 조립 방법.
8. 건축물 요소를 조립하는 조립 방법에 있어서,
   제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 빔을 조립하는 조립 단계,
   플랜지 부분을 브래킷(bracket)의 고정 채널 내에 삽입하는 삽입 단계, 및
   상기 빔을 상기 브래킷에 고정하는 고정 단계
   를 포함하는,
   건축물 요소 조립 방법.
9. 빔의 중십축을 형성하는 제1 플랜지;
   상기 제1 플랜지에 평행한 상태로 이격되어 있는 제2 플랜지; 및
   상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지 사이에 고정되고, 한 점에 모이는 2개의 측벽 및 상기 측벽의 수렴 단부 사이에 연장하는 중앙벽을 각각 포함하는, 다수의 개별 형성된 웨브부
   를 포함하고,
   상기 웨브부는 인접한 웨브부의 중앙벽이 서로 평행한 상태로 이격되어 빔의 중심축을 중심으로 횡방향으로 엇갈리게 배치되는 교차 배열로 나란히 배치되어, 한 점에서 모이는 인접한 웨브부의 측벽이 겹쳐지는,
   빔.
10. 제9항에 있어서,
    인접한 측벽 사이의 겹친 부분을 통과하는 체결구를 포함한, 빔
11. 제9항에 있어서,
    인접한 웨브부의 측벽이 서로 용접된, 빔
12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙벽은 상기 측벽의 상부 에지 또는 하부 에지를 넘어 연장하는 보강부를 포함하고,
    상기 플랜지는 다수의 상기 보강부 사이에 위치되는, 빔
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙벽은, 채널 또는 접음부를 포함하고 상기 중앙벽의 상부 에지와 하부 에지 사이에 연장하는, 보강 구조물(strengthening structure)을 포함한, 빔.
14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙벽에는 구멍이 형성된, 빔.
15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨브부는 강, 알루미늄, 플라스틱 또는 복합 소재를 포함한, 빔
16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 2개의 빔; 및
    서로에 대해 소정의 각도를 이루며 연장되는 2쌍의 고정 채널을 포함한 연결 부재
    를 포함하고,
    상기 빔 각각의 플랜지 부분이 대응 쌍의 고정 채널 내에 수용되어 고정되는,
    건축물 요소.
17. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 빔; 및
    제1 플랜지의 단부와 제2 플랜지의 단부를 수용하는 한 쌍의 고정 채널을 포함한 브래킷
    을 포함하는,
    건축물 요소.

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