KR20110009528A - 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다축 연결 조인트는 각각 외주연에 방사상으로 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 다수의 단위 강관부재에 삽입되거나 다수의 단위 강관부재를 수용하여 체결될 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와; 각각 상기 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 다수의 분할 조인트는 각각 단면이 반구형상으로 이루어지고, 중앙부는 관통홀에 체결부재가 체결된다. 이와 같이 구성된 본 발명의 다축 연결 조인트는 다수의 분할 조인트에 다수의 강관부재를 용이하게 고정 설치하게 되고, 중앙부에서 다시 체결부재에 의해 체결하게 되므로 강관부재와 강관부재가 연결 접합되는 부위가 보강되어 전체적으로 비닐하우스의 골조를 견고하게 유지할 수 있는 이점이 있다

비닐하우스, 단위 강관부재, 다축 연결 조인트, 아치, 트러스

Description

다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물{Multiple Axle Coupling Joint and Arch Type House Structure Using the Same}

본 발명은 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물에 관한 것으로, 특히 다수의 직선 및 곡선 단위 강관부재를 다축 연결 조인트와 결합함에 의해 트러스, 다이아몬드, 직사각형 등의 단위 구조가 종방향으로 아치 또는 개량형 아치 구조를 이루면서 터널형 구조물을 형성하여 수직 및 수평방향으로 골조를 보강 지지할 수 있는 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 비닐하우스는 반원형 또는 상층부가 박공 형태의 개량형 아치 형태를 이루는 강관 프레임을 지면위에 일정간격으로 다수 고정 설치하고, 상기 다수의 강관 프레임 양측면과 상부에 각각 직선형의 지지 파이프를 맞닿게 위치시킨 상태에서 서로 맞닿은 부분을 용접하거나 철사 조리개 등으로 묶어 비닐하우스 구조물을 형성한 후 상기 비닐하우스 구조물 위에 비닐을 전체적으로 덮어 통상의 비닐하우스를 완성하게 된다.

그러나, 상기와 같은 비닐하우스는 그 골조를 이루는 비닐하우스 구조물이 수직 및/또는 수평 방향의 큰 하중 또는 풍압을 견디기 어려운 구조로 되어 있어 여름철 강한바람을 동반한 집중호우시나 겨울철 폭설에 의해 쉽게 비닐하우스 구조물이 구부러지거나 무너져 수개월간 고생하여 키워온 비닐하우스의 농작물이 손실되는 큰 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하고자 종래에는 이미 설치된 비닐하우스의 외측면에 이중으로 보조 비닐하우스 추가적으로 설치하여 내부의 비닐하우스를 보호하도록 하였으나. 이 경우 외부에 설치되는 보조 비닐하우스가 내부의 비닐하우스보다 더욱 크게 설치되어야 함으로써 추가 설치비용 등이 많이 소요된다. 그리고, 내부에 설치된 비닐하우스의 직경이나 크기가 다양하여 각각의 직경이나 크기에 맞추어 보조 비닐하우스를 새롭게 설치해야 하므로 설치구조가 복잡하고, 설치 시 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 비닐하우스 구조물은 심한 강수나 폭설에 의해 외부의 보조 비닐하우스가 무너질 경우 내부의 비닐하우스도 연쇄적으로 같이 무너지게 되는 문제점을 내포하고 있다.

더욱이, 종래의 비닐하우스 구조물은 반원 또는 아치 형태를 이루는 강관 프레임이 심한 강수나 폭설에 의해 휘어지는 경우 재사용이 불가능하고 새로운 강관 프레임을 사용하여야 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 곡선 및 직선 형태의 다수의 강관부재를 다축 연결 조인트에 조립하여 간편하게 아치트러스 구조, 다이아몬드형 아치 구조 또는 수평보강 아치 또는 개량형 아치 구조의 하우스 구조물을 용이하게 조립 구성할 수 있고 큰 휨모멘트에도 견딜 수 있어 태풍 등의 횡방향 외력에도 내풍성이 우수한 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존 조인트에 비하여 수직 및 수평방향의 강성을 크게 보강하여 다수의 단위 강관부재를 조립하여 얻어지는 하우스 구조물 또한 수직 및 수평방향의 강성이 보강되는 효과를 얻을 수 있는 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 단위 강관부재와 다축 연결 조인트를 사용하여 조립방식으로 하우스 구조물이 제작되므로 심한 강수나 폭설에 의해 하우스 구조물이 붕괴되는 경우에도 다수의 단위 강관부재와 다축 연결 조인트를 재사용 가능한 다축 연결 조인트 및 이를 이용한 아치형 하우스 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 다수의 단위 강관부재를 상호 연결하기 위한 다축 연결 조인트에 있어서, 각각 외주연에 방사상으로 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 다수의 단위 강관부재에 삽입되거나 다수의 단위 강관부재를 수용하여 체결될 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와; 각각 상기 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 다수의 분할 조인트는 각각 단면이 반구형상으로 이루어지고, 중앙부는 관통홀에 체결부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트를 제공한다.

상기 다축 연결 조인트가 6축 연결 조인트인 경우, 다수의 6축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 트러스 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성한다.

상기 다축 연결 조인트가 4개의 상부 및 하부 분할 조인트, 및 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트 사이에 형성되는 각도가 90도보다 크거나 작도록 설정되는 4축 연결 조인트인 경우, 다수의 4축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 다이아몬드 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성한다.

상기 다축 연결 조인트가 4개의 상부 및 하부 분할 조인트, 및 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트 사이에 형성되는 각도가 90도로 설정되는 4축 연결 조인트인 경우, 다수의 4축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 직사각형 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성한다.

상기 다축 연결 조인트와 결합되는 다수의 단위 강관부재 중에서 종방향으로 연결되는 단위 강관부재가 곡선 형태의 단위 강관부재로 이루어지는 경우 상기 하우스 구조물은 아치 구조를 이루고, 종방향으로 연결되는 단위 강관부재가 곡선 및 직선 형태의 단위 강관부재가 혼합되어 이루어지는 경우 상기 하우스 구조물은 개량형 아치 구조를 이룬다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 곡선 형태의 다수의 단위 강관부재와; 직선 형태의 다수의 단위 강관부재와; 각각 상기 곡선 형태의 4개의 단위 강관부재가 상하측에 경사방향으로 결합되고, 상기 직선 형태의 2개의 단위 강관부재가 길이방향으로 결합되어 다수의 단위 강관부재와 함께 다수의 트러스 구조를 형성하는 다수의 6축 연결 조인트로 구성되며, 상기 다수의 6축 연결 조인트는 각각 외주연에 방사상으로 60도 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 6개의 단위 강관부재를 수용하거나 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 6개의 상부 및 하부 분할 조인트와; 각각 상기 6개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 곡선 형태의 다수의 단위 강관부재와; 각각 상기 곡선 형태의 4개의 단위 강관부재가 상하측에 경사방향으로 결합되어 다수의 단위 강관부재와 함께 다수의 다이아몬드구조를 형성하는 다수의 4축 연결 조인트로 구성되며, 상기 다수의 4축 연결 조인트는 각각 각각 외주연에 방사상으로 90도보다 크거나 작은 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 4개의 단위 강관부재를 수용하거나 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 4개의 상부 및 하부 분할 조인 트와; 각각 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물을 제공한다.

상기 하우스 구조물의 양단부에는 다수의 아치형 단위 강관부재와; 상기 다수의 아치형 단위 강관부재 중 2개의 아치형 단위 강관부재가 상하방향으로 결합되고, 곡선 형태의 2개의 단위 강관부재가 경사방향으로 결합되는 다수의 4축 연결 조인트를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 아치형 다수의 단위 강관부재와; 직선 형태의 다수의 단위 강관부재와; 각각 상기 아치형의 2개의 단위 강관부재가 상하측에 결합되고, 상기 직선 형태의 2개의 단위 강관부재가 길이방향으로 결합되어 다수의 단위 강관부재와 함께 다수의 직사각형 구조를 형성하는 다수의 4축 연결 조인트로 구성되며, 상기 다수의 4축 연결 조인트는 각각 각각 외주연에 방사상으로 90도 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 4개의 단위 강관부재를 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와; 각각 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물을 제공한다.

상기 4축 분할 조인트는 각각 단면이 반구형상으로 이루어지고, 중앙부는 관통홀에 체결부재가 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우스 구조물은 개량형 아치구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 곡선 및 직선 형태의 다수의 강관부재를 다축 연결 조인트에 조립하여 간편하게 아치트러스 구조, 다이아몬드형 아치 구조 또는 수평보강 아치 또는 개량형 아치 구조의 하우스 구조물을 용이하게 조립 구성할 수 있고, 구성된 상기 구조물은 특히 바람 등의 횡방향 외력에 대한 저항력이 강하여 큰 수평, 수직하중이 동시에 작용할 때 2차 응력에 의한 골조의 붕괴를 막을 수 있는 큰 이점을 가지고 있다.

본 발명의 다축 연결 조인트는 접합부를 중심으로 상호 경사방향으로 결합되어 일체화되므로 수평 및 수직변형에 대한 저항력이 클 뿐 아니라, 각 구성요소가 모듈화된 소형부재이므로 작업자가 설치 작업을 하기에 매우 편리하고 운반도 용이한 이점을 가지고 있다.

더욱이, 본 발명의 다축 연결 조인트는 다수의 강관부재와 여러 방향에서 다수의 강관부재를 용이하게 조립 및 해체할 수 있으므로 조립 및 해체시간을 줄이게 되어 공사기간을 줄일 수 있고 아울러, 기존 비닐 하우스 부재에 비해 반복 재활용성이 매우 우수한 이점을 가지고 있다.

(실시예)

본 발명의 다축 연결 조인트의 다양한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 6축 연결조인트를 사용하여 구성된 아치트러스 구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물의 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 제1실시예에 사용된 6축 연결 조인트의 일예를 보여주는 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 사시도이고, 도 2c는 도 2b에 강관부재를 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 조립식 비닐하우스 구조물(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 6축 연결 조인트(200)와, 곡선 및 직선 형태의 다수의 단위 강관부재(100,100a)를 사용하여 터널 형태의 아치트러스 구조를 형성한다.

또한, 제1실시예의 조립식 비닐하우스 구조물(1)은 6축 연결 조인트(200,300) 이외에 아치트러스 구조물에서 양측 단부의 아치구조와 연결하기 위한 5축 및 3축 연결 조인트(800,600)와, 아치트러스 구조물에서 양측면의 수직 기둥으로 사용되는 직선 형태의 다수의 단위 강관부재(100b)와 연결하기 위한 5축 연결 조인트(700)를 사용한다.

이 경우 양측 단부의 아치구조는 다수의 아치형 강관부재(102)와 5축 및 3축 연결 조인트(800,600)를 이용하여 구성되며, 각각의 강관부재(100,100a,100b,102)는 아연 도금된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 아치트러스 구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물(1)은 중대형 비닐하우스 구조물에 적용되는 것으로, 지면에 적당한 깊이로 수직 기둥으로 사용되는 직선 형태의 다수의 단위 강관부재(100b)를 매설하고, 5축 연결 조인트(700)를 사용하여 직선 형태의 다수의 단위 강관부재(100b)와 아치트러스 구조를 형성하는 곡선 및 직선 형태의 다수의 단위 강관부 재(100,100a)를 연결한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 6축 연결 조인트(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 비닐하우스 골조의 중간 연결부분(조인트 부분)에 적용되게 된다. 6축 연결 조인트(200)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 소정각도로 이격되어 6개가 배치되며 상,하의 한쌍으로 이루어진 분할 조인트(210,220)와, 상기 분할 조인트와 연결되며 상,하의 한 쌍의 중앙부(240,250)로 크게 이루어진다.

상기 분할 조인트(210,220)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 그의 외주연에 방사상으로 소정의 각도를 두고 6개가 형성된다. 그리고 상기 분할 조인트(210,220)는 중공의 반원 형태이며, 거의 중공 강관부재를 반으로 세로방향으로 절단한 형태이다.

상기 각각의 분할 조인트(210,220)는 강관부재(100,100a)의 상/하부에 형성된 예를 들어 2개의 관통홀(15)에 대응하여 상호 결합될 수 있도록 소정 간격을 두고 2개의 관통홀(10)이 형성된다. 상기 관통홀(10,15)은 사용자의 요구에 따라 그 개수를 더 늘리거나 줄일 수도 있다. 그리고, 상기 분할 조인트(210,220)의 관통홀(10)의 개수가 변경될 때에는 강관부재(100,100a)의 관통홀(15)의 개수도 이에 상응되게 변경되게 된다.

상기 분할 조인트(210,220)에는 도 2c에 도시된 바와 같이, 강관부재(100)를 외부(외측)로 삽입하게 되고, 복수개의 나사(80)에 의해 각기 체결하게 된다. 상기 나사(80)는 체결부재의 하나이고, 다른 체결부재(볼트나 너트)에 의해서도 체결될 수 있다.

한편, 상기 중앙부(240,250)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수의 분할 조인트(210,220)와 일체로 연결 설치되며, 분할 조인트(210,220)를 보강 지지하도록 체결부재(90)에 의해 결합하게 된다. 상기 체결부재(90)는 볼트(92)와 너트(94)이다.

상기 분할 조인트(210,220)와 중앙부(240,250)는 아연도금 강관부재, CFRP, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 기타 고강도 건축신소재 중의 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 금형을 이용하여 일체형으로 성형된다.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 사용된 6축 연결 조인트의 다른 예를 보여주는 평면도이며, 도 3b는 도 3a의 분할조인트와 강관부재가 연결된 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 6축 연결 조인트(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 비닐하우스 골조의 중간 연결부분(조인트 부분)에 적용되게 된다. 6축 연결 조인트(300)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 소정각도로 이격되어 6개가 배치되며 상,하 한쌍으로 이루어진 분할 조인트(310,320)와, 상기 분할 조인트와 연결되며 상,하 한 쌍의 중앙부(340,350)로 크게 이루어진다.

상기 분할 조인트(310,320)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 그의 외주연에 방사상으로 소정의 각도를 두고 6개가 형성된다. 그리고, 상기 분할 조인트(310,320)는 전술한 실시예와 마찬가지로 중공의 반원형태이며, 거의 중공의 강관부재를 반으로 세로방향으로 절단한 형태이다.

상기 각각의 분할 조인트(310,320)는 강관부재(100)에 형성된 적어도 1개의 관통홀(15)에 대응하여 상호 결합될 수 있도록 소정 간격을 두고 적어도 1개의 관 통홀(10)이 형성된다. 상기 관통홀(10,15)은 사용자의 요구에 따라 그 개수를 더 늘리거나 줄일 수도 있다.

상기 분할 조인트(310,320)에는 도 3b에 도시된 바와 같이, 강관부재(100)가 내부(내측)로 삽입되고, 볼트(92)와 너트(94)로 이루어진 체결부재(90)에 의해 체결되어 고정된다.

상기 중앙부(340,350)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 6개의 분할 조인트(310,320)와 일체로 연결 설치되며, 분할 조인트(310,320)가 강관부재(100)를 체결하여 지지할 때, 분할 조인트(310,320)를 더욱 보강 지지하도록 체결부재(90)에 의해 결합하게 된다. 상기 체결부재(90)는 볼트(92)와 너트(94)이다.

전술한 실시예와 달리 강관부재(100)를 분할 조인트(310,320)의 내부(내측)로 삽입하여 체결하게 되므로 보다 강력하게 강관부재(100)를 연결 고정할 수 있다.

이러한 6축 연결 조인트(200,300)와 4개의 곡선 및 2개의 직선 형태의 단위 강관부재(100,100a)의 조립이 도 1과 같이 길이방향과 상하방향으로 연속적으로 이루어지면 상측 및 하측 방향으로 곡선 형태의 단위 강관부재(100)가 분할 조인트(210,220;310,320)에 조립되기 때문에 종단면 전체적으로는 평면 아치(arch) 구조를 형성하게 된다.

또한, 2개의 곡선 형태의 단위 강관부재(100)와 하나의 직선 형태 강관부재(100a)는 삼각형상의 트러스 구조를 이루며, 하우스 구조물 전체는 다수의 평면 트러스가 아치 형태를 이루는 아치트러스 구조로 이루어져 있기 때문에 태풍과 같 은 횡방향 외력에 강한 저항력을 가지는 구조를 형성하며, 또한 종래의 단순 아치 구조와 비교할 때 수직 및 수평 방향으로도 높은 강성을 갖는 구조물을 형성하게 된다.

더욱이, 상기 6축 연결 조인트(200,300)와 단위 강관부재(100,100a) 사이의 결합은 볼트 등의 체결부재(90)를 이용한 강접합 구조이고, 6축 연결 조인트(200,300)는 또한 금형을 이용한 주조방식으로 일체로 형성되므로 하우스 구조물 전체적으로 강접합 구조를 이룬다.

한편, 도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따른 4축 연결 조인트를 사용하여 구성된 다이아몬드형 아치구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물의 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 사용된 4축 연결 조인트의 일예를 보여주는 평면도이며, 도 4c는 도 4b의 사시도이고, 도 4d는 도 4c에 강관부재를 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 조립식 비닐하우스 구조물(2)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 다수의 4축 연결 조인트(400)와, 곡선 형태의 다수의 단위 강관부재(100)를 사용하여 터널 형태의 다이아몬드형 아치 구조를 형성한다.

또한, 제2실시예의 조립식 비닐하우스 구조물(2)은 4축 연결 조인트(400) 이외에 다이아몬드형 아치 구조물에서 양측 단부의 아치구조와 연결하기 위한 4축 연결 조인트(900)를 사용한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 4축 연결 조인트(400)는 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 비닐하우스의 골조에 적용되며 강관부재(100)가 "X"자 또는 "+"자 형태로 형성되는 곳에 적용하게 된다.

상기 4축 연결 조인트(400)는 도 4b 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 분할 조인트(410,420)와, 중앙부(440,450) 및 강성 보강부재(500)로 이루어진다.

상기 분할 조인트(410,420)는 도 4d에 도시된 바와 같이, 중앙부(440,450)의 일측에 소정의 각도(여기서는 거의 70 내지 90도의 각도)를 두고 방사상으로 다수가 형성된다. 여기서, 4개의 분할 조인트(410,420)가 적용된다. 또한, 분할 조인트(410,420)는 강관부재(100)의 내측에 끼워지는 것을 나타내었지만, 사용자의 요구에 따라 외측에 끼워지게 될 수도 있다. 즉, 분할 조인트(410,420)는 관통홀(15)이 형성된 강관부재(100)의 내측으로 삽입되고, 분할 조인트(410,420)에 형성된 관통홀(10)과 대응되게 강관부재(100)의 관통홀(15)을 위치시키고 나사(80)에 의해 체결하게 된다.

상기 분할 조인트(410,420)는 상부에 설치된 분할 조인트(410)와 하부에 설치된 분할 조인트(420)로 이루어지고, 상기 분할 조인트(410,420)들 간에 강성을 보강하기 위하여 강성 보강부재(500)를 구비한다. 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 하부 분할 조인트(420,420)와 보강부재(500)는 금형을 이용한 주조방식으로 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 용접이나 기타 접합 방법에 의해 일체로 제작될 수 있다.

상기 중앙부(440,450)는 다수의 분할 조인트(410,420)와 일체로 형성되며, 상,하 한 쌍의 형태로 이루어져 있다. 그리고, 상기 중앙부(440,450)는 분할 조인트(410,420)들의 중앙에 위치하게 되며, 그의 중앙에 관통홀(20)이 형성되어 체결 부재(90)에 의해 중앙부(440,450)를 서로 체결되게 된다. 상기 체결부재(90)는 볼트(92)와 너트(94)로 이루어진다.

이러한 4축 연결 조인트(400)와 4개의 곡선 형태의 단위 강관부재(100)의 조립이 도 4a와 같이 길이방향과 상하방향으로 연속적으로 이루어지면 상측 및 하측 방향으로 곡선 형태의 단위 강관부재(100)가 분할 조인트(410,420)에 조립되기 때문에 종단면 전체적으로는 평면 아치(arch) 구조를 형성하며, 전체적으로는 터널 형상을 이루게 된다.

또한, 4개의 곡선 형태의 단위 강관부재(100)는 다이아몬드 구조를 이루며, 하우스 구조물 전체는 다수의 다이아몬드가 아치 형태를 이루는 다이아몬드형 아치 구조로 이루어져 있기 때문에 태풍과 같은 횡방향 외력에 강한 저항력을 가지는 구조를 형성하며, 또한 종래의 단순 아치 구조와 비교할 때 수직 및 수평 방향으로도 높은 강성을 갖는 구조물을 형성하게 된다.

더욱이, 상기 4축 연결 조인트(400)와 단위 강관부재(100) 사이의 결합은 볼트 등의 체결부재(90)를 이용한 강접합 구조이고, 4축 연결 조인트(400)는 또한 금형을 이용한 주조방식으로 일체로 형성되므로 하우스 구조물 전체적으로 강접합 구조를 이룬다.

이제, 상기와 같이 구성된 본 발명의 다축 연결 조인트들의 동작관계에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다축 연결 조인트(200~800)는 도 1 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 곡선 및 직선 형태의 강관부재(100,100a)와 강관부재(100) 또는 강관부재(100)와 아치형 강관부재(102)의 연결부위에 사용되게 된다.

먼저, 제1실시예에서는 사용자가 기초용으로 직선 강관부재(100)를 설치할 수 있도록 강관부재(100b)를 소정의 위치에 적당한 간격을 두고 설치하게 된다. 상기 강관부재(100b)는 적당히 흙을 고른 상태에서 일정하게 높이를 유지한 상태에서 설치하는 것이 바람직하다.

비닐하우스 골조의 중간 부분에는 도 2a에 도시된 바와 같은 6축 연결 조인트(200)를 사용하여 다수의 강관부재(100,100a)를 조립 설치하게 된다. 다수의 6축 연결 조인트(200)는 6개의 분할 조인트(210,220)를 각기 가지고 있으므로 이 분할 조인트(210,220)의 사이에 강관부재(100)를 각기 삽입하고, 강관부재(100)의 관통홀(15)과 분할 조인트(210,220)의 관통홀(10)을 대응되게 하여 나사(80)와 같은 체결부재(90)에 의해 체결하게 된다. 그리고, 상기 6축 연결 조인트(200)의 중앙부(240,250)에 형성된 관통공(20)에도 볼트(92)와 너트(94)를 이용하여 다시 보강 체결하게 된다. 상기 6축 연결 조인트(200)에 의해 6개의 방향으로 강관부재(100)가 분기되어 설치되므로 다축 연결 조인트의 개수를 줄일 수 있고, 아울러 분할 조인트(210,220) 및 중앙부(240,250)에서 각기 체결부재(90)에 의해 체결하게 되므로 강력하게 비닐하우스의 골조를 지지할 수 있다.

한편, 비닐하우스 골조의 중간 부분에는 도 3a에 도시된 바와 같은 6축 연결 조인트(300)를 사용하여 다수의 강관부재(100,100a)를 조립 설치하게 된다. 다수의 6축 연결 조인트(300)는 6개의 분할 조인트(310,320)를 각기 가지고 있으므로 이 분할 조인트(310,320)의 사이에 강관부재(100)를 각기 삽입하고, 강관부재(100)의 관통홀(15)과 분할 조인트(310,320)의 관통홀(10)을 대응되게 하여 볼트(92)와 너트(94)와 같은 체결부재(90)에 의해 체결하게 된다. 그리고, 상기 6축 연결 조인트(300)의 중앙부(340,350)에 형성된 관통공(20)에도 볼트(92)와 너트(94)를 이용하여 다시 보강 체결하게 된다. 상기 6축 연결 조인트(300)에 의해 6개의 방향으로 강관부재(100)가 분기되어 설치되므로 다축 연결 조인트의 개수를 줄일 수 있고, 아울러 분할 조인트(310,320) 및 중앙부(340,350)에서 각기 체결부재(90)에 의해 체결하게 되므로 보다 강력하게 비닐하우스의 골조를 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 4축 연결 조인트(400)는 전술한 실시예와 달리 4개의 분할 조인트(410,420)를 구비하므로 도 4a에 도시된 비닐하우스의 중간 부분에 적용하게 된다.

4축 연결 조인트(400)에 강관부재(100)를 연결하는 것과, 중앙부(440,450)에 체결부재(90)를 연결하는 것은 전술한 실시예와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 전술한 실시예와 다른 점은 하부에 설치된 분할 조인트(420,420)들의 소정부위에 강성 보강부재(500)가 설치되므로 분할 조인트(410,420)들의 강성이 보다 더 강력하게 유지하게 된다. 즉, 상기 강성 보강부재(500)는 분할 조인트(410,420)들의 사이 거리가 적어지게 되므로 분할 조인트(410,420)의 수직 및 수평방향의 강성이 더 강해지게 된다. 그리고, 중앙부(440,450)에 형성된 관통홀(20)에 볼트(92)와 너트(94)와 같은 체결부재(90)를 이용하여 체결하게 된다.

상기한 도 1에 도시된 하우스 구조물(1)에서는 중대형 비닐하우스 구조물에 적용되는 것을 예시한 것이나, 수직 기둥으로 사용되는 직선형태의 다수의 단위 강관부재(100b)를 생략하고, 곡선형태의 다수의 단위 강관부재(100)가 지면에 매설되는 형태로 변형 실시하는 것도 가능하다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 4축 연결 조인트를 나타낸 평면도 및 이를 이용한 수평보강 아치구조를 갖는 본 발명의 제3실시예에 따른 조립식 비닐하우스 구조물을 나타낸 사시도이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 4축 연결 조인트(350a)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 비닐하우스 등과 같은 하우스 구조물의 골조에 적용되며 강관부재(100a,102)가 "+"자 형태로 직각으로 교차 형성되는 곳에 적용하게 되며, 도 5b에 도시된 바와 같이 직선 형태의 2개의 단위 강관부재(100a)가 길이방향으로 양측에 결합되고, 2개의 아치형 단위 강관부재(102)가 상하방향으로 양측에 결합되어 수평보강 아치 구조로 이루어지는 하우스 구조물(3)을 형성한다.

상기 본 발명의 제3실시예에 적용되는 4축 연결 조인트(350a)는 도 4b 및 도 4c에 도시된 제2실시예의 4축 연결 조인트(400)와 분할 조인트의 설정 각도만이 차이가 있고, 서로 대칭 구조를 갖는 상부 및 하부 분할 조인트(312,362)와, 상부 및 하부 중앙부(332,382)로 이루어지는 점은 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

제3실시예에 적용되는 4축 연결 조인트(350a)는 4개의 분할 조인트(312,362) 사이의 설정 각도가 90도로 설정되어 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 2개의 직선 형태 강관부재(100a)가 분할 조인트(312,362)의 길이방향으로 대향하여 조립되 고, 상측 및 하측에 각각 2개의 아치형 단위 강관부재(102)가 상하방향으로 양측에 결합되는 방식으로 연속적으로 조립된다. 그 결과, 얻어지는 하우스 구조물(3)은 2개의 아치형 단위 강관부재(102)와, 2개의 직선 형태의 단위 강관부재(100a)가 4축 연결 조인트(350a)에 의해 직사각형상을 이루고 있다.

따라서, 상기 하우스 구조물(3)은 아치형 단위 강관부재(102)가 상하방향으로 배치되어 아치 구조를 이루며, 수평방향으로는 다수의 직선 형태 강관부재(100a)로 이루어지는 수평 골조가 다단으로 보강되어 전체적으로 수평보강 아치 구조로 이루어지는 터널 형태의 하우스 구조물(3)을 형성한다.

상기 하우스 구조물(3)은 다수의 직사각형상의 구조물이 상호 연결되어 이루어진 것으로, 하우스 구조물 전체는 다수의 직사각형 구조물이 아치 형태를 이루는 수평보강 아치 구조로 이루면서 연결 조인트(350a)와 단위 강관부재(100,100a)가 강접합 구조로 연결되어 있기 때문에 태풍과 같은 횡방향 외력에 강한 저항력을 가지는 구조를 형성하며, 또한 종래의 단순 아치 구조와 비교할 때 수직 및 수평 방향으로도 높은 강성을 갖는 구조물을 형성하게 된다.

이제, 상기와 같이 구성된 본 발명의 다축 연결 조인트들의 동작관계에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 연결 조인트(200,350,400)는 아치형 하우스 구조물(1,2,3)을 어떤 단위 구조로 형성하는 지의 여부에 따라 사용이 결정된다. 즉, 상기한 바와 같이 단위 구조를 트러스 구조를 사용하는 경우는 6축 연결 조인트(200,300)를 기본으로 사용하면서 분할 조인트(210,220)에 단위 강관부 재(100,100a)가 결합되고, 단위 구조를 다이아몬드 구조를 사용하는 경우는 4축 연결 조인트(400)를 기본으로 사용하면서 단위 강관부재(100)가 결합되고, 단위 구조를 직사각형 구조를 사용하는 경우는 4축 연결 조인트(350a)를 기본으로 사용하면서 단위 강관부재(100a,102)가 결합되어 사용되며, 터널형 하우스 구조물의 양단부 또는 양측면에 대한 마무리를 위해 5축 연결 조인트(700,800), 4축 연결 조인트(900), 3축 연결 조인트(600) 등이 사용된다.

이하에서는 도 1에 도시된 아치형 하우스 구조물(1)의 설치방법에 대하여 예를 들어, 설명한다.

먼저, 사용자가 수직 기둥으로 사용되는 직선 형태의 다수의 단위 강관부재(100b)를 설치할 수 있도록 강관부재(100b)를 적당히 간격을 두고 설치하게 된다. 상기 강관부재(100b)는 적당히 흙을 고른 상태에서 일정하게 높이를 유지한 상태에서 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설치된 강관부재(100b)는 5축 연결 조인트(700)를 이용하여 다른 강관부재(100,100a)와 연결하게 된다. 상기 5축 연결 조인트(700)는 분할 조인트가 5개로 이루어지므로 5개의 분기 방향으로 강관부재(100)와 연결할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 비닐하우스 골조의 하부에 주로 설치하게 된다.

그 후, 비닐하우스 골조의 중간 부분에는 도 2a, 도 3a에 도시된 바와 같은 6축 연결 조인트(200,300)를 설치하게 된다. 다수의 6축 연결 조인트(200)의 경우는 6개의 분할 조인트(210,220)를 각기 가지고 있으므로 이 분할 조인트(210,220)의 사이에 강관부재(100,100a)를 각기 삽입하고, 강관부재(100)의 관통홀(15)과 분 할 조인트(210,220)의 관통홀(10)을 대응되게 하여 볼트(92)와 너트(94)와 같은 체결부재(90)에 의해 체결하게 된다.

상기 6축 연결 조인트(200)에 의해 6개의 방향으로 강관부재(100,100a)가 분기되어 설치되므로 6축 연결 조인트의 개수를 줄일 수 있고, 아울러 분할 조인트(210,220) 및 중앙부(240,250)에서 각기 체결부재(90)에 의해 체결하게 되므로 보다 강력하게 비닐하우스의 골조를 형성할 수 있다.

또한, 비닐하우스 골조의 측면(측부)에는 도 1에 도시된 바와 같은 5방향 또는 3방향 5축 및 3축 연결 조인트(800,600)를 이용하여 전술한 바와 같이 연결하게 된다.

여기서는 주로 도 1에 도시된 비닐하우스 골조에 대하여 설명하였지만, 그 구성(비닐하우스의 골조 연결구조의 구성)이 도 4a 및 도 5b에 도시된 제2 및 제3 실시예와 같이 변경되는 경우에는 4축 연결 조인트(400,350a)를 사용하여 적용할 수 있다.

그러나, 본 발명은 다축 연결 조인트의 분할 조인트에 어떤 종류의 강관부재(100,100a,100b,102)를 결합시키는 지에 따라 다른 형상의 하우스 구조물로 변형될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 개량형 아치 구조를 갖는 하우스 구조물을 나타낸 사시도 및 길이방향 개략 단면도이다.

예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 제4실시예와 같이, 개량형 아치 구조를 갖는 하우스 구조물로 변형될 수 있다.

즉, 제4실시예의 개량형 아치 구조를 갖는 하우스 구조물(4)은 수직면(5)과 경사면(6)은 평면 구조를 이루고, 수직면(5)과 경사면(6) 사이의 연결부(7a)와, 최상부의 경사면(6)과 경사면(6) 사이의 연결부(7b)는 아치 구조를 이루고 있다.

이 경우, 수직면(5)과 경사면(6)의 평면 구조는 다축 연결 조인트(200,400,350a)에 모든 방향으로 결합되는 강관부재에 직선 형태의 단위 강관부재(100a)를 사용하고, 연결부(7a,7b)의 아치 구조는 상기한 실시예와 같이 다축 연결 조인트(200,400,350a)에 길이방향을 제외하고, 종방향 또는 경사방향으로 결합되는 강관부재에 곡선 형태의 단위 강관부재(100)를 사용하여 조립한다.

상기한 제4실시예에 따른 개량형 아치 구조를 갖는 하우스 구조물은 상기한 제1 내지 제3 실시예와 유사하게 다수의 아치트러스, 다이아몬드 또는 직사각형의 구조가 상호 연결되어 이루어진 것이므로 종래의 단순 아치 구조와 비교할 때 수직 및 수평 방향으로도 높은 강성을 갖는 구조물을 형성하며, 태풍과 같은 횡방향 압력에 강한 내풍성을 가지는 구조를 형성한다.

상기한 실시예 설명에서는 다축 연결 조인트의 분할 조인트에 연결할 수 있는 강관부재(100,100a,100b,102)의 개수를 6개 내지 3개를 적용하는 것에 대하여 설명하였지만, 그 개수는 여기에 한정되는 것이 아니고 사용자의 요구에 따라 더 늘리거나 줄일 수도 있다.

본 발명의 다축 연결 조인트를 사용한 하우스 구조물은 비닐하우스, 온실, 축사, 공장, 격납고, 창고 및 기타 가설구조물이 적용되는 각종 분야에 널리 적용 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 6축 연결조인트를 사용하여 구성된 아치트러스 구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물의 사시도,

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 사용된 6축 연결 조인트의 일예를 보여주는 평면도, 도 2b는 도 2a의 사시도,

도 2c는 도 2b에 강관부재를 연결한 상태를 나타낸 단면도,

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 사용된 6축 연결 조인트의 다른 예를 보여주는 평면도,

도 3b는 도 3a의 분할조인트와 강관부재가 연결된 상태를 나타낸 단면도,

도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따른 4축 연결 조인트를 사용하여 구성된 다이아몬드형 아치구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물의 사시도,

도 4b는 본 발명의 제2실시예에 사용된 4축 연결 조인트의 일예를 보여주는 평면도,

도 4c는 도 4b의 사시도,

도 4d는 도 4c에 강관부재를 연결한 상태를 나타낸 단면도,

도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제3실시예에 사용된 4축 연결 조인트를 나타낸 평면도 및 이를 이용한 수평보강 아치구조를 갖는 조립식 비닐하우스 구조물에 적용되는 예를 나타낸 사시도,

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 개량형 아치 구조를 갖는 하우스 구조물을 나타낸 사시도 및 길이방향 개략 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10,15,20: 관통홀 90: 체결부재

92: 볼트 94: 너트

100: 강관부재 200,300,400: 다축 연결 조인트

210,220: 분할 조인트 240,250: 중앙부

500: 보강부재

Claims (11)

1. 다수의 단위 강관부재를 상호 연결하기 위한 다축 연결 조인트에 있어서,

   각각 외주연에 방사상으로 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 다수의 단위 강관부재에 삽입되거나 다수의 단위 강관부재를 수용하여 체결될 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와;

   각각 상기 다수의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며,

   상기 다수의 분할 조인트는 각각 단면이 반구형상으로 이루어지고, 중앙부는 관통홀에 체결부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 다축 연결 조인트가 6축 연결 조인트인 경우, 다수의 6축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 트러스 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트.
3. 제1항에 있어서, 상기 다축 연결 조인트가 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트 사이에 형성되는 각도가 90도보다 크거나 작도록 설정되는 4축 연결 조인트인 경우, 다수의 4축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 다 이아몬드 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트.
4. 제1항에 있어서, 상기 다축 연결 조인트가 4개의 상부 및 하부 분할 조인트, 및 상부 및 하부 중앙부로 이루어지며, 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트 사이에 형성되는 각도가 90도로 설정되는 4축 연결 조인트인 경우, 다수의 4축 연결 조인트에 결합되는 다수의 단위 강관부재는 상호 연결된 다수의 직사각형 구조를 갖는 하우스 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트.
5. 제1항에 있어서, 상기 다축 연결 조인트와 결합되는 다수의 단위 강관부재 중에서 종방향으로 연결되는 단위 강관부재가 곡선 형태의 단위 강관부재로 이루어지는 경우 상기 하우스 구조물은 아치 구조를 이루고, 종방향으로 연결되는 단위 강관부재가 곡선 및 직선 형태의 단위 강관부재가 혼합되어 이루어지는 경우 상기 하우스 구조물은 개량형 아치 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 다축 연결 조인트.
6. 곡선 형태의 다수의 단위 강관부재와;

   직선 형태의 다수의 단위 강관부재와;

   각각 상기 곡선 형태의 4개의 단위 강관부재가 상하측에 경사방향으로 결합되고, 상기 직선 형태의 2개의 단위 강관부재가 길이방향으로 결합되어 다수의 단 위 강관부재와 함께 다수의 트러스 구조를 형성하는 다수의 6축 연결 조인트로 구성되며,

   상기 다수의 6축 연결 조인트는 각각

   외주연에 방사상으로 60도 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 6개의 단위 강관부재를 수용하거나 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 6개의 상부 및 하부 분할 조인트와;

   각각 상기 6개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물.
7. 곡선 형태의 다수의 단위 강관부재와;

   각각 상기 곡선 형태의 4개의 단위 강관부재가 상하측에 경사방향으로 결합되어 다수의 단위 강관부재와 함께 다수의 다이아몬드구조를 형성하는 다수의 4축 연결 조인트로 구성되며,

   상기 다수의 4축 연결 조인트는 각각

   각각 외주연에 방사상으로 90도보다 크거나 작은 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 4개의 단위 강관부재를 수용하거나 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와;

   각각 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물.
8. 제7항에 있어서, 상기 하우스 구조물의 양단부에는 다수의 아치형 단위 강관부재와;

   상기 다수의 아치형 단위 강관부재 중 2개의 아치형 단위 강관부재가 상하방향으로 결합되고, 곡선 형태의 2개의 단위 강관부재가 경사방향으로 결합되는 다수의 4축 연결 조인트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물.
9. 아치형 다수의 단위 강관부재와;

   직선 형태의 다수의 단위 강관부재와;

   각각 상기 아치형의 2개의 단위 강관부재가 상하측에 결합되고, 상기 직선 형태의 2개의 단위 강관부재가 길이방향으로 결합되어 다수의 단위 강관부재와 함께 다수의 직사각형 구조를 형성하는 다수의 4축 연결 조인트로 구성되며,

   상기 다수의 4축 연결 조인트는 각각

   각각 외주연에 방사상으로 90도 각도를 두고 배치되며 상하 대칭구조로 형성되어, 관통홀이 형성된 4개의 단위 강관부재를 삽입하여 체결할 수 있도록 강관부재의 관통홀에 대응하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 4개의 상부 및 하부 분 할 조인트와;

   각각 상기 4개의 상부 및 하부 분할 조인트와 일체로 이루어지도록 원형으로 이루어지고, 그의 중앙에 관통홀이 형성된 상부 및 하부 중앙부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물.
10. 제9항에 있어서, 상기 4축 분할 조인트는 각각 단면이 반구형상으로 이루어지고, 중앙부는 관통홀에 체결부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 아치 구조의 하우스 구조물.
11. 제6항, 제7항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우스 구조물은 개량형 아치구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아치구조의 하우스 구조물.

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