KR20130016637A - 목구조용 다방향 접합철물 - Google Patents

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황권환
박주생
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대한민국(관리부서 : 산림청 국립산림과학원장)
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Abstract

본 발명은 목재와 목재를 상호 연결하는 목구조용 이음접합철물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합을 위한 슬롯을 갖도록 단위유닛을 형성하여 두 개의 단위유닛을 상호 체결함으로써 현장에서 다양한 용도에 맞게 사용할 수 있는 목구조용 이음접합철물에 관한 것이다.
본 발명은 단부에 일정깊이로 함몰형성되는 삽입홈을 갖춘 목재들을 서로 연결하는 접합철물에 있어서, 적어도 하나의 결합공을 갖추어 일정면적을 갖는 사각판상으로 형성되는 몸체; 및 상기 몸체의 상부단으로부터 길이방향을 따라 하부로 일정길이 절개형성되는 슬롯;으로 구성되는 단위유닛을 포함하고, 상기 단위유닛은 제1단위유닛과 제2단위유닛 두 개로 구비되고, 상기 제1단위유닛의 몸체와 상기 제2단위유닛의 몸체가 서로 교차되도록 상기 제1단위유닛의 슬롯이 상기 제2단위유닛의 슬롯에 삽입되어 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물을 제공한다.

Description

목구조용 다방향 접합철물{Multi-direction Metal Connectors For Wooden Structure}
본 발명은 목재와 목재를 상호 연결하는 목구조용 이음접합철물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합을 위한 슬롯을 갖도록 단위유닛을 형성하여 두 개의 단위유닛을 상호 체결함으로써 현장에서 다양한 용도에 맞게 사용할 수 있는 목구조용 이음접합철물에 관한 것이다.
일반적으로 전통 목구조 건축물은 기둥과 기둥, 기둥과 보를 상호 연결하여 전체적인 구조물을 형성하게 된다.
종래에는 기둥과 보 등을 상호 연결하기 위해서 목재의 단부에 서로 조립되는 홈과 돌출부를 가공하여 서로 연결하는 방법이 일반적이었다. 그러나 이러한 전통적인 방법은 서로 연결을 위한 홈과 돌출부를 수작업으로 목재에 직접 가공해야 하기 때문에 전문적인 숙련자 이외에는 가공하기가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 홈과 돌출부를 일일이 가공하여야 하기 때문에 가공과정에서 목재의 손실이 많았으며, 가공된 홈과 돌출부의 형합에 의해 모든 무게를 지탱해야 하기 때문에 접합강도가 낮은 문제점이 있었다.
더욱이, 목재의 단부에 형성된 홈과 돌출부가 서로 맞지 않는 경우에는 사용하기가 매우 곤란하여 현장에서 서로 형합되도록 재가공해야 하는 불편함이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 결합을 위한 슬롯을 갖도록 단위유닛을 형성하여 두 개의 단위유닛을 상호 체결함으로써 현장에서 다양한 용도에 맞게 사용할 수 있는 목구조용 이음접합철물을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 단부에 일정깊이로 함몰형성되는 삽입홈을 갖춘 목재들을 서로 연결하는 접합철물에 있어서, 적어도 하나의 결합공을 갖추어 일정면적을 갖는 사각판상으로 형성되는 몸체; 및 상기 몸체의 상부단으로부터 길이방향을 따라 하부로 일정길이 절개형성되는 슬롯;으로 구성되는 단위유닛을 포함하고, 상기 단위유닛은 제1단위유닛과 제2단위유닛 두 개로 구비되고, 상기 제1단위유닛의 몸체와 상기 제2단위유닛의 몸체가 서로 교차되도록 상기 제1단위유닛의 슬롯이 상기 제2단위유닛의 슬롯에 삽입되어 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 슬롯은 상기 몸체의 전체길이의 절반길이를 갖도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 단위유닛은 상기 몸체의 일측 단부로부터 일정길이 연장되는 날개부가 추가적으로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 중 어느 하나에만 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 모두에 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 단위유닛은 상기 몸체의 양측 단부로부터 일정길이 연장되는 한 쌍의 날개부가 각각 추가적으로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 한 쌍의 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 중 어느 하나에만 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 한 쌍의 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 모두에 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1단위유닛은 상기 몸체의 일측에만 단부로부터 일정길이 연장되는 날개부가 구비되고, 상기 제2단위유닛은 상기 몸체의 양측 모두에 단부로부터 일정길이 연장되는 한 쌍의 날개부가 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 날개부는 상기 몸체의 폭방향 중심선을 기준으로 대칭되도록 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 날개부는 자유단 측에 적어도 하나의 결합공이 관통형성되고, 상기 결합공의 상,하부측에 상기 슬롯과 평행한 방향으로 일정깊이 절개형성되는 요홈부가 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 결합을 위한 슬롯을 갖도록 단위유닛을 형성하여 두 개의 단위유닛을 상호 체결하여 현장에서 다양한 용도에 맞게 접합철물을 구성할 수 있음으로써 시공성을 높이고 작업생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물을 구성하는 단위유닛의 다양한 형태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제1실시예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제2실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제3실시예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제4실시예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제5실시예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 제6실시예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물의 사용예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이하에서, 발명의 이해를 돕기위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)은 상호 체결될 수 있도록 슬롯(114)을 갖도록 단위유닛을 형성하고 상기 슬롯(114)을 이용하여 두 개의 단위유닛(101,102)의 몸체(112)가 서로 교차되도록 체결함으로써 현장에서 간편하게 목구조용 이음접합철물을 조립할 수 있는 데 기술적 특징이 있다.
이와 같은 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)은 몸체(112) 및 슬롯(114)으로 구성되는 단위유닛(101,102)을 포함한다.
상기 단위유닛은 하나의 완성된 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)을 구성하기 위한 최소 단위로, 제1단위유닛(101)과 제2단위유닛(102)으로 이루어진 두 개의 단위유닛(101,102)이 서로 결합된다.
여기서, 상기 단위유닛은 도 1에 도시된 바와 같이 3가지 형태로 구성된다.
상기 3가지 형태의 단위유닛(110,110',110")은 슬롯(114)과 몸체(112)를 공통요소로 하며, 몸체(112)의 측단면에 날개부(118,118a,118b)의 구비유무 및 형태에 따라 나뉘어진다.
즉, 상기 3가지 형태의 단위유닛(110,110',110")은 도 1a에 도시된 바와 같이 일정면적을 갖는 사각판상의 몸체(112)와 상기 몸체(112)의 상부단으로부터 길이방향을 따라 하부로 일정길이 절개형성되는 슬롯(114)으로 구성되는 제1유닛(110)과, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 제1유닛(110)의 일측 단부로부터 일정길이 연장되는 날개부(118)를 갖는 제2유닛(110')과, 도 1c에 도시된 바와 같이 상기 제1유닛(110)의 양측 단부로부터 일정길이 연장되는 한 쌍의 날개부(118a,118b)를 갖는 제3유닛(110")으로 구성된다.
이때, 상기 슬롯(114)은 몸체(112)의 폭 중앙부에 형성되는 것이 바람직하며, 몸체 전체길이의 절반으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이는, 두 개의 단위유닛(101,102)을 서로 체결하여 목구조용 이음접합철물을 구성하게 되는 경우, 상부에 배치되는 제1단위유닛(101)과 하부에 배치되는 제2단위유닛(102)이 체결된 상태에서 상부단과 하부단이 수평한 상태를 이룰 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 상기 몸체(112)의 측단부에 일정면적을 갖도록 구비되는 날개부(118,118a,118b)는 상기 몸체(112)의 폭방향 중심선(X)을 기준으로 대칭되도록 구비된다.
여기서, 상기 몸체(112) 및 날개부(118,118a,118b)에는 목재의 단부에 형성된 삽입홈(H)에 각각 삽입된 상태에서 고정볼트(20)에 의해 목재에 고정될 수 있도록 적어도 하나의 결합공(116,119)이 각각 형성된다.
한편, 상기 날개부(118,118a,118b)에는 내측으로 일정깊이 절개형성되는 요홈부(G)가 구비될 수 있다. 이러한 요홈부(G)는 고정볼트(20)에 의해 체결되는 결합공(119)과 일직선상에 위치하도록 날개부의 상,하부단에 각각 형성된다.
이는 상기 목재의 단부가 날개부와 체결되는 과정에서 목재에 미리 체결되어 있는 고정볼트(20a)에 상기 요홈부(G)를 통해 날개부를 걸림설치하여 체결위치를 잡아줌으로써 날개부와 목재의 체결을 더욱 용이하게 하기 위함이다.
본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)은 상술한 3가지 형태의 단위유닛-제1유닛(110), 제2유닛(110') 및 제3유닛(110") 중 어느 하나를 상부에 배치되는 제1단위유닛(101)으로 하고, 제1유닛(110), 제2유닛(110') 및 제3유닛(110") 중 어느 하나를 하부에 배치되는 제2단위유닛(102)으로 하여 선택된 제1단위유닛(101)과 제2단위유닛(102)의 몸체(112)가 서로 교차되어 대략 "＋"의 형상을 이루도록 슬롯(114)을 이용하여 체결함으로써 다양한 형태의 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)을 구성할 수 있다.
이러한 다양한 형태의 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)이 도 2 내지 도 7에 도시되어 있다.
즉, 도 2는 제1단위유닛(101) 및 제2단위유닛(102)을 모두 제1유닛(110)으로 구성된 목구조용 이음접합철물(100)로서 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥(10)과 기둥(10')의 단부를 서로 연결하기 위하여 사용된다.
그리고, 도 3은 제1단위유닛(101)은 제2유닛(110')으로 구성되고 제2단위유닛(102)은 제1유닛(110)으로 구성된 목구조용 이음접합철물(200)로서 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥(10)과 기둥(10')의 단부를 연결함은 물론 기둥의 측방으로 연결되는 1개의 보(15)를 연결하기 위하여 사용된다.
도 4는 제1단위유닛(101)은 제3유닛(110")으로 구성하고 제2단위유닛(102)은 제1유닛(110)으로 구성된 목구조용 이음접합철물(300)로서, 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥(10)과 기둥(10')의 단부를 연결하고 기둥의 양 측방에 일직선상으로 배치되는 2개의 보를 연결하는 경우 사용된다.
도 5는 제1단위유닛(101) 및 제2단위유닛(102)을 모두 제2유닛(110')으로 구성된 목구조용 이음접합철물(400)로서 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥(10)과 기둥(10')의 단부를 서로 연결하고 기둥의 측방에 서로 수직하게 배치되는 2개의 보를 연결하는 경우 사용된다.
도 6은 제1단위유닛(101)은 제3유닛(110")으로 구성하고 제2단위유닛(102)은 제2유닛(110')으로 구성된 목구조용 이음접합철물(500)로서, 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥과 기둥의 단부를 연결하고, 기둥의 양 측방에 일적선상으로 배치되는 2개의 보를 연결함은 물론, 상기 2개의 보에 대해서 수직하게 배치되는 1개의 보를 추가적으로 연결하는 경우 사용된다.
도 7은 제1단위유닛(101) 및 제2단위유닛(102)이 모두 제3유닛(110")으로 구성된 목구조용 이음접합철물(600)로서 상,하부에 수직하게 배치되는 기둥과 기둥의 단부를 서로 연결함은 물론, 기둥의 측방에 90도의 등간격으로 배치되는 4개의 보를 서로 연결하는 경우 사용된다.
이와 같이 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)은 기둥의 측방에 연결되는 보의 갯수나 배치형태에 따라 제1단위유닛(101)과 제2단위유닛(102)을 적절하게 조합하여 서로 체결함으로써 다양한 용도에 맞게 현장에서 조립하여 사용할 수 있게 된다.
이에 따라, 제1단위유닛(101)과 제2단위유닛(102)의 간단한 체결을 통하여 사용용도에 맞는 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)을 현장에서 쉽게 완성할 수 있기 때문에 작업생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, 목구조물의 기둥과 보로 사용되는 목재의 단부에는 본 발명의 목구조용 이음접합철물이 삽입될 수 있도록 단부에 일정깊이로 삽입홈(H)이 형성된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물(100,200,300,400,500,600)을 이용하여 목구조물을 축조하는 경우에는 목재의 단부에 단위유닛(101,102)의 몸체(112) 및 날개부(118,118a,118b)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(H)만을 형성하기 때문에 목재의 가공면적을 줄여 손실되는 목재의 양을 최소화 할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 목구조용 이음접합철물을 적용하여 목재와 목재의 단부를 연결하는 예시적인 형태가 도 8에 도시되어 있다.
즉, 도 8에서 제1단위유닛(101)은 제2유닛(110'), 제2단위유닛(102)은 제1유닛(110)으로 구성된 목구조용 이음접합철물(200)을 사용하여 서로 수직하게 배치되는 기둥(10)과 기둥(10')의 단부는 물론 상기 기둥의 측부에 수직하게 연결되는 한 개의 보(15)를 서로 연결하는 형태이다. 도시된 바와 같이 상기 기둥의 단부에는 제1단위유닛(101)의 몸체(112)와 제2단위유닛(102)의 몸체(112)가 삽입될 수 있도록 열십자 형상의 삽입홈(H)이 마련되고, 보의 단부에는 제1단위유닛(101)의 날개부(118,118a,118b)가 삽입될 수 있도록 수직한 방향으로 'ㅣ'형상의 삽입홈(H)이 마련되어 있다. 이에 따라, 목구조용 이음접합철물(200)을 상기 삽입홈에 각각 삽입한 상태에서 고정볼트(20)를 매개로 목재의 단부에 각각 고정시킴으로써 간단하게 목재의 연결작업을 수행할 수 있게 된다.
이때, 상기 보(15)와 날개부를 체결하는 과정에서 보(15)에 미리 체결된 고정볼트(20a)에 상기 날개부에 형성된 상부측의 요홈부(G)를 걸림설치하여 요홈부(G)의 아래쪽에 구비된 결합공(19)의 위치와 보(15) 자체에 형성된 결합공의 위치를 용이하게 정렬시킨 후 고정작업을 수행할 수 있게 된다.(도 8 참조)
본 발명에 의하면, 결합을 위한 슬롯을 갖도록 단위유닛을 형성하여 두 개의 단위유닛을 상호 체결하여 현장에서 다양한 용도에 맞게 접합철물을 구성할 수 있음으로써 시공성을 높이고 작업생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.
10,10' : 기둥 15 : 보
H : 삽입홈 20 : 고정볼트
100,200,300,400,500,600 : 목구조용 이음접합철물
101 : 제1단위유닛 102 : 제2단위유닛
110 : 제1유닛 110' : 제2유닛
110" : 제3유닛 112 : 몸체
114 : 슬롯 116 : 결합공
118, 118a, 118b : 날개부 119 : 결합공
G : 요홈부

Claims (11)

  1. 단부에 일정깊이로 함몰형성되는 삽입홈을 갖춘 목재들을 서로 연결하는 접합철물에 있어서,
    적어도 하나의 결합공을 갖추어 일정면적을 갖는 사각판상으로 형성되는 몸체; 및
    상기 몸체의 상부단으로부터 길이방향을 따라 하부로 일정길이 절개형성되는 슬롯;으로 구성되는 단위유닛을 포함하고,
    상기 단위유닛은 제1단위유닛과 제2단위유닛 두 개로 구비되고, 상기 제1단위유닛의 몸체와 상기 제2단위유닛의 몸체가 서로 교차되도록 상기 제1단위유닛의 슬롯이 상기 제2단위유닛의 슬롯에 삽입되어 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 몸체의 전체길이의 절반길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단위유닛은 상기 몸체의 일측 단부로부터 일정길이 연장되는 날개부가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 중 어느 하나에만 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 모두에 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단위유닛은 상기 몸체의 양측 단부로부터 일정길이 연장되는 한 쌍의 날개부가 각각 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 중 어느 하나에만 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 날개부는 상기 제1단위유닛과 제2단위유닛 모두에 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1단위유닛은 상기 몸체의 일측에만 단부로부터 일정길이 연장되는 날개부가 구비되고, 상기 제2단위유닛은 상기 몸체의 양측 모두에 단부로부터 일정길이 연장되는 한 쌍의 날개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  10. 제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 몸체의 폭방향 중심선을 기준으로 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
  11. 제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날개부는 자유단 측에 적어도 하나의 결합공이 관통형성되고, 상기 결합공의 상,하부측에 상기 슬롯과 평행한 방향으로 일정깊이 절개형성되는 요홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 목구조용 이음접합철물.
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