KR20170074085A - 철구조물의 사각 파이프 결합 구조 - Google Patents

철구조물의 사각 파이프 결합 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 사각 파이프를 연결하여 철구조물을 형성함에 있어서, 서로 직각 방향으로 연결되는 파이프를 현장에서 필요에 따라 신속하게 결합하거나 분해할 수 있고 결합시 용접한 것과 같은 결합 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 직각 상태를 견고히 유지할 수 있는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조를 개시한다.

Description

철구조물의 사각 파이프 결합 구조{CONNECTING STRUCTURE OF PIPES FOR STEEL FRAME}
본 발명은 철구조물의 사각 파이프 결합 구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 다수의 사각 파이프를 연결하여 철구조물을 형성함에 있어서, 서로 직각 방향으로 연결되는 파이프를 현장에서 필요에 따라 신속하게 결합하거나 분해할 수 있고 결합시 용접한 것과 같은 결합 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 직각 상태를 견고히 유지할 수 있는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조에 관한 것이다.
종래, 용접을 사용하지 않는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조가 다수 알려져 있다.
한국 공개실용신안공보 제20-2008-0004916호에는, 가로길이에 맞추어 절단된 사각파이프 속에 둥근머리 볼트를 넣고 사각파이프의 양쪽 끝부분에 사각넛트를 삽입하여 고정시켜 사각파이프 내부에서 볼트와 넛트가 체결되도록 구성한 것으로 십자드라이브가 넛트의 구멍을 통해 사각파이프 속에 있는 둥근머리 볼트를 회전하고 기둥 사각파이프를 통과하여 다른 가로 사각파이프 한쪽의 사각넛트와 체결하여 고정하도록 한 사각파이프의 연결방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 연결되는 사각파이프를 볼트에 의하여 결합하는 것으로, 결합강도가 지나치게 약하여 내구성이 떨어지고 철구조물의 구성 파이프간 직각 상태를 장시간 유지하게 어려운 단점이 있다.
한국 등록실용신안공보 제20-0398323호는, 제1사각파이프의 단부를 제2사각파이프에 직교하여 결합시키는 사각파이프와 사각파이프의 결합구조에 관한 것으로, 제1사각파이프의 단부 내경으로는 원형의 너트파이프를 삽설 고정시키고, 제2사각파이프의 관통공을 통한 볼트가 상기 원형의 너트파이프에 결합 고정되게 하여 제1사각파이프와 제2사각파이프가 결합된다. 그러나, 이 방법도 제1사각파이프와 제2사각파이를 볼트에 의하여 단순히 연결하는 것에 지나지 않기 때문에 결합강도가 지나치게 약하여 내구성이 떨어지고 철구조물의 구성 파이프간 직각 상태를 장시간 유지하게 어려운 점에서 위 한국 공개실용신안공보 제20-2008-0004916호 고안과 다르지 않다.
본 발명은 상술한 종래 철구조물의 사각 파이프 결합 구조가 갖는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는 서로 직각 방향으로 연결되는 파이프를 현장에서 필요에 따라 신속하게 결합하거나 분해할 수 있고 결합시 연결되는 파이프와 연결 부재가 넓은 면적에서 견고하게 고정되어 용접한 것과 같은 결합 강도를 얻을 수 있는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 철구조물의 구성 파이프간 직각 상태를 장시간 유지하여 철구조물의 형태성을 지속적으로 변형없이 유지할 수 있는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 과제들은, 철구조물의 일부를 이루는 제1사각파이프와 제2사각파이프간의 직각 방향 결합 구조를, 상기 제1사각파이프의 일면에 일단이 직각 방향으로 진행하도록 용접된 형관이고 상기 제2사각파이프에 삽입될 수 있는 폭을 가지며 무두볼트가 통과할 수 있는 제1통공이 형성된 제1웹과 상기 제1웹의 양측으로부터 직각방향으로 상기 제2사각파이프 내에 삽입될 수 있는 폭만큼 연장된 제1플랜지와 상기 제1웹의 제1통공 하부에 제1웹과 일체화된 너트로 이루어진 지지형관(1)과, 상기 지지형관의 양측 제1플랜지 사이에 삽입될 수 있는 폭과 길이로 평탄하게 형성된 제2웹과 상기 제2웹의 양측으로부터 상기 지지형관의 제1플랜지와 동일한 방향으로 연장된 제2플랜지로 이루어진 가압형관과, 상기 가압형관의 양측 제2플랜지 사이에 삽입될 수 있는 폭과 상기 가압형관의 양단을 내부에 수용할 수 있는 길이를 가진 제3웹과 상기 제3웹의 양단으로부터 상기 지지형관의 제1플랜지와 반대 방향으로 연장되는 제3플랜지로 이루어지고 제3웹이 상기 가압형관의 제2플랜지 사이에 삽이된 상태로 상기 제3플랜지의 선단이 상기 지지형관의 제1웹 하면에 용접된 안내형관을 포함하여 구성하고, 상기 제2사각파이프에는, 상기 지지형관에 완전히 삽입한 상태에서 상기 지지형관의 제1통공에 상하 방향으로 일치하는 제2통공을 형성하고, 상기 제2사각파이프를 상기 지지형관에 완전히 삽입한 상태에서 무두볼트를 상기 제1사각파이프에 고정된 상기 지지형관의 너트에 체결함으로써 해결할 수 있다.
상술한 구성에 의하면, 상기 무두볼트가 상기 가압형관을 하방으로 가압하고, 상기 가압형관은 상기 제2사각파이프를 하방으로 가압하게 하여 상기 지지형관의 제1웹과 상기 제2사각파이프의 내면이 전면적으로 긴밀하게 압착 및 고정된다. 따라서, 서로 직각 방향으로 연결되는 제1사각파이프 및 제2사각파이프를 지지형관에의 파이프 삽입 및 무두볼트 체결만으로 현장에서 필요에 따라 신속하게 결합할 수 있고, 분해시에도 무두볼트 해제 및 파이프 분리만으로 신속하게 분해할 수 있으며, 특히 무드볼트 체결시 연결부재인 지지형관의 제1웹과 제2사각파이프의 내면이 견고하게 고정되어 용접한 것과 같은 결합 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 철구조물의 구성 파이프간 직각 상태를 장시간 유지하여 철구조물의 형태성을 지속적으로 변형없이 유지할 수 있는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 갖는 본 발명은 상품 진열대, 실내 철구조물, 실외 철구조물 등과 같이 다수의 파이프를 결합하여 프레임(틀) 형상으로 만드는 모든 철구조물에 적용할 수 있으므로 매우 유용하다.
도 1은 철구조물의 사각 파이프 결합 구조의 일 실시 예에 대한 조립사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 철구조물의 사각 파이프 결합 구조에 대한 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 분해사시도에서 지지형관을 제1사각파이프에 용접한 상태를 보여주는 부분분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부분분해사시도에서 가압형관을 안내형관 내에 수용한 상태에서 안내형관을 지지형관에 용접한 상태를 보여주는 부분분해사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 철구조물의 사각 파이프 결합 구조에 대한 부분절개도이다.
도 6 내지 도 8은 무두볼트를 체결하여 지지형관과 제2사각파이프를 결합하는 단계를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철구조물의 사각 파이프 결합 구조의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 철구조물의 일부를 이루는 제1사각파이프(17)와 제2사각파이프(13)간의 직각 방향 결합 구조에 적용된다. 본 발명에 의하면, 현장에서 제2사각파이프(13)를 제1사각파이프에 미리 용접된 지지형관(1)에 삽입한 후 무두볼트(7)를 체결하는 것만으로도 제1사각파이프(17)와 제2사각파이프(13)를 직각 방향으로 용접한 것과 같은 강도로 매우 견고하게 결합할 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지지형관(1)은 상기 제1사각파이프(17)의 일면에 일단이 직각 방향으로 진행하도록 용접된 형관이고 상기 제2사각파이프(13)에 삽입될 수 있는 폭을 가지며 무두볼트(7)가 통과할 수 있는 제1통공(5)이 형성된 제1웹(w1)과 상기 제1웹(w1)의 양측으로부터 직각방향으로 상기 제2사각파이프(13) 내에 삽입될 수 있는 폭만큼 연장된 제1플랜지(f1)와 상기 제1웹(w1)의 제1통공(5) 하부에 제1웹(w1)과 일체화된 너트(3)로 이루어진다.
상기 지지형관(1)에는 가압형관(9)과 안내형관(11)이 미리 조립된다. 상기 가압형관(9)은 상기 지지형관(1)의 양측 제1플랜지(f1) 사이에 삽입될 수 있는 폭과 길이로 평탄하게 형성된 제2웹(w2)과 상기 제2웹(w2)의 양측으로부터 상기 지지형관(1)의 제1플랜지(f2)와 동일한 방향으로 연장된 제2플랜지(f2)로 이루어진다. 상기 안내형관(11)은 상기 가압형관(9)의 양측 제2플랜지(f2) 사이에 삽입될 수 있는 폭과 상기 가압형관(9)의 양단을 내부에 수용할 수 있는 길이를 가진 제3웹(w3)과 상기 제3웹(w3)의 양단으로부터 상기 지지형관(1)의 제1플랜지(f2)와 반대 방향으로 연장되는 제3플랜지(f3)로 이루어지고 제3웹(w3)이 상기 가압형관(9)의 제2플랜지(f2) 사이에 삽이된 상태로 상기 제3플랜지(f3)의 선단이 상기 지지형관(1)의 제1웹(w1) 하면에 용접된다. 이때, 상기 가압형관(9)이 상기 안내형관(11)의 제3웹(w3)에 안내 되어 상하 방향으로 움직일 수 있도록 가압형관(9)의 제2웹(w2)의 폭 및 길이와, 안내형관(11)의 제3웹(w3)의 폭 및 길이를 조절한다. 상기 안내형관(11)의 양단 플랜지(w3)의 선단은 상기 지지형관(1)의 제1웹(w1) 하면에 용접되어 부착된 채로 상기 가압형관(9)의 상하방향 진행을 안내하는 것이다.
상기 제2사각파이프(13)에는, 상기 지지형관(1)에 완전히 삽입한 상태에서 상기 지지형관(1)의 제1통공(5)에 상하 방향으로 일치하는 제2통공(15)을 형성하고, 이 제2통공(15)과 상기 제1통공(5)을 통해 상기 지지형관(1)의 너트(3)에 무두볼트(7)를 체결한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무두볼트(7)를 체결할 때 상기 제2사각파이프(13)를 상기 지지형관(1)에 완전히 삽입한 상태에서 무두볼트(7)를 상기 제1사각파이프(17)에 고정된 상기 지지형관(1)의 너트(3)에 체결하는 것이다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 의하여 제1사각파이프(17)와 제2사각파이프(13)가 결합되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
우선 도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 제2사각파이프(13)를 지지형관(1)에 삽입하면, 지지형관(1)의 제1웹(w1)에 위에 제2사각파이프(13)의 상부 내면이 단순히 얹히게 된다. 또한, 가압형관(9)은 안내형관(11)에 의해 가이드되어 내려와 가압형관(9)의 제2플랜지(w2) 선단이 제2사각파이프(13)의 하부 내면에 접하게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이 상태에서 지지형관(1)의 너트(3)에 무두볼트(7)를 체결하게 되면, 무두볼트(7)의 선단이 가압형관(9)의 제2웹(w2) 상면에 접할 때까지 지지형관(1)의 제1웹(w1)과 제2사각파이프(13) 상부 내면 사이에는 중력 이외의 어떠 가압력도 작용하지 않으므로 고정되지 않은 상태로 있게 된다.
그러나, 도 8에서와 같이, 무드볼트(7)를 더 깊이 체결하여 무드볼트(7)의 선단이 상기 가압형관(9)의 제2웹(w2)을 하방으로 가압하면, 지지형관(1)이 제1사각파이프에 고정되어 있으므로, 상기 가압형관(9)은 상기 제2사각파이프(13)를 하방으로 가압하게 되고, 상기 지지형관(1)의 제1웹(w1)과 상기 제2사각파이프(13)의 상부 내면이 전면적으로 긴밀하게 압착되면서 서로 고정 된다. 넓은 면적에서 큰 압력으로 고정되므로 그 결합 강도가 용접한 것에 못지 않은 정도에 이른다. 뿐만 아니라, 가압형관(9)의 제2플랜지(f2)도 제2사각파이프(13)의 하부 내면을 가압하여 이부분에서도 강한 고정이 이루어진다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 서로 직각 방향으로 연결되는 제1사각파이프(17) 및 제2사각파이프(13)를 지지형관(1)에의 파이프 삽입 및 무두볼트(7) 체결만으로 현장에서 필요에 따라 신속하게 결합할 수 있고, 분해시에도 무두볼트(7)의 해제 및 파이프 분리만으로 신속하게 분해할 수 있으며, 특히 무드볼트(7) 체결시 연결부재인 지지형관(1)의 제1웹(w1)과 제2사각파이프(13)의 내면이 견고하게 고정되어 용접한 것과 같은 결합 강도를 얻을 수 있기 때문에, 철구조물의 구성 파이프간 직각 상태를 장시간 유지하여 철구조물의 형태성을 지속적으로 변형없이 유지할 수 있다.
1 : 지지형관 3 : 너트
5 : 제1통공 7 : 무두볼트
9 : 가압형관 11 : 안내형관
13 : 제2사각파이프 15 : 제2통공
17 : 제1사각파이프

Claims (1)

  1. 철구조물의 일부를 이루는 제1사각파이프(17)와 제2사각파이프(13)간의 직각 방향 결합 구조에 있어서,
    상기 제1사각파이프(17)의 일면에 일단이 직각 방향으로 진행하도록 용접된 형관이고 상기 제2사각파이프(13)에 삽입될 수 있는 폭을 가지며 무두볼트(7)가 통과할 수 있는 제1통공(5)이 형성된 제1웹(w1)과 상기 제1웹(w1)의 양측으로부터 직각방향으로 상기 제2사각파이프(13) 내에 삽입될 수 있는 폭만큼 연장된 제1플랜지(f1)와 상기 제1웹(w1)의 제1통공(5) 하부에 제1웹(w1)과 일체화된 너트(3)로 이루어진 지지형관(1);
    상기 지지형관(1)의 양측 제1플랜지(f1) 사이에 삽입될 수 있는 폭과 길이로 평탄하게 형성된 제2웹(w2)과 상기 제2웹(w2)의 양측으로부터 상기 지지형관(1)의 제1플랜지(f2)와 동일한 방향으로 연장된 제2플랜지(f2)로 이루어진 가압형관(9); 및
    상기 가압형관(9)의 양측 제2플랜지(f2) 사이에 삽입될 수 있는 폭과 상기 가압형관(9)의 양단을 내부에 수용할 수 있는 길이를 가진 제3웹(w3)과 상기 제3웹(w3)의 양단으로부터 상기 지지형관(1)의 제1플랜지(f2)와 반대 방향으로 연장되는 제3플랜지(f3)로 이루어지고 제3웹(w3)이 상기 가압형관(9)의 제2플랜지(f2) 사이에 삽이된 상태로 상기 제3플랜지(f3)의 선단이 상기 지지형관(1)의 제1웹(w1) 하면에 용접된 안내형관(11)을 포함하고,
    상기 제2사각파이프(13)에는, 상기 지지형관(1)에 완전히 삽입한 상태에서 상기 지지형관(1)의 제1통공(5)에 상하 방향으로 일치하는 제2통공(15)을 형성하고,
    상기 제2사각파이프(13)를 상기 지지형관(1)에 완전히 삽입한 상태에서 무두볼트(7)를 상기 제1사각파이프(17)에 고정된 상기 지지형관(1)의 너트(3)에 체결함으로써,
    상기 무두볼트(7)가 상기 가압형관(9)을 하방으로 가압하고, 상기 가압형관(9)은 상기 제2사각파이프(13)를 하방으로 가압하게 하여 상기 지지형관(1)의 제1웹(w1)과 상기 제2사각파이프(13)의 내면이 전면적으로 긴밀하게 압착 및 고정되게 한 것을 특징으로 하는 철구조물의 사각 파이프 결합 구조.

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