KR20170075870A - 프레임 구조물 - Google Patents

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KR20170075870A
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Abstract

본 발명은 길이방향으로 형성되어 기본골조를 구성하는 구조부재; 및, 상기 구조부재의 연결부분에 배치되어, 상기 구조부재를 연결하는 접합노드구조체;를 포함하고, 상기 구조부재는 상기 접합노드구조체의 사이에 길이방향으로 배치되고, 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 강관프레임; 및, 높이방향으로 이격 형성된 상기 강관프레임의 사이를 연결하고, 상기 강관프레임에 비해 상대적으로 단면이 감소된 형태로 형성된 웨브부재를 구비하는 프레임 구조물을 제공한다.

Description

프레임 구조물{FRAME STRUCTURE}
본 발명은 경량화된 부품을 활용하여 시공성을 향상시킨 프레임 구조물에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
건축물 등의 구조물의 외피구조는 통상적으로 시공의 편의성에 의해 직선 형상의 프레임을 갖는 구조가 많이 사용되어 왔으나 현재의 다양한 형태와 자유로운 형상을 구현하기 위해 곡면 형태의 시공을 요구하고 있다.
구조물의 외부구조를 이루는 구조부재로부터 접합노드로 축력과 모멘트가 복합적으로 전달되기 때문에 접합노드와 구조부재의 접합부분은 이러한 외피구조 시스템에서 가장 중요한 부분 중에 하나이며, 자중절감 및 시공성 확보를 위한 형상 구현이 핵심적인 기술이다.
대공간의 지붕시스템의 스팬이 클 경우, 지붕시스템을 구성하는 구조부재 및, 구조부재를 연결하는 접합노드에 가해지는 하중이 증가되면서 부재의 크기가 과도해질 수 있어, 강제의 사용량의 증대되어 메인프레임 자중이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 메인프레임의 부재의 단면이 과대해져서 접합노드와 프레임부재의 용접접합부에 보강을 해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 프레임 구조물에 가해지는 하중에 대해서 안정적으로 지지하면서 프레임 구조물을 경량화하여 강재의 사용량을 절감하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 길이방향으로 형성되어 기본골조를 구성하는 구조부재; 및, 상기 구조부재의 연결부분에 배치되어, 상기 구조부재를 연결하는 접합노드구조체;를 포함하고, 상기 구조부재는 상기 접합노드구조체의 사이에 길이방향으로 배치되고, 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 강관프레임; 및, 높이방향으로 이격 형성된 상기 강관프레임의 사이를 연결하고, 상기 강관프레임에 비해 상대적으로 단면이 감소된 형태로 형성된 웨브부재를 구비하는 프레임 구조물을 제공한다.
바람직하게, 웨브부재는 높이차를 두고 배치되는 상기 강관프레임을 연결하는 판상부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 웨브부재는, 상기 판상부재에 길이방향으로 이격 형성되는 웨브홀이 형성되거나, 상기 판상부재의 일부가 제거된 형상의 절개부가 연속적으로 이격 형성될 수 있다.
바람직하게, 웨브부재는, 상측에 배치되는 상기 강관프레임의 하측에 길이방향으로 접합되는 상부연장부재; 하측에 배치되는 상기 강관프레임의 상측에 길이방향으로 접합되는 하부연장부재; 및, 상기 상부연장부재와 상기 하부연장부재 사이에 지그재그로 설치되면서 복수 개의 웨브홀을 형성하는 트러스부재;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 웨브부재는 상기 강관프레임의 길이의 전체 또는, 강관프레임 길이의 2/3 이상에 걸쳐서 설치되고, 상기 웨브부재의 춤은 높이방향으로 연결되는 상기 강관프레임 중에서 상대적으로 춤이 높은 것보다 낮게 형성될 수 있다.
바람직하게, 접합노드구조체는 상기 강관프레임의 접점에 배치되고, 높이방향으로 이격 배치되는 복수 개의 접합노드; 높이방향으로 이격된 상기 접합노드의 사이를 연결하는 연결강재; 및, 각각의 상기 접합노드에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임의 연결부분을 제공하는 연결플랜지;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 접합노드구조체는, 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 상기 강관프레임의 접점에 배치되는 하나의 접합노드; 상기 접합노드에 높이방향으로 이격 배치되고, 상기 접합노드에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임의 연결부분를 제공하고 연결플랜지;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 접합노드는, 상기 강관프레임의 연결부분의 중심에 배치되고, 방사상으로 배치되는 격판부재를 구비하는 노드본체; 상기 격판부재의 사이에 형성된 공간에 삽입된 상태에서 용접 설치되는 본체접합부; 및, 상기 본체접합부의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 접합노드는, 강관프레임의 연결부분의 중심에 배치되고, 내부가 중공된 구형의 노드본체; 상기 노드본체의 외주면에 용접 접합되는 본체접합부; 및, 상기 본체접합부의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부;를 구비하는 프레임 구조물.
바람직하게, 접합노드는 외주면에서 내입된 형상의 설치홈이 형성된 봉상의 부재로 구비되고, 상기 설치홈에 상기 연결플랜지의 단부가 삽입된 상태에서 용접 접합될 수 있다.
바람직하게, 설치홈은, 상기 접합노드의 내부방향으로 갈수록 넓이가 넓어지는 형태로 구비되어, 상기 연결플랜지가 상기 설치홈에 삽입된 상태에서 이탈이 방지될 수 있다.
바람직하게, 강관프레임의 단부에는 상기 연결플랜지가 삽입되는 한 쌍의 설치플랜지가 형성되고, 한 쌍의 설치플랜지의 사이에 형성된 삽입공간부에 상기 연결플랜지가 삽입된 상태에서 볼트 체결될 수 있다.
바람직하게, 높이방향으로 이격 배치되는 적어도 2 이상의 강관프레임의 단부에 일체로 설치되는 한 쌍의 설치플랜지가 형성되고, 한 쌍의 설치플랜지 사이에 형성된 삽입공간부에 적어도 2 이상의 상기 연결플랜지가 삽입된 상태에서 볼트 체결될 수 있다.
바람직하게, 연결플랜지는 상기 접합노드에서 하향 경사지게 설치되어, 상기 연결플랜지에 설치되는 상기 강관프레임이 상기 접합노드에 대해 하향 경사지게 설치될 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 프레임 구조물에 가해지는 하중에 대해서 안정적으로 지지하면서 프레임 구조물을 경량화하여 강재의 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 볼트체결방식에 시공성이 향상되면서 공기 단축을 통해 비용을 절감할 수 있고, 시공오차를 흡수할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 구성요소인 접합노드구조체의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 2a는 도 1의 접합노드구조체에 구조부재가 결합된 본 발명의 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 5a 및, 도 5b는 도 4b의 실시예의 웨브부재의 상세를 도시한 도면이다.
도 6a은 본 발명의 구성요소인 접합노드구조체의 다른 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 6b는 도 6a의 접합노드구조체에 구조부재가 결합된 본 발명의 프레임 구조물을 도시한 평면도이다.
도 7a은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 구성요소인 접합노드구조체의 또 다른 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 9a은 본 발명의 구성요소인 접합노드구조체의 또 다른 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 9b는 도 9a의 접합노드구조체에 구조부재가 결합된 본 발명의 프레임 구조물을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조물에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및, 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조물은 구조부재(100) 및, 접합노드구조체(200)를 포함할 수 있다.
도 2a 및, 도 2b에 도시된 바와 같이, 프레임 구조물은 길이방향으로 형성되어 기본골조를 구성하는 구조부재(100) 및, 상기 구조부재(100)의 연결부분에 배치되어, 상기 구조부재(100)를 연결하는 접합노드구조체(200)를 포함하고, 상기 구조부재(100)는, 상기 접합노드구조체(200)의 사이에 길이방향으로 배치되고, 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 강관프레임(110) 및, 높이방향으로 이격 형성된 상기 강관프레임(110)의 사이를 연결하고, 상기 강관프레임(110)에 비해 상대적으로 단면이 감소된 형태로 형성된 웨브부재(130)를 구비할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 높이차를 가지고 배치되는 상측의 강관프레임(110)과 하측의 강관프레임(110)의 사이에 강관프레임(110)에 비해 상대적으로 작은 단면적으로 가지는 웨브부재(130)를 배치할 수 있다.
이는, 웨브부재(130)가 배치되는 영역은 상측의 강관프레임(110)이 배치되는 영역과 하측의 강관프레임(110)이 배치되는 영역에 비해 구조부재(100)의 장스팬에 따른 휨모멘트가 작게 작용하기 때문이다.
도 2a 및, 도 3a에는 2개의 강관프레임(110)이 높이차를 두고 배치되고, 강관프레임(110)의 사이에 웨브부재(130)가 설치되면서 구조부재(100)를 형성하는 형태가 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 강관프레임(110)이 높이차를 두고 배치되고, 강관프레임(110)의 사이에 웨브부재(130)가 설치되면서 구조부재(100)가 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 복수 개의 강관프레임(110)을 높이차를 두고 배치하고, 강관프레임(110)의 사이에 웨브부재(130)를 배치하여 연결하는 이유는, 단일의 강관프레임(110)으로 구조부재(100)를 형성할 경우, 구조부재(100)가 세장해 질 수 있어 충분한 하중 지지성능을 발휘하기가 힘들기 때문이다.
또한, 상대적으로 작은 단면을 가지는 복수 개의 강관프레임(110)을 통해 구조부재(100)를 형성함으로써, 구조부재(100)와 접합노드구조체(200)의 접합작업이 보다 용이해질 수 있어 시공성이 향상될 수 있다.
구조부재(100)와 접합노드구조체(200)는 공장에서 사전에 별도로 제작하여 시공현장으로 운송하여, 크레인 등의 양중설비를 통해 순차적으로 시공하여 프레임 구조물을 설치할 수 있다.
도 1 및, 도 2a에 도시된 바와 같이, 강관프레임(110)의 단부에는 상기 연결플랜지(230)가 삽입되는 한 쌍의 설치플랜지(111)가 형성되고, 한 쌍의 설치플랜지(111)의 사이에 형성된 삽입공간부(113)에 상기 연결플랜지(230)가 삽입된 상태에서 볼트 체결될 수 있다.
이와 같이, 연결플랜지(230)와 설치플랜지(111)가 볼트체결되면서 용접방식에 비해 현장에서의 접합이 용이해 질 수 있다.
본 발명의 도면에는 강관프레임(110)의 단부에는 상기 연결플랜지(230)가 삽입되는 한 쌍의 설치플랜지(111)가 세로방향으로 형성되고, 세로방향으로 형성된 삽입공간부(113)에 세로방향으로 형성된 연결플랜지(230)가 삽입된 상태에서 볼트부재(B)가 설치플랜지(111) 및, 연결플랜지(230)를 관통하여 가로방향으로 체결되는 구성이 개시된다.
하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 강관프레임(110)의 단부에는 상기 연결플랜지(230)가 삽입되는 한 쌍의 설치플랜지(111)가 가로방향으로 형성되고 가로방향으로 형성된 삽입공간부(113)에 가로방향으로 형성된 연결플랜지(230)가 삽입된 상태에서 볼트부재(B)가 설치플랜지(111) 및, 연결플랜지(230)를 관통하여 세로방향으로 체결되는 형태도 포함될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연결플랜지(230)에 적어도 2개의 볼트홀(231)이 형성될 수 있고, 그 중에 적어도 어느 하나의 볼트홀(231)을 세로방향으로 길이가 긴 슬롯형태로 구성할 수 있다.
슬롯형태의 볼트홀(231)을 통해 연결플랜지(230)와 설치플랜지(111)가 체결되는 위치를 조절함으로써, 연결플랜지(230)가 형성된 접합노드구조체(200)와, 설치플랜지(111)가 설치된 강관프레임(110)을 구비하는 구조부재(100)의 설치각도가 조절될 수 있다.
또한, 연결플랜지(230)에 형성된 슬롯형태의 볼트홀(231)을 활용하여 접합노드구조체(200)와 구조부재(100)의 연결과정에서 발생할 수 있는 시공오차를 흡수할 수 있는 효과가 있다.
반대로, 연결플랜지(230)와 체결되는 설치플랜지(111)에 적어도 2개의 볼트홀이 형성될 수 있고, 그중에 적어도 어느 하나의 볼트홀을 세로방향으로 길이가 긴 슬롯형태로 구성할 수 있음은 물론이다.
즉, 연결플랜지(230) 및, 설치플랜지(111) 중 적어도 어느 일측에 2 이상의 볼트홀을 형성하고, 그 중에 적어도 어느 하나의 볼트홀을 세로방향으로 길이가 긴 슬롯형태로 구성할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 연결플랜지(230)는 상기 접합노드(210)에서 하향 경사지게 설치되어, 상기 연결플랜지(230)에 설치되는 상기 강관프레임(110)이 상기 접합노드(210)에 대해 하향 경사지게 설치될 수 있다.
연결플랜지(230)는 접합노드(210)에서 10 ~ 15°의 각도로 하향 경사지게 연장되도록 구비될 수 있고, 따라서, 강관프레임(110)은 접합노드(210)에서 0 ~ 15°의 각도로 하향 경사지게 연장될 수 있다.
다만 상기한 각도에 한정되는 것은 아니고, 건축물의 규모 및 곡률에 의해서 다양한 각도가 형성된 강관프레임(110)이 사용될 수 있다.
도 2a 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 웨브부재(130)는 높이차를 두고 배치되는 상기 강관프레임(110)을 연결하는 판상부재로 구비될 수 있다.
웨브부재(130)는 높이차를 두고 설치되는 강관프레임(110)을 연결하고, 강관프레임(110)의 길이방향으로 설치되는 강판으로 구비될 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 높이방향으로 이격 배치되는 적어도 2 이상의 강관프레임(110)의 단부에 일체로 설치되는 한 쌍의 설치플랜지(111)가 형성되고, 상기 한 쌍의 설치플랜지(111) 사이에 형성된 삽입공간부(113)에 적어도 2 이상의 상기 연결플랜지(230)가 삽입된 상태에서 볼트 체결될 수 있다.
설치플랜지(111)는 높이방향으로 이격 배치되는 복수 개의 강관프레임(110)에 걸쳐서 설치되어, 접합노드(210)에 설치된 2 이상의 연결플랜지(230)가 설치플랜지(111)의 삽입공간부(113)에 삽입된 상태에서 볼트부재(B)에 의해 일체로 체결할 수 있다.
도 4b 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 웨브부재(130)는 상기 판상부재에 길이방향으로 이격 형성되는 웨브홀(131)이 형성되거나, 상기 판상부재의 일부가 제거된 형상의 절개부(133)가 연속적으로 이격 형성될 수 있다.
상기 웨브부재(130)에 연속적으로 웨브홀(131)이 형성되거나 절개부(133)가 형성되면서 웨브부재(130)가 경량화될 수 있다.
웨브부재(130)가 배치되는 영역은 상측의 강관프레임(110)이 배치되는 영역과 하측의 강관프레임(110)이 배치되는 영역에 비해 구조부재(100)의 장스팬에 따른 휨모멘트가 작게 작용하여 웨브부재(130)를 경량화하면서도 프레임 구조물에 가해지는 하중에 대해서 안정적으로 지지할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 웨브부재(130)는 상부연장부재(135), 하부연장부재(136) 및, 트러스부재(137)를 구비할 수 있다.
웨브부재(130)는 상측에 배치되는 상기 강관프레임(110)의 하측에 길이방향으로 접합되는 상부연장부재(135)와, 하측에 배치되는 상기 강관프레임(110)의 상측에 길이방향으로 접합되는 하부연장부재(136) 및, 상기 상부연장부재(135)와 상기 하부연장부재(136) 사이에 지그재그로 설치되면서 복수 개의 웨브홀(131)을 형성하는 트러스부재(137)를 구비할 수 있다.
상측에 배치되는 강관프레임(110)과 하측에 배치되는 강관프레임(110) 사이의 춤이 클 경우, 상부연장부재(135)와 상기 하부연장부재(136) 사이에 지그재그로 설치되면서 복수 개의 웨브홀(131)을 형성하는 트러스부재(137)를 통해 강재량을 절감하여 구조부재(100)를 경량화하여 양중효율을 높여 프레임 구조물의 시공성을 향상시킬 수 있다.
웨브부재(130)는 상기 강관프레임(110)의 길이의 전체 또는, 강관프레임(110) 길이의 2/3 이상에 걸쳐서 설치되고, 상기 웨브부재(130)의 춤은 높이방향으로 연결되는 상기 강관프레임(110) 중에서 상대적으로 춤이 높은 것보다 낮게 형성될 수 있다.
강관프레임(110)에 비해 상대적으로 단면이 감소된 웨브부재(130)를 통해 구조부재(100)를 경량화하면서도, 웨브부재(130)의 춤이 강관프레임(110)에 비해 과도하게 커질 경우 구조부재(100)의 구조성능에 문제가 생길 수 있기 때문이다.
도 1, 도 6a 및, 도 8에 도시된 바와 같이, 접합노드구조체(200)는 복수 개의 접합노드(210), 연결강재(250) 및, 연결플랜지(230)를 구비할 수 있다.
접합노드구조체(200)는 상기 강관프레임(110)의 접점에 배치되고, 높이방향으로 이격 배치되는 복수 개의 접합노드(210)와, 높이방향으로 이격된 상기 접합노드(210)의 사이를 연결하는 연결강재(250) 및, 각각의 상기 접합노드(210)에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임(110)의 연결부분을 제공하는 연결플랜지(230)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 도 2a에 도시된 접합노드구조체(200)는 접합노드(210)에서 분기되는 연결플랜지(230)의 수가 4개로 구비될 수 있다.
또한, 도 3a에 도시된, 접합노드구조체(200)는 접합노드(210)에서 분기되는 연결플랜지(230)의 수가 6개로 구비될 수 있다.
이와 같이, 프레임 구조물에 가해지는 하중에 따라 접합노드구조체(200)에 설치되는 연결플랜지(230)의 수를 조절하여 연결플랜지(230)에 설치되는 강관프레임(110)의 수를 조절함으로써, 프레임 구조물의 하중을 안정적으로 지지하면서 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 7a 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 접합노드(210)는 노드본체(211), 본체접합부(213) 및, 플랜지접합부(215)를 구비할 수 있다.
접합노드(210)는 상기 강관프레임(110)의 연결부분의 중심에 배치되고, 방사상으로 배치되는 격판부재(211-1)를 구비하는 노드본체(211)와, 상기 격판부재(211-1)의 사이에 형성된 공간에 삽입된 상태에서 용접 설치되는 본체접합부(213) 및, 상기 본체접합부(213)의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지(230)의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부(215)를 구비할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 노드본체(211)는 방사상으로 배치되는 4개의 격판부재(211-1)를 구비하는 크로스형노드로 구비될 수 있다.
본체접합부(213)는 크로스형노드의 격판부재(211-1)의 사이에 형성된 공간에 수평방향으로 접합되는 수평접합판(213-1), 상기 수평접합판(213-1)의 양단부에 설치되는 제1 플랜지(213-3), 제2 플랜지(213-5)를 구비할 수 있다.
이때, 도 7a에 도시된 바와 같이, 격판부재(211-1)는 노드본체(211)에 본체접합부(213)가 접합되는 영역보다 길게 형성되는 것도 가능하나, 도 7b에 도시된 바와 같이, 노드본체(211)에 본체접합부(213)가 접합되는 영역에 대응되는 부분까지 형성되는 것이 경량화의 관점에서 보다 바람직할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 플랜지접합부(215)는 본체접합부(213)가 노드본체(211)가 접합되는 반대방향의 단부측의 제1 플랜지(213-3), 제2 플랜지(213-5) 및, 수평접합판(213-1)에 접합되는 판상의 부재로 구비될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 접합노드구조체(200)는 하나의 접합노드(210) 및, 연결플랜지(230)를 구비할 수 있다.
접합노드구조체(200)는 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 상기 강관프레임(110)의 접점에 배치되는 하나의 접합노드(210)와, 상기 접합노드(210)에 높이방향으로 이격 배치되고, 상기 접합노드(210)에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임(110)의 연결부분를 제공하고 연결플랜지(230)를 구비할 수 있다.
하나의 접합노드(210)에는 적어도 2단 이상의 연결플랜지(230)가 높이차를 두고 배치되어, 각각의 연결플랜지(230)에 대응되는 높이에 배치되는 강관프레임(110)을 각각 연결되도록 구성될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 접합노드(210)는 외주면에서 내입된 형상의 설치홈(217)이 형성된 봉상의 부재로 구비되고, 상기 설치홈(217)에 상기 연결플랜지(230)의 단부가 삽입된 상태에서 용접 접합될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 설치홈(217)은 상기 접합노드(210)의 내부방향으로 갈수록 넓이가 넓어지는 형태로 구비되어, 상기 연결플랜지(230)가 상기 설치홈(217)에 삽입된 상태에서 이탈이 방지될 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 설치홈(217)은 접합노드(210)의 내부방향으로 갈수록 넓이가 좁아지는 형태로 구비되어, 상기 연결플랜지(230)가 상기 설치홈(217)에 삽입된 상태에서 용접 접합될 수 있다.
이와 같이, 설치홈(217)은 접합노드(210)의 내부방향으로 갈수록 넓이가 좁아지는 형태로 구비됨에 따라, 설치홈(217)에 연결플랜지(230)가 용이하게 삽입될 수 있고, 연결플랜지(230)가 설치홈(217)에 삽입된 상태에서 접합노드(110)와 용접 접합될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 접합노드(210)는 구형의 노드본체(211), 본체접합부(213) 및, 플랜지접합부(215)를 구비할 수 있다.
접합노드(210)는 강관프레임(110)의 연결부분의 중심에 배치되고, 내부가 중공된 구형의 노드본체(211)와, 상기 노드본체(211)의 외주면에 용접 접합되는 본체접합부(213) 및, 상기 본체접합부(213)의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지(230)의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부(215)를 구비할 수 있다.
노드본체(211)는 내부가 중공된 구형노드로 구비될 수 있다.
본체접합부(213)는 구형노드에 수평방향으로 접합되는 수평접합판(213-1), 상기 수평접합판(213-1)의 양단부에 설치되는 제1 플랜지(213-3), 제2 플랜지(213-5)를 구비할 수 있다.
플랜지접합부(215)는 본체접합부(213)가 노드본체(211)가 접합되는 반대방향의 단부측의 제1 플랜지(213-3), 제2 플랜지(213-5) 및, 수평접합판(213-1)에 접합되는 판상의 부재로 구비될 수 있다.
노드본체(211)는 중공된 구형의 부재로 제작됨으로써, 경량화할 수 있고, 본체접합부(213)의 단부를 구형의 노드본체(211)의 외주면에 대응되는 형상으로 제작하여 다양한 방향으로 설치 가능하게 하여 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
노드본체(211)가 구형의 부재로 구비될 경우, 외주면의 접합부분에 형성된 곡률에 의해 강관프레임(110)에서 전달된 하중이 안정적으로 전달될 수 있는 효과가 있다.
먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 구조부재 110: 강관프레임
111: 설치플랜지 113: 삽입공간부
130: 웨브부재 131: 웨브홀
133: 절개부 135: 상부연장부재
136: 하부연장부재 137: 트러스부재
200: 접합노드구조체 210: 접합노드
211: 노드본체 211-1: 격판부재
213: 본체접합부 213-1: 수평접합판
213-3: 제1 플랜지 213-5: 제2 플랜지
215: 플랜지접합부 217: 설치홈
230: 연결플랜지 231: 볼트홀
250: 연결강재 B: 볼트부재

Claims (14)

  1. 길이방향으로 형성되어 기본골조를 구성하는 구조부재; 및,
    상기 구조부재의 연결부분에 배치되어, 상기 구조부재를 연결하는 접합노드구조체;를 포함하고,
    상기 구조부재는,
    상기 접합노드구조체의 사이에 길이방향으로 배치되고, 높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 강관프레임; 및,
    높이방향으로 이격 형성된 상기 강관프레임의 사이를 연결하고, 상기 강관프레임에 비해 상대적으로 단면이 감소된 형태로 형성된 웨브부재;를 구비하는 프레임 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨브부재는,
    높이차를 두고 배치되는 상기 강관프레임을 연결하는 판상부재로 구비되는 프레임 구조물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 웨브부재는,
    상기 판상부재에 길이방향으로 이격 형성되는 웨브홀이 형성되거나, 상기 판상부재의 일부가 제거된 형상의 절개부가 연속적으로 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 웨브부재는,
    상측에 배치되는 상기 강관프레임의 하측에 길이방향으로 접합되는 상부연장부재;
    하측에 배치되는 상기 강관프레임의 상측에 길이방향으로 접합되는 하부연장부재; 및,
    상기 상부연장부재와 상기 하부연장부재 사이에 지그재그로 설치되면서 복수 개의 웨브홀을 형성하는 트러스부재;를 구비하는 프레임 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웨브부재는 상기 강관프레임의 길이의 전체 또는, 강관프레임 길이의 2/3 이상에 걸쳐서 설치되고,
    상기 웨브부재의 춤은 높이방향으로 연결되는 상기 강관프레임 중에서 상대적으로 춤이 높은 것보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접합노드구조체는
    상기 강관프레임의 접점에 배치되고, 높이방향으로 이격 배치되는 복수 개의 접합노드;
    높이방향으로 이격된 상기 접합노드의 사이를 연결하는 연결강재; 및,
    각각의 상기 접합노드에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임의 연결부분을 제공하는 연결플랜지;를 구비하는 프레임 구조물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접합노드구조체는,
    높이방향으로 이격 형성되는 복수 개의 상기 강관프레임의 접점에 배치되는 하나의 접합노드;
    상기 접합노드에 높이방향으로 이격 배치되고, 상기 접합노드에 방사상으로 배치되어 상기 강관프레임의 연결부분를 제공하고 연결플랜지;를 구비하는 프레임 구조물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 접합노드는,
    상기 강관프레임의 연결부분의 중심에 배치되고, 방사상으로 배치되는 격판부재를 구비하는 노드본체;
    상기 격판부재의 사이에 형성된 공간에 삽입된 상태에서 용접 설치되는 본체접합부; 및,
    상기 본체접합부의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부;를 구비하는 프레임 구조물.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 접합노드는,
    강관프레임의 연결부분의 중심에 배치되고, 내부가 중공된 구형의 노드본체;
    상기 노드본체의 외주면에 용접 접합되는 본체접합부; 및,
    상기 본체접합부의 타측에 용접 접합되어 상기 연결플랜지의 설치부분을 제공하는 플랜지접합부;를 구비하는 프레임 구조물.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 접합노드는 외주면에서 내입된 형상의 설치홈이 형성된 봉상의 부재로 구비되고,
    상기 설치홈에 상기 연결플랜지의 단부가 삽입된 상태에서 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 설치홈은,
    상기 접합노드의 내부방향으로 갈수록 넓이가 넓어지는 형태로 구비되어, 상기 연결플랜지가 상기 설치홈에 삽입된 상태에서 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  12. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 강관프레임의 단부에는 상기 연결플랜지가 삽입되는 한 쌍의 설치플랜지가 형성되고,
    한 쌍의 설치플랜지의 사이에 형성된 삽입공간부에 상기 연결플랜지가 삽입된 상태에서 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  13. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    높이방향으로 이격 배치되는 적어도 2 이상의 강관프레임의 단부에 일체로 설치되는 한 쌍의 설치플랜지가 형성되고,
    한 쌍의 설치플랜지 사이에 형성된 삽입공간부에 적어도 2 이상의 상기 연결플랜지가 삽입된 상태에서 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
  14. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 연결플랜지는 상기 접합노드에서 하향 경사지게 설치되어, 상기 연결플랜지에 설치되는 상기 강관프레임이 상기 접합노드에 대해 하향 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물.
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