KR20180125348A

KR20180125348A - 목조주택용 철골구조

Info

Publication number: KR20180125348A
Application number: KR1020170060176A
Authority: KR
Inventors: 이병덕
Original assignee: 이병덕
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-11-23

Abstract

본 발명은 목조주택용 철골구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철골조에 목재를 내, 외장재로 이용하면서 시공이 편리하도록 한 것으로서 형강과 다수의 강관의 구조를 적용하여 용접을 하지 않고도 기둥과 보 이음 작업을 할 수 있는 철골구조에 통나무 이중벽체와 그 사이에 단열재를 시공할 수 있어 주택의 강도와 시공성을 향상시키고 목재를 바닥에서 이격하여 목재의 부패를 방지할 수 있는 목조주택용 철골구조에 관한 것이다.
상기의 본 발명은 상하측변과 좌우측변이 교차되어 정사각 또는 직사각형상의 강관으로 형성된 기둥부와, 상기 기둥부의 강관 상하측변이 좌우측으로 연장형성되는 수평판과, 상기 수평판과 수직으로 교차되도록 강관의 좌우측변이 상하측으로 교차되는 수직판과, 상기 수직판과 수평판이 교차되는 외측모서리 내측에 사각형상으로 형성된 목재강관과, 상기 수평판의 단부와 수직판의 단부를 수용할 수 있는 강판으로 형성된 연결부와, 상기 연결부의 강판이 안치되어 체결되도록 상단에 내측으로 단턱을 형성한 안치면을 형성하고 하단에는 지지면을 형성하여 상기 안치면과 지지면을 연결대로 연결하는 받침부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

목조주택용 철골구조{Structural Steel Frame for Wooden Housings}

본 발명은 목조주택용 철골구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철골조에 목재를 내, 외장재로 이용하면서 시공이 편리하도록 한 것으로서 형강과 다수의 강관의 구조를 적용하여 용접을 하지 않고도 기둥과 보 이음 작업을 할 수 있는 철골구조에 통나무 이중벽체와 그 사이에 단열재를 시공할 수 있어 주택의 강도와 시공성을 향상시키고 목재를 바닥에서 이격하여 목재의 부패를 방지할 수 있는 목조주택용 철골구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축구조는 철근콘크리트구조와, 철골구조 및 철골, 철근콘크리트구조가 사용되고 있다.

상기의 철근콘크리트구조는 압축력에는 강하지만 인장력에는 매우 약한 콘크리트와 인장력에 강한 철근을 보강하여 상호 보완 작용하도록 한 구조로서, 구조적으로나 경제적으로 가장 많이 사용되고 있다.

또한, 철골구조는 철근콘크리트에 비하여 강도와 연성이 우수한 강재를 재질로 하므로 지진이나 바람, 충격 등에 의한 변형에너지를 많이 흡수할 수 있는 구조이며 철근콘크리트구조와 철골구조를 혼합한 구조는 기둥과 보를 다른 단일 부재로 구성하여 건물의 대형화, 초고층화에 적용하고 있다.

상기와 같은 건축구조 중 철골구조에서는 기둥과 보의 재료를 대부분 H형강이나 평행 플랜지 홈형강 등의 평행 플랜지를 구비한 형강인 평행 플랜지형강으로 사용하고 있다.

이러한 평행 플랜지 형강을 이용하여 기둥과 보를 연결하기 위해서는 평행 플랜지 형강을 용접하거나 덧판을 이용하여 평행 플랜지 형강과 평행 플랜지 형강을 연결하여 사용하였으나 평행 플랜지 형강을 용접할 경우 용접열에 의한 소재의 특성이 변화되었으며 덧판을 사용할 경우 평행 플랜지 형상 형상의 특성상 연결강도가 약한 문제점이 있었다.

또한, 통나무주택은 구조에 따라 통나무조적 방식, 통나무록구조 방식, 혼합구조 방식, 피스 앤 피스 방식으로 나눌 수 있는데, 대표적인 통나무주택은 통나무조적방식으로 벽체를 통나무로 적층시킨 구조로서 모든 벽체가 통나무로 구성되어 벽체 모서리 부분에 교차되는 나무를 서로 반씩 겹치게 하여 우무정자로 물리는 방식을 사용하고 있다.

이러한 철골 구조나 통나무주택구조의 문제점을 보완하기 위하여 실용신안등록 제285761호 목조건축물의 조립구조가 제안된 바 있다.

상기와 같은 목조건축물의 조립구조는 철골 H 빔을 기본골격으로 하고 철골H빔에 편리하고 용이하면서 안전하게 목재구조목을 연결하여 목조건축물 구조체 연결을 이루게 하는 구조이다.

그러나 상기와 같은 기둥을 연결하거나 H빔에 직접 목재를 고정함으로써 주택 기본골격의 강도가 저하되었으며 시공이 복잡하여 시공성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 철골조에 목재를 이용하여 내, 외장재로 시공이 편리하도록 한 것으로서 형강과 다수의 강관의 구조를 적용하여 용접을 하지 않고도 기둥과 보 이음 작업을 할 수 있는 철골구조에 통나무 이중벽체와 그 사이에 단열재를 시공할 수 있어 주택의 강도와 시공성을 향상시킬 수 있으며 목재를 바닥에서 이격시켜 목재의 부패를 방지할 수 있는 목조주택용 철골구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상하측변과 좌우측변이 교차되어 정사각 또는 직사각형상의 강관으로 형성된 기둥부와, 상기 기둥부의 강관 상하측변이 좌우측으로 연장형성되는 수평판과, 상기 수평판과 수직으로 교차되도록 강관의 좌우측변이 상하측으로 교차되는 수직판과, 상기 수직판과 수평판이 교차되는 외측모서리 내측에 사각형상으로 형성된 목재강관과, 상기 수평판의 단부와 수직판의 단부를 수용할 수 있는 강판으로 형성된 연결부와, 상기 연결부의 강판이 안치되어 체결되도록 상단에 내측으로 단턱을 형성한 안치면을 형성하고 하단에는 지지면을 형성하여 상기 안치면과 지지면을 연결대로 연결하는 받침부로 구성되는 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조를 제공한다.

상기 기둥부의 상하측변 또는 좌우측변을 분리하여 분리된 상하측변 또는 좌우측변의 사이에 내부에 사각강관을 내장하여 고정하고 상기 기둥부의 상하측변 또는 좌우측변을 분리하여 분리된 상하측변 또는 좌우측변의 내측 중앙에 체결편을 돌출형성하여 평판을 체결하여 고정하는 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조를 제공한다.

상기 일측 수직판의 단부를 연결하여 변강관을 형성하고 상기 수평판과 수직판의 일측 모서리부분에 목재강관을 제거하고 상기 수평판과 수직판의 단부를 연결하여 모서리강관을 형성하고 모서리강관 외측으로 수직강관과 수평강관을 형성한 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 형강과 강관의 구조를 모두 채택하여 기둥과 이음 또는 기둥과 보와의 이음 작업시 용접을 하지 않고 이음 작업을 할 수 있고 다 방향으로 이음 작업을 할 수 있어 이음 강도를 향상시킴으로써 역학적 성능향상으로 인한 안전성을 확보할 수 있으며 이음 작업시 사용하는 덧판을 기존의 형강재를 사용함으로써 현장의 시공성을 향상시킴과 동시에 내, 외장재와 단열재를 설치하기 편리하고 콘크리트 시공 또는 목재시공 등 다양한 공사현장에 적용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 변에 사용되는 기둥부의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 모서리에 사용되는 기둥부의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부에 대한 다른 실시예를 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부 이음매와 보 연결을 나타낸 분해사시도,
도 7은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부 이음매를 나타낸 조립사시도,
도 8은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 보 연결을 나타낸 분해사시도,
도 9는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 보 연결을 나타낸 조립사시도,
도 10은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 모서리 연결을 나타낸 조립사시도,
도 11은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조를 나타낸 분해사시도,
도 12는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 모서리 부분을 나타낸 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타낸 첨부 도면 및 첨부 도면의 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기의 실시 예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 기둥부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 변에 사용되는 기둥부의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 목조주택용 철골구조의 모서리에 사용되는 기둥부의 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 목조주택용 철골구조는 중앙에 사각형상의 기둥부(10)와, 상기 기둥부(10)의 모서리에 연장 형성되는 수평판(20)과, 수직판(30)과, 상기 수평판(20)과 수직판(30)의 내측 모서리에 목재강관(40)과 이를 연결하는 연결부(50)와, 상기 연결부(50)를 안치하는 받침부(60)로 구성된다.

상기와 같은 기둥부(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 정사각형 또는 직사각형으로 형성되어 상하측변(11)과 좌우측변(12)이 형성된 강관(13)이다.

이러한 상기 기둥부(10)의 강관(13) 모서리에는 수평판(20)과 수직판(30)을 형성한다.

상기 수평판(20)은 기둥부(10)의 강관(13) 상하측변(11)이 좌우측으로 연장형성되어 형성되며 수직판(30)은 상기 수평판(20)과 수직으로 교차되도록 강관(13)의 좌우측변(12)이 상하측으로 교차되어 연장 형성된다.

이와 같은 상기 수직판(30)과 수평판(20)이 교차되는 외측모서리 내측에 사각형상으로 형성된 목재강관(40)을 형성한다.

이러한 상기 형강과 강관이 조합된 구조의 기둥부(10)와 수평판(20)과 수직판(30)과 목재강관(40)이 모두 면접하도록 도 11에 도시된 바와 같이 연결부(50)의 강판(51)을 고착시킨다.

상기 연결부(50)의 강판(51) 저면이 안치되도록 받침부(60)를 형성한다.

상기와 같은 받침부(60)는 연결부(50)의 강판(51)이 안치되어 체결되도록 상단에 내측으로 단턱(61)을 형성한 안치면(62)을 형성하고 하단에는 지지면(63)을 형성하여 상기 안치면(62)과 지지면(63)을 연결대(64)로 연결한다.

이와 같은 철골구조는 형강과 강관의 구조를 조합한 것으로 상기 기둥부(10)의 크기를 쉽게 조절하여 사용할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기둥부(10)의 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)을 분리하여 분리된 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)의 사이에 내부에 사각강관(70)을 내장하여 용접에 의해 고정한다.

또한, 상기와 같은 철골구조를 형강으로 형성하여 기둥부(10)의 크기를 쉽게 조절할 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 기둥부(10)의 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)을 분리하여 분리된 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)의 내측 중앙에 체결편(14)을 형성하여 평판(15)을 체결하여 H형강과 같이 사용할 수도 있다.

상기와 같은 철골이 목조건물의 변에 사용될 경우 도 2에 도시된 바와 같이 상기 일측 수직판(30)의 단부를 연결하여 변강관(21)을 형성하여 마감재를 설치할 필요가 없도록 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상기 수평판(20)과 수직판(30)의 일측 모서리부분에 목재강관(40)을 제거하고 상기 수평판(20)과 수직판(30)의 단부를 연결하여 모서리강관(22)을 형성하고 모서리강관(22) 양측으로 수직강관(23)과 수평강관(24)을 형성하여 모서리 부분의 골조를 형성하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 목적 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 철골구조 중 기둥의 길이를 연결하는 방법으로 기둥부(10)의 강관(13) 상하측면(11) 또는 좌우측변(12)에 보강판(91)을 덧대어 보링장업을 한 후 체결하여 연결하여 기둥에 가해지는 수직하중이나 횡하중에 더욱 강한 이음구조를 갖는다.

또한 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이 기둥과 보를 연결하는 구조는 기둥부(10)의 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)을 연결하기 위하여 H자 형강의 보연결구(90)를 강관(13)의 상하측면(11) 또는 좌우측면(12)에 면접촉하도록 결합돌기(91)를 형성하여 보링작업 후 수평판(20) 또는 수직판(30)과 체결하여 고정한다.

이러한 보연결구(90)의 결합돌기(91)는 철골구조의 단부와 동일한 형상의 철판(92)의 일측에 형성한다.

이와 같이 기둥의 길이를 연결하고 보를 연결하는 강관(13)은 철골구조의 모서리에는 교착되는 수평판(20)과 수직판(30)의 단부를 연결한 모서리강관(22)과 상기 모서리강관(22) 외측으로 수직강관(23)과 수평강관(24)이 형성된 강관(13)을 사용하고 상기 모서리의 강관(13)과 연결되는 강관(13)은 수직판(30)의 단부를 연결한 변강관(21)이 형성된 강관(13)을 보 연결하며 중앙으로는 변강관(21), 모서리강관(22), 수직강관(23), 수평강관(24)가 형성되지 않은 강관(13)을 보 연결하여 사용한다.

이와 같이 연결된 강관(13)의 목재강관(40)은 도 12에 도시된 바와 같이 각관 또는 목재(80)로 연결하고 각관 또는 목재(80) 외측에 목재의 외장재(81)를 고정하여 외부마감을 할 수 있으며 수평판(20) 내측으로 단열재(82)를 내장하여 시공하며 강관(13)의 내측에는 동일하게 마감처리하게 된다.

10 : 기둥부 11 : 상하측변
12 : 좌우측변 13 : 강관
20 : 수평판 21 : 변강관
22 : 모서리강관 23 : 수직강관
24 : 수평강관 30 : 수직판
40 : 목재강관 50 : 연결부
51 : 강판 60 : 받침부
61 : 단턱 62 : 안치면
63 : 지지면 64 : 연결대

Claims

상하측변(11)과 좌우측변(12)이 교차되어 정사각 또는 직사각형상의 강관(13)으로 형성된 기둥부(10)와,
상기 기둥부(10)의 강관(13) 상하측변(11)이 좌우측으로 연장형성되는 수평판(20)과
상기 수평판(20)과 수직으로 교차되도록 강관(13)의 좌우측변(12)이 상하측으로 교차되는 수직판(30)과,
상기 수직판(30)과 수평판(20)이 교차되는 외측모서리 내측에 사각형상으로 형성된 목재강관(40)과,
상기 수평판(20)의 단부와 수직판(30)의 단부를 수용할 수 있는 강판(51)으로 형성된 연결부(50)와,
상기 연결부(50)의 강판(51)이 안치되어 체결되도록 상단에 내측으로 단턱(61)을 형성한 안치면(62)을 형성하고 하단에는 지지면(63)을 형성하여 상기 안치면(62)과 지지면(63)을 연결대(64)로 연결하는 받침부(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조.
청구항 1에 있어서, 상기 기둥부(10)의 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)을 분리하여 분리된 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)의 사이에 내부에 사각강관(70)을 내장하여 고정하는 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조.
청구항 1에 있어서, 상기 기둥부(10)의 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)을 분리하여 분리된 상하측변(11) 또는 좌우측변(12)의 내측 중앙에 체결편(14)을 돌출형성하여 평판(15)을 체결하여 고정하는 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조.
청구항 1에 있어서, 상기 일측 수직판(30)의 단부를 연결하여 변강관(21)을 형성한 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조.
청구항 1에 있어서, 상기 수평판(20)과 수직판(30)의 일측 모서리부분에 목재강관(40)을 제거하고 상기 수평판(20)과 수직판(30)의 단부를 연결하여 모서리강관(22)을 형성하고 모서리강관(22) 외측으로 수직강관(23)과 수평강관(24)을 형성한 것을 특징으로 하는 목조주택용 철골구조.