KR20190025282A - 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스는 축 구조물에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 브레이스로서, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 제 1 보강부재와, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하며, 상기 제 1 보강부재와 결합되는 제 2 보강부재와, 상기 제 1 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 1 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 1 결합부재와, 상기 제 2 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 2 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 2 결합부재를 포함하며, 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되는 제 1 지지부재와, 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되어 상기 제 1 지지부재와 결합되는 제 2 지지부재를 포함하며, 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는 "X" 형태로 교차 결합되고, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재에는 서로 간의 결합을 위한 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부가 각각 형성되고, 상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부는 모두 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재를 가압하여 변형시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 브레이스의 설치가 용이해지므로 설치 현장에서의 작업 효율을 상승시킬 수 있으며, 브레이스에 미리 소성 변형을 일으킴으로써 변형에 저항하는 최대 지지하중을 증대시킬 수 있다.
또한, 브레이스에 가해지는 진동을 감쇄함으로써 지진에 의한 횡진동 작용 시에도 건축물의 붕괴를 방지할 수 있다.

Description

금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스{BRACE FOR LOAD REINFORCEMENT USING ANGLE}

본 발명은 건축물의 기둥 사이에 설치되는 브레이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결합 설치 작업이 용이해지면서도, 최대 지지 하중이 증대되며 방진 성능이 강화되도록 구성되는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스에 관한 발명이다.

종래, 기둥 또는 프레임 구조를 보강하기 위한 기구적 구성물로서 브레이스(버팀대)가 알려져 있다.

도 1 과 2 에 도시된 바와 같이, 상기 브레이스는 하중을 보강하기 위한 보강부재(100)의 양 단부에 건축물의 기둥에 결합되기 위한 결합플레이트(110)를 결합한 상태에서, 통상 "X" 형태로 두 기둥들 사이에 용접 결합된다.

상기 보강부재(100)로서는 다양한 형태의 단면 형상을 가지는 강재 파이프 또는 앵글 등이 이용된다.

또한, 상기 보강부재(100)에 의한 지지하중을 증대시키기 위해, 두 개의 파이프 또는 앵글을 결합하여 상기 보강부재(100)로서 이용하기도 한다.

그런데, 지지하중을 증대시키기 위해 상기 보강부재(100)를 두 개 겹쳐 결합한 상태로 "X" 형태로 설치하기 위해서는, 두 보강부재(100)가 겹져지는 중심 부분에서 통과를 위해 소정의 간격(S)이 확보되어야만 한다.

그런데, 상기와 같이 두 개의 보강부재(100)를 겹쳐 설치하는 경우에, 겹쳐지는 두 보강부재들(100) 사이에는 소정의 간격마다 상기 간격(S)과 동일한 두께를 갖는 지지 플레이트(120)가 삽입된 상태로 결합되어야 한다.

작업 현장에서 상기 지지 플레이트(120)를 두 보강부재(100)들 사이에 설치하기 위해서는, 상기 지지플레이트(120)를 삽입 설치하고자 하는 위치를 결정한 상태에서, 두 보강부재(100) 및 상기 지지 플레이트(120)에 볼트 삽입을 위한 개구를 형성한 이후 상기 개구에 볼트(105)를 삽입하여 체결해야 한다.

이와 같이 상기 지지 플레이트(120)에 개구를 형성하고 소정의 위치에 정확히 배치시켜 볼트(105)와 너트로써 결합하는 작업은 매우 번거로운 작업이며, 결과적으로 상기 브레이스의 설치 효율을 현저히 저하시키는 원인이 된다.

한편, 최근 들어 지진 피해에 대한 우려가 확산되면서 건축 구조물에 대한 내진설계가 요구되고 있다.

내진 설계로서는 구조물 자체의 지지하중 증대를 통해 지진에 의한 진동을 견디는 방식이 이용되거나, 지진에 의한 진동을 감쇄시켜 진동에 대비하는 방식이 이용된다.

그런데, 지지하중을 증대시키기 위해서는 구조물의 기구적 치수를 증대시켜야 하므로, 전체적인 부자재 원료비의 증대를 초래하게 된다.

또한, 지진에 의한 진동을 감쇄시키기 위해 별도의 댐퍼 등을 설치하는 경우, 구조물 건축 경비 상승 뿐만 아니라 설치를 위한 작업 시간을 증대시키는 요인이 된다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업 현장에서 용이하게 설치 가능하면서도 지지하중이 증대되도록 구성되는 하중 보강용 브레이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 방진 성능이 강화되어 진동 작용 시에도 파괴가 방지되도록 구성되는 하중 보강용 브레이스를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스는 건축 구조물에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 브레이스로서, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 제 1 보강부재와, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하며, 상기 제 1 보강부재와 결합되는 제 2 보강부재와, 상기 제 1 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 1 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 1 결합부재와, 상기 제 2 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 2 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 2 결합부재를 포함하며, 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되는 제 1 지지부재와, 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되어 상기 제 1 지지부재와 대면하여 결합되는 제 2 지지부재를 포함하며, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 "ㄱ" 형상 단면 또는 "ㄷ" 형상 단면을 갖는 금속재 앵글로 형성되며, 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는 "X" 형태로 교차 결합되고, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재에는 서로 간의 결합을 위한 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부가 각각 형성되고, 상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부는 모두 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재를 가압하여 변형시켜 형성되되, 상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부에는 결합수단이 체결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부에는 체결개구가 형성되며, 상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부는 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재의 일면을 가압하여 상기 일면에는 오목부를 형성하고 동시에 반대면에는 돌출부를 형성함으로써 형성된다.

여기서, 상기 오목부는 평면 상 사각 형상을 가지며, 측단면 상 사다리꼴 형상을 갖는 공간 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 사다리꼴 형상의 측단면에서 상기 사다리꼴의 측면은 수평선에 대해 16도 내지 20도의 범위로 경사지게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 돌출부에는 요철부가 형성된다.

또한, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 사이에는 합성수지재로 형성되는 충격흡수부재가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 지지부재의 돌출부와 제 2 지지부재의 돌출부 사이에는 충격흡수부재가 배치되며, 상기 충격흡수부재에는 요철부가 형성될 수 있다.

한편, 상기 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 보강부재와 제 1 결합부재 사이 및 제 2 보강부재와 제 2 결합부재 사이에는 충격흡수부재가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 보강부재와 결합부재에는 서로 간의 결합을 위한 체결개구가 형성되되, 상기 결합부재에 형성되는 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지며, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재에서 인접하여 배치되는 결합부재 사이에는 긴장부재가 설치된다.

또한, 상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 각각 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재의 단부에 끼워져 배치되되, 상기 제 1 결합부재와 제 1 보강부재 사이 및 제 2 결합부재와 상기 제 2 보강부재 사이에는 미리 지정된 간격의 공간이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 판형으로 형성되는 제 1 결합플레이트와 상기 결합플레이트에 대해 수직한 방향으로 결합되는 제 2 결합플레이트를 포함하며, 상기 제 2 결합플레이트는 한쌍의 "ㄱ" 단면 형상 앵글부재로 형성된다.

또한, 상기 앵글부재에는 상기 제 1 결합플레이트와의 결합을 위한 체결개구가 형성되되, 상기 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성된다.

그리고, 상기 오목부 내에는 충격흡수부재가 배치되어, 상기 충격흡수부재를 매개로 하여 상기 오목부에 체결수단이 결합될 수 있다.

바람직하게는, 인접하여 결합되는 두 지지부재의 돌출부에 형성되는 요철부는 상호 교합되도록 형성된다.

또한, 상기 돌출부 사이에 배치되는 충격흡수부재의 표면에는 요철부가 형성되되, 상기 충격흡수부재의 요철부는 상기 돌출부 표면에 형성되는 요철부와 상호 교합되도록 형성된다.

한편, 상기 제 1 지지부재와 상기 제 2 지지부재는, 상기 대면결합부가 형성되는 기저부와, 상기 기저부로부터 수직 방향으로 기립 형성되는 기립부를 포함하며, 상기 오목부의 폭은 상기 기저부의 폭에 비해 2/3 내지 4/5 의 비율로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재에서 상기 대면결합부는 1m 내지 1.2 m 주기 범위로 형성된다.

또한, 상기 제 2 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 상기 제 1 보강부재를 중심으로 분할 형성되되, 분할 형성된 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재들은 연결부재를 매개로 결합될 수 있다.

여기서, 상기 연결부재는 상기 제 1 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 사이에 끼워져 배치되며, 상기 연결부재의 표면에는 요철부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재를 결합하기 위한 결합수단이 상기 연결부재의 내부에서 유동될 수 있는 크기의 연결개구가 상기 연결부재 내부에 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 금속판재로 형성된다.

여기서, 상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 오각형 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의해, 브레이스의 설치가 용이해지므로 설치 현장에서의 작업 효율을 상승시킬 수 있다.

또한, 브레이스에 미리 소성 변형을 일으킴으로써, 변형에 저항하는 최대 지지하중을 증대시킬 수 있다.

또한, 브레이스에 가해지는 진동을 감쇄함으로써 지진에 의한 횡진동 작용 시에도 건축물의 붕괴를 방지할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 종래 건축물의 기둥에 브레이스가 설치된 상태의 사시도이며,
도 2 는 상기 브레이스가 겹쳐져 설치되는 상태의 사시도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스의 사시도이며,
도 4 는 상기 브레이스의 분해 사시도이며,
도 5 는 상기 브레이스에 포함되는 지지부재의 사시도이며,
도 6 은 상기 지지부재의 배면 사시도이며,
도 7 은 상기 지지부재에서 대면결합부의 단면도이며,
도 8 은 두 대면결합부들이 결합된 상태의 단면도이며,
도 9 는 두 대면결합부들이 결합된 상태의 다른 실시예의 단면도이며,
도 10 은 두 지지부재 사이에 충격흡수부재가 배치된 상태의 단면도이며,
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하중 보강용 브레이스의 사시도이며,
도 12 는 상기 브레이스에 포함되는 지지부재의 사시도이며,
도 13 은 결합부재에 제 2 결합플레이트가 결합된 실시예의 사시도이며,
도 14 는 상기 지지부재의 다른 실시예의 사시도이며,
도 15 는 상기 브레이스에 포함되는 연결부재의 사시도이며,
도 16 은 상기 결합부재에 다른 실시예의 제 2 결합플레이트가 결합된 실시예의 사시도이며,
도 17 은 상기 브레이스가 건축물의 기둥 사이에 설치된 상태의 정면도이며,
도 18 은 인접하여 배치되는 결합부재 사이에 긴장부재가 설치된 상태의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스의 사시도이며, 도 4 는 상기 브레이스의 분해 사시도이며, 도 5 는 상기 브레이스에 포함되는 지지부재의 사시도이며, 도 6 은 상기 지지부재의 배면 사시도이며, 도 7 은 상기 지지부재에서 대면결합부의 단면도이며, 도 8 은 두 대면결합부들이 결합된 상태의 단면도이며, 도 9 는 두 대면결합부들이 결합된 상태의 다른 실시예의 단면도이며, 도 10 은 두 지지부재 사이에 충격흡수부재가 배치된 상태의 단면도이며, 도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하중 보강용 브레이스의 사시도이며, 도 12 는 상기 브레이스에 포함되는 지지부재의 사시도이며, 도 13 은 결합부재에 제 2 결합플레이트가 결합된 실시예의 사시도이며, 도 14 는 상기 지지부재의 다른 실시예의 사시도이며, 도 15 는 상기 브레이스에 포함되는 연결부재의 사시도이며, 도 16 은 상기 결합부재에 다른 실시예의 제 2 결합플레이트가 결합된 실시예의 사시도이며, 도 17 은 상기 브레이스가 건축물의 기둥 사이에 설치된 상태의 정면도이며, 도 18 은 인접하여 배치되는 결합부재 사이에 긴장부재가 설치된 상태의 사시도이다.

도 3 과 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스는 건축 구조물에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 브레이스로서, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 제 1 보강부재(10)와, 상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하며, 상기 제 1 보강부재(10)와 결합되는 제 2 보강부재(20)와, 상기 제 1 보강부재(10)의 단부에 결합되어 상기 제 1 보강부재(10)를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 1 결합부재(30)와, 상기 제 2 보강부재(20)의 단부에 결합되어 상기 제 2 보강부재(20)를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 2 결합부재(40)를 포함하며, 상기 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)는 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되는 제 1 지지부재(2, 12)와, 일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되어 상기 제 1 지지부재(2, 6)와 결합되는 제 2 지지부재(6, 16)를 포함하며, 상기 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)는 "X" 형태로 교차 결합되고, 상기 제 1 지지부재(2, 12)와 제 2 지지부재(6, 16)에는 서로 간의 결합을 위한 제 1 대면결합부(4, 14)와 제 2 대면결합부(8, 18)가 각각 형성되고, 상기 제 1 대면결합부(4, 14)와 제 2 대면결합부(8, 18)는 모두 상기 제 1 지지부재(2, 12)와 제 2 지지부재(6, 16)를 가압하여 변형시켜 형성되되, 상기 제 1 대면결합부(4, 14)와 제 2 대면결합부(8, 18)에는 결합수단이 체결되는 것을 특징으로 한다.

도 17 에 도시된 바와 같이, 상기 브레이스는 건축물을 구성하기 위한 기둥(200) 부분에 결합되어, 지지하중을 보강하기 위한 기구적 구조물이다.

상기 브레이스는 전체적으로 "X" 형태로 형성하기 위한 제 1 보강부재(10)와 상기 제 1 보강부재(10)와 겹쳐 배치되는 제 2 보강부재(20)를 포함한다.

상기 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)의 단부에는 각각 제 1 결합부재(30)와 제 2 결합부재(40)가 결합되고, 상기 제 1, 2 결합부재(40)들이 상기 기둥(200)에 결합됨으로써 상기 브레이스가 설치된다.

여기서, 상기 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)는 두 개의 지지부재들을 겹쳐 형성되며, 상기 지지부재들은 기저부(2-1)와 상기 기저부로부터 수직 방향으로 기립 형성되는 기립부(2-2)를 포함하여 형성되는 "ㄱ" 단면의 앵글 또는 "ㄷ" 단면 앵글로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 결합부재(30)와 제 2 결합부재(40)는 금속판재로 형성되되, 도 3 과 4 에 도시되는 바와 같이, 오각형 형상으로 형성될 수 있다.

상기와 같이 두 개의 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)를 겹쳐 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)를 형성함으로써, 하나의 앵글로 보강부재를 형성하는 경우에 비해 지지하중을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 기저부(2-1)에 대해 거의 동일한 형상의 기립부(2-2)가 수직하게 형성됨으로써, 상기 기저부(2-1)에 작용되는 굽힘 하중에 대해 상기 기립부(2-2)가 매우 큰 저항력을 발휘할 수 있다.

즉, 상기 기저부(2-1)에 대해 그를 누르는 하중이 작용되는 경우, 상기 기저부(2-1)는 그 두께만큼이 하중에 대한 저항력을 제공하지만, 상기 기립부(2-2)는 그 폭방향 전체가 기저부(2-1)에 작용되는 하중에 대한 저항력을 제공할 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 제 1 지지부재(2, 12)와 제 2 지지부재(6, 16)에는 서로 간의 결합을 위한 제 1 대면결합부(4, 14)와 제 2 대면결합부(8, 18)가 각각 형성된다.

상기 대면결합부(4, 14, 8, 18)들은 상기 제 1 지지부재(2, 12)와 제 2 지지부재(6, 16)를 서로 일정 거리 이격된 상태로 결합하기 위해 형성되는 부분으로서, 상기와 같이 일정 거리 이격된 상태로 결합되어야, 상기 두 보강부재(10, 20)들이 겹쳐진 상태에서 "X" 형태로 교차 결합될 수 있다.

상기 제 1 지지부재(2, 12)와 제 2 지지부재(6, 16)들은 모두 동일한 형태의 앵글로 형성되므로, 이하에서는 가급적 하나의 보강부재(10)를 구성하는 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)를 예로써 설명한다.

상기 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)에 형성되는 대면결합부(4, 8)들은 모두 상기 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)의 기저부(2-1, 6-1)에 압력을 가하여 상기 기저부(2-1, 6-1)에 오목부를 형성하고 동시에 반대편으로는 돌출부를 형성함으로써 형성된다.

그리하여, 상기 두 지지부재(2, 6)들이 대면 결합되는 경우에, 대면되는 측에서 돌출되도록 형성되는 상기 두 대면결합부(4, 8)들에 의해 두 지지부재(2, 6) 사이에 소정의 간격이 형성된 상태로 겹쳐질 수 있다.

상기 대면결합부(4, 8)는 금형을 이용하여 앵글의 기저부(2-1)를 변형시킴으로써 형성되는데, 이때 상기 대면결합부(4, 8)에 볼트 체결을 위한 체결개구(4-1)가 동시에 형성된다.

그리하여, 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스를 설치하고자 하는 작업 현장에서는, 상기와 같이 두 대면결합부(4, 8)들이 형성된 상태의 지지부재(2, 6)들을 서로 겹치고, 상기 체결개구(4-1)에 볼트와 너트 같은 결합수단을 체결함으로써, 보강부재(10, 20)들이 형성될 수 있다.

상기 대면결합부(4)를 상기 기저부(2-1)를 변형시켜 형성함으로써, 상기 대면결합부(4)가 형성되는 부분에는 일종의 영구적 소성 변형이 발생되어 보다 큰 하중 지지력을 갖게 된다.

그리하여, 상기 보강부재(10)에 외력이 작용되는 경우, 상기와 같이 소성 변형을 통해 보다 큰 지지력을 갖게된 상기 대면결합부(4)가 외력에 대한 반력을 제공할 수 있으므로, 보다 큰 하중 지지력을 갖게 된다.

상기와 같은 간격 유지 기능과 함께 외력에 대한 지지력을 효과적으로 제공할 수 있도록, 상기 지지부재에서 상기 대면결합부는 1m 내지 1.2 m 주기(P) 범위로 형성된다.

상기 주기(P) 범위가 1 m 보다 짧을 경우에는, 상기 지지부재(2)에 상기 대면결합부(4)를 형성하기 위한 작업이 지나치게 많아져, 상기 지지부재(2) 생산 수율이 저하되며, 상기 주기(P)가 1.2 m 를 초과할 경우에는, 영구 변형되는 상기 대면결합부(4)에 의한 지지하중 증대 효과를 충분히 발휘할 수 없다.

따라서, 강재로 형성되는 상기 지지부재(2)에 상기 주기 범위로 대면결합부(4)를 형성함으로써, 지지부재(2) 생산 작업의 효율을 저하시키지 않으면서도 스페이서로서의 역할과 함께 지지하중 증대 효과를 최적화할 수 있다.

상기 대면결합부(4)로써 형성되는 상기 기저부(2-1)의 오목부는 도 5 내지 7 에 도시된 바와 같이, 평면 상으로는 대략 사각 형상을 가지며, 측단면 상으로는 대략 사다리꼴 형상의 공간으로 형성된다.

여기서, 상기 사다리꼴 형상의 측단면에서 상기 사다리꼴의 측면(4-3)은 수평선에 대해 16도 내지 20도의 범위로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 사다리꼴 형상의 공간에서 각 모서리 부분은 각진 형상이 아니라 라운드 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 사다리꼴 형상의 공간 모서리 부분을 라운드 형상으로 부드럽게 형성하고, 측면(4-3)의 경사를 상기 범위로 형성함으로써, 상기 대면결합부(4)에 응력이 집중되는 것을 방지하고, 상기 대면결합부(4) 형성 시 금형에 의해 상기 기저부(2-1)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같은 이유로, 측단면 상 사다리꼴 형상으로 표현되는 상기 오목부 공간에서 사다리꼴의 저면에 해당되는 폭(W3)은 사다리꼴의 상변에 해당되는 폭(W4)에 비해 대략 3 배 내지 4 배의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 사다리꼴 형상 오목부에서 사다리꼴의 높이(d1)는 대략 0.5 cm 내지 1 cm 범위로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 오목부의 폭(W2)은 상기 기저부(2-1)의 폭(W1)에 비해 2/3 내지 4/5 의 비율로 형성됨으로써, 상기 대면접촉부(4) 형성 시 상기 기저부(2-1)의 파손을 방지하면서도 소성 변형에 의한 지지 하중 증대 효과를 최대화할 수 있다.

상기 기저부(2-1)에서 오목부를 형성함에 따라 도 6 에 도시되는 바와 같이, 상기 기저부(2-1)의 저면에는 돌출부가 형성되며, 두 지지부재(2, 6)들에서 상기 돌출부 부분이 맞닿아 결합된다.

그런데, 상기 돌출부에 요철부(4-2)를 형성함으로써, 두 돌출부들이 맞닿아 결합되는 경우 상기 돌출부에 형성되는 요철부(4-2)에 의해 마찰력을 증대시킴으로써, 외부로부터 가해지는 진동을 감쇄시키도록 구성될 수 있다.

상기 돌출부의 표면에 형성되는 요철부는 우물 정자 형태의 미세한 격자 형태로 형성될 수 있다.

또는, 도 8 에 도시되는 바와 같이, 맞닿아 결합되는 두 돌출부 사이에 충격흡수부재(70)를 배치하여 결합함으로써, 외부로부터 가해지는 충격 또는 진동을 감쇄하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 두 대면결합부(4, 8)들을 결합하는 볼트와 너트 사이에 합성수지재의 충격흡수부재를 배치한 상태에서 결합함으로써, 충격 또는 진동을 보다 효과적으로 감쇄하도록 구성될 수도 있다.

상기 충격흡수부재들은 바람직하게는 폴리우레탄 등의 합성수지를 발포시킨 상태에서 압축하여 형성된다.

한편, 작업 현장에서 맞닿아 결합되는 두 지지부재(2, 6)들의 결합 위치를 용이하게 확보할 수 있도록, 상기 대면결합부(4, 8)에서 돌출되는 면에 격자 형상이 아닌, 일직선 형태의 요철부가 형성될 수도 있다.

즉, 도 9 에서 지면(紙面)에 수직한 방향을 따라 형성되는 일직선 형태의 요철부를 상기 돌출부 표면에 형성하되, 윗쪽 기저부(2-1)의 돌출부에 형성되는 요부 와 아래쪽 기저부(6-1)에 형성되는 철부의 폭 또는 간격을 조절함으로써, 두 돌출부들이 서로 교합될 수 있도록 구성되어, 상기 두 지지부재들을 맞대어 상대 이동시킴으로써 결합 위치를 감각적으로 감지할 수 있도록 구성된다.

즉, 두 지지부재(2, 6)들이 소정의 결합 위치에 배치되는 경우에만, 상기 두 돌출부들에 형성되는 일직선 형태의 요철부들이 서로 교합될 수 있도록 상기 요철부의 폭 또는 간격을 형성함으로써, 작업 현장에서 감각적으로 결합 위치를 감지할 수 있도록 구성된다.

또는, 상기 두 돌출부 사이에 개재되는 충격흡수부재(70)의 표면에도 일직선 형태의 요철부를 형성하되, 그 간격 또는 폭을 조절함으로써, 상기 돌출부들과 맞닿는 경우 위치 확보를 쉽게 하도록 구성될 수도 있다.

그리고, 도 10 에 도시된 바와 같이, 두 지지부재들(2, 6)의 기저부(2-1, 6-1) 사이에 충격흡수부재(60, 70, 90)들을 삽입하여 결합함으로써, 상기 보강부재(10)에 가해지는 외력과 진동을 감쇄하도록 구성될 수도 있다.

도 10 에서 80 번 충격흡수부재는 연결부재(50)가 결합되는 부분에 배치되는 충격흡수부재이며, 90 번 충격흡수부재는 상기 결합부재(30)가 결합되는 부분에 배치되는 충격흡수부재이고, 60 번 충격흡수부재는 상기 연결부재(50)와 대면결합부(4) 사이 및 두 대면결합부 사이에 배치되는 것이다.

상기 충격흡수부재들(60, 70, 90)에 의해 두 지지부재들이 서로를 향하는 방향으로 다소간 유동될 수 있으며, 또한 상기 보강부재(10)에 작용되는 진동을 감쇄하게 된다.

상기 충격흡수부재(60, 70, 80, 90)들은 일체로 형성되거나, 각 영역별로 분할 구성되어 상기 지지부재들 사이에 배치될 수 있다.

상기 보강부재(10)를 이루는 두 지지부재 및 상기 두 지지부재들을 체결하기 위한 볼트와 너트가 유동될 수 있도록 하기 위해, 도 14 에 도시되는 바와 같이, 상기 지지부재들에 형성되는 체결개구(4-1)들은 상기 볼트 직경보다 다소 큰 폭을 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 체결개구(4-1) 내에서 볼트가 다소 간 유동될 수 있도록 함으로써, 지진에 의한 진동 작용의 경우에도 볼트가 파손되는 것을 방지하도록 구성된다.

그리고, 상기 결합부재(30)는 건물의 기둥에 용접 등의 방식으로 고정 결합되는데, 상기 제 1 보강부재(10)와 제 1 결합부재(30) 사이에 충격흡수부재(90)를 배치시켜 결합함으로써, 건물의 기둥으로부터 전달되는 진동이 상기 보강부재(10)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상기 보강부재(10)와 결합부재(30)에 형성되는 체결개구(9)는 역시 체결 볼트의 직경보다는 다소 큰 폭을 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제 1 결합부재(30)와 제 2 결합부재(40)는 각각 상기 제 1 보강부재(10)와 제 2 보강부재(20)의 단부에 끼워져 배치되며, 상기 제 1 결합부재(30)와 제 1 보강부재(10) 사이 및 제 2 결합부재(40)와 상기 제 2 보강부재(40) 사이에는 소정의 간격이 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 결합부재(30, 40)들이 상기 보강부재(10, 20)들의 단부에 끼워진 상태에서 볼트의 축방향으로 다소간 유동될 수 있도록 구성됨으로써, 상기 결합부재(30, 40)로부터의 진동이 고스란히 상기 보강부재(10, 20)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 11 은 "ㄷ" 단면 형상 엥글로써 본 발명에 따른 하중 보강용 브레이스를 구성한 상태의 사시도이며, 도 12 는 상기 브레이스에 이용되는 지지부재의 사시도이다.

도 13 에 도시되는 바와 같이, 상기 결합부재는 판형으로 형성되는 제 1 결합플레이트(30)와 상기 결합플레이트(30)에 대해 수직한 방향으로 결합되는 제 2 결합플레이트(35)를 추가적으로 포함할 수 있다.

그리하여, 상기 제 1 결합플레이트(30) 만이 설치되는 경우에 비하여, 상기 제 2 결합플레이트(35)를 추가적으로 구비함으로써, 상기 제 2 결합플레이트(35)와 기둥(200)이 넓은 면 접촉 상태에서 안정적으로 고정될 수 있다.

도 16 에 도시되는 바와 같이, 상기 제 2 결합플레이트(35)를 한쌍의 "ㄱ" 단면 형상 앵글부재로 구성할 수도 있다.

그리하여, 한 쌍의 상기 제 2 결합플레이트(35)들 사이에 충격흡수부재(미도시)를 배치시킨 상태로 상기 제 1 결합플레이트(30)와 결합함으로써, 기둥(200)에 용접 결합되는 상기 제 2 결합플레이트(35)에 의해 전달되는 진동을 감쇄시키도록 구성될 수 있다.

또는, 앵글부재로 구성되는 상기 제 2 결합플레이트에 체결볼트의 직경보다 다소 큰 폭을 가지면서 폭에 비해 길이가 긴 장공 형태의 체결개구(42)를 형성하고, 볼트와 너트로써 상기 제 1 결합플레이트(40)와 결합함으로써, 상기 제 1 결합플레이트(40)가 두 제 2 결합플레이트(35)들 사이에서 다소간 유동될 수 있도록 함으로써, 상기 제 2 결합플레이트(35)로부터의 진동이 감쇄되어 상기 제 1 결합플레이트(40)로 전달되도록 구성될 수도 있다.

도 3 과 4 에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 보강부재(20)의 제 1 지지부재12)와 제 2 지지부재(16)는 상기 제 1 보강부재(10)를 중심으로 분할 형성되되, 분할 형성된 상기 제 1 지지부재(12)와 제 2 지지부재(16)들은 연결부재(50)를 매개로 하여 결합될 수 있다.

여기서, 상기 연결부재(50)는 상기 제 1 보강부재(10)의 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6) 사이에 끼워져 배치되며, 상기 연결부재(50)의 표면에는 요철부가 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 연결부재(50)가 상기 지지부재들과 결합된 상태에서 진동이 작용되는 경우, 상기 요철부에 의해 마찰력을 증대시켜 진동이 다소간 감쇄될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 제 1 보강부재(10)의 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)를 결합하기 위한 볼트가 다소간 유동될 수 있는 장공 형태의 연결개구(52)가 상기 연결부재(50) 내부에 형성된다.

그리하여, 제 1 지지부재(2)와 제 2 지지부재(6)를 결합하기 위한 볼트가 상기 연결개구(52) 내부에서 다소간 유동될 수 있도록 구성됨으로써, 두 보강부재(10, 20)들 간의 진동 전달을 다소간 완화하도록 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 브레이스의 최대 지지하중을 더욱 증가시키기 위해, 도 18 에서와 같이 상기 제 1 결합부재(30)와 제 2 결합부재에서 인접하여 배치되는 결합부재 사이에 긴장부재(95)들이 설치될 수 있다.

그리하여, 작용되는 외력에 의해 상기 보강부재(10, 20)들이 좌굴되는 것을 보다 확실히 방지하도록 구성될 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 제 1 보강부재
20: 제 2 보강부재
30, 40: 제 1, 2 결합부재
50: 연결부재
60, 70, 80, 90: 충격흡수부재

Claims (24)

1. 건축 구조물에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 브레이스로서,
   상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하기 위한 제 1 보강부재와;
   상기 구조물 사이에 결합되어 지지 하중을 보강하며, 상기 제 1 보강부재와 결합되는 제 2 보강부재와;
   상기 제 1 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 1 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 1 결합부재와;
   상기 제 2 보강부재의 단부에 결합되어 상기 제 2 보강부재를 상기 구조물에 결합하기 위한 제 2 결합부재를 포함하며,
   상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는,
   일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되는 제 1 지지부재와;
   일정한 단면 형상으로 미리 지정된 길이로 형성되어 상기 제 1 지지부재와 대면하여 결합되는 제 2 지지부재를 포함하며,
   상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 "ㄱ" 형상 단면 또는 "ㄷ" 형상 단면을 갖는 금속재 앵글로 형성되며,
   상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재는 "X" 형태로 교차 결합되고,
   상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재에는 서로 간의 결합을 위한 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부가 각각 형성되고,
   상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부는 모두 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재를 가압하여 변형시켜 형성되되,
   상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부에는 결합수단이 체결되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부에는 체결개구가 형성되며,
   상기 제 1 대면결합부와 제 2 대면결합부는 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재의 일면을 가압하여 상기 일면에는 오목부를 형성하고 동시에 반대면에는 돌출부를 형성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 오목부는 평면 상 사각 형상을 가지며, 측단면 상 사다리꼴 형상을 갖는 공간 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 사다리꼴 형상의 측단면에서 상기 사다리꼴의 측면은 수평선에 대해 16도 내지 20도의 범위로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 돌출부에는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 사이에는 합성수지재로 형성되는 충격흡수부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 지지부재의 돌출부와 제 2 지지부재의 돌출부 사이에는 충격흡수부재가 배치되며,
   상기 충격흡수부재에는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 보강부재와 제 1 결합부재 사이 및 제 2 보강부재와 제 2 결합부재 사이에는 충격흡수부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보강부재와 결합부재에는 서로 간의 결합을 위한 체결개구가 형성되되, 상기 결합부재에 형성되는 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지며, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재에서 인접하여 배치되는 결합부재 사이에는 긴장부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 각각 상기 제 1 보강부재와 제 2 보강부재의 단부에 끼워져 배치되되, 상기 제 1 결합부재와 제 1 보강부재 사이 및 제 2 결합부재와 상기 제 2 보강부재 사이에는 미리 지정된 간격의 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 판형으로 형성되는 제 1 결합플레이트와 상기 결합플레이트에 대해 수직한 방향으로 결합되는 제 2 결합플레이트를 포함하며,
    상기 제 2 결합플레이트는 한쌍의 "ㄱ" 단면 형상 앵글부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 앵글부재에는 상기 제 1 결합플레이트와의 결합을 위한 체결개구가 형성되되,
    상기 체결개구는 미리 지정된 폭과 길이를 가지되, 상기 폭에 비해 길이가 긴 장공의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 오목부 내에는 충격흡수부재가 배치되어, 상기 충격흡수부재를 매개로 하여 상기 오목부에 체결수단이 결합되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
16. 제 15 항에 있어서,
    인접하여 결합되는 두 지지부재의 돌출부에 형성되는 요철부는 상호 교합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부 사이에 배치되는 충격흡수부재의 표면에는 요철부가 형성되되, 상기 충격흡수부재의 요철부는 상기 돌출부 표면에 형성되는 요철부와 상호 교합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부재와 상기 제 2 지지부재는,
    상기 대면결합부가 형성되는 기저부와;
    상기 기저부로부터 수직 방향으로 기립 형성되는 기립부를 포함하며,
    상기 오목부의 폭은 상기 기저부의 폭에 비해 2/3 내지 4/5 의 비율로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부재와 제 2 부재에서,
    상기 대면결합부는 1m 내지 1.2 m 주기 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 상기 제 1 보강부재를 중심으로 분할 형성되되, 분할 형성된 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재들은 연결부재를 매개로 결합되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 제 1 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 사이에 끼워져 배치되며,
    상기 연결부재의 표면에는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 보강부재의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재를 결합하기 위한 볼트가 상기 연결부재의 내부에서 유동될 수 있는 크기의 연결개구가 상기 연결부재 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
23. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 금속판재로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
24. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부재와 제 2 결합부재는 오각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 앵글을 이용한 하중 보강용 브레이스.
    
    

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