KR20210110490A - 프레임 구조물 체결 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모듈러 또는 옥상에 설치되는 엘리베이터 기계실, 옥탑 조형물 등의 프레임 구조물 체결 구조에 관한 것이다.

Description

프레임 구조물 체결 구조 {Frame assembly structure}
본 발명은 모듈러 또는 옥상에 설치되는 엘리베이터 기계실, 옥탑 조형물 등의 프레임 구조물 체결 구조에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트 콘크리트가 철근 또는 철골과 결합하여 입체적인 구조물을 형성하면서 완성되는 모든 건축물의 마지막 단계에서 상부 면에 옥상이 형성된다.
옥상은 위치에 따른 고유 명칭으로 건축물의 기초에서부터 일체로 연결되는 연속 구조물의 상부 외면에 해당되는 부분을 의미한다.
아파트, 빌딩 등의 고층 건물들이 늘어남에 따라 다소 획일적으로 보일 수 있는 건물들의 외관에 다른 건물들과 차별성을 있는 미감을 가지도록 개성 있는 외관 디자인을 적용하는 사례가 증가하고 있다.
그리고 아파트, 빌딩 등의 고층 건물을 건축할 때 엘리베이터를 설치하는데, 엘레베이터를 구동하기 위한 기계실을 옥상에 설치하고 있다.
건축물을 시공할 때 옥상에 콘크리트로 기계실을 같이 시공하면 공기가 길어지는 문제점이 있으므로, 기계실은 별도의 모듈러 공법을 이용하여 별도의 기계실을 제작한 후 옥상에 설치하고 있다.
이와 같이, 아파트나 빌딩 옥상에 구조물을 설치할 때 경량 철골 구조로 프레임을 제작하는데, 경량 철골 구조의 강도가 문제가 되고 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0508214호, "공동주택 조립식 옥탑 구조물" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0595811호, "건축물 옥상 벽체 보강구조" 문헌 3. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2002-0086674호, "빌딩 프레임 브레이싱 패널 및 방법" 문헌 4. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1711567호, "고강도 철근 브레이싱 구조" 문헌 5. 대한민국특허청 공개실용신안공보 제20-2014-0001316호, "브레이싱 조인트부의 접합구조"
본 발명은 옥상 구조물의 프레임을 제작할 때 경량 철골을 이용하면서도 강도가 우수한 프레임 구조물 체결 구조를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 용접 없이도 간편하고 빠르게 프레임을 제작할 수 있는 프레임 구조물 체결구조를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 프레임 구조물 체결 구조는 축 방향으로 외면에 긴 홈(112)이 형성된 수평 프레임(110A); 및 수직 프레임(110B); 및 수직으로 절곡된 제1 판(1311) 및 제2 판(1312)과, 상기 제1,2 판(1311,1312)의 외면에서 돌출된 돌부(1315)와, 상기 제1,2 판(1311,1312)의 내면에 형성된 유니언 체결홈(1316)이 구비되어 상기 수평,수직 프레임(110A,110B)을 체결하는 커플러(1310);로 구성되어, 커플러(1310)의 돌부(1315)가 프레임의 홈(112)에 삽입되어 프레임을 체결하도록 구성된다.
이때, 상기 커플러(1310)에 체결수단으로 체결되는 브레이싱(120);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 체결수단은 수직으로 절곡된 형태의 제1 결합판(1321) 및 제2 결합판(1322)과, 테두리가 상기 제1,2 결합판(1321,1322)에 체결된 판 형태의 체결판(1324)으로 구성된 유니언(1320);으로서, 상기 제1,2 결합판(1321,1322)이 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)에 삽입되어 체결되도록 구성된 것 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2 결합판(1321,1322)의 폭은 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)의 폭과 동일하게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결판(1324)은 제1,2 결합판(1321,1322)에 일측으로 편중되어 체결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직 프레임(110B)의 하단에 체결되어 프레임 구조물을 옥상 또는 지면의 앵커에 체결, 고정하는 앵커 브라켓(140);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앵커 브라켓(140)은 판 형태의 베이스(141)와, 상기 베이스(141)의 외 측으로 돌출된 판 형태의 앵커 체결판(142)과, 상기 베이스(141)에서 상향 돌출된 아웃 월(144)과, 상기 아웃 월(144)에서 내측으로 소정 간격 이격되어 상향 돌출된 이너 월(146)로 구성됨으로써, 상기 아웃 월(144)과 이너 월(146) 사이에 프레임이 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아웃 월(144)은 일측이 개방된 형태가 되도록 3개의 벽으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이너 월(146) 높이보다 아웃 월(144)의 높이가 더 높도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 프레임 구조물 체결 구조는 외면에 홈(112)이 형성된 각관을 이용하여 용접 없이 간편하게 프레임을 빠르고 간편하게 시공할 수 있다.
또한, 프레임의 강도를 보강하기 위한 브레이싱(120)도 용접 없이 빠르고 간편하게 시공할 수 있다.
도 1은 모듈러 공법에 의한 프레임 구조를 도시한 사시도.
도 2는 프레임을 구성하는 각관을 도시한 사시도.
도 3은 프레임을 구성하는 브레이싱을 도시한 사시도.
도 4는 프레임을 구성하는 브라켓을 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 브라켓을 구성하는 커플러를 도시한 사시도.
도 6은 도 4의 브라켓을 구성하는 유니언을 도시한 사시도.
도 7은 유니언의 정면도.
도 8은 커플러를 이용하여 수직 프레임과 수평 프레임을 체결한 상태를 도시한 사시도.
도 9는 수직 프레임과 수평 프레임을 체결한 커플러에 유니언을 체결한 상태를 도시한 사시도.
도 10은 도 9의 유니언에 브레이싱을 체결한 상태를 도시한 사시도.
도 11은 브라켓을 이용하여 모듈러 프레임에 브레이싱을 설치한 상태를 도시한 사시도.
도 12는 보강 리브가 형성된 브레이싱이 교차되는 상태를 도시한 사시도.
도 13은 프레임을 옥상에 체결, 고정하기 위한 앵커 브라켓을 도시한 사시도.
도 14는 도 13의 앵커 브라켓을 도시한 평면도.
도 15는 앵커 브라켓에 프레임을 체결한 상태를 도시한 사시도.
도 16은 앵커 브라켓에 프레임을 체결한 상태를 도시한 평면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 프레임 구조물은 도 1과 같이 수평 프레임(110A) 및 수직 프레임(110B)과, 상기 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)을 체결 고정하는 브라켓(130)과, 프레임을 보강하기 위해 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)을 사선 형태로 체결하는 브레이싱(120)으로 구성된다.
그리고 상기와 같이 구성된 프레임 구조물을 옥상에 체결 고정하기 위한 앵커 브라켓(140)으로 구성된다.
본 발명의 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)은 도 2와 같이, 몸체(111) 단면이 사각 형태이고, 몸체(111) 네 면 중앙에 축 방향으로 긴 형태로 홈(112)이 형성된 각관이 사용된다.
상기와 같이 구성된 수평 프레임(110A) 및 수직 프레임(110B)은 몸체(111) 네 면에 홈(112)이 형성되어 있으므로, 프레임의 강도가 우수해지고, 이 홈(112)을 이용하여 프레임을 체결하는 체결수단을 홈(112)에 체결할 수도 있다.
브레이싱(120)은 도 3에 도시한 바와 같이 소정 두께로 판 형태로 몸체(121)가 형성되고, 브레이싱(120)을 체결하기 위해 몸체(121) 양측에 체결공(122)이 형성되며, 상기 몸체(121)의 일측 또는 양측이 절곡 연장되어 보강 리브(123)를 형성한다.
도 2의 수평 프레임(110A) 및 수직 프레임(110B)을 이용하여 도 1과 같이 기본 프레임 구조물을 제작하는데, 용접 없이 프레임을 체결하기 위해 브라켓이 사용된다.
수평 프레임(110A), 수직 프레임(110B), 브레이싱(120)을 체결하기 위한 브라켓(130)은 도 4에 도시한 바와 같이 커플러(1310)와 유니언(1320)으로 구성된다.
브라켓(130)을 구성하는 커플러(1310)는 도 5에 도시한 바와 같이, 판 형태의 제1 판(1311)과 제2 판(1312)이 수직으로 절곡되어 형성되고, 상기 제1 판(1311)의 가운데 부분 내측에는 유니언 체결홈(1316)이 형성되며, 상기 유니언 체결홈(1316)이 제2 판(1312)까지 연장된다.
그리고 상기 제1 판(1311)의 가운데 부분 외측에는 상기 체결홈(1316)에 대응하여 돌부(1315)가 돌출되고, 이 돌부(1315)는 제2 판(1312)까지 연장된다.
상기 제1 판(1311)과 제2 판(1312)의 양측에는 제1,2 판(1311,1312)이 절곡된 형태로 보강 리브(1314)를 구성하여 커플러(1310)의 강도를 보강하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 커플러(1310)를 프레임에 체결하기 위하여 제1,2 판(1311,1312)에 체결공(1313)을 형성하고, 돌부(1315)에도 체결공(1317)을 형성한다.
상기 커플러(1310)는 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)을 체결하기 위한 것인데, 이 커플러(1310)에 도 6의 유니언(1320)을 체결함으로써 이 유니언(1320)을 이용하여 도 3의 브레이싱(120)을 체결하도록 구성된다.
브레이싱(120)을 체결하기 위한 유니언(1320)은 도 6에 도시한 바와 같이 판 형태로 체결판(1324)이 형성되고, 수직으로 절곡된 제1 결합판(1321)과 제2 결합판(1322)이 상기 체결판(1324)에 체결된다.
상기 유니언(1320)은 체결판(1324)의 일부 테두리가 상기 제1,2 결합판(1321,1322)에 접하는 형태로 체결된다.
상기 제1,2 결합판(1321,1322)은 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)에 삽입되어 체결되는 부분이고, 체결판(1324)은 브레이싱(120)과 체결되는 부분으로서, 제1,2 결합판(1321,1322)에는 커플러(1310)과 체결을 위해 각각 천공된 구멍 형태의 체결공(1323)을 형성하고, 체결판(1324)에는 브레이싱(120)과 체결을 위해 천공된 구멍 형태의 체결공(1325)을 형성한다.
상기 체결공(1325)은 한 개만 형성할 수도 있지만 도 6과 같이 소정 간격으로 이격되도록 두 개로 형성하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 장공의 호 형태로 체결공(1325)을 형성하는 것이 바람직하다.
체결공(1325)을 호 형태로 형성하면, 다양한 각도로 브레이싱(120)을 체결할 수 있다.
이때, 도 6 및 도 7과 같이 체결판(1324)이 제1,2 결합판(1321,1322)의 일측으로 편중되어 체결되도록 구성한다.
그리고 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)에 삽입되는 제1,2 결합판(1321,1322) 폭은 상기 유니언 체결홈(1316)의 폭과 동일하게 성형하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 브라켓(130)을 이용하여 수평 프레임(110A), 수직 프레임(110B) 및 브레이싱(120)을 체결하는 과정에 대해 설명한다.
도 8에 도시한 바와 같이 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)을 접하는 교차점에 브라켓(130)의 커플러(1310)를 이용하여 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)을 체결한다.
도 8과 같이 수평 및 수직 프레임(110A,110B)이 접하는 코너에 커플러(1310)의 돌부(1315)가 수평 및 수직 프레임(110A,110B)의 홈(112)에 삽입되도록 밀착시킨 후 제1,2 판(1311,1312)의 체결공(1313)에 피스를 체결공에 삽입 체결함으로써 수평 프레임(110A)과 수직 프레임(110B)이 체결 고정된다.
커플러(1310)의 돌부(1315)를 프레임의 홈(112)에 삽입하면 수평 프레임(110A), 수직 프레임(110B), 브레이싱(120)이 자동으로 정확하게 정렬되므로 작업자의 작업이 수월해지는 장점이 있다.
프레임에 브레이싱(120)을 체결하지 않을 때는 도 8과 같이 커플러(1310)만 체결하고, 프레임에 브레이싱(120)을 체결할 때는 도 9와 같이 커플러(1310)에 유니언(1320)을 체결한다.
유니언(1320)의 제1 결합판(1321)과 제2 결합판(1322)을 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)에 삽입하여 밀착시킨 상태에서 제1,2 결합판(1321,1322)의 체결공(1323)에 피스를 체결함으로써 유니언(1320)을 커플러(1310)에 체결 고정한다.
그리고 도 10과 같이 유니언(1320)의 체결판(1324)에 브레이싱(120)의 단부를 밀착시킨 후 브레이싱(120)의 체결공(122)과 체결판(1324)의 체결공(1325)을 일치시켜 볼트로 체결하여 브레이싱(120)을 브라켓(130)에 체결고정 시킨다.
상기와 같이 브라켓(130)에 브레이싱(120)을 체결, 고정하면 도 11과 같이 프레임에 사선 형태로 브레이싱(120)이 설치되어 경량 프레임을 사용하여도 프레임의 강도가 우수해지는 효과가 있다.
그런데 도 11과 같이 프레임에 'X' 형태로 교차되도록 브레이싱(120)을 설치할 때 브레이싱(120) 사이에 간섭이 발생할 수 있다.
어느 한 브레이싱(120)을 브라켓(130) 체결판(1324)의 일측 면에 체결하고, 다른 브레이싱(120)을 브라켓(130) 체결판(1324)의 다른 면에 체결한다고 하더라도, 브레이싱(120)의 강도를 보강하기 위해 돌출된 보강리브(123)에 의해 브레이싱(120) 사이에 더 큰 간섭이 발생하여 브레이싱(120)을 'X' 형태로 체결할 수 없는 경우가 발생할 수도 있다.
본 발명은 상기와 같이 프레임에 브레이싱(120)을 'X' 형태로 체결할 때 브레이싱(120) 사이의 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위해 도 6과 같이 브라켓(130)의 유니언(1320) 체결판(1324)이 제1,2 결합판(1321,1322) 일측에 편중되어 체결된다.
상기와 같이 체결판(1324)이 제1,2 결합판(1321,1322) 일측에 편중된 유니언(1320)을 도 5의 커플러(1310)에 체결할 때 도 12와 같이, 어느 한 브레이싱(120)을 체결하는 유니언(1320)의 체결판(1324)과 다른 브레이싱(120)을 체결하는 유니언(1320)의 체결판(1324)이 서로 반대 방향이 되도록 유니언(1320)을 커플러(1310)에 체결함으로써, 브레이싱(120)이 'X' 형태로 체결될 때 서로 간섭이 발생하지 않는다.
상기와 같이 브라켓(130)을 이용하여 수평 프레임(110A), 수직 프레임(110B), 브레이싱(120)을 체결하여 구성된 프레임 구조물을 옥상에 설치 고정하기 위해 앵커 브라켓(140)이 프레임 구조물 하단에 체결된다.
앵커 브라켓(140)은 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 판 형태로 베이스(141)가 형성되고, 상기 베이스(141)가 측방향으로 연장된 형태이고 체결공(143)이 구비된 앵커 체결판(142)이 형성된다.
그리고 상기 베이스(141)의 상부 면에는 소정 높이의 아웃 월(144)이 상향 돌출되고, 상기 아웃 월(144)에서 내측으로 소정 간격 이격되어 이너 월(146)이 형성된다.
도 15 및 도 16과 같이 상기 아웃 월(144)과 이너 월(146) 사이에 수직 프레임(110B)의 하단이 삽입되고, 아웃 월(144)의 체결공(145)에 피스를 체결함으로써, 프레임에 앵커 브라켓(140)이 체결된다.
이너 월(146)과 아웃 월(144) 사이에 수직 프레임(110B)을 삽입하면 도 16과 같이 수직 프레임(110B)의 몸체(111) 외면이 아웃 월(144) 내면에 접하고, 수직 프레임(110B)의 홈(112)을 형성하면서 몸체(111) 내측으로 돌출된 면이 이너 월(146)에 접하면서 수직 프레임(110B)과 앵커 브라켓(140)이 유격 없이 체결된다.
이때, 상기 이너 월(146)의 높이보다 아웃 월(144)의 높이를 더 높게 성형하는 것이 바람직하다.
도 13과 같이 아웃 월(144)보다 이너 월(146) 높이가 낮게 성형되면 프레임에 앵커 브라켓(140)을 훨씬 수월하게 체결할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 앵커 브라켓(140)의 아웃 월(144)을 3개의 벽 형태로 구성하였으나, 서로 대향되도록 2개의 벽 형태로 아웃 월(144)을 구성하거나, 4개의 벽 형태로 아웃 월(144)을 구성할 수도 있다.
그리고 본 발명의 실시예에서는 앵커 브라켓(140)의 이너 월(146)을 4개의 벽 형태로 구성하였으나, 2개 또는 3개의 벽 형태로 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 앵커 브라켓(140)을 프레임 하단에 체결한 후 앵커 브라켓(140)의 앵커 체결판(142)에 형성된 체결공(143)을 통해 앵커 삽입하여 옥상에 프레임을 체결, 고정한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 프레임 구조물 체결 구조는 외면에 홈(112)이 형성된 경량 각관을 이용하여 용접 없이 간편하게 프레임을 빠르고 간편하게 시공할 수 있다.
또한, 프레임의 강도를 보강하기 위한 브레이싱(120)도 용접 없이 빠르고 간편하게 시공할 수 있다.
이상 상술한 실시 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시 예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 국한되지 아니한다.
110A : 수평프레임
110B : 수직프레임
111 : 몸체
112 : 홈
120 : 브레이싱
121 : 몸체
122 : 체결공
123 : 보강리브
130 : 브라켓
1310 : 커플러
1311 : 제1판
1312 : 제2판
1313 : 체결공
1314 : 보강리브
1315 : 돌부
1316 : 유니언 체결홈
1317 : 체결공
1320 : 유니언
1321 : 제1 결합판
1322 : 제2 결합판
1323 : 체결공
1324 : 체결판
1325 : 체결공
140 : 앵커브라켓
141 : 베이스
142 : 앵커체결판
143 : 체결공
144 : 아웃 월
145 : 체결공
146 : 이너 월
147 : 삽입구

Claims (9)

  1. 축 방향으로 외면에 긴 홈(112)이 형성된 수평 프레임(110A); 및 수직 프레임(110B); 및
    수직으로 절곡된 제1 판(1311) 및 제2 판(1312)과, 상기 제1,2 판(1311,1312)의 외면에서 돌출된 돌부(1315)와, 상기 제1,2 판(1311,1312)의 내면에 형성된 유니언 체결홈(1316)이 구비되어 상기 수평,수직 프레임(110A,110B)을 체결하는 커플러(1310);로 구성되어,
    커플러(1310)의 돌부(1315)가 프레임의 홈(112)에 삽입되어 프레임을 체결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커플러(1310)에 체결수단으로 체결되는 브레이싱(120);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체결수단은,
    수직으로 절곡된 형태의 제1 결합판(1321) 및 제2 결합판(1322)과, 테두리가 상기 제1,2 결합판(1321,1322)에 체결된 판 형태의 체결판(1324)으로 구성된 유니언(1320);으로서,
    상기 제1,2 결합판(1321,1322)이 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)에 삽입되어 체결되도록 구성된 것 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1,2 결합판(1321,1322)의 폭은 커플러(1310)의 유니언 체결홈(1316)의 폭과 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 체결판(1324)은 제1,2 결합판(1321,1322)에 일측으로 편중되어 체결된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수직 프레임(110B)의 하단에 체결되어 프레임 구조물을 옥상 또는 지면의 앵커에 체결, 고정하는 앵커 브라켓(140);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 앵커 브라켓(140)은,
    판 형태의 베이스(141)와, 상기 베이스(141)의 외측으로 돌출된 판 형태의 앵커 체결판(142)과,
    상기 베이스(141)에서 상향 돌출된 아웃 월(144)과, 상기 아웃 월(144)에서 내측으로 소정 간격 이격되어 상향 돌출된 이너 월(146)로 구성됨으로써,
    상기 아웃 월(144)과 이너 월(146) 사이에 프레임이 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아웃 월(144)은 일측이 개방된 형태가 되도록 3개의 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이너 월(146) 높이보다 아웃 월(144)의 높이가 더 높도록 구성된 것을 특징으로 하는 프레임 구조물 체결 구조.
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