KR20230077817A - 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체 및 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체 및 연결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조부재들을 연결시키기 위한 연결구조체로서, 상단연결재와 하단연결재를 갖는 연결유닛; 상기 상단연결재와 상기 하단연결재가 내부공간을 갖도록 결합시키는 상하결합볼트; 및 머리부는 상기 연결유닛의 내부에 위치되고, 나사부는 외부로 돌출되어 상기 구조부재와 연결되는 복수의 부재연결볼트;를 포함하고, 상기 부재연결볼트는 상기 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능한 것을 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체에 관한 것이다.

Description

폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체 및 연결방법{Foldable structure for connecting multiaxial and multiangle member and connecting method thereof}

본 발명은 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체 및 연결방법에 관한 것이다.

트러스 구조의 경우 강봉부재들이 조인트에서 연결되어지는 구조를 갖고 있다. 일본 공개특허 JP 평08-104298은 트러스부재를 설치함에 있어 복수의 사재를 절점조인트에 연결하여 작게 접어서 이동하고 설치장소에서 텔레스코픽 부재와 안내레일 등을 이용하여 펼쳐서 락핀으로 고정하는 트러스 부재 설치 기술에 대해 기재하고 있다.

또한 일본 공개 특허 JP 2020-143497(입체 트러스 접합구조)에서, 트러스 상현재와 사재를 연결하는 볼조인트와 부재의 연결을 위하여 볼조인트에 복수의 나사 구멍이 형성되어 있고 상현재나 사재의 단부에 형성된 나사구멍을 볼트로 결합하여 사재와 상현재를 볼조인트로 연결하는 구조에 대해 기재하고 있으며, US 4974986은 공간구조 프레임을 위한 연결구조로서, 트러스 부재를 연결하는 스페이스프레임 부재가 복수의 커넥터 부재로 구성되고 오목한 소켓형상을 형성하고 고정볼트와 너트로 고정하여 부재를 연결하여 복수개의 부재를 결합하고 스페이스프레임이 복수개의 커넥터가 상하로 연결되어 부재의 연격각도도 변경이 가능한 구조의 공간구조를 형성하는 연결구조에 대해 기재하고 있다.

또한, KR 10-1528913은 싱글레이어 스페이스 프레임으로서 복수의 파이프 부재를 연결하는 구조로 복수의 접속면을 갖는 노드에 연결부재를 볼트 결합하고 연결부재에 파이프를 설치하는 스페이스 프레임 구조로 노드의 접합면에 따라 여러 방향과 각도를 결정하여 연결하는 구조에 대해 기재하고 있다. KR 2010-0016238은 트러스 구조물 연결시스템으로서, 임의의 크기나 형태의 트러스를 간편하게 건설하기 위한 조인트-노드(joints-nodes)에 관한 것으로 두 개의 동일한 대형 이동암의 홀내에 삽입되는 두 개의 동일한 소형 이동암이 축으로 조립되고 단부에 너트로 체결되어 부재 연결 방향이 자유로운 구조에 대해 기재하고 있으며, KR 10-1212341은 싱글 레이어 프리폼 노드로서, 복수의 강관부재를 다양한 방향에서 연결 할 수 있는 연결구조로 중공의 구형 노드코어에 연결블록을 여러 방향과 각도를 변경시키면서 용접결합하고 연결블록에 파이프와 결합하는 날개빔을 용접 결합하여 복수개의 파이프를 여러 방향과 각도에 결합 가능한 구조를 기재하고 있다. 또한, KR 10-1755247은 구조부재 접합노드는, 구조부재의 연결부분에 사용되는 접합노드에 관한 것으로 절개된 중공구 형상의 본체부에 구조부재가 나사 체결부재와 나사 고정플레이트에 의해 고정 결합되고 절개된 중공구를 용접하여 접합노드를 형성하는 구조에 대해 기재하고 있다.

이러한 종래기술은 현장에 트러스 부재를 설치하기 위하여 가조립하고 작게 접어서 이동하고 현장에서 펼쳐서 설치하는 구조의 연결부 구조, 상하현재와 사재를 연결하는 볼조인트에 복수의 나사구멍이 형성되어 있어 여러 방향과 각도의 부재가 나사로 접합구조, 복수개로 구분되는 구형상의 스페이스 프레임부재가 상하 볼트와 너트로 체결되어 구형상을 이루면서 부재 결합을 위한 오목한 소켓 형상을 형성하여 복수의 부재를 여러방향과 각도로 결합하는 기술, 트러스 구조물을 연결하기 위하여 두 개의 대형 이동암 홀 내에 소형 이동암이 연결핀과 너트로 상호 연결 설치되어 여러 방향과 각도의 부재를 결합하는 트러스 구조물, 중공구 형상의 접합노드로 절개된 중공구 형상의 본체부에 구조부재가 나사 체결부로 결합되고 너트로 고정되고 절개된 주공부를 용접 결합하여 구 형상을 형성하여 여러 방향과 각도의 구조부재를 연결하는 구조 등이 존재한다.

그러나 복수개의 구조부재를 연결함에 있어 여러 방향과 각도로 결합하기 위하여 조인트와 노드가 존재하나 노드나 조인트에 형성된 구멍과 위치에 의해 미리 정해진 각도와 방향으로 구조부재가 연결되는 한계가 존재한다.

이 중에서 축핀으로 이동암이 상호 결합되 이동 방향에 한계는 없으나 각도에 한계가 있으며 결합되는 부재가 같은 평면상에 있지 않은 한계가 있다.

공장에서 가조립하여 연결부를 고정하지 않고 작게 접어서 이동하여 현장에서 펼쳐서 설치하는 트러스 부재 설치 방법이 조사되었으나 연결부에서 부재의 방향과 각도를 고정하는 부분에 한계가 있다.

일본공개특허 JP 2020-143497 한국 등록특허 KR 10-1528913 한국 공개특허 KR 2010-0016238 한국 등록특허 KR 10-1212341

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 교량에 사용하는 강부재의 연결부에 복수의 부재를 여러 방향으로 연결하되 정해진 방향이 아닌 방향 이동이 가능한 구조의 연결유닛으로 여러 방향에 대한 연결이 가능한, 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체 및 연결방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 연결유닛에서 각 부재가 여러 방향과 각 부재의 상하 각도가 다른 것을 연결되도록 하는 3차원 연결이 가능 하고, 연결유닛에 연결용 부재를 가조립을 하여 절첩(폴딩)하여 부피를 축소하여 이동 후 현장에서 구조물에 맞게 연결용 부재를 펼치고 연결유닛의 상하를 고정하여 신속하고 용이하게 설치할 수 있는, 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체 및 연결방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은 구조부재들을 연결시키기 위한 연결구조체로서, 상단연결재와 하단연결재를 갖는 연결유닛; 상기 상단연결재와 상기 하단연결재가 내부공간을 갖도록 결합시키는 상하결합볼트; 및 머리부는 상기 연결유닛의 내부에 위치되고, 나사부는 외부로 돌출되어 상기 구조부재와 연결되는 복수의 부재연결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 부재연결볼트는 상기 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 상단연결재와 하단연결재 각각의 중심단에 관통홀이 형성되며 상기 상하결합볼트는 상기 관통공에 나사결합되며, 상단연결재와 하단연결재를 결합하는 상기 상하결합볼트의 조임너트의 조임에 의해 부재연결볼트가 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 상단연결재에는 일측에는 반경방향으로 따라 하부로 돌출되는 각도조절부가 형성되어지고, 상기 하단연결재는 상기 상단연결재의 돌출된 각도조절부에 대응되는 각도조절부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 내부공간의 내측면은 만곡면으로 형성되며, 상기 부재연결볼트의 머리부는 연결유닛의 내부 만곡면에 대응되는 원호형상으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 부재연결볼트의 돌출된 나사부에 연결유닛의 외부와 결합되도록하는 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 연결유닛을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시키는 연결지지볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 앞서 언급한 제1목적에 따른 연결구조체를 이용한 연결방법으로서, 하단연결재를 설치하고, 상기 하단연결재 내부에 복수의 부재연결볼트의 머리부를 위치하고, 상기 하단연결재의 상부로 상단연결재를 설치하는 제1단계; 부재연결볼트의 돌출된 나사부 각각에 구조부재를 연결하는 제2단계; 및 상하결합볼트를 통해 상단연결재와 하단연결재를 가결합하는 제3단계;를 포함하고, 상기 부재연결볼트 각각은 연결유닛의 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능한 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체를 이용한 연결방법으로서 달성될 수 있다.

그리고 제1단계 내지 제3단계를 반복하여 트러스 형태를 제작하는 제4단계; 상기 부재연결볼트를 회전시켜 상기 트러스 형태를 폴딩시켜 설치장소로 이동하는 제5단계; 및 설치장소에서 상기 부재연결볼트에 연결된 구조부재의 방향과 각도를 설계에 맞게 배치하고, 상하결합볼트를 조임너트를 통해 완전하게 체결하여 부재연결볼트를 고정시켜 트러스 부재를 설치하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 제4단계에서, 연결지지볼트를 통해 연결유닛을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제6단계에서, 부재연결볼트와 연결유닛의 외부와 결합되는 고정너트를 체결하여 고정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체 및 연결방법에 따르면, 교량에 사용하는 강부재의 연결부에 복수의 부재를 여러 방향으로 연결하되 정해진 방향이 아닌 방향 이동이 가능한 구조의 연결유닛으로 여러 방향에 대한 연결이 가능한 효과를 갖는다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체 및 연결방법에 따르면, 연결유닛에서 각 부재가 여러 방향과 각 부재의 상하 각도가 다른 것을 연결되도록 하는 3차원 연결이 가능 하고, 연결유닛에 연결용 부재를 가조립을 하여 절첩(폴딩)하여 부피를 축소하여 이동 후 현장에서 구조물에 맞게 연결용 부재를 펼치고 연결유닛의 상하를 고정하여 신속하고 용이하게 설치할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 연결유닛에 4개의 부재연결볼트 각각에 연결된 구조부재의 사진,
도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 연결지지볼트를 통해 연결유닛이 상하로 연결된 상태의 사진,
도 1c는 본 발명의 실시예에 따라 복수의 연결유닛으로 구조부재들이 연결된 트러스 부재의 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체의 평면도,
도 3은 도 2의 A-A 단면도,
도 4는 도 2의 B-B 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체의 부분 측단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 각도조절부 측의 연결유닛 측면도,
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 상단연결재 평면도,
도 7b는 도 7a의 C-C 단면도,
도 7c는 도 7a의 D-D 단면도,
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 상단연결재 평면도,
도 8b는 도 8a의 C-C 단면도,
도 8c는 도 8a의 D-D 단면도,
도 9는 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체를 이용한 설치방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체의 구성, 기능, 연결방법, 그리고 그 연결구조체를 이용한 트러스 구조의 설치방법에 대해 설명하도록 한다.

도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 연결유닛(10)에 4개의 부재연결볼트 각각에 연결된 구조부재의 사진, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 연결지지볼트를 통해 연결유닛(10)이 상하로 연결된 상태의 사진, 도 1c는 본 발명의 실시예에 따라 복수의 연결유닛(10)으로 구조부재들이 연결된 트러스 부재의 사진을 나타낸 것이다.

그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 3은 도 2의 A-A 단면도, 도 4는 도 2의 B-B 단면도를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체의 부분 측단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 각도조절부 측의 연결유닛(10) 측면도를 도시한 것이다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 상단연결재 평면도, 도 7b는 도 7a의 C-C 단면도, 도 7c는 도 7a의 D-D 단면도를 도시한 것이다.

그리고 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 상단연결재 평면도, 도 8b는 도 8a의 C-C 단면도, 도 8c는 도 8a의 D-D 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체(100)는 복수의 구조부재(1)들을 연결시키기 위한 것으로, 연결유닛(10)은 상단연결재(11)와 하단연결재(13)를 갖고, 상단연결재(11)와 하단연결재(13)가 내부공간을 갖도록 결합시키는 상하결합볼트(20)를 포함한다. 그리고 복수의 부재연결볼트(30)의 머리부(31)(31)는 연결유닛(10)의 내부에 위치되고, 나사부(32)는 외부로 돌출되어 구조부재(1)와 연결되어진다.

따라서 복수의 부재연결볼트(30)들은 연결유닛(10)의 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능하도록 구성된다.

즉, 연결유닛(10)은 상단연결재(11)와 하단연결재(13)가 상하결합볼트(20)로 체결되어 속이 빈 원기둥 형태로 고정되는 구조를 갖는다. 그리고 연결유닛(10) 내부공간에 부재연결볼트(30)의 머리부(31)가 존재하고 외부로 나사부(32)가 돌출되어 구조부재(1)와 결합하는 구조이다.

그리고 부재연결볼트(30) 외부 돌출 나사부(32)는 연결유닛(10)과 고정을 위해 고정너트(33)에 의해 연결유닛(10) 외부와 밀착 고정될 수 있는 구조를 갖는다. 그리고 상단연결재(11)와 하단부연결재가 상하연결볼트에 의해 단단하게 조립되어 부재연결볼트(30)가 고정되게 된다.

또한 상단연결재(11)와 하단연결재(13)에는 각도조절부(15)가 형성되어 질 수 있다. 이러한 각도조절부(15)를 통해 동일 평면상에 복수개의 부재를 연결하고 사재(각도를 갖는 부재)를 설치할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연결유닛(10)의 B-B 단면에서 상단연결재(11)와 하단연결재(13)에 각도조절부(15)가 형성되어 부재연결볼트(30)가 각도를 갖고 부재와 결합될수 있게 된다.

즉, 도 6, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 상단연결재(11)에는 일측에는 반경방향을 따라 하부로 돌출되는 각도조절부(15)가 형성되어지고, 하단연결재(13)에도 상단연결재(11)의 돌출된 각도조절부(15)에 대응되는 각도조절부(15)가 형성되어 질 수 있다.

그리고 상단연결재(11)와 하단연결재(13) 각각의 중심단에 관통홀(12, 14)이 형성되며 상하결합볼트(20)는 관통공에 나사결합되며, 상단연결재(11)와 하단연결재(13)를 결합하는 상하결합볼트(20)의 조임너트(21)의 조임에 의해 부재연결볼트(30)가 고정될 수 있다.

그리고 연결유닛(10)의 내부공간의 내측면은 만곡면으로 형성되며, 부재연결볼트(30)의 머리부(31)는 연결유닛(10)의 내부 만곡면에 대응되는 원호형상으로 구성될 수 있다. 즉, 수개의 구조부재(1)가 여러 방향으로 자유롭게 연결되기 위해 부재연결볼트(30)의 머리부(31)의 외면이 원호 형상을 가지며, 집중응력 해결과 어느 방향에도 자유롭게 설치되도록 연결유닛(10)의 내부공간 내측면의 원호형상과 동일하게 부재연결볼트(30)의 볼트 머리부(31)도 원호형상을 갖도록 구성된다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 연결 구조체는 가조립하여 접어서(폴딩) 이동후 설치현장에서 펼쳐 트러스 구조 형성할 수 있다.

상단연결재(11)와 하단연결재(13)를 상하결합볼트(20)로 가조립하여 부재연결볼트(30)가 빠지지 않도록 하고 부재연결볼트(30)와 구조부재(1)를 결합하는 방법을 반복하여 트러스 형상으로 제작하고 이동시 간편하도록 작게 접어서 트러스 형상의 구조물을 이동하고 설치장소에서 구조부재(1) 방향과 각도를 맞춰 부재연결볼트(30)를 조정하고 상하결합볼트(20)에 조임너트(21)를 단단하게 체결하고, 부재연결볼트(30)의 고정너트(33)부분을 조여 연결유닛(10)에 구조부재(1)를 고정하여 트러스 구조물을 형성할 수 있다.

또한 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 연결유닛(10)을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시키는 연결지지볼트(40)를 더 포함할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 상부 연결유닛(10)에 의한 1단 트러스 부재 연결과 하부 연결유닛(10)에 의한 2단 트러스 부재 연결에 의한 상하 더블트러스 구조 설치를 위해 연결유닛(10) 상하에 연결지지볼트(40)로 결합하는 구조를 가질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체를 이용한 설치방법에 대해 설명하도록 한다. 도 9는 폴딩이 가능한 3차원 다축, 다각 부재 연결구조체를 이용한 설치방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저 하단연결재(13)를 설치하고(S1), 이러한 하단연결재(13) 내부에 복수의 부재연결볼트(30)의 머리부(31)를 위치하고(S2), 하단연결재(13)의 상부로 상단연결재(11)를 설치한다(S3).

그리고 부재연결볼트(30)의 돌출된 나사부(32) 각각에 구조부재(1)를 연결하고(S4), 상하결합볼트(20)를 통해 상단연결재(11)와 하단연결재(13)를 가결합하게 된다(S5). 이러한 가결합 상태에서 부재연결볼트(30)에 연결된 구조부재(1)는 연결유닛(10)의 원호방향으로 자유롭게 이동되어 질 수 있다. 즉, 부재연결볼트(30) 각각은 연결유닛(10)의 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능하다.

그리고 S1 ~ S5 단계를 반복하여 트러스 형태를 제작하게 된다(S6).

그리고 연결지지볼트(40)를 통해 연결유닛(10)을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시킬 수 있다(S7). 즉, 상부에 S1 ~ S6단계를 통해 1단 트러스 부재 설치하고, 하부에 S1 ~ S6단계를 통해 2단 트러스 부재 설치하고, 연결유닛(10) 상하를 연결지지볼트(40)로 결합하여 더블 트러스 부재를 설치할 수 있다.

그리고 부재연결볼트(30)를 회전시켜 트러스 형태를 폴딩시켜 부피를 최소화한 후, 설치장소로 이동하게 된다(S8).

그리고 설치장소에서 부재연결볼트(30)에 연결된 구조부재(1)의 방향과 각도를 설계에 맞게 배치하고(S9), 상하결합볼트(20)를 조임너트(21)를 통해 완전하게 체결하여 부재연결볼트(30)를 고정시키고, 고정너트(33)를 통해 부재연결볼트(30)를 연결유닛(10)에 완전히 고정하여 트러스 부재를 설치하게 된다(S10).

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:구조부재
10:연결유닛
11:상단연결재
12:상단연결재 관통홀
13:하단연결재
14:하단연결재 관통홀
15:각도조절부
20:상하결합볼트
21:조임너트
30:부재연결볼트
31:머리부
32:나사부
33:고정너트
40:연결지지볼트
100:폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체

Claims (11)

1. 구조부재들을 연결시키기 위한 연결구조체로서,
   상단연결재와 하단연결재를 갖는 연결유닛;
   상기 상단연결재와 상기 하단연결재가 내부공간을 갖도록 결합시키는 상하결합볼트; 및
   머리부는 상기 연결유닛의 내부에 위치되고, 나사부는 외부로 돌출되어 상기 구조부재와 연결되는 복수의 부재연결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 부재연결볼트는 상기 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능한 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 상단연결재와 하단연결재 각각의 중심단에 관통홀이 형성되며 상기 상하결합볼트는 상기 관통공에 나사결합되며,
   상단연결재와 하단연결재를 결합하는 상기 상하결합볼트의 조임너트의 조임에 의해 부재연결볼트가 고정되는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 상단연결재에는 일측에는 반경방향으로 따라 하부로 돌출되는 각도조절부가 형성되어지고, 상기 하단연결재는 상기 상단연결재의 돌출된 각도조절부에 대응되는 각도조절부가 형성된 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 내부공간의 내측면은 만곡면으로 형성되며,
   상기 부재연결볼트의 머리부는 연결유닛의 내부 만곡면에 대응되는 원호형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 부재연결볼트의 돌출된 나사부에 연결유닛의 외부와 결합되도록하는 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
   
7. 제 2항에 있어서,
   연결유닛을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시키는 연결지지볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체.
   
8. 제 1항에 따른 연결구조체를 이용한 연결방법으로서,
   하단연결재를 설치하고, 상기 하단연결재 내부에 복수의 부재연결볼트의 머리부를 위치하고, 상기 하단연결재의 상부로 상단연결재를 설치하는 제1단계;
   부재연결볼트의 돌출된 나사부 각각에 구조부재를 연결하는 제2단계; 및
   상하결합볼트를 통해 상단연결재와 하단연결재를 가결합하는 제3단계;를 포함하고,
   상기 부재연결볼트 각각은 연결유닛의 내부공간 내에서 회전자유도를 갖고 이동가능한 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체를 이용한 연결방법.
   
9. 제 8항에 있어서,
   제1단계 내지 제3단계를 반복하여 트러스 형태를 제작하는 제4단계;
   상기 부재연결볼트를 회전시켜 상기 트러스 형태를 폴딩시켜 설치장소로 이동하는 제5단계; 및
   설치장소에서 상기 부재연결볼트에 연결된 구조부재의 방향과 각도를 설계에 맞게 배치하고, 상하결합볼트를 조임너트를 통해 완전하게 체결하여 부재연결볼트를 고정시켜 트러스 부재를 설치하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체를 이용한 연결방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제4단계에서,
    연결지지볼트를 통해 연결유닛을 상하로 특정간격 이격되게 서로 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체를 이용한 연결방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 제6단계에서,
    부재연결볼트와 연결유닛의 외부와 결합되는 고정너트를 체결하여 고정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 3차원 다축 다각 부재 연결구조체를 이용한 연결방법.
    
    
    

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