KR20230169041A - 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 철골구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철제 부재로 이루어져 보 또는 기둥에 설치되어 그 길이를 연장하는 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물에 관한 것이다.
본 발명은, 철골구조물을 이루는 제1부재와 결합되는 제1결합플레이트(110)와; 제1결합플레이트(110)와 간격을 두고 설치되는 엔드플레이트(120)와; 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 중앙부를 연결하며 중앙실린더부재(130)와; 중앙실린더부재(130)를 중심으로 원주방향으로 배치되며 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)를 연결하는 복수의 외곽실린더부재(140)와; 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 제1결합플레이트(110)와 대향되어 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 제2결합플레이트(160)와; 타단이 길이방향으로 이동가능하게 중앙실린더부재(130)에 삽입되는 중앙로드부재(180)와; 일단이 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 각 외곽실린더부재(140)에 삽입되고 상기 엔드플레이트(120)에 고정되는 복수의 외곽로드부재(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조절모듈을 개시한다.

Description

길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물 {Length adjustment module, steel structure having the same, and support beam for earth retaining work having the same}

본 발명은, 철골구조물에 관한 것이다.

철골구조물은, 강도 및 탄성이 큰 재질을 가지는 강재를 사용한 구조물을 말한다.

철골구조물에 사용되는 강재의 재질은, 주로 연강이 사용되지만, 최근에는 설계·시공 기술의 발달에 힘입어 고장력강의 사용이 늘고 있다. 강재의 접합법에는 리벳 접합법, 볼트 접합법, 핀 접합법, 용접 접합법, 고장력 볼트 접합법 등이 있는데, 현대건축에서는 용접과 고장력 볼트 접합법이 주로 쓰인다.

그리고 철골구조물은, 보 및 기둥 중 적어도 하나로 이루어져 건축물은 물론 흙막이 버팀보 등 다양한 형태로 사용되고 있다.

한편 보 및 기둥으로 사용되는 철골구조물에 있어서, 예를 들면 버팀보를 설치함에 있어서 미리 설계된 제원에 따라서 제조한 후 절단하거나 연장시켜 구조물의 길이조건에 맞추어 시공하여야 한다.

그러나 규격화된 버팀보(3M, 6M, 9M 등) 외에 절단된 부재의 추가로 조립량이 증가되어 납품일 지연 및 실측오류 시 대응이 어려운 문제점이 있다.

이에 버팀보 등의 사용시 실제 사용환경에서의 길이조건에 용이하게 대응할 수 있는 철골구조물이 필요하다.

또한 규격화된 버팀보의 사용시 길이조건에 따라서 복수의 강재를 서로 연결하여 시공하여야 하는데, 시공시 간편하고 신속하게 연결할 수 있는 연결구조가 필요하다.

본 발명의 제1목적은, 상기와 같은 필요성을 인식하여 흙막이 버팀보 등 사용환경에서 길이조건에 맞추어 보 또는 기둥의 길이를 신축(伸縮)할 수 있는 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2목적은, 상기와 같은 필요성을 인식하여, 분할된 보 또는 기둥을 결합함에 있어서 간편하고 신속하게 수행할 수 있는 철골연결구조, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 제1측면에 따른 실시예로서, 기둥 및 보 중 적어도 하나를 포함하는 철골구조물에 있어서, 적어도 일단이 보 또는 기둥의 철골재에 결합되어 길이를 조절하는 길이조절모듈(10)로서, 상기 철골구조물을 이루는 제1부재와 결합되는 제1결합플레이트(110)와; 상기 제1결합플레이트(110)와 간격을 두고 설치되는 엔드플레이트(120)와; 상기 제1결합플레이트(110) 및 상기 엔드플레이트(120)의 중앙부를 연결하며 중앙실린더부재(130)와; 상기 중앙실린더부재(130)를 중심으로 원주방향으로 배치되며 상기 제1결합플레이트(110) 및 상기 엔드플레이트(120)를 연결하는 복수의 외곽실린더부재(140)와; 상기 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 상기 제1결합플레이트(110)와 대향되어 상기 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 제2결합플레이트(160)와; 일단이 상기 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 상기 중앙실린더부재(130)에 삽입되는 중앙로드부재(180)와; 일단이 상기 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 상기 각 외곽실린더부재(140)에 삽입되는 복수의 외곽로드부재(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조절모듈(10)을 개시한다.

상기 중앙로드부재(180) 및 상기 복수의 외곽로드부재(190)는, 상기 엔드플레이트(120)를 기준으로 상면 및 저면 중 적어도 하나에 설치된 너트부재(181, 191)에 나사결합되어 상기 엔드플레이트(120)에 결합될 수 있다.

상기 엔드플레이트(120) 및 상기 제2결합플레이트(160) 사이에서 이동가능하게 설치되고, 상기 중앙로드부재(180) 및 상기 복수의 외곽로드부재(190)가 관통되며, 상기 엔드플레이트(120)에 대한 위치 설정 후 상기 복수의 외곽로드부재(190)에 고정되는 보강플레이트(170)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 복수의 외곽로드부재(190)는, 상기 보강플레이트(170)의 상면 및 저면 중 적어도 하나에 설치된 너트부재(191)에 나사결합되어 상기 보강플레이트(170)에 고정될 수 있다.

상기 복수의 외곽실린더부재(140)들 중 적어도 하나는, 인접한 외곽실린더부재(140)와 외곽보강부재(118)에 의하여 용접에 의하여 연결될 수 있다.

상기 중앙실린더부재(130) 및 상기 각 외곽실린더부재(140)는, 용접에 의하여 서로 연결하여 강성을 보강하는 복수의 내부보강부재(119)에 의하여 연결될 수 있다.

본 발명은, 제2측면에 따른 실시예로서, 철골구조물을 형성하는 제3부재 및 제4부재를 길이방향으로 결합시키는 철골구조물의 연결구조로서, 상기 제3부재의 일단에 결합되며 한 쌍의 제1결합부(932)가 양측으로 연장되어 형성되는 제1측방결합부재(930)와; 상기 제4부재의 일단에 결합되며 상기 제1결합부(932)와 직접 또는 간접으로 결합되는 한 쌍의 제2결합부(942)가 양측으로 연장되어 형성되는 제2측방결합부재(940)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골구조물의 연결구조를 개시한다.

상기 제3부재 및 상기 제4부재는, 직사각형 단면형상을 가지는 강재로 구성될 수 있다.

상기 제1결합부(932) 및 상기 제2결합부(942)는, 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도로 경사를 이루어 연장되어 결합시 서로 면접될 수 있다.

상기 제1측방결합부재(930) 및 상기 제2측방결합부재(930) 중 적어도 하나는, 상기 한 쌍의 제1결합부(932)의 연결방향(X축)과 수직인 방향(Z축) 및 상기 한 쌍의 제2결합부(942)의 연결방향(X축)과 수직인 방향(Z축) 중 중력이 작용하는 방향으로 연장되는 제3연장부(960)가 추가로 형성될 수 있다.

상기 제3연장부(960)는, 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도로 경사를 이루어 연장되어 결합시 서로 면접될 수 있다.

상기 제1결합부(932) 및 상기 제2결합부(942)는, 연결방향(Y축방향)에 대하여 반대 각도로 경사를 이루어 연장되어 상측에서 보았을 때 'V'자 형상의 요홈을 형성하고, 상기 제1결합부(932) 및 상기 제2결합부(942)는, 상기 'V'자 형상의 요홈에 대응되는 'V'자 연결부재(950)에 의하여 면접결합되어 상기 연결부재(950)에 의하여 간접으로 결합될 수 있다.

상기 연결부재(950)는, 상기 제1결합부(932) 및 상기 제2결합부(942) 각각에 면접하는 한 쌍의 윙부(951, 952)를 포함할 수 있다.

상기 연결부재(950)는, 상단 및 하단 사이에서 구조적 보강을 위하여 상기 한 쌍의 윙부(951, 952)를 횡방향으로 연결하는 하나 이상의 보강부재(953)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은, 미리 설정된 길이를 가지며 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가지는 복수의 부분모듈을 포함하며, 서로 인접한 부분모듈은, 제3부재 및 제4부재로서, 상기와 같은 구성을 가지는 철골구조물의 연결구조에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 철골구조물을 개시한다.

상기 복수의 부분모듈 중 하나는, 상기와 같은 구성을 가지는 길이조절모듈(10)을 포함할 수 있다.

제1측면에 따른 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물은, 길이조절모듈을 포함하여 미리 설정된 범위의 길이, 예를 들면 500mm의 길이조절모듈을 이용하여 설정된 길이로 조정하는 공정시간이 불필요하여 철골구조물의 조립공정 단축에 따른 조립비용을 감소할 수 있는 이점이 있다.

또한 제1측면에 따른 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물은, 길이조절모듈을 구성함에 있어서, 고장력볼트를 사용하여 조립시간을 단축할 수 있는 이점이 있다

또한 제1측면에 따른 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물은, 길이조절모듈 내 유압잭 설치공간 있어 유압잭의 별도 연결이 불필요하다.

또한 제1측면에 따른 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물은, 표준화된 규격의 철골구조물, 예를 들면, 보, 기둥의 사용시 길이조절모듈을 이용하여 설정된 길이로 조정하는 공정시간이 불필요하여 각 철골구조물의 규격화에 따라 보관 및 재고관리가 편리한 이점이 있다.

또한 제1측면에 따른 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물은, 설치 후 해체가 용이한바 재활용이 가능하여 매몰비용을 최소화할 수 있으며, 더 나아가 유지관리비용을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

제2측면에 따른 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 보, 기둥 등으로 구성되는 철골구조물이 제조비용의 절감 및 시공의 편의성을 위하여, 규격화된 길이 및 구조의 부분모듈로 사전 제작된 후 시공현장에서 조립과정을 거쳐 시공될 때, 인접하는 부분모듈을 연결하는 철골구조물의 연결구조를 제공함으로써, 철골구조물의 시공 및 조립이 용이한 이점이 있다.

특히 제2측면에 따른 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 철골구조물을 구성하는 제3부재(부분모듈) 및 제4부재(부분모듈) 각각에 결합된 제1측방결합부재 및 제2측방결합부재를 이용하여 제3부재(부분모듈) 및 제4부재(부분모듈)을 결합함으로써 철골구조물의 시공 및 조립이 용이한 이점이 있다.

또한 제2측면에 따른 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 제1측방결합부재 및 제2측방결합부재 각각이 한 쌍의 제1결합부 및 한 쌍의 제2결합부를 구비하거나, 연결방향(Y축방향)에 대하여 경사를 이루어 연장되어 형성되고, 제1결합부 및 제2결합부가 볼트조립체에 의하여 결합되어, 제1결합부 및 제2결합부의 결합부위에서의 길이방향의 압축력, 인장력은 물론 휨하중을 안정적으로 버틸 수 있게 된다.

또한 제2측면에 따른 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 제1측방결합부재 및 제2측방결합부재 각각이 한 쌍의 제1결합부 및 한 쌍의 제2결합부를 구비하거나, 연결방향(Y축방향)에 대하여 경사를 이루어 연장되어 형성됨으로써, 제3부재 및 제4부재의 연결작업에서 제1측방결합부재 및 제2측방결합부재의 결합방향을 유도하여 철골구조물 연결 시공 작업의 간단화 및 시공시간을 줄일 수 있다.

도 1a 및 도 1b는, 각각 본 발명에 따른 길이조절모듈이 설치된 예를 보여주는 평면도들이다.
도 2a 및 도 2b는, 각각 도 1a 및 도 1b에 도시된 흙막이 구조물에서 본 발명에 따른 길이조절모듈 및 보가 결합된 상태를 보여주는 사시도들이다.
도 3a은, 도 2a 중 회동연결구가 결합된 길이조절모듈을 보여주는 확대 사시도, 도 3b는, 도 2b 중 회동연결구가 결합된 길이조절모듈을 보여주는 확대 사시도이다.
도 4는, 도 3b에 도시된 길이조절모듈의 분해사시도이다.
도 5는, 도 3b에서 Ⅴ-Ⅴ방향의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는, 도 5에서 Ⅵ-Ⅵ방향의 단면도로서, 길이가 조절된 상태를 보여주는 단면도들이다.
도 7a는, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조의 제1실시예를 보여주는 사시도, 도 7b는, 도 7a의 철골구조물의 연결구조의 분해사시도이다.
도 8a는, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조의 제2실시예를 보여주는 사시도, 도 8b는, 도 8a의 철골구조물의 연결구조의 분해사시도, 도 8c는, 도 8a의 철골구조물의 연결구조의 평면도이다.
도 9a는, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조의 제3실시예를 보여주는 사시도, 도 9b는, 도 9a의 철골구조물의 연결구조의 분해사시도, 도 9c는, 도 9a의 철골구조물의 연결구조의 평면도이다.
도 10a는, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조의 제4실시예를 보여주는 사시도, 도 10b는, 도 10a의 철골구조물의 연결구조의 분해사시도이다.
도 11a는, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조의 제5실시예를 보여주는 사시도, 도 11b는, 도 11a의 철골구조물의 연결구조의 분해사시도, 도 11c는, 도 11a의 철골구조물의 연결구조의 평면도이다.
도 12a 및 도 12b는, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조를 활용한 철골구조물의 시공과정을 보여주는 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 제1측방결합부재 및 제2측방결합부재의 예들을 보여주는 정면도 또는 배면도이다.
도 14a 내지 도 14f는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조가 본 발명에 따른 길이조절모듈에 적용된 예를 보여주는 평면도들이다.

이하 본 발명에 따른 길이조절모듈, 그를 가지는 철골 구조물, 및 그를 가지는 흙막이 버팀보 구조물, 철골구조물의 연결구조 및 철골구조물의 단면구조에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1측면에 따른, 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)은, 흙막이 버팀보 등 철골구조물에서 길이조건에 맞추어 보 또는 기둥의 길이를 신축(伸縮)할 수 있도록 구성됨에 특징이 있다.

구체적인 예로서, 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)은, 일 실시예로서, 도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 흙막이 구조물(2)에 설치되어 흙막이 구조물을 견고하게 지지하는 버팀보(1)의 일부로서 구성될 수 있다.

이때 상기 길이조절모듈(10)의 버팀보(1)의 전체 길이 중 일단 또는 중간부분에 설치되어 길이조건에 맞추어 신축됨으로써 전체 길이 변화에 대응할 수 있다.

이를 위하여 상기 길이조절모듈(10)은, 일단에 철골구조물의 제1부재가 타단에는 철골구조물의 제2부재가 결합될 수 있다.

여기서 상기 철골구조물은, 보 또는 기둥, 보다 구체적으로 흙막이 구조물의 버팀보 등이 될 수 있다.

그리고 상기 제1부재 및 제2부재는, 도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 보(1)의 분할된 부분(40)이거나, 흙막이 버팀보로 구성되는 경우와 같이 회동연결구(30) 등 철골구조물을 구성하는 다양한 부재가 될 수 있다.

여기서 상기 회동연결구(30)는, 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)이 흙막이 버팀보(1)로 적용되는 경우 흙막이 구조물(2)에 설치된 결합부분(2a)에 결합되어 그 결합각도의 조절이 가능한 구성으로서 수직방향(Z축방향)을 회전축으로 하여 회전가능하도록 하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 회동연결구(30)는, 회동연결구(30)의 회전축을 구비하며 흙막이 구조물(2)에 설치된 결합부분(2a)과 결합되는 일단부를 구비한 회전축부분(31)과, 회전축부분(31)과 직접 또는 간접으로 결합되어 앞서 설명한 길이조절모듈(10)과의 연결 또는 각형강관(40)과의 연결을 위한 결합플레이트(36)를 포함할 수 있다.

상기 회전축부분(31)은, 회동연결구(30)의 회전축을 구비하며 흙막이 구조물(2)에 설치된 결합부분(2a)과 결합되는 일단부를 구비하는 구성으로서 회전축구조 및 결합부분(2a)과의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 결합플레이트(36)는, 회전축부분(31)과 직접 또는 간접으로 결합되어 앞서 설명한 길이조절모듈(10)과의 연결 또는 각형강관(40)과의 연결을 위한 플레이트로서, 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 결합플레이트(36)는, 길이조절모듈(10)과의 연결 또는 각형강관(40)과의 연결을 위한 연결구조가 후술하는 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조에 의하여 연결될 수 있다.

즉, 상기 결합플레이트(36)가 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 때, 길이조절모듈(10) 또는 각형강관(40)에 결합되는 단부는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 길이조절모듈(10)은, 도 3a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 철골구조물을 이루는 제1부재와 결합되는 제1결합플레이트(110)와; 제1결합플레이트(110)와 간격을 두고 설치되는 엔드플레이트(120)와; 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 중앙부를 연결하며 중앙실린더부재(130)와; 중앙실린더부재(130)를 중심으로 원주방향으로 배치되며 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)를 연결하는 복수의 외곽실린더부재(140)와; 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 제1결합플레이트(110)와 대향되어 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 제2결합플레이트(160)와; 타단이 길이방향으로 이동가능하게 중앙실린더부재(130)에 삽입되는 중앙로드부재(180)와; 일단이 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 각 외곽실린더부재(140)에 삽입되는 복수의 외곽로드부재(190)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1결합플레이트(110)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 철골구조물을 이루는 제1부재와 결합되는 구성으로서, 직사각형 평판 플레이트로 구성되거나, 도 6a 내지 도 12b에 도시된 철골구조물의 연결구조의 제1측방결합부재 또는 제2측방결합부재로 구성(도 3a에서는 도 7a 내지 도 7c에 도시된 연결구조)될 수 있다.

여기서 상기 제1부재는, 앞서 설명한 바와 같이, 보(1)의 분할된 부분(40)이거나, 흙막이 버팀보로 구성되는 경우와 같이 회동연결구(30) 등 철골구조물을 구성하는 다양한 부재가 될 수 있다.

한편 상기 제1결합플레이트(110)는, 제1부재와 용접에 의하여 결합되거나, 도 6a 내지 도 12b에 도시된 철골구조물의 연결구조에 의하여 제1부재와 결합될 수 있다.

즉, 상기 제1결합플레이트(110)는, 도 14a 내지 도 14f에 도시된 바와 같이, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 수 있다.

이때 상기 제1결합플레이트(110)에 결합되는 제1부재의 단부에는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용된다.

또한 상기 제1결합플레이트(110)에 결합되는 제1부재가 앞서 설명한 회동연결구(30)인 경우, 제1결합플레이트(110)는, 회동연결구(30)의 결합플레이트(37)와의 연결구조 또한 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조에 의하여 연결될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1결합플레이트(110)는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 때, 제1결합플레이트(110)에 결합되는 회동연결구(30)의 결합플레이트(37)는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용된다.

한편 상기 제2결합플레이트(160)는, 제2부재와 용접에 의하여 결합되거나, 도 6a 내지 도 12b에 도시된 철골구조물의 연결구조에 의하여 제2부재와 결합될 수 있다.

상기 엔드플레이트(120)는, 제1결합플레이트(110)와 간격을 두고 설치되는 플레이트로서, 후술하는 중앙실린더부재(130) 및 외곽실린더부재(140)와 견고하게 결합될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

예로서, 상기 엔드플레이트(120)는, 중앙실린더부재(130) 및 외곽실린더부재(140)에 의하여 형성되는 전체 외형구조와 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 예로서, 전체 형상이 직사각형, 특히 정사각형 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 엔드플레이트(120)는, 후술하는 중앙로드부재(180) 및 외곽로드부재(190)가 관통되어 삽입될 수 있도록 중앙로드부재(180) 및 외곽로드부재(190)에 대응되는 위치에 관통공이 형성된다.

상기 중앙실린더부재(130)는, 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 중앙부를 연결하는 중공실린더부재로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 중앙실린더부재(130)는, 후술하는 중앙로드부재(180)의 일단이 삽입될 수 있도록 원통형의 중공 실린더구조를 가지며, 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 중앙부에 용접에 의하여 결합될 수 있다.

상기 복수의 외곽실린더부재(140)는, 중앙실린더부재(130)를 중심으로 원주방향으로 배치되며 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)를 연결하는 구성으로서, 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 전체 평면 형상에 대응되어 배치될 수 있다.

예를 들면 상기 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)의 전체 평면 형상이 직사각형을 이루는 경우 복수의 외곽실린더부재(140)는, 중앙실린더부재(130)를 중심위치에 위치된 상태에서 직사각형의 꼭지점에 대응되어 4개로 설치될 수 있다.

한편 상기 외곽실린더부재(140)는, 중앙실린더부재(130)의 외경과 동일한 크기를 가지거나 작게 형성될 수 있다.

그리고 상기 외곽실린더부재(140)는, 후술하는 외곽로드부재(190)의 일단이 삽입될 수 있도록 원통형의 중공 실린더구조를 가지며, 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)에 용접에 의하여 결합될 수 있다.

한편 상기 복수의 외곽실린더부재(140)들 중 적어도 하나는, 구조적 보강을 위하여 인접한 외곽실린더부재(140)와 외곽보강부재(118)에 의하여 용접에 의하여 연결될 수 있다.

상기 외곽보강부재(118)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 외곽실린더부재(140)들을 연결하는 구성으로서, 철제 플레이트 부재로서, 용접에 의하여 서로 인접한 외곽실린더부재(140)들을 연결할 수 있다.

특히 상기 외곽실린더부재(140) 및 외곽보강부재(118)의 결합구조에 의하여, 도 15 내지 도 24에 도시된 구조를 형성할 수 있다.

도 15 내지 도 24에 도시된 구조에 대응시키면, 외곽실린더부재(140)는, 강재(310)에 대응되며, 외곽보강부재(118)는, 도면 부호 320 또는 340에 대응될 수 있다.

즉, 상기 외곽실린더부재(140)는, 단면 형상이 원형, 직사각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 외곽보강부재(118)는, 후술하는 철골구조물의 단면구조로서, 횡단면 형상이 '｜' 형상 또는 'ㄷ' 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 중앙실린더부재(130) 및 각 외곽실린더부재(140)의 결합보강을 위하여, 도 4 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 중앙실린더부재(130) 및 각 외곽실린더부재(140)는, 용접에 의하여 서로 연결하여 강성을 보강하는 복수의 내부보강부재(119)에 의하여 연결될 수 있다.

상기 내부보강부재(119)는, 스티프너와 같은 구성으로서, 중앙실린더부재(130) 및 각 외곽실린더부재(140)를 용접에 의하여 서로 연결하여 강성을 보강하는 구성으로서, 철 재질의 판재로 구성될 수 있다.

상기 내부보강부재(119)는, 중앙실린더부재(130)에 하중이 작용할 때 힘의 흐름을 유도한다.

이를 위하여 상기 내부보강부재(119)는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 중앙실린더부재(130)로부터 제1결합플레이트(110)를 향하여 경사를 이루는 판재로 구성됨이 바람직하다.

상기 제1결합플레이트(110) 및 엔드플레이트(120)는, 중앙실린더부재(130) 및 복수의 외곽실린더부재(140)의 결합에 의하여 하나의 견고한 철제 구조물을 형성할 수 있다.

한편 상기 중앙실린더부재(130) 및 복수의 외곽실린더부재(140) 중 적어도 하나는, 후술하는 중앙로드부재(180) 및 외곽로드부재(190)가 삽입된 상태에서 유압에 의하여 신장되는 방향으로 후술하는 제2결합플레이트(160)를 가압할 수 있도록 유압공급장치(미도시)에 의하여 연결될 수 있다.

이때 상기 제1결합플레이트(110)는, 중앙실린더부재(130) 및 복수의 외곽실린더부재(140) 중 적어도 하나에 유압을 공급할 수 있도록 유압전달공(미도시)이 형성될 수 있다.

상기 제2결합플레이트(160)는, 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 제1결합플레이트(110)와 대향되어 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 구성으로서, 앞서 설명한 제1결합플레이트(110)와 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다.

즉, 상기 제2결합플레이트(160)는, 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 제1결합플레이트(110)와 대향되어 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 구성으로서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 직사각형 평판 플레이트로 구성되거나, 도 6a 내지 도 12b에 도시된 철골구조물의 연결구조의 제1측방결합부재 또는 제2측방결합부재로 구성(도 3a에서는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 철골구조물의 연결구조)될 수 있다.

여기서 상기 제2부재는, 앞서 설명한 바와 같이, 보(1)의 분할된 부분(40)이거나, 흙막이 버팀보로 구성되는 경우와 같이 회동연결구(30) 등 철골구조물을 구성하는 다양한 부재가 될 수 있다.

그리고 상기 제2결합플레이트(160)는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 수 있다.

이때 상기 제2결합플레이트(160)에 결합되는 제2부재의 단부에는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용된다.

또한 상기 제2결합플레이트(160)에 결합되는 제2부재가 앞서 설명한 회동연결구(30)인 경우, 제2결합플레이트(160)는, 회동연결구(30)의 결합플레이트(37)와의 연결구조 또한 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조에 의하여 연결될 수 있다.

구체적으로, 상기 제2결합플레이트(160)는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 때, 제2결합플레이트(160)에 결합되는 회동연결구(30)의 결합플레이트(37)는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용된다.

한편 상기 제2결합플레이트(160)는, 제2부재와 용접에 의하여 결합되거나, 도 6a 내지 도 12b에 도시된 철골구조물의 연결구조에 의하여 제2부재와 결합될 수 있다.

상기 중앙로드부재(180)는, 타단이 길이방향으로 이동가능하게 중앙실린더부재(130)에 삽입되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 중앙로드부재(180)는, 일단이 제2결합플레이트(160)에 고정되어 외곽로드부재(190)와 동일한 기능을 수행하거나, 일단이 제2결합플레이트(160)에 대하여 간격을 두고 설치될 수 있다.

# 이하 부분 확인부탁드립니다.

이때 상기 제2결합플레이트(160)의 일단 및 제2결합플레이트(160) 사이에는, 유압잭(60)이 설치될 수 있다.

상기 유압잭(60)은, 유압에 의하여 중앙실린더부재(130)에 삽입된 중앙로드부재(180)의 삽입길이를 조절할 수 있다.

이때 상기 중앙실린더부재(130)는, 보강플레이트(170)와 고정결합된 상태로 하여 중앙실린더부재(130)에 삽입된 중앙로드부재(180)의 삽입길이가 변화될 때 중앙실린더부재(130)에 함께 고정결합된 외곽로드부재(190)이 함께 이동된다.

상기 외곽로드부재(190)의 이동에 의하여, 엔드플레이트(120), 즉 제1결합플레이트(110)에 대한 거리가 변환된다(여기서 상기 중앙로드부재(180) 및 외곽로드부재(190)는, 엔드플레이트(120)에 대하여 이동가능하게 삽입된 상태로 유지된다.)

상기 제1결합플레이트(110)에 대한 외곽로드부재(190)의 거리가 변화되면, 외곽로드부재(190)의 타단이 제2결합플레이트(160)와 고정된 상태이므로, 엔드플레이트(120), 즉 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160)의 사이의 거리가 조절되게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 유압잭(60)은, 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160) 사이의 거리를 변화시켜, 길이조절모듈(10)의 전체 길이를 필요한 길이로 신축시킬 수 있다.

한편 상기 유압잭(60)이 설치되는 경우 중앙로드부재(180)의 일단은, 외경이 확장된 원판부가 결합될 수 있다.

그리고 상기 유압잭(60)은, 길이조절모듈(10)의 길이를 조절하여, 철골구조물 내에 설치된 상태에서 충분한 힘이 유지된 상태로 설치되는 한편, 해체시 하중을 제거하여 제2결합플레이트(160)가 제1결합플레이트(110) 쪽으로 수축이 가능하여 길이조절모듈(10) 포함 철제 구조물의 부분해체가 용이하게 수행될 수 있다.

한편 상기 중앙로드부재(180)는, 타단이 길이방향으로 이동가능하게 중앙실린더부재(130)에 삽입된 상태를 유지할 수 있도록, 엔드플레이트(120)에 설치된 너트부재(181)에 의하여 고정되는 수나사부가 외주면에 형성될 수 있다.

여기서 상기 너트부재(181)는, 엔드플레이트(120)를 기준으로 상면 및 저면 중 적어도 하나에 설치될 수 있으며, 중앙로드부재(180)는, 수나사부가 외주면에 형성되어 너트부재(181)에 나사결합되어 엔드플레이트(120)에 고정될 수 있다.

또한 상기 너트부재(181)는, 중앙로드부재(180)가 중앙실린더부재(130) 내로의 삽입길이를 제한하는데 사용될 수 있다.

한편 상기 중앙로드부재(180)는, 중앙실린더부재(130)에 삽입된 상태에서 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 타단의 외경이 확장된 플랜지부가 형성될 수 있다.

상기 복수의 외곽로드부재(190)는, 일단이 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 각 외곽실린더부재(140)에 삽입되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 복수의 외곽로드부재(190)는, 외곽실린더부재(140)에 대응되는 위치에 배치되며, 타단이 길이방향으로 이동가능하게 외곽실린더부재(140)에 삽입된 상태를 유지할 수 있도록, 엔드플레이트(120)에 설치된 너트부재(191)에 의하여 고정되는 수나사부가 외주면에 형성될 수 있다.

여기서 상기 너트부재(191)는, 엔드플레이트(120)를 기준으로 상면 및 저면 중 적어도 하나에 설치될 수 있으며, 외곽로드부재(190)는, 수나사부가 외주면에 형성되어 너트부재(191)에 나사결합되어 엔드플레이트(120)에 고정될 수 있다.

또한 상기 너트부재(191)는, 외곽로드부재(190)가 외곽실린더부재(140) 내로의 삽입길이를 제한하는데 사용될 수 있다.

한편 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)은, 엔드플레이트(120) 및 제2결합플레이트(160) 사이에는, 엔드플레이트(120) 및 제2결합플레이트(160) 사이에서 이동가능하게 설치되고, 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)가 관통되며, 엔드플레이트(120)에 대한 위치 설정 후 복수의 외곽로드부재(190)에 고정되는 보강플레이트(170)가 추가로 포함할 수 있다.

상기 보강플레이트(170)는, 엔드플레이트(120) 및 제2결합플레이트(160) 사이에서 이동가능하게 설치되고, 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)가 관통되며, 엔드플레이트(120)에 대한 위치 설정 후 복수의 외곽로드부재(190)에 고정되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

이때 상기 보강플레이트(170)는, 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)가 관통될 수 있도록 대응 위치에 복수의 관통공(171)들이 형성되며, 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)와의 결합에 의하여 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)의 좌굴(坐屈)을 방지할 수 있다.

상기 보강플레이트(170)는, 중앙로드부재(180) 및 복수의 외곽로드부재(190)의 좌굴방지를 위하여 구조적 보강을 고려하여 충분한 두께의 철제 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기 복수의 외곽로드부재(190)의 결합에 있어서, 복수의 외곽로드부재(190)는, 보강플레이트(170)의 상면 및 저면 중 적어도 하나에 설치된 너트부재(191)에 나사결합되어 보강플레이트(170)에 고정될 수 있다.

한편 보, 기둥, 앞서 설명한 길이조절모듈 등으로 구성되는 철골구조물은, 제조비용의 절감 및 시공의 편의성을 위하여, 규격화된 길이 및 구조의 부분모듈로 사전 제작된 후 시공현장에서 조립과정을 거쳐 시공되는 것이 바람직하다.

여기서 시공시간, 더 나아가 해체시간을 단축시키기 위하여, 부분모듈들 간의 조립구조, 즉 철골구조물의 시공, 더 나아가 해체 과정에서 부분모듈들 간의 조립 및 분리가 용이하여야

이에 본 발명의 제2측면에 따라, 복수의 부분모듈들로 길이방향으로 분할된 철골구조물에 있어서, 인접한 2개의 부분모듈들의 연결구조, 즉 철골구조물의 연결구조를 개시한다.

본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 도 15 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 철골구조물을 형성하는 제3부재 및 제4부재를 길이방향으로 결합시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 제3부재 및 제4부재는, 길이방향으로 분할된 복수의 분할모듈들로서 본 발명에 따른 연결구조가 적용된 부재로 정의된다.

상기 제3부재 및 제4부재는, 보, 기둥, 예를 들면 흙막이 구조물의 버팀보(1), 버팀보(1)의 일부분, 앞서 설명한 길이조절모듈(10), 회동연결구(30) 등 길이방향을 가지는 철골구조물로서 길이방향으로 분할된 분할모듈들 중이 될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제3부재 및 상기 제4부재는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 직사각형 단면형상을 가지는 강재(40)으로 구성될 수 있다

상기 강재(40)는, 횡단면 형상이 직사각형, 바람직하게는 정사각형 구조를 가지거나, 도 15 내지 도 26에 도시된 구조를 가질 수 있다.

이하 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 제3부재의 일단에 결합되며 한 쌍의 제1결합부(932)가 양측으로 연장되어 형성되는 제1측방결합부재(930)와; 제4부재의 일단에 결합되며 제1결합부(932)와 직접 또는 간접으로 결합되는 한 쌍의 제2결합부(942)가 양측으로 연장되어 형성되는 제2측방결합부재(940)를 포함할 수 있다.

상기 제1측방결합부재(930)는, 제3부재의 일단에 결합되며 한 쌍의 제1결합부(932)가 양측으로 연장되어 형성되는 구성으로서, 후술하는 제2측방결합부재(940)와 쌍을 이루어 철골구조물의 연결구조를 이루는 구성으로서, 한 쌍의 제1결합부(932)가 양측으로 연장되는 구성 외에 다양한 구성이 가능하다.

상기 제1측방결합부재(930)는, 제3부재(40)와 결합되는 부분인 평판부(931)와, 평판부(931)의 양측에서 외측으로 일체로 연장되어 볼트 등의 체결부재에 의하여 인접한 제2측방결합부재(940)와 직접 또는 간접으로 결합되는 한 쌍의 제1결합부(932)로 이루어진다.

상기 평판부(931)는, 제3부재(40)와 결합되는 부분으로서, 용접, 볼트에 의하여 제3부재(40)와 결합될 수 있으며, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 제3부재(40)와의 연계결합을 위한 하나 이상의 개구들이 형성되거나, 평판 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기 평판부(931)는, 횡단면 형상이 직사각형 형상인 제3부재(40)와 결합될 때, 제3부재(40)의 횡단면 형상에 대응되어 직사각형 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 평판부(931)는, 한 쌍의 제1결합부(932) 이외의 부분에서 결합되는 제3부재(40)의 외측으로 연장되어 볼트, 등에 의하여 인접한 제2측방결합부재(940)와 직접 또는 간접으로 결합될 수 있다.

상기 제2측방결합부재(940)는, 제4부재의 일단에 결합되며 제1결합부(932)와 직접 또는 간접으로 결합되는 한 쌍의 제2결합부(942)가 양측으로 연장되어 형성되는 구성으로서, 제1측방결합부재(930)와의 결합을 고려하여 동일하거나 유사한 형상을 가질 수 있다.

특히 상기 제2측방결합부재(940)는, 한 쌍의 제2결합부(942)가 제1결합부(932)와 결합되는 구조 이외에 나머지 부분이 제1측방결합부재(930)의 형상과 동일하거나 일부만 동일하고 나머지는 달리 변형될 수 있다.

상기 제2측방결합부재(940)는, 제4부재(40)와 결합되는 부분인 평판부(941)와, 평판부(941)의 양측에서 외측으로 일체로 연장되어 볼트 등의 체결부재에 의하여 인접한 제1측방결합부재(930)와 직접 또는 간접으로 결합되는 한 쌍의 제1결합부(942)로 이루어진다.

상기 평판부(941)는, 제4부재(40)와 결합되는 부분으로서, 용접, 볼트에 의하여 제4부재(40)와 결합될 수 있으며, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 제4부재(40)와의 연계결합을 위한 하나 이상의 개구들이 형성되거나, 평판 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기 평판부(941)는, 횡단면 형상이 직사각형 형상인 제4부재(40)와 결합될 때, 제4부재(40)의 횡단면 형상에 대응되어 직사각형 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 평판부(941)는, 한 쌍의 제2결합부(942) 이외의 부분에서 결합되는 제4부재(40)의 외측으로 연장되어 볼트, 등에 의하여 인접한 제1측방결합부재(930)와 직접 또는 간접으로 결합될 수 있다.

한편 상기 제1측방결합부재(930)의 제1결합부(932) 및 제2측방결합부재(940)의 제2결합부(942)는, 각각 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)의 양측에서 외측으로 연장된 부분으로, 볼트 등에 의하여 서로 직접 또는 간접으로 결합되는 부분이다.

특히 상기 제1측방결합부재(930)의 제1결합부(932) 및 제2측방결합부재(940)의 제2결합부(942)는, 제1실시예로서, 도 6a 내지 도 8c, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도(θ)로 경사를 이루어 연장되어 결합시 서로 면접될 수 있다.

상기 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도(θ)로 경사를 이루어 연장되어 형성되는 경우, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)를 결합시키기 위한 볼트조립체(900)의 체결방향이 철골구조물의 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도(θ)로 경사를 이루어 체결작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한 상기 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도(θ)로 경사를 이루어 연장되어 형성되고, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 볼트조립체(900)에 의하여 결합되는 경우, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)의 결합부위에서의 길이방향의 압축력, 인장력은 물론 휨하중을 안정적으로 버틸 수 있게 된다.

즉, 상기 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 굽어진 상태로 형성됨으로써, 그 체결력이 연결방향(Y축방향)에 대하여 경사를 이루어 작용함으로써 압축력, 인장력은 물론 휨하중을 안정적으로 버틸 수 있게 된다..

한편 상기 제1측방결합부재(930) 및 상기 제2측방결합부재(930) 중 적어도 하나는, 하단부분에서 하측으로 연장된 제3연장부(960)가 추가로 형성될 수 있다.

상기 제3연장부(960)는, 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(930) 중 적어도 하나의 하단부분에서 하측으로 연장된 부분으로 다양한 구조가 가능하다.

즉, 상기 제3연장부(960)는, 제1측방결합부재(930)의 한 쌍의 제1결합부(932)를 연결하여 형성될 수 있다.

또한 상기 제3연장부(960)는, 제2측방결합부재(940)의 한 쌍의 제2결합부(942)를 연결하여 형성될 수 있다.

특히 상기 제3연장부(960)는, 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(930)에서 중력이 작용하는 부분이 하방에서 연장됨이 바람직하다.

구체적으로, 상기 제3연장부(960)는, 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(930)에서 한 쌍의 제1결합부(932)의 연결방향(X축)과 수직인 방향(Z축) 및 한 쌍의 제2결합부(942)의 연결방향(X축)과 수직인 방향(Z축) 중 중력이 작용하는 방향으로 연장될 수 있다.

그리고 상기 제3연장부(960)는, 연결방향(Y축방향)에 대하여 동일한 각도로 경사를 이루어 연장되어 결합시 서로 면접되어 지지하거나, 다른 측방결합부재를 지지할 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 경우 다음과 같은 시공이 가능하다.

길이방향으로 분할된 철골구조물을 연결함에 있어서, 도 12a에 도시된 바와 같이, 제3부재(40)의 끝단에 제3연장부(960)를 구비한 제1측방결합부재(930)가 설치된 상태로 끝단에 제2측방결합부재(940)가 결합설치된 제4부재(40)를 상측에서 하측으로 이동시킨 후 도 12b에 도시된 바와 같이, 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)에서 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)를 결합시켜 제3부재(40) 및 제4부재(40)를 연결할 수 있다.

한편 상기 제3부재(40)의 타단에는, 일단에 결합된 제2측방결합부재(940)와 동일한 구조의 제2측방결합부재(940)를 설치한 상태로, 제3연장부(960)를 구비한 제1측방결합부재(930)가 설치된 제5부재(40)에 결합시킴으로써 제3부재, 제4부재 및 제5부재를 연결할 수 있다.

여기서 제4부재의 일단 및 타단에 결합된 제2측방결합부재(940)는, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 제3연장부(960)가 없는 구조, 또는 제3연장부(960)를 구비한 구조 등을 가질 수 있다.

그리고 제3부재 및 제5부재에 결합된 제1측방결합부재(930)는, 제3연장부(960)를 구비한 구조 또는 제3연장부(960)가 없는 구조 등을 가질 수 있다.

한편 상기 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940) 중 적어도 하나가 제3연장부(960)를 구비하게 되면, 타방의 측방결합부재의 설치시 지지하게 되어 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)의 결합시 별도의 측방결합부재의 지지를 위한 구조물이 불필요하여 시공이 간편하며 연결작업이 용이한 이점이 있다.

더 나아가 상기 제3부재 및 제4부재 간의 연결구조, 제4부재 및 제5부재 간의 연결구조는, 도 9a 내지 도 10b에 도시된 연결구조를 가질 수 있음은 물론이다.

이때 상기 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940) 중 적어도 하나에 구비된 제3연장부(960)은, 볼트조립체(900)의 조립시 타방의 측방결합부재의 지지하는 스톱퍼 기능을 수행할 수 있다.

한편 상기 제1측방결합부재(930)의 제1결합부(932) 및 제2측방결합부재(940)의 제2결합부(942)는, 제2실시예로서, 도 9a 내지 도 10b에 도시된 바와 같이, 연결방향(Y축방향)에 대하여 반대 각도로 경사를 이루어 연장되어 상측에서 보았을 때 'V'자 형상의 요홈을 형성하고, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)는, 'V'자 형상의 요홈에 대응되는 'V'자 연결부재(950)에 의하여 면접결합되어 연결부재(950)에 의하여 간접으로 결합될 수 있다.

다시 말하면, 상기 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)는, 동일한 형상을 가지되 제1실시예와는 달리, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 서로 다른 방향으로 연결방향(Y축방향)에 대하여 반대 각도로 경사를 이루어 형성될 수 있다.

즉, 상기 제1측방결합부재(930)는, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 제1측방결합부재(930)와 동일한 구조를 가지며, 제2측방결합부재(940)는 제1측방결합부재(930)는 면대칭되는 구조로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)는, 서로 면접하는 경우 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 상측에서 보았을 때 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 의하여 'V'자 요홈이 형성된다.

그리고 상기 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 의하여 형성되는 'V'자 요홈에 'V'자 연결부재(950)를 설치한 후 볼트조립체(900)에 의하여 'V'자 연결부재(950) 및 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)를 결합시킴으로써 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)가 서로 결합된다.

한편 상기 'V'자 연결부재(950)는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 의하여 형성되는 'V'자 요홈에 설치되어 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 볼트결합체(900)에 의하여 결합됨으로써 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)를 연결하는 부재로서 철제 구조물로 형성될 수 있다.

예로서, 상기 'V'자 연결부재(950)는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 각각에 면접하는 한 쌍의 윙부(951, 952)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 윙부(951, 952)는, 일체로 형성되어 'V'자 형상의 철제 구조물을 형성하는 구성으로서, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 면접하도록 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 대응되는 폭 및 길이를 가지도록 형성됨이 바람직하다.

특히 상기 한 쌍의 윙부(951, 952)에 의하여 형성되는 'V'자 연결부재(950)는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)에 의하여 형성되는 'V'자 요홈의 형상에 형합되는 외형을 가짐이 바람직하다.

또한 상기 'V'자 연결부재(950)는, 각 윙부(951, 952)가 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 각각에 면접하여 볼트조립체(900)에 의하여 결합되어 제1측방결합부재(930) 및 제2측방결합부재(940)를 연결하는바 구조적 보강을 위하여 상단 및 하단 사이에서 한 쌍의 윙부(951, 952)를 횡방향으로 연결하는 하나 이상의 보강부재(953)를 포함할 수 있다.

상기 보강부재(953)는, 상단 및 하단 사이에서 한 쌍의 윙부(951, 952)를 횡방향으로 연결하는 구성으로서, 'V'자 연결부재(950)의 구조적 보강을 위한 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

예로서, 상기 보강부재(953)는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 윙부(951, 952)의 양 끝단에 한 쌍의 윙부(951, 952)에 대하여 일체로 또는 용접에 의하여 형성될 수 있다.

한편 도 6a 내지 도 13a를 들어 설명한 철골구조물의 연결구조는, 흙막이 버팀보(1)를 예를 들어 설명하였으나, 일정한 길이를 가지는 철골구조물을 형성하는 복수의 부분모듈들을 연결하는 연결구조에 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 철골구조물의 연결구조는, 도 3a 내지 도 6b를 들어 설명한 길이조절모듈은 물론, 규격화된 부분모듈들의 연결 이외에 하나의 부분모듈의 길이 이하의 범위 내의 필요길이에 대응하기 위하여, 필요길이에 맞게 절단된 부분재를 연결하는데에도 적용할 수 있음은 물론이다.

도 14a 내지 도 14f는, 본 발명에 따른 길이조절모듈(10)에 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조가 적용된 예를 보여주는 평면도이다.

먼저 상기 길이조절모듈(10)의 양단부를 구성하는 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160)가 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물 연결구조(제1실시예 내지 제5실시예)에 의하여 각각 제1부재 및 제2부재에 결합될 수 있다.

즉, 상기 길이조절모듈(10)의 양단부를 구성하는 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160) 중 적어도 하나는, 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조 중 어느 하나의 연결구조를 이루는 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 어느 하나의 구조가 적용될 수 있다.

이때 상기 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160)에 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조 중 어느 하나의 연결구조에 의하여 결합되는 제1부재 및/또는 제2부재의 단부는, 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 중 나머지 하나의 구조가 적용될 수 있다.

한편 상기 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160)에 대하여 도 6a 내지 도 11c에 도시된 철골구조물의 연결구조의 적용에 있어서, 도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160) 각각이 제1결합부(932) 및 제2결합부(942) 자체를 이루거나, 도 14d 내지 도 14f에 도시된 바와 같이, 제1결합플레이트(110) 및 제2결합플레이트(160)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 직사각형 평판플레이트로 형성되고, 철골구조물의 연결구조의 적용을 위하여 별도의 제1결합부(932) 및 제2결합부(942)가 결합될 수 있다.

한편 기둥, 보 등으로 이루어진 철골구조물은, 하중에 따라서 인장력, 압축력이 작용할 수 있다.

이때 철골구조물을 형성하는 강재는, 압축재로서 사용되는 경우 강재의 세장(細長)으로 인해 좌굴(座屈) 위험성이 존재하는 문제점이 있다.

이에 철골구조물을 형성하는 강재는, 압축력 작용시 좌굴이 방지될 수 있도록 구조적으로 보강될 필요가 있다.

이에 본 발명은, 제3측면으로서, 압축력에 따른 좌굴을 방지할 수 있도록 구조가 보강된 철골구조물의 단면구조를 제시한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 가지는 철골구조물의 단면구조로서, 서로 간격을 두고 평행하게 배치된 한 쌍의 강관(310)과; 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하여 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 형성하는 한 쌍의 강관형성부재(320)을 포함할 수 있다.

여기서 상기 강관(310) 및 강관형성부재(320)는, 각 부재의 배치를 기준으로 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 가지는 철골구조물의 단면구조를 형성함에 특징이 있다.

상기 한 쌍의 강관(310)은, 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 서로 간격을 두고 평행하게 배치되며 중공(311)이 형성된 강관(310)으로서, 직사각형 강관, 원형 강관 등으로 구성될 수 있다.

이때 상기 강관(310)의 평면 크기는, 후술하는 한 쌍의 강관형성부재(320)들이 이루는 폭에 대응되는 폭을 가지는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 강관형성부재(320)는, 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하여 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 형성하는 구성으로서, 철 재질의 판재가 용접에 의하여 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하여 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 형성할 수 있다.

예로서, 상기 강관형성부재(320)는, 도 25에 도시된 바와 같이, 횡단면 형상이 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하는 '｜' 형상을 가질 수 있다.

여기서 상기 강관(310)이 원형을 이루는 경우, 한 쌍의 원형 강관(310)이 배치된 방향에서 원형 강관(310)의 접선 위치에서 각 강관형성부재(320)가 용접에 의하여 결합될 수 있다.

그리고 상기 강관(310)이 직사각형 형상을 이루는 경우, 도 25에 도시된 바와 같이, 직사각형 강관(310)이 서로 평행을 이루어 배치시킨 후 직사각형 강관(310)의 측변을 연장하는 형태로 각 강관형성부재(320)가 용접(330)에 의하여 결합될 수 있다.

다른 예로서, 상기 강관형성부재(320)는, 도 26에 도시된 바와 같이, 횡단면 형상이 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하는 'ㄷ' 형상을 가질 수 있다.

여기서 상기 강관(310)은, 직사각형 형상을 이루게 되며, 도 26에 도시된 바와 같이, 직사각형 강관(310)이 서로 평행을 이루어 배치시킨 후 직사각형 강관(310)의 측변을 연장하는 형태로 각 강관형성부재(320)가 용접(330)에 의하여 결합될 수 있다.

여기서 상기 직사각형 강관(310)의 용접부위는 꼭지점 포함 부분, 강관형성부재(320)의 용접부위는 꺽여진 부분에 위치될 수 있다.

한편 상기 강관형성부재(320)의 형상은, '｜' 형상 및 'ㄷ' 형상을 예시하였으나, 용접구조에 따라서 'ㄱ'자 형상을 가질 수 있음은 물론이다.

한편 상기 한 쌍의 강관(310) 및 한 쌍의 강관형성부재(320)는, 하나의 중공(390)을 형성할 수 있다.

그리고 상기 철골구조물은, 중공(390)에 콘크리트가 충전된 기둥을 형성할 수 있다.

한편 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 가지는 철골구조물의 단면구조를 형성함에 있어서, 한 쌍의 강관(310)의 구성을 예로 설명하였으나, 직사각형 형상의 꼭지점에 대응되어 4개의 강관(310)을 배치하여 구성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 도 15 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 직사각형 형상의 꼭지점에 대응되어 배치된 4개의 강관(310)과; 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 이루도록 4개의 강관(310)에 의하여 형성되는 두 쌍의 대향변 중 적어도 한 쌍의 대향변을 연결하는 복수의 강관형성부재(320)를 포함하여 하나의 기둥구조물(300)을 형성하며, 4개의 강관(310)에 의하여 형성되는 대향변은, 하나 이상의 강관형성부재(320)가 설치될 수 있다.

상기 4개의 강관(310)은, 직사각형 형상의 꼭지점에 대응되어 배치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 직사각형 강관, 원형 강관 등으로 구성될 수 있다.

특히 상기 4개의 강관(310)은, 원형 강관인 경우 전체 직사각형의 한변을 기준으로 원형 강관(310)의 외주면과 접하도록 배치될 수 있다.

그리고 상기 4개의 강관(310)은, 직사각형 강관인 경우 2개의 인접한 변이 전체 직사각형의 변의 일부를 형성할 수 있다.

상기 복수의 강관형성부재(320)는, 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 이루도록 4개의 강관(310)에 의하여 형성되는 두 쌍의 대향변 중 적어도 한 쌍의 대향변을 연결하는 구성으로서, 각변에 대하여 전체 직사각형 크기를 고려하여 하나 이상으로 설치될 수 있다.

이때 상기 복수의 강관형성부재(320)는, 도 15 내지 도 18, 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 두 쌍의 대향변 모두에 설치되거나, 도 19, 도 20, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 두 쌍의 대향변 중 하나에 설치될 수 있다 (도 20 내지 도 22, 도 24 및 도 25에서 도면부호 340으로 표시됨).

상기 강관형성부재(320)가 도 19, 도 20, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 두 쌍의 대향변 중 하나에 설치된 경우 서로 인접한 2개의 강관(310)은, 접하는 부위에서 서로 용접되어 결합될 수 있다.

그리고, 상기 강관형성부재(320)는, 4개의 강관(310)에 의하여 형성되는 두 쌍의 대향변 중 적어도 한 쌍의 대향변을 연결하여 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 형성하는 구성으로서, 철 재질의 판재가 용접에 의하여 4개의 강관(310)에 의하여 형성되는 두 쌍의 대향변 중 적어도 한 쌍의 대향변을 연결하여 횡단면 전체 형상이 직사각형 형상을 형성할 수 있다.

예로서, 상기 강관형성부재(320)는, 도 20 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 횡단면 형상이 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하는 '｜' 형상을 가질 수 있다.

구체적으로, 도 20 내지 도 22, 도 24 및 도 25은, 강관형성부재(320)가 '｜' 형상을 가지는 예를 도시한 것으로서, 'ㄷ' 형상의 강관형성부재(320)와 구분하고자 도면부호 340으로 표기하였다.

여기서 상기 강관(310)이 원형을 이루는 경우, 도 20 및 도 22에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 원형 강관(310)이 배치된 방향에서 원형 강관(310)의 접선 위치에서 각 강관형성부재(320)가 용접에 의하여 결합될 수 있다.

그리고 상기 강관(310)이 직사각형 형상을 이루는 경우, 도 21, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 직사각형 강관(310)이 서로 평행을 이루어 배치시킨 후 직사각형 강관(310)의 측변을 연장하는 형태로 각 강관형성부재(320)가 용접(330)에 의하여 결합될 수 있다.

다른 예로서, 상기 강관형성부재(320)는, 도 15 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 횡단면 형상이 한 쌍의 강관(310)의 양측변을 연결하는 'ㄷ' 형상을 가질 수 있다.

여기서 상기 강관(310)이 원형을 이루는 경우, 도 16, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 원형 강관(310)이 배치된 방향에서 원형 강관(310)의 접선 위치에서 각 강관형성부재(320)가 용접에 의하여 결합될 수 있다.

그리고 상기 강관(310)이 직사각형 형상을 이루는 경우, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 직사각형 강관(310)이 서로 평행을 이루어 배치시킨 후 직사각형 강관(310)의 측변(대향변)을 연장하는 형태로 각 강관형성부재(320)가 용접(330)에 의하여 결합될 수 있다.

여기서 상기 직사각형 강관(310)의 용접부위는 꼭지점 포함 부분, 강관형성부재(320)의 용접부위는 꺽여진 부분에 위치될 수 있다.

한편 상기 강관형성부재(320)는, 횡단면 형상이 'ㄷ' 형상을 가지는 경우, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 설치되는 대향변에서 복수개로 설치될 수 있다.

여기서 설치되는 대향변에 설치되는 복수의 강관형성부재(320)는, 'ㄷ' 형상에서 굽어져 연장된 단부가 서로 면접하고 용접에 의하여 서로 연결될 수 있다.

한편 상기 강관형성부재(320)의 형상은, '｜' 형상 및 'ㄷ' 형상을 예시하였으나, 용접구조에 따라서 'ㄱ'자 형상을 가질 수 있음은 물론이다.

한편 상기 4개의 강관(310) 및 복수의 강관형성부재(320)는, 하나의 중공(390)을 형성할 수 있다.

그리고 상기 철골구조물은, 중공(390)에 콘크리트가 충전된 기둥을 형성할 수 있다.

한편 도 15 내지 도 26에 개시된 철골구조물의 단면구조는, 수직으로 설치된느 기둥 및 보로 이루어진 철골구조물에서 보 및/또는 기둥에 적용될 수 있으며, 특히 압축응력이 강화되는 구조임을 고려하여 기둥으로 사용될 수 있다.

이때 도 15 내지 도 26에 개시된 철골구조물의 단면구조가 기둥으로 적용될 때 상하로 배치된 기둥들은 다양한 구조에 의하여 연결될 수 있다.

이하 도 15 내지 도 26에 개시된 철골구조물의 단면구조가 기둥으로 적용된 기둥(300)이 상하로 연결되는 상하연결구조에 관하여 실시예를 들어 설명한다.

제1실시예에 따른 상하연결구조는, 도 27a 내지 도 27d에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 다이아프램(524a, 524b)에 의하여 상하로 배치된 기둥(300)이 연결된 구조를 가질 수 있다.

여기서 상기 기둥(300)은, 앞서 설명한 도 15 내지 도 26에 개시된 철골구조물의 단면구조가 적용될 수 있다.

상기 다이아프램(524a, 524b)은, 상하로 배치된 기둥(300)을 연결하기 위한 구성으로서 하나 이상으로 설치될 수 있으며, 도시된 바와 같이, 상하로 배치된 기둥(300)에 의하여 용접 등에 의하여 결합될 수 있다.

여기서 상기 다이아프램(524a, 524b)은, 상하로 배치된 기둥(300)을 연결하는 점을 고려하여 기둥(300)의 수평단면의 형상과 동일하거나 유사한 수평 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 다이아프램(524a, 524b)은, 기둥(300) 내부에 철근콘크리트가 채워질 수 있음을 고려하여 상하로 관통된 관통공(524c, 524d)이 형성될 수 있다.

한편 상기 기둥(300)의 연결부분에는, 도 27a에 도시된 바와 같이, 보(400)가 결합될 수 있다.

이때 제1실시예에 따른 상하연결구조는, 보(400)의 폭에 대응되는 높이를 가지는 연결기둥(510)을 추가로 설치하고, 한 쌍의 다이아프램(524a, 524b)이 연결기둥(510)에 결합됨과 아울러 보(400)와의 연결을 위한 보연결부(520)가 일체로 형성된 구조를 가질 수 있다.

상기 연결기둥(510)은, 상하로 배치된 기둥(300)와 유사하거나 동일한 구조를 가질 수 있으며, 특히 앞서 설명한 도 15 내지 도 26에 개시된 철골구조물의 단면구조가 적용될 수 있다.

그리고 상기 연결기둥(510)은, 한 쌍의 다이아프램(524a, 524b)과 용접 등에 의하여 고정결합될 수 있다.

한편 상기 한 쌍의 다이아프램(524a, 524b)은, 연결기둥(510)과 용접 등에 결합되고, 보(400)와의 연결을 위한 보연결부(520)가 일체로 형성됨으로써 보(400)와 결합될 수 있다.

상기 보연결부(520)는, 보(400)와의 결합을 위하여 다이아프램(524a, 524b)으로부터 측방으로 연장되어 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

특히 상기 보연결부(520)는, 보(400)와의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 웹(410) 및 한 쌍의 플렌지(420)로 구성된 보(400)와 동일하게, 연결웹(521) 및 한 쌍의 연결플렌지(522)로 구성될 수 있다.

그리고 상기 보연결부(520)는, 복수의 연결플레이트(531, 532, 533)들 및 볼트(590)들에 의하여 보(400)와 연결될 수 있다.

상기 복수의 연결플레이트(531, 532, 533)들은, 보연결부(520) 및 보(400)를 연결하기 위한 플레이트로서, 웹(410) 및 연결웹(521)의 연결을 위한 웹연결플레이트(531)와, 플렌지(420) 및 연결플렌지(522)의 연결을 위한 플렌지연결플레이트(532, 533)을 포함할 수 있다.

상기 웹연결플레이트(531)는, 웹(410) 및 연결웹(521)의 연결을 위한 플레이트로서, 하나로 구성되어 웹(410) 및 연결웹(521)의 일면에 결합되거나, 한 쌍으로 구성되어 안정적 연결을 위하여 웹(410) 및 연결웹(521)을 사이에 두어 양면에서 결합될 수 있다.

상기 플렌지연결플레이트(532, 533)는, 플렌지(420) 및 연결플렌지(522)의 연결을 위한 구성으로서, 웹(410) 측에 위치된 내측플렌지연결플레이트(532)와, 내측플렌지연결플레이트(532)에 대향되는 외측에 위치된 외측플렌지연결플레이트(532)를 포함하여 구성될 수 있다.

제2실시예에 따른 상하연결구조는, 도 28a 내지 도 28d에 도시된 바와 같이, 기둥(300)이 상하로 접하여 위치되며, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 내면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되는 내측연결플레이트(630)과, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(630)과 볼트(690)에 의하여 결합되는 외측연결플레이트(640)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 내측연결플레이트(630) 및 외측연결플레이트(640)는, 기둥(300)의 수평단면 형상이 직사각형 형상임을 고려하여, 직사각형 각면에 대응되어 설치될 수 있다.

상기 외측연결플레이트(640)는, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(630)과 볼트(690)에 의하여 결합되는 구성으로서, 내측연결플레이트(630)과 동일한 형상인 직사각형 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기와 같은 제2실시예에 따른 상하연결구조에 보(400)가 결합될 수 있다.

이때 제2실시예에 따른 상하연결구조에 있어서, 외측연결플레이트(640)는, 양측단에 보(400)의 결합을 위한 한 쌍의 윙부(610)가 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 윙부(610)은, 보(400)가 연결되는 기둥(300)의 측면에 위치된 외측연결플레이트(640)의 양측단에서 보(400)를 향하여 연장되는 부분으로서, 보(400)의 폭과 대응되는 폭을 가질 수 있다.

이때 상기 보(400)는, 웹(410) 및 한 쌍의 플렌지(420)로 구성될 수 있으며, 플렌지(420)의 상면 또는 저면에 볼트(690)에 의하여 결합되는 제1면과 윙부(610)의 상단부 및 하단부 각각에 볼트(690)에 의하여 결합되는 제2면을 가지도록 수직단면이 'L'자인 형상의 복수의 수평브라켓(620)과, 한 쌍의 플렌지(420) 사이에서 웹(410)과 고정결합되며 윙부(610)의 내측면에 볼트(690)에 의하여 결합되는 수직브라켓(650)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 수평브라켓(620)은, 플렌지(420)의 상면 또는 저면에 볼트(690)에 의하여 결합되는 제1면과 윙부(610)의 상단부 및 하단부 각각에 볼트(690)에 의하여 결합되는 제2면을 가지도록 수직단면이 'L'자인 형상을 가지는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 수평브라켓(620)은, 제1면이 상측에 위치된 플렌지(420)의 상면 또는 저면에 결합되고 제2면이 윙부(610)의 상단부에 결합되는 상측 수평브라켓(620)을 포함할 수 있다.

상기 상측 수평브라켓(620)은, 보(400의 안정적 지지를 위하여 플렌지(420)를 기준으로 서로 대향되는 위치에서 한 쌍으로 설치될 수 있다.

그리고 상기 수평브라켓(620)은, 제1면이 하측에 위치된 플렌지(420)의 상면또는 하면에 결합되고 제2면이 윙부(610)의 하단부에 결합되는 하측 수평브라켓(620)을 포함할 수 있다.

상기 하측 수평브라켓(620)은, 보(400의 안정적 지지를 위하여 플렌지(420)를 기준으로 서로 대향되는 위치에서 한 쌍으로 설치될 수 있다.

상기 수직브라켓(650)은, 한 쌍의 플렌지(420) 사이에서 웹(410)과 고정결합되며 윙부(610)의 내측면에 볼트(690)에 의하여 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 수직브라켓(650)은, 수평브라켓(620)과 유사하게 구성될 수 있으며, 제2면이 윙부(610)의 내측면 또는 외측면에 볼트(690)에 의하여 결합되고 제1면의 웹(410)과 직접 또는 간접으로 결합될 수 있다.

예를 들면 상기 수직브라켓(650)의 제1면의 끝단부분이 웹(410)의 측면과 용접 등에 의하여 직접 결합되거나, 도 28b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 플렌지(420) 사이에서 웹(410)과 용접 등에 의하여 고정결합되는 보조결합플레이트(660)에 볼트(690)에 의하여 고정결합될 수 있다.

한편 도 28a 내지 도 28d에 도시된 상하연결구조는, 보(400)의 결합구조에 따라서 다양한 변형이 가능하다.

제3실시예에 따른 상하연결구조는, 도 29a 내지 도 29d에 도시된 바와 같이, 기둥(300)이 상하로 접하여 위치되며, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 내면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되는 내측연결플레이트(740)과, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(740)과 볼트(790)에 의하여 결합되는 외측연결플레이트(730)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 내측연결플레이트(740) 및 외측연결플레이트(730)는, 기둥(300)의 수평단면 형상이 직사각형 형상임을 고려하여, 직사각형 각면에 대응되어 설치될 수 있다.

상기 외측연결플레이트(730)는, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(740)과 볼트(790)에 의하여 결합되는 구성으로서, 내측연결플레이트(740)과 동일한 형상인 직사각형 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기와 같은 제3실시예에 따른 상하연결구조에 보(400)가 결합될 수 있다.

이때 제3실시예에 따른 상하연결구조에 있어서, 외측연결플레이트(730)는, 보(400) 또는 보(400)와의 결합을 위한 연결보와 일체화된 구조로 대체될 수 있다.

제3실시예에 따른 상하연결구조는, 외측연결플레이트(730)과 유사한 구성으로서, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(740)과 볼트(790)에 의하여 결합되는 외측연결플레이트부분(711)과, 보(400)의 플렌지(420)의 상면 및 외측연결플레이트부분(711)의 측면과 일체로 형성되어 보(400)의 플렌지(420)를 지지하는 보강지지부분(712)를 포함하는 보연결부(710)을 포함할 수 있다.

상기 보연결부(710)는, 도 29b에서 설명의 편의상 분리된 상태로 도시하였으나, 외측연결플레이트부분(711) 및 보강지지부분(712)가 일체로 형성되며, 더 나아가 보(400)의 일부와 일체로 형성됨이 바람직하다.

한편 상기 보연결부(710)의 외측연결플레이트부분(711)은, 기둥(300)에 대하여 다양한 부위에서 연결될 수 있다.

예를 들면 상기 보연결부(710)의 외측연결플레이트부분(711)은, 도 29a 내지 도 29d에 도시된 바와 같이, 강관형성부재(320, 340)에 결합되거나, 제4실시예로서, 도 30a 내지 도 30d에 도시된 바와 같이, 꼭지점 부분에 위치된 강관(310)에 결합될 수 있다.

한편 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 상하연결구조는, 보(400)가 측면에서 결합될 때 보(400)를 안정적으로 지지하는데 한계가 있을 수 있다.

제5실시예에 따른 상하연결구조는, 도 31a 내지 도 31d에 도시된 바와 같이, 기둥(300)이 상하로 접하여 위치되며, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 내면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되는 내측연결플레이트(820)과, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(820)과 볼트(890)에 의하여 결합되는 외측연결플레이트(830)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 내측연결플레이트(820) 및 외측연결플레이트(830)는, 기둥(300)의 수평단면 형상이 직사각형 형상임을 고려하여, 직사각형 각면에 대응되어 설치될 수 있다.

상기 외측연결플레이트(830)는, 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)의 외면에 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)에 걸쳐 설치되어 내측연결플레이트(820)과 볼트(890)에 의하여 결합되는 구성으로서, 내측연결플레이트(820)과 동일한 형상인 직사각형 플레이트로 구성될 수 있다.

한편 상기와 같은 제5실시예에 따른 상하연결구조에 보(400)가 결합될 수 있다.

이때 제5실시예에 따른 상하연결구조에 있어서, 외측연결플레이트(830)의 상측 및 하측에 설치되며, 기둥(300)의 각면에서 내측연결플레이트(820)와 볼트(890)에 의하여 결합되며 기둥(300)의 모서리부분에서 서로 연결되는 4개의 연결부재(810)들을 포함할 수 있다.

상기 4개의 연결부재(810)는, 기둥(300)의 각면에서 내측연결플레이트(820)와 볼트(890)에 의하여 결합되는 평판부(811)와, 기둥(300)의 모서리부분에서 대각선방향으로 평판부(811)의 양단으로부터 돌출형성된 한 쌍의 결합부(812)를 포함할 수 있다.

상기 평판부(811)는, 기둥(300)의 각면에서 내측연결플레이트(820)와 볼트(890)에 의하여 결합되는 부분으로서 플레이트 구조를 가진다.

상기 한 쌍의 결합부(812)는, 기둥(300)의 모서리부분에서 대각선방향으로 평판부(811)의 양단으로부터 돌출형성되어 인접한 연결부재(810)의 결합부(812)와 볼트(890)에 의하여 결합되어 4개의 연결부재(810)들을 서로 연결할 수 있다.

한편 상기 4개의 연결부재(810)들 중 보(400)와 결합되는 연결부재(810)는, 보(400)의 플렌지(420)와 볼트(890)에 의하여 결합되는 플렌지연결부(813)가 일체로 형성될 수 있다.

상기 플렌지연결부(813)는, 보(400)의 플렌지(420)와 볼트(890)에 의하여 결합될 수 있도록 4개의 연결부재(810)들 중 보(400)와 결합되는 연결부재(810)에 일체로 형성되는 부분으로서, 한 쌍의 결합부(812) 및 평판부(811)로 이루어진 부재에서 상단부분, 중간부분 및 하단부분 중 적절한 위치에서 측방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

한편 상기 플렌지연결부(813)에 의하여 지지되는 보(400)를 보다 안정적으로 지지할 필요가 있다.

이에 상기 보(400)을 중심으로 상하로 배치된 연결부재(810)들 사이에서 제1면(841)이 볼트(890)에 의하여 내측연결플레이트(820)에 결합되며 제2면(842)이 볼트(890)에 의하여 보(400)의 웹(410)에 결합되는 보강연결브라켓(840)을 포함할 수 있다.

상기 보강연결브라켓(840)은, 보(400)를 중심으로 상하로 배치된 연결부재(810)들 사이에서 제1면(841)이 볼트(890)에 의하여 내측연결플레이트(820)에 결합되며 제2면(842)이 볼트(890)에 의하여 보(400)의 웹(410)에 결합되는 구성으로서, 'L'자 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 보강연결브라켓(840)은, 보(400)의 웹(410)을 중심으로 일측면에 또는 양측면에 설치될 수 있다.

그리고 상기 연결부재(810)에 의하여 보(400)가 결합될 때 하측으로 하측으로 하중이 가해지는 바 이를 보강하기 위하여 하측에 위치된 연결부재(810)의 하단을 지지하는 스토퍼(850)이 기둥(300)에 결합될 수 있다.

이때 상기 스토퍼(850)은, 하측에 위치된 연결부재(810)의 하단을 지지하는 한편 연결부재(810)가 기둥(300)에 결합될 때 연결부재(810)의 수직방향 위치를 잡아주는데 활용될 수 있다.

한편 기둥(300)을 상하로 연결함에 있어서 다이아프램(910, 920)을 이용하여 간단하게 결합될 수 있다.

제6실시예에 따른 상하연결구조는, 도 32a 내지 도 32d에 도시된 바와 같이, 상측의 기둥(300)에 용접 등에 의하여 고정결합되는 제1다이아프램(910)과, 하측의 기둥(300)에 용접 등에 의하여 고정결합되며 볼트(990)의 상하관통 결합에 의하여 제1다이아프램(910)과 고정결합되는 제2다이아프램(920)을 포함할 수 있다.

상기 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 각각 상측의 기둥(300) 및 하측의 기둥(400)과 용접 등에 의하여 고정결합되는 구성으로서, 기둥(300)과 결합되는 점을 고려하여 기둥(300)의 수평단면의 형상과 유사한 직사각형 수평형상을 가질 수 있다.

특히 상기 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 볼트(990)의 상하관통에 의하여 결합됨을 고려하여 기둥(300)의 수평단면보다 크게, 즉 가장자리가 측방으로 더 돌출된 수평 크기를 가짐이 바람직하다.

그리고 상기 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 기둥(300)에 대햐여 측방으로 더 돌출된 가장자리 부분에서 볼트(990)의 상하 관통 결합에 의하여 서로 결합됨으로써 상측 기둥(300) 및 하측 기둥(300)을 서로 연결할 수 있다.

한편 제6실시예에 따른 기둥(300)의 상하연결구조의 변형례인 기둥(300)의 상하연결구조의 제7실시예로서, 도 33a 내지 도 33d에 도시된 바와 같이, 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 각각 상측 및 하측으로 돌출된 측방지지부(930)을 포함할 수 있다.

이때 상기 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 중앙부분에서 볼트(990)에 의하여 결합되고, 측방지지부(930)에 의하여 기둥(300)을 상하로 연결할 수 있다.

상기 측방지지부(930)는, 직사각형 기둥(300)의 각 측면, 즉 4개의 측면에 대응되어 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920) 각각에 대하여 상측 또는 하측으로 돌출되어 기둥(300)을 지지하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

특히 상기 측방지지부(930)는, 직사각형 기둥(300)의 각 측면, 즉 4개의 측면에 대응되어 설치되어, 기둥(300)이 끼워지는 구조로 기둥(300)을 상하로 지지할 수 있다.

한편 상기 제1다이아프램(910) 및 제2다이아프램(920)은, 기둥(300) 내부에 철근콘크리트가 채워질 수 있음을 고려하여 상하로 관통된 관통공(미도시)이 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 철골구조물의 단면구조는, 단면 크기가 큰 각형 강관에 비하여 수급이 용이한 소형 강관(각형 강관, 원형 강관) 및 강관형성부재를 이용하여 대형의 각형강관을 제조함으로써 다양한 길이의 각형강관을 제조할 수 있으며, 제조가 편리한 이점이 있다.

한편 상기와 같은 구조를 가지는 철골구조물의 단면구조는, 단면크기가 상대적으로 작은 크기의 소형 강관 및 강관형성부재를 용접에 의하여 제조함으로써 제조시 오차를 줄일 수 있다.

특히 철골구조물의 단면구조를 형성함에 있어서 각형 강관(310) 및 'ㄷ' 형상의 강관형성부재(320)를 점접촉이 아닌, 면접촉 상태로 용접함으로써 제조오차를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

한편 건축구조물 압축재의 경우 사용 용도별 하중이 서로 상이하지만 자재의 수급 및 원가절감을 위해 구조설계에서부터 기둥의 사이즈를 과설계하는 경우가 많다.

이에 대하여 또한 상기와 같은 구조를 가지는 철골구조물의 단면구조는, 복수의 강관형성부재(310) 및 복수의 강관연결부재(320)를 연결하여 각형강관의 사이즈 조절이 자유로와, 중공의 크기를 조절하거나, 이어 붙이는 모듈화 기둥으로서 사이즈별 제작이 용이한 이점이 있다.

더 나아가 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 허용압축응력이 회전반경 즉, 단면2차모멘트에 비례하므로 기존 각형강관과 동일 중량 대비 극대화된 단면2차모멘트로 인하여 높은 압축강도를 발현할 수 있는 이점이 있다.

한편 판-폭 두께비가 높은 세장(細長)한 단면일 경우 콘크리트의 측압에 의해 배부름이 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 콘크리트의 주요 측압이 복수의 강관형성부재(310) 및 복수의 강관연결부재(320)를 연결하여 비지지거리를 감소시켜 측압에 대한 저항성능을 향상시킬 수 있다.

한편 각형 강관에서 절곡된 부위의 인장응력작용시 콘크리트 응력집중으로 인하여 균열 및 박리가 일어날 수 있는데, 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 내부 콘크리트가 응력이 고루 분포되는 평면을 가져 균열 및 박리를 방지할 수 있다.

또한 내부 철골의 내구성 향상에 도움을 주는 SRC(Steel Reinforced Concrete)구조의 경우 형상을 구현하기 위한 거푸집이 필요하고 휨에 저항할 수 있는 내부 강재 간 간섭에 대한 검토가 필요하나, 본 발명에 따른 철골구조물의 단면구조는, 콘크리트를 구속하는 강재가 외력에 대한 휨에 저항하고 더불어 영구적인 거푸집 역할을 함으로써 구조 및 시공이 간단하다.

한편 본 발명은, 앞서 설명한 길이조절모듈(10), 철골구조물의 연결구조 및 철골구조물의 단면구조는, 서로 조합되어 구성될 수 있음은 물론이다.

즉, 본 발명은, 미리 설정된 길이를 가지며 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가지는 복수의 부분모듈을 포함하며, 이때 복수의 부분모듈은, 적어도 하나의 길이조절모듈(10)을 포함할 수 있다.

또한 상기 인접한 부분모듈은, 제3부재 및 제4부재로서, 앞서 설명한 철골구조물의 연결구조에 의하여 연결될 수 있다.

또한 상기 복수의 부분모듈들 중 적어도 하나는, 앞서 설명한 철골구조물의 단면구조를 가질 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 흙막이 버팀보 2 : 흙막이 구조물
10 : 길이조절모듈 20 : 철골구조물의 연결구조
30 : 회동연결구 40 : 보 또는 기둥 (각형강관구조)

Claims (1)

1. 기둥 및 보 중 적어도 하나를 포함하는 철골구조물에 있어서, 적어도 일단이 보 또는 기둥의 철골재에 결합되어 길이를 조절하는 길이조절모듈(10)로서,
   상기 철골구조물을 이루는 제1부재와 결합되는 제1결합플레이트(110)와;
   상기 제1결합플레이트(110)와 간격을 두고 설치되는 엔드플레이트(120)와;
   상기 제1결합플레이트(110) 및 상기 엔드플레이트(120)의 중앙부를 연결하며 중앙실린더부재(130)와;
   상기 중앙실린더부재(130)를 중심으로 원주방향으로 배치되며 상기 제1결합플레이트(110) 및 상기 엔드플레이트(120)를 연결하는 복수의 외곽실린더부재(140)와;
   상기 엔드플레이트(120)에 대한 간격 조절이 가능하며 상기 제1결합플레이트(110)와 대향되어 상기 철골구조물을 이루는 제2부재와 결합되는 제2결합플레이트(160)와;
   일단이 상기 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 상기 중앙실린더부재(130)에 삽입되는 중앙로드부재(180)와;
   일단이 상기 제2결합플레이트(160)에 고정되며 타단이 길이방향으로 이동가능하게 상기 각 외곽실린더부재(140)에 삽입되는 복수의 외곽로드부재(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조절모듈(10).

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