KR910008080B1 - 입체 프레임 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

입체프레임

제1도는 입체 프레임의 하측 격자 노드(node)에 있어서 현재(chord) 및 경사 지주의 단부의 분해사시도.

제2도는 조립된 노드의 평면도.

제3도는 제2도에 도시한 노드의 저면도 .

제4도는 본 발명의 변형예에 따른 입체 프레임의 상측 노드의 평면도.

제5도는 제4도에 도시한 노드의 저면도.

제6도는 본 발명의 다른 변형예에 따른 입체 프레임의 하측 격자 노드에 있어서 현재 및 경사지주의 분해 사시도.

본 발명은 입체 프레임(space frame)에 관한 것이다.

입체 프레임은 깊이가 얕은 구조물이 하중하의 최소 한성운동과 최소수의 지지체로 큰 경간상에 요구되는 경우에 널리 사용되고 있다.

일반적으로 입체 프레임은 종방향 및 측방향 부재, 또는 현재의 상측 및 하측 격자를 갖는 이중층 형태로 이루어지며, 상측 및 하측 격자의 노드, 또는 현재의 접합점은 경사지주 또는 웨브 부재에 의하여 상호 연결된다.

몇몇 입체 프레임 구조에서, 상측 격자의 노드는 하측 격자의 대응하는 노드상에 직접 정렬되고, 또 지주는 그와 같은 노드사이에 수직 지주를 포함 할 수 있음에도 불구하고, 일반적으로 상측 격자 노드는 각각의 하측 격자 노드가 상측 격자의 네 개의 노드로부터 등거리가 되어 경사 지주에 의하여 상측 격자의 네 개의 노드에 연결되도록 하측 격자의 노드에 대하여 측방 및 종방향으로 변위된다.

기타 입체 프레임 구조는 배럴 보울트형 및 도움형 구조물을 포함할 수도 있고, 도움은 육각형 또는 오각형의 배열로 구성되는 단일층 형으로 이루어질 수도 있으며, 다섯개 또는 여섯개의 현재 부재는 노드에서 함께 연결된다.

본 발명의 목적은 정교하고 고가인 어떠한 연결기도 필요로함이 없이 제조, 조립 및 설치가 특히 간단하고 경제적인 이중층 형태, 도움형태 또는 기타 단일층 형태의 입체 프레임을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 풍우의 보호에 경제적으로 적용하고 또한 내측라인 또는 천장의 적용에 아주 적합한 그러한 입체 프레임을 제공하는데 있다.

상술한 목적 및 기타 목적에 비추어, 본 발명은 다수의 프레임 부재를 가지며, 그 조립체는 연결수단에 의하여 노드에서 함께 연결되는 단부를 갖는 입체 프레임에 있는바, 노드에서, 조립체의 프레임 부재의 각각의 노드 단부는 두 개의 횡방향으로 계단이 형성된 부분, 즉 상측부분과 하측부분을 포함하며, 상측부분은 조립체의 연속하는 프레임부재의 노드단부의 하측부분상에 중첩되고, 연결수단은 중첩된 부분의 각 쌍을 함께 연결시킨다.

현재 부재의 조립체는 물론 경사지주의 조립체인 프레임부재는 평탄한 단부를 갖는 관상형이 바람직하며, 평탄한 단부는 횡방향으로 계단이 형성된 부분을 이루도록 형성되어 있다.

또한 연결수단은 노드에서 현재 단부의 수와 동일한 수의 보울트가 바람직하며, 각각의 보울트는 한쌍의 중첩된 부분에 형성된 보울트 구멍을 통하여 너트에 의하여 결합된다.

본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1-3도에서 , 이중층 입체 프레임의 각 층의 현재(10)는 길이로된 둥근단면의 금속관이며, 그의 각 단부는 평탄하며 또한 사실상 동일한 두 개의 인접부분(11 및 12)의 횡방향으로 계단이 형성된 형태로 변형되어 있다. 이들 부분이 수평으로 놓이는 경우 이들 부분중 하나는 다른 하나의 높이보다 높으며, 하측부분(11)의 상측면은 인접 상측부분(12)의 하측면과 사실상 동일한 평면으로 되며, 관상 현재의 축은 상기 평면에 접근하고 있다. 인접부분(11 및 12)은 견부(13)에 의하여 분리되어 있으며, 계단이 형성된 부분(11 및 12)의 각각에는 대략 중앙에 보울트 구멍(14)이 형성되어 있다. 각 현재 단부는 단일공정으로 평탄하게하고 계단을 형성하고 보울트 구멍을 형성할 수 있다.

입체 프레임의 각 노드에서 현재(10)의 평탄하고 계단이 형성된 단부는 서로 끼워맞추어지며, 각 현재 단부의 상측부분(12)은 그 다음 연속하는 현재 단부의 하측부분(11)위에 겹친다.

현재 단부가 그와 같이 서로 끼워맞추어지면 모든 상측부분(12)의 상측면은 사실상 동일 평면을 이루며, 상측 및 하측부분(12 및 11)의 중첩된 쌍은 정합하게 된다.

그 다음 제3도에 도시한 바와 같이 각 현재(10)의 계단이 형성된 부분(11 및 12)의 단부변부는 그 다음 연속하는 현재의 견부(13)에 지지되며, 각 현재의 계단이 형성된 부분(11 및12)의 측변부는 연속 현재(10)의 단부의 평탄면이 시작되는 접촉부(abutment)(15)에 지지된다.

네개의 보울트(16)와 너트(17)가 노드에서 서로 끼워 맞추어진 현재단부 부분을 견고하게 상호 연결시키고, 경사 지주 또는 웨브 부재(18)의 단부를 연결시키고 또한 하중 분배판(19)을 고정시키는데 사용된다.

지주 또는 웨브 부재(18)의 각각은 현재(10)보다 직경이 적은 일정길이의 둥근 단면의 금속관이며, 평탄하게 되고, 지주의 축에 대하여 직각으로 만곡되고, 그 측부가 직각으로 수렴되게 사접면으로 전단되고, 보울트 구멍(21)이 형성된 단부(20)를 갖고 있다. 보울트 구멍(21)을 통과하는 보울트(16)는 제2도에서 파선으로 표시한 바와 같이 근접한 연속지주의 사접면 측변부를 지지한다. 하중 분배판(19)은 보울트(16)를 수용하는 네 개의 보울트 구멍(22)이 형성된 정방형이며, 그 위에 너트(17)가 결합되어 죄어진다. 하중 분배판(19)의 측부는 지주(18)의 단부의 평탄면이 시작되는 접촉부(23)에 지지되고, 판의 모서리는 현재(10)의 단부의 평탄면이 시작되는 접촉부(15)에 지지된다. 따라서 네 개의 현재(10) 및 네 개의 지주(18)는 비틀림 응력에 대하여 크게 저항하면서 신속용이하게 함께 견고히 연결된다.

입체 프레임의 각 층의 현재의 축이 사실상 하나의 평면으로 놓이고, 보울트(16)가 상측 층의 현재의 수준이상이나 또는 하측 층의 현재의 수준 이하로 연장되지 않으면, 지붕 및 천장재료는 입체 프레임에 용이하게 적용될 수 있다.

제4-5에 도시한 변형예에서, 입체 프레임 형태는 다섯개의 보울트(27)와 너트(28)에 의하여 하중 분배판(26)와 함께 다섯 개의 현재(24)와 다섯개의 지주(25)가 고정연결되어 있다.

현재(24)는 제1-3도와 관련하여 이미 기술한 현재(10)와 유사하지만, 현재(24)의 평탄하고 계단이 형성된 부분은 그의 말단부에서 144^o의 각도로 사접면으로 절단되어 있으므로 각이 형성된 외측단부 변부는 연속하는 현재의 계단이 형성된 두 개의 부분(30 및 31) 사이에서 견부(29)에 지지되게 된다.

또한 지주(25)는 제1-3도의 지주(18)와 유사하지만, 제5도에서 파선으로 표시한 바와 같이 평탄한 단부(32)는 노드에서 부분이 다섯 개의 보울트(27)에 의하여 유지될 때 밀접한 접촉을 이루도록 72^o의 각도로 사접면으로 절단되어 있다.

오각형 하중 분배판(26)의 측부는 지주(25)의 단부(32)의 평탄하고 만곡하기 시작하는 곳에서 접촉부(33)에 지지된다.

본 발명은 여섯 개의 현재와 여섯개의 지주가 여섯개의 보울트에 의하여 함께 고정되고, 평탄하고 계단이 형성된 현재 단부, 및 평탄한 지주 단부가 비틀림 응력에 대하여 최대로 저항하도록 적당히 사접면으로 절단되어 있는 입체 프레임에 이용할 수 있음을 용이하게 알 수 있다.

또한, 다섯 개의 현재가 노드중 몇 개에 함께 연결되고, 여섯 개의 현재가 다른 몇 개에 함께 연결되는 도움형 입체 프레임의 구조에서, 이 구조가 단일층 형태로 이루어지는 경우 지주는 생략될 것이고, 각 현재의 축은 계단이 형성된 단부 부분의 평면에 평행을 이루는 대신에 전체 도움형 구조의 만곡에 따라 이들에 대하여 소형 각도를 이루게 됨을 알 수 있다.

제6도에 도시한 부품은 입체 프레임의 노도로서 결합하기 위한 것으로서, 상측 및 하측격자의 대응하는 현재는 그들의 축을 동일 수직면에 갖고 있고, 또한 지주(35)의 축은 현재의 축을 통하여 수직면에 놓여 있다. 이 경우, 현재(34)는 제1-3도와 관련하여 기술한 현재(10)와 유사하고, 각각은 견부(38)에 의하여 분리된 상이한 수준의 인접부분(36 및 37)을 형성하도록 평탄하고 횡방향으로 계단이 형성된 단부 및 각각을 통과하는 보울트 구멍(39)을 갖고 있다.

현재(34)와 대략 동일한 직경을 갖는 지주(35)의 각각은 보울트 구멍(42)을 갖는 두 개의 인접부분(40 및 41)을 형성하도록 평탄하고, 지주의 축에 대하여 일정각도로 만곡되고, 또 횡방향으로 계단이 형성된 단부를 갖고 있다. 현재 단부는 상술한 바와 같이 서로 끼워맞추어지며, 지주단부는 이와 유사하게 끼워 맞추어 지며 끼워맞추어진 현재 단부의 조립체 상에 중첩된다. 이 실시예에선 모든 두 개의 유사한 정방향 하중 분배판(43)이 설치되며, 각각의 분배판(43)은 네 개의 보울트 구멍(44)이 형성되어 있고, 하나의 분배판은 상측에 설치되고, 다른 하나는 하측에 설치되며, 이들 부분은 네 개의 보울트와 너트(도시하지 않았음)에 의하여 함께 견고하게 고정 조립된다.

본 발명에 따른 입체 프레임은 이들 프레임이 창작된 목적을 달성함에 있어 매우 효과적임을 알 수 있다.

정교한 연결기가 요구되는 대신에, 노드연결이 함께 연결될 현재의 수와 동일한 보울트에 의하여 간단하고 경제적으로 행하여지며, 각각은 너트에 의하여 결합된다. 대부분의 경우, 모든 현재 부재는 동일하며, 또한 모든 경사지주 또는 웨브부재는 동일하며, 현재와 지주부재의 단부는 상호 연결시키기에 간단용이하게 형성되어 있다. 예컨대 네 개의 현재 대신에 세 개의 현재가 노드에서 연결되는 입체 프레임 격자의 측부에, 또는 두 개의 현재만이 연결되는 구조물의 모서리에, 간단한 계단 및 개구가 형성된 충전부재(도시되지 않음)가 입체 프레임의 다른 노드에 끼워맞추어지는 계단이 형성된 현재 단부 대신에 노드 조립체에 결합되는데 사용된다.

물론, 노드 및 (또는) 지주는 둥근 단면의 관 이외의 것으로 할 수도 있다. 예컨대 적당히 형성된 단부를 갖는 앵글(angle) 부재 또는 채널형재(channel)가 사용될 수도 있다. 또한 본 발명의 범위를 일탈함이 없이 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (12)

1. 노드에서 상호연결된 다수의 관상 프레임부재를 포함하는 입체 프레임에 있어서, (a)각각의 관상 프레임부재는 연결단부에서 평평하고. 이 평평한 단부가 경부에 의하여 분리된 횡방향으로 계단이 형성된 상측 및 하측 부분으로 형성되며, 하측부분의 상측면이 상측 부분의 하측면과 동일평면에 놓이고, 상측 및 하측부분의 각각에 연결 구멍이 형성되며, (b) 제1프레임부재 상측부분은 측면에 인접한 제2프레임부재의 하측부분위에 겹쳐서 연결구멍이 정렬되고, 제1프레임부재의 하측부분이 측면에 인접한 제3프레임부재의 상측부분 아래에 겹쳐서 연결구멍이 정렬되며, 제3프레임부재는 일반적으로 제2프레임부재의 반대에 위치되나 연결되지 않고, 인접 배치되는 또다른 프레임 부재의 하측 및 상측 부분이 동일하게 제조되어 겹쳐서 연결구멍이 정렬되며, (c) 연결수단은 노드에서 상기 프레임부재들을 고정하기 위하여 연결구멍을 통하여 연장됨을 특징으로 하는 입체 프레임.
2. 제1항에 있어서, 각 프레임 부재의 축이 상기 하측부분의 상측면과 상측 부분의 하측면을 지나는 상기 동일평면에 있거나 또는 평행한 것이 특징인 입체 프레임.
3. 제1항에 있어서, 각 관상 프레임부재는 그의 평탄한 단부가 시작되는 부분에 접촉부를 가지며, 상기 계단이 형성된 부분의 측부는 관상 프레임 부재가 연결될시 인접 프레임부재의 접촉부에 지지됨을 특징으로 하는 입체 프레임.
4. 제1항에 있어서, 각 프레임부재의 상기 계단이 형성된 부분의 선단변부는 인접 관상 프레임부재의 견부에 지지됨을 특징으로 하는 입체 프레임.
5. 제1항에 있어서, 상기 프레임부재는 입체 프레임의 현재를 포함하고, 또한 노드에서 수렴하는 노드단부를 가지며 상기 프레임 부재를 중첩하는 경사 지주부재의 조립체를 포함하되, 상기 지주는 상기 연결수단에 의하여 상기 프레임 부재에 고착됨을 특징으로 하는 입체프레임.
6. 제5항에 있어서, 지주부재의 노드단부가 평탄하게 되고 사접면으로 절단되되, 사접면 각도는 상기 지주가 연결수단에 의하여 고정될때 노드 단부가 인접하는 접촉배열을 이루는 그러한 각도가 되도록 한 것을 특징으로 하는 입체 프레임.
7. 제6항에 있어서, 각 지주부재가 관상이고 평탄단부가 시작되는 곳에 접촉부가 형성되되, 상기 연결수단은 상기 지주를 중첩하며 지주부재의 접촉부에 지지되는 측면을 갖는 하중 분배판을 포함함을 특징으로 하는 입체 프레임.
8. 제5항에 있어서, 지주부재의 각각의 노드 단부는 횡방향으로 계단이 형성된 상측 및 하측부분을 포함하며, 각각의 상측 및 하측부분은 인접하는 지주 부재의 하측 및 상측부분 아래에 각각 중첩됨을 특징으로 하는 입체 프레임 .
9. 제1항에 있어서, 상기 연결수단은 노드에서 중첩되는 부분에 형성된 정렬된 구멍을 통과하는 보울트로 구성됨을 특징으로 하는 입체 프레임.
10. 제9항에 있어서, 상기 연결수단이 또한 하중 분배판으로 구성됨을 특징으로 하는 입체 프레임.
11. 제5항에 있어서, 네개의 프레임부재 및 네 개의 지주가 노드를 구성함을 특징으로 하는 입체 프레임.
12. 제5항에 있어서, 다섯 개의 프레임 부재와 다섯 개의 지주는 상기 프레임 부재의 상측 및 하측 부분과 함께 노드를 구성하고 상기 지주의 사접면이 형성된 변부는 노드에서 억지끼워맞춤을 할 수 있도록 각도를 이룸을 특징으로 하는 입체 프레임.

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