WO2023140452A1

WO2023140452A1 - 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재 및 이를 이용한 구조물

Info

Publication number: WO2023140452A1
Application number: PCT/KR2022/013273
Authority: WO
Inventors: 유병수
Original assignee: 유병수
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-09-05
Publication date: 2023-07-27
Also published as: KR102408107B1; JP7621725B2; JP2024545275A; CN118679296A

Abstract

본 발명은 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재 및 이를 이용한 구조물에 관한 것으로, 그 목적은 체결구와 조립홀의 사이에 틈새가 형성된 경우에도 트러스 구조부재와 트러스 구조부재 또는 트러스 구조부재와 연결부재가 유격 없이 견고한 구조로 결속되게 한 트러스 구조부재 및 구조물을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 서로 결합되면서 목적으로 한 형태의 트러스 구조물을 형성하도록 바(bar) 형태로 이루어지되, 양단부 중 적어도 한 단부에 납작한 구조의 플랜지부가 형성되고, 체결구가 관통하는 조립홀이 상기 플랜지부에 형성되며, 상기 조립홀의 주위에 테이퍼 연장부가 형성된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재 및 이를 이용한 구조물을 제공한다.

Description

테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재 및 이를 이용한 구조물

본 발명은 트러스 구조부재 및 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트러스 구조물의 형성을 위하여 단부가 서로 결합되게 이루어지되, 단부에는 납작한 구조의 플랜지부가 형성되고, 상기 플랜지부에 체결구가 관통하는 조립홀이 형성되며, 상기 조립홀의 주위에는 링구조의 테이퍼 연장부가 형성된 것으로 이루어져 트러스 구조물의 형성을 위해 단부가 서로 결합될 때 테이퍼 연장부가 포개지면서 서로 결합되어 유격 없고 작용 응력의 분산으로 조립홀이 감당하는 하중을 보다 증대시킬 수 있도록 이루어진 트러스 구조부재와 이를 이용하여 구성된 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 트러스(Truss) 구조물은 바 형태로 이루어진 다수의 트러스 구조부재가 삼각형의 구조를 반복적으로 형성하도록 서로 결합되면서 목적으로 하는 구조물의 골격 구조를 형성하도록 이루어진 것으로, 교량 등 대형 건축물의 구성하는데 사용되고 있다.

상기 트러스 구조물을 형성하기 위한 트러스 구조부재는 바 형태로 이루어지며, 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 결합시키거나 트러스 구조부재를 목적 대상물에 고정시키기 위한 볼트가 설치되는 볼트구멍이 트러스 구조부재의 단부에 형성된다.

한편 끝단에 볼트구멍이 형성된 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 서로 결합시키고자 할 경우, 두 트러스 구조부재의 단부에 형성된 볼트구멍이 일치하도록 두 트러스 구조부재를 배치하고, 볼트가 두 볼트구멍을 관통하도록 배치한 뒤, 두 볼트구멍을 관통하여 돌출된 볼트의 단부에 너트를 체결함으로써 두 트러스 구조부재를 서로 결합시켜 고정하게 된다.

이와 같이 트러스 구조부재의 단부에 형성된 볼트구멍에 볼트를 설치하여 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 결합시키는 작업을 원활하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 볼트구멍의 직경을 볼트의 직경 보다 충분히 크게 형성하여 볼트의 설치작업을 위한 안정된 자세의 확보가 곤란한 작업환경에도 볼트의 설치작업을 용이하게 실시할 수 있도록 하고 있다.

그러나 볼트구멍의 직경이 볼트의 직경 보다 큰 경우, 볼트구멍(11)과 볼트(20)의 직경 차이로 인하여 볼트구멍(11)과 볼트(20)의 사이에는 틈새(G)가 형성되고, 상기 틈새(G) 범위 내에서는 트러스 구조부재(10)의 움직임이 가능하게 되므로, 볼트와 너트의 체결만으로는 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 견고히 결합시킬 수 없다.

더욱이 도 1 및 도 2에서 확인할 수 있을 바와 같이, 볼트구멍(10)을 관통하도록 배치된 볼트(20)가 볼트구멍(10)의 한쪽 방향으로 밀리면서 볼트구멍(10)과 접촉할 경우, 볼트(20) 표면과 볼트구멍(10) 내부가 접촉하는 면적이 작아 해당 부분에는 집중 하중이 작용하면서 변형을 유발하게 되며, 부품을 재사용할 수 없을 정도의 변형이 생긴 경우 해당 부품의 재사용 불가로 인해 부품 교체 비용의 증가를 초래하는 것은 물론이고 유격 발생으로 트러스 구조물의 안정성을 저하시키는 문제점이 있다.

이처럼 종래의 트러스 구조부재는 볼트의 설치작업에 대한 편의성을 고려하여 볼트구멍의 크기를 충분히 크게 형성하고 있으나, 볼트의 직경 보다 큰 내경을 갖는 볼트구멍으로 인하여 트러스 구조부재와 트러스 구조부재가 유격 없이 견고히 결속되지 못하면서 트러스 구조물의 구조적 결함과 집중응력 발생의 문제점을 야기하게 된다.

(선행기술문헌)

(특허문헌)

(특허문헌1) 등록특허공보 제10-1427764호(2014.08.08.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 체결구와 조립홀의 사이에 틈새가 형성된 경우에도 트러스 구조부재와 트러스 구조부재 또는 트러스 구조부재와 연결부재가 유격 없이 견고한 구조로 결속되게 한 트러스 구조부재 및 구조물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 트러스 구조부재와 트러스 구조부재 또는 트러스 구조부재와 연결부재의 결합부 내응력을 향상시켜 구조적으로 보다 안정된 건축물을 구현할 수 있고, 재사용이 가능할 뿐만 아니라 사용 수명의 현격한 증대를 유도할 수 있는 트러스 구조부재 및 구조물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 서로 결합되면서 목적으로 한 형태의 트러스 구조물을 형성하도록 바 형태로 이루어지되, 양단부 중 적어도 한 단부에 납작한 구조의 플랜지부가 형성되고, 체결구가 관통하는 조립홀이 상기 플랜지부에 형성되며, 상기 조립홀의 주위에 테이퍼 연장부가 형성된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 제공한다.

한편 상기 트러스 구조부재에 있어서, 상기 테이퍼 연장부는 조립홀의 주위를 따라 연장되는 링 구조로써, 조립홀의 주위로부터 조립홀의 안쪽 방향을 향하여 비스듬하게 기울어진 자세로 돌출되는 모양의 횡단면을 구비하여 전체적으로 원추형으로 이루어지며, 테이퍼 연장부의 경사진 외면이 다른 트러스 구조부재에 형성된 테이퍼 연장부의 경사진 내면에 마주한 채로 밀착되게 형성되어 트러스 구조물의 형성을 위해 서로 결합되는 트러스 구조부재의 테이퍼 연장부가 서로 포개지면서 트러스 구조부재가 유격 없는 구조로 서로 결합되게 구성될 수 있다.

또한 본 발명은 상기 트러스 구조부재가 목적으로 한 형태를 이루도록 서로 결합되어 형성된 구조물을 제공한다.

한편 상기 구조물에 있어서, 상기 체결구가 관통하는 구멍이 중앙부에 형성되고, 상기 테이퍼 연장부의 경사진 외면에 밀착되게 경사진 제1대응면을 형성하도록 원추형의 구조로 함몰된 지지홈이 일측면 중앙부에서 구멍과 연속되게 형성되며, 테이퍼 연장부가 지지홈으로 삽입되도록 플랜지부의 측면에 배치되는 제1지지부재; 및 상기 체결구가 관통하는 구멍이 중앙부에 형성되고, 상기 테이퍼 연장부의 경사진 내면에 밀착되게 경사진 제2대응면을 형성하도록 원추형상으로 형성되며, 상기 제2대응면이 테이퍼 연장부의 내면에 밀착되도록 플랜지부의 측면에 배치되는 제2지지부재;가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 구조물에 있어서, 상기 체결구는 볼트와 너트로 이루어지며, 상기 제1지지부재와 제2지지부재 중 하나는 체결구를 구성하는 볼트의 두부에 일체형으로 형성되고, 나머지 하나는 상기 너트에 일체형으로 형성될 수 있다.

한편 상기 구조물에 있어서, 서로 다른 방향으로 경사진 2개 이상의 평면을 포함하며 상기 각 평면에는 트러스 구조부재의 조립홀을 관통하여 너트와 체결되는 나사기둥이 일체형으로 형성되어 2개 이상의 트러스 구조부재를 연결시키는 연결부재;가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 구조물에 있어서, 상기 연결부재는 2개의 평면을 포함하며, 2개의 평면은 연결부재의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다.

한편 상기 구조물에 있어서, 상기 연결부재는 3개의 평면을 포함하며, 3개의 평면이 삼각형의 각 변에 위치하도록 형성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 트러스 구조물을 형성하기 위하여 트러스 구조부재와 트러스 구조부재가 서로 결합될 때, 트러스 구조부재에 형성된 플랜지부가 서로 마주한 채로 밀착되고 이와 더불어 조립홀의 주위에 형성된 테이퍼 연장부가 포개져 결합되면서 트러스 구조부재와 트러스 구조부재 사이의 유격을 제거하게 되므로, 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 견고한 구조로 결속할 수 있으며, 이를 통해 구조적으로 보다 안정된 트러스 구조물을 구현할 수 있음은 물론, 부품 파손이나 변형을 최소화하여 사용 수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 재사용의 가능성을 증가시킬 수 있다.

또한 체결구가 설치되는 조립홀의 크기를 축소시키지 않고도 트러스 구조부재와 트러스 구조부재의 사이에 발생되는 유격을 제거하게 되므로 조립홀의 축소로 인한 작업성의 저하 없이도 트러스 구조부재 간의 유격 발생을 방지할 수 있다.

도 1 은 종래 트러스 구조부재에 형성된 볼트구멍에 볼트가 설치된 상태를 보인 예시도,

도 2 는 종래 트러스 구조부재가 볼트와 너트에 의해 결속된 상태를 보인 단면도,

도 3 은 본 발명에 따른 구조물의 한 예를 보인 사시도,

도 4 는 본 발명에 따른 구조물의 다른 예를 보인 사시도,

도 5 는 본 발명에 따른 구조물의 또 다른 예를 보인 사시도,

도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트러스 구조부재의 사시도,

도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트러스 구조부재의 플랜지부 단면도,

도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합되기 전 상태를 보인 사시도,

도 9 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합된 상태를 보인 사시도,

도 10 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합되기 전 상태를 보인 단면도,

도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합된 상태를 보인 단면도,

도 12 는 본 발명에 따른 연결부재의 사시도,

도 13 은 본 발명에 따른 연결부재와 트러스 구조부재의 결합구조를 보인 사시도,

도 14 는 본 발명에 따른 또 다른 연결부재의 사시도,

도 15 는 본 발명에 따른 또 다른 연결부재와 트러스 구조부재의 결합구조를 보인 사시도,

(부호의 설명)

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

110: 트러스 구조부재 111: 플랜지부

112: 조립홀 113: 테이퍼 연장부

113a: 외면 113b: 내면

120: 제1지지부재 121: 구멍

122: 지지홈 123: 제1대응면

131: 제2지지부재 132: 제2대응면

140: 체결구 141: 볼트

142: 너트 150: 연결부재

151: 평면 152: 나사기둥

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 구조물의 한 예를 보인 사시도를, 도 4는 본 발명에 따른 구조물의 다른 예를 보인 사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 구조물의 또 다른 예를 보인 사시도를, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트러스 구조부재의 사시도를, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트러스 구조부재의 플랜지부 단면도를, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합되기 전 상태를 보인 사시도를, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합된 상태를 보인 사시도를, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합되기 전 상태를 보인 단면도를, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 트러스 구조부재가 결합된 상태를 보인 단면도를, 도 12는 본 발명에 따른 연결부재의 사시도를, 도 13은 본 발명에 따른 연결부재와 트러스 구조부재의 결합 전 상태를 보인 사시도를, 도 14는 본 발명에 따른 또 다른 연결부재의 사시도를, 도 15는 본 발명에 따른 또 다른 연결부재와 트러스 구조부재의 결합구조를 보인 사시도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 트러스 구조부재(110)는 다수개가 일정한 형태를 이루도록 서로 결합되어 비닐하우스나 축산 하우스와 같은 소형 트러스 구조물 그리고 교각 등의 대형 트러스 구조물을 형성하도록 이루어지되, 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)가 트러스 구조부재(110)의 결합 시 서로 포개지는 형태로 결합되면서 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)의 연결부에 유격이 발생하는 것을 방지하고, 이와 더불어 특정 부위에 응력이 집중되는 것을 방지하도록 이루어진 것이다.

한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트러스 구조부재(110)는 일정한 길이를 갖는 바(bar) 형태로 이루어지며, 일측 단부 또는 양측 단부에 납작한 평판형 구조의 플랜지부(111)가 형성되고, 상기 플랜지부(111)의 중앙부에 플랜지부(111)를 관통하는 조립홀(112)이 형성되며, 상기 조립홀(112)의 주위에 테이퍼 연장부(113)가 형성된 것으로 구성된다.

상기 테이퍼 연장부(113)는 조립홀(112)의 주위를 따라 연장되는 링구조를 가지며, 조립홀(112)의 주위로부터 조립홀(112)의 안쪽 방향을 향하여 비스듬하게 기울어진 자세로 돌출되는 모양의 횡단면을 구비하여 전체적으로 원추형태를 형성하면서 조립홀(112)의 개구면적을 점차적으로 감소시키도록 구성된다.

이와 같이 원추형태로 이루어진 테이퍼 연장부(113)에 있어서, 경사진 외면(113a)은 다른 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)에 마주한 채로 밀착되게 형성되며, 이러한 구조에 의하면 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)은 다른 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)의 경사진 외면(113a)에 마주한 채로 밀착된다.

이와 같이 플랜지부(111)에 형성된 테이퍼 연장부(113)는 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)의 결합 시 서로 포개지면서 결합되고, 서로 결합되는 여러 테이퍼 연장부(113)는 경사진 외면(113a)과 내면(113b)이 서로 긴밀하게 밀착되어 틈새 없이 결합되므로 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)의 사이에 유격이 발생되는 것을 방지하게 된다.

상기와 같은 트러스 구조부재(110)는 원형 파이프의 끝단을 평판형의 구조로 압착시켜 플랜지부(111)를 형성하고, 플랜지부(111)의 중앙부에 조립홀(112)을 펀칭하여 가공하되, 조립홀(112)의 펀칭 시 조립홀(112)의 둘레가 테이퍼 연장부(113)의 형상으로 변형되게 하는 방식으로 제조될 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 트러스 구조부재를 이용하여 구성된 돔 형태의 트러스 구조물이 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 트러스 구조부재를 이용하여 구성된 장방형 구조물의 트러스 구조물이 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 따른 트러스 구조부재를 이용하여 구성된 삼각기둥형태의 트러스 구조물이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 구조물은 상기와 같은 트러스 구조부재(110)를 이용하여 구성되는 것으로, 다수의 트러스 구조부재(110)가 삼각형의 구조를 반복적으로 형성하면서 확장되게 하는 방식으로 목적으로 한 형태의 구조물을 형성하게 된다.

한편 구조물을 형성하기 위하여 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)를 결합시키는 과정에서 플랜지부(111)로부터 돌출되게 형성된 테이퍼 연장부(113)를 지지하여 트러스 구조부재(110)가 보다 안정적으로 결합될 수 있도록 하는 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130)가 더 포함될 수 있다.

상기 제1지지부재(120)는 플랜지부(111)로부터 돌출된 테이퍼 연장부(113)를 내부에 수용한 채로 테이퍼 연장부(113)의 경사진 외면(113a)에 밀착되어 테이퍼 연장부(113)를 지지하는 것으로, 체결구(140)가 관통하는 구멍(121)이 중앙부에 형성된 링구조로 이루어지되, 테이퍼 연장부(113)가 내부로 삽입되는 지지홈(122)이 일측면 중앙부에서 구멍(121)과 연결되게 형성된 것으로 이루어진다.

한편 상기 지지홈(122)은 원추형 구조로 함몰되어 테이퍼 연장부(113)의 경사진 외면(113a)에 밀착되는 경사진 제1대응면(123)을 형성하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 제1지지부재(120)는 테이퍼 연장부(113)가 지지홈(122)의 내부로 삽입되도록 플랜지부(111)의 측면에 배치된다.

상기 제2지지부재(130)는 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)을 지지하는 것으로, 전체적으로 원추형상을 갖되, 체결구(140)가 관통하는 구멍(131)이 중앙부에 형성된 링 구조로 이루어지고, 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)에 밀착되게 경사진 제2대응면(132)을 포함하는 것으로 구성된다.

한편, 제2지지부재(130)에 형성된 구멍(131)은 제2지지부재(130)를 완전히 관통하도록 형성된다.

이와 같이 구성된 제2지지부재(130)는 제2대응면(132)이 테이퍼 연장부(113)의 내면(113b)에 밀착되도록 플랜지부(111)의 측면에 배치된다.

결국 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130)는 플랜지부(111)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치되어 테이퍼 연장부(113)를 양측에서 지지하게 되며, 체결구(140)에 의해 플랜지부(111)와 함께 고정된다.

한편 상기 체결구(140)는 볼트(141)와 너트(142)로 구성되고, 상기 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130) 중 하나는 볼트(141)의 두부에 일체형으로 형성되고, 나머지 하나는 너트(142)에 일체형으로 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 트러스 구조부재(110)와 제1,2지지부재(120,130) 그리고 체결구(140)를 이용하여 다수의 트러스 구조부재(110)를 결합시키면서 구조물을 시공하는 과정에서 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)가 일정 각도 꺾인 구조로 서로 연결되게 하는 연결부재(150)가 더 포함될 수 있다.

상기 연결부재(150)는 서로 다른 방향으로 경사진 2개 이상의 평면(151)을 포함하는 블록으로 이루어지며, 평면(151)의 개수 그리고 평면(151)의 경사진 방향이나 각도는 연결시키고자 하는 트러스 구조부재(110)의 개수 그리고 트러스 구조부재(110) 간의 연결방향이나 각도에 따라 다르게 제조될 수 있다.

또한 상기 연결부재(150)에 형성된 평면(151)에는 플랜지부(111)의 조립홀(112)을 관통하며 너트(142)와 체결되도록 이루어진 나사기둥(152)이 일체형으로 형성된다.

한편 도 12에는 2개의 평면(151)을 포함하되, 2개의 평면(151)이 연결부재(150)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 형성되어 다수의 트러스 구조부재(110)를 연결하도록 이루어진 연결부재(150)의 구조가 도시되어 있다.

또한 도 14에는 3개의 평면(151)을 포함하되, 3개의 평면(151)의 삼각형의 각 변에 대응하는 곳에 위치하도록 형성되어 다수의 트러스 구조부재(110)를 연결하도록 이루어진 연결부재(150)의 구조가 도시되어 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 트러스 구조부재(110)와 제1,2지지부재(120,130) 및 연결부재(150)를 이용하여 구조물을 형성하는 과정을 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 구조물은 일반적인 트러스 구조물과 마찬가지로 다수의 트러스 구조부재(110)가 다각형의 구조를 반복적으로 형성하도록 서로 결합된 것으로 이루어지며, 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)의 결합 시 테이퍼 연장부(113)가 포개지고, 포개진 테이퍼 연장부(113)가 체결구(140)를 구성하는 볼트(141)와 너트(142)의 체결에 의해 서로 견고히 결합되면서 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)의 사이에 유격이 발생되는 것을 방지하게 된다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 2개의 트러스 구조부재(110)를 서로 결합시키고자 할 경우, 먼저 두 트러스 구조부재(110)에 형성된 플랜지부(111)가 서로 밀착되도록 두 트러스 구조부재(110)를 배치하되, 어느 한 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)가 나머지 한 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)의 내부로 삽입되어 두 테이퍼 연장부(113)가 포개지도록 두 트러스 구조부재(110)를 배치한다.

이후 밀착된 두 플랜지부(111)의 한 쪽방향으로 돌출된 테이퍼 연장부(113)가 제1지지부재(120)의 지지홈(122)으로 삽입되도록 제1지지부재(120)를 플랜지부(111)의 일측에 배치하고, 제2지지부재(130)의 제2대응면(132)이 테이퍼 연장부(113)의 내부로 삽입되어 테이퍼 연장부(113)의 내면(113b)에 밀착되도록 제2지지부재(130)를 플랜지부(111)의 타측에 배치하며, 볼트(141)가 제1지지부재(120)와 두 플랜지부(111)의 조립홀(112) 및 제2지지부재(130)를 순차적으로 관통한 후 너트(142)와 체결되게 함으로써 두 트러스 구조부재(110)의 결합이 이루어지게 된다.

이처럼 두 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)가 서로 포개지고, 그 양측에 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130)가 배치되며, 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130)가 볼트(141)와 너트(142)의 체결에 의해 가압되면서 두 테이퍼 연장부(113)를 긴밀하게 밀착 고정시키게 되므로 두 트러스 구조부재(110)를 유동 없이 견고히 결합시킬 수 있다.

한편 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 2개 이상의 트러스 구조부재(110)를 한 지점에서 연결시키고자 한 경우에도 앞서 설명된 것과 동일한 방식으로 다수의 트러스 구조부재(110)를 서로 연결시킬 수 있다.

한편 2개의 평면(151)이 형성된 연결부재(150)를 이용하여 다수의 트러스 구조부재(110)를 연결시키고자 할 경우, 먼저 제1지지부재(120) 또는 제2지지부재(130)를 연결부재(150)의 각 평면(151)에 형성된 나사기둥(152)에 설치하되, 제1지지부재(120)에 형성된 지지홈(122) 또는 제2지지부재(130)에 형성된 제2대응면(132)이 연결부재(150)에 결합될 트러스 구조부재(110)의 플랜지부(111)와 마주하는 방향에 위치하도록 제1지지부재(120) 또는 제2지지부재(130)를 설치하게 된다.

이하의 설명에서는 제1지지부재(120)가 평면(151)에 설치된 것으로 가정하여 설명하도록 한다.

상기 제1지지부재(120)의 설치가 완료되면, 트러스 구조부재(110)에 형성된 플랜지부(111)의 한쪽 면이 평면(151)과 마주하되, 돌출된 테이퍼 연장부(113)가 지지홈(122)으로 삽입되도록 트러스 구조부재(110)의 자세를 조절한 상태에서 연결부재(150)의 나사기둥(152)이 플랜지부(111)에 형성된 조립홀(112)을 관통하도록 트러스 구조부재(110)를 두 평면(151)에 각각 설치한다.

이때 각각의 나사기둥(152)에 설치되는 트러스 구조부재(110)의 개수는 목적으로 하는 구조물의 형태에 따라 달라질 수 있다.

이후 나사기둥(152)에 설치된 트러스 구조부재(110)의 바깥쪽에 제2지지부재(130)를 설치하되, 제2지지부재(130)에 형성된 제2대응면(132)이 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)의 내부로 삽입되도록 제2지지부재(130)를 설치한다.

이후 제2지지부재(130)를 관통하여 돌출된 나사기둥(152)에 너트(142)를 체결함으로써 트러스 구조부재(110)를 연결부재(150)에 고정시키게 된다.

상기와 같은 방식으로 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)를 서로 연결시키거나, 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)가 연결부재(150)를 매개로 연결시키면서 목적으로 하는 구조의 구조물을 형성하게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 트러스 구조부재 및 구조물은 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)를 서로 연결하여 고정시킴에 있어서, 단순히 볼트와 너트의 체결력에만 의존하지 않고, 테이퍼 연장부(113)와 테이퍼 연장부(113)의 결합 그리고 테이퍼 연장부(113)와 지지부재(120,130)의 결합을 통해 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)를 유격 발생 없이 견고한 구조로 고정시키고, 트러스 구조부재(110)와 연결부재(150)에 작용하는 충격이나 하중을 지지부재와 테이퍼 연장부(113)를 통해 분산시켜 응력이 특정 부위에 집중되는 것을 방지함으로써 구조적으로 보다 안정된 트러스 구조물을 구현할 수 있게 한 매우 유용한 발명인 것이다.

종래에는 트러스 구조부재와 트러스 구조부재를 결속하는 볼트가 트러스 구조부재의 결합부에 작용하는 충격이나 하중으로 인해 상당한 응력을 받으며, 볼트와 구멍의 공차로 인한 유격으로 인해 볼트와 구멍이 국부적으로 접촉함에 따라 응력이 집중되는 현상이 발생되는데 반하여 본 발명의 경우 볼트는 순수하게 체결 기능만을 가지며, 조립홀(112)의 주위에 형성된 테이퍼 연장부(113)가 트러스 구조부재(110)와 트러스 구조부재(110)를 공차 없이 견고하게 서로 결합시키는 기능을 제공하도록 함으로써 트러스 구조부재의 변형을 최소로 하고, 분해 후 재사용이 가능하게 하여 경제성을 확보할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

서로 결합되면서 목적으로 한 형태의 트러스 구조물을 형성하도록 바(bar) 형태로 이루어지되, 양단부 중 적어도 한 단부에 납작한 구조의 플랜지부(111)가 형성되고, 체결구(140)가 관통하는 조립홀(112)이 상기 플랜지부(111)에 형성되며, 상기 조립홀(112)의 주위에 테이퍼 연장부(113)가 형성된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재.
청구항 1에 있어서,

상기 테이퍼 연장부(113)는 조립홀(112)의 주위를 따라 연장되는 링구조로써, 조립홀(112)의 주위로부터 조립홀(112)의 안쪽 방향을 향하여 비스듬하게 기울어진 자세로 돌출되는 모양의 횡단면을 구비하여 전체적으로 원추형으로 이루어지며, 테이퍼 연장부(113)의 경사진 외면(113a)이 다른 트러스 구조부재(110)에 형성된 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)에 마주한 채로 밀착되게 형성되어 트러스 구조물의 형성을 위해 서로 결합되는 트러스 구조부재(110)의 테이퍼 연장부(113)가 서로 포개지면서 트러스 구조부재(110)가 유격 없는 구조로 서로 결합되게 한 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재.
청구항 1 또는 청구항 2에 따른 트러스 구조부재가 목적으로 한 형태를 이루도록 서로 결합되어 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.
청구항 3에 있어서,

상기 체결구(140)가 관통하는 구멍(121)이 중앙부에 형성되고, 상기 테이퍼 연장부(113)의 경사진 외면(113a)에 밀착되게 경사진 제1대응면(123)을 형성하도록 원추형의 구조로 함몰된 지지홈(122)이 일측면 중앙부에서 구멍(121)과 연속되게 형성되며, 테이퍼 연장부(113)가 지지홈(122)으로 삽입되도록 플랜지부(111)의 측면에 배치되는 제1지지부재(120); 및

상기 체결구(140)가 관통하는 구멍(131)이 중앙부에 형성되고, 상기 테이퍼 연장부(113)의 경사진 내면(113b)에 밀착되게 경사진 제2대응면(132)을 포함하도록 원추형상으로 형성되며, 상기 제2대응면(132)이 테이퍼 연장부(113)의 내면(113b)에 밀착되도록 플랜지부(111)의 측면에 배치되는 제2지지부재(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.
청구항 4에 있어서,

상기 체결구(140)는 볼트(141)와 너트(142)로 이루어지며,

상기 제1지지부재(120)와 제2지지부재(130) 중 하나는 체결구(140)를 구성하는 볼트(141)의 두부에 일체형으로 형성되고, 나머지 하나는 상기 너트(142)에 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.
청구항 3에 있어서,

서로 다른 방향으로 경사진 2개 이상의 평면(151)을 포함하며 상기 각 평면(151)에는 트러스 구조부재(110)의 조립홀(112)을 관통하여 너트(142)와 체결되는 나사기둥(152)이 일체형으로 형성되어 2개 이상의 트러스 구조부재(110)를 연결시키는 연결부재(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.
청구항 6에 있어서,

상기 연결부재(150)는 2개의 평면(151)을 포함하며, 2개의 평면(151)은 연결부재(150)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.
청구항 6에 있어서,

상기 연결부재(150)는 3개의 평면(151)을 포함하며, 3개의 평면(151)이 삼각형의 각 변에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼 연장부가 형성된 조립홀을 포함하는 트러스 구조부재를 이용한 구조물.