KR102427958B1 - 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물에 관한 것으로 특히, 양측에 설치되는 기둥 골조의 상부에 돔 형상을 갖는 지붕 골조가 설치되고, 상기 기둥 골조의 외측과 대지 사이에는 수평변위를 제어할 수 있는 브레이싱들이 설치되며, 상기 기둥 골조 및 지붕 골조의 상면에 막재가 설치된 구조의 막구조물에 있어서, 상기 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 지붕 골조 양측에 각각 구비시킨 정착구 받침판의 외측에서 2중 정착구를 통해 2중으로 긴장시킨 것을 특징으로 한다.
따라서, 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항하게 되고, 또한 케이블의 단부에 2중 정착구를 설치됨에 따라 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구의 제 1 웨지에서 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생할 경우 `제 2 정착구의 제 2 웨지에서 케이블을 재차 정착시켜 줄 수 있어, 케이블의 안전성을 확보할 수 있다.

Description

풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물{Cable-reinforced membrane structure resistant to wind loads}

본 발명은 풍하중(風荷重)에 강한 케이블 보강형 막구조물에 관한 것으로 보다 상세하게는 막구조물의 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 설치하되, 케이블들의 양단부는 2중 정착구를 이용하여 긴장력을 도입시켜 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항할 수 있도록 함과 동시에 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구의 제 1 웨지에서 정착중 외부에서 가해지는 과다한 충격이나 풍하중 등에 의해 슬립이 발생될 경우 `제 2 정착구의 제 2 웨지에서 다시 케이블을 정착시켜, 케이블의 안전성도 완벽하게 확보할 수 있도록 발명한 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물에 관한 것이다.

일반적으로 막구조(membrane structure)란 코팅된 직물(coated fabrics)을 주재료로 사용하는 구조로 건축적 표현가능성의 다양함과 아름다운 조형미 등에 기인하여 계속적인 증가추세로 사용되고 있다.

또한 사용되는 막재료의 투광성 때문에 내부공간이 밝고 경량성, 시공성 등에서 이점이 있으며, 새로운 막재료의 개발에 따라 기존의 다른 구조방식과 비교하여 동등의 안정성과 내구성을 갖추고 있다. 대규모 스타디움, 실내경기장과 같은 대공간 구조물의 주요한 구조 방식으로 널리 사용되고 있으며 최근에는 야외 공연장, 박람회 관련시설 뿐만 아니라 재래시장 개량화, 파고라, 주택 등에 까지 그 적용 사례를 찾아볼 수 있다.

국내의 경우 막구조물의 유지보수기술 및 재난예방 기술의 한계로 폭설 및 태풍에 의해 파손되어 복구 및 재시공 되는 대형 막구조물이 많이 발생되고 있는 실정이다.

실례로 강한 바람에 의해 제주월드컵경기장, 인천문학경기장 및 목포국제축구센터 등이 붕괴되었으며, 서울 올림픽 체조경기장은 적설에 의해 파손이 발생되었다.

막구조물(연성구조물)은 대변위 거동을 하기 때문에 풍하중에 의한 공진하중이 작용할 경우 대변위가 발생되어 효과에 의해 작은 바람에 의해서도 구조물이 붕괴되는 취약함을 가지고 있다.

막구조물은 크리프(Creep)현상이 발생되면 초기장력이 손실되며, 그에 의해 외부하중에 의한 변위발생이 커지므로 구조물이 취약해 짐에 따라 초기장력을 계속적으로 유지할 수 있는 장치가 필요하게 된다. 구조물 설계시에 예상하지 못한 적설하중이 막구조물에 작용하면 폰딩현상(Ponding)이 발생되고 변형된 구조물에 추가적으로 적설이 작용하여 구조물에 재하된 과다한 적설하중에 의해 붕괴될 수 있으므로 폰딩현상이 발생 되지 않게 변위를 제어할 수 있는 장치가 요구된다.

예로, 구조물 설계시에 예상치 못한 강한 외력(태풍, 토네이도 등)이 막구조물에 작용하면 막의 떨림현상(Fluttering)이 발생되어 공진효과에 의해 붕괴될 수 있으므로 막의 떨림현상이 발생하지 않게 진동을 감쇠시켜 줄 제어장치는 물론 풍하중에도 견딜 수 있는 막구조물의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한편, 인장재인 케이블은 건물, 교량, 지상 조경물 등을 구축함에 있어서 그 구조물의 휨응력이 큰 바닥부분을 지지하거나, 예컨대 현수교나 사장교처럼 구조물의 하중을 기둥과 같은 압축응력부재에 의해서 지지하기가 적당하지 않은 경우에 그 구조물을 케이블로 매달아 그 케이블의 인장력에 의해 구조물의 하중을 지지하는 경우 등에 널리 사용된다.

이러한 용도의 인장 케이블은 그 초기 설치시의 케이블에 작용하는 인장력의 크기를 조절하는 외에, 인장케이블이 그 설치 이후 시간이 경과함에 따라서 반복적으로 바람에 의한 흔들림이나 차량 등의 주행 진동 또는 기온 등의 영향을 받아 미세한 변형이 축적됨으로써 느슨해지는 경우에, 이와 같이 느슨해진 케이블을 다시 당겨서 적정한 장력을 유지하도록 케이블의 양 끝에 구비되는 장치가 케이블 정착구이다.

인장 케이블은 일반적으로 단면이 원형이며 길이방향으로 직경이 일정한 선재(線材)이기 때문에 케이블을 축방향으로 당겨 인장할 때 인장장치(장력조절장치)가 케이블의 단부를 직접 파지하여 인장하는 것이 아니라 그 케이블의 단부에 케이블 고정장치가 케이블 단부에 대한 파지를 용이하게 하기 위하여 케이블 단부의 직경을 키우는 소정의 확경체(擴徑))를 견고하게 고정한 다음 그 케이블 고정장치를 매개로 하여 인장하게 된다.

종래 기술에 의한 일반적인 케이블 정착구는 복수 조각(통상 3조각)으로 나뉘어 형성된 후 상호 조립시 원뿔 형태를 갖는 하나의 웨지가 차후 인장력이 가해지는 케이블의 외면에 결합된 상태에서 내면이 원추 형상을 갖고 일단부가 구조물에 구비된 정착구 받침판에 의해 지지 또는 받쳐지는 배럴 내에 삽입된 형태를 갖는다.

이와 같은 상태에서 상기 케이블에 인장력을 가하여 케이블에 장력을 도입하면, 케이블의 외면에 물린 상태를 갖는 웨지에 케이블의 인장력 방향으로 힘이 작용하게 되어 상기 웨지가 배럴 내로 꽉 끼여지면서 웨지 자체가 케이블을 고정하게 된다.

이때, 상기 웨지는 전술한 바와 같이 복수의 조각으로 형성된 형태를 가짐은 물론 케이블의 외면과 직접적으로 접촉되는 내면에는 삼각 또는 톱니 형태를 갖는 복수의 압지돌기가 정해진 간격을 두고 형성되어 있어, 상기 케이블에 원하는 만큼 인장력을 가하고 풀어주면 복수의 조각으로 이루어진 상기 웨지가 배럴 내로 꽉 끼여들어가며 내경이 작아짐과 동시에 복수의 압지돌기들이 케이블의 외면에 밖혀지는 형태를 갖는다.

따라서, 원하는 만큼 인장력을 가했다가 풀어주는 순간 웨지와 접촉된 부위의 케이블이 웨지와 함께 배럴 내에 고정(즉, 정착)된 형태를 가지므로 케이블 자체가 원하는 장력을 유지하게 된다.

한편, 폭설(暴雪)하중과 풍(風)하중에 강한 막구조물은, 철골 구조물에 케이블을 보강하고, 케이블에 초기장력을 도입하여 골조를 보강하는 공법을 사용한다.

구조용 케이블은 장력을 도입한 후 장력이 소실되는 현상인 릴렉세이션(relaxation)이 발생하기 마련이므로 실제 케이블 끝단부의 정착공법이 매우 중요하다.

그런데, 종래에 대부분의 케이블 정착구에서는 전술한 바와 같이, 단일 웨지를 사용하고 있으므로 심한 진동이나 충격하중이 발생할 경우, 케이블이 슬립되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 10-0852748호(2008년 08월 11일) 국내 등록특허공보 10-1386588호(2014년 04월 11일) 국내 등록특허공보 10-1507679호(2015년 03월 25일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 막구조물의 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 정착시켜 케이블 자체에 긴장력을 도입시켜 주는 정착구는 별도로 성형한 2중 정착구를 설치하여, 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항할 수 있고, 또한 2중 정착구 중 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구의 제 1 웨지에서 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생할 경우 `제 2 정착구의 제 2 웨지에서 케이블을 재차 정착시켜 줄 수 있어, 케이블의 안전성을 확보할 수 있는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 지붕 골조로 "H" 빔으로 성형한 경우 케이블이 배치되는 "H" 빔의 하부 수평판 상면 양단에는 케이블의 이탈을 방지하는 수직형 케이블 이탈 방지판을 더 설치하고, 또 상기 지붕 골조로 파이프로 성형한 경우 케이블이 배치되는 파이프의 상면에 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재를 더 설치하되, 상기 휨 방지부재의 상부 수평판 저면과 파이프의 상면에는 정해진 간격을 두고 케이블 통과공이 구비된 케이블 이탈 방지판을 더 설치하여 줌으로써 막구조물의 지붕 골조 상에 설치되는 케이블들의 이탈을 완벽히 방지할 수 있어 풍하중에 대한 막구조물의 안전성을 더욱 증대시켜 줄 수 있는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 2중 정착구의 파이프형 너트 내부 중간부에 케이블 통과공이 구비된 제 2 정착구 배럴 받침판을 더 설치하여 줌으로써 1차적으로 케이블을 정착하고 있는 제 1 정착구의 배럴 외측에 파이프형 너트의 일단부를 결합시켜 주고, 이어서 파이프형 너트의 타단부 내측에 제 2 정착구를 개략적으로 결합시킨 다음 상기 파이프형 너트를 정해진 방향으로 필요한 횟수만큼 회전시켜 주는 방식을 통해, 상기 제 2 정착구 배럴 받침판이 제 2 정착구의 배럴를 외측으로 밀어주며 해당 배럴 내에 설치되어 있는 웨지가 케이블을 2중으로 정착시켜 줄 수 있으므로 케이블 자체에 원하는 인장력을 정확히 제공할 수 있고, 또한 2중 정착 기능을 갖는 제 2 정착구를 해체하고자 할 때에는 파이프형 너트를 상기한 반대방향으로 회전시켜 주는 것만으로 간단히 해체할 수 있어 막구조물의 유지보수에 따른 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 2중 정착구의 파이프형 너트 외면에 공구 걸림홈을 더 형성하여 줌으로써 파이프 렌치는 물론 몽키 스패너 또는 플라이어 등 다양한 형태의 공구를 이용하여 파이프형 너트를 조이거나 풀을 수 있어 풍하중에 안전하도록 설치한 케이블을 정착시켜 주는 2중 정착구의 설치 또는 분해에 따른 작업성 좋고, 시간도 단축할 수 있어 결국 인건비를 대폭 저감시킬 수 있는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물을 제공하는데 있다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물은, 양측에 설치되는 기둥 골조의 상부에 돔 형상을 갖는 지붕 골조가 설치되고, 상기 기둥 골조의 외측과 대지 사이에는 수평변위를 제어할 수 있는 브레이싱들이 설치되며, 상기 기둥 골조 및 지붕 골조의 상면에 막재가 설치된 구조의 막구조물에 있어서, 상기 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 지붕 골조 양측에 각각 구비시킨 정착구 받침판의 외측에서 2중 정착구를 통해 2중으로 긴장시킨 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 지붕 골조는 "H" 빔 또는 파이프를 이용하여 성형한 것을 포함하며, 상기 지붕 골조를 "H" 빔으로 성형한 경우 상기 케이블을 "H" 빔의 하부 수평판 상면에서 수평방향으로 연속해서 배치하고, 상기 지붕 골조를 파이프로 성형한 경우 상기 케이블을 파이프의 내부 바닥면 또는 상면을 따라 연속해서 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지붕 골조로 파이프를 이용하여 성형할 경우, 파이프의 휨 강도를 증대시켜 주기 위해 상기 파이프의 상면에서 길이방향으로 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 지붕 골조로 "H" 빔으로 성형하고, 상기 "H" 빔의 하부 수평판 상면에서 수평방향으로 케이블을 연속해서 배치할 경우, 상기 "H" 빔의 하부 수평판 상면 양단에는 케이블의 이탈을 방지하는 수직형 케이블 이탈 방지판을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지붕 골조로 성형한 파이프의 상면에서 길이방향으로 휨 방지부재를 구비시키고, 상기 파이프의 상면에 케이블을 연속해서 배치할 경우, 상기 휨 방지부재의 상부 수평판 저면과 상기 파이프의 상면 사이에서 횡방향으로는 케이블 통과공이 저부 중앙에 형성된 케이블 이탈 방지판을 정해진 간격을 두고 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 2중 정착구는 제 1 웨지와, 외면에 나사산이 구비된 제 1 배럴로 구성된 형태를 갖고, 제 1 배럴의 일단부가 상기 정착구 받침판에 지지되도록 케이블의 외부에 결합된 상태에서 인장장치에 의해 케이블이 인장될 경우 제 1 배럴 내에 설치된 제 1 웨지를 통해 케이블을 정착시켜 1차 긴장력이 도입되게 하는 제 1 정착구와; 제 2 웨지와, 외면에 나사산이 구비된 제 2 배럴로 구성된 형태를 갖고, 상기 제 1 정착구와 일정거리 떨어진 위치의 케이블 외부에 결합된 상태에서 상기 제 1 정착구의 제 1 배럴과 제 2 배럴의 외부에 나사 결합되는 파이프형 너트가 공구에 의해 정해진 방향으로 회전되며 케이블의 단부측으로 밀어줄 때, 제 2 배럴 내에 설치된 제 2 웨지를 통해 케이블을 정착시켜 2차 긴장력이 도입되게 하는 제 2 정착구와; 내면에 형성된 나사산을 통해 서로 일정거리를 갖는 상기 제 1 및 제 2 정착구 사이에서 제 1 및 제 2 배럴의 외면에 나사 결합된 형태를 갖고, 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구 측으로 이동되는 거리에 대응하여 제 2 정착구의 제 2 배럴을 외측으로 밀어 주며 제 1 정착구에 의해 1차 정착 및 긴장력이 도입된 케이블을 제 2 정착구를 통해 재차 정착되도록 함과 동시에 2차 긴장력이 도입된 상태를 유지되게 하는 파이프형 너트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프형 너트의 내부 중간부에 케이블 통과공을 구비하고, 상기 파이프형 너트가 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구 측으로 이동될 때, 제 2 정착구의 제 2 배럴을 외측으로 밀어 주는 압력을 제공하여 제 1 정착구에 의해 1차 정착된 케이블이 제 2 정착구의 제 2 배럴 내로 압입되는 제 2 웨지에 의해 재차 정착되도록 하는 제 2 정착구 배럴 받침판을 더 설치 또는 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 파이프형 너트의 외면 전체 또는 일부에는 각종 공구를 결합하여 파이프형 너트를 조임 또는 풀림방향으로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 걸림홈을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물에 의하면, 첫째 막구조물의 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 정착시켜 케이블 자체에 긴장력을 도입시켜 주는 정착구는 별도로 성형한 2중 정착구를 설치하여, 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항할 수 있고, 또한 2중 정착구 중 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구의 제 1 웨지에서 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생할 경우 `제 2 정착구의 제 2 웨지에서 케이블을 재차 정착시켜 줄 수 있어, 케이블의 안전성을 확보할 수 있다.

다시 말해 본 발명에서는 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 두번에 걸쳐 케이블을 정착시켜 주는 기능을 가진 2중 정착구를 통해 각각 2중으로 긴장시켜 줌으로써, 막구조물 설계시에 예상치 못한 강한 태풍 및 토네이도 등과 같은 외력이 막구조물에 작용할 경우, 지붕 골조 상에 설치하고 2중 정착구를 통해 2중으로 긴장시킨 케이블들이 외력에 의한 충격을 탄력적으로 감쇠 및 완화시켜 줌으로써 풍압에 의해 막이 떨림으로 인해 발생되는 공진현상을 미연에 차단시킬 수 있어 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항할 수 있고, 또한 2중 정착구 중 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구의 제 1 웨지에서 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생할 경우 `제 2 정착구의 제 2 웨지에서 케이블을 재차 정착시켜 줄 수 있어, 케이블의 안전성을 확보할 수 있다.

둘째, 본 발명에서는 상기 지붕 골조로 "H" 빔으로 성형한 경우 케이블이 배치되는 "H" 빔의 하부 수평판 상면 양단에는 케이블의 이탈을 방지하는 수직형 케이블 이탈 방지판을 더 설치하고, 또 상기 지붕 골조로 파이프로 성형한 경우 케이블이 배치되는 파이프의 상면에 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재를 더 설치하되, 상기 휨 방지부재의 상부 수평판 저면과 파이프의 상면에는 정해진 간격을 두고 케이블 통과공이 구비된 케이블 이탈 방지판을 더 설치하여 줌으로써 막구조물의 지붕 골조 상에 설치되는 케이블들의 이탈을 완벽히 방지할 수 있어 풍하중에 대한 막구조물의 안전성을 더욱 증대시켜 줄 수 있다.

셋째, 본 발명에서는 2중 정착구의 파이프형 너트 내부 중간부에 케이블 통과공이 구비된 제 2 정착구 배럴 받침판을 더 설치하여 줌으로써 1차적으로 케이블을 정착하고 있는 제 1 정착구의 배럴 외측에 파이프형 너트의 일단부를 결합시켜 주고, 이어서 파이프형 너트의 타단부 내측에 제 2 정착구를 개략적으로 결합시킨 다음 상기 파이프형 너트를 정해진 방향으로 필요한 횟수만큼 회전시켜 주는 방식을 통해, 상기 제 2 정착구 배럴 받침판이 제 2 정착구의 배럴를 외측으로 밀어주며 해당 배럴 내에 설치되어 있는 웨지가 케이블을 2중으로 정착시켜 줄 수 있으므로 케이블 자체에 원하는 인장력을 정확히 제공할 수 있고, 또한 2중 정착 기능을 갖는 제 2 정착구를 해체하고자 할 때에는 파이프형 너트를 상기한 반대방향으로 회전시켜 주는 것만으로 간단히 해체할 수 있어 막구조물의 유지보수에 따른 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있다.

넷째, 본 발명에서는 2중 정착구의 파이프형 너트 외면에 공구 걸림홈을 더 형성하여 줌으로써 파이프 렌치는 물론 몽키 스패너 또는 플라이어 등 다양한 형태의 공구를 이용하여 파이프형 너트를 조이거나 풀을 수 있어 풍하중에 안전하도록 설치한 케이블을 정착시켜 주는 2중 정착구의 설치 또는 분해에 따른 작업성 좋고, 시간도 단축할 수 있어 결국 인건비를 대폭 저감시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 공정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 막구조물의 정면도 및 일부 확대도.
도 3은 본 발명을 "H" 빔으로 지붕 골조가 성형된 막구조물에 적용시킨 예를 설명하기 위한 요부 확대 단면도.
도 4는 본 발명을 파이프로 지붕 골조가 성형된 막구조물에 적용시킨 예를 설명하기 위한 요부 확대 단면도.
도 5는 본 발명에서 적용된 2중 정착구 중 제 1 정착구를 케이블에 결합시켜 1차 긴장력을 도입시키고, 제 1 정착구에 파이프형 너트와 제 2 정착구를 상호 결합시킨 상태의 요부 확대 단면도.
도 6은 본 발명 적용된 2중 정착구를 케이블 상에 2중으로 결합하고, 파이프형 너트를 회전시켜 케이블을 제 1 및 제 2 정착구를 통해 2중으로 정착시킴과 동시에 2중으로 긴장력을 도입시킨 상태의 요부 확대 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1 , 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단자 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 포함하여 각 구성에 따른 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 막구조물의 정면도 및 일부 확대도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명을 "H" 빔으로 지붕 골조가 성형된 막구조물에 적용시킨 예를 설명하기 위한 요부 확대 단면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명을 파이프로 지붕 골조가 성형된 막구조물에 적용시킨 예를 설명하기 위한 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 5는 본 발명에서 적용된 2중 정착구 중 제 1 정착구를 케이블에 결합시켜 1차 긴장력을 도입시키고, 제 1 정착구에 파이프형 너트와 제 2 정착구를 상호 결합시킨 상태의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명 적용된 2중 정착구를 케이블 상에 2중으로 결합하고, 파이프형 너트를 회전시켜 케이블을 제 1 및 제 2 정착구를 통해 2중으로 정착시킴과 동시에 2중으로 긴장력을 도입시킨 상태의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명의 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물은,

양측에 설치되는 기둥 골조(10)의 상부에 돔 형상을 갖는 지붕 골조(20)가 설치되고, 상기 기둥 골조(10)의 외측과 대지 사이에는 수평변위를 제어할 수 있는 브레이싱(30)들이 설치되며, 상기 기둥 골조(10) 및 지붕 골조(20)의 상면에 막재가 설치된 구조의 막구조물에 있어서,

상기 지붕 골조(20) 상에 복수의 케이블(40)을 더 설치하되, 상기 케이블(40)들의 양단부는 지붕 골조(20) 양측에 각각 구비시킨 정착구 받침판(20a)의 외측에서 2중 정착구(50)를 통해 각각 2중으로 긴장시킨 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 지붕 골조(20)는 "H" 빔(21) 또는 파이프(22)를 이용하여 성형한 것을 포함하며, 상기 지붕 골조(20)를 "H" 빔(21)으로 성형한 경우 상기 케이블(40)을 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면에서 수평방향으로 연속해서 배치하고, 상기 지붕 골조(20)를 파이프(22)로 성형한 경우 상기 케이블(40)을 파이프(22)의 내부 바닥면 또는 상면을 따라 연속해서 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지붕 골조(20)로 파이프(22)를 이용하여 성형할 경우, 파이프(22)의 휨 강도를 증대시켜 주기 위해 상기 파이프(22)의 상면에서 길이방향으로 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재(221)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 지붕 골조(20)로 "H" 빔(21)으로 성형하고, 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면에서 수평방향으로 케이블(40)을 연속해서 배치할 경우, 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면 양단에는 케이블(40)의 이탈을 방지하는 수직형 케이블 이탈 방지판(212)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지붕 골조(20)로 성형한 파이프(22)의 상면에서 길이방향으로 휨 방지부재(221)를 구비시키고, 상기 파이프(22)의 상면에 케이블(40)을 연속해서 배치할 경우, 상기 휨 방지부재(221)의 상부 수평판 저면과 상기 파이프(22)의 상면 사이에서 횡방향으로는 케이블 통과공(222a)이 저부 중앙에 형성된 케이블 이탈 방지판(222)을 정해진 간격을 두고 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 2중 정착구(50)는

제 1 웨지(511)와, 외면에 나사산(512a)이 구비된 제 1 배럴(512)로 구성된 형태를 갖고, 제 1 배럴(512)의 일단부가 상기 정착구 받침판(20a)에 지지되도록 케이블(40)의 외부에 결합된 상태에서 인장장치에 의해 케이블(40)이 인장될 경우 제 1 배럴(512) 내에 설치된 제 1 웨지(511)를 통해 케이블(40)을 정착시켜 1차 긴장력이 도입되게 하는 제 1 정착구(51)와;

제 2 웨지(521)와, 외면에 나사산(522a)이 구비된 제 2 배럴(522)로 구성된 형태를 갖고, 상기 제 1 정착구(51)와 일정거리 떨어진 위치의 케이블(40) 외부에 결합된 상태에서 상기 제 1 정착구(51)의 제 1 배럴(512)과 제 2 배럴(522)의 외부에 나사 결합되는 파이프형 너트(53)가 공구에 의해 정해진 방향으로 회전되며 케이블(40)의 단부측으로 밀어줄 때, 제 2 배럴(522) 내에 설치된 제 2 웨지(521)를 통해 케이블(40)을 정착시켜 2차 긴장력이 도입되게 하는 제 2 정착구(52)와;

내면에 형성된 나사산(531)을 통해 서로 일정거리를 갖는 상기 제 1 및 제 2 정착구(51)(52) 사이에서 제 1 및 제 2 배럴(512)(522)의 외면에 나사 결합된 형태를 갖고, 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구(52) 측으로 이동되는 거리에 대응하여 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)을 외측으로 밀어 주며 제 1 정착구(51)에 의해 1차 정착 및 긴장력이 도입된 케이블(40)을 제 2 정착구(52)를 통해 재차 정착되도록 함과 동시에 2차 긴장력이 도입된 상태를 유지되게 하는 파이프형 너트(53);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프형 너트(53)의 내부 중간부에 케이블 통과공(532a)을 구비하고, 상기 파이프형 너트(53)가 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구(52) 측으로 이동될 때, 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)을 외측으로 밀어 주는 압력을 제공하여 제 1 정착구(51)에 의해 1차 정착된 케이블(40)이 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522) 내로 압입되는 제 2 웨지(521)에 의해 재차 정착되도록 하는 제 2 정착구 배럴 받침판(532);을 더 설치 또는 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 파이프형 너트(53)의 외면 전체 또는 일부에는 각종 공구를 결합하여 파이프형 너트(53)를 조임 또는 풀림방향으로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 걸림홈(533)을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성으로 된 본 발명의 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 공지의 막구조물에 있어서, 지붕 골조(20) 상에 복수의 케이블(40)을 더 설치하되, 상기 케이블(40)들의 양단부는 지붕 골조(20) 양측에 각각 구비시킨 정착구 받침판(20a)의 외측에서 2중 정착구(50)를 통해 각각 2중으로 긴장시켜, 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항(즉, 케이블들이 외력에 의한 충격을 탄력적으로 감쇠 및 완화)할 수 있도록 하고, 또한 케이블 정착구로 2중 정착구(50)를 사용하므로써 2중 정착구(50) 중 대부분의 케이블 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구(51)의 제 1 웨지(511)에서 케이블의 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생할 경우 제 2 정착구(52)의 제 2 웨지(521)을 통해 케이블을 재차 정착시키는 방식을 통해 케이블의 안전성도 확보할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

즉, 본 발명은 지붕 골조(20) 상에 복수의 케이블(40)을 더 설치하되, 상기 케이블(40)들의 양단부는 두번에 걸쳐 케이블을 정착시켜 주는 기능을 가진 2중 정착구(50)를 통해 각각 2중으로 긴장시켜 주는 방식을 통해, 막구조물 설계시에 예상치 못한 강한 태풍 및 토네이도 등과 같은 외력이 막구조물에 작용할 경우, 지붕 골조(20) 상에 설치하고 2중 정착구(50)를 통해 긴장시킨 케이블(40)들이 외력에 의한 충격을 탄력적으로 감쇠 및 완화시켜 줄 수 있도록 하여 풍압에 의해 막이 떨림으로 인해 발생되는 공진현상을 미연에 차단시켜 막구조물 자체가 과다한 풍하중에도 안전하게 저항할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

본 발명이 적용된 공지의 막구조물은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 양측에 설치되는 트러스 형상의 기둥 골조(10)의 상부에 돔 형상을 갖는 트러스 형상의 지붕 골조(20)가 설치되고, 상기 기둥 골조(10)의 외측과 대지 사이에는 수평변위를 제어할 수 있도록 하는 브레이싱(30)들이 설치되며, 상기 기둥 골조(10) 및 지붕 골조(20)의 상면에 당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 알 수 있는 것이라서 도시 생략한 막재가 설치된 형태를 갖는다.

이때, 상기 지붕 골조(20)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, "H" 빔(21) 또는 파이프(22)를 이용하여 성형한 것을 포함하는데, 상기 파이프(22)의 경우는 원형 파이프는 물론 도시 생략한 각 파이프도 포함한다.

또한, 상기 지붕 골조(20)로 파이프(22)를 이용하여 성형할 경우에는, 사각 또는 원형의 종단면을 갖는 각 파이프 및 원형 파이프의 휨 강도가 상기한 "H" 빔(21)에 비해 매우 약한 취약점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 지붕 골조(20)로 파이프(22)를 사용할 경우, 상기 파이프(22)의 상면에서 길이방향으로 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재(221)를 더 설치하여, 파이프(22) 자체의 휨 강도를 휨 방지부재(221)를 통해 대폭 증대시켜 줄 수 있도록 하였다.

한편, 상기에서 막구조물의 지붕 골조(20)로 "H" 빔(21)을 이용하여 성형한 경우 본 발명에서는, 도 3과 같이 상기 케이블(40)은 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면에서 중앙의 수직판을 중심으로 양측에서 수평방향으로 연속해서 동일한 개수로 배치한 상태에서 양단부를 도시 생략한 인장장치를 이용하여 인장시킨 후, 후술하는 2중 정착구(50)를 이용하여 지붕 골조(20) 양측(즉, "H" 빔(21)의 양단부)에 각각 구비시킨 정착구 받침판(20a)의 외측에 도 1 및 도 2의 확대도와 같이 정착시켜 각각의 케이블에 긴장력을 도입시켜 주었다.

또, 상기 막구조물의 지붕 골조(20)로 파이프(22)를 이용하여 성형한 경우 본 발명에서는, 도 4와 같이 상기 케이블(40)을 파이프(22)의 내부 바닥면(가상선 참조) 또는 상면(실선 참조)을 따라 연속해서 배치한 상태에서 양단부를 도시 생략한 인장장치를 이용하여 인장시킨 후, 후술하는 2중 정착구(50)를 이용하여 지붕 골조(20) 양측(즉, 파이프(22)의 양단부)에 각각 구비시킨 정착구 받침판(20a)의 외측에 정착시켜 각각의 케이블에 긴장력을 도입시켜 주었다.

한편, 상기 지붕 골조(20)로 "H" 빔(21) 또는 파이프(22)를 이용하여 성형하고, 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면에 케이블(40)들을 수평방향으로 연속해서 배치하고 이들을 긴장시키거나, 또는 종단면이 사각 또는 원형인 상기 파이프(22)의 상면에 케이블(40)들을 연속해서 배치한 후 이들을 긴장시킬 경우, 일부 케이블(40)들이 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면 및 상기 파이프(22)의 상면에서 이탈될 우려가 있다.

특히, 상기 지붕 골조(20)를 종단면이 원형인 파이프(22)로 성형한 경우, 상면 자체가 곡면 형상을 가지므로 케이블(40)들이 파이프(22)의 상면으로부터 이탈될 우려가 더욱 높다.

이에 따라 본 발명에서는 상기 케이블(40)이 배치되는 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면 양단에서 수직방향으로 수직형 케이블 이탈 방지판(212)을 더 설치하여 주었다.

따라서, 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면에서 중앙의 수직판(도면 부호 기입 생략함) 양측으로 동일한 개수의 케이블(40)들을 연속해서 배치할 때는 물론, 이렇게 배치된 케이블(40)들에 인장장치를 이용하여 긴장력을 도입시킨 다음, 후술하는 2중 정착구(50)를 이용하여 양 단부를 정착구 받침판(20a) 상에 정착시킬 때, 케이블(40)들이 상기 수직형 케이블 이탈 방지판(212)에 의해 도 3과 같이 걸려진 상태를 유지하게 되므로 상기 "H" 빔(21)의 하부 수평판(211) 상면으로부터 케이블(40)들이 이탈되는 것을 완벽히 방지할 수 있다.

또한, 상기 지붕 골조(20)로 성형한 파이프(22)의 상면에서 길이방향으로 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재(221)을 구비시킨 경우에는, 상기 휨 방지부재(221)의 상부 수평판 저면과 상기 파이프(22)의 상면 사이에서 횡방향(즉, 휨 방지부재(221)의 상부 수평판 및 상기 파이프(22)와 직각방향)으로는 저면 중앙에 케이블 통과공(222a)이 형성된 형태를 갖는 케이블 이탈 방지판(222)을 정해진 간격을 두고 더 설치하여 주었다.

따라서, 상기 지붕 골조(20)로 사용된 파이프(22)의 상면에 케이블(40)들을 연속 배치할 때, 정단면이 "T"자 형상을 갖는 상기 휨 방지부재(221)의 상부 수평판 저면과 상기 파이프(22)의 상면 사이의 공간부에서 횡방향으로 설치된 케이블 이탈 방지판(222)의 저면 중앙에 형성된 케이블 통과공(222a)을 통해 파이프(22)이 상면에 접촉되도록 복수의 케이블(40)들을 설치하되, 상기 케이블 이탈 방지판(222)의 케이블 통과공(222a) 내에서 휨 방지부재(221)의 수직판(도면부로 기입 생략함)을 중심으로 양측에 형성된 케이블 이탈 방지판(222)의 케이블 통과공(222a)에 동일한 개수의 케이블(40)들을 연속해서 배치한다.

이어서, 이렇게 배치된 케이블(40)들에 인장장치를 이용하여 긴장력을 도입시킨 다음, 후술하는 2중 정착구(50)를 이용하여 양 단부를 정착구 받침판(20a) 상에 정착시킬 때, 도 4의 실선과 같이 상기 케이블(40)들이 상기 케이블 이탈 방지판(222)의 저부 중앙에 형성된 케이블 통과공(222a) 내에 삽입된 상태에서 상기 파이프(22)의 상면을 따라 순차적으로 배열된 형태를 유지하게 된다.

그러므로 막구조물의 지붕 골조(20)가 어떠한 형태를 갖는 골조(즉, "H" 빔 형상의 골조 또는 파이프 형상을 갖는 골조 등)이더라도 해당 지붕 골조(20) 상에 복수의 케이블(20)을 더 설치할 수 있고, 또한 2중 정착구(50)를 이용하여 긴장시킨 복수의 케이블(40)이더라도 해당 지붕 골조(20)로부터 케이블(40) 자체가 이탈되는 것을 완벽히 방지할 수 있어 풍하중에 대한 막구조물의 안전성을 더욱 증대시켜 줄 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 지붕 골조(20) 상에 설치한 복수의 케이블(40)을 각각 인장시킨 후, 상기 지붕 골조(20)의 양 단부에 구비된 정착구 받침판(20a)에 케이블을 정착시켜 각 케이블(40)에 긴장력을 도입시켜 주는 정착구로, 한번의 정착 및 긴장 기능을 갖는 종래 정착구와 달리, 제 1 및 제 2 정착구(51)(52) 사이에 파이프형 너트(53)를 착탈 가능하게 설치한 구성을 갖고 케이블(40)의 단부를 2번에 걸쳐 정착 및 긴장시켜 주는 2중 정착구(50)을 적용하였다.

이때, 상기 2중 정착구(50)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 정착구(51)(52)와 파이프형 너트(53)를 포함하는 형태를 갖고, 각각의 케이블(40) 단부 상에 제 1 및 제 2 정착구(51)(52)를 정해진 거리를 두고 순차적으로 2중 설치하되, 제 1 및 제 2 정착구(51)(52)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 배럴(512)(522)의 외면에 파이프형 너트(53)를 나사 결합시켜, 1차 파이프형 너트(53)의 내측에서 지붕 골조(20)에 구비된 정착구 받침판(20a)와 직접적으로 접촉되는 형태를 갖는 제 1 정착구(51)에 의해 지붕 골조(20) 상에 설치되는 케이블(40)들이 1차적으로 정착 및 긴장되도록 한 상태에서 파이프형 너트(53)를 회전시켜 주는 것만으로 2차 파이프형 너트(53)의 외측 설치되는 제 2 정착구(52)를 통해 케이블(40)들의 단부 2차적으로 정착 및 긴장을 도입 즉, 제 1 및 제 2 정착구(51)(52)를 통해 케이블(40)들을 2중으로 정착시켜 줌과 동시에 2중으로 긴장력을 도입시켜 줄 수 있도록 하여, 인장력이 가해지고 있는 케이블(40)의 안전성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

상기한 2중 정착구(50)의 구성요소 중 상기 제 1 정착구(51)는, 제 1 웨지(511)와 제 1 배럴(512)로 구성된 형태를 갖고, 케이블(40)들의 외부로 끼워져 설치되는 제 1 배럴(512)의 일단부가 지붕 골조(20)에 구비된 정착구 받침판(20a)에 밀착되게 설치하고, 케이블(40)들의 외면에 제 1 웨지(511)를 결합한 다음 상기 제 1 웨지(511)를 상기 제 1 배럴(512)의 내부로 밀어 넣고, 도시 생략한 인장장치를 이용하여 상기 제 1 웨지(511)를 관통하고 있는 케이블(40)에 인장력을 가하여 긴장력을 도입하게 되면, 상기 제 1 웨지(511)가 상기 제 1 배럴(512)의 내부로 밀려들어가 꽉 끼워져 고정되며 케이블(40)들을 1차적으로 지붕 골조(20)의 정착구 받침판(20a) 상에 정착시켜 줌과 동시에 1차 도입시킨 장력(즉, 긴장력)을 유지시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기한 제 1 정착구(51)의 구성요소 중 상기 제 1 웨지(511)는 종래 웨지와 마찬가지로 상호 결합시 전체적으로 원추 형상을 갖고, 중앙을 관통하는 케이블(40)을 외면에 결합된 상태에서 케이블(40)들을 인장시켜 줄 때, 상기 제 1 배럴(512)의 내부로 밀려들어가 꽉 끼워지며 지붕 골조(20) 상에 설치되는 케이블(40)들의 외면을 1차적으로 정착시켜 줌과 동시에 케이블에 1차적으로 도입시킨 긴장력이 유지되게 하는 기능을 수행한다.

또, 상기 제 1 배럴(512)은 종래 배럴과 마찬가지로 상기 제 1 웨지(511)의 외면 형상에 대응하는 원추 형상의 내면을 구비한 원통 형상을 갖되, 외면에는 종래 배럴과 달리 후술하는 파이프형 너트(53)가 나사 결합될 수 있도록 나사산(512a)이 형성된 형태를 갖고, 일단부가 지붕 골조(20)의 정착구 받침판(20a)에 지지된 상태에서 인장장치를 통해 제 1 웨지(511)를 관통하는 케이블(40)들에 외부에서 인장력을 가하여 긴장력을 도입할 때, 상기 제 1 웨지(511)가 그 내부로 밀려들오며 지붕 골조(20) 상에 설치되는 케이블(40)들을 각각 1차적으로 정착시키도록 지지해 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제 2 정착구(52)는 제 2 웨지(521)와 제 2 배럴(522)로 구성된 형태를 갖고, 상기 제 1 정착구(51)로부터 일정거리 떨어진 위치에서 일단부 내측이 상기 제 1 정착구(51)의 제 1 배럴(512) 외면에 나사 결합된 파이프형 너트(53)의 타측 내면에 나사 결합된 상태에서, 작업자가 도시 생략한 인장장치를 이용하여 파이프형 너트(53)를 회전시킴으로 인해 제 2 웨지(521)를 관통하는 케이블(40)에 2차적으로 인장력이 가해지며 긴장력이 도입될 때, 상기 제 2 웨지(521)가 상기 제 2 배럴(522)의 내부로 밀려들어가 꽉 끼워져 고정되며 지붕 골조(20) 상에 설치되는 케이블(40)들을 2차적으로 정착시켜 줌과 동시에 2차 도입시킨 긴장력을 유지시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 제 2 정착구(52)의 구성요소 중 상기 제 2 웨지(521)는 전술한 제 1 정착구(51)의 제 1 웨지(511)와 마찬가지로 상호 결합시 전체적으로 원추 형상을 갖고, 중앙을 관통하는 케이블(40)들을 외면에 결합된 상태에서 파이프형 너트(53)의 회전을 통해 제 2 배럴(522)을 케이블의 외측 단부측으로 이동시켜 2차 긴장력을 도입시켜 줄 때, 상기 제 2 배럴(522)의 내부로 밀려들어가 꽉 끼워지며 케이블(40)의 외면을 2차적으로 정착시켜 줌과 동시에 케이블에 2차적으로 도입시킨 긴장력이 유지되게 하는 기능을 수행한다

또한, 상기 제 2 배럴(522) 역시 전술한 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)과 마찬가지로 상기 제 2 웨지(521)의 외면 형상에 대응하는 원추 형상의 내면을 구비한 원통 형상을 갖되, 외면에는 후술하는 파이프형 너트(53)가 나사 결합될 수 있도록 나사산(522a)이 형성된 형태를 갖고, 일단부 내면이 상기 제 1 정착구(51)의 제 1 배럴(512) 외면에 나사 결합된 파이프형 너트(53)의 타측 내면에 나사 결합된 상태에서 인장장치를 통해 제 2 웨지(521)를 관통하는 케이블(40)에 외부에서 2차 인장력을 가하여 긴장력을 도입시킬 때, 상기 제 2 웨지(521)가 그 내부로 밀려들오며 케이블(40)을 제 2 웨지(521)가 2차적으로 정착시켜 주도록 지지해 주는 기능을 수행한다.

한편, 상기 파이프형 너트(53)는 상기 제 1 및 제 2 정착구(51)(52)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 배럴(512)(522)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 일반적인 파이프의 내면에 나사산(531)을 형성시킨 형태를 갖는다.

이와 같은 파이프형 너트(53)는 상기 케이블(40)들 상에서 서로 일정거리 떨어진 위치에 각각 설치되는 상기 제 1 및 제 2 정착구(51)(52) 사이에서 제 1 및 제 2 배럴(512)(522)의 외면에 나사 결합된 형태를 갖고, 공구에 의해 회전될 때, 제 2 정착구(52) 측으로 이동되는 거리에 대응하여 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)을 외측(즉, 제 1 정착구(51)로부터 더 이격되는 방향)으로 밀어 상기 제 1 정착구(51)에 의해 1차 정착된 상태를 갖는 케이블(40)들을 제 2 정착구(52)의 제 2 웨지(521)를 통해 재차(즉, 2차) 정착시켜 지붕 골조(20) 상에 설치된 케이블(40)들이 2중으로 정착 및 긴장되게 하는 기능을 수행한다.

또, 본 발명에서는 상기 파이프형 너트(30)의 내부 중간부에 케이블 통과공(532a)을 구비한 제 2 정착구 배럴 받침판(532)을 더 설치 또는 일체로 형성하여 주었다.

따라서, 상기 파이프형 너트(53)가 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구(52) 측으로 이동될 때, 상기 제 2 정착구 배럴 받침판(532)이 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522) 내단면에 밀착되는 순간부터 파이프형 너트(53)의 회전수 및 이동거리에 대응하여 외측으로 밀어 주는 압력을 제공하게 되므로 상기 제 1 정착구(51)에 의해 1차 긴장력이 도입된 케이블(40)들이 상기 파이프형 너트(53)의 회전량에 대응하여 외측으로 이동되는 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)이 이동하며 그 내부에 설치되어 있는 제 2 웨지(521)가 케이블(40)을 재차 정착시켜 주게 됨은 물론 지붕 골조(20) 상에 설치된 케이블(40) 자체에 2차적으로 긴장력을 도입시켜 주게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 파이프형 너트(53)의 외면 전체 또는 일부에는 공구 걸림홈(533)을 더 형성시켜 줌으로써 상기 파이프형 너트(53) 자체를 파이프 렌치는 물론 몽키 스패너 또는 플라이어 등 다양한 형태를 갖는 공구를 이용하여 조이거나 풀어 주는 방향으로 간단히 회전시킬 수 있어 케이블 정착구의 설치 또는 분해에 따른 작업성 매우 좋고, 시간도 단축할 수 있어 결국 인건비를 대폭 저감시킬 수 있다.

한편, 본 발명이 적용된 케이블 정착구를 이용하여 지붕 골조(20) 상에 설치한 복수의 케이블(40)을 각각 2중으로 정착시켜 줌과 동시에 2중으로 긴장력을 도입시켜 주는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제 1 정착구(51)를 지붕 골조(20) 상에 배치시킨 케이블(40)의 외부에 개략적으로 결합시킨 다음 인장장치를 이용하여 인장하는 방식을 통해 케이블(40)에 1차 긴장력을 도입시킨 후, 상기 제 1 정착구(51)의 제 1 배럴(512)의 외측에 도 5와 같이 파이프형 너트(53)의 일단부 내측를 나사 결합시켜 줌은 물론 파이프형 너트(53)의 타단부 내측에 제 2 정착구(52)를 개략적으로 나사 결합시켜 준다.

이어서, 공구를 이용하여 상기 파이프형 너트(53)를 정해진 방향(예를 들어 풀림방향 또는 반시계 방향)으로 필요한 횟수만큼 회전시켜 파이프형 너트(53) 내에 구비된 상기 제 2 정착구 배럴 받침판(532)이 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522)를 외측으로 강하게 밀어주도록 하게 되면, 상기 제 2 정착구(52)가 파이프형 너트(53)의 이동거리에 대응하여 제 1 정착구(51)로부터 멀어지며, 제 2 정착구(52)의 제 2 배럴(522) 내에 설치되어 있는 제 2 웨지(521)가 케이블(40)을 2중으로 정착시켜 줌과 동시에 제 1 정착구(51)와 더불어 지붕 골조(20) 상에 설치되는 케이블(40)들 자체에 2중으로 긴장력을 도입시켜 주게 된다.

따라서, 2중 정착구(50) 중 대부분의 케이블(40) 긴장력이 가해지고 있는 제 1 정착구(51)의 제 1 웨지(511)에서 정착중 외부에서 가해지는 충격이나 강한 바람 등에 의해 슬립이 발생하더라도, 제 2 정착구(52)의 제 2 웨지(521)에서 지붕 골조(20) 상에 설치한 케이블들을 재차 정착시켜 줄 수 있으므로, 케이블(40)의 안전성을 완벽하게 확보할 수 있을 뿐만 아니라 해당 지붕 골조(20)에 가해지는 풍압에 대한 안전성도 대폭 확보할 수 있고, 특히 케이블의 정착에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 지붕 골조(20) 상에 설치되는 복수의 케이블(40)을 각각 상기에서 제시한 2중 정착구(50)를 이용하여 2중으로 정착시켜 줌과 동시에 2중으로 긴장력을 도입시키던 중 유지보수 등을 위해 제 2 정착구(52)를 해체하고자 할 때에는, 상기 파이프형 너트(53)를 전술한 반대방향(예를 들어 조임방향 또는 시계방향)으로 회전시켜 주는 것만으로 간단히 해체할 수 있어 유지보수에 따른 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기둥 골조
20 : 지붕 골조 20a : 정착구 받침판
21 : "H"빔
211 : 하부 수평판 212 : 수직형 케이블 이탈 방지판
22 : 파이프 221 : 휨 방지부재
222 : 케이블 이탈 방지판 222a : 케이블 통과공
30 : 전도방지용 브레이싱
40 : 케이블
50 : 2중 정착구
51 : 제 1 정착구 511 : 제 1 웨지
512 : 제 1 배럴 512a : 나사산
52 : 제 2 정착구 521 : 제 2 웨지
522 : 제 2 배럴 522a : 나사산
53 : 파이프형 너트 531 : 나사산
532 : 제 2 정착구 배럴 받침판 532a : 케이블 통과공
533 : 공구 걸림홈

Claims (8)

1. 양측에 설치되는 기둥 골조의 상부에 돔 형상을 갖는 지붕 골조가 설치되고, 상기 기둥 골조의 외측과 대지 사이에는 기둥변위를 제어할 수 있는 전도방지용 브레이싱들이 설치되며, 상기 기둥 골조 및 지붕 골조의 상면에 막재가 설치된 구조의 막구조물에 있어서,
   상기 지붕 골조 상에 복수의 케이블을 더 설치하되, 상기 케이블들의 양단부는 지붕 골조 양측에 각각 구비시킨 정착구 받침판의 외측에서 2중 정착구를 통해 2중으로 긴장시키고,
   상기 지붕 골조는 파이프를 이용하여 성형한 것을 포함하며,
   상기 복수의 케이블은 상기 파이프의 내부 바닥면 또는 상면을 따라 연속해서 배치하되,
   상기 복수의 케이블을 상기 파이프의 상면을 따라 연속 배치하는 경우, 상기 파이프의 상면에서 길이방향으로 상기 파이프의 휨 강도를 증대시켜 주기 위하여 정단면이 "T"자 형상을 갖는 휨 방지부재를 설치하고,
   상기 휨 방지부재의 상부 수평판 저면과 상기 파이프의 상면 사이에서 횡방향으로는 케이블 통과공이 저부 중앙에 형성된 케이블 이탈 방지판을 정해진 간격을 두고 설치하며,
   상기 2중 정착구는,
   제 1 웨지와, 외면에 나사산이 구비된 제 1 배럴로 구성된 형태를 갖고, 제 1 배럴의 일단부가 상기 정착구 받침판에 지지되도록 케이블의 외부에 결합된 상태에서 인장장치에 의해 케이블이 인장될 경우 제 1 배럴 내에 설치된 제 1 웨지를 통해 케이블을 정착시켜 1차 긴장력이 도입되게 하는 제 1 정착구와;
   제 2 웨지와, 외면에 나사산이 구비된 제 2 배럴로 구성된 형태를 갖고, 상기 제 1 정착구와 일정거리 떨어진 위치의 케이블 외부에 결합된 상태에서 상기 제 1 정착구의 제 1 배럴과 제 2 배럴의 외부에 나사 결합되는 파이프형 너트가 공구에 의해 정해진 방향으로 회전되며 케이블의 단부측으로 밀어줄 때, 제 2 배럴 내에 설치된 제 2 웨지를 통해 케이블을 정착시켜 2차 긴장력이 도입되게 하는 제 2 정착구와;
   내면에 형성된 나사산을 통해 서로 일정거리를 갖는 상기 제 1 및 제 2 정착구 사이에서 제 1 및 제 2 배럴의 외면에 나사 결합된 형태를 갖고, 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구 측으로 이동되는 거리에 대응하여 제 2 정착구의 제 2 배럴을 외측으로 밀어 주며 제 1 정착구에 의해 1차 정착 및 긴장력이 도입된 케이블을 제 2 정착구를 통해 재차 정착되도록 함과 동시에 2차 긴장력이 도입된 상태를 유지되게 하는 파이프형 너트를; 포함하고,
   상기 파이프형 너트의 내부 중간부에 케이블 통과공을 구비하고, 상기 파이프형 너트가 공구에 의해 회전되며 제 2 정착구 측으로 이동될 때, 제 2 정착구의 제 2 배럴을 외측으로 밀어 주는 압력을 제공하여 제 1 정착구에 의해 1차 정착된 케이블이 제 2 정착구의 제 2 배럴 내로 압입되는 제 2 웨지에 의해 재차 정착되도록 하는 제 2 정착구 배럴 받침판을 더 설치 또는 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물.
   
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8. 청구항 1에 있어서,
   상기 파이프형 너트의 외면 전체 또는 일부에는 각종 공구를 결합하여 파이프형 너트를 조임 또는 풀림방향으로 회전시킬 수 있도록 하는 공구 걸림홈을 더 형성한 것을 특징으로 하는 풍하중에 강한 케이블 보강형 막구조물.

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