KR100340248B1 - 커튼월의 층간변위 흡수구조 - Google Patents

Abstract

본발명은 커튼월 외벽판재의 파손을 방지하기 위한 것으로, 건물의 슬래브 또는 커튼월 구조체의 처짐에 따라 불균등하게 발생하는 층간변위량을 원활하게 흡수함으로써, 커튼월 외벽판재에 무리한 압력 및 충격이 작용하지 않는 커튼월의 층간변위 흡수구조를 제공하는데 목적이 있으며, 슬래브의 단부를 따라 일정한 횡간격을 두고 고정되는 수직재와, 상기 수직재들의 일정높이마다 배치되는 수평재의 결합으로 이루어지는 격자형의 금속틀을 설치하되, 상기 수평재를 상하 2개로 분리형성하여서 상부수평재는 수직재에 고정하고, 하부수평재는 상부수평재의 하부에 여유높이를 두고 끼워서 유동가능하게 지지시킨 금속틀을 설치하는 한편, 상기 금속틀에서 4각개구부를 구획하고 있는 수직재 및 상,하부수평재들의 그립부들에 외벽판재를 고정하여서 되는 구성을 특징으로 하여서, 층간변위에 의한 상부수평재의 하향이동폭을 상부수평재와 하부수평재 사이의 여유높이를 통하여 흡수하여 주어서, 하향이동하는 상부수평재가 외벽판재의 상부마구리면 단부에 직접 접촉하는 일이 없게 되므로, 외벽판재가 파손되지 않고 안전하게 보호되는 것이다.

Description

커튼월의 층간변위 흡수구조{A Structure for Absorbing Inter Layer Displacement of Curtain-Wall}

본발명은 건물의 층간변위에 의한 커튼월 외벽판재의 파손을 방지하기 위한 것으로, 특히 외벽판재를 지지하는 금속틀에 층간변위량을 흡수하는 구조를 구비시켜서, 건물의 슬래브 또는 커튼월 구조체의 처짐에 따라 불균등하게 발생하는 층간변위를 원활하게 흡수하여 주어 커튼월 외벽판재에 무리한 압력 및 충격이 가해지는 현상이 발생되지 않도록 함으로써, 커튼월의 외벽판재가 파손되지 않고 안전한 상태로 보호되도록 한 커튼월의 층간변위 흡수구조에 관한 것이다.

최근 시공되는 고층건축물은 기둥과 보 및 슬래브로 이루어지는 골조부를 완성한 후에 그 골조부의 외측에 커튼월을 설치하여 외장하는 것이 보편적이다.

이러한 커튼월을 설치함에 있어서 현장조립하는 이른 바 스틱시스템(Stick- System)에 의한 커튼월이 있다.

이 스틱시스템에 의한 커튼월 구조체는 도1a의 도시와 같이, 슬래브(1)의 단부에 일정한 횡간격을 두고 정착된 앵커철물(2)들에 수직재(3)들을 고정하고, 수직재(3)의 일정높이마다 수평재(4)를 연결고정하여서 격자형의 금속틀을 설치한 다음, 이 금속틀의 4각개구부들상에 유리 또는 인조석판재 등으로 된 외벽판재(5)를 장착하여 정위치를 유지하게 된다.

상기에서 수직재(3)는 1∼2개층을 하나의 구간으로 하여 상하로 계속 연결하여서 전체층을 커버하도록 설치된다. 이렇게 설치되는 커튼월 구조체는 그 전체하중이 슬래브에 의해 지지되고 있기 때문에 슬래브의 처짐과 함께 하향이동하게 된다.

그런데, 슬래브의 처짐은 건물구조에 따라 정도의 차이는 있으나, 건물의 자중·이동하중 및 적재하중에 의하여 당연히 발생되며, 문제는 균등하게 발생되는 것이 아니고 불규칙하게 발생하여 층간변위가 일어나기 때문에 커튼월 구조체, 특히 유리 또는 인조석판재 등으로 된 외벽판재에 심각한 악영향을 끼치게 된다.

이와 같은 불규칙한 슬래브의 처짐에 따른 층간변위가 커튼월에 악영향을 끼치는 과정을 구체적으로 살펴보면, 상층부 슬래브의 처짐은 그 단부에 정착되어 상층부 커튼월 구조체를 잡아 주고 있는 앵커철물의 하향이동을 유발하고, 이 앵커철물의 하향이동에 따라 그에 연결된 상층부 수직재가 하향이동하는 현상이 발생된다.

이때, 하층부 슬래브가 상층부 슬래브와 동일한 량의 처짐이 발생되지 않고 처짐현상을 그대로 유지하거나 처짐량이 상층부 슬래브보다 적으면, 상층부 슬래브에 고정된 금속틀 및 외벽판재가 하향이동하면서 그의 수평재가 하층부 외벽판재에 압력을 가하여서 외벽판재의 파손을 불러 일으키며, 특히 스팬드럴 부분의 외벽판재의 경우에는 수평재의 직압력을 받게 되므로 파손되기 제일 쉬운 부분이 된다.

한편, 스틱시스템에 의한 커튼월의 경우에는 상기한 층간변위량 뿐만 아니라, 외벽판재의 자중에 의한 수평재의 처짐 및 온도상승에 따른 외벽판재의 팽창 등으로 인한 커튼월 구조체의 변형도 외벽판재에 무리한 압력을 작용하게 되므로,이 문제 또한 간과할 수 없는 문제점이 된다.

이와 같은 스틱시스템 커튼월의 문제에 대응하기 위하여, 종래에는 도1b의 도시와 같이, 수평재(4)의 전방부에 형성된 그립부에 외벽판재(5)를 고정설치하는데 있어서, 외벽판재(5)의 하부마구리면은 중간웨브판(6) 상면에 끼움재를 개재하여 얹어서 지지시키고, 그 상부마구리면은 수평재(4)의 중간웨브판(6) 하면과의 사이에 소정의 여유높이(h)를 두고 지지시키고 있다.

즉, 이와 같은 종래의 커튼월 구조는 슬래브의 처짐 또는 커튼월 구조체의 변형에 따른 수평재(4)의 하향이동량을 수평재(4)의 중간웨브판(6)과 외벽판재(5)의 상부마구리면 사이에 둔 여유높이(h)에서 수평재(4)의 처짐량을 흡수하여 주도록 하고 있다.

그러나, 이와 같은 커튼월의 층간변위 흡수구조는 외벽판재의 하부마구리면이 수평재의 중간웨브판의 끼움재에 얹혀져 지지된 상태에서, 중간웨브판과 외벽판재의 상부마구리면 사이에 둔 여유높이에서 흡수토록 하고 있기 때문에, 이 여유높이보다 더 큰 변위가 발생할 경우 하향이동하는 수평재가 외벽판재의 상부마구리면 단부에 직압력을 가하는 일이 발생됨으로써, 즉 외벽판재의 마구리면 단부에 직접적으로 외력이 가해지게 됨으로써 외벽판재의 파손을 불러 일으키게 된다.

따라서, 이와 같은 층간변위 흡수구조는 앞서 설명한 처짐현상에 의해 외벽판재가 파손되는 현상을 피할 수 없기 때문에 커튼월 구조체를 보호하기 위한 완전한 대응책이 못되었다.

이에 따라 본발명은 종래 커튼월 구조에서 발생되는 상기한 문제점을 해소하여 커튼월 외벽판재의 파손을 방지하기 위한 것으로, 본발명의 목적은 건물의 슬래브 또는 커튼월 구조체의 처짐에 따라 불균등하게 발생하는 층간변위량을 흡수하는 구조를 외벽판재를 지지하는 금속틀에 구비시켜서, 커튼월 외벽판재에 무리한 압력 및 충격이 작용하지 않도록 하여 주는 커튼월의 층간변위 흡수구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본발명 커튼월의 층간변위 흡수구조는 슬래브의 단부를 따라 일정한 횡간격을 두고 배치되어 슬래브 단부에 정착된 앵커철물에 고정되는 수직재와, 상기 수직재들의 일정높이마다 배치되는 수평재의 결합으로 되는 격자형의 금속틀을 설치하되, 상기 수평재를 상하 2개로 분리형성하여서 상부수평재는 수직재에 고정하고, 하부수평재는 상부수평재의 하부에 여유높이를 두고 끼워서 유동가능하게 지지시킨 금속틀을 설치하는 한편, 상기 금속틀에서 4각개구부를 구획하고 있는 수직재 및 상,하부수평재들의 그립부들에 외벽판재를 고정하여 금속틀의 4각개구부들 마다 외벽판재를 장착하는 구성으로 이루어져서; 슬래브 또는 상부수평재의 처짐에 의한 상부수평재의 하향이동폭을 상부수평재와 하부수평재 사이의 여유높이를 통하여 흡수하여 주도록 구성한 것을 기술구성상의 특징으로 한다.

도1a는 종래기술에 따른 커튼월 구조체를 나타낸 일측면도

도1b는 도1a중 층간변위 흡수구조를 나타내기 위한 "A"부 상세단면도

도2는 본발명에 따른 커튼월의 층간변위 흡수구조를 나타낸 단면도

도3은 본발명의 구성중 금속틀의 결합관계를 나타내기 위한 분리사시도

도4는 본발명에 따른 층간변위 흡수구조의 작용상태를 나타내는 일측단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:슬래브 2:앵커철물 3:수직재

4:수평재 5:외벽판재 6:중간웨브판

10:수직재 11:체결용클립 20:상부수평재

21:수평비드 22:하향플랜지 23:후방플랜지

30:하부수평재 31:상향플랜지 32:후방플랜지

33:가스켓 34:구조용슬리브 35:전면슬리브

40:외벽판재 a:앵커철물 d:여유높이

g:그립부 h:여유높이 s:슬래브

이하, 본발명의 기술구성을 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본발명의 바람직한 실시예에 따라 도2 및 도3에 도시되는 커튼월의 층간변위 흡수구조는 슬래브(s)의 단부에 정착된 앵커철물(a)에 고정되어 지지되며 슬래브의 길이방향을 따라 일정한 횡간격을 두고 배치되는 수직재(10)와, 상기 수직재(10)들의 일정높이마다 배치되어 이웃하는 수직재(10)들의 마주하는 측면에 그 양측 단부가 고정되는 상부수평재(20)와, 상기 상부수평재(20)의 하부에 여유높이(d)를 두고 끼워져서 유동가능하게 지지되는 하부수평재(30)의 결합으로 형성되는 격자형의 금속틀이 건물의 층수에 따라 복층으로 여러 구간 설치된다.

그리고, 상기 금속틀의 4각개구부를 구획하고 있는 상기 수직재(10) 및 상,하부수평재(20)(30)들의 그립부(g)들에 고정되는 외벽판재(40)가 금속틀의 4각개구부들마다 설치되어 건물의 외벽을 마감하는 구성으로 이루어져서 본발명의 기술사상을 구현하고 있다.

상기에서 수직재(10)의 전방측에는 상하 길이면을 따라 결합되는 수직비드(미도시)가 설치되어서 외면을 마감하게 된다.

상기 상부수평재(20)는 수직재(10)에 고정되어 있는 체결용클립(11)들에 그 웨브판의 양측부가 얹혀져서 고정된다.

그리고, 상부수평재(20)의 전방측에는 유리설치용 수평비드(21)가 결합되어서 외벽판재(40)의 하단부를 잡아주는 그립부(g)를 이루게 된다.

이와 같은 구성의 상부수평재(20)는 수직재(10)와 함께 금속틀의 형태를 유지하는 골재의 역할을 수행하며, 외벽판재(40)의 하단부를 고정하여 주어서, 수직재(10)와 함께 외벽판재(40)의 주요 하중을 지지하여 준다.

상기 상부수평재(20)와 하부수평재(30)의 끼움형태는 상부수평재(20)의 중간부에 형성된 하향플랜지(22)들의 사이에, 하부수평재(30)의 중간부에 형성된 상향플랜지(31)가 소정의 여유높이(d)를 가지고 끼워지는 동시에, 상기 상부수평재(20)의 후방플랜지(23)의 외면에 하부수평재(30)의 후방플랜지(32)의 내면이 밀착되게 끼워짐으로써, 상부수평재(20) 및 하부수평재(30) 상호간에 유동가능하게 지지된다. 이때, 상기 여유높이(d)는 30㎜정도가 확보된다.

이와 같이 설치되는 하부수평재(30)는 그립부(g)로 외벽판재(40)의 상단부를 잡아서 정위치를 유지시켜 주는 동시에, 상부수평재(20)의 하향이동을 그 플랜지들사이로 안내하여 준다.

그리고, 하부수평재(30)의 상향플랜지(31) 및 후방플랜지(32)에는 그 머리부에 가스켓(33)들이 구비되어서, 상기 상부수평재(20)의 하향플랜지(22) 및 후방플랜지(23)들에 밀착하고 있다.

이와 같은 가스켓의 설치는 기밀성 및 수밀성을 확보하여 주어서 외기 또는 우수가 커튼월 내부로 침투하는 것을 방지하여 준다.

또한, 하부수평재(30)의 양측단부 내부에는 즉, 상부수평재(20)를 고정하기 위한 체결용클립(11)이 설치되는 위치의 가장자리 내부에는 각각 일정길이를 갖는 구조용슬리브(34)가 끼워져서 설치된다. 그리고, 하부수평재(30)의 전방면에는 전면슬리브(35)가 설치된다.

상기 구조용슬리브(34)는 상,하부수평재(20)(30)의 구조력을 보강하여 주어서 커튼월구조체가 외부의 풍압등의 외력을 받아 내측으로 가해지는 전단력이 발생될 때 안정되게 지지하여 주는 보강체의 역할을 수행한다.

상기와 같이 설치된 커튼월 구조체는 슬래브 또는 자체 처짐에 따른 층간변위를 상부수평재와 하부수평재가 수직방향으로 수축하면서 흡수하여 외벽판재를 보호하게 되는 바, 그 작용상태를 도4에 나타내었다.

즉, 본발명의 실시예에 의한 커튼월 구조체에 따르면 도4의 도시와 같이, 슬래브(s) 또는 상부수평재(20)의 처짐에 의한 상부수평재(20)의 하향이동이 발생되면, 그 하향이동폭을 상부수평재(20)와 하부수평재(30) 사이의 여유높이(d)를 통하여 흡수하여서, 상기 외벽판재(40)가 독립적으로 상하이동되지 않고 상,하부수평재(20)(30)들에 고정된 채 함께 연동되도록 하여 준다.

따라서, 본발명의 실시예에 의하면, 하향이동하는 상부수평재가 외벽판재의 상부마구리면의 단부에 직접 접촉하지 않게 되어 압력을 가하는 현상이 발생치 않게 되므로, 외벽판재가 파손되지 않고 안전하게 보호된다.

한편, 본발명에서 중요한 것은 수평재를 상하 2개의 부재로 분리하여서 층간변위를 흡수하여 준다는 기술사상이며, 이와 같은 본발명을 실시함에 있어서는 상기에서 살펴본 바람직한 실시예 외에 금속틀의 설계변경에 의해 얼마든지 적용시킬 수 있는 것으로, 다른 실시예들에 관한 설명은 본발명의 기술사상에 따르면 용이하게 실시가능하므로 생략한다.

상기한 바와 같이 구성되어 설치되는 본발명의 커튼월의 층간변위 흡수구조에 의하면, 외벽판재를 지지하는 금속틀에 층간변위량을 흡수하는 구조를 구비시켜서, 건물의 슬래브 또는 커튼월 구조체의 처짐에 따라 불균등하게 발생하는 층간변위를 원활하게 흡수하여 주어 커튼월 외벽판재에 직접적으로 무리한 압력 및 충격이 가해지는 현상이 발생되지 않음으로써, 커튼월의 외벽판재가 파손되지 않고 안전한 상태로 보호되도록 한 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 슬래브(s)의 단부에 정착된 앵커철물(a)에 고정되어 지지되며 슬래브의 길이방향을 따라 일정한 횡간격을 두고 배치되는 수직재(10)와, 상기 수직재(10)들의 일정높이마다 배치되어 이웃하는 수직재(10)들의 마주하는 측면에 그 양측 단부가 고정되는 상부수평재(20)와, 상기 상부수평재(20)의 하부에 여유높이(d)를 두고 끼워져서 유동가능하게 지지되는 하부수평재(30)의 결합으로 형성되는 격자형의 금속틀이 건물의 층수에 따라 복층으로 여러 구간 설치되고, 상기 금속틀의 4각개구부를 구획하고 있는 상기 수직재(10) 및 상,하부수평재(20)(30)들의 그립부(g)들에 고정되는 외벽판재(40)가 금속틀의 4각개구부들마다 설치되어 건물의 외벽을 마감하는 구성으로 이루어져서;

   슬래브(s) 또는 상부수평재(20)의 처짐에 의한 상부수평재(20)의 하향이동폭을 상부수평재(20)와 하부수평재(30) 사이의 여유높이(d)를 통하여 흡수하여 줌으로써, 상기 외벽판재(40)가 독립적으로 상하이동되지 않고 상,하부수평재(20)(30)들에 고정된 채 함께 연동되도록 한 것을 특징으로 하는 커튼월의 층간변위 흡수구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부수평재(20)는 상기 수직재(10)에 고정되어 있는 체결용클립(11)들에 그 웨브판의 양측부가 얹혀져서 고정지지됨을 특징으로 하는 커튼월의 층간변위 흡수구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부수평재(20)와 하부수평재(30)의 끼움형태는 상부수평재(20)의 중간부에 형성된 하향플랜지(22)들의 사이에, 하부수평재(30)의 중간부에 형성된 상향플랜지(31)가 소정의 여유높이(d)를 가지고 끼워지는 동시에, 상기 상부수평재(20)의 후방플랜지(23)의 외면에 하부수평재(30)의 후방플랜지(32)의 내면이 밀착되게 끼워짐을 특징으로 하는 커튼월의 층간변위 흡수구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 하부수평재(30)의 상향플랜지(31) 및 후방플랜지(32)에는 그 머리부에 가스켓(33)들이 설치되어서, 그 가스켓(33)들이 상기 상부수평재(20)의 하향플랜지(22) 및 후방플랜지(23)에 밀착하여 수밀성을 확보하고 있는 것을 특징으로 하는 커튼월의 층간변위 흡수구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 하부수평재(30)의 양측단부 내부에는 각각 일정길이를 갖는 구조용슬리브(34)가 설치되어서, 상,하부수평재(20)(30)의 구조력을 보강하여 줌을 특징으로 하는 커튼월의 층간변위 흡수구조.