KR100374992B1 - 커튼월 고정장치 및 이를 이용한 커튼월 고정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커튼월을 구조체에 고정하기 위한 패스너의 위치변화에 자유로이 대응할 수 있고 슬래브와의 접합성능을 극대화하여 보다 견고하고 시공이 편리한 커튼월 고정장치에 관한 것이다.

본 발명의 커튼월 고정장치는 레일(1), 사각너트(5), 스프링(9) 및 볼트(10)로 구성된다. 레일(1)은 개구부가 위로 향한 리프C형강인 채널(2)과 그 밑에 부착되는 역T형, L형 등의 다리(3)로 구분되며, 사각너트(5)는 대각선 방향으로 두 개의 모서리에만 라운딩(7)이 형성되어 채널(2)에 결합이 용이하고 채널(2)의 리프(4)에 V자홈(8)이 걸려 상기 채널(2)로부터 이탈되지 않는다. 스프링(9)은 사각너트(5)의 나사구멍(6) 하부에 부착되어 사각너트(6)의 양단부를 리프(4)에 밀착시키는 역할을 한다.

본 발명의 커튼월 고정장치는 채널의 하부에, 고가의 스터드볼트 대신 접합면이 넓은 철판을 절곡하여 사용하므로 슬래브와의 접합성능을 높이고 제작원가를 줄일 수 있으며, 설치공정이 간단해 작업시간을 단축할 수 있다. 또한 스프링으로 사각너트를 지지하여 받혀주므로 레일의 상부에 사각너트가 노출되어 패스너 설치 작업이 용이하고, 손이 끼일 염려가 없어 안전사고의 위험이 적다. 종래와 같이 철근 위에 스페이서를 사용하여 설치하지 않고 데크플레이트에 직접 레일을 설치하므로 각종 배관 및 콘크리트 타설작업 등으로 인한 레일의 위치 변동을 줄일 수 있다.

Description

커튼월 고정장치 및 이를 이용한 커튼월 고정방법 {An apparatus and method for fixing curtain wall}

본 발명은 커튼월 고정장치 및 이를 이용한 커튼월 고정방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 커튼월을 구조체에 고정하기 위한 패스너의 위치변화에 자유로이 대응할 수 있고 슬래브와의 접합성능을 극대화하여 보다 견고하고 시공이 편리한 커튼월 고정장치에 관한 것이다.

종래에는 건축물의 외벽에 커튼월을 설치하기 위해서 패스너를 고정하기 위한 티 볼트(Tee bolt)를 슬래브의 철근에 직접 용접하거나, 제1도와 같이 채널의 하부에 스터드볼트를 3개 가량 용접한 것을 콘크리트에 매립하여 상기 채널에 패스너를 고정하였다. 그러나 상기와 같은 방식은 커튼월을 설치한 후 커튼월로 부터 채널에 작용하는 인발력에 대하여 단지 3개의 스터드 볼트만이 저항하므로 이 부분으로 응력집중현상이 일어나서 용접부가 파괴되거나 채널의 뒤틀림이 발생하게 된다.

또한, 상기 채널은 슬래브 철근에 용접하여 고정하게 되나, 철근 배근 후의 전기배관 작업이나 콘크리트 타설 작업시 철근을 밟고 다니며 작업을 할 수밖에 없으므로 철근에 설치된 채널의 위치나 레벨이 틀어지는 문제가 있다.

또한 상기 방식은 커튼월 설치를 위한 패스너를 설치하기 위하여 작업자가 채널 속으로 손을 넣어 티 볼트를 받치고 너트를 체결하여야 하므로 작업이 용이하지 않은 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 커튼월 고정장치는 패스너를 고정하는 채널의 하부에 길이방향으로 역T형, L형 또는 삼각형 등의 다리를 접합하여 채널이 콘크리트에 견고하게 고정될 수 있도록 하였다.

본 발명의 목적은 슬래브와의 접합성능을 극대화하여 보다 견고하고 시공이 편리한 커튼월 고정장치 및 커튼월 고정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 커튼월을 구조체에 고정하기 위한 패스너의 위치변화에 자유로이 대응할 수 있는 커튼월 고정장치 및 커튼월 고정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 작업자가 손을 체널 안에 넣고 작업하지 않으므로 안전사고의 위험이 적은 커튼월 고정장치 및 커튼월 고정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 거푸집 위에서의 각종 배관 및 콘크리트 타설 작업등으로 인해 레일의 위치 변동이 발생하지 않는 커튼월 고정장치 및 커튼월 고정방법을 제공하는 것이다.

도1은 종래의 스터드볼트를 이용한 커튼월 고정장치를 슬래브에 설치하여 패스너를 결합한 상태의 단면도이다.

도2는 본 발명의 커튼월 고정장치의 분해 사시도이다.

도3은 본 발명의 커튼월 고정장치를 슬래브에 설치하여 패스너를 결합한 상태의 단면도이다.

도4는 본 발명의 커튼월 고정장치의 단면도이다.

도5는 레일을 롤 포밍 공법을 사용하여 일체로 제작하되 다리를 역T형으로 형성한 본 발명의 커튼월 고정장치의 단면도이다.

도6은 레일을 롤 포밍 공법을 사용하여 일체로 제작하되 다리를 L형으로 형성한 본 발명의 커튼월 고정장치의 단면도이다.

도7은 본 발명의 커튼월 고정장치에서, 리프와 사각너트의 접촉부를 확대한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 레일 2: 채널

3: 다리 4: 리프

5: 사각너트 6: 나사구멍

7: 라운딩 8: V자홈

9: 스프링 10: 볼트

11: 엔드클로우저 12: 사다리꼴 철판

13: 반원형홈 14: 환봉

15: 패스너 16: 콘크리트

17: 스터드볼트 18: 티 볼트

19: 너트

도면에 따라 본 발명을 설명한다.

도2는 본 발명의 커튼월 고정장치의 분해 사시도로써, 본 발명의 커튼월 고정장치는 레일(1), 사각너트(5), 스프링(9) 및 볼트(10)로 구성된다.

레일(1)은 상부의 채널(2)과 하부의 다리(3)로 구분되며, 채널(2)은 30cm 정도의 리프C채널(Rip C channel)을 사용하고 개구부가 위쪽을 향하도록 설치된다. 채널(2)의 개구부의 양쪽으로 형성된 리프(4)는 반 원호 형상으로 절곡되어 수평선에서 45도 이상 아래쪽으로 구부려져 있다. 다리(3)는 상기 채널(2)의 하부에 부착되며, 단면의 형상은 역T형 또는 L형이 바람직하며 기타 어떤 형상으로도 가능하다. 상기 다리(3)는 철판을 절곡하거나 또는 두 개의 철판을 용접하여 제작할 수 있으며, 다리(3)는 콘크리트(16)에 매립되어 커튼월로부터 채널(2)로 전달되는 하중을 지지하는 역할을 한다.

상기 레일(1)은 채널(2)과 다리(3)를 별개로 제작하거나 또는 기성품을 그대로 이용하여 양자를 용접하여 제작할 수도 있고, 도5 및 도6에 도시된 것과 같이 철판을 롤 포밍(Roll Forming)공법을 사용하여 연속적으로 절곡하여 채널(2)과 다리(3)를 중간에 이음부가 없이 일체로 제작할 수도 있다. 이 경우 채널(2)과 다리(3)의 사이에 접합부위가 없으므로 강성이 커지며 더욱 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.

채널(2)과 다리(3)의 외부면은 콘크리트(16)와의 부착력을 증가시키기 위하여 표면을 거칠게 형성한다. 즉, 레일(1)의 외부 표면에 스크래치를 형성하거나 길이방향으로 길쭉한 홈을 형성하거나, 다수개의 돌기를 형성하여 콘크리트(15)와의 부착력을 증가시킬 수 있다.(대표적으로 도2에 스크래치에 의한 요철면을 도시하였다.) 또한, 레일(1)의 부식을 방지하기 위하여 아연도금을 할 수 있다.

사각너트(5)는 직사각형 형상으로 장변의 길이가 채널(2)의 안쪽 폭보다 조금 작으며, 중앙에 나사구멍(6)이 형성된다. 사각너트(5)의 대각선 방향으로 두 개의 모서리에는 라운딩(7)이 형성되며, 이는 사각너트(5)를 채널(2)의 중공에 삽입한 상태에서 90도 회전시킬 수 있도록 하기 위함이며, 대각선 방향으로 두 개의 모서리에만 라운딩(7)이 형성되므로 90도 회전한 상태에서는 라운딩(7)이 형성되지 않은 모서리와 채널(2)의 내벽이 맞물려 더 이상 회전하지 않게 된다. 사각너트(5)는 채널(2)에 삽입한 상태에서 위에서 보아 시계방향으로 회전할 수 있도록 라운딩(7)이 형성되며, 이는 후술하는 볼트(10)를 사각너트(5)의 나사구멍(6)에 삽입하고 회전시키는 과정에서 사각너트(5)를 손으로 고정하지 않더라도 사각너트(5)가 채널(2)의 내벽에 지지되어 볼트(10)와 함께 회전하는 것을 방지해준다.

사각너트(5)의 나사구멍(6) 아래에는 스프링(9)이 부착된다. 스프링(9)은 상기 사각너트(5)를 위쪽으로 밀어 올려, 사각너트(5)의 양단부가 채널(2)의 리프(4)에 밀착될 수 있도록 한다. 상기 사각너트(5) 상부면에는 채널(2)의 리프(4)와의 접촉부에는 두 개의 V자홈(8)을 더 형성할 수 있으며, 상기 V자홈(8)에 채널(2)의 리프(4)가 삽입되어 결합된다. 따라서, 스프링(9)은 사각너트(5)를 위쪽으로 밀어올려 상기 V자홈(8)에 채널(2)의 리프(4)가 삽입됨으로써 사각너트(5)가 채널(2)에서 이탈되지 않도록 한다.

채널(2)의 리프(4)의 단부는 사각너트(5)에 형성된 V자홈(8)으로 삽입되며 사각너트(5)의 단부와 채널(2)의 리프(4)의 중앙부위가 서로 접촉하게 된다. 사각너트(5)의 상부면에 V자홈(8)이 형성되지 않고 평평한 경우에는 채널(2)의 리프(4)의 단부가 직접 사각너트(5)의 상부면에 접촉하게 되며 이 경우 리프(4)에 작용하는 모멘트의 크기가 커져서 리프(4)가 변형되거나 심한 경우에는 사각너트(5)가 채널(2)로부터 이탈될 수도 있으나, 사각너트(5)의 단부에 V자홈(8)이 형성되고 리프(4)가 V자홈(8)에 삽입되므로써 사각너트(5)의 단부가 리프(4)의 중앙부위와 접촉하여 리프(4)에 가해지는 모멘트의 크기가 작아지므로 리프(4)가 변형되는 것을 방지해준다.

사각너트(5)의 상부면에는 커튼월의 수직부재와 연결되는 패스너(15)가 설치되며, 패스너(15)에는 길쭉한 구멍이 형성되어 있어 상기 패스너(15)의 구멍에 볼트(10)를 끼워 사각너트(5)의 나사구멍(6)에 체결함으로써 패스너(15)를 사각너트(5)에 고정한다. 커튼월에 가해지는 하중은 커튼월의 수직부재로부터 패스너(15)로 전달되고 패스너(15)는 볼트(10)에 의해 사각너트(5)에 고정되며, 사각너트(5)는 양 단부가 콘크리트(16) 중에 매립된 레일(1)의 채널(2)의 리프(4)에 지지되어 커튼월의 하중에 저항하게 된다.

패스너(15)에 형성된 구멍은 길쭉하게 형성되며 이는 패스너(15)의 위치를 앞뒤로 조정하기 위한 것이고 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

레일(1)의 단부에는 레일(1)을 슬래브 거푸집 위에 용이하게 설치할 수 있도록 엔드클로우저(11)를 설치할 수도 있다. 엔드클로우저(11)는 사다리꼴 형상의 철판(12)에 두 개의 환봉(14)이 부착된 것으로, 사다리꼴 철판(12)의 윗변은 채널(2)의 폭과 같고 높이는 레일(1)의 높이보다 조금 크며, 양쪽 빗변에는 상기 사다리꼴 철판(12)을 원형으로 굴곡 가공하여 반원형 홈(13)을 형성하고 상기 반원형 홈(13)에 환봉(14)을 끼워 용접한다.

채널(2)의 양 단부는 채널(2)의 내부 중공이 막히지 않고 그대로 개방되어 있으므로 엔드클로우저(11)는 채널(2)의 단부를 막아 콘크리트(16) 타설 시 콘크리트(16)가 채널(2) 안으로 들어오는 것을 막아주는 역할을 하며, 사다리꼴 철판(12)에 부착되는 환봉(14)의 위치를 조정하여 레일(1)이 슬래브 거푸집 위에 일정한 레벨로 설치할 수 있도록 하는 것이다.

엔드클로우저(11)는 슬래브 거푸집으로 합판거푸집을 사용하는 경우에도 사용할 수 있으나, 데크플레이트를 사용하는 경우에 더욱 효과적이다. 레일(1)의 단부에 엔드클로우저(11)의 사다리꼴 철판(12)을 용접한 다음, 데크플레이트 위에 레일(1)을 레벨을 맞추어 임시로 고정한 상태에서 사다리꼴 철판(12)의 양쪽 반원형 홈(12)에 환봉(14)을 끼우고 환봉(14)을 사다리꼴 철판(12) 및 데크플레이트에 각각 용접하면 레일(1)이 데크플레이트에 견고하게 설치된다.

커튼월 고정장치를 이용한 커튼월 설치방법은 다음과 같다. 레일(1)을 슬래브 거푸집 위로 운반한 후, 레일(1)의 상단이 콘크리트(16) 타설면에 일치하도록 레일(1)의 레벨을 조정하여 임시로 고정한다. 레일(1)의 채널(2) 내부에는 콘크리트(16)나 기타 다른 이물질이 들어가지 않도록 사전에 테이프 등으로 개구부를 막아놓는다. 레벨이 조정되면 임시로 고정했던 레일(1)에 엔드클로우저(11)를 설치하여 레일(1)을 슬래브 거푸집 위에 견고하게 고정한다. 슬래브 콘크리트(16)를 타설하여 양생이 되면 레일(1)의 상부면에 부착했던 테이프를 제거하고, 채널(2)의 내부에 스프링(9)이 부착된 사각너트(5)를 끼워 넣는다. 스프링(9)이 부착된 사각너트(5)는 사각너트(5)의 장변을 레일(1)의 길이방향으로 맞추어 채널(2)의 내부에 삽입한 다음 스프링(9)을 누른 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨 다음 손을 떼면 사각너트(5)는 스프링(9)의 지지력에 의해서 사각너트(5)의 단부가 채널(2)의 리프(4)에 지지되어 고정된다. 이때 사각너트(5)의 V자홈(8)에 채널(2)의 리프(4)가 끼워지므로 사각너트(5)가 채널(2)로부터 쉽게 이탈되지 않으며, 사각너트(5)의 위치를 레일(1)을 따라 좌우로 용이하게 조정할 수 있다. 사각너트(5) 위로 커튼월을 고정하기 위한 패스너(15)를 설치한다. 패스너(15)의 구멍과 사각너트(5)의 나사구멍(6)을 일치시킨 상태에서 패스너(15)의 구멍을 통해 사각너트(5)의 나사구멍(6)에 볼트(10)를 체결한다. 사각너트(5)는 채널(2)의 내벽에 지지되어 있으므로 볼트(10)를 회전시키더라도 사각너트(5)가 볼트(10)를 따라 같이 회전하지 않으므로 체결이 매우 용이하다. 볼트(10)는 일정수준의 토크계수까지 토크렌치를 사용하여 체결하며, 이때 사각너트(5)와 리프(4) 그리고 패스너(15) 사이의 틈은 강하게 밀착되어 마찰저항이 생기므로 마찰접합에 의해서 견고하게 고정된다. 패스너(15)의 설치가 완료되면 상기 패스너(15)에 커튼월의 수직부재를 고정하여 커튼월을 설치한다.

본 발명의 커튼월 고정장치는 채널의 하부에, 고가의 스터드볼트 대신 접합면이 넓은 철판을 절곡하여 사용하므로 슬래브와의 접합성능을 극대화하고 제작원가를 대폭 줄일 수 있으며, 설치공정이 간단해 작업시간을 단축할 수 있다.

또한 스프링으로 사각너트를 지지하여 받혀주므로 레일의 상부에 사각너트가 노출되어 패스너 설치 작업이 용이하고, 손이 끼일 염려가 없어 안전사고의 위험이 적다.

레일을 설치할 때, 종래와 같이 철근 위에 스페이서를 사용하여 설치하지 않고 슬래브 거푸집이나 데크플레이트에 바로 설치하므로 각종 배관 및 콘크리트 타설작업으로 인한 레일의 위치 변동을 줄일 수 있다.

Claims (7)

1. 개구부가 위쪽으로 향하도록 설치된 리프C채널과 상기 리프C채널의 하부에 부착된 다리(3)로 구성되는 레일(1);

   직사각형 형상으로 장변의 길이가 상기 리프C채널의 안쪽 폭보다 조금 작으며 대각선 방향으로 두개의 모서리에 라운딩(7)이 형성되어 상기 채널(2)에 삽입한 상태에서 90도 회전시킬 수 있으며, 중앙에 나사구멍(6)이 형성된 사각너트(5);

   상기 사각너트(5)의 하부에 부착되는 스프링(9); 및,

   상기 사각너트(5)의 나사구멍(6)에 체결되는 볼트(10);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 커튼월 고정장치.
2. 제1항에서, 상기 사각너트(5)의 상부면에 상기 리프C채널의 리프(4)가 삽입될 수 있도록 양 단변쪽으로 상기 단변과 평행하게 V자홈(8)을 형성한 것을 특징으로 하는 커튼월 고정장치;
3. 제1항에서, 상기 레일(1)은 철판을 연속적으로 절곡하여 채널(2)과 다리(3)가 이음부 없이 일체로 제작된 것을 특징으로 하는 커튼월 고정장치.
4. 제3항에서, 상기 레일(1)의 외부에 요철면을 형성한 것을 특징으로 하는 커튼월 고정장치.
5. 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에서, 사다리꼴 형상의 철판(12)의 좌 우측 변을 굴곡 가공하여 반원형 홈(13)을 형성하고 상기 반원형 홈(13)에 상기 철판의 아래쪽으로 연장되는 두 개의 환봉(14)을 끼워 부착한 엔드클로우저(11)를 상기 레일(1)의 양단부에 각각 더 설치한 것을 특징으로 하는 커튼월 고정장치.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항의 상기 레일(1)을 슬래브 거푸집 위에 레벨을 맞추어 설치하고;

   슬래브 콘크리트(16)를 타설하고;

   스프링(9)이 부착된 사각너트(5)의 장변을 상기 레일(1)의 길이방향에 평행하게 하여 상기 레일(1)의 채널(2) 내부에 삽입한 후 눌러 90도 회전시키고;

   커튼월을 고정하기 위한 패스너(15)의 구멍이 사각너트(5)의 나사구멍(6)과 일치하도록 사각너트(5) 위에 설치하고;

   볼트(10)를 상기 패스너(15)의 구멍을 관통하여 상기 사각너트(5)에 체결하여 조이고; 그리고,

   상기 패스너(15)에 커튼월의 수직부재를 고정하는 단계;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 커튼월 고정방법.
7. 제6항에서, 상기 슬래브 거푸집으로 데크플레이트를 사용하고, 상기 레일(1)의 양단부에 사다리꼴 철판(12)을 용접하고, 상기 레일(1)을 데크플레이트 위에 레벨을 맞추어 설치한 다음 환봉(14)을 상기 사다리꼴 철판(12)과 데크플레이트 사이에 용접해서 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월 고정방법.