KR100615037B1 - 건축용 구조부재의 제작방법 - Google Patents

건축용 구조부재의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철재의 강성과 목재의 좋은 질감 및 외관의 자연스러운 특징을 충분히 나타낼 수 있고, 건축물의 시공현장 외에서 별도로 제작하여 시공현장의 현장작업을 최소화하고 목재의 관리를 용이하게 하여 건축시공의 경제성 및 시공성을 향상시킨 건축용 구조부재의 제작방법에 관한 것이다.
본 발명은 일정 두께와 길이로 제작된 외장목재(20)를 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 주보강판(10)의 개방된 반대측면에 복수개의 접합핀(30)으로 접합하여 기본판재(15)를 제작하는 기본판재제작단계(S100)와, 상기 기본판재(15)의 주보강판 개방면이 마주보게 배치한 후 주보강판(10)의 내측에서 접합핀(30)으로 상기 일측의 기본판재 개방면 사이에 복수개의 금속재 간격판(12)과 측판목재(22)를 결합시키는 측판목재결합단계(S200)와, 상기 기본판재(15)의 타측 개방면 사이에 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 부보강판(14)을 상기 외장목재(20)와 주보강판(10) 사이에 억지끼움하는 부보강판장착단계(S300)와, 상기 장착된 부보강판의 외측에 마감목재를 접착하는 마감목재접착단계(S400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
건축, 구조부재, 보강판, 금속재, 찬넬, 접합핀

Description

건축용 구조부재의 제작방법{MANUFACTURING METHOD OF ARCHITECTURAL BEAM}
도 1은 본 발명에 의한 건축용 구조부재를 제작하기 위한 순서도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 건축용 구조부재의 분리사시도,
도 3은 도 2의 조립 상태도,
도 4는 도 3의 A-A선의 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 건축용 구조부재의 분리사시도,
도 6은 도 5의 조립 상태도,
도 7은 도 6의 B-B선의 단면도,
도 8은 본 발명에 의한 건축용 구조부재를 시공하기 위한 분해사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 주보강판 12: 간격판
14: 부보강판 15: 기본판재
16: C형 주보강판 17: C형 부보강판
18: 찬넬(Channel) 20: 외장목재
21: 결합홈 22: 측판목재
24: 마감목재 26: 보강목재
30, 31: 접합핀 40: 연결베이스부재
41: 앙카볼트 42: 볼트-너트
44: 연결기둥부재 45: 보연결부재
46: 부보연결부재
본 발명은 건축용 구조부재의 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철재의 강성과 목재의 좋은 질감 및 외관의 자연스러운 특징을 충분히 나타낼 수 있고, 건축물의 시공현장 외에서 별도로 제작하여 시공현장의 현장작업을 최소화하고 목재의 관리를 용이하게 하여 건축시공의 경제성 및 시공성을 향상시킨 건축용 구조부재의 제작방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물을 시공하기 위해서는 목재나 철재의 기둥과 보로 뼈대를 형성하고, 벽면과 바닥슬라브 등을 다양한 건축자재를 사용하여 시공한다.
상기 목재는 질감이 좋고, 미관상 외관이 자연스러우나 변형이 생기는 단점이 있으며, 철재는 목재에 비해 월등한 강성을 지니고 있으나 마감재로 사용하는 경우에는 미관상 차가운 단점이 있다.
따라서 상기 목재와 철재의 구조부재를 기둥이나 보로 적절히 분할하여 사용하였다. 그러나 이러한 종래의 철재를 사용하는 경우에는 볼트나 용접으로 기둥과 수평보를 고정하는 것으로, 상기 볼트나 용접부분이 외부로 노출되고 그로 인해 부식되어 수명이 단축됨은 물론, 부식에 의한 녹이 흘러내려 기둥을 오염시키게 되는 문제가 있으며, 또한 구조물 전체가 목재나 철재로 되어 있어 운반 및 설치가 어렵고 해체 시에도 많은 노동력과 시간이 소요되는 단점이 있다.
또한 철재의 경우에는 외관이 단순한 색상을 띠므로 주변 경관과 조화를 이루지 못하고, 설치 후에도 형태의 변형과 부식을 방지하기 위하여 방수용 도료로 도색해야 하는 번거로움이 있었다.
이러한 문제로 인하여 금속으로 된 심체를 두고 그 외면부에 외장재를 체결수단을 이용하여 부착하는 건축용 구조부재가 제안된 바 있다. 즉, 철재로 형성된 심체의 외주면에 석재 또는 목재 등으로 되는 복수개의 외장재를 배열 설치하고, 상기 외장재와 심체에 결합공을 형성한 후, 상기 결합공에 나사못이나 볼트 등의 체결수단을 삽입 체결하여 심체와 외장재를 결합시킨 것이다. 그러나 이러한 종래의 건축 구조부재는 체결수단인 나사못이나 볼트를 삽입시키기 위한 결합공을 뚫어야 하므로 작업의 공수와 비용이 증가함과 아울러, 목재나 석재로 형성되는 외장재에 형성된 결합공에 의하여 상기 외장재의 균열이나 뒤틀림 등이 발생할 우려가 있으며, 체결수단인 나사못이나 볼트가 금속으로 되어 부식되기 쉽고, 그로 인한 녹이 흘러내려 오염시키게 되는 등의 문제가 있다.
한편, 상기 나사못이나 볼트를 사용하지 않기 위하여 심체의 외주면에 'T'형으로 되는 복수개의 체결편을 형성하고, 외장재의 양측부에 요홈을 형성하여 상기 요홈에 체결편이 삽입됨으로써 결합되는 건축 구조부재가 개시되기도 하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 구조부재도 또한 내부의 철재부재 형상이 복잡하여 제품의 가격이 상승되고, 목재와의 결합공정이 복잡하여 제작시간과 비용이 높게 형성되는 문제점이 있다. 또한 건축물의 현장에 따라 제작하여야 되므로 제품의 표준화가 어렵고 시공이 복잡한 문제점 있다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 철재의 강성과 목재의 좋은 질감 및 외관의 자연스러운 특징을 충분히 나타낼 수 있으며, 건축물의 시공현장 외에서 표준화된 규격으로 별도로 제작하여 시공현장의 현장작업을 최소화하여 목재의 관리를 용이하게 하여 건축시공의 경제성 및 시공성을 향상시킨 건축용 구조부재의 제작방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축용 구조부재의 제작방법에 있어서, 일정 두께와 길이로 제작된 외장목재(20)를 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 주보강판(10)의 개방된 반대측면에 복수개의 접합핀(30)으로 접합하여 기본판재(15)를 제작하는 기본판재제작단계(S100)와, 상기 기본판재(15)의 주보강판 개방면이 마주보게 배치한 후 주보강판(10)의 내측에서 접합핀(30)으로 상기 일측의 기본판재 개방면 사이에 복수개의 금속재 간격판(12)과 측판목재(22)를 결합시키는 측판목재결합단계(S200)와, 상기 기본판재(15)의 타측 개방면 사이에 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 부보강판(14)을 상기 외장목재(20)와 주보강판(10) 사이에 억지끼움하는 부보강판장착단계(S300)와, 상기 장착된 부보강판의 외측에 마감목재를 접착하는 마감목재접착단계(S400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 측판목재(22)가 접촉되는 상기 외장목재(20)에는 일정깊이로 결합 홈(21)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 기본판재제작단계(S100)와 측판목재결합단계(S200) 사이에, 상기 기본판재(15) 1쌍의 중간에 삽입되어 상기 기본판재(15)의 간격을 일정하게 유지하고 보강하는 보강목재(26)를 더 삽입하는 보강목재삽입단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 건축용 구조부재의 제작방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 건축용 구조부재를 제작하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 건축용 구조부재의 분리사시도이며, 도 3은 도 2의 조립 상태도이고, 도 4는 도 3의 A-A선의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 건축용 구조부재의 분리사시도이고, 도 6은 도 5의 조립 상태도이며, 도 7은 도 6의 B-B선의 단면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 건축용 구조부재를 시공하기 위한 분해사시도이다.
본 발명의 실시 예에 의한 건축용 구조부재의 제작방법은 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 두께와 길이로 제작된 외장목재(20)를 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 주보강판(10)의 개방된 반대측면에 복수개의 접합핀(30)으로 접합하여 기본판재(15)를 제작하는 기본판재제작단계(S100)와, 상기 기본판재(15)의 주보강판 개방면이 마주보게 배치한 후 주보강판(10)의 내측에서 접합핀(30)으로 상기 일측의 기본판재 개방면 사이에 복수개의 간격판(12)과 측판목재(22)를 결합시키는 측판목재결합단계(S200)와, 상기 기본판재(15)의 타측 개방면 사이에 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 부보강판(14)을 상기 외장목재(20)와 주보강판(10) 사이에 억지끼움하는 부보강판장착단계(S300)와, 상기 장착된 부보강판의 외측에 마감목재를 접착하는 마감목재접착단계(S400)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 측판목재(22)가 접촉되는 상기 외장목재(20)에는 일정깊이로 결합홈(21)이 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기와 같이 제작된 구조부재는 간격판(12)의 내측으로부터 측판목재(22)가 접합핀(30)으로 접합되고, 마감목재(24)는 접착제로 접착되기 때문에 외관이 미려하게 되고, 금속재가 외부로 노출되지 않기 때문에 부식에 의한 구조부재의 외관이 훼손되는 것을 방지하게 된다.
다시 말해 상기와 같이 제작된 건축용 구조부재의 일실시 예는 상기 도 2 내지 도 4에도시된 바와 같이, 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 주보강판(10)의 외측면에 일정 두께의 외장목재(20)가 상기 주보강판(10)의 내측으로부터 접합핀(30)으로 접합된 기본판재(15)와, 상기 기본판재(15)가 상기 주보강판(10)의 개방면을 중심으로 서로 대칭되도록 형성되고, 1쌍의 주보강판(10) 내측에서 일정한 간격을 유지하도록 내측에 삽입되는 금속재로 형성된 간격판(12)과, 상기 간격판(12)에서부터 접합핀(30)으로 접합되는 측판목재(22)와, 상기 간격판(12)의 반대편에서 상기 외장목재(20)와 주보강판(10) 사이에 양단부가 억지끼움되는 부보강판(14)을 포함하여 구성된다. 이때 상기 주보강판(10)과 외장 목재(20)가 접착되는 길이방향의 모서리에는 일정 깊이로 결합홈(21)이 길이방향으로 형성되며, 형성된 결합홈(21)에 상기 측판목재(22)가 삽입되어 결합된다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 건축용 구조부재의 제작방법은 상기 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 1쌍의 기본판재(15) 중간에 보강목재(26)를 더 삽입하는 보강목재삽입단계를 더 포함하여, 상기 1쌍의 기본판재(15)의 간격을 일정하게 유지하게 된다.
이때 상기 기본판재(15)에 접합되는 일측의 주보강판은 C형 주보강판(16)으로 형성되고, 다른 주보강판은 상기 C형 주보강판(16)에서 일측면이 제거된 C형 부보강판(17)으로 형성된다. 또한 상기 C형 주보강판(16) 또는 C형 부보강판(17)가 접착되는 길이방향의 일측 모서리에는 각각 일정 깊이의 결합홈(21)이 형성되어 상기 측판목재(22)와 결합되고, 상기 C형 주보강판(16)의 측면에는 각각 마감목재(24)가 접합된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 의한 건축용 구조부재의 결합순서를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 C형 주보강판(16)에 외장목재(20)를 접합핀(30)으로 접합하여 기본판재(15)를 형성하고, 접합된 기본판재(15)의 측면에 각각 측판목재(22)와 마감목재(24)를 C형 주보강판(16)의 내측에서 접합핀(30)을 이용하여 접합시킨 후 상기 보강목재(26)를 상기 개구된 C형 주보강판(16)의 개구부를 폐쇄시키도록 결합하고 접합핀(31)으로 고정한다. 이때 상기 C형 주보강판(16)의 일측만 접합핀(31)으로 고정한다. 그 후 C형 부보강판(17)과 외장목재(20)가 접합된 다른 기본판재(15)의 일측면에 측판목재(22)를 접합한 후 상기 보강목재 (26)에 접합핀(31)으로 상기 C형 부보강판(17)의 타측면과 결합되도록 고정한다.
그 후 상기 C형 부보강판(17)의 개구된 측면을 찬넬(18)을 이용하여 폐쇄시키고, 바람직하게는 마감목재(24)로 덮은 다음 외측면에서 접합핀(30)으로 고정하여 완성한다. 이때 상기 찬넬(18)의 일측단은 상기 C형 부보강판(17)과 외장목재(20) 사이에 억지끼움으로 결합되고, 접착제로 접합될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시 예는 기둥으로 사용하고, 다른 실시 예는 보로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 사용은 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 건축물의 바닥에 먼저 앙카볼트(41)를 이용하여 연결베이스부재(40)를 고정한다. 이때 상기 연결베이스부재(40)는 철재로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
그 후 본 발명의 일실시 예에 의한 건축용 구조목재를 볼트-너트(42)로 체결한다. 이때 상기 본 발명의 일실시 예에 의한 건축용 구조목재 끼리의 연결은 사각기둥형상의 연결기둥부재(44)에 각각 건축용 구조목재를 볼트-너트(42)를 이용하여 체결한다. 또한 보로 사용될 경우에는 각각 주보강판(10)의 내부에 삽입될 수 있는 연결부재(45, 46)를 사용하여 볼트-너트(42) 체결한다. 이때 상기 연결부재(45, 46)는 보강목재(26)가 없는 경우에는 양측단이 절곡된 보연결부재(46)를 사용하고, 보강목재(26)가 있는 경우에는 양측단 및 중앙부에서 돌출된 부보연결부재(45)를 사용하여 볼트-너트(42) 결합하여 사용하게 된다.
즉 본 발명의 건축용 구조목재는 각각의 길이방향의 단부에는 상기 볼트-너트를 체결할 수 있는 구멍이 다수개 형성되어 있으며, 이는 시공되는 현장의 설계 에 따라 미리 공장에서 타공되어 공급되도록 하여 현장에서의 작업공정을 최소화할 수 있도록 작업하는 것이 바람직하다. 또한 상기 구조목재는 각각 공장에서 미리 설계된 치수로 제작되므로, 외장목재(20)나 측판목재(22) 및 마감목재(24)의 훼손을 방지할 수 있게 되며, 상기 외장목재(20)나 측판목재(22) 및 마감목재(24)의 표면이 항상 매끄럽고, 철재의 노출에 의한 부식등을 방지하게 된다. 즉 구조목재의 내측에 구조된 주보강판(10) 또는 C형 주보강판(16) 및 C형 부보강판(17)의 내측에서 각각 접합핀(30)으로 결합되기 때문에 외부로 금속재가 노출되지 않도록 형성된다.
앞에서 설명된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 철재의 강성을 이용하여 건축용 구조부재의 강도를 향상시키고, 목재의 좋은 질감 및 외관의 자연스러운 특징을 충분히 나타낼 수 있는 자연친화적인 구조부재를 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의해 제작된 건축용 구조부재는 건축물의 시공현장 외에서 표준화된 규격으로 별도로 제작하여 시공현장의 현장작업을 최소화하여 목재의 관 리를 용이하게 하여 건축시공의 경제성 및 시공성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축용 구조부재의 제작방법에 있어서,
    일정 두께와 길이로 제작된 외장목재(20)를 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 주보강판(10)의 개방된 반대측면에 복수개의 접합핀(30)으로 접합하여 기본판재(15)를 제작하는 기본판재제작단계(S100)와,
    상기 기본판재(15)의 주보강판 개방면이 마주보게 배치한 후 주보강판(10)의 내측에서 접합핀(30)으로 상기 일측의 기본판재 개방면 사이에 복수개의 금속재 간격판(12)과 측판목재(22)를 결합시키는 측판목재결합단계(S200)와,
    상기 기본판재(15)의 타측 개방면 사이에 금속재의 중공된 사각기둥형상으로 일면이 길이방향으로 개방된 부보강판(14)을 상기 외장목재(20)와 주보강판(10) 사이에 억지끼움하는 부보강판장착단계(S300)와,
    상기 장착된 부보강판의 외측에 마감목재를 접착하는 마감목재접착단계(S400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 구조부재의 제작방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측판목재(22)가 접촉되는 상기 외장목재(20)에는 일정깊이로 결합홈(21)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 건축용 구조부재의 제작방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기본판재제작단계(S100)와 측판목재결합단계(S200) 사이에, 상기 기본판재(15) 1쌍의 중간에 삽입되어 상기 기본판재(15)의 간격을 일정하게 유지하고 보강하는 보강목재(26)를 더 삽입하는 보강목재삽입단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 구조부재의 제작방법.
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KR100928683B1 (ko) 2008-11-18 2009-11-27 대흥우드산업(주) 집성원목 및 그 제조 방법
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CN110905123A (zh) * 2019-11-20 2020-03-24 西安建筑科技大学 一种钢木组合箱形梁

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