KR100673628B1 - 스틸 하우스에 있어서 개구 벽의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 초기 강성을 높은 수준으로 유지하면서 파괴 응력을 낮게 억제하는 것이 가능한, 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 보강 구조를 제공함으로써, 수벽 패널(71)과 요벽 패널(72) 사이에 협지되도록 측면 벽(73)을 설치하고, 이 측면 벽(73)이 고착되는 측면 벽용 프레임(64)을 구성하는 각 수평 프레임재에 있어서, 수벽 패널(71)의 하단부가 고착되는 개구부 위 프레임재(57) 및 요벽 패널(72)의 상단부가 고착되는 개구부 아래 프레임재(54)를 접속 철물(81)을 사이에 두고 고착시킨다.

개구 벽, 보강 구조, 수벽 패널, 요벽 패널, 측면 벽, 접합 철물

Description

스틸 하우스에 있어서 개구 벽의 구조 {STRUCTURE OF OPEN WALL IN A STEEL HOUSE}

본 발명은 스틸 하우스에 있어서 개구 벽의 구조에 관한 것이다.

스틸 하우스란 철골로 이루어진 투바이포라고도 불리는 주택으로서, 판 두께 1mm 전후의 박판 경량 형강에 의한 프레임재와 구조용 면재에 의한 철강계 패널 구조에 의한 주택을 말한다.

이러한 스틸 하우스의 프레임재는 박강판을 롤 포밍에 의하여 성형하여 홈형이나 리프가 있는 홈형, 또는 박스형 등의 단면형상으로 이루어진다. 또한 이 프레임재는 그 폭 치수가 소정의 사양에 맞도록 성형된다. 스틸 하우스를 시공할 때에는 복수개의 프레임재를 드릴 나사로 접합한 보강 프레임재를 구성하고, 이들 각 강재 사이를 드릴 나사로 접합하여 건물의 주 골조를 구축하는 것이 일반적이다.

다음으로 종래의 공법에 기초하여 스틸 하우스의 구조에 대하여 도7 내지 도9를 이용하여 설명을 한다.

스틸 하우스는 도7에 도시하는 바와 같이, 아래 프레임재(1)로부터 복수의 수직 프레임재(2)가 소정의 간격을 가지고 세워져 구성되고, 각 수직 프레임재(2)의 상단 간에는 위 프레임재(3)로 결합되어 있다. 이 하측 프레임재(1)와 세로 프 레임재(3)로 결합되어 있다. 이 아래 프레임재(1)와 수직 프레임재(2)와 위 프레임재(3)로 구성되는 벽 프레임재에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 구조용 면재(7)가 드릴 나사(23)를 사이에 두고 고착되어 있다. 또한, 이 스틸 하우스에는 출입구 (8a), 창(8b) 등의 개구부(8)가 형성된다.

구조용 면재(7)가 설치되는 위 프레임재(3)는 측 장선(5a)와 단 장선(5b)이 지지되어 구성되고, 양 장선(5a, 5b)이 장방형으로 짜여져 있다. 또한, 측 장선(5a)과 평행하게 복수의 바닥 장선(10)이 소정 간격으로 설치되어 있고, 길이가 긴 바닥 장선(10)의 양단은 전후의 단 장선(5b) 또는 바닥 빔(12)에 각각 받이 철물(11)을 사이에 두고 결합되고, 짧은 바닥 장선(10)의 일단은 전측 또는 후측의 단 장선(5b)에, 타단은 바닥 빔(12)(또는 구르는 것을 방지하는 구름 방지 부재(10d))에, 각각 받이 철물(11)(또는 장선 받이 철물(10c))을 사이에 두고 결합되어 있다. 또한, 개구부 측 장선(10b)의 일단은 단 장선(5b)에, 타단은 바닥 개구부 단 장선(10a)에 결합되어 있다. 이들 바닥 장선(10)과 바닥 빔(12)의 사이에 구성되는 위 프레임재(14)에는 구조용 면재(13)가 설치된다.

이 스틸 하우스에서는 출입구(8a, 8b) 등의 개구부(8)에는 수직 프레임재(2)가 존재하지 않는다. 이 때문에, 개구부(8)에 있어서는 지붕 등의 상층으로부터의 연직 하중을 지지하는 수직 방향의 지지기둥이 존재하지 않게 되어, 개구부(8)의 부위는 강도가 약해진다. 따라서, 개구부(8)의 상부를 보강할 수 있도록, 개구부(8) 위에 평방(platband)(15)를 설치한다.

도 8은 평방(15)의 부착 위치의 상세를 나타내고 있다. 이 도8에 나타내는 바와 같이, 창(8b)(개구부(8))의 평방(15)의 상하에 위 프레임재(3)와 평방 프레임재(17)가 설치되고, 평방 프레임재(17)와 개구부 위 프레임재(18)의 사이에 평방부 수직 프레임재(19)가 설치되어 있다. 또한, 평방(15)의 양단은 평방 받이 철물(21)을 사이에 두고 평방 받침(20)에 설치되고 평방 받침(20)은 평방 받침 설치용수직 프레임재(22)에 고착되어 있다. 평방 받침 설치용 수직 프레임재(22)의 하단 및 상단은 각각 아래 프레임재(1) 및 위 프레임재(3)에 대하여 드릴 나사(23)로 고착되어 있다. 개구부 아래 프레임재(24)는 하단을 아래 프레임재(1)를 고착시킨 개구 하부 수직 프레임재(25)의 상단에서, 또는 받침 부재(24a)를 사이에 두고 지지되어 있다.

또한, 개구부 아래 프레임재(24)와 그 상방에 배치한 각 프레임재에는 도 9에 도시한 바와 같이, 구조용 면재가 드릴 나사(23)로 고착되고 수벽(垂壁)(26)을 구성하고 있다. 또한, 개구부 아래 프레임재(24)와 그 하부에 배치한 각 프레임재에는 구조용 면재가 드릴 나사(23)로 고착되어 요벽(腰壁)(27)을 구성하고 있다. 또한 평방 받침 설치용 수직 프레임재(22)와 그 양외측의 프레임재(수직 프레임재(2a))에는 구조용 면재가 드릴 나사(23)로 고착되어 측면 벽(28)을 구성하고 있다.

아울러, 상기 개구부(8) 내에는 지지 기둥이 존재하지 않기 때문에, 이러한 개구부(8)를 구성하는 개구부 위 프레임재(18), 개구부 아래 프레임재(24) 및 평방 받침 설치용 수직 프레임재(22)의 네 변은 지진 등에 의하여 수평 방향의 응력이 작용하였을 경우에, 각각 수평방향으로 변위하게 된다. 이 수평 방향으로 변위하는 경우에 있어서, 수벽(26), 요벽(27) 및 측면 벽(28)이 상호 강결합(剛結合)되어 있 는 경우에는 각 벽이 내력벽으로서 작용하여, 개구부(8) 주변의 프레임재의 수평 방향으로의 변위는 억제된다.

그러나, 종래에는 수벽(26), 요벽(27) 및 측면 벽(28) 사이를 서로 느슨하게 결합함으로써, 벽 상호간에 변위가 미치지 않게 하였다. 도 10, 도 11은 이러한 종래의 수벽(26), 요벽(27) 및 측면 벽(28)에 대하여 수평력이 가하여졌을 경우의 거동을 나타내고 있다. 도 10, 도 11에 나타내는 바와 같이, 부하된 수평력에 대하여 측면 벽(28)이 요동하게 되는데, 이러한 측면 벽(28)은 수벽(26) 및 요벽(27)에 대하여 느슨하게 결합되어 있기 때문에, 이들에 대하여 수평력이 전달되는 경우는 없어진다. 바꾸어 말하면, 개구부(8) 주변에 부하된 수평력은 거의 모두 측면 벽(28)이 담당하고, 이러한 측면 벽(28)의 요동을 거쳐 소멸된다.

또한, 종래에 있어서는 또한 측면 벽(칸막이 벽)의 면재의 접합부를 수벽의 합판의 위치와 늦추는 「벽 구조 및 면재 첨설 방법」이 제안되고 있다(예를 들면, 일본공개특허공보 2000-234406호 참조. )

또한, 「목조주택의 계산방법 및 이것을 이용하여 건축한 목조주택」도 제안되고 있다(예를 들면, 일본공개특허공보 2001-164645호 참조. )

상술한 도 10, 11에 나타내는 예에 있어서, 개구부(8) 양측으로 설치된 측면 벽(28)은 개구부(8)의 상하에 위치하는 수벽(26)및 요벽(27)에 대해서 이간하고 있는 상태에 있다. 이 때문에 각 측면 벽(28)은 지진 등에 기초한 수평 방향의 흔들림에 대해서 저항이 줄어드는 결과, 수평 방향으로의 변형량이 커진다. 또한 측면 벽(28) 내에 있어서는 도 11의 화살표와 같이 아래를 향한 벡터로 나타내는 인발력, 위를 향한 벡터로 나타내는 압축력, 오른쪽 방향의 힘, 왼쪽 방향의 힘이 교호적으로 그리고 순환적으로 작용한다.

즉, 이들 각 방향에 작용하는 힘은 서로 작용, 반작용의 관계에 있고, 또 서로 균형을 이루고 있기 때문에, 좌우의 흔들림이 클수록 인발력, 압축력이 커진다. 특히, 인발력은 도 11에 나타내는 점선 타원(나)에 있어서의 벡터량의 합계이므로, 이 인발력이 커짐에 따라, 압축력도 커진다. 이 인발력(압축력)의 증대에 대항하기 위하여 측면 벽(28)을 설치하는 수직 프레임재를 대형화할 필요가 있는 동시에, 수직 프레임재를 기초 등에 설치하기 위한 홀다운 철물을 보다 견고하게 하기 위하여, 이것을 대형화할 필요가 있고, 또는 홀다운 철물을 콘크리트 기초에 고착하기 위한 앵커를 굵게 구성함으로써 강도를 높일 필요가 있다.

그러나, 이러한 인발력(압축력)에 대항하기 위하여 홀다운 철물 등을 크게 하였을 경우에, 개구부(8) 주변의 구조 자체의 내력을 크게 할 수 있는 반면, 스틸 하우스 전체에서 보면, 일부분에만 고강도의 구조가 설치되고 있는 상태가 된다. 이 때문에, 지진 등에 기초하여 큰 수평력이 스틸 하우스에 부하되었을 경우에, 이러한 고강도로 보강된 개구부 주변에 응력이 집중되고, 또한 다른 구성 부재에 대하여도 큰 부하가 가하여진다. 이러한 다른 구성 부재에 관하여도, 별도 보강 부재 등으로 고정 강화하면, 최종적으로 스틸 하우스 전체에 걸쳐 보강 부재를 설치하지 않을 수 없게 되고, 제작비나 노력 면에 있고 타당성이 부족한 원인이나 된다.

도 12는 개구부(8)의 양측에 설치되는 측면 벽(28)의 전단 변형량에 대한 전단 내력의 관계를 나타내고 있다. 이 도 12에 나타내는 바와 같이, 개구부(8)의 상하에 위치하는 수벽(26) 및 요벽(27)에 대하여, 측면 벽(28)을 이간시키는 구성으로 하였을 경우에는 도면에 p로 나타내는 바와 같이, 전단 변형량에 따라 서서히 전단응력이 커져 간다. 이것에 대하여, 개구부(8) 주변의 프게임재에 대하여 홀다운 철물 등을 이용하여 보강하였을 경우에는, 도면에 q로 나타내는 바와 같이, 초기 강성의 향상을 도모할 수 있는 한편, 파단 응력이 크게 증가한다.

이 때문에, 개구부(8) 주변의 프레임재에 대해 도면 중의 r의 거동으로 나타내는 바와 같이, 초기 강성을 높은 수준으로 유지하면서, 파단 응력을 낮게 억제함으로써 스틸 하우스 내의 응력 집중을 해소할 필요성이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 문제점에 비추어 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 것은 특히 초기 강성을 높은 수준으로 유지하면서 파단 응력을 낮게 억제하는 것이 가능한, 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 구조를 제공하는 것에 있고, 그 구조는 수벽 패널과 요벽 패널의 사이에 협지되도록 측면 벽을 설치하고 이 측면 벽이 고착되는 측면 벽용 프레임재를 구성하는 각 수평 프레임재에 대하여, 수벽 패널의 하단부가 고착되는 개구부 위 프레임재 및 요벽 패널의 상단부가 고착되는 개구부 아래 프레임재를 접속 철물을 끼워 고착시킨다.

즉, 본 발명을 적용한 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 구조는 수벽 패널의 하단부가 고착되는 개구부 위 프레임재 및 요벽 패널의 상단부가 고착되는 개구부 아래 프레임재와, 이 양측으로 세워지는 수직 프레임재로 형성되는 개구부와 각 수직 프레임재의 외측에 각각 배치되는 외측 수직 프레임재와 수직 프레임재 및 외측 수직 프레임재의 상단부간 및 하단부간을 각각 가설하기 위한 수평 프레임재로 이루어지는 2개의 측면 벽용 프레임과 측면 벽용 프레임에 고착되어 구성되는 측면 벽을 구비하고 수벽 패널은 수평 방향으로 신장되어 측면 벽의 상부와 일체화되고, 요벽 패널은 수평 방향으로 신장되어 측면 벽의 하부와 일체화되고, 또한 측면 벽은 일체화된 수벽 패널 및 요벽 패널의 사이에 면재를 서로 분할하여 구성되어 있다.

도 1는 본 발명을 적용한 보강 구조의 사시도이다.

도 2는 본 발명을 적용한 보강 구조의 골조에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도 3은 본 발명을 적용한 보강 구조에 있어서의 각 벽 패널의 배치 위치에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도 4는 보강 구조에 대하여 수평력이 가하여졌을 경우에 있어서의 거동에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도 5는 보강 구조에 대하여 수평력이 가하여졌을 경우에 있어서의 거동에 대하여 설명하기 위한 다른 도면이다.

도 6은 개구부의 양측으로 설치되는 측면 벽의 전단 변형량에 대한 전단응력의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7은 스틸 하우스의 구성에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도 8은 평방의 부착 위치의 상세를 나타내는 도면이다.

도 9는 구조용 면재의 각 고착 위치에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도10은 종래의 수벽, 요벽 및 측면 벽에 대해 수평력이 가하여졌을 경우의 거동을 나타내는 도면이다.

도 11은 종래의 수벽, 요벽 및 측면 벽에 대해 수평력이 가하여졌을 경우의 거동을 나타내는 다른 도면이다.

도 12는 본 발명의 문제점에 대하여 설명하기 위한 도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태로서 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 보강 구조에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명을 적용한 보강 구조(50)는 도 1 내지 3에 나타내는 바와 같이, 스틸 하우스의 출입구나 창 등으로 대표되는 개구부(51)를 보강하기 위한 구조이다. 이 보강 구조(50)의 골조는 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 아래 프레임재(52)로부터 복수의 형틀재(53)가 소정의 간격을 두고 세워지고, 각 형틀재(53)의 상단은 개구부 아래 프레임재(54)에 고착되어 있다. 또 위 프레임재(55)에서는 복수의 형틀재(56)가 소정의 간격을 두어 세워지게 되어 있어, 각 형틀재(56)의 하단은 개구부 위 프레임재(57)에 고착되어 있다.

또한, 개구부 위 프레임재(57)과 개구부 아래 프레임재(54)의 사이에 형성되는 개구부(51)의 양측에 세워지는 수직 프레임재(58)와, 각 수직 프레임재(58)의 외측에 각각 배치되는 외측 수직 프레임재(59)와, 수직 프레임재(58)와 외측 수직 프레임재(59)를 가설하기 위한 수평 프레임재(61)와, 수직 프레임재(58)와 외측 수직 프레임재(59)를 각각 가설하기 위한 수평 프레임재(62)로 이루어지는 측면 벽용 프레임(64)가 양 옆에 형성되어 있다.

또한, 이 보강 구조(50)는 아래 프레임재(52)로부터 위 프레임재(55)에 걸쳐 단면이 장방형장인 수직 프레임재(121)를 세우도록 되어 있다. 또한, 수직 프레임재(121)와 외측 수직 프레임재(59)의 사이에는 중간 수직 프레임재(131)가 아래 프레임재(52)로부터 위 프레임재(55)에 걸쳐 세워지도록 하여도 된다. 또한, 외측 수직 프레임재(59)에 관하여도 마찬가지로 아래 프레임재(52)로부터 위 프레임재(55)에 걸쳐 세워지도록 하여도 된다.

또한 개구부 위 프레임재(57)의 양단에는, 또한 측면 위 프레임재(157)가 설치되고, 개구부 아래 프레임재(54)의 양단에는 또한 측면 아래 프레임재(154)가 설치되어 있다. 즉, 이 개구부 위 프레임재(57)과 측면 위 프레임재(157), 및 개구 부하 프레임재(54)와 측면 아래 프레임재(154)는 동일한 높이에 있어서 서로 분할된 상태로 설치되어 있다. 또한, 수직 프레임재(121)에는 각각 개구부 위 프레임재(57)와 측면 위 프레임재(157)를 가설하기 위한 도시하지 않는 플레이트, 개구부 아래 프레임재(54)와 측면 아래 프레임재(154)를 가설하기 위한 도시하지 않는 플레이트를 삽통시키기 위한 도시하지 않는 노치를 설치하여도 된다.

위 프레임재(55)와 개구부 위 프레임재(57), 측면 위 프레임재(157)에는 도 3에 나타내는 수벽 패널(71)이 설치되어 있다. 또한, 개구부 아래 프레임재(54), 측면 아래 프레임재(154)와 아래 프레임재(52)에는 요벽 패널(72)이 설치되어 있다. 즉, 개구부 위 프레임재(57)에는 수벽 패널(71)의 하단부가 고착되고 개구부 아래 프레임재(54)에는 요벽 패널(72)의 상단부가 고착되어 있는 상태가 된다. 또 한, 수벽 패널(71) 및 요벽 패널(72)의 양단은 외측 수직 프레임재(59)의 형성 위치 부근까지 연신되어 있어도 된다.

또한, 측면 벽용 프레임(64)에는 측면 벽(73)이 설치되어 있다. 이 측면 벽(73)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 수벽 패널(71)과 요벽 패널(72)의 사이에 협지되도록 측면 벽용 프레임(64)에 고착되어 있다.

각 프레임재는 모두 두께 1.0 mm 내지 1.6mm 정도의 박 강판을 절곡 가공함으로써 웹과 그 양단에 플랜지를 일체로 연설시킨 홈형 강으로 구성되어 있다. 아래 프레임재(52)는 도 1에 나타내는 바와 같이 웹(52a)과 웹(52a)의 양측에 설치된 플랜지(52b)로 구성되고, 이러한 아래 프레임재(52)의 내측에, 웹(53a)과 웹의 양측의 플랜지(53b)와 플랜지(53b) 선단의 리프(53c)로 이루어지는 형틀재(53)이 거의 연직 방향에서 삽입되고, 그 중합부에는 도시하지 않는 드릴 나사를 타설함으로써 서로 접합되어 구성된다. 이와 같이 개구부 아래 프레임재(54)는 웹(54a)과 웹(54a)의 양측에 설치된 플랜지(54b)로 구성되고, 이러한 개구부 아래 프레임재(54)의 내측에, 형틀재 (53)가 거의 연직 방향으로 삽입되어 구성된다.

또한, 측면 아래 프레임재(154)와 수평 프레임재(62)는 단면이 대략 H형이 되도록 서로 웹의 배면끼리가 접합된다. 그리고 이 접합 측면 아래 프레임재(154)와 수평 프레임재(62)에 대하여, 예를 들면 드릴 나사 등의 접속 철물(81)을 타설ㅎ함로써 서로 접합된다. 이것에 의하여, 수벽 패널(71) 또는 요벽 패널(72)의 측벽 부분이 접속 철물(81)에 의하여 고착된다.

접속 철물(81)은 드릴 나사에 한정되는 것이 아니고, 볼트와 너트 등, 다른 어떠한 고정 도구로 구성하여도 된다. 또한, 이 접속 철물(81)을 타설하는 대신에, 용접 등 다른 어떠한 접합 수단을 이용하여도 좋다.

마찬가지로 웹(157a)과 웹(157a)의 양측에 설치된 플랜지(157b)로 구성되는 측면 위 프레임재(157)는 웹(61a)과 플랜지(61b)로 이루어지는 수평 프레임재(61)의 사이에서, 단면이 대략 H형이 되도록 서로 배면끼리를 접합하여 구성된다. 그리고 이 접합된 측면 위 프레임재(157)과 수평 프레임재(61)에 대하여, 접속 철물(81)을 타설함으로써 상호 접합시켜 구성된다.

다음으로, 상술한 바와 같은 보강 구조(50)를 갖는 스틸 하우스에 있어서, 수평력이 부하되었을 경우의 거동에 대하여 설명한다.

먼저, 스틸 하우스에 수평력이 가하여지면, 이러한 수평력은 보강 구조(50)에 전달되는 결과, 보강 구조(50) 전체가 수평 방향으로 변형된다. 그러나, 본 발명을 적용한 보강 구조(50)에 있어서는 어디까지나 측면 벽(73)의 길이는 종래의 개구부의 보강 구조와 비교하여 짧기 때문에, 측면 벽(73)의 초기 강성 그 자체는 커진다. 그 결과, 부하된 수평력이 작은 경우에는 도4에 나타내는 바와 같이 측면 벽(73) 그 자체의 휨 량은 작아진다. 그러나, 보강 구조(50)에 있어서의 강도가 약한 부분은 적지 않게 가하여지는 수평력의 영향을 받게 되고, 특별히 이러한 측면 벽(73)이 고착되는 수평 프레임재(61, 62)의 플랜지(61a, 62a)에 타설되는 접속 철물(81)은 이러한 수평력에 기초하여 수평 방향으로 탄성변형 또는 소성변형하게 된다.

즉, 종래와 비교하여, 이 보강 구조(50)는 측면 벽의 변형 그 자체를 억제할 수 있기 때문에, 스틸 하우스에 대하여 적은 진동이 가하여졌을 경우에 있어서도, 이것을 큰 폭으로 억제하는 것이 가능해진다.

특히, 이 보강 구조(50)에 있어서는 수벽 패널(71)과 요벽 패널(72)에 대하여 접속 철물(81)을 사이에 두고 측면 벽(73)을 연결시키고 있기 때문에, 이러한 보강 구조(50)에 수평력이 가하여졌을 경우에 있어서도, 수벽 패널이나 요벽 패널이 이러한 수평력을 어느 정도 분담할 수 있어, 측면 벽(73)의 변형은 보다 구속되게 된다. 즉, 연결된 수벽 패널(71)이나 요벽 패널(72)에 의하여, 측면 벽(73)에 부하되는 응력이 작아지기 때문에, 이러한 측면 벽(73)의 단면을 보다 작게 설계하는 일도 가능해진다.

또한, 이 보강 구조(50)에 대하여 지진 등에 기초하여 큰 수평력이 가하여졌을 경우에 있어서도, 측면 벽(73)은 초기 강성이 높기 때문에, 도 5에 나타내는 바와 같이 즉석에서 파단하지는 않는다. 그러나, 보강 구조(50)에 있어서의 강도적으로 약한 부분이 이러한 수평력을 담당하는 바, 측면 벽(73)의 면재가 고착되는 수평 프레임재(61, 62)의 플랜지(61a, 62a)에 타설되는 드릴 나사(23)(접속 철물)는 이러한 수평력에 기초하여 변형되고, 최종적으로는 이러한 드릴 나사(23)의 접합부가 파괴된다. 이러한 드릴 나사(23)의 파괴가 보강 구조(50) 전체의 파괴 응력을 저하시키는 요인이 된다.

즉, 이 보강 구조(50)는 지진 등에 기초한 큰 수평력이 가하여졌을 경우에, 최종적인 파괴 응력은 종래 기술과 비교하여도 그다지 향상되지 않고, 스틸 하우스 전체를 보더라도, 일부분에만 고강도의 구조가 설치되고 있는 상태를 회피할 수 있 다. 이 때문에, 지진 등에 기초하여 큰 수평력이 스틸 하우스에 부하되었을 경우에, 개구부 주변의 보강 구조(50)에 응력이 집중되지 않아, 또 다른 구성 부재에 있어서도 큰 부하가 가하여지는 경우가 없어진다.

도 6은 개구부의 양측으로 설치되는 측면 벽의 전단 변형량에 대한 전단응력의 관계를 나타내고 있다. 본 발명을 적용한 보강 구조(50)의 거동 u는 종래의 거동 t와 비교하여, 초기 강성을 높은 수준으로 유지하면서, 파단 응력의 향상을 억제할 수 있기 때문에, 스틸 하우스 내의 국소적인 응력의 집중을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 스틸 하우스 내에 있어서, 이러한 응력 집중에 대항하기 위하여 다른 각 구성 부재에 대하여 별도의 보강 부재 등을 여러 곳에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 제작비나 노력의 부담을 보다 경감시키는 것이 가능하다.

또한, 상술한 실시의 형태에 있어서는 어디까지나 스틸 하우스의 창이나 출입구를 구성하는 개구부(51)의 보강 구조(50)를 예를 들어 설명하였지만, 이러한 부분으로 한정되는 것이 아니며, 스틸하우스를 구성하는 어떠한 개구부에 대하여 적용하여도 무방함은 물론이다.

본 발명에서는 수벽 패널과 요벽 패널의 사이에 협지되도록 측면 벽을 설치하고 이 측면 벽이 고착되는 측면 벽용 프레임을 구성하는 각 수평 프레임재에 대하여, 수벽 패널의 하단부가 고착되는 개구부 위 프레임재 및 요벽 패널의 상단부가 고착되는 개구부 아래 프레임재를 접속 철물을 사이에 두고 고착시킨다. 이것에 의하여, 본 발명에서는 초기 강성을 높은 수준으로 유지하면서 파단 응력을 낮게 억제하는 것이 가능해진다.

Claims (3)

1. 수벽 패널의 하단부가 고착되는 개구부 위 프레임재 및 요벽 패널의 상단부가 고착되는 개구부 아래 프레임재와, 이 양측에 세워지는 두 개의 수직 프레임재로 개구부를 형성하고, 상기 각 수직 프레임재의 외측에 각각 배치되는 외측 수직 프레임재와, 상기 수직 프레임재 및 상기 외측 수직 프레임재의 상단부간 및 하단부간을 각각 가설하기 위한 수평 프레임재로 이루어지는 두 개의 측면 벽용 프레임과, 상기 수벽 패널과 상기 요벽 패널로 구성되는 개구 벽에 있어서, 수벽 패널을 구성하는 면재를 신장하여 측면 벽의 상부까지 일체화하고, 요벽 패널을 구성하는 면재를 신장하여 측면 벽의 하부까지 일체화시키고, 개구 옆의 측면 벽 부분의 면재를 분할한 것을 특징으로 하는 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 수벽 패널을 구성하는 면재를 신장시키고, 측면 벽의 상부에 설치하는 일체화 면재의 측벽 부분에는 상기 개구부 위 프레임재와 일체화한 보강 철물이 설치되고, 상기 면재와 보강 철물이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 요벽 패널을 구성하는 면재를 신장시키고, 측면 벽의 상부에 설치하는 일체화 면재의 측벽 부분에는 상기 개구부 위 프레임재와 일체화된보강 철물이 설치되고, 상기 면재와 보강 철물이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 스틸 하우스에 있어서의 개구 벽의 구조.

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