KR101106699B1 - 인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 평판 및 상기 하부 평판의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽으로 이루어지는 단위 데크 플레이트가 복수 개로 구비되되, 인접하는 단위 데크 플레이드의 측벽이 상호 접하여 구성되는 지붕의 데크 플레이트 구조체로서, 측벽에는 길이 방향으로 홈부가 구비되며, 측벽 상단에는 인접하는 타 단위 데크 플레이트 측벽과의 결합을 위한 절곡부가 구비되는 단위 데크 플레이트와; 상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간에 단부가 고정된 상태로 길이 방향으로 설치되는 보강 와이어와; 단위 데크 플레이트의 구조적 일체화를 매개하기 위하여 일정 간격 이격된 단위 데크 플레이트의 절곡부 상호 간을 연결하는 상부 지지체를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체를 제공한다.
이에 따라 단위 데크 플레이트가 일정 길이 이상으로 이루어지더라도 시공 과정 또는 시공이 완료된 이후에 단위 데크 플레이트가 처지거나 변형되지 않으며, 시공 비용의 절감 및 데크 플레이트 구조체의 경량화 구현이 가능하다. 또한, 시공에 사용되는 H 빔의 개수를 현저히 감소시킬 수 있어 시공이 완료 후 지붕 미감이 수많은 H 빔으로 인해 훼손되는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

Description

인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체{Structure of reinforced deck plate for roof}

본 발명은 데크 플레이트 구조체에 관한 것으로서, 특히 하부 평판 및 상기 하부 평판의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽으로 이루어지는 단위 데크 플레이트가 복수 개로 구비되되, 인접하는 단위 데크 플레이드의 측벽이 상호 접하여 구성되는 지붕의 데크 플레이트 구조체로서, 측벽에는 길이 방향으로 홈부가 구비되며, 측벽 상단에는 인접하는 타 단위 데크 플레이트 측벽과의 결합을 위한 절곡부가 구비되는 단위 데크 플레이트와; 상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간에 단부가 고정된 상태로 길이 방향으로 설치되는 보강 와이어와; 단위 데크 플레이트의 구조적 일체화를 매개하기 위하여 일정 간격 이격된 단위 데크 플레이트의 절곡부 상호 간을 연결하는 상부 지지체를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체에 관한 것이다.

통상적으로 건축물의 상부에는 외부로부터 빗물, 눈, 먼지 등의 이물질 및 열에너지가 그 내부로 유입되는 것을 방지함과 동시에 건축물 내부 공간의 열 에너지가 외부로 빠져나가 손실되는 것을 방지하기 위한 지붕이 설치된다. 지붕이 금속 플레이트로 구성되는 경우에 통상적인 구조는 상부 패널과, 단열 부재, 그리고 상기 단열 부재 및 상부 패널을 받치는 하부 패널로 이루어지게 되는데, 하부 패널로 널리 사용되고 있는 구조체 중에 데크 플레이트(deck plate)가 있다.

대한민국 등록특허 제0464605호 및 대한민국 등록특허 제0500436호 등에 개시된 것과 같이, 데크 플레이트의 일반적인 구조는 하부 평판과 상기 하부 평판의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽으로 이루어지며, 인접하는 단위 데크 플레이드의 측벽이 상호 접하면서 하나의 구조체를 구성하게 된다. 이러한 데크 플레이트 구조체는 일정 간격 이격되어 설치되는 복수 개의 H 빔(또는 I 빔) 상부에 수직으로 놓여져 H 빔들과 결합되는데, 데크 플레이트를 이용하여 지붕을 시공하는 경우 데크 플레이트가 가지는 재료 및 구조적 특성으로 인해 매우 중대한 제약이 있다.

먼저, 데크 플레이트는 금속 판재를 성형해서 만들어지기 때문에 현실적으로 사용 가능한 판재의 두께는 제한된다. 금속 판재가 너무 두꺼우면 재료비가 많이 소요됨은 별론으로 하더라도 금속 판재의 성형 자체가 불가능한 경우가 발생하며, 이와 반대로 금속 판재가 너무 얇으면 데크 플레이트 자체의 하중과 그 내부에 채워지는 단열 부재의 하중으로 데크 플레이트의 하부 평판이 심하게 처지는 현상이 발생할 수 있다. 이 때문에 현실적으로 지붕 구조를 설계함에 있어 반드시 특정 두께 범위의 금속 판재 사용이 강제되는 단점이 있는 것이다.

한편, 데크 플레이트 구조체는 일정 간격 이격된 H 빔 상부에 수직으로 설치되어야 하기 때문에 시공에 있어 H 빔 개수와 단위 데크 플레이트의 길이 사이에는 일정한 관련성이 있다. 즉, 단위 데크 플레이트의 길이를 충분히 길게 할 수만 있다면 사용되는 H 빔은 최소화할 수 있고, 이와 반대로 단위 데크 플레이트의 길이가 짧아지면 많은 수의 H 빔이 필요하다. 시공상의 경제성 및 시공 후의 외관 등을 감안하면 실제 시공에 있어 선호되는 경우는 전자라고 할 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 데크 플레이트는 기본적으로 일정 두께 범위의 금속 판재를 사용해서 만들기 때문에 전체 하중 등을 감안하면 실제 사용 가능한 단위 데크 플레이트의 길이는 한계가 있을 수밖에 없어 관련 업계는 단위 데크 플레이트를 가급적 일정 길이 이하로 제한하여 설계, 시공하고 있는 실정이다.

대한민국 등록실용신안 제0193231호, 대한민국 등록특허 제0464605호, 대한민국 등록특허 제0500436호, 대한민국 등록특허 제0829077호, 대한민국 공개특허 제2010-0033165호, 대한민국 공개특허 제2010-0114612호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 인장력이 강화된 단위 데크 플레이트를 제공함으로써 단위 데크 플레이트가 일정 길이 이상으로 이루어지더라도 처짐 및 변형 현상이 발생하지 않는 지붕의 데크 플레이트 구조체를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 단위 데크 플레이트를 일정 길이 이상으로 구현할 수 있도록 하여 시공 비용을 감소시킬 수 있고, 데크 플레이트 구조체를 경량화할 수 있는 지붕의 데크 플레이트 구조체를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시공에 사용되는 H 빔의 개수를 현저히 감소시킬 수 있도록 하여 시공이 완료된 이후의 지붕의 미감이 수많은 H 빔으로 인해 훼손되는 것을 방지할 수 있는 지붕의 데크 플레이트 구조체를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 하부 평판 및 상기 하부 평판의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽으로 이루어지는 단위 데크 플레이트가 복수 개로 구비되되, 인접하는 단위 데크 플레이드의 측벽이 상호 접하여 구성되는 지붕의 데크 플레이트 구조체로서, 측벽에는 길이 방향으로 홈부가 구비되며, 측벽 상단에는 인접하는 타 단위 데크 플레이트 측벽과의 결합을 위한 절곡부가 구비되는 단위 데크 플레이트와; 상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간에 단부가 고정된 상태로 길이 방향으로 설치되는 보강 와이어와; 단위 데크 플레이트의 구조적 일체화를 매개하기 위하여 일정 간격 이격된 단위 데크 플레이트의 절곡부 상호 간을 연결하는 상부 지지체를; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간 내부에는 보강 와이어가 삽입되는 중앙 관통 홀이 구비되는 적어도 하나 이상의 보강 와이어 위치조정수단이 구비될 수 있다.

단위 데크 플레이트의 하부 평판 및 한 쌍의 측벽에 의해 형성되는 공간에는 흡음 단열재가 충전될 수 있다.

또한, 단위 데크 플레이트의 하부 평판에는 처짐을 방지하기 위한 돌출부가 구비될 수 있다.

본 발명은 단위 데크 플레이트 자체의 인장력을 강화하기 위하여 단위 데크 플레이트 측벽에 보강 와이어를 설치하는 구성을 제안함으로써 단위 데크 플레이트가 일정 길이 이상으로 이루어지더라도 시공 과정 또는 시공이 완료된 이후에 단위 데크 플레이트가 처지거나 변형되는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 일정 두께의 금속 판재로 이루어지는 단위 데크 플레이트를 일정 길이 이상으로 설계하더라도 구조적 안정성을 꾀할 수 있다는 점에서, 시공 비용을 획기적으로 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 데크 플레이트 구조체 자체를 경량화할 수 있는 이점이 기대된다.

또한, 본 발명은 단위 데크 플레이트를 일정 길이 이상으로 시공이 가능하여 시공에 사용되는 H 빔의 개수를 현저히 감소시킬 수 있다는 점에서, 시공이 완료 후 지붕 미감이 수많은 H 빔으로 인해 훼손되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단위 데크 플레이트의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 데크 플레이트 구조체의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 데트 플레이트 구조체를 이용하여 시공된 지붕의 개략적인 단면 구성도.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 실시예를 상술함에 있어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 자명한 사항이나, 본 발명이 추구하는 기술적 사상과 무관한 사항에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단위 데크 플레이트의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 데크 플레이트 구조체의 개략적인 구성도, 그리고 도 3은 본 발명에 따른 데트 플레이트 구조체를 이용하여 시공된 지붕의 개략적인 단면 구성도로서, 본 발명은 기본적으로 단위 데크 플레이트(10)와, 보강 와이어(20)와, 상부 지지체(30)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

상기 단위 데크 플레이트(10)는 하부 평판(11)과, 상기 하부 평판(11)의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽(14, 15)으로 이루어진다. 상기 하부 평판(11)은 바닥판으로서 미도시된 H 빔(또는 I 빔) 상단에 놓여져서 별도의 체결수단에 의해 H 빔과 결합된다. 다만, 본 발명이 제안하는 단위 데크 플레이트는 충분한 인장 응력을 가지고 있기 때문에 H 빔이 매개되지 않는 경우도 배제하지 않는데, 이처럼 H 빔이 매개되지 않는 경우 하부 평판의 양 단부는 상호 대항하는 벽체의 상단부에 놓여져서 벽체와 직접 결합된다.

상기 측벽(14, 15)은 인접하는 타 단위 데크 플레이트와 접하는 부분이며, 인접한 타 단위 데크 플레이트와의 결합을 위하여 상단에는 절곡부(17, 18)가 구비된다. 상기 절곡부는 개시된 것과 같이 동일한 방향을 바라보도록 형성되는 것이 바람직하며, 후술할 상부 지지체(30)와의 결합을 감안하면 그 형상은 개시된 것과 같이 요철 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만 본 발명이 이러한 방향성 및 특정 형상에 국한되지 않음은 물론이다.

상기 하부 평판(11) 및 측벽(14, 15)에 의해 단위 데크 플레이트에는 내부 수용 공간이 형성되며, 이 내부 수용 공간에 흡음 단열재(60)가 충전될 수도 있다. 상기 흡음 단열재(60)는 그 구체적인 명칭 여하에 불문하고 동일한 기능 또는 효과를 발휘할 수만 있다면 관련 업계에서 사용하고 있는 여러 다양한 재질 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 단위 데크 플레이트(10)의 각 측벽(14, 15)에는 홈부(16)가 구비되는 특징이 있다. 상기 홈부(16)는 각 측벽을 따라 길이 방향으로 형성되는 것이 바람직하며, 각 측벽에 형성되는 홈부는 동일한 수직 높이에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 도면에는 사각 형상의 홈부가 개시되어 있으나, 후술할 보강 와이어(20)를 내부에 적절하게 위치시킬 수만 있다면 개시된 것과 달리 그 형상에는 제한을 두지 않는다.

또한, 본 발명은 단위 데크 플레이트(10)의 하부 평판에 돌출부(12)가 구비되는 경우를 배제하지 않는다. 상기 돌출부(12)는 단위 데크 플레이트(10) 자체 하중과 그 내부 수용 공간에 채워지는 흡음 단열재(60)의 하중에 의해 하부 평판(11)이 처지는 것을 방지하기 위한 것으로서, 하부 평판을 따라 길이 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 도면에는 상방으로 삼각 형상으로 이루어진 경우가 개시되어 있으나 그 형상, 돌출 방향, 그리고 개수 등은 일률적으로 결정하기 보다는 각 현장의 상황을 종합적으로 감안해서 결정하는 것이 좋다.

상기 보강 와이어(20)는 단위 데크 플레이트(10)의 인장 응력을 보강하기 위한 것으로서, 인접하여 상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부(16)에 의해 형성되는 공간 내부에 길이 방향으로 설치된다. 보강 와이어(20)의 양 단부는 단위 데크 플레이트의 측벽 양 단부, 더욱 정확하게는 측벽에 형성되는 홈부의 양 단부에 고정 결합되어 일정 장력을 유지할 수 있도록 구성한다. 이러한 보강 와이어에 의하여 단위 데크 플레이트는 길이 방향으로 인장 응력이 획기적으로 증대됨으로써 종래 시공 가능한 단위 데크 플레이트의 길이 한계를 극복할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 보강 와이어(20)는 모든 홈부(16)의 내부 공간에 설치될 수 있음은 물론이며, 이와 달리 홈부 중에서 선택되는 어느 특정 홈부의 내부 공간에 설치될 수도 있다. 이는 시공되는 단위 데크 플레이트의 길이, 충전되는 흡음 단열재의 양, 그리고 건축물의 크기 등을 종합적으로 고려하여 결정해야 할 것이다. 도면부호 50은 보강 와이어의 양 단부를 홈부(16)의 양 단부에 적절하게 고정 결합함으로써 보강 와이어에 일정 크기 이상의 인장력을 제공해주는 수단이다. 이러한 위치고정수단(50)의 구성은 다양하게 변경되어 적용될 수 있음은 물론이다. 미설명 도면부호 52는 보강 와이어(20) 단부가 관통 돌출되는 부분이다.

한편, 본 발명은 상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부(16)에 의해 형성되는 공간 내부에 적어도 하나 이상의 보강 와이어 위치유지수단(40)이 구비되는 경우를 제안한다. 상기 위치조정수단(40)의 중앙부에는 길이 방향으로 관통 홀(42)이 형성되며, 상기 관통 홀(42)을 통해 보강 와이어(20)가 관통 삽입됨으로써 보강 와이어는 일정 체적을 가지는 홈부(16)의 내부 공간에서 일정한 위치를 유지할 수 있게 된다. 위치유지수단(40)의 단면 형상은 홈부(16) 내부 공간의 단면 형상과 동일하게 이루어지는 것이 바람직하며, 그 단면적은 홈부 내부 공간의 단면적과 동일하거나 또는 약간 적게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 상부 지지체(30)는 본 발명에 따른 단위 데크 플레이트(10)의 구조적인 일체화를 매개하기 위한 구성으로서, 도 2에 개시된 것과 같이 인접한 단위 데크 플레이트의 각 절곡부가 결합되어 있는 부분을 연결하게 된다. 즉, 단위 데크 플레이트는 측벽 상부에 형성되는 절곡부에 의해 인접한 타 단위 데크 플레이트와 결합되는데, 이러한 절곡부 결합 부위를 상부 지지체가 일정 간격 이격되어 있는 타 절곡부 결합 부위와 연결하는 구성이다.

이에 따라, 단위 데크 플레이트에 있어 상대적으로 구조가 취약한 측벽 상단부는 구조적인 안정화를 꾀할 수 있으며, 나아가 단위 데크 플레이트 각각은 인접하는 타 단위 데크 플레이트와 안정적으로 결합됨으로써 단위 데크 플레이트는 부가적인 구조적 안정성을 가질 수 있게 된다. 본 발명에 따른 상부 지지체(30)의 형상과 구조는 다양하게 변경될 수 있으나, 상부 지지체의 단부 형상 및 구조는 단위 데크 플레이트의 절곡부(17, 18) 형상 및 구조와 대응되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 단위 데크 플레이트를 이용한 건축물의 지붕 시공을 개략적으로 살펴본다. 먼저, 적당한 두께의 금속 판재를 선정하여 일정 형상으로 성형한다. 성형 작업은 공장 또는 현장에서 이루어질 수 있다. 일정 형상의 단위 데크 플레이트(10)가 성형되면 현장에서 조립 과정이 이어지며, 조립은 일정 형상으로 성형된 2개 또는 3개의 단위 데크 플레이트를 이용하여 이루어질 수 있다.

조립 과정에서 단위 데크 플레이트의 홈부(16)에 보강 와이어(20)를 위치시키며, 보강 와이어를 위치시킬 때 경우에 따라 보강 와이어 위치조정수단(40)이 함께 설치될 수도 있다. 단위 데크 플레이트 상호 간의 조립이 완료되면, 보강 와이어(20)가 일정 장력을 가지도록 당긴 다음, 보강 와이어 위치고정수단(50)을 이용하여 보강 와이어의 양 단부를 단위 데크 플레이트(10)에 고정한다. 조립 과정에서 단위 데크 플레이트 내부에 흡음 단열재가 채워질 수도 있다. 도면에는 보강 와이어가 모든 홈부에 설치되는 경우를 상정한 것이다.

조립 과정이 완료되면, 단위 데크 플레이트 조립체를 양중하여 H 빔(1, 또는 I 빔) 등과 같이 시공하고자 하는 위치에 설치하여 고정 결합한다. H 빔(1)에 대한 일련의 단위 데크 플레이트 조립체의 설치 작업이 완료되면, 그 상부에 지붕 패널(2)을 설치하고, 이로써 건축물의 지붕 시공이 완료된다. 도 3은 이러한 과정을 거쳐 만들어질 수 있는 지붕의 일례를 보여준다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 당업자에 자명한 범위 내에서 다양하게 변경 실시될 수 있을 것이다.

10 : 단위 데크 플레이트 20 : 보강 와이어
30 : 상부 지지체 40 : 위치조정수단
50 : 위치고정수단 60 : 흡음 단열재

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 하부 평판 및 상기 하부 평판의 양 모서리에서 절곡되는 한 쌍의 측벽으로 이루어지는 단위 데크 플레이트가 복수 개로 구비되되, 인접하는 단위 데크 플레이드의 측벽이 상호 접하여 구성되는 지붕의 데크 플레이트 구조체로서,
   측벽에는 길이 방향으로 홈부가 구비되며, 측벽 상단에는 인접하는 타 단위 데크 플레이트 측벽과의 결합을 위한 절곡부가 구비되는 단위 데크 플레이트와;
   상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간에 단부가 고정된 상태로 길이 방향으로 설치되는 보강 와이어와;
   상호 접하는 단위 데크 플레이트의 측벽 홈부에 의해 형성되는 공간 내부에는 보강 와이어가 삽입되는 중앙 관통 홀이 구비되는 적어도 하나 이상의 보강 와이어 위치조정수단과;
   단위 데크 플레이트의 구조적 일체화를 매개하기 위하여 일정 간격 이격된 단위 데크 플레이트의 절곡부 상호 간을 연결하는 상부 지지체와;
   단위 데크 플레이트의 하부 평판 및 한 쌍의 측벽에 의해 형성되는 공간에 충전되는 흡음 단열재를;
   포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체.
4. 제1항에 있어서,
   단위 데크 플레이트의 하부 평판에는 처짐을 방지하기 위한 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 인장력이 강화된 지붕의 데크 플레이트 구조체.
   

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