KR101209662B1 - 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법 - Google Patents
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Abstract
비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법이 제공된다. 제공된 비정형 건축구조물의 곡면외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법은 안착프레임과 연결프레임과 결속홈과 연결홈 및 체결홀을 갖는 T형 철골을 CNC 레이저가공하여 비정형 건축구조물의 곡면 외피 외면 형상과 동일한 형상으로 성형,절단하는 단계; CNC 레이저가공을 통해 절개홈과 연결공을 갖는 연결플레이트를 성형,절단하는 단계; 상기 T형 철골들을 3조 1쌍이 되도록 조합한 후, 이들을 상기 연결플레이트를 이용하여 연결하는 단계; 상기 T형 철골들 사이에 형성된 공간에 보강파이프를 설치하는 단계; 상기 3조 1쌍으로 조합된 다수 쌍의 T형 철골들을 결합홈과 연결돌기를 갖는 결속플레이트, 절개부와 받침프레임과 돌출편과 결합홀을 갖는 연결구 및 결속파이프로 이루어진 이음부재를 이용하여 연결하는 단계; 상기 T형 철골과 T형 철골 사이에 마감판넬, 단열재, 합판, 방수시트 및 금속시트로 이루어진 마감부재를 설치하는 단계 및 상기 T형 철골, 연결플레이트, 보강파이프, 이음부재 및 마감부재로 이루어진 철골구조체를 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골의 상부에 설치하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 비정형 건축물의 곡면 외장재를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비정형 건축구조물의 곡면 외장재시공을 위한 철골구조체의 구조개선을 통하여 자유곡선 형태를 갖는 비정형 건축구조물의 곡면외피를 정밀한 치수로 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 철골구조체의 가공 및 조립장소와 상기 철골구조체의 시공장소를 이원화하여, 현장 공사기간을 단축시켜 공사비용의 절감 및 공사기간을 단축시킬 수 있도록 한 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축구조물을 시공하는 방법에 있어서 가장 염두해 두어야 할 부분은 공기 단축, 시공편의성, 방수 및 방열 등의 기능적 면과 보기 좋아야 하는 디자인적인 시각성 등이 있다.
따라서, 업계에서는 오래전부터 구조물 모듈이나 패널 등을 이용하여 이를 공장에서 제작하고, 현장에서 간단히 시공하는 개념의 모듈 건축방법이 제안되어 이용되었으나, 이는 가건물이나 소형 구조물과 같은 제한적인 범위 내에서 이용될 수 있는 단점이 있었다.
한편, 건축구조물을 시공함에 있어 기본적으로 고려해야 할 사항은, 첫째 건축구조물은 인간생활의 용기라는 측면에서 우선 인간을 안전하게 수용해야 하는 안전성과, 둘째 피난처로서의 기능인 방수, 단열, 채광 및 통풍 등의 물리적 성능을 확보해야 하는 거주성, 셋째 오랜 기간 사용되므로 물리적, 역학적 성능이 잘 유지될 수 있어야 하는 내구성, 넷째 일정한 성능을 충족함과 동시에 공기 단축, 시공비의 절감을 고려해야 하는 경제성, 다섯째 구조 방식 자체가 건축의 표현이므로 합리적인 구조방식을 선정해야 하는 구조적 아름다움 등을 들 수 있다.
통상의 건축구조물은 그 구성방식, 형식, 부재의 구성재료, 시공방식에 의해 분류할 수 있는데, 구성 재료에 따라 목 구조(Wooden structure, Timber structure), 벽돌 구조(Brick structure), 대부분의 대형 건축물 구조에 적용되는 것으로 시멘트 블록과 모르타르로 내력벽을 쌓아 구성하고 필요시 블록 내부공간에 철근과 모르타르로 보강한 시멘트 블록 구조(Cement block structure) 및 형틀(거푸집) 속에 철근을 조립하고 그 사이에 콘크리트를 부어 일체식으로 구성하는 철근콘크리트구조로 분류할 수 있고, 최근에는 철로 제작된 부재(형강, 강판)를 짜맞추어 만든 구조로서 부재 접합에 용접, 리벳 및 볼트를 사용한 철골 구조와, 내화, 내구 및 내진성능을 위한 철골조와 철근콘크리트구조를 함께 사용하는 철골철근콘크리트 구조가 적용되고 있다.
또한 시공 방식에 따라 조적식 구조, 철근콘크리트 구조처럼 구조체 제작에 물이 필요한 구조로서 단위작업에 한계치가 있고 경화에 일정기간이 소요되는 습식 시공(wet construction), 목 구조 및 철골 구조처럼 규격화된 부재를 조립 시공하는 것으로 물과 부재의 건조를 위한 시간이 필요 없어 공기단축이 가능한 건식 시고공ry construction), 앞에서 기술한 구조체 시공을 위한 부재를 현장에서 제작, 가공, 조립, 설치하는 구조로서 넓은 면적의 현장면적을 필요로 하는 현장 시공(field construction), 아울러 공장에서 부재를 제작, 가공하고 현장에서는 조립, 설치하는 구조로서 대량생산에 따른 시공비 절감과 균일한 품질확보, 공기단축이 가능한 조립 구조(prefabricated structure)가 있다.
또한 구조의 형식에 관한 분류로서 기둥과 보, 바닥으로 구성되며 철근콘크리트 구조와 철골 구조 등에 사용하는 라멘(Rahmen) 구조, 곡판 구조, 곡률반경에 비해 얇은 곡면의 판부재를 이용하여 곡면 내응력으로 장스판을 처리하는 방식의 셀(Shell) 구조, 단일부재를 입체적으로 조합한 입체 트러스 스페이스 프레임(Space Frame) 구조 및 구조적인 안정감과 개구부를 자유롭게 만들 수 있는 특징을 가지면서 경제성이 뛰어나 대,소규모에 상관없이 넓고 다양하게 사용하며 기복(높고 낮음)이 풍부한 형태로 곡면의 유니크함을 살릴 수 있는 디자인, 그리고 강한 임팩트로 시각 효과가 높은 건축물을 구축할 수 있는 막 구조(Truss Membrane Structure; Suspension Membrane structure; Air dome)가 있다.
한편, 오늘날의 건축구조물은 정형화된 외형을 갖는 구조에서 반딧불이 축제나 나비 축제 등과 같은 각종 테마로 연중 행사를 개최하는 전시관, 특정 주제의 박물관, 예술회관, 문화회관, 카페, 레스토랑, 놀이시설인 테마파크 및 유원지 등지에 적용되는 복잡한 외형의 테마형 구조로 바뀌는 추세이다.
이와 같은 비정형 건축구조물의 건식 외벽이나 지붕과 같은 곡면 외피를 시공하기 위해서는 스틸 각 파이프나 C형강으로 비정형 형태를 만들고 거기에 외장을 시공한다.
그러나 이러한 방법으로 시공되는 비정형 건축구조물은 시공에 많은 어려움이 있었다.
즉, 종래 비정형 건축구조물을 시공하기 위해서는 현장에서 작업자가 직접 굽힘 가공 후 설치해야 했기 때문에 그 과정에서 많은 시간이 소요되었고 시공의 정밀도가 떨어지기 때문이다.
또한, 종래 비정형 건축구조물은 장기간의 공사기간과 높은 공사비가 소요되는 문제점이 있었다.
즉, 종래 비정형 건축구조물은 시공과정에서 각 주요부의 높이를 검측하며 시공하게 되는데, 이렇게 현장에서 검측과 시공이 동시에 이루어질 경우 잦은 검측오류가 발생함은 물론, 잘못된 검측이 이루어진 부분은 철거 후 재시공해야 했기 때문이다.
본 발명은 상술한 종래 비정형 건축구조물의 시공과정에서 나타난 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 비정형 건축구조물의 곡면외피를 건식으로 시공하기 위한 철골구조체의 구조개선을 통하여 시공 편의성을 향상시켜 공사기간 단축 및 공사비용을 절감할 수 있도록 한 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 철골구조체를 이루는 구성요소들의 가공, 조립장소와 이렇게 가공, 조립된 철골구조체의 시공장소를 이원화하여 각 구성요소들을 정확한 치수로 가공한 후, 조립 및 시공함으로써, 시공완성도를 향상시킬 수 있으며, 현장 공사기간 단축을 통해 공사비용을 절감 및 공사기간을 단축할 수 있도록 한 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물의 시공방법을 제공한다.
상기한 과제해결을 위한 본 발명의 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체는
CNC레이저가공을 통해 비정형 건축구조물을 이루는 외피의 외면 형상과 동일한 형상으로 성형되며, 상기 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골의 상부에 3조 1쌍으로 다수 쌍이 배열설치되고, 안착프레임과 연결프레임이 "T" 형상으로 고정되며, 상기 연결프레임의 내측에 다수개의 결속홈과 다수개의 연결홈이 마련되고, 상기 각 연결홈의 인접한 양측에 체결홀이 형성된 T형 철골;
상기 3조 1쌍의 T형 철골들을 연결할 수 있도록 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골들 중 최후방에 위치한 T형 철골에 연결되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골들 중 최전방에 위치한 T형 철골에 연결되며, 양단부에 상기 결속홈과 걸림을 이루는 절개홈이 형성되고, 상기 각 절개홈의 인접한 양측에 연결공이 마련된 연결플레이트;
상기 3조 1쌍의 T형 철골들 사이에 형성된 공간을 보강할 수 있도록 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골들 중 최후방에 위치한 T형 철골의 연결홈에 삽입고정되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골들 중 최전방에 위치한 T형 철골의 연결홈에 삽입고정된 보강파이프 및
상기 3조 1쌍의 T형 철골들과 3조 1쌍의 T형 철골들 사이에 이들을 연결할 수 있도록 설치된 이음부재를 포함하되,
상기 이음부재는
상기 연결플레이트와 연결플레이트 사이에서 양단이 상기 연결플레이트와 장부맞춤되며, 양단부에 상기 결속홈과 걸림을 이루는 결합홈이 형성되고, 상기 각 결합홈의 인접한 양측에 연결돌기가 마련된 결속플레이트와,
상기 3조 1쌍의 T형 철골들 중 최전방과 최후방에 위치한 T형 철골의 연결홈에 각각 삽입고정되며, 절개부를 갖는 받침프레임의 양측에 돌출편이 형성되고, 상기 돌출편의 내측에 상기 체결홀과 연통되어 볼트가 체결되는 결합홀이 마련된 연결구 및
상기 연결구와 연결구 사이에 개재되며, 양단부가 상기 절개부에 삽입고정된 결속파이프를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 T형 철골과 T형 철골 사이에는 그 사이 공간을 마감하기 위한 마감부재를 설치하되,
상기 마감부재는
상기 T형 철골과 T형 철골 사이에 개재되어 양단이 상기 T형 철골의 안착프레임에 용접고정되는 마감판넬과,
상기 마감판넬과 보강파이프 사이에 개재된 단열재와,
상기 보강파이프와 결속파이프의 상부에 고정설치된 합판과,
상기 합판의 상부에 부착설치되어 상기 마감부재 내부로 수분 유입을 차단하기 위한 방수시트 및
상기 방수시트 상부에 설치되어 상기 방수시트를 보호하기 위한 금속시트를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성시키기 위한 본 발명의 비정형 건축구조물의 시공방법은
안착프레임과 연결프레임과 결속홈과 연결홈 및 체결홀을 갖는 T형 철골을 CNC 레이저가공하여 비정형 건축구조물 외피의 외면 형상과 동일한 형상으로 성형,절단하는 단계;
CNC 레이저가공을 통해 절개홈과 연결공을 갖는 연결플레이트를 성형,절단하는 단계;
상기 T형 철골들을 3조 1쌍이 되도록 조합한 후, 이들을 상기 연결플레이트를 이용하여 연결하는 단계;
상기 T형 철골들 사이에 형성된 공간에 보강파이프를 설치하는 단계;
상기 3조 1쌍으로 조합된 다수 쌍의 T형 철골들을 결합홈과 연결돌기를 갖는 결속플레이트, 절개부와 받침프레임과 돌출편과 결합홀을 갖는 연결구 및 결속파이프로 이루어진 이음부재를 이용하여 연결하는 단계;
상기 T형 철골과 T형 철골 사이에 마감판넬, 단열재, 합판, 방수시트 및 금속시트로 이루어진 마감부재를 설치하는 단계 및
상기 T형 철골, 연결플레이트, 보강파이프, 이음부재 및 마감부재로 이루어진 철골구조체를 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골의 상부에 설치하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 비정형 건축구조물의 곡면외피 시공을 위한 철골구조체의 구조개선과 시공 편의성을 향상시킴은 물론, 상기 철골구조체의 가공 및 조립장소와 상기 철골구조체의 시공장소를 이원화하여, 정확한 치수로의 가공,조립이 가능함은 물론, 현장 시공기간을 단축시켜 공사비용의 절감 및 공사기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 T형 철골과 연결플레이트의 연결관계를 나타낸 요부확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 이음부재의 연결관계를 나타낸 요부확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 나타낸 요부단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체의 시공상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 T형 철골과 연결플레이트의 연결관계를 나타낸 요부확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 이음부재의 연결관계를 나타낸 요부확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 나타낸 요부단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체의 시공상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 하되, 본 발명의 철골구조체를 이용한 건축구조물은 곡면형상을 이루는 지붕 및 내/외벽을 갖는 비정형화된 건축구조물이면, 어떠한 건축구조물이든 접목시켜 시공할 수 있는 것임을 밝혀두며, 바람직한 실시예로써 건축구조물의 지붕에 시공되는 형태를 첨부도면에 의거하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 이한 철골구조체를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 T형 철골과 연결플레이트의 연결관계를 나타낸 요부확대도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 중 이음부재의 연결관계를 나타낸 요부확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체(100)는 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골(10)의 상부에 3조 1쌍으로 다수 쌍이 배열설치된 T형 철골(110)과, 상기 3조 1쌍으로 이루어진 T형 철골(110)들 상부에 설치된 연결플레이트(120) 및 보강파이프(130)와, 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들과 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 사이에 설치된 이음부재(140) 및 상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110)의 사이공간에 설치되는 마감부재(150)를 포함하여 구성된다.
상기 T형 철골(110)은 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위해 구비된 기초철골(10)의 상부에 3조 1쌍으로 이루어져 다수 쌍이 설치된다.
이때, 상기 T형 철골(110)은 컴퓨터의 설계프로그램을 통해 설계되며, 이렇게 설계된 자료를 토대로 CNC 레이저 가공을 통해 비정형 건축구조물을 이루는 곡면 외피의 형상과 동일한 형상으로 성형한다. 이에 따라, 본 발명의 철골구조체(100)를 통해 시공되는 비정형 건축구조물 곡면 외피를 더욱 정밀도 있게 시공할 수 있게 된다.
또한, 상기 T형 철골(110)은 안착프레임(111)과 연결프레임(113)이 "T" 형상으로 고정된다. 이때, 상기 연결프레임(113)은 그 내측에 다수개의 결속홈(115)과 다수개의 연결홈(117)이 마련되고, 상기 각 연결홈(117)의 인접한 양측에 체결홀(119)이 형성된다.
여기서, 상기 CNC 레이저가공은 일반적으로 사용되는 공지된 가공기술로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 연결플레이트(120)는 두께 6mm로 이루어진 금속재의 철판으로, 상기 3조 1쌍으로 이루어진 T형 철골(110)들을 연결하기 위한 구성수단이다.
이때, 상기 연결플레이트(120)는 컴퓨터의 설계프로그램을 통해 설계되며, 이렇게 설계된 자료를 토대로 CNC 레이저 가공을 정확한 형상과 치수로 성형, 절단되어, 그 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최후방에 위치한 T형 철골(110)에 연결되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방에 위치한 T형 철골(110)에 연결된다.
또한, 상기 연결플레이트(120)는 그 양단부에 상기 결속홈(115)과 걸림을 이루는 절개홈(121)이 형성되고, 상기 각 절개홈(121)의 인접한 양측에 연결공(123)이 마련된다.
한편, 상기 보강파이프(130)는 가로50mm×세로50mm×두께2.5mm의 치수로 이루어지며, 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 사이에 형성된 공간을 보강하기 위한 역할을 수행하는 구성수단이다.
이때, 상기 보강파이프(130)는 그 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최후방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 삽입고정되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 삽입 고정된다.
한편, 상기 이음부재(140)는 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들과 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 사이에 설치되어 이들을 연결하기 위한 역할을 수행한다.
이때, 상기 이음부재(140)는 결속플레이트(143)와, 연결구(149) 및 결속파이프(P)를 포함하여 구성된다.
상기 결속플레이트(143)는 두께 6mm로 이루어진 금속재의 철판으로, 3조 1쌍의 T형 철골(110)들에 설치된 연결플레이트(120)들과 인접한 위치에 있는 3조 1쌍의 T형 철골(110)들에 설치된 연결플레이트(120)들을 연결하기 위한 구성수단이다.
이때, 상기 결속플레이트(143)는 그 양단이 상기 연결플레이트(120)와 장부맞춤될 수 있도록 그 양단부에 상기 결속홈(115)과 걸림을 이루는 결합홈(141)이 형성되고, 상기 각 결합홈(141)의 인접한 양측에 상기 연결공(123)에 삽입연결되는 연결돌기(142)가 마련된다.
한편, 상기 연결구(149)는 3조 1쌍의 T형 철골(110)들에 설치된 보강파이프(130)들과 인접한 위치에 있는 3조 1쌍의 T형 철골(110)들에 설치된 보강파이프(130)들을 연결하기 위한 구성수단이다.
이때, 상기 연결구(149)는 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방과 최후방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 각각 삽입고정된다. 또한, 상기 연결구(149)는 그 내측에 받침프레임(146)이 형성되고, 상기 받침프레임(146)의 내측에 상방으로 개구된 절개부(145)가 마련되며, 상기 받침프레임(146)의 양측에 돌출편(147)이 형성되고, 상기 돌출편(147)의 내측에는 결합홀(148)이 마련된다.
여기서, 상기 결합홀(148)은 상기 체결홀(119)과 연통되어 볼트가 체결된다.
한편, 상기 결속파이프(P)는 가로50mm×세로50mm×두께2.5mm의 치수로 이루어지며, 상기 연결구(149)와 연결구(149) 사이에 개재되고, 양단부가 상기 절개부(145)에 삽입고정된다.
한편, 상기 마감부재(150)는 상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이의 공간을 마감하기 위한 구성수단이다.
이때, 상기 마감부재(150)는 마감판넬(151)과, 단열재(153)와, 합판(155)과, 방수시트(157) 및 금속시트(159)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 마감판넬(151)은 상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이에 개재되어 양단이 상기 T형 철골(110)의 안착프레임(111)에 용접고정된다.
또한, 상기 단열재(153)는 상기 마감판넬(151)과 보강파이프(130) 사이에 개재된다. 여기서, 상기 단열재(153)는 열의 이동을 차단하기 위한 공지된 수단으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 합판(155)은 상기 보강파이프(130)와 결속파이프(P)의 상부에 고정설치된다. 여기서, 상기 합판(155)과 보강파이프(130) 및 합판(155)과 결속파이프(P)의 고정작업은 별도의 밴드를 이용하여 묶음 고정한다.
또한, 상기 방수시트(157)는 상기 마감부재(150) 내부로 수분유입을 차단할 수 있도록 상기 합판(155)의 상부에 설치된다. 여기서, 상기 방수시트(157)는 상기 합판(155)에 별도의 접착제를 이용하여 부착고정한다.
한편, 상기 금속시트(159)는 상기 방수시트(157)를 보호할 수 있도록 상기 방수시트(157)의 상부에 설치된다.
이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비정형 건축구조물시공방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체를 나타낸 요부단면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체의 시공상태를 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 안착프레임(111)과 연결프레임(113)과 결속홈(115)과 연결홈(117) 및 체결홀(119)을 갖는 T형 철골(110)을 CNC 레이저가공하여 비정형 건축구조물의 곡면 외피 외면 형상과 동일한 형상으로 성형, 절단한다.
이후, CNC 레이저가공을 통해 절개홈(121)과 연결공(123)을 갖는 연결플레이트(120)를 성형, 절단한다.
상기 T형 철골(110)들을 3조 1쌍이 되도록 조합한 후, 이들을 상기 연결플레이트(120)를 이용하여 연결한다.
이때, 상기 절개홈(121)에는 결속홈(115)을 걸림 연결한다.
이후, 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방과 최후방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 이음부재(140)의 연결구(149)를 삽입고정한다.
이때, 상기 연결구(149)에 형성된 결합홀(148)은 상기 체결홀(119)과 연통되며, 서로 연통된 결합홀(148)과 체결홀(119)에는 볼트를 체결한다.
이후, 상기 연결구(149)와 연결구(149) 사이에 보강파이프(130)를 삽입고정한다.
이때, 상기 보강파이프(130)는 그 양단이 연결구(149)에 형성된 절개부(145)에 삽입되며, 상기 절개부(145)에 삽입된 보강파이프(130)의 양단부를 상기 절개부(145)의 내벽과 용접고정한다.
여기서, 상기 보강파이프(130)는 절개부(145)의 소정 공간에만 삽입되며, 나머지 빈 공간에는 후술할 결속파이프(P)를 삽입한다.
이후, 상기 3조 1쌍으로 조합된 다수 쌍의 T형 철골(110)들을 결합홈(141)과 연결돌기(142)를 갖는 결속플레이트(143), 절개부(145)와 받침프레임(146)과 돌출편(147)과 결합홀(148)을 갖는 연결구(149) 및 결속파이프(P)로 이루어진 이음부재(140)를 이용하여 연결한다.
이때, 상기 결속플레이트(143)는 그 양단부에 형성된 결합홈(141)이 상기 결속홈(115)과 걸림을 이루며, 상기 각 결합홈(141)의 인접한 양측에 형성된 연결돌기(142)가 상기 연결공(123)에 삽입연결한다.
또한, 상기 연결구(149)의 절개부(145)에는 결속파이프(P)의 양단부가 삽입되며, 상기 결속파이프(P)는 절개부(145)에 용접고정된다.
이후, 상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이에 마감판넬(151), 단열재(153), 합판(155), 방수시트(157) 및 금속시트(159)로 이루어진 마감부재(150)를 설치한다.
이때, 상기 마감판넬(151)은 상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이에 개재하여 그 양단을 상기 T형 철골(110)의 안착프레임(111)에 용접고정한다.
또한, 상기 단열재(153)는 상기 마감판넬(151)과 보강파이프(130) 사이에 개재한다.
그리고 상기 합판(155)은 상기 보강파이프(130)와 결속파이프(P)의 상부에 별도의 밴드(미도시)를 이용하여 보강파이프(130) 및 결속파이프(P)와 묶음 고정한다.
또한, 상기 방수시트(157)는 상기 합판(155)의 상부에 접착제를 이용하여 부착고정한다.
끝으로, 상기 금속시트(159)는 상기 방수시트(157)의 상부에 설치한다.
이후, 상기 T형 철골(110), 연결플레이트(120), 보강파이프(130), 이음부재(140) 및 마감부재(150)로 이루어진 철골구조체(100)를 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골(10)의 상부에 설치한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법은 철골구조체의 구조개선을 통해 공사기간 단축 및 공사비용을 절감할 수 있으며, 철골구조체의 가공, 조립장소와 철골구조체의 시공장소를 이원화하여 정확한 치수로 가공, 조립된 철골구조체를 현장으로 운반하여 시공함으로써, 시공이 용이할 뿐만 아니라, 시공완성도를 향상시킬 수 있도록 한다.
110 : T형 철골 120 : 연결플레이트
130 : 보강파이프 140 : 이음부재
143 : 결속플레이트 149 : 연결구
150 : 마감부재 P : 결속파이프
130 : 보강파이프 140 : 이음부재
143 : 결속플레이트 149 : 연결구
150 : 마감부재 P : 결속파이프
Claims (3)
- CNC레이저가공을 통해 비정형 건축구조물을 이루는 외피 외면 형상과 동일한 형상으로 성형되며, 상기 비정형 건축구조물에 구비된 기초철골(10)의 상부에 3조 1쌍으로 다수 쌍이 배열설치되고, 안착프레임(111)과 연결프레임(113)이 "T" 형상으로 고정되며, 상기 연결프레임(113)의 내측에 다수개의 결속홈(115)과 다수개의 연결홈(117)이 마련되고, 상기 각 연결홈(117)의 인접한 양측에 체결홀(119)이 형성된 T형 철골(110);
상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들을 연결할 수 있도록 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최후방에 위치한 T형 철골(110)에 연결되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방에 위치한 T형 철골(110)에 연결되며, 양단부에 상기 결속홈(115)과 걸림을 이루는 절개홈(121)이 형성되고, 상기 각 절개홈(121)의 인접한 양측에 연결공(123)이 마련된 연결플레이트(120);
상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 사이에 형성된 공간을 보강할 수 있도록 일단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최후방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 삽입고정되고, 타단이 상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 삽입고정된 보강파이프(130) 및
상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들과 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 사이에 이들을 연결할 수 있도록 설치된 이음부재(140)를 포함하되,
상기 이음부재(140)는
상기 연결플레이트(120)와 연결플레이트(120) 사이에서 양단이 상기 연결플레이트(120)와 장부맞춤되며, 양단부에 상기 결속홈(115)과 걸림을 이루는 결합홈(141)이 형성되고, 상기 각 결합홈(141)의 인접한 양측에 연결돌기(142)가 마련된 결속플레이트(143)와,
상기 3조 1쌍의 T형 철골(110)들 중 최전방과 최후방에 위치한 T형 철골(110)의 연결홈(117)에 각각 삽입고정되며, 절개부(145)를 갖는 받침프레임(146)의 양측에 돌출편(147)이 형성되고, 상기 돌출편(147)의 내측에 상기 체결홀(119)과 연통되어 볼트가 체결되는 결합홀(148)이 마련된 연결구(149) 및
상기 연결구(149)와 연결구(149) 사이에 개재되며, 양단부가 상기 절개부(145)에 삽입고정된 결속파이프(P)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체. - 제 1항에 있어서,
상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이에는 그 사이 공간을 마감하기 위한 마감부재(150)를 설치하되,
상기 마감부재(150)는
상기 T형 철골(110)과 T형 철골(110) 사이에 개재되어 양단이 상기 T형 철골(110)의 안착프레임(111)에 용접고정되는 마감판넬(151)과,
상기 마감판넬(151)과 보강파이프(130) 사이에 개재된 단열재(153)와,
상기 보강파이프(130)와 결속파이프(P)의 상부에 고정설치된 합판(155)과,
상기 합판(155)의 상부에 부착설치되어 상기 마감부재(150) 내부로 수분 유입을 차단하기 위한 방수시트(157) 및
상기 방수시트(157) 상부에 설치되어 상기 방수시트(157)를 보호하기 위한 금속시트(159)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체. - 삭제
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