KR101417888B1

KR101417888B1 - 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재

Info

Publication number: KR101417888B1
Application number: KR1020130140329A
Authority: KR
Inventors: 한진수
Original assignee: (주)토방건축사사무소
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-07-09

Abstract

본 발명은 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철재의 속주 외측에 목재로 된 외장목재판의 장착시, 고정피스가 상기 속주의 내측에 위치되도록 하여 외부로 노출되지 않게 하고, 상기 속주와 외장목재판 사이에 간격유지판을 설치하여 상기 외장목재판의 수축 팽창을 감소시킴은 물론 상기 외장목재판를 고정하는 고정피스의 고정력의 저하를 방지하도록 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 에 관한 것이다.
본 발명은 건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축물 구조부재에 있어서, 금속재의 중공된 기둥형상을 갖도록 형성되되 그 내측면에 고정피스의 관통을 위한 관통공이 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 속주; 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 속주의 내측면에서 상기 관통공을 통해 관통된 고정피스에 의해 고정되는 외장목재판; 상기 외장목재판이 상기 속주의 외측면에서 일정간격 이격되게 장착되도록 설치되는 다수개의 간격유지판;을 포함하여 구성되되 상기 간격유지판은 상호 일정간격 이격된 상태로 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 외장목재판의 길이방향에 대해 수직되게 설치되고, 상기 외장목재판은 상기 속주의 일측면과 그 일측면과 대칭되는 타측면에 상기 고정피스에 의해 장착되는 제1측판과, 상기 제1측판이 장착되지 않는 상기 속주의 나머지 외측면에 장착되되 상기 제1측판의 양측단이 끼움결합되도록 폭 방향 양측에 길이방향으로 끼움홈이 형성된 제2측판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재{ARCHITETURAL BEAM BEING CAPABLE OF PREVENTING TRANSFORMATION OF OUTSIDE WOOD-PANEL}

본 발명은 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철재의 속주 외측에 목재로 된 외장목재판의 장착시, 고정피스가 상기 속주의 내측에 위치되도록 하여 외부로 노출되지 않게 하고, 상기 속주와 외장목재판 사이에 간격유지판을 설치하여 상기 외장목재판의 수축 팽창을 감소시킴은 물론 상기 외장목재판를 고정하는 고정피스의 고정력의 저하를 방지하도록 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 에 관한 것이다.

일반적으로 건축물은 목재나 철재의 기둥과 보로 뼈대를 형성하고, 벽면과 바닥슬리브 등 다양한 건축자재를 사용하여 시공된다.

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.

이러한 문제로 인하여 금속으로 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 되는 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 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 대한민국 등록특허 제10-0579702호의 건축용 구조부재를 보면, 도 6에 도시된 바와 같이 주보강판(1)은 일면이 길이방향으로 개방되고, 외장목재(4)는 내측으로부터 접합핀(6)으로 접합되어 기본판재(5)를 형성하고, 상기 기본판재(5)가 상기 주보강판(1)의 개방면을 중심으로 서로 대칭되도록 형성하고, 금속판상으로 상기 대칭된 주보강판(1)내측에서 삽입되는 간격판(3)과, 상기 간격판(3)의 반대편에서 상기 외장목재(4)와 주보강판(1)사이에 양단부가 억지끼움되는 부보강판(2)과, 상기 간격판(3)의 외측에서 내측으로부터 접합핀(6)으로 접합되는 측판목재(7), 상기 부보강판(2)의 외측에 접착되는 마감목재(8)를 포함하여 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 건축용 구조부재는 사각형의 기둥형상을 하는 심재가 분리된 상태에서 그 일면에 기본판재(5), 측판목재(7), 마감목재(8)를 결합된 후, 상호 연결되도록 하는 구조로 되어 있어 제조과정이 복잡할 뿐 아니라 마지막에 결합되는 상기 마감목재(8)가 접착제에 의해 접착됨에 따라 건축물이 시공되어 장시간 방치된 상태일 때, 그 접착력의 저하로 인해 유지 보수가 빈번히 발생되는 문제가 있다.

또한, 상기 기본판재(5), 측판목재(7), 마감목재(8)가 철재로 되는 심재의 외측면에 접촉된 상태에 있기 때문에 우천 후 건조되는 과정에서 신속한 건조가 이루어지지 않아 접촉면부에서의 부식을 유발하게 됨은 물론 접합핀이 박힌 부분이 무르게 되어 접합핀의 고정력이 저하되는 문제가 있고, 철재로 된 심재와 목재로 된 상기 기본판재(5), 측판목재(7), 마감목재(8)의 직접 접하는 면에서 결로현상 및 목재의 변형이 발생하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 고정피스를 이용하여 철재로 된 속주의 외측에 목재로 된 외장목재판을 장착시, 상기 속주의 외측에 외장목재판이 장착되도록 하는 고정피스가 상기 속주의 내측에 위치되도록 하여 외부로 노출되지 않도록 하면서, 상기 속주와 외장목재판 사이에 간격유지판을 설치하여 통기로가 형성되도록 하여 외장목재판의 수축 팽창을 감소시킴으로써 목재의 변형 및 평활도가 유지될 수 있도록 하고, 고정피스가 박히는 외장목재판 일면이 용이하게 건조될 수 있도록 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축물 구조부재에 있어서, 금속재의 중공된 기둥형상을 갖도록 형성되되 그 내측면에 고정피스의 관통을 위한 관통공이 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 속주; 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 속주의 내측면에서 상기 관통공을 통해 관통된 고정피스에 의해 고정되는 외장목재판; 상기 외장목재판이 상기 속주의 외측면에서 일정간격 이격되게 장착되도록 설치되는 다수개의 간격유지판;을 포함하여 구성되되 상기 간격유지판은 상호 일정간격 이격된 상태로 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 외장목재판의 길이방향에 대해 수직되게 설치되고, 상기 외장목재판은 상기 속주의 일측면과 그 일측면과 대칭되는 타측면에 상기 고정피스에 의해 장착되는 제1측판과, 상기 제1측판이 장착되지 않는 상기 속주의 나머지 외측면에 장착되되 상기 제1측판의 양측단이 끼움결합되도록 폭 방향 양측에 길이방향으로 끼움홈이 형성된 제2측판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 속주의 내측에는 단열을 위한 단열재가 충진되고, 그 내측에 충진되는 단열재는 우레탄 폼인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 고정피스가 속주의 내측에 위치하여 외부로 노출되지 않게 되어 기둥이나 보의 형성시 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재의 외관 형상을 미려하게 할 수 있게 되고, 속주와 외장목재판 사이에 간격유지판이 설치됨에 따라 겨울철 차가워진 속주로 인한 외장목재판의 수축률이 감소되고, 3차원적 변형을 방지함은 물론 평활도의 유지에 도움을 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 간격유지판에 의해 형성된 통기로로 인해 고정피스가 박히는 외장목재판 일면의 건조가 용이하게 이루어져 고정피스의 고정력 저하를 방지하는 데 도움을 줄 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 분리사시도,
도 3은 도 2의 A-A 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 길이방향 단면도,
도 5는 본 발명의 건축용 구조부재의 고정피스를 설치하기 위한 고정장치의 일 실시예를 나타낸 상태도,
도 6은 종래 건축용 구조부재를 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건축용 구조부재를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 분리사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 건축용 구조부재의 길이방향 단면도이다.

상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 건축용 구조부재는 건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축물 구조부재에 있어서, 금속재의 속주(10), 상기 속주(10)의 외측에 장착되는 외장목재판(20), 상기 속주(10)와 외장목재판(20)사이에 설치되는 간격유지판(30)으로 구성된다. 이하에서는 일 실시예로써 상기 속주(10)가 사각기둥형상인 것으로 하여 설명하기로 한다.

상기 속주(10)는 중공된 기둥형상을 갖는 금속재인 것으로, 내측면에는 고정피스(15)의 관통을 위한 관통공(11)이 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된다.

즉, 후술되는 상기 외장목재판(20)을 상기 속주(10)의 외측면에 장착시 고정피스(15)를 이용하여 장착하게 되는데, 상기 고정피스(15)를 설치하기 위한 관통공(11)을 상기 속주(10)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성하는 것이다.

여기서, 상기 속주(10)에 길이방향을 따라 일정간격으로 상기의 관통공(11)을 미리 형성시키는 이유에 대해 간략히 설명하면, 상기 속주(10)는 일정한 두께를 갖게 되는데, 이는 건축물의 기둥이나 보로 사용시 건축물의 하중에 용이하게 대응할 수 있도록 하기 위함인 것이다.

이렇게 일정한 두께를 갖는 속주를 관통하기 위해서는 그 고정피스의 강도도 증가되어야 함은 물론 크기 또한 커지게 되는데, 이러한 고정피스를 이용하여 상기 속주(10)의 외측면에 외장목재판을 결합하게 되면 그 고정피스에 의해 외장목재판이 갈라지거나 균일이 발생되어 구조부재의 내구성을 저하시키는 문제로 발전하게 되므로, 본 발명에서는 상기 속주(10)에 상기 관통공(11)을 미리 가공하여 작은 크기의 고정피스로 상기 외장목재판(20)의 갈람짐이나 균일을 방지하면서 상기 속주(10)의 외측면에 고정할 수 있도록 하고 있는 것이다.

그리고, 상기 외장목재판(20)은 상기 속주(10)의 외측면에 장착되되 상기 속주의 내측면에서 상기 관통공(11)을 통해 관통된 고정피스(15)에 의해 고정된다. 이때, 상기 외장목재판(20)은 상기 속주(10)의 두께보다는 두꺼운 것을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 외장목재판(20)은 상기 속주(10)의 일측면과 그 일측면과 대칭되는 타측면에 상기 고정피스(15)에 의해 장착되는 제1측판(21)과 상기 제1측판(21)이 장착되지 않는 상기 속주(10)의 나머지 외측면에 장착되되 상기 제1측판(21)의 양측단이 끼움결합되도록 폭 방향 양측에 길이방향으로 끼움홈(24)이 형성된 제2측판(23)으로 이루어진다.

이때, 상기 제1측판(21)의 폭을 상기 속주(10)의 측면 폭에 맞춤으로써 상기 제2측판(23)에 상기 끼움홈(24)이 형성되지 않도록 할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

그리고, 상기 간격유지판(30)은 상기 외장목재판(20)이 상기 속주(10)의 외측면에서 일정간격 이격되게 장착되도록 상기 속주(10)의 외측면에 장착된다.

즉, 상기 간격유지판(30)은 상기 외장목재판(20)의 제1측판(21) 및 제2측판(23)이 상기 속주(10)의 외측면에서 일정간격 이격되게 하는 것으로, 상기 간격유지판(30)은 상호 일정간격 이격된 상태로 상기 속주(10)의 외측면에 장착된다.

상기에서와 같이 속주(10)와 외장목재판(20)사이에 상기 간격유지판(30)을 두어 상호 이격되게 하는 이유는, 상기 외장목재판(20)의 수축 팽창을 감소시킬 수 있도록 하기 위함인 것이다.

즉, 철재로 구성된 상기 속주(10)의 외측면에 목재로 된 상기 외장목재판(20)의 일면이 접촉되게 장착되면 겨울철, 차가워진 상기 속주(10)에 면 접촉된 상기 외장목재판(20)의 수축률이 증가되고, 그로 인해 외장목재판의 3차원적 변형으로 인해 비틀리게 되는 문제가 발생된다.

또한, 우천 후 건조되는 과정에서 상기 외장목재판(20)과 속주(10)의 접촉면에서의 통기가 원활치 않아 건조가 용이하게 이루어지지 않게 되어 그 접촉면에서의 외장목재판(20) 부식이 빠르게 발생되고, 상기 고정피스(15)가 박혀진 부분이 무르게 되어 상기 외장목재판(20)의 고정력이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

이에 본 발명에서는 상기 간격유지판(30)에 의해 철재로 된 상기 속주(10)와 목재로 된 상기 외장목재판(20)간 통기로(31)가 형성되도록 이격시켜 외장목재판의 3차원 변형에 따른 비틀림을 방지하고, 고정피스가 박히는 외장목재판 일면의 건조가 용이하게 이루어지도록 함으로서 고정피스에 의한 고정력 저하를 방지하도록 하는 것이다.

또한, 상기 간격유지판(30)에 의해 스틸재의 속주(10)오 외장목재판(20)사이에 공간이 확보되어 온습도 및 통기로로 인한 목재의 변형과 평활도 유지에 기여할 수 있게 된다.

더욱이, 상기 간격유지판(30)을 설치할 때 외장목재판의 목재결 직각방향이 되게 설치함으로써 목재의 휨 및 뒤틀림 현상을 막아주며 목재표면의 평활도 유지에 도움을 줄 수 있게 된다.
즉, 상기 간격유지판(30)이 상기 외장목재판의 길이방향에 대해 수직되게 설치됨으로써 목재의 폭방향에 대한 휨 및 뒤틀림 현상을 막아주어 목재표면의 평활도 유지에 도움을 주는 것이다.

그리고, 상기 속주(10)의 내측에 단열재(13)를 충진하여 단열을 강화할 수 있을 것이다. 이때, 상기 단열재(13)는 우레탄 폼을 사용하여 상기 속주(10)의 내측에 충진되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 의 조립상태를 설명하면, 먼저 사각기둥형상의 철재로 된 속주(10)에 일정간격으로 관통공(11)을 형성한다.

상기 속주(10)에 관통공(11)이 형성되면 그 외측면에 상기 간격유지판(30)을 면접되게 설치한다.

상기 속주(10) 외측면에 상기 간격유지판(30)의 설치가 완료되면 상기 외장목재판(20)을 상기 속주(10)의 외측면에 장착하는데, 이때 별도의 고정장치(40)를 이용하여 상기 외장목재판(20)의 상기 속주(10)의 외측면에 장착한다.

여기서, 도 5를 참고하여 상기 고정장치(40)에 대해 간략히 살펴보면, 상기 고정장치(40)는 일정길이의 관체(41)와 상기 관체(41)의 일측단에 결합되어 에어에 의해 구동되는 에어공구(42)와 상기 관체(41)내측에 설치되어 외부 콤프레셔로부터 공급되는 에어를 상기 에어공구(42)로 공급하는 에어공급관(43), 상기 관체(41)의 외측면에 장착되는 카메라(44), 상기 카메라(44)를 통해 관찰된 영상을 보여주는 디스플레이장치(45)로 구성된 것으로, 상기와 같이 구성된 고정장치(40)를 이용하여 고정피스(15)를 상기 속주(10)의 내측에서 설치한다.

즉, 상기 에어공구(42)의 선단에 고정피스(15)를 물린 상태로 상기 관체(41)을 손으로 파지하여 상기 에어공구(42)를 상기 속주(10)로 밀어 넣는다. 이때, 상기 에어공구(42)의 선단에 물린 고정피스(15)가 상기 속주(10)의 내측면에 간섭되지 않도록 하면서 상기 에어공구(42)를 상기 속주(10)의 내측으로 밀어 넣도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이후, 상기 카메라(44)를 통해 촬영된 영상을 상기 디스플레이장치(45)를 보면서 상기 속주(10)에 형성된 관통공(11)을 찾고, 상기 관통공(11)을 찾으면 상기 에어공구(42)의 선단에 물려진 고정피스(15)의 끝단을 상기 관통공(11)을 향하도록 하여 상기 에어공구(42)를 작동시켜 그 고정피스(15)에 의해 상기 외장목재판(20)이 상기 속주(10)의 외측면에 장착되도록 하면 되는 것이다.

상기와 같이 고정피스(15)가 상기 속주(10)의 내측에 설치됨에 따라 기둥이나 보의 형성시 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 의 외관 형상을 미려하게 할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정하지 않고, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 속주 11: 관통공
13: 단열재 15: 고정피스
20: 외장목재판 21: 제1측판
23: 제2측판 24: 끼움홈
30: 간격유지판 31: 통기로
40: 고정장치

Claims

건축물의 기둥 또는 보로 사용되는 건축물 구조부재에 있어서,
금속재의 중공된 기둥형상을 갖도록 형성되되 그 내측면에 고정피스의 관통을 위한 관통공이 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 속주; 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 속주의 내측면에서 상기 관통공을 통해 관통된 고정피스에 의해 고정되는 외장목재판; 상기 외장목재판이 상기 속주의 외측면에서 일정간격 이격되게 장착되도록 설치되는 다수개의 간격유지판;을 포함하여 구성되되
상기 간격유지판은 상호 일정간격 이격된 상태로 상기 속주의 외측면에 장착되되 상기 외장목재판의 길이방향에 대해 수직되게 설치되고,
상기 외장목재판은 상기 속주의 일측면과 그 일측면과 대칭되는 타측면에 상기 고정피스에 의해 장착되는 제1측판과, 상기 제1측판이 장착되지 않는 상기 속주의 나머지 외측면에 장착되되 상기 제1측판의 양측단이 끼움결합되도록 폭 방향 양측에 길이방향으로 끼움홈이 형성된 제2측판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재.
제1항에 있어서,
상기 속주의 내측에는 단열을 위한 단열재가 충진되는 것을 특징으로 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 .
제2항에 있어서,
상기 속주의 내측에 충진되는 단열재는 우레탄 폼인 것을 특징으로 하는 외장목재의 변형이 방지되는 건축물 구조부재 .