KR101523646B1 - 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하여 단열 외벽 시스템의 내부 콘크리트 패널에 매립하거나 접합시, 앵커플레이트의 휨을 방지하고, 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시킬 수 있도록 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성함으로써, 중단열 외벽 시스템의 지지부 정착력을 증가시킬 수 있는, 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법이 제공된다. 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템은, 건물의 외부에 배치되는 외부 콘크리트 패널; 건물의 내부에 배치되는 내부 콘크리트 패널; 단열을 위해 외부 콘크리트 패널 및 내부 콘크리트 패널 사이에 접합되는 단열재; 및 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트가 내부 콘크리트 패널에 매립되거나 접합되며, 플레이트 휨 방지용 지지부가 앵커플레이트와 체결되어 앵커플레이트의 휨을 방지하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 포함하되, 플레이트 휨 방지용 지지부는 정착력이 증가되도록 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

Description

플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법 {INSULATED SANDWICH CONCRETE WALL SYSTEM HAVING SUPPORT MEMBER FOR PREVENTING WARP OF PLATE, AND CONSTRUCTING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 중단열 외벽 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하여 단열 외벽 시스템의 내부 콘크리트 패널에 매립하거나 접합시, 앵커플레이트의 휨을 방지하기 위한 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 벽체의 단열 효과를 높여 열손실을 방지하고 에너지를 절감하기 위한 건물벽체의 단열시공은 벽체 안쪽에 마감재를 설치하는 내벽단열시공, 벽체 사이에 마감재를 매입하는 중간벽 단열 시공 및 마감재를 외벽에 시공하는 외벽단열 시공이 있다.
통상적으로, 커튼월(curtain wall)은 철근콘크리트조, 철골조, 철골철근콘크리트조 등의 구조에서 기둥, 보, 바닥판으로 형성되는 구조부의 외부 개구부를 금속재 또는 무기질 재료로서 수직방향으로 공간을 막아대는 비내력벽으로서, 비내력 간막이벽, 장막벽이라고도 한다.
이러한 커튼월은 공장생산화 된 외벽재라는 의미로 사용되어 고층 또는 초고층 건물에서 많이 적용되어 설치되고 있으며, 특히, 100m 이상의 높은 건물에서는 비계조립(飛階組立)이 어려워 미리 공장에서 제작한 외벽 패널을 붙이는 방법이 많이 사용되는데, 이러한 초고층 건축공사에 있어서 커튼월 공사는 건축물의 외벽을 구성하는 구조부로서, 커튼월 구조체를 슬래브에 정착된 파스너로 부착시키는 공법으로 외벽을 형성하게 된다.
이러한 커튼월은 공장에서 제작함으로써 대량 생산에 의한 합리화가 가능하고 규격화된 패널로 제작할 수 있으며, 특히, 건물 외관을 나타내는 외부 장식용으로서의 기능적인 구성도 보여준다. 또한 그 재질로서는 금속판유리판, 석재블록프리캐스트 콘크리트 등 여러 가지가 있다.
이와 같은 커튼월의 주목적은 비와 바람, 소음이나 열을 외부로부터 내부로 침투되지 않도록 차단하는 것이므로, 구조체의 내풍압, 접합 수밀성 및 기밀성이 중요한 기능요소가 된다. 또한, 풍압력, 지진력 등의 외력에 의한 건물의 흔들림과, 구조물의 적재하중 등에 의한 슬래브의 처짐 현상에 따른 변형 방지, 외부의 온도 변화로부터 구조물 내부로의 열전달 방지와 내화 성능도 중요시 된다. 즉, 풍압력지진력 등의 외력에 의해서도 서로 인접하는 상하 2개층 간의 상대변위(층간변위)가 불규칙하게 발생하기 때문에 커튼월 구조체의 외벽 패널에 심각한 악영향을 끼치게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 커튼월형 외벽 시스템을 예시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 커튼월형 외벽 시스템은, 커튼 월형 벽체(10)를 건물골조인 슬래브(20)에 정착시키기 위해 앵커를 사용하며, 이러한 앵커에 대한 정착력을 향상시키기 위한 방식으로는, 매립 깊이 확장 방식, 그룹 앵커(30) 방식, 후크(Hook: 40) 적용 방식 및 플레이트 보강 방식 등이 있으며, 이러한 커튼월 벽체(10)는 매립 깊이가 증가됨으로써 정착 길이를 증가시키게 된다. 여기서, 정착력 향상에 가장 효과적인 방식은 매립 깊이를 확장하는 것이다.
한편, 도 2는 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 앵커볼트에 앵커플레이트가 체결된 경우를 나타내는 도면이다.
종래의 기술에 따른 중단열 외벽 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 콘크리트 패널(51), 단열재(52), 내부 콘크리트 패널(53) 등 3개층의 중단열 패널(50)로 구성되며, 이때, 건물골조인 슬래브(20)에 고정하기 위한 앵커(60)는 얇은 내부 콘크리트 패널(53)에 매립된다.
종래의 기술에 따른 중단열 외벽 시스템은, 내부 및 외부의 콘크리트 패널 사이에 단열재를 배치한 샌드위치 월 시스템으로서, 일체화 거동을 위해 열전도율이 낮은 유리 섬유 강화 플라스틱(glass fiber reinforced plastic: GFRP) 단열재를 배치할 수 있다. 이러한 중단열 패널(50)은 전술한 도 1에 도시된 커튼월 벽체(10)의 50% 이내의 매립 깊이를 갖는다.
이때, 내부 콘크리트 패널(53)의 두께가 얇기 때문에 종래의 기술에 따른 정착력 향상 방안은 적용하기 어렵지만, 플레이트 보강은 효과적인 대안이 될 수 있다. 예를 들면, 앵커볼트에 플레이트/와셔를 추가로 적용할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 플레이트/와셔를 추가하고, 플레이트의 너비/두께를 결정하기 위한 앵커플레이트의 설계 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
한편, 도 3a 및 도 3b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 콘크리트 파괴강도식 및 앵커플레이트의 수치해석 모델을 예시하는 도면들이다.
도 3a는 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 콘크리트 파괴강도식을 구하기 위한 구조를 나타내며, 콘크리트 구조 기준(KCI 2007)과 ACI 318-08 설계 기준식을 비교함으로써 콘크리트 파괴강도를 산정할 수 있고, 예를 들면, CCD(Concrete Capacity Design) 이론을 적용하면, 35도 경사각을 갖고, 유효 매립 깊이의 1.5제곱에 비례하는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 투영 면적 결정 결과를 비교하면, KCI 2007은 플레이트/와셔에 대해 고려하지 않지만(앵커볼트의 중심), ACI 318-08은 플레이트 와셔를 고려(앵커볼트 머리 + 플레이트 두께)함으로써, ACI 318-08은 플레이트의 두께만큼 확장되고, KCI 2007에 비해 넓은 투영 면적을 갖는다. 하지만, 플레이트 너비에 따른 콘크리트 파괴강도는 변화가 없다.
도 3b는 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 커플레이트의 수치해석 모델을 나타내며, 탄성론-기반 단순 해석모델을 나타낸다.
이때, 탄성론-기반 단순 해석모델은 앵커볼트의 인장력이 플레이트에 모두 적용되고, 플레이트의 너비에 따라 등분포 하중이 발생하며, 플레이트는 휨에 의해 지배되는 것으로 가정한다. 또한, 플레이트 강재의 항복 응력 초과시, 플레이트 추가에 대한 영향이 없는 것으로 가정함으로써, 플레이트 너비/두께를 결정할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 실험체 제작 과정을 예시하는 사진들이다.
도 4a는 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 실험체의 앵커볼트를 나타내며, 도 4b는 제작된 몰드를 나타내고, 도 4c는 앵커볼트가 설치된 것을 나타내고, 도 4d는 콘크리트가 타설된 것을 각각 나타낸다.
한편, 도 5a 및 도 5b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 콘크리트 파괴 강도 실험결과를 나타내는 도면들로서, 도 5a는 플레이트 너비를 고려한 콘크리트 파괴강도를 나타내고, 도 5b는 플레이트 두께를 고려한 콘크리트 파괴강도를 각각 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 플레이트 너비 증가에 따른 콘크리트 파괴강도의 경향으로서, 최대 0.13 이상의 증가 효과가 나타났고, 강도 증가율은 지속적으로 감소하였다. 이에 따라 플레이트에 과도한 휨 변형이 발생한 것을 알 수 있다. 예를 들면, KCI 2007과 실험결과와 비교하면, KCI 2007 콘크리트 파괴강도는 35.1kN으로서, 플레이트 추가시 최대 50%의 차이가 발생하였다. 또한, 전술한 그룹 앵커와 플레이트 보강형 단일 앵커를 비교하면, 그룹 앵커의 콘크리트 파괴강도는 42.6kN으로서, 플레이트 추가시 최대 26%가 증가하는 것을 알 수 있다.
도 5b를 참조하면, 플레이트 두께 증가에 따른 콘크리트 파괴강도의 경향으로서, 최대 1.66 이상의 증가 효과가 나타났고, 강도 증가율은 일정한 경향을 보이지 않았다. 예를 들면, KCI 2007과 실험결과와 비교하면, KCI 2007 콘크리트 파괴강도는 35.1kN으로서, 플레이트 추가시 최대 57%의 차이가 발생하였다. 또한, 전술한 그룹 앵커와 플레이트 보강형 단일 앵커를 비교하면, 그룹 앵커의 콘크리트 파괴강도는 42.6kN으로서, 플레이트 추가시 최대 29%가 증가하는 것을 알 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨-항복 응력 비에 대한 실험결과를 나타내는 도면들로서, 도 6a는 플레이트 너비에 따른 플레이트 최대 휨/항복 응력을 나타내고, 도 6b는 플레이트 두께에 따른 플레이트 최대 휨/항복 응력을 나타
도 6a를 참조하면, 플레이트 너비를 고려한 경우, CCD 이론 기반으로는 130㎜ x 9㎜(휨-항복 응력 비 = 98%)이고, 실험-기반으로는 110㎜ x 9㎜ (휨-항복 응력 비 = 100%)인 것을 알 수 있다.
또한, 도 6b를 참조하면, 플레이트 두께를 고려한 경우, CCD 이론 기반으로는 130㎜ x 9㎜ (휨-항복 응력 비 = 98%)이고, 실험-기반으로는 110㎜ x 10㎜ (휨-항복 응력 비 = 100%)인 것을 알 수 있다.
여기서, CCD 이론-기반 플레이트와 실험결과-기반 플레이트의 휨-항복 응력 비는 약 15%의 차이를 보임으로써, 콘크리트 파괴강도의 영향을 비교적 잘 예측할 수 있는 것을 알 수 있다.
따라서 플레이트 추가에 따라 콘크리트 파괴강도가 20%~60% 증가하는 것을 알 수 있고, 즉, 플레이트의 추가는 콘크리트 파괴강도에 상당한 영향을 주며, 이에 따라 중단열 외벽 시스템의 설계시 플레이트 추가를 고려하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템의 경우, 하중 작용시 플레이트의 과도한 휨 변형에 의해 정착력 향상에 한계가 있다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 기술에 따른 앵커플레이트 보강은 앵커볼트의 머리 위에 앵커플레이트를 용접하여 고정하는 것으로, 앵커플레이트의 매립 깊이가 앵커볼트의 머리 두께만큼 손실되며, 이것은 중단열 외벽 시스템과 같이 얇은 벽체에 대한 정착력 저하를 유발하는 문제점이 있다.
1) 대한민국 등록특허번호 제10-1052478호(출원일: 2009년 4월 23일), 발명의 명칭: "커튼월용 외벽 단열 유니트 패널 및 그 설치방법" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-573288호(출원일: 2003년 12월 15일), 발명의 명칭: "단열성능을 가지는 복합스터드 및 이를 이용한 벽체패널의 접합부 구조" 3) 대한민국 공개특허번호 제2003-2112호(공개일: 2003년 1월 8일), 발명의 명칭: "건축물 단열벽체의 시공방법 및 그 방법에 의해 설치 시공된 단열벽체" 4) 대한민국 등록특허번호 제10-546999호(출원일: 2005년 9월 21일), 발명의 명칭: "건축물의 외벽 단열 구조" 5) 대한민국 등록특허번호 제10-319645호(출원일: 1999년 1월 13일), 발명의 명칭: "샌드위치형 콘크리트 패널" 6) 대한민국 등록특허번호 제10-1180007호(출원일: 2012년 5월 29일), 발명의 명칭: "건축물 외장재의 고정유닛" 7) 대한민국 등록특허번호 제10-475651호(출원일: 2001년 8월 24일), 발명의 명칭: "건축물의 마감재 및 그의 시공방법"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하여 단열 외벽 시스템의 내부 콘크리트 패널에 매립하거나 접합시, 앵커플레이트의 휨을 방지하고, 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시킬 수 있도록 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성함으로써, 중단열 외벽 시스템의 지지부 정착력을 증가시킬 수 있는, 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 플레이트 휨 방지용 지지부의 매립 깊이 확보를 위해 지지부 설치 부분에 길이 방향으로 콘크리트의 두께를 증가시켜 적용함으로써 정착력을 극대화시키고 자중을 감소시킬 수 있는, 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템 및 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템은, 건물의 외부에 배치되는 외부 콘크리트 패널; 건물의 내부에 배치되는 내부 콘크리트 패널; 단열을 위해 상기 외부 콘크리트 패널 및 내부 콘크리트 패널 사이에 접합되는 단열재; 및 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트가 상기 내부 콘크리트 패널에 매립되거나 접합되며, 플레이트 휨 방지용 지지부가 상기 앵커플레이트와 체결되어 상기 앵커플레이트의 휨을 방지하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 포함하되, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는 정착력이 증가되도록 상기 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 내부 콘크리트 패널에 정착되는 앵커볼트; 소정의 두께와 너비를 갖고, 상기 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 휨 방지를 위해 상기 앵커플레이트 상에 체결되는 플레이트 휨 방지용 보강재; 및 상기 앵커볼트와 체결되는 너트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 앵커볼트에 상기 너트를 체결하기 전에 상기 플레이트 휨 방지용 보강재 상에 체결되는 플레이트/와셔(Plate/Washer)를 포함한다.
여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재는 금형으로 제작되고, 상기 앵커플레이트의 상부에 4방향으로 보강되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 현장에서 제작되거나 또는 공장에서 프리캐스트(PC) 제작될 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법은, 외부 콘크리트 패널, 단열재 및 내부 콘크리트 패널로 이루어지는 중단열 외벽 시공 방법에 있어서, a) 내부 콘크리트 패널의 형성시, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하는 단계; b) 상기 앵커플레이트 상에 플레이트 휨 방지용 보강재를 체결하는 단계; c) 상기 앵커볼트에 너트를 체결하여 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성하는 단계; 및 d) 콘크리트를 타설하여 중단열 외벽용 내부 콘크리트 패널을 형성하는 단계; 및 e) 상기 내부 콘크리트 패널에 단열재 및 외부 콘크리트 패널을 접합하여 중단열 외벽을 완성하는 단계를 포함하며,
상기 c)단계에서, 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 내부 콘크리트 패널에 정착되는 앵커볼트; 소정의 두께와 너비를 갖고, 상기 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 휨 방지를 위해 상기 앵커플레이트 상에 체결되는 플레이트 휨 방지용 보강재; 상기 플레이트 휨 방지용 보강재 상에 체결되는 플레이트/와셔(Plate/Washer); 및 상기 앵커볼트와 체결되는 너트;를 포함하며, 상기 d)단계에서, 플레이트 휨 방지용 지지부는 정착력이 증가되도록, 상기 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시키되, 단열재와 접하는 부위에 위치하도록 하며, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보하도록 하게 된다.
본 발명에 따르면, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하여 단열 외벽 시스템의 내부 콘크리트 패널에 매립하거나 접합시, 앵커플레이트의 휨을 방지하고, 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시킬 수 있도록 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성함으로써, 중단열 외벽 시스템의 지지부 정착력을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 플레이트 휨 방지용 지지부의 매립 깊이 확보를 위해, 지지부 설치 부분에 길이 방향으로 콘크리트의 두께를 증가시켜 적용함으로써 정착력을 극대화시킬 수 있고, 이에 따라 자중을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 보강 방법인 그룹 앵커의 제작과 비교하면, 시공성과 생산성이 우수한 플레이트 휨 방지용 지지부를 제공함으로써, 플레이트 보강 효과를 극대화하여 기존 방법에 비해 30% 이상의 정착력을 향상시킬 수 있고, 순간 풍속이 높은 곳에 효율적으로 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 커튼월형 외벽 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 앵커볼트에 앵커플레이트가 체결된 경우를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 콘크리트 파괴강도식 및 앵커플레이트의 수치해석 모델을 예시하는 도면들이다.
도 4a 내지 도 4d는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 실험체 제작 과정을 예시하는 사진들이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 콘크리트 파괴 강도 실험결과를 나타내는 도면들이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 기술에 따른 앵커플레이트가 형성된 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨-항복 응력 비에 대한 실험결과를 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨 방지용 지지부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨 방지용 지지부의 분해조립도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법의 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨 방지용 지지부를 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중단열 외벽 시스템에서 플레이트 휨 방지용 지지부의 분해조립도이다.
먼저, 건축물의 단열에는 외단열, 내단열 및 중단열 방법이 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 외벽 시스템은 단열 성능이 향상된 중단열 외벽 시스템으로서, 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템(100)은, 외부 콘크리트 패널(110), 단열재(120), 내부 콘크리트 패널(130) 및 플레이트 휨 방지용 지지부(140)를 포함한다.
외부 콘크리트 패널(110)은 건물의 외부에 배치되고, 내부 콘크리트 패널(130)은 건물의 내부에 배치된다.
단열재(120)는 단열을 위해 상기 외부 콘크리트 패널(110) 및 내부 콘크리트 패널(130) 사이에 접합된다.
플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트가 상기 내부 콘크리트 패널에 매립되거나 접합되며, 플레이트 휨 방지용 지지부가 상기 앵커플레이트와 체결되어 상기 앵커플레이트의 휨을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 정착력이 증가되도록 상기 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보할 수 있다. 또한, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 현장에서 제작되거나 또는 공장에서 프리캐스트(PC) 제작될 수 있다.
구체적으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 앵커볼트(Anchor Bolt: 141), 앵커플레이트(Anchor Plate: 142), 플레이트 휨 방지용 보강재(143), 너트(144) 및 플레이트/와셔(145)를 포함할 수 있다.
상기 앵커볼트(Anchor Bolt: 141)는 상기 내부 콘크리트 패널에 정착된다.
상기 앵커플레이트(Anchor Plate: 142)는 소정의 두께와 너비를 갖고, 상기 앵커볼트(141)에 용접된다.
상기 플레이트 휨 방지용 보강재(143)는 상기 앵커플레이트(142)의 휨 방지를 위해 상기 앵커플레이트(142) 상에 체결된다. 이때, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재(143)는 금형으로 제작되고, 상기 앵커플레이트(142)의 상부에 4방향으로 보강된다.
상기 너트(144)는 상기 앵커볼트(144)와 체결되며, 상기 플레이트/와셔(145)는 상기 앵커볼트(141)에 상기 너트(144)를 체결하기 전에 상기 플레이트 휨 방지용 보강재(143) 상에 체결된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 앵커볼트(141)에 앵커플레이트(142)를 용접하여 단열 외벽 시스템의 내부 콘크리트 패널(130)에 매립하거나 접합시, 앵커플레이트(142)의 휨을 방지하고, 앵커플레이트(142) 유효 깊이를 증가시킬 수 있도록 플레이트 휨 방지용 지지부(140)를 형성함으로써, 중단열 외벽 시스템(100)의 지지부 정착력을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플레이트 휨 방지용 지지부(140)의 매립 깊이 확보를 위해, 지지부 설치 부분에 길이 방향으로 콘크리트의 두께를 증가시켜 적용함으로써 정착력을 극대화시킬 수 있고, 이에 따라 자중을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법의 동작흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법은, 먼저, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접한다(S110).
다음으로, 상기 앵커플레이트 상에 플레이트 휨 방지용 보강재를 체결한다(S120). 이때, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재는 금형으로 제작되고, 상기 앵커플레이트의 상부에 4방향으로 보강된다.
다음으로, 상기 앵커볼트에 너트를 체결하기 전에 상기 플레이트 휨 방지용 보강재 상에 플레이트/와셔를 체결한다(S130).
다음으로, 상기 앵커볼트에 너트를 체결하여 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성한다(S140). 여기서, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보할 수 있다. 이때, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 현장에서 제작되거나 또는 공장에서 프리캐스트(PC) 제작될 수 있다. 이에 따라, 상기 플레이트 휨 방지용 지지부(140)는 현장 또는 공장에서 제작 가능하며, 순간 풍속이 높은 지역이나 초고층 건축물에 중단열 외벽 시스템이 사용되는 경우, 기존 방법에 비해 지지부의 정착력을 극대화시킬 수 있으며, 시공성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 콘크리트를 타설하여 중단열 외벽용 내부 콘크리트 패널을 형성한다(S150).
다음으로, 상기 내부 콘크리트 패널에 단열재 및 외부 콘크리트 패널을 접합하여 중단열 외벽을 완성한다(S160). 여기서, 상기 내부 콘크리트 패널에 단열재 및 외부 콘크리트 패널을 접합하여 중단열 외벽을 형성하는 것은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 보강 방법인 그룹 앵커의 제작과 비교하면, 시공성과 생산성이 우수한 플레이트 휨 방지용 지지부를 제공함으로써, 플레이트 보강 효과를 극대화하여 기존 방법에 비해 30% 이상의 정착력을 향상시킬 수 있고, 순간 풍속이 높은 곳에 효율적으로 적용할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템
110: 외부 콘크리트 패널
120: 단열재
130: 내부 콘크리트 패널
140: 플레이트 휨 방지용 지지부
141: 앵커볼트(Anchor Bolt)
142: 앵커플레이트(Anchor Plate)
143: 플레이트 휨 방지용 보강재
144: 너트(Nut)
145: 플레이트/와셔(Plate/Washer)

Claims (11)

  1. 중단열 외벽 시스템에 있어서,
    건물의 외부에 배치되는 외부 콘크리트 패널;
    건물의 내부에 배치되는 내부 콘크리트 패널;
    단열을 위해 상기 외부 콘크리트 패널 및 내부 콘크리트 패널 사이에 접합되는 단열재; 및
    앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트가 상기 내부 콘크리트 패널에 매립되거나 접합되며, 플레이트 휨 방지용 지지부가 상기 앵커플레이트와 체결되어 상기 앵커플레이트의 휨을 방지하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 포함하되,
    상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 내부 콘크리트 패널에 정착되는 앵커볼트; 소정의 두께와 너비를 갖고, 상기 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 휨 방지를 위해 상기 앵커플레이트 상에 체결되는 플레이트 휨 방지용 보강재; 상기 플레이트 휨 방지용 보강재 상에 체결되는 플레이트/와셔(Plate/Washer); 및 상기 앵커볼트와 체결되는 너트;를 포함하며,
    상기 플레이트 휨 방지용 지지부는 정착력이 증가되도록, 상기 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시키되, 단열재와 접하는 부위에 위치하도록 하며,
    상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보하는 것을 특징으로 하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 휨 방지용 보강재는 금형으로 제작되고, 상기 앵커플레이트의 상부에 4방향으로 보강되는 것을 특징으로 하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 휨 방지용 지지부는, 현장에서 제작되거나 또는 공장에서 프리캐스트(PC) 제작되는 것을 특징으로 하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시스템.
  7. 외부 콘크리트 패널, 단열재 및 내부 콘크리트 패널로 이루어지는 중단열 외벽 시공 방법에 있어서,
    a) 내부 콘크리트 패널의 형성시, 앵커볼트에 앵커플레이트를 용접하는 단계;
    b) 상기 앵커플레이트 상에 플레이트 휨 방지용 보강재를 체결하는 단계;
    c) 상기 앵커볼트에 너트를 체결하여 플레이트 휨 방지용 지지부를 형성하는 단계; 및
    d) 콘크리트를 타설하여 중단열 외벽용 내부 콘크리트 패널을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 내부 콘크리트 패널에 단열재 및 외부 콘크리트 패널을 접합하여 중단열 외벽을 완성하는 단계를 포함하며,
    상기 c)단계에서, 플레이트 휨 방지용 지지부는, 상기 내부 콘크리트 패널에 정착되는 앵커볼트; 소정의 두께와 너비를 갖고, 상기 앵커볼트에 용접되는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 휨 방지를 위해 상기 앵커플레이트 상에 체결되는 플레이트 휨 방지용 보강재; 상기 플레이트 휨 방지용 보강재 상에 체결되는 플레이트/와셔(Plate/Washer); 및 상기 앵커볼트와 체결되는 너트;를 포함하며,
    상기 d)단계에서, 플레이트 휨 방지용 지지부는 정착력이 증가되도록, 상기 앵커플레이트 유효 깊이를 증가시키되, 단열재와 접하는 부위에 위치하도록 하며,
    상기 플레이트 휨 방지용 보강재, 상기 앵커플레이트 및 상기 앵커볼트를 일체화시킴으로써 풍하중에 저항하는 상기 앵커플레이트의 유효 매립 깊이를 최대한 확보하는 것을 특징으로 하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 b) 단계의 플레이트 휨 방지용 보강재는 금형으로 제작되고, 상기 앵커플레이트의 상부에 4방향으로 보강되는 것을 특징으로 하는 플레이트 휨 방지용 지지부를 구비한 중단열 외벽 시공 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111663677A (zh) * 2020-06-10 2020-09-15 夏凯敏 一种装配式建筑外墙用轻质保温墙体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180548A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Izcon Co Ltd Ｐｃ板もしくはハーフｐｃ板用インサート
JP2009138503A (ja) * 2007-12-11 2009-06-25 Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk パネル取付用埋込アンカー及びコンクリート系パネル
KR20120056663A (ko) * 2010-11-25 2012-06-04 한국건설기술연구원 합성연결재를 이용한 하프 합성형 콘크리트벽체 시공방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180548A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Izcon Co Ltd Ｐｃ板もしくはハーフｐｃ板用インサート
JP2009138503A (ja) * 2007-12-11 2009-06-25 Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk パネル取付用埋込アンカー及びコンクリート系パネル
KR20120056663A (ko) * 2010-11-25 2012-06-04 한국건설기술연구원 합성연결재를 이용한 하프 합성형 콘크리트벽체 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111663677A (zh) * 2020-06-10 2020-09-15 夏凯敏 一种装配式建筑外墙用轻质保温墙体

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