KR102005633B1

KR102005633B1 - 고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법

Info

Publication number: KR102005633B1
Application number: KR1020170144586A
Authority: KR
Inventors: 김형준; 강동화; 신동현; 정현수
Original assignee: 서울시립대학교 산학협력단
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-07-30
Also published as: KR20190049102A

Abstract

본 발명은 외력에 대한 하중 저항 성능이 향상되어 높은 풍압이 작용하는 고층부에 적용이 가능하고, 간략화된 조립공정으로 빠른 공사기간이 요구되는 건축물에 적용될 수 있도록 한 고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 고단열기능을 갖는 일체형 패널은, 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재와; 외부 하중에 대한 저항성을 확보하기 위해 상기 단열심재의 양측면에 각기 밀착되어 위치된 한 쌍의 구조용 패널과; 상기 한 쌍의 구조용 패널의 제작시 각기 배근된 보강철근에 접합되어 한 쌍의 구조용 패널에 각각 매립되어 있는 정착구와; 한 쌍의 구조용 패널 및 단열심재를 관통하여 양단이 각기 정착구에 삽통되어 있는 전단저항볼트와; 상기 전단저항볼트의 양단에 각기 나사 결합되어 조임력으로 한 쌍의 구조용 패널과 단열심재를 결합시키는 조임너트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법{Integral pannel having high insulation function and manufacturing method of the same}

본 발명은 고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 특히 외력에 대한 하중 저항 성능이 향상되어 높은 풍압이 작용하는 고층부에 적용이 가능하고, 간략화된 조립공정으로 빠른 공사기간이 요구되는 건축물에 적용될 수 있도록 한 고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.

외기에 대한 고단열성 및 고층화에 따른 높은 풍압으로 우수한 구조적 성능이 요구되는 복합기능을 갖춘 건축물을 건설하는 추세가 증가하고 있다. 이에 따라 건설 현장에서는 기존 기술에 대비하여 외벽 두께가 증가하고 있으며, 단열 공법 수행시 복잡성으로 인해 현장에서의 적용성이 떨어진다. 따라서 간단한 조립식 제작 공정을 통해 생산하고 현장에서의 제약 사항이 없이 시공 가능한 일체형 패널이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1763540호로서, '샌드위치 패널을 이용한 모듈형 단열조립체 및 그 시공방법'이 제안되어 있으나 샌드위치 패널의 단열재 부분에 부착하는 과정에서 마감재 역할을 하는 개별 타일 벽돌을 잉일이 조립하기 때문에 제작효율이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명의 다른 배경기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1214980호로서, '조립 설치된 단열재와 합성연결재를 이용한 현장타설형 중단열벽체 시공방법'이 제안되어 있으나, 이 경우 샌드위치패널을 일체화하기 위한 합성연결재의 배치 시 내부 단열재의 불연속이 발생하여 단열성능이 저하될 수 있는 문제가 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1763540호 한국 등록특허 등록번호 제10-1214980호

본 발명은 외력에 대한 하중 저항 성능이 향상되어 높은 풍압이 작용하는 고층부에 적용이 가능하고, 간략화된 조립공정으로 빠른 공사기간이 요구되는 건축물에 적용될 수 있도록 한 고단열기능을 갖는 일체형 패널 및 이의 제작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 고단열기능을 갖는 일체형 패널은, 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재와; 외부 하중에 대한 저항성을 확보하기 위해 상기 단열심재의 양측면에 각기 밀착되어 위치된 한 쌍의 구조용 패널과; 상기 한 쌍의 구조용 패널의 제작시 각기 배근된 보강철근에 접합되어 한 쌍의 구조용 패널에 각각 매립되어 있는 정착구와; 한 쌍의 구조용 패널 및 단열심재를 관통하여 양단이 각기 정착구에 삽통되어 있는 전단저항볼트와; 상기 전단저항볼트의 양단에 각기 나사 결합되어 조임력으로 한 쌍의 구조용 패널과 단열심재를 결합시키는 조임너트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정착구는 볼트삽입공을 갖는 원형의 정착구 너트지지판, 상기 정착구 너트지지판의 일면에 형성되어 조임너트를 수용하는 너트체결홈을 갖는 정착구 하우징, 정착구 하우징의 외주면에 복수개 이상으로 접합되어 단부에 절곡부가 형성되어 있는 보강근 정착판 및 정착구 너트지지판의 타면에 원통형으로 돌출된 원형슬리브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 고단열기능을 갖는 일체형 패널의 제작 방법은, 한 쌍의 구조용 패널의 제작시 배근된 보강철근에 접합되어 매립되어 있는 정착구를 갖는 한 쌍의 구조용 패널을 준비하는 단계와; 한 쌍의 구조용 패널의 사이에 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재를 위치시켜 놓는 단계와; 상기 단열심재에 상기 정착구를 관통하는 일직된 관통구멍을 형성한 후, 전단저항볼트를 상기 정착구와 관통구멍에 삽입시킨 후, 조임너트를 전단저항볼트의 양단에 체결 조임하여 한 쌍의 구조용 패널과 단열심재를 일체로 결합시키는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고단열기능을 갖는 일체형 패널은 전단저항볼트의 우수한 강도와 배치개수의 최소화로 인하여 구조용 패널을 상호 완전히 합성시켜 일체형을 이루도록 함으로써 요구되는 기계적 강도의 증진과 휨 강성의 증진을 도모할 수 있다. 또한 단열심재를 둘러싸고 있는 구조용 패널에 의해 단열심재의 손상을 방지하며 양중할 수 있어 고단열성이 요구되는 건축물의 외벽에 파손없이 안전하게 시공이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 고단열기능을 갖는 일체형 패널의 제작 방법에 따르면, 건물의 시공시 현장에서 단위 모듈로 간편하게 조립 제작되어져, 높은 풍압이 작용하는 고층 건물이나, 외벽 설치 후 외벽의 추가적인 외단열 공법 시공이 제한되는 고층부 및 빠른 공사기간이 요구되는 건축물에 시공 적용이 가능한 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 고단열기능을 갖는 일체형 패널에 조립되는 전단저항볼트와 정착구 및 조임너트의 분해사시도.
도 2는 도 1의 조립사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 고단열기능을 갖는 일체형 패널의 일부사시도.
도 6은 도 5의 B-B선 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고단열기능을 갖는 일체형 패널의 정면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 실시 예에 따른 고단열기능을 갖는 일체형 패널(10)은 도 5와 같이 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재(12)가 구비된다. 단열심재(12)는 기공을 갖도록 발포 제작된 스치로폼, 우레탄폼, 페놀폼 등이 될 수 있다.

단열심재(12)의 양측면에 각기 밀착되어 위치된 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)이 구비된다. 구조용 패널(14,14a)은 건물에 미치는 풍압 등 외부 하중에 대한 저항성을 확보하기 위해 예로 무기계 세라믹으로 제작된 것이 될 수 있다.

구조용 패널(14,14a)에는 각각 동일한 위치에서 서로 마주하는 정착구(16,16a)가 매립되어 설치된다. 정착구(16,16a)는 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 제작시 각기 배근된 보강철근(141,141a)에 접합될 수 있다. 따라서 정착구(16,16a)는 보강철근(141,141a)을 따라 구조용 패널(14,14a)에 하나 이상 배열되어 설치될 수 있다.

도 1 내지 도 4에서와 같이 정착구(16,16a)는 볼트삽입공(161a)을 갖는 원형의 정착구 너트지지판(161), 상기 정착구 너트지지판(161)의 일면에 형성되어 조임너트(20)를 수용하는 너트체결홈(162a)을 갖는 정착구 하우징(162), 정착구 하우징(162)의 외주면에 복수개 이상으로 접합되어 단부에 절곡부(163a)가 형성되어 있는 보강근 정착판(163) 및 정착구 너트지지판(161)의 타면에 원통형으로 돌출된 원형슬리브(164)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서 볼트삽입공(161a)의 직경은 후술할 전단저항볼트(18)의 외경과 같거나 크게 구성된다. 너트체결홈(162a)은 후술할 조임너트(20)를 수용할 수 있는 충분한 크기의 공간을 갖는다.

한 쌍의 구조용 패널(14,14a) 및 단열심재(12)를 결합시키는 전단저항볼트(18)를 구비한다. 전단저항볼트(18)는 한 쌍의 구조용 패널(14,14a) 및 단열심재(12)를 관통하여 양단이 각기 정착구(16,16a)에 삽통되어 설치된다. 따라서 전단저항볼트(18)는 한 쌍의 구조용 패널(14,14a) 및 단열심재(12)가 같는 두께의 합에 해당하는 길이를 갖는다. 전단저항볼트(18)는 전체 길이구간으로 외주면에 나사산이 형성되거나 양단의 일정구간에만 나사산이 형성된 것이 될 수 있다.

전단저항볼트(18)의 양단에는 각기 조임너트(20)가 나사 결합되어 있다. 조임너트(20)는 전단저항볼트(18)의 양단에 각기 나사 결합되어 회전 조임력으로 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)과 단열심재(12)를 결합시킨다.

이와 같이 구성된 일체형 패널(10)은 전단저항볼트(18)의 우수한 강도와 배치개수의 최소화로 인하여 구조용 패널(14,14a)을 상호 완전히 합성시켜 일체형을 이루도록 함으로써 요구되는 기계적 강도의 증진과 휨 강성의 증진을 도모할 수 있다.

또한, 단열심재(12)를 둘러싸고 있는 구조용 패널(14,14a)에 의해 단열심재(12)의 손상을 방지하며 양중할 수 있어 고단열성이 요구되는 건축물의 외벽에 파손없이 안전하게 시공이 이루어질 수 있다.

미설명부호 '15'는 '와셔'이다.

이와 같이 구성된 일체형 패널(10)의 제작 방법을 설명한다.

먼저, 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 제작시 배근된 보강철근(141,141a)에 접합되어 매립되어 있는 정착구(16,16a)를 갖는 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)이 공장 제작되어 준비된다. 이때 정착구(16,16a)는 도 6 및 도 7과 같이 격자간격을 가지고 설치될 수 있다.

그 다음, 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 사이에 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재(12)를 위치시켜 놓는다.

그 다음, 단열심재(12)에 정착구(16,16a)를 관통하는 일직된 관통구멍(121)을 형성한 후, 전단저항볼트(18)를 상기 정착구(16,16a)와 관통구멍(121)에 삽입시킨 후, 조임너트(20)를 전단저항볼트(18)의 양단에 체결 조임하여 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)과 단열심재(12)를 일체로 결합시킨다.

이같이 하여 제작되는 일체형 패널(10)은 건물의 시공시 현장에서 단위 모듈로 간편하게 조립 제작하여 높은 풍압이 작용하는 고층 건물이나, 외벽 설치 후 외벽의 추가적인 외단열 공법 시공이 제한되는 고층부 및 빠른 공사기간이 요구되는 건축물에 시공 적용이 가능하다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 단열심재
14,14a: 구조용 패널
16,16a: 정착구
18: 전단저항볼트
20: 조임너트

Claims

삭제
단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재(12)와;
외부 하중에 대한 저항성을 확보하기 위해 상기 단열심재(12)의 양측면에 각기 밀착되어 위치된 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)과;
상기 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 제작시 각기 배근된 보강철근(141,141a)에 접합되어 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)에 각각 매립되어 있는 정착구(16,16a)와;
한 쌍의 구조용 패널(14,14a) 및 단열심재(12)를 관통하여 양단이 각기 정착구(16,16a)에 삽통되어 있는 전단저항볼트(18)와;
상기 전단저항볼트(18)의 양단에 각기 나사 결합되어 조임력으로 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)과 단열심재(12)를 결합시키는 조임너트(20);를 포함하되,
상기 정착구(16,16a)는 볼트삽입공(161a)을 갖는 원형의 정착구 너트지지판(161), 상기 정착구 너트지지판(161)의 일면에 형성되어 조임너트(20)를 수용하는 너트체결홈(162a)을 갖는 정착구 하우징(162), 정착구 하우징(162)의 외주면에 복수개 이상으로 접합되어 단부에 절곡부(163a)가 형성되어 있는 보강근 정착판(163) 및 정착구 너트지지판(161)의 타면에 원통형으로 돌출된 원형슬리브(164)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고단열기능을 갖는 일체형 패널.
삭제
한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 제작시 배근된 보강철근(141,141a)에 접합되어 매립되어 있는 정착구(16,16a)를 갖는 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)을 준비하는 단계와;
한 쌍의 구조용 패널(14,14a)의 사이에 단열기능을 확보하기 위한 판상형의 단열심재(12)를 위치시켜 놓는 단계와;
상기 단열심재(12)에 상기 정착구(16,16a)를 관통하는 일직된 관통구멍(121)을 형성한 후, 전단저항볼트(18)를 상기 정착구(16,16a)와 관통구멍(121)에 삽입시킨 후, 조임너트(20)를 전단저항볼트(18)의 양단에 체결 조임하여 한 쌍의 구조용 패널(14,14a)과 단열심재(12)를 일체로 결합시키는 단계;를 포함하여 제작되고,
상기 정착구(16,16a)는 볼트삽입공(161a)을 갖는 원형의 정착구 너트지지판(161), 상기 정착구 너트지지판(161)의 일면에 형성되어 조임너트(20)를 수용하는 너트체결홈(162a)을 갖는 정착구 하우징(162), 정착구 하우징(162)의 외주면에 복수개 이상으로 접합되어 단부에 절곡부(163a)가 형성되어 있는 보강근 정착판(163) 및 정착구 너트지지판(161)의 타면에 원통형으로 돌출된 원형슬리브(164)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고단열기능을 갖는 일체형 패널의 제작 방법.