KR20000041002A - 경량형강을 이용한 골조와 벽패널의 접합방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 경량형강을 벽체골조로 이용하는 건물의 축조에서 골조의 시공오차에 의한 영향을 받지 않으며, 별도의 복잡한 철물 및 접합방법이 필요하지 않고, 비내력벽인 벽패널에 대해 별도의 구조적 고려가 필요하지 않은 벽패널접합방법을 제공하려는 것이다. 이 발명에 따르면, 층간슬랩이나 지붕을 지탱하는 H빔(31)의 플랜지(32)에 대해 경량형강(33)의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계 및, H빔(31)의 플랜지에 고정된 경량형강(33)의 플랜지와 벽패널(34)의 트랙(35)을 스크류로 조여 고정시키는 단계를 포함하는 건물골조와 벽패널의 접합방법이 제공된다. 상기 벽패널접합방법은 H빔(31)의 플랜지(33)에 고정된 경량형강(33)의 플랜지에 대해 세로방향으로 배치된 다른 경량형강(36)의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계를 부가적으로 포함할 수 있으며, 이 경우에는, 상기 벽패널고정단계에서는 세로방향으로 배치된 경량형강(36)의 웨브와 벽패널(34)의 트랙(35)을 스크류로 조여 고정시킨다.

Description

경량형강을 이용한 골조와 벽패널의 접합방법

이 발명은 경량형강을 벽체골조로 사용하는 철골건축물에서 건물골조와 프리패브 벽패널의 접합방법에 관한 것이며, 특히, 벽패널에 이용되는 경량형강과 유사한 경량형강을 접합부재로 이용하는 접합방법에 관한 것이다.

현재 우리 나라의 중저층 건축물은 전체 건축물의 90%이상을 차지하고 있으며, 주로, 상가, 창고, 학교, 병원, 스포츠-문화 센터, 공공건물 등의 용도로 사용되고 있다.

한편, 일본에서는 이러한 중저층 건축물의 시공기간을 단축하기 위하여 골조, 벽패널, 바닥, 지붕, 계단 등과 같은 건물의 부위별 구성요소들을 프리패브 시스템화하여 공장에서 생산하고 현장에서 조립하는 방안이 추진되고 있다.

여기에서, '프리패브'라고 함은 현장이 아닌 공장에서 미리 성형되었음을 의미한다.

이러한 중저층 건축물의 시공에서는 골조가 완성된 후에 프리패브 벽패널을 조립하는 공정의 간편성과 함께, 벽패널의 내화, 차음, 단열, 결로 등과 같은 쾌적한 거주환경의 제공이 주된 연구과제가 되고 있다.

미국 등에서 개발되어 국내에 이미 보급되어 있는 스틸하우스에서는 1.0 ㎜ 내외의 아연도금강판을 소재로 한 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 C형 또는 립C형 단면을 가진 경량형강을 주요 구조재로 사용하고 있다. 이러한 주택은 스크류를 사용하여 조립하는 공정의 간편성뿐만 아니라, 벽패널의 단열성 및 차음성 등 거주환경에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으므로, 향후 각광을 받게 될 것으로 전망된다.

도 2a 및 도 2b는 이러한 주택에서의 건물골조와 벽패널 사이의 접합에 관한 종래의 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a에는 H빔으로 된 보위에 지지된 층간슬랩을 포함하는 건물골조 안으로 벽패널을 삽입하여 고정시키는 방법이 도시되어 있으며, 벽패널(11)의 하부는 하부슬랩(12)의 상면에 대해 샷핀으로 고정되고, 벽패널(11)의 상부는 상부슬랩(12)의 하면에 샷핀으로 고정된다. 이 방법은 골조의 시공오차를 흡수할 여지가 거의 없으며, 골조의 높이, 즉, 두 개의 층간슬랩(12) 사이의 간격이 벽패널(11)의 높이보다 작게 시공되었을 경우에는 벽패널(11)의 조립이 불가능하다는 단점이 있다. 또한, 이 방법은 벽패널(11)에 의해 덮여지지 않은 슬랩부분에서의 열교현상에 의한 결로를 방지하기 위해 도 3에 보이듯이 추가로 단열재(17)를 부착하는 단열시공을 해야 한다는 단점이 있다.

도 2b는 H빔으로 된 보위에 지지된 층간슬랩을 포함하는 건물골조의 바깥쪽에 벽패널(11)을 배치하고, 벽패널(11)의 내면에 접합철물(16)을 장착하고 이러한 접합철물(16)을 이용하여 층간슬랩(12) 및 H빔(15)에 대해 벽패널(11)을 고정시키는 방법이다. 접합철물(16)은 시공오차를 흡수할 수 있도록 타원형의 볼트구멍을 갖는다. 이 방법은 골조의 시공오차에 의한 영향이 최상층의 지붕에서만 나타나기 때문에, 시공오차에 의한 영향이 적고, 층간슬랩이 배치된 위치에서도 벽패널이 연속되므로 열교현상에 의한 결로가 발생하지 않는다는 장점이 있다.

그러나, 이 방법은 시공오차를 흡수하기 위한 접합철물의 제작 및 벽패널과 접합철물의 고정공정 등이 부가적으로 요구된다는 단점이 있다. 또한, 벽패널의 자중을 접합철물만으로 지탱해야 하므로, 접합철물의 제작시에 구조적인 내구성을 고려하여 설계해야 한다.

이 발명은 위에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경량형강을 벽체골조로 이용하는 건물의 축조에서 골조의 시공오차에 의한 영향을 받지 않으며, 별도의 복잡한 철물 및 접합방법이 필요하지 않고, 비내력벽인 벽패널에 대해 별도의 구조적 고려가 필요하지 않은 벽패널접합방법을 제공하려는 것이다.

도 1a - C형 경량형강의 단면도

도 1b - 립C형 경량형강의 단면도

도 2a - 종래의 한 방법에 의해 접합된 골조와 벽패널을 도시한 단면도

도 2b - 종래의 다른 방법에 의해 접합된 골조와 벽패널을 도시한 단면도

도 3 - 도 2A의 원으로 표시된 부분의 확대도

도 4 - 이 발명의 제1 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 개요도

도 5 - 이 발명의 제2 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 개요도

도 6 - 이 발명의 제3 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 개요도

도 7 - 이 발명의 제4 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 개요도

도 8 - 이 발명의 제5 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 개요도

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 이 발명에 따르면, 층간슬랩이나 지붕을 지탱하는 H빔의 플랜지에 대해 경량형강의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계 및, H빔의 플랜지에 고정된 경량형강의 플랜지와 벽패널의 트랙을 스크류로 조여 고정시키는 단계를 포함하는 건물골조와 벽패널의 접합방법이 제공된다.

상기 벽패널접합방법은 H빔의 플랜지에 고정된 경량형강의 플랜지에 대해 세로방향으로 배치된 다른 경량형강의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계를 부가적으로 포함할 수 있으며, 이 경우에는, 상기 벽패널고정단계에서는 세로방향으로 배치된 경량형강의 웨브와 벽패널의 트랙을 스크류로 조여 고정시킨다.

이 발명의 상기 및 기타의 특성과 장점은 아래의 양호한 실시예에 대한 설명에 의해 좀더 명료해질 것이다.

[발명의 양호한 실시예에 대한 설명]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명에 따른 경량형강을 이용한 골조와 벽패널의 접합방법의 양호한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 8은 이 발명의 양호한 실시예에 따른 벽패널접합방법을 설명하기 위한 것이다.

도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따라 벽패널이 골조에 접합된 상태를 도시한 것이다. 도 4에 보이듯이, 이 실시예에서는 층간슬랩(도시 안됨)을 지지하기 위한 H빔(31)의 상부플랜지(32)의 하면에 대해 립C형 경량형강(33)이 가로방향으로 배치된 채로 샷핀을 이용하여 고정되어 있다. 이러한 경량형강(33)은 벽패널(34)의 제조에 이용되는 경량형강(35)과 유사한 것으로서, 이 실시예를 비롯한 이하의 모든 실시예에서 웨브의 높이가 90 ㎜ 이상이고, 플랜지의 폭은 40 ㎜이다. 골조의 시공오차가 거의 없고, 벽패널(34)의 상단이 H빔(31)의 상부플랜지(32)의 아래쪽으로 20 ㎜ 이내에 배치되는 경우에는 상기 경량형강(33)의 플랜지와 벽패널(34)의 상단에 있는 상부트랙(35)을 스크류로 조임으로써 벽패널(34)을 골조에 접합한다.

도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따라 벽패널이 골조에 접합된 상태를 도시한 것이다. 도 5에 보이듯이, 이 실시예에서도 제1 실시예에서와 마찬가지로 층간슬랩(도시 안됨)을 지지하기 위한 H빔(31)의 상부플랜지(32)의 하면에 대해 립C형 경량형강(33)이 가로방향으로 배치된 채로 샷핀을 이용하여 고정되어 있다. 골조의 소량의 시공오차가 존재하여 벽패널(34)의 상단이 H빔(31)의 상부플랜지(32)로부터 아래쪽으로 20 내지 80 ㎜의 범위 내에 배치되는 경우에는 상기 가로방향으로 배치된 립C형 경량형강(33)에 대해 C형 경량형강(36)을 세로방향으로 배치하여 서로 맞닿은 웨브와 플랜지를 스크류로 조여 고정시킨 후에, 상기 C형 경량형강(36)의 웨브와 벽패널(34)의 상단에 있는 상부트랙(35)을 스크류로 조임으로써 벽패널(34)을 골조에 접합한다.

도 6은 이 발명의 제3 실시예에 따라 별패널이 골조에 접합된 상태를 도시한 것이다. 도 6에 보이듯이, 이 실시예에서는 지붕(37)을 지지하기 위한 H빔(31)의 하부플랜지(38)의 상면에 대해 립C형 경량형강(39)이 가로방향으로 배치되어 샷핀을 이용하여 고정되어 있다. 벽패널(34)의 상단이 H빔(31)의 하부플랜지(38)의 위쪽으로 20 ㎜ 이내에 배치되는 경우에는 상기 경량형강(39)의 플랜지와 벽패널(34)의 상단에 있는 상부트랙(35)을 스크류로 조임으로써 벽패널(34)을 골조에 접합한다.

도 7은 이 발명의 제4 실시예에 따라 별패널이 골조에 접합된 상태를 도시한 것이다. 도 7에 보이듯이, 이 실시예에서는 지붕(37)을 지지하기 위한 H빔(31)의 하부플랜지(38)의 상면에 대해 립C형 경량형강(39)이 가로방향으로 배치되어 샷핀을 이용하여 고정되어 있다. 벽패널(34)의 상단이 H빔(31)의 하부플랜지(38)로부터 위쪽으로 20 내지 80 ㎜의 범위 내에 배치되는 경우에는 상기 립C형 경량형강(39)에 대해 C형 경량형강(41)을 세로방향으로 배치하여 서로 맞닿은 웨브와 플랜지를 스크류로 조여 고정시킨 후에, 상기 C형 경량형강(41)의 웨브와 벽패널(34)의 상단에 있는 상부트랙(35)을 스크류로 조임으로써 벽패널(34)을 골조에 접합한다.

도 8은 이 발명의 제5 실시예에 따라 별패널이 골조에 접합된 상태를 도시한 것이다. 도 8에 보이듯이, 이 실시예에서는 지붕(37)을 지지하기 위한 H빔(31)의 하부플랜지(38)의 상면에 대해 립C형 경량형강(39)이 가로방향으로 배치되어 샷핀을 이용하여 고정되어 있다. 벽패널(34)의 상단이 H빔(31)의 하부플랜지(38)의 높이보다 아래쪽에 배치되는 경우에는 상기 립C형 경량형강(39)에 대해 C형 경량형강(42)을 세로방향으로 배치하여 립C형 경량형강(39)의 플랜지와 C형 경량형강(42)의 웨브를 스크류로 조여 고정시킨 후에, 상기 C형 경량형강(42)의 웨브와 벽패널(34)의 상단에 있는 상부트랙(35)을 스크류로 조임으로써 벽패널(34)을 골조에 접합한다.

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 벽패널의 내면으로부터 약 50㎜정도 안쪽에 층간슬랩의 단부가 배치되게 시공할 수 있으며, 그러한 벽패널의 내면과 층간슬랩의 단부의 사이의 공간에는 단열재를 충진함으로써 열교현상에 의한 결로발생의 문제를 없앨 수 있다.

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 이 발명에 따르면, 골조의 시공오차가 상하로 약 80 ㎜의 이내에 있다면, 복잡한 공정이 없이도 그러한 시공오차를 용인하고 벽패널을 접합할 수 있으며, 이러한 능력은 현장에서 빈발하는 시공오차가 50 ㎜ 이내인 것을 감안하면, 거의 모든 경우에 적용될 수 있는 것이다. 이 발명은 벽패널의 접합을 간편하고 저렴하게 수행할 수 있게 하면서도, 단열이나 강도의 측면에서 종래의 방법에 비해 훨씬 개선된 능력을 나타낸다.

Claims (2)

1. 경량형강을 벽체골조로 사용하는 철골건축물에서 건물골조와 벽패널을 접합하는 방법에 있어서,

   층간슬랩이나 지붕을 지탱하는 H빔의 플랜지에 대해 경량형강의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계 및,

   H빔의 플랜지에 고정된 경량형강의 플랜지와 벽패널의 트랙을 스크류로 조여 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽패널접합방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   H빔의 플랜지에 고정된 경량형강의 플랜지에 대해 세로방향으로 배치된 다른 경량형강의 웨브를 맞대어 고정시키는 단계를 부가적으로 포함하고,

   상기 벽패널고정단계에서는 세로방향으로 배치된 경량형강의 웨브와 벽패널의 트랙을 스크류로 조여 고정시키는 것을 특징으로 하는 벽패널접합방법.