KR20050102138A - 건축물의 벽체구조 - Google Patents

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Abstract

내진성 및 내풍성을 갖는 외벽과, 내진성 등이 상대적으로 열악한 내벽을 적절하게 조합시키고 설계하중을 적절하게 각부로 부담하는 건축물의 벽체구조를 제공한다. 건축물의 벽체구조는 연와(A~D) 및 금속플레이트(51)를 적층한 연와조적구조의 외벽(2)을 포함한다. 연와 볼트 삽통공(7)을 관통하는 긴체구(60,62,63,70)가 체결되고 상하의 연와는 긴체구의 프리스트레스 하에 일체로 상호 연결된다. 외벽의 내측에는 내벽(3)이 구축되고 전단보강부재(10,20)이 내벽 및 외벽을 상호연결한다. 내벽은 지붕하중 등의 장기연직하중을 지지가능하게 건식공법의 벽체로서 구축된다. 내벽에 작용하는 지진력 등의 단기수평하중은 전단보강부재에 의해 외벽으로 전달한다.

Description

건축물의 벽체구조{WALL CONSTRUCTION OF ARCHITECTURAL STRUCTURE}
본 발명은 건축물의 벽체구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 분산형 언본드 프리스트레스(Distributed and Unbonded Prestress)로 건축된 연와조적구조의 외벽을 갖는 건축물의 벽체구조에 관한 것이다.
목조, 철근콘크리트구조, 철골구조, 블록조적구조 등의 각종의 건축구법이 알려져 있다. 건축구법의 일종으로서 연와을 조적하여 벽체를 구축하는 연와조적법이 알려져 있다. 점토를 고온소성하여 이루어지는 연와는 외벽, 중후감, 풍합 및 색채 등의 의장적 또는 미적 효과에 있어서 높은 평가를 받고 있다. 또한 연와는 내구성, 차음성, 내화성 및 축열성 등의 물리적 성능에 있어서도 우수하다. 이 때문에 연와는 세계 각국에서 오래전부터 친근하고 건축물의 벽재로서 오랜 시간 동안 항상 폭넓게 이용되고 있다.
본 발명자는 건식공법의 연와조적구법으로서 분산형 언본드 프리스트레스 공법을 제안하고 있다. 이러한 구법은 금속 볼트의 체결력보다 프리스트레스를 도입하면서 연와를 다층으로 적층하는 연와조적구법으로서 실용화연구는 현재에도 계속적으로 실시되고 있다(일본국 특허출원, 특원평4-51893, 특원평5-91674, 특원평6-20659, 특원평7-172603, 특원평8-43014호).
일반적으로 주택건축물 등의 건설비의 저가격화하는 것은 건축주, 건축설계자 및 건축시공자에 있어서의 공통의 과제이다. 타국에서 생산된 비교적 저가격의 수입재료를 사용하는 것은 건축비를 저가격화하는 유효한 수단으로 생각된다. 상기와 같은 사정에 따라 여러 외국의 기준 및 사양으로 제조된 주택건설자재가 자국으로 수입된다. 이러한 종류의 수입자재는 자중 및 적재하중 등의 연직하중에 대해서는 충분한 내하력을 발휘할 것이다. 그러나 이와 같은 수입자재는 내진성 및 내풍성의 점에 있어서는 자국의 기준에 적절하지 않은 경우가 많다. 이 때문에 수입자재를 채용하는 경우 자재를 보강하거나 부재단면을 대형화하는 등의 대책을 세우는 일이 필요하게 된다.
예를 들면 종래의 주택건축물은 축조구조 또는 화조벽구조등의 구조형식을 결정한 후, 결정한 구조형식의 구조체가 장기하중(자중, 적재하중) 및 단기하중(지진하중, 풍하중)의 쌍방을 부담하는 일컫는 개념으로 설계되고 있다. 이것에 대해 비지진국의 기준으로 설계/제조된 구조부재(2×4, 목재 판넬부재 등)는 장기하중(자중 및 적재하중)에 관해서는 자국의 구조부재와 동등의 내력을 발휘하고 얻어짐에도 불구하고 지진하중에 대해서는 내력이 자국(주로 지진국)의 기준에 적합하지 않은 것이 많다. 이 때문에 단기수평하중에 대해서는 내력이 낮은 점이 원인으로 하여 수입자재를 채용할 수 없는 상황이 발생한다.
연와벽을 갖는 주택건축물에 있어서도 수입자재와 저렴한 가격으로 제조된 비교적 저강도의 건설자재로 내벽을 구축하고 이것을 외벽측의 연와벽과 조합시켜 주택건축물 등의 건축비를 저렴화하는 것이 고려될 수 있다.
그러나 종래 습식공법의 연와벽의 경우 자중을 지지하는 것이 가능한데도 건물에 작용하는 지진력 등의 단기수평하중을 부담하는 것은 곤란하다. 때문에 단기수평하중을 내벽 보다 지지할 필요가 발행한다. 그러나 여러 외국의 기준/사양으로 제조된 건설자재와 비교적 저렴한 가격인 건축재료로 제작되는 내벽은 상술한 바와 같이 지진하중 등의 단기수평하중에 대해 충분한 내력을 발휘하는 것이 곤란하다. 때문에 내벽의 보강 도는 설계 변경 등이 필요하고 이런한 결과 건축비가 역으로 증대해버리는 문제가 발생한다. 이러한 것에 대해 DUP 공법의 연와벽은 최근의 연구에 의해 단기 수평하중에 대한 높은 내력을 발휘하는 것도 판명되었다. 그러나 지금까지 DUP 공법의 연와벽은 지붕하중을 포함하는 장기 연직하중을 지지하는 것에 의해 건축되기 때문에 연와벽이 건물의 단기수평하중을 다시 부담한 경우 연와벽이 부담하는 하중은 매우 증대할 것이다. 또한 장기하중 및 단기하중의 쌍방을 연와벽이 부담하는 경우 내벽에 부가되는 하중이 극단적으로 경감하고 내벽에 잉여 내력이 발생한다. 이것은 건물의 각 구조요소가 건물의 하중을 적정한 밸런스로 부담하는 관점에서 바람직하지 않다.
또한 건설공사의 공기단축은 건설비의 저가격화와 같고 전체적으로 건축구조에 있어서의 공통의 과제이다. 건식공법(DUP 공법)의 연와벽의 경우 종래의 습식공법의 연와조적공정과 대비하면 연와조적공정의 공기를 대폭으로 단축하는 것이 가능하다. 그러나 연와조적구조의 연와벽의 경우 연와벽을 구축한 후에 내장공사를 행할 필요가 있기 때문에 연와조적공정 및 내장공사공정이 전공정의 임계경로(Critical Path)로 되는 경향이 있다. 때문에 다시 공기를 단축하는 것에는 연와조적공정 및 내장공사공정의 동시진행을 가능하게하는 대책이 필요로 된다.
또한 건식공법(DUP 공법)의 연와벽은 또한 표준적인 기상조건 하에서 조기에 시공가능한 조적구조를 갖고 공기단축의 잇점을 충분히 발휘한다. 그러나 외벽의 연와조적공정은 천후(天候)의 영향을 받기 쉽다. 예를 들면 이상기상 등에 의해 악천후가 장기적으로 계속되는 경우 상술한 건식공법(DUP 공법)의 연와벽에 있어서도 건식공법의 외벽과 동일한 상태 연와조적공정의 공기가 장기화하는 상태가 염려된다. 따라서 악천후가 계속되는 경우에 있어서도 천후에 영향을 받기 어려운 환경에서 연와를 조적하기 위해 대책이 요구된다.
도1은 본 발명의 벽체구조를 구비한 주택건축물의 개략단면도이고,
도2 및 도3은 외벽의 연와조적공정을 도시한 단면도이고,
도4A는 연와단체의 사시도, 도4B 및 도4C는 연와조적상태를 도시한 단면도이고,
도5는 외벽 및 내벽의 최상단부에 배치된 전단보강금물의 구조 및 결합방법을 도시한 단면도이고,
도6은 2층 바닥부분에 배치된 전단보강수단의 구성을 도시한 사시도이고,
도7은 DUP 공법의 연와벽의 재하시험결과(재하이력곡선)을 도시한 선도이고,
도8은 DUP 공법의 연와벽의 면외강성에 관한 시험결과(면외곡면시험결과)를 도시한 선도이고,
도9는 2층주택의 건설공정을 도시한 사시도로서 기초 및 1층 바닥 아래의 시공과정을 도시한 것이고,
도10은 1층 내벽의 건립과정을 도시한 사시도이고,
도11은 2층 바닥의 시공과정을 도시한 사시도이고,
도12는 2층 내벽공사의 과정을 도시한 사시도이고,
도13은 지붕공사의 과정을 도시한 사시도이고,
도14는 1층 외벽의 연와조적과정을 도시한 사시도이고,
도15는 2층 외벽의 연와조적광정을 도시한 사시도이고,
도16은 연와조적공사완료시의 상태를 도시한 2층으로 건립한 주택의 사시도이고,
또한 본 발명은 주로 장기연직하중을 부담하는 벽체와 주로 단기수평하중을 부담하는 벽체를 구비하고 이러한 벽체가 협동하여 설계하중에 대한 구조내력을 발휘하는 건축물의 벽체구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 영와조적공정 및 내장공사공정의 동시진행을 가능하게 함과 동시에 전후에 영향을 받기 어려운 상황에서 건식공법(DUP 공법)의 연와벽을 구축할 수 있는 것과 같이 벽체구조 또는 벽체시공공법을 개량하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 연와 및 금속플레이트를 적층함과 동시에 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일체로 상호연결하는 연와조적구조의 외벽을 갖는 건축물의 벽체구조에 있어서,
상기 외벽의 내측에 구측되는 내벽과, 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 전단보강부재를 구비함과 동시에,
상기 내벽은 지붕하중을 지지가능한 건식공법의 벽체로서 구축되고 상기 전단보강부재의 내단부는 상기 내벽에 고정되고 상기 전단보강부재의 외단부는 상기 긴체구에 의해 상기 외벽에 고정되고 상기 지붕 및 내벽에 작용하는 지진력은 상기 전단보강부재를 끼워 상기 외벽으로 전달하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조를 제공한다.
본 발명의 상기 구성에 의하면 건축물의 벽체구조는 자중 및 적재하중 등의 강기연직하중을 부담하는 요소(내벽)과, 자중 및 단기수평하중(지진력 및 풍하중 등)을 부담하는 요소(외벽)으로 구성된다. 양요소(내벽 및 외벽)는 협동하여 구조내력을 발휘한다. 이와 같은 구조상의 개념은 주로 장식적효과를 의도한 종래의 연와벽(단기하중 및 장기하중의 쌍방을 부담하는 내벽의 외측에 습식공법으로 연와벽을 구축하고 연와벽은 상기 자중을 부담한다)은 전체 다른 개념이다. 또한 본 발명의 개념은 건식공법(DUP 공법)의 연와벽이 당초의 예상을 초월해 높은 수평내력을 발휘하는 것으로 판명되었기 때문에 가능한 것으로 되고 종래의 습식공법의 연와벽으로서는 상기와 같은 건축구조의 개념은 얻어지지 않는다.
또한 본 발명의 상기 구성에 의하면 내벽을 외벽으로 선행하여 시공하고 지붕을 건축한 후 외벽의 연와를 조적하는 것이 가능하다. 외벽의 연와조적공정은 지붕의 처마 아래에서 행하는 것이 가능하기 때문에 천후의 영향에 의해 지연하고 쉽게 연와조적공정의 문제는 해소한다. 또한 외벽 연와의 조적시에는 외벽은 이미 구축되어 있기 때문에 연와조적공사 및 내장공사를 진행하는 것이 가능하다.
또한 상기 구성에 의하면 지붕 및 내벽에 작용하는 단기수평하중은 전단보강부재를 끼워 외벽에 전달하고 풍압은 외벽에 의해 차단되며 내벽에 작용하지 않는다. 때문에 내벽은 지붕하중 등의 장기 연직하중에 견디는 내력을 발휘하면 바람직하고 수입주택자재 또는 저가격자재의 과제가 되는 내진성 및 내풍성의 문제는 해소한다. 따라서 수입주택자재는 저가격자재에 의해 내벽을 구축하고 건설비를 저감하는 것이 가능하다.
바람직하게는 전단보강재의 일단부는 연와의 상면 또는 상하 연와의 사이에 고정되고 긴체구의 체결력에 의해 연와에 고정된다. 전단보강부재의 타단부는 내벽에 견고하게 고정된다. 전단보강부재는 연와의 상면 또는 상하의 연와의 사이에 고정되는 외벽측 브라켓(21)과 내벽의 구조부재에 견고하게 고정되는 내벽측 브라켓(22)으로 구성되는 것도 바람직하다. 이러한 경우 외벽측 브라켓 및 내벽측 브라켓은 응력전달가능하게 상호연결된다.
또한 본 발명은 외벽 및 내벽의 이중벽구조를 갖는 건축물의 벽체구조에 있어서,
상기 외벽은 외벽의 자중과 외벽 및 내벽에 작용하는 단기수평하중을 부담하는 내력을 갖고 상기 내벽은 내벽의 자중과 내벽에 작용하는 장기연직하중을 부담하는 내력을 갖으며,
상기 외벽 및 내벽은 내벽의 전단력을 외벽에 전달하는 전단보강부재에 의해 상호연결되고 내벽에 작용하는 단기수평하중은 상기 전단보강부재에 의해 외벽에 전달하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조를 제공한다.
본 발명의 상술한 구성에 의하면 주로 장기하중을 부담하는 내벽과 주로 단기하중을 부담하는 외벽이 협동하여 설계하중(단기/장기하중)에 대한 구조내력을 발휘하기 때문에 예를 들면 내진성능이 비교적 낮은 저렴한 2×4 목제 판넬 등을 내벽으로 사용하는 것이 가능하다.
바람직하게 외벽은 연와 및 금속 플레이트를 적층함과 동시에 연와 볼트의 삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하여 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일반적으로 상호연결하는 연와조적구조의 벽체로 이루어진다.
바람직한 외벽의 단기허용전단력은 긴체구에 가해지는 프리스트레스에 비례한다. 외벽의 단기허용전단력 QAS 는 QAS = tㆍjㆍμㆍNp/A 에 의해 설정하는 것이 가능하다.
여기서
t: 벽체의 유효두께 j:벽체의 응력중심거리
NP : 미끄러짐이 발생하는 층에 도입되어 있는 프리스트레스(력)의 총화
μ: 연와 및 금속플레이트(수평보강플레이트) 접촉면의 마찰계수
A : 벽체의 유효단면적
이다.
벽체의 연와벽은 상기와 같은 설정에 의해 내진상 유효한 내력벽으로서 설계된다. 또한 프리스트레스의 적절한 설정에 의해 연와벽의 내진성능 또는 내진효과를 임의로 설정하는 것이 가능하다.
다른 관점에서 본 발명은 건축물 벽체의 시공방법에 있어서,
지붕하중을 지지가능한 건식공법의 내벽을 시공하는 공정과;
상기 내벽의 상부에 지붕지지프레임를 구축하는 공정과;
상기 내벽의 외측에 연와 및 금속플레이트를 적층하고 상기 지붕지지프레임의 처마밑에 연와조적구조의 외벽을 구축하는 공정을 갖고,
상하의 연와는 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 것에 의해 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 일체적으로 상호연결하고,
상기 연와를 소정의 단수까지 적조할 때 상기 내벽에 작용하는 단기수평하중을 외벽에 전달하는 전단보강부재를 시공하고 상기 전단보강부재에 의해 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법을 제공한다.
상기와 같은 시공방법에 의하면 지붕의 처마 밑에서 강우의 영향을 받지 않게 연와 조적공정을 실시할 수 있다. 또한 내장공사를 연와조적공사와 동시에 진행하고 상기에 의해 건축공기를 단축하는 것이 가능하다.
선행하여 구축된 내벽은 연와조적시의 연와위치의 기준 또는 규정으로 이루어지기 때문에 연와조적의 정도는 향상한다. 전단보강부재는 연와를 소정의 단수까지 조적할 때에 연와의 긴체구의 긴체력에 의해 연와의 상면 또는 상하 연와 사이에 고정된다. 이로 인해 전단보강부재는 각 잠금쇠 또는 계지구 등을 이용하게 되고 연와의 긴체구에 의해 연와벽에 고정되고 긴체구의 결합력에 의해 견고하게 연와벽에 고정된다.
본 발명은 상기의 응용으로서 기존 건축물의 내진성 및 내풍성을 개선하는 건축물의 벽체시공법을 제공한다. 즉 본 발명은 건축물의 벽체의 시공방법에 있어서,
연와 및 금속플레이트를 적층함과 동시에 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일체로 상호연결하는 연와조적구조의 외벽을 갖는 기존건물의 벽체의 외측에 구축하고,
상기 기존건물에 작용하는 단기수평하중을 상기 외벽에 의해 지지하고 동시에 연와를 소정의 단수까지 조적할 때 전단보강부재에 의해 상기 기존건물과 상기 외벽과를 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법을 제공한다.
상기와 같은 벽체시공방법에 의하면 전단보강부재는 기존건물에 작용하는 단기 수평하중을 외벽에 전달한다. 기존건물에 작용하는 내진력은 전단보강부재에 의해 연와벽에 전달하기 때문에 외벽을 구축한 기존건물의 내진성은 향상한다. 연와벽은 기존건물의 벽면에 상응하여 조적하는 것이 가능하기 때문에 다양한 형태의 기존건물에 적응하는 것이 가능하다. 연와벽 또는 기존의 외벽에 작용하는 풍압력을 차단하기 때문에 기존건물의 내풍성도 또한 향상한다. 따라서 내진성 및 내풍성이 부족한 기존건물은 연와벽의 구축에 의해 충분한 내진성 및 내풍성을 구비한 건물로 개선 또는 보강된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
도1은 본 발명의 벽체구조를 구비한 주택건축물의 개략 단면도이다. 건축물은 기초 및 바닥슬라브(1), 외벽(2), 내벽(3), 지붕지지프레임(4), 2층 바닥부분(5) 및 천정(6)으로 구성된다. 외벽(2)는 기초 및 바닥슬라브(1) 상부에 조적된 DUP 공법의 연와벽으로 이루어진다. 내벽(3)은 목조 2×4 공법에 사용된 목제 판넬부재로 이루어지고 기초 및 바닥슬라브(1) 상부에 건립된다. 지붕지지구조(4)는 내벽(3)의 상단에 지지되고 지붕재료는 지붕지지구조(4)의 상면에 시공된다. 지붕지지구조(4)의 하중은 연직하중으로서 내벽(3)에 작용하고 내벽(3)의 내하력으로 지지된다.
전단보강금물(10)의 외단부는 외벽(2)의 최상단에 고정되고 내벽(3) 측에 수평으로 연장된다. 전단보강금물(10)의 내단부는 하측으로 직각으로 굴곡지고 볼트(31)에 의해 내벽(3)의 상단부에 연결된다. 지붕지지구조(4) 및 내벽(3)에 작용하는 수평하중(지진력 등)은 전단보강금물(10)을 끼워 외벽(2)에 전달하고 외벽(2)의 내진력으로 지지된다.
2층 바닥슬라브(5) 및 상층 내벽(3)을 지지하는 횡가재(30)는 중간층 전단보강수단(20)에 의해 외벽(2)의 중간 높이 부분으로 응력전달가능하게 연결된다. 상기 전단보강수단(20)는 외벽(2)에 고정된 외벽측 브라켓(21)과 횡가재(30)에 고정된 내벽측 브라켓(22)으로 구성된다. 브라켓(21,22)은 볼트ㆍ너트 조립체(미도시)에 의해 일체적으로 상호연결된다. 내벽(3) 및 2층 지붕지지구조(5)에 작용하는 수평하중(지지력 등)은 브라켓(21,22)를 끼워 외벽(2)으로 전달하고 외벽(2)의 내진력에 의해 지지된다.
도2 및 도3은 외벽(2)의 연와조적공정을 도시하는 단면도이고 도4(A)는 연와단체의 사시도이고 도4(B) 및 (C)는 연와조적상태를 도시한 사시도 및 정면도이다.
외벽(2)의 연와 A:B는 도2에 도시된 바와 같이 상하로 적층되고 금속플레이트(수평보강플레이트, 51)는 연와A:B의 사이에 끼워져 삽입된다. 금속플레이트(51)는 연와 상면의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖음과 동시에 연와단체의 길이와 거의 동일한 길이를 갖는다. 각각의 금속플레이트(51)는 인접하는 두개의 연와에 걸쳐지는 것과 같이 배치된다. 도4에 도시된 바와 같이 연와는 천조배열로 조적되고 상하의 연와는 반부촌법대로 상대적으로 벽심방향에서 약간 벗어난 위치로 배치된다.
도2에 도시된 바와 같이 상하의 연와 A:B 사이에 끼워 삽입된 금속플레이트(51)의 볼트삽통공(53)은 볼트삽통공(7) 및 큰 지름의 관통공(8)과 일렬로 된다. 전체 나사볼트(60)는 삽통공(7), 관통공(8) 및 삽통공(53)에 삽입된다. 볼트(60)는 2층에 적층한 연와 A:B의 전체 높이와 동등한 높이를 갖는다. 볼트(60)를 나입가능한 긴너트(70)가 관통공(80)의 중공부(80)의 중앙에 배치된다.
이미 적조한 연와 A:B 의 상면에 플레이트(51)이 배치된다. 볼트삽통공(53)과 정합하도록 환형 와셔(63) 및 스프링 와셔(62)가 플레이트(51) 상부에 재치된다. 볼트(60A)의 상단부는 볼트삽통공(53), 환형 와셔(63) 및 스프링 와셔(62)를 관통하여 상방으로 돌출한다. 긴너트(70)는 볼트(60A)의 상단부에 나합한다. 볼트(60A)의 상단부는 내나사(71)의 하반부에 나입한다.
긴너트(70)를 볼트(60A)에 나합하도록 도2에 가상선으로 표시한 전용탈착공구(100)가 사용된다. 탈착공구(100)는 휴대가능한 구동부(101)와 볼트(60) 및 긴 나사(70)에 선택적으로 계합가능한 소켓부(102)와 소켓부(102)의 기단부를 구동부(101)의 회전축(104)에 일체적으로 연결가능한 연결부(103)을 구비한다. 소켓부(102)는 긴너트(70)를 수용하고 구동부(101)의 토크를 긴너트(70)에 전달한다. 긴너트(70)는 나합방향으로 회전하고 긴너트(70)는 볼트(60A)에 대하여 상대회전하고 볼트(60A)의 상단부에 체결된다
또한 조적공정에 있어서, 상층 연와C는 하층 연와B에 다시 조적된다. 긴너트(70)는 중공부(80) 내에 수용되고 금속플레이트(51)가 연와C 상부에 적층된다. 다시 상층의 연와 D는 금속 플레이트(51) 상부에 적층된다. 볼트(60B)는 최상층의 연와D의 볼트 삽통공(7)에 삽입되고 볼트(60B)의 하단부가 긴너트(70) 내로 나입한다. 긴나사(70)에 대해 볼트(60B)의 결합에는 상술한 탈착공구(100)이 사용된다. 탈착공구(100)의 소켓부(102)는 볼트(60B)의 상단부를 수용하고 구동부(101)의 토크를 볼트(60B)에 전달한다. 볼트(60B)는 나입방향으로 회전하고 그 결과 볼트(60B)는 너트(70)에 체결한다.
이렇게하여 조적한 연와 A:B:C:D 의 상태가 도3 및 도4에 도시된다. 연와, 환형와셔(63), 스프링와셔(62), 볼트(60) 및 긴너트(70)를 조립하는 공정이 연와 C:D의 상층에 있어서 다시 반복실시된다. 이것에 의해 긴체구 구성요소 60:62:63:70에 의해 연와를 일반적으로 조적한 구조를 갖는 연속적인 수직벽이 시공된다.
상하의 긴너트(70)에 나합한 볼트(60)에는 체결코크에 상응하는 인장력이 프리스트레스로서 작용하고 상하의 플레이트(51) 사이의 연와에는 압축응력이 프리스트레스로서 작용한다. 상층의 볼트(60) 및 긴너트(70)의 토크는 직하 볼트(60) 및 긴너트(70)에 전달하고 이것을 다시 체결시키도록 작용한다. 따라서 직렬로 연결한 일련의 볼트(60) 및 긴너트(70)는 상층의 볼트(60) 및 긴너트(70)에 전달한다. 이 결과 하층의 볼트(60) 및 긴너트(70)는 연와(1)를 상층에 조적하는 것에 따라 다시 강력한 체결토크로 나합한다. 이렇게하여 수평가진력 및 수직가진력에 대한 외벽(2)의 강성 및 인성은 실제적으로 향상한다.
도5에 도시한 연와D는 외벽(2)의 최상단에 위치하는 연와로서 도시된다. 전단보강금물(10)은 수평부(11) 및 수직부(12)를 갖는 일체적인 금속판으로 이루어진다. 수평부(11)는 볼트(60)(60B)를 삽통가능하게 볼트 삽통공(13)을 구비한다. 볼트삽통공(13)과 정합하는 것에 의해 환형와셔(63) 및 스프링와셔(62)가 수평부(11) 상부에 재치된다. 볼트(60B)의 상단부는 볼트 삽통공(13), 환형와셔(63) 및 스프링와셔(62)를 관통하여 상방으로 돌출한다. 긴너트(70)가 볼트(60B)의 상단부에 나합한다. 긴너트(70)의 체결에는 상술한 탈착공구(100)가 사용된다.
수직부(12)는 볼트 삽통공(14)을 구비한다. 도1에 도시된 바와 같이 외벽측에 돌출하는 전나사볼트(31)이 2층 내벽(3)의 상단부에 고정된다. 수직벽(12)는 전나사 볼트의 돌출단 부분이 수직부(12)의 볼트공(14)를 관통하는 것에 내벽(30의 상단부측면에 위치결정된다. 도5에 도시된 바와 같이 볼트공(14)를 관통한 전나사볼트(31, 가상선으로 표시)의 선단부에 너트(가상선으로 표시)가 체결된다. 전단보강금물(10)은 너트의 체결에 의해 2층 내벽(3)의 상단부에 일체적으로 연결된다. 이렇게하여 전단보강금물(10)은 외벽(2)의 상단부와 2층 내벽(3)의 상단부와를 응력전달가능하게 연결한다.
도6은 2층 바닥부분에 배치된 중간층 전단보강수단(20)의 구조를 도시한 사시도이다.
전단보강수단(20)은 횡가재(30)과 동등한 높이에 배치되고 외벽(2)의 중간부와 횡가재(30)과를 응력전달가능하게 상호연결한다. 금속제 브라켓(21)은 연와를 소정 높이까지 조적할 때에 연와의 상면에 배치된다. 브라켓(21)은 수평부분(24) 및 경사부분(25)으로 구성된다. 상기 수평부분(24)은 복수의 연와에 걸쳐진 전장(全長)을 갖는 연와상면에 위치결정된다. 경사부분(25)은 수평단부(24)에 대해 소정각도를 이루고 상방으로 경사지고 내벽(3) 측으로 연장한다. 상기 수평부분(24)에는 볼트(60)을 삽통가능한 볼트공(26)이 소정간격을 두고 천설(穿設)되어 있다. 볼트(60)의 상단부는 수평부분(24)의 각 볼트공(26)을 관통하여 상방으로 돌출한다. 긴너트(70)는 상술한 바와 같이 탈착공구(100)에 의해 소정위치의 볼트(60)에 체결된다. 수평부분(22)은 긴너트(70)의 체결력에 의해 연와 상면에 수평으로 고정된다.
금속제 브라켓(22)의 수직부분(27)은 횡가재(30)의 측면에 고정된다. 횡가재(30)의 측면에 돌설한 볼트(33)는 수직부분(27)에 돌설한 볼트공(미도시)을 관통한다. 너트(34)가 볼트(33)의 선단부에 체결된다. 수직부분(27)은 너트(34)의 체결력에 의해 횡가재(30)에 일체적으로 또한 응력전달가능하게 고정된다. 금속제 브라켓(22)의 경사부분(28)은 수직부분(27)의 하단으로부터 외벽(2)의 측면으로 연장된다. 경사부분(28)의 경사각도는 경사부분(25)의 경사각도와 일치한다. 경사부분(28,25)는 내벽(3) 및 외벽(2)의 사이의 중공 영역에 있어서 상호 겹쳐진다. 경사부분(28,25)의 중첩영역에는 소정 간격을 갖는 볼트공(미도시)이 형성되고 영역부분(28,25)은 볼트ㆍ너트 조립체(29)에 의해 견고하게 연결된다. 볼트ㆍ너트 조립체(29)는 볼트공에 삽통한 볼트(29a)와, 볼트(29a)에 체결되는 너트(29b)로 이루어진다. 또한 수평부분(24)의 상부에는 연와가 다시 조적된다.
이렇게하여 내벽(3)은 전단부강금물(10) 및 전단보강수단(20)을 끼워 외벽(4)에 연결되고 내벽(3) 및 지붕지지구조(4)에 작용하는 지진하중 또는 풍하중 등의 산기 수평하중은 전단보강금물(10) 및 전단보강수단(20)을 끼워 외벽에 전달한다. DUP(distributed and Unbonded Prestress) 공법의 연와벽으로 이루어지는 외벽(4)은 단기수평하중에 대항하는 내력을 충분히 구비하기 때문에 내벽(3)은 실질적으로 연직하중만큼을 부담한다.
도7은 외벽(2)을 구성하는 DUP 연와벽의 재하시험 결과(재하이력곡선)을 도시한 선도이다. 도7에 실선으로 도시한 재하이력곡선은 연와벽에 작용하는 수평하중과 연와벽의 전단변형각의 관계를 도시한다. 도7의 도선에는 비교적 라멘프레임("Rahmen" frame)의 재하이력곡선이 파선으로 도시된다. 도7에 도시된 선도에는 종축이 단기허용전단력 QAS 에 대해 면내 수평하중 Q의 비(Q/QAS)를 지시하고 횡축은 전단변형각을 지시한다. 또한 시험에 사용한 연와벽은 M12의 강제(鋼製) 볼트를 이용하여 조적하기도 하며 각 볼트에는 일률적으로 7.0kN/개 프리스트레스가 도입된다.
도7에 도시된 바와 같이 연와벽의 재하이력곡선은 전체적으로 강구조의 재하이력곡선과 유사하고 방추형의 안정한 정상 루프를 도시한 것이다.
이것은 금속플레이트 및 연와로 이루어진 건식재료 조직체의 내부에 있어서 내진력 등의 단기 수평하중을 흡수하는 미끄러짐이 연와와 플레이트와 사이에 발생하는 것에 기인하는 것으로 생각될 수 있다. 벽체는 이러한 미끄러짐에 의해 단기 수평하중에 대해 유연하게 응답하고 벽체의 전체적인 파괴 또는 붕괴를 회피한다. 즉 연와벽은 높은 에너지 흡수능력을 발휘하고 매우 지진력에 대해 벽체의 전체 파괴 또는 붕괴를 발생하지 않는 내력을 보유한다. 따라서 연와벽의 단기허용전단력은 종국 내력에 이르기 까지 높은 안전율을 확보하고 미끄러짐에 의한 소성변형의 발생을 허용하지 않는 조건으로 설정된다(Q/QAS≤1).
연와벽의 설계에 이용되는 전단응력도-변형각 해석식은 이하와 같다.
Θ = {(Hㆍhm 2/2EwIw-hm 3/6EwIw)ㆍA/H + 1/G}τ
θ : 벽체의 전단변형각 τ : 전단응력도
A : 벽체의 유효단면적 H : 벽체의 높이
hm : 측정점 높이
G : 건식재료조직체(연와, 플레이트 및 볼트ㆍ너트로 이루어져 구성되는 구조체)의 전단탄성계수
단,
EwIw = EbIb + EI
Eb : 볼트의 영계수
E : 건식재료조직체의 영계수
Ib : 전체 볼트의 단면 2차 모멘트
I : 건색재료 조직체 전단면의 단면 2차 모멘트
건물의 각 벽체가 단기수평하중을 부담하는 비율은 단우전단응력에 대해 발생하는 변형각 등에 근거하여 결정된다. 건물의 설계용 지진력에 상응하는 각 벽체의 단기 설계용 전단력(면내전단)이 단기 수평하중의 부담율에 근거하여 설정된다.
DUP 연와벽의 벽내 전단에 관계하는 설계식은 이하와 같다.
DQS/QAS ≤1 ...(1)
DQS : 벽체의 단기 설계용 전단력
QAS : 벽체의 단기 허용 전단력(손상한계시의 전단내력)
QAS(단기허용전단력)은 아래의 식(2)에 의해 구해진다(무개구(無開口)벽체의 경우).
QAS = tㆍjㆍfS ...(2)
t : 벽체의 유효두께 j : 벽체의 응력중심거리
fS : 벽체의 단기허용전단응력도(손상한계시의 전단강도)
j = 7d/8(d는 벽체압축측단부에 의한 인장측단부의 연직보강요소 중심(볼트중심)까지의 거리)
fS(단기허용전단응력도)는 볼트에 도입된 프리스트레스에 의해 결정되는 아래의 식(3)에 의해 구해진다.
fS = μNP/A ...(3)
NP : 미끄러짐이 발생하는 층에 도입되고 있는 프리스트리세(력)의 총화
μ: 연와 및 수평보강플레이트(금속플레이트) 접촉면의 마찰계수
A : 벽체의 유효단면적
도8은 외벽(2)를 구성하는 연와벽의 면외강성에 관한 시험결과(면외 굴곡시험결과)를 도시하는 도선이다. 도8에는 벽면에 직각으로 작용하는 수평하중의 결과로서 연와벽에 작용하는 굴곡응력이 도시되고 있다.
연와벽에 직교하는 면외방향의 하중(예를 들어 풍압 등)을 증대하면 벽체는 굴곡변형하고 처음에 인장측의 벽면에 있어서 상하의 연와 사이에 근소한 간격이 발생한다(인장연개구점). 이것을 초월하는 굴곡응력이 벽체내로 작용하면 변형각 -굴곡응력도의 관계를 도시하는 곡선은 강성저하점을 초월하는 시점 보다 구배(勾配)가 완구배(緩勾配)되고(구배가 저하하고) 마치 소성변형역에 있는 변형각-굴곡응력도의 관계에 유사한 경향을 도시한다. 그러나 면외방향하중의 해방에 의하면 벽체는 이미 초기상태로 복원하고 잔류왜곡 또는 잔류변형이 이상적으로 적다. 이것은 볼트에 도입한 프리스트레스에 기인한다. 이와 같은 실험을 반복한 결과, 연와벽은 풍압 등과 같은 면외방향으로 작용하는 단기수평하중에 대해 매우 심한 변형각까지 실질적으로 탄성변형한다. 따라서 상기 연와벽에 대해 직교방향으로 배치된 다른 연와벽 등에 하중을 적절하게 응력전달하는 기능을 병용하는 것에 의해 면외방향의 지진력과 풍압등에 의한 전체 파괴 또는 붕괴를 발생하지 않는 외벽을 적절하게 설계ㆍ시공하는 것이 가능하다고 판단된다.
도9 내지 도16은 2층으로 건축된 주택의 건설공정을 개략적으로 도시한 사시도이다. 본 발명의 벽체구조를 이용한 건축물에서는 도9 내지 도16에 도시한 바와 같이 외벽(2)의 연와벽을 구축하기 전에 내벽(3)이 구축된다. 도9 및 도10에 도시된 바와 같이 기초ㆍ바닥공정 및 1층 내벽 조립공정에서는 기초 및 바닥슬라브(1)을 시공한 후, 1층 내벽(3)을 구축하는 목제 판넬부재(3a)를 기초 및 바닥슬라브(1) 상부에 순차 건립한다. 또한 도11 및 도12에 도시된 바와 같이 2층 바닥(5)을 조립하고 1층 내벽과 동일한 목제 판넬부재로 2층 내벽을 건립하고 다시 도13에 도시된 바와 같이 지붕지지구조(4) 및 지붕(2)을 2층 내벽(3)의 상부에 구축한다.
도14에 도시된 바와 같이 외벽(2)의 연와는 전술한 DUP 공법에 의해 기초 및 바닥슬라브(1)의 외주대역에 조적된다. 먼저 지붕지지구조(4)가 구축되었기 때문에 연와의 조적작업은 천후의 영향을 받기 어렵고 우수(雨水)에 대한 연와의 양생을 별도로 요하지 않는다. 상기 연와의 조적작업은 강우의 영향을 받기 어렵고 처마의 환경에서 이행되기 때문에 강우에 의한 연와조적작업의 지연을 회피하는 것이 가능하다. 또한 내벽(3)이 먼저 구축되어있기 때문에 옥내 보드의 긴공사 등의 내장공사를 외벽(2)의 연와조적공정과 동시에 수해할 수 있다. 따라서 연와조적공정 및 내장공사공정의 동시진행에 의해 건설공사의 공기를 단축하는 것이 가능하다.
도14에 도시된 바와 같이 1층의 외벽(2)을 2층 바닥레벨까지 조적한 단계에서 상술한 전단보강수단(20)(도6)이 시공된다. 외벽(2) 및 내벽(3)은 전단보강수단(20)에 의해 상호연결된다. 또한 15에 도시된 바와 같이 2층 부분의 외벽(2)의 연와가 조적된다. 외벽(2)의 최상단의 연와를 시공하는 단계에서 외벽(2)의 상단부가 전단보강금물(10, 도5)에 의한 내벽(3)의 최상단부에 연결된다. 이렇게하여 도16에 도시된 바와 같이 외벽(2)는 건물의 전 외주에 구축된다.
이와 같은 구성에 의해 내벽(3)은 내벽(3)의 자중, 지붕지지구조(4)의 하중, 2층 바닥의 하중 및 건물의 적재하중 등의 연직하중을 지지하고 내벽(3)에 작용하는 지진하중은 전단보강금물(10) 및 전단보강수단(20)을 끼워 외벽(2)에 전달하고 외벽(2)에 지지된다. 또한 외벽(2)는 외벽(3)에 작용하는 풍압을 차단하기 때문에 풍압력은 내벽(3)에 작용하지 않는다. 따라서 내벽(3)은 실질적으로 연직하중의 만큼을 부담하면 바람직하기 때문에 내진성 및 내풍성이 부족하는 비교적 저강도의 목재 판넬부재로 내벽(3)을 구축하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 상기 구성은 내진성 및 내풍성이 부족한 기존건물의 개선 또는 보강에 응용하는 것이 가능하다. 건물은 통상적으로 자중 및 적재하중 등의 장기하중과 지진력 및 풍압력 등의 단기하중의 쌍방을 벽체로 부담하는 상태가 존재한다. 그러나 과거에 건설된 건축물은 현재의 건물과 같이 충분한 내진성 및 내풍성을 구비하고 있지 않은 경우가 많다. 도13에 도시한 벽체(3) 및 지붕지지구조(4)를 기존 건축물의 외벽 및 지붕으로서 파악하고 이하 본 발명의 구성을 기존건물의 개선에 적용한 응용례에 관해서 설명한다.
도13에 도시한 바와 같은 기존의 주택건축물에 있어서는 기존의 벽체(3)는 상기 자중, 소옥조(4)의 하중, 2층 바닥의 하중 및 건물의 적재하중 등의 장기연직하중을 지지함과 동시에 건물에 작용하는 지진력 및 풍하중 등의 단기 수평하중을 지지한다. 기존건물에 작용하는 단기수평하중을 경감하고 건물의 외측에 DUP 공법의 연와 조적구조의 외벽(2)이 신규하게 구축된다. 보다 상게하게는 연와의 최하단을 지지하는 기초(1)이 도13에 도시된 바와 같이 기존의 벽체(3)의 하단부를 따라 시공되고 연와조적구조의 외벽(2)은 도14, 도15 및 도16에 도시된 바와 같이 구축된다. 외벽(2)를 구축하는 과정(도14 및 도15)에서 전단보강금물(10) 및 전단보강수단(20)은 연와벽(2)에 결합되고 기존벽(3)은 외벽(2)에 연결된다. 기존건물에 작용하는 지진력은 전단보강금물(10) 및 전단보강수단(20)에 의해 신설한 외벽(2)에 응력전달하고 외벽(2)에 의해 지지된다. 외벽(2)는 기존벽(3)에 작용하는 풍압을 차단하기 때문에 풍압력은 기존벽(3)에 작용하지 않는다. 따라서 외벽(2)을 건축한 후의 기존건물은 지진력 및 풍압력 등의 단기 수평하중으로부터 해방되고 장기 하중 만큼을 지지하면 바람직하다. 이렇게하여 기존의 건물은 연와조적구조의 외벽(2)의 구축으로 보다 보강된다.
이상, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
예를 들어 전단보강금물(10) 및 전단보강수단(20)은 2층 바닥레벨과 지붕지지구조레벨의 사이 또는 2층바닥 레벨과 기초레벨과의 사이에 다시 설치되는 것도 바람직하다.
또한 전단보강금물(10) 및 브라켓(21,22)의 결합시 작업성, 전단보강금물(10) 및 브라켓(21,22)와의 내벽(3) 및 외벽(2)와의 약간의 상대변위 또는 브라켓(21,22)들의 상호변위를 고려하고 전단보강금물(10) 및 브라켓(21,22)을 루즈홀 또는 슬롯홀의 형태로 설계하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면 DUP 공법의 연와벽과 타국사양 또는 저가격사양 등의 비교적 저강도 또는 저렴한 가격의 건설자재와의 쌍방을 적절하게 이용한 건축물의 벽체구조가 제공된다. DUP 공법의 연와벽은 종래공법의 연와벽과 다르고 건물의 단기 수평하중을 부담하는 것이 가능한 충분한 내진성 및 내풍성을 구비한다. DUP 공법의 연와벽은 자중 및 단기수평하중을 부담하기 때문에 내벽은 자중 및 장기 연직하중을 부담하면 바람직하다. 따라서 수입주택자재 또는 저가격자재에 의한 내벽을 구축하고 건설비를 저감하는 것이 가능하다.`
또한 본 발명의 벽체구조 또는 벽체시공방법에 의하면 연와조적공정 및 내장공사공정의 동시진행에 의한 공기를 단축하는 것이 가능하고 동시에 천후에 영향을 받지 않은 지붕지지구조의 처마 아래에서의 연와벽을 시공하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 벽체구조는 임의의 구조의 벽체에 적응한다. 이러한 경우 외벽은 외벽의 자중과 외벽 및 내벽에 작용하는 단기수평하중과를 부담하는 내력을 갖고 내벽은 내벽의 자중과 내벽에 작용하는 장기연직하중을 부담하는 내력을 갖는다. 지붕 및 상층 바닥면의 하중과 적재하중 등의 장기연직하중은 내벽에 의해 지지된다. 내벽에 작용하는 지진하중은 전단보강부재에 의한 외벽에 전달하고 외벽에 의해 지지되며 또한 풍하중은 외벽에 작용한다. 이렇게하여 내벽 및 외벽은 협동하여 설계하중에 대한 구조내력을 발휘하고 특히 지진하중 또는 풍하중(즉 단기수평하중)은 내벽에 실질적으로 작용하지 않는다. 따라서 외벽은 타국사양 또는 저가격사양 등의 비교적 저강도 또는 저렴한 가격의 건설자재에 의해 건축하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 연와 및 금속플레이트를 적층함과 동시에 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일체로 상호연결하는 연와조적구조의 외벽을 갖는 건축물의 벽체구조에 있어서,
    상기 외벽의 내측에 구측되는 내벽과, 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 전단보강부재를 구비함과 동시에,
    상기 내벽은 지붕하중을 지지가능한 건식공법의 벽체로서 구축되고 상기 전단보강부재의 내단부는 상기 내벽에 고정되고 상기 전단보강부재의 외단부는 상기 긴체구에 의해 상기 외벽에 고정되고 상기 지붕 및 내벽에 작용하는 지진력은 상기 전단보강부재를 끼워 상기 외벽으로 전달하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강부재의 일단부는 상기 연와의 상면 또는 상기 연와의 사이에 고정되고 상기 긴체구의 결합력에 의해 상기 연와에 고정되고 상기 전단보강부재의 타단부는 상기 내벽의 구조부재에 견고하게 고정되는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전단보강부재는 상기 연와의 상면 또는 상기 연와의 사이에 고정되는 외벽측 브라켓(21)과 상기 외벽의 구조부재에 견고하게 고정되는 내벽측 브라켓(22)으로 구성되고 상기 브라켓 및 내벽측 브라켓은 응력전달가능하게 상호연결되는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조.
  4. 외벽 및 내벽의 이중벽구조를 갖는 건축물의 벽체구조에 있어서,
    상기 외벽은 외벽의 자중과 외벽 및 내벽에 작용하는 단기수평하중을 부담하는 내력을 갖고 상기 내벽은 내벽의 자중과 내벽에 작용하는 장기연직하중을 부담하는 내력을 갖으며,
    상기 외벽 및 내벽은 내벽의 전단력을 외벽에 전달하는 전단보강부재에 의해 상호연결되고 내벽에 작용하는 단기수평하중은 상기 전단보강부재에 의해 외벽에 전달하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외벽은 연와 및 금속플레이트를 적층함과 동시에 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일체로 상호연결한 연와의 벽체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벽체구조.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 외벽의 단기허용전단력은 상기 긴체구에 가해지는 프리스트레스에 비례하는 것을 특징으로 하는 벽체구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외벽의 단기허용전단력 QAS 는 QAS = tㆍjㆍμㆍNP / A 에 의해 설정되며
    t : 벽체의 유효두께
    j : 벽체의 응력중심거리
    NP : 미끄러짐이 발생하는 층에 도입되어 있는 프리스트레스(력)의 총화
    μ: 연와-수평보강플레이트 접촉면의 마찰계수
    A : 벽체의 유효단면적
    인 것을 특징으로 하는 벽체구조.
  8. 건축물 벽체의 시공방법에 있어서,
    지붕하중을 지지가능한 건식공법의 내벽을 시공하는 공정과;
    상기 내벽의 상부에 지붕지지프레임를 구축하는 공정과;
    상기 내벽의 외측에 연와 및 금속플레이트를 적층하고 상기 지붕지지프레임의 처마밑에 연와조적구조의 외벽을 구축하는 공정을 갖고,
    상하의 연와는 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 것에 의해 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 일체적으로 상호연결하고,
    상기 연와를 소정의 단수까지 적조할 때 상기 내벽에 작용하는 단기수평하중을 외벽에 전달하는 전단보강부재를 시공하고 상기 전단보강부재에 의해 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 긴체구의 결합력에 의해 상기 전단보강부재를 상기 연와의 상면 또는 상기 연와의 사이에 고정하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    건물의 바닥부분의 레벨 및 내벽의 최상단부의 레벨까지 상기 연와를 적조할 때 상기 전단보강부재에 의해 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연와의 상면 또는 상기 연와의 사이에 고정된 외벽측 브라켓(21)과 상기 내벽에 견고하게 고정되는 외벽측 브라켓(22)으로 상기 전단보강부재를 구성하고 외벽측 브라켓을 상기 연와에 고정하고 내벽측 브라켓을 상기 내벽에 고정하고 상기 내벽측 브라켓 및 내벽측 브라켓을 일체적으로 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  12. 건축물의 벽체 시공방법에 있어서,
    연와 및 금속플레이트를 적층함과 동시에 상기 연와의 볼트삽통공을 관통하는 긴체구를 긴체하는 상기 긴체구의 프리스트레스 하부에 상하의 연와를 일체로 상호연결하는 연와조적구조의 외벽을 갖는 기존건물의 벽체의 외측에 구축하고,
    상기 기존건물에 작용하는 단기수평하중을 상기 외벽에 의해 지지하고 동시에 연와를 소정의 단수까지 조적할 때 전단보강부재에 의해 상기 기존건물과 상기 외벽과를 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 긴체구의 결합력에 의해 상기 전단보강부재를 상기 연와의 상면 또는 상기 연와의 사이에 고정하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
  14. 제12항에 있어서,
    기존건물의 바닥부의 레벨 및 상기 기존건물의 벽체의 최상단 레벨까지 상기 연와를 적조할 때 상기 전단보강부재에 의해 상기 외벽 및 내벽을 상호연결하는 것을 특징으로 하는 건축물의 벽체시공방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101011364B1 (ko) * 2008-11-14 2011-01-28 김광식 블록 쌓기 공법

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100932609B1 (ko) * 2005-06-28 2009-12-17 독립행정법인 과학기술진흥기구 조적 유닛의 성형방법
US7975444B2 (en) * 2007-11-29 2011-07-12 Barsplice Products, Inc. Coupler system for adjacent precast concrete members and method of connecting
ITRM20090213A1 (it) * 2009-05-05 2010-11-06 Giovanni Anzeloni Elemento costruttivo, in particolare elemento modulare con caratteristiche antisismiche.
US8863476B2 (en) * 2009-12-22 2014-10-21 Gary Summers Building block system
ITVI20100101A1 (it) * 2010-04-12 2011-10-13 Itipack Srl Elemento modulare per la costruzione di strutture edili
KR101078991B1 (ko) * 2010-04-28 2011-11-01 김유지 프리캐스트 콘크리트 구조물 및 그 시공방법
DE102011009113A1 (de) 2011-01-21 2012-07-26 Zoltán Boldizsár Mauerstein zum Bauen von erdbebensicheren Mauerwerken
EP2758611A2 (en) * 2011-08-09 2014-07-30 Tie-Cast Systems, Inc. Masonry reinforcement system
TWI477678B (zh) * 2011-10-17 2015-03-21 Univ Nat Kaohsiung Applied Sci Seismic building structure
US8984838B2 (en) 2011-11-09 2015-03-24 Robert B. Bordener Kit and assembly for compensating for coefficients of thermal expansion of decorative mounted panels
US9181711B2 (en) * 2011-11-09 2015-11-10 Robert B. Bordener Bracket, kit and assembly for decorative mounted panels
US9518393B2 (en) 2011-11-09 2016-12-13 Robert B. Bordener Kit and assembly for compensating for coefficients of thermal expansion of decorative mounted panels
CN102777046A (zh) * 2012-08-20 2012-11-14 黄国祯 框架结构干式砌墙法
ITFI20120215A1 (it) * 2012-10-19 2014-04-20 Daniel Gati Pannello per la realizzazione di strutture adibite alla terapia del sale
GB201318569D0 (en) * 2013-10-21 2013-12-04 Singleleaf Ltd A method of constructing a building
US10364569B2 (en) * 2014-01-23 2019-07-30 Harvel K. Crumley Guide device for retaining ties in masonry walls
WO2015112872A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-30 Crumley Harvel K Load indicating washer
ITUB20169838A1 (it) * 2016-01-04 2017-07-04 Levi Dancona Pier Lorenzo Casa antisismica montata a secco con muri di foratoni collegati da piastre orizzontali con tubi verticali di guida
ITUB20169857A1 (it) * 2016-01-07 2017-07-07 Levi Dancona Pier Lorenzo Casa prefabbricata fai da te antisismica montata a secco con cubi tipo lego e piastre smorzatrici
EP3260631B1 (de) * 2016-06-23 2020-07-22 PreConTech International GmbH Befestigungssystem für mauerwände
DE102017102372B3 (de) * 2017-02-07 2018-05-30 Stahl Cranesystems Gmbh Vorrichtung mit einem Träger in Segmentbauweise und Verfahren
CN106988451A (zh) * 2017-04-28 2017-07-28 中联西北工程设计研究院有限公司 一种建筑外部遮阳墙体
TWM555164U (zh) * 2017-10-12 2018-02-11 Refine Scient Company Limited 鋁合金櫥櫃板之結構改良
CN109235640B (zh) * 2018-06-05 2023-10-27 北京交通大学 一种建筑用模块化钢结构件间的扦销式连接结构
KR20210065929A (ko) * 2018-07-19 2021-06-04 에너지 볼트 인코포레이티드 에너지 저장 시스템 및 방법
ES2955401T3 (es) * 2018-07-20 2023-11-30 Dk Gevels B V Conjunto de muro
CA3162522A1 (en) 2020-01-22 2021-07-29 Andrea Pedretti Grabber comprising a damped self-centering mechanism
JP2023532521A (ja) 2020-06-30 2023-07-28 エナジー ヴォールト インコーポレイテッド エネルギー貯蔵及び供給システム及び方法
EP4288369A1 (en) 2021-02-02 2023-12-13 Energy Vault, Inc. Energy storage system with elevator lift system
CN113076576B (zh) * 2021-03-18 2022-06-28 杭州明磊建筑工程技术有限公司 一种砖混结构砖墙受力分析方法及系统
CN116262588A (zh) 2021-12-13 2023-06-16 能源库公司 能量储存和输送系统及方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US507430A (en) * 1893-10-24 Facing buildings
US839592A (en) * 1906-07-23 1906-12-25 Peter H Jackson Building construction.
US1801541A (en) * 1930-03-05 1931-04-21 Miles L Colean Wall faced with panels
US1882432A (en) * 1930-12-12 1932-10-11 Joseph L Lemerond Wall construction
US2281951A (en) * 1938-09-20 1942-05-05 American Arch Co Furnace wall
US2304333A (en) * 1940-05-01 1942-12-08 E Van Noorden Company Building construction
US2369100A (en) * 1943-07-17 1945-02-06 Chicago Fire Brick Co Furnace wall
US3170267A (en) * 1961-10-06 1965-02-23 Morton M Rosenfeld Wall structure with interlocked blocks
US3958384A (en) * 1972-11-17 1976-05-25 Naomitsu Megumi Structure assembled of the unit bodies having stone-like type shells and an insulating insert
US4009549A (en) * 1975-11-25 1977-03-01 Hohmann & Barnard, Inc. Stone structural securement system and method
US4051570A (en) * 1976-12-27 1977-10-04 Hilfiker Pipe Co. Road bridge construction with precast concrete modules
US4266890A (en) * 1978-12-04 1981-05-12 The Reinforced Earth Company Retaining wall and connector therefor
US4221091A (en) * 1979-01-16 1980-09-09 Armstrong Cork Company Window insulation system
JPS5922804Y2 (ja) 1979-05-22 1984-07-07 積水ハウス株式会社 煉瓦壁構造
FR2494753A1 (fr) * 1980-11-27 1982-05-28 Maureille Michel Procede d'assemblage pour pavillon super isolant antisismique
US4450659A (en) * 1981-06-19 1984-05-29 Misawa Homes K.K. Horizontal force resisting building structure and attachment for attaching walls to same
AT379185B (de) * 1984-06-08 1985-11-25 Pointner Ferdinand Anker fuer steinplattenverkleidungen von fassaden od. dgl.
JPH0227056A (ja) 1988-07-15 1990-01-29 Matsumoto Renga Kk 煉瓦による仕上壁の構築方法
US5207043A (en) * 1988-11-07 1993-05-04 Mcgee Brian P Masonry connector
JPH05255982A (ja) 1992-03-10 1993-10-05 Taisuke Matsufuji 積層ブロック組積構造
JP3319808B2 (ja) 1993-04-19 2002-09-03 泰典 松藤 ブロック組積構造
US5347781A (en) * 1993-05-03 1994-09-20 Hanlon Brian J Masonry tie
JPH07229215A (ja) 1994-02-17 1995-08-29 利貞 ▲廣▼岡 煉瓦ブロックユニット及びその製造方法
JPH0921199A (ja) 1995-07-07 1997-01-21 Taisuke Matsufuji ブロック組積構造
JPH09235801A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Taisuke Matsufuji ブロック組積構造の架梁工法
NL1005850C2 (nl) * 1997-04-21 1998-10-27 Franciscus Antonius Maria Van Bouwsysteem omvattende afzonderlijke bouwelementen.
JPH11141018A (ja) 1997-11-11 1999-05-25 Taisuke Matsufuji 壁用結合金具
JP2000199510A (ja) * 1999-01-08 2000-07-18 Wakai & Co Ltd 二重壁の結合具
JP2000297490A (ja) 1999-04-16 2000-10-24 Kunishiro Taika Kogyosho:Kk 壁構築方法およびその壁構造
JP2001173240A (ja) 1999-12-20 2001-06-26 Asahi Rehouse:Kk 補強外壁及び外壁の補強工法
US6374552B1 (en) * 2000-04-12 2002-04-23 Alliance Concrete Concepts, Inc. Skirting wall system
JP3389552B2 (ja) 2000-04-28 2003-03-24 株式会社ワールド・ブリック レンガ壁の構築用支持ピン及び構築方法
JP2002004590A (ja) 2000-06-20 2002-01-09 Saito Kensetsu:Kk 木造家屋の外部補強工法
JP3749825B2 (ja) 2000-09-06 2006-03-01 独立行政法人科学技術振興機構 煉瓦組積構造、煉瓦組積工法及び煉瓦
JP3432495B2 (ja) * 2000-12-14 2003-08-04 株式会社アールエムマツイ 建物外壁の煉瓦工法
JP2002242449A (ja) 2001-02-15 2002-08-28 Yahagi Construction Co Ltd 補強構造物及びそれを使用した耐震補強工法
US6594962B2 (en) * 2001-06-22 2003-07-22 William Pardue Method and apparatus for mounting a pre-cast panel to a structure
US6609339B1 (en) * 2001-06-22 2003-08-26 William Pardue Method and apparatus for coupling wall panels of a building
KR200282443Y1 (ko) * 2002-03-30 2002-07-19 주식회사 삼한 씨원 벽체 연결용 연결철물
KR20050027096A (ko) * 2002-07-31 2005-03-17 독립행정법인 과학기술진흥기구 벽돌벽의 시공계획방법
KR200298636Y1 (ko) * 2002-09-04 2003-01-14 주식회사 대도세라믹 벽돌현가 시공용 지지앵커

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101011364B1 (ko) * 2008-11-14 2011-01-28 김광식 블록 쌓기 공법

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AU2003271053B2 (en) 2008-09-25
US20060272245A1 (en) 2006-12-07

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