KR20060112277A - 폐단형 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템 - Google Patents

Abstract

건물(건축물)에서 비내력벽과 같은 건식패널 등의 외벽체를 구성하는 구조재인 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템이 제공된다.

본 발명은, 강판이 절곡되어 구성된 스터드 몸체 및, 상기 스터드 몸체를 폐단면을 이루도록 체결하는 체결수단을 포함하여 구성된 폐단형 스터드 부재를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 스터드부재에 제공된 천공으로 단열성능을 향상시키는 것은 물론, 스터드부재를 폐단면으로 구현시키어 구조적인 성능을 향상시키면서 이를 이용하여 벽체 시스템의 구조적 안정성을 향상시키는 한편, 스터드부재의 폐단면 구현과 벽체 시스템의 시공성도 우수하고, 궁극적으로 건축물의 안전성 확보를 가능하게 하는 보다 개선된 효과를 얻을 수 있다.

스터드부재, 스틸 스터드, 체결수단, 씨밍부, 천공

Description

폐단형 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템{Closed Section Type Stud Member and Wall Pannel System using The Same}

도 1은 종래 스틸 스터드를 이용한 외벽체를 도시한 사시도

도 2는 본 발명에 따른 폐단형 스터드부재를 이용한 벽체 시스템을 도시한 사시도

도 3은 본 발명인 폐단형 스터드부재를 도시한 것으로서,

(a)는 정사각형 스터드부재를 도시한 사시도

(b)는 직사각형 스터드부재를 도시한 사시도

도 4의 (a) -(d)는 본 발명인 폐단형 스터드부재의 폐단면 구현을 위한 제 1 체결수단의 단계적 처리상태를 도시한 사시도

도 5는 도 4의 최종단계를 거쳐 성형된 제 1 체결수단의 변형예를 도시한 사시도

도 6은 본 발명인 폐단형 스터드부재의 제 2 체결수단을 도시한 것으로서,

(a)는 양 모서리 체결상태를 도시한 사시도

(b)는 일 모서리 체결상태를 도시한 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 스터드부재 10.... 스터드 몸체

12.... 천공 14.... 돌출단

30,30'.... 체결수단 30a',30b'.... 절곡 체결부

100.... 벽체 시스템 110.... 보드부재

본 발명은 건축물에서 비내력벽과 같은 건식패널 등의 외벽체를 구현하는 구조재인 스터드부재 및 이를 이용한 벽체 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세히는 스터드부재에 제공된 천공으로 단열성능을 향상시키는 것은 물론, 폐단면으로 구현되어 구조적인 성능을 향상시키는 스터드부재를 이용한 벽체 시스템의 안정성을 향상시키는 한편, 스터드부재의 폐단면 구현과 벽체 시스템의 시공성도 우수하고, 궁극적으로 건축물의 안전성을 확보하는 것을 가능하게 하는 폐단형 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템에 관한 것이다.

아파트나 빌딩과 같은 건축물(건물)의 바닥과 천정사이에 설치되는 비내력벽예를 들어, 건식패널 등의 외벽체는 구조적으로 건물의 하중을 견디는 내력벽이 아니고, 단순히 바닥과 지붕사이를 막아서 공간을 활용하도록 하는 벽체이다.

한편, 이와 같은 비내력벽(외벽체)의 시공시 그 시공을 용이하게 하기 위한 구조재로 사용되는 스터드부재 예를 들어, 스틸 스터드(Steel Stud)는 알려져 있고, 이와 같은 스틸 스터드를 이용한 벽체 시스템도 알려져 있다.

예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래의 스틸 스터드를 이용한 외벽체는, 도시하지 않은 바닥과 천장사이에 통상 'C'형 강관으로 된 스틸 스터드(100)가 시공 접합된다.

이때, 도 1에서는 도시하지 않았지만, 이와 같은 스틸 스터드(100)는 바닥과 천장측에 앵커볼트(바닥과 천장 시공시 설치됨) 등으로 연결 접합되는 상,하부 트랙부재들사이에 수직보 역할을 하는 스틸 스터드가 조립 시공되는 것이다.

그리고, 상기 스틸 스터드(100)의 내측으로 중단열재(110)가 시공되고, 그 외측으로 실내측에는 석고보드(120)가 접합되고, 실외측에는 구조용 합판(130)과 외단열재(140)가 각각 접합 시공되어 하나의 외벽체(150)를 구성하는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 스틸 스터드(100)는 각형 강관 예를 들어, 'C'형 강관을 주로 사용하기 때문에, 강도면에서 취약면이 있었다.

즉, 비내력벽에 사용되기는 하지만, 종래 스틸 스터드는 단순한 한쪽이 개방된 'C'형 강관을 사용하기 때문에, 수직 및 수평 하중에 매우 취약한 구조인 것이었다.

특히, 종래 이와 같은 스틸 스터드(100)를 이용하는 경우, 커튼 벽등의 지지재 또는 외벽체(외벽패널)의 모서리 부위의 구조재로 사용하는 것은 어려운 문제가 있었다.

따라서, 종래 비내력벽인 건식패널 등의 외벽체에 사용되는 스틸 스터드는 구조적으로도 안정적이지 못하고 그 사용도 제한되는 등의 여러 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위한 것으로서, 스터드부재를 폐단형으로 구조를 개선시키어 수직 및 수평 하중에 대한 구조적인 성능 개선을 이루도록 하는 것은 물론, 천공을 형성시키어 열교환으로 단열성을 향상시키는 한편, 별도의 용접이 아닌 씨밍처리 등의 체결수단으로서 폐단형 스터드부재를 제작하여 전체적으로 제작성, 시공성 및 구조적 성능을 향상시키는 폐단형 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 강판이 절곡되어 구성된 스터드 몸체; 및,

상기 스터드 몸체를 폐단면을 이루도록 체결하는 체결수단;

을 포함하여 구성된 폐단형 스터드 부재를 제공한다.

한편, 상기 스터드 몸체에는 열교를 차단하여 단열성을 높이도록 일체로 형성된 다수의 천공을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 천공은 3 - 5 mm의 폭으로 스터드 몸체에 타공되고, 상기 천공들사이의 간격은 5 - 10 mm로 이루어 지는 바람직하다.

이때, 상기 체결수단은 상기 스터드 몸체가 폐단면을 이루면서 중앙에서 서로 겹쳐지는 돌출단이 단계적으로 절곡 압착되어 스터드 몸체를 일체의 폐단면으로 구현하는 씨밍부로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 체결수단인 씨밍부에는 씨밍부의 분리 이탈을 차단하는 압착부가 추가로 형성되는 것이 바람직하다.

또는, 상기 체결수단은 상기 스터드 몸체의 적어도 일지점 모서리가 분리된 상태에서 절곡되어 압착시 체결되는 절곡 체결부로 구성될 수 있다.

다음, 다른 기술적인 측면으로서 본 발명은, 상기 천공이 구비된 폐단형 스터드부재; 및,

상기 스터드부재에 접합되는 보드부재;

를 포함하여 구성된 스터드부재를 이용한 단열 벽체 시스템을 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 폐단형 스터드부재를 이용한 단열 벽체 시스템을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명인 폐단형 스터드부재를 도시한 도면이며, 도 4의 (a) -(d)는 본 발명인 폐단형 스터드부재의 폐단면 구현을 위한 제 1 체결수단의 단계적 처리상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 최종단계를 거쳐 성형된 제 1 체결수단의 변형예를 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명인 폐단형 스터드부재의 제 2 체결수단을 도시한 도면이다.

먼저, 도 2에서는 본 발명의 폐단형 스터드 부재(1)를 이용하는 단열 벽체 시스템(100)을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 벽체 시스템(100)은 정사각형 또는 직사각형(도 3 참조)으로 절곡된 강판의 스터드 몸체(10)와 이 스터드 몸체(10)를 폐단형으로 구조 개선시키는 체결수단(30)으로 구성되는 스터드부재(1)와 상기 스터드부재(1)에 연결철몰(미도시)등으로 접합되는 보드부재(110) 예를 들어 합판 또는 석고보드 등의 보드부재(110)로 구성된다.

그리고, 상기 보드부재(110)의 내측으로 스터드부재(1)사이 사이에는 유리면,암면,스티로폼 등의 단열재(120)가 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명에서 구현되는 단열 벽체 시스템(100)은 기존의 'C'형 강관을 사용하는 대신에, 폐단형 스터드부재(1)를 사용하기 때문에, 스터드부재의 구조적 성능이 보다 개선되어 수직 또는 수평 하중에 대한 강도가 향상되게 되고, 이에 따라 벽체 시스템(100)의 시공 강도가 향상되기 때문에, 커튼 벽이나 모서리부분에도 제한없이 사용될 수 있게 한다.

그리고, 상기 폐단형 스터드부재(1)가 다음에 상세하게 설명하는 천공(12)을 구비하는 스터드 몸체(10)를 포함하고 있기 때문에, 본 발명의 벽체 사스템(100)은 단열 벽체 시스템으로 제공되는데, 이 천공(12)에 대하여는 다음에 상세하게 설명한다.

다음, 도 3 내지 도 6에서는 본 발명의 스터드부재(1)에 대하여 상세하게 도시하고 있다.

먼저, 도 3에서는 평면상에서 볼때 정사각형 또는 직사각형의 본 발명의 스 터드 부재(1)를 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 스터드부재(1)는, 페단면을 이루는 스터드 몸체(10) 및, 상기 스터드 몸체(10)를 폐단면을 이루도록 체결하는 체결수단(30)으로 크게 구분될 수 있다.

이때, 상기 스터드 몸체(10)는 강판 예를 들어, 아연도금 강판이 벤딩작업으로 절곡되어 정사각 또는 직사각형의 폐단면을 구현하게 된다.

한편, 스터드 몸체(10)를 이루는 상기 강판은 대략 1-1.4t 정도의 두께를 유지하는데, 이와 같은 강판의 두께는 중량의 증가나 취급의 용이함, 절곡의 정밀성을 감안한 것으로 너무 얇으면 강도가 저하되고 너무 두꺼우면 절곡 등의 가공을 어렵게 하면서 취급을 어렵게 한다.

그리고, 상기 스터드 몸체(10)를 이루는 강판은 부식되지 않은 내부식성이 높은 통상의 도금강판인 아연도금강판을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 스터드 몸체(10)에는 열교 즉, 스터드부재를 통하여 열이 내측벽에서 외측벽으로 전달됨으로서, 열의 손실을 발생시키는 열교를 차단하여 단열성을 높이는 다수의 천공(12)이 일체로 형성되어 있다.

이때, 도 3a에서 도시한 바와 같이, 상기 천공(12)은 95 - 105mm 의 길이(D)와 3 - 5mm의 폭(d)으로 상기 스터드 몸체(10)인 강판에 타공(프레싱)작업으로 일체로 형성될 수 있고, 이와 같은 천공(12)들간의 간격(S)은 5 - 10 mm 정도가 가장 바람직하다.

예를 들어, 상기 천공의 길이(D)가 상기 범위를 벗어나면, 가공상 어려움이 있고, 천공(12)의 폭(d)이 3mm보다 작으면 타공을 위한 금형제조비용이 상승되면서 금형의 마모가 손쉽게 발생하여 가공비용을 높이게 된다.

반대로, 상기 천공(12)의 폭(d)이 5mm 보다 크면, 단열성이 적정하지 않고, 강도를 취약하게 하는 문제를 발생시킨다.

또한, 상기 천공(12)들의 간격(S)이 5mm 보다 작으면, 조밀한 천공으로 인하여, 오히려 스터드 몸체(10)인 강판이 파열되는 문제를 초래하고, 10mm보다 크면 단열효과가 적은 문제를 발생시킨다.

다음, 도 4에서는 본 발명의 스터드부재(1)를 실질적으로 폐단형으로 구현하는 것을 가능하게 하는 제 1 실시예의 체결수단(30)을 도시하고 있다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명에서 스터드 부재(1)를 폐단형으로 구현하는 상기 제 1 체결수단(30)은 상기 스터드 몸체(10)가 폐단면을 이루면서 중앙에서 서로 겹쳐지는 돌출단(14)이 단계적으로 절곡 압착되어 스터드 몸체를 일체의 폐단면으로 구현하는 씨밍부로 구성된다.

한편, 이와 같은 씨밍부의 제 1 체결수단(30)을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4a에서 도시한 바와 같이, 강판 예를 들어, 1-1.4t 정도의 알루미늄 강판을 절곡하여 정사각형 또는 직사각형의 스터드 몸체(10)를 구성하면서 이때, 씨밍처리를 위한 돌출단(14)이 중앙측에서 서로 겹처지도록 한다.

다음, 도 4b에서 도시한 바와 같이, 상기 겹쳐진 돌출단(14)을 종방향으로 씨밍롤을 이용하여 절곡 압착시키어 1차 씨밍부(30a)를 형성시킨다.

그 다음, 도 4c에서 도시한 바와 같이, 상기 1차 씨밍부(30a)를 2차로 횡방 향으로 절곡 압착시키어 2차 씨밍부(30b)를 형성시킨다.

다음, 마지막으로 도 4d에서 도시한 바와 같이, 2차 씨밍부(30b)를 압착시키어 스터드 몸체(10)를 폐단면으로 구현시키면서 도 4a의 돌출단(14)이 3차의 절곡 압착을 통하여 견고하게 씨밍 처리되고, 이와 같은 씨밍부가 스터드 몸체(10)를 폐단면으로 구성하는 제 1 체결수단(30)이다.

따라서, 도 4a-4d에서 도시한 단계적으로 씨밍처리를 통하여 상기 스터드 몸체(10)를 제 1 체결수단(30)인 씨밍부를 통하여 폐단면으로 구성시키고, 결국 폐단면의 스터드 몸체(10)는 종래 'C'형 강관을 이용하는 것에 비하여 구조적인 성능 예를 들어, 수직, 수평 하중에 대한 강도를 향상시키게 한다.

다음, 도 5에서는 씨밍부의 제 1 체결수단(30)을 통하여 폐단면을 구성하는 본 발명의 스터드 몸체(10)에서 최종적으로 압착하여 씨밍부를 형성한 다음, 씨밍부인 체 1 체결수단(30)의 상부면을 압착 처리하여 오목하게 한 압착부(32)를 추가로 형성한 것을 도시하고 있다.

따라서, 이와 같은 제 1 체결수단(30)인 씨밍부에 압착부(32)를 추가로 형성시키는 경우, 씨밍부에서 스터드 몸체(10)의 분리 이탈을 보다 강하게 차단하게 되고, 결국 스터드 몸체의 폐단면 구조를 보다 견고하게 할 것이다.

다음, 도 6에서는 본 발명인 스터드부재(1)에서 제 2 실시예의 체결수단을 도시하고 있다.

즉, 도 6a에서 도시한 바와 같이, 스터드 몸체(10)를 2분할로 구성하여 각각 절곡하여 ㄴ자 형태로 형성시킨 후, 각각의 모서리부분을 절곡시키어 절곡 체결부 (30a')(30b')를 각각 형성시킨 후, 이부분을 끼우면서 강제로 압착시키면 서로 체결 고정되는 절곡 체결부의 제 2 체결수단(30')이 대각선방향으로 배치된다.

따라서, 도 6a에서 도시한 제 2 체결수단(30')인 절곡 체결부(30a')(30b')를 이용하는 경우, 스터드 몸체(10)의 폐단면 구현시 씨밍 처리없이 보다 간단하게 압착 끼움으로 스터드 몸체(10)를 폐단면을 구현하면서 체결할 수 있게 한다.

다음, 도 6b에서는 제 2 체결수단(30')을 이용하는 다른 형태의 스터드 몸체(10)를 도시하고 있다.

즉, 도 6b에서 도시한 바와 같이, 스터드 몸체(10)를 절곡하여 폐단면으로 구성하되, 일측 모서리 부분에는 서로 압착 체결되는 체결 절곡 체결부(30a')(30b')를 형성시키고, 이들을 끼우면서 압착하여 체결 고정시키어 폐단면의 스터드 몸체(10)를 제공하는 것이다.

한편, 도 6에서 도시한 절곡 체결부의 제 2 체결수단(30')을 이용하는 경우에는, 씨밍부의 제 1 체결수단(30)을 형성시키는 도 4에 비하여, 먼저 절곡 체결부(30a')(30b')들을 형성시킨 후, 시공장소에서 압착 체결하여 폐단면의 스터드 몸체(10)를 구현하는 스터드부재(1)로서 시공하기 때문에, 씨밍부의 제 1 체결수단에 비하여 압착 강도는 다소 떨어지지만 시공성 측면에서는 이점을 제공한다.

그런데, 스터드부재(1)가 비내력벽에 사용되는 것을 감안하면, 도 6에서 도시한 절곡 체결부의 제 2 체결수단(30')을 사용하는 데에는 아무런 문제가 없다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 스터드부재(1)는 제 1,2 체결수단 (30)(30')들을 이용하여 폐단면의 스터드 부재(1)를 제공함으로서, 기존의 스터드부재에 비하여 그 구조적 성능이 보다 향상되면서, 구비된 천공(12)으로 단열효과도 유지시키는 보다 실용적인 이점을 제공하는 것이다.

이와 같이 본 발명인 스터드부재 및 이를 이용한 단열 벽체 시스템에 의하면, 스터드부재를 폐단형으로 구조 개선시키어 수직 및 수평 하중에 대한 성능 개선이 이루어 지도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

또한, 페단면의 구조 개선을 통한 구조적인 성능 개선과 함께 천공을 형성시키어 벽체의 단열성을 향상시키는 다른 우수한 효과를 제공한다.

그리고, 별도의 용접이 아닌 씨밍처리 등을 통하여 스터드부재를 페단형으로 제작할 수 있어 제작도 용이하게 하면서 스터드부재와 이를 이용하는 벽체의 전체적인 시공성을 향상시키는 등의 또 다른 우수한 효과를 제공하는 것이다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것 임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

1. 강판이 절곡되어 구성된 스터드 몸체; 및,

   상기 스터드 몸체를 폐단면을 이루도록 체결하는 체결수단;

   을 포함하여 구성된 폐단형 스터드 부재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스터드 몸체에는 열교를 차단하여 단열성을 높이도록 일체로 형성된 다수의 천공을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스터드 부재.
3. 제 2항에 있어서, 상기 천공은 3 - 5 mm의 폭으로 스터드 몸체에 타공되고, 상기 천공들사이의 간격은 5 - 10 mm로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 스터드 부재.
4. 제 1항에 있어서, 상기 체결수단은 상기 스터드 몸체가 폐단면을 이루면서 중앙에서 서로 겹쳐지는 돌출단이 단계적으로 절곡 압착되어 스터드 몸체를 일체의 폐단면으로 구현하는 씨밍부로 구성된 것을 특징으로 스터드 부재.
5. 제 4항에 있어서, 상기 체결수단인 씨밍부에는 씨밍부의 분리 이탈을 차단하는 압착부가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 스터드 부재.
6. 제 1항에 있어서, 상기 체결수단은 상기 스터드 몸체의 적어도 일지점 모서리가 분리된 상태에서 절곡되어 압착시 체결되는 절곡 체결부로 구성된 것을 특징으로 하는 스터드 부재.
7. 제 2항 내지 제 6항중 어느 하나의 항에서 기재된 폐단형 스터드부재; 및,

   상기 스터드부재에 접합되는 보드부재;

   를 포함하여 구성된 스터드부재를 이용한 단열 벽체 시스템.

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