KR20140068958A

KR20140068958A - 열절연용 구조 요소

Info

Publication number: KR20140068958A
Application number: KR1020147006404A
Authority: KR
Inventors: 하랄트 브라쉬
Original assignee: 쉑 바우타일레 게엠베하
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-06-09
Also published as: CA2844955A1; EP2742190A1; WO2013021070A1; PL2742190T3; US20140202102A1; CA2844952A1; US20140190108A1; RU2014108884A; US9382705B2; US9435115B2; EP2742191B1; KR20140064855A; EP2742190B1; PL2742191T3; EP3118382A1; JP2014525523A; WO2013021069A1; EP2742191A1; RU2014108886A; JP2014527129A

Abstract

두 개의 구조부, 특히 빌딩(A)과 돌출된 외부(B) 사이의 열절연용 구조 요소에 관한 것으로, 이 구조 요소는 두 개의 구조부 사이에 배치되는 절연체(16) 및 적어도 하나의 하중 지탱 요소(19a, 19b) 형태로 된 보강 요소로 형성되며, 구조 요소(10)가 설치된 상태에서 하중 지탱 요소는 절연체의 실질적으로 수평인 길이 방향 연장에 대해 횡으로 실질적으로 수평 방향으로 그 절연체를 관통하며 또한 두 개의 구조부 각각에 적어도 간접적으로 연결될 수 있으며, 하중 지탱 요소는 하나 이상의 부분으로 형성되고 또한 적어도 하나의 하중 지탱 웨브(19a, 19b) 및 두 개의 구조부 중의 하나 쪽으로 향하는 그의 단부측(22a, 22b, 22c, 22d) 중의 적어도 하나에 있는 별도의 압축력 분산 요소(20a, 20b)를 가지며, 이 압축력 분산 요소(20a, 20b)는 2.0 W/mK 이하 수준의 열전도율(λ)을 갖는 재료로 제조된다.

Description

열절연용 구조 요소{STRUCTURAL ELEMENT FOR HEAT-INSULATING PURPOSES}

본 발명은 특허 청구항 1 의 전제부에 따른 열절연용 구조 요소에 관한 것이다.

종래 기술에는, 하중 지탱 요소와 인접 구조부 사이에서 가능한 한 넓은 면적에 걸쳐 압축력이 전달될 수 있게 해주는 별도의 압축력 분산 요소를 갖는 열절연용 구조 요소의 상세한 실시 형태가 이미 개시되어 있다. 따라서, 초창기의 그러한 열절연용 구조 요소에서, 하중 지탱 요소는 절연체의 면를 통과하는 하중 지탱 바아 및 이 하중 지탱 바아의 단부측에 용접되는 하중 지탱 판을 갖고 있었다(예컨대, DE-A-41 03 278 참조).

그러나 나중에는, 예컨대 DE-A-40 09 987에 기재되어 있는 바와 같이, 하중 지탱 웨브 및 압축력 분산 요소가 서로에 대해 움직일 수 있게 배치되는 설계가 또한 제안되었는데, 여기서 하중 지탱 웨브는 금속 바아로 형성되며 단부측에는 슬리브형 압축력 분산 요소가 인접해 있고, 적어도 설치 목적으로 제공되는 상호 위치 고정부가 제거된 후에는 하중 지탱 웨브와 두 개의 압축력 분산 요소는 관절식으로 서로 연결된다. 상기 위치 고정부는, 슬리브형 압축력 분산 요소에 있는 대응 개구 안에서 연장되고 거기서 리벳 형태로 고정되는 하중 지탱 웨브의 끝 돌출부를 포함한다. 이렇게 해서, 인접 구조부의 부착 후까지 또한 실제 하중(이들 리벳형 돌출부의 횡 전단(shearing) 운동을 일으키게 됨)이 처음으로 가해질 때까지 이들 세 요소, 즉 하중 지탱 웨브 및 끝에 있는 압축력 분산 요소는 그들을 위해 미리 정해진 또는 의도된 위치를 유지할 수 있게 된다. 그러나, 여기서 단점이 있는데, 즉 상기 전단은 어떤 경우에도 하중 지탱 요소의 단부면과 평평하게 일어나지 못하며, 위치 고정 돌출부를 위한 개구는 정확히 하중 지탱 웨브가 압축력 분산 요소에 지탱되는 영역에 제공되는데, 즉 그 영역에서는 최적의 운동 및 힘 도입 표면이 마찬가지로 이용가능하지 않게 된다. 따라서, DE-A-40 09 987에 알려져 있는 이 실시 형태에서, 압축력 분산 요소는 넓은 면적에 걸쳐 압축력을 전달하여 그 압축력을 하중 지탱 웨브에 도입할 수 있는 것으로 인정되며, 따라서 그 하중 지탱 웨브는 열절연 면에서 최적화되어 있고 가능한 한 최소의 단면을 가지며, 또한 압축력 분산 요소와 하중 지탱 웨브는 압축력 전달의 기능을 해침이 없이 관절식 연결의 결과로 사실상 횡력을 받지 않고 상호간의 상대적 움직임에 참여할 수 있다. 그러나, 방해된 또는 덜 최적화된 서로 대면하는 지탱면의 결과로 압축력 전달은 개선될 필요가 있다.

종래 기술에서, DE-A-196 27 342에는, 압축력 분산 요소를 갖는 하중 지탱 요소의 다른 실시 형태가 개시되어 있는데, 여기서 압축력 분산 요소는 판형 구조부를 포함하며, 이 판형 구조부는 도브테일형(dovetail-shaped) 포지티브 연결부에 의해 관련 하중 지탱 웨브의 단부측에 연결되고 그래서 사실상 횡력을 받지 않고 수평 방향의 상대적 움직임을 따를 수 있으며 동시에 압축력 전달 기능을 유지할 수 있다. 압축력 분산 요소와 하중 지탱 웨브 사이의 포지티브 연결부의 상기 도브테일형 구성으로 인해, 한편으로 설치 및 운반 상태에서 양호한 위치 고정이 보장되지만, 압축력 분산 요소와 하중 지탱 웨브 사이에 있는 많은 큰 면적의 지탱 영역 때문에, 특히 하중 지탱 요소와 관련 구조부 사이에 정확한 수평 방향 상대적 움직임이 일어나지 않고 예컨대 약간의 기울어짐이라도 발생되면, 매우 신속하게 속박이 일어나게 된다. 여기서 발생하는 그 구속으로 인해 그에 대응하는 횡력이 발생되는데, 이 횡력은 상호 지탱 영역에서 하중 지탱 웨브 또는 압축력 분산 요소의 파괴까지 초래할 수 있다

또한, 그간에 추가적인 압축력 분산 요소를 갖는 공지된 방안은 일반적인 종류의 열절연용 구조 요소에 의해 압축력 전달을 최적화하는데 성공하였으나 인접 구조부들 사이의 온도 유도 상대적인 움직임을 거의 방지하지 못했음을 주목해야 한다. 그러나, 목표로 하는 압축력 전달의 최적화 및 운동성의 동시적인 유지를 위해, 과거에는 열절연에 대한 다른 최적화는 초점에서 다소 벗어나 있었는데, 이는 처음부터 열절연용 구조 요소의 분야에서 개발의 주 이유였다. 이와 관련하여, 단면이 감소된 종래 기술의 하중 지탱 웨브는 이미, 더 양호한 열절연은 하중 지탱 웨브의 영역에서 가능한 한 작은 단면적과 관련이 있다는 발견에 확고히 기초하고 있었다. 다시 말해, 주어진 하중 지탱 웨브 재료에서 단면이 작을 수록, 열전달, 즉 하중 지탱 웨브에 의해 전달되는 열이 또한 더 작게 된다.

그러나, 그럼에도 불구하고, 요구되는 압축력 전달을 유지하기 위해, 단부에는 어느 정도의 힘 도입 표면이 필요하다. 이러한 이유로, 종래 기술에는, 중앙 영역에서 감소된 단면적을 갖는 하중 지탱 웨브가 더 큰 단면의 단부에 또한 제공되어 있는 하중 지탱 요소가 개시되어 있다(예컨대, EP 1 255 283 A2 참조).

위와 같은 점에서 출발하여, 본 발명은, 하중 지탱 요소의 영역에서 상대적 움직임의 흡수를 유지하면서 한편으로 압축력 전달 및 다른 한편으로는 열절연 면에서 최적화된 서두에서 언급한 종류의 구조 요소를 이용가능하게 하는 목적에 기반하고 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 특허 청구항 1 의 특징을 갖는 열절연용 구조 요소로 달성된다

본 발명의 유리한 개량예들은 각 경우 종속 청구항의 기재 내용이며, 이들 종속 청구항의 기재 표현은 문장의 불필요한 반복을 피하기 위해 상세한 설명에 명확히 언급되어 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 압축력 분산 요소는 2.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 재료로 제조되는데, 그 결과, 압축력 분산 요소는 통상적으로 사용되는 보강 콘크리트 보다 낮은, 즉 더 좋은 열전도율을 갖게 된다. 이러한 요건은, 하중 지탱 요소를 위한 압축력 도입 영역(이 영역은 동시에 상당히 개선된 열절연 특성을 갖는다)은 인접 구조부(보통 보강 콘크리트, 특히 DIN 1045-1 에 따른 C20/25 이상의 강도 등급을 갖는 콘크리트로 형성됨)의 상류에 연결된다는 발견에 기초하고 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 하중 지탱 요소는 인접 구조부를 위한 압축력 도입 영역을 압축력 분산 요소의 형태로 주는데, 즉 인접 구조부의 대응 영역을 최적화된 특성을 갖는 전용 영역으로 대체한다. 그래서 이로 인해 압축력 도입이 개선될 뿐만 아니라 열절연 특성도 개선되도록, 압축력 분산 요소는 본 발명에 따라 2.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)로 설계되는 것이다.

상기 압축력 분산 요소의 재료가 1.6 W/mK 이하, 특히 1.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 것이 특히 바람직하다. 이와 관련하여, 종래 기술에는, 강, 특히 스테인레스 강으로 된 통상적인 하중 지탱 요소 대신에, 열절연을 최적화하기 위한 고강도 또는 초고강도 콘크리트를 사용하는 것이 이미 개시되어 있는데, 이러한 콘크리트는 더 양호한 압축 하중 지탱 능력을 갖고 있어 요구되는 압축력 분산을 위한 단면은 더 작아도 될 뿐만 아니라 또한 상기 콘크리트는 강보다 낮은 열전도율을 갖는다. 고강도 또는 초고강도 콘크리트 또는 모르타르(mortar)가 하중 지탱 웨브의 재료로서 사용될 뿐만 아니라 압축력 분산 요소의 재료를 위해서도 사용되면, 인접 구조부 안으로의 개선된 압축력 도입을 통해 하중 지탱 능력이 개선될 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 힘 도입 영역에서 열절연도 개선될 수 있다.

상기 하중 지탱 요소가 위치 고정 요소를 가지며 상기 압축력 분산 요소가 상기 위치 고정 요소를 통해 하중 지탱 웨브에 위치될 수 있는 것이, 열절연용 구조 요소의 구비 및 설치에 특히 유리하다. 그 결과, 별도의 압축력 분산 요소에 의해 이미 시작된 기능 분리를 계속하고 또한 추가적인 위치 고정 요소를 제공하는 것이 특히 유리한 방식으로 가능하게 되는데, 그 결과, 따라서 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 자체는 위치 고정을 보장할 필요가 없고 이는 별도의 구조부를 통해 이루어지게 된다.

따라서, 하중 지탱 웨브 및 압축력 분산 요소는 이들에 대해 의도된 압축력 분산 기능의 면에서 더욱 최적화될 수 있다. 예컨대, 하중 지탱 요소는 가능한 한 최소의 단면을 가질 수 있는데, 이에 따라 구조부 틈새 또는 이 틈새에 배치되는 절연체를 통한 열 또는 저온의 전달이 감소된다. 그러나, 동시에 압축력 전달을 개선하기 위해, 하중 지탱 웨브 자체는 단부에서 큰 압축력 도입 표면적을 가질 필요는 없고, 별도의 압축력 분산 요소를 사용해 이를 보장할 수 있는데, 이에 따라 그 별도의 압축력 분산 요소는 큰 면적으로 설계될 수 있다. 이제 하중 지탱 웨브와 별도의 압축력 분산 요소 사이에서 압축력 전달이 최적의 방식으로 일어날 수 있도록, 본 발명에 따라 제공되는 위치 고정 요소는, 양 구조부가 이들에 대해 의도된 상호 배향 및 위치에 설치되는 것을 보장해 주며, 이 위치 고정 요소는 또한 압축력 분산 요소와 하중 지탱 웨브 사이의 어떤 원하는 상대적 움직임도 가능케 할 수 있다.

따라서 유리하게는, 압축력 분산 요소는 각 경우 하중 지탱 웨브의 단부측 영역에서 위치 고정 요소에 의해 고정될 수 있고, 편리하게도, 실제 고정은 압축력 전달 영역의 외부, 즉 특히 상기 단부측의 외부에서 일어난다.

위치 고정 요소가 몰드를 포함하고 상기 압축력 분산 요소 및/또는 하중 지탱 웨브는 그 몰드 안으로 도입될 수 있는 경화되고/경화되거나 굳을 수 있는 충전 재료, 특히 고강도 또는 초고강도 콘크리트와 같은 콘크리트 또는 고강도 또는 초고강도 모르타르와 같은 시멘트 함유 섬유 보강 건축 재료, 또는 합성 수지 혼합물 또는 반응 수지로 형성되는 것이 특히 유리하다. 이리하여, 한편으로 위치 고정 요소와 압축력 분산 요소 및/또는 다른 한편으로는 위치 고정 요소와 하중 지탱 웨브는 서로에 대한 정확한 끼워맞춤 방식으로 배치되는 것이 보장된다. 그래서, 바람직한 예시적인 실시 형태에서, 상기 몰드가 압축력 분산 요소 및/또는 하중 지탱 웨브와 함께 설치되면, 위치 고정 요소는 로스트(lost) 몰드를 형성하고 그래서 위치 고정 요소에 대한 압축력 분산 요소 및/또는 하중 지탱 웨브의 최적의 지탱이 설치 후에도 유지될 수 있고 또한 몰드는 압축력 분산 요소 및/또는 하중 지탱 웨브의 표면에 최적으로 적합한 무공차(tolerance-free) 표면을 이용가능케 해준다.

상기 위치 고정 요소가 압축 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 사이의 슬라이딩 층을 형성하는 것이 더 유리한데, 따라서 어떤 경우에도 위치 고정 요소가 이미 존재하면, 그 위치 고정 요소는, 움직일 수 있게 설치되는 하중 지탱 요소에 종종 어떤 경우에도 존재하는 슬라이딩 층의 기능을 본 발명에 따른 방식으로 가질 수 있다. 통상적인 사용에서는 슬라이딩 층이 하중 지탱 요소에 위치 고정 방식으로 고정되어야 하므로, 본 경우에는, 이것이 본 발명에 따른 위치 고정 요소로 일어날 수 있는 것이 특히 유리하며, 따라서 슬라이딩 층 자체는 위치 고정 요소로 형성된다. 이와 관련하여, 슬라이딩 층은, 하중 지탱 웨브 및/또는 압축력 분산 요소상에 얇은 층으로 도포된 코팅이 아니라, 본 발명에 따라 위치 고정 요소, 특히 상기 몰드로 형성될 수 있는 물리적인 층으로 이해되어야 한다. 이 경우, 슬라이딩 층은 보통 십분의 수 밀리미터의 크기, 바람직하게는 0.5 mm 이상의 층 두께를 갖는다.

이 경우, 예컨대 EP-A-1 225 282 A2 에 알려져 있는 바와 같이, 위치 고정 요소가 하중 지탱 요소를 위한 몰드를 포함하는 것도 본 발명의 범위에 포함되며, 다만 이제 그 몰드는 위치 고정 요소의 다른 기능을 만족해야 하며 그리고 이러한 목적으로 별도의 압축력 분산 요소에 연결되어야 한다.

여기서 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 둘다는 하나의 동일한 몰드로 제조되는 것이 가능하고 또한 보통 편리하다. 마찬가지로, 그러나 예컨대 두 개의 요소들 중의 하나만 몰드로 제조하고 각각의 다른 요소는 미리 제작해 두는 것도 물론 가능하다.

이미 언급한 바와 같이, 하중 지탱 웨브 및 압축력 분산 요소는 상기 위치 고정 요소를 사이에 두고 관절식으로 서로 연결될 수 있는데, 이 경우, 위치 고정 요소는 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 사이의 선회 또는 피봇팅 운동을 위한 슬라이딩 층을 형성할 수 있다.

이와 관련하여, 상기 하중 지탱 웨브는 그의 단부측에서 접촉 프로파일을 가지며 이 접촉 프로파일은 상기 구조부와 대면하고 수직 단면 및/또는 수평 단면에서 볼 때 오목하게 또는 볼록하게 만곡되어 있고 압축력 분산 요소는 수직 단면 및/또는 수평 단면에서 볼 때 상기 접촉 프로파일에 반대되는 형상으로 적합하게 되어 있는 볼록하게 또는 오목하게 만곡된 힘 도입 표면을 갖는 것이 권고되며, 따라서 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소는 만곡된 표면을 따라 서로에 딱 맞게 지탱된다. 이 만곡이 원호형을 가지면, 하중 지탱 웨브는 원호형으로 만곡된 표면을 따라 압축력 분산 요소에 대해 관절식으로 움직일 수 있게 된다.

상기 압축력 분산 요소는 완전히 또는 적어도 대부분 인접 구조부 안에 배치되는 것이 특히 권고되는데, 그러면 하중 지탱 웨브는 절연체의 영역에 국한될 수 있고 압축력 분산 요소는 포지티브 또는 점착식 연결에 의해 인접 구조부와 함께 움직일 수 있게 되며, 그 결과, 절연체의 가장자리 영역, 즉 절연체와 구조부 사이의 분리 표면에서 상대적 움직임이 바람직하게 일어날 수 있다. 그래서, 이러한 목적으로, 상기 하중 지탱 웨브는 인접 구조부와 대면하는 그의 끝면으로 절연체의 측면과 적어도 대략 평평하게 끝나 있는 것이 권고된다.

이에 대한 대안으로, 압축력 분산 요소는 물론 구조부 틈새의 영역, 즉 절연체의 영역에도 배치될 수 있고, 그럼에도 불구하고 이 실시 형태에서는, 인접 구조부들 사이의 상대적 움직임이 압축력 분산 요소로부터 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 사이의 지탱 영역에 전달되고 또한 그래서 위치 고정 요소로 형성되는 슬라이딩 층 영역(이 영역은 운동성 및 끼워맞춤의 정확성 면에서 최적화되어 있음)에서 일어나도록 압축력 분산 요소를 인접 구조부에 고정되게 연결하는 것이 유리하다.

이와 관련하여, 위치 고정 요소는 플라스틱, 특히 HD 폴리에틸렌(최적의 강도 값 및 그에 대응하여 최적의 표면/슬라이딩 특성을 가짐)으로 형성되는 것이 권고된다.

또한, 상기 하중 지탱 웨브의 두 개의 상호 반대 단부측에 할당되는 상기 위치 고정 요소는 예컨대 연결 요소를 통해 서로 연결되는 것도 본 발명의 범위에 포함되는데, 따라서 그 결과, 하중 지탱 웨브, 각각 단부에서 연결되는 압축력 분산 요소 및 연결 요소를 갖는 관련된 위치 고정 요소로 이루어진 단위체가 이용가능하게 되며, 이 단위체는 이를 위해 제공되는 절연체의 영역 안으로 함께 삽입될 수 있다. 그러나, 이에 대한 대안으로, 예컨대 위치 고정 요소가 몰드를 포함하고 각각의 요소는 그 위치 고정 요소가 절연체에 삽입된 상태에서만 제조된다면, 개별적인 부분들을 절연체 안에 연속적으로 배치하는 것도 물론 가능하다. 마지막으로, 본 발명에 의하면, 수평으로 서로 인접해 있는, 특히 서로의 옆에 배치되는 두 개의 하중 지탱 웨브를 위한 공통의 위치 고정 요소를 제공하는 것도 가능한데, 이때 그 공통의 위치 고정 요소에 의해 각각의 하중 지탱 웨브에 대해 별도의 압축력 분산 요소를 사용할 수 있거나 또는 서로 인접한 두 개의 하중 지탱 웨브에 대해 공통의 압축력 분산 요소를 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 도면을 참조하는 예시적인 실시 형태에 대한 이하의 설명으로부터 알 수 있을 것이다.

도 1a ∼ 1e 는 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소를 위한 위치 고정 요소를 나타낸 것으로, 도 1d 는 사시 평면도이고, 도 1b 는 수직 단면도이며, 도 1a 는 도 1b 의 B-B 면을 따른 수평 단면도이고, 도 1c 는 도 1b 의 A-A 면을 따른 수평 단면도이며, 그리고 도 1e 는 도 1b 의 A-A 면을 따른 단면의 사시 평면도이다.
도 2 는 하중 지탱 웨브, 압축력 분산 요소 및 단부에서 연결되어 있는 위치 고정 요소를 갖는, 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 하중 지탱 요소를 측면도로 나타낸 것이다.
도 3 은 하중 지탱 웨브, 위치 고정 요소 및 압축력 분산 요소를 갖는 도 2 의 하중 지탱 요소를 평면도로 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 하중 지탱 요소의 다른 실시 형태를 평면도로 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 일 실시 형태를 측면도로 나타낸 것이다.
도 6 ∼ 8 은 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 하중 지탱 요소의 다양한 실시 형태들을 사시 측면도로 나타낸 것이다.
도 9 는 도 8 의 하중 지탱 요소를 측단면도로 나타낸 것이다.

도 2 및 3 은 본 발명에 따른 구조 요소(10)의 하측 일부 영역을 도시하며, 그 구조 요소는 평행육면체형 절연체(16) 및 이 절연체를 그의 길이 방향 연장에 수직하게 수평 방향으로 관통하는 하중 지탱 웨브(19a, 19b)를 가지며, 도 2 및 3 에서 점선으로 표시되어 있는 상기 하중 지탱 웨브(19a, 19b)는 수평 방향으로 서로에 평행하게 인접해 배치되며, 인접 구조부(A)(예컨대, 바닥 슬라브)에서부터 맞은편 인접 구조부(B)(예컨대, 발코니 슬라브)까지 연장되어 있으며, 또한 상호간 압축력 전달을 위해 절연체의 면에 대해 약간 돌출하여 구조부(A, B)의 면 안으로 들어가 있으며, 단부측(22a, 22b, 22c, 22d)은 원호형으로 만곡되어 있다.

이제, 본 발명에 따르면, 하중 지탱 요소(19a, 19b)의 단부측 영역에서 압축력 분산 요소(20a, 20b)가 각 경우 구조부(A, B)의 영역에 제공되어 있는데, 그 압축력 분산 요소는 하중 지탱 요소(19a, 19b)와 인접 구조부(A, B) 사이의 압축력을 도입하거나 제거하는 역할을 한다. 나타나 있는 예시적인 실시 형태에서, 두 개의 하중 지탱 요소(19a, 19b) 및 두 개의 압축력 분산 요소(20a, 20b)는 함께 하중 지탱 요소(12)를 형성한다. 완벽을 기하기 위하여 이와 관련하여, 하중 지탱 요소가 단지 하나의 하중 지탱 웨브 및 이 하중 지탱 웨브의 단부에 각각 연결되는 총 2개의 압축력 분산 요소를 갖는 것도 본 발명의 범위에 있음을 주목해야 한다.

압축력 분산 요소(20a, 20b)는 구조부(A, B)의 측면과 실질적으로 평평하게 끝나며 따라서 설치된 상태에서는 절연체(16)의 측면(21a, 21b)을 따르게 된다. 압축력 분산 요소는 하중 지탱 요소의 영역에서만 그 평평한 연장에서 약간 벗어나 있고, 거기서 하중 지탱 요소(19a, 19b)의 원호형으로 만곡되어 있는 단부측(22a, 22b, 22c, 22d)에 맞게 되어 있으며 그래서 그 단부측에 맞는 상보적인 원호형 굴곡부(23a ∼ 23d)를 갖는다.

특히 도 3 의 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 하중 지탱 요소는 그의 원호형의 볼록한 단부측에서 압축력 분산 요소의 상기 굴곡부에 딱 맞게 지탱되어 그 압축력 분산 요소와 함께 관절식 연결을 형성하게 되는데, 이러한 연결을 통해, 구조부(A, B)가 서로 평행하게 수평 방향으로 변위될 수 있고 그래서 또한 하중 지탱 요소(19a, 19b)가 사실상 횡력을 받지 않고 약간 기울어져서 변위 운동을 따르게 된다.

따라서, 압축력 분산 요소는 2.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 재료로 이루어지는 것이 본 발명에 중요하다. 도면에 도시되어 있는 예시적인 실시 형태에는, 압축력 분산 요소가 고강도 콘크리트로 형성되어 있고 그래서 단지 0.8 W/mK 크기 정도의 열전도율을 갖는 실시 형태가 나타나 있다. 반면, 압축력 분산 요소에 인접하는 콘크리트 구조부(A, B)의 현장 콘크리트는 대략 2.1 W/mK 의 열전도율(λ)을 갖는다. 이로부터 즉시 신속하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 압축력 분산 요소는 인접 구조부를 위한 절연층을 구성하게 되는데, 따라서 압축력 분산 요소는 인접 구조부의 영역 안으로 바로 들어가는 하중 지탱 웨브의 영역에서 이미 상당히 감소된 열전도율을 유지한다(본 예시적인 실시 형태에서는, 하중 지탱 웨브 역시 단지 0.8 W/mK 크기 정도의 열전도율을 갖는 고강도 콘크리트로 형성된다).

또한 본 발명에 중요한 것으로, 위치 고정 요소(11a, 11b)가 하중 지탱 요소(19a, 19b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b) 사이에 배치되는데, 이 위치 고정 요소는 하중 지탱 웨브(19a, 19b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b)를 서로 위치시키고 바람직하게는 또한 그 요소들을 고정시킨다. 나타나 있는 예시적인 실시 형태에서, 이들 위치 고정 요소(11a, 11b)는 하중 지탱 웨브(19a, 19b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b)를 위한 몰드를 포함하며 또한 상기 위치 고정 요소는 도 1 의 위치 고정 요소(1a, 1b)(아래에서 더 자세히 설명함)에 상당한다.

도 2 및 3 의 예시적인 실시 형태에서, 상기 위치 고정 요소는 하중 지탱 요소(19a, 19b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b) 사이의 슬라이딩 층을 형성하는데, 이 슬라이딩 층에 의해, 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소의 상호 지탱 영역에서의 정마찰이 상당히 감소되며, 그 결과, 상당한 부착 효과 및 이로 인한 횡력의 발생 없이 슬라이딩 피봇팅 운동이 가능하게 된다.

도 2 및 3 에서, 압축력 분산 요소를 위한 몰드로서 기능하는 위치 고정 요소(11a, 11b)는 압축력 분산 요소(20a, 20b)의 윤곽으로만 보일 수 있는데, 이들 위치 고정 요소는 슬라이딩 층(14a, 14b, 14c, 14d)으로서 역할하는 원호형 굴곡부를 갖는 전체적으로 대략 평행육면체형 외부 윤곽을 갖는 것이 분명하며, 그 굴곡부에는 한편으로 하중 지탱 요소(19a, 19b)의 대응하는 단부측(22a ∼ 22d) 및 압축력 분산 요소(20a, 20b)의 반대쪽 굴곡부, 즉 표면(23a ∼ 23d)이 지탱된다.

도 1 에는, 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 일 부분이 도시되어 있는데, 즉 몰드(13)를 포함하는 위치 고정 요소(1a, 1b)가 나타나 있으며, 그 몰드는, 압축력 분산 요소(도 1 에는 미도시)를 위한 콘크리트, 특히 고강도 또는 초고강도 콘크리트가 충전될 수 있는 공동부(2a, 2b) 및 하중 지탱 웨브(도 1 에는 미도시)를 위한 콘크리트, 특히 고강도 또는 초고강도 콘크리트가 충전될 수 있는 공동부(7a, 7b)를 갖는다.

상기 몰드(13)는, 위치 고정 요소의 공동부(2a, 2b, 7a, 7b) 뿐만 아니라, 두 개의 하중 지탱 요소(도 1 에는 미도시)의 몰드부로서 기능하는, 더 정확하게는 두 개의 하중 지탱 요소의 단부측을 위한 만곡 표면(3a, 3b, 3c, 3d)을 갖고 있다. 이 만곡 표면 영역(3a ∼ 3d)에서, 위치 고정 요소(1a, 1b)는, 한편으로 압축력 분산 요소와 다른 한편으로는 하중 지탱 웨브의 개별 단부측 사이의 힘 전달/지탱 영역을 위한 슬라이딩 층(4a, 4b, 4c, 4d)을 형성하게 된다. 이들 슬라이딩 층(4a ∼ 4d)은 하중 지탱 웨브와 대면하는 표면(3a ∼ 3d)과 압축력 분산 요소에 할당된 반대쪽 표면(5a ∼ 5d) 모두에서 만곡된 원호형으로 되어 있기 때문에, 하중 지탱 웨브 및 관련된 압축력 분산 요소는 관절식으로 서로에 지탱되며 또한 원호형을 따라 서로에 대한 상대적 움직임을 할 수 있고, 그래서 또한 압축력이 하중 지탱 웨브와 압축력 분산 요소 사이의 슬라이딩 층을 통해 횡력 없이 전달될 수 있다.

도 1 에는 또한 절연체의 일부 영역(6)이 도시되어 있는데, 이 일부 영역은 특히 그의 저면에서 하중 지탱 웨브(도 1 에는 미도시)를 지탱하고, 또한 마찬가지로 부분적으로 대응 오목부(7a, 7b)에 의해 하중 지탱 웨브를 위한 몰드로서 기능할 수 있는데, 이는 그 오목부(7a, 7b)가 하중 지탱 웨브를 위한 형상에 상당하기 때문이다. 절연체의 일부 영역(6) 위에서 연장되는 하중 지탱 웨브의 영역을 위한 몰드는 마찬가지로 도 1 에는 나타나 있지 않다. 두 개의 위치 고정 요소(1a, 1b)를 서로에 연결해 주는 역할을 하는 연결 요소가 도면에는 나타나 있지 않다. 이 연결 요소는 예컨대 바아의 형태로 수평 방향으로 절연체(6)를 통과하여 일 위치 고정 요소(1a)에서부터 다른 위치 고정 요소(1b)까지 연장될 수 있다. 그 결과, 끝 몰드 표면(3a ∼ 3d) 사이의 거리 및 관련된 하중 지탱 웨브의 길이가 미리 결정되는데, 이 거리와 길이는 대략 절연체(6)의 폭에 상당한다.

도 1 에 나타나 있지 않은 상기 연결 웨브에는 도 3 의 연결 웨브(18)가 상당하는데, 이 연결 웨브는 두 개의 위치 고정 요소(11a, 11b) 사이에 배치되고, 그 연결 웨브에 의해, 하중 지탱 웨브(19a, 19b)가 제조, 운반 및 설치 중에 하중 분산 요소(11a, 11b) 사이에 유지되며 그래서 압축력 분산 요소(20a, 20b)에 대한 미리 정해진 배향과 위치에서 배치된다.

도 4 는 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소의 다른 실시 형태의 일 부분을 평단면도로 나타내는데, 이 실시 형태의 구조 요소는 대안적인 위치 고정 요소(31a, 31b), 2개의 평행한 하중 지탱 웨브(39a, 39b) 및 2개의 끝 압축력 분산 요소(30a, 30b)를 포함하는 하중 지탱 요소(32), 및 절연체(36)를 갖는다. 여기서 대안적인 위치 고정 요소(31a, 31b)는 마찬가지로 압축력 분산 요소(30a, 30b)를 위한 공동부(34a, 34b)를 갖는 몰드(33a, 33b)로서 역할하지만, 하중 지탱 웨브(39a, 39b)에 대해서는 그렇지 않다. 여기서, 각각의 위치 고정 요소는 복수부분 설계로 되어 있는데, 절연체의 외측부(36)를 따라 연장되어 있는 벽(41a, 41b), 단부측에서 하중 지탱 웨브(39a, 39b)에 작용하는 슬라이딩 층(42a, 42b, 42c, 42d), 및 수평 단면에서 볼 때 U-형으로 되어 있는 추가적인 프로파일체(43a, 43b)를 포함한다. 마지막으로, 공동부는 저면에서 기부 표면(도 4 에는 미도시)으로 덮혀 있다.

반면, 하중 지탱 웨브는 몰드(33) 또는 위치 고정 요소(31a, 31b)의 관여 없이 미리 제작되는 콘크리트 요소로 형성된다. 하중 지탱 웨브는 그의 단부측(42a, 42b, 42c, 42d)에 대해 측방 영역에서 위치 고정 요소(31a, 31b)로 둘러싸여 있고 그래서 압축력 분산 요소(30a, 30b)에 대한 미리 정해진 위치에서 고정된다.

이제 도 5 는 본 발명에 따른 열절연용 구조 요소(51)를 완전히 측면도로 도시하는데, 이 구조 요소는 두 개의 구조부(A, B) 사이의 틈새를 따라 수평 방향으로 연장되어 있는 평행육면체형 절연체(56), 및 인장 바아(52), 횡력 바아(53) 그리고 하중 지탱 요소(58)의 형태로 된 보강 요소를 갖는다. 인장 바아와 횡력 바아는, 도 5 에서 이들 두 개의 보강 바아에 대한 다른 해칭으로 표시되어 있는 바와 같이, 두 개의 구조부(A, B) 사이의 틈새의 영역에서, 즉 절연체(56)의 영역에서 통상적으로 강, 즉 스테인레스 강으로 형성되고 절연체 외부의 영역, 즉 구조부(A, B)의 영역에서는 콘크리트 보강 강으로 형성된다. 열절연용 구조 요소에 대한 통상적인 종래 기술의 방식으로 배치되는데, 즉 인장 바아의 경우에는 절연체의 상부 영역, 소위 인장 영역에서 절연체의 길이 방향 연장에 수직인 수평 방향으로 배치되고, 횡력 바아의 경우에는 지지 구조부의 인장 영역에서 시작하여, 아래쪽으로, 하부 하중 지탱 영역으로 절연체를 통과하여 그리고, 거기서부터 절연체의 외부에서 지지된 구조부의 인장 영역까지 다시 수직 상방으로 비스듬히 경사져 있다.

이와는 대조적으로, 하중 지탱 요소(58)는 알려져 있는 하중 지탱 요소와 비교하여 다르게 설계되어 있다. 그 하중 지탱 요소는, 절연체(56)의 길이 방향 연장에 수직하게 수평 방향으로 그 절연체를 관통하는 하중 지탱 웨브(59), 및 이 하중 지탱 웨브(59)의 단부측에 배치되는 압축력 분산 요소(60a, 60b)를 포함하며, 상기 하중 지탱 웨브는 인접 구조부(A)(예컨대, 바닥 슬라브)에서부터 맞은편의 인접 구조부(B)(예컨대, 발코니 슬라브)까지 수평 방향으로 연장되어 있다. 구조부(B)에 할당되는 압축력 분산 요소(60b)는 피지지 구조부(B)의 압축력을 흡수하고 그 압축력을 하중 지탱 웨브(59)에 도입시키는 역할을 하며, 구조부(A)에 할당되는 압축력 분산 요소(60a)는 하중 지탱 웨브(59)로부터 받은 압축력을 구조부(A) 안으로 전달하고 그 압축력을 그 구조부에 도입시키는 역할을 한다.

상기 압축력 분산 요소는 고강도 또는 초고강도 콘크리트로 형성되며, 그래서 본 발명에 따라 유리한 열전도성을 갖게 된다. 도 5 의 예시적인 실시 형태에서, 하중 지탱 웨브(59)는 또한 압축력 분산 요소(60a, 60b)와 동일한 재료로 형성된다.

완벽을 기하기 위하여, 횡력 바아(53)는 그 자체 알려져 있는 방식으로 그의 경사진 프로파일에서 위치 고정 슬리브(54)를 갖는데, 이 슬리브를 통해 횡력 바아가 절연체(56) 및/또는 하중 지탱 웨브(59)에 대해 고정되고, 이렇게 해서 횡력 바아의 설치 위치의 뜻하지 않은 변화, 특히 변위 또는 회전이 방지된다는 것을 주목해야 한다.

도 6, 7, 8 및 9 는 도 5 의 하중 지탱 요소(58)의 실시 형태에 다소 상당하거나 그와 유사한 하중 지탱 요소(68, 78, 88)의 대안적인 실시 형태를 나타낸다. 직사각형 하중 지탱 웨브(69)와 압축력 분산 요소(70a, 70b)가 자유 단부에 연결되어 있는 도 6 에 도시된 하중 지탱 요소(68)는 도 5 의 하중 지탱 요소(58)의 실시 형태에 상당하는데, 압축력 분산 요소(60a, 60b, 70a, 70b)는 각각 판 형태로 설계되어 있다. 여기서, 판 두께는 이 영역에서 그의 절연 거동에 영향을 주는데, 도 5 에서 알 수 있는 바와 같이, 구조부(A, B)의 재료, 즉 특히 열전도성이 불량한 현장 콘크리트는 압축력 분산 요소의 절연재로 대체된다.

도 7 은 도 5 의 하중 지탱 요소(59)에 상당하는 하중 지탱 요소(78)를 나타내는데, 유일한 차이점은, 하중 지탱 요소(78)가 공통의 끝 압축력 분산 요소(80a, 80b)와 상호 작용하는 2개의 평행한 하중 지탱 웨브(79a, 79b)를 포함한다는 것이다.

도 8 은 하중 지탱 요소(88)를 도시하는데, 여기서도 마찬가지로 직사각형 하중 지탱 웨브(89), 즉 정사각형의 수직 단면을 갖는 실린더형 하중 지탱 웨브가 판형 압축력 분산 요소(90a, 90b)와 상호 작용한다. 상기 하중 지탱 요소(58, 68)와 비교한 차이점은, 하중 지탱 웨브(89)는 그의 자유 말단부(94a, 94b)에서 단면 확대부를 갖고 있어 인접 압축력 분산 요소(90a, 90b)를 위한 더 큰 접촉 프로파일(93a, 93b)를 형성한다는 것이다. 여기서, 도 9 의 수직 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 하중 지탱 웨브(89)의 볼록하게 만곡된 접촉 프로파일(93a, 93b)과 압축력 분산 요소(90a, 90b)의 반대로 오목하게 만곡된 힘 도입 표면 사이의 상호 지탱 영역은 원호형으로 되어 있는데, 이러한 원호형에 의해 이들 영역에서 관절식의 가동적 지탱 및 압축력 전달이 가능하게 된다.

더욱이, 상기 수직 단면에서 볼 수 있듯이, 각각의 구조부와 대면하는 압축력 분산 요소의 단부측에는 프로파일링(91)이 있는데, 이 프로파일링은 압축력 분산 요소와 관련 구조부 사이의 개선된 연결을 보장해 준다. 이 결과 얻어지는 중요한 이점으로서, 최소한의 콘크리트 덮음을 고려할 필요 없이, 압축력 분산 요소는 거의 또는 완전히 그의 하측 가장자리에 이를 때까지 구조부의 내부에서 아래쪽으로 멀리 연장될 수 있다. 이 결과 얻어지는 이점으로서, 하중 지탱 요소는 비교가능한 경우 보다, 특히 강으로 만들어진 하중 지탱 요소 보다 인장 보강에 대한 더 큰 레버 아암을 가지면서 열절연용 구조 요소 내에서 아래쪽으로 멀리 배치될 수 있다.

요컨대, 본 발명은, 2.0 W/mK 이하, 바람직하게는 1.6 W/mK 이하, 특히 1.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 재료로 만들어져 최적의 또는 상당히 개선된 열절연성을 가짐과 동시에 최적의 압축력 도입 또는 전달을 보장해 주는 추가적인 별도의 압축력 분산 요소를 갖는 하중 지탱 요소를 이용가능하게 하는 이점을 준다.

Claims

두 개의 구조부, 특히 빌딩(A)과 돌출된 외부(B) 사이의 열절연용 구조 요소로서, 이 구조 요소는 상기 두 개의 구조부 사이에 배치되는 절연체(16) 및 적어도 하나의 하중 지탱 요소(19a, 19b) 형태로 된 보강 요소를 포함하며, 상기 구조 요소(10)가 설치된 상태에서 상기 하중 지탱 요소는 상기 절연체의 실질적으로 수평인 길이 방향 연장에 대해 횡으로 실질적으로 수평 방향으로 그 절연체를 관통하며 또한 두 개의 구조부 각각에 적어도 간접적으로 연결될 수 있으며, 상기 하중 지탱 요소(12, 32, 58, 68, 78, 88)는 복수부분으로 설계되어 있고 또한 적어도 하나의 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 39a, 39b, 59, 69, 79a, 79b, 89) 및 상기 두 개의 구조부 중의 하나와 대면하는 그의 단부측(22a, 22b, 22c, 22d, 93a, 93b) 중의 적어도 하나에 있는 별도의 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b, 60a, 60b, 70a, 70b, 80a, 80b, 90a, 90b)를 포함하는 상기 구조 요소에 있어서,
상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b, 60a, 60b, 70a, 70b, 80a, 80b, 90a, 90b)는 2.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b, 60a, 60b, 70a, 70b, 80a, 80b, 90a, 90b)의 재료는 1.6 W/mK 이하, 특히 1.0 W/mK 이하의 열전도율(λ)을 갖는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 하중 지탱 요소는 위치 고정 요소(1a, 1b, 11a, 11b, 31a, 31b)를 가지며, 상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b)는 상기 위치 고정 요소를 통해 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 39a, 39b)에 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b, 60a, 60b, 70a, 70b, 80a, 80b, 90a, 90b) 및/또는 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 39a, 39b, 59, 69, 79a, 79b, 89)는 경화되고/경화되거나 굳을 수 있는 충전 재료, 특히 고강도 또는 초고강도 콘크리트와 같은 콘크리트 또는 고강도 또는 초고강도 모르타르 와 같은 시멘트 함유 섬유 보강 건축 재료, 또는 합성 수지 혼합물 또는 반응 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항에 있어서, 상기 위치 고정 요소는 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 39a, 39b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b) 사이의 슬라이딩 층(4a, 4b, 4c, 4d, 11a, 11b, 42a, 42b, 42c, 42d)를 형성하는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항 및 제 4 항에 있어서, 상기 위치 고정 요소(1a, 1b, 11a, 11b)는 적어도 부분적으로 몰드(13, 13)를 포함하고, 상기 하중 지탱 웨브(19a, 19b) 및/또는 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b)를 제조하기 위한 충전 재료가 상기 몰드 안으로 도입될 수 있는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항에 있어서, 상기 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 39a, 39b)와 압축력 분산 요소(20a, 20b, 30a, 30b)는 상기 위치 고정 요소(11a, 11b, 31a, 31b)를 사이에 두고 관절식으로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 89)는 그의 단부측(22a, 22b, 22c, 22d, 93a, 93b)에서 접촉 프로파일을 가지며, 이 접촉 프로파일은 상기 구조부(A, B)와 대면하고 수직 단면 및/또는 수평 단면에서 볼 때 오목하게 또는 볼록하게 만곡되어 있고, 압축력 분산 요소(20a, 20b, 90a, 90b)는, 수직 단면 및/또는 수평 단면에서 볼 때 상기 접촉 프로파일에 반대되는 형상으로 적합하게 되어 있는 볼록하게 또는 오목하게 만곡된 힘 도입 표면(23a, 23b, 23c, 23d, 92a, 92b)을 갖는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 90a, 90b)는 적어도 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 89)로부터 떨어져 향하는 그의 끝면으로 인접 구조부(A, B) 안으로 들어가 있고, 특히 떨어져 향하는 상기 끝면에서 특히 프로파일링(91) 또는 거칠기화부에 의해 증가된 마찰 계수를 갖는 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 압축력 분산 요소(20a, 20b, 60a, 60b)는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 대부분 또는 완전히 인접 구조부(A, B)의 방향으로 절연체(16, 56)에 대하여 돌출되어 있고 그래서 적어도 부분적으로, 바람직하게는 대부분 또는 완전히 상기 인접 구조부(A, B) 안으로 들어가 있는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 1 항에 있어서, 상기 하중 지탱 웨브(19a, 19b, 59)는 그의 단부측(22a, 22b, 22c, 22d)으로 상기 절연체의 측면(21a, 21b)과 적어도 대략 평평하게 끝나 있는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항에 있어서, 상기 위치 고정 요소(11a, 11b, 31a, 31b)는 플라스틱, 특히 HD 폴리에틸렌으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항에 있어서, 하중 지탱 웨브(19a, 19b)의 두 개의 상호 반대 단부측(22a, 22b, 22c, 22d)에 할당되는 상기 위치 고정 요소(11a, 11b)는 특히 연결 요소(18)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.
적어도 제 3 항에 있어서, 수평으로 서로 인접해 있는 두 개의 하중 지탱 웨브(19a, 19b)는 공통의 압축력 분산 요소(20a, 20b) 및/또는 위치 고정 요소(11a, 11b)를 갖는 것을 특징으로 하는 열절연용 구조 요소.