KR20150133467A - 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합 구조와 그 결합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조와 그 결합방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 롤포밍 방식으로 스틸프레임을 절곡하여 그 양끝단에 결합날개를 형성한 상태에서, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성한 후, 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접으로 이음 연결하도록 구성한 것으로, 이에따라 결합날개를 통해 스틸 프레임과 메탈 프레임의 결합이 나사 결합없이 견고하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 스틸 프레임의 결합날개를 용접으로 이음 연결시 발생하는 스틸 프레임의 표면에 대한 도장층의 탈피를 방지하고, 시공성 및 유지 보수성과 스틸 프레임의 내구성을 개선하는 한편, 스틸 프레임의 결합날개를 용접을 통해 이음 연결시 용접부위의 외부 노출을 최소화시키면서, 도장층의 용접으로 인한 부식 및 오염 등의 문제를 방지한 것이다.

Description

커튼월의 포밍 스틸프레임 결합 구조와 그 결합방법 {Forming steel frame combintion structures and methodes of the curtain wall}

본 발명은 커튼월(Curtain wall)의 프레임에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤포밍 방식으로 스틸프레임을 절곡하여 그 양끝단에 결합날개를 형성한 상태에서, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하기에 앞서, 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접으로 이음 연결한 다음, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하여 줌으로서, 알루미늄과 같은 메탈프레임과의 결합이 견고하게 이루어지도록 하는 한편, 용접 부분 및 이음부분이 부식으로 인해 손상되는 것을 방지함은 물론, 용접 부분 및 이음부분의 노출 차단을 통해 내구성과 외적인 미관을 높일 수 있도록 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조와 그 결합방법에 관한 것이다.

일반적으로, 커튼월은 비내력 외부벽으로서 철근콘크리트조, 철골조, 철골철근콘크리트조 등의 구조에서는 기둥, 보, 슬라브로 형성되는 구조부의 외부를 금속재 또는 무기질의 재료를 사용하여 공간의 수직 방향으로 막아주는 비내력벽을 말한다.

건물의 주체 구조인 기둥과 보의 골조만으로 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중을 지지하는 구조에서 벽체는 단순히 공간을 칸막이하는 커튼 구실만 하기 때문에 이때의 벽체를 커튼월이라고 한다.

즉, 커튼월은 외부로부터의 비나 바람을 막고 소음이나 열을 차단하는 구실을 하며, 기둥과 보가 외부에 노출되지 않고 유리 등을 사용한 벽면은 근대적인 건축양식으로 특히 외장용으로서 큰 기능을 가지며, 건물의 자체 중량이 건물의 기둥이나 보의 굵기에 큰 영향을 미치므로, 커튼월도 전체 중량을 줄이기 위하여 알루미늄과 같은 가벼운 소재가 프레임으로 주로 사용되어 왔다.

하지만, 건물이 고층화, 장스팬화 되고 창면적이 확대되는 현대 고층건축에서 알루미늄 프레임은 구조적으로 취약하므로, 등록특허공보 제 10-0648441 호(등록일 2006.11.15), 공개특허공보 제 10-2012-0074058 호(공개일 2012.07.05), 등록특허공보 제 10-1240665 호(등록일 2013.02.28) 등과 같이 최근에는 스틸 프레임을 사용한 커튼월의 제작이 활발히 연구되고 있다.

첨부된 도 1에서와 같이, 스틸 커튼월은 기본적으로 건물 슬라브 등에 앵커를 매개로 수직하게 결합되는 수직부재(1)와, 복수 개의 수직부재(1)와 수평하게 결합되는 수평부재(2), 이들 수직부재(1)와 수평부재(2)의 사이에 삽입 장착되는 유리부재(G), 이 유리부재(G)와 수직부재(1) 및 수평부재(2)의 사이를 단단히 결합시키고, 단열, 기밀, 수밀 등의 효과를 나타낼 수 있도록 장착되는 실링재(가스켓)(3) 및 유리 고정프레임(4)으로 구성되는 것이다.

이때, 상기 수직부재(1)와 수평부재(2)는 물론, 수직부재(1)와 유리 고정프레임(4)는 나사(100)를 통해 그 결합이 이루어지도록 하였다.

즉, 스틸 커튼월은 롤포밍 공법이나 빌트업 방식으로 구분되며, 주로 롤포밍에 의한 프레임의 활용 빈도가 크다.

그러나, 롤포밍 스틸 커튼월의 특성상 스틸부재의 용접 마감 및 마감부 도장이 필수적이며, 이에 롤포밍 부재의 마감부 및 결합날개(이음부) 용접부위의 외부 노출로 인한 부식이 발생하여 용접시 주변 도장을 오염시킬 뿐만 아니라 이로 인한 내구성에도 문제가 발생하면서, 공기의 연장 및 유지보수의 어려움 등 기타 다양한 문제를 발생시켰다.

또한, 스틸 프레임의 표면에 외부 우레탄 도장 및 불소도지 도장을 할 경우 선시공 후도장 방식으로 공기가 늘어나며, 자외선에 노출될 경우 황변이 발생되어 유지보수의 어려움이 있고, 특히 시공에 있어 주변 오염 및 용접부위에 의한 도장 탈색, 황변 등이 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 롤포밍 방식으로 스틸프레임을 절곡하여 그 양끝단에 결합날개를 형성한 상태에서, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하기에 앞서, 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접으로 이음 연결한 다음, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하여 줌으로서, 외측으로 꺽임 가공되는 결합날개를 통해 스틸 프레임과 메탈 프레임의 결합이 나사 결합없이 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 것이며, 나아가 스틸 프레임의 결합날개를 용접으로 이음 연결시 발생하는 스틸 프레임의 표면에 대한 도장층의 탈피를 방지하고, 시공성 및 유지 보수성과 스틸 프레임의 내구성을 개선하는 한편, 스틸 프레임의 결합날개를 용접을 통해 이음 연결시 용접부위의 외부 노출을 최소화시키면서, 도장층의 용접으로 인한 부식 및 오염 등의 문제를 방지할 수 있도록 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조와 그 결합방법을 제공하려는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조는, 유리 고정용으로 결합홀을 형성하는 메탈프레임; 롤포밍 방식으로 절곡되면서 양끝단에는 상기 결합홀에 끼움되는 제 1,2 결합날개를 형성하게 되는 스틸프레임; 을 포함하고, 롤포밍 방식으로 절곡하여 양단을 외측으로 꺽임 가공하고 있는 스틸프레임의 외부면에는 도장층을 형성하여, 상기 제 1,2 결합날개 내측부분의 용접 이음부가 상기 스틸프레임의 외부면 도장층과 분리되도록 구성함으로서, 상기 제 1,2 결합날개가 상기 스틸프레임의 결합홀에 끼움 결합될 때, 상기 스틸프레임의 외부면 도장층이 메탈프레임의 외부로 연속 노출되는 것을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법으로는, 롤포밍 방식으로 절곡하여 양단을 외측으로 꺽임 가공함으로서 양끝단에 제 1,2 결합날개를 형성하는 수직형 또는 수평형 스틸프레임 성형단계; 상기 스틸프레임과 그 양끝단 제 1,2 결합날개의 외부면에 마감재를 도포하여 도장층을 형성하는 단계; 상기 스틸프레임의 양끝단에 형성되는 제 1,2 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접에 의해 형성되는 이음부로 연결한 후, 그 이음부를 방청페인트로 마감처리하는 단계; 및, 상기 이음부로 연결되는 제 1,2 결합날개의 텐션을 이용하여 유리 고정용 메탈프레임의 결합홀에 끼움 결합시켜, 상기 스틸프레임과 상기 메탈프레임의 결합을 완료하는 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메탈프레임은 알루미늄 또는 동 재질인 것이다.

또한, 상기 스틸프레임은 아연도 강판으로 포밍 구성한 것이다.

또한, 상기 스틸프레임은 아연도 강판과 알루미늄 또는 동 재질의 메탈소재를 접합하여 포밍 구성한 것이다.

또한, 상기 스틸프레임은 커튼월을 이루는 수직형 또는 수평형의 스틸프레임인 것이다.

이와 같이 본 발명은, 롤포밍 방식으로 스틸프레임을 절곡하여 그 양끝단에 결합날개를 형성한 상태에서, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하기에 앞서, 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접으로 이음 연결한 다음, 스틸프레임과 결합날개의 외부면에 마감재로 도장층을 형성하여 줌으로서, 외측으로 꺽임 가공되는 결합날개를 통해 스틸 프레임과 메탈 프레임의 결합이 나사 결합없이 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 것이며, 나아가 스틸 프레임의 결합날개를 용접으로 이음 연결시 발생하는 스틸 프레임의 표면에 대한 도장층의 탈피를 방지하고, 시공성 및 유지 보수성과 스틸 프레임의 내구성을 개선하는 한편, 스틸 프레임의 결합날개를 용접을 통해 이음 연결시 용접부위의 외부 노출을 최소화시키면서, 도장층의 용접으로 인한 부식 및 오염 등의 문제를 방지하는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 커튼월의 개략적인 구조를 보인 구조도.
도 2는 종래 커튼월의 개략적인 구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예로 스틸프레임의 구조를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예로 도 3에 대한 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 커튼월의 메탈프레임과 스틸프레임의 결합상태를 보인 전체 확대사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 도 5에 대한 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예로 스틸프레임의 결합날개에 대한 다른 절곡형태를 보인 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예로 스틸프레임의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 도 3에 대한 단면 개략도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 커튼월의 메탈프레임과 스틸프레임의 결합상태를 보인 전체 확대사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 도 5에 대한 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조는, 유리(G)가 고정되면서 결합홀(11)을 형성하는 알루미늄 또는 동 재질의 메탈프레임(10)에, 상기 결합홀(11)에 끼움되는 제 1,2 결합날개(21)(22)를 형성하게 되는 아연도 강판을 롤포밍 방식으로 절곡하여 구성하거나, 또는 아연도 강판에 알루미늄 또는 동 재질의 메탈소재를 접합하여 롤포밍 방식으로 절곡하여 구성한 스틸프레임(20)을 포함하는 것으로, 상기 스틸프레임(20)의 외부면에는 도장층(30)을 형성하게 되는 것인데, 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)의 마주보는 내측부에는 용접에 의해 형성되는 이음부(40)를 구성하게 된다.

여기서, 상기 스틸프레임(20)은 첨부된 도 3에서와 같이 커튼월을 이루는 수직형의 스틸프레임 및/또는 수평형의 스틸프레임인 것이다.

이때, 상기 스틸프레임(20)의 외부면에 형성되는 도장층(30)은 상기 메탈프레임(10)과 상기 스틸프레임(20)이 결합되기 이전으로, 상기 스틸프레임(20)을 롤포밍 방식으로 절곡하여 제 1,2 결합날개(21)(22)를 형성한 상태에서 선시공의 도포작업을 통해 형성되는 것이고, 상기 이음부(40)는 상기 결합홀(11)에 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)를 텐션을 이용하여 끼움 결합하기 이전에 상기 제 1,2 결합날개(21)는 비도장면인 내측부분에서 용접을 통해 형성된다. 이에 따라 상기 스틸프레임(20)과 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)의 외부면에서 도포작업을 통해 형성되는 상기 도장층(30)의 탈피를 방지시킬 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조는 첨부된 도 3 내지 도 6에서와 같이, 우선 판재의 스틸프레임(20)을 롤포밍 방식으로 절곡하여 양끝단에 제 1,2 결합날개(21)(22)를 형성시킨다.

여기서, 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)는 첨부된 도 7에서와 같이 다양한 방식으로 절곡되어 형성되며, 절곡된 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)는 이음부(40)를 통해 이음 연결이 이루어질 수 있는 것이다.

다음으로, 수직형 또는 수평형의 스틸프레임(20)의 외부면에 마감재를 도포하여 도장층(30)을 형성하여 둔다.

다음으로, 상기 스틸프레임(20)의 양끝단에 형성되는 제 1,2 결합날개(21)(22)의 내측부위인 비도장면을 용접하여 이음부(40)를 형성시킨 후, 상기 용접에 의해 형성되는 이음부(40)를 방청페인트로 도포하여 마감처리하게 되는 것인데, 더욱 바람직하기로는 상기 스틸프레임(20)의 양끝단에 형성되는 제 1,2 결합날개(21)(22)의 내측부위를 용접하여 이음부(40)를 형성시킨 후, 상기 스틸프레임(20)의 외부면에 도장층(30)을 형성할 수 있는데, 이 경우 용접열이 외부 도장층(30)에 미치지 않게 되는 것이므로 더욱 견고한 결합력을 유지하게 된다.

다음으로, 상기 이음부(40)에 의해 연결되는 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)의 텐션을 이용하여, 상기 제 1,2 결합날개(21)(22)를 유리 고정용 메탈 프레임(10)의 결합홀(11)에 끼움 결합시키면, 상기 스틸프레임(20)과 제 1,2 결합날개(21)(22)의 외부면에 도포되는 도장층(30)의 탈피를 방지시키게 되면서, 상기 스틸프레임(20)과 상기 메탈프레임(10)을 나사 결합없이 견고하게 결합 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조와 그 결합방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 메탈프레임 11; 결합홀
20; 스틸프레임 21,22; 제 1,2 결합날개
30; 도장층 40; 이음부

Claims (10)

1. 유리 고정용으로 결합홀을 형성하는 메탈프레임; 롤포밍 방식으로 절곡되면서 양끝단에는 상기 결합홀에 끼움되는 제 1,2 결합날개를 형성하게 되는 스틸프레임; 을 포함하고,
   롤포밍 방식으로 절곡하여 양단을 외측으로 꺽임 가공하고 있는 스틸프레임의 외부면에는 도장층을 형성하여,
   상기 제 1,2 결합날개 내측부분의 용접 이음부가 상기 스틸프레임의 외부면 도장층과 분리되도록 구성함으로서,
   상기 제 1,2 결합날개가 상기 스틸프레임의 결합홀에 끼움 결합될 때, 상기 스틸프레임의 외부면 도장층이 메탈프레임의 외부로 연속 노출되는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메탈프레임은 알루미늄 또는 동 재질인 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스틸프레임은 아연도 강판으로 포밍 구성하는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스틸프레임은 아연도 강판과 알루미늄 또는 동 재질의 메탈소재를 접합하여 포밍 구성하는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스틸프레임은 커튼월을 이루는 수직형의 스틸프레임 또는 수평형의 제 2 스틸프레임인 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합구조.
6. 롤포밍 방식으로 절곡하여 양단을 외측으로 꺽임 가공함으로서 양끝단에 제 1,2 결합날개를 형성하는 수직형 또는 수평형 스틸프레임 성형단계;
   상기 스틸프레임과 그 양끝단 제 1,2 결합날개의 외부면에 마감재를 도포하여 도장층을 형성하는 단계;
   상기 스틸프레임의 양끝단에 형성되는 제 1,2 결합날개의 비도장면인 내측부위를 용접에 의해 형성되는 이음부로 연결한 후, 그 이음부를 방청페인트로 마감처리하는 단계; 및,
   상기 이음부로 연결되는 제 1,2 결합날개의 텐션을 이용하여 유리 고정용 메탈프레임의 결합홀에 끼움 결합시켜, 상기 스틸프레임과 상기 메탈프레임의 결합을 완료하는 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 메탈프레임은 알루미늄 또는 동 재질인 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 스틸프레임은 아연도 강판으로 포밍 구성하는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 스틸프레임은 아연도 강판과 알루미늄 또는 동 재질의 메탈소재를 접합하여 포밍 구성하는 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 스틸프레임은 커튼월을 이루는 수직형의 스틸프레임 또는 수평형의 제 2 스틸프레임인 것을 특징으로 하는 커튼월의 포밍 스틸프레임 결합방법.

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