KR20160023498A

KR20160023498A - 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치

Info

Publication number: KR20160023498A
Application number: KR1020140109987A
Authority: KR
Inventors: 이유경; 황관선
Original assignee: 주식회사 앤즈디자인
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-03-03

Abstract

본 발명은 건축물의 창호용 샤시(10)를 지지하는 프레임 장치에 있어서: 상기 샤시(10)를 수평대(21)와 수직대(22)에 의한 사각형 골격의 내부에 지지하는 본체(20); 상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 지진 에너지를 흡수하는 흡진수단(30); 및 상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 샤시(10)의 위치변동을 유발하는 변위수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 건축물의 외부로 드러나지 않아 디자인적 미감을 유지하면서 작은 지진에 탄성변형되어 유지보수가 용이하고 큰 지진에 에너지를 흡수하여 안전성을 높이는 효과가 있다.

Description

내진 구조를 지닌 창호프레임 장치{Window frame apparatus having anti-seismic structure}

본 발명은 창호프레임 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 외부로 드러나지 않으면서 지진 에너지를 흡수하여 안전성을 높이는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치에 관한 것이다.

통상적으로 창호는 건축물의 디자인에 있어 중요한 요소의 하나이면서 기능적 측면에서 단열성, 방음성, 채광성, 내풍압성, 통풍성 등을 필요로 한다. 이에 더하여 근래에는 지진에 대한 관심 고조로 인하여 내진 등의 기능이 강화된 창호의 수요가 증가하는 것으로 분석되고 있다.

건축물 창호의 내진 설계와 관련되는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제1161785호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1112577호(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1은 창틀의 하부 또는 상부에 고정된 상태로 상기 창틀의 수직 방향과 일정한 경사각을 가지는 브레이스와; 상기 브레이스의 타단부에 고정되며, 수평으로 연장되는 연결플레이트와; 상기 연결플레이트와 접하고 있으며, 외부에서 전달되는 허용치 이상의 수평하중에 의해 항복하여 변형되는 댐퍼;등으로 구성된다. 이에 따라, 내력이 계속적으로 상승하면서 안정된 이력특성을 가져 파단 직전까지 창호시스템을 안정적으로 유지하는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 상부철골부재 하부의 철골프레임 내부에 수평방향으로 배열되는 수평보강부재; 상기 수평보강부재에서 하부철골부재와 연결되는 한 쌍의 수직보강부재; 상기 상부철골부재와 상기 수평보강부재 각각에 결합되어 하나로 연결하는 연결판; 상기 철골부재들에서 배면으로 돌출되어 장착되는 앵커;를 포함한다. 이에 따라, 마찰열로 지진 에너지를 흡수하여 구조체의 손상을 축소하면서 단순한 구조로 정서적 안정과 미감을 유발하는 효과를 기대한다.

그러나, 선행문헌 1과 같은 브레이스 방식에 의하면 외부로 전부 드러나므로 시야를 가려 조망성을 약화시키고 건축물 디자인의 미감을 해치며, 선행문헌 2는 선행문헌 1의 단점을 해소하지만 다수의 앵커에 의한 탄성적 변형을 기대하기 곤란하여 작은 지진에도 유지보수를 요한다.

1. 한국 등록특허공보 제1161785호 "내진성능을 갖는 일체형 창호시스템" (공개일자 : 2012. 2. 29.) 2. 한국 등록특허공보 제1112577호 "이중 철골프레임 내진보강장치" (공개일자 : 2011. 2. 23.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 건축물의 외부로 드러나지 않아 디자인적 미감을 유지하면서 작은 지진에 탄성변형되어 유지보수가 용이하고 큰 지진에 에너지를 흡수하여 안전성을 높이는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건축물의 창호용 샤시를 지지하는 프레임 장치에 있어서: 상기 샤시를 수평대와 수직대에 의한 사각형 골격의 내부에 지지하는 본체; 상기 샤시와 본체 사이에 개재되어 지진 에너지를 흡수하는 흡진수단; 및 상기 샤시와 본체 사이에 개재되어 샤시의 위치변동을 유발하는 변위수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체는 샤시보다 높은 강도의 형강을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 흡진수단은 외판과 내판 사이에 완충기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 흡진수단의 완충기는 인장선재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 변위수단은 직물 상에 윤활재를 함침한 평판 슬라이딩 베어링을 사용하고, 본체와 단열커버 사이에 탄성실링재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 건축물의 외부로 드러나지 않아 디자인적 미감을 유지하면서 작은 지진에 탄성변형되어 유지보수가 용이하고 큰 지진에 에너지를 흡수하여 안전성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 분해사시도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 정면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치를 측면에서 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 건축물의 창호용 샤시(10)를 지지하는 프레임 장치에 관하여 제안한다. 창호용 샤시(10)는 알루미늄 합금의 압출재로 이루어지고 글래스(15)를 구비하는 형태를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 프레임 장치는 크고 작은 지진의 에너지를 흡수하여 샤시(10)의 원활한 개폐 작동을 유지함으로서 안전성을 높이는 목적을 도모한다.

본 발명에 따른 본체(20)는 상기 샤시(10)를 수평대(21)와 수직대(22)에 의한 사각형 골격의 내부에 지지하는 구조이다. 사각형 골격은 상하의 수평대(21) 사이에 수직대(22)를 용접으로 부착하여 형성된다. 샤시(10)와 본체(20)가 이루는 간격(틈새)은 샤시(10)의 크기에 따라 10~20㎝ 범위로 유지한다. 다만 샤시(10)의 저면과 본체(20)는 간격 없이 접촉시켜도 무방하다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체(20)는 샤시(10)보다 높은 강도의 형강을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 본체(20)의 수평대(21)와 수직대(22)는 표준품인 H형강을 기반으로 하지만 경우에 따라 리브(Rib)를 추가할 수 있다. 높은 강도를 지닌 본체(20)는 과도한 지진 충격력이 작용하는 경우 일차적인 흡진수단으로 작용하여 샤시(10)의 변형을 최소화한다.

한편, 본체(20)의 전면과 후면에는 끼움재(26)를 지닌 단열커버(25)를 설치한다. 끼움재(26)는 수평대(21)와 수직대(22)의 H형강에 억지끼움되는 크기로 형성된다. 물론 단열커버(25)는 본체(20)의 사각형 골격에서 샤시(10)를 제외한 부분을 은폐하도록 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 흡진수단(30)이 상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 지진 에너지를 흡수하는 구조를 특징으로 한다. 흡진수단(30)은 본체(20)로 전달되는 지진 에너지를 흡수하여 샤시(10) 및 샤시(10)에 장착된 글래스(15)에 대한 충격력을 완화한다. 흡진수단(30)은 샤시(10)와 본체(20) 사이의 틈새에 적절한 수량으로 설치된다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 흡진수단(30)은 외판(31)과 내판(32) 사이에 완충기(33)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 외판(31)은 본체(20)에 접촉되는 부분이고, 내판(32)은 샤시(10)에 접촉되는 부분이다. 완충기(33)는 스프링 방식, 유체댐핑 방식, 그 복합방식 등을 적용할 수 있다. 스프링 방식은 원추형 코일 스프링을 사용하며 큰 직경을 내판(32)에 부착한다. 유체댐핑 방식은 지진에 대한 큰 완충력을 요구하는 측면에서 기체보다는 액체를 사용하는 것이 좋다.

이때, 상기 흡진수단(30)의 완충기(33)는 인장선재(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 스프링 방식의 경우 중심축 상으로 인장선재(35)를 배치하고, 유체댐핑 방식의 경우 주변에 일정한 간격으로 인장선재(35)를 배치한다. 샤시(10)의 외측 코너와 본체(20)의 내측 코너 사이에도 인장선재(35)를 교차하는 형태로 연결한다. 어느 경우에나 인장선재(35)는 지진에 의한 샤시(10)의 다자유도 운동을 완충적으로 구속한다. 인장선재(35)의 일예로서 일정 규모의 지진 충격력에 소성변형이 발생하지 않는 초탄성 와이어를 사용할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 변위수단(40)이 상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 샤시(10)의 위치변동을 유발하는 구조를 특징으로 한다. 변위수단(40)은 지진 발생시 본체(20)에 대한 샤시(10)의 상대적 변위를 허용하여 충격 에너지를 소산시킨다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 변위수단(40)은 직물(42) 상에 윤활재(44)를 함침한 평판 슬라이딩 베어링을 사용하고, 본체(20)와 단열커버(25) 사이에 탄성실링재(46)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 평판 슬라이딩 베어링의 직물(42)은 유리섬유, 탄소섬유 등을 사용하고 윤활재(44)는 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 수지, 페놀 수지, 나일론 수지 등을 사용한다. 평판 슬라이딩 베어링은 하측 수평대(21)의 상면에 전체적 또는 부분적으로 설치한다.

상기 탄성실링재(46)는 단열커버(25)의 가장자리에 부착되어 단열성, 방음성, 통풍성을 유지한다. 탄성실링재(46)로서 실리콘, 우레탄, 폴리설파이드 등을 선택적으로 사용할 수 있다. 특히, 지진의 진동으로 샤시(10)가 유동하는 경우에도 탄성적으로 신축되면서 접착력을 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 샤시 15: 글래스
20: 본체 21: 수평대
22: 수직대 25: 단열커버
26: 끼움재 30: 흡진수단
31: 외판 32: 내판
33: 완충기 35: 인장선재
40: 변위수단 42: 직물
44: 윤활재 46: 탄성실링재

Claims

건축물의 창호용 샤시(10)를 지지하는 프레임 장치에 있어서:
상기 샤시(10)를 수평대(21)와 수직대(22)에 의한 사각형 골격의 내부에 지지하는 본체(20);
상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 지진 에너지를 흡수하는 흡진수단(30); 및
상기 샤시(10)와 본체(20) 사이에 개재되어 샤시(10)의 위치변동을 유발하는 변위수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체(20)는 샤시(10)보다 높은 강도의 형강을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡진수단(30)은 외판(31)과 내판(32) 사이에 완충기(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 흡진수단(30)의 완충기(33)는 인장선재(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 변위수단(40)은 직물(42) 상에 윤활재(44)를 함침한 평판 슬라이딩 베어링을 사용하고, 본체(20)와 단열커버(25) 사이에 탄성실링재(46)를 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 구조를 지닌 창호프레임 장치.