KR20220058161A

KR20220058161A - 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치

Info

Publication number: KR20220058161A
Application number: KR1020200143609A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: (주)신창산업
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-05-09

Abstract

본 발명은 구조물에 가해지는 지진파와 같은 충격이 커튼월을 포함한 창호로 전달되지 않도록 하고, 창호에 대한 지진파의 전달이 종료되면 창호의 위치를 원상태로 복귀시킬 수 있는 충격 흡수 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 창호와 구조체 사이에 게재되어 구조체로 가해지는 충격을 흡수하여 상기 충격이 창호로 전달되는 것을 완화하는 충격 흡수 장치에 있어서, 상기 창호에 장착되고 제1관통공이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제1부재; 상기 구조체에 장착되고 제2관통공이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제2부재; 상기 제1부재의 제1관통공과 상기 제2부재의 제2관통공을 순차로 통과하면서 상기 제1부재와 제2부재를 상호 연결하되, 자체 강성을 통해 상기 제1부재와 제2부재를 지지하면서 상기 제1부재와 제2부재의 간격이 이격되게 수평 배치되게 하는 연결와이어;를 포함한다.

Description

창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치{A DEVICE FOR ABSORBING IMPACT TRANMITTED TO A WINDOW}

본 발명은 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치에 관한 것으로, 자세하게는 구조물에 가해지는 지진파와 같은 충격이 커튼월을 포함한 창호로 전달되지 않도록 하고, 창호에 대한 지진파의 전달이 종료되면 창호의 위치를 원상태로 복귀시킬 수 있는 충격 흡수 장치에 관한 것이다.

기상청에 따르면, 국내 지진 발생의 빈도는 점차 증가 추세에 있고, 최근 2016년부터 급격하게 증가하고 있어 한회 200회 이상의 지진이 발생하는 것으로 보고되고 있다. 또한 최근 규모 3 이상의 지진이 전국에 걸쳐 발생하고 있으며, 경주 및 포항 지역의 지진 발생 빈도가 가장 큰 것으로 나타났다.

국내에서 가장 규모가 큰 지진은 2016년 9월 경주에서 발생한 진도 5.8 규모이고, 두 번째는 2017년 11월 포항에서 발생한 진도 5.4 규모로서, 진도 5.0 이상의 강진이 자주 발생하고 있다.

이러한 상황에서 건물 주요 구조부에 대해서는 내진 설계 및 내진 구조기술이 적용되어 그나마 대비 및 관리가 되고 있으나, 비구조 요소인 커튼월과 창호에 대해서는 내진에 대비한 충분한 고려가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이러한 커튼월과 창호는 지진 발생시 변형되고 진동으로 인해 유리나 부속품 등의 낙하로 인명 및 재물에 대한 2차 피해가 발생될 우려가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1549352호(2015.08.26.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 구조물에 가해지는 지진파와 같은 충격이 커튼월을 포함한 창호로 전달되지 않도록 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 창호에 대한 지진파의 전달이 종료되면 창호의 위치를 원상태로 복귀시킬 수 있는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치에 관한 것으로, 창호와 구조체 사이에 게재되어 구조체로 가해지는 충격을 흡수하여 상기 충격이 창호로 전달되는 것을 완화하는 충격 흡수 장치에 있어서, 상기 창호에 장착되고 제1관통공이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제1부재; 상기 구조체에 장착되고 제2관통공이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제2부재; 상기 제1부재의 제1관통공과 상기 제2부재의 제2관통공을 순차로 통과하면서 상기 제1부재와 제2부재를 상호 연결하되, 자체 강성을 통해 상기 제1부재와 제2부재를 지지하면서 상기 제1부재와 제2부재의 간격이 이격되게 수평 배치되게 하는 연결와이어;를 포함한다.

그리고 상기 제1부재 또는 제2부재의 일단에 배치되는 상기 연결와이어의 끝단에는 상기 연결와이어의 끝단을 보호하기 위해 마감캡이 체결된다.

또한 상기 제1부재 및 제2부재에는 상기 제1 및 제2관통공과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공의 사이로 배치되는 제1 및 제2체결공이 각각 형성되고, 상기 제1 및 제2체결공에는, 상기 제1 또는 제2체결공을 통하여 삽입되는 체결볼트에 의해 상기 제1부재 및 제2부재가 창호 및 구조체에 체결된다.

그리고 상기 제1부재 및 제2부재에는 상기 제1 및 제2관통공과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공과 연통되게 형성되는 제1 및 제2가압공이 각각 형성될 수 있고, 상기 제1 및 제2가압공에는, 상기 제1 또는 제2가압공을 통하여 삽입되면서 상기 제1 또는 제2관통공을 통과하는 연결와이어를 가압하여 이동을 제한하는 가압볼트가 체결된다.

아울러, 상기 연결와이어는 제1 및 제2부재의 길이방향 중심을 향하여 경사지게 배치된다.

본 발명에 따르면, 구조물에 가해지는 지진파와 같은 충격이 커튼월을 포함한 창호로 전달되지 않도록 하여 창호를 안전하게 보호할 수 있고, 창호의 파손으로 인한 2차 사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 창호에 대한 지진파의 전달이 종료되면 창호의 위치를 원상태로 복귀시킬 수 있으므로, 외관의 변형이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 지진파와 같은 추가적인 외력에 대해서 지속적인 흡수 또는 완화가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치가 장착된 창호의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 충격 흡수 장치의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치에 가압볼트가 체결된 상태를 도시한 단면도,
도 4는 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 X방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도,
도 5는 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 Y방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도,
도 6은 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 Z방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커튼월의 지진 변위 대응 화스너의 구조를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치가 장착된 창호의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 충격 흡수 장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(100)는, 창호(W)와 구조체(S) 사이에 게재되어 구조체(S)로 가해지는 지진력과 같은 충격을 흡수하여 상기 충격이 창호(W)로 전달되는 것을 완화하는 장치로서, 제1부재(10), 제2부재(20) 및 연결와이어(30)를 포함하여 구성된다.

상기 제1부재(10)와 제2부재(20)는 실질적으로 동일한 형태로 이루어지는 구성인데, 각 부재가 창호(W)와 구조체(S) 중 어느 것에 체결되는지에 따라 상호 구분하기 위해 명명된 것이다. 즉, 제1부재(10)는 상기 창호(W)에 장착되는 것으로, 제1관통공(11)이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되고, 제2부재(20)는 상기 구조체(S)에 장착되는 것으로, 제2관통공(21)이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성된다.

이러한 제1부재(10)와 제2부재(20)에는 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)의 사이로 배치되는 제1 및 제2체결공(12, 22)이 형성된다. 상기 제1 및 제2체결공(12, 22)에는 상기 제1 또는 제2체결공(22)을 통하여 삽입되는 체결볼트(CB)에 의해 상기 제1부재(10) 및 제2부재(20)가 창호(W) 및 구조체(S)에 체결된다.

또한 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 연통되게 형성되는 제1 및 제2가압공(13, 23)이 각각 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2가압공(13, 23)에는, 상기 제1 또는 제2가압공(23)을 통하여 삽입되면서 상기 제1 또는 제2관통공(21)을 통과하는 연결와이어(30)를 가압하여 이동을 제한하는 가압볼트(PB)가 체결된다.

한편, 연결와이어(30)는, 창호(W)의 하중을 지지하여 안정적으로 유지시킬 수 있는 정도의 강성을 갖되 탄성 변형 가능한 재질로 이루어지고, 스프링 형태로 배치된다.

이러한 연결와이어(30)는, 상기 제1부재(10)의 제1관통공(11)과 상기 제2부재(20)의 제2관통공(21)을 순차로 통과하면서 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 상호 연결하되, 자체 강성을 통해 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 지지하면서 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)의 간격이 이격되게 수평 배치되게 한다.

그리고 연결와이어(30)는 제1 및 제2부재(10, 20)의 길이방향 중심을 향하여 경사지게 배치된다. 즉, 제1 및 제2부재(10, 20)에서 길이방향 중심에서 일측과 타측에서 연결와이어(30)가 경사지게 배치되되, 그 중심을 향하여 경사지게 배치된다. 다만, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연결와이어(30)가 제1 및 제2관통공(11, 21)을 순차 통과하면서 형성되는 경사진 형태는 실질적으로는 톱니 형태로 이루어져, 경사진 와이어와 수직 와이어가 제1 및 제2부재(10, 20) 양측에서 교번되게 배치된다.

또한 상기 연결와이어(30)가 제1 또는 제2관통공(21)을 통과하여 배치된 상태에서 각 가압공을 통해 삽입되는 가압볼트(PB)가 상기 연결와이어(30)를 가압하여 이동을 제한함으로서, 상기 연결와이어(30)는 제1 및 제2부재(10, 20)의 길이방향, 즉, 구조물의 면상에서 폭방향(X방향)과 높이방향(Y방향) 변위에도 변형하면서 대응 가능하면서도 깊이방향(Z방향) 변위에 대해서도 변형되면서 대응 가능하게 된다. 즉, 제1 및 제2부재(10, 20)의 Z방향으로 변위가 가해지면 상기 가압볼트(PB)를 기준으로 제1 및 제2부재(10, 20)의 일측면에 배치되는 연결와이어(30)는 인장되고, 타측면에 배치되는 연결와이어(30)는 압축되면서 변형 가능하고, 그 외력이 제거되면 원위치로 복귀하면서 외력을 흡수하게 되는 것이다.

그리고 상기 제1부재(10) 또는 제2부재(20)의 일단에 배치되는 상기 연결와이어(30)의 끝단에는 상기 연결와이어(30)의 끝단을 보호하기 위해 마감캡(40)이 체결된다.

다음으로 본 발명에 따른 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치의 작용에 대해 설명한다.

도 4는 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 X방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도이고, 도 5는 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 Y방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도이며, 도 6은 창호의 수평방향 측면에 장착된 충격 흡수 장치에 Z방향으로의 충격이 가해질 때의 작용을 도시한 단면도이다. 여기서 X방향은 구조물의 수평방향을 의미하고, Y방향의 구조물의 수직방향을 의미하며, Z방향은 구조물의 깊이방향을 의미한다.

이때 지진력과 같은 충격은 창호(W)가 장착된 구조물에서 면상, 즉 X방향 또는 Y방향으로 작용할 수도 있고, 그 면상에서 직각방향, 즉 Z방향으로 작용할 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 충격이 X방향으로 작용할 경우에는, 창호(W)의 수평방향 일측에 장착된 충격 흡수 장치의 연결와이어(30)에는 압축력이 가해지면서 눌려지게 되고, 타측에 장착된 충격 흡수 장치의 연결와이어(30)에는 인장력이 가해지면서 늘어나게 된다. 연결와이어(30)가 이와 같이 변형되면서 충격이 창호(W)에 직접적으로 가해지지 않고 충격 흡수 장치에 흡수되게 한다. 그리고 충격이 해소되면 탄성력을 갖고 있는 연결와이어(30)가 복원력을 발휘하면서 창호(W)가 원래 위치로 복귀되도록 한다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 충격이 Y방향으로 작용할 경우에는, 제1부재(10)와 제2부재(20)가 폭방향으로 상호 엊갈리는 방향으로 외력이 가해지게 되는데 연결와이어(30)는 탄성 변형 가능할 뿐만 아니라, 각 관통공에서 가압볼트(PB)에 의해 위치 고정되어 있으므로, 상기 가압볼트(PB)를 기준으로 충격이 가해지는 측의 연결와이어(30)는 인장되고 그 반대측의 연결와이어(30)는 압축되면서 휘어지고, 이러한 변형에 의해 제1부재(10)와 제2부재(20)가 엊갈리게 이동하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에도 연결와이어(30)가 휘어지면서 복원력이 증대하게 되므로 충격이 해소되면 그 복원력에 의해 연결와이어(30)가 원래 위치로 복귀하게 된다.

아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 충격이 Z방향으로 작용할 경우에는, 제1부재(10)와 제2부재(20)가 길이방향으로 상호 엊갈리는 방향으로 외력이 가해지게 되는데 연결와이어(30)는 탄성 변형 가능하므로 길이방향으로 비틀리면서 제1부재(10)와 제2부재(20)가 엊갈리게 이동하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에도 연결와이어(30)가 비틀리면서 복원력이 증대하게 되므로 충격이 해소되면 그 복원력에 의해 연결와이어(30)가 원래 위치로 복귀하게 된다.

특히 연결와이어(30)가 제1 및 제2부재(10, 20)의 길이방향 중심을 향하여 상호 대칭으로 경사지게 배치되어 X방향 및 Z방향의 변형에 대해 해당 방향으로 연결와이어(30)가 일정하게 변형되게 유도하여 안정적인 변형을 가능하게 한다. 더구나 Z방향의 변형에 대해서는 변형방향의 반대로 경사진 연결와이어(30)가 변형에 저항하면서 Z방향으로의 과도한 변형을 방지하게 된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 제1부재 11 : 제1관통공
12 : 제1체결공 13 : 제1가압공
20 : 제2부재 21 : 제2관통공
22 : 제2체결공 23 : 제2가압공
30 : 연결와이어 40 : 마감캡
100 : 충격 흡수 장치
CB : 체결볼트 PB : 가압볼트
W : 창호 S : 구조체

Claims

창호(W)와 구조체(S) 사이에 게재되어 구조체(S)로 가해지는 충격을 흡수하여 상기 충격이 창호(W)로 전달되는 것을 완화하는 충격 흡수 장치에 있어서,
상기 창호(W)에 장착되고 제1관통공(11)이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제1부재(10);
상기 구조체(S)에 장착되고 제2관통공(21)이 횡방향으로 높이방향을 따라 병렬로 형성되는 제2부재(20);
상기 제1부재(10)의 제1관통공(11)과 상기 제2부재(20)의 제2관통공(21)을 순차로 통과하면서 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 상호 연결하되, 자체 강성을 통해 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)를 지지하면서 상기 제1부재(10)와 제2부재(20)의 간격이 이격되게 수평 배치되게 하는 연결와이어(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1부재(10) 또는 제2부재(20)의 일단에 배치되는 상기 연결와이어(30)의 끝단에는 상기 연결와이어(30)의 끝단을 보호하기 위해 마감캡(40)이 체결되는 것을 특징으로 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1부재(10) 및 제2부재(20)에는 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)의 사이로 배치되는 제1 및 제2체결공(12, 22)이 각각 형성되고,
상기 제1 및 제2체결공(12, 22)에는, 상기 제1 또는 제2체결공(22)을 통하여 삽입되는 체결볼트(CB)에 의해 상기 제1부재(10) 및 제2부재(20)가 창호 및 구조체에 체결되는 것을 특징으로 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1부재(10) 및 제2부재(20)에는 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 직각방향으로 상기 제1 및 제2관통공(11, 21)과 연통되게 형성되는 제1 및 제2가압공(13, 23)이 각각 형성되고,
상기 제1 및 제2가압공(13, 23)에는, 상기 제1 또는 제2가압공(23)을 통하여 삽입되면서 상기 제1 또는 제2관통공(21)을 통과하는 연결와이어(30)를 가압하여 이동을 제한하는 가압볼트(PB)가 체결되는 것을 특징으로 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치.
제1항에 있어서,
상기 연결와이어(30)는 제1 및 제2부재(10, 20)의 길이방향 중심을 향하여 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 창호로의 충격의 전달을 차단하는 충격 흡수 장치.