KR20230150535A - Seismic structure of curtain wall system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진동흡수부재를 이용하여 수직프레임을 고정함으로써 시공비용 및 시공시간을 절감하고, 태풍 및 지진 등으로 발생하는 외부의 충격을 흡수하여 커튼월의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 커튼월 시스템의 내진구조에 관한 것으로, 스팬드럴 프레임 및 스팬드럴 패널로 이루어진 스팬드럴 구간과, 수직프레임 및 복층유리로 이루어진 창호 구간으로 이루어진 커튼월 시스템에 있어서, 스팬드럴 프레임의 하측은 수평프레임의 상측에 결합되고, 상기 수평프레임의 하측에는 수직프레임의 상측이 고정되며, 상기 수직프레임의 하측은 바닥면에 결합된 수평프레임에 고정되고, 상기 수평프레임의 내측에는 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재가 결합되며, 상기 진동흡수부재의 상측은 수직프레임의 내측에 삽입 고정되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 수직프레임을 고정할 때 별도의 브래킷이나 볼트 및 너트, 리벳 등의 결합수단을 사용하지 않고, 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재를 사용함으로써 시공비용 및 시공시간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍 및 지진과 같은 외부의 충격이 가해지더라도 진동을 최대한 흡수함으로써 커튼월의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 스팬드럴 프레임에 보(B)와 연결되는 지지대를 설치함으로써 스팬드럴 구간에 가해지는 진동을 흡수하여 외부의 충격에 적절히 대응할 수 있는 장점이 있다.The present invention is a curtain wall system that reduces construction costs and construction time by fixing the vertical frame using vibration absorbing members, and can prevent deformation and damage of the curtain wall by absorbing external shocks caused by typhoons and earthquakes. Regarding the earthquake-resistant structure of, in a curtain wall system consisting of a spandrel section made of a spandrel frame and spandrel panels, and a window section made of a vertical frame and double-layer glass, the lower side of the spandrel frame is connected to the upper side of the horizontal frame. The upper side of the vertical frame is fixed to the lower side of the horizontal frame, the lower side of the vertical frame is fixed to the horizontal frame coupled to the floor, and a vibration absorbing member capable of exerting elastic restoring force is coupled to the inside of the horizontal frame. The upper side of the vibration absorbing member is inserted and fixed into the inside of the vertical frame.
Therefore, the present invention does not use separate brackets, bolts, nuts, rivets, etc. when fixing the vertical frame, but uses a vibration absorbing member that can exert elastic restoring force, thereby significantly reducing construction costs and construction time. In addition, even when external shocks such as typhoons and earthquakes are applied, it is effective in preventing deformation and damage of the curtain wall by absorbing vibration as much as possible. In addition, by installing a support connected to the beam (B) on the spandrel frame, there is an advantage of being able to absorb vibrations applied to the spandrel section and appropriately respond to external shocks.
Description
본 발명은 스팬드럴 구간 및 창호 구간으로 구성된 커튼월 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동흡수부재를 이용하여 수직프레임을 고정함으로써 시공비용 및 시공시간을 절감하고, 태풍 및 지진 등으로 발생하는 외부의 충격을 흡수하여 커튼월의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 커튼월 시스템의 내진구조에 관한 것이다.The present invention relates to a curtain wall system composed of a spandrel section and a window section, and more specifically, to reduce construction costs and construction time by fixing the vertical frame using a vibration absorbing member, and to reduce the construction cost and construction time, and to reduce external pressure caused by typhoons and earthquakes. This relates to an earthquake-resistant structure of a curtain wall system that can absorb shock and prevent deformation and damage of the curtain wall.
일반적으로 커튼월(Curtain Wall)이란 건물의 하중을 지지하지 않으면서 거주자들을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 하는 건물의 비내력 벽체를 말한다. 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중은 기둥과 보로 이루어진 골조가 지지하는데, 이때 커튼월은 건물 내 거주자를 외부환경으로부터 보호하기 위한 커튼역할을 하게 된다.In general, a curtain wall refers to a non-load-bearing wall of a building that functions to protect residents from the external environment without supporting the load of the building. The vertical load applied to the building and the horizontal load caused by wind or earthquakes are supported by a frame made of columns and beams, and in this case, the curtain wall acts as a curtain to protect the occupants of the building from the external environment.
이러한 커튼월은 시공방법에 따라 크게 스틱(stick) 타입과 유닛(unitized) 타입으로 분류된다. 스틱 타입은 각 부재들을 현장에서 조립하여 설치하는 방식으로 주로 저층부에 적용된다. 반면, 유닛 타입은 각 부재들을 공장에서 조립한 뒤 현장에 운반하여 설치하는 방식으로 주로 고층부에 적용된다.These curtain walls are largely classified into stick type and unitized type depending on the construction method. The stick type is mainly applied to low-rise areas by assembling and installing each member on site. On the other hand, the unit type is mainly applied to high-rise buildings by assembling each member at a factory and then transporting and installing them on site.
한편, 커튼월의 재료로는 스테인리스강, 알루미늄, 청동 등의 재료도 사용되지만, 최근에는 유리를 사용하는 경우도 많이 증가하고 있다. 유리 커튼월은 건물의 외적 이미지를 현대식으로 바꾸어 줄 뿐만 아니라, 건물 내부의 채광이 좋아지게 하는 장점이 있다.Meanwhile, materials such as stainless steel, aluminum, and bronze are also used as curtain wall materials, but the use of glass has been increasing recently. Glass curtain walls not only change the external image of a building to a modern one, but also have the advantage of improving lighting inside the building.
커튼월의 외피는 창호 패널에 의한 창호 구간과, 스팬드럴(spandrel) 패널에 의한 스팬드럴 구간으로 나눌 수 있다. 스팬드럴 구간은 주로 건축 구체의 외측 표면에 형성되는데, 통상 단열유리나 단열패널 등 단열재가 일체화된 구조의 스팬드럴 패널로 준비하여 설치 시공한다.The outer skin of the curtain wall can be divided into a window section made of window panels and a spandrel section made of spandrel panels. The spandrel section is mainly formed on the outer surface of the building structure, and is usually prepared and installed using a spandrel panel with an integrated structure of insulating materials such as insulating glass or insulating panels.
상기 스팬드럴이란, 철골이나 철근 콘크리트 구조물에서 기둥과 기둥사이의 수평으로 벽을 지지해주는 보를 지칭하기는 것이다. The spandrel refers to a beam that supports the wall horizontally between pillars in a steel or reinforced concrete structure.
이러한 스팬드럴 창호 구조의 일 예가 등록특허공보 제10-1292702호에 개시되어 있으며, 도 1에서 나타낸 바와 같이 종래의 스팬드럴 창호는 상·하부 수평프레임(110,120)을 상·하부 돌출단턱(S1,S2)에 설치하고, 그 내주에 창호패널(WP)을 설치하며, 건물 구조체의 외측 표면에 단열재(220)와 앵커프레임(210)을 상·하부 수평프레임(110,120)보다 외측으로 더 돌출되도록 부착 설치한 스팬드럴 패널(SP)과 창호패널(WP)과 스팬드럴 패널(SP)을 연결하는 오픈조인트프레임(310,320)으로 이루어진다.An example of such a spandrel window structure is disclosed in Patent Registration No. 10-1292702, and as shown in FIG. 1, a conventional spandrel window has upper and lower horizontal frames 110 and 120 and upper and lower protruding steps (S1, S2), a window panel (WP) is installed on the inner periphery, and the insulation material 220 and anchor frame 210 are attached to the outer surface of the building structure so that they protrude further outward than the upper and lower horizontal frames 110 and 120. It consists of an installed spandrel panel (SP) and an open joint frame (310, 320) that connects the window panel (WP) and the spandrel panel (SP).
그러나 이러한 종래의 커튼월 시스템은 수직프레임과 수평프레임이 브래킷 및 볼트에 의해 결합되기 때문에 지진, 태풍 등의 외부충격에 취약하다는 단점이 있었다.However, this conventional curtain wall system had the disadvantage of being vulnerable to external shocks such as earthquakes and typhoons because the vertical frame and horizontal frame were joined by brackets and bolts.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진동흡수부재를 이용하여 수직프레임을 고정함으로써 진동을 최대한 흡수할 수 있도록 개선한 커튼월 시스템의 내진구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems, and its purpose is to provide an improved seismic structure of a curtain wall system that can absorb vibration as much as possible by fixing the vertical frame using a vibration absorbing member.
또한, 본 발명은 스팬드럴 프레임에 보와 연결되는 지지대를 설치함으로써 스팬드럴 구간의 진동을 흡수할 수 있는 커튼월 시스템의 내진구조를 제공함에 다른 목적이 있다.Another purpose of the present invention is to provide an earthquake-resistant structure for a curtain wall system that can absorb vibrations in the spandrel section by installing a support connected to the beam in the spandrel frame.
본 발명에 의한 커튼월 시스템의 내진구조는 스팬드럴 프레임 및 스팬드럴 패널로 이루어진 스팬드럴 구간과, 수직프레임 및 복층유리로 이루어진 창호 구간으로 이루어진 커튼월 시스템에 있어서, 스팬드럴 프레임의 하측은 수평프레임의 상측에 결합되고, 상기 수평프레임의 하측에는 수직프레임의 상측이 고정되며, 상기 수직프레임의 하측은 바닥면에 결합된 수평프레임에 고정되고, 상기 수평프레임의 내측에는 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재가 결합되며, 상기 진동흡수부재의 상측은 수직프레임의 내측에 삽입 고정되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.The earthquake-resistant structure of the curtain wall system according to the present invention is a curtain wall system consisting of a spandrel section made of a spandrel frame and spandrel panels, and a window section made of a vertical frame and double-layer glass, and the lower side of the spandrel frame is a horizontal frame. is coupled to the upper side of the horizontal frame, the upper side of the vertical frame is fixed to the lower side of the horizontal frame, and the lower side of the vertical frame is fixed to the horizontal frame coupled to the floor, and the inside of the horizontal frame is capable of exerting an elastic restoring force. The absorbing member is coupled, and the upper side of the vibration absorbing member is inserted and fixed inside the vertical frame.
본 발명에 따른 커튼월 시스템의 내진구조에 의하면, 수직프레임을 고정할 때 별도의 브래킷이나 볼트 및 너트, 리벳 등의 결합수단을 사용하지 않고, 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재를 사용함으로써 시공비용 및 시공시간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍 및 지진과 같은 외부의 충격이 가해지더라도 진동을 최대한 흡수함으로써 커튼월의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the earthquake-resistant structure of the curtain wall system according to the present invention, when fixing the vertical frame, it is constructed by using a vibration-absorbing member that can exert elastic restoring force without using separate brackets, bolts, nuts, or rivets, etc. Not only can the cost and construction time be significantly reduced, but it is also effective in preventing deformation and damage to the curtain wall by absorbing as much vibration as possible even when external shocks such as typhoons and earthquakes are applied.
또한, 스팬드럴 프레임에 보(B)와 연결되는 지지대를 설치함으로써 스팬드럴 구간에 가해지는 진동을 흡수하여 외부의 충격에 적절히 대응할 수 있는 장점이 있다.In addition, by installing a support connected to the beam (B) on the spandrel frame, there is an advantage of being able to absorb vibrations applied to the spandrel section and appropriately respond to external shocks.
도 1은 종래에 의한 커트월 시스템의 측단면도,
도 2는 본 발명에 의한 커튼월 시스템의 측단면도,
도 3은 도 2의 III 표시의 확대도,
도 4는 도 2의 IV 표시의 확대도,
도 5는 본 발명에 의한 진동흡수부재의 결합상태를 나타낸 측단면도,
도 6은 본 발명에 의한 수직프레임의 결합상태를 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명에 의한 커버의 결합상태를 나타낸 측단면도.Figure 1 is a side cross-sectional view of a conventional cut wall system,
Figure 2 is a side cross-sectional view of the curtain wall system according to the present invention;
Figure 3 is an enlarged view of mark III in Figure 2;
Figure 4 is an enlarged view of the IV mark in Figure 2;
Figure 5 is a side cross-sectional view showing the coupled state of the vibration absorbing member according to the present invention;
Figure 6 is a side cross-sectional view showing the combined state of the vertical frame according to the present invention;
Figure 7 is a side cross-sectional view showing the assembled state of the cover according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
본 발명에 의한 커튼월 시스템의 내진구조는 도 2에서 나타낸 바와 같이 스팬드럴(spandrel) 구간과 창호 구간을 포함하는 커튼월 시스템에 적용됨으로써 태풍 및 지진 등과 같은 외력이 가해지면 진동을 흡수함으로써 커튼월의 변형 및 파손을 방지하기 위하여 제안되는 것이다.The earthquake-resistant structure of the curtain wall system according to the present invention is applied to a curtain wall system including a spandrel section and a window section, as shown in FIG. 2, so that the curtain wall absorbs vibration when external forces such as typhoons and earthquakes are applied. It is proposed to prevent deformation and damage.
본 발명의 커튼월은 복층으로 이루어진 건물의 전면에 설치되며, 스팬드럴 프레임(20) 및 스팬드럴 패널(25)로 이루어진 스팬드럴 구간과, 수직프레임(40) 및 복층유리(60)로 이루어진 창호 구간으로 구성되어 있다.The curtain wall of the present invention is installed on the front of a two-story building, and includes a spandrel section consisting of a spandrel frame (20) and a spandrel panel (25), and a window consisting of a vertical frame (40) and double-layer glass (60). It consists of sections.
상기 스팬드럴 프레임(20)은 건물의 전면 상측 부위에 결합되며, 스팬드럴 프레임(20)의 내측에는 단열재(21)가 결합되어 있고, 내측 면에는 하측브래킷(22)이 결합되어 있으며, 상기 하측브래킷(22)에는 지지대(23)의 일측이 결합되어 있고, 상기 지지대(23)의 타측은 천장의 보(B)에 설치된 상측브래킷(24)에 결합되어 있다.The
이렇게 결합된 지지대(23)는 스팬드럴 프레임(20) 및 스팬드럴 패널(25)을 보(B)에 연결하여 견고히 지지함으로써 스팬드럴 구간에 발생하는 진동을 흡수할 수 있다.The
상기 스팬드럴 프레임(20)의 상측은 윗 층 바닥면의 수평프레임(10)에 볼트로 고정되어 있으며, 스팬드럴 프레임(20)의 하측은 도 3에서 나타낸 바와 같이 수직프레임(40)의 상측에 결합된 수평프레임(10)에 볼트로 고정되어 있다.The upper side of the
한편, 상기 수직프레임(40)은 바닥면에 결합된 수평프레임(10)에 하측이 고정되고, 스팬드럴 프레임(20)의 하측에 결합된 수평프레임(10)에 하측이 고정되는데, 이때 별도의 브래킷이나 볼트 및 너트, 리벳 등의 결합수단이 사용되지 않아 조립이 용이할 뿐만 아니라, 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 구성됨으로써 태풍 및 지진 등에 적절히 대처할 수 있다.Meanwhile, the
상기 수직프레임(40)의 하측, 즉 하층의 스팬드럴 프레임(20)의 상측에는 도 4에서 나타낸 바와 같이 수평프레임(10)이 볼트에 의해 견고히 결합되어 있으며, 상기 수평프레임(10)의 내측에는 진동흡수부재(30) 및 수직프레임(40)의 하측이 삽입 고정되어 있고, 수평프레임(10)의 개방된 상측에는 커버(50)가 결합되어 있다.On the lower side of the
본 발명에 의한 창호 구간의 설치과정을 단계적으로 자세히 설명하면, 도 5에서 나타낸 바와 같이 먼저 수평프레임(10)의 내측에 진동흡수부재(30)를 결합한다.If the installation process of the window section according to the present invention is described in detail step by step, first, the
본 발명의 일 실시예로, 상기 진동흡수부재(30)는 탄성력을 발휘할 수 있는 합성수지 또는 금속재로 구성되어 있으며, 내측에 공간이 형성된 나비 형상의 좌우 대칭구조를 이루어 형상의 변형 및 복원이 신속하게 이루어질 수 있도록 구성되어 있다. In one embodiment of the present invention, the
특히, 상기 진동흡수부재(30)의 하측에는 수평프레임(10)의 내측에 슬라이딩에 의해 결합될 수 있도록 결합부(31)가 좌우에 형성되어 있으며, 진동흡수부재(30)의 하측과 상측에는 탄성 복원력을 배가할 수 있도록 하측곡면부(32) 및 상측곡면부(33)가 각각 상측 및 하측으로 오목한 형상을 이루며 형성되어 있다.In particular, on the lower side of the
이렇게 결합된 진동흡수부재(30)의 상측에는 도 6에서 나타낸 바와 같이 사각 파이프 형상인 수직프레임(40)을 결합하게 되며, 이때 수평프레임(10)의 내측으로 삽입되는 수평프레임(10)의 내측으로 진동흡수부재(30)가 긴밀히 삽입됨으로써 수직프레임(40)을 수평프레임(10)에 고정하게 된다.On the upper side of the
상기 진동흡수부재(30)는 수평프레임(10)에 수직프레임(40)을 고정하는 역할을 할 뿐만 아니라, 수직프레임(40)에 외력에 가해질 때 탄성력에 의해 충격을 흡수함으로써 복층유리(60) 및 수직프레임(40)의 파손을 방지할 수 있다.The
상기 진동흡수부재(30) 및 수직프레임(40)은 수평프레임(10)의 길이 방향으로 간격을 이루며 복수로 설치되고, 상기 수평프레임(10)의 개방된 상측에는 도 7에서 나타낸 바와 같이 각각의 수직프레임(40)의 사이에 알루미늄으로 이루어진 커버(50)가 결합된다.The
상기 수직프레임(40)의 상측은 도 3과 같이 스팬드럴 프레임(20)의 하측에 결합된 수평프레임(10)에 고정되며, 이때 진동흡수부재(30)를 결합하거나 생략할 수 있으며, 이렇게 결합된 스팬드럴 프레임(20) 및 수직프레임(40)의 전면에는 스팬드럴 패널(25) 및 복층유리(60)를 각각 결합함으로써 본 발명의 커튼월이 완성된다.The upper side of the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 커튼월 시스템의 내진구조는 수직프레임(40)을 고정할 때 별도의 브래킷이나 볼트 및 너트, 리벳 등의 결합수단을 사용하지 않고, 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재(30)를 사용함으로써 시공비용 및 시공시간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍 및 지진과 같은 외부의 충격이 가해지더라도 진동을 최대한 흡수함으로써 커튼월의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.The earthquake-resistant structure of the curtain wall system according to the present invention configured as described above includes a vibration-absorbing member that can exert elastic restoring force without using separate brackets, bolts, nuts, rivets, etc., when fixing the
또한, 스팬드럴 프레임(20)에 보(B)와 연결되는 지지대(23)를 설치함으로써 스팬드럴 구간에 가해지는 진동을 흡수하여 외부의 충격에 적절히 대응할 수 있는 장점이 있다.In addition, by installing a
10 : 수평프레임 20 : 스팬드럴 프레임
21 : 단열재 22 : 하측브래킷
23 : 지지대 24 : 상측브래킷
25 : 스팬드럴 패널 30 : 진동흡수부재
31 : 결합부 32 : 하측곡면부
33 : 상측곡면부 40 : 수직프레임
50 : 커버 60 : 복층유리10: horizontal frame 20: spandrel frame
21: insulation material 22: lower bracket
23: support 24: upper bracket
25: Spandrel panel 30: Vibration absorbing member
31: coupling portion 32: lower curved portion
33: upper curved portion 40: vertical frame
50: Cover 60: Double-layer glass
Claims (5)
스팬드럴 프레임(20)의 하측은 수평프레임(10)의 상측에 결합되고, 상기 수평프레임(10)의 하측에는 수직프레임(40)의 상측이 고정되며, 상기 수직프레임(40)의 하측은 바닥면에 결합된 수평프레임(10)에 고정되고,
상기 수평프레임(10)의 내측에는 탄성 복원력을 발휘할 수 있는 진동흡수부재(30)가 결합되며, 상기 진동흡수부재(30)의 상측은 수직프레임(40)의 내측에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 커튼월 시스템의 내진구조.
In a curtain wall system consisting of a spandrel section made of a spandrel frame and spandrel panels, and a window section made of a vertical frame (40) and double-layer glass (60),
The lower side of the spandrel frame 20 is coupled to the upper side of the horizontal frame 10, the upper side of the vertical frame 40 is fixed to the lower side of the horizontal frame 10, and the lower side of the vertical frame 40 is attached to the floor. It is fixed to the horizontal frame (10) coupled to the surface,
A vibration absorbing member 30 capable of exerting elastic restoring force is coupled to the inside of the horizontal frame 10, and the upper side of the vibration absorbing member 30 is inserted and fixed inside the vertical frame 40. Seismic structure of curtain wall system.
상기 진동흡수부재(30)의 하측에는 수평프레임(10)에 슬라이딩에 의해 결합될 수 있도록 좌우에 결합부(31)가 형성된 것을 특징으로 하는 커튼월 시스템의 내진구조.
According to clause 1,
An earthquake-resistant structure of a curtain wall system, characterized in that coupling portions 31 are formed on the left and right sides of the vibration absorbing member 30 so that it can be slidably coupled to the horizontal frame 10.
상기 진동흡수부재(30)의 하측 및 상측에는 탄성 복원력을 발휘할 수 있도록 하측곡면부(32) 및 상측곡면부(33)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 커튼월 시스템의 내진구조.
According to clause 1,
An earthquake-resistant structure of a curtain wall system, characterized in that a lower curved portion 32 and an upper curved portion 33 are formed on the lower and upper sides of the vibration absorbing member 30 to exert elastic restoring force.
상기 스팬드럴 프레임(20)에는 지지대(23)의 일측이 결합되고, 상기 지지대(23)의 타측은 보(B)에 결합된 것을 특징으로 하는 커튼월 시스템의 내진구조.
According to clause 1,
An earthquake-resistant structure of a curtain wall system, characterized in that one side of the support (23) is coupled to the spandrel frame (20), and the other side of the support (23) is coupled to the beam (B).
상기 수평프레임(10)의 개방된 상측에는 커버(50)가 결합되는 것을 특징으로 하는 커튼월 시스템의 내진구조.According to clause 1,
An earthquake-resistant structure of a curtain wall system, characterized in that a cover 50 is coupled to the open upper side of the horizontal frame 10.
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---|---|---|---|
KR1020220050049A KR20230150535A (en) | 2022-04-22 | 2022-04-22 | Seismic structure of curtain wall system |
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