KR100782716B1 - 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 및 이를 구비하는 강판벽체 - Google Patents

Abstract

면외 구조 성능이 향상된 패널부재 및 이를 구비하는 강판 벽체가 제공된다.

상기 패널부재는, 바닥과 천장에 결합 시공되고 트랙부재로 구성되는 상,하부 형상재 및, 상기 상,하부 형상재 사이에 접합 시공되고, 수직 하중을 지탱토록 상기 형상재를 가로질러 지지되고 제 1 스터드로 구성되는 제 1 구조재와 상기 제 1 구조재 사이에 각각 분할 제작 후 단부 접합부가 체결 또는 압출 접합되면서 수평하중을 지탱토록 형상재 길이방향으로 신장되고 제 2 스터드로 구성되는 제 2 구조재로 로 이루어 진 스터드부재로 구성되는 구조부재를 포함하여 스틸 스터드로 구성되고, 상기 제 1,2 스터드는 부재 유동을 억제하는 돌기(dot)들을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 스틸 하우스의 벽체 또는 아파트 등의 비내력벽 용으로 시공되면서 하중을 받치는 구조부재인 스터드부재와 이를 지지하는 형상재인 트랙부재로 구성되는 스틸 스터드와 같은 패널부재를 이용하는 강판 벽체에서 구조 유효 면적을 증가시켜 면외 방향의 강성 확보를 가능하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

스틸 스터드, 건식 벽체, 스터드부재, 트랙부재, 비내력벽

Description

면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 및 이를 구비하는 강판 벽체{Pannel Member and Wall Pannel System having The Same}

도 1은 종래 스틸 스터드를 이용한 스틸하우스 또는 비내력벽의 강판 벽체를 도시한 구조도

도 2는 도 1의 사시도

도 3은 본 발명에 따른 면외 구조 성능이 향상된 스틸 스터드를 도시한 사시도

도 4는 도 3의 스틸 스터드를 이용한 강판 벽체를 도시한 평면 구조도

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명 스틸 스터드에 구비된 테크부의 여러 형태를 도시한 평면도

도 6은 테크부의 변형을 통한 본 발명 스틸 스터드의 다른 실시예를 도시한 평면 구조도

도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명 스틸 스터드의 제 1,2 스터드의 분할 접합 구조를 도시한 구조도

도 8은 또 다른 실시예의 본 발명의 스틸 스터드를 도시한 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 패널부재(스틸 스터드) 1'.... 강판 벽체

10,20.... 형상재(트랙부재) 30.... 제 1 구조재(스터드)

40.... 제 2 구조재(스터드) 50.... 구조부재(스터드부재)

60.... 데크부 70.... 돌기

80.... 마감재

본 발명은 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 및 이를 이용하는 강판 벽체에 관한 것으로, 보다 상세히는 스틸 하우스의 벽체 또는 아파트 등의 비내력벽 용으로 시공되면서 하중을 받치는 구조부재인 스터드부재와 이를 지지하는 형상재인 트랙부재로 구성되는 스틸 스터드와 같은 패널부재를 이용하는 강판 벽체에서 구조 유효 면적을 증가시켜 면외 방향의 강성 확보를 가능하게 하는 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 및 이를 이용하는 강판 벽체에 관한 것이다.

강판 벽체의 대표적인 것은 근래 시공기간을 단축시킬 수 있고, 조립 시공성도 우수하여 그 시공이 급증하고 있는 스틸 하우스의 벽체 또는, 아파트와 같은 건물에서 바닥과 천정사이에 설치되는 콘크리트 타설이 필요없는 건식 벽체 예를 들어, 건물의 주 하중을 견디는 내력벽이 아니고, 단순히 바닥과 지붕사이를 막아서 공간을 활용하도록 하는 비내력벽 등이 있다.

그런데, 이와 같은 스틸하우스의 벽체 또는 건물 비내력벽의 벽체를 구성하는 패널부재로 사용되는 것은 통상 조립 시공이 용이한 스틸 스터드(steel stud)로 알려져 있다.

예를 들어, 도 1 및 도 2 에서는 종래의 스틸 스터드를 사용한 강판 벽체(100)를 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 바닥(110)과 천장(120)사이에 스틸 스터드(130)가 시공 접합된다.

이때, 상기 스틸 스터드(130)는 바닥(110)과 천장(120)측에 도시하지 않은 앵커볼트(바닥과 천장 시공시 설치됨) 등으로 연결 접합되는 상,하부 트랙부재(132)(134)와, 상기 트랙부재들사이에 조립되는 다수의 수직보 역할을 하는 스터드부재(136)로 구성된다.

또한, 최종적으로는 석고보드와 같은 마감재(138)가 건식 벽체(100)를 마무리하도록 접합 시공된다.

그리고, 이와 같은 스틸 스터드(130)의 각 부재들은 나사로서 간단하게 접합 시공된다.

그런데, 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래의 강판 벽체 특히, 스틸 스터드(130)에 있어서는, 면외 좌굴(예를 들어, 스터드부재(136)가 수직 하중 F1에는 지지력이 있지만, 수평 하중 F2에 대하여는 취약하기 때문에) 현상의 방지를 위하여 는 최소 두께 이상의 강판을 사용해야 해야 한다.

그러나, 이경우 현재 스틸 하우스나 비내력벽이 박판의 경량골조 시스템으로 시공되는 추세이기 떼문에, 강판의 두께를 증가시키는 경우 오히려 시공성 저하는 물론, 비용증대의 문제가 발생한다.

또는, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 스터드 부재(136)들을 접합하는 별도의 접합 철물(140)을 이용하여 X 자 형태로 접합 시공하였다.

그러나, 이경우 별도의 철물을 사용하여야 하며 별도의 접합 작업도 필요하기 때문에, 부재 제적이나 시공상 바람직하지 않은 것이다.

이에 따라서, 면내 좌굴 성능인 전단성능을 확보하기 위하여 강판에 테크부와 같은 면 절곡부를 구비하도록 하여 면 전단벽으로서의 성능 향상 뿐 아니라 시공성도 확보하도록 하면 바람직할 것이고, 이와 같은 개선된 구조의 강판 벽체가 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 스틸 하우스의 벽체 또는 아파트 등의 비내력벽 용으로 시공되면서 하중을 받치는 구조부재인 스터드부재와 이를 지지하는 형상재인 트랙부재로 구성되는 스틸 스터드와 같은 패널부재를 이용하는 강판 벽체에서 구조 유효 면적을 증가시켜 면외 방향의 강성 확보를 가능하게 하는 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 및 이를 이용하는 강판 벽체를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일측면으로서 본 발명은, 바닥과 천장에 결합 시공되고 트랙부재로 구성되는 상,하부 형상재; 및,
상기 상,하부 형상재 사이에 접합 시공되고, 수직 하중을 지탱토록 상기 형상재를 가로질러 지지되고 제 1 스터드로 구성되는 제 1 구조재와 상기 제 1 구조재 사이에 각각 분할 제작 후 단부 접합부가 체결 또는 압출 접합되면서 수평하중을 지탱토록 형상재 길이방향으로 신장되고 제 2 스터드로 구성되는 제 2 구조재로 로 이루어 진 스터드부재로 구성되는 구조부재;
를 포함하여 스틸 스터드로 구성되고,
상기 제 1,2 스터드는 부재 유동을 억제하는 돌기(dot)들을 더 포함하여 구성된 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재를 제공한다.

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그리고, 상기 스터드부재의 제 2 스터드는 좌굴 억제성을 높이도록 유효면적을 증대시키는 데크부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

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또한, 다른 기술적인 측면으로서 본 발명은, 상기 패널 부재 및, 상기 패널부재에 외곽에 접합 시공된 마감재를 포함하여 구성된 강판 벽체를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재 예를 들어, 스틸 스터드는, 근래 시공시간이 단축되고 시공도 용이하여 사용이 증가되는 스틸 하우스의 패널 벽체 또는 아파트 등의 건물에서 건물 주 하중은 지탱하지 않고 단지 바닥과 천장사이에 시공되어 공간 활용을 위한 비내력벽으로 제공되는 벽체에 사용되는 것으로 통상 스틸스틱 형태로 알려져 있다.

이와 같은 스틸 스터드의 패널 부재는 수직 하중을 지탱하는 구조부재인 스터드부재들을 바닥과 천정에 시공된 형상재인 트랙부재들사이에 연결 설치하는 패널의 조립 형태이다.

그런데, 이와 같이 스틸 스터드는 통상 C형보를 사용하여 나사 접합되는 트랙부재와 스터드부재로 구성되어 있다.

본 발명은, 통상 트랙부재를 가로질러 그 폭에 대응하여 신장되는 스터드부재를 트랙부재의 길이방향으로 신장시키어 최소한 전체적으로 ㄷ자 형상으로 구성하되, 추가로 유효 면적을 증대시키어 특히 수평하중에 대한 지탱력을 높이도록 한 것에 그 특징이 있다.

또한, 본 발명의 스틸 스터드는 구조 유효 면적을 보다 높이고 좌굴의 억제성을 높이도록 굴곡진 데크부를 포함하는 것에 또한 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 스틸 스터드와 이를 이용한 강판 벽체는 기존의 스틸 스터드가 취약한 수평하중 지탱력이 높아져 좌굴 현상이 거의 발생되지 않는다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하세 설명하면 다음과 같다.

또한, 이하에서는 패널 부재(1)의 실시예로서 형상재인 트랙부재와 하중을 받치는 기중 역할을 하는 구조재인 스터드부재로 된 스틸 스터드를 설명하고, 이는 단지 실시예일뿐 반드시 스틸 스터드로 한정되지는 않는다.

즉, 기둥 역할을 하는 스터드부재 구체적으로는 제 1,2 구조재의 스터드들이 도면에서와 같이 C형보가 아닌 사각보 또는 H 빔으로 대체하는 것은 가능하다.

따라서, 이하에서는 패널부재를 스틸 스터드(1)로 설명하고, 이에 맞추어 각 부재들을 설명한다.

먼저, 도 3에서는 본 발명에 따른 면외 구조 성능이 향상된 스틸 스터드(1)를 도시하고 있고, 도 4에서는 이와 같은 본 발명의 스틸 스더드를 포함하는 강판 벽체(1')를 도시하고 있다.

이때, 도 4의 본 발명의 강판 벽체(1')는 이하에서 상세하게 설명하는 스틸 스터드(1)의 외곽에 마감재(80) 예를 들어, 석고보드 등의 마감재를 시공한 것이다.

따라서, 본 발명의 면외 구조 성능을 향상시킨 스틸 스터드(1)를 이용한 강판 벽체(1')는. 스틸 하우스의 벽체(벽체 패널부재)나 아파트 등의 건물의 공간 활용을 비내력벽으로 제공될 수 있다.

그리고, 본 발명의 스틸 스터드(1)에서 상,하부 트랙부재(10)(20)와 그 사이의 스터드부재(50)는 간단하게 나사(미부호)로서 접합 시공될 수 있는 박판 구조이다.

이때, 이와 같은 본 발명의 스틸 스터드(1)는, 바닥(도 1의 110)과 천장(도 1의 120)사이의 층간 높이에 맞추어 제작되면서, 도 3과 같이 기존의 스틸 스터드(도1)에 비하여 수직하중(F1)은 물론, 수평하중(F2)에도 견고하게 지탱되도록 함으로서, 면외 구조 선능 즉, 기존에 취약한 좌굴 특성을 우수하게 한 것에 특징이 있는 것이다.

예를 들어, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 면외 구조 성능이 향상된 스틸 스터드(1)는, 바닥과 천장에 결합 시공된 상,하부 트랙부재(10)(20) 및, 상기 상,하부 트랙부재사이에 접합 시공되고, 수직 하중을 지탱토 록 상기 트랙부재를 가로질러 지지되는 제 1 스터드(30)들과 상기 제 1 스터드(30)사이에 일체로 형성되거나 또는 분할 접합되면서 수평하중을 지탱하여 좌굴을 억제토록 트랙 길이방향으로 신장되는 제 2 스터드(40)로 구성된 스터드부재(50)로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명의 스틸 스터드(1)는 트랙부재를 따라 신장하는 제 2 스터드(40)를 기존의 스터드부재에 해당하는 양측의 제 1 스터드와 일체로하여 수직하중(F1)은 물론, 수평하중(F2)에 대하여도 그 지탱력이 크게 증대되면서 좌굴등의 종래 문제점을 해결한 것에 특징이 있는 것이다.

이때, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스틸 스터드(1)에서 상기 스터드 부재(50)의 제 1,2 스터드(30)(40)는 강판을 포밍기를 통한 성형작업을 통하여 판성으 강판을 절곡시키면서 일체로 되어 제공될 수 있다.

또는, 다음에 상세하게 설명하듯이, 도 7과 같이 제 1,2 스터드(30)(40)를 각각 별개의 요소를 제작하고 이들을 연결 접합시키는 분할 제작형으로 사용하는 것도 가능하다.

예를 들어, 도 7a에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 스터드(30)의 일측 접합부(32)와 상기 제 1 스터드사이에 배치되는 제 2 스터드(40)의 양측 단부를 스틸 스터드 내측으로 돌출 절곡시킨 상태에서 나사(S)들로 접합 사용할 수 있다.

또는, 도 7b에서 도시한 바와 같이, 제 1 스터드(30)와 적어도 일측에서 밀착된 제 2 스터드(40)의 각 단부 접합부(32)(42)를 일체로 압착 가공(S')하여 연결 접합시키는 것도 가능하다.

이때, 도 7b의 경우에는 압출을 위하여 제 1 스터드(40)의 단부(32)를 제 2 스터드 방향으로 더 돌출되게 위치되도록 사전에 제작하는 것이 바람직하다.

한편, 도 3 및 도 4에서는 본 발명의 스틸 스터드(1)에서 중앙의 제 2 스터드(40)를 기준으로 그 양측에 제 1 스터드(30)를 제 2 스터드의 직각 방향으로 트랙부재를 가로질러 배치하는 스터드들의 일측만 연결한 것을 도시하였는데, 이는 자재비용이나 제작을 감안한 것이고, 스터드들의 양측으로 연결하여 2개의 제 2 스터드를 구성하는 것도 가능할 것이다.

이때, 바람직하게는 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스틸 스터드(1)의 제 2 스터드(40)는, 제 2 스터드의 수평하중 지탱력을 높이어 궁극적으로 스틸 스터드와 강판 벽체의 좌굴 억제성을 높이도록 유효면적이 증대되는 데크부(60)를 포함하는 것이다.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 스터드(40)에 구비되는 데크부(60)는 통상적인 요,철부를 갖는 형태이지만, 필요에 따라서는 도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 원호, 삼각형상의 변형된 데크부(60')(60")를 사용하는 것도 가능할 것이다.

이경우, 변형된 데크부는 강판 성형을 통한 제작을 더 용이하게 할 것이다.

물론, 도 5의 제 2 스터드(40)도 도 7과 같이 분할 제작되어 연결 접합될 수 있다.

이때, 도 4 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스틸 스터드(1)에서는, 상기 데크부(60)는 상,하부 트랙부재(10)(20)를 따라 그 길이방향으로 신장되 는 형태 또는, 트랙을 가로질러 신장되어 전체적으로 지그제그 형태의 제 2 스터드(40')로 제공되어 트랙부재의 양측 플랜지에 접합되는 것도 가능하다.

이경우, 트랙 양측 플랜지에서 나사로서 접합되기 때문에, 수직 하중은 물론, 수평하중의 지탱력이 대폭 증가될 것이고, 따라서 보다 벽체 강도가 필요한 경우에 적용하면 바람직할 것이다.

예를 들어, 스틸하우스에서 복층인 경우 하중을 더 받는 하층의 벽체로 사용하거나 층고가 높은 경우에 사용하면 바람직할 것이다.

그리고, 도 6에서 도시한 바와 같이, 데크부(60)가 신장되어 트랙 양측에 접합되는 변형된 제 2 스터드(40')의 경우에는 트랙을 따라 서로 교대로 위치를 가변시키어 접합 시공하는 것이 바람직하다.

다음, 도 8에서는 본 발명인 스틸 스터드의 다른 변형예를 도시하고 있는데, 상기 스터드부재의 제 1,2 스터드(30)(40)에는 적어도 트랙밀착부위에 형성되어 부재 유동을 억제하는 돌기(dot)(70)들을 포함하는 것에 특징이 있다.

따라서, 이경우 돌기(70)들이 상,하부 트랙부재(10)(20)의 플랜지 밀착부위에서 마찰력을 높여 부재들이 유동되지 않게 하고, 결국 나사 접합시 부재들의 유동이 없어 조립 시공을 견고하게 할 것이다.

이와 같이 본 발명인 면외 구조 성능이 향상된 패널부재 및 이를 구비하는 강판 벽체에 의하면, 스틸 하우스 또는 아파트 등의 바닥과 천장사이에 비내력벽으 로 시공되면서 구조부재인 스터드부재와 형상재인 트랙부재로 구성되는 스틸 스터드를 이용하는 강판 벽체에서 구조 유효 면적을 증가시켜 면외 방향의 강성 확보를 가능하게 함으로서, 강판 벽체의 구조 성능은 물론, 시공성도 향상시키는 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

1. 바닥과 천장에 결합 시공되고 트랙부재로 구성되는 상,하부 형상재; 및,

   상기 상,하부 형상재 사이에 접합 시공되고, 수직 하중을 지탱토록 상기 형상재를 가로질러 지지되고 제 1 스터드로 구성되는 제 1 구조재와 상기 제 1 구조재 사이에 각각 분할 제작 후 단부 접합부가 체결 또는 압출 접합되면서 수평하중을 지탱토록 형상재 길이방향으로 신장되고 제 2 스터드로 구성되는 제 2 구조재로 로 이루어 진 스터드부재로 구성되는 구조부재;

   를 포함하여 스틸 스터드로 구성되고,

   상기 제 1,2 스터드는 부재 유동을 억제하는 돌기(dot)들을 더 포함하여 구성된 면외 구조 성능이 향상된 패널 부재.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 스터드부재의 제 2 스터드는 좌굴 억제성을 높이도록 유효면적을 증대시키는 데크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부재.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항 또는 제 4항에 기재된 패널 부재; 및,

   상기 패널부재에 외곽에 접합 시공된 마감재;

   를 포함하여 구성된 강판 벽체.

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