KR20170117735A - 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법 - Google Patents

가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170117735A
KR20170117735A KR1020160045513A KR20160045513A KR20170117735A KR 20170117735 A KR20170117735 A KR 20170117735A KR 1020160045513 A KR1020160045513 A KR 1020160045513A KR 20160045513 A KR20160045513 A KR 20160045513A KR 20170117735 A KR20170117735 A KR 20170117735A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
panel
metal plate
frame
structural
main
Prior art date
Application number
KR1020160045513A
Other languages
English (en)
Inventor
배대권
Original Assignee
(주)세기경영기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)세기경영기술연구원 filed Critical (주)세기경영기술연구원
Priority to KR1020160045513A priority Critical patent/KR20170117735A/ko
Publication of KR20170117735A publication Critical patent/KR20170117735A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88Curtain walls
    • E04B2/90Curtain walls comprising panels directly attached to the structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/08Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of metal, e.g. sheet metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0889Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements characterised by the joints between neighbouring elements, e.g. with joint fillings or with tongue and groove connections
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/12Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of metal or with an outer layer of metal or enameled metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14Conveying or assembling building elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2103/00Material constitution of slabs, sheets or the like
    • E04B2103/06Material constitution of slabs, sheets or the like of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Abstract

본 발명은 종래의 문제점 해결을 위한 비정형 철골구조물에 곡면외장패널을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 설계단계는 외장패널을 시공하기 위해 현장에 설치되는 주요구조부의 시공 상황에 맞추어 주요구조부의 형태를 X,Y,Z 좌표로 측정하여 전체의 설계가 이루어지는 단계와, 이 설계도의 시공 상 오류를 체크하기 위해 설계프로그램을 사용하여 각 부재별 크기와 형태 등을 조정하여 최적의 현도를 작성하는 Modeling 단계가 있다. 그 다음으로 패널의 공장가공 및 조립단계로서, 먼저 구조용 금속판을 CAD(Computer aided degine), CAM(Computer aided manufacturing) 작업에 의해 레이즈(Raiser)와 프라즈마(Plasma) 절단을 하여 공장에 반입하고 금속판의 상단 면에는 각 부재 간 서로 교차하여 끼울 수 있도록 끼움판과 돌기가 있는 프레임을 형성하여 보강철판을 끼워서 구조가 보강되는 곡면형의 프레임을 가공하는 작업과 마감용 재료인 링클수지강판, 인터로킹패널 등을 규격별 절곡라인에서 칫수조건에 맞게 펀칭하고 이음가공하는 단계가 있다. 또 현장설치단계는 현장의 하지작업과 설치작업으로 구분되는데 하지작업은 각 모듈별 구조재 보강과 내수합판, 단열재, EPDM 등 마감재를 모듈별 결합하는 단계가 있고, 이를 다시 모듈별로 인양하여 주요구조부인 철골구조 위에서 보조프레임과 함께 볼트(Bolt)와 브라켓(Barcket)으로 결합하여 시공하는 방법에 관한 것이다.

Description

가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법{Method for constructing Atypical Architecture of a Curved Exterior Panel using Metal Plate having post and lintel constructione}
본 발명은 가구식구조( PLC ; Post and Lintel Construction)를 갖는 구조용 금속판을 이용하여 비정형 건축물의 곡면외장패널을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 주요구조부가 비정형 철골구조물이고 그 위에 곡면외장패널을 시공할 경우, 복잡하고 부정확한 설계와 시공관리의 문제점을 해결하기 위하여 비정형 철골구조물에 가구식구조의 구조용 금속판과 이 금속판에 다수의 보강 바(Bar)가 형성된 곡면외장패널을 공장에서 가공하고, 현장에서 이를 모듈별로 조립한 후 철골구조물 위로 인양하여 Ball-bracket으로 구조물과 패널을 결합하여 시공하는 방법에 관한 것이다,
최근 비정형건축물의 수요가 증가하면서 건축물의 외형을 보다 미려하고 아름답게 장식하려는 요구가 증가하고 있다.
비정형건축물은 다양한 형태의 디자인을 반영하고 외관이 이중곡률을 갖는 불규칙한 곡선면의 건축물을 구성하는 것을 말한다.
이러한 건축물은 외관의 전체나 일부가 기존과 같은 정방형이나 장방형 위주에서 벗어나, 기울거나 좁아지거나 뒤틀린 형태이거나 자유로운 곡면형태를 가지고 있기 때문에 복잡한 디자인에 의한 부재의 설계와 제작이 필요하다.
비정형건축물은 2000 년대에 들어서면서 BIM (Building Information Modeling)과 같은 컴퓨터 기반의 엔지니어링기술의 발달로 설계와 시공이 가능하게 되었다.
이와 같이 비정형건축물의 BIM 적용은 각 단계별 정보데이터를 3차원 기반의 3D 객체정보를 중심으로 통합하여 관리할 수 있는 장점이 있다.
따라서 비정형건축물의 효율적인 시공은 설계와 시공정보의 불확실성과 부정확한 표현으로 인한 도면의 불일치와 시공오류를 최소화하고 반복 작업, 재작업 비용증가와 공기연장, 품질저하를 최소화할 수 있다.
이러한 점 때문에 우리나라에서도 비정형 건축물의 현장적용이 가능해졌으며 점차적용이 확산되고 있다.
그러나 비정형건축의 설계는 2방향 곡률을 갖는 일정한 점들을 연결한 직선에서 계산에 의한 곡선을 구하고 그 곡선을 확장시킨 3차원 곡면을 구하는 방식 즉, NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline)로 이루어진 패널로 설계하여 이를 다시 2차원 도면으로 표현하여 시공이 가능한 형태와 크기로 나누어야 한다.
또 이렇게 나누어진 패널은 비정형 곡면의 곡률이 클수록 가공공정이 복잡하기 때문에 여러 방향의 곡률을 갖는 곡면이 최소화 되도록 하는 최적화 과정이 필요하다.
패널의 최적화는 설계자가 구조물의 기하학적 의도나 건물형상의 변형가능 정도, 재료의 물성, 제작 및 시공상 제약조건, 기하학적 패널의 알고이즘, 비용 등 여러 요소를 고려하여야 하는 문제가 있다.
또 비정형이기 때문에 규격화 되지 않는 건축적 요소와 부재의 제작으로 인해 건축물의 결합성능 확보가 어렵고 기밀, 수밀, 단열, 내 풍압, 열적 성능 등 건축물의 구조안전성과 외장재의 효율적 배치가 어렵다.
또한 외장패널 시공시 패널의 넓이에 대응하는 복수의 패널을 설치 봉으로 고정하여 설치할 경우, 만약 구조물의 강도가 허용강도 계산식보다 낮을 경우, 설치봉의 배면이나 그들사이의 수평방향으로 구조보강용 봉이나 바(bar)를 설치하여 용접을 하거나 브라켓(Bracket)으로 고정하여 구조강도를 보강하는 방식이 있다.
그러나 이 같은 방법은 건축물의 외부면 시공 장치에 대한 하중이 크게 증대되어 재료비가 많이 들고 시공기간이 길어져 공사비가 증대된다.
또한 곡면패널은 평판과 달리 인장력에 의해 지속적으로 곡면이 펴질 우려가 있으므로 패널중간부위에 서브프레임( Sub-frame)을 추가적으로 설치하여야 하고. 패널안쪽을 패널모서리에서 메인프레임( Main-frame)으로 고정하게 되면 변형 우려는 적지만 곡면이 밖으로 향하는 형태는 추가적인 작업이 필요하다.
특히 복잡한 2방향 곡면은 절곡기를 이용하여 수작업으로 제작하게 됨으로 동일한 패턴에도 약간식 형상이 변화된 경우, 일일이 좌표를 입력하면서 매번 모델링(Modeling)을 해야 하는 어려움이 있다.
이와 같이 현행기술의 적용시 문제점을 열거하면 다음과 같다.
Figure pat00001
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 비정형건축물의 현장작업을 간소화할 수 있는 방법으로서 주요구조물 (Main-Structure)에 적용되는 보조구조물(Sub-Structure)과 외장패널의 결합을 용이하도록 하는 시공방법이 필요하다.
KR, 101184277 B1 KR,200438982 Y1 JP200618880 A JP 10237996
3차원 입체 커튼웰 시공사례, 박철, 동부건설, 건축 0607, 82P ~86P Stochastic simulated annealing 에 의한 3차원 철골구조물의 최적설계, 이차돈, 1994, 159 p~167p
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주요구조부가 비정형의 철골구조물로서 그 위에 곡면의 외장패널을 시공할 경우, 현장의 상황과 달리 복잡하고 부정확한 설계와 이로 인한 시공의 어려움을 개선하기 위하여 가구식구조의 구조용 금속판을 교차되게 결합한 서버프레임과, 이 프레임에 다수의 보강바(Bar)를 결합한 곡면형태의 패널외장패널을 공장에서 가공하고 이를 현장에 반입하여 다면보강 Rib와 마감재를 보강하여 모듈(Module)화된 곡면패널을 현장의 지상에서 조립하고, 이를 철골구조물로 양중한 후 상·하 고정용 브라켓 (Ball-bracket)으로 주요구조부와 판넬을 정확한 위치와 방향에 맞추어 시공방법의 제공을 목적으로 한다.
일반적으로 정형건축물은 주요구조체가 설치된 후 정해진 입면모듈에 따라 수직과 수평간격으로 보조프레임(Sub-frame)을 설치하여 외장패널을 시공할 수 있지만, 비정형 건축물에서는 X, Y, Z 값이 서로 일정하지 않아, 많은 패널의 위치 점을 정형건물의 시공방식으로 제어하는 것은 불가능하다. 그러므로 비정형 건축물의 금속장치를 정확한 좌표에 맞추어 외장패널 및 구조물과 일체화하는 공법이 필요하다. 본 발명은 비정형 곡면구조의 외장패널을 실시간 3차원 설계도에 부합되도록 철골구조물 위에서 비정형의 보조프레임( Sub-frame) 과 외장패널을 안전하고 정확하게 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가구식구조( Post and Lintel Construction )의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법에 있어서, 외장패널의 기본구조는 T형의 구조용 철판 상단 면과 다른 구조용 철판이 서로 교차하여 끼워질 수 있도록 결합용 홈을 만들어 하나의 부재는 길이방향의 측면으로 세우고 다른 하나는 가로방향의 측면으로 세워서 서로 교차되게 가구식 구조로 끼워 고정하고, 이 프레임에 다수의 구조보강돌기에 프레임용 철판을 끼워서 곡면형태로 이루어지게 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 메인프레임과 보강 바로 구성된 외장패널의 결합은 방향조절과 회전이 자유로운 볼 브라켓 (Ball-Braccket)으로 결합하는 것으로서, 본 발명에 의한 외장패널의 공장가공 및 현장시공방법은 메인프레임과 보강 바로 구성된 외장패널 구조재와 마감재를 공장에 반입하고 현장 실측과 모델링으로 가공도를 작성하고, 절단, 용접, 가공, 도장, 포장하는 공장제작단계와 , 이 제품을 현장에 반입하여 지상에서 메인프레임과 보강 바(Bar) 가 결합된 모듈화(Module) 된 판넬을 조립하는 하지작업 단계, 이를 수직으로 양중 하여 방향조절용 브라켓 (Bracket)으로 고정하여 안정되고 정확하게 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적용으로 복잡한 곡면구조인 외장패널이 주요 철골부재와의 결합시 자유로운 곡면패널 형성과 시공단순화를 도모할 수 있다.
T-Bar를 이용하여 메인프레임(Main-Frame)을 제작하고, 이 메인프레임 위에 다수의 보강 바로 서브프레임(Sub-Frame)을 결합하여 외장패널을 형성되므로 다양한 형태의 곡면들에 대한 안전성과 유지관리성이 확보된다.
브라켓이 곡면패널과 프레임간 조립이 용이하고 시공 후 건축물의 거동과 변위에 따른 추종성과 접합성능이 구비된다.
T-Bar를 이용하여 가구식 구조( Post and Lintel Construction )의 프레임을 제작하고, 이 프레임에 다수의 보강 바(Bar)를 결합하게 됨으로 곡면패널 형성이 편리하며, 브라켓(bracket)의 자유로운 각도조절과 장부맞춤형 결합으로 시공오차 조정이 불필요하다.
브라켓이 메인프레임과 패널 간 편리하게 고정되어 외력에 영향을 받지 않는다.
가구식의 T-bar를 활용, 모듈별 프레임을 지상에서 조립하고 이를 양중하여 본 구조물의 서브 베이스에 결합한 후 브라켓을 이용, 정확한 위치와 방향으로 패널을 조립, 체결할 수 있다.
외장패널과 고정되는 브라켓은 격자형상 대신 자유로운 곡면에 대응하여 패널의 고정각도에 의한 조절이 가능하도록 하여 편차를 해결하고 정밀한 시공이 이루어지므로 정적 및 동적 압력하 에서도 수밀성능이 확보된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비정형건축물의 외장패널 시공방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도1의 이전 단계에서 시행하는 선행공정의 시공방법이 도시된 순서도이다.
도 3은 도1의 공장제작 공정과 현장 시공단계를 도시한 순서도이다.
도 4는 도1의 외장패널 부재의 가공과 구성 예를 도시한 도면이다.
도 5는 도1의 도1의 외장패널이 보조프레임 위에서 결합되는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도1의 외장패널의 마감재와 보강 판넬을 결합하는 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도1의 외장패널 위의 상부 보강대와 고정용 브라켓을 결합하는 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도1의 외장패널위 현장의 지상에서 하지작업의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도1의 외장패널과 구조재가 결합되는 예를 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 곡면패널의 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한 하기에서 설명되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명을 이루기 위한 시공절차는 크게 Main Structre 작업과 이 Main Structre 위에 설치되는 Sub Structre 와 곡면패널의 공장제작작업, 현장 설치작업으로 구분된다.
주요구조부 시공
상기 주요구조부의 시공은 비정형구조물의 골조공사에 해당되는 철골공사로서 본 발명에 앞서 선행되는 공정이다. 그러나 비정형건축물의 특성상 외장패널 설치작업은 이 선행공정과의 관련성이 매우 커서 두 공정의 작업자간 긴밀한 의사소통과 작업흐름에 대한 정보교류가 반드시 필요하다.
도 2 를 참조하여 상기 주요구조부는 메인트러스(Main-Truss)와 경사트러스 (Slope-Truss)구조의 공사로 구분되는데 메인트러스는 최상층의 각 레벨에서 공중접합을 위한 가설구조물인 가설벤트(Temporary-Vent)를 먼저 설치한 후 공중에서 시공하는 것을 특징으로 한다.
도2 를 참조하여 상기의 주요구조부의 시공절차는 기초앵커설치 및 콘크리트타설단계(E11)와, 가설벤트설치단계( E12 ), 철골(Main-truss)조립 및 설치하는 단계( E13 ), 경사 및 수평트러스(Horizontal-Truss)의 양중(E14) 및 설치단계(E15) 순으로 진행된다.
상기 경사트러스가 메인트러스의 전 후면에 대각선 형태로 지탱하게 되면 밴트러스를 설치하여 외장재의 지지구조물에 지탱하도록 하는 것을 특징으로 한다.
공장제작
설계단계
좌표측정 및 설계단계
상기 발명의 좌표측정과 설계단계로서(A11), 먼저 패널설계를 위해 현장에 설치되는 주요구조부의 시공상황에 맞추어 주요구조부의 형태를 Total Solusion 장비를 활용하여 X, Y, Z 좌표를 측정하고 설계프로그램에 입력하여 전체 설계도가 좌표에 따라 변환되게 하는 것을 특징으로 한다.
Modeling 및 현도작성 단계
상기 발명에서 주요구조부인 철골구조 및 외장패널의 도면과 시공오류를 체크하기 위한 방법으로 BIM(Building Information Modeling) 프로그램을 사용하며, 부재의 공장제작과 현장시공 작업의 오류를 실시간 조정(Coordination)한다.
또한 상기 Modeling 방법은 앞서 설계한 3D 설계도면과 현장실측에 의한 Main structure 도면과의 차이를 해결하기 위한 것으로서, 주요구조부( Main -structure)의 구조, 기능, 수치 등에 대하여 설계자 상호간 협의하여 수정하는 것과 ,이에 따라 2D 현도를 작성하고, 각종 구조재 철판의 기능과 무게를 조정하는 것을 특징으로 한다.
가공 및 조립 단계
재료절단 및 반입 단계
구조용 철판은 레이즈(Raiser)와 프라즈마(Plasma)절단을 통하여 공장으로 입고하고, 마감용 링클수지강판과 인터락킹패널, 실리콘수지강판은 규격별로 절단하여 가공 후 공장으로 입고하여 반입검사(B11)를 실시한다.
구조재 가공 단계
상기 도1의 구조재 가공단계로서(B12), 외장패널의 구조는 T형의 구조용 철판상단면에 다른 철판 끼움용 홈을 만들고, 이 부재를 길이방향의 측면으로 세워서 다른 부재가 서로 교차되게 끼워서 고정하여 프레임을 형성하며, 이 프레임에 다수의 보강철판을 끼워서 구조가 보강되는 곡면형태의 프레임이 형성된다.
상기 구조재가공은 구조용 철판을 CAD(Computer aided degine), CAM(Computer aided manufacturing) 작업에 의해 레이저(Raiser)와 프라즈마( Plasma) 절단과 CNC(Computerized Numerical Control) 작업에 의해 정확한 칫수로 가공하고 각종 스티프너(Stiffener)를 조립하여 용접, 도장하여 Guard 상태로 정리하고, 가공된 제품은 부재별로 식별하여 포장한다.
마감재 가공 단계
도1의 마감재 가공단계(B13)로서, 마감재인 링클수지판과 인터로킹패널, 실리콘수지강판은 반입된 규격별 절곡라인에서 전개된 소재 위에 여러형상들이 입력된 치수조건에 맞게 펀칭 (NCT; Numerically Controlled Turret) 하고 자동평이음 가공을 한다.
도장 및 포장 단계
가공된 부재는 도장공장에서 쇼트처리하고 하도작업과 상도작업이 완료된 제품은 각 부재별로 포장(B14)하여 현장으로 이동, 반입한다.
현장시공
하지작업단계
상기 하지작업은 각 모듈(Module)별 구조재 보강과 내수합판과 EPDM 등 마감재를 결합하는 것으로서, 현장에 반입되는 제품을 검사한 후(C11), 각 모듈별로 정반에 올려서 용접작업으로 서버스트락쳐 (Sub-structure)를 완성(C12)하고, 하부 인터라킹(Interocking)패널 결속과 원형파이프 밴딩설치, 각 파이프 설치로 패널조립과 보강작업(C13)을 완료하며, 작업이 완료된 제품은 4방향 I-Bolt 설치와 에 가구식구조로 결합된 Sub-frame 위에서 joint ball bracket 및 인터로킹 패널을 설치(C14)하며, 최종적으로는 단열재 설치, 합판작업, 시트작업등 마감재 조합을 완료한다.
설치단계
작업이 완료된 각 Module 별 제품은 수직으로 양중(D11)하여 주요구조부인 철골구조에 설치된 위치에서 맞춘다.
본 발명에서 패널구조 하부는 3D Box beam형으로 제작하여 설치하고, 상부는 2차원 구조로 벤딩(Bending)하며, 패널과 프레임(frame)은 하부 고정브라켓(Brcktet)과 상부 고정브라켓으로 조정하여 결합(D12)한다.
패널과 프레임은 상호간 이격방지와 자유로운 응력전달을 위해 서로 교차되는 구조로 결합되며, 패널고정용 브라켓의 중앙에는 중공 홀이 형성된 몸체와 이 몸체의 외측면에서 체결볼트로 고정되도록 다수의 부재가 설치된다.
결합이 완료된 패널은 결합 및 각 부위별 시공오차가 있는지 최종 완성검사를 실시한다.
이상과 같이, 비정형건축물의 곡면 외장 패널의 설계, 가공 및 제작, 시공의 전 과정을 현장상황에 맞추어 정확한 설계와 부재의 제작 및 설치로 공사비 및 공사기간 및 공사품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 범위는 청구된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 한다.
100 : 주패널, 110 : 전면패널, 111 : 구조보강돌기,112 : 결합 홈
120 : 후면패널, 130 : 세로방향 보강패널, 140 : 가로방향 보강패널
150 : 보조프레임 , 160 : 상부 보강바, 170 : 하부(인터로킹)판넬
180 : 브라켓(종단면도/횡단면도), 181 : 상부고정 브라켓, 182 : 하부고정 브라켓
190: 단열재 및 합판 200: EDPM 판넬

Claims (11)

  1. 본 발명은 가구식구조( post and lintel construction)를 갖는 구조용 금속판을 이용하여 비정형 건축물의 곡면외장패널을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 주요구조부가 비정형 철골구조물이고 그 위에 곡면외장패널을 시공할 경우, 주요구조부에 대한 현장측정과 모델링(Modeling)에 의해 2차원 현도를 작성하고, 이를 기준으로 구조용 금속판과 이 금속판에 다수의 보강 바(Bar)가 형성된 곡면형태의 외장패널을 공장에서 가공하며, 이를 현장으로 이동하여 구조재와 마감재가 조합된 각각의 모듈(Module) 을 조립한 후 주요구조부인 철골구조물 위로 인양하여 Ball-bracket으로 패널과 결합하여 시공하는 방법에 관한 것이다,
  2. 제1항에 있어서,
    외장패널의 시공방법은 먼저 주요구조부인 철골구조를 시공하는 선행공정 단계, 이 선행공정의 현장상황에 맞추어 외장패널을 설계하여 공장에서 구조용 패널부재를 가공· 제작하는 단계, 공장에서 가공· 제작된 부재가 현장에 반입하여 현장의 지상에서 지지구조와 외장패널을 조립하는 단계, 이를 인양하여 주요구조부와 결합하는 시공단계로 구분한 외장패널시공방법
  3. 상기 제1항에 있어서,
    선행공정 단계로서 주요구조부인 철골구조를 시공하기 위하여 기초앵커설치, 가설벤트설치, 트러스조립설치, 경사트러스 및 수직벤트 트러스 설치를 이루는 시공방법
  4. 상기 제1항에 있어서,
    외장패널설계는 현장상황에 맞게 주요구조부의 형태를 레이저로 X,Y,Z 좌표로 측정하여 설계에 입력하고 좌표별 설계도를 작성하는 시공단계
  5. 상기 제1항에 있어서,
    3D설계도를 주요구조부인 철골도면이 현장상황에 따라 실측한 도면과의 차이를 해결하기 위하여 주요구조부의 구조, 기능, 수치 등에 대하여 설계자 간 협의하고 수정하여 2D 현도를 작성하고 구조재의 철판을 구조성능과 무게로 조정하는 Modeling 하는 시공단계
  6. 상기 제1항에 있어서,
    곡면외장판넬의 정확한 가공을 위하여 구조용 금속판은 CAD(Computer aided degine), CAM(Computer aided manufacturing) 작업에 의한 레이저(Raiser)와 프라즈마(Plasma) 절단 후 공장에 반입하고, CNC (Computerized Numerical Control) 작업에 의해 정확한 칫수로 가공하는 방법
  7. 상기 제1항에 있어서,
    외장패널의 주요 프레임구성은 T자형의 구조용 금속판의 상단 면에 다른 금속판의 끼움용 홈을 만들어 각 부재의 길이방향의 측면으로 세워서 세로방향 측 단과 가로방향 양측단에 서로 교차되게 금속판을 끼워서 고정하고, 이 프레임에 다수의 구조보강 프레임용 금속판을 끼워서 곡면형태로 패널이 이루어지게 하는 방법
  8. 상기 제1항에 있어서,
    마감재의 가공절차로서 링클수지판과 인터로킹패널, 실리콘수지강판 등을 여러가지 형상으로 입력된 치수조건에 맞게 펀칭 (NCT; Numerically Controlled Turret) 하여 절곡라인에서 절단하고 접합하여 가공하는 방법
  9. 상기 제1항에 있어서,
    가공 및 제작이 완료된 구조용 부재와 마감재는 도장공장에서 쇼트처리하고 하도작업과 상도작업이 완료되면, 부재의 규격별, 재료별 및 현장의 특성에 따라 사용이 용이하도록 식별하여 포장하는 작업공정
  10. 상기 제1항에 있어서
    공장에서 제작된 부재를 현장에 반입한 후, 가공된 부재를 조립하여 패널을 구성하고, 보조프레임 (Sub-frane)에 이 패널을 결합하고 하부 브라켓 및 하부 인터로킹 판넬을 설치·조립하며, 단열재·합판·EPDM을 결합하여 규격별Module화로 조합하는 작업공정
  11. 제1항에 있어서,
    현장에서 모듈화된 프레임과 외장패널에 4방향의 I-bolt를 설치하여 주요구조부인 철골구조 위로 수직으로 인양하여 브라켓(Bracket)으로 프레임과 결합하여 곡면패널 간 틈새나 오차가 없이 접합하는 공정.
KR1020160045513A 2016-04-14 2016-04-14 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법 KR20170117735A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160045513A KR20170117735A (ko) 2016-04-14 2016-04-14 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160045513A KR20170117735A (ko) 2016-04-14 2016-04-14 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170117735A true KR20170117735A (ko) 2017-10-24

Family

ID=60299449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160045513A KR20170117735A (ko) 2016-04-14 2016-04-14 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170117735A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110565812A (zh) * 2019-09-09 2019-12-13 丹阳市乐工钢结构有限公司 一种钢结构建筑连接组件及连接方法
CN111890507A (zh) * 2020-06-24 2020-11-06 上海市建筑装饰工程集团有限公司 多曲复杂木饰面单元板块的塑形与精准定位加工装置及加工方法
CN113516442A (zh) * 2020-04-10 2021-10-19 深圳市市政设计研究院有限公司 一种基于bim+cam技术的型材制造***及方法
CN114622729A (zh) * 2022-04-01 2022-06-14 中国化学工程重型机械化有限公司 一种异形钢结构的提升方法
CN114856098A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 北京永成联合新型板材有限公司 一种运用bim技术的铝镁锰屋面***的安装定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120104830A (ko) * 2011-03-14 2012-09-24 ㈜스트롱플러스 구조물 설치용 앵커장치
KR101209662B1 (ko) * 2011-10-25 2012-12-07 (주)건축사사무소위드웍스 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법
KR101301716B1 (ko) * 2013-03-26 2013-08-30 박광춘 비정형 건축용 거푸집 제작방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120104830A (ko) * 2011-03-14 2012-09-24 ㈜스트롱플러스 구조물 설치용 앵커장치
KR101209662B1 (ko) * 2011-10-25 2012-12-07 (주)건축사사무소위드웍스 비정형 건축구조물의 곡면 외피를 시공하기 위한 철골구조체 및 이를 이용한 비정형 건축구조물 시공방법
KR101301716B1 (ko) * 2013-03-26 2013-08-30 박광춘 비정형 건축용 거푸집 제작방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110565812A (zh) * 2019-09-09 2019-12-13 丹阳市乐工钢结构有限公司 一种钢结构建筑连接组件及连接方法
CN113516442A (zh) * 2020-04-10 2021-10-19 深圳市市政设计研究院有限公司 一种基于bim+cam技术的型材制造***及方法
CN111890507A (zh) * 2020-06-24 2020-11-06 上海市建筑装饰工程集团有限公司 多曲复杂木饰面单元板块的塑形与精准定位加工装置及加工方法
CN114856098A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 北京永成联合新型板材有限公司 一种运用bim技术的铝镁锰屋面***的安装定位方法
CN114856098B (zh) * 2021-02-03 2024-02-23 北京永成联合新型板材有限公司 一种运用bim技术的铝镁锰屋面***的安装定位方法
CN114622729A (zh) * 2022-04-01 2022-06-14 中国化学工程重型机械化有限公司 一种异形钢结构的提升方法
CN114622729B (zh) * 2022-04-01 2024-03-12 中国化学工程重型机械化有限公司 一种异形钢结构的提升方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170117735A (ko) 가구식구조의 금속판을 이용한 비정형건축물의 외장판넬 시공방법
CN103806660B (zh) 劲性混凝土结构梁-柱节点施工方法
Echenagucia et al. A cable-net and fabric formwork system for the construction of concrete shells: Design, fabrication and construction of a full scale prototype
CN106989211A (zh) 基于bim的装配式建筑管线支吊架***安装方法
CN104631838A (zh) 过程监控施工下的异形超大悬挑钢桁架安装方法
CN107009097A (zh) 大型弯扭钢楼梯的制作方法
CN104831938B (zh) 框架式曲面玻璃幕墙的施工方法
CN115324359A (zh) 一种基于bim的弧形多曲面异形幕墙设计施工方法
CN102661052A (zh) 一种复杂拼图单元式幕墙的施工方法
CN103774851A (zh) 一种空间曲面金属幕墙的装配方法
CN110096719A (zh) 一种大面积焊接球网架结构的变形预控制方法
CN106088399A (zh) 一种多腔钢柱剪力墙组合结构建筑体系的安装方法
Scheurer et al. Design for assembly–digital prefabrication of complex timber structures
Schling et al. Design and construction of the asymptotic pavilion
Costa et al. Fabrication-aware parametric design of segmented concrete shells
Schmieder et al. Cladding freeform surfaces with curved metal panels—a complete digital production chain
KR20220123201A (ko) 건설을 위한 2d 도면을 활용한 3d 도면 제작 방법을 이용한 물량 개산 방법
KR101790928B1 (ko) 외부가 비정형 곡률인 건축물의 곡면형성을 위한 면 및 점 제어 방법
CN213499836U (zh) 大面积多曲复杂木饰面单元板块的塑形与精准定位加工装置
CN104196153A (zh) 一种厚板l形钢板剪力墙柱及其制作方法
Nieri et al. Kuwait international airport terminal 2: Detailed design and fabrication of a large-span composite shell
Laccone et al. Design and construction of a bending-active plywood structure: The flexmaps pavilion
KR20170117736A (ko) 가구식구조를 갖는 곡면외장패널의 접합성능 검증방법
CN209780036U (zh) 一种装配式建筑的基顶层的矩形柱及装配式建筑
CN106284640A (zh) 一种仿古建筑混凝土斗拱现浇施工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application