창호보호장치의 구성 및 효과

본 가이드에서 제안하는 창호보호장치는 크게 유리창을 지지하는 지지대와 유리창에 지지대를 부착하는 역할을 하는 흡착기로 구성된다. 흡착기와 지지대는 개별적인 부재로, 이것들을 연결시켜 주는 연결재가 필요하다. [그림 1]은 창호보호장치의 시제품이 창호유리에 설치된 모습을 나타내고, [그림 2]는 제안된 창호보호장치의 구성을 나타낸다.

[ 그림 1. 창호에 부착된 창호보호장치 시제품 ]

[ 그림 2. 창호보호장치 구성 ]

강풍 및 태풍 발생 시 유리창에 작용하는 풍압에 의해 유리창에는 하중이 가해진다. 이 때, 창호는 창호 프레임의 탈락, 유리창이 풍압에 의한 과도한 스트레스 및 변형에 의한 파괴, 유리창의 흔들림으로 인한 파괴 등의 피해가 발생한다. 창호보호장치는 과도한 휨 응력 및 변형에 의한 파괴를 방지하는 역할을 한다. 흡착기로 지지된 창호보호장치는 지지대(스틸프레임)를 통하여 유리창을 보강하는 효과가 발생하고, 최대 휨 모멘트의 감소 및 휨 모멘트의 분포를 변화시킨다.

 

[그림 3]은 창호보호장치 설치로 인한 휨 응력 분포의 변화를 해석적으로 나타낸다. 창호보호장치가 없을 경우 최대 휨 응력은 중앙부에서 발생하지만, 창호보호장치를 설치하면 스틸프레임에 의해서 창호유리중앙부에 집중되었던 응력이 스틸프레임으로 분산되어 줄어드는 것을 확인 할 수 있다. 창호에서 발생하는 최대 변위 또한 응력과 마찬가지로 창호보호장치 설치 시 스틸프레임의 높은 강성에 의해 감소되는 것을 [그림 4] 해석을 통해 확인할 수 있다.

 

또한 창호보호장치는 창호가 탈락하지 않을 때 발생할 수 있는 문제인 창문의 흔들림에 의한 창호 파손을 어느 정도 방지 할 수 있다. 창호와 창틀의 이격거리로 인하여 탈락할 수 있지만, 탈락하지 않을 거리라면 바람에 의해 창호가 흔들리는 문제가 생긴다. 이 때, 창호보호장치로 창호를 지지한다면 창호가 흔들거려도 유리부를 단단히 지지해주기 때문에 창호의 과도한 변형 및 흔들림이 방지된다.

[ 그림 3. 해석을 통한 휨 응력 분포 변화: 창호보호장치 미설치시(좌), 설치시(우) ]

[ 그림 4. 해석을 통한 최대 변위 변화: 창호보호장치 미설치시(좌), 설치시(우) ]

[ 그림 5. Two way slab 해석시 가로-세로 비율에 따른 최대응력 분포: 1:1비율(좌), 1:25(우) ]

Department of Architecture _ Prefabricated Building Structural Lab. 

 T 031) 219 - 2499 / F 031) 219 - 2945  / 우) 16499    경기도 수원시 영통구 월드컵로 206 아주대학교 산학협력원 804호

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