5) 열 영향(thermal effects)
금속은 온도가 변함에 따라 팽창하고 수축합니다. 금속 지붕 강판은 재료의 특성, 크기 및 극단적인 온도 변화로 인해 정기적으로 상당한 크기 변화가 발생할 수 있습니다. 이것은 정상입니다.
[온도 극한은 모든 지붕에서 정상임]
강판의 팽창과 수축은 지붕의 설계 및 설치 과정에서 고려되고 해결해야 합니다. 이 문제에 대한 자세한 내용은 10장 지붕 설계에서 다루지만, 설치자는 항상 다음과 같은 일반적인 진리를 기억해야 합니다.
① 모든 재료는 온도가 변함에 따라 팽창하고 수축합니다.
② 서로 다른 금속은 동일한 온도에 대해 변화량이 다릅니다.
[일반 지붕 금속의 열팽창]
다음 관계는 항상 적용됩니다.
① 온도 ↑, 길이 ↑ ② 온도 ↓, 길이 ↓ ③ 강판의 길이 ↑, 변화의 양 ↑ ④ 강판의 길이 ↓, 변화의 양 ↓
직접적인 고정 방법은 강판 크기의 이러한 변화를 설명하지 않지만, 대부분의 은폐된 화스너는 여러 개의 클립 구성을 통해 열 이동을 제공합니다. 아래 그림의 클립의 예는 7절에서 자세히 설명됩니다.
6) 눈과 얼음 영향(snow and ice effects)
일부 지역에서는, 아래 그림에서와 같이 금속 지붕에 눈과 얼음이 쌓여, 설치 중에 강판 연결에 추가적인 주의가 필요합니다.
[눈과 얼음의 영향으로 설치시 특별한 주의가 필요함]
눈과 얼음의 축적의 무게는 중력 하중으로 작용하며, 때로는 “항력 하중(드래그 하중, drag load)”라고도 합니다. 이 무게는 강판을 잡고 강판을 제자리에서 밀어 내리거나 끌려고 하는 경향이 있습니다. 이 힘의 양은 눈의 하중, 강판 길이 및 지붕 형태의 함수입니다.
열 조건으로 인한 강판 이동에 맞게 조정되는 글립을 사용하여 강판을 설치할 때, 강판을 의도한 위치에서 벗어나지 않도록, 그 길이를 따라 어떤 지점에서 강판을 고정하거나 움직이지 않도록 해야 합니다. 이 유형의 강판 이동으로 인한 손상의 사례는 아래 그림에서 볼 수 있습니다.
[금속 지붕에 대한 눈 하중의 역효과]
지붕 설계에 따라 금속 강판은 강판의 용마루, 처마 또는 강판의 중간 지점에서 고정됩니다. 열팽창을 수용하기 위해서 강판의 한 지점에서만 고정하는 것이 중요합니다. 이 “고정된 지점”과 눈과 얼음에 대한 추가 고려 사항은 10장, 지붕 설계에서 자세히 설명합니다.
7) 측면 조인트 구성(side joint configurations)
이전 고려 사항에 추가하여, 지붕 강판에 대해 선택된 측면 조인트 구성의 정확한 유형 및 형태에 영향을 주는 지붕 설치와 밀접한 관련이 있는 다른 요소가 있습니다. 4장에서 언급했듯이, 낮은 경사 지붕은 정압 조인트(hydrostatic joints)로 설계되었습니다. 천천히 흐르는 물을 유지할 수 있습니다.
[낮은 경사 지붕은 천천히 흐르는 물을 처리해야 함]
가파르게 경사진 금속 지붕 강판은 유체 동역학 관절(hydrokinetic joints)로 설계되었습니다. 일정 기간 동안 빠르게 움직이는 물을 유지할 수 있습니다. 이러한 경사 각각은 다른 디자인 특징과 독특한 형상을 필요로 합니다.
[가파른 경사 지붕은 빠르게 움직이는 물의 흐름을 처리해야 함]
노출되거나 또는 은폐된 화스너 강판은 필요한 화스너 유형에 맞게 설계된 측면 구성이 있습니다. 노출된 화스너를 사용하여 설치된 강판은 종종 단순한 겹침 또는 측면 겹침 조인트가 있습니다. 설계 요구에 따라 동일한 강판에 리브 또는 골 상단에 화스너를 설치해야하는 반면, 다른 지붕 설계에서는 화스너를 강판 또는 평평한 골 부분에 설치해야 합니다. 이 다른 화스너 패턴은 아래 그림에 나와있습니다.
[리브 위에 노출된 화스너 설치]
[팬에 노출된 화스너]
은폐된 화스너 또는 클립을 사용하여 설치된 강판에는 대대 강판에 더 큰 사이드 리브가 형성되어 있습니다. 이러한 큰 리브는 이전에 설치한 강판을 고정하는 화스너 또는 클립을 덮습니다.
[큰 측면 리브는 강판 고정 장치를 은폐하는데 사용됨]
하지만 일부 강판은 별도의 화스너 덮개를 사용하도록 설계되었습니다. 이 강판에는 제자리에 고정될 때, 별도의 덮개를 받치고 고정하도록 측면 조인트가 있습니다. batten형 이음과 유사하지만, 이 이음에는 많은 종류와 형상이 존재합니다. 두 가지 사례가 아래 그림에 나와있습니다.
[별도의 화스너 커버 스냅과 고정]
아래 그림과 같이 간단한 one-piece 클립(일체형 클립)은 강판을 열 이동에 맞게 조정할 수 있지만 기판에 단단히 부착되어야 합니다.
[기본적인 일체형(one-piece) 클립, 강판은 클립 아래로 움직임]
그러나 이음 접합부에 실란트를 사용하는 경우, 실(seal)이 클립 아래에서 미끄러져 열팽창에 맞게 조정하려고 할 때, 실란트가 종종 파열됩니다. 이 경우 그림과 유사한 두 개의 클립을 사용하여 실링재를 사용하고 강판의 열 이동을 허용합니다.
[two-piece 클립, 강판 이동은 클립 자체 내에 있음]
적절한 측면 조인트 설치는 누수가 없고, 적절한 배수와 적절한 강판 이동을 허용하며 설계된 의도대로 이음(seam)이 작동합니다.
8) 기계적 이음(mechanically seamed)
이미 논의된 측면 구성 외에도, 기계적 시밍(seaming)이 필요한 강판이 있습니다. 기계적 이음이 있는 형상은 강판 생산 중에 성형되고, 접혀진 이음의 일부를 가지고 있으며, 최종 이음은 강판이 제자리에 설치된 후 현장에서 완료되며 일반적으로 시밍기(seaming machine)로 설치됩니다.
아래 그림은 강판을 설치 후, 기계식 시밍기(seaming machine)로 작업하기 전에 일반적인 이음의 모양을 보여줍니다. 개별 부분이 서로 “중첩”되어, 최종 압연과 겹쳐질 준비를 하고 있습니다.
[시밍 전 강판의 조립 형상]
강판 이음은 기계식 시밍기(seaming machine)를 사용하여 마감하며, 일반적으로 전동식이고, 이음의 최종 굴곡을 성형합니다. 아래 그림은 기계식 시밍기가 리브 조인트 위를 통과한 후 이음을 보여줍니다. 적절하게 조정된 시밍이 어떻게 산뜻하고, 매력적이며, 일관되고 견고하게 강판 연결을 유지하고, 환경에 효과적인 장벽을 제공하는지 확인합니다.
[기계적 시밍 이후 형상]
기계적 시밍은 각 지붕 시스템에 일반적으로 독점적입니다. 각 지붕 강판 유형의 의미는 별도의 시밍기와 별도의 공구 작업, 설정 및 조정이 필요할 수 있습니다. 일부는 설치가 진행됨에 따라 시밍이 필요한 반면, 일부는 모든 강판을 설치한 후 이음이 형성되어야합니다. 한 쌍의 시밍기가 아래 그림에 나와있습니다. 수직 강판의 수평 리브와 직립 솔기에 주의합니다.
[전기식 시밍기(수직 강판의 수평 리브에 주의)]
지붕 강판 시스템에서 이음을 기계적으로 접어서 말아 넣을 때, 설치자는 고려해야 할 많은 문제가 있습니다.
① 시머(seamer): 높이, 이음 유형 및 강판 두께는 맞는지?
② 기계식 시밍기(seaming machine): 구입, 임대 또는 임대할 수 있는지?
③ 작업 일정: 모든 강판이 설치되는 동안 또는 후에 강판 이음이 설치되는지?
④ 공구는 벽과 지붕 부속품을 따라 위치하는 이음에 맞는지?
이러한 문제 및 기계식 시밍기와 관련된 기타 문제는 12장 공구 및 현장 작업에서 자세히 설명됩니다.
강판 연결은 금속 지붕 전체에 하나 일뿐입니다. 지붕 시스템과 관련된 한 링크입니다. 적절한 재료와 화스너를 선택하고, 적절한 강판 연결을 사용하고, 적절한 설치 방법을 수행하면 강판 연결에 가장 약한 결합은 되지 않습니다.