KR100948486B1

KR100948486B1 - 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치

Info

Publication number: KR100948486B1
Application number: KR1020090121150A
Authority: KR
Inventors: 김찬중; 김영화; 최인; 태경훈; 최석현
Original assignee: 파슨스 브링커호프 아시아 리미티드
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2010-03-18

Abstract

본 발명은 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 간의 접합부에 설치되어 철근콘크리트 플랫 슬래브의 뚫림전단파괴를 유효하게 방지하면서 지판 거푸집 설치 작업을 생략할 수 있도록 한 전단보강장치에 관한 것이다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 강관 기둥-철근콘크리트 플랫 슬래브 구조에서 강관 기둥 주변의 철근콘크리트 플랫 슬래브에 설치되어 플랫 슬래브의 뚫림전단강도를 보강하는 장치로서, 4개의 단위모듈이 결합되어 강관 기둥을 감싸도록 고정되고, 각 단위모듈은, 강관 기둥의 외주면에 대응되는 형상의 접합면과 접합면의 상하단에서 수평으로 연장되고 복수의 구멍이 천공된 한 쌍의 보강면을 갖는 원호형 채널; 원호형 채널의 양쪽 끝단에 방사상으로 결합된 보강채널; 각 보강채널의 하부에 일전 간격을 두고 결합되는 복수의 고정편; 고정편에 착탈 가능하게 결합되는 고정앵글; 고정앵글에 의해 지지되는 거푸집판; 및 보강채널 사이에 원호형 채널에 방사상으로 결합되며 상현근과 하현근 그리고 상하현근을 연결하는 복수의 복부근으로 구성되고, 상하현근의 일단부는 절곡되어 원호형 채널의 보강면에 형성된 구멍에 삽입되는 복수의 트러스철근을 포함하며, 고정앵글과 거푸집판은 플랫 슬래브 시공 후 제거되는 것을 특징으로 하는 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치를 개시한다.

강관 기둥, 플랫 슬래브, 전단보강, 펀칭전단, 뚫림전단

Description

강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치{Shear force reinforcing apparatus of steel tube column-reinforced concrete flat slab joint}

가장 일반적인 2방향 슬래브로는 2방향 보로 지지된 슬래브, 플랫 플레이트, 플랫 슬래브, 워플 슬래브 등이 있다. 플랫 슬래브는 기둥이 직접적으로 슬래브를 지지하는 2방향 슬래브를 말하는데, 그 사용의 근본적인 제한은 기둥 둘레의 전단(뚫림전단, 2방향 전단)이 문제이다.

플랫 슬래브에 있어서 전단내력을 키우기 위한 방법으로는 전체 패널에 걸쳐 슬래브의 두께를 두껍게 하는 방법, 기둥 머리에 지판(drop panel)을 배치하는 방법, 기둥의 크기를 증가시키거나 기둥머리(capital)를 배치하는 방법, 전단보강철근을 배치하는 방법 등이 있다.

기둥 주위에 지판(drop panel)이나 주두(capital)를 설치하는 방식이 가장 통상적으로 사용되고 있는데, 지판이나 주두를 설치함으로써 단면의 확대를 통하여 전단 내력을 증대시킬 수는 있으나, 이러한 지판이나 주두의 형성을 위한 거푸집의 제작이 번거로울 뿐 아니라 보강 성능의 측면에서도 그다지 효과적이지 못하다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부에서 지판 거푸집 설치 작업을 간편하게 하면서 강관 기둥 둘레의 철근콘크리트 플랫 슬래브에 발생하는 뚫림전단파괴를 효과적으로 방지할 수 있는 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 보강채널이 원호형 채널과 접합되는 측의 단부는 원호형 채널의 상하부 보강면 사이의 간격에 대응되는 폭의 폐쇄부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 강관 기둥 둘레의 플랫 슬래브에 부족한 전단 내력을 효과적으로 보강할 수 있다. 또한, 강관 기둥 둘레의 거푸집이 설치되어 있으므로 기둥 둘레의 복잡한 지판 거푸집 설치 작업을 생략할 수 있고, 슬래브 콘크리트가 경화된 후 고정핀을 분리하는 것으로 거푸집을 간단히 제거할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 간의 접합부 전단보강장치의 단위모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 단위모듈이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1, 2를 참조하면, 전단보강장치는 4개의 단위모듈(10)로 구성되고, 각 단위모듈(10)은, 원호형 채널(11), 원호형 채널(11)의 양쪽 끝단에 방사상으로 결합된 보강채널(12), 각 보강채널(12)의 하부에 결합되는 복수의 고정편(13), 고정편(13)에 착탈 가능하게 결합되는 고정앵글(14), 고정앵글(14)에 의해 지지되는 거 푸집판(15) 및 보강채널 사이에 원호형 채널(11)에 방사상으로 결합되는 트러스철근(16)으로 구성된다.

원호형 채널(11)은 강관 기둥의 외주면에 대응되는 형상의 접합면(111)과 접합면(111)의 상하단에서 수평으로 연장된 한 쌍의 보강면(112,112)을 갖는다. 접합면(111)은 강관 기둥의 외주면에 면접촉될 수 있도록 강관 기둥의 외주면과 동일한 형상을 갖는다. 보강면(112)의 장변은 각각 접합면(111)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 보강면(112)에는 각각 트러스철근(16)의 상현근(161) 또는 하현근(162)의 정착을 위해 일정 간격으로 복수의 구멍(112a)이 천공된다.

보강채널(12)은 원호형 채널(11)의 양쪽 끝단에 방사상으로 결합되고 각 단위모듈을 연결하기 위해 사용된다. 또한 보강채널(12)은 트러스철근(16)과 함께 강관 기둥 주위의 슬래브에 부족한 전단내력을 보강한다. 보강채널(12)이 원호형 채널(11)과 결합되는 쪽의 끝단에는 원호형 채널(11)의 보강면(112) 사이의 간격에 대응되는 폭의 폐쇄부(121)가 형성된다. 이 폐쇄부(121)를 통해 원호형 채널과 원호형 채널의 접합부를 통해 슬래브 콘크리트가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

각 보강채널(12)의 하부에는 보강채널(12)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 고정편(13)이 결합된다. 고정편(13)은 고정앵글(14)과 함께 거푸집판(15)를 지지하기 위한 것이다. 고정편(13)에는 고정핀 삽입용 구멍(131)이 형성되어 있고 이 고정핀 삽입용 구멍(131)을 통해 고정앵글(14)이 고정핀(17)을 이용해 고정편(13)에 고정된다.

각 보강채널(12)의 하부에는 각 보강채널(12)과 평행하게 고정앵글(14)이 설 치된다. 고정앵글(14)은 각 보강채널(12)의 하부에 결합된 복수의 고정편(13)과 고정핀(17)을 이용해 결합된다. 따라서 고정앵글(14)은 고정핀(17)을 제거함으로써 간편하게 고정편(13)과 분리될 수 있다. 고정앵글(14)에는 고정편(13)에 형성된 고정핀 삽입용 구멍(131)과 서로 연통할 수 있도록 일정한 간격을 두고 복수의 구멍(141)이 천공된다.

거푸집판(15)은 보강앵글(12) 사이에 간격에 동일한 폭을 갖고 고정앵글(14)에 의해 폭방향의 양쪽 끝단이 지지되도록 설치된다. 거푸집판(15)의 상면과 트러스철근(16)의 하현근 사이에는 피복두께를 확보할 수 있을 만큼 서로 이격된다.

트러스철근(16)은 상현근(161)과 하현근(162) 그리고 상하현근(161,162)을 서로 연결하는 복수의 복부근(163)으로 구성된다. 복부근(163)은 상하현근(161,162)의 축방향에 대해 수직하게 결합되거나 또는 일정한 경사를 가지고 결합될 수 있다. 트러스철근(16)의 상현근(161)과 하현근(162)의 일단부는 90도로 구부려져 있고 원호형 채널(11)의 보강면(112)에 형성된 구멍(112a)에 삽입된다. 따라서 상하현 철근의 배근이 편리해지고 추가적인 정착력을 확보할 수 있다.

이상과 같이 구성된 단위모듈은 서로 결합되어 도 2에 도시된 바와 같이 전단보강장치를 구성한다. 단위모듈의 접합은 보강채널(12)을 서로 맞대고 용접하거나 보강채널(12)에 볼트 구멍을 천공하여 이를 이용해 볼트로 접합할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 전단보강장치를 이용해 철근콘크리트 플랫 슬래브를 시공하는 방법을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 3(a)에서와 같이, 본 발명에 따른 전단보강장치를 강관 기둥(20) 에 결합한다. 결합방법은 전단보강장치의 단위모듈을 강관 기둥(20)을 감싸도록 조립하고 단위모듈의 원호형 채널(11)을 강관 기둥(20)에 용접하여 고정시킨다. 단위모듈은 보강채널(121)을 서로 맞대고 용접하거나 보강채널(12)에 볼트 구멍을 천공하여 이를 이용해 볼트로 접합할 수 있다. 그 후 전단보강장치가 설치되지 않은 나머지 부분에 필요한 슬래브 거푸집(30)을 설치하고 동바리(미도시)를 세운다.

다음으로, 도 3(b)에서와 같이, 슬래브 콘크리트(40)를 타설하고 충분히 양생한다.

다음으로, 도 3(c)에서와 같이, 슬래브 콘크리트(40)가 충분히 경화한 후 거푸집판(15)을 제거한다. 거푸집판(15)은 고정앵글(14)을 고정편(13)에 결합시키는 고정핀(17)을 제거함으로써 간단하게 제거할 수 있다. 슬래브 콘크리트(40) 하면으로 돌출된 고정편(13)은 제거되거나 또는 그대로 두고 천장 마감을 위한 고정철물로 이용할 수 있다.

이렇게 본 발명에 따르면 강관 기둥 둘레의 플랫 슬래브에 부족한 전단 내력을 보강채널(12) 및 트러스철근(16)을 이용해 보강할 수 있으며, 강관 기둥 둘레의 거푸집이 설치되어 있으므로 기둥 둘레의 복잡한 지판 거푸집 설치 작업을 생략할 수 있다. 또한, 슬래브 콘크리트가 경화된 후 고정핀을 제거하는 것으로 거푸집을 간단히 탈형할 수 있다.

지금까지 본 발명을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 간의 접합부 전단보강장치의 단위모듈을 나타낸 사시도이다.

도 2는 단위모듈이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

Claims

강관 기둥-철근콘크리트 플랫 슬래브 구조에서 강관 기둥 주변의 철근콘크리트 플랫 슬래브에 설치되어 플랫 슬래브의 뚫림전단강도를 보강하는 장치로서,

4개의 단위모듈이 결합되어 강관 기둥을 감싸도록 고정되고, 각 단위모듈은,

강관 기둥의 외주면에 대응되는 형상의 접합면(111)과 접합면(111)의 상하단에서 수평으로 연장되고 복수의 구멍(112a)이 천공된 한 쌍의 보강면(112)을 갖는 원호형 채널(11);

원호형 채널(11)의 양쪽 끝단에 방사상으로 결합된 보강채널(12);

각 보강채널(12)의 하부에 일전 간격을 두고 결합되는 복수의 고정편(13);

고정편(13)에 착탈 가능하게 결합되는 고정앵글(14);

고정앵글(14)에 의해 지지되는 거푸집판(15); 및

보강채널(12) 사이에 원호형 채널(11)에 방사상으로 결합되며, 상현근(161)과 하현근(162) 그리고 상하현근(161,162)을 연결하는 복수의 복부근(163)으로 구성되고, 상하현근(161,162)의 일단부는 절곡되어 원호형 채널(11)의 보강면(112)에 형성된 구멍(112a)에 삽입되는 복수의 트러스철근(16)을 포함하며,

고정앵글(14)과 거푸집판(15)은 플랫 슬래브 시공 후 제거되는 것을 특징으로 하는 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치.
청구항 1에 있어서,

보강채널(121)이 원호형 채널(11)과 접합되는 측의 단부는 원호형 채널(11)의 상하부 보강면(112) 사이의 간격에 대응되는 폭의 폐쇄부(121a)가 형성된 것을 특징으로 하는 강관 기둥과 철근콘크리트 플랫 슬래브 접합부 전단보강장치.