KR100971736B1 - 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재 - Google Patents

상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 구조물에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 철근 콘크리트 구조물의 전단보강재를 제공함에 있어, 상현재(24)와 하현재(26)를 수직재(22) 또는 경사재(23) 등의 연결재(21)로 접속시켜 이루어지는 트러스(20)의 상하측에 각각 앵커헤드가 설치되어 이루어지는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 전단보강재는 상측에서 상부 앵커헤드(34)와 상현재(24)가 이중 앵커리지 기능을 수행하고, 하측에서 하부 앵커헤드(44)와 하현재(36)가 이중 앵커리지 기능을 수행하도록 하므로써, 전단저항, 전단보강 및 연성 성능을 향상시키고, 콘크리트 구조물의 시공을 더욱 편리하게 하면서 시공품질을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재{SHEAR REINFORCEMENT WITH DUAL ANCHORAGE FUNCTION EACH UP AND DOWN}
본 발명은 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 철근 콘크리트 구조물에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 철근 콘크리트 구조물의 전단보강재를 제공함에 있어 상현재와 하현재를 수직재 또는 경사재로 접속시켜 이루어지는 트러스의 상하측에 앵커헤드를 설치하므로써, 전단저항, 전단보강 및 연성 성능을 향상시키고, 콘크리트 구조물의 시공을 더욱 편리하게 하면서 시공품질을 향상시킬 수 있도록 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에 관한 것이다.
철근과 콘크리트의 적용을 통해 시공되는 철근 콘크리트 구조물에 있어서 특히, 슬래브(slab), 보(girder & beam), 기둥(column), 벽(wall) 및 코벨(corbel) 등은 전단내력을 증가시킬 필요가 있으므로, 전단성능의 보강을 위한 전단보강재를 적용하여 시공된다. 예컨대, 철근 콘크리트 구조물에 있어서 슬래브(slab)와 기둥 이 만나는 접합부{기둥 주두부(柱頭部)}는 기둥 주변을 따라 전단력이 크게 작용하므로, 이 부위에 대한 내력이 충분치 못할 경우, 전단 파괴가 발생할 우려가 크다. 특히, 큰 보(Girder)나 작은 보(Beam)를 설치하지 않고 기둥에 의해 슬래브가 직접 지지되는 무량판(Flat Slab) 구조에서 슬래브와 기둥 접합부는, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0053836호 "기둥 슬래브간 접합부 전단보강재 및 그의 제조방법" 및 등록특허공보 등록번호 제10-0676627호 "슬래브기둥 접합부의 전단보강체 및 이를 이용한전단보강구조" 등에서 밝히고 있는 바와 같이, 일반적인 보와 기둥의 접합부와 달리 기둥 주변의 슬래브에 과도한 응력 집중 현상이 발생하여 역사다리꼴의 형상을 형성하는 2방향 전단파괴(펀칭전단파괴)를 유발하게 된다. 이와 같은 전단파괴는 다른 형태의 파괴양상과는 달리 매우 취성적(brittle)이어서 슬래브와 기둥 접합부의 안전성에 대단히 치명적이므로, 구조설계시 이 부분에 특별한 주의를 기울여 전단파괴가 일어나지 않도록 충분한 조치를 취하여야 하는 것이다.
도 1은 철근 콘크리트 구조물에서 특히 슬래브와 기둥 접합부의 전단성능을 보강하기 위해 사용되는 전단보강재들을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에서 보인 전단보강재들의 설치 및 응력 반전시 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
이때, 도 1 및 2의 (a)는 전단보강재로 통상 스트럽(100; stirrup; 띠철근)을 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 1 및 2의 (b)는 전단보강재로 대 한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0076644호 "철근콘크리트 보강재 및 이를 포함하는 철근콘크리트구조물 건축 방법"에서 제안한 바와 같은 전단 스터드(200; shear stud)를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 1 및 2의 (c)는 전단보강재로 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0053836호 "기둥 슬래브간 접합부 전단보강재 및 그의 제조방법" 및 등록특허공보 등록번호 제10-0676627호 "슬래브기둥 접합부의 전단보강체 및 이를 이용한전단보강구조"에서 제안한 바와 같은 전단 밴드(300; shear band)를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 전단보강방법은 응력의 반전시 전단보강재{즉, 스트럽(100), 전단 스터드(200) 및 전단 밴드(300)}가 변형되는 구조를 갖고 있어 반복적인 전단응력의 작용시 전단성능이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 또한, 시공시 콘크리트 피복두께에 대한 고려가 반드시 이루어져야 하지만, 현실적으로 이를 정확하게 맞추기 어려워 결국 시공불량이 발생되거나, 구조물의 성능이 저하되는 문제점이 있는 것이다. 또한, 현장 단순 작업자들이 설치하기에 어려움이 있어서 주의를 기울여야 하며, 규정된 설계조건을 맞추기 까다로운 문제점이 있다.
종래기술의 문제점을 좀 더 구체적으로 보면, 먼저 스트럽(100)을 전단보강재로 사용하는 방법은 하부 주근(5)과 상부 주근(4)을 설치{물론, 도시하지는 않았지만, 상하부 부근의 설치도 이루어진다}한 후, 스트럽(100)을 상하부 주근(4, 5)을 감싸도록 하고, 양단을 하나의 주근에 얽어매는 형태로 이루어지므로, 작업이 어려울뿐만아니라 작업시간이 많이 소요되고, 도 2의 (a)에서 보는 바와 같이, 상부응력이 팽창하는 경우, 주근에 얽어매어진 양단이 벌어지는 작용(화살표 방향)이 발생되므로, 반복적인 전단응력의 작용시 전단성능이 현저히 저하되게 되는 것이다. 또한, 도 2의 (a)에서 보는 바와 같이, 슬래브(1)의 상면(2)과 하면(3)으로부터 콘크리트 피복두께(L1, L2)가 규정되게 되는데, 이와 같은 스트럽(100)을 사용하는 방식은 스트럽(100)의 두께가 함께 고려되어야 하므로, 작업상의 오차 등으로 인해 실질적으로 규정된 콘크리트 도포두께(L1, L2)를 만족시키기 어렵다. 또한, 이와 같은 방식은 상하부 보강철근{즉, 상하부 주근(4, 5)과 상하부 부근}이 스트럽(200)의 두께만큼 슬래브(1)의 상면(2)과 하면(3)으로부터 이동하게 되므로, 구조물의 휨 저항성능이 저하되게 되는 것이다.
또한, 전단 스터드(200)를 전단보강재로 사용하는 방법은 평행한 레일(210)에 일정 간격으로 스터드(220)를 수직되게 설치하고, 스터드(220)의 상단에 헤드(230)가 설치되도록 전단 스터드(200)를 구성하므로써, 상술한 스트럽(100)을 전단보강재로 사용하는 방법에 비해, 설치작업에 있어서 개선된 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 이와 같이 전단 스터드(200)를 전단보강재로 사용하는 방법도 상술한 스트럽(100)에서 발생되는 문제점{즉, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이, 상부응력이 팽창하는 경우, 헤드(230) 방향에서 양측으로 벌어지는 작용(화살표 방향)이 발생되므로, 반복적인 전단응력의 작용시 전단성능이 저하되게 되고, 규정된 콘크리트 피복두께(L1, L2)를 만족하기 위하여 작업자가 특별히 주의를 기울여야 하며, 상부 또는 하부 보강철근이 레일(210)의 두께만큼 슬래브(1)의 상면(2) 또는 하면(3)으로부터 이동하게 되므로, 구조물의 성능이 저하된다}을 동일하게 갖고 있다.
또한, 도 1의 (c)와 같이 전단 밴드(300)를 전단보강재로 사용하는 방법은 판재{대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0053836호 "기둥 슬래브간 접합부 전단보강재 및 그의 제조방법"} 또는 선재{등록특허공보 등록번호 제10-0676627호 "슬래브기둥 접합부의 전단보강체 및 이를 이용한전단보강구조"}를 요철형태로 절곡하여 전단 밴드(300)를 구성하므로써, 전술한 스트럽(100)을 전단보강재로 사용하는 방법에 비해, 설치작업에 있어서 개선된 효과를 기대할 수 있지만, 선재를 적용하는 경우 상하부 철근의 배근과 간섭이 발생하는 경우가 많아서 시공상의 어려운 문제점이 있고, 판재를 적용하는 경우 슬래브를 위한 콘크리트의 타설시 전단 밴드(300)가 콘크리트를 차단하게 되어 콘크리트의 충진불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 특히, 판재를 적용하는 전단 밴드(300)의 경우 전단 밴드(300)가 타설되는 콘트리트를 격리되게 하므로 콘크리트의 격리로 인해 슬래브와 기둥 접합부의 강도가 오히려 약화되는 문제점이 있다. 그리고, 이와 같이 전단 밴드(300)를 전단보강재로 사용하는 방법은 전술한 스트럽(100) 및 전단 스터드(200)에서 발생되는 문제점을 동일하게 가지면서, 도 2의 (c)에서 보는 바와 같이, 응력의 팽창시 상하측에서 양측으로 벌어지는 작용(화살표 방향)이 동시에 발생되는 문제점이 있는 것이다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 응력의 반전시 전단보강재의 변형이 이루어지지 않도록 하는 구조를 통해 전단성능을 안정적으로 확보할 수 있도록 하는 새로운 형태의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전단보강재의 설치시 작업자가 콘크리트 피복두께에 대한 고려를 하지 않고 전단보강재를 설치하여도 콘크리트 피복두께가 규정치에 맞추어지도록 하므로써, 현장 작업자들이 전단보강재의 설치작업에 투여하는 시간을 감소시킬 수 있도록 하고, 시공시 규정된 설계조건을 용이하게 맞출 수 있어 전단보강재의 설치로 인한 시공불량을 최소화하며, 구조물의 성능을 효과적으로 높일 수 있도록 할 수 있는 새로운 형태의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물, 특히 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되거나 보, 기둥, 벽, 기초 등의 스트럽(stirrup) 부분에 대체물로 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키는 새로운 형태의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 철근 콘트리트 구조물, 특히 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되거나 보, 기둥, 벽, 기초 등의 스트럽 부분에 대체물로 설치될 때 보강철근과의 배근 간섭 문제를 효과적으로 예방할 수 있도록 하고, 특히 슬래브와 기둥 접합부에서 발생되는 전단파괴를 효과적으로 방지할 수 있도록 전단보강범위를 최대화하는 새로운 형태의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 종래기술과 달리 전단보강재를 구성함에 있어서 상하부에 각각 2중으로 앵커리지(anchorage)가 구성되도록 하므로써, 지진 등 횡하중이 작용하여 응력이 반복적으로 반전되는 경우에도 타설되는 콘크리트 구조물{특히, 슬래브와 기둥 접합부}의 허용전단응력에 대하여 강도와 연성도를 신뢰할 수 있으면서도 더욱 효과적으로 내력을 강화시킬 수 있는 새로운 형태의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 철근과 콘크리트의 적용을 통해 시공되는 슬래브(slab), 보(girder, baem), 기둥(column), 벽(wall), 코벨(corbel), 기초와 같은 철근 콘크리트 구조물 내부에 설치되어 상기 콘크리트 구조물을 이루는 콘크리트의 전단내력(shear resistance)을 증가시켜 콘크리트의 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 전단보강재(shear reinforcement)에 있어서, 상현재(24) 및 하현재(26)를 갖고, 상기 상현재(24)와 하현재(26)를 접속시키는 수직재(22)와 경사재(23) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 연결재(21)를 갖는 트러스(20)와; 상기 상현재(24)의 상측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되는 상부 스페이서(32)와; 상기 하현재(26)의 하측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되는 하부 스페이서(42)와; 상기 상부 스페이서(32)에 결합되므로써 상기 상현재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 상기 상부 스페이서(32)의 수평 단면적(B)보다 큰 수평 단면적(A)을 가져 콘크리트 내부에서 앵커리지(anchorage) 기능을 수행하게 되는 상부 앵커헤드(34) 및; 상기 하부 스페이서(42)에 결합되므로써 상기 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 상기 하부 스페이서(42)의 수평 단면적(B)보다 큰 수평 단면적(A)을 가져 콘크리트 내부에서 앵커리지(anchorage) 기능을 수행하게 되는 하부 앵커헤드(44)를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 상기 연결재(21)의 수직재(22)는 상기 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 상기 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 수직되게 형성되도록 한 것이고, 상기 연결재(21)의 경사재(23)는 상기 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 상기 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 어긋나게 형성되도록 한 것이다.
삭제
이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 상기 상부 앵커헤드(34)는 하측이 상기 상현재(24)에 고정되고 상측이 상기 상부 앵커헤드(34)에 고정되는 상부 스페이서(32)에 의해 상기 상현재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 상기 하부 앵커헤드(44)는 상측이 상기 하현재(26)에 고정되고 하측이 상기 하부 앵커헤드(44)에 고정되는 하부 스페이서(42)에 의해 상기 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 상기 상부 스페이서(32)는 상기 상현재(24)와 연결재(21)가 결합되는 절점(31)에 고정되고, 상기 하부 스페이서(42)는 상기 하현재(26)와 연결재(21)가 결합되는 절점(41)에 고정될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 상기 상부 앵커헤드(34)의 수평 단면적(A)은 상기 상부 스페이서(32)의 수평 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성되고, 상기 하부 앵커헤드(44)의 수평 단면적(A)은 상기 하부 스페이서(42)의 수평 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재는 상현재(24)와 하현재(26)를 수직재(22) 또는 경사재(23) 등의 연결재(21)로 접속시켜 이루어지는 트러스(20)의 상하측에 앵커헤드(34, 44)가 설치되는 구조를 가지므로, 상부 앵커헤드(34)와 상현재(24)에 의해 상부에서 이중 앵커리지의 기능이 수행되고, 하부 앵커헤드(44)와 하현재(26)에 의해 하부에서 이중 앵커리지의 기능이 부여됨으로써, 종래기술에 비해 전단저항 및 연성 성능이 형상된다. 특히, 종래기술은 전단보강재의 피복두께와 부재 두께만큼 전단보강범위를 줄여야하는 한계가 있으므로 보강성능이 줄어들지만, 본 발명의 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재는 수직방향의 전단보강범위가 콘크리트 피복두께를 제외한 전체범위까지 보강되기 때문에 전단보강 성능을 극대화시킬 수 있다. 또한, 길이 방향(X방향)의 구속효과를 트러스를 통해서 추가적으로 얻을 수 있고, 트러스에 의한 자체적임 휨 능력이 뛰어나다. 또한, 상부 앵커헤드(34)가 설치되는 상측과 하부 앵커헤드(44)가 설치되는 하측을 대칭되도록 형성하므로써, 지진하중 등에 의한 전단보강부위의 응력 반전에 대해서도 매우 안정적인 보강특성을 갖는다. 또한, 콘크리트내에 배근되는 철근과 전혀 간섭현상이 발생하지 않으므로 시공성이 더욱 향상된다. 또한, 철근의 배근 위치 및 간격설정을 하는 스페이서(32, 42)의 기능이 트러스(20)에 의하여 저절로 이루어지므로, 트러스(20)의 높이 조정을 통해 정확한 위치에 철근을 배근할 수 있어, 시공품질을 효과적으로 향상시키면서 건설공기를 단축시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 전단보강재에서 트러스의 적용형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 따른 전단보강재(10)는 상하측 각각에서 이중 앵커리지(double anchorage) 기능을 갖도록 하여 철근 콘크리트 구조물에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는 연결재(21)로 접속되는 상현재(24)와 하현재(26)를 갖는 트러스(20)의 상하측에 상부 앵커헤드(34)와 하부 앵커헤드(44)를 설치하므로써, 각 앵커헤드(34, 44)가 1차적인 앵커리지 수단이 되고, 상현재(24)와 하현재(26)가 2차적인 앵커리지 수단이 되도록 하여, 상하측에서 이중의 앵커리지 기능이 발휘되도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 전단보강재(10)에서 트러스(20)는 상현재(24) 및 하현재(26)를 갖고, 상기 상현재(24)와 하현재(26)를 접속시키는 연결재(21)를 갖는다. 이와 같은 트러스(20)는 슬래브와 기둥 접합부와 같이 설치되는 콘크리트 구조물내에서 상부 또는 하부의 주근 및 부근을 상현재(24) 또는 하현재(26)에 결속선으로 묶을 수 있도록 하는 철근 고임재(spacer)의 기능을 갖고, 철근의 선(先)조립 시공에 있어서 철근의 선조립된 것을 양중할 때 하중을 지탱할 수 있는 구조재의 기능을 갖는다. 이와 같은 이유로 본 발명에 따른 전단보강재(10)는, 기둥의 철근 선조립 예를 보인 도 13 및 보의 철근 선조립의 예를 보인 도 14에서 보는 바와 같이, 철근의 선조립이 가능하여 사전제작으로 인한 공기 및 시공기간을 단축시 킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이때, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 트러스(20)에서 연결재(21)는 수직재(22)와 경사재(23)를 선택적으로 적용하여 구성할 수 있다. 수직재(22)의 경우, 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 수직되게 형성되도록 한다. 그리고, 경사재(23)의 경우, 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 어긋나게 형성되도록 한다. 이와 같은 연결재(21)는, 본 발명의 바람직한 실시예와 같이, 수직재(22)와 경사재(23)를 동시에 적용하는 것이 바람직하지만, 설계자 또는 수요자의 필요에 따라 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있는 것이고, 그 구조는 본 발명의 기술적 사상 아래 이 분야의 관련 기술들을 응용하여 다양하게 변형하여 적용할 수 있는 것이다. 예컨대, 통상 트러스는 부재들을 1개 또는 그 이상의 삼각형의 모양으로 배열하여 구성된 것을 지칭하고, 구조물의 기능을 완전히 발휘하는 하나의 뼈대이며, 그 모양에 따라 단순트러스(simple truss),합성트러스(compound truss),복합트러스(complex truss)로 구분할 수 있는데, 본 발명에 따른 트러스(20)는 본 발명의 기술적 사상 아래 이와 같은 다양한 형태의 트러스를 적용할 수 있는 것이다. 그리고, 도 4의 (c)와 같이, 상현재(24), 하현재(26), 수직재(22)만으로 구성된 경우 비렌딜(Vierendeel) 트러스라고 부르며, 유럽에서 흔히 사용되는 비렌틸 트러스라고 하는 것은 실제로는 강절점으로 연결되어 있기 때문에 트러스가 아니라 라멘구조이지만, 본 발명에서는 트러스의 범주에 포함하여 취급한다.
한편, 본 발명에 따른 전단보강재(10)에서 상부 앵커헤드(34)는 트러스(20)의 상측에서 트러스(20)의 상현재(24)와 고정되도록 접속되고, 하부 앵커헤드(44)는 트러스(20)의 하측에서 트러스(20)의 하현재(26)와 고정되도록 접속된다. 이와 같은 상부 앵커헤드(34)와 하부 앵커헤드(44)는, 도 6 내지 도 8과 같은 본 발명의 바람직한 실시예에서 보이는 바와 같이, 스페이서(32, 42)에 의해 각각 상현재(24) 및 하현재(26)로부터 정해진 거리[바람직하게는, 도 3 및 도 10에서 보는 바와 같이, 콘크리트 구조물{대표적으로 슬래브(1)} 내에서 상하부 주근(4, 5)의 위치{규정된 콘크리트 도포두께(L1, L2)를 만족시키는 위치}에 상하부 앵커헤드(34, 44)가 위치되도록 하는 거리]로 이격되어 설치된다. 물론, 이와 같은 상부 앵커헤드(34)와 하부 앵커헤드(44)는 상술한 스페이서(32, 42)와 함께 트러스(20)와 일체로 형성되는 것이 바람직하지만, 본 발명의 바람직한 실시예들과 같이 그 제작의 다양성 및 편의성을 제공하기 위해 여러 가지의 형태로 구성될 수 있는 것이다.
이와 같은 상하부 앵커헤드(34, 44)가 상현재(24)와 하현재(26)에 일정한 거리를 두고 고정되도록 하는 상하부 스페이서(32, 42)는 상부 및 하부의 주근(4, 5) 및 부근(4', 5')의 배근을 수용하는 공간을 확보하는 기능을 하고, 보강 철근의 최외각 위치{즉, 규정된 콘크리트 도포두께(L1, L2)를 만족시키는 위치}와 앵커헤드의 최외각 위치를 자동으로 나란하게 조정하는 기능을 한다. 따라서, 상하부 앵커헤드(34, 44)가 결합되는 상하부 스페이서(32, 42)의 길이는 상부 철근 및 하부 철 근의 배치에 필요한 깊이에 따라 조정된다. 즉, 상부 스페이서(32)의 경우 상부 철근의 주근(4)과 부근(4')을 용이하게 수용하기 위하여 두 철근(4, 4')의 직경을 더한 만큼의 치수에 대응하도록 상부 스페이서(32)의 길이가 조정되고, 하부 스페이서(42)의 경우도 하부 철근의 주근(5)과 부근(5')을 용이하게 수용하기 위하여 두 철근(5, 5')의 직경을 더한 만큼의 치수에 대응하도록 하부 스페이서(42)의 길이가 조정되는 것이다. 이와 같은 상하부 스페이서(32, 42)의 구성을 통해 상하측 앵커헤드(34, 44)의 끝부분과 상하부 최외각 철근의 끝부분이 나란하게 배근될 수 있게 되므로, 균일한 시공품질을 용이하게 확보할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 전단보강재(10)에서 상하부 앵커헤드(34, 44)와 상하부 스페이서(32, 42)는 그 중심축에 대해 대칭적인 형태로 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상하부 앵커헤드(34, 44)와 상하부 스페이서(32, 42)가 그 중심축{연결재(21)와 상현재(24) 및 하현재(26)가 접속되는 절점(31, 41; 도 3 참조)의 중심축과 일치된다}에 대해 상하부 앵커헤드(34, 44) 또는 상하부 스페이서(32, 42)가 편심되는 경우, 휨응력이 과다하게 발생되어 전단보강재(10) 전체의 성능이 약화될 우려가 있기 때문이다. 그리고, 상하부 스페이서(32, 42)는 트러스(20)의 상현재(24) 및 하현재(26)와의 절점(31, 41; 도 3 참조, 이하 동일)에 결합되는 것이 바람직한데, 만일 상하부 스페이서(32, 42)가 트러스(20)의 상현재(24) 및 하현재(26)와의 절점(31, 41)에 결합되지 않는 경우 추가적인 휨응력이 발생하여 트러스의 구조성능을 약화시키게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재의 구속효과를 설명하기 위한 도면이다. 이때, 도면상에서 점선은 전단보강재에 대한 콘크리트 구조물의 압축응력의 궤적을 개략적으로 표시한 것이다.
도 5를 참조하면, 이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재(10)는, 도 5의 (a)에서 보는 바와 같이, Y방향(화살표 방향)의 구속이 발생되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재(10)에서 트러스(20)는 Y방향으로 발생하는 콘크리트의 거동을 구속하므로, 추가적인 콘크리트 전단보강효과가 발생된다. 특히, 이와 같은 구속은 도 5의 (C)에서 보는 바와 같이 연결재(21)로 경사재(23)를 적용하는 경우 더욱 큰 전단보강효과가 나타남을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재(10)는, 도 5의 (b)에서 보는 바와 같이, X방향(화살표 방향)의 구속이 발생되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재(10)는 X방향으로 상하측에 각각 1차 및 2차 앵커리지 수단{1차적인 앵커리지 수단은 상하부 앵커헤드(34, 44), 2차적인 앵커리지 수단은 상현재(24)와 하현재(26)}을 구비하므로, 전단저항 성능이 향상된다. 특히, 연성능력이 향상되어 전단파괴에서의 취성거동을 매우 완화시키므로, 콘크리트 구조물의 전단파괴에 대한 안전성이 향상된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 6 내지 도 15에 의거하여 상세히 설명한다. 한편 각 도면에서 일반적으로 철근 콘크리트 구조물의 전단보강재와 관련된 기술적 구성 및 작용, 그를 사용해서 슬래브와 기둥을 시공하는 기술 등 통상 이 분야의 관련 기술로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 앵커헤드의 다양한 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재(10)는 본 발명의 기술적 사상에 따라 연결재(21)로 접속되는 상현재(24)와 하현재(26)를 갖는 트러스(20)의 상하측에 상부 앵커헤드(34)와 하부 앵커헤드(44)를 설치하므로써, 각 앵커헤드(34, 44)가 1차적인 앵커리지 수단이 되고, 상현재(24)와 하현재(26)가 2차적인 앵커리지 수단이 되도록 하여, 상하측에서 이중의 앵커리지 기능이 발휘되도록 한다. 이때, 트러스(20)와 상하부 앵커헤드(34, 44) 그리고, 상하부 앵커헤드(34, 44)를 트러스(20)에 고정되도록 접속시키는 스페이서(32, 42)는, 도 6 내지 도 9에서 보는 바와 같이, 다양한 형태로 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서 보인 전단보강재(10)는 트러스(20)의 연결재(21)로 수직재(22)와 경사재(23)를 적용하고, 이들이 볼트(물론, 용접, 리벳팅 등 다양한 형태의 체결구조가 적용될 수 있다)에 의해 체결된다. 이때, 상하부 앵커헤드(34, 44)를 트러스(20)에 고정되도록 접속시키는 상하부 스페이서(32, 42)는 연결재(21) 중 수직재(22)와 일체로 형성된다. 즉, 하나의 판재를 사용하여 트러스(20)의 수직재(22)와 상하부 스페이서(32, 42)의 기능을 갖도록 하는 것이다. 이와 같은 상하부 스페이서(32, 42)는 수직재(22)를 상현재(24)의 상측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되도록 하므로써 상부 스페이서(32)가 형성되도록 하고, 하현재(26)의 하측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되도록 하므로써 하부 스페이서(42)가 형성되도록 한다. 따라서, 상부 앵커헤드(34)는 상부 스페이서(32)에 결합(본 실시예는 용접을 통해 결합되는 형태를 보여주고 있다)되므로써 상현 재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 하부 앵커헤드(44)는 하부 스페이서(42)에 결합되므로써 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치된다.
한편, 이와 같은 본 실시예 및 후술하는 다른 실시예에 따른 전단보강재(10)는 임의의 위치에 홀(22a)을 형성하여 콘크리트와의 결합력을 증대시키도록 한다. 본 실시예에서 수직재(22), 경사재(21) 및 상하현재(24, 26)에 형성된 홀은 조립을 위한 홀로도 사용되지만, 조립용 외의 홀들과 상하부 앵커헤드(34, 44)에 형성된 홀들은 상술한 홀(22a)의 기능을 수행한다. 물론, 이와 같이 콘크리트와의 결합력을 증대시키기 위한 구성은 홀의 형태뿐만아니라 이 분야에서 다양하게 사용되는 돌기(엠보싱)의 형태를 취할 수도 있는 것으로, 필요에 따라 선택적으로 적용될 수 있는 것이다.
그리고, 도 9에서 미설명 도면 부호 70은 스페이서(spacer)로서, 도 11의 (a)에서 보는 바와 같이, 전단보강재(10)의 설치시 전단보강재(10)를 거푸집상에 놓았을 때, 거푸집으로부터 콘크리트 피복두께가 자동으로 맞추어지도록 하는 기능을 한다. 따라서, 스페이서(70)의 머리(71)는 콘크리트 피복두께(L2; 도 2 참조)와 같은 높이를 갖도록 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서 보인 전단보강재(10)는 트러스(20)의 연결재(21)로 수직재(22)와 경사재(23)를 적용하고, 이들이 용접(물론, 볼트, 리벳팅 등 다양한 형태의 체결구조가 적용될 수 있다)에 의해 상현재(24)와 하현재(26)에 고정된다. 그리고, 본 실시예에서 상현재(24), 하현재(26) 및 수직재(22)는 파이프를 적용한 형태를 보여주고 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같은 실시예의 전단보강재(10)는, 전술한 예와 달리, 상부 앵커헤드(34)가 상부 스페이서(32)에 의해 상현재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 하부 앵커헤드(44)가 하부 스페이서(42)에 의해 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치된다. 따라서, 상부 스페이서(32)는 하측이 상현재(24)에 고정되고 상측이 상부 앵커헤드(34)에 고정된다. 그리고, 하부 스페이서(42)는 상측이 하현재(26)에 고정되고 하측이 하부 앵커헤드(44)에 고정된다. 물론, 이와 같은 상부 앵커헤드(34)와 상부 스페이서(32) 및 하부 앵커헤드(44)와 하부 스페이서(42)의 구성은 다양한 형태로 구성할 수 있는 것으로, 본 실시예에서 상부 앵커헤드(34)는 상부 스페이서(32)와 일체로 형성되고, 하부 앵커헤드(44)는 하부 스페이서(42)와 일체로 형성되도록 구성된다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서 보인 전단보강재(10)는 트러스(20)의 연결재(21)로 수직재(22)만을 적용하고, 트러스(20)의 상현재(24)와 하현재(26)가 수직재(22)에 형성되는 홀(22b)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는다. 여기서, 상현재(24)와 하현재(26)는 용접 등을 통해 수직재(22)에 고정되도록 할 수 있을 것이다. 그리고, 본 실시예에서 상부 앵커헤드(34), 상부 스페이서(32), 수직재(22), 하부 스페이서(42) 및 하부 앵커헤드(44)는 일체로 형성된다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서 보인 전단보강재(10)는, 도 7에서 보인 전단보강재를 기본 구조로 하되, 트러스(20)의 연결재(21)로 사용되는 경사재(23)로 와이어(23a)와 턴버클(23b)을 적용한 예를 보이고 있다. 즉, 이와 같은 경사재(23)의 구성은 용접이나 볼트 체결외에 다른 형태로 구성할 수 있음을 보이고 있는 것이다.
도 6 내지 도 9를 통해 보인 다양한 기술적 구성과 같이, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는 본 발명의 기술적 사상아래 여러 가지의 형태로 구성할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는, 도 10에서 보는 바와 같이, 상하부 앵커헤드(34, 44)와 상하부 스페이서(34, 44)의 단면 형상을 다양하게 적용할 수 있다. 예컨대, 도 10의 (a)는 상하부 앵커헤드(34, 44)와 상하부 스페이서(34, 44)가 일방향으로 동일한 길이를 갖도록 한 사각 플레이트를 적용한 예를 보이고 있고, 도 10의 (b)는 사각 플레이트의 상하부 앵커헤드(34, 44)에 비해 상하부 스페이서(34, 44)가 상대적으로 적은 단면적을 갖는 사각 바를 사용한 형태를 보이고 있으며, 도 10의 (c)는 상하부 앵커헤드(34, 44)와 상하부 스페이서(34, 44)가 원형의 단면을 갖도록 하면서 상하부 앵커헤드(34, 44)에 비해 상하부 스페이서(34, 44)가 상대적으로 적은 단면적을 갖는 바를 사용한 형태를 보이고 있다.
이때, 상부 앵커헤드(34)의 수평방향 단면적(A)은 상부 스페이서(32)의 수평방향 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성되고, 마찬가지로 하부 앵커헤드(44)의 수평방향 단면적(A)은 상기 하부 스페이서(42)의 수평방향 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성되도록 하므로써, 충분한 앵커리지 효과를 확보하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 상부 앵커헤드(34)의 단면적에 대한 제한은 Abdel-Salam Mokhtar, Amin Ghali 및 Walter Dilger 등이 ACI 저널(TECHNICAL PAPER) Title no. 82-60 "Stud Shear Reinforcement for Flat Concreate Plates"에서 스터드(stud)와 스템(stem)의 가장 적합하다고 제안한 단면적의 비례관계를 본 발명에 적용한 것이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재가 철근 콘크리트 구조물에 일반적으로 적용된 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재가 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 적용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되거나 보, 기둥, 벽, 기초 등의 무보강 또는 스트럽(stirrup) 보강 부분에 대체물로 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키토록 한다.
도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)가 콘크리트 구조물(슬래브)에 사용되는 방법을 보면, 먼저 슬래브를 시공하기 위하여 거푸집을 시공하게 되는데, 도 11에서 슬래브 거푸집 작업을 위한 세부적인 사항은 통상의 기술자들은 인지하는 바이므로 생략하고, 최종적인 하부 거푸집 판재의 설치된 상태만을 도시한 것이다.
다음, 하부 주근(5)과 부근(5')을 설치하게 되는데, 이때 철근의 콘크리트 피복두께{L2, 도 3 참조, 이하 동일; 슬래브인 경우 보통 피복두께(L2)는 2cm 정도 이상을 확보하여야 한다}를 확보하기 위하여 통상적으로 스페이서(70'; spacer)를 철근 하부에 일정 간격으로 고인다. 물론, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는, 전술한 바와 같이, 전용 스페이서(70)를 설치하여 콘크리트 피복두께가 바로 설정되어 작업이 편리하도록 할 수 있는 것이다.
그리고, 도 11의 (a) 및 (b)에서 보인 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)를 하부 철근 위에 설치한다. 이때, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는 하현재(26)가 철근에 얹혀질 수 있으므로 철근과의 간섭도 없으며, 콘크리트 피복두께 규정도 용이하게 지키면서 시공할 수 있다.
다음, 상부 주근(4)과 부근(4')을 설치하게 되는데, 이때 상부 철근은 전단계에서 설치된 전단보강재(10)의 상현재(24) 위에 얹으면 자연스럽게 상부 철근의 배근 높이와 일치하게 되므로, 작업자는 상측 철근의 콘크리트 피복두께{L1, 도 3 참조}를 확보하기 위한 다른 작업을 할 필요가 없다.
이와 같이 본 발명에 따른 전단보강재(10)를 사용하여 이루어지는 시공방법은 종래기술에 따른 전단보강재에 비해 시공성이 매우 우수하며 배근이 정확하므로 시공품질이 향상된다. 즉, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는 거푸집 위에 하부 철근(주근, 부근: 스페이서 고임 포함)을 먼저 시공할 수 있도록 하지만, 종래기술에 따른 전단보강재{도 1의 (b)에서 보인 전단스터드}는 거푸집 위에 전단보강재를 먼저 배치하여야 하고, 하부 철근(주근 및 부근)을 배치하는데, 이때, 전단보강재를 넘어뜨리거나 위치가 바뀌지 않도록 주의하여 배근하여야 하는 불편함이 있다. 또한 이와 같은 종래기술에 따른 전단보강재는 하부 철근의 배근위치가 본 발명에 따른 전단보강재(10)보다 더 위쪽{도 2의 (b)에서 도면 참조번호 5, 즉, 전단보강재의 하측 두께만큼}에 배근되므로 향후 양생된 구조물의 휨 성능이 본 발명에 따른 전단보강재(10)를 사용했을 때 보다 약해지는 단점이 있는 것이다. 또한, 종래기술에 따른 전단보강재를 이용한 방식에서는 상부 철근(주근, 부근)의 배근 높이를 확인할 수 없으므로, 상부 철근을 배근하기 위한 별도의 스페이서를 설치하여야 하지만, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는 자체가 이와 같은 기능까지 동시에 포함하 고 있으므로 시공이 편리하며 신속하고 정확한 배근품질이 확보된다.
도 12를 참조하면, 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 대한 전단보강재의 배치는 기둥을 관통하지 않으므로 기둥 철근과의 간섭이 일어나지 않는다. 또한, 전술한 바와 같이, 슬래브의 철근과도 간섭현상이 일어나지 않으면서, 본 발명에 따른 전단보강재(10)는 슬래브 철근에 대하여 스페이서의 역할을 겸하므로 시공이 더욱 편리하다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는 배근되는 상하부 철근을 피복두께를 확보한 최외각에 배치하면서 동시에 전단보강할 수 있도록 하여, 철근의 최외각 배치로 인해 철근 콘크리트 구조물의 휨내력을 최대로 확보할 수 있도록 한다. 그리고, 지진 등의 횡하중이 작용할 때 인장부와 압축부가 바뀌는 응력의 반전현상이 일어나지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는 구성요소의 상하 대칭성으로 인해 동일한 전단보강성 기능을 항시 유지하므로 전단보강성능이 매우 안정적이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재의 철근 선조립을 위한 예를 설명하기 위한 도면들이다. 이때, 도 13은 여러 개의 전단보강재(10)를 결합하여 이루어지는 기둥의 철근 선조립의 예를 보인 것이고, 도 14는 거푸집이 함께 결합되는 보의 철근 선조립의 예를 보인 것이다. 그리고, 도 15는 와이어와 턴버클을 함께 이용한 철근 선조립의 예를 보인 것이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단보강재(10)는, 트러스의 특징으로 인해 보강재 자체의 휨 강성이 매우 크고, 철근과 결속한 상태에서 더욱 뛰어난 휨 강성을 가지므로, 여러 개의 전단보강재를 기둥 또는 보의 형태로 결합시켜 철근 선조립이 가능하게 한다. 따라서, 기존의 재래식 철근 선조립에서 사용되는 스트럽 대신 본 발명에 따른 전단보강재(10)를 사용하여 주철근을 함께 선조립하여 새로운 철근 선조립 공법으로 활용할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재는 철근 콘크리트 구조물의 기초 바닥판, 슬래브, 벽체 및 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에서 제안한 다양한 형태의 적용예를 단독 또는 복합적으로 적용할 수 있는 것이다.
도 1은 철근 콘크리트 구조물에서 특히 슬래브와 기둥 접합부의 전단성능을 보강하기 위해 사용되는 전단보강재들을 설명하기 위한 도면;
도 2는 도 1에서 보인 전단보강재들의 설치시 및 응력 반전시 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 도면;
도 4는 도 3의 전단보강재에서 트러스의 적용형태를 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재의 구속효과를 설명하기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도;
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도;
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도;
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재를 설명하기 위한 사시도;
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재에서 앵커헤드의 다양한 예들을 설명하기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재가 철근 콘크리트 구조물에 일반적으로 적용된 예를 설명하기 위한 도면;
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재가 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 적용되는 예를 설명하기 위한 도면;
도 13 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재의 철근 선조립을 위한 예를 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전단보강재
20 : 트러스 21 : 연결재
22 : 수직재 23 : 경사재
24 : 상현재 26 : 하현재
31, 41 : 절점 32 : 상부 스페이서
34 : 상부 앵커헤드 42 : 하부 스페이서
44 : 하부 앵커헤드

Claims (6)

  1. 철근과 콘크리트의 적용을 통해 시공되는 슬래브(slab), 보(girder, baem), 기둥(column), 벽(wall), 코벨(corbel), 기초와 같은 철근 콘크리트 구조물 내부에 설치되어 상기 콘크리트 구조물을 이루는 콘크리트의 전단내력(shear resistance)을 증가시켜 콘크리트의 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 전단보강재(shear reinforcement)에 있어서,
    상현재(24) 및 하현재(26)를 갖고, 상기 상현재(24)와 하현재(26)를 접속시키는 수직재(22)와 경사재(23) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 연결재(21)를 갖는 트러스(20)와;
    상기 상현재(24)의 상측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되는 상부 스페이서(32)와;
    상기 하현재(26)의 하측으로 정해진 거리만큼 돌출되도록 연장되는 하부 스페이서(42)와;
    상기 상부 스페이서(32)에 결합되므로써 상기 상현재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 상기 상부 스페이서(32)의 수평 단면적(B)보다 큰 수평 단면적(A)을 가져 콘크리트 내부에서 앵커리지(anchorage) 기능을 수행하게 되는 상부 앵커헤드(34) 및;
    상기 하부 스페이서(42)에 결합되므로써 상기 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고, 상기 하부 스페이서(42)의 수평 단면적(B)보다 큰 수평 단면적(A)을 가져 콘크리트 내부에서 앵커리지(anchorage) 기능을 수행하게 되는 하부 앵커헤드(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결재(21)의 수직재(22)는 상기 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 상기 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 수직되게 형성되도록 한 것이고, 상기 연결재(21)의 경사재(23)는 상기 상현재(24)와 결합되는 절점(31)과 상기 하현재(26)와 결합되는 절점(41)이 어긋나게 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 앵커헤드(34)는 하측이 상기 상현재(24)에 고정되고 상측이 상기 상부 앵커헤드(34)에 고정되는 상부 스페이서(32)에 의해 상기 상현재(24)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되고,
    상기 하부 앵커헤드(44)는 상측이 상기 하현재(26)에 고정되고 하측이 상기 하부 앵커헤드(44)에 고정되는 하부 스페이서(42)에 의해 상기 하현재(26)로부터 정해진 거리로 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 스페이서(32)는 상기 상현재(24)와 연결재(21)가 결합되는 절점(31)에 고정되고,
    상기 하부 스페이서(42)는 상기 하현재(26)와 연결재(21)가 결합되는 절점(41)에 고정되는 것을 특징으로 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 앵커헤드(34)의 수평 단면적(A)은 상기 상부 스페이서(32)의 수평 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성되고,
    상기 하부 앵커헤드(44)의 수평 단면적(A)은 상기 하부 스페이서(42)의 수평 단면적(B)보다 7~14배의 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상하 각각 이중 앵커리지 기능을 갖는 전단보강재.
  6. 삭제
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