KR101107300B1

KR101107300B1 - 강판전단벽

Info

Publication number: KR101107300B1
Application number: KR1020090133421A
Authority: KR
Inventors: 하태휴
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2012-01-20
Also published as: KR20110076667A

Abstract

본 발명에 따른 강판전단벽은, 가로방향으로 형성된 지지판재; 및 상기 지지판재의 일면에 수직방향으로 설치되며, 횡방향 연결홀이 형성된 수직강판;을 포함하며, 철근콘크리트 벽체에서 상하방향 이격된 개구부들 사이에 배치되어, 콘크리트가 상기 연결홀에 채워져서 철근과 함께 상기 철근콘크리트 벽체의 구조적 일체성을 높인다.

철근콘크리트 벽체, 전단력, 지지판재, 수직강판, 연결홀, 연결부재

Description

강판전단벽{Steel plate shear wall}

본 발명은 강판전단벽으로서, 철근콘크리트 벽체에서 큰 전단력이 작용되는 연결부위의 벽체에 대한 구조적 일체성을 높이는 강판전단벽에 관한 것이다.

도 1은 철근콘크리트 벽체로 구성된 건물 및 상기 건물에 작용되는 횡방향 외력에 의해 발생된 상하방향 전단응력이 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 철근콘크리트 벽체 내의 철근을 나타내며, 그 중에서도 창문 등과 같은 개구부들 사이 부분에 수직방향보다 횡방향에 더 많은 수가 구성되는 철근을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 연속된 개구부를 지닌 하나의 큰 벽체가 횡하중을 받게 되는 경우, 양쪽의 벽체는 각각 압축 및 인장력에 저항하게 되고 두 벽체를 연결해주는 중간 부분의 벽체에는 큰 전단력이 작용하게 된다.

이와 같이 큰 전단력이 작용되는 연결부위의 벽체를 병렬 전단벽이라 하고 이러한 벽체의 취성파괴를 예방하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 조밀한 철근 배근을 통해 벽체를 구성한다.

조밀한 철근 배근에 따른 작업능률 저하와 시공 과정에 대한 신뢰성, 기존 벽체와의 연결 문제로 인해 이와 같은 점을 개선하기 위한 여러 가지 철근 배근이 지금까지 시도되어 왔다.

예를 들어 대각방향의 철근 배근을 증가시키는 방법 등이 있다. 이러한 벽체의 강성 및 강도를 효과적으로 증진시키기 위해서 기존의 철근-콘크리트벽체 대신 강판전단벽을 사용할 수 있으나, 면외방향으로 발생하는 좌굴 등의 문제로 효과적인 해결책이라고 할 수 없다.

따라서 강판전단벽과 철근-콘크리트벽체를 합성 벽체로 사용하는 방안도 고려되고 있으나 두 벽체 사이의 구조적 일체성을 확보하기 어렵고 시공이 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 철근콘크리트 벽체에서 큰 전단력이 작용되는 연결부위의 벽체에 대한 구조적 일체성을 높이는 강판전단벽을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판전단벽은, 가로방향으로 형성된 지지판재; 및 상기 지지판재의 일면에 수직방향으로 설치되며, 횡방향 연결홀이 형성된 수직강판;을 포함하며, 철근콘크리트 벽체에서 상하방향 이격된 개구부들 사이에 배치되어, 콘크리트가 상기 연결홀에 채워져서 철근과 함께 상기 철근콘크리트 벽체의 구조적 일체성을 높인다.

이때, 본 발명은, 상기 수직강판 양측으로 돌출되어, 상기 철근콘크리트 벽체 내의 횡방향 철근을 상방 지지하는 연결부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 연결부재는, 상기 수직강판에서 상기 연결홀을 이루는 하부턱에 끼워지도록 중앙부에 절곡된 끼움부; 및 상기 수직강판의 양측의 상기 횡방향 철근을 상방 지지하도록 양단부에 절곡된 지지부;를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 연결홀은 수직단면이 원형인 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결홀은 상기 수직강판에 복수개가 이격되어 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서 상기 지지판재는 두 개가 마련되어, 상기 수직강판의 상단부와 하단부에 각각 수직방향으로 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 강판전단벽은, 지지판재에 수직으로 설치된 연결홀을 가진 수직강판과, 상기 연결홀에 걸쳐져서 횡방향 철근을 지지하는 연결부재를 구비함으로써, 철근콘크리트 벽체에서 큰 전단력이 작용되는 연결부위의 벽체에 대한 구조적 일체성을 높임에 따라 상기 벽체의 강성과 강도가 향상됨과 아울러, 작업자의 작업능률도 올라가고 시공성도 개선되는 효과를 가진다.

도 3(a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판전단벽을 나타낸 정면도이고, 도 3(b)는 상기 강판전단벽을 나타낸 측면도이며, 도 4(a)는 도 3의 강판전단벽에서의 연결홀과 상기 연결홀에 걸쳐진 연결부재를 나타낸 확대정면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 측면도이고, 도 5는 콘크리트가 타설되기 전에 거푸집 내부에 강판전단벽이 배치된 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 강판전단벽은, 가로방향의 지지판재(20)와 상기 지지판재(20)에 수직방향으로 설치된 수직강판(40)을 포함한다.

상기 지지판재(20)는 가로방향으로 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 거푸집(6) 내에 자리잡도록 적정한 넓이 및 길이로 구성된다.

여기에서, 강판전단벽은 철근콘크리트 벽체(도 1 및 도 2의 1)에서 창문과 같은 개구부들 사이(도 2의 1b)에 배치되는데, 상기 지지판재(20)는 거푸집(6) 내에 타설되는 콘크리트를 지지하면서 개구부들 사이의 철근콘크리트 벽체 부위 하부면을 이룰 수 있도록 하는데 활용될 수 있다.

물론, 개구부들 사이의 철근콘크리트 벽체 부위 상부면을 이룰 수 있도록 하는데도 활용될 수 있다.

즉, 상기 지지판재(20)는 두 개가 마련되어, 상기 수직강판(40)의 상단부와 하단부에 각각 수직방향으로 설치될 수 있다.

다시 말해, 이러한 지지판재(20)는, 도면에 도시된 바와 같이, 수직강판(40)의 하부에 구성될 뿐만 아니라 수직강판(40)의 상부에 하나가 더 구성될 수 있다.

그리고, 상기 수직강판(40)은 지지판재(20)의 일면에 수직방향으로 설치되며, 횡방향 연결홀(40a)이 형성된다.

상기 연결홀(40a)은 바람직하게 복수 개가 이격되어 형성되며, 콘크리트가 연결홀(40a)에 채워져서 철근(2)과 함께 철근콘크리트 벽체의 일체성을 높이는 역 할을 한다.

상기 연결홀(40a)은 수직단면이 원형인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 수직강판(40) 양측으로 돌출되어, 철근콘크리트 벽체 내의 횡방향 철근(2a)을 상방 지지하는 연결부재(60)를 더 포함할 수 있다.

상기 연결부재(60)는 연결홀(40a)을 통과하면서 걸쳐진 구조로 배치된다.

즉, 연결부재(60)는 길게 형성된 바(bar) 형상이며, 바람직하게 그 중간부위가 연결홀(40a)에 안착되어 걸쳐진 구조를 이룬다.

이와 같은 연결부재(60)는, 연결홀(40a)에 배치된 끼움부(62)와, 상기 끼움부(62)의 양측에 구성되는 지지부(64)를 구비한다.

상기 끼움부(62)는 수직강판(40)에서 연결홀(40a)을 이루는 하부턱에 끼워지도록 중앙부에 절곡된 형상의 부위로서, 연결부재(60)의 수직강판(40)에 대한 체결력을 높이는 작용을 한다.

이러한 끼움부(62)는, 상기 연결홀(40a)을 이루는 수직강판(40)의 하부턱과 형합되도록 그 형상을 이루면 될 뿐 이에 대해 한정되지 않는다.

또한, 상기 지지부(64)는 수직강판(40)의 양측의 횡방향 철근(2a)을 상방 지지하도록 양단부에 절곡된 형상의 부위로서, 수직강판(40)과 평행하게 양측으로 위 치되는 횡방향 철근(2a)이 안전하고 견고하게 배치되도록 철근(2a)을 받쳐서 지지하는 역할을 한다.

이때, 지지부(64)는 철근(2a)을 움직이지 않도록 하면서 견고하게 지지하도록 굴곡진 것과 같은 형상을 취할 수도 있다.

결과적으로, 본 발명은 지지판재(20)에 수직으로 설치된 연결홀(40a)을 가진 수직강판(40)과, 상기 연결홀(40a)에 걸쳐져서 횡방향 철근(2a)을 지지하는 연결부재(60)를 구비함으로써, 철근콘크리트 벽체에서 큰 전단력이 작용되는 연결부위의 벽체에 대한 구조적 일체성을 높임에 따라 상기 벽체의 강성과 강도가 향상됨과 아울러, 작업자의 작업능률도 올라가고 시공성도 개선되도록 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

도 1은 철근콘크리트 벽체로 구성된 건물 및 상기 건물에 작용되는 횡방향 외력에 의해 발생된 상하방향 전단응력이 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 철근콘크리트 벽체 내의 철근을 나타내며, 그 중에서도 창문 등과 같은 개구부들 사이 부분에 수직방향보다 횡방향에 더 많은 수가 구성되는 철근을 나타낸 도면이다.

도 3(a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판전단벽을 나타낸 정면도이고, 도 3(b)는 상기 강판전단벽을 나타낸 측면도이다.

도 4(a)는 도 3의 강판전단벽에서의 연결홀과 상기 연결홀에 걸쳐진 연결부재를 나타낸 확대정면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 측면도이다.

도 5는 콘크리트가 타설되기 전에 거푸집 내부에 강판전단벽이 배치된 것을 나타낸 도면이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 철근콘크리트 벽체 1a : 개구부

2 : 철근 2a : 횡방향 철근

6 : 거푸집 20 : 지지판재

40 : 수직강판 40a : 연결홀

60 : 연결부재 62 : 끼움부

64 : 지지부

Claims

가로방향으로 형성된 지지판재; 및

상기 지지판재의 일면에 수직방향으로 설치되며, 횡방향 연결홀이 형성된 수직강판;을 포함하며,

철근콘크리트 벽체에서 상하방향 이격된 개구부들 사이에 배치되어, 콘크리트가 상기 연결홀에 채워져서 철근과 함께 상기 철근콘크리트 벽체의 구조적 일체성을 높이는 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제1항에 있어서,

상기 수직강판 양측으로 돌출되어, 상기 철근콘크리트 벽체 내의 횡방향 철근을 상방 지지하는 연결부재;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제2항에 있어서,

상기 연결부재는,

상기 연결홀을 통과하면서 걸쳐진 구조로 배치된 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제3항에 있어서,

상기 연결부재는,

상기 수직강판에서 상기 연결홀을 이루는 하부턱에 끼워지도록 중앙부에 절곡된 끼움부; 및

상기 수직강판의 양측의 상기 횡방향 철근을 상방 지지하도록 양단부에 절곡된 지지부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제1항에 있어서,

상기 연결홀은 수직단면이 원형인 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제1항에 있어서,

상기 연결홀은 상기 수직강판에 복수개가 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 강판전단벽.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지판재는 두 개가 마련되어, 상기 수직강판의 상단부와 하단부에 각각 수직방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 강판전단벽.