KR101948788B1 - L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽 - Google Patents

L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽 Download PDF

Info

Publication number
KR101948788B1
KR101948788B1 KR1020170042852A KR20170042852A KR101948788B1 KR 101948788 B1 KR101948788 B1 KR 101948788B1 KR 1020170042852 A KR1020170042852 A KR 1020170042852A KR 20170042852 A KR20170042852 A KR 20170042852A KR 101948788 B1 KR101948788 B1 KR 101948788B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wall
steel plate
concrete
core
present
Prior art date
Application number
KR1020170042852A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180112241A (ko
Inventor
박홍근
김현진
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020170042852A priority Critical patent/KR101948788B1/ko
Publication of KR20180112241A publication Critical patent/KR20180112241A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101948788B1 publication Critical patent/KR101948788B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/35—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/16—Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material
    • E04B1/161—Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material with vertical and horizontal slabs, both being partially cast in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

본 발명은 RC 코어전단벽에서 코너부 등과 같은 외벽부의 접합부를 강콘크리트 합성 부재인 연결부재로 상호 결합함으로써, 100층 이상 초고층 건물에서 횡력 및 중력에 효과적으로 저항할 수 있어 건물의 내풍-내진 구조성능, 시공성, 안전성, 시공정밀성, 경제성 등을 향상시킬 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽에 대한 것이다.
본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽은 코어전단벽의 외부를 이루는 것으로 콘크리트 내에 철근이 배근되는 복수의 외벽부; 및 이웃하는 외벽부의 단부를 서로 연결하기 위한 것으로 L형 단면의 강판벽체와 외벽부의 콘크리트와 일체 타설되는 콘크리트가 합성되어 코어전단벽의 코너를 이루는 연결부재; 로 구성되되, 상기 강판벽체는 서로 일정 간격 이격되는 한 쌍으로 구비되어 내측의 강판벽체가 외측의 강판벽체보다 외벽부 측으로 길게 형성되도록 콘크리트의 양측에 결합되며, 상기 한 쌍의 강판벽체는 복수의 연결스티프너에 의해 상호 결합되고, 상기 강판벽체의 내측에는 콘크리트 내에 묻히는 전단연결재가 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽{Composite core wall strengthened with double angle-shaped steel plates}
본 발명은 RC 코어전단벽에서 코너부 등과 같은 외벽부의 접합부를 강콘크리트 합성 부재인 연결부재로 상호 결합함으로써, 100층 이상 초고층 건물에서 횡력 및 중력에 효과적으로 저항할 수 있어 건물의 내풍-내진 구조성능, 시공성, 안전성, 시공정밀성, 경제성 등을 향상시킬 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽에 대한 것이다.
경제성장과 더불어 랜드마크 등 상징적인 의미를 위해 세계적으로 건물의 높이와 크기가 점점 확대되는 추세에 있다. 특히, 300m 이상 건물에 대하여 한국은 중국, 미국 등과 더불어 순위를 다투는 위치에 있는 등 국내외적으로 초고층 건물에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다.
초고층 건물은 일반 저층 건물과 비교하여 건물의 규모 및 높이가 현저하게 크다. 따라서 건물 자체의 무게를 지지하기 위한 중력저항 시스템도 필요하지만, 바람 또는 지진하중에 대한 횡력저항 시스템도 잘 구비되어야 한다.
이를 위하여 건물 중앙부에 전단력 및 중력저항을 위한 코어구조를 배치하는데, 코어구조 시공에는 가격이 저렴하고 강성이 우수한 콘크리트 벽체가 주로 사용된다.
일반적으로 초고층 건물의 코어벽 시공에는 ACS(Auto Climbing System)를 사용한 콘크리트 연속타설공법이 주로 사용된다. 상기 공법에서는 일체화된 비계-거푸집을 미리 시공된 저층의 콘크리트벽에 지지시키고 이를 유압으로 자체 인양시키면서 공사를 진행한다.
그런데 100층 이상 초고층 건물의 RC 코어벽은 벽의 두께가 대략 1m 이상이고, 콘크리트 벽체의 구조성능보강 및 균열제어 등을 위하여 벽체 내부에 대구경 철근이 배근될뿐만 아니라 철근소요량도 상당하다. 또한, 대개 벽체 내의 철근을 균등하게 배치하기 때문에 풍하중 등 횡력저항에 비효율적이다.
따라서 건물의 전후-좌우 양방향 횡력에 효율적으로 저항하기 위해서는 코어전단벽의 코너부에 재료 성능이 우수한 강재를 배치하는 것이 효율적이지만, 현실은 철근의 직경 및 간격 등의 한계로 철근의 코너부 집중 배치가 불가능하다. 나아가 대구경 철근은 작업자 개인이 양중이나 이동 등 여러 가지 측면에서 다루기가 힘들며, 많은 양의 현장 배근작업을 수행해야 하므로 전체 코어전단벽 공정에서 철근 작업에 가장 많이 시간이 소요된다.
아울러 건물 외부에 강재기둥을 사용하는 경우, 높은 압축 응력을 받는 콘크리트의 장기축소로 인하여 RC 부재인 코어전단벽과 강재기둥인 외부기둥 간의 부등 축소가 발생할 수 있다. 이러한 부등 축소는 구조부재에 추가적인 응력을 발생시킬 뿐 아니라 비구조재인 설비 배관 등의 비틀림 등을 유발할 수 있다. 따라서 부등 축소를 보정하기 위하여 고가의 첨단 측량, 계측 및 모니터링 관련 기술이 요구된다.
한편, 현재 국내외 RC 코어벽 구조를 사용한 초고층 건물은 대다수가 아웃리거 시스템(Outrigger system)을 병용하여 사용한다.
아웃리거 시스템은 건물 중앙부 코어의 하중을 외부기둥에 전달하기 위하여 높은 강성의 트러스나 벽체를 코어전단벽(1)과 외부기둥(3) 사이에 연결하는 구조시스템이다(도 1, 도 2 참조). 이때, 외부기둥(3)은 밸트트러스(4) 또는 밸트월(미도시)로 연결된다.
일반적으로 아웃리거부재(2)가 설치되는 코어전단벽(1) 위치에서는 아웃리거부재(2)의 연결 및 정착성능 확보를 위하여 대형의 형강재나 트러스 등 강재 부재가 보강되어야 한다. 통상 아웃리거 1개소 설치를 위하여 2~3개월의 공사기간이 소요되며, 초고층 건물에서는 3~4개소 정도의 아웃리거가 설치되므로 전체 아웃리거 시공을 위하여 대략 6~12개월가량의 공사기간이 추가로 소요된다. 따라서 공기는 물론 이로 인한 공사비 상승도 불가피하다. 그리고 아웃리거 설치공정은 벽체시공과 간섭되므로 ACS 폼을 해체 후 재조립해야 한다는 단점이 있다.
또한, 건물의 층수 및 높이가 증가함에 따라 코어벽의 구조성능, 시공성 및 시공정밀성 등이 더욱 세심히 고려되어야 한다. 그런데 종래 ACS 폼 사용시, ACS 폼이 하부구조체인 콘크리트 벽체 부분에만 지지되므로 시공안전성에 문제가 있고, 벽체시공의 후공정이 선시공된 콘크리트 벽체의 수직도 등 시공품질에 따라 좌우되므로 공사기간 및 시공정밀도를 확보하는데 상당한 어려움이 따른다.
실제로, ACS 폼을 사용하는 건설현장에서 선시공된 콘크리트벽과 앵커볼트의 연결불량으로 비계-거푸집 일체가 추락하여 인명사고가 발생한 사례가 있다. 그리고 정밀시공이 부족한 콘크리트 벽체로 인하여 외부기둥으로부터 연결되는 강재보를 콘크리트 벽체에 연결하는 데에 어려움을 토로한 초고층 현장도 다소 있다. 이러한 거푸집 안정성 및 벽체 시공정밀성을 보완하기 위해서는 매우 고가의 거푸집시스템을 사용하여야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 100층 이상 초고층 건물에서 횡력 및 중력저항에 모두 효과적인 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공하고자 한다.
본 발명은 코어전단벽의 코너부 시공시 종래 기술과 비교하여 시공성, 경제성 및 작업안전성을 향상시킬 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공하고자 한다.
본 발명은 코어전단벽과 외부기둥과의 부등 축소 발생을 최소화할 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공하고자 한다.
본 발명은 아웃리거 시스템 적용시 아웃리거부재와의 결합 및 시공이 용이하여 전체적인 공사 기간을 단축할 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공하고자 한다.
본 발명은 ACS 폼 시공이 용이하며, 거푸집 안전성 및 시공정밀성을 확보할 수 있는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 코어전단벽의 외부를 이루는 것으로 콘크리트 내에 철근이 배근되는 복수의 외벽부; 및 이웃하는 외벽부의 단부를 서로 연결하기 위한 것으로 L형 단면의 강판벽체와 외벽부의 콘크리트와 일체 타설되는 콘크리트가 합성되어 코어전단벽의 코너를 이루는 연결부재; 로 구성되되, 상기 강판벽체는 서로 일정 간격 이격되는 한 쌍으로 구비되어 내측의 강판벽체가 외측의 강판벽체보다 외벽부 측으로 길게 형성되도록 콘크리트의 양측에 결합되며, 상기 한 쌍의 강판벽체는 복수의 연결스티프너에 의해 상호 결합되고, 상기 강판벽체의 내측에는 콘크리트 내에 묻히는 전단연결재가 결합되는 것을 특징으로 하는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결부재의 외측에 결합되는 강판벽체에는 아웃리거부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 제공한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, RC 코어전단벽에서 코너부 등과 같은 외벽부의 접합부를 강콘크리트 합성 부재인 연결부재로 상호 결합 및 보강함으로써 횡력저항에 효율적으로 대응 가능하며, 압축력에 대해 응력집중이 발생하는 외벽부의 접합부에서 강판벽체가 내부 콘크리트를 구속하므로 부재의 강도와 연성 능력이 많이 증가한다. 이에 따라 100층 이상 초고층 건물에서 건물의 내풍-내진 구조성능을 향상시킬 수 있다.
둘째, 연결부재의 강판벽체 결합으로 벽체의 수직도를 개선할 수 있고 시공 오차를 줄일 수 있으며, ACS 폼 시공 및 타부재와의 결합이 용이하다. 따라서 시공성, 시공정밀성, 안전성을 높일 수 있다.
셋째, 연결부재의 강판벽체 결합으로 외부기둥과의 부등 축소 발생을 최소화할 수 있다.
넷째, 설계되는 모멘트-축력 분포에 따라 코어전단벽의 벽 두께를 20~30%까지 축소 가능하다. 이에 따라 실내 안목 치수 증가로 건축 가용 면적이 늘어나 임대수익을 극대화시킬 수 있어 경제적이다.
다섯째, 연결부재의 강판벽체에 아웃리거부재를 직접 결합할 수 있으므로, 아웃리거 설치부를 포함한 모든 위치에서 동일한 속도로 벽체 시공이 가능하여 공기를 단축할 수 있다.
도 1은 아웃리거 시스템의 개념을 도시하는 도면.
도 2는 아웃리거 시스템에서 아웃리거부재와 코어전단벽의 결합 관계를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 도시하는 사시도.
도 4는 일실시예에 의한 외벽부와 연결부재의 결합 관계를 도시하는 평단면도.
도 5는 다른 실시예에 의한 외벽부와 연결부재의 결합 관계를 도시하는 평단면도.
도 6은 강판벽체의 다양한 실시예를 도시하는 평단면도.
도 7은 본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 도시하는 평단면도.
도 8은 강판벽체의 실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 코어전단벽의 벽 두께 변화에 따른 P-M 상관도.
도 10은 본 발명 적용 전후 건물의 가용 면적을 비교하는 도면.
도 11은 본 발명에 의한 코어전단벽의 두께 감소에 따른 추가 임대 수익을 도시하는 그래프.
도 12는 본 발명에 의한 코어전단벽에 배근되는 수직철근의 철근비에 따른 P-M 상관도.
도 13은 본 발명이 적용된 아웃리거 시스템을 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명 적용 전후 전체 공정과 공사기간과의 관계를 도시하는 그래프.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 도시하는 사시도이고, 도 4는 일실시예에 의한 외벽부와 연결부재의 결합 관계를 도시하는 평단면도이며, 도 5는 다른 실시예에 의한 외벽부와 연결부재의 결합 관계를 도시하는 평단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽은 코어전단벽(1)의 외부를 이루는 것으로 콘크리트 내에 철근이 배근되는 복수의 외벽부(11); 및 이웃하는 외벽부(11)의 단부를 서로 연결하기 위한 것으로 L형 단면의 강판벽체(121)와 외벽부(11)의 콘크리트와 일체 타설되는 콘크리트(122)가 합성되어 코어전단벽(1)의 코너를 이루는 연결부재(12); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 주로 100층 이상 초고층 건물에서 횡력 및 중력저항에 가장 큰 역할을 하는 코어전단벽 시스템에 관한 것으로, 건물의 내풍-내진 구조성능, 시공성, 안전성, 시공정밀성, 경제성 등을 향상시키고자 하는 것이다.
본 발명은 복수의 외벽부(11) 및 이웃하는 외벽부(11)를 연결하는 연결부재(12)로 구성된다.
상기 외벽부(11)는 코어전단벽(1)의 외부를 이루는 것으로 콘크리트 내에 철근이 배근된다.
상기 연결부재(12)는 이웃하는 외벽부(11)의 단부를 서로 연결하기 위한 것으로 강판벽체(121)와 콘크리트(122)가 합성되어 이루어진다.
이와 같이, RC 코어전단벽(1)에서 코너부 등과 같은 외벽부(11)의 접합부를 강콘크리트 합성 부재인 연결부재(12)로 상호 결합 및 보강하면, 횡력저항에 효율적으로 대응 가능하다.
상기 강콘크리트 합성 연결부재(12)에 의해 횡력에 대해 코어전단벽(1)의 강성과 연성 능력이 모두 향상된다.
또한, 압축력에 대해 응력 집중이 발생하는 외벽부(11)의 접합부에서 강판벽체(121)로 콘크리트(122)를 구속하므로, 강도와 연성 능력이 크게 증가한다.
다시 말하면, 연결부재(12)의 강판벽체(121)는 강판벽체(121) 자체로 코어전단벽(1)의 중력 및 횡력저항 시스템을 구성할 뿐만 아니라 합성되는 콘크리트(122)의 연성 등 구조성능을 향상시킨다.
상기 연결부재(12)의 강판벽체(121)는 벽체의 수직도를 개선한다. 또한, 코어전단벽(1) 시공시 시공 오차를 감소시킬 수 있어 ACS 폼 시공이 용이하고 다른 부재와의 결합을 쉽게 해준다. 아울러 ACS 폼을 콘크리트 벽체뿐 아니라 강판벽체(121)에 지지할 수 있으므로 거푸집 공사의 시공안전성 및 정밀성이 향상된다.
상기 연결부재(12)의 강판벽체(121)는 코어전단벽(1)과 외부기둥(3)과의 부등 축소 발생을 최소화할 수 있다.
100층 이상 초고층 건물에서 강판벽체(121)의 두께는 50~100㎜ 정도가 적합하다.
상기 연결부재(12)의 강판벽체(121)는 건물 높이 전체에 걸쳐 구비될 수도 있고, 건물의 높이나 중력하중 또는 횡력하중의 크기 등에 따라 건물 하부 일정 높이까지만 구비될 수도 있다.
상기 강판벽체(121)의 외측면은 시공성 및 사용성 측면에서 외벽부(11)의 외측면과 일치시키는 것이 바람직하다.
상기 연결부재(12)의 콘크리트(122)는 외벽부(11)의 콘크리트와 일체로 타설된다.
상기 연결부재(12)의 콘크리트(122)와 외벽부(11)의 콘크리트를 일체 타설하는 경우, 강판벽체(121)는 연결부재(12)의 콘크리트(122) 타설을 위한 거푸집 역할을 수행할 수 있다.
상기 연결부재(12)의 콘크리트(122) 내에는 수직철근이 배근될 수 있다. 그리고 연결부재(12)의 콘크리트(122) 내로 외벽부(11)의 수평철근이 연장될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(12)는 코어전단벽(1)의 코너를 이루도록 구성할 수 있다.
이와 같이 가장 큰 응력이 발생하는 코어전단벽(1)의 코너에 연결부재(12)가 구비되면 구조 성능을 극대화할 수 있다.
상기 연결부재(12)는 도 4와 같이 L형 단면으로 형성된다.
상기 연결부재(12)는 코어전단벽(1)의 횡력을 저항하는 주 기둥의 역할을 할 수 있다. 이 경우 강판벽체(121)는 코어전단벽(1)의 코너 형상에 따라 L 형상으로 형성 가능하다.
또한, 코어전단벽(1)의 코너에 강성과 연성이 큰 연결부재(12)가 배치되면, 구조 효율 극대화는 물론 연결부재(12) 사이의 외벽부(11)에 소요되는 철근량을 대폭 감소할 수 있어 경제적이다.
한편, 코어전단벽(1)의 한 변의 길이가 긴 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 코어전단벽(1)의 한 변 내에서 벽체를 복수의 외벽부(11)로 분할하고, 이웃하는 외벽부(11)를 연결부재(12)로 접합하는 것도 가능하다.
도 6은 강판벽체의 다양한 실시예를 도시하는 평단면도이다.
삭제
상기 강판벽체(121)는 도 6의 (a) 및 (b)와 같이 콘크리트(122)의 양측에 결합할 수 있으며, 강판벽체(121)의 길이는 서로 같거나 다르게 구성할 수 있다.
도 6의 (c)와 (d)에는 강판벽체(121)가 콘크리트(122)의 외측 및 내측에만 각각 결합된 경우가 도시된다.
도 6의 (c)와 같이, 콘크리트(122)의 외측에 강판벽체(121)가 위치되면, 구조적인 측면에서 부재의 단면계수를 증가시킬 수 있고 시공적으로는 코어전단벽(1) 외부에 다른 부재를 결합하기 용이한 장점이 있다.
도 7은 본 발명 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽을 도시하는 평단면도이다.
도 6의 (b), 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 강판벽체(121)는 서로 일정 간격 이격되는 한 쌍으로 구비되어, 내측의 강판벽체(121)가 외측의 강판벽체(121)보다 외벽부(11) 측으로 길게 형성되도록 콘크리트(122)의 양측에 결합될 수 있다.
상기 강판벽체(121)를 콘크리트(122)의 양측에 결합하면, 콘크리트(122)의 내외부가 강판벽체(121)에 의해 구속되는 강콘크리트 합성 부재가 형성된다.
이에 따라 연결부재(12) 내부의 콘크리트(122)가 외부에 위치되는 강판벽체(121)에 의해 구속되므로, 콘크리트(122) 자체의 강도 및 연성이 많이 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
도 8은 강판벽체의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 강판벽체(121)는 복수의 연결스티프너(123)에 의해 상호 결합되도록 구성 가능하다.
대면하는 한 쌍의 강판벽체(121)를 복수의 연결스티프너(123)로 서로 연결하여 결합하면, 시공 중 강판벽체(121)를 자립시킬 수 있어 편리하다.
상기 연결스티프너(123)는 강판벽체(121)의 탈락을 방지한다.
아울러 상기 강판벽체(121)의 내측에는 콘크리트(122) 내에 묻히는 전단연결재(124)가 결합될 수 있다.
즉, 상기 강판벽체(121)가 내부 콘크리트(122)에 면하는 내측에는 전단연결재(124)를 결합할 수 있다.
상기 전단연결재(124)는 복수 개 구비될 수 있다.
상기 전단연결재(124)에 의하여 강판벽체(121)가 내부 콘크리트(122)와 일체로 거동한다.
도 9는 본 발명에 의한 코어전단벽의 벽 두께 변화에 따른 P-M 상관도이고, 도 10은 본 발명 적용 전후 건물의 가용 면적을 비교하는 도면이다. 그리고 도 11은 본 발명에 의한 코어전단벽의 두께 감소에 따른 추가 임대 수익을 도시하는 그래프이고, 도 12는 본 발명에 의한 코어전단벽에 배근되는 수직철근의 철근비에 따른 P-M 상관도이다.
도 9의 P-M 상관도에 도시된 기존의 RC 코어전단벽은 콘크리트 압축강도 fck = 80MPa, 코어전단벽의 크기 35m×35m, 철근 강도 Fy=500MPa, 철근비 ρr=3.7%, 벽 두께 1600㎜ 기준이다.
그리고 본 발명이 적용된 코어전단벽(1)은 모서리 내외측에 각각 일측 길이가 폭 4000㎜, 두께 80㎜, Fy=400MPa인 강판벽체(121, 강재비 ρs=2.4%)가 결합되었다.
도 9의 P-M 상관도를 살펴보면, 본 발명의 경우 벽 두께가 1400㎜인 경우에도 기존 벽 두께가 1600㎜인 RC 코어전단벽보다 향상된 성능을 나타냄을 확인할 수 있다.
특히, 본 발명을 적용한 경우, 벽 두께와 상관없이 모멘트에 대한 성능이 크게 향상되었다.
따라서 설계되는 모멘트-축력 분포에 따라 벽체 두께를 20~30%까지 축소 가능하다.
상기 코어전단벽(1)의 두께가 얇아질 경우 실내 안목 치수를 증가시킬 수 있다. 따라서 기존 도 10의 (a)에서 도 10의 (b)로 건물 가용 면적이 늘어나므로 임대수익을 극대화할 수 있어 경제성이 향상된다.
도 11에는 본 발명에 의한 코어전단벽 적용시 벽 두께 감소량에 따른 추가 임대 수익에 대한 그래프가 도시된다.
서울시 사무용 건물의 평균 임대료인 3.3m2 당 임대료 10 만원을 기준으로 100층 건물의 10년간 임대 비용을 추산했을 때, 대략 감소되는 벽 두께당 추가 임대료 수익은 0.5억원/㎜ 정도로 예상된다.
한편, 도 12에서는 본 발명에 의한 코어전단벽에 배근되는 수직철근의 철근비에 따른 P-M 상관도가 도시된다.
여기에서 ρr=철근비, ρs= 강판벽체의 강재비를 뜻한다.
도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명을 적용한 코어전단벽은 철근비 ρr=1.3% 정도만 되어도 기존 ρr=3.7%인 RC 코어전단벽과 유사한 성능을 나타냄을 확인할 수 있다.
따라서 철근 소요량을 대략 60% 정도 절감할 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용된 아웃리거 시스템을 도시하는 사시도이고, 도 14는 본 발명 적용 전후 전체 공정과 공사기간과의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(12)의 외측에 결합되는 강판벽체(121)에는 아웃리거부재(2)가 결합될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 코어전단벽(1)의 코너 부위에 연결부재(12)의 강판벽체(121)가 위치된다. 이에 따라 코어전단벽(1)에 외부 부재를 접합하기 용이하여 외부기둥(3)과의 연결을 위한 연결보뿐만 아니라 아웃리거 시스템을 위한 아웃리거부재(2)를 쉽게 결합할 수 있으며 시공 정밀성이 크게 향상된다.
특히, 기존의 RC 코어전단벽에 아웃리거부재(2)를 설치하기 위해서는 벽체에 별도의 임베디드 플레이트를 매립하고 접합부를 보강하여야 하므로 시공이 복잡하고 번거로웠다. 이에 반해 본 발명에서는 코어전단벽(1)의 강판벽체(121)에 아웃리거부재(2)를 직접 결합하면 되므로 시공성이 매우 우수하다.
일반적으로 종래에는 아웃리거 1개소 설치시 2~3개월의 공사기간이 소요되며, 초고층 건물은 대개 3~4개소 정도의 아웃리거가 설치되므로 아웃리거 시스템 구축을 위해 대략 6~12개월 정도의 추가 공기가 필요하였다.
이에 반해 본 발명은 강판벽체(121)에 아웃리거부재(2)가 직접 결합되므로 코어전단벽(1)과 아웃리거부재(2)의 접합부에 별도 보강이 필요 없어 공사기간을 단축할 수 있다.
즉, 도 14에 도시된 바와 같이, 전체 공정을 보았을 때 아웃리거 설치부를 포함한 모든 위치에서 동일한 속도로 벽체 시공이 가능하다.
1: 코어전단벽
11: 외벽부
12: 연결부재
121: 강판벽체
122: 콘크리트
123: 연결스티프너
124: 전단연결재
2: 아웃리거부재
3: 외부기둥
4: 밸트트러스

Claims (7)

  1. 코어전단벽(1)의 외부를 이루는 것으로 콘크리트 내에 철근이 배근되는 복수의 외벽부(11); 및
    이웃하는 외벽부(11)의 단부를 서로 연결하기 위한 것으로 L형 단면의 강판벽체(121)와 외벽부(11)의 콘크리트와 일체 타설되는 콘크리트(122)가 합성되어 코어전단벽(1)의 코너를 이루는 연결부재(12); 로 구성되되,
    상기 강판벽체(121)는 서로 일정 간격 이격되는 한 쌍으로 구비되어 내측의 강판벽체(121)가 외측의 강판벽체(121)보다 외벽부(11) 측으로 길게 형성되도록 콘크리트(122)의 양측에 결합되며,
    상기 한 쌍의 강판벽체(121)는 복수의 연결스티프너(123)에 의해 상호 결합되고,
    상기 강판벽체(121)의 내측에는 콘크리트(122) 내에 묻히는 전단연결재(124)가 결합되는 것을 특징으로 하는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 연결부재(12)의 외측에 결합되는 강판벽체(121)에는 아웃리거부재(2)가 결합되는 것을 특징으로 하는 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽.
KR1020170042852A 2017-04-03 2017-04-03 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽 KR101948788B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170042852A KR101948788B1 (ko) 2017-04-03 2017-04-03 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170042852A KR101948788B1 (ko) 2017-04-03 2017-04-03 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180112241A KR20180112241A (ko) 2018-10-12
KR101948788B1 true KR101948788B1 (ko) 2019-02-15

Family

ID=63876701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170042852A KR101948788B1 (ko) 2017-04-03 2017-04-03 L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101948788B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109680796A (zh) * 2019-01-14 2019-04-26 重庆大学 高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构
CN109723142A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 汉尔姆建筑科技有限公司 一种建筑结构
KR20210100385A (ko) * 2020-02-06 2021-08-17 서울대학교산학협력단 콘크리트 충전 합성 부재
CN115977250B (zh) * 2023-02-01 2024-02-23 中建八局第四建设有限公司 一种装配式钢模块核心筒结构体系及施工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000186383A (ja) * 1998-12-21 2000-07-04 Kajima Corp 曲げ変形制御型制震架構のコア壁及びコアの柱
JP2010065381A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Shimizu Corp コア壁の施工方法及びコア壁

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000186383A (ja) * 1998-12-21 2000-07-04 Kajima Corp 曲げ変形制御型制震架構のコア壁及びコアの柱
JP2010065381A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Shimizu Corp コア壁の施工方法及びコア壁

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180112241A (ko) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11680401B2 (en) Precast wall panels and method of erecting a high-rise building using the panels
AU2015246120B2 (en) Open web composite shear connector construction
US8074414B2 (en) Precast wall panels and method of erecting a high-rise building using the panels
US8640419B2 (en) Method of constructing prefabricated steel reinforced concrete (PSRC) column using angle steels and PSRC column using angle steels
KR101767677B1 (ko) 스틸 콘크리트 합성기둥구조
KR101948788B1 (ko) L형 이중 강판벽체로 보강된 합성 코어전단벽
KR100957571B1 (ko) 슬림플로어 시스템에서 비대칭철골보를 위한 좌굴방지용 보강구조 및 이의 시공방법
KR100905806B1 (ko) 조립식 계단
KR102079008B1 (ko) 단부모멘트 및 휨 저항력이 보강된 보와 기둥의 이-지(ez) 결합구조
CN104929294A (zh) 内置十字交叉空心方钢管的混凝土组合板
US20150059268A9 (en) Prestressed and cambered steel decking floor system
KR100923564B1 (ko) 스틸 플레이트를 이용한 프리캐스트 교량 바닥판과 그 시공방법 및 구조
CN114108808B (zh) 一种连接节点可调节的pvc-frp管混凝土柱与混凝土叠合梁组合结构及其安装方法
KR101373262B1 (ko) 연결판 교차식 콘크리트 충전 강관기둥
CN210049486U (zh) 混凝土预制梁
KR100581224B1 (ko) X형 까치발 기둥머리
KR20210100384A (ko) 강콘크리트 코어 전단벽 시스템
KR101398435B1 (ko) 건축물의 복합보 공법 및 그에 의한 구조
CN211447271U (zh) 一种构造柱与结构楼板的新型连接构造
CN109457870B (zh) 一种中空夹层钢管混凝土巨型柱及其施工方法
JP5248784B2 (ja) 柱と梁の接合構造
JP5459773B2 (ja) 鉄筋コンクリート造部材の構造
KR20100033695A (ko) 뒤틀림방지 및 시공성이 개선된 건축구조물 시공용멀티슬래브
CN117328578A (zh) 一种钢-混组合连接的预制多层密肋复合墙及其连接方法
KR20240145175A (ko) 조립 시 연속붕괴를 방지하는 연결유닛을 이용한 pc공동주택의 pc공법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant