KR102217545B1 - 전단 보강재 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 전단 보강재는 무량판 슬래브 또는 기초판에 매립되어 무량판 슬래브 또는 기초판의 전단력을 보강하는 보강부와, 상기 보강부의 상단에 구비되고 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결되어 상기 보강부의 위치를 고정하는 고정부와, 상기 보강부의 하단에 구비되어 상기 보강부를 받치는 받침부를 구비할 수 있다.

Description

전단 보강재{Shear reinforcement}

본 발명은 전단 보강재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무량판 슬래브 또는 기초판의 전단력을 보강할 수 있는 전단 보강재에 관한 것이다.

일반적으로 플랫 슬래브 또는 플랫 플레이트와 같이 보 없이 직접 기둥에 지지되는 무량판 구조에서 슬래브와 기둥접합부에는 응력이 과도하게 집중되며, 이에 의해 기둥 주위의 슬래브에는 하부로부터 경사지게 균열이 발생하고 나아가 구멍이 뚫리는 형태의 전단파괴가 일어나기 쉽다. 이런 형태의 전단을 펀칭전단(Punching shear, 뚫림전단)이라고 하며, 이러한 전단파괴는 매우 취성적이어서 구조물의 안전성에 치명적일 수 있으므로, 무량판 구조는 펀칭전단에 대하여 충분히 저항할 수 있도록 구조설계 되어야 한다.

무량판 구조에서 슬래브-기둥 접합부의 전단성능을 높이는 방법으로는 (ⅰ)슬래브의 두께를 전체판에 걸쳐 증가시키는 방법, (ⅱ)지판(트롭판넬)을 사용하여 기둥에 인접한 슬래브의 두께를 증가시키는 방법, (ⅲ)기둥크기를 증가시키는 방법, (ⅳ)기둥에 기둥머리(주두)를 사용하는 방법, (ⅴ)기둥 주위의 슬래브(주열대 구간)를 전단보강재로서 보강하는 방법 등이 있다.

상기한 방법 중 (ⅰ)~(ⅳ)의 방법은 경제성 및 시공성이 떨어지고 층고 등에 대한 설계과정에서 제약이 수반되며, 특히 지진과 같은 하중을 받는 경우 탄성한계를 넘어 비탄성 영역에서의 변형능력을 보장할 수 없다는 문제점을 내재하고 있는 바, 통상(ⅴ)의 전단 보강재를 슬래브에 설치하는 방법이 가장 현실적인 방법으로 이용되는 실정이다.

그리고 통상(ⅴ)의 전단 보강재는 무량판 슬래브에 설치될 경우, 상부 철근과 하부 철근을 이행할 시 그 일정에 맞춰 시공해야 하는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0079561호(2009.07.22)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 시공이 용이하면서 동시에 무량판 슬래브의 전단력을 보강할 수 있는 전단 보강재를 제공하는 것이다.

그리고 시공이 용이하면서 동시에 기초판의 전단력을 보강하여 기초판의 두께를 줄여줌으로써 경제적 효과를 도모할 수 있는 전단 보강재를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재는 무량판 슬래브 또는 기초판에 매립되어 무량판 슬래브 또는 기초판의 전단력을 보강하는 보강부와, 상기 보강부의 상단에 구비되고 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결되어 상기 보강부의 위치를 고정하는 고정부와, 상기 보강부의 하단에 구비되어 상기 보강부를 받치는 받침부를 구비할 수 있다.

상기 고정부는 상기 보강부의 상단에서 수평방향으로 연장되는 수평부재와, 상기 수평부재에서 하 방향으로 절곡되는 수직부재를 구비할 수 있다.

상기 보강부는 원형의 파이프형태로 구비될 수 있다.

상기 보강부는 상하방향으로 소정의 길이를 갖으며 서로 마주보는 형태로 구비될 수 있다.

상기 보강부는 양단이 상기 한 쌍의 플레이트와 연결되어 상기 한 쌍의 플레이트를 연결하는 연결부재를 구비할 수 있다.

상기 보강부는 '+'자의 단면형상으로 형성된 기둥형태로 구비될 수 있다.

상기 보강부에는 무량판 슬래브 또는 기초판을 형성하기 위해 타설된 콘크리트가 상기 보강부의 내부에 유입되거나 관통되도록 하여 무량판 슬래브 또는 기초판과의 결합력을 높이는 타공홀이 형성될 수 있다.

상기 보강부는 다각형의 단면형상으로 형성된 기둥형태의 용접철망으로 구비될 수 있다.

상기 보강부에 구비되는 상기 고정부는 이웃하는 또 다른 상기 보강부에 구비되는 상기 고정부와 서로 수직을 형성하도록 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결될 수 있다.

본 발명의 따른 전단 보강재에 의하면, 시공이 용이하면서 동시에 무량판 슬래브의 전단력을 보강할 수 있다.

그리고 시공이 용이하면서 동시에 기초판의 전단력을 보강하여 기초판의 두께를 줄여줌으로써 경제적 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재를 나타낸 도면.
도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 전단 보강재의 변형 예를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 보강부(100), 고정부(200) 및 받침부(300)를 구비할 수 있다.

보강부(100)는 원형의 파이프형태로 상하방향으로 길게 형성될 수 있다. 원형의 파이프형태로 상하방향으로 길게 형성된 보강부(100)는 전단력이 발생하는 위치에 다수개가 설치되며 기초판(20) 형성을 위해 콘크리트를 타설할 시 배근 된 철근(21)과 함께 콘크리트에 매립되어 기초판(20)의 전단력을 보강할 수 있다.

그리고 보강부(100)에는 기초판(20) 형성을 위해 콘크리트를 타설할 시 콘크리트가 보강부(100)의 내부로 유입되도록 하는 다수개의 타공홀(120)이 형성될 수 있다. 보강부(100)에 형성된 다수개의 타공홀(120)은 콘크리트가 보강부(100)의 내부에 유입되도록 함으로써 콘크리트와 보강부(100)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 콘크리트와의 결합력이 높아진 보강부(100)는 기초판(20)의 전단력을 더욱 효과적으로 보강할 수 있다.

고정부(200)는 보강부(100)의 상단에 구비되어 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결될 수 있다. 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결된 고정부(200)는 보강부(100)의 설치위치를 고정하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 고정부(200)는 보강부(100)의 상단에서 수평방향으로 연장되는 수평부재(210)와 수평부재(210)에서 하 방향으로 절곡되는 수직부재(220)를 구비할 수 있다. 보강부(100)의 상단에서 수평방향으로 연장된 수평부재(210)는 배근 된 철근(21)의 상부에 얹혀지는 형태로 구비되고, 수평부재(210)에서 하 방향으로 절곡된 수직부재(220)는 배근 된 철근(21)의 상부에 얹혀진 수직부재(220)가 배근 된 철근(21)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 고정부(200)는 보강부(100)의 상단에 구비될 시 서로 마주보는 형태로 복수개가 구비되어 보강부(100)의 양측에 위치한 배근 된 철근(21)과 연결될 수 있다. 여기서, 보강부(100)에 구비되는 복수개의 고정부(200)는 이웃하는 또 다른 보강부(100)에 구비되는 복수개의 고정부(200)와 서로 수직을 형성하도록 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 보강부(100)에 구비되는 복수개의 고정부(200)가 이웃하는 또 다른 보강부(100)에 구비되는 복수개의 고정부(200)와 간섭을 일으키지 않으므로 다수개의 보강부(100)가 용이하게 설치될 수 있다.

받침부(300)는 보강부(100)의 하단에 구비되어 보강부(100)를 받치는 역할을 할 수 있다. 그리고 보강부(100)의 하단에 구비된 받침부(300)는 기초판(20)을 형성하기 위해 콘크리트를 타설할 시 콘크리트와 보강부(100)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 받침부(300)를 통해 콘크리트와의 결합력이 높아진 보강부(100)는 기초판(20)의 전단력을 더욱 효과적으로 보강할 수 있다.

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 도 1에 도시된 전단 보강재의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 기초판(20)에 매립되어 기초판(20)의 전단력을 보강하는 보강부(100), 보강부(100)의 상단에 구비되고 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결되어 보강부(100)의 위치를 고정하는 고정부(200) 및 보강부(100)의 하단에 구비되어 보강부(100)를 받치는 받침부(300)를 구비할 수 있다.

그리고 보강부(100)는 상하방향으로 소정의 길이를 갖으며 서로 마주보는 형태로 구비되는 한 쌍의 플레이트(110)로 구비될 수 있다. 서로 마주보는 형태로 구비되는 한 쌍의 플레이트(110)는 일정한 간격을 유지한 상태로 구비될 수 있으며, 기초판(20) 형성을 위해 콘크리트를 타설할 시 콘크리트가 한 쌍의 플레이트(110) 사이 공간으로 유입되도록 하는 다수개의 타공홀(120)이 각각 형성될 수 있다. 한 쌍의 플레이트(110)에 각각 형성된 다수개의 타공홀(120)은 콘크리트가 한 쌍의 플레이트(110) 사이 공간으로 유입되도록 함으로써 콘크리트와 한 쌍의 플레이트(110)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이뿐만 아니라, 콘크리트를 타설할 시 콘크리트가 직접적으로 한 쌍의 플레이트(110) 사이 공간으로 유입되어 콘크리트와 한 쌍의 플레이트(110)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 콘크리트와의 결합력이 높아진 보강부(100)는 기초판(20)의 전단력을 더욱 효과적으로 보강할 수 있다.

한편, 한 쌍의 플레이트(110)의 상부에 구비되는 고정부(200)에는 연결부재(140)가 구비될 수 있다. 한 쌍의 플레이트(110)의 상부에 구비된 연결부재(140)는 한 쌍의 플레이트(110)의 상부를 연결하여 일정한 간격이 용이하게 유지되도록 함과 동시에 한 쌍의 플레이트(110)와 수평부재(210) 및 수직부재(220)를 직간접으로 연결하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 플레이트(110)로 이루어진 보강부(100)는 고정부(200)를 통해 배근 된 철근(21)에 용이하게 연결될 수 있다.

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 도 1에 도시된 전단 보강재의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 기초판(20)에 매립되어 기초판(20)의 전단력을 보강하는 보강부(100), 보강부(100)의 상단에 구비되고 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결되어 보강부(100)의 위치를 고정하는 고정부(200) 및 보강부(100)의 하단에 구비되어 보강부(100)를 받치는 받침부(300)를 구비할 수 있다.

그리고 보강부(100)는 '+'자의 단면형상으로 형성된 기둥형태로 구비될 수 있다. '+'자의 단면형상으로 형성된 기둥형태로 구비된 보강부(100)에는 기초판(20) 형성을 위해 콘크리트를 타설할 시 콘크리트가 보강부(100)를 관통하도록 다수개의 타공홀(120)이 형성될 수 있다. 보강부(100)에 형성된 다수개의 타공홀(120)은 콘크리트가 보강부(100)를 관통하도록 함으로써 콘크리트와 보강부(100)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 콘크리트와의 결합력이 높아진 보강부(100)는 기초판(20)의 전단력을 더욱 효과적으로 보강할 수 있다.

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 도 1에 도시된 전단 보강재의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 기초판(20)에 매립되어 기초판(20)의 전단력을 보강하는 보강부(100), 보강부(100)의 상단에 구비되고 기초판(20)에 배근 된 철근(21)과 연결되어 보강부(100)의 위치를 고정하는 고정부(200) 및 보강부(100)의 하단에 구비되어 보강부(100)를 받치는 받침부(300)를 구비할 수 있다.

그리고 보강부(100)는 기둥형태의 용접철망(130)으로 구비될 수 있다. 기동형태의 용접철망(130)으로 구비된 보강부(100)는 원형 또는 사각형 등과 같이 다각형의 단면형상으로 형성될 수 있으며, 보강부(100)의 뼈대를 형성하는 다수개의 수직철망에 다수개의 수평철망이 수직철망의 외측을 감싸는 형태가 되도록 용접될 수 있다.

이와 같이, 보강부(100)를 용접철망(130)으로 구비함으로써 기초판(20) 형성을 위해 콘크리트를 타설할 시 콘크리트가 보강부(100)의 내부로 용이하게 유입됨으로써 콘크리트와 보강부(100)의 접촉면적을 넓게 해 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 콘크리트와의 결합력이 높아진 보강부(100)는 기초판(20)의 전단력을 더욱 효과적으로 보강할 수 있다.

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 5는 도 1에 도시된 전단 보강재의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 무량판 슬래브(20)에 매립되어 무량판 슬래브(20)의 전단력을 보강하는 보강부(100), 보강부(100)의 상단에 구비되고 무량판 슬래브(20)에 배근 된 철근(21)과 연결되어 보강부(100)의 위치를 고정하는 고정부(200) 및 보강부(100)의 하단에 구비되어 보강부(100)를 받치는 받침부(300)를 구비할 수 있다.

그리고 보강부(100)는 기초판(20)에 설치되는 것보다 상대적으로 짧은 길이로 형성되어 무량판 슬래브(20)의 두께에 맞게 용이하게 매립되도록 할 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재(10)는 무량판 슬래브 또는 기초판(20)에 배근 된 철근(21)에 연결된 상태로 콘크리트에 의해 매립되어 무량판 슬래브 또는 기초판(20)의 전단력을 보강하는 효과를 발휘할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전단 보강재에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 전단 보강재 20: 무량판 슬래브 또는 기초판
21: 철근 100: 보강부
110: 플레이트 120: 타공홀
130: 용접철망 140: 연결부재
200: 고정부 210: 수평부재
220: 수직부재 300: 받침부

Claims (9)

1. 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근의 상단에서 하 방향으로 삽입된 후 무량판 슬래브 또는 기초판에 매립되어 무량판 슬래브 또는 기초판의 전단력을 보강하는 보강부와,
   상기 보강부의 상단에 구비되고 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결되되 상기 보강부가 상기 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근에 의해 사방이 둘러싸인 공간에 위치하도록 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결되어 상기 보강부의 위치를 고정하는 고정부와,
   상기 보강부의 하단에 구비되어 상기 보강부를 받치는 받침부를 구비하고,
   상기 고정부는 상기 보강부의 상단에서 수평방향으로 연장되고 철근의 상부에 위치하며 하면이 철근의 상부과 맞대어져 철근의 상부에 얹혀지는 수평부재와, 상기 수평부재에서 하 방향으로 절곡되고 철근의 측면에 위치하여 철근의 측면과 맞대어지는 수직부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 보강부는 원형의 파이프형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 보강부는 상하방향으로 소정의 길이를 갖으며 서로 마주보는 형태로 구비되는 한 쌍의 플레이트로 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 보강부는 양단이 상기 한 쌍의 플레이트와 연결되어 상기 한 쌍의 플레이트를 연결하는 연결부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 보강부는 '+'자의 단면형상으로 형성된 기둥형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
7. 제 3항, 제 4항 또는 제 6항에 있어서,
   상기 보강부에는 무량판 슬래브 또는 기초판을 형성하기 위해 타설된 콘크리트가 상기 보강부의 내부에 유입되거나 관통되도록 하여 무량판 슬래브 또는 기초판과의 결합력을 높이는 타공홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 보강부는 다각형의 단면형상으로 형성된 기둥형태의 용접철망으로 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 보강부에 구비되는 상기 고정부는 이웃하는 또 다른 상기 보강부에 구비되는 상기 고정부와 서로 수직을 형성하도록 무량판 슬래브 또는 기초판에 배근 된 철근과 연결되는 것을 특징으로 하는 전단 보강재.

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