KR20060069203A - XC지주와 y형 강판을 사용한 강콘크리트벽 - Google Patents

Abstract

철근콘크리트 내력벽식 구조를 1978년 아파트에 처음 적용한 이래 충고 절감 이유로 지금까지 거의 모든 아파트를 그 방식으로 짓고 있다. 그러나 이는 많은 기능 인력을 필요로 하고 평면 변경이 자유롭지 못하며 콘크리트 중성화로 인한 내구성 저하의 원인이 되므로 정부에서도 기둥+보 구조 방식으로 회귀하도록 종용하고 있다. 따라서 조립식으로 쉽게 시공할 수 있으며 공사 기간이 단축되는 강콘크리트벽을 개발하는 것을 목적으로 한다. 강콘크리트벽은 특별한 경우에만 별도의 철근을 배근한다.

강콘크리트의 XC지주(2)는 철근콘크리트 내력벽의 수직철근 역할과, 시공 중에는 콘크리트 측압을 지지하는 타이, 바닥 슬래브의 하중을 지지하는 가설 서포트 역할도 겸한다. y형강판(3)은 수평철근의 역할과 시공 중 거푸집 구실을 겸한다. 최하층에서는 도 2와 같이 먼저 ㄷ형의 토대(8)를 바닥에 눕혀 깔아 볼트(11)로 고정하고 토대 안쪽에 구조계산으로 정한 간격으로 지주를 세워 나사못(5)으로 고정한 후 이들 사이 양면에 수평-수직 방향으로 y형강판을 나사못으로 고정한다.

스터드의 강판두께와 세우는 간격은 철근콘크리트 내력벽의 수직철근 계산에 준하되 필요하면 도 4와 같이 철근을 추가할 수도 있다. 이 경우 수평철근(9)은 지주의 웨브에 조성한 익스팬딩(6)의 구멍을 통해서 연결하며 수직철근은 위 수평철근에 결속선으로 긴결한다. 립ㄷ형 지주의 익스팬딩은 XC지주(2) 좌우 콘크리트의 일체화에 도움을 주며 XC지주의 강판 소요량을 줄이는 역할을 한다. XC지주의 익스팬딩이 외기에 노출되는 최외단 부위에는 도 1과 도 5와 같이 마개판(7)을 덮어 콘크리트의 유출을 막는다. 또한 강콘크리트벽의 내부 콘크리트는 상부 바닥 콘크리트보다 먼저 부어넣는다. 상하 XC지주의 이음은 XC지주 내면에 별도 부속철물을 삽입하여 나사못(5)으로 고정한다.

Description

XC지주와 y형 강판을 사용한 강콘크리트벽{Steel concrete wall composed of expanded channel and y type side plate}

내국인 중에서 45세 이하는 거푸집과 철근 기능인이 거의 없다. 따라서 철근콘크리트 내력벽과 동등 이상의 내력을 발휘하면서 조립식으로 시공할 수 있는 벽체를 개발하여야 한다. 2005년부터 아파트를 기둥+벽체 구조로 시공할 경우 용적률과 높이제한을 완화하도록 건축법이 개정될 것이므로 강콘크리트 구조가 확산될 것이고 따라서 주로 코어벽 등 전단벽으로 사용할 강콘크리트벽을 개발하는 것이 목적이다.

1978년 철근콘크리트 벽체가 기둥을 겸하는 내력벽식 구조 방식을 발표한지 25년이 지난 지금까지 이를 대체할만한 대안이 없어서 아직도 국내의 대부분 아파트는 그 방식을 고수하고 있다. 내력벽식 구조는 거푸집과 철근 배근의 번거로움 때문에 공사 기간 단축에 한계가 있으며 철근과 거푸집 기능공 수급이 어려워서 지금은 주로 외국인 근로자의 도움을 받고 있는 실정에 있다. 또한 내력벽식 아파트는 칸막이벽 자체가 주요 구조부여서 평면 확장 등 변경이 어려우며 부재 단면적의 크기에 비하여 외기에 노출되는 표면적이 넓어서 중성화로 인한 내구성 저하가 치명적인 단점으로 부각되고 있다. 따라서 정부에서도 기둥+보 구조의 아파트로 회귀하도록 종용하고 있으나 바람이나 지진 등 횡력에 저항하기 위하여 엘리베이터나 계단실 등 코어 벽은 전단벽으로 설계하는 것이 바람직하다.

코어 벽체를 철근콘크리트 구조 대신 철골조로 설계하기도 하지만 이는 브레이싱 등의 철골 부재를 다른 마감재로 피복하는 번거로움이 있고 두께가 두꺼워지며 공사비 상승의 원인이 된다.

재래식 철근콘크리트 내력벽 또는 전단벽과 달리 거푸집이 철근을 겸하는 강콘크리트 구조 방식의 개발이 필요하다. 철근콘크리트 거푸집은 굳지 않은 콘크리트의 측압이 적어도 4,600kgf/㎠이나 되므로 콘크리트에 직접 면하는 합판 등 평판 외부에 가로세로 보강재 또는 별도의 타이를 필요로 하며 이들을 운반 설치 및 양생 후 탈형 까지의 대기 시간이 필요하므로 그 필요성과 시간을 줄이는 것도 기술적 과제이다. 또한 별도의 특별한 기능이 없어도 되는 조립식 공법의 강콘크리트벽 구조를 개발하는 것도 기술적 과제이다.

지금까지 사용하던 C형강은 웨브가 충실 단면이어서 단면의 구조상 효율성이 떨어지며 이를 강콘크리트벽의 지주로 사용하려면 웨브에 별도의 구멍 뚫는 작업을 하여야 지주 좌우 콘크리트가 서로 연결되는 효과가 있다 따라서 구멍을 뚫음으로 인한 C형강의 단면 손실을 방지하며 같은 구조적인 효과를 얻을 수 있는 지주의 개발도 기술적 과제이다.

강콘크리트벽의 최하층에서는 도 2와 같이 먼저 ㄷ형 단면의 토대(8)를 바닥에 눕혀서 깔아 볼트(11)로 고정하고 토대 안쪽에 구조계산으로 정한 간격으로 XC지주(2)를 세워 나사못(5)으로 고정한 후 이들 사이 양면에 수평, 수직 방향으로 y형강판(3)을 나사못으로 고정한다.

XC지주의 강판두께와 세우는 간격은 철근콘크리트 내력벽의 수직철근을 계산하는 방법에 준하되 필요하면 도 4와 같이 철근을 추가할 수도 있다. 이 경우 수평철근(9)은 XC지주의 웨브에 조성한 익스팬딩(6)의 구멍을 통해서 연결하며 수직철근(10)은 위 수평철근에 결속선으로 긴결한다. XC지주의 익스팬딩은 XC지주 좌우 콘크리트의 일체화에 도움을 주며 강판 소요량을 줄이는 역할을 한다. XC지주의 익스팬딩이 외기에 노출되는 최외단 부위에는 도 1, 도 5와 같이 마개판(7)을 덮고 나사못으로 부착하여 콘크리트의 유출을 막는다.

강콘크리트벽의 내부 콘크리트는 상부 바닥 콘크리트보다 먼저 부어넣는다. 상하XC지주의 이음은 XC지주(2) 내면에 별도 부속철물을 삽입하여 나사못으로 고정한다. 도 5는 강콘크리트벽의 평면 형태가 각각 一형, L형, T형 및 +자형일 경우 XC지주의 배열 방법을 설명하고 있다.

강콘크리트벽의 지주와 y형강판(3)은 철근콘크리트 내력벽의 거푸집과 철근의 구실을 겸하며 이들을 간단히 조립하여 그 내부에 콘크리트를 부어넣는 것이므로 공기가 단축되고 기능 인력의 소요가 대폭 줄어들어 공사비가 싸지는 효과가 있다. 또한 표면의 y형강판이 내부의 콘크리트를 보호하고 있으므로 콘크리트의 중성화를 막고 균열이 발생하지 않는 효과가 있다.

도 1은 강콘크리트벽의 평면도이다.

도 2는 강콘크리트벽의 단면도이다.

도 3은 XC지주의 웨브 부분 익스팬딩이다.

도 4는 철근을 배근한 강콘크리트벽의 평면도이다.

도 5는 一형 L형, T형 및 +자형 강콘크리트벽의 XC지주의 배열도이다.

도 6은 강콘크리트벽의 사시도이다.

〈도면의 부호에 대한 간단한 설명〉

1 : 강콘크리트벽 2 : XC지주

3 : y형강판 4 : 콘크리트

5 : 나사못 6 : 익스팬딩

7 : 마개판 8 : 토대

9 : 수평철근 10: 수직철근

11: 볼트

Claims (2)

1. 립ㄷ형 XC지주(2)들 양면에 횡 방향으로 설치한 y형강판(3) ;

   상기 y형강판은 XC지주에 나사못(5)으로 고정하고, 최외단은 마개판(7)으로 덮도록 구성되며 ; 및

   XC지주(2)와 y형강판(3) 내부에 콘크리트(4)를 타설하여 일체화 시키는 것을 특징으로 하는 XC지주와 y형강판을 사용한 강콘크리트벽.
2. 제 1항에 있어서 XC지주의 웨브는 익스팬딩(6)으로 조성하고, 익스팬딩의 개구부를 통해 수평철근(9)과 여기에 수직철근(10)을 배근하여 보강하는 것을 포함하는 XC지주와 y형강판을 사용한 강콘크리트벽.