KR20090033735A - 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법 - Google Patents

슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20090033735A
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Abstract

본 발명은 건축구조물에서 기둥과 슬래브가 접합되는 부위에 설치되어 기둥과 슬래브간 접합부에 작용하는 전단파괴에 대한 저항력을 크게 증대시킬 수 있도록 하는 한편, 용접방식으로 제조하는 것이 아니라 프레스 공법을 이용하여 간단하게 제조하여 단면결손없이 사용할 수 있도록 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 이와 같은 전단보강체는 상측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 상현부(42), 이 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 하현부(44) 및, 상현부(42)와 하현부(44)를 연결하고 길이 방향으로 이격되어 형성되는 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)로 이루어지고, 그 설치방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 (슬래브와 기둥 접합부의) 전단보강체(30) 사이를 가로질러 설치되는 다수의 지지 플레이트(50)를 더 구비하여 이루어진다.

Description

슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법{SHEAR REINFORCEMENT DEVICE FOR JUNCTIONAL REGION OF SLAB AND COLUMN, AND MANUFACTURING MATHOD OF IT}
본 발명은 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축구조물에서 기둥과 슬래브(Slab)가 접합되는 부위에 설치되어 기둥과 슬래브간 접합부에 작용하는 전단파괴에 대한 저항력을 크게 증대시킬 수 있도록 하는 한편, 용접방식으로 제조하는 것이 아니라 프레스 공법을 이용하여 간단하게 제조하여 단면결손없이 사용할 수 있도록 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 여러 층으로 건축되는 철근 콘크리트 구조물의 경우 각 층의 바닥을 형성하면서 일정한 면적을 제공하는 슬래브와 상기 슬래브를 지지함과 동시에 건축물의 자체 하중 및 각 층에서 발생되는 사용 하중을 기초부로 분산하여 전달하는 다수의 기둥을 포함하여 구성된다.
이와 같은 철근 콘크리트구조물에 있어서, 기둥과 슬래브가 만나는 접합부인 기둥의 주두부(柱頭部)의 경우 기둥 주변을 따라 슬래브와의 사이에서 전단력이 작용하는바, 이 접합부에 대한 내력이 충분하지 못하게 되는 경우 전단파괴가 발생할 우려가 있게 된다.
특히, 거더(Girder)나 보를 설치하지 않고 오직 기둥에 의해서만 슬래브가 직접 지지되는 무량판 구조에서의 기둥과 슬래브간 접합부는 보와 기둥 접합부와는 달리 기둥의 주변에 과도한 응력집중현상이 발생하고, 이로 인하여 슬래브는 역사다리꼴의 표면을 형성하는 2방향 전단파괴(펀칭전단파괴)를 유발하게 된다.
이와 같은 전단파괴는 다른 형태의 파괴양상과는 달리 매우 취성적(Brittle)이어서 기둥과 슬래브간 접합부의 안전성에 대단히 치명적이며, 구조설계시 기둥과슬래브간 접합부에 특별한 주의를 기울여 전단파괴가 일어나지 않도록 충분한 조치를 취하여야 하는 것이다.
따라서, 상기한 무량판 구조에서 기둥과 슬래브간 접합부를 보강하여 전단내력을 키우기 위한 방법으로는 기둥 주위에 지판(Drop panel) 및 주두(Capital)를 설치하는 방식이 통상적으로 사용되고 있다. 그러나, 지판이나 주두를 설치함으로써 단면의 확대를 통하여 전단응력도(Shear stress)를 저감시킬 수는 있지만, 이러한 지판이나 주두의 형성을 위한 거푸집의 제작이 번거로울 뿐 아니라 보강성능의 측면에서도 그다지 효과적이지 못하다는 문제가 있다.
이를 개선하기 위하여 기둥과 슬래브간 접합부의 전단성능을 보강하기 위한 방법으로서 접합부위에 별도의 전단보강체와 같은 보강부재를 설치하여 전단내력을 증가시키는 방식이 제안되었으며, 이에 대한 종래의 기술로는 대표적으로 스터럽(Stirrup:늑근)을 이용하는 방식, 전단 헤드를 설치하는 방식 및 전단 스터드(Stud)를 설치하는 방식을 들 수 있다.
현재 시공현장에서 가장 널리 사용되는 스터럽(늑근)을 이용하는 방식은 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 기둥(10)과 슬래브간 접합부를 가로질러 배치된 상·하부 슬래브철근(11)에 스터럽(12)을 감아 이것이 전단내력을 보강하도록 하는 방식이다.
상기의 스터럽(12)은 일반적으로 직경 10mm의 이형철근을 공장 또는 시공현장에서 절곡·가공하여 사용하기 때문에 전단보강체의 구성을 위한 별도의 자재를 마련할 필요가 없어 비교적 자재수급이 간편하고, 경제적이라는 장점이 있는 반면, 스터럽(12)이 상·하부 슬래브철근(11)의 바깥둘레를 감싸는 형태로 시공됨에 따라 슬래브의 피복두께를 적절하게 유지하기 어렵다는 단점이 있고, 만일 슬래브의 피복두께를 유지하려고 하면 상·하부 철근의 간격이 줄어들 수 밖에 없어 슬래브의 휨저항 능력이 감소하게 되는 문제가 있다.
따라서, 스터럽(12)을 이용하여 전단내력을 증대하는 방식은 두께가 얇은 슬래브에 적용하기 어려우며, 나아가 다수의 스터럽을 결속함에 따라 작업공수가 많아져 시공성이 상대적으로 떨어진다는 문제가 있다.
한편, 전단헤드를 설치하여 전단내력을 증대시키는 방식은 도 1(b)에 도시된 바와 같이, H형강(13) 또는 채널을 종·횡으로 접합하여 전단보강체를 격자(格子) 형태로 구성하고, 이를 기둥(10)과 슬래브의 접합부에 설치함으로써 전단력에 대한 내력을 분담하도록 하는 방식이다.
그러나, 이 같은 전단헤드 설치방식은 형강재의 사용에 따라 필요 이상의 강재가 소요됨은 물론, 건물의 자체 하중이 커지게 된다는 문제가 있다.
또, 전단 스터드를 설치하는 방식은 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 스트립(Strip)의 형태로 가공된 평철판(14)의 상부에 다수의 스터드 볼트(15)를 용접한 것을 조립하여 전단보강체를 구성하고, 이를 기둥(10)과 슬래브 접합부에 설치함으로써 전단 내력이 보강되도록 하는 방식이다.
이 방식의 경우, 실험에 따르면 스터드 볼트의 머리부와 강판에 의한 접착성능 향상에 의하여 굽힘 철근 또는 스터럽 보강재보다 효과적인 것으로 나타났으나, 다수개의 스터드 볼트(15)에 대한 용접 작업이 필요하므로 제작이 번거롭다는 문제가 있다.
상기한 종래의 기둥과 슬래브간 접합부에 대한 전단내력 보강방식의 문제점을 개선하기 위하여 여러 형태의 전단보강체가 개발되고 있으며, 최근에는 특허등록 제10-676627호(슬래브-기둥 접합부의 전단보강체 및 이를 이용한 전단보강구조), 공개특허 제10-2007-53836호(기둥 슬래브간 접합부 전단 보강체 및 그의 제조방법), 공개특허 제10-2004-76644호(철근콘크리트 보강재 및 이를 포함하는 철근 콘ㅌ크리트구조물 건축방법)이 선행기술로 제안되었다.
상기 특허등록 제10-676627호의 선행기술은 상현재와 하현재가 윗쪽과 아랫쪽에서 일정 간격을 두고 나란하게 배치되고, 연속적인 파형을 가지도록 절곡된 웨부재가 상기 상현재와 하현재의 양쪽에서 동시에 수직으로 접합되어 평면 트러스트 형태로 이루어지며, 상기 웨브재 한 쌍의 파형 절곡부가 지그재그로 엇갈리도록 배치된 구조로 이루어지는 것이나, 이 경우 구조가 복잡하고 제조가 까다롭다는 문제가 있다.
또, 상기 공개특허 제10-2007-53836호의 선행기술은 수평의 상부재와 수직의 중간재 및 수평의 하부재가 연속적으로 반복 형성된 구조로 이루어져 슬래브내부의 상하방향 주철근을 감싸도록 배치되나, 이 경우 타설된 콘크리트가 상대적으로 치밀하게 충진되지 못한다는 문제가 있다.
또, 상기 공개특허 제10-2004-76644호의 선행기술은 몸통부와 레일상에 고정결합되는 결합부와 몸통부 보다 넓은 단면적을 갖는 헤드부로 이루어지는 다수의 스터드가 스트립 형상의 레일위에 일정 간격으로 세워져 설치되도록 구성된 것이나, 이 경우 스터드를 레일에 하나하나 용접방식으로 접합해야 하기 때문에 제조공정이 까다롭다는 문제가 있다.
이와 같은 종래의 기둥과 슬래브간 접합부에 적용되는 전단보강체의 경우, 구성요소들이 대부분 용접에 의하여 접합되기 때문에 제조공수가 많아지고, 운반과정이나 시공과정에서 외력이 작용하는 경우 용접부위가 탈리(脫離)되면서 단면손실이 발생될 염려가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 건축구조물에서 기둥과 슬래브(Slab)가 접합되는 부위에 설치되어 기둥과 슬래브간 접합부에 작용하는 전단파괴에 대한 저항력을 크게 증대시킬 수 있도록 하는 한편, 용접방식을 적용하지 않고 상대적으로 간단하게 제조하여 단면결손없이 사용할 수 있도록 하는 새로운 형태의 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 프레스 공법을 통해 공장에서 제조하여 토목 또는 건축 현장에서 바로 사용할 수 있도록 하므로써, 종래 용접방식 또는 현장에서 구성하는 방법에 비해 구조적으로 안정되도록 하면서 제조단가를 상대적으로 낮출 수 있도록 하는 새로운 형태의 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에 있어서, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 상현부(42)와; 상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 하현부(44) 및; 상기 상현부(42)와 하현부(44)를 연결하고, 길이 방향으로 이격되어 형성되는 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)를 포함하되; 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)는 원재(40)에 프레스 공법으로 상기 연결부(46)상에 상기 피어싱 홀(48)을 형성하므로써 일체로 형성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에서 상기 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되는 지지 플레이트(50)를 더 구비하여, 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30)가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에서 상기 원재(40)는 길이방향에 대한 수직단면의 형상이 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에서 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46) 중 적어도 어느 하나의 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 더 형성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 철 근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법에 있어서, 길이방향에 대한 수직단면의 형상이 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어지는 원재(40)를 준비하는 단계 및; 피어싱가공을 위한 프레스 금형을 사용하여 상기 원재(40)의 길이 방향의 중심축상에 상하로 대칭되도록 연속적으로 이격되도록 피어싱 홀(48)을 형성하므로써, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 상현부(42)가 형성되고, 상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 하현부(44)가 형성되도록 하며, 상기 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)가 형성되도록 하는 단계를 포함하여, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법에서 상기 원재(40)는 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 형성된 것을 사용할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에 있어서, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형성되는 상현부(42)와; 상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형성되는 하현부(44) 및; 연결부 원재(40')의 중심에 프레스 공법으로 피어싱가공된 피어싱 홀(48')상에 상기 상현부(42)와 하현부(44)를 결합시킨 상태에서 프레스 공법으로 압입되므로써, 상기 피어싱 홀(48')의 압입면(47)에 의해 상기 상현부(42)와 하현부(44)가 고정되어 연결되도록 하는 연결부(46)를 포함하여, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)는 프레스 공법의 피어싱 가공과 압입 가공에 의해 일체로 형성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에서 상기 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되는 지지 플레이트(50)를 더 구비하여, 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30')가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에서 상기연결부(46)의 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 더 형성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법에 있어서, 선재로 이루어지는 상현부(42) 및 하현부(44), 프레스 공법의 피어싱 가공에 의해 중심상에 피어싱 홀(48')이 형성되는 연결부 원재(40')를 준비하는 단계 및; 상기 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 상측에 상기 상현부(42)가 길이 방향으로 평행하게 끼워지도록 하고, 상기 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 하측에 상기 하현부(44)가 상기 상현부(42)와 평행하게 끼워지도록 한 후, 상기 상현부(42)와 하현부(44)의 길이방향에 대해 수직되는 상기 연결부 원재(40')의 측면을 프레스 공법의 압입 가공을 통해 압착시켜, 상기 연결부 원재(40')가 상기 피어싱 홀(48')이 맞닿는 압입면(47)을 갖는 연결부(46)로 형성되도록 하므로써, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래기술과 달리 용접방식을 전혀 적용하지 않고 피어싱 가공 (및 압입 가공) 등의 프레스 공법을 적용하므로 용접방식에 비해 상대적으로 저렴한 제조비용으로 고품질의 기둥과 슬래브 접합부의 전단보강체를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 전단보강체는 프레스 가공법에 의해 상현부, 하현부 및 연결부로 이루어지는 보강판이 일체로 형성되어 강성체의 구조를 갖게 되므로 용접방식이나 조립방식에 의한 전단보강체에 비해 더욱 안정적인 강성을 갖게 되면서도 상대적으로 제조가 용이하게 저렴한 비용으로 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 프레스 공법에 의해 단면결손을 최소화할 수 있으므로, 제조의 편리함과 동시에 강성체의 효과를 기대할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편 각 도면에서 일반적으로 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체와 관련된 기술적 구성 및 작용, 그를 사용해서 슬래브와 기둥을 시공하는 기술, 프레스 공법과 관련되어 피어싱 가공 및 압입 가공을 위한 프레스 금형 및 그를 사용한 피어싱 가공 및 압입 가공 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.
본 발명은 건축물의 시공시 기둥과 슬래브간 접합부에 적용되어 슬래브내에 설치되는 철근을 보강하고, 콘크리트와의 부착성을 향상시킬 수 있도록 하며, 기둥과 슬래브간 접합부에 작용하는 전단파괴에 대한 저항력을 크게 증대시킬 수 있도록 하는 한편, 용접방식으로 제조하는 것이 아니라 통상적으로 상형과 하형으로 이루어지는 프레스 금형을 사용하여 이루어지는 프레스 공법을 적용하여 종래 기술에 비해 상대적으로 간단하게 제조하여 단면결손 없이 사용할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 상현부(42), 이 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 하현부(44) 및, 상현부(42)와 하현부(44)를 연결하고 길이 방향으로 이격되어 형성 되는 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)로 이루어지고, 그 설치방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 (슬래브와 기둥 접합부의) 전단보강체(30) 사이를 가로질러 설치되는 다수의 지지 플레이트(50)를 더 구비하여 이루어진다. 이때 지지 플레이트(50)는 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되고, 전단보강체(30)가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 한다.
본 실시예의 전단보강체(30)는 내구성이 우수한 강재(鋼材) 빔형태로 이루어지는데, 설계에 따라 정해지는 두께와 높이 및 길이로 이루어지며, 상단부와 하단부에 각각 상현부(42)와 하현부(44)가 길이방향을 따라 일체로 형성되고, 상단부와 하단부 사이의 면상에는 정해진 간격의 연결부(46)를 사이에 두고 다수개의 피어싱 홀(48)이 형성되도록 구성된다. 본 실시예에서 지지 플레이트(50) 역시 강재로 이루어지지만, 이와 같은 전단보강체(30)를 형성하기 위한 원재(40)의 재질은 강재에 국한되는 것은 아니다.
이와 같은 전단보강체(30)는 원재(40)에 프레스 공법으로 연결부(46)상에 피어싱 홀(48)을 형성하므로써 형성된다. 즉, 종래 기술과 달리 프레스 공법을 적용하므로써 상대적으로 간단하게 제조할 수 있는 것이다.
이와 같이 이루어지는 전단보강체(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상현부(42)로부터 연결부(46)를 통하여 하현부(44)로 이어지는 면(길이 방향에 대 한 수직단면)의 형상이 일자형으로 이루어지도록 원재(구성되도록 할 수 있지만, 도 6a 내지 도 6c에서 보는 바와 같이, "I"형 단면구조(도 6a)나 "ㄷ"형 단면구조(도 6b) 또는 "Z"형 단면구조(도 6c)로 이루어지도록 구성될 수 있다. 이때, 일자형 단면구조의 경우 제조{피어싱 홀(48)의 형성}가 용이한 장점이 있고, 도 6a 내지 도 6c와 같이 이형 단면구조의 경우 제조는 일자형에 비해 어렵지만, 강성을 높게 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전단보강체(30)는 도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이, 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46) 중 적어도 어느 하나의 외주면상에 다수의 엠보싱(49)이 더 형성하여, 타설된 콘크리트와의 부착성을 향상시키고, 자체 강성을 높일 수 있다. 이와 같은 엠보싱(49)은 원재(40)의 제조시 또는 별도의 프레스 가공을 통해 형성하거나, 피어싱 홀(48)의 형성 후 프레스 공법 중 드로잉 가공을 통해 피어싱 홀(48) 주위로 돌기가 형성되는 형태로 구성할 수 있는 것이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전단보강체(30)는 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어지는 원재(40)에 프레스 공법의 피어싱 가공을 통해 피어싱 홀(48)을 형성하므로써, 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되도록 하는 제조방법에 의해 이루어진다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전단보강체(30)는 길이방향에 대한 수직단면의 형상이 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어지는 원재(40)를 준비하고, 피어싱가공을 위한 프레스 금형을 사용하여 원재(40)의 길이 방향의 중심축상에 상하로 대칭되도록 연속적으로 이격되도록 피어싱 홀(48)을 형성하므로써, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 상현부(42)가 형성되고, 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 하현부(44)가 형성되도록 하며, 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)가 형성되도록 하여 이루어진다.
이와 같이 프레스 공법의 피어싱 가공에 의해 형성되는 전단보강체(30)는, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 일반적으로 기둥과 슬래브의 접합부에 설치되는 형태와 동일하게 기둥을 중심으로 전단력이 작용하는 슬래브상에 설치된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단보강체(30')는 선재로 이루어지는 상현부(42)와 하현부(44)의 길이방향을 따라 정해진 간격을 두고 나란히 세워져 배치되는 다수의 연결부(46)가 프레스 공법의 압입 가공에 의해 상현부(42)와 하현부(44)에 압입 고정되므로써 이루어진다. 즉, 전술한 실시예에 따른 전단보강체(30)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 프레스 공법 중 피어싱 가공으로 원재(40)에 피어싱 홀(48)을 형성하므로써 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되어 이루어지도록 하였지만, 본 실시예에 따른 전단보강체(30')는 프레스 공법 중 피어싱 가공과 압입 가공을 통해 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되는 차이점이 있는 것이다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단보강체(30')는 전술한 실시예의 전단보강체(30)에 비해 그 제조방법이 약간 복잡하지만, 연결부(46)의 단면구조를 복잡하게 하므로써, 자체 강성을 높일 수 있는 장점이 있다. 그리고, 연결부(46)는 압입 가공을 통해 피어싱 홀(48')이 압밀되는 압입면(47)을 형성하게 되므로, 단면결손이 없어 안정적인 강성을 얻을 수 있다.
다시, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30')는 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)를 포함하여, 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)는 프레스 공법의 피어싱 가공과 압입 가공에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상현부(42)는 상측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형성되고, 하현부(44)는 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형성된다. 그리고, 연결부(46)는, 도 8에서 보는 바와 같이, 연결부 원재(40')의 중심에 프레스 공법으로 피어싱가공된 피어싱 홀(48')상에 상현부(42)와 하현부(44)를 결합시킨 상태에서 프레스 공법으로 압입되므로써, 피어싱 홀(48')의 압입면(47)에 의해 상현부(42)와 하현부(44)가 고정되어 연결되도록 한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 전단보강체(30')는 전술한 실시예와 동일하게 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되는 지지 플레이 트(50, 도 2 참조)를 더 구비하여, 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30')가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 할 수 있을 것이다. 그리고, 연결부(46)의 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 더 형성되도록 할 수 있을 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30')의 제조방법은 전술한 실시예의 전단보강체(30)와 달리 프레스 공법 중에서 피어싱 가공과 압입 가공을 통해 이루어진다. 즉, 본 실시예에 따른 전단보강체(30')의 제조방법은 먼저, 선재로 이루어지는 상현부(42) 및 하현부(44), 프레스 공법의 피어싱 가공에 의해 중심상에 피어싱 홀(48')이 형성되는 연결부 원재(40')를 준비한다. 이때, 연결부 원재(40')는 전체 외곽을 갖는 형태로 제조된 상태를 사용하거나 철판을 블랭킹하여 형성할 수 있을 것이다. 그리고, 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 상측에 상현부(42)가 길이 방향으로 평행하게 끼워지도록 하고, 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 하측에 하현부(44)가 상현부(42)와 평행하게 끼워지도록 한 후, 상현부(42)와 하현부(44)의 길이방향에 대해 수직되는 연결부 원재(40')의 측면을 프레스 공법의 압입 가공을 통해 압착시켜, 연결부 원재(40')가 상기 피어싱 홀(48')이 맞닿는 압입면(47)을 갖는 연결부(46)로 형성되도록 한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전단보강체(30')는 전술한 실시예의 전단보강체(30)와 동일하게, 도 9에서 보는 바와 같이, 일반적으로 기둥과 슬래브의 접합부에 설치되는 형태와 동일하게 기둥을 중심으로 전단력이 작용하는 슬래브상에 설치된다.
도 1은 일반적인 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체를 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체를 설명하기 위한 분해 사시도;
도 3은 도 2에서 보인 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 결합상태를 보여주는 사시도;
도 4 및 도 5는 도 3에서 보인 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 사용예를 설명하기 위한 도면들;
도 6a 내지 도 6c는 도 2에서 보인 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 단면구조의 변형예를 설명하기 위한 도면들;
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체를 설명하기 위한 사시도;
도 8은 도 7에서 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법을 설명하기 위한 도면;
도 9는 도 7에서 보인 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 사용예를 설명하기 위한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
30, 30' : (슬래브와 기둥 접합부의) 전단보강체
40 : 원재 40' : 연결부 원재
42 : 상현부 44 : 하현부
46 : 연결부 47 : 압입면
48, 48' : 피어싱 홀 49 : 엠보싱
50 : 지지 플레이트 52 : 결합홈

Claims (10)

  1. 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에 있어서,
    상측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 상현부(42)와;
    상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 형성되는 하현부(44) 및;
    상기 상현부(42)와 하현부(44)를 연결하고, 길이 방향으로 이격되어 형성되는 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)를 포함하되;
    상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)는 원재(40)에 프레스 공법으로 상기 연결부(46)상에 상기 피어싱 홀(48)을 형성하므로써 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되는 지지 플레이트(50)를 더 구비하여, 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30)가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 하는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 원재(40)는 길이방향에 대한 수직단면의 형상이 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46) 중 적어도 어느 하나의 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 더 형성되는 것을 특징을 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  5. 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법에 있어서,
    길이방향에 대한 수직단면의 형상이 일자형, "I"형, "ㄷ"형 및 "Z"형 단면구조로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 단면구조로 이루어지는 원재(40)를 준비하는 단계 및;
    피어싱가공을 위한 프레스 금형을 사용하여 상기 원재(40)의 길이 방향의 중심축상에 상하로 대칭되도록 연속적으로 이격되도록 피어싱 홀(48)을 형성하므로써, 상측에서 길이 방향으로 평행하게 상현부(42)가 형성되고, 상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 하현부(44)가 형성되도록 하며, 상기 피어싱 홀(48)에 의해 구분되어 형성되는 연결부(46)가 형성되도록 하는 단계를 포함하여, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 원재(40)는 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 형성된 것을 사용하는 것을 특징을 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법.
  7. 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체에 있어서,
    상측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형성되는 상현부(42)와;
    상기 상현부(42)의 하측에서 길이 방향으로 평행하게 위치되도록 선재로 형 성되는 하현부(44) 및;
    연결부 원재(40')의 중심에 프레스 공법으로 피어싱가공된 피어싱 홀(48')상에 상기 상현부(42)와 하현부(44)를 결합시킨 상태에서 프레스 공법으로 압입되므로써, 상기 피어싱 홀(48')의 압입면(47)에 의해 상기 상현부(42)와 하현부(44)가 고정되어 연결되도록 하는 연결부(46)를 포함하여, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)는 프레스 공법의 피어싱 가공과 압입 가공에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상현부(42)와 하현부(44)에 삽입결합되도록 결합홈(52)이 형성되는 지지 플레이트(50)를 더 구비하여, 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체(30')가 양측에 나란히 설치될 때, 지지하도록 하는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기연결부(46)의 외주면상에는 다수의 엠보싱(49)이 더 형성되는 것을 특징을 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
  10. 철근 콘크리트 구조물의 슬래브와 기둥이 접합되는 부위에 설치되어 전단파괴에 대한 저항력을 증대시키도록 하기 위한 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체의 제조방법에 있어서,
    선재로 이루어지는 상현부(42) 및 하현부(44), 프레스 공법의 피어싱 가공에 의해 중심상에 피어싱 홀(48')이 형성되는 연결부 원재(40')를 준비하는 단계 및;
    상기 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 상측에 상기 상현부(42)가 길이 방향으로 평행하게 끼워지도록 하고, 상기 연결부 원재(40')의 피어싱 홀(48')의 하측에 상기 하현부(44)가 상기 상현부(42)와 평행하게 끼워지도록 한 후, 상기 상현부(42)와 하현부(44)의 길이방향에 대해 수직되는 상기 연결부 원재(40')의 측면을 프레스 공법의 압입 가공을 통해 압착시켜, 상기 연결부 원재(40')가 상기 피어싱 홀(48')이 맞닿는 압입면(47)을 갖는 연결부(46)로 형성되도록 하므로써, 상기 상현부(42), 하현부(44) 및 연결부(46)가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬래브와 기둥 접합부의 전단보강체.
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