KR20110090629A

KR20110090629A - 가변식 평면설계를 위한 중복도형 격간벽 구조시스템

Info

Publication number: KR20110090629A
Application number: KR1020100010527A
Authority: KR
Inventors: 오예근; 한규범
Original assignee: 한국토지주택공사
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-10

Abstract

본 발명은 중복도 양쪽으로 나열된 단위평면의 경계벽을 매 층마다 내력벽으로 격간 시공하는 한편 위층과 그 아래층의 내력벽은 서로 엇갈리게 시공하고 아울러 매 층마다 중복도 아래를 T형보로 시공한 중복도형 격간벽 구조시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템은, 4행(行)과 다수 열(列)로 배치되는 내력벽기둥; 층간 구분하면서 내력벽기둥과 일체화되는 층간슬래브; 외곽에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥을 연결하면서 내력벽기둥 및 층간슬래브와 일체화되는 내력외측벽; 내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥을 연결하면서 내력벽기둥 및 층간슬래브와 일체화되는 벽체로서, 매 층마다 내력벽기둥의 열(列) 사이를 건너뛰면서 배치되는 한편 위층과 그 아래층에서 서로 엇갈리게 배치되는 내력격간벽; 내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제2행과 제3행의 내력벽기둥을 연결하면서 내력벽기둥 및 층간슬래브와 일체화되어 층간슬래브와 함께 T형보를 형성하는 보로서, 매 층 동일한 위치에 하나 이상 마련되는 내부보강보;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가변식 평면설계를 위한 중복도형 격간벽 구조시스템{Staggered wall system for middle corridor type building}

본 발명은 중복도 양쪽으로 나열된 단위평면의 경계벽을 매 층마다 내력벽으로 격간 시공하는 한편 위층과 그 아래층의 내력벽은 서로 엇갈리게 시공하고 아울러 매 층마다 중복도 아래를 T형보로 시공한 중복도형 격간벽 구조시스템에 관한 것이다.

벽식구조는 골조가 슬래브와 내력벽으로 이루어진 구조로서, 아파트, 병원, 호텔 등 단위평면이 반복하는 건물 공사에 많이 적용되는 구조방식이다. 벽식구조에서 내력벽은 통상 연직 방향으로 동일 위치에 위치하게 되는데, 그 결과 슬래브가 받는 하중을 연직 방향으로 내력벽이 전달받아 지지하는 구조가 된다.

벽식구조는 골조를 얇게 하면서 용이하게 구조적인 안정성을 확보할 수 있고 갱폼과 같은 시스템 거푸집을 이용하여 외부 골조를 간편하게 시공할 수 있는 점에서 유리하다. 반면에 벽식구조는 가변성 및 융통성이 없어 입주자의 다양한 주거공간에 대한 요구를 만족시키지 못하고, 리모델링 공사시 내력벽으로 되어 있는 내부 칸막이벽의 해체 및 변경이 곤란하며, 나아가 모든 단위평면의 경계벽을 슬래브와 일체화하면서 내력벽으로 시공해야 하기 때문에 그만큼 현장작업이 복잡하고 많아져 전체적인 공사기간이 길어지는 단점이 있다.

상기와 같은 종래 벽식구조의 단점을 해결하고자 도 1과 같은 격간벽 구조시스템이 개발되어 특허 제0720823호로 특허받은 바 있다. 특허 제0720823호에 따른 격간벽 구조시스템은 단위평면의 경계벽을 매 층마다 내력벽으로 격간 시공하는 한편 위층과 그 아래층의 내력벽을 엇갈리게 시공하는 방식이다. 이 방식은 위층과 아래에서 엇갈리게 격간으로 시공된 내력격간벽이 슬래브 중심간 거리를 유효폭으로 하는 H형 단면의 보로 거동하게 됨에 따라 구조적인 안정성이 확보되는 방식으로, 내력벽을 격간으로 시공하기 때문에 시공성이 향상될 뿐만 아니라 가변적인 내부공간 설계가 가능하다. 그런데 도 1의 격간벽 구조시스템은 편복도형 건물에 제한적으로 적용되었다. 이에 본 발명자들은 격간벽 구조시스템의 적용범위를 확대하여 중복도형 건물에도 적용할 수 있는 방안을 개발하게 되었다.

본 발명은 편복도형 건물로 적용범위가 한정되었던 종래 격간벽 구조시스템에 대한 한계를 극복하여 중복도형 건물에도 적용할 수 있는 방안을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 중복도형 다층 철근콘크리트 건물로서, 중복도 양쪽으로 나열된 단위평면의 경계벽을 매 층마다 내력벽으로 격간 시공하는 한편 위층과 그 아래층의 내력벽은 서로 엇갈리게 시공하고, 아울러 매 층마다 중복도 아래를 T형보로 시공하는 것을 특징으로 하는 중복도형 격간벽 구조시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 중복도형 건물에도 격간벽 구조시스템을 효과적으로 적용할 수 있다.

둘째, 내력벽을 격간으로 시공하기 때문에 골조를 단순화할 수 있으며, 이에 따라 시공성을 향상시키고 공기를 단축할 수 있다.

셋째, 격간으로 시공된 내력벽 사이에 비내력벽을 시공할지 여부를 자유롭게 결정할 수 있기 때문에 건축 환경의 변화와 수요자의 다양한 요구변화에 대응하면서 가변적으로 평면설계를 할 수 있다.

도 1은 종래 편복도형 격간벽 구조시스템을 도시한다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템에 대한 평면도와 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템에서 T형보의 배근도이다.
도 5는 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템을 적용하면서 자유롭게 평면설계한 예이다.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템에 대한 평면도와 단면도이다. 본 발명은 중복도(22) 양쪽으로 나열된 단위평면(21)의 경계벽을 매 층마다 내력벽으로 격간 시공하는 한편 위층과 그 아래층의 내력벽은 서로 엇갈리게 시공하고, 아울러 매 층마다 중복도(22) 아래를 T형보(22+50)로 시공한다는데 기술적 특징이 있다.

구체적으로 중복도형 격간벽 구조시스템은, 단변 방향의 4행(行)과 장변 방향의 다수 열(列)로 배치되는 2개층 이상 높이의 내력벽기둥(10); 층간 구분하면서 내력벽기둥(10)과 일체화되는 층간슬래브(20); 외곽에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥(10)을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되는 내력외측벽(30); 내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥(10)을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되는 벽체로서, 매 층마다 내력벽기둥(10)의 열(列) 사이를 건너뛰면서 배치되는 한편 위층과 그 아래층에서 서로 엇갈리게 배치되는 내력격간벽(40); 내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제2행과 제3행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되어 층간슬래브(20)와 함께 T형보(22+50)를 형성하는 보로서, 매 층 동일한 위치에 하나 이상 마련되는 내부보강보(50);를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 격간벽 구조시스템에서 제2행과 제3행의 내력벽기둥(10)으로 둘러싸인 공간은 곧 중복도(22)를 형성하는 공간이 되고 제1행과 제2행의 내력벽기둥(10)으로 둘러싸인 공간과 제3행과 제4행의 내력벽기둥(10)으로 둘러싸인 공간은 단위평면(21)을 형성하는 구역이 되며, 이에 따라 중복도(22) 양쪽으로 단위평면(21)이 나열되는 중복도형 건물이 된다. 단위평면(21)의 경계에는 내력격간벽(40)이 위층과 아래층 엇갈리게 시공되며, 내력격간벽(40)이 시공되지 않는 단위평면(21)의 경계에는 비내력벽(60)이 시공될 수 있다.

격간벽 구조시스템은 층간슬래브(20)의 하중을 매 층마다 위·아래 엇갈려 설치된 내력격간벽(40)을 통해 내력벽기둥(10)으로 전달하는 방식이 되며, 이에 따라 내력격간벽(40)은 보와 벽체의 역할을 동시에 수행하는 벽보(wall-beam)가 되어 위층의 층간슬래브(20)가 압축력을 받고 아래층의 층간슬래브(20)가 인장력을 받는 구조로 거동한다. 즉 내력격간벽(40)과 그 위·아래층의 층간슬래브(20)가 층간슬래브(20)의 중심간 거리를 유효폭으로 하는 H형보로 거동하는 것이다. 그 결과 격간벽 구조시스템은 지진하중, 풍하중과 같은 횡력이 작용할 때 층간슬래브(20)가 강체 다이어프램으로 거동하는 반면 내력벽기둥(10)과 내력격간벽(40)은 횡력에 저항하지 않는 골조 방식이 되어 횡력에 의한 변형의 적합성을 건축구조설계기준(KBCS2005)에 따라 만족시킬 수 있는 효율적인 구조시스템이 된다.

본 발명에서도 중복도(22) 양쪽에 위치한 두 구역은 각각 상기와 같이 거동한다. 다만 본 발명에서는 중복도(22) 아래에 내부보강보(50)를 더 마련하여 횡력 저항능력을 증대시키고 있다. 내부보강보(50)에 의해 중복도(22)는 T형보(22+50)로 완성되며, T형보(22+50)에 의한 유효춤의 확대로 횡력 저항능력이 증대된다. 나아가 T형보(22+50)는 매 층 동일한 위치에 마련되기 때문에 중복도(22)를 중심으로 양쪽으로 구분되는 H형보 거동에 대응하여 원활한 횡력 흐름을 유도한다. 내부보강보(50)는 구조설계에 따라 적절한 위치에 마련한다.

도 2에서는 내력벽구조로 마련된 가운데의 코어(C) 양쪽에 대칭으로 중복도형 격간벽 구조시스템이 적용되고 있는데, 각각의 중복도형 격간벽 구조시스템은 내력벽기둥(10)이 4×5 행렬로 배치되고 있다. 또한 도 2에서는 제2행제3열과 제3행제3열의 내력벽기둥(10)이 내부보강보(50)에 의해 연결되고 나아가 내력외측벽(30)도 외부보강보(50')에 의해 연결된 것을 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템에서 T형보(22+50)의 배근도이다. 층간슬래브(20)와 내부보강보(50)에 의한 T형보(22+50)는, 위 아래층의 위치관계에 따라 압축부재가 되기도 하지만 인장부재가 되기도 한다. 이를 고려하여 본 발명에서는 도 4와 같은 배근방법을 제안한다. 상부주근(R1)과 하부주근(R2)을 직진 배근하는 한편, 가운데가 휘어 올라가거나 꺾어져 내려와 경사부로 마련된 복수 개의 굽힌철근(R3)을 경사부끼리 서로 교차시켜 X자형으로 배근한다. 이러한 배근에 따라 T형보(22+50)는 압축과 인장에 유연하게 대응할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 중복도형 격간벽 구조시스템을 적용하면서 자유롭게 평면설계한 예이다. 보는 바와 같이 내력격간벽(40) 사이에 비내력벽(60)을 설치하면 단위평면(21)의 수평분리가 가능하고, 비내력벽(60)을 설치하지 아니하면 단위평면(21)의 수평통합이 가능하며, 나아가 위층과 아래층의 수직통합도 가능하다. 이에 따라 본 발명의 격간벽 구조시스템은 비내력벽(60)의 배치 및 변경이 용이하여 거주자의 라이프사이클 변화에 대응되는 다양한 형태의 공간계획을 할 수 있고, 특히 단위평면(21)을 수평통합 내지 수직통합하여 대공간으로 구성할 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10: 내력벽기둥
20: 층간슬래브
21: 단위평면
22: 중복도
30: 내력외측벽
40: 내력격간벽
50: 내부보강보
50': 외부보강보
60: 비내력벽
C: 코어
R1: 상부주근
R2: 하부주근
R3: 굽힌철근

Claims

중복도형 다층 철근콘크리트 건물로서,
단변 방향의 4행(行)과 장변 방향의 다수 열(列)로 배치되는 2개층 이상 높이의 내력벽기둥(10);
층간 구분하면서 내력벽기둥(10)과 일체화되는 층간슬래브(20);
외곽에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥(10)을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되는 내력외측벽(30);
내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제1행과 제2행의 내력벽기둥(10)을 연결하고 제3행과 제4행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되는 벽체로서, 매 층마다 내력벽기둥(10)의 열(列) 사이를 건너뛰면서 배치되는 한편 위층과 그 아래층에서 서로 엇갈리게 배치되는 내력격간벽(40);
내부에서 동일한 열(列)에 위치하는 제2행과 제3행의 내력벽기둥(10)을 연결하면서 내력벽기둥(10) 및 층간슬래브(20)와 일체화되어 층간슬래브(20)와 함께 T형보(22+50)를 형성하는 보로서, 매 층 동일한 위치에 하나 이상 마련되는 내부보강보(50);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변식 평면설계를 위한 중복도형 격간벽 구조시스템.
제1항에서,
상기 내력격간벽(40)이 건너뛴 내력벽기둥(10)을 연결하는 비내력벽;
을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변식 평면설계를 위한 중복도형 격간벽 구조시스템.
제1항 또는 제2항에서,
상기 층간슬래브(20)와 내부보강보(50)에 의한 T형보(22+50)는,
직진으로 배근한 상부주근(R1);
직진으로 배근한 하부주근(R2);
가운데에서 휘어 올라가거나 꺾어져 내려온 경사부를 서로 교차시켜 X자형으로 배근한 복수 개의 굽힌철근(R3);을 포함하면서 배근 설계하는 것을 특징으로 하는 가변식 평면설계를 위한 중복도형 격간벽 구조시스템.