KR20120038131A - 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조 - Google Patents

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Abstract

철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조는 슬래브와 기둥의 접합부분에 설치되는 상부 부재와, 상부 부재로부터 일정간격 이격되어 설치되는 하부 부재와, 상부 부재 및 하부 부재 사이에 설치되는 전단 부재를 포함하고, 전단 부재는 직선부와, 직선부의 일단이 구부려져서 형성되는 상단부와, 직선부의 타단이 구부려져서 형성되는 하단부를 포함한다. 이와 같이 구성되는 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조에 의하면, 슬래브와 기둥이 접합되는 부분에 가해지는 경사방향의 전단력에 대해 경사방향으로 형성되는 전단 부재의 상단부 및 이와 연결되는 연결 부재에 의해 저항력을 발생시킴으로써 전단 구조를 효과적으로 보강할 수 있고, 비교적 간단한 철근 구성체를 기존의 철근 조립체와 연결시킴으로써 전단 구조를 보강할 수 있으므로 시공성을 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조{SHEARING FORCE SUPPLEMENT STRUCTURE OF BUILDING CONSTRUCTION USING REBAR}
본 발명은 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축구조물에 전단 보강체를 적용하여 전단 파괴력에 대해 저항하도록 하는 건축구조물의 전단 보강 구조에 관한 것이다.
일반적으로 건축 구조물은 바닥판을 형성하는 슬래브(1)와 슬래브(1) 및 이에 가해지는 하중을 지지하기 위한 기둥체(3)를 포함한다. 건축 구조물의 기둥체(3)는 슬래브(1) 자체의 하중 및 슬래브(1) 상면에 가해지는 각종 하중을 지지하도록 구성된다.
그러나, 일반적인 건축 구조물에 있어서, 슬래브(1)와 기둥체(3)가 연결되는 부분에서는 도 1에 도시된 바와 같은 사선 방향의 전단파괴가 발생할 수 있다. 이와 같은 전단 파괴는 슬래브와 기둥이 연결되는 부분에서 이격된 기둥 주변에서 발생되기가 쉬운 현상으로서, 기둥과 슬래브 사이의 연결부분에 응력이 집중됨으로써 발생되는 현상이다.
이와 같은 현상을 방지하기 위해서는 기둥체(3)와 슬래브(1) 사이의 연결부분을 보강하여 전단력을 향상시켜야 하는데, 종래의 방법으로는 기둥 주위에 지판을 설치하거나 주두를 설치하는 것이 통상적이다. 그러나, 종래의 전단력 보강방법은 단면을 증가시켜야 하므로 공간면에서나 비용면에서 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.
상기와 같은 방법과는 별개로, 철근 구조체에 별도의 전단 보강재를 설치하는 방법이 있으나, 종래의 전단 보강재는 구조가 복잡하고 비용이 많이 소요되므로 실질적인 효용성이 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 비교적 간단한 구조의 전단보강재를 사용하여 건축 구조물의 전단력을 향상시키는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조는 철근 콘크리트 구조체의 슬래브와 기둥이 연결되는 부분에 설치됨으로써 전단력을 보강하는 전단 보강 구조에 있어서, 슬래브와 기둥이 연결되는 부분에 설치되는 상부 부재; 상기 상부 부재로부터 하방으로 일정 간격 이격되어 설치되는 하부 부재;및 상기 상부 부재와 상기 하부 부재에 각각 연결되어 설치되는 다수개의 전단 부재를 포함하고, 상기 전단 부재는 상기 상부 부재와 상기 하부 부재 사이에 배치되는 직선부; 상기 직선부의 일단이 일정각도로 구부려져서 형성되는 상단부;및 상기 직선부의 타단이 일정각도로 구부려져서 형성되는 하단부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전단 부재는 상기 직선부와 상기 상단부 사이의 각도가 예각으로 형성되고, 상기 직선부와 상기 하단부 사이의 각도가 직각으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상부 부재, 상기 하부 부재 및 상기 전단 부재가 하나의 세트를 형성하여 다른 세트와 계속 연결됨으로써 철근 구조체를 형성하고, 상기 하나의 세트의 전단 부재는 연결 부재에 의해 다른 세트와 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다수개의 상기 전단 부재는 상기 상단부 및 상기 하단부 방향이 서로 엇갈리도록 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재에 연결되고, 서로 엇갈리도록 연결되는 상기 전단 부재의 상단부 및 하단부가 이웃하는 다른 세트의 상단부 및 하단부와 서로 마주보거나 서로 반대되도록 배열되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조에 의하면, 슬래브와 기둥이 접합되는 부분에 가해지는 경사방향의 전단력에 대해 경사방향으로 형성되는 전단 부재의 상단부 및 이와 연결되는 연결 부재에 의해 저항력을 발생시킴으로써 전단 구조를 효과적으로 보강할 수 있고, 비교적 간단한 철근 구성체를 기존의 철근 조립체와 연결시킴으로써 전단 구조를 보강할 수 있으므로 시공성을 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 건축 구조물에 발생하는 전단 파괴 현상을 보인 개략 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조의 바람직한 실시예를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조의 바람직한 실시예를 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조의 전단 부재를 보인 정면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4에는 본 발명에 의한 철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 전단 보강 구조는 각각 철근으로 구성되는 상부 부재(10), 하부 부재(20) 및 상기 상부 부재(10)와 하부 부재(20) 사이에 구비되는 전단 부재(30)를 포함한다. 상기 상부 부재(10) 및 하부 부재(20)는 상하 방향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되고, 상기 전단 부재(30)는 상기 상부 부재(10) 및 하부 부재(20)에 고정된다.
상기 전단 부재(30)를 상기 상부 부재(10) 및 하부 부재(20)에 고정시키기 위한 방법으로는 철선 결속, 아크 용접 또는 태그 용접 등이 있다.
상기 전단 부재(30)는 전단 방향에 대한 저항력을 주기 위한 것으로서 'ㄷ'자 형태로 구성된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전단 부재(30)는 직선부(31), 상기 직선부(31)의 일단과 연결되어 일단이 외측방향으로 소정각도만큼 구부려지는 상단부(33) 및 상기 직선부(31)의 타단과 연결되어 일단이 외측방향으로 소정각도만큼 구부려지는 하단부(35)를 포함한다.
상기 전단 부재(30)의 상단부(33)는 상기 직선부(31)와의 구부림 각도(a)가 90°를 넘지 않도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 전단 부재(30)의 상단부(33)가 도 1에 도시된 바와 같은 경사 방향의 전단력에 저항하기 위함이다. 그리고, 상기 전단 부재(30)의 하단부(35)는 상기 직선부(31)와의 구부림 각도가 90°로 형성되는 것이 시공 편의상 바람직하다.
그리고, 상기 전단 부재(30)는 상기 상부 부재(10) 및 상기 하부 부재(20)에 서로 엇갈리도록 배치됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전단 부재(30)의 상단부(33) 및 하단부(35)가 이웃하는 전단 부재(30)의 상단부(33) 및 하단부(35)와 서로 다른 방향을 바라보도록 배치된다.
상기 상부 부재(10)와 하부 부재(20)는 다수개의 전단 부재(30)에 의해 연결됨으로써 하나의 세트를 형성한다. 그리고, 하나의 세트는 다른 세트와 계속 연결됨으로써 철근 구조체를 형성할 수 있다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 상부 부재(10), 하부 부재(20) 및 전단 부재(30)로 구성되는 하나의 세트는 다른 세트와 연결되는데, 상기 전단 부재(30)의 상단부(33) 및 하단부(35)는 동일 선상에 위치되는 다른 세트의 상단부(33) 및 하단부(35)와 서로 마주보거나 서로 대치되도록 배열된다. 따라서, 서로 마주보는 서로 다른 세트의 상단부(33) 및 하단부(35)에는 별도의 연결 부재(40)에 의해 서로 연결됨으로써 트러스 구조를 형성할 수도 있다.
이때, 상기 전단 부재(30)의 상단부(33)는 상기 직선부(31)는 예각을 형성하기 때문에 상기 상단부(33)와 연결되는 연결 부재(40)는 하방으로 경사지도록 연장되고 이는 상기 하단부(35)를 서로 연결하는 연결 부재(40)에 연결된다. 따라서, 상기 연결 부재(40)가 연결되는 형상은 전체적으로 'V'자 형상이 될 수 있다. 또한, 상기 전단 부재(30)에 연결되는 연결 부재(40)의 형상은 다양한 형태의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 이웃하는 서로 다른 세트의 상부 부재(10)에는 상기 상부 부재(10)의 길이방향에 수직된 방향으로 형성되어 서로 다른 세트의 상부 부재(10)를 서로 연결하는 연결 부재(40)가 구비될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 다수개의 세트로 구성되는 전단 보강 구조에 의하면, 슬래브와 기둥이 접합되는 부분에 가해지는 경사방향의 전단력에 대해 경사방향으로 형성되는 전단 부재(30)의 상단부(33) 및 이와 연결되는 연결 부재(40)에 의해 저항력을 발생시킴으로써 전단 구조를 효과적으로 보강할 수 있다.
그리고, 비교적 간단한 철근 구성체를 기존의 철근 조립체와 연결시킴으로써 전단 구조를 보강할 수 있으므로 시공성을 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 상부 부재 20 : 하부 부재
30 : 전단 부재 31 : 직선부
33 : 상단부 35 : 하단부
40 : 연결부재

Claims (4)

  1. 철근 콘크리트 구조체의 슬래브와 기둥이 연결되는 부분에 설치됨으로써 전단력을 보강하는 철근을 이용한 전단 보강 구조에 있어서,
    슬래브와 기둥이 연결되는 부분에 설치되는 상부 부재;
    상기 상부 부재로부터 하방으로 일정 간격 이격되어 설치되는 하부 부재;및
    상기 상부 부재와 상기 하부 부재에 각각 연결되어 설치되는 다수개의 전단 부재를 포함하고,
    상기 전단 부재는
    상기 상부 부재와 상기 하부 부재 사이에 배치되는 직선부;
    상기 직선부의 일단이 일정각도로 구부려져서 형성되는 상단부;및
    상기 직선부의 타단이 일정각도로 구부려져서 형성되는 하단부를 포함하는
    철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전단 부재는
    상기 직선부와 상기 상단부 사이의 각도가 예각으로 형성되고,
    상기 직선부와 상기 하단부 사이의 각도가 직각으로 형성되는
    철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 부재, 상기 하부 부재 및 상기 전단 부재가 하나의 세트를 형성하여 다른 세트와 계속 연결됨으로써 철근 구조체를 형성하고,
    상기 하나의 세트의 전단 부재는 연결 부재에 의해 다른 세트와 연결되는
    철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    다수개의 상기 전단 부재는 상기 상단부 및 상기 하단부 방향이 서로 엇갈리도록 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재에 연결되고,
    서로 엇갈리도록 연결되는 상기 전단 부재의 상단부 및 하단부가 이웃하는 다른 세트의 상단부 및 하단부와 서로 마주보거나 서로 반대되도록 배열되는
    철근을 이용한 건축 구조물의 전단 보강 구조.
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