프리캐스트 전단벽과 기초의 연결구조 및 시공방법

배경 기술

프리캐스트 콘크리트(PC) 공법은 기둥, 보, 슬래브 등 건축물의 주요 구성요소를 공장에서 단위 유닛 형태로 제작한 후 현장에서 조립함으로써 현장작업을 최소화하고 시공효율과 공기단축, 품질확보가 가능한 공법입니다. 그러나 기존 PC 전단벽과 기초의 접합에는 무수축 모르타르 양생기간이 필요한 스플라이스 슬리브 습식 접합공법이 주로 사용되어 시공성이 떨어지는 문제가 있었습니다.

해결 과제

본 발명은 휨 지배형 PC 전단벽에서 주철근에 의해 발휘되는 휨 내력과 연성의 유지가 가능하면서, 현장에서 바로 연결 체결하는 건식공법으로 기존 습식 접합공법 대비 시공성이 우수한 전단벽-기초 접합 구조 및 방법을 제공하고자 합니다.

발명의 구성

• 전단벽: 수직벽에 의해 연결되는 제1, 2 기둥을 포함하며, 각 기둥에는 복수의 제1, 2 수직철근이 매립됨
• 지지판: 전단벽 하부에 배치되어 수직철근과 수직하게 위치, 강재판으로 구성되며 설치부와 확장지지부(플랜지 형상)로 구성
• 커플러: 수직철근 단부에 결합되어 지지판과 용접 연결. 커플러는 수직철근보다 큰 직경의 용접부를 포함하여 열에 의한 철근 역학적 특성 저하를 방지하고 용접면적 확대
• 전단벽몸체: 지지판 상면에서 수직철근과 커플러를 둘러싸도록 콘크리트를 타설하여 형성, 제1,2기둥 및 수직벽의 몸체 구성
• 기초플레이트: 기초에 매립된 기초철근에 고정되며, 지지판이 안착되는 전단벽설치부와 그 주위로 확장된 기초확장부로 구성
• 결합방식: 실시예1은 지지판과 기초플레이트를 면접촉 후 둘레 용접(모살용접), 실시예2는 결합홀과 기초홀을 통한 볼트-너트 결합
• 전단벽몸체 하면, 지지판, 기초플레이트는 순차적으로 넓은 면적으로 구성(예: 지지판은 전단벽몸체 하부 대비 약 17~37% 크게, 기초플레이트는 지지판 대비 약 40% 크게)

시공방법

1. 수직철근 단부에 커플러 결합 후 지지판에 용접 연결
2. 지지판 상부에 수직철근과 커플러를 둘러싸도록 콘크리트 타설하여 전단벽 제조(공장 사전제작)
3. 기초철근에 고정된 기초플레이트를 구비한 기초 형성
4. 지지판을 기초플레이트에 고정(용접 또는 볼팅)하여 전단벽을 기초에 설치

효과

• 건식공법 기반 접합기술로 프리캐스트 전단벽의 휨 및 연성능력 극대화
• 강재판 연결상세 설계기술로 안전성 확보
• 현장설치 및 습식공법 최소화로 시공성 향상
• RC 전단벽과 유사한 전단응력을 확보하면서 제조공정 간소화 및 모듈화 가능