삽입형 평면 트러스를 이용한 철근콘크리트 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부의 전단보강공법■ 건설신기술 지정번호: 641호■ 기술개발자 : 대림산업(주)(대표이사 김윤) : 서울대학교 산학협력단(대표이사 신희영) : (주)삼호(대표이사 김풍진)■ 주 소 : 서울특별시 종로구 수송동 146-12 (Tel. 02-369-4569) : 서울특별시 관악구 관악로 1 (Tel. 02-880-7055) : 인천광역시 남동구 구월동 1143-6 (Tel. 02-2170-5744)■ 홈페이지 : http://www.daelim.co.kr ( 이메일 : ksm002@daelim.co.kr ) : http://www.snurnd.snu.ac.kr ( 이메일 : parkhg@snu.ac.kr ) : http://www.samho.co.kr( 이메일 : steel2@samho.co.kr )■ 보호기간 : 2012. 02. 06 ～ 2017. 02. 05(5년)1. 신기술의 내용(1) 범위이형철근의 상하현재와 삼각형 모양으로 절곡된 웨브철근의 용접으로 이루어진 삽입형 평면 트러스를 콘크리트 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부에 거치대를 이용한 자립 시공이 가능한 슬래브-기둥 접합부 전단보강공법(2) 내용이 기술은 전단에 취약한 철근콘크리트 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부를 보강하기 위한 공법으로 지그재그로 둥글게 절곡된 웨브철근과 상하현재를 평행한 방향으로 용접하여 일체화시킨 평면 트러스 형태로써 전단파괴와 불균형 모멘트에 대한 구조적 저항 성능을 발휘하게 되며 콘크리트 슬래브의 손상 이후에도 독립적인 구조거동이 가능하다. 거치대를 이용한 평면 트러스 구조물의 자립으로 슬래브 휨철근과의 간섭이 없이 단순 삽입형태의 시공이 가능하고 구조설계 결과에 따라 평면 트러스 구조물을 기둥 주위에 배치된다.2. 국내외 건설공사 활용실적 및 전망가. 활용실적 활용실적표 연번 공사명 발주처명 시공자명 공사기간 공사규모 공사금액 비고 1 원주무실3지구 B-2블럭 주택건설공사 강원도 개발공사 대림산업 2006.11.24~2009.1.11 (2007.6.6~2008.4.10) 아파트 8개동 106,619,155,123원 (21,700,000원) 현장 적용 2 역곡e-편한세상 현장 신축공사 역곡동 지역주택 조합 대림산업 2009.9.9~2011.8.31 (2010.6.24~2011.2.10) 아파트 8개동 63,217,848,909원 (70,162,400원) 현장 적용 나. 향후 활용전망삽입형 평면 트러스는 향후 국내외 공동주택 및 일반건축 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부 전단보강에 활용될 것이며, 논문게재 및 학술활동 등 다양한 해외홍보를 통해 해외 건설시장으로의 진출을 목표로 하고 있다.3. 기술적.경제적 파급효과가. 기술적 파급효과(1) 국내외 기술과 수준 비교철근콘크리트 무량판 슬래브-기둥 접합부의 전단보강 공법으로 일반적으로 사용되는 스터드레일 보강공법은 외국에서 개발된 기술로써 간편한 시공방법과 많은 적용사례가 있어 현재 국내외에서 가장 많이 사용되는 공법이다. 그러나 최근 연구들에 의하면 스터드레일 보강공법의 불균형모멘트 편심파괴에 대한 저항성능에 의문이 제기되고 있다.삽입형 평면 트러스는 실험을 통하여 설계강도를 초과하는 편심전단 저항성능을 가지고 있음을 확인하였고 무량판 구조의 안전성을 크게 향상시킨 공로를 인정받아 콘크리트 기술경연대회에서 지식경제부 장관상을 수상하였다. 또한 시공측면에서도 삽입형 평면트러스는 추가적인 작업이 없는 단순삽입배치 공법으로 더욱 간단하고 안전한 작업환경과 시공의 편리성, 경제성을 모두 갖춘 기술이다.(2) 건설시장에 미칠 파급효과보 없이 기둥과 슬래브로만 이루어진 무량판 구조는 다양한 기둥배치가 가능하여 공간 활용도가 좋고 가변형 설계가 가능하여 공동주택, 주상복합, 오피스 건물에 적용 가능하며 층고가 낮아서 고층건축물에도 적용성이 높은 장점이 있다. 본 기술은 건축계획적, 시공적, 그리고 경제적으로 장점인 무량판 구조물의 취약한 접합부에 대한 안전성 및 지진이나 풍하중과 같은 횡하중에 대한 저항성능을 향상시킬 수 있는 공법으로써 앞으로 국내 건설시장에서 무량판 구조물의 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 국내 순수 독자기술로 개발하여 선진 해외 기술들보다 뛰어난 성능으로 해외 건설시장에 진출함으로써 국내 건설시장의 성장을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.(3) 국내외 기술 대비 경쟁력삽입형 평면 트러스를 이용한 무량판 슬래브-기둥 접합부 보강공법은 크게 구조적 성능, 시공성, 경제성으로 평가할 수 있으며, 우수한 구조성능과 슬래브 휨철근과 간섭이 없는 단순삽입형태의 간편한 시공성, 그리고 자동화 생산을 통한 탁월한 경제성으로 기존 기술과의 차별성을 가진다. 따라서 무량판 구조의 사용이 증가하는 국내시장에서 활용도가 높아질 것으로 예상되며 차별화된 경쟁력으로 해외 시장으로의 진출이 가능하다.나. 경제적 파급효과(1) 설계단가 설계단가표 평면 트러스 종류 재료비 노무비 경비 공사비 합계 180Slab 4,482 1,204 521 352 7,532 210Slab 4,874 1,307 566 378 8,183 * 단위는 원/EA* 합계는 일반 관리비와 이윤이 적용된 금액임(재)한국경제조사연구원에 본 기술에 대한 제작원가를 의뢰한 결과 180Slab용(상하현재 D10, 웨브철근 7)은 7,532원/EA, 210Slab용(상하현재 D10, 웨브철근 7)은 8,183원 /EA으로 타 공법대비 29~66% 저렴하다. 삽입형 평면 트러스는 다양한 상하현재 및 웨브철근의 종류와 제품규격에 대하여 자동생산이 가능하다.(2) 공사비거치대를 이용한 단순삽입 시공으로 현장에서의 추가 작업이 없어 현장운반 및 작업자 임금 외 별도의 시공비용을 필요로 하지 않으며 180Slab용(상하현재 D10, 웨브철근 7)은 352원/EA, 210Slab용(상하현재 D10, 웨브철근 7)은 378원/EA으로써 타 공법 대비 40~72% 저렴하다.(3) 공사기간본 기술은 거치대를 이용한 단순삽입 시공으로 슬래브 철근배근과 같이 작업이 이루어 지는 공법으로 전체 공사기간에서 차지하는 비중이 크지 않으며, 콘크리트 시공과 관련된 공정에 미치는 영향이 전혀 없다. 시공비용과 공사기간이 비례관계에 있다고 가정했을 때, 201Slab용의 경우 시공비용이 378원/EA으로 타 공법 대비 40~72% 저렴하므로 공사 기간에서도 유리함을 유추할 수 있다.(4) 유지관리비본 기술은 콘크리트의 다짐 및 마무리 작업 후 콘크리트 내부에 존치되어 있으므로 별도의 보수나 교체에 따른 유지관리비용이 발생되지 않는 경제적인 공법이다. 콘크리트 타설 시 재료 분리가 발생되지 않도록 하고 양생 시 관리를 통해 공극 및 균열을 방지하는 등 일반적인 시공 시방서 및 유지관리 지침서에 따르도록 한다.(5) 환경부하 저감, 시장확대, 고용창출, 타산업 활성화 등 간접효과본 기술은 이형철근과 원형철선으로 구성되어 있으며 제조과정에서 특별한 환경유해 요소가 발생하지 않고, 자동화 설비를 이용한 생산으로 재료의 낭비가 없다. 또한 시공 과정에서도 기계설비의 사용 없이 작업자기 운반할 수 있으므로 환경 유해 요소가 발생하지 않는다.무량판 구조의 활성화를 통하여 건설비용의 절감효과를 기대할 수 있으며 철근 자동화 생산 산업 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.[출처 : 한국건설교통기술평가원 - 건설신기술 건축시공 분야]