스틸하우스 성능 향상을 위한 공법 개선

1. 강구조연구소 박판구조연구팀 스틸하우스 성능 향상을 위한 공법 개선

2. 구조별 공법 개선

3. 스틸하우스 – L 형헤더 • 헤더 소요 MD 과다 • 벽체 제작 공정의 30 ~ 50 % 차지 • L형헤더벽체 전면 후면에 이중으로 설치 헤더 단부에 크리플 스터드 설치 플랜지 두께 웨브

4. 스틸하우스 – L 형헤더 • L-헤더 규격(안) • 플랜지 폭은 4 cm • 웨브는 10 ~ 30 cm 플랜지 (4.0 cm) t (0.8 ~ 2.5mm) 2-300L16 웨브 (10 ~ 30 cm ) 두께 웨브 길이 L-헤더 개수 [ L-헤더 제원(RIST안) ] [ L-헤더 표기(RIST안) ]

5. 스틸하우스 L 형헤더 구조실험을 통한 성능검증 [ 중력방향 하중에 대한 좌굴거동 ] [ 인발하중에 대한 좌굴거동 ]

6. 스틸하우스 - L 형헤더 시공성 평가 (a) I형 헤더의 설치 (b) 잼스터드의 설치 (a) 제작이 완료된 벽체와 L-헤더 (c) 씰 트랙, 하부 크리플 스터드 설치 (d) 헤더 트랙, 크리플 스터드 설치 (b) L-헤더의 고정 [ I형 헤더 개구부의 시공과정 ] [ L-헤더 개구부의 시공과정 ]

7. 스틸하우스 L 형헤더 L-헤더 설계자료(중력방향 하중에 대한 허용스팬표)

8. 스틸하우스 L 형헤더 L-헤더 설계자료(단면특성표)

9. 스틸하우스 L 형헤더 L-헤더 설계자료(인발하중에 대한 허용스팬표)

10. 스틸하우스 –면전단벽체 • X브레이스 + 면재  면전단재 • OSB 및 구조용 합판을 면전단재로 사용 단부(외주부) 내부(내주부)

11. 스틸하우스 –면전단벽체 끝벽의 소요전단벽 길이 = OO% x 측벽길이 측벽의 소요전단벽 길이 = OO% x 끝벽길이 소요전단벽 길이 = w1 + w2 + w3 + w4

12. 스틸하우스 –면전단벽체

13. 스틸하우스 –면전단벽체 단부(외주부) 내부(내주부)

14. 스틸하우스 –면전단벽체 전단실험 A 전단실험 B • 1층 전단벽 확보 비율 20% 이상 감소 가능 • 2층 전단벽 확보 비율 10% 이상 감소 가능

15. 스틸하우스 –면전단벽체 • 풍하중 및 지진하중에 의한 벽체의 안정성 평가 • 수평하중과 수직하중 동시 가력

16. 스틸하우스 –평트러스 • 설비 배관을 위한 천공 • 조이스트 부재의 허용스팬 제한적 [ 천공 후 보강되지 않은 조이스트 ] [ 자유로운 배관이 가능한 평트러스 ]

17. 스틸하우스 –평트러스 Square End Type(SE Type) Underslung Type(EE Type) (a) 해석모델(길이 4.8m, 높이 60cm, 등분포 하중 3kgf/m) (a) 해석모델(길이 4.8m, 높이 60cm, 등분포 하중 3kgf/m) (b) 부재들에 작용하는 축력(+ 인장, - 압축) (b) 부재들에 작용하는 축력(+ 인장, - 압축) [ SE Type 평트러스의 부재력 ] [ EE Type 평트러스의 부재력 ]

18. 스틸하우스-평트러스 • 구조실험을 통한 성능검증 SE Type 평트러스가 EE Type 평트러스 보다 집중하중에 유리함 [ C형 스터드가 적용된 SE Type 평트러스의 좌굴거동 ] [ C형 스터드가 적용된 EE Type 평트러스의 좌굴거동 ]

19. 스틸하우스 –평트러스 진동 실험을 통한 사용성 평가 [ OSB 마감 조이스트 바닥판(J1) ] [ 데크 설치 조이스트 바닥판(J2) ] [ C형 스터드 적용 SE Type 평트러스(C1) ] [ PRY 자재 적용 EE Type 평트러스(P2) ] [ C형 스터드 적용 EE Type 평트러스(C2) ] [ PRY 자재 적용 SE Type 평트러스(P1) ]

20. 스틸하우스-평트러스 평트러스 설계자료(부재사양표) 길이 3.0 ~ 12.0 m , 높이 30 ~ 60 cm , 배치간격 45 ~ 120 cm , 지점조건 SE , EE Type

21. 층고 절감형 바닥 구조-특징 • 층고 저감 • 공정 단순화 • 2시간 내화성능 확보 <조이스트 바닥 시스템> <내화구조용 합성 평데크>

22. 층고 절감형 바닥 구조-효과 • 층고 저감 기존 조이스트 내화바닥 층고절감형 내화 바닥 <습식온돌> <건식온돌>

23. 층고 절감형 바닥 구조-디테일 • 상부 벽체 시공 후 바닥 콘크리트 타설

24. 층고 절감형 바닥 구조-디테일 • 바닥 콘크리트 타설 후 상부 벽체 설치

25. 층고 절감형 바닥 구조-디테일 • 바닥 콘크리트 타설 후 상부 벽체 설치

26. 층고 절감형 바닥 구조-디테일 [ 접합부 시험체 ] [ 스크류 접합 시험체 ] [ 용접 접합 시험체 ] [ 일반형 볼트 접합 시험체 ] [ 보강형 볼트 접합 시험체 ] [ 철근 트러스 데크 시험체 ]

27. 특수못을 이용한 접합기술 • 목조 대비 노무비 상승요인 • 골조 노무비 상승 요인중 50 %가 나사 접합부 시공 M/D • 해외 현황 • 미국의 경우 스틸스터드-OSB간 접합의 90(%), 스틸스터드-스틸스터드간 접합의 20(%)에 이용 <스틸하우스/목조 노무비 비교>

28. 특수못을 이용한 접합기술

29. 특수못을 이용한 접합기술(STEEL-OSB)

30. 건식온돌과 습식온돌 • 구조 성능 • 시공성 • 습식온돌 시공시 누수 및 평면 가변성 확보 문제 조 건 결 과 비 고 * 조이스트 450mm간격 설치 습식바닥 최대 스팬 300cm 바닥조이스트 180JL18 이용 * 건식바닥:합판+건식온돌 = 50kg/㎡적용 * 습식바닥:메탈데크+경량콘 크리트+경량기포콘크리트+ 습식온돌 = 450kg/㎡적용 건식바닥 최대 스팬 550cm 바닥스팬 370cm 가정 습식바닥 180JL20 이용 (2.0T) 건식바닥 180JL14이용 (1.4T)

31. 건식 고가형 (ALT-1) 건식 저가형 (ALT-2) 습식 저가형 (ALT-3) - 건식온돌 (38mm) - 베이스패널 (50mm) - OSB합판 (19mm) - 건식온돌 (38mm) - OSB합판 (19mm) - 습식온돌 (50mm) - 경량기포콘크리트 (60mm) - OSB합판 (19mm) 상 세 - 차음용클립 + 훠링채널 - 천장석고보드 (9mm) 2겹 - 차음용클립 + 훠링채널 - 천장석고보드 (9mm) 2겹 - 차음용클립 + 훠링채널 - 천장석고보드 (9mm) 2겹 Diaphragm OSB 합판 OSB 합판 OSB 합판 바닥 자중 102 kg/m2 51 kg/m2 241 kg/m2 천장 구조 뜬 천장형 구조 뜬 천장형 구조 뜬 천장형 구조 • 베이스패널로 중량감 확보 • 본드 및 나사에 의한 연결 • 가장 단순한 건식바닥형태 • 국내 시공실적 있음 (평창동 등) • 국내현장 적용중인 습식바닥 • 구조용합판 사용으로 시공성개선 특 징 • 다이아프램 -> 구조용 합판 사용 (데크플레이트 시공 어려움 보완) • 조이스트 간격 600mm -> 스터드 간격과 일치 (국내 시공현장 600mm간격 사용) • 조이스트 부재 -> 240JL16 (표준형으로 국내 시공현장에서 가장 많이 사용) 건식온돌과 습식온돌

32. 비닐장판 2mm 습식온돌 60mm 경량기포콘크리트 50mm 콘크리트 슬래브 130mm 달대 채널 12x12x0.6 석고보드 15mm 건식온돌과 습식온돌 • 바닥 충격음 성능 1) 중량충격음 차단성능 - 건식 고가형(L-40) > 습식 저가형(L-35) > 일반 RC슬래브(L-30) 2) 경량충격음 차단성능 - 습식 저가형(L-50) > 건식 고가형(L-55) > 일반 RC슬래브(L-55) 3) 음향 투과 손실 - 습식 저가형(STC-65) > 건식 고가형(STC-63) > 건식 저가형(STC-62) < 비교대상 일반 RC 슬래브 사양 >

33. 건식온돌과 습식온돌 • 바닥 진동 성능 • 습식바닥 시스템 • - 경량/기포콘크리트타설 • - 습식온돌

34. 건식온돌과 습식온돌 • 바닥 진동 성능 • 건식바닥 시스템 • - 압축성형 시멘트판 • - 건식온돌

35. 결론