포스코건설(사장 한찬건)은 철근콘크리트에 삽입되는 철근의 정착력을 향상시키면서 동시에 구조물의 내력을 향상시킬 수 있는 ‘듀얼타입 철근 정착구’를 개발해 9월 29일 특허출원을 마쳤다.
콘크리트 특성상 압축내력은 매우 큰 반면 인장내력은 거의 없는데 철근 콘크리트 내 배근된 철근이 콘크리트의 인장내력을 보완하는 역할을 한다. 특히 콘크리트 인장내력을 보완하는 데 주요한 역할을 하는 것이 철근 끝에 체결하는 ‘정착구’이다.
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▶ 철근 콘크리트 기둥에 수직으로 삽입한 철근 상부 ‘확대머리 정착구’를 체결한 모습 |
기존의 ‘확대머리 정착구’는 ‘ㅜ’ 모양으로(상단 그림 1) 상부의 넓은 원판형 정착판이 콘크리트 인장하중 저항력을 발생시킨다. 그러나 정착판이 인장하중을 받게 되면 정착판과 평행한 방향으로 수평분력(V1)과 수직분력(V2)이 콘크리트에 작용하게 되는데, 정착판의 수평분력(V1)은 콘크리트 측면이 부서지는 ‘측면파열'(Side Blow-Out) 파괴(상단 그림 R)를 유발하기도 한다.
‘측면파열’ 파괴를 보완하기 위해 콘크리트 피복 두께(상단 그림 L)를 늘릴 경우, 철근이 중심부에 배근되는 효과가 발생하므로 부재 내력이 저하된다.
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▶ 철근 콘크리트 기둥에 수직으로 삽입한 철근 상부 ‘듀얼타입 철근 정착구’를 체결한 모습 |
새로 개발한 ‘듀얼타입 철근 정착구’는 이러한 단점을 보완하여 설계되었다. 두 개의 철근을 함께 묶어주면서 정착판의 면적이 넓어져 인장하중 저항력이 증가했다. 또한 정착판 측면 돌출부 길이(상단 그림 20)를 줄여 수평분력이 낮아지므로 기존 ‘확대머리 정착구’ 대비 측면파열 파괴 가능성이 현저히 줄었다.
‘듀얼타입 철근 정착구’를 개발한 포스코건설 건축연구그룹 김인호 박사는 "요즘 지진으로 온나라가 떠들썩한데, 건축물 구조안정성을 향상시킬 수 있는 기술을 개발하게 돼 기쁘다"며 신기술 개발 소감을 밝혔다.
전동준 커뮤니케이터