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폐쇄형후프 시공성 개선을 위해 원터치RC클립으로 결속된 분리띠철근의 대체후프 개발 및 구조성능검증(2) (출처 : CH건설기술)
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폐쇄형후프 시공성 개선을 위해 원터치RC클립으로 결속된 분리띠철근의 대체후프 개발 및 구조성능검증(2) (135도 내진갈고리 대체용) (출처 : CH건설기술)
저번에는 1월달 콘크리트 학회지에 실린 기술기사내용의 1. 머리말을 공유해보았습니다. 오늘은 이어서 두번째 내용을 이어가도록 하겠습니다.
2. D16용, D13용, D10용 원터치 RC클립 개발과정
2.1 D13용과 D10용의 원터치 RC클립 개발
90도 갈고리에 체결하여 135도 갈고리와 같은 성능을 발휘할 목적으로 처음에는 기둥에서 사용되는 띠철근 직경 위주로 먼저 개발되었다.
그러므로, 기둥에서 띠철근으로 가장 많이 사용되는 D13과 D10용으로 우선 개발하였는 데 제품은 2개의 띠철근을 하나로 묶기 위해 ㄷ자의 클립 형태를 가지며 옆면의 평행한 판이 바깥쪽 외부로 팽창하였다가 다시 오므라지는 탄력성을 가져야 해서 클립 자체의 재료는 공업용이나 판스프링으로 사용되는 SK5M-S강으로 제작하였고 마지막으로 열처리하여 완성하였다.
다음은 철근상세에 대한 성능이므로 반드시 검증이 필요하여 표 1과 같이 실험검증 결과를 근거로 개발하였다.
초기에는 그림 2. (a)와 같이 양쪽 90도 갈고리를 동시에 체결하려 하였으나 제품이 너무 비싸질 우려가 있어, 개념 정도에서 중지하였다.
이후 쉬운 설치를 위해 현장에서 시공이 용이한 한쪽 135도 갈고리와 다른쪽 90도 갈고리의 띠철근에서 90도 갈고리를 결속시키는 개념으로 전환하여 그림 2. (b)와 (c)와 같이 하나는 나사식에 너트를 돌리면 띠철근을 더욱더 구속할 것 같다는 생각으로 나사선의 클립으로 만들었고, 또다른 하나는 그림 2. (c)와 같이 나사선 없는 클립 형태로 만들었다.
그런데, 나사선의 샘플은 나사선을 설치하기 위해서 제품 두께가 1.5mm는 되야 했고 막상 두께 때문에 탄력성도 없어져 잘 체결되지도 않아 버려야 할 샘플이 되었다.
클립형 샘플은 두께가 1.0mm로 설치가 쉬워서 성능검증만 확인되면 현장 사용하는 데 문제가 없을 것으로 판단했다. 그래서, 최소한의 실험체로 압축과 내진실험을 수행하기로 하여 성능을 확인해보왔다.
예비성능 검증실험 결과, 폐쇄형후프의 성능과 비교할 때 내진성능면에서는 유사한 거동을 보였지만, 압축성능면에서는 기준 성능에 크게 미치지 못하였다.
특히, 그림 2.(d)와 같이 초기 클립형 샘플은 갈고리가 외부로 튀어나오는 현상을 보였고 이러한 현상 때문에 초기 샘플의 전면이 찢어지고 띠철근 탈락의 제어 역할을 해야 하는 양쪽 날개가 파단되는 등 여러 가지 문제가 발생하였다.
그러므로, 갈고리 탈락을 제어하는 양쪽 날개의 저항성을 향상시키기 위해 날개 면적을 통합하여 중앙 안쪽으로 위치를 변경하고 정착성능 증진 목적으로 묻힘 전체길이를 길게 할 필요성을 인지하였으나 제품의 경제성도 고려해야 해서 적정한 묻힘길이를 시험해 볼 필요가 있었다.
따라서, 이러한 선행성능실험을 통해 개선사항을 반영하여 제어 역할을 하는 날개를 중앙으로 위치하고 묻힘길이를 변수로 하여 D13과 D10용의 시제품을 다시 제작하였다.
개선된 D13과 D10용의 묻힘길이별 긴 것과 짧은 것을 변수로 표 1의 여러 실험체로 성능실험과 해석검증을 통해 묻힘길이를 확정하였고,
그 결과로 건축구조기술사회와 한국콘크리트학회에서 D13과 D10용에 대한 기술인증을 취득한 후 제품명을 135도 표준갈고리 시공성 개선을 위한 D13용 및 D10용 원터치 RC클립(Rebar Confinement Clip) 또는 간단히 RC클립이라는 명칭으로 현장적용하기 시작하여 현재까지 70여개 현장에 사용되어 오고 있는 중이다.
