삼광선재, 전단보강근 ‘트러스 스터드’ 품질 인증

선재 및 데크 제조업체 삼광선재(각자대표 김형열, 김생기)가 무량판 구조 건축에 활용하는 건축자재인 ‘전단보강근’에 대해 기존 제품과 대비하여 우수한 품질과 기술력을 인정받았다.

삼광선재는 최근 서울 송파구 소재 건축설계 및 관련 서비스업 전문업체인 주식회사 아이맥스트럭처(대표이사 윤병익)로부터 전단보강근에 대해 ‘무량판 구조의 전단성능평가- 뚤림전단 및 편심전단’ 실험에 대한 연구결과를 받았다.

무량판 구조는 보의 설치 없이 균일한 두께의 슬래브가 기둥에 직접 지지되는 2방향 철근콘크리트 슬래브 구조 시스템이다. 보의 설치가 없고 구조 형상이 단순하여 거푸집 등 가설자재의 설치가 최소화되어 공사비 절감에 기여하며, 시공속도가 빨라 공사기간 단축에 유리하다. 또한 최근 인건비 상승으로 인해 인력 소요가 절감되는 무량판 구조에 대한 적용이 증가하는 추세이다.

최근 환경부담, 사회적 비용, 주거 불안전성 증가 등으로 인해 재건축 의존의 한계점이 제시되고 있으며, 이에 따라 지속가능한 장수명 아파트의 필요성이 증가하고 있는 추세이다. 무량판 구조는 단순한 구조형상으로 인해 층고 절감에 기여하며, 슬래브와 기둥만으로 구성되므로 내부의 공간배치 등이 자유로워 건축 계획성에 유리하다. 이로 인해 장수명 아파트를 위한 무량판 구조의 적용이 권장되고 있다.

한편 무량판 슬래브는 기둥에 직접 지지되므로 기둥 주변에서 2방향 전단이 발생하며, 2방향 전단의 설패로 인해 취성적인 파괴가 발생할 수 있다. 이러한 구조적 특징으로 최근 인천 검단신도시 아파트 지하주차장 붕괴사고가 발생하였으며, 무량판 구조의 구조적 안전성에 대한 불안감이 증폭되고 있다. 따라서 무량판 시스템의 단점인 2방향 전단에 대한 구조성능을 확보할 수 있는 보강재의 개발 및 적용이 필요한 실정이다.

무량판 구조에 적용하는 보강재인 전단보강근은 무량판 구조 건축에만 사용하는 건축자재로 철근을 벤딩 가공하거나 벤딩 가공 후 용접을 통해 제작한다. 높은 하중을 견디기 위해 고강도가 필요하기 때문에 건축학회나 구조기술사협회의 인증을 받아야 해서 가공제품으로는 부가가치가 매우 높은 편이다.

국내에서는 삼광선재와 옥타곤엔지니어링 2개사만 생산 중이며, 삼광선재는 특허는 물론 인증도 모두 보유하고 있다.

삼광선재의 ‘트러스 스터드(Truss Stud, 삼광선재)’는 무량판 슬래브의 2방향 전단보강재로 이형철근을 무용점 무가열상태로 성형 가공하여 제작하는 전단보강재이다. ‘트러스 스터드’는 무용접 무가열 상태로 성형가공 하므로 열변형에 의한 취성거동을 방지할 수 있으며, 형상 특성상 수직근을 이중으로 조밀하개 배치하여 전단력 향상이 우수하다. 또한 시공방법이 슬래브의 휨철근 배근 완료 후 간편하게 삽입이 가능하여 시공성이 우수하고 설치 인건비 절감이 가능하여 우수한 무량판 슬래브 전단보강 공법이다.

아이맥스트럭처는 ‘트러스 스터드’의 전단보강효과의 검증을 위하여 무보강시험체와, 기준에서 제시하고 있는 기존 전단보강공법인 확대머리 전단스터드, 신제품인 삼광선재의 ‘트러스 스터드’에 대하여 직접전단과 편심전단 시험을 각각 수행하였다.

시험 결과 항복점의 하중과 변위, 극한 하중과 변위, 연성비 모두 ‘트러스 스터드’가 가장 큰 것으로 나타났으며, 최대하중 이후의 거동에서도 강도의 저하가 가장 작은 것으로 나타나 보강효과가 가장 우수한 것으로 판단된다.

그리고 콘크리트구조 전단 및 비틀림 설계기준(kds 14 20 22)의 경우 ‘무보강시험체’와 기존 보강공법인 ‘확대머리전단스터’드, 삼광선재의 ‘트러스 스터드’ 모두 기준식의 설계강도를 만족하는 것으로 나타났다.

삼광선재 김두원 이사는 “이번 시험을 통해 당사의 전단보강근 ‘트러스 스터드’의 우수한 기술력과 품질이 다시 한 번 확인됐다. 향후 당사에서는 국내는 물론 해외 건설업계를 대상으로도 ‘트러스 스터드’의 장점을 적극 홍보하여 시장 확대에 나설 것”이라고 말했다.