ES-TD Column System

ESTD Column System

1. ESTD Column System의 이용방법

ESTD Column System은 그림 2와 같이 RC바닥구조나 공장제작보를 이용한 바닥구조에 적용할 수 있으며, CFT기둥은 노출형 또는 매입형 합성단면으로 사용할 수 있다.


노출형 기둥	매입형 기둥	노출형 기둥	매입형 기둥
(a) 철근콘크리트 바닥구조		(b) 공장제작보를 이용한 바닥구조
그림 2. ESTD Column System의 이용방법

2. 기본 구성요소의 특성

ESTD Column System의 기본구성요소는 작고 단순하지만 탑다운공사 및 선기초기둥의 구조특성과 재료의 특성을 최적화한 강하고 효율적인 원형형태를 갖고 있다.

구조성능이 우수하고 매우 효율적인 원형형태의 CFT기둥, 피어구조체를 포함한 ESTD Column System은 다음의 하중전달요소로 구성된 최적의 하중도입전달장치를 구비하고 있다.

콘크리트와 강재는 표 1과 같이 지압응력에 대해 매우 높은 저항능력을 갖고 있으며, 모살용접부의 저항능력은 그림 3과 같이 90도 방향의 하중을 받을 때 가장 크다. 개발된 하중 도입 및 전달 장치의 형상은 이러한 구조특성들이 반영되었다. 기둥에 작용하는 모든 외력은 기본적으로 공장용접에 의해 강관에 부착된 지압-전단띠(강판, 강봉 또는 철근)에 의해 전달된다.

표 1. 설계지압강도
재료	설계지압강도 ΦRn
CFT내부 콘크리트 직접지압	ΦRn = 0.65 (1.7ㆍfckㆍA1) = 1.105ㆍfckㆍA1
강재표면 직접지압	ΦRn = 0.75 (1.8ㆍFyㆍApb)=1.35ㆍFyㆍApb

그림 3. 하중방향에 따른 모살용접부의 강도

그림 4. ESTD 하중전달 기본요소

그림 4의 ESTD 지압전단띠 1, 3, 3a, 4는 외력의 도입에 사용하고, CFT기둥의 하중전달영역에서 전달하중이 부착강도를 초과하면 ESTD 지압전단띠 1, 2 또는 2a를 사용하며 강관의 이음부나 단부 근처에서 설치한다. 지압전단띠는 20mm 이하로 돌출된다.

그림 5는 ESTD Column에 주로 사용하는 지압전단띠에 대한 3개 시험체의 가력시험 그래프로 수직변위는 강관의 수축변형이 포함되어 있다. 지압띠 상단면과 가력기 하단면 사이의 접촉면 상태에 따라서 다소 차이가 있다. 시험체의 모살용접치수는 18mm이나 일반설계범위 하중에는 12mm 정도로 충분하다.

지중천공구멍에 설치 시, 하중전달을 위한 구성요소와 피어철근망이 구비된 원형강관기둥은 모든 돌출부의 최대 크기가 강관외면에서 35mm(철근직경)이하로 형성되므로 작은 천공구멍을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

그림 5. ESTD 지압전단띠 접합부 UTM가력시험 그래프

3. 하중 도입과 전달을 위한 기본 구성체의 특성

모든 ESTD Column System은 작은 천공구멍에 작은 직경의 CFT기둥을 효율적으로 사용하기 위한 하중 도입과 전달 기구(그림 4)를 구비하고 있다. ESTD하중전달요소(그림 6-1b, c, d)는 기존에 사용하던 스터드(그림 6-1a)에 비해 돌출길이가 훨씬 작고(20mm 이하), 저항능력이 우수하다(그림 6-2참조).