하이빔 공법

소개글

1996년부터는 본 공법의 적용대상 현장인 수원 인계동 현장에 대한 Mock up Test를 실시하여 기둥 보 접합부의 설계안과 시공순서를 확립하였고, 이듬해인 97년에는 한양대학교 초대형 연구센터와 연계하여 HI-Beam에 대한 1차 및 2차 구조성능실험을 완료하였으며, 성능평가결과는 지난 10월 8일, 건설기술원의 최종심의를 통과, 11월 5일, 건설교통부로부터 신기술(건교부 지정 제 133호)로 지정 받았다.
실제 본 공법은 수원 인계동 현장 등 5곳의 현장에서 적용, 원가, 공기 측면에서 기대 이상의 효과를 거두었으며, 현재는 성대 600주년 기념관 현장에서 본 공법을 진행, 시공 중에 있다. 이에 이 지면을 빌어 그 동안 추진 적용해 온 HI-Beam 공법에 대한 소개의 시간을 갖고자 한다.

목차

HI-Beam 공법 (Construction Method of Hybird Structure with HI-Beam)

1. 배경
2. 공법의 소개
3. HI - Beam 공법의 개념
4. HI - Beam 공법의 Modeling
5. 공법의 특징
6. 공법의 장점
7. HI-Beam의 구성
8. HI-Beam의 구조 상세
9. 보-기둥 접합부의 상세
10. HI-Beam 공법의 시공순서
11. 부재 생산 과정
12. 공정별 시공사진
13. HI - Beam의 공법의 적용사례
14. HI - Beam 공법의 적용효과
15. 성과
16. 결론

본문내용

건물을 구성하는 대표적인 재료로서 철근 콘크리트와 강재를 들 수 있는데, 전자는 압축력과 강성에 유리하며, 후자는 가볍고 인장력에 대한 대응이 유리한 구조적 특성을 가지고 있다. HI-Beam은 이러한 철근 콘크리트와 강재의 구조적인 장점을 활용하여 이질적인 두 부재(Hybrid)를 일체화(Integrated) 시킨 새로운 개념의 복합보(Hybrid Integrated Beam)이다. 그 형상은 다음 그림과 같으며, 보의 양 단부는 철근콘크리트 기둥과의 일체성 확보를 위해 철근콘크리트로, 보의 중앙부는 장 스팬에 유리한 강재보로 구성되어 있다.
HI-Beam 공법은 기둥은 압축력에 유리한 철근 콘크리트조로 하고 주 방향의 장 스팬 보는 HI-Beam을, 그와 직교하는 보는 HI-Beam, 철골보 또는 PC보를 조합(이전의 그림)할 수 있으며, 슬래브의 형태도 용도별, 하중 조건별로 자유롭게 선택하여 사용, 합리화를 꾀한 공사방법이다.
HI-Beam은 철골조와 철근콘크리트조의 구조적인 장점을 취하였으며, 부재내의 작용력에 따라 단면을 변화 시켜 부재를 효과적으로 구성하였다. 다음의 모멘트 도에서 보는 바와 같이 중앙부는 작용력이 작으므로 강재보를 사용하였고, 단부는 철근콘크리트를 사용하여 큰 작용력에 대응하고 RC기둥과의 접합성을 우수하게 하였다.
본 공법을 적용하여 양적인 성과로, 5개 현장 평균 골조공사비의 원안대비 약 10±2 %의 절감을 하였으며 공기면 에서도 평균 10±5 % 단축하였다. 질적으로도 투입인원 및 현장폐기물을 현격히 줄이는 성과를 올렸으며, 공업화에 따른 품질향상, Cycle 공정, 단순반복효과에 의해 현장관리가 훨씬 용이해졌음이 실 사례로 드러났다.
따라서 기존의 건설기술을 한 단계 끌어올려 신 건설문화를 만들어 가는데도 일익을 할 것으로 기대된다.

참고 자료

Construction Method of Hybird Structure with HI-Beam
박덕규(Park, Duk Gyoo)삼성물산 건설부문 건축사업본부 과장