공동주택 수평증축 리모델링을 위한 접합부 연결재의 성능평가 = Performance Evaluation of Joint–Connecting Materials for Horizontal Extension Remodeling of Apartment Buildings

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 공동주택 수평 증축 리모델링 시 기존 및 신설 구조체 간 접합부에 적용 가능한 기계식 연결 공법을 제안하고자 한다. 제안된 공법은 기존 케미컬 앵커의 대안으로 우수한 구조성능과 시공성을 갖춘 후설치 확장앵커 및 헤드 스터드를 조립한 기계식 접합 상세이다. 또한, 제안된 접합 상세의 구조적 거동과 성능을 평가하기 위해 소재 및 부재단위 실험을 수행하였고, 그 유효성을 검증하였다. 기존 콘크리트 부재에 설치되는 후설치 확장앵커의 인발 및 전단시험결과, 모든 앵커의 특성강도 F5%는 제조사에서 제시한 기준값과 동등하거나 이를 상회하는 성능을 나타내었다. 따라서, 웨지 앵커는 인장 및 전단에 대한 구조적 안전성과 신뢰성을 모두 확보한 것으로 평가되었다. 연단거리 120 mm, 130 mm 및 150 mm 조건에서 웨지 앵커와 연결재의 인발 및 전단시험결과, 모든 앵커의 특성강도 F5%는 콘크리트용 앵커 설계기준(KCI 2021)에서 명시한 공칭 인장 및 전단강도(Ncb 및 Vcb)를 상회하여 설계기준에서 요구하는 최소 공칭강도 이상의 충분한 성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 신설 슬래브에 설치되는 연결재의 경우, 인장 및 전단하중에 대하여 강재 항복 및 손상은 관찰되지 않았으므로 콘크리트 파괴시점까지 충분한 강도와 강서을 유지할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 개발한 접합 상세는 실제 부재에 적용 시 적합한 것으로 평가되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this work, a mechanical connection method applicable to joints between existing and new structures during horizontal extension remodeling of apartment buildings is proposed. The proposed method comprises a mechanical connection detail that utilizes post-installed expansion anchors and head studs, offering excellent structural performance and constructability compared to existing chemical anchors. To evaluate the structural behavior and performance of the proposed connection detail, a series of material- and component-level experiments was conducted. The validity of the system was verified through pull-out and shear tests on post-installed expansion anchors embedded in existing concrete members. The results showed that the characteristic strengths of all anchors met or exceeded the manufacturer’s standard values, demonstrating adequate structural safety and reliability under both tensile and shear loads. Furthermore, additional pull-out and shear tests were performed on assemblies of wedge anchors and connecting materials under varying reinforcement spacings (120 mm, 130 mm, and 150 mm). In all cases, the characteristic strengths exceeded the nominal tensile and shear strength values specified in the Design Standard for Anchors for Concrete (KDS, 2021), confirming that the proposed connection provides sufficient performance that exceeds the minimum nominal strength required by the standard.