2013년 11월 28일 목요일

MHS 공법개요

1. MHS 공법개요 
MHS 공법은 RC보의 경제성과 철골보의 시공성 및 합성보의 효율성을 고려한 복합화 보를 이용하여 지상구조물 시공시 보 춤의 감소와 횡강성의 증대로 건물의 사용에 따른 처짐, 진동에 유리하고 내화피복이 필요없는 환경 친화적인 그린 빌딩의 구현과 동시에 지하구조물 축조시 지하굴토와 흙막이 구조시스템을 동시에 설치한 후 굴토후에는 가시설 해체없이 영구지하구조물로 활용하는 공법으로, 지하층고 절감에 따른 터파기량 최소화로 굴토시 철골과 RC의 Hybrid PC시스템이 토압에 적용하고, 지하층 완성 후에는 수직하중에 저항하도록 개발된 합리적으로 지상과 지하에 공히 적용 가능한 공법이다.

2. MHS BEAM의 구성
 
중력 및 횡하중 저항시스템
  • 철골과 철근 큰크리트의 Hybrid부재로 휨응력에 효과적인 저항
  • 철골부재 물량 절감
토압 저항시스템
  • 철골의 하부 플랜지와 웨브의 일부를 콘크리트에 매립
  • 압축력에 의한 좌굴에 유리
  • 내화피복 생략
DECK 플레이트 지지 시스템
  • 콘크리트 상면에 위치하여 시공중 데크 플레이트를 지지


 
3. MHS 공법소개
 
 철골보MHS보
개념도
특징(1) 철골 단일 재료
==>철골 물량 상승에 따른 단가상승 예상됨

(2) 내화피복 (석면 등 발암물질 포함)이
필수적임 ==> 공해발생

(3) 슬라브를 보철골 상부에 설치

(4) 철골 상부에 스터드볼트 필요
(1) RC 장점 + 철골 장점
==> 철골 물량의 감소

(2) RC가 내화피복 역할 대행
==> 환경친화적 공법

(3) 철골 상부 플랜지를 슬라브 내에 매립

(4) 스터드볼트 불필요 
 
 U형 MHS 보SRC 기둥 + MHS보
적용 보 형태
 
 
분류
공장 제작부분
U형 PC부
거푸집 설치상황
특 징
적용 보
공기 절감형전경간 장경간에 유리 ==>중량감소
 기둥시스템 거푸집 ==>콘크리트 현장타설
 기둥 FRP 시스템
거푸집 1개소 설치시
20분 정도 소요
 기둥-보 접합부
거푸집 설치생략
기둥 보 접합부 내화피복 필요
특징공사비
절감형
일부경간 장경간에 유리 ==>중량감소
 기둥시스템 거푸집 ==>콘크리트 현장타설
 기둥, 기둥-보 접합부
FRP 시스템
 거푸집 1개소 설치시
30분 정도 소요
내화피복 불필요
 
4. 특장점
재료의 특성을 최대한 활용한 합리적인 하중저항 시스템
  • 웨브의 일부와 하부 플랜지를 매립하도록 H형강과 일체로 형성되는 콘크리트 부재로 시공시 토압에 효과적으로 저항
  • 콘크리트와 H형강의 Hybrid 부재로 휨응력에 대한 효과적인 대응
Hybrid PC 시스템 도입으로 지상, 지하층고의 감소
건식 시공에 의한 빠른 공기실현
  • 묘듈화로 공정의 단순화
  • 설계-제작-시공 One Stop Service
복합화 부재 사용으로 소음 및 진동 감소
  • 철골조보다 큰 강성확보가 가능하므로 소음 및 진동방지에 효과
공장제작에 따른 품질 및 안전성 확보
 
5. 적용성
 
지상부분
  • 층고의 제약이 따르는 현장 
  • 바닥의 진동 및 소음에 대한 대책이 필요한 현장
  • 고층건물의 구현으로 횡 강성의 증대가 필요한 구조물
  • 지하주차장 구조물 축조시 주차환경 개선이 필요한 구조물
  • 공장제작에 따른 품질 및 안전성 확보가 가능한 구조물
  • 장스팬이 요구되는 구조물
  • 절대공기 부족으로 공기단축이 요구되는 현장-도심지 공사로 작업공간 확보가 필요한 현장
지하부분

  • 지하철 구조물 등에 인접하여 지하 굴착 깊이의 제한이 있는 현장
  • 지반이 취약하여 주변지반의 교란 가능성이 큰 현장
  • 암반이 조기출현으로 지하층 굴착이 어려운 현장
  • 도심지 공사로 작업공간 확보가 필요한 현장
    인접 건물과 근접하여 인접건물의 구조안전 확보가 필요한 현장
  • 지하층 장스팬이 요구되는 구조물
  • 절대공기 부족으로 공기단축이 요구되는 현장-도심지 공사로 작업공간 확보가 필요한 현장
 
6. 적용효과

MHS 공법 사용에 따른 효과
  • 공사비 절감효과 - 철골(약13%), 철골 탑다운(약 9%)
  • 부재사이즈(보춤) 감소 - 약 20층 마다 1개층 증가, 터파기량 감소
  • 공사기간 단축 가능 - 일반 RC 공법에 비해 3.0일 절감/Cycle
  • 품질확보(균열저감) 가능 - 유지보수비 절감 효과
  • 철골에 비해 처짐 및 진동에 유리 - 사용성 향상
  • 내화피복 불필요 - 환경친화적인 공법
  • 주차 모듈 4대 가능 - 주차환경 개선 및 주차공간 증가
  • LINK BEAM 사용 - 강성 증가에 따른 횡변위 제어 및 벽체물량 감소
 
7. 시공순서
 
8. 공법비교
 
구분STEEL조MHS공법
공법개요일반 STEEL조RC보의 경제성과 철골보의 시공성 및 합성보의 효율성을 고려한 복합보
개념도  
경제성 철골 단일 재료 ==> 철골 물량의 증가
 노출형 합성보 ==>상부 STUD BOLT 필요
 슬래브를 보철골 상부에 설치 ==> 층고 증가
 STEEL + RC ==> 철골 물량의 감소
 매입형 합성보 ==>상부 STUD BOLT 불필요
 합성 효과에 의한 층고절감
시공성 접합부 시공의 편리성
 부재 중량에 따라 타워 선정 ==> 단면 동일
 
환경성 내화피복 필수적임. ==> 공해 발생 내화피복 불필요 ==> 친환경적
사용성 내화피복에 따른 유지관리비 상승
 진동 및 처짐에 불리
 콘크리트피복에 따른 유지관리비 절감
 철골에 비해 진동 및 처짐에 양호
 
 공법개요 : MRSD, MFSD
1. 공법의 특성
  1. 와인딩된 FRP 구조제를 시공시 거푸집으로 활용
  2. 슬래브 타설 콘크리트 하중을 FRP 거푸집이 부담
    ->FRP 거푸집 하부만 서포트 지지
    ->시공시 슬래브 거푸집 지지용 서포트 완전 생략
    -> 슬래브 거푸집의 과도한 가시설 완전 제거
  3. 제한 없는 전용 사용에 의한 경제성 제고
  4. FRP 거푸집 및 접합 상세
 
2. 공법개념도
 

기존 서포트 구조 시스템
  1. 서포트로 거푸집 지지 -> 서포트 탈형까지 굴토작업 불가능
  2. 거푸집으로 유로폼 사용 -> 설치, 탈형시 오래걸림
  3. 설치 및 해체, 탈형시 과다인력 투입
MHSD 행잉 구조 시스템
  1. 행잉으로 거푸집 지지 -> 지하부 DOWN 공법의 실현 가능
  2. 거푸집의 일체화 -> 거푸집 설치, 탈형시간 단축
  3. 설치 및 해체, 탈형이 간편함
  4. 지하부 굴토시 자유로움 -> 작업공간 확보 및 시간단축
 
3. 공법개념도 - Hanging Type
 
 
4. 공법 적용 효과
  • 경제성 측면
    • 공기단축 : 굴토 및 지하구조물 공사 동시진행 가능
    • 공사비 절감
      • 토공작업 연속성 및 굴토 효율성 확보로 인한 공사비 절감가능
      • 공기단축에 의한 간접비 및 금융비용 절감 가능
  • 환경성 측면
    • 환경개선
      • 토사층 버림콘크리트 미타설로 인한 폐기물 미발생
      • SYSTEM FORMING화로 목재 폐기물 발생을 줄일 수 있는 환경친화적 공법
  • 시공성 측면
    • Hanging System을 이용한 무지주 공법
    • SLAB 콘크리트 양생기간 불필요
    • 시간에 관계없이 굴착 공사 진행가능
    • 지보공 작업을 위한 굴착 깊이 제한 해제로 대형 굴삭장비 운용가능
  • 안정성 측면
    • 굴토 및 거푸집 조립 공사의 안정성 향상
    • 지반 침하 등으로 인한 구조물의 처짐 발생 방지가능 
       

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