ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

1/16

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT &

EXPANSION JOINT

목 차

1. 목 적

2. 구조개요

3. 각 JOINT의 특성

4. 초고층현장 JOINT 적용사례

5. 종합 의견

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

2/16

1. 목 적

당 현장은 타워부 8개동과 저층부 PODIUM으로 구성됨에 따라 설계사의

초기 구조계획서에 제시한 EXPANSION JOINT와 DELAY JOINT 혼용사용에

대하여 당 현장의 특성을 고려한 JOINT계획에 대한 사전 의견을 제시하

고자 한다.

2. 구조개요

1) 건물규모: 지상55층 2개동, 지상38~37층 6개동, PODIUM 5개층, 지하3개층

2) 구조형식: 타워부: FLAT PLATE+CORE WALL

PODIUM & 지하층: FLAT SLAB

3900

2900

21400

5500

2900

2900

3500

5400

3600

3600

12600

기계실(아파트용)물탱크실(아파트용)

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장

지하주차장 지하주차장지하주차장 지하주차장

지하주차장 지하주차장지하주차장 지하주차장

지하주차장 지하주차장지하주차장 지하주차장

지하주차장 지하주차장지하주차장 지하주차장

지하주차장 지하주차장지하주차장 지하주차장

근린생활시설

도로경계선

"3150

151050

근린생활시설

도로경계선

10M 도로

완화차도경계선

미관지구후퇴선

공개공지경계선

완화차도경계선

MDF하역장 아파트 로비

3050

""

""

""

""

""

""

""

""

""

"3050

3400

3050

""

""

""

""

""

""

""

""

"3050

3650

3050

3050

3250

3050

3400

3200

3400

6600

옥상정원

지하 3개층 주차장

지상 5개층 주차장

55 층 2 개동

38 층 4 개동

37 층 2 개동

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

3/16

3. 각 JOINT의 특성

콘크리트는 기본적으로 균열이 가야 철근이 응력을 부담하는 것이며, 눈에 보이지 않게

분산시키는 것이 관건이다.

3.1 DELAY JOINT(Shrinkage Strip)

1) 콘크리트 타설 후 발생하는 수축응력과 균열을 감소시키고, 상부하중 및 지반침하

에 따른 부등변위에 대한 영향을 감소시킬 목적으로 슬래브 및 벽체의 일부 구간

을 비워 놓고 추후에 콘크리트를 타설하는 임시 Joint 로, Pour Strip 이라고도 함.

최근에는 긴 고층건물에서 Expansion Joint 를 대체하는 경우로 많이 사용됨.

2) Strip 의 양 쪽 구간을 선 타설한 후 수축감소의 목적일 경우에는 4~6 주정도, 부등

변위에 대한 영향을 감소시킬 목적일 경우에는 고층부 골조공사 완료 후, Strip 을

타설함.

3) Massive 한 구조물이나 두께가 얇은 슬래브 및 벽체에 주로 적용되며, Strip 을 타

설하기 전에, 독립된 각 구조물은 건조수축변형을 충분히 일으키게 됨. 이 기간동

안은 콘크리트에 인장응력이 발생되어 잔류되어 있는 수축응력에 대항하게 되어

수축균열 저감효과를 얻을 수 있음.

4) 일반적으로 Strip 의 폭은 분리된 양 측 구조물의 수축변형량 이상으로 설계하면

무리가 없으나, 추후 Strip 부의 Con’c 타설 시 양 측 구조물의 응력전달에 필요한

철근의 이음길이를 확보해야 함에 따라 배근된 철근의 인장이음 길이만큼의 폭을

필요로 함.

5) Strip 에서는 철근을 Lap 시켜서 배근하여 철근에 과도한 응력을 피하고 Strip 사

이에서 미끄러짐이 발생하여 Shrinkage 가 무난히 발생하며,길이의 변화를 허용하

게 함.(그림 a 참조)

2~3 ft

Shrinkage Strip

<그림 a >

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

4/16

6) Shrinkage Strip 을 통과하는 휨철근은 Joint 를 타설했을 때 연속적으로 작용하

도록 설치해야 함. (그림 b 참조)

7) 법적사항으로는, Delay Joint 에 대한 국내규준은 없는 상태이며, 외국 문헌(PCI

Design Handbook, Handbook of Concrete Engineering 등)에 규준이 아닌 추천

사항으로 그 설계방법 등이 기술되어 있는 실정임.

<초고층건물의 일반적인 D.J 위치>

3.1.1 DELAY JOINT 시공에 따른 문제점

1) 추후 Delay Joint 부위에서 예견되는 방수하자

2) Delay Joint 개방기간 중, 우수침투에 따른 지하층 공사간섭

3) 장시간 노출되는 Delay Joint 부위의 철근의 부식에 따른 구조진단 필요

4) 배근량이 많은 보부재 Delay Joint 부위에서의 철근인장이음에 따른 배근밀집화현상

Delay Joint

Shrinkage Strip

Reinforcing Bar bent in horizontal plane

<그림 b >

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

5/16

5) Delay Joint 설치 및 추가 타설에 따른 공기지연요소 발생

6) Delay Joint 개방 중, 고층부 경계부의 시공차량 등의 하중유입에 대한 안전성 확인

필요

7) 장시간의 Delay Joint 개방기간 동안은 편토압/편수압이 유입될 수 있어, 이에 따

른 구조적 안전확인이 필요

3.2. EXPANSION JOINT 1) 개 요

철근 콘크리트조에서 장대하고 굴곡된 평면 또는 고층과 저층이 결합된 구조물에

서 기후변화, 하중변화, 콘크리트의 건조수축, 부등침하 등에 따라 상당한 신축

성에 의한 균열을 방지하기 위해 설치하는 줄눈임.

구조체를 수직 또는 수평의 일정한 간격으로 띄어 놓아 구조물이 각기 자유롭게

움직일 수 있도록 하는 기능임.

2) E.J 의 필요성

콘크리트의 장기적 양생 수축에 대응

계절간 온도차에 의한 콘크리트의 수축, 팽창에 대응

지진에 의한 건물의 거동에 대응

풍력에 의한 수평 Movement 에 대응

건물(MASS)간 부동침하에 대응

3) E.J 의 위치

① 기존건물과 증축건물의 접합부

② 저층의 긴 건물과 고층 건물과의 접합부

③ 건물의 한끝에 달린 날개형 건물

④ 50~60m 를 넘는 긴 건물

⑤ 두 고층사이의 긴 저층건물

⑥ 평면이 ㄴ, ㄷ,T 형의 교차부분

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

6/16

4) E.J 의 구조형식

5) 줄눈 설치에 따른 문제점과 대책

① 줄눈사이로 빗물 스며들기,음성의 전파의 차단이 필요함.

② 상호충돌에 의한 응력커짐 방지하기 위해 적정한 간격을 확보함.

③ 이음재료는 신축성 재료사용 및 이음새 부분 Slip 에 대한 보강이 필요함.

3.3. SEISMIC JOINT

1) 개 요

불리한 내진계획일 경우 가급적 건물평면과 단면상 내진효과가 유리한 덩어리로

나누어 그 사이를 분리시키는 줄눈이며 아울러 E.J 부분이 동시에 내진 조인트가

되므로 이에 대한 검토가 필요함.

2) 설치목적

①인접한 두 건물사이의 Hammering 피해 방지

②주로 수평방향의 강성이 큰 슬래브가 상대방 건물의 기둥에 충돌하여 파손이

일어나는 Hammering 피해 방지 목적.

<겹침기둥형식> <내민보(켄틸레버)형식> <Bracket형식>

기둥 마찰력으로

미끄러짐이 원

활하지 못함

내민 보

Level 차이로 강성이 큰 슬래브가

인접부위의 기둥과 부딪치는 파괴

기둥

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

7/16

3) S.J 설치방법

① 폭은 지진 시 인접건물의 지붕층에서 수평변위량 각각의 제곱의 합의 제곱근

확보 (√ ( d1 2 +d2 2 )

② 만약 지진발생시 두 건물이 충돌 할 경우 국부파괴를 긍정적으로 받아들여 건

물전체에 주는 충격을 완화하는 Detail 추구

즉 조인트사이에 연결용 얇은 철판으로 잇는 방법 등.

3.4 CONTROL JOINT

1) 개 요

콘크리트의 수축이나 온도변화에 의해 발생하는 균열을 방지하기 위해 설치하는

줄눈임.

2) 설치방법 및 목적

콘크리트를 타설하기 전에 미리 정해진 위치에 콘크리트 구조체에 단면 결손부를

만들거나, 콘크리트 타설후 필요한 간격마다 Saw-cutting 방법에 의해 상대적으로

취약한 단면을 만들어 균열을 인위적으로 집중시키는 줄눈임.

3) C.J 설치의 필요성

① 건조수축 및 수화열에 의한 균열 제어

② 배력철근부족에 의한 균열 제어

③ 콘크리트 타설, 다짐, 양생 잘못으로 인한 균열제어

3.5 CONSTRUCTUON JOINT

1) 개 요

시공상 콘크리트 작업관계로 경화된 콘크리트에 새로운 콘크리트를 이어 붓기 때

문에 생기는 줄눈임.

2) 설치방법

① 부재의 압축력이 작용하는 방향과 직각으로 설치하는 것이 원칙이며

② 가능한 전단력이 작은 위치에 설치함.

③ 부득이 전단이 큰 위치에 Joint 를 둘 경우 Shear Key(장부, 홈)을 두거나 철

근 등으로 보강하여야 함.

3) 주의사항

① 고압분사(Water jet)로 청소하고, 물을 충분히 흡수시킨후

② 시멘트풀, 부배합의 몰탈, 양질의 접착제를 바른 다음 이어치기를 함.

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

8/16

4. 초고층 PROJECT JOINT 설치 사례

구분 I-

PARK

ADELIS STAR

CITY

ASTAR CENTUM

STAR

CENTRO

PALACE

CENTUM

PARK

TOWER

PALACE1

TOWER

PALACE2

TOWER

PALACE3

E.J O X X X O X O O O X

D.J X O O X O O O O O O

비고 Podium

없음

Podium

3층

Podium

없음

Podium

3층

Podium

2층

Podium

없음

Podium

3층

Podium

2층

Podium

2층

Podium

2층

#. 상기 표에서 PODIUM은 타워부를 제외한 지상층 골조임.

1) I-PARK

지하 3개층(B&G 형식)에 TWO COLUMN 방식의 E.J 설치

지상 PODIUM 없음.

3 개의 Tower 로 구성된 Deck 층을 2 개(101 동/102-103 동)로 분할하도록 하였으며,

Tower 와 Deck 층을 거의 동시에 타설하여 연결하였음.

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

9/16

2) POSCO ADELIS

지상 3개층 PODIUM(B&G 형식)에 4 개라인 D.J 설치

지하 3개층(FLAT SLAB 형식)에 D.J 설치

지하층은 고층부 구간을 중심으로 4 개 Zone 을 나누어 선시공하고 고층부 사이의

podium 은 후타설 함으로써(별도의 지연줄눈을 설치 않음) 지연줄눈의 효과를 달성

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

10/16

테두리 보 지연 조인트

상세 1

3) STAR CITY

지하 3개층과 타워부가 만나는 경계부위에 D.J 설치

지상 PODIUM 없음

4) CENTUM STAR

타워부 외 지상 2개층 PODIUM(B&G 형식), D.J, E.J(M.J) JOINT 적용

지하 3개층과 타워부가 만나는 경계부위에 D.J 설치

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

11/16

5) ASTAR 타워부 외 지상 3개층 PODIUM(B&G 형식): D.J, E.J 미적용

6) TOWER PALACE 1,2,3 1) DT1, DT2 현장: Expansion Joint 설치

① 지하층에는 설치되지 않고 지상 1,2 층에만 설치 됨.

(DT2 는 지상 2층 Deck 에만 설치함)

② 1 층 평면 Size 는 300m X 200m 로 줄눈의 간격은 최대 90m 로 제한.

③ 줄눈에는 마찰력을 감소시키기 위해 네오프랜 패드를 사용하였으며 그 폭은

50mm 로 Bracket 형식으로 설치되었으며 줄눈의 간격은 다음과 같은 방식으로

산정 되었음.

Shrinkage & Wind Shrinkage & Thermal

Shrinkage 17mm 17mm

Thermal 0 25mm

Wind 15mm 0

Total 32mm 42mm

2) DT2, DT3 현장의 경우 다음과 같은 이유로 Delay Joint 만을 설치함

① 지하는 온도의 변화가 급격하지 않고 공기에 노출되지 않으며,

② 지상 1층 Floor 는 마감두께가 두껍고, 개구부가 많이 있음으로

③ Creep 와 Shrinkage 을 최소화하기 위해 Delay Joint 를 두어 시공함.

3) DT1, DT2, DT3 의 경우 설계자는 고층부와 저층부의 침하량 차이를 직접 계산하

여 본 결과 무시하여도 된다고 판단하였으며, 판단 근거로 설계자는 경암반인 지

반이 불연속이 아닌 연속적인 기울기 침하이므로 Settlement Joint 는 불필요하

여 설치하지 않아도 된다고 함. (특히 지하 4 층에서는 Shortening 량이 추가되어

고층부와 저층부의 Level 차이(10+13-5=18mm)는 기초보다 크나 기준치인 20mm 이

하로 문제없다고 함)

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

12/16

Shortening 양

10mm 기초

침하

Core : 7mm

고층부기둥 13mm

저층부기둥 5 mm

(T/P 1차의 Settlement량 계산결과)

7) CENTRO PALACE

지하 3개층과 타워부가 만나는 경계부위에 D.J 설치

지상 PODIUM 층 없음

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

13/16

8) CENTUM PARK

<E.J & DJ 위치도>

- E.J TYPE1 : SPAN 5.5m ~ 이하 - E.J TYPE2 : SPAN 5.5m ~ 초과

캔틸레버식 TWO COLUMN식

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

14/16

<E.J DETAIL>

지상 PODIUM 3 개층 및 지하 2 개층: 타워부와 만나는 경계부위에 E.J 를 설치하여

지진시에도 별도로 거동하도록 고려

14 개의 고층 아파트(53 층~30 층)가 지상 3 층의 Podium 에 연결되어 있어 전체 길

이는 545m 에 달하므로 구간분할하여 D.J 및 E.J 추가설치, 지하층 동일적용

당 현장과 같이 지상 PODIUM 및 지하층의 바닥구조가 FLAT SLAB 형식임.

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

15/16

5. 종합의견

1) DELAY JOINT 로서의 역할

고층과 저층 경계부에서의 고층부 기둥축소량은 단면의 노출상태, 온습도, 극한

건조수축값, 특정크리프계수, 재료강도, 하중분담폭 등에 따라 각 기둥별로 인

접한 저층부 수직재와 차이를 갖는다

수직재의 부등축소량에 더하여 지반의 부등침하량에 의한 영향도 추가되므로

고층부와 저층부의 연결부에 이러한 부등축소량에 따른 추가 응력을 감안하여

설계에 반영되어야 한다.

2) EXPANSION JOINT 로서의 역할

당 현장은 지상 PODIUM 5 개층과 지하 3 개층으로 55 층 2 개동과 38 층 4 개

동,37 층 2 개동이 약 200M*100M 의 면적에 배치되어 있으며 지상층 PODIUM

5 개층의 바닥구조는 FLAT SLAB 형식으로 강성이 큰 타워부와 연계되어 있다.

지하층은 온도에 의한 영향이 적고 4 면이 토압에 의한 압축력으로 인하여 콘

크리트의 온도균열과 Shrinkage 에 대하여 유리하나 지상층 PODIUM 은 주차장

용도로서 외벽이 외기에 노출되어 온도의 변화에 직접적인 영향을 받으며 바

람하중과 지진하중에 의한 타워부의 횡변위거동이 상대적으로 강성이 약한

FLAT SLAB 에 균열을 유발시킬 수 있다.

장기적으로 바람하중에 의한 타워부의 횡변위거동은 단기적인 지진하중에 의한

횡변위거동에 비하여 미치는 영향이 작으나 지진하중에 의한 거동시 8 개타워

가 각기 거동(Behavior)방향이 다르므로(아래 비정형평면의 mode 별 거동그림

참조)이로 인하여 PODIUM 구조에 미치는 균열발생에 상당한 영향을 줄수 있다.

Mode shape 1st(X-dir) Mode shape 2nd(Z-dir) Mode shape 3rd(Y-dir)

<지진하중 작용시 mode 별 구조물의 거동예시>

ㅇㅇ 신축공사

DELAY JOINT & EXPANSION JOINT

한미파슨스㈜

16/16

3) 당 현장의 JOINT 적용에 대한 의견

콘크리트의 건조수축은 일반적으로 최초 4 주간에 50%, 6 주에 60%, 8 주에

70% 정도 수축이 진행됨을 고려시 타워부의 테두리에 인접해 D.J 를 두어 저층

부와의 일체화 시점을 장기 확보할수록(타워부 골조완공시점까지) Settlement

와 Shirinkage 에 유리하나 일체화시기는 타설공정계획에 맞추어 조정반영되어

야 한다

현재 설계사는 온도하중의 영향이 미소하여 D.J 를 설치하고 E.J 는 불필요하다

는 사전의견을 제시하였으나 당 현장평면의 크기와 동배치를 고려시 Shrinkage,

온도변화의 영향과 바람 및 지진하중에 의한 변위가 향후 PODIUM 부에 미치는

균열영향을 고려하여 건물테두리에 E.J 를 두고 이외구간 D.J 분할적용할 것인지

는 설계사의 검토 후 반영되어야 할 것으로 사료된다.