소개

건설 업계에서는 특히 베이스 플레이트 고정, 파사드 브래킷 및 산업용 체결과 같은 용도에서 고성능 앵커링 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 기존의 스터드 앵커는 그 역할을 잘 수행해 왔지만, 선시공 앵커 또는 케미컬 앵커에 비해 성능과 설계 유연성 측면에서 부족한 경우가 많습니다. 힐티의 최신 혁신 스터드 앵커 기술인 HST4는 이러한 격차를 해소하고 선시공 앵커와 동등한 성능을 제공하도록 설계되었습니다.
HST4는 단순한 앵커가 아니라 업계의 판도를 바꾸는 제품입니다. 첨단 설계를 통해 HST4는 더 높은 인장 성능, 콘크리트 콘 파손에 대한 향상된 저항성, 가변 매립 깊이의 유연성을 제공합니다. 고층 건물, 교량, 산업 시설 등 어떤 분야에서 작업하든 HST4는 설계를 최적화하고 비용을 절감하는 데 필요한 신뢰성과 효율성을 제공합니다.

HST4: 최고 성능의 웨지 앵커

콘크리트 콘 파괴가 중요한 이유

콘크리트 콘 파괴는 인장력을 받는 기계식 앵커의 가장 중요한 파괴 모드 중 하나입니다. 체결 지점을 통해 전달되는 힘에 의해 유도된 응력으로 인해 앵커 주변의 콘크리트가 원뿔 모양으로 갈라지고 파손될 때 발생합니다. 기계식 앵커의 콘크리트 콘 저항을 계산하는 설계 방법은 유럽 표준인 EN 1992-4 [1]에서 제공합니다..
EN 1992-4에 따르면 콘크리트 콘 파괴 시 앵커 그룹의 특성 저항은 단일 앵커의 특성 저항인 NRk,c0NRk,c0에 모서리 거리, 앵커 간격 및 철근 밀도와 같은 요소를 고려하는 일련의 계수를 곱하여 계산합니다. 단일 앵커의 특성 저항은 다음과 같습니다:

Where:

• = 콘크리트의 공칭 특성 압축 실린더 강도
•  = 앵커의 유효 삽입 깊이
• ​ = 앵커 유형 및 콘크리트 조건에 따라 달라지는 계수

 
후설치 앵커의 경우, 일반적으로 ​ 은 균열이 있는 콘크리트의 경우 7.7, 균열이 없는 콘크리트의 경우 11.0의 값을 가정합니다. 선시공 앵커의 경우 이 값은 균열 콘크리트의 경우 8.9, 균열이 없는 콘크리트의 경우 12.7입니다.
 
HST4는 일부 사이즈의 경우 균열 콘크리트에서 8.9, 균열이 없는 콘크리트에서 12.7의 ​ 계수로 선시공 앵커와 동일한 콘크리트 콘 저항을 달성한 세계 최초의 스터드 앵커입니다. 즉, HST4는 매립 깊이가 더 짧은 다른 스터드 앵커와 동일한 하중 용량을 달성하거나 동일한 매립 깊이에서 16% 더 높은 하중 용량을 달성할 수 있습니다.

HST4 주요 특징

1.         Turbo-Channels and Interlock : 슬리브와 추가적인 인터록 저항을 제공하여 안전한 그립을 보장합니다.
2.         Engineered Sleeve Design : 팁 홈 디자인과 테이퍼드 팁으로 그립감을 극대화하고 미끄러짐을 방지합니다.
3.         Turbo-Mountain-Valley Shape: 슬리브 확장을 극대화하여 지진 조건에서도 균열이있는 콘크리트 및 균열이없는 콘크리트 모두에서 강력한 성능을 발휘합니다.
4.         Tailored Top-Coatings: 인장 하중에 최적화되어 가장자리에 가깝게 설치할 수 있습니다.
 
 


그림 1: HST4의 혁신적인 설계는 뛰어난 성능을 제공합니다.

다양한 앵커 설치 깊이: 앵커 길이 최적화

유연한 앵커설계

HST4의 뛰어난 특징 중 하나는 다양한 앵커 설치 깊이로, 구조 엔지니어가 하중 요구 사항에 따라 최적의 앵커 길이를 선택할 수 있다는 점입니다. 정형화된  설치 깊이로 제한되는 기존의 스터드 앵커와 달리, HST4는 콘크리트 콘 파괴에 대한 향상된 저항성을 다루는 새로운 유럽 평가 문서인 EAD 330232-01-0601 v02 [2]와 콘크리트에 고정된 기계식 앵커의 설치 깊이 범위 사용을 다루는 EAD 330232-01-0601 v03 [3]에 따라 각 앵커 직경에 맞는 다양한 매립 깊이를 제공합니다.

표 1: HST4의 유효 설치 깊이 범위
이러한 유연성은 자재 비용을 절감할 뿐만 아니라 설치 중 철근에 부딪힐 위험을 최소화하여 작업 현장의 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

HST4로 Value Engineering  활용하기

베이스 플레이트 설계 및 총 자재 비용 최적화

HST4의 높은 인장 성능과 다양한 설치 깊이 덕분에 엔지니어는 베이스플레이트 설계를 최적화하여 재료 사용량과 비용을 모두 절감할 수 있습니다. 예를 들어, C20/25 균열 콘크리트에 50kN의 인장력을 받는 10mm 두께의 베이스플레이트가 있다고 가정해 보겠습니다. 기존의 스터드 앵커 솔루션은 165mm 간격의 M12 앵커 4개가 필요하므로 200mm x 200mm 베이스플레이트가 필요합니다.
 
HST4에는 두 가지 최적화 옵션이 있습니다:

1. 옵션 1: 앵커 직경을 M10으로 줄이고 매립 깊이를 71mm로 줄여 동일한 콘크리트 콘 용량을 유지하면서 자재 및 설치 비용을 절감할 수 있습니다.
2. 옵션 2: 매립 깊이는 유지하되 앵커 간격을 135mm로 줄여 베이스 플레이트 크기를 165mm x 165mm로 축소하여 플레이트 크기를 30% 줄였습니다.

그림 2: 더 작고 효율적인 베이스 플레이트 설계를 가능하게 하는 HST4

More Peace of Mind : 안정적인 설치 및 건물 안전

건물안전

건물 안전은 전 세계 설계자들의 핵심 목표이며 힐티는 이를 지원하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 학계 및 규제 기관과 협력하여 업계 표준을 정의 및 확장하고 설계 방법에 대한 교육을 통해 관행을 개선합니다. 또한 안전을 위한 설계 방법과 소프트웨어를 개발하여 고객의 설계를 돕습니다. HST4는 정적, 내진, 화재 하중을 포함한 광범위한 하중 조건에 대해 승인을 받았습니다. HST4를 지정하면 설계가 최고 수준의 안전 기준을 충족한다는 확신을 가질 수 있습니다.

간소화된 설치 단계와 혁신적인 시스템

HST4는 설치가 용이하도록 설계되어 인적 오류의 위험을 줄입니다. 청소가 필요 없는  설치 승인을 받았기 때문에 설치 전에 천공홀을 청소할 필요가 없습니다. 또한 HST4는 각 앵커에 맞는 토크를 자동으로 제공하는 힐티의 AT(Adaptive Torque) 모듈을 사용하여 설정할 수 있어 일관되고 안정적인 설치를 보장합니다.

More Sustainable with HST4: 탄소절감

지속 가능한 디자인 솔루션

HST4를 사용하면 설계에 사용되는 철강의 양을 줄여 보다 지속 가능한 건설 관행에 기여할 수 있습니다. 앵커 크기와 베이스 플레이트 치수를 최적화하면 CO2를 크게 절감할 수 있습니다. HST4는 프로젝트의 환경 표준 및 친환경 건축 인증을 지원하는 문서도 함께 제공됩니다.

결론

HST4는 스터드 앵커 기술의 최신 혁신으로, 선시공 앵커와 동등한 성능을 제공합니다. 첨단 디자인, 다양한 매립 깊이, 힐티의 설치 시스템과의 호환성을 갖춘 HST4를 사용하면 베이스 플레이트 설계를 최적화하고 비용을 절감하며 지속 가능성을 높일 수 있습니다.
HST4: 적은 비용으로 더 많은 일을 할 수 있는 스터드 앵커입니다.

HST4에 대해 자세히 알아보기

• 힐티 PROFIS 엔지니어링 소프트웨어: 힐티의 클라우드 기반 소프트웨어로 체결 솔루션을 설계하고 최적화하십시오 
• HST4 제품 페이지: HST4 앵커의 전체 제품군 및 애플리케이션 살펴보기
• 웨비나: HST4로 베이스 플레이트 설계를 최적화하는 웨비나에 참여하세요 

참고자료

1. European Committee for Standardization. (2018). EN 1992-4:2018 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 4: Design of fastenings for use in concrete. Brussels, Belgium.
2. European Organisation for Technical Assessment. (2021). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601: Mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium.
3. European Organisation for Technical Assessment. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v02: Improved resistance to concrete cone failure for mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium.