KR100695871B1 - 섬유 시트를 접합 주재료로서 이용한 건축부재의 접합구조 - Google Patents
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Abstract
이 건축부재의 접합구조는, 기초(1), 토대(2), 기둥(3), 횡가재(5) 등의 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재끼리의 접합부를 통하여 건축부재의 표면에 접착제를 도포하고, 접착제를 도포한 접착면에 인성이 뛰어난 고인장강도를 가지는 섬유를 시트 형상으로 형성한 섬유 시트(4)를 접합 주재료로서 붙이고, 그 후, 이 섬유 시트(4)의 표면에 접착제를 도포함으로써, 섬유 시트(4)에 접착제를 확실하게 함침시키고, 건축부재와 확실하게 일체화시켜 접착 접합, 보강한다.
건축부재, 접합구조, 섬유 시트, 접착제, 보강
Description
본 발명은, 목조 건축물의 몸체를 구성하는 각 건축부재끼리를 섬유 시트를 접합 주재료로서 이용하여 접착 접합, 보강하는 건축부재의 접합구조에 관한 것이다.
본원은, 2003년 12월 12일에 출원된 일본 실용신안등록출원 제 2003－273087 호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
지진 등에 의한 건축물의 파괴는, 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재 자체 혹은 건축부재끼리의 접합부가 파손하는 것에 의해 생기고 있고, 특히 기존의 목조 건축물의 내진, 내풍(內風) 성능의 개선이 큰 사회적인 문제가 되고 있다.
이 때문에, 근래에는, 대지진 이래, 주요 건축부재끼리를 내진용의 특수한 인장 금구를 이용하여 접합할 것이 의무화되고 있다. 특히, 주택의 신축에 있어서는, 내진, 내풍성이라는 성능이 요구되고 있기 때문에, 기둥의 지름을 굵게 하거나, 엔지니어드 우드(engineered wood) 등의 강도가 높은 부재를 이용하거나, 내진성을 높이기 위해서 특수한 인장 금구를 이용하거나, 면강성을 높이는 두꺼운 구조용 합판을 이용하여 벽, 마루, 지붕 등의 전체 강도를 높이는 것이 행해지고 있다.
그렇지만, 상기와 같은 접합구조에 있어서는, 그 접합에 이용되는 특수한 인장 금구가 대형이고 또한 복잡한 것이기 때문에, 그 설치 시공 작업에 많은 노력이 필요하다는 문제가 있고, 특히 기존 건축물에 설치하기 위해서는, 예를 들면 간주(間柱)나 틀부재, 건재(建材), 기초재 등과 보강 금구와의 맞잡음에 주위를 기울여야만 하였다. 게다가, 금구와 목재 및 기초 콘크리트와의 맞잡음에 있어서는, 금구의 설치 방법이 복잡해, 기존 건축물에 대해 시공할 수 없는 경우도 생겨, 시공 공사에 시간 및 노력을 더욱 필요로 하고 비용 상승을 초래하고 있었다.
게다가 신축의 건축물에 이용된 접합 금구는, 건축부재가 마름에 의해 느슨함이 생기고, 과대한 응력에 의한 목재의 갈라짐에 의해, 접합 내력이 급격하게 저하해 버린다는 문제가 있었다. 또, 금구를 설치하기 위해 새롭게 목재의 단면 결손이 생겨, 내력 저하, 그리고 증개축의 경우, 기존 부분이 썩어들어가는 내력 저하가 있어, 이러한 금구에서는, 접합용으로 사용할 수 없다는 등의 문제가 있었다.
게다가, 이런 종류의 접합 금구의 경우, 염해 등에 의해 부식되는 문제도 가지고 있고, 또한 히트 브릿지에 의한 벽내 결로의 발생으로, 목재의 부식 및 단열재의 성능 저하나, 단열 결손도 생기고 있다.
여기에서, 건축물의 건축부재에 섬유를 접착하여 접합하는 기술이 생각되고 있지만, 단지 섬유를 절삭 깊이를 넣고 접어 구부려 길게 붙인 것 만으로는 섬유의 특성인 인장강도, 인성을 충분히 살리지 못하고, 신뢰성이 높은 접합을 행하는 것이 곤란했다.
종래의 섬유 보강기술로서, 공공물인 도로, 철도의 고가 교각, 철근 콘크리 트조 건물의 기둥, 대들보, 슬라브, 벽, 터널 내벽 등의 보강 철근(대근(帶筋)이나 슬라브 보조근 등)의 보강재로서 섬유가 내진 보강공사에 적극적으로 이용되고 있지만, 목질계 건축물에의 이용에는 이르지 않은 것이 현실이다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 아라미드 섬유, 탄소섬유, 유리섬유 등의 고인장강도 섬유를 시트 형상으로 형성한 섬유로 이루어지는 보강재의 특성을 살려, 인장 접합 금구를 대신하여, 접합의 주재료로서 접착제와 함께 이용하여, 평면적 시공에 의해 극히 용이하고 또한 저비용으로 접착 접합, 보강을 실시할 수 있는 신뢰성이 뛰어난 건축부재의 접합구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 목조 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재끼리를 접합하는 건축부재의 접합구조로서, 상기 건축부재의 표면에, 접합부에 걸쳐, 고인장강도를 가지는 섬유를 시트 형상으로 형성한 섬유 시트가, 접착제와 함께 접합의 주재료로서 접착 접합, 보강되고, 또한 상기 섬유 시트의 표면에 접착제가 덧칠되어 있는 건축부재의 접합구조를 제공한다.
본 발명의 건축부재의 접합구조에 의하면, 기초, 토대, 기둥, 횡가재(橫架材), 마룻귀틀(根太), 하부 틀, 수직 틀, 상부 틀, 머리부 이음, 문미(門楣), 서까래 등의 구조 몸체나 구조용 합판 등에 의한 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재끼리의 접합부에 걸쳐 건축부재의 표면에, 단지 인장강도가 높을 뿐만 아니라 인성이 뛰어난 아라미드 섬유, 탄소섬유, 유리섬유 등으로 이루어지는 섬유 시트를 접착제에 의해 붙여, 금구를 대신하는 접합 주재료로서 이용하는 것으로, 이것들 건축부재끼리의 접합부를, 고강도로 또한 유연하게 접합하여 더욱 보강할 수 있다. 이것에 의해, 저비용으로 지진시에 서로의 건축부재끼리가 떨어지는 일 없이, 내진성이 뛰어난 구조로 할 수 있다.
여기에서, 기초를 포함한 구조 몸체끼리의 접합부 표면에의 섬유 시트의 접착 접합, 보강 외에, 기초를 제외한 구조 몸체의 외측에 구조용 합판 등을 마련하는 경우, 바닥, 벽, 지붕의 구조용 합판 등을 시공한 후에, 그 표면상으로부터 섬유 시트를 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
또, 건축부재에 붙여진 섬유 시트의 표면에, 접착제가 덧칠되고 있으므로, 단지 접착시켰을 뿐인 보강 구조와 비교하여, 섬유 시트와 건축부재와의 접착 강도가 큰 폭으로 향상되어 일체화가 도모되고, 고강도인 접착 접합, 보강으로 된다.
본 발명의 건축부재의 접합구조는, 상기 섬유 시트가, 복수의 접합부에 걸쳐 접착되어 붙여지는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 복수의 접합부에 걸쳐 섬유 시트가 접착되고 있으므로, 복수의 건축부재끼리의 접합부를 일괄하여 섬유 시트에 의해 접착 접합, 보강할 수 있다.
본 발명의 건축부재의 접합구조는, 상기 섬유 시트가, 상기 접합부의 복수면에 접착되어 붙여지는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 접합부의 복수면에 섬유 시트가 접착 접합되어 고정되고 있으므로, 접합부에 있어서의 접합 및 인장강도를 더욱 높일 수 있어, 접착 접합, 보강의 신뢰성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 건축부재의 접합구조는, 한 장의 상기 섬유 시트가, 한쪽 건축부재의 외주에 휘감겨, 접합부의 양면에 접착되어 붙여지는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 접합부의 표리에 접착된 한 장의 섬유 시트가 한쪽 건축부재에 휘감겨 있으므로, 건축부재끼리의 접합부에 있어서의 빠져나옴이 확실히 방지되어, 접합부에 있어서 접착 접합, 보강의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
본 발명의 건축부재의 접합구조는, 한 장의 상기 섬유 시트가, 접합부에 있어서의 서로 인접한 면에 걸쳐 접착되어 붙여지는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 접합부의 모서리부 등의 서로 인접하는 면에 한 장의 섬유 시트가 접착되어 붙여져 있으므로, 건축부재끼리의 접합부에 있어서의 접합 및 인장강도를 더욱 높일 수 있어, 접착 접합, 보강의 신뢰성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 접합부의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 8은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 9는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 10은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 11은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 12는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 13은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 14는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 15는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 16은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 17은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 18은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 19는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 20은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 21은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 22는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 23은 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 24는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 25는 본 발명의 실시형태의 건축부재의 접합구조를 설명하는 다른 접합부의 사시도,
도 26은 본 발명의 시공 실시에 이용하는 세트 상품을 설명하는 차림도,
도 27은 본 발명의 시공 실시에 이용하는 세트 상품의 내용을 설명하는 차림도,
도 28은 본 발명의 시공 실시에 이용하는 세트 상품의 접착제를 설명하는 확대 차림도,
도 29는 본 발명의 시공 실시에 이용하는 세트 상품에서의 시공 순서 개요를 설명하는 차림도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적절한 실시예에 대해 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 각 실시예로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 이들 실시예의 구성요소끼리를 적절히 조합하여도 좋다.
도 1에 있어서, 부호 1은 기초이며, 이 기초(1)에는, 그 상면에 토대(2)가 고정되고, 또한 이 토대(2)의 상면에, 기둥(3)이 세워 설치되고 있다.
그리고, 이 토대(2)와 기둥(3)과의 접합부에는, 동일평면으로 되는 표리의 면 중 한쪽에 접착제에 의해 섬유 시트(4)가 접착되어 붙여져 접합되고 있다. 이 경우, 토대(2)와 기둥(3)과의 접합을 나타내고 있지만, 기초(1)도 포함하여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
이 섬유 시트(4)는, 예를 들면, 아라미드 섬유, 탄소섬유 혹은 유리섬유 등의 고인장강도를 가지는 동시에 인성이 뛰어난 섬유를 시트 형상으로 형성한 것으로, 토대(2) 측 및 기둥(3) 측에, 각각 소정 치수(약 100㎜ ~ 200㎜ 정도) 이상의 길이 치수분만큼 붙여 접합하고 있다.
또, 접착제에 의해 접착된 섬유 시트(4)에는, 그 표면에, 접착제가 덧칠되고 있다.
다음에, 이 접합구조를 시공하는 경우에, 이 접합구조를 즉시 현장에 채용하기 위해서, 미리 시공 부위의 길이에 적합한 각각의 컷 섬유 시트나 접착제들이 팩, 시공 용구(롤러나 고무 주걱, 폴리에틸렌 장갑, 와이어 브러쉬 등)를 한 상자에 수납(도 26)하여, 세트 상품(도 27)으로 한 것을 현장에서 이용하는 경우에 대해 설명한다.
여기에서 이용하는 접착제(도 28)는, 예를 들면 에폭시계 접착제 등과 같이, 2종류의 용제끼리가 혼합됨으로써 경화를 개시하는, 2액성 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 폴리에틸렌이나 비닐 등의 유연한 합성수지로 이루어지고, 수용부를 분할할 수 있는 클립을 가지는 팩 형상의 접착제 수용봉투를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 클립에 의해 2개로 분할된 수용부 각각에 적당량의 용제(주제와 경화제)를 수용하고, 시공 순서(도 29)에 따라 클립을 빼고 서로의 수용부를 연통시켜 용제끼리를 혼합하여, 경화를 개시시킨다. 그리고, 이 접착제 수용봉투로부터 혼합시킨 접착제를 짜내어, 기둥(3) 및 토대(2)의 섬유 시트(4)를 붙일 접착면에 구석구석 접착제를 도포하고, 그 후 롤러나 고무 주걱 등을 이용하여 접착제를 펴서 평활하게 한다.
이와 같이, 접착면에 접착제를 충분히 도포하고 나서, 이 접착제가 도포된 접착면에, 섬유 시트(4)를, 기둥(3) 및 토대(2)의 각각의 건축부재에, 소정 치수 이상의 길이 치수분만큼 겹치도록 붙여, 섬유 시트(4)에 접착제를 함침시키고, 그 후 이 섬유 시트(4)의 표면에 접착제를 덧칠한다.
그리고, 이와 같이, 접착제에 의해 섬유 시트(4)를 붙임으로써, 토대(2)와 기둥(3)과의 접합 부분이 인성이 뛰어난 섬유 시트(4)에 의해 극히 높은 강도로 또한 유연하게 접합되는 동시에 보강된다.
또한, 상기의 예에서는, 토대(2)와 기둥(3)과의 접합부에 있어서의 한쪽 면에만 섬유 시트(4)를 붙였지만, 섬유 시트(4)를 양면에 붙임으로써, 더욱 고인장강도로 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
또한, 토대(2)와 기둥(3)과의 접합부에 있어서의 접착 접합, 보강은, 도 2에 도시된 바와 같이, 건축물의 모서리부에 시공하여도 좋고, 이 경우에는, 접합부의 모서리부에 있어서의 양쪽 면에, 각각 한 장씩의 섬유 시트(4)를 붙일 수 있다.
이 경우, 외측 튀어나온 부분(出隅)의 접합을 나타내고 있지만, 내측 움푹한 부분(入隅)의 접합도 할 수 있음은 물론이다. 더욱이 이 경우, 토대(2)와 기둥(3)과의 접합을 나타내고 있지만, 기초(1)도 포함하여 접착해, 접합할 수 있음은 물론이다.
다음에, 다른 접합구조를 이어서 설명한다. 도 3에 도시한 것은, 기초(1), 토대(2), 기둥(3)이 접합되어, 특히 큰 인발력이 걸리는 부위의 접합부를 나타내며, 총 3장의 섬유 시트(4)에 의해 일괄 접착되어, 접합 보강한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 3장의 섬유 시트(4)는, 각각 기초, 토대, 기둥에 걸쳐, 각각 접착 접합, 보강되고 있다. 즉, 섬유 시트(4)는, 기초(1)로부터 토대(2)를 통하여 기둥(3)까지 붙여지고 있다. 이 도 3에 있어서는, 붙여진 섬유 시트(4) 중, 섬유 방향이 대략 수직 방향인 것을 부호 4A로 하고, 대략 우상 경사 방향인 것을 4C1, 대략 좌상 경사 방향인 것을 4C2로 하여 각각 나타내고 있다.
이 경우, 기초(1)와, 토대(2)와, 기둥(3)과의 접합을 나타내고 있지만, 이것에 한하지 않고, 그 밖에 큰 인발력이 걸리는 접합부에서의 기둥(3)과 횡가재(5)의 접합에도 행할 수 있음은 물론이다.
도 4에 도시된 것은, 섬유 시트(4)에 의해, 기둥(3)과 대들보 등의 횡가재(5)와의 접합부를 접착 접합, 보강한 것이고, 도 5에 도시된 것은, 그 모서리부의 양측면을 각각 한 장씩의 섬유 시트(4)에 의해 접착 접합, 보강한 것이다.
도 6에 도시된 것은, 섬유 시트(4)에 의해, 상하층의 기둥(3)과, 수평재(胴差) 등의 횡가재(5)와의 접합부를 접착 접합, 보강한 것이다.
또한 도 7에 도시된 것은, 상하층의 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부의 모서리부를, 총 3장의 섬유 시트(4)에 의해 접착 접합, 보강한 것이다. 이 도 7에 있어서는, 붙여진 섬유 시트(4) 중, 섬유 방향이 대략 수직 방향인 것을 부호 4A로 하고, 대략 수평 방향인 것을 부호 4B로 하여 각각 나타내고 있다. 즉 도시되어 있는 바와 같이, 상하층의 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부의 양측면에, 각각 한 장씩의 섬유 시트(4A)를 붙이는 동시에, 접합부의 모서리부를 통하여 횡가재(5)의 양측면간에 걸쳐서, 한 장의 섬유 시트(4B)가 L자 모양으로 붙여진다.
이 경우, 상하층의 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부의 모서리부에 한 장의 섬유 시트(4B)가 L자 모양으로 붙여질 수 있지만, 이것에 한하지 않고 모든 접합부의 모서리부에 한 장의 섬유 시트(4B)를 L자 모양으로 붙여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
도 8에 도시된 것은, 대들보 등의 횡가재(5) 측면에 발생한 갈라짐 부분(C)의 주위에, 섬유 시트(4)를 붙여 접합, 보강하는 동시에, 횡가재(5)의 하단면에, 이 횡가재(5)의 길이와 대략 동일 길이의 섬유 시트(4)를 붙여 휨 보강한 것이다. 이 도 8에 있어서는, 붙여진 섬유 시트(4) 중, 섬유 방향이 대략 수직 방향인 것을 부호 4A로 하고, 대략 수평 방향인 것을 부호 4B로 하여 각각 나타내고 있다. 즉 도시되어 있는 바와 같이, 갈라짐 부분(C)의 갈라짐 방향과 대략 평행하게 섬유 시트(4B)를 붙이고, 또한 갈라짐의 정도가 큰 부분에는, 갈라짐 방향과 대략 직교하게 섬유 시트(4A)를 붙일 수 있다.
이 경우, 갈라짐 부분(C)의 주위 및 횡가재(5)의 하단면에 접착제에 의해 붙여진 인성이 뛰어난 섬유 시트(4)에 의해, 횡가재(5)가 고강도로 또한 유연하게 접착 접합, 보강되어, 내진성이 뛰어나고 또한 굽힘강도가 뛰어난 구조로 할 수 있다. 더욱이 횡가재(5)의 측면 및 하면의 접착 접합, 보강을 나타내고 있지만, 상면이나 모서리부 등도 접합 및 보강할 수 있음은 물론이다.
도 9에 도시된 것은, 기둥(3)과, 대들보 등의 횡가재(5)와의 접합부의 섬유 시트(4A)는, 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부에 있어서, 한 장의 섬유 시트(4A)를 횡가재(5)의 상면을 통해 접합부의 표리 양면에 섬유 시트(4)를 붙이고 있다. 이 경우, 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부를 나타내고 있지만, 예를 들면 기둥(3)과 토대(2) 등의 접합부에 섬유 시트(4)를 붙이고, 섬유 시트(4A)를 횡가재인 토대(2)의 하면을 통해 접합부의 표리 양면에 붙여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
도 10에 도시된 것은, 건축물의 모서리부의 기둥 머리부에 시공된, 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부에 있어서의 귀퉁이부에 접합되어 있고, 여기에서는, 섬유 시트(4A)가, 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부 양측면에 각각 한 장씩 붙여지는 동시에, 섬유 시트(4D)가, 기둥 머리부 근방을 휘감도록 하고, 기둥(3) 및 횡가재(5)의 표면에 걸쳐서 붙여져, 이들 접합부의 접착 접합, 보강도 행해지고 있다. 즉 섬유 시트(4D)는, 붙여진 섬유 시트(4) 중에서, 섬유 방향이, 기둥(3) 및 횡가재(5) 중 어느 쪽의 뻗음 방향과도 비평행으로 되어 있다.
특히 도 10에 도시된 구조에 있어서는, 섬유 시트(4)를 기둥 머리부 근방에 휘감음으로써, 기둥(3)과 횡가재(5)와의 접합부를 강고하게 고정하여 접착 접합, 보강하도록 하고 있으므로, 횡가재(5)에 떠오름이나 어긋남 등이 발생하는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
도 11에 도시된 것은, 투 바이(two by) 공법 또는 목질 패널 공법, 포스트 & 빔 합리화 공법 등에 있어서의 섬유 시트를 접합 주재료로서 이용한 건축부재의 접합구조를 가지는 건축물(6) 전체를 나타내며, 토대부 구조용 합판(7), 1층 벽부 구조용 합판(8), 벽 중간부 구조용 합판(9), 2층 벽부 구조용 합판(10), 측벽부 구조용 합판(11), 지붕부 구조용 합판(12), 바닥부 구조용 합판(13)을 각각 시공한 후에, 건축부재 각각의 접합부에 섬유 시트로 접착 접합, 보강한 예를 나타내는 것이 다.
도 11에 도시된 것으로 상기 기재 이외의 것 중 하나로서, 기초(1)의 코너 접합부의 대략 수평 L자 모양 섬유 시트(4D)가 있고, 기초를 위로부터 본 상태에서의 L자 코너부나 내부 T자부 등의 기초끼리의 철근 접합부에 대한 섬유 시트의 접착 접합, 보강예이다. 지진 발생시의 큰 수평 하중에 대해서 유효하고, 또 기존 건축물 기초에 대한 콘크리트의 구조적 균열의 부분적 보수에도 적합하다. 또, 기초 바깥 둘레 전체에 섬유 시트(4D)를 연속하여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다. 더욱이 기초 상부의 건물 코너 접합부의 대략 수평 L자 모양 섬유 시트(4B)와 마찬가지로 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
또, 도 11에 도시된 다른 예로서, 벽의 구조용 합판(8, 9, 10 등)의 면강성을 높이고, 다른 건축부재와의 접합 보강으로서, 길이가 긴 섬유 시트(4E)를 비스듬하게 교차하도록 실시할 수 있는 것이다. 더욱이 기초(1)로부터 2층 벽부(20)의 상단, 혹은 측벽부(22) 상단까지 길이가 긴 섬유 시트(4A)를 대략 수직 방향으로 실시하여, 각각의 구조용 합판이나 건축부재를 접착 접합, 보강할 수 있다. 이들 길이가 긴 섬유 시트(4A, 4E)를 실시하는 경우, 벽에 한정하지 않고, 지붕부(21)나 바닥부(17, 19)에도 실시할 수 있음은 물론이다.
또, 도 11의 일점쇄선으로 나타내는 창이나 차고 등의 개구(14) 양단부에는, 지진시 큰 인발력이 발생하기 때문에, 지붕부 개구 네 귀퉁이에 대략 정면 L자 모양으로 섬유 시트(4)에 의해 접착 접합, 보강을 실시하고, 또 벽부 개구(14) 상부의 양단에 섬유 시트(4F)를 비스듬하게 실시함으로써, 다른 건축부재와 접착 접합, 보강하는 것이 유효한 것으로 된다. 더욱이 총 3장의 섬유 시트(4)에 의해 일괄하여 접착 접합, 보강한 것을 도 11의 기초(1)와, 토대부, 1층 벽부 구조용 합판에 실시한 예를 나타내고, 이 3장의 섬유 시트(4)는, 각각 기초, 토대, 벽부에 걸쳐, 각각 접착 접합, 보강되고 있다. 즉, 섬유 시트(4)는, 기초(1)로부터 토대부 구조용 합판(7)을 통하여 1층 벽부 구조용 합판(8)까지 붙여지고 있다. 이 도면에 있어서는, 붙여진 섬유 시트(4) 중, 섬유 방향이 대략 수직 방향인 것을 부호 4A로 하고, 대략 우상 경사 방향인 것을 4C1, 대략 좌상 경사 방향인 것을 4C2로 하여 각각 나타내고 있다.
여기에서, 큰 창이나 차고 등의 개구부의 접합 보강 방법은 도 20, 도 21에서, 바닥 마루 개구부의 접합 보강은 도 14, 도 15에서, 지붕 개구부의 접합 보강은 도 16, 도 17에서 상세하게 설명하는 것으로 한다.
도 12, 도 13은 도 11에 있어서의 외측 돌출부(出隅部)의 기초, 바닥, 벽의 각 건축부재 접합을 나타내는 상세도로서, 도 12는 토대, 벽, 마루의 일부에 구조용 합판을 실시한 것이고, 도 13은 벽의 구조용 합판을 실시하기 전의 것을 나타낸다.
도 12에 있어서는, 기초(1)와 토대(2), 1층 상부(17), 1층 벽부(18)와의 접합부, 1층 벽부(18)와 2층 상부(19), 2층 벽부(20)와의 접합부, 2층 벽부 상단 접합부의 각 접합부를 구조용 합판(7, 8, 9, 10)의 표면으로부터 섬유 시트(4)로 접착 접합, 보강한 것이고, 또한 외측 돌출부(出隅) 등 2층 벽부 상단에 섬유 시트(4A)를 휘감은 것도 나타내고 있다. 이러한 시트를 한 장의 긴 섬유 시트(4A)로 연속하여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다. 여기에서, 특히 큰 인발력이나 수평력이 걸리는 건물 귀퉁이부나 개구부 주변의 구조용 합판의 표면으로부터 길이가 긴 섬유 시트(4E)를 비스듬히 교차하게 실시하고, 혹은 한 장의 구조용 합판의 네 귀퉁이에 경사 섬유 시트(4F)를 복수매 붙여 면강성을 높이는 접착 접합, 보강을 하는 것은, 더욱 유효한 것으로 된다. 이 경우, 벽 부분에 한정하지 않고 바닥부, 지붕부에도 실시할 수 있음은 물론이다.
도 13에 있어서는, 기초(1)와 토대(2), 1층 상부(17), 1층 벽부(18)와의 접합부, 1층 벽부(18)와 2층 상부(19), 2층 벽부(20)와의 접합부, 2층 벽부 상단 접합부의 각 접합부를 각각의 구성 건축부재 표면으로부터 섬유 시트(4)로 접착 접합, 보강한 것이고, 또한 외측 돌출부(出隅) 등 2층 벽부 상단에 섬유 시트(4A)를 휘감은 것도 나타내고 있다. 이러한 시트를 한 장의 긴 섬유 시트(4A)로 연속하여 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
이러한 경우, 외측 돌출부의 양측면에 실시하는 것은 물론, 도시하고 있지 않지만 내측 움푹한 부분(入隅)에 실시할 수 있음은 물론이다.
도 14, 도 15는 도 11에 있어서의 2층 바닥부의 각 건축부재 접합을 나타내는 상세도로서, 도 14는 바닥 등에 구조용 합판을 실시한 것이고, 도 15는 바닥 등에 구조용 합판을 실시하기 전의 것을 나타낸다.
도 14에 있어서는, 2층 상부(19)에 마련된 개구(14) 주변의 각 접합부를 구조용 합판(13)의 표면으로부터 섬유 시트(4)로 대략 정면 L자 모양으로 접착 접합, 보강한 것이다. 또 개구(14)의 네 귀퉁이에 섬유 시트(4F)를 비스듬히 실시하고 있다. 더욱이 여기에서는 벽부(18)와 바닥부(19)의 모서리에 대략 수평 L자 모양 섬유 시트(4B)와 마루 구조용 합판(13)의 표면에 비스듬히 교차하게 실시된 섬유 시트(4E)의 일례를 나타내고 있다.
도 15에 있어서는, 2층 상부(19)에 설치된 개구(14) 주변의 각 접합부를 각각의 건축부재 표면으로부터 일방향은 섬유 시트(4A)로 건축부재에 휘감기고, 타방향은 그 위로부터 섬유 시트(4)로 대략 정면 L자 모양으로 접착 접합, 보강한 것이다. 더욱이 벽부(18)와 바닥부(19)의 모서리에 대략 수평 L자 모양 섬유 시트(4B)를 실시한 일례를 나타내고 있다.
이러한 경우, 2층의 그 밖의 개구부에 실시하는 것은 물론, 도시하고 있지 않지만 1층의 바닥부 및 개구부에 실시할 수 있음은 물론이다.
도 16, 도 17은 도 11에 있어서의 지붕부(21) 개구(14)의 각 건축부재 접합 및 측벽부(22)를 나타내는 상세도로서, 도 16은 측벽, 지붕의 일부에 구조용 합판(11, 12)을 실시한 것이고, 도 17은 측벽, 지붕의 구조용 합판(11, 12)을 실시하기 전의 것을 나타낸다.
도 16에 있어서는, 지붕부(21)에 설치된 개구(14) 주변의 각 접합부를 구조용 합판(12)의 표면으로부터 섬유 시트(4)로 대략 정면 L자 모양으로 접착 접합, 보강한 것이다. 더욱이 개구(14)의 네 귀퉁이에 섬유 시트(4F)를 비스듬하게 실시하고 있다. 또, 측벽부(22)와 2층 벽부(20)의 각 접합부를 구조용 합판(10, 11)의 표면으로부터 섬유 시트(4)로 접착 접합, 보강한 것이다. 여기에서 2층 벽부 상단으로부터 측벽부에 걸쳐 동량(棟梁) 상면에 섬유 시트(4A)를 휘감아 접착 접합, 보 강한 일례도 나타내고 있다.
도 17에 있어서는, 지붕부(21)에 설치된 개구(14) 주변의 각 접합부를 지붕의 각 건축부재 표면으로부터 일방향은 섬유 시트(4A)로 건축부재에 휘감고, 타방향은 그 위로부터 섬유 시트(4)로 대략 정면 L자 모양으로 접착 접합, 보강한 것이다. 또, 측벽부(22)와 2층 벽부(20)의 각 접합부를 벽의 각 건축부재 표면으로부터 섬유 시트(4)로 접착 접합, 보강한 것이다. 여기에서 2층 벽부 상단으로부터 측벽부에 걸쳐 동량 상면에 섬유 시트(4A)를 휘감아 접착 접합, 보강한 일례도 나타내고 있다. 더욱이 2층 벽부와 측벽부의 접합부에 총 3장의 섬유 시트(4)에 의해 일괄하여 접착 접합, 보강한 예를 나타내고, 이 3장의 섬유 시트(4)는, 각각 수직 틀, 상부 틀, 머리부 이음, 수직 틀에 걸쳐, 각각 접착 접합되고 있다. 섬유 시트(4) 중, 섬유 방향이 대략 수직 방향인 것을 부호 4A로 하고, 대략 우상 경사 방향인 것을 4C1, 대략 좌상 경사 방향인 것을 4C2로 하여 각각 나타내고 있다.
이러한 경우, 2층 지붕의 그 밖의 개구부 및 측벽에 실시하는 것은 물론, 도시하고 있지 않지만 1층 지붕부에 실시할 수 있음은 물론이다.
도 18, 도 19는 도 11에 있어서의 지붕부(21)와 2층 벽부(20)의 각 건축부재 접합부를 나타내는 상세도로서, 도 18은 벽의 일부에 구조용 합판(10)을 실시한 것이고, 도 19는 벽의 구조용 합판(10)을 실시하기 전의 것을 나타낸다.
도 18에 있어서는, 2층 벽부(20)의 각 접합부를 구조용 합판(10)의 표면으로부터 섬유 시트(4G)를 지붕 조립재에 휘감아 접착 접합, 보강한 것이다.
도 19에 있어서는, 2층 벽부(20)의 각 접합부를 벽 건축부재의 이면과 표면 으로부터 섬유 시트(4H)를 지붕 조립재에 휘감아 접착 접합, 보강한 것이다.
이러한 경우, 도시하고 있지 않지만 1층의 지붕부에 실시할 수 있음은 물론이다. 더욱이, 도시하고 있지 않지만 측벽과 지붕 조립재의 접합부에 섬유 시트를 휘감아 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
도 20, 도 21은, 도 11에 도시된 큰 창이나 차고 등의 개구(14)에 마련함으로써, 내진벽의 양 부족을 보충하여, 건물 전체의 내력벽의 밸런스를 유지하고, 건물의 뒤틀림을 막기 위한 내진 개구 프레임(15, 16)으로서, 이 내진 개구 프레임(15, 16)의 각 건축부재 접합부를 나타내는 상세도이다.
도 20에 있어서는, 창 등의 개구(14)에 조립되는 내진 개구 프레임(15)으로, 종부재와 횡부재를 대략 정면 L자 모양으로 접합하고, 그 접합부가 강고하게 접합되도록 섬유 시트(4)를 휘감아 접착 접합, 보강한 대략 정면 L자 모양 4개의 프레임을 접합 금구(23)로 정면 방형에서 조합하여, 건물 창의 개구(14)에 조립하고, 설치 금구(24)로 몸체에 고정한다.
도 21에 있어서는, 차고 등의 개구(14)에 조립되는 내진 개구 프레임(16)으로, 종부재와 횡부재를 대략 정면 L자 모양으로 접합하여, 정면에서 볼 때 문 형상으로 하고, 그 접합부가 강고하게 접합되도록 인장 볼트(25)로 접합하고, 더욱이 섬유 시트(4)를 휘감아 접착 접합, 보강한 것을 건물 차고 등의 개구(14)에 조립하고, 기둥다리 금구(26)에 앵커 볼트(27)로 결합한다. 더욱이 설치 금구(24)로 몸체에 부착시킨다. 이 경우, 인장 볼트(25)의 금구를 이용하지 않고 섬유 시트(4)만으로 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
이것들 내진 통로 프레임의 대략 정면 L자부 접합 보강의 경우에, 도시하고 있지 않지만, 내진 개구 프레임(15, 16)의 귀퉁이부 대략 수직 방향으로, 또 한 장의 섬유 시트(4)를 휘감아 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다. 더욱이 섬유 시트(4F)로 비스듬하게 휘감아 접착 접합, 보강할 수 있음은 물론이다.
또, 도 22, 도 23, 도 24에 도시된 것은, 최근 많이 이용되는 엔지니어드 우드에 의한 구조 몸체를 구성하기 위한 기둥이나 대들보, 마룻귀틀(根太), 서까래 등의 건축부재이고, 도 25는 합판이다. 이러한 제조 과정에 있어서, 인장 하중을 받는 쪽에, 얇은 판(28; laminar)의 접착 접합시에 길이가 긴 섬유 시트(4B)를 삽입함으로써, 큰 하중을 받았을 때 섬유 시트에 의해 얇은 판(28)끼리 접착 접합, 보강이 된다. 또, 얇은 판(28)을 적층하여 이루어지는 건축부재의 섬유 보강으로써 최하단 얇은 판(28)의 이면에 섬유 시트(4B)를 붙일 수 있음은 물론이다. 이것들에 의해, 얇은 판(28)을 적층하여 이루어지는 건축부재의 휨이나 굴곡에 대한 강도를 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 상기의 섬유 시트를 접합 주재료로서 이용한 건축부재의 접합구조에 의하면, 신축이나 기존 건물을 불문하고, 기초, 토대, 기둥, 횡가재나 상부, 벽부, 지붕부 등의 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재끼리의 접합부에 걸쳐 건축부재의 표면에, 단지 강도가 높을 뿐만 아니라 인성이 뛰어난 아라미드 섬유 등으로 이루어지는 섬유 시트(4)를 접착제에 의해 붙여, 철물을 대신하는 접합 주재료로서 이것들 건축부재끼리의 접합부를, 고강도로 또한 유연하게 접합하여, 보강할 수 있다. 이것에 의해, 저비용으로 지진시에 서로의 건축부재끼리가 빠지는 일없이, 내진성이 뛰어난 구조로 할 수 있다.
또, 건축부재에 붙여진 섬유 시트(4)의 표면에, 접착제가 덧칠되고 있으므로, 단지 접착시켰을 뿐인 보강 구조와 비교해, 섬유 시트(4)와 건축부재와의 접착 접합 강도가 큰 폭으로 향상되고 일체화가 도모되어, 고강도인 접착 접합, 보강으로 된다.
게다가, 복수의 접합부에 걸쳐 섬유 시트(4)를 접착시킴으로써(도 3, 도 6, 도 7, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19 참조), 복수의 건축부재끼리의 접합부를 일괄하여 섬유 시트(4)에 의해 접착 접합, 보강할 수 있다.
더욱이, 접합부의 표리면이나 모서리부를 통하여 서로 인접하는 면에 한 장의 섬유 시트(4)를 접착시켜 고정시킴으로써(도 3, 도 7, 도 10 참조), 접합부에 있어서의 접합 및 인장강도를 한층 더 높일 수 있어, 접합의 신뢰성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.
특히, 한 장의 섬유 시트(4)를 적어도 하나의 건축부재에 휘감아 접착 접합, 보강함으로써(도 9, 도 10, 도 18, 도 19, 도 20, 도 21 참조), 건축부재끼리의 접합부에 있어서의 빠져나감이 확실히 방지되어, 접합부에 있어서 한층 더 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 이러한 접합구조를 시공하는 시공 방법에 있어서는, 건축부재끼리의 접합부를 통하여 건축부재의 표면에 접착제를 도포하고, 이 접착제를 도포한 접착면에 인성이 뛰어난 아라미드 섬유 등을 시트 형상으로 형성한 섬유 시트(4)를 붙이 고, 그 후, 이 섬유 시트(4)의 표면에 접착제를 도포함으로써, 섬유 시트(4)에 접착제를 확실히 함침시켜, 건축부재와 확실히 일체화시킬 수 있어, 건축부재의 접합부를 극히 고강도로 또한 유연하게 접착 접합, 보강할 수 있다. 이것에 의해, 지진시에 서로의 건축부재끼리가 떨어지는 일 없이, 내진성이 뛰어난 상기 구조의 접합구조를 실시할 수 있다.
또, 도 26, 27에 도시된 바와 같이, 미리 시공 부위의 길이에 적합한 각각의 컷 섬유 시트나 접착제들이 팩, 시공 용구(롤러나 고무 주걱 등)를 한 상자에 수납하여, 세트 상품으로 한 것을 현장에서 이용함으로써, 접착제의 주제와 경화제의 현장에서의 조합, 혼합이 접착제 수납 팩의 분할 클립으로 불필요해지고, 적정한 경화, 접착강도를 얻을 수 있다. 세트 상품에는, 도 27에 도시된 바와 같이, 접착제, 섬유 시트, 롤러, 고무 주걱 등이 포함되어 있으므로, 이것들을 사용해, 도 29에 도시한 시공 순서에 따라 작업을 실시한다. 구체적으로는, 팩을 구겨 접착제의 2액을 혼합하고, 접합부에 짜내어, 섬유 시트를 붙이고, 섬유 시트의 위로부터 주걱 등으로 접착제를 고르게 하여 접합부 전역에 접착제가 배어들도록 하면, 접착제가 섬유 시트에 함침하여 접착되므로, 용이하게 접착 접합, 보강할 수 있다. 이와 같이 섬유 시트(4)와 접착제에 의해 간단하고 확실하게 시공할 수 있으므로, 접합 금구을 이용했을 경우와 비교해, 그 시공 작업을 대폭 간략화시킬 수가 있어, 짧은 작업시간으로, 저비용이고 고강도인 접착 접합, 보강을 실시할 수 있다. 더욱이, 금구를 이용했을 경우의 히트 브릿지에 의한 벽내 결로에 의한 부식이나, 단열재를 시공했을 때의 단열 결손이나 단열 저하의 우려도 없다. 또, 목질 건축부재의 결 점인 못이나 설치 금구(볼트 등) 부분에서의 갈라짐 파괴를 섬유 시트로 유연하게 접착 접합, 보강할 수 있다.
이상에 의해, 산업상의 이용의 가능성은 크다고 말할 수 있다.
Claims (5)
- 목조 건축물의 몸체를 구성하는 건축부재끼리를, 섬유 시트를 접합 주재료로서 이용하여, 접착 접합, 보강하는 건축부재의 접합구조로서,상기 건축부재의 표면에, 접합부에 걸쳐, 고인장강도를 가지는 섬유를 시트 형상으로 형성한 섬유 시트가, 접착제에 의해 접착되고, 또한 상기 섬유 시트의 표면에 접착제가 덧칠되어 있는 것을 특징으로 하는 건축부재의 접합구조.
- 청구항 1에 있어서, 상기 섬유 시트가, 복수의 접합부에 걸쳐 접착되어 붙여지는 것을 특징으로 하는 건축부재의 접합구조.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 섬유 시트가, 상기 접합부의 복수면에 접착되어 붙여지는 것을 특징으로 하는 건축부재의 접합구조.
- 청구항 3에 있어서, 한 장의 상기 섬유 시트가, 한쪽 건축부재의 외주에 휘감겨져, 접합부의 양면에 접착되어 붙여지는 것을 특징으로 하는 건축부재의 접합구조.
- 청구항 3에 있어서, 한 장의 상기 섬유 시트가, 접합부에 있어서의 서로 인접한 면에 걸쳐서 접착되어 붙여지는 것을 특징으로 하는 건축부재의 접합구조.
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