KR101016405B1 - Structure earthquake-proof reinforcing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구조물의 내진보강공법에 관한 것으로, 기존의 노후 콘크리트 구조물에 내진성능 보강하여 지진이나 태풍 등에 의해 구조물이 크게 진동되더라도 콘크리트 구조물이 파손이나 붕괴를 억제할 수 있도록 하는 구조물의 내진보강공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a seismic reinforcing method of the structure, to the seismic reinforcement method of the structure to be able to suppress the damage or collapse of the concrete structure even if the structure is greatly vibrated by earthquake or typhoon by reinforcing the seismic performance of the existing aging concrete structure It is about.
최근 이웃 일본을 비롯하여 대만, 인도, 터키 등 세계 여러 나라에서 강진으로 인해 많은 인명피해와 교량 등의 국가 기반시설의 피해가 속출하고 있는 실정이다. Recent earthquakes in many countries around the world, including neighboring Japan, Taiwan, India, and Turkey, have caused damage to many national infrastructures such as human damage and bridges.
지진에 대하여 대체적으로 안전지대라고 생각되었던 우리나라에서도 1978년 발생한 홍성지진, 1982년에 발생한 사리원지진, 최근 1996년의 진도 약 4.0 이상의 경주 영월지진 등의 연이은 중, 소규모의 지진발생 뿐만 아리라 백두산의 화산의 폭발 등으로 한반도도 지진에 대해서 안전한 지역이 아니라는 인식이 일어나고 있다. In Korea, which was generally considered a safe zone for earthquakes, the volcanic mountains of Mt. Aribaek, as well as a series of small and medium-sized earthquakes, including the Hongseong Earthquake in 1978, the Sariwon Earthquake in 1982, and the Yeongwol Earthquake in Gyeongju, Korea, with a magnitude of more than 4.0 in 1996. Due to the explosion, the perception of the Korean Peninsula is not safe for earthquakes.
더욱이 학교나 관공서 등의 공공시설물과 빌라나 저층빌딩 등의 일반시설물은 모르타르 등으로 기둥과 슬래브를 형성하고 이렇게 형성된 좌우 기둥과 상하 슬래브 사이에 조적블록을 쌓아 순차적으로 적층한 형태가 보편적인 것으로, 시공된 대부분의 공공 시설물이나 일반시설물은 지진에 견딜 수 있는 내진 설계가 되어 있지 않은 상태이다 In addition, public facilities such as schools and government offices, and general facilities such as villas and low-rise buildings are commonly formed by forming mortars and slabs and sequentially stacking masonry blocks between the left and right pillars and the upper and lower slabs. Most public and general facilities that have been constructed are not designed to be earthquake-resistant to withstand earthquakes
따라서 이러한 종래의 각종 시설물은 태풍이나 지진에 무방비로 노출되어 자연재해의 발생 시 심각한 피해가 우려되므로 시급한 대책이 절실하게 요구되어 왔다.
Therefore, these various conventional facilities have been exposed to typhoons and earthquakes unprotected, and serious damage is a concern when a natural disaster occurs, so urgent measures are urgently required.
본 발명의 주목적은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 기존 구조물에 H-빔을 일체화시켜 내진 성능을 향상시킴으로써 지진이나 태풍 등으로 인하여 구조물이 파손이나 붕괴되는 것을 억제하도록 하는 구조물의 내진보강공법을 제공하는 데 있다.The main object of the present invention is to improve the seismic performance by integrating the H-beam to the existing structure in consideration of the conventional situation as described above to improve the seismic reinforcement method of the structure to suppress the damage or collapse of the structure due to earthquake or typhoon To provide.
본 발명의 다른 목적은 기존 구조물에 일체화된 H-빔의 상부를 강선으로 연결하되 강성을 인장하여 고유진동수의 차이로 인한 위상각이 달라져 내진 저항력이 증대되도록 하는 구조물의 내진보강공법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a seismic reinforcement method of the structure to connect the upper portion of the H-beam integrated in the existing structure with a steel wire to increase the seismic resistance by varying the phase angle due to the difference in natural frequency by tensioning the rigidity have.
본 발명의 다른 목적은 구조물과 H-빔 사이에 댐퍼를 밀착 설치하여 하중에너지를 흡수하도록 하는 구조물의 내진보강공법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a seismic reinforcing method for the structure to absorb the load energy by installing a damper in close contact between the structure and the H-beam.
본 발명의 다른 목적은 구조물과 H-빔을 랩핑하여 일체화시키므로 하중에너지에 대하여 내진 저항력을 향상시킬 수 있도록 하는 구조물의 내진보강공법을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a seismic reinforcing method for the structure to improve the seismic resistance to the load energy because it is integrated by wrapping the structure and the H-beam.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 구조물의 내진보강공법은 구조물의 기초에 매설하거나 지반에 매립하여 세워 설치하는 보강체 설치단계와, 상기 보강체 설치단계에서 구조물의 기초에 앵커블록으로 H-빔을 결합하는 보강체 일체화단계와, 상기 보강체 일체화 단계에서 일체화된 H-빔의 상부를 강선으로 연결하는 보강체 수평연결단계, 및 상기 보강체 수평연결단계에서 강선을 인장하여 긴장시키는 강선 긴장단계를 포함하여 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
Seismic reinforcement method of the structure of the present invention to achieve the above object is a reinforcement installation step of laying on the foundation of the structure or buried in the ground and installed, and the anchor block on the foundation of the structure in the reinforcement installation step H- Reinforcement integration step of combining the beam, reinforcement horizontal connection step of connecting the upper portion of the H-beam integrated in the reinforcement integration step with a steel wire, and wire tension to tension and tension the steel wire in the reinforcement horizontal connection step The configuration including the steps is a basic feature of the technical configuration.
본 발명의 구조물의 내진보강공법은 내진 설계를 반영하지 못한 기존의 구조물 기초에 앵커블록으로 보강체를 견고하게 세워 설치하여 일체화시킴으로 종합적 거동으로 지진이나 태풍 등에 효과적으로 대비할 수 있도록 하는 것입니다,The seismic reinforcement method of the structure of the present invention is to install the reinforcement firmly with an anchor block on the foundation of the existing structure, which does not reflect the seismic design, so that it can effectively prepare for earthquakes or typhoons as a comprehensive behavior.
특히 보강체인 H-빔의 상부를 강선으로 상호 연결하여 긴장시킴으로써 구조물과 서로 다른 별도의 보강체가 형성되도록 하여 고유진동수의 차이로 위상각이 상이하도록 유도한다. 즉, 구조물에 인접한 새로운 보강체(H-빔)를 제작하여 구조물과 보강체(H-빔)의 고유진동수 및 위상각에 차이를 발생시켜 상호변위 및 가속도를 감쇄시키도록 한다. 이러한 위상각 및 고유진동수는 해당 구조물에 대해 내진해석을 실시하고, 가장 효과적으로 상쇄할 수 있는 보강체를 내진해석을 통해 결정하도록 하는 것이다. 또는 구조물과 보강체를 보강섬유판으로 랩핑하여 보강체와 구조물을 일체화시켜 하중에너지에 대하여 내진 저항력을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 구조물과 보강체 사이에 댐퍼를 설치하여 상부에서 전달되는 하중에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 하여 구조물을 안전하게 보호할 수 있도록 함으로써, 기존의 노후화된 각종 건축물을 효과적으로 보강하여 지진이나 태풍 등으로 인하여 구조물이 크게 진동되더라도 파손이나 붕괴되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록 하는 것이다.
In particular, the upper part of the H-beam, which is a reinforcing body, is connected to each other by a steel wire so that a structure and a separate reinforcing body are formed, thereby inducing a phase angle different from the natural frequency. That is, a new reinforcement (H-beam) adjacent to the structure is fabricated to generate a difference in natural frequencies and phase angles of the structure and the reinforcement (H-beam) to reduce mutual displacement and acceleration. These phase angles and natural frequencies are to be subjected to the seismic analysis of the structure and to determine the reinforcement that can be most effectively offset through the seismic analysis. Alternatively, the structure and the reinforcement can be wrapped with reinforcing fiberboard to integrate the reinforcement and the structure to improve the seismic resistance against load energy, and a damper is installed between the structure and the reinforcement to effectively absorb the load energy transmitted from the top. By absorbing so that the structure can be safely protected, it is to effectively reinforce the existing aging of various buildings to effectively suppress the damage or collapse even if the structure is greatly vibrated by earthquakes or typhoons.
도 1 은 본 발명에 따른 구조물의 내진보강공법을 설명하기 위한 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 구조물의 내진보강공법을 설명하기 위한 정면도.
도 3 은 본 발명에 따른 구조물의 내진보강공법을 설명하기 위한 구조물과 보강체의 변위감쇄에 대한 원리를 나타낸 것으로,
a)도는 구조물을 나타낸 것이고,
b)도는 보강체를 나타낸 것이며,
c)도는 구조물과 보강체의 일체화 상태를 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 내진보강공법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 정면도.
도 5 는 본 발명에 따른 내진보강공법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 내진보강공법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 정면도.1 is a perspective view for explaining the seismic reinforcement method of the structure according to the present invention.
Figure 2 is a front view for explaining the seismic reinforcement method of the structure according to the present invention.
Figure 3 shows the principle of the displacement attenuation of the structure and the reinforcement for explaining the seismic reinforcement method of the structure according to the present invention,
a) shows a structure,
b) shows the reinforcement,
c) shows the integrated state of the structure and the reinforcement.
Figure 4 is a front view for explaining another embodiment of the seismic reinforcing method according to the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the seismic reinforcing method according to the present invention.
Figure 6 is a front view for explaining another embodiment of the seismic reinforcing method according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 6 에 나타낸 바와 같이, 구조물의 내진보강공법은 구조물(100)에 대해 내진해석을 실시하되 가장 효과적으로 에너지를 상쇄할 수 있는 보강체(110)를 내진해석으로 결정하는 보강체 결정단계와, 상기 보강체 결정단계에서 결정된 보강체(110)를 구조물(100)의 기초에 매설하거나 지반에 매립하여 설치하는 보강체(110) 설치단계와, 상기 보강체(110) 설치단계에서 설치되는 보강체(110)인 H-빔을 구조물(100)에 앵커블록(111)으로 결합하는 보강체(110) 일체화단계와, 상기 보강체(110)일체화 단계에서 일체화된 H-빔의 상부를 강선(120)으로 연결하는 보강체 수평연결단계, 및 상기 보강체(110) 수평연결단계에서 강선(120)을 인장하는 강선(120) 긴장단계를 포함하여 구성한다.As shown in Figures 1 to 6, the seismic reinforcement method of the structure is subjected to the seismic analysis for the
상기 보강체(110) 결정단계는 보강체(110)의 위상각 및 고유진동수를 결정하는 것으로, 해당 구조물(100)에 대하여 이상적인 통상의 방법으로 내진해석을 실시하고, 가장 효과적으로 위상각 및 고유진동수를 반응하여 지진이나 태풍에 따른 각종 에너지를 상쇄시킬 수 있도록 보강체(110)를 설계한다.The step of determining the
상기 보강체(110)설치단계는 기존 시설의 구조물(100) 기초에 앵커블록(111)을 설치하여 H-빔의 하부를 견고하게 결합하여 일체화시키되, 이때 H-빔의 일측면이 구조물(110)의 대응면에 밀착되게 하여 일체화가 유리하도록 유도함이 바람직하다.The
상기 보강체(110) 일체화단계는 기존의 구조물에 보강섬유판(130)으로 랩핑하여 일체화 할 수 있는 것으로 랩핑용 소재를 한정하지 것은 아니며 다양한 랩핑용 소재를 선택적으로 사용할 수 있는 것이다. 나아가, 보강체(110) 일체화단계는 보강체(100)와 기둥 사이에 댐퍼(120)를 상호 연결하여 결합하므로 구조물(100)에 가해지는 하중에너지를 다양한 댐퍼(120)의 슬라이딩이나 절곡 등 작용을 통하여 효과적으로 흡수할 수 있도록 할 수도 있다.The
상기 보강체(110) 수평연결단계는 대응되는 H-빔의 상부에 강선(120)의 양단을 각각 결합하여 연결하므로 수평에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 한다.In the horizontal connection step of the
상기 강선(120) 긴장단계는 H-빔(110)의 상부를 연결한 강선(120)의 양단을 인장하여 긴장시키고 이로 인하여 고유진동수 차이로 지진 등에 따른 충격파를 효과적으로 상쇄할 수 있도록 한다.The tensioning step of the
이러한 본 발명은 내진 설계를 반영하지 못한 기존의 다양한 구조물(100)의 기초에 보강체(110)인 H-빔을 수직으로 세워 견고하게 결합하되 앵커블록(111)으로 H-빔을 결합하여 일체화시켜 종합적 거동으로 지진이나 태풍 등에 대비할 수 있도록 한다.The present invention is firmly coupled to the H-beam that is the
더욱이, 보강체의 상부를 강선(120)으로 상호 연결하여 긴장시킴으로써 구조물(100)과 서로 다른 별도의 보강체가 형성되도록 하는 것으로, 고유진동수의 차이로 위상각이 상이하여 내진 저항력이 향상되도록 하는 것이다.Furthermore, by connecting the upper part of the reinforcement with the
나아가, 구조물(100)의 기둥 등과 보강체(110)를 랩핑 장치로 랩핑하되 둘레에 따라 수평방향으로 랩핑하여 보강체(110)와 기둥 등을 일체화시킴으로써 지진이나 태풍 등에 의한 하중에너지에 대하여 내진 저항력을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.Further, by wrapping the pillars and the
더불어 구조물(100)의 기둥 등과 보강체(110) 사이에는 댐퍼(112)를 설치함으로써 지진이나 태풍 등으로 인하여 상부에서 전달되는 하중에너지를 댐퍼(112)가 슬라이딩 작용이나 절곡 작용 등으로 흡수할 수 있도록 하여 구조물(100)을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 것이다.In addition, by installing the
따라서 본 발명의 구조물의 내진보강공법은 기존의 노후화된 각종 건축물을 효과적으로 보강하여 지진이나 태풍 등으로 구조물(100)이 크게 진동되더라도 파손이나 붕괴는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 하는 것이다.Therefore, the seismic reinforcing method of the structure of the present invention effectively reinforces various existing buildings to effectively prevent damage or collapse even when the
특히 구조물(100)과 보강체(110)에 대해 내진해석을 실시하여 가장 효과적으로 상쇄할 수 있는 보강체(110)를 결정하도록 하는 것으로 구조물(100)에 일체화시키는 보강체(110)를 제작하여 구조물(100)과 보강체(110)의 고유진동수 및 위상각에 차이를 발생시켜 상호변위 및 가속도를 감쇄시키도록 하는 것이다.In particular, the
더욱이 이러한 본 발명은 내진설계가 반영되지 않는 저층의 조적조 구조물 등 다양한 구조물(100)을 효과적으로 내진 보강할 수 있는 것이다.
In addition, the present invention can effectively seismic reinforcement of
100 : 구조물 110 : 보강체
111 : 앵커블록 112 : 댐퍼
120 : 강선 130 : 보강섬유판 100: structure 110: reinforcement
111: anchor block 112: damper
120: steel wire 130: reinforcing fiber board
Claims (3)
상기 보강체(110) 결정단계(110)에서 결정된 보강체(110)를 구조물(100)의 기초에 매설하거나 지반에 매립하여 설치하는 보강체(110) 설치단계와,
상기 보강체(110)설치단계에서 구조물(100)의 기초에 앵커블록(111)으로 H-빔을 결합하는 보강체(110) 일체화단계와,
상기 보강체 일체화 단계에서 일체화된 H-빔의 상부를 강선(120)으로 연결하는 보강체(110) 수평연결단계, 및
상기 보강체(110) 수평연결단계에서 강선(120)을 인장하여 긴장상태를 유지시키는 강선(120) 긴장단계를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 구조물의 내진보강공법.
Determination step of the reinforcement 110 to determine the seismic analysis of the reinforcement 110 that can be most effectively offset, but the seismic analysis for the structure 100,
A reinforcement 110 for installing the reinforcement 110 determined in the determination step 110 of the reinforcement 110 or installing the reinforcement 110 embedded in the ground or embedded in the ground;
In the step of installing the reinforcement 110 and the reinforcement 110 integration step of coupling the H-beam to the anchor block 111 on the base of the structure 100,
A horizontal connection step of the reinforcement 110 connecting the upper portion of the H-beam integrated in the reinforcement integration step with the steel wire 120, and
Seismic reinforcement method of the structure characterized in that it comprises a steel wire 120 tension step to maintain the tension state by tensioning the steel wire 120 in the horizontal connection step of the reinforcement (110).
상기 보강체(110) 일체화단계는 구조물(100)과 보강체(110)를 보강섬유판(130)으로 수평 랩핑하여 하중에너지에 대한 내진 저항력을 향상시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 구조물의 내진보강공법.
The method of claim 1,
The reinforcing body 110 integration step is the seismic reinforcement method of the structure, characterized in that configured to improve the seismic resistance to load energy by horizontally wrapping the structure 100 and the reinforcement 110 with a reinforcing fiber plate 130 .
상기 보강체 일체화단계는 보강체(110)와 구조물(100) 사이에 댐퍼(120)를 상호 연결하여 결합하므로 구조물(100)에 가해지는 하중에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 구조물의 내진보강공법.
The method of claim 1,
The reinforcing unit integration step of the structure, characterized in that configured to effectively absorb the load energy applied to the structure 100 because the damper 120 is coupled to each other between the reinforcement 110 and the structure 100 Seismic reinforcement method.
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