KR101042404B1 - Prefabricated seismic reinforcement structure and method of rc column-beam joint - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A dry type seismic reinforcement structure of a reinforced concrete column-beam joint is provided to have excellent energy dissipation capacity relatively by increasing energy emission of a seismic reinforcement structure, and to improve shear resistance by decreasing shear strain. CONSTITUTION: A dry type seismic reinforcement structure of a reinforced concrete column-beam joint comprises a first L-section steel(10) installed to a part where the top of a beam makes contact with a column(1), a second L-section steel(12) installed to a part where the bottom of the beam makes contact with the column, a haunch reinforcement member installed to connect the second L-section steels with each other, a first steel plate(16) installed to the surface of the column against the first L-section steel, a second steel plate(18) installed to the surface of the column against the second L-section steel, and a bolt(20) binding the first L-section steel and the first steel plate, the second L-section steel and the second steel plate, and, the first L-section steel and the second L-section steel respectively.

Description

철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조 및 공법{Prefabricated seismic reinforcement structure and method of RC column-beam joint}Prefabricated seismic reinforcement structure and method of RC column-beam joint

본 발명은 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조 및 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a dry seismic reinforcement structure and method of reinforced concrete column-beam joints.

지진은 지반운동에 의하여 내부에 축적된 지진에너지가 외부로 방출되는 자연현상으로서, 지진발생으로 인하여 국내에서도 지진에 대한 구조물의 안정성 확보에 대한 관심이 높아져 가고 있으며, 이에 따라, 우리나라에서도 1988년부터 6층 이상의 건물에 대한 내진설계가 의무화되고 있다.Earthquakes are natural phenomena in which the earthquake energy accumulated inside by earth movements is released to the outside. Due to earthquakes, there is increasing interest in securing the stability of structures against earthquakes in Korea. Seismic design is mandatory for buildings over six stories.

그러나 현존하고 있는 대부분의 건물은 내진설계가 의무화되기 이전에 건설되었기 때문에 이들의 내진성능이 어느 정도인지는 알 수 없으며, 이를 어떻게 평가하는 것인지에 대한 방법도 수립되어 있지 않은 실정이다.However, since most existing buildings were constructed before seismic design was mandated, it is not known how much their seismic performance is, and there is no method for how to evaluate them.

이와 같이, 주변의 매우 많은 시설물이 비내진 설계된 건물이므로 지진발생시 막대한 경제적 및 인명 손상이 예상되며, 비내진 설계된 건물은 반드시 내진보강이 되어야 하나 많은 경제적인 부담 때문에 아직 보강을 실행하지 못하고 있는 실정이다. 국내외적으로 철근콘크리트 골조의 대표적인 내진 보강상세는 철근콘크리트 또는 FRP를 이용한 ‘Jacketing 공법’ 등이 있으나 접합부의 전단면을 보강하기위하여 시공성의 어려움과 경제적인 부담이 발생한다. 따라서 예상되는 지진하중에 대하여 최소한 인명 안전(Life Safety)의 수준을 확보하면서 내진성능확보, 시공의 합리성, 공기단축, 경제성이 있는 보강방안을 개발하여 보급해야할 긴박한 필요성이 있다.As such, many facilities around the building are designed to be earthquake-resistant, so significant economic and human damage is expected when an earthquake occurs. . Representative seismic reinforcement details of reinforced concrete frame at home and abroad include “Jacketing method” using reinforced concrete or FRP, but there are difficulties in construction and economic burden to reinforce the shear surface of the joint. Therefore, there is an urgent need to develop and disseminate reinforcement measures that ensure seismic performance, rationality of construction, air shortening, and economic feasibility while securing at least the level of life safety against anticipated earthquake load.

지진에 따른 중저층의 철근콘크리트 건물의 보수-보강을 위해 국내에서는 FRP, 강판접착공법, 에폭시인젝션공법 등을 적용한, 고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 이력거동 특성에 관한 실험적 연구, 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 보수-보강에 대한 연구, 기둥 축력의 변화에 따른 철근콘크리트의 외부 보-기둥 접합부의 내진성능 연구, 외부 보-기둥 접합부를 실물 크기로 제작하여 수행된 실험적 연구, 외부 보-기둥 실험체를 실제 구조물의 1/3 정도의 크기로 축소 제작하고 기둥 상단부에 횡하중을 가력한 연구 등이 수행된 바 있으나, 연구실험이 미미하여 실험적 자료의 신뢰성이 부족하고, 기둥에 축력을 고려하지 않고 비내진 상세를 갖는 RC골조에 대한 연구가 미미하며, 실용적 측면이 몹시 취약하고, 경제적 부담이 큰 실정이다.An experimental study on the hysteretic behavior of high-strength reinforced concrete beam-column joints using FRP, steel plate bonding, epoxy injection, etc. Study on repair-reinforcement of beam joint, study of seismic performance of external beam-column joint of reinforced concrete according to the change of column axial force, experimental study performed by making external beam-column joint in full size, external beam-column specimen Has been reduced to about one-third the size of the actual structure and lateral loads have been applied to the top of the column. However, due to the lack of research experiments, the reliability of the experimental data is insufficient and the seismic force is not considered without considering the axial force on the column. The research on the RC frame with details is insignificant, the practical aspects are very weak, and the economic burden is high.

또한, 해외에서는 후크를 장착하여 실험체를 제작한 강판접착공법에 관한 실험, 보의 상, 하부에 대칭으로 헌치보강공법을 적용한 연구 등이 수행된 바 있다. 그러나, 해외의 기술은 국내 공사의 철근배근 관행과는 상이하며, 보 상부에서의 보강으로 인하여 바닥면적의 사용이 제한된다는 문제점이 있다.In addition, overseas experiments on the steel plate bonding method of manufacturing the test specimen by mounting the hook, the study of applying the haunch reinforcement method symmetrically on the upper and lower beams. However, overseas technology is different from rebar reinforcement practices of domestic construction, and there is a problem that the use of floor space is limited due to reinforcement at the upper part of the beam.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.

본 발명은, 이미 시공된 철근콘크리트 구조체의 기둥-보 접합부에 건식으로 추가 시공하여 구조체의 내진 보강을 함과 아울러 내진 보강된 구조체의 에너지 발산량이 증가하여 상대적으로 우수한 에너지 소산능력을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 전단변형각이 종래보다 감소하여 전단저항능력이 우수하도록 하는 내진 보강 구조 및 공법을 제공하는 것이다.
The present invention, dry-added to the column-beam joint of the already reinforced reinforced concrete structure to provide a seismic reinforcement of the structure and increase the energy dissipation of the earthquake-reinforced structure can exhibit a relatively good energy dissipation capacity Rather, it is to provide a seismic reinforcement structure and a method for reducing the shear deformation angle to excellent shear resistance ability.

본 발명의 일 측면에 따르면, 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 내진 보강을 위한 구조로서, 기둥과 보의 상면이 접하는 부위에 설치되는 제1 L형강과, 기둥과 보의 하면이 접하는 부위에 설치되는 제2 L형강과, 제2 L형강의 날개를 서로 연결하도록 설치되는 헌치 보강 부재와, 기둥을 중심으로 제1 L형강에 대향하는 위치에 설치되는 제1 강판과, 기둥을 중심으로 제2 L형강에 대향하는 위치에 설치되는 제2 강판과, 제1 L형강과 제1 강판을 결속하는 제1 볼트와, 제2 L형강과 제2 강판을 결속하는 제2 볼트와, 제1 L형강과 제2 L형강을 결속하는 제3 볼트를 포함하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조가 제공된다.According to one aspect of the invention, the structure for the seismic reinforcement of the reinforced concrete column-beam connection, the first L-shaped steel is installed in the site where the upper surface of the column and the beam, and the lower surface of the column and the beam is in contact with the A haul reinforcement member provided to connect the 2 L-shaped steel and the wings of the 2 L-shaped steel to each other, a first steel plate provided at a position facing the first L-shaped steel centered on the pillar, and a second L centered on the pillar 2nd steel plate provided in the position which opposes a shaped steel, the 1st bolt which binds a 1st L-shaped steel and a 1st steel plate, the 2nd bolt which binds a 2nd L-shaped steel and a 2nd steel plate, and a 1st L-shaped steel, A dry seismic reinforcement structure of a reinforced concrete column-beam connection comprising a third bolt that binds a second L-shaped steel is provided.

헌치 보강 부재는 제2 L형강의 날개에 연결되는 철판 또는 봉강(棒鋼)을 포함할 수 있으며, 제1 볼트의 단부는 제1 강판에 용접되고, 제2 볼트의 단부는 제2 강판에 용접될 수 있다.The haunch reinforcement member may comprise an iron plate or bar connected to the vanes of the second L-shaped steel, the end of the first bolt being welded to the first steel plate, and the end of the second bolt being welded to the second steel plate. Can be.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 내진 보강을 위한 공법으로서, 기둥과 보의 상면이 접하는 부위에 제1 L형강을 설치하는 단계, 기둥과 보의 하면이 접하는 부위에 제2 L형강을 설치하는 단계, 기둥을 중심으로 제1 L형강에 대향하는 위치에 제1 강판을 설치하는 단계, 기둥을 중심으로 제2 L형강에 대향하는 위치에 제2 강판을 설치하는 단계, 및 제1 L형강과 제1 강판, 제2 L형강과 제2 강판, 및 제1 L형강과 제2 L형강을 각각 볼트로 결속하는 단계를 포함하되, 제2 L형강에는, 그 날개를 서로 연결하도록 헌치 보강 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 공법이 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, as a construction method for the seismic reinforcement of the reinforced concrete column-beam connection, the step of installing the first L-shaped steel in the area where the upper surface of the column and the beam contact, the site where the lower surface of the column and the beam contact Installing the second L-shaped steel in the step of installing the first steel sheet at a position facing the first L-shaped steel around the pillar, and installing the second steel sheet at the position opposed to the second L-shaped steel around the pillar. And bolting the first L-shaped steel and the first steel sheet, the second L-shaped steel and the second steel sheet, and the first L-shaped steel and the second L-shaped steel, respectively, wherein the second L-shaped steel includes: A dry seismic reinforcement method of a reinforced concrete column-beam connection is provided, wherein a haunch reinforcement member is installed to connect the two to each other.

L형강 설치 단계 이전에, 제1 L형강 및 제2 L형강이 콘크리트 구조체의 표면으로 돌출되지 않고 매설되도록, 기둥과 보가 접하는 부위의 콘크리트를 제거하는 단계를 더 포함하고, 볼트 결속 단계 이후에, 제1 L형강 및 제2 L형강을 커버하도록 마감 콘크리트를 타설하는 단계를 더 포함할 수 있다.Prior to the L-beam installation step, the method further includes the step of removing concrete at the site where the column and the beam contact, so that the first L-beam and the second L-beam do not protrude to the surface of the concrete structure, and after the bolt binding step, The method may further include pouring finishing concrete to cover the first L-beams and the second L-beams.

기둥의 표면에는 마감재가 시공되며, 강판 설치 단계 이전에, 제1 강판 및 제2 강판이 마감재의 표면으로 노출되지 않도록, 제1 강판 및 제2 강판이 설치될 위치에 상응하여 마감재의 일부를 제거하는 단계를 더 포함하고, 볼트 결속 단계 이후에, 제1 강판 및 제2 강판을 커버하도록 마감재를 추가로 시공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Finishing material is installed on the surface of the column, and prior to the steel sheet installation step, a part of the finishing material is removed corresponding to the position where the first and second steel sheets are to be installed so that the first and second steel sheets are not exposed to the surface of the finishing material. The method may further include, and after the bolt binding step, further include constructing a finish to cover the first steel plate and the second steel plate.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이미 시공된 철근콘크리트 구조체의 기둥-보 접합부에 별도의 습식 공사를 추가로 할 필요 없이 건식으로 설치하여 구조체의 내진 보강을 할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the seismic reinforcement of the structure can be provided by dry installation without the need for additional wet construction to the column-beam junction of the already reinforced concrete structure.

또한, 반복하중에 대하여 종래의 RC(Reinforced Concrete) 구조는 파괴 후 발산 에너지량이 급격히 감소되나, 본 실시예에 따라 내진 보강된 구조체는 에너지 발산량이 약 2.3배 이상 증가하고, 상대적으로 우수한 에너지 소산능력을 나타낼 수 있다.In addition, in the conventional RC (Reinforced Concrete) structure for the cyclic load, the amount of energy dissipated after destruction is sharply reduced, but the seismic reinforced structure according to the present embodiment increases the energy dissipation amount by about 2.3 times or more, and has a relatively good energy dissipation capacity. Can be represented.

또한, 상대적 에너지발산비율(β) 값이 1/8 이상의 값을 만족하고, 하중-변위 이력곡선에서 최대내력을 갖는 지점 이후 진행되는 8단계(층간변위비 2.5%)까지 내력의 감소가 최대내력의 75% 이상의 내력을 유지하며, 층간변위비 2.5%까지 내력이 증가함을 보여주어, 본 실시예에 따른 보강 공법은 중, 약진 지역에서 효과적인 방안일 수 있다.In addition, the decrease in the strength until the eighth stage (interlayer displacement ratio 2.5%) proceeds after the point where the relative energy dissipation ratio (β) value satisfies 1/8 or more and has the maximum strength in the load-displacement hysteresis curve Maintaining a load capacity of more than 75%, and shows that the load capacity increases up to 2.5% of the interlayer displacement ratio, the reinforcement method according to this embodiment may be an effective method in the middle and weak areas.

또한, 본 실시예에 따라 건식 보강된 구조체의 전단변형각이 종래보다 감소하여, 전단저항능력이 우수한 것으로 나타났다.In addition, the shear strain angle of the dry-reinforced structure according to this embodiment is reduced compared to the conventional, it was shown that the shear resistance ability is excellent.

또한, 외부접합부 1개소에 대하여 값이 싸고 적은 재료를 사용할 수 있고, 인건비가 절감되므로, 본 실시예에 따른 보강 공법은 종래보다 8.7배 이상의 비용절감을 할 수 있어 경제적으로 우수하다.In addition, since it is possible to use a cheap and low-cost material for one external joint portion, labor costs are reduced, the reinforcing method according to the present embodiment can be 8.7 times more cost-saving than conventional, it is economically excellent.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조를 나타낸 개념도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 하중전달 트러스 메커니즘을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 접합부 전단력 산정 과정을 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 하중-변위 관계 곡선을 나타낸 그래프.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 공법을 나타낸 순서도.
도 10 및 도 11는 본 발명의 내진 보강 공법에 따라 보강된 구조체를 나타낸 도면.
1 is a conceptual diagram showing a seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are cross-sectional views showing a seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a load transfer truss mechanism of the seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a process of calculating the joint shear force of the seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are graphs showing the load-displacement relationship curve of the seismic reinforcement structure according to the embodiment of the present invention.
8 and 9 is a flow chart showing a seismic reinforcement method according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 is a view showing a structure reinforced according to the seismic reinforcement method of the present invention.

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제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Shall be.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조를 나타낸 개념도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 하중전달 트러스 메커니즘을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 접합부 전단력 산정 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 구조의 하중-변위 관계 곡선을 나타낸 그래프이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 기둥(1), 보(3), 제1 L형강(10), 제2 L형강(12), 봉강(14), 철판(15), 제1 강판(16), 제2 강판(18), 볼트(20)가 도시되어 있다.1 is a conceptual view showing a seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 is a cross-sectional view showing a seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a seismic proof according to an embodiment of the present invention 5 is a view showing a load transfer truss mechanism of the reinforcement structure, Figure 5 is a view showing a process of calculating the shear force of the joint of the seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a load of the seismic reinforcement structure according to an embodiment of the present invention The graph shows the displacement relationship curve. 1 to 6, the pillar 1, the beam 3, the first L-shaped steel 10, the second L-shaped steel 12, the bar 14, the iron plate 15, and the first steel plate 16. ), A second steel plate 18, and a bolt 20 are shown.

본 실시예는, 철근콘크리트 구조체의 기둥-보 접합부에 대한 내진 보강을 위한 구조로서, 상층에서 바닥을 사용하는 데에 문제점이 발생하지 않도록 하부, 즉 보(3)의 하면이 기둥(1)과 접하는 부위에만 헌치 보강을 실시한 것을 특징으로 한다. 하부의 헌치 보강 구조는 도 1에 도시된 것처럼 천정 마감선 안으로 들어가도록 하여 하층에서도 헌치 보강 구조가 보이지 않도록 처리할 수 있다.The present embodiment is a structure for seismic reinforcement of the column-beam connection of the reinforced concrete structure, the lower surface of the lower beam, that is, the lower surface of the beam 3 so as not to cause problems in using the floor in the upper layer and the column (1) It characterized in that the haunch reinforcement was carried out only in the contact area. The lower haunt reinforcement structure may be processed so that the haunch reinforcement structure is not visible even in the lower layer by entering the ceiling finish line as shown in FIG. 1.

즉, 본 실시예에 따른 내지 보강 구조는, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 상부, 즉 보(3)의 상면이 기둥(1)과 접하는 부위에 제1 L형강(10)을 설치하고, 하부, 즉 보(3)의 하면이 기둥(1)과 접하는 부위에 제2 L형강(12)을 설치하며, 제1 L형강(10)에 대향하여 기둥(1)의 표면에 제1 강판(16)을, 제2 L형강(12)에 대향하여 기둥(1)의 표면에 제2 강판(18)을 설치한 후, 제1 L형강(10)과 제1 강판(16), 제2 L형강(12)과 제2 강판(18), 및 제1 L형강(10)과 제2 L형강(12)을 각각 볼트(20)로 결속하여 구성된다.That is, in the reinforcing structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the first L-shaped steel 10 is installed at a portion where the upper surface of the beam 3 contacts the column 1. , The lower part, that is, the second L-shaped steel 12 is installed in a portion where the lower surface of the beam 3 is in contact with the pillar 1, and the first steel sheet on the surface of the pillar 1 opposite to the first L-shaped steel 10. The first L-shaped steel 10, the first steel plate 16, and the second, after the second steel plate 18 is provided on the surface of the column 1 facing the second L-shaped steel 12, 16. The L-shaped steel 12 and the 2nd steel plate 18, and the 1st L-shaped steel 10 and the 2nd L-shaped steel 12 are comprised by binding the bolt 20, respectively.

이처럼, 본 실시예에 따른 내지 보강 구조는 기존의 철근콘크리트 구조체에 L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 덧대고 볼트(20)로 결속하는 ‘건식’ 공법으로 내진 보강을 할 수 있다는 특징이 있다.As such, the reinforcing structure according to the present embodiment can be reinforced with a 'dry' method of attaching the L-shaped steels 10 and 12 and the steel plates 16 and 18 to the existing reinforced concrete structures and binding the bolts 20. It can be characterized.

하부에 설치되는 L형강, 즉 제2 L형강(12)에는 ‘L자’의 각 날개를 서로 연결하는 헌치 보강 부재를 설치하여 구조적 강성을 증대시킬 수 있는데, 헌치 보강 구조로는, 도 2에 도시된 것처럼 L형강(12)의 각 날개에 봉강(棒鋼)(14)을 볼트로 연결하거나, 도 3에 도시된 것처럼 L형강(12)의 각 날개에 철판(15)을 용접할 수 있다.
In the lower L-shaped steel, that is, the second L-shaped steel 12, which is installed at the lower part, a haunch reinforcement member connecting each blade of the 'L' may be installed to increase structural rigidity. As shown in FIG. 3, the bar 14 may be bolted to each wing of the L-shaped steel 12, or the iron plate 15 may be welded to each wing of the L-shaped steel 12 as illustrated in FIG. 3.

도 4에는, 이처럼 철판(15)이나 봉강(14)을 용접하여 헌치 보강된 내진 보강 구조의 하중전달 트러스 메커니즘이 도시되어 있다. 봉강(14)은 고강도 전산나사를 통하여 보와 기둥에 각각 연결되어 있으므로 부방향 전단력 가력시 헌치 봉강(14)에 인장력 F h 가 발생한다. 이러한 인장력은 보와 기둥의 전산나사에 의한 힘 F b 에 의하여 고정된다.FIG. 4 shows the load transfer truss mechanism of the seismic reinforcement structure which is haunted and reinforced by welding the steel plate 15 or the bar 14 as described above. The bar 14 is connected to the beams and the columns through high-strength computer screws, respectively, and thus a tensile force F h occurs in the haunch bar 14 during the negative shear force. This tensile force is fixed by the force F b by the thread of the beam and column.

L형강과 콘크리트 면에는 부착을 위한 접착제나 기구를 사용하지 않으므로, 마찰에 의하여 힘이 전달되는데, L형강과 보의 하부의 마찰력을 F u 라 할 때, 이 마찰력은 F h 의 보 방향 분력과 평형을 이루며, 따라서 전산 볼트와의 하기 수학식 1 및 2와 같다.Since no adhesive or mechanism is used for the L-shaped steel and the concrete surface, the force is transmitted by friction. When the frictional force between the L-shaped steel and the lower part of the beam is F u , the frictional force is equal to the beam direction component force of F h . Equilibrium is achieved, and therefore, the following equations (1) and (2) with the computed bolts are used.

Figure 112010003647814-pat00001
Figure 112010003647814-pat00001

Figure 112010003647814-pat00002
Figure 112010003647814-pat00002

여기서, F u 는 강판과 콘크리트의 마찰력, F b 는 볼트에 작용하는 인장력, F h 는 헌치에 작용하는 인장력, α는 헌치의 철근이 기둥과 이루는 각도이다.Where F u is the frictional force between the steel plate and concrete, F b is the tensile force acting on the bolt, F h is the tensile force acting on the haunch, and α is the angle that the reinforcing bar of the haunch forms with the column.

이 때, 좌상단부터 시작되는 압축 스트럿은 기둥 하부의 보강판까지 전달되며, 이 스트럿에 작용하는 압축하중에 의하여 접합부 외측으로 작용하는 분력은 보강판의 구속력 F α 과 평형을 이루게 된다. 기둥에 가력한 볼트의 인장력 F c 가 강판을 통하여 구속력 F α 로 구현된다.At this time, the compression strut starting from the upper left is transferred to the reinforcement plate of the lower part of the column, and the component force acting outside the joint by the compressive load acting on the strut is in equilibrium with the restraint force F α of the reinforcement plate. The tensile force F c of the bolts applied to the column is realized by the binding force F α through the steel plate.

헌치 보강된 경우, 마찰력이 작용하는 위치 내에서 보 단면에서의 공칭 휨강도 M a '는 하기 수학식 3과 같이 계산된다.In the case of haunch reinforcement, the nominal flexural strength M a at the cross section of the beam within the position where the frictional force acts is calculated as in Equation 3 below.

Figure 112010003647814-pat00003
Figure 112010003647814-pat00003

여기서, C c 는 휨에 의하여 콘크리트에 작용하는 압축력, α는 콘크리트 등가압축응력의 길이, C s 는 압축철근에 작용하는 압축력, d'는 콘크리트의 압축단으로부터 압축을 받은 철근의 중심까지의 거리, T는 휨에 의하여 인장철근에 작용하는 인장력, d는 보의 유효춤이다.Where C c is the compressive force acting on the concrete by bending, α is the length of the concrete equivalent compressive stress, C s is the compressive force acting on the compressed bar, and d ' is the distance from the compressed end of the concrete to the center of the compressed bar , T is the tensile force acting on the reinforcing bar by bending, and d is the effective dancing of the beam.

위의 수학식 3에서 공칭강도 M n '는 콘크리트의 압축단으로부터 모멘트의 합계를 수행함으로 산정할 수 있다. 마찰력 F u 는 보와 보강 헌치 철판(15)의 표면에 작용하므로, 작용하는 팔길이는 h라고 가정할 수 있다.In Equation 3 above, the nominal strength M n can be calculated by performing the sum of the moments from the compressed end of the concrete. Since the frictional force F u acts on the surface of the beam and the reinforcing haunch steel plate 15, it can be assumed that the acting arm length is h .

이러한 모멘트 M n '를 발현하기 위해서는 도 4의 구속하중 F α 가 압축 스트럿의 추력에 저항해야 하는데, 일반적으로 볼트의 축력과 토크치의 관계식은 하기 수학식 4 및 5와 같다.In order to express such a moment M n ' , the restraint load F α of FIG. 4 should resist the thrust of the compression strut. In general, the relation between the axial force of the bolt and the torque value is expressed by Equations 4 and 5 below.

Figure 112010003647814-pat00004
Figure 112010003647814-pat00004

여기서, T b 는 전산나사에 작용하는 토크치, k는 토크치 상수로서 0.11~0.19, d는 볼트의 직경, N은 볼트의 축력이다.Where T b is the torque value acting on the thread, k is the torque value constant, 0.11 to 0.19, d is the diameter of the bolt, and N is the axial force of the bolt.

Figure 112010003647814-pat00005
Figure 112010003647814-pat00005

도 5에서와 같이 보강된 보가 공칭모멘트 M n '에 도달할 때의 접합부의 전단력 V jh 는 하기 수학식 6과 같이 계산된다.As shown in FIG. 5, the shear force V jh of the joint when the reinforced beam reaches the nominal moment M n is calculated by Equation 6 below.

Figure 112010003647814-pat00006
Figure 112010003647814-pat00006

이 전단력 V jh 에 저항하는 힘은 콘크리트의 전단강도와 전산나사의 구속하중 F α 의 합이라고 가정할 수 있다. 즉 V jh =V jh ,n +F α 이다.
The force that resists this shear force V jh can be assumed to be the sum of the shear strength of the concrete and the restraint load F α of the computer thread. That is, V jh = V jh , n + F α .

도 2에 도시된 내진 보강 구조는, 기둥-보 접합면에 L-210×200×12×12의 L형강(10, 12)을, 접합부 외측에 20mm 두께의 강판(16, 18)을 덧대고, L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 각각 고력 볼트(20)로 연결하였으며, 헌치 보강 부재로서 D29 이형철근을 가공한 외측 지름 17.6mm의 봉강(14)을 사용한 경우를 예시한 것이다.The seismic reinforcement structure shown in FIG. 2 is made by applying L-210 × 200 × 12 × 12 L-shaped steels 10 and 12 to a column-beam joint surface and a steel plate 16 and 18 having a thickness of 20 mm outside the joint portion. , L-shaped steel (10, 12) and steel plates (16, 18) respectively connected by a high-strength bolt 20, an example of using a bar 14 having an outer diameter of 17.6mm processed D29 deformed steel as a haunch reinforcement member It is.

봉강(14)의 중앙은 직경 13.7mm로 단면을 축소하여 시스템의 항복을 이 부분에 유도하였으며, 압축시 좌굴을 방지하지 위하여 봉강(14)의 외부에 외경 21.7mm, 내경 16.4mm의 강관을 삽입할 수 있다.The center of the bar 14 reduced the cross section to 13.7mm in diameter to induce the yield of the system to this part.In order to prevent buckling during compression, a steel pipe with an outer diameter of 21.7mm and an inner diameter of 16.4mm was inserted to the outside of the bar 14 to prevent buckling. can do.

내진 보강 구조를 구성하기 위하여, L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 접합부면에 덧대고 고력 전산 볼트(20)를 사용하여 L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 서로 연결할 수 있다.In order to construct the seismic reinforcing structure, the L-shaped steels 10 and 12 and the steel plates 16 and 18 are padded on the joint surface and the high-strength computer bolts 20 are used to form the L-shaped steels 10 and 12 and the steel plates 16 and 18. ) Can be connected to each other.

도 3에 도시된 내진 보강 구조는, 기둥-보 접합면에 L-210×200×12×12의 L형강(10, 12)을, 접합부 외측에 20mm 두께의 강판(16, 18)을 덧대고, L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 각각 고력 볼트(20)로 연결하였으며, 헌치 보강 부재로서 12mm 두께의 철판(15)을 L형강(10, 12)에 용접하여 사용한 경우를 예시한 것이다.The seismic reinforcement structure shown in FIG. 3 is made by applying L-210 × 200 × 12 × 12 L-shaped steels 10 and 12 to a column-beam joint surface and a steel plate 16 and 18 having a thickness of 20 mm outside the joint portion. , L-shaped steel (10, 12) and the steel plate (16, 18) is connected to the high-strength bolt 20, respectively, and used as a haunch reinforcing member by welding the steel plate 15 of 12mm thickness to L-shaped steel (10, 12) It is an example.

내진 보강 구조를 구성하기 위하여, L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 접합부면에 덧대고 고력 전산 볼트(20)를 사용하여 L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 서로 연결할 수 있다.
In order to construct the seismic reinforcing structure, the L-shaped steels 10 and 12 and the steel plates 16 and 18 are padded on the joint surface and the high-strength computer bolts 20 are used to form the L-shaped steels 10 and 12 and the steel plates 16 and 18. ) Can be connected to each other.

도 6은, 도 2에 도시된 내진 보강 구조에 대한 하중-변위 이력곡선으로서, 도시된 바와 같이 정방향의 6단계에서 약간의 내력의 감소를 보이나, 곧바로 강성이 회복되면서 층간변위비 2.5%까지 내력이 증가하는 것으로 나타났다.FIG. 6 is a load-displacement hysteresis curve for the seismic reinforcement structure shown in FIG. 2, which shows a slight decrease in strength in six forward steps as shown, but with a stiffness recovering up to 2.5% of interlayer displacement ratio. This has been shown to increase.

도 6에서 부방향의 5단계에서 약간의 내력의 감소를 볼 수 있으나, 층간변위비 2.5%까지 내력이 증가하여 최대 45.9kN까지 도달하였으며, 보에 휨파괴가 발생할 때의 내력 값의 110%까지 도달하였다. 즉, 본 실시예에 따른 건식 보강을 함으로써 보가 공칭강도까지 도달하였으며 층간변위 2.5%까지 내력이 감소하지 않음을 알 수 있다.In Fig. 6, a slight decrease in the yield strength can be seen in the five stages in the negative direction, but the yield strength increases up to 2.5% of the interlayer displacement ratio, reaching a maximum of 45.9 kN, and up to 110% of the strength value at the time of bending failure in the beam. Reached. That is, it can be seen that the beam reaches the nominal strength by the dry reinforcement according to the present embodiment, and the yield strength does not decrease by 2.5% of the interlayer displacement.

보강하지 않은 종래의 구조의 경우, 내력이 휨 파괴 내력의 정방향 78%, 부방향 83% 미만인 것에 비하여, 본 실시예에 따른 보강 구조의 내력은 휨 파괴내력의 정방향 150%, 부방향 110%까지 증가하고 층간변위비 2.5%까지 강도가 유지되어 보강 효과가 유효함을 확인할 수 있다.In the case of the conventional structure without reinforcement, the strength of the reinforcing structure according to the present embodiment is up to 150% in the forward direction and 110% in the negative direction, whereas the strength is less than 78% in the forward direction and less than 83% in the negative direction. It can be confirmed that the reinforcing effect is effective because the strength is maintained up to 2.5% of the interlayer displacement ratio.

도 7은, 도 3에 도시된 내진 보강 구조에 대한 하중-변위 이력곡선으로서, 도시된 바와 같이 정방향의 4단계에서 약간의 내력의 감소를 보이나, 곧바로 강성이 회복되면서 층간변위비 2.5%까지 내력이 증가한 것으로 나타났다.FIG. 7 is a load-displacement hysteresis curve for the seismic reinforcement structure shown in FIG. 3, which shows a slight decrease in strength in four forward steps as shown, but with a stiffness recovering up to 2.5% of interlayer displacement ratio. It appeared to have increased.

도 7에서 부방향의 4단계에서 약간의 내력의 감소를 볼 수 있으나, 층간변위비 2.5%까지 내력이 증가하여 최대 48.5 kN까지 도달하였으며, 보에 휨파괴가 발생할 때의 내력 값의 117%까지 도달하였다. 즉, 본 실시예에 따른 건식 보강을 함으로써 보가 공칭강도까지 도달하였으며 층간변위 2.5%까지 내력이 감소하지 않음이 알 수 있다.In Fig. 7, a slight decrease in the yield strength can be seen in the fourth step in the negative direction, but the yield strength increases up to 2.5% of the interlayer displacement ratio, reaching a maximum of 48.5 kN, and up to 117% of the value at the time of bending failure in the beam. Reached. That is, it can be seen that the beam has reached the nominal strength by the dry reinforcement according to the present embodiment, and the yield strength does not decrease until the interlayer displacement of 2.5%.

보강하지 않은 종래의 구조의 경우, 내력이 휨 파괴 내력의 정방향 78%, 부방향 82% 미만인 것에 비하여, 본 실시예에 따른 보강 구조의 내력은 휨 파괴내력의 정방향 151%, 부방향 117% 까지 증가하고 층간변위비 2.5%까지 강도가 유지되어 보강 효과가 유효함을 확인할 수 있다.In the case of the conventional structure without reinforcement, the yield strength of the reinforcing structure according to the present embodiment is up to 151% in the forward direction and 117% in the negative direction, whereas the yield strength is less than 78% in the forward direction and 82% in the negative direction. It can be confirmed that the reinforcing effect is effective because the strength is maintained up to 2.5% of the interlayer displacement ratio.

본 실시예에 따른 보강 구조를 실험체로 제작하여 층간변위비 3.5%까지 가력한 경우, 그 균열양상은 구속된 부분에서 X자 형태의 균열이 나타났으나 무보강 실험체의 경우와 비교하면 보의 하부근의 정착 부위에서 횡방향 균열 및 접합부 우상단의 콘크리트 표면의 압괴 현상은 미미한 것으로 나타났다.
When the reinforcing structure according to the present example was fabricated as a test specimen and applied up to 3.5% of the interlayer displacement ratio, the crack pattern showed X-shaped cracks at the constrained portion, but the lower beams were compared with the non-reinforced test specimens. Lateral cracking and crushing of the concrete surface at the top right of the joint at the anchorage site were found to be insignificant.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강 공법을 나타낸 순서도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 내진 보강 공법에 따라 보강된 구조체를 나타낸 도면이다. 도 8 내지 도 11을 참조하면, 기둥(1), 보(3), 제1 L형강(10), 제2 L형강(12), 봉강(14), 제1 강판(16), 제2 강판(18), 볼트(20), 마감 콘크리트(22), 마감재(24)가 도시되어 있다.8 and 9 are flowcharts showing a seismic reinforcement method according to an embodiment of the present invention, Figures 10 and 11 is a view showing a structure reinforced according to the seismic reinforcement method of the present invention. 8 to 11, the pillar 1, the beam 3, the first L-shaped steel 10, the second L-shaped steel 12, the bar 14, the first steel plate 16, and the second steel plate 18, bolt 20, finish concrete 22, finish 24 are shown.

본 실시예에 따라 비(非)내진건물에 대해 내진 보강 공법을 적용할 경우, 안전진단 기법에 의해, 보강 대상 건물에 대한 물리적, 기능적 결함을 발견하고, 그에 대한 신속하고 적절한 조치를 하기 위하여 구조적 안전성 및 결함의 원인 등을 조사하고, 측정, 평가하기 위하여 외관조사, 비파괴시험(반발경도, 철근탐사, 중성화시험 등) 조사를 선행한 자료에 의하여 하중조합 조건을 적용하고, 구조해석을 수행하여 내진성능을 평가 결과 자료에 의해, 도 8에 도시된 것과 같은 보강 공법 흐름도에 따라, 본 보강 공법이 지지할 수 있도록 보강 부재 단면을 적용하여 내진성능을 확보할 수 있다.In the case of applying the seismic reinforcement method to a non-seismic building according to the present embodiment, a safety diagnosis method is used to detect the physical and functional defects of the building to be reinforced and to provide a quick and appropriate action. In order to investigate, measure, and evaluate the safety and the causes of defects, load combination conditions are applied according to the data preceding the investigation of appearance, non-destructive tests (rebound hardness, reinforcement exploration, neutralization test, etc.), and structural analysis is performed. Based on the results of evaluating the seismic performance, according to the flow chart of the reinforcement method as shown in FIG. 8, the seismic performance can be secured by applying a cross section of the reinforcing member so that the present reinforcement method can be supported.

한편, 도 10에 도시된 것처럼, 본 실시예에 따라 철근콘크리트 기둥-보 접합부를 건식으로 내진 보강하기 위해, 기둥(1)과 보(3)의 상면이 접하는 부위에 제1 L형강(10)을, 기둥(1)과 보(3)의 하면이 접하는 부위에 제2 L형강(12)을 설치하고(S10), 제1 L형강(10)에 대향하여 기둥(1)의 표면에 제1 강판(16)을, 제2 L형강(12)에 대향하여 기둥(1)의 표면에 제2 강판(18)을 설치한 후(S20), L형강(10, 12)과 강판(16, 18)을 각각 고력 볼트(20)로 결속함으로써(S30), 본 실시예에 따른 건식 내진 보강 구조를 구현할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, in order to dry-reinforce the reinforced concrete pillar-beam joint according to the present embodiment, the first L-shaped steel 10 is connected to a portion where the upper surface of the pillar 1 and the beam 3 abuts. The second L-shaped steel 12 is installed at a portion where the lower surface of the pillar 1 and the beam 3 contact each other (S10), and the first L-shaped steel 10 faces the first L-shaped steel 10 on the surface of the pillar 1. After the second steel sheet 18 is provided on the surface of the column 1 opposite the second L-shaped steel 12 (S20), the L-shaped steels 10 and 12 and the steel sheets 16 and 18 ) By binding the high-strength bolt 20 (S30), respectively, it is possible to implement a dry seismic reinforcement structure according to this embodiment.

제2 L형강(12), 즉 기둥(1)과 보(3)의 하면이 접하는 부위에 설치되는 L형강(12)에는 헌치 보강 부재가 설치될 수 있는데, 헌치 보강 부재로는, 전술한 바와 같이 L형강(12)의 각 날개에 봉강(14)을 볼트(20)로 연결하거나 철판(15)을 용접할 수 있다.A haunch reinforcing member may be installed in the second L-shaped steel 12, that is, the L-shaped steel 12 provided at a portion where the lower surface of the column 1 and the beam 3 contact each other. Likewise, the bar 14 may be connected to each wing of the L-shaped steel 12 by a bolt 20 or the steel plate 15 may be welded.

한편, 본 실시예에 따른 보강 공법이 외부에 노출되는 기둥-보 접합부에 적용될 경우, 콘크리트 구조체의 표면으로 보강 부재, 즉 강판(16, 18)이나 L형강(10, 12)이 노출됨으로써, 미관상 저해가 되거나 시각적, 정신적 불안감을 느낄 수 있는데, 이를 보완하기 위해, 본 실시예에 다른 보강 공법에서는 보강 부재들이 외관상 노출되지 않도록 도 10 및 도 11과 같이 시공될 수 있다.On the other hand, when the reinforcing method according to the present embodiment is applied to the column-beam joint exposed to the outside, the reinforcing members, that is, steel sheets 16, 18 or L-shaped steel (10, 12) is exposed to the surface of the concrete structure, thereby aesthetic appearance It may be inhibited or visually and mentally anxious. In order to compensate for this, the reinforcing members may be constructed as shown in FIGS. 10 and 11 so that the reinforcing members are not exposed in appearance.

즉, 기둥(1)과 보(3)가 접하는 부위(도 10의 ‘A’ 참조)의 경우, L형강(10, 12)을 설치하기 전에 구조체의 콘크리트 일부를 제거하여 홈(1')을 형성하고(S8), L형강(10, 12) 설치 및 볼트(20) 결속 후에, L형강(10, 12)을 커버하도록 홈(1')에 마감 콘크리트(22)를 타설할 수 있다(S40). 이로써, 본 실시예에 따른 건식 보강 공법의 시공 후에 L형강(제1 L형강(10) 및 제2 L형강(12)) 및 볼트(20)의 단부가 콘크리트 구조체의 표면, 즉 기둥(1)이나 보(3)의 표면으로 돌출되지 않고 매설되도록 할 수 있다.That is, in the case where the column 1 and the beam 3 are in contact with each other (see 'A' in FIG. 10), before installing the L-shaped steels 10 and 12, a part of the concrete of the structure is removed to remove the groove 1 ′. After forming (S8) and installing the L-shaped steels 10 and 12 and binding the bolts 20, the finishing concrete 22 may be poured into the grooves 1 'to cover the L-shaped steels 10 and 12 (S40). ). Thus, after construction of the dry reinforcement method according to the present embodiment, the ends of the L-shaped steel (first L-shaped steel 10 and the second L-shaped steel 12) and the bolt 20 are formed on the surface of the concrete structure, that is, the pillar 1. It may be embedded without protruding to the surface of the beam (3).

또한, 기둥(1)의 표면에 강판(16, 18)이 설치되는 위치(도 10의 ‘B’ 참조)의 경우, 강판(16, 18)을 설치하기 전에 기둥(1)의 표면에 시공되는 마감의 일부를 제거하여 홈(1')을 형성하고(S8), 강판(16, 18) 설치 및 볼트(20) 결속 후에, 강판(16, 18)을 커버하도록 상기 홈(1')에 마감재(24)를 추가 시공할 수 있다(S40). 이로써, 본 실시예에 따른 건식 보강 공법의 시공 후에 강판(제1 강판(16) 및 제2 강판(18)) 및 볼트(20)의 단부가 마감재(24)의 표면으로 노출되지 않고 마감재(24) 내에 매설되도록 할 수 있다.In the case where the steel sheets 16 and 18 are installed on the surface of the pillar 1 (see 'B' in FIG. 10), the steel sheets 16 and 18 are installed on the surface of the pillar 1 before the steel sheets 16 and 18 are installed. A part of the finish is removed to form the groove 1 '(S8), and after the installation of the steel plates 16 and 18 and the bolt 20 binding, the finishing material in the groove 1' to cover the steel plates 16 and 18. 24 can be added to the construction (S40). Thus, after the construction of the dry reinforcement method according to the present embodiment, the ends of the steel sheets (the first steel sheet 16 and the second steel sheet 18) and the bolts 20 are not exposed to the surface of the finishing material 24 and the finishing material 24 ) Can be embedded in.

즉, 도 10에 도시된 실시예는, 시공 상황에 따라 내진 보강 공법에 콘크리트(및/또는 마감재) 제거 단계 및 마감 콘크리트(22)(및/또는 마감재(24)) 시공 단계를 추가하여 적용함으로써, 철근콘크리트 구조체의 원형 상태, 즉 콘크리트 마감면이나 외장 마감재의 초기 시공 상태를 보존하는 것을 특징으로 한다.That is, the embodiment shown in Figure 10, by adding the concrete (and / or finish) removal step and the finishing concrete 22 (and / or finish 24) construction step to the seismic reinforcement method according to the construction situation by applying , The circular state of the reinforced concrete structure, that is characterized in preserving the initial construction state of the concrete finish surface or exterior finish.

한편, 외벽 등에 시공되는 마감재의 두께가 얇아 고력 볼트(20)의 단부가 마감재의 두께 내에 매설되도록 원형 상태를 유지하기 곤란한 경우에는, 도 11에 도시된 것처럼 강판(16, 18)에 볼트(20)의 단부를 용접하여, 즉 제1 볼트(20)의 단부는 제1 강판(16)에 용접하고 제2 볼트(20)의 단부는 제2 강판(18)에 용접하여, 고력 볼트(20)의 단부가 강판(16, 18)의 표면 위로 돌출되지 않도록 함으로써, 철근콘크리트 구조체의 원형 상태를 유지하도록 할 수 있다.On the other hand, when the thickness of the finishing material to be installed on the outer wall is difficult to maintain the circular state so that the end of the high-strength bolt 20 is embedded in the thickness of the finishing material, as shown in Figure 11 bolts 20 to the steel sheet 16, 18 The end of the first bolt 20 is welded to the first steel plate 16, and the end of the second bolt 20 is welded to the second steel plate 18, so that the high-strength bolt 20 is welded. By preventing the end of the protruding portion from protruding above the surfaces of the steel sheets 16 and 18, it is possible to maintain the circular state of the reinforced concrete structure.

이 때, 고력 볼트(20)와 강판(16, 18)의 용접 강도는 모재의 강도 이상이 되도록 함으로써, 용접 부위에서 파괴가 일어나지 않도록 할 수 있다.At this time, the welding strength of the high-strength bolt 20 and the steel plates 16 and 18 can be more than the strength of a base material, and it can prevent breakage in a welding site | part.

한편, 본 실시예에 따른 보강 공법을 적용함에 있어서, L형강(10, 12), 강판(16, 18), 볼트(20) 등의 철물을 설계할 때, 볼트(20)의 조임에 의한 프리스트레스의 응력이 콘크리트 강도의 20% 미만이 되도록 함으로써, 부재가 공칭 휨내력에 도달하였을 때 압축을 받는 콘크리트의 단부에 파괴가 일어나지 않도록 할 수 있다.On the other hand, in applying the reinforcement method according to the present embodiment, when designing the hardware, such as L-shaped steel (10, 12), steel sheets (16, 18), bolts 20, prestress by tightening the bolts 20 By making the stress of less than 20% of the concrete strength, it is possible to prevent the fracture from occurring at the ends of the compressed concrete when the member reaches the nominal flexural strength.

이를 위해 각 철물의 토크치와 판두께를 적절하게 설계할 수 있으며, 접합부의 콘크리트의 전단강도와 볼트(20)의 전단내력은, 보강 후 공칭 휨강도 Mn'에 도달시 접합부에 작용하는 전단력보다 크도록 설계할 수 있다.To this end, the torque value and plate thickness of each steel can be appropriately designed, and the shear strength of the concrete of the joint and the shear strength of the bolt 20 are greater than the shear force acting on the joint when the nominal flexural strength Mn 'is reached after reinforcement. Can be designed.

본 실시예에 따른 건식 내진 보강 공법은, 탄소섬유 보강 공법 등의 종래 기술에 비하여 재료 구입이 용이하고 날씨의 제약을 받지 않는다는 장점이 있고, 시공시 전문 인력을 요하지 않고 간단한 조립 공정으로 공기를 단축시킬 수 있다는 효과가 있으며, 최소한의 부재로 외부 접합부에 소정의 내력 증진 효과를 얻을 수 있다는 특징이 있다.The dry seismic reinforcement method according to the present embodiment has advantages in that it is easier to purchase materials and is not subject to weather constraints, compared to conventional technologies such as carbon fiber reinforcement methods, and shortens air by a simple assembly process without requiring professional personnel for construction. There is an effect that can be made, there is a feature that can obtain a predetermined strength enhancing effect to the outer joint with a minimum member.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art that various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below And can be changed.

1 : 기둥 3 : 보
10 : 제1 L형강 12 : 제2 L형강
14 : 봉강 15 : 철판
16 : 제1 강판 18 : 제2 강판
20 : 볼트 22 : 마감 콘크리트
24 : 마감재
1: pillar 3: beam
10: first L-shaped steel 12: second L-shaped steel
14 steel bar 15 iron plate
16: first steel sheet 18: second steel sheet
20: bolt 22: finishing concrete
24: finishing material

Claims (6)

철근콘크리트 기둥-보 접합부의 내진 보강을 위한 구조로서,
상기 기둥과 상기 보의 상,하면이 접하는 부위에 L형강과 강판이 설치되도록 콘크리트를 제거하여 형성한 홈과;
상기 기둥과 상기 보의 상면이 접하는 부위에 형성된 홈에 설치되는 제1 L형강과;
상기 기둥과 상기 보의 하면이 접하는 부위에 형성된 홈에 설치되는 제2 L형강과;
상기 제2 L형강의 날개를 서로 연결하도록 설치되는 헌치 보강 부재와;
상기 제1 L형강과 대향하는 위치의 기둥에 형성된 홈에 설치되는 제1 강판과;
상기 제2 L형강과 대향하는 위치의 기둥에 형성된 홈에 설치되는 제2 강판과;
상기 제1 L형강과 상기 제1 강판을 결속하는 제1 볼트와;
상기 제2 L형강과 상기 제2 강판을 결속하는 제2 볼트와;
상기 제1 L형강과 상기 제2 L형강을 결속하는 제3 볼트를 포함하며,
상기 헌치 보강 부재는,
상기 제2 L형강의 날개를 서로 연결하는 봉강의 중앙 단면이 축소되어 시스템의 항복을 유도하였으며, 압축시 좌굴을 방지하기 위해 봉강의 외부에 강관을 삽입하고,
상기 홈에 설치된 형강이나 볼트가 기둥이나 보의 표면으로 돌출되지 않도록 상기 홈을 마감 콘크리크로 마감하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조.
As a structure for seismic reinforcement of reinforced concrete column-beam connection,
Grooves formed by removing concrete so that L-shaped steel and steel plates are installed at portions where upper and lower surfaces of the pillar and the beam contact each other;
A first L-shaped steel installed in a groove formed at a portion where the pillar and the upper surface of the beam contact;
A second L-shaped steel installed in a groove formed at a portion where the pillar and the lower surface of the beam contact;
A haunch reinforcement member installed to connect the wings of the second L-shaped steel to each other;
A first steel sheet provided in a groove formed in a column at a position opposite to the first L-shaped steel;
A second steel sheet provided in a groove formed in a column at a position facing the second L-shaped steel;
A first bolt that binds the first L-shaped steel and the first steel plate;
A second bolt that binds the second L-shaped steel and the second steel sheet;
A third bolt that binds the first L-shaped steel and the second L-shaped steel,
The haunch reinforcement member,
The central cross section of the bars connecting the wings of the second L-shaped steel is reduced to induce yield of the system, inserting a steel pipe to the outside of the steel bar to prevent buckling during compression,
Dry reinforced seismic reinforcement structure of the reinforced concrete column-beam joint, characterized in that the groove is closed with a finishing concrete so that the section steel or bolt installed in the groove does not protrude to the surface of the column or beam.
제1항에 있어서,
상기 헌치 보강 부재는 상기 제2 L형강의 날개에 연결되는 철판 또는 봉강(棒鋼)을 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조.
The method of claim 1,
The haunch reinforcement member is a dry seismic reinforcement structure of the reinforced concrete column-beam connection, characterized in that it comprises an iron plate or bar (棒 鋼) connected to the wing of the second L-shaped steel.
제1항에 있어서,
상기 제1 볼트의 단부는 상기 제1 강판에 용접되고, 상기 제2 볼트의 단부는 상기 제2 강판에 용접되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 구조.
The method of claim 1,
An end of the first bolt is welded to the first steel plate, the end of the second bolt is welded to the second steel sheet dry seismic reinforcement structure of the reinforced concrete column-beam joint.
철근콘크리트 기둥-보 접합부의 내진 보강을 위한 공법으로서,
상기 기둥과 상기 보의 상,하면이 접하는 부위에 L형강과 강판이 설치되도록 콘크리트를 제거하여 형성한 홈을 형성하는 단계와;
상기 기둥과 상기 보의 상면이 접하는 부위에 형성된 홈에 제1 L형강을 설치하는 단계와;
상기 기둥과 상기 보의 하면이 접하는 부위에 형성된 홈에 제2 L형강을 설치하는 단계와;
상기 제1 L형강과 대향하는 위치의 기둥에 형성된 홈에 제1 강판을 설치하는 단계와;
상기 제2 L형강과 대향하는 위치의 기둥에 형성된 홈에 제2 강판을 설치하는 단계와;
상기 제1 L형강과 상기 제1 강판, 상기 제2 L형강과 상기 제2 강판, 및 상기 제1 L형강과 상기 제2 L형강을 각각 볼트로 결속하는 단계와;
상기 볼트로 결속된 제1,2 L형강이 기둥이나 보의 표면으로 돌출되지 않도록 홈을 마감 콘크리크로 마감하는 단계를 포함하며,
상기 제2 L형강에는, 그 날개를 서로 연결하는 봉강의 중앙 단면이 축소되어 시스템의 항복을 유도하였으며, 압축시 좌굴을 방지하기 위해 봉강의 외부에 강관을 삽입하는 헌치 보강 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 공법.
As a method for seismic reinforcement of reinforced concrete column-beam connections,
Forming a groove formed by removing concrete so that the L-shaped steel and the steel plate are installed at the upper and lower surfaces of the pillar and the beam;
Installing a first L-shaped steel in a groove formed at a portion where the pillar and the upper surface contact each other;
Installing a second L-shaped steel in a groove formed at a portion where the pillar and the lower surface of the beam contact;
Installing a first steel sheet in a groove formed in a column at a position opposite to the first L-shaped steel;
Installing a second steel sheet in a groove formed in a column at a position opposite to the second L-shaped steel;
Binding the first L-shaped steel and the first steel sheet, the second L-shaped steel and the second steel sheet, and the first L-shaped steel and the second L-shaped steel with bolts, respectively;
And closing the grooves with the finishing concrete so that the first and second L-shaped steels bound by the bolts do not protrude to the surface of the column or beam,
In the second L-shaped steel, the central section of the bars connecting the wings to each other is reduced to induce yield of the system, and the haunch reinforcement member is installed to insert the steel pipe to the outside of the steel bar to prevent buckling during compression. Dry seismic reinforcement method of reinforced concrete column to beam connection.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 기둥의 표면에는 마감재가 시공되며,
상기 강판 설치 단계 이전에, 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판이 상기 마감재의 표면으로 노출되지 않도록, 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판이 설치될 위치에 상응하여 상기 마감재의 일부를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 볼트 결속 단계 이후에, 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판을 커버하도록 마감재를 추가로 시공하는 단계를 더 포함하는 철근콘크리트 기둥-보 접합부의 건식 내진 보강 공법.
The method of claim 4, wherein
The surface of the pillar is a finishing material,
Prior to the steel sheet installation step, removing the part of the finishing material corresponding to the position where the first steel sheet and the second steel sheet will be installed so that the first steel sheet and the second steel sheet are not exposed to the surface of the finishing material. More,
After the bolt binding step, dry seismic reinforcement method of the reinforced concrete pillar-beam joint further comprising the step of additionally constructing a finish to cover the first steel plate and the second steel plate.
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