KR101080924B1 - 보의 보강구조 및 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 보의 보강방법은 보의 양단에 한 쌍의 단부 브라켓을 각각 설치하는 단계와, 하부에 연결강봉이 구비되는 중간브라켓을 보의 중간에 설치하는 단계와, 중간 브라켓의 하측에 강선의 중간이 지지될 강선 중간지지대를 연결시키기 위해 중간 브라켓의 연결강봉과 강선 중간지지대의 연결강봉을 커플러로 연결시키는 단계와, 강선의 양단을 한 쌍의 단부 브라켓에 각각 결합시키는 단계와, 강선 중간지지대에 강선의 중간이 지지된 상태로 강선에 원하는 장력이 가해질 때까지 상기 중간 브라켓으로부터 강선 중간지지대를 하측으로 이격시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 시공시 공간의 제약을 받지 않아 다양한 현장에 적용할 수 있고, 보의 전 구간에서 보강이 이루어지며, 보다 간편한 시공이 가능하여 공기단축과 함께 시공비용을 절감할 수 있다.

Description

보의 보강구조 및 보강방법{Beams reinforced structures and reinforcement method}

본 발명은 보의 보강구조 및 보강방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보의 휨모멘트에 대한 내력을 보강하기 위해 사용되는 강선을 이용한 보의 보강구조 및 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물이나 교량의 주요 구조 부재인 보를 보강하는 대표적인 방법으로는 탄소섬유 보강법, 철판 부착 보강법, 철골보 추가 보강법, 강선 보강법 등이 사용되고 있다. 이 중, 탄소섬유 보강법은 콘크리트에 에폭시 접착제를 이용하여 탄소섬유재를 부착하는 방법으로 시공이 간편한 장점이 있으나, 콘크리트접착면의 평활도확보 및 면정리시 발생하는 비산먼지 등의 발생에 대한 대책이 요구된다. 철판 부착 보강법도 에폭시 접착충진제를 사용하여 콘크리트와 철판을 부착시켜 내력을 증가시키는 공법인데 자중이 무겁고 시공 비용이 많이 드는 단점이 있다. 나아가, 상기 탄소섬유 보강법과 철판 부착 보강법의 경우 에폭시 접착제를 사용하여 보강재와의 접착력을 높이기 위해, 사용중인 건물일 경우 천정마감재를 철거하거나, 보강콘크리트면에 대한 그라인딩 면정리 작업시 발생하는 비산먼지에 대한 대책이 요구되는 단점이 있다. 그러나 강선보강법은 천정마감재 전체를 해체할 필요가 없고, 접착면확보를 위한 그라인딩 면정리 작업이 생략되며, 적은 비용으로 큰 내력을 확보할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 강선 보강법이 비용면에서 가장 경제적이고 기존의 천정 마감재를 철거할 필요가 없는 장점이 있어 주목할 만하다.

종래의 강선 보강법에 따른 보강구조가 도1에 도시되어 있다. 도1에 도시된 종래의 강선 보강법은 기둥(1)에 의해 지지되는 보(2)에서 중간부분이 좌대(5)에 의해 지지되는 강선(4)에 인장력을 가하기 위해 강선(4)의 양 단부를 인장기(도면 미도시)를 이용하여 인장시킨 다음 강선(4)의 단부를 보(2)의 양단에 설치된 정착브라켓(3)에 고정시키는 구조이다.

그러나, 이러한 종래의 강선 보강법은 강선에 인장력을 부여하기 위해 보의 양 단부에 인장기를 도입해야 하므로 강선의 단부를 보의 단부에 고정시키지 못하고, 보의 단부에서 내측으로 일정 거리만큼 떨어진 위치에서 고정시켜야 하므로 떨어지는 거리만큼 보강이 이루어지지 못하는 문제점이 있고, 시공에 있어서 공간의 제약을 받게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 시공시 공간의 제약을 없애고, 보다 간편한 시공이 가능하면서도 시공비용을 절감할 수 있는 보의 보강구조 및 보강방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 보의 보강방법은,

보의 양단에 한 쌍의 단부 브라켓을 각각 설치하는 단계와,

하부에 연결강봉이 구비되는 중간브라켓을 보의 중간에 설치하는 단계와,

중간 브라켓의 하측에 강선의 중간이 지지될 강선 중간지지대를 연결시키기 위해 중간 브라켓의 연결강봉과 강선 중간지지대의 연결강봉을 커플러로 연결시키는 단계와,

강선의 양단을 한 쌍의 단부 브라켓에 각각 결합시키는 단계와,

강선 중간지지대에 강선의 중간이 지지된 상태로 강선에 원하는 장력이 가해질 때까지 상기 중간 브라켓으로부터 강선 중간지지대를 하측으로 이격시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이격 단계에서 강선 중간지지대에 형성되는 연결강봉과 중간 브라켓에 형성되는 연결강봉에 나사 결합되는 커플러를 회전시켜 중간지지대를 중간 브라켓으로부터 이격시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 보의 보강구조는 보의 양단에 각각 설치되는 한 쌍의 단부 브라켓과, 상기 한 쌍의 단부 브라켓에 양단이 각각 결합되는 강선과, 보의 중간에 설치되고 하측으로 돌출되는 연결강봉이 구비되는 중간 브라켓과, 상기 중간 브라켓의 하측에 위치하여 상기 강선의 중간을 지지하고, 상측으로 돌출되는 연결강봉이 구비되는 강선 중간지지대와, 상기 중간 브라켓의 하측에 상기 강선 중간지지대를 연결하기 위해 상기 중간 브라켓의 연결강봉과 상기 강선 중간지지대의 연결강봉에 나사결합되는 커플러를 포함하여 이루어져서, 상기 커플러를 회전시켜 상기 강선 중간지지대를 상기 중간브라켓으로부터 이격시킴으로써 강선에 원하는 장력을 가하여 보를 보강하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간 브라켓의 연결강봉 주위에는 십자모양의 수직날개 리브가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 강선 중간지지대의 연결강봉 주위에는 십자모양의 수직날개 리브가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 강선 중간지지대에는 연결강봉의 하부로부터 양측으로 연장형성되는 보강플레이트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보의 보강구조 및 보강방법은 시공시 단부공간의 제약을 없애고, 보의 전 구간에서 보강이 이루어지며, 강선이 중앙부를 기준으로 큰 예각이 생겨, 보다 간편하고 큰 내력보강시공이 가능하여 공기단축과 함께 환경오염방지, 시공비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래기술에 따른 보의 보강구조물을 도시한 도면이고,
도2는 본 발명의 보의 보강용 강선 인장방법에 따라 구현된 보강구조의 정면도이며,
도3은 도2에서 강선의 중간지지대를 도시한 도면이다.

이하에서는 먼저 본 발명에 따라 구성되는 보의 보강구조를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명을 구현하기 위한 보의 보강구조의 정면도이고, 도3은 도2에서 강선의 중간지지대를 도시한 도면이다.

교량, 빌딩 등의 건축물을 구성하는 보(20)는 다수의 기둥(10)에 의해 지지되는데, 이 때 보(20)는 바닥슬래브 등을 지지하기 위한 것으로, 바닥슬래브의 수직하중을 지지하기 위한 것이다. 본 발명의 방법에 의한 보의 보강구조 또한 바닥슬래브의 하중을 지지하는 보의 지지력 즉, 휨모멘트에 대한 저항 내력을 더욱 보강하거나 증대하기 위한 것이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 보강구조는 보(20)의 양단에 설치되는 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)과, 보(20)의 중간에 설치되는 중간 브라켓(50)과, 양단이 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)에 각각 결합되는 강선(40)과, 강선(40)의 중간을 지지하는 강선 중간지지대(60)와, 중간 브라켓(50)과 강선 중간지지대(60)를 연결하는 커플러(70)를 포함하여 이루어진다.

한 쌍의 단부 브라켓(30,31)은 강선(40)의 양단을 고정하기 위한 것으로 보(20)의 양단에 각각 고정된다.

강선(40)은 소정의 장력이 가해져서 보(20)의 수직하중을 보강하기 위해 설치되는 것으로, 강선(40)의 양단이 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)에 각각 결합되고, 강선(40)의 중간은 강선 중간지지대(60)에 의해 지지되게 된다.

강선 중간지지대(60)는 중간 브라켓(50)의 하측에 위치하여 강선(40)의 중간이 지지되는 곳으로, 그 하부가 반원형상의 단면을 가지는 반원기둥형상으로 강선(40)의 중간이 지지되며, 그 상부에는 상측으로 돌출되는 연결강봉(61)이 형성되고, 연결강봉(61)의 상부에는 수나사부가 형성되어 커플러(70)에 나사결합되게 된다. 또한, 커플러(70)에 의해 중간 브라켓(50)과 결합되는 연결강봉(61)의 뒤틀림을 방지하기 위해 연결강봉(61)의 주위로 십자 모양의 수직날개의 리브(63)가 형성되고, 연결강봉의 하부에는 양측으로 수평 연장형성되는 보강플레이트(62)가 더 구비된다.

중간브라켓(50)은 강선 중간지지대(60)를 지지하기 위한 것으로, 도3에서와 같이 보(20)의 중간하면에 앵커(52)로 고정설치된다. 또한, 중간 브라켓(50)의 하부에는 커플러(70)에 의해 중간지지대(60)와 결합되도록 하측으로 돌출되는 연결강봉(51)이 형성되며 연결강봉(51)의 하부에는 커플러(70)와 나사결합되도록 수나사부(도면 미도시)가 형성된다. 또한, 커플러(70)에 의해 중간지지대(60)와 결합되는 연결강봉(51)의 뒤틀림을 방지하기 위해 연결강봉(51)의 주위로 십자 모양의 수직날개의 리브(63)가 형성된다.

커플러(70)는 중간 브라켓(50)에 강선 중간지지대(60)를 결합시키기 위한 것으로, 내주면에 암나사부(도면 미도시)가 형성되어 중간 브라켓(50)의 연결강봉(51) 및 강선 중간지지대(60)의 연결강봉(61)에 각각 나사결합된다.

이와 같은 구성의 보의 보강구조는 중간 브라켓(50)에 커플러(70)로 연결된 강선 중간지지대(60)를 커플러(70)를 풀어주면서 중간 브라켓(50)으로부터 이격시켜 강선(40)에 원하는 장력을 가하는 구조이다.

이하에서는 전술한 구조를 가지는 본 발명에 따른 보의 보강방법에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 보의 보강방법은 보(20)의 양단에 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)을 각각 설치하는 단계와, 하부에 연결강봉(51)이 구비되는 중간브라켓(50)을 보(20)의 중간에 설치하는 단계와, 중간 브라켓(50)의 하측에 강선(40)의 중간이 지지될 강선 중간지지대(60)를 연결시키기 위해 중간 브라켓(50)의 연결강봉(51)과 강선 중간지지대(60)의 연결강봉(61)을 커플러(70)로 연결시키는 단계와, 강선(40)의 양단을 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)에 각각 결합시키는 단계와, 강선 중간지지대(60)에 강선(40)의 중간이 지지된 상태로 강선(40)에 원하는 장력이 가해질 때까지 상기 중간 브라켓(50)으로부터 강선 중간지지대(60)를 하측으로 이격시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 먼저 양쪽 기둥에 인접한 보(20)의 양단에 강선(40)의 양단이 결합될 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)을 각각 고정 설치하고, 또한, 보(20)의 중간부분에는 앵커(52)로 중간 브라켓(50)을 고정 설치하게 된다.

그 다음, 중간 브라켓(50)의 하측에 강선(40)의 중간이 지지될 강선 중간지지대(60)를 연결시키기 위해 중간 브라켓(50)의 연결강봉(51)과 강선 중간지지대(60)의 연결강봉(61)을 커플러(70)로 나사결합시켜 연결시킨다.

그 후, 강선(40)의 양단을 보(20)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 브라켓(30,31)에 각각 결합시킨다. 이 때 강선(40)에 소정의 긴장을 가한 상태에서 강선(40)의 중간이 강선 중간지지대(60)에 지지되도록 한다.

그 후 강선(40)에 원하는 장력이 가해질 때까지 커플러(70)를 회전시켜 강선 중간지지대(60)를 중간 브라켓(50)과 이격시키면서 강선(40)에 장력을 가한다(S30). 이 때 커플러(70)를 회전시켜 이루어지는 이격을 보조하기 위해 강선 중간지지대(60)의 전후에서 유압잭(미도시)을 이용할 수 있다.

강선 중간지지대(60)를 중간 브라켓(50)의 하측으로 소정 거리만큼 이격시켜 강선(40)에 원하는 장력이 가해졌을 때는 커플러(70)의 회전을 멈추고 고정하게 된다. 또한, 커플러(70)의 고정을 보다 견고히 하기 위해 추가로 커플러(70)를 연결강봉(51,61)과 용접결합시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 보의 보강구조 및 보강방법은 종래기술과 비교하여 종래기술에서는 강선(40)에 인장을 가하기 위해서 강선의 양단을 인장기를 통해 인장시키는 방식이었으나, 본 발명에서는 중간 브라켓(50)과 커플러(70)에 의해 연결된 중간 지지대(60)를 중간 브라켓(50)으로부터 이격시켜서 원하는 장력을 가한다는 점이 가장 큰 차이점이다.

본 발명은 이와 같은 구성에 의해 강선(40)의 양단을 인장시키기 위한 인장기를 보의 양단에 설치하지 않는 공법으로서, 시공시 공간의 제약을 받지 않아 다양한 현장에 적용할 수 있으며, 보(20)의 양 끝단에 강선(40)의 양단을 고정시킬 수 있어 보(20)의 전 구간에서 보강되는 장점이 있다. 또한, 강선(40)의 양단을 고정한 채 강선(40)의 중간 지지대를 중간브라켓으로부터 이격시켜 강선(40)에 텐션을 부여함으로써 보다 간편한 시공이 가능하여 공기단축과 함께 시공비용을 절감할 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 수 있을 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기둥 20: 보
30, 31 : 단부 브라켓 40 : 강선
50 : 중간 브라켓 60 : 강선 중간지지대
70 : 커플러

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 보의 보강방법에 있어서,
   보의 양단에 한 쌍의 단부 브라켓을 각각 설치하는 단계와,
   하부에 연결강봉이 구비되는 중간브라켓을 보의 중간에 설치하는 단계와,
   중간 브라켓의 하측에 강선의 중간이 지지될 강선 중간지지대를 연결시키기 위해 중간 브라켓의 하부에 형성되는 연결강봉과 강선 중간지지대의 상부에 형성되는 연결강봉을 커플러로 연결시키는 단계와,
   강선의 양단을 한 쌍의 단부 브라켓에 각각 결합시키는 단계와,
   강선 중간지지대에 강선의 중간이 지지된 상태로 강선에 원하는 장력이 가해질 때까지 상기 중간 브라켓으로부터 강선 중간지지대를 하측으로 이격시키는 단계를 포함하여 이루어지고,
   상기 이격 단계에서 강선 중간지지대에 형성되는 연결강봉과 중간 브라켓에 형성되는 연결강봉에 나사 결합되는 커플러를 회전시켜 중간지지대를 중간 브라켓으로부터 이격시키며, 상기 이격단계는 유압잭을 이용하여 이루어지는 보의 보강방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 중간 브라켓의 연결강봉 주위에는 연결강봉의 뒤틀림을 방지하기 위해 십자모양의 수직날개 리브가 형성되는 보의 보강방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 강선 중간지지대의 연결강봉 주위에는 연결강봉의 뒤틀림을 방지하기 위해 십자모양의 수직날개 리브가 형성되는 보의 보강방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 강선 중간지지대에는 연결강봉의 하부로부터 양측으로 연장형성되는 보강플레이트가 더 구비되는 보의 보강방법.
7. 삭제
8. 보의 양단에 각각 설치되는 한 쌍의 단부 브라켓과,
   상기 한 쌍의 단부 브라켓에 양단이 각각 결합되는 강선과,
   보의 중간에 설치되고 하측으로 돌출되는 연결강봉이 구비되는 중간 브라켓과,
   상기 중간 브라켓의 하측에 위치하여 상기 강선의 중간을 지지하고, 상측으로 돌출되는 연결강봉이 구비되는 강선 중간지지대와,
   상기 중간 브라켓의 하측에 상기 강선 중간지지대를 연결하기 위해 상기 중간 브라켓의 연결강봉과 상기 강선 중간지지대의 연결강봉에 나사결합되는 커플러를 포함하여 이루어져서,
   상기 커플러를 회전시켜 상기 강선 중간지지대를 상기 중간브라켓으로부터 이격시킴으로써 강선에 원하는 장력을 가하여 보를 보강하며,
   상기 중간 브라켓의 연결강봉 주위에는 연결강봉의 뒤틀림을 방지하기 위해 십자모양의 수직날개 리브가 구비되는 보의 보강구조.
9. 제8항에 있어서,
   상기 강선 중간지지대의 연결강봉 주위에는 연결강봉의 뒤틀림을 방지하기 위해 십자모양의 수직날개 리브가 구비되는 보의 보강구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 강선 중간지지대에는 연결강봉의 하부로부터 양측으로 연장형성되는 보강플레이트가 더 구비되는 보의 보강구조.

Images