KR101660760B1 - 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임 및 이를 이용한 내진보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 골조를 이용하여 만들어진 건물의 개구부에 대한 내진 성능을 향상시켜 건물 전체의 내진 효율이 향상되게 한 것으로, 특히 건물의 개구부 주변의 기둥과 보 내부에 "ㄷ"자 형태로 된 앵글바를 고정 설치하고, 상기 앵글바가 내측으로 수용되도록 H-형강으로 된 철골프레임을 바닥슬래브를 통해 앵글바에 고정 설치하며 이들 앵글바와 철골프레임 사이에는 고인성 몰탈을 주입 및 경화시킴으로써,
건물 내벽의 개구부 주변으로 설치되므로 개구부 내 시설물을 제거하거나 해체할 필요가 없이 시공이 매우 신속하고 경제적인 것이고, 건물 내부 공간의 침범을 최소화할 수 있으므로 매우 효율적인 것이며, 앵글바 및 철골프레임과 고인성 몰탈에 의한 다중 보강 구조를 갖고 있으므로 건물의 개구부는 물론 건물 전체에 대한 내진 성능이 크게 향상되는 것이고, 현장에서 직접 빠르게 시공할 수 있어 시공 기간의 단축이 가능하여 주변 통행 및 건물 내 사용자의 불편함을 최소화할 수 있는 것이다.

Description

건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임 및 이를 이용한 내진보강방법 {Seismic retrofitting technique of framed building by external steel brace frame}

본 발명은 철근 콘크리트 골조를 이용하여 만들어진 건물의 개구부에 대한 내진 성능을 향상시켜 건물 전체의 내진 효율이 향상되게 한 것으로, 특히 개구부 주변의 기둥과 보 내부에 앵글바와 철골프레임을 고정 설치하고 이들 앵글바와 철골프레임의 사이에는 고인성 몰탈이 주입 및 경화되도록 함에 따라 기존 개구부 내 혹은 주변 시설물을 제거 또는 해체하지 않고도 개구부를 포함한 건물 전체에 대한 내진 보강이 이루어질 수 있도록 한 내부 부착형 내진 프레임 및 이를 이용한 내진보강방법에 대한 것이다.

일반적으로 각종 건축물은 슬래브에 의한 층간 구분과 상기의 상,하 슬래브의 사이에 수직으로 세워지는 기둥으로 이루어져 있는 것이고, 건축물의 측면에는 기둥과 보에 의한 사각의 개구부를 형성하여 각종 창호를 설치하거나 조적식 채움벽체에 의한 비내력 벽체를 형성하게 된다.

이때의 창호는 건물의 내부공간을 외부와 차단시키기 위해 개구부에 설치되는 각종 창이나 문을 의미하는 것으로서 건축물에 있어 이러한 창호는 채광이나 실내 공기의 순환을 위해 필수적인 것이고, 건물의 시공시 벽체의 소정 위치에 사각의 개구부를 마련하여 상기 개구부에 이를 설치하게 된다.

또한, 창호의 종류나 크기 또는 설치 위치나 개수 등은 공기 조화나 실내의 보온 및 채광 등은 물론 건물에 가해지는 하중을 고려하여 적절히 설계되는 것이고, 보통 창호는 기둥과 기둥 사이의 벽체에 설치되므로 창호 자체에는 창호가 감당하지 못할 정도의 수직하중이 미치지는 않고 건물의 수직하중은 기둥이나 내력벽 등이 주로 담당하며 창호는 실내와 실외를 연결시켜 주는 역할을 담당하게 된다.

한편, 강풍이 건물에 몰아치거나 지진이 발생하는 경우 건물에는 수평방향의 하중이 가해지는데, 수평하중은 건물을 좌우로 흔드는 하중으로서 건물을 쉽게 붕괴시키게 되는 것이고 지진 발생시 붕괴되는 건물이나 교량 등은 대부분 수평하중에 의한 것이다.

또한, 상기의 수평하중은 건물의 창호 및 비내력벽에 집중되어 창호 및 조적식 벽체를 매우 쉽게 파괴시키는 것으로, 가령 지진에 의한 건물의 붕괴시 창호가 위치한 벽체는 상대적으로 취약한 구조의 창호 및 개구부로 이루어져 있으므로 지진 발생시 벽체가 먼저 무너져 내려 실내에 갇힌 사람들이 빠져나오지 못하게 되는 것이다.

이에 따라 근자에 들어서는 상기와 같이 충분한 내진 설계가 이루어지지 못한 건물에 대하여 각 개구부에 대한 내진 보강 공사를 수행하고 있는 것으로 지진 발생시 수평하중에 의한 벽체의 파괴 및 붕괴를 방지하고자 하는 것이다.

이러한 각 개구부에 대한 내진 보강 방법으로는 구조물의 수평 및 수직부재의 보강을 통하여 변형능력을 향상시켜 지진하중 작용시 쉽게 무너지지 않고 버틸 수 있도록 철근 콘크리트 기둥에 아라미드(탄소) 섬유시트를 감싸 주어 에너지 소산능력을 키워 주어 쉽게 붕괴되지 않도록 하는 연성증진 보강방법이 있고, 구조물의 수직 및 수평부재의 보강을 통하여 내력을 증가시켜 지진하중 작용시 큰 힘에 저항하도록 하는 강성 증진 보강방법이 있으며, 강재 프레임에 댐퍼를 설치하여 강재 프레임은 강성보강을 하고 댐퍼는 에너지 흡수를 통한 연성보강을 하여 구조물의 내력 및 연성을 향상시키는 강성 및 연성증진 보강방법이 있는 것이다.

즉, 등록특허 제10-1000206호의 내진성능을 갖는 창호시스템의 경우 수평하중에 의해 소성 변형하며 특히 소성 변형하는 동안 내력이 계속적으로 상승하면서 안정된 이력 특성을 가져 파단 직전까지 창호시스템을 안정적으로 유지시킬 뿐만 아니라 창호시스템의 댐퍼가 지진에너지를 흡수하여 건물 구조체의 손상방지 및 내진성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있고, 또한 시공성이 일반 창호와 같이 건물 시공시 신규로 설치하거나 기존 창호를 떼어내고 그 자리에 설치도 가능한 특징의 내진성능을 갖는 창호시스템이 안출된 바 있다.

또한, 등록특허 10-1161785호 역시 창틀 내부에 브레이스와 연결플레이트 및 댐퍼를 갖는 창호시스템을 구성함에 따라 상기 창호시스템에 의해 지진 발생시 창호시스템을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 한 내진성능을 갖는 일체형 창호시스템이 안출된 바 있는 것이다.

그러나, 기존의 개구부에 대한 내진 보강 방법은 개구부 내측의 창호 등을 해체 및 제거한 후 해당 개구부 내측에 대한 골조 프레임 등에 의한 보강 작업을 수행한 상태에서 골조 프레임 내측부를 이용하여 다시 창호를 설치하거나 마감 및 비내력 벽체를 시공하는 과정을 거치게 되므로 작업이 매우 복잡하면서도 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 갖고 있는 것이다.

즉, 기존의 내진 보강 방법은 골조 프레임의 설치를 위해 기존의 창호는 물론 인접 벽체 및 마감 부분을 모두 제거한 상태에서 완전히 개방된 개구부 내에 철골 프레임 등을 삽입 및 철근 콘크리트 골조와 철골 프레임 간의 접합 고정 작업을 수행한 상태에서 상기 철골 프레임 내에 다시 축소된 형태의 창호를 새롭게 제작하여 삽입하는 과정을 거치는 것은 물론 창호 이외의 부분에는 조적식 채움벽체 및 마감 작업을 추가로 수행하여야 하는 것이다.

이 때문에 기존의 내진 보강 방법은 시간이 매우 많이 소요되는 것은 물론 시공비가 매우 비싸고 보강 작업 역시 매우 복잡하고 어려운 것이며, 많은 개체에 대한 용접 작업이 필요하므로 안전 사고의 우려도 매우 큰 것이 사실이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 건물의 개구부 주변의 기둥과 보 내부에 "ㄷ"자 형태로 된 앵글바를 고정 설치하고, 상기 앵글바가 내측으로 수용되도록 H-형강으로 된 철골프레임을 바닥슬래브를 통해 앵글바에 고정 설치하며 이들 앵글바와 철골프레임 사이에는 고인성 몰탈을 주입 및 경화시킴으로써,

수직 및 수평 방향으로 접합된 앵글바에 의한 1차 보강 및 수직 수평 방향으로 접합된 철골프레임에 의한 2차 보강 및 앵글바와 철골프레임 사이의 고인성 몰탈에 의한 3차 보강이 이루어지므로, 현장에서 빠르게 장착 및 시공할 수 있고 우수한 내진 성능을 기대할 수 있는 특징의 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 보강프레임 및 이를 이용한 내진보강방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건물의 개구부를 형성하는 좌,우의 기둥과 보에 각기 밀착 고정되는 "ㄷ"자 단면의 앵글바와, 상기 앵글바에 대응하여 밀착 고정되면서도 하단이 바닥슬래브에 고정되는 "H"자 단면의 철골프레임을 각기 구비하여,

건물 내벽에 밀착 고정되는 앵글바가 상기 철골프레임의 일측 내부로 삽입되어 이들 앵글바 및 철골프레임이 결합 구성되고, 서로 결합된 상기 앵글바와 철골프레임의 사이에는 고인성 몰탈을 주입하여 이루어지는 것으로, 각기 앵커볼트 설치단계와 앵글바 설치단계, 철골프레임 설치단계 및 몰탈 주입단계를 순차적으로 수행하여 완료되는 것이다.

본 발명은, 건물 내벽의 개구부 주변으로 설치되므로 개구부 내 시설물을 제거하거나 해체할 필요가 없이 시공이 매우 신속하고 경제적인 것이고, 건물 내부 공간의 침범을 최소화할 수 있으므로 매우 효율적인 것이며, 앵글바 및 철골프레임과 고인성 몰탈에 의한 다중 보강 구조를 갖고 있으므로 건물의 개구부는 물론 건물 전체에 대한 내진 성능이 크게 향상되는 것이고, 현장에서 직접 빠르게 시공할 수 있어 시공 기간의 단축이 가능하여 주변 통행 및 건물 내 사용자의 불편함을 최소화할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 분리도
도 2는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 일부 분리도
도 3은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 결합 상태도
도 4는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 정면도
도 5는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 평단면도
도 7은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 앵글바 시공 과정도
도 8은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 철골프레임 시공 과정도
도 9는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 철골프레임에 대한 확대사시도
도 10은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 몰탈 시공 과정도
도 11은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 다른 실시예를 보인 시공 분리도
도 12는 도 11에 의한 내진 보강프레임의 요부 결합 사시도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 분리도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 일부 분리도이며, 도 3은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 결합 상태도, 도 4는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 정면도, 도 5는 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 측단면도, 도 6은 본 발명에 따른 내진 보강프레임의 시공 전체 평단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 내진 보강프레임은, "ㄷ"자 단면 형상을 갖고 있는 앵글바(10)(10')와, "H"자 단면 형상을 갖고 있는 철골프레임(20)(20')을 이용하여 건물의 개구부 내벽에 이들을 고정 설치함에 따라 개구부 주변 및 건물 전체에 대한 내진 성능이 향상되게 한 것이다.

이때, 상기의 철골프레임은 기존의 H-형강과 마찬가지로 길이방향을 따라 나란한 플랜지(23)(23')의 사이에 웨브(24)가 형성되어 있는 형태를 갖고 있어 강력한 내구성과 지지력을 연출하게 된다.

또한, 상기의 앵글바(10)(10')는 금속판재를 절곡 형성하여 제작되거나 금속체를 압출 성형하여 만들어지는 것으로, 길이방향을 따라 연속하여 관통공(11)(11')이 형성되어 있고 이들 관통공(11)(11')의 사이 사이에는 앵글바(10)(10')의 내측으로부터 외향 돌출되는 체결볼트(13)(13')가 길이방향을 따라 반복적으로 고정 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기의 철골프레임(20)(20')에는 전기한 앵글바(10)(10')의 체결볼트(13)(13')와 대응하는 간격으로 된 체결공(21)(21')이 웨브(24)를 관통하여 형성되어 있는 것이다.

이에 따라 건물의 개구부(100)를 형성하고 있는 좌,우의 기둥(101)(101') 내면과 상측의 보(102) 내면에 각기 앵글바(10)(10')를 고정 형성하되, 상기의 앵글바(10)(10')는 양측 기둥(101)(101')에 우선 고정 설치한 후 이들 앵글바(10)(10')의 사이로 보(102)에 고정되는 앵글바(10)(10')가 위치되도록 하여 상기의 보(102)에 고정되는 앵글바(10)(10')의 양 끝단은 기둥(101)(101')에 설치된 앵글바(10)(10')의 측면에 밀착되도록 구성하면 된다.

이어, 상기 앵글바(10)(10')에 대하여 철골프레임(20)(20')을 고정 설치하되, 철골프레임(20)(20')의 일측 내부로 상기 앵글바(10)(10')가 밀착 삽입되도록 하되, 상기 철골프레임(20)(20') 역시 기둥(101)(101')에 대하여 선행하여 설치 고정한 후 보(102)에 설치된 앵글바(10)(10')에 밀착 결합시킴에 따라 상기의 철골프레임(20)(20') 또한 보(102)에 설치된 철골프레임(20)(20')의 양측 끝단이 기둥(101)(101')에 설치된 철골프레임(20)(20')의 일측면에 밀착되도록 하여 보(102)에 설치된 철골프레임(20)(20')의 경우 내부가 밀폐된 상태를 갖게 되는 것이다.

또한, 상기 기둥(101)(101')에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 경우 상부 끝단에 각기 마감판(40)을 고정 형성함에 따라 상기 철골프레임(20)(20')과 내부 앵글바(10)(10')의 사이에는 밀폐된 내부공간이 형성될 수 있는 것이다.

이때, 상기 기둥(101)(101')에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 하단에는 다수의 결합공(28)(28')이 수직으로 관통 형성되어 있는 플랜지판(27)이 결합 형성되어 있는 것으로, 상기의 플랜지판(27)을 바닥슬래브(104) 상에 밀착시킨 상태에서 상기 철골프레임(20)(20')을 앵글바(10)(10')에 고정시키면 되는 것이다.

이에 따라, 상기 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20') 사이의 내부공간 내에 고인성 몰탈(30)을 주입 형성한 후 상기 고인성 몰탈(30)이 경화되면서, 상기 앵글바(10)(10') 자체의 강성으로 인한 1차 보강 및 철골프레임(20)(20') 자체의 강성으로 인한 2차 보강 및 내부의 고인성 몰탈에 의한 3차 보강이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 상기 고인성 몰탈(30)을 주입하기 위해 상기 철골프레임(20)(20')에는 필요에 따라 원하는 위치에 주입공(25)을 관통 형성한 후 상기 주입공(25)을 통해 유동성 몰탈을 주입하면 되는 것이고, 실내를 향하고 있는 철골프레임(20)(20')의 일측 홈부에는 일정 간격으로 보강리브(26)(26')를 용접 등의 방법을 통해 형성함에 따라 상기 철골프레임(20)(20')을 포함한 내진 프레임 전체에 대한 보강이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 내진 프레임에 의한 내진 보강방법을 단계별로 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 내진 보강방법은 앵커볼트 설치단계와 앵글바 설치단계 및 철골프레임 설치단계, 몰탈 주입단계를 순차적으로 수행함에 따라 이루어질 수 있는 것인데, 상기 앵커볼트 설치단계는 건물의 개구부를 형성하고 있는 좌,우의 기둥(101)(101') 내벽과 상측의 보(102) 내벽 및 기둥과 인접하고 있는 바닥슬래브(104) 상면에 대하여 일정 간격으로 앵커볼트(103)(103')를 고정 설치하는 것에 해당되는 것이다.

상기의 앵커볼트(103)(103')는 건물과 내진프레임을 견고하게 밀착 고정시키는 역할을 하는 것으로, 상기 앵커볼트(103)(103')의 설치 간격과 앵글바(10)(10')에 형성된 관통공(11)(11')은 서로 일치되어야 할 것이다.

이렇게 기둥(101)(101')과 보(102)의 내부에 앵커볼트(103)(103')가 고정 설치되면 이들 앵커볼트(103)(103')를 이용하여 앵글바(10)(10')를 밀착 고정시키는 앵글바 설치단계를 수행하게 된다.

즉, 도 7의 도시와 같이 "ㄷ"자 단면으로 된 앵글바(10)(10')를 상측의 보(102)에 밀착하여 앵글바(10)(10')를 관통하여 돌출되는 앵커볼트(103)(103')에 고정너트(12)(12')를 나사 결합함에 따라 해당의 앵글바(10)(10')가 견고하게 고정 설치되는 것이고, 좌우의 기둥(101)(101')에 대해서도 앵글바(10)(10')를 밀착시킨 후 앵글바(10)(10')를 관통하여 돌출되는 앵커볼트(103)(103')에 고정너트(12)(12')를 채워 견고한 고정 상태가 유지될 수 있도록 하는 것이다.

이어, 상기의 앵글바(10)(10')에 대하여 철골프레임(20)(20')을 밀착 고정시키면 되는 것으로, 도 8의 도시와 같이 철골프레임(20)(20')의 일측 내부로 상기 앵글바(10)(10')가 삽입되도록 각기 보(102)와 기둥(101)(101')에 설치된 앵글바(10)(10')에 대하여 철골프레임(20)(20')을 밀착 고정하면 되는 것이다.

이때, 상기의 철골프레임 설치단계 역시 앵글바(10)(10')와 마찬가지로 보(102)에 대하여 철골프레임(20)(20')을 먼저 고정시킨 후 기둥(101)(101')에 대하여 철골프레임(20)(20')을 고정시킴에 따라 보(102)에 고정된 철골프레임(20)(20')의 내부는 수직 방향으로 고정 설치된 기둥(101)(101')의 철골프레임(20)(20')에 막혀 밀폐된 형태를 갖게 되는 것이다.

특히, 상기 기둥(101)(101')에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 경우 하단에 플랜지판(27)이 결합 형성되어 있고 상기 플랜지판(27)에는 복수 개의 결합공(28)(28')이 관통 형성되어 있으므로 상기 결합공(28)(28')으로 바닥슬래브(104) 상의 앵커볼트(103)(103')가 삽입되도록 한 상태에서 상기 앵커볼트(103)(103')에 체결너트(22)(22')를 견고하게 나사 결합시킴에 따라 바닥슬래브(104)에 대한 철골프레임(20)(20')의 하단 고정이 이루어질 수 있게 된다.

이어, 상기 철골프레임(20)(20')의 웨브(24)에는 전기한 앵글바(10)(10')에 형성된 체결볼트(13)(13')과 대응하는 간격의 체결공(21)(21')이 관통 형성되어 있으므로 도 8 및 도 9의 도시와 같이 상기 철골프레임(20)(20')을 앵글바(10)(10')에 밀착 결합시키면 앵글바(10)(10')의 체결볼트(13)(13')가 철골프레임(20)(20')의 웨브(24)를 관통하여 돌출되므로 이에 별도로 구비된 체결너트(22)(22')를 나사 결합함에 따라 상기 앵글바(10)(10') 및 바닥슬래브(104)에 대한 철골프레임(20)(20')의 강력하고 견고한 고정 설치가 이루어지게 된다.

이렇게 고정 설치된 철골프레임(20)(20')에는 복수 개의 주입공(25)이 관통 형성되어 있는 것으로, 공장 제작을 통해 원하는 위치에 상기의 주입공(25)을 형성하여 현장에서 조립하거나 현장에서 직접 원하는 위치에 주입공(25)을 관통 형성할 수 있는 것으로 상기의 주입공(25)은 기둥(101)(101')에 설치된 철골프레임(20)(20')의 경우 상단 웨브에 형성되는 것이 바람직하고 보(102)에 설치된 철골프레임(20)(20')의 경우 좌,우측 끝단의 웨브 상측으로 형성하는 것이 이상적일 것이다.

이와 같이 상기 철골프레임(20)(20')에 대한 설치가 이루어지면 철골프레임(20)(20')에 형성된 주입공(25)을 통해 내부공간에 고인성 몰탈(30)을 주입하는 몰탈 주입단계를 수행하면 되는 것으로, 상기의 고인성 몰탈(30)은 우수한 내구성을 갖고 있는 것으로 내진프레임에 대한 더욱 강력한 내진 효율이 연출되도록 하는 것이고 고인성 몰탈(30)에 대한 주입이 종료된 후 일시적으로 상기 주입공(25)을 막아 고인성 몰탈이 유출되는 것을 방지할 수 있을 것이다.

이에 따라 상기의 고인성 몰탈(30)이 완전히 경화되면 도 10의 도시와 같이 전기한 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20') 및 고인성 몰탈(30)은 상호 강력한 접합 상태로 인해 일체화가 연출되는 것이고, 무수히 많은 수의 체결볼트(13)(13')는 철근과 같은 역할을 하여 내구성이 더욱 향상될 수 있는 것이고, 전기한 앵커볼트(103)(103')는 건물과의 결합력을 증대시켜주는 역할을 하므로 건물에 작용하는 진동을 더욱 효과적으로 내진프레임에 전달할 수 있으므로 효율성이 매우 뛰어난 것이다.

또한, 전기한 철골프레임 설치단계 후 필요에 따라 철골프레임 마감단계를 더 수행할 수 있는 것인데, 보(102)에 설치된 철골프레임(20)(20')의 경우 기둥(101)(101')에 설치된 철골프레임(20)(20')의 측면에 막혀 내부가 밀폐된 상태이므로 고인성 몰탈이 끝단으로 유출되는 것이 방지될 것이나, 기둥(101)(101')에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 경우 플랜지판(27)에 의해 밀폐된 하단과는 달리 상단은 개방되어 있을 것이므로 이들 개방 끝단으로부터 고인성 몰탈이 유출되는 것을 방지하기 위해 기둥(101)(101')에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 경우 상단에 마감판(40)을 용접 형성하는 철골프레임 마감단계를 수행하게 되는 것이다.

이에 따라 상기 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20')의 사이에는 주입공(25)을 제외한 밀폐된 공간이 형성될 것이므로 상기 주입공(25)을 이용하여 고인성 몰탈의 유출 없이 긴밀한 주입 및 경화가 이루어질 수 있는 것이다.

또한 상기의 실시예에서는 건물 내 천정슬래브(105) 저면에 아무런 보가 형성되어 있지 않은 상태의 건물에 대한 내진보강방법을 상세히 설명한 것이고, 도 11 및 도 12의 도시와 같이 천정슬래브(105)의 저면에 일정 간격으로 된 다수의 천정보(106)가 형성되어 있는 경우에는 별도의 회피프레임(50)을 추가로 장착하여 이를 통해 내진 보강을 수행하여야 하는 것이다.

즉, 전기한 실시예에서는 상측의 보(102)와 양측의 기둥(101)(101')에 각기 앵글바(10)(10')를 밀착 고정시키고 상기 앵글바(10)(10')를 이용하여 기둥(101)(101')과 보(102)에 "H"자 단면으로 된 철골프레임(20)(20')의 각 끝단을 연결하여 고정 설치하였으나, 천정슬래브(105)의 저면에 기둥(101)(101')의 직교방향으로 다수의 천정보(106)가 형성되어 있는 경우에는 상기 천정보(106)와 앵글바(10)(10') 및 철골프레임(20)(20')의 간섭이 발생하게 된다.

따라서, 상측의 보(102)와 기둥(101)(101')에 설치되는 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20')의 각 끝단이 천정보(106)로 인해 서로 접합되지 못하므로 일체화 체결된 구조의 내진 보강이 이루어질 수 없기 때문에 상기 천정보(105)를 회피하여 이들 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20')의 각 끝단이 연결 및 접합될 수 있도록 한 별도의 회피프레임(50)을 사용한 것이다.

이에, 상기 회피프레임(50)은 일측에 양측이 개구되고 상부가 개구된 형태의 보끼움부(51)가 형성되어 있고 타측으로는 전기한 철골프레임(20)(20')과 동일 단면으로 된 "H"자 단면의 연결부(52)가 형성되어 있는 것으로, 상기 보끼움부(51)의 내측으로는 전기한 천정보(106)가 삽입되게 하고 상기 연결부(52)로는 상측의 보(102)에 밀착 고정되는 철골프레임(20)(20')의 양단부가 결합 고정되게 한 것이다.

따라서, 상기 보끼움부(51)의 측부에는 관통의 결합공(53)(53')이 형성되어 있어 상기 천정보(106)에 형성되어 있는 앵커볼트(103)(103')를 이용하여 상호 견고한 밀착 고정이 이루어질 수 있는 것이고, 상기 연결부(52)는 중간부인 웨브(52')가 일측 끝단으로부터 연장 및 돌출 형성되어 있어 상기 돌출된 연장부에 형성된 체결공(54)을 통해 상기의 철골프레임(20)(20')과 결합되도록 한 것인데, 상기 철골프레임(20)(20')의 웨브에는 상기의 체결공(54)과 일치하는 대응공(29)을 관통 형성함에 따라 상기 철골프레임(20)(20')과 연결부(52)를 중첩시킨 상태에서 이들 체결공(54)과 대응공(29)을 볼트 및 너트로 견고하게 결합 고정시키면 되는 것이다.

따라서, 전기한 앵글바 설치단계가 이루어진 후 상측의 보(102)에 설치된 앵글바(10)(10')의 양 끝단부가 연결부(52)의 내측으로 수용되면서도 양측 천정보(106)가 보끼움부(51)의 내측으로 삽입되도록 회피프레임(50)을 고정 설치하는 회피프레임 설치단계를 더 수행하면 되는 것이다.

이렇게 회피프레임에 대한 고정 설치가 이루어지면 전기한 철골프레임(20)(20')을 앵글바(10)(10')에 형성되어 있는 체결볼트(13)(13')를 이용하여 서로 밀착 고정하는 동시에 상측의 보(102)에 설치되는 철골프레임(20)(20')의 경우 양단을 상기 회프프레임(50)과 체결 고정시키는 철골프레임 설치단계를 수행함에 따라 결국 보와 기둥에 설치되는 철골프레임(20)(20')이 서로 일체화 연결 및 고정된 상태를 연출하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20')의 사이 공간부에 고인성 몰탈을 주입하는 몰탈 주입단계를 수행하여 상기의 몰탈을 경화시킴에 따라 내진보강 공법이 완료될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 내진프레임 및 이를 이용한 내진 보강공법은 매우 신속하고 효과적으로 건물의 개구부에 대한 보강이 이루어질 수 있는 것이고, 기존 공법에 비하여 작업이 신속하고 단순한 반면 효율성은 매우 뛰어난 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10,10' : 앵글바 11,11' : 관통공
12,12' : 고정너트 13,13' : 체결볼트
20,20' : 철골프레임 21,21' : 체결공
22,22' : 체결너트 23,23' : 플랜지
24: 웨브 25 : 주입공
26,26' : 보강리브 27 : 플랜지판
28,28' : 결합공 29 : 대응공
30 : 고인성 몰탈
40 : 마감판
50 : 회피프레임 51 : 보끼움부
52 : 연결부 52' : 웨브
53,53' : 결합공 54 : 체결공
100 : 개구부 101,101' : 기둥
102 : 보 103,103' : 앵커볼트
104 : 바닥슬래브 105 : 천정슬래브
106 : 천정보

Claims (15)

1. 건물의 개구부(100)를 형성하는 좌,우의 기둥(101)(101')과 상측의 보(102)에 각기 밀착 고정되는 "ㄷ"자 단면의 앵글바(10)(10')와, 상기 앵글바(10)(10')에 대응하여 밀착 고정되고 하단은 바닥슬래브(104)에 고정되는 "H"자 단면의 철골프레임(20)(20')을 각기 구비하여 개구부 주변의 건물 내벽에 밀착 고정되는 앵글바(10)(10')가 상기 철골프레임(20)(20')의 일측 내부로 삽입되어 이들 앵글바(10)(10') 및 철골프레임(20)(20')이 서로 결합 구성되고, 서로 결합된 상기 앵글바(10)(10')와 철골프레임(20)(20')의 사이에는 고인성 몰탈(30)이 충전되도록 구성된 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임에 있어서,
   건물의 천정슬래브(105)에 상기 개구부(100)의 기둥(101)(101')과 교차방향으로 형성된 천정보(106)가 형성되어 있는 경우 상측 보(102)에 결합되는 철골프레임(20)(20')의 양단에 별도로 구비되는 회피프레임(50)을 결합 형성하되, 상기 회피프레임(50)은 일측에 천정보(106)의 하부로부터 삽입되게 한 보끼움부(51)가 형성되고 타측에는 상측의 보(102)에 고정되는 철골프레임(20)(20')과 연결되게 한 "H"자 단면의 연결부(52)가 형성되어, 상측의 보(102)에 밀착 고정된 앵글바(10)(10')에 대하여 철골프레임(20)(20')과 함께 밀착 고정되게 구성함을 특징으로 하는 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회피프레임(50)은 양측부와 상측이 개구된 보끼움부(51)와 "H"자 단면으로 된 연결부(52)로 이루어져 상기 보끼움부(51)의 측부에는 관통의 결합공(53)(53')이 형성되고, 상기 연결부(52)는 웨브(52')가 일측 끝단으로부터 연장 돌출되어 상기 돌출된 웨브(52') 상에 체결공(54)을 형성하되, 상기 결합공(53)(53')을 이용하여 천정보(106)에 보끼움부(51)가 고정되게 하고, 상기의 웨브(52')는 철골프레임(20)(20')의 내측에 중첩되게 하며, 상기 웨브(52')의 체결공(54)과 대응하는 철골프레임(20)(20')에는 대응공(29)을 관통 형성하여 이들 체결공(54)과 대응공(29)을 통해 서로 중첩된 웨브(52')와 철골프레임(20)(20')이 결합 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임.
   
3. 건물의 개구부를 형성하는 좌,우의 기둥과 상측의 보 및 상기 기둥과 인접한 바닥슬래브와, 개구부의 기둥과 직교방향으로 형성되는 천정슬래브 내 천정보에 각기 일정간격으로 앵커볼트를 고정 형성하는 앵커볼트 설치단계와;
   상기 앵커볼트를 이용하여 "ㄷ"자 단면으로 된 앵글바를 상기 기둥 및 보에 밀착 고정하는 앵글바 설치단계와;
   일측에 보끼움부가 형성되고 타측에는 "H"자 단면으로 된 연결부를 갖는 회프프레임을 상기 상측의 보와 인접한 천정보에 고정 설치하는 회피프레임 설치단계와;
   상기 앵글바에 "H"자 단면으로 된 철골프레임을 밀착시켜 상기 철골프레임의 일측 내부로 앵글바가 삽입된 상태로 서로 고정되게 하고, 상기 기둥에 밀착되는 철골프레임의 하단은 바닥슬래브의 앵커볼트를 이용하여 고정하며, 상기 상측의 보에 밀착되는 철골프레임의 양단은 상기의 회프프레임에 형성된 연결부와 체결되게 하는 철골프레임 설치단계와;
   앵글바와 철골프레임의 사이 공간부에 고인성 몰탈을 주입하는 몰탈 주입단계;를 순차적으로 수행하여 이루어짐을 특징으로 하는 건물 개구부에 대한 내부 부착형 내진 프레임을 이용한 내진보강방법.
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