KR101790166B1 - Composite Plate Eeinforcement Structure and Construction Method thereof - Google Patents

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KR101790166B1 KR1020170082228A KR20170082228A KR101790166B1 KR 101790166 B1 KR101790166 B1 KR 101790166B1 KR 1020170082228 A KR1020170082228 A KR 1020170082228A KR 20170082228 A KR20170082228 A KR 20170082228A KR 101790166 B1 KR101790166 B1 KR 101790166B1
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박춘욱
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 알루미늄, 유리섬유 및 에폭시 소재로 구성된 보강재를 이용하여 콘크리트 보의 내력 부족을 극복하도록 구현한 복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법에 관한 것으로, 길이 방향으로 유공 트러스 구조(Perforated Truss Structure)가 형성되는 휨보강부; 상기 휨보강부의 양측으로부터 직각 방향으로 연장 형성되며, 일단에 제1클립부재가 형성된 전단보강부; 및 상기 전단보강부의 제1클립부재와 체결할 수 있는 제2클립부재를 일단에 구비하며, 상기 전단보강부와 함께 피보강체에 체결되는 추가전단보강부를 포함한다.The present invention relates to a composite plate reinforcement structure and a construction method which are implemented to overcome a shortage of strength of a concrete beam by using a reinforcing material composed of aluminum, glass fiber and epoxy material, and a perforated truss structure ; A front end reinforcing portion extending in a direction perpendicular to both sides of the flexural reinforcement portion and having a first clip member formed at one end thereof; And a second clip member which can be fastened to the first clip member of the shear reinforcement part and an additional shear reinforcement part which is fastened to the rigid body together with the shear reinforcement part.

Description

복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법{Composite Plate Eeinforcement Structure and Construction Method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite plate reinforcement structure,

본 발명은 복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄, 유리섬유 및 에폭시 소재로 구성된 보강재를 이용하여 콘크리트 보의 내력 부족을 극복하도록 구현한 복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite plate reinforcement structure and a construction method, and more particularly, to a composite plate reinforcement structure and a construction method, which are implemented to overcome a shortage of strength of a concrete beam using a reinforcing material composed of aluminum, glass fiber, will be.

현대 사회 기간시설의 근간은 대부분 철근콘크리트(reinforced concrete, 이하 RC)로 이루어져 있다. 모든 RC 구조물은 제 기능을 충분히 수행하기 위해 설계자에 의해 모든 역학이 고려되며, 환경과 상황에 따라 적절한 안전율이 적용되어 사용자들에게 제공된다.The foundation of modern infrastructure is mostly reinforced concrete (RC). All RC structures are all dynamics considered by the designer to fully perform their functions and are provided to the users with appropriate safety factors according to the circumstances and circumstances.

그러나 예상치 못한 요인으로 인한 구조적 손상 또는 환경적 요인 등에 의해 노후화가 발생된 경우에는 설계된 구조물의 제 기능을 다하지 못하게 되며, 위와 같은 경우에는 구조물의 제 기능 범위를 확보할 수 있도록 구조물 안전진단을 수행한 후 보수가 이루어진다. 또한 사용 중인 구조물이 설계 당시에는 충분한 내력을 확보하고 있었으나, 구조 변경으로 인한 증축 혹은 사용하중의 증가로 구조물의 내력을 증가시켜야 할 경우에는 다시 구조 설계를 통해 보강이 이루어진다.However, if the structural damage due to unexpected factors or the environmental factors causes the deterioration, it is impossible to fulfill the function of the designed structure. In such a case, the structural safety diagnosis is performed so as to secure the functional range of the structure After repair is done. In addition, if the structure in use has sufficient strength at the time of designing, if the structural strength is to be increased due to the increase in construction due to the structural change or the increase in the working load, reinforcement is again carried out through the structural design.

RC 구조물의 보수ㅇ보강에는 여러 가지 재료를 통한 공법들이 사용되어 왔다. 초기 보수ㅇ보강 공법에 사용된 재료는 강재이다. 강판보강공법은 강판을 에폭시를 콘크리트 구조물의 인장면에 부착하는 공법으로 RC 구조물의 휨 내력과 강성 증진효과를 기대할 수 있어 1960년대 이후 장기간 사용되었다. 그러나 강판보강공법은 비중이 큰 강을 사용하기 때문에 취급이 어렵고, 자중이 크다는 단점이 있다. 또한 강 부식에 따른 콘크리트 모체와의 부착손상 등이 문제점으로 제기되어왔다.Reinforcing of RC structure has been used with various materials. Initial repair ㅇ The material used in the reinforcement method is steel. The steel plate reinforcement method is a method of attaching a steel plate to a tensile surface of a concrete structure, and it has been used for a long time since the 1960 's because the bending strength and stiffness enhancement effect of the RC structure can be expected. However, the steel plate reinforcement method has a disadvantage that it is difficult to handle because it uses a steel having a large specific gravity and its weight is large. In addition, adhesion damage to the concrete matrix due to corrosion of steel has been a problem.

1980년대, RC 구조물의 보수·보강 분야에 강판보강공법이 일반적으로 사용되고 있을 때 즈음 역학적 특성, 내구성 및 경량성이 우수한 섬유보강체(fiber reinforced polymer, 이하 FRP)가 소개되면서 강판보강공법을 대체하는 FRP보강공법이 연구되기 시작했다.In the 1980s, reinforced concrete (FRP), which is superior in mechanical properties, durability and light weight, has been introduced in the repair and reinforcement of RC structures. FRP reinforcement methods have begun to be studied.

FRP의 종류에는 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 등이 있으며, 각각 물리적 특성에 의해서 다양한 보강공법에 사용된다. FRP는 다른 재료보다 강도, 경량, 내부식성 등에서 큰 장점을 가지고 있어 FRP를 이용한 보수ㅇ보강 연구가 활발히 진행되고 있다.Types of FRP include glass fiber, aramid fiber, and carbon fiber. They are used in various reinforcement methods depending on their physical properties. FRP has a great advantage in strength, light weight, corrosion resistance, etc. than other materials, and research on repair and reinforcement using FRP is actively being carried out.

FRP로 보강된 RC구조물은 실제 휨 강도가 크게 증가하였으며, 강성 또한 많이 증진하는 것으로 나타났다. 이처럼 보수ㅇ보강 재료로서 큰 장점을 가지고 있는 FRP의 성능을 최대한 발휘하고, 부착문제 등의 단점을 보완하기 위하여 FRP 시트(sheet)공법, FRP 플레이트(plate)공법, FRP NSM(near surface mounted)공법 등이 개발되어 사용되고 있다.The RC structure reinforced with FRP significantly increased the actual flexural strength, and the stiffness was also increased significantly. In order to maximize the performance of the FRP, which has great merits as a reinforcing material, FRP sheets, FRP plates, FRP NSM (near surface mounted) Etc. have been developed and used.

노후화된 RC 구조물 혹은 보강이 필요한 RC 구조물 등은 위에 열거된 공법들을 통해 강도가 향상되었으며, 이러한 공법들은 교량, 건축물 등에 보수ㅇ보강으로 사용되고 있다. 그러나 아직도 해결해야 할 과제가 남아있다.Older RC structures or RC structures that require reinforcement have been improved in strength through the methods listed above, and these methods are being used as reinforcements for bridges and buildings. However, there are still challenges to be solved.

한국등록실용신안 제20-0182826호(2000.03.09.)는 일반적으로 검증되고 원리가 간편한 프리플랙스공법을 적용하여 시설물의 강성을 증대시킬 수 있고, 안전성을 확보할 수 있으며, 공용년수를 증대할 수 있게 되는 콘크리트 구조물의 보강장치에 관하여 기재되어 있는데, 교량의 상판을 이루는 콘크리트 구조물의 보강 대상영역의 하면 중앙부에 접촉되는 접촉부가 양단부 보다 돌출되게 중앙부에 구비되는 보강재와, 상기 콘크리트 구조물의 보강 대상영역 하부에 상기 보강재를 결합하여 조이기 위한 조임수단을 포함하여 콘크리트 구조물을 휨을 보정하고 보강하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 기재된 기술에 의하면, 콘크리트 구조물의 보강대상영역의 중앙부에 보강재를 그의 중앙 돌출부가 접촉되고 양단부가 이격되도록 배치하고 조여 프리플랙스력을 가하는 것이므로 보수, 보강작업 능률이 향상되는 효과가 있으며, 프리플랙스공법으로 보강된 즉시 사하중, 활하중이 구조물에 작용될 때에 구조물과 보강재가 하중을 적절히 분배해서 대응하게 되므로 구조물의 강성 및 내구성이 크게 증대될 수 있다.The Korean Registered Utility Model No. 20-0182826 (Mar. 3, 2000) can be used to increase the rigidity of the facility by applying the pre-plex method which is generally verified and easy to apply, to secure safety, A reinforcing member having a contact portion contacting a central portion of a lower surface of a reinforcing object region of a concrete structure constituting an upper plate of the bridge and being provided at a central portion thereof so as to protrude from both ends; And a tightening means for tightening the reinforcing member at a lower portion of the reinforcing member so as to correct and reinforce the bending of the concrete structure. According to the disclosed technology, since the reinforcing member is disposed at the central portion of the area to be reinforced of the concrete structure so that its central protruding portion is in contact and the both ends are spaced apart and tightened to apply the pre-flexing force, the efficiency of the repairing and reinforcing operation is improved. The rigidity and durability of the structure can be greatly increased since the structure and the stiffener appropriately distribute the load when the dead load and live load are applied to the structure.

한국등록특허 제10-0259927호(2000.03.29.)는 양측의 절곡부들이 콘크리트구조물에 내에서 앵커기능을 확실하게 발휘하게 하여서, 시공된 콘크리트 구조물의 구조적강도 및 인장강도를 더욱 향상시켜 주는 콘크리트구조물 보강용 강섬유에 관하여 기재되어 있다. 기재된 기술에 의하면, 중앙에 일직선으로 수평하게 연장 형성되는 몸통부와, 상기 몸통부의 양측에 각각 경사꺽임부를 두고 그 경사꺽임부의 끝단에서 다시 수평하게 절곡되는 수평단부를 가지는 양측의 절곡부들로서 구성된 것에 있어서, 상기 양측의 절곡부들은 상기 몸통부에 대하여 평행한 수평단부대 그 몸통부로부터 경사지는 경사꺽임부의 길이 비가 1:1.1 - 1:1.2이 됨을 특징으로 한다.Korean Patent No. 10-0259927 (Mar. 29, 2000) discloses that the bent portions of both sides reliably exert an anchor function in the concrete structure, and the concrete, which improves the structural strength and tensile strength of the constructed concrete structure, And a steel fiber for reinforcing a structure. According to the disclosed technology, there are provided a body portion extending horizontally in a straight line at the center, and bending portions at both sides having a horizontal end portion bent horizontally from the end of the inclined bending portion with inclined bending portions on both sides of the body portion Wherein a ratio of lengths of the bent portions on both sides of the tapered portion inclined from the body portion of the horizontal stepped portion parallel to the body portion is 1: 1.1-1: 1.2.

상술한 바와 같은 종래의 콘크리트 보강 구조로 사용된 강판보강공법은, 에폭시를 이용하여 강판을 콘크리트 구조물의 인장면에 부착하는 공법으로서, RC 구조물의 휨 내력과 강성 증진효과를 기대할 수 있어 1960년대 이후 장기간 사용되었으나, 비중이 큰 강을 사용하기 때문에 취급이 어렵고, 자중이 크다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 강 부식에 따른 콘크리트 모체와의 부착 손상 등이 문제점으로 제기되어 왔다.The steel sheet reinforcing method used in the conventional concrete reinforcing structure as described above is a method of attaching a steel plate to a tensile surface of a concrete structure by using epoxy, and it is expected that the bending strength and stiffness enhancing effect of the RC structure can be expected. However, since it is used for a long period of time, it has a disadvantage that it is difficult to handle due to the use of a heavy specific gravity, its weight is large, and adhesion problems with the concrete matrix due to corrosion of steel have been raised.

한국등록실용신안 제20-0182826호Korean Registered Utility Model No. 20-0182826 한국등록특허 제10-0259927호Korean Patent No. 10-0259927

본 발명의 일측면은 알루미늄, 유리섬유 및 에폭시 소재로 구성된 보강재를 이용하며, 클립형 체결부를 두어 콘크리트 보의 내력 부족을 극복하도록 구현한 복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a composite plate reinforcing structure and a method of constructing a reinforcing member made of aluminum, glass fiber, and epoxy material, and a clip-type fastening portion is provided to overcome the shortage of strength of the concrete beam.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조는, 길이 방향으로 유공 트러스 구조(Perforated Truss Structure)가 형성되는 휨보강부; 상기 휨보강부의 양측으로부터 직각 방향으로 연장 형성되며, 일단에 제1클립부재가 형성된 전단보강부; 및 상기 전단보강부의 제1클립부재와 체결할 수 있는 제2클립부재를 일단에 구비하며, 상기 전단보강부와 함께 피보강체에 체결되는 추가전단보강부를 포함한다.A composite plate reinforcement structure according to an embodiment of the present invention includes: a reinforcement portion having a perforated truss structure in a longitudinal direction; A front end reinforcing portion extending in a direction perpendicular to both sides of the flexural reinforcement portion and having a first clip member formed at one end thereof; And a second clip member which can be fastened to the first clip member of the shear reinforcement part and an additional shear reinforcement part which is fastened to the rigid body together with the shear reinforcement part.

일 실시 예에서, 상기 제1클립부재는, 상기 전단보강부의 일단으로부터 내측으로 절곡된 "∩"형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the first clip member may be formed in the shape of "?" Bent inward from one end of the front end reinforcement portion.

일 실시 예에서, 상기 제2클립부재는, 상기 추가전단보강부의 일단으로부터 외측으로 절곡된 "∪" 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the second clip member may be formed in the "? "Form bent outward from one end of the additional shear reinforcement.

일 실시 예에서, 상기 제2클립부재는, 상기 제1클립부재의 "∩"형태의 홈에 삽입되어 클립형으로 끼워져 맞물릴 수 있다.In one embodiment, the second clip member may be inserted into the " ∩ "shaped groove of the first clip member and engaged with the clip.

일 실시 예에서, 상기 전단보강부는, 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 맞물린 부분이 피보강체에 함께 체결될 수 있다.In one embodiment, the shear reinforcement may be fastened to the rigid body by a portion where the first clip member and the second clip member are engaged.

일 실시 예에서, 상기 전단보강부는, 일측의 개방된 부분을 밀봉한 후 다른 일측으로 피보강체와의 사이에 접착제를 충진할 수 있다.In one embodiment, the shear reinforcement may seal the open part of one side and then fill the adhesive with the other side to the rigid body.

일 실시 예에서, 상기 유공 트러스 구조는, 상기 휨보강부의 하부에 일체형 또는 탈부착형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the perforated truss structure may be integrally formed or detachably attached to the lower portion of the bending reinforcement.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조는, 상기 휨보강부의 표면에 GFRP(glass fiber reinforced plastic)로 형성되는 다수 개의 층이 교차 적층되어 보강력을 보충하기 위한 추가휨보강부를 더 포함할 수 있다.The composite plate reinforcing structure according to another embodiment of the present invention may further include an additional bending reinforcement for cross-stacking a plurality of layers formed of GFRP (glass fiber reinforced plastic) on the surface of the bending reinforcement to supplement the bobbin strength .

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 시공 방법은, 휨보강부의 상부 또는 보강이 필요한 피보강체에 접착제를 도포하는 단계; 상기 휨보강부를 피보강체에 부착하는 단계; 및 상기 휨보강부의 양측에 직각 방향으로 연장 형성된 전단보강부를 추가전단보강부와 함께 피보강체에 체결하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of reinforcing a composite plate, comprising: applying an adhesive to an upper portion of a flexural reinforcement or a rigid body requiring reinforcement; Attaching the bending reinforcement to the rigid body; And a step of fastening a front end reinforcing portion extending in a direction perpendicular to both sides of the bending reinforcing portion together with the additional front end reinforcing portion to the bobbin rigid body.

일 실시 예에서, 상기 전단보강부를 결합하는 단계는, 상기 전단보강부의 일측 개방된 부분을 밀봉하는 단계; 상기 전단보강부의 다른 일측으로 상기 전단보강부와 피보강체 사이 공간에 접착제를 충진하는 단계; 상기 전단보강부의 다른 일측으로 상기 추가전단보강부를 슬라이딩 삽입하여 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 클립형으로 맞물리도록 체결하는 단계; 및 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 맞물린 부분을 피보강체에 함께 체결하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of joining the shear reinforcement comprises: sealing one open portion of the shear reinforcement; Filling the space between the front end reinforcement part and the rigid body with adhesive at the other side of the front end reinforcement part; Inserting the additional shear reinforcement into another side of the shear reinforcement to insert the first clip member and the second clip member in a clip-like manner; And a step of fastening the first clip member and the second clip member together at the engaged portion to the rigid body.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 알루미늄, 유리섬유 및 에폭시 소재로 구성된 보강재를 이용하며, 클립형 체결부를 두어 콘크리트 보의 내력 부족을 극복하도록 구현한 복합 플레이트 보강 구조 및 시공 방법을 제공함으로써, RC 보의 강도와 강성을 증가시키는 동시에 기존 보강공법의 통기성, 조기 탈락 또는 시공성과 같은 단점을 보완하는 효과를 가진다.According to one aspect of the present invention, there is provided a composite plate reinforcement structure and a construction method using reinforcement made of aluminum, glass fiber, and epoxy material and a clip type fastening part to overcome a shortage of strength of a concrete beam, It has the effect of increasing the strength and stiffness of the beam and compensating for the disadvantages such as ventilation, early dropout, and workability of the existing reinforcement method.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조를 설명하는 도면이다.
도 3은 전단보강부와 추가전단보강부의 체결 구조를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 보강부 및 전단보강부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 플레이트 구조의 시공 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6는 도 5에 있는 전단보강부를 결합하는 단계를 설명하는 순서도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 복합 플레이트 보강 구조의 효과를 평가하기 위한 시험체를 나타낸 도면이다.
도 9는 복합 플레이트 보강 구조의 효과를 평가하기 위한 실험 전경을 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명인 복합 플레이트 보강 구조에 의해 보강되지 않은 피보강체의 파괴양상을 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명인 복합 플레이트 보강 구조에 의해 보강된 피보강체의 파괴양상을 나타낸 사진이다.
도 12는 본 발명에 의해 보강된 피보강체와 보강되지 않은 피보강체의 하중-변위 관계를 나타낸 그래프이다.
1 and 2 are views for explaining a composite plate reinforcing structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the fastening structure of the front end reinforcement portion and the additional shear reinforcement portion.
Fig. 4 is a view showing the reinforcing portion and the shear reinforcement portion shown in Fig. 1. Fig.
5 is a flowchart illustrating a method of constructing a composite plate structure according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the step of assembling the shear reinforcement in FIG.
7 and 8 are views showing a test body for evaluating the effect of the composite plate reinforcing structure according to the present invention.
9 is a photograph showing an experimental view for evaluating the effect of the composite plate reinforcing structure.
FIG. 10 is a photograph showing fracture patterns of a pivot rigid body that is not reinforced by the composite plate reinforcing structure of the present invention.
FIG. 11 is a photograph showing the fracture mode of the reinforced rigid body reinforced by the composite plate reinforcing structure of the present invention. FIG.
12 is a graph showing a load-displacement relationship between a rigid body reinforced by the present invention and a rigid rigid body which is not reinforced.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조를 설명하는 도면이다.1 and 2 are views for explaining a composite plate reinforcing structure according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조는, 휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)을 포함한다.Specifically, the composite plate reinforcing structure according to an embodiment of the present invention includes a flexural reinforcement portion 100, a shear reinforcement portion 200, and a short-circuiting steel portion 300.

휨보강부(100)는, 길이 방향으로 유공 트러스 구조(110)(Perforated Truss Structure)가 형성되며, 양측으로부터 상측 직각 방향으로 전단보강부(200)가 각각 형성되며, 피보강체에 부착되어 피보강체의 휨을 보강한다. 이때, 피보강체라 함은, 현대 사회 대부분의 기간시설 근간을 이루는 철근콘크리트(reinforced concrete) 구조물을 지칭하나, 철근콘크리트에 한정되는 것은 아니며 보강이 필요한 기타의 구조물이어도 무방하다.The bending reinforcement member 100 has a perforated truss structure 110 in the longitudinal direction and is formed with a shear reinforcement 200 in a direction perpendicular to the upper side from both sides and is attached to the bored rigid body, . Herein, the term "reinforced concrete member" refers to a reinforced concrete structure constituting the foundation of most of the modern facilities, but it is not limited to reinforced concrete, but may be other structures that require reinforcement.

일 실시 예에서, 휨보강부(100)는, 피보강체에 대향하는 면에 접착제가 도포되거나 휨보강부(100)가 부착될 피보강체의 부착면에 접착제를 도포한 후 피부착체에 부착됨으로써, 피부착체의 휨을 보강할 수 있다.In one embodiment, the bending reinforcement 100 is attached to the skin complex after the adhesive is applied to the surface facing the bored rigid body or after the adhesive is applied to the attachment surface of the rigid body to which the bending reinforcement 100 is to be attached, It is possible to reinforce the warping of the skin complex.

일 실시 예에서, 휨보강부(100)는, 유공의 트러스 구조를 형성함으로써, 자체의 중량을 줄이면서도 강성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.In one embodiment, the bending reinforcement 100 can provide the effect of improving the rigidity while reducing its weight by forming the truss structure of the hole.

전단보강부(200)는, 휨보강부(100)의 양측으로부터 직각 방향으로 연장 형성되며, 일단에 제1클립부재(210)가 형성되며, 피보강체의 전단 보강한다.The shear reinforcement 200 is formed to extend in a direction perpendicular to both sides of the flexural reinforcement 100 and has a first clip member 210 formed at one end thereof to reinforce the front end of the rigid body.

일 실시 예에서, 전단보강부(200)는, 휨보강부(100)과 일체형으로 성형되며, 알루미늄 재질로 형성됨으로써, 강재보다 강도는 작지만 가볍기 때문에 보강재의 취급과 시공성을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the shear reinforcement 200 is formed integrally with the flexural reinforcement 100 and is made of an aluminum material, so that the strength and the strength of the shear reinforcement 200 are lower than those of the steel, so that the handling and construction of the reinforcement can be improved.

추가전단보강부(300)는, 전단보강부(200)의 제1클립부재(210)와 체결할 수 있는 제2클립부재(310)를 일단에 구비하며, 전단보강부(200)와 함께 체결수단(예를 들어, 볼트, 앙카볼트 등)에 의해 피보강체에 체결되어, 전단보강부(200)와 함께 피보강체의 전단 보강한다.The additional shear reinforcement 300 has a second clip member 310 at one end which can be fastened to the first clip member 210 of the shear reinforcement 200 and is fastened together with the shear reinforcement 200 (For example, a bolt, an anchor bolt, etc.), and is reinforced with the shear reinforcement 200 in the front end of the rigid body.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 복합 플레이트 보강 구조는, 알루미늄(AL 6063-T5)으로 제작되는 휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)를 사용함으로써, 금형에 의한 압출 가공으로 제작할 수 있다. 이때, AL 6063-T5 는 성형성 및 내식성이 우수하며, 그에 따라 AL 6063-T5로 제조된 휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)는, 콘크리트 구조물의 강성, 강도, 휨강성 및 내력 증진에 기여할 수 있다.The composite plate reinforcing structure having the above-described structure is obtained by using the flexural reinforcement portion 100, the shear reinforcement portion 200 and the short-circuiting steel portion 300 made of aluminum (AL 6063-T5) It can be produced by extrusion processing. At this time, AL 6063-T5 is excellent in formability and corrosion resistance, so that the flexural reinforcement portion 100, the shear reinforcement portion 200, and the short-circuiting steel portion 300 made of AL 6063-T5 are excellent in rigidity , Strength, bending stiffness and strength.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 복합 플레이트 보강 구조는, 도 4의 단면도에서 보는 바와 같이 기존 보강재와 달리 휨보강부(100)의 양단부에 수직으로 전단보강부(200)를 연장 형성되어 보강재의 단부 탈락과 부착성능을 향상시킬 수 있다.4, unlike the existing reinforcing material, the composite plate reinforcing structure having the above-described structure is formed by extending the shear reinforcement 200 perpendicularly to both ends of the flexural reinforcement 100, And adhesion performance can be improved.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 복합 플레이트 보강 구조는, 피보강체에 정착을 위한 양측의 전단보강부(200)로 피보강체의 단부를 감싸듯이 부착함으로써, 전단보강부(200)와 피보강체인 콘크리트모체의 마찰전단에 의한 접착성능향상과 응력집중현상 등으로 전단보강부(200) 모서리의 박락 등과 같은 파괴 형상을 방지함으로 보강성능을 향상시킬 수 있다.The composite plate reinforcing structure having the above-described construction is characterized in that the end portions of the rigid bodies are attached to both ends of the shear reinforcement 200 for fixing to the rigid bodies so that the shear reinforcement 200 and the concrete matrix The reinforcement performance can be improved by preventing the fracture shape such as peeling of the edge of the shear reinforcement 200 due to the improvement of the adhesion performance by the frictional shear of the shear reinforcement and the stress concentration phenomenon.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 복합 플레이트 보강 구조는, 알루미늄, 유리섬유 및 에폭시 소재로 구성된 보강재를 이용하며, 클립형 체결부를 두어 콘크리트 보의 내력 부족을 극복하도록 구현함으로써, RC 보의 강도와 강성을 증가시키는 동시에 기존 보강공법의 통기성, 조기 탈락 또는 시공성과 같은 단점을 보완할 수 있으며, 휨과 전단 내력을 동시에 보강할 수 있다.The composite plate reinforcing structure having the above-described structure uses a reinforcing material composed of aluminum, glass fiber, and epoxy material, and a clip type fastening portion is provided to overcome the shortage of strength of the concrete beam, thereby increasing the strength and rigidity of the RC beam It is possible to compensate for the disadvantages such as permeability, early dropout, and workability of the existing reinforcement method, and it is possible to reinforce the bending and shear strength at the same time.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조의 사시도이다.2 is a perspective view of a composite plate reinforcement structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 휨보강부(100)는, 길이 방향으로 두 개의 유공 트러스 구조(110-1, 110-2)가 형성되는데, 유공 트러스 구조의 해당 개수에 한정되는 것은 아니며, 필요에 의해 3개 이상의 유공 트러스 구조가 형성되어도 무방하다.Referring to FIG. 2, the bending reinforcement member 100 has two through-hole truss structures 110-1 and 110-2 in the longitudinal direction. However, the number of the through-hole trusses 110-1 and 110-2 is not limited to the number of the through- Three or more through-hole truss structures may be formed.

일 실시 예에서, 유공 트러스 구조(110)는, 도 1 내지 도 3의 경우에는 휨보강부(100)의 하부에 일체형으로 도시되어 있으나, 필요에 의해 체결수단 또는 접착수단 등의 탈부착형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the perforated truss structure 110 is shown integrally at the lower portion of the flexural reinforcement 100 in the case of FIGS. 1 to 3, but may be formed in a detachable form such as a fastening means, .

도 3은 전단보강부와 추가전단보강부의 체결 구조를 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the fastening structure of the front end reinforcement portion and the additional shear reinforcement portion.

도 3을 참고하면, 제1클립부재(210)는, 전단보강부(200)의 일단(즉, 전단보강부(200)의 상단)으로부터 내측으로 절곡된 "∩"형태로 형성되며, 내측으로 절곡되어 형성된 공간에 제2클립부재(310)의 외측으로 절곡된 부분을 삽입한다.3, the first clip member 210 is formed in the shape of "∩" bent inward from one end (that is, the upper end of the front end reinforcing portion 200) of the front end reinforcing portion 200, The bent portion of the second clip member 310 is inserted into the space formed by bending.

제2클립부재(310)는, 추가전단보강부(300)의 일단(즉, 추가전단보강부(300)의 하단)으로부터 외측으로 절곡된 "∪" 형태로 형성되며, 외측으로 절곡된 부분이 제1클립부재(210)의 내측으로 절곡되어 형성된 공간에 삽입된다.The second clip member 310 is formed in the shape of "∪" bent outward from one end (that is, the lower end of the additional shear reinforcement 300) of the additional shear reinforcement 300, and the outwardly bent portion And is inserted into the space formed by bending inward of the first clip member (210).

일 실시 예에서, 제2클립부재(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이 제1클립부재(210)의 "∩"형태의 홈에 삽입되어 클립형으로 끼워져 맞물릴 수 있다.In one embodiment, the second clip member 310 can be inserted into the " ∩ "shaped groove of the first clip member 210 as shown in FIG.

일 실시 예에서, 전단보강부(200)는, 제1클립부재(210)와 제2클립부재(310)가 맞물린 부분이 체결수단(예를 들어, 볼트, 앙카 볼트 등)에 의해 피보강체에 함께 체결될 수 있다.The front end reinforcing portion 200 is formed so that the portion where the first clip member 210 and the second clip member 310 engage is engaged with the rigid body by the fastening means (e.g., bolts, anchor bolts, etc.) Can be fastened together.

일 실시 예에서, 전단보강부(200)는, 피보강체에 별도의 체결 수단이 없는 경우에도 피보강체에 부착되기 위해 일측의 개방된 부분을 밀봉한 후 다른 일측으로 피보강체와의 사이에 접착제를 충진할 수 있다(도 1을 참조).In one embodiment, even if there is no separate fastening means in the rigid body, the front end reinforcing portion 200 may be formed by sealing an open portion of one side to be attached to the rigid body, (See FIG. 1).

상술한 바와 같은 구성을 가지는, 복합 플레이트 보강 구조는, 추가휨보강부(400)를 더 포함할 수 있다.The composite plate reinforcing structure having the above-described configuration may further include an additional bending reinforcement portion 400. [

추가휨보강부(400)는, 휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)의 표면에 GFRP(glass fiber reinforced plastic)로 형성되는 다수 개의 층이 교차 적층되어 보강력을 보충한다(도 4를 참조). 이때, 섬유 배열이 단방향일 경우 편심 등으로 섬유 배열 방향과 다른 방향으로 힘이 작용하게 되면 섬유 배열이 흐트러져 하이브리드 재료의 구조 성능을 모두 발휘할 수 없게 되는바, 보강층을 단방향이 아닌 다방향의 섬유 배열 패턴을 가짐으로써 하이브리드 재료의 구조 성능을 모두 발휘할 수 있고 요구되는 기계적 특성이 구현될 수 있다.The additional flexural reinforcement 400 is formed by alternately stacking a plurality of layers formed of glass fiber reinforced plastic (GFRP) on the surfaces of the flexural reinforcement 100, the shear reinforcement 200, Strength is supplemented (see FIG. 4). In this case, when the fiber arrangement is unidirectional, if a force acts in a direction different from the fiber arrangement direction due to eccentricity or the like, the fiber arrangement is disturbed and the structure performance of the hybrid material can not be fully exhibited. As a result, By having the pattern, the structural performance of the hybrid material can be exerted and the required mechanical properties can be realized.

일 실시 예에서, 추가휨보강부(400)는, 상대적으로 낮은 탄성 계수를 갖는휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)와 함께 철근 콘트리트 구조물과의 비부착으로 인한 전단 마찰을 줄일 수 있어 합성 거동을 유도할 수 있다.In one embodiment, the additional flexural reinforcement 400 includes a flexural reinforcement 100 having a relatively low modulus of elasticity, a shear reinforcement 200, and a non-attachable ferroconcrete structure 300, Shear friction can be reduced and the composite behavior can be induced.

본 출원발명의 휨보강부(100), 전단보강부(200) 및 가전단보강부(300)에서 사용된 알루미늄은, 강재보다 강도는 작지만 가볍기 때문에 보강재의 취급과 시공성을 향상시킬 수 있으며, 유리섬유로 형성되는 추가휨보강부(400)는 낮은 강도의 알루미늄을 상대적으로 보강하는 역할을 하며, 휨보강부(100)의 주위를 감싸고 있기 때문에 부식 방지 및 내구성을 향상시킨다. 또한 기존 공법에 사용된 보강 재료와 비교해 낮은 탄성계수의 알루미늄과 유리섬유는 RC 구조물과의 비부착으로 인한 전단마찰을 줄여 합성거동을 유도할 수 있다. The aluminum used in the flexural reinforcement portion 100, the shear reinforcement portion 200, and the short-circuiting steel portion 300 of the present invention can improve the handling and the workability of the reinforcement because the strength is smaller than that of the steel but is lighter. The additional bending reinforcement 400 formed of the bending reinforcement 100 serves to relatively reinforce the low strength aluminum and surrounds the bending reinforcement 100 to improve corrosion resistance and durability. In addition, compared to the reinforcement materials used in existing methods, aluminum and glass fibers with low elastic modulus can induce composite behavior by reducing the shear friction due to non-adhesion with RC structure.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 플레이트 구조의 시공 방법을 설명하는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of constructing a composite plate structure according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 우선, 휨보강부(100)의 상부 또는 보강이 필요한 피보강체에 접착제를 도포한다(S510).Referring to FIG. 5, first, an adhesive is applied to an upper portion of the flexural reinforcement 100 or a rigid body requiring reinforcement (S510).

일 실시 예에서, 피보강체에 도포되는 접착제는, 에폭시접착제(에폭시수지, 경화제, 충진제, 희석제 등과 기타 첨가제를 기본 베이스로 하고 있는 열경화성 수지계 접착제로서, 경화 후의 기계적인 특성이 뛰어나며 접착력이 강하고, 내열성, 전기절연 특성이 뛰어남)를 사용할 수 있다.In one embodiment, the adhesive applied to the rigid body is a thermosetting resin adhesive having an epoxy adhesive (an epoxy resin, a curing agent, a filler, a diluent, and other additives as a basic base, excellent mechanical properties after curing, , And excellent electrical insulation characteristics) can be used.

상술한 단계 S510에서 접착제를 도포한 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 휨보강부(100)를 피보강체에 부착한다(S520)When the adhesive is applied in the above-described step S510, the flexural reinforcement 100 is attached to the rigid body as shown in FIG. 1 (S520)

상술한 단계 S520에서 휨보강부(100)를 부착한 경우, 휨보강부(100)의 양측에 직각 방향으로 연장 형성된 전단보강부(200)를 추가전단보강부(300)과 함께 피보강체에 체결한다(S530).When the bending reinforcement 100 is attached to the bending reinforcement 100 in step S520 as described above, the shear reinforcement 200 extending in the direction perpendicular to both sides of the bending reinforcement 100 is fastened to the rigid body together with the additional shear reinforcement 300. [ (S530).

상술한 바와 같은 단계를 가지는 복합 플레이트 구조의 시공 방법은, 상술한 단계 S510 이전에 본 발명에 의해 보강된 피보강체의 면에 대한 그라인딩 작업, 피보강체의 마감 모르타르를 제거하는 작업, 피보강체의 균열에 대한 보수 작업, 및 피보강체의 요철면을 평탄화하는 작업 중 하나 이상의 작업을 수행하는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 해당 전처리 공정 수행 후 피보강체에 프라이머를 도포할 수 있다.The method of constructing the composite plate structure having the above-described steps may include a grinding operation on the surface of the pivoted body reinforced by the present invention before the step S510, an operation of removing the finished mortar of the pivoted body, And performing a pre-processing operation to perform at least one of a work of repairing the irregular surface of the rigid body, and a work of flattening the irregular surface of the rigid body. Further, the primer may be applied to the rigid body after the pre-treatment process is performed.

상술한 바와 같은 전처리 공정을 수행하고 프라이머를 도포함으로써, 피보강체와 휨보강부(100) 간의 부착력을 증대시킬 수 있다.By performing the pretreatment process as described above and applying the primer, the adhesion force between the rigid body and the flexural reinforcement 100 can be increased.

도 6은 도 5에 있는 전단보강부를 결합하는 단계를 설명하는 순서도이다.Fig. 6 is a flowchart for explaining the step of assembling the shear reinforcement in Fig.

도 6을 참조하면, 전단보강부(200)의 일측 개방된 부분을 밀봉한다(S531). 즉, 전단보강부(200)의 일측은, 피보강체와 전단보강부(200)가 밀착하고 마주는 보는 것이 아니라, 제1클립부재(210)와 제2클립부재(310)가 체결하기 위한 공간만큼의 틈을 형성하게 되는데(도 1 내지 도 3을 참조), 해당 틈을 밀봉함으로써, 다른 일측으로부터 충진되는 접착제가 해당 틈을 통해 유출되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6, one side of the shear reinforcement 200 is sealed (S531). The first clip member 210 and the second clip member 310 are engaged with each other at one side of the shear reinforcement member 200 so that the rigid body and the shear reinforcement member 200 do not closely contact each other, (See Figs. 1 to 3). By sealing the gap, the adhesive filled from the other side is prevented from flowing out through the gap.

상술한 단계 S531에서 밀봉한 경우, 전단보강부(200)의 다른 일측으로 전단보강부(200)와 피보강체 사이 공간에 접착제를 충진한다(S532).In the case of sealing in the above-described step S531, adhesive is filled in the space between the front end reinforcing portion 200 and the pivot rigid body to the other side of the front end reinforcing portion 200 (S532).

상술한 단계 S532에서 접착제를 충진한 경우, 전단보강부(200)의 다른 일측으로 추가전단보강부(300)을 슬라이딩 삽입하여 제1클립부재(210)와 제2클립부재(310)가 클립형으로 맞물리도록 체결한다(S533). 즉, 도 3에서 보는 바와 같이 제1클립부재(210)와 제2클립부재(310)가 클립형으로 맞물리도록 추가전단보강부(300)를 조절한 뒤 제2클립부재(310)가 제1클립부재(210)에 맞물린 상태로 길이 방향으로 삽입될 수 있도록 추가전단보강부(300)를 슬라이딩 삽입함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 추가전단보강부(300)가 전단보강부(200)에 체결되도록 한다.When the adhesive is filled in step S532, the additional shear reinforcement 300 is slid into the other side of the shear reinforcement 200 so that the first clip member 210 and the second clip member 310 are clipped (S533). 3, after the additional shear reinforcement 300 is adjusted so that the first clip member 210 and the second clip member 310 are engaged with each other in the form of a clip, 2, the additional shear reinforcement 300 is fastened to the shear reinforcement 200 by slidingly inserting the additional shear reinforcement 300 so that the additional shear reinforcement 300 can be inserted in the longitudinal direction while being engaged with the member 210. [ .

상술한 단계 S533에서 클립형으로 체결한 경우, 제1클립부재(210)와 제2클립부재(310)가 맞물린 부분을 도 3에 도시된 바와 같이 체결수단(예를 들어, 앙카 볼트 등)을 이용하여 피보강체에 함께 체결한다(S534).When the clip is fastened in the above-described step S533, the first clip member 210 and the second clip member 310 are engaged with each other using a fastening means (for example, an anchor bolt or the like) And tightened together with the rigid body (S534).

도 7 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복합 플레이트 보강 구조의 효과를 평가하기 위한 실험을 설명하는 도면이다.Figs. 7 to 12 are views for explaining experiments for evaluating the effect of the composite plate reinforcing structure according to the embodiment of the present invention. Fig.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 복합 플레이트 보강 구조의 효과를 평가하기 위한 시험체를 나타낸 도면이며, 도 9는 복합 플레이트 보강 구조의 효과를 평가하기 위한 실험 전경을 나타낸 사진이며, 도 10은 본 발명인 복합 플레이트 보강 구조에 의해 보강되지 않은 피보강체의 파괴양상을 나타낸 사진이며, 도 11은 본 발명인 복합 플레이트 보강 구조에 의해 보강된 피보강체의 파괴양상을 나타낸 사진이며, 도 12는 본 발명에 의해 보강된 피보강체와 보강되지 않은 피보강체의 하중-변위 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a view showing a test body for evaluating the effect of the composite plate reinforcing structure according to the present invention, FIG. 9 is a photograph showing an experimental foreground for evaluating the effect of the composite plate reinforcing structure, FIG. 11 is a photograph showing a fracture mode of a reinforced body reinforced by the composite plate reinforcing structure of the present invention, and FIG. 12 is a photograph showing a fracture surface of a composite plate reinforced structure Fig. 3 is a graph showing the load-displacement relationship between the reinforced rigid body and the unfitted rigid body.

우선, 본 발명에 따른 복합 플레이트 보강 구조의 휨 및 전단 보강 능력을 검증하기 위하여 RC보를 제작하고, 이에 본 발명으로 보강한 후 휨 및 전단 실험을 수행하였다. 본 발명으로 보강된 실험체와 보강되지 않은 실험체의 거동특성을 다양한 변수해석을 통하여 실험적으로 비교·분석하였으며, 범용구조설계프로그램을 통하여 실험의 신뢰성을 확인하고, 본 발명으로 보강된 구조물의 거동을 예측하였다.First, to verify the bending and shear reinforcement capability of the composite plate reinforcing structure according to the present invention, an RC beam was manufactured. After that, reinforced with the present invention, bending and shearing tests were performed. The behavioral characteristics of the specimens reinforced by the present invention and the specimens not reinforced are experimentally compared and analyzed through various variable analyzes. The reliability of the specimens was confirmed through a general structure design program, and the behavior of the structures reinforced by the present invention was predicted Respectively.

우선 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명(BE-2)으로 보강된 보의 휨 보강효과를 확인하기 위하여 기준 실험체(B-U)를 포함하여 총 3개의 실험체를 제작하였으며, 실험체 크기 및 철근 배근 상세는 도 8에 나타내었다.7 and 8, a total of three specimens including a reference specimen (BU) were fabricated to confirm the reinforcing effect of the beam reinforced by the present invention (BE-2) Details are shown in Fig.

도 7은 실험방법을 간략하게 표현한 모습을 나타낸다. 모든 실험체의 하중 가력은 실험체 중앙에서 양쪽으로 300mm 떨어진 곳에 제하하였으며, 0.02mm/sec의 속력으로 실험체가 파괴 될 때까지 변위제어를 실시하였다. 실험체의 변위를 측정하기 위한 LVDT(linear variable differential transformer)는 실험체 중앙 아래에 앞 뒤로 두 개가 설치되었다. 또한 휨파괴 실험이 진행되는 동안 각 재료들의 거동을 살펴보기 위하여 철근 중앙에 2개의 스트레인게이지를 부착하였으며, 유공트러스 복합플레이트 보강재에는 7개의 스트레인 게이지를 그림 6과 같이 부착하였다. 모든 데이터는 데이터 로거(data logger)를 이용하여 실험이 종료될 때까지 실험체 중앙부에서의 처짐과 철근 및 유공트러스 복합플레이트 보강재의 변형률을 하중단계별로 측정하였다. 또한 실험체의 초기균열과 균열 진행상황, 유공트러스 복합플레이트 보강재의 탈락 및 파단 등을 육안으로 관찰하여 기록하였으며, 각 하중단계에서 발생되는 균열을 부재면에 기록하여 실험 종료 후 균열도를 작성하고 사진촬영을 하였으며, 실험의 전경은 도 9의 사진에 나타내었다.Figure 7 shows a simplified representation of the experimental method. The load capacity of all specimens was displaced 300 mm from both sides of the specimen, and displacement control was performed until the specimen was destroyed at a speed of 0.02 mm / sec. Two linear variable differential transformers (LVDT) were installed at the center of the specimen to measure the displacement of the specimen. In addition, two strain gauges were attached to the center of the reinforcing bars to examine the behavior of each material during the flexural failure test. Seven strain gauges were attached as shown in Fig. All the data were measured by using a data logger until the end of the experiment and the strain of the composite plate stiffener at the center of the specimen and the stiffener of the reinforced bar and the hollow truss were measured at each load step. In addition, the initial cracks and crack progress of the test specimens, and the dropout and fracture of the stiffener of the perforated truss composite plate were visually observed and recorded. The cracks generated at each loading step were recorded on the member side, And the panoramic view of the experiment is shown in the photograph of FIG.

도 10을 참고하면, B-U실험체는 본 발명이 보강되지 않은 RC 보이며, 역학적 메커니즘은 콘크리트의 압축력와 철근의 인장력이 결합하여 휨에 저항하는 시스템이며, 두 힘의 평형 관계에서 인장철근이 먼저 항복하는 과소 철근비로 설계되었다. 기준 실험체의 하중 재하 실험결과, 설계 의도와 일치하는 철근 인장 항복으로 인한 휨 파괴가 나타났다. 실험 초기에 휨 균열이 중앙 하중 재하구간에서 발생하였으며, 하중이 증가하면서 중앙에서 양 지점방향으로 균열이 발생하였다. 하중이 계속 증가하다가 철근이 항복되면서 하중은 크게 증가하지 않았으며, 실험체의 중앙 처짐이 크게 발생하면서 콘크리트 압축파괴와 함께 실험이 종료되었다.Referring to FIG. 10, the BU specimen is a RC system in which the present invention is not reinforced, and the mechanical mechanism is a system in which the compressive force of the concrete and the tensile force of the reinforcing bar are combined to resist the flexure. In the equilibrium relation between the two forces, It was designed as a rebar. As a result of the load test of the reference specimen, the flexural failure due to the yielding of the steel bar in accordance with the design intent was found. At the initial stage of the test, flexural cracks occurred in the center load zone, and cracks occurred in the center direction in both directions as the load increased. As the load continued to increase, the load did not increase as the rebar yielded, and the center deflection of the specimen was large and the experiment ended with the compression failure of the concrete.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이 B-U 실험체의 최종파괴 모습을 확인할 수 있다.As can be seen from Fig. 10, the final destruction of the B-U specimen can be confirmed.

도 11을 참고하면, 본 발명에 의해 보강된 실험체의 구조적 거동은 콘크리트의 압축력과 인장철근의 인장력 이외에 추가적으로 본 발명의 인장력이 더해져서 휨에 저항하는 시스템이다. 보강되지 않은 실험체와 비교해 인장력이 커지므로 휨 강도와 강성의 증가를 유도할 수 있으며, 콘크리트 인장부의 균열을 억제할 수 있다.Referring to FIG. 11, the structural behavior of the specimen reinforced by the present invention is a system in which the tensile force of the present invention is added in addition to the compressive force of the concrete and the tensile force of the tensile reinforcing bar to resist bending. Compared with unreinforced specimens, the tensile strength is increased, which can lead to an increase in flexural strength and rigidity, and can suppress the cracks in the concrete tensile section.

또한, 본 발명으로 휨 보강된 실험체에서 나타난 파괴모드는, 하중 재하가 시작되면 하이브리드 재료빔과 인장철근은 동시에 인장력을 부담을 하게 된다. 그러다 임의 하중에 이르게 되면 철근이 먼저 항복을 하고 곧 이어 많은 하중을 유공트러스 복합플레이트 보강재에 부담을 하다가 최대 휨 구간에서 파단이 일어난다.In addition, when the load is loaded, the fracture mode of the test specimen subjected to the flexural reinforcement according to the present invention causes the tensile force to be simultaneously applied to the hybrid material beam and the tensile reinforcement. Then, when the random load is reached, the rebar first surrenders, and soon, a large load is imposed on the perforated truss composite plate stiffener, and the rupture occurs at the maximum flexural section.

도 11에서 확인할 수 있는 것과 같이, 본 발명으로 보강된 RC보는 중앙을 기점으로 변위가 증가함에 따라 휨 균열이 발생 및 진전하였으며, 최종파괴는 주철근과 콘크리트 사이의 슬립으로 인한 압축부의 파괴로 종료되었으며 보강재와 콘크리트 사이의 부착력은 충분한 것으로 판단된다.As can be seen from FIG. 11, flexural cracks occurred and developed as the displacement increased from the center of the reinforced RC bore of the present invention, and the final fracture was terminated by fracture of the compression portion due to slip between the cast iron and concrete The adhesion between the reinforcement and the concrete is considered to be sufficient.

기준 실험체(B-U)의 균열양상(도 10)과 휨 보강실험체(BE-2)의 균열양상(도 11)을 보면 기준 실험체의 균열이 더 넓게 분포하는 것을 볼 수 있다. 이는 본 발명에 의해 보강된 실험체가 균열을 억제하며 균열의 진전을 막는 것으로 판단될 수 있다. 또한, 실험 종료 시까지 보강재인 본 발명의 파괴나 RC보와의 분리는 발생하지 않았다The cracks of the reference specimen (B-U) (Fig. 10) and the specimen of flexural strengthening specimen (BE-2) (Fig. It can be judged that the specimen reinforced by the present invention suppresses cracking and prevents crack propagation. Further, until the end of the experiment, the fracture of the present invention, which is a reinforcing material, and the separation from RC beams did not occur

도 12을 참고하면, 기준 실험체 B-U를 기준으로 본 발명으로 보강된 실험체의 초기균열 하중, 강성 및 최대하중이 증가한 것으로 나타났다. B-U 기준 실험체의 초기 균열 하중은 11.6kN이며, 보강 실험체는 18.1kN으로 나타났다. 이는 본 발며이 콘크리트의 인장부에 보강되면서 초기균열을 억제하는 것으로 판단된다. 기준 실험체와 보강된 실험체의 강성은 초기균열 발생하기 전까지는 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 초기균열 이후의 강성 차는 나타났으며, 최대하중 또한 기준실험체 B-U와 비교하여 크게 증가한 것으로 나타났다. 또한 기준 실험체보다 더 높은 하중에서 항복하면서 연성구간이 더 크게 거동함으로써 휨 보강효과를 기대할 수 있다.Referring to FIG. 12, the initial crack load, stiffness and maximum load of the specimens reinforced by the present invention were increased on the basis of the reference specimen B-U. The initial crack load of the B-U standard specimen was 11.6 kN and the specimen of the reinforced specimen was 18.1 kN. It is believed that the initial crack is restrained by strengthening the tensile part of the concrete. The stiffness of the reference and reinforced specimens did not show any significant difference until the initial crack occurred. However, the stiffness difference after the initial crack appeared, and the maximum load was also significantly increased compared with the reference specimen B-U. In addition, the flexural reinforcement effect can be expected by yielding more ductile section while yielding at higher load than the reference specimen.

결과적으로, 본 발명은 휨 및 전단강도와 강성의 보강을 위하여 두 재료로 이루어진 유공트러스 복합플레이트 보강재를 RC 보의 인장부에 부착하여 휨 파괴실험을 실시하였으며, 본 발명으로 보강된 실험체의 휨 특성을 분석하기 위해 파괴모드, 실험체 균열양상, 실험변수에 대한 영향, 유공트러스 복합플레이트 보강재의 변형특성을 검토하였다. 그리하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.As a result, in order to reinforce the flexure, shear strength and rigidity of the present invention, the bending failure test was carried out by attaching the reinforcing plate of the perforated truss composite plate made of the two materials to the tensile portion of the RC beam. For the analysis, failure modes, specimen cracking behavior, effects on experimental parameters, and deformation characteristics of stiffened composite plate stiffeners were investigated. Thus, the following conclusions were obtained.

우선, 본 발명으로 보강된 실험체는 보강되지 않은 기준 실험체와 비교해 강성과 최대하중이 모두 증가하였다. 보의 보강실험체는 약 32.4%~86.2%의 최대하중 증가율을 보였으며, 30%정도 연성보강성능도 증가하였다. 따라서 본 발명의 보강수행능력은 우수한 것으로 판단된다.First, the specimens reinforced by the present invention have increased stiffness and maximum load as compared with the reference specimens without reinforcement. The reinforced specimens showed a maximum load increment of 32.4% ~ 86.2% and 30% of ductility. Therefore, it is judged that the reinforcing performance of the present invention is excellent.

또한, 실험체의 강도, 변위 및 균열양상을 통하여 보강 효과를 고려하였을 때, 본 발명에 의한 보강은 효율적이고 콘크리트 모체 모서리 박락방지 및 접착성능을 향상시키기 위한 단부 수직플레이트설치는 구조물 보강에 더 효과적임을 알 수 있다.In addition, when the reinforcing effect is considered through the strength, displacement, and crack pattern of the test specimen, the reinforcing according to the present invention is efficient, and the end vertical plate installation for preventing the corners of the concrete edge and improving the adhesion performance is more effective for reinforcing the structure Able to know.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

100: 휨보강부
200: 전단보강부
210: 제1클립부재
300: 추가전단보강부
310: 제2클립부재
400: 추가휨보강부
100:
200: shear reinforcement
210: first clip member
300: additional shear reinforcement
310: second clip member
400: additional bending reinforcement

Claims (15)

길이 방향으로 유공 트러스 구조(Perforated Truss Structure)가 형성되는 휨보강부;
상기 휨보강부의 양측으로부터 직각 방향으로 연장 형성되며, 일단에 제1클립부재가 형성된 전단보강부; 및
상기 전단보강부의 제1클립부재와 체결할 수 있는 제2클립부재를 일단에 구비하며, 상기 전단보강부와 함께 피보강체에 체결되는 추가전단보강부를 포함하되,
상기 제1클립부재는, 상기 전단보강부의 일단으로부터 내측으로 절곡된 "∩"형태로 형성되는 복합 플레이트 보강 구조.
A bending reinforcement in which a perforated truss structure is formed in the longitudinal direction;
A front end reinforcing portion extending in a direction perpendicular to both sides of the flexural reinforcement portion and having a first clip member formed at one end thereof; And
And an additional shear reinforcement unit having a second clip member at one end thereof which can be fastened to the first clip member of the shear reinforcement unit and fastened to the rigid body together with the shear reinforcement unit,
Wherein the first clip member is formed in a shape of "?"Bent inward from one end of the front end reinforcing portion.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제2클립부재는,
상기 추가전단보강부의 일단으로부터 외측으로 절곡된 "∪" 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
The apparatus of claim 1, wherein the second clip member comprises:
Is formed in a "?" Form bent outward from one end of the additional shear reinforcement.
제3항에 있어서, 상기 제2클립부재는,
상기 제1클립부재의 "∩"형태의 홈에 삽입되어 클립형으로 끼워져 맞물리는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
4. The apparatus of claim 3, wherein the second clip member comprises:
Is inserted into the groove of the "?"Shape of the first clip member and is engaged with the clip in the clip shape.
제4항에 있어서, 상기 전단보강부는,
상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 맞물린 부분이 피보강체에 함께 체결되는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
5. The apparatus according to claim 4, wherein the shear-
And the portion where the first clip member and the second clip member are engaged is fastened together with the rigid body.
제5항에 있어서, 상기 전단보강부는,
상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 맞물린 부분이 피보강체에 함께 체결하기 위한 체결수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
6. The apparatus according to claim 5, wherein the shear-
And a fastening means for fastening the engaged portion of the first clip member and the second clip member together with the rigid body.
제1항에 있어서, 상기 전단보강부는,
일측의 개방된 부분을 밀봉한 후 다른 일측으로 피보강체와의 사이에 접착제를 충진하는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
2. The apparatus according to claim 1, wherein the shear-
Wherein the open portion of one side is sealed and then the adhesive is filled between the other side and the rigid body.
제1항에 있어서, 상기 유공 트러스 구조는,
상기 휨보강부의 하부에 일체형 또는 탈부착형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
2. The structure of claim 1,
Wherein the reinforcing plate is formed integrally or detachably at a lower portion of the flexural reinforcement.
제1항에 있어서,
상기 휨보강부, 상기 전단보강부 및 상기 추가전단보강부는 알루미늄으로 제작되는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the flexural reinforcement portion, the shear reinforcement portion, and the additional shear reinforcement portion are made of aluminum.
제1항에 있어서,
상기 휨보강부의 표면에 GFRP(glass fiber reinforced plastic)가 적층되어 보강력을 보충하기 위한 추가휨보강부를 더 포함하는 복합 플레이트 보강 구조.
The method according to claim 1,
Further comprising an additional bending reinforcement for reinforcing the bobbin strength by stacking glass fiber reinforced plastic (GFRP) on the surface of the bending reinforcement.
제10항에 있어서, 상기 추가휨보강부는,
GFRP로 형성되는 다수 개의 층이 교차 적층되는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 보강 구조.
11. The apparatus of claim 10, wherein the additional bending reinforcement comprises:
Wherein a plurality of layers formed of GFRP are cross-laminated.
휨보강부의 상부 또는 보강이 필요한 피보강체에 접착제를 도포하는 단계;
상기 휨보강부를 피보강체에 부착하는 단계; 및
상기 휨보강부의 양측에 직각 방향으로 연장 형성된 전단보강부를 추가전단보강부와 함께 피보강체에 체결하는 단계를 포함하되,
상기 전단보강부를 결합하는 단계는, 상기 전단보강부의 일측 개방된 부분을 밀봉하는 단계; 상기 전단보강부의 다른 일측으로 상기 전단보강부와 피보강체 사이 공간에 접착제를 충진하는 단계; 상기 전단보강부의 다른 일측으로 상기 추가전단보강부를 슬라이딩 삽입하여 제1클립부재와 제2클립부재가 클립형으로 맞물리도록 체결하는 단계; 및 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재가 맞물린 부분을 피보강체에 함께 체결하는 단계를 포함하며,
상기 제1클립부재는, 상기 전단보강부의 일단으로부터 내측으로 절곡된 "∩"형태로 형성되는 복합 플레이트 구조의 시공 방법.
Applying an adhesive to an upper portion of the bending reinforcement or a rigid body requiring reinforcement;
Attaching the bending reinforcement to the rigid body; And
And a step of fastening a front end reinforcing portion extending in a direction perpendicular to both sides of the bending reinforcing portion to the pivot rigid body together with the additional front end reinforcing portion,
The step of joining the shear reinforcement may include sealing the one open portion of the shear reinforcement; Filling the space between the front end reinforcement part and the rigid body with adhesive at the other side of the front end reinforcement part; Inserting the additional shear reinforcement into another side of the shear reinforcement to insert the first and second clip members in a clip-like manner; And engaging the engaged portion of the first clip member and the second clip member together with the rigid body,
Wherein the first clip member is formed in a shape of "?&Quot; bent inward from one end of the front end strengthening portion.
제12항에 있어서,
접착제를 도포하는 단계 이전에, 피보강체의 면에 대한 그라인딩 작업, 피보강체의 마감 모르타르를 제거하는 작업, 피보강체의 균열에 대한 보수 작업 또는 피보강체의 요철면을 평탄화하는 작업 중 하나 이상의 작업을 수행하는 전처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 구조의 시공 방법.
13. The method of claim 12,
Prior to the step of applying the adhesive, at least one of grinding operation on the surface of the rigid body, removing the mortar of the rigid body, repairing the crack of the rigid body, or planarizing the uneven surface of the rigid body And a pretreatment step of performing a pretreatment of the composite plate structure.
제13항에 있어서,
상기 전처리 단계를 수행한 후 피보강체에 프라이머를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 플레이트 구조의 시공 방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step of applying a primer to the rigid body after performing the pretreatment step.
삭제delete
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