KR101836868B1 - 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법 - Google Patents

건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 관한 것이다.
본 발명은, 건물 외벽의 하단부와 밀착하여 건물 내진 설계를 위한 기초 말뚝(10)을 건물의 구조에 따라 등간격 또는 이간격으로 이격시켜서 시공하여, 보강 프레임 설치를 위한 기초 말뚝(10) 시공을 완료하는 제 1 단계; 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13)의 상부로부터 말뚝 본체(13) 하부 중 한 쌍으로 형성된 고정 돌기(12) 내부를 각기 관통하는 앵커 볼트홀(14)에 한 쌍의 앵커 볼트(1)를 삽입하는 제 2 단계; 기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로 각각 기초 기둥(20)에 대한 시공을 수행하며, 하나의 기초 기둥(20)에 대한 시공 이후 이웃하는 다른 기초 기둥(20)에 대한 기초 보강 프레임 구조를 형성하기 위해 두 개의 기초 기둥(20) 사이 기초 보 부재(30)를 시공하는 제 3 단계; 및 건물 외벽과 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 간을 연결부재로 연결 시공하는 제 4 단계; 를 포함한다.
이에 의해, 본 발명은, 지어진 건물에 대해서도 건물 기초와 연계해서 내진 기능을 강화하는 효과를 제공한다.

Description

건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법 {EARTHQUAKE RESISTING REINFORCEMENT METHOD FOR STRENGTHENING SEISMIC DESIGN BASED ON BUILDING FOUNDATION}
본 발명은 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 학교, 아파트 등의 각종 건물에 대해서, 내부에 내진 시공을 할 수도 있고, 기존에 지어진 건물 외벽에도 내진 시공을 할 수 있는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 관한 것이다.
일본에서 발생한 동일본 대지진의 발생에 따라 우리나라에서 동해 지진, 동남해, 그 밖의 남해 지진 등을 포함한 대규모 지진의 유험성이 지적되고 있다.
이에 따라, 재해로부터 생명과 생활을 보호하기 위해 주택 및 공공 인프라의 내진성 향상과 피해 경감을 위해 최근 지어지는 일정 요건 하의 건물의 경우 내진설계를 법적인 의무화를 하고 있으나, 오래된 아파트, 학교 등과 같은 건물은 무방비 상태로 지진의 위험성에 노출되고 있다.
이에 대한 뚜렷한 대책이 없으므로, 해당 기술분야에 있어서는 지어진 건물을 기초로 건물의 내부에 내진 시공을 하거나, 건물의 외벽에 내진 시공을 하는 등 내진을 위한 보강 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1719298호 "내진설계를 위한 부유공법(Buoyancy construction methods for earthquake-proof)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지어진 건물에 대한 내진 설계 강화를 위해 기초 말뚝 단계부터 내진 기능을 강화해서 내진 성능을 높일 수 있도록 하는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 건물 외벽에 내진을 위한 구조물을 시공할 때는, 내진 설계 프레임을 마치 창틀 모양과 같이 사각형으로 설계함으로써, 기존 건물의 조망권을 해치지 않고 깔끔하게 설계할 수 있도록 하는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기존 건물에 시공 시 연결부재를 이용함으로써 결합력이 우수할 뿐만 아니라, P파뿐만 아니라 S파형 지진에도 충실히 대비할 수 있는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 건물 외벽의 하단부와 밀착하여 건물 외벽 내진 설계를 위한 기초 말뚝(10)을 건물의 구조에 따라 등간격 또는 이간격으로 이격시켜서 시공하여, 보강 프레임 설치를 위한 기초 말뚝(10) 시공을 완료하는 제 1 단계; 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13)의 상부로부터 말뚝 본체(13) 하부로 한 쌍으로 형성된 고정 돌기(12) 내부를 각기 관통하는 앵커 볼트홀(14)로 한 쌍의 앵커 볼트(1)를 삽입하여 지지하는 제 2 단계; 기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로 각각 기초 기둥(20)에 대한 시공을 수행하며, 하나의 기초 기둥(20)에 대한 시공 이후 이웃하는 다른 기초 기둥(20)에 대한 기초 보강 프레임 구조를 형성하기 위해 두 개의 기초 기둥(20) 사이에 대한 기초 보 부재(30)를 시공하는 제 3 단계; 및 건물 외벽과 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 간을 연결부재에 해당하는 연결 앵커 또는 연결 슬래브를 연결하는 시공을 수행하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 있어서, 상기 제 2 단계는, 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13) 후단부 접촉단(13a)의 수직 영역에 형성되는 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로는 추가로 내진용 앵커 볼트(1)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 있어서, 상기 제 1 단계 이전에, 고정 돌기(12)가 위치한 영역에 내진 스프링이 내재된 마무리 너트를 추가 배치하여, 상기 제 1 단계에서 마무리 너트가 배치된 상부에 한 쌍의 고정 돌기(12)를 갖는 기초 말뚝(10)이 시공되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 상기 제 2 단계에서, 앵커 볼트(1)는 각 기초 말뚝(10)의 고정 돌기(12) 하단에 위치한 마무리 너트와 체결되어, 앵커 볼트(1)가 캡 볼트의 역할을 수행하여, 마무리 너트, 고정 돌기(12), 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13)의 상부에 순차적으로 결합되어 기초 말뚝(10)에 대한 내진 성능 향상 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 있어서, 상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 기둥(20)의 상단에는 체결 기둥(40)의 내진 돌기(41)에 대한 삽입을 위한 스프링이 내재된 구조의 내진 돌기 수용을 위한 내진홈(21)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 보 부재(30)는 내부에 창틀(31)이 형성되어, 하단층에도 조망권을 해치지 않도록 하며, 창틀(31) 내부에는 주파수 측정을 위한 측정 장비가 외부의 제어단말과 연결되어 측정된 주파수를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법에 있어서, 상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 보 부재(30)의 창틀(31) 내부를 구성하는 것은 강화 유리로 20mm 내지 30mm의 두께를 갖는 복수개의 강화유리 사이에 고투명 PET(Polyester) 필름과 PVB(Polyvinyl butyral)을 적층하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 상기 제 4 단계 이후, 기초 말뚝(10), 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 설치에 대한 순차적인 설치에 따라, 각 기초 기둥(20) 상부로 체결 기둥(40)을 시공한 뒤, 각 체결 기둥(40) 사이에 대한 체결 보 부재(50)를 시공하여 체결 기둥(40)과 체결 보 부재(50)로 이루어진 메인 보강 프레임 구조를 적어도 1단 이상을 형성하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 상기 제 1 단계 이전에, 기존 건물 외벽 기둥에 내부에 건물 외벽 기둥의 높이 방향과 직교하는 방향으로 굴절형 충격흡수재가 상호 이격되어 배치된 탄성 패드에 해당하는 철판을 전체적으로 감싸도록 시공하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제 3 단계에서, 기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로 각각 기초 기둥(20)에 대한 시공을 수행한 뒤, 건물의 외벽에 앵커 볼트를 이용해 건물 외벽 기둥과 기초 기둥(20) 사이를 연결시공하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 지어진 건물에 대한 내진 설계 강화를 위해 기초 말뚝 단계부터 내진 기능을 강화해서 내진 성능을 높일 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 내진 설계 프레임을 마치 창틀 모양과 같이 사각형으로 설계함으로써, 기존 건물의 조망권을 해치지 않고 깔끔하게 설계가 가능한 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법은, 기존 건물에 시공 시 연결부재를 이용함으로써 결합력이 우수할 뿐만 아니라, P파뿐만 아니라 S파형 지진에도 충실히 대비할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법을 나타내는 흐름도이다. 도 1a를 참조하면, 건물 외벽의 하단부와 밀착하여 건물 내진 설계를 위한 기초 말뚝(10)을 건물의 구조에 따라 등간격 또는 이간격으로 이격시켜서 시공함으로써, 보강 프레임 설치를 위한 기초 말뚝(10) 시공을 완료한다.
이후, 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13)의 상부로부터 말뚝 본체(13) 하부로 한 쌍으로 형성된 고정 돌기(12) 내부를 각기 관통하는 앵커 볼트홀(14)로 한 쌍의 앵커 볼트(1)를 삽입하여 지지할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로 기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13) 후단부 접촉단(13a)의 수직 영역에 형성되는 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로는 추가로 내진용 앵커 볼트(1)가 삽입될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 기초 말뚝(10)의 배열 전에 고정 돌기(12)가 위치한 영역에 내진 스프링이 내재된 마무리 너트를 추가 배치한 뒤 그 상부에 한 쌍의 고정 돌기(12)를 갖는 기초 말뚝(10)을 시공할 수 있다.
이러한 구조에 따라 본 발명에서 앵커 볼트(1)는 각 기초 말뚝(10)의 고정 돌기(12) 하단에 위치한 마무리 너트와 체결됨으로써, 앵커 볼트(1)가 캡 볼트의 역할을 수행함으로서, 마무리 너트, 고정 돌기(12), 기초 말뚝(10) 중 말뚝 본체(13)의 상부에 결합되어 기초 말뚝(10)에 대한 내진 성능 향상 효과를 제공할 수 있다.
한편, 도 1a와 같이 기초 말뚝(10)에 대한 시공이 완료되면, 도 1b와 같이 기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로 각각 기초 기둥(20)에 대한 시공을 수행할 수 있다.
여기서 기초 기둥(20)의 상단에는 체결 기둥(40)의 내진 돌기(41)에 대한 삽입을 위한 스프링이 내재된 구조의 내진 돌기 수용을 위한 내진홈(21)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로 기초 기둥(20), 기초 보 부재(30), 체결 기둥(40), 체결 보 부재(50)는 전체적으로 내부가 빈 육면체 형상으로 형성되며, 내부의 빈 공간에 따른 강도 보강을 위해 강도가 보강된 합성수지로 형성되기 위해 합성수지 패널 1과 합성수지 패널 2를 합지(lamination) 하며, 접착제에 의해 접착하거나, 가열 열접착하여 형성될 수 있다.
합성수지 패널 1은 거푸집의 묵직한 무게감을 사용자에게 전달하는 구성요소로 재료의 예로서 MDF합판, PB 패널이 될 수 있다. 합성수지 패널 1은 작업자에게 충분한 무게감을 전달해야 하는 만큼, 재료에 따라 적당한 두께로 적용된다. 충분한 무게감이란 작업자가 거푸집을 작업할 때 감각적으로 느끼는 묵직한 무게감을 의미하며, 적당한 두께란 거푸집마다 작업자가 느끼는 적합한 거푸집의 무게를 나타낼 수 있는 두께를 의미하며 충분한 무게감과 적당한 두께는 필요에 따라 가변된다. 합성수지 패널 1은 습기나 온도에 의한 영향에 의해 변형이 일어나기 쉬우므로 합성수지 패널 2에 내장되어 밀폐될 수 있다. 여기서 합성수지 패널 1은 합성수지 패널 2의 부족한 내충격 강도를 보완한다. 합성수지 거푸집에 일반적으로 사용되는 합성수지의 일예로서 ABS 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene resin)는 내충격 강도가 높지만 판상의 조합으로 제작됨에 따라 강한 외부 충격에 의해 손상될 수 있다. 합성수지 패널 1은 합성수지 패널 2에 발생하는 충격을 흡수함으로써 본 발명에 따른 실시예는 종래의 철근 구조와 비교해서도 유사한 정도로 충격에 대해 강하고, 보다 높은 안정성을 갖춘다. 합성수지 패널 1의 특성은 합성수지 패널 2보다 흡음성이 뛰어나 작업시 소음을 감소시키는 역할도 수행할 수 있다.
합성수지 패널 2는 습기나 온도에 의한 영향이 적고 강도가 뛰어난 플라스틱 패널으로서 재료의 일 예로써 ABS 수지가 사용될 수 있다. 합성수지 패널 2는 방수기능을 수행하여 습기로 인해 썩는 변질되는 현상을 방지하고, 기초 및 메인 강 프레임 박리(분리)되는 현상을 방지하는 역할을 한다.
여기서 합성수지 패널 2는 반드시 ABS수지로 제조되는 것은 아니며, 내충격강도가 높고, 열변형온도가 높으며, 내화학성 및 치수안정성 등이 사용하기 적합한 합성수지는 모두 합성수지 패널 2의 재료가 될 수 있다.
한편, 도 2a와 같이 하나의 기초 기둥(20)에 대한 시공 시, 이웃하는 다른 기초 기둥(20)에 대한 기초 보강 프레임 구조를 형성하기 위해 두 개의 기초 기둥(20) 사이에 대한 기초 보 부재(30)를 시공할 수 있다.
이러한 기초 기둥(20)과 기초 보 부재(30)는 건물 외벽에 대한 기초 보강 프레임을 통한 외부 보강 공법 기반의 내진 설계로 실내에 해당하는 내부에서의 공사없이 건물의 외벽 외부에서만 보강을 진행하는 방식에 해당한다.
보다 구체적으로, 건축의 외벽에 독립적인 기초 말뚝(10)을 시공하면서 기초 기둥(20)과 기초 보 부재(30)로 구성된 하단부 기초 보강 프레임을 설치하되, 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)를 기초 기둥(20) 축 방향의 메인 프리스트레스 및 이와 직교하는 가로 방향 프리스트레스(transverse prestress)에 의해 압착 접합함으로써, 긴장 작업을 수행한다.
그리고, 건물 외벽과 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 간을 연결부재에 해당하는 연결 앵커 또는 연결 슬래브를 시공할 수 있다. 본 발명에서 연결 앵커의 경우 상술한 앵커 볼트(1) 형태와 같이 건물 측에는 마무리 너트가 구비되고 기초 보강 프레임에는 캡 볼트를 관통시키는 형태로 형성할 수 있다. 한편, 연결부재로 연결 슬래브를 사용할 경우 팽창성의 고인성 콘크리트를 사용하여 프리스트레스를 도입하여 이루어진다.
한편, 연결부재로 앵커 볼트(1) 형태로 사용하는 경우, 건물 외벽의 천공홀 영역 중 마무리 너트 주변에 대한 충진 시, 모르타르 조성물 외에 충진 보수재를 사용할 수 있다. 여기서, 충진 보수재 제조 시, 고로슬래그 미분말 30 중량%, 보일러 애시 55 중량%와, 급결제 15 중량%를 혼합하여 형성된 경화발현재 100 전체 중량부에 대하여, 경화촉진제 17 내지 18 중량부와, 점토광물 35 내지 37 중량부와, 안정제 5 내지 7 중량부와, 에폭시 레진 54 중량부를 혼합한 제 1 혼합물과, 몬모릴로 나이트계 점토광물 가소제 20 중량부와, 알루미늄염 가소제 18 중량부와, 비스페놀 A 수지 35 중량부를 혼합한 제 2 혼합물을 제조한 뒤, 제 1 혼합물과 제 2 혼합물을 5 : 5의 중량비율로 혼합하여 충진 보수재를 제조하였다.
즉, 건물 외벽의 천공홀 영역을 충진 시 충진 보수재를 건축용 주사기를 이용하여 미세 균열 발생 부분에 주입하고, 바로 내측으로 마무리 너트를 넣어 양생한 후, 건물 외벽과 연결부재를 이용해 기초 보강 프레임과 체결이 완료되면, 나머지 천공홀 영역에 대해서 모르타르 조성물을 시공하여 미장한다.
이에 따라, 건물의 외부에 기초 말뚝(10)을 설치하면, 기초 말뚝(10)은 건물의 기초와는 독립적으로 설치되어 자체적으로 기초 기둥(20)을 지지하고, 기초 기둥(20)과 함께 그 사이에 기초 보 부재(30)를 지지하게 된다.
여기서 기초 보 부재(30)는 내부에 창틀(31)을 구비함으로써, 하단층에도 조망권을 해치지 않고 깔끔하면서도 내진 보강을 위한 성능을 극대화할 수 있으며, 지진력 발생에 따른 역학적 거동 시에 건물의 기초에 부담을 주지 않으면서 창틀(31) 내부의 부재 변형도를 센싱함으로써, 지진력에 대한 측정도 수행할 수 있다.
여기서 창틀(31) 내부에는 주파수 측정을 위한 측정 장비가 외부의 제어단말과 연결되어 있으며, 창틀(31) 내부를 구성하는 것은 강화 유리로 20mm 내지 30mm의 두께를 갖는 복수 개의 강화유리 사이에 고투명 PET(Polyester) 필름과 PVB(Polyvinyl butyral)를 적층함으로써, 두께, 무게 및 제조원가를 획기적으로 줄인 것을 활용할 수 있다.
다음으로 도 2b와 같이, 도 1a의 기초 말뚝(10), 도 1b 및 도 2a와 같이 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 설치 이후, 각 기초 기둥(20) 상부로 체결 기둥(40)을 시공한 뒤, 각 체결 기둥(40) 사이에 체결 보 부재(50)를 시공함으로써, 메인 보강 프레임 구조를 적어도 1단 이상 형성할 수 있다(도 3a 내지 도 4b 참조).
한편, 체결 기둥(40) 및 체결 보 부재(50)로 이루어진 메인 보강 프레임 구조는 창틀 모양처럼 사각형으로 마감해서 기존 건물의 조망권을 해치지 않고 깔끔한 구조를 제공할 수 있다.
추가적으로, 각 메인 보강 프레임은 기초 보강 프레임과 동일하게 내측으로는 건물과 연결부재를 통해 연결 완료된 뒤, 건물 벽체를 바라보는 후방 패널과, 건물 벽체에서 외부를 바라보는 전방에 배치되는 전방 패널과, 후방 패널과 전방 패널에 각기 형성되는 기초 보 부재(30)의 내부에 형성되는 창틀(31)과 같은 형상의 개방형 틀이 형성된다. 또한, 후방 패널과 전방 패널 사이에서 개방형 틀을 제외한 영역에 지그재그 형태로 절곡되며 길게 연장되는 래티스 철근과, 후방 패널과 전방 패널 사이에 충진된 프레임 단열재로 이루어질 수 있다.
추가로, 후방 패널과 전방 패널의 사방향의 측면으로 설치되어 메인 보강 프레임과 개방형 틀 사이를 마감함으로써, 지진에 의해 건물에 진동이 발생하면 연결부재 및 메인 보강 프레임을 통해 진동이 전달되어 일정 범위 내에서 건물에서 발생하는 진동을 완화하도록 하거나 또는 진동을 흡수하도록 구비된 진동흡수용 내진패널이 추가로 구비될 수 있다.
한편, 도 4b와 같은 구조로 형성된 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 구조물은 내진보강에 따른 건물의 기초에 하중을 부가하지 않게 되고, 지진력 발생에 따른 역학적 거동 시에도 건물의 기초에 부담을 주지 않고 독립적으로 작용할 수 있어 기초보강이 곤란하거나 기초의 여유내력이 부족한 건물의 내진보강에 효과적이다. 또한, 건물 중 필요한 면에 선택적으로 설치할 수 있으며, 건물의 외벽에 앵커 볼트를 시공할 수 있고, 기초 및 메인 보강 프레임과 접합할 부위에 대해 건물의 마감재를 철거하고, 콘크리트 표면 등을 치핑한 후, 앵커를 시공할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 건물의 외벽에 앵커 볼트를 이용해 건물 외벽 기둥과 기초 보강 프레임 및 메인 보강 프레임 사이를 연결하는 방식으로 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 설계 공법을 시공하는데 있어서, 외벽 기둥에 기초 보강 기둥에 해당하는 기초 기둥(20)을 먼저 추가 시공하고, 기초 기둥(20) 위로 체결 기둥(40)을 적층해가면서 보강 구조물을 시공할 수 있다.
이 경우, 실제 지진 발생 시 기존 기둥에 해당하는 건물 외벽 기둥 부분에 스트레스가 증가하는 경우, 보강 기둥에 해당하는 기초 기둥(20) 및 체결 기둥(40)에서 버텨주더라도, 기존 건물 외벽 기둥 부분에서 버티지 못하는 것을 대비하기 위해 건물의 외벽에 앵커 볼트를 이용해 건물 외벽 기둥과 기초 보강 프레임 및 메인 보강 프레임 사이를 연결하기 전에, 기존 건물 외벽 기둥에 내부에 건물 외벽 기둥의 높이 방향과 직교하는 방향으로 굴절형 충격흡수재가 상호 이격되어 배치된 탄성 패드에 해당하는 철판을 전체적으로 감싸도록 시공함으로써, 내진 기능이 향상되도록 할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 기초 말뚝
11 : 기초 기둥 삽입단
12 : 고정 돌기
13 : 말뚝 본체
13a : 접촉단
14 : 앵커 볼트홀
20 : 기초 기둥
21 : 내진홈
30 : 기초 보 부재
31 : 창틀
40 : 체결 기둥
41 : 내진 돌기
50 : 체결 보 부재

Claims (3)

  1. 건물 외벽의 하단부와 밀착하여 건물 내진 설계를 위한 기초 말뚝(10)을 건물의 구조에 따라 등간격 또는 이간격으로 이격시켜서 시공하여, 보강 프레임 설치를 위한 기초 말뚝(10) 시공을 완료하는 제 1 단계;
    기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13)의 상부로부터 말뚝 본체(13) 하부 중 한 쌍으로 형성된 고정 돌기(12) 내부를 각기 관통하는 앵커 볼트홀(14)에 한 쌍의 앵커 볼트(1)를 삽입하는 제 2 단계;
    기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로 각각 기초 기둥(20)에 대한 시공을 수행하며, 하나의 기초 기둥(20)에 대한 시공 이후 이웃하는 다른 기초 기둥(20)에 대한 기초 보강 프레임 구조를 형성하기 위해 두 개의 기초 기둥(20) 사이 기초 보 부재(30)를 시공하는 제 3 단계; 및
    건물 외벽과 기초 기둥(20) 및 기초 보 부재(30)로 이루어진 기초 보강 프레임 간을 연결부재로 연결 시공하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 2 단계는,
    기초 말뚝(10)의 말뚝 본체(13) 후단부 접촉단(13a)의 수직 영역에 형성되는 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로, 내진용 앵커 볼트(1)가 삽입되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제 1 단계 이전에,
    고정 돌기(12)가 위치한 영역에 내진 스프링이 내재된 마무리 너트를 배치하여, 상기 제 1 단계에서 마무리 너트가 배치된 상부에 한 쌍의 고정 돌기(12)를 갖는 기초 말뚝(10)이 시공될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 2 단계에서,
    앵커 볼트(1)는 각 기초 말뚝(10)의 고정 돌기(12) 하단에 위치한 마무리 너트와 체결되어, 앵커 볼트(1)가 캡 볼트의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 기둥(20)의 상단에는, 체결 기둥(40)의 내진 돌기(41)에 대한 삽입을 위해서, 스프링이 내재된 구조의 내진홈(21)이 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 보 부재(30)는 내부에 창틀(31)이 형성되며, 창틀(31) 내부에는 주파수 측정을 위한 측정 장비가 설치되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제 4 단계 이후,
    각 기초 기둥(20) 상부로 체결 기둥(40)을 시공하며, 각 체결 기둥(40) 사이에 체결 보 부재(50)를 시공함으로써, 체결 기둥(40)과 체결 보 부재(50)로 이루어진 보강 프레임 구조를 적어도 1단 이상 형성하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 단계 이전에,
    기존 건물 외벽 기둥 내부에, 건물 외벽 기둥의 높이 방향과 직교하는 방향으로, 충격흡수재가 포함된 철판을, 철판이 기존 건물 외벽 기둥을 감싸도록 시공하는 단계; 를 더 포함하며,
    상기 제 3 단계에서,
    기초 말뚝(10) 중 기초 기둥 삽입단(11) 내측으로, 기초 기둥(20) 시공을 수행한 뒤, 건물 외벽 기둥과 기초 기둥(20) 사이를 앵커 볼트를 이용해 연결하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3 단계에서 시공되는 기초 보 부재(30)의 창틀(31) 내부를 구성하는 것은 강화 유리로서, 20mm 내지 30mm의 두께를 갖는 복수 개의 강화유리 사이에 고투명 PET(Polyester) 필름과 PVB(Polyvinyl butyral)을 적층하여 형성되는 강화 유리인 것을 특징으로 하는 건물 기초 기반의 내진 설계 강화를 위한 건물 내진 보강 공법.
  3. 삭제
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