KR101858556B1 - Seismic retrofit system improving horizontal resistance and shear deforming performance using high-ductile precast concrete - Google Patents

Seismic retrofit system improving horizontal resistance and shear deforming performance using high-ductile precast concrete Download PDF

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KR101858556B1
KR101858556B1 KR1020170145789A KR20170145789A KR101858556B1 KR 101858556 B1 KR101858556 B1 KR 101858556B1 KR 1020170145789 A KR1020170145789 A KR 1020170145789A KR 20170145789 A KR20170145789 A KR 20170145789A KR 101858556 B1 KR101858556 B1 KR 101858556B1
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(주)에이엠에스엔지니어링
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Abstract

The present invention relates to a seismic retrofit system of a building for improving horizontal resistance and shear deforming performance using high-ductile precast concrete, in which a seismic force is transmitted to high-ductile concrete so that the high-ductile concrete can be subject to shear resistance, both ends of the high-ductile concrete are compactly wrapped and supported while being easily bonded to other members, and it is possible to prevent a collapse and breakage of the end of the high-ductile concrete during the transmission of the seismic force, thereby reinforcing internal strength and strain-resistance. The present invention includes: a high-ductile PC part (10) including a high-ductile composite (11) and a reinforcing bar (12) installed inside the high-ductile composite (11), in which the high-ductile composite (11) exhibits the direct tensile strain of 1.5% or more, causes a strain hardening behavior in which the stress is increased together with the strain without the decrease of the stress even when the initial crack occurs under the action of bending and tensile load, and exhibits a multiple crack property showing numerous and homogeneous micro-cracks; upper and lower anchoring portions (20A, 20B) installed at upper and lower ends of the high-ductile PC part (10) while being partially buried in the high-ductile composite (11) in a state in which the upper and lower anchoring portions (20A, 20B) are joined with at least a part of the reinforcing bar (12); and upper and lower connection portions (30A, 30B), one end of which is coupled to the upper or lower anchoring portions (20A, 20B) and the other end is coupled to an existing building.

Description

고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템{SEISMIC RETROFIT SYSTEM IMPROVING HORIZONTAL RESISTANCE AND SHEAR DEFORMING PERFORMANCE USING HIGH-DUCTILE PRECAST CONCRETE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a seismic reinforcement system for a building having improved horizontal resistance and shear deformation performance by using a tough precast concrete,

본 발명은 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지진력이 고인성 콘크리트로 전달되어 고인성 콘크리트가 전단저항할 수 있게 하고, 고인성 콘크리트의 양단을 컴팩트하게 감싸면서 지지하면서도 다른 부재와의 접합성을 향상시킬 수 있으며, 지진력의 전달시 고인성 콘크리트 단부의 압괴파괴를 방지하고 이를 통해 보다 큰 내력 및 변형량까지 보강효과를 발현할 수 있는 건축물의 내진보강시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an earthquake-resistant reinforcement system for a building having improved horizontal resistance and shear deformation performance by using tough precast concrete, and more particularly, to an earthquake-resistant reinforcement system in which seismic force is transmitted to high- , It is possible to improve the bonding property with other members while supporting both ends of the tough concrete in a compact manner while supporting the same, and it is possible to prevent the collapse and breakage of the end of the tough concrete at the transmission of the seismic force, The present invention relates to an earthquake-proof reinforcement system for a building.

내진보강공법은 수평적인 지진하중에 견딜 수 있도록 구조물을 보강하는 공법으로서, 지진에 저항하기 위한 건축물의 내진성능이 부족하다고 판단되었을 경우 최소한의 비용으로 예상되는 피해를 최소화하기 위한 방법이다. 건축물의 내진보강을 위해서는, ① 붕괴 방지 ② 지진 후의 기능유지 ③ 건축물의 자산가치 보전과 같은 조건을 만족시키면서 지진 시에 건축물이 어떻게 움직일 것인가를 명확히 예상한 후 이에 따라 구체적인 보강작업을 하고 있다.The seismic strengthening method is a method for reinforcing a structure to withstand a horizontal earthquake load. It is a method for minimizing the expected damage at a minimum cost when it is judged that the seismic performance of a building to resist an earthquake is insufficient. For earthquake-proof reinforcement of buildings, concrete reinforcement work is being carried out after ① clearly predicting how the building will move during an earthquake while satisfying conditions such as ① prevention of collapse ② maintenance of function after earthquake ③ preservation of asset value of building.

이러한 내진보강은, ① 구설계법에 의해 건설된 건축물로서 내진성이 부족한 경우, ② 건축물을 증·개축하거나 용도변경을 위해 새로운 내진성능 향상이 필요한 경우, ③ 피해를 입은 건축물에 대해 보강하여 재사용하는 경우에 수행할 수 있고, 내진설계에 있어서 수평내력과 연성능력은 건물의 내진성능을 지배하는 가장 중요한 요인이므로, 내진성능이 낮은 건물을 내진보강할 경우에 있어서의 기본 개념은 ① 건물 내력을 증가시키거나, ② 건물 변형능력을 향상시키거나 ③ ①과 ②를 혼합하는 방법을 들 수 있다.These earthquake-proof reinforcement are: (1) Buildings constructed by the former Design Law, (2) Insufficient earthquake resistance, (2) New seismic performance enhancement is required to increase or reduce buildings, or (3) Reinforce and reuse damaged structures. And the horizontal strength and ductility capacity in seismic design are the most important factors that dominate the seismic performance of the building. Therefore, the basic concept in seismic strengthening of buildings with low seismic performance is to increase the building strength Or (2) to improve the deformability of buildings, or (3) to mix (1) and (2).

그리고 이러한 기본적인 개념을 구체적으로 구현시킨 형태로는 강도증진형, 연성증진형, 에너지 소산형으로 표현할 수 있다. 여기서 강도증진형은 건물의 강도와 강성을 증가시키는 공법으로서, 기둥 및 보의 단면 증설, 전단벽 증설, 가새골조 설치로 세분화될 수 있다. 또한 연성증진형은 건물의 변형능력(급격한 붕괴 방지)을 향상시키는 공법으로서, 기둥 및 보의 강판보강, 기둥 및 보의 탄소섬유시트 보강, 기둥 및 보의 프리스트레스 보강으로 세분화될 수 있다. 아울러, 에너지 소산형은 지진 에너지를 흡수하여 건물에 작용하는 지진하중을 저감시키는 공법으로서, 마찰형, 금속항복형, 유압실린더형으로 세분화될 수 있다.The basic concept can be expressed as strength enhancement type, softening enhancement type, and energy dissipation type. Strengthening type is a method to increase the strength and stiffness of a building. It can be divided into extension of columns and beams, extension of shear walls, and installation of braced frames. In addition, ductility enhancement type is a method to improve the deformability of the building (prevention of sudden collapse). It can be divided into reinforcing of steel sheets of pillars and beams, reinforcing of carbon fiber sheets of columns and beams, and prestressing of pillars and beams. In addition, the energy dissipation type is a method of reducing earthquake load acting on a building by absorbing earthquake energy, and can be divided into a friction type, a metal yield type, and a hydraulic cylinder type.

이러한 다양한 내진보강 구조 중에서 기둥 및 보의 단면을 증설하여 건축물의 강도를 증진하는 유형의 종래기술로는, 한국등록특허 제10-1070043호(2011.09.27. 등록, 건물의 내진성능 향상을 위한 기둥 형태의 댐퍼, 이하 '종래기술'이라 칭함)를 들 수 있다. Among the various types of seismic retrofitting structures, a conventional technique of increasing the strength of a building by increasing the cross section of columns and beams is disclosed in Korean Registered Patent No. 10-1070043 (Registered on September 27, 2011, Type damper, hereinafter referred to as " prior art ").

상기 종래기술은, 시멘트 페이스트 또는 시멘트 모르타르 100용적부에 대해 1.5~3.5용적부의 섬유를 첨가한 변형경화형 시멘트 복합재료를 강재로 보강하여 건물의 슬래브 사이에 기둥 형태로 설치되는 기둥구조체(1); 상기 기둥구조체와 슬래브를 연결하는 보강부(2); 및 상기 보강부를 상기 기둥구조체와 슬래브 각각에 고정하는 다수의 볼트(3);를 포함하여, 지진 발생시 건물에 가해지는 설계값 이상의 압축횡방향력에 대해서 저항할 수 있고, 그에 따른 손상 및 충격 에너지를 흡수할 수 있어 건물에 대해 현저히 향상된 내진 성능을 발휘하게 하는 기술이다.The above-mentioned prior art discloses a column structure 1 which is installed in a pillar shape between reinforcing steel sheets and a strain-hardening cement composite material in which 1.5 to 3.5 volume parts of fibers are added to 100 volume parts of cement paste or cement mortar; A reinforcing portion (2) connecting the column structure and the slab; And a plurality of bolts (3) for fixing the reinforcing portion to the column structure and the slab, respectively, so as to resist a compressive lateral force greater than a design value applied to a building during an earthquake, So as to exhibit significantly improved seismic performance against buildings.

그런데 이러한 종래기술에서는, STAB가 철근콘크리트(RC)로 구성되어 높은 강성 및 내력을 발현하기 위하여 그 크기가 매우 커지게 되며 설치가 비효율적이라는 단점이 있고, 지진력(수평하중)이 가해질 경우 단부가 압괴되면서 충분한 내력 및 변형량까지 보강효과를 발휘하기 곤란하다는 한계가 있었다.However, in this conventional technique, the STAB is made of reinforced concrete (RC), so that its size becomes very large in order to exhibit high stiffness and strength, and there is a disadvantage that installation is inefficient. When the seismic force (horizontal load) It is difficult to exert a reinforcing effect to sufficient strength and deformation amount.

또한 종래기술에서는, 기둥구조체와 보강부가 볼트에 의해서만 결합되어 있을 뿐이어서 수펑하중이 기둥구조체에 충분히 전달되기 곤란하여 기둥구조체가 변형경화형으로 이루어졌음에도 불구하고 에너지 소산 및 손상제어능력을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, since the column structure and the reinforcing portion are only connected by the bolts, it is difficult for the hydrodynamic load to be sufficiently transferred to the column structure, so that the column structure can not exhibit the energy dissipation and damage control ability There was a problem.

KR 10-1070043 B1KR 10-1070043 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 지진력이 고인성 콘크리트로 전달되어 고인성 콘크리트가 전단저항할 수 있게 하는 건축물의 내진보강시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an earthquake-proof reinforcement system for a building that allows seismic force to be transmitted to the high-tensile concrete so that the high-tensile concrete can be sheared.

본 발명의 다른 목적은, 고인성 콘크리트의 양단을 컴팩트하게 감싸면서 지지하면서도 다른 부재와의 접합성을 향상시킬 수 있는 건축물의 내진보강시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an earthquake-proof reinforcement system for a building that can compactly wrap and support both ends of the tough concrete while improving bonding with other members.

본 발명의 또 다른 목적은, 지진력의 전달시 고인성 콘크리트 단부의 압괴파괴를 방지하고 이를 통해 보다 큰 내력 및 변형량까지 보강효과를 발현할 수 있는 건축물의 내진보강시스템을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an earthquake-proof reinforcement system for a building that can prevent collapse and breakage of a tough concrete end portion when a seismic force is transmitted, and can exhibit reinforcement effect to a greater strength and deformation amount.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 건축물의 내진보강시스템에 관한 것으로, 직접인장변형율이 1.5% 이상이고, 휨 및 인장하중 작용하에서 초기 균열발생 후에도 응력의 저하없이 변형의 증대와 함께 응력이 증대되는 변형경화거동이 발현되며, 미세균열이 균질하고 무수히 발생하는 멀티플크렉 특성이 발현되는 고인성 복합체와, 상기 고인성 복합체 내부에 배근되는 보강근을 포함하는 고인성 PC부; 상기 보강근 중 적어도 일부와 결합된 상태로 상기 고인성 복합체에 일부 매몰되면서 상기 고인성 PC부의 상단 및 하단에 각각 설치되는 상단 및 하단 정착부; 및 일단은 상기 상단 또는 하단 정착부에 결합되고 타단은 기존 건축물에 결합되는 상단 및 하단 연결부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an earthquake-resistant reinforcement system for a building. The earthquake-reinforcement system of the present invention is characterized by having a direct tensile strain of 1.5% or more and, after bending and tensile load, Which is characterized in that it exhibits a strain hardening behavior in which stress is increased with an increase in strain without deteriorating the tensile strength of the steel sheet and exhibits a multiple crack characteristic in which microcracks are homogeneous and numerous and a reinforcing bar Toughness PC part; An upper and a lower fixing unit installed at upper and lower ends of the high toughness PC unit, respectively, while partially embedded in the high toughness composite in a state of being coupled with at least part of the reinforcing bars; And upper and lower connection portions, one end of which is coupled to the upper or lower fixing portion and the other end is coupled to the existing building.

그리고 상기 보강근은 수직근과 수평근 및 대각근을 포함하여 구성되고, 상기 수직근의 양단은 각각 상기 상단 또는 하단 연결부에 결합되며, 상기 대각근의 양단은 상기 상단 또는 하단 정착부의 일면에 결합된다.The reinforcing bars include vertical roots, horizontal roots and diagonal roots, and both ends of the roots are coupled to the upper or lower connecting portions, and both ends of the diagonal roots are coupled to one side of the upper or lower fixing portion .

또한 상기 각 정착부는, 상기 연결부에 수직으로 설치되고 측면으로 상기 대각근이 결합되는 보강판과, 상기 보강판을 보강하기 위하여 상기 연결부와 보강판에 수직으로 설치되는 스티프너를 포함한다.The fusing unit may include a reinforcing plate vertically installed at the connecting portion and coupled with the diagonal frame to the side, and a stiffener vertically installed at the connecting portion and the reinforcing plate to reinforce the reinforcing plate.

그리고 상기 대각근은 제1대각방향과 제2대각방향으로 각각 배치되고, 각 방향에 배치되는 대각근은 상기 보강판의 서로 다른 측면에 결합된다.The diagonal roots are arranged in the first diagonal direction and the second diagonal direction, respectively, and the diagonal roots arranged in the respective directions are joined to the different side surfaces of the reinforcing plate.

또한 상기 보강근은, 양단이 상기 보강판 또는 스티프너에 결합되고 중단이 상기 고인성 복합체를 향해 연장되어 상기 고인성 복합체에 매몰되는 돌출근을 더 포함한다. The reinforcement rods further include a stone runout having both ends joined to the stiffening plate or stiffener and an interruption extending toward the tough composite and being embedded in the toughenable composite.

아울러, 상기 상단 및 하단 정착부로부터 노출되는 상기 고인성 PC부의 상단 및 하단에는, 상기 고인성 PC부가 양단에서 압괴파괴되는 것을 방지하기 위하여 섬유시트가 래핑되어 보강될 수 있다.In addition, a fiber sheet may be wrapped and reinforced at the upper and lower ends of the tough PC section exposed from the upper and lower fusing sections to prevent collapse and destruction at both ends of the tough PC section.

이때 상기 섬유시트는 상기 고인성 PC부의 횡방향 단면에서 장변 길이의 1/2 이상의 길이에 해당하는 폭으로 래핑되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the fiber sheet is wrapped with a width corresponding to a length equal to or longer than a long side length in a transverse cross section of the tough PC portion.

본 발명에 따른 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템에 의하면, 고인성 콘크리트 내부에 대각근을 배치하되 상기 대각근을 구부림 가공없이 일직선이 되도록 정착부의 보강판에 접합하여, 지진력이 대각근에 직접 전달되도록 함으로서 고인성 콘크리트가 지진에 대해 전단저항할 수 있는 효과가 있다. According to the seismic retrofitting system of a building having improved horizontal resistance and shear deformation performance by using the tough precast concrete according to the present invention, diagonal roots are arranged inside the tough concrete, and the diagonal roots are fixed to be straight without bending And the seismic force is transmitted directly to the diagonal roots, so that the tough concrete can have a shear resistance against an earthquake.

그리고 본 발명에 의하면, 고인성 콘크리트 양단에 철골부재인 연결부를 배치하여 컴팩트한 구성이 가능하면서도 다른 부재와의 접합성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to provide a compact structure by disposing a connecting portion, which is a steel member, at both ends of the tough concrete, and to improve the bonding property with other members.

또한 본 발명에 의하면, 고인성 콘크리트의 상하단을 섬유시트로 랩핑하여 보강함으로서 고인성 콘크리트 단부의 압괴파괴를 방지하고, 이를 통해 고인성 콘크리트가 보다 큰 내력 및 변형량까지 보강효과를 발현할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the upper and lower ends of the high-tensile concrete are wrapped and reinforced with a fiber sheet to prevent the collapse and destruction of the end of the high-tensile concrete, and the reinforcing effect of the high- .

그리고 본 발명에 의하면, 고인성 콘크리트와 연결부 사이에 내력 및 강성이 큰 정착부(철골과 고인성 RC의 복합부)를 설치함으로서 지진발생시 고인성 콘크리트가 먼저 손상되도록 유도하여 설계수평내력 이후에도 전단파괴(취성파괴) 없이 대변형까지 내력을 안정적으로 유지하며, 더욱이 이 과정에서 많은 지진에너지를 흡수하여 건축물의 지진 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by providing a fixing part (a composite part of a steel frame and a tough RC) having a high strength and stiffness between the tough concrete and the connecting part, it is possible to induce the tough concrete to be damaged first in case of an earthquake, (Brittle fracture), and it is possible to absorb earthquake energy in this process and to minimize earthquake damage of buildings.

또한 본 발명에 의하면, 고인성 콘크리트 내부에 돌출근을 추가로 배치하고 그 돌출근이 정착부에 장착된 상태로 고인성 콘크리트 내부에서 일정 높이까지 노출됨에 따라, 고인성 콘크리트와 정착부 사이의 계면부에서 수평력에 의한 선파괴를 방지하고, 고인성 콘크리트의 회전력에 의해 인발파괴되는 것을 방지하며, 이를 통해 고인성 콘크리트가 지진력에 대해 충분히 전단저항할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since stone run-out is additionally disposed inside the tough concrete and the stone run-out is exposed to a certain height in the tough concrete in a state where the stone work is attached to the fusing unit, It is possible to prevent shear failure due to horizontal force and to prevent pull-out failure due to the rotational force of the tough concrete. Thus, the tough concrete can provide sufficient shear resistance against the seismic force.

아울러, 본 발명에 의하면, 공장 완제품이고 설치시 현장에서의 습식 작업량이 최소화되어 현장 작업 및 공사기간이 단축되고, 보강후에도 출입문 설치 및 통행이 가능하며, 기존 건축물에 대한 철거량 및 손상을 최소화할 수 있고, 협소한 실내외 공간에서 설치 가능하다는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to install and pass a door after reinforcement, and to minimize the amount of demolition and damage to existing buildings, And can be installed in a narrow indoor / outdoor space.

도 1은 종래기술에 따른 내진보강시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 내진보강시스템을 도시한 정면도,
도 3은 도 2에 도시된 내진보강시스템에서 고인성 복합체를 투시하여 보강근을 도시한 도면,
도 4는 도 2의 A-A'선에 따른 단면도,
도 5는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도,
도 6 및 도 7은 기존 건축물의 실내/면내에 설치된 내진보강시스템을 도시한 도면,
도 8 및 도 9는 기존 건축물의 실외/면외에 설치된 내진보강시스템을 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 내진보강시스템이 보강된 기존 RC골조의 내진성능을 실험한 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a view showing a configuration of an earthquake-proof reinforcement system according to the prior art,
2 is a front view showing an anti-seismic reinforcement system according to the present invention,
FIG. 3 is a view showing a reinforcing bar through the tough composite in the seismic strengthening system shown in FIG. 2;
4 is a sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 2,
5 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in Fig. 2,
6 and 7 are views showing an anti-seismic reinforcement system installed in an indoor /
8 and 9 are views showing an anti-seismic reinforcement system installed outside / outside the existing building,
10 is a graph showing the results of an experiment on an earthquake-proof performance of an existing RC frame reinforced with an earthquake-proof reinforcement system according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter, an earthquake-proof reinforcement system for a building having improved horizontal resistance and shear deformation performance using the tough precast concrete according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 내진보강시스템을 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 내진보강시스템에서 고인성 복합체를 투시하여 보강근을 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도이다. FIG. 2 is a front view showing an anti-seismic reinforcement system according to the present invention, FIG. 3 is a view showing a reinforcing bar by looking at a high-toughness composite in the anti-seismic reinforcement system shown in FIG. 2, ', And FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B' in FIG.

본 발명에 따른 내진보강시스템은 상단 연결부(30A), 상단 정착부(20A), 고인성 PC부(10), 하단 정착부(20B) 및 하단 연결부(30B)로 구성되며, 내진보강의 대상이 되는 건축물의 보(B) 측면 또는 밑면에 설치된 접합부재(C)(철골부재)에 본 발명에 따른 내진보강시스템의 상하단 연결부(30A, 30B)를 접합(볼트 또는 용접)함으로서 간편하게 내진보강을 실시할 수 있는 기술이다. The earthquake-proofing system according to the present invention is composed of an upper end connecting portion 30A, an upper end fixing portion 20A, a tough PC portion 10, a lower end fixing portion 20B and a lower end connecting portion 30B, The upper and lower end connection portions 30A and 30B of the anti-seismic reinforcement system according to the present invention are joined (bolted or welded) to the joint member C (steel frame member) provided on the side or bottom surface of the beam B It is a technology that can be done.

상기 고인성 PC부(10)는 지진시 작용하는 수평하중(지진력)에 대하여 전단 저항하여 기존 건축물의 내진성능을 향상시키는 부재로서, 전단형상비('높이/폭'의 비)가 1.5~3.5의 범위가 되도록 조정하여 지진력에 대하여 전단거동하도록 설계하였으며, 이를 통해 작은 입력레벨의 지진력에서부터 높은 입력레벨의 지진력까지 즉시 전단저항함으로써 건축물의 내진보강 효과를 효율적으로 증대시킬 수 있다.The high tenacity PC section 10 is a member that improves the seismic performance of existing buildings by shearing resistance against a horizontal load (seismic force) acting at the time of an earthquake and has a shear aspect ratio (height / width ratio) of 1.5 to 3.5 The shear resistance of the building from the seismic force of small input level to the seismic force of high input level can be effectively increased through the shear resistance.

더구나, 본 발명에 따른 고인성 PC부(10)는 직접인장변형율이 1.5% 이상인 고인성 콘크리트를 사용함으로써 설계수평내력 이후에도 일반 콘크리트와 달리 급격한 전단파괴(취성파괴) 없이 변형각 5% 이상의 대변형까지 수평내력을 안정적으로 유지하며(탁월한 전단변형성능 발현), 이 과정에서 전단균열을 분산시켜 미세한 무해균열로 손상제어하고 지진에너지를 흡수하여 기존 건물의 지진손상을 최소화할 수 있다. In addition, the tough PC section 10 according to the present invention uses a tough concrete having a direct tensile strain of 1.5% or more, so that even after the design horizontal stress, unlike ordinary concrete, the large tensile strain of 5% or more without a shear fracture (brittle fracture) (Excellent shear deformation performance). In this process, shear cracks are dispersed to control damages by fine harmless cracks, and seismic energy can be absorbed to minimize earthquake damage of existing buildings.

이와 같은 본 발명에 따른 고인성 PC부(10)는 고인성 복합체(11)와 보강근(12)을 포함하여 구성된다.The high toughness PC portion 10 according to the present invention includes the rigid composite 11 and the reinforcing rope 12.

상기 고인성 복합체(11)는 직접인장변형율이 1.5% 이상을 발현하여야 한다. 그리고 본 발명에 따른 고인성 복합체(11)는 휨 및 인장하중 작용하에서 초기 균열발생 후에도 응력의 저하없이 변형의 증대와 함께 응력이 증대되는 변형경화거동(Strain-hardening behavior)이 발현되며, 이 과정에서 100㎛ 이하의 미세균열이 균질하고 무수히 발생하는 멀티플크렉(Multiple cracking) 특성이 발현되어야 한다. The tough composite (11) should exhibit a direct tensile strain of 1.5% or more. In addition, the hard-wearing composite 11 according to the present invention exhibits stress-hardening behavior in which the stress is increased with the increase of the strain without decreasing the stress even after the occurrence of the initial crack under the action of the bending and tensile load, A multiple cracking characteristic in which microcracks of 100 탆 or less are homogeneous and numerous occurs should be exhibited.

이러한 특성을 나타내기 위해서, 본 발명에 따른 고인성 복합체(11)는 다음의 [표 1]과 같이 혼합되는 것으로 예시될 수 있다.In order to exhibit these characteristics, the tough composite (11) according to the present invention can be exemplified as being mixed as shown in the following [Table 1].

사용재료Materials used 구성비율  Composition ratio
(중량비)(Weight ratio)
비고Remarks


건조
모르
타르



dry
Do not know
tar

시멘트cement 15~3515 ~ 35 별도의 제한 없음 No limitations
혼화재Mixed material 15~4015 ~ 40 플라이애시, 슬래그, CSA(1종 이상 혼합가능) Fly ash, slag, CSA (can mix one or more) 마그네시아magnesia 0.5~50.5 to 5 과소마그네시아 또는 사소마그네시아 Under-magnesia or sub-magnesia 고분말충진결합재High powder filler 1~101 to 10 실리카흄, 건조레드머드(1종 이상 혼합가능) Silica fume, dried red mud (may be mixed with one or more) 필러filler 20~5020 to 50 탄산칼슘, 중공세라믹볼(1종 이상 혼합가능) Calcium carbonate, hollow ceramic balls (can be mixed with one or more) 기능성 첨가재Functional additive 0.1~1.00.1 to 1.0 유동화제, 증점제, 소포제, 계면활성제(1종 이상 혼합 가능) A thickening agent, a defoaming agent, a surfactant (may be mixed with one or more) (소계)(sub Total) 100100 상기 재료의 총 합계 중량 The total weight of the material 배합수Number of ingredients 18~3018 ~ 30 섬유fiber 15~3015 to 30 고장력 PVA섬유, 고장력 PE섬유, 고장력 강섬유 High tensile PVA fiber, high tensile PE fiber, high tensile steel fiber ※ 상기 배합수 및 섬유는 건조모르타르 100중량부에 대한 비율임.※ The above water content and fiber content are based on 100 parts by weight of dry mortar.

[표 1]에 기재된 바와 같이, 상기 고인성 복합체(11)는 시멘트 15~35중량%, 혼화재 15~40중량%, 마그네시아 0.5~5중량%, 고분말충진결합재 1~10중량%, 필러 20~50중량%, 기능성 첨가재 0.1~1.0중량%로 이루어지는 건조 모르타르에 배합수와 섬유를 배합하여 구성된다.As shown in Table 1, the high-toughness composite 11 contains 15 to 35 wt% of cement, 15 to 40 wt% of an admixture, 0.5 to 5 wt% of magnesia, 1 to 10 wt% of a high- By weight to 50% by weight, and a functional additive in an amount of 0.1 to 1.0% by weight.

보다 상세히 설명하면, 상기 시멘트는 15~35중량% 범위 내에서 사용되고, 만일 15중량% 미만으로 사용되면 조기강도의 확보가 곤란하고, 35중량%를 초과하면 단가 증대 및 수축량 증대의 우려가 발생한다. 이러한 시멘트의 사용재료로는 특별한 제한이 없다.More specifically, if the cement is used in an amount of less than 15% by weight, it is difficult to ensure early strength. If the cement is used in an amount of more than 35% by weight, there is a fear of an increase in unit price and an increase in shrinkage . There are no particular restrictions on the materials used for such cement.

혼화재는 플라이애시, 슬래그, CSA 중 하나 이상을 혼합하여 이루어지고 15~40중량% 범위 내에서 사용된다. 상기 혼화재를 15중량% 미만으로 사용하면 장기강도의 증진 및 유동성 개선 효과가 미미하고, 40중량%를 초과하여 사용하면 조기강도의 확보가 곤란하고 거푸집 제거시기가 지연된다.The admixture is made by mixing at least one of fly ash, slag and CSA and is used in a range of 15 to 40 wt%. If the admixture is used in an amount less than 15% by weight, the effect of improving long-term strength and improving fluidity is insignificant. If the admixture is used in an amount exceeding 40% by weight, securing of early strength is difficult and the time for removing the formwork is delayed.

마그네시아는 경화체의 체적 안정성을 확보하기 위하여 사용되는 것으로, 과소마그네시아 또는 사소마그네시아가 0.5~5중량% 범위 내에서 사용된다. 이때 상기 마그네시아를 0.5중량% 미만으로 사용하면 혼입에 따른 효과가 미미하고, 5중량%를 초과하여 사용하면 단가가 증대되고 과대 팽창을 유발할 우려가 있다.Magnesia is used for ensuring the volume stability of the cured product, and under-magnesia or sub-magnesia is used in the range of 0.5 to 5 wt%. If the magnesia is used in an amount of less than 0.5% by weight, the effect of incorporation is insignificant. If the magnesia is used in an amount of more than 5% by weight, the unit cost may increase and overexpansion may occur.

고분말충진결합재는 미세공극 충전효과와 섬유분산성을 증대시키기 위해 사용되는 것으로, 실리카흄과 건조레드머드 중 하나 이상을 혼합하여 사용된다. 그리고 상기 고분말충진결합재는 1~10중량% 범위 내에서 사용된다. 만일 고분말충진결합재가 1중량% 미만으로 사용되면 첨가에 따른 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하여 사용되면 점성 증대로 작업효율이 저하된다.A high-strength filler is used to increase the micropore filling effect and fiber dispersibility, and is used by mixing at least one of silica fume and dried red mud. The high-strength filler is used in an amount of 1 to 10 wt%. If the high-booster filler is used in an amount less than 1% by weight, the effect of the addition is insignificant. If the filler is used in an amount exceeding 10% by weight, the viscosity increases and the working efficiency decreases.

필러는 경화체의 경제성 향상과 시공성을 위해 사용되는 것으로, 탄산칼슘과 중공세라믹볼 중 하나 이상을 혼합하여 사용된다. 그리고 상기 필러는 20~50중량% 범위 내에서 사용된다. 만일 상기 필러가 20중량% 미만으로 사용되면 혼입에 따른 효과가 미미할 뿐만 아니라 시멘트와 혼화재의 사용량이 증대되어 단가가 상승하며, 50중량%를 초과하여 사용되면 섬유분산성 및 작업효율이 저하된다.The filler is used for improving the economical efficiency of the cured body and for the workability. It is used by mixing at least one of calcium carbonate and hollow ceramic balls. The filler is used in a range of 20 to 50% by weight. If the filler is used in an amount of less than 20% by weight, the effect of incorporation is small and the amount of the cement and the admixture is increased to increase the unit cost. If the filler is used in excess of 50% by weight, the fiber dispersibility and the working efficiency are lowered.

기능성 첨가재는 유동화제, 증점제, 소포제, 계면활성제 중 하나 이상을 혼합하여 이루어지고 0.1~1.0중량% 범위 내에서 사용된다.The functional additive is a mixture of at least one of a fluidizing agent, a thickener, a defoamer, and a surfactant, and is used in a range of 0.1 to 1.0 wt%.

다음으로, 배합수는 상기와 같은 건조 모르타르 100중량부에 대해 18~30중량부 범위 내에서 사용된다.Next, the compounding number is used within a range of 18 to 30 parts by weight relative to 100 parts by weight of the above-mentioned dry mortar.

섬유는 내부 복합체를 섬유의 가교작용에 의해 균열발생을 억제시키고 변형률을 감소시키는 역할을 수행하는 것으로, 고장력 PVA섬유, 고장력 PE섬유와 고장력 강섬유 중 하나 이상을 포함하여 사용된다. 이때 상기 섬유는 건조 모르타르 100중량부에 대해 15~30중량부 범위 내에서 사용되는데, 만일 15중량부 미만으로 사용하면, 복합체의 인성능력이 저하하여 균열제어가 곤란하고, 30중량부를 초과하여 사용하면, 내부에 화이버볼(fiber ball)로 인해 내구적 성능을 저하시키며, 강도가 현저히 저하된다.The fibers are used to inhibit the occurrence of cracks by reducing the crosslinking action of the fibers and reduce the strain of the fibers, and they include at least one of high-tensile PVA fibers, high-tensile PE fibers and high-tensile steel fibers. In this case, the fibers are used in a range of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of dry mortar. If the amount of the fibers is less than 15 parts by weight, the toughness of the composite is deteriorated and crack control becomes difficult. , The fiber ball in the interior reduces the endurance performance and the strength is significantly lowered.

이와 같은 구성을 갖는 고인성 복합체(11)는 공장에서 타설되어 제작되는 프리캐스트 제품이다. The high-toughness composite 11 having such a constitution is a precast product produced by casting in a factory.

그리고 보강근(12)은 상기 고인성 복합체(11) 내부에 배근되는 것으로, 수직근(13), 수평근(14) 및 대각근(15)으로 구성되고, 이에 추가로 돌출근(16)을 포함할 수 있다.The reinforcing rope 12 is disposed inside the tough composite body 11 and is composed of the vertical roots 13, the horizontal roots 14 and the diagonal roots 15, can do.

수직근(13)은 고인성 복합체(11) 내부에서 높이방향으로 배근되고 그 상단은 상단 연결부(30A)에 결합되고, 그 하단은 하단 연결부(30B)에 결합된다. 그리고 수평근(14)은 상기 수직근(13)을 둘러 고인성 복합체(11)에 배근되는 수평1근(14a)과, 상기 수직근(13)의 상단 및 하단에서는 상단 및 하단 정착부(20B)로 인해 수직근(13)을 둘러서 배근될 수 없으므로 상단 및 하단 정착부(20B)의 스티프너(22) 사이에서 양단이 결합되는 수평2근(14b)으로 구성된다. 상기 수평2근(14b)은 결합된 스티프너(22)와 협력하여 고인성 PC부(10)가 압괴에 의해 팽창 파괴되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.The vertical roots 13 are arranged in the height direction inside the tough composite 11, and the upper end thereof is joined to the upper end connecting portion 30A and the lower end thereof is joined to the lower end connecting portion 30B. The horizontal root 14 includes a horizontal single root 14a which surrounds the vertical muscle 13 and is arranged in the toughness composite 11 and an upper and a lower fixing portion 20B at the upper and lower ends of the vertical leg 13, And a horizontal bifurcation 14b to which both ends are coupled between the stiffeners 22 of the upper and lower fusing units 20B, since they can not be arranged around the vertical stripes 13 due to the vertical stiffness. The horizontal bifurcation 14b cooperates with the combined stiffener 22 to prevent the toughness PC portion 10 from expanding and breaking by collapse.

또한 대각근(15)은 전단저항시 압축 및 인장응력을 반복적으로 받기 위한 부재로서, 그 상단은 상단 정착부(20A)의 보강판(21) 일면에 결합되고, 그 하단은 하단 정착부(20B)의 보강판(21) 일면에 결합된다. 이때 상기 대각근(15)은 고인성 복합체(11) 내부에서 구부림 가공없이 일직선이 되도록 대각방향으로 배치되고 그 상태로 상기 보강판(21)의 일면에 결합됨으로써 구부림 가공에 의한 국부적 응력집중으로 대각근(15)의 구부러진 부분이 먼저 파괴되는 것을 방지하면서 대각근(15)의 안정적인 역할을 가능하게 한다.The upper end of the diagonal rope 15 is coupled to one surface of the reinforcing plate 21 of the upper end fixing portion 20A and the lower end of the diagonal rope 15 is connected to the lower end fixing portion 20B ) Of the reinforcing plate (21). At this time, the diagonal roots (15) are arranged in a diagonal direction so as to be straight without being bent in the tough composite (11) and joined to one surface of the reinforcing plate (21) Thereby enabling the diagonal root 15 to play a stable role while preventing the bent portion of the root 15 from being destroyed first.

이러한 대각근(15)은 제1대각방향과, 상기 제1대각방향의 반대인 제2대각방향으로 각각 배치된다. 이 때 도 3에 도시된 바와 같이, 제1대각방향에 배치되는 대각근(15)은 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)의 보강판(21) 일측면에 결합되고, 제2대각방향에 배치되는 대각근(15)은 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)의 보강판(21) 타측면에 결합되어 각 방향의 대각근(15)이 크로스되는 지점에서 상호간의 경로가 간섭되지 않도록 배치된다.These diagonal roots 15 are arranged in the first diagonal direction and in the second diagonal direction opposite to the first diagonal direction, respectively. 3, the diagonal roots 15 arranged in the first diagonal direction are joined to one side surface of the reinforcing plate 21 of the upper and lower fixing portions 20A and 20B, and in the second diagonal direction, The diagonal roots 15 to be arranged are connected to the other side surfaces of the reinforcing plate 21 of the upper and lower fixing portions 20A and 20B so that the diagonal roots 15 in the respective directions are crossed, do.

그리고 각 방향에 배치되는 대각근(15)의 두께 및 개수는 필요한 응력에 따라 변경되어 적용될 수 있다. The thickness and the number of the diagonal rods 15 arranged in each direction can be changed and applied according to the required stress.

다음으로 돌출근(16)은 고인성 PC부(10)의 회전력에 의한 인발하중에 저항하도록 설계된 부재로서, 양단이 상기 보강판(21) 또는 스티프너(22)에 결합되고 중단이 상기 고인성 복합체(11)를 향해 연장되어 상기 고인성 복합체(11)에 매몰된다. 이러한 돌출근(16)은 다양한 개수로 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는, 보강판(21)의 일면 및 타면에 각각 결합되는 형태로 예시되어 있다. Next, the stone running rope 16 is a member designed to resist a pulling load caused by the rotational force of the tough PC section 10, and both ends thereof are coupled to the stiffener 21 or the stiffener 22, (11) and is buried in the high-toughness composite (11). The stone running rods 16 may be formed in various numbers, and are illustrated as being coupled to one surface and the other surface of the reinforcing plate 21 in the present embodiment.

상기 돌출근(16)은 양단이 상기 보강판(21) 또는 스티프너(22)에 결합된 상태로 일부가 고인성 복합체(11)를 향해 연장되어 노출되는 구성을 'ㄷ'자 형태로 예시한 것으로서, 'ㄱ'자 형태 또는 'ㅁ'자 등의 형태로 철근을 가공하여 일부가 고인성 복합체(11)를 향해 돌출되게 배근하여 본 발명에 적용되어도 무방하다.The stone running rope 16 has a configuration in which both ends of the stone running rope 16 are extended toward the high toughness composite 11 in a state where both ends thereof are coupled to the reinforcing plate 21 or the stiffener 22, , 'A' shape, or 'ㅁ' shape, and the reinforcing bars may be partly projected toward the high-toughness composite 11 so as to be applied to the present invention.

여기서 각 보강근(12)과 정착부(20A, 20B) 및 연결부(30A, 30B)의 '결합'은 다양한 방식이 이용될 수 있는데, 본 실시예에서는 상기 보강근(12)을 용접을 통해 상기 정착부 또는 연결부에 접합하는 방식을 예시하고 있다.Various methods can be used to 'bond' the reinforcing bars 12 and the fixing portions 20A and 20B and the connecting portions 30A and 30B. In this embodiment, the reinforcing bars 12 are welded to the fixing portion Or to a connection portion.

이상과 같은 고인성 PC부(10)의 상단 및 하단, 즉, 상기 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)로부터 노출되는 상기 고인성 PC부(10)의 상단 및 하단에는, 상기 고인성 PC부(10)가 양단에서 압축측의 압괴파괴를 방지하여 최대내력 이후의 급격한 내력저하를 방지하기 위하여 섬유시트(미도시)가 래핑되어 보강될 수 있다. 이때 상기 섬유시트는 상기 고인성 PC부(10)의 횡방향 단면에서 장변 길이의 1/2 이상의 길이에 해당하는 폭으로 래핑되는 것이 바람직하다. 이러한 섬유시트는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 또는 바잘트섬유 가운데 하나 또는 둘 이상의 조합으로 직조된 것이 사용될 수 있다.At the upper and lower ends of the tough PC section 10 exposed from the upper and lower ends of the tough PC section 10, that is, the upper and lower fusing sections 20A and 20B, A fiber sheet (not shown) may be wrapped and reinforced to prevent collapse and breakage of the compression side at both ends and to prevent abrupt strength deterioration after the maximum yield strength. At this time, it is preferable that the fiber sheet is wrapped with a width corresponding to a length equal to or longer than a length of a long side in the transverse cross section of the high toughness PC portion 10. Such a fiber sheet may be woven with one or a combination of two or more of glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, or bazaart fiber.

다음으로, 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)는 고인성 PC부(10)를 상단 및 하단 연결부(30A, 30B)에 정착하는 부재로서, 상기 보강근(12) 중 적어도 일부와 결합된 상태로 상기 고인성 복합체(11)에 일부 매몰되면서 상기 고인성 PC부(10)의 상단 및 하단에 각각 설치된다. The upper and lower fixing portions 20A and 20B are members for fixing the tough PC portion 10 to the upper and lower connecting portions 30A and 30B and are connected to at least a part of the reinforcing ropes 12 Are respectively installed at the upper and lower ends of the high toughness PC portion 10 while partially buried in the tough composite 11.

이러한 정착부(20A, 20B)는 상기 연결부(30A, 30B)의 일면에 용접 접합되는 보강판(21)과 스티프너(22)로 구성되는 철골재로서, 이러한 철골재와 고인성 PC부(10)로부터 연장된 부재(고인성 PC부(10)의 상단 및 하단에 해당되는 고인성 복합체(11)와 보강근(12))가 복합되어 철골철근콘크리트 구조(SRC조)로 구성된다. 즉, 정착부(20A, 20B)를 SRC조로 구성함과 동시에 단면적을 고인성 PC부(10)보다 크게 설계함으로써 강성 및 내력을 증대시키고, 이를 통해 지진발생시 고인성 PC부(10)로 손상이 집중되게 한다. The fixing portions 20A and 20B are steel members made of a reinforcing plate 21 and a stiffener 22 welded to one side of the connecting portions 30A and 30B. Reinforced concrete member (11) and reinforcement rope (12) corresponding to the upper and lower ends of the tough PC section (10)) and is made up of steel reinforced concrete structure (SRC tank). That is, the fixing units 20A and 20B are constituted by the SRC member and at the same time, the cross-sectional area is designed to be larger than the toughness PC unit 10 to increase the rigidity and the proof strength. Focus.

상기 정착부(20A, 20B)는 장변방향 중앙에서 상기 연결부(30A, 30B)에 수직하게 설치되고 측면으로 상기 대각근(15)이 결합되는 보강판(21)과, 상기 보강판(21)의 보강 및 좌굴/변형 방지를 위하여 상기 연결부(30A, 30B)와 보강판(21)에 수직으로 설치되는 스티프너(22)로 구성된다. 이때 상기 보강판(21)과 스티프너(22)의 측면에는 상기 돌출근(16)이 용접 접합되고, 스티프너(22) 사이에는 수평2근(14b)이 용접 접합된다. The fixing units 20A and 20B include a reinforcing plate 21 vertically installed at the center of the long side of the connecting portions 30A and 30B and coupled to the side surface of the diagonal frame 15, And a stiffener 22 vertically installed on the connecting portions 30A and 30B and the reinforcing plate 21 for preventing reinforcement and buckling / deformation. At this time, the stone runway 16 is welded to the side surfaces of the reinforcing plate 21 and the stiffener 22, and the horizontal two legs 14b are welded between the stiffeners 22.

다음으로 상단 및 하단 연결부(30A, 30B)는 기존 건축물의 접합부재(C)와 본 발명에 따른 내진부재를 연결하기 위한 부재로서, 일단은 상기 상단 또는 하단 정착부(20B)에 결합되고 타단은 기존 건축물 또는 기존 건축물에 장착되는 접합부재(C)에 결합된다. 이러한 연결부는 철골재로 구성되어 기존 건축물의 접합부재(C)와 볼트결합 또는 용접접합을 통해 용이하게 결합 가능하다.The upper and lower connection portions 30A and 30B are members for connecting the joint member C of the existing structure and the seismic member according to the present invention and have one end joined to the upper or lower end fixing portion 20B, Is joined to a joining member (C) mounted on an existing building or an existing building. Such a connection portion is made of a steel material and can be easily coupled to the joint member C of the existing structure through bolt joint or weld joint.

이러한 연결부는 상술한 고인성 PC부(10) 및 정착부(20A, 20B)와 함께 공장에서 제작되는 것으로, 상단 연결부(30A), 상단 정착부(20A), 고인성 PC부(10), 하단 정착부(20B) 및 하단 연결부(30B)로 배치되어 일체화된 상태로 제작된다. The connection portion is manufactured in the factory together with the above-described high-toughness PC portion 10 and the fixing portions 20A and 20B and includes an upper connection portion 30A, an upper fixing portion 20A, a tough PC portion 10, The fixing portion 20B and the lower end connecting portion 30B so as to be integrally manufactured.

상기 연결부(30A, 30B)는 H형강(기성품)으로 제작되고, 충분한 내력 및 강성을 확보하기 위하여 고인성 PC부(10)의 단면 중 장변의 길이에 대해 2배 이상의 폭을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.The connecting portions 30A and 30B are preferably made of H-shaped steel (prefabricated product) and designed to have a width at least two times longer than the length of the long side of the end face of the tough PC portion 10 in order to secure sufficient strength and rigidity Do.

또한 상기 연결부(30A, 30B)에는 상술한 보강근(12) 중 수직근(13)이 용접 접합되어 상기 연결부(30A, 30B)에 전달된 지진력(수평하중)이 고인성 PC부(10)에 직접적으로 전달되게 한다.The horizontal roots 13 of the reinforcing ropes 12 are welded to the connecting portions 30A and 30B so that the seismic forces (horizontal loads) transmitted to the connecting portions 30A and 30B are directly applied to the high toughness PC portion 10 Lt; / RTI >

이상과 같이, 지진발생시 기존 건축물의 보(B)에 설치된 접합부재(C)를 통해 상단 및 하단 연결부(30A, 30B)에 지진력(수평하중)이 작용하게 되면, 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)의 보강판(21)을 통해 대각근(15)으로 수평하중이 전달되어 수평저항력과 전단변형성능이 탁월한 고인성 PC부(10)가 지진에 저항하는 내진보강시스템은 기존 건축물의 실내, 실외, 면내(보의 밑면), 면외(보의 측면)에 모두 설치 가능하다. As described above, when a seismic force (horizontal load) acts on the upper and lower connecting portions 30A and 30B through the joint member C provided on the beam B of the existing building in the event of an earthquake, the upper and lower fixing portions 20A, 20B are transmitted through the reinforcing plate 21 to the diagonal rope 15 to provide an earthquake-resistant reinforced PC portion 10 having excellent horizontal resistance and shear deformation performance, It can be installed outdoors, in the plane (bottom of the beam), and outboard (beam side).

즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기존 건축물의 실내에서 면내에 설치될 수 있고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 기존 건축물의 실외에서 면외에 설치될 수도 있다. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, it may be installed in the interior of the existing building, or may be installed outside the exterior of the existing building, as shown in FIGS. 8 and 9.

이때 실내의 면내에 설치되는 경우에는, 보(B)와 기둥(P)에 결합되는 접합부재(C)에 본 발명에 따른 내진보강시스템을 장착하여 내진 보강을 수행할 수 있고, 실외의 면외에 설치되는 경우에는, 보(B)의 외측으로 철골 또는 철근 콘크리트로 접합부재(C)를 미리 설치해 둔 상태에서 본 발명에 따른 내진보강시스템을 장착하여 내진 보강을 수행할 수 있다. In this case, in the case of being installed in the interior of the room, the seismic strengthening system according to the present invention can be mounted on the joint member C to be joined to the beam B and the column P to perform seismic strengthening. It is possible to mount an anti-seismic reinforcement system according to the present invention in a state where the joining member C is preliminarily provided with steel frame or reinforced concrete outside the beam B to perform seismic reinforcement.

이상에서 설명한 바와 같은 내진보강시스템의 내진성능을 검증해보면, 도 10에 도시된 바와 같이, 비내진 RC골조에 본 발명에 따른 내진보강시스템이 설치된 경우에, 비내진 RC골조의 수평내력 및 최대내력에서의 수평변형능력을 대폭 증대시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 또한 최대내력 이후에도 안정적으로 내력을 유지함을 통해 내진보강시스템에 의해 건축물의 급격한 전단파괴가 방지될 수 있음을 알 수 있다. As shown in FIG. 10, when the anti-seismic reinforcement system according to the present invention is installed in the non-seismic RC frame, the horizontal strength and the maximum endurance of the non-seismic RC frame It can be seen that the horizontal deformation capability in the horizontal direction can be greatly increased. Also, it can be seen that the seismic strengthening system can prevent the sudden shear destruction of the building by maintaining the stable strength even after the maximum strength.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

10 : 고인성 PC부 11 : 고인성 복합체 12 : 보강근
13 : 수직근 14 : 수평근 15 : 대각근
16 : 돌출근
20A : 상단 정착부 20B : 하단 정착부
21 : 보강판 22 : 스티프너
30A : 상단 연결부 30B : 하단 연결부
C : 접합부재 P : 기둥 B : 보
10: High Toughness PC Part 11: High Toughness Composite 12: Reinforcement Bar
13: the medial rectus 14: the horizontal line 15: the diagonal
16: Go to the stone
20A: upper end fixing unit 20B: lower end fixing unit
21: reinforcing plate 22: stiffener
30A: upper connection part 30B: lower connection part
C: joint member P: column B: beam

Claims (7)

직접인장변형율이 1.5% 이상이고, 휨 및 인장하중 작용하에서 초기 균열발생 후에도 응력의 저하없이 변형의 증대와 함께 응력이 증대되는 변형경화거동이 발현되며, 미세균열이 균질하고 무수히 발생하는 멀티플크렉 특성이 발현되는 고인성 복합체(11)와, 상기 고인성 복합체(11) 내부에 배근되는 보강근(12)을 포함하는 고인성 PC부(10);
상기 보강근(12) 중 적어도 일부와 결합된 상태로 상기 고인성 복합체(11)에 일부 매몰되면서 상기 고인성 PC부(10)의 상단 및 하단에 각각 설치되는 상단 및 하단 정착부(20A, 20B); 및
일단은 상기 상단 또는 하단 정착부(20A, 20B)에 결합되고 타단은 기존 건축물에 결합되는 상단 및 하단 연결부(30A, 30B);를 포함하고,
상기 보강근(12)은 수직근(13), 수평근(14), 대각근(15) 및 돌출근(16)을 포함하여 구성되고,
상기 각 정착부(20A, 20B)는, 상기 연결부(30A, 30B)에 수직으로 설치되고 측면으로 상기 대각근(15)이 결합되는 보강판(21)과, 상기 보강판(21)을 보강하기 위하여 상기 연결부(30A, 30B)와 보강판(21)에 수직으로 설치되는 스티프너(22)를 포함하며,
상기 수직근(13)의 양단은 각각 상기 상단 또는 하단 연결부(30A, 30B)에 결합되며,
상기 대각근(15)은 구부림 가공없이 일직선이 되도록 제1대각방향과 제2대각방향으로 각각 배치되고, 각 방향에 배치되는 대각근(15)은 상기 보강판(21)의 서로 다른 측면에 결합되고,
상기 돌출근(16)의 양단은 상기 보강판(21) 또는 스티프너(22)에 결합되고 중단은 상기 고인성 복합체(11)를 향해 연장되어 상기 고인성 복합체(11)에 매몰되는 것을 특징으로 하는 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템.
Strain hardening behaviors that increase stress with increase of strain without stress decrease even when initial tensile strain is 1.5% or more under direct bending and tensile load, and a multiple crack characteristic that microcracks are homogeneous and numerous (10) comprising a rigid tough composite (11) and a reinforcing rope (12) laid inside the rigid tough composite (11);
The upper and lower fixing portions 20A and 20B are installed at the upper and lower ends of the high toughness PC portion 10 while partially buried in the high toughness composite 11 in a state of being coupled with at least part of the reinforcing ropes 12, ; And
(30A, 30B), one end of which is coupled to the upper or lower fixing portion (20A, 20B) and the other end is coupled to an existing building,
The reinforcement rope 12 is composed of a vertical rope 13, a horizontal rope 14, a diagonal rope 15 and a stone turn rope 16,
Each of the fusing units 20A and 20B includes a reinforcing plate 21 vertically installed on the connecting portions 30A and 30B and coupled with the diagonal roots 15 on a side surface thereof, And a stiffener (22) vertically installed on the connecting portions (30A, 30B) and the reinforcing plate (21)
Both ends of the perpendicular rods 13 are coupled to the upper or lower connection portions 30A and 30B, respectively,
The diagonal roots (15) are arranged in the first diagonal direction and the second diagonal direction so as to be straight without being bent, and the diagonal roots (15) arranged in the respective directions are joined to different sides of the reinforcing plate And,
Characterized in that both ends of the stone runway (16) are joined to the stiffener plate (21) or the stiffener (22) and the stop is extended toward the tough composite (11) Seismic Retrofit System of Buildings Improved Horizontal Resistance and Shear Deformation by Using High Tough Precast Concrete.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상단 및 하단 정착부(20A, 20B)로부터 노출되는 상기 고인성 PC부(10)의 상단 및 하단에는, 상기 고인성 PC부(10)가 양단에서 압괴파괴되는 것을 방지하기 위하여 섬유시트가 래핑되어 보강되는 것을 특징으로 하는 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템.
The method according to claim 1,
The upper and lower ends of the high-tensile strength PC portion 10 exposed from the upper and lower fixing portions 20A and 20B are formed by laminating a fibrous sheet Reinforced precast concrete is used to reinforce horizontal resistance and shear deformation performance of buildings.
제6항에 있어서,
상기 섬유시트는 상기 고인성 PC부(10)의 횡방향 단면에서 장변 길이의 1/2 이상의 길이에 해당하는 폭으로 래핑되는 것을 특징으로 하는 고인성 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 수평저항력 및 전단변형성능을 향상시킨 건축물의 내진보강시스템.
The method according to claim 6,
Characterized in that the fiber sheet is wrapped with a width corresponding to a length of at least 1/2 of the long side length in the transverse section of the high toughness PC section (10). The toughness precast concrete The seismic strengthening system of the building improved.
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