KR101906390B1 - 구조체 내력 보강장치, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조체 내력 보강장치, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 구조면 상에 지지되며 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 둔각을 형성하는 내측 공간에서 지지부와 텐션조절부를 연결하며 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구; 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및 텐션조절부의 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 텐션고정구를 구조면을 따라 슬라이딩시키며 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하는 구조체 내력 보강장치가 제안된다. 또한, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법이 제안된다.

Description

구조체 내력 보강장치, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법{APPARATUS FOR REINFORCING STRUCTURE, REINFORCED STRUCTURE AND METHOD FOR REINFORCING LOAD-BEARING STRUCTRE}

본 발명은 구조체 내력 보강장치, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법에 관한 것이다. 구체적으로는 기존 구조물의 내력 구조체에 설치되어 내력 및 변형력, 예컨대 전단강도와 전단변형능력을 증진시켜 내진성을 향상시킬 수 있는 구조체 내력 보강장치, 그러한 구조체 내력 보강장치가 설치된 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법에 관한 것이다.

최근 지진에 대한 우려가 깊어지면서 기존에 내진 설계가 되지 않거나 미흡한 건축물, 토목구조물 등의 구조물에 대한 내진성능 향상을 위한 다양한 방법들이 나오고 있다. 특히, 기존 건물들이나 토목구조물들이 노후화되면서 구조물의 내구성 측면에서도 전단 보강에 대한 요구가 나타나고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1544422호나 대한민국 등록특허공보 제10-1719179호 등에 구조물의 기둥 등을 보강하기 위한 예가 제안되고 있다. 선행기술인 등록특허공보 제10-1544422호에서는 와이어로프와 앵커볼트를 이용한 구조물 보강장치를 개시하고 있다. 이때, 구조물의 기둥을 보강하는 경우 인장용 부재인 와이어로프가 앵커볼트를 이용하여 고정수단에 고정되고 있는데, 하나의 와이어로프로 노출된 모든 모서리를 감싸며 와이어로프를 긴장시키고 있으므로 기둥부재에 충분한 내력 보강을 위해 와이어로프의 인장강도를 높이는 경우 긴장된 와이어로프에 의해 강도가 취약한 모서리 부근에서 파손이 쉽게 일어날 수 있다. 선행 특허에서 코너비드를 모서리에 설치하여 모서리를 보고하고 있으나, 사각 기둥에 설치 시 굴절정도가 커서 모서리 부근에 작용하는 힘이 매우 커지게 되어 모서리 보호가 충분치 못할 수 있다. 또한, 각 기둥을 보강하는 경우 하나의 와이어로프에 의해 커버되는 영역의 전구간 길이가 길고 모서리에서 절곡되고 있어 와이어로프에 충분한 인장력을 가하기가 쉽지 않고 게다가 인장된 와이어로프가 모서리부근에서 압축력이 강하게 작용하여 각 기둥 전체의 내력 보강이 쉽지 않을 수 있다. 나아가 고정수단의 앵글의 수직돌출면에 수직하게 앵커볼트가 체결되어 인장력을 가하고 있어 앵글의 수직돌출면에서 좌굴이 쉽게 발생할 수 있다.

또한, 선행기술인 등록특허공보 제10-1719179호에서는 구조물인 기둥을 와이어를 이용하여 나선형으로 보강하는 것을 개시하고 있다. 이때, 각 모서리에 지지부재를 설치하여 지지부재의 바깥에서 와이어가 긴장되도록 하고 있으나, 전술한 선행 특허의 경우와 마찬가지로 기둥부재에 충분한 내력 보강을 위해 와이어로프의 인장강도를 높이는 경우 긴장된 와이어로프에 의해 강도가 취약한 모서리 부근에서 파손이 일어나기 쉽고, 이에 따라 모서리 보호가 충분히 못할 수 있다. 또한, 와이어가 나선형으로 수회 차례 기둥을 감싸고 있어 들뜬 부분이 많이 형성되므로 와이어에 충분한 인장력을 가하기 어렵고 설사 와이어에 인장력을 어느 정도 가하더라도 기둥에 충분한 내력보강이 어려울 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1544422호 (2015년 8월 13일 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1719179호 (2017년 3월 23일 공고)

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 보강장치가 구조면을 따라 슬라이딩되면서 인장부재에 인장력을 제공하도록 함으로써 각 기둥 구조체에 사용 시 모서리에 직접 압축힘이 가해지지 않아 모서리를 보호하며 구조체의 내력을 증진시키는 구조체 내력 보강장치, 내력보강 구조체 및 내력구조체 보강공법을 제안하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습에 따라, 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 구조면 상에 지지되며 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 둔각을 형성하는 내측 공간에서 지지부와 텐션조절부를 연결하며 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구; 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및 텐션조절부의 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 텐션고정구를 구조면을 따라 슬라이딩시키며 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하는 구조체 내력 보강장치가 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 텐션인가부재의 조임 시 각각의 텐션고정구의 슬라이딩 거리의 합은 다른 텐션고정구와 사이에서 조여지는 거리보다 크다.

또 하나의 예에서, 구조체 내력 보강장치는 n개 모서리를 갖는 각 기둥인 내력 구조체의 둘레를 따라 설치되되, 각 기둥의 각 면에 설치되는 (n-1)쌍의 제1 및 제2 텐션고정구, 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍 사이에 결합된 (n-1)개의 인장부재 및 각 기둥의 각 모서리 부근에서 서로 마주하는 조임홀을 관통하는 (n-1)개의 텐션인가부재를 포함할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 구조체 내력 보강장치는 슬래브의 일면에서 노출되는 보(Beam) 또는 벽체의 일면에서 노출되는 기둥인 내력 구조체의 적어도 제1 및 제2 모서리를 가로지르며 설치되되, 제1 및 제2 모서리 사이의 적어도 하나 이상의 면에서 한 쌍 이상의 제1 및 제2 텐션고정구가 설치되고, 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍 사이에 인장부재가 결합되고, 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍의 순서 상 최외각 제1 텐션고정구가 설치된 면과 함께 제1 모서리를 이루는 제1 외측면 상에 설치되며 최외각 제1 텐션고정구와 이웃하는 제2 외측 텐션고정구, 및 순서 상 최외각 제2 텐션고정구가 설치된 면과 함께 제2 모서리를 이루는 제2 외측면 상에 설치되며 최외각 제2 텐션고정구와 이웃하는 제1 외측 텐션고정구를 더 포함하고, 제1 및 제2 외측 텐션고정구 각각은 지지부 및 조임홀을 구비하는 텐션조절부를 포함하고, 각각 일단측이 제2 및 제1 외측 텐션고정구의 각 지지부에 결합되고, 타단측이 제1 및 제2 외측면 각각에 설치되거나 제1 및 제2 외측면과 나란한 관통홀 각각을 관통하여 슬래브 내지 벽체의 타면 상에 각각 설치된 고정부재에 결합되는 제1 및 제2 외측면 인장부재를 더 포함하고, 텐션인가부재는 적어도 2개 이상 구비되고 그 중 하나는 제1 텐션고정구의 조임홀과 제2 외측 텐션고정구의 조임홀을 관통하고 다른 하나는 제2 텐션고정구의 조임홀과 제1 외측 텐션고정구의 조임홀을 관통할 수 있다.

또한 하나의 예에 따르면, 텐션고정부가 설치될 내력 구조체가 단면상 독립된 경우 그 단면 상에서 또는 내력 구조체가 슬래브 내지 벽체와 결합되어 노출된 경우 슬래브 내지 벽체가 고려되지 않은 실질 단면 상에서 n개 모서리를 갖는 경우, 텐션조절부는 모서리 각 α°에 대하여 둔각이 (360°-α°)/2와 동일하거나 적어도 그보다 작고 (360°-β°)/2보다 크도록 형성되고, 이때, β°는 (n+1)개 모서리를 갖는 가상의 정다각형 단면 구조체의 모서리 각이고, 조임홀은 텐션조절부를 수직하게 관통하거나 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 텐션조절부를 관통할 수 있다.

또 하나의 예에서, 지지부는 인장부재의 인장방향으로 형성되되 내력 구조체의 구조면 상에 설치되는 가이드핀이 관통하는 가이드홀을 구비하고, 텐션인가부재의 조임에 따라 텐션고정구가 가이드핀에 의해 가이드되며 인장부재가 인장될 수 있다.

또 하나의 예에 따르면, 인장부재는 봉강, 이형봉강, FRP 바, 와이어 중 어느 하나로서, 볼트너트 결합, 쐐기결합, 용접 접합 중 적어도 어느 하나 이상의 방식으로 지지부에 결합될 수 있다. 또한, 텐션인가부재는 볼트너트부재일 수 있다.

다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 구조체 내력 보강장치가 설치될 구조면을 구비하는 내력 구조체; 및 전술한 발명의 하나의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 구조체 내력 보강장치를 포함하는 내력보강 구조체가 제안된다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 또 하나의 모습에 따라, 내력 구조체의 내력을 보강하는 보강공법으로서, 내력 구조체의 구조면에 전술한 발명의 하나의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 구조체 내력 보강장치를 설치하되, 구조체 내력 보강장치를 설치하는 공정은: 인장부재의 양단측에 제1 및 제2 텐션고정구가 설치된 보강기재를 텐션인가부재를 이용하여 인접된 다른 텐션고정구와 체결시키며 구조면에 가설치하는 단계; 및 텐션인가부재를 조이며 제1 및 제2 텐션고정구 각각의 텐션조절부를 인장방향으로 당겨 인장부재에 인장력을 가하여 고정 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내력구조체 보강공법이 제안된다.

본 발명의 하나의 실시예에 따라, 보강장치가 구조면을 따라 슬라이딩되면서 인장부재에 인장력을 제공하도록 함으로써 각 기둥 구조체에 사용 시 모서리에 직접 압축힘이 가해지지 않아 모서리를 보호하며 구조체의 내력을 증진시킬 수 있다. 나아가 내력 구조체의 내진성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 4개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 8개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b 각각은 슬래브 또는 벽체에서 2개 모서리가 노출된 내력 구조체에 설치된 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모서리 부근에서의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 텐션고정구를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 내력구조체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.

본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 참조되는 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예시로서, 모양, 크기, 두께 등은 기술적 특징의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 축소되게 표현된 것일 수 있다.

[구조체 내력 보강장치]

먼저, 본 발명의 하나의 모습에 따른 구조체 내력 보강장치를 도 1 내지 6을 참조하여 살펴보기로 한다. 또한, 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치를 이해함에 있어 후술되는 설명뿐만 아니라 후술되는 발명의 하나의 예에 따른 내력보강 구조체의 실시예들 및 내력구조체 보강공법의 실시예들에 대한 설명들이 참조될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 4개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 4개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4a 및 4b 각각은 슬래브 또는 벽체에서 2개 모서리가 노출된 내력 구조체에 설치된 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 모서리 부근에서의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 구조체 내력 보강장치의 텐션고정구를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 5를 참조하면, 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b), 인장부재(30) 및 텐션인가부재(50)를 포함한다. 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)는 내력 구조체(1)의 구조면(1c)의 일측과 타측에 각각 설치되고 인장부재(30)의 일단측 및 타단측과 각각 결합된다. 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각각은 구조면(1c) 상에 지지되며 인장부재(30)와 결합되는 지지부(11) 및 조임홀(13a)을 구비하고 지지부(11)와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부(13)를 포함한다. 인장부재(30)는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)의 각 지지부(11)에 일단측과 타단측이 각각 결합된다. 텐션인가부재(50)는 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)에 체결되고 인접된 다른 텐션고정구(10a 내지 10d)에서의 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)을 관통하여 조여지고, 조여짐에 따라 텐션고정구(10a, 10b)를 구조면(1c)을 따라 슬라이딩시키며 인장부재(30)에 인장력을 가한다.

내력 구조체(1)는 일반적으로 건축이나 토목 구조물 등의 기존 구조물의 구조체 중 내력을 담당하는 구조를 갖는 부분으로, 예컨대, 기둥, 보, 슬래브, 내력벽체 등을 말한다. 다만, 본 발명에서 내력 구조체(1)는 본 발명의 하나 예에 따른 구조체 내력 보강장치가 설치되므로, 예컨대 기존 구조물의 기둥이나 보 등을 예로 들 수 있다. 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)는 구조물의 모서리(1a, 1b) 부근에 설치되고, 텐션인가부재(50)를 이용하여 모서리 부근에서 이웃하는 텐션고정구(10a 내지 10d)를 당겨주는 방식이므로, 전술한 구조물의 기둥이나 보 등의 내력 보강용으로 사용하기에 적합하다. 슬래브나 내력벽체의 경우 폭의 길이가 커서 폭방향으로 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치 하나만을 설치할 경우 인장부재(30)에 충분한 인장력을 가하기 어려울 수 있다.

이하에서, 도면을 참조하여 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.

텐션고정구

도 1 내지 6을 참조하면, 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)는 내력 구조체(1)의 구조면(1c)의 일측과 타측에 각각 설치된다. 이때, 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 간에는 인장부재(30)로 연결된다. 즉, 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 인장부재(30)의 일단측 및 타단측과 각각 결합된다. 내력 구조체(1)의 구조면(1c)의 일측과 타측은 통상 모서리(1a, 1b)를 형성하는 부분이므로, 모서리(1a, 1b) 부근에서 한 쪽면 상의 제1 텐션고정구(10a)와 다른 쪽면 상의 텐션고정구, 예컨대 제2 텐션고정구(10b)를 텐션인가부재(50)를 이용하여 모서리(1a, 1b) 쪽으로 당김으로써 인장부재(30)에 인장력을 가할 수 있다.

이때, 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각각은 지지부(11) 및 텐션조절부(13)를 포함하고 있다. 지지부(11)와 텐션조절부(13)는 일체로 형성되거나 용접으로 결합시켜 텐션인가부재(50)로 조임에 따라 일체로 움직이도록 할 수도 있다.

텐션고정구(10a, 10b)의 지지부(11)는 내력 구조체(1)의 구조면(1c) 상에 지지되며 인장부재(30)와 결합된다. 이때, 내력 구조체(1)의 구조면(1c)은 내력 구조체(1) 단면이 다각형인 경우 각각의 평면일 있고, 또는 실시예에 따라 연속된 2개 또는 그 이상의 평면이 결합된 일체로서의 구조면(1c)일 수 있다. 또는, 내력 구조체(1)의 단면이 원형 또는 타원형인 경우 구조면(1c)은 일부 영역에 해당하는 곡면일 수도 있다. 예컨대, 지지부(11)는 텐션인가부재(50)의 조임에 따라 내력 구조체(1)의 구조면(1c)을 따라 슬라이딩하게 된다. 예컨대, 구조면(1c)이 곡면인 경우 지지부(11)의 슬라이딩 범위는 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)과 텐션인가부재(50)의 단면매칭 여유율(예컨대, 단면 매칭 시 남는 영역의 비율)에 따라 달라질 수 있고, 단면매칭 여유율이 커질수록 인장부재(30)의 긴장상태 유지가 어려워질 수 있으므로 곡면 구조면(1c) 상에서 슬라이딩범위는 제한적일 수 있다. 따라서 내력 구조체(1)의 단면이 원형 또는 타원형인 경우 적절한 인장력을 인장부재(30)에 가해주기 위해 단면의 크기와 분할될 영역의 폭을 고려하여 적절한 개수로 영역을 분할하여 각 분할영역을 구조면(1c)으로 삼아 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 설치될 수 있다.

지지부(11)가 구조면(1c)을 따라 슬라이딩하면서 인장부재(30)에 인장력을 가하게 되므로, 내력 구조체(1)의 단면이 각 기둥인 경우는 물론 원형 또는 타원형인 경우에도 내력 구조체(1)의 내력을 증진시킬 수 있다.

그리고 텐션고정부의 텐션조절부(13)는 조임홀(13a)을 구비하고 지지부(11)와 둔각을 이루며 돌출된다. 조임홀(13a)에는 텐션인가부재(50)가 체결, 예컨대 관통 체결된다. 텐션조절부(13)는 자체로 인장부재(30)에 가해지는 인장력을 조절하는 것이 아니라 텐션인가부재(50)가 조임홀(13a)에 체결되어 조여지는 정도에 따라 조절된 인장력을 인장부재(30)로 전달하게 된다.

예컨대, 도 1, 2, 5 및 6을 참조하면, 하나의 예에서, 텐션고정구(10a, 10b) 각각은 보강부(15)를 더 포함할 수 있다. 보강부(15)는 텐션인가부재(50)의 조임에 따른 텐션고정구(10a, 10b)의 내력, 예컨대 지지부(11)와 텐션조절부(13) 간 연결부위의 내력을 보강하기 위한 것으로 측면 상에서 또는 둔각을 형성하는 내측 공간에서 지지부(11)와 텐션조절부(13)를 연결한다. 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(11)와 텐션조절부(13)가 단순히 외측면뿐만 아니라 내측면도 둔각으로 모서리를 형성하도록 결합된 경우 결합부위의 강도가 충분히 확보되지 않는다면 텐션인가부재(50)를 조임에 따라 텐션조절부(13)의 변형을 야기시켜 인장부재(30)로 예정된 충분한 인장력을 제공하기가 어려울 수도 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 텐션고정구(10a, 10b)는 보강부(15)를 구비할 수 있다. 도 1, 2, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 보강부(15)는 지지부(11)와 텐션조절부(13)의 측면 상에, 예컨대 양 측면 상에서 지지부(11)와 텐션조절부(13)에 각각 결합되어 지지부(11)와 텐션조절부(13)의 결합부위에 가해지는 모멘트 등에 대한 저항력을 높일 수 있다. 또는, 도시되지 않았으나, 보강부(15)는 지지부(11)와 텐션조절부(13)의 측면이 아니라 또는 측면과 별도로 서로 둔각을 형성하는 내측 공간에서 지지부(11)의 내측면 및 텐션조절부(13)의 내측면에 결합되어 지지부(11)와 텐션조절부(13)의 결합부위에 집중되는 힘에 대한 내력을 갖도록 할 수 있다. 이때, 지지부(11) 및 텐션조절부(13)의 내측면이라 함은 둔각을 형성하는 방향에 형성된 면이고, 반대로 지지부(11)의 외측면은 내력 구조체(1)의 구조면(1c)에 지지되는 면이고 텐션조절부(13)의 외측면은 이웃하는 텐션고정구(10a 내지 10d)의 텐션조절부(13)와 대향하는 면이다.

예컨대, 보강부(15)는 도 1, 2, 5 및 6에 도시된 바와 같이 판 형상으로 지지부(11)와 텐션조절부(13)의 측면에 결합될 수 있고, 또는 도시되지 않았으나 막대형상으로 측면 상에 또는 둔각을 형성하는 내측공간에 결합될 수 있다. 또는 둔간을 형성하는 내측공간이 채워지도록 보강부(15)가 형성될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 또 하나의 예에서, 지지부(11)는 가이드홀(11a)을 구비할 수 있다. 가이드홀(11a)은 인장부재(30)의 인장방향으로 형성된다. 가이드홀(11a)은 내력 구조체(1)의 구조면(1c) 상에 설치되는 가이드핀(도시되지 않음)에 의해 관통될 수 있다. 이때, 텐션인가부재(50)의 조임에 따라 텐션고정구(10a, 10b)가 가이드핀에 의해 가이드되며 내력 구조체(1)의 구조면(1c)을 따라 슬라이딩되고, 이에 따라 인장부재(30)가 인장될 수 있다.

예컨대, 지지부(11)는 인장부재(30)가 결합되는 부위에 힘이 집중되어 좌굴이 되지 않도록 형성될 수 있다. 따라서, 가이드홀(11a)이 구비된 경우에도 가이드홀(11a) 폭이 지지부(11)의 폭의 대부분을 차지하지 않도록 하고 인장부재(30) 결합부위 쪽 가이드홀(11a)의 내측부터 인장부재(30) 결합부위 말단까지의 남겨진 폭도 좌굴 등에 견딜 수 있도록 충분한 크기를 갖도록 할 수 있다.

예컨대, 도 5를 참조하여 살펴본다. 도 5는 내력 구조체(1)의 모서리 부근에서 제1 텐션고정구(10a)와 그에 이웃하는 텐션고정구 사이를 체결하는 텐션인가부재(50)의 조임에 따라 제1 텐션고정구(10a)와 이웃 텐션고정구가 당겨지는 것을 도시하고 있다. 도 5에서 실선은 텐션인가부재(50)의 조임 전 상태이고, 점선은 텐션인가부재(50)의 조임 후 상태이다. 이에 따라, 인장부재(30)에 인장력이 가해지게 된다. 도 5는 직각인 모서리를 기준으로 도시하였으나, 직각 외의 다른 모서리 각의 경우에도 마찬가지로 설명될 수 있고, 단면상 원 또는 타원 구조에서도 마찬가지로 설명될 수 있다.

예컨대, 지지부(11)와 텐션조절부(13)에 의해 형성되는 둔각의 크기를 적절하게 형성될 수 있다. 예컨대, 면이 많은 내력 구조체(1)에 설치되는 것일수록 둔각이 크기가 작아지고 단면상 삼각구조의 내력 구조체(1)에 설치되는 경우 둔각이 크기가 최대가 될 수 있다. 예컨대, 정12면체 이상이면 원기둥에 가까워지므로, 둔각의 크기는 정12면체에서 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분인 105°에서 정삼각기둥에서 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분인 150°범위에서 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치가 설치될 내력 구조체(1)의 단면 구조 및 크기를 고려하여 적절하게 형성될 수 있다.

예컨대, 또한, 텐션조절부(13)는 텐션인가부재(50)의 조임에 따라 바깥쪽, 즉 서로 대향하는 텐션조절부(13) 방향으로 힘을 받게 되므로, 둔각의 크기 설정 시 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분 각과 동일하거나 이보자 작게 형성시킬 수 있다. 이때, 도 5를 참조하면, n개 모서리를 갖는 단면에서 모서리 각 α°의 바깥쪽 각의 이등분 각은 (360°-α°)/2이다.

하나의 예에서, 텐션고정부가 설치될 내력 구조체(1)가 n개 모서리를 갖는 경우를 살펴본다. 이때, 모서리 n개는 내력 구조체(1)가 단면상 독립된 경우(단면 상에 슬래브나 벽체 등이 결합되지 않은 경우) 그 단면 상에서 또는 내력 구조체(1)가 슬래브 내지 벽체와 결합되어 노출된 경우 슬래브 내지 벽체가 고려되지 않은 실질 단면 상에서 형성되는 갯수이다. 텐션고정부가 설치될 내력 구조체(1)가 n개 모서리를 갖는 경우, 텐션조절부(13)는 모서리 각 α°에 대하여 둔각이 (360°-α°)/2와 동일하거나 적어도 그보다 작고 (360°-β°)/2보다 크도록 형성될 수 있다. 이때, β°는 (n+1)개 모서리를 갖는 가상의 정다각형 단면 구조체의 모서리 각이다.

예컨대, 둔각의 크기가 설정되는 경우, 조임홀(13a)은 텐션조절부(13)를 수직하게 관통하거나 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 텐션조절부(13)를 관통할 수 있다. 예컨대, 둔각의 크기가 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분 각과 동일한 경우, 이웃하는 텐션고정구(10a 내지 10d)의 텐션조절부(13)를 수직하게 관통하거나 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 텐션조절부(13)를 관통하는 각 조임홀(13a)은 서로 일치되게 관통될 수 있다. 또한, 둔각의 크기가 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분 각과 동일하지 않고 그보다 작은 경우(도시되지 않음)에도 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 텐션조절부(13)를 관통하는 각 조임홀(13a)은 서로 일치되게 관통될 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 둔각의 크기가 모서리 각의 바깥쪽 각의 이등분 각과 동일하지 않고 그보다 작은 경우 각 조임홀(13a)이 이웃하는 텐션고정구의 텐션조절부(13)를 수직하게 관통하는 경우 관통방향이 불일치하고, 이때, 텐션인가부재(50)를 불일치 각도와 매칭되게 절곡시켜 각 조임홀(13a)을 수직으로 관통하도록 할 수 있다.

예컨대, 텐션조절부(13)에 형성된 조임홀(13a)의 높이는 둔각의 꼭지점에서 조임홀(13a)의 저점까지의 높이로 정의될 수 있고, 이때 조임홀(13a)의 높이는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 설치된 구조면(1c)의 폭의 길이 내지 인장부재(30)의 길이, 인장부재(30)의 변형률 내지 항복변형률, 인장부재(30)에 가해질 인장력 등을 선택적 내지 종합적 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

도 2를 참조하여 살펴본다. 도 2는 각 기둥 형상의 내력 구조체(1)의 단면 둘레에 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치를 설치한 모습이다. 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b), 하나의 인장부재(30) 및 하나의 텐션인가부재(50)가 1세트로 하나의 구조체 내력 보강장치의 실시예가 되는 경우 도 2는 다수의 구조체 내력 보강장치를 내력 구조체(1)의 둘레에 설치한 모습이 될 수 있고, 다수의 세트가 하나의 구조체 내력 보강장치의 실시예가 되는 경우 도 2는 하나의 실시예의 모습을 나타내는 것일 수 있다. 본 발명에서, 내력 구조체(1)가 각 기둥인 경우라 함은 내력 구조체(1)가 건축이나 토목 구조물에서 기둥인 경우에 한정되는 것이 아니라 보 등의 구조체 구조가 각 기둥 형상인 것도 포함하는 의미로 사용되는 것에 유의한다.

도 2를 참조하면, 하나의 예에서, 구조체 내력 보강장치는 n개 모서리를 갖는 각 기둥인 내력 구조체(1)의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 도 2는 4개 모서리를 갖는 4각 기둥의 내력 구조체(1)의 둘레에 설치된 구조체 내력 보강장치를 나타낸다. 이때, 구조체 내력 보강장치는 각 기둥의 각 면에 설치되는 (n-1)쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b), 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각 쌍 사이에 결합된 (n-1)개의 인장부재(30) 및 각 기둥의 각 모서리 부근에서 서로 마주하는 조임홀(13a)을 관통하는 (n-1)개의 텐션인가부재(50)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 내력 구조체(1)의 각 면마다 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 및 그 사이에 결합된 인장부재(30)가 설치된다.

도 3은 8각 기둥의 내력 구조체(1)의 둘레에 설치된 구조체 내력 보강장치를 나타내고 있다. 도 3을 참조하여 살펴보면, 하나의 예에서, 6개 이상 n개의 모서리를 갖는 각 기둥인 내력 구조체(1)의 둘레를 따라 구조체 내력 보강장치가 설치되는 경우, 구조체 내력 보강장치는 연속하는 2이상의 연속면에 각각 한 쌍씩 설치되는 적어도 2쌍 이상의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b), 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각 쌍 사이에 결합된 적어도 2개 이상의 인장부재(30) 및 각 기둥의 적어도 2개 이상의 모서리 부근에서 서로 이웃하는 조임홀(13a)을 관통하는 적어도 2개 이상의 텐션인가부재(50)를 포함할 수 있다. 예컨대, 각 기둥의 면의 개수가 작을 수록 연속하는 2개의 연속면의 이루는 각도가 작아지므로 인장부재(30)는 와이어 부재를 사용하거나 또는 모서리 각에 대응하게 절곡된 봉강, 이형봉강, FRP 바 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 2이상의 연속면에 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)만 설치되고, 텐션인가부재(50)의 조임에 따라 당겨지는 길이의 한계가 있으므로 각 기둥의 단면 크기가 충분히 크고 면수가 적절한 경우보다는 단면 크기가 자고 면수가 많은 경우에 적용되는 것이 바람직할 수 있다.

예컨대, 도 3을 참조하면, 2이상의 연속면에 배치되는 인장부재(30)는 적어도 하나의 모서리를 가로지르게 되는데, 이때, 모서리를 보호하기 위해 인장부재(30)와 모서리 사이에 모서리 보호부재(70)가 설치될 수 있다. 예컨대 모서리 보호부재(70)는 인장부재(30)가 모서리 부근에서 곡면을 형성하도록 인장부재(30)가 안착되는 단면 곡선형 가이드홈을 구비할 수 있다. 예컨대, 가이드홈 상에서 인장부재(30)와 접촉부위가 하나의 영역이 형성되되 가능한 길게 형성되도록 인장부재(30)와 접촉되는 부위가 모서리에서 멀어질수록 각 기둥의 면 상에서 높게 돌출되며 곡면 구조를 이루도록 할 수 있다.

예컨대, 6각 기둥보다 면이 적은 4각 기둥에서는 2 연속면이 직각을 이루고 있으므로, 모서리 보호부재(70)가 설치되는 경우에도 모서리 보호가 충분치 못할 수도 있다. 따라서, 단면상 5각형 이상, 바람직하게는, 단면상 6각형 이상의 다각형 구조인 내력 구조체(1)의 경우에 2이상 연속면에 대해 한 쌍의 세트, 즉 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 및 하나의 인장부재(30) 세트가 설치되도록 할 수 있다. 이때, 6각형 구조에서는 2연속면에 대해만 한 쌍의 세트가 설치될 수 있고, 도시되지 않았으나, 8각형 이상의 구조에서만 3연속면에 대해서도 한 쌍의 세트가 설치 가능하도록 할 수 있다.

예컨대, 도 3을 참조하면, 모서리 보호부재(70)는 모서리에 대응하는 중간부(70a)와 중간부(70a) 양측으로 가이드홈이 형성될 수 있다. 이때, 중간부(70a)는 인장부재(30)와 이격되도록 하여 인장부재(30)에 의해 모서리에 직접적으로 가압되지 않도록 하고 중간부(70a) 양측의 가이드홈에서 인장부재(30)의 가압력을 전달받아 모서리 부근의 기둥면 상으로 실질적으로 대부분의 가압력이 전해지도록 할 수 있다. 예컨대, 인장부재(30)가 중간부(70a)와 밀착되지 않도록 중간부(70a)는 마주하는 인장부재(30)의 곡선홈과 반대로 홈을 형성할 수 있다.

도 4a 및 4b를 참조하여 하나의 예를 살펴본다. 도 4a 및 4b는 내력 구조체(1)의 일부 모서리가 슬래브 또는 벽체(3) 상에서 노출되는 내력 구조체(1)를 보강하는 모습을 나타내고 있다. 즉, 하나의 예에서, 구조체 내력 보강장치는 슬래브의 일면에서 노출되는 보(Beam) 또는 벽체의 일면에서 노출되는 기둥인 내력 구조체(1)의 적어도 제1 및 제2 모서리(1a, 1b)를 가로지르며 설치될 수 있다. 도 4a 및 4b에서는 사각기둥의 내력 구조체(1)의 2개 모서리(1a, 1b)가 노출된 경우를 도시하고 있으나, 다양하게 변형될 수 있다.

이때, 도 4a 및 4b를 참조하면, 제1 및 제2 모서리(1a, 1b) 사이의 적어도 하나 이상의 면에서 한 쌍 이상의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 설치되고, 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각 쌍 사이에 인장부재(30)가 결합될 수 있다. 도 4a 및 4b에서는 제1 및 제2 모서리(1a, 1b) 사이에 하나의 면(1c)이 구비되고 하나의 면 상에 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)와 그 사이에 결합된 하나의 인장부재(30)가 도시되고 있다. 도시된 바와 달리, 내력 구조체(1)의 노출된 모서리인 제1 및 제2 모서리(1a, 1b) 사이에 2이상의 면이 구비될 수 있고, 이때, 각 면마다 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)와 그 사이에 결합된 하나의 인장부재(30)가 설치되거나 2이상의 연속면 상에 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)와 그 사이에 결합된 하나의 인장부재(30)가 설치될 수도 있다.

계속하여, 도 4a 및 4b를 참조하면, 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치는 제1 및 제2 외측 텐션고정구(10c, 10d) 및 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')를 더 포함할 수 있다. 제2 외측 텐션고정구(10d)는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각 쌍의 순서 상 최외각 제1 텐션고정구(10a)가 설치된 면과 함께 제1 모서리(1a)를 이루는 제1 외측면(1d) 상에 설치된다. 이때, 제2 외측 텐션고정구(10d)는 최외각 제1 텐션고정구(10a)와 이웃한다. 제1 외측 텐션고정구(10c)는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각 쌍의 순서 상 최외각 제2 텐션고정구(10b)가 설치된 면과 함께 제2 모서리(1b)를 이루는 제2 외측면(1e) 상에 설치되며, 최외각 제2 텐션고정구(10b)와 이웃한다. 이때, 제1 및 제2 외측 텐션고정구(10c, 10d) 각각은 지지부(11) 및 조임홀(13a)을 구비하는 텐션조절부(13)를 포함할 수 있다. 예컨대, 기존의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)와 동일 구조일 수 있다.

또한, 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')는 제1 및 제2 외측면 각각 상에 배치되는 부재이다. 제1 외측면 인장부재(30')는 일단측이 제2 외측 텐션고정구(10c)의 지지부(11)에 결합되고, 제2 외측면 인장부재(30')는 일단측이 제1 외측 텐션고정구(10d)의 지지부(11)에 결합된다.

이때, 도 4a를 참조하면, 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측 각각은 제1 및 제2 외측면(1d,1e) 각각과 나란한 관통홀 각각을 관통한다. 각각의 관통홀을 관통한 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측 각각은 슬래브 내지 벽체(3)의 타면 상에 각각 설치된 고정부재(90a)에 결합된다. 도 4b를 참조하면, 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측 각각은 제1 및 제2 외측면(1d, 1e) 각각에 설치된 고정부재(90b)에 결합된다.

예컨대, 제1 및 제2 외측면(1d, 1e) 각각에 설치되거나 슬래브 내지 벽체(3)의 타면 상에 각각 설치된 고정부재(90a, 90b) 각각은 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측에서 인장력을 가할 수 있도록 형성될 수 있고, 도시되지 않았으나, 예컨대 고정부재(90a, 90b)에 구비된 홀을 관통시켜 반대쪽에서 너트로 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측을 조이며 인장력을 가할 수 있다. 예컨대, 도 4b에 직접 도시되지 않았으나, 고정부재(90b)가 설치된 부위, 예컨대 내력 구조체(1)의 후면측 부위를 관통하는 홀이 형성되고, 그 홀을 통해 다른 인장용 부재가 관통하며 고정부재(90b)에 결합되고, 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')의 타단측과 마찬가지로 다른 인장용 부재에도 인장력을 가할 수 있도록 형성될 수 있다. 또는, 도 4b에서 예컨대 내력 구조체(1)의 후면측 부위를 관통하는 홀 및 다른 인장용 부재가 구비되지 않고, 고정부재(90b)만 제1 및 제2 외측면(1d, 1e) 각각에 고정될 수도 있다.

계속하여, 도 4a 및 4b를 참조하면, 텐션인가부재(50)는 적어도 2개 이상 구비되고, 그 중 하나는 제1 텐션고정구(10a)의 조임홀(13a)과 제2 외측 텐션고정구의 조임홀(13a)을 관통하고 다른 하나는 제2 텐션고정구(10b)의 조임홀(13a)과 제1 외측 텐션고정구(10d)의 조임홀(13a)을 관통할 수 있다.

인장부재

도 1 내지 5를 참조하여 인장부재(30)를 살펴본다. 인장부재(30)는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 사이에 연결된다. 이때, 인장부재(30)는 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)의 각 지지부(11)에 일단측과 타단측이 각각 결합된다. 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 사이에 결합된 인장부재(30)는 텐션인가부재(50)의 조작에 따라 인장력을 인가받는다. 본 발명에서는, 인장부재(30)에 인장력을 가하는 것이므로, 예컨대, 인장부재(30)보다 텐션고정구(10a, 10b)가 연신강도 및 항복강도가 높을 수 있다.

예컨대, 하나의 예에 따르면, 인장부재(30)는 봉강, 이형봉강, FRP 바, 와이어 중 어느 하나일 수 있다. 봉강은 원형 봉강, 사각형 봉강, 육각형 봉강 등일 수 있고, 이형봉강은 예컨대 이형철근일 수 있다. 예컨대, FRP 바는 내부에 철심 코어가 구비될 수 있다. 예컨대 와이어는 스틸와이어일 수 있다.

예컨대, 인장부재(30)의 재료는 보강하고자 하는 내력 구조체(1)의 단면 구조 및 크기에 따라 달라질 수도 있다. 예컨대, 내력 구조체(1)가 원형 단면을 갖는 경우 단면 크기가 충분히 크지 않다면 와이어를 이용하여 곡면상에 밀착되도록 할 수 있다. 내력 구조체(1)가 각 기둥인 경우에도 단면 크기가 충분히 크지 않다면 각 면별로 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 사이에 인장부재(30)를 결합시키는 경우 길이가 짧아져 충분한 인장효과를 기대하기 어려울 수 있으므로 연속되는 2개면 또는 그 이상의 면 상에 한 쌍의 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 설치되고 그 사이에 인장부재(30)로 와이어 재질이 사용될 수 있다. 물론, 이때, 와이어가 아닌 봉강이나 이형봉강, FRP 바의 경우에도 연속된 면을 따라 절곡된 형상을 갖도록 하여 인장부재(30)로 적절하게 사용될 수도 있다. 또한, 내력 구조체(1)가 각 기둥인 경우 단면 크기가 적절하거나 충분히 크다면 인장부재(30)로 봉강, 이형봉강, FRP 바, 와이어 중 어느 것이나 선택될 수 있고, 이때, 인장부재(30)의 인장강도, 변형률, 텐션고정구에 결합 용이성 등을 선택적 내지 종합적으로 고려하여 선택될 수 있다.

예컨대, 또한, 인장부재(30)를 텐션고정구에 결합시키는 방식은 볼트너트 결합, 쐐기결합, 용접 접합 중 적어도 어느 하나 이상의 방식이 사용될 수 있다. 인장부재(30)의 양단측 모두 동일한 방식으로 텐션고정구의 지지부(11)에 결합시키거나, 양단측을 다르게 지지부(11)에 결합시킬 수도 있다. 예컨대, 인장부재(30)의 일단측은 미리 제1 텐션고정구(10a)의 지지부(11)에 고정시키고 타단측은 길이를 조정하여 제2 텐션고정구(10b)의 지지부(11) 상에 결합시킬 수 있고, 이때, 결합 방식을 달리할 수 있다. 예컨대, 인장부재(30)의 결합방식은 부재의 재질을 고려하거나 내력 구조체(1)의 단면 구조나 단면 크기 등을 고려하여 또는 종합적으로 고려하여 선택될 수 있다. 예컨대, 결합방식 중 볼트너트 결합이 길이조절 등을 고려하여 적용될 수 있다.

예컨대, 제1 및 제2 외측면 인장부재(30')도 인장부재(30)와 동일재료나 동일방식으로 구현될 수 있다.

텐션인가부재

도 1 내지 6을 참조하여 텐션인가부재(50)를 살펴본다. 텐션인가부재(50)는 제1 및/또는 제2 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)에 체결된다. 본 발명의 하나의 예에 따른 구조체 내력 보강장치가 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)와 하나의 인장부재(30)가 세트를 형성하는 경우 텐션인가부재(50)도 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 중 하나에 체결되도록 1개가 하나의 세트에 포함되거나 또는 양자 모두에 체결되도록 2개가 하나의 세트에 포함될 수 있다. 텐션인가부재(50) 1개가 하나의 세트에 포함되는 경우 텐션인가부재(50)가 체결되지 않은 나머지 텐션고정구는 다른 세트에 포함된 텐션인가부재(50)에 의해 체결되며 결합될 수 있다.

이때, 제1 및/또는 제2 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)에 체결된 텐션인가부재(50)는 인접된 다른 텐션고정구(10a 내지 10d)에서의 텐션조절부(13)의 조임홀(13a)을 관통하여 조여지고, 조여짐에 따라 텐션고정구(10a 내지 10d)를 내력 구조체(1)의 구조면(1c)을 따라 슬라이딩시키며 인장부재(30)에 인장력을 가한다. 즉, 텐션인가부재(50)를 조임에 따라 텐션인가부재(50)가 관통하는 조임홀(13a)이 구비된 텐션조절부(13)가 서로 당겨지고 이에 따라 텐션조절부(13)에 일체로 연결된 지지부(11)에 결합되는 인장부재(30)에 인장력이 가해질 수 있다.

하나의 예에서, 텐션인가부재(50)의 조임 시 각각의 텐션고정구(10a 내지 10d)의 슬라이딩 거리의 합은 다른 텐션고정구(10a 내지 10d)와 사이에서 조여지는 거리보다 크다. 이에 따라, 텐션인가부재(50)의 조임 거리가 작더라도 슬라이딩 거리가 커지므로 인장부재(30)에 충분한 인장력을 가할 수 있다. 또한, 이에 따라, 조임홀(13a)의 높이를 높게 하지 않더라도 슬라이딩 거리를 크게 할 수 있어 외측으로 돌출되는 높이가 낮아질 수 있다.

예컨대, 하나의 예에서, 텐션인가부재(50)는 볼트너트부재일 수 있다.

[내력보강 구조체]

다음으로, 본 발명의 하나의 모습에 따른 내력보강 구조체를 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 발명의 예에 따른 구조체 내력 보강장치의 실시예들 및 도 1 및 6이 참조될 수 있고, 이때 중복되는 설명들은 생략될 수 있다. 또한, 후술되는 설명에서 전술한 구조체 내력 보강장치의 실시예들에 대한 도면에 도시된 도면번호들을 참조하여 설명된다. 다음에 간단히 설명된 바와 같이 도 2 내지 5는 본 발명의 하나의 예에 따른 내력보강 구조체를 설명하는 도면일 수 있다.

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구조체 내력 보강장치가 4개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따라 구조체 내력 보강장치가 4개 모서리를 갖는 내력 구조체에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4a 및 4b 각각은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따라 구조체 내력 보강장치가 슬래브 또는 벽체에서 2개 모서리가 노출된 내력 구조체에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 모서리 부근에서 구조체 내력 보강장치의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2 내지 5를 참조하면, 하나의 예에 따른 내력보강 구조체는 내력 구조체(1) 및 구조체 내력 보강장치를 포함한다. 내력 구조체(1)는 구조체 내력 보강장치가 설치될 구조면(1c)을 구비한다. 이때, 구조체 내력 보강장치는 전술한 발명의 하나의 모습에 따른 구조체 내력 보강장치의 실시예들 중 어느 하나에 따른 것일 수 있다. 따라서, 구체적인 설명은 전술한 바를 참조하여 이해되어야 할 것이고, 이하에서는 생략하기로 한다.

[내력구조체 보강공법]

다음으로, 본 발명의 하나의 모습에 따른 내력구조체 보강공법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 발명의 예에 따른 구조체 내력 보강장치의 실시예들 및 도 1 내지 6이 참조될 수 있고, 이때 중복되는 설명들은 생략될 수 있다. 또한, 후술되는 설명에서 전술한 구조체 내력 보강장치의 실시예들에 대한 도면에 도시된 도면번호들을 참조하여 설명된다.

도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 내력구조체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 하나의 예에 따른 내력구조체 보강공법은 내력 구조체의 내력을 보강하는 보강공법이다. 내력구조체 보강공법에서는 내력 구조체(1)의 구조면(1c)에 구조체 내력 보강장치를 설치한다. 이때, 구조체 내력 보강장치는 전술한 발명의 하나에 따른 구조체 내력 보강장치의 실시예들 중 어느 하나일 수 있다. 이에 따라, 구조체 내력 보강장치에 대한 구체적인 설명은 전술한 바를 참조하기로 하고, 이하에서 구체적인 설명은 생략될 것이다.

이때, 구조체 내력 보강장치를 설치하는 공정은 가설치 단계(S100) 및 고정설치 단계(S300)를 포함할 수 있다. 가설치 단계(S100)에서는, 인장부재(30)의 양단측에 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b)가 설치된 보강기재를 텐션인가부재(50)를 이용하여 인접된 다른 텐션고정구와 체결시키며 내력 구조체(1)의 구조면(1c)에 가설치한다. 이때, 가설치는 텐션인가부재(50)를 설정된 범위만큼 조이기 전에 내력 구조체(1)의 구조면(1c) 상에 보강기재가 고정 내지 반고정되도록 설치된 상태를 의미한다.

고정설치 단계(S300)에서는, 텐션인가부재(50)를 조이며 제1 및 제2 텐션고정구(10a, 10b) 각각의 텐션조절부(13)를 인장방향으로 당겨 인장부재(30)에 인장력을 가하여 고정 설치한다.

이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.

1: 내력 구조체 1a, 1b: 모서리
1c: 구조면 3: 슬래브 또는 벽체
10a: 제1 텐션고정구 10b: 제2 텐션고정구
10c: 제1 외측 텐션고정구 10d: 제2 외측 텐션고정구
11: 지지부 11a: 가이드홀
13: 텐션조절부 13a: 조임홀
15: 보강부 30: 인장부재
30': 외측면 인장부재 50: 텐션인가부재
70: 모서리 보호부재 90a, 90b: 고정부재

Claims (9)

1. 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 상기 구조면 상에 지지되며 상기 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 상기 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 상기 둔각을 형성하는 내측 공간에서 상기 지지부와 상기 텐션조절부를 연결하며 상기 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구;
   상기 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및
   상기 텐션조절부의 상기 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 상기 텐션고정구를 상기 구조면을 따라 슬라이딩시키며 상기 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하고,
   상기 텐션인가부재의 조임 시 각각의 텐션고정구의 슬라이딩 거리의 합은 상기 다른 텐션고정구와 사이에서 조여지는 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
2. 청구항 1에서,
   상기 텐션고정부가 설치될 상기 내력 구조체가 단면상 독립된 경우 그 단면 상에서 또는 상기 내력 구조체가 슬래브 내지 벽체와 결합되어 노출된 경우 상기 슬래브 내지 벽체가 고려되지 않은 실질 단면 상에서 n개 모서리를 갖는 경우, 상기 텐션조절부는 모서리 각 α°에 대하여 상기 둔각이 (360°-α°)/2와 동일하거나 적어도 그보다 작고 (360°-β°)/2보다 크도록 형성되고, 이때, 상기 β°는 (n+1)개 모서리를 갖는 가상의 정다각형 단면 구조체의 모서리 각이고,
   상기 조임홀은 상기 텐션조절부를 수직하게 관통하거나 상기 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 상기 텐션조절부를 관통하는 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
3. 청구항 1에서,
   상기 구조체 내력 보강장치는 n개 모서리를 갖는 각 기둥인 상기 내력 구조체의 둘레를 따라 설치되되,
   상기 각 기둥의 각 면에 설치되는 (n-1)쌍의 상기 제1 및 제2 텐션고정구, 상기 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍 사이에 결합된 (n-1)개의 상기 인장부재 및 상기 각 기둥의 각 모서리 부근에서 서로 마주하는 상기 조임홀을 관통하는 (n-1)개의 상기 텐션인가부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
4. 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 상기 구조면 상에 지지되며 상기 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 상기 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 상기 둔각을 형성하는 내측 공간에서 상기 지지부와 상기 텐션조절부를 연결하며 상기 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구;
   상기 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및
   상기 텐션조절부의 상기 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 상기 텐션고정구를 상기 구조면을 따라 슬라이딩시키며 상기 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하는 구조체 내력 보강장치이고,
   상기 구조체 내력 보강장치는 슬래브의 일면에서 노출되는 보(Beam) 또는 벽체의 일면에서 노출되는 기둥인 상기 내력 구조체의 적어도 제1 및 제2 모서리를 가로지르며 설치되되,
   상기 제1 및 제2 모서리 사이의 적어도 하나 이상의 면에서 한 쌍 이상의 상기 제1 및 제2 텐션고정구가 설치되고,
   상기 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍 사이에 상기 인장부재가 결합되고,
   상기 제1 및 제2 텐션고정구 각 쌍의 순서 상 최외각 제1 텐션고정구가 설치된 면과 함께 상기 제1 모서리를 이루는 제1 외측면 상에 설치되며 상기 최외각 제1 텐션고정구와 이웃하는 제2 외측 텐션고정구, 및 상기 순서 상 최외각 제2 텐션고정구가 설치된 면과 함께 상기 제2 모서리를 이루는 제2 외측면 상에 설치되며 상기 최외각 제2 텐션고정구와 이웃하는 제1 외측 텐션고정구를 더 포함하고,
   상기 제1 및 제2 외측 텐션고정구 각각은 상기 지지부 및 상기 조임홀을 구비하는 상기 텐션조절부를 포함하고,
   각각 일단측이 상기 제2 및 제1 외측 텐션고정구의 각 지지부에 결합되고, 타단측이 상기 제1 및 제2 외측면 각각에 설치되거나 상기 제1 및 제2 외측면과 나란한 관통홀 각각을 관통하여 상기 슬래브 내지 상기 벽체의 타면 상에 각각 설치된 고정부재에 결합되는 제1 및 제2 외측면 인장부재를 더 포함하고,
   상기 텐션인가부재는 적어도 2개 이상 구비되고 그 중 하나는 상기 제1 텐션고정구의 조임홀과 상기 제2 외측 텐션고정구의 조임홀을 관통하고 다른 하나는 상기 제2 텐션고정구의 조임홀과 상기 제1 외측 텐션고정구의 조임홀을 관통하는 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
5. 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 상기 구조면 상에 지지되며 상기 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 상기 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 상기 둔각을 형성하는 내측 공간에서 상기 지지부와 상기 텐션조절부를 연결하며 상기 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구;
   상기 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및
   상기 텐션조절부의 상기 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 상기 텐션고정구를 상기 구조면을 따라 슬라이딩시키며 상기 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하고,
   상기 텐션고정부가 설치될 상기 내력 구조체가 단면상 독립된 경우 그 단면 상에서 또는 상기 내력 구조체가 슬래브 내지 벽체와 결합되어 노출된 경우 상기 슬래브 내지 벽체가 고려되지 않은 실질 단면 상에서 n개 모서리를 갖는 경우, 상기 텐션조절부는 모서리 각 α°에 대하여 상기 둔각이 (360°-α°)/2와 동일하거나 적어도 그보다 작고 (360°-β°)/2보다 크도록 형성되고, 이때, 상기 β°는 (n+1)개 모서리를 갖는 가상의 정다각형 단면 구조체의 모서리 각이고,
   상기 조임홀은 상기 텐션조절부를 수직하게 관통하거나 상기 모서리 각 α°를 이등분하는 연장선에 수직하게 상기 텐션조절부를 관통하는 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
6. 내력 구조체의 구조면의 일측과 타측에 각각 설치되고 후술되는 인장부재의 일단측 및 타단측과 각각 결합되되, 상기 구조면 상에 지지되며 상기 인장부재와 결합되는 지지부, 조임홀을 구비하고 상기 지지부와 둔각을 이루며 돌출된 텐션조절부 및 측면 상에서 또는 상기 둔각을 형성하는 내측 공간에서 상기 지지부와 상기 텐션조절부를 연결하며 상기 지지부와 텐션조절부 간 연결부위의 내력을 보강하는 보강부를 포함하는 제1 및 제2 텐션고정구;
   상기 제1 및 제2 텐션고정구의 각 지지부에 일단측과 타단측이 각각 결합되는 인장부재; 및
   상기 텐션조절부의 상기 조임홀에 체결되되 인접된 다른 텐션고정구에서의 텐션조절부의 조임홀을 관통하여 조여지고 조여짐에 따라 상기 텐션고정구를 상기 구조면을 따라 슬라이딩시키며 상기 인장부재에 인장력을 가하는 텐션인가부재를 포함하고,
   상기 지지부는 상기 인장부재의 인장방향으로 형성되되 상기 내력 구조체의 구조면 상에 설치되는 가이드핀이 관통하는 가이드홀을 구비하고,
   상기 텐션인가부재의 조임에 따라 상기 텐션고정구가 상기 가이드핀에 의해 가이드되며 상기 인장부재가 인장되는 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에서,
   상기 인장부재는 봉강, 이형봉강, FRP 바, 와이어 중 어느 하나로서, 볼트너트 결합, 쐐기결합, 용접 접합 중 적어도 어느 하나 이상의 방식으로 상기 지지부에 결합되고,
   상기 텐션인가부재는 볼트너트부재인 것을 특징으로 하는 구조체 내력 보강장치.
   
8. 구조체 내력 보강장치가 설치될 구조면을 구비하는 내력 구조체; 및
   청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 구조체 내력 보강장치를 포함하는 내력보강 구조체.
   
9. 내력 구조체의 내력을 보강하는 보강공법으로서,
   상기 내력 구조체의 구조면에 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 구조체 내력 보강장치를 설치하되,
   상기 구조체 내력 보강장치를 설치하는 공정은:
   상기 인장부재의 양단측에 상기 제1 및 제2 텐션고정구가 설치된 보강기재를 상기 텐션인가부재를 이용하여 인접된 다른 텐션고정구와 체결시키며 상기 구조면에 가설치하는 단계; 및
   상기 텐션인가부재를 조이며 상기 제1 및 제2 텐션고정구 각각의 상기 텐션조절부를 인장방향으로 당겨 상기 인장부재에 인장력을 가하여 고정 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내력구조체 보강공법.

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