KR101934159B1 - 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템 - Google Patents

조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템으로서, 상기 조적벽의 내부를 관통하여 형성되는 다수개의 천공부; 상기 천공부에 삽입되어 상기 조적벽의 내부에 마련되는 프리스트레싱 바(prestressing bar); 및 상기 프리스트레싱 바의 양단과 연결되어 상기 조적벽의 둘레부와 결합되는 결착부재;를 포함할 수 있다.

Description

조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템{TENSILE BRACE REINFORCEMENT SYSTEM OF MASONRY WALL}
본 발명은, 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 지진에 의해 조적벽 상에 발생하는 외력 또는 진동으로부터 견고함을 갖도록 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템에 관한 것이다.
일반적으로 조적식 외벽(이하, '조적벽'이라 함)은 벽돌 또는 콘크리트 블록을 모르타르로 점착하여 쌓는 구조를 가지며, 주택이나 창고, 빌라 등과 같은 건물의 벽체축조에 쓰이고, 내습 및 내구성이 좋으며 내화구조이고 경제적이어서 70~80년대에 우리나라에서 가장 많이 지어진 건축구조물이다.
상기와 같이, 조적벽은 육면체의 벽돌 또는 콘크리트 블록을 이용하여 각종 벽체를 조성하며, 이때, 벽돌 또는 블록 위에 모르타르를 얹어 놓은 후 그 위에 하측 벽돌과 어긋나는 위치에 새로운 벽돌 또는 블록을 쌓는 방식이 사용된다.
그러나, 상기한 바와 같은 벽돌 또는 블록의 조적 구조로부터 얻어진 건물의 조적벽은 통상적으로 옹벽의 외측면에 형성되기 때문에, 진동이나 지진 등이 발생하게 되면 옹벽과의 결합력이 상실되면서 외장면에 균열이 발생하거나 무너져 버리는 문제점이 있다.
도 8에 도시된 바와 같은 조적벽(10)은 벽돌 또는 블록이 수직방향으로 적층되는 구조를 가지기 때문에, 지진에 의한 좌우방향 진동에는 극히 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 지진에 의한 면내 진동(in-plane vibration)이 조적벽(10)에 발생되면 상기 면내 진동의 방향에 따라 일방향 또는 타방향으로 경사지게 균열(1)이 발생되어 건축물의 구조적 안정성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
또한, 반복적이고 지속적인 미세진동에 의해서는 벽돌과 벽돌을 서로 연결하는 모르타르에 균열이 발생하게 되고, 이들 벽돌 간의 연결수단이 별도로 마련되어 있지 아니하므로 상기한 균열이 점자 성장되어 대형사고의 원인이 될 수도 있다.
이에 따라, 근래에는 내진설계가 적용된 조적벽이 지어지고 있다. 하지만, 기존에는 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 철재 바(2, bar)를 조적벽(10)의 외면상에 설치하여 지진에 의한 좌우방향 진동에 반하는 힘이 형성되도록 하였기 때문에, 상기 철재 바(2)가 외부환경에 노출되어 쉽게 부식되거나 좌굴되는 경우에는 제 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 지진에 의한 좌우방향 진동에 의해 조적벽에 경사방향으로 발생되는 균열을 방지하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 10-2006-0080348호의 "조적벽돌 보강장치"가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지진에 의한 면내 진동 또는 외력 특히, 지진에 의해 조적벽에 인장력이 가해지는 경우에 이에 견디어 조적벽에 발생되는 경사방향의 균열을 억제할 수 있는 내진 보강시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은, 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템으로서, 상기 조적벽의 내부를 관통하여 형성되는 다수개의 천공부; 상기 천공부에 삽입되어 상기 조적벽의 내부에 마련되는 프리스트레싱 바(prestressing bar); 및 상기 프리스트레싱 바의 양단과 연결되어 상기 조적벽의 둘레부와 결합되는 결착부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리스트레싱 바는, 상기 조적벽에 지진에 의한 면내 진동(in-plane vibration) 또는 인장력이 발생하는 경우에 상기 조적벽에 가해지는 인장력을 상쇄하는 압축력을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 천공부는, 상기 조적벽의 상단과 하단을 경사방향으로 연결하는 제1구멍; 및 상기 조적벽의 상단과 측단 또는 하단과 측단을 경사방향으로 연결하는 제2구멍을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1구멍과 상기 제2구멍은 서로 동일한 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 천공부는 길이방향을 따라 서로 연결되는 다수개의 단위 조적벽에 일방향 또는 타방향으로 경사지게 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1구멍 또는 상기 제2구멍은 상기 조적벽 상에서 경사방향을 달리하여 다수개로 형성될 수 있다.
또한, 상기 조적벽에 형성되는 다수개의 제1구멍 또는 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 따라 일정간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수개의 제1구멍은 일방향 또는 타방향으로 각각 경사지게 형성되어 서로 직교 또는 교차되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수개의 제1구멍 중에서 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍에 삽입된 프리스트레싱 바는 지진에 의해 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 상기 조적벽의 상단과 하단을 잡아당기고, 상기 다수개의 제1구멍 중에서 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍에 삽입된 프리스트레싱 바는 지진에 의해 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 상기 조적벽의 상단과 하단을 잡아당길 수 있다.
또한, 상기 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일한 경사방향으로 형성된 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 기준으로 상기 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일 선상에 배치되고, 상기 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일한 경사방향으로 형성된 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 기준으로 상기 타방향으로 경사지게 형성된 제2구멍과 동일 선상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 프리스트레싱 바가 수용된 상기 제1구멍 또는 제2구멍의 내면과 상기 프리스트레싱 바의 외면 사이에는 모르타르가 충진될 수 있다.
본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템은, 지진에 의해 조적식 외벽 또는 조적식 골조에 적용되는 상하 진동(수직방향 진동) 및 좌우 진동(수평방향 진동)을 효율적으로 감진 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템은, 지진에 의한 면내 진동으로부터 조적벽이 유동되는 것을 최소화하여 조적벽 상에 균열이 형성되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템은, 지진에 의한 인장력이 조적벽에 가해지더라도 조적벽 내에 구비된 프리스트레싱 바에 의해 효과적으로 저항할 수 있다.
또한, 본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템은, 프리스트레싱 바가 다수개 구비되어 있기 때문에 어느 하나의 바가 좌굴되거나 파손되더라도 축차 파괴에 의한 연성 거동이 생겨서 조적벽의 붕괴 또는 파손을 방지하거나 지연시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템이 길이방향으로 연결된 다수개의 조적벽에 각각 적용된 상태를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부의 제1구멍이 조적벽 상에 교차 또는 직교된 상태로 형성된 모습을 보여주는 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 조적벽의 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 조적벽이 길이방향으로 연결된 상태를 보여주는 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 조적벽에 천공부의 제2구멍이 형성된 상태를 보여주는 단면도.
도 7은 지진에 의한 면내 진동에 의해 조적벽이 흔들리는 모습을 보여주는 도면.
도 8은 기존의 내진 시스템이 조적벽에 설치된 모습을 보여주는 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템이 길이방향으로 연결된 다수개의 조적벽에 각각 적용된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부의 제1구멍이 조적벽상에 교차 또는 직교된 상태로 형성된 모습을 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 조적벽의 평면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 조적벽이 길이방향으로 연결된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 조적벽에 천공부의 제2구멍이 형성된 상태를 보여주는 단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템은, 조적식 외벽 또는 조적식 골조에 지진에 의한 진동, 또는 조적식 외벽 또는 조적식 골조 상에 발생하는 면내 진동(in-plane vibration), 특히, 지진에 의해서 조적식 외벽에 인장력이 외력으로 작용할 때 이러한 인장력으로부터 외벽 또는 골조를 견고하게 지지하는 것에 특징이 있으며, 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템이 조적식 외벽에 적용되는 것으로 설명 및 도시된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템(100)은, 상기 조적벽(10)의 내부를 관통하여 형성되는 다수개의 천공부(110)와, 상기 천공부(110)에 삽입되어 상기 조적벽(10)의 내부에 마련되는 프리스트레싱 바(130, prestressing bar) 및 상기 프리스트레싱 바(130)의 양단과 연결되어 상기 조적벽(10)의 둘레부와 결합되는 결착부재(150)를 포함할 수 있다.
상기 천공부(110)는 상기 조적벽(10)의 내부를 관통하여 상기 조적벽(10)의 길이방향 및 높이방향을 따라 형성되는 바, 상기 조적벽(10)의 상단과 하단을 경사방향으로 연결하는 제1구멍(111) 및 상기 조적벽(10)의 상단과 측단 또는 하단과 측단을 경사방향으로 연결하는 제2구멍(113)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1구멍(111)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 양단이 상기 조적벽(10)의 상단과 하단에 각각 연결된 상태에서 약 45도의 경사각도를 가진 채로 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2구멍(113)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 양단이 상기 조적벽(10)의 상단과 측단 또는 하단과 측단에 각각 연결된 상태에서 약 45도의 경사각도를 가진 채로 경사지게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1구멍(111)과 상기 제2구멍(113)은 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 프리스트레싱 바(130)는 상기 조적벽(10)에 지진에 의한 면내 진동(in-plane vibration)이 발생하거나 인장력이 조적벽(10)에 가해질 경우에 상기 조적벽(10)에 발생하는 인장력을 상쇄하는 압축력을 제공할 수 있다.
다시 말해, 상기 프리스트레싱 바(130)는 압축력을 가지는 바(bar) 형상의 부재로서, 상기 천공부(110)의 제1구멍(111)과 제2구멍(113)에 인장상태로 삽입될 수 있다.
상기 프리스트레싱 바(pre-stressing bar, 130)는 제1 및 제2구멍(111,113)에 삽입되기 전에 양단을 길이 방향으로 당겨서 프리스트레싱 바(130)에 압축력이 생기도록 만든 후에 제1 및 제2구멍(111,113)에 삽입하고, 삽입된 상태에서 프리스트레싱 바(130)의 양단을 결착부재(150)로 앵커링(anchoring)하거나 고정하게 된다. 이렇게 되면, 프리스트레싱 바(130)는 제1 및 제2구멍(111,113) 내에서 양단을 당기기 전의 상태로 돌아가려는 성질에 의해서 인장력에 효과적으로 저항하게 된다.
상기 프리스트레싱 바(130)는 외력으로 작용하는 인장력에 저항하는 인장 저항 스트러트 부재라고 할 수도 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 지진에 의해 면내 진동이 발생되거나 인장력이 가해져서 조적벽(10)의 상부와 하부가 엇갈리게 뒤틀리면 상기 프리스트레싱 바(130)는 상기 조적벽(10)의 내부에서 프리스트레싱 바(130)의 길이방향을 따라 발생하는 압축력에 의해 상기 조적벽(10)의 상단과 하단 그리고 측단을 당기기 때문에 조적벽(10)에 발생하는 휨 변형을 최소화할 수 있다. 이와 같이, 상기 프리스트레싱 바(130)는 조적벽(10)의 마찰력을 증가시켜서 조적벽(10)의 인장 강도를 증가시킬 수 있다.
즉, 상기 프리스트레싱 바(130)의 양단과 각각 연결되어 상기 조적벽(10)의 상단과 하단 또는 측단과 고정 결합되는 결착부재(150)가 상기 프리스트레싱 바(130)에서 발생되는 압축력을 전달받아 상기 조적벽(10)의 둘레부를 당길 수 있다.
참고로, 상기 프리스트레싱 바(130)는 금속재 또는 플라스틱재로 제작될 수 있으며, 또한, 내식성과 강도가 우수한 섬유강화플라스틱(FRP : fiber-reinforced plastic)재로도 제작될 수 있다.
상기 결착부재(150)는 상기 조적벽(10)을 구성하는 벽돌 또는 블록의 접합 부위에 삽입된 상태로 마련될 수 있는바, 이때, 상기 결착부재(150)가 삽입되는 부위의 벽돌 또는 블록에는 상기 결착부재(150)가 수용될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 결착부재(150)는, 공지의 앵커(anchor) 결합 방식으로 상기 조적벽(10)의 상부나 하부 또는 측부와 결합될 수 있으며, 적어도 두 개 이상의 벽돌 또는 블록과 결합되어 상기 프리스트레싱 바(130)에서 발생되는 압축력으로 상기 조적벽(10)의 상부나 하부 또는 측부를 당기는 것이 바람직하다.
경우에 따라서 상기 결착부재(150) 대신 에폭시(epoxy) 등의 접착제를 사용하여 상기 프리스트레싱 바(130)의 양단이 당겨진 상태로 고정할 수도 있다.
한편, 상기 프리스트레싱 바(130)는 상기 조적벽(10)에 형성되는 제1구멍(111) 또는 제2구멍(113)의 직경보다 작은 외경을 가진다. 이에 따라, 상기 프리스트레싱 바(130)가 수용된 상기 제1구멍(111) 또는 제2구멍(113)의 내면과 상기 프리스트레싱 바(130)의 외면 사이에는 공간부가 형성되는바, 상기 공간부에는 모르타르(170)가 충진될 수 있다.
상기 모르타르(170)는 상기 제1구멍(111) 또는 상기 제2구멍(113) 내부에서 경화되어 상기 프리스트레싱 바(130)와 상기 조적벽(10) 간의 결합력을 증대시켜 지진에 의한 진동으로부터 발생되는 균열 생성을 억제할 수 있다.
도 1을 참조하면, 단위 조적벽(10) 내에 천공부(110) 및 프리스트레싱 바(130)가 일정한 간격으로 다수개 마련되어 있는데, 이와 같이 프리스트레싱 바(130)를 다수개 마련함으로써 연성(Geosynthetics)을 증가시킬 수 있다. 만약, 단위 조적벽(10) 내에 프리스트레싱 바(130)가 1개만 형성된다면, 지진에 의한 인장력에 의해서 프리스트레싱 바(130)가 좌굴되거나 프리스트레싱 바(130)에 부식이 발생하면 조적벽(10)이 붕괴될 위험성이 높아진다. 하지만, 본 발명과 같이 프리스트레싱 바(130)를 다수개 마련함으로써 어느 하나의 프리스트레싱 바(130)가 좌굴되거나 부식되는 경우에도 이웃하는 다른 프리스트레싱 바(130)에 의해서 인장력 등을 견딜 수 있기 때문에 조적벽(10)의 붕괴를 막거나 적어도 붕괴를 지연시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템(100)은, 프리스트레싱 바(130)가 다수개 구비되어 있기 때문에 어느 하나의 바가 좌굴되거나 파손되더라도 축차 파괴에 의한 연성 거동이 생겨서 조적벽의 붕괴 또는 파손을 방지거나 지연시킬 수 있다.
한편, 상기 천공부(110)의 제1구멍(111)과 제2구멍(113)의 경사방향은 길이방향을 따라 서로 연결되는 다수개의 단위 조적벽(10)마다 다르게 형성되어 지진에 의한 면내 진동 또는 인장력의 방향에 대응할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 조적벽(10)에 좌우방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력 에 대응하기 위해서는 면내 진동의 발생방향과 반대되는 방향으로 상기 천공부(110)를 경사지게 형성시키는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 천공부(110)의 제1구멍(111)과 제2구멍(113)을 상기 조적벽(10)상에 일방향으로만 경사지게 형성하기보다는 일방향 및 타방향으로 경사지게 형성하는 것이 더 바람직하다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개로 연결되는 단위 조적벽(10, 10') 상에서 일측 단위 조적벽(10)에는 천공부(110)를 일방향으로 경사지게 형성시키고 타측 단위 조적벽(10')에는 일측 단위 조적벽(10)에 형성된 천공부(110)의 경사방향과 대칭되는 경사방향을 가지는 천공부(110)를 형성시켜 지진에 의한 면내 진동의 방향에 대응하도록 할 수 있다. 이 때, 상기 천공부(110)는 수평면에 대해서 45도가 되도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 단위 조적벽(10) 상에서 상기 제1구멍(111)을 다수개로 형성시키되 그 경사방향을 달리하여 지진에 의한 면내 진동 또는 인장력의 방향에 대응할 수도 있다.
즉, 상기 조적벽(10)에 일방향 또는 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하기 위하여 하나의 단위 조적벽(10) 상에서 상기 다수개의 제1구멍(111)을 상기 조적벽(10)의 두께방향으로 일정간격 이격시켜 일방향 또는 타방향으로 경사지게 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 다수개의 제1구멍(111)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 직교 또는 교차되도록 경사지게 배치될 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 한 쌍의 제1구멍(111)이 하나의 조적벽(10) 상에서 서로 직교 또는 교차되는 방향으로 경사지게 형성되는 것으로 도면상에 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 조적벽(10)의 두께에 따라 세 개 또는 네 개 이상으로 제1구멍(1110)을 형성시킬 수도 있다.
상기 한 쌍의 제1구멍(111)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 조적벽(10)의 두께방향으로 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 조적벽(10)의 두께방향 일측에는 지진에 의해 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응할 수 있는 제1구멍(111)을 형성시키고, 두께방향 타측에는 지진에 의해 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응할 수 있는 제1구멍(111)을 형성시켜 하나의 조적벽(10)상에 면내 진동 또는 인장력에 대응하는 프리스트레싱 바(130)를 각각 배치되도록 할 수 있다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 다수개로 연결되는 단위 조적벽(10. 10')상에 서로 교차 또는 직교하는 방향으로 경사지게 형성된 다수개의 제1구멍(111)이 각각 형성될 수도 있다.
아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 교차 또는 직교하는 방향으로 다수개의 제1구멍(111)이 형성된 조적벽(10)에 제2구멍(113)이 다수개로 더 형성될 수도 있다.
상기 제2구멍(113)은 상기 한 쌍의 제1구멍(111) 중에서 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍(111)과 동일한 방향으로 조적벽(10)에 경사지게 형성될 수 있고, 또한, 상기 한 쌍의 제1구멍(111) 중에서 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍(111)과 동일한 방향으로 조적벽(10)에 경사지게 형성될 수 있다.
다시 말해, 상기 제2구멍(113) 또한 상기 조적벽(10)의 두께방향으로 일정간격 이격되어 배치되는바, 일방향으로 경사지게 형성된 제2구멍(113)은 상기 조적벽(110)의 두께방향을 기준으로 상기 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍(111)과 동일 선상에 배치되어 지진에 의해 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하는 프리스트레싱 바(130)를 수용할수 있다.
또한, 타방향으로 경사지게 형성된 제2구멍(113)은 상기 조적벽(110)의 두께방향을 기준으로 상기 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍(111)과 동일 선상에 배치되어 지진에 의해 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하는 프리스트레싱 바(130)를 수용할 수 있다.
즉, 상기 조적벽(10)의 두께방향 일측에는 지진에 의해 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응할 수 있는 제2구멍(111)을 형성하고, 두께방향 타측에는 지진에 의해 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응할 수 있는 제2구멍(111)을 형성할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 도면이 복잡하게 도시되지 않도록, 상기 제2구멍(113)이 조적벽(10)의 두께방향 일측에만 배치되어 경사지게 형성된 것으로 도 6에 도시되어 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 조적벽(10)에 지진에 의한 면내 진동 또는 인장력이 발생되면, 상기 제1구멍(111)과 상기 제2구멍(113)에 삽입된 프리스트레싱 바(130)가 압축되려는 힘에 의해 상기 결착부재(150)를 매개로 상기 조적벽(10)의 상단과 하단 및 측단을 경사방향으로 잡아당길 수 있다.
이때, 조적벽(10)의 두께방향 일측에 형성된 제1구멍(111)과 제2구멍(113)에 삽입된 프리스트레싱 바(130)는 조적벽(10)의 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 조적벽(10)의 두께방향 일측에 배치된 상단과 하단 그리고 측단을 잡아당길 수 있다.
그리고, 조적벽(10)의 두께방향 타측에 형성된 제1구멍(111)과 제2구멍(113)에 삽입된 프리스트레싱 바(130)는 조적벽(10)의 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 조적벽(10)의 두께방향 타측에 배치된 상단과 하단 그리고 측단을 잡아당길 수 있다.
위와 같이, 하나의 단위 조적벽(10)상에 천공부(110)의 제1구멍(111)과 제2구멍(113)을 조적벽(10)의 두께방향으로 이격시킨 상태로 다수개 형성하여 면내 진동 또는 인장력에 의해 발생되는 조적벽(10)의 휨 변형 등을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 다른 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템(100)은 상기 단위 조적벽(10)의 전면 또는 후면에 부착되는 판상의 시트(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 판상의 시트는 조적벽(10)의 전면 면적 또는 후면 면적과 대응하는 크기를 가지며, 전술한 바와 같이 조적벽(10)의 전면 또는 후면에 부착되어 면내 진동에 의해 인장되려는 조적벽(10)을 잡아 당기는 역할을 할 수 있다. 상기 판상의 시트가 조적벽(10)의 내면 또는 외면 중 적어도 일면에 부착되는 경우에는 상기 천공부(110) 및 프리스트레싱 바(130)를 생략할 수도 있다.
또한, 천공부(110) 내에서 프리스트레싱 바(130)를 고정하기 위한 전단커넥터(미도시)가 형성될 수도 있다. 예를 들면, 천공부(110)와 프리스트레싱 바(130) 사이의 공간에 모르타르 등을 충진하는 대신에 프리스트레싱 바(130)의 길이방향을 따라 다수개의 전단커넥터를 설치하여 천공부(110) 내에세 프리스트레싱 바(130)를 고정할 수도 있다. 상기 전단커넥터는 전단커넥터스터드를 이용할 수도 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 내진 시스템 110 : 천공부
111 : 제1구멍 113 : 제2구멍
130 : 프리스트레싱 바 150 : 결착부재
170 : 모르타르

Claims (11)

  1. 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템으로서,
    상기 조적벽의 내부를 관통하여 다수개 형성되되, 상기
    조적벽의 상단과 하단을 경사방향으로 연결하는 제1구멍; 및 상기 조적벽의 상단과 측단 또는 하단과 측단을 경사방향으로 연결하는 제2구멍을 포함하는 천공부;
    양단이 길이 방향으로 당겨져서 압축력이 생기도록 만든 후에 상기 천공부 제1구멍 및 상기 제2구멍에 삽입되어 상기 조적벽의 내부에 마련되는 프리스트레싱 바(prestressing bar);
    상기 조적벽의 전면 면적 또는 후면 면적과 대응하는 크기를 가지며 상기 조적벽의 전면 또는 후면에 부착되어 면내 진동에 의해 인장되는 상기 조적벽을 잡아 당기는 판상의 시트; 및
    상기 프리스트레싱 바의 양단과 연결되어 상기 조적벽의 상단과 하단 또는 측단과 고정 결합되되, 상기 프리스트레싱 바에서 발생되는 압축력을 전달받아 상기 조적벽의 둘레부와 결합되는 결착부재;
    를 포함하며,
    양단이 길이 방향으로 당겨져서 압축력이 생긴 상태로 상기 프리스트레싱 바가 수용된 상기 제1구멍 또는 제2구멍의 내면과 상기 프리스트레싱 바의 외면 사이에는 모르타르가 충진되고, 충진된 모르타르는 상기 제1구멍 또는 상기 제2구멍의 내부에서 경화되어 상기 프레스트레싱 바와 상기 조적벽 간의 결합력을 증대시켜 지진에 의한 진동으로부터 발생되는 균열 생성을 억제하고,
    상기 조적벽에 지진에 의한 면내 진동(in-plane vibration) 또는 인장력이 가해져서 상기 조적벽의 상부와 하부가 엇갈리게 뒤틀리면, 상기 프리스트레싱 바의 길이 방향을 따라 발생하는 압축력에 의해 상기 조적벽의 상단과 하단 그리고 측단을 당김으로써 상기 조적벽에 가해지는 인장력을 상쇄하고 휨 변형을 최소화하는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1구멍과 상기 제2구멍은 서로 동일한 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 천공부는 길이방향을 따라 서로 연결되는 다수개의 단위 조적벽에 일방향 또는 타방향으로 경사지게 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1구멍 또는 상기 제2구멍은 상기 조적벽 상에서 경사방향을 달리하여 다수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 조적벽에 형성되는 다수개의 제1구멍 또는 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 따라 일정간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수개의 제1구멍은 일방향 또는 타방향으로 각각 경사지게 형성되어 서로 직교 또는 교차되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수개의 제1구멍 중에서 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍에 삽입된 프리스트레싱 바는 지진에 의해 일방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 상기 조적벽의 상단과 하단을 잡아당기고,
    상기 다수개의 제1구멍 중에서 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍에 삽입된 프리스트레싱 바는 지진에 의해 타방향으로 발생되는 면내 진동 또는 인장력에 대응하여 상기 조적벽의 상단과 하단을 잡아당기는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일한 경사방향으로 형성된 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 기준으로 상기 일방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일 선상에 배치되고,
    상기 타방향으로 경사지게 형성된 제1구멍과 동일한 경사방향으로 형성된 제2구멍은 상기 조적벽의 두께방향을 기준으로 상기 타방향으로 경사지게 형성된 제2구멍과 동일 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 조적벽체의 인장가새 내진 보강시스템.
  11. 삭제
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