KR101952186B1 - 내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법 - Google Patents

내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 슈퍼 프레임은 기존 건물의 내진보강을 구현하는 것으로서, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제1 보강기둥; 상기 제1 보강기둥과 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제2 보강기둥; 및 건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지중보;를 포함하며, 상기 제1 보강지중보는 상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.

Description

내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법{Seismic reinforcing super frame and Seismic reinforcing method using the same}
본 발명은 내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법에 관한 것으로서, 더욱 상게하게는 기존 건물에 설치되어 기존 건물의 내진보강을 구현하는 내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법에 관한 것이다.
내진설계 기준이 제정되기 이전 건설된 기존 건축물은 내진성능이 부족하기 때문에 지진발생시 상당한 손상 및 붕괴가 예상된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 정부는 공공건물에 대한 내진성능 평가 및 내진보강 사업을 지속적으로 진행하고 있다.
정부의 기존 건축물 내진보강 사업은 학교, 지방자치단체 청사, 병원, 소방서 등을 대상으로 지진 재난 시 대피소 및 재난구호의 거점이 되는 중요 건물에 대해 광범위하게 진행되고 있다.
특히, 대부분의 학교 건축물의 전면 및 후면의 입면은 마감재만 다를 뿐 각 층에서 창문이 설치된 하부는 조적 또는 콘크리트 벽체(이하 허리벽)가 형성이 되어 기둥의 순길이가 매우 짧은 형식으로 시공되어 있다.
이러한 경우 해외 지진피해 사례에서 알 수 있듯이 지진발생 시 기둥 부재는 휨 부재로 거동하지 않고 전단에 의해 취성적으로 파괴된다.
따라서, 해외의 경우 이러한 허리벽과 기둥의 접합부 사이에 탄성체를 넣어서 간격을 형성하는 처리를 하지만 이러한 공법을 적용할 경우 공사의 범위가 광범위하여 현실적인 대안이 되지 못한다.
또한 기둥과 허리벽의 접합부를 끊는 공사를 진행한다 해도 기둥 자체의 연성능력은 미소하게 증진되지만, 부족한 내력이 증진되지 않으므로 보강 필요성에 따라 기둥에 이차적으로 보강을 실시하여야 한다.
한국등록특허 10-1397800에서는 기존의 콘크리트 기둥에 대해 내진보강을 위해 종방향 부재를 설치하고 영구거푸집 설치 후 영구거푸집 내에 콘크리트를 타설하고 있다.
그러나, 이러한 방법은 기둥에 대한 단면만 증대시키는 것으로 효과적으로 내진보강 기능을 구현하지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 기존의 건물에 용이하게 설치할 수 있고, 나아가 내진기능을 극대화 할 수 있는 내진보강 슈퍼 프레임 및 이를 이용한 내진보강 방법을 제공하고자 함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 슈퍼 프레임은 기존 건물의 내진보강을 구현하는 것으로서, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제1 보강기둥; 상기 제1 보강기둥과 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제2 보강기둥; 및 건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지중보;를 포함하며, 상기 제1 보강지중보는 상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 슈퍼 프레임은 기존의 건물에 용이하게 설치할 수 있고, 나아가 내진기능을 극대화 할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기존 건물 및 본 발명의 내진보강 슈퍼 프레임을 도시한 개략 사시도.
도 2는 기존 건물을 생략하고 본 발명의 내진보강 슈퍼 프레임을 도시한 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 보강기둥을 도시한 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 보강지중보를 도시한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 보강지상보을 도시한 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 연결부를 도시한 개략 단면도.
도 7은 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 사시도.
도 8은 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 측면도.
도 9는 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 단면도.
도 10은 본 발명의 보강기둥의 다른 실시예를 도시한 개략 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 슈퍼 프레임은 기존 건물의 내진보강을 구현하는 것으로서, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제1 보강기둥; 상기 제1 보강기둥과 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제2 보강기둥; 및 건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지중보;를 포함하며, 상기 제1 보강지중보는 상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.
또, 건물의 지상보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지상보;를 더 포함하며,
상기 제1 보강지상보는 상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.
또, 상기 제1 보강기둥과 폭방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제3 보강기둥; 상기 제2 보강기둥과 폭방향으로 이격되고, 상기 제3 보강기둥과 상기 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제4 보강기둥; 및 상기 제1 보강지중보와 폭방향으로 이격되고, 건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 보강지중보;를 더 포함하며, 상기 제2 보강지중보는 상기 제3 보강기둥으로부터 상기 제4 보강기둥으로 및 상기 제4 보강기둥으로부터 상기 제3 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.
또, 건물의 지상보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 보강지상보;를 더 포함하며, 상기 제2 보강지상보는 상기 제3 보강기둥으로부터 상기 제4 보강기둥으로 및 상기 제4 보강기둥으로부터 상기 제3 보강기둥으로 외력을 전달할 수 있다.
또, 상기 제1 보강지상보는 상기 제2 보강지상보와 높이방향으로 다른 높이에 배치될 수 있다.
또, 제1 보강기둥, 제2 보강기둥, 제3 보강기둥 및 제4 보강기둥은 높이방향으로 건물보다 더 돌출 연장되어 배치되며, 상기 폭방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제3 보강기둥에 연결되는 제1 연결부; 및 상기 폭방향으로 연장되어 상기 제2 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 연결부;를 더 포함하며, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 건물에 구속되지 않도록 높이방향으로 건물과 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내진보강 방법은 상기 내진보강 슈퍼 프레임을 이용하여 기존 건물에 내진보강을 구현하는 방법일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내진보강 기둥 프레임은 기존 건물의 기둥의 내진보강을 구현하는 것으로서, 건물의 기둥 내측에 배치되는 본체부; 상기 본체부로부터 경사지도록 연장되며 상측 슬라브와 대향하는 상측 연장부; 및 상기 본체부로부터 경사지도록 연장되며 하측 슬라브와 대향하는 하측 연장부;를 포함하며, 상기 본체부는 건물의 지상보가 삽입되는 삽입공간을 형성할 수 있다.
또, 상기 상측 연장부는 상기 하측 연장부의 경사 방향과 다른 방향으로 경사지도록 연장될 수 있다.
또, 상기 상측 연장부는 체결부재에 의해 상기 상측 슬라브에 고정되고, 상기 하측 연장부는 체결부재에 의해 상기 하측 슬라브에 고정되며, 상기 상측 슬라브에 고정된 체결부재는 높이방향으로 상기 하측 슬라브에 고정된 체결부재와 오버랩되지 않을 수 있다.
또, 건물의 기둥의 적어도 일부를 포위하는 띠철근;을 더 포함할 수 있다.
또, 상기 띠철근은 건물의 기둥의 일측에 배치되는 제1 띠철근, 건물의 기둥의 타측에 배치되는 제2 띠철근 및 상기 본체부와 대향하며 상기 제1 띠철근과 상기 제2 띠철근을 연결하는 제3 띠철근을 구비할 수 있다.
또, 상기 제1 띠철근의 일단은 상기 본체부와 용접 연결되며, 상기 제2 띠철근의 일단은 상기 본체부와 용접 연결되고, 상기 제3 띠철근은 상기 제1 띠철근 및 상기 제2 띠철근의 타단과 연결될 수 있다.
또, 상기 띠철근은 콘트리트 타설에 의해 상기 콘크리트에 포위되며, 상기 본체부는 상기 콘크리트 타설에 있어 거푸집 기능을 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 내진보강 방법은 상기 내진보강 기둥 프레임을 이용하여 기존 건물의 기둥의 내진보강을 구현하는 방법일 수 있다.
각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 기존 건물 및 본 발명의 내진보강 슈퍼 프레임을 도시한 개략 사시도이고, 도 2는 기존 건물을 생략하고 본 발명의 내진보강 슈퍼 프레임을 도시한 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 보강기둥을 도시한 개략 단면도이고, 도 4는 본 발명의 보강지중보를 도시한 개략 단면도이며, 도 5는 본 발명의 보강지상보을 도시한 개략 단면도이고, 도 6은 본 발명의 연결부를 도시한 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 사시도이고, 도 8은 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 측면도이며, 도 9는 본 발명의 내진보강 기둥 프레임을 도시한 개략 단면도이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지거나 당업자로부터 용이하게 도출될 수 있는 부분은 간략화 하거나 생략하였다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 기존 건물(B)에 시공되어 기존 건물(B)의 내진을 보강하는 구성일 수 있다.
일례로, 기존 건물(B)은 기초(B3), 기둥(B1), 보(B2), 슬라브(B4) 등을 포함하는 건물(B)일 수 있다.
일례로, 기존 건물(B)은 학교, 병원 등일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 내진보강이 필요한 구조물이라면 기존 건물(B)에 해당할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 건물(B)의 기둥(B1)의 외측상에 배치되는 제1 보강기둥(100) 및 상기 제1 보강기둥(100)과 길이방향으로 이격되며, 건물(B)의 기둥(B1)의 외측상에 배치되는 제2 보강기둥(200)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강기둥(100)은 건물(B)의 외측의 기둥(B1) 상에 오버랩되어 시공될 수 있으며, 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 외력을 전달받을 수 있다.
일례로, 상기 제2 보강기둥(200)은 상기 제1 보강기둥(100)이 시공된 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 상기 길이방향으로 이격된 건물(B)의 외측의 다른 기둥(B1) 상에 오버랩되어 시공될 수 있으며, 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 외력을 전달받을 수 있다.
상기 제1 보강기둥(100) 및 상기 제2 보강기둥(200)은 높이방향으로 연장되며, 상호 상기 길이방향으로 이격되어 건물(B)의 일측의 적어도 일부를 커버할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 건물(B)의 지중보(B2)의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥(100)과 상기 제2 보강기둥(200)에 연결되는 제1 보강지중보(300)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지중보(300)는 지면을 굴착하여 지중에 시공될 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지중보(300)는 상기 길이방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제1 보강기둥(100)에 연결되고 타단은 상기 제2 보강기둥(200)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제1 보강지중보(300)는 상기 제1 보강기둥(100)으로부터 상기 제2 보강기둥(200)으로 및 상기 제2 보강기둥(200)으로부터 상기 제1 보강기둥(100)으로 외력을 전달할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 건물(B)의 지상보(B2)의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥(100)과 상기 제2 보강기둥(200)에 연결되는 제1 보강지상보(400)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지상보(400)는 지상에 노출된 건물(B)의 지상보(B2) 상에 시공될 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지상보(400)는 상기 제1 보강지중보(300)로부터 상기 높이방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지상보(400)는 상기 길이방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제1 보강기둥(100)에 연결되고 타단은 상기 제2 보강기둥(200)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제1 보강지상보(400)는 상기 제1 보강기둥(100)으로부터 상기 제2 보강기둥(200)으로 및 상기 제2 보강기둥(200)으로부터 상기 제1 보강기둥(100)으로 외력을 전달할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 상기 제1 보강기둥(100)과 폭방향으로 이격되며, 건물(B)의 기둥(B1)의 외측상에 배치되는 제3 보강기둥(500) 및 상기 제2 보강기둥(200)과 폭방향으로 이격되고, 상기 제3 보강기둥(500)과 상기 길이방향으로 이격되며, 건물(B)의 기둥(B1)의 외측상에 배치되는 제4 보강기둥(600)을 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제3 보강기둥(500)은 건물(B)의 다른 외측의 기둥(B1) 상에 오버랩되어 시공될 수 있으며, 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 외력을 전달받을 수 있다.
일례로, 상기 제4 보강기둥(600)은 상기 제3 보강기둥(500)이 시공된 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 상기 길이방향으로 이격된 건물(B)의 다른 외측의 다른 기둥(B1) 상에 오버랩되어 시공될 수 있으며, 건물(B)의 기둥(B1)으로부터 외력을 전달받을 수 있다.
상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 상기 높이방향으로 연장되며, 상호 상기 길이방향으로 이격되어 건물(B)의 타측의 적어도 일부를 커버할 수 있다.
일례로, 상기 제3 보강기둥(500)은 상기 제1 보강기둥(100)으로부터 상기 폭방향으로 이격될 수 있고, 상기 제4 보강기둥(600)으로부터 상기 길이방향으로 이격될 수 있다.
일례로, 상기 제4 보강기둥(600)은 상기 제2 보강기둥(200)으로부터 상기 폭방향으로 이격될 수 있고, 상기 제3 보강기둥(500)으로부터 상기 길이방향으로 이격될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 상기 제1 보강지중보(300)와 폭방향으로 이격되고, 건물(B)의 지중보(B2)의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥(500)과 상기 제4 보강기둥(600)에 연결되는 제2 보강지중보(700)를 더 포함하며,
일례로, 상기 제2 보강지중보(700)는 지면을 굴착하여 지중에 시공될 수 있다.
일례로, 상기 제2 보강지중보(700)는 상기 길이방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제3 보강기둥(500)에 연결되고 타단은 상기 제4 보강기둥(600)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제2 보강지중보(700)는 상기 제3 보강기둥(500)으로부터 상기 제4 보강기둥(600)으로 및 상기 제4 보강기둥(600)으로부터 상기 제3 보강기둥(500)으로 외력을 전달할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 건물(B)의 지상보(B2)의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥(500)과 상기 제4 보강기둥(600)에 연결되는 제2 보강지상보(800)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제2 보강지상보(800)는 지상에 노출된 건물(B)의 지상보(B2) 상에 시공될 수 있다.
일례로, 상기 제2 보강지상보(800)는 상기 제2 보강지중보(700)로부터 상기 높이방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제2 보강지상보(800)는 상기 길이방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제3 보강기둥(500)에 연결되고 타단은 상기 제4 보강기둥(600)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제2 보강지상보(800)는 상기 제3 보강기둥(500)으로부터 상기 제4 보강기둥(600)으로 및 상기 제4 보강기둥(600)으로부터 상기 제3 보강기둥(500)으로 외력을 전달할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 보강지상보(400)는 상기 제2 보강지상보(800)와 상기 높이방향으로 다른 높이에 배치될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 일례로, 상기 제1 보강지상보(400)가 기존 건물(B)의 2층의 높이(K1)에 배치된 경우, 상기 제2 보강지상보(800)는 기존 건물(B)의 3층의 높이(K2)에 배치될 수 있다.
만약, 상기 제1 보강지상보(400)와 상기 제2 보강지상보(800)가 상기 높이방향으로 같은 높이에 배치되었다고 가정하는 경우, 예를 들어 기존 건물(B)의 2층의 높이에 배치된 것으로 가정하는 경우, 지진 발생 등에 의해 기존 건물(B)의 2층에 외력이 집중되는 경우, 상기 제1 보강지상보(400) 및 상기 제2 보강지상보(800)가 파괴될 수 있다.
따라서, 상기 제1 보강지상보(400)는 기존 건물(B)의 2층 높이(K1)에 배치되고, 상기 제2 보강지상보(800)는 기존 건물(B)의 3층의 높이(K2)에 배치되어, 지진 발생 등에 의해 기존 건물(B)의 2층에 외력이 집중된 경우, 상기 제1 보강지상보(400)만 파괴될 뿐 상기 제2 보강지상보(800)는 파괴되지 않아 기존 건물(B)을 더욱 견고히 지지할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 상기 높이방향으로 건물(B)보다 더 돌출 연장되어 배치될 수 있다.
즉, 일례로, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 상기 높이방향으로 건물(B)의 기둥(B1)까지만 연장되는 것이 아니라, 건물(B)의 기둥(B1)을 넘어서서 건물(B)보다 더 높게 연장되어 건물(B)로부터 상측으로 돌출되어 배치될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)은 상기 폭방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥(100)과 상기 제3 보강기둥(500)에 연결되는 제1 연결부(910) 및 상기 폭방향으로 연장되어 상기 제2 보강기둥(200)과 상기 제4 보강기둥(600)에 연결되는 제2 연결부(920)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1 연결부(910)는 상기 폭방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제1 보강기둥(100)에 연결되고 타단은 상기 제3 보강기둥(500)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제1 연결부(910)는 상기 제1 보강기둥(100)으로부터 상기 제3 보강기둥(500)으로 및 상기 제3 보강기둥(500)으로부터 상기 제1 보강기둥(100)으로 외력을 전달할 수 있다.
또한, 일례로, 상기 제2 연결부(920)는 상기 폭방향으로 연장되는 동시에, 일단은 상기 제2 보강기둥(200)에 연결되고 타단은 상기 제4 보강기둥(600)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제2 연결부(920)는 상기 제2 보강기둥(200)으로부터 상기 제4 보강기둥(600)으로 및 상기 제4 보강기둥(600)으로부터 상기 제2 보강기둥(200)으로 외력을 전달할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 연결부(910) 및 상기 제2 연결부(920)는 건물(B)에 구속되지 않도록 상기 높이방향으로 건물(B)과 이격되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1 연결부(910)는 건물(B)로부터 상측으로 더 돌출된 상기 제1 보강기둥(100)과 상기 제3 보강기둥(500)에 연결될 수 있고, 상기 제2 연결부(920)는 건물(B)로부터 상측으로 더 돌출된 상기 제2 보강기둥(200)과 상기 제4 보강기둥(600)에 연결될 수 있다.
그 결과, 상기 제1 연결부(910) 및 상기 제2 연결부(920)는 기존 건물(B)로부터 직접적으로 외력을 전달받지 않고 오로지 내진기능을 구현하는 것에만 내력을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내진보강 방법은 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)을 기존 건물(B)에 이용 및 시공하여 기존 건물(B)의 내진보강을 구현하는 방법일 수 있다.
일례로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 건물(B)의 기둥(B1)에 접촉되어 시공될 수 있으며, 철근 콘크리트 구조로 시공될 수 있다.
또한, 일례로, 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 건물(B)의 기둥(B1)에 증설되는 철근 콘크리트 구조로 시공될 수 있다.
또한, 일례로, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 건물(B)의 기둥(B1)에 증설되되 날개벽의 형태로 시공될 수도 있다.
이때, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)의 상측 단부는 복수 개의 기둥 돌출부를 형성할 수 있고, 상기 제1 연결부(910) 및 상기 제2 연결부(920)는 상기 기둥 돌출부가 삽입되는 복수의 연결 함입부를 형성할 수 있다.
즉, 상기 기둥 돌출부와 상기 연결 합입부간의 결합으로 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)과 상기 제1 연결부(910) 및 상기 제2 연결부(920)간의 결합 및 외력 전달이 더욱 효율적으로 구현될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)은 날개벽의 형태로 시공될 수도 있다.
일례로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 보강지중보(300) 및 상기 제2 보강지중보(700)는 건물(B)의 지중보(B2)에 접촉되어 시공될 수 있으며, 철근 콘크리트 구조로 시공될 수 있다.
일례로, 상기 제1 보강지중보(300) 및 상기 제2 보강지중보(700)는 건물(B)의 지중보(B2)뿐만 아니라 건물(B)의 기초(B3)에도 접촉되어 시공될 수 있다.
일례로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 보강지상보(400) 및 상기 제2 보강지상보(800)는 건물(B)의 지상보(B2)에 접촉되어 시공될 수 있으며, 철근 콘크리트 구조로 시공될 수 있다.
일례로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1 연결부(910) 및 상기 제2 연결부(920)는 건물(B)에 접촉되지 않고 건물(B)로부터 이격되어 시공될 수 있으며, 철근 콘크리트 구조로 시공될 수 있다.
앞서, 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)의 구성들은 철근 콘크리트 구조로서 기존 건물(B)에 시공될 수 있다고 설명하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 전체로 또는 부분적으로 철골구조일 수도 있으며, 당업자의 입장에서 다양하게 변경 가능할 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조로 하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내진보강 기둥 프레임(1000)을 자세히 설명하겠다.
일례로, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 기존 건물(B)의 기둥(B1)의 내진보강을 구현하는 구성일 수 있다.
일례로, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 상기 내진보강 슈퍼 프레임(10)의 구성 중 상기 제1 보강기둥(100), 상기 제2 보강기둥(200), 상기 제3 보강기둥(500) 및 상기 제4 보강기둥(600)을 시공하는 것에 사용되는 구성일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 기존 건물(B)의 기둥(B1)을 보강할 수 있는 것이라면 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)이 사용될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 건물(B)의 기둥(B1) 내측에 배치되는 본체부(1100), 상기 본체부(1100)로부터 경사지도록 연장되며 상측 슬라브(B4)와 대향하는 상측 연장부(1200) 및 상기 본체부(1100)로부터 경사지도록 연장되며 하측 슬라브(B4)와 대향하는 하측 연장부(1300)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 본체부(1100)는 소정의 면적을 가지는 판 형상일 수 있다.
일례로, 상기 본체부(1100)는 스틸 재질일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 다양하게 변경 가능하다.
일례로, 상기 본체부(1100)는 건물(B)의 기둥(B1) 내측 상에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 본체부(1100)는 건물(B)의 기둥(B1) 내면에 접촉되어 배치될 수 있다.
따라서, 상기 건물(B)의 내부공간의 손실을 최소화 할 수 있다.
일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 상기 높이방향 상측에 위치하는 건물(B)의 상기 상측 슬라브(B4)와 대향하도록 배치될 수 있다.
일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 상기 본체부(1100)로부터 절곡되어 연장될 수 있다.
일례로 상기 상측 연장부(1200)는 스틸 재질일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 다양하게 변경 가능하다.
일례로, 상기 하측 연장부(1300)는 상기 높이방향 하측에 위치하는 건물(B)의 상기 하측 슬라브(B4)와 대향하도록 배치될 수 있다.
일례로, 상기 하측 연장부(1300)는 상기 본체부(1100)로부터 절곡되어 연장될 수 있다.
일례로 상기 하측 연장부(1300)는 스틸 재질일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 다양하게 변경 가능하다.
여기서, 일례로, 상기 본체부(1100)는 건물(B)의 상기 지상보(B2)가 삽입되는 삽입공간(S1)을 형성할 수 있다.
일례로, 기존 건물(B)의 상기 지상보(B2)는 상기 삽입공간(S1) 상에 삽입되어 위치될 수 있다.
일례로, 상기 삽입공간(S1)을 규정하는 상기 본체부(1100)는 상기 지상보(B2)와 접촉될 수 있다.
일례로, 상기 삽입공간(S1) 상에 상기 지상보(B2)가 삽입됨에 따라 상기 본체부(1100)는 기존 건물(B) 상에 가 고정될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 상기 하측 연장부(1300)의 경사 방향과 다른 방향으로 경사지도록 연장될 수 있다.
일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 상기 본체부(1100)로부터 건물(B)의 내측으로 경사지도록 연장될 수 있고, 상기 하측 연장부(1300)는 상기 본체부(1100)로부터 건물(B)의 외측으로 경사지도록 연장될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 체결부재에 의해 상기 상측 슬라브(B4)에 고정되고, 상기 하측 연장부(1300)는 체결부재에 의해 상기 하측 슬라브(B4)에 고정될 수 있다.
일례로, 상기 상측 연장부(1200) 및 상기 하측 연장부(1300)에는 앵커와 같은 체결부재가 체결될 수 있는 관통홀(H)을 구비할 수 있다.
체결부재는 상기 관통홀(H)을 통해 상기 상측 슬라브(B4) 및 상기 하측 슬라브(B4)에 고정됨으로서 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)을 건물(B) 상에 고정할 수 있다.
여기서, 상기 상측 슬라브(B4)에 고정된 체결부재는 상기 높이방향으로 상기 하측 슬라브(B4)에 고정된 체결부재와 오버랩되지 않을 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 일례로, 상기 상측 연장부(1200)는 상기 본체부(1100)로부터 건물(B)의 내측으로 경사지도록 연장될 수 있고, 상기 하측 연장부(1300)는 상기 본체부(1100)로부터 건물(B)의 외측으로 경사지도록 연장될 수 있어, 상기 상측 연장부(1200)를 통해 상기 상측 슬라브(B4)에 고정된 체결부재와 상기 하측 연장부(1300)를 통해 상기 하측 슬라브(B4)에 고정된 체결부재 간은 상기 높이방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.
그 결과, 상기 상측 슬라브(B4) 및 상기 하측 슬라브(B4)에 각각 고정되는 체결부재는 상기 상측 슬라브(B4) 및 상기 하측 슬라브(B4)의 한 곳에 집중되지 않게 체결되어 상기 상측 슬라브(B4) 및 상기 하측 슬라브(B4)의 단면 손실로 인한 내력 저하를 최소화 할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 건물(B)의 기둥(B1)의 적어도 일부를 포위하는 띠철근(1400)을 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 건물(B)의 기둥(B1)에 인접하여 배치되는 주철근(C)을 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 띠철근(1400)은 상기 주철근(C)을 포위할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 띠철근(1400)은 건물(B)의 기둥(B1)의 일측에 배치되는 제1 띠철근(1410), 건물(B)의 기둥(B1)의 타측에 배치되는 제2 띠철근(1420) 및 상기 본체부(1100)와 대향하며 상기 제1 띠철근(1410)과 상기 제2 띠철근(1420)을 연결하는 제3 띠철근(1430)을 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 띠철근(1410), 상기 제2 띠철근(1420) 및 상기 제3 띠철근(1430)은 상기 주철근(C)을 포위할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 띠철근(1410)의 일단은 상기 본체부(1100)와 용접 연결되며, 상기 제2 띠철근(1420)의 일단은 상기 본체부(1100)와 용접 연결되고, 상기 제3 띠철근(1430)은 상기 제1 띠철근(1410) 및 상기 제2 띠철근(1420)의 타단과 연결될 수 있다.
결과적으로, 상기 제1 띠철근(1410)과 상기 본체부(1100)는 상호 용접 연결되어 일체화될 수 있으며, 상기 제2 띠철근(1420)과 상기 본체부(1100)도 상호 용접 연결되어 일체화 될 수 있다.
따라서, 상기 본체부(1100)도 상기 띠철근(1400)과 마찬가지로 인장재의 기능을 할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 띠철근(1400)은 콘크리트(D) 타설에 의해 상기 콘크리트(D)에 포위될 수 있으며, 상기 본체부(1100)는 상기 콘크리트(D) 타설에 있어 거푸집 기능을 할 수 있다.
즉, 상기 본체부(1100)는 건물(B)의 기둥(B1)의 내측에 배치됨에 따라 내진보강의 기능을 구현하는 동시에, 상기 콘크리트(D) 타설 작업에 있어 거푸집 기능도 가질 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참조하여 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)의 시공 방법을 더욱 자세히 설명하겠다.
도 9(a)에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 본체부(1100)는 건물(B)의 기둥(B1) 내측에 배치될 수 있으며, 체결부재에 체결에 의해 건물(B)의 기둥(B1) 내측에 고정될 수 있다.
일례로, 상기 본체부(1100) 상에는 상기 제1 띠철근(1410) 및 상기 제2 띠철근(1420)이 용접 연결되어 배치될 수 있다.
여기서, 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 상기 주철근(C)이 배치될 수 있고, 상기 제3 띠철근(1430)을 배치할 수 있다.
따라서, 상기 띠철근(1400)은 상기 주철근(C)을 포위할 수 있다.
여기서, 도 9(c)에 도시한 바와 같이, 거푸집(T)이 설치될 수 있으며, 상기 본체부(1100)는 거푸집(T)과 협동하여 타설되는 상기 콘크리트(D)가 외부로 유출되지 않도록 거푸집의 기능을 구현할 수 있다.
그 결과, 도 9(d)에 도시한 바와 같이, 상기 내진보강 기둥 프레임(1000)은 기존 건물(B)의 기둥(B1)을 보강할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 제1 보강기둥
200: 제2 보강기둥
300: 제1 보강지중보
400: 제1 보강지상보

Claims (7)

  1. 기존 건물의 내진보강을 구현하는 내진보강 슈퍼 프레임에 있어서,
    건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제1 보강기둥;
    상기 제1 보강기둥과 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제2 보강기둥; 및
    건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지중보;를 포함하며,
    상기 제1 보강지중보는,
    상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달하며,
    건물의 지상보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제1보강기둥과 상기 제2 보강기둥에 연결되는 제1 보강지상보;를 더 포함하며,
    상기 제1 보강지상보는,
    상기 제1 보강기둥으로부터 상기 제2 보강기둥으로 및 상기 제2 보강기둥으로부터 상기 제1 보강기둥으로 외력을 전달하고,
    상기 제1 보강기둥과 폭방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제3 보강기둥;
    상기 제2 보강기둥과 폭방향으로 이격되고, 상기 제3 보강기둥과 상기 길이방향으로 이격되며, 건물의 기둥의 외측상에 배치되는 제4 보강기둥; 및
    상기 제1 보강지중보와 폭방향으로 이격되고, 건물의 지중보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 보강지중보;를 더 포함하며,
    상기 제2 보강지중보는,
    상기 제3 보강기둥으로부터 상기 제4 보강기둥으로 및 상기 제4 보강기둥으로부터 상기 제3 보강기둥으로 외력을 전달하며,
    건물의 지상보의 외측상에 배치되며, 상기 길이방향으로 연장되어 상기 제3 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 보강지상보;를 더 포함하며,
    상기 제2 보강지상보는,
    상기 제3 보강기둥으로부터 상기 제4 보강기둥으로 및 상기 제4 보강기둥으로부터 상기 제3 보강기둥으로 외력을 전달하고,
    상기 제1 보강기둥, 상기 제2 보강기둥, 상기 제3 보강기둥 및 상기 제4 보강기둥은,
    높이방향으로 건물보다 더 돌출 연장되어 배치되며,
    상기 폭방향으로 연장되어 상기 제1 보강기둥과 상기 제3 보강기둥에 연결되는 제1 연결부; 및
    상기 폭방향으로 연장되어 상기 제2 보강기둥과 상기 제4 보강기둥에 연결되는 제2 연결부;를 더 포함하며,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는,
    건물에 구속되지 않도록 높이방향으로 건물과 이격되어 배치되며,
    상기 제1 보강지중보 및 상기 제2 보강지중보는,
    건물의 지중보 및 건물의 기초와 접촉 시공되어 건물의 지중보 및 건물의 기초로부터 외력을 전달받는,
    내진보강 슈퍼 프레임.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보강지상보는,
    상기 제2 보강지상보와 높이방향으로 다른 높이에 배치되는,
    내진보강 슈퍼 프레임.
  6. 삭제
  7. 제1항에 따른 내진보강 슈퍼 프레임을 이용하여 기존 건물의 내진보강을 구현하는 내진보강 방법.
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