KR102079964B1 - 개량형 조적지지 보수 보강 구조 - Google Patents

개량형 조적지지 보수 보강 구조 Download PDF

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임헌욱
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주식회사 이현
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Abstract

본 발명은 바탕벽체(W)와 이격되어 수직으로 적층되는 조적재(500)을 지지하기 위한 것으로,
상기 바탕벽체(W)에 설치되는 고정브래킷(100);
상기 고정브래킷(100)에 결합되는 탈착브래킷(200);
상기 탈착브래킷(200)에 좌우에서 결합되는 2개의 조적재(500);
를 포함하여 구성되되,
상부에서 작용하는 상부하중을 상기 탈착브래킷(200)과 상기 고정브래킷(100)이 상기 바탕벽체(W)로 전달하므로,
상기 상부하중을 하부로 전달시키지 않고 단절하는 것을 특징으로 하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조를 제공한다.

Description

개량형 조적지지 보수 보강 구조{the improved brick support structure}
본 발명은 조적구조에 관한 것으로, 외력에도 조적재가 이탈하지 않고 구조적으로 안정성을 확보할 수 있도록 내진성능을 구비하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 관한 것이다.
부연하면, 본 발명은 외부 치장쌍기한 조적벽체의 보수 및 보강에 관한 것으로, 조적벽체의 외부 벽돌을 일부 철거하여 보강 브래킷을 설치하고, 크랙부분을 보수하여, 보강 브래킷이 조적체의 하중을 효율적으로 내부 구조체에 전달하므로 수직하중 및 지진하중 등의 외력에도 조적재가 이탈되지 않는 안정성 확보와 조적벽체의 강도 보강 및 내진성능을 향상하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 관한 것이다.
조적식 건축구조물은 석재, 벽돌 또는 콘크리트 블록 등의 조적재(500)을 몰탈로 점착하여 쌓는 구조로써, 학교 또는 주택이나 창고, 빌라 등과 같은 건물의 벽체축조에 쓰이고, 내습 및 내구성이 좋으며 내화구조이고 경제적이어서 가장 보편적인 방식으로 평가된다.
일반적인 조적식 벽돌은 평면상 직사각의 육면체로 구성되어 있는 것으로, 상기한 바와 같은 벽돌을 이용하여 각종 벽체를 조성하고자 하는 경우에는, 벽돌 위에 몰탈을 얹어 놓은 후 그 몰탈 위에 하측 벽돌과 어긋나는 위치에 새로운 벽돌을 쌓는 방법을 반복적으로 수행하여 조적하게 되는 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 벽돌의 조적구조로부터 얻어진 건물 외벽 또는 마감벽은 통상적으로 콘크리트 구조체인 바탕벽체(W)의 외측면에 형성되므로 진동이나 지진 등이 발생하게 되면 바탕벽체(W)와의 결합력이 상실되면서 조적된 외장면에 균열이 발생하거나 무너져 내리는 문제점이 최근 사회적 이슈로 대두되고 있다.
이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 외부 치장쌍기한 조적벽체의 보수 및 보강에 관한 것으로, 조적벽체의 외부 벽돌을 일부 철거하여 보강 브래킷을 설치하고, 크랙부분을 보수하여, 보강 브래킷이 조적체의 하중을 효율적으로 내부 구조체에 전달하므로 수직하중 및 지진하중 등의 외력에도 조적재가 이탈되지 않는 안정성 확보와 조적벽체의 강도 보강 및 내진성능을 향상하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조를 개발하기에 이르렀다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0766519호 ‘개구부를 갖는 조적벽체의 조적구조 및 그 조적공법’, 2007년10월05일 [문헌 2] 대한민국 등록실용신안 제20-0407431호 ‘조립식 건축용 블록 및 그 조적구조’, 2006년01월23일
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 외부 치장쌍기한 조적벽체의 보수 및 보강에 관한 것으로, 조적벽체의 외부 벽돌을 일부 철거하여 보강 브래킷을 설치하고, 크랙부분을 보수하여, 보강 브래킷이 조적체의 하중을 효율적으로 내부 구조체에 전달하므로 수직하중 및 지진하중 등의 외력에도 조적재가 이탈되지 않는 안정성 확보와 조적벽체의 강도 보강 및 내진성능을 향상하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 바탕벽체(W)와 이격되어 수직으로 적층되는 조적재(500)을 지지하기 위한 것으로,
상기 바탕벽체(W)에 설치되는 고정브래킷(100);
상기 고정브래킷(100)에 결합되는 탈착브래킷(200);
상기 탈착브래킷(200)에 좌우에서 결합되는 2개의 조적재(500);
를 포함하여 구성되되,
상부에서 작용하는 상부하중을 상기 탈착브래킷(200)과 상기 고정브래킷(100)이 상기 바탕벽체(W)로 전달하므로,
상기 상부하중을 하부로 전달시키지 않고 단절하는 것을 특징으로 하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 외부 치장쌍기한 조적벽체의 보수 및 보강에 관한 것으로, 조적벽체의 외부 벽돌을 일부 철거하여 보강 브래킷을 설치하고, 크랙부분을 보수하여, 보강 브래킷이 조적체의 하중을 효율적으로 내부 구조체에 전달하므로 수직하중 및 지진하중 등의 외력에도 조적재가 이탈되지 않는 안정성 확보와 조적벽체의 강도 보강 및 내진성능을 향상하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조를 제공한다.
도 1은 조적 구조체의 정면을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 실시예의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합사시도이다.
도 4는 도 2 및 3의 실시예가 적용된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 결합사시도이다.
도 7은 도 5 및 6의 실시예가 적용된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 결합사시도이다.
도 10은 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 결합사시도이다.
도 12는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 다른 실시예이다.
도 13은 도 12의 단면도이다.
도 14는 도 12 및 13에 사용되는 보강바의 실시예이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 조적 구조체의 정면을 도시한 것이다.
본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조는,
바탕벽체(W)와 이격되어 수직으로 적층되는 조적재(500)을 지지하기 위한 것으로,
상기 바탕벽체(W)에 설치되는 고정브래킷(100);
상기 고정브래킷(100)에 결합되는 탈착브래킷(200);
상기 탈착브래킷(200)에 좌우에서 결합되는 2개의 조적재(500);
를 포함하여 구성되되,
상부에서 작용하는 상부하중을 상기 탈착브래킷(200)과 상기 고정브래킷(100)이 상기 바탕벽체(W)로 전달하므로,
상기 상부하중을 하부로 전달시키지 않고 단절하는 것을 특징으로 한다.
상기 바탕벽체(W)는 바탕면이 되는 콘크리트 구조체 또는 조적체 등일 수 있다.
본 발명에 사용되는 고정브래킷(100)과 탈착브래킷(200)의 결합체의 설치위치는,
도 1에서 점선으로 표시된 A, B, C부분과 같이 상부에서 작용하는 하중을 고려하여 상기 결합체 다수개가 상호간에 적절한 간격으로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.
이때 결합체 상호간의 탈착브래킷(200) 사이에는 응력 부담을 고려하여 도 1과 같이 조적재(500) 4개 이하로 설치되는 것이 좋다.
도 2는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 실시예의 분해 사시도이고,
도 3은 도 2의 결합사시도이며,
도 4는 도 2 및 3의 실시예가 적용된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 단면도이다.
특히 도 4(b)의 경우에는 이해를 위하여 돌출부(130)를 제외하고 도시하였다.
본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 제1실시예는,
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이,
상기 고정브래킷(100)은,
판재를 ㄱ자형으로 절곡하여 상기 바탕벽체(W)에 결합되는 고정부(110);
상기 고정부(110)에서 절곡되어 연장된 돌출부(130);를 포함하여 구성된 2개의 유닛이 대칭으로 마주하여 구성되고,
상기 탈착브래킷(200)은,
ㄱ자형으로 가공되어 하부웨브(213)와 상부웨브(215)가 형성되는 수직판(210);
상기 상부웨브(215)의 상부 및 하부에 각각 접합되는 상부플렌지(217)와 하부플렌지(219);를 포함하여 구성되며,
상기 하부웨브(213)가 상기 2개의 유닛의 돌출부(130) 사이에 결합되고,
상기 상부플렌지(217)와 상기 하부플렌지(219) 사이에 상기 조적재(500)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 탈착브래킷(200)은,
도 4(b)에 도시된 바와 같이,
상기 상부플렌지(217)의 뒷부분이 상기 하부플렌지(219) 보다 뒤로 연장(L)되는 것이 바람직하다.
상기 상부플렌지(217)는 상부의 조적재(500-1) 하부에 밀착 설치되고, 상기 하부플렌지(219)는 하부의 조적재(500-2) 하부에 밀착 설치되므로, 조적재 상부로부터의 하중이 바로 상기 상부플렌지(217)와 상기 하부플렌지(219)에 작용하고 이어서 상기 상부웨브(215)와 상기 하부웨브(213)로 전달된다.
본 발명은 편심된 조적재의 하중으로 인하여 상기 상부웨브(215)와 상기 하부웨브(213) 사이의 파손이 우려될 수 있다.
따라서 상기 상부플렌지(217)의 뒷부분을 상기 하부플렌지(219) 보다 뒤로 연장(L)하여 접합하게 되면,
상기 상부플렌지(217)와 상기 상부웨브(215)의 접촉면을 넓힘과 동시에 상기 상부플렌지(217)의 취약부분과 상기 하부플렌지(219)의 취약부분을 편심되게 하여 상기 상부웨브(215)와 상기 하부웨브(213) 사이의 파손을 방지하는 효과가 있다.
상기 상부플렌지(217) 또는 상기 하부플렌지(219)에는 천공홀(H)을 형성할 수 있다. 보통 상하 좌우의 조적재(500) 상호간에는 몰탈로 부착되고 적층되게 되는데 상기 천공홀(H)에 몰탈이 채워지게 되면 결합력을 증대하는 효과가 있다.
그리고 특별히 기술하거나 도시하지는 않았으나,
본 발명에 사용되는 모든 구성요소는 앵커, 볼트, 너트 등의 건식체결 수단을 이용한 건식공법으로 결합 또는 분리되어, 신축건물 뿐 아니라 리모델링 등의 기존건물의 보수보강 공법으로 이용할 수 있다.
또한 도시되지는 않았으나, 상기 건식체결 수단이 체결되는 부위가 단순한 볼트구멍이 아니라 슬롯(slot)으로 구성되게 되면, 건설현장에서 설치시 설계도서에 맞추어 별도의 부재를 추가하지 않고도 부재간 결합길이를 조정할 수 있을 뿐 아니라 부재간의 유격 및 오차를 미세하게 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이고,
도 6은 도 5의 결합사시도이며,
도 7은 도 5 및 6의 실시예가 적용된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 단면도이다.
본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 제2실시예는,
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이,
상기 고정브래킷(100)은,
1개의 판재가 절곡되어 좌우로 상기 바탕벽체(W)에 결합되는 상부고정부(113)와 하부고정부(115) 그리고 돌출부(130);를 포함하여 구성되고,
상기 탈착브래킷(200)은,
ㄱ자형으로 가공되어 하부웨브(213)와 상부웨브(215)가 형성되는 수직판(210);
상기 상부웨브(215)의 상부 및 하부에 각각 접합되는 상부플렌지(217)와 하부플렌지(219);를 포함하여 구성되며,
상기 하부웨브(213)가 상기 돌출부(130)에 결합되고,
상기 상부플렌지(217)와 상기 하부플렌지(219) 사이에 상기 조적재(500)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
도 8은 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이고,
도 9는 도 8의 결합사시도이다.
본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 제3실시예는,
도 8 및 9에 도시된 바와 같이,
상기 고정브래킷(100)은,
판재를 ㄱ자형으로 절곡하여 상기 바탕벽체(W)에 결합되는 고정부(110);
상기 고정부(110)에서 절곡되어 연장된 돌출부(130);를 포함하여 구성된 2개의 유닛이 대칭으로 마주하되 상기 2개의 유닛은 레벨차를 달리하여 구성되고,
상기 탈착브래킷(200)은,
ㄱ자형으로 가공되어 하부웨브(213)와 상부웨브(215)가 형성되는 수직판(210);
상기 상부웨브(215)의 상부 및 하부에 각각 접합되는 상부플렌지(217)와 하부플렌지(219);를 포함하여 구성되며,
상기 하부웨브(213)가 상기 2개의 유닛의 돌출부(130) 사이에 결합되고,
상기 상부플렌지(217)와 상기 하부플렌지(219) 사이에 상기 조적재(500)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1실시예의 경우, 고정브래킷(100)이 좌우 대칭인 형상으로 구조적으로 문제가 없다.
그러나 제2실시예와 제3실시예의 경우, 고정브래킷(100)이 좌우 비대칭인 형상으로 편심 내지 좌굴의 우려가 있을 수 있다.
따라서 제2실시예와 제3실시예의 경우에는,
도 1에서 A위치와 B위치에 각각 설치되는 고정브래킷(100)의 형상을 좌우가 반대로 형성된 좌우대칭되도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조에 사용되는 고정브래킷과 탈착브래킷의 다른 실시예의 분해 사시도이고,
도 11은 도 10의 결합사시도이다.
도 10 및 11의 실시예는 도 2 및 3의 실시예에 도시된 2개의 고정브래킷(100) 중 1개를 제외하고 설치한 예이다.
도 10 및 11의 실시예는 도 1에서 A위치와 B위치에 각각 설치되는 고정브래킷(100)의 형상을 좌우가 반대로 형성된 좌우대칭되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상술한 도 1 내지 도 11의 실시예는 엄밀히 말하면 조적체의 보강구조이다.
이하, 조적체의 보수구조를 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 다른 실시예이고,
도 13은 도 12의 단면도이다.
그리고 도 14는 도 12 및 13에 사용되는 보강바의 실시예이다.
도 12에 도시된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 다른 실시예는,
바탕벽체(W)와 이격되어 수직으로 적층되는 조적재(500)로 이루어진 조적구조를 보수하기 위한 것으로,
크랙(CR) 좌우의 조적재(500) 중심에 보강바(P)를 설치하되,
상기 보강바(P)의 일단은 상기 바탕벽체(W)에 소정의 길이로 박히고,
상기 보강바(P)의 타단은 상기 조적재(500)의 외면에서 소정의 깊이로 충진홀을 형성하며 고정되되,
상기 충진홀에는 충진재(510)가 충진되는 것을 특징으로 한다.
도 12에 도시된 본 발명의 개량형 조적지지 보수 보강 구조의 다른 실시예를 시공하는 방법을 설명하면,
(1) 크랙(CR) 좌우의 조적재(500) 중심에서 상기 바탕벽체(W) 까지 드릴을 사용하여 천공한다.
(2) 본 발명의 보강바(P)를 압입장비와 드릴을 사용하여 상기 바탕벽체(W)에 소정의 길이로 박는다.
(3) 상기 보강바(P)의 인발강도가 1KN 정도가 되도록 강도 테스트를 한다.
(4) 상기 충진홀을 충진재(510)로 충진한다.
(5) 상기 크랙(CR)을 몰탈 등의 충진재로 충진하여 미장한다.
상기 충진재(510)는 상기 조적재(500)와 같은 외면을 형성하여 보수부위를 감춘다.
그리고 본 공법은 현장사정에 맞추어 크랙(CR) 주위의 조적재(500)를 제거하고 보수할 수도 있고 그대로 유지한 채로 보수할 수도 있다.
크랙(CR) 좌우의 조적재(500) 중심에 설치되는 보강바(P)는,
크랙(CR) 중심선에서 조적재(500)의 1/2 길이(약 100mm, L1) 인 것이 바람직하며, 다음 보강바(P) 까지의 길이는 약 400mm(L2) 인 것이 역학상 유리하다.
그리고 보강바(P) 상호간의 수직길이(h1)는 약 400mm(L2) 인 것이 바람직 하다.
상술한 보수로 인하여, 도 12의 점선부분과 같이 보강구역(BA)이 형성된다.
상기 보강바(P)는,
도 14에 도시된 바와 같이 외면에 스쿠류가 형성되어 상기 조적재(500)와 상기 바탕벽체(W)에 견고히 박혀 인발성능이 우수한 장점이 있다.
부연하면, 중심의 축부재를 스쿠류 형상의 보강날개가 단면상 2~3개 형성되는 것이 바람직하며,
도시되지는 않았으나 상기 보강날개의 외면 또는 단부에는 톱니형상의 돌출부를 형성하여 결합효과를 증대할 수 있다.
그리고 현장사정에 따라 상기 보강바(P) 주위에 그라우팅하거나 접착재를 충진하여 보강성능을 향상할 수 있다.
그리고 상술한 모든 실시예는 상호 중복하여 동시에 적용가능하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
CR: 크랙
W: 바탕벽체
P: 보강바
100: 고정브래킷
110: 고정부
130: 돌출부
200: 탈착브래킷
210: 수직판
213: 하부웨브
215: 상부웨브
217: 상부플렌지
219: 하부플렌지
500: 조적재
510: 충진재

Claims (5)

  1. 바탕벽체(W)와 이격되어 수직으로 적층되는 조적재(500)을 지지하기 위한 것으로,
    상기 바탕벽체(W)에 설치되는 고정브래킷(100);
    상기 고정브래킷(100)에 결합되는 탈착브래킷(200);
    상기 탈착브래킷(200)에 좌우에서 결합되는 2개의 조적재(500);
    를 포함하여 구성되되,
    상부에서 작용하는 상부하중을 상기 탈착브래킷(200)과 상기 고정브래킷(100)이 상기 바탕벽체(W)로 전달하므로,
    상기 상부하중을 하부로 전달시키지 않고 단절하는 것을 특징으로 하고,
    상기 고정브래킷(100)은,
    1개의 판재가 절곡되어 좌우로 상기 바탕벽체(W)에 결합되는 상부고정부(113)와 하부고정부(115) 그리고 돌출부(130);를 포함하여 구성되고,
    상기 탈착브래킷(200)은,
    ㄱ자형으로 가공되어 하부웨브(213)와 상부웨브(215)가 형성되는 수직판(210);
    상기 상부웨브(215)의 상부에 접합되는 상부플렌지(217);를 포함하여 구성되며,
    상기 하부웨브(213)가 상기 돌출부(130)에 결합되는 것을 특징으로 하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조.
  2. 제1항에서,
    크랙(CR) 좌우의 조적재(500) 중심에 보강바(P)를 설치하되,
    상기 보강바(P)의 일단은 상기 바탕벽체(W)에 소정의 길이로 박히고,
    상기 보강바(P)의 타단은 상기 조적재(500)의 외면에서 소정의 깊이로 충진홀을 형성하며 고정되되,
    상기 충진홀에는 충진재(510)가 충진되는 것을 특징으로 하는 개량형 조적지지 보수 보강 구조.

  3. 삭제
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