KR102093071B1 - 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신설 보강에 사용되는 사각 문형 프레임의 수직한 신설기둥부재가 기존 수직기둥에 잘 밀착되지 않아 설치 곤란하거나 이들 사이에 큰 수직이격오차(△h)가 발생할 경우, 그 수직이격 오차가 최소화되도록 수직하게 신설기둥부재가 시공되어져 내진 저항거동시 베이스판 역할로 하중을 분담할 수 있고, 앵커체 설치를 위한 천공시 천공 앵커홀 주변의 국부 지압균열 발생을 억제함과 더불어 천공홀에 삽입된 앵커체가 보강강체 기능을 갖도록 하고, 사각문형 프레임의 신설기둥은 강성과 강도를 증대할 목적으로 콘크리트 충전되는 박스단면을 갖되 외부측면에 형성된 앵커체 설치용 앵커삽입홀로 타설콘크리트의 누액을 방지하고 앵커체를 신설기둥에 고정점 결합이 되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법{A seismic portal structures attached out-plane square framed type strengthened by level-gap plates and sleeve-cap anchors}
본 발명은 기존 건축구조체에서 서로 이격된 기존 2개 수직기둥과 이를 연결하는 수평바닥보로 형성되는 건축구조체의 외부측에 부착 설치되는 사각 문형 프레임 내진보강방법에 관한 것으로, 특히 신설 보강에 사용되는 사각 문형 프레임의 수직한 신설기둥부재가 기존 수직기둥에 잘 밀착되지 않아 설치 곤란하거나 이들 사이에 큰 이격거리(S)와 수직이격오차(△h)가 발생하더라도 신설기둥부재를 수직되게 시공하여 내진 저항거동시 베이스판 역할로 하중을 분담할 수 있고, 앵커체 설치를 위한 천공시 천공 앵커홀 주변의 국부 지압균열 발생을 억제함과 더불어 천공홀에 삽입된 앵커체가 보강강체 역할을 기능을 갖도록 하고, 사각문형 프레임의 신설기둥은 강성과 강도를 증대할 목적으로 콘크리트 충전되는 박스단면을 갖되 외부측면에 형성된 앵커체 설치용 앵커삽입홀로 타설콘크리트의 누액을 방지하고 앵커체를 신설기둥에 고정점 결합이 되도록 한 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존 건축구조체을 보강하도록 하기 위해서는 철근 콘크리트구조물(RC)에 철골 프레임을 설치하고 모르타르를 타설하여 철근 콘크리트 구조물과 철골 프레임을 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법이다. 이같이 철골 프레임의 설치로 건축물의 내진성능을 향상시키고자 하는 기술들이 많이 제시되고 있지만, 지금까지 제시된 기술들은 아직까지는 시공이 복잡하고 만족할 만한 내진성능을 얻지 못하는 문제점이 있었다.
더욱이 기존 콘크리트 구조체에서 수직기둥측 개구부에 철골 프레임을 설치하기 위해 기설치된 시설물을 철거하게 되면, 수직이격오차 부분의 틈새를 메우지 않고 앵커체를 설치하기 때문에 철골 프렘임의 설치시 일체성이 떨어져 내진성능을 높이는데 한계가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 국내 등록특허 등록번호 제1150392호로서 "내진 보강용 철골 구조물의 접합구조 및 접합공법"(특허문헌 1)이 제안되어 있다. 상기 배경기술에서는 '내진 보강용 철골 구조물의 접합구조에 관한 것으로, 수직기둥 또는 보로 이루어지는 기존 건축구조체; 상기 기존 건축구조체의 벽면에 뚫린 복수의 구멍에 에폭시 수지에 의하여 각각 설치되는 철근; 상기 기존 건축구조체의 벽면에 도포되어 타설되는 모르타르와 벽면의 접착력을 강화시키는 콘크리트 접착제; 상기 기존 건축구조체의 벽면과 일정 간격을 두고 상기 철근이 관통하도록 용접에 의하여 설치되며 다수의 보강용 스터드 볼트를 구비하고 있는 H형강; 상기 기존 건축구조체의 벽면과 H형강 사이를 포함하여 H형강의 외부둘레를 감싸는 형태로 구비되는 메쉬 또는 철판; 상기 메쉬 또는 철판에 의하여 타설되는 모르타르;를 포함하는 것을 특징으로 하여 기존 콘크리트 구조물과 내진 보강용 철골 구조물 사이의 결속력을 강화시킴으로써 내진 보강의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
그러나 상기 배경기술은 다수의 스터드 볼트를 설치하여야 하였으며, 기존 건축구조체와 간접 결합방식으로 지진시 기존 건축구조체와 분리될 수 있어 내진보강 효과를 높이기 어렵고 기초부 보강이 어려운 등의 단점이 있다. 또한, 상기 배경기술에서는 기존 콘크리트 구조체의 개구부측 수직기둥부에 수직이격오차가 크게 발생하는 경우에 철골 프레임을 일체되게 설치할 수 있는 기술적 대안이 제시되어 있지 않다.
국내 등록특허 등록번호 제1150392호
본 발명은 신설 보강에 사용되는 사각 문형 프레임의 수직한 신설기둥부재가 기존 수직기둥에 잘 밀착되지 않아 설치 곤란하거나 이들 사이에 큰 수직이격오차(△h)가 발생할 경우, 그 수직이격 오차가 최소화되도록 수직하게 신설기둥부재가 시공되어져 내진 저항거동시 베이스판 역할로 하중을 분담할 수 있고, 앵커체 설치를 위한 천공시 천공 앵커홀 주변의 국부 지압균열 발생을 억제함과 더불어 천공홀에 삽입된 앵커체가 보강강체 역할을 하는 기능을 갖도록 하고, 사각문형 프레임의 신설기둥은 강성과 강도를 증대할 목적으로 콘크리트 충전되는 박스단면을 갖되 외부측면에 형성된 앵커체 설치용 앵커삽입홀로 타설콘크리트의 누액을 방지하고 앵커체를 신설기둥에 고정점 결합이 되도록 한 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, (a) 기존 건축구조체의 내진보강 위치에서 좌,우측 수직기둥의 외부면측 상,하 개소에 갭레벨 플레이트를 보강접착제로 각기 정착시켜 수직이격오차없는 수직기준면을 형성시켜 놓는 단계와; (b) 신설보강 수직기둥부재를 수직기둥 외부측 상,하 개소에 설치된 갭레벨 플레이트에 접하도록 가설치하고, 대향하는 신설보강 수직기둥부재의 사이 상단과 하단에 각기 신설보강 바닥보부재를 위치시켜서 상호 연결하고, 신설보강 수직기둥부재의 앵커 삽입홀과 동일축상으로 수직기둥에 소정 간격마다 복수열의 앵커홀을 형성한 후, 주입제를 앵커홀에 주입하고 앵커 삽입홀을 통해 앵커체를 앵커홀에 삽입 설치하는 단계와; (c) 누설방지용 앵커체 강결머리핀를 신설보강 수직기둥부재에 삽입시킨 후 동일 선상에 위치한 앵커체에 나사체결 조임하여 신설보강 수직기둥부재를 수직기둥에 고정 설치하는 단계와; (d) 상기 수직기둥과 신설보강 수직기둥부재간의 배면 사이로 들떠있는 틈새를 메우기 위해 배면충전재를 충전하여 놓은 후, 상기 신설보강 수직기둥부재의 수직구간 내부로 타설콘크리트를 주입하는 동시에, 수평바닥보와 신설보강 바닥보부재와의 사이에 형성된 사각단면의 빈 공간으로 타설콘크리트가 타설하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 레벨 플레이트측에는 슬리브 앵커캡을 갭레벨 플레이트측 앵커홀에 우선적으로 삽입 설치한 후 앵커체를 슬리브 앵커캡(29)을 통해 앵커홀에 삽입 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 신설보강 수직기둥부재는 수직구간에 형성된 사각중공부와 길이방향으로 일정 간격마다 복열을 이루는 앵커 삽입홀 및 상부 일측면에 형성된 타설콘크리트 주입구를 갖는 수직기둥부와, 일정 길이의 H형 강재로 제작되어 수직기둥부의 상단에 수평 접합되어 있는 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓 및 수직기둥부의 하단에 수평 접합되어 있는 신설보강 바닥보부재 하부접합용 브라켓;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 슬리브 앵커캡은 원통형으로 후단에 납작머리 걸림턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 갭레벨 플레이트가 설치되지 않은 구간에 존재하는 앵커홀에 추가적으로 슬리브 앵커캡이 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계에서, 누설방지용 앵커체 강결머리핀은 내주면에 나사구멍이 형성되어 있는 앵커 체결구 원통부와, 앵커 체결구 원통부의 일단에 형성된 누설막음 머리판, 누설막음 머리판의 중앙에 형성된 6각의 체결조임용 공구결합홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 신설보강 바닥보부재는 H형 강재로 제작되어 개구부에 접하여 있는 보에 형성시킨 앵커홀에 슬리브 앵커캡 및 앵커체를 삽입 설치한 후 너트로 체결하여 설치되고, 상기 신설보강 바닥보부재와 신설보강 수직기둥부재간의 연결은 각기 스플라이스 강판의 볼트 접합을 통해 이루어진 후, 보와 신설보강 바닥보부재와의 사이에 형성된 사각단면의 빈 공간과 그리고 보와 신설보강 수직기둥부재측 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓 및 신설보강 바닥보부재 하부접합용 브라켓와의 사이에 형성된 빈 공간으로 타설콘크리트가 각기 타설되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (e) 단계의 신설보강 바닥보부재는 신설보강 수직기둥부재에 연결 조립된 상태에서 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법에 따르면, 기존 건축구조체에 양쪽 수직기둥의 경사가 있거나 큰 수직이격오차(△h)를 극복하고자 신설보강 수직기둥부재를 설치하기 위해 수직기둥의 외부면측 상하 2개소에 갭레벨 플레이트를 설치한 후, 슬리브 앵커캡을 사용하여 결합함으로써 신설보강 수직기둥부재를 수직 오차 없는 설치시공과 함께 일체화 합성 구조체 형성이 가능하다.
또한, 갭레벨 플레이트측에 천공된 앵커홀에 슬리브 앵커캡을 설치하여 지진과 같은 큰 외부 힘이 작용하더라도 앵커홀 주변의 국부 지압 균열이 방지되고 천공홀은 강성 보강된 효과를 볼 수 있다. 따라서 기존 건축구조체와 신설보강 수직기둥부재간의 일체성 확보에 유리하게 된다.
또한, 기존 건축구조체에 매립 시공된 앵커체의 끝단부에 누설방지용 앵커체 강결머리핀을 나사조임으로 체결하되 신설보강 수직기둥부재에 뚫려진 앵커 삽입홀로 인한 타설콘크리트의 누액을 방지하고자 누설방지용 앵커체 강결머리핀의 누설 막음판을 사용하여 용접결합함으로써 앵커 삽입홀의 밀폐가 이루어지고 이와 동시에 앵커체가 신설보강 수직기둥부재 측에 연속되게 고정점 결합이 이루어진다. 이로써 기존 건축구조체와 콘크리트가 충전된 신설보강 수직기둥부재가 일체화되어져 기존 건축구조체의 효과적인 내진 보강이 실현된다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 기존 건축구조체의 내진을 위한 외부 사각 문형 아웃프레임의 설치사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 본 발명에 적용되는 갭레벨 플레이트가 수직기둥부 외부면 상,하 개소에 설치된 상태도.
도 4는 도 3의 갭레벨 플레이트의 설치 후 슬리브 앵커캡과 앵커체를 시공한 상태도.
도 5는 본 발명에 적용되는 신설보강 수직기둥부재의 설치상태도.
도 6은 본 발명에 적용되는 갭레벨 플레이트가 수직기둥부 외부면 1개소에 설치된 상태도.
도 7은 본 발명에 따라 신설보강 수직기둥부재를 통한 수직기둥측 앵커홀의 천공 상태도.
도 8은 본 발명에 따라 갭레벨 플레이트에 슬리브 앵커캡와 앵커체가 시공된 상태도.
도 9는 본 발명에 따라 갭레벨 플레이트측 앵커체에 누설방지용 앵커체 강결머리핀이 체결된 후 신설보강 수직기둥부재내로 타설콘크리트가 충진된 상태도.
도 10은 도 9의 요부확대도.
도 11은 본 발명에 적용되는 갭레벨 플레이트, 슬리브 앵커캡 및 누설방지용 앵커체 강결머리핀의 분해사시도.
도 12는 본 발명에 적용되는 신설보강 수직기둥부재측 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓 또는 신설보강 바닥보부재의 설치상태도.
도 13은 본 발명에 따라 신설보강 수직기둥부재와 신설보강 바닥보부재로 이루어진 내부 아웃프레임의 수평 및 수직 배치상태도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 기존 건축구조체(10)의 내진 구조는 도 1 및 도 2와 같이 개구부(101)에 접하여 있는 좌,우측 수직기둥(12,12)의 외부면측에 신설보강 수직기둥부재(30과 30)가 설치되고, 신설보강 수직기둥부재(30과 30)의 사이로 상단과 하단에 신설보강 바닥보부재(40)를 연결 설치하여서 이루어진 것이다. 이때 신설보강 수직기둥부재(30)는 좌,우측 수직기둥(12,12)의 외부면측에 도 3과 같이 상,하 개소에 설치된 갭레벨 플레이트(gap level plate)(20)에 의해 수직기준면을 얻게 되어 설치된다. 또한 도 10과 같이 갭레벨 플레이트(20)를 삽통하여 수직기둥측에 형성된 앵커홀(121)에는 슬리브 앵커캡(sleeve anchor cap)(29)이 설치된 후 앵커체(25)가 설치되어져 앵커홀(121) 주변에 국부 지압균열 발생을 억제할 수 있고, 앵커홀(121)은 앵커체(25)와 일체되어 보강강체로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한 앵커체(25)에 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)을 체결하여 신설보강 수직기둥부재(30) 까지 연속되게 형성 고정시킴으로써 효과적인 전단저항 뿐만 아니라 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)이 삽입되는 신설보강 수직기둥부재(30)측 홀이 폐쇄되어 타설콘크리트의 충전시 누액을 방지할 수 있다.
이러한 특징적 구조를 갖는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법을 순차적으로 설명한다.
갭레벨 플레이트 설치
먼저, 도 3 및 도 6에서와 같이 기존 건축구조체(10)의 개구부(101)에 접하여 있는 양쪽 수직기둥(12)의 각 외부면측 상,하 개소에 갭레벨 플레이트(20)를 보강접착제(22)로 각기 부착시켜 갭레벨 플레이트(20)와 후설치된 신설보강 수직기둥부재(30)간에 수직이격오차(△h)가 없는 수직기준면(X)을 형성시켜 놓는다.
따라서 수직기둥(12) 내면에 최대 수직이격오차(△h)가 발생하더라도 갭 레벨 플레이트(20)는 신설보강 수직기둥부재(30)와 갭 레벨 플레이트(20)간에는 나란하게 되기 때문에 수직이격오차가 없는 수직기준면(X)을 가질 수 있다. 여기서 최대 수직이격오차(△h)는 50mm 이상으로 크게 발생할 수 있다.
이같이 갭레벨 플레이트(20)는 신설보강 수직기둥부재(30)의 설치시 수직도를 맞추기 위해 설치된다. 또한 갭레벨 플레이트(20)는 도 3 및 도 7에서 신설보강 수직기둥부재(30)를 통해 수직기둥(12)에 일정 깊이로 천공될 앵커홀(121)이 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직면과 직각이 되도록 하는 역할을 한다. 보강접착제(22)는 에폭시 몰탈이 사용될 수 있다. 여기서 보강접착제(22)는 갭레벨 플레이트(20)를 수직기둥(12)측에 정착시키는 역할과 함께 갭레벨 플레이트(20)측에 형성될 앵커홀(121) 주변의 콘크리트 보강기능도 수행한다. 수직기둥측 갭레벨 플레이트(20)는 강판으로 제작될 수 있다. 수직기둥측 갭레벨 플레이트(20)는 후술할 앵커체(25)의 삽입을 위한 복수개의 갭레벨 플레이트 홀(201)을 갖는다. 갭레벨 플레이트 홀(201)은 원형도 가능하나 앵커홀의 설치 오차를 수용하기 위해 도시된 슬롯 형태가 바람직하다.
앵커체 설치
그 다음, 도 4 및 도 8에서와 같이 신설보강 수직기둥부재(30)를 수직기둥(12)측 상,하 개소에 설치된 갭레벨 플레이트(20)에 접하도록 가설치하고, 대향하는 신설보강 수직기둥부재(30과 30)의 사이 상단과 하단에 각기 신설보강 바닥보부재(40)를 위치시켜서 상호 연결한다. 신설보강 바닥보부재(40)는 H형 강재로 제작된다. 신설보강 바닥보부재(40)는 해당 앵커체(25)에 너트(27)로 나사 조임되어 수평바닥보(13)의 각기 내면에 설치된다. 이때 신설보강 바닥보부재(40)와 신설보강 수직기둥부재(30)간의 연결은 각기 스플라이스 강판(50)과 볼트 접합을 통해 이루어질 수 있다.
이후, 수직기둥(12)에 소정 간격마다 복수열의 앵커홀(121)을 형성시킨다. 이때 앵커홀(121)은 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직구간에 형성된 앵커 삽입홀(301b)에 천공 드릴을 삽입하여 이루어진다.
그 다음, 앵커홀(121)에 주입제(24)를 주입하고 앵커체(25)를 삽입 설치한다. 앵커체(25)는 전구간으로 외주면에 나사산이 형성되어 있으나 선단부와 후단부에만 나사산이 형성될 수도 있다. 이때, 갭레벨 플레이트(20)측에는 슬리브 앵커캡(29)이 갭레벨 플레이트(20)측 앵커홀(121)에 우선적으로 삽입 설치된 후 앵커체(25)를 슬리브 앵커캡(29)을 통해 앵커홀(121)에 삽입 설치한다. 도 11과 같이 슬리브 앵커캡(29)는 원통형으로 구성되거나 원통형의 후단에 납작머리 걸림턱(291)이 더 형성되어 있는 것이 될 수 있다. 이같이 슬리브 앵커캡(29)이 앵커홀(121)에 설치되어져 앵커홀(121)의 주변에 지진과 같은 외부 힘이 작용할 때 앵커홀 주변에 국부 지압 균열 방지나 천공홀을 강성 보강한 효과를 줄 수 있다.
여기서, 갭레벨 플레이트(20)가 설치되지 않은 구간에 존재하는 앵커홀(121)에 추가적으로 슬리브 앵커캡(29)이 더 설치될 수 있다.
신설보강 수직기둥부재 설치
그 다음, 도 9에서와 같이 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)를 신설보강 수직기둥부재(30)의 앵커 삽입홀(301b)을 통해 삽입시켜 해당 앵커체(25)에 나사 결합시켜 조임한다. 따라서 신설보강 수직기둥부재(30)가 앵커체(25)와 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)의 나사 체결과 함께 신설보강 수직기둥부재(30) 까지 용접결합하여 고정점을 형성시킴으로써 수직기둥(12)측에 일체성 있게 고정 설치된다.
여기서, 도 5와 같이 신설보강 수직기둥부재(30)는 수직구간에 형성된 사각중공부(301a)와 길이방향으로 일정 간격마다 복열을 이루는 앵커 삽입홀(301b) 및 상부 일측면에 형성된 타설콘크리트 주입구(301c)를 갖는 수직기둥부(301)와, 일정 길이의 H형 강재로 제작되어 수직기둥부(301)의 상단에 수평 접합되어 있는 신설보강 보부재 상부접합용 브라켓(302) 및 수직기둥부(301)의 하단에 수평 접합되어 있는 신설보강 보부재 하부접합용 브라켓(303)으로 구성된다.
이때 도 12와 같이 소정의 길이를 갖는 신설보강 보부재 상부접합용 브라켓(302)과 신설보강 보부재 하부접합용 브라켓(303)은 수평바닥보(13)측 앵커홀(131)에 추가적으로 설치된 앵커체(25)에 너트(27)가 체결되어 기존 건축구조체(10)에 일체화된다. 물론 앵커체(25)는 신설보강 보부재 상부접합용 브라켓(302)과 신설보강 보부재 하부접합용 브라켓(303)의 각기 플랜지를 통해 수평바닥보(13)에 천공이 이루어진 앵커홀에 각기 삽입되어져 주입제에 의해 고정 설치된다. 이때 앵커홀(131)에 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 10 및 도 11과 같이 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)는 내주면에 나사구멍(281a)이 형성되어 있는 앵커체결 암나사원통부(281)와, 앵커체결 암나사원통부(281)의 일단에 형성된 누설막음 머리판(282), 누설막음 머리판(282)의 중앙에 형성된 6각의 체결조임용 공구결합홈(283)이 구비되어 있다.
따라서 체결조임용 공구결합홈(283)에 공구를 결합시켜 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)를 앵커체(25)에 나사 체결한 후, 누설막음 머리판(282)의 전둘레 용접을 실시함으로써 앵커 삽입홀(301b)이 밀폐되어져 후 공정에서의 타설콘크리트의 주입시 앵커 삽입홀(301b)을 통한 누액을 효과적으로 방지할 뿐만 아니라 신설보강 수직기둥부재(30) 까지 앵커체(25)를 연속되게 형성시켜 고정점 기능으로 효과적인 전단에 저항할 수 있다.
배면충전재의 충전 및 타설콘크리트 주입
그 다음, 도 9에서와 같이 수직기둥(12)과 신설보강 수직기둥부재(30)간의 배면 사이로 들떠있는 틈새를 메우기 위해 배면충전재(26)를 충전하여 놓는다. 배면충전제(26)는 에폭시몰탈이 될 수 있다.
이후, 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직구간 내부로 타설콘크리트(39)가 주입된다. 이때 타설콘크리트(39)의 주입은 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직기둥부(301)측에 형성된 타설콘크리트 주입구(301c)를 통해 이루어진다.
이같이 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직기둥부(301)측에 타설콘크리트(39)가 주입되더라도 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)에 의해 앵커 삽입홀(301b)이 밀폐되어져 누액을 효과적으로 방지할 수 있다.
그 다음, 수평바닥보(13)와 신설보강 바닥보부재(40)와의 사이에 형성된 사각단면의 빈 공간과 그리고 수평바닥보(13)와 신설보강 수직기둥부재(30)측 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓(302) 및 신설보강 바닥보부재 하부접합용 브라켓(303)과의 사이에 형성된 빈 공간으로 타설콘크리트(60)가 각기 타설된다. 따라서 신설보강 바닥보부재(40)는 강재와 콘크리트가 합성된 합성부재로서 보강을 발휘하게 된다.
여기서 신설보강 바닥보부재(40)는 신설보강 수직기둥부재(30)에 연결 조립된 상태에서 설치 시공될 수도 있다.
이같이 신설보강 바닥보부재(40)와 신설보강 수직기둥부재(30)간의 연결 작업 및 타설콘크리트(60)의 충전이 이루어지면 기존 건축구조체(10)의 외부 사각 문형 아웃프레임(100)의 설치가 완료된다. 기존 건축구조체(10)에서 외부 사각 문형 아웃프레임(100)의 설치는 도 13과 같이 수직적 배치, 수평적 배치를 통해 연속적으로 시공될 수 있다.
이와 같이 기존 2개 수직기둥과 수평바닥보로 구성된 사각틀 구조체에 대응되게 부착된 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법에 따르면 다음과 같은 장점을 갖는다.
첫째, 기존 수직기둥(12)의 수직이격오차(△h), 수평바닥보(13)의 비평탄 등의 문제로 인해 공장 제작하여 반입된 강재인 외부사각 문형 아웃프레임(100)을 기존 건축구조체의 바깥쪽으로 끼워서 일체로 결합 형성시킴에 있어서, 기존 건축구조체와 신설 외부 사각 문형 아웃프레임(100)과의 이격거리(S) 오차가 50mm 이상으로 크게 빈번히 발생하더라도, 이러한 이격거리(S)에 배면충전재(26)로 에폭시 같은 신구접착제(몰탈계, 아크릴계) 또는 그라우팅제(에폭시, 무수축, 급결제)를 사용하여 기존 건축구조체와 신설 외부 사각 문형 아웃프레임(100) 간의 수직기둥에선 합성 수직전단작용과 수평바닥보에선 합성 수평전단작용이 구현되어지고, 따라서 기존 건축구조체(10)와 신설 외부 사각 문형 아웃프레임(100)이 일체화 합성거동으로 외적환경 즉, 지진하중이나 풍하중 등 수평력에 충분한 일체 저항 거동을 구현할 수 있다.
둘째, 기존 건축구조체(10)와 외부 사각 문형 아웃프레임(100) 간의 발생하는 커다란 이격거리(S)에서 합성작용을 효과적으로 작동되도록 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직도 확보를 위한 갭레벨 플레이트(20)와 이격거리(S) 내에서 배면충전재(26)와의 전단키 합성앵커요소인 슬리브 앵커캡(29)을 사용함으로서 정밀시공 설치 및 일체화 거동을 실현할 수 있다.
셋째, 기존 구조체(10)에 결합되는 앵커체(25)는 신설보강 수직기둥부재(30)의 내부에 설치됨과 동시에 신설보강 수직기둥부재(30)측에 조립된 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)을 가지는 앵커체결 암나사원통부(281)에 체결된다. 이같이 기존 구조체(10)에서 신설보강 수직기둥부재(30)까지 연속되게 전단키 합성앵커와 같은 합성작용을 목적으로 결합된 앵커체(25)가 신설보강 수직기둥부재(30)측에 용접 결합된 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)에 연결되어 고정점을 형성시킴으로써 전단저항을 효과적으로 구현할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
20: 갭레벨 플레이트
25: 앵커체
26: 배면충전재
29: 슬리브 앵커캡
30: 신설보강 수직기둥부재
40: 신설보강 바닥보부재

Claims (8)

  1. (a) 기존 건축구조체(10)의 내진보강 위치에서 좌,우측 수직기둥(12,12)의 외부면측 상,하 개소에 갭레벨 플레이트(20)를 보강접착제(22)로 각기 정착시켜 수직이격오차(△h)가 없는 수직기준면(X)을 형성시켜 놓는 단계와;
    (b) 신설보강 수직기둥부재(30)를 수직기둥(12) 외부측 상,하 개소에 설치된 갭레벨 플레이트(20)에 접하도록 가설치하고, 대향하는 신설보강 수직기둥부재(30과 30)의 사이 상단과 하단에 각기 신설보강 바닥보부재(40)를 위치시켜서 상호 연결하고, 신설보강 수직기둥부재(30)의 앵커 삽입홀(301b)과 동일축상으로 수직기둥(12)에 소정 간격마다 복수열의 앵커홀(121)을 형성한 후, 주입제(24)를 앵커홀(121)에 주입하고 앵커 삽입홀(301b)을 통해 앵커체(25)를 앵커홀(121)에 삽입 설치하는 단계와;
    (c) 누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)를 신설보강 수직기둥부재(30)에 삽입시킨 후 동일 선상에 위치한 앵커체(25)에 나사체결 조임하여 신설보강 수직기둥부재(30)를 수직기둥(12)에 고정 설치하는 단계와;
    (d) 상기 수직기둥(12)과 신설보강 수직기둥부재(30)간의 배면 사이로 들떠있는 틈새를 메우기 위해 배면충전재(26)를 충전하여 놓은 후, 상기 신설보강 수직기둥부재(30)의 수직구간 내부로 타설콘크리트(39)를 주입하는 동시에, 수평바닥보(13)와 신설보강 바닥보부재(40)와의 사이에 형성된 사각단면의 빈 공간으로 타설콘크리트(60)가 타설하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서, 레벨 플레이트(20)측에는 슬리브 앵커캡(29)을 갭레벨 플레이트(20)측 앵커홀(121)에 우선적으로 삽입 설치한 후 앵커체(25)를 슬리브 앵커캡(29)을 통해 앵커홀(121)에 삽입 설치하는 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    신설보강 수직기둥부재(30)는 수직구간에 형성된 사각중공부(301a)와 길이방향으로 일정 간격마다 복열을 이루는 앵커 삽입홀(301b) 및 상부 일측면에 형성된 타설콘크리트 주입구(301c)를 갖는 수직기둥부(301)와, 일정 길이의 H형 강재로 제작되어 수직기둥부(301)의 상단에 수평 접합되어 있는 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓(302) 및 수직기둥부(301)의 하단에 수평 접합되어 있는 신설보강 바닥보부재 하부접합용 브라켓(303);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    슬리브 앵커캡(29)은 원통형으로 후단에 납작머리 걸림턱(291)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    갭레벨 플레이트(20)가 설치되지 않은 구간에 존재하는 앵커홀(121)에 추가적으로 슬리브 앵커캡(29)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    누설방지용 앵커체 강결머리핀(28)은 내주면에 나사구멍(281a)이 형성되어 있는 앵커체결 암나사원통부(281)와, 앵커체결 암나사원통부(281)의 일단에 형성된 누설막음 머리판(282), 누설막음 머리판(282)의 중앙에 형성된 6각의 체결조임용 공구결합홈(283)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    신설보강 바닥보부재(40)는 H형 강재로 제작되어 개구부(101)에 접하여 있는 수평바닥보(13)에 형성시킨 앵커홀(131)에 슬리브 앵커캡(29) 및 앵커체(25)를 삽입 설치한 후 너트(27)로 체결하여 설치되고, 상기 신설보강 바닥보부재(40)와 신설보강 수직기둥부재(30)간의 연결은 각기 스플라이스 강판(50)의 볼트 접합을 통해 이루어진 후,
    수평바닥보(13)와 신설보강 바닥보부재(40)와의 사이에 형성된 사각단면의 빈 공간과 그리고 수평바닥보(13)와 신설보강 수직기둥부재(30)측 신설보강 바닥보부재 상부접합용 브라켓(302) 및 신설보강 바닥보부재 하부접합용 브라켓(303)와의 사이에 형성된 빈 공간으로 타설콘크리트(60)가 각기 타설되는 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 (e) 단계의 신설보강 바닥보부재(40)는 신설보강 수직기둥부재(30)에 연결 조립된 상태에서 설치되는 것을 특징으로 하는 갭레벨 플레이트와 슬리브 앵커캡으로 전단합성 일체화시킨 외부사각 문형 아웃프레임 내진 보강 방법.
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