KR102221921B1 - 강봉을 이용한 조적조 건물의 면내, 면외 및 접합부의 내진보강 공법 - Google Patents

Abstract

조적벽의 상부 및 하부 보에 특정 형상의 프레임을 고정시켜 강봉과 조적벽을 일체화시킴으로써, 조적벽의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적벽의 면내 및 면외 방향으로의 전도와 타방향을 향해 시공된 조적벽이 만나는 접합부 파괴를 방지하는 조적조 건물 내진보강 공법이 개시된다.

Description

강봉을 이용한 조적조 건물의 면내, 면외 및 접합부의 내진보강 공법{Seismic reinforcement method of In-wall, out-of-wall and joint of Masonry building using steel bars}

본 발명은 내진보강 공법에 관한 것으로 보다 상세하게는 강봉을 이용한 조적조 건물의 면내, 면외 및 접합부의 내진보강 공법에 관한 것이다.

조적벽 또는 ACL 블록은 모르타르 및 그 외 접착재로 각 블록을 일체화시킴으로써 수직하중 전달 및 외부 외장재와 내부 공간을 구분하는 칸막이 역할을 한다. 하지만 이러한 모르타르 및 접착재를 이용한 각 블록의 일체화는 지진에 의해 발생하는 구조물의 횡변위 및 진동에 대응할 수 없는 문제가 있었다.

심각한 재산 및 인명피해로 연결될 수 있는 지진에 의한 ALC 블록 및 조적벽이 전도되거나 탈락되는 현상을 방지하기 위하여 일반적으로 사용하고 있는 면내방향의 보강공법은 수직철근을 블록내의 구멍에 삽입하거나 보조철물을 외부에 부착하는 공법이 있다.

블록내 구멍에 철근을 삽입하는 공법은 실제 블록의 일체화에 효과적이지만, 철근을 구조물에 정착시키지 않아 지진에 의해서 전도될 가능성이 높은 문제가 있고, 보조철물을 외부에 부착하는 공법은 블록자체에 고정시키는 방법으로 구조물과의 일체화의 결여로 인해 횡변위 또는 진동에 효과적으로 대응할 수 없으며, 기존 벽돌 건물은 철근 삽입이 어려워 단순히 벽돌과 모르타르로 시공됨으로서 지진 등의 횡하중에 매우 취약한 문제가 있다.

또한 기존 보강기술들은 주로 면내 또는 면외보강만 고려함으로서 실제적으로 취약한 가로와 세로 벽이 만나는 접합부 보강기술은 매우 부족한 실정이다.

한국 공개특허 제2012-0038283호는 기둥형 모서리보강수단을 조적조 건축물의 모서리에 다수 설치하고, 앵커수단과 체결수단을 통하여 연결시킨 조적조 건축물의 내진 보강장치를 개시하고 있으나, 구조물과의 일체화의 결여로 인해 횡변위 또는 진동에 효과적으로 대응할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 조적벽의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적벽의 면내 및 면외 방향으로의 전도와 타방향을 향해 시공된 조적벽이 만나는 접합부 파괴를 방지하는 조적조 건물 내진보강 공법을 제공하고자 한다.

전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 조적조의 상부 및 하부 보에 한 쌍의 프레임을 설치하는 프레임 설치단계 및 상기 상부 및 하부 보에 설치된 한 쌍의 프레임에, 외주면 양단부 일정구간에 나사산이 형성된 강봉을 결합하는 강봉 결합단계를 포함하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.

또한, 상기 한 쌍의 프레임은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보에 밀착 고정되고, 앵커가 관통하는 앵커홀이 형성된 고정부, 상기 고정부의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부 및 상기 연장부에서 고정부 방향으로 형성되고, 일측이 개방된 홀이 형성된 홀 개방부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.

또한, 상기 강봉 결합단계는, 강봉을 상기 한 쌍의 프레임의 홀 개방부에 삽입하는 강봉 삽입단계, 강봉 고정기를 상기 홀 개방부에 삽입되어 관통된 강봉에 끼운 후 상기 강봉 고정기를 홀 개방부에 고정하는 강봉 고정기 고정단계 및 상기 고정된 강봉 고정기에 끼워진 강봉을 강봉 고정기에 고정하는 강봉 고정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.

또한, 상기 한 쌍의 프레임에서 선택된 하나의 프레임은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보에 밀착 고정되고, 앵커가 관통하는 앵커홀이 형성된 고정부, 상기 고정부의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부 및 상기 연장부에서 고정부 방향으로 형성되고, 상기 강봉이 볼트결합하는 나사홀이 형성된 나사홀 형성부로 이루어지고, 나머지 프레임은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보에 밀착 고정되고, 앵커가 관통하는 앵커홀이 형성된 고정부, 상기 고정부의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부 및 상기 연장부에서 고정부 방향으로 형성되고, 일측이 개방된 홀이 형성된 홀 개방부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.

또한, 상기 강봉 결합단계는, 상기 나사홀 형성부를 포함하는 프레임의 나사홀에 강봉 일측 말단을 볼트결합하는 볼트결합 단계, 상기 볼트결합된 강봉의 타측 말단을 나머지 프레임의 홀 개방부에 삽입하는 강봉 삽입단계, 강봉 고정기를 상기 홀 개방부에 삽입되어 관통된 강봉에 끼운 후 상기 강봉 고정기를 홀 개방부에 고정하는 강봉 고정기 고정단계 및 상기 고정된 강봉 고정기에 끼워진 강봉을 강봉 고정기에 고정하는 강봉 고정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법법을 제공한다.

본 발명은 조적벽의 상부 및 하부 보에 특정 형상의 프레임을 고정시켜 강봉과 조적벽을 일체화시킴으로써, 조적벽의 횡하중에 대한 저항 메커니즘을 향상시키고 상기 횡하중의 조적벽의 면내 및 면외 방향으로의 전도와 타방향을 향해 시공된 조적벽이 만나는 접합부 파괴를 방지하는 조적조 건물 내진보강 공법을 제공할 수 있다.

또한 프레임과 강봉의 결합이 용이하여 시공성이 향상된 조적조 건물 내진보강 공법을 제공할 수 있다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 강봉의 설치방법을 나타낸 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 육각 강봉의 설치방법을 나타낸 도면이다.
도 5 및 6은 조적조의 외벽에 본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 공법이 시공된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7 및 8은 조적조의 모서리 부분에 본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 공법이 시공된 모습을 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 강봉의 설치방법을 나타낸 도면이고, 도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 육각 강봉의 설치방법을 나타낸 도면이다.

본 발명에서 한 쌍의 프레임이 서로 같은 형상인 경우는 상기 한 쌍의 프레임이 서로 다른 실시예로 응용이 가능하므로, 본 실시예에서는 도 1 내지 도 4는 상기 한 쌍의 프레임이 서로 다른 형상인 실시예를 설명하기로 한다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명에 따른 내진보강 공법은 조적조의 상부 및 하부 보(1)에 한 쌍의 프레임(10)을 설치하는 프레임(10) 설치단계 및 상기 상부 및 하부 보(1)에 설치된 한 쌍의 프레임(10)에, 외주면 양단부 일정구간에 나사산(21)이 형성된 강봉(20)을 결합하는 강봉(20) 결합단계를 포함한다.

상기 한 쌍의 프레임(10)에서 선택된 하나의 프레임(10)은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보(1)에 밀착 고정되고, 앵커(2)가 관통하는 앵커홀(12)이 형성된 고정부(11), 상기 고정부(11)의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부(13) 및 상기 연장부(13)에서 고정부(11) 방향으로 형성되고, 상기 강봉(20)이 볼트결합하는 나사홀(14)이 형성된 나사홀 형성부(15)로 이루어진다.

또한 나머지 프레임(10)은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보(1)에 밀착 고정되고, 앵커(2)가 관통하는 앵커홀(12)이 형성된 고정부(11), 상기 고정부(11)의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부(13) 및 상기 연장부(13)에서 고정부(11) 방향으로 형성되고, 일측이 개방된 홀이 형성된 홀 개방부(16)를 포함할 수 있다.

상기 강봉(20)은 지진에 의해 조적벽에 가해지는 하중을 분산 및 지지하는 역할을 하는 것으로서, 강봉(20)의 양단이 상기 프레임(10)의 나사홀(14) 및 강봉 고정기에 의해 홀 개방부(16)에 결합된다. 상기 강봉(20)의 재질 및 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 강봉(20)의 수평 단면은 원형, 육각형 또는 팔각형이고, 양 단부의 외주면 일정구간에 나사산(21)을 형성하여 나사홀(14) 또는 강봉 고정기(17)를 관통한 강봉(20)의 양 단부에 너트를 결합하고 고정하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은 상기 프레임(10)의 고정부(11)를 앵커(2)에 의해 간편하게 보강물인 조적조의 상부 및 하부 보(1)에 고정시키고, 상기 강봉(20)의 양 단부를 상기 한 쌍의 프레임(10)에 결합하여 강봉(20)의 지지력을 조적벽에 전달할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 내진보강 공법의 시공방법을 설명한다.

도 5 및 6은 조적조의 외벽에 본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 공법이 시공된 모습을 나타낸 도면이다.

도 5 및 6을 참조하면, 상기 나사홀 형성부(15)를 포함하는 프레임(10)의 나사홀(14)에 강봉(20) 일측 말단을 강봉(20)을 볼트결합한다. 즉 강봉(20)을 회전시켜 프레임(10)과 결합하는 것이다. 이후 나사홀(14)을 관통한 강봉(20)의 일측 단부에 너트를 결합하여 고정시킬 수 있다.

상기 볼트결합된 강봉(20)의 타측 말단을 나머지 프레임(10)의 홀 개방부(16)에 삽입하고, 강봉 고정기(17)를 상기 홀 개방부(16)에 삽입되어 관통된 강봉(20)에 끼운 후 상기 강봉 고정기(17)를 홀 개방부(16)에 고정하는 강봉 고정기(17) 고정단계 상기 고정된 강봉 고정기(17)에 끼워진 강봉(20)을 강봉 고정기(17)에 고정한다. 이후 강봉 고정기(17)를 관통한 강봉(20)의 타측 단부에 너트를 결합하여 고정시킬 수 있다.

도 6과 같이 본 발명에 따른 내진보강 공법은 보강 대상 조적조 건물의 외형에 따라 프레임(10) 및 강봉(20)을 복수개 설치하거나 프레임(10)을 가로방향으로 연장하여 복수의 나사홀(14)을 형성하고 그에 대응하여 복수의 강봉(20)을 설치할 수 있다.

도 7 및 8은 조적조의 모서리 부분에 본 발명의 일 실시예에 따른 내진보강 공법이 시공된 모습을 나타낸 도면이다.

도 7 및 8을 참조하면, 본 발명에 따른 내진보강 공법은 특히 진행방향이 다른 조적조가 만나는 접합부의 보강에 용이하다. 즉, 상기 접합부 모서리 각도에 맞추어 프레임의 제작하고 이를 접합부에 밀착 고정시킨 다음 강봉을 결합시켜 조적조 접합부의 파괴를 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 상부 보 및 하부 보 2 : 앵커
10 : 프레임 11 : 고정부
12 : 앵커홀 13 : 연장부
14 : 나사홀 15 : 나사홀 형성부
16 : 홀 개방부 17 : 강봉 고정기
20 : 강봉 21 : 나사산

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 조적조의 상부 및 하부 보에 한 쌍의 프레임을 설치하는 프레임 설치단계; 및 상기 상부 및 하부 보에 설치된 한 쌍의 프레임에, 외주면 양단부 일정구간에 나사산이 형성된 강봉을 결합하는 강봉 결합단계;를 포함하는 조적조 건물의 내진보강 공법으로서,
   상기 보강 공법은 진행방향이 다른 조적조가 만나는 접합부의 보강에 적용되어, 상기 접합부 모서리 각도에 맞추어 제작된 상기 프레임이 사용되고,
   상기 한 쌍의 프레임에서 선택된 하나의 프레임은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보에 밀착 고정되고, 앵커가 관통하는 앵커홀이 형성된 고정부; 상기 고정부의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부; 및 상기 연장부에서 고정부 방향으로 형성되고, 상기 강봉이 볼트결합하는 나사홀이 형성된 나사홀 형성부;로 이루어지고,
   나머지 프레임은, 상기 조적조의 상부 또는 하부 보에 밀착 고정되고, 앵커가 관통하는 앵커홀이 형성된 고정부; 상기 고정부의 일측에서 절곡되어 연장 형성되는 연장부; 및 상기 연장부에서 고정부 방향으로 형성되고, 일측이 개방된 홀이 형성된 홀 개방부;로 이루어지고,
   상기 강봉 결합단계는, 상기 나사홀 형성부를 포함하는 프레임의 나사홀에 강봉 일측 말단을 볼트결합하는 볼트결합 단계; 상기 볼트결합된 강봉의 타측 말단을 상기 나머지 프레임의 홀 개방부에 삽입하는 강봉 삽입단계; 상기 홀 개방부에 삽입되어 관통된 강봉의 타측 말단에 강봉 고정기를 끼운 후 상기 강봉 고정기를 상기 홀 개방부에 고정하는 강봉 고정기 고정단계; 및 상기 고정된 강봉 고정기에 끼워진 강봉의 타측 단부에 너트를 결합하여 강봉 고정기에 고정하는 강봉 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.

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