KR102307118B1

KR102307118B1 - 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법

Info

Publication number: KR102307118B1
Application number: KR1020210054715A
Authority: KR
Inventors: 안태상; 황정현; 심서연
Original assignee: (주)한국방재기술; 한국내진시스템(주)
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-09-30

Abstract

본 발명은 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법에 관한 것으로, 본 발명은, 한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서, 상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및 상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며, 상기 철골 구조체는, 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및 양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 비내력벽에 부착 공법의 복합재료 시트와 이를 견고히 고정하기 위한 간소한 구조의 비부착 공법의 철골 구조체를 함께 설치함으로써, 보강 구조물을 과다하게 설치하지 않고서도 비내력벽의 과도한 균열 및 이에 따른 탈락을 방지할 수 있고, 기존 부착 공법을 이용함은 물론, 간소화된 철골 구조체의 설치만으로 비내력벽을 보강할 수 있음으로써, 내진 보강을 위한 보강용 구조물을 기존 조적 구조물에 용이하게 적용할 수 있는 이점이 있다.

Description

보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법{Seismic reinforcement method of non-bearing walls using reinforcing structures}

본 발명은 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비내력벽에 복합재료 시트와 철골 구조체를 포함하는 보강용 구조물을 설치하여 비내력벽이 지진 등의 외력에 대항하도록 하는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법에 관한 것이다.

1970년대 이후 주거용 중저층 건축물에 비보강 조적조 건축물이 급속히 증가해왔다. 국내 조적조 건축물은 노후화가 심각하며, 포항지진에서 피해가 집중되었던 학교시설 피해에서 알 수 있듯이 조적조 건축물의 특성상 지진 발생 시 횡력에 매우 취약한 구조로 중저층 조적조 건축물의 피해가 크게 발생한다. 따라서, 조적조 건축물의 지진에 대한 내진보강공법의 중요성이 커지고 있으며, 정부 역시 노후 건축물 안전관리 문제의 심각성을 인식하고 각종 대책을 수립하고 있는 실정이다.

일반적으로 조적벽체의 내진보강은 보강재인 FRP 또는 강판 등을 접착제를 이용하여 벽체에 부착하는 방법과 와이어, 로프 또는 강봉을 이용하여 상·하부 보 또는 슬래브에 정착시키는 비부착 방법이 사용된다. 부착 보강 공법은 시공이 단순하고 초기 보강 효과가 우수하다. 다만, 접착재의 열화에 의해 보강재가 탈락하기 쉬우며 보강재를 기초 또는 보에 정착시키는 것이 비현실적이다. 이에 따라 부착 보강은 구조물의 연성 향상에는 유리할 수 있겠으나 구조물의 전체 강성 또는 내력 향상에는 한계가 있다. 반면, 비부착 보강 방법은 보강재를 조적벽에의 상·하부 보 또는 기초 슬래브에 정착시키므로 횡하중을 기초로 직접 전달하는데 유리하며, 이에, 와이어로프 또는 강봉을 이용한 비부착 보강은 조적벽의 강성, 내력 및 연성을 향상시키는데 효과적이다. 다만, 비부착 공법 중의 하나인 H-형강을 이용한 골조 보강법과 같은 방법은 조적 구조물의 낮은 강성에 비해 과다 보강을 하게 되므로 구조물 전체의 취성파괴로 이어질 수 있는 문제를 가지고 있다.

따라서, 조적벽체의 내진 보강은 내진 피해 저감 측면에서 조적 구조물의 과도한 균열 및 횡변위 상태에서 조적조의 탈락을 방지하여야 함은 물론, 구조물의 전체 취성파괴 저감 측면에서 주로 1~2층의 중저층 구조로 형성되는 조적 구조물의 내진 보강 시 그 보강양을 과다하지 않게 설계하여야 할 필요가 있다.

대한민국특허등록공보 제10-2198913호

본 발명은 비내력벽의 과도한 균열 및 이에 따른 비내력벽의 탈락을 방지할 수 있음은 물론, 그 보강양이 과다하지 않은 비내력벽의 내진 보강 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서, 상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및 상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며, 상기 철골 구조체는, 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및 양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 비내력벽에 부착 공법의 복합재료 시트와 이를 견고히 고정하기 위한 간소한 구조의 비부착 공법의 철골 구조체를 함께 설치함으로써, 보강 구조물을 과다하게 설치하지 않고서도 비내력벽의 과도한 균열 및 이에 따른 탈락을 방지할 수 있다.

둘째, 기존 부착 공법을 이용함은 물론, 간소화된 철골 구조체의 설치만으로 비내력벽을 보강할 수 있음으로써, 내진 보강을 위한 보강용 구조물을 기존 조적 구조물에 용이하게 적용할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 복합재료 시트를 복수 회 부착하되 그 부착 방향을 서로 엇갈리게 설치함으로써, 복합재료 시트들에 의한 보강 구조를 대칭되게 형성하여 보다 안정적인 보강 구조를 형성할 수 있다.

넷째, 복합재료 시트를 고정하기 위한 철골 구조체를 기존 철근 콘크리트 구조물의 설치 구조에 대응되게 설계 및 설치함으로써, 기존 콘크리트 구조물과의 상호 매커니즘을 형성하여 내진에 대한 안정성 및 시공의 편의성을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비내력벽에 보강용 구조물이 설치된 상태가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 보강용 구조물의 설치 및 결합 관계가 도시된 분해도이다.
도 3은 도 1의 보강용 구조물이 비내력벽에 설치되는 과정이 도시된 동작도이다.
도 4는 도 1의 보강용 구조물 중, 복합재료 시트의 부착 과정이 나타난 흐름도이다.
도 5는 도 1의 보강용 구조물 중, 철골 구조체의 구조 및 결합 관계가 나타난 도 3의 ‘A’ 부분의 확대 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 개구부가 형성된 비내력벽의 크랙 패턴이 나타난 도면이다.
도 7 및 8은 도 6의 개구부가 형성된 비내력벽에 복합재료 시트를 부착하는 방법이 나타난 도면들이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골 구조체에 플랜지가 더 추가되어 비내력벽에 설치된 상태가 나타난 도면이다.
도 10은 도 9의 플랜지가 더 추가된 철골 구조체의 설치 구조가 나타난 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 비내력벽의 폭방향 중단에 조인트 프레임이 더 설치된 구조가 나타난 도면이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 개구부가 형성된 비내력벽에 철골 구조체가 설치된 상태가 나타난 도면이다.
도 13은 도 12의 철골 구조체와 비내력벽의 설치 구조가 나타난 도면이다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비내력벽(NBW)에 보강용 구조물(100)이 설치된 상태가 나타나 있고, 도 2에는 도 1의 보강용 구조물(100)의 설치 및 결합 관계가 나타나 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 내진 보강을 위해 비내력벽(NBW)에 설치되는 보강용 구조물(100)은, 부착 공법과 비부착 공법을 함께 사용하여 간소한 구성으로 비내력벽(NBW)의 균열 및 탈락을 방지하는 것으로, 제1 복합재료 시트(110), 제2 복합재료 시트(120) 및 철골 구조체(130)를 포함한다. 여기서, 비내력벽(NBW)은 자체 하중만을 받고 상부에서 오는 하중은 받지 않는 벽체로 조적벽 및 목공벽 등을 포함한다. 다만, 본 발명의 실시예들에서는 보(B)와 한 쌍의 기둥(P) 및 슬래브(S)를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 조적벽(masonry wall)을 비내력벽(NBW)으로 한정하여 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 슬래브(S)와 기둥(P)만을 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 조적벽 등을 포괄하는 것은 자명하다.

제1 복합재료 시트(110)는 비내력벽(NBW)의 일면 또는 양면 모두에 걸쳐 부착되어 비내력벽(NBW) 전체에 연성을 부가함은 물론, 전체적인 강성 또는 내력을 향상시키기 위한 것으로, 비내력벽(NBW)에 수평방향으로 부착되되, 시트의 시작단과 끝단이 비내력벽(NBW)을 지지하는 한 쌍의 기둥(P)들을 각각 커버하는 구조로 부착된다.

제2 복합재료 시트(120)는 제1 복합재료 시트(110)와 동일한 재질 또는 이종의 재질로 형성되어, 제1 복합재료 시트(110)가 부착된 비내력벽(NBW)의 일면 또는 양면 모두에 걸쳐 수직방향으로 부착되되, 시트의 시작단과 끝단이 비내력벽(NBW)을 지지하는 보(B)와 슬래브(S)에 밀착되는 구조로 부착된다.

여기서, 제1 복합재료 시트(110)와 제2 복합재료 시트(120)는 각각 유리섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, FRP)의 둘 모두 동일한 복합재료인 것을 상정하여 설명하나 역시 이에 한정되는 것은 아니며, 앞서 설명한 바와 같이, 비내력벽(NBW) 전체에 연성을 부가함은 물론, 전체적인 강성 또는 내력을 향상시키기 위한 여타의 섬유 구조를 가진 동종 또는 이종의 복합재료들이 사용될 수 있음은 물론이다. 아울러, 제1 복합재료 시트(110)와 제2 복합재료 시트(120)의 설치 순서뿐만 아니라, 부착 방향 역시 그 방향이 뒤바뀌어도 무방하다. 예를 들어, 제1 복합재료 시트(110)가 수직방향으로 부착되고 제2 복합재료 시트(120)가 수평방향으로 부착되되 제2 복합재료 시트(120)의 시작단과 끝단이 한 쌍의 기둥(P)을 커버하는 구조로 부착될 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예에서는 두 복합재료 시트(110, 120)가 비내력벽(NBW)을 기준으로 수평방향과 수직방향으로 서로 엇갈리게 설치되는 것을 상정하여 설명하였으나, 각각 비내력벽(NBW) 일면의 폭방향, 높이방향 또는 사선방향을 따라 서로 엇갈린 구조로 부착될 수 있음은 물론이며, 이에, 두 복합재료 시트(110, 120)의 부착 방향이 엇갈려 모내(Matrix) 내 포함된 강화재(Reinforced material)가 인접하게 부착된 복합재료 시트의 강화재와 그 배열 방향 또한 서로 엇갈리게 배치됨으로써, 복합재료 시트들에 의한 보강 구조가 대칭되게 형성되어 보다 안정적인 보강 구조를 형성할 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 두 복합재료 시트(110, 120) 모두 복수 개의 띠 형태로 분할되어, 비내력벽(NBW)의 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 열로 배치되거나, 높이 방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 개의 행으로 배치되거나, 폭방향과 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 사선 형태로 배치될 수도 있다.

철골 구조체(130)는 상술한 제1 복합재료 시트(110)와 제2 복합재료 시트(120)가 연이어 부착된 비내력벽(NBW)의 일면에 설치되어, 이미 설치된 제1 복합재료 시트(110)와 제2 복합재료 시트(120)가 비내력벽(NBW)에 물리적으로 고정되도록 하는 것으로, 조인트 프레임(131) 및 지지 프레임(132)을 포함한다. 여기서, 비내력벽(NBW)은 기둥(P) 및 보(B)의 두께보다 얇은 두께로 형성되는 것을 전제로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 이에 대해서는 후술한다.

조인트 프레임(131)은 일면이 개구된 박스(box)형 구조로 형성되어, 타면이 비내력벽(NBW)에 부착 또는 볼팅 결합된 상태에서, 측면들이 한 쌍의 기둥(P) 및 보(B) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되거나, 한 쌍의 기둥(P) 및 슬래브(S) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되어 비내력벽(NBW)이 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 각각 지지되도록 하는 것으로, 복수 개로 마련되어 비내력벽(NBW)의 일면 모서리 부분들에 각각 설치(부착 또는 결합)된다. 이중 일부는 비내력벽(NBW)의 상부 모서리 부분에 설치되어 한 쌍의 기둥(P)과 보(B)에 각각 결합되고, 다른 일부 또는 나머지 일부는 비내력벽(NBW)의 하부 모서리 부분에 설치(부착 또는 결합)되어 한 쌍의 기둥(P)과 슬래브(S)에 각각 결합된다.

지지 프레임(132)은 일 방향으로 연장되어 양단이 비내력벽(NBW)의 모서리 부분에 이미 설치된 조인트 프레임(131)들에 각각 결합됨으로써, 조인트 프레임(131)들을 서로 연결하여 비내력벽(NBW)의 가장자리들을 각각 지지하는 것으로, 일 방향으로 연장되는 ‘ㄱ’형강으로 형성되되, 양단에 단부벽(132c)이 더 형성된 구조로 형성되어, 단부벽(132c)이 각각 조인트 프레임(131)과 대면한 상태로 조인트 프레임(131)의 측면에 볼팅 결합되며, 폭방향 측면의 한 변(132a)이 비내력벽(NBW)에 부착 또는 볼팅 결합되고, 다른 변(132b)이 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 또는 슬래브(S)에 각각 볼팅 결합됨으로써, 비내력벽(NBW)이 조인트 프레임(131)을 통해 상술한 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 지지되게 함은 물론, 두 복합재료 시트(110, 120)의 테두리 부분들이 비내력벽(NBW)에 물리적으로 고정되도록 한다.

아울러, 비내력벽(NBW)의 두께가 기둥(P) 및 보(B)보다 얇게 형성되는 경우, 전술한 바와 같이, ‘ㄱ’형 강의 외측면을 이용하여 부착 또는 볼팅 결합되도록 할 수 있으며, 두텁게 형성되는 경우, ‘ㄱ’형 강의 내측면을 이용하여 부착 또는 볼팅 결합되도록 할 수 있음은 물론이다.

아래에서는 상술한 보강용 구조물(100)의 설치 과정을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 약술하거나 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 보강용 구조물(100)의 설치 과정은, 우선 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 둘러싸여 지지되는 비내력벽(NBW)의 일면에 제1 복합재료 시트(110)를 수평방향으로 부착하되, 상술한 바와 같이 시작단과 끝단이 한 쌍의 기둥(P)을 커버하는 구조로 부착한다.(S1100) 다음으로, 제2 복합재료 시트(120)를 제1 복합재료 시트(110)가 부착된 비내력벽(NBW)의 일면에 다시 수직방향으로 부착한다.(S1200), 이후, 비내력벽(NBW)의 일면에 두 복합재료 시트(110, 120)가 부착된 상태에서 철골 구조체(130)를 비내력벽(NBW)의 일면에 설치하여 두 복합재료 시트(110, 120)가 비내력벽(NBW)에 물리적으로 고정되도록 한다.(S1300) 이때, 철골 구조체(130)를 설치하는 단계는, 두 복합재료 시트(110, 120)가 부착된 비내력벽(NBW)의 일면 모서리 부분들에 조인트 프레임(131)들을 각각 설치하되, 조인트 프레임(131)이 비내력벽(NBW)에 부착 또는 볼팅 결합된 상태에서, 한 쌍의 기둥(P)과 보(B) 및 한 쌍의 기둥(P)과 슬래브(S)에 각각 볼팅 결합되게 설치하는 과정(S1310)과, 지지 프레임(132)들의 양단이 조인트 프레임(131)에 볼팅 결합되며, 측면의 한 변(132a)이 비내력벽(NBW)에 부착 또는 볼팅 결합되고, 나머지 다른 변(132b)은 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 또는 슬래브(S)에 볼팅 결합되게 설치함으로써, 지지 프레임(132)들이 설치된 네 개의 조인트 프레임(131)들을 서로 연결하는 구조로 설치되게 하는 과정(S1320)을 포함한다.

도 4를 참조하여, 제1 복합재료 시트(110)와 제2 복합재료 시트(120)를 시공하는 과정을 약술하면, 우선, 비내력벽(NBW) 및 한 쌍의 기둥(P) 표면을 고압수 샌드 블라스팅, 다이아몬드 휠 그라인더 또는 염산세척 등으로 평탄하게 조정한다.(S1110) 이후, 평탄하게 조정된 비내력벽(NBW) 및 한 쌍의 기둥(P) 표면에 매끄러운 표면 처리 및 접착력을 높여주는 프라이머(Primer)를 도포(S1120)한 후, 접착제(Putty)를 도포한다.(S1130) 접착제가 도포되면 수지를 도포(S1140)한 후, 복합재료 시트인 FRP 시트를 도포한다.(S1150) 다음으로, 다시 수지를 도포(S1160)한 후, 마감 및 페인팅한다.(S1170) 여기서, 상술한 바와 같이, 복합재료 시트를 시공하는 과정을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 여타의 공지된 기술이 채택되어 사용될 수 있음은 물론이다.

도 5를 참조하여, 철골 구조체(130)의 시공 과정을 약술하면, 상술한 바와 같이, 비내력벽(NBW)의 모서리 부분들에 우선적으로 조인트 프레임(131)을 비내력벽(NBW)에 앵커 볼트(133)를 이용하여 볼팅 결합시켜 설치한다.(도 5(a) 참조) 이때, 앵커 볼트(133)는 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 매설된 구조로 설치되어, 조인트 프레임(131)의 밀착된 일 측면들에 각각 볼팅 결합됨으로써, 비내력벽(NBW)이 조인트 프레임(131)을 통해 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 각각 지지되도록 한다. 이후, 조인트 프레임(131)의 타 측면들에 지지 프레임(132)들을 관통 볼트(134)로 볼팅 결합한다. 이때, 지지 프레임(132)들은 상술한 바와 같이 단부벽(132c)들이 각각 조인트 프레임(131)의 타 측면들에 각각 대면하여 밀착된 상태로 결합됨으로써,(도 5(b) 참조) 조인트 프레임(131)의 지지력이 지지 프레임(132)을 통해 비내력벽(NBW)의 가장자리를 따라 전달되도록 한다. 지지 프레임(132)이 조인트 프레임(131)에 결합되면, 지지 프레임(132)의 측면 두 변(132a, 132b)을 각각 앵커 볼트(133)로 한 쌍의 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 볼팅 결합시켜 비내력벽(NBW)의 가장자리가 지지 프레임(132)과 조인트 프레임(131)을 통해 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 지지되도록 한다.(도 5(c) 참조) 다만, 앞서 설명한 바와 같이, 철골 구조체(130)의 중량을 줄이기 위해, 조인트 프레임(131)의 측면들과 지지 프레임(132) 측면의 다른 변(132b)들은 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)에 앵커 볼트(133)를 통해 결합되되, 조인트 프레임(131)의 타면들과 지지 프레임(132)의 한 변(132a)들은 앵커 볼트(133)를 통한 결합 없이 비내력벽(NBW)에 에폭시 등의 접착제를 통해 부착되어 지지될 수 있다.(도 5(d) 참조) 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 프레임(132)과 비내력벽(NBW)은 목적에 따라 앵커 볼트(133)와 접착제에 의한 결합 없이 서로 밀착되는 구조로 지지될 수 있음은 물론, 앵커 볼트(133)의 결합 구조와 접착제에 의한 부착 구조가 혼용되어 사용되는 것 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에 있다 할 것이다.

아래에서는 제2 실시예에 따른 개구부(OP)를 포함하는 비내력벽(NBW)에 복합재료 시트가 부착되는 구조에 대해 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이때에도 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 약술하거나 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 비내력벽(NBW)에는 창문, 출입문 등의 개구부(OP)가 형성될 수 있다.(도 6(a) 참조) 이때, 비내력벽(NBW)에 횡하중이 가해질 경우, 비내력벽(NBW)에 형성되는 크랙은 비내력벽(NBW)의 중심에서부터 가장자리로 발전하는 것이 일반적이다.(도 6(b) 좌측 그림 참조) 그러나, 비내력벽(NBW)에 창문, 출입문 등의 개구부(OP)가 형성될 경우, 크랙은 비내력벽(NBW)과 기둥(P), 보(B) 또는 슬래브(S)와 그 거리가 가까운 부분에서 발전하여 그 부분에서 비내력벽(NBW)의 탈락이 발생한다.

따라서, 도 7을 참조하면, 비내력벽(NBW)의 일면을 폭방향 또는 높이방향을 따라 구획하되, 개구부(OP)가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역을 구획하여, 두 복합재료 시트(110, 120)를 복수 개로 분할하여 비내력벽(NBW)의 폭방향 또는 높이방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착할 수 있다. 구체적으로, 제1 복합재료 시트(110)는 수평 보강을 위해 개구부(OP)가 포함된 영역은 수평방향으로 나누어진 구조로 부착되고, 포함되지 않은 영역은 일체화된 구조로 부착되며, 제2 복합재료 시트(120)는 수직 보강을 위해 개구부(OP)가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역 모두 수평방향을 따라 복수 띠 형태의 시트가 설정 간격 이격된 구조로 부착된다.

또한, 도 8을 참조하면, 두 복합재료 시트(110, 120)가 앞서 설명한 바와 같이, 복수 개의 띠 형태로 형성되어, 비내력벽(NBW)의 폭방향 또는 높이방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착할 수 있다. 이때, 제1 복합재료 시트(110)는 수평 보강을 위해 개구부(OP)가 포함된 영역은 개구부(OP)를 사이에 두고 각각 사선 형태로 부착되고, 포함되지 않은 영역은 각 띠 형태의 일체화된 상태로 부착되되 설정 간격 이격된 구조로 부착되며, 제2 복합재료 시트(120)는 수직 보강을 위해 개구부(OP)가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역 모두 수평방향을 따라 복수 띠 형태의 시트가 설정 간격 이격된 구조로 부착된다. 즉, 복합재료 시트가 비내력벽(NBW)의 구획된 영역들 중 상대적으로 큰 면적을 가진 영역에는 서로 엇갈린 구조의 설정 간격 이격된 복수의 열과 행으로 배치되고, 상대적으로 작은 면적을 가진 영역에는 서로 엇갈린 구조의 설정 간격 이격된 복수의 사선 형태로 배치되되, 설정 간격 이격된 복수의 열과 행 중 어느 하나를 더 포함하는 구조로 배치될 수 있다.

이하에서는 제3 실시예 내지 제5 실시예에 따른 개구부(OP)를 포함하는 비내력벽(NBW)에 설치되는 철골 구조체(130)의 형상 및 구조에 대해 도 9 내지 도 13을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이때에도 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 약술하거나 생략하기로 하며, 지지 프레임(132)이 비내력벽(BNW)과 앵커 볼트(133)과 결합되는 구조 대신 부착되는 구조를 예시하여 설명한다.

도 9 내지 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 철골 구조체(130)는 플랜지(132d)의 구성을 더 포함한다. 제1 실시예의 단부벽(132c)이 더 포함된 ‘ㄱ’형강 측면의 다른 변(132b)에는 자유단으로부터 절곡되어 측면의 한 변(132a)의 연장 방향과 대칭되는 방향으로 연장되어, 한 쌍의 기둥(P) 또는 보(B)의 외부면을 커버하는 플랜지(132d)가 더 형성됨으로써, 지지 프레임(132)이 한 쌍의 기둥(P) 또는 보(B)의 전면과 측면을 함께 커버한 상태로 결합될 수 있다. 이에, 비내력벽(NBW)과 기둥(P), 보(B) 및 슬래브(S)의 더욱 공고한 결합 및 지지 구조를 형성할 수 있다.

아울러, 플랜지(132d)가 더 형성된 지지 프레임(132)에는 앵커 볼트(133)가 측면의 한 변(132a)과 다른 변(132b)에 설치되는 것은 물론 플랜지(132d)에도 더 설치되어 복합적인 결합 구조를 형성한다. 다만, 플랜지(132d)에 관통되어 결합되는 앵커 볼트(133)와 측면의 다른 변(132b)에 관통되어 결합되는 앵커 볼트(133)는 그 관통 방향이 어긋나도록 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 비내력벽(NBW)과 슬래브(S)가 접하는 부분은 지지 프레임(132)이 슬래브(S)의 전면을 커버할 수 없으므로, 상술한 비내력벽(NBW)과 슬래브(S)가 접하는 부분에 설치되는 지지 프레임(132)은 플랜지(132d)의 구성이 추가되지 않은 제1 실시예의 ‘ㄱ’형강이 설치되는 것이 바람직하다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예예 다른 철골 구조체(130)는 한 쌍의 기둥(P) 또는 보(B)의 중단에 조인트 프레임(131)이 더 설치될 수 있다. 구체적으로, 기둥(P) 대비 보(B)의 길이가 설정된 규격 이상으로 길게 형성된다거나, 보(B) 대비 기둥(P)의 길이가 설정된 규격 이상으로 더 길게 형성되는 경우, 그에 적합한 다른 규격(더 긴)의 지지 프레임(132)을 제작하여 설치하는 것이 아니라, 지지 프레임(132) 2개를 연장되게 나란히 배치하고, 그 사이에 조인트 프레임(131)을 배치하여 결합 및 연장되게 할 수 있다. 이에, 길게 형성되어 하중을 지지하는 지지 프레임(132)의 하중에 따른 개별적인 변형을 경감함은 물론, 지지 프레임(132)의 제작 규격을 단순화할 수 있다.

도 12 및 13을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 철골 구조체(130)는 비내력벽(NBW)이 개구부(OP)를 포함하며, 그 개구부(OP)와 연결되는 한 쌍의 기둥(P) 또는 보(B)에 철골 구조체(130)가 설치되는 경우, ‘ㄱ’형강으로 마련되는 지지 프레임(132)에 보조 프레임(135)의 구성을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이 ‘ㄱ’형강으로 마련되는 지지 프레임(132)은 측면의 한 변(132a)이 비내력벽(NBW)에 부착 또는 볼팅 결합되며, 다른 변(132b)이 기둥(P), 보(B) 또는 슬래브(S)에 볼팅 결합된다. 그러나, 개구부(OP)와 연결되는 기둥(P) 또는 보(B)에는 비내력벽(NBW)이 형성되어 있지 않으므로, 지지 프레임(132) 측면의 한 변(132a)과 비내력벽(NBW)의 부착 또는 볼팅에 의한 결합 구조를 형성할 수 없다. 따라서, 개구부(OP)의 형성에 따라 빈 공간으로 형성되는 부분에 지지 프레임(132)의 측면 한 변(132a)들과 각각 부착 또는 볼팅 결합을 위한 별도의 구조물을 형성할 필요가 있다. 이에, 개구부(OP)에 연결된 기둥(P) 또는 보(B)의 전면과 후면에 ‘ㄱ’형강의 지지 프레임(132)을 각각 설치하여 두 지지 프레임(132) 측면의 한 변(132a)들이 서로 대면하게 하고, 그 두 변(132a, 132b)들이 마주봄으로써 형성되는 사이 공간에 모르타르를 채운 상태로 ‘ㄷ’형강의 보조 프레임(135)이 지지 프레임(132)의 두 변(132a, 132b)들을 내부에 수용하는 구조로 그 모르타르가 채워진 수용공간을 마감함으로써, 상술한 비내력벽(NBW)에 대응되는 다른 구조물을 형성할 수 있다. 이때, 보조 프레임(135)은 모르타르의 하중을 지지하기 위하여 지지 프레임(132)과 볼팅 체결되어 결합되는 것이 바람직하다.

이를 통해, 비내력벽(NBW)의 모서리 부분들에 설치되는 네 개의 조인트 프레임(131)들은 개구부의 유무에 구애받지 않고 지지 프레임(132)들에 의해 인접한 조인트 프레임(131)들과 모두 수평 및 수직 방향으로 연결되어 서로 지지됨으로써, 철골 구조체(130)에 의한 결합 구조 및 지지 구조를 안정적으로 형성할 수 있다.

구체적으로, 개구부(OP)가 보(B)의 하단과 연결되는 경우, 보(B)의 전면과 후면에 지지 프레임(132)들을 각각 설치하여 수용공간을 형성하고, 그 수용공간에 모르타르를 채운 상태에서 보조 프레임(135)으로 그 수용공간을 마감한다거나, 개구부(OP)가 기둥(P)의 측단과 연결되는 경우, 역시 기둥(P)의 저면과 후면에 지지 프레임(132)들을 각각 설치하여 수용공간을 형성하고, 그 수용공간에 모르타르를 채운 상태에서 보조 프레임(135)을 그 수용공간을 마감함으로써, 상술한 바와 같이 비내력벽(NBW)이 개구부(OP)를 포함하거나 포함하지 않는 경우 모두 네 개의 조인트 프레임(131)들을 지지 프레임(132)들이 4각형 구조로 서로 연결되게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 보강용 구조물
110 : 제1 복합재료 시트 120 : 제2 복합재료 시트
130 : 철골 구조체 131 : 조인트 프레임
132 : 지지 프레임 132a : 측면의 한 변
132b : 측면의 다른 변 132c : 단부벽
132d : 플랜지 133 : 앵커 볼트
134 : 관통 볼트 135 : 보조 프레임
P : 기둥 B : 보
S : 슬래브
NBW : 비내력벽 OP : 개구부

Claims

한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서,
상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및
상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며,
상기 철골 구조체는,
상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및
양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하고,
상기 철골 구조체를 설치하는 단계 이전에,
상기 제1 복합재료 시트가 부착된 비내력벽의 일면에 제2 복합재료 시트를 부착하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 복합재료 시트를 부착하는 단계는,
상기 비내력벽의 일면의 폭방향, 높이방향 또는 사선방향을 따라 부착하는 단계를 포함하고,
상기 제2 복합재료 시트를 부착하는 단계는,
상기 비내력벽의 일면에 폭방향, 높이방향 또는 사선방향을 따라 부착하되, 상기 제1 복합재료 시트의 부착방향과 엇갈리는 방향으로 부착하는 단계를 포함하고,
상기 제1 복합재료 시트와 상기 제2 복합재료 시트 중, 상기 비내력벽의 폭방향을 따라 부착되는 시트는 시작단과 끝단이 상기 한 쌍의 기둥들을 각각 커버하는 구조로 부착되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 제1 복합재료 시트는,
복수 개의 띠 형태로 분할되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 부착되되, 상기 비내력벽의 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 열로 배치되거나, 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 행으로 배치되거나, 폭방향과 높이방향을 따라 설정간격 이격된 사선 형태로 배치되어 부착되며,
상기 제2 복합재료 시트는,
복수 개의 띠 형태로 분할되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 부착되되, 상기 띠 형태의 제1 복합재료 시트와 엇갈리는 구조인, 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 행으로 배치되거나, 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 열로 배치되거나, 폭방향과 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 사선 형태로 배치되어 부착되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서,
상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및
상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며,
상기 철골 구조체는,
상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및
양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하고,
상기 철골 구조체를 설치하는 단계 이전에,
상기 제1 복합재료 시트가 부착된 비내력벽의 일면에 제2 복합재료 시트를 부착하는 단계를 더 포함하고,
상기 비내력벽은,
두께방향으로 관통된 개구부를 포함하고, 일면의 폭방향을 따라 구획되되 상기 개구부가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역으로 구획되거나, 상기 일면의 높이방향을 따라 구획되되 상기 개구부가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역으로 구획되며,
상기 제1 복합재료 시트는,
상기 비내력벽의 폭방향 또는 높이방향 중 어느 한 방향을 따라 부착되되, 복수 개로 분할되어, 상기 비내력벽의 폭방향 또는 높이방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착되고,
상기 제2 복합재료 시트는,
상기 제1 복합재료 시트의 부착 방향과 엇갈리는 방향의 상기 비내력벽의 높이방향 또는 폭방향 중 어느 한 방향을 따라 부착되되, 복수 개로 분할되어, 상기 비내력벽의 높이방향 또는 폭방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서,
상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및
상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며,
상기 철골 구조체는,
상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및
양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하고,
상기 철골 구조체를 설치하는 단계 이전에,
상기 제1 복합재료 시트가 부착된 비내력벽의 일면에 제2 복합재료 시트를 부착하는 단계를 더 포함하고,
상기 비내력벽은,
두께방향으로 관통된 개구부를 포함하고, 일면의 폭방향을 따라 구획되되 상기 개구부가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역으로 구획되거나, 상기 일면의 높이방향을 따라 구획되되 상기 개구부가 포함된 영역과 포함되지 않은 영역으로 구획되며,
상기 제1 복합재료 시트는,
복수 개의 띠 형태로 분할되어, 상기 비내력벽의 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 열로 배치되거나, 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 행으로 배치되거나, 폭방향과 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 사선 형태로 배치되되, 상기 비내력벽의 폭방향 또는 높이방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착되고,
상기 제2 복합재료 시트는,
복수 개의 띠 형태로 분할되어, 상기 띠 형태의 제1 복합재료 시트와 엇갈리는 구조인, 상기 비내력벽의 높이방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 행으로 배치되거나, 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 열로 배치되거나, 높이방향과 폭방향을 따라 설정 간격 이격된 사선 행태로 배치되되, 상기 비내력벽의 폭방향 또는 높이방향으로 구획된 영역들에 각각 나누어 부착되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 복합재료 시트와 상기 제2 복합재료 시트는,
상기 비내력벽의 구획된 영역들 중 상대적으로 큰 면적을 가진 영역에서는 서로 엇갈린 구조의 설정 간격 이격된 복수의 열과 행으로 배치되며, 상대적으로 작은 면적을 가진 영역에서는 서로 엇갈린 구조의 설정 간격 이격된 복수의 사선 형태로 배치되되, 설정 간격 이격된 복수의 열과 행 중 어느 하나를 더 포함하는 구조로 배치되어 부착되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 1, 청구항 6 및 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 복합재료 시트와 상기 제2 복합재료 시트는,
유리섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, FRP)인 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서,
상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및
상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며,
상기 철골 구조체는,
상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및
양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하고,
상기 조인트 프레임들은,
일면이 개구된 박스(box)형 구조로 형성되어, 타면이 상기 비내력벽에 부착 또는 결합된 상태에서, 측면은 상기 기둥 및 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되거나, 상기 기둥 및 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 지지 프레임은,
각각 ‘ㄱ’형강으로 형성되되, 양단에 단부벽이 더 형성된 구조로 형성되어, 상기 측면의 한 변이 비내력벽에 부착 또는 결합된 상태에서 상기 측면의 다른 변이 상기 기둥, 상기 보 및 상기 슬래브 중 어느 하나에 결합되고, 상기 단부벽으로 형성되는 양단이 상기 조인트 프레임의 측면에 각각 결합되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 조인트 프레임은,
접착제에 의해 상기 비내력벽에 부착되거나 앵커 볼트를 이용하여 상기 비내력벽에 볼팅 결합된 상태에서, 상기 앵커 볼트를 이용하여 상기 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 볼팅 결합되거나, 상기 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 볼팅 결합되며,
상기 지지 프레임은,
상기 측면의 한 변이 접착제에 의해 상기 비내력벽에 부착되거나, 앵커 볼트를 이용하여 상기 비내력벽에 볼팅 결합된 상태에서, 상기 측면의 다른 변은 앵커 볼트를 이용하여 상기 기둥, 상기 보 또는 상기 슬래브에 각각 볼팅 결합되고, 관통 볼트를 이용하여 상기 단부벽을 통해 상기 조인트 프레임과 각각 볼팅 결합되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 앵커 볼트와 상기 관통 볼트는,
상기 지지 프레임의 길이방향을 따라 설정 간격 이격된 복수 개로 배치되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 지지 프레임은,
상기 기둥 또는 상기 보에 결합되는 측면의 다른 변으로부터 절곡되어 상기 측면의 한 변의 연장방향과 대칭되는 방향으로 연장됨으로써, 상기 기둥 또는 상기 보의 외부면을 커버하는 플랜지를 더 포함하는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 지지 프레임은,
앵커 볼트들이 상기 플랜지와 상기 측면의 다른 변에 각각 관통되어 상기 기둥 또는 상기 보에 결합되며, 상기 플랜지와 상기 측면의 다른 변에 각각 관통되는 앵커 볼트들은 관통 방향이 서로 어긋나게 배치되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 비내력벽은,
상기 기둥 또는 상기 보와 연결되는 두께방향의 개구부를 포함하고,
상기 지지 프레임은,
상기 개구부와 연결된 상기 기둥 또는 상기 보의 전면과 후면에, 한 쌍으로 배치되되, 상기 측면의 다른 변과 상기 플랜지가 상기 기둥 또는 상기 보에 감싸 밀착되는 구조로 형성되어, 상기 측면의 한 변들이 서로 대면함으로써 형성되는 모르타르의 수용 공간을 제공하며,
상기 지지 프레임은,
‘ㄷ’형강의 보조 프레임을 더 포함하며, 상기 수용 공간에 모르타르가 채워진 상태에서, 상기 보조 프레임이 상기 한 쌍의 지지 프레임들의 두 측면 한 변들을 각각 내부에 수용하여 상기 수용 공간을 마감함으로써, 상기 개구부에 연결된 상기 기둥 또는 상기 보의 노출 부분을 보강하는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 지지 프레임은,
상기 보조 프레임과 볼팅 결합되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
한 쌍의 기둥, 보 및 슬래브를 포함하는 철근 콘크리트 골조에 위치한 비내력벽이 외력에 대항하도록, 상기 비내력벽의 일면 또는 양면에 보강용 구조물을 설치하여 상기 비내력벽을 보강하는 방법에 있어서,
상기 비내력벽의 일면에 제1 복합재료 시트를 부착시켜 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 접착되어 고정되도록 하는 단계; 및
상기 제1 복합재료 시트가 설치된 상기 비내력벽의 일면에 철골 구조체를 복수 개로 설치하되, 일부는 상기 철골 구조체가 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되도록 설치하여, 상기 제1 복합재료 시트가 상기 비내력벽에 물리적으로 고정되도록 하는 단계를 포함하며,
상기 철골 구조체는,
상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽의 일면 모서리 부분들에 각각 부착 또는 결합된 상태에서, 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 보 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되고, 다른 일부는 상기 한 쌍의 기둥과 상기 슬래브 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합되는 복수 개의 조인트 프레임들; 및
양단이 상기 조인트 프레임들에 각각 결합되며, 측면의 한 변이 상기 제1 복합재료 시트를 사이에 두고 상기 비내력벽에 부착 또는 결합되고, 다른 변이 상기 보, 상기 슬래브 또는 상기 기둥에 결합되어 상기 비내력벽의 일면을 따라 수평 또는 수직하게 배치되는 지지 프레임들을 포함하고,
상기 조인트 프레임은,
상기 기둥 또는 상기 보의 중단에 더 설치되며,
상기 지지 프레임은,
각각 상기 보와 상기 기둥을 따라 복수 개로 분할되어 배치되되, 상기 기둥 또는 상기 보의 중단에 더 설치된 상기 조인트 프레임을 통해 연결되어 배치되는 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.
청구항 1, 청구항 6, 청구항 7, 청구항 10 및 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비내력벽은,
조적벽(masonry wall)인 보강용 구조물을 이용한 비내력벽의 내진 보강 방법.