KR102390593B1 - Seismic Reinforcement of Column Structures Using Velcro and Foam Materials - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법에 관한 것으로, 상세하게는 콘크리트 구조물의 내진성능을 보강하기위해 섬유강화된 벨크로를 이용하여 콘크리트 구조물의 긴급시공이 가능하고, 발포성 재료를 이용하여 벨크로와 기둥구조물 간의 밀착력이 향상되어 벨크로와 기둥구조물이 일체화되고 기둥구조물에 대한 구속력 및 인장력이 크게 향상되는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기둥구조물의 내진보강공법은 콘크리트 기둥구조물을 구속하기 위한 내진보강공법으로서, 상기 기둥구조물의 표면을 표면처리하는 단계, 상기 기둥구조물 외주면에 발포공간을 형성하기 위한 구조물 압박수단을 상기 기둥구조물의 둘레로부터 일정 간격을 띄워 배치한 후 상기 구조물 압박수단을 가체결하는 단계, 상기 기둥구조물의 외주면에 발포제를 포설하는 단계, 상기 구조물 압박수단을 체결하는 단계, 및 상기 발포제를 발포시켜 상기 구조물 압박수단과 일체화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an earthquake-resistant reinforcement method of a columnar structure using Velcro and a foamable material, and more specifically, to reinforce the earthquake-resistant performance of a concrete structure, emergency construction of a concrete structure is possible using a fiber-reinforced Velcro, and a foamable material is used. It relates to a seismic reinforcement method of a column structure using Velcro and a foam material, in which the adhesion between the Velcro and the column structure is improved by using the Velcro and the column structure to be integrated, and the binding force and tensile force to the column structure are greatly improved.
The earthquake-resistant reinforcement method of a columnar structure according to the present invention is an earthquake-resistant reinforcement method for constraining a concrete columnar structure, comprising the steps of surface-treating the surface of the columnar structure; After disposing at a predetermined distance from the circumference of the columnar structure, provisionally fastening the structure pressing means, installing a foaming agent on the outer circumferential surface of the columnar structure, fastening the structure pressing means, and foaming the foaming agent to the structure It is characterized in that it comprises the step of integrating with the pressing means.
Description
본 발명은 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법으로서, 구체적으로는 기둥구조물과 벨크로의 사이에 발포성 재료를 발포시켜 기둥구조물에 대한 압축력과 인장력을 향상시키는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법에 관한 것이다.The present invention is a method for earthquake-resistant reinforcement of a columnar structure using Velcro and a foam material. Specifically, the foamed material is foamed between the column structure and the Velcro to improve the compressive force and tensile force on the columnar structure. It is about the seismic reinforcement construction method of
일반적으로 콘크리트 구조물은 시멘트, 골재, 혼화재 등 서로 물성이 다른 재료들이 혼합되어 이루어져 있으며, 최근 들어 구조물의 고강도화 및 환경문제로 인한 내구성능 저하에 따른 구조적 보수, 보강 뿐 아니라 구조물의 노후화나 내진규정의 강화에 따른 구조물의 내진보강에 대한 요구가 증가되고 있다.In general, concrete structures are made up of a mixture of materials with different properties, such as cement, aggregate, and admixture. The demand for seismic reinforcement of structures according to reinforcement is increasing.
최근 콘크리트 구조물의 형태가 다양화되고 복잡해짐에 따라, 설계하중보다 많은 하중이 가해지는 경우가 많으며, 콘크리트 구조물의 노화로 인한 성능 저하나 균열 등의 손상 등을 방치하는 경우 콘크리트 구조물 자체의 붕괴나 내진 성능이 떨어지는 등 대형 사고로 확대될 위험성도 존재하게 된다.As the shape of concrete structures becomes more diversified and complicated in recent years, a load greater than the design load is often applied. There is also a risk of escalation into a major accident, such as a decrease in seismic performance.
이러한, 기존 가설된 구조물이나 건축되는 구조물의 내진성능을 향상시키기 위한 방법으로 단면증대 공법이나 철판보강 공법 등이 많이 사용되고 있으나, 상기와 같은 공법은 공정이 복잡하여 공정의 진행이 불편할 뿐만 아니라, 공정에 너무 많은 시간이 요구되는 단점과 함께 충분한 내진성능을 기대하기 곤란하다는 문제점이 있었다.As a method for improving the seismic performance of such an existing erected structure or a structure to be built, a cross-sectional increase method or a steel plate reinforcement method is widely used. There was a problem that it was difficult to expect sufficient seismic performance along with the disadvantage of requiring too much time.
따라서, 콘크리트 구조물의 내진성능, 강도를 향상시키거나 콘크리트 구조물의 손상된 부위를 보강하기 위하여, 과거에는 주로 철판을 이용한 보강공법을 많이 사용하였으나, 철판의 무게로 인한 콘크리트 구조물의 자중이 증가하고, 시간이 지남에 따라 부식이 발생하는 등의 문제가 있다.Therefore, in order to improve the seismic performance and strength of a concrete structure or to reinforce a damaged part of a concrete structure, in the past, a reinforcement method using a steel plate was mainly used, but the self-weight of the concrete structure due to the weight of the steel plate increases, There is a problem such as corrosion occurs over time.
최근 이러한 문제를 해결하기 위해, 철판이나 철근에 비해 무게가 가볍고, 부식의 위험이 없는 섬유보강재를 이용한 보강공법이 많이 적용되고 있는데, 주로 단일 섬유로 이루어진 섬유보강재를 콘크리트 구조물의 손상된 보강부위에 앵커나 접착제 등을 이용하여 부착시키고 있다.Recently, in order to solve this problem, a reinforcement method using fiber reinforcement, which is lighter in weight than steel plates or reinforcing bars and does not pose a risk of corrosion, has been widely applied. It is attached using adhesives or the like.
또한 기존의 철근 콘크리트 기둥의 인장력의 향상을 목적으로 콘크리트 기둥의 표면 외주 방향으로 강판 또는 강화섬유시트 등의 보강재를 감아 콘크리트 기둥과의 일체화를 도모함으로써 기둥에 압축력을 가하여 기둥의 변형성능을 구속하고 인장력을 개선하는 방법이 실시되고 있다.In addition, for the purpose of improving the tensile strength of existing reinforced concrete columns, reinforcing materials such as steel plates or reinforced fiber sheets are wound in the direction of the outer periphery of the surface of the concrete column to achieve integration with the concrete column. A method for improving the tensile force is being practiced.
하기 (특허문헌 1)에는 콘크리트 구조물의 표면 외주면에 섬유보강재를 시공하는 과정에서, 특별한 사전조치 없이 강화 섬유로 제조된 벨크로를 이용하여 콘크리트 구조물에 결합력 및 구속력을 제공하며, 긴급하게 시공할 수 있는 콘크리트 구조물의 섬유보강재를 개시하고 있다.In the following (Patent Document 1), in the process of constructing the fiber reinforcement on the outer peripheral surface of the concrete structure, the Velcro made of reinforcing fibers is used without special pre-treatment to provide bonding and binding force to the concrete structure, and Disclosed is a fiber reinforcement for a concrete structure.
그러나 하기 (특허문헌 1)은 콘크리트 손상부위를 긴급하게 보강할 수 있다는 장점이 있으나, 콘크리트 기둥의 형상에 따라 벨크로와 기둥과의 밀착력이 떨어지고, 사각형 형상의 콘크리트 기둥의 경우 벨크로와 기둥구조물 사이에 빈 공간이 발생하여 적절한 구속력을 발휘할 수 없는 문제가 있다.However, the following (Patent Document 1) has the advantage that it can urgently reinforce the damaged part of the concrete, but the adhesion between the Velcro and the column is lowered depending on the shape of the concrete column, and in the case of a square-shaped concrete column, there is a gap between the Velcro and the column structure. There is a problem in that an empty space is generated and an appropriate binding force cannot be exerted.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 콘크리트 구조물의 손상된 부위의 보강 또는 내진성능을 보강하고자 섬유강화된 벨크로를 이용하여 콘크리트 구조물을 긴급하게 시공가능하여 갑작스러운 사고를 예방할 수 있는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법을 제공하는 것이다.An object of the present invention was made to solve the above-described problems, and it is possible to urgently construct a concrete structure using fiber-reinforced Velcro to reinforce the damaged part of the concrete structure or to reinforce the earthquake-resistant performance, thereby preventing a sudden accident. It is to provide an earthquake-resistant reinforcement method of a column structure using a flexible Velcro and foam material.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트 구조물의 내진성능을 보강하고자 벨크로와 발포성 재료를 이용하여 기둥구조물과 벨크로를 일체화시켜 시공 초기부터 콘크리트 구조물에 대한 구속력 및 인장력을 최대한으로 발휘할 수 있는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use Velcro and a foamable material to integrate the column structure and Velcro to reinforce the seismic performance of the concrete structure, thereby maximally exerting the binding force and tensile force on the concrete structure from the beginning of construction. It is to provide an earthquake-resistant reinforcement method of a column structure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법은, 콘크리트 기둥구조물을 구속하기 위한 내진보강공법으로서, 상기 기둥구조물의 표면을 표면처리하는 단계, 상기 기둥구조물 외주면에 발포공간을 형성하기 위한 구조물 압박수단을 상기 기둥구조물의 둘레로부터 일정 간격을 띄워 배치한 후 상기 구조물 압박수단을 가체결하는 단계, 상기 기둥구조물 외주면에 발포제를 포설하는 단계, 상기 구조물 압박수단을 체결하는 단계, 및 상기 발포제를 발포시켜 상기 구조물 압박수단과 일체화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The earthquake-resistant reinforcement method of a columnar structure using a foamable material according to the present invention for achieving the above object is an earthquake-resistant reinforcement method for constraining a concrete columnar structure, the step of surface-treating the surface of the columnar structure, the outer peripheral surface of the columnar structure After disposing the structure pressing means for forming a foaming space at a predetermined distance from the circumference of the columnar structure, provisionally fastening the structure pressing means, laying the foaming agent on the outer peripheral surface of the columnar structure, and fastening the structure pressing means Step, and foaming the foaming agent characterized in that it comprises the step of integrating with the structure pressing means.
또한, 상기 구조물 압박수단은 강화섬유를 포함하여 이루어진 본체와, 상기 본체에 마련된 체결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the structure pressing means is characterized in that it comprises a main body comprising a reinforcing fiber, and a fastening means provided on the main body.
또한, 상기 체결수단은 상기 본체 일면의 전면에 탄성 갈고리가 형성된 수벨크로 및 상기 본체 타면의 전면에 상기 탄성 갈고리와 결합되도록 형성된 암벨크로를 포함하고, 상기 강화 섬유는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fastening means includes a male velcro having an elastic hook formed on the front surface of the main body and an arm velcro formed to be coupled to the elastic hook on the front surface of the other surface of the body, and the reinforcing fiber is carbon fiber, aramid fiber, glass fiber , characterized in that it comprises at least one of basalt fibers, metal fibers, and silica fibers.
또한, 상기 발포제는 우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 고무 실리콘 수지 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 발포제는 상기 구조물 압박수단과 기둥구조물에 접착 및 발포되어 상기 기둥구조물에 인장력과 구속력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the foaming agent includes at least one of a urethane resin, an epoxy resin, a silicone resin, and a rubber silicone resin, and the foaming agent is bonded and foamed to the structure pressing means and the columnar structure to generate tensile and restraining force in the columnar structure characterized in that
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법에 의하면, 섬유강화된 벨크로를 이용하여 특별한 사전조치 없이 간편하게 기둥구조물의 긴급시공이 가능한 효과가 얻어진다.As described above, according to the earthquake-resistant reinforcement method of the column structure using the Velcro and the foam material according to the present invention, it is possible to achieve the effect of enabling the emergency construction of the column structure simply without special precautions using the fiber-reinforced Velcro.
또한 본 발명에 따른 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법에 의하면, 발포성 재료를 이용하여 벨크로와 기둥구조물의 밀착력이 향상되어 벨크로와 기둥구조물이 일체화되고 기둥구조물에 대한 구속력 및 인장력이 크게 향상되는 효과가 얻어진다.In addition, according to the earthquake-resistant reinforcement method of the column structure using Velcro and the foam material according to the present invention, the adhesion between the Velcro and the column structure is improved by using the foam material, so that the Velcro and the column structure are integrated, and the binding force and tensile force for the column structure are greatly increased. An improved effect is obtained.
도 1은 본 발명에 따른 기둥구조물을 압박하는 구조물 압박수단인 벨크로의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 내진보강이 시공된 기둥구조물의 예로서, (a)는 원형 구조물에 구조물 압박수단을 시공한 예를 나타낸 도면이고, (b)는 사각 구조물에 구조물 압박수단을 시공한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기둥구조물의 내진보강공법을 수행하는 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기둥구조물의 내진보강공법의 수행 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 기둥구조물의 둘레에 발포공간을 형성하는 예를 나타낸 도면이고, (b)는 발포공간에 발포제를 포설하는 예를 나타낸 도면이고, (c)는 발포제의 발포를 완료하여 구조물 압박수단이 기둥구조물에 구속력을 가하는 예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of the structure pressing means for pressing the column structure in accordance with the present invention, Velcro.
2 is an example of a column structure to which seismic reinforcement is constructed according to the present invention, (a) is a view showing an example in which a structure pressing means is constructed on a circular structure, (b) is a structure pressing means is constructed in a square structure It is a drawing showing an example.
3 is a flowchart of a method of performing the earthquake-resistant reinforcement method of the column structure according to the present invention.
4 is a view showing the steps of performing the seismic reinforcement method of the column structure according to the present invention, (a) is a view showing an example of forming a foam space around the column structure, (b) is a foaming agent in the foam space It is a view showing an example of laying, and (c) is a view showing an example in which the foaming agent is completed and the structure pressing means applies a binding force to the column structure.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described by describing embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .
도 1은 본 발명에 의한 기둥구조물을 압박하는 구조물 압박수단인 벨크로를 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 내진보강이 시공된 기둥구조물의 예로서, (a)는 원형 구조물에 구조물 압박수단을 시공한 예를 나타낸 도면이고, (b)는 사각 구조물에 구조물 압박수단을 시공한 예를 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining the Velcro, which is a structure pressing means for pressing the column structure according to the present invention, Figure 2 is an example of a column structure constructed with seismic reinforcement according to the present invention, (a) is a structure pressure on the circular structure It is a view showing an example of constructing means, and (b) is a view showing an example of constructing a structure pressing means on a square structure.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 구조물 압박수단(10)은 평면형상의 복합섬유로 형성되는 본체(11)와, 상기 본체(11)의 일면에 형성된 수벨크로(12), 및 상기 본체(11)의 타면에 형성된 암벨크로(13)를 포함하는 벨크로 형상으로서 이루어진다.As shown in Fig. 1, the structure pressing means 10 according to the present invention includes a
상기 본체(11)는 신장시킨 상태의 고무사에 인장강도가 높은 폴리프로필렌 섬유로 된 섬유사와 강화 섬유로 직조함으로써, 탄성력 및 인장강도가 뛰어나게 된다. 이러한 강화 섬유의 특징은 일반 섬유의 다발 상태와는 다르게 수십 가닥에서 수천 가닥을 꼬아 접착제로 고정한 후에 딱딱하게 형성하여 다발, 매쉬 망, 재직을 한다.The
또한, 폴리프로필렌 섬유로 된 섬유사와 함께 직조되는 상기 강화 섬유는 예를 들어 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 강화 섬유는 철근 콘크리트 기둥을 구속할 수 있는 횡방향으로의 인장력을 강화시키기 위해 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 중의 적어도 2개의 섬유를 혼합하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the reinforcing fiber woven together with the polypropylene fiber yarn may include, for example, at least one of carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, basalt fiber, metal fiber, and silica fiber. The reinforcing fiber is preferably made by mixing at least two fibers of carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber in order to strengthen the tensile force in the transverse direction that can constrain the reinforced concrete column.
상기 탄소 섬유는 탄소 원소의 질량 함유율이 90% 이상으로 이루어진 섬유장의 탄소재료로서 인장강도 및 인장탄성률이 뛰어나기 때문에 상기 본체(11)의 인장강도 및 인장탄성률을 높일 수 있으며, 상기 탄소 섬유는 레이온계 탄소 섬유(Rayon based carbon fibers), PAN계 탄소 섬유(PAN based carbon fibers) 또는 피치계 탄소섬유(Pitch based carbon fibers) 중 적절하게 선택될 수 있다.The carbon fiber is a fiber-length carbon material having a mass content of carbon element of 90% or more, and since it has excellent tensile strength and tensile modulus of elasticity, the tensile strength and tensile modulus of the
또 상기 아라미드 섬유는 고강도 소재로 산업용으로 개발된 섬유로, 인장강도나 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 특징으로 한다.In addition, the aramid fiber is a fiber developed for industrial use as a high-strength material, and has excellent tensile strength and heat resistance, and is characterized by high strength and high modulus of elasticity.
또한, 상기 유리 섬유는 내열, 내화성뿐만 아니라 인장강도가 강하다는 특징이 있다.In addition, the glass fiber is characterized by strong tensile strength as well as heat resistance and fire resistance.
따라서, 상기 본체(11)는 상기 고무사를 신장시킨 상태에서 폴리프로필렌 섬유로 된 섬유사와 강화 섬유를 포함시켜 직조함으로써 신축성이 매우 좋을 뿐만 아니라 인장강도 및 인장탄성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the
다음으로, 상기 수벨크로(12)는 상기 본체(11)의 일면의 전면에 걸쳐 형성되며, 상기 암벨크로(13)는 상기 본체(11)의 타면의 전면에 걸쳐 상기 수벨크로(12)와 결합을 이루도록 형성된다. 상기 수벨크로(12)와 암벨크로(13)는 벨크로의 강성을 보강하기 위해 폴리프로필렌 섬유로 된 섬유사와 함께 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 등의 강화 섬유를 일부 포함시킬 수 있다.Next, the
상기 수벨크로(12)와 암벨크로(13) 각각의 형상은 암수 벨크로가 결합 가능한 형상이면 무방하다. 예를 들면, 상기 수벨크로(12)의 형상은 갈고리와 같은 후크 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 암벨크로(13)의 형상은 상기 수벨크로(12)의 후크 형상과 결합 가능한 섬유가 뒤엉킨 형상 또는 상기 후크 형상에 대응하는 루프 형상 등이 될 수 있으나, 상기 벨크로의 형상은 이에 한정하지 않고 상기 구조물 압박수단(10)의 용도에 따라 암수 벨크로의 결속력을 최적화하기 위한 다양한 구조로 형성할 수 있다.The shape of each of the male and female Velcro 12 and the female Velcro 13 may be any shape in which male and female Velcro can be coupled. For example, the shape of the male Velcro 12 may be formed in a hook shape such as a hook, and the shape of the female Velcro 13 is a shape in which fibers that can be combined with the hook shape of the male Velcro 12 are entangled or It may be a loop shape corresponding to the hook shape, but the shape of the Velcro is not limited thereto, and may be formed in various structures for optimizing the binding force between the male and female Velcro according to the use of the
이와 같이 본 발명에 의한 기둥구조물(20)의 내진성능을 보강하기 위한 구조물 압박수단(10)은 복합재료로 직조 된 본체(11)의 양면에 각각 수벨크로(12)와 암벨크로(13)를 형성함으로써, 기둥구조물(20)의 손상된 부위 또는 내진성능을 보강하고자 할 때 구조물 압박수단(10)을 이른 시간에 간편하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 본체(11)의 신축성 및 인장강도가 탁월하기 때문에 기둥구조물(20)의 형상에 따라 구조물 압박수단(10)을 부착할 수 있고, 결과적으로 기둥구조물(20)에 구속력을 제공하게 된다.As described above, the structure pressing means 10 for reinforcing the seismic performance of the
한편, 상기와 같은 구조물 압박수단(10)을 기둥구조물(20)에 부착하여 기둥구조물(20)에 구속력을 가하는 경우, 기둥구조물의 형상에 따라 상기 구조물 압박수단(10)이 기둥구조물(20)에 완전히 밀착되지 않아 기둥구조물에 대한 구속력이 떨어지게 되는 문제점이 있다.On the other hand, when the structure pressing means 10 as described above is attached to the
본 발명에 따른 내진보강공법은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 기둥구조물(20)의 둘레에 기둥구조물과 접착력이 있는 발포성 재료(30)를 포설하고, 상기 발포성 재료(30) 상면에 상기 구조물 압박수단(10)을 체결하여 이루어진다.In the earthquake-resistant reinforcement method according to the present invention, as shown in FIGS. 2 and 4 to solve the above problems, a
상기 발포성 재료(30)는 기둥구조물(20)과 구조물 압박수단(10) 사이의 발포공간(31)에서 체적 팽창하여 상기 구조물 압박수단(10)의 내면과 밀착되게 되고, 구조물 압박수단(10)이 기둥구조물(20)의 폭 방향으로 신장이 발생하는 동시에 기둥구조물(20)에 대한 구속력이 발생하고, 그 결과 기둥구조물(20)의 인장력이 개선된다.The
상기 발포성 재료(30)는 상기 기둥구조물(20)과 구조물 압박수단(10)에 접착이되는 동시에 발포되도록 에폭시 수지, 실리콘 수지, 고무 실리콘 수지 중 적어도 하나 이상이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 발포후 경화되어 경성을 유지할 수 있는 우레탄 계열의 발포제를 사용할 수 있다.At least one of an epoxy resin, a silicone resin, and a rubber silicone resin may be used for the
또한, 상기 발포성 재료(30)는 강화 섬유로서 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유 중 선택된 하나 이상의 섬유를 함침시킨 후 포설하여 기둥구조물(20)에 대한 인장력을 증가시킬 수도 있다.In addition, the
본 발명에 따른 벨크로 형상의 구조물 압박수단(10)은 하나의 벨크로를 사용하여 기둥구조물(20)을 보강하는 것도 가능하나, 도 2의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 2개의 구조물 압박수단(10)을 이중으로 부착하여 보강하는 것이 바람직하다. 이때 상기 본체(11)의 양 측면의 전면에 걸쳐 수벨크로(12)와, 암벨크로(13)가 형성되어 있기 때문에 본체(11) 간의 결속력이 강화될 뿐만 아니라 전면이 균일하게 결속되게 된다.The structure pressing means 10 of the Velcro shape according to the present invention is also possible to reinforce the
또 상기 구조물 압박수단(10)의 경우 유연성이 탁월하기 때문에, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 기둥구조물(20)의 형상이 사각형의 형상이더라도 간편하게 시공할 수 있으며, 구조물 압박수단(10)과 기둥구조물(20) 사이 발포공간에 발포성 재료가 포설되어 팽창하면서 구조물 압박수단(10)에 밀착되게 되어 기둥구조물(20)의 형상에 상관없이 구조물 압박수단(10)이 기둥구조물(20)과 일체화되어 기둥구조물에 대해 우수한 구속력과 인장력을 발생시킬 수 있다.In addition, in the case of the
도 3은 본 발명에 따른 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법을 나타낸 순서도로, 구조물 표면을 표면처리하는 단계(S10), 구조물 압박수단을 배치하고 가체결하는 단계(S20), 발포공간에 발포제를 포설하는 단계(S30), 구조물 압박수단을 체결하는 단계(S40), 및 발포제의 발포를 완료하는 단계(S50)로 이루어진다.Figure 3 is a flow chart showing a seismic reinforcement method of a columnar structure using a foam material according to the present invention, the step of surface-treating the structure surface (S10), the step of arranging and pre-fastening the structure pressing means (S20), foaming agent in the foam space It consists of a step of installing (S30), a step of fastening the structure pressing means (S40), and a step of completing the foaming of the foaming agent (S50).
이하 도 3 및 도 4를 참고하여 내진보강공법을 설명한다.Hereinafter, an earthquake-resistant reinforcement method will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .
먼저, 상기 기둥구조물(20) 표면을 표면처리하는 단계(S10)는 기둥구조물(20)에 발생한 균열을 우레탄, 에폭시, 또는 모르타르를 이용하여 보수하고, 기둥구조물의 표면에 존재하는 이물질을 공기 또는 수압을 이용하에 세척한다(S10). 기둥구조물(20)의 표면처리는 상기 발포성 재료(30)가 기둥구조물(20)에 잘 접착될 수 있도록 프라이머 등을 도포하는 전처리를 포함할 수 있다.First, the step (S10) of surface-treating the surface of the
다음으로, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 벨크로 형상의 구조물 압박수단(10)을 상기 기둥구조물(20)의 표면 둘레로부터 일정 간격 이격시켜 배치하여 발포성 재료(30)가 채워질 수 있는 발포 공간(31)을 형성하도록 벨크로를 느슨하게 결합하여 가체결한다(S20).Next, as shown in Fig. 4 (a), the velcro-shaped structure pressing means 10 is spaced apart from the periphery of the surface of the
이때 상기 발포공간(31)은 상기 발포성 재료(30)가 최대로 발포되었을 때 상기 구조물 압박수단(10)이 최대한의 구속력을 발휘하도록 발포 배율에 따라 설정할 수 있다.At this time, the foaming
다음으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 발포성 재료(30)를 기둥구조물(20)의 둘레에 포설한다(S30). 이때 상기 발포성 재료(30)와 상기 기둥구조물(20)이 잘 접착될 수 있도록 발포성 재료(30)에 에폭시 수지 등이 포함되거나, 사전에 기둥구조물(20)에 에폭시 수지 등의 접착제를 미리 도포하여도 좋다. 발포성 재료(30)를 포설하는 단계는, 발포제의 팽창 시간을 고려하여 상기 구조물 압박수단(10)을 가체결하는 단계(S20)와 순서를 바꾸어 수행할 수도 있다.Next, as shown in (b) of Figure 4, the
다음으로, 상기 기둥구조물(20)의 외주면에 도포된 발포성 재료(30)의 발포가 시작되어 팽창하기 시작하면 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 기둥구조물(20)로부터 일정 간격 이격하여 가체결한 구조물 압박수단(10)을 완전 체결한다(S40). 이때 구조물 압박수단(10)은 상기 발포성 재료(30)의 발포 공간(31) 이내로 들어가도록 체결하는 것이 바람직하다.Next, when the foaming of the
다음으로, 상기 발포성 재료(30)가 발포하여 상기 발포 공간(31)내에서 팽창하는 동시에 구조물 압박수단(10)의 내면과 밀착되게 되고, 구조물 압박수단(10)은 기둥구조물(20)의 폭 방향으로 신장하는 동시에 기둥구조물(20)에 대한 구속력이 발생한다(S50).Next, the foamed
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법은 벨크로를 이용한 내진보강공법으로 간편하고 저렴하게 시공이 가능하며, 발포성 재료(30)가 기둥구조물(20)의 둘레에 도포되어 팽창후 경화되고, 벨크로의 내면과 발포제가 밀착되어 벨크로와 기둥구조물이 일체화되는 효과가 얻어진다. 또한, 발포제가 팽창하면서 벨크로는 기둥구조물의 폭 방향으로 신장하는 동시에 기둥구조물에 대한 구속력이 발생되어 기둥구조물의 내진성능이 향상되는 효과가 있다.As described above, the earthquake-resistant reinforcement method of a columnar structure using Velcro and a foamable material according to the present invention is a seismic reinforcement method using Velcro, which can be easily and inexpensively constructed, and the
10 : 구조물 압박수단 11 : 본체
12 : 수벨크로 13 : 암벨크로
20 : 기둥구조물 30 : 발포성 재료(발포제)10: structure pressing means 11: main body
12: male velcro 13: arm velcro
20: column structure 30: foaming material (foaming agent)
Claims (4)
상기 기둥구조물의 표면을 표면처리하는 단계;
상기 기둥구조물 외주면에 발포공간을 형성하기 위해 마련되며, 신장시킨 고무사와 폴리프로필렌 섬유사, 및 강화 섬유가 함께 직조된 복합섬유로 이루어진 구조물 압박수단을 상기 기둥구조물의 둘레로부터 일정 간격을 띄워 배치한 후 상기 구조물 압박수단을 가체결하는 단계;
상기 기둥구조물 외주면에 발포후 경화되는 발포제를 포설하는 단계;
상기 구조물 압박수단을 체결하는 단계; 및
상기 발포제를 발포시켜 상기 구조물 압박수단과 일체화시키는 단계를 포함하되,
상기 발포제는 상기 발포공간에서 체적 팽창후 경화되고 상기 구조물 압박수단이 신장됨으로써 상기 경화된 발포제를 매개로 상기 기둥구조물에 구속력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법.As a seismic reinforcement method for constraining a concrete column structure,
surface-treating the surface of the pillar structure;
It is provided to form a foaming space on the outer circumferential surface of the pillar structure, and the structure pressing means made of a composite fiber in which stretched rubber yarn, polypropylene fiber yarn, and reinforcing fiber are woven together is arranged at a predetermined distance from the circumference of the pillar structure. and then provisionally fastening the structure pressing means;
Laying a foaming agent that is cured after foaming on the outer peripheral surface of the column structure;
fastening the structure pressing means; and
Including the step of foaming the foaming agent and integrating with the structure pressing means,
The foaming agent is cured after volume expansion in the foaming space, and the structure pressing means is elongated to generate a binding force on the column structure through the cured foaming agent. .
상기 구조물 압박수단은 강화섬유를 포함하여 이루어진 본체와, 상기 본체에 마련된 체결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법.The method of claim 1,
The structure pressing means includes a main body including reinforcing fibers, and a seismic reinforcement method of a column structure using Velcro and a foam material, characterized in that it comprises a fastening means provided on the main body.
상기 체결수단은 상기 본체 일면의 전면에 탄성 갈고리가 형성된 수벨크로 및
상기 본체 타면의 전면에 상기 탄성 갈고리와 결합되도록 형성된 암벨크로를 포함하고,
상기 강화 섬유는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법.3. The method of claim 2,
The fastening means includes a male Velcro having an elastic hook formed on the front surface of one surface of the body and
and an arm velcro formed to be coupled to the elastic hook on the front surface of the other surface of the main body,
The reinforcing fiber is carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, basalt fiber, metal fiber, earthquake-resistant reinforcement method of a columnar structure using a velcro and foam material, characterized in that it comprises at least one of silica fiber.
상기 발포제는 우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 고무 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 발포제는 상기 구조물 압박수단과 기둥구조물에 접착 및 발포되어 상기 기둥구조물에 인장력과 구속력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 벨크로와 발포성 재료를 이용한 기둥구조물의 내진보강공법.
The method of claim 1,
The foaming agent includes at least one of a urethane resin, an epoxy resin, a silicone resin, and a rubber silicone resin,
The foaming agent is adhered and foamed to the structure pressing means and the columnar structure to generate tension and restraint force in the columnar structure.
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