KR102493976B1

KR102493976B1 - 내진보강용 pc 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법

Info

Publication number: KR102493976B1
Application number: KR1020220133245A
Authority: KR
Inventors: 김의용
Original assignee: (주)아리수엔지니어링
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-01-31

Abstract

본 발명은 기존 부재의 외부에 적층 시공된 PC 보강블록 유닛의 중공 내부에 내부보강바를 삽입하고 충전재를 채워넣음으로써, 시공성이 우수하고 별도의 내화 피복이 필요 없으면서도 부재 축력에 대한 내력 보강이 가능한 내진보강용 PC 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 내진보강용 PC 보강블록 조립체는 철근콘크리트 기존 부재를 보강하기 위한 것으로, 직육면체인 유닛 본체, 상기 유닛 본체의 상부에서 일측으로 돌출 형성되는 상부 연장부 및 상기 유닛 본체의 하부에서 타측으로 돌출 형성되는 하부 연장부로 구성되고, 내부에 길이 방향으로 관통하는 중공이 형성되어 상하좌우로 서로 맞물리도록 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛; 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛의 중공을 관통하여 구비되는 내부보강바; 및 상기 복수의 PC 보강블록 유닛의 중공에 채워지는 충전재; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

내진보강용 PC 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법{Seismic retrofit PC block assembly and construction method thereof}

본 발명은 기존 부재의 외부에 적층 시공된 PC 보강블록 유닛의 중공 내부에 내부보강바를 삽입하고 충전재를 채워넣음으로써, 시공성이 우수하고 별도의 내화 피복이 필요 없으면서도 부재 축력에 대한 내력 보강이 가능한 내진보강용 PC 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.

최근 우리나라에서도 지진 발생 빈도와 지진 규모가 증가함에 따라 이로 인한 건물 및 인명 피해가 증가하고 있다. 특히, 6층 이상 건축물에 대해 내진 설계가 도입된 1988년 이전에 건축된 건물들이 여전히 사용되고 있고, 2층 이상 또는 연면적 200㎡ 이상 소규모 건축물로 내진 설계 적용 대상이 확대된 2017년 이전에 건축되어 내진 설계가 적용되지 않는 건물들이 상당한바 이들 건물에 대한 내진 보강 수요가 많다.

종래에는 철근콘크리트 부재를 내진 보강하기 위해 기존 부재 주위에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 단면을 증설하는 단면 증설 공법이나 기존 부재 주위에 강판을 부착하여 감싸는 강판 부착 공법 등이 많이 사용되었다.

그러나 단면 증설 공법은 현장에서 거푸집을 설치하고 해체하는 등 가설 공정이 필요하고, 증설 콘크리트 타설 및 양생 기간이 필요하여 작업성이 떨어질 뿐 아니라 공기가 많이 소요되는 문제가 있다.

아울러 강판 부착 공법은 현장 용접이 필요하여 화기 작업으로 인한 화재 우려가 있고, 강판의 내화 피복 공정이 추가된다.

이러한 문제점을 개선하고자 고강도 강판을 절곡하여 내부에 에폭시 몰탈이나 폴리머 몰탈 등과 같은 충전재를 충전한 보강 판넬을 기존 부재에 앵커볼트로 고정하는 기술이 제안되었다(등록특허 제10-1672924호).

그러나 상기 등록기술은 고강도 강판을 절곡 성형해야 하므로 제조 원가 상승이 불가피하고, 외부에 강판이 노출되므로 강판 외부에 별도의 내화페인트 도장 작업이 필요하다. 또한, 부식 방지를 위해 지속적으로 유지보수 작업을 해야 하고, 외부 마감공사가 별도로 수반되어야 하는 번거로움이 있다.

뿐만 아니라 분할된 보강 판넬들을 일체화하기 위해 보강밴드를 체결해야 하는데, 이 경우 보강밴드 돌출로 인해 사용성이 떨어지고, 외관을 해치게 된다. 이러한 보강밴드를 생략하기 위해서는 현장 용접을 통해 보강 판넬들을 서로 고정해야 하므로 균일한 품질 확보가 어렵고, 날씨 등 현장 상황의 영향이 크게 작용하며, 화기 작업으로 인한 화재 우려가 있다.

또한, 종래 강판 보강 방식의 문제점을 개선하고자 특허 제10-2306103호가 개발되었다.

상기 등록기술은 내력이 부족한 기존 콘크리트 부재에 복수의 PC 보강패널 유닛들을 설치하고 각 PC 보강패널 유닛들을 연결구로 연결하여 보강한 것으로, 보강 부재의 생산이 용이하고 경제적이며, 현장 시공성과 내화 성능이 우수하다. 그리고 복수의 PC 보강패널 유닛을 연속하여 시공하므로 PC 부재의 크기와 중량이 작아 취급 및 시공이 유리하고, 보강 부재가 유닛화되어 다양한 크기의 부재에 적용하기 쉽다.

그러나 상기 등록기술은 PC 보강패널 유닛들이 키홈에 삽입되는 연결구에 의해 접합된다. 그러므로 보강 부재가 부재의 횡력 즉, 전단력에 대해 주로 저항하고, 부재의 축 방향 응력에 대한 내력 증가에는 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 시공성이 우수하고, 별도의 내화 피복이 필요 없으면서도 부재 축력에 대한 내력 보강이 가능한 내진보강용 PC 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 철근콘크리트 기존 부재를 보강하기 위한 것으로, 직육면체인 유닛 본체, 상기 유닛 본체의 상부에서 일측으로 돌출 형성되는 상부 연장부 및 상기 유닛 본체의 하부에서 타측으로 돌출 형성되는 하부 연장부로 구성되고, 내부에 길이 방향으로 관통하는 중공이 형성되어 상하좌우로 서로 맞물리도록 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛; 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛의 중공을 관통하여 구비되는 내부보강바; 및 상기 복수의 PC 보강블록 유닛의 중공에 채워지는 충전재; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 보강블록 유닛의 외측면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛의 길이 방향으로 제1수용홈부가 형성되어, 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛은 PC 보강블록 유닛들의 길이 방향으로 가로지르도록 제1수용홈부 내부에 제1외부보강바가 수용되고, 상기 제1수용홈부의 내부에는 충전재가 채워지는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 보강블록 유닛의 전면과 후면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛의 폭 방향으로 제2수용홈부가 형성되어, 수평 방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛은 PC 보강블록 유닛들의 수평 방향으로 가로지르도록 제2수용홈부 내부에 제2외부보강바가 수용되고, 상기 제2수용홈부의 내부에는 충전재가 채워지는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중공은 상기 유닛 본체, 상부 연장부 및 하부 연장부에 각각 수직 방향으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 보강블록 조립체를 시공하기 위한 것으로, (a) 기존 부재의 외부에 복수의 PC 보강블록 유닛을 적층하는 단계; (b) 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛의 중공 내부에 내부보강바를 삽입 설치하는 단계; 및 (c) 상기 중공 내부에 충전재를 채우는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 PC 보강블록 조립체의 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 공장에서 사전 제작된 PC 보강블록 유닛을 중공이 연통되도록 기존 부재의 외부에 상하로 적층 시공하여 PC 보강블록 조립체를 형성할 수 있다. 이에 따라 불연재인 프리캐스트 콘크리트 블록 사용으로 우수한 내화 성능을 확보할 수 있어 별도의 내화 피복이 불필요하다.

둘째, 내부보강바가 삽입된 중공 내부에 충전재를 채워넣어 내부보강바와 PC 보강블록 유닛을 일체화하므로 시공이 간단하다. 또한, 복수의 PC 보강블록 유닛들이 길이 방향으로 연속되어 압축력뿐 아니라 전단력과 휨모멘트에 대해 저항하므로, 부재 축력은 물론 횡력에 대해 내력을 증가시켜 우수한 내진 성능을 발휘할 수 있다.

도 1은 PC 보강블록 유닛의 실시예를 도시하는 사시도.
도 2는 기존 기둥 부재의 외부에 설치된 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.
도 3 및 도 4는 기존 기둥 부재의 일측에 결합된 PC 보강블록 유닛을 도시하는 단면도.
도 5 내지 도 8은 다양한 단면과 중공을 갖는 PC 보강블록 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 9는 기존 기둥 부재와 이격 배치된 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.
도 10은 기존 보 부재에 결합된 L자형 PC 보강블록 유닛을 도시하는 단면도.
도 11은 제1수용홈부에 제1외부보강바가 설치된 상태를 도시하는 단면도.
도 12는 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 13은 PC 보강블록 조립체가 내력벽인 실시예를 도시하는 사시도.
도 14는 Z형 PC 보강블록 유닛을 도시하는 사시도.
도 15는 도 14에 도시된 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.
도 16은 도 15에 도시된 PC 보강블록 조립체에 내부보강바가 설치된 상태를 도시하는 단면도.
도 17은 상부 볼록, 하부 오목인 PC 보강블록 유닛을 도시하는 사시도.
도 18은 도 17의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.
도 19는 상부 볼록, 하부 오목인 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 20은 도 19의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.
도 21은 전단벽 보강용 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 22는 도 21의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 PC 보강블록 유닛의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 기존 기둥 부재의 외부에 설치된 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이며, 도 3 및 도 4는 기존 기둥 부재의 일측에 결합된 PC 보강블록 유닛을 도시하는 단면도이다. 그리고 도 5 내지 도 8은 다양한 단면과 중공을 갖는 PC 보강블록 유닛의 결합 상태를 도시하는 단면도이고, 도 9는 기존 기둥 부재와 이격 배치된 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이다.

도 1 내지 도 9 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 내진보강용 PC 보강블록 조립체는 철근콘크리트 기존 부재(1a, 1b, 1c)를 보강하기 위한 것으로, 내부에 길이 방향으로 관통하는 중공(20)이 형성되어 상하로 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛(2); 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)을 관통하여 구비되는 내부보강바(3); 및 상기 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)에 채워지는 충전재(4); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 시공성이 우수하고, 별도의 내화 피복이 필요 없으면서도 부재 축력에 대한 내력 보강이 가능한 내진보강용 PC 보강블록 조립체 및 이의 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명 내진보강용 PC 보강블록 조립체는 내진 보강이 필요한 기존 철근콘크리트 부재의 일측면에 부착되거나 부재의 외부면 전체를 감싸 보강한다.

상기 내진보강용 PC 보강블록 조립체는 PC 보강블록 유닛(2), 내부보강바(3) 및 충전재(4)를 포함하여 구성된다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 공장에서 사전 제작된 프리캐스트 콘크리트 블록으로, 내부에 철근 또는 철근망이 배근될 수 있다. 또는, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 강도와 연성이 우수한 고강도 프리캐스트 콘크리트 또는 UHPC 등으로 제작될 수도 있다.

프리캐스트 콘크리트 블록은 불연재로서 내화 성능이 우수하고, 부식 우려가 없어 별도의 내화 처리나 방식 처리가 필요 없다. 뿐만 아니라 공장 생산으로 마감 품질이 우수해 최종 마감으로 사용할 수 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 내부에 부재의 길이 방향으로 관통하는 중공(20)이 형성되어 상하로 복수 개가 적층된다.

상기 PC 보강블록 조립체를 구성하는 PC 보강블록 유닛(2)은 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 복수 매가 구비되어 기존 부재(1a, 1b, 1c)에 밀착 또는 이격 시공된다.

상기 중공(20)에 의해 PC 보강블록 유닛(2)의 자중이 줄어들므로 양중 부담을 경감할 수 있다.

상기 중공(20)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 단면 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 중공(20)은 PC 보강블록 유닛(2)의 크기와 형상에 따라 한 개 이상 형성될 수 있다.

도 3, 도 4는 기존 기둥(1a)의 일측에 결합된 PC 보강블록 유닛(2)을 도시하는 도면으로, 도 3 및 도 4에는 각각 하나의 타원형 중공(20) 및 2개의 원형 중공(20)이 구비된 실시예가 도시된다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 내부에 형성된 중공(20)이 서로 연통되도록 복수 개가 상하로 적층된다.

상기 내부보강바(3)는 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)을 관통하여 구비된다.

즉, 상기 내부보강바(3)는 상하로 적층된 PC 보강블록 유닛(2)의 서로 연통되는 중공(20) 내부에 삽입 설치된다.

상기 내부보강바(3)는 복수의 PC 보강블록 유닛(2)이 적층되어 형성된 PC 보강블록 조립체의 전체 높이에 걸쳐 구비된다.

상기 내부보강바(3)는 조립체에 작용하는 축력(압축 또는 인장)을 전달할 수 있는 봉형 부재로 철근, 강봉 등을 사용할 수 있다.

상기 충전재(4)는 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)에 채워진다.

상기 충전재(4)는 내부보강바(3)가 삽입된 중공(20) 내부에 채워져 내부보강바(3)를 PC 보강블록 유닛(2)과 일체화한다. 또한, 상기 충전재(4)는 서로 분할된 PC 보강블록 유닛(2)들을 길이 방향으로 연속시킴으로써, 압축력뿐 아니라 전단력과 휨모멘트에 대해서도 저항 가능하도록 한다.

이에 따라 부재의 축 방향 및 횡력에 대해 내력을 증가시켜 우수한 내진 성능을 발휘할 수 있다.

상기 충전재(4)는 무수축 모르타르 등일 수 있다.

상기 기존 부재가 기둥(1a)인 경우, PC 보강블록 조립체는 기존 기둥(1a)의 각 면마다 설치될 수도 있고(도 2), 기존 기둥(1a)의 전면에만 설치될 수도 있다(도 3 내지 도 8).

상기 PC 보강블록 조립체가 기존 기둥(1a)의 전면에만 설치되는 경우, 충분한 단면적 확보를 위해 후방 측은 기존 기둥(1a)의 전면 폭과 동일하게 형성하고, 전방 측은 단면이 확대되게 형성할 수 있다.

도 5, 도 6에는 PC 보강블록 조립체의 전방 측 단면이 점차 확대되도록 구성된 실시예가 도시된다. 그리고 도 7, 도 8에는 PC 보강블록 조립체의 전방 측 단면이 T형으로 확대되는 실시예가 도시된다.

상기 기존 부재가 보(1b)인 경우, 기존 보(1b)의 양 측면과 하부면 3면에 각각 PC 보강블록 유닛(2)을 설치할 수 있다(도 10).

또한, 기존 부재가 벽체인 경우, 기존 벽체의 전면에 PC 보강블록 조립체를 설치할 수 있다.

상기 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 단면을 증설하여 보강하는 경우, 상기 PC 보강블록 조립체를 기존 부재(1a, 1b, 1c)와 이격되도록 설치할 수 있다. 그리고 상기 PC 보강블록 조립체와 기존 부재(1a, 1b, 1c) 사이 공간에 콘크리트(C)나 무수축 모르타르를 타설할 수 있다(도 9). 이때, 상기 PC 보강블록 조립체는 거푸집 역할과 부재 보강 역할을 동시에 한다.

도 10은 기존 보 부재에 결합된 L자형 PC 보강블록 유닛을 도시하는 단면도이다.

도 1, 도 3, 도 10 등에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 수평 방향으로 앵커홀(21)이 관통 형성되어, 상기 앵커홀(21)을 관통하는 앵커 부재(5)에 의해 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 일측면에 고정될 수 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 적어도 하나 이상의 후시공 앵커에 의해 기존 부재(1a, 1b, 1c)에 고정될 수 있다.

이를 위해 상기 PC 보강블록 유닛(2)에는 적어도 하나 이상의 앵커홀(21)이 형성될 수 있다. 그리고 기존 부재(1a, 1b, 1c)에는 상기 앵커홀(21)과 대응되는 위치에 앵커정착홀(미도시)이 현장 천공될 수 있다.

상기 앵커홀(21)의 외측에는 앵커 부재(5)의 단부 돌출부 및 앵커 부재(5)의 고정을 위한 고정너트(51)가 수용되는 앵커수용홈(22)이 형성될 수 있다.

상기 앵커 부재(5)를 설치 완료한 후에는 앵커수용홈(22)의 내부에 무수축 모르타르(M) 또는 에폭시 등을 채워넣을 수 있다.

도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 일자형 단면으로 형성되어 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 각 면마다 PC 보강블록 유닛(2)이 부착될 수 있다.

또는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 모서리를 감싸도록 코너 부위가 절곡된 L자형으로 구성될 수도 있다. 이 경우 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 코너 부위를 효과적으로 구속함으로써, 압축력 작용 시 내부에 위치한 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 강도 및 연성을 증가시킬 수 있다.

도 11은 제1수용홈부에 제1외부보강바가 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 외측면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛(2)의 길이 방향으로 제1수용홈부(23)가 형성되어, 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛(2)은 PC 보강블록 유닛(2)들의 길이 방향으로 가로지르도록 제1수용홈부(23) 내부에 제1외부보강바(6)가 수용되고, 상기 제1수용홈부(23)의 내부에는 충전재(4)가 채워질 수 있다.

상기 내부보강바(3)는 PC 보강블록 유닛(2)의 내부에 형성된 중공(20)에 구비되므로, 위치가 중립축과 가까워 휨 강성에 한계가 있다.

따라서 상기 PC 보강블록 조립체의 외부에 PC 보강블록 조립체의 길이 방향으로 연속된 제1외부보강바(6)를 설치할 수 있다.

이를 위해 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 전면에는 PC 보강블록 유닛(2)의 길이 방향, 즉 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 길이 방향으로 제1수용홈부(23)가 형성되어 길이 방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)의 제1수용홈부(23)가 서로 연통되게 구성된다.

부재의 길이 방향으로 연속되는 제1수용홈부(23)의 내부에는 부재의 길이 방향으로 복수의 PC 보강블록 유닛(2)을 가로지르는 제1외부보강바(6)가 수용된다.

상기 제1외부보강바(6)는 철근, 강봉 등 축력을 전달할 수 있는 봉형 부재이다.

상기 제1수용홈부(23)의 내부에 채워지는 충전재(4)는 에폭시 퍼티, 무수축 모르타르 등일 수 있다.

에폭시 퍼티는 에폭시 수지를 기본으로 하는 퍼티로 에폭시 수지의 강한 강도가 특징이다. 이러한 에폭시 퍼티는 제1수용홈부(23)와 접착력을 강화시켜 제1외부보강바(6)와 PC 보강블록 유닛(2) 사이에서 효과적으로 응력을 전달한다.

도 12는 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 13은 PC 보강블록 조립체가 내력벽인 실시예를 도시하는 사시도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 조립체는 복수의 PC 보강블록 유닛(2)을 상하좌우로 적층하여 내력벽을 구성할 수 있다.

상기 PC 보강블록 조립체는 기존 기둥(1a) 사이에 채움벽 형태로 설치되어 기존 구조물을 보강할 수 있다.

이를 위해 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)들을 횡방향으로 복수 열로 연속 설치하여 내력벽으로 구성할 수 있다.

이에 따라 기둥과 보로 구성되는 기존 라멘조 프레임을 보강할 수 있다.

도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 전면과 후면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛(2)의 폭 방향으로 제2수용홈부(24)가 형성되어, 수평 방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)은 PC 보강블록 유닛(2)들의 수평 방향으로 가로지르도록 제2수용홈부(24) 내부에 제2외부보강바(7)가 수용되고, 상기 제2수용홈부(24)의 내부에는 충전재(4)가 채워질 수 있다.

상기 PC 보강블록 조립체를 내력벽으로 구성하는 경우, 복수 열의 PC 보강블록 유닛(2)들을 횡방향으로 일체화할 필요가 있다.

그런데 내력벽인 PC 보강블록 조립체를 한 쌍의 기둥 사이에 채움벽 형태로 시공하는 경우, 좌우 기둥 간섭으로 인해 횡방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)들을 관통하여 철근과 같은 보강바를 설치하기 어렵다.

따라서 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 전면 및/또는 배면에 수평 방향(폭 방향)으로 제2수용홈부(24)를 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)과 연통되도록 형성하고, 상기 제2수용홈부(24)의 내부에 제2외부보강바(7)를 설치한 후 충전재(4)를 채워 넣어 횡방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)들을 일체화할 수 있다.

상기 제2외부보강바(7)는 PC 보강블록 유닛(2)을 먼저 설치한 후 PC 보강블록 조립체 외부에서 후시공할 수 있으므로, 기둥 등 외부 부재의 간섭 없이 시공 가능하다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)의 외부면에 제1수용홈부(23)와 제2수용홈부(24)가 동시에 형성된 경우, 각 수용홈부(23, 24)의 깊이를 서로 다르게 형성하여 수용홈부(23, 24) 내부에 삽입되는 수직 방향의 제1외부보강바(6)와 수평 방향의 제2외부보강바(7)가 서로 간섭되지 않게 할 수 있다.

도 14는 Z형 PC 보강블록 유닛을 도시하는 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이다.

도 14, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 직육면체인 유닛 본체(2a), 상기 유닛 본체(2a)의 상부에서 일측으로 돌출 형성되는 상부 연장부(2b) 및 상기 유닛 본체(2a)의 하부에서 타측으로 돌출 형성되는 하부 연장부(2c)로 구성되어, 상하좌우의 PC 보강블록 유닛(2)들이 서로 맞물리도록 밀착 조립될 수 있다.

상하좌우로 적층 시공되어 PC 보강블록 조립체를 구성하는 각 PC 보강블록 유닛(2)들을 인접하는 PC 보강블록 유닛(2)과 보다 견고하게 결합되도록 PC 보강블록 유닛(2)을 꺾인 형태로 형성하여 서로 맞물리게 구성할 수 있다.

구체적으로 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 유닛 본체(2a)와 유닛 본체(2a)의 상부와 하부에서 각각 반대 방향으로 돌출 형성된 상부 연장부(2b)와 하부 연장부(2c)로 구성하여, 일측 하부와 타측 상부가 단차진 Z자 형태로 형성할 수 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)의 단차진 부분은 인접하는 PC 보강블록 유닛(2)의 대응되는 단차부와 맞물려 상하좌우 2방향으로 견고하게 밀착 조립된다.

상기 Z자형 PC 보강블록 유닛(2) 역시 전면 및/또는 배면에 제1수용홈부(23)및/또는 제2수용홈부(24)가 형성될 수 있으며, 각 수용홈부(23, 24)에 제1외부보강바(6) 및/또는 제2외부보강바(7)가 구비되고 채움재(4)를 채워넣을 수 있다.

도 16은 도 15에 도시된 PC 보강블록 조립체에 내부보강바가 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 상기 중공(20)은 상기 유닛 본체(2a), 상부 연장부(2b) 및 하부 연장부(2c)에 각각 수직 방향으로 관통 형성될 수 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)을 Z자형으로 형성하여 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)과 서로 단차부가 맞물리게 형성한 경우, 상하좌우로 인접하는 주변 PC 보강블록 유닛(2)과 견고하게 상호 결합되도록 유닛 본체(2a)와 상하부 연장부(2b, 2c)에 각각 중공(20)을 형성하고, 각 중공(20)마다 내부보강바(3)를 관통 설치할 수 있다.

이에 따라 각 PC 보강블록 유닛(2)은 상기 PC 보강블록 유닛(2) 주변에 배치된 5개의 PC 보강블록 유닛(2)과 상호 연결된다. 즉, 인접하는 총 6개의 PC 보강블록 유닛(2)들은 상호 연결되어 견고하게 일체화된다.

도 17은 상부 볼록, 하부 오목인 PC 보강블록 유닛을 도시하는 사시도이고, 도 18은 도 17의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 19는 상부 볼록, 하부 오목인 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 20은 도 19의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이다.

도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)은 상부가 볼록하게 형성되고, 하부가 상부와 대응되는 형상으로 오목하게 형성되어, 하부 PC 보강블록 유닛(2)의 상부가 상부 PC 보강블록 유닛(2)의 하부에 삽입되어 맞물리게 구성될 수 있다.

상하로 적층 시공되는 각 PC 보강블록 유닛(2)들을 서로 견고하게 결합하여 접합부에서 PC 보강블록 유닛(2) 자체의 전단력에 의해 횡력에 저항하도록 PC 보강블록 유닛(2)의 상부는 볼록하게 형성하고, PC 보강블록 유닛(2)의 하부는 오목하게 형성할 수 있다.

이때 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 상부와 하부는 서로 대응되는 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 PC 보강블록 유닛(2) 적층 시, 상부의 PC 보강블록 유닛(2) 하부에 하부의 PC 보강블록 유닛(2)이 삽입되어 서로 맞물려 견고하게 접합되게 할 수 있다.

이를 위해 도 17, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 상부 중앙에는 돌부(25)가 돌출 형성되고, 하부에는 상기 돌부(25)와 대응되는 형상의 홈부(26)가 형성될 수 있다.

이에 따라 횡력 작용 시 상하부 PC 보강블록 유닛(2)의 접합부에서는 돌부(25) 단면의 전단력에 의해 횡력에 저항할 수 있다.

또는 도 19, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 상부와 하부를 서로 대응되도록 쐐기 형상으로 형성할 수 있다.

이 경우 하부 PC 보강블록 유닛(2) 상부의 경사면과 상부 PC 보강블록 유닛(2) 하부의 경사면에 의해 상하부 PC 보강블록 유닛(2)의 위치를 정확하게 일치시킬 수 있다.

도 21은 전단벽 보강용 PC 보강블록 유닛의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 22는 도 21의 PC 보강블록 유닛을 이용한 PC 보강블록 조립체를 도시하는 사시도이다.

도 22에 도시된 바와 같이 기존 부재(1c)가 전단벽인 경우 전단벽 전면에 PC 보강블록 유닛(2)을 적층하여 설치하고, 앵커 부재(5)로 고정할 수 있다.

앵커 부재(5) 체결을 위한 앵커홀(21)은 제1수용홈부(23) 또는 제2수용홈부(24) 내부에 형성될 수 있다.

제1수용홈부(23)와 제2수용홈부(24)에는 각각 제1외부보강바(6)와 제2외부보강바(7)가 배근된다.

본 발명 PC 보강블록 조립체의 시공 방법은 도 1 내지 도 20을 참고하여 전술한 본 발명 PC 보강블록 조립체를 시공하는 방법에 대한 것이다.

본 발명 PC 보강블록 조립체의 시공 방법에서는 먼저, (a) 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 외부에 복수의 PC 보강블록 유닛(2)을 적층한다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)을 기존 부재(1a, 1b, 1c)에 밀착 설치하는 경우, 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 바탕면 도장 및 이물질을 제거하고 세정하여 표면을 정리한다. 경우에 따라 기존 부재(1a, 1b, 1c) 표면의 열화된 피복 콘크리트를 제거할 수도 있다.

상기 앵커 부재(5)로 PC 보강블록 유닛(2)을 기존 부재(1a, 1b, 1c)에 고정하는 경우에는 앵커 부재(5)가 설치될 위치에 앵커정착홀을 미리 천공하여 둘 수 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 외측면에 부재의 길이 방향으로 연속 설치된다. 이때, 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)은 중공(20)이 서로 상하로 연통되도록 적층된다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)은 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 보강 목적 또는 보강 범위에 따라 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 일부 면만 감쌀 수도 있고, 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 전체를 감쌀 수도 있다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)에 수평 방향으로 관통 형성된 앵커홀(21)을 통해 앵커 부재(5)를 삽입하여 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 앵커정착홀에 앵커 부재(5)의 단부를 삽입할 수 있다. 상기 앵커정착홀에 에폭시 등을 주입하여 앵커 부재(5)를 고정한다.

상기 앵커 부재(5)를 고정한 후에는 PC 보강블록 유닛(2)의 앵커수용홈(22) 내부에서 앵커 부재(5)의 후단에 고정너트(51)를 체결하여 PC 보강블록 유닛(2)을 기존 부재(1a, 1b, 1c)에 고정한다.

상기 앵커수용홈(22)의 내부에는 무수축 모르타르 또는 에폭시 등을 채워 앵커 부재(5)의 후단이 외기에 노출되지 않게 한다.

상기 PC 보강블록 유닛(2)과 기존 부재(1a, 1b, 1c) 사이 공간에는 에폭시, 무수축 모르타르 또는 콘크리트 등을 주입할 수 있다.

다음으로, (b) 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20) 내부에 내부보강바(3)를 삽입 설치한다.

즉, 상기 PC 보강블록 유닛(2)의 적층 설치 후 상하로 연통되는 중공(20)에 철근이나 강봉 등 내부보강바(3)를 삽입 설치한다.

마지막으로 (c) 상기 중공(20) 내부에 무수축 모르타르 등 충전재(4)를 채워 넣는다.

이에 따라 상기 내부보강바(3)가 중공(20) 내부에 정착되어 PC 보강블록 유닛(2)과 일체화되며, 부재의 축 방향 및 횡력에 대해 내력을 증가시켜 우수한 내진 성능을 발휘할 수 있다.

1a, 1b: 기존 부재
2: PC 보강블록 유닛
2a: 유닛 본체
2b: 상부 연장부
2c: 하부 연장부
20: 중공
21: 앵커홀
22: 앵커수용홈
23: 제1수용홈부
24: 제2수용홈부
25: 돌부
26: 홈부
3: 내부보강바
4: 충전재
5: 앵커 부재
51: 고정너트
6: 제1외부보강바
7: 제2외부보강바
C: 콘크리트
M: 무수축 모르타르

Claims

철근콘크리트 기존 부재(1a, 1b, 1c)를 보강하기 위한 것으로,
직육면체인 유닛 본체(2a), 상기 유닛 본체(2a)의 상부에서 일측으로 돌출 형성되는 상부 연장부(2b) 및 상기 유닛 본체(2a)의 하부에서 타측으로 돌출 형성되는 하부 연장부(2c)로 구성되고, 내부에 길이 방향으로 관통하는 중공(20)이 형성되어 상하좌우로 서로 맞물리도록 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛(2);
상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)을 관통하여 구비되는 내부보강바(3); 및
상기 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20)에 채워지는 충전재(4); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체.
삭제
제1항에서,
상기 PC 보강블록 유닛(2)의 외측면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛(2)의 길이 방향으로 제1수용홈부(23)가 형성되어, 적층되는 복수의 PC 보강블록 유닛(2)은 PC 보강블록 유닛(2)들의 길이 방향으로 가로지르도록 제1수용홈부(23) 내부에 제1외부보강바(6)가 수용되고, 상기 제1수용홈부(23)의 내부에는 충전재(4)가 채워지는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체.
삭제
제1항에서,
상기 PC 보강블록 유닛(2)의 전면과 후면 중 적어도 어느 하나 이상의 면에는 PC 보강블록 유닛(2)의 폭 방향으로 제2수용홈부(24)가 형성되어, 수평 방향으로 이웃하는 PC 보강블록 유닛(2)은 PC 보강블록 유닛(2)들의 수평 방향으로 가로지르도록 제2수용홈부(24) 내부에 제2외부보강바(7)가 수용되고, 상기 제2수용홈부(24)의 내부에는 충전재(4)가 채워지는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체.
삭제
제1항에서,
상기 중공(20)은 상기 유닛 본체(2a), 상부 연장부(2b) 및 하부 연장부(2c)에 각각 수직 방향으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 내진보강용 PC 보강블록 조립체.
삭제
제1항에 의한 PC 보강블록 조립체를 시공하기 위한 것으로,
(a) 기존 부재(1a, 1b, 1c)의 외부에 복수의 PC 보강블록 유닛(2)을 적층하는 단계;
(b) 상하로 적층된 복수의 PC 보강블록 유닛(2)의 중공(20) 내부에 내부보강바(3)를 삽입 설치하는 단계; 및
(c) 상기 중공(20) 내부에 충전재(4)를 채우는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 PC 보강블록 조립체의 시공 방법.