KR102549514B1 - 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택에서 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 연결하도록 날개벽 전면에 설치된 연결강판이 내부에 매립되게 날개벽 전면에 보강모르타르를 타설함으로써, 비구조재인 날개벽을 간단하게 구조재로 전환하여 시공성이 뛰어나면서도 내진 보강 효과가 우수한 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조는 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽; 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 가로질러 날개벽의 상부 전면에 설치되는 것으로 이웃하는 날개벽 사이에 복수의 관통공이 형성된 타공 강판인 연결강판; 및 상기 연결강판이 내부에 매립되도록 상기 날개벽의 전면에 타설되는 보강모르타르; 로 구성되어, 상기 연결강판에 의해 단일벽으로 거동하는 날개벽들을 횡방향으로 상호 연결함으로써 상기 연결강판의 커플링 효과에 의한 골조 작용을 통하여 비구조재로 시공된 날개벽을 구조재로 전환하여 횡하중에 저항하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법{Seismic retrofit structure of apartment building using wing walls and construction method thereof}

본 발명은 공동주택에서 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 연결하도록 날개벽 전면에 설치된 연결강판이 내부에 매립되게 날개벽 전면에 보강모르타르를 타설함으로써, 비구조재인 날개벽을 간단하게 구조재로 전환하여 시공성이 뛰어나면서도 내진 보강 효과가 우수한 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.

최근 경주와 포항 지진 등이 발생한 후 국내에서도 지진에 대한 건축물의 안정성 문제가 부각됨에 따라 기존 건축물의 내진 보강에 대한 정책 및 제도적 요구가 강화되고 있으며, 관련 시장 규모 역시 증가 추세에 있다.

국내 고도성장기에 건설된 대다수 공동주택 건물들은 내진설계기준 정비 이전에 완공되어 내진 성능이 부족한 경우가 많다. 특히, 군 장병들을 위한 공동주택은 내진설계기준에 대한 정비가 이루어지기 이전의 표준도면에 의해 양산되었기 때문에, 지진에 대한 안정성이 취약하다.

이러한 기존 공동주택은 대부분 벽식 구조로 구성된다. 이에 중력하중과 횡력을 지지하는 내력벽들이 대부분 세대 내에 배치되므로, 내진 보강을 위해서는 거주자 이전이 불가피하여 거주자 불편 초래는 물론 비용 상승 요인이 된다.

뿐만 아니라 기존 판상형 공동주택은 내력벽이 주로 단변 방향으로 배치되고, 장변 방향으로는 벽체량이 부족하여 내진 보강이 용이하지 않다.

종래 기존건물의 양단 외곽에 타워형 제진장치를 설치하여 내진 보강하는 기술이 제안된바 있다.(등록특허 제10-1861484호 등).

그러나 이러한 종래 기술은 기존건물 외부에 별도의 시설물이 설치되므로 대지 여유가 없는 경우 적용이 쉽지 않고, 인접 건물과의 인동 간격 확보가 어렵다. 뿐만 아니라 보강 구조물의 구성이 복잡하여 시공성이 떨어지고, 공사비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기존 공동주택의 비구조재로 시공된 날개벽을 구조재로 전환함으로써, 시공성이 뛰어나면서도 내진 보강 효과가 우수한 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽; 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 가로질러 날개벽의 상부 전면에 설치되는 것으로 이웃하는 날개벽 사이에 복수의 관통공이 형성된 타공 강판인 연결강판; 및 상기 연결강판이 내부에 매립되도록 상기 날개벽의 전면에 타설되는 보강모르타르; 로 구성되어, 상기 연결강판에 의해 단일벽으로 거동하는 날개벽들을 횡방향으로 상호 연결함으로써 상기 연결강판의 커플링 효과에 의한 골조 작용을 통하여 비구조재로 시공된 날개벽을 구조재로 전환하여 횡하중에 저항하도록 하는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 날개벽의 전면에는 보강시트가 구비되고, 상기 연결강판 및 보강모르타르는 상기 보강시트의 전면에 구비되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 날개벽의 전면에는 일단이 보강모르타르 내에 매립되는 복수의 연결재가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 제공한다.

삭제

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 시공하기 위한 것으로, (a) 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽 전면을 면처리하는 단계; (b) 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 가로지르도록 상기 날개벽의 상부 전면에 이웃하는 날개벽 사이에 복수의 관통공이 형성된 타공 강판인 연결강판을 고정하는 단계; 및 (c) 상기 연결강판이 내부에 매립되도록 상기 날개벽의 전면에 보강모르타르를 타설하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계에서, 날개벽 전면 면처리 후 날개벽 전면에 보강시트가 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계에서, 상기 보강시트 설치 후 일단이 날개벽의 전면으로 돌출되도록 복수의 연결재가 날개벽의 전면에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 공동주택에서 이웃하는 날개벽을 횡방향으로 가로지르도록 날개벽 전면에 설치된 연결강판이 내부에 매립되게 날개벽 전면에 보강모르타르를 타설하여 구성되는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법을 제공할 수 있다.

이에 따라 비구조재로 시공된 날개벽을 연결강판과 보강모르타르에 의해 간단하게 구조재로 전환함으로써, 시공성이 우수하면서도 공동주택의 내진 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

아울러 건물 외부에서 연결강판 및 보강모르타르를 시공할 수 있으므로, 거주자 사용 중 공사가 가능하여 편리하다.

도 1은 날개벽 전면에 연결강판이 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 도시하는 사시도.
도 3은 날개벽 전면에 보강시트가 시공된 상태를 도시하는 사시도.
도 4는 날개벽 전면에 연결재가 시공된 상태를 도시하는 사시도.
도 5는 연결재가 시공된 보강시트 전면에 연결강판이 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 연결강판의 실시예를 도시하는 사시도.
도 7은 도 6의 연결강판이 구비된 공동주택 내진 보강 구조를 도시하는 사시도.

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

도 1은 날개벽 전면에 연결강판이 설치된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 도시하는 사시도이다.

도 1, 도 2 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조는 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽(1); 이웃하는 날개벽(1)을 횡방향으로 가로질러 날개벽(1)의 상부 전면에 설치되는 것으로 이웃하는 날개벽(1) 사이에 복수의 관통공(31a)이 형성된 타공 강판인 연결강판(3); 및 상기 연결강판(3)이 내부에 매립되도록 상기 날개벽(1)의 전면에 타설되는 보강모르타르(4); 로 구성되어, 상기 연결강판(3)에 의해 단일벽으로 거동하는 날개벽(1)들을 횡방향으로 상호 연결함으로써 상기 연결강판(3)의 커플링 효과에 의한 골조 작용을 통하여 비구조재로 시공된 날개벽(1)을 구조재로 전환하여 횡하중에 저항하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존 공동주택의 비구조재로 시공된 날개벽(1)을 구조재로 전환함으로써, 시공성이 뛰어나면서도 내진 보강 효과가 우수한 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 날개벽(1)은 기존 공동주택의 전면 또는 후면에 복수로 배치된다.

상기 날개벽(1)은 공동주택 전후면의 좌우 세대 사이, 침실 창문 사이 등에 시공된다.

기초까지 연장되는 것으로 하중을 기초로 전달하여 중력하중과 횡력을 지지하는 내력벽과 달리, 상기 날개벽(1)은 기초까지 연장되지 않거나 수평근 없이 수직철근만 단배근되어 비내력벽으로 구성되는 경우가 많다.

본 발명은 이러한 비내력벽인 날개벽(1)을 활용하여 공동주택의 내진 성능을 보강한다.

이를 위해 이웃하는 날개벽(1)을 횡방향으로 가로지르도록 날개벽(1)의 상부 전면에 연결강판(3)을 설치하고, 내부에 연결강판(3)이 매립되도록 날개벽(1) 전면에 보강모르타르(4)를 타설한다.

상기 날개벽(1)은 보강모르타르(4)에 의해 단면이 확대되어 구조재로서 거동 가능하다.

아울러 단일벽으로 거동하는 날개벽(1)들을 횡방향으로 상호 연결함으로써 추가적인 수평 강성을 확보할 수 있으며, 지진 등 횡하중에 대해 연결강판(3)의 커플링 효과에 의한 골조 작용(frame action)을 통하여 효율적으로 저항할 수 있다.

또한, 상기 연결강판(3) 및 보강모르타르(4)는 건물 외부에 시공되므로, 거주자 사용 중 공사가 가능하다.

상기 보강모르타르(4) 타설을 위해 영구거푸집의 역할을 하는 박강판을 날개벽(1)과 이격되도록 설치할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 비구조재인 날개벽(1)을 연결강판(3)과 보강모르타르(4)에 의해 구조재로 활용함으로써, 기존 공동주택의 내진 성능을 보강한다.

특히, 상기 날개벽(1)은 건물 최외곽에 위치하므로 구조재로 전환시 구조 효율 극대화가 가능하며, 장변 방향 벽체량을 확보하여 안정적인 거동을 발휘할 수 있도록 한다.

도 3은 날개벽 전면에 보강시트가 시공된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 4는 날개벽 전면에 연결재가 시공된 상태를 도시하는 사시도이며, 도 5는 연결재가 시공된 보강시트 전면에 연결강판이 설치된 상태를 도시하는 사시도이다.

도 3, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 날개벽(1)의 전면에는 보강시트(2)가 구비되고, 상기 연결강판(3) 및 보강모르타르(4)는 상기 보강시트(2)의 전면에 구비될 수 있다.

비구조재인 날개벽(1)은 수평근 없이 수직철근만 단배근되므로, 날개벽(1)과 증타되는 보강모르타르(4)를 구조재로 활용하기 위해서는 날개벽(1)에 작용하는 인장력을 지지하는 부재가 필요한다.

이를 위해 상기 날개벽(1)의 전면에 보강시트(2)를 부착할 수 있다.

상기 보강시트(2)는 인장강도가 우수한 FRP 시트를 에폭시에 함침시켜 날개벽(1) 전면에 부착하여 시공할 수 있다.

이러한 보강시트(2)는 날개벽(1)의 전체 면적에 걸쳐 부착되므로, 날개벽(1) 자체의 강도와 강성을 증가시켜 구조재로서 역할을 하도록 한다.

아울러 FRP 시트는 방수성과 내후성, 내식성이 우수하므로, 보강시트(2) 부착에 의하여 날개벽(1)의 균열 및 우수 침투를 방지할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 날개벽(1)의 전면에는 일단이 보강모르타르(4) 내에 매립되는 복수의 연결재(5)가 고정 설치될 수 있다.

상기 날개벽(1)과 보강시트(2) 및 보강모르타르(4)를 일체화하기 위해 날개벽(1)에는 연결재(5)가 고정 설치될 수 있다.

상기 연결재(5)는 단부가 보강시트(2)를 관통하여 날개벽(1)에 앵커링된다.

상기 연결재(5)의 외측 단부는 날개벽(1) 및 보강시트(2)의 외부로 돌출되어 보강모르타르(4) 내에 매립된다.

상기 연결재(5)는 전단연결재(shear connector)의 역할을 한다.

상기 연결강판(3) 설치시에는 연결강판(3)을 연결재(5)에 가고정하여, 보강모르타르(4) 타설시 연결강판(3)의 위치를 고정할 수 있다.

도 6은 연결강판의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 7은 도 6의 연결강판이 구비된 공동주택 내진 보강 구조를 도시하는 사시도이다.

도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연결강판(3)은 복수의 관통공(31a, 31b)이 형성된 타공 강판으로 구성할 수 있다.

상기 날개벽(1)과 보강모르타르(4)를 포함하여 구성되는 보강벽에 횡력이 작용하는 경우, 연결강판(3)에서 에너지 소산이 가능하도록 연결강판(3)을 관통공(31a, 31b)이 형성된 타공 강판으로 형성할 수 있다.

즉, 상기 연결강판(3)에 복수의 관통공(31a, 31b)을 형성하여 횡력에 대해 큰 변형 성능을 발휘하도록 함으로써 충분한 에너지 소산이 가능하다.

상기 복수의 관통공(31a, 31b)은 보강모르타르(4) 내에 매립되는 관통공(31b)과 이웃하는 날개벽(1) 사이에 위치하여 보강모르타르(4) 내에 매립되지 않는 관통공(31a)으로 나눌 수 있다.

상기 보강모르타르(4) 내에 매립되는 부분에서는 보강모르타르(4)가 연결강판(3)의 관통공(31b)으로 유입되어 보강시트(2)에 부착된다. 그러므로 보강모르타르(4), 연결강판(3), 보강시트(2) 및 날개벽(1)의 일체성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 관통공(31b)을 연결재(5) 위치에 형성하면, 연결강판(3) 설치시 날개벽(1) 전면에 돌출된 연결재(5)와의 간섭 없이 연결강판(3)을 설치할 수 있다. 그리고 관통공(31b)에 연결재(5)가 삽입되도록 한 후 태그 용접 등에 의해 연결강판(3)을 간단하게 고정할 수 있다.

본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법은 도 1 내지 도 7을 참고하여 전술한 본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 시공하는 방법에 대한 것이다.

본 발명 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법에서는 먼저, (a) 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽(1) 전면을 면처리한다.

구체적으로 상기 날개벽(1) 전면의 도장 및 이물질 등을 제거하고, 세정하여 표면을 정리한다.

상기 날개벽(1) 표면의 이물질 제거를 위해 고압 세척 또는 압축공기 분사 등의 방법을 이용할 수 있다.

다음으로, (b) 이웃하는 날개벽(1)을 횡방향으로 가로지르도록 상기 날개벽(1)의 상부 전면에 이웃하는 날개벽(1) 사이에 복수의 관통공(31a)이 형성된 타공 강판인 연결강판(3)을 고정한다.

상기 연결강판(3)이 창문을 가리지 않도록 연결강판(3)은 슬래브 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 (c) 상기 연결강판(3)이 내부에 매립되도록 상기 날개벽(1)의 전면에 보강모르타르(4)를 타설한다.

이때, 상기 연결강판(3)이 설치된 날개벽(1) 전면에 날개벽(1)과 이격되게 거푸집을 설치한 후 내부에 보강모르타르(4)를 타설하여 증설할 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 날개벽(1) 전면 면처리 후 날개벽(1) 전면에 보강시트(2)를 설치할 수 있다.

상기 보강시트(2)가 구비되는 경우, 연결강판(3) 설치 전 날개벽(1) 전면에 보강시트(2)를 시공한다.

그리고 상기 보강시트(2) 경화 후 연결강판(3)을 설치한다.

상기 보강시트(2)에 의하여 날개벽(1)의 강도와 강성이 증가된다.

상기 (a) 단계에서, 상기 보강시트(2) 설치 후 일단이 날개벽(1)의 전면으로 돌출되도록 복수의 연결재(5)를 날개벽(1)의 전면에 고정 설치할 수 있다.

상기 연결재(5)는 보강시트(2) 설치 후, 연결강판(3) 설치 전에 시공할 수 있다.

상기 연결재(5)는 단부가 보강시트(2)를 관통하여 날개벽(1) 전면에 앵커링된다.

상기 연결재(5)는 날개벽(1)과 보강시트(2) 및 보강모르타르(4)의 일체화에 기여한다.

1: 날개벽
2: 보강시트
3: 연결강판
31a, 31b: 관통공
4: 보강모르타르
5: 연결재

Claims (7)

1. 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽(1);
   이웃하는 날개벽(1)을 횡방향으로 가로질러 날개벽(1)의 상부 전면에 설치되는 것으로 이웃하는 날개벽(1) 사이에 복수의 관통공(31a)이 형성된 타공 강판인 연결강판(3); 및
   상기 연결강판(3)이 내부에 매립되도록 상기 날개벽(1)의 전면에 타설되는 보강모르타르(4); 로 구성되어,
   상기 연결강판(3)에 의해 단일벽으로 거동하는 날개벽(1)들을 횡방향으로 상호 연결함으로써 상기 연결강판(3)의 커플링 효과에 의한 골조 작용을 통하여 비구조재로 시공된 날개벽(1)을 구조재로 전환하여 횡하중에 저항하도록 하는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조.
   
2. 제1항에서,
   상기 날개벽(1)의 전면에는 보강시트(2)가 구비되고, 상기 연결강판(3) 및 보강모르타르(4)는 상기 보강시트(2)의 전면에 구비되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조.
   
3. 제2항에서,
   상기 날개벽(1)의 전면에는 일단이 보강모르타르(4) 내에 매립되는 복수의 연결재(5)가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조.
   
4. 삭제
5. 제1항의 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조를 시공하기 위한 것으로,
   (a) 기존 공동주택 전면 또는 후면의 좌우 세대 사이 또는 침실 창문 사이에 배치되어 길이 방향으로 상호 이격되는 복수의 날개벽(1) 전면을 면처리하는 단계;
   (b) 이웃하는 날개벽(1)을 횡방향으로 가로지르도록 상기 날개벽(1)의 상부 전면에 이웃하는 날개벽(1) 사이에 복수의 관통공(31a)이 형성된 타공 강판인 연결강판(3)을 고정하는 단계; 및
   (c) 상기 연결강판(3)이 내부에 매립되도록 상기 날개벽(1)의 전면에 보강모르타르(4)를 타설하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법.
   
6. 제5항에서,
   상기 (a) 단계에서, 날개벽(1) 전면 면처리 후 날개벽(1) 전면에 보강시트(2)가 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법.
   
7. 제6항에서,
   상기 (a) 단계에서, 상기 보강시트(2) 설치 후 일단이 날개벽(1)의 전면으로 돌출되도록 복수의 연결재(5)가 날개벽(1)의 전면에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 날개벽을 이용한 공동주택 내진 보강 구조의 시공 방법.

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