KR102680217B1 - Load transfer system using post-tension for vertical story-addedextension of buildings - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건물 리모델링 공사에서 수직 증축 시 기존 지하 벽체 등 전이벽체에 프리스트레스를 도입하여 하중을 전이시킴으로써 기존 파일의 내력비를 적절하게 조절할 수 있는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템에 대한 것이다.
본 발명은 수직 증축되는 구조물에서 상부 하중을 전이시켜 구조물을 지지하는 기존 파일의 내력비를 조절하기 위해 기존 벽체의 하부 지하 부분인 전이벽체에 설치되는 것으로, 상기 전이벽체의 서로 이격된 두 지점에 각각 고정 설치되는 제1정착구와 제2정착구; 양단이 상기 제1정착구와 제2정착구에 각각 정착되어 전이벽체에 포스트텐션에 의해 수직 방향의 프리스트레스를 도입하여 수직 방향의 축력을 도입함으로써 작용 반력을 감소시키는 긴장재; 및 상기 제1정착구와 제2정착구의 연결선에서 이격된 지점의 전이벽체에 구비되어 상기 긴장재를 절곡시키는 편향구; 로 구성되되, 상기 제1정착구, 제2정착구 및 편향구는 긴장재가 L형 또는 U형으로 형성되어 긴장재의 수직 부분이 내력비 감소가 필요한 기존 파일 측에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a load transfer system for vertical expansion using post-tension, which can appropriately adjust the strength ratio of existing piles by transferring the load by introducing prestress to transition walls such as existing basement walls during vertical expansion in building remodeling work.
The present invention is installed on a transition wall, which is the lower underground part of an existing wall, in order to transfer the upper load from a vertically expanded structure and adjust the capacity ratio of the existing pile that supports the structure, and is installed at two points spaced apart from each other of the transition wall. A first anchor and a second anchor respectively fixedly installed; Tension members, both ends of which are respectively fixed to the first anchor and the second anchor, introduce vertical prestress through post-tension to the transition wall and introduce vertical axial force to reduce the reaction force; and a deflection port provided on the transition wall at a point spaced apart from the connection line between the first anchor and the second anchor, to bend the tension member. Consisting of the first anchor, second anchor and deflection, the tension member is formed in an L-type or U-shape, and the vertical portion of the tension member is disposed on the side of the existing pile where load capacity ratio reduction is required.
Description
본 발명은 건물 리모델링 공사에서 수직 증축 시 기존 지하 벽체 등 전이벽체에 프리스트레스를 도입하여 하중을 전이시킴으로써 기존 파일의 내력비를 적절하게 조절할 수 있는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a load transfer system for vertical expansion using post-tension, which can appropriately adjust the strength ratio of existing piles by transferring the load by introducing prestress to transition walls such as existing basement walls during vertical expansion in building remodeling work.
분당, 일산, 평촌, 중동, 산본 등 대규모로 아파트가 공급된 1기 신도시들이 건설된 지 30년이 경과되면서 노후화된 아파트가 급증하고 있으며, 최근 민간 재건축 규제 강화로 인해 그 대안으로 리모델링이 주목을 끌고 있다.As 30 years have passed since the construction of the first new cities, such as Bundang, Ilsan, Pyeongchon, Jungdong, and Sanbon, where apartments were supplied on a large scale, the number of aging apartments is rapidly increasing, and remodeling is attracting attention as an alternative due to the recent strengthening of private reconstruction regulations. I'm dragging.
리모델링(remodeling)이란 건축물의 노후화를 억제하거나 기능 향상 등을 위하여 대수선하거나 건축물의 일부를 증축 또는 개축하는 행위이다(건축법 제2조제1 항제10호). 이에 신축이나 재건축과 달리 기존 건축물을 허물지 않고 보존하면서 사용중인 건축물의 물리적 성능을 유지하는 한편 사회적 성능을 개선하는 활동을 의미한다.Remodeling is the act of making major repairs or extending or remodeling part of a building to prevent deterioration of the building or improve its function (
이러한 리모델링 사업 중 기존 건축물의 연면적을 증가시킬 수 있는 증축에 대한 관심이 높다. 특히, 수직 증축은 건축면적 추가가 불가피한 수평 증축에 비해 사업성이 우수하며, 최근 수직 증축과 관련된 규제가 부분적으로 완화되면서 관련 사업이 확대될 것으로 예상된다.Among these remodeling projects, there is a lot of interest in extensions that can increase the total floor area of existing buildings. In particular, vertical expansion has better business feasibility than horizontal expansion, which inevitably requires additional building space, and with the recent partial relaxation of regulations related to vertical expansion, related projects are expected to expand.
수직 증축은 연직 하중이 증가되므로, 추가되는 연직 하중을 지지하기 위해 추가로 파일을 시공해야 한다.Vertical expansion increases the vertical load, so additional piles must be constructed to support the added vertical load.
이를 위해 종래에는 기초를 천공하여 관통공을 형성하고, 관통공을 통해 보강 파일을 지반에 근입하여 시공하였다. 그러나 보강 파일은 기존 구조물 지하의 실내 공간에서 시공되므로, 시공이 매우 까다롭고 공사비가 많이 소요된다.For this purpose, conventionally, the foundation was drilled to form a through hole, and reinforcement piles were inserted into the ground through the through hole for construction. However, since the reinforcing piles are constructed in the indoor space underground of the existing structure, construction is very difficult and construction costs are high.
또한, 기존 파일은 이미 기존 구조물의 하중을 지지한 상태에서 증축으로 인한 추가적인 하중을 받게 되는 반면, 신설되는 보강 파일은 기존 구조물의 하중에 대한 부담 없이 증축으로 인한 추가 하중만을 받게 된다. 그러므로 기존 파일과 신설되는 보강 파일 사이에 하중 불균형이 발생한다.In addition, while existing piles already support the load of the existing structure, they receive additional load due to expansion, while newly constructed reinforced piles only receive additional load due to expansion without the burden of the load of the existing structure. Therefore, a load imbalance occurs between the existing pile and the newly constructed reinforced pile.
뿐만 아니라 기설치된 기존 파일과 신설되는 보강 파일은 주변 지반의 변위 차로 인한 주면 마찰력이 상이하고, 파일의 탄성 변형량 또한 차이가 있어 상호 상이한 거동 특성을 나타낸다.In addition, the existing piles that are already installed and the newly installed reinforced piles have different frictional forces due to the difference in displacement of the surrounding ground, and the amount of elastic deformation of the piles is also different, showing different behavior characteristics.
따라서 이러한 하중 및 거동의 불균등을 고려하지 않고 파일을 설계할 경우, 부등침하가 발생하거나 기초에 추가 모멘트가 발생하여 기초에 부담이 가중되는 문제가 있다.Therefore, if the pile is designed without considering the unevenness of load and behavior, there is a problem of uneven settlement or additional moment occurring in the foundation, which increases the burden on the foundation.
기존 보강 파일 추가 시공으로 인한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제10- 1494260호 등이 개발되었다. 상기 등록기술은 추가로 시공되는 보강 파일 상부에 지지대와 선행하중 잭을 설치하고, 신설되는 보강 파일에 미리 하중을 가한 상태에서 파일을 기초 저판에 정착시킴으로써 기존 파일과의 하중 불균형을 해소한다(도 1).Registered Patent No. 10-1494260 was developed to solve problems caused by additional construction of existing reinforcement piles. The registered technology resolves the load imbalance with existing piles by installing supports and preload jacks on the top of additionally constructed reinforcing piles and anchoring the piles to the foundation base plate while applying a preload to the newly constructed reinforcing piles (Figure One).
그러나 이러한 선행하중 재하 방법은 선행하중을 가하기 위해 대형의 지지대를 설치하여야 하는데, 이러한 작업은 지하 공간에서 이루어져 시공이 용이하지 않다. 또한, 선행하중을 가한 후 지지대를 다시 제거해야 하므로 작업이 번거롭다.However, this method of applying a preload requires installing a large support to apply the preload, and this work is performed in an underground space, making construction difficult. In addition, the work is cumbersome because the support must be removed again after applying the preload.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 건물 리모델링 공사에서 수직 증축 시, 포스트텐션에 의해 지하 벽체 등 전이벽체에 프리스트레스를 도입하여 하중을 전이시킴으로써 기존 파일의 내력비를 적절하게 조절할 수 있는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a post-tension system that can appropriately adjust the strength ratio of existing piles by transferring the load by introducing pre-stress to transition walls such as basement walls by post-tension during vertical expansion in building remodeling construction. The aim is to provide a load transfer system for vertical expansion using .
본 발명은 선행하중의 재하와 제거 과정이 필요 없고, 이에 따라 지하 공간에 대규모의 지지대 등을 설치할 필요가 없어 시공이 용이한 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a load transfer system for vertical expansion using post-tension, which is easy to construct because it does not require the loading and removal process of a preceding load and therefore does not require installation of large-scale supports in the underground space.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 수직 증축되는 구조물에서 상부 하중을 전이시켜 구조물을 지지하는 기존 파일의 내력비를 조절하기 위해 기존 벽체의 하부 지하 부분인 전이벽체에 설치되는 것으로, 상기 전이벽체의 서로 이격된 두 지점에 각각 고정 설치되는 제1정착구와 제2정착구; 양단이 상기 제1정착구와 제2정착구에 각각 정착되어 전이벽체에 포스트텐션에 의해 수직 방향의 프리스트레스를 도입하여 수직 방향의 축력을 도입함으로써 작용 반력을 감소시키는 긴장재; 및 상기 제1정착구와 제2정착구의 연결선에서 이격된 지점의 전이벽체에 구비되어 상기 긴장재를 절곡시키는 편향구; 로 구성되되, 상기 제1정착구, 제2정착구 및 편향구는 긴장재가 L형 또는 U형으로 형성되어 긴장재의 수직 부분이 내력비 감소가 필요한 기존 파일 측에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공한다.The present invention according to a preferred embodiment is installed on a transition wall, which is the lower underground part of an existing wall, in order to transfer the upper load from a vertically expanded structure and adjust the capacity ratio of the existing pile supporting the structure, and the transition wall is connected to each other. A first anchor and a second anchor respectively fixedly installed at two spaced apart points; Tension members, both ends of which are respectively fixed to the first anchor and the second anchor, introduce vertical prestress through post-tension to the transition wall and introduce vertical axial force to reduce the reaction force; and a deflection port provided on the transition wall at a point spaced apart from the connection line between the first anchor and the second anchor, to bend the tension member. It consists of a post-tensioner, wherein the first anchor, the second anchor and the deflection port are arranged so that the tension member is formed in an L-type or U-shape so that the vertical portion of the tension member is located on the side of the existing pile where the strength ratio needs to be reduced. Provides a load transfer system for vertical expansion using
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 긴장재가 전이벽체의 외곽 측에 수직 방향으로 프리스트레스를 가하도록 제1정착구, 제2정착구 및 편향구가 배치되고, 상기 전이벽체의 일측단 또는 양측단에는 전이프레임이 구비되며, 상기 전이프레임 하부의 지반에는 전이프레임으로 전이된 수직하중을 지지하는 보강 파일이 구비되는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공한다.In the present invention according to another preferred embodiment, a first anchor, a second anchor and a deflection are disposed so that the tension member applies prestress in a vertical direction to the outer side of the transition wall, and a transition is provided at one or both ends of the transition wall. A frame is provided, and a load transfer system for vertical expansion using post-tension is provided, wherein the ground below the transition frame is provided with reinforcing piles to support the vertical load transferred to the transition frame.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 전이프레임은 상단이 전이벽체의 상부 측단에 고정되는 경사진 스트럿을 포함하는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a load transfer system for vertical expansion using post-tension, wherein the transition frame includes an inclined strut whose upper end is fixed to the upper side of the transition wall.
본 발명에 따르면 기존 구조물의 지하 벽체 등 전이벽체에 프리스트레스를 도입하는 긴장재를 포함하여 구성되는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a load transfer system for vertical expansion using post-tension, which includes a tension member that introduces prestress to a transition wall such as a basement wall of an existing structure.
이에 따라 건물 리모델링 공사에서 수직 증축 시 전이벽체에 포스트텐션에 의해 프리스트레스를 도입하여 하중을 전이시킴으로써 기존 파일의 내력비를 적절하게 조절할 수 있다.Accordingly, during vertical expansion during building remodeling work, the load capacity ratio of the existing pile can be appropriately adjusted by introducing prestress through post-tension to the transition wall and transferring the load.
또한, 선행하중의 재하와 제거 과정이 필요 없고, 선행하중을 가하기 위해 지하 공간에 대형의 지지대를 설치할 필요가 없으므로 시공이 용이하다.In addition, there is no need for a process of applying or removing a preload, and there is no need to install a large support in the underground space to apply a preload, making construction easy.
뿐만 아니라 편향구를 이용하여 긴장재의 길이를 증가시킬 수 있으므로, 긴장재의 긴장력 손실 후 도입 가능한 최종 긴장력의 크기를 증가시킬 수 있다.In addition, since the length of the tendon can be increased by using a deflection groove, the size of the final tension that can be introduced after the tension of the tendon is lost can be increased.
도 1은 기존 등록특허 제10-1494260호를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명 수직 증축용 하중 전이 시스템을 도시하는 사시도.
도 3은 긴장재에 프리스트레스 도입 시 응력 변화를 나타내는 입면도.
도 4는 L형으로 배치된 긴장재의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 5는 L형 긴장재가 좌우 대칭으로 배치된 실시예를 도시하는 사시도.
도 6은 U형으로 배치된 긴장재의 실시예를 도시하는 사시도.
도 7은 역U형으로 배치된 긴장재의 실시예를 도시하는 사시도.
도 8은 전이프레임이 구비된 실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 전이프레임 구비 시 하중 전달 과정을 나타내는 입면도.Figure 1 is a diagram showing existing patent registration No. 10-1494260.
Figure 2 is a perspective view showing a load transfer system for vertical expansion of the present invention.
Figure 3 is an elevation view showing the stress change when prestress is introduced into the tendon.
Figure 4 is a perspective view showing another embodiment of a tendon arranged in an L shape.
Figure 5 is a perspective view showing an embodiment in which L-shaped tendons are arranged symmetrically left and right.
Figure 6 is a perspective view showing an example of a tendon arranged in a U shape.
Figure 7 is a perspective view showing an example of a tendon arranged in an inverted U shape.
Figure 8 is a perspective view showing an embodiment equipped with a transition frame.
Figure 9 is an elevation view showing the load transfer process when a transition frame is provided.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 2는 본 발명 수직 증축용 하중 전이 시스템을 도시하는 사시도이고, 도 3은 긴장재에 프리스트레스 도입 시 응력 변화를 나타내는 입면도이다.Figure 2 is a perspective view showing the load transfer system for vertical expansion of the present invention, and Figure 3 is an elevation view showing the stress change when prestress is introduced into the tendon.
도 2, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템은 수직 증축되는 구조물에서 상부 하중을 전이시켜 구조물을 지지하는 기존 파일(13)의 내력비를 조절하기 위해 기존 벽체(1)의 하부 지하 부분인 전이벽체(11)에 설치되는 것으로, 상기 전이벽체(11)의 서로 이격된 두 지점에 각각 고정 설치되는 제1정착구(2)와 제2정착구(3); 양단이 상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)에 각각 정착되어 전이벽체(11)에 포스트텐션에 의해 수직 방향의 프리스트레스를 도입하여 수직 방향의 축력을 도입함으로써 작용 반력을 감소시키는 긴장재(4); 및 상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)의 연결선에서 이격된 지점의 전이벽체(11)에 구비되어 상기 긴장재(4)를 절곡시키는 편향구(5); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figures 2 and 3, the load transfer system for vertical expansion using post-tension of the present invention transfers the upper load from the vertically expanded structure to adjust the load capacity ratio of the existing
본 발명은 건물 리모델링 공사에서 수직 증축 시 포스트텐션에 의해 전이벽체(11)에 프리스트레스를 도입하여 하중을 전이시킴으로써, 기존 파일(13)의 내력비를 적절하게 조절할 수 있는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is for vertical expansion using post-tension, which can appropriately adjust the load capacity ratio of the existing pile (13) by transferring the load by introducing pre-stress to the transition wall (11) by post-tension during vertical expansion in building remodeling work. It is intended to provide a load transfer system.
본 발명은 리모델링 공사에서 수직 증축되는 구조물의 추가 하중을 전이시켜 기존 파일(13)의 내력비를 조절하기 위한 것이나, 경우에 따라 수평 증축이나 기존 구조물의 보강에도 적용될 수 있다.The present invention is intended to control the capacity ratio of the existing
이를 위해 기존 벽체(1)의 하부 부분인 하부 내력벽체를 전이벽체(11)로 활용한다.For this purpose, the lower load-bearing wall, which is the lower part of the existing wall (1), is used as the transition wall (11).
즉, 상기 전이벽체(11)는 기존 구조물의 전이 부재가 아니라 기존 구조물의 일반적인 내력벽체에 포스트텐션에 의해 프리스트레스를 도입하여 전이 부재가 되는 부분이다.In other words, the
기존 구조물이 공동주택인 경우, 상기 전이벽체(11)는 지하 벽체일 수 있다. 기존 구조물의 벽체(1) 하부에는 기존 기초판(12)이 구비된다.If the existing structure is an apartment complex, the
특히, 지하 PIT층 벽체를 전이벽체(11)로 활용할 경우에는 지하주차장 등 지하 공간 활용에 지장 없이 수직 추가 하중을 전이시킬 수 있다.In particular, when using the underground PIT floor wall as a transition wall (11), additional vertical load can be transferred without hindering the use of underground spaces such as underground parking lots.
본 발명은 제1정착구(2), 제2정착구(3), 긴장재(4) 및 편향구(5)를 포함하여 구성된다.The present invention is configured to include a first anchorage member (2), a second anchorage member (3), a tension member (4), and a deflection member (5).
상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)는 긴장재(4)의 양단을 전이벽체(11)에 정착하여 고정하기 위한 것으로, 전이벽체(11)의 서로 이격된 두 지점에 각각 고정 설치된다.The first anchor (2) and the second anchor (3) are for fixing and fixing both ends of the tension member (4) to the transition wall (11), and are respectively fixed and installed at two spaced apart points of the transition wall (11). do.
상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)는 앵커 등에 의해 전이벽체(11)에 고정 가능하다.The
상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)의 사이에는 양단이 각각 제1정착구(2)와 제2정착구(3)에 정착되는 긴장재(4)가 구비된다.Between the first anchoring port (2) and the second anchoring port (3), a tension member (4) is provided at both ends of which are fixed to the first anchoring port (2) and the second anchoring port (3), respectively.
상기 긴장재(4)는 강연선이나 강선, 강봉 등을 사용할 수 있다.The
상기 긴장재(4)를 포스트텐션에 의해 긴장한 후 긴장재(4)의 단부를 제1정착구(2)와 제2정착구(3)에 정착시킴으로써 전이벽체(11)에 수직 방향으로 프리스트레스가 도입된다.After tensioning the
이와 같이 전이벽체(11)에 수직 방향의 축력을 도입함으로써 작용 반력을 감소시키고, 상부 하중을 원하는 위치로 전이시킬 수 있다.In this way, by introducing the axial force in the vertical direction to the
또한, 선행하중의 재하와 제거 과정이 없고, 선행하중을 가하기 위해 지하 공간에 대형의 지지대를 설치할 필요가 없으므로 시공이 용이하다.In addition, construction is easy because there is no process of applying or removing the preceding load, and there is no need to install a large support in the underground space to apply the preceding load.
한편, 포스트텐션을 통해 긴장재(4)에 긴장력 도입 시, 정착구(2, 3)의 미끄러짐(wedge slip)과 긴장재(4)의 이완(relaxation) 등에 의한 장단기적인 긴장력 손실이 불가피하다.Meanwhile, when introducing tension to the
이와 같이 긴장력이 도입된 긴장재(4)에 발생하는 손실력은 긴장재(4)의 길이와 깊은 관계가 있으며, 긴장재(4)의 길이가 짧을수록 손실이 크다.The loss force generated in the
즉, 긴장재(4)의 정착 후 긴장재(4)에 도입되는 최종 긴장력은 단기적 손실과 장기적 손실을 고려한 하중이며, 긴장재(4)의 길이가 짧을수록 손실이 커서 도입 가능한 긴장력의 크기가 작아지게 된다.In other words, the final tension force introduced into the
특히, 리모델링 시 PIT층에 긴장재(4)를 시공하면, 기존 구조물의 층고(약 2.8m) 제약으로 인해 시공 가능한 긴장재(4)의 길이가 제한적이다.In particular, when constructing the tension member (4) on the PIT floor during remodeling, the length of the tension member (4) that can be constructed is limited due to restrictions on the floor height (approximately 2.8 m) of the existing structure.
따라서 긴장력 손실 후 도입 가능한 최종 긴장력의 크기를 증가시키기 위해 편향구(5, deviator)를 사용할 수 있다.Therefore, a deviator (5) can be used to increase the amount of final tension that can be introduced after tension loss.
상기 편향구(5)는 제1정착구(2)와 제2정착구(3)를 잇는 가상의 연결선에서 이격된 지점의 전이벽체(11)에 설치한다. The deflection port (5) is installed on the transition wall (11) at a point spaced apart from the virtual connection line connecting the first anchorage port (2) and the second anchorage port (3).
상기 편향구(5)에 긴장재(4)의 중간 지점을 걸어 절곡시킴으로써, 긴장재(4)의 길이를 증가시킬 수 있다.By bending the
상기 편향구(5)는 호 형상으로 형성되어 외주면에 긴장재(4)가 지지된다. The deflection hole (5) is formed in an arc shape, and the tension member (4) is supported on the outer peripheral surface.
상기 편향구(5)는 긴장재(4)의 절곡에 의한 긴장재(4)의 항복과 콘크리트의 압괴를 방지하기 위해 곡률 50D(D= 긴장재의 직경) 이상을 사용하는 것이 바람직하다.The
본 발명에서는 상기 전이벽체(11)의 공칭강도와 기존 파일(13)의 내력비를 고려하여, 부위별로 필요한 만큼 프리스트레스를 가하여 축력을 도입할 수 있다.In the present invention, considering the nominal strength of the
즉, 상기 긴장재(4)의 개수, 위치, 설치 각도 등을 조절함으로써 원하는 위치로 상부 하중을 전이시킬 수 있다.That is, the upper load can be transferred to a desired position by adjusting the number, position, installation angle, etc. of the
상기 긴장재(4)는 전이벽체(11)의 일측면 또는 양측면에 구비될 수 있다.The
각 기존 파일(13)의 내력비는 하중 분포, 기존 파일(13)의 배치 상태 등에 따라 상이하다.The strength ratio of each existing
따라서 기존 파일(13)들 중 수직 증축으로 인해 내력비의 큰 증가가 예상되는 파일들에 대해 선택적으로 내력비를 감소시키기 위해 프리스트레스 도입 위치를 조절할 수 있다.Therefore, the prestress introduction position can be adjusted to selectively reduce the bearing capacity ratio for piles that are expected to have a large increase in bearing capacity ratio due to vertical expansion among the existing
이를 위해 상기 긴장재(4)의 일부 또는 전부를 내력비 감소가 필요한 기존 파일(13) 측에 수직 방향으로 설치하고 긴장재(4)를 긴장할 수 있다. 이로써 대상 기존 파일(13) 측의 전이벽체(11)를 따라 집중적으로 프리스트레스를 도입하여 해당 부분의 반력을 감소시키고, 이에 따라 대상 기존 파일(13)의 내력비를 감소시킬 수 있다.For this purpose, part or all of the
도 3에서 전이벽체(11) 측에 표시된 해치 부분은 전이벽체(11)의 응력 변화를 나타낸다.In Figure 3, the hatch portion shown on the side of the
도 4는 L형으로 배치된 긴장재의 다른 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 5는 L형 긴장재가 좌우 대칭으로 배치된 실시예를 도시하는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing another example of a tension member arranged in an L shape, and Figure 5 is a perspective view showing an embodiment in which an L-shaped tension member is arranged symmetrically left and right.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 상기 제1정착구(2), 제2정착구(3) 및 편향구(5)는 긴장재(4)가 L형을 이루도록 배치될 수 있다. As shown in FIG. 2, etc., the
도 2에서 제1정착구(2)는 전이벽체(11)의 외곽 측 상부에 설치되고, 제2정착구(3)는 전이벽체(11)의 내측 하부에 설치되며, 편향구(5)는 제1정착구(2) 위치의 하부에 설치되어 긴장재(4)가 L형으로 형성되었다.In FIG. 2, the first anchor (2) is installed on the upper outer side of the transition wall (11), the second anchor (3) is installed on the inner lower part of the transition wall (11), and the deflection port (5) is the first anchor (5). Installed at the lower part of the anchorage (2), the tension member (4) was formed in an L shape.
이때, 상기 제1정착구(2)와 편향구(5) 사이 부분의 긴장재(4)는 상하 수직 방향으로 배치됨으로써 하부에 위치한 기존 파일(13)의 내력비를 감소시킨다.At this time, the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1정착구(2)를 전이벽체(11)의 외곽 측 하부에 설치하고, 제2정착구(3)를 전이벽체(11)의 내측 상부에 설치하며, 편향구(5)를 제1정착구(2) 위치의 상부에 설치하여 긴장재(4)를 L형으로 형성할 수도 있다.As shown in Figure 4, the first anchor (2) is installed in the lower portion of the outer side of the transition wall (11), the second anchor (3) is installed in the upper inner side of the transition wall (11), and the deflection port (5) may be installed above the position of the first anchor (2) to form the tendon (4) in an L shape.
아울러 상기 전이벽체(11)의 폭이나 내력비 감소 대상 파일의 위치 등에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(4)는 L형으로 좌우 대칭이 되게 한 쌍 구비될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 5, depending on the width of the
도 6은 U형으로 배치된 긴장재의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 7은 역U형으로 배치된 긴장재의 실시예를 도시하는 사시도이다.Figure 6 is a perspective view showing an example of a tension member arranged in a U shape, and Figure 7 is a perspective view showing an example of a tension member arranged in an inverted U shape.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1정착구(2), 제2정착구(3) 및 편향구(5)는 긴장재(4)가 U형을 이루도록 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6, the
도 6에서 제1정착구(2)는 전이벽체(11)의 외곽 측 상부에 설치되고, 제2정착구(3)는 전이벽체(11)의 내측 상부에 설치되며, 편향구(5)는 제1정착구(2)와 제2정착구(3) 사이 중앙의 하부에 설치되었다.In Figure 6, the first anchor (2) is installed on the upper outer side of the transition wall (11), the second anchor (3) is installed on the upper inner side of the transition wall (11), and the deflection port (5) is the first anchor (5). It was installed in the lower part of the center between the anchorage (2) and the second anchorage (3).
이 경우 상기 긴장재(4)의 편향구(5) 좌우 부분이 각각 수직 방향 프리스트레스를 도입하게 된다.In this case, the left and right portions of the
또는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(4)가 역U형을 이루도록 제1정착구(2)와 제2정착구(3)가 전이벽체(11)의 상부에 설치되고, 편향구(5)가 제1정착구(2)와 제2정착구(3) 사이 중앙의 상부에 설치될 수도 있다.Alternatively, as shown in FIG. 7, the first anchor (2) and the second anchor (3) are installed on the upper part of the transition wall (11) so that the tension member (4) forms an inverted U shape, and the deflection port (5) It may be installed at the upper part of the center between the first anchorage port (2) and the second anchorage port (3).
상기 전이벽체(11)의 폭에 따라 긴장재(4)는 좌우 대칭으로 한 쌍이 구비될 수도 있고, 하나의 긴장재(4)가 편향구(5)를 중심으로 좌우 대칭이 되게 구비될 수도 있다.Depending on the width of the
도 8은 전이프레임이 구비된 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 9는 전이프레임 구비 시 하중 전달 과정을 나타내는 입면도이다.FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment equipped with a transition frame, and FIG. 9 is an elevation view showing a load transfer process when a transition frame is provided.
도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 긴장재(4)가 전이벽체(11)의 외곽 측에 수직 방향으로 프리스트레스를 가하도록 제1정착구(2), 제2정착구(3) 및 편향구(5)가 배치되고, 상기 전이벽체(11)의 일측단 또는 양측단에는 전이프레임(6)이 구비되며, 상기 전이프레임(6) 하부의 지반에는 전이프레임(6)으로 전이된 수직하중을 지지하는 보강 파일(7)이 구비될 수 있다. As shown in FIGS. 8 and 9, the
수직 증축으로 인한 추가 하중에 대해 추가로 보강 파일(7)을 설치해야 할 수 있다. 이때, 기존 구조물 내에 보강 파일(7)을 설치하면, 시공성이 크게 떨어지고 공기와 공사비가 증가된다.Additional reinforcing piles (7) may need to be installed to account for the additional load resulting from vertical expansion. At this time, if reinforcing
따라서 상기 보강 파일(7)을 기존 구조물의 외부에 시공하고, 기존 구조물에 작용하는 하중을 보강 파일(7) 측으로 전이시킬 수 있다.Therefore, the reinforcing
이를 위해 상기 전이벽체(11)의 외측에 추가 하중을 지지하기 위한 보강 파일(7)을 근입 시공한다. 그리고 상기 전이벽체(11)의 측단에 연결되는 전이프레임(6)을 상기 보강 파일(7)의 상부에 설치한다.For this purpose, a reinforcing pile (7) is installed on the outside of the transition wall (11) to support additional load. And a transition frame (6) connected to the side end of the transition wall (11) is installed on the upper part of the reinforcement pile (7).
이때, 상기 긴장재(4)의 일부를 전이벽체(11)의 외곽부, 즉 전이프레임(6) 측에 가깝게 배치하여, 긴장재(4)의 긴장에 의해 전이벽체(11)에 도입되는 프리스트레스를 전이프레임(6) 측으로 전이시킬 수 있다.At this time, a part of the tension member (4) is placed close to the outer part of the transition wall (11), that is, close to the transition frame (6), so that the prestress introduced into the transition wall (11) by the tension of the tension member (4) is transferred. It can be transferred to the frame (6) side.
상기 전이벽체(11)의 측단에 프리스트레스가 도입되면 전이프레임(6)이 반력대 역할을 하여 축력이 도입되며, 전이프레임(6) 하부의 보강 파일(7)로 하중이 전이된다(도 9).When prestress is introduced to the side edge of the
상기 전이프레임(6)은 철골 부재나 PC 부재 등으로 제작 가능하다.The
기존 구조물의 측단으로 구조물의 수평 증축이 이루어지는 경우, 수평 증축되는 구조물을 전이프레임(6)으로 활용할 수 있다.When a horizontal extension of a structure is made to the side of an existing structure, the horizontally extended structure can be used as a transition frame (6).
상기 전이프레임(6)의 하부에는 전이프레임(6)의 하중을 신설되는 보강 파일(7)로 안정적으로 전달하기 위해 기존 기초판(12)에서 연장되는 보강 기초판(8)이 설치될 수 있다.A reinforcing base plate (8) extending from the existing base plate (12) may be installed at the lower part of the transition frame (6) to stably transfer the load of the transition frame (6) to the newly installed reinforcement pile (7). .
도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전이프레임(6)은 상단이 전이벽체(11)의 상부 측단에 고정되는 경사진 스트럿(63)을 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIGS. 8 and 9, the
상기 전이프레임(6)은 전이벽체(11)로부터 전이된 수직하중을 하부의 보강 파일(7)로 전달한다. 이때, 상기 보강 파일(7)은 기존 구조물과 일정 간격 이격된 위치에 설치되므로, 전이벽체(11)의 하중을 수직분력에 의해 보강 파일(7)로 전달하기 위해 전이프레임(6)은 경사진 스트럿(63)을 포함하여 구성할 수 있다.The transition frame (6) transfers the vertical load transferred from the transition wall (11) to the lower reinforcement pile (7). At this time, since the reinforcing pile (7) is installed at a certain distance from the existing structure, the transition frame (6) is inclined in order to transfer the load of the transition wall (11) to the reinforcing pile (7) by the vertical component. It can be configured to include a strut (63).
상기 스트럿(63)의 상단은 전이벽체(11)에 설치된 긴장재(4)의 상단 높이와 대응되는 높이의 전이벽체(11) 측단에 결합할 수 있다.The top of the
상기 스트럿(63)은 경사지게 구비되어 하단이 신설되는 보강 파일(7)의 상부에 위치될 수 있다.The
상기 전이프레임(6)은 긴장재(4)의 상단이 정착되는 정착구의 높이, 전이프레임(6)의 규모 등을 고려하여 복수의 층으로 구성할 수도 있다.The
이 경우 상기 스트럿(63)의 수평분력과 수직분력을 지지하고, 전달하기 위해 전이프레임(6)에는 수직재(61)와 수평재(62)가 포함되도록 하여 트러스 형태로 구성할 수 있다.In this case, in order to support and transmit the horizontal and vertical components of the
1: 기존 벽체
11: 전이벽체
12: 기존 기초판
13: 기존 파일
2: 제1정착구
3: 제2정착구
4: 긴장재
5: 편향구
6: 전이프레임
61: 수직재
62: 수평재
63: 스트럿
7: 보강 파일
8: 보강 기초판1: Existing wall
11: Transition wall
12: Existing base plate
13: Existing file
2: First settlement
3: Second Settlement
4: tension material
5: Pyeongyang-gu
6: Transition frame
61: Vertical material
62: horizontal material
63: strut
7: Reinforcement pile
8: Reinforced base plate
Claims (5)
상기 전이벽체(11)의 서로 이격된 두 지점에 각각 고정 설치되는 제1정착구(2)와 제2정착구(3);
양단이 상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)에 각각 정착되어 전이벽체(11)에 포스트텐션에 의해 수직 방향의 프리스트레스를 도입하여 수직 방향의 축력을 도입함으로써 작용 반력을 감소시키는 긴장재(4); 및
상기 제1정착구(2)와 제2정착구(3)의 연결선에서 이격된 지점의 전이벽체(11)에 구비되어 상기 긴장재(4)를 절곡시키는 편향구(5); 로 구성되되,
상기 제1정착구(2), 제2정착구(3) 및 편향구(5)는 긴장재(4)가 L형 또는 U형으로 형성되어 긴장재(4)의 수직 부분이 내력비 감소가 필요한 기존 파일(13) 측에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템.
It is installed on the transition wall 11, which is the lower underground part of the existing wall 1, in order to adjust the load capacity ratio of the existing pile 13, which transfers the upper load from the vertically expanded structure and supports the structure.
A first anchor (2) and a second anchor (3) respectively fixed and installed at two points spaced apart from each other on the transition wall (11);
Tension material, both ends of which are respectively fixed to the first anchor (2) and the second anchor (3), introduces prestress in the vertical direction through post-tension to the transition wall (11) and introduces axial force in the vertical direction, thereby reducing the action reaction force. (4); and
A deflection port (5) provided on the transition wall (11) at a point spaced apart from the connection line between the first anchor (2) and the second anchor (3) to bend the tension member (4); It consists of,
The first anchor (2), the second anchor (3), and the deflection port (5) have a tension material (4) formed in an L or U shape, so that the vertical portion of the tension material (4) is an existing pile ( 13) A load transfer system for vertical expansion using post-tension, characterized in that it is arranged to be located on the side.
상기 긴장재(4)가 전이벽체(11)의 외곽 측에 수직 방향으로 프리스트레스를 가하도록 제1정착구(2), 제2정착구(3) 및 편향구(5)가 배치되고,
상기 전이벽체(11)의 일측단 또는 양측단에는 전이프레임(6)이 구비되며, 상기 전이프레임(6) 하부의 지반에는 전이프레임(6)으로 전이된 수직하중을 지지하는 보강 파일(7)이 구비되는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템.
In paragraph 1:
The first anchor (2), the second anchor (3), and the deflection port (5) are arranged so that the tension member (4) applies prestress in the vertical direction to the outer side of the transition wall (11),
A transition frame (6) is provided at one or both ends of the transition wall (11), and a reinforcing pile (7) is provided in the ground below the transition frame (6) to support the vertical load transferred to the transition frame (6). A load transfer system for vertical expansion using post-tension, characterized in that it is provided.
상기 전이프레임(6)은 상단이 전이벽체(11)의 상부 측단에 고정되는 경사진 스트럿(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포스트텐션을 이용한 수직 증축용 하중 전이 시스템.In paragraph 4,
The transition frame (6) is a load transfer system for vertical expansion using post-tension, characterized in that it includes an inclined strut (63) whose upper end is fixed to the upper side end of the transition wall (11).
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- 2022-05-17 KR KR1020220060320A patent/KR102680217B1/en not_active Application Discontinuation
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