KR200252600Y1 - apparatus to reinforce column structure and the method using the same - Google Patents
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본 고안은 기둥구조물보강장치에 관한 것이다. 기둥구조물의 내하력 및 내진성능의 향상을 위해, 단면을 확대하는 방식으로 기둥구조물을 보강하는 공법에 관한 것으로서, 기둥구조물의 외부표면으로부터 일정간격을 두고 설치되며, 몸통부에 다수의 통공이 형성된 반원형 제1보강판 및 제2보강판을 서로 맞대어 결속하여 전체적인 형상이 원통형인 보강판을 기둥구조물의 전 높이에 걸쳐 끼워 맞춤식으로 설치하고, 설치된 원통형의 보강판으로부터 일정간격을 두고 원통형의 보강판을 감싸도록 거푸집을 설치한 후, 콘크리트를 하부로부터 거푸집과 원통형의 보강판사이에 타설(원통형의 보강판에 형성된 통공을 통하여 보강판과 기둥구조물 사이에도 콘크리트가 충진됨), 양생시킴으로서, 보강되어야 할 기둥구조물의 구 콘크리트와 새로이 타설된 신콘크리트가 더해지면서 전체 단면적이 커짐과 동시에 외부하중에 일체로 거동하게 되어, 추가적인 기둥구조물의 파괴 또는 균열이 발생하지 않아 기둥구조물의 내하력이 향상되고, 보강판의 형상을 원통형으로 하여 기둥상부로부터의 하중, 지진 등과 같은 외부하중에 저항하는데 유리하며, 공장 제작된 후 현장에서 볼트 등과 같은 결속장치로 간단하게 조립, 설치할 수 있어 시공성이 뛰어나며, 별도의 가설장비가 필요 없어 매우 경제적인 기둥구조물보강장치에 관한 것이다.The present invention relates to a column structure reinforcement device. In order to improve the load-bearing capacity and seismic performance of the columnar structure, the method of reinforcing the columnar structure by enlarging the cross section, which is installed at regular intervals from the outer surface of the columnar structure, and has a plurality of holes formed in the body part The first reinforcing plate and the second reinforcing plate are bonded to each other to install the reinforcing plate having a cylindrical shape over the entire height of the column structure. After the formwork is installed to wrap, the concrete is to be reinforced by placing it from the bottom between the formwork and the cylindrical reinforcement plate (concrete is filled between the reinforcement plate and the column structure through the through hole formed in the cylindrical reinforcement plate) and curing. The overall cross-sectional area is increased by adding the old concrete of the structure and the newly poured new concrete At the same time, it acts integrally with the external load, so that no additional breakage or cracking of the column structure occurs, so that the load capacity of the column structure is improved, and the shape of the reinforcement plate is cylindrical to prevent external load such as load from the column top, earthquake, etc. It is advantageous to resist, and it is easy to assemble and install with a binding device such as bolts in the field after being manufactured at the factory, so it is excellent in workability and does not require a separate temporary equipment.
Description
본 고안은 기둥구조물보강장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 기둥구조물의 내하력 및 내진성능의 향상을 위해, 기존 기둥구조물의 단면을 확대하는 방식으로 기둥구조물을 보강하는 공법에 관한 것으로서, 기둥구조물의 외부표면으로부터 일정간격을 두고 설치되며, 몸통부에 다수의 통공이 형성된 반원형 제1보강판및 제2보강판을 서로 맞대어 결속하여 전체적인 형상이 원통형인 보강판을 기둥구조물의 전 높이에 걸쳐 끼워 맞춤식으로 설치하고, 설치된 원통형의 보강판으로부터 일정간격을 두고 원통형의 보강판을 감싸도록 거푸집을 설치한 후, 콘크리트를 하부로부터 거푸집과 원통형의 보강판사이에 타설(원통형의 보강판에 형성된 통공을 통하여 보강판과 기둥구조물 사이에도 콘크리트가 충진됨), 양생시킴으로서, 보강되어야 할 기둥구조물의 구 콘크리트와 새로이 타설된 신콘크리트가 더해지면서 전체 단면적이 커짐과 동시에 외부하중(자중, 외부충격 또는 외부진동)에 일체로 거동하게 되어, 추가적인 기둥구조물의 파괴 또는 균열이 발생하지 않아 기둥구조물의 내하력이 향상되고, 보강판의 형상을 원통형으로 하여 기둥상부로부터의 하중, 지진 등과 같은 외부하중에 저항하는데 유리하며, 공장 제작된 후 현장에서 볼트 등과 같은 결속장치로 간단하게 조립, 설치할 수 있어 시공성이 뛰어나며, 별도의 가설장비가 필요 없어 매우 경제적인 기둥구조물보강장치에 관한 것이다.The present invention relates to a column structure reinforcement device. More specifically, in order to improve the load capacity and seismic performance of the column structure, the method for reinforcing the column structure by expanding the cross section of the existing column structure, which is installed at a certain interval from the outer surface of the column structure, The semi-circular first reinforcing plate and the second reinforcing plate, each of which has a plurality of holes formed therebetween, are bonded to each other, and a reinforcing plate having a cylindrical shape is fitted over the entire height of the column structure. After the formwork is installed to surround the cylindrical reinforcement plate at intervals, the concrete is placed between the formwork and the cylindrical reinforcement plate from below (the concrete is filled between the reinforcement plate and the column structure through the through hole formed in the cylindrical reinforcement plate). Old concrete and newly poured new concrete of column structure to be reinforced by curing As the cross section is added, the overall cross-sectional area is increased and it behaves integrally with the external load (self-weight, external shock or external vibration), so that additional column structure is not broken or cracked, thereby improving the load capacity of the column structure and Its cylindrical shape makes it advantageous to resist external loads such as loads from the column top and earthquakes. It is easy to assemble and install in the field with a binding device such as bolts in the field, and has excellent workability. It is a very economical column reinforcement device that is not necessary.
상부구조물의 하중을 지지하고 있는 기둥구조물은 상기 상부구조물의 자중뿐만 아니라, 상부구조물에 가해지는 각종 활하중(교통하중 등), 지진에 의한 하중 등을 충분히 지지할 수 있도록 설계, 시공되어져야 하는데, 기둥의 내하력이 부족하여 기둥이 파괴될 경우, 기둥 상부에 형성된 상부구조물 또한 파괴를 면치 못하므로 기둥의 내하력은 곧 기둥 상부에 형성된 상부구조물(슬래브, 교량 상판 등)의 내하력이라고 할 수 있다.The column structure supporting the load of the upper structure should be designed and constructed to sufficiently support not only the weight of the upper structure but also various live loads (traffic loads, etc.) applied to the upper structure, and loads due to earthquakes. When the column is destroyed due to the lack of load capacity of the column, the upper structure formed on the top of the column also fails to destroy, so the load capacity of the column may be referred to as the load capacity of the upper structure (slab, bridge deck, etc.) formed on the top of the column.
기둥의 내하력이 부족(설계시 단면부족 또는 시공 후 외부환경에 의한 기둥콘크리트의 중성화에 따른 콘크리트 피복의 탈락으로 인해 내부철근의 부식하여 외부하중에 저항하는 내하력이 떨어지는 것)하여 발생되는 파괴 양상은 압축파괴, 전단파괴 및 기둥의 단면적이 충분하지 않고, 기둥 길이가 긴 경우에 나타나는 좌굴현상에 의한 파괴이며, 이러한 파괴양상은 미리 감지 할 수 없는 순간적인 파괴(취성파괴)이어서 상당한 인명피해 및 경제적인 손실을 초래한다.The failure pattern caused by insufficient load capacity of the column (corrosion of internal steel due to corrosion of internal reinforcement due to lack of cross section in design or dropping of concrete coating due to neutralization of pillar concrete by external environment after construction) Compression fracture, shear failure, and sectional buckling of pillars are not sufficient, and they are buckling phenomena that occur when pillar lengths are long. These failure patterns are momentary failures (brittle fractures) that cannot be detected in advance, resulting in considerable casualties and economic consequences. Results in loss of phosphorus.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 기둥구조물을 보강하는 방법으로 섬유보강, 강판보강, 단면확대 등 여러 방법이 현장여건에 따라 적용되는데, 이러한 방법은 기둥구조물의 외부를 섬유쉬트, 섬유판, 강판 및 콘크리트로 감싸는 형식이며, 에폭시수지를 이용하여 상기 섬유쉬트 등을 기둥구조물에 부착시키는 것이 통상적이다.In order to solve the above problems, a number of methods, such as fiber reinforcement, steel plate reinforcement, cross-sectional enlargement, etc. are applied according to the site conditions as a method of reinforcing the columnar structure. It is a type wrapped with concrete, and it is common to attach the fiber sheet or the like to the columnar structure using an epoxy resin.
섬유(탄소섬유 또는 아리미드섬유)쉬트를 이용한 기둥구조물 보강공법은 기둥의 내하력증진 효과가 탁월한 반면에 전단보강 시에는 그 증진 효과가 미약하다는 문제점이 있다. 즉, 섬유쉬트를 기둥의 외부 표면에만 에폭시를 이용하여 부착시키고, 기둥과 상부 및 하부구조물의 연결부위에 대해서는 별도의 보강수단을 강구하지 않기 때문에 구조적으로 가장 취약한 상. 하 연결부위가 취약하다. 특히 지진 및 부등침하로 인한 수평하중에 매우 취약하다는 문제점이 있으며, 섬유쉬트를 에폭시를 이용하여 기둥에 부착하므로, 시공 시 부착면에 형성되는 기포를 제거하는 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라, 기둥의 콘크리트의 강도가 충분하지 않거나, 그 표면이 풍화 또는 부식된 경우, 기존 기둥구조물의 표면과 에폭시 계면이벌어지고, 심지어 기둥구조물의 표면콘크리트의 부분탈락이 발생하면서 부착된 섬유쉬트(또는 섬유보강판)도 일부 파손되거나 심한 경우 부착된 섬유쉬트의 부착파괴가 발생한다는 문제점이 있다.Column structure reinforcement method using a fiber (carbon fiber or arimid fiber) sheet has a problem that the strength of the load-bearing enhancement is excellent while the enhancement effect is weak when shearing reinforcement. In other words, the fiber sheet is attached to the outer surface of the pillar using epoxy only, and the structurally most vulnerable phase because no separate reinforcing means are taken for the connection portion of the pillar and the upper and lower structures. The lower joint is fragile. In particular, there is a problem in that it is very vulnerable to horizontal loads due to earthquakes and uneven settlements, and since the fiber sheet is attached to the pillar using epoxy, it is very cumbersome to remove bubbles formed on the attachment surface during construction. When the strength of the fiber is not sufficient or the surface is weathered or corroded, the surface of the existing columnar structure and the epoxy interface are opened, and even the partial drop of the surface concrete of the columnar structure occurs (fiber reinforced sheet) In addition, there is a problem that the adhesion failure of the fiber sheet attached to some broken or severe case.
또한 기둥구조물 표면을 강판으로 보강하는 종래의 기둥구조물 보강공법은 휨과 전단에 매우 효과적이므로 많이 이용되고 있으나, 기존 기둥구조물과 강판 사이의 충진이나 부착이 완전히 이루어지지 않기 때문에 충분한 보강효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있으며, 설사 에폭시와 같은 충진재를 채운다 하더라도, 강판과 기둥구조물 사이가 완전히 채워지는 가에 대한 측정이나 검사가 사실상 어렵기 때문에 품질관리가 어려운 실정이다. 즉, 충진재의 규격 및 사양이 제조회사마다 차이가 있어, 이를 다양하고 상이한 환경(온도, 습도의 차이)에 노출된 현장에 따라 충진재의 배합비가 달라질 수 밖에 없고, 이에 따라 충진재의 가사 및 경화시간이 일정하지 않아 현장마다 동일한 품질을 확보하기가 어렵기 때문이다. 나아가 강판이 대기와 접해있기 때문에 습기, 오염물질 등에 의해 부식될 우려가 있기 때문에 수시로 외부표면을 도장해야 하는 등, 유지관리에 많은 어려움이 있다.In addition, the conventional column structure reinforcement method for reinforcing the surface of the column structure with a steel sheet is used because it is very effective for bending and shearing, but sufficient reinforcing effect can be expected because the filling or attachment between the existing column structure and the steel sheet is not completely made. There is a problem that, even if the filling material such as epoxy, even if the filling between the steel plate and the column structure is difficult to measure or inspect whether the quality is difficult. That is, the specifications and specifications of the fillers are different from manufacturer to manufacturer, and the blending ratio of the fillers is different depending on the site exposed to various and different environments (differences in temperature and humidity), and thus the pot life and curing time of the fillers This is because it is difficult to secure the same quality at each site. Furthermore, since the steel sheet is in contact with the atmosphere, there is a risk of corrosion due to moisture, pollutants, etc., and thus, there are many difficulties in maintenance, such as the need to paint an external surface from time to time.
또한 상기 섬유쉬트(탄소섬유 , 아라미드섬유) 또는 강판을 이용한 보강공법외에 시멘트계, 아크릴계, 에폭시계 등을 소재로한 보강재를 이용한 외부피복공법이 이용된다. 하지만 이들 소재들도 기존의 기둥콘크리트 또는 강재기둥과 자체의 재료적 성질 및 에폭시와 같은 부착재료를 매개로 하기 때문에 상호 일체화거동이이루어지지않고, 수작업에 의한 시공이 이루어지기 때문에 기둥구조물과 도포되는 보강재 사이에 충진되는 에폭시 두께가 일정치 않아 균일한 보강효과를 기대하기 어렵고, 에폭시 수지의 특성상 많은 양을 배합하여 시공할 때, 온도변화에 따른 가사시간 및 경화시간이 달라지므로 큰 면적에 충진되는 에폭시자체의 부착성능을 충분히 기대하기 어렵고, 시공 후 남은 에폭시량이 많을 경우 경화되기 때문에 재사용이 불가능해짐에 따라 산업폐기물이 발생하여 그 처리비용이 부가적으로 발생한다는 문제점이 있다.In addition to the reinforcing method using the fiber sheet (carbon fiber, aramid fiber) or steel sheet, an external coating method using a reinforcing material based on cement, acrylic, epoxy, or the like is used. However, these materials are also applied to the pillar structures or steel pillars and their own material properties and adhesive materials such as epoxy, so that they are not integrated with each other. It is difficult to expect a uniform reinforcing effect because the thickness of epoxy filled between reinforcing materials is not constant, and it is filled in a large area because pot life and curing time are changed according to temperature change when constructing a large amount of epoxy resins. It is difficult to fully expect the adhesion performance of the epoxy itself, and when the amount of epoxy remaining after construction is large, there is a problem in that industrial waste is generated as the reuse is impossible because it hardens, and the treatment cost is additionally generated.
상기와 같은 종래의 보강공법(섬유쉬트, 강판, 외부피복공법)은 공통적인 특징은 상기 공법모두 에폭시와 같은 충진재를 사용한다는 점인데, 이러한 수지계통의 충진재는 제조과정상의 품질에 대한 신뢰성의 문제점, 일정기간 경과한 후의 변질가능성이 높다는 문제점, 판매가격이 고가임에도 현장 시공 시 요망되는 부착력, 압축 및 인장강도의 증진효과를 기대한 만큼 확보하기 어렵다는 공통적인 문제점이 있다.The conventional reinforcing method (fiber sheet, steel sheet, outer coating method) is a common feature is that all of the above methods use the same fillers such as epoxy, these resin fillers are a problem of reliability of the quality of the manufacturing process In addition, there is a common problem that it is difficult to secure as much as the expected change of the quality after a certain period of time, the expected increase in the adhesion, compressive and tensile strength required in the field construction even if the selling price is expensive.
또한 사각기둥의 보강방법으로서, 도1과 같이 모서리에 ㄱ 자 형상의 앵글을 설치하고, 상기 앵글을 감싸는 정착판을 둘러대고, 강연선을 상기 정착판을 관통하도록 하여 긴장장치로 긴장한 후, 정착시킴으로서 기둥을 보강하는 방법도 개발되었는 데, 이러한 보강공법은 아래와 같은 문제점이 발생하게 된다.In addition, as a reinforcement method of the square pillar, as shown in Fig. 1 by installing an angle of the L-shape at the corners, and surround the fixing plate surrounding the angle, and the tension line penetrates through the fixing plate to tension the tension device, and then settle A method of reinforcing the pillars has also been developed, which causes the following problems.
즉, 기둥구조물(빌딩의 내,외부기둥 또는 교량의 교각 및 교대)의 단면은 원형, 타원형 또는 사각형인 경우가 대부분인데, 단면이 사각형인 기둥구조물의 경우, 도6a 및 도6b에서 알 수 있듯이 원형단면인 기둥구조물에 보강판을 직접 감싸는 형식으로 보강을 하는 경우(보강판도 원형이 된다)에는, 기둥단면에 수직으로 작용하는 압축력이 가해질 때, 기둥구조물 내부로터 바깥쪽으로 팽창하려는 힘(A)이 역시 원형인 보강판에, 모든 방향 즉 방사형으로 작용하고, 이러한 팽창하려는 힘(A)은 보강판에 인장력으로 작용하게 되고, 그 인장력에 대한 반력(B, 상기 팽창력을 구속하려는 방향)에 의해 기둥구조물의 파괴를 방지하게 되는 힘(A,B)의 메카니즘(구속효과인 기둥구조물의 강도가 약 5-10배 정도 증대된다.)이 발생하게 되는 반면, 도6c 및 6d에서 알 수 있듯이, 기둥구조물의 단면이 사각형인 경우에는 기둥구조물의 파괴를 초래하는 팽창하려는 힘(C)가 보강판에 인장력으로 직접작용하는 것이 아니라 4변의 직선부분에 의한 사각형 단면을 원형인 단면으로 변화시키는 팽창력으로 작용하고, 팽창되어 원형단면이 된 후에 보강판에 인장력으로 작용하기 때문에, 구속(반력 D 에의한 구속)되기도 전에 팽창(직사각형 단면에서 원형단면으로의 4변의 팽창)에 의한 기둥구조물의 파괴를 초래하므로 사각기둥의 네 모서리를 앵글로 감싸고 강연선으로 긴장하는 방식의 기둥구조물 보강공법은 힘의 메커니즘을 볼 때 강연선의 긴장에 의한 보강효과가 인정되지만 실질적인 보강효과는 떨어지며, 기둥의 높이가 큰 경우 긴장장치를 인양하고, 작동시키는 작업은 숙련된 작업자에 의해야 하므로, 공사비 상승의 요인이 된다는 문제점이 있다.That is, the cross section of the column structure (inner, outer pillar of the building or bridge pier and alternation of the bridge) is mostly circular, oval or square, the column structure having a rectangular cross section, as can be seen in Figures 6a and 6b In the case of reinforcement in the form of directly enclosing the reinforcement plate on the column structure, which is a circular section (the reinforcement plate is also circular), the force to expand outward from the rotor inside the column structure when a compressive force acting perpendicular to the column section is applied (A). This also acts as a circular reinforcement plate in all directions, i.e. radially, and this force to expand (A) acts as a tensile force on the reinforcement plate and by the reaction force (B, the direction to restrain the expansion force) to the tensile force The mechanism of the forces A and B that prevents the breakage of the columnar structure (the strength of the columnar structure, which is a binding effect, is increased by about 5-10 times) occurs, while it can be seen in FIGS. 6C and 6D. As shown, when the cross section of the column structure is rectangular, the force to expand (C) that causes the column structure to break does not directly act as a tensile force on the reinforcing plate, but changes the rectangular cross section by the four-sided straight portion into a circular cross section. Since it acts as an inflation force and after it expands and becomes a circular section, it acts as a tensile force on the reinforcement plate, thus destroying the column structure by expansion (expansion of four sides from a rectangular cross section into a circular section) before being restrained (reaction by reaction force D). The column structure reinforcement method, which wraps the four corners of the square column in an angle and tensions it with a strand, is considered to be a reinforcement effect due to the tension of the strand in view of the force mechanism, but the actual reinforcement effect is inferior, and the height of the column is large. In this case, lifting and operating the tension device should be done by skilled workers. There is a problem of being phosphorus.
이에 본 고안자는 기존 기둥구조물과 에폭시를 이용하여 보강판을 부착시키지 않고, 기존 기둥구조물로부터 일정간격을 두고 원통형 보강판을 설치하고, 그 보강판으로부터 일정간격을 두고 거푸집을 설치하고, 상기 기존 기둥구조물과 보강판 및 거푸집사이로 콘크리트를 타설하여, 기존 기둥구조물과 보강판이 일체화되어, 거동하게 함으로서(일종의 단면확대를 통한 기둥구조물보강공법), 에폭시의 기존 기둥구조물과의 부착문제를 해결할 수 있고, 기존의 기둥구조물의 단면이 어떠한 형상이든(사각형, 원형, 타원형, 다각형) 기둥구조물에 작용하는 압축력에 의한 기둥의 팽창력을 구속하는데 가장 유리한 원형단면으로서 전체적인 형상이 원통형상인 보강판(반원형 보강판 2개를 결속한 것)을 이용함으로서, 보강효과의 최적화를 이룰 수있으며, 상기 원통형상의 보강판은 기둥구조물 전 높이에 걸쳐 하부 원통형 보강판의 상부에 형성된 걸림턱에 상부 원통형 보강판이 간단하게 끼워져 설치할 수 있으므로 별도의 숙력된 기능 없이도 간단하게 설치할 수 있어 시공성이 매우 뛰어나며, 상기 원통형의 보강판의 재질을 강판 또는 에폭시판으로 하여 시공되어 단면이 확대된 기둥구조물 내부에서 추가된 압축철근 및 나선철근의 기능을 하게 됨으로서 기둥구조물의 내하력을 증대시킬 뿐만 아니라, 설사 기둥구조물이 장주인 경우라도 단면적이 커져 단주로서 기능하게 함으로서 기둥구조물의 좌굴파괴를 방지할 수 있으며, 기둥구조물과 상.하부 구조물의 연결부에 별도의 연결철물(철근, 앵커볼트, 앵글 등)을 설치하고, 보강판을 설치한 후, 상기 연결철물이 확대되는 단면적안에 포함되도록 콘크리트를 타설하므로 기둥구조물의 상.하부구조물과 일체로 거동할 수 있도록 하여 지진 등과 같은 수평하중에 의한 전단내력이 커져 기둥구조물의 내진성능이 매우 뛰어난 기둥구조물보강장치를 개발하였다.The present inventors do not attach the reinforcement plate using the existing column structure and epoxy, install a cylindrical reinforcement plate at a certain distance from the existing column structure, install the formwork at a certain distance from the reinforcement plate, the existing column By placing concrete between the structure, the reinforcement plate and the formwork, the existing column structure and the reinforcement plate are integrated and behaved. Whatever the cross-section of the existing columnar structure (square, circle, oval, polygon) is the most favorable circular section to constrain the expansion force of the column by the compressive force acting on the columnar structure. By binding the dog), you can optimize the reinforcement effect, The cylindrical reinforcement plate can be installed simply because the upper cylindrical reinforcement plate can be simply fitted to the hanging jaw formed on the upper portion of the lower cylindrical reinforcement plate over the entire height of the column structure, it is easy to install without a separate skilled function, the construction is very excellent, It is constructed by using steel plate or epoxy plate of cylindrical reinforcement plate to function as added reinforcing bar and spiral reinforcing bar inside the expanded column structure. Even in the case of owners, the cross-sectional area is increased to function as a single column to prevent buckling destruction of the column structure.In addition, separate connecting hardware (reinforcing bars, anchor bolts, angles, etc.) are installed at the connecting parts of the column structure and the upper and lower structures. After installing the plate, the cone is included so that the connecting hardware is included in the enlarged cross-sectional area. By placing the crete, the column structure reinforcement device with excellent seismic performance of the column structure was developed by increasing shear strength due to horizontal loads such as earthquakes.
본 고안의 목적은 보강해야할 기둥구조물에 에폭시와 같은 충진재(기둥구조물의 표면과 보강수단 사이에 충진되어 보강수단을 기둥구조물에 부착시키는 부착재의 기능포함)를 사용하지 않는 대신, 보강판, 채움콘크리트(보강판에는 통공이 형성되어 있어 보강판에 바깥쪽으로 설치된 거푸집사이에 콘크리트를 타설하여도 타설된 콘크리트는 보강판의 통공을 통해 기존 기둥구조물과 보강판사이에도 자동적으로 콘크리트가 채워진다) 및 연결철물만을 보강수단으로서 이용하므로 상기 에폭시를 이용함으로서 보강수단이 기둥구조물로부터 탈락되어 보강효과를 저해하지 않고, 이용되지 않아 남은 에폭시를 폐기처분함으로서 발생하는 환경파괴 및 불필요한 재료낭비의 문제점이 없는 기둥구조물 보강장치를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to reinforce the column structure to be reinforced, instead of using a filler such as epoxy (including the function of the attachment material filled between the surface of the column structure and the reinforcement means to attach the reinforcement means to the column structure), but instead of the reinforcement plate and filled concrete. (Reinforcing plate is formed in the reinforcing plate, so even if the concrete is placed between the formwork installed outside on the reinforcing plate, the poured concrete is automatically filled between the existing column structure and the reinforcing plate through the hole of the reinforcing plate.) Since only the epoxy is used as the reinforcing means, by using the epoxy, the reinforcing means is eliminated from the column structure and does not inhibit the reinforcing effect. To provide a device.
본 고안의 다른 목적은, 기둥구조물에 가해지는 압축력에 의한 기둥구조물의 파괴를 구속하는 힘을 효과적으로 이용할 수 있는 원형단면인 원통형 보강판을 이용함으로서, 기둥구조물의 단면이 어떠한 형상이라도 기둥구조물의 파괴를 구속할 수 있는 효과가 뛰어난 기둥구조물 보강장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use a cylindrical reinforcement plate that is a circular cross section that can effectively use the force restraining the destruction of the column structure by the compressive force applied to the column structure, even if the cross-section of the column structure any shape of the column structure destruction It is to provide an excellent column structure reinforcement device that can restrain the.
본 고안의 또 다른 목적은 기둥구조물과 상.하부 구조물과의 연결부위를 연결철물을 설치하고, 원통형의 보강판을 설치한 후, 상기 연결철물 및 원통형의 보강판이 내부에 포함되도록 콘크리트를 타설하여 기둥구조물의 단면을 확대하는 방식이기 때문에, 기존 기둥구조물과 일체화 거동을 하면서, 원통형의 보강판이 내부철근으로 작용하며, 지진 등과 같은 수평으로 작용하는 외부하중에 의한 전단내력이 커져 내진성능이 뛰어난 기둥구조물 보강장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to install a connection to the column structure and the upper and lower structures, and then install a cylindrical reinforcement plate, and then cast concrete to include the connection hardware and the cylindrical reinforcement plate inside Since the cross section of the column structure is expanded, the cylindrical reinforcement plate acts as internal reinforcement while acting as an integrated structure with the existing column structure, and the shear strength is increased by horizontal loads such as earthquakes. It is to provide a structure reinforcement device.
본 고안의 또 다른 목적은 보강수단으로서 기능하는 원통형 보강판을 보강해야할 기둥구조물로 일정간격을 두고 설치하기 용이하도록 2개의 반원형보강판이 기둥구조물을 감싸게 하고 볼트와 같은 결속구로서 상기 반원형 보강판을 결합시키 는 방식으로 설치하기 때문에 보강판을 설치하기 용이하고, 원통형의 보강판을 기둥구조물 전 높이에 걸쳐 설치하는 방식도, 아래쪽 원통형 보강판 상부에 걸림턱을 형성시키고, 위족 원통형 보강판의 하부가 상기 걸림턱에 끼워맞춤식으로 결합할 수 있도록 하여, 그 시공성이 매우 뛰어난 기둥구조물보강장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a column structure to reinforce the cylindrical reinforcing plate functioning as a reinforcing means, so that the two semi-circular reinforcing plate wraps the column structure to facilitate installation at a predetermined interval, and the semi-circular reinforcing plate as a binding device such as a bolt It is easy to install the reinforcement plate because it is installed in a coupling manner, and the method of installing the cylindrical reinforcement plate over the entire height of the column structure also forms a locking step in the upper portion of the lower cylindrical reinforcement plate, and the lower portion of the upper cylindrical reinforcement plate. Is to be able to fit in the engaging jaw fit, to provide a column structure reinforcing device excellent in the workability.
본 고안의 또 다른 목적은 기중구조물의 단면을 크게 확대하여 보강해야할 필요가 있는 경우, 상기 2개의 반원형 보강판에 별도록 반원형 보강판에 용이하게 결합할 수 있는 반원형 철근조립체(철근을 격자형상으로 용접하여 연결하고, 반원형으로 절곡가공한 것)를 추가로 형성시킬 수 있게 함으로서, 단면이 큰 기둥구조물에도 보강효과가 뛰어난 기둥구조물 보강장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a semi-circular reinforcing bar assembly (reinforcing bars in a lattice shape) that can be easily coupled to a semi-circular reinforcing plate separately from the two semi-circular reinforcing plates, when it is necessary to enlarge and reinforce the cross-section of the lifting structure. It is possible to provide a column structure reinforcement device having excellent reinforcement effect even in a column structure having a large cross section by being welded and connected, and bent into a semicircle.
본 고안의 또 다른 목적은 원통형의 보강판의 재질을 강판이나 에폭시판의 재료와 같이 휨, 압축력 및 전단력을 지지하는 데 효과적이고, 타 소재보다 비용이 적게드는 소재를 미리 공장에서 일정한 치수로 제작하여 설치하므로, 기둥보강을 위한 품질확보 및 유지관리가 용이한 기둥구조물 보강장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to produce a cylindrical reinforcing plate material such as steel plate or epoxy plate, which is effective in supporting bending, compressive and shearing forces, and inexpensively lower cost than other materials in the factory in a certain dimension. Since the installation, to provide a column structure reinforcement device easy to secure and maintain the quality for the column reinforcement.
도1은 종래의 기둥보강공법이 적용된 기둥의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a column to which a conventional column reinforcing method is applied.
도2a는 본 고안의 제1보강판 및 제2보강판의 결합사시도이다.Figure 2a is a combined perspective view of the first and second reinforcing plate of the present invention.
도2b는 본 고안의 제1보강판 또는 제2보강판에 철근조립체 또는 와이어메쉬가 부착된 상태의 사시도이다.Figure 2b is a perspective view of the reinforcing bar assembly or wire mesh attached to the first reinforcing plate or the second reinforcing plate of the present invention.
도3은 본 고안의 제1보강판 및 제2보강판의 결속판 결합부 및 결합된 기둥구조물보강장치끼리의 상, 하 결합부의 전체/부분상세도이다.Figure 3 is a full / partial detail of the upper and lower coupling portions of the binding plate coupling portion and the coupled column structure reinforcement of the first and second reinforcing plate of the present invention.
도4는 본 고안의 기둥구조물보강장치가 기둥구조물에 설치된 상태의 설치단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the installation of the column structure reinforcement device of the present invention installed in the column structure.
도5a 내지 도5d는 본 고안의 기둥구조물보강장치가 설치된 각종 기둥구조물의 평면단면도이다.5A to 5D are plan cross-sectional views of various columnar structures in which the columnar reinforcement device of the present invention is installed.
도6a 내지 도6d는 기둥구조물보강장치의 외력 및 내력작용을 도시한 개념도이다.6a to 6d is a conceptual diagram showing the external force and the load-bearing action of the column structure reinforcing device.
<도면의 부호에 대한 간단한 설명><Short description of the symbols in the drawings>
10:제1, 2보강판의 몸통부10: The trunk part of the 1st, 2nd reinforcement board
11:제1, 2보강판 몸통부의 통공11: Through holes in the body of the first and second reinforcement plates
20:제1,2 보강판의 결속판20: Binding plate of the first and second reinforcement plate
21:제1,2 보강판의 결속판에 형성된 연결구멍21: connecting hole formed in the binding plate of the first and second reinforcing plate
30:종래의 보강판30: conventional reinforcement plate
100:제 1보강판 200:제 2보강판100: first reinforcing plate 200: second reinforcing plate
300:결속장치300: binding device
400a,400b:제 1보강판 및 제2보강판이 결합된 기둥구조물보강장치400a, 400b: column structure reinforcement device combined with the first and second reinforcing plate
500:기둥구조물보강장치의 결합부 600:기둥구조물500: coupling portion of the column structure reinforcement device 600: column structure
610:연결철물 620:채움콘크리트610: connecting hardware 620: filled concrete
630:거푸집 640:상부구조물630: formwork 640: upper structure
650:하부구조물 700:철근조립체 또는 와이어메쉬650: substructure 700: rebar assembly or wire mesh
본 고안의 바람직한 실시예를 도2내지 도6를 기준으로 상세히 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
본 고안의 기둥구조물 보강장치는 제1보강판(100), 제2보강판(200) 및 결속장치(300)를 포함한다.The column structure reinforcement apparatus of the present invention includes a first reinforcement plate 100, a second reinforcement plate 200, and a binding device 300.
제1보강판(100)은 도2a에서 알 수 있듯이, 반원형 몸통부(10)에 다수의 통공(11)이 형성되며, 상기 몸통부(10)의 양 단부에 다수의 연결구멍(21)이 형성된 결속판(20)이 형성된다. 상기 제2보강판(200)도 제1보강판과 동일한 형상으로서, 반원형 몸통부에 다수개의 통공이 형성되며, 몸통부의 양 단부에 결속판이 형성되어 있다. 제1보강판(100) 과 제2보강판(200)은 결속판(20)이 서로 맞대어 위치시킨 상태에서 결속장치(300)중 하나인 볼트가 상기 결속판(20)에 형성된 연결구멍(21)에 삽입되도록 하고, 삽입된 볼트의 수나사부에 너트를 개재하여 조임으로서 결합되어 본 고안의 원통형 기둥구조물보강장치(단면이 원형임)로서 기능한다.As shown in FIG. 2A, the first reinforcing plate 100 has a plurality of through holes 11 formed in the semi-circular body portion 10, and a plurality of connection holes 21 are formed at both ends of the body portion 10. The formed binding plate 20 is formed. The second reinforcing plate 200 is also the same shape as the first reinforcing plate, a plurality of through-holes are formed in the semi-circular body portion, the binding plate is formed on both ends of the body portion. The first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200 are bolted as one of the binding devices 300 in a state in which the binding plate 20 is placed against each other, the connection hole 21 formed in the binding plate 20. ) To be inserted into the male threaded portion of the inserted bolt through a nut and coupled to each other to function as a cylindrical columnar reinforcement device (cross section is circular) of the present invention.
제1보강판(100)과 제2보강판(200)의 재질은 철판 또는 에폭시판으로 하는 것이 바람직하다. 상기 철판이나 에폭시판은 건설재료로서 용이하게 구할 수 있고, 무엇보다도 기둥구조물에 작용하는 휨, 압축력 및 전단력에 대항하는 재료적 성능이 뛰어나기 때문이다. 하지만 보강재료로 이용될 수 있다면 반드시 철판 또는 에폭시판으로 한정되지 않는다.It is preferable that the material of the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200 is an iron plate or an epoxy plate. The iron plate and the epoxy plate can be easily obtained as a construction material, and above all, because the material performance against the bending, compression and shear forces acting on the columnar structure is excellent. However, if it can be used as a reinforcing material is not necessarily limited to iron plate or epoxy plate.
제1보강판(100)과 제2보강판의 두께 및 높이는 보강되어야 할 기둥구조물의 상태에 따라 결정된다. 단지 원통형의 기둥구조물보강장치는 기둥구조물의 전 높이에 걸쳐 상하로 연속하여 결합되어 설치되어야 하기 때문에, 각 원통형의 기둥구조물보강장치의 개별 높이는 작업자가 설치하기 쉽게 1 - 1.5m 높이로 제작되어 필요한 높이로 결합되어 설치되는 것이 바람직하다.The thickness and height of the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate are determined according to the state of the column structure to be reinforced. Since only cylindrical columnar reinforcement devices should be installed in succession up and down over the entire height of columnar structures, the individual height of each cylindrical columnar reinforcement device is manufactured to be 1-1.5m high for easy installation. It is preferable to be installed coupled to the height.
제1보강판(100)과 제2보강판(200)의 몸통부에는 원형 또는 타원형의 통공(11)이 형성되어 있다. 이는 도4에서 알 수 있듯이 제1보강판 및 제2보강판으로 이루어지는 원통형 기둥구조물보강장치의 바깥쪽으로 설치되는 거푸집과 기중보강장치 사이로 단면의 연속적인 확대를 위해 타설되는 채움콘크리트가 상기 원통형 기둥구조물보강장치와 기존 기둥구조물로 채위지도록 하는 역할을 하게된다. 따라서 통공의 위치 및 크기는 필요에 따라 그 개수 및 칫수를 조정한다.The body portion of the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200 has a circular or elliptical through hole 11 is formed. As can be seen in Figure 4, the cylindrical pillar structure is formed by filling the concrete for continuous expansion of the cross section between the formwork and the crane reinforcement device installed to the outside of the cylindrical column structure reinforcement device consisting of the first reinforcing plate and the second reinforcing plate It serves to fill the reinforcement device and the existing column structure. Therefore, the position and size of the aperture are adjusted in number and dimensions as necessary.
제1보강판(100) 및 제2보강판(200)의 결속판(20)에는 연결구멍이 도2a에는 5개가 형성되어, 제1보강판 및 제2보강판이 결합되도록 볼트 및 너트와 같은 결속장치(300)가 삽입되는데 제작되는 기둥구조물보강장치의 개별높이에 따라 변경된다.In the binding plate 20 of the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200, five connection holes are formed in FIG. 2A, so that the first reinforcing plate and the second reinforcing plate are coupled such as bolts and nuts. The device 300 is inserted according to the height of the individual height of the column structure reinforcement to be manufactured.
결속장치(300)는 도2에는 대포적으로 볼트 및 너트가 개시되어 있으나, 결속판끼리 용접시킬 수 있으며, 맞댄 결속판을 위에서 감싸는 ㄷ 자형 보강판을 추가로 설치하고, 볼트 및 너트로 조이는 방식도 이용될 수 있다.The binding device 300, but the bolt and nut is disclosed as a cannon in Figure 2, but can be welded to the binding plate, the c-shaped reinforcement plate is further installed to cover the binding plate from above, and tightened with the bolt and nut May also be used.
제1보강판(100) 및 제2보강판(200)은 도2b에서 알 수 있듯이, 안쪽 내면에 반원형 격자 철근조립체(700) 또는 와이어메쉬가 추가로 결합될 수 있다. 제1보강판 및 제2보강판은 본 고안에서 기둥콘크리트 내부에 위치함으로서 기둥철근 및 강재로 기능하게 되는데 확대되는 기둥단면이 매우 커지게 되는 경우 소요되는 철근량이 더 필요하게 되어 추가적인 내부철근 및 강재가 필요한 경우에 이용된다. 와이어메쉬를 이용하면 철근을 별도로 조립해야하는 수고를 덜 수 있다. 통상 격자형으로 철근을 조립한 후 반원형으로 절곡하거나 와이어메쉬를 반원형으로 절곡한 뒤, 제1보강판 및 제2보강판에 고정홀을 형성하고, 볼트 및 연결철근의 한쪽단부를 상기 고정홀에 고정시키고, 타단부를 상기 철근조립체 또는 와이어메쉬를 고정 또는 걸치게(스페이서와 같은 역할)하여 철근조립체 및 와이어메쉬를 추가로 형성시킨다.As shown in FIG. 2B, the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200 may further include a semicircular lattice reinforcing steel assembly 700 or a wire mesh. The first reinforcing plate and the second reinforcing plate is located inside the pillar concrete in the present invention to function as the reinforcing bars and steel, and the additional reinforcing bars and steels are required when the enlarged column cross section becomes very large. Is used when needed. Wire mesh saves you the trouble of having to assemble the rebar separately. After assembling the reinforcing bars in a lattice form, bending the semi-circular shape or bending the wire mesh into the semi-circular shape, and forming fixing holes in the first reinforcing plate and the second reinforcing plate, and attaching one end of the bolt and the connecting reinforcing bar to the fixing hole. The other end is fixed to or secured to the reinforcing bar assembly or the wire mesh (same as a spacer) to further form the reinforcing bar assembly and the wire mesh.
본 고안의 기둥구조물보강장치는 제1보강판 및 제2보강판이 결합되어 전체적인 형상이 원통형이기 때문에, 그 단면은 원형으로 형성된다.The column structure reinforcing device of the present invention is because the first reinforcing plate and the second reinforcing plate is combined and the overall shape is cylindrical, the cross section is formed in a circular shape.
보강해야할 기둥구조물과 일정간격을 두고 바깥쪽에 위치한 상태에서 일정한 피복두께를 가지면서 채움콘크리트 내부에 포함되어, 상기 보강해야할 기둥구조물과 일체화되기 때문에, 기둥구조물에 압축력이 가해지는 경우, 그 압축력에 의한 팽창력이 도6에서 알 수 있듯이, 기둥구조물보강장치에 인장력으로 기능하고, 그 반력으로 인해 구속력이 발행하므로, 본 고안의 기둥구조물보강장치 안쪽에 형성되는 보강해야할 기둥구조물이 어떠한 형태든 최상의 보강효과를 가질 수 있다는 장점이 있다.When the compressive force is applied to the column structure because it is contained inside the filling concrete with a certain covering thickness and is fixed to the outside of the column structure to be reinforced at a predetermined interval, and is integrated with the column structure to be reinforced. As the expansion force can be seen in Figure 6, the column structure reinforcing device functions as a tensile force, the reaction force is issued due to the reaction force, the best reinforcement effect of any form of column structure to be formed inside the column structure reinforcement device of the present invention There is an advantage that can have.
도5에서는 보강해야할 기둥구조물의 단면이 원형,(도5a), 사각형(도5b)인 경우, 부채살형(도5d)인 경우 나아가 I 형 강재기둥구조물(도5c)인 경우에도 본 고안의 기둥구조물보강장치가 설치된 경우, 보강된 기둥구조물의 단면은 원형으로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있다.In Figure 5, if the cross-section of the column structure to be reinforced is circular, (Fig. 5a), rectangular (Fig. 5b), even if the fan-shape (Fig. 5d) and I-shaped steel column structure (Fig. 5c) the column of the present invention When the structure reinforcement device is installed, it can be seen that the cross section of the reinforced columnar structure can be formed in a circular shape.
본 고안의 원통형 기둥구조물보강장치는 도3에서 알 수 있듯이, 개별 기둥구조물보강장치가 상.하로 보강해야할 기둥 전 높이에 연속하여 설치되는데(도3에서는 결합된 기둥구조물보강장치만 도시됨), 아래쪽에 위치하는 기둥구조물보강장치의 상부에는 바깥쪽으로 걸림턱이 형성되도록 상부단면이 역'ㄴ' 형상으로 가공되어 있어, 위쪽에서 결합되는 기둥구조물보강장치의 하부가 상기 걸림턱에 끼워져 결합될 수 있어, 본 고안의 기둥구조물보강장치를 높이에 관계없이 용이하게 연속하여 설치할 수 있다.Cylindrical column structure reinforcement device of the present invention, as can be seen in Figure 3, the individual column structure reinforcement device is installed in succession to the height of the column to be reinforced up and down (in Figure 3 only coupled column structure reinforcement device is shown), The upper portion of the column structure reinforcement device located at the bottom is processed in an inverted 'b' shape so that the locking step is formed outward, the lower portion of the column structure reinforcement device coupled from the upper can be fitted into the locking step. Therefore, the column structure reinforcing device of the present invention can be easily and continuously installed regardless of the height.
본 고안의 기둥구조물보강장치를 이용한 기둥구조물보강공법은 보강해야할 기둥구조물의 표면을 처리하고, 상기 기둥구조물과 상부 및 하부구조물과의 연결부위에 연결철물을 설치하는 제 1단계; 상기 기둥구조물로부터 바깥쪽으로 일정간격을 두고, 상기 기둥구조물보강장치를 설치하는 제 2단계; 상기 설치된 기둥구조물보강장치로부터 바깥쪽으로 일정간격을 두고, 거푸집을 설치한 후, 채움콘크리트를 거푸집 내부에 타설, 양생하고 마무리하는 제 3단계를 포함한다.The column structure reinforcing method using the column structure reinforcing device of the present invention comprises a first step of treating the surface of the column structure to be reinforced, and installing a connecting steel at the connection portion between the column structure and the upper and lower structures; A second step of installing the column structure reinforcing device at a predetermined interval outward from the column structure; There is a third step of placing, curing and finishing the filling concrete in the formwork after installing the formwork at a predetermined interval to the outside from the installed column structure reinforcement device.
보강이 필요한 기둥구조물(600,즉 I형 강재, 다양한 단면형상을 가지는 콘크리트기둥, 교각 및 교대)은 기 설치된 작업대가 있는 경우를 제외하고는 보강작업을 위한 가설장비(작업용 비계)를 별도로 설치한 후, 에어건 등을 이용하여 표면에 형성된 이물질을 제거한다. 상기 이물질에 의해 후술되는 채움콘크리트이 기둥구조물과의 부착력이 감소되는현상을 방지하기 위함이다. 이물질을 제거한 후, 콘크리트기둥, 교각 등의 경우, 부착력의 효과를 증진시키기 위해, 표면을 치핑(CHIPPING)하여 요철을 강제적으로 형성시킨다.Column structures that require reinforcement (600, i.e. steel, concrete columns, bridges, and shifts with various cross-sectional shapes) are separately installed with temporary equipment (working scaffolding) for reinforcement work, except when there are already installed work benches. Then, the foreign matter formed on the surface is removed using an air gun or the like. Filled concrete, which will be described later by the foreign matter, to prevent the phenomenon that the adhesion to the columnar structure is reduced. After removing the foreign matter, in the case of concrete pillars, piers, etc., to enhance the effect of the adhesive force, the surface by chipping (CHIPPING) to form irregularities forcibly.
기둥구조물을 표면처리한 후, 기둥구조물의 상부 및 하부에 연결된 상부 및 하부구조물(슬래브, 교량상판등)의 연결부위에 도4와 같이 연결철물(610,이형철근, 앵글, 앵커볼트)이 외부로 돌출되어 노출되도록 설치한다. 상기 연결철물이 내부에 포함되는 채움콘크리트를 타설하여 완성된 확대된 단면의 기둥구조물은 상부 및 하부구조물(640,650)이 일체로 거동할 수 있게되어, 구조물 전체의 내하력 및 내진성능이 현저히 증가한다. 도4에는 연결철물 사이에 본 고안의 기둥구조물보강장치가 형성되어 있는데 이로서 맨 아래쪽 기둥구조물보강장치에 더하여 다른 기둥구조물보강장치가 위쪽으로 연속하여 설치됨에 따라 좌, 우로 이동하는 것을 방지할 수 있다.(기둥구조물의 높이가 큰 경우 효과적이다.)After surface treatment of the column structure, the connecting hardware (610, deformed reinforcing bar, angle, anchor bolt) is connected to the upper and lower structures (slab, bridge deck, etc.) connected to the upper and lower parts of the column structure as shown in FIG. Protrude so that it is exposed. The pillar structure of the enlarged cross-section completed by pouring the filling concrete contained in the connection hardware is able to be integrated with the upper and lower structures (640,650), the load resistance and seismic performance of the entire structure is significantly increased. In Figure 4, the column structure reinforcement device of the present invention is formed between the connecting hardware, and in addition to the bottom column structure reinforcement device, other column structure reinforcement devices can be prevented from moving left and right as they are continuously installed upwards. (Effective when the height of the column structure is large.)
연결철물을 설치 한 후, 도3과 같이, 상기 제1보강판(100) 및제2보강판(200)이 기둥구조물로부터 일정간격을 두고 기둥구조물을 감싸면서 결합되도록 기둥구조물 맨 아래쪽부터 제1보강판 및 제2보강판의 결속판을 맞대어 놓고, 상기 결속판에 형성된 연결구멍에 결속장치의 하나인 볼트를 한쪽에서 삽입하고, 와셔 및 너트로 체결함으로서 제1보강판 및 제2보강판이 완전히 밀착,고정되도록 한다. 이로서 기둥구조물보강장치의 전체적인 형상이 기둥구조물을 감싸는 원통형상으로 형성된다.After installing the connecting hardware, as shown in Figure 3, the first reinforcing plate 100 and the second reinforcing plate 200 is a first reinforcement from the bottom of the column structure to be coupled while wrapping the column structure at a certain interval from the column structure The first reinforcing plate and the second reinforcing plate are brought into close contact with each other by binding the binding plates of the plate and the second reinforcing plate to each other and inserting a bolt, which is one of the binding devices, into the connection hole formed in the binding plate, and fastening them with washers and nuts. To be fixed. As a result, the overall shape of the column structure reinforcing device is formed in a cylindrical shape surrounding the column structure.
하나의 원통형 기둥구조물보강장치를 설치한 후에는 그 위에 연속하여 제1보강판 및 제2보강판을 상기와 같이 결속하면서 기둥구조물 전체 높이까지 기둥구조물보강장치가 형성될 수 있도록 한다.After installing one cylindrical columnar reinforcement device, the first reinforcement plate and the second reinforcement plate are continuously bound thereon, and the column structure reinforcement device can be formed to the entire height of the columnar structure.
상.하 기둥구조물보강장치의 결합은 도3의 결합부 부분상세도에서 알 수 있듯이, 아래쪽 기둥구조물보강장치의 상부에는 바깥쪽으로 걸림턱이 형성된 결합부가 형성되어 있어 위쪽 기둥구조물보강장치의 하부가 상기 걸림턱에 끼워져 결합할 수 있어 용이하게 다수의 원통형 기둥구조물보강장치를 연속하여 필요한 높이까지 설치한다.The coupling of the upper and lower columnar reinforcement devices can be seen in the detail of the coupling part of FIG. 3, and the upper part of the lower columnar reinforcement device is provided with a coupling part formed with a locking step outward, so that the lower part of the upper columnar reinforcement device is formed. It can be coupled to the engaging jaw to easily install a plurality of cylindrical columnar reinforcement device to the required height in succession.
기둥구조물보강장치를 기둥구조물 전 높이에 걸쳐 설치한 후에는, 도4에서 알 수 있듯이, 거푸집(630)을 기둥구조물보강장치로부터 일정간격(피복두께 확보)을 두고 기둥구조물보강장치를 감싸는 방식으로 설치하고, 거푸집내부로 채움콘크리트(620)를 기둥구조물 하부로부터 타설한다. 상기 거푸집도 기둥구조물보강장치와 마찬가지로 원형으로 설치하며, 채움콘크리트를 타설하기 위한 타설구멍을 거푸집에 설치해야 한다. 채움콘크리트는 거푸집과 기둥구조물보강장치 사이에 타설하지만, 기둥구조물보강장치의 몸통부에는 원형 또는 타원형 구멍이 형성되어 있기 때문에, 타설된 채움콘크리트가 상기 통공을 통해 기둥구조물보강장치와 기존 기둥구조물 사이에도 충진되므로, 보강해야할 기둥구조물 및 본 고안의 기둥구조물보강장치가 일체가 되어 외부하중에 거동한다. 즉 원통형 기둥구조물보강장치는 보강된 기둥구조물 내부에서 외부하중으로 인해 기둥구조물이 파괴되지 않도록 구속력을 발휘하여 기둥구조물이 단주(short column)일 경우에는 기둥구조물의 단면적(채움콘크리트) 및 내부철근량(원통형 기둥구조물보강장치)이 증가되는 효과가 있어 보강해야할 기둥구조물의 내하력을 보강하며, 기둥구조물이 장주(long column)일 경우에는 기둥구조물의 단면적이 증가함으로서 세장비가 상대적으로 줄어들어 좌굴파괴의 방지효과가 있으며, 결과적으로 단주거동을 하게된다.After the column structure reinforcement device is installed over the entire height of the column structure, as shown in FIG. 4, the formwork 630 is wrapped in a manner to surround the column structure reinforcement device at a predetermined interval (securing thickness) from the column structure reinforcement device. It installs and pours the filling concrete 620 into the formwork from the lower part of columnar structure. Like the column structure reinforcing device, the formwork is installed in a circular shape, and the pouring hole for placing the filling concrete should be installed in the formwork. Filled concrete is placed between the formwork and column structure reinforcement, but since the body of the column structure reinforcement is formed with a round or oval hole, the filled concrete is placed between the column structure reinforcement and the existing column structure through the through hole. Since it is also filled in, the column structure to be reinforced and the column structure reinforcing device of the present invention is integrated into the external load. In other words, the cylindrical columnar reinforcement device exerts a restraining force so that the columnar structure is not destroyed by the external load inside the reinforced columnar structure, so that when the columnar structure is a short column, the cross-sectional area of the columnar structure (filled concrete) and the internal reinforcement amount ( Cylindrical column structure reinforcing device) has the effect of increasing the load capacity of the column structure to be reinforced, and when the column structure is a long column, the cross-sectional area of the column structure increases, so that the equipment is relatively reduced, thereby preventing buckling destruction. As a result, it becomes monolithic.
채움콘크리트(620)를 기둥구조물 하부로부터 타설하기 시작하여, 상부구조물과의 연결부위를 타설할 때는, 팽창성콘크리트를 사용한다. 상기 연결부위는 지진 등과 같은 수평하중에 의한 전단력에 매우 취약한 부분이므로 본 고안에서는 연결철물을 이용하여 연결부위의 취약성을 보완하고, 더 나아가 채움콘크리트도 팽창성콘크리트를 사용하여, 팽창성콘크리트가 경화함에 따라 부피가 커지면서 연결부위를 팽창시키고, 그 반력으로 연결부위의 콘크리트가 압축력을 받으면서, 연결부위가 채움콘크리트에 의해 외부하중에 대항하는 내하력을 증대시키게 된다.When the filling concrete 620 starts to be poured from the bottom of the columnar structure and the connection portion with the upper structure is poured, the expandable concrete is used. Since the connection part is very vulnerable to the shear force caused by the horizontal load such as earthquake, the present invention compensates for the weakness of the connection part by using the connecting steel, and further, the filling concrete also uses the expandable concrete, as the expandable concrete hardens. As the volume increases, the connection part is expanded, and the reaction force receives the compressive force of the concrete at the connection part, thereby increasing the load capacity against the external load by the filling concrete.
채움콘크리트를 타설한 후, 완성된 기둥구조물의 평면단면도를 도시한 것이 도5이다. 보강되어야할 기둥구조물의 단면이 원형(도5a)인 경우뿐만 아니라, 사각형(도5b), I형 단면(도5c)인 경우, 부채살형(도5d)인 경우도, 원통형 보강판에 의해 외부하중에 대한 저항에 가장 유리한 원형단면으로 되기 때문에, 보강효과가 보강해야할 기둥구조물의 종류에 관계없이 매우 뛰어나다.5 is a plan sectional view of the completed columnar structure after pouring the filled concrete. Not only when the cross section of the column structure to be reinforced is circular (FIG. 5A), but also when the square (FIG. 5B), the I-shaped cross section (FIG. 5C), or the flat fan type (FIG. 5D), Since the circular section is the most favorable for the resistance to load, the reinforcement effect is excellent regardless of the type of column structure to be reinforced.
본 고안의 목적은 보강판, 채움콘크리트(보강판에는 통공이 형성되어 있어 보강판에 바깥쪽으로 설치된 거푸집사이에 콘크리트를 타설하여도 타설된 콘크리트는 보강판의 통공을 통해 기존 기둥구조물과 보강판사이에도 자동적으로 콘크리트가 채워진다) 및 연결철물만을 보강수단으로서 이용하므로 종래의 에폭시를 이용함으로서 보강수단인 기둥구조물로부터 탈락되어 보강효과를 저해하지 않고, 이용되지 않아 남은 에폭시를 폐기처분함으로서 발생하는 환경파괴 및 불필요한 재료낭비를 해결하며, 기둥구조물에 가해지는 압축력에 의한 기둥구조물의 파괴를 구속하는 힘을 효과적으로 이용할 수 있는 원형단면인 원통형 보강판을 이용함으로서, 기둥구조물의 단면이 어떠한 형상이라도 기둥구조물의 파괴를 구속할 수 있는 효과가 뛰어나며, 기둥구조물과 상.하부 구조물과의 연결부위를 연결철물을 설치하고, 원통형의 보강판을 설치한 후, 상기 연결철물 및 원통형의 보강판이 내부에 포함되도록 콘크리트를 타설하여 기둥구조물의 단면을 확대하는 방식이기 때문에, 기존 기둥구조물과 일체화 거동을 하면서, 원통형의 보강판이 내부 철근으로 작용하기 때문에 지진 등과 같은 수평으로 작용하는 외부하중에 의한 전단내력이 커져 내진성능이 뛰어나며, 보강수단으로서 기능하는 원통형 보강판을 보강해야할 기둥구조물로 일정간격을 두고 설치하기 용이하도록 2개의 반원형보강판이 기둥구조물을 감싸게 하고 볼트와 같은 결속장치로서 상기 반원형 보강판을 결합시키는 방식으로 설치하기 때문에 보강판을 설치하기 용이하고, 원통형의 보강판을 기둥구조물 전 높이에 걸쳐 설치하는 방식도, 아래쪽 원통형 보강판 상부에 걸림턱을 형성시키고, 위쪽 원통형 보강판의 하부가 상기 걸림턱에 끼워맞춤식으로 결합할 수 있도록 하여, 그 시공성이 매우 뛰어나며, 기둥구조물의 단면을 크게 확대하여 보강해야할 필요가 있는 경우, 상기 2개의 반원형 보강판에 별도록 반원형 보강판에 용이하게 결합할 수 있는 반원형 철근조립체(철근을 격자형상으로 용접하여 연결하고, 반원형으로 절곡가공한 것)를 추가로 형성시킬 수 있게 함으로서, 단면이 큰 기둥구조물에도 보강효과가 뛰어나며, 원통형의 보강판의 재질을 강판이나 에폭시판의 재료와 같이 휨, 압축력 및 전단력을 지지하는 데 효과적이고, 타 소재보다 비용이 적게드는 소재를 미리 공장에서 일정한 치수로 제작하여 설치하므로, 기둥보강을 위한 품질확보 및 유지관리가 용이하다.The purpose of the present invention is the reinforcement plate, filled concrete (holes are formed in the reinforcement plate, so even if the concrete is placed between the formwork installed on the outside of the reinforcement plate, the poured concrete is formed between the existing column structure and the reinforcement plate through the hole of the reinforcement plate The concrete is automatically filled) and the connecting steel is used as reinforcing means, so it is eliminated from the column structure, which is the reinforcing means by using the conventional epoxy, without impairing the reinforcing effect. And the use of cylindrical reinforcement plates, which are circular cross sections, which can effectively use the force to restrain the destruction of the column structure by the compressive force applied to the column structure. Has the effect of restraining destruction, After connecting the connection structure between the round structure and the upper and lower structures, and installing a cylindrical reinforcement plate, and then to pour the concrete to include the connecting hardware and the cylindrical reinforcement plate to expand the cross section of the column structure Because it is a method, the cylindrical reinforcement plate acts as an internal reinforcing structure while acting as an integral part of the existing column structure, and the shear strength is increased by horizontal loads such as earthquakes. It is easy to install the reinforcement plate because the two semicircle reinforcement plates surround the column structure and install the semi-circular reinforcement plate as a binding device such as bolts so that the plate structure can be easily installed at regular intervals. To install cylindrical reinforcement plate over the entire height of column structure Esophagus, the upper portion of the lower cylindrical reinforcement plate to form a locking step, and the lower portion of the upper cylindrical reinforcement plate to be fitted to the locking jaw fit, the workability is very excellent, the cross section of the column structure should be greatly enlarged and reinforced. If necessary, an additional semi-circular reinforcing assembly (welded in a lattice shape and bent in semicircle shape) that can be easily coupled to the semi-circular reinforcement plate separately from the two semi-circular reinforcement plates may be formed. It is excellent in reinforcement effect on columnar structure with large cross section, and it is effective to support bending, compressive and shearing force of cylindrical reinforcement plate like material of steel plate or epoxy plate, and it is less expensive than other materials. Since it is manufactured and installed in the factory in a certain dimension in advance, it is easy to secure and maintain the quality for reinforcing columns.
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