KR20050027097A - 지지구조물을 보강하는 장치 및 방법 - Google Patents

지지구조물을 보강하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050027097A
KR20050027097A KR1020047021064A KR20047021064A KR20050027097A KR 20050027097 A KR20050027097 A KR 20050027097A KR 1020047021064 A KR1020047021064 A KR 1020047021064A KR 20047021064 A KR20047021064 A KR 20047021064A KR 20050027097 A KR20050027097 A KR 20050027097A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon fiber
fiber sheet
end member
support
support structure
Prior art date
Application number
KR1020047021064A
Other languages
English (en)
Inventor
쉬베글러그레고르
Original Assignee
시카 테크놀러지 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시카 테크놀러지 아게 filed Critical 시카 테크놀러지 아게
Publication of KR20050027097A publication Critical patent/KR20050027097A/ko

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
    • E04C5/12—Anchoring devices
    • E04C5/127—The tensile members being made of fiber reinforced plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
    • E04C5/12—Anchoring devices
    • E04C5/122—Anchoring devices the tensile members are anchored by wedge-action
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
    • E04G2023/0262—Devices specifically adapted for anchoring the fiber reinforced plastic elements, e.g. to avoid peeling off

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

지지구조물(1)을 보강하는 장치가 개시된다. 상기 장치는 카본 섬유 시트(4)를 구비하며, 상기 카본 섬유 시트(4)의 말단은 각각 말단부재(3, 3')로 통하며, 상기 카본 섬유 시트(4)의 말단에는 본딩층(bonding layer)을 위한 커플링 수단(7)이 구비된다. 상기 카본 섬유 시트(4)는 각각 적어도 하나의 웨지(wedge)(6, 6')에 의해 상기 말단부재(3, 3')에 압착된다. 상기 커플링 수단(7)으로서, 접착제, 대략 0.1mm 내지 1.0mm의 입자크기를 가지는 마찰물질, 마찰물질로 이루어진 박막, 파우더 코팅(powder coating) 또는 플라즈마 코팅(plasma coating)이 사용된다. 초기응력(pre-stressing)을 구비하거나 구비하지 않는 본 발명에 따른 장치를 사용하여 지지구조물을 보강하는 방법이 개시된다. 상기 장치는 보강할 지지구조물에 배치할때 높은 가요성(flexibility)을 가지며, 상기 방법은 신속하고 매우 경제적으로 설치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

지지구조물을 보강하는 장치 및 방법{Device and method for the reinforcing of support structures}
본 발명은 특허청구범위 1항에 따른 지지구조물을 보강하는 장치 및 이에 상응하는 특허청구범위 10항에 따른 방법에 관한 것이다.
지지구조물을 기존의 구조에 개량할 때, 이전 규격을 초과하는 새로운 부하가 발생하는 경우에 상기 지지구조물을 적합화해야하는 문제가 종종 발생한다. 이러한 경우에 상기 지지구조물을 완전히 대체하지 않기 위해서, 이와같은 기존의 지지구조물을 보강하는 방법 및 장치가 제안되었다. 이와같은 지지구조물은 브리지(bridge), 벽돌로 이루어진 일반적으로 조립된 벽 또는 예를 들어, 철근 콘크리트 벽 또는 철근 콘크리트 지지물, 목재 지지물, 플라스틱 지지물 또는 강철 지지물일 수 있다.
오래전부터, 나중에 설치된 강철판을 사용하여 이러한 지지구조물을 보강하는 방법이 알려져 있다. 이때, 상기 강철판은, 예를 들어, 각각의 강철 시트(sheet)의 밴드(band) 형태의 강철판은 상기 지지구조물의 하나 또는 두 개의 측면상에 접착되는데, 상기 지지구조물의 인장부하된 측면상에 접착되는 것이 바람직하다. 상기 방법의 장점은, 비교적 신속하게 수행할 수 있고 물론, 접착에 대한 강한 요구가 제기되는데, 즉, 부분과 접착면의 준비가 필요하다. 상기 접착동작은, 원하는 효과를 얻기 위해서, 정확히 정의된 비율에 따라 수행되어야한다. 상기 방법에서의 문제점은 특히, 부식영역에서 발생하는데, 즉, 예를 들어, 브리지 지지물과 같은 지지구조물이 야외에서 보강되어야만 하는 경우에 발생한다. 비교적 높은 중량과 이러한 강철 시트의 제조로 인해, 최대 삽입가능한 길이가 제한된다. 마찬가지로, 폐쇄된 공간에서 삽입되는 공간상의 이유로 인해, 상기 경화된 강철 시트를 해당 공간으로 운반할 수 없는 문제점이 발생한다. 또한, 상기 강철 시트는 "머리 위(overhead)"로 적용할 때, 접착제를 경화할 때까지 보강할 지지구조물에 대해 압착할 수 있는데, 이는 마찬가지로, 높은 비용을 의미한다.
최근에는, 탄소 시트(카본 섬유 시트(carbon-fibre sheet))도 상기 지지구조물의 인장측상에 접착된다. 또한, 이와같은 구조에 대한 지지력은 지지저항 및 유연성의 증가로 인해 추후에 개선된다. 이때, 보다 작은 중량에서 강철 시트보다 높은 고정력을 가지며, 보다 간단하게 배치할 수 있는 시트를 간단하고 비용적절하게 적용할 수 있는 장점이 있다. 마찬가지로, 부식저항성이 향상되므로, 이와같은 보강는 야외에서의 지지구조물의 보강에도 적합하다. 그러나, 이때, 특히, 상기 시트의 말단을 고정하는 것이 문제점으로서 입증되었다. 상기 영역에서도, 상기 시트가 분리되는 위험이 특히 커지며, 시트 말단으로부터의 힘이 지지물로 유입되는 문제점이 존재한다. 이에 대한 알려진 해결안은, 각각의 웨지(wedge) 형태의 제거부의 편평한 각도에서 진행하는 홀(hole)을 상기 지지물에 형성하고, 상기 홀에는 상기 카본 섬유 시트의 말단이 삽입되거나 프레임(frame), 고리(loop), 플레이트(plate) 등등을 이용하여 상기 지지물에 대해 압착하는 데에 있다. 이로써, 분리방식이 개선되고 상기 지지물로부터의 힘이 상기 시트로 유입되는 것이 향상된다.
일반적으로, 이와같은 카본 섬유 시트는 초기응력(pre-stressing)없이, 즉, 느슨하게 상기 지지물상에 접착된다. 따라서, 상기 시트의 보강전위(potential)의 대부분이 사용되지 않는다. 이는, 기본부하를 초과하고 나서야, 즉, 요구에 따라 실제 사용부하로 인해 상기 시트의 지지동작이 시작되기 때문이다. 상기 시트를 보다 양호하게 사용하기 위해서, 초기응력된 상기 시트를 상기 지지물상에 접착하는 구상이 제안된다. 이와관련하여 알려진 해결안에 따르면, 상기 카본 섬유 시트의 말단에는 양측으로 짧은 강철판이 접착되며, 그리고나서 상기 강철판은 서로 분리되어 고정되며 이와동시에 상기 카본 섬유 시트가 초기응력되고 상기 초기응력된 장치는 보강할 지지물에 접착된다. 상기 접착물을 건조시킨 후에, 상기 시트는 상기 말단에서 플레이트, 고리 등등을 사용하여 상기 지지물에 대해 압착되며 이어서, 상기 강철판을 구비한 상기 말단은 분리된다. 상기 방법을 수행할 때 매우 높은 비용이 초래되며, 상기 방법은 모든 적용예에서 사용할 수 없다. 전술한 상기 시트말단의 고정은 제한적으로만 건물의 초기응력에 대해 적합하다.
EP1007809에 따르면, 예를 들어, 콘크리트 지지물과 같은 지지부재를 보강하는 방법이 알려져 있다. 상기 방법에 있어서, 카본 섬유 시트가 사용되며, 상기 카본 섬유 시트는 말단측으로 분리되며 일정한 각도로 서로 말단부재의 고정슬롯(slot)에 접착되고, 잠기거나 마찰말단상으로 고정된다. 상기 말단부재는 상기 지지부재의 인장측상에 접착되고, 잠기거나 마찰말단상으로 고정되는데, 예를 들어, 상기 지지부재내의 해당 리세스(recess)로 초기응력으로 또는 초기응력없이 삽입된다. 상기 해결안에 따르면, 짧고 복잡한 말단고정시 상기 시트에 대한 상대적으로 큰 고정력을 실현할 수 있는 것이 장점이다. 또한, 힘이 접착제를 사용하지않고도 유입될 수 있다(마찰말단). 그러나, 상기 카본 섬유 시트를 작업시 미리 대량생산해야만 하거나 작업시 일정한 길이로 잘라야만 한다. 또한, 상기 시트의 분할은 정밀작업의 까다로운 공정을 필요로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 카본 섬유 시트 및 말단부재를 구비한 장치를 개략적으로 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 말단부재가 웨지구동전의 상태에 위치한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 말단부재가 웨지 및 카본 섬유 시트상의 케이스로 압착하기전의 상태에 위치한 단면도이다.
본 발명은 지지구조물을 보강하는 장치를 제공함으로써, 공간절약적이며, 초기응력을 구비하거나 구비하지 않고, 특히, 공사장과 같은 장소의 설치에 적합하여, 신속하고 위험하지 않게 하는데에 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 특허청구범위 1항에 따른 장치 및 특허청구범위 10항, 11항, 및 13항에 따른 방법에 의해 달성된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명부 및 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 카본 섬유 시트(carbon-fibre sheet) 및 말단부재를 구비한 장치를 개략적으로 도시한다.
지지구조물(1)은 상측에 두 개의 제거부(2, 2')를 구비한다. 상기 제거부(2, 2')는 말단부재(3, 3')를 제거하기 위해 구비된다. 카본 섬유 시트(4)는 상기 지지구조물(1)을 변형하며 상기 말단부재(3, 3')에 압착된다.
상기 제거부(2, 2')는 일반적으로 상기 지지구조물(1)에서 절삭되며, 각각이 천공되거나 일반적으로 원통형태를 가진다. 이와같은 말단부재의 배치는 공간절약적이며, 특히 바람직한 것으로서 입증된다. 상기 카본 섬유 시트(4)는 접착층에 의해 상기 지지구조물(1)에 완전히 또는 적어도 부분적으로 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 말단부재가 웨지구동전의 상태에 위치한 단면도이다.
상기 카본 섬유 시트(4)는 케이스(5) 중심에 위치하며 웨지(wedge)(6, 6')에 의해 중심에 고정된다. 보다 넓은 케이스 말단을 넘어서는 상기 웨지(6. 6')는 구동이전에 위치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 원추형으로 진행하는 상기 케이스(5)의 말단에 대해 상기 웨지(6. 6')를 구동할 때, 필요한 횡압력이 상기 카본 섬유 시트(4)상에 가해지며, 이로 인해, 상기 웨지(6, 6')는 상기 케이스(5)에 움직일 수 없게 고정된다(마찰말단). 상기 카본 섬유 시트(4)가 상기 케이스(5)로부터 미끄러지는 것이 알려진 문제점이며, 이는, 여기서, 본 발명에 따르면, 커플링 수단(7)에 의해 효과적으로 방지된다. 상기 커플링 수단(7)은 상기 카본 섬유 수단(4) 상에서 적어도 일측으로, 그러나, 바람직하게는, 양측으로 배치되며, 이에 따라 상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 케이스(5)의 영역에서 상기 커플링 수단(7)을 적어도 부분적으로 차폐한다. 상기 케이스(5), 상기 웨지(6, 6'), 및 상기 커플링 수단(7)은 상기 말단부재(3)를 형성한다.
본 발명에 따른 장치는 초기응력(pre-pressing)으로 또는 초기응력없이 사용될 수 있으므로, 상기 말단부재(3)는 고정헤드 또는 인장헤드로서도 특징지워진다.
상기 케이스(5)는 플라스틱, 특히, 섬유보강된 플라스틱, 강철 또는 또다른 매우 견고한 물질로 이루어진다. 상기 케이스(5)는 적어도 내측상에 원추형으로서 형성되며 실질적으로 원형, 타원형 내부 횡단면을 구비하거나 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 내부 횡단면을 구비한다. 상기 케이스(5)의 외측은 상기 내측과는 상관없이 임의로 선택될 수 있는데, 즉, 예를 들어, 원통형태, 바람직하게는 마찬가지로 원추형이다.
상기 웨지(6, 6')는 플라스틱, 특히, 섬유보강된 플라스틱, 강철 또는 또다른 매우 견고한 물질, 세라믹 또는 알루미늄, 모르타르(mortar), 콘크리트 또는 주형성분으로 제조된다. 상기 웨지(6, 6')는 가장 간단한 경우 두 개의 동일한 웨지로 이루어진다. 이는 상기 웨지(6, 6')를 분할하는 것을 고려할 수 있으며, 이때, 예를 들어, 2 x 2 웨지의 분할에서 두 개는 상기 카본 섬유 시트(4)의 상측에 그리고 두 개는 상기 카본 섬유 시트(4)의 하측에 위치한다. 대략 두 개 및 세 개 웨지로의 비대칭적 분할도 고려할 수 있다.
모든 경우, 상기 카본 섬유 시트(4)가, 상기 케이스(5)에 이미 단단히 연결된 해당 상대편에 의해 중심에 고정되면, 단일의 웨지도 구동될 수 있다.
다른 한편으로는, 두 개의 웨지중 제1 웨지가 예를 들어, 상기 케이스(5) 내의 웨지가 접착제에 의해 말단위치에 고정될 수 있으며, 이에 따라, 단일의, 제2 웨지가 구동된다. 이러한 배치는, 단지 일측으로만 사용할 경우, 해당하는 초기응력장치에 의해 필요한 초기응력이 발생되는 장점을 가진다. 이로써, 본 발명에 따른 장치의 실질적 장점이 이미 등장한다.
상기 커플링 수단(7)은 접착제, 대략 0.1mm 내지 1.0mm의 입자크기를 가지는 마찰물질, 마찰물질로 이루어진 박막, 파우더 코팅(powder coating) 또는 플라즈마 코팅(plasma coating) 등등으로 이루어진다. 상기 커플링 수단(7)은 상기 카본 섬유 시트(4)와 상기 웨지(6, 6') 사이의 이른바 '본딩층(bonding layer)'을 형성한다. 상기 커플링 수단(7)은 강제적이지 않게 단지 상기 카본 섬유 시트(4)상에만 존재한다. 오히려, 상기 커플링 수단(7)은 상기 케이스(5)의 내측에도 배치될 수 있으며, 완전평면으로, 부분적으로, 인장방향으로 배치된 레일에 배치될 수 있거나, 상기 인장방향에 대해 나선형으로 배치된다. 실질적으로, 상기 카본 섬유 시트(4)와 상기 웨지(6, 6')사이에 마찰 파라미터가 존재하고 모든 경우에 상기 케이스(5)에 비해 크며, 상기 웨지(6, 6')를 압착할 때 발생하는 필요한 횡압력이 존재한다.
상기 웨지(6, 6')가 상기 카본 섬유 시트(4) 주위에서 압착되거나 구동되는 본 발명에 따른 방법은 추후 설명될 것이다. 상기 웨지(6, 6')에 대한 화살표는 압착방향을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 말단부재가 웨지 및 카본 섬유 시트상의 케이스로 압착하기전의 상태에 위치한 단면도이다.
상기 원추형으로서 형성된 케이스(5)는 50mm 및 65mm의 외경을 구비한다. 상기 케이스(5)는 타원형의 횡단면을 구비하며, 110mm 길이이며, 6.0mm의 벽 강도를 가진다. 상기 케이스(5)는 탄소섬유접착물질(CFK)로 이루어진다. 상기 카본 섬유 시트(4)는 2.4mm x 60mm의 횡단면을 가지며, 탄소섬유에 의해 보강된 플라스틱(Sika CARBODUR, Sika AG, CH-8048 쮜리히(Zuerich))이다. 커플링 수단(7)으로서, 상기 카본 섬유 시트(4)에 대해 양측으로 상기 케이스(5)의 영역에는 양측으로 코팅된, 반영구적인 연마용지가 배치된다. 상기 웨지(6, 6')과 상기 케이스(5) 사이에는 접착제가 필요하지 않다. 상기 두 개의 웨지(6, 6')는 마찬가지로, 탄소섬유보강된 플라스틱(CFK)로 제조된다. 상기 웨지(6, 6')는 200kN의 힘에 의해 상기 케이스(5)에 구동되거나 압착된다. 이와같은 인장헤드 또는 이와같은 말단부재는 적어도 300kN의 시험력으로 저항한다.
상기 케이스(5)의 질량은 넓은 공간에서 가변할 수 있으며, 이는 항상 소정의 시트 횡단면에 따라 좌우된다.
본 발명에 따르면, 상기 실시예는 대안적 방법을 도시한다. 상기 대안적 방법에 있어서, 상기 케이스가 상기 웨지 및 상기 카본 섬유 시트상에서 압착되며, 이는 추후 설명될 것이다. 상기 케이스(5)에 대한 화살표는 압착방향을 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 장치를 사용하여 지지구조물을 보강하는 방법이 설명된다.
카본 섬유 시트는 롤러에 의해 공사장으로 인도되어야 하며, 거기서 일정한 길이로 잘라지고, 상기 시트 말단을 분할하지 않고 인장되고 고정되어야 한다.
제1 단계에서, 상기 지지구조물(1)에는 제거부(2, 2') 또는 리세스(recess)가 배치되는데, 즉, 상기 제거부(2, 2') 또는 리세스가 제거되고, 절삭되며 천공된다. 상기 제거부(2, 2')에는 이른바 '지지물'이 알려진 방식으로 배치되거나 삽입되고, 힘 유입부재로서 사용되며, 거기서 정확하게 배치된다.
제2 단계에서, 상기 카본 섬유 시트(4)가 진입되거나 안내되고 배치되며, 차례대로, 상기 제1 제거부(2) 및 상기 제1 지지물, 및 상기 제1 말단부재(3)를 통과하며, 상기 지지구조물(1) 주위에 배치되고, 상기 카본 섬유 시트(4)가 상기 제2 말단부재(3)를 넘어설 때까지 상기 제2 제거부(2') 및 상기 제2 지지물, 및 상기 제2 말단부재(3')를 통과한다. 상기 카본 섬유 시트(4)는 일반적으로 롤러에 의해 공사장으로 인도되며 거기서 롤러 받침대로부터 제거된다. 모든 경우, 대량생산된 카본 섬유 시트는 U자 형태로 사용될 수도 있다.
제3 단계에서, 상기 커플링 수단(7)은 상기 카본 섬유 시트(4)상으로 배치되는데, 실질적으로 상기 말단부재(3, 3')의 영역 내에 배치된다.
제4 단계에서, 상기 제2 말단부재(3')의 상기 적어도 하나의 웨지(6')는 상기 제2 케이스(5')로 압착된다. 이때, 상기 압착동작은 상기 카본 섬유 시트(4)로의 인장없이 수행된다. 이에 따라, 상기 카본 섬유 시트(4)는 초기응력되며, 이는, 상기 제1 말단부재(3)를 지나 기존의 초기응력장치에 의해 수행된다. 상기 카본 섬유 시트(4)의 말단에서 양측의, 동시적 인장이 수행될 수도 있으며, 이때, 상기 두 개의 말단부재(3, 3')를 지나 초기응력장치가 존재한다. 그러나, 초기응력은 완전히 수행되지 않을 수도 있다.
제5 단계에서, 상기 제1 말단부재(3)의 적어도 하나의 웨지(6)는 구동되거나 압착된다. 상기 제1 말단부재(3)에 의해 상기 카본 섬유 시트(4)가 분리된다. 이로써, 상기 지지물을 보강하는 방법이 종료된다. 보강할 지지구조물(1)의 인장측 주위에 배치되는 상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 인장측 상에 적어도 부분적으로 접착될 수 있다.
대안적 방법은 제1 내지 제3 단계를 보류하고 하기와 같이 변경된 제4 및 제5 단계에 의해 구성된다.
제4 단계에서, 상기 제2 케이스(5')는 상기 제2 말단부재(3')의 적어도 하나의 웨지(6') 및 상기 카본 섬유 시트(4) 상에서 압착되며, 이때, 상기 압착동작은 상기 카본 섬유 시트(4)로의 인장없이 수행된다. 이에 따라, 상기 카본 섬유 시트(4)는 초기응력되며, 이는 상기 제1 말단부재(3)를 지나 존재하는 초기응력장치에 의해 수행된다. 상기 초기응력은 수행되지 않을 수도 있다.
제5 단계에서, 상기 제1 케이스(5)는 상기 제1 말단부재(3)의 적어도 하나의 웨지(6) 상에서 상기 카본 섬유 시트(4)에 의해 압착된다. 상기 제1 말단부재(3)에 의해 상기 카본 섬유 시트(4)가 분리된다. 이로써, 상기 지지물을 보강하는 대안적 방법이 종료된다.
또다른 대안적 방법은 제1 내지 제3 단계를 보류하고 하기와 같이 변경된 제4 및 제5 단계에 의해 구성된다.
제4 단계에서, 상기 카본 섬유 시트(4)는 초기응력되거나 10% 내지 20%로 과응력되며, 이때, 상기 적어도 하나의 웨지(6, 6')는 느슨하게 상기 케이스(5)에 삽입되지만 아직 압착되지 않는다. 모든 경우의 접착제 또는 고정장치는 상기 웨지를 상기 위치에서 안정적으로 고정한다.
제5 단계에서, 상기 초기응력이 부분적으로 해제되며, 이때, 상기 적어도 하나의 웨지(6, 6')는 자체적으로 잠겨져 상기 케이스(5)로 이동되거나 압착된다. 상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 제1 말단부재(3)에 의해 분리된다. 이로써, 상기 지지물을 보강하는 또다른 대안적 방법이 종료된다.
본 발명에 따른 장치는 특히, 덮개 또는 브리지 지지물과 같은 콘크리트 지지구조물을 개량할 때에 적합하다. 또한, 상기 장치는 종래의 카본 섬유 시트의 모든 알려진 적용예, 예를 들어, 담 작업, 목재운반작업, 강철조립 및 지진보강시에도 사용될 수 있다. 상기 간단한 초기응력성으로 인해, 상기 카본 섬유 시트의 고정성을 보다 많이 사용할 수 있다. 또한, 상기 초기응력은, 기존의 지지부재의 인장측상에서 초기압착이 수행되도록 작용하므로, 이는 예를 들어 브리지 지지물에서 바람직하다.
상기 방법은 높은 경제성 및 신속한 설치로 특징지워지며, 상기 장치는 보강할 지지구조물에 배치할 때 높은 가요성(flexibility)에 의해 특징지워진다.

Claims (14)

  1. 지지구조물(1)을 보강하는 장치에 있어서,
    카본 섬유 시트(carbon-fibre sheet)(4)를 구비하며,
    상기 카본 섬유 시트(4)의 말단은 각각 말단부재(3, 3')로 통하며,
    상기 카본 섬유 시트(4)의 말단에는 본딩층(bonding layer)을 위한 커플링(coupling) 수단(7)이 구비되며,
    상기 카본 섬유 시트(4)는 각각 적어도 하나의 웨지(wedge)(6, 6')에 의해 상기 말단부재(3, 3')에 압착되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커플링 수단(7)은 적어도 상기 카본 섬유 시트(4)의 일측상에 배치되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커플링 수단(7)은 상기 말단부재(3)의 영역에서 적어도 부분적으로 차폐되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 수단(7)은 접착제, 대략 0.1mm 내지 1.0mm의 입자크기를 가지는 마찰물질, 마찰물질로 이루어진 박막, 파우더 코팅(powder coating) 또는 플라즈마 코팅(plasma coating)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 말단부재는, 적어도 내측이 원추형으로서 형성되는 케이스(case)(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 케이스(5)는 실질적으로 원형 또는 타원형 내부 횡단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 케이스(5)는 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 내부 횡단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 말단부재(3)는 금속 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  9. 제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 수단(7)은 상기 케이스(5)의 내측과 상기 웨지(6, 6') 사이에 존재하며 적어도 부분적으로 차폐되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 장치.
  10. 제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 지지구조물(1)을 보강하는 방법에 있어서,
    상기 지지구조물(1)에는 제거부(2, 2')가 부착되며, 상기 제거부(2, 2')에는 지지물이 삽입되고 배치되며,
    카본 섬유 시트(4)는 차례대로 상기 제1 제거부(2) 및 상기 제1 지지물, 및상기 제1 말단부재(3)를 통과하며, 상기 지지구조물(1) 주위에 배치되고, 상기 카본 섬유 시트(4)가 상기 제2 말단부재(3')를 넘어설 때까지 상기 제2 제거부(2') 및 상기 제2 지지물, 및 상기 제2 말단부재(3')를 통과하며,
    커플링 수단(7)은 상기 말단부재(3, 3')의 영역 내에서 상기 카본 섬유 시트(4) 상에 배치되며,
    상기 제2 말단부재(3')의 적어도 하나의 웨지(6')는 상기 카본 섬유 시트(4)에 의해 제2 케이스(5')에 압착되며, 상기 압착동작은 상기 카본 섬유 시트(4)상으로의 인장(tension)없이 수행되며,
    상기 제1 말단부재(3)의 적어도 하나의 웨지(6)는 구동되거나 압착되며,
    상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 제1 말단부재(3)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 방법.
  11. 제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 지지구조물(1)을 보강하는 방법에 있어서,
    상기 지지구조물(1)에는 제거부(2, 2')가 부착되며, 상기 제거부(2, 2')에는 지지물이 삽입되고 배치되며,
    카본 섬유 시트(4)는 차례대로 상기 제1 제거부(2) 및 상기 제1 지지물, 및상기 제1 말단부재(3)를 통과하며, 상기 지지구조물(1) 주위에 배치되고, 상기 카본 섬유 시트(4)가 상기 제2 말단부재(3')를 넘어설 때까지 상기 제2 제거부(2') 및 상기 제2 지지물, 및 상기 제2 말단부재(3')를 통과하며,
    커플링 수단(7)은 상기 말단부재(3, 3')의 영역 내에서 상기 카본 섬유 시트(4) 상에 배치되며,
    제2 케이스(5')는 상기 제2 말단부재(3')의 적어도 하나의 웨지(6') 및 상기 카본 섬유 시트(4)상에서 압착되며, 상기 압착동작은 상기 카본 섬유 시트(4)상으로의 인장(tension)없이 수행되며,
    제1 케이스(5)는 상기 제1 말단부재(3)의 적어도 하나의 웨지(6) 및 상기 카본 섬유 시트(4)상에서 압착되며,
    상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 제1 말단부재(3)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 장치는 초기응력(pre-stressing)을 구비하거나 구비하지 않고 설치되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 방법.
  13. 제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 지지구조물(1)을 보강하는 방법에 있어서,
    상기 지지구조물(1)에는 제거부(2, 2')가 부착되며, 상기 제거부(2, 2')에는 지지물이 삽입되고 배치되며,
    카본 섬유 시트(4)는 차례대로 상기 제1 제거부(2) 및 상기 제1 지지물, 및 상기 제1 말단부재(3)를 통과하며, 상기 지지구조물(1) 주위에 배치되고, 상기 카본 섬유 시트(4)가 상기 제2 말단부재(3')를 넘어설 때까지 상기 제2 제거부(2') 및 상기 제2 지지물, 및 상기 제2 말단부재(3')를 통과하며,
    커플링 수단(7)은 상기 말단부재(3, 3')의 영역 내에서 상기 카본 섬유 시트(4) 위로 배치되며,
    상기 카본 섬유 시트(4)는 초기응력되거나 10% 내지 20%로 과응력되며, 적어도 하나의 웨지(6, 6')는 느슨하게 케이스(5)에 삽입되지만 아직 압착되지 않으며,
    상기 초기응력이 부분적으로 해제되며, 상기 적어도 하나의 웨지(6, 6')는 자체적으로 잠겨져 상기 케이스(5)로 이동되거나 압착되며,
    상기 카본 섬유 시트(4)는 상기 제1 말단부재(3)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서, 상기 카본 섬유 시트(4)는 보강할 지지구조물(1)의 인장측 주위에 배치되며 상기 인장측상에서 적어도 부분적으로 접착되는 것을 특징으로 하는 지지구조물을 보강하는 방법.
KR1020047021064A 2002-06-26 2003-06-25 지지구조물을 보강하는 장치 및 방법 KR20050027097A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH11012002 2002-06-26
CH1101/02 2002-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050027097A true KR20050027097A (ko) 2005-03-17

Family

ID=29783972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047021064A KR20050027097A (ko) 2002-06-26 2003-06-25 지지구조물을 보강하는 장치 및 방법

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20060196146A1 (ko)
EP (1) EP1525360A1 (ko)
JP (2) JP2005530942A (ko)
KR (1) KR20050027097A (ko)
CN (1) CN1662718A (ko)
AU (1) AU2003240356A1 (ko)
CA (1) CA2490947A1 (ko)
NZ (1) NZ537872A (ko)
RU (1) RU2005101760A (ko)
WO (1) WO2004003316A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH696767A5 (de) * 2003-07-23 2007-11-30 Sacac Schleuderbetonwerk Ag Klemm- und Spannhalterung für den temporären Einsatz an CFK-Verstärkungsstäben mit kreisrundem Querschnitt sowie zugehörige CFK-Verstärkungsstäbe.
US7640712B1 (en) * 2006-08-30 2010-01-05 The Woodstone Company Window glazing assembly having a carbon fiber insert member
DE102009016693A1 (de) * 2009-04-07 2010-10-14 Thomas Friedrich Ankerhülse für die Verankerung von vorgespannten Bewehrungselementen
EP2420622A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-22 Sika Technology AG Vorrichtung zur Krafteinleitung in Zugglieder aus faserverstärkten Kunststoff-Flachbandlamellen
US9322508B2 (en) 2011-09-01 2016-04-26 University Of South Florida Systems and methods for applying reinforcement material to existing structures
JP5236108B1 (ja) * 2011-12-21 2013-07-17 株式会社富士ボルト製作所 圧着構造の形成方法
JP6043942B2 (ja) * 2011-12-21 2016-12-14 株式会社富士ボルト製作所 圧着構造の形成方法
EP2631392A1 (de) * 2012-02-21 2013-08-28 Sika Technology AG Vorrichtung zur Krafteinleitung in Zugglieder aus faserverstärkten Kunststoff-Flachbandlamellen
CN103628697B (zh) * 2013-11-22 2016-06-29 广西科技大学 光纤光栅纤维增强复合材料拉挤连续成型智能板
US11236508B2 (en) * 2018-12-12 2022-02-01 Structural Technologies Ip, Llc Fiber reinforced composite cord for repair of concrete end members
CN113863707B (zh) * 2021-10-08 2022-09-30 合肥双诺建筑结构工程有限公司 一种采用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁及加固方法
CN114753669B (zh) * 2022-04-27 2023-04-21 华中科技大学 一种组合式frp抗剪加固装置及其应用
TWI824956B (zh) * 2023-03-25 2023-12-01 安能複材科技股份有限公司 斜塊式之預應力纖維板結構
TWI817912B (zh) * 2023-03-25 2023-10-01 安能複材科技股份有限公司 預應力纖維板結構及施工方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3224259A (en) * 1962-01-16 1965-12-21 Instron Corp Specimen grip for tensile testing apparatus
FR2045703B1 (ko) * 1969-06-24 1973-10-19 Stup Procedes Freyssinet
AT328156B (de) * 1974-04-26 1976-03-10 Felten & Guilleaume Ag Oester Verankerungsvorrichtung fur verbundstrange aus einem kunststoffkorper und in diesen eingebetteten insbesondere parallelen drahten
EP0343316A1 (de) * 1979-08-13 1989-11-29 RESTRA-Patentverwertung GmbH Vorrichtung zur Endverankerung mindestens eines als Spannglied im Spannbetonbau eingesetzten Stabes aus Faser-Verbundwerkstoff
US4307550A (en) * 1980-02-29 1981-12-29 Abraham Behar Apparatus for pre-stressing concrete structural member
DE3438355A1 (de) * 1984-10-19 1986-04-24 Philipp Holzmann Ag, 6000 Frankfurt Keilverankerung fuer spanndrahtlitzen
JPH0514972Y2 (ko) * 1986-12-24 1993-04-21
US4837995A (en) * 1987-05-13 1989-06-13 Mitsubishi Mining And Cement Co., Ltd. Anchoring device for a tension member of prestressed concrete
JPH0625459B2 (ja) * 1988-10-31 1994-04-06 株式会社ピー・エス Ｐｃ緊張材の定着方法及びその定着装置
JP2824911B2 (ja) * 1989-04-13 1998-11-18 東急建設株式会社 炭素繊維強化プラスチック平面板の定着方法
CH687399A5 (de) * 1992-04-06 1996-11-29 Eidgenoessische Materialpruefung Verfahren und Vorrichtung zur Schubverstaerkung an einem Bauwerkteil.
JP2636662B2 (ja) * 1993-03-02 1997-07-30 鹿島建設株式会社 Ｆｒｐ緊張材の定着装置
US5671572A (en) * 1994-02-11 1997-09-30 Siller-Franco; Jose Luis Method for externally reinforcing girders
US5802788A (en) * 1994-02-22 1998-09-08 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Komatsu Plastics Industry Co., Ltd. Fixing device for tensioning member for prestressed concrete
US6082063A (en) * 1996-11-21 2000-07-04 University Technologies International Inc. Prestressing anchorage system for fiber reinforced plastic tendons
JP3240959B2 (ja) * 1997-06-11 2001-12-25 株式会社大林組 帯状ｐｃ緊張材の定着具
EP1016767A4 (en) * 1997-09-16 2001-08-01 Nippon Steel Corp REINFORCEMENT STRUCTURE FOR CONCRETE ELEMENT AND METHOD FOR REINFORCEMENT
DE19753318A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Sika Ag Verstärkungselement für lastaufnehmende oder lastübertragende Bauteile sowie Verfahren zu dessen Befestigung an einer Bauteiloberfläche
JPH11210163A (ja) * 1998-01-28 1999-08-03 Ps:Kk Ｆｒｐ緊張材の定着具
JP3222831B2 (ja) * 1998-03-26 2001-10-29 安藤建設株式会社 柱及び梁部材の耐震補強構造
JP2001040881A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Maeda Corp 柱梁接合部の補強構造
US6513287B1 (en) * 2000-09-05 2003-02-04 Felix L. Sorkin Apparatus for forming a dead-end anchorage of a post-tension system
US6684585B2 (en) * 2001-05-30 2004-02-03 Robert Campbell Method and apparatus for providing a visual indication of the tension applied to a tendon of a post-tension system
US6718707B2 (en) * 2002-02-22 2004-04-13 Frederick S. Marshall Cable end wedge lock
ITMI20022119A1 (it) * 2002-10-04 2004-04-05 Benito Zambelli Dispositivo per il collegamento di una trave a pilastri,

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005530942A (ja) 2005-10-13
US20060196146A1 (en) 2006-09-07
JP2009108675A (ja) 2009-05-21
NZ537872A (en) 2007-01-26
WO2004003316A1 (de) 2004-01-08
US20090044483A1 (en) 2009-02-19
AU2003240356A1 (en) 2004-01-19
CA2490947A1 (en) 2004-01-08
EP1525360A1 (de) 2005-04-27
CN1662718A (zh) 2005-08-31
RU2005101760A (ru) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6851232B1 (en) Reinforcement device for supporting structures
KR20050027097A (ko) 지지구조물을 보강하는 장치 및 방법
US5617685A (en) Method and apparatus for increasing the shear strength of a construction structure
US6385940B1 (en) Method and apparatus for strengthening/restoring a reinforced/prestressed concrete structure
JP4271146B2 (ja) 引張り部材を支持フレームに取り付ける方法及びこの方法を実施する装置
JP3983599B2 (ja) コンクリート部材の補強方法及びそれに使用される緊張材の緊張装置
KR20060104253A (ko) 콘크리트구조물 외부 프리스트레싱 이중 보강방법 및 이에사용되는 장치
KR20060126200A (ko) 인장두 및 인장두가 형성된 섬유판을 이용한 콘크리트구조물 외부 프리스트레싱 2중 보강공법
JPH04285247A (ja) プレストレス導入部材およびプレストレス導入方法
CN208604971U (zh) 一种碳纤维板的锚固结构
KR100456378B1 (ko) 콘크리트 구조물 보강용 패널 및 이를 이용한 콘크리트구조물 보강방법.
JPH04189977A (ja) 既存コンクリート躯体の補強構造
US8881493B2 (en) Force application element, extension element, and a method for increasing the tensile load of a strip-shaped material
KR101818153B1 (ko) 콘크리트 구조물 보강장치 및 이를 이용한 보강 공법
US10323427B2 (en) Anchorage device
JP4087978B2 (ja) 緊張材定着体の形成方法
JP4324302B2 (ja) 既存構造物の補強工法
JP2000073586A (ja) コンクリート構造部材の補強方法、ｆｒｐ補強テープ及び補強用接着剤
JP4181181B2 (ja) 構造物の補強工法
KR200326106Y1 (ko) 보강재에 긴장력을 도입, 접착한 후에 보강재의양측단부에 정착장치를 이용하여 보강재를 고정정착한다음 긴장력을 릴리스하여 프리스트레스를 도입한 보강구조
KR200277974Y1 (ko) 콘크리트 구조물 보강용 패널.
KR20040098316A (ko) 보강재에 긴장력을 도입, 접착한 후에 보강재의양측단부에 정착장치를 이용하여 보강재를 고정정착한다음 긴장력을 릴리스하여 프리스트레스를 도입한보강구조 및 이를 이용한 구조물 보수보강 공법
JP4359665B2 (ja) 有孔木材の補強方法及びその装置
JPH11247462A (ja) 鉄筋コンクリート柱類の補強方法
KR19990019541A (ko) 보강재의 단부 강성 증대에 의한 구조물 보강공법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application