KR20100116766A - 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법 - Google Patents

강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 관한 것으로서, 특히 벽식 아파트의 리모델링시 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 있어서, 상기 벽식 아파트의 기존 벽체에 X자 형태의 강판 부재를 일면 또는 양면에 설치하되, 상기 벽식 아파트의 슬래브와 기존 벽체의 모서리에 앵커 볼트에 의해 고정 설치된 결합 부재와 용접하여 결합하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 기존 벽체에 강판을 앵커 볼트에 의해 슬래브와 골조에 고정된 플레이트를 이용하여 X자 형태로 부착하여 횡력에 저항할 수 있도록 함으로써 리모델링시 설치가 간단하고, 시공 기간이 짧아 시공 단가를 낮출 수 있다.
벽식, 아파트, 리모델링, 기존 벽체, 강판, 횡력, 내진

Description

강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법{METHOD IMPROVING EARTHQUAKE RESISTANT CAPACITY OF EXISTING WALLS USING STEEL PLATES}
본 발명은 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 기존 벽체에 강판을 앵커 볼트에 의해 슬래브와 골조에 고정된 플레이트를 이용하여 X자 형태로 부착함으로써 횡력에 저항할 수 있도록 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 관한 것이다.
일반적으로 벽식 아파트 리모델링시 현행 규준의 내진 성능을 만족시키기 위하여 대부분의 경우 평면 확장부에 신규 벽체 및 코어를 증설하는 데, 이러한 신설된 벽체에 상당한 내력을 부담시켜 규준을 충족시킨다.
하지만 이러한 신규 벽체의 과도한 내력집중으로 인하여 신구 구조물의 횡강성 차이가 발생하여 구조안정성에 문제가 있다.
현재 기존 벽체에 대해 강판 보강법을 현장에 적용하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 기존 벽체(1)에 다수개의 앵커(3)를 설치하고, 앵커(3)를 이용하여 강판(5)을 벽체(1)에 용접 고정하는 방식이다.
그러나, 이러한 기존 벽체에 강판을 보강하는 방법은 횡력에 대한 보강보다 는 중력에 대한 보강에 초점이 맞추어져 있고 강판을 용접하여 지압을 받도록 한 부분이 성능을 발휘하지 못하고 변형을 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 벽체에 강판을 앵커 볼트에 의해 슬래브와 골조에 고정된 플레이트를 이용하여 X자 형태로 부착함으로써 횡력에 저항할 수 있도록 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
벽식 아파트의 리모델링시 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 있어서, 상기 벽식 아파트의 기존 벽체에 X자 형태의 강판 부재를 일면 또는 양면에 설치하되, 상기 벽식 아파트의 슬래브와 기존 벽체의 모서리에 앵커 볼트에 의해 고정 설치된 결합 부재와 용접하여 결합하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 강판 전단 부재는 직사각 패널 형태로 형성되어 상기 기존 벽체의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판과; 상기 제 1강판과 교차하여 상기 기존 벽체의 상단 타측 모서리와 하단 일측 모서리에 설치되는 제 2강판으로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 제 1강판은 상기 기존 벽체와 에폭시에 의해 접착 고정되고, 상기 제 2강판은 상기 제 1강판과 교차시 상기 제 1강판 두께만큼 형성된 공 극에 에폭시가 충진되어 상기 기존 벽체에 접착 고정된다.
여기에서 또, 상기 강판 부재는 직사각 패널 형태로 형성되어 상기 기존 벽체의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판과; 상기 제 1강판과 동일 두께를 가지는 직사각 패널 형태로 형성되되, 상기 제 1강판의 중앙부 양측면에서 용접되는 제 2강판으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 강판 부재는 상기 기존 벽체와 에폭시에 의해 접착 고정된다.
여기에서 또, 상기 결합 부재는 "L"자 형태로 절곡되고, 복수의 앵커 볼트홀이 형성되는 메인 플레이트와; 상기 강판 부재의 끝단이 용접되도록 상기 강판 부재의 두께와 동일 두께를 가지며 삼각 형태로 형성되어 상기 메인 플레이트의 내측면에서 용접 결합되는 연장 플레이트로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 결합 부재는 상기 강판 부재가 상기 기존 벽체의 양측면에 결합시 상기 기존 벽체를 중심으로 상기 벽식 아파트의 슬래브와 기존 벽체의 모서리를 파쇄한 후 상기 앵커 볼트를 통해 고정한 다음 상기 강판 부재를 상기 연장 플레이트에 고정한 후 파쇄 부위에 무수축 모르타르를 충진한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 따르면, 기존 벽체에 강판을 앵커 볼트에 의해 슬래브와 골조에 고정된 플레이트를 이용하여 X자 형태로 부착하여 횡력에 저항할 수 있도록 함으로써 리모델링시 설치가 간단하고, 시공 기간이 짧아 시공 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 강판 부재의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 결합 부재의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법을 적용하기 위해서는 강판 부재(110)와, 결합 부재(120)가 적용된다.
먼저, 강판 부재(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 직사각 패널 형태로 형성되어 기존 벽체(1)의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판(111)과, 제 1강판(111)과 교차하여 기존 벽체(1)의 상단 타측 모서리와 하단 일 측 모서리에 설치되는 제 2강판(113)으로 이루어진다. 여기에서, 제 1강판(111)은 도 3에 도시된 바와 같이 기존 벽체(1)와 에폭시(101)에 의해 접착 고정되고, 제 2강판(113)은 제 1강판(111)과 교차시 제 1강판(111)의 두께만큼 형성된 공극에 에폭시(101)가 충진되어 기존 벽체(1)에 접착 고정된다. 여기에서 또한, 제 1강판(111)과 제 2강판(113)은 그 두께가 3~4.5㎜인 것이 바람직하다.
그리고, 강판 부재(110)는 도 7에 도시된 바와 같이 직사각 패널 형태로 형성되어 기존 벽체(1)의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판(111)과, 제 1강판(111)과 동일 두께를 가지는 직사각 패널 형태로 형성되되, 제 1강판(111)의 중앙부 양측면에서 연장 형성되는 제 2강판(113)으로 이루어질 수도 있다. 여기에서, 강판 부재(110)의 제 1강판(111)과 제 2강판(113)은 도 4에 도시된 바와 같이 기존 벽체(1)와 에폭시(101)에 의해 접착 고정된다. 여기에서 또한, 제 1강판(111)과 제 2강판(113)은 그 두께가 3~4.5㎜인 것이 바람직하다.
또한, 강판 부재(110)는 도 8에 도시된 바와 같이 직사각 패널 형태로 형성되어 기존 벽체(1)의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판(111)과, 제 1강판(111)과 동일 두께를 가지는 직사각 패널 형태로 형성되되, 제 1강판(111)의 중앙부 양측면에서 용접되는 제 2강판(113)으로 이루어질 수도 있다. 여기에서, 강판 부재(110)의 제 1강판(111)과 제 2강판(113)은 도 4에 도시된 바와 같이 기존 벽체(1)와 에폭시(101)에 의해 접착 고정된다. 여기에서 또한, 제 1강판(111)과 제 2강판(113)은 그 두께가 3~4.5㎜인 것이 바람직하다.
한편, 결합 부재(120)는 강판 부재(110)가 기존 벽체의 일면에만 결합시에는 도 9에 도시된 바와 같이 "L"자 형태로 절곡되고, 복수의 앵커 볼트홀(122)이 형성되는 메인 플레이트(121)와, 강판 부재(110)의 끝단이 용접되도록 강판 부재(110)의 두께와 동일 두께를 가지며 삼각 형태로 형성되어 메인 플레이트(121)의 내측면 일끝단에서 용접 결합되는 연장 플레이트(123)로 이루어진다.
또한, 결합 부재(120)는 강판 부재(110)가 기존 벽체(1)의 양측면에 결합시 도 10에 도시된 바와 같이 "L"자 형태로 절곡되고, 복수의 앵커 볼트홀(122)이 형성되는 메인 플레이트(121)와, 강판 부재(110)의 끝단이 용접되도록 강판 부재(110)의 두께와 동일 두께를 가지며 삼각 형태로 형성되어 메인 플레이트(121)의 내측면 중앙부에서 기존 벽체(1)의 두께만큼 이격되어 한쌍이 교차하여 용접 결합되는 연장 플레이트(123)로 이루어진다. 이때, 결합 부재(120)는 기존 벽체(1)를 중심으로 벽식 아파트의 슬래브(3)와 기존 벽체(1)의 모서리를 파쇄한 후 앵커 볼트(130)를 통해 고정한 다음 강판 부재(110)를 연장 플레이트(123)에 고정한 후 파쇄 부위에 무수축 모르타르(103)를 충진한다.
이하, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법의 설치 과정 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 11은 강판의 거동에 따른 실험 결과를 나타낸 사진이고, 도 12는 강판의 후좌굴 거동을 모식화한 도면이고, 도 13은 도 12를 확장 해석한 그림이다.
먼저, 본 발명에 따른 강판 부재의 설계 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 11에 도시된 바와 같이 강판에 횡력을 도입하면 대각선 모서리 부근인 A, B 지점에서 반력이 제일 크게 작용하고, D 영역에서 좌굴파가 형성되며, C영역에서 외력에 저항하고 있음을 확인할 수 있다.
이러한 것으로 고려하여 강판을 철골가새골조로 해석할 수 있는 데, 도 12에 도시된 바와 같이 강판의 일부분만으로도 횡력에 저항할 수 있고, 이를 더욱 확장하면 도 13에 도시된 바와 같이 가새골조와 같은 해석 모델로 강판 부재를 안출하였다.
그리고, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법의 설치 과정을 설명하면, 기존 벽체(1)를 중심으로 벽식 아파트의 슬래브(3)와 기존 벽체(1)의 모서리에 결합 부재(120)를 앵커 볼트(130)를 이용하여 고정시킨다.
이때, 기존 벽체(1)의 한면에만 강판 부재(110)를 설치시 도 9에 도시된 결합 부재(120)가 사용되고, 기존 벽체(1)의 양면에 강판 부재(110)를 설치시에는 기존 벽체(1)를 중심으로 벽식 아파트의 슬래브(3)와 기존 벽체(1)의 모서리를 파쇄한 후 모서리에 결합 부재(120)를 삽입한 다음 앵커 볼트(130)를 이용하여 고정시킨다.
이러한 상태에서, 강판 부재(110)의 일면에 에폭시(101)를 도포한 다음, 강판 부재(110)를 기존 벽체(1)에 대각선으로 부착하고, 강판 부재(110)의 양끝단을 결합 부재(120)의 연장 플레이트(123)에 각각 용접 고정시킨다.
이때, 강판 부재(110)가 도 6에 도시된 바와 같이 제 1강판(111)과, 제 2강판(113)으로 분리된 경우에는 제 1강판(111)을 상기와 같은 방법으로 먼저 고정시 킨 다음, 제 2강판(113)을 제 1강판(111)과 교차시킨 후 제 1강판(111)의 두께만큼 형성된 공극에 에폭시(101)를 충진시켜 제 2강판(113)을 기존 벽체(1)에 접착 고정시킨 다음 제 2강판(113)의 양끝단을 결합 부재(120)의 연장 플레이트(123)에 각각 용접 고정시킨다.
또한, 강판 부재(110)가 도 7에 도시된 바와 같이 제 1강판(111)과, 제 2강판(113)으로 분리된 경우에는 제 1강판(111)을 상기와 같은 방법으로 먼저 고정시킨 다음, 각각의 제 2강판(113)의 일면에 에폭시(101)를 도포하고, 제 1강판(111)의 중앙부 양측면에서 기존 벽체(1)와 대각선으로 고정시킨 다음, 제 2강판(113)의 일끝단을 제 1강판(111)의 중앙부 양측면과 용접하여 결합시키고, 제 2강판(113)의 양끝단을 결합 부재(120)의 연장 플레이트(123)에 각각 용접 고정시킨다.
그런 다음, 벽식 아파트의 슬래브(3)와 기존 벽체(1)의 모서리를 파쇄하여 결합 부재(120)를 고정한 경우 파쇄 부위에 무수축 모르타르(103)를 충진한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 기존 벽체에 강판을 보강한 모습을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용된 기존 벽체의 구성을 나타낸 평면도,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 강판 부재의 구성을 나타낸 사시도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 결합 부재의 구성을 나타낸 사시도,
도 11은 강판의 거동에 따른 실험 결과를 나타낸 사진,
도 12는 강판의 후좌굴 거동을 모식화한 도면,
도 13은 도 12를 확장 해석한 그림.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1 : 기존 벽체 101 : 에폭시
103 : 무수축 모르타르 110 : 강판 부재
111, 113 : 제 1, 2강판 120 : 결합 부재
121 : 메인 플레이트 123 : 연장 플레이트
130 : 앵커 볼트

Claims (6)

  1. 벽식 아파트의 리모델링시 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법에 있어서,
    상기 벽식 아파트의 기존 벽체에 X자 형태의 강판 부재를 일면 또는 양면에 설치하되, 상기 벽식 아파트의 슬래브와 기존 벽체의 모서리에 앵커 볼트에 의해 고정 설치된 결합 부재와 용접하여 결합하는 것을 특징으로 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 강판 전단 부재는,
    직사각 패널 형태로 형성되어 상기 기존 벽체의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판과;
    상기 제 1강판과 교차하여 상기 기존 벽체의 상단 타측 모서리와 하단 일측 모서리에 설치되는 제 2강판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1강판은,
    상기 기존 벽체와 에폭시에 의해 접착 고정되고,
    상기 제 2강판은,
    상기 제 1강판과 교차시 상기 제 1강판의 두께만큼 형성된 공극에 에폭시가 충진되어 상기 기존 벽체에 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 강판 부재는,
    직사각 패널 형태로 형성되어 상기 기존 벽체의 상단 일측 모서리와 하단 타측 모서리에 설치되는 제 1강판과;
    상기 제 1강판과 동일 두께를 가지는 직사각 패널 형태로 형성되되, 상기 제 1강판의 중앙부 양측면에서 용접되는 제 2강판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 부재는,
    "L"자 형태로 절곡되고, 복수의 앵커 볼트홀이 형성되는 메인 플레이트와;
    상기 강판 부재의 끝단이 용접되도록 상기 강판 부재의 두께와 동일 두께를 가지며 삼각 형태로 형성되어 상기 메인 플레이트의 내측면에서 용접 결합되는 연장 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결합 부재는,
    상기 강판 부재가 상기 기존 벽체의 양측면에 결합시 상기 기존 벽체를 중심으로 상기 벽식 아파트의 슬래브와 기존 벽체의 모서리를 파쇄한 후 상기 앵커 볼트를 통해 고정한 다음 상기 강판 부재를 상기 연장 플레이트에 고정한 후 파쇄 부위에 무수축 모르타르를 충진하는 것을 특징으로 하는 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법.
KR1020090035345A 2009-04-23 2009-04-23 강판을 이용한 기존 벽체의 내진 성능 개선 방법 KR101090354B1 (ko)

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