KR20110017320A - 보의 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시공이 간편하고 추후 유지보수가 용이한 보의 보강구조에 관한 것이다. 본 발명은 보(10) 저면의 길이방향 일측 또는 양측에 장착되는 하나 이상의 지지부재(300);와 상기 보(10)의 저면에 설치되되, 상기 보(10)의 길이방향으로 연장된 후 상기 지지부재(300)에 걸쳐짐으로써 연장 방향이 반대로 전환되도록 배열되는 와이어(100);를 포함하는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조를 제공한다. 따라서 본 발명에 의한 보의 보강구조를 이용하면, 시공이 간편하고 추후 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.

보, 보강구조, 강선, 쐐기

Description

보의 보강구조{Reinforcing structure of beam}

본 발명은 보의 보강구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 시공이 간편하고 추후 유지보수가 용이한 보의 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축물이나 교량의 주요 구조 부재인 보를 보강하는 대표적인 방법으로는 탄소섬유 보강법, 철판 부착 보강법, 철골보 추가 보강법, 강선 보강법 등이 사용되고 있다. 이 중, 탄소섬유 보강법은 콘크리트에 에폭시 접착제를 이용하여 탄소섬유재를 부착하는 방법으로 시공이 간편한 장점이 있으나, 전단내력을 보강하는데 있어 취약하다. 철판 부착 보강법도 에폭시 접착제를 사용하여 콘크리트와 철판을 부착시키는 공법인데 시공 비용이 많이 드는 단점이 있다. 나아가, 이러한 에폭시는 열에 약하므로 화재가 발생한 경우에 콘크리트와 보강재가 접착력을 상실하게 되는 문제가 발생한다. 철골보 추가 보강법의 경우에는 큰 내력을 보강할 수 있는 장점이 있지만, 철판 부착 보강법과 마찬가지로 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

따라서 강선 보강법이 가장 경제적이며, 화재에도 강하다는 장점이 있다. 다 만 종래의 강선 보강법은 강선을 각각 개별적으로 설치해야 하는 불편이 있었다. 또한 금속의 성질인 연성으로 인해 시간이 흐름에 따라 강선의 긴장력이 해소되는 경우 유지보수가 쉽지 않다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 강선을 각각 설치할 필요가 없어 시공이 간편하고, 추후 강선의 긴장력이 해소된 경우 용이하게 유지보수가 가능한 보의 보강구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보의 보강구조는, 보 저면의 길이방향 일측 또는 양측에 장착되는 하나 이상의 지지부재와; 상기 보의 저면에 설치되되, 상기 보의 길이방향으로 연장된 후 상기 지지부재에 걸쳐짐으로써 연장 방향이 반대로 전환되도록 배열되는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 와이어 중 평행하게 배열된 부위를 묶어주는 고정끈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

보의 저면에는 상기 와이어 양단을 상기 보에 고정시키는 고정부재가 설치되고, 상기 고정부재는 상기 보의 중단을 향하는 방향으로 갈수록 내경이 작아지는 케이스 관통홀이 마련되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 위치하는 둘 이상의 조각편을 포함하며, 상기 와이어는 상기 케이스 관통홀과 상기 둘 이상의 조각편 사이의 이격공간을 지나며, 상기 와이어가 긴장력이 해소되는 방향으로 이동 시에 상기 둘 이상의 조각편이 케이스의 내주면을 따라 이동하여 상기 와이어에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 둘 이상의 조각편은 상기 보의 끝단을 향하는 측이 탄성을 갖는 연결부재로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 둘 이상의 조각편은 내주면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 둘 이상의 조각편에 대하여 상기 와이어의 긴장력 해소 방향으로 힘을 가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 강선을 각각 설치할 필요가 없어 시공이 간편하고, 추후 강선의 긴장력이 해소된 경우 용이하게 유지보수가 가능하다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 보의 보강구조의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 보의 저면에서 본 본 발명의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 와이어에 긴장력을 가할 때 A-A부분 단면도이고, 도 3은 본 발명의 와이어가 긴장력이 해소될 때 A-A부분 단면도 이다.

본 발명에 의한 보의 보강구조는, 보(10) 저면의 길이방향 일측 또는 양측에 장착되는 하나 이상의 지지부재(300);

상기 보(10)의 저면에 설치되되, 상기 보(10)의 길이방향으로 연장된 후 상기 지지부재(300)에 걸쳐짐으로써 연장 방향이 반대로 전환되도록 배열되는 와이 어(100);

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 와이어(100)는 양단이 고정된 상태로 보(10)의 저면에 설치되어 보(10)가 휨 모멘트에 의해 중력방향으로 쳐지는 것을 방지한다. 이때, 설치되는 와이어(100)는 보통 건축물 또는 교량 등의 유지보수에 사용되는 강선을 사용하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기와 같은 와이어(100)는 보(10)의 쳐짐을 방지하기 위하여 복수 개가 설치되는 것이 일반적인데, 종래에는 이러한 와이어(100)를 각각 설치하여 양단을 개별적으로 고정해야 하고, 또한 와이어(100)가 개별적으로 분리되어 있는 경우에는 와이어(100)에 긴장력을 줄 때 각각의 와이어(100)에 대해서 당겨주는 작업을 해야 하는 불편이 있었다. 하지만 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 와이어(100)를 사용하기 때문에 와이어(100)에 긴장력을 줄 때, 와이어(100)의 일단이 고정되어 있는 상태에서 와이어(100)의 타단만 당겨주면 와이어의 모든 부위에 동일한 긴장력이 걸리게 되고, 와이어(100)의 고정에 있어서도 타단만 고정하면 되므로 종래에 비해 시공이 간편하다는 장점이 있다.

또한, 이미 시공된 보(100)를 보수하는 경우에도 본 발명에 의하면, 와이어(100) 일단을 고정하고, 와이어(100)를 지지부재(300)에 걸어서 당기기 때문에 지지부재(300)가 움직도르래의 역할을 해서 적은 힘으로 큰 효과를 볼 수 있다는 장점이 있다. 물론 와이어(100)와 지지부재(300)의 마찰력으로 인해 보(10)를 보수하기 위해 필요한 힘보다 더 큰 힘이 필요하지만, 종래기술에 비해서 힘의 이득이 있음은 자명하다.

상기 지지부재(300)는 내부에 와이어(100) 관통홀이 형성되는 파이프 등을 사용할 수 있다. 다만, 상기 지지부재(300)는 와이어(100)의 연장방향을 전환하기 위하여 와이어(100)의 인입과 인출을 위한 파이프 입구가 같은 방향을 향할 수 있도록 형성된다. 따라서 와이어(100)는 지지부재(300)를 돌아서 나올 수 있게 되고, 지지부재(300)는 와이어(100)의 설치형태를 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 하게 된다.

또한 상기 와이어(100)는 보의 저면 일측에 설치된 지지부재(300)를 관통한 후 보의 저면 타측에 설치된 지지부재(300)의 지지 관통홀(310)로 인입된다. 이때, 일측에 설치된 지지부재(300)의 인출위치와 타측에 설치된 지지부재(300)의 인입위치가 일직선 상에 위치함으로써 와이어(100)는 일정간격을 유지하며 평행하게 설치될 수 있다.

상기 지지부재(300)는 설치 장소와 조건에 따라 그 수를 달리하여 와이어(100)의 긴장력 한계를 조절할 수 있고, 파이프 대신 롤러를 사용하는 것도 가능하다.

상기 와이어(100) 중 평행하게 배열된 부위를 묶어주는 고정끈(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

만일 상기의 평행하게 배열된 와이어(100)가 일체로 연결되어 있는 경우 보(10)의 쳐짐을 효과적으로 방지할 수 없다는 문제가 있다. 종래처럼 와이어(100) 가 개별적으로 독립하여 고정된 경우에는 보(10)의 휨 모멘트에 의한 장력을 각각의 와이어(100)가 분할하여 지탱하게 되고, 이러한 휨 모멘트는 각 와이어(100)의 양단을 끌어당기는 장력으로 작용하게 되며, 결국 이 장력은 와이어(100) 양단에 설치된 고정부재(200)에 전단력으로만 작용하게 된다. 하지만 와이어(100)가 일체로 연결된 경우 보(10)에 휨 모멘트가 발생하게 되면, 이는 각 와이어(100) 양단을 끌어당기는 장력으로 작용하여 고정부재(200)에 전단력으로 작용할 뿐만 아니라, 각각의 와이어(100)에 작용하는 장력이 차이나는 경우 이로 인해 지지부재(300)에 전단모멘트가 발생하게 되어 지지부재(200)가 지탱해야 하는 힘의 크기가 종래 기술에 비해 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 상기 와이어(100) 중 평행하게 배열된 부위를 묶어주는 고정끈(320)을 사용한다. 이를 통해 각각의 와이어(100)에 작용하는 장력이 차이나는 경우에도 이로 인한 전단모멘트의 발생을 예방할 수 있다는 장점이 있다.

다만, 상기 고정끈(320)은 착탈 가능한 구조로 형성되어 있다. 이는 추후에 와이어(100)가 연성으로 인해 긴장력이 해제된 경우 고정끈(320)을 쉽게 제거하여 유지보수를 용이하게 하기 위함이다.

보(10)의 저면에는 상기 와이어(100) 양단을 상기 보(10)에 고정시키는 고정부재(200)가 설치되고,

상기 고정부재(200)는 상기 보(10)의 중단을 향하는 방향으로 갈수록 내경이 작아지는 케이스 관통홀(211)이 마련되는 케이스(210)와, 상기 케이스(210) 내부에 위치하는 둘 이상의 조각편(220)을 포함하며,

상기 와이어(100)는 상기 케이스 관통홀(211)과 상기 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)을 지나며, 상기 와이어(100)가 긴장력이 해소되는 방향으로 이동 시에 상기 조각편(220)이 케이스의 내주면(212)을 따라 이동하여 상기 와이어(100)에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 와이어(100)는 연성에 의해 시간이 흐름에 따라 긴장력이 점점 해소되기 마련이다. 따라서 보(10)의 쳐짐을 방지하기 위해서는 지속적인 유지보수가 필수적이다.

이를 위해 상기 와이어(100)의 일단 또는 양단에는 상기와 같은 구조의 고정부재(200)를 설치할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 와이어(100)에 긴장력을 가하기 위해서 와이어(100)는 케이스 관통홀(211)과 상기 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)을 동시에 관통된 상태로 잡아당겨진다. 이때, 와이어(100)가 당겨지면서 와이어(100)와 둘 이상의 조각편(220)의 마찰력에 의해 둘 이상의 조각편(220)도 같은 방향으로 이동하게 되는데, 둘 이상의 조각편(220)은 케이스(210)의 원뿔 형상 내주면을 따라 원뿔의 꼭지점에서 멀어지는 방향으로 이동하게 되므로 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)의 내경(a)은 증가하게 되어 와이어(100)를 쉽게 당길 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 잡아당긴 이후 힘을 제거하면, 팽창된 와이어(100)는 초기 상태로 돌아가기 위해 긴장력이 해소되는 방향으로 이동하게 된다.

이때, 고정부재(200) 내부에 있는 둘 이상의 조각편(220)은 와이어(100)와의 마찰력에 의해 원뿔의 꼭지점 방향으로 이동하게 되고, 결국 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)의 내경(b)이 감소하면서 와이어(100)를 고정하게 된다.

상기와 같은 구조를 가짐으로써 와이어(100)의 설치 및 유지보수가 용이해지는 장점이 있다.

상기 둘 이상의 조각편(220)은 상기 보(10)의 끝단을 향하는 측이 탄성을 갖는 연결부재로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 둘 이상의 조각편(220)은 각각 분리되어 있으므로 이를 연결하기 위해 상기 보(10)의 끝단을 향하는 측에 연결부재(도면 미도시)가 존재한다. 상기 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)은 내경이 변할 수 있어야 하므로, 상기 연결부재(도면 미도시)는 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 둘 이상의 조각편(220)은 내주면에 요철(223)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 요철(223)을 구비함으로써 와이어(100)와 둘 이상의 조각편(220)의 마찰력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 요철(223)의 형상은 와이어(100)를 효과적으로 잡아주기 위하여 요철(223)의 꼭지점이 와이어(100) 긴장력 해소 방향과 반대로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 둘 이상의 조각편(220)에 대하여 상기 와이어(100)의 긴장력 해소 방향으로 힘을 가하는 탄성부재(230)를 포함하는 것을 특징한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 와이어(100)에 긴장력을 주기 위해 당기는 힘을 제거하였을 경우, 와이어(100)는 긴장력을 해소하기 위해 이동하게 된다. 이때, 둘 이상의 조각편(220)과 와이어(100)의 마찰력으로 인해 둘 이상의 조각편(220)도 함께 이동하지만, 둘 이상의 조각편(220)이 와이어(100)를 고정하는 위치까지 이동하는데 많은 시간이 소요된다면 와이어(100)의 긴장력이 계획된 것보다 작아질 수 있다는 문제가 생긴다. 따라서 이와 같은 문제를 방지하기 위해 둘 이상의 조각편(220) 뒤쪽에 와이어(100)의 긴장력 해소 방향으로 힘을 가하는 탄성부재(230)를 설치할 경우 와이어(100)가 고정될 때까지 둘 이상의 조각편(220)이 움직이는 시간을 줄여서 전술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있다.

그리고 와이어(100)에 긴장력을 주기 위해 와이어(100)를 당길 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이 둘 이상의 조각편(220)이 뒤로 이동하며 스프링을 압축한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 보의 저면에서 본 본 발명의 평면도이다.

도 2는 본 발명의 와이어에 긴장력을 가할 때 A-A부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 와이어가 긴장력이 해소될 때 A-A부분 단면도 이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 보 100 : 와이어

200 : 고정부재 300 : 지지부재

Claims (6)

1. 보(10) 저면의 길이방향 일측 또는 양측에 장착되는 하나 이상의 지지부재(300);

   상기 보(10)의 저면에 설치되되, 상기 보(10)의 길이방향으로 연장된 후 상기 지지부재(300)에 걸쳐짐으로써 연장 방향이 반대로 전환되도록 배열되는 와이어(100);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 와이어(100) 중 평행하게 배열된 부위를 묶어주는 고정끈(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.
3. 제 2항에 있어서,

   보(10)의 저면에는 상기 와이어(100) 양단을 상기 보(10)에 고정시키는 고정부재(200)가 설치되고,

   상기 고정부재(200)는 상기 보(10)의 중단을 향하는 방향으로 갈수록 내경이 작아지는 케이스 관통홀(211)이 마련되는 케이스(210)와, 상기 케이스(210) 내부에 위치하는 둘 이상의 조각편(220)을 포함하며,

   상기 와이어(100)는 상기 케이스 관통홀(211)과 상기 둘 이상의 조각편(220) 사이의 이격공간(221)을 지나며, 상기 와이어(100)가 긴장력이 해소되는 방향으로 이동 시에 상기 둘 이상의 조각편(220)이 케이스의 내주면(212)을 따라 이동하여 상기 와이어(100)에 밀착되는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 둘 이상의 조각편(220)은 상기 보(10)의 끝단을 향하는 측이 탄성을 갖는 연결부재로 연결되는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 둘 이상의 조각편(220)은 내주면에 요철(223)이 형성되는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 둘 이상의 조각편(220)에 대하여 상기 와이어(100)의 긴장력 해소 방향으로 힘을 가하는 탄성부재(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보의 보강구조.

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