KR20170111836A - Method for Reforcing the Performance of Concrete Structure - Google Patents

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KR20170111836A
KR20170111836A KR1020160038011A KR20160038011A KR20170111836A KR 20170111836 A KR20170111836 A KR 20170111836A KR 1020160038011 A KR1020160038011 A KR 1020160038011A KR 20160038011 A KR20160038011 A KR 20160038011A KR 20170111836 A KR20170111836 A KR 20170111836A
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강상욱
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Abstract

본 발명은 외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강장치 및 이를 이용하는 방법에 있어서, 제1몸체로부터 절곡형성된 제2몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 직선 강재를 준비하는 단계 ; 상기 콘크리트 구조물의 평면부와 인접하는 다른 평면부가 서로 만나는 모서리부마다 배치되는 탄성판을 매개로 하여 강재 연결부를 배치하는 단계 ; 상기 복수개의 강재연결부 중 어느 하나의 강재 연결부의 제1몸체에 형성된 강재삽입공을 통과하는 직선강재의 단부에 형성된 걸림부가 상기 강재삽입공에 걸림연결되도록 상기 직선강재의 타단에 형성된 수나사부를 인접하는 다른 강재 연결부의 제2몸체의 강재결합공에 나사결합하여 서로 인접하는 강재연결부사이에 강재를 연결하는 단계 및 상기 직선강재의 수나사부와 상기 제2몸체의 강재결합공간의 나사체결력에 의해서 상기 탄성판을 압축시키면서 상기 직선강재에 예비인장력을 인가하는 단계 ; 를 포함하여 압축되는 탄성판의 복원력에 의해서 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 밀착력을 증대시키면서 상기 직선강재에 인가되는 예비 인장력에 의해서 상기 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심 방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강한다. . The present invention relates to an anti-seismic reinforcing device and a method of using the same to prevent ductile deformation and shear deformation of a concrete structure due to an external force, the seismic strengthening device comprising: a plurality of steel connecting portions having a second body bent from the first body; Preparing a plurality of straight steel members; Disposing a steel material connection portion through an elastic plate disposed at a corner portion where the flat portion of the concrete structure and the other flat portion adjacent to the concrete portion meet with each other; And a male screw portion formed at the other end of the straight steel member is connected to the other end of the straight steel member so that the engagement portion formed at the end of the straight steel member passing through the steel material insertion hole formed in the first body of one of the plurality of steel member connection portions is engaged with the steel material insertion hole Connecting the steel material between the adjacent steel connecting portions by screwing the steel connecting holes of the second body of the other steel connecting portion and connecting the steel connecting portions between the male screw portions of the straight steel and the steel engaging spaces of the second body, Applying a preliminary tensile force to the straight steel while compressing the plate; The reinforcing plate is reinforced with a restraining force acting in the direction of the center of the cross section orthogonal to the concrete structure by a preliminary tensile force applied to the straight steel member while increasing the adhesion force between the steel member connecting portion and the concrete structure. .

Description

콘크리트 구조물 보강장치 및 이를 이용한 보강방법{Method for Reforcing the Performance of Concrete Structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reinforced concrete structure,

본 발명은 콘크리트 구조물 보강장치 및 이를 이용한 보강하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 지상 또는 지하에 구비되어 구조물을 지탱하는 기둥 또는 보와 같은 콘크리트 구조물에 예비 인장력을 추가로 인가하는 보강작업시 구조물와 보강재간의 밀착력을 높일 수 있고, 노후된 콘크리트 구조물에 대한 구조적 안전성을 간단한 보강시공에 의해서 확보할 수 있는 콘크리트 구조물 보강장치 및 이를 이용한 보강방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete structure reinforcing apparatus and a reinforcing method using the same, and more particularly, to a concrete structure reinforcing apparatus and method for reinforcing a concrete structure such as a column or a beam, The present invention relates to a concrete structure reinforcing apparatus and a reinforcing method using the same, which can secure the structural safety of an aged concrete structure by a simple reinforcing construction.

최근에 도시화의 급속한 진전에 따른 주택 수요의 급증, 노후화된 재고건물의 질적 수준 및 활용도 개선에 대한 요구수준의 향상, 환경 친화적 건물에 대한 필요성 및 무분별한 건물 신축에 따른 국토 난개발의 방지 등과 같은 견지에서 리모델링이 권장되고 있다.Recently, in view of rapid increase of housing demand due to the rapid progress of urbanization, improvement of the demand level for improving the quality level and utilization of aged inventory buildings, the need for eco-friendly buildings, and prevention of over- Remodeling is recommended.

이에 따라, 기존 철근 콘크리트 건물의 철거 및 신축에 대한 대안으로서 리모델링(remodeling)에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다.Accordingly, there is a growing interest in remodeling as an alternative to demolition and construction of existing reinforced concrete buildings.

이와 더불어, 기존의 오래된 건축물과 최근 신축되는 건축물은 건축법에 따른 설계 반영이 건축시점에 따라서 서로 상이하게 되는데, 신축건물과 다르게 구 건축물의 경우 내진설계가 전혀 반영되지 못하여 작은 진도에도 건축물이 파괴되어 많은 인명피해가 발생할 위험성이 있었다. In addition, existing old buildings and newly constructed buildings differ from each other according to the construction method according to the building method. Unlike new buildings, buildings do not reflect the seismic design at all. There was a risk of causing many human casualties.

또한, 환경에 대한 관심이 높아지고 경제적 측면에서의 효율성이라는 관점에서 정부 차원에서 환경 폐기물을 줄이고 기존의 아파트의 골조를 가능한 한 재활 정책 기조를 가짐에 따라 신축이나 재건축 이외에 리모델링을 택하는 아파트가 증가할 것으로 예상되고 있다. In addition, from the viewpoint of increasing interest in the environment and efficiency in terms of economy, the number of apartments adopting remodeling other than new construction or reconstruction increases with decreasing environmental wastes at the government level and having the framework of existing apartments as much as possible .

특히, 이미 건물의 리모델링은 관계기관의 허가를 다시 받을 필요가 없고 간단한 절차만으로 리모델링 건축이 가능함으로 신축건물에 비하여 선택의 폭이 자유로우며 현대식 건물로 시공할 수 있다는 것이 장점 있으나 오래된 구건물은 기둥과 보가 취약한 것이 문제점이었다. In particular, the remodeling of a building does not need to be approved by the relevant authorities, and it is possible to construct a remodeled building with a simple procedure. Therefore, it is more advantageous to be able to construct a modern building than a new building. The problem was that the public was vulnerable.

이러한 노후된 구건물을 리모델링하는 공법으로서는 기존 기둥 주변에 철근을 배근하고 거푸집을 설치하여 현장 타설 콘크리트로 보강하는 공법이 있으나 공기가 많이 요구되고 인건비 증가하며, 공사 품질을 향상시키지 못하여 공사비가 과다하게 소요되었다. As a method of remodeling such old old materials, there is a method of reinforcing the reinforced concrete around the existing pillar and installing the formwork and installing concrete on site, but it requires a lot of air, the labor cost is increased, and the construction cost is excessively increased .

(특허문헌 1) KR10-1506110 B1 (Patent Document 1) KR10-1506110 B1

특허문헌 1에는 콘크리트 구조물의 모서리부 마다 배치되는 강재연결부와, 이들 사이에 연결되는 강재에 인가되는 예비 인장력에 의해서 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강하는 보강방법이 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a reinforcement method in which reinforcement is performed by applying a restraining force acting in the direction of a center of a cross section orthogonal to a concrete structure by a steel connecting portion disposed at each corner of a concrete structure and a pre- have.

그러나 이러한 보강방법은 강재연결부가 배치되는 모서리부의 표면이 콘크리트 구조물의 특성상 불규칙한 경우, 강재연결부와의 모서리부간의 접촉이 불균일하게 되면서 강재와 강재연결부를 통하여 외력이 콘크리트 구조물에 제대로 전달하지 못하여 보강력을 저하되는 문제점이 있었다. However, when the surface of the corner portion where the steel connection portion is disposed is irregular in nature of the concrete structure, the contact between the edge portion of the steel connection portion becomes uneven and the external force can not be transmitted to the concrete structure through the steel and steel connection portion, .

또한, 지하철과 같은 지하터널구간에 설치된 콘크리트 구조물을 보강하는 경우, 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 접촉상태가 불량하게 되면 지하철의 운행시 발생하는 진동에 의해서 시간이 경과함에 따라 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 이격이 증가되고, 강재연결부와 결합된 강재의 결합력이 저하됨으로써 보강력을 저하시켜 신뢰성을 저하시킴은 물론 강재연결부와 강재가 콘크리트 구조물로부터 분리이탈되는 치명적인 문제점이 있었다. In addition, when reinforcing a concrete structure installed in an underground tunnel section such as a subway, if the contact state between the steel connection portion and the concrete structure becomes poor, the vibration due to the operation of the subway causes time to pass between the steel connection portion and the concrete structure The spacing is increased and the bonding force of the steel material coupled with the steel material connection portion is lowered, thereby lowering the strength of the steel material and lowering the reliability, and there is a fatal problem in that the steel material connecting portion and the steel material are separated and separated from the concrete structure.

이에 따라, 보강대상물인 콘크리트 구조물과 강재연결부간의 안정적인 면접촉을 위해서 콘크리트 구조물의 표면이 균일하도록 치핑하는 추가 공정을 수반하게 되고, 치핑작업시 다량의 분진이 발생함에 따라 보강작업시 작업시간이 길어지고 시공비용을 증대시키는 한편, 분진에 의한 작업자의 업무부담이 커지는 문제점이 있었다. 또한, 강재의 결합력을 증대시키기 위해 체결토크를 증가시키면, 기둥과의 접촉면 부근에서 콘크리트의 허용응력치를 초과하게 되면, 균열이 발생하는 등 일반적인 기둥 표면은 불규칙하게 이루어져 있기 때문에 균등한 면압력을 유지하기 어려운 문제점이 있다. 이는 강재간의 체결 결합력을 높이지 못하게 되어, 기둥의 심부콘크리트에 대한 구속효과 발현이 쉽지 않아, 보강효과가 증대하지 못하는 문제점이 있다.Accordingly, in order to ensure a stable surface contact between the concrete structure and the steel connection portion, the concrete structure is subjected to an additional process of chipping the surface of the concrete structure uniformly. As a result of the large amount of dust generated during the chipping operation, There is a problem in that the work load of the worker due to the dust increases, while the cost of the construction is increased. In addition, if the tightening torque is increased to increase the bonding force of the steel, if the allowable stress value of the concrete is exceeded near the contact surface with the column, cracks are generated and the general column surface is irregular. There is a problem that is difficult to do. This makes it difficult to increase the fastening force between the steel materials, so that it is difficult to exhibit the restraining effect on the deep concrete of the column, and the reinforcing effect is not increased.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 콘크리트 구조물에 추가적인 치핑공정없이 보강대상물과의 면접촉적을 안정적으로 확보할 수 있고, 부재들간의 결합력을 안정적으로 유지할 수 있는 콘크리트 구조물 보강장치 및 이를 이용한 보강방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a concrete structure capable of stably maintaining surface contact with a reinforcing object without additional chipping process, A concrete structure reinforcing apparatus and a reinforcing method using the same.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이는 사각기둥에만 한정되는 것은 아니다. 도면에는 표현되어 있지 않지만, 원형기둥에 대해서도 언제든지 적용가능한 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible. This is not limited to square columns. Although not shown in the drawings, circular columns can be applied at any time.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 제1몸체로부터 절곡형성된 제2몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 직선 강재로 구성되어 있는 보강재를 콘크리트 기둥부(사각기둥 또는 원형기둥 등)에 정착시킴에 있어서, 접촉면이 균등하지 못한 기둥면 사이에 탄성판을 중간매개로 하는 것을 특징으로 하는 보강장치이다.As a concrete means for attaining the above-mentioned object, there is provided a concrete structure comprising a plurality of steel material connecting portions having a second body bent from a first body, and a plurality of straight steel members each having a predetermined length, And the like), the elastic plate is used as an intermediate between the pillars whose contact surfaces are not uniform.

그리고, 이러한 보강장치를 이용하여 본 발명의 바람직한 실시예는 외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강하는 방법에 있어서, 제1몸체로부터 절곡형성된 제2몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 직선 강재를 준비하는 단계 ; 상기 콘크리트 구조물의 평면부와 인접하는 다른 평면부가 서로 만나는 모서리부마다 배치되는 탄성판을 매개로 하여 강재 연결부를 배치하는 단계 ; 상기 복수개의 강재연결부 중 어느 하나의 강재 연결부의 제1몸체에 형성된 강재삽입공을 통과하는 직선강재의 단부에 형성된 걸림부가 상기 강재삽입공에 걸림연결되도록 상기 직선강재의 타단에 형성된 수나사부를 인접하는 다른 강재 연결부의 제2몸체의 강재결합공에 나사결합하여 서로 인접하는 강재연결부사이에 강재를 연결하는 단계 및 상기 직선강재의 수나사부와 상기 제2몸체의 강재결합공간의 나사체결력에 의해서 상기 탄성판을 압축시키면서 상기 직선강재에 예비인장력을 인가하는 단계 ; 를 포함하여 압축되는 탄성판의 복원력에 의해서 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 밀착력을 증대시키면서 상기 직선강재에 인가되는 예비 인장력에 의해서 상기 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심 방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법을 제공한다. In a preferred embodiment of the present invention, by using such a reinforcing device, a method of seismic strengthening to prevent ductile deformation and shear deformation of a concrete structure by an external force, comprising the steps of: Preparing a plurality of straight steel members having a predetermined number of steel connecting portions and a predetermined length; Disposing a steel material connection portion through an elastic plate disposed at a corner portion where the flat portion of the concrete structure and the other flat portion adjacent to the concrete portion meet with each other; And a male screw portion formed at the other end of the straight steel member is connected to the other end of the straight steel member so that the engagement portion formed at the end of the straight steel member passing through the steel material insertion hole formed in the first body of one of the plurality of steel member connection portions is engaged with the steel material insertion hole Connecting the steel material between the adjacent steel connecting portions by screwing the steel connecting holes of the second body of the other steel connecting portion and connecting the steel connecting portions between the male screw portions of the straight steel and the steel engaging spaces of the second body, Applying a preliminary tensile force to the straight steel while compressing the plate; And a reinforcing force acting in the direction of the center of the cross section orthogonal to the concrete structure by a preliminary tensile force applied to the straight steel while increasing the adhesion force between the steel material connecting portion and the concrete structure by the restoring force of the elastic plate, The present invention provides a method of reinforcing concrete structures.

바람직하게, 상기 강재를 연결하는 단계는 서로 인접하는 강재연결부사이를 연결하는 직선강재가 관통배치되는 관통공을 형성한 강재블럭을 상기 직선강재와 콘크리트구조물사이에 배치할 수 있다. Preferably, the step of connecting the steel material may include placing a steel block between the straight steel and the concrete structure, the steel block having a through-hole through which a straight steel connecting the adjacent steel connecting portions is inserted.

바람직하게, 상기 제2몸체의 강재결합공에 나사결합된 상기 직선강재의 수나사부의 회전량을 제어하는 단계를 추가 포함하고, 상기 수나사부의 회전량을 제어하는 단계는 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에서 압축되어 외측으로 돌출되는 탄성판의 변형부위와 상기 강재연결부에 구비되는 제1게이지간의 비교에 의해서 확인하여 수행될 수 있다. Preferably, the step of controlling the amount of rotation of the male threaded portion of the straight steel threadedly coupled to the steel mating hole of the second body, wherein the step of controlling the amount of rotation of the male threaded portion comprises: By comparing the deformation portion of the elastic plate which is compressed and protruded outward and the first gage provided in the steel material connecting portion.

바람직하게, 상기 제1게이지는 상기 강재연결부의 제1,2몸체 중 어느 하나에 형성되는 연결공에 일단이 조립되고, 몸체에 눈금이 형성된 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다. Preferably, the first gauge may be formed of a bar member having one end assembled to one of the first and second main bodies of the steel connecting part and having a predetermined length and having a scale formed thereon.

바람직하게, 상기 제2몸체의 강재결합공에 나사결합된 상기 직선강재의 수나사부의 회전량을 제어하는 단계를 추가 포함하고, 상기 수나사부의 회전량을 제어하는 단계는 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에서 압축되어 외측으로 돌출되는 탄성판의 변형부위에 끼워지도록 일측으로 개구된 제2게이지에 의해서 확인하여 수행될 수 있다. Preferably, the step of controlling the amount of rotation of the male threaded portion of the straight steel threadedly coupled to the steel mating hole of the second body, wherein the step of controlling the amount of rotation of the male threaded portion comprises: And a second gauge which is opened to one side so as to be fitted to the deformation portion of the elastic plate which is compressed and protruded outward.

더욱 바람직하게, 상기 제2게이지는 상기 탄성판이 대응삽입되도록 일측으로 개구형성된 개구부를 구비하여 몸체에 눈금이 형성된 ㄷ자형 판재로 이루어질 수 있다. More preferably, the second gauge may be formed of a U-shaped plate having an opening formed at one side thereof so that the elastic plate is correspondingly inserted, and the scale is formed on the body.

바람직하게, 상기 강재 연결부를 배치하는 단계 이전에, 상기 탄성판의 양측면 또는 일측면에 접착제에 의해서 상기 탄성판을 상기 모서리부 또는 상기 강재연결부의 내면에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. Preferably, the step of attaching the elastic plate to the inner surface of the edge portion or the steel connecting portion by adhesive on both sides or one side surface of the elastic plate may be included before the step of arranging the steel connecting portion.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention as described above has the following effects.

(1) 강재 연결부의 제2몸체에 형성된 강재결합공에 직선강재의 수나사부가 나사결합되고 다른 강재연결부의 제1몸체에 걸림배치된 직선강재의 걸림부를 잠김방향으로 회전시킴으로써 콘크리트 구조물과 강재 연결부사이에 개재된 탄성판을 팽창변형시킬 수 때문에 팽창변형되는 탄성판에 의해서 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 밀착력을 높이면서 직선강재의 회전량과 비례하여 외측으로 당겨지는 직선강재에 예비 인장력을 부가할 수 있기 때문에 강재에 인가된 예비 인장력에 의해서 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심으로 작용하는 구속력을 가하여 지진이나 진동과 같은 외력에 의한 콘크리트 구조물의 변형을 방지하도록 보강할 수 있는 것이다. (1) The screw part of the straight steel is screwed to the steel material coupling hole formed in the second body of the steel material connecting part, and the fastening part of the straight steel material which is hooked on the first body of the other steel material connecting part is rotated in the locking direction, It is possible to add a preliminary tensile force to the straight steel member pulled outward in proportion to the amount of rotation of the straight steel member while increasing the adhesion between the steel member connecting portion and the concrete structure by the elastic plate which is expanded and deformed Therefore, a restraining force acting on the center of the cross section orthogonal to the concrete structure is applied by the preliminary tensile force applied to the steel material, so that it can be reinforced to prevent the deformation of the concrete structure due to an external force such as earthquake or vibration.

(2) 직선강재의 길이중간에 구비되어 콘크리트 구조물과 접하는 강재블럭에 의해서 직선강재를 외측으로 휨변병시킴으로써 휨변형된 직선강재의 복원력에 의해서 강재연결부와 직선강재간의 조립구조물이 콘크리트 구조물에 밀착되는 밀착력을 높일 수 있기 때문에 보강 시공후 콘크리트 구조물 주변에서 발생하는 진동에 의해서 수나사부와 강재결합공간의 나사체결력이 느슨해지거나 밀착력이 저하되는 것을 방지할 수 있다. (2) The assembly structure between the steel joint and the straight steel is adhered to the concrete structure by the restoring force of the straight steel which is bent in the outward direction by the steel block which is provided in the middle of the straight steel material and is in contact with the concrete structure. It is possible to prevent the screw tightening force of the threaded portion and the steel joint space from loosening or the adhesion force from being lowered due to the vibration generated around the concrete structure after the reinforcing construction.

(3) 작업자가 콘크리트 구조물과 강재 연결부사이에 개재되어 팽창변형되는 탄성판의 변형부위를 확인하면서 직선강재의 회전 및 조임량을 조절하면서 제어할 수 있기 때문에 사전에 설정된 보강력보다 높은 외력이 콘크리트 구조물에 전달되어 파손되거나 낮은 외력이 직선강재에 전달되어 보강력이 저하되는 것을 방지하면서 보다 엄격한 응력관리를 수행할 수 있다. (3) Since the worker can control the amount of rotation and tightening of the straight steel while checking the deformation portion of the elastic plate which is interposed between the concrete structure and the steel connection portion, the external force higher than the pre- More rigorous stress management can be carried out while preventing damage to the structure caused by breakage or transfer of low external force to the straight steel.

(4) 체결토크력을 증대시켜도 불규칙한 기둥표면에 불필요한 균열 발생이 되지 않고 최대 긴장력을 도입시켜 기둥부에 긴장하중으로 인한 구속하중이 균등 분배되도록 할 수 있다.(4) Even if the tightening torque is increased, unnecessary cracks are not generated on the irregular column surface, and the maximum tensional force is introduced to uniformly distribute the restraining load due to the tensional load to the column portion.

(5) 체결 토크를 최대로 도입시켜 기둥부(사각기둥, 원형기둥 등)심부콘크리트부에 대한 구속효과가 크게 증대시킬 수 있다.(5) By introducing the tightening torque to the maximum, the constraining effect on the deep part concrete part of the column part (square column, round column, etc.) can be greatly increased.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법에서 강재연결부와 직선강재를 준비하는 공정을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법에서 강재연결부와 직선강재를 서로 연결하고 인가하는 공정을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법에서 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에 개재된 탄성판의 변형부위를 도시한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법에서 직선강재와 콘크리트 구조물사이에 강재블럭을 적용한 구성도이다.
도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법에서 직선강재의 회전력을 제어하는 방법을 도시한 구성도이다.
1 is a perspective view illustrating a process of preparing a steel joint and a straight steel in a concrete structure reinforcement method according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a process of connecting and applying a steel joint and a straight steel in a concrete structure reinforcement method according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view showing a deformed portion of an elastic plate interposed between a steel connection portion and a concrete structure in a concrete structure reinforcement method according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a construction in which a steel block is applied between a straight steel and a concrete structure in a concrete structure reinforcement method according to a preferred embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are views illustrating a method for controlling the rotational force of a straight steel in a concrete structure reinforcing method according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to include an element does not exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may also include other elements.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강방법은 외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강할 수 있도록 준비단계, 배치단계, 연결단계 및 인가단계를 포함할 수 있다.The method of reinforcing a concrete structure according to a preferred embodiment of the present invention may include a preparation step, a placement step, a connection step, and an application step so as to reinforce the ductility of the concrete structure by external force and to prevent shear deformation.

이러한 콘크리트 구조물 보강방법은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 대략 사각단면과 같은 기둥 또는 보로 이루어지는 콘크리트 구조물(C)이 지진발생시 전달되는 외력에 대하여 충분히 견딜 수 있도록 복수개의 강재 연결부(110)와 직선강재(120)를 이용하여 보강하는 것이다. As shown in FIGS. 1 to 4, the reinforcing method for reinforcing concrete structures includes a plurality of steel joints 110, so that a concrete structure C, which is a column or a beam having a substantially rectangular cross section, can withstand external forces transmitted when an earthquake occurs. And the straight steel member 120 are used.

여기서, 상기 보강방법은 지면 아래에 설치되는 지하철 터널 구조물에 기둥 또는 보 형태로 대략 수직하게 구비되는 콘크리트 구조물이나 지상에 설치되는 지상 구조물에 구비되는 기둥 또는 보 형태로 대략 수직하게 구비되는 콘크리트 구조물에 동일하게 적용될 수 있다. Here, the reinforcing method is a concrete structure that is provided vertically in a column or beam form on a subway tunnel structure installed below the ground, or a concrete structure that is provided vertically in a pillar or beam form on a ground structure installed on the ground The same can be applied.

상기 준비단계는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1몸체(111)로부터 대략 직각으로 절곡형성된 제2몸체(112)를 구비하는 복수개의 강재 연결부(110)와, 일정길이를 갖는 복수개의 직선강재(120)를 준비하는 것이다. 1, the preparing step includes a plurality of steel material connecting parts 110 having a second body 112 bent at a substantially right angle from the first body 111, a plurality of straight steel plates 110 having a predetermined length, (120).

상기 강재 연결부(110)는 사각과 같은 다각단면을 갖는 콘크리트 구조물(C)의 평면부와 이에 인접하는 다른 평면부가 서로 만나는 모서리부마다 탄성판(130)을 매개로 하여 배치되어 상기 직선강재(120)의 양단이 각각 연결되는 연결부재이다. The steel connecting part 110 is disposed via the elastic plate 130 at each corner part where the flat part of the concrete structure C having a polygonal cross-section such as a square and the other flat parts adjacent thereto meet, Are connected to each other.

즉, 상기 강재 연결부(110)는 상기 직선강재(120)의 일단이 삽입되어 통과하도록 관통형성되고, 통과하는 직선강재의 단부에 형성된 걸림부가 걸림연결되는 단차부를 갖는 강재삽입공(113)을 갖추어 상기 평면부에 내측면이 접하여 배치되는 제1몸체(111)를 포함하고, 상기 제1몸체(111)로부터 대략 직각으로 절곡형성되어 인접하는 다른 직선강재의 타단이 나사결합되는 강재결합공(114)을 갖추어 다른 평면부에 내측면이 접하여 배치되는 제2몸체(112)를 포함할 수 있다. That is, the steel connecting portion 110 is provided with a steel material insertion hole 113 having one end of the straight steel member 120 inserted therethrough and having a stepped portion formed at an end portion of the straight steel member passing therethrough, A first body 111 having an inner side surface in contact with the flat surface portion and a steel material coupling hole 114 formed by bending at a substantially right angle from the first body 111 and screwing the other end of the adjacent straight steel material And a second body 112 disposed on the other planar portion so as to be in contact with the inner surface.

상기 제1몸체(111)와 제2몸체(112)로 이루어지는 강재연결부(110)는 상기 강재삽입공(113)과 강재결합공(114)을 각각 갖추어 상기 콘크리트 구조물(C)의 다각단면 형상에 따라 변하는 모서리부에 밀착되도록 직각 또는 둔각으로 절곡되는 금속 또는 수지부재로 이루어질 수 있다. The steel material connecting part 110 including the first body 111 and the second body 112 is provided with the steel material insertion hole 113 and the steel material coupling hole 114 so as to have a cross sectional shape of the concrete structure C And may be made of a metal or a resin member bent at a right angle or an obtuse angle so as to be in close contact with the edge portions varying along the circumferential direction.

여기서, 상기 제1몸체(111)에 관통형성되는 강재삽입공(113)은 상기 강재(120)의 일단부에 형성된 걸림부(121)가 걸림배치되는 단차부(113a)를 구비하며, 이러한 단차부(113a)은 상기 걸림부의 회전조작이 가능하도록 상기 걸림부의 외경보다 상대적으로 큰 내경크기를 갖추어 상기 강재삽입공의 일측 단부에 형성되는 것이 바람직하다. The steel material insertion hole 113 formed through the first body 111 has a stepped portion 113a to which the engagement portion 121 formed at one end of the steel material 120 is engaged, It is preferable that the portion 113a is formed at one end of the steel material insertion hole with an inner diameter larger than the outer diameter of the engagement portion so that the engagement portion can be rotated.

상기 직선강재의 단부에 형성되는 걸림부(121)는 미도시한 도구에 의한 회전조작이 가능하도록 육각형 나사머리로 구비되거나 단부에 육각형 나사공을 함몰형성할 수 있다. The hook 121 formed at the end portion of the straight steel is provided with a hexagonal screw head so as to be rotated by a tool not shown or a hexagonal or hollow hole may be formed at the end thereof.

또한, 상기 제2몸체(112)에 형성되는 강재결합공(114)은 일단이 개구되고 타단이 밀폐되고, 상기 직선강재(120)의 타단에 형성된 수나사부(122)가 나사결합되도록 암나사부를 내주면에 형성한 블라인드홀(Blind Hole)형태로 구비될 수 있다. The steel material coupling hole 114 formed in the second body 112 has one end opened and the other end closed and the female screw portion is screwed into the inner peripheral surface As shown in FIG.

상기 직선강재(120)는 상기 콘크리트 구조물(C)의 서로 인접하는 모서리부마다 배치되는 한쌍의 강재 연결부(110)에 양단이 각각 연결되어 상기 콘크리트 구조물의 평면부마다 배치되는 일정길이의 금속봉 부재로 이루어질 수 있다. The straight steel member 120 is connected to both ends of a pair of steel joints 110 disposed at adjacent corners of the concrete structure C, Lt; / RTI >

이러한 직선강재(120)는 상기 강재 연결부(110)의 제1몸체(111)에 형성된 강재삽입공(113)을 통해 삽입되어 상기 강재삽입공에 형성된 단차부(113a)에 걸림연결되는 걸림부(121)를 일단부에 구비하고, 인접하는 다른 강재 연결부(110)의 제2몸체(112)에 형성된 강재결합공(114)에 나사결합되어 상기 제2몸체와 결합되는 수나사부(122)를 타단부에 구비한다. The straight steel member 120 is inserted through a steel material insertion hole 113 formed in the first body 111 of the steel material coupling portion 110 and is engaged with a step portion 113a formed in the steel material insertion hole, And a male screw portion 122 which is screwed to the steel material coupling hole 114 formed in the second body 112 of the adjacent other steel material coupling portion 110 and is engaged with the second body, Respectively.

상기 배치단계는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 콘크리트 구조물(C)의 평면부와 인접하는 다른 평면부가 서로 만나는 모서리부마다 배치되는 탄성판(130)을 매개로 하여 상기 강재 연결부(110)를 배치한 다음, 서로 인접하는 강재연결부사이에 직선강재(120)를 연결하는 연결단계를 수행하는 것이다. 2, the placement of the steel material connecting part 110 is performed through the elastic plate 130 disposed at the corner part where the flat part of the concrete structure C and the other flat part adjacent to the concrete part C meet, And then a connecting step of connecting the straight steel members 120 between adjacent steel connecting portions is performed.

상기 연결단계는 상기 직선강재(120)의 일단부에 형성된 걸림부(121)가 상기 제1몸체(111)의 강재삽입공에 형성된 단차부(113a)에 걸림연결되도록 복수개의 강재연결부 중 어느 하나의 강재 연결부(110)에 구비된 제1몸체(111)의 강재삽입공(113)을 통하여 직선강재를 삽입하는 것이다. The connecting step may be performed in any one of a plurality of steel material connecting parts such that the engaging part 121 formed at one end of the straight steel material 120 is engaged with the step part 113a formed in the steel material inserting hole of the first body 111 The straight steel material is inserted through the steel material insertion hole 113 of the first body 111 provided in the steel material connecting portion 110 of the first embodiment.

이때, 상기 직선강재(120)의 걸림부(121)는 상기 강재삽입공(113)의 내경보다 상대적으로 큰 내경을 갖는 단차부(113a)에 걸림배치되고, 이러한 걸림부(121)가 단차부에 걸림배치되는 상태는 상기 제1몸체의 일측면에 상기 단차부를 노출시키도록 절개형성되는 절개부에 의해서 확인할 수 있다. The engaging portion 121 of the straight steel member 120 is engaged with the step portion 113a having an inner diameter relatively larger than the inner diameter of the steel material insertion hole 113. The engaging portion 121 is engaged with the step portion 113a, The first body may be detachably attached to the first body by a cutout formed in one side of the first body so as to expose the stepped portion.

연속하여, 상기 직선강재(120)의 타단부에 형성된 수나사부(122)는 인접하는 다른 강재 연결부에 구비된 제2몸체(112)의 강재결합공(114)에 나사결합되어 서로 인접하는 강재연결부사이를 서로 연결할 수 있는 것이다. The male screw portion 122 formed at the other end of the straight steel member 120 is screwed to the steel member coupling hole 114 of the second body 112 provided at another adjacent steel member coupling portion, Can be connected to each other.

여기서, 상기 콘크리트 구조물의 모서리부와 상기 강재연결부의 제1,2몸체사이에 개재되는 탄성판(130)은 외력에 의한 압축변형이 가능한 고무소재와 같은 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 탄성판의 양측면 또는 일측면에 도포되는 접착제에 의해서 상기 강재 연결부(110)를 모서리부에 배치하는 단계 이전에 상기 콘크리트 구조물의 모서리부나 상기 강재연결부의 내면에 부착됨에 따라 상기 탄성판을 모서리부와 강재연결부사이에 배치하여 개재하는 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다. The elastic plate 130 interposed between the edge of the concrete structure and the first and second bodies of the steel connection part is preferably made of an elastic material such as a rubber material capable of being compressively deformed by an external force, As a result of being attached to the edge portion of the concrete structure or the inner surface of the steel material connecting portion before the step of arranging the steel material connecting portion 110 by the adhesive applied on both sides or one side surface, the elastic plate is inserted between the corner portion and the steel connecting portion So that it is possible to perform the intervention work more easily.

이에 따라, 상기 강재연결부와 모서리부사이에는 탄성판이 개재된 상태에서 보강대상물인 콘크리트 구조물의 평면부에는 상기 모서리부마다 배치되는 강재연결부에 의해서 양단이 연결된 직선강재(120)가 평면부와 나란하도록 평행하게 배치되는 것이다. Accordingly, in the state where the elastic plate is interposed between the steel connection part and the corner part, the straight steel material 120 connected to both ends of the reinforced concrete structure by the steel material connecting part disposed at each of the corner parts is parallel to the flat part It is arranged in parallel.

한편, 서로 인접하는 강재연결부사이에 직선강재를 연결하는 공정에서, 서로 인접하는 강재연결부사이를 연결하는 직선강재의 길이중간에는 도 4에 도시한 바와 같이, 몸체 중앙에 일정크기의 관통공(145)을 형성한 강재블럭(140)을 직선강재(120)와 콘크리트 구조물(C)의 평면부사이에 배치함으로써 상기 강재블럭에 의해서 직선강재의 길이중간이 외측으로 휨변형되어 내측으로 복원하려는 복원력을 발생시키도록 한다. On the other hand, in the process of connecting the straight steel members between adjacent steel member connecting portions, as shown in FIG. 4, a straight steel member connecting adjacent steel member connecting portions has a through hole 145 Is disposed between the straight steel member 120 and the flat member of the concrete structure C so that the middle of the straight steel member is flexed outward by the steel block to generate a restoring force to be restored to the inside .

이를 위해서, 상기 강재블럭의 관통공의 중심과 상기 콘크리트 구조물의 평면부간의 간격(G1)은 상기 직선강재의 중심과 상기 콘크리트 구조물의 평면부간의 간격(G)보다 상대적으로 크게 설정되어야 한다. The gap G1 between the center of the through hole of the steel block and the plane portion of the concrete structure should be set to be relatively larger than the gap G between the center of the straight steel and the plane portion of the concrete structure.

이에 따라, 상기 직선강재의 나사체결 및 상기 탄성판의 압축변형에 의해서 서로 인접하는 강재연결부들간의 간격이 좁아지게 되면, 상기 강재블럭의 관통공에 대응삽입된 직선강재의 길이중간은 외측으로 휨변형되면서 탄성복원력을 발생시키게 되는 것이다. Accordingly, when the interval between adjacent steel connecting portions becomes narrow due to the screwing of the straight steel member and the compressive deformation of the elastic plate, the middle of the straight steel member inserted corresponding to the through hole of the steel block is bent outward The elastic restoring force is generated while being deformed.

그리고, 상기 직선강재를 회전시키는 외력이 해제되면, 상기 강재블럭에 의해서 길이중간이 외측으로 휨변형된 직선강재가 직선형으로 복원하려는 복원력에 의해서 상기 강재연결부와 직선강개가 서로 결합된 조립체와 상기 콘크리트 구조물간의 밀착력을 높일 수 있는 것이다. When the external force for rotating the straight steel member is released, the straight steel member whose length is bent outward by the steel block is restored to a linear restoration force, and the assembly in which the steel member connecting portion and the linear steel member are coupled to each other, It is possible to increase the adhesion between the structures.

이로 인하여, 보강대상물의 주변에서 전달되는 진동과 같은 외력에 의해서 상기 수나사부와 강재결합공간의 나사결합력이 느슨해지거나 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 밀착력이 저하되는 것을 사전에 방지하고, 보강능력을 증대시킬 수 있는 것이다. Therefore, it is possible to prevent the screwing force of the male thread portion and the steel material space from being loosened due to an external force such as vibration transmitted from the periphery of the object to be reinforced, prevent the adhesion between the steel material connector and the concrete structure from being deteriorated, It can be done.

최종적으로, 상기 인가단계는 상기 직선강재(120)의 수나사부와 상기 제2몸체의 강재결합공간의 나사체결력에 의해서 상기 탄성판(130)을 압축변형시키면서 상기 직선강재에 예비인장력을 인가하는 것이다. Finally, the applying step applies a preliminary tensile force to the straight steel while compressing and deforming the elastic plate 130 by the screwing force of the male screw portion of the straight steel member 120 and the steel engaging space of the second body .

즉, 상기 강재연결부(110)의 제1몸체(111)에 형성된 강재삽입공(113)을 통해 삽입된 직선강재(120)의 수나사부(122)를 다른 강재연결부의 제2몸체(112)에 형성된 강재결합공(114)과 나사결합한 상태에서 미도시된 도구에 의해서 상기 강재삽입공(113)의 단차부에 걸림배치된 걸림부(121)를 잠김방향으로 회전시키면, 상기 제2몸체(112)의 강재결합공(114)에 직선강재의 수나사부(122)가 나사결합되어 있기 때문에 상기 강재(120)의 회전량에 비레하여 서로 인접하는 한쌍의 강재연결부사이에 구비된 직선강재마다 외력을 인가할 수 있는 것이다. That is, the male screw portion 122 of the straight steel 120 inserted through the steel insert hole 113 formed in the first body 111 of the steel connecting portion 110 is inserted into the second body 112 of the other steel connecting portion When the engaging portion 121 engaged with the step of the steel material insertion hole 113 is rotated in the locking direction by the tool not shown in a state of being screwed with the formed steel material coupling hole 114, Since the threaded portion 122 of the straight steel is screwed to the steel material coupling hole 114 of the steel material 120, an external force is applied to each straight steel material provided between a pair of adjacent steel- .

이로 인하여, 상기 직선강재에 인가되는 외력에 기인하여 발생하는 예비 인장력을 통해 상기 콘크리트 구조물(C)에 직교하는 단면 중심방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강할 수 있는 것이다.Therefore, it is reinforced by applying a restraining force acting in the direction of the center of the cross section orthogonal to the concrete structure (C) through a preliminary tensile force generated due to an external force applied to the straight steel.

이때, 상기 강재연결부(110)와 콘크리트구조물(C) 사이에 개재된 탄성판(130)은 탄성변형이 가능한 탄성체로 이루어짐으로써 상기 직선강재의 나사체결력에 의해서 압축변형되면서 두께는 얇아지는 반면에 길이 및 폭은 신장되면서 외측으로 확장변형되는 것이다. At this time, since the elastic plate 130 interposed between the steel connecting portion 110 and the concrete structure C is made of an elastic body capable of elastically deforming, the thickness is thinned while being compressively deformed by the screwing force of the straight steel, And the width is expanded and deformed outward while being stretched.

또한, 상기 직선강재의 나사체결 작업이 중단된 이후에는 압축변형된 탄성판의 탄성복원력에 의해서 상기 강재연결부(110)의 제1,2몸체(111,112)와 상기 콘크리트구조물(C)의 모서리부간의 밀착고정력을 증대시킴과 동시에 장시간 유지할 수 있기 때문에 외부진동에 의해서 상기 직선강재의 수나사부와 강재결합공간의 나사풀림이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다. After the screw fastening operation of the straight steel is stopped, the first and second bodies 111 and 112 of the steel connecting part 110 and the corner parts of the concrete structure C are elastically restored by the compressive- It is possible to prevent the occurrence of screw loosening of the threaded portion of the straight steel and the steel material coupling space due to the external vibration because the tight fitting force can be increased and maintained for a long time.

한편, 상기 강재연결부의 제2몸체에 형성된 강재결합공에 상기 직선강재의 수나사부가 나사결합되어 보강대상물인 콘크리트 구조물을 보강하는 예비인장력을 부여하는 작업은 콘크리트 구조물의 응력과 탄성판의 탄성변형율을 고려하여 아래 수학식을 근거로 하여 사전에 설정값을 산출하고, 이를 토대로 정밀하게 수행되어야 한다. Meanwhile, the operation of applying the preliminary tensile force to reinforce the concrete structure to be reinforced by screwing the male thread portion of the straight steel material to the steel material coupling hole formed in the second body of the steel connection portion is performed by using the stress of the concrete structure and the elastic strain rate of the elastic plate It is necessary to calculate the set value in advance based on the following equation and perform it accurately based on the calculated set value.

W = T/(K*D)W = T / (K * D)

여기서, W 는 강재 축방향 외력, T : 토크, K : 마찰계수, D : 수나사부 직경이다. Where W is the steel axial external force, T is the torque, K is the friction coefficient, and D is the diameter of the male thread.

σ = W/A σ = W / A

여기서, σ: 탄성판에서의 발생응력이고, A : 탄성판의 접촉면적이다. Where sigma is the stress generated in the elastic plate, and A is the contact area of the elastic plate.

σ < σ1  σ <σ1

FS = σ / σ1 FS = σ / σ1

여기서, FS : 안전율, σ1 : 콘크리트 구조물의 허용응력이다. Where FS is the safety factor, and σ1 is the allowable stress of the concrete structure.

또한, 하기 표 1은 콘크리트 구조물과 강재연결부사사이에 개재되는 탄성판의 폭(B), 길이(L) 및 두께(T)의 압축변형에 따른 탄성판의 체적변형율과 면적변형율을 측정한 것이다. Table 1 below shows the measurements of the volume deformation rate and the area deformation rate of the elastic plate in accordance with the compression deformation of the width (B), the length (L) and the thickness (T) of the elastic plate interposed between the concrete structure and the steel connecting part .

변형전Before transformation 변형후After transformation 차이Difference 탄성판 폭(B)The elastic plate width (B) 53mm53mm 6363 +10+10 탄성판 길이(L)Elastic plate length (L) 106mm106mm 112112 +6+6 탄성판 두께(T)Elastic plate thickness (T) 2.4mm2.4 mm 2.22.2 -0.2-0.2 체적(B*L*T)Volume (B * L * T) 13483㎣13483㎣ 15523㎣15523㎣ 20352035 면적(B*L)Area (B * L) 5618㎟5618mm 7056㎟7056mm2 14381438

상기 표 1에서 알수 있듯이 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에 개재되는 탄성판은 직선강재의 체결 조임시 발생하는 나사체결력에 의해서 폭 및 길이가 신장됨을 알 수 있으며, 상기 직선강재의 체결조임에 의한 탄성판에서의 발생응력(σ)은 콘크리트 구조물의 파손이나 허용응력(σ1)이내로 설정되어야 하는 것이다. As can be seen from Table 1, it can be seen that the width and length of the elastic plate interposed between the steel connection portion and the concrete structure are elongated by the screwing force generated when the linear steel is fastened and tightened. (Σ) should be set within the allowable stress (σ1) or breakage of the concrete structure.

이에 따라, 상기 직선강재(120)를 인접하는 강재연결부(110)의 강재결합공에 나사체결하여 예비인장력을 인가하는 작업시 상기 제2몸체(112)의 강재결합공(114)에 나사결합된 직선강재(120)의 수나사부(122)의 회전량을 확인하는 것이 바람직하다. Accordingly, when the linear steel member 120 is screwed to the steel material coupling hole of the adjacent steel material coupling unit 110 to apply the preliminary tensile force, the steel material is screwed to the steel material coupling hole 114 of the second body 112 It is preferable to confirm the amount of rotation of the male screw portion 122 of the straight steel member 120. [

상기 수나사부(122)의 회전량을 제어하는 방법으로는 도 5a에 도시한 바와 같이, 상기 강재연결부(110)의 제1,2몸체(111,112)와 상기 콘크리트 구조물(C)의 코너부사이에서 상기 직선강재의 회전에 의한 나사체결력에 의해서 압축되어 외측으로 서서히 돌출되는 탄성판(130)의 변형부위(130a)를 상기 강재연결부(110)에 별도로 고정설치되는 제1게이지(116)의 눈금과 비교하여 간편하게 확인하여 직선강재의 회전량을 제어할 수 있다.  5A, the first and second bodies 111 and 112 of the steel connecting portion 110 and the corner portions of the concrete structure C are connected to each other by a bolt, The deformation portion 130a of the elastic plate 130 which is compressed by the screwing force due to the rotation of the straight steel member and gradually protrudes outwardly is compared with the scale of the first gauge 116 fixed separately to the steel connecting portion 110 So that the amount of rotation of the straight steel can be controlled.

상기 제1게이지(116)는 상기 강재연결부의 제1,2몸체 중 어느 하나에 형성되는 연결공(116a)에 일단이 조립되고, 몸체에 눈금이 형성된 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다. The first gauge 116 may include a bar member having one end integrated with a connection hole 116a formed in one of the first and second bodies of the steel connection unit and having a predetermined length on the body.

또한, 상기 수나사부(122)의 회전량을 제어하는 방법으로는 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 강재연결부(110)의 제1,2몸체(111,112)와 상기 콘크리트 구조물(C)의 코너부사이에서 상기 직선강재의 회전에 의한 나사체결력에 의해서 압축되어 외측으로 서서히 돌출되는 탄성판(130)의 변형부위(130a)를 상기 탄성판의 외측테두리에 끼워지도록 일측으로 개구된 제2게이지(117)에 의해서 확인하여 상기 직선강재의 회전량을 조절할 수 있다. 5B, the first and second bodies 111 and 112 of the steel material connection portion 110 and the corner portions of the concrete structure C may be connected to each other by a method of controlling the amount of rotation of the male screw portion 122, A deformed portion 130a of the elastic plate 130 which is compressed by the screwing force generated by the rotation of the linear steel member and gradually protrudes outward is inserted into the second gauge 117 opened to one side so as to fit the outer edge of the elastic plate, So that the amount of rotation of the straight steel can be controlled.

상기 제2게이지(117)는 상기 탄성판이 대응삽입되도록 일측으로 개구형성된 개구부(117a)를 구비하여 몸체에 눈금이 형성된 대략 ㄷ자형 판재로 이루어질 수 있다. The second gauge 117 may be formed of a substantially C-shaped plate having an opening 117a formed at one side thereof so that the elastic plate may be inserted correspondingly, and a scale is formed on the body.

이에 따라, 상기 직선강재(120)의 걸림부를 일방향으로 회전시켜 수나사부(122)와 강개결합공(114)간의 나사결합력을 높이는 것과 비례하여 상기 강재연결부와 코너부사이에서 팽창변형되는 탄성판의 변형부위(130a)의 변형정도는 상기 제1게이지(116) 또는 제2게이지(117)를 통하여 확인할 수 있고, 상기 제1케이지의 사전에 설정된 눈금위치에 변위부위(130a)가 도달하게 되거나 상기 제2게이지의 개구부(117a)에 변형부위(130a)가 접하게 되면, 작업자가는 상기 직선강재(120)에 예비인장력을 인가하도록 상기 걸림부를 회전하는 작업을 중단할 수 있어 사전에 설정된 나사체결력보다 과도하거나 미진한 외력이 발생되는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, in order to increase the screwing force between the male screw portion 122 and the female screw hole 114 by rotating the engagement portion of the straight steel member 120 in one direction, the deformation of the elastic plate, which is expanded and deformed at the steel connector portion and the corner portion, The degree of deformation of the portion 130a can be confirmed through the first gauge 116 or the second gauge 117. When the displacement portion 130a reaches the previously set graduation position of the first cage, When the deformed portion 130a comes into contact with the two-gage opening 117a, the worker can stop rotating the engaging portion so as to apply a preliminary tensile force to the straight steel member 120, It is possible to prevent a slight external force from being generated.

또한, 상기 직선강재에 인가되는 예비 인장력에 의해서 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심인 심부 콘크리트방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강하는 작업을 콘크리트 구조물의 파손없이 정밀하게 수행할 수 있는 것이다. In addition, by the preliminary tensile force applied to the straight steel, reinforcing force acting in the direction of the deep concrete, which is the center of the cross section perpendicular to the concrete structure, can be applied to reinforce the concrete structure without damaging the concrete structure.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

110 : 강재연결부
111 : 제1몸체
112 : 제2몸체
113 : 강재삽입공
113a : 단차부
114 : 강재결합공
116 : 제1게이지
117 : 제2게이지
120 : 직선강재
121 : 걸림부
122 : 수나사부
130 : 탄성판
140 : 강재블럭
145 : 관통공
110: Steel connection
111: first body
112: second body
113: steel insert ball
113a:
114: steel joining ball
116: 1st gauge
117: second gauge
120: Straight steel
121:
122: male threads
130: elastic plate
140: Steel block
145: Through hole

Claims (10)

외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강하는 장치에 있어서,
제1몸체로부터 절곡형성된 제2몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 직선 강재로 구성되어 있는 보강재를 콘크리트 기둥부에 정착시킴에 있어서, 접촉면이 균등하지 못한 기둥면 사이에 탄성판의 중간매개장치를 가지는 것을 특징으로 하는 보강장치.
An apparatus for seismic strengthening to prevent ductile deformation and shear deformation of a concrete structure due to external force,
A plurality of steel connecting portions having a second body bent from the first body and a plurality of straight steel members having a predetermined length are fixed to the concrete column portion, Wherein the intermediate device has an intermediate mediator.
제1항에 있어서,
상기 탄성판을 가지는 보강장치를 이용하여 외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강하는 방법에 있어서,
제1몸체로부터 절곡형성된 제2몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 직선 강재를 준비하는 단계 ;
상기 콘크리트 구조물의 평면부와 인접하는 다른 평면부가 서로 만나는 모서리부마다 배치되는 탄성판을 매개로 하여 강재 연결부를 배치하는 단계 ;
상기 복수개의 강재연결부 중 어느 하나의 강재 연결부의 제1몸체에 형성된 강재삽입공을 통과하는 직선강재의 단부에 형성된 걸림부가 상기 강재삽입공에 걸림연결되도록 상기 직선강재의 타단에 형성된 수나사부를 인접하는 다른 강재 연결부의 제2몸체의 강재결합공에 나사결합하여 서로 인접하는 강재연결부사이에 강재를 연결하는 단계 및
상기 직선강재의 수나사부와 상기 제2몸체의 강재결합공간의 나사체결력에 의해서 상기 탄성판을 압축시키면서 상기 직선강재에 예비인장력을 인가하는 단계 ; 를 포함하여 압축되는 탄성판의 복원력에 의해서 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물간의 밀착력을 증대시키면서 상기 직선강재에 인가되는 예비 인장력에 의해서 상기 콘크리트 구조물에 직교하는 단면 중심 방향으로 작용하는 구속력을 가하여 보강하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
The method according to claim 1,
A method for seismic strengthening to prevent ductile deformation and shear deformation of a concrete structure due to an external force by using a reinforcing device having the elastic plate,
Preparing a plurality of straight steel members having a predetermined length and a plurality of steel material connecting portions having a second body bent from the first body;
Disposing a steel material connection portion through an elastic plate disposed at a corner portion where the flat portion of the concrete structure and the other flat portion adjacent to the concrete portion meet with each other;
And a male screw portion formed at the other end of the straight steel member is connected to the other end of the straight steel member so that the engagement portion formed at the end of the straight steel member passing through the steel material insertion hole formed in the first body of one of the plurality of steel member connection portions is engaged with the steel material insertion hole Connecting the steel material between adjacent steel joints by threading the steel joints of the second body of the other steel joints and
Applying a preliminary tensile force to the straight steel while compressing the elastic plate by a screwing force of the threaded portion of the straight steel and the steel coupling space of the second body; And a reinforcing force acting in the direction of the center of the cross section orthogonal to the concrete structure by a preliminary tensile force applied to the straight steel while increasing the adhesion force between the steel material connecting portion and the concrete structure by the restoring force of the elastic plate, A method of reinforcing concrete structures.
제2항에 있어서,
상기 강재를 연결하는 단계는 서로 인접하는 강재연결부사이를 연결하는 직선강재가 관통배치되는 관통공을 형성한 강재블럭을 상기 직선강재와 콘크리트구조물사이에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of connecting the steel material includes a step of disposing a steel block having a through-hole through which a straight steel material connecting adjacent steel material connecting portions is inserted, between the straight steel material and the concrete structure. Reinforcement method.
제2항에 있어서,
상기 제2몸체의 강재결합공에 나사결합된 상기 직선강재의 수나사부의 회전량을 제어하는 단계를 추가 포함하고,
상기 수나사부의 회전량을 제어하는 단계는 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에서 압축되어 외측으로 돌출되는 탄성판의 변형부위와 상기 강재연결부에 구비되는 제1게이지간의 비교에 의해서 확인하여 수행되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of controlling an amount of rotation of the male thread portion of the straight steel threadedly engaged with the steel material coupling hole of the second body,
The step of controlling the amount of rotation of the male screw portion is performed by checking the comparison between the deformation portion of the elastic plate which is compressed between the steel connecting portion and the concrete structure and protruded outward and the first gauge provided at the steel connecting portion To reinforce the concrete structure.
제4항에 있어서,
상기 제1게이지는 상기 강재연결부의 제1,2몸체 중 어느 하나에 형성되는 연결공에 일단이 조립되고, 몸체에 눈금이 형성된 일정길이의 바부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the first gauge is formed of a bar member having a predetermined length and one end of which is assembled to a connection hole formed in any one of the first and second bodies of the steel connection portion, and a scale is formed on the body.
제2항에 있어서,
상기 제2몸체의 강재결합공에 나사결합된 상기 직선강재의 수나사부의 회전량을 제어하는 단계를 추가 포함하고,
상기 수나사부의 회전량을 제어하는 단계는 상기 강재연결부와 콘크리트 구조물사이에서 압축되어 외측으로 돌출되는 탄성판의 변형부위에 끼워지도록 일측으로 개구된 제2게이지에 의해서 확인하여 수행되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of controlling an amount of rotation of the male thread portion of the straight steel threadedly engaged with the steel material coupling hole of the second body,
Wherein the step of controlling the amount of rotation of the male screw portion is performed by checking a second gauge which is opened to one side so as to be fitted to the deformation portion of the elastic plate which is compressed between the steel connecting portion and the concrete structure and protruded outward Method of Reinforcing Concrete Structures.
제6항에 있어서,
상기 제2게이지는 상기 탄성판이 대응삽입되도록 일측으로 개구형성된 개구부를 구비하여 몸체에 눈금이 형성된 ㄷ자형 판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
The method according to claim 6,
Wherein the second gauge is formed of a U-shaped plate having an opening formed at one side thereof so that the elastic plate is correspondingly inserted, the scale being formed on the body.
제2항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서,
상기 강재 연결부를 배치하는 단계 이전에, 상기 탄성판의 양측면 또는 일측면에 접착제에 의해서 상기 탄성판을 상기 모서리부 또는 상기 강재연결부의 내면에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법.
8. The method according to any one of claims 2 to 7,
And attaching the elastic plate to the inner surface of the edge portion or the steel material connecting portion by an adhesive on both sides or one side surface of the elastic plate before the step of arranging the steel material connecting portion .
제1항에 있어서,
상기 탄성판이 기둥부에 밀착 정착 체결되어, 탄성판의 체적 및 면적이 변화함에 따라, 변화된 탄성판의 팽창도를 게이지를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강방법
The method according to claim 1,
Characterized in that the elasticity of the elastic plate is measured by using a gauge as the elastic plate is tightly fixed to the column and fixed and the volume and area of the elastic plate are changed,
외력에 의한 콘크리트 구조물의 연성변형 극대화 및 전단변형을 방지하도록 내진 보강하는 장치에 있어서,
원형기둥부의 외곽 곡면부에 정착재 몸체를 구비하는 복수개의 강재 연결부와 일정길이를 갖는 복수개의 강재로 구성되어 있는 보강재를 콘크리트 기둥부에 정착시킴에 있어서, 접촉면이 균등하지 못한 기둥면 사이에 탄성판의 중간매개장치를 가지는 것을 특징으로 하는 보강장치.
An apparatus for seismic strengthening to prevent ductile deformation and shear deformation of a concrete structure due to external force,
In the fixing of the reinforcing member made up of the plurality of steel connecting portions having the fixing material body on the outer curved portion of the circular column portion and the plurality of steel materials having the predetermined length to the concrete column portions, Wherein the intermediate device has an intermediate mediator.
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US11066839B2 (en) * 2018-12-31 2021-07-20 AquaBond LLC Modular system and method for concrete crack repair

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