KR20180087701A - Concrete Filled steel Tube of Aseismic Reinforcement and Method of Aseismic Reinforcement for Existing Building Structure using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내진보강 CFT 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부 콘크리트의 구속효과를 증대시켜 연성을 효과적으로 발휘시키고 시공의 방법에 따라서 콘크리트 구속응력을 조정할 수 있으며 시공이 간편한 내진보강 CFT 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-seismic CFT column and an existing seismic retrofitting method using the same, more particularly, to increase the confining effect of the inner concrete to effectively exhibit ductility, to adjust the concrete confining stress according to the method of construction, And to an earthquake-proof reinforcement method for existing buildings using the CFT columns.
일반적으로, 각종 건축물의 설계에는 지진을 견딜 수 있는 내진설계가 함께 수반되며, 1990년 건축법에 내진설계 관련 규정을 적용한 이래 계속적인 수정, 보완을 거쳐 2005년 내진관련 규정을 현실화 및 강화하여 개정하였다. 최근에는 한반도의 지진이 현실화됨에 따라 이에 규정이 더욱 강화되는 추세에 있다.In general, the design of various buildings is accompanied by earthquake-resistant design that can withstand earthquakes. Since applying the earthquake-resistant design regulations in the Building Code of 1990, the earthquake-related regulations have been revised . Recently, as the earthquake on the Korean Peninsula becomes more real, the regulations are being strengthened.
하지만, 내진설계규정의 도입 이전에 건설된 건물은 지진에 대한 영향을 고려하지 않고 설계, 시공되었을 뿐만 아니라 공용 년수의 증가에 따라 열화 손상이 많이 진행되어 내진 성능을 제대로 발휘하지 못하게 된다.However, the buildings constructed prior to the introduction of the seismic design regulations are not designed and constructed without considering the effects of the earthquake, and the seismic performance is not exhibited properly due to the deterioration of the damage due to the increase in the number of public years.
즉, 한반도 근접 국가에서 자주 발생되고 있는 지진과 그로 인한 막대한 인명과 재산상의 피해사례를 보면 우리나라도 결코 지진으로부터 안전하다고 할 수 없음을 인식하게 되었으며, 최근 한반도에서의 지진발생으로 기존 건축물에 대한 내진 보강이 필요하다는 인식이 자리잡고 있다.In other words, it is recognized that earthquakes frequently occurring in neighboring countries on the Korean peninsula and their huge damage to life and property damage can not be said to be safe from earthquakes in Korea. Recently, There is a perception that reinforcement is necessary.
현재 국내에서는 기존 건축물의 80% 이상이 지진에 무방비한 실정이라고 할 수 있으며, 특히 학교 건축물의 경우는 더욱 열악하다고 할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 내진설계가 고려되지 않거나 미비한 기존 건축물에는 내진보강 공법을 적용하게 된다.At present, more than 80% of existing buildings in Korea are defenseless against earthquakes, and especially in the case of school buildings, it can be said that it is even worse. Therefore, the seismic retrofitting method is applied to the existing buildings which are not considered or have insufficient seismic design.
내진보강 공법의 건물의 외부에 보강하는 방법으로, 콘크리트 충전 강관기둥(CFT, Concrete Filled steel Tube)를 이용하여 기존 건축물의 기둥을 보강하는 공방법이 알려져 있으며 관련 기술로서 한국등록특허 제10-1253519호가 개시되어 있다.As a method of reinforcing the pillars of existing buildings using reinforced concrete pipe columns (CFT, Concrete Filled Steel Tube) as a method of reinforcing the pillars of the building of the seismic retrofitting method, there is known a Korean Patent No. 10-1253519 Quot;
그러나 상기한 바와 같은 종래 내진보강 공법인 CFT 기둥은 압축력을 받으면서 횡하중을 받을 경우 횡팽창 구속이 효과적이지 못하기 때문에 최대 내력 이후 급격히 내력저하가 발생하는 문제점이 있다. 종래 기술은 강성 및 내력을 증가시는 장점이 있으나 연성 보강 효과가 낮다는 문제점이 있다. 또한 외부에 설치된 각관과 내부의 콘크리트는 상호 슬립발생 가능성이 높아 일체화거동이 어려운 단점이 있다.However, the conventional CFT column as described above has a problem in that when the lateral load is applied under a compressive load, the transverse expansion restraint is not effective, thereby causing a drastic drop in the yield strength after the maximum yield stress. The prior art has an advantage of increasing stiffness and proof strength but has a problem of low ductility reinforcement effect. In addition, there is a disadvantage that it is difficult to integrate each pipe because the possibility of mutual slip occurs between the external pipes and the concrete inside.
종래 내진보강 공법은 단순히 기둥에 대해 보강이 이루어지며, 기초부에 대해서는 보강이 이루어지지 않기 때문에 상부의 힘이 전달되는데 있어서 불연속성 존재하여 내진 취약 부분이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 최대 휨 모멘트 구간에서 무보강 부분이 존재하여 이 부분에 응력이 집중되므로 내진 보강 효과가 떨어진다는 문제점이 있다. Conventionally, the seismic retrofitting method has a problem in that it is merely reinforced with respect to the column, and since there is no reinforcement in the base portion, there is a discontinuity in the transmission of the upper force. That is, there is a problem that the effect of the seismic strengthening is deteriorated because stress is concentrated at this portion because there is a non-reinforced portion in the maximum bending moment interval.
일반적으로 건축공사에서 많이 사용되는 기둥은 철근콘크리트, 철골(주로 H형강, 원형강관, 각형 강관), 콘크리트 충전 강관기둥(CFT, Concrete Filled steel Tube) 등이 있다. Typically, columns used in construction work include reinforced concrete, steel frames (mainly H-shaped, round steel, square steel), and concrete filled steel tubes (CFT).
이들 중 상기 CFT는 기둥과 보의 접합부분에 보강플레이트가 용접되고, 기둥의 내부가 콘크리트로 충전되는 구조로써, 구조 이론상으로는 CFT가 기둥으로써 가장 합리적인 것으로 알려져 있다. 그 이유는 단면의 최외곽부를 감싸고 있는 강판의 원주방향 인장 내력이 커서 기둥이 과도한 압축력을 받을 경우 내부에 채운 콘크리트에 의해 기둥의 횡변형 파손이 억제되기 때문이다.Among them, the CFT is a structure in which a reinforcing plate is welded to a joint between a column and a beam, and the inside of the column is filled with concrete. As a structural theory, it is known that CFT is the most reasonable column. This is because the tensile strength in the circumferential direction of the steel sheet surrounding the outermost part of the cross section is large, so that when the column receives excessive compressive force, the transverse deformation damage of the column is suppressed by the concrete filled therein.
CFT란 Concrete Filled steel Tube의 약자로서 원형 또는 사각형상의 강관에 콘크리트를 충전한 콘크리트 충전강관을 말하며, CFT를 골조의 주요 구성부재 중 기둥부재에 채용하여 고축력에 저항하도록 한 구조를 CFT 구조라 한다. CFT 구조는 강관이 콘크리트를 구속함으로써 강성, 내력, 변형 등의 구조적인 면뿐만 아니라 내화 및 시공 등 다방면에서 우수한 성능을 발휘하고 있다.CFT is an abbreviation of Concrete Filled Steel Tube. It is a concrete filled steel pipe filled with concrete in a round or square shaped steel pipe. CFT is a structure in which CFT is applied to a column member as a main component of a frame to resist high axial force. The CFT structure has excellent performance in various aspects such as fire resistance and construction as well as structural aspects such as rigidity, proof strength and deformation by restraining concrete by steel pipe.
CFT 구조는 강관이 콘크리트를 구속하여 압축내력을 증가시키고, 콘크리트는 강관의 국부좌굴을 감소시킴으로써 단면을 크게 증가시키지 않으면서도 내력은 물론 내화성, 시공성 등을 대폭 향상시키고 고가의 강재사용량을 줄일 수 있다는 점에서 매우 경제적이라고 할 수 있다.The CFT structure can reduce the local buckling of the steel pipe by increasing the compressive strength of the steel pipe by restraining the concrete. The concrete can greatly improve the strength, fire resistance, workability, It is very economical in terms of points.
종래 CFT 구조의 관련 기술로서, 한국등록특허 제10-0684931호 및 한국등록특허 제10-1367626호가 개시되어 있다. 한국등록특허 제10-0684931호는 단위부재 복수개를 조립하여 내부가 빈 폐쇄형의 단면을 갖도록 완성되는 원형 또는 각형 튜브 형상의 철골부재로서, 단위부재는 튜브의 단면 일부와 일치하는 형상을 갖는 면형성부와 면형성부의 양단부에서 튜브의 내부를 향해 절곡된 절곡부를 포함하여 구성되도록 철판을 절곡하고, 단위부재 복수개 상호간을 절곡부가 서로 맞닿도록 배치한 후 접합함으로 완성되는 조립식 폐쇄형 절곡부재에 관한 것이다.Korean Patent No. 10-0684931 and Korean Patent No. 10-1367626 are disclosed as related arts of the conventional CFT structure. Korean Patent No. 10-0684931 discloses a steel member having a circular or square tube shape in which a plurality of unit members are assembled so as to have an inner closed hollow cross section, And a bending portion bent from the both ends of the forming portion and the surface forming portion toward the inside of the tube so as to form a plurality of unit members, the bending portions being arranged in contact with each other, will be.
한국등록특허 제10-1367626호는 철판을 절곡하여 종방향의 단위부재를 복수개 제작하되 L자형으로 절곡된 본체부와 본체부의 양단에서 내향하여 더 절곡된 단부절곡부를 구비하는 형태로 제1단위부재를 제작하는 제1단계와, 제1단위부재에 보강플레이트를 접합하면서 부분보강강관을 제작하는 제2단계와, 제2단계와 동시에 또는 순차적으로 부분보강강관 복수개를 상호 맞대어 용접 접합하면서 폐쇄형 조립박스강관으로 완성하는 제3단계로 이루어지는 CFT 기둥용 내부 다이어프램 설치형 조립박스강관의 제작방법에 관한 것이다.Korean Patent Registration No. 10-1367626 discloses a method of manufacturing a plurality of longitudinal unit members by bending an iron plate and having a body portion bent in an L shape and a further bent end portion inward from both ends of the body portion, A second step of manufacturing a partially reinforced steel pipe while joining a reinforcing plate to the first unit member; a second step of manufacturing a partially reinforced steel pipe by joining a reinforcing plate to the first unit member; And a third step of filling the CFT column with an inner diaphragm.
그런데, 이와 같이 구성된 종래 CFT 구조의 관련 기술에 의하면, 콘크리트의 구속효과를 증대시키기는 하지만, 실제 각관과 내부콘크리트에서 발생하는 슬립은 일체화거동에 있어서 구조적 취약점이 있어 최대내력 이후의 연성은 크게 증가되지 않는다. 또한 공장에서 절곡된 상태의 절곡부재를 사용하므로 시공시에 자유자재로 구속력의 크기를 조정할 수 없으며, 공장에서 절곡할 시에도 절곡횟수가 많게 되므로 시공의 준비 및 시공작업이 간편하지 못하다는 문제점이 있었다.However, according to the related art of the conventional CFT structure thus configured, the slip occurring in the actual pipe and the inner concrete is structurally weak in the integrated structure, and the ductility after the maximum strength is greatly increased It does not. In addition, since the bending member in a bent state at the factory is used, the size of the binding force can not be freely adjusted at the time of construction, and the number of bending is increased even when bending at the factory, there was.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 지진과 같은 횡하중에 대한 내진 성능을 향상시키기 위한 내부콘크리트의 구속효과를 크게 하고, 각관과 콘크리트와의 슬립을 방지하여 기둥의 연성을 효과적으로 증대시키고 시공에 따라 자유자재로 구속력의 크기를 조정하여 시공할 수 있으며 공장에서 절곡할 시에 절곡횟수를 적게 하여 시공의 준비 및 시공작업이 간편한 내진보강 CFT 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of improving seismic performance against lateral loads such as earthquakes by increasing the confinement effect of inner concrete and preventing slippage between pipes and concrete It is possible to increase the ductility of the column effectively and to adjust the size of the restraint force freely according to the construction. It is possible to construct the CFT column with the seismic strengthening CFT which is easy to prepare and construct construction by reducing the number of bending when bending at the factory. And to provide a seismic retrofitting method for buildings.
본 발명의 다른 목적은 기둥에 대한 보강 뿐만 아니라 기둥 기초부에 대한 연속적인 보강 구조를 통하여 힘 전달의 불연속성을 해결하는 내진보강 CFT 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an earthquake-proof CFT column that solves the discontinuity of force transmission through a continuous reinforcing structure for a column base as well as columns, and an earthquake-proof reinforcement method for existing buildings using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예의 내진보강 CFT 기둥은 ㄷ형상의 제1면형성부와 제1면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제1절곡부를 가지며 시공위치에 고정되는 제1단위부재와, ㄷ형상의 제2면형성부와 제2면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부를 가지며 제1단위부재에 결합되는 제2단위부재와, 제1절곡부와 제2절곡부의 외면을 접촉시켜 연결하며 제1단위부재 또는 제2단위부재에 내부로 돌출되게 설치되어 앵커의 역할을 하는 기본 앵커볼트과, 제1단위부재와 제2단위부재의 내부공간에 타설된 콘크리트를 포함한다.In order to achieve the above object, an anti-seismic reinforced CFT column according to a first embodiment of the present invention includes a first face forming portion having a C shape and a first bent portion bent inwardly from both ends of the first face forming portion, A first unit member, a second unit member, a second unit member having a second bent portion bent inwardly from both ends of the c-shaped second surface forming portion and the second surface forming portion and coupled to the first unit member, A first unitary member or a second unitary member, and the second unitary member includes a first unitary member and a second unitary member. The first unitary member and the second unitary member protrude into the first unitary member or the second unitary member. .
제1절곡부와 제2절곡부의 단부에는 기본 앵커볼트가 관통하여 끼워지는 관통구멍이 형성되고, 기본 앵커볼트는 제1절곡부의 외면과 제2절곡부의 외면에 밀착하는 앵커너트에 의해 고정된다. 제1절곡부와 제2절곡부의 단부에는 기본 앵커볼트가 외측에서 끼워지는 트인 요입구멍이 형성되고, 기본 앵커볼트는 제1절곡부의 외면과 제2절곡부의 외면에 밀착하는 앵커너트에 의해 고정될 수 있다. 기본 앵커볼트의 단부에는 콘크리트 타설 시에 앵커효과(구속효과)를 높이는 부가 앵커너트가 끼워질 수 있다.The base anchor bolt is fixed to the end of the first bending portion and the second bending portion by an anchor nut which is in close contact with the outer surface of the first bending portion and the outer surface of the second bending portion. The basic anchor bolt is fixed to an end of the first bent portion and the second bent portion by an anchor nut which is in close contact with the outer surface of the first bent portion and the outer surface of the second bent portion, . Anchor anchor nut for increasing the anchor effect (restraining effect) can be fitted to the end of the basic anchor bolt when the concrete is poured.
제1단위부재의 제1면형성부에는 시공시에 케미칼 앵커볼트가 끼워지는 앵커구멍이 형성된다. 제2단위부재의 제2면형성부에는 제2단위부재의 내부에 콘크리트를 타설 시에 앵커의 역할을 하여 보강하는 보강 앵커볼트가 설치된다. 보강 앵커볼트의 단부에는 콘크리트 타설 시에 앵커효과(구속효과)를 높이는 보강 부가 앵커너트가 끼워질 수 있다. 보강 부가 앵커너트는 양단이 절곡된 너트 형태로 되어 있을 수 있다.An anchor hole through which the chemical anchor bolt is fitted is formed in the first surface forming portion of the first unit member. And a reinforcing anchor bolt is provided in the second surface forming portion of the second unit member to reinforce the concrete when the concrete is placed in the second unit member. Anchor nuts can be inserted into reinforced anchor bolts at the ends of reinforced anchor bolts to increase the anchor effect (restraining effect) at the time of pouring concrete. The anchor nut of the reinforcement part may be in the form of a nut bent at both ends.
본 발명의 제2실시예의 내진보강 CFT 기둥은 ㄷ형상의 제1면형성부와 제1면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제1절곡부를 가지며 시공위치에 고정되는 제1단위부재와, ㄷ형상의 제2면형성부와 제2면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부를 가지며 제1단위부재에 결합되는 제2단위부재와, 제1절곡부와 제2절곡부의 외면을 접촉시켜 용접으로 고정하고 제1면형성부와 제2면형성부의 플랜지에 제1단위부재와 제2단위부재의 내부 공간으로 돌출되게 설치되어 앵커의 역할을 하는 기본 앵커볼트와, 제1단위부재와 제2단위부재의 내부공간에 타설된 콘크리트를 포함할 수 있다.The seismic-strengthening CFT column of the second embodiment of the present invention comprises a first unitary member having a first surface-forming portion having a c-shape and a first bent portion bent inwardly at both ends of the first surface-defining portion, A second unit member having a second bending portion and a second bending portion bent inwardly at both ends of the second surface forming portion and connected to the first unit member; A basic unit bolt fixed to the flange of the first surface forming part and the second surface forming part so as to protrude into the inner space of the first unit member and the second unit member and serving as an anchor, And the concrete inserted in the inner space of the second unit member.
본 발명에 의한 내진보강 CFT 기둥을 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법은 내진보강 CFT 기둥을 이용하여 CFT 기둥을 시공하는 방법으로서, 제1단위부재를 시공위치에 케미칼 앵커로 고정하는 제1단위부재 고정단계; 제1단위부재에 제2단위부재를 기본 앵커볼트 또는 용접으로 고정하여 결합하는 제2단위부재 결합단계; 제1단위부재와 제2단위부재에 의해 형성되는 공간 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계를 포함한다.A method for constructing a CFT column using an anti-seismic reinforced CFT column using an anti-seismic reinforced CFT column according to the present invention is a method for constructing a CFT column with a first unit member fixed to a construction site by a chemical anchor step; A second unit member engaging step of securing and coupling the second unit member to the first unit member with a basic anchor bolt or welding; And a concrete casting step of casting concrete in a space formed by the first unit member and the second unit member.
본 발명에 의한 내진보강 CFT 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법에 의하면, 지진과 같은 횡하중에 대한 내진 성능을 향상시키기 위한 내부콘크리트의 구속효과를 크게 하고, 각관과 콘크리트와의 슬립을 방지하여 기둥의 연성을 효과적으로 증대시키고 시공에 따라 자유자재로 구속력의 크기를 조정하여 시공할 수 있으며 공장에서 절곡할 시에 절곡횟수를 적게 하여 시공의 준비 및 시공작업이 간편하며, 강성, 강도 및 연성을 보강하는 효과를 높인다.According to the seismic strengthening CFT column according to the present invention and the seismic retrofitting method of existing buildings using the same, the restraint effect of the inner concrete for improving the seismic performance against lateral loads such as earthquakes is increased and the slip of each pipe and concrete is prevented It is possible to increase the ductility of the column effectively and to adjust the size of the binding force freely according to the construction. It is easy to prepare and construct the construction by reducing the number of bending when bending at the factory. Increases the effect of reinforcement.
또한 본 발명에 의하면, 기둥에 대한 보강 뿐만 아니라 기둥 기초부에 대한 연속적인 보강 구조를 통하여 힘 전달의 불연속성을 해결하는 효과가 있다.According to the present invention, not only the reinforcement of the column but also the continuous reinforcement structure with respect to the column base can solve the discontinuity of force transmission.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥이 시공 기둥부에 시공된 상태를 나타내는 구성도이다.
도 2은 도 1의 내진보강 CFT기둥의 철골을 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 보강 부가 앵커너트의 다른 예들을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 보강 부가 앵커너트의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 제1단위부재 중에서 시공 기초부에 접하는 제1단위부재가 시공부에 고정된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥이 시공 기둥부에 앵커 고정된 상태를 나타내는 구성도이다.
도 7은 도 6의 내진보강 CFT 기둥의 제1단위부재와 제2단위부재를 분리하여 나타내는 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥을 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법을 나타내는 플로우 차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a state in which an earthquake-proof reinforced CFT column according to a first embodiment of the present invention is installed in a construction column portion; FIG.
2 is an exploded perspective view showing a steel frame of an earthquake-proof CFT column of FIG. 1;
3 is a perspective view showing another example of the reinforcing portion of the anchor nut of FIG.
4 is a perspective view showing another example of the reinforcing portion of the anchor nut in Fig.
5 is a perspective view showing a state in which a first unitary member in contact with a construction base portion of the first unitary member of Fig. 1 is fixed to a construction unit;
6 is a view showing a state in which an anti-seismic reinforced CFT column according to a second embodiment of the present invention is anchored to a construction column portion.
7 is an exploded perspective view showing the first unit member and the second unit member of the seismic-strengthening CFT column of Fig. 6 separately.
8 is a flowchart showing an existing seismic strengthening method using an earthquake-proof CFT column according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥이 시공 기둥부에 앵커 고정된 상태를 나타내는 구성도이고, 도 2은 도 1의 내진보강 CFT기둥의 철골을 나타내는 분리 사시도이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥(100)은 제1단위부재(110)와, 제2단위부재(120)와, 기본앵커볼트(130)을 포함한다.FIG. 1 is a view showing a state in which an anti-seismic reinforced CFT column according to a first embodiment of the present invention is anchored to a construction column, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a columnar structure of the anti-seismic reinforced CFT column of FIG. As shown, the seismic strengthening CFT column 100 according to the first embodiment of the present invention includes a
제1단위부재(110)는 ㄷ형상의 제1면형성부(111)와 제1면형성부(111)의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제1절곡부(112)를 가지는 단면형상으로 된 부재이다. 제1면형성부(111)의 웨브에는 시공시에 시공 기둥부(CP)에 케미칼 앵커볼트(140)가 끼워지는 복수의 앵커구멍(113)이 형성된다. 제1절곡부(112)의 단부에는 기본 앵커볼트(130)가 관통하여 끼워지는 관통구멍(114)가 형성된다. The
제2단위부재(120)은 ㄷ형상의 제2면형성부(121)와 제2면형성부(121)의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부(122)를 가지는 단면형상으로 된 부재이다. 제2면형성부(121)의 웨브에는 내부에 콘크리트(CR)를 타설 시에 앵커의 역할을 하여 보강하는 보강 앵커볼트(150)가 끼워지는 복수의 앵커구멍(123)이 형성된다. 제2절곡부(122)의 단부에는 기본 앵커볼트(130)가 끼워지는 트인 요입구멍(124)이 형성된다. The
제1단위부재(110)와 제2단위부재(120)는 서로 밀착되어 기본 앵커볼트(130)로 고정되기 전이나 후에는 용접에 의한 용접부(W)로 경계부 외면이 접합되게 한다. 제1단위부재(110)와 제2단위부재(120)의 관통구멍 및 트인 요입구멍은 서로 반대측에 바뀌어 형성될 수도 있다.The
기본 앵커볼트(130)는 제1절곡부(112)와 제2절곡부(122)의 외면을 접촉시켜 연결하며 제1단위부재(110)와 제2단위부재(120)의 내부 공간에 콘크리트(CR) 타설 시에 앵커의 역할을 한다. 기본 앵커볼트(130)는 제1절곡부(112)와 제2절곡부(122)와 함께 T자 형상을 이루므로 상부하중에 의한 내부콘크리트가 팽창할 때에 콘크리트를 효과적으로 구속하고 각관과 콘크리트의 슬립을 방지하여 연성을 효과적으로 증대시킨다.The
기본 앵커볼트(130)는 제1절곡부(112)의 외면과 제2절곡부(122)의 외면에 밀착하는 앵커너트(131, 131')에 의해 고정된다. 기본 앵커볼트(130)의 단부에는 콘크리트(CR) 타설시에 앵커 효과를 높이는 부가 앵커너트가 끼워질 수 있다. 부가 앵커너트는 보강 앵커볼트(150)에 결합되는 후술하는 보강 부가 앵커너트와 유사하게 형성된다. 부가 앵커너트는 기본 앵커볼트(130)와 함께 T자 형상을 이루므로 상부하중에 의한 내부콘크리트가 팽창할 때에 콘크리트(CR)를 효과적으로 구속하고 각관과 콘크리트의 슬립을 방지하여 연성을 효과적으로 증대시킨다.The
케미칼 앵커볼트(140)는 수지계의 접착제에 의해 볼트를 접착시켜 앵커체로 하는 볼트이다. 케미칼 앵커볼트(140)는 수지계에 의해 시공 기둥부(CP)에 매립된 후, 앵커너트(141)로 앵커구멍(113)에 끼워지는 제1단위부재(110)를 고정한다.The
보강 앵커볼트(150)는 제2단위부재(120)의 웨브에 형성된 앵커구멍(123)에 제2단위부재(120)의 외측에서 끼워져 걸리는 머리부(150a)가 형성된 볼트로서, 앵커너트(151)에 의해 제2단위부재(120)의 웨브에 고정된다. 보강 앵커볼트(150)의 단부에는 콘크리트(CR) 타설시에 앵커효과(구속효과)를 높이는 보강 부가 앵커너트(152)가 끼워진다. 보강 부가 앵커너트(152)는 직사각로드 또는 띠판의 형태로 형성된다. 보강 부가 앵커너트(152)는 보강 앵커볼트(150)와 함께 T자 형상을 이루므로 상부하중에 의한 내부콘크리트가 팽창할때에 콘크리트(CR)를 효과적으로 구속하고 각관과 콘크리트의 슬립을 방지하여 연성을 효과적으로 증대시킨다.The reinforcing
도 3는 도 2의 보강 부가 앵커너트의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 도 3의 보강 부가 앵커너트(252)는 양단이 절곡된 날개부(252a)를 가진 띠판 또는 로드 로서 나비너트 형태로 되어있다. 이러한 보강 부가 앵커너트(252)는 앵커너트의 조립을 용이하게 하며 절곡방향에 따라 구속효과를 더욱 높일 수 있다. 보강 부가 앵커너트(252)는 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 반대방향으로 사용할 수 있으며, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 다양한 다른 형태로 되어 있을 수도 있다.3 is a perspective view showing another example of the reinforcing portion of the anchor nut in Fig. The reinforcing portion of the
도 4는 도 2의 보강 부가 앵커너트의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다. 도 4의 보강 부가 앵커너트(352)는 십자형으로 형성되어 각단이 절곡된 날개부(352a)를 가진 띠판 또는 로드로서 나비너트 형태로 되어있다. 이러한 보강 부가 앵커너트(352)는 앵커너트의 조립을 더욱 용이하게 하며 절곡방향에 따라 구속효과를 더욱 더 높일 수 있다.4 is a perspective view showing another example of the reinforcing portion of the anchor nut in Fig. The
도 5는 도 1의 제1단위부재 중에서 시공 기초부(CB)에 접하는 제1단위부재(310)가 시공부에 고정된 상태는 나타내는 사시도이다. 제1단위부재(310)의 하부 끝단에는 시공 기초부(CB)에 밀착하여 케미칼 앵커볼트(160)로 고정시키기 위한 기초판부(315)가 부착되어 있다. 제1단위부재(310)의 제1면형성부의 웨브 외면은 시공 기동부(CP)에 밀착하여 케미칼 앵크볼트(140)로 고정되어 있다. 이러한 제1단위부(310)재를 사용하여 기둥 기초부(CB)에도 케미칼 앵커볼트를 설치 시공한 구조에서는 힘전달이 연속하여 기초부 보강효과를 높이게 된다.5 is a perspective view showing a state in which the
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥이 시공 기둥부에 앵커 고정된 상태를 나타내는 구성도이다. 도 7은 도 6의 내진보강 CFT 기둥의 제1단위부재와 제2단위부재를 분리하여 나타내는 분리 사시도이다. 6 is a view showing a state in which an anti-seismic reinforced CFT column according to a second embodiment of the present invention is anchored to a construction column portion. 7 is an exploded perspective view showing the first unit member and the second unit member of the seismic-strengthening CFT column of Fig. 6 separately.
제2실시예의 내진보강 CFT 기둥에서는 ㄷ형상의 제1면형성부(211)와 제1면형성부(211)의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제1절곡부(212)를 가지는 제1단위부재(210)와, ㄷ형상의 제2면형성부(221)와 제2면형성부(221)의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부(222)를 가지는 제2단위부재(220)와, 제1절곡부(212)와 제2절곡부(222)의 외면을 접촉시켜 용접으로 고정하고 제1면형성부(211)와 제2면형성부(221)의 플랜지에는 제1단위부재(210)와 제2단위부재(220)의 내부 공간에 콘크리트(CR)를 타설 시에 앵커의 역할을 하는 기본 앵커볼트(230)가 설치되는 구조로 되어 있다.In the seismic-strengthening CFT column of the second embodiment, the first
제1단위부재(210)와 제2단위부재(220)는 서로 밀착되어 기본 앵커볼트(230)로 고정되기 전이나 후에는 용접에 의한 용접부(W)로 경계부 외면이 접합되게 한다. 기본 앵커볼트(230)는 도 1의 보강 앵커볼트(150)와 결합형태가 유사한 앵커볼트이다.The
제1면형성부(211)의 웨브에는 시공시에 케미칼 앵커볼트(240 : 도 1의 140과 동일)가 끼워지는 앵커구멍(213)이 형성되고, 제2면형성부(221)의 웨브에는 제2단위부재(220)의 내부에 콘크리트(CR)를 타설 시에 앵커의 역할을 하여 보강하는 보강 앵커볼트(250: 도 1에 150과 동일)가 설치되는 앵커구멍(223)이 형성된다. 제1면형성부(211)와 제2면형성부(221)의 플랜지에는 기본 앵커볼트(230)가 각각 설치되는 앵커구멍(215, 225)이 각각 형성된다.An
제2실시에서는 제1단위부재(210)와 제2단위부재(220)에 기본 앵커볼트(230)와 보강 앵커볼트(250)를 모두 조립한 후, 서로 밀착시켜 용접으로 고정하므로 조립 및 설치공정이 단순해지는 효과가 있다.In the second embodiment, since both the
제2실시예의 나머지 구성은 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The remaining configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 내진보강 CFT 기둥을 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법을 나타내는 플로우 차트이다. 도시한 바와 같이 내진보강 CFT 기둥을 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법은 준비 단계(S110)와, 제1단위부재 고정단계(S120)와, 제2단위부재 결합단계(S130)와, 콘크리트 타설단계(S140)를 포함한다. 이하에서는 제1실시예의 내진보강 CFT 기둥(100)를 이용하여 시공하는 예를 기본으로 설명한다.8 is a flowchart showing an existing seismic strengthening method using an earthquake-proof CFT column according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the seismic retrofitting method of an existing building using an anti-seismic reinforced CFT column includes a preparation step S110, a first unit member fixing step S120, a second unit member joining step S130, S140). Hereinafter, an example in which the earthquake-proofing CFT column 100 of the first embodiment is used will be described.
준비 단계(S110)는 CFT 기둥을 시공하기 위해 시공 기둥부(CP)와 시공 기초부(CB)에 앵커 구멍을 뚫고 절곡된 제1단위부재(110)와 제2단위부재(120), 기본 앵커볼트(130)와 케미칼 앵커볼트(140) 및 보강 앵커볼트(150)를 준비하는 단계이다. 제1, 제2단위부재(110, 120)는 공장에서 절곡시키고 앵커볼트를 삽입할 구멍을 뚫어 준비한다.In the preparation step S110, the
제1단위부재 고정단계(S120)는 제1단위부재(110)를 시공위치(시공 기둥부:CP 및 시공 기초부:CB)에 케미칼 앵커(140, 160)로 고정하는 단계이고, 제2단위부재 결합단계(S130)은 제1단위부재(110)에 제2단위부재(120)를 기본 앵커볼트(130) 또는 용접으로 고정하여 결합하는 단계이다. 이때, 제2단위부재 결합단계(S130)을 먼저 시공하고, 제1단위부재 고정단계(S120)를 시공할 수도 있다. 보강 앵커볼트(150)는 준비단계(S110)에서 조립할 수 있다. 기본 앵커볼트(130)와 보강 앵커볼트(150)은 구속력의 크기에 따라 다른 길이의 앵커볼트를 사용하고, 부가 앵커너트 또는 보강 부가 앵커너트(152)도 구속력의 크기에 따라 다른 형태를 사용한다.The first unit member fixing step S120 is a step of fixing the
콘크리트 타설단계(S140)는 제1단위부재(110)와 제2단위부재(120)의 의해 형성되는 공간 내부에 콘크리트를 타설하는 단계이다.The concrete pouring step S140 is a step of pouring concrete into the space defined by the
제2실시예의 내진보강 CFT 기둥(200)에서는 제1단위부재(210)와 제2단위부재(220)에 조립되는 기본 앵커볼트(230) 및 보강 앵커볼트(250)를 모두 준비단계(S110)에서 조립하는 것이 바람직하다. 또한 제2실시예의 조립식 철골 구조체(200)에서는 제1단위부재(210)와 제2단위부재(222)의 절곡부를 맞대어 용접으로 일체화하는 제2단위부재 결합단계(S130)을 먼저 시공하고, 제1단위부재 고정단계(S120)를 시공하는 것이 바람직하다.The
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100, 200 : 내진보강 CFT 기둥
110, 210, 310 : 제1단위부재
111 : 제1면형성부
112 : 제1절곡부
113, 123 : 앵커구멍
114 : 관통구멍
120, 220 : 제2단위부재
121 : 제2면형성부
122 : 제2절곡부
124 : 트인 요입구멍
130, 230 : 기본 앵커볼트
131, 141, 151 : 앵커너트
140, 160, 240 : 케미칼 앵커볼트
150, 250 : 보강 앵커볼트
150a : 머리부
152, 252, 352 : 보강 부가 앵커너트
252a, 352a : 날개부
315 : 기초판부
W : 용접부
CP : 시공 기둥부
CB : 시공 기초부
CR : 콘크리트100, 200: Seismic strengthening CFT column
110, 210, 310: first unit member 111: first surface forming part
112: first bending
114: through
121: second surface forming portion 122: second bend portion
124: open mouth mouth
130, 230:
140, 160, 240:
150a:
252a, 352a: wing portion 315: base plate
W: Welding part CP: Construction part
CB: Construction base CR: Concrete
Claims (5)
ㄷ형상의 제2면형성부와 제2면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부를 가지며 상기 제1단위부재에 고정되는 제2단위부재와,
상기 제1절곡부와 상기 제2절곡부의 외면을 접촉시켜 연결하며 상기 제1단위부재 또는 상기 제2단위부재에 내부로 돌출되게 설치되어 상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재의 내부 공간에 콘크리트를 타설 시에 앵커역할(구속효과)을 하는 기본 앵커볼트와,
상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재의 내부공간에 타설된 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진보강 CFT 기둥.A first unit member having a first surface forming portion having a C shape and a first bending portion bent inwardly at both ends of the first surface forming portion and fixed to a mounting position;
A second unit member having a second planar forming portion and a second planar forming portion bent inwardly at both ends of the second planar forming portion and fixed to the first unit member,
The first unit member and the second unit member are connected to each other by contacting the first bent portion and the outer surface of the second bent portion to be protruded into the first unit member or the second unit member, A basic anchor bolt that acts as an anchor (restraining effect) when pouring concrete,
And the concrete embedded in the inner space of the first unit member and the second unit member.
ㄷ형상의 제1면형성부와 제1면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제1절곡부를 가지며 시공위치에 고정되는 제1단위부재와,
ㄷ형상의 제2면형성부와 제2면형성부의 양단부에서 내측으로 한번 절곡된 제2절곡부를 가지며 상기 제1단위부재에 고정되는 제2단위부재와,
상기 제1절곡부와 상기 제2절곡부의 외면을 접촉시켜 용접으로 고정하고 상기 제1면형성부와 상기 제2면형성부의 플랜지에 상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재의 내부 공간으로 돌출되게 설치되어, 상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재의 내부 공간에 콘크리트를 타설 시에 앵커의 역할을 하는 기본 앵커볼트와,
상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재의 내부공간에 타설된 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진보강 CFT 기둥.The method according to claim 1,
A first unit member having a first surface forming portion having a C shape and a first bending portion bent inwardly at both ends of the first surface forming portion and fixed to a mounting position;
A second unit member having a second planar forming portion and a second planar forming portion bent inwardly at both ends of the second planar forming portion and fixed to the first unit member,
The first bent portion and the second bent portion are welded to each other and welded to the flange of the first surface forming portion and the second surface forming portion to project into the inner space of the first unit member and the second unit member, A basic anchor bolt installed in the first unit member and serving as an anchor when the concrete is placed in the inner space of the first unit member and the second unit member,
And the concrete embedded in the inner space of the first unit member and the second unit member.
상기 기본 앵커볼트의 단부에는 콘크리트 타설시에 앵커효과(구속효과)를 높이는 부가 앵커너트가 끼워지는 것을 특징으로 하는 내진보강 CFT 기둥.The method according to claim 1 or 2,
And an additional anchor nut for increasing an anchor effect (restraining effect) is inserted into the end of the basic anchor bolt when the concrete is poured.
상기 제2면형성부에는 상기 제2단위부재의 내부에 콘크리트를 타설 시에 앵커의 역할을 하여 보강하는 보강 앵커볼트가 설치되는 것을 특징으로 하는 내진보강 CFT 기둥.The method according to claim 1 or 2,
And a reinforcing anchor bolt is installed in the second surface forming part to reinforce the concrete to serve as an anchor when the concrete is installed in the second unit member.
상기 제1단위부재를 시공위치에 케미칼 앵커로 고정하는 제1단위부재 고정단계;
상기 제1단위부재에 상기 제2단위부재를 기본 앵커볼트 또는 용접으로 고정하여 결합하는 제2단위부재 결합단계;
상기 제1단위부재와 상기 제2단위부재에 의해 형성되는 공간 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진보강 CFT 기둥을 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법Claims [1] A method of reinforcing an earthquake of an existing building using an earthquake-resistant CFT column of claim 1 or 2,
A first unit member fixing step of fixing the first unit member to a mounting position by a chemical anchor;
A second unit member coupling step of fixing the second unit member to the first unit member by fixing the first unit member with a basic anchor bolt or welding;
And a concrete pouring step of pouring concrete into a space formed by the first unit member and the second unit member. The present invention relates to an earthquake-proof reinforcement method for an existing building using an earthquake-proof CFT column
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |