KR20190113149A - Ｐｃ 세그멘트 패널, ｐｃ 내력벽체 및 ｐｃ 내력벽체 보강공법 - Google Patents

Ｐｃ 세그멘트 패널, ｐｃ 내력벽체 및 ｐｃ 내력벽체 보강공법 Download PDF

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이승구
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호수리페어 주식회사
강대언
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Abstract

본 발명은 PC 세그멘트 패널, PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하는 PC(Precast Concrete) 내력벽체에 사용되는 PC 세그멘트 패널에 있어서, 내부에 철근 배근이 포함되되, 이웃 패널과의 체결을 수행하도록 가장자리에 형성된 체결홈을 구비하는 철근콘크리트 패널부; 및 철근콘크리트 패널부에 설치되되 철근콘크리트 패널부의 각 가장자리 부위에서 각각의 일부가 노출되고 나머지가 철근 배근 영역과 부분적으로 중첩되게 형성되고, 철근 배근 영역과 중첩되는 부위에 콘크리트와의 결합력을 높이기 위한 다수의 스터드를 구비한 다수의 강판을 포함하되, 다수의 강판의 일부는 체결홈에서 노출되는 수용부가 형성되고 나머지는 이웃 패널의 체결홈에서 노출된 수용부와 체결될 수 있도록 체결홈이 형성되지 않은 가장자리 부위에서 돌출된 돌출부가 형성되고, 수용부 및 돌출부 각각은 체결을 위한 적어도 하나 이상의 체결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널이 제안된다. 또한, PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법이 제안된다.

Description

ＰＣ 세그멘트 패널, ＰＣ 내력벽체 및 ＰＣ 내력벽체 보강공법{PRECAST CONCRETE SEGMENT PANEL, PRECAST CONCRETE LOAD-BEARING WALLS AND REINFORCING METHOD OF USING PRECAST CONCRETE LOAD-BEARING WALLS}
본 발명은 PC 세그멘트 패널, PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법에 관한 것이다. 구체적으로는 기존 철근 콘크리트나 철골로 된 보기둥 라멘구조에 내진성능을 충분히 보강시키기 위한 PC 세그멘트 패널, PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법에 관한 것이다.
최근 지진에 대한 우려가 깊어지면서 기존에 내진 설계가 되지 않거나 미흡한 건축물에 대한 내진성능 향상을 위한 다양한 보강방법들이 나오고 있다. 특히, 기존 건물들이 노후화되면서 건물의 내구성 측면에서도 전단 보강에 대한 요구가 나타나고 있다.
일반적으로 건축 구조물에 지진력과 같은 횡력이 작용하면 건물에는 전단력이 작용하게 되는데, 이러한 전단력에 저항할 수 있도록 하는 가장 일반적인 내진보강 방법이 벽체로 보강하는 방법이 가장 효과적이다.
이에 따라, 상부보와 하부보 사이에 벽체가 형성되지 않은 무벽체 구간이나 상부보와 하부보 사이에 조적벽체 등의 비내력벽체가 형성된 비내력벽체 구간에 대해 내력벽체를 형성하거나 내력벽체로 보강하여 내력을 확보하는 것이 필요할 수 있다. 이때, 비내력벽체 구간의 경우 비내력벽체를 해체 후 내력벽체를 형성할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1504623호 (2015년 3월 20일 공고)
본 발명은 무벽체나 비내력벽체를 갖는 기존 구조물에 내력벽체를 형성하여 내력을 보강하기 위한 것으로, 무벽체 구간이나 비내력벽체의 해체 후 구간에 대하여 PC(Precast Concrete) 세그멘트를 격자구조로 형성시킨 내력벽체에 사용되는 PC 세그멘트 패널, 그러한 PC 세그멘트 패널을 사용한 PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법를 제안하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습에 따라, 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하는 PC(Precast Concrete) 내력벽체에 사용되는 PC 세그멘트 패널에 있어서, 내부에 철근 배근이 포함되되, 이웃 패널과의 체결을 수행하도록 가장자리에 형성된 체결홈을 구비하는 철근콘크리트 패널부; 및 철근콘크리트 패널부에 설치되되 철근콘크리트 패널부의 각 가장자리 부위에서 각각의 일부가 노출되고 나머지가 철근 배근 영역과 부분적으로 중첩되게 형성되고, 철근 배근 영역과 중첩되는 부위에 콘크리트와의 결합력을 높이기 위한 다수의 스터드를 구비한 다수의 강판을 포함하되, 다수의 강판의 일부는 체결홈에서 노출되는 수용부가 형성되고 나머지는 이웃 패널의 체결홈에서 노출된 수용부와 체결될 수 있도록 체결홈이 형성되지 않은 가장자리 부위에서 돌출된 돌출부가 형성되고, 수용부 및 돌출부 각각은 체결을 위한 적어도 하나 이상의 체결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널이 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 철근콘크리트 패널부의 체결홈은 수용부의 전면과 후면 모두를 노출시키고, 체결홈이 형성되지 않은 철근콘크리트 패널부의 가장자리 부위의 바닥면에 돌출부가 형성된 나머지 강판이 안착되는 안착홈이 형성되고, 수용부가 형성된 일부 강판에서 수용부를 제외한 나머지 영역은 철근콘크리트 패널부에 삽입되고 수용부의 노출 단부는 철근콘크리트 패널부의 가장자리 단부보다 돌출되지 않게 형성되고, 체결홈에서 철근콘크리트 패널부의 바닥면으로부터 수용부의 후면까지의 높이는 돌출부의 두께에 매칭되고, 돌출부가 형성된 나머지 강판은 일면 전부가 노출되게 안착홈에 안착되며 타면 상에 스터드가 구비되고, 돌출부 영역의 크기는 체결홈의 영역크기와 매칭될 수 있다.
이때, 또 하나의 예에서, 철근콘크리트 패널부의 4군데 가장자리 중 이웃하는 2이상 가장자리에서 체결홈이 형성되고 나머지 적어도 하나의 가장자리에서 돌출부가 돌출되고, 체결홈 내지 돌출부는 가장자리 당 하나 이상 형성되고, 돌출부가 형성된 가장자리와 대향하는 가장자리에 형성된 체결홈과 돌출부의 위치는 평면상 대향하는 가장자리에 수직한 가장자리으로부터 동일 높이에 위치될 수 있다.
또 하나의 예에서, 체결홈과 돌출부는 각각 2개 가장자리에서 형성되며 대향하는 것끼리 평면상 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치되거나, 3개의 가장자리에서 체결홈이 그리고 나머지 가장자리에서 돌출부가 형성되며 대향하는 돌출부와 체결홈끼리 그리고 나머지 체결홈끼리 각 쌍의 평면상 위치는 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치되고, 체결홈 내지 돌출부는 각 가장자리의 중간부위에 형성되거나, 각 가장자리의 일단 측에 형성될 수 있다.
다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 형성된 PC(Precast Concrete) 내력벽체로서, 상부보와 하부보 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트가 다수의 결합부재에 의해 결합된 격자구조로 형성되고, 다수의 격자세그멘트는 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들 및 이웃하는 격자세그멘트들에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트로 이루어지고, 격자세그멘트 각각은 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널 2개가 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성되고, 이웃하는 격자세그멘트와 결합된 격자세그멘트는 가장자리에 복층의 PC 세그멘트 패널의 수용부에 의해 형성된 삽입홈 및 돌출부에 의해 형성된 삽입부를 구비하고, 다수의 결합부재는 삽입홈 및 삽입부에 형성된 체결공 각각을 관통하여 체결되고, 삽입홈의 외측으로 격자세그멘트의 복층의 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈에 몰탈이 채워진 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체가 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 격자구조를 형성하는 격자세그멘트들 중 적어도 하나는 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널에서 돌출부가 수용부로 대체되어 모든 가장자리에 체결홈이 형성된 2개의 패널이 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성된다.
또한, 상부보와 하부보 및 기둥에 가장자리 격자세그멘트들 각각을 고정 결합시키기 위한 다수의 고정부재를 구비하고, 고정부재는 상부보와 하부보 및 기둥 각각의 구조체에 고정 결합되는 베이스판과 베이스판에서 수직하게 돌출된 삽입돌기를 구비하되, 베이스판 및 구조체의 최외각 배근층을 관통하여 설치되는 고정앵커에 의해 구조체에 고정되고, 하나 또는 2개의 가장자리가 고정부재에 결합되는 가장자리 세그멘트들 각각의 삽입홈에 삽입돌기가 삽입되고 결합부재가 삽입홈 및 삽입돌기를 관통하여 체결될 수 있다.
다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 PC(Precast Concrete) 내력벽체를 형성하는 보강공법으로서, 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널들을 준비하는 준비단계; 및 작업구간인 상부보와 하부보 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트를 연결하여 격자구조의 PC 내력벽체를 형성하는 내력벽체 형성단계를 포함하되, 다수의 격자세그멘트는 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들 및 이웃하는 격자세그멘트들에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트로 이루어지고, 내력벽체 형성단계에서는, PC 세그멘트 패널 2개를 전면층과 배면층으로 하는 복층 구조로 격자세그멘트 각각을 형성하되, 이웃하는 격자세그멘트와 결합될 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널의 돌출부에 의한 삽입부를 형성하고 기 설치된 격자세그멘트의 삽입부와 매칭되게 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널의 수용부에 의한 삽입홈을 형성시켜 삽입부가 삽입홈에 삽입되어 이웃하는 격자세그멘트끼리 맞물리게 설치하고, 다수의 결합부재로 삽입홈 및 삽입부에 형성된 체결공 각각을 관통 체결하여 격자구조를 형성하고, 삽입홈의 외측으로 격자세그멘트의 복층의 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈에 몰탈을 채우는 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체 보강공법이 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 내력벽체 형성단계는, 가장자리 세그멘트들을 상부보와 하부보 및 기둥의 어느 하나 이상의 구조체에 고정 결합시키는 구조체 결합단계를 포함하고, 구조체 결합단계는, 구조체에 고정 결합되는 베이스판과 베이스판에서 수직하게 돌출된 삽입돌기를 구비한 다수의 고정부재를 설치하되, 고정앵커로 베이스판 및 구조체의 최외각 배근층을 관통시켜 고정부재를 구조체에 고정하는 고정부재 고정단계와, 고정부재의 삽입돌기에 복층 PC 세그멘트 패널의 수용부에 의한 삽입홈이 맞물리며 삽입홈으로 삽입돌기가 삽입되도록 가장자리 세그멘트를 설치하고 결합부재로 삽입홈 및 삽입돌기를 관통시켜 고정 결합시키는 가장자리 세그멘트 고정단계를 포함하고, 가장자리 세그멘트들의 삽입홈의 외측으로 복층의 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈에 몰탈이 채워질 수 있다.
이때, 또 하나의 예에서, 내력벽체 형성단계에서 격자구조를 형성하는 마지막의 적어도 하나의 격자세그멘트는 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널에서 돌출부가 수용부로 대체되어 모든 가장자리에 체결홈이 형성된 2개의 패널을 전면층과 배면층의 복층으로 형성하고 결합부재로 체결시켜 설치될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따라, 무벽체 구간이나 비내력벽체의 해체 후 구간에 대하여 PC(Precast Concrete) 세그멘트를 격자구조로 형성시킨 내력벽체에 사용되는 PC 세그멘트 패널을 사용하여 기존 구조물에서 전단 내력에 저항할 수 없었던 무벽체 구간이나 비내력벽체 구간에 내력벽체를 형성시킴으로써 내력 및 변형력, 예컨대 전단강도와 전단변형능력을 증진시켜 내진성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 3b는 각각 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체의 일부 결합단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체에서 가장자리 결합상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 6b 각각은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.
본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.
본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 참조되는 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예시로서, 모양, 크기, 두께 등은 기술적 특징의 효과적인 설명을 위해 과장되게 표현된 것일 수 있다.
[PC 세그멘트 패널]
먼저, 본 발명의 하나의 모습에 따른 PC 세그멘트 패널을 도 5a 내지 7b를 참조하여 살펴보기로 한다. 또한, 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널을 이해함에 있어 후술되는 설명뿐만 아니라 후술되는 발명의 하나의 예에 따른 PC 내력벽체 및 PC 내력벽체 보강공법의 실시예들에 대한 설명들이 참조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3a 내지 3b는 각각 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 3b를 참조하면, 본 발명의 하나의 예에 따른 PC(Precast Concrete) 세그멘트 패널(100)은 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하는 PC(Precast Concrete) 내력벽체에 사용된다.
이때, 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널(100)은 철근콘크리트 패널부(10) 및 다수의 강판(50)을 포함한다. 철근콘크리트 패널부(10)는 콘크리트층(11) 내부에 철근 배근(13)이 형성되어 이루어진다. 철근콘크리트 패널부(10)는 체결홈(10a)을 구비한다. 체결홈(10a)은 이웃 패널과의 체결을 수행할 수 있도록 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리에서 형성된다. 다수의 강판(50)은 철근콘크리트 패널부(10)에 설치되되 철근콘크리트 패널부(10)의 각 가장자리 부위에서 각각의 일부가 노출되고 나머지가 철근 배근(13) 영역과 부분적으로 중첩되게 형성된다. 각 강판(50)은 철근 배근(13) 영역과 중첩되는 부위에 콘크리트(11)와의 결합력을 높이기 위한 적어도 하나 이상의 스터드(51)를 구비한다. 다수의 강판(50)의 일부는 수용부(50b)가 형성되고 나머지는 돌출부(50a)가 형성된다. 수용부(50b)는 철근콘크리트 패널부(10)의 체결홈(10a)에서 노출되고, 돌출부(50a)는 이웃 패널의 체결홈에서 노출된 수용부와 체결될 수 있도록 체결홈(10a)이 형성되지 않은 가장자리 부위에서 돌출 형성된다. 이때, 수용부(50b) 및 돌출부(50a) 각각은 체결을 위한 적어도 하나 이상의 체결공(53)을 구비한다.
각 구성들을 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.
먼저, 도 1 내지 3b를 참조하면 철근콘크리트 패널부(10)는 콘크리트층(11) 내에 철근 배근(13)이 구비되어 형성된다. 철근 배근(13)은 단배근일 수 있다. 철근콘크리트 패널부(10)의 철근 배근(13) 구성은 통상의 철근콘크리트 구조와 동일하다. 본 발명에서 철근콘크리트 패널부(10) 내부로 후술되는 강판(50)의 일부가 철근 배근(13)과 부분적으로 중첩되도록 삽입 설치된다. 이때, 철근콘크리트 패널부(10)는 체결홈(10a)을 구비한다. 체결홈(10a)은 이웃 패널과의 체결을 수행할 수 있도록 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리에서 형성된다. 이때, 체결홈(10a)이 형성되지 않은 철근콘크리트 패널부(10)의 나머지 가장자리에는 후술되는 강판(50)의 돌출부(50a)가 돌출되게 형성된다.
예컨대, 체결홈(10a) 크기는 PC 내력벽체 형성 시 체결될 이웃 패널의 돌출부(50a) 크기와 서로 매칭되도록 형성된다. 도 2를 참조하면, 체결홈(10a)은 철근콘크리트 패널부(10) 가장자리 중간부위에 형성되거나, 도 3a 및 3b를 참조하면 철근콘크리트 패널부(10) 가장자리 일단측에 형성될 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
또한, 도 2 및 3a에 도시된 바와 같이, 체결홈(10a)은 하나의 가장자리에 하나씩 형성되거나, 도시되지 않았으나 하나의 가장자리에 2이상 형성될 수도 있다.
예컨대, 하나의 예에서, 철근콘크리트 패널부(10)의 체결홈(10a)은 후술되는 강판(50)의 수용부(50b)의 전면과 후면 모두를 노출시키도록 형성될 수 있다. 즉, 강판(50)의 수용부(50b)를 제외하여 살펴보면, 체결홈(10a)은 패널의 가장자리에서 내측으로 형성되어 패널의 상면과 배면을 관통시키도록 형성될 수 있다.
게다가, 체결홈(10a)이 형성되지 않은 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리 부위의 바닥면에 후술되는 돌출부(50a)가 형성된 나머지 강판(50)이 안착되는 안착홈(10b)이 형성될 수 있다.
하나의 예에서, 도 2 내지 3b를 참조하면, 철근콘크리트 패널부(10)의 4군데 가장자리 중 이웃하는 2이상 가장자리에서 체결홈(10a)이 형성되고 나머지 적어도 하나의 가장자리에서 후술되는 강판(50)의 돌출부(50a)가 돌출될 수 있다. 체결홈(10a) 내지 돌출부(50a)는 가장자리 당 하나 이상 형성될 수 있다.
다음으로, 다수의 강판(50)은 철근콘크리트 패널부(10)에 설치된다. 이때, 다수의 강판(50)은 철근콘크리트 패널부(10)의 각 가장자리 부위에서 각각의 일부가 노출되고 나머지가 철근 배근(13) 영역과 부분적으로 중첩되게 형성된다. 예컨대, 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리에 체결홈(10a)이 형성된 경우 체결홈(10a)을 통해 강판(50)의 수용부(50b)가 노출되고, 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리에 체결홈(10a)이 형성되지 않은 경우 강판(50)의 돌출부(50a)가 가장자리로부터 돌출되며 노출된다. 강판(50)의 노출 영역을 제외한 나머지가 철근콘크리트 패널부(10)의 철근 배근(13) 영역과 부분적으로 중첩되게, 철근콘크리트 패널부(10)에 다수의 강판(50)이 설치된다.
이때, 각 강판(50)은 철근 배근(13) 영역과 중첩되는 부위에 콘크리트(11)와의 결합력을 높이기 위한 적어도 하나 이상의 스터드(51)를 구비한다. 스터드(51)는 강판(50) 상에서 수직하게 돌출되어 콘크리트층(11)과의 결합력을 높이게 된다. 이때, 스터드(51)는 철근 배근(13) 사이에 삽입되어 철근 배근층을 관통할 수 있다. 예컨대, 스터드(51)는 각 가장자리에 설치되는 강판(50)별로 적어도 하나 이상씩 구비될 수 있다.
예컨대, 철근콘크리트 패널부(10)의 각 가장자리에 설치되는 각 강판(50)은 서로 분리되어 독립될 수 있다. 이때, 각 가장자리에서 서로 분리 독립된 다수의 강판(50)은 이웃 패널과의 체결 시 체결부위 보강을 위해 설치되는 것이다. 강판(50) 각각의 노출부위는 서로 이웃 패널과 체결되는 부위이고 나머지 부위는 철근 배근(13) 영역과 부분적으로 중첩됨으로써 체결부위와 철근 배근(13) 영역이 일체로 내력을 갖도록 할 수 있다.
다수의 강판(50)의 일부는 수용부(50b)가 형성되고 나머지는 돌출부(50a)가 형성된다. 수용부(50b)는 철근콘크리트 패널부(10)의 체결홈(10a)에서 노출되고, 돌출부(50a)는 이웃 패널의 체결홈에서 노출된 수용부와 체결될 수 있도록 체결홈(10a)이 형성되지 않은 가장자리 부위에서 돌출 형성된다.
이때, 수용부(50b) 및 돌출부(50a) 각각은 체결을 위한 적어도 하나 이상의 체결공(53)을 구비한다. 이웃 패널과의 체결 시 수용부(50b)의 체결공(53)과 돌출부(50a)의 체결공(53)을 결합부재(200)로 관통시켜 체결함으로써, 후술되는 PC 내력벽체를 형성시킬 수 있다.
예컨대, 하나의 예에서, 수용부(50b)가 형성된 일부 강판(50)에서 수용부(50b)를 제외한 나머지 영역은 철근콘크리트 패널부(10)에 삽입되고, 수용부(50b)의 노출 단부는 철근콘크리트 패널부(10)의 가장자리 단부보다 돌출되지 않게 형성될 수 있다. 돌출부(50a)가 형성된 나머지 강판(50)은 일면 전부가 노출되게 안착홈(10b)에 안착되며 타면 상에 스터드(51)가 구비될 수 있다.
예컨대, 체결홈(10a)에서 철근콘크리트 패널부(10)의 바닥면으로부터 수용부(50b)의 후면(배면)까지의 높이는 돌출부(50a)의 두께에 매칭될 수 있다. 예컨대, 수용부(50b)가 형성된 일부 강판(50)에서 철근콘크리트 패널부(10)에 삽입된 영역 중 돌출부(50a)의 두께에 매칭되는 수용부 배면 측 체결홈(10a) 방향과 반대쪽 방향, 즉 수용부 정면 측 방향으로 스터드(51)가 구비될 수 있다. 또한, 돌출부(50a) 영역의 크기는 체결홈(10a)의 영역크기와 매칭될 수 있다. 이에 따라, 이웃 패널과 체결 시 수용부(50b)의 배면과 이웃 패널의 돌출부(50a)의 상면이 맞대어지며 돌출부(50a)가 체결홈(10a)에 맞물리게 체결될 수 있다.
하나의 예에서, 도 2 내지 3b를 참조하면, 철근콘크리트 패널부(10)의 4군데 가장자리 중 이웃하는 2이상 가장자리에서 체결홈(10a)이 형성되는 경우 나머지 적어도 하나의 가장자리에서 돌출부(50a)가 돌출될 수 있다. 체결홈(10a) 내지 돌출부(50a)는 가장자리 당 하나 이상 형성될 수 있고, 도 2 및 3a를 참조하면, 돌출부(50a)가 형성된 가장자리와 대향하는 가장자리에 형성된 체결홈(10a)과 돌출부(50a)의 위치는 평면상 대향하는 가장자리에 수직한 가장자리으로부터 동일 높이에 위치될 수 있다.
또 하나의 예에서, 도 2 및 3a에 도시된 바와 같이 체결홈(10a)과 돌출부(50a)는 각각 2개 가장자리에서 형성되며 대향하는 것끼리 평면상 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치될 수 있다. 또는, 도시되지 않았으나, 3개의 가장자리에서 체결홈(10a)이 그리고 나머지 가장자리에서 돌출부(50a)가 형성되며 대향하는 돌출부(50a)와 체결홈(10a)끼리, 그리고 나머지 체결홈들(10a)끼리 각 쌍의 평면상 위치는 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치될 수 있다. 이때, 수직 가장자리 기준이라 함은 각각 체결홈(10a)과 돌출부(50a)가 형성되어 대향하는 가장자리, 또는 돌출부(50a)끼리 대향하는 가장자리에서 평면상 수직한 가장자리를 기준으로 하는 것을 의미한다.
예컨대, 도 2 및 3a를 참조하면, 체결홈(10a) 내지 돌출부(50a)는 각 가장자리의 중간부위에 형성되거나, 각 가장자리의 일단 측에 형성될 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 도 3a에서 체결홈(10a)이 형성된 부분이 모서리로 해석될 수도 있으나, 돌출부(50a)의 위치와 관련하여 체결홈(10a)의 평면상 위치가 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치된다고 할 때 모서리 부근의 체결홈(10a)은 돌출부(50a)가 형성된 가장자리와 대향하는 가장자리에 형성된 것으로 이해될 수 있다. 예컨대, 도 3b를 참조하면, 하나의 모서리 부근에서 돌출된 돌출부(50a)는 나머지 세 모서리 부근에 형성된 체결홈(10a)을 일체로 합친 크기와 매칭되며, 도 3b에서 도 3a의 위치를 제외시키면 좌상측 모서리에 형성된 체결홈(10a)과 대응되는 면적이 돌출부(50a)에 포함되어 있음을 알 수 있다.
예컨대, PC 세그멘트 패널(100)을 사용하여 후술되는 PC 내력벽체를 형성하는 경우 PC 세그멘트 패널(100)은 PC 내력벽체의 가장자리에 배치되어 패널의 일부 가장자리가 다른 패널과 결합되지 않는 가장자리 패널들과 패널의 가장자리 모두 다른 패널들과 결합되는 내부 패널로 구분될 수 있다. 도 6a 및 6b를 참조하면, 가장자리 패널은 도 6a 및 6b의 가장자리 세그멘트(1000b)를 형성하고, 내부 패널은 도 6의 내부 세그멘트(1000a)를 형성할 수 있다. 예컨대, PC 세그멘트 패널(100)은 PC 내력벽체 시공 시 도 6a 및 6b에 도시된 격자세그멘트(1000)의 위치에 따라 체결홈(10a)과 강판 돌출부(50a)의 배치를 달리할 수 있다. 예컨대, 도 2 및 3a에 도시된 바와 같이 2개 가장자리에 체결홈(10a)이 형성되고 나머지 2개 가장자리에서 강판 돌출부(50a)가 돌출 형성될 수 있고, 또는 도시되지 않았으나, 도 6에서 가장자리 세그멘트(1000b)의 일부를 형성하는 PC 세그멘트 패널(100)은 3개의 가장자리에서 체결홈(10a)이 구비되고 나머지 하나의 가장자리에서 강판 돌출부(50a)가 돌출 형성될 수 있다. 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 3개의 체결홈(10a)과 하나의 돌출부(50a)가 형성될 수도 있고, 이 경우 하나의 돌출부(50a)의 크기는 3개 체결홈(10a) 크기의 합과 동일하다.
[PC 내력벽체]
다음으로, 본 발명의 하나의 모습에 따른 PC(Precast Concrete) 내력벽체를 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 발명의 예에 따른 PC 세그멘트 패널의 실시예들, 후술되는 PC 내력벽체 보강공법의 실시예들 및 도 1 내지 3b, 도 7 내지 9가 참조될 수 있고, 이때 중복되는 설명들은 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체의 일부 결합단면을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체에서 가장자리 결합상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6a 및 6b 각각은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4 내지 6b를 참조하면, 본 발명의 하나의 예에 따른 PC 내력벽체는 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 형성된다. 이때 PC 내력벽체는 작업구간인 상부보(1a)와 하부보(1a) 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥(1b) 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트(1000)가 다수의 결합부재(200)에 의해 결합된 격자구조로 형성된다. 도 6a 및 6b를 참조하면, 다수의 격자세그멘트(1000)는 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들(1000b) 및 이웃하는 격자세그멘트들(1000)에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트(1000a)로 이루어진다. 가장자리 세그멘트들(1000b) 중 격자구조의 모서리를 형성하는 격자세그멘트(1000)는 모서리 세그멘트(1001b)이다. 도 6a 및 6b에서 결합부재(200) 및 고정부재(300)는 도시되지 않으나, 도 4 및 5를 참조하여 이해될 수 있다.
작업구간은 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간 중 PC 내력벽체가 설치되는 구간이다. 작업구간은 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간 중에서 상부보(1a)와 하부보(1a) 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥(1b) 사이의 전부 구간에 형성되거나 상부보(1a)와 하부보(1a) 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥(1b) 사이의 일부 구간에 형성될 수 있다. 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간 중 PC 내력벽체의 미설치 구간에는 예컨대 통로로 개방되거나 출입문이 형성되거나 기타 다른 용도로 사용될 수 있다.
또한, 격자세그멘트(1000) 각각은 PC 세그멘트 패널(100) 2개가 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성된다. 이때, PC 세그멘트 패널(100)은 전술한 발명의 하나의 실시예들 중 하나의 예에 따른 PC 세그멘트 패널(100)일 수 있다. 이때, 이웃하는 격자세그멘트(1000)와 결합된 격자세그멘트(1000)는 가장자리에 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)에 의해 형성된 삽입홈(101b) 및 돌출부(50a)에 의해 형성된 삽입부(101a)를 구비한다. 구체적으로, 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 삽입홈(101b) 즉, 격자세그멘트(1000)의 삽입홈(101b)은 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)와 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 체결홈(10a) 중 서로 맞대어지는 바닥면 측의 체결홈(10a) 부위에 의해 형성된다. 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)는 삽입홈(101b)의 양측 벽체를 형성하고, 나머지 벽체와 바닥면은 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 체결홈(10a) 중 서로 맞대어지는 바닥면 측의 체결홈(10a) 부위에 의해 형성될 수 있다. 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 삽입부(101a) 즉, 격자세그멘트(1000)의 삽입부(101a)는 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 바닥면끼리 맞대어짐에 따라 돌출부(50a)끼리 맞대어지며 형성된다.
도시되지 않았으나, 예컨대, 격자세그멘트(1000) 각각은 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성되는 PC 세그멘트 패널(100) 2개 사이에 수지재를 부가할 수 있다. 수지재를 부가함으로써 PC 세그멘트 패널(100) 면과 강판(50)의 돌출부(50a)의 면사이의 미세한 높이차에 따른 간극 문제를 해결할 수 있고, 나아가 수지재를 부가함으로써 접착제로서 기능하도록 할 수 있다.
또한, 결합부재(200)는 삽입홈(101b) 및 삽입부(101a)에 형성된 체결공(53), 구체적으로는 삽입홈(101b)를 형성하는 수용부(50b)와 삽입부(101a)를 형성하는 돌출부(50a) 각각에 형성된 체결공(53) 각각을 관통하여 체결된다. 즉, 결합부재(200)가 삽입홈(101b)을 형성하는 수용부(50b) 및 삽입부(101a)를 형성하는 돌출부(50a)에서의 4겹의 체결공(53)을 관통하여 체결될 수 있다.
이때, 삽입홈(101b)의 외측으로 격자세그멘트(100)의 복층의 체결홈(10a)의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)이 채워진다. 즉, 잔여홈(101c)은 복층의 체결홈(10a) 중 삽입홈(101b) 및 노출된 수용부(50b)를 제외한 부분이다. 예컨대, 몰탈(400a)은 무수축 몰탈일 수 있다.
예컨대, 도 6a 및 6b를 참조하면, 하나의 예에서, 격자구조를 형성하는 격자세그멘트들(1000) 중 적어도 하나는 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널(100)에서 돌출부(50a)가 수용부(50b)로 대체되어 모든 가장자리에 체결홈(10a)이 형성된 2개의 패널이 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성된다. PC 세그멘트 패널(100)에서 돌출부(50a)가 수용부(50b)로 대체되어 모든 가장자리에 체결홈(10a)이 형성된 2개의 복층 패널로 형성된 마무리 격자세그멘트(1100)는 PC 내력벽체 형성 시 마지막에 설치될 수 있다. 예컨대, 마무리 격자세그멘트(1100)는 가장자리 세그멘트(1000b) 중 하나이거나 내부 세그멘트(1000a) 중 하나일 수 있다.
게다가, 도 5를 참조하면 하나의 예에서, PC 내력벽체는 다수의 고정부재(300)를 구비한다. 이때, 고정부재(300)는 PC 내력벽체와 결합되는 상부보(1a)와 하부보(1a) 및 기둥(1b), 즉 구조체(1)에 다수의 격자세그멘트(1000), 예컨대 가장자리 세그멘트(1000b)를 고정 결합시킨다. 예컨대, 고정부재(300)는 베이스판(301) 및 삽입돌기(303)를 구비할 수 있다. 베이스판(301)은 상부보(1a)와 하부보(1a) 및 기둥(1b) 각각의 구조체(1)에 고정 결합된다. 삽입돌기(303)는 베이스판(301)에서 수직하게 돌출된다. 이때, 고정부재(300)는 베이스판(301) 및 구조체(1)의 최외각 배근층(도시되지 않음)을 관통하여 설치되는 고정앵커(305)에 의해 구조체(1)에 고정된다.
예컨대, 도 5를 참조하면, 베이스판(301)과 구조체(1)의 표면 사이에는 몰탈(400b)이 채워질 수 있다. 몰탈(400b)은 고정앵커(305)로 베이스판(301)을 구조체(1)에 고정 후 또는 PC 내력벽체 형성후 베이스판(301)과 구조체(1) 사이의 간극에 충진될 수 있다. 예컨대, 몰탈(400b)은 무수축 몰탈일 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 하나 또는 2개의 가장자리가 고정부재(300)에 결합되는 가장자리 세그멘트들(1000b)은 고정부재(300)와 결합되는 가장자리 부위에 삽입홈(101b)이 형성된다. 삽입홈(101b)은 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)와 체결홈(10a) 중 일부에 의해 형성된다. 도 6a 및 6b에서, 가장자리 세그멘트들(1000b) 중 2개의 가장자리가 고정부재(도 5의 도면부호 300 참조)에 결합되는 세그멘트는 모서리 세그멘트(1001b)이고, 1개의 가장자리가 고정부재(300)에 결합되는 세그멘트는 나머지 가장자리 세그멘트(1002b)이다.
계속하여 도 5를 참조하면, 하나 또는 2개의 가장자리가 고정부재(300)에 결합되는 가장자리 세그멘트들(1000b) 각각의 삽입홈(101b)에 고정부재(300)의 삽입돌기(303)가 삽입된다. 이때, 결합부재(200)는 복층의 PC 세그멘트 패널(100)의 삽입홈(101b) 및 고정부재(300)의 삽입돌기(303)를 관통한다. 구체적으로, 결합부재(200)는 삽입홈(101b)을 형성하는 수용부(50b)에 형성된 체결공(53)과 고정부재(300)의 삽입돌기(303)에 형성된 체결공(303a)를 관통하여 체결된다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 가장자리 세그멘트들(1000b) 중 일부는 격자구조의 모서리를 형성하는 모서리 세그멘트들(1001b)이다. 가장자리 세그멘트들(1000b) 중 모서리 세그멘트들(1001b)를 제외한 나머지 가장자리 세그멘트들(1002b)은 하나의 가장자리에서 구조체(1)와 결합하고 나머지 가장자리는 이웃 격자세그멘트(1000)와 결합된다.
[PC 내력벽체 보강공법]
다음으로, 본 발명의 하나의 모습에 따른 PC(Precast Concrete) 내력벽체 보강공법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 발명의 예에 따른 PC 세그멘트 패널의 실시예들, PC 내력벽체의 실시예들 및 도 1 내지 6b가 참조될 수 있고, 이때 중복되는 설명들은 생략될 수 있다. 또한, 후술되는 설명에서 전술한 PC 내력벽체의 실시예들에 대한 도면에 도시된 도면번호들을 참조하여 설명된다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 PC 내력벽체 보강공법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7 내지 9를 참조하면, 하나의 예에 따른 PC 내력벽체 보강공법은 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 PC 내력벽체를 형성하는 보강공법이다. 이때, PC 내력벽체 보강공법은 준비단계(S100)와 내력벽체 형성단계(S300, S300', S1300)를 포함한다. 준비단계(S100)에서는, PC 세그멘트 패널(100)들이 준비된다. 이때, PC 세그멘트 패널(100)들은 전술한 발명의 하나의 모습의 실시예들 중의 하나에 따른 PC 세그멘트 패널(100)들일 수 있다.
다음으로 내력벽체 형성단계(S300, S300', S1300)에서는, 작업구간인 상부보(1a)와 하부보(1a) 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥(1b) 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트(1000)를 연결하여 격자구조의 PC 내력벽체를 형성한다. 이때, 다수의 격자세그멘트(1000)는 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들(1000b) 및 이웃하는 격자세그멘트들(1000)에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트(1000a)로 이루어진다. 가장자리 세그멘트들(1000b) 중 격자구조의 모서리를 형성하는 세그멘트들은 모서리 세그멘트들(1001b)이다.
이때, 내력벽체 형성단계(S300, S300', S1300)에서는, PC 세그멘트 패널(100) 2개를 전면층과 배면층으로 하는 복층 구조로 격자세그멘트(1000) 각각이 형성된다. 이때, 이웃하는 격자세그멘트와 결합될 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널(100)의 돌출부(50a)에 의한 삽입부(101a)를 형성하고, 기 설치된 격자세그멘트(1000)의 삽입부(101a)와 매칭되게 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)에 의한 삽입홈(101b)을 형성시켜 삽입부(101a)가 삽입홈(101b)에 삽입되어 이웃하는 격자세그멘트(1000)끼리 맞물리게 설치된다. 이때, 다수의 결합부재(200)로 삽입홈(101b) 및 삽입부(101a)에 형성된 체결공(53), 구체적으로는 삽입홈(101b)을 형성하는 수용부(50b)와 삽입부(101a)를 형성하는 돌출부(50a)에 각각 형성된 체결공(53) 각각을 관통시켜 격자구조를 형성한다(S300, S313b, S330, S1350).
그리고, 삽입홈(101b)의 외측으로 격자세그멘트(1000)의 복층의 체결홈(10a)의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)이 채워진다(S300, S370). 예컨대, 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)을 채우는 과정은 격자세그멘트들(1000)로 PC 내력벽체 조립을 완료한 후 수행될 수 있다. 이때, 몰탈(400a)은 무수축 몰탈일 수 있다.
예컨대, 도 8을 참조하면 하나의 예에서, 내력벽체 형성단계(S300')는, 구조체 결합단계(S310)를 포함한다. 구조체 결합단계(S310)에서는 PC 내력벽체의 가장자리를 형성하는 다수의 가장자리 세그멘트(1000b)를 상부보(1a)와 하부보(1a) 및 기둥(1b)의 어느 하나 이상의 구조체(1)에 고정 결합시킨다. 이때, 구조체 결합단계(S310)는 고정부재 고정단계(S311)와 가장자리 세그멘트 고정단계(S313)를 포함할 수 있다. 고정부재 고정단계(S311)에서는, 구조체(1)에 고정 결합되는 베이스판(301)과 베이스판(301)에서 수직하게 돌출된 삽입돌기(303)를 구비한 다수의 고정부재(300)를 설치하되, 고정앵커(305)로 베이스판(301) 및 구조체(1)의 최외각 배근층(도시되지 않음)을 관통시켜 고정부재(300)를 구조체(1)에 고정시킨다.
예컨대, 도 5를 참조하면, 베이스판(301)과 구조체(1)의 표면 사이에는 몰탈(400)이 채워질 수 있다. 몰탈(400)은 고정앵커(305)로 베이스판(301)을 구조체(1)에 고정 후 또는 PC 내력벽체 형성후 베이스판(301)과 구조체(1) 사이의 간극에 충진될 수 있다.
또한, 가장자리 세그멘트 고정단계(S313)에서는, 고정부재(300)의 삽입돌기(303)에 복층 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)에 의한 삽입홈(101b)이 맞물리며 삽입홈(101b)으로 삽입돌기(303)가 삽입되도록 가장자리 세그멘트(1000b)를 설치할 수 있다(S313a). 이때, 결합부재(200)로 삽입홈(101b) 및 삽입돌기(303)를 관통시켜 가장자리 세그멘트(1000b)를 구조체(1)에 고정 결합시킬 수 있다(S313b).
또한, 가장자리 세그멘트들(1000b)의 삽입홈(101b)의 외측으로 복층의 체결홈(10a)의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)이 채워질 수 있다(S370). 예컨대, 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)을 채우는 과정은 격자세그멘트들(1000)로 PC 내력벽체 조립을 완료한 후 수행될 수 있다. 이때, 몰탈(400a)은 무수축 몰탈일 수 있다.
또한, 도 8에서, 나머지 세그멘트 고정단계(S330)에서는, 이웃하는 격자세그멘트와 결합될 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널(100)의 돌출부(50a)에 의한 삽입부(101a)를 형성하고, 기 설치된 격자세그멘트(1000)의 삽입부(101a)와 매칭되게 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널(100)의 수용부(50b)에 의한 삽입홈(101b)을 형성시켜 삽입부(101a)가 삽입홈(101b)에 삽입되어 이웃하는 격자세그멘트(1000)끼리 맞물리게 나머지 세그멘트들(1000)을 설치할 수 있다. 예컨대, 나머지 세그멘트들(1000)은 내부 세그멘트들(1000a)일 수 있고, 실시예에 따라 마지막 시공되는 마무리 세그멘트(1100)가 가장자리 세그멘트(1000b)인 경우 마무리 가장자리 세그멘트(도 6a의 도면부호 1100 참조)를 포함할 수 있다. 참고로 도 6b에서는 내부 세그멘트(1000a)의 하나가 마무리 세그멘트(1100)가 된다. 이때, 다수의 결합부재(200)로 삽입홈(101b) 및 삽입부(101a)에 형성된 체결공(53), 구체적으로는 삽입홈(101b)을 형성하는 수용부(50b)와 삽입부(101a)를 형성하는 돌출부(50a)에 각각 형성된 체결공(53) 각각을 관통시켜 격자구조를 형성한다(S330).
예컨대, 도 9를 참조하면, 하나의 예에서, 내력벽체 형성단계(S1300)는 전술한 고정부재 고정단계(S311), 가장자리 및 내부 세그멘트 형성단계(S1313, S1330) 및 마무리 세그멘트 고정단계(S1350)를 포함할 수 있다. 고정부재 고정단계(S311)에 대한 설명은 전술한 바를 참조한다. 가장자리 및 내부 세그멘트 형성단계(S1313, S1330)에서 가장자리 세그멘트(1000b)는 도 8의 가장자리 세그멘트 고정단계(S313)를 통해 형성할 수 있고(S1313), 내부 세그멘트(1000a)는 도 8의 나머지 세그멘트 고정단계(S330)를 통해 형성될 수 있다(S1330).
도 9의 마무리 세그멘트 고정단계(S1350)는 도 8의 나머지 세그멘트 고정단계(S330)에서 가장자리 세그멘트(1000b)의 적어도 하나를 마무리 격자세그멘트(도 6a의 도면부호 1100 참조)로 설치하며 수행되거나 또는 내부 세그멘트(1000a)의 적어도 하나를 마무리 격자세그멘트(도 6b의 도면부호 1100 참조)로 설치하며 수행될 수 있다. 마무리 세그멘트 고정단계(S1350)에서는, 내력벽체 형성단계(S1300)에서 격자구조를 형성하는 마지막의 적어도 하나의 격자세그멘트(마무리 격자세그멘트)(1100)는 전술한 발명의 하나의 모습의 하나의 실시예에 따른 PC 세그멘트 패널(100)에서 돌출부(50a)가 수용부(50b)로 대체되어 모든 가장자리에 체결홈(10a)이 형성된 2개의 패널을 전면층과 배면층의 복층으로 형성하고 결합부재(200)로 체결시켜 설치될 수 있다. 마무리 격자세그멘트(1100)는 도 6a 및 6b에 도시되는 바를 참조하면 모든 가장자리에 체결홈(10a)이 형성된 복층의 PC세그멘트 패널(100)로 형성된다.
예컨대, 마무리 세그멘트 고정단계(S1350) 후 일괄로 모든 잔여홈(101c)에 몰탈(400a)을 채움으로써 PC 내력벽체 시공을 완료할 수 있다(S370). 이때, 몰탈(400a)은 무수축 몰탈일 수 있다.
이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.
10: 철근콘크리트 패널부 10a: 체결홈
11: 콘크리트층 13: 철근 배근
50: 강판 50a: 돌출부
50b: 수용부 51: 스터드
53: 체결공 100: PC 세그멘트 패널
101a: 삽입부 101b: 삽입홈
200: 결합부재 300: 고정부재
301: 베이스판 303: 삽입돌기
305: 고정앵커 400a, 400b: 몰탈
1000: 격자세그멘트 1000a: 내부 세그멘트
1000b: 가장자리 세그멘트 1001b: 모서리 세그멘트

Claims (9)

  1. 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하는 PC(Precast Concrete) 내력벽체에 사용되는 PC 세그멘트 패널에 있어서,
    내부에 철근 배근이 포함되되, 이웃 패널과의 체결을 수행하도록 가장자리에 형성된 체결홈을 구비하는 철근콘크리트 패널부; 및
    상기 철근콘크리트 패널부에 설치되되 상기 철근콘크리트 패널부의 각 가장자리 부위에서 각각의 일부가 노출되고 나머지가 상기 철근 배근 영역과 부분적으로 중첩되게 형성되고, 상기 철근 배근 영역과 중첩되는 부위에 콘크리트와의 결합력을 높이기 위한 다수의 스터드를 구비한 다수의 강판을 포함하되,
    상기 다수의 강판의 일부는 상기 체결홈에서 노출되는 수용부가 형성되고 나머지는 상기 이웃 패널의 상기 체결홈에서 노출된 상기 수용부와 체결될 수 있도록 상기 체결홈이 형성되지 않은 가장자리 부위에서 돌출된 돌출부가 형성되고,
    상기 수용부 및 돌출부 각각은 체결을 위한 적어도 하나 이상의 체결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널.
  2. 청구항 1에서,
    상기 철근콘크리트 패널부의 상기 체결홈은 상기 수용부의 전면과 후면 모두를 노출시키고,
    상기 체결홈이 형성되지 않은 상기 철근콘크리트 패널부의 가장자리 부위의 바닥면에 상기 돌출부가 형성된 나머지 강판이 안착되는 안착홈이 형성되고,
    상기 수용부가 형성된 일부 강판에서 상기 수용부를 제외한 나머지 영역은 상기 철근콘크리트 패널부에 삽입되고 상기 수용부의 노출 단부는 상기 철근콘크리트 패널부의 가장자리 단부보다 돌출되지 않게 형성되고,
    상기 체결홈에서 상기 철근콘크리트 패널부의 바닥면으로부터 상기 수용부의 후면까지의 높이는 상기 돌출부의 두께에 매칭되고,
    상기 돌출부가 형성된 나머지 강판은 일면 전부가 노출되게 상기 안착홈에 안착되며 타면 상에 상기 스터드가 구비되고, 상기 돌출부 영역의 크기는 상기 체결홈의 영역크기와 매칭되는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널.
  3. 청구항 2에서,
    상기 철근콘크리트 패널부의 4군데 가장자리 중 이웃하는 2이상 가장자리에서 상기 체결홈이 형성되고 나머지 적어도 하나의 가장자리에서 상기 돌출부가 돌출되고,
    상기 체결홈 내지 상기 돌출부는 가장자리 당 하나 이상 형성되고,
    상기 돌출부가 형성된 가장자리와 대향하는 가장자리에 형성된 상기 체결홈과 상기 돌출부의 위치는 평면상 대향하는 가장자리에 수직한 가장자리으로부터 동일 높이에 위치되는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널.
  4. 청구항 3에서,
    상기 체결홈과 상기 돌출부는 각각 2개 가장자리에서 형성되며 대향하는 것끼리 평면상 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치되거나, 3개의 가장자리에서 상기 체결홈이 그리고 나머지 가장자리에서 상기 돌출부가 형성되며 대향하는 상기 돌출부와 상기 체결홈끼리 그리고 나머지 상기 체결홈끼리 각 쌍의 평면상 위치는 수직 가장자리 기준으로부터 동일 높이에 위치되고,
    상기 체결홈 내지 상기 돌출부는 각 가장자리의 중간부위에 형성되거나, 각 가장자리의 일단 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 PC 세그멘트 패널.
  5. 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 형성된 PC(Precast Concrete) 내력벽체로서,
    상부보와 하부보 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트가 다수의 결합부재에 의해 결합된 격자구조로 형성되고,
    상기 다수의 격자세그멘트는 상기 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들 및 이웃하는 격자세그멘트들에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트로 이루어지고,
    상기 격자세그멘트는 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 PC 세그멘트 패널 2개가 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성되고,
    상기 격자세그멘트는 가장자리에 복층의 상기 PC 세그멘트 패널의 상기 수용부에 의해 형성된 삽입홈 및 상기 돌출부에 의해 형성된 삽입부를 구비하고,
    상기 결합부재는 상기 삽입홈 및 상기 삽입부에 형성된 상기 체결공 각각을 관통하여 체결되고,
    상기 삽입홈의 외측으로 상기 격자세그멘트의 복층의 상기 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈에 몰탈이 채워진 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체.
  6. 청구항 5에서,
    상기 격자구조를 형성하는 상기 격자세그멘트들 중 적어도 하나는 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 PC 세그멘트 패널에서 상기 돌출부가 상기 수용부로 대체되어 모든 가장자리에 상기 체결홈이 형성된 2개의 패널이 대칭되게 전면층과 배면층의 복층으로 형성되고,
    상기 상부보와 하부보 및 상기 기둥에 상기 가장자리 세그멘트들 각각을 고정 결합시키기 위한 다수의 고정부재를 구비하고,
    상기 고정부재는 상기 상부보와 하부보 및 상기 기둥 각각의 구조체에 고정 결합되는 베이스판과 상기 베이스판에서 수직하게 돌출된 삽입돌기를 구비하되, 상기 베이스판 및 상기 구조체의 최외각 배근층을 관통하여 설치되는 고정앵커에 의해 상기 구조체에 고정되고,
    하나 또는 2개의 가장자리가 상기 고정부재에 결합되는 상기 가장자리 세그멘트들 각각의 상기 삽입홈에 상기 삽입돌기가 삽입되고 상기 결합부재가 상기 삽입홈 및 상기 삽입돌기를 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체.
  7. 기존 구조물의 무벽체 구간 또는 비내력벽체 해체구간의 내력을 보강하기 위해 PC(Precast Concrete) 내력벽체를 형성하는 보강공법으로서,
    청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 PC 세그멘트 패널들을 준비하는 준비단계; 및
    작업구간인 상부보와 하부보 사이 구간 그리고 이웃하는 기둥 사이의 전부 또는 일부 구간에 걸쳐 세로 및 가로로 각각 다수의 격자세그멘트를 연결하여 격자구조의 상기 PC 내력벽체를 형성하는 내력벽체 형성단계를 포함하되,
    상기 다수의 격자세그멘트는 상기 격자구조의 가장자리를 형성하는 가장자리 세그멘트들 및 이웃하는 격자세그멘트들에 의해 둘러싸인 적어도 하나 이상의 내부 세그멘트로 이루어지고,
    상기 내력벽체 형성단계에서, 상기 PC 세그멘트 패널 2개를 전면층과 배면층으로 하는 복층 구조로 상기 격자세그멘트 각각을 형성하되, 이웃하는 격자세그멘트와 결합될 가장자리에 복층 PC 세그멘트 패널의 상기 돌출부에 의한 삽입부를 형성하고 기 설치된 상기 격자세그멘트의 상기 삽입부와 매칭되게 가장자리에 상기 복층 PC 세그멘트 패널의 상기 수용부에 의한 삽입홈을 형성시켜 상기 삽입부가 상기 삽입홈에 삽입되어 이웃하는 상기 격자세그멘트끼리 맞물리게 설치하고, 다수의 결합부재로 상기 삽입홈 및 상기 삽입부에 형성된 상기 체결공 각각을 관통 체결하여 상기 격자구조를 형성하고,
    상기 삽입홈의 외측으로 상기 격자세그멘트의 복층의 상기 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 잔여홈에 몰탈을 채우는 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체 보강공법.
  8. 청구항 7에서,
    상기 내력벽체 형성단계는, 상기 가장자리 세그멘트들을 상기 상부보와 하부보 및 상기 기둥의 어느 하나 이상의 구조체에 고정 결합시키는 구조체 결합단계를 포함하고,
    상기 구조체 결합단계는,
    상기 구조체에 고정 결합되는 베이스판과 상기 베이스판에서 수직하게 돌출된 삽입돌기를 구비한 다수의 고정부재를 설치하되, 고정앵커로 상기 베이스판 및 상기 구조체의 최외각 배근층을 관통시켜 상기 고정부재를 상기 구조체에 고정하는 고정부재 고정단계와,
    상기 고정부재의 상기 삽입돌기에 상기 복층 PC 세그멘트 패널의 상기 수용부에 의한 삽입홈이 맞물리며 상기 삽입홈으로 상기 삽입돌기가 삽입되도록 상기 가장자리 세그멘트를 설치하고 상기 결합부재로 상기 삽입홈 및 상기 삽입돌기를 관통시켜 고정 결합시키는 가장자리 세그멘트 고정단계를 포함하고,
    상기 가장자리 세그멘트들의 상기 삽입홈의 외측으로 복층의 상기 체결홈의 나머지에 의해 형성되는 상기 잔여홈에 상기 몰탈을 채우는 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체 보강공법.
  9. 청구항 8에서,
    상기 내력벽체 형성단계에서 상기 격자구조를 형성하는 마지막의 적어도 하나의 상기 격자세그멘트는 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 PC 세그멘트 패널에서 상기 돌출부가 상기 수용부로 대체되어 모든 가장자리에 상기 체결홈이 형성된 2개의 패널을 전면층과 배면층의 복층으로 형성하고 상기 결합부재로 체결시켜 설치되는 것을 특징으로 하는 PC 내력벽체 보강공법.
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CN111441604A (zh) * 2020-04-11 2020-07-24 河北天昊建筑设计有限公司 一种旧房屋墙体加固装置及其施工工艺
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