KR20200025346A - Reinforcement method and structure of reinforced concrete member using steel plates and wires - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 구조물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 보강 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcement method and structure of a reinforced concrete member, and more particularly to a reinforcement method and structure of a reinforced concrete member using a reinforced steel sheet and wire.
구조물은 여러 가지 요인에 의해 손상을 입거나 노후화된다. 따라서 손상 또는 노후화된 구조물에 내력을 향상시켜 물리적 수명을 연장시키고 본래의 기능을 발휘할 수 있도록 하기 위해서는 보수 및 보강이 필요하다.The structure is damaged or aged by various factors. Therefore, repair and reinforcement are necessary to improve the strength of damaged or aged structures to extend their physical life and to perform their original functions.
특히, 철근콘크리트 기둥은 콘크리트를 적절히 구속(confining)하는 횡방향 철근이 충분히 사용되지 않은 경우가 많아 지진 발생시 기둥의 횡변형이 쉽게 일어나며 이로 인해 취성 파괴가 발생하게 된다.In particular, reinforced concrete columns often do not sufficiently use transverse reinforcing bars to properly confine concrete, so that transverse deformation of the columns occurs easily when an earthquake occurs, thereby causing brittle fracture.
이를 보완하고자 하는 철근콘크리트 구조물에 대한 보강 방법에는 여러 가지가 있으나, 일반적으로는 에폭시 접착 방식을 이용하여 강판과 같은 연성이 높은 부재를 구조물에 부착시키는 공법이 폭넓게 사용되고 있다. 연성이 높은 부재를 부착함으로써 압축하중에서 콘크리트의 손상을 지연시키고 철근콘크리트 구조물의 연성적인 거동을 이끌어내는 역할을 할 수 있기 때문이다. 이는 시공기간이 짧고 사용 중인 구조물에도 적용이 가능하다는 것이 큰 장점이나, 모체와 보강재가 일체가 아닌 부착 상태이기 때문에 보강재의 박리 및 탈락 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.There are various reinforcement methods for reinforced concrete structures to compensate for this, but generally, a method of attaching a high ductility member such as a steel sheet to a structure by using an epoxy adhesive method is widely used. This is because the attachment of highly ductile members can delay the damage of concrete under compressive load and lead to the ductile behavior of reinforced concrete structures. This is a great advantage that the construction period is short and can be applied to the structure in use, but there is a problem that peeling and dropping of the reinforcement may occur because the mother and the reinforcement is not an integral state.
이처럼 종래 기술에서는 강판 이외에도 탄소섬유 또는 섬유판 등과 같은 보강재를 철근콘크리트 구조물에 접착하여 보강하며, 에폭시 수지를 접착제로 이용한 방법이 주로 사용되고 있다. 이는 보수 및 보강 기술분야에 에폭시 접착제로 보강재를 구조물 표면에 접착시키는 것만으로도 충분한 보강효과를 얻을 수 있다고 알려져 있기 때문이다.As described above, in the prior art, a reinforcing material such as carbon fiber or fiber board is bonded to the reinforced concrete structure in addition to the steel sheet, and a method using an epoxy resin as an adhesive is mainly used. This is because, in the repair and reinforcement art, sufficient reinforcing effect can be obtained by only adhering the reinforcing material to the structure surface with an epoxy adhesive.
그러나, 접착제로 사용되고 있는 에폭시는 콘크리트와 선팽창계수(온도 변화에 따라 소재가 팽창 및 수축하는 정도)가 달라 온도 환경 변화에 따라 저절로 박리하는 현상이 발생된다는 문제점이 있다. 따라서, 보강재의 보강 효과가 발휘되기 전 에폭시의 접착 박리 현상이 발생하게 될 경우, 보강재에 의한 보강 효과를 전혀 기대할 수 없다는 것이 가장 큰 문제점이다.However, epoxy, which is used as an adhesive, has a problem that peeling occurs spontaneously due to changes in temperature and environment due to a difference in coefficient of expansion and shrinkage between concrete and a linear expansion coefficient. Therefore, when the adhesive peeling phenomenon of the epoxy occurs before the reinforcing effect of the reinforcing material is exhibited, the biggest problem is that no reinforcing effect by the reinforcing material can be expected at all.
또한, 에폭시 수지와 같은 접착제를 이용하여 철근콘크리트 구조물 표면에 보강재를 접착시키는 보강 방법은, 보강재가 접착되는 콘크리트 구조물의 접착면을 표면처리하는 단계를 필수로 한다. 이는 에폭시의 부착력을 높이기 위한 것으로 일반적인 표면처리 단계보다 복잡한 단계에 걸쳐 수행 되는데 이러한 표면처리는 그라인더 및 샌드페이퍼 등을 이용하여 수행되어 많은 분진이 발생하기 때문에 작업환경에 따라 분진처리가 곤란하다는 문제점이 있다.In addition, the reinforcing method for bonding the reinforcing material to the surface of the reinforced concrete structure using an adhesive such as epoxy resin, the step of surface treatment of the adhesive surface of the concrete structure to which the reinforcing material is bonded. This is to increase the adhesion of epoxy and is carried out through more complicated stages than general surface treatment stages. This surface treatment is performed by using grinders and sandpapers, so that a lot of dust is generated. .
뿐만 아니라, 에폭시 수지와 같은 접착제를 이용하여 철근콘크리트 구조물 표면에 보강재를 접착시키는 보강 방법은, 콘크리트와 보강재의 일체화를 위해 에폭시 계통의 접착제를 일정 두께로 주입하고 경화 및 압착 하는 공정을 거치게 된다. 그러나 에폭시 경화시 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라 에폭시에 수축이 발생하게 된다. 따라서 구조물 표면과 보강재 사이의 접착계면 구조를 직접 관찰하는 것이 어려워 콘크리트의 균열을 파악하는 것이 어렵고 보강재의 박리 여부를 정확히 확인할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, the reinforcing method for bonding the reinforcement to the surface of the reinforced concrete structure using an adhesive such as epoxy resin, the epoxy-based adhesive is injected to a certain thickness, the curing and compression process for the integration of the concrete and the reinforcement. However, not only does it take considerable time to cure epoxy, but also shrinkage occurs in the epoxy. Therefore, it is difficult to directly observe the adhesive interface structure between the structure surface and the reinforcement, it is difficult to determine the crack of the concrete and there is a problem that can not accurately determine whether the reinforcement peeling.
특히, 에폭시계 접착제는 가연성 물질이 포함되어 있어 화재 발생시 연소하면서 유독가스를 발생시킨다는 환경적 문제점을 가지고 있다고 널리 알려져 있다. 최근 건설 현장에서도 친환경적 공법에 대한 사회적 요구가 지속적으로 증대하였고, 이에 따라 에폭시 접착제를 대신할 친환경적 접착제 또는 부재를 이용한 공법에 대한 필요성이 대두되고 있다.In particular, epoxy-based adhesives are widely known that they have a flammable substance and thus have an environmental problem of generating toxic gases during combustion in a fire. Recently, the social demand for environmentally friendly construction methods have been continuously increased in construction sites, and thus, there is a need for a construction method using environmentally friendly adhesives or members to replace epoxy adhesives.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 철근콘크리트 보 또는 기둥의 보강시, 콘크리트 구조물에 보강재를 부착하기 위해 접착면 전체에 에폭시와 같은 접착제를 다량으로 사용하지 않고 그 사용을 최소화하며, 볼트와 너트를 이용하여 구조물과 보강재를 체결시킴으로써 접착제인 에폭시의 성능과 시공상태에 영향을 받지 않고 보강재에 의한 보강 효과를 효과적으로 발휘할 수 있도록 하는 공법 및 이를 이용한 구조물을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, when reinforcing reinforced concrete beams or columns, without using a large amount of an adhesive such as epoxy on the entire adhesive surface to attach the reinforcement to the concrete structure Minimize the use, and by using the bolts and nuts to fasten the structure and reinforcement material, and to provide a construction method and a structure that can effectively exhibit the reinforcement effect by the reinforcement without being affected by the performance and construction state of the adhesive epoxy will be.
또한, 간단한 구성으로 보강 구조를 형성할 수 있어 시공 전문성을 요구하지 않으며 시공비용 절감은 물론 시공시간 단축 면에서도 효과적인 시공이 용이한 보강 공법 및 이를 이용한 구조물을 제공하고자 하는 것이다.In addition, it is possible to form a reinforcement structure with a simple configuration does not require construction expertise, and to provide a reinforcement method and a structure using the same, which is easy to construct effectively in terms of reducing construction time as well as construction time.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물은, 철근콘크리트 부재; 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 둘러지는 와이어; 상기 와이어가 관통하고, 상기 철근콘크리트 부재의 모서리에 위치되는 와이어 보호부재; 상기 와이어의 양단 체결부; 및 상기 와이어 및 상기 와이어 보호부재를 수용하도록 대응되는 위치에 돌출삽입부가 형성된 보강판;을 포함한다.The reinforcement structure of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the reinforced concrete member; A wire surrounding an outer surface of the reinforced concrete member; A wire protection member penetrated by the wire and positioned at an edge of the reinforced concrete member; Fastening both ends of the wire; And a reinforcement plate having a protruding insertion portion formed at a position corresponding to the wire and the wire protecting member.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물에서, 상기 돌출삽입부는 상기 와이어를 확인할 수 있는 관찰부를 추가로 포함할 수 있다.In the reinforcement structure of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the protruding insertion portion may further include an observation unit for identifying the wire.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물에서, 상기 와이어는 합성섬유 와이어 로프, 스테인레스 와이어 로프, 코팅 와이어 로프, 및 형상기억합금 와이어 로프 중에서 선택될 수 있고, 상기 와이어의 양단 체결부는 소켓, 팀블, 클립, 턴버클, 및 아이볼트 중에서 하나 이상을 사용하여 체결될 수 있다.In the reinforcement structure of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the wire may be selected from synthetic fiber wire rope, stainless wire rope, coated wire rope, and shape memory alloy wire rope, fastening both ends of the wire The portion can be fastened using one or more of sockets, thimbles, clips, turnbuckles, and eyebolts.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물에서, 상기 보강판에는 관통홀이 추가로 형성되어 상기 관통홀을 통해서 상기 철근콘크리트 부재의 외표면과 상기 보강판을 연결하는 볼트가 체결될 수 있다.In the reinforcement structure of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to the present invention, the through plate is further formed in the reinforcing plate is fastened to the bolt connecting the outer surface of the reinforced concrete member and the reinforcing plate through the through hole Can be.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물에서, 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부가 형성되고; 상기 보강판의 관통홀은 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 형성되고; 상기 앵커 수용부에 앵커가 매립되고; 상기 앵커에 상기 볼트가 체결되고; 그리고 상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키기 위해 상기 보강판의 관통홀에 관통시킨 상기 볼트에 제1너트가 체결될 수 있다.In the reinforcement structure of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to the invention, the anchor receiving portion is formed on the outer surface of the reinforced concrete member; The through hole of the reinforcing plate is formed at a position corresponding to the position of the anchor receiving portion; An anchor is embedded in the anchor receiving portion; The bolt is fastened to the anchor; The first nut may be fastened to the bolt penetrated through the through hole of the reinforcement plate to fix the reinforcement plate to the outer surface of the reinforced concrete member.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 보강판에 와이어 및 와이어 보호부재를 수용할 수 있는 돌출삽입부를 형성하는 단계; 철근콘크리트 부재의 외표면에 와이어를 두르는 단계; 상기 와이어를 와이어 보호부재에 관통시키는 단계; 상기 철근콘크리트 부재의 모서리에 상기 와이어 보호부재를 위치시키는 단계; 상기 와이어의 양단 체결부를 형성하는 단계; 및 상기 돌출삽입부에 상기 와이어 및 상기 와이어 보호부재가 위치되도록 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 정착시키는 단계;로 구성된다.Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and a wire according to the present invention, forming a protrusion insert that can accommodate the wire and the wire protection member in the reinforcement plate; Wrapping wires on the outer surface of the reinforced concrete member; Passing the wire through a wire protection member; Positioning the wire protecting member at an edge of the reinforced concrete member; Forming fastening portions at both ends of the wire; And fixing the reinforcing plate to the outer surface of the reinforced concrete member so that the wire and the wire protection member are positioned at the protruding insertion part.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 돌출삽입부는 상기 와이어를 확인할 수 있는 관찰부를 추가로 포함할 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel plate and the wire according to the present invention, the protruding insertion portion may further include an observation unit for identifying the wire.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 와이어는 합성섬유 와이어 로프, 스테인레스 와이어 로프, 코팅 와이어 로프, 및 형상기억합금 와이어 로프 중에서 선택될 수 있고, 상기 와이어의 양단 체결부는 소켓, 팀블, 클립, 턴버클, 및 아이볼트 중에서 하나 이상을 사용하여 체결될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the wire may be selected from synthetic fiber wire rope, stainless wire rope, coated wire rope, and shape memory alloy wire rope, fastening both ends of the wire The portion can be fastened using one or more of sockets, thimbles, clips, turnbuckles, and eyebolts.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 보강판에는 관통홀이 추가로 형성되어 상기 관통홀을 통해서 상기 철근콘크리트 부재의 외표면과 상기 보강판을 연결하는 볼트가 체결될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the reinforcing plate is further formed with a through hole is a bolt connecting the outer surface of the reinforced concrete member and the reinforcing plate through the through hole is fastened Can be.
본 발명에 따른 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부가 형성되고; 상기 보강판의 관통홀은 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 형성되고; 상기 앵커 수용부에 앵커가 매립되고; 상기 앵커에 상기 볼트가 체결되고; 그리고 상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키기 위해 상기 보강판의 관통홀에 관통시킨 상기 볼트에 제1너트가 체결될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet and wire according to the present invention, the anchor receiving portion is formed on the outer surface of the reinforced concrete member; The through hole of the reinforcing plate is formed at a position corresponding to the position of the anchor receiving portion; An anchor is embedded in the anchor receiving portion; The bolt is fastened to the anchor; The first nut may be fastened to the bolt penetrated through the through hole of the reinforcement plate to fix the reinforcement plate to the outer surface of the reinforced concrete member.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부를 형성하는 단계; 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치의 관통홀을 보강판에 형성하는 단계; 상기 앵커 수용부에 앵커를 매립하는 단계; 상기 앵커에 볼트를 체결하는 단계; 및 상기 볼트를 상기 보강판의 관통홀에 관통시키고 제1너트를 체결하여 상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키는 단계;로 구성된다.Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet according to the present invention, forming an anchor receiving portion on the outer surface of the reinforced concrete member; Forming a through hole in a reinforcement plate at a position corresponding to the position of the anchor receiving portion; Embedding an anchor in the anchor receiving portion; Fastening a bolt to the anchor; And fixing the reinforcing plate to the outer surface of the reinforced concrete member by passing the bolt through the through hole of the reinforcing plate and fastening the first nut.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부를 형성하는 단계 이후에, 상기 앵커 수용부 상에 제1스프링 수용부를 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 제1스프링 수용부의 직경은 상기 앵커 수용부의 직경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.The reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention further includes, after forming the anchor receiving portion on the outer surface of the reinforced concrete member, forming a first spring receiving portion on the anchor receiving portion. The diameter of the first spring receiving portion may be greater than or equal to the diameter of the anchor receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 상기 제1스프링 수용부에 제1스프링을 위치시키는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.The reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention may further include placing a first spring on the first spring receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 상기 제1스프링 수용부에 스프링 보호부를 설치시키는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.The reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention, may further include the step of installing a spring protection unit in the first spring receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 상기 제1너트 상부에 제2스프링을 설치시키는 단계; 및 상기 제2스프링 상부에 제2너트를 설치시키는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet according to the invention, the step of installing a second spring on the first nut; And installing a second nut on an upper portion of the second spring.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 제1너트는 제1고정홈을 포함하고, 상기 제2너트는 제2고정홈을 포함하여, 상기 제2스프링의 일단은 상기 제1너트의 제1고정홈에 위치되고, 상기 제2스프링의 타단은 상기 제2너트의 제2고정홈에 위치될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention, the first nut comprises a first fixing groove, the second nut comprises a second fixing groove, one end of the second spring is the first The nut may be positioned in a first fixing groove of one nut, and the other end of the second spring may be located in a second fixing groove of the second nut.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법은, 상기 제1너트, 제2스프링 및 제2너트를 감싸도록 상기 볼트에 너트캡을 체결하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.The reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention may further include fastening a nut cap to the bolt to surround the first nut, the second spring, and the second nut.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 보강판과 상기 제1너트 사이에 와셔가 설치될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention, a washer may be installed between the reinforcing plate and the first nut.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 보강판은 강판, 형강, FRP 보강판 중에서 선택될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention, the reinforcement plate may be selected from steel plate, section steel, FRP reinforcement plate.
본 발명에 따른 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에서, 상기 보강판은 단일층으로 형성되거나, 섬유 또는 플라스틱 시트가 적층된 다층구조로 형성될 수 있다.In the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel sheet according to the present invention, the reinforcement plate may be formed in a single layer, or may be formed in a multilayer structure in which fibers or plastic sheets are laminated.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 철근콘크리트 부재; 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 형성된 앵커 수용부; 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 보강판; 상기 앵커 수용부에 매립되는 앵커; 상기 앵커에 체결되는 볼트; 및 상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키기 위해 상기 보강판의 관통홀에 관통시킨 상기 볼트와 체결되는 제1너트;를 포함한다.The reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention includes: a reinforced concrete member; An anchor receiving portion formed on an outer surface of the reinforced concrete member; A reinforcing plate having a through hole formed at a position corresponding to that of the anchor receiving portion; An anchor embedded in the anchor receiving portion; A bolt fastened to the anchor; And a first nut fastened to the bolt penetrated through the through hole of the reinforcement plate to fix the reinforcement plate to the outer surface of the reinforced concrete member.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 형성된 상기 앵커 수용부 상에 형성되는 제1스프링 수용부를 추가로 포함하며, 상기 제1스프링 수용부의 직경은 상기 앵커 수용부의 직경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.The reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention further includes a first spring receiving portion formed on the anchor receiving portion formed on an outer surface of the reinforced concrete member, and the diameter of the first spring receiving portion is It may be formed larger than or equal to the diameter of the anchor receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 상기 제1스프링 수용부에 위치되는 제1스프링을 추가로 포함할 수 있다.The reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention may further include a first spring located at the first spring receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물에서, 상기 제1스프링 수용부에 스프링 보호부가 추가로 설치될 수 있다.In the reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention, a spring protector may be additionally installed in the first spring receiving portion.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 상기 제1너트 상부에 위치되는 제2스프링; 및 상기 제2스프링 상부에 위치되는 제2너트;를 추가로 포함할 수 있다.The reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention includes: a second spring located above the first nut; And a second nut positioned above the second spring.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 상기 제1너트는 제1고정홈을 포함하고, 상기 제2너트는 제2고정홈을 포함하여, 상기 제2스프링의 일단은 상기 제1너트의 제1고정홈에 위치되고, 상기 제2스프링의 타단은 상기 제2너트의 제2고정홈에 위치될 수 있다.In the reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention, the first nut includes a first fixing groove, the second nut includes a second fixing groove, and one end of the second spring is formed of the first fixing groove. The nut may be positioned in a first fixing groove of one nut, and the other end of the second spring may be located in a second fixing groove of the second nut.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물은, 상기 제1너트, 제2스프링 및 제2너트를 감싸도록 상기 볼트에 체결되는 너트캡을 추가로 포함할 수 있다.The reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention may further include a nut cap fastened to the bolt to surround the first nut, the second spring, and the second nut.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물에서, 상기 보강판과 상기 제1너트 사이에 와셔가 설치될 수 있다.In the reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention, a washer may be installed between the reinforcing plate and the first nut.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물에서, 상기 보강판은 강판, 형강, FRP 보강판 중에서 선택될 수 있다.In the reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention, the reinforcement plate may be selected from steel plate, section steel, FRP reinforcement plate.
본 발명에 따른 강판을 포함하여 보강한 철근콘크리트 구조물에서, 상기 보강판은 단일층으로 형성되거나, 섬유 또는 플라스틱 시트가 적층된 다층구조로 형성될 수 있다.In the reinforced concrete structure including the steel sheet according to the present invention, the reinforcement plate may be formed of a single layer, or may be formed of a multilayer structure in which fibers or plastic sheets are laminated.
본 발명의 개선된 강판 및/또는 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법과 이를 이용한 보강 구조물은 다음과 같은 효과가 있다.Reinforcement method of the reinforced concrete member using the improved steel sheet and / or wire of the present invention and the reinforcing structure using the same has the following effects.
첫째, 연성이 부족한 콘크리트를 적절하게 구속함으로써 철근콘크리트 부재의 연성 및 내력성능 향상을 유도할 수 있다.First, by appropriately restraining the ductility lacking concrete can lead to improved ductility and strength performance of the reinforced concrete member.
둘째, 와이어를 이용하여 외부 응력을 도입함으로써 기존의 강판 보강 공법 보다 강판 보강재의 경량화 및 내구성 향상을 확보할 수 있다.Second, by introducing an external stress using a wire it is possible to secure the weight reduction and durability improvement of the steel sheet reinforcement than conventional steel sheet reinforcement method.
셋째, 종래의 에폭시계 접착제를 이용한 강판 보강 공법과 비교하여서 작업의 난도가 낮고 시공 전문성을 요구하지 않아 비전문가도 시공이 용이하므로, 시공비용 면에서 경제성을 확보할 수 있다.Third, compared to the conventional steel sheet reinforcement method using the epoxy-based adhesives, the difficulty of the operation is low and does not require construction expertise, so even non-experts can easily construct, thereby securing economical efficiency in terms of construction cost.
넷째, 에폭시계 접착제를 사용하지 않기 때문에 에폭시가 화재 발생시 연소하면서 유독가스를 발생시킨다는 환경적 문제점을 개선할 수 있다.Fourth, since the epoxy-based adhesive is not used, it is possible to improve the environmental problem that the epoxy generates toxic gases while burning in the event of fire.
다섯째, 볼트와 너트를 이용하여 구조물과 보강재를 체결시킴으로써 접착제에 의한 접착력, 즉 접착제 성능, 및 접착제 시공상태에 의해 영향을 받거나 이에 의존하지 않고 보강재에 의한 보강 효과를 효과적으로 발휘할 수 있다.Fifth, by fastening the structure and the reinforcement using the bolt and nut, it is possible to effectively exert the reinforcement effect by the reinforcement without being affected or dependent on the adhesive force by the adhesive, that is, the adhesive performance, and the adhesive construction state.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 설치된 와이어 및 돌출된 상기 와이어를 수용하기 위한 돌출삽입부가 형성된 보강판을 예시적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 보강판이 설치된 모습을 예시적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 형성된 앵커 수용부 및 앵커를 예시적으로 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 앵커 수용부에 앵커가 매립된 철근콘크리트 부재 및 상기 철근콘크리트 부재 외표면에 형성된 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 보강판을 예시적으로 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 앵커에 탄성부재가 배열된 구성을 예시적으로 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 볼트와 너트, 탄성부재 및 너트풀림방지용 너트캡이 배열된 구성을 예시적으로 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면.1 is a view showing an example of how the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to an embodiment of the present invention is applied to the structure.
2 is a reinforcement method and a reinforcing structure of a reinforced concrete member using a steel sheet and wire, according to an embodiment of the present invention, the wire is installed on the outer surface of the reinforced concrete member and a protrusion insert for receiving the protruding wire is formed Exemplary drawing showing a reinforcement plate.
3 is a view showing an example in which the reinforcement plate is installed on the outer surface of the reinforced concrete member in the reinforcement method and reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example in which the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet is applied to the structure according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing the anchor receiving portion and the anchor formed on the outer surface of the reinforced concrete member in the reinforcement method and reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention.
6 is a reinforcement method and a reinforcing structure of a reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention, the anchor concrete member anchored in the anchor receiving portion and the anchor receiving formed on the outer surface of the reinforced concrete member Exemplary view showing a reinforcing plate having a through hole formed at a position corresponding to a negative position.
7 is a view showing a configuration in which the elastic member is arranged in the anchor in the reinforcement method and the reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a configuration in which a bolt and a nut, an elastic member, and a nut cap for preventing nut loosening are exemplarily arranged in a reinforcement method and reinforcement structure of a reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention. drawing.
9 is a view showing an example of how the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet is applied to the structure according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing an example of how the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to another embodiment of the present invention is applied to the structure.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted.
첨부한 도면은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여, 스케일에 따라 도시하지 않고, 부분적으로 확대 및 축소하여 도시되었다.In order to explain the technical idea of the present invention, the accompanying drawings are partially enlarged and reduced in size, not illustrated in scale.
본 발명은 콘크리트의 손상 상태를 고려한 보강 공법 및 구조물에 관한 것이다. 아래와 같이 대한건축학회에서 제안하는 콘크리트 균열 상태에 따라 구분된 손상 단계별로 적합한 보강 공법 및 구조물을 적용함으로써 구조적 및 경제적 측면에서 효율을 높이고자 한다.The present invention relates to a reinforcement method and structure in consideration of the damaged state of concrete. As follows, we will improve the structural and economical efficiency by applying the appropriate reinforcement method and structure in each stage of damage classified according to the concrete crack state proposed by the Korean Institute of Architecture.
0.1 mm 미만Mesh crack width
Less than 0.1 mm
균열율 2 % 미만Crack width 0.1 ~ 0.3 mm
Crack rate less than 2%
0.1 ~ 0.3 mmMesh crack width
0.1 to 0.3 mm
균열율 2 ~ 10 %Crack width 0.3 ~ 0.5 mm
Crack Rate 2 ~ 10%
0.3 mm 이상Mesh crack width
0.3 mm or more
2. 철근 부식손상 면적 2 % 미만
3. 데크플레이트 박리 및 누수1. Surface damage area less than 2 ~ 10%
2. Corrosion damage area less than 2%
3. Deck plate peeling and
균열율 10 ~ 20 %Crack width 0.5 ~ 1.0 mm
10-20% crack rate
2. 철근노출 손상면적 2 % 이상
3. 데크플레이트 박리가 심하고 누수로 인한 부식 발생1.
2. Bare exposure damage area 2% or more
3. Deck plate peeling is severe and corrosion occurs due to leakage.
균열율 20 % 이상Crack width 1.0 mm or more
20% or more crack rate
보다 구체적으로 본 발명은 볼팅을 이용한 압착방식과 와이어를 이용한 압착방식의 보강공법을 제안하며, 바람직하게는 손상상태 1 내지 3 단계의 경우 볼팅을 이용한 압착방식을, 손상상태 4 및 5 단계의 경우 와이어를 이용한 압착방식을 적용하도록 제안하고 있다. 그러나 상기 볼팅을 이용한 압착방식과 와이어를 이용한 압착방식은 필요에 따라 폭넓게 적용될 수도 있으며, 함께 적용될 수도 있음은 통상의 기술자에게 잘 이해될 것이다.More specifically, the present invention proposes a reinforcement method of a crimping method using a bolting method and a crimping method using a wire. Preferably, the crimping method using a bolting method is used in the case of the damaged state 1 to 3 steps, and the damaged
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the reinforcement method of the reinforced concrete member using the steel plate and the wire of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 설치된 와이어 및 돌출된 상기 와이어를 수용하기 위한 돌출삽입부가 형성된 보강판을 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 보강판이 설치된 모습을 예시적으로 보여주는 도면이다.1 is a view showing an example of how the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire according to an embodiment of the present invention is applied to the structure. 2 is a reinforcement method and a reinforcing structure of a reinforced concrete member using a steel sheet and wire, according to an embodiment of the present invention, the wire is installed on the outer surface of the reinforced concrete member and a protrusion insert for receiving the protruding wire is formed 3 is an exemplary view showing a reinforcement plate, and FIG. 3 illustrates a state in which a reinforcement plate is installed on an outer surface of a reinforced concrete member in a reinforcement method and reinforcement structure of a reinforced concrete member using a steel sheet and a wire according to an embodiment of the present invention. The figure shows an example.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에 의한 콘크리트 구조물(10)은 철근콘크리트 부재(100)를 구속(confining)하기 위한 와이어(11), 와이어 보호부재(12), 와이어 양단 체결부(13) 및 보강판(200), 돌출삽입부(201)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 1, the
도 1 내지 3에서는 철근콘크리트 부재(100)를 사각 철근콘크리트 기둥으로 예시로 하여 설명하였다. 그러나 철근콘크리트 부재(100)는 기둥에 한정되지 않고, 철근콘크리트 보 또는 슬래브와 같은 다양한 형태의 철근콘크리트 부재를 모두 포함할 수 있다.1 to 3, the reinforced
이처럼 본 발명에 따른 보수 및 보강을 필요로 하는 기둥, 보 또는 슬래브와 같은 철근콘크리트 부재(100)의 외표면에는 와이어(11)가 설치될 수 있다. 상기 와이어(11)는 기존 구조체의 변형이나 응력을 복원시켜 보강할 수 있으며, 콘크리트를 구속하여 콘크리트의 손상을 지연시키고 연성적인 거동을 이끌어내어 내력성능 향상을 유도할 수 있다. 또한 콘크리트 부재(100)의 형상에 따라서는 상기 와이어(11)를 설치함으로써 인장성능을 증진시킬 수 있다.As such, the
본 발명의 와이어(11)는 일반적인 와이어 로프, 즉 소선(wire)을 집합하여 가닥(strand)으로 만들고 심(core) 주위에 일정한 피치로 감아서 제작한 부재일 수 있다. 또한, 형상기억합금으로 제조된 와이어일 수도 있다.The
상기 와이어(11)를 철근콘크리트 부재(100)의 둘레에 둘러 감싸고 양단을 체결함에 따라 와이어(11)가 인장되면서 철근콘크리트 부재(100)에 포스트텐션이 도입된다.As the
본 발명의 일 실시예에서, 상기 와이어(11)는 도 1에서와 같이 사각의 철근콘크리트 부재(100)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
보다 구체적으로 본 발명의 일 예에서는, 철근콘크리트 부재(100)의 모서리에서 와이어(11)의 파단이 일어나는 것을 방지하기 위해 와이어 보호부재(12)를 포함하여 설치할 수 있다. 상기 와이어 보호부재(12)는 L형으로 형성되고, 그 내부에 와이어(11)가 관통할 수 있도록 천공된 형태이다. 상기 와이어 보호부재(12)를 설치함으로써 철근콘크리트 부재(100)의 모서리와 와이어(11)가 직접 접촉되는 것을 방지하여 모서리에 의한 마모 등에 의해 와이어(11)가 손상되거나 파단 되는 것을 피할 수 있다.More specifically, in one example of the present invention, the
그러므로 와이어(11)를 와이어 보호부재(12)의 내부에 관통시키고 상기 와이어(11)를 철근콘크리트 부재(100) 둘레를 감싸도록 두르면서 상기 와이어 보호부재(12)가 각 모서리에 위치되도록 설치한 후, 상기 와이어(11)의 양단을 체결하여 고정시킴으로써 상기 와이어(11)가 철근콘크리트 부재(100)에 둘러진 위치에서 미끄러지지 않도록 설치된다.Therefore, while the
이때, 상기 와이어(11)의 양단을 체결시키기 위해 상기 와이어(11)의 양단에 설치되는 상기 와이어 양단 체결부(13)는 일반적으로 알려져 있는 와이어 로프의 단말가공 및 체결방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 소켓(socket), 팀블(thimble), 클립(clip), 턴버클(turnbuckle), 아이볼트(eye bolt) 등과 같은 장치를 이용하여 체결될 수 있다.In this case, both ends of the
그리고 상기 와이어(11)가 설치된 상기 철근콘크리트 부재(100)를 보강판(200)으로 덮는다. 이때 상기 보강판(200)은 철근콘크리트 부재(100)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 와이어(11) 및 와이어 보호부재(12)를 수용할 수 있는 공간을 포함하도록 상기 와이어(11) 및 와이어 보호부재(12)가 위치하는 부분과 대응되는 위치에 돌출삽입부(201)가 형성될 수 있다. 상기 돌출삽입부(201)에 와이어(11) 및 와이어 보호부재(12)가 위치됨으로써, 보강판(200)과 철근콘크리트 부재(100)사이의 밀착과 보강판(200)과 와이어(11) 및 와이어 보호부재(12)와의 밀착이 효과적으로 동시에 이뤄질 수 있다.Then, the reinforced
특히, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 와이어(11)가 둘러진 철근콘크리트 부재(100) 외표면에 보강판(200)이 위치되었을 때, 상기 와이어(11), 와이어 보호부재(12), 와이어 양단 체결부(13), 및 보강판(200)의 형태를 자세히 보여주는 횡단면도로서, 보다 구체적으로 상기 보강판(200)의 돌출삽입부(201)가 위치한 부분에서의 횡단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 돌출삽입부(201)에는 와이어(11), 와이어 보호부재(12), 및 와이어 양단 체결부(13)가 수용될 수 있다.In particular, FIG. 1 shows the
또한 상기 돌출삽입부(201)에는 추가적으로 관찰부(202)가 형성될 수 있다. 상기 관찰부(202)는 돌출삽입부(201)에 형성된 관통구멍이나 돌출삽입부 내에 광투과성이 높은 고강도플라스틱 등으로 제작되어 상기 보강판 내부를 관찰할 수 있도록 한 부분으로, 상기 관찰부(202)를 통해 와이어(11)의 상태 및 체결 상태, 보다 바람직하게는 와이어 양단 체결부(13)에서의 체결 상태를 육안으로 관찰할 수 있다.종래의 강판 보강공법에서는 철근콘크리트 부재(100)에 설치된 보강 구조물에 변형, 이탈, 박리 등이 발생하더라도 내부 구조를 육안으로 확인할 수 없어 보강 구조물의 상태를 파악하기 어렵고, 상태를 확인하기 위해서는 보강 구조물, 예를 들어 보강판(200)의 일부 또는 전부를 제거해야만 하는 문제점이 있었다. 또한 종래의 보강공법에서는 철근콘크리트 부재(100)와 보강판(200)의 접착, 부착 정도에 의해 보강 성능이 결정되기 때문에 보강판(200)에 별도의 관통구멍을 형성하는 것은 어려웠다.In addition, the
그러나 본 발명에서는 와이어(11)를 이용하여 철근콘크리트 부재(100)를 보강하고 있고, 상기 와이어(11)를 수용하기 위한 돌출삽입부(201)의 보강성능은 보완적인 것이기에 상기 돌출삽입부(201) 상에 관찰부(202)를 형성해도 보강 성능에 큰 저하를 일으키지 않으면서 와이어(11)의 체결 상태, 변형 등을 육안으로 확인할 수 있게 된다.However, in the present invention, the reinforced
그러므로, 도 1 내지 3에서는 상기 관찰부(202)가 와이어 양단 체결부(13)가 위치하는 철근콘크리트 부재(100)의 일면에 결합되는 보강판(200) 상에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 관찰부(202)는 그 형태, 크기, 개수, 위치 등이 도시된 바에 제한되지 않고 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다는 것이 통상의 기술자에게 이해될 것이다.Therefore, in FIGS. 1 to 3, the
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보강판(200)은 철근콘크리트 부재(100)의 각각의 면에서 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
그러므로 본 발명의 일 실시예에서, 상기 보강판(200)은 상기 보강판(200)과 대응되는 철근콘크리트 부재(100)와 볼팅 방식으로 체결되어 보강판(200)과 철근콘크리트 부재(100), 와이어(11), 와이어 보호부재(12), 와이어 양단 체결부(13)가 일체화되도록 할 수 있다.Therefore, in one embodiment of the present invention, the
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 볼팅 방식을 이용한 철근콘크리트 기둥의 보강 공법의 일 실시예를 설명한다. 이하에서는 볼팅 체결 방식의 구성을 명료히 설명하고자, 전술한 바와 같은 와이어를 이용한 보강 구성에 대한 도면 및 상세한 설명은 생략하였다. 그러나 이하 상술되는 볼팅 체결 방식의 구성이 전술한 와이어를 이용한 구성에 함께 적용될 수 있음은 통상의 기술자에게 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, an embodiment of the reinforcement method of the reinforced concrete column using the bolting method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6. Hereinafter, to clearly explain the configuration of the bolting fastening method, the drawings and detailed description of the reinforcement configuration using the wire as described above have been omitted. However, it will be understood by those skilled in the art that the above-described configuration of the bolting fastening method may be applied together to the above-described configuration using the wire.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 철근콘크리트 부재 외표면에 형성된 앵커 수용부 및 앵커를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 앵커 수용부에 앵커가 매립된 철근콘크리트 부재 및 상기 철근콘크리트 부재 외표면에 형성된 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 보강판을 예시적으로 보여주는 도면이다.4 is a view showing an example in which the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet is applied to the structure according to another embodiment of the present invention. 5 is a view showing the anchor receiving portion and the anchor formed on the outer surface of the reinforced concrete member in the reinforcement method and reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel sheet, according to another embodiment of the present invention, Figure 6 In the reinforcement method and reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention, the position of the anchor concrete portion and the anchor receiving portion formed on the outer surface of the reinforced concrete member anchored in the anchor receiving portion The drawing shows an example of a reinforcing plate formed with a through hole at a position corresponding to.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에 의한 콘크리트 구조물(20)은 철근콘크리트 부재(100), 보강판(200) 및 이들을 체결하는 앵커(110), 볼트(120) 및 제1너트(130)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 4, the
도 4 내지 6에서는 철근콘크리트 부재(100)를 사각 철근콘크리트 기둥으로 예시로 하여 설명하였다. 그러나 철근콘크리트 부재(100)는 기둥에 한정되지 않고, 철근콘크리트 보 또는 슬래브와 같은 다양한 형태의 철근콘크리트 부재를 모두 포함할 수 있다.4 to 6 illustrate the reinforced
이처럼 본 발명에 따른 보수 및 보강을 필요로 하는 기둥, 보 또는 슬래브와 같은 철근콘크리트 부재(100)의 외표면에는 앵커(110)를 매립하여 설치하기 위한 앵커 수용부(101)가 형성될 수 있다. 상기 앵커 수용부(101)는 철근콘크리트 부재(100)의 표면에 홈을 파서 형성된다. 그리고 상기 철근콘크리트 부재(100)의 외표면에 형성된 상기 앵커 수용부(101)에는 앵커(110)가 매립된다.As described above, an
일반적으로 앵커(anchor)는 콘크리트 구조체에 피부착물을 고정시키기 위해 시공되는 장치로, 콘크리트에 구멍을 뚫고 앵커를 설치한 후 콘크리트 외부로 노출되는 부위에 피부착물을 결합하여 너트로 체결시킴으로써 고정이 가능하다.In general, anchors (anchor) is a device that is constructed to fix the skin complexes on the concrete structure, can be fixed by coupling the skin complexes to the parts exposed to the outside of the concrete after the hole is installed in the concrete and then anchored with a nut Do.
본 발명의 앵커는 종래에 알려져 있는 사용 가능한 다양한 종류의 앵커, 예를 들어 케미컬 앵커(chemical anchor), 세트 앵커(set anchor), 올 앵커(all anchor), 웨지 앵커(wedge anchor), 프레임 앵커(frame anchor), 슬리브 앵커(sleeve anchor), 스트롱 앵커(strong anchor), 드랍인 앵커(dropin anchor) 등을 포함할 수 있다.The anchor of the present invention can be used in various types of anchors known in the art, for example, chemical anchors, set anchors, all anchors, wedge anchors, frame anchors ( frame anchors, sleeve anchors, strong anchors, drop anchors, and the like.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 앵커 수용부(101)는 도 4에서와 같이 사각의 철근콘크리트 부재(100)의 외표면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
보다 구체적으로 본 발명의 일 예에서는, 상기 철근콘크리트 부재(100)의 일면에 좌우 2개의 앵커 수용부(101)가 형성될 수 있다. 또한 일면에 형성되는 상기 앵커 수용부(101)의 개수는 콘크리트 균열 상태에 따라, 보강 정도에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 즉, 보강하고자 하는 구조물의 표면적이 넓은 경우 앵커 수용부(101)의 개수를 충분히 증가시켜 상기 철근콘크리트 부재(100)에 부착되는 보강판(200)이 안정적으로 부착될 수 있도록 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에서와 같이, 사각 기둥의 철근콘크리트 부재(100)의 일면에서 기둥의 상하방향으로 앵커 수용부(101)의 개수를 증가시켜가며 설치할 수 있다.More specifically, in one example of the present invention, two
또한 상기 앵커 수용부(101)는 도 4에서와 같이 철근콘크리트 부재(100)의 사면 모두에 각각 형성될 수 있다. 그러나 보강하고자 하는 콘크리트의 균열 상태 및 형태, 보강 정도에 따라 어느 일면에만 형성될 수 있고, 마주보는 두 면에 형성될 수 있고, 모서리로 이웃한 두 면에 형성될 수 있고, 세 면에 형성될 수도 있다.In addition, the
종래의 에폭시를 이용한 철판 보강공법은 보강재로 철판을 이용한다는 점에서 보강 효과가 뛰어나지만, 에폭시 주입을 위한 단계가 복잡하고 에폭시가 충분히 주입되지 않은 경우 보강 효과가 현저히 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 보강효과를 향상시키기 위해 보강재 단면의 두께를 향상시키는 경우에는 증가된 보강재의 자중을 버틸 수 있도록 에폭시 주입 두께를 함께 증가시켜야 하기 때문에 에폭시 사용량의 증가 및 보강재가 아닌 접착제층 두께의 증가가 필수적이었다. Conventional iron plate reinforcement method using the epoxy is excellent in the reinforcement effect in that it uses a steel plate as a reinforcing material, there is a problem that the reinforcing effect is significantly reduced when the epoxy injection step is complicated and the epoxy is not sufficiently injected. In addition, when the thickness of the cross section of the reinforcement is improved to improve the reinforcement effect, the epoxy injection thickness must be increased together to withstand the increased weight of the reinforcement. Therefore, an increase in the amount of epoxy and an increase in the thickness of the adhesive layer rather than the reinforcement are essential. It was.
또한, 종래에 에폭시를 접착제로 이용하는 보강 공법에서는 구조물과 보강재 사이에 에폭시를 주입해야 하기 때문에 에폭시가 새어나가지 않도록 하는 작업이 필수적이었다. 예를 들면 기둥의 사면 전체에 보강판을 두르고 보강판 둘레를 별도의 씰링 작업으로 밀봉하거나 또는 강판 사이를 용접하여 에폭시가 새어나가지 않도록 하면서도 에폭시 주입을 위한 별도의 주입구들을 설치해야 하는 등 작업 공정이 복잡하며 숙련된 기술을 요구로 하였다.In addition, in the conventional reinforcement method using epoxy as an adhesive, it is necessary to inject the epoxy between the structure and the reinforcement to prevent the epoxy from leaking. For example, it is necessary to install a separate inlet for epoxy injection while putting a reinforcement plate on the slope of the column and sealing the periphery plate with a separate sealing work or welding between steel sheets to prevent the leakage of epoxy. Complex and skilled skills were required.
하지만 본 발명에서는 철근콘크리트 구조물과 보강재인 보강판 사이에 에폭시를 주입하지 않기 때문에 종래에서와 같은 테두리 씰링 작업 및 용접 공정을 거치지 않아 작업의 난도가 낮고 비숙련자 또한 용이하게 시공할 수 있다. 또한, 접착제를 사용하지 않기 때문에 보강재의 두께를 증가시키고자 하는 경우에도 이에 따른 접착제 사용량의 증가를 고려하지 않아도 되므로 필요한 두께의 보강재를 용이하게 선택하여 시공할 수 있다.However, in the present invention, since the epoxy is not injected between the reinforced concrete structure and the reinforcement plate which is the reinforcing material, since the edge sealing operation and the welding process are not performed as in the prior art, the difficulty of the operation is low and the unskilled person can also be easily constructed. In addition, since the adhesive is not used, even when the thickness of the reinforcing material is to be increased, it is not necessary to consider the increase in the amount of the adhesive used.
이때, 상기 앵커 수용부(101)의 깊이는 보강판(200) 고정을 위해 사용되는 앵커(110) 및 볼트(120)가 유효하게 작용할 수 있는 유효 깊이에 따라 결정되며, 상기 앵커 수용부(101)의 직경 또한 앵커(110) 및 볼트(120)가 유효하게 작용할 수 있는 유효 직경에 따라 결정된다. 상기 앵커(110) 및 볼트(120)의 크기, 길이, 두께 등은 콘크리트의 균열 상태에 따라, 보강 정도에 따라, 그리고 부착하고자 하는 보강판(200)의 크기, 무게 등에 따라 결정된다.At this time, the depth of the
또한, 상기 앵커 수용부(101)의 깊이는 외부의 충격에 대처하기 위해 앵커(110)의 길이보다 깊게 하여 시공될 수 있다.In addition, the depth of the
철근콘크리트 부재(100)에 대한 앵커(110)의 고정력, 부착력 등을 증가시키기 위해 앵커 수용부(101)에 앵커(110)를 매립한 전후, 상기 앵커 수용부(101)와 앵커(110) 사이에 접착제(예를 들어, 에폭시 접착제), 그라우팅재를 추가적으로 주입할 수 있다.Before and after embedding the
예를 들면, 앵커 수용부(101)을 형성한 후 상기 앵커 수용부(101)에 접착제를 주입한 후 앵커(110)를 설치할 수 있고, 상기 앵커 수용부(101)에 볼트(120)을 체결하기 전 상기 앵커(110) 내부의 암나사산부에 접착제를 주입한 후 볼트(120)를 체결할 수 있다. 즉, 철근콘크리트 부재(100)에 형성된 앵커 수용부(101)과 앵커(110) 사이, 앵커(110)과 볼트(120) 사이에 접착제기 충전될 수 있다.For example, after the
상기 보강판(200)에는 상기 앵커 수용부(101)의 위치와 대응되는 위치에 관통홀(210)이 형성된다. 상기 관통홀(210)을 통해 볼트(120)를 관통시키고 제1너트(130)를 죄어 철근콘크리트 부재(100)에 상기 보강판(200)을 정착시킨다. The through
본 발명에서는 콘크리트 구조물과 보강재 사이에 에폭시 접착제를 사용하지 않기 때문에, 에폭시를 주입하기 위해 보강재를 콘크리트 구조물로부터 이격시킬 필요가 없어 보강재와 콘크리트 구조물이 직접적으로 긴밀하게 고정될 수 있다. 또한, 에폭시 접착계면층이 박리되어 보강재가 보강성능을 발휘하기 전에 콘크리트 구조물의 취성 파괴가 일어나는 종래 기술의 문제점을 본 발명의 볼팅 압착방식을 통해 해결할 수 있다.Since the present invention does not use an epoxy adhesive between the concrete structure and the reinforcement, it is not necessary to separate the reinforcement from the concrete structure in order to inject epoxy so that the reinforcement and the concrete structure can be directly and tightly fixed. In addition, the problem of the prior art that the brittle fracture of the concrete structure occurs before the epoxy adhesive interface layer is peeled off and the reinforcing material exerts the reinforcing performance can be solved through the bolting compression method of the present invention.
그러나 이와 같이 볼팅 압착방식을 이용하는 경우, 볼트가 풀리지 않고 구조체에 견고히 고정될 수 있어야 한다. 특히 지진을 포함한 진동 발생시, 그리고 콘크리트의 팽창 및 수축 시에도 콘크리트 구조물(20)에 매립된 앵커(110)가 상기 앵커 수용부(101)로부터 이탈하지 않도록 하며, 보강판(200)과 철근콘크리트 부재(100)를 고정하는 주요 역할부인 볼트(120) 및 제1너트(130)가 풀리지 않도록 해야 한다. 따라서, 본 발명에서는 이와 같은 기능을 위해 탄성구조체인 스프링을 보강 구조물에 포함하는 것을 특징으로 한다. However, if the bolting crimping method is used in this way, the bolt should be able to be firmly fixed to the structure without loosening. In particular, the
이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 스프링을 포함한 본 발명의 강판을 이용한 철근콘크리트 기둥의 보강 공법의 실시예들을 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 7 to 9 will be described embodiments of the reinforcement method of the reinforced concrete column using the steel sheet of the present invention including a spring.
도 7는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 앵커에 탄성부재, 즉 스프링이 배열된 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법 및 보강 구조물에 있어서, 볼트와 너트, 탄성부재 및 너트풀림방지용 너트캡이 배열된 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한, 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 7 is a view showing an example in which an elastic member, that is, a spring is arranged in an anchor in a reinforcement method and a reinforcement structure of a reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention. 8 is a view illustrating a configuration in which a bolt and a nut, an elastic member, and a nut cap for preventing nut loosening are exemplarily arranged in a reinforcement method and reinforcement structure of a reinforced concrete member using a steel sheet according to another embodiment of the present invention. Drawing. 9 is a view showing an example in which the reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet is applied to the structure according to another embodiment of the present invention.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에 의한 콘크리트 구조물(30)은 철근콘크리트 부재(100), 보강판(200) 및 이들을 체결하는 앵커(110), 볼트(120), 제1너트(130), 및 제1스프링(140)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 7, the
도 7에서는 앵커의 일예로서 내부에 암나사산부가 형성되어 있는 앵커를 사용하는 실시예를 나타내었다. 그러므로, 상기 암나사산부에 별도의 볼트, 예를 들어 전산볼트를 체결하여 보강판을 고정할 수 있다. 만일, 앵커에 볼트가 사전 체결되어 있거나 일체로 형성되어 있는 종류의 앵커(예를 들어, 앵커볼트)를 사용하는 경우에는, 앵커와 함께 제공되는 볼트를 이용하여, 혹은 제공되는 볼트를 대체할 수 있는 또 다른 볼트를 이용하여 본 발명의 보강 공법을 수행할 수 있다.In FIG. 7, an example of using an anchor having a female threaded portion formed therein as an example of an anchor is illustrated. Therefore, it is possible to fix the reinforcement plate by fastening a separate bolt, for example, a computer bolt to the female screw thread. If a bolt is pre-fastened or integrally formed with an anchor (for example, an anchor bolt), the bolt provided with the anchor may be used or the bolt provided may be replaced. Another bolt may be used to carry out the reinforcement process of the present invention.
따라서, 사용되는 앵커의 종류에 따라서 앵커볼트와 같이 앵커(110)에 사전에 체결되어 있는 볼트(120)를 이용할 수도 있고, 앵커(110)의 규격에 맞는 별도의 볼트(120), 예를 들어 전산볼트를 이용할 수도 있음은 통상의 기술자에게 이해될 것이다. Therefore, according to the type of anchor used, it is also possible to use a
이하에서는 명료한 설명을 위해, 앵커(110)가 앵커 수용부(101)에 매립되는 방향을 앵커 또는 볼트의 아래방향(하단, 하부)으로 지칭하고, 상기 앵커(110)와 체결된 볼트(120)가 보강판(200)과 연결되는 방향을 앵커 또는 볼트의 윗방향(상단, 상부)으로 지칭하여 설명하도록 한다.Hereinafter, for the sake of clarity, a direction in which the
제1스프링(140)은 앵커(110)의 상부에서 볼트(120) 외주에 설치된다. 상기 제1스프링(140)은 앵커(110)를 매립한 후 또는 앵커(110)에 볼트(120)를 체결한 후 설치될 수 있다. 즉, 보강판(200)을 볼트(120)와 체결하기 전에 제1스프링(140)을 철근콘크리트 부재(100)에 먼저 위치시킨다. 그러고 나서 보강판(200)을 체결하여 상기 제1스프링(140)이 보강판(200)에 맞닿도록 제1너트(130)를 조인다.The
상기 제1스프링(140)은 철근콘크리트 부재(100)의 내부에 위치하여 철근콘크리트 부재(100)에 가해지는 진동과 콘크리트의 팽창력 및 수축력을 상기 철근콘크리트 부재(100)에 보강재로서 부착되는 보강판(200)에 효과적으로 전달할 수 있다. 이처럼 제1스프링(140)은 콘크리트 내부에서 보강재에 밀착되어 있어 콘크리트 구조물에 작용하는 힘과 진동을 탄성부재에 흡수함과 동시에 보강재에 전달하게 되고 이로써 보강재에 의한 보강 효과를 향상시킬 수 있다.The
뿐만 아니라, 상기 제1스프링(140)은 철근콘크리트 부재(100) 속에 매립된 앵커(110)가 받는 힘을 분산시킬 수 있다. 철근콘크리트 부재(100)에 매립된 상기 앵커(110) 및 볼트(120)는 콘크리트의 진동, 충격, 팽창, 수축 등으로 인해 지속적으로 힘을 받게 되는데 이로 인해 앵커(110) 및 볼트(120)와 콘크리트 부재(100) 사이의 결합이 헐거워지는 현상이 발생될 수 있다. 이러한 힘을 탄성부재인 상기 제1스프링(140)이 흡수하고 분산시키는 효과가 있다. 그러므로 앵커(110) 및 볼트(120)가 진동 등 외력에 의해 갑작스럽게 풀리거나 파손되어 보강판(200)이 철근콘크리트 부재(100)로부터 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
이러한 효과를 가지는 제1스프링(140)을 설치하기 위해, 철근콘크리트 부재(100)의 외표면에 앵커 수용부(101)를 형성한 후 상기 앵커 수용부(101) 상에 제1스프링 수용부(102)를 추가로 형성할 수 있다. 이때, 상기 제1스프링 수용부(102)의 직경(ds1)은 상기 앵커 수용부(101)의 직경(da)보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 그러므로 본 발명의 일 실시예에서는 상기 앵커 수용부(101) 형성시, 앵커(110)의 매입길이(L)와 제1스프링(140)의 길이(l)를 합한 길이만큼 철근콘크리트 부재(100) 외표면에서부터 홈을 파되 이때 직경은 상기 앵커(110)를 수용할 수 있는 크기로 형성하고(da), 제1스프링 수용부(102)의 직경(ds1)을 앵커 수용부(110)의 직경(da)보다 크게 형성하고자 하는 경우 상기 앵커 수용부(110)를 형성한 위치에서 철근콘크리트 부재(100)의 외표면으로부터 제1스프링(140)의 길이(l)만큼, 상기 제1스프링 수용부(102)의 직경(ds1)만큼의 홈을 추가로 형성할 수 있다.In order to install the
상기 제1스프링(140)의 크기, 즉 직경과 굵기, 길이는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.The size, ie diameter, thickness, and length of the
또한, 제1스프링(140) 내부에 볼트(120)를 관통시켜 설치하기 때문에 볼트(120)는 제1스프링(140)이 휘거나 구부러지는 것을 방지하는 가이드로서 역할을 하게 된다.In addition, since the
그리고 상기 제1스프링 수용부(102)에는 제1스프링 보호부(170)가 추가될 수 있다. 제1스프링 보호부(170)는 제1스프링(140)에 콘크리트 조각과 같은 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 것으로, 제1스프링 수용부(102)의 직경에 맞춰 설치되는 원통형의 부재이거나 또는 콘크리트에 사용되는 도료를 도포한 도막층일 수 있다. In addition, a first
상기 볼트(120)에 상기 제1스프링(140)의 내경을 관통시켜 설치하고 이어서 상기 볼트(120)로 보강판(200)의 관통홀(210)을 관통시켜 상기 보강판(200)을 상기 철근콘크리트 부재(100)에 정착시킨다. 하나의 보강판(200)에 형성된 관통홀이 다수인 경우 상기 다수의 관통홀이 각각에 대응되는 볼트와 체결되도록 보강판을 위치시킨다.Installed through the inner diameter of the
상기 보강판(200)은 일반적인 철판보강 공법에서 사용되는 철판, 강판일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 형강(H형, L형 등), FRP 보강판(예를 들어, 탄소섬유판, 아라미드섬유판, 유리섬유판) 등과 같이 콘크리트 구조물의 보수 및 보강을 위해 콘크리트에 부착될 수 있는 강재를 포함할 수 있다. 또한 상기 보강재의 자중, 크기, 두께 등은 콘크리트 구조물의 손상 정도에 따라, 그리고 그에 대한 보강 정도의 따라 결정될 수 있다.The reinforcing
그러므로 상기 보강판(200)은 보강 정도에 따라 하나의 단일층으로 형성될 수도 있고, 하나 이상의 다층구조로 형성될 수도 있다. 필요로 하는 경우, 기능성 섬유 또는 플라스틱 시트(예를 들어, 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등)를 함께 적층한 구조로 형성될 수도 있다.Therefore, the reinforcing
상기 철근콘크리트 부재(100) 외표면에 위치된 상기 보강판(200)이 단단히 체결될 수 있도록 제1너트(130)를 상기 볼트(120)에 체결하고, 상기 제1너트(130)를 조인다.The
상기 제1너트(130)와 상기 보강판(200) 사이에는 너트가 풀리지 않도록 하기 위한 와셔(washer)(미도시)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 평와셔, 스프링 와셔, 고무 와셔 등과 같은 와셔가 사용될 수 있다.A washer (not shown) may be included between the
일반적으로 볼트와 너트를 이용한 체결방식에서는, 재료의 항복현상으로 인해 탄성이 없어져버리거나, 또는 체결 구조물 및 부품의 진동으로 인해 공간이 발생하여 볼트와 너트 간의 마찰력이 감소되어 풀림이 발생할 가능성이 있다. 이러한 풀림 현상으로 인해 사고가 발생하는 것을 방지하기 위하여 종래 기술에서는 접착제를 주입하여 볼트와 너트를 고정시키는 방법이 이용되고 있으나 유지보수를 위해 너트를 해체해야 하는 경우에는 너트를 파괴해야만 한다는 문제점이 있다.In general, in the fastening method using the bolt and nut, the elasticity is lost due to the yielding of the material, or the space is generated due to the vibration of the fastening structure and parts, the friction force between the bolt and the nut may be reduced, the loosening may occur. In order to prevent an accident from occurring due to such loosening phenomenon, in the prior art, a method of fixing a bolt and a nut by injecting an adhesive is used, but when the nut needs to be dismantled for maintenance, a nut must be destroyed. .
본 발명의 일 실시예에 따른 보강 공법 및 구조물은 상기 제1너트(130) 상부에 제2스프링(150)과 제2너트(160)를 추가로 설치하여 시공이 편리하면서도 풀림 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 실시예의 구성은 도 8 및 9를 참조하여 이하에서 상술한다.Reinforcement method and structure according to an embodiment of the present invention to install a
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 강판을 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법에 의한 콘크리트 구조물(40)은 철근콘크리트 부재(100), 보강판(200) 및 이들을 체결하는 앵커(110), 볼트(120), 제1너트(130), 제1스프링(140), 제2스프링(150) 및 제2너트(160)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in Figure 8, the
도 9는 도 8의 구성이 구조물에 적용되는 방식을 예시적으로 보여주는 분해 사시도로서, 도 8에서 상술한 철근콘크리트 부재(100), 보강판(200) 및 이들을 체결하는 앵커(110), 볼트(120), 제1너트(130), 제1스프링(140), 제2스프링(150), 제2너트(160), 및 너트캡(300)을 포함한 실시예의 보강 공법은 도 9에서와 같이 구조물에 적용될 수 있다.FIG. 9 is an exploded perspective view exemplarily illustrating how the configuration of FIG. 8 is applied to a structure. The reinforced
도 8은 도 7에서 상술한 구성에 제2스프링(150), 제2너트(160) 및 너트캡(300) 등이 추가되는 실시예에 관한 것으로, 도 7과 도 8에 동일하게 적용되는 구성 및 방법 등에 관한 설명은 생략하기로 한다. 마찬가지로 도 7의 보강 방법 및 구성이 콘크리트 구조물에 적용되는 방식은 도 7 내지 9에 동일한 도면부호로 나타낸 구성에 대해 도 9의 분해 사시도와 유사한 방식으로 적용될 수 있음을 이해할 것이다.FIG. 8 relates to an embodiment in which the
상기 볼트(120)에 제1너트(130)를 체결하고, 상기 제1너트(130) 상부로 돌출되는 상기 볼트(120)에 제2스프링(150) 및 제2너트(160)를 순서대로 위치시킨다. 이때 상기 제1스프링(140)에서와 마찬가지로, 상기 제2스프링(150) 내부에 볼트(120)를 관통시켜 설치하기 때문에 볼트(120)는 제2스프링(150)이 휘거나 구부러지는 것을 방지하는 가이드로서 역할을 하게 된다.The
상기 제2스프링(150)은 제1너트(130)와 제2너트(160) 사이에 위치하여 상기 제2스프링(150)의 일단은 상기 제1너트(130)와 맞닿고, 상기 제2스프링(150)의 타단은 상기 제2너트(160)와 맞닿는 형상으로 위치된다. 상기 제1너트(130)와 제2너트(160)에는 제1고정홈(131)과 제2고정홈(161)이 각각 형성되어 있어, 상기 고정홈(131, 161)에 제2스프링(150)의 양단부가 각각 안착되는 형상으로 위치된다.The
본 발명의 일 예에서는, 제1너트(130)가 풀리는 방향으로 회전하면 상기 제1너트(130)의 제1고정홈(131)에 일단이 위치한 제2스프링(150)은 벌어지는 방향으로 같이 회전하도록, 즉 제2스프링(150)이 이완되도록 설치될 수 있다. 따라서 제1너트(130)가 풀리는 방향으로 작용하는 풀림 에너지에 의해 상기 제1너트(130)와 맞닿아 있는 일단, 즉 제2스프링(150)의 하단부가 상기 제2스프링(150)이 벌어지는 방향으로 회전하려고 하면, 제2너트(160)의 제2고정홈(161)과 맞닿아 있는 타단, 즉 상기 제2스프링(150)의 상단부는 제2너트(160)와 제2스프링(150) 사이에 작용하는 마찰력에 의해 제2너트(160)의 회전이 방지됨에 따라, 상기 풀림 에너지는 상기 벌어지는 방향으로 회전하려던 또는 일부 회전한 상기 제2스프링(150)의 복원력에 의해 다시 제2스프링(150)을 따라 제2스프링(150)이 오므라지는 방향으로 전달되어 제1너트(130)의 풀림을 방지할 수 있다.In one example of the present invention, when the
따라서, 상기 제2스프링(150)은 제1너트(130)의 상부에서 제1너트(130)를 가압하여 진동 등에 의해 제1너트(130)가 풀리는 것을 방지한다. 또한 상기 제2스프링(150)은 보강판(200), 볼트(120) 및 너트(130, 160)를 통해 전달되는 진동을 탄성 부재에 흡수함과 동시에 제1너트(130) 상부에서 가압하기 때문에 제1너트(130)를 단독으로 사용할 때 보다 마찰력이 증가되어 제1너트(130) 회전을 방지할 수 있다.Therefore, the
그리고, 상기 볼트(120), 제1 및 제2너트(130, 160)가 회전하는 것을 방지하고 물리적으로 고정시키기 위해 너트캡(300)을 추가로 설치할 수 있다. 상기 너트캡(300) 내부에는 제1 및 제2너트(130, 160), 제2스프링(150) 그리고 볼트(120)를 수용할 수 있도록 형성된다.In addition, the
상기 너트캡(300)은 또한 외부 환경으로부터 습기, 먼지 등을 차단하여 상기 볼트(120), 제1 및 제2너트(130, 160), 그리고 제2스프링(150)이 녹스는 걸 방지할 수 있다. 이처럼 볼트(120), 너트(130, 160) 및 제2스프링(150)의 수명연장효과를 극대화 할 수도 있다.The
본 발명의 보강공법 및 보강 구조물에 따르면, 용접, 접착제 사용 등이 최소화되어 있어 보강 이후에도 보강 구조물에 대한 유지 및 보수가 용이하다. 즉, 보강판(200) 사이가 용접되어 있거나 보강판(200)과 콘크리트 부재(100) 사이가 에폭시로 접착되어 있지 않아, 필요에 따라 언제든지 너트캡(300)을 보강 구조물로부터 분리하여 상기 제1 및 제2 스프링(140, 150), 제1 및 제2 너트(130, 160), 볼트(120), 보강판(200) 등의 보강 구조체 중 문제가 발생한 일부 부재만을 보수, 교체할 수 있어 유지 관리비용 또한 절감할 수 있다.According to the reinforcement method and the reinforcing structure of the present invention, welding, adhesive use, etc. are minimized, so that it is easy to maintain and repair the reinforcing structure even after reinforcement. That is, since the
특히, 볼트 및 너트는 지진과 같은 진동에 의해서만이 아니라 주변의 온도 변화에 의해서도 팽창 또는 수축하여 나사 풀림 현상이 발생될 수도 있다. 그러나 본 발명의 보강공법 및 보강 구조물에 따르면 유지 및 보수가 용이하므로 보강 구조체 전체를 해체하지 않고도 볼트 및 너트의 재조임이 가능하다.In particular, the bolts and nuts may be expanded or contracted not only by vibrations such as earthquakes but also by temperature changes in the surroundings, thereby causing a screw loosening phenomenon. However, according to the reinforcement method and the reinforcing structure of the present invention, it is easy to maintain and repair, and thus it is possible to retighten bolts and nuts without dismantling the entire reinforcing structure.
이상에서는 본 발명의 볼팅을 이용한 압착방식과 와이어를 이용한 압착방식의 다양한 실시예들에 대하여 상술하였다. 그러나 전술된 다양한 볼팅, 와이어 압착방식은 하나의 보강 공법 및 구조물로서 적용될 수 있는 것인 바, 이를 도 10에 도시하였다. In the above, various embodiments of the compression method using the bolting method and the wire method using the present invention have been described above. However, the various bolting, wire crimping method described above can be applied as one reinforcement method and structure, which is shown in FIG.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들의 조합 중에서, 도 1 내지 3의 와이어 압착 방식과 도 8 내지 9의 볼팅 압착 방식을 함께 적용한 것으로, 각 실시예에 대하여 전술된 상세한 설명과 도 10의 상세한 분해 사시도를 참고로 하면 본 실시예의 구성 및 보강 방법은 통상의 기술자에게 충분히 이해될 것이다.10 is a combination of various embodiments of the present invention, the wire crimping method of FIGS. 1 to 3 and the bolting crimping method of FIGS. 8 to 9 are applied together, the detailed description of each embodiment and the detailed decomposition of FIG. Referring to the perspective view, the configuration and reinforcement method of the present embodiment will be fully understood by those skilled in the art.
철근콘크리트 부재(100)에 와이어(11)가 둘러지는 부분과 대응되는 보강판(200)의 위치에는 돌출삽입부(201)가 형성되고, 와이어(11)가 둘러지지 않는 상기 철근콘크리트 부재(100)에는 앵커 삽입부(101)가 형성되고 이와 대응되는 상기 보강판(200)의 위치에는 관통홀(210)이 형성되어 이를 통해 볼팅 압착이 이루어짐으로써 상기 보강판(200)이 철근콘크리트 부재(100)에 정착된다.At the position of the
이때, 상기 보강판(200) 각각은 상기 철근콘크리트 부재(100)의 각 외주면에서 볼트 체결방식을 이용하여 부착되기 때문에, 보강판(200)과 철근콘크리트 부재(100) 사이를 부착하기 위해 과량의 에폭시 접착제를 이용하거나, 모서리에서 보강판(200)과 보강판(200) 사이를 면용접하지 않아도 된다.At this time, each of the reinforcing
종래의 기술에서는 콘크리트 기둥과 같이 각 면에서 강판을 부착해야 하는 경우, 기둥과 강판을 볼트 체결하지 않고 기둥의 모서리에서 강판과 강판 사이를 별도로 용접하는 공법을 이용하고 있다. 강판과 강판 사이를 면용접 하는 것은 상당 시간이 소요될 뿐만 아니라 작업 인부의 숙련도에 따른 용접부의 품질변화도 매우 크다는 단점이 있다. 특히 철판 보강의 경우, 보강성능 향상을 위해 일반 용접이 아닌 강도가 높은 CO2 용접을 진행하게 되는데 이러한 CO2 가스 용접은 아크 용접에 비해 일정한 용접율과 높은 인장강도를 갖고 있으나, 숙련된 기술을 요구하므로 시공 비용과 시간이 증가된다는 점이 큰 단점이다.In the prior art, when a steel plate is to be attached from each side, such as a concrete column, a method of separately welding the steel plate and the steel plate at the corners of the column without bolting the column and the steel plate is used. The surface welding between the steel sheet and the steel sheet takes a considerable time, and there is a disadvantage that the quality change of the welded portion is very large according to the skill of the worker. In particular, in the case of steel plate reinforcement, CO 2 welding is performed with high strength rather than general welding to improve reinforcing performance. Such CO 2 gas welding has a constant welding rate and high tensile strength compared to arc welding. The major disadvantage is that the construction cost and time increase because of the demand.
그러나, 본 발명에서는 콘크리트 기둥과 보강판을 볼팅 압착 방식을 이용하여 체결하기 때문에 시공편의성이 향상될 뿐만 아니라, 작업 숙련도에 따른 품질 변동폭도 작아 일정 수준 이상의 강도를 기대할 수 있다.However, in the present invention, since the concrete column and the reinforcement plate are fastened using a bolting crimping method, not only construction convenience is improved, but also the quality fluctuation range according to the working skill is small, so that a certain level or more strength can be expected.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, a preferred embodiment according to the present invention has been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
10, 20, 30, 40, 50: 콘크리트 구조물
11: 와이어
12: 와이어 보호부재
13: 와이어 양단 체결부
100: 철근콘크리트 부재
101: 앵커 수용부
102: 제1스프링 수용부
110: 앵커
120: 볼트
130: 제1너트
131: 제1고정홈
140: 제1스프링
150: 제2스프링
160: 제2너트
161: 제2고정홈
170: 제1스프링 보호부
200: 보강판
201: 돌출삽입부
202: 관찰부
210: 관통홀
300: 너트캡10, 20, 30, 40, 50: concrete structure
11: wire
12: wire protection member
13: wire both ends
100: reinforced concrete member
101: anchor receiving portion
102: first spring receiving portion
110: anchor
120: bolts
130: first nut 131: first fixing groove
140: first spring
150: second spring
160: second nut 161: second fixing groove
170: first spring protection
200: gusset
201: protrusion insert
202: observation unit
210: through hole
300: nut cap
Claims (10)
상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 둘러지는 와이어;
상기 와이어가 관통하고, 상기 철근콘크리트 부재의 모서리에 위치되는 와이어 보호부재;
상기 와이어의 양단 체결부; 및
상기 와이어 및 상기 와이어 보호부재를 수용하도록 대응되는 위치에 돌출삽입부가 형성된 보강판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물.Reinforced concrete member;
A wire surrounding an outer surface of the reinforced concrete member;
A wire protection member penetrated by the wire and positioned at an edge of the reinforced concrete member;
Fastening both ends of the wire; And
A reinforcement plate having a protrusion insertion portion formed at a position corresponding to the wire and the wire protection member;
Reinforcement structure of the reinforced concrete member using a steel sheet and a wire comprising a.
상기 돌출삽입부는 상기 와이어를 확인할 수 있는 관찰부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물.The method of claim 1,
Reinforcing structure of the reinforced concrete member using a steel plate and a wire, characterized in that the protrusion inserting portion further comprises an observation to identify the wire.
상기 와이어는 합성섬유 와이어 로프, 스테인레스 와이어 로프, 코팅 와이어 로프, 및 형상기억합금 와이어 로프 중에서 선택되고, 상기 와이어의 양단 체결부는 소켓, 팀블, 클립, 턴버클, 및 아이볼트 중에서 하나 이상을 사용하여 체결되는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물.The method of claim 1,
The wire is selected from synthetic fiber wire rope, stainless wire rope, coated wire rope, and shape memory alloy wire rope, and both ends of the wire are fastened using at least one of a socket, a thimble, a clip, a turnbuckle, and an eye bolt. Reinforcement structure of the reinforced concrete member using a steel sheet and a wire.
상기 보강판에는 관통홀이 추가로 형성되어 상기 관통홀을 통해서 상기 철근콘크리트 부재의 외표면와 상기 보강판을 연결하는 볼트가 체결되는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물.The method of claim 1,
The reinforcing plate of the reinforced concrete member using a steel plate and a wire, characterized in that the through-hole is further formed through the through-hole through the bolt connecting the outer surface of the reinforced concrete member and the reinforcing plate through the through hole.
상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부가 형성되고;
상기 보강판의 관통홀은 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 형성되고;
상기 앵커 수용부에 앵커가 매립되고;
상기 앵커에 상기 볼트가 체결되고; 그리고
상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키기 위해 상기 보강판의 관통홀에 관통시킨 상기 볼트에 제1너트가 체결되는 것;
을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 구조물.The method of claim 4, wherein
An anchor receiving portion is formed on an outer surface of the reinforced concrete member;
The through hole of the reinforcing plate is formed at a position corresponding to the position of the anchor receiving portion;
An anchor is embedded in the anchor receiving portion;
The bolt is fastened to the anchor; And
A first nut is fastened to the bolt penetrated through the through hole of the reinforcement plate to fix the reinforcement plate to the outer surface of the reinforced concrete member;
Reinforcement structure of the reinforced concrete member using a steel plate and a wire.
철근콘크리트 부재의 외표면에 와이어를 두르는 단계;
상기 와이어를 와이어 보호부재에 관통시키는 단계;
상기 철근콘크리트 부재의 모서리에 상기 와이어 보호부재를 위치시키는 단계;
상기 와이어의 양단 체결부를 형성하는 단계; 및
상기 돌출삽입부에 상기 와이어 및 상기 와이어 보호부재가 위치되도록 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 정착시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법.Forming a protruding insert portion for accommodating the wire and the wire protecting member in the reinforcing plate;
Wrapping wires on the outer surface of the reinforced concrete member;
Passing the wire through a wire protection member;
Positioning the wire protecting member at an edge of the reinforced concrete member;
Forming fastening portions at both ends of the wire; And
Fixing a reinforcement plate to an outer surface of the reinforced concrete member such that the wire and the wire protection member are positioned at the protruding insertion portion;
Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire comprising a.
상기 돌출삽입부는 상기 와이어를 확인할 수 있는 관찰부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법.The method of claim 6,
Reinforcing method of the reinforced concrete member using a steel plate and a wire, characterized in that the protrusion inserting portion further comprises an observation to identify the wire.
상기 와이어는 합성섬유 와이어 로프, 스테인레스 와이어 로프, 코팅 와이어 로프, 및 형상기억합금 와이어 로프 중에서 선택되고, 상기 와이어의 양단 체결부는 소켓, 팀블, 클립, 턴버클, 및 아이볼트 중에서 하나 이상을 사용하여 체결되는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법.The method of claim 6,
The wire is selected from synthetic fiber wire rope, stainless wire rope, coated wire rope, and shape memory alloy wire rope, and both ends of the wire are fastened using at least one of a socket, a thimble, a clip, a turnbuckle, and an eye bolt. Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and a wire, characterized in that.
상기 보강판에는 관통홀이 추가로 형성되어 상기 관통홀을 통해서 상기 철근콘크리트 부재의 외표면와 상기 보강판을 연결하는 볼트가 체결되는 것을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법.The method of claim 6,
The reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel plate and a wire, characterized in that the through-hole is further formed through the through-hole through the bolt connecting the outer surface of the reinforced concrete member and the reinforcing plate through the through hole.
상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 앵커 수용부가 형성되고;
상기 보강판의 관통홀은 상기 앵커 수용부의 위치와 대응되는 위치에 형성되고;
상기 앵커 수용부에 앵커가 매립되고;
상기 앵커에 상기 볼트가 체결되고; 그리고
상기 보강판을 상기 철근콘크리트 부재의 외표면에 고정시키기 위해 상기 보강판의 관통홀에 관통시킨 상기 볼트에 제1너트가 체결되는 것;
을 특징으로 하는 강판 및 와이어를 이용한 철근콘크리트 부재의 보강 공법.
The method of claim 9,
An anchor receiving portion is formed on an outer surface of the reinforced concrete member;
The through hole of the reinforcing plate is formed at a position corresponding to the position of the anchor receiving portion;
An anchor is embedded in the anchor receiving portion;
The bolt is fastened to the anchor; And
A first nut is fastened to the bolt penetrated through the through hole of the reinforcement plate to fix the reinforcement plate to the outer surface of the reinforced concrete member;
Reinforcement method of the reinforced concrete member using a steel sheet and wire characterized in that.
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JP2003321941A (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-14 | Sho Bond Constr Co Ltd | Section repairing panel for prevention of deterioration of reinforced concrete structure and method for prevention of deterioration of reinforced concrete structure |
KR20140147403A (en) * | 2013-06-19 | 2014-12-30 | (주)아리터 | Device for Reforcing the Section of Column or Gider and Reforcing Method using the Same |
KR101553205B1 (en) | 2015-03-11 | 2015-09-15 | (주)우암건설 | Repair and Reinforcing methods of Concrete Structures Seismic Upgrading |
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KR101553205B1 (en) | 2015-03-11 | 2015-09-15 | (주)우암건설 | Repair and Reinforcing methods of Concrete Structures Seismic Upgrading |
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