KR20200049080A - 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법 - Google Patents

조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법 Download PDF

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Abstract

보강재에 인장력을 가하면서 정착시킬 수 있는 고정모듈을 제공하고, 이를 이용한 조적조 건물의 내진성능 향상 및 지진에 의한 부분 탈락을 방지할 수 있고, 보강재를 모듈화하여 시공이 용이한 조적조 건물의 내진 보강 공법이 개시된다.
본 발명은 보강재, 상기 보강재의 한쪽 끝부분을 고정하는 제1고정부재 및 상기 보강재의 반대쪽 끝부분을 고정하는 제2고정부재를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈을 제공한다.

Description

조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법 {Fixing module for seismic strengthening of masonry building and seismic strengthening method using it}
본 발명은 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법에 관한 것이다.
기존의 구조 또는 비구조재인 조적조 또는 ALC 블록은 모르타르 및 그 외 접착재로 각 블록을 일체화시켜 수직하중 전달 및 외부 외장재와 내부 공간을 구성하고 있으나, 이러한 구조는 지진에 의한 구조물의 횡변위 및 진동에 대응하기 어렵고, 또한 횡저항을 보강하기 위해서 일반적으로 수직철근을 블록내의 구멍에 삽입하거나 보조철물을 외부에 부착하고 있으나, 철근을 구조물에 정착시키지 않아 지진에 의해서 전도될 가능성이 높고, 보조철물은 구조물과 일체화되지 않아 횡변위에 효과적으로 대응하기 어려운 단점이 있다.
한국 공개특허 제10-2012-0114080호 및 한국 등록특허 제10-1079318호에서 관련 기술을 기재하고 있다.
그러나, 한국 공개특허 제10-2012-0114080호 및 한국 등록특허 제10-1079318호의 경우 보강재에 인장력을 가하면서 정착시키는 고정장치를 이용하여 구조물의 내진성능 향상 및 부분 탈락을 방지하고, 보강재를 모듈화하여 설치가 용이한 보강기술은 개시하고 있지 않으며, 본 발명에서와 같은 조적벽에 천공을 형성하지 않고 보강재와 조적벽을 밀착시키고, 보강면적에 적합한 보강재와 고정장치의 설치 개수를 조절할 수 있는 기술은 도입하고 있지 않다.
본 발명은 조적조 건물의 내진성능 향상 및 지진에 의한 부분 탈락을 방지할 수 있고, 시공이 용이한 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법을 제공하고자 한다.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, 보강재, 상기 보강재의 한쪽 끝부분을 고정하는 제1고정부재 및 상기 보강재의 반대쪽 끝부분을 고정하는 제2고정부재를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈을 제공한다.
또는, 상기 보강재는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 아라미드 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈일 수 있다.
또는, 상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는 플레이트은 압착할 수 있는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈일 수 있다.
또는, 상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는 플레이트는 볼트와 너트로 압착할 수 있고, 상기 플레이트의 마주보는 면을 거칠게 하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈일 수 있다.
또는, 상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는 플레이트는 볼트와 너트로 압착할 수 있고, 상기 플레이트의 마주보는 면에 접착 조성물을 도포하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈일 수 있다.
또는, 상기 각각의 고정부재는 하나의 플레이트로 이루어지며, 보강재는 고정부재에 감겨있는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈일 수 있다.
한편 상기 과제 해결을 위한 다른 수단로써 본 발명은 조적조의 상부보 및 하부보에 브라켓을 설치하는 브라켓 설치 단계, 상기 브라켓에 제1항 내지 제6항의 고정모듈을 삽입하는 고정모듈 삽입 단계 및 상기 브라켓에 삽입된 고정모듈에 상부보 또는 하부보 방향으로 압력을 가하는 고정모듈 압력 단계를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강 공법을 제공한다.
또는, 상기 브라켓은 고정볼트에 의해 상부보 및 하부보에 고정되고, 조적조의 상부보 또는 하부보에 밀착되는 지지부 및 상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법일 수 있다.
또는, 상기 고정모듈 압력 단계 전, 고정모듈의 한쪽 고정부재와 인접한 고정모듈의 반대쪽 고정부재를 와이어로프로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법일 수 있다.
또는, 상기 고정모듈 압력 단계는 상부보 또는 하부보에 브라켓을 고정하는 고정볼트를 조여 브라켓을 상부보 또는 하부보에 밀착시킴으로써 브라켓에 삽입된 고정모듈에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법일 수 있다.
또는, 상기 브라켓은 고정볼트에 의해 상부보 및 하부보에 고정되고, 조적조의 상부보 또는 하부보에 밀착되는 지지부, 상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부 및 상기 고정모듈 삽입부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 압력볼트 설치부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법일 수 있다.
또는, 상기 압력볼트 설치부에 압력볼트를 끼워 압력볼트를 조임으로써 고정모듈에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법일 수 있다.
본 발명은 보강재에 인장력을 가하면서 정착시킬 수 있는 고정장치를 이용함으로써 조적조 건물의 내진성능 향상 및 지진에 의한 부분 탈락을 방지할 수 있고, 보강재를 모듈화하여 시공이 용이한 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공할 수 있다.
도 1은 고정모듈을 브라켓에 삽입하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 하부보에 설치된 브라켓에 고정모듈의 삽입이 완료된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 고정볼트에 토크를 가해 보강재 및 와이어로프에 인장력을 가하는 원리을 설명하는 개념도이다.
도 5는 고정부재의 마주보는 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 6은 고정모듈이 조적조에 설치된 정면도와 측면도이다.
도 7은 고정모듈을 압력볼트가 설치된 브라켓에 삽입하는 과정을 나타내는 정면도이다.
도 8은 압력볼트에 토크를 가해 보강재 및 와이어로프에 인장력을 가하는 원리을 설명하는 개념도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은, 보강재, 상기 보강재의 한쪽 끝부분을 고정하는 제1고정부재 및 상기 보강재의 반대쪽 끝부분을 고정하는 제2고정부재를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈을 제공한다. 고정모듈을 제공함으로써 설치가 용이해진다.
상기 보강재는 상기 보강재는 지진시 수직하중 및 횡하중을 견딜 수 있는강성과 유연성을 갖는 소재이면 상관없으며, 바람직하게는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 아라미드 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 각각의 고정부재는 두 개의 마주보는 플레이트로 이루어지며, 마주보는 플레이트는 압착할 수 있는 것을 특징으로 하는 조적조 내진 보강용 고정모듈일 수 있다. 각각의 고정부재가 두 개의 마주보는 플레이트로 이루어진 이유는 보강재를 마주보는 플레이트 사이에 삽입한 후 마주보는 플레이트를 볼트와 너트 등의 압착부재로 압착하여 고정부재에 고정할 수 있기 때문이다.
또한 마주보는 플레이트의 각각의 면을 거칠게 하거나, 마주보는 플레이트의 각각의 면에 접착 조성물을 도포할 수도 있다. 보강재를 고정 플레이트에 강하게 흡착시켜 지진 등의 충격에도 고정부재에서 탈락되지 않게 하기 위함이다.
보강재를 고정부재에 고정하는 방법으로 하나의 플레이트로 이루어진 고정부재에 보강재를 감아 마치 벨트나 체인과 같은 형상으로 만들고 고정부재와 접촉하는 보강제 부분을 못이나 접착제 등으로 고정시킬 수도 있다.
한편 상기 과제 해결을 위한 다른 수단로써 본 발명은 조적조의 상부보 및 하부보에 브라켓을 설치하는 브라켓 설치 단계, 상기 브라켓에 상기 고정모듈을 삽입하는 고정모듈 삽입 단계 및 상기 브라켓에 삽입된 고정모듈에 상부보 또는 하부보 방향으로 압력을 가하는 고정모듈 압력 단계를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강 공법을 제공한다. 브라켓에 삽입된 고정모듈에 상부보 또는 하부보 방향으로 압력을 가하여 보강재의 인장력을 키워 지진 등의 횡하중, 수직하중을 잘 견딜 수 있다.
또한 상기 고정모듈 압력 단계 전, 고정모듈의 한쪽 고정부재와 인접한 고정모듈의 반대쪽 고정부재를 와이어로프로 연결하는 단계를 더 포함하여, 횡하중에 더 잘 견딜 수 있다.
상기 고정모듈 압력 단계는 2가지 종류를 선택할 수 있다.
첫째, 상기 브라켓은 고정볼트에 의해 상부보 및 하부보에 고정되고, 조적조의 상부보 또는 하부보에 밀착되는 지지부 및 상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부로 이루어지고, 상부보 또는 하부보에 브라켓을 고정하는 고정를 조여 브라켓을 상부보 또는 하부보에 밀착시킴으로써 브라켓에 삽입된 고정모듈에 압력을 가하는 방법일 수 있다.
둘째, 상기 브라켓은 앵커에 의해 상부보 및 하부보에 고정되고, 조적조의 상부보 또는 하부보에 밀착되는 지지부, 상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부 및 상기 고정모듈 삽입부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 압력볼트 설치부로 이루어지고, 상기 압력볼트 설치부에 압력볼트를 끼워 압력볼트를 조임으로써 고정모듈에 압력을 가하는 방법일 수 있다.
현장의 조건을 고려하여 두 가지 방법의 선택적 적용이 가능하다.
먼저 첫번째 방법은 보강 대상 벽체의 높이 측정이 부정확 하더라도 최대 10 cm 가량의 여유치를 허용한다. 필요에 따라 고정부재와 상부보 또는 하부보를 그라우팅이나 철재 받침 등으로 안정화시킬 수도 있다.
두변째 방법은 벽체 높이를 2 cm 오차로 측정하였을 때 적용할 수 있으며, 추가적인 그라우팅 혹은 철재 받침에 의한 안정화 작용이 필요하지 않다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정모듈을 브라켓(4)에 삽입하는 과정을 나타내는 도면이다.
필요에 따라 보강재(1)이 설치된 고정모듈을 브라켓(4)에 삽입하는 것 외에도 강화브라켓(6)도 상부보 또는 하부보에 구비하여 고정모듈의 안정성을 도모할 수 있다.
도 2는 하부보에 설치된 브라켓(4)에 고정모듈의 삽입이 완료된 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.
브라켓(4)은 슬래브 또는 테두리보 등의 상부보 또는 하부보에 케미컬앵커 또는 고정볼트(5)를 이용하여 정착한다. 또한 고정부재(2)의 일측에는 상기 와이어로프 삽입구(8)이 형성된다.
도 4는 고정볼트(5)에 토크를 가해 보강재(1) 및 와이어로프(8)에 인장력을 가하는 원리을 설명하는 개념도이다. 고정볼트(5)에 토크를 가해 조임으로써 고정볼트(5)는 보 안으로 진입하고 고정부재는 보 쪽으로 힘을 받게 된다.
도 4의 방법으로 압력을 가할 경우, 보강 대상 벽체의 높이 측정이 부정확 하더라도 최대 10 cm 가량의 여유치를 허용한다. 필요에 따라 고정부재와 상부보 또는 하부보를 그라우팅이나 철재 받침 등으로 안정화시킬 수도 있다.
도 5는 고정부재(2)의 마주보는 플레이트(201,202)를 나타내는 도면이다.
플레이트(201,202)에 설치된 볼트, 와셔 및 너트를 통해 마주보는 플레이트(201,202)의 간격을 좁혀 압축할 수 있음을 보여준다.
도 6은 고정모듈이 조적조에 설치된 정면도와 측면도이다.
고정모듈 3개씩을 조적조 양면에 총 6개 설치하였으며, 고정모듈의 한쪽 고정부재(2)와 인접한 고정모듈의 반대쪽 고정부재(2)를 와이어로프로 연결하였다. 본 발명은 도 6의 경우와 같이 고정모듈의 설치 개수를 내진 성능 요구 수준에 맞게 선택할 수 있다. 또한 필요에 따라 경사방향으로 와이어로프를 추가함으로서 대각선 방향의 저항력을 추가할 수 있도록 고안되었다. 또한 보강재는 조적 재료의 탈락을 방지하고, 와이어로프는 주로 횡하중에 저항하는 역학적 기구를 갖는다.
도 7은 고정모듈을 압력볼트가 설치된 브라켓에 삽입하는 과정을 나타내는 정면도이다. 상기 고정모듈 삽입부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 압력볼트 설치부에 압력볼트를 끼워 압력볼트를 조임으로써 고정모듈에 압력을 가하게 된다.
도 8은 압력볼트에 토크를 가해 보강재 및 와이어로프에 인장력을 가하는 원리을 설명하는 개념도이다.
도 8의 방법으로 압력을 가할 경우, 벽체 높이를 2 cm 오차로 측정하였을 때 적용할 수 있으며, 추가적인 그라우팅 혹은 철재 받침에 의한 안정화 작용이 필요하지 않다.
하기를 참조하면, 섬유망 및 와이어로프는 고정장치에 물림으로서 일체화 한다. 고정장치는 슬래브나 테두리보 등에 고정된 케미컬앵커 또는 고정용 볼트를 이용하여 정착한다. 섬유망은 조적재료의 탈락을 방지하고, 와이어로프는 주로 횡하중에 저항하는 역학적 기구를 갖는다. 이 두 가지 역할을 하는 보강재들은 하나의 모듈로서 공장 제작되며, 현장에서는 앵커 설치 후 모듈을 장착하는 작업만 수행하므로 매운 간편하게 시공할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 보강재
2: 고정부재 21: 제1고정부재 22: 제2고정부재
201, 202: 고정 플레이트
3: 와이어로프
4: 브라켓 41: 지지부 42: 고정모듈 삽입부
5: 고정볼트 6: 강화브라켓
7: 고정플레이트 압축볼트, 너트, 와셔
8: 와이어로프 삽입구
9: 압력볼트
10: 압력볼트 설치부

Claims (12)

  1. 보강재;
    상기 보강재의 한쪽 끝부분을 고정하는 제1고정부재; 및
    상기 보강재의 반대쪽 끝부분을 고정하는 제2고정부재;
    를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강재는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 아라미드 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는플레이트은 압착할 수 있는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는플레이트는 볼트와 너트로 압착할 수 있고, 상기 플레이트의 마주보는 면을 거칠게 하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 고정부재는 마주보는 플레이트로 이루어지며, 상기 마주보는플레이트는 볼트와 너트로 압착할 수 있고, 상기 플레이트의 마주보는 면에 접착 조성물을 도포하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 고정부재는 하나의 플레이트로 이루어지며, 보강재는 고정부재에 감겨있는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈.
  7. 조적조의 상부보 및 하부보에 브라켓을 설치하는 브라켓 설치 단계;
    상기 브라켓에 제1항 내지 제6항의 고정모듈을 삽입하는 고정모듈 삽입 단계; 및
    상기 브라켓에 삽입된 고정모듈에 상부보 또는 하부보 방향으로 압력을 가하는 고정모듈 압력 단계;
    를 포함하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 브라켓은 고정볼트에 의해 상부보 및 하부보에 고정되는 지지부; 및
    상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고정모듈 압력 단계 전, 고정모듈의 한쪽 고정부재와 인접한 고정모듈의 반대쪽 고정부재를 와이어로프로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 고정모듈 압력 단계는 상부보 또는 하부보에 브라켓을 고정하는 고정볼트를 조여 브라켓을 상부보 또는 하부보에 밀착시킴으로써 브라켓에 삽입된 고정모듈에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 브라켓은 고정볼트에 의해 상부보 및 하부보에 고정되는 지지부;
    상기 지지부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 고정모듈 삽입부; 및
    상기 고정모듈 삽입부의 일단에서 절곡되어 연장형성된 압력볼트 설치부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압력볼트 설치부에 압력볼트를 끼워 압력볼트를 조임으로써 고정모듈에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진 보강 공법.

KR1020180131922A 2018-10-31 2018-10-31 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법 KR102157288B1 (ko)

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KR1020180131922A KR102157288B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 조적조 건물의 내진 보강용 고정모듈 및 이를 이용하는 내진 보강 공법

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11182061A (ja) * 1997-12-24 1999-07-06 Chishin Go 繊維材緊張によるコンクリート部材の補強方法及び補強構造
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KR101681084B1 (ko) * 2015-09-02 2016-12-01 한양대학교 산학협력단 긴장재를 이용한 조적채움벽 면외 전도 방지 시스템

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