KR20200053423A - 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법 - Google Patents

고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법에 관한 것으로, 섬유강화제로 이루어지며 콘크리트 구조물에 형성된 각각의 모서리에서 양측면으로 연장되어 끝단이 서로 겹쳐지는 겹침부가 형성된 시트와, 상기 콘크리트 구조물과 시트 사이에 마련되어 상기 시트를 상기 콘크리트 구조물의 표면에 고정하는 충진재 및 상기 시트의 겹침부에 마련되어 상기 시트를 일체적으로 상기 충진재에 고정하는 고정재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법이 개시된다.

Description

고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법{High fire resistance seismic strengthening unit and seismic strengthening method using the same}
본 발명은 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물에 부분적 손상을 발생시키지 않고 시공을 신속하게 완료할 수 있어 우수한 내화성을 가지면서도 시공성 및 경제성을 향상시키는 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법에 관한 것이다.
일반적으로, 다주택, 빌딩, 아파트와 같은 건축물의 설계시에는 지진을 견딜 수 있는 내진설계가 함께 수반된다. 이와 같은 내진설계는 1988년에 국내에 도입된 의무적용 대상이 지속적으로 확대/강화되어 최근에는 2층 이상 또는 연면적 200㎡ 이상의 건물로 확대되었다.
하지만, 내진설계규정은 신축 건물에 적용되고 있으므로, 내진설계규정의 도입이전에 건설된 건물은 지진에 대한 영향을 고려하지 않은 채 설계, 시공되었을 뿐만 아니라 공용 년수의 증가에 따라 열화 손상이 많이 진행되어 내진 성능을 제대로 발휘하지 못한다.
이러한 건물에 예상치 못한 지진이 발생할 경우 붕괴 및 파손으로 인한 직접적인 피해뿐만 아니라 재건설에 따른 경제, 사회적 손실이 막대할 뿐만 아니라 국가 중요시설물의 경우 피해가 발생하였을 경우 국가 전반에 미치는 경제적, 사회적 손실이 막대하다.
이에 따라 관련 법규를 통해 국가 중요시설물에 대하여 내진설계기준에 적합하도록 내진보강을 의무화하고 있으며, 민간소유 시설물에 대하여는 내진평가와 이에 따른 보강이나 보완을 권장하도록 하고 있어 기존 건축물 및 시설물에 대한 내진보강방법에 대하여 다양한 연구가 필요하다.
내진보강공법은 신축건물에 적용하는 내진설계 방법과 달리 기존의 건축물 또는 시설물에 보강을 해야 하므로 사용성에 대한 고려, 경제성에 대한 고려, 시공성에 대한 고려가 필요하며 기존 건축물과 시설물에 대한 특수성을 고려하여 적절한 공법을 선택할 필요가 있다.
이러한 내진보강공법은 기둥과 보의 단면을 증가시켜 건물의 강도를 높여주는 강도 증진형 공법, 기둥과 보에 강판이나 탄소 섬유 시트를 부착하여 건물의 급격한 붕괴를 막아주는 연성 증진형 공법, 진동 에너지를 흡수하는 댐퍼 시스템을 설치하여 건물에 작용하는 지진하중을 줄여주는 에너지 소산형 공법으로 구분된다.
특히, 연성 증진형 공법은 기존 건축물 또는 시설물에 부재를 사용하여 단면적을 증가시켜 보강하는 공법과 기둥과 보에 보강재를 피복하여 보강하는 보강재 피복공법으로 구분할 수 있으며, 보강재 피복공법의 일예로 강판을 이용하여 기둥 또는 보의 내력을 보강하게 된다.
이러한 보강재 피복공법은 건물의 기둥 또는 보를 감싸는 강판을 앵커볼트에 의해 기둥 또는 보에 고정하고, 상기 강판과 기둥 또는 보사이의 공간에 에폭시그라우트재를 충진함으로써 시공하게 된다.
그러나, 상기와 같은 강판을 보강재로 이용한 종래의 피복공법은 기둥과 강판 사이에 에폭시그라우트재를 충진함에 따라 화재시 에폭시가 불에 타면서 보강성능이 급격하게 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기와 같은 강판을 보강재로 이용한 종래의 피복공법은 강판의 하중으로 인해 작업자가 강판을 이동하고 시공하는데 어려움이 있어 작업능률이 저하될 뿐만 아니라 강판을 기둥에 고정하는 앵커볼트가 외부로 돌출됨에 따라 별도의 마감공사를 필요로 하게 되고, 이러한 마감공사를 수행할 경우 기둥의 면적이 증가되어 건물의 내부면적이 감소하는 문제가 있다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 선행기술로 한국등록특허 제10-1504726호의 "탄소섬유 메쉬 및 내화모르타르 피복재를 구비한 고강도의 폭렬방지 내화 구조물 및 그 시공방법"이 개시된다.
선행기술은 콘트리트 구조물을 감싸도록 설치되는 격자 형태의 탄소섬유 메쉬와 상기 콘크리트 구조물을 감싸는 탄소섬유 메쉬가 중첩되는 부분을 고정시키는 앵커볼트인 고정부재 및 탄소섬유 메쉬로 감싼 콘크리트 구조물의 외면을 피복하는 내화모르타르 피복재로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 선행기술은 콘크리트 구조물을 감싸는 탄소섬유 메쉬가 중첩되는 부분을 고정하기 위해 콘크리트 구조물에 앵커볼트를 설치하기 위한 천공을 형성하고 앵커볼트가 시공되기 때문에 작업성이 감소될 뿐만 아니라 앵커볼트의 시공에 따라 콘크리트 구조물이 부분적으로 손상되는 문제가 있다.
KR, B, 10-1504726, (2015.03.16)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콘크리트 구조물의 표면을 감싸는 섬유 메쉬를 앵커볼트를 사용하지 않고 고정할 수 있어 콘크리트 구조물에 부분적 손상을 발생시키지 않고 시공을 신속하게 완료할 수 있어 시공성 및 경제성을 향상시키는 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 섬유강화제로 이루어지며 콘크리트 구조물에 형성된 각각의 모서리에서 양측면으로 연장되어 끝단이 서로 겹쳐지는 겹침부가 형성된 시트와, 상기 콘크리트 구조물과 시트 사이에 마련되어 상기 시트를 상기 콘크리트 구조물의 표면에 고정하는 충진재 및 상기 시트의 겹침부에 마련되어 상기 시트를 일체적으로 상기 충진재에 고정하는 고정재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛에 의해 달성된다.
여기서, 상기 시트는 가로사와 세로사가 편조되어 형성되고, 상기 가로사와 세로사 중 적어도 어느 하나는 유리 및 탄소 섬유로 강화된 플라스틱계 복합재료로 이루어진 가닥이 다발을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 시트는 패널에 일방향 또는 양방향으로 나열된 섬유강화제로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 시트의 외측에 마련되는 마감재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마감재는 상기 시트가 상기 겹침부를 제외하고 바인더에 함침되어 패널형태로 프리캐스트(precast)되어 패널부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패널부는 상기 콘크리트 구조물과 마주하는 면에 다수의 그루브가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패널부는 상단과 하단에 제각기 요철 홈과 요철 돌기가 형성되어 상기 마감재가 요철 결합되어 적층되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마감재는 상기 시트의 외측에 바인더가 미장되어 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고정재는 탄소를 함유한 직물 및 상기 직물을 상기 시트의 겹침부와 일체적으로 고정하는 에폭시계열의 페이스트(paste)를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 콘크리트 구조물의 표면에 충진재를 도포하는 충진재 도포단계와, 상기 충진재 도포단계 후 상기 시트를 상기 콘크리트 구조물에 부착하는 시트 부착단계 및 상기 시트 부착단계 후 상기 시트의 겹침부에 고정재를 시공하여 상기 시트를 일체적으로 상기 충진재에 고정하는 고정재 시공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 고정재 시공단계는 상기 시트의 겹침부에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계 및 상기 페이스트 도포단계 후 경화된 상기 페이스트에 샌드블라스팅을 실시하여 경화된 페이스트의 표면에 미세한 요철면을 형성하는 요철면 형성단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정재 시공단계는 상기 시트의 겹침부에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계 및 상기 페이스트 도포단계 후 탄소가 함유된 직물을 상기 시트의 겹침부에 부착하는 직물 부착단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정재 시공단계 후 상기 시트의 겹침부가 외부로 노출되지 않게 마감하는 마감단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 충진재 도포단계 전에 상기 콘크리트 구조물의 표면을 박리하는 박리단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 박리단계는 상기 콘크리트 구조물의 표면에 미세 홈을 형성하는 미세 홈 형성단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛 및 이를 이용한 내진보강공법에 의하면, 콘크리트 구조물의 표면에 마련되는 시트를 에폭시계열의 페이스트로 이루어진 고정재에 의해 일체적으로 형성할 수 있어 종래와 같이 앵커볼트를 시공하기 위한 천공을 형성할 필요가 없기 때문에 콘크리트 구조물에 부분적 손상을 발생시키기 않고 신속하게 작업할 수 있어 시공성 및 경제성이 향상된다.
또한, 본 발명은 콘크리트 구조물의 표면에 마련되는 시트를 분절하여 겹침으로써, 시공이 간편하고 정밀성이 향상되는 장점이 있으며, 내화성이 우수한 모르타르 등과 같은 마감재가 마련되기 때문에 콘크리트 구조물의 내화성을 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛을 나타낸 평단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 평단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛의 또 다른 실시예를 나타낸 평단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛 중 시트가 겹침부를 제외하고 모르타르에 함침되어 패널형태로 프리캐스트(precast)되어 패널부를 형성하는 마감재에 대한 인장성능실험을 나타낸 도표이다.
도 8은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛이 시공된 콘크리트 구조물의 내화실험을 나타낸 도표이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛을 나타낸 평단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛은 섬유강화제로 이루어지며 콘크리트 구조물(P)에 형성된 각각의 모서리에서 양측면으로 연장되어 끝단이 서로 겹쳐지는 겹침부(L)가 형성된 시트(100)와, 콘크리트 구조물(P)과 시트(100) 사이에 마련되어 시트(100)를 콘크리트 구조물(P)의 표면에 고정하는 충진재(200)와, 시트(100)의 외측에 마련되는 마감재(300) 및 시트(100)의 겹침부(L)에 마련되어 시트(100)를 일체적으로 충진재(200)에 고정하는 고정재(400)로 구성된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛은 콘크리트 구조물(P)의 표면을 박리하는 박리단계와, 상기 박리단계 후 콘크리트 구조물(P)의 표면에 충진재(200)를 도포하는 충진재 도포단계와, 상기 충진재 도포단계 후 시트(100)를 콘크리트 구조물(P)에 부착하는 시트 부착단계와, 상기 시트 부착단계 후 시트(100)의 겹침부(L)에 고정재(400)를 시공하여 시트(100)를 일체적으로 충진재(200)에 고정하는 고정재 시공단계 및 상기 고정재 시공단계 후 시트(100)의 겹침부(L)가 외부로 노출되지 않게 마감하는 마감단계를 통해 시공된다.
여기서, 상기 박리단계는 콘크리트 구조물(P)의 표면에 미세 홈을 형성하는 미세 홈 형성단계를 더 포함할 수 있으며, 이와 같이 콘크리트 구조물(P)의 표면에 미세 홈을 형성하는 것에 따라 콘크리트 구조물(P)의 표면과 충진재의 접촉면적이 증가하여 시트(100) 및 마감재(300)를 견고하게 콘크리트 구조물(P)에 고정할 수 있다.
이러한 박리단계는 시공여건이나 콘크리트 구조물(P)의 상태에 따라 실시되거나 또는 박리단계를 생략하고, 충진재 도포단계가 실시될 수 있다.
부연하자면, 콘크리트 구조물(P)의 표면을 감싸는 시트(100)는 가로사(110)와 세로사(120)가 편조된 섬유강화제로 형성되는데, 이때 가로사(110)와 세로사(120) 중 적어도 어느 하나는 유리 및 탄소 섬유로 강화된 플라스틱계 복합재료로 이루어진 가닥이 다발을 형성하여 이루어진다. 바람직하게 콘크리트 구조물(P)의 표면을 감싸는 시트(100)는 FRP(fiber reinforced plastics)가 될 수 있다.
이러한 가로사(110)와 세로사(120)는 일예로, 그 직경이 7㎛인 24,000개의 가닥으로 구성될 수 있으며, 다발의 폭과 두께는 각각 6.8㎜와 0.21㎜가 되며, 가로사(110)와 세로사(120)의 인장 강도 및 탄성률은 각각 4,900㎫와 230㎬를 갖는다.
또한, 시트(100)는 앞서 설명한 가로사와 세로사가 편조된 섬유강화제로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않고 경우에 따라서 시트는 박막형의 패널에 일방향 또는 양방향으로 나열된 섬유강화제로 이루어질 수 있다. 이때, 박막형의 패널은 콘크리트 구조물의 표면에 밀착될 수 있게 플렉시블하게 이루어질 수 있다.
충진재(200) 및 마감재(300)는 시트(100)를 콘크리트 구조물(P)의 표면에 고정하는 것으로 내열성과 부착성이 우수한 바인더(binder)가 될 수 있다.
이러한 바인더는 알루미나 시멘트형 모르타르, 규사, 플라이 애쉬(fly ash), 에폭시 등이 될 수 있는데, 이러한 충진재(200) 및 마감재(300)는 예를 들어, 모르타르 분율은 입상율이 2.6인 입상 모래가 사용될 수 있으며, 물과 입상 모래의 비율은 1:2이고, 입상 모래와 미세 골재 사이의 비율은 1:3으로 구성되어 콘크리트 구조물(P)의 표면에 충진재(200)가 도포된 후 앞서 설명한 시트(100)가 부착되고 충진재(200)에 부착된 시트(100)의 외측에 마감재(300)가 미장된다.
이때, 충진재(200)에 부착되는 시트(100)는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(P)에 형성된 모서리를 중심으로 양측면으로 끝단이 연장되어 이웃한 모서리에 구비되는 시트(100)의 끝단과 겹쳐지는 겹침부(L)가 형성되며, 이와 같이, 콘크리트 구조물(P)의 각 모서리를 중심으로 시트(100)가 구비될 때 각각의 시트(100)를 일체적으로 형성할 수 있게 시트(100)의 겹침부(L)에는 고정재(400)가 마련된다.
고정재(400)는 에폭시계열의 페이스트(paste)로 이루어져 시트(100)의 겹침부(L)에 고정재(400)를 도포하여 이웃한 시트의 끝단을 일체적으로 고정하게 되는데, 이러한 고정재(400)는 고정재 시공단계를 통해 시트(100)의 겹침부(L)에 시공된다. 이때, 고정재(400)는 내화/난연성 에폭시계열의 페이스트 또는 모르타르 등이 사용될 수 있다.
또한, 고정재 시공단계는 경우에 따라서 샌드블라스팅을 실시하여 시트(100) 간의 겹침부(L)를 일체적으로 형성하기 위한 고정재(400)와 마감재(300)의 접촉면적을 증가시켜 마감재(300)가 견고하게 시공될 수 있다.
즉, 샌드블라스팅이 실시되는 고정재 시공단계는 시트(100)의 겹침부(L)에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계 및 상기 페이스트 도포단계 후 경화된 페이스트에 샌드블라스팅을 실시하여 경화된 페이스트의 표면에 미세한 요철면을 형성하는 요철면 형성단계로 구성된다.
이와 같이, 샌드블라스팅에 의해 고정재(400)의 표면 즉, 경화된 페이스트의 표면에 미세한 요철면을 형성하게 되는 것에 따라 마감재(300)와 고정재(400)의 접촉면적이 증가하여 마감재(300)가 견고하게 시공된다.
또한, 고정재(400)는 경우에 따라서 탄소가 함유된 직물과 에폭시계열의 페이스트일 수 있다. 즉, 직물이 시공되는 고정재 시공단계는 시트(100)의 겹침부(L)에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계 및 상기 페이스트 도포단계 후 탄소가 함유된 직물을 상기 시트(100)의 겹침부(L)에 부착하는 직물 부착단계로 구성된다.
상기와 같이, 고정재(400)가 탄소를 함유한 직물과 에폭시계열의 페이스트로 구성되는 경우 시트(100)의 세로사(120)와 가로사(110)가 직물에 고정되기 용이하여 각각의 시트(100)를 일체적으로 형성하기 용이할 뿐만 아니라 직물이 충진재(200) 및 마감재(300)에 용이하게 고정된다.
한편, 마감재(300)는 앞서 설명한 바와 같이 콘크리트 구조물(P)의 표면에 충진재(200), 시트(100)가 순차적으로 구비된 후 바인더로 이루어진 마감재(300)가 미장되는 습식공법으로 형성될 수도 있지만 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 마감재(300)와 시트(100)가 일체적으로 형성되어 마감재(300)와 시트(100)를 콘크리트 구조물(P)에 동시에 시공하는 건식공법으로 수행될 수도 있다.
이를 위해, 마감재(300)는 시트(100)가 겹침부(L)를 제외하고 바인더에 함침되어 패널형태로 프리캐스트(precast)되어 패널부(310)를 형성하게 된다. 이때 패널부(310)는 콘크리트 구조물(P)의 모서리에 부합하게 "ㄱ"자의 형태로 절곡된 구조를 갖게 되며, 패널부(310)의 끝단으로 앞서 설명한 시트(100)의 겹침부(L)가 노출된다.
이와 같이 마감재(300)에 모르타르와 같은 바인더로 이루어진 패널부(310)가 형성되는 것에 따라 콘크리트 구조물(P)의 표면에 충진재(200)가 도포된 후 마감재(300)의 패널부(310)를 콘크리트 구조물(P)의 모서리에 맞추어 시공하게 되고, 패널부(310)를 형성한 마감재(300)가 콘크리트 구조물(P)의 모서리에 시공된 후에는 겹침부(L)에 앞서 설명한 고정재(400)를 시공하게 됨으로써 콘크리트 구조물(P)의 각 모서리에 위치한 마감재(300)를 일체적으로 형성하게 되며, 패널부(310)의 끝단으로 노출된 겹침부(L)는 패널부(310)의 두께에 상응하게 바인더를 시공하여 겹침부(L)가 외부로 노출되는 것을 차단하게 된다.
여기서, 시트(100)의 겹침부(L) 길이는 150~250㎜를 갖도록 하여 이웃한 시트(100)와 충분한 접촉면적을 확보할 수 있어 콘크리트 구조물(P)을 감싸는 시트(100) 간의 결속을 견고하게 할 수 있다.
이러한 시트(100)의 겹침부(L) 길이는 도 7의 (A)(B)(C)에 도시된 패널의 인장성능실험과 같이, 시트의 겹침부 길이가 도 7의 (B)와 같이 200㎜인 경우 시트의 인장성능이 우수한 것으로 나타났다.
즉, 시트(100)의 겹침부(L) 길이가 150㎜ 이하인 경우 시트(100)의 끝단과 이웃한 시트(100)의 끝단의 접촉면적이 감소하여 시트(100) 간의 결속을 견고하게 할 수 없고, 시트(100)의 겹침부 길이가 250㎜ 이상인 경우 시트(100) 간의 접촉면적이 증가하지만 겹침부(L)의 인장성능에는 큰 영향을 미치지 않아 시트(100)를 불필요하게 낭비하게 된다.
또한, 도 8은 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛이 시공된 콘크리트 구조물의 내화실험 결과를 나타낸 도표로, 도 8에 따른 내화실험은 앞서 설명한 바와 같이 겹침부(L)를 형성하도록 시트(100)를 부착한 콘크리트 구조물(SMD-1)과 비교대상인 시트가 없는 콘크리트 구조물(SMD-0)를 가열로에 장입시켜 250℃의 온도에서 2시간동안 가열한 후 파괴실험을 실시한 것이다.
이러한 실험결과에 의하면, 본 발명에 의한 겹침부(L)를 형성하도록 시트(100)를 부착한 콘크리트 구조물(SMD-1)은 고열에 노출된 이후에도 비교대상인 시트가 없는 콘크리트 구조물(SMD-0)보다 높은 강도와 연성을 확보하고 있음을 알 수 있으며, 이로부터 본 발명의 고내화성 내진보강유닛이 시공된 콘크리트 구조물의 내진 및 내화 성능이 향상되어 우수한 구조성능을 가짐을 알 수 있다.
한편, 상기와 같이 패널부(310)가 형성된 마감재(300)를 콘크리트 구조물(P)에 견고하게 시공할 수 있도록 패널부(310)는 도 5에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물(P)과 마주하는 면에 다수의 그루브(312)가 형성된다.
이와 같이 패널부(310)에 그루브(312)가 형성되면 콘크리트 구조물(P)의 표면에 도포된 충진재(200)의 일부가 그루브(312)에 유입되어 충진재(200)와 패널부(310)의 접촉면적을 증가시켜 패널부(310)를 견고하게 콘크리트 구조물(P)에 고정할 수 있다.
또한, 상기 패널부(310)는 경우에 따라서 도 6에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물(P)의 높이방향으로 적층시켜 시공할 수 있게 패널부(310)의 상단과 하단에 제각기 요철 홈(314)과 요철 돌기(316)가 형성된다.
이와 같이 패널부(310)의 상단과 하단에 제각기 요철 홈(314)과 요철 돌기(316)가 형성되는 것에 따라 마감재(300)를 콘크리트 구조물(P)의 표면에서 콘크리트 구조물(P)의 높이방향으로 적층시킬 때 상부에 위치하는 마감재(300)와 하부에 위치하는 마감재(300)를 용이하게 일치시킬 수 있어 정밀하게 마감재(300)를 시공할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고내화성 내진보강유닛에 의하면 콘크리트 구조물(P)의 표면을 감싸는 시트(100)를 에폭시계열의 페이스트로 이루어진 고정재(400)에 의해 일체적으로 형성할 수 있어 종래와 같이 앵커볼트를 시공하기 위한 천공을 형성할 필요가 없기 때문에 콘크리트 구조물(P)에 부분적 손상을 발생시키기 않고 신속하게 작업할 수 있어 시공성 및 경제성이 향상된다.
또한, 본 발명은 콘크리트 구조물의 표면에 마련되는 시트를 분절하여 겹침으로써, 시공이 간편하고 정밀성이 향상되는 장점이 있으며, 내화성이 우수한 모르타르 등과 같은 마감재가 마련되기 때문에 콘크리트 구조물의 내화성을 향상시키게 된다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
100 : 시트 110 : 가로사
120 : 세로사 200 : 충진재
300 : 마감재 310 : 패널부
312 : 그루브 314 : 요철 홈
316 : 요철 돌기 400 : 고정재
P : 콘크리트 구조물 L : 겹침부

Claims (13)

  1. 섬유강화제로 이루어지며 콘크리트 구조물에 형성된 각각의 모서리에서 양측면으로 연장되어 끝단이 서로 겹쳐지는 겹침부가 형성된 시트;
    상기 콘크리트 구조물과 시트 사이에 마련되어 상기 시트를 상기 콘크리트 구조물의 표면에 고정하는 충진재; 및
    상기 시트의 겹침부에 마련되어 상기 시트를 일체적으로 상기 충진재에 고정하는 고정재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트는 가로사와 세로사가 편조되어 형성되고, 상기 가로사와 세로사 중 적어도 어느 하나는 유리 및 탄소 섬유로 강화된 플라스틱계 복합재료로 이루어진 가닥이 다발을 형성하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트는 패널에 일방향 또는 양방향으로 나열된 섬유강화제로 형성되는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트의 외측에 마련되는 마감재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 마감재는
    상기 시트가 상기 겹침부를 제외하고 바인더에 함침되어 패널형태로 프리캐스트(precast)되어 패널부가 형성되는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 패널부는
    상기 콘크리트 구조물과 마주하는 면에 다수의 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 패널부는 상단과 하단에 제각기 요철 홈과 요철 돌기가 형성되어 상기 마감재가 요철 결합되어 적층되는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 마감재는
    상기 시트의 외측에 바인더가 미장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정재는
    탄소를 함유한 직물; 및
    상기 직물을 상기 시트의 겹침부와 일체적으로 고정하는 에폭시계열의 페이스트(paste);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 적어도 어느 한 항을 포함하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법으로,
    콘크리트 구조물의 표면에 충진재를 도포하는 충진재 도포단계;
    상기 충진재 도포단계 후 상기 시트를 상기 콘크리트 구조물에 부착하는 시트 부착단계; 및
    상기 시트 부착단계 후 상기 시트의 겹침부에 고정재를 시공하여 상기 시트를 일체적으로 상기 충진재에 고정하는 고정재 시공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정재 시공단계는
    상기 시트의 겹침부에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계; 및
    상기 페이스트 도포단계 후 경화된 상기 페이스트에 샌드블라스팅을 실시하여 경화된 페이스트의 표면에 미세한 요철면을 형성하는 요철면 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정재 시공단계는
    상기 시트의 겹침부에 에폭시계열의 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계; 및
    상기 페이스트 도포단계 후 탄소가 함유된 직물을 상기 시트의 겹침부에 부착하는 직물 부착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정재 시공단계 후 상기 시트의 겹침부가 외부로 노출되지 않게 마감하는 마감단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 내진보강유닛을 이용한 내진보강공법.
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