KR20200054829A - A earthquake proof reinforcement structure installed on the outside and interior face of pillars and beams using a steel flame - Google Patents

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KR20200054829A
KR20200054829A KR1020180148939A KR20180148939A KR20200054829A KR 20200054829 A KR20200054829 A KR 20200054829A KR 1020180148939 A KR1020180148939 A KR 1020180148939A KR 20180148939 A KR20180148939 A KR 20180148939A KR 20200054829 A KR20200054829 A KR 20200054829A
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Abstract

The present invention relates to a seismic reinforcement structure installed on the outside or interior surface of a pillar and a beam using a steel frame. The seismic reinforcement structure is structurally stable since energy applied to the seismic reinforcement structure is reduced by including a joining member to primarily dissipate energy generated in a building structure by an earthquake when mounting the seismic reinforcement structure for earthquake resistance on the building structure. The seismic reinforcement structure including a pair of vertical members and horizontal members can perform structural reinforcement by mounting a reinforcing means on a structurally weak portion. An auxiliary reinforcement member connecting the vertical members in parallel with the horizontal members is additionally formed on the seismic reinforcement structure including the pair of vertical members and horizontal members to make the seismic reinforcement structure structurally sturdy.

Description

철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체{A EARTHQUAKE PROOF REINFORCEMENT STRUCTURE INSTALLED ON THE OUTSIDE AND INTERIOR FACE OF PILLARS AND BEAMS USING A STEEL FLAME}A seismic reinforcing structure installed on the outside and inside of a pillar and beam using a steel frame

본 발명은 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체에 관한 것으로, 내진을 위한 철골프레임을 건축구조물에 장착하는 데 있어, 지진으로 인해 상기 건축구조물에 발생되는 에너지를 1차적으로 소산시키기 위한 접합부재가 구비되어 있고, 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체를 구조적으로 보강할 수 있는 보강수단이 구비되어 있으며, 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체에 상기 수평부재와 평행하게 상기 수직부재를 연결하는 보조보강부재가 추가적으로 형성된 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a seismic reinforcing structure that is installed on the outside and the surface of a pillar and a beam using a steel frame, and when attaching a steel frame for earthquake resistance to a building structure, the energy generated in the building structure due to an earthquake is primarily It is equipped with a bonding member for dissipating, and is provided with reinforcing means capable of structurally reinforcing the seismic reinforcing structure composed of a pair of vertical members and horizontal members, each composed of a pair of vertical members and horizontal members. It relates to a seismic reinforcing structure that is installed on the outside and in the surface of the pillar and beam using a steel frame in which an auxiliary reinforcing member for additionally connecting the vertical member in parallel to the horizontal member is formed.

우리나라에서 발생한 규모 2.0 이상의 지진은 1978년 계기관측 이후 1998년까지 연평균 19.2회, 디지털관측이 시작된 1999년부터 2015년까지는 연평균 47.6회가 발생하였으며, 경주지진이 발생한 2016년에는 총 263회가 발생하였다. 1978년 계기관측 이후 발생한 국내 초대 규모의 지진은 2016년 9월 경주지진으로 규모 5.8을 기록하였으며 구내 지진규모 순위 10건 중 2000년대 이후에 발생한 지진이 7건으로 최근 들어 대형지진 발생이 증가하고있는 추세이다. Earthquakes of magnitude 2.0 or more occurred in Korea after an instrumental observation in 1978, an average of 19.2 times per year from 1998, and from 1999 to 2015 when digital observation began, an average of 47.6 times per year, and a total of 263 times in 2016 when the earthquake occurred. . The largest earthquake in Korea since 1978 was observed in Gyeongju in September 2016, and the magnitude of the earthquake was 5.8. Of the 10 earthquakes in the city, seven earthquakes occurred in the 2000s or later, and the number of earthquakes has increased. to be.

하지만, 국내 전체 건축물의 내진율은 6.8%로 매우 낮은 수준이며 학교건물의 내진율은 15.8%, 내진설계 대상 건축물의 내진율도 33%로 낮은 수준을 보이고 있다.However, the seismic rate of all buildings in Korea is 6.8%, which is very low, and the seismic rate of school buildings is 15.8%, and the seismic rate of buildings subject to seismic design is also low at 33%.

이에 따라 정부에서는 공공시설물 안전확보를 위해 2011년부터 내진설계가 적용되지 않은 기존 공공 건축물에 대한 내진보강 1단계 사업을 추진하여 왔으며, 2016년부터 2단계 사업을 추진하고 있다. 또한, 내진설계 의무대상이 아닌 민간소유 건축물에 대해서도 내진보강 또는 내진 설계 적용 시 지방세를 감면하는 인센티브제도가 시행되고 있어 국내 내진보강시장은 지속적인 확대가 전망되고 있다.Accordingly, the government has been promoting the first phase of seismic reinforcement for existing public buildings that have not been applied to seismic design since 2011 to secure the safety of public facilities, and has been promoting the second phase of projects since 2016. In addition, in the case of privately owned buildings that are not subject to seismic design, the domestic seismic reinforcement market is expected to continue to expand due to the incentive system to reduce local tax when seismic reinforcement or seismic design is applied.

이러한 배경과 관련한 선행기술로 한국등록특허 제10-1165320호 "철근콘크리트 건물의 개구부 내진보강법"이 있고, 상기 선행기술은 철근콘크리트 건물의 창호가 설치되는 부위와 같이 지진에 취약한 개구부 피해를 줄이기 위한 철근콘크리트 건물의 개구부 내진보강방법이 개시되는데, 개구부의 철골프레임에 설치되는 댐퍼를 이용하지 않고 지진에 의한 수평력을 철근콘크리트 하부벽체에 매립된 철골프레임으로 저항하도록 하게 한다. 이로써 철골프레임 상단에 작용하는 수평력을 기준으로 수평력이 작용하는 팔 길이가 철근콘크리트 하부벽체에 의하여 짧아지기 때문에, 보다 효과적인 지진에 의한 수평력 저항이 가능하게 된다.As a prior art related to this background, there is Korean Patent Registration No. 10-1165320, "Seismic Reinforcement of Openings in Reinforced Concrete Buildings", and the prior art reduces damage to openings that are susceptible to earthquakes, such as areas where windows are installed in reinforced concrete buildings. Disclosed is a method for seismic reinforcement of an opening in a reinforced concrete building, without causing a damper installed in the steel frame of the opening to resist the horizontal force caused by the earthquake with a steel frame embedded in the lower wall of the reinforced concrete. As a result, the horizontal force acting on the upper end of the steel frame is shortened by the lower wall of the reinforced concrete, so the horizontal force resistance due to the earthquake is possible.

상기 선행기술은 철골프레임의 구성 중 기둥에 연성력이 작용하도록 탄성단열부재를 구비하고 있고, 이러한 구성이 지진에 대한 저항이 가능하기는 하지만 건축구조물에 발생하는 지진에 의한 에너지가 철골프레임에 직접적으로 작용하고 있는 단점이 있다.The prior art is provided with an elastic insulating member so that the ductile force acts on the pillar among the components of the steel frame, and although such a structure is capable of resisting earthquakes, the energy caused by the earthquake occurring in the building structure is directly applied to the steel frame. There are disadvantages that are working as.

또한, 상기 선행기술의 철골프레임에 있어서, 상부 및 하부 철골과 한 쌍의 수직철골이 연결되는 부분에 구조 보강을 위한 부재 없이 상호간 연결되어 있어 지진 에너지로 인해 구조물의 균열이 발생될 수 있는 단점이 있다.In addition, in the steel frame of the prior art, since the upper and lower steel frames and a pair of vertical steel are connected to each other without a member for structural reinforcement, the structure may be cracked due to seismic energy. have.

상기한 문제점들을 해결하기 위해서 지진 발생시 건축구조물에서 발생되는 에너지를 소산시켜 철골프레임이 전달되는 에너지의 양을 줄이는 기술과 철강 부재로 구성되는 철골프레임의 구조를 더욱 견고하게 보강할 수 있는 보강 기술이 요구된다.In order to solve the above problems, the technology that reduces the amount of energy transmitted by the steel frame by dissipating the energy generated by the building structure in the event of an earthquake and the reinforcement technology that can strengthen the structure of the steel frame composed of steel members more firmly Is required.

KRKR 10-116532010-1165320 B1B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 제1의 목적은 내진을 위한 내진 보강 구조체를 건축구조물에 장착하는 데 있어, 지진으로 인해 상기 건축구조물에 발생되는 에너지를 1차적으로 소산시키기 위한 접합부재가 구비된 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems, the first object of the present invention is to mount a seismic reinforcing structure for seismic resistance to a building structure, primarily the energy generated in the building structure due to the earthquake. It is to provide a seismic reinforcement structure that is installed on the outside and in the surface of a column and a beam using a steel frame provided with a joint member for dissipation.

본 발명의 제2의 목적은 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체를 구조적으로 보강할 수 있는 보강수단이 구비된 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체를 제공하는 데 있다.The second object of the present invention is the seismic reinforcement that is installed inside and outside the pillars and beams using a steel frame provided with reinforcement means capable of structurally reinforcing the seismic reinforcement structure composed of a pair of vertical and horizontal members, respectively. In providing a structure.

본 발명의 제3의 목적은 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체에 상기 수평부재와 평행하게 상기 수직부재를 연결하는 보조보강부재가 추가적으로 형성된 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체를 제공하는 데 있다. A third object of the present invention is a pillar and a beam using a steel frame in which an auxiliary reinforcing member connecting the vertical member in parallel to the horizontal member is additionally formed on an earthquake-proof reinforcement structure composed of a pair of vertical members and horizontal members, respectively. It is to provide a seismic reinforcement structure that is installed externally and in-plane.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 건축구조물의 인접한 기둥과 상단 보 및 하단 보로 이루어지는 개구부에 설치되는 건축구조물의 내진 보강 구조체에 있어서, 상기 기둥과 상단 보 및 하단 보에 앵커볼트에 의해 설치되는 접합플레이트와, 상기 접합플레이트에 수직하게 설치되는 연결판을 포함하는 접합구조체; 상기 기둥에 설치되는 연결판에 장착되는 한 쌍의 수직부재와, 상기 상단 보 및 하단 보에 설치되는 연결판에 장착되어 일단 및 타단이 상기 수직부재의 끝단에서 이격된 상태로 상기 수직부재의 측면에 부착되는 수평부재를 포함하는 주프레임; 상기 수평부재에 대해 상하부로 돌출된 수직부재의 끝단으로 연장되어 상기 수직부재와 수평부재의 접합부위에 장착되는 보강플레이트; 상기 수평부재에 대해 상하부로 돌출된 수직부재와 상기 수평부재에 설치되는 코너 가새 플레이트;를 포함한다.According to the features of the present invention for achieving the above object, the present invention, in the seismic reinforcing structure of the building structure installed in the opening consisting of adjacent pillars and upper beams and lower beams of the building structure, the pillars and the upper beam And a joining plate installed by an anchor bolt on the lower beam, and a connecting plate vertically installed on the joining plate; A pair of vertical members mounted on the connecting plate installed on the pillar, and side surfaces of the vertical members with one end and the other end spaced apart from the ends of the vertical members mounted on the connecting plates installed on the upper and lower beams Main frame including a horizontal member attached to; A reinforcing plate extending to an end of a vertical member protruding upward and downward relative to the horizontal member and mounted on a joint between the vertical member and the horizontal member; It includes; a vertical member protruding up and down relative to the horizontal member and a corner brace plate installed on the horizontal member.

이때, 상기 접합구조체는 상기 개구부의 내측면에 장착되고, 상기 수직부재의 상단 및 하단은 상기 상단 보 및 하단 보에 장착되는 상기 접합구조체에 접합되며, 또한, 상기 접합구조체는 상기 개구부의 노출면에 장착될 수 있다.At this time, the bonding structure is mounted on the inner surface of the opening, the upper and lower ends of the vertical member are bonded to the bonding structure mounted on the upper beam and the lower beam, and the bonding structure is the exposed surface of the opening Can be mounted on.

그리고 상기 연결판은 상기 접합플레이트의 일면에서 등간격으로 복수개 형성되어 길이방향으로 돌출되는 제1연결판과 상기 제1연결판의 간격사이에 폭방향으로 돌출된 제2연결판으로 구성되며, 상기 주프레임을 구성하는 상기 수직부재 및 수평부재 내부면의 공간상에는 변형을 방지하기 위한 스티프너가 장착된다.And the connecting plate is formed of a plurality of equally spaced at one surface of the joining plate, the first connecting plate protruding in the longitudinal direction and the second connecting plate protruding in the width direction between the spacing of the first connecting plate, the A stiffener for preventing deformation is mounted on the spaces of the inner surfaces of the vertical and horizontal members constituting the main frame.

아울러, 추가적인 구성으로 상기 수평부재와 평행하게 배치되어 각단이 상기 수직부재에 연결되는 보조수평부재가 더 포함될 수 있다.In addition, in an additional configuration, an auxiliary horizontal member that is disposed parallel to the horizontal member and each end is connected to the vertical member may be further included.

본 발명에 따른 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체에 의하면, 내진을 위한 내진 보강 구조체를 건축구조물에 장착하는 데 있어, 지진으로 인해 상기 건축구조물에 발생되는 에너지를 1차적으로 소산시키는 접합부재가 구비되어 있어 상기 철골프레임에 가해지는 에너지가 줄어들어 구조적으로 안정적인 효과가 있다.According to the seismic reinforcing structure installed on the outside and the inside of the pillars and beams using the steel frame according to the present invention, in the seismic reinforcing structure for seismic mounting in the building structure, the energy generated in the building structure due to earthquake 1 It is provided with a joining member to dissipate gradually, thereby reducing the energy applied to the steel frame, thereby having a structurally stable effect.

또한, 본 발명에 따르면, 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체에 있어서 구조적으로 취약한 부분에 보강수단을 장착하여 구조적인 보강을 할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, in the seismic reinforcing structure composed of a pair of vertical members and horizontal members, there is an advantage of structural reinforcement by mounting reinforcing means in structurally weak parts.

마지막으로 본 발명에 따르면, 각각 한 쌍의 수직부재 및 수평부재로 구성되는 내진 보강 구조체에 상기 수평부재와 평행하게 상기 수직부재를 연결하는 보조보강부재가 추가적으로 형성되어 있어 상기 내진 보강 구조체가 구조적으로 더욱 견고해질 수 있는 이점이 있다.Finally, according to the present invention, an auxiliary reinforcing member for connecting the vertical member in parallel with the horizontal member is additionally formed on an earthquake-proof reinforcement structure composed of a pair of vertical members and horizontal members, so that the earthquake-proof reinforcement structure is structurally There is an advantage that can be made more robust.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 보강 구조체를 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따라 분해한 상태를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 접합구조체와 주프레임의 결합 상태를 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 사용상태를 도시한 사용상태도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 보조수평부재가 구비되어 변형된 본 발명을 분해한 상태를 도시한 분해사시도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 분해상태를 도시한 분해사시도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 사용상태를 도시한 사용상태도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 접합구조체와 주프레임의 결합 상태를 도시한 종단면도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 보조수평부재가 구비되어 변형된 본 발명을 분해한 상태를 도시한 분해사시도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a seismic reinforcement structure according to a first embodiment of the present invention,
Figure 2 is an exploded perspective view showing a disassembled state according to the first embodiment of the present invention,
Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a bonding state of the bonding structure and the main frame according to the first embodiment of the present invention,
Figure 4 is a use state diagram showing a use state according to the first embodiment of the present invention,
Figure 5 is an exploded perspective view showing a disassembled state of the present invention is provided with an auxiliary horizontal member according to the first embodiment of the present invention,
Figure 6 is an exploded perspective view showing an exploded state according to a second embodiment of the present invention,
7 is a use state diagram showing a use state according to a second embodiment of the present invention,
Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view showing a bonding state of the bonding structure and the main frame according to the second embodiment of the present invention,
Figure 9 is an exploded perspective view showing a disassembled state of the present invention is provided with an auxiliary horizontal member according to a second embodiment of the present invention.

이하 도면과 실시예를 첨부하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples.

<제1실시예><First Example>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 보강 구조체를 도시한 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따라 분해한 상태를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 접합구조체와 주프레임의 결합 상태를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 사용상태를 도시한 사용상태도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 보조수평부재가 구비되어 변형된 본 발명을 분해한 상태를 도시한 분해사시도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing an earthquake-proof reinforcement structure according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing an exploded state according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the present invention. A longitudinal cross-sectional view showing the bonding state of the joint structure and the main frame according to the first embodiment, Figure 4 is a use state diagram showing a use state according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is the first of the present invention It is an exploded perspective view showing a disassembled state of the present invention in which the auxiliary horizontal member according to the embodiment is provided.

본 발명의 제1실시예에 따른 구성은 크게 접합구조체(10), 주프레임(20), 보강플레이트(30) 및 코너 가새 플레이트(40)로 구성되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 철근콘크리트 건축구조물에 인접한 기둥(1)과 상단 보(2) 및 하단 보(3)로 이루어지는 개구부에 설치되는 것이다.The configuration according to the first embodiment of the present invention is largely composed of a bonding structure 10, a main frame 20, a reinforcing plate 30 and a corner brace plate 40, as shown in FIG. 1, reinforced concrete It is installed in an opening composed of a pillar (1) adjacent to the building structure, an upper beam (2), and a lower beam (3).

먼저 상기 접합구조체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 접합플레이트(11)와 상기 접합플레이트(11)에 설치되는 연결판(12)으로 구성되고, 상기 접합플레이트(11)는 상기 개구부의 테두리를 따라 내측면 각각에 다수의 앵커볼트(13)로 장착되기 위한 제1볼트공(13a)이 형성된다.First, as shown in Figure 2, the bonding structure 10 is composed of a bonding plate 11 and a connecting plate 12 installed on the bonding plate 11, the bonding plate 11 is the opening A first bolt hole 13a for mounting with a plurality of anchor bolts 13 is formed on each inner surface along the rim.

이때, 상기 제1볼트공(13a)은 상기 접합플레이트(11)의 일측과 타측에 대응되는 개수로 나열되어 형성되는 것이 특징이다.At this time, the first bolt hole 13a is characterized in that it is formed by arranging the number corresponding to one side and the other side of the bonding plate 11.

상기 연결판(12)은 상기 접합플레이트(11)의 일면에 등간격으로 복수개 형성되어 길이방향으로 설치되는 제1연결판(12a)과 상기 제1연결판(12a)의 사이에 폭방향으로 설치되는 제2연결판(12b)으로 구성되며, 이때, 상기 제1연결판(12a)과 제2연결판(12b)은 접촉되지 않고 이격이 있는 상태로 설치된다. 이러한 상기 제1연결판(12a)와 제2연결판(12b)의 구성은 이하에서 설명될 상기 주프레임(20)을 최소한의 면적으로 지지가능한 효과를 제공한다.The connecting plate 12 is formed in a width direction between the first connecting plate 12a and the first connecting plate 12a, which are formed in a plurality of equal intervals on one surface of the bonding plate 11 and installed in the longitudinal direction. It is composed of a second connecting plate (12b), wherein, the first connecting plate (12a) and the second connecting plate (12b) are installed in a spaced state without contact. The configuration of the first connecting plate 12a and the second connecting plate 12b provides an effect capable of supporting the main frame 20 to be described below with a minimum area.

다음으로 상기 개구부의 내측면에 상기 접합부재(10)가 장착된 공간 안으로 상기 주프레임(20)이 수용되어 상기 연결판(12)과 용접하여 접합되는데, 상기 주프레임(20)은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기둥(1)에 설치되는 상기 연결판(12)에 장착되는 한 쌍의 수직부재(21)와, 상기 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 설치되는 상기 연결판(12)에 장착되어 일단 및 타단이 상기 수직부재(21)의 끝단에서 이격된 상태로 상기 수직부재(21)의 측면에 부착되는 수평부재(22)로 구성된다. 이러한 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)의 부재 종류로는 H형강, ㅁ형강 등이 사용될 수 있으며, 이 중 단면성능이 우수하고 횡좌굴에 대한 저항력이 상대적으로 큰 부재를 사용하는 것이 바람직하다.Next, the main frame 20 is accommodated in the space where the joining member 10 is mounted on the inner surface of the opening and welded to the connecting plate 12 to join the main frame 20. As shown in FIG. 2, a pair of vertical members 21 mounted on the connecting plate 12 installed on the pillar 1 and the upper beam 2 and the lower beam 3 are installed. It is composed of a horizontal member (22) attached to the side of the vertical member (21) mounted on the connecting plate (12) with one end and the other end spaced apart from the ends of the vertical member (21). As the member type of the vertical member 21 and the horizontal member 22, H-beam, ㅁ -beam, and the like can be used. Among them, it is preferable to use a member having excellent cross-section performance and relatively high resistance to lateral buckling. desirable.

이에 따라, 본 실시예의 상기 주프레임(20)을 상기 접합구조체(10)에 용접으로 접합하는데 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, H형강을 사용하는 경우 상기 H형강의 플랜지(4) 부분에 상기 접합구조체(10)의 연결판(12)이 접촉되고, 접촉되는 부위에 용접을 하여 접합하게 된다.Accordingly, in welding the main frame 20 of the present embodiment to the joint structure 10 by welding, as shown in FIG. 3, when H-beam is used, to the flange 4 of the H-beam The connecting plate 12 of the bonding structure 10 is brought into contact, and welding is performed on the contacted area to be joined.

그리고 H형강을 부재로 사용하는 상기 주프레임(20)에 있어서, 상기 수직부재(21)의 상기 수평부재(22)가 부착되는 플랜지(4) 부분은 상기 수직부재(21)와 수평부재(22)를 부착 시 연통될 수 있도록 절개되어 개방되고, 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)의 부재인 H형강의 플랜지(4)와 웨브(5)가 이루는 내면의 공간에는 다수개의 스티프너(24)가 형성되어, 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)가 외력에 의해 좌굴되는 것을 방지할 수 있다.And in the main frame 20 using H-shaped steel as a member, the portion of the flange 4 to which the horizontal member 22 of the vertical member 21 is attached is the vertical member 21 and the horizontal member 22 ) Is opened by cutting so as to be able to communicate when attaching, and a plurality of stiffeners are provided in the inner space formed by the flange 4 and the web 5 of H-beam, which are members of the vertical member 21 and the horizontal member 22. 24) is formed, it is possible to prevent the vertical member 21 and the horizontal member 22 from buckling by an external force.

이때, 상기 스티프너(24)는 휨을 받는 웨브(5)의 좌굴 및 재축방향의 압축력에 의한 좌굴 내력에 효과가 있는 수평스티프너를 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the stiffener 24, it is preferable to use a horizontal stiffener that is effective in the buckling strength by the compression force in the buckling and re-axial direction of the web 5 subjected to bending.

그리고 이하에서 설명할 상기 보강플레이트(30)를 장착하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 주프레임(20)의 접합부위(23)에는 상기 보강플레이트(30)와의 접합을 위한 대응되는 위치와 개수의 제2볼트공(20a)이 형성된다. And in order to mount the reinforcing plate 30 to be described below, as shown in FIG. 2, a corresponding position for joining the reinforcing plate 30 to the joining portion 23 of the main frame 20 And the number of second bolt holes 20a are formed.

아울러, 상기 주프레임(20)의 변형된 구조로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 주프레임(20)의 상기 수평부재(22)와 평행하게 배치되어 각단이 상기 수직부재(21)에 연결되는 보조수평부재(22a)를 구성하여, 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)가 흔들리는 것을 방지함으로써 더욱 견고한 부가적인 내진보강을 할 수 있다.In addition, the modified structure of the main frame 20, as shown in Figure 5, is disposed parallel to the horizontal member 22 of the main frame 20, each end is connected to the vertical member 21 By constructing the auxiliary horizontal member (22a) to be, the vertical member 21 and the horizontal member 22 by preventing the shaking can be made more robust additional seismic reinforcement.

다음으로 앞서 언급한 상기 보강플레이트(30)는 상기 접합부위(23)에 볼트로 장착되어 상기 주프레임(20)을 보강하는 부재로써, 상기한 바와 같은 상기 주프레임(20)의 접합부위(23)의 형상에 따라 상기 보강플레이트(30)의 형상은 'ㅓ' 형상이고, 상기 주프레임(20)의 제2볼트공(20a)과 대응하는 위치와 개수의 제3볼트공(30a)이 형성된다.Next, the aforementioned reinforcing plate 30 is a member for reinforcing the main frame 20 by being bolted to the joining portion 23, and the joining portion 23 of the main frame 20 as described above ), The shape of the reinforcing plate 30 is a 'ㅓ' shape, and a third bolt hole 30a having a position and number corresponding to the second bolt hole 20a of the main frame 20 is formed. do.

상기 보강플레이트(30)를 장착하는 이유는 상기 주프레임(20)과 같이 상기 수직부재와 수평부재의 용접으로 접합되는 구조는 용접부위가 외력에 의해 파단될 수 있는 취약점이 있어 이러한 취약점을 상기 보강플레이트(30)가 해결할 수 있기 때문에 상기 보강플레이트(30)를 상기 접합부위(23)마다 장착하게 된다.The reason for mounting the reinforcing plate 30 is that the structure joined by welding of the vertical member and the horizontal member, such as the main frame 20, has a vulnerability in that a welding part can be broken by an external force, thereby reinforcing this vulnerability. Since the plate 30 can be solved, the reinforcing plate 30 is mounted for each of the joining portions 23.

상기 보강플레이트(30)와 더불어 상기 주프레임(20)을 보강하는 구성요소로 상기 코너 가새 플레이트(40)가 있는데, 상기 코너 가새 플레이트(40)는 상기 한 쌍의 수직부재(21)의 측면에 부착되고 상기 수직부재(21)의 중심으로 접근하는 방향으로 동일하게 이격된 상기 수평부재(22)의 구조에 의해 직각으로 생기는 코너부분 각각에 형성된다.In addition to the reinforcing plate 30, there is the corner brace plate 40 as a component for reinforcing the main frame 20. The corner brace plate 40 is provided on the side of the pair of vertical members 21. Attached and formed at each of the corner portions formed at right angles by the structure of the horizontal member 22 spaced equally in the direction approaching the center of the vertical member 21.

이러한 상기 코너 가새 플레이트(40)는 삼각형 형상으로 상기 코너부분의 가운데에 형성되어, 상기 수직부재(21)와 수평부재(22)가 접합되는 부위의 외력에 의한 파단을 방지하기 위해 설치된다. 또한, 상기 접합구조체(10)로부터 전달받은 에너지를 코너부분에 직접적으로 전달하지 않도록 하여 건축물의 안정성을 지속시키는 역할을 하게 된다.The corner brace plate 40 is formed in the center of the corner portion in a triangular shape, and is installed to prevent breakage due to external force at a portion where the vertical member 21 and the horizontal member 22 are joined. In addition, the energy received from the junction structure 10 is not directly transmitted to the corner portion, and thus serves to maintain the stability of the building.

이러한 제1실시예에 의하면, 상기 접합구조체(10)에 상기 주프레임(20)을 용접 접합하여 부착하는 구조에 있어서, 지진 및 재해로 건축구조물에 에너지가 발생시 상기 접합구조체(10)의 연결판(12)이 1차적으로 에너지를 받아 강판의 연성의 특성으로 에너지를 소산시켜 2차적으로 상기 주프레임(20)에 전달시킴으로써 건축구조물의 피해를 최소화 할 수 있고, 에너지 발생시 건축구조물과 주프레임(20)이 거동을 함께하여 강성 및 연성의 역할을 수행해 건축물의 안정을 지속시켜 내진 성능향상에 기여를 하게 된다.According to the first embodiment, in the structure in which the main frame 20 is welded and attached to the joint structure 10, when an energy is generated in the building structure due to an earthquake or a disaster, the connecting plate of the joint structure 10 (12) By receiving energy primarily, dissipating energy as a ductile property of the steel sheet and secondarily transmitting it to the main frame 20, damage to the building structure can be minimized, and when the energy is generated, the building structure and the main frame ( 20) Together, this behavior plays a role of stiffness and ductility, contributing to the improvement of seismic performance by maintaining the stability of the building.

또한, 상기 주프레임(20)의 모서리부에 상기 보강플레이트(30)를 부착하고, 상기 주프레임(20)의 구조에 따라 직각으로 형성된 코너 구간에 삼각형의 상기 코너 가새 플레이트(40)를 용접 접합함으로써, 지진 및 재해로 인한 에너지가 발생시 기둥(1)과 상단 보(2) 및 하단 보(3)의 접합면의 파단 및 파괴를 최소화 할 수 있으며, 건축구조물의 코너 접합부에서 발생하는 에너지를 상기 코너 가새 플레이트(40)에서 전달받아 건축물의 안정성을 지속시켜 내진성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the reinforcement plate 30 is attached to the corner portion of the main frame 20, and the corner brace plate 40 of a triangle is welded to a corner section formed at a right angle according to the structure of the main frame 20. By doing so, it is possible to minimize the breakage and destruction of the joint surface of the pillar 1 and the upper beam 2 and the lower beam 3 when the energy due to the earthquake and disaster occurs, and recall the energy generated at the corner joint of the building structure. Receiving from the corner brace plate 40 can improve the seismic performance by maintaining the stability of the building.

그리고 상기 스티프너(24) 및 보조수평부재(22a)를 상기 주프레임(20)에 추가적으로 구성함으로써, 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)가 수직 및 수평방향으로 좌굴되는 현상을 방지하여 견고하고 안정적인 내진 보강 구조체의 구조를 구성할 수 있다. And, by further configuring the stiffener 24 and the auxiliary horizontal member 22a in the main frame 20, the vertical member 21 and the horizontal member 22 are prevented from buckling in the vertical and horizontal directions, and are firm. And a structure of a stable earthquake-proof reinforcement structure.

<제2실시예><Example 2>

다음으로 본 발명에 따른 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체의 제2실시예에 대해 설명한다. 본 실시예는 제1실시예와 대응되는 구성으로 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.Next, a second embodiment of a seismic reinforcing structure installed outside and in-plane of a pillar and a beam using a steel frame according to the present invention will be described. This embodiment will use the same reference numerals in a configuration corresponding to the first embodiment.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 분해상태를 도시한 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 사용상태를 도시한 사용상태도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 접합구조체와 주프레임의 결합 상태를 도시한 종단면도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 보조수평부재가 구비되어 변형된 본 발명을 분해한 상태를 도시한 분해사시도이다.6 is an exploded perspective view showing an exploded state according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a use state diagram showing a use state according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a second exploded view of the present invention Longitudinal cross-sectional view showing the bonding state of the bonding structure and the main frame according to the embodiment, and FIG. 9 is an exploded perspective view showing the disassembled present invention in which the auxiliary horizontal member according to the second embodiment of the present invention is provided. to be.

도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 기둥(1), 상단 보(2) 및 하단 보(3)로 이루어지는 상기 개구부의 노출면에 상기 접합구조체(10)가 앵커볼트(13)를 사용하여 장착된다. As shown, in this embodiment, the bonding structure 10 is mounted using an anchor bolt 13 on the exposed surface of the opening composed of the pillar 1, the upper beam 2 and the lower beam 3 do.

이때, 상기 접합구조체(10)의 연결판(12)의 구성은 제1실시예와 동일한 구성에서 상기 제1연결판(12a)의 사이에서만 형성되어 있던 상기 제2연결판(12b)이 상기 접합플레이트의(11) 길이방향으로 형성되어 있는 상기 제1연결판(12a)의 양 끝단에 더 형성되어 있다.At this time, the configuration of the connecting plate 12 of the bonding structure 10 is the second connecting plate 12b formed only between the first connecting plate 12a in the same configuration as the first embodiment. It is further formed at both ends of the first connecting plate (12a) formed in the longitudinal direction of the plate (11).

이러한 구성은 상기 주프레임(20)의 내부로 상기 개구부의 노출면에 장착되어 있는 상기 접합구조체(10)가 수용되면서 결합되므로 상기 접합구조체(10)가 상기 주프레임(20)의 구조의 무게를 견고하게 견딜 수 있는 효과가 있다. 특히, 상기 상단 보(2)와 하단 보(3)에 장착되어있는 접합구조체(10)는 상기 주프레임(20) 내부 공간으로 수용되어 상기 주프레임(20)의 자중과 중력에 대한 힘을 견뎌야 하는 구조로, 상기 제2연결판(12b)을 더 형성함으로써 상기한 힘을 견고하게 견딜 수 있다.This structure is coupled to the inside of the main frame 20 while the bonding structure 10 mounted on the exposed surface of the opening is accommodated, so that the bonding structure 10 is the weight of the structure of the main frame 20. It has the effect of being able to withstand firmly. In particular, the bonding structure 10 mounted on the upper beam 2 and the lower beam 3 is accommodated in the inner space of the main frame 20 and must withstand the forces of gravity and gravity of the main frame 20 With the structure, it is possible to firmly withstand the above-described force by further forming the second connecting plate (12b).

그리고 본 실시예에 따라 제1실시예와 다른 방식으로 용접을 하여 접합을 하게 되는데, 도 8에 도시된 바와 같이, H형강을 부재로 하는 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22)의 웨브(5) 부위에 상기 연결판(12)이 접촉되도록 한 상태에서 상기 접합구조체(10)를 수용한 상기 주프레임(20)의 외면의 모서리부에 용접을 하여 접합하게 된다.In addition, according to the present embodiment, welding is performed in a different manner from the first embodiment, and as shown in FIG. 8, the web of the vertical member 21 and the horizontal member 22 using H-shaped steel as a member is shown. (5) In the state where the connecting plate 12 is brought into contact with the site, welding is performed on a corner portion of the outer surface of the main frame 20 that accommodates the bonding structure 10 to be joined.

그 외의 구성 및 작용은 제1실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Other configurations and operations are the same as in the first embodiment, so a detailed description thereof will be omitted.

<내진 보강 구조체를 이용한 내진 보강 공법><Seismic reinforcement method using seismic reinforcement structure>

본 발명에 따른 내진 보강 구조체를 이용한 내진 보강 공법은,Seismic reinforcement construction method using the seismic reinforcement structure according to the present invention,

(a) 주프레임(20)을 제작하는 단계(S1);와,(a) manufacturing a main frame 20 (S1); and,

(b) 상기 주프레임(20)을 구성하는 수직부재(21)와 수평부재(22)의 접합부위(23)에 보강플레이트(30)를 볼트로 장착하는 단계(S2);와,(B) step (S2) of mounting the reinforcement plate 30 with bolts on the joint 23 of the vertical member 21 and the horizontal member 22 constituting the main frame 20; and,

(c) 상기 수평부재(22)에 대해 상하부로 돌출된 수직부재(21)와 상기 수평부재(22)에 코너 가새 플레이트(40)를 용접접합하여 설치하는 단계(S3);와,(c) welding and installing a corner brace plate 40 on the horizontal member 22 and the vertical member 21 protruding upward and downward relative to the horizontal member 22 (S3); and,

(d) 기둥(1), 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 의해 형성된 개구부에 앵커볼트(13)를 사용하여 접합구조체(10)를 장착하는 단계(S4); 및(d) mounting the bonding structure 10 using the anchor bolt 13 in the opening formed by the pillar 1, the upper beam 2 and the lower beam 3 (S4); And

(e) 상기 기둥(1), 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 상기 접합구조체(10)를 장착한 개구부에 상기 주프레임(20)을 수용되게 하여 용접접합하는 단계(S5);를 포함하여 이루어진다.(e) welding the main frame 20 to be accommodated in an opening in which the joint structure 10 is mounted on the pillar 1, the upper beam 2 and the lower beam 3 (S5); It is made including.

이때, 상기 (d) 및 (e) 단계에 있어서는, 상기 기둥(1), 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 의해 형성되 개구부에 상기 접합구조체(10)의 구성요소인 접합플리이트(11)를 먼저 앵커볼트(13)를 사용하여 장착하는 단계(S41);와, 상기 접합플레이트(11)가 부착되어 있는 개구부에 상기 주프레임(20)을 수용되게 한 뒤에, 상기 접합플레이트(11) 및 주프레임(20)에 상기 접합구조체(10)의 나머지 구성요소인 연결판(12)을 대어 용접 접합하는 단계;(S51)로 변형될 수 있다.At this time, in the steps (d) and (e), the bonding plate (which is a component of the bonding structure 10 in the opening formed by the pillar (1), the upper beam (2) and the lower beam (3) ( 11) first mounting using the anchor bolt 13 (S41); and, after allowing the main frame 20 to be accommodated in the opening to which the joining plate 11 is attached, the joining plate 11 ) And welding connecting the main frame 20 with the connecting plate 12 which is the remaining component of the joining structure 10 and welding-joining it.

이러한 변형된 단계로 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.The effects obtained by this modified step are as follows.

상기 주프레임(20)은 공장에서 제작되기 때문에 정확한 크기를 갖지만, 상기 주프레임(20)이 수용되는 상기 개구부의 경우 상기 기둥(1), 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 의해서 형성되는 공간으로 시공하는 과정에서 약간의 오차가 발생 될 수 있다. 이럴 경우 상기 주프레임(20)을 상기 접합구조체(10)에 용접을 하여 접합하면, 본래 의도했던 상기 주프레임(20)에 상기 접합구조체(10)의 연결판(12)이 접합되는 면적에 오차가 생겨 본 발명의 효과를 완전히 발현시킬 수 없다. The main frame 20 has an accurate size because it is manufactured in the factory, but in the case of the opening in which the main frame 20 is accommodated, it is formed by the pillar 1, the upper beam 2 and the lower beam 3 A slight error may occur in the process of constructing the space. In this case, if the main frame 20 is welded to the joint structure 10 to be joined, an error in the area where the connecting plate 12 of the joint structure 10 is joined to the main frame 20 originally intended And the effect of the present invention cannot be fully expressed.

따라서, 상기 발명을 시공하는 과정에서 상기 접합플레이트(11)를 먼저 상기 개구부에 장착하고, 상기 주프레임(20)을 상기 접합플레이트(11)가 장착된 상기 개구부에 수용되도록 하여 상기 연결판(12)을 용접 접합하여 부착하면, 본래 본 발명에서 얻고자 하는 효과를 완전히 발현시킬 수 있다. Therefore, in the process of constructing the invention, the joining plate 11 is first mounted on the opening, and the main frame 20 is accommodated in the opening on which the joining plate 11 is mounted, so that the connecting plate 12 ), It is possible to fully express the effect to be originally obtained in the present invention by welding bonding.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.

1 : 기둥 2 : 상단 보 3 : 하단 보
4 : 플랜지 5 : 웨브
10 : 접합구조체 11 : 접합플레이트 12 : 연결판
12a : 제1연결판 12b : 제2연결판
13 : 앵커볼트 13a : 제1볼트공
20 : 주프레임 21 : 수직부재 22 : 수평부재
22a : 보조수평부재 23 : 접합부위
24 : 스티프너 20a : 제2볼트공
30 : 보강플레이트 30a : 제3볼트공
40 : 코너 가새 플레이트 1: Column 2: Upper beam 3: Lower beam
4: Flange 5: Web
10: bonding structure 11: bonding plate 12: connecting plate
12a: first connecting plate 12b: second connecting plate
13: anchor bolt 13a: first bolt ball
20: main frame 21: vertical member 22: horizontal member
22a: auxiliary horizontal member 23: joint
24: stiffener 20a: second bolt ball
30: reinforcing plate 30a: third bolt ball
40: corner brace plate

Claims (6)

건축구조물의 인접한 기둥(1)과 상단 보(2) 및 하단 보(3)로 이루어지는 개구부에 설치되는 건축구조물의 내진 보강 구조체에 있어서,
상기 기둥(1)과 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 앵커볼트(13)에 의해 설치되는 접합플레이트와, 상기 접합플레이트(11)에 수직하게 설치되는 연결판(12)을 포함하는 접합구조체(10);
상기 기둥(1)에 설치되는 연결판(12)에 장착되는 한 쌍의 수직부재(21)와, 상기 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 설치되는 연결판(12)에 장착되어 일단 및 타단이 상기 수직부재(21)의 끝단에서 이격된 상태로 상기 수직부재(21)의 측면에 부착되는 수평부재(22)를 포함하는 주프레임(20);
상기 수평부재(22)에 대해 상하부로 돌출된 수직부재(21)의 끝단으로 연장되어 상기 수직부재(21)와 수평부재(22)의 접합부위(23)에 장착되는 보강플레이트(30); 및
상기 수평부재(22)에 대해 상하부로 돌출된 수직부재(21)와 상기 수평부재(22)에 설치되는 코너 가새 플레이트(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체.In the seismic reinforcing structure of the building structure installed in the opening consisting of the adjacent column (1) and the upper beam (2) and the lower beam (3) of the building structure,
The pillar (1) and the upper beam (2) and the lower beam (3) comprising a joining plate installed by the anchor bolt (13) and a connecting plate (12) installed perpendicular to the joining plate (11) Junction structure 10;
A pair of vertical members 21 mounted on the connecting plate 12 installed on the pillar 1 and the connecting plate 12 installed on the upper beam 2 and the lower beam 3 once And a main frame 20 including a horizontal member 22 attached to a side surface of the vertical member 21 with the other end spaced apart from the end of the vertical member 21.
A reinforcing plate (30) extending to the end of the vertical member (21) protruding upward and downward relative to the horizontal member (22) and mounted to a joining portion (23) of the vertical member (21) and the horizontal member (22); And
Outside of the pillars and beams using a steel frame, characterized in that it comprises; a vertical member protruding upward and downward relative to the horizontal member 22 and the corner brace plate 40 installed on the horizontal member 22; And an in-plane seismic reinforcement structure. 제1항에 있어서,
상기 접합구조체(10)는 상기 개구부의 내측면에 장착되고, 상기 수직부재(21)의 상단 및 하단은 상기 상단 보(2) 및 하단 보(3)에 장착되는 상기 접합구조체(10)에 접합되는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체.According to claim 1,
The bonding structure 10 is mounted on the inner surface of the opening, and the upper and lower ends of the vertical member 21 are joined to the bonding structure 10 mounted on the upper beam 2 and the lower beam 3. Seismic reinforcement structure that is installed on the outside and inside of the pillars and beams using a steel frame, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 접합구조체(10)는 상기 개구부의 노출면에 장착되는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체.According to claim 1,
The joint structure 10 is a seismic reinforcement structure that is installed on the outside and in-plane of a column and a beam using a steel frame, characterized in that mounted on the exposed surface of the opening. 제1항에 있어서,
상기 연결판(12)은 상기 접합플레이트(11)의 일면에서 등간격으로 복수개 형성되어 길이방향으로 설치되는 제1연결판(12a)과 상기 제1연결판(12a)의 사이에 폭방향으로 설치된 제2연결판(12b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체. According to claim 1,
The connecting plate 12 is formed in a width direction between the first connecting plate 12a and the first connecting plate 12a, which are formed in a plurality of equal intervals on one surface of the bonding plate 11 and are installed in the longitudinal direction. Seismic reinforcing structure that is installed on the outside and the surface of the pillars and beams using a steel frame, characterized in that consisting of a second connecting plate (12b). 제1항에 있어서,
상기 주프레임(20)을 구성하는 상기 수직부재(21) 및 수평부재(22) 내부면의 공간상에는 변형을 방지하기 위한 스티프너(24)가 장착되는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체.According to claim 1,
Columns and beams using a steel frame, characterized in that a stiffener 24 for preventing deformation is mounted on a space of the inner surface of the vertical member 21 and the horizontal member 22 constituting the main frame 20. Seismic reinforcement structure installed outside and inside. 제1항에 있어서,
상기 수평부재(22)와 평행하게 배치되어 각단이 상기 수직부재(21)에 연결되는 보조수평부재(22a)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 철골프레임을 이용한 기둥과 보의 외부 및 면내 설치되는 내진 보강 구조체.
According to claim 1,
The horizontal member 22 is disposed parallel to each end is connected to the vertical member 21, the auxiliary horizontal member 22a characterized in that it further comprises a pillar and beam using a steel frame, seismic installed in and out of the surface Reinforcement structure.
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