KR20210009045A - Steel Structure for Seismic Retrofit of Buildings and Seismic Retrofit Method Using It - Google Patents

Steel Structure for Seismic Retrofit of Buildings and Seismic Retrofit Method Using It Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a steel structure for seismic reinforcement of a building and a seismic reinforcement method using the same, which can promote seismic strength improvement in a lightening structure of a seismic structure by forming the composite seismic structure by mortar filled in a bulk chamber of frame modules while constructed in a field-assembly manner by a combination of the frame modules in a single standard. To this end, the steel structure for seismic reinforcement of a building includes frame modules (100), hydraulic cylinder modules (200), and main forming frames (300).

Description

건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법 {Steel Structure for Seismic Retrofit of Buildings and Seismic Retrofit Method Using It}Steel structure for seismic reinforcement of buildings and seismic reinforcement method using it {Steel Structure for Seismic Retrofit of Buildings and Seismic Retrofit Method Using It}

본 발명은 건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법에 관련되며, 보다 상세하게는 단일 규격의 골조모듈 조합에 의해 현장 조립식으로 시공되면서 골조모듈의 체적실 내부로 충진되는 몰탈에 의해 복합 내진구조물을 형성함에 따라 내진구조물의 경량화 구조에서 내진강도 향상을 도모하는 건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel structure for seismic reinforcement of a building and a seismic reinforcement method using the same, and more specifically, a composite seismic resistance by a mortar that is filled into the volume chamber of the frame module while being constructed on-site by a single standard frame module combination. The present invention relates to a steel structure for seismic reinforcement of a building, which aims to improve the seismic strength in a lightweight structure of the seismic structure as the structure is formed, and a seismic reinforcement method using the same.

통상적으로 건물은 슬래브에 의한 층간 구분과 슬래브 사이에 수직으로 세워지는 기둥으로 이루어져 있는 것이고, 건물의 측면에는 기둥과 보에 의한 사각의 개구부를 형성하여 각종 창호를 설치하거나 조적식 채움벽체에 의한 비내력 벽체를 형성하게 된다.In general, a building consists of a column that is vertically erected between the slabs and the floor division by a slab, and a square opening is formed by columns and beams on the side of the building to install various windows or It forms a bearing wall.

그리고 보통 창호는 기둥과 기둥 사이의 벽체에 설치되므로 창호 자체에는 창호가 감당하지 못할 정도의 수직하중이 미치지는 않고 건물의 수직하중은 기둥이나 내력벽 등이 주로 담당하며 창호는 실내와 실외를 연결시켜 주는 역할을 담당하게 된다.In addition, since windows are usually installed on the wall between the pillars and the pillars, the vertical loads that the windows cannot handle are not applied to the windows themselves, and the vertical load of the building is mainly handled by pillars and bearing walls, and the windows connect the indoor and outdoor. Giving will play a role.

그러나, 지진 발생시 수평하중은 건물의 창호 및 비내력벽에 집중되어 창호 및 조적식 벽체가 먼저 무너져 내려 실내에 갇힌 사람들이 빠져나오지 못하는 문제점이 있으므로, 근자에는 충분한 내진 설계가 이루어지지 못한 건물에 대하여 각 개구부에 대한 내진 보강 공사를 수행하고 있는 실정이다.However, when an earthquake occurs, the horizontal load is concentrated on the windows and non-bearing walls of the building, and the windows and masonry walls collapse first, and there is a problem that people trapped in the room cannot escape. Seismic reinforcement work is underway for openings.

이에 종래에 개시된 등록특허 제10-1000206호에서, 수평하중에 의해 소성 변형하며 특히 소성변형하는 동안 내력이 계속적으로 상승하면서 안정된 이력 특성을 가져 파단 직전까지 창호시스템을 안정적으로 유지시킬 뿐만 아니라 창호시스템의 댐퍼가 지진에너지를 흡수하여 건물 구조체의 손상방지 및 내진성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있고, 또한 시공성이 일반 창호와 같이 건물 시공시 신규로 설치하거나 기존 창호를 떼어내고 그 자리에 설치도 가능한 기술이 선 등록된바 있다.Accordingly, in Patent No. 10-1000206 disclosed in the prior art, it is plastically deformed by a horizontal load, and in particular, it has a stable hysteresis characteristic while the internal force continuously increases during the plastic deformation, so that not only the window system is stably maintained until just before fracture, but also the window system The damper of the building absorbs seismic energy to prevent damage to the building structure and improve the seismic performance. In addition, it is possible to install new windows or remove existing windows and install them on the same site as general windows. Possible technologies have been pre-registered.

또한, 등록특허 10-1161785호에서, 창틀 내부에 브레이스와 연결플레이트 및 댐퍼를 갖는 창호시스템을 구성함에 따라 상기 창호시스템에 의해 지진 발생시 창호시스템을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 한 내진성능을 갖는 일체형 창호시스템이 안출된 바 있다.In addition, in Registration Patent No. 10-1161785, by configuring a window system having a brace, a connection plate, and a damper inside the window frame, an integrated window with seismic performance that allows the window system to be stably maintained when an earthquake occurs by the window system. The system has been devised.

그러나, 상기 종래에 내진 보강 방법은 골조프레임을 이용하여 개구부 내측에 대한 내진 보강 작업을 수행함에 있어, 골조프레임 구조물이 다품종 부품 조합으로 구성되어 현장 조립이 매우 복잡하고, 또 부품의 다분화와 더불어 용접 작업을 필요하므로 작업시간이 지연되며, 특히 골조프레임 자체 내구성에 의존하여 보강 강도가 결정되므로 내진 보강 강도를 높이기 위해서는 골조프레임 두께를 증가해야 하고, 이로 인해 골조프레임 중량증가 및 재료비 상승을 초래하는 폐단이 따랐다. However, the conventional seismic reinforcement method uses a frame frame to perform seismic reinforcement work on the inside of the opening, so that the frame frame structure is composed of a combination of multi-species parts, so on-site assembly is very complex, and in addition to the diversification of parts, Because welding work is required, the working time is delayed.In particular, the reinforcement strength is determined depending on the durability of the frame itself, so the thickness of the frame frame must be increased to increase the seismic reinforcement strength, which causes an increase in the frame frame weight and material cost. Abuse followed.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 단일 규격의 골조모듈 조합에 의해 현장 조립식으로 시공되면서 골조모듈의 체적실 내부로 충진되는 몰탈에 의해 복합 내진구조물을 형성함에 따라 내진구조물의 경량화 구조에서 내진강도 향상을 도모하는 건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and is constructed in a field assembly type by a combination of frame modules of a single standard, and a composite seismic structure is formed by mortar that is filled into the volume chamber of the frame module. It is an object of the present invention to provide a steel structure for seismic reinforcement of buildings and a seismic reinforcement method using the same, which aims to improve seismic strength in a lightweight structure.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 내, 외부 관체(120)(140)가 신축조절 가능한 조립체로 구성되어 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 건물 개구부(1) 형상으로 조립 시공되어 내진구조물을 형성하는 골조모듈(100); 상기 골조모듈(100)의 외부 관체(140)에 탈착 가능하게 장착되어, 내, 외부 관체(120)(140) 길이를 확장하도록 구비되는 유압 실린더모듈(200); 및 상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 형성되는 메인성형골조(300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this purpose, a feature of the present invention is that the inner and outer tubular bodies 120 and 140 are configured as a telescopically adjustable assembly to form a main volume chamber 110 inside, and assembled in the shape of a building opening (1). Frame module 100 to be constructed to form a seismic structure; A hydraulic cylinder module 200 detachably mounted on the outer tube 140 of the frame module 100 and provided to extend the length of the inner and outer tubes 120 and 140; And a main molding frame 300 formed by a mortar injected into the main volume chamber 110 of the frame module 100.

이때, 상기 골조모듈(100)은, 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 일단에 제 1조인트부(142)가 구비되는 외부 관체(140)와, 상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110) 내부로 일단이 삽입되어 신축조절되고, 다른 일단에 제 2조인트부(122)가 구비되어 서로 이웃하는 골조모듈(100)의 제 1조인트부(142)와 체결되도록 구비되는 내부 관체(120)와, 내부 관체(120) 신축조절 위치를 고정하는 스톱퍼(160)와, 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하도록 외부 관체(140)에 형성되는 주입구(143)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the frame module 100 has an outer tube 140 having a main volume chamber 110 formed therein, and having a first joint part 142 at one end, and a main volume of the outer tube 140 One end is inserted into the interior of the thread 110 to be expanded and contracted, and a second joint part 122 is provided at the other end, and the inner tube is provided to be fastened with the first joint part 142 of the frame module 100 adjacent to each other It is characterized by consisting of an injection port 143 formed in the outer tube body 140 to inject mortar into the interior of the main volume chamber 110 and a stopper 160 for fixing the expansion and contraction position of the inner tube body 120 To do.

또한, 상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110)은 사각관 형상으로 형성되고, 상기 메인체적실(110)에 삽입되는 내부 관체(120) 일측 영역은 사각분할관(121)이 형성되며, 사각분할관(121) 각 모서리부분이 메인체적실(110) 사각관의 각 면에 대향하게 배치되어 내, 외부 관체(120)(140) 사이 삼각형의 확장체적실(112)이 복수로 형성되며, 확장체적실(112)은 메인체적실(110)과 연결되어 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 삼각형의 확장성형골조(320)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the main volume chamber 110 of the outer tube body 140 is formed in the shape of a square tube, and an area on one side of the inner tube body 120 inserted into the main volume chamber 110 has a square dividing tube 121 , Each corner of the square dividing pipe 121 is arranged opposite to each side of the main volume chamber 110, so that a plurality of triangular expansion volume chambers 112 between the inner and outer pipe bodies 120 and 140 are formed. In addition, the expanded volume chamber 112 is characterized in that a triangular expansion molding frame 320 is formed by a mortar that is connected to the main volume chamber 110 and injected into the main volume chamber 110.

또한, 상기 외부 관체(140)는 건물 개구부(1)와 대응하는 일면에 토출구(144)가 형성되고, 토출구(144) 형성되는 외부 관체(140) 일면 가장자리부에 기밀부재(146)가 구비되어 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 틈새가 마감처리되며, 상기 메인체적실(110) 및 확장체적실(112) 내부로 주입되는 몰탈이 토출구(114)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer tube body 140 has a discharge port 144 formed on one surface corresponding to the building opening 1, and an airtight member 146 is provided at the edge of one surface of the outer tube body 140 formed with the discharge port 144 The gap between the outer tube 140 and the building opening 1 is finished, and the mortar injected into the main volume room 110 and the expansion volume room 112 is passed through the discharge port 114 to the outside tube body 140 and It is characterized in that it is provided to be injected into the space between the building openings (1).

또한, 상기 외부 관체(140)와 대응하는 건물 개구부(1)에 음각홈(1a)이 형성되고, 음각홈(1a)은 내측으로 갈수록 폭이 확장되도록 형성되며, 토출구(144)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되는 몰탈이 음각홈(1a)에 충진되어 매립성형골조(340)를 형성하며, 상기 매립성형골조(340)에 의해 골조모듈(100)과 건물 개구부(1)가 서로 맞물려 결속되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, an intaglio groove (1a) is formed in the building opening (1) corresponding to the outer tube body (140), and the intaglio groove (1a) is formed to expand in width toward the inside, and through the discharge port (144), the outer tube body The mortar injected into the space between 140 and the building opening 1 is filled in the intaglio groove 1a to form a buried molding frame 340, and the frame module 100 and the building by the buried molding frame 340 It is characterized in that the openings (1) are provided so as to engage and bind with each other.

그리고, 본 발명에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용한 내진 보강 방법은, 건물 개구부(1) 형상으로 골조모듈(100)을 조립 시공하는 단계(S1); 상기 골조모듈(100)에 유압 실린더모듈(200)을 장착하고, 유압 실린더모듈(200) 확장력에 의해 골조모듈(100)을 건물 개구부(1)에 밀착 고정하는 단계(S2); 및 상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하여 메인성형골조(300)를 형성하는 단계(S3);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the seismic reinforcement method using the steel structure for seismic reinforcement of a building according to the present invention comprises the steps of assembling and constructing the frame module 100 in the shape of a building opening (1) (S1); Mounting the hydraulic cylinder module 200 to the frame module 100, and intimately fixing the frame module 100 to the building opening 1 by the expansion force of the hydraulic cylinder module 200 (S2); And injecting mortar into the main volume chamber 110 of the frame module 100 to form the main molding frame 300 (S3).

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 단일 규격의 골조모듈 조합에 의해 현장 조립식으로 시공되면서 골조모듈의 체적실 내부로 충진되는 몰탈에 의해 복합 내진구조물을 형성함에 따라 내진구조물의 경량화 구조에서 내진강도 향상을 도모하는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention is constructed in an on-site assembly type by a combination of frame modules of a single standard, and a composite seismic structure is formed by a mortar that is filled into the volume chamber of the frame module. There is an effect of promoting improvement.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 시공상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 유압 실린더모듈 착탈식 구조를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 내, 외부 관체 길이 조절상태를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 내, 외부 관체 종단면 형상을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 변형예를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물의 간격유지바를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용한 내진 보강 방법을 개략적으로 나타내는 순서도.1 is a block diagram showing the overall structure of a steel structure for reinforcing earthquake-resistant buildings according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram showing the construction state of a steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing a hydraulic cylinder module detachable structure of a steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram showing the inner and outer tube length adjustment state of the steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram showing a longitudinal cross-sectional shape of an inner and outer tubular body of a steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram showing a modified example of a steel structure for reinforcing earthquake-resistant buildings according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram showing a spacing bar of the steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart schematically showing a seismic reinforcement method using a steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법에 관련되며, 이때 건물 내진 보강용 철골구조물 및 이를 이용한 내진 보강 방법은 단일 규격의 골조모듈 조합에 의해 현장 조립식으로 시공되면서 골조모듈의 체적실 내부로 충진되는 몰탈에 의해 복합 내진구조물을 형성함에 따라 내진구조물의 경량화 구조에서 내진강도 향상을 도모하기 위해 골조모듈(100), 유압 실린더모듈(200), 메인성형골조(300)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.The present invention relates to a building seismic reinforcement steel structure and a seismic reinforcement method using the same, wherein the building seismic reinforcement steel structure and the seismic reinforcement method using the same are constructed in a field assembly type by a single standard frame module combination, and the volume of the frame module In order to improve the seismic strength in the lightweight structure of the seismic structure by forming a complex seismic structure by mortar that is filled into the chamber, including the frame module 100, the hydraulic cylinder module 200, the main molding frame 300 It consists of major components.

본 발명에 따른 골조모듈(100)은 내, 외부 관체(120)(140)가 신축조절 가능한 조립체로 구성되어 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 건물 개구부(1) 형상으로 조립 시공되어 내진구조물을 형성한다.The frame module 100 according to the present invention is composed of an assembly in which the inner and outer tubes 120 and 140 are adjustable to expand and contract, so that the main volume chamber 110 is formed therein, and the building is assembled in the shape of the opening 1 It forms a seismic structure.

도 1에서, 상기 골조모듈(100)은, 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 일단에 제 1조인트부(142)가 구비되는 외부 관체(140)와, 상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110) 내부로 일단이 삽입되어 신축조절되고, 다른 일단에 제 2조인트부(122)가 구비되어 서로 이웃하는 골조모듈(100)의 제 1조인트부(142)와 체결되도록 구비되는 내부 관체(120)와, 내부 관체(120) 신축조절 위치를 고정하는 스톱퍼(160)와, 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하도록 외부 관체(140)에 형성되는 주입구(143)로 이루어진다.In FIG. 1, the frame module 100 includes an outer tube body 140 having a main volume chamber 110 formed therein, and having a first joint part 142 at one end, and the outer tube body 140. One end is inserted into the main volume chamber 110 to be expanded and contracted, and a second joint part 122 is provided at the other end to be coupled to the first joint part 142 of the frame module 100 adjacent to each other. It consists of an inner tube body 120, a stopper 160 for fixing the expansion/contraction position of the inner tube body 120, and an injection hole 143 formed in the outer tube body 140 to inject mortar into the main volume chamber 110. .

이때, 상기 내부 관체(120)에 구비되는 제 2조인트부(122)는 내부 관체 (120) 길이방향에 대해 직교하도록 고정형으로 형성되거나, 각도조절되는 관절부에 의해 제 2조인트부(122)의 각도가 조절되고, 각도 조절 후에는 볼트 또는 핀을 포함하는 고정수단에 의해 위치고정되도록 구비된다.At this time, the second joint portion 122 provided in the inner tube body 120 is formed in a fixed type so as to be orthogonal to the length direction of the inner tube body 120, or the angle of the second joint portion 122 by an angle-adjusted joint portion Is adjusted, and after the angle adjustment, the position is fixed by a fixing means including a bolt or a pin.

일 예로서, 도 2와 같이 내진 보강용 철골구조물을 사각형의 건물 개구부(1)에 시공시, 도 2 (a)와 같이 동일한 규격으로 구비되는 골조모듈(100)의 이웃하는 제 1, 2조인트부(142)(122)를 서로 체결하여 사각형상으로 조립하고, 이어서 후술하는 유압 실린더모듈(200) 작동에 의해 내, 외부 관체(120)(140) 길이를 확장시키면, 도 2 (b)처럼 4개의 골조모듈(100)이 사각형의 건물 개구부(1) 4면에 밀착된다. 이때 건물 개구부(1)가 직사각형으로 형성되더라도 내, 외부 관체(120)(140) 길이가 서로 상이하게 조절되면서 긴밀하게 밀착된다. 그리고 내, 외부 관체(120)(140) 길이가 조절된 후에는 볼트, 키와 키홈을 포함하는 스톱퍼(160)에 의해 위치고정된다.As an example, when the seismic reinforcing steel structure as shown in FIG. 2 is constructed in the square building opening 1, the adjacent first and second joints of the frame module 100 provided with the same standard as in FIG. 2 (a) When the parts 142 and 122 are fastened to each other and assembled into a square shape, and then the inner and outer tube bodies 120 and 140 lengths are extended by the operation of the hydraulic cylinder module 200 to be described later, as shown in FIG. 2 (b) Four frame modules 100 are in close contact with the four sides of the square building opening (1). At this time, even if the building opening 1 is formed in a rectangular shape, the inner and outer tube bodies 120 and 140 are in close contact with each other while the lengths are differently adjusted. And after the length of the inner and outer tubes 120 and 140 is adjusted, the position is fixed by a stopper 160 including a bolt, a key and a keyway.

또한, 본 발명에 따른 유압 실린더모듈(200)은 상기 골조모듈(100)의 외부 관체(140)에 탈착 가능하게 장착되어, 내, 외부 관체(120)(140) 길이를 확장하도록 구비된다. 유압 실린더모듈(200)은 수동식 휴대용 쟈키형태로 구비되거나, 유압 실린더와 자동 유압 펌프를 별도로 구성하여 복수 개의 유압 실린더 작동을 제어부에서 일정한 압력으로 동시 제어하는 구성도 가능하다.In addition, the hydraulic cylinder module 200 according to the present invention is detachably mounted on the outer tube 140 of the frame module 100 and is provided to extend the length of the inner and outer tube 120 and 140. The hydraulic cylinder module 200 may be provided in the form of a manual portable jockey, or may be configured to separately configure a hydraulic cylinder and an automatic hydraulic pump to simultaneously control the operation of a plurality of hydraulic cylinders at a constant pressure by a controller.

그리고, 상기 유압 실린더모듈(200)는 도 3과 같이 외부 관체(140) 단부에 걸림결속되도록 일단에 걸림고리(201)가 형성되고, 타단에 핀, 볼트를 포함하는 고정수단이 구비된다.In addition, the hydraulic cylinder module 200 has a locking ring 201 formed at one end so as to be engaged with an end of the outer tube 140 as shown in FIG. 3, and a fixing means including a pin and a bolt is provided at the other end.

즉, 상기 유압 실린더모듈(200)은 외부 관체(140)에 탈착 가능하게 장착되고, 도 4처럼 유압에 의해 돌출되는 피스톤로드가 내부 관체(120)의 제 2조인트부(122)를 가압하여 내부관체(120) 길이가 확장되어, 건물 개구부(1) 사이즈에 일치되도록 정확하게 길이 조절된다.That is, the hydraulic cylinder module 200 is detachably mounted on the outer tube 140, and a piston rod protruding by hydraulic pressure as shown in FIG. 4 presses the second joint portion 122 of the inner tube 120 The length of the tube 120 is extended, and the length is accurately adjusted to match the size of the building opening 1.

또한, 본 발명에 따른 메인성형골조(300)는 상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 형성된다. 몰탈은 외부 관체(140)에 형성되는 주입구(143)를 통하여 메인체적실(110)로 주입 경화되어 메인성형골조(300)를 형성하는바, 이때 내부 관체(120)는 일측 단부가 폐쇄된 상태로 몰탈 주입이 차단되어 중공의 빈공간으로 유지되고, 이로 인해 몰탈이 내, 외부 관체(120)(140) 사이 환형공간으로 충진되어 메인성형골조(300)를 형성하게 된다.In addition, the main molding frame 300 according to the present invention is formed by mortar injected into the main volume chamber 110 of the frame module 100. The mortar is injected and hardened into the main volume chamber 110 through the injection hole 143 formed in the outer tubular body 140 to form the main molding frame 300, wherein one end of the inner tubular body 120 is closed. The furnace mortar injection is blocked and maintained as a hollow empty space, whereby the mortar is filled into the annular space between the inner and outer tubes 120 and 140 to form the main molding frame 300.

즉, 상기 골조모듈(100)을 선 시공 후에 메인성형골조(300)를 현장에서 후시공하는 형태의 복합형 내진 보강용 철골 구조물이 시공됨에 따라 골조모듈(100)의 내구성이 메인성형골조(300)에 의해 보강되는 구조로 인해 골조모듈(100)이 경량화되어 노후된 건물에 하중 부하를 최소화하면서 내진 보강되고, 특히 내, 외부 관체(120)(140)의 이중 및 메인성형골조(300)에 의해 내진강도가 크게 향상되는 이점이 있다.That is, as a composite seismic reinforcing steel structure in the form of post-construction of the main molding frame 300 on the site after pre-construction of the frame module 100 is constructed, the durability of the frame module 100 is reduced to the main molding frame 300 ) Due to the structure that is reinforced by the frame module 100 is lightweight, and is reinforced with earthquake resistance while minimizing the load load on the old building, and in particular, by the double and main molded frame 300 of the inner and outer tubular bodies 120 and 140 There is an advantage that the seismic strength is greatly improved.

도 5에서, 상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110)은 사각관 형상으로 형성되고, 상기 메인체적실(110)에 삽입되는 내부 관체(120) 일측 영역은 사각분할관(121)이 형성되며, 사각분할관(121) 각 모서리부분이 메인체적실(110) 사각관의 각 면에 대향하게 배치되어 내, 외부 관체(120)(140) 사이 삼각형의 확장체적실(112)이 복수로 형성된다. In FIG. 5, the main volume chamber 110 of the outer tube body 140 is formed in a square tube shape, and an area on one side of the inner tube body 120 inserted into the main volume chamber 110 is a square dividing tube 121 It is formed, and each corner portion of the square dividing pipe 121 is disposed opposite to each side of the main volume chamber 110, so that a plurality of triangular expanded volume chambers 112 between the inner and outer pipe bodies 120 and 140 Is formed by

그리고, 상기 확장체적실(112)은 메인체적실(110)과 연결되어 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 삼각형의 확장성형골조(320)가 형성된다.In addition, the expanded volume chamber 112 is connected to the main volume chamber 110 to form a triangular expansion molding frame 320 by the mortar injected into the interior of the main volume chamber (110).

이처럼, 상기 골조모듈(100)은 내, 외부 관체(120)(140)에 의한 이중관 구조로 형성됨과 더불어 내부 관체(120)의 사각 모서리 부분이 외부 관체(140) 사각 면과 4개소에서 선접촉되고, 내, 외부 관체(120)(140) 사이 간격이 확장성형골조(320)에 의해 지지됨에 따라 지진 발생시 휨 저항성이 크게 향상된다. In this way, the frame module 100 is formed in a double tube structure by the inner and outer tubular bodies 120 and 140, and the rectangular corner portion of the inner tubular body 120 is in line contact with the outer tubular body 140 square surface at four places. And, as the gap between the inner and outer tubes 120 and 140 is supported by the expandable molded frame 320, the bending resistance in the event of an earthquake is greatly improved.

또한, 상기 외부 관체(140)는 건물 개구부(1)와 대응하는 일면에 토출구(144)가 형성되고, 토출구(144) 형성되는 외부 관체(140) 일면 가장자리부에 기밀부재(146)가 구비되어 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 틈새가 마감처리된다. In addition, the outer tube body 140 has a discharge port 144 formed on one surface corresponding to the building opening 1, and an airtight member 146 is provided at the edge of one surface of the outer tube body 140 formed with the discharge port 144 The gap between the outer tube 140 and the building opening 1 is finished.

즉, 도 6 (a)처럼 상기 메인체적실(110) 및 확장체적실(112) 내부로 주입되는 몰탈이 토출구(114)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되어, 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간이 간단하게 마감 처리된다.That is, as shown in Fig. 6 (a), the mortar injected into the main volume chamber 110 and the expanded volume chamber 112 is injected into the space between the outer tube 140 and the building opening 1 through the discharge port 114 , The space between the outer tube 140 and the building opening 1 is simply finished.

이에 상기 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이로 충진되는 몰탈에 의해 건물 개구부(1)와 골조모듈(100)간에 고정력이 향상되고, 또 건물 개구부(1) 표면 평탄작업을 수행하지 않더라도 골조모듈(100)과 긴밀하게 밀착되어 지진 발생시 유동이 방지됨과 더불어 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 틈새를 마감하기 위한 별도의 단열, 방풍 처리 공정이 생략되는 이점이 있다. Accordingly, the fixing force between the building opening 1 and the frame module 100 is improved by the mortar that is filled between the outer tube 140 and the building opening 1, and even if the surface of the building opening 1 is not flattened, In close contact with the module 100, there is an advantage that flow is prevented when an earthquake occurs, and a separate insulation and windproof treatment process for closing the gap between the outer tube 140 and the building opening 1 is omitted.

또한, 상기 외부 관체(140)와 대응하는 건물 개구부(1)에 음각홈(1a)이 형성되고, 음각홈(1a)은 내측으로 갈수록 폭이 확장되도록 형성된다. 즉, 도 6 (b)처럼 상기 토출구(144)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되는 몰탈이 음각홈(1a)에 충진되어 매립성형골조(340)를 형성한다. In addition, an intaglio groove (1a) is formed in the building opening (1) corresponding to the outer tube body (140), and the intaglio groove (1a) is formed to expand in width toward the inside. That is, as shown in FIG. 6 (b), the mortar injected into the space between the outer tube 140 and the building opening 1 through the discharge port 144 is filled in the intaglio groove 1a to form the buried molding frame 340. .

이에 상기 매립성형골조(340)에 의해 골조모듈(100)과 건물 개구부(1)가 서로 맞물려 결속되도록 구비되고, 이때 매립성형골조(340)는 음각홈(1a) 내측으로 갈수록 폭이 확장되는 도브테일 조인트(dovetail joint) 구조로 맞물려 결속되므로 별도의 앙카볼트로 외부 관체(140) 건물 개구부(1)에 고정하는 작업이 생략됨에 따라 공사기간이 크게 단축된다.Accordingly, the frame module 100 and the building opening 1 are interlocked and bonded by the buried molding frame 340, and at this time, the buried molding frame 340 is a dovetail whose width increases toward the inside of the intaglio 1a. Since the joint (dovetail joint) structure is interlocked and bonded, the work of fixing the external pipe body 140 to the building opening 1 with a separate anchor bolt is omitted, which greatly shortens the construction period.

도 7에서, 상기 외부 관체(140) 일측면에는 축홈(140a)이 형성되고, 상기 내부 관체(120)의 제 2조인트부(122) 일측면에는 복수의 걸림홈(123a)이 형성되는 스톱레일(123)이 구비되며, 상기 축홈(140a)에 일단이 삽입되고, 다른 일단은 스톱레일(123)의 걸림홈(123a)에 걸림 결속되는 간격유지바(400)가 설치된다. In FIG. 7, a stop rail having a shaft groove 140a formed on one side of the outer tube 140 and a plurality of locking grooves 123a formed on one side of the second joint part 122 of the inner tube 120 (123) is provided, one end is inserted into the shaft groove (140a), and the other end is provided with a gap maintaining bar (400) that is engaged with the locking groove (123a) of the stop rail (123).

그리고 상기 유압 실린더모듈(200)에 의해 내, 외부 관체(120)(140) 길이가 확장시, 간격유지바(400) 일단이 축홈(140a)을 축으로 선회되면서 다른 일단이 걸림홈(123a) 상측 위치에서 하방향으로 이동되며 결속되어 내부 관체(120) 돌출 위치를 고정하도록 구비된다.And when the length of the inner and outer pipes 120 and 140 is extended by the hydraulic cylinder module 200, one end of the gap maintaining bar 400 is rotated around the shaft groove 140a, and the other end is a locking groove 123a. It is moved from the upper position to the lower direction and is provided to fix the protruding position of the inner tube body 120 by being bound.

이에 상기 내, 외부 관체(120)(140) 확장 길이가 간격유지바(400)에 의해 임시고정됨에 따라 유압 실린더모듈(200)의 조기 분리가 가능하고, 이후 몰탈이 충진되어 경화되는 시점까지 간격유지바(400)에 의해 내, 외부 관체(120)(140) 확장 위치가 견고하게 지지되므로 시공 정밀도가 향상된다.Accordingly, as the extension length of the inner and outer pipes 120 and 140 is temporarily fixed by the spacing bar 400, the hydraulic cylinder module 200 can be separated early, and thereafter, the interval until the time when the mortar is filled and hardened. Since the extension position of the inner and outer tubes 120 and 140 is firmly supported by the retaining bar 400, the construction precision is improved.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용한 내진 보강 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.8 is a flow chart schematically showing a seismic reinforcement method using a steel structure for seismic reinforcement of a building according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용한 내진 보강 방법은, 건물 개구부(1) 형상으로 골조모듈(100)을 조립 시공하는 단계(S1); 상기 골조모듈(100)에 유압 실린더모듈(200)을 장착하고, 유압 실린더모듈(200) 확장력에 의해 골조모듈(100)을 건물 개구부(1)에 밀착 고정하는 단계(S2); 및 상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하여 메인성형골조(300)를 형성하는 단계(S3);를 포함하여 이루어진다. 여기서 상기 건물 내진 보강용 철골구조물에 대한 상세한 설명은 상기 도 1 내지 도 6의 설명을 참조한다.A seismic reinforcement method using a steel structure for seismic reinforcement of a building according to the present invention includes the steps of assembling and constructing the frame module 100 in the shape of a building opening (1) (S1); Mounting the hydraulic cylinder module 200 to the frame module 100, and intimately fixing the frame module 100 to the building opening 1 by the expansion force of the hydraulic cylinder module 200 (S2); And injecting mortar into the main volume chamber 110 of the frame module 100 to form the main molding frame 300 (S3). Here, for a detailed description of the building seismic reinforcement steel structure, refer to the description of FIGS. 1 to 6.

10: 골조모듈 200: 유압 실린더모듈
300: 메인성형골조10: frame module 200: hydraulic cylinder module
300: main molding frame

Claims (6)

내, 외부 관체(120)(140)가 신축조절 가능한 조립체로 구성되어 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 건물 개구부(1) 형상으로 조립 시공되어 내진구조물을 형성하는 골조모듈(100);
상기 골조모듈(100)의 외부 관체(140)에 탈착 가능하게 장착되어, 내, 외부 관체(120)(140) 길이를 확장하도록 구비되는 유압 실린더모듈(200); 및
상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 형성되는 메인성형골조(300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물.Frame module 100 in which the inner and outer pipes 120 and 140 are configured as an assembly that can be expanded and contracted so that the main volume chamber 110 is formed, and is assembled in the shape of the building opening 1 to form a seismic structure. ;
A hydraulic cylinder module 200 detachably mounted on the outer tube 140 of the frame module 100 and provided to extend the length of the inner and outer tubes 120 and 140; And
A steel frame structure for seismic reinforcement of a building, comprising: a main shaping frame 300 formed by mortar injected into the main volume chamber 110 of the frame module 100. 제 1항에 있어서,
상기 골조모듈(100)은, 내부에 메인체적실(110)이 형성되고, 일단에 제 1조인트부(142)가 구비되는 외부 관체(140)와, 상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110) 내부로 일단이 삽입되어 신축조절되고, 다른 일단에 제 2조인트부(122)가 구비되어 서로 이웃하는 골조모듈(100)의 제 1조인트부(142)와 체결되도록 구비되는 내부 관체(120)와, 내부 관체(120) 신축조절 위치를 고정하는 스톱퍼(160)와, 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하도록 외부 관체(140)에 형성되는 주입구(143)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물.The method of claim 1,
The frame module 100 includes an outer tube 140 having a main volume chamber 110 formed therein, and having a first joint part 142 at one end, and a main volume chamber of the outer tube 140 ( 110) An inner tube 120 provided to be inserted into the inside to be adjusted for expansion and contraction, and a second joint part 122 is provided at the other end to be coupled to the first joint part 142 of the frame module 100 adjacent to each other. ), and a stopper 160 for fixing the expansion/contraction position of the inner tube 120, and an injection hole 143 formed in the outer tube 140 to inject mortar into the main volume chamber 110. Steel structure for seismic reinforcement of buildings 제 2항에 있어서,
상기 외부 관체(140)의 메인체적실(110)은 사각관 형상으로 형성되고, 상기 메인체적실(110)에 삽입되는 내부 관체(120) 일측 영역은 사각분할관(121)이 형성되며, 사각분할관(121) 각 모서리부분이 메인체적실(110) 사각관의 각 면에 대향하게 배치되어 내, 외부 관체(120)(140) 사이 삼각형의 확장체적실(112)이 복수로 형성되며, 확장체적실(112)은 메인체적실(110)과 연결되어 메인체적실(110) 내부로 주입되는 몰탈에 의해 삼각형의 확장성형골조(320)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물.The method of claim 2,
The main volume chamber 110 of the outer tube body 140 is formed in a square tube shape, and an area on one side of the inner tube body 120 inserted into the main volume chamber 110 is formed with a square dividing tube 121, and Each corner portion of the divided pipe 121 is disposed opposite to each side of the square tube of the main volume chamber 110, so that a plurality of triangular expansion volume chambers 112 between the inner and outer tubes 120 and 140 are formed, The expanded volume chamber 112 is a steel structure for seismic reinforcement of a building, characterized in that a triangular expansion molded frame 320 is formed by a mortar that is connected to the main volume chamber 110 and injected into the main volume chamber 110 . 제 3항에 있어서,
상기 외부 관체(140)는 건물 개구부(1)와 대응하는 일면에 토출구(144)가 형성되고, 토출구(144) 형성되는 외부 관체(140) 일면 가장자리부에 기밀부재(146)가 구비되어 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 틈새가 마감처리되며, 상기 메인체적실(110) 및 확장체적실(112) 내부로 주입되는 몰탈이 토출구(114)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물.The method of claim 3,
The outer tube 140 has a discharge port 144 formed on one surface corresponding to the building opening 1, and an airtight member 146 is provided at the edge of one surface of the outer tube 140 formed with the discharge port 144 The gap between the opening 140 and the building opening 1 is finished, and the mortar injected into the main volume chamber 110 and the expanded volume chamber 112 is passed through the discharge port 114 through the external pipe body 140 and the building opening. (1) A steel structure for seismic reinforcement of a building, characterized in that provided to be injected into the interspace. 제 4항에 있어서,
상기 외부 관체(140)와 대응하는 건물 개구부(1)에 음각홈(1a)이 형성되고, 음각홈(1a)은 내측으로 갈수록 폭이 확장되도록 형성되며, 토출구(144)를 통하여 외부 관체(140)와 건물 개구부(1) 사이 공간으로 주입되는 몰탈이 음각홈(1a)에 충진되어 매립성형골조(340)를 형성하며, 상기 매립성형골조(340)에 의해 골조모듈(100)과 건물 개구부(1)가 서로 맞물려 결속되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물.The method of claim 4,
An intaglio groove (1a) is formed in the building opening (1) corresponding to the outer tube (140), and the intaglio groove (1a) is formed to expand in width toward the inside, and the outer tube (140) through the discharge port (144). ) And the mortar injected into the space between the building opening (1) is filled in the intaglio groove (1a) to form a buried molding frame (340), and the frame module (100) and the building opening ( 1) A steel structure for seismic reinforcement of a building, characterized in that it is provided so as to be bonded to each other. 청구항 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용하여,
건물 개구부(1) 형상으로 골조모듈(100)을 조립 시공하는 단계(S1);
상기 골조모듈(100)에 유압 실린더모듈(200)을 장착하고, 유압 실린더모듈(200) 확장력에 의해 골조모듈(100)을 건물 개구부(1)에 밀착 고정하는 단계(S2); 및
상기 골조모듈(100)의 메인체적실(110) 내부로 몰탈을 주입하여 메인성형골조(300)를 형성하는 단계(S3);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내진 보강용 철골구조물을 이용한 내진 보강 방법.Using the steel structure for seismic reinforcement of a building according to any one of claims 1 to 5,
Assembling the frame module 100 into the building opening (1) shape (S1);
Mounting the hydraulic cylinder module 200 to the frame module 100, and intimately fixing the frame module 100 to the building opening 1 by the expansion force of the hydraulic cylinder module 200 (S2); And
Forming the main molding frame 300 by injecting mortar into the main volume room 110 of the frame module 100 (S3); Reinforcement method.
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