KR20230082220A - Cft 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법 - Google Patents

Cft 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법 Download PDF

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KR20230082220A
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Abstract

본 발명은 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 구조에 있어서, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성되되, 상기 기둥의 전면에 결합되는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장되어 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강 및 상기 결합 홀을 관통하고 상기 기둥에 삽입되어 상기 기둥과 상기 제1 플레이트를 체결 고정하는 다수의 고정부재를 포함하고, 상기 메인 형강은, 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접혀 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간에 시멘트 모르타르가 타설되는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체를 제공할 수 있다.
또한, 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 공법에 있어서, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성된 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강을 준비하는 메인 형강 준비단계, 상기 기둥의 전면에 제1 플레이트를 밀접하고 상기 결합 홀에 고정부재를 관통시켜, 상기 고정부재의 일부가 상기 제1 플레이트의 외부로 노출되도록 상기 기둥에 삽입하여 상기 기둥과 상기 메인 형강을 체결 고정하는 체결단계, 상기 제2 플레이트를 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접어 완충 공간을 형성하는 폐쇄단계 및 상기 완충 공간에 시멘트 모르타르를 타설하는 타설단계를 포함하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법을 제공할 수 있다.

Description

CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법{CFT seismic reinforcement structure and seismic reinforcement method using it}
본 발명은 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 건물을 지지하는 기둥에 설치되어 기둥의 내력을 증대함으로써, 지진으로부터 건물의 지진 피해를 최소화 하기 위한 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로 건물은 그 상부에 위치하는 구조물들을 지지하기 위해 기둥, 보 및 슬래브를 기본 구조로 하여 이루어지는 것이 일반적이다.
이러한 건물에서 기둥은 구조물의 고정 하중, 적재 하중, 횡 하중, 상부 충격 등을 지지하는 것이 매우 중요한데, 우리나라는 종래에 큰 지진에 의해 피해를 본 경험이 극히 드물어, 횡 하중에 취약한 건물이 많은 실정이다.
이와 같은 횡 하에 취약한 건물을 보완할 수 있도록 강판 부착식 보강, 아라미드 섬유보강, SRC(Steel reinforced concrete) 접합 프레임, 내진 댐퍼 등 현장 여건에 따라 다양한 구조의 내진보강 방법이 적용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 내진보강 방법은, 내, 외부 철거작업 및 마감 작업 등의 작업량이 많고 작업과정이 복잡하여 시공기간이 오래 걸리고 공사비용이 증가하는 문제가 발생한다.
또한, 내진 댐퍼의 경우, 접합부 시공이 어렵고 창문개방성이 취약하며 보강설치 위치에 대한 제약이 많으며 유지관리에 많은 어려움이 존재한다.
이에 따라, 최근에는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 한국등록특허 제10-1257752호 '현장 비용접 고력볼트 접합방식의 CFT기둥을 이용한 기둥의 내진보강구조 및 내진보강방법'이 공개되어 있다.
상기 특허에서는 기존 기둥에 베이스 플레이트를 설치하고 미리 제작된 CFT(Concrete filled tube)기둥을 베이스 플레이트와 연결플레이트를 이용하여 결합하고 CFT기둥과 베이스 플레이트 사이 이격된 공간을 고강도모르타르로 타설하여 내진보강을 함으로써, 상기 내진보강 방법들에 비해 현장에서 진행되는 용접작업과 철근 배근작업이 불필요하고, 현장 시공이 용이하여 시공기간을 줄이면서도 안전하게 내진보강이 이루어지도록 하였다.
그러나, CFT기둥과 베이스 플레이트 사이 이격된 공간에 고강도모르타르를 타설하기 위해 별도의 거푸집을 필요로 하고, 이러한 거푸집의 설치와 제거로 인한 공정 수, 복잡도 및 비용 증가의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 작업의 공정 수 및 복잡도를 감소시킴으로써, 현장시공이 용이하고, 발생하는 비용을 감소시키면서도 안전하게 내진보강이 이루어질 수 있는 내진보강 방법에 대한 개발이 필요하다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법을 이용하여 내진보강 시공이 편리하게 이루어질 수 있고, 작업의 공정 수 및 복잡도를 감소시키면서도 안전하게 내진보강이 이루어질 수 있는 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체는 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 구조에 있어서, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성되되, 상기 기둥의 전면에 결합되는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장되어 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강 및 상기 결합 홀을 관통하고 상기 기둥에 삽입되어 상기 기둥과 상기 제1 플레이트를 체결 고정하는 다수의 고정부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메인 형강은, 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접혀 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간에 시멘트 모르타르가 타설될 수 있다.
또한, 한 쌍의 상기 제2 플레이트는, 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제1 돌출 돌기를 포함하고, 다른 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제2 돌출 돌기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접힐 경우 상기 제1 돌출 돌기와 상기 제2 돌출 돌기가 겹쳐진 상태로 결합할 수 있다.
또한, 상기 제2 플레이트는, 나사산이 형성된 하나 이상의 관통 홀을 포함하고,
여기서, 상기 CFT 내진보강 구조체는, 전단강도를 보강하기 위하여 상기 관통 홀을 관통하여 고정되는 보강 고정부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 CFT 내진보강 구조체는, 상기 메인 형강의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 상기 보강 고정부재와 대응되는 위치에 연결 홀이 형성된 보강 형강을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 CFT 내진보강 구조체는, 다면체 형상의 형강으로 형성되되, 상기 고정부재가 관통하는 삽입 홀이 형성되어 상기 고정부재와 연결되고, 높이 방향으로 다수의 인입 홀을 형성하는 보강부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보강부재는, 내부에 다수개의 수용공간을 더 형성하고, 상기 수용공간에 미세구슬이 충진되어, 지진이 발생할 경우, 상기 미세구슬이 상기 수용공간 안에서 움직여 진동을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법은, 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 공법에 있어서, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성된 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강을 준비하는 메인 형강 준비단계, 상기 기둥의 전면에 제1 플레이트를 밀접하고 상기 결합 홀에 고정부재를 관통시켜, 상기 고정부재의 일부가 상기 제1 플레이트의 외부로 노출되도록 상기 기둥에 삽입하여 상기 기둥과 상기 메인 형강을 체결 고정하는 체결단계, 상기 제2 플레이트를 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접어 완충 공간을 형성하는 폐쇄단계 및 상기 완충 공간에 시멘트 모르타르를 타설하는 타설단계를 포함할 수 있다.
또한, 한 쌍의 상기 제2 플레이트는, 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제1 돌출 돌기를 포함하고, 다른 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제2 돌출 돌기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폐쇄단계는, 상기 제1 돌출 돌기와 상기 제2 돌출 돌기를 겹쳐진 상태로 결합하여 폐쇄할 수 있다.
또한, 한 쌍의 상기 제2 플레이트는 나사산을 형성하는 하나 이상의 관통 홀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폐쇄단계는, 상기 관통 홀에 보강 고정부재를 1차 삽입하는 1차 삽입단계, 상기 보강 고정부재가 1차 체결된 상태의 한 쌍의 상기 제2 플레이트를 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접어 폐쇄하는 보강 폐쇄단계, 상기 보강 고정부재를 상기 관통 홀 내측으로 더 삽입하는 2차 삽입단계 2차 삽입단계 및 상기 보강 고정부재를 상기 제2 플레이트에 체결하여 결합하는 보강 고정부재 결합단계를 포함할 수 있다.
또한, 폐쇄단계는, 상기 2차 삽입단계 이후에, 상기 메인 형강의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 상기 보강 고정부재와 대응되는 위치에 연결 홀이 형성된 보강 형강을 삽입하는 보강 형강 삽입단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폐쇄단계 이전에, 다면체 형상의 형강에 상기 고정부재가 관통하는 삽입 홀 및 높이 방향으로 다수의 인입 홀이 형성된 보강부재를 준비하는 보강부재 준비단계 및 상기 삽입 홀에 상기 고정부재가 관통하도록 상기 보강부재를 삽입하는 보강부재 결합단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보강부재 준비단계는, 상기 보강부재의 내부에 수용공간을 더 형성하고, 상기 수용공간에 미세구슬을 충진할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체 및 이를 이용한 내진보강 공법은 접힘 홈이 CFT 내진보강 구조체에 형성됨으로써, 내진보강 시공이 편리하게 이루어질 수 있고, 작업의 공정 수 및 복잡도를 감소시킬 수 있다.
또한, 접힘 홈이 접혀 형성되는 완충 공간에 시멘트 모르타르가 충진되어 기둥을 이루게 되고, 이에 별도의 CFT 기둥을 설치할 필요 없이 내진보강이 이루어질 수 있다.
또한, 메인 형강의 공극을 감소시켜 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 보강 볼트 및 보강부재가 완충 공간에 구비되어 기둥에 가해지는 충격을 더욱 분산시켜 내진보강 효과를 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체가 기둥에 설치된 사시도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 사시도이다.
도 5는 도4의 종단면도이다.
도 6의 (a)는 도 4의 횡단면도이고, (b)는 도 5의 메인 형강이 폐쇄된 상태의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 제1 돌출 돌기 및 제2 돌출 돌기가 형성된 것을 도시한 회전 사시도이다.
도 8은 도 7의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 회전 사시도이다.
도 9는 도 8의 제1 돌출 돌기 및 제2 돌출 돌기에 각각 제1 결합 돌기 및 제2 결합 돌기가 형성된 것을 도시한 회전 사시도이다.
도 10의 (a) 내지 (c)는 도 9의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 보강 고정부재가 형성된 것을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 분해 사시도이다.
도 13의 (a) 내지 (e)는 도 11의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 14는 도 11에 보강 형강이 형성된 것을 도시한 사시도이다.
도 15의 (a) 내지 (f)는 도 14의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 보강부재가 형성된 것을 도시한 사시도이다.
도 17은 도 16의 보강부재를 도시한 사시도이다.
도 18의 (a) 내지 (d)는 도 16의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 20은 도 19의 폐쇄단계를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 21은 도 20에 보강 형강 삽입단계가 추가된 것을 도시한 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법에 보강부재 준비단계 및 보강부재 결합단계가 추가된 것을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용 한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수 의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려 는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도 1 내지 도 22를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체가 기둥에 설치된 사시도이고, 도 2는 도 1의 종단면도이며, 도 3은 도 1의 횡단면도이고, 도 4는 도 1의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 사시도이며, 도 5는 도4의 종단면도이고, 도 6의 (a)는 도 4의 횡단면도이고, (b)는 도 5의 메인 형강이 폐쇄된 상태의 횡단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체(1)는 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥(P)을 보강하는 내진보강 구조에 사용되는 구조체로, 메인 형강(100), 고정부재(200) 및 시멘트 모르타르(300)를 포함할 수 있다.
이때, 시멘트 모르타르(300)는, 콘크리트, 시멘트, 모르타르 등 다양한 종류의 충진재로 형성될 수 있다.
메인 형강(100)은, 내진보강을 위해 내진 보강 기둥의 형태를 형성하여 기둥(P)에 결합되는 형강이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 메인 형강(100)은 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)를 포함할 수 있다.
제1 플레이트(110)는, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀(111)이 형성되되, 기둥(P)의 전면에 결합될 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(110)는 내진보강의 구조안정성을 위해 폭이 기둥(P)의 폭과 같거나 작게 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
제2 플레이트(120)는, 제1 플레이트(110)의 양 측면으로부터 연장되어 한 쌍으로 형성되고, 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈(121)을 포함할 수 있다.
이때, 한 쌍의 제2 플레이트(120)는, 내면에 연속되게 형성된 굴곡부(미도시)를 포함할 수 있다.
이에, 시멘트 모르타르(300)가 굴곡부를 따라 완충 공간(100S)에 골고루 주입되어 접합력이 강화될 수 있다.
또한, 제2 플레이트(120)는, 제1 플레이트(110)의 폭 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.
이에, 메인 형강(100)은, 개방되어 있는 상태에서 기둥(P)에 고정될 수 있어, 협소한 내부 공간에서의 작업의 곤란성을 해결할 수 있다.
또한, 메인 형강(100)은, 별도의 부재나 작업 공정을 필요로 하지 않고 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접혀 개방된 부분이 폐쇄됨으로써, 시멘트 모르타르(300)를 타설할 수 있는 완충 공간(100S)을 확보할 수 있다.
여기서, 메인 형강(100)의 내부에 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되면, 접힘 홈(121)을 기준으로 접힌 제2 플레이트(120)을 포함한 메인 형강(100) 전체가 접합되어 별도의 용접을 하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 메인 형강(100)의 부담응력을 시멘트 모르타르(300)가 분담하고, 메인 형강(100)의 변형에 대한 구속작용을 함으로써 메인 형강(100)의 단면적, 두께 등 치수를 줄일 수 있으며 좌굴후의 내력저감도 작다.
또한, 별도의 거푸집이 불필요하기 때문에 노동력의 감소가 가능하다.
고정부재(200)는 다수개로 구비되되, 결합 홀(111)를 관통하고 기둥(P)에 삽입되어 기둥(P)과 제1 플레이트(100)를 체결 고정할 수 있다.
구체적으로, 고정부재(200)는, 앵커 볼트(210) 및 앵커 너트(220)를 포함할 수 있다.
앵커 볼트(210)는, 결합 홀(111)를 관통하여 기둥(P)에 삽입되되, 일부가 전방으로 돌출되도록 삽입될 수 있다.
이때, 돌출되는 길이는 사용자의 요구에 따라 다양한 길이로 돌출될 수 있다.
앵커 너트(220)는, 앵커 볼트(210)에 체결되어 기둥(P)과 메인 형강(100)을 고정할 수 있다.
이에, 고정부재(200)는, 메인 형강(100)이 기둥(P)에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있게 되며, 메인 형강(100)에 외력이 가해지더라도 기둥(P)로부터 분리되거나 이탈됨을 방지할 수 있다.
또한, 앵커 볼트(210)는, 일부가 전방으로 돌출됨으로써, 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되어 메인 형강(100)과 일체화되고, 앵커 볼트(210)가 보강재 역할을 하여 별도의 보강재를 추가하지 않아도 전단강도가 보강되는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 제1 돌출 돌기 및 제2 돌출 돌기가 형성된 것을 도시한 회전 사시도이고, 도 8은 도 7의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 회전 사시도이고, 도 9는 도 8의 제1 돌출 돌기 및 제2 돌출 돌기에 각각 제1 결합 돌기 및 제2 결합 돌기가 형성된 것을 도시한 회전 사시도이며, 도 10의 (a) 내지 (c)는 도 9의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 한 쌍의 제2 플레이트(120)는, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)를 포함할 수 있다.
제1 돌출 돌기(122)는, 하나의 제2 플레이트(120)에 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
제2 돌출 돌기(123)는, 다른 하나의 제2 플레이트(120) 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)의 두께는 서로 겹쳐졌을 때, 제2 플레이트(120)의 두께와 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)의 길이는, 동일한 것이 바람직하다.
이에, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)는, 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힐 경우, 겹쳐진 상태로 결합하여 공극을 감소시켜 시멘트 모르타르(300)가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)는 각각 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 결합 돌기(122a)와 제2 결합 돌기(123a)는 서로 결합되는 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 결합 돌기(122a)는, 제1 돌출 돌기(122)의 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 제2 결합 돌기(123a)는, 제2 돌출 돌기(123)의 내측면에 형성될 수 있다.
또한, 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)의 돌출 높이는, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)가 겹쳐져 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)가 결합되었을 때, 제2 플레이트(120)의 두께와 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 10의 (a) 내지 (c)를 참조하여 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)의 결합을 정리하자면, (a)는 제2 플레이트(120)가 접히기 전 상태이다.
또한, 도 10의 (b)는, 제1 돌출 돌기(122)가 형성된 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힌 상태이다.
또한, 도 10의 (c)는, (b) 상태에서 제2 돌출 돌기(123)가 형성된 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힌 상태이다.
이때, 제1 결합 돌기(122a)에 제2 결합 돌기(123a)가 결합되어 고정될 수 있다.
이에, 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)는, 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힐 경우, 겹쳐진 상태로 더욱 단단하게 결합하여 타설되는 시멘트 모르타르(300)의 압력으로 제2 플레이트(120)가 전방으로 밀리거나 벌어지는 현상이 발생하지 않도록 방지할 수 있다.
또한, 별도의 용접을 하지 않아도 되는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 보강 고정부재가 형성된 것을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 메인 형강이 개방되고 모르타르가 제거된 분해 사시도이며, 도 13의 (a) 내지 (e)는 도 11의 시공하는 모습을 도시한 예시도이고, 도 14는 도 11에 보강 형강이 형성된 것을 도시한 사시도이며, 도 15의 (a) 내지 (f)는 도 14의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 11및 도 12를 참조하면, 제2 플레이트(120)는, 수직방향을 따라 일정간격 이격되되, 나사산을 형성하는 하나 이상의 관통 홀(124)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 관통 홀(124)은 접힘 홈(121)의 전방에 형성될 수 있다.
이때, CFT 내진보강 구조체(1)는, 보강 고정부재(400)를 더 포함할 수 있다.
보강 고정부재(400)는, 전단강도를 보강하기 위하여 관통 홀(124)을 관통하여 고정될 수 있다.
구체적으로, 보강 고정부재(400)는, 보강 고정 볼트(410), 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와셔(430)를 포함할 수 있다.
보강 고정 볼트(410)는, 앵커 볼트(210)의 길이보다 짧은 길이로 형성되되, 관통 홀(124)의 나사산을 따라 삽입되어 일부가 전방으로 돌출되도록 체결될 수 있다.
이때, 보강 고정부재(400)는 나사산으로 맞물려있어, 관통 홀(124)로부터 이탈하지 않고 체결될 수 있다.
보강 고정 너트(420)는, 보강 고정 볼트(410)의 전방에 체결되어 메인 형강(100)과 보강 고정 볼트(410)의 고정력을 향상시킬 수 있다.
보강 고정 와셔(430)는, 보강 고정 볼트(410)와 보강 고정 너트(420) 사이에 삽입되어 보강 고정 볼트(410)가 진동에 의해 풀리는 것을 방지할 수 있다.
도 13의 (a) 내지 (e)를 참조하여 보강 고정부재(400)의 결합을 정리하자면, (a)는 보강 고정 볼트(410)가 관통 홀(124)에 체결되고, 제2 플레이트(120)가 접히기 전 상태이다.
또한, 도 13의 (b)는, 한 쌍의 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힌 상태이다.
또한, 도 13의 (c)는, (b)의 상태에서 보강 고정 볼트(410)가 내측으로 더 삽입된 상태이다.
또한, 도 13의 (d)는, (c)의 상태에서 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와셔(430)가 체결되어 결합된 상태이다.
또한, 도 13의 (e)는, (d)의 상태에서 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어져 보강 고정부재(400)와 메인 형강(100)이 일체화된 상태이다.
이에, 보강 고정부재(400)는, 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되어 메인 형강(100)과 일체화되고, 보강 고정부재(400)가 보강재 역할을 하여 별도의 보강재를 추가하지 않아도 전단강도가 보강되는 장점이 있다.
도 14를 참조하면, CFT 내진보강 구조체(1)는, 보강 형강(500)을 더 포함할 수 있다.
보강 형강(500)은, 메인 형강(100)의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 보강 고정부재(400)와 대응되는 위치에 연결 홀(미도시)이 형성할 수 있다.
또한, 보강 형강(500)은, 양 측면이 절곡 연장되어, 접힌 형태의 제2 플레이트(120)를 감싸는 형태로 형성될 수도 있다.
이때, 보강 형강(500)의 연결 홀에 보강 고정 볼트(410)가 삽입되고, 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와셔(430)에 의해 체결되어 결합될 수 있다.
이에, 보강 형강(500)은, 접힌 제2 플레이트(120) 전방에 결합되어 타설되는 시멘트 모르타르(300)의 압력으로 제2 플레이트(120)가 전방으로 밀리거나 벌어지는 현상이 발생하지 않도록 방지할 수 있다.
도 15의 (a) 내지 (e)를 참조하여 보강 고정부재(400)의 결합을 정리하자면, (a) 내지 (b)는 앞서 설명한 도 13의 (a) 및 (b)와 같은 상태이다.
또한, 도 15의 (c)는, (b)의 상태에서 보강 고정 볼트(410)가 내측으로 더 삽입된 상태이다.
이때, 보강 고정 볼트(410)는, 보강 형강(500)이 체결될 수 있는 간격을 확보하기 위해 도 13의 (c)의 상태보다 삽입 정도가 짧은 것이 바람직하다.
또한, 도 15의 (d)는, (c)의 상태에서 연결 홀에 보강 고정 볼트(410)가 관통하여 보강 형강(500)이 삽입됨으로써 가체결된 상태이다.
또한, 도 15의 (e)는, (d)의 상태에서 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와셔(430)가 체결되어 보강 형강(500)이 결합된 상태이다.
또한, 도 15의 (f)는, (e)의 상태에서 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어져 보강 고정부재(400)와 메인 형강(100)이 일체화된 상태이다.
이때, 시멘트 모르타르(300)가 타설됨으로써, 보강 고정부재(400)에 의해 결합된 보강 형강(500)은 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
이에 따라, 보강 형강(500)은, 기둥(P)에 가해지는 충격을 더욱 분산시켜 전단강도를 보강할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체에 보강부재가 형성된 것을 도시한 사시도이고, 도 17은 도 16의 보강부재를 도시한 사시도이며, 도 18의 (a) 내지 (d)는 도 16의 시공하는 모습을 도시한 예시도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체(1)는 보강부재(600)를 더 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 보강부재(600)는, 다면체 형상의 형강으로 형성되되, 고정부재(200)가 관통하는 삽입 홀(610)이 형성되어 고정부재(200)와 연결되고, 높이 방향으로 다수의 인입 홀(620)을 형성할 수 있다.
이때, 보강부재(600)는, 삽입과정에서 제2 플레이트(120)와 맞닿아 제2 플레이트(120)가 훼손되는 것을 방지하기 위해 양 측면이 제2 플레이트(120)와 이격되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 다양한 길이로 형성될 수 있다.
또한, 보강부재(600)는, 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되어 별도의 용접을 하지 않고 결합될 수 있다.
또한, 메인 형강(100)과 일체화되어 기둥(P)에 가해지는 충격을 더욱 분산시켜 전단강도를 보강할 수 있다.
또한, 인입 홀(620)은, 시멘트 모르타르(300)가 타설될 경우, 보강부재(600)에 의해 시멘트 모르타르(300)가 밑으로 내려가지 못하는 작업 곤란성을 방지할 수 있다.
이에, 시멘트 모르타르(300)는, 완충 공간(100S)에 타설될 경우, 인입 홀(620)을 통과하여 뭉치지 않고 균일하게 타설될 수 있다.
또한, 보강부재(600)는, 한 쌍의 제2 플레이트(120)의 내면에 굴곡부가 형성될 경우, 양 측면이 굴곡부와 대응되게 굴곡 돌기(미도시)가 더 형성될 수 있다.
이와 같이 형성되는 보강부재(600)는, 굴곡 돌기가 굴곡부와 접촉되어 끼워져, 제2 플레이트(120)를 훼손하지 않고 결합강도를 높일 수 있다.
또한, 보강부재(600)는, 내부에 다수개의 수용공간(미도시)을 형성하고, 상기 수용공간에 다수의 미세구슬(미도시)이 충진될 수 있다.
구체적으로, 수용공간은, 삽입 홀(610) 및 인입 홀(620)이 형성되지 않은 면에 형성될 수 있다.
이에, 보강부재(600)는, 지진이 발생할 경우, 미세구슬이 수용공간 안에서 진동에 의해 움직여 진동을 흡수할 수 있다.
도 18의 (a) 내지 (d)를 참조하여 보강부재(600)의 결합을 정리하자면, (a)는 고정부재(200)에 의해 메인 형강(100)이 기둥(P)에 결합되고, 제2 플레이트(120)가 접히기 전 보강부재(600)가 결합되기 전 상태이다.
또한, 도 18의 (b)는, (a)의 상태에서 삽입 홀(610)에 앵커 볼트(210)가 관통하여 보강부재(600)가 삽입되어 가체결된 상태이다.
또한, 도 18의 (c)는, (b)의 상태에서 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접혀 개방된 부분이 폐쇄된 상태이다.
이때, 폐쇄된 상태에서 상기에서 설명한 보강 형강(500)이 메인 형강(100)의 전면을 감싸도록 체결되어 결합될 수 있다.
또한, 도 13의 (d)는, (c)의 상태에서 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어져 보강부재(600)와 메인 형강(100)이 일체화된 상태이다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법에 대하여 첨부한 도 19 내지 도 22를 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법(S1)은, 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 상기에서 설명한 CFT 내진보강 구조체(1)를 이용한 기둥(P)을 보강 공법으로, 메인 형강 준비단계(S100), 체결단계(S200), 폐쇄단계(S300) 및 타설단계(S400) 를 포함할 수 있다.
먼저, 메인 형강 준비단계(S100)는, 판의 형태로 하나 이상의 결합 홀(111)이 형성된 제1 플레이트(110) 및 제1 플레이트(110)의 양 측면으로부터 연장 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈(121)을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트(120)로 이루어지는 메인 형강(100)을 준비하는 단계이다.
또한, 제2 플레이트(120)는, 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힐 경우 개방된 부분이 폐쇄될 수 있도록 제1 플레이트(110)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 한 쌍의 제2 플레이트(120)는, 내면에 연속되게 굴곡부(미도시)를 형성할 수 있다.
이에, 시멘트 모르타르(300)가 굴곡부를 따라 완충 공간(100S)에 골고루 주입되어 접합력이 강화될 수 있다.
다음으로, 체결단계(S200)는, 기둥(P)의 전면에 제1 플레이트(110)를 밀접하고 결합 홀(111)에 고정부재(200)를 관통시켜, 고정부재(200)의 일부가 제1 플레이트(110)의 외부로 노출되도록 기둥(P)에 삽입하여 기둥(P)과 메인 형강(100)을 체결 고정하는 단계이다.
구체적으로, 체결단계(S200)는, 결합 홀(111)에 앵커 볼트(210)를 관통시켜, 기둥(P)에 삽입하되, 앵커 볼트(210)의 일부가 전방으로 돌출되도록 삽입하고, 앵커 너트(210)를 전방에 돌출된 앵커 볼트(210)에 체결하여 기둥(P)과 메인 형강(100)을 고정하는 단계이다.
이에, 메인 형강(100)이 기둥(P)에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있게 되며, 메인 형강(100)에 외력이 가해지더라도 기둥(P)로부터 분리되거나 이탈됨을 방지할 수 있다.
또한, 앵커 볼트(210)의 일부가 전방으로 돌출됨으로써, 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되어 메인 형강(100)과 일체화되고, 앵커 볼트(210)가 보강재 역할을 하여 별도의 보강재를 추가하지 않아도 전단강도가 보강되는 장점이 있다.
다음으로, 폐쇄단계(S300)는, 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접어 완충 공간(100S)을 형성하는 단계이다.
여기서, 완충 공간(100S)은, 시멘트 모르타르(300)가 타설되는 공간이다.
다음으로, 타설단계(S400)는 완충 공간(100S)에 시멘트 모르타르(300)를 타설하는 단계이다.
이에, 메인 형강(100)의 내부에 시멘트 모르타르(300)가 타설된 후 굳어지게 되면, 접힘 홈(121)을 기준으로 접힌 제2 플레이트(120)을 포함한 메인 형강(100) 전체가 접합되어 별도의 용접을 하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 메인 형강(100)의 부담응력을 시멘트 모르타르(300)가 분담하고, 메인 형강(100)의 변형에 대한 구속작용을 함으로써 메인 형강(100)의 단면적, 두께 등 치수를 줄일 수 있으며 좌굴후의 내력저감도 작다.
또한, 별도의 거푸집이 불필요하기 때문에 노동력의 감소가 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제2 플레이트(120)는, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)를 포함할 수 있다.
제1 돌출 돌기(122)는, 하나의 제2 플레이트(120)의 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
제2 돌출 돌기(123)는, 다른 하나의 제2 플레이트(120)의 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
여기서, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)는 앞서 서술한 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)와 실질적으로 동일한 구성으로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 폐쇄단계(S300)는, 제1 돌출 돌기(122)와 제2 돌출 돌기(123)를 겹쳐진 상태로 결합하여 폐쇄할 수 있다.
구체적으로, 폐쇄단계(S300)는, 제1 돌출 돌기(122)가 형성된 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접은 후, 제2 돌출 돌기(123)가 형성된 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접어 제1 돌출 돌기(122)와 제2 돌출 돌기(123)가 겹쳐진 상태로 결합하여 폐쇄할 수 있다.
이에, 폐쇄단계(S300)에서 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힐 경우, 겹쳐진 상태로 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)가 결합하여 공극을 감소시켜 시멘트 모르타르(300)가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 돌출 돌기(122) 및 제2 돌출 돌기(123)는 각각 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)를 형성할 수 있다.
제1 결합 돌기(122a)와 제2 결합 돌기(123a)는 서로 결합되는 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 결합 돌기(122a)는, 제1 돌출 돌기(122)의 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 제2 결합 돌기(123a)는, 제2 돌출 돌기(123)의 내측면에 형성될 수 있다.
여기서, 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)는 앞서 서술한 제1 결합 돌기(122a) 및 제2 결합 돌기(123a)와 실질적으로 동일한 구성으로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 폐쇄단계(S300)는, 제1 결합 돌기(122a)에 제2 결합 돌기(123a)를 삽입한 상태로 결합하여 폐쇄할 수 있다.
구체적으로, 폐쇄단계(S300)는, 제1 결합 돌기(122a)가 형성된 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접은 후, 제2 결합 돌기(123a)가 형성된 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접어 제1 결합 돌기(122a)에 제2 결합 돌기(123a)를 삽입한 상태로 결합하여 폐쇄할 수 있다.
이에, 폐쇄단계(S300)에서 제2 플레이트(120)가 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접힐 경우, 겹쳐진 상태로 더욱 단단하게 결합하여 타설되는 시멘트 모르타르(300)의 압력으로 제2 플레이트(120)가 전방으로 밀리거나 벌어지는 현상이 발생하지 않도록 방지할 수 있다.
또한, 별도의 용접을 하지 않아도 되는 장점이 있다.
도 20은 도 19의 폐쇄단계를 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 21는 도 20에 보강 형강 삽입단계가 추가된 것을 도시한 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 폐쇄단계(S300)는, 1차 삽입단계(S310), 보강 폐쇄단계(S320), 2차 삽입단계(S330) 및 보강 고정부재 결합단계(S340)를 더 포함할 수 있다.
이전에, 한 쌍의 제2 플레이트(120)는 나사산을 형성하는 하나 이상의 관통 홀(124)을 포함할 수 있다.
여기서, 관통 홀(124)은 앞서 서술한 관통 홀(124)과 실질적으로 동일한 구성으로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 1차 삽입단계(S310)는, 관통 홀(124)에 보강 고정부재(400)를 1차 삽입하는 단계이다.
구체적으로, 1차 삽입단계(S310)는, 보강 고정 볼트(410)를 일부가 전방으로 돌출되도록 관통 홀(124)에 관통시켜 삽입하는 단계이다.
보강 폐쇄단계(S320)는 보강 고정부재(400)가 1차 체결된 상태의 한 쌍의 제2 플레이트(120)를 접힘 홈(121)을 기준으로 내측으로 접어 폐쇄할 수 있다.
구체적으로 보강 폐쇄단계(S320)는 보강 고정 볼트(410)가 체결된 상태에서 폐쇄할 수 있다.
2차 삽입단계(S330)는 보강 고정부재(400)를 관통 홀(124) 내측으로 더 삽입하는 단계이다.
구체적으로 2차 삽입단계(S330)는, 보강 고정 볼트(410)가 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와트(430)가 체결될 수 있을 정도의 길이가 전방으로 돌출되도록 삽입하는 것이 바람직하다.
보강 고정부재 결합단계(S340)는, 보강 고정부재(400)를 제2 플레이트(120)에 체결하여 결합할 수 있다.
구체적으로, 보강 고정부재 결합단계(S340)는, 전방으로 돌출된 보강 고정 볼트(410)에 보강 고정 와트(430)를 삽입하고, 보강 고정 너트(420)를 체결하여 결합할 수 있다.
이후, 타설단계(S400)에서 시멘트 모르타르(300)가 타설되어 굳어지면, 보강 고정부재(400)는 메인 형강(100)과 일체화되고, 보강 고정부재(400)가 보강재 역할을 하여 별도의 보강재를 추가하지 않아도 전단강도가 보강되는 장점이 있다.
도 21을 참조하면, 폐쇄단계(S300)는, 2차 삽입단계(S330) 이후에, 보강 형강 삽입단계(S335)를 더 포함할 수 있다.
보강 형강 삽입단계(S335)는, 메인 형강(100)의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 보강 고정부재(400)와 대응되는 위치에 연결 홀(미도시)이 형성된 보강 형강(500)을 삽입하는 단계이다.
구체적으로, 보강 형강 삽입단계(S335)는, 접힌 상태의 제2 플레이트(120)를 감싸도록 형성된 보강 형강(500)을 연결 홀에 보강 고정 볼트(410)가 관통하도록 삽입할 수 있다.
이후, 보강 고정부재 결합단계(S340)에서 보강 고정 너트(420) 및 보강 고정 와트(430)에 의해 체결되어 결합될 수 있다.
이후, 타설단계(S400)에서 시멘트 모르타르(300)가 타설되어 굳어지면 보강 고정부재(400)에 의해 결합된 보강 형강(500)은 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
이에 따라, 보강 형강(500)은, 기둥(P)에 가해지는 충격을 더욱 분산시켜 전단강도를 보강할 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법에 보강부재 준비단계 및 보강부재 결합단계가 추가된 것을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법(S1)은, 보강부재 준비단계(S230) 및 보강부재 결합단계(S260)를 더 포함할 수 있다.
보강부재 준비단계(S230)는 다면체 형상의 형강에 고정부재(200)가 관통하는 삽입 홀(610) 및 높이 방향으로 다수의 인입 홀(620)이 형성된 보강부재(600)를 준비하는 단계이다.
이때, 보강부재 준비단계(S230)는, 삽입과정에서 제2 플레이트(120)와 맞닿아 제2 플레이트(120)가 훼손되는 것을 방지하기 위해 양 측면이 제2 플레이트(120)와 이격되는 길이로 보강부재(600)를 형성하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 다양한 길이로 형성될 수 있다.
또한, 보강부재 준비단계(S230)는, 보강부재(600)에 높이 방향으로 관통하는 다수의 인입 홀(620)을 더 형성할 수 있다.
이에, 시멘트 모르타르(300)가 타설될 경우, 보강부재(600)에 의해 시멘트 모르타르(300)가 밑으로 내려가지 못하는 작업 곤란성을 방지할 수 있다.
또한, 보강부재 준비단계(S230)는 보강부재(600)의 내부에 수용공간을 더 형성하고, 수용공간에 미세구슬(미도시)을 충진할 수 있다.
구체적으로, 수용공간은, 삽입 홀(610) 및 인입 홀(620)이 형성되지 않은 면에 형성될 수 있다.
이에, 보강부재(600)는, 지진이 발생할 경우, 미세구슬이 수용공간 안에서 진동에 의해 움직여 진동을 흡수할 수 있다.
보강부재 결합단계(S260)는, 삽입 홀(610)에 고정부재(200)가 관통하도록 보강부재(600)를 삽입하는 단계이다.
구체적으로, 보강부재 결합단계(S260)는, 전방으로 돌출된 앵커 볼트(210)에 보강부재(600)를 삽입할 수 있다.
이후, 타설단계(S400)에서 시멘트 모르타르(300)가 타설되어 굳어지면 보강부재(600)는, 별도의 용접을 하지 않고 단단하게 결합할 수 있고, 보강부재(600)가 메인 형강(100)과 일체화됨으로써, 기둥(P)에 가해지는 충격을 더욱 분산시켜 전단강도를 보강할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 장치, 그 장치에 포함된 구성 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : CFT 내진보강 구조체
100 : 메인 형강
100S : 완충 공간
110 : 제1 플레이트
111 : 결합 홀
120 : 제2 플레이트
121 : 접힘 홈
122 : 제1 돌출 돌기
122a : 제1 결합 돌기
123 : 제2 돌출 돌기
123a : 제2 결합 돌기
124 : 관통 홀
200 : 고정부재
210 : 앵커 볼트
220 : 앵커 너트
300 : 시멘트 모르타르
400 : 보강 고정부재
410 : 보강 고정 볼트
420 : 보강 고정 너트
430 : 보강 고정 와셔
500 : 보강 형강
600 : 보강부재
610 : 삽입 홀
620 : 인입 홀
P : 기둥

Claims (12)

  1. 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 구조에 있어서,
    판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성되되, 상기 기둥의 전면에 결합되는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장되어 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강 및
    상기 결합 홀을 관통하고 상기 기둥에 삽입되어 상기 기둥과 상기 제1 플레이트를 체결 고정하는 다수의 고정부재를 포함하고,
    상기 메인 형강은,
    상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접혀 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간에 시멘트 모르타르가 타설되는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 상기 제2 플레이트는,
    하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제1 돌출 돌기를 포함하고,
    다른 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제2 돌출 돌기를 포함하며,
    상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접힐 경우 상기 제1 돌출 돌기와 상기 제2 돌출 돌기가 겹쳐진 상태로 결합하는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 플레이트는,
    나사산이 형성된 하나 이상의 관통 홀을 포함하고,
    상기 CFT 내진보강 구조체는,
    전단강도를 보강하기 위하여 상기 관통 홀을 관통하여 고정되는 보강 고정부재를 더 포함하는 CFT 내진보강 구조체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 CFT 내진보강 구조체는,
    상기 메인 형강의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 상기 보강 고정부재와 대응되는 위치에 연결 홀이 형성된 보강 형강을 더 포함하는 CFT 내진보강 구조체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 CFT 내진보강 구조체는,
    다면체 형상의 형강으로 형성되되, 상기 고정부재가 관통하는 삽입 홀이 형성되어 상기 고정부재와 연결되고, 높이 방향으로 다수의 인입 홀을 형성하는 보강부재를 더 포함하는 CFT 내진보강 구조체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 보강부재는,
    내부에 다수개의 수용공간을 형성하고, 상기 수용공간에 미세구슬이 충진되어, 지진이 발생할 경우, 상기 미세구슬이 상기 수용공간 안에서 움직여 진동을 흡수하는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체.
  7. 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 기둥을 보강하는 내진보강 공법에 있어서,
    판의 형태로 하나 이상의 결합 홀이 형성된 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 양 측면으로부터 연장 형성되고 내면에 수직 방향을 따라 형성된 접힘 홈을 포함하는 한 쌍의 제2 플레이트로 이루어지는 메인 형강을 준비하는 메인 형강 준비단계;
    상기 기둥의 전면에 제1 플레이트를 밀접하고 상기 결합 홀에 고정부재를 관통시켜, 상기 고정부재의 일부가 상기 제1 플레이트의 외부로 노출되도록 상기 기둥에 삽입하여 상기 기둥과 상기 메인 형강을 체결 고정하는 체결단계;
    상기 제2 플레이트를 상기 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접어 완충 공간을 형성하는 폐쇄단계 및
    상기 완충 공간에 시멘트 모르타르를 타설하는 타설단계를 포함하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
  8. 제 7항에 있어서,
    한 쌍의 상기 제2 플레이트는,
    하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 내측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제1 돌출 돌기를 포함하고,
    다른 하나의 상기 제2 플레이트의 끝 단 외측면으로부터 전측방향으로 연장되어 형성된 제2 돌출 돌기를 포함하며,
    상기 폐쇄단계는,
    상기 제1 돌출 돌기와 상기 제2 돌출 돌기를 겹쳐진 상태로 결합하여 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 플레이트는
    나사산을 형성하는 하나 이상의 관통 홀을 포함하고,
    상기 폐쇄단계는,
    상기 관통 홀에 보강 고정부재를 1차 삽입하는 1차 삽입단계;
    상기 보강 고정부재가 1차 체결된 상태의 한 쌍의 상기 제2 플레이트를 접힘 홈을 기준으로 내측으로 접어 폐쇄하는 보강 폐쇄단계;
    상기 보강 고정부재를 상기 관통 홀 내측으로 더 삽입하는 2차 삽입단계 2차 삽입단계 및
    상기 보강 고정부재를 상기 제2 플레이트에 체결하여 결합하는 보강 고정부재 결합단계를 포함하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
  10. 제 9항에 있어서,
    폐쇄단계는,
    상기 2차 삽입단계 이후에,
    상기 메인 형강의 전면을 감싸도록 판의 형태로 형성되되, 상기 보강 고정부재와 대응되는 위치에 연결 홀이 형성된 보강 형강을 삽입하는 보강 형강 삽입단계를 더 포함하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 폐쇄단계 이전에,
    다면체 형상의 형강에 상기 고정부재가 관통하는 삽입 홀 및 높이 방향으로 다수의 인입 홀이 형성된 보강부재를 준비하는 보강부재 준비단계 및
    상기 삽입 홀에 상기 고정부재가 관통하도록 상기 보강부재를 삽입하는 보강부재 결합단계를 포함하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 보강부재 준비단계는,
    상기 보강부재의 내부에 수용공간을 더 형성하고, 상기 수용공간에 미세구슬을 충진하는 것을 특징으로 하는 CFT 내진보강 구조체를 이용한 내진보강 공법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002309694A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Matsuo Shokai:Kk 組立ブロック、及び、梁兼用の中空柱、連結ジョイント、目地具
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KR102143566B1 (ko) * 2019-09-16 2020-08-11 (주)아리수엔지니어링 패널존 보강 고정구를 이용한 내진 보강 구조 및 이의 시공 방법

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