KR20230082985A - A seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비내진 기둥구조물을 대상으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법에 관한 것으로, (a) 시공대상 기둥구조물 외주면에 표면 구속용 스페이서를 시공하는 단계; (b) 상기 표면 구속용 스페이서의 외주면으로부터 일정 간격 이격하여 형상기억합금 메쉬를 가설치하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 가설치된 상기 형상기억합금 메쉬에 열을 가함으로써 상기 형상기억합금 메쉬를 수축시켜 상기 표면 구속용 스페이서를 압박하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법은 기둥구조물 표면에 형상기억합금 메쉬를 가설치하고 열을 가함으로써 수축하여 시공자가 직접 형상기억합금 메쉬를 체결하여 프리스트레스를 가할 필요없이 기둥구조물 표면에 구속력을 발생시킬 수 있으며, 기둥구조물 표면에 표면 구속용 스페이서를 마련하여 각형의 기둥구조물이라도 형상기억합금 메쉬의 구속력이 기둥구조물 표면에 전달될 수 있고, 표면 구속용 스페이서 표면에 이탈방지용 홈이 마련되어 형상기억합금 메쉬의 수축과정 중 메쉬가 이탈하거나 표면 구속용 스페이서가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh for a non-seismic column structure, comprising: (a) constructing a spacer for surface restraint on an outer circumferential surface of a column structure to be constructed; (b) temporarily installing a shape memory alloy mesh at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the surface restraining spacer; (c) by applying heat to the shape memory alloy mesh temporarily installed in step (b) to shrink the shape memory alloy mesh and pressing the spacer for constraining the surface.
In the seismic reinforcement method using the shape memory alloy mesh according to the present invention, the shape memory alloy mesh is temporarily installed on the surface of the column structure and contracted by applying heat, so that the constructor directly fastens the shape memory alloy mesh to form a column structure without the need to apply prestress A restraining force can be generated on the surface, and by providing spacers for surface restraint on the surface of the column structure, even if it is a prismatic column structure, the restraining force of the shape memory alloy mesh can be transmitted to the surface of the column structure. This is provided and has the advantage of preventing the mesh from escaping or the surface restraining spacer from being damaged during the contraction process of the shape memory alloy mesh.

Description

형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법{A seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh}Seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh {A seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh}

본 발명은 비내진 기둥구조물을 대상으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 RC 기둥의 외면에 표면 구속용 스페이서를 시공하고, 스페이서 외면에 형상기억합금 와이어로 구성된 메쉬를 시공함으로써 형상기억함금 메쉬의 수축에 의한 구속력으로 RC 기둥의 강성과 연성 거동이 변화하여 내진성능을 향상시킬 수 있는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh for a non-seismic column structure. It relates to an earthquake-resistant reinforcement method using a shape-memory alloy mesh that can improve seismic performance by changing the rigidity and ductility behavior of an RC column due to the constraining force caused by the contraction of the shape-memory alloy mesh by constructing the mesh.

일반적으로 콘크리트 구조물은 시멘트, 골재, 혼화재 등 서로 물성이 다른 재료들이 혼합되어 이루어져 있으며, 최근 들어 구조물의 고강도화 및 환경문제로 인한 내구성능의 저하에 따른 구조적 보수, 보강 뿐 아니라 구조물의 노후화나 내진 규정의 강화에 따른 구조물의 내진보강에 대한 요구가 증가하고 있다.In general, concrete structures are composed of a mixture of materials with different physical properties, such as cement, aggregate, and admixture. The demand for seismic reinforcement of structures is increasing according to the reinforcement of the structure.

최근 콘크리트 구조물의 형태가 다양화되고 복잡해짐에 따라, 설계하중보다 많은 하중이 가해지는 경우가 많으며, 콘크리트 구조물의 노화로 인한 성능 저하나 균열 등의 손상 등을 방지하는 경우 콘크리트 구조물 자체의 붕괴나 내진 성능이 떨어지는 등 대형 사고로 확대될 위험성도 존재하게 된다.Recently, as the shape of concrete structures has diversified and become more complex, loads greater than the design loads are often applied. In the case of preventing damage such as performance degradation or cracks due to aging of concrete structures, the collapse of the concrete structure itself or There is also a risk of expanding into a major accident, such as poor seismic performance.

한편, 기존 콘크리트 구조물의 내진보강 방법에는 크게 3가지가 있으며, 첫째로는 구조물의 인성을 증대시키는 방법, 둘째로는 구조물의 수평 내력을 증대시키는 방법, 그리고 구조물에 대한 지진입력을 감소시키는 방법이 있다.On the other hand, there are three major methods of seismic reinforcement of existing concrete structures. First, the method of increasing the toughness of the structure, the second method of increasing the horizontal load capacity of the structure, and the method of reducing the seismic input to the structure are there is.

이 중 구조물의 인성을 증대시키는 방법으로는 콘크리트 기둥을 구속하면, 콘크리트의 강도가 개선됨과 동시에 인성이 향상되는 것으로 알려져 있으며, 종래에는 탄소 섬유나 아라미드 섬유로 구성되는 섬유 시트를 콘크리트 표면에 섬유 강화 플라스틱(FRP)으로서 시공하여 구조물의 강도나 인성을 향상시키는 공법이 이루어지고 있다.Among them, as a method of increasing the toughness of a structure, it is known that when a concrete column is restrained, the strength of the concrete is improved and the toughness is improved at the same time. A construction method for improving the strength and toughness of a structure by constructing it as plastic (FRP) is being made.

또 다른 구조물의 인성을 증대시키는 방법으로는 콘크리트 기둥에 와이어를 감는 방법이 있으며, 다수의 와이어를 서로 연결하여 메쉬 형상으로 만들어 기둥의 외주면에 감는 방법이 있다. 그러나 이러한 와이어 또는 메쉬의 시공은 콘크리트 기둥에 구속력을 발생시키기 위해 시공자가 프리스트레스를 가해야하는데 와이어 또는 메쉬의 형상에 있어 프리스트레스를 가하기에 어려움이 있다. 최근에는 시공자가 직접 프리스트레스를 가할 필요없이 와이어 또는 메쉬를 형상기억합금으로 제조하여 열을 가함으로써 기둥구조물에 대한 구속력을 발생시키는 기술이 등장했으며 이에 대한 구체적인 구성은 하기 [특허문헌 1]에 상세히 개시되어 있다.Another method of increasing the toughness of a structure includes a method of winding a wire around a concrete column, and a method of connecting a plurality of wires to each other to form a mesh shape and winding it around the outer circumferential surface of the column. However, in the construction of such a wire or mesh, the constructor must apply pre-stress to generate a restraining force on the concrete column, but it is difficult to apply the pre-stress in the shape of the wire or mesh. Recently, a technique for generating a binding force for a column structure by applying heat to a wire or mesh made of a shape memory alloy without the need for a constructor to directly apply prestress has emerged, and the specific configuration thereof is disclosed in detail in [Patent Document 1] has been

[특허문헌 1은] 건설 구조물용 보강 구조체로서, 콘크리트 기둥의 외측을 감싸고, 메쉬(Mesh) 형상의 형상기억합금으로 만들어진 와이어메쉬, 상기 와이어메쉬의 양 단부를 고정 결합하는 고정수단, 및 상기 와이어메쉬에 열을 공급할 수 있는 히터부를 포함하는 구성으로, 형상기억합금으로 만들어진 와이어메쉬에 열을 가할 경우 수축되어 콘크리트 기둥의 내하력 및 내진성능을 향상시킬 수 있다.[Patent Document 1] is a reinforcing structure for a construction structure, which wraps around the outside of a concrete column, a wire mesh made of a shape memory alloy in a mesh shape, a fixing means for fixing both ends of the wire mesh, and the wire With a configuration including a heater unit capable of supplying heat to the mesh, when heat is applied to the wire mesh made of shape memory alloy, it contracts to improve the load capacity and seismic performance of the concrete column.

그러나, [특허문헌 1]은 각형기둥에 대해 시공할 경우 기둥 모서리 등에 응력이 집중되어 기둥 표면 전체에 구속력을 가하기 곤란하고, 콘크리트 기둥 표면에 메쉬가 직접 시공되기 때문에 기둥 표면이 손상되는 등의 문제가 있다.However, in [Patent Document 1], when constructing a rectangular pillar, it is difficult to apply a restraining force to the entire surface of the pillar because stress is concentrated on the corner of the pillar, etc., and the mesh is directly applied to the surface of the concrete pillar, so the pillar surface is damaged. Problems such as there is

[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1443444호(2014.09.23. 공고)[Patent Document 1] Korean Patent Registration No. 10-1443444 (Announced on September 23, 2014)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기둥구조물 표면에 형상기억합금 메쉬를 가설치한 후 열을 가해 형상기억합금 메쉬를 수축시킴으로써 시공자가 직접 프리스트레스를 가할 필요없이 기둥구조물에 구속력을 가할 수 있는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to apply heat to shrink the shape memory alloy mesh after temporarily installing a shape memory alloy mesh on the surface of a columnar structure, so that the constructor can apply prestress directly It is to provide a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh that can apply a restraining force to a column structure without need.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기둥구조물 표면에 기둥구조물의 표면 구속용 스페이서를 설치함으로써 각형의 기둥구조물에도 형상기억합금 메쉬를 통해 구속력을 발휘할 수 있고, 또한 표면 구속용 스페이서의 표면에 이탈방지용 홈을 형성함으로써 형상기억합금 메쉬의 수축과정 중 메쉬가 이탈하거나 스페이서가 손상되는 것을 방지할 수 있는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to exert a restraining force through the shape memory alloy mesh even in a prismatic column structure by installing a spacer for surface restraint of the column structure on the surface of the column structure, and also a groove for preventing separation on the surface of the spacer for surface restraint To provide a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh that can prevent the mesh from escaping or the spacer from being damaged during the contraction process of the shape memory alloy mesh by forming a.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법은 비내진 기둥구조물의 내진보강 방법으로서, (a) 시공대상 기둥구조물 외주면에 표면 구속용 스페이서를 시공하는 단계, (b) 상기 표면 구속용 스페이서의 외주면으로부터 일정 간격 이격하여 형상기억합금 메쉬를 가설치하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 가설치된 상기 형상기억합금 메쉬에 열을 가함으로써 상기 형상기억합금 메쉬를 수축시켜 상기 표면 구속용 스페이서를 압박하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an earthquake-resistant reinforcement method using a shape memory alloy mesh according to the present invention is a method for earthquake-resistant reinforcement of a non-seismic column structure, comprising the steps of (a) constructing a spacer for surface restraint on the outer circumferential surface of the column structure to be constructed. , (b) temporarily installing a shape memory alloy mesh at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the surface restraining spacer, (c) applying heat to the shape memory alloy mesh temporarily installed in step (b) to obtain the shape It characterized in that it comprises the step of compressing the spacer for surface restraint by shrinking the memory alloy mesh.

또한, 상기 표면 구속용 스페이서는 상기 형상기억합금 메쉬와의 접촉면적을 증가시킬 수 있도록 원형 또는 타원형의 기둥형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the surface restraining spacer is characterized in that formed in a circular or elliptical columnar shape to increase the contact area with the shape memory alloy mesh.

또한, 상기 표면 구속용 스페이서의 표면에는 상기 형상기억합금 메쉬의 종선과 횡선 중 적어도 어느 하나가 압입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a surface of the spacer for surface restraint is characterized in that a groove is formed into which at least one of the longitudinal and transverse lines of the shape memory alloy mesh is press-fitted.

또한, 상기 형상기억합금 메쉬는 양단부가 전개되며, 상기 각각의 단부를 고정 결합하는 체결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the shape memory alloy mesh is characterized in that both ends are deployed, further comprising fastening means for fixing and coupling the respective ends.

또한, 상기 형상기억합금 메쉬는 중공의 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the shape memory alloy mesh is characterized in that formed in a hollow cylindrical shape.

본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법은 기둥구조물 표면에 형상기억합금 메쉬를 가설치하고 열을 가함으로써 수축하여 시공자가 직접 형상기억합금 메쉬를 체결하여 프리스트레스를 가할 필요없이 기둥구조물 표면에 구속력을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.In the seismic reinforcement method using the shape memory alloy mesh according to the present invention, the shape memory alloy mesh is temporarily installed on the surface of the column structure and contracted by applying heat, so that the constructor directly fastens the shape memory alloy mesh to form a column structure without the need to apply prestress It has the advantage of generating a restraining force on the surface.

또한, 본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법은 기둥구조물 표면에 표면 구속용 스페이서를 마련하여 각형의 기둥구조물이라도 형상기억합금 메쉬의 구속력이 기둥구조물 표면에 전달될 수 있고, 표면 구속용 스페이서 표면에 이탈방지용 홈이 마련되어 형상기억합금 메쉬의 수축과정 중 메쉬가 이탈하거나 표면 구속용 스페이서가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the seismic reinforcement method using the shape memory alloy mesh according to the present invention provides a spacer for surface restraint on the surface of the column structure so that even if it is a prismatic column structure, the binding force of the shape memory alloy mesh can be transmitted to the surface of the column structure, An anti-separation groove is provided on the surface of the restraining spacer to prevent the mesh from escaping or the surface restraining spacer from being damaged during shrinkage of the shape memory alloy mesh.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강이 시공된 내진보강체를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강이 시공된 내진보강체를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표면 구속용 스페이서를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 표면 구속용 스페이서를 나타낸 도면, 및
도 5는 본 발명에 따른 체결수단이 적용된 형상기억합금 메쉬를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an earthquake-resistant reinforcing body with earthquake-resistant reinforcement using a shape memory alloy mesh according to a first embodiment of the present invention;
2 is a view showing an earthquake-resistant reinforcing body with earthquake-resistant reinforcement using a shape memory alloy mesh according to a second embodiment of the present invention;
3 is a view showing a spacer for surface restraint according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view showing a spacer for surface restraint according to a second embodiment of the present invention, and
5 is a view showing a shape memory alloy mesh to which the fastening means according to the present invention is applied.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described by describing embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강이 시공된 내진보강체를 나타낸 도면이고, 도 3과 도 4는 각각 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 표면 구속용 스페이서를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명에 따른 체결수단이 적용된 형상기억합금 메쉬를 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing an earthquake-resistant reinforcing body in which earthquake-resistant reinforcement using a shape memory alloy mesh according to the first and second embodiments of the present invention is constructed, respectively, and FIGS. 3 and 4 are respectively the present invention. Figure 5 is a view showing a surface restraint spacer according to the first embodiment and the second embodiment, Figure 5 is a view showing a shape memory alloy mesh to which the fastening means according to the present invention is applied.

본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 구조체(1)는 내진보강을 요하는 시공대상 기둥구조물(10, 11) 외주면에 표면 구속용 스페이서(20, 21)가 시공되고, 표면 구속용 스페이서(20, 21) 외주면에 시공되어 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 구속력을 가하는 형상기억합금 메쉬(30)를 포함하여 구성된다.In the seismic reinforcing structure 1 using the shape memory alloy mesh according to the present invention, spacers 20 and 21 for surface restraint are constructed on the outer circumferential surface of the column structures 10 and 11 to be constructed that require earthquake-resistant reinforcement, and surface restraint It is constructed to include a shape memory alloy mesh 30 applied to the outer circumferential surface of the spacers 20 and 21 to apply a restraining force to the spacers 20 and 21 for surface restraint.

또한, 일실시예에 따라 상기 형상기억합금 메쉬(30)는 각각의 단부를 고정결합하는 체결수단(40)을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, according to one embodiment, the shape memory alloy mesh 30 may be configured to further include fastening means 40 for fixedly coupling each end.

기둥구조물(10, 11)은 예를 들어, 비내진으로 시공된 손상 및 비손상 RC 기둥일 수 있으며, 구속력을 가함으로써 내진성능을 보강하기 위한 시공대상물이다. 본 발명의 제1실시예에서 기둥구조물은 원형기둥(10)이고, 제2실시예는 각형기둥(11) 예를 들어, 사각기둥으로 구성하였다.The pillar structures 10 and 11 may be, for example, non-damaged and non-damaged RC pillars constructed as non-seismic, and are construction objects for reinforcing seismic performance by applying a restraining force. In the first embodiment of the present invention, the column structure is a circular column (10), and the second embodiment is composed of a square column (11), for example, a square column.

표면 구속용 스페이서(20, 21)는 중공의 기둥형상의 간격재로, 상기 기둥구조물(10, 11)의 표면을 감싸 후술하는 형상기억합금 메쉬(30)에 의해 발생하는 구속력을 기둥구조물(10, 11)에 전달한다.본 발명의 제1실시예에서 표면 구속용 스페이서는 외주면이 원형 또는 타원형이고, 내면은 원형기둥(10)의 외주면과 대응하는 원형 형상의 제1스페이서(20)이고, 본 발명의 제2실시예에서 표면 구속용 스페이서는 외주면이 원형 또는 타원형이고, 내면은 각형기둥(11)의 외주면과 대응하는 각형 형상 예를 들어, 사각 형상의 제2스페이서(20)로 구성하였다.The spacers 20 and 21 for surface restraint are hollow columnar spacers, and cover the surfaces of the columnar structures 10 and 11 to reduce the binding force generated by the shape memory alloy mesh 30 described below. , 11). In the first embodiment of the present invention, the spacer for surface restraint has a circular or elliptical outer circumferential surface, and an inner surface is a first spacer 20 having a circular shape corresponding to the outer circumferential surface of the circular column 10, In the second embodiment of the present invention, the spacer for surface restraint has a circular or elliptical outer circumferential surface, and a square shape corresponding to the outer circumferential surface of the prismatic pillar 11 on the inner surface, for example, the second spacer 20 having a square shape. .

또한, 제1스페이서(20), 제2스페이서(21)의 외주면에는 후술하는 형상기억합금 메쉬(30)의 프리스트레싱 과정에서 형상기억합금 메쉬(30)가 틀어져 스페이서를 이탈하거나 스페이서에 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해 이탈방지홈(22, 23)이 형성될 수 있다. 이탈방지홈(22, 23)에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.In addition, in the process of prestressing the shape memory alloy mesh 30 to be described later on the outer circumferential surfaces of the first spacer 20 and the second spacer 21, the shape memory alloy mesh 30 is distorted and the spacer is separated or the spacer is damaged. In order to prevent this, separation prevention grooves 22 and 23 may be formed. A detailed description of the departure prevention grooves 22 and 23 will be described later.

형상기억합금 메쉬(30)는 중공의 원통형 망으로 표면 구속용 스페이서(20, 21)의 외주면에 하나 이상이 설치되고 프리스트레싱 되어 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 구속력을 가하는 메쉬부재로, 메쉬를 구성하는 와이어가 형상기억합금으로 구성된다.The shape memory alloy mesh 30 is a hollow cylindrical network, at least one of which is installed on the outer circumferential surface of the spacers 20 and 21 for surface restraint, and is prestressed to apply a restraining force to the spacers 20 and 21 for surface restraint. Mesh The wire constituting is composed of a shape memory alloy.

형상기억합금은 힘을 가해서 변형을 시켜도 본래의 형상을 기억하고 있어 조금만 가열해도 본래의 형상으로 복원하는 형상기억 효과를 가지는 합금으로, 본 발명의 형상기억합금은 니켈-티탄 합금과 동-아연 합금, 금-카드뮴 합금, 인듐-탈륨을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 본 발명에서 형상기억합금 메쉬(30)는 상기 기둥구조물(10, 11), 및 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 구속력이 가해지는 방향으로 형상기억되는 것을 특징으로 한다.A shape memory alloy is an alloy that has a shape memory effect that remembers its original shape even when deformed by applying force and restores its original shape even with a slight heating. The shape memory alloy of the present invention is a nickel-titanium alloy and a copper-zinc alloy , gold-cadmium alloy, indium-thallium may be used, but is not limited thereto. In the present invention, the shape memory alloy mesh 30 is characterized in that it is shape-memorized in a direction in which a restraining force is applied to the column structures 10 and 11 and the spacers 20 and 21 for surface restraint.

상기 형상기억합금으로 제조된 와이어의 제직을 통해 제1,2스페이서(20, 21)에 구속력을 가하기 위한 메쉬를 제작한다. 메쉬(30)의 직조 방법으로는 평직(Plain Weave), 능직(Twilled Weave), 첩직(Dutch Weave), 능첩직(Twilled Dutch Weave) 방식으로 제조될 수 있으나, 가장 일반적인 제작법으로는 종횡선 상호 상하 직각으로 교차하여 제직하는 평직 형상으로 종횡선이 평행하고 같은 간격으로 망이 구성할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니며 종선과 횡선이 사선으로 제직될 수 있다.A mesh for applying a restraining force to the first and second spacers 20 and 21 is manufactured by weaving a wire made of the shape memory alloy. As the weaving method of the mesh 30, it can be manufactured by Plain Weave, Twilled Weave, Dutch Weave, or Twilled Dutch Weave, but the most common manufacturing method is vertical and horizontal lines In a plain weave shape that crosses at right angles, vertical and horizontal lines are parallel and the net may be formed at equal intervals, but is not limited thereto, and the vertical and horizontal lines may be woven diagonally.

또한, 형상기억합금 메쉬(30)는 중공의 원통형 망의 일체로 제조될 수 있으나, 원통형 메쉬가 전개되는 망 형상으로 제조될 수 있으며, 이 경우 형상기억합금 메쉬(30)의 양단부에는 각각의 단부를 체결함으로써 원통형 망을 형성할 수 있는 체결부재(40)를 포함할 수 있다.In addition, the shape memory alloy mesh 30 may be manufactured as an integral part of a hollow cylindrical network, but may be manufactured in a network shape in which the cylindrical mesh is deployed. In this case, both ends of the shape memory alloy mesh 30 have respective ends. It may include a fastening member 40 capable of forming a cylindrical network by fastening.

체결부재(40)는 상기 형상기억합금 메쉬(30)의 양단부가 체결되도록 각각의 단부가 서로 체결력을 갖는 역할을 수행한다면 형상이나 체결 방법은 한정하는 것은 아니며 다양할 수 있다.The fastening member 40 is not limited to a shape or fastening method, and may vary if each end serves to have a fastening force to each other so that both ends of the shape memory alloy mesh 30 are fastened.

또한, 본 발명은 상기 형상기억합금 메쉬(30)가 형상기억 효과를 발휘하도록 내진보강 구조체(1)의 외부에서 형상기억합금 메쉬(30)에 열을 가하는 가열부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 가열부는 형상기억합금 메쉬(30)에 형상기억 효과를 일으키는 기능을 수행한다면 전기히터, 온풍기, 온수 등 한정하지 않는다.In addition, the present invention further includes a heating unit (not shown) for applying heat to the shape memory alloy mesh 30 from the outside of the earthquake-resistant reinforcing structure 1 so that the shape memory alloy mesh 30 exerts a shape memory effect. can The heating unit is not limited to an electric heater, a hot air heater, hot water, etc., as long as it performs a function of causing a shape memory effect on the shape memory alloy mesh 30 .

한편, 상술한 바와 같은 형상기억합금 메쉬(30)는 가열부에 의해 열이 가해지면 형상기억 효과로 상기 기둥구조물(10, 11), 및 표면 구속용 스페이서(20, 21)를 구속하는 방향 즉, 형상기억합금 메쉬(30)의 내측으로 수축하여 표면 구속용 스페이서(20, 21)를 구속한다. 이때, 형상기억합금 메쉬(30)는 스페이서(20, 21)를 구속하는 과정에서 스페이서(20, 21)의 외주면을 이탈하여 온전한 구속력을 가할 수 없게 되거나 특정 부위에 응력이 집중되거나 스페이서(20, 21)의 파손이 일어날 수 있다.On the other hand, the above-described shape memory alloy mesh 30 is in the direction of restraining the columnar structures 10 and 11 and the surface restraining spacers 20 and 21 with a shape memory effect when heat is applied by the heating unit, that is, , Shrinks to the inside of the shape memory alloy mesh 30 to constrain the spacers 20 and 21 for surface restraint. At this time, the shape memory alloy mesh 30 leaves the outer circumferential surface of the spacers 20 and 21 in the process of restraining the spacers 20 and 21, so that a complete restraining force cannot be applied, or stress is concentrated in a specific area, or the spacer 20, 21) may be damaged.

본 발명에서 표면 구속용 스페이서(20, 21)는 형상기억합금 메쉬(30)가 외주면으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈방지 홈(22, 23)을 포함할 수 있다. 이탈방지 홈(22, 23)은 형상기억합금 메쉬(30)를 구성하는 종선과 횡선 중 적어도 어느 하나가 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 압입될 수 있도록 표면 구속용 스페이서(20, 21)의 외주면에 형성된 홈으로, 형상기억합금 메쉬(30)의 종선이 압입되는 제1홈(22), 형상기억합금 메쉬(30)의 횡선이 압입되는 제2홈(23)이 형성되거나, 또는 제1홈(22)과 제2홈(23)이 모두 형성되어 형상기억합금 메쉬(30)가 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 압입될 수 있다.In the present invention, the surface restraining spacers 20 and 21 may include anti-separation grooves 22 and 23 for preventing the shape memory alloy mesh 30 from being separated from the outer circumferential surface. The separation prevention grooves 22 and 23 are spacers 20 and 21 for surface restraint so that at least one of the vertical and horizontal lines constituting the shape memory alloy mesh 30 can be press-fitted into the spacers 20 and 21 for surface restraint. As a groove formed on the outer circumferential surface of, the first groove 22 into which the vertical line of the shape memory alloy mesh 30 is press-fitted, the second groove 23 into which the horizontal line of the shape memory alloy mesh 30 is press-fitted is formed, or Both the first groove 22 and the second groove 23 are formed so that the shape memory alloy mesh 30 can be press-fitted into the surface restraining spacers 20 and 21 .

이와 같이 구성되는 내진보강 구조체(1)는 기둥구조물(10, 11) 표면에 형상기억합금 메쉬(30)를 가설치하고 열을 가함으로써 수축하여 시공자가 직접 형상기억합금 메쉬(30)를 체결하여 프리스트레스를 가할 필요없이 기둥구조물(10, 11) 표면에 구속력을 발생시킬 수 있으며, 기둥구조물(10, 11) 외주면에 설치된 표면 구속용 스페이서(20, 21)의 외주면에 형상기억합금 메쉬(30)의 이탈을 방지하는 이탈방지용 홈(22. 23)이 마련되기 때문에 메쉬(30)의 구속력이 기둥구조물(10, 11) 표면에 온전히 전달될 수 있고, 형상기억 효과에 의한 수축과정 중 메쉬(30)가 이탈되거나 표면 구속용 스페이서(20, 21)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The earthquake-resistant reinforcing structure 1 constructed as described above temporarily installs the shape memory alloy mesh 30 on the surface of the column structures 10 and 11 and shrinks by applying heat, so that the constructor directly fastens the shape memory alloy mesh 30 A restraining force can be generated on the surface of the column structures 10 and 11 without the need to apply prestress, and the shape memory alloy mesh 30 is formed on the outer circumferential surface of the spacers 20 and 21 for surface restraint installed on the outer circumferential surfaces of the column structures 10 and 11 Since the grooves 22 and 23 for preventing separation are provided, the binding force of the mesh 30 can be fully transmitted to the surface of the columnar structures 10 and 11, and the mesh 30 during the contraction process by the shape memory effect ) can be prevented from being separated or the spacers 20 and 21 for surface restraint are damaged.

이하에서는 본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a seismic reinforcement method using the shape memory alloy mesh according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법은 (a) 시공대상 기둥구조물 외주면에 표면 구속용 스페이서를 시공하는 단계, (b) 상기 표면 구속용 스페이서의 외주면으로부터 일정 간격 이격하여 형상기억합금 메쉬를 가설치하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 가설치된 상기 형상기억합금 메쉬에 열을 가함으로써 상기 형상기억합금 메쉬를 수축시켜 상기 표면 구속용 스페이서를 압박하는 단계를 포함하여 구성된다.An earthquake-resistant reinforcement method using a shape memory alloy mesh according to the present invention includes the steps of (a) constructing a spacer for surface restraint on the outer circumferential surface of a columnar structure to be constructed, (b) spaced apart from the outer circumferential surface of the spacer for surface restraint at a predetermined interval to form a shape memory Step of temporarily installing an alloy mesh; It consists of

먼저, 시공대상인 기둥구조물(10, 11)의 외주면에 표면 구속용 스페이서(20, 21)를 설치한다. 이때, 기둥구조물이 원형기둥(10)일 경우에는 외주면이 원형 또는 타원형이고 내면이 상기 원형기둥(10)에 대응하는 제1스페이서(20)를 설치하고, 기둥구조물이 각형기둥(11)일 경우에는 외주면이 원형 또는 타원형이고 내면이 상기 각형기둥(11)에 대응하는 제2스페이서(21)를 설치한다. (단계 (a))First, surface restraining spacers 20 and 21 are installed on the outer circumferential surfaces of the columnar structures 10 and 11 to be constructed. At this time, when the column structure is a circular column (10), the outer circumferential surface is circular or elliptical, and the inner surface is provided with a first spacer (20) corresponding to the circular column (10). If the column structure is a square column (11) A second spacer 21 having an outer circumferential surface having a circular or elliptical shape and an inner surface corresponding to the prismatic pillar 11 is installed. (Step (a))

다음으로, 상기 표면 구속용 스페이서(20, 21)의 외주면으로부터 일정간격 이격되도록 형상기억합금 메쉬(30)를 가설치한다. 이때, 형상기억합금 메쉬(30)는 내진보강 이전에 상기 표면 구속용 스페이서(20, 21)를 압박하는 형상으로 형상기억된 상태이며, 형상기억합금 메쉬(30)의 가설치는 중공의 원통형 메쉬를 표면 구속용 스페이서(20, 21) 외주 방향에 위치시키거나 전개된 형상기억합금 메쉬(30)의 양단부에 위치한 체결부재(40)를 체결함으로써 설치할 수 있다. (단계 (b))Next, a shape memory alloy mesh 30 is temporarily installed to be spaced apart from the outer circumferential surfaces of the surface restraining spacers 20 and 21 by a predetermined distance. At this time, the shape memory alloy mesh 30 is in a shape memory state in a shape that presses the surface restraining spacers 20 and 21 before seismic reinforcement, and the temporary position of the shape memory alloy mesh 30 is a hollow cylindrical mesh. It can be installed by positioning the spacers 20 and 21 for surface restraint in the outer circumferential direction or fastening the fastening members 40 located at both ends of the developed shape memory alloy mesh 30 . (step (b))

다음으로, 상기 가설치된 형상기억합금 메쉬(30)에 도시되지 않은 가열부가 열을 가하면, 형상기억합금 메쉬(30)는 형상기억 효과로 표면 구속용 스페이서(20, 21) 방향으로 수축하게 되고, 표면 구속용 스페이서(20, 21)에 구속력이 발생하게 된다. 표면 구속용 스페이서(20, 21)는 형상기억합금 메쉬(30)에 의한 구속력을 기둥구조물(10, 11)에 전달함으로써 기둥구조물(10, 11)의 강성과 인성이 증가하여 내진보강 효과가 발휘된다. (단계 (c))Next, when a heating unit (not shown) applies heat to the temporarily installed shape memory alloy mesh 30, the shape memory alloy mesh 30 shrinks in the direction of the surface restraint spacers 20 and 21 due to the shape memory effect , a restraining force is generated in the spacers 20 and 21 for surface restraint. The surface restraining spacers 20 and 21 transmit the restraining force of the shape memory alloy mesh 30 to the columnar structures 10 and 11, thereby increasing the rigidity and toughness of the columnar structures 10 and 11, thereby exhibiting an earthquake-resistant reinforcing effect. do. (Step (c))

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.

1 : 내진보강구조체 10 : 원형기둥
11 : 각형기둥 20 : 제1스페이서
21 : 제2스페이서 22 : 제1홈
23 : 제2홈 30 : 형상기억합금 메쉬
40 : 체결부재1: seismic reinforcing structure 10: circular column
11: prismatic column 20: first spacer
21: second spacer 22: first groove
23: second groove 30: shape memory alloy mesh
40: fastening member

Claims (5)

비내진 기둥구조물의 내진보강 방법으로서,
(a) 시공대상 기둥구조물 외주면에 표면 구속용 스페이서를 시공하는 단계;
(b) 상기 표면 구속용 스페이서의 외주면으로부터 일정 간격 이격하여 형상기억합금 메쉬를 가설치하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 가설치된 상기 형상기억합금 메쉬에 열을 가함으로써 상기 형상기억합금 메쉬를 수축시켜 상기 표면 구속용 스페이서를 압박하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법.As an earthquake-resistant reinforcing method for a non-seismic column structure,
(a) constructing spacers for surface restraint on the outer circumferential surface of the column structure to be constructed;
(b) temporarily installing a shape memory alloy mesh at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the surface restraining spacer;
(c) applying heat to the shape memory alloy mesh temporarily installed in step (b) to shrink the shape memory alloy mesh and compressing the spacer for constraining the surface of the shape memory alloy mesh, characterized in that it comprises Seismic reinforcement method using . 제1항에 있어서,
상기 표면 구속용 스페이서는 상기 형상기억합금 메쉬와의 접촉면적을 증가시킬 수 있도록 원형 또는 타원형의 기둥형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법.According to claim 1,
The surface restraining spacer is a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh, characterized in that formed in a circular or elliptical columnar shape to increase the contact area with the shape memory alloy mesh. 제2항에 있어서,
상기 표면 구속용 스페이서의 표면에는 상기 형상기억합금 메쉬의 종선과 횡선 중 적어도 어느 하나가 압입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법.According to claim 2,
Seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh, characterized in that a groove is formed on the surface of the surface restraining spacer into which at least one of the vertical and horizontal lines of the shape memory alloy mesh is press-fitted. 제3항에 있어서,
상기 형상기억합금 메쉬는 양단부가 전개되며, 상기 각각의 단부를 고정 결합하는 체결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법.According to claim 3,
The shape memory alloy mesh is expanded at both ends, and the seismic reinforcement method using the shape memory alloy mesh, characterized in that it further comprises a fastening means for fixing and coupling the respective ends. 제3항에 있어서,
상기 형상기억합금 메쉬는 중공의 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 메쉬를 활용한 내진보강 방법.
According to claim 3,
The shape memory alloy mesh is a seismic reinforcement method using a shape memory alloy mesh, characterized in that formed in a hollow cylindrical shape.
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