KR101690727B1 - Seismic retrofitting structure without an anchor and with no demage of the existing structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 천공작업이 요구되는 앵커를 사용하지 않으면서도 기설 구조체의 내진성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기설 구조체의 구조부재(기둥, 보, 슬래브)와 추가 설치되는 내진 보강프레임(또는 브레이스 등)과의 밀착도 및 일체성을 더욱 향상시킬 수 있는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관한 것으로, 기설 구조체(70)의 기둥, 보 또는 슬래브로 구획되는 사각틀(71)의 내측에 일정간격 이격된 상태로 삽입되는 보강프레임(10); 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임(10)에 설치되어 상기 보강프레임(10)의 전후면에 평행하게 연장되는 면외팽창방지판(20); 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임(10)의 외주면에 직교하는 방향으로 상기 보강프레임(10)에 설치되며 상기 면외팽창방지판(20)과 접합되는 면직팽창방지판(30); 상기 면외팽창방지판(20)과 상기 면직팽창방지판(30)에 둘러싸인 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되는 충전튜브(40); 및 상기 충전튜브(40)를 팽창시켜 상기 보강프레임(10)을 앵커 없이 상기 사각틀(71)에 고정하도록 상기 충전튜브(40)에 가압주입되어 경화되는 팽창충전재(50);를 포함한다.The present invention can improve the seismic performance of an existing structure without using an anchor which requires a drilling operation, and can improve the seismic performance of an existing seismic retrofit frame (or a brace And the like), and an anti-breaking steel construction of a non-anchor which does not damage the existing structure which can further improve the integrity. The present invention relates to an anti-breaking steel structure for a non-anchor which does not damage an existing structure, and is inserted into a square frame 71 partitioned by a column, a beam or a slab of an existing structure 70 at a predetermined distance A reinforcing frame (10); An out-of-plane expansion preventing plate (20) inserted in a spaced-apart space between the reinforcing frame (10) and the frame (71) and installed on the reinforcing frame (10) and extending parallel to the front and rear surfaces of the reinforcing frame (10); The outer frame 20 is inserted into the spaced space between the reinforcing frame 10 and the frame 71 and installed in the reinforcing frame 10 in a direction orthogonal to the outer circumferential surface of the reinforcing frame 10. A cotton expansion prevention plate (30) to be joined; A filling tube 40 inserted into the spaced space between the reinforcement frame 10 and the square frame 71 surrounded by the out-of-plane expansion prevention plate 20 and the non-expansion prevention plate 30; And an expandable filler (50) which is pressurized and hardened by being inflated into the fill tube (40) to expand the fill tube (40) and secure the reinforcement frame (10) to the bevel frame (71) without anchor.
Description
본 발명은 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 천공작업이 요구되는 앵커를 사용하지 않으면서도 기설 구조체의 내진성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기설 구조체의 구조부재(기둥, 보, 슬래브)와 추가 설치되는 내진 보강프레임(또는 브레이스 등)과의 밀착도 및 일체성을 더욱 향상시킬 수 있는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-breaking steel structure for an anchor that does not damage an existing structure, and more particularly, to an anti-breaking steel structure for an anchor that can improve seismic performance of an existing structure without using an anchor requiring drilling, To an anti-seismic steel structure for a non-anchor which does not damage an existing structural member which can further improve the integrity and integrity of a structural member (column, beam, slab) .
내진보강부재를 기설 구조체에 설치하는 공법에는 면내삽입공법 및 면외부착공법이 있다. Methods for installing an earthquake-proof reinforcement member on an existing structure include an in-plane insertion method and an out-of-plane construction method.
이중 면외부착공법은 기설 구조체의 외면 또는 바깥면에 보강프레임 및 브레이스(가새) 등 내진보강재를 부착하는 공법으로서, 지진발생시 기존 건물과 내진보강재가 따로 거동하여 내진보강효과를 발현하기 곤란하고, 지진력에 의해 내진보강재가 면외방향으로 탈락될 우려가 높았으며, 기설 구조체와 완전접착(일체화)하기 위해서는 매우 다량의 앵커를 사용하여야 하거나, 별도의 이탈방지장치(일례로 관통형 연결철물 등)를 설치해야 할 뿐만 아니라, 기설 구조체의 손상이 매우 심해 강도가 약한 오래된 건축물에는 사용이 제한되는 단점이 있었다.The double-faced exterior finishing method is a method of attaching an anti-seismic reinforcement such as a reinforcement frame and a brace (brace) to the outer or outer surface of the existing structure. It is difficult to exhibit the seismic reinforcement effect, It is highly likely that the seismic reinforcement will fall out in the out-of-plane direction due to the seismic force. In order to completely bond (integrate) with the existing structure, a very large amount of anchor should be used, or a separate separation prevention device (for example, In addition, it has a disadvantage that it is limited to use in old buildings where the strength of the existing structure is very weak due to the damage of the existing structure.
상기의 문제(특히, 면외 이탈/탈락) 등으로 인해 최근 국내에서도 면내삽입공법의 사용이 추천되며, 내진보강재를 면내에 삽입하는 방법으로는 후시공앵커철근설치공법이나 에폭시주입 접착공법 등이 있다.In recent years, the use of an in-plane inserting method has been recommended in Korea due to the above problems (particularly, out-of-plane deviation). Examples of the method of inserting an anti- seismic reinforcement into a surface include a post-construction anchor reinforcement installation method and an epoxy injection bonding method .
후시공앵커철근설치공법은 앵커철근을 기설 구조체에 설치한 후 보강프레임과의 사이에 무수축모르타르를 충전하는 것으로서, 한국등록특허 제10-1487806호(2015.01.23.등록, 강판 오픈 프레임의 재진댐퍼를 이용한 내진보강 공법)를 예로 들 수 있다.The anchor reinforcement installation method is to install an anchor reinforcing bar on the existing structure and to fill the non-shrinking mortar with the reinforcement frame. It is disclosed in Korean Registered Patent No. 10-1487806 (Registered on January 23, 2015, An earthquake-proof reinforcement method using a damper).
이 공법도 다량의 후시공앵커를 기설 구조체에 설치하므로 다량의 손상 발생하고, 기설 구조체 내부의 철근간섭으로 인해 설치개소 또는 깊이가 제한되었다.In this method, a large amount of post-construction anchor was installed on the existing structure, so that a large amount of damage occurred and the installation location or depth was limited due to the reinforcing bar interference inside the existing structure.
또한 에폭시주입 접착공법은 기설 구조체와 보강프레임을 케미컬앵커 등으로 고정/부착한 후, 그 사이를 에폭시로 주입 충전하여 접착하는 공법으로, 이 공법의 예로는 한국 등록특허 제10-1453407호(2014.10.15.등록, 키홀 타입 고력볼트 접합방식의 이중 C형강을 이용한 기둥의 내진보강방법)나 한국 등록특허 제10-1435624호(2014.08.22.등록, 다방향으로 제조된 탄소섬유판 및 메카니컬 앵커를 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단, 및 내진성능 향상 보강공법) 등을 들 수 있다.The epoxy injection bonding method is a method of fixing / attaching an existing structure and a reinforcing frame with a chemical anchor or the like, and then injecting and filling the space therebetween with an epoxy. An example of this method is Korean Patent No. 10-1453407 Registered, method of seismic strengthening of columns using double C-shaped steel of keyhole-type high-strength bolted joints) Korean Registered Patent No. 10-1435624 (2014.08.22. Registered carbon fiber plate and mechanical anchor Shear, and seismic performance enhancement of reinforced concrete structures).
이 공법도 다량의 케미컬앵커 등을 사용하므로 기설 구조체의 손상을 방지할 수 없었으며, 실시공시 고가의 에폭시가 다량으로 사용되어 비경제적일 뿐만 아니라, 일반적인 에폭시주입제는 경화과정 중 체적수축이 커서 일체화가 곤란하고, 내화성 및 환경성 등이 불량하였다. 또한 에폭시주입제의 열팽창계수(선팽창계수) 또는 탄성계수가 기설 구조체나 보강프레임과 크게 다르기 때문에 장기적인 거동에 문제(열팽창계수 차이에 따른 장기적 접착력 저하, 또한 탄성계수 차이에 따른 지진시 일체 거동 곤란 등)가 있었다.Since this method also uses a large amount of chemical anchors, damage to the existing structure can not be prevented. In addition, since the expensive epoxy is used in a large amount, it is not only economical but also the general epoxy injection agent has a large volume shrinkage during the curing process It is difficult to integrate, and the fire resistance and environmental properties are poor. In addition, since the thermal expansion coefficient (coefficient of linear expansion) or elastic modulus of the epoxy injecting agent is significantly different from that of the existing structure or the reinforcing frame, there is a problem in long-term behavior (a decrease in long-term adhesive strength due to a difference in thermal expansion coefficient, ).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 천공작업이 요구되는 앵커를 사용하지 않으면서도 기설 구조체의 내진성능을 향상시킬 수 있는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a non-anchoring structure capable of improving seismic performance of an existing structure without using an anchor, My progress is to provide steel structures.
본 발명의 다른 목적은, 기설 구조체의 구조부재(기둥, 보, 슬래브)와 추가 설치되는 내진 보강프레임(또는 브레이스 등)과의 밀착도 및 일체성을 더욱 향상시킬 수 있는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a structural member that does not damage an existing structural member capable of further improving the degree of adhesion and integrity between a structural member (column, beam, slab) of an existing structural member and a seismic reinforcing frame (or brace, It is to provide steel reinforcement of non-anchors.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관한 것으로, 기설 구조체의 기둥, 보 또는 슬래브로 구획되는 사각틀의 내측에 일정간격 이격된 상태로 삽입되는 보강프레임; 상기 보강프레임과 사각틀 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임에 설치되어 상기 보강프레임의 전후면에 평행하게 연장되는 면외팽창방지판; 상기 보강프레임과 사각틀 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임의 외주면에 직교하는 방향으로 상기 보강프레임에 설치되며 상기 면외팽창방지판과 접합되는 면직팽창방지판; 상기 면외팽창방지판과 상기 면직팽창방지판에 둘러싸인 상기 보강프레임과 사각틀 사이의 이격된 공간에 삽입되는 충전튜브; 및 상기 충전튜브를 팽창시켜 상기 보강프레임을 앵커 없이 상기 사각틀에 고정하도록 상기 충전튜브에 가압주입되어 경화되는 팽창충전재;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an anti-breaking steel structure for a non-anchor which does not damage an existing structure, and is characterized in that an inner side of a square frame divided by a column, A reinforcing frame inserted at a predetermined distance from the frame; An out-of-plane expansion preventing plate inserted in the spaced-apart space between the reinforcing frame and the frame and extending in parallel to the front and rear surfaces of the reinforcing frame; An inflatable restraint plate inserted in the spaced space between the reinforcing frame and the crush frame and provided on the reinforcing frame in a direction orthogonal to the outer circumferential surface of the reinforcing frame and joined to the out-side inflation prevention plate; A filling tube inserted into the spaced-apart space between the reinforcing frame and the square frame surrounded by the out-of-plane expansion prevention plate and the non-expansion bulge; And an inflating filler which is inflated and hardened by inflating the inflating tube to fix the inflating frame to the crushing frame without anchor.
그리고 상기 사각틀 내면에는, 상기 충전튜브와 사각틀 내면과의 마찰저항력을 증대시키기 위하여 돌기형 마찰저항기구가 설치될 수 있다.In addition, a protruding frictional resistance mechanism may be installed on the inner surface of the rectangular frame to increase the frictional resistance between the charging tube and the inner surface of the frame.
이때 상기 돌기형 마찰저항기구는 상기 사각틀의 내주면 방향으로 돌출 및 함몰이 반복되는 파형형태로 구성될 수 있다.At this time, the protruding frictional resistance mechanism may be formed in a waveform shape in which protrusion and depression are repeated in the direction of the inner peripheral surface of the square frame.
이러한 돌기형 마찰저항기구는, 상기 사각틀 내면에 타설되는 바탕조정모르타르와, 상기 바탕조정모르타르에 일부가 노출되게 매립되는 돌기형 철물을 포함하여 구성된다. The protruding frictional resistance mechanism includes a desk adjusting mortar disposed on the inner surface of the square frame, and a protruding rigid member partially buried in the desk adjusting mortar.
또한 상기 보강프레임의 외주면에는, 상기 충전튜브와의 미끄러짐저항 성능을 향상시키기 위하여 전단키가 돌출 형성될 수 있다.Also, on the outer circumferential surface of the reinforcing frame, a shear key may be protruded to improve the sliding resistance performance with the filling tube.
그리고 상기 충전튜브는, 상기 팽창충전재가 내부로 주입되어 팽창되는 본체와, 상기 본체의 일단에 연결된 주입호스부와, 일단은 상기 주입호스부와 연결되고 타단은 팽창충전재 압송호스와 연결되며 상기 팽창충전재의 주입 및 차단을 선택할 수 있는 개폐장치를 구비하는 연결밸브를 포함한다.The filling tube includes a main body into which the inflated filler is inflated and inflated, an inflation hose part connected to one end of the main body, one end connected to the infusion hose part and the other end connected to an inflating filler pressurization hose, And a connection valve having an opening / closing device for selecting the injection and blocking of the filler.
이때 상기 본체는, 섬유로 직조된 원통형 섬유시트와, 상기 섬유시트의 외표면에 코팅된 수지코팅층으로 구성될 수 있다.At this time, the main body may be composed of a cylindrical fiber sheet woven with fibers and a resin coating layer coated on the outer surface of the fiber sheet.
아울러, 상기 팽창충전재는 +0.1% 이상의 팽창율과, 무타격 테이블플로우 230㎜ 이상의 유동성과, 40㎫ 이상의 압축강도를 갖는 것이 바람직하다.The expanded filler preferably has an expansion rate of + 0.1% or more, a fluidity of 230 mm or more of no-striking table flow, and a compressive strength of 40 MPa or more.
본 발명에 따른 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 따르면, 보강프레임의 외주면(접합면)에 설치된 면외팽창방지판 및 면직팽창방치판에 의해 팽창충전재의 팽창력을 면외방향이 아닌 면내방향(즉, 보강프레임과 기존 구조체 사이의 방향)으로 집중 또는 유도시켜 기설 구조체와 보강프레임의 일체성을 보다 확실하게 확보할 수 있는 장점이 있다.According to the non-anchor steel anti-skid steel structure which does not damage the existing structure according to the present invention, the inflating force of the inflating filler is controlled in the in-plane direction by the out-side inflation preventing plate and the cotton inflation stopping plate provided on the outer peripheral surface (That is, the direction between the reinforcing frame and the existing structure), thereby ensuring the integrity of the existing structure and the reinforcing frame more reliably.
그리고 본 발명에 따르면, 면외팽창방지판에 의해 보강프레임의 접합부 외주면을 보강함으로서 프레임 접합부의 강성 및 내력을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 충전튜브 및 팽창충전재를 보호(노출방지)함으로서 외력에 의한 손상 우려를 저감킬 수 있다.According to the present invention, by reinforcing the outer circumferential surface of the joint portion of the reinforcing frame by the out-of-plane expansion preventing plate, the rigidity and proof stress of the frame joint are further improved, and furthermore, the protection of the filling tube and the inflating filler Can be reduced.
또한 본 발명에 따르면, 보강프레임의 외주면에 설치된 면외팽창방지판, 면직팽창방지판 및 전단키의 마찰력 향상에 의한 팽창충전재와 보강프레임의 일체화, 및 기설 구조체 표면에 설치된 마찰저항기구의 마찰력 향상에 의해 팽창충전재와 기설 구조체와의 일체화에 의해 내진보강력을 더욱 향상시키는 효과가 있다.Further, according to the present invention, by integrating the reinforcing frame with the inflation filler by improving the frictional force of the out-of-plane inflation preventing plate, the inflation preventing plate and the shear key provided on the outer circumferential surface of the reinforcing frame, and improving the frictional resistance of the frictional resistance mechanism provided on the surface of the existing structure It is possible to further improve the endurance strength by integrating the expanded filler and the existing structure.
특히, 기설 구조물의 면내에 설치되는 보강프레임의 접합부를 충전튜브에 충전시킨 팽창충전재의 면내방향 팽창력에 의해 확실히 고정시켜 기설 구조체로부터의 작용응력을 즉시 전달하므로 내진보강 효과를 증진시킬 수 있다.In particular, since the joint portion of the reinforcing frame provided in the face of the existing structure is securely fixed by the in-plane expansion force of the expanded filler filled in the filling tube, the working stress from the existing structure is immediately transmitted.
그리고 본 발명에 따르면, 팽창충전재의 면내방향 팽창응력에 의해 기설 구조체로부터 보강프레임으로의 응력전달성능이 크게 향상되어 지진시 보강프레임이 즉시 거동할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the stress transmission performance from the existing structure to the reinforcing frame is greatly improved by the in-plane expansion stress of the expandable filler, and the reinforcing frame can immediately behave in case of an earthquake.
더욱이, 본 발명에 따르면, 건물에 수평외력이 작용하여 구조체가 변형된 경우에도 보강프레임과 기설 구조체와의 일체성이 확보되어 응력전달이 확실히 확보되는 가시적 효과도 발휘할 수 있다.Further, according to the present invention, even when a structural body is deformed due to a horizontal external force acting on the building, integrity of the reinforcing frame and the existing structural body can be ensured and a visible effect can be obtained in which the stress transmission is securely ensured.
또한 본 발명에 따르면, 앵커를 사용하지 않아 천공작업이 생략되므로 공사시 소음, 진동, 분진 등이 발생하지 않으며, 따라서 건물을 사용하면서도 보강공사가 가능하고, 고가인 앵커를 사용하지 않으므로 공사비용을 대폭 저감시키며, 복잡합 공정이 생략되어 대폭적인 공기단축이 가능하다.Further, according to the present invention, since the anchor is not used and the drilling operation is omitted, no noise, vibration, and dust are generated during construction, and therefore, it is possible to perform reinforcement work while using the building, and an expensive anchor is not used. And the complexity of the process is eliminated, thereby enabling a significant reduction in the airflow.
특히, 본 발명에 따르면, 기설 건물의 콘크리트강도가 낮은 경우에도 앵커구멍을 천공하지 않아 구조체의 손상을 방지하므로 노후된 건축물의 내진보강공사에 효과적으로 적용 가능한 장점이 있다.Particularly, according to the present invention, even if the concrete strength of the existing building is low, the anchor hole is not punctured to prevent damage to the structure, which is advantageous in that it can be effectively applied to earthquake-proof reinforcement work of an old building.
그리고 본 발명에 따르면, 충전튜브로서 통기성 및 통수성을 가진 소재를 사용함으로서 팽창충전재의 충전시 주입압력에 의해 튜브 내에 잔존하는 공기가 튜브 표면으로 배출되므로 팽창충전재를 빈 공간(공극) 없이 밀실한 상태로 충전이 가능하고, 충전튜브 내부에 충전되는 팽창충전재에 함유된 잉여수(수화반응에 필요한 물 이외의 수분)가 튜브 표면으로 탈수되어 매우 밀실(낮은 물결합재비 확보)하게 되므로 현장봉함양생에 비해 강도발현속도가 현저하게 빠르고, 고강도를 발현할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by using a material having air permeability and water permeability as a filling tube, the air remaining in the tube is discharged to the surface of the tube by the injection pressure when filling the inflating filler, so that the inflated filler is sealed (Water other than the water required for the hydration reaction) is dehydrated to the surface of the tube so that it becomes a very closed room (ensuring a low water binding cost), so that the on-site seal curing It is possible to remarkably speed up the intensity expression and to exhibit high strength.
또한, 잔류공기(기포) 및 충전재 내의 잉여수가 배출된 후에는 충전재의 미립자가 튜브의 미세기공(섬유직물 간의 간극)을 채우므로 주입압력을 일정하게 확보할 수 있게 된다.Further, after the residual air (bubbles) and surplus water in the filling material are discharged, the fine particles of the filling material fills the fine pores of the tube (gap between the fiber fabrics), so that the injection pressure can be kept constant.
그리고 본 발명에 따르면, 주입압력에 의해 기설 구조체의 접점인 우각부까지 공극 없이 팽창충전재를 충전시킬 수 있고, 더욱이 우각부를 바탕조정모르타르에 의해 곡면형태 또는 대각선 형태로 처리하므로 충전튜브를 우각부에 완전하게 밀착시키는 것이 가능하여 기설 구조체와 보강 프레임 전체에 걸친 일체화가 가능한 이점이 있다.According to the present invention, the inflation filler can be filled up to the right corners of the existing structure without the gap by the injection pressure. Further, since the right corners are processed in a curved surface shape or a diagonal shape by the desk adjusting mortar, There is an advantage that the existing structure and the reinforcing frame can be integrated over the entirety.
도 1은 본 발명에 따른 내진보강구조를 도시한 입면도,
도 2는 도 1에 도시된 내진보강구조의 주요부에 대한 종단면도,
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 내진보강구조의 변형예를 도시한 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 충전튜브의 구성을 도시한 도면으로서, 도 5의 (a)는 본 발명에 따른 충전튜브의 구성을 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 B-B'선에 따른 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 작용을 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an elevation view showing an anti-
Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the main part of the anti-seismic steel structure shown in Fig. 1,
3 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 2,
4 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the anti-seismic steel structure according to the present invention,
Fig. 5 is a view showing a configuration of a filling tube according to the present invention. Fig. 5 (a) is a view showing a configuration of a filling tube according to the present invention, and Fig. 5 (b) Sectional view taken along the line B-B '
6 and 7 are views for explaining the operation of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an anti-breaking steel structure for a non-anchor which does not damage an existing structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 내진보강구조를 도시한 입면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 내진보강구조의 주요부에 대한 종단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다.FIG. 1 is an elevation view showing an anti-seismic steel structure according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main portion of the anti-seismic steel structure shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line A-A ' .
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내진보강구조는 크게 보강프레임(10), 면외팽창방지판(20), 면직팽창방지판(30), 충전튜브(40) 및 팽창충전재(50)를 포함한다.As shown, the anti-seize steel construction according to the present invention includes a reinforcing
상기 보강프레임(10)은 기설 구조체(70)의 면내방향으로 삽입되는 보강재로서, 기설 구조체(70)의 기둥과 보로 구획되는 사각틀(71)의 내측에 설치되되, 상기 보강프레임(10)을 상기 사각틀(71)에 고정하기 위한 구성을 설치하기 위하여 상기 사각틀(71)과 일정간격 이격되도록 상기 사각틀보다 다소 작게 제작된다. The reinforcing
이러한 보강프레임(10)은 기설 구조체(70)의 수평내력이 부족할 경우에 내진보강을 위해 추가적으로 설치하는 것으로, 보강프레임만 단독으로 구성되거나, 또는 수평내력을 더욱 증대시키기 위해 보강프레임 내부에 브레이스(가새)를 설치하여 사용될 수 있으며, 보강프레임의 구체적인 일례로서는 아래와 같은 것이 사용될 수 있다. The
즉, 보강프레임(10)은 H형강 철골프레임으로 제작되거나, CFT(Concrete Filled steel Tube; 각형강관충전콘크리트구조) 프레임으로 제작될 수 있다. 이때 CFT 프레임은 철골 대신에 강관 내부에 고강도콘크리트(또는 고강도모르타르)를 충전시킨 것으로서, 내력, 강성, 연성 등을 더욱 향상시켜 내진보강효과를 보다 증대시킬 수 있다. That is, the reinforcing
더욱이, 상기 CFT 프레임 내부에 본 발명의 팽창충전재를 충전시켜 사용하여도 효과적이다.It is also effective to use the inflated filler of the present invention by filling the inside of the CFT frame.
또한 보강프레임(10)은 본 실시예에서와 같이, H형강 철골프레임(11)과 CFT 프레임(13)을 접합하여 사용할 수 있으며, 이 경우 H형강 철골프레임(11)은 상기 보강프레임(10)의 수평 및 수직부재의 중앙부위에 사용하고 CFT 프레임(13)은 상기 보강프레임(10)의 수평 및 수직부재가 만나는 모서리에 배치되어 상기 H형강 철골프레임과 결합되는 것이 바람직하다. 이는 보강프레임(10)의 접합부 내력 및 강성을 증대시키기 위한 구조로서, 보강프레임(10)의 수평부재와 수직부재가 만나는 접합부 일정 부분만 CFT 구조를 사용하여 내력 및 강성을 증대시킨 형태이다.The reinforcing
그리고 본 발명에서 상기 보강프레임(10)의 외주면에는, 상기 충전튜브(40)와의 미끄러짐저항(마찰저항) 성능을 향상시키기 위하여 전단키(15)가 돌출 형성될 수 있다.In the present invention, on the outer peripheral surface of the reinforcing
이러한 전단키(15)의 형상은 사각형, 원형, 삼각형 등 특별한 제한이 없으나, 작업효율 및 마찰저항 측면에서 원형, 특히 이형철근과 같이 리브가 부착된 형태가 바람직하다. 또한 전단키(15)의 설치간격도 별도의 제한이 없으나, 100~500㎜ 간격인 것이 바람직하다. The shape of the
한편, 보강프레임(10)의 외주면 일부(모서리부) 또는 전부에는 충전튜브(40)가 면외방향(사각틀로 이루어진 면의 전후방향) 또는 면직방향(보강프레임을 이루는 수평 및 수직부재의 길이방향)으로 팽창되는 것을 방지하는 면외팽창방지판(20) 또는 면직팽창방지판(30)이 설치된다.(The longitudinal direction of the horizontal and vertical members constituting the reinforcing frame) or the entirety of the outer peripheral surface of the reinforcing
상기 면외팽창방지판(20)은 보강프레임(10)의 전후면과 평행한 방향으로 연장되고 보강프레임(10)의 외곽면에 직각방향으로 일정 높이가 되도록 설치된 철판부재이다.The out-of-plane
상기 면외팽창방지판(20)은 보강프레임(10)과 기설 구조체(70) 사이에 삽입된 충전튜브(40)에 팽창충전재(50)가 주입되어 충전튜브(40)가 팽창할 때 면외방향으로 팽창하는 것을 방지하고, 더욱이 면내방향으로만 팽창하는 것을 유도하여 팽창력에 의한 프리스트레스 도입력을 더욱 증진시키는 역할을 한다.The out-of-plane
또한 상기 면외팽창방지판(20)은 보강프레임(10)의 외주면을 철판으로 보강함으로서 보강프레임(10)의 접합부 강성 및 강도를 향상시키고, 내진보강효과를 더욱 증진시키는 역할도 수행한다.Further, the out-of-plane
이러한 면외팽창방지판(20)의 높이에는 별도의 제한이 없으나, 30~80㎜가 바람직하다. 즉, 기설 구조체(70)와 보강프레임(10) 사이의 이격된 간격이 대략 40~100㎜라고 하면, 면외팽창방지판(20)을 설치하더라도 면외팽창방지판(20)의 선단과 기설 구조체(70) 간의 간격이 대략 10~20㎜ 정도 생기도록 높이를 결정한다. 이는 충전튜브(40)의 팽창시 충전튜브(40)의 일부가 면외팽창방지판(20)과 기설 구조체(70) 사이로 노출되면서 팽창되도록 하기 위함이다.The height of the out-side
그리고 면외팽창방지판(20)의 설치위치는 충전튜브(40)가 설치되는 보강프레임(10)의 외주면 일부인데, 작업효율이나 보강성능 등을 고려할 때 보강프레임(10)의 모서리부에 설치하는 것이 바람직하다.The installation position of the out-of-plane
또한 면외팽창방지판(20)은 보강프레임(10)과 다양한 방식으로 접합될 수 있고, 본 실시예에서는 용접에 의해 보강프레임(10)에 접합하였다.The out-of-plane
다음으로, 면직팽창방지판(30)은 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임(10)의 외주면에 직교하는 방향으로 상기 보강프레임(10)에 설치되며 상기 면외팽창방지판(20)과 접합된다. The plastic
상기 면직팽창방지판(30)은, 충전튜브(40)가 면직방향으로 팽창하는 것을 방지하여 팽창충전재(50)의 팽창력이 면내방향으로만 도입되도록 유도하는 역할을 수행한다.The plastic
상기 면직팽창방지판(30)의 높이는 상기 면외팽창방지판(20)과 동일하며, 설치위치는 상기 면외팽창방지판(20)의 끝단에서 평행하게 설치된 면외팽창방지판(20)을 서로 연결한다.The height of the cotton
다음으로 충전튜브(40)는 내부로 팽창충전재(50)가 충진되어 팽창하면서 기설 구조체(70)에 대해 보강프레임(10)을 가압·지지하는 구성으로서, 상기 충전튜브(40)의 설치위치에는 별도의 제한이 없고, 기설 구조체(70)의 내주면과 보강프레임(10)의 외주면의 이격된 공간 전체에 설치하는 것이 가장 바람직하나, 경제성 및 시공성을 고려할 경우 기설 구조체(70)의 모서리부(우각부)에서 상기 면외팽창방지판(20)과 상기 면직팽창방지판(30)에 둘러싸인 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 충전튜브(40)가 기설 구조체(70)의 우각부에 설시되면 기설 구조체(70)와 보강프레임(10)의 일체성 확보 및 응력전달성 측면에서 가장 중요한 우각부의 강도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.Next, the filling
이러한 충전튜브(40)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 팽창충전재(50)가 내부로 주입되어 팽창되는 본체(41)와, 상기 본체(41)의 일단에 연결된 주입호스부(43)와, 일단은 상기 주입호스부(43)와 연결되고 타단은 상기 팽창충전재(50)를 주입하기 위한 팽창충전재 압송호스와 연결되며 상기 팽창충전재(50)의 주입 및 주입차단을 선택할 수 있는 개폐장치(45a)를 구비하는 연결밸브(45)를 포함한다.5 (a), the filling
이때 상기 본체(41)는 통기성 및 통수성, 가요성을 보유하여야 하며, 주입되는 팽창충전재(50)의 압력에 견딜 수 있는 충분한 강도를 보유하여야 한다. 이를 위해 본 실시예에서는 상기 본체(41)가, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 섬유로 직조된 원통형 섬유시트(41a)와 상기 섬유시트(41a)의 외표면을 수지로 코팅한 수지코팅층(41b)으로 구성되며, 구체적으로는 소방용 호스의 재질 또는 구조인 것이 바람직하다.At this time, the
여기서, 상기 원통형 섬유시트(41a)로는 폴리에스테르섬유, 폴리에틸렌섬유나 나일론섬유 등의 합성수지섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등으로 직조된 시트가 바람직하며, 상기 섬유시트(41a) 외표면을 코팅하는 수지로는 염화비닐수지, 아크릴수지, 우레탄수지 등의 합성수지 또는 천연고무 또는 합성고무 등이 바람직하다.Here, as the
또한 상기 본체(41)는 원통형 섬유시트(41a)와 수지코팅층(41b)으로 이루어진 원통형 호스를 길이에 맞게 절단한 후 절단된 양단을 봉제하여 구성될 수 있다. In addition, the
그리고 상기 본체(41)는 내부에 팽창충전재(50) 주입시 기설 구조체(70)의 내주면과 보강프레임(10) 외주면 사이에서 밀실하고 쉽게 충전·부착될 수 있도록 충분한 가요성을 갖는 것이 바람직하며, 본체(41)의 가요성은 상기 코팅층의 두께(수지코팅제의 도포량 : 80~120g/m) 및 수지코팅재의 재질을 조절하여 용이하게 달성할 수 있다.It is preferable that the
아울러, 상기 본체(41)는 충전된 팽창충전재(50)의 압력에 견디고, 또한 기설 구조체(70)의 내주면과 보강프레임(10) 외주면 사이의 간격을 메우면서 보강프레임(10)을 지지하는 기능을 하기 때문에 소정의 강도가 필요하며, 구체적인 예로는 내수압강도 0.3㎫ 이상, 축방향 인장강도 2,000N/㎝ 이상, 종방향 인장강도 1,500N/㎝ 이상인 것이 바람직하다.The
그리고 상기 주입호스부(43)는 연결밸브(45)와 본체(41)를 연결하는 부품으로, 통수성이 없으면서 상기 본체(41)의 내압강도 이상을 확보하는 호스이면 별도의 제한이 없으나, 본체(41)와의 연결을 고려할 때 본체(41)와 동일 소재를 사용하는 것이 바람직하다.The
또한 상기 연결밸브(45)는 주입호스부(43)와 팽창충전재 압송호스를 현장에서 연결하기 위한 부품이다. 그리고 상기 연결밸브(45)에 구비되는 개폐장치(45a)는 팽창충전재(50)의 주입 및 차단을 선택할 수 있는 구성으로서, 팽창충전재(50)의 주입완료 후 충전튜브 본체(41)로부터 충전재가 역으로 유출되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.The
다음으로, 팽창충전재(50)는 충전튜브(40)에 가압 주입되고 경화되어 보강프레임(10)을 기설 구조체(70)에 앵커 없이 고정하며, 더욱이 팽창충전재(50)의 팽창력에 의한 화학적 프리스트레스를 도입하여 기설 구조체(70)에 작용하는 상시하중 및 지진하중을 보강프레임(10)으로 즉각적으로 전달하는 역할을 담당한다.The
따라서 상기 팽창충전재(50)는 +0.1% 이상의 팽창율과, 무타격 테이블플로우 230㎜ 이상의 유동성과, 40㎫ 이상의 압축강도를 갖는 것이 바람직하다.Therefore, the
상기 팽창률은 KS F 2424(모르타르 및 콘크리트의 길이변화 시험방법) 기준에 따라 측정되며, 팽창률이 1.0% 미만이면 팽창충전재(50)의 팽창력에 의한 화학적 프리스트레스 도입량이 저하되어 기설 구조체(70)에서 보강프레임(10)으로의 즉각적인 하중전달이 곤란해진다. 즉, 팽창률이 상기 기준에 미달하는 경우, 기설 구조체(70)에 보강프레임(10)을 고정하는 것은 가능하나, 기설 구조체(70)에 작용하고 있는 상시하중(고정하중이나 사용하중 등)을 보강프레임(10)에 전달하는 힘이 저하되어 내진보강 효과를 보다 증진시키는 것이 곤란하다.If the expansion rate is less than 1.0%, the amount of introduction of the chemical prestress due to the expansion force of the expanded
또한 유동성은 무타격 테이블플로우 230㎜ 이상인 것이 바람직한데, 이와 같이 본 발명에 따른 팽창충전재(50)는 무타격시 테이블플로우값이 230㎜ 이상의 자기충전성(또는 셀프레벨링성)을 발현하여야만 주입시 충전튜브 구석구석까지 밀실하게 충전하는 것이 가능하다.In addition, the
만일 테이블플로우값이 230㎜ 미만이면, 팽창충전재(50)를 충전튜브(40) 구석구석까지 충전하기에 곤란하며, 더욱이 주입 시 주입압력이 크게 높아져 시공효율이 저하된다. If the table flow value is less than 230 mm, it is difficult to fill the
아울러, 압축강도는 KS F 2426(주입모르타르의 압축강도 시험방법)에 의해 시험했을 때 40㎫ 이상인 것이 바람직하다. 충전튜브(40)에 주입되는 팽창충전재(50)의 압축강도는 기설 구조체 콘크리트의 강도 이상을 발현하면 문제가 없지만, 본 발명에서는 기설 구조체(70)와 보강프레임(10) 사이의 접합부(이격된 부분)에서의 응력집중 등을 고려하여 40㎫ 이상을 발현하는 팽창보강재를 사용하였다. In addition, the compressive strength is preferably 40 MPa or more when tested by KS F 2426 (Compressive Strength Test Method of Injected Mortar). Although the compressive strength of the expanded
본 발명에 따른 팽창충전재(50)는 상기의 요구성능을 만족시키는 제품이면 별도의 제한이 없고, 그러한 팽창보강재의 구체적인 일례로서는, 시중에 판매되고 있는 팽창재 혼입 프리믹스형 시멘트모르타르, 마그네시아인산염계 응급경화형 세라믹복합체, 팽창재 혼입 초속경 시멘트모르타르, 팽창재 혼입 폴리머시멘트모르타르, α형 반수석고 혼입 시멘트모르타르 등을 들 수 있다.The expanded filler (50) according to the present invention is not particularly limited as long as it is a product satisfying the above-mentioned required performance. Specific examples of such an expansion reinforcement material include an expandable material premix-type cement mortar, a magnesia phosphate- Ceramic composite, super fast cement mortar mixed with expansion material, polymer cement mortar mixed with expansion material, and cement mortar mixed with? -Type semi-gypsum.
그리고 팽창충전재(50)의 주입은 통상의 압송펌프에 의해 실시되며, 주입압력은 0.1~0.3㎫에 도달할 때까지 실시한다.The injection of the expansion filler (50) is carried out by a normal pressure feeding pump, and the injection pressure is carried out until the pressure reaches 0.1 to 0.3 MPa.
다음으로, 기설 구조체(70) 표면에 설치되는 돌기형 마찰저항기구(60)는, 기설 구조체(70)의 표면, 즉 기설 구조체(70)의 사각틀(71) 내면에 설치되는 것으로, 충전튜브(40)와 기설 구조체(70)와의 마찰저항력을 더욱 향상시키기 위한 구성이다.The protruding
이러한 돌기형 마찰저항기구(60)는 바탕조정모르타르(61)와 돌기형 철물(63)로 구성되며, 기설 구조체(70) 표면을 바탕처리(이물질제거 등)한 후 바탕조정모르타르(61)를 일정 두께로 도포(미장 바름)하고, 당해 모르타르층이 경화되기 전에 돌기형 철물(63)을 일정 깊이로 삽입하여 설치한다.The protruding
그리고 기설 구조체(70)의 우각부(직각접합부)에 도포되는 바탕조정모르타르(61)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 곡면형 또는 대각선형으로 마감함으로서 충전튜브(40)가 기설 구조체(70)의 우각부에 완전하게 밀착되도록 한다. 이렇게 바탕조정모르타르(61)를 마감하지 않는다면, 우각부에 충전튜브(40)가 밀착되지 않고 분리되어 있을 우려가 있다.The
더욱이, 기설 구조체(70)와 충전튜브(40)의 마찰저항을 보다 증대시키기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 바탕조정모르타르(61)를 기설 구조체(70) 내주면방향으로 파형형상이 되도록 설치할 수도 있다.4, in order to further increase the frictional resistance between the existing
본 발명에 따른 바탕조정모르타르(61)는 돌기형 철물(63)을 기설 구조체(70) 표면에 설치하기 위한 접착층으로서 역할하며, 돌기형 철물(63)을 고정하기 위해 최소 바름두께는 5㎜ 이상이 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 바탕조정모르타르(61)에 대한 별도의 제한은 없으나, 기설 구조체 콘크리트보다 높은 강도를 발현하는 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 제품의 일례로는, 국내에서 단면 복구재로 사용되는 각종 폴리머시멘트모르타르 제품, 바탕조정용 폴리머시멘트모르타르 제품, 미장용 레미탈 등을 예시할 수 있다. The
또한 본 발명에 따른 돌기형 철물(63)은 기설 구조체(70)와 충전튜브(40)의 마찰저항을 증대시키기 위해 설치하는 것으로, 철물의 형상에는 별도의 제한이 없으나, 메쉬형상(마름모형 또는 사각형 또는 원형)의 철물을 사용하는 것이 바람직하다.The protruding
그리고 돌기형 철물(63)의 매립깊이는 철물 두께의 30~70% 정도가 바탕조정모르타르(61)에 매립하도록 설치하여 돌기형 철물(63)의 일부가 노출되게 매립된다. 이때 매립깊이는 돌기형 철물(63)이 바탕조정모르타르(61)에서 탈락되지 않도록 하며, 또한 충분한 마찰저항을 발현할 수 있게 노출되도록 조정될 수 있다.The embedding depth of the
이러한 돌기형 철물(63)의 구체적인 일례로서, 익스펜드메탈(Expended Metal), 용접철망, 타공철망 등을 예시할 수 있다. Examples of such protruding
또한, 노출된 철물 단면이 보강프레임 면외방향과 일치하도록(즉, 보강프레임과 직각방향) 설치하여 마찰저항력을 확보하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the exposed end surface of the steel piece is provided so as to coincide with the out-of-plane direction of the reinforcing frame (i.e., perpendicular to the reinforcing frame) to secure frictional resistance.
다음으로 본 발명에 따른 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조의 시공순서에 대해 설명한다.Next, a description will be given of a construction procedure of an anti-undergoing anchor steel construction that does not damage an existing structure according to the present invention.
1. 기존 마감재 철거 및 바탕처리 단계1. Removal of existing finishing materials and background treatment
기설 구조체 면내방향의 각종 마감재(조적벽, 창호, 칸막이벽, 마감모르타르 등)를 철거한다. 마감재를 철거했을 때 기설 구조체(70)가 심하게 열화된 경우에는 별도로 보수작업을 실시할 수 있다. 그리고 기설 구조체(70) 표면의 마감모르타르가 모체콘크리트 이상의 강도를 발현할 경우에는 마감모르타르를 제거하지 않고 그대로 활용 가능하다. 또한 보강프레임(10)이 접합될 기설 구조체(70)의 표면을 노출시키고 각종 이물질을 제거한다(바탕처리). Dismantle various finishing materials (masonry wall, window, partition wall, finished mortar, etc.) in the in-plane direction of the existing structure. If the existing
2. 돌기형 마찰저항기구의 설치2. Installation of protrusion type friction resistance mechanism
기설 구조체(70)의 노출표면(보강면)에 바탕조정모르타르(61)를 설계두께로 미장 도포한다. 이때 기설 구조체(70)의 모서리부는 충전튜브(40)가 공극없이 밀착되도록 곡면 형태로 마무리한다. The
그리고 상기 바탕조정모르타르(61)가 경화되기 전(도포 후 3시간 이내)에 메쉬형태의 돌기형 철물(63)을 매립한다. 이때 메쉬형태의 돌기형 철물(63)이 바탕조정모르타르(61)에 일정 부분 매립(즉, 일정 부분은 돌출)되도록 매립한다.The embossing of the mesh-shaped protruding
3. 보강프레임 설치·고정 단계3. Strengthening frame installation and fixing step
보강프레임(10)은 품질확보 및 공기단축을 위해 공장제작을 원칙으로 하고, 공장 제작된 보강프레임(10)을 인양·운반하여 보강위치에 설치하고, 위치 등이 변형되지 않도록 고정작업을 실시한다.In principle, the reinforcing
4. 충전튜브 설치 및 팽창충전재 주입 단계4. Filling tube installation and expansion filler injection step
충전튜브(40)는 보강프레임(10)에 미리 부착하여 설치하거나, 보강프레임(10) 설치 후 삽입하여 설치한다. 충전튜브(40)는 설치한 후 위치가 변경되지 않도록 부착테이프 등으로 보강프레임(10)에 고정하는 것이 바람직하다. The filling
그리고 설치된 충전튜브(40)의 연결밸브(45)와 압송호스를 연결한 후 팽창충전재(50)를 압송하여 가압주입을 실시하고, 가압주입 과정 중 충전튜브(40)의 표면으로 잉여수가 배출되는가 확인한다. 이때 압송펌프의 압송(주입)압력이 0.1~0.3㎫에 도달하면 연결밸브(45)의 개폐장치(45a)로 폐쇄시킨 후 주입을 완료시킨다.After connecting the
또한 주입완료 후에는 충전된 팽창충전재(50)가 소정의 강도를 확보할 수 있도록 적절한 보양·양생조치를 취하고, 양생이 완료되면 충전튜브(40)의 본체(41)에서 주입호스부(43)를 절단한다.When the curing is completed, the
5. 마감재 재설치 단계5. Steps to reinstall the finish
상기와 같이 본 발명에 의한 내진보강공사가 완료되면 설계도서에 따라 마감재를 재설치한다. 마감재 설치는 상기 팽창충전재(50)가 소정의 강도를 확보하고 나서 실시하는 것이 바람직하다.When the earthquake-proofing work according to the present invention is completed as described above, the finish material is reinstalled according to the design book. It is preferable that the finishing material is installed after the
다음으로 본 발명에 따른 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조의 작용에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.Next, the operation of the anti-breaking steel structure of the anchor without damaging the existing structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
압송펌프를 통해 충전튜브(40)의 본체(41)에 팽창충전재(50)를 가압주입하면, 본체(41)에는 팽창충전재(50)가 충진되면서 사방으로 팽창된다. 이때 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 팽창충전재(50)의 공기(기포)와 잉여수(수화반응에 필요한 물 이외의 수분)가 원통형 섬유시트(41a) 및 수지코팅층(41b)을 통해 외부로 배출된다. 이렇게 충전튜브(40) 내부에 충전되는 팽창충전재(50)에 함유된 잉여수가 충전튜브(40) 본체(41)의 표면으로 탄수되어 매우 밀실(낮은 물결합재비 확보)하게 되므로 현장봉함양생에 비해 강도발현속도가 현저하게 빠르고 고강도를 발현하게 된다.When the
또한 잉여수가 배출된 후에는 팽창충전재(50)의 미립자가 본체(41)의 미세기공(섬유직물 간의 간극)을 막아 페이스트상의 누출을 방지하므로, 주입압력을 일정하게 확보할 수 있다. Further, after the surplus water is discharged, the fine particles of the expandable filler (50) block the fine pores of the main body (41) (gap between the fiber fabrics) to prevent leakage on the paste.
그리고 충전튜브(40)가 팽창할 때 본체(41)는 기설 구조체(70)과 보강프레임(10) 상호간을 밀어내는 방향, 즉 면내방향으로 팽창력이 집중되는 것이 바람직하므로, 면외팽창방지판(20)과 면직팽창방지판(30)이 본체(41)의 팽창방향을 단속한다. When the filling
또한 돌기형 마찰저항기구(60)와 전단키(15)에 의해 충전튜브(40)는 그 돌기형 마찰저항기구(60)와 전단키(15)의 외면에 대응되게 함몰되므로 마찰저항력이 증대된다. 따라서 충전튜브(40)에 삽입되어 있는 팽창충전재(50)가 기설 구조체(70)와 일체로 거동할 수 있어 내진보강력을 보다 증대시킬 수 있다. The protruding
이때 돌기형 마찰저항기구(60)는 기설 구조체(70)의 우각부(모서리부)에서 곡면형태로 마감되므로 충전튜브(40)의 본체(41)는 돌기형 마찰저항기구(60)에 우각부에서도 완전하게 밀착될 수 있다.Since the protruding
이렇게 팽창충전재(50)가 가압주입되어 양생된 충전튜브(40)는 면외팽창방지판(20)과 면직팽창방지판(30)에 의해 측방향 및 길이방향으로의 팽창이 제한된 상태로 기설 구조체(70)과 보강프레임(10) 상호간을 가압하여 기설 구조체(70)에 보강프레임(10)을 고정하게 되므로, 기설 구조체(70)과 보강프레임(10)의 일체성이 보다 확실하게 보장될 수 있다. 따라서 기설 구조체(70)로부터 보강프레임(10)으로의 응력전달성이 크게 향상되어 지진시 보강프레임(10)이 즉시 거동하여 기설 구조체(70)의 내진성능을 향상시킬 수 있게 된다. The filling
또한 충전튜브(40)에 팽창충전재(50)를 가압주입하여 보강프레임(10)을 고정하므로, 보강프레임(10)을 기설 구조체(70)에 고정하기 위한 앵커를 사용하지 않아 천공작업이 생략되므로 공사시 소음, 진동, 분진 등이 발생하지 않으며, 건물을 사용하면서 보강공사가 가능하게 된다. 그리고 고가인 앵커를 사용하지 않으므로 공사비용을 대폭 저감시키며, 복잡한 공정이 생략되어 대폭적인 공기단축이 가능하다. 특히, 본 발명은 기설 구조체(70)의 콘크리트 강도가 낮은 경우에 앵커 구멍을 천공하지 않아 구조체의 손상을 방지하므로 노후된 건축물의 내진보강공사에 효과적으로 적용 가능하다. 더욱이 건축물에 수평외력이 작용하여 건축물이 변형된 경우에도 보강프레임(10)과 기설 구조체(70) 간의 일체성이 확보되어 응력전달이 확실히 확보되는 가시적 효과도 기대할 수 있다. Since the
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It is obvious that you can do it.
10 : 보강프레임 11 : H형강 철골프레임
13 : CFT 프레임 15 : 전단키
20 : 면외팽창방지판 30 : 면직팽창방지판
40 : 충전튜브 41 : 본체
41a : 섬유시트 41b : 수지코팅층
43 : 주입호스부 45 : 연결밸브
45a : 개폐장치 50 : 팽창충전재
60 : 돌기형 마찰저항기구 61 : 바탕조정모르타르
63 : 돌기형 철물 70 : 기설 구조체
71 : 사각틀10: reinforced frame 11: H-shaped steel frame frame
13: CFT frame 15:
20: out-of-plane expansion plate 30:
40: charging tube 41: body
41a:
43: injection hose part 45: connection valve
45a: opening and closing device 50: inflated filler
60: projection-type friction resistance mechanism 61: desk adjustment mortar
63: protruding type hardware 70: existing structure
71: square frame
Claims (8)
상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임(10)에 설치되어 상기 보강프레임(10)의 전후면에 평행하게 연장되는 면외팽창방지판(20);
상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되고 상기 보강프레임(10)의 외주면에 직교하는 방향으로 상기 보강프레임(10)에 설치되며 상기 면외팽창방지판(20)과 접합되는 면직팽창방지판(30);
상기 면외팽창방지판(20)과 상기 면직팽창방지판(30)에 둘러싸인 상기 보강프레임(10)과 사각틀(71) 사이의 이격된 공간에 삽입되는 충전튜브(40); 및
상기 충전튜브(40)를 팽창시켜 상기 보강프레임(10)을 앵커 없이 상기 사각틀(71)에 고정하도록 상기 충전튜브(40)에 가압주입되어 경화되는 팽창충전재(50);를 포함하고,
상기 면외팽창방지판(20) 및 상기 면직팽창방지판(30)의 높이는, 상기 충전튜브(40)의 팽창시 충전튜브(40)의 일부가 상기 면외팽창방지판(20) 및 면직팽창방지판(30)의 선단과 기설 구조체(70) 사이로 노출되면서 팽창되도록 하면서 상기 팽창충전재(50) 내의 공기와 잉여수가 외부로 배출되도록 상기 면외팽창방지판(20) 및 상기 면직팽창방지판(30)의 선단이 상기 사각틀(71)로부터 이격되는 간격을 갖도록 결정되는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.A reinforcing frame 10 inserted into the interior of the square frame 71 partitioned by columns, beams, or slabs of the existing structure 70 while being spaced apart from each other by a predetermined distance;
An out-of-plane expansion preventing plate (20) inserted in a spaced-apart space between the reinforcing frame (10) and the frame (71) and installed on the reinforcing frame (10) and extending parallel to the front and rear surfaces of the reinforcing frame (10);
The outer frame 20 is inserted into the spaced space between the reinforcing frame 10 and the frame 71 and installed in the reinforcing frame 10 in a direction orthogonal to the outer circumferential surface of the reinforcing frame 10. A cotton expansion prevention plate (30) to be joined;
A filling tube 40 inserted into the spaced space between the reinforcement frame 10 and the square frame 71 surrounded by the out-of-plane expansion prevention plate 20 and the non-expansion prevention plate 30; And
And an inflating filler (50) injected into the filling tube (40) to be inflated and cured to inflate the inflating tube (40) to fix the reinforcing frame (10) to the frame (71) without anchor,
The height of the out-of-plane bulge-proof plate 20 and the thickness of the bulky bulge-proof bulge 30 is set such that a part of the filling tube 40 at the time of expansion of the bulb tube 40, Outflow prevention plate 20 and the non-expansion prevention plate 30 so that air and surplus water in the expanded filler 50 are discharged to the outside while being expansed while being exposed between the tip of the out- (71) is spaced apart from the frame (71) by a predetermined distance.
상기 사각틀(71) 내면에는, 상기 충전튜브(40)와 사각틀(71) 내면과의 마찰저항력을 증대시키기 위하여 돌기형 마찰저항기구(60)가 설치되는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 1,
A protruding frictional resistance mechanism (60) is provided on the inner surface of the square frame (71) to increase frictional resistance between the filling tube (40) and the inner surface of the square frame (71) My progressive steel construction of anchor.
상기 돌기형 마찰저항기구(60)는 상기 사각틀(71)의 내주면 방향으로 돌출 및 함몰이 반복되는 파형형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.3. The method of claim 2,
Wherein the protruding frictional resistance mechanism (60) is configured in a waveform shape in which protrusions and depressions are repeated in the direction of the inner peripheral surface of the square frame (71).
상기 돌기형 마찰저항기구(60)는, 상기 사각틀(71) 내면에 타설되는 바탕조정모르타르(61)와, 상기 바탕조정모르타르(61)에 일부가 노출되게 매립되는 돌기형 철물(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 2 or 3,
The protruding frictional resistance mechanism 60 includes a desk adjusting mortar 61 that is placed on the inner surface of the square frame 71 and a protruding rigid material 63 that is partially buried in the desk adjusting mortar 61 Wherein the reinforcing steel structure of the non-anchors does not damage the existing structure.
상기 보강프레임(10)의 외주면에는, 상기 충전튜브(40)와의 미끄러짐저항 성능을 향상시키기 위하여 전단키(15)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 1,
The reinforcing steel framework of the non-anchor according to any one of claims 1 to 6, wherein the outer surface of the reinforcing frame (10) is formed with a shear key (15) protruded to improve slip resistance performance with the filling tube (40).
상기 충전튜브(40)는, 상기 팽창충전재(50)가 내부로 주입되어 팽창되는 본체(41)와, 상기 본체(41)의 일단에 연결된 주입호스부(43)와, 일단은 상기 주입호스부(43)와 연결되고 타단은 팽창충전재 압송호스와 연결되며 상기 팽창충전재(50)의 주입 및 차단을 선택할 수 있는 개폐장치(45a)를 구비하는 연결밸브(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 1,
The filling tube 40 includes a main body 41 into which the inflated filler 50 is injected and inflated, an infusion hose part 43 connected to one end of the main body 41, And a connection valve (45) having an opening / closing device (45a) connected to the expansion filler (43) and connected to the expansion filler pressure hose at the other end and capable of selecting injection and shutoff of the expansion filler (50) Non-anchor steel reinforcement steel construction that does not damage the structure.
상기 본체(41)는, 섬유로 직조된 원통형 섬유시트(41a)와, 상기 섬유시트(41a)의 외표면에 코팅된 수지코팅층(41b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 6,
Characterized in that the main body (41) comprises a cylindrical fiber sheet (41a) woven with fibers and a resin coating layer (41b) coated on the outer surface of the fiber sheet (41a) My progressive steel construction of anchor.
상기 팽창충전재(50)는 +0.1% 이상의 팽창율과, 무타격 테이블플로우 230㎜ 이상의 유동성과, 40㎫ 이상의 압축강도를 갖는 것을 특징으로 하는 기설 구조체를 손상시키지 않는 무앵커의 내진보강구조.The method according to claim 1,
Wherein the expansion filler (50) has an expansion rate of + 0.1% or more, a flowability of 230 mm or more without striking table flow, and a compressive strength of 40 MPa or more without damaging the existing structure.
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