KR100408437B1

KR100408437B1 - 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법

Info

Publication number: KR100408437B1
Application number: KR10-2000-7002781A
Authority: KR
Inventors: 진노야스오; 사이토히데토; 쓰카고시히데오; 이케타니쥰이치; 후지타다다오; 사와이데미노루; 이나다야스오; 시미즈요시히코
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2003-12-06
Also published as: WO1999014453A1; CA2302790A1; EP1016767A1; US6330776B1; KR20010024043A; EP1016767A4

Abstract

본 발명의 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법에서는 기둥, 대들보, 벽, 바닥 등의 각종 콘크리트 부재를 따라 보강 시트를 배치하고, 이 보강 시트를 콘크리트 부재 또는 그 주위의 다른 콘크리트 부재에 정착(定着)시킨 정착용 앵커에 접착함으로써 정착시키는 구성으로 하였다. 그리고 정착용 앵커로는 다수의 강화 섬유를 그 길이 방향의 일부에서 묶고, 묶여 있지 않은 부분을 상기 콘크리트 부재를 따라 넓히도록 하고, 그 위에 보강 시트를 겹쳐 붙이는 구성으로 하였다. 또한 정착용 앵커, 보강 시트로는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유가 적합하게 사용된다. 이에 따라서, 보강재를 정착용 앵커를 통하여 정착시킬 수 있으므로, 그 양단부를 확실하게 정착시켜 콘크리트 부재의 보강 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.

Description

콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법{STRUCTURE FOR REINFORCING CONCRETE MEMBER AND REINFORCING METHOD}

종래부터 기둥, 대들보, 교각, 굴뚝 등 철근 콘크리트 구조나 철골 철근 콘크리트 구조 등으로 이루어지는 콘크리트 부재의 보강을 도모하는 방법의 하나로서, 탄소 섬유(carbon fiber), 아라미드 섬유(aramid fiber), 유리 섬유(glass fiber) 등의 강화 섬유 재료로 이루어지는 보강 시트를 콘크리트 부재의 표면에 배치하는 것이 있다. 이때, 굽힘 응력(bending stress)에 대해 콘크리트 부재의 보강을 도모하는 것이면 보강 시트를 콘크리트 부재를 따라 배치한다. 또 전단 응력(shearing stress)에 대해 콘크리트 부재의 보강을 도모하는 것이면 보강 시트를 콘크리트 부재의 주위 방향으로 감아 배치한다.

이와 같은 보강 시트를 콘크리트 부재의 표면에 고정하기 위해서는 일반적으로 접착제 등이 많이 사용되고 있다. 그러나, 접착제 등으로 보강 시트를 단순히 붙이는 것만으로는 어떤 원인에 의해 보강 시트(특히 단부(端部))가 벗겨지면 보강 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 이로 인해, 보강 시트의 단부를 콘크리트 부재에타설(打設)한 앵커(anchor) 및 강판(鋼板) 등으로 고정함으로써 보강 시트의 단부를 확실하게 정착시키는 것이 종래부터 행해지고 있었다.

그러나, 이와 같은 보강 시트를 사용한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법에서는 다음과 같은 문제가 있다. 먼저 보강 시트의 단부를 앵커 및 강판으로 정착시키기 위한 앵커치기(anchor hammering)에 많은 시간이 든다는 문제가 있다. 또한 강(鋼)으로 이루어진 앵커는 직경이 크기 때문에 특히 기존의 건물에 보강 시트를 부착하는 경우에는 공사 중에 발생하는 앵커치기의 소음이나 진동이 문제가 된다. 또한 앵커의 두부(頭部)나 강판의 고정 부재가 콘크리트 부재의 표면으로부터 돌출되기 때문에, 마감용 패널 등의 마감재를 부착하는 경우에는, 돌출된 앵커의 두부나 고정 부재를 피하기 위해 브라켓(bracket) 등에 의한 클리어런스(clearance)의 확보가 필요하게 되고, 이 점에서도 시공에 많은 시간이 든다는 문제가 있다.

또 벽이나 바닥 등 평면 형상의 콘크리트 부재를 보강 시트로 보강하려고 한 경우에는, 기둥이나 대들보와 같이 감을 수도 없다. 또 기둥이나 대들보도 벽이나 슬래브(slab)에 일체화되어 있는 경우가 있어 보강 시트를 기둥이나 대들보 등의 전체 주연에 감을 수 없다. 이러한 경우에는 보강 시트 단부의 정착을 보다 확실하게 행할 필요가 있고 상기의 문제는 더 현저한 것이 된다.

이를 위해, 도 30에 도시한 바와 같이, 기둥(또는 대들보)(1)에 접합되어 있는 벽(또는 대들보, 바닥 등)(2)에 슬릿(3)을 형성하고 보강 시트(4)를 슬릿(3)에 통과시켜 기둥(1)의 전체 주연에 감도록 하는 방법이 고려된다. 그리고, 슬릿(3),관통공(6) 내에는 보강 시트(4)를 통과한 후에 모르타르(mortar)나 수지(resin)(8) 등을 충전한다.

그러나, 이와 같은 구성에서는 슬릿(3), 관통공(6)에 모르타르나 수지(8)가 충전되어 있지만 가연물(可燃物)인 보강 시트(4)는 벽(2) 양측에서 덮여 있지 않다. 이로 인해, 벽(2)의 적어도 일면 측에 노출되어 있는 보강 시트(4)를 모르타르 등의 불연성 재료를 도포함으로써 형성한 피복부(9)로 덮음으로써 방화 성능을 높일 필요가 있다.

그러나, 이와 같이 하면 피복부(9)를 형성하기 위한 불연성 재료의 도포에 시간과 비용이 들 뿐 아니라 피복부(9)가 돌출되기 때문에, 마감용 패널 등의 마감재를 부착하는 경우에는 브라켓 등에 의한 클리어런스의 확보가 필요하게 되어 완성 치수가 커진다는 문제가 발생한다.

또 기존의 철근 콘크리트 구조의 건물의 내진(耐震) 보강을 행하기 위해서는 기존의 벽의 보강을 도모하고, 그 내력(耐力)을 보강시키는 공법이 있다. 구체적으로는 벽에 콘크리트를 증가시켜 치거나 벽에 강판을 붙이거나 또 벽 주위의 기둥－대들보 사이에 철골로 이루어진 브레이스(brace)를 구비한 보강 유닛을 배치하거나 한다.

그러나, 상기 어느 공법에나 시공이 대규모가 되고 공기(工期)의 장기화 및 시공 비용의 증대를 초래한다는 문제가 있다. 또한 강판이나 보강 유닛을 사용하는 공법에서는 자재(資材)가 무겁기 때문에 작업자의 부담이 커지거나 또 잭(jack) 등이 필요하게 되어 기재(機材) 비용 상승을 초래한다는 문제도 있다. 또 현장에서의 용접이 필요하게 되어 소음이 커지기 때문에 건물을 사용하면서 공사를 행할 수 없다. 또한 시공 후에는 벽이 시공 전보다 두꺼워져 실내가 좁아진다. 또한 상기 어느 경우에나 보강에 사용하는 재료가 무겁기 때문에, 보강을 도모하면서도 중량 증대에 대한 대응도 고려할 필요가 있어 결코 효과적인 보강 공법이라고는 할 수 없다는 등의 문제가 있다.

본 발명은 각종 콘크리트 부재의 보강을 도모할 때 사용하기 적합한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제1 실시예를 도시한 도면으로, 기둥과 대들보를 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도(立斷面圖).

도 2는 상기 보강 시트를 정착시킨 기둥 및 대들보를 도시한 평단면도 및 입단면도.

도 3은 상기 보강 시트를 정착시키기 위해 사용한 정착용 앵커의 외관도.

도 4는 상기 정착용 앵커의 기둥 및 대들보에 대한 다른 정착 구조의 예를 도시한 평단면도 및 입단면도.

도 5는 상기 정착용 앵커의 다른 예를 도시한 외관도.

도 6은 상기 정착용 앵커의 기둥 및 대들보에 대한 또 다른 정착 구조의 예를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제2 실시예를 도시한 도면으로, 대들보를 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 8은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제3 실시예를 도시한 도면으로, 기둥을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 9는 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제4 실시예를 도시한 도면으로, 바닥이 접합되어 있는 대들보를 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 10은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제4 실시예의 다른 예를 도시한 도면으로, 바닥이 접합되어 있는 대들보를 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 11은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제5 실시예를 도시한 도면으로, 벽을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 12는 상기 보강 시트의 정착 순서를 도시한 도면.

도 13은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제6 실시예를 도시한 도면으로, 벽을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 14는 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제7 실시예를 도시한 도면으로, 바닥을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 15는 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제6 실시예의 다른 예를 도시한 도면으로, 벽을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 16은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제8 실시예를 도시한 도면으로, 벽을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 17은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제9 실시예를 도시한 도면으로, 바닥을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 18은 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법의 제8 실시예의 다른 예를 도시한 도면으로, 바닥을 보강 시트로 보강한 상태를 도시한 입단면도.

도 19는 상기 정착용 앵커의 다른 일례를 도시한 외관도.

도 20은 상기 정착용 앵커의 단면 형상의 응용 예를 도시한 도면.

도 21은 상기 정착용 앵커의 다발부의 다른 예를 도시한 외관도.

도 22는 상기 정착용 앵커의 다발부의 고정 방법의 다른 예를 도시한 외관도.

도 23은 상기 정착용 앵커의 기둥 및 대들보에 대한 다른 정착 구조의 예를 도시한 평단면도 및 입단면도.

도 24는 상기 정착용 앵커의 다발부의 또 다른 예를 도시한 외관도.

도 25는 상기 정착용 앵커의 또 다른 예를 도시한 도면으로서, 복수 개의 강화 섬유를 묶지 않고 그대로 구멍 내에 삽입하여 정착시킨 경우의 예를 도시한 측단면도.

도 26은 도 25에 도시한 구성으로 할 때의 시공 순서를 도시한 공정도.

도 27은 상기 정착용 앵커를 펴는 방법의 응용 예를 도시한 도면.

도 28은 상기 정착용 앵커의 다른 예를 도시한 도면으로, 상기 정착용 앵커를 정착시킬 때의 순서를 도시한 도면.

도 29는 상기 정착용 앵커의 풀아웃 테스트(pull-out test) 방법을 도시한 도면.

도 30은 종래의 콘크리트 부재의 보강 구조의 일례를 도시한 단면도.

본 발명의 일 실시예에 따른 보강 콘크리트 구조는 콘크리트 부재, 묶음부(bundled part) 및 적어도 하나의 비묶음부(unbundled part)를 갖는 한 묶음의 강화 섬유를 포함하는 정착용 앵커(fixing anchor), 및 판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 포함하고,적어도 하나의 돌출부 또는 노브(knob)가 상기 묶음부에 형성되고, 적어도 하나의 상기 정착용 앵커의 돌출부 또는 노브를 갖는 상기 묶음부가 상기 콘크리트 부재에 매립되고, 적어도 하나의 상기 비묶음부는 수지 접착제를 사용하여 상기 콘크리트 부재와 보강재 사이에 또는 보강재 상에 펴지고 접착되는 것을 특징으로 한다.이와 같이, 묶음부에 돌출부 또는 노브가 형성된 정착용 앵커를 사용하고 있으므로, 상기 정착용 앵커가 콘크리트 부재에 매립되는 경우, 돌출부 또는 노브가 앵커 효과를 발휘하여, 상기 정착용 앵커가 콘크리브 부재로부터 빠지기 어렵게 된다.또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정착용 앵커가 기둥 또는 대들보의 세로 방향에 대하여 실질적으로 직교하는 방향으로 부착되어 있다. 이에 따라, 기둥 또는 대들보의 길이 방향의 갈라짐을 효과적으로 보강할 수 있다.그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강 콘크리트 구조는 상기 정착용 앵커를 사용하여 벽 또는 바닥을 보강한다.본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 부재의 보강 공법은 자신의 중간 부분에서 자신의 길이 방향으로 복수의 강화 섬유를 절곡시키는 단계, 상기 콘크리트 부재에 형성된 구멍 내에 상기 중간 부분을 삽입하는 단계, 상기 구멍을 경화성 충전재로 충전하여, 상기 콘크리트 부재에 형성된 구멍에 정착용 앵커를 정착시키는 단계, 및 상기 콘크리트 부재와 상기 정착용 앵커 사이에 또는 상기 콘크리트 부재의 표면과 상기 강화 섬유 사이에 판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.이에 따라, 복수의 강화 섬유를 묶은 정착용 앵커를 제작할 없으므로, 저비용화를 도모할 수 있습니다. 또한, 현장에서 적당하게 강화 섬유의 수나 길이를 변경할 수 있으므로, 시공을 더욱 간단하게 할 수 있다.또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 복수의 상기 강화 섬유가 이 강화 섬유의 중간 부분을 묶기 위한 고정구(fastener)를 사용하여 절곡된다. 이에 따라, 고정구가 강화 섬유의 앵커로서 역활도 하게 되므로, 정착용 앵커의 정착 강도를 높일 수 있다.본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보강 콘크리트 구조는 제1 콘크리트 부재, 상기 제1 콘크리트 부재의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치되는 제2 콘크리트 부재, 묶음부(bundled part) 및 적어도 하나의 비묶음부(unbundled part)를 갖는 한 묶음의 강화 섬유를 포함하는 정착용 앵커(fixing anchor), 및 판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 포함하고,상기 정착용 앵커의 상기 묶음부는 상기 제2 콘크리트 부재에 매립되고, 상기 비묶음부는 상기 제1 콘크리트 부재와 보강재 사이에 또는 상기 제1 콘크리트 부재 상에 펴지고 접착되는것을 특징으로 한다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 콘크리트 부재에 의하여 적어도 부분적으로 둘러싸이는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법은 한 묶음의 강화 섬유를 포함하고 하나의 묶음부 및 적어도 하나의 비묶음부를 구비하는 정착용 앵커를 상기 제2 콘크리트 부재에 형성된 구멍에 정착하는 단계, 판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 상기 제1 콘크리트 부재의 표면 상에 접착하는 단계, 및 상기 정착용 앵커의 상기 비묶음부를 상기 제1 콘크리트 부재의 표면과 상기 보강재 사이에 또는 상기 보강재 상에 있도록 펼치는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 이와 같은 실시예들에 따르면, 정착용 앵커의 묶음부가 제2 콘크리트 부재에 매립되므로, 보강해야 할 제1 콘크리트 부재의 거의 단부까지 비묶음부를 용이하게 배치할 수 있다. 따라서, 상기 보강재의 단부를 보다 확실하게 제1 콘크리트 부재에 접착시킬 수 있다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 정착용 앵커의 묶음부와 비묶음부가 각도를 가지고 배치되어 있다. 이에 따라, 상기 정착용 앵커가 콘크리트 부재에 확실하게 고정될 수 있다. 즉, 보강재에 어떠한 힘이 가해지고, 그에 접착된 정착용 앵커의 비묶음부에 힘이 가해진 경우라도, 묶음부와 비묶음부가 각도를 가지고 있으므로, 묶음부가 콘크리트 부재로부터 용이하게 이탈되지 않는다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 정착용 앵커가 기둥 또는 대들보의 길이 방향에 대하여 실질적으로 직교하는 방향으로 부착되어 있다. 이에 따라, 기둥 또는 대들보의 길이 방향의 갈라짐을 효과적으로 보강할 수 있다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 정착용 앵커와 제1 콘크리트 부재인 기둥 또는 대들보의 사이에 경사면을 만들고, 그 경사면에 정착용 앵커의 비묶음부를 접착하고 있다. 이에 따라, 기둥 또는 대들보의 모서리 부분에서 보강재의 구부러짐을 완화할 수 있고, 과도부(過度部)에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 보강 대상이 벽 또는 바닥이고, 상기 정착용 앵커는 자신의 일단부에 하나의 묶음부, 및 자신의 타단부에 하나의 비묶음부를 포함한다. 이에 따라, 정착용 앵커의 묶음부가 주위의 콘크리트 부재에 매립되기 때문에, 보강해야 할 콘크리트 부재의 거의 단부까지 용이하게 배치될 수 있다.또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 강화 섬유가 이 강화 섬유의 중간 부분을 묶기 위한 고정구를 사용하여 절곡된다. 이에 따라 고정구가 강화 섬유의 앵커로서 역활도 하며, 상기 정착용 앵커의 정착 강도를 높일 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

「제1 실시예：기둥, 대들보의 전단 보강」

여기에서는 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법을, 예를 들면 기둥과 대들보에 적용하는 경우의 예를 들어 설명한다.

도 1에 도시한 것은 철근 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조 등으로 이루어지는 구조물의 일부이며, 이 도면에서 참조 부호 10은 기둥(콘크리트 부재), 참조 부호 11은 대들보(콘크리트 부재), 참조 부호 12는 대들보(11) 상에 형성된 바닥, 참조 부호 13은 벽을 각각 나타내고 있다.

이러한 도면에 도시한 바와 같이, 기둥(10)은 벽(13)이 일체로 접합되어 있으며 대들보(11)에는 그 상면에 바닥(12)이 일체로 형성되어 있다.

이와 같은 기둥(10)과 대들보(11)에는 각각의 전단 보강을 도모하기 위해, 보강 시트(C1)와 보강 시트(C2)가 배치되어 있다. 이러한 보강 시트(보강재)(C1, C2)는 모두 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유 재료로 이루어지고, 기둥(10), 대들보(11)의 주위 방향에 대해 보강 효과가 얻어지도록 그 섬유 방향(fiber alignment direction)(클로스(cloth) 형태인 경우에는 그 천을 짜는방향(weaving direction))이 설정되어 있다.

도 2 (a)에 도시한 바와 같이, 보강 시트(C1)는 기둥(10)에 일체로 접합되어 있는 벽(13, 13)에 대해 한쪽과 다른 쪽에 각각 배치되어 있다. 그리고, 각 보강 시트(C1)는 기둥(10)의 3개의 측면에 감겨지도록 하여 배치되고, 그 양단부는 기둥(10)과 벽(13)의 접합부 근방에서 정착용 앵커(D1)에 의해 정착되어 있다.

또 도 2 (b)에 도시한 바와 같이, 보강 시트(C2)는 대들보(11)의 하면 및 양측면을 따라 감겨지도록 하여 배치되고, 그 양단부가 대들보(11)와 바닥(12)의 접합부 근방에서 정착용 앵커(D1)에 의해 정착되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를, 예를 들면 그 기단부(基端部) 측의 다발부(15)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 그 선단부 측에서는 강화 섬유(f)가 묶여 있지 않다. 도 2 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1)는 그 다발부(15)가 기둥(10), 대들보(11)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또 구멍(미도시) 내에 접착제 등이 충전됨으로써 기둥(10), 대들보(11)에 정착되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D1)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 기둥(10), 대들보(11) 표면을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C1, C2)가 덮여 있다. 그리고, 이러한 정착용 앵커(D1)와 보강 시트(C1, C2)는 접착제에 의해 접착되어 있다.

또 정착용 앵커(D1) 선단부의 강화 섬유(f)와 보강 시트(C1, C2)가 서로 겹쳐진 부분에는 정착 보강 부재(20A, 20B)가 더 겹쳐 배치되어 있다. 이 정착 보강 부재(20A, 20B)는 보강 시트(C1, C2)와 동일한 재료로 이루어지고, 보강 시트(C1, C2)와는 직교하는 방향에 대해 보강 효과가 얻어지는 방향성을 가지고 있다.

이와 같이 하여, 기둥(10), 대들보(11)의 주위 방향으로 연속되는 보강 시트(C1, C2)는 그 양단부가 정착용 앵커(D1)를 통하여 기둥(10), 대들보(11) 또는 그 근방에 정착되고, 또한 정착 보강 부재(20A, 20B)에 의해 보강된 구성으로 되어 있다.

전술한 바와 같이, 기둥(10) 및 대들보(11)에는 그 주위 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C1, C2)가 그 양단부를 기둥(10), 대들보(11)에 정착된 정착용 앵커(D1)에 접착됨으로써 정착되고, 또 정착 보강 부재(20A, 20B)가 겹쳐 붙여진 구성으로 되어 있다. 이와 같이 하여 보강 시트(C1, C2)를 정착용 앵커(D1)를 통하여 정착시킴으로써 그 양단부를 확실하게 정착시킬 수 있고, 단부의 벗겨짐 등의 발생을 방지하여 기둥(10), 대들보(11)의 전단에 대한 보강 효과를 확실하게 발휘하는 것이 가능하게 된다.

또 그 시공 시에도 정착용 앵커(D1)의 다발부(15)를 정착시키기 위한 구멍을 형성하기만 하면 되고 통상의 앵커 등과 비교하여 그 직경도 작아도 되므로, 소음이나 진동의 발생을 최소한으로 억제할 수 있어 기존의 건물 등으로의 적용도 용이하게 행할 수 있다. 또한 보강 시트(C1)를 배치한 후에는 그 표면에 돌기물이 생기지 않아 그 위에 마감재를 배치하도록 해도 그 시공에 어떤 불필요한 시간도 들지 않는다.

또한 보강 시트(C1, C2)는 강화 섬유로 이루어지고 이와 같은 보강 시트(C1)는 충분한 강도를 가지고 있으면서도 경량이기 때문에, 시공 시의 취급도 용이하여 작업자의 부담을 경감시키는 동시에 크레인(crane) 등이 불필요하기 때문에, 기존의 건물 내부 등에서도 공사를 원활하게 진행시킬 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 정착용 앵커(D1)의 다발부(bundled portion)(15)를 기둥(10), 대들보(11)에 직교시키고 정착시키는 구성으로 하였지만, 그 각도는 어떠한 각도로 가능하며, 적당하게 그 이외의 구성도 채용 가능하다. 예를 들면 도 4 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 다발부(15)를 기둥(10), 대들보(11)에 대해 경사지게 정착시키도록 할 수도 있으며, 또 도 4 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이 다발부(15)를 대들보(11)에 접합된 바닥(12)이나 기둥(10)에 접합된 벽(13)에 정착시키도록 할 수도 있다.

또한, 도 4 (e) 및 (f)에 도시한 바와 같이 기둥(10) 양측의 보강 시트(C1, C1)끼리, 또는 대들보(11) 상하면에 각각 배치한 보강 시트(C2, C3)를 정착용 앵커(D1′)로 서로 연결하도록 할 수도 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 이때 사용하는 정착용 앵커(D1′)는 다수 개의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향 중앙부의 소정 길이에 걸친 다발부(16)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것이며, 다발부(16)에 대해 양단부 측의 부분에서 강화 섬유(f)는 묶여 있지 않다. 도 4 (e) 및 (f)에 도시한 바와 같이, 이와 같은 정착용 앵커(D1′)는 다발부(16)가 벽(13) 또는 바닥(12)에 형성된 구멍(미도시)에 위치하도록 끼워지고, 이 구멍(미도시)에 접착제 등에 의해 정착되어 있다. 그리고 정착용 앵커(D1′)의 다발부(16) 양측의 강화 섬유(f)는 기둥(10), 대들보(11)의 측면, 바닥(12)의 상면을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C1, C1), 보강 시트(C2, C3)가 덮여 접착제 등에 의해 서로 접착되도록 되어 있다.

또, 도 4 (g)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1″)를 볼트 등으로 정착시키도록 할 수도 있다. 이것은 다발부(15) 단부의 외주면에 나사부(17a)를 형성한 정착용 앵커(D1″)를 사용하여, 나사부(17a)를 바닥(12)의 상면 측에 관통시키고 이 나사부(17a)에 너트(17b)를 끼워 고정시킴으로써 정착용 앵커(D1″)를 보다 확실하게 정착시키는 것이다.

또 도 4 (h)에 도시한 바와 같이, 강화 섬유(f)를 묶은 정착용 앵커(D2)를 거꾸로 된 U자형으로 배치하고, 정착용 앵커(D2)와 보강 시트(C2)로 대들보(11)의 전체 주연을 둘러싸는 구성으로 할 수도 있다. 정착용 앵커(D2)와 보강 시트(C2)는 접착제 등으로 서로 접착하도록 한다.

그 외에 도 6 (a)에 도시한 바와 같이, 대들보(11)에 그 양측면에 관통하는 관통공(18)을 형성하고, 이 관통공(18) 내에 정착용 앵커(D2)를 정착시키는 구성으로 할 수도 있다.

또 도 6 (b)에 도시한 바와 같이, 기둥(10)이나 대들보(11)와, 이것에 접합되는 벽(13)이나 바닥(12)의 접합부의 구석 부분에 모르타르 등을 높이 쌓아 경사면(19)을 형성하고, 이것에 보강 시트(C1, C2)를 감고 정착용 앵커(D2)로 정착시키는 구성으로 할 수도 있다. 이에 따라서, 보강 시트(C1, C2)의 각부(角部)에서의 구부러짐을 완화시킬 수 있어 이곳에 응력이 집중되는 것을 피할 수 있다. 마찬가지로, 기둥(10)이나 대들보(11) 등의 각부를 모따기(chamfering)하도록 할 수도 있다.

「제2 실시예：대들보의 굽힘 보강」

도 7에 도시한 바와 같이, 대들보(11)의 굽힘 보강을 도모하기 위해, 대들보(11)의 하면을 따라 보강 시트(보강재)(C4)가 접착되어 있다. 보강 시트(C4)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유 재료로 이루어지고, 대들보(11)가 연속되는 방향, 즉 대들보(11)의 축선 방향에 대해 보강 효과가 얻어지도록 그 섬유 방향(클로스 형태인 경우에는 그 천을 짜는 방향)이 설정되어 있다.

이 보강 시트(C4)는 그 양단부가 정착용 앵커(D3)에 의해 정착되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D3)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를 예를 들면 그 기단부 측의 다발부(15)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 그 선단부 측에서는 강화 섬유(f)가 묶여 있지 않다. 도 7에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D3)는 그 다발부(15)가 대들보(11)의 양단부에 위치하는 기둥(10, 10)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또 구멍(미도시) 내에 접착제 등이 충전됨으로써 기둥(10)에 정착되어 있다. 이때 정착용 앵커(D3)의 다발부(15)는 도 7에서 좌측에 도시한 바와 같이, 기둥(10)에 비스듬하게 접착시킬 수도 있고, 또 도 7에서 우측에 도시한 바와 같이, 기둥(10)에 대해 직교하도록 정착시킬 수도 있다. 또한 대들보(11) 단부의 하면 또는 측면에 정착시키도록 할 수도 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D3)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 대들보(11)의 하면을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C4)가 덮여 있다. 그리고 이러한 정착용 앵커(D3)와 보강 시트(C4)는 접착제에 의해 접착되어 있다.

또한 정착용 앵커(D3) 선단부의 강화 섬유(f)와 보강 시트(C4)가 서로 겹친 부분에는 정착 보강 부재(21)가 더 겹쳐 배치되어 있다. 이 정착 보강 부재(21)는 보강 시트(C4)와 동일한 재료로 이루어지고, 보강 시트(C4)와는 직교하는 방향에 대해 보강 효과가 얻어지는 방향성을 가지고 있으며, 그 양단부가 대들보(11)의 양측면에 접착되어 있다.

그리고 바닥(12) 상면에는 대들보(11)를 더 보강하기 위해, 대들보(11) 상단 측에 대응한 위치에 보강 시트(C5)가 접착되어 있다.

이와 같이 하여 보강 시트(C4)는 그 양단부가 정착용 앵커(D3)를 통하여 대들보(11)에 정착되고, 또 정착 보강 부재(21)에 의해 보강된 구성으로 되어 있다.

전술한 바와 같이 대들보(11) 하면에는 그 축선 방향으로 연장되는 보강 시트(C4)가 그 대략 전장에 걸쳐 배치되고, 그 양단부가 다수의 강화 섬유(f)로 이루어지는 정착용 앵커(D3)를 통하여 정착되고, 또 정착 보강 부재(21)가 겹쳐 붙여진 구성으로 되어 있다. 이에 따라서, 보강 시트(C4)를 특별히 그 양단부에서 확실하게 정착시킬 수 있어 단부의 벗겨짐 등의 발생을 방지하여 대들보(11)의 구부러짐에 대한 보강 효과를 확실하게 발휘하는 것이 가능하게 된다.

또, 그 시공 시에도 정착용 앵커(D3)의 다발부(15)를 정착시키기 위한 구멍을 형성하기만 하면 되고 통상의 앵커 등과 비교하여 그 직경도 작아도 되므로, 소음이나 진동의 발생을 최소한으로 억제할 수 있어 기존의 건물 등으로의 적용도 용이하게 행할 수 있다. 또한, 보강 시트(C4)를 배치한 후에는 그 표면에 돌기물이 생기지 않고, 그 위에 마감재를 배치하도록 해도 그 시공에 어떤 불필요한 시간도 들지 않는다.

「제3 실시예：기둥의 굽힘 보강」

도 8에 도시한 바와 같이, 기둥(10)에는 그 4개의 측면 각각을 따라 굽힘 보강을 도모하기 위해, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유 재료로 이루어지는 보강 시트(보강재)(C6)가, 기둥(10)이 연속되는 방향 즉 상하 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 이 보강 시트(C6)는 상하 양단부가 정착용 앵커(D4)에 의해 정착되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 각 정착용 앵커(D4)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향 중앙부의 소정 길이에 걸친 다발부(16)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 다발부(16)와 비교하여 양단부 측 부분에서는 강화 섬유(f)가 묶여 있지 않다.

도 8에 도시한 바와 같이, 이와 같은 정착용 앵커(D4)는 보강 시트(C6)의 폭 방향 양측으로 배치되어 있고, 다발부(16)가 기둥(10) 주위 근방의 바닥(12)에 형성된 구멍(미도시)에 위치하도록 끼워지고, 이 구멍(미도시)에 접착제 등에 의해 정착되어 있다. 그리고, 정착용 앵커(D4)의 다발부(16) 상하의 강화 섬유(f)는 바닥(12)의 상방, 하방 각각에서 기둥(10)의 측면을 따르도록 펴지고, 그 위에 보강 시트(C6)가 덮이고 접착제 등에 의해 서로 접착되어 있다.

또한, 정착용 앵커(D4)의 강화 섬유(f)와 보강 시트(C6)가 서로 겹쳐진 부분에는 정착 보강 부재(22)가 기둥(10)의 4개의 측면에 감겨지도록 하여 겹쳐 배치되어 있다. 이 정착 보강 부재(22)는 보강 시트(C6)와 동일한 재료로 이루어지고, 보강 시트(C6)와는 직교하는 방향에 대해 보강 효과가 얻어지는 방향성을 가지고 있다.

전술한 기둥(10)의 보강 구조 및 보강 공법에 의해서도 상기 제1 실시예와 동일한 효과를 기둥(10)에 대해 가질 수 있다.

그리고 상기 제2 실시예에서 설명을 위해 이용한 도 8에는 좌측 기둥(10)에만 보강 시트(C6)가 배치되어 있지만, 물론 우측 기둥(10)에도 보강 시트(C6)를 동일하게 배치하는 것이 가능하다.

또 상기 제1 내지 제3 실시예에서는 강화 섬유로 이루어진 정착 보강 부재(20, 21, 22)를 구비하는 구성으로 하였지만, 이 대신 강판 등을 정착 보강 부재(20, 21, 22)로서 사용할 수도 있으며 또 불필요하면 이것을 생략하여 구성하는 것도 가능하다.

「제4 실시예：바닥이 접합된 대들보의 보강」

도 9에 도시한 바와 같이, 바닥(다른 콘크리트 부재)(12)은 대들보(11)의 상면 측에 접합되어 있다.

이와 같은 대들보(11)에는 전단 보강을 도모하기 위해 보강 시트(보강재)(C7)가 배치되어 있다. 보강 시트(C7)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유 재료로 이루어지고, 대들보(11)의 주위 방향에 대해 보강 효과가 얻어지도록, 그 섬유 방향(클로스 형태인 경우에는 그 천을 짜는 방향)이 설정되어 있다.

보강 시트(C7)는 대들보(11)에 일체로 접합되어 있는 바닥(12) 하방에서, 대들보(11)의 하면 및 양측면을 따라 감기도록 하여 접착되어 있고, 그 양단부는 대들보(11)와 바닥(12)의 접합부 근방에서 정착용 앵커(D5)에 의해 정착되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D5)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를 예를 들면 그 중앙부의 다발부(16)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 그 양단부에서는 강화 섬유(f)가 묶여 있지 않다.

도 9에 도시한 바와 같이 정착용 앵커(D5)는 대들보(11)의 상면 측으로 그 축선과 직교하여 수평 방향으로 연장되도록 형성된 홈(요부)(23) 내에 다발부(16)와 그 양측의 소정 길이 부분이 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 홈(23) 내에는 모르타르 등의 경화성 충전재(24)가 충전되고, 이에 따라서 정착용 앵커(D5)가 대들보(11)에 일체로 정착된 구성으로 되어 있다.

또, 대들보(11)의 양측으로 바닥(12)을 관통하도록 관통공(25)이 형성되어 있고, 정착용 앵커(D5)의 양단부의 묶여 있지 않은 부분은 관통공(25)을 통과하여 바닥(12)의 반대측(즉 하측)으로 안내되어 있다. 그리고, 관통공(25) 내에는 수지(26) 등이 주입되어 채워져 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D5)의 양단부의 강화 섬유(f)는 바닥(12)의 하방에서 대들보(11)의 표면에 붙여진 보강 시트(C7)를 따라 펴지고 이들은 접착제에 의해 접착되어 있다.

이와 같이 하여 대들보(11)의 주위 방향으로 연속되는 보강 시트(C7)는 그 양단부가 정착용 앵커(D5)를 통하여 대들보(11)에 정착되고, 정착용 앵커(D5)와 보강 시트(C7)는 대들보(11)의 전체 주연에 감겨진 형태로 되어 있다.

이와 같은 대들보(11) 보강 구조로 형성하기 위해, 먼저 대들보(11)의 상면 측에 홈(23)을 형성한 후 바닥(12)에 관통공(25)을 형성한다.

그리고, 정착용 앵커(D5)를 홈(23) 내에 세트하고 그 양단부를 관통공(25, 15)으로부터 바닥(12) 하방으로 통과시키며 바닥(12)의 하면 측에서 대들보(110에 붙인 보강 시트(C7)에 접착한다. 그후, 관통공(25) 내에 충전재(16)를 주입하여 이것을 채우고 또 홈(23)을 경화성 충전재(24)로 채우면 된다.

전술한 바와 같이, 바닥(12)이 접합되어 있는 대들보(11)의 보강 구조 및 보강 공법에서는 대들보(11)의 주위 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C7)가 그 양단부를 대들보(11)에 정착된 정착용 앵커(D5)에 정착시킴으로써 정착된 구성으로 되어 있다. 이와 같이 하여 보강 시트(C7)를 정착용 앵커(D5)를 통하여 정착시킴으로써 그 양단부를 확실하게 정착시킬 수 있고, 단부의 벗겨짐 등의 발생을 방지하며, 또한 이들 보강 시트(C7)와 정착용 앵커(D5)에 의해 대들보(11)의 전체 주연이 둘러싸이기 때문에, 대들보(11)의 전단에 대한 보강 효과를 확실하게 발휘하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 정착용 앵커(D5)는 대들보(11)의 상면 측에 형성된 홈(23) 내에 수용되어 있기 때문에, 대들보(11)의 상면에 어떤 돌기물도 없어 그 위에 마감재 등을 배치하도록 해도 대들보(11)의 완성 치수가 커져 바닥 높이가 높아지지도 않고, 또 그 시공에 어떤 불필요한 시간도 들지 않는다. 또한 홈(23)은 경화성 충전재(24)에 의해 채워져 있고, 가연물인 정착용 앵커(D5)가 바닥(12)의 양면 측에 노출되지 않아 방화 성능을 높일 수 있다.

또 그 시공 시에도 정착용 앵커(D5)를 통과시키기 위한 홈(23)을 형성하고 관통공(25)을 형성하기만 하면 되고 통상의 앵커 등과 비교하여 그 직경도 작아도 되므로, 소음이나 진동의 발생을 최소한으로 억제할 수 있어 기존의 건물 등으로의 적용도 용이하게 행할 수 있다.

또한 보강 시트(C7)나 정착용 앵커(D5)는 경량이기 때문에, 가공 시의 취급도 용이하고 작업자의 부담을 경감시키는 동시에 크레인 등이 불필요하기 때문에, 기존의 건물 내부 등에서도 공사를 원활하게 진행시킬 수 있다.

그리고 상기 제4 실시예에서, 보강 시트(C7)나 정착용 앵커(D5)가 접촉하는 대들보(11)나 관통공(25) 등의 둘레를 모따기하도록 할 수도 있다.

또 상기 제4 실시예에서 정착용 앵커(D5)의 양단부에 보강 시트(C7)를 정착시키는 구성으로 했지만, 이 대신 도 10에 도시한 바와 같이 대들보(11)의 상면 측에도 보강 시트(보강재)(C8)를 배치하고, 이들 보강 시트(C7, C8)를 도 15에 도시한 정착용 앵커(D6)를 개재하여 일체화하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우, 홈(23)(도 9 참조) 대신 대들보(11)의 축선 방향으로 연속되는 요부(27)를 형성하고, 이 요부(27) 내에 보강 시트(C8)를 배치하고, 또 요부(27)를 경화성 충전재(24)로 채우도록 한다. 또 정착용 앵커(D6)는 중앙부의 다발부(16)를 관통공(25) 내에 위치시키고, 양단부의 묶여 있지 않은 부분을 넓혀 보강 시트(C7, C8)에 접착하여 정착시키는 구성으로 한다. 물론, 상기 도 10에 도시한 경우 이외에도 소정 간격으로 위치된 홈(23)이 아니라 연속되는 요부(27)를 형성하는 구성으로 할 수도 있다.

또한 상기 제4 실시예에서는 보강 시트(C7)와 정착용 앵커(D5)로 대들보(10)의 전체 주연을 둘러싸는 구성으로 했지만, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같은 정착용 앵커(D5′)를 2개 한 세트로 사용하고, 홈(23)의 양단부에 정착용 앵커(D5′)를 각각 배치하고, 그 다발부(15)를 홈(23)(도 9 참조) 내에 정착시키고, 묶여 있지 않은 부분을 상기 정착용 앵커(D5)(도 9 참조)와 동일하게 관통공(25)으로부터 하방으로 안내하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 또 이와 같은 경우, 정착용 앵커(D5′)를 대들보(11)의 상면 측에서 대들보(11) 양측의 바닥(12) 상에 홈을 형성하고, 이 홈에 정착시키는 것도 가능하다.

또 복수 개의 강화 섬유(f)를 현장에서 접착제나 수지에 함침(含浸)하는 구성도 채용할 수 있다. 또한 복수 개의 강화 섬유(f)를 분해된 채 관통공(25) 및 홈(23) 내에 배치하고, 관통공(25)에 주입하는 수지(26) 및 홈(23) 내에 충전하는 경화성 충전재(24)에 의해 이들 복수 개의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향의 일부에서 일체로 묶고, 대들보(11)에 정착시키는 구성으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 복수 개의 강화 섬유(f)를 묶은 정착용 앵커(D5, D6)를 미리 제작할 필요가 없어져, 보다 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 될 뿐 아니라, 현장에서 적당하게 강화 섬유(f)의 개수나 길이를 변경하는 것도 용이하게 행할 수 있어 시공을 보다단순화할 수 있다.

「제1 실시예 내지 제4 실시예의 응용예」

또 이에 더하여, 상기 제1 내지 제4 실시예에서는 대들보(11)에는 그 상면에 바닥(12)이 일체로 형성된 구성을 예로 들었지만, 대들보와 교차하는 기둥, 벽과 교차하는 기둥 등을 보강하는 경우에도, 상기한 바와 같은 구성을 동일하게 적용할 수 있다.

또 대들보(11)에 접합되는 바닥(12), 기둥에 접합되는 대들보, 기둥에 접합되는 벽의 수에 대해서는, 예를 들면 1방향만 또는 3방향, 4방향으로 할 수도 있으며, 또 접합 위치에 대해서도 아무런 제한도 받지 않는다. 기둥(10)과 벽(13), 대들보(11)와 바닥(12)의 위치 관계에 대해서도 동일하게 전혀 한정하지 않으며 예를 들면 기둥(10)과 벽(13)의 위치 관계가, 도 4 (b), (d), (f) 및 (g)에 도시한 대들보(11)와 바닥(12)의 위치 관계와 같을 수도 있다. 이에 더하여, 기둥, 대들보, 벽, 바닥 등에서 다른 부재와 교차하지 않는 부분에 적용하는 경우에도 보강 시트를 감고 또 표면에 홈이나 요부를 형성하고 여기에 정착용 앵커를 매립함으로써, 상기와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 상기 제1 내지 제4 실시예에서는 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법을 적용하는 대상으로, 기둥(10), 대들보(11)를 예로 들어 사용했지만, 물론 그 외에 교각, 굴뚝 등 다른 것일 수도 있다. 또한 그 경우 콘크리트 부재가 신설 또는 기존의 구조인 것은 상관없다.

「제5 실시예：벽의 전단 보강」

도 11에 도시한 바와 같이 벽(13)에는 그 대략 전체면에 걸쳐 전단 보강을 도모하기 위한 보강 시트(C9, C10)가 배치되어 있다. 이들 보강 시트(C9, C10)는 어느 것이나 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 강화 섬유 재료로 이루어지고, 연직 방향(보강 시트(C9)), 수평 방향(보강 시트(C10))에 대해 보강 효과가 얻어지도록 그 섬유 방향(클로스 형태인 경우에는 그 천을 짜는 방향)이 설정되어 있다.

보강 시트(C9)는 그 전체면이 벽(13)에 직접 접착될 뿐 아니라, 그 외주부가 정착용 앵커(D7)에 의해 벽(13) 주위의 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 정착되고, 또 정착용 앵커(D8)를 통하여 벽(13)에 정착되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D7, D8)는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를 예를 들면 그 기단부 측의 다발부(15)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 그 선단부 측에서는 강화 섬유(f)가 묶여 있지 않다.

도 11에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D7)는 그 다발부(15)가 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또한 구멍(미도시) 내에 접착제 등이 충전됨으로써, 기둥(10), 대들보(11)에 정착되어 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D7)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 각각 벽(13) 표면을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C9)가 덮여 있다. 그리고 이들 정착용 앵커(D7)와 보강 시트C(9)는 접착제에 의해 접착되어 있다.

또 도 12 (a)에 도시한 바와 같이 정착용 앵커(D8)는 벽(13)에 형성된구멍(28)에 다발부(15)가 끼워지고, 이 구멍(28) 내에 접착제 등이 충전됨으로써 벽(13)에 정착되어 있다. 그리고, 도 12 (b)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D8)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 각각 벽(13) 표면을 따라 펴지고, 도 12 (c)에 도시한 바와 같이 그 위에 보강 시트(C9)가 덮여지고 접착제에 의해 접착되어 있다.

이에 따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 보강 시트(C9)는 정착용 앵커(D7, D8)를 통하여 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 및 벽(13)에 정착된 구성으로 되어 있다. 그리고 이 보강 시트(C9) 상면에는 이것과 직교하는 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C10)가 접착제 등에 의해 전체면이 접착되어 있다.

전술한 바와 같은 벽(13)의 전단 보강 구조 및 보강 공법에 의하면, 보강 시트(C9)가 정착용 앵커(D7, D8)를 통하여 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 및 벽(13)에 정착된 구성으로 되어 있다. 이에 따라서, 보강 시트(C9)를 벽(13)에 확실하게 정착시키고, 벽(13)의 전단 내력 및 인성을 향상시킬 수 있다. 또한 이에 의해 벽(13)의 한쪽 면에만 보강 시트(C9, C10)를 배치해도 충분한 효과가 얻어지기 때문에, 예를 들면 엘리베이터 샤프트, 외벽, 계단실 등 종래에는 보강이 곤란했던 장소에도 보강 효과를 발휘할 수 있다.

또 그 시공 시에도 정착용 앵커(D7, D8)의 다발부(15)를 정착시키기 위한 구멍(28)을 형성하기만 하면 되고 통상의 앵커 등과 비교하여 그 직경도 작아도 되므로, 소음이나 진동의 발생을 최소한으로 억제할 수 있어 기존의 건물 등으로의 적용도 용이하게 행할 수 있다. 또한 보강 시트(C9, C10)를 배치한 후에는 그 표면에 돌기물이 생기지 않아 그 위에 마감재를 배치해도 그 시공에 어떤 불필요한 시간도 들지 않는다.

「제6 실시예：벽의 전단 보강의 다른 예」

상기 제5 실시예에서는, 벽(13)에 직접 붙이는 보강 시트(C9)만을 정착용 앵커(D7, D8)로 정착시키는 구성으로 한데 대해, 이하에 설명하는 제6 실시예에서는 보강 시트(C9, C10) 양쪽을 정착용 앵커(D7, D8)로 정착시키는 점이 상이하다.

도 13에 도시한 바와 같이, 벽(13)에는 그 대략 전체면에 걸쳐 전단 보강을 도모하기 위한 보강 시트(C9, 10)가 배치되어 있다.

보강 시트(C9) 및 보강 시트(C10) 양쪽은 각각 그 외주부가 정착용 앵커(D7, D9)에 의해 벽(13) 주위의 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 정착되고, 또 정착용 앵커(D8, D10)에 의해 벽(13) 자체에 정착되어 있다.

이것에는 시공 시에 먼저 보강 시트(C9)를 정착시키기 위한 정착용 앵커(D7, D8)를 그 다발부(15)를 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12), 벽(13)에 각각 정착시킨 후, 보강 시트(C9)를 벽(13) 표면 및 정착용 앵커(D7, D8)의 강화 섬유(f)에 접착시킴으로써 벽(13)에 정착시킨다. 이어서, 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 형성한 구멍(미도시)에 정착용 앵커(D9)의 다발부(15)를 정착시키는 동시에 보강 시트(C9)를 관통시켜 벽(13)에 구멍(미도시)을 형성하고, 여기에 정착용 앵커(D10)의 다발부(15)를 정착시킨다. 그리고 이들 정착용 앵커(D9, D10)의 묶여 있지 않은 부분의 강화 섬유(f)를 보강 시트(C9)의 표면에 넓게 펴고, 그 위에 보강 시트(C10)를 접착제 등으로 접착한다.

이에 따라서, 보강 시트(C9)뿐 아니라, 그 위에 배치하는 보강 시트(C10)에 대해서도 정착용 앵커(D9, D10)를 통하여 정착시키게 된다.

전술한 벽(13)의 전단 보강 구조 및 보강 공법에 의하면 보강 시트(C9)뿐 아니라, 이것과 직교하는 방향에 대해 전단 보강 효과를 가지는 보강 시트(C10)도 확실하게 정착시킬 수 있으므로, 상기 제5 실시예에서 도시한 효과는 보다 현저한 것이 된다.

「제7 실시예：바닥의 굽힘 보강」

도 14에 도시한 바와 같이, 바닥(평면 형상의 콘크리트 부재)(12)의 예를 들면 하면에는 그 대략 전체면에 걸쳐 굽힘 보강을 도모하기 위한 보강 시트(C11, C12)가 배치되어 있다.

보강 시트(C11)는 그 전체면이 바닥(12)에 직접 접착될 뿐 아니라, 그 외주부가 정착용 앵커(D11)에 의해 바닥(12) 주위의 대들보(11)에 정착되고, 또 정착용 앵커(D12)를 통하여 바닥(12)에 정착되어 있다.

정착용 앵커(D11)는 그 다발부(15)가 대들보(11)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또 구멍(미도시) 내에 접착제 등이 충전됨으로써 정착되어 있다.

정착용 앵커(D12)는 바닥(12)에 형성된 구멍에 다발부(15)가 끼워지고, 이 구멍 내에 접착제 등이 충전됨으로써 바닥(12)에 정착되어 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D11, D12)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 각각 바닥(12)을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C11)가 덮여 접착제 등에 의해 접착되어 있다.

이 보강 시트(C11)의 상면에는 이것과 직교하는 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C12)가 접착제 등에 의해 전체면이 접착되어 있다.

전술한 바와 같은 바닥(12)의 굽힘 보강 구조에 의하면, 보강 시트(C11)를 바닥(12)에 확실하게 정착시키고, 바닥(12)의 굽힘 내력 및 인성을 향상시킬 수 있고, 또 시공면 등에서는 상기 제5 또는 제6 실시예와 동일한 효과를 가질 수 있다.

그리고 상기 제5 내지 제7 실시예에서는 보강 시트(C9∼C12)를 수평 방향 및 연직 방향에 대해 보강 효과를 가지도록 배치했지만, 물론 수평 방향 또는 연직 방향에 대해서만 보강 효과가 얻어지도록 보강 시트(C9, C11) 또는 보강 시트(C10, C12) 중 어느 한쪽만을 배치하는 것도 가능하다. 또 원하는 방향에 대해 보강 효과를 발휘할 수 있다면 가로, 세로, 사선 등 어떤 방향을 취할 수도 있고, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이 보강 시트(C9′, C10′)의 섬유 방향을 바꿀 수도 있다. 물론 겹치는 매수에 대해서도 전혀 한정되지 않는다.

「제8 실시예：벽의 전단 보강」

도 16에 도시한 바와 같이 벽(13)에는 그 대략 전체면에 걸쳐 전단 보강을 도모하기 위한 보강 시트(C13)와 보강 시트(C14)가 겹쳐져 점착되어 있다. 이들 보강 시트(C13, C14)는 어느 것이나 일방향을 따라 연장되는 예를 들면 탄소 섬유 등의 강화 섬유 재료를 가지고 형성되어 있다(도면 중의 사선이 강화 섬유 재료의 섬유 방향을 나타내고 있음). 그리고 보강 시트(C13)와 보강 시트(C14)는 그 섬유 방향이 서로 교차하는 비스듬한 2 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 이때 보강 시트(C13, C14) 각각의 섬유 방향의 각도(θ)는 0°＜θ＜90°이 될 수 있고,θ≤45°로 하는 것이 바람직하다.

보강 시트(C13)는 그 전체면이 벽(13)에 직접 접착될 뿐 아니라, 그 외주부가 정착용 앵커(D13)에 의해 벽(13) 주위의 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 정착되어 있다.

정착용 앵커(D13)는 예를 들면 탄소 섬유 등의 다수 개의 강화 섬유(f)를 예를 들면 그 기단부 측의 다발부(15)에서 접착제, 수지 등으로 일체로 묶은 것으로, 그 선단부 측에서 강화 섬유(f)는 묶여 있지 않다.

그리고, 각 정착용 앵커(D13)는 그 다발부(15)가 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또한 구멍(미도시) 내에 수지 등이 충전됨으로써 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 정착되어 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D13)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 각각 벽(13) 표면을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C13)가 덮여 있다. 그리고 이들 정착용 앵커(D13)와 보강 시트(C13)는 수지에 의해 접착되어 있다.

이에 따라서, 보강 시트(C13)는 정착용 앵커(D13)를 통하여 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 및 벽(13)에 정착된 구성으로 되어 있다.

그리고 이 보강 시트(C13) 상면에는 이것과 직교하는 비스듬한 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C14)가 접착제 등에 의해 전체면이 접착되어 있다.

또한 보강 시트(C14)의 상면에는 예를 들면 모르타르 등의 보강재(補鋼材)(30)가 소정 두께로 도포 또는 타설되어 보강 시트(C14)에 일체화되어 있다.

전술한 바와 같은 벽(13)의 전단 보강 구조에 의하면, 그 섬유 방향을 서로 교차하는 비스듬한 2 방향으로 한 보강 시트(C13, C14)가 벽(13) 표면에 정착된 구성으로 되어 있다. 이에 따라서 섬유 방향을 비스듬하게 한 보강 시트(C13, C14)가 브레이스와 동일한 기능을 발휘하여 벽(13)의 전단 내력 및 인성을 향상시킬 수 있고, 그 결과 구조물의 내진 성능을 높일 수 있다. 또한 벽(13)의 한쪽 면에만 보강 시트(C13, C14)를 배치해도 충분한 효과가 얻어지기 때문에, 예를 들면 엘리베이터 샤프트, 외벽, 계단실 등 종래에는 보강이 곤란했던 장소에도 보강 효과를 발휘할 수 있다.

그와 동시에, 탄소 섬유로 이루어지는 보강 시트(C13, C14)를 사용함으로써 시공을 용이하게 행할 수 있고, 또한 재료가 경량이기 때문에 작업자의 부담도 가볍고 잭도 불필요하게 된다. 그 결과 공기 단축화 및 비용 절감을 도모할 수 있다.

또 보강 시트(C13, C14)가 얇기 때문에, 시공 후에 벽 두께가 두꺼워지지 않아 실내가 좁아지는 것을 피할 수 있다.

이에 더하여, 보강 시트(C13, C14)는 탄소 섬유로 이루어지고, 매우 경량이기 때문에 시공 후의 구조물의 중량 증가를 최저한으로 억제할 수 있다. 따라서, 보강에 따른 중량 증가에 의해 보강 효과가 실질적으로 저하되지 않고 유효하게 보강 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 상기 보강 시트(C13)는 정착용 앵커(D13)를 통하여 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 및 벽(13)에 정착된 구성으로 되어 있다. 이에 따라서 보강시트(C13)를 벽(13)에 확실하게 정착시킬 수 있다.

그 시공 시에도 정착용 앵커(D13)의 다발부(15)를 정착시키기 위한 구멍을 형성하기만 하면 되고 통상의 앵커 등과 비교하여 그 직경도 작아도 되므로, 소음이나 진동의 발생을 최소한으로 억제할 수 있어 기존의 건물 등의 설비 공사도 가능하게 된다. 또한 보강 시트(C13, C14)를 배치한 후에는 그 표면에 돌기물이 생기지 않고 그 위에 마감재를 배치해도 그 시공에 어떤 불필요한 시간도 들지 않는다.

이에 더하여, 보강 시트(C13, C14)의 강성을 높이기 위해, 모르타르 등으로 이루어지는 보강재(30)가 보강 시트(C13, C14)의 표면에 일체로 배치된 구성으로 되어 있다. 이에 따라서, 보강 시트(C13, C14)의 유효 두께가 증가한다.

여기에서, 탄소 섬유 시트에 의한 수평력 부담은

△Q＝(h·cosθ＋L·sin)·tcf·σcf·cosθ

으로 표시된다.

단, 여기에서

L：보강 시트(C13, C14)의 폭,

h：보강 시트(C13, C14)의 높이,

tcf：임의의 방향에 관한 탄소 섬유 시트의 전체 두께,

σcf：탄소 섬유 시트의 유효 강도

이다.

이에 따라서, 보강재(30)가 있음으로써 보강 시트(C13, C14)의 유효 두께(전체 두께)가 증가하면, 그 결과 보강 시트(C13, C14)의 유효 강도(강성)가 높아져 이에 따른 브레이스 효과, 즉 벽(13)의 보강 효과를 한층 높일 수 있다.

「제9 실시예：바닥의 굽힘 보강」

도 17에 도시한 바와 같이, 바닥(평면 형상의 콘크리트 부재)(12)의 예를 들면 하면에는 그 대략 전체면에 걸쳐 굽힘 보강을 도모하기 위한 보강 시트(C15)와 보강 시트(C16)가 배치되어 있다.

이러한 보강 시트(C15, C16)는 모두 일방향을 따라 연장되는, 예를 들면 탄소 섬유 등의 강화 섬유 재료를 가지고 형성되어 있다(도면 중의 사선이 강화 섬유 재료의 섬유 방향을 나타내고 있음). 그리고 보강 시트(C15)와 보강 시트(C16)는 그 섬유 방향이 서로 교차하는 비스듬한 2방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 이때 보강 시트(C15, C16) 각각의 섬유 방향의 각도(θ)는 0°＜θ＜90°이 될 수 있고, θ≤45°로 하는 것이 바람직하다.

보강 시트(C15)는 그 전체면이 바닥(12)에 직접 접착될 뿐 아니라, 그 외주부가 정착용 앵커(D14)에 의해 바닥(12) 주위의 대들보(11)에 정착되어 있다.

정착용 앵커(D14)는 그 다발부(15)가 대들보(11)에 형성된 구멍(미도시) 내에 끼워지고, 또한 구멍(미도시) 내에 접착제 등이 충전됨으로써 정착되어 있다.

이와 같이 하여 정착된 정착용 앵커(D14)의 선단부 측의 강화 섬유(f)는 바닥(12)을 따라 펴지고, 그 위에 보강 시트(C15)가 덮여 접착제 등에 의해 접착되어 있다.

이 보강 시트(C15) 상면에는 이것과 직교하는 방향에 대해 보강 효과를 가지는 보강 시트(C16)가 접착제 등에 의해 전체면이 접착되어 있다.

전술한 바와 같은 바닥(12)의 굽힘 보강 구조에 의하면, 보강 시트(C15)를 바닥(12)에 확실하게 정착시킬 수 있고, 섬유 방향을 비스듬하게 한 보강 시트(C15, C16)가 브레이스와 동일한 기능을 발휘하므로, 바닥(12)의 굽힘 내력 및 인성을 향상시킬 수 있고, 또 시공면 등에서는 상기 제8 실시예와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

그리고 상기 제8 및 제9 실시예에서, 2매의 보강 시트(C13, C14)와 보강 시트(C15, C16)를 겹치는 구성으로 했지만, 원하는 보강 효과에 따라 1매만 또는 3매 이상 겹치는 구성으로 할 수도 있다.

이에 더하여, 보강 시트(C13, C15)만을 정착용 앵커(D13, D14)로 정착시키고 보강 시트(C14, C16)를 보강 시트(C13, C15)에 접착하는 구성으로 하였지만, 보강 시트(C14, C16)의 단부 정착에도 정착용 앵커(D13, D14)를 사용하는 구성으로 할 수도 있다.

물론, 이러한 보강 시트(C13∼C16), 정착용 앵커(D13, D14)를 겹치는 순서(상하 관계)에 대해서는 아무런 한정도 없고 임의로 정할 수 있다.

또한, 정착용 앵커(D13, D14)를 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 대해 직교시키는 형태로 배치하는 구성으로 하였지만, 이것을 도 18에 도시한 바와 같이 비스듬하게 배치할 수도 있다. 이때는 보강 시트(C13, C14)의 섬유 방향에 맞춰 정착용 앵커(D13)를 배치함으로써 보강 시트(C13, C14)의 섬유 방향 양단부를 보다 효과적으로 정착시킬 수 있다.

또, 정착용 앵커(D13, D14)를 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 정착시키는 구성으로 하였지만, 그 모든 것에 정착시킬 필요는 없고 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 중 적어도 어느 하나에 정착시키면 된다.

또 이에 더하여, 보강 시트(C15, C14)의 섬유 방향의 인장력을 주위의 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 전달할 수 있는 것이면, 정착용 앵커(D13) 대신 앵글 재료나 플랫 바(falt bar) 등의 강재(鋼材)로 보강 시트(C15, C14)의 단부를 누르고, 이것을 금속으로 이루어진 앵커로 주위의 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12)에 고정하도록 할 수도 있다.

또 보강재(30)로 모르타르를 사용하고 이것을 보강 시트(C14, C16) 표면에 소정 두께로 도포 또는 타설하는 구성으로 하였지만, 벽(13)에 모르타르를 도포 또는 타설한 후, 그 위에 보강 시트(C13∼C16)를 붙이도록 할 수도 있다. 특히, 기존 건물에서 벽(13)에 기존의 마감 모르타르 층이 있는 경우, 그 위에 보강 시트(C13∼C16)를 접착하고 모르타르 층을 보강재(30)로서 기능시킬 수도 있다. 또 모르타르 대신 예를 들면 콘크리트판, 철판 등을 보강재(30)로 하는 것도 가능하다. 또한 보강 시트(C13∼C16)를 탄소 섬유로 만드는 경우, 일반적으로 유연한 PAN계의 시트(PAN sheet) 재료가 사용되지만, 이것에 보강재(30)로서 영의 계수(Young's modulus)가 큰 피치계 탄소 섬유 시트(pitch carbon fiber sheet)를 겹쳐 붙이는 구성도 가능하다. 물론, 보강재(30)를 생략한 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 관한 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법을 적용하는대상으로 하는 콘크리트 부재는 상기 제5 내지 제9 실시예에서 도시한 바와 같은 바닥이나 벽에 한정되는 것이 아니며, 또 신설 또는 기존의 구조인 것은 상관없다. 예를 들면 컬버트(culvert) 등의 콘크리트 성형품에도 적용하는 것이 가능하고, 그 이외에도 터널의 내면 등 곡면 형상의 콘크리트 부재에도 적용할 수 있고, 이에 따라서 금이 생기는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

「기타 실시예」

그리고 상기 제1 내지 제9 실시예에서, 정착용 앵커(D1∼D14)의 선단부는 묶여 있지 않은 상태로 되어 있지만, 도 19에 도시한 바와 같이 시공 시에 강화 섬유(f)가 걸리거나 구부러지거나 하는 것을 방지하기 위해, 셀로판(31) 등을 감도록 할 수도 있다.

또 정착용 앵커(D1∼D14)는 다발부(15) 또는 다발부(16)를 설치하고 다수 개의 강화 섬유(f)를 묶는 구성으로 하였지만, 그 단면 형상은 도 20에 도시한 바와 같이 원형으로 이루어진 것 외에, 구형(矩形), 삼각형, 타원형, 장원형, C자형, 십자형 또는 다각형, 부정형(不整型) 등 어떤 것도 가능하다.

또한 도 21 (a)∼(d)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1∼D14)의 정착을 보다 확실하게 하기 위해, 다발부(15, 16)에 돌출부(32)를 설치하거나, 혹(knob)(33)을 설치할 수도 있다. 물론, 이 돌출부(32)나 혹(33)의 형상이나 위치, 개수 등에 대해서도 전혀 한정되지 않는다. 또 도 21 (e)에 도시한 바와 같이, 다발부(15) 단부의 외주면에 나사부(34)를 형성하고 여기에 너트 등을 끼워 고정시키도록 할 수도 있다.

또한 도 22에 도시한 바와 같이, 구멍(28)에 콘크리트 앵커 플러그(35)를 박아 넣고, 이 앵커 플러그(35)에 형성된 테이퍼 형상의 암나사부(36) 내에 에폭시 수지 등을 충전한 후, 여기에 정착용 앵커(D1∼D14)를 삽입하여 정착시키도록 할 수도 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 암나사부(36)에 의해 부착 면적이 증대되는 동시에 맞물리는 효과(contact effect)도 발휘되고, 이에 따라서 정착용 앵커(D1∼D14)의 정착 강도를 높일 수 있다.

또 도 23에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1∼D14)를, 보강 시트(C1∼C16)의 부착면에 대해 소정 각도, 예를 들면 5°∼45° 정도 경사지게 하여 형성한 구멍(28′)에 정착시키도록 할 수도 있다. 이에 의해서도 정착용 앵커(D1∼D14)의 정착 강도를 높이는 것이 가능하다.

그 이외에도, 정착용 앵커(D1∼D14)에 대해서는 다발부(15)를 도 24에 도시한 바와 같이 통 형상 또는 링 형상의 고정구(fastener)(50, 51, 52) 등으로 묶는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이와 같은 고정구(50, 51, 52)를 사용하면 정착용 앵커(D1∼D14)의 정착 강도를 높이는 것이 가능하다. 또한 이들 고정구(50, 51, 52)는 그 장착을 용이하게 행할 수 있다. 물론 고정구의 형상은 그 이외의 것으로 할 수도 있다.

또 정착용 앵커(D1∼D14)는 복수 개의 강화 섬유(f)를 현장에서 접착제나 수지에 함침하여 묶는 구성도 채용할 수 있다. 또한 복수 개의 강화 섬유(f)를 미리 그 단부에서만 수지 등으로 묶어 두고 현장에서 그 소정 길이 부분을 수지 등에 함침하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 정착용 앵커(D1∼D14)를 정착시키기 위한 구멍의 깊이에 따라 임기응변 식으로 다발부(15)의 길이를 설정하는 것이 가능하다.

또한 복수 개의 강화 섬유(f)를 분해된 채 구멍 내에 배치하고 구멍 내에 주입하는 경화성 충전재에 의해 이들 복수 개의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향의 일부에서 일체로 묶고 또한 정착시키는 구성으로 할 수도 있다.

도 25에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D15)는 다수 개의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향 중앙부에서 절곡시키고, 이것을 예를 들면 바닥(12)의 하면 등에 형성된 구멍(55) 내에 삽입하고, 또 이 구멍(55) 내에 접착제(56) 등의 경화성 충전재를 충전함으로써 정착되어 있다. 이에 따라서 정착용 앵커(D15)는 복수 개의 강화 섬유(f)가 접착제(56) 등에 의해 그 길이 방향의 일부에서 일체로 묶이는 동시에, 이 구멍(55)에 정착된 구성으로 되어 있다.

이와 같은 정착용 앵커(D15)를 사용하여 가공을 행하는데는, 먼저 도 26 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 바닥(12) 하면의 소정 위치에 구멍(55)을 형성하고, 이어서 도 26 (b)에 도시한 바와 같이, 이 구멍(55) 내에 접착제(56)를 주입한다. 계속해서, 도 26 (c)에 도시한 바와 같이, 소정 개수의 강화 섬유(f)를 그 길이 방향 중간부에서 선단이 예를 들면 V자형으로 된 로드(57)로 지지하고, 이것을 도 26 (d)에 도시한 바와 같이, 구멍(55) 내에 밀어 넣는다. 이어서 로드(57)만을 빼내면 도 26 (e)에 도시한 바와 같이, 밀어 넣어진 강화 섬유(f)는 구멍(55) 내의 접착제(56)가 경화됨으로써 그 길이 방향 중간부가 구멍(55)에 정착되고, 이에 따라서 정착용 앵커(D15)가 구멍(55)에 정착된다. 이후, 도 25에 도시한 바와 같이,정착된 정착용 앵커(D15)를 대들보(11)의 측면을 따라 펴고, 그 위에 보강 시트(C1∼C16)를 접착함으로써 시공이 완료된다.

이와 같은 구성의 정착용 앵커(D15)를 사용하면, 상기 실시예에서 도시한 바와 같이, 복수 개의 강화 섬유(f)를 묶은 정착용 앵커를 미리 제작할 필요가 없어진다. 따라서, 보다 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 될 뿐 아니라, 현장에서 적당하게 강화 섬유의 개수나 길이를 변경하는 것을 용이하게 행할 수 있고, 이에 따라서 시공을 보다 간단하게 하는 것이 가능하게 된다. 물론 정착용 앵커(D15)는 바닥(12)에 한정되지 않고 기둥(10), 대들보(11), 벽(13) 등 모든 부분에 적용하는 것이 가능하다.

또 상기 제1 내지 제9 실시예에서는, 보강 시트(C1∼C16)와, 정착용 앵커(D1∼D15)를 정착시키기 위해 접착제 등을 사용하는 구성으로 했지만, 그 재료는 원하는 정착력을 발휘할 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용할 수도 있고, 유기 재료이건 무기 재료이건 상관없다. 또 접착이 아니라 다른 접합 방법을 채용하는 것도 가능하다.

또한 보강에 사용하는 보강 시트(C1∼C16), 정착용 앵커(D1∼D15) 자체에 대해서도 상기한 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 등에 한정되지 않고 다른 재료를 채용하는 것도 가능하다.

보강 시트(C1∼C16)에 대해서는 섬유 방향(클로스 형태인 경우에는 그 천을 짜는 방향) 등도 원하는 방향으로 보강 효과를 발휘할 수 있는 것이라면 가로, 세로, 사선 등 어떤 방향을 취할 수도 있다. 이에 더하여, 겹치는 매수에 대해서도한정되지 않는다.

또 보강 시트(C1∼C16)에 강판이나 FRP(fiber reinforced palstics；섬유 강화 플라스틱) 등을 사용할 수도 있다.

또 정착용 앵커(D1∼D15)의 묶여 있지 않은 부분의 강화 섬유(f)를 펴는 방법은 임의로 정할 수 있고, 1방향, 2방향, 4방향 또는 전방향 등 어떠한 펴는 방법도 가능하며 부채 형상으로 펴는 것은 물론, 예를 들면 정착용 앵커(D1∼D15)의 다발부(15, 16)를 콘크리트 부재의 표면에 직교하는 상태로 설치하는 경우 등에는 도 27 (a)∼(d)에 도시한 바와 같이 펼 수도 있다.

이에 더하여, 정착용 앵커(D1)는 도 20에 도시한 바와 같은 것을 조합하여 사용하도록 할 수도 있다. 또 예를 들면 도 11에 도시한 바와 같이 단면이 대략 C자형의 정착용 앵커(D′)와, 다수 개의 강화 섬유(f)의 다발(bundle)(45)(일체로 묶여 있지는 않음)을 조합하여 사용할 수도 있다. 이 경우 먼저 도 28 (a)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D′)를 기둥(10), 대들보(11), 바닥(12) 등에 형성한 구멍(46)에 정착시킨다. 계속해서 도 28 (b)에 도시한 바와 같이, 대략 C자형의 정착용 앵커(D′)의 내측에 다수 개의 강화 섬유(f) 다발(45)(일체로 묶여 있지는 않음)을 삽입하고, 또 구멍(31) 내에 접착제 등을 충전하여 정착용 앵커(D′) 및 다발(45)을 정착시킨다. 그리고 도 28 (c)에 도시한 바와 같이, 정착시킨 정착용 앵커(D′) 및 다발(45)의 강화 섬유(f)를 펴고, 그 위에 보강 시트(C1∼C16)를 접착하도록 할 수도 있다.

그러나, 상기와 같이 하여 정착시킨 정착용 앵커(D1∼D15)의 풀아웃 테스트를 행하는데는, 도 29 (a)에 도시한 바와 같이 정착용 앵커(D1∼D15)를 콘크리트(Z)에 형성한 구멍(H) 내에 삽입하고, 여기에 정착용 앵커(D1∼D15)의 정착에 사용하는 수지(J) 등을 주입한다. 그리고 도 29 (b)에 도시한 바와 같이, 정착용 앵커(D1∼D15)를 콘크리트(Z) 표면에 세트한 파이프(P) 내에 통과시키고 파이프(P) 내에 팽창성 시멘트 등을 주입하여 정착용 앵커(D1∼D15)와 파이프(P)를 일체화한다. 그리고 콘크리트(Z)에 반력대(反力臺；reaction stand)(B)를 세트하고 센터홀형 등의 잭(X)을 반력대(B)에 설치한다. 그리고 파이프(P)의 선단부에 형성된 나사부에 너트(N)를 끼워 고정시키고, 이 상태에서 잭(X)을 구동원(G)으로 연장시켜 정착용 앵커(D1∼D15)의 풀아웃 테스트를 행하도록 한다.

이와 같이 하면, 정착용 앵커(D1∼D15) 자체에 손상을 끼치지 않고 풀아웃 테스트를 행하는 것이 가능하다.

본 발명의 콘크리트 부재의 보강 구조 및 보강 공법은 바닥, 대들보, 벽, 바닥 등의 각종 콘크리트 부재에 적용함으로써, 굽힘 응력, 전단 응력에 대한 보강을 가능하게 하는 것이며, 보강재를 정착용 앵커를 통하여 정착시킴으로써, 그 양단부를 확실하게 정착시킬 수 있어 콘크리트 부재의 보강 효과를 확실하게 발휘하는 것이 가능하게 된다. 또 그 시공 시에도 정착용 앵커의 묶인 부분을 정착시키기 위한 구멍이나 요부를 형성하기만 하면 되므로 시공을 용이하게 행할 수 있어 기존의 건물 등으로의 적용도 가능하다.

Claims

보강 콘크리트 구조에 있어서,

콘크리트 부재,

묶음부(bundled part) 및 적어도 하나의 비묶음부(unbundled part)를 갖는 한 묶음의 강화 섬유를 포함하는 정착용 앵커(fixing anchor), 및

판 형상 또는 시트 형상의 보강재

를 포함하고,

적어도 하나의 돌출부 또는 노브(knob)가 상기 묶음부에 형성되고,

적어도 하나의 상기 정착용 앵커의 돌출부 또는 노브를 갖는 상기 묶음부가 상기 콘크리트 부재에 매립되고, 적어도 하나의 상기 비묶음부는 수지 접착제를 사용하여 상기 콘크리트 부재와 보강재 사이에 또는 보강재 상에 펴지고 접착되는

것을 특징으로 하는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

상기 콘크리트 부재는 기둥(column) 또는 대들보(beam)이고,

상기 정작용 앵커는 자신의 일 단부에 적어도 하나의 돌출부 또는 노브를 갖는 하나의 묶음부, 및 자신의 타 단부에 하나의 비묶음부를 포함하는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

상기 콘크리트 부재는 기둥 또는 대들보이고,

상기 정착용 앵커는 자신의 중간 부분에 적어도 하나의 돌출부 또는 노브를 갖는 하나의 묶음부, 및 자신의 양단부에 2개의 비묶음부를 포함하는 보강 콘크리트 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 정착용 앵커의 길이 방향은 상기 기둥 또는 대들보의 길이 방향에 실질적으로 직교하는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

상기 콘크리트 부재는 벽(wall) 또는 바닥(floor)이고,

상기 정착용 앵커는 자신의 중간 부분에 적어도 하나의 돌출부 또는 노브를 갖는 하나의 묶음부, 및 자신의 양단부에 2개의 비묶음부를 포함하는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

상기 콘크리트 부재는 벽 또는 바닥이고,

상기 정작용 앵커는 자신의 일 단부에 적어도 하나의 돌출부 또는 노브를 갖는 하나의 묶음부, 및 자신의 타 단부에 하나의 비묶음부를 포함하는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

정착 보강 부재가 상기 보강재의 길이 방향에 직교되게, 상기 보강재와 상기 정착용 앵커의 겹쳐진 부분 상에 정착 보강 부재가 배치되는 보강 콘크리트 구조.
제1항에 있어서,

상기 보강재는 정착 방향으로 정렬되는 강화 섬유를 포함하고, 상기 콘크리트 부재와 상기 정착용 앵커의 사이에서 또는 상기 콘크리트 부재 및 상기 정착용 앵커 상에서 정착되어 상기 보강재의 상기 강화 섬유가 상기 콘크리트 부재의 길이 방향 축에 직교하여 정렬되는 보강 콘크리트 구조.
콘크리트 부재의 보강 공법에 있어서,

복수의 강화 섬유를 그 중간 부분에서 길이 방향으로 절곡시키는 단계,

상기 콘크리트 부재에 형성된 구멍 내에 상기 중간 부분을 삽입하는 단계,

상기 구멍을 경화성 충전재로 충전하여, 상기 콘크리트 부재에 형성된 구멍에 정착용 앵커를 정착시키는 단계, 및

상기 콘크리트 부재와 상기 정착용 앵커 사이에 또는 상기 콘크리트 부재의 표면과 상기 강화 섬유 사이에 판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 접착하는 단계

를 포함하는 콘크리트 부재의 보강 공법.
제9항에 있어서,

복수의 상기 강화 섬유가 이 강화 섬유의 중간 부분을 묶기 위한 고정구(fastener)를 사용하여 절곡되는 콘크리트 부재의 보강 공법.
제9항에 있어서,

상기 정착용 앵커를 포함하는 강화 섬유가 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 및 유리 섬유로 이루어지는 그룹에서 선택되는 콘크리트 부재의 보강 공법.
보강 콘크리트 구조에 있어서,

제1 콘크리트 부재,

상기 제1 콘크리트 부재의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치되는 제2 콘크리트 부재,

묶음부(bundled part) 및 적어도 하나의 비묶음부(unbundled part)를 갖는 한 묶음의 강화 섬유를 포함하는 정착용 앵커(fixing anchor), 및

판 형상 또는 시트 형상의 보강재

를 포함하고,

상기 정착용 앵커의 상기 묶음부는 상기 제2 콘크리트 부재에 매립되고, 상기 비묶음부는 상기 제1 콘크리트 부재와 보강재 사이에 또는 상기 제1 콘크리트 부재 상에 펴지고 접착되는

것을 특징으로 하는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 묶음부는 직선형으로 정렬되지 않도록 위치되는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 제1 콘크리트 부재는 기둥 또는 대들보이고,

상기 정착용 앵커는 자신의 중간 부분에 하나의 묶음부, 및 자신의 양단부에 2개의 비묶음부를 포함하고,

적어도 하나의 상기 비묶음부는 상기 기둥 또는 대들보와 상기 보강재 또는 강화 섬유 사이에 펴지고 접착되어 상기 강화 섬유의 길이 방향이 상기 기둥 또는 대들보의 길이 방향에 직교하는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 제1 콘크리트 부재는 기둥 또는 대들보이고,

상기 정착용 앵커는 자신의 중간 부분에 하나의 묶음부, 및 자신의 양단부에 2개의 비묶음부를 포함하고,

적어도 하나의 상기 비묶음부는 경사면에 접착되는 상기 기둥 또는 대들보와 상기 비묶음부 또는 보강재 사이의 공간을 충전하도록 상기 기둥 또는 대들보 상에 충전재에 의하여 형성되는 경사면에 펴지고 접착되어 상기 강화 섬유의 길이 방향이 상기 기둥 또는 대들보의 길이 방향에 직교하는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 제1 콘크리트 부재는 벽 또는 바닥이고,

상기 정착용 앵커는 자신의 일 단부에 하나의 묶음부, 및 자신의 타 단부에 하나의 비묶음부를 포함하는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 보강재의 길이 방향에 직교되게, 상기 보강재와 상기 정착용 앵커의 겹쳐진 부분 상에 정착 보강 부재가 배치되는 보강 콘크리트 구조.
제12항에 있어서,

상기 보강재는 제1 방향으로 정렬되는 강화 섬유를 포함하고, 상기 제1 콘크리트 부재의 표면에 접착되어 상기 강화 섬유가 상기 제1 콘크리트 부재의 길이 방향 축에 경사지게 정렬되는 보강 콘크리트 구조.
제2 콘크리트 부재에 의하여 적어도 부분적으로 둘러싸이는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법에 있어서,

한 묶음의 강화 섬유를 포함하고 하나의 묶음부 및 적어도 하나의 비묶음부를 구비하는 정착용 앵커를 상기 제2 콘크리트 부재에 형성된 구멍에 정착하는 단계,

판 형상 또는 시트 형상의 보강재를 상기 제1 콘크리트 부재의 표면 상에 접합하는 단계, 및

상기 정착용 앵커의 상기 비묶음부를 상기 제1 콘크리트 부재의 표면과 상기 보강재 사이에 또는 상기 보강재 상에 있도록 펼치는 단계

를 포함하는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법.
제19항에 있어서,

상기 정착용 앵커는 자신의 일단부에 하나의 묶음부, 자신의 타단부에 하나의 비묶음부를 포함하는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법.
제19항에 있어서,

복수의 상기 강화 섬유가 이 강화 섬유의 중간 부분을 묶기 위한 고정구(fastener)를 사용하여 절곡되는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법.
제19항에 있어서,

상기 묶음부는 직선형으로 정렬되지 않도록 위치되는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법.
제19항에 있어서,

상기 제1 콘크리트 부재는 기둥 또는 대들보이고, 상기 강화 섬유의 길이 방향은 상기 기둥 또는 대들보의 길이 방향에 실질적으로 직교하는 제1 콘크리트 부재의 보강 공법.