KR101950953B1 - Seismic reinforcing structures with frame shear wall - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철골 부재로 단순 프레임이 아닌 전단벽 역할을 하는 내진 보강프레임을 형성하여 기존 구조물의 철근콘크리트 슬래브에 지지시킴으로써, 보강 부재의 강재량을 최소화함과 아울러 우수한 내진 보강 효과를 얻을 수 있는 프레임 전단벽 내진 보강구조에 대한 것이다.
본 발명은 보 부재와 기둥 부재로 구성되는 철근콘크리트 프레임과 상기 보 부재의 일측 또는 양측에 일체로 형성되는 슬래브로 구성되는 기존 구조물을 내진 보강하기 위한 것으로, 상기 철근콘크리트 프레임의 내부 또는 기둥 부재의 일측에 수직 방향으로 구비되는 적어도 2 이상의 철골 기둥; 일면이 상기 보 부재의 일측면에 결합되어 보 부재의 길이 방향으로 구비되는 것으로 타면은 상기 철골 기둥의 상단 일측에 결합되어 이웃하는 철골 기둥을 상호 연결하여 철골 기둥과 함께 내진 보강 프레임을 형성하고, 상기 슬래브가 수평 다이아프램 역할을 하도록 상기 내진 보강 프레임의 하중을 보 부재를 통해 슬래브에 전달하는 결합플레이트; 및 하단은 철골 기둥의 하단에 결합되고, 상단은 이웃하는 철골 기둥 사이의 결합플레이트의 사이 전면에 결합되는 철골 사재; 로 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an anti-seismic reinforced concrete frame which is formed by a steel frame member and serves as a shear wall instead of a simple frame to support a reinforced concrete slab of an existing structure, thereby minimizing the amount of steel in the reinforcement member, It is about the seismic strengthening structure.
The present invention relates to a reinforced concrete frame comprising a reinforced concrete frame and a pillar member and a slab integrally formed on one side or both sides of the reinforcing concrete member, At least two steel columns provided on one side in a vertical direction; And the other surface of the steel column is connected to one side of the upper end of the steel column to interconnect neighboring steel columns to form an anti-seismic reinforcing frame together with steel column, A coupling plate for transmitting the load of the seismic strengthening frame to the slab through the beam member so that the slab serves as a horizontal diaphragm; And a lower end coupled to a lower end of the steel column, and an upper end connected to a front side of the coupling plate between neighboring steel columns; . ≪ / RTI >

Description

프레임 전단벽 내진 보강구조{Seismic reinforcing structures with frame shear wall}{Seismic reinforcing structures with frame shear wall}

본 발명은 철골 부재로 단순 프레임이 아닌 전단벽 역할을 하는 내진 보강프레임을 형성하여 기존 구조물의 철근콘크리트 슬래브에 지지시킴으로써, 보강 부재의 강재량을 최소화함과 아울러 우수한 내진 보강 효과를 얻을 수 있는 프레임 전단벽 내진 보강구조에 대한 것이다. The present invention relates to an anti-seismic reinforced concrete frame which is formed by a steel frame member and serves as a shear wall instead of a simple frame to support a reinforced concrete slab of an existing structure, thereby minimizing the amount of steel in the reinforcement member, It is about the seismic strengthening structure.

지진 발생 횟수와 이로 인한 피해가 증가함에 따라 건축물의 내진 설계에 대한 관심과 그 도입이 증가하고 있다. As the number of earthquakes and the damage caused by them increase, interest in and design of seismic design of buildings is increasing.

이에 1988년에는 6층 이상 건축물에 대해 내진 설계가 의무화되었고, 2005년에는 3층 이상(또는 연면적 500㎡ 이상)에서, 2017년에는 2층 이상(또는 연면적 500㎡ 이상)의 건축물로 내진 설계가 확대되었다.In 1988, earthquake-resistant design was mandatory for buildings with 6 stories or more, and in 2005, seismic design with more than 3 stories (or over 500 square meters) and 2017 with more than 2 stories (or 500 square meters or more) .

이에 따라 종래 내진 설계 대상이 아니었던 건물에 대한 내진 보강 수요 또한 크게 증가하고 있다. As a result, demand for seismic reinforcement for buildings, which had not been subject to conventional seismic design, is also increasing.

기존 건축물을 내진 보강하는 방법으로는 전단벽 증설, 강판전단벽 설치, 가새 골조 설치 등으로 건물의 강도와 강성을 증가시키는 방법, 강판이나 탄소섬유시트 등으로 기둥을 보강하여 건물의 변형 능력을 향상시키는 방법, 감쇠기의 사용으로 지진 하중을 저감시키는 방법 등이 있다. Methods of reinforcing existing structures include seismic strengthening methods such as increasing the strength and stiffness of buildings by installing shear walls, shear walls, braced frames, reinforcing pillars with steel sheets or carbon fiber sheets , And a method of reducing the seismic load by using an attenuator.

일례로 등록특허 제10-1190547호에는 기존 철근콘크리트 기둥과 보로 구성되는 라멘조 프레임을 보강하기 위하여 라멘조 프레임 전면에 철골이나 PC 등의 부재를 추가하여 기존 프레임을 보강하는 기술이 개시된다. For example, Japanese Patent Registration No. 10-1190547 discloses a technique of reinforcing an existing frame by adding a member such as a steel frame or a PC to the entire frame of the frame to reinforce the frame.

그러나 상기 등록특허와 같이 기존 프레임을 새로운 프레임으로 보강하는 경우, 보강 부재의 크기가 커져 구조물에 하중 부담이 발생하고 사용자의 사용 공간을 제한하게 되는 문제점이 있다. 아울러 보강 부재를 기존 프레임에 강결해야 하므로 기존 구조물과의 접합부 상세가 복잡해져 시공 면에서도 까다롭다. However, when the existing frame is reinforced with a new frame as in the above-mentioned registered patent, the size of the reinforcing member becomes large, which causes a load burden on the structure and limits the use space of the user. In addition, since the reinforcing member has to be tightened to the existing frame, the detail of the joint with the existing structure becomes complicated, which is also difficult on the construction side.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 종래 내진 설계가 적용되지 않은 건물의 내진 보강시 보강 부재의 부피 및 하중 부담을 최소화할 수 있는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a frame front-end seismic reinforcing structure capable of minimizing the volume and the load burden of the reinforcing member when the seismic reinforcement of a building to which the seismic design is not applied is minimized.

본 발명은 간단한 구조로 접합부 시공이 용이한 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a frame front-end seismic reinforcing structure which is simple in construction and easy to be joined.

본 발명은 전단벽의 강성을 많이 증가시킴으로써 우수한 내진 보강 효과를 획득할 수 있는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a frame front-end seismic reinforcing structure capable of obtaining an excellent seismic strengthening effect by greatly increasing the rigidity of a shear wall.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 보 부재와 기둥 부재로 구성되는 철근콘크리트 프레임과 상기 보 부재의 일측 또는 양측에 일체로 형성되는 슬래브로 구성되는 기존 구조물을 내진 보강하기 위한 프레임 전단벽 내진 보강구조에 관한 것으로, 상기 철근콘크리트 프레임의 내부 또는 기둥 부재의 일측에 수직 방향으로 구비되는 적어도 2 이상의 철골 기둥; 일면이 상기 보 부재의 일측면에 결합되어 보 부재의 길이 방향으로 구비되는 것으로 타면은 상기 철골 기둥의 상단 일측에 결합되어 이웃하는 철골 기둥을 상호 연결하여 철골 기둥과 함께 내진 보강 프레임을 형성하고, 상기 슬래브가 수평 다이아프램 역할을 하도록 상기 내진 보강 프레임의 하중을 보 부재를 통해 슬래브에 전달하는 결합플레이트; 및 하단은 철골 기둥의 하단에 결합되고, 상단은 이웃하는 철골 기둥 사이의 결합플레이트의 사이 전면에 결합되는 철골 사재; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a reinforced concrete frame comprising a beam member and a column member, and a frame shear wall reinforcement structure for seismic reinforcement of an existing structure composed of a slab integrally formed on one side or both sides of the beam member At least two steel columns disposed vertically in the inside of the reinforced concrete frame or one side of the column members; And the other surface of the steel column is connected to one side of the upper end of the steel column to interconnect neighboring steel columns to form an anti-seismic reinforcing frame together with steel column, A coupling plate for transmitting the load of the seismic strengthening frame to the slab through the beam member so that the slab serves as a horizontal diaphragm; And a lower end coupled to a lower end of the steel column, and an upper end connected to a front side of the coupling plate between neighboring steel columns; The present invention provides a frame front end seismic reinforcing structure.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 철골 사재는 결합플레이트에 사전 결합되는 고정부 및 상기 고정부와 철골 기둥의 하단을 연결하는 본체부로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a frame front end seismic reinforcing structure, characterized in that the steel frame member is constituted by a fixing part preliminarily coupled to the coupling plate and a body part connecting the fixing part and the lower ends of the steel column.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 철골 기둥의 하단은 베이스 부재에 정착되고, 상기 베이스 부재는 복수의 강관파일에 의해 지반에 고정되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, the lower end of the steel column is fixed to the base member, and the base member is fixed to the ground by a plurality of steel pipe piles.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 베이스 부재는 프리캐스트 콘크리트 부재로, 철골 기둥의 양측에 강관파일이 관통 설치되는 파일 결합공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, the base member is a precast concrete member, and a pile coupling hole through which a steel pipe pile is installed on both sides of the steel column, is provided.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강관파일은 베이스 부재의 상부와 하부에서 결합 너트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a frame front end seismic reinforcing structure, wherein the steel pipe pile is fixed by an engaging nut at the top and bottom of the base member.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 파일 결합공은 장공으로 형성되되, 서로 수직 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a frame front-end seismic reinforcing structure, wherein the pile-coupling holes are formed as elongated holes and are arranged in a direction perpendicular to each other.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.

첫째, 종래 내진 설계가 적용되지 않은 건물, 특히 중저층 건물의 내진 보강시 철골 기둥과 결합플레이트의 철골 부재를 이용하여 단순 프레임이 아닌 전단벽 역할을 하는 내진 보강프레임을 구성함으로써 보강 부재의 강재량을 최소화할 수 있다. First, the seismic strengthening frame, which acts as a shear wall instead of a simple frame, is constructed by using the steel column and the steel member of the coupling plate during the seismic retrofit of the building, Can be minimized.

둘째, 내진 보강 프레임을 기존 구조물의 철근콘크리트 슬래브에 지지시켜 내진 보강 프레임과 슬래브의 구조 시스템으로 구성할 수 있다. 이에 따라 슬래브가 전단벽의 다이어프램 역할을 하게 되므로 전단벽의 강성이 크게 증가되고 다른 부재의 부담이 경감되어 우수한 내진 보강 효과를 얻을 수 있다. Second, it is possible to construct the structural system of the seismic strengthening frame and the slab by supporting the seismic reinforcing frame on the reinforced concrete slab of the existing structure. Accordingly, since the slab serves as a diaphragm of the shear wall, the rigidity of the shear wall is greatly increased, and the burden of other members is reduced, thereby obtaining an excellent seismic strengthening effect.

셋째, 슬래브에 일체로 구성되는 보 부재에 결합된 결합플레이트에 철골 기둥을 결합하면 되므로, 아주 간단한 구조에 의해 기존 건물의 내진 보강이 가능하다. 따라서 접합부 시공이 편리하다. Third, since the steel column is coupled to the coupling plate coupled to the beam member integrally formed in the slab, it is possible to reinforce the existing building by the very simple structure. Therefore, jointing is convenient.

넷째, 종래 PC 보강재에 의한 내진 보강 방법이 PC 부재의 양중 문제로 건물 내부에 설치할 수 없었던 것과 달리 본 발명에서는 기존 구조물의 외부뿐 아니라 내부에도 내진 보강 프레임을 설치할 수 있다. Fourth, in the present invention, an earthquake-proof reinforcement frame can be installed not only on the exterior but also on the inside of the existing structure, unlike conventional seismic reinforcement methods using PC reinforcements,

다섯째, 이웃하는 철골 기둥 사이에 철골 사재를 설치하면 철골 기둥과 결합플레이트의 하중 부담을 줄일 수 있고, 철골 기둥과 결합플레이트의 접합부를 간단하게 처리할 수 있다. Fifth, if a steel frame material is installed between neighboring steel columns, the load of the steel column and the joining plate can be reduced, and the joining portion of the steel column and the joining plate can be simply processed.

도 1은 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조의 입면도.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도.
도 3은 도 1의 B-B'에 따른 단면도.
도 4는 H 형강 철골 기둥과 철골 사재의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 평단면도.
도 6은 C 형강 철골 기둥과 철골 사재의 결합 관계를 도시하는 평단면도.
도 7은 고정부가 결합된 결합플레이트를 도시하는 사시도.
도 8은 철골 사재의 고정부와 본체부 간의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 9는 철골 기둥과 베이스 부재의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 10은 베이스 부재 상부에 철골 기둥이 위치된 상태를 도시하는 평면도.
도 11은 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조의 다양한 실시예들을 도시하는 입면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an elevational view of a frame shear wall seismic reinforcement structure of the present invention. Fig.
2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.
3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'in Fig.
4 is a perspective view showing a coupling relationship between an H-shaped steel column and a steel frame.
Fig. 5 is a plan sectional view of Fig. 4; Fig.
6 is a plan sectional view showing a coupling relationship between a C-shaped steel column and a steel frame.
Fig. 7 is a perspective view showing an engaging plate to which the fixing portion is engaged; Fig.
8 is a perspective view showing a coupling relationship between a fixed portion and a main body portion of a steel frame.
9 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between a steel column and a base member;
10 is a plan view showing a state in which a steel column is placed on an upper part of a base member;
11 is an elevation view showing various embodiments of a frame front-end seismic reinforcement structure of the present invention.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1은 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조의 입면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.Fig. 1 is an elevational view of a frame front-end wall anti-seizure structure according to the present invention, and Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A 'of Fig.

본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 보 부재(11)와 기둥 부재(12)로 구성되는 철근콘크리트 프레임과 상기 보 부재(11)의 일측 또는 양측에 일체로 형성되는 슬래브(13)로 구성되는 기존 구조물을 내진 보강하기 위한 것이다. The frame front end seismic reinforcement structure of the present invention includes a reinforced concrete frame composed of a beam member 11 and a pillar member 12 and an existing structure composed of a slab 13 integrally formed on one side or both sides of the beam member 11 To strengthen the seismic resistance.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 상기 철근콘크리트 프레임의 내부 또는 기둥 부재(12)의 일측에 수직 방향으로 구비되는 적어도 2 이상의 철골 기둥(21); 및 일면이 상기 보 부재(11)의 일측면에 결합되어 보 부재(11)의 길이 방향으로 구비되는 것으로 타면은 상기 철골 기둥(21)의 상단 일측에 결합되어 이웃하는 철골 기둥(21)을 상호 연결하여 철골 기둥(21)과 함께 내진 보강 프레임을 형성하고, 상기 슬래브(13)가 수평 다이아프램 역할을 하도록 상기 내진 보강 프레임의 하중을 보 부재(11)를 통해 슬래브(13)에 전달하는 결합플레이트(22); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the frame front-end wall anti-seizure reinforcement structure of the present invention includes at least two steel column pillars 21 disposed vertically in the inside of the reinforced concrete frame or one side of the pillars 12; And one side of which is connected to one side of the beam member 11 and is provided in the longitudinal direction of the beam member 11 and the other side is connected to one side of the upper end of the steel column 21, Reinforced frame with the steel column 21 and transmits the load of the seismic retrofitting frame to the slab 13 through the beam member 11 so that the slab 13 acts as a horizontal diaphragm A plate 22; . ≪ / RTI >

본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 2 이상의 철골 기둥(21)과 결합플레이트(22)로 구성되는 것으로, 철골 부재로 단순 프레임이 아닌 '전단벽'의 역할을 하는 내진 보강 프레임을 구성하여 보강 부재의 강재량을 최소화할 수 있다. The frame shear wall anti-seismic reinforcement structure of the present invention is composed of two or more steel columns 21 and an engaging plate 22, and is constructed of an anti-seismic reinforcing frame serving as a "front wall" Discretion can be minimized.

이러한 내진 보강 프레임은 기존 구조물의 철근콘크리트 슬래브(13)에 지지하여 '내진 보강 프레임 + 슬래브(13)'의 구조 시스템을 구성할 수 있도록 한다. Such an anti-seismic reinforcing frame is supported on the reinforced concrete slab 13 of the existing structure, thereby making it possible to construct a structural system of the seismic reinforcing frame + slab 13 '.

특히, 내진 보강 프레임의 하중을 결합플레이트(22) 및 보 부재(11)를 통하여 전달받는 슬래브(13)가 전단벽의 다이어프램 역할을 하므로, 전단벽의 강성이 많이 증가하고 이에 따라 다른 부재의 부담이 경감될 수 있어 내진 보강 효과가 우수하다. Particularly, since the slab 13 receiving the load of the seismic retrofit frame through the coupling plate 22 and the beam member 11 serves as a diaphragm of the front end wall, the rigidity of the front end wall is greatly increased, It is excellent in anti-seismic reinforcement effect.

상기 내진 보강 프레임은 기존 구조물의 철근콘크리트 프레임과 일치하도록 철골 기둥(21)을 기둥 부재(12)의 일측에 배치할 수 있다. The seismic strengthening frame may be disposed on one side of the column member 12 so as to match the reinforcing concrete frame of the existing structure.

물론 기둥 부재(12)와 별도로 철근콘크리트 프레임 내부에 철골 기둥(21)을 배치하는 것도 가능하며, 경우에 따라서는 복수의 내진 보강 프레임 유니트를 하나의 철근콘크리트 프레임 내에 배치할 수도 있다.Of course, it is also possible to dispose the steel column 21 in the inside of the reinforced concrete frame separately from the column member 12, and in some cases, the plurality of seismic reinforcement frame units may be arranged in one reinforced concrete frame.

상기 철골 기둥(21)은 H 형강 또는 C 형강 등으로 구성할 수 있다. The steel column 21 may be made of H-shaped steel or C-shaped steel.

상기 결합플레이트(22)는 도 2와 같이 보 부재(11)의 측면에 앵커링되어 고정 가능하다. The coupling plate 22 is anchored to the side surface of the beam member 11 as shown in FIG.

그리고 상기 철골 기둥(21)은 결합플레이트(22)에 용접 고정할 수 있다. The steel column 21 may be welded to the coupling plate 22.

즉, 철골 기둥(21)은 결합플레이트(22)에 용접 결합되고, 철골 기둥(21)과 결합플레이트(22)의 결합부는 슬래브(13)가 일체로 결합된 보 부재(11)에 고정되어 전단벽과 슬래브(13)가 하나의 구조 시스템을 구성하게 된다. That is, the steel column 21 is welded to the joining plate 22, and the joining portion of the steel column 21 and the joining plate 22 is fixed to the joining member 11 to which the slab 13 is integrally joined, And the slab 13 constitute one structural system.

따라서 아주 간단한 구조에 의해 기존 건물의 내진 보강이 가능하다. Therefore, seismic retrofitting of existing buildings is possible by very simple structure.

상기 결합플레이트(22)는 일면 및 타면이 각각 보 부재(11) 및 철골 기둥(21)에 결합되며, 이웃하는 철골 기둥(21)을 상호 연결하도록 보 부재(11)의 길이 방향으로 구비된다. One side and the other side of the coupling plate 22 are coupled to the beam member 11 and the steel column 21 respectively and are provided in the longitudinal direction of the beam member 11 to connect the adjacent steel columns 21 to each other.

도 2에는 철골 기둥(21), 결합플레이트(22), 보 부재(11) 및 슬래브(13)의 구체적인 결합 관계가 도시된다. 2 shows the specific coupling relationship of the steel column 21, the coupling plate 22, the beam member 11 and the slab 13. As shown in Fig.

도 2와 같이 상기 철골 기둥(21)은 복수 층에 걸쳐 결합 가능하다. As shown in FIG. 2, the steel column 21 can be coupled to a plurality of layers.

상기 내진 보강 프레임은 종래 PC 보강재에 의한 보강 방법이 PC 부재의 양중 문제로 건물 내부에 설치할 수 없었던 것과 달리 기존 구조물의 외부뿐 아니라 내부에도 설치 가능하다. The seismic strengthening frame can be installed not only outside but also inside of the existing structure, unlike the conventional PC reinforcing member which can not be installed inside the building due to the problem of the weight of the PC member.

기존 구조물의 내부에 내진 보강 프레임 설치시에는 슬래브(13)를 선천공하여 철골 기둥(21)을 슬래브(13)에 관통 설치한다. When the seismic retrofitting frame is installed inside the existing structure, the slab 13 is pre-drilled to install the steel column 21 through the slab 13.

도 3은 도 1의 B-B'에 따른 단면도이다. 그리고 도 4는 H 형강 철골 기둥과 철골 사재의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 5는 도 4의 평단면도이며, 도 6은 C 형강 철골 기둥과 철골 사재의 결합 관계를 도시하는 평단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'in Fig. FIG. 4 is a perspective view showing the coupling relationship between the H-shaped steel column and the steel frame, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, and FIG. 6 is a plan view showing the coupling relationship between the C-steel column and the steel frame.

도 1, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 하단은 철골 기둥(21)의 하단에 결합되고, 상단은 이웃하는 철골 기둥(21) 사이의 결합플레이트(22)의 사이 전면에 결합되는 철골 사재(23)가 더 구비될 수 있다. 3, the lower end is coupled to the lower end of the steel column 21 and the upper end is connected to the steel plate 21 ) May be further provided.

이에 따라 철골 기둥(21), 결합플레이트(22) 및 철골 사재(23)가 전단벽을 이루게 된다.Accordingly, the steel column 21, the coupling plate 22, and the steel frame member 23 form a shear wall.

이웃하는 철골 기둥(21) 사이에 철골 사재(23)를 설치하면 철골 기둥(21)과 결합플레이트(22)의 하중 부담을 줄일 수 있고, 철골 기둥(21)과 결합플레이트(22)의 접합부를 간단하게 처리할 수 있다. It is possible to reduce the load burden on the steel column 21 and the coupling plate 22 and to reduce the load on the steel column 21 and the coupling plate 22 by providing the steel braces 23 between the adjacent steel columns 21, It can be processed simply.

도 3과 같이, 상기 철골 사재(23)의 상단은 결합플레이트(22)의 전면에 용접 결합할 수 있다. As shown in FIG. 3, the upper end of the steel frame 23 can be welded to the front surface of the coupling plate 22.

도 4와 같이, 상기 철골 사재(23)의 하단을 철골 기둥(21)에 결합하기 위하여 철골 기둥(21)의 일측에 거셋플레이트(24)를 사전 용접하여 둘 수 있다. 그리고 현장에서는 철골 사재(23)의 하단을 상기 거셋플레이트(24)와 볼트 등에 의해 결합 가능하다. As shown in FIG. 4, the gusset plate 24 may be pre-welded to one side of the steel column 21 to join the lower end of the steel frame 23 to the steel column 21. In the field, the lower end of the steel frame 23 can be joined to the gusset plate 24 by bolts or the like.

상기 철골 기둥(21)이 H 형강인 경우에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 철골 기둥(21)의 플랜지(211)와 연장되도록 거셋플레이트(24)를 용접 결합할 수 있다. When the steel column 21 is an H-shaped steel, the gusset plate 24 may be welded to extend to the flange 211 of the steel column 21 as shown in FIGS.

상기 철골 기둥(21)이 C 형강인 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 철골 기둥(21)의 웨브(212)와 연장되도록 거셋플레이트(24)를 용접 결합할 수 있다.When the steel column 21 is a C-shaped steel, the gusset plate 24 may be welded to extend to the web 212 of the steel column 21 as shown in FIG.

후술할 도 11의 (a) 내지 (c)에서와 같이, 상기 철골 기둥(21)이 복수 층에 걸쳐 배치되는 경우에는 철골 사재(23)도 층마다 구비되는 것이 구조적, 시공적 측면에서 바람직하다.11 (a) to 11 (c), when the steel columns 21 are arranged in a plurality of layers, it is preferable that the steel columns 23 are provided for each layer from the structural and constructional viewpoints .

도 7은 고정부가 결합된 결합플레이트를 도시하는 사시도이고, 도 8은 철골 사재의 고정부와 본체부 간의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view showing an engaging plate to which the fixing part is coupled, and FIG. 8 is a perspective view showing a coupling relationship between the fixing part and the main body of the steel frame.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 철골 사재(23)는 결합플레이트(22)에 사전 결합되는 고정부(231) 및 상기 고정부(231)와 철골 기둥(21)의 하단을 연결하는 본체부(232)로 구성할 수 있다. 7 and 8, the steel frame 23 has a fixing part 231 which is pre-coupled to the coupling plate 22 and a fixing part 231 which connects the fixing part 231 to the lower ends of the steel column 21 And a body portion 232. [

상기 철골 사재(23)는 결합플레이트(22)의 일측면에 결합되므로 용접에 의해 결합플레이트(22)에 접합하여야 한다.The steel frame member 23 is coupled to one side of the coupling plate 22 and is to be joined to the coupling plate 22 by welding.

그러나 현장 용접은 작업이 번거롭고 품질 유지에 어려움이 있다. However, field welding is cumbersome and difficult to maintain quality.

아울러 결합플레이트(22)를 보 부재(11)에 앵커 등으로 결합한 후에 결합플레이트(22)와 보 부재(11) 사이 공간에는 에폭시 등으로 충전을 하게 되는데, 현장 용접시 에폭시가 용접 열에 의한 영향으로 변성될 수 있는 문제가 있다.After the coupling plate 22 is coupled to the beam member 11 by an anchor or the like, the space between the coupling plate 22 and the beam member 11 is filled with epoxy or the like. There is a problem that can be denatured.

따라서 철골 사재(23)를 고정부(231)와 본체부(232)로 분할 구성하여, 고정부(231)는 공장에서 용접에 의해 결합플레이트(22)에 미리 부착하고 현장에서는 본체부(232)를 고정부(231)와 볼트 결합할 수 있도록 하여 철골 사재(23) 결합을 위한 현장 용접을 생략하도록 할 수 있다. Therefore, the steel frame 23 is divided into the fixing portion 231 and the body portion 232, and the fixing portion 231 is previously attached to the engaging plate 22 by welding at the factory, So as to be bolted to the fixing portion 231, thereby omitting the field welding for joining the steel frame member 23.

상기 본체부(232)를 고정부(231)에 볼트 결합할 때에는 이들 부재의 접합부에 접합플레이트(splice plate, 233)가 위치될 수 있다. When the body portion 232 is bolted to the fixing portion 231, a splice plate 233 may be positioned at the joint portion of these members.

상기 고정부(231)의 하부와 본체부(232)의 상부 및 접합플레이트(233)에는 볼트 결합을 위한 볼트 결합공을 미리 형성하여 둘 수 있다. A bolt coupling hole for bolt connection may be formed in advance on the lower portion of the fixing portion 231, the upper portion of the body portion 232, and the bonding plate 233.

도 9는 철골 기둥과 베이스 부재의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the steel column and the base member.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 철골 기둥(21)의 하단은 베이스 부재(25)에 정착되고, 상기 베이스 부재(25)는 복수의 강관파일(26)에 의해 지반에 고정되도록 구성할 수 있다. The lower end of the steel column 21 is fixed to the base member 25 and the base member 25 is fixed to the ground by a plurality of steel pipe piles 26 .

본 발명은 전단벽 역할을 하는 것이므로 철골 기둥(21) 하부에 기초가 반드시 필요하며, 특히 인장력이 작용할 수 있으므로 기초가 인장력을 지지할 수 있어야 한다. Since the present invention serves as a shear wall, a foundation is necessarily required under the steel column 21, and in particular, the foundation must be capable of supporting the tensile force since tensile force may act.

따라서 철골 기둥(21)의 하부에 기초 역할을 하는 베이스 부재(25)를 설치하고, 상기 베이스 부재(25)에 강관파일(26)을 결합하여 지반에 정착되도록 한다. Therefore, a base member 25 serving as a base is provided on the lower part of the steel column 21, and the steel pipe pile 26 is coupled to the base member 25 to be fixed on the ground.

이를 위하여 상기 철골 기둥(21)의 하부에는 철골 기둥(21)보다 크기가 큰 베어링 플레이트가 결합되며, 베이스 부재(25)의 크기는 베어링 플레이트의 크기보다 크게 구성된다. To this end, a bearing plate larger than the steel column 21 is coupled to the lower part of the steel column 21, and the size of the base member 25 is larger than the size of the bearing plate.

상기 철골 기둥(21)은 베어링 플레이트를 관통하는 앵커 볼트(252)에 의해 베이스 부재(25)에 정착할 수 있다. The steel column 21 may be fixed to the base member 25 by an anchor bolt 252 passing through the bearing plate.

상기 베이스 부재(25)는 내진 보강 프레임의 면내 방향 하중을 지지하는 것이므로 내진 보강 프레임의 방향으로 길게 형성하는 것이 바람직하다.Since the base member 25 supports the in-plane direction load of the seismic strengthening frame, it is preferable that the base member 25 is formed long in the direction of the seismic reinforcement frame.

상기 강관파일(26)은 마이크로 파일 등을 사용할 수 있다. The steel pipe file 26 may be a micropile or the like.

상기 베이스 부재(25)는 프리캐스트 콘크리트 부재로, 철골 기둥(21)의 양측에 강관파일(26)이 관통 설치되는 파일 결합공(251)이 각각 형성되도록 구성할 수 있다.The base member 25 may be a precast concrete member and may have a pile coupling hole 251 through which a steel pipe pile 26 is inserted through both sides of the steel column 21.

상기 베이스 부재(25)로 PC 부재를 이용하면 부재의 품질 확보 및 공기 단축에 유리하다. Use of the PC member as the base member 25 is advantageous in securing the quality of the member and shortening the air.

프리캐스트 콘크리트로 구성되는 베이스 부재(25) 이용시 시공 순서는 다음과 같다. When using the base member 25 made of precast concrete, the construction procedure is as follows.

우선 베이스 부재(25)의 파일 결합공(251) 위치를 고려하여 강관파일(26)을 지반에 근입한다. 그리고 강관파일(26)의 상단이 파일 결합공(251)에 삽입되도록 베이스 부재(25)를 설치한다.The steel pipe pile 26 is inserted into the ground in consideration of the position of the pile coupling hole 251 of the base member 25. [ The base member 25 is installed so that the upper end of the steel pipe 26 is inserted into the pile coupling hole 251.

상기 철골 기둥(21)과의 결합을 위하여 PC 부재인 베이스 부재(25) 제작시에는 베이스 부재(25)의 상면으로 상단이 돌출되도록 베이스 부재(25) 내부에 앵커 볼트(252)를 미리 매립하여 둘 수 있다. An anchor bolt 252 is previously embedded in the base member 25 such that an upper end of the anchor bolt 252 protrudes from the upper surface of the base member 25 when the base member 25 is formed as a PC member for coupling with the steel column 21 You can.

상기 베이스 부재(25)를 설치한 후에는 하부에 베어링 플레이트가 결합된 철골 기둥(21)을 위치시키고, 베어링 플레이트 상부에서 앵커 볼트(252) 상단에 너트를 체결하여 철골 기둥(21)을 베이스 부재(25)에 고정한다. After the base member 25 is installed, the steel column 21 having the bearing plate coupled thereto is positioned and the nut is fastened to the upper end of the anchor bolt 252 at the upper portion of the bearing plate, (25).

상기 강관파일(26)은 베이스 부재(25)의 상부와 하부에서 결합 너트(27)에 의해 고정할 수 있다. The pipe tube 26 can be fixed by a coupling nut 27 at the upper and lower portions of the base member 25.

상기 강관파일(26)은 베이스 부재(25)에 발생하는 모멘트에 대해 인장 또는 압축으로 지지된다. The steel pipe file 26 is supported by tension or compression with respect to a moment generated in the base member 25.

따라서 강관파일(26)의 상부와 하부에 각각 결합 너트(27)를 체결하여 인장과 압축을 모두 강관파일(26)에 전달할 수 있도록 구성한다. Therefore, the coupling nut 27 is fastened to the upper and lower portions of the steel pipe 26 to transmit both the tension and the compression to the steel pipe 26.

도 10은 베이스 부재 상부에 철골 기둥이 위치된 상태를 도시하는 평면도이다.10 is a plan view showing a state in which a steel column is placed on an upper part of a base member;

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 파일 결합공(251)은 장공으로 형성되되, 서로 수직 방향으로 배치되도록 구성할 수 있다. As shown in FIG. 10, the pile coupling hole 251 is formed as a long hole, and the pile hole 251 can be configured to be arranged in a perpendicular direction to each other.

즉, 상기 베이스 부재(25)에서 철골 기둥(21)의 양측에 각각 형성되는 파일 결합공(251)은 상호 수직 방향으로 배치되는 장공으로 형성할 수 있다. That is, the pile coupling holes 251 formed on both sides of the steel column 21 in the base member 25 may be formed as long holes arranged in mutually perpendicular directions.

상기 베이스 부재(25)를 프리캐스트 콘크리트 부재로 구성할 경우 기설치된 강관파일(26)의 위치와 베이스 부재(25)의 파일 결합공(251) 위치를 상호 정확하게 일치시키기 어렵다. When the base member 25 is formed of precast concrete member, it is difficult to accurately match the position of the pre-installed steel pipe file 26 with the position of the pile coupling hole 251 of the base member 25.

따라서 시공 오차 등을 수렴할 수 있도록 파일 결합공(251)을 장공으로 형성하되, 특히 2방향 시공 오차를 모두 흡수할 수 있도록 철골 기둥(21) 좌우에 위치된 파일 결합공(251)을 서로 직교하도록 배치할 수 있다. Therefore, the pile-coupling holes 251 are formed to be elongated so as to be able to converge construction errors. In particular, the pile-coupling holes 251 located on the right and left sides of the steel column 21 can be orthogonal .

도 11은 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조의 다양한 실시예들을 도시하는 입면도이다.11 is an elevation view showing various embodiments of the frame front-end seismic reinforcement structure of the present invention.

본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 도 11의 (a)와 같이 기존 프레임과 동일하게 설치할 수 있다. 즉, 기둥 부재(12) 일측에 철골 기둥(21)을 설치하고, 보 부재(11)의 일측면에 결합플레이트(22)를 설치할 수 있다. 그리고 상기 철골 사재(23)는 상단과 하단을 각각 이웃하는 철골 기둥(21) 사이의 결합플레이트(22) 전면과 철골 기둥(21)의 하단에 결합할 수 있다. The frame front-end wall anti-seizure reinforcement structure of the present invention can be installed in the same manner as in the conventional frame as shown in Fig. 11 (a). That is, the steel column 21 may be provided on one side of the column member 12, and the engaging plate 22 may be provided on one side of the beam member 11. The steel frame member 23 can be coupled to the front surface of the coupling plate 22 between the steel columns 21 adjacent to the upper and lower ends thereof and the lower end of the steel column 21, respectively.

아울러 도 11의 (b)와 같이 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 기존 프레임 내부에 설치할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 11 (b), the frame front end seismic reinforcement structure of the present invention can be installed inside a conventional frame.

이때, 상기 철골 기둥(21)은 철근콘크리트 프레임의 내부에 한 쌍 구비되고, 결합플레이트(22)는 보 부재(11)의 일측면에 이웃하는 철골 기둥(21)을 상호 연결하도록 설치할 수 있다. 그리고 상기 철골 사재(23)는 상단과 하단을 이웃하는 철골 기둥(21) 사이의 결합플레이트(22) 전면과 철골 기둥(21)의 하단에 결합할 수 있다. At this time, the steel column 21 is provided in the inside of the reinforced concrete frame, and the coupling plate 22 can be installed to connect the steel columns 21 adjacent to one side of the beam member 11 to each other. The steel frame 23 can be joined to the front surface of the coupling plate 22 between the upper and lower steel columns 21 adjacent to each other and to the lower ends of the steel column 21.

또한, 도 11의 (c)와 같이 본 발명 프레임 전단벽 내진 보강구조는 기존 프레임 전체에 설치하되 철골콘크리트 프레임을 세로로 분할하여 복수의 유니트로 설치하는 것도 가능하다. Also, as shown in FIG. 11C, the frame front-end wall anti-seizure reinforcing structure of the present invention can be installed in the entire existing frame, but the steel frame concrete frame can be vertically divided into a plurality of units.

11: 보 부재
12: 기둥 부재
13: 슬래브
21: 철골 기둥
211: 플랜지
212: 웨브
22: 결합플레이트
23: 철골 사재
231: 고정부
232: 본체부
233: 접합플레이트
24: 거셋플레이트
25: 베이스 부재
251: 파일 결합공
252: 앵커 볼트
26: 강관파일
27: 결합 너트11:
12:
13: Slab
21: Steel column
211: Flange
212: web
22: engaging plate
23: Steel frame
231:
232:
233: bonding plate
24: Gusset plate
25: Base member
251: File Join Balls
252: Anchor bolt
26: Steel pipe file
27: Coupling nut

Claims (7)

보 부재(11)와 기둥 부재(12)로 구성되는 철근콘크리트 프레임과 상기 보 부재(11)의 일측 또는 양측에 일체로 형성되는 슬래브(13)로 구성되는 기존 구조물을 내진 보강하기 위한 프레임 전단벽 내진 보강구조에 관한 것으로,
상기 철근콘크리트 프레임의 내부 또는 기둥 부재(12)의 일측에 수직 방향으로 구비되는 적어도 2 이상의 철골 기둥(21);
일면이 상기 보 부재(11)의 일측면에 결합되어 보 부재(11)의 길이 방향으로 구비되는 것으로 타면은 상기 철골 기둥(21)의 상단 일측에 결합되어 이웃하는 철골 기둥(21)을 상호 연결하여 철골 기둥(21)과 함께 내진 보강 프레임을 형성하고, 상기 슬래브(13)가 수평 다이아프램 역할을 하도록 상기 내진 보강 프레임의 하중을 보 부재(11)를 통해 슬래브(13)에 전달하는 결합플레이트(22); 및
하단은 철골 기둥(21)의 하단에 결합되고, 상단은 이웃하는 철골 기둥(21) 사이의 결합플레이트(22)의 사이 전면에 결합되는 철골 사재(23); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.
A reinforcing frame made of a reinforcing concrete frame composed of a beam member 11 and a pillar member 12 and a slab 13 integrally formed on one side or both sides of the beam member 11, With regard to the reinforcing structure,
At least two steel columns 21 disposed vertically in the reinforced concrete frame or at one side of the column member 12;
And the other side is connected to one side of the beam member 11 and is provided in the longitudinal direction of the beam member 11. The other side is coupled to one side of the upper side of the steel column 21, Reinforcing frame together with the steel column 21 and transmits the load of the seismic strengthening frame to the slab 13 via the beam member 11 so that the slab 13 serves as a horizontal diaphragm, (22); And
A steel frame member 23 joined to the lower end of the steel column 21 at the lower end and coupled to the front surface of the coupling plate 22 between the adjacent steel columns 21 at the upper end; Wherein the frame is made of an elastic material.
삭제delete 제1항에서,
상기 철골 사재(23)는 결합플레이트(22)에 사전 결합되는 고정부(231) 및 상기 고정부(231)와 철골 기둥(21)의 하단을 연결하는 본체부(232)로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.
The method of claim 1,
The steel frame member 23 is composed of a fixing portion 231 which is pre-coupled to the coupling plate 22 and a body portion 232 which connects the fixing portion 231 to the lower ends of the steel column 21 Frame shear wall seismic reinforcement structure.
제1항에서,
상기 철골 기둥(21)의 하단은 베이스 부재(25)에 정착되고, 상기 베이스 부재(25)는 복수의 강관파일(26)에 의해 지반에 고정되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.
The method of claim 1,
Wherein the lower end of the steel column pillar is fixed to the base member and the base member is fixed to the ground by a plurality of steel pipe piles.
제4항에서,
상기 베이스 부재(25)는 프리캐스트 콘크리트 부재로, 철골 기둥(21)의 양측에 강관파일(26)이 관통 설치되는 파일 결합공(251)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.
5. The method of claim 4,
Wherein the base member (25) is a precast concrete member, and a pile coupling hole (251) through which a steel pipe pile (26) penetrates is formed on both sides of the steel column (21).
제5항에서,
상기 강관파일(26)은 베이스 부재(25)의 상부와 하부에서 결합 너트(27)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.
The method of claim 5,
Wherein the steel pipe (26) is fixed by a coupling nut (27) at the top and bottom of the base member (25).
제5항에서,
상기 파일 결합공(251)은 장공으로 형성되되, 서로 수직 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프레임 전단벽 내진 보강구조.The method of claim 5,
Wherein the pile coupling hole (251) is formed as a long hole, and is arranged in a direction perpendicular to each other.
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