KR102226696B1 - 조적조 건물의 내진 성능 향상을 위한 강봉 트러스 정착 및 보강기술에서 수직보강재의 회전능력 향상 기술 - Google Patents

조적조 건물의 내진 성능 향상을 위한 강봉 트러스 정착 및 보강기술에서 수직보강재의 회전능력 향상 기술 Download PDF

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황승현
고정완
최용수
문형주
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경기대학교 산학협력단
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Abstract

조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진 저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진 저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 대한 보강장치의 밀착과 고정이 간편하여 시공성이 향상된 조적조 건물의 내진보강 공법이 개시된다. 본 발명은 제1 하부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 하부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계; 제1 상부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 상부 고정부재에 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계; 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 수직재의 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 연결된 상기 수직재의 타단을 각각 연결하는 단계; 조적조의 일측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 조적조의 타측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재와 대응하여 상기 제2 하부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 대응하여 상기 조적조의 상부 슬래브에 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 수직재 및 수평재의 길이를 조절하는 단계; 상기 제1 및 제2 상부 고정부재에 경사재 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제2 하부 고정부재에 연결하고, 상기 제2 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제1 하부 고정부재에 연결하는 단계; 및 상기 경사재의 길이를 조절하는 단계;를 포함하는 조적조 건물의 내진보강 공법으로서, 상기 제1, 제2 하부 고정부재, 제1 및 제2 상부 고정부재는, 상면의 횡방향 양단부에 수직으로 앵커홀이 형성되고 상면의 종방향 양단부에 수직으로 관통공이 형성된 고정플레이트; 및 상기 고정플레이트 상면 중앙부에 결합된 연결체;를 포함하고, 상기 관통공은 수직재 고정부의 하부가 관통되고, 상기 수직재 고정부는 상부에 수직재 연결부가 결합되고, 상기 수직재 및 상기 수평재는 각각 수직재 결합 볼트 및 수평재 결합 볼트에 의해 볼트 회전으로 길이 조절이 가능하고, 상기 수직재 결합 볼트와 상기 수직재 연결부 사이에는 베어링 또는 구면와셔가 개재되어 수직재의 회전축이 가변되도록 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.

Description

조적조 건물의 내진 성능 향상을 위한 강봉 트러스 정착 및 보강기술에서 수직보강재의 회전능력 향상 기술{Rotational ability improvement method of vertical stiffener in fixing and seismic strengthening method of steel bar trusses to improve seismic performance of masonry buildings}
본 발명은 조적조의 건물의 내진보강 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조적조 및 ALC 블록의 횡변위에 대한 대응력을 향상시키기 위한 내진보강 공법에 관한 것이다.
기존의 구조 또는 비구조재인 조적벽 또는 ACL 블록은 모르타르 및 그 외 접착재로 각 블록을 일체화시킴으로서 수직하중 전달 및 외부 외장재와 내부 공간을 구성하는 칸막이 역할을 한다. 하지만 이러한 모르타르 및 접착재를 이용한 각 블록의 일체화는 지진에 의해 발생하는 구조물의 횡변위 및 진동에 대응할 수 없다. 이에 따라 지진에 의해서 ALC 블록 및 조적벽이 전도되거나 탈락되는 현상이 발생한다.
조적벽체의 전도 및 블록의 탈락은 심각한 재산 및 인명피해로 연결될 수 있음은 최근 포항, 울산 지역에서 발생한 지진을 통해 잘 알려진 사실이다. 일반적으로 사용하고 있는 조적벽체의 보강공법은 수직철근을 블록 내의 구멍에 삽입하거나 보조철물을 외부에 부착하는 공법이 있다. 블록 내 구멍에 철근을 삽입하는 공법은 실제 블록의 일체화에 효과적이지만, 철근을 구조물에 정착시키지 않아 지진에 의해서 전도될 가능성이 높다.
또한 보조 철물을 외부에 부착하는 공법도 블록 자체에 고정시키는 방법으로 구조물과의 일체화의 결여로 인해 횡변위 또는 진동에 효과적으로 대응할 수 없다. 더불어 기존 벽돌 건물은 철근 삽입이 어려워 단순히 벽돌과 모르타르로 시공됨으로서 지진 등의 횡하중에 매우 취약하다.
등록특허 제1228754호는 조적조 칸막이 벽의 내진 보강 방법으로, 수직 이형 스틸바 및 수평 이형 스틸바를 교차하여 십자가 형식으로 벽에 고정되어 내진을 향상시키는 보강 방법에 대하여 개시하고 있으나, 강봉트러스 및 고정부재에 대하여는 언급하고 있지 않다.
등록특허 제1027393호는 조적벽 내진 보강방법으로, 아이볼트, 와이어로프 및 정착철물을 이용하여 조적벽의 내력 및 연성을 보강할 수 있는 보강방법에 대하여 개시하고 있으나, 강봉트러스 및 고정부재에 대하여는 언급하고 있지 않다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진 저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 대한 보강장치의 밀착과 고정이 간편하여 시공성이 향상된 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 제1 하부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 하부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계; 제1 상부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 상부 고정부재에 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계; 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 수직재의 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 연결된 상기 수직재의 타단을 각각 연결하는 단계; 조적조의 일측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 조적조의 타측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재와 대응하여 상기 제2 하부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 대응하여 상기 조적조의 상부 슬래브에 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재를 고정시키는 단계; 상기 수직재 및 수평재의 길이를 조절하는 단계; 상기 제1 및 제2 상부 고정부재에 경사재 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제2 하부 고정부재에 연결하고, 상기 제2 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제1 하부 고정부재에 연결하는 단계; 및 상기 경사재의 길이를 조절하는 단계;를 포함하는 조적조 건물의 내진보강 공법으로서, 상기 제1, 제2 하부 고정부재, 제1 및 제2 상부 고정부재는, 상면의 횡방향 양단부에 수직으로 앵커홀이 형성되고 상면의 종방향 양단부에 수직으로 관통공이 형성된 고정플레이트; 및 상기 고정플레이트 상면 중앙부에 결합된 연결체;를 포함하고, 상기 관통공은 수직재 고정부의 하부가 관통되고, 상기 수직재 고정부는 상부에 수직재 연결부가 결합되고, 상기 수직재 및 상기 수평재는 각각 수직재 결합 볼트 및 수평재 결합 볼트에 의해 볼트 회전으로 길이 조절이 가능하고, 상기 수직재 결합 볼트와 상기 수직재 연결부 사이에는 베어링 또는 구면와셔가 개재되어 수직재의 회전축이 가변되도록 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
또한 상기 연결체는 전단벽 및 양 측벽으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
또한 상기 전단벽은 상기 수평재가 연결되는 수평재 연결공이 형성되고, 상기 양 측벽은 결합공이 형성되고, 상기 결합공에 상기 경사재가 결합되는 결합봉이 결합된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
또한 상기 수직재 및 상기 수평재는 외주면 양단부에 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
또한 상기 경사재는 상기 하부 고정부재에 연결되는 하부 경사재와 상기 상부 고정부재에 연결되는 상부 경사재가 커플러로 연결되고, 상기 하부 경사재 및 상부 경사재의 일단에는 고리가 형성된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
또한 상기 경사재는 상기 커플러 회전으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법을 제공한다.
본 발명은 조적조 건물의 내진보강을 위하여 강봉트러스 구조 및 고정부재를 사용함으로써 조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 대한 밀착 및 고정이 간편하고 시공성이 향상된 조적조의 건물의 내진보강 공법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서 수직재 결합 볼트와 수직재 연결부 사이에는 베어링 또는 구면와셔의 설치로 수직재의 회전을 용이하게 하고 수직재의 회전축이 가변될 수 있도록 함으로써, 강봉 트러스 구조로 보강된 조적조 건물의 연성거동 성능을 극대화시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 고정부재 및 수평재가 연결된 모습을 나타낸 도면,
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재 및 수직재가 연결된 모습을 나타낸 도면,
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재를 고정한 모습을 나타낸 도면,
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재에 연결된 수평재 및 수직재의 길이 조절을 나타낸 도면,
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재에 연결된 경사재의 길이 조절을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 고정부재를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 수직재가 수직재 연결부에 결합된 모습을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 수평재의 전단벽에 결합된 모습을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 경사재가 결합봉에 연결된 모습을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정장치 모듈이 면내방향에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 고정장치 모듈이 면내방향에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정장치 모듈이 면외방향에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직재의 회전을 용이하게 할 수 있는 베어링 또는 구면와셔가 설치되어 작용하는 모습을 나타낸 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 고정부재 및 수평재가 연결된 모습을 나타낸 도면, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재 및 수직재가 연결된 모습을 나타낸 도면, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재를 고정한 모습을 나타낸 도면, 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재에 연결된 수평재 및 수직재의 길이 조절을 나타낸 도면, 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재에 연결된 경사재의 길이 조절을 나타낸 도면, 도 2는 본 발명에 따른 고정부재를 나타낸 도면이다.
도 1 (a) 내지 (e)를 참조하면, 본 발명에 따른 조적조 건물의 내진보강 공법은 제1 하부 고정부재(201)에 수평재(110)의 일단을 연결하고, 제2 하부 고정부재(202)에 상기 제1 하부 고정부재(201)에 연결된 수평재(110)의 타단을 연결하는 단계; 제1 상부 고정부재(203)에 수평재(110)의 일단을 연결하고, 제2 상부 고정부재(204)에 상기 제1 상부 고정부재(203)에 연결된 수평재(110)의 타단을 연결하는 단계; 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 수직재(120)의 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)에 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 연결된 상기 수직재(120)의 타단을 각각 연결하는 단계; 조적조의 일측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재(201)를 고정시키는 단계; 상기 조적조의 타측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재와 대응하여 상기 제2 하부 고정부재(202)를 고정시키는 단계; 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 대응하여 상기 조적조의 상부 슬래브에 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)를 고정시키는 단계; 상기 수직재(120) 및 수평재(110)의 길이를 조절하는 단계; 상기 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)에 경사재(130) 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재(203)에 연결된 경사재(130)의 타단을 상기 제2 하부 고정부재(202)에 연결하고, 상기 제2 상부 고정부재(204)에 연결된 경사재(130)의 타단을 상기 제1 하부 고정부재(201)에 연결하는 단계; 및 상기 경사재(130)의 길이를 조절하는 단계;를 포함한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 제1, 제2 하부 고정부재(201, 202), 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)는, 상면의 횡방향 양단부에 수직으로 앵커홀(211)이 형성되고, 상면의 종방향 양단부에 수직으로 관통공(212)이 형성된 고정플레이트(210); 및 상기 고정플레이트(210) 상면 중앙부에 결합된 연결체(220);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 관통공(212)은 수직재 고정부(230)의 하부가 관통될 수 있고, 상기 수직재 고정부(230) 상부에는 수직재 연결부(231)가 결합될 수 있다.
또한, 상기 수직재 고정부(230)는 외주면에 나사산이 형성되어 있어 볼트가 결합될 수 있으며, 상기 볼트의 회전을 통하여 상기 수직재 연결부(231)의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 상기 연결체(220)는 전단벽(221) 및 양 측벽(223)으로 이루어질 수 있으며, 상기 전단벽(221) 및 양 측벽(223)은 상기 고정 플레이트(210)에 고정될 수 있으며, 상기 고정은 특별히 한정되지 않으나 바람직하게 용접되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 전단벽(221)은 낮은 축력이 작용하는 수평재(110)의 특성에 따라 두께가 3~8mm일 수 있고, 바람직하게는 4~6mm일 수 있으며, 상기 전단벽(221)은 중앙에서 양단부 방향으로 동일한 위치에 수평재 연결공(222)이 형성될 수 있고, 상기 수평재 연결공(222)에 상기 수평재(110)가 볼트 결합을 통해 고정될 수 있다.
또한, 상기 양 측벽(223)에는 결합공(224)이 형성될 수 있고, 상기 결합공(224)에 상기 경사재(130)가 결합되는 결합봉(225)이 결합될 수 있다.
상기 결합봉(225)은 바람직하게는 고장력 볼트로서 지름이 10~30mm일 수 있고, 바람직하게는 15~20mm일 수 있으며, 상기 고장력 볼트에 후술하는 경사재(130)의 고리(133)가 핀 접합되어 자유롭게 회전할 수 있으며, 상기 고장력 볼트의 길이는 상기 양 측벽(223)의 거리보다 20~30mm 길어, 상기 고장력 볼트가 측벽에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수직재(120) 및 상기 수평재(110)는 외주면 양단부에 나사산이 형성되어 볼트(121,111)로 고정될 수 있으며, 상기 볼트(121,111)의 회전으로 길이를 조절할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 공법에 따라 설치된 모듈은 각 부분별 최적화된 설계를 통하여 상기 모듈의 무게를 6kgf 이하로 줄일 수 있어, 시공성이 용이하다.
이하 본 발명의 조적조 건물의 내진보강 공법에 대하여 자세하게 설명한다.
본 발명에서 제1 하부 고정부재(201)에 수평재(110)의 일단을 연결하고, 제2 하부 고정부재(202)에 상기 제1 하부 고정부재(201)에 연결된 수평재(110)의 타단을 연결하는 단계; 제1 상부 고정부재(203)에 수평재(110)의 일단을 연결하고, 제2 상부 고정부재(204)에 상기 제1 상부 고정부재(203)에 연결된 상기 수평재(110)의 타단을 연결하는 단계 및 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 수직재(120)의 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)에 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 연결된 상기 수직재(120)의 타단을 각각 연결하는 단계;는 각각의 고정부재(200)를 조적조의 슬래브에 고정하기 전에 상기 고정부재(200)에 수평재(110) 및 수직재(120)를 먼저 연결하여 고정 모듈의 틀을 잡음으로써 상기 고정 모듈의 설치 시간을 줄이고, 시공성을 향상시키기 위한 단계이다.
본 발명에서 상기 수평재(110)의 일단을 제1 하부 고정부재(201)의 전단벽(221)에 형성된 수평재 연결공(222)에 관통시킨 후 상기 수평재(110) 외주면에 형성된 나사산에 수평재 결합 볼트(111)를 결합하여 상기 수평재(110)를 고정시킨 후, 상기 수평재(110)의 타단을 제2 하부 고정부재(202)의 전단벽(221)에 형성된 수평재 연결공(222)에 관통시킨 후 상기 수평재(110) 외주면에 형성된 나사산에 수평재 결합 볼트(111)를 결합하여 상기 수평재(110)를 고정시킬 수 있으며, 동일한 방법으로 수평재를 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)에 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 고정부재(200)의 고정플레이트(210)는 종방향의 양단부에 관통공(212)이 형성될 수 있으며, 상기 관통공(212)에는 수직재 고정부(230)의 하부가 관통되고, 상기 수직재 고정부(230) 하부의 외주면에 형성된 나사산에 볼트가 결합되어 상기 수직재 고정부(230)가 상기 고정플레이트(210)에 고정될 수 있다. 상기 수직재 고정부(230)의 상부에는 수직재 연결부(231)에 형성된 관통공에 상기 수직재 고정부(230)가 관통될 수 있고, 상기 수직재 고정부(230) 외주면에 형성된 나사산에 볼트가 결합되어 상기 수직재 연결부(231)가 고정될 수 있다. 또한, 상기 수직재 연결부(231) 중앙에는 상기 수직재(120)의 하부가 관통될 수 있는 수직재 연결공(232)이 형성될 수 있다.
상기 수평재 고정 후, 상기 수직재(120)의 일단을 상기 수직재 연결공(232)에 관통시키고, 상기 수직재 연결공(232)을 관통한 상기 수직재(120) 일단의 외주면에 형성된 나사산에 수직재 결합 볼트(121)를 결합하여 상기 수직재(120)를 제1 및 제2 하부 고정부재(201, 202)에 각각 고정시킬 수 있으며, 동일한 방법으로, 상기 수직재(120) 타단을 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)에 각각 고정시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 수평재(110) 및 수직재(120)를 상기 고정부재(200)가 상기 슬래브에 고정되기 전에 상기 고정부재(200)에 고정함으로써 상기 고정 모듈의 틀을 잡을 수 있어 시공성이 향상될 수 있다.
본 발명에서 조적조의 일측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재(201)를 고정시키는 단계; 상기 조적조의 타측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재(201)와 대응하여 상기 제2 하부 고정부재(202)를 고정시키는 단계; 및 상기 제1 하부 고정부재(201) 및 제2 하부 고정부재(202)에 대응하여 상기 조적조의 상부 슬래브에 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)를 고정시키는 단계;는 상기 고정 모듈 형성 후, 상기 고정 모듈을 조적조의 슬래브에 고정시키기 위해 상기 고정부재(200)를 상기 슬래브에 고정하는 단계이다.
상기 제1, 제2 하부 고정부재(201, 202), 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)의 고정은 당업계에서 일반적으로 사용되는 방법에 의할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 상기 고정플레이트(210) 상면 횡방향의 양단부에 수직으로 형성된 고정부재(200)의 앵커홀(211)에 대응하여 상기 조적조의 하부 및 상부 슬래브에 천공을 형성한 후 앵커(300)를 이용하여 상기 하부 및 상부 슬래브에 제1, 제2 하부 고정부재(201, 202) 및 제1, 제2 상부 고정부재(203, 204)를 고정할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 수직재가 수직재 연결부에 결합된 모습을 나타낸 도면, 도 4는 본 발명에 따른 수평재의 전단벽에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 상기 수직재 (120)의 길이를 조절하는 단계는 수직재(120)에 토크에 의한 인장력(프리텐션)을 도입함으로써 조적조 건물의 벽체에 수직방향으로의 압축력을 주어 횡방향 저항능력을 향상시키기 위한 단계이다. 그리고 수평재 (110)의 길이를 조절하는 단계는 제1 및 제2 하부 고정부재(201, 202) 및 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)의 간격을 유지하기 위한 단계이다.
상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수직재(120) 및 수평재(110)에 연결된 볼트(121, 111)를 회전시킴으로써 상기 수직재(120) 및 수평재(110)의 길이를 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직재의 회전을 용이하게 할 수 있는 베어링 또는 구면와셔가 설치되어 작용하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 상기 수직재 결합 볼트(121)와 상기 수직재 연결부(231) 사이에는 베어링(141)(도 9(a)) 또는 구면와셔(142)(도 9(b))가 개재되어 수직재(120)의 자체 회전을 유도하고 수직재(120)의 회전축이 가변되도록 할 수 있다. 즉, 수직재 결합 볼트(121)와 수직재 연결부(231) 사이에 개재된 베어링(141) 또는 구면와셔(142)는 볼트 결합 부위에서 자유로운 회전이 가능하여 수직재 자체의 축 회전을 용이하게 함과 동시에, 수직재(120)의 회전축이 가변, 즉, 세차운동이 가능하도록 하여 강봉 트러스 구조로 보강된 조적조 건물의 연성거동을 극대화시켜 조적조 건물의 내진 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 베어링(141)으로는 볼트 결합 부위에서 자유로운 회전이 가능한 형태를 사용하며, 상기 구면와셔(142)는 암과 수로 구분된 둥근 면을 갖는 형태의 와셔를 겹쳐서 볼트 결합 부위에 설치할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 및 제2 상부 고정부재(203, 204)에 경사재(130) 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재(203)에 연결된 상기 경사재(130)의 타단을 상기 제2 하부 고정부재(202)에 연결하고, 상기 제2 상부 고정부재(204)에 연결된 상기 경사재(130)의 타단을 상기 제1 하부 고정부재(201)에 연결하는 단계;는 상기 경사재(130)의 트러스 구조를 통하여 조적조 건물의 횡력저항을 향상시키기 위한 단계이다.
상기 경사재(130)는 하부 경사재(131), 상부 경사재(132) 및 커플러(134)로 구성될 수 있으며, 상기 하부 경사재(131) 및 상부 경사재(132)의 일단은 고리(133)가 형성될 수 있으며, 상기 하부 및 상부 경사재(131, 132)의 타단은 외주면에 나사산이 형성되어 상기 커플러(134)를 통해서 결합될 수 있다.
상기 경사재(130)는 일단에 형성된 고리(133)가 상기 제1 상부 고정부재(203) 및 제2 상부 고정부재(204)의 연결체(220)의 양 측벽(223) 내부에 결합된 결합봉(225)과 각각 핀 접합을 통해 결합될 수 있고, 상기 제1 상부 고정부재(203)의 결합봉(225)에 일단의 고리(133)가 연결된 경사재(130)의 타단에 형성된 고리(133)는 상기 제2 하부 고정부재(202)의 결합봉(225)에 핀 접합을 통해 결합될 수 있고, 상기 제2 상부 고정부재(204)의 결합봉(225)에 일단의 고리(133)가 연결된 경사재(130)의 타단에 형성된 고리(133)는 상기 제2 하부 고정부재(202)의 결합봉(225)에 핀 접합을 통해 결합될 수 있다.
또한, 상기 경사재(130) 양단에 형성된 고리(133)는 상기 결합봉(225)과 핀 접합됨으로써 자유로운 회전이 가능하고, 이에 따라 상기 경사재(130)의 각도를 용이하게 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 경사재가 결합봉에 연결된 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 상기 경사재(130)의 길이를 조절하는 단계는 상기 경사재(130)의 길이를 조절함으로써 설치된 상기 경사재(130)를 흔들림 없이 고정하기 위한 단계이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 경사재(130)는 커플러(134) 회전을 통해 길이를 조절할 수 있으며, 상기 길이 조절을 통해 상기 경사재(130)의 간편한 설치가 가능하고, 상기 경사재(130)는 크로스되어 설치된다
본 발명에서 상기 수직재(120), 수평재(110) 및 경사재(130)는 강봉인 것이 바람직하며, 상기 고정부재(200) 및 수직재 연결부(231)는 강철재질인 것이 바람직하고, 상기 수직재 고정부(230)는 강봉 또는 철근인 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정장치 모듈이 면내방향에 설치된 모습을 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 고정장치 모듈이 면내방향에 설치된 모습을 나타낸 도면, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정장치 모듈이 면외방향에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 조적조 건물의 내진보강 공법이 완료되어 형성된 고정 장치에 따른 구조는 하나의 모듈로 제작될 수 있어 다수가 설치될 수 있으며, 현장에서 상기 모듈을 조립 장착하는 작업만 수행하므로 면내 및 면외를 가리지 않고 용이하게 설치할 수 있어 시공성이 향상될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 조적조 건물의 내진보강 공법은 강봉트러스 구조 및 고정부재를 사용함으로써 조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 대한 밀착 및 고정이 간편하고 시공성이 향상을 향상시킬 수 있으며, 나아가, 수직재 결합 볼트와 수직재 연결부 사이에 베어링 또는 구면와셔의 설치로 수직재의 회전을 용이하게 하고 수직재의 회전축이 가변될 수 있도록 함으로써, 강봉 트러스 구조로 보강된 조적조 건물의 연성거동 성능을 극대화시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 조적조 설치 모듈 110 : 수평재
111 : 수평재 결합 볼트 120 : 수직재
121 : 수직재 결합 볼트 130 : 경사재
131 : 하부 경사재 132 : 상부경사재
133 : 경사재 고리 134 : 커플러
141 : 베어링 142 : 구면와셔
200 : 고정부재 201 : 제1 하부 고정부재
202 : 제2 하부 고정부재 203 : 제1 상부 고정부재
204 : 제2 상부 고정부재 210 : 고정플레이트
211 : 앵커홀 212 : 관통공
220 : 연결체 221 : 전단벽
222 : 수평재 연결공 223 : 측벽
224 : 결합공 225 : 결합봉
230 : 수직재 고정부 231 : 수직재 연결부
232 : 수직재 연결공 300 : 앵커

Claims (6)

  1. 제1 하부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 하부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계;
    제1 상부 고정부재에 수평재의 일단을 연결하고, 제2 상부 고정부재에 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 수평재의 타단을 연결하는 단계;
    상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 수직재의 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재에 상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 연결된 상기 수직재의 타단을 각각 연결하는 단계;
    조적조의 일측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재를 고정시키는 단계;
    상기 조적조의 타측 하부 슬래브에 상기 제1 하부 고정부재와 대응하여 상기 제2 하부 고정부재를 고정시키는 단계;
    상기 제1 하부 고정부재 및 제2 하부 고정부재에 대응하여 상기 조적조의 상부 슬래브에 제1 상부 고정부재 및 제2 상부 고정부재를 고정시키는 단계;
    상기 수직재 및 수평재의 길이를 조절하는 단계;
    상기 제1 및 제2 상부 고정부재에 경사재 일단을 각각 연결하고, 상기 제1 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제2 하부 고정부재에 연결하고, 상기 제2 상부 고정부재에 연결된 상기 경사재의 타단을 상기 제1 하부 고정부재에 연결하는 단계; 및
    상기 경사재의 길이를 조절하는 단계;
    를 포함하는 조적조 건물의 내진보강 공법으로서,
    상기 제1, 제2 하부 고정부재, 제1 및 제2 상부 고정부재는, 상면의 횡방향 양단부에 수직으로 앵커홀이 형성되고 상면의 종방향 양단부에 수직으로 관통공이 형성된 고정플레이트; 및 상기 고정플레이트 상면 중앙부에 결합된 연결체;를 포함하고,
    상기 관통공은 수직재 고정부의 하부가 관통되고, 상기 수직재 고정부는 상부에 수직재 연결부가 결합되고,
    상기 수직재 및 상기 수평재는 각각 수직재 결합 볼트 및 수평재 결합 볼트에 의해 볼트 회전으로 길이 조절이 가능하고,
    상기 수직재 결합 볼트와 상기 수직재 연결부 사이에는 베어링 또는 구면와셔가 개재되어 수직재의 회전축이 가변되도록 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결체는 전단벽 및 양 측벽으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전단벽은 상기 수평재가 연결되는 수평재 연결공이 형성되고, 상기 양 측벽은 결합공이 형성되고, 상기 결합공에 상기 경사재가 결합되는 결합봉이 결합된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수직재 및 상기 수평재는 외주면 양단부에 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경사재는 상기 하부 고정부재에 연결되는 하부 경사재와 상기 상부 고정부재에 연결되는 상부 경사재가 커플러로 연결되고, 상기 하부 경사재 및 상부 경사재의 일단에는 고리가 형성된 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경사재는 상기 커플러 회전으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 조적조 건물의 내진보강 공법.


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