KR20120060015A

KR20120060015A - 창틀용 내진 보강 접합구조의 ｐｃ 부재 및 이를 이용한 건물 내진 시공 방법

Info

Publication number: KR20120060015A
Application number: KR1020100121563A
Authority: KR
Inventors: 유승룡
Original assignee: 동국대학교 산학협력단
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-11

Abstract

본 발명은 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재에 관한 것으로서 수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재에 있어서, 상기 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및 상기 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하고, 상기 수직 부재와 상층 보 간의 접합은 상기 상층 보에 구멍을 뚫어 철근을 삽입한 후, 상기 삽입된 철근과 상기 수직 부재의 철근을 맞대어 용접하고, 상기 연결고리 부재는 상기 수평 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되며, 상기 판 부재는 상기 수직 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 판 형태로 결합됨으로써, 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하며, 또한 간편한 시공을 통하여 시공성과 경제성이 우수하다.

Description

창틀용 내진 보강 접합구조의 ＰＣ 부재 및 이를 이용한 건물 내진 시공 방법{Precast concrete member with junction for reinforcing earthquake resistance for a window frame and method of constructing a building using it}

본 발명은 내진 보강 접합구조를 갖는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete : PC) 부재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하며, 또한 간편한 시공을 통하여 시공성과 경제성이 우수한 창틀용 내진 보강 접합구조를 갖는 PC 부재에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조(reinforced concrete construction, RC 구조)는 건물의 뼈대가 되는 주요부를 철근과 콘크리트를 써서 구성한 구조로, 힘을 받는 주요 구조 부분을 철근으로 보강한 콘크리트로 구성되어 전체를 일체로 만든다.

한편, 내진 구조물이란 구조물 내에 보조적 부재(내진벽 등)를 설치하여 지진에 견디게 만든 구조이고, 제진 구조물이란 구조물 자체에서 구조물의 진동과 반대되는 방향으로 인위적 힘을 가해 진동을 제어하는 설비를 갖춘 구조물이다. 또한, 면진 구조물이란 지반과 구조물 사이에 고무 등과 같은 절연체를 설치해서 지반의 진동 에너지가 구조물에 크게 전파되지 않도록 구조물의 고유주기를 길게 하거나 지진에 의해 발생된 진동이 구조물에 전달되지 않도록 한 구조물이다.

내진 설계에 적합하고 건물의 인장력을 갖도록 하기 위해 보편적으로 리모델링되는 방식을 보면, 기존 건물의 보와 기둥 절점에 경사지게 H 형강 가세를 활용하여 보와 기둥 골조를 횡지지로 보강하는 방식이 있다.

즉, H빔, I빔 등의 강재(steel)에 의한 보강방법은 조립식이라는 장점이 있는 반면 축력이 반드시 강재 절점 중심을 통과하지 않으므로, 절점에서 압축가새의 효과는 인장가새보다 비효율적이 되므로 상대적으로 공사비용이 많아지고 내화피복 공정이 추가되어야 한다는 점이 문제점으로 지적되고 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하고, PC 부재의 연결과 접합 고정이 간편한 구조로 이루어져 시공성과 경제성이 우수한 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하고, PC 부재의 연결과 접합 고정이 간편한 구조로 이루어져 시공성과 경제성이 우수한 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재를 성형하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하고, PC 부재의 연결과 접합 고정이 간편한 구조로 이루어져 시공성과 경제성이 우수한 건물 내진 시공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재에 있어서, 상기 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및 상기 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하고, 상기 수직 부재와 상층 보 간의 접합은 상기 상층 보에 구멍을 뚫어 철근을 삽입한 후, 상기 삽입된 철근과 상기 수직 부재의 철근을 맞대어 용접함으로써 이루어지고, 상기 연결고리 부재는 상기 수평 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되며, 상기 판 부재는 상기 수직 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 판 형태로 결합되어 있는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 수직 부재의 길이는 상기 상층 보와 하층 보 사이의 간격보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 상기 수직 부재 또는 상기 수평 부재 내부에 전단 보강근과 주철근을 결속시켜 형성한 철근 골조를 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결고리 부재의 일측단은 상기 철근 골조에 융착되고, 타측단은 고리형태로 돌출되어 상기 다른 PC 부재의 연결고리 부재와 겹쳐지도록 함으로써, 철근핀 부재를 끼울 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판 부재의 일측단은 상기 철근 골조에 융착된 앵커철물과 연결되고, 타측단은 상기 수직 부재와 접할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 판 부재는 앵커 볼트가 통과하는 통공을 양 끝단에 포함하고, 상기 기둥에는 앵커 부재가 형성되어 상기 통공을 통과한 상기 앵커 볼트가 상기 앵커 부재에 결합함으로써, 상기 수직 부재를 상기 기둥에 결합할 수 있다.

또한, 상기 연결고리 부재와 상기 철근핀 부재는 용착되어 있을 수 있다.

또한, 상기 수평 부재와 하층 보와의 결합은 상기 하층 보에 형성되어 있는 스터드를 이용하여 이루어질 수 있다.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재를 이용한 건물 내진 시공 방법에 있어서, 성형틀 내부에 전단보강근과 주철근을 결속시켜 철근골조를 형성하는 단계; 상기 철근골조를 내부에 포함하는 상기 수평 부재에 연결고리 부재를 상기 철근골조와 연결되도록 설치하는 단계; 상기 철근골조를 내부에 포함하는 상기 수직 부재에 접하는 단면에 판 부재를 위치시키는 단계; 및 상기 성형틀 내부에 콘크리트를 타설하여 상기 'ㄴ'형 PC부재를 성형하는 단계를 포함하는 'ㄴ'형 PC부재를 성형하는 방법을 제공한다.

본 발명은 상기 세 번째 과제를 달성하기 위하여, PC 부재의 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재 및 상기 PC 부재의 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하는 'ㄴ'형 PC 부재의 수직 부재와 수평 부재를 각각 기둥과 하층 보에 접하도록 하는 단계; 상기 판 부재의 양측 통공에 대응되는 위치의 기둥에 적어도 하나 이상의 앵커부재를 설치하는 단계; 상기 기둥에 형성된 앵커 부재에 상기 판 부재의 양측 통공을 통하여 앵커볼트를 체결하여 상기 PC부재를 상기 기둥에 설치하는 단계; 상기 수평 부재의 연결고리 부재에 대응되도록 다른 PC부재를 설치하는 단계; 상기 PC부재 간의 연결고리 부재 사이에 철근핀 부재를 끼우는 단계; 및 상기 PC부재의 연결고리 부재와 상기 철근핀 부재로 연결된 연결부 외면에 판재를 설치하고 그 내부에 콘크리트를 타설하여 상기 PC부재의 수평 부재를 다른 PC부재와 연결하는 단계를 포함하는 건물 내진 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 창틀의 크기를 그대로 유지하면서도 기둥과 보의 수직 및 횡지지 보강을 증대시켜 지진에 대한 내진성을 갖도록 하며, 또한 간편한 시공을 통하여 시공성과 경제성이 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재를 기둥 또는 보에 철판 부재와 앵커 볼트를 이용하여 고정한 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 PC 부재 간의 연결부(2)를 연결고리 부재(8)를 이용하여 결합한 다음, 콘크리트 그라우팅한 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서, PC 부재의 연결부를 연결패널 부재를 이용하여 연결하는 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 5는 도 4의 연결방법으로 연결한 후 콘크리트 그라우팅한 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 기둥 또는 보에 고정한 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 기둥 또는 보에 고정한 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 고리 형태의 연결부재를 갖는 기둥 또는 보와 고정시키는 과정을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 스터드 형태의 연결부재를 갖는 기둥 또는 보와 고정시키는 과정을 나타낸 것이다.
도 10a 내지 도 10m은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 내진 시공 방법의 흐름을 나타낸 것이다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 실시예에 따른 PC 부재의 내부가 비어 있는 것을 나타내기 위한 도면이다.

본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재는 수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재에 있어서, 상기 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및 상기 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하고, 상기 수직 부재와 상층 보 간의 접합은 상기 상층 보에 구멍을 뚫어 철근을 삽입한 후, 상기 삽입된 철근과 상기 수직 부재의 철근을 맞대어 용접하고, 상기 연결고리 부재는 상기 수평 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되며, 상기 판 부재는 상기 수직 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 판 형태로 결합될 수 있다.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 PC 부재(1)는 각각 연결고리 부재(8), 철판 부재(9), 및 요홈부(12)를 포함하여 구성된다.

PC 부재(1)는 'ㄴ' 형태이며, 수평 부재(7)와 수직 부재(6)로 구분된다.

PC 부재(1)의 접합부는 수평 부재(7)와 수평 부재(7') 사이에서의 접합부, 수평 부재(7)와 하층 보와의 접합부, 수직 부재와 기둥 사이의 접합부, 및 수직 부재와 상층 보와의 접합부로 구분할 수 있다.

연결고리 부재(8)는 연결부(2)에 설치되어 있어 수평 부재(7, 7') 간의 신축 접합부를 구성한다. 수평 부재(7, 7') 간의 접합부로 사용되는 신축 연결부를 활용하여, 기존 보-기둥 구조물 구간 사이에서 상/하/좌/우 길이, 수직도, 및 수평도 차이에서 발생하는 오차를 흡수할 수 있도록 한다.

횡하중 하에서 기둥과 보 부재는 단부에서 최대 모멘트가 발생하고 중앙에서 가장 작은 모멘트가 발생한다. 따라서 기둥 중앙과 보 중앙을 두 부재가 만나는 점으로 할 때 2개의 PC 부재를 연속화할 필요는 없다.

철판 부재(9)는 양쪽에 통공(10)이 형성되어 있으며, 통공(10)에 앵커볼트를 끼워 기둥과 보에 설치된 앵커 부재에 PC 부재(1)가 결합되도록 하여 결과적으로 PC 부재(1)가 기둥과 보에 견고히 결합되도록 한다.

요홈부(12)는 상층 보의 철근과 맞대어 용접하게 되는 철근이 형성되어 있는 부분으로, 단면 형태가 "

"형인 것이 바람직하다.

철근핀 부재(16)는 연결고리 부재(8)와 연결고리 부재(8') 사이에 끼워 강접합 구조를 형성하도록 한다. 건물 외곽 테두리 보와 기둥에 작용하는 모멘트는 면내 모멘트이므로, 면내 모멘트에 대해선 연속, 면외 모멘트에 대해서는 핀의 역할을 하는 접합부를 구성할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재를 기둥 또는 보에 철판 부재와 앵커 볼트를 이용하여 고정한 상태를 나타낸 것이다.

도 1과 도 2를 참조하면, PC부재(1)는 내부에 전단보강근(3)과 주철근(4)을 결속시켜 형성된 철근골조(5)를 포함하고 있으며, PC 부재(1)가 기둥(20)과 보(30)에 연결되어 있다.

특히, 도 2는 PC 부재(1)를 기둥(20) 또는 보(30)에 철판 부재(9)와 앵커볼트(15)를 이용하여 고정한 상태를 나타낸 단면도이다.

PC부재(1)의 일면에 고정부재(11)가 철근골조(5)에 용착되고 타측면은 철판 부재(9)에 용착되어 형성될 수 있다. 철판 부재(9)는 양측에 다수의 통공(10)이 형성될 수 있다.

PC부재(1)를 보 또는 기둥에 결합하기 위해 철판 부재(9)를 설치하되 철판 부재(9)는 일면에 다수의 앵커철물(11)이 용착되어 철근골조(5)에 용착고정 된다. 따라서 PC부재(1)는 철판 부재(9)의 양측 통공(10)에 앵커볼트(15)를 끼워 기둥과 보에 설치된 앵커부재(14)에 결합함으로써, PC부재는 기둥과 보에 견고히 결합된다.

본 발명에 따른 PC 부재를 기둥 또는 보에 결합하는 경우, 시공이 간편하고 경제적이며, 모재의 가능한 여러 가지 변형에 대응할 수 있다. 또한, 모재의 강도를 저해하지 않고 요구되는 휨, 전단 접합강도를 보유할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 PC 부재 간의 연결부(2)를 연결고리 부재(8)를 이용하여 결합한 다음, 콘크리트 그라우팅한 상태를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 연결고리 부재(8)의 일측단은 철근골조(5)에 용착되고 타측단은 고리형태로 외부로 돌출되도록 설치된다.

PC 부재(1)의 단부에는 다수의 연결고리 부재(8)가 설치되어 연결부(2)를 구성하되, 연결고리 부재(8)끼리 서로 겹치도록 함으로써, 원형고리를 형성하면 원형고리의 중앙부에는 철근핀 부재(16)가 설치된다. 이후, 콘크리트를 그라우팅함으로써, 연결부(2)가 강 접합 구조로 접합 될 수 있도록 한 것이다. 이때 철근핀 부재(16)는 연결고리 부재(8)에 용착시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서, PC 부재의 연결부를 연결패널 부재를 이용하여 연결하는 상태를 나타낸 분리 사시도이고, 도 5는 도 4의 연결방법으로 연결한 후 콘크리트 그라우팅한 상태의 단면도이다.

도 4와 같이 PC부재의 말단부에 금속제로 이루어진 연결패널 부재를 설치하여, 접합시 도 5과 같이 연결패널 부재(13)와 연결패널 부재(13)가 겹쳐지도록 한 후 용착시킨 구조이다. 이러한 구조 역시 강 접합 구조이다.

즉, 연결패널 부재(13)에는 철근핀 부재(16) 방식 대신에 금속재의 패널과 패널이 겹쳐지도록 한 후 용착하여 강 접합구조를 형성할 수 있다.

도 4와 도 5의 연결패널 부재(13)는 PC부재 성형틀 작업시 PC 부재의 일단에 연결하되, 철근골조(5) 방향의 연결패널 부재(13) 일면에는 앵커철물(11)이 용착되어 연결패널 부재(13)의 일면이 철근골조(5)에 용착, 고정된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 기둥 또는 보에 고정한 상태를 나타낸 것이다.

엥커볼트를 설치하기 위하여 보나 기둥에 천공을 할 때, 이 천공으로 인하여 보나 기둥의 주근이 손상되지 않아야 한다. 따라서, 철근탐사 등으로 주근의 위치를 파악하고 일부 볼트 삽입이 불가능한 부재의 경우, 도 6의 방법을 사용할 수 있다.

도 6은 PC 부재에 연결된 사다리꼴 형태의 철판 양쪽 사면에 앵커볼트를 연결하여 PC 부재와 기둥을 연결한 상태를 나타낸다. 도 6과 같은 방법은 앵커볼트를 비스듬히 연결하는 것으로, 엥커볼트를 설치하기 위하여 천공을 하기 전 주근 위치가 천공방향에 있을 때, 기존 보나 기둥의 내력손상을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PC 부재를 기둥 또는 보에 고정한 상태를 나타낸 것이다.

앵커볼트를 설치하기 위하여 보나 기둥에 천공을 할 때, 이 천공으로 인하여 보나 기둥의 주근이 손상되지 않아야 한다. 따라서, 철근탐사 등으로 주근의 위치를 파악하고 일부 볼트 삽입이 불가능한 부재의 경우, 도 7의 방법을 사용할 수 있다.

도 7은 PC 부재의 상부에 "ㄷ"자 철판을 연결하고, "ㄷ"자 철판을 상부보와 앵커볼트로 연결한 상태를 나타낸다. "ㄷ"자 철판은 PC 부재의 무게에 따라 갯수를 가감할 수 있을 것이다.

도 7과 같은 방법은 추가 철판재(예를 들면, "ㄷ"자 철판)를 기존철판에 용접하는 것으로, 엥커볼트를 설치하기 위하여 천공을 하기 전 주근 위치가 천공방향에 있을 때, 기존 보나 기둥의 내력손상을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 고리 형태의 연결부재를 갖는 기둥 또는 보와 고정시키는 과정을 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, PC 부재(1)에 고리 형태의 연결부재(8)가 연결되어 있고, 기둥(20) 또는 보(30)에도 고리 형태의 연결부재(8)가 연결되어 있음을 알 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 고리 형태의 연결부재(8)끼리 서로 겹치도록 하고, 철근 핀을 삽입한 후, 그 사이에 콘크리트를 그라우팅(17)을 함으로써, PC 부재의 수평 부재와 기둥을 결합할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PC 부재를 스터드 형태의 연결부재를 갖는 기둥 또는 보와 고정시키는 과정을 나타낸 것이다.

도 9를 참조하면, PC 부재(1)에 고리 형태의 연결부재(8)가 연결되어 있고, 기둥(20) 또는 보(30)에는 스터드(18)가 연결되어 있음을 알 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 고리 형태의 연결부재(8)와 스터드(18)끼리 서로 겹치도록 하고, 그 사이에 콘크리트를 그라우팅(17)을 함으로써, PC 부재와 RC 부재를 결합할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 PC 부재를 활용한 건물 보강 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정 ; PC 부재(1) 성형 단계

본 발명의 일 실시예에 따르면, PC부재(1)는 제조 공장에서 별도의 규격으로 생산할 수도 있지만 생산성과 경제성의 효율을 갖기 위하여 리모델링 현장의 건물 구조에 적합하도록 공장에서 PC부재(1)를 제조하여 보강부재로 사용한다. 이와 같은 PC부재(1)는 사용하고자 하는 형태에 따라서 성형틀의 준비가 서로 다르게 제작된다.

PC 부재(1)는 'ㄴ'자 형태인 것이 바람직하며, PC부재(1)를 성형하기 위해서는 이를 성형할 수 있는 성형틀을 준비하되 성형틀은 금속 또는 목재패널을 조립하여 사용하거나 FRP형틀을 사용할 수 있다.

상기와 같이 성형틀이 준비되면 전단보강근(3)과 주철근(4)을 이용하여 PC부재(1)의 형상에 맞게 철근골조(5)를 형성한다.

상기 제작된 철근골조(5)가 성형틀의 내부에 위치하도록 조립하되 수평 부재(7)의 일단에 있는 연결고리부재(8)의 고리부가 돌출되도록 타측단을 철근골조(5)에 용착한다.

상기와 같이 수평 부재(7)의 일단에 철근으로 형성된 연결고리부재(8)를 설치한 후에는 수직 부재(6)의 일단에 철판 부재(9)가 고정되도록 설치한다.

철판 부재(9)의 내측면에는 다수의 고정부재(11)가 용착되어 철판 부재(9)에 고정되고 타측단은 철근골조(5)에 용착고정 된다.

또한, 철판 부재(9)의 외면은 PC부재(1)의 외면과 동일한 높이가 되도록 하여 차후 기둥(20) 또는 보(30)에 설치할 때 철판 부재(9)에 의하여 간격이 발생되지 않도록 한다.

상기와 같이 철근 골조(50), 철판 부재(9), 연결고리 부재(8)를 설치한 후에는 성형틀 내에 콘크리트를 타설하여 PC부재(1)를 성형한다.

제2 공정: 기둥과 보에 다수의 앵커부재를 설치하는 단계

상기와 같이 성형된 PC부재(1)는 설치할 때 수평 부재의 일면이 보의 저면에 위치하고 수직 부재의 일면이 기둥(20) 일면에 대응되도록 설치되므로 이를 고정할 수 있도록 기둥과 보에 앵커부재(14)를 설치한다.

앵커부재(14)는 PC 부재(1)의 철판 부재(9) 양측 통공(10)과 대응되는 위치에 드릴로 뚫어 다수의 앵커부재(14)를 설치한다.

제3공정: 기둥과 보에 PC부재를 설치하는 단계

기둥(20)과 보(30)에 앵커부재(14)를 설치한 후에는 상기 제1공정의 단계에서 성형한 PC 부재를 설치하게 되는데 PC 부재는 중량이 수십 kg에서 수백 kg이 되므로 이는 별도의 크레인이나 중장비를 이용하여 들어올린다.

PC부재를 설치할 때는 이미 기둥(20)과 보(30)에 설치한 앵커부재에 PC부재(1)에 설치된 철판 부재(9) 양측의 통공(10)에 앵커볼트(15)를 끼워 앵커부재(14)에 결합하는 방식으로 PC부재(1)를 기둥(20)과 보(30)에 고정한다.

상기 기둥과 보에 설치된 PC부재의 연결고리 부재(8)끼리 대응되도록 제1 공정 내지 제3 공정 단계와 동일한 방법으로 다른 PC부재를 설치한다.

도 10a 내지 도 10m는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 내진 시공 방법의 흐름을 나타낸 것이다.

도 10a는 건물 내진 시공을 하기 전의 건물 모습을 나타낸 것이고, 도 10b는 창문과 창틀을 제거한 건물 모습을 나타낸 것이다. 또한 도 10c는 기둥과 기둥 사이 보와 보 사이를 모두 제거한 상태를 나타낸 것이다.

도 10d는 보와 기둥에 철근을 삽입할 구멍을 천공한 상태를 도시한 것이다.

도 10e는 보와 PC 부재의 수평 부재를 결합할 수 있도록 스터드를 설치한 상태를 나타낸 것이다.

도 10f는 천공한 구명에 철근을 삽입하는 것을 나타낸 것이고, 도 10g는 삽입된 철근이 보를 관통한 상태를 도시한 것이다.

도 10h는 'ㄴ'자 PC 부재를 기둥과 기둥 사이, 보와 보 사이에 설치하는 모습을 도시한 것이다.

도 10i는 수직 부재와 기둥이 철판 부재와 앵커 볼트로 연결된 상태를 도시한 것이다.

도 10j는 상층 보에서 삽입된 철근과 수직 부재의 철근이 맞대어져 용접된 상태를 도시한 것이다.

제 4공정: PC 연결고리 부재 사이에 철근핀 부재 설치단계

상기 기둥과 보에 설치된 PC부재(1)와 PC부재(1')의 연결고리 부재(8) 사이에 철근핀 부재(16)를 끼운다.

이때, 연결고리 부재(8)는 "⊃"자형 고리와 "⊂"자형 고리가 서로 끼워지도록 대응되고, 그 결과 중앙부가 원형고리와 같이 형성되므로 이에 철근핀 부재(16)를 끼워 용착하여 강접한 구조로 형성되도록 서로 연결한다.

이때, 연결고리 부재(8) 사이에 끼워진 철근핀 부재(16)는 필요에 따라서 용착할 수도 있고 용착하지 않은 상태로 설치할 수 있다.

도 10k는 PC 부재 간의 연결부에 철근핀 부재가 끼워져 있는 상태이고, 도 10l은 본 발명의 실시예에 따른 모든 접합부가 연결된 상태를 도시한 것이다.

제5공정: PC부재의 연결부에 콘크리트 타설단계

수평 부재(7)의 연결고리 부재(8)와 철근핀 부재(16)로 연결된 연결부(2)의 외면에 판재를 설치하고 그 내부에 콘크리트를 그라우팅하여 기둥(20)과 보(30)에 PC부재(1)를 강접합구조로 설치하고, 수직 부재(6)와 상층 보 사이의 연결부에 콘크리트를 그라우팅한다.

도 10m는 각 연결부에 그라우팅을 한 후의 모습이다.

이와 같이 설치된 본 발명은 PC부재(1)와 PC부재(1)가 기둥(20)과 보(30)에 강접합구조로 설치되므로, 지진이 발생할 때 횡 방향 또는 종 방향의 지진파에 대한 내진력을 갖게 된다.

즉, 기둥과 보 사이에 위치하는 PC부재와 PC부재의 연결방법이 연결고리 부재(8)에 철근핀 부재(16)가 용착되거나 또는 금속 패널로된 연결패널 부재(13)가 서로 용착되어 연결되므로 강 접합이 된다.

이와 같이 PC 부재를 활용한 건물 보강 방법에 있어서 본 발명의 실시예에 따른 PC 부재가 기둥과 보에 보강부재로 사용되므로, 지진발생시 종 방향과 횡 방향 및 대각선 방향에서 지진파가 가해 지더라도 내구성을 갖게 된다.

도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 실시예에 따른 PC 부재의 내부가 비어 있는 것을 나타내기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 PC 부재는 내부가 비워져 있기 때문에 하층 보에 스터드가 설치되어 있다고 하여도 도 11에 도시된 바와 같이 PC 부재와 스터드를 이용하여 결합할 수 있다. PC 부재와 스터드를 결합한 이후에는 콘크리트를 내부에 타설함으로서, 결합을 공고하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : PC 부재 2 : 연결부
3 : 전단보강근 4 : 주철근
5 : 철근골조 6 : 수직 부재
7 : 수평 부재 8 : 연결고리 부재
9 : 철판 부재 10 : 통공
11 : 고정부재 12 : 요홈부
13 : 연결패널 부재 14 : 앵커부재
15 : 앵커볼트 16 : 철근핀 부재
17 : 그라우팅 18 : 스터드
20 : 기둥 30 : 보

Claims

수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재에 있어서,
상기 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및
상기 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하고,
상기 수직 부재와 상층 보 간의 접합은 상기 상층 보에 구멍을 뚫어 철근을 삽입한 후, 상기 삽입된 철근과 상기 수직 부재의 철근을 맞대어 용접하고,
상기 연결고리 부재는 상기 수평 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되며,
상기 판 부재는 상기 수직 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 판 형태로 결합되어 있는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 부재의 길이는 상기 상층 보와 하층 보 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 부재 또는 상기 수평 부재 내부에 전단 보강근과 주철근을 결속시켜 형성한 철근 골조를 포함하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 3 항에 있어서,
상기 연결고리 부재의 일측단은 상기 철근 골조에 융착되고, 타측단은 고리형태로 돌출되어 상기 다른 PC 부재의 연결고리 부재와 겹쳐지도록 함으로써, 철근핀 부재를 끼울 수 있도록 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 3 항에 있어서,
상기 판 부재의 일측단은 상기 철근 골조에 융착된 앵커철물과 연결되고, 타측단은 상기 수직 부재와 접할 수 있도록 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 5 항에 있어서,
상기 판 부재는 앵커 볼트가 통과하는 통공을 양 끝단에 포함하고, 상기 기둥에는 앵커 부재가 형성되어 상기 통공을 통과한 상기 앵커 볼트가 상기 앵커 부재에 결합함으로써, 상기 수직 부재를 상기 기둥에 결합하는 것을 특징으로 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 4 항에 있어서,
상기 연결고리 부재와 상기 철근핀 부재는 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 수평 부재와 하층 보와의 결합은 상기 하층 보에 형성되어 있는 스터드를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 창틀용 내진 보강 접합구조의 PC 부재.
수평 부재와 수직 부재로 이루어진 'ㄴ'형 PC 부재를 이용한 건물 내진 시공 방법에 있어서,
성형틀 내부에 전단보강근과 주철근을 결속시켜 철근골조를 형성하는 단계;
상기 철근골조를 내부에 포함하는 상기 수평 부재에 연결고리 부재를 상기 철근골조와 연결되도록 설치하는 단계;
상기 철근골조를 내부에 포함하는 상기 수직 부재에 접하는 단면에 판 부재를 위치시키는 단계; 및
상기 성형틀 내부에 콘크리트를 타설하여 상기 'ㄴ'형 PC부재를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 'ㄴ'형 PC부재를 성형하는 방법.
PC 부재의 수평 부재와 다른 PC 부재의 수평 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재 및 상기 PC 부재의 수직 부재와 기둥 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하는 'ㄴ'형 PC 부재의 수직 부재와 수평 부재를 각각 기둥과 하층 보에 접하도록 하는 단계;
상기 판 부재의 양측 통공에 대응되는 위치의 기둥에 적어도 하나 이상의 앵커부재를 설치하는 단계;
상기 기둥에 형성된 앵커 부재에 상기 판 부재의 양측 통공을 통하여 앵커볼트를 체결하여 상기 PC부재를 상기 기둥에 설치하는 단계;
상기 수평 부재의 연결고리 부재에 대응되도록 다른 PC부재를 설치하는 단계;
상기 PC부재 간의 연결고리 부재 사이에 철근핀 부재를 끼우는 단계; 및
상기 PC부재의 연결고리 부재와 상기 철근핀 부재로 연결된 연결부 외면에 판재를 설치하고 그 내부에 콘크리트를 타설하여 상기 PC부재의 수평 부재를 다른 PC부재와 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내진 시공 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 수직 부재의 길이는 상층 보와 상기 하층 보 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 건물 내진 시공 방법.
제 10 항에 있어서,
상층 보에 구멍을 뚫어 철근을 삽입한 후, 상기 삽입된 철근과 상기 수직 부재의 철근을 맞대어 용접함으로써, 상기 수직 부재와 상기 상층 보를 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내진 시공 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 연결고리 부재와 상기 철근핀 부재는 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 건물 내진 시공 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 수평 부재와 하층 보와의 결합은 상기 하층 보에 형성되어 있는 스터드를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내진 시공 방법.
PC 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및
PC 부재와 RC 부재 간의 접합부로 사용되는 판 부재를 포함하고,
상기 연결고리 부재는 상기 PC 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되며,
상기 판 부재는 상기 PC 부재의 적어도 하나 이상의 접합부에 "ㄷ" 형태로 결합되어 있는 내진 보강 접합구조를 갖는 PC 부재.
PC 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재; 및
PC 부재와 RC 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재를 포함하고,
상기 연결고리 부재는 상기 PC 부재의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되어 있는 내진 보강 접합구조를 갖는 PC 부재.
PC 부재 간의 접합부와 PC 부재와 RC 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재를 포함하고, 상기 연결고리 부재는 상기 PC 부재의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되어 있는 PC 부재; 및
상기 PC 부재와 상기 RC 부재 간의 접합부에 사용되는 연결고리 부재를 포함하고, 상기 연결고리 부재는 상기 RC 부재의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되어 있는 RC 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 부재와 RC 부재의 접합구조.
PC 부재 간의 접합부와 PC 부재와 RC 부재 간의 접합부로 사용되는 연결고리 부재를 포함하고, 상기 연결고리 부재는 상기 PC 부재의 접합부에 적어도 하나 이상의 고리 모양으로 형성되어 있는 PC 부재; 및
상기 PC 부재와 상기 RC 부재 간의 접합부에 사용되는 스터드를 포함하고, 상기 스터드는 상기 RC 부재의 접합부에 적어도 하나 이상 형성되어 있는 RC 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 부재와 RC 부재의 접합구조.