KR100413864B1 - 내진 보강구 - Google Patents

Abstract

지진, 태풍 등에 의해 목조 가옥에 강력한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 토대, 기둥, 들보, 횡목 등의 건축 구조재의 접합부에 부착하여 보강하는 것을 목적으로 하는 내진 보강구를 제공한다.

고장력강(高張力鋼)으로 이루어진 판재의 양단부를 한방향으로 비틀어 구부려 각각 고정편(11,11)을 형성하고, 적어도 한 쪽의 상기 고정편(11)에 고정용 타원형 홀(16)을 형성하여 이루어지는 보강 바탕재(1)와, 한 쪽의 상기 고정편(11)에 장착되는 고무 탄성의 완충 부재(2)로 내진 보강구를 구성한다. 그리고, 완충 부재(2, 3)를 통해 상기 보강 바탕재(1)를 건축 구조재(A)에 고정한다.

Description

내진 보강구{ASEISMATIC REINFORCING DEVICE}

본 발명은 지진, 태풍 등으로 인해 목조 가옥에 강력한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 토대, 기둥, 들보, 횡목 등의 건축 구조재의 접합부에 부착하여 보강하는 것을 목적으로 하는 내진 보강구에 관한 것이다.

종래, 목조 건축물의 접합부를 보강하는 방법으로서 브레이스(brace)나 앵글 브레이스(angle brace)를 설치하거나, 클램프, L형 기구를 부착하거나 하는 등 다양한 방법이 채용되어 왔다.

그러나, 상기와 같은 방법에서는, 지진, 태풍 등에 의해 심한 진동이 가해졌을 경우의 보강 효과가 충분치 않았으며, 접합부에서 구조재가 이탈되거나 파손되어 목조 건축물이 그 접합부에서 파괴되거나, 심할 경우에는 무너질 우려도 있었다.

이에, 지진, 태풍 등으로 인한 강력한 진동에도 충분히 견딜 수 있는 것으로서, 도 7의 사시도로 나타낸 내진 보강구(61)가 고안되어 사용되고 있다.

상기 내진 보강구(61)는 고장력 강으로 이루어진 판재를 L형으로 구부리고 양쪽 단편부(62a, 62b)의 중간부에 내측으로 구부러진 구부림 팽출부(63a,63b)가 형성된 L형 바탕재(62)를 설치하고, 이 L형 바탕재(62)의 구부림 각부(62c)에 고장력 강으로 이루어진 판재를 구부린 보강 부재(64)를 용접하여 부착하고, 상기 L형 바탕재(62)의 복수의 장소에 진동 흡수 고무 등으로 이루어진 완충 부재(65)를 걸어 고정한 것이다.

이에 따르면, L형 바탕재(62)전체 및 그 구부림 팽출부(63a, 63b)에 의해 수직, 수평 방향의 강한 진동을 흡수하여 L형 바탕재(62)의 변형을 복원할 수 있기 때문에 강력한 진동이 부가되어도 목조 건축물이 접합부에서 쉽게 파괴되거나 무너지는 일은 적다.

그러나, 상기 내진 보강구(61)는 L형 바탕재(62)이고, 상기 바탕재(62)의 양쪽 단편부는 그 구조상, 직교하는 구조재들의 동일 내면쪽에 걸쳐 설치하여 부착해야 한다는 제약이 있어, 가령, 접합하고자 하는 구조재 상호간에 다른 구조재가 존재하는 경우 등에는, 그것이 방해가 되어 내진 보강구(61)의 부착이 불가능하다는 문제가 발생된다.

또한, L형 바탕재(62)의 보강 부재(64)를 용접에 의해 강력히 부착하여 L형 바탕재(62)의 구부림 각부(62c)와 보강 부재(64)의 구부림 각부(64c)가 밀착되어 있기 때문에, 탄성 변형량이 작고 L형 바탕재(62)의 변형을 복원하는 효과도 불충분하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 수직 방향이나 수평 방향의 진동, 연직 회전의 요동을 흡수하는 효과가 증폭되어 지진, 태풍 등으로 인해 목조 가옥에 심한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 진동에 대한 내성을 한층 향상시킨 내진 보강구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강구의 일실시예에 대한 사시도,

도 2는 도 1의 내진 보강구를 건축 구조재에 부착한 상태를 나타낸 사시도,

도 3은 도 2의 X-X선단면도,

도 4는 도 1에 도시된 내진 보강구의 맞붙임부에 설치되는 완충 부재로 (A)는 정면도, (B)는 Y-Y선단면도,

도 5는 본 발명의 보강 바탕재에 형성되는 고정편의 비틀림 절곡각(折曲角)을 나타낸 부분 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 내진 보강구의 다른 실시예의 사시도,

도 7은 종래의 내진 보강구의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

1 : 보강 바탕재 2 : 완충 부재

3 : 완충 부재 4 : 고정구

11 : 고정편 12 : 중간부

13 : 구부림 팽출부 14 : 만곡 팽출부

15 : 쿠션 라운드 16 : 고정용 타원형 홀

131 : 평탄면 141 : 원호면

본 발명은, 상기 과제를 해결하여 그 목적을 달성하기 위한 것으로서, 그 요지는 판재의 양단부를 한방향으로 비틀어 구부려 각각 고정편을 형성하여 이루어진 보강 바탕재와, 고무 탄성을 가지는 완충 부재로 구성되며, 상기 완충 부재를 사이에 두고 상기 보강 바탕재를 건축 구조재에 고정시키도록 한 것을 특징으로 하는 내진 보강구이다.

그리고, 상기 보강 바탕재의 중간부를 외측으로 여러번 구부려 구부림 팽출부를 형성하거나, 외측으로 만곡시켜 만곡 팽출부를 형성하는 동시에, 구부림 팽출부 또는 만곡 팽출부의 대략 중앙에 쿠션 라운드를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 판재를 고장력 강으로 만들면, 인장 강도, 용접성, 노치 인성(notch toughness), 가공성, 부식에 대한 내성이 우수하여 보다 바람직하다.

이하, 본 발명의 내진 보강구의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면에 근거하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강구의 일실시예의 사시도, 도 2는 도 1의 내진 보강구를 건축 구조재에 부착한 상태를 나타낸 사시도, 도 3은 도 2의 X-X선 단면도, 도 4는 도 1에 도시된 내진 보강구의 맞붙임부에 배치되는 완충 부재로 (A)는 정면도, (B)는 Y-Y선단면도, 도 5는 본 발명의 보강 바탕재에 형성되는 고정편의 비틀림 절곡각(折曲角)을 나타낸 부분 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 내진 보강구의 다른 실시예의 사시도이다.

본 발명은 도 1, 도 2 및 도 6의 사시도로 나타낸 바와 같이, 판재의 양단부를 한 방향으로 비틀어 구부려 각각 고정편(11, 11)을 형성하며, 적어도 한 쪽의 상기 고정편(11)에 고정용 타원형 홀(16)이 형성된 보강 바탕재(1)와, 상기 한 쪽의 고정편(11)에 장착되는 고무 탄성의 완충 부재(2)로 구성되며, 상기 완충 부재(2)를 사이에 두고 상기 보강 바탕재(1)를 건축 구조재(A)에 고정하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 바탕재(1)의 중간부(12)를 외측으로 여러번 구부려 평탄면을 가지는 구부림 팽출부(13)를 형성하고, 또는, 상기 보강 바탕재(1)의 중간부(12)를 외측으로 만곡시켜 만곡 팽출부(14)를 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 보강 바탕재(1)의 중간부(12)의 대략 중앙에 쿠션 라운드(15)를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 보강 바탕재(1)에 완충 부재(2)가 걸림 장착되고, 보강 바탕재(1)의 중간부(12)외측으로 구부림 내지 만곡 팽출부(13, 14)가 형성되어 있기 때문에, 수직 방향이나 수평 방향의 진동, 연직 회전의 요동이 흡수되는 동시에 복원력이 증폭되어 지진, 태풍 등에 의해 목조 가옥에 심한 진동이 가해져도 기울림이나 비틀림에 대한 대항력이 증대되며, 또 상기 구부림 내지 만곡 팽출부(13, 14)의 중간부(12)의 대략 중앙에 쿠션 라운드(15)를 형성하면, 그 완충 효과에 의해 진동에 대한 내성이 한층 향상된다.

또, 도 2에 도시된 바와 같이, 접합하고자 하는 건축 구조재(A)의 상호간에 다른 구조재(B)가 존재하여도 그 다른 구조재(B)를 피하여 내진 보강구를 부착할 수 있으므로, 종래의 내진 보강구에서는 부착할 수 없던 장소에도 적용할 수 있어 편리하다.

[실시예]

본 발명의 내진 보강구는 보강 바탕재(1)와 완충 부재(2)로 이루어지며, 보강 바탕재(1)는 유연성과 강성을 겸비한 5mm두께의 철강 재료로 이루어진 판재를 소재로 하는 것이 바람직하고, 도 1, 도 6에 도시된 바와 같이, 판재의 양단부를 한방향으로 비틀어 구부림으로써 단편(17, 17)을 구비한 고정편(11,11)이 각각 형성된다.

철강 재료로는 구조용 강을 채용하는 것이 바람직하며, 특히 고장력 강을 이용하는 것이 바람직하다. 고장력 강은, 저탄소강에 망간, 규소, 니켈, 크롬, 몰리브덴 등의 합금 원소를 적당히 조합하여 소량 첨가한 것으로서, 일반적으로 그 인장(引張) 강도는 50㎏/㎟이상, 항복점(降伏点)은 30㎏/㎟이상이며 용접성, 노치 인성(notch toughness), 가공성, 부식에 대한 내성이 우수한 것이다.

판재의 양단부에 형성되는 고정편(11, 11)의 비틀림 절곡각(折曲角)은, 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 각주(角柱)형상인 건축 구조재(A)의 측면을 따라 보강 바탕재(1)를 고정할 필요가 있기 때문에, 화살선(x)방향에서 본 각도(θ-1)는 90°로 설정하는 동시에, 고정편(11, 11)의 구부림부에서의 화살선(y)방향에서 본 각도(θ-2)는 건축 구조재(A)에 대한 부착 각도에 따라 적당히 설정한다.

또한, 상기 고정편(11,11)에는 토대, 기둥, 들보, 횡목 등의 건축 구조재(A)에 완충 부재(2, 3)를 통해 비스, 못 등의 고정구(4)를 고정하기 위한 고정용 타원형 홀(16)이 형성되어 있다. 여기서, 완충 부재(3)가 장착되는 고정편(11)에만 고정용 타원형 홀(16)을 형성하고, 완충 부재(2)를 장착하는 고정편(11)에는 원형의 고정홀을 형성하여도 된다.

그리고, 상기 보강 바탕재(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 중간부(12)를 외측으로 여러번 구부려 평탄면(131)을 가지는 구부림 팽출부(13)가 형성되어 있거나 혹은 도 6에 도시된 바와 같이 중간부(12)를 외측으로 만곡시켜 원호면(141)을 가지는 만곡 팽출부(14)가 형성되어 있는 것이다.

또, 바람직하게는 상기 구부림 팽출부(13) 또는 만곡 팽출부(14)의 대략 중앙을 내측 또는 외측으로 Ω형상으로 팽출형성하여 한층 향상된 완충 효과를 부여하기 위한 쿠션 라운드(15)를 형성할 수 있다.

상기 보강 바탕재(1)의 한 쪽의 고정편(11)에는 도 1, 도 2, 도 3, 도 6과 같은 완충 부재(2)를 장착하고, 다른 쪽 고정편(11)에는 부착할 때 도 2, 도 4와 같은 완충 부재(3)를 개재시킨다.

완충 부재(2)는 탄성 특성, 내구성이 양호한 고무 탄성을 가지는 진동 흡수 고무로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 안쪽에는 건축 구조재(A)에 맞붙는 맞붙임면(22)을 구비하고, 바깥쪽에는 보강 바탕재(1)의 고정편(11)을 감싸 지지하는 지지부(23)를 구비하는 동시에, 그 중앙부에 조정홀(21)이 형성되어 있어 보강 바탕재(1)의 부착 상태를 섬세하게 조정할 수 있다.

완충 부재(3)도 탄성 특성, 내구성이 양호한 고무 탄성을 가지는 진동 흡수 고무로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 안쪽에는 건축 구조재(A)에 맞붙는 맞붙임면(32)을 구비하고, 바깥쪽에는 보강 바탕재(1)의 고정편(11)이 끼워지는 끼움홈(33)을 구비하는 동시에, 그 중앙부에 조정홀(31)이 형성되어 있어 보강 바탕재(1)의 부착 상태를 섬세하게 조정할 수 있다.

이하, 본 발명의 부착 순서에 대하여 기술하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 보강 바탕재(1, 1)의 한 쪽의 고정편(11)에는, 건축 구조재(A)인 들보 부재(A-1)에 고정되는 위치에 미리 완충 부재(2)를 부착하여 두고, 2개의 보강 바탕재(1)의 하부 고정편(11)을 완충 부재(2)를 사이에 두고 고정구(4)에 의해 들보 부재(A-1)에 고정한다.

그 후, 다발기둥 부재(A-2)의 제 1면(a1)에 완충 부재(3)를 배치하고, 이 완충 부재(3)의 끼움홈(33)에 2개의 보강 바탕재(1, 1)의 다른 쪽 고정편(11, 11)을 교차된 상태로 맞붙여 끼우고, 한 쪽의 보강 바탕재(1)의 상부 고정편(11)의 단편(17)은 다발기둥 부재(A-2)의 제 2면(a2)을 따라, 그리고 다른 쪽 보강 바탕재(1)의 상부 고정편(11)의 단편(17)은 다발기둥 부재(A-2)의 제 3면(a3)을 따라, 고정구(4)를 이용하여 완충 부재(3)를 사이에 두고 다발기둥 부재(A-2)에 고정시킨다.

이와 같이 2개의 보강 바탕재(1, 1)를 고정시킴으로써, 다른 구조재(B)를 피하여 들보 부재(A-1)와 다발기둥 부재(A-2)를 서로 확실히 접합시킬 수 있다.

상기 실시예에서는 본 발명을 건축 구조재(A)인 들보 부재(A-1)와 다발기둥 부재(A-2)간을 접합하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이것에 구속되는 것은 아니며, 기둥 부재와 횡목 부재간, 혹은 들보 부재와 횡목 부재간 등의 접합에 유효하게 사용할 수 있다.

상기 본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 가령 접합하고자 하는 건축 구조재(A)인 들보 부재(A-1)와 다발기둥 부재(A-2)간에 다른 구조재(B)가 존재하는 경우, 보강구를 부착할 수 없다는 종래의 불편함을 회피할 수 있는 동시에, 보강 바탕재(1)에 구부림 팽출부(13)나 만곡 팽출부(14) 혹은, 쿠션 라운드(15)를 형성함과 아울러, 건축 구조재(A)와 보강 바탕재(1)간에 고무 탄성을 가지는 완충 부재(2)를 위치시킴으로써, 건축 구조재(A)에 가해지는 수직 방향이나 수평 방향의 진동, 연직 회전의 요동이 흡수되는 동시에 복원력이 증폭되므로, 지진, 태풍 등으로 인해 목조 가옥에 강력한 진동이 가해져도 기욺이나 비틀림에 대한 대항력이 증대되고 진동에 대한 내성이 한층 향상된다는 작용 효과가 얻어진다.

더욱이, 본 발명의 내진 보강구에 따르면, 들보 부재(A-1) 및 다발기둥 부재(A-2)의 정면 또는 안면의 한방향에서만 고정구(4)로 고정하면 되므로, 부착 작업이 간편하여 단시간에 부착할 수 있다는 작용 효과도 거둔다.

Claims (6)

1. 판재의 양단부를 한방향으로 비틀어 구부려 각각 고정편을 형성하고, 적어도 한 쪽의 상기 고정편에 고정용 타원형 홀이 형성한 보강 바탕재와, 한 쪽의 상기 고정편에 장착되는 고무 탄성을 지닌 완충 부재로 구성되며, 상기 보강 바탕재의 중간부에 외측으로 팽출하는 팽출부를 형성하는 동시에, 상기 팽출부의 대략 중앙에 쿠션라운드를 형성하고, 상기 완충 부재를 사이에 두고 상기 보강 바탕재를 건축 구조재에 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 팽출부는 상기 보강 바탕재의 중간부를 외측으로 여러번 구부려 형성한 평탄면을 가지는 구부림 팽출부인 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 팽출부는 상기 보강 바탕재의 중간부를 외측으로 만곡시켜 형성한 만곡 팽출부인 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
4. 삭제
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판재는 고장력 강임을 특징으로 하는 내진 보강구.
6. 삭제