KR100415704B1 - 내진 보강구 - Google Patents

Abstract

지진, 태풍 등에 의해 목조 건축물에 심한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 교차하여 접속되어 있는 건축 구조재의 접합부에 부착하여 이것을 보강하는 내진 보강구를 제공한다.

교차하는 건축 구조재(A-1, A-2)간을 접합시키도록 고장력강(高張力鋼)으로 이루어진 내진 보강구(1)로서, 강판재를 L자 형상으로 구부려 만든 제 1 금속구(11)와, 이 제 1 금속구(11)를 보강하는 보강 부재(13)와, 상기 제 1 금속구(11)의 단부에 고정 부착되는 고정부(121, 121)를 양단에 가지며 중앙부에 쿠션 라운드(123)가 형성된 제 2 금속구(12)로 구성된다. 상기 제 1 금속구(11)의 여러 곳에 완충 부재(2)를 개재시켜서, 교차하는 건축 구조재(A-1, A-2)의 쌍방에 걸쳐 상기 제 1 금속구(11)와 제 2 금속구(12)를 겹쳐 고정 부착한다.

Description

내진 보강구{ASEISMATIC REINFORCING DEVICE}

본 발명은 지진, 태풍 등에 의해 목조 건축물에 강력한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 교차하여 접속되어 있는 건축 구조재의 접합부에 부착하여 이를 보강하기 위한 내진 보강구에 관한 것이다.

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

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

이에, 지진, 태풍 등에 의한 강력한 진동에도 충분히 견딜 수 있는 것으로서, 도 5에 사시도로 도시된 보강구(51)가 고안되어 사용되고 있다.

상기 보강구(51)는 고장력강(高張力鋼)으로 이루어진 판재를 L자 형상으로 구부리는 동시에 쌍방 단편부(521, 522)의 각 중간부에 외측으로 구부러진 절곡 팽출부(521a, 522a)가 각각 형성된 L형 바탕재(52)를 설치하며, 이 L형 바탕재(52)의 절곡 각부(523)에 고장력강으로 이루어진 판재를 구부린 보강 부재(53)를 용접하여 고정 부착하고, 상기 L형 바탕재(52)의 4곳에 진동 흡수 고무 등으로 이루어진 완충 부재(54)를 걸어 부착한 것이다.

이에 따르면, L형 바탕재(52)전체 및 그 절곡 팽출부(521a, 522a)에 의해 수직, 수평 양방향의 진동이 어느 정도 흡수되지만, L형 바탕재(52)의 변형을 확실히 복원시키기에는 불충분하며, 목조 건축물에 강력한 진동이 부가된 경우에는 건축 구조재 상호간의 접합부에서 파손될 우려가 있다.

상기 보강구(51)에는 쌍방 단편부(521, 522)의 중간부가 외측으로 구부러져 평탄해진 절곡 팽출부(521a, 522a)가 형성되어 있기 때문에, 수직 방향의 진동, 연직 회전의 요동을 흡수하거나, L형 바탕재(52)의 변형을 복원시키는 등의 작용 효과가 불충분한 동시에, L형 바탕재(52)에 보강 부재(53)가 용접에 의해 강고히 부착되어 L형 바탕재(52)의 절곡 각부(523)와 보강 부재(53)의 절곡 각부(531)가 극간없이 서로 밀착되어 있기 때문에, 탄성 변형량이 적어져 보강 부재(54)의 각 부분으로 과대한 부하가 집중되거나 체결용 볼트가 튕겨나오고 혹은 보강 부재(54)에 균열이 생기는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 수직 방향이나 수평 방향의 진동, 연직 회전의 요동을 흡수하여 지진, 태풍 등에 의해 목조 건축물에 심한 진동이 가해져도 붕괴되지 않도록, 교차하는 건축 구조재 상호간에 걸쳐 보강 바탕재를 강고히 부착시킴으로써, 진동에 대한 내성을 한층 향상시키도록 한 내진 보강구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에서 이용되는 제 1 금속구 및 보강 부재를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에서 이용되는 제 2 금속구의 예를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 측면도,

도 5는 종래예를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

1 : 내진 보강구 11 : 제 1 금속구

111 : 고정편 112 : 원호부

113 : 절곡 기단부 114 : 체결홀

12 : 제 2 금속구 121 : 고정부

122 : 원호부 123 : 쿠션 라운드

124 : 체결홀 13 : 보강 부재

131 : 절곡 기단부 132 : 체결용 긴 홀

2 : 완충 부재 21 : 체결용 긴 홀

3 : 고정구 A-1 : 기둥 구조재

A-2 : 들보, 횡목 구조재 d : 극간

R : 보강 부재의 곡률반경 R' : 제 1 금속구의 곡률반경

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서 그 요지는, 교차하는 건축 구조재 상호간을 접합하는 내진 보강구로서, 강판재를 L자 형상으로 구부려 만든 제 1 금속구와, 상기 제 1 금속구의 절곡 기단부에 대어져 상기 제 1 금속구를 보강하는 보강 부재와, 상기 제 1 금속구의 쌍방 고정편의 단부에 고정 부착되는 고정부를 양단에 가지며 중간 중앙부에 쿠션 라운드가 형성된 제 2 금속구로 구성되며, 상기 제 1 금속구의 여러 곳에 고무 탄성을 가지는 완충 부재를 개재시켜서, 교차하는 쌍방 건축 구조재에 걸쳐 제 1 금속구와 제 2 금속구를 겹쳐 고정 부착하도록 구성한 것을 특징으로 하는 내진 보강구이다.

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

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에서 이용되는 제 1 금속구 및 보강 부재를 나타낸 사시도, 도 3의 (A)는 본 발명에서 이용되는 제 2 금속구의 일례를 나타낸 사시도, 도 3의 (B)는 본 발명에서 이용되는 제 2 금속구의 다른 예를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 교차하는 건축 구조재, 가령 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)의 상호간을 접합시키는 내진 보강구(1)로서, 강판재를 L자 형상으로 구부려 만든 제 1 금속구(11)와, 이 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)에 대어져 제 1 금속구를 보강하는 보강 부재(13)와, 상기 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)의 단부에 강고히 부착되는 고정부(121, 121)를 양단에 가지며 중간 중앙부에 쿠션 라운드(123)가 형성된 제 2 금속구(12)로 구성되며, 상기 제 1 금속구(11)의 여러 곳에 고무 탄성을 가지는 완충 부재(2)를 개재시켜서, 교차되는 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)양방에 걸쳐, 제 1 금속구(11)와 제 2 금속구(12)를 겹쳐 고정 부착하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)의 중간을 각각 외측으로 만곡시켜 원호부(112)를 형성하는 한편, 제 2 금속구(12)의 중간을 외측 또는 내측으로 만곡시켜 원호부(122)를 형성하는 동시에, 중간 중앙부를 내측 또는 외측으로 팽출시켜 쿠션 라운드(123)를 형성한 것을 특징으로 하는 것이며, 더욱이, 상기 보강 부재(13)의 절곡 기단부(131)의 곡률 반경(R)을, 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)의 곡률 반경(R')보다 크게 설정함으로써, 절곡 기단부(113,131)사이에 극간(d)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 스프링 탄성을 가지는 제 1 금속구(11)와 제 2 금속구(12)로 이루어지는 2중 구조체라는 점, 제 1 금속구(11)에 보강 부재(13)가 그 절곡 기단부에서 극간(d)을 형성하며 첨설(添設)되어 있다는 점, 그리고 완충 부재(2)를 개재시켜서 건축 구조재에 고정 부착된다는 점 등의 상승(相乘)효과에 의해, 지진이나 태풍 등으로 인해 목조 건축물에 강력한 진동이 가해져도 파손을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)에 형성된 원호부(112), 제 2 금속구에 형성된 원호부(122)와 쿠션 라운드(123), 그리고 보강 부재(13)의 절곡 기단부(131)와 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)사이에 극간(d)을 형성함과 아울러, 교차 접속되어 있는 건축 구조재의 상호간에, 완충 부재(2)를 개재시켜서 내진 보강구(1)를 걸쳐 설치함으로써, 목조 건축물에 수직 및 수평 방향의 진동, 연직 회전의 요동이 가해져도 이것을 흡수하는 완충 효과와 스프링 탄성에 따른 복원력에 의해 목조 건축물의 파손을 방지할 수 있다.

[실시예]

본 발명은 도 1의 사시도, 도 4의 측면도로 나타낸 바와 같이, 목조 건축물에 있어서 교차하는 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)에 걸쳐 고정 부착되는 내진 보강구(1)로서, 이 내진 보강구(1)를 구성하는 제 1 금속구(11), 제 2 금속구(12) 및 제 1 금속구(11)를 보강하는 보강 부재(13)등은, 저탄소강에 망간, 규소, 니켈, 크롬, 몰리브덴 등의 합금 원소를 적당히 조합하여 소량 첨가한 것으로 이루어지며, 통상적으로 그 인장(引張) 강도는 50㎏/㎟이상, 항복점(降伏点)은 30㎏/㎟이상으로서 용접성, 노치 인성(notch toughness), 가공성, 부식에 대한 내성이 우수한 고장력강이 바람직하게 사용된다.

그리고, 상기 제 1 금속구(11)는 도 2의 사시도로 나타낸 바와 같이, 고장력의 강으로 이루어진 강판재를 절곡 각도가 대략 90°인 L자 형상으로 구부려 그 절곡 기단부(113)를 곡률 반경(R')으로 설정하는 동시에, 쌍방 고정편(111, 111)의 중사이에 외측으로 만곡되는 원호부(112)를 각각 형성하며, 양단부 및 절곡 기단부(113)의 쌍방에 체결홀(114, 114)을 형성한다.

상기 제 1 금속구(11)를 보강하는 보강 부재(13)는 고장력의 강으로 이루어진 강판재를 절곡 각도가 대략 90°인 L자 형상으로 구부려 그 절곡 기단부(131)를 곡률 반경(R)으로 설정하는 동시에, 양단부에는 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)의 쌍방에 형성된 체결홀(114, 114)과 부합되는 위치에 체결용 긴 홀(132,132)을 형성함으로써 응력 집중의 완화를 도모한다.

그리고, 상기 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)의 곡률 반경(R')에 대하여, 보강 부재(13)의 절곡 기단부(131)의 곡률 반경(R)을 크게 설정함으로써 절곡 기단부(113, 131)사이에 극간(d)이 형성되는 것이다.

또, 상기 제 1 금속구(11)에 맞추어 조립되는 제 2 금속구(12)는, 제 1 금속구(11)와 마찬가지로 고장력의 강으로 이루어지며, 도 3의 (A)의 사시도로 나타낸 바와 같이, 그 중간 중앙부를 내측으로 팽출시켜 대략 Ω형상으로 쿠션 라운드(123)를 형성하는 동시에, 이 쿠션 라운드(123)를 개재시켜서 그 쌍방에, 외측으로 만곡되는 원호부(122)를 형성하거나 혹은 도 3의 (B)의 사시도로 나타낸 바와 같이, 그 중간 중앙부를 외측으로 팽출시켜 대략 Ω형상으로 쿠션 라운드(123)를 형성하는 동시에,이 쿠션 라운드(123)를 개재시켜서 그 쌍방에, 내측으로 만곡되는 원호부(122)를 형성한 것이다.

또한, 상기 제 2 금속구(12)의 양단에는 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)의 단부에 형성되어 있는 체결홀(114)과 일치하는 위치에, 체결홀(124)이 형성되어 있다.

교차하여 접속되어 있는 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)에 걸쳐 제 1 금속구(11)를 고정 부착할 때, 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)의 단부 및 절곡 기단부(113)의 쌍방 사이에 부착되는 완충 부재(2)는, 탄성 특성, 내구성이 양호한 고무 탄성을 가지는 진동 흡수 고무로 이루어진 것으로서, 도 1, 도 4에 도시된 바와 같이, 건축 구조재와 맞붙는 면에는 각각 체결용 긴 홀(21)이 형성되어 응력 집중의 완화를 도모한다.

이하, 본 발명을 건축 구조재에 부착하는 순서에 대하여 기술하도록 한다.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)간의 교차 접합부에 대하여, 완충 부재(2)를 개재시켜서 도 2에 도시된 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)를 맞대는 동시에 그 위에 보강 부재(13)를 맞붙인 다음, 보강 부재(13)의 체결용 긴 홀(21)에서 제 1 금속구(11)의 체결홀(114) 및 완충 부재(2)의 체결용 긴 홀(21)로 볼트 등의 고정구(3)를 통과시키고 이를 조여 붙여 고정시켜 둔다.

그리고, 절곡 기단부(113)가 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)에 고정 부착된 상기 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)단부에 설치된 체결홀(114)과, 완충 부재(2)의 체결용 긴 홀(21)을 일치시켜 고정편(111)의 안쪽에 완충 부재(2)를 끼우고, 이어서 도 3의 (A) 또는 (B)와 같은 제 2 금속구(12)의 고정부(121)는, 볼트 등의 고정구(3)를 이용하여 이것을 제 2 금속구(12)의 체결홀(124), 제 1 금속구(11)의 체결홀(114) 및 완충 부재(2)의 체결용 긴 홀(21)을 통과시켜 건축 구조재에 고정 부착함으로써, 본 발명에 따른 내진 보강구(1)의 부착 작업이 완료된다.

본 발명에서, 제 1 금속구(11)의 쌍방 고정편(111, 111)에 형성된 원호부(112), 제 2 금속구(12)에 형성된 원호부(122)와 쿠션 라운드(123), 및 보강 부재(13)의 절곡 기단부(131)와 제 1 금속구(11)의 절곡 기단부(113)사이에 극간(d)을 형성한 점과 아울러, 완충 부재(2)를 개재시켜서 내진 보강구(1)를 건축 구조재인 기둥 구조재(A-1)와 들보, 횡목 구조재(A-2)사이에 걸쳐 설치함으로써, 목조 건축물에 수직 및 수평방향의 진동, 연직 회전의 요동이 가해져도 이것을 흡수하는 완충 효과와 스프링 탄성에 의한 복원력이 발생하여 목조 건축물의 파손이 방지된다는 작용 효과를 거둔다.

Claims (4)

1. 교차하는 건축 구조재 상호간을 접합하는 내진 보강구로서, 강판재를 L자 형상으로 구부려 만든 제 1 금속구와, 상기 제 1 금속구의 쌍방 고정편의 단부에 고정 부착되는 고정부를 양단에 가지며 또한 중간 중앙부에 쿠션 라운드가 형성된 제 2 금속구로 구성되며, 상기 제 1 금속구의 여러 곳에 고무 탄성을 가지는 완충 부재를 개재시켜서, 교차하는 건축 구조재의 쌍방에 걸쳐 제 1 금속구와 제 2 금속구를 겹쳐 고정 부착하도록 구성한 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 금속구의 절곡 기단부에 대어져 상기 제 1 금속구를 보강하는 보강 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 금속구의 쌍방 고정편의 중간을 각각 외측으로 만곡시켜 원호부를 형성하는 한편, 상기 제 2 금속구의 중간을 외측 또는 내측으로 만곡시켜 원호부를 형성하는 동시에, 상기 상기 제 2 금속구의 중간 중앙부를 내측 또는 외측으로 팽출시켜 쿠션 라운드를 형성한 것을 특징으로 하는 내진 보강구.
4. 제 2항에 있어서, 상기 보강 부재의 절곡 기단부의 곡률 반경을, 제 1 금속구의 절곡 기단부의 곡률 반경보다 크게 설정함으로써, 양쪽 절곡 기단부사이에 극간을 형성한 것을 특징으로 하는 내진 보강구.