KR100682225B1 - 에어스프링을 이용한 버팀목 받침대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 바닥을 뜬바닥구조체로 형성하기 위한 버팀목 받침대로서,

기존의 버팀목 받침대 대신, 버팀목을 공기에 의해 공중부양이 되도록, 버팀목이 안착될 수 있는 양측면이 "ㄴ"자 형상의 안착부가 있는 상부거치대의 저면의 고무바킹과 밀폐된 실린더를 이용하여, 공중에 부양된 받침대를 형성하여, 건물의 층간소음, 특히 난제인 중량충격음의 저하에 상당한 효과가 있고, 높낮이를 조절하여 수평을 형성할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어스프링을 이용한 버팀목 받침대에 관한 것이다..

뜬바닥구조, 에어스프링, 층간소음, 저감

Description

에어스프링을 이용한 버팀목 받침대{A air-spring support for beam }

도 1 은 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 사시도.

도 2 는 도 1 의 A-A 단면을 나타내는 단면도.

도 3 은 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 분해 조립 사시도.

도 4 는 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 분해 조립 과정을 보여주는 것을 도시한 측면도.

도 5 는 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 바람직한 활용 예로 상부에 버팀목을 올려 놓은 것을 도시한 사시도.

도 6 은 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 바람직한 활용 예로 상부에 버팀목을 올리고, 그 위에 지지판을 올리는 것을 도시한 사시도.

도 7 은 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 바람직한 활용 예로 상부에 버팀목을 올리고, 그 위에 지지판을 올리는 것을 도시한 측면도.

도 8 은 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 바람직한 활용 예로 상부에 버팀목을 올리고, 그 위에 지지판을 올리는 것을 도시한 평면도.

* 도면의 주요한 부호에 대한 설명

100 : 에어스프링버팀목받침대

110 : 상부거치부

111 : 상부거치대

112 : 상부지지대

113 : 고무바킹

120 : 높이조절부

121 : 회전부

122 : 몸체

123 : 나사선

124 : 요홈부

130 : 받침부

131 : 실린더

132 : 나사선

133 : 받침대

200 : 버팀목

300 : 지지판

400 : 슬라브

본 발명은 건축 바닥분야에서 층간소음을 저감시키기 위한 뜬바닥 구조에 관한 자재 중 버팀목을 지지하는 지지대에 관한 것이다.

최근에 건설교통부가 지침한 바닥에 관한 법령을 보면 공동주택은 벽식구조의 경우 바닥 슬래브의 두께를 180㎜ 이상으로 시공해야 한다. 이 경우 건축비 상승은 물론 일부 사선제한을 받는 아파트의 경우 가구수 축소조정 등이 불가피하며, 건설교통부는 공동주택의 층간소음을 줄이기 위해 표준 바닥구조 5종을 포함한 바닥충격음 성능 등급을 정한 고시안을 마련하였고, 이 고시안에 따르면 공동주택 바닥충격음 가운데 경량충격음의 최소기준인 58dB를 만족하는 바닥구조 5종을 정했다. 이에 따라 경량충격음과 중량충격음 완화를 위해 벽식구조 아파트의 경우 바닥 슬래브 두께를 현행 135㎜에서 180㎜로 확대해야 한다. 철골조 등 라멘조의 경우 현재 120㎜에서 135㎜로 15㎜가 강화된다. 또 밀도와 흡수량 등을 만족하는 두께 20∼40㎜의 완충재와 두께 20㎜ 이상의 단열재를 포함해야 한다. 이와 같이 건설교통부의 지침에 의하면 바닥에 관한 기준이 종래에 비해 소음,단열 그중에서도 중량충격음에 매우 엄격해짐을 알 수 있다.

요즘 들어서 뜬바닥 구조체에 대한 관심이 무척 높은데, 이는 중량충격음을 줄이기 위한 방편으로 모색되고 있다. 종래의 뜬바닥 구조체를 형성하기 위해서는 버팀목을 슬라브 위에 설치하고, 버팀목 저면에는 합판이나 플라스틱으로 사출된 수평조절대를 설치하였다. 상기 버팀목을 레이저포인터등으로 수평을 잡아서 다수 개로 배열하고, 그 위에 12~20mm 의 방수합판을 거치하여 타카로 고정시켜서, 뜬바 닥 구조를 완성시킨다.

그러나, 이 경우에도 중량충격음에 대해서는 건교부가 제시한 기준을 통과하지 못한다. 종래의 공개특허 제 2004-82920호(2004.0.30)을 보게 되면은 공기의 탄성을 이용하지 않고 조절레버를 이용하여 높낮이를 조절하여 바닥에서 이격되는 부분을 철재로 조절할 수 있도록 하였으나, 상부에서 전해지는 소음이나 진동은 공기에 비해 14배 이상 잘 전달하기 때문에 완충효과가 현저하게 떨어진다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 동 발명은 소음방지관이 내설된 가이드 홀더를 입설 해야하는 단점이 있다. 또한 동발명에서는 철재를 이용하기 때문에 현장에서 설치시에 일일이 나사못으로 고정시켜야 하기 때문에 현장에서 생산성이 매우 떨어진다.
또한 등록실용신안 제0371149호를 보게 되면 내부에 에어챔버를 형성한 고무쿠션을 이용한 거치대가 있으나, 고무는 시간이 지나면 노화가 되기 때문에 장기간 사용시 변형의 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 창작된 것으로서, 버팀목을 지지하는 받침대를 수평 조절이 가능한 에어스프링으로 구성하고자 한다.

에어스프링은 공기를 이용하여 실린더내부에 공기에 의한 압력으로 상부의 물체를 표면접촉 없이 공중부양을 시키는 개념인 것이다.

본 발명의 도시된 도면과 함께 설명을 보면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 에어스프링버팀목받침대의 조립된 모습을 도시한 것이다.

도 2 는 도 1 의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.

도 2 의 단면도에서 상부거치부(110)는 상부지지대(112)의 저면에 있는 고무바킹(113)과 높이조절부(120)의 내부에 형성된 실린더형상의 공기투입부(124)에 형성된 압축공기에 의해 공기투입부(저면)에 집적 닿지 않고 공중에 뜨게 된다. 마치 주사기의 앞을 막고, 밀어 넣으면 공기 때문에 아무리 힘을 주어도 끝까지 들어가지 않는 것과 같다.

도 3 내지 도 4 는 본 발명인 에어스프링 버팀목 받침대의 분해 조립 과정을 보여주는 것을 도시한 사시도와 측면도이며,

상부거치부(110)에는 버팀목이 안착될 수 있도록, 양 측면이 "ㄴ"자 형상의 안착부가 있는 상부거치대(111)와 상부거치대(111)의 저면에는 상부지지대(112)가 돌출되어 있으며, 상부지지대(112)의 저면에는 공기가 새지 않도록 고무바킹(113)이 형성되어 있다.

한편, 높이조절부(120)는 상면의 중앙에는 상부거치부(110)가 안착 될 수 있는 요홈부(124)이 형성되어 있고, 상기 요홈부(124)에 공기가 채워져서, 상기 고무바킹(113)과 상부의 압력에 의해 상부거치부(120)를 공중에 부양할 수 있도록 한 것이다.
대부분 건식으로 바닥을 설치하는 일본에서 종래의 탄성고무를 이용한 거치대가 나와 있으나 상부의 진동이나 소음에 대해서 공기층으로 완충되는 거치대는 나와 있지 않다. 탄성고무처럼 고체와 공기와 차이점은 매질이 다르기 때문에 전달속도 및 소리의 진동에 대한 압력의 변화를 들 수가 있고, 소리란 매질의 압력이 압축되고 팽창되는 운동이 순환적으로 반복되는 일종의 압력 변화이다. 이는 공기뿐 아니라 고체와 액체를 통해서도 소리가 전파되는 것을 보면 이해할 수 있다. 이처럼 매질이 있어야 한다는 것은 진공상태에서는 소리가 전파되지 않는 것을 확인하면서 쉽게 증명되었다. 소리의 크기가 감소 되지 않고 얼마나 멀리 갈 수 있느냐는 매질이 되는 공기나 물체의 밀도에 큰 영향을 받는다. 매질의 밀도가 높을수록 빠르게 전달되는데, 한 예로 물은 공기보다 4배, 철은 14배나 빨리 소리를 전달한다. 따라서, 탄성고무보다는 매질의 밀도가 낮은 공기층이 상부에서 오는 소음을 현저하게 줄여주는 것을 알 수 있다. 물론 판상재의 내부공간을 진공으로 처리하면 소음은 거의 없어지게 되나 판상재 자체를 타고 오는 진동에 관해서는 완충적인 장치가 필요하다.
또한 소리의 발생은 매질(이하 공기)과 접촉하는 면의 진동으로 인한 것이다. 따라서, 건축물의 층간 상부의 충격이나 진동으로 인하여 하부의 슬라브가 진동하면서 공기에 노출된 접촉면이 공기에 압력을 가하게 되며, 압력이 공기 중에 전파되면서 우리의 귀가 그 압력의 변화를 소음으로 인식하게 되며, 소리가 전파되면서 최초 발생된 압력은 거리가 멀어질수록 낮아지게 되며, 결국에 가서는 사라지게 된다.
소리의 높낮이라는 것은 주파수로 대변하여 표현하며, 주파수가 낮으면 낮은음(저음)으로 들리고, 주파수가 높으면 높은음(고음)으로 들리는 것이다. 주파수라는 것은 단위시간당 반복회수를 'cycle/sec' 표현하는 단위로 Hertz(Hz)로 표기한다. 소리가 높다는 것은 1초에 많이 반복된다는 것이며, 이 반복이라는 것은 공기의 압축과 팽창을 일컫는다. 즉, 공기가 압축된 후 다시 팽창되는 횟수가 주파수가 되는 것이다. 좀 더 자세히 말하자면 공기분자가 강제로 이동된 후 다시 제자리로 돌아오는 횟수를 말한다.
소리가 전파되는 과정에 매질분자는 차례로 자기평형 위치 부근에서 진동하며, 이때 어느 한 분자가 평형 위치를 벗어나면 주변의 다른 분자들이 평형위치를 끌어당긴다.
이때 고무는 내부에 완충된 공기가 빠져나가지 못하는 역할을 한다. 도 2 에 도시한 바와 같이 에어스프링버팀목받침대(100)의 내부에 압축된 공기층은 상부에서 오는 소음과 진동을 상부거치부(111)저면에 형성된 피스톤형 상부지지대(112)의 하단부에 부착된 고무바킹(113)에 전달되며, 상기 고무바킹(113)에서 생기는 소음과 진동은 실린더형상의 높이조절부(120) 내부에서만 압축과 팽창의 순환을 계속하기 때문에 슬라브 상부에서 생기는 소음 및 진동의 주파수가 점차 감쇄되어 하부로 전달하지 않는 역할을 하는 것이다.

또한, 높이조절부(120)의 몸체(122) 저면에는 나사선(123)이 형성되어 있고,

높이조절부(120)의 높낮이 조절은 받침부(130) 상면의 중앙에 돌출된 실린더(131)의 내부에 형성된 나사선(132)에 상기 나사선(123)을 접속에 의해서 높낮이를 조절할 수 있고, 상기 높이조절부(120)의 몸체(122) 상면에는 육각볼트형상의 회전부(121)가 형성되어 스패너로 잠금 또는 풀림방향으로 회전시켜 높낮이를 조절할 수 있도록 하였다.

도 5 내지 도 8 은 본 발명을 이용한 바람직한 실시 예를 나타낸 것으로,

에어스프링버팀목받침대(100)의 상부거치부(110)의 상부거치대(111)에 버팀목(200)을 안착시며, 상기 버팀목(200)의 장축방향으로 일정간격 에어스프링버팀목받침대(100)를 다 수개 배열한다.

상기 에어스프링버팀목받침대(100)의 받침부(130)의 받침대(133)가 슬라브 위에 고정하기 위한 수단으로는 받침대(133) 위에서 에어컴프레셔를 이용하여 타카핀으로 고정을 시키는 방법이 바람직하다.

대개 건축 현장에서는 작업의 용이성 때문에 타카핀을 사용하는 것이 일반적이기 때문에 타카핀으로 작업을 할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.

상기 버팀목(200)이 슬라브 위에서 일정간격 이격되어 레이저포인터(또는 레이저레벨기)로 수평이 형성되도록 상기 에어스프링버팀목받침대(100)의 높이조절부(120)의 육각볼트형상의 회전부(121)를 스패너로 조절하여 수평을 맞춘다.

이와 같이 형성된 에어스프링버팀목받침대(100)와 버팀목(200)을 슬라브위에서 다 수개를 배열하여 상부 지지판(일반적으로 15~25mm 방수합판)을 상부에 거치시키면 뜬 바닥 구조체가 된다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 다음과 같다.

상부에서 오는 소음 그중에서도 특히, 중량 충격음을 상당하게 감쇄시키는 역할을 하며, 건물이 지진 같은 진동충격에도 바닥에는 균열이 가지 않는다.

특히, 바닥과 벽이 일체인 벽식구조에서는 중량충격음을 감쇄할 방법이 거의 전무하나, 본 발명을 통하면 중량충격음을 상당하게 저감 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 건물 바닥을 뜬바닥구조체로 형성하기 위한 버팀목 받침대로서,

   버팀목이 안착될 수 있도록,

   양 측면이 "ㄴ"자 형상의 안착부가 있는 상부거치대(111)와

   상기 상부거치대(111)의 저면에는 상부지지대(112)가 돌출되어 있으며,

   상부지지대(112)의 저면에는 공기가 새지 않도록 고무바킹(113)이 형성되어 있는 상부거치부(110)와,

   상기 상부거치부(110)가 안착 될 수 있는 높이조절부(120)는 상면의 중앙에 요홈부(124)이 형성되어 있고,

   상기 요홈부(124)에 공기가 채워져서, 상기 고무바킹(113)과 상부의 압력에 의해 상부거치부(120)를 공중에 부양할 수 있도록 하며,

   저면에는 나사선(123)이 형성되어 있는 높이조절부(120)와,

   상기 높이조절부(120)가 안착될 수 있는 받침부(130) 상면의 중앙에 돌출된 실린더(131)와,

   상기 실린더(131) 내부에 형성된 나사선(132)과 상기 높이조절부(120)의 나사선(123)을 접속하여 높낮이를 조절할 수 있고,

   상기 높이조절부(120)의 몸체(122) 상면에는 육각볼트형상의 회전부(121)가 형성되어 스패너로 잠금 또는 풀림방향으로 회전시켜 높낮이를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어스프링을 이용한 버팀목 받침대.

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