KR100866971B1 - 선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의프레임 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음을 차단 및 저감하기 위하여 도로변 및 철로변 등에 설치되는 방음벽의 패널부재중 하나인 투명방음판에 있어 패널의 창틀로 사용되는 프레임의 구조에 관한 것이다. 본 발명은 종래에는 내부에 1개 내지는 2개의 공간을 형성하고 평탄한 표면을 지닌 대개 직사각형 단면의 프레임 구조를 개선하여 수평 풍하중에 대한 프레임의 저항성능을 효과적으로 향상시켜 프레임의 외형을 키우지 않고 또한 프레임의 두께를 키우지 않으면서도 풍하중의 방향에 대해서만 선택적으로 우수한 단면강성을 향상시킬 수 있는 발명이다.

방음벽, 투명방음판, 수평 풍하중, 단면2차모멘트, I형 단면, 중공격자형 단면, 프레임, 수평변위, 단면강성

Description

선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의 프레임 구조{The Frame Structures of Transparent noise keeping panels that its rigidity for choiced side is excellent}

도 1은 본 발명이 적용된 투명방음판의 결합 정면도 및 중앙부 단면도

도 2는 프레임 결합 단면 대표도

도 3은 본체프레임 단면 대표도

도 4는 프레임 결합 단면의 또 다른 사례도

도 5는 I형 보강재의 단면 및 측면도

도 6은 중공 격자형 보강재의 단면 및 측면도

도 7은 종래의 투명 방음판의 정면도 및 중앙부 단면도

도 8은 종래의 투명 방음판의 상부 및 하부 프레임의 단면도

도 9는 본체프레임 단면 사례도-1

도 10은 본체 프레임 단면 사례도-2

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 본체프레임

1-1. 외측부

1-2. 웨브 이탈방지대

1-3. 웨브 축방향 지지대

1-4. 플랜지 이탈방지대

1-5. 투명패널 삽입부

2. I형 보강재

2-1. 플랜지

2-2. 웨브

3. 중공격자형 보강재

3-1. 공극부

3-2. 칸막이부

3-3. 하우징부

4. 투명패널

본 발명은 소음을 차단 및 저감하기 위하여 도로변 및 철로변 등에 설치되는 방음벽의 패널부재중 하나인 투명방음판에 있어 패널의 창틀로 사용되는 프레임의 구조에 관한 것이다.

통상, 방음판에 가해지는 지배적인 하중은 수평 풍하중이며 투명방음판에서는 프레임의 단면강성에 의해 수평풍하중을 지탱하고 또한 이를 방음벽 지주에 전달하게 된다. 따라서, 이러한 구조적 역할을 담당하는 프레임의 구조는 수평 풍하중의 방향에 따라 효율적인 단면구성을 지녀야 하며 또한 이렇게 함으로써 최종적으로는 풍하중에 의한 파손이 없고 동시에 풍하중 방향으로의 처짐이 적어 이와 결합된 투명패널의 이탈이 없어야 한다.

종래의 투명방음판은 "도7"에서 보여주듯 상,하부 프레임 및 2개의 측면프레임이 1조의 창틀 형태로 결합되는 구조이다. 상, 하부 프레임은 상부 및 하부에 대응되어 적층되는 또 다른 조의 창틀의 하, 상부 프레임과 맞닿게 되며, 2개의 측면 프레임은 방음벽의 연장을 따라 설치되는 각각의 지주에 고정되는 구조이다. 또한, 상기 창틀을 구성하는 프레임의 단면은 "도8"에서 보여주듯 내부에 1개 내지는 2개의 공간을 형성하는 대개 직사각형 파이프형상을 지니며 투명패널을 결속하는 방향으로는 투명패널을 삽입하는 홈이 구비되고 이에 대응되는 면에는 또 다른 조의 프레임 부재와의 결합을 위한 결합돌기 또는 결합홈을 포함하고 있는 구조이다. 따라서, 종래의 프레임 단면은 투명패널을 결속하는 창틀로써의 기능은 효율적이지만 풍하중이 가해지는 방향에 대한 단면강성을 집중적으로 향상시킨 단면이라고는 할 수 없다. 따라서, 종래의 프레임구조로는 수평 풍하중에 대한 프레임의 저항성능을 확보하기 위해 프레임의 외형크기가 필요 이상으로 커질 수밖에 없어 이로 인한 경제적 손실은 물론이고, 비대한 프레임의 형상으로 인한 미관성능의 저하가 있게 마련이다.

이에 본 발명은 종래의 투명방음판 프레임의 단면형상을 수평풍하중이 가해지는 방향에 대하여 선택적으로 우수한 단면강성이 되도록 단면의 형상 및 결합구조를 개선하여 외형이 작은 프레임으로도 수평풍하중에 대한 저항성을 확보하며 하중방향으로의 처짐을 최소화하고 또한 사용자가 프레임의 강성을 선택적으로 조절할 수 있도록 함으로써 투명방음판의 구조적 효율성과 경제성 및 미관성을 향상시키는 기술을 제공한다.

상기한 목적을 위한 본 발명 '선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방 음판의 프레임 구조'는 종래의 투명방음판 프레임 구조에 있어 풍하중에 의한 휨변형에 가장 취약한 프레임 측면부의 평탄한 단면형상을 효율적으로 개선하여 풍하중이 가해지는 방향에 대해 저항성능을 집중적으로 향상시키는 기능을 제공한다. 또한, 종래의 일체형 프레임구조를 2개의 분리형 부재로 나누어 개별 부재간의 연결방식이 구조성능적으로 매우 효율적인 방식이 되도록 고안함으로써 사용자가 프레임의 강성을 선택적으로 조절할 수 있는 방법을 제공한다.

프레임의 단면상 투명패널(4)이 결합되는 방향을 상향, 이와 대응되는 반대 방향을 하향으로 정하고, 또한 상, 하 방향과 직교하는 방향을 제 1 측방향 및 제 2 측방향으로 가정하여 본 발명의 구성을 도면과 함께 설명하자면, 제 1 측방향의 외측면으로 상-하 방향에 연속된 'ㄹ'형상의 다수의 굴곡면을 지닌 외측부(1-1)가 상호 대칭으로 대응되고 상기 외측부(1-1)의 상향 및 하향의 단부에는 각각 상부덮개(1-6) 및 하부덮개(1-7)가 연결되어 전체적으로 폐합 단면을 이루며, 상부덮개의 중앙부에는 '∪'형상의 투명패널 삽입부(1-5)를 구비하고 투명패널 삽입부(1-5)의 바닥면과 함께 상기 바닥면에 대칭으로 대응되어 내부 보강재(2 또는 3)의 삽입시 보강재의 중앙부 상면 및 하면을 지지하여 좌굴을 방지하는 '∩'형상의 플랜지 이탈방지대(1-4)가 구비되며, 상기 외측부(1-1)의 마주보는 내측면으로는 내부 보강재(2 또는 3)의 삽입시 보강재의 양단부를 고정하고 지지하기 위하여 상, 하향으로 대응된 '―'자형 웨브 이탈방지대(1-2) 및 'T'형상의 웨브 축방향 지지대가 구비되며, 제 2 측방향은 상기 제 1 측방향의 단면형상과 전체적으로 동일한 단면형상을 가지는 본체 프레임(1)을 제공한다.

또한, 상기 본체 프레임(1)의 내부에 삽입되며 풍하중에 대하여 축저항을 담당하는 웨브(2-2)를 구비하고 웨브(2-2)의 양단부에 휨에너지의 분산을 담당하는 플랜지(2-1)를 구비하여 전체적으로 단면2차 모멘트가 증가할 수 있도록 'I'형상을 지닌 I형 보강재(2)를 제공한다.

또한, 상기 본체 프레임(1)의 내부에 삽입될 수 있는 또 다른 형태의 보강재를 제공할 수 있는데, 구체적으로 내부에 다수의 칸막이부(3-2)에 의해 구분되어지고 외측 하우징부(3-3)에 둘러싸인 다수의 공극부(3-1)를 지닌 중공격자형 보강재(3)를 제공한다.

또한, 상기 본체프레임(1)의 외측부(1-1)의 형상을 구조적으로 효율적인 형상인 'ㄹ'자의 굴곡면 이외에 또 다른 형상의 굴곡면이 수평풍하중이 가해지는 방향에 대해 효율적으로 저항할 수 있는데, 구체적으로 본체 프레임(1)의 제 1 측방향의 마주보는 내측면에 상-하 방향으로 소정의 간격을 둔 다수의 '-'형 돌기가 구비된 외측부(1-1)를 제공할 수 있으며, 이 외에도 제 1 측방향의 외측면에 상-하 방향으로 소정의 간격을 둔 다수의 반원형의 돌기가 구비된 외측부(1-1)를 제공할 수 있다.

본 발명은 수평 풍하중이 가해지는 방향에 대해 다양한 형식의 돌기 또는 굴곡부를 형성하도록 프레임의 단면구조를 제공함으로써 풍하중에 대한 저항성능을 집중적으로 향상시키는 기능을 제공한다.

본 발명은 또한, 종래의 일체형 프레임구조를 본체 프레임과 본체 프레임에 삽입되는 보강재로 나누어진 분리형 부재로 구성되게 하고 개별 부재간의 연결방식이 구조성능적으로 매우 효율적인 방식이 되도록 고안함으로써 사용자가 프레임의 강성을 선택적으로 조절할 수 있는 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명을 통하여 풍하중이 투명방음판에 가해지는 방향에 대한 프레임의 단면강성을 집중적이고 선택적으로 향상시킬 수 있어 프레임의 외형크기가 필요 이상으로 커질 필요가 없으며 또한 이로 인한 경제적 이익을 실현할 수 있다.또한, 본 발명을 통하여 기존의 비대한 프레임의 형상으로 인한 투명방음판의 미관성능의 저하를 방지할 할 수 있다.

Claims (4)

1. 투명패널(4)이 결합되는 방향을 상향, 이와 대응되는 반대 방향을 하향으로 정하고, 또한 상, 하 방향과 직교하는 방향을 제 1 측방향 및 제 2 측방향으로 가정할 때, 제 1 측방향의 외측면으로 상-하 방향에 연속된 'ㄹ'형상의 다수의 굴곡면을 지닌 외측부(1-1)가 상호 대칭으로 대응되고 상기 외측부(1-1)의 상향 및 하향의 단부에는 각각 상부덮개(1-6) 및 하부덮개(1-7)가 연결되어 전체적으로 폐합 단면을 이루며, 상부덮개의 중앙부에는 '∪'형상의 투명패널 삽입부(1-5)를 구비하고 투명패널 삽입부(1-5)의 바닥면과 함께 상기 바닥면에 대칭으로 대응되어 내부 보강재(2 또는 3)의 삽입시 보강재의 중앙부 상면 및 하면을 지지하여 좌굴을 방지하는 '∩'형상의 플랜지 이탈방지대(1-4)가 구비되며, 상기 외측부(1-1)의 마주보는 내측면으로는 내부 보강재(2 또는 3)의 삽입시 보강재의 양단부를 고정하고 지지하기 위하여 상, 하향으로 대응된 '―'자형 웨브 이탈방지대(1-2) 및 'T'형상의 웨브 축방향 지지대가 구비되며, 제 2 측방향은 상기 제 1 측방향의 단면형상과 전체적으로 동일한 단면형상을 가지는 본체 프레임(1)과; 상기 본체 프레임(1)의 내부에 삽입되며 풍하중에 대하여 축저항을 담당하는 웨브(2-2)를 구비하고 웨브(2-2)의 양단부에 휨에너지의 분산을 담당하는 플랜지(2-1)를 구비하여 전체적으로 단면2차 모멘트가 증가할 수 있도록 'I'형상을 지닌 I형 보강재(2)를 포함한 것을 특징으로 하는 '선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의 프레임 구조'
2. 청구항 1에 있어서, 상기 본체 프레임(1)의 내부에 삽입되는 I형 보강재(2)를 대신하여 내부에 다수의 칸막이부(3-2)에 의해 구분되어지고 외측 하우징부(3-3)에 둘러싸인 다수의 공극부(3-1)를 구비한 중공격자형 보강재(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 '선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의 프레임 구조'
3. 청구항 1에 있어서, 외측부(1-1)의 단면형상이 상기 본체프레임(1)의 제 1 측방향의 마주보는 내측면에 상-하 방향으로 다수의 '-'형 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 '선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의 프레임 구조'
4. 청구항 1에 있어서, 외측부(1-1)의 단면형상이 상기 본체프레임(1)의 제 1 측방향의 외측면에 상-하 방향으로 다수의 반원형의 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 '선택적 방향으로의 단면강성이 우수한 투명 방음판의 프레임 구조'

Images