KR100950257B1 - 수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용할 수 있는 복합 탄성 받침 - Google Patents

수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용할 수 있는 복합 탄성 받침 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 상, 하부 구조물 사이의 수평방향 거동과 회전방향 거동을 포함하는 복합 거동을 능동적이고 효과적으로 수용할 수 있도록 한 복합 탄성 받침을 제공한다. 본 발명의 복합 탄성 받침은, 하부 구조물에 정착되는 하부판(100); 탄성 고무를 블록 모양으로 형성한 형태로 이루어져서 상기 하부판(100)의 상면에 안착 및 고정되어, 그 상부로부터의 하중을 지탱하고 수평방향의 하중에 대해 탄성적으로 변위하는 탄성 지지체(200); 상기 탄성 지지체(200)의 상면에 안착 및 고정되는 가동 블록(300); 상면은 상기 상부 구조물의 하면에 정착되는 한편, 하면은 상기 가동 블록(300)의 상면에, 회전 하중에 대해 회전방향으로 변위 가능함과 더불어 수평방향으로 힘의 전달이 가능한 상태로, 결합하는 상부판(400)을 포함한다. 이러한 본 발명은, 상기 탄성 지지체(200)에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 수평 방향 상대 변위가 허용되고, 상기 가동 블록(300)과 상부판(400)에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 회전 방향 상대 변위가 허용되면서도, 수직방향으로 강성 지지되어 수직하중으로 인한 구조물의 진동을 최소할 수 있게 된다.
탄성, 받침, 복합, 수평, 회전, 거동, 변위, 교량

Description

수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용할 수 있는 복합 탄성 받침{ELASTOMERIC BEARING ALLOWABLE FOR THE COMPLEX MOVEMENT}
본 발명은 교량 등과 같은 구조물의 지지에 사용되는 탄성 받침에 관한 것으로서, 구체적으로는 구조물의 수평방향 거동과 회전방향 거동을 포함하는 복합 거동을 능동적이고 효과적으로 수용할 수 있도록 한 복합 탄성 받침에 관한 것이다.
교량 등과 같은 구조물의 내진 설계를 위하여 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 배치되는 이른바 '탄성 받침'은, 상부 구조물의 수직 하중을 지탱하고, 지진, 바람, 기온 변화 등에 의한 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 상대적인 수평방향 변위를 수용(또는 허용)하여, 구조물의 내구 수명을 연장하는 역할을 한다.
이러한 탄성 받침에 대한 종래의 전형적인 예가 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 탄성 받침(10)은, 교각과 같은 하부 구조물(2) 쪽에 정착되는 하부판(21)과, 상판과 같은 상부 구조물(4) 쪽에 정착되는 상부판(22)과, 상기 하부판(21)과 상부판(22) 사이에 개재되는 탄성 지지체(30)로 이루어진다. 상기 탄성 지지체(30)는, 탄성고무(31)와, 이 탄성고무(31) 안에 소정의 간격으로 적층된 금속재의 보강판(32)을 포함한다. 즉, 수직방향으로 소정의 간격을 유지하여 배치된 보강판(320)들 사이에 탄성고무(31)가 채워 진 형태로 이루어진다.
이러한 탄성 받침(10)에 있어서의 상기 탄성 지지체(30)는, 상부 구조물(4)의 수직 하중을 지탱하고, 지진이나 바람 등에 의한 수평하중이 작용하면, 도 2에 도시된 것과 같이, 탄성고무(31)의 탄성에 의해 하중에 대한 거동(movement, 또는 변위)을 수용하여 구조물을 보호하게 된다.
종래의 탄성 받침이 수평방향의 움직임을 탄성적으로 수용하여 교각이 받는 수평력을 저감시키는 효과가 있으나, 고무의 탄성거동에 때문에 수직방향으로도 움직임을 허용하게 된다. 이러한 수직방향의 변형은 예를 들어 교량 위를 주행하는 차량에 의한 교량의 수직진동에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다. 즉, 상부 구조물에 수직진동을 유발하게 되는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 수평방향으로의 움직임을 탄성적으로 수용함으로써 구조물에 작용하는 수평력을 저감시켜 교량의 경우 지진력을 수용하여 교각의 내진성능을 향상시키면서도, 수직방향으로는 강성지지를 확보하여 수직방향의 변형으로 인한 상부 구조물 즉, 예를 들면 교량에 대하여 수직진동을 최소화시키는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 복합 탄성 받침은, 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 배치되는 탄성 받침으로서, 상기 하부 구조물에 정착되는 하부판; 탄성 고무를 블록 모양으로 형성한 형태로 이루어져서 상기 하부판의 상면에 안착 및 고정되어, 수평방향의 하중에 대해 탄성적으로 변위하는 탄성 지지체; 상기 탄성 지지체의 상면에 안착 및 고정되는 가동 블록; 및 상기 상부 구조물에 그의 상면이 정착되는 한편, 상기 가동 블록에는 그의 하면이, 회전 하중에 대해 회전방향으로 미끄럼 운동 가능함과 더불어 수평방향으로 힘의 전달이 가능한 상태로, 결합하는 상부판을 포함하여, 상기 탄성 지지체에 의해 상기 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 수평 방향 상대 변위가 허용되고, 상기 가동 블록과 상부판에 의해 상기 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 회전 방향 상대 변위가 허용되면서도, 하부판에 대한 가동 블록의 미끄럼 안착에 의해 수직방향의 강성지지가 이루어지도 록 하여 상재 하중에 의한 구조물의 수직진동이 억제되는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 복합 탄성 받침에 있어서, 상기 가동 블록과 상부판의 결합 구성을, 상기 가동 블록의 상면과 상기 상부판의 하면 중 어느 한쪽 면에는 구형 오목면이 형성되고, 나머지 한쪽 면에는 구형 볼록면이 형성되어, 상기 구형 오목면과 구형 볼록면이 서로 미끄럼 운동 가능한 상태로 밀착하는 구성으로 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 구형 오목면과 구형 볼록면이 이루는 구면을 따라 서로 상대적으로 미끄럼 운동하는 것에 의해 상기 상부판과 가동 블록 간의 회전 방향 변위가 가능해지고, 구형 오목면과 구형 볼록면이 상하 방향으로 오목부와 볼록부로 결합하는 것에 의해 상기 상부판과 가동 블록 간의 수평 방향 하중 전달이 가능한 복합 탄성 받침을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 가동 블록은, 상기 탄성 지지체의 상면에 결합되는 한편, 그의 상면에 상기 구형 오목면과 구형 볼록면 중 어느 하나의 면이 형성되는 지지판부와, 상기 지지판부의 테두리로부터 하향 연장되어 상기 하부판의 상면에 그의 하면이 미끄럼 운동 가능하게 안착하는 하향 연장부를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 하부판의 상면에는, 상기 가동 블록의 하향 연장부의 하면이 미끄럼 운동 가능하게 접촉함과 더불어 상기 하향 연장부의 수평방향 변위를 수용할 수 있는 크기를 가지는 슬라이딩 면을 별도로 형성하여도 좋다.
상기한 본 발명의 복합 탄성 받침에 있어서, 가동 블록은, 상기 탄성 지지체의 상면에 결합되는 한편, 그의 상면에 상기 구형 오목면과 구형 볼록면 중 어느 하나의 면이 형성되는 수평판으로 이루어지고, 상기 하부판의 상면에는, 상기 수평 판을 향해 상향 연장되어 그의 상면에 상기 수평판의 하면이 미끄럼 운동 가능하게 접촉하는 상향 연장부가 형성되는 구성으로 하여도 좋다.
이때, 상기 가동 블록의 수평판 하면에는, 상기 하부판의 상향 연장부의 상면이 미끄럼 운동 가능하게 접촉함과 더불어 상기 상향 연장부의 수평방향 변위를 수용할 수 있는 크기를 가지는 슬라이딩 면을 별도로 형성하여도 좋다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 탄성 받침에 의하면, 교량 등의 구조물의 하부 구조물과 상부 구조물 사이에 개재되는 탄성 지지체, 탄성 지지체의 상면에 안착 및 고정되어 하부판에 대하여 수평방향으로 미끄럼 운동하는 가동 블록, 그리고 가동 블록에 대하여 수평방향 하중의 전달과 회전방향 운동이 가능하도록 조합된 상부판이라고 하는 매개물을 도입하여, 상기 탄성 지지체에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 수평 방향 상대 변위를 수용하고, 상기 가동 블록과 상부판에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 회전 방향 상대 변위를 수용하며, 수직방향으로는 가동블록과 슬라이딩면에 의해서 강성지지를 이룸으로써 수평방향의 내진성능과 회전변위의 수용성능을 유지하면서도 수직방향의 진동을 최소화시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 탄성 받침에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
<실시예 1>
첨부 도면 도 3 및 도 4에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침(100a)을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 본 발명의 탄성 받침(100a)은 교량 등의 구조물의 하부 구조물(2)과 상부 구조물(4) 사이에 배치되어 양 구조물(2)(4) 간의 수평방향 거동뿐만 아니라, 회전방향 거동을 포함하는 복합 거동을 능동적으로 수용할 수 있으면서도 수직 방향으로 강성지지를 확보하여 수직진동을 억제할 수 있도록 한 새롭고 획기적인 탄성 받침(100a)이다.
구체적으로, 본 발명의 탄성 받침(100a)은, 하부판(100), 탄성 지지체(200), 가동 블록(300), 그리고 상부판(400)을 포함한다.
상기 하부판(100)은, 교량의 교각과 같은 하부 구조물(2)에 정착되는 강재판이다. 하부 구조물(2)에는 앵커(101) 등의 정착수단에 의해 정착된다.
상기 탄성 지지체(200)는, 탄성 고무를 블록(block) 모양으로 형성한 형태로 이루어져서 상기 하부판(100)의 상면에 안착 및 고정된다. 구체적으로, 탄성 지지체(200)는, 탄성고무(210)와, 이 탄성고무(210) 안에 소정의 간격으로 적층된 금속재의 보강판(220)으로 이루어질 수 있다. 즉, 소정 간격으로 배치된 보강판(220)들 사이에 탄성고무(210)가 채워져 있는 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 상기 탄성 지지체(200)는, 상부 구조물(4)로부터 하부 구조물(2)로 작용하는 수직 하중을 지탱함과 더불어, 하부 구조물(2)과 상부 구조물(4) 간에 발생하는 수평방향 변위에 대해서 수평방향으로 탄성적으로 변형된다. 그러나 본 발명에 있어서 탄성 지지체(200)는 위와 같이 탄성고무(210)와 보강판(220)으로 구성된 것 이외에도, 탄성고무(210)만으로 구성될 수도 있다.
상기 가동 블록(300)은, 상기한 탄성 지지체(200)의 상면에 안착 및 고정되어 탄성 지지체(200)와 일체화된다. 이에 더하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동 블록(300)은 상기 하부판(100)의 상면에 미끄럼 운동 가능하게 안착시킴으로써 가동 블록(300)의 수평방향 운동이 원활하게 이루어지도록 할 수가 있다. 이 경우, 상기 가동 블록(300)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 지지체(200)의 상면에 안착되는 지지판부(310)와, 이 지지판부(310)의 테두리로부터 하향 연장되어 그의 하면이 상기 하부판(100)의 상면에 미끄럼 운동 가능하게 안착되는 하향 연장부(320)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 상기 가동 블록(300)을 상기 하부판(100)에 대하여 미끄럼운동 가능하게 안착한 구성에 의하면, 상기와 같이 가동 블록(300)의 수평 방향 운동이 원활해질 뿐만 아니라, 하부판(100), 가동 블록(300) 및 상부판(400)으로 이어지는 강성 연결구조에 의해 수직방향으로 강성지지가 확보되고, 그에 따라 수직방향 진동을 최소화 할 수 있게 된다.
여기서, 상기 하부판(100)에 대한 상기 가동 블록(300)의 미끄럼 운동이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 하부판(100)의 상면에는 슬라이딩 면(110)을 별도로 형성할 수 있다. 슬라이딩 면(110)은, 상기 하향 연장부(320)의 수평방향 변위를 수용할 수 있는 크기로 그의 표면이 매끄럽게 이루어져 상기 가동 블록(300)의 하향 연장부(320)의 하단면의 미끄럼 운동이 원활하게 이루어지도록 한다.
한편, 상부판(400)은, 그의 상면이 상기 상부 구조물(4)의 하면에 정착된다. 상기 상부판(400)의 상부 구조물(4)에는 앵커(401) 등의 정착수단에 의해 정착된다. 특히, 상부판(400)은, 그의 하면이 상기 가동 블록(300)의 상면에 대해 회전할 수 있게 결합된다. 이를 위한 하나의 방편으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 같이, 상기 가동 블록(300)의 상면과 상기 상부판(400)의 하면 중 어느 한쪽에는 구형(球形) 오목면(501)을 형성하고, 나머지 한쪽에는 구형 볼록면(502)을 형성하여, 상기 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)이 미끄럼 운동 가능하게 밀착되도록 한 구성으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는, 구형 오목면(501)은 가동 블록(300)의 상면에 형성되어 있고, 구형 볼록면(502)은 상부판(400)의 하면에 형성되어 있는 형태를 취하고 있으나, 서로 반대쪽에 형성되어도 좋다.
이와 같이 가동 블록(300)과 상부판(400)이 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)으로 결합하면, 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)이 이루는 구면(球面)을 따라 서로 상대적으로 미끄럼 운동하는 것에 의해 상부판(400)과 가동 블록(300) 간의 회전 운동이 가능해진다. 이와 동시에, 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)은, 오목부와 볼록부의 결합이라는 측면에서, 상부 구조물(4)로부터 상부판(400)에 작용하는 수평방향 하중을 가동 블록(300)으로 전달할 수 있고, 하부 구조물(2)로부터 탄성 지지체(200)에 수평방향 하중이 전달되는 경우 탄성 지지체(200)의 상면을 구속하여 탄성 지지체(200)가 수평방향으로 변형되도록 유도할 수 있다. 예를 들어, 상부판(400)에 수평하중이 작용하면, 상부판(400)은 수평방향으로 이동하려고 하는데, 상부판(400)과 가동 블록(300)이 오목면(501)과 볼록면(502)으로 접하고 있기 때문에 이를 통해 당연히 수평방향의 분력이 생성되어 가 동 블록(300)에 작용하게 되고, 그에 따라 탄성 지지체(200)의 변형을 유발하여 변위를 수용하게 된다(바꾸어 말하면, 상부 구조물(4)의 변위가 하부 구조물(2)에 미치는 것을 차단하게 된다).
상기와 같이 이루어진 본 발명의 탄성 받침(100a)은, 하부 구조물(2)과 상부 구조물(4) 간에 발생하는 수평방향 변위를 수용할 수 있으며, 하부 구조물(2)에 대해 상부 구조물(4)이 회전되더라도 이를 수용할 수 있게 된다. 이를 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
우선, 도 5에는 상부 구조물(4)에 순수하게 수평방향 하중만이 작용한다고 가정하였을 때의 탄성 받침(100a)의 작용을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 상부 구조물(4)에 수평방향 하중이 작용하면, 그 힘에 의해 상부판(400)은 수평방향으로 이동하려고 한다. 이때, 상기 상부판(400)은 상기 가동 블록(300)과 구형 오목면(501) 및 구형 볼록면(502)에 의해 밀착되어 있으므로, 수평방향으로 이동하려는 상부판(400)의 힘은 상기 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)을 통해 가동 블록(300)에 전달된다. 이와 같이 하여, 수평방향으로 밀리는 가동 블록(300)의 힘은, 그와 일체화된 탄성 지지체(200)의 상면을 수평방향으로 미는 힘으로 작용하게 된다. 이때 상기 탄성 지지체(200)의 하면은 하부판(100)을 매개로 하부 구조물(2)에 고착되어 지탱되고 있기 때문에, 탄성 지지체(200)의 상부가 수평방향(도 5에서는 오른쪽)으로 밀리면서 탄성 지지체(200)의 수평방향 변형이 유발되어 탄성 지지체(200)가 지닌 탄성력에 의해 힘이 감쇄 내지 소멸하게 되고, 그 결과 상부 구조물(4)의 변위가 하부 구조물(2)에 미치지 않게 된다.
한편, 수평방향 하중이 하부 구조물(2)에 작용하는 경우도 마찬가지이다. 이는 도면으로는 도시하지 않았지만, 예를 들어, 도 5에서 하부 구조물(2)에 도면상 좌측 방향으로 하중이 작용한다고 하면, 하부 구조물(2)과 하부판(10)이 왼쪽으로 이동하고, 그에 의해 탄성 지지체(200)의 하부가 왼쪽으로 밀리면서 변형되고, 그 과정에서 하중이 감쇄 내지 소멸하게 됨으로써, 하부 구조물(2)의 변위가 상부 구조물(4)까지 미치지 않게 된다. 이때, 상기 가동 블록(200)은 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)을 통한 상부판(400)과의 수평 방향 구속에 의해 탄성 지지체(200)의 상면을 지탱하게 된다.
도 5에서는, 구조물에 오직 수평방향 하중만이 작용하여 상부판(400)이 오직 수평방향으로 이동하는 거동만을 수용하는 상태를 도시하였으나, 이는 본 발명을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위하여 수평 변위만을, 그것도 가장 단순한 형태로 도시한 것이지, 실제 구조물에 있어서는 수평방향 하중만 작용하는 일은 거의 없고, 수평방향 하중과 회전방향 하중이 복합적으로 작용하게 하게 되며, 본 발명의 탄성 받침(100a)도 앞서 설명한 구성에 의해 복합 변위를 일으키면서 구조물의 거동을 수용하고 수직방향으로는 강성지지가 확보된다.
다음으로, 도 6에는 상부 구조물(4)에 회전방향의 변위가 생길 때 탄성 받침(100a)의 거동을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 상부 구조물(4)을 회전시키도록 힘이 작용하게 되면, 상부판(400)은 가동 블록(300)에 대하여 회전방향으로 이동하려고 한다. 이때, 상기 가동 블록(300)과 상부판(400)은 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)을 통해 미끄럼 운동 가능하게 밀착되어 있으므로, 상부판(400)의 구형 블록면(502)은 가동 블록(300)의 구형 오목면(501)을 따라 미끄럼 운동하여, 도 6에 도시된 바와 같이, θ의 각도로 틀어지게 되어 상부 구조물(4)이 회전할 수 있게 된다.
도 7에는 수평력 및 회전력이 작용할 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침의 거동을 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구조물에 수평력과 회전력이 작용하면, 상부판(400)과 가동 블록(300) 사이의 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502) 사이의 미끄럼 운동, 그리고 가동 블록(300)의 미끄럼 운동에 따른 탄성 지지체(200)의 수평 방향 탄성 변형에 의하여 변위를 수용하게 된다.
<실시예 2>
첨부 도면 도 8에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침(100b)을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 탄성 받침(100b)은, 전술한 제1 실시예에 따른 탄성 받침(100a)에 비하여, 하부판(100)에 대한 가동 블록(300)의 미끄럼 운동 구조, 그리고 상부판(400)과 가동 블록(300)의 구형 오목면(501)과 볼록면(502)의 위치를 다르게 구성할 수 있음을 보여준다.
즉, 앞선 제1 실시예에서는, 하부판(100)에 대한 가동 블록(300)의 미끄럼 운동을 위하여, 가동 블록(300)이 지지판부(310) 및 그로부터 연장되는 하향 연장부(320)로 이루어지고, 하부판(100)의 상면에 슬라이딩 면(110)을 형성한 구성으로 이루어져 있다. 이에 비하여 본 실시예에서는, 가동 블록(300)은 하향 연장부 없이 수평판(330)만을 가진 구성으로 이루어지고, 하부판(100)의 상면에 상향 연장 부(120)를 형성하여, 상기 가동 블록(300)의 수평판(330) 하면과 상기 하부판(100)의 상향 연장부(120) 상면이 서로 미끄럼 운동 가능하게 접촉하도록 구성하고 있다.
또한, 상기 가동 블록(300)의 수평판(330) 하면에는, 상기 상향 연장부(120)의 수평방향 변위를 수용할 수 있는 크기의 슬라이딩 면(340)을 별도로 형성하고 있다.
또한, 상부판(400)과 가동 블록(300)이, 전술한 제1 실시예에서는, 구형 오목면(501)을 가동 블록(300)의 상면에 형성하고, 구형 볼록면(502)을 상부판(400)의 하면에 형성한 형태로 구성하였으나, 본 실시예에서는 이와는 반대로 구형 오목면(501)은 상부판(400)의 하면에 형성하고, 구형 볼록면(502)은 가동 블록(300)의 상면에 형성한 형태로 구성하고 있다.
본 실시예에서의 하부판(100)에 대한 가동 블록(300)의 미끄럼 운동은 제1 실시예에서의 그것과 미끄럼 운동 부위의 위치만이 다를 뿐 미끄럼 운동 자체는 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에서의 상부판(400)과 가동 블록(300)의 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)에 의한 결합 구성도, 제1 실시예서의 그것과 방향만 서로 바뀌었을 뿐 그의 운동과 기능 자체는 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침(100b)이 구조물의 거동을 수용하는 상태를 여러 가지로 보여주는 것으로서, 도 9에는 수평방향의 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도가, 도 10에는 회전방향의 거동을 수용하 는 상태를 보여주는 단면도가, 도 11에는 수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
상기 도 9 내지 도 11에 도시된 탄성 받침(100b)에 있어서, 구조물에 작용하는 복합 하중의 수평방향 하중 요소에 대해서는 가동 블록(300)과 하부판(100) 사이의 미끄럼 운동 및 탄성 지지체(200)의 탄성 변형 등의 작용에 의해 수용되고, 회전방향 하중 요소에 대해서는 상부판(400)과 가동 블록(300) 사이의 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)에 의한 수평방향의 하중의 전달 작용 및 회전 하중에 대한 미끄럼 운동 작용 등에 의해 수용된다. 이와 같은 구조물의 하중에 따른 본 실시예의 탄성 받침(100b)의 실질적인 상세한 기능 및 거동은 제1 실시예에서 이미 설명한 탄성 받침(100a)의 상세한 기능 및 거동과 동일하므로, 여기서는 그에 대한 더 상세한 설명은 생략한다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 탄성 받침은, 교량 등의 구조물의 하부 구조물과 상부 구조물 사이에 개재되는 탄성 지지체, 탄성 지지체의 상면에 안착 및 고정되어 하부판에 대하여 수평방향으로 미끄럼 운동하는 가동 블록, 그리고 가동 블록에 대하여 수평방향 하중의 전달과 회전방향 운동이 가능하도록 조합된 상부판이라고 하는 매개물을 도입한 구성으로서, 상기 탄성 지지체에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 수평 방향 상대 변위를 수용하고, 상기 가동 블록과 상부판에 의해서는 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 회전 방향 상대 변위를 수용하며 강재의 가동 블록과 슬라이딩면으로 강성지지를 확보하여 하부 구조물과 상부 구조물 간의 수평방향 거동과 회전방향 거동을 포함함과 동시에 상재 하중에 의한 구조물의 수직진동을 최소화할 수 있게 된다. 즉, 교량의 경우, 차량 통행으로 인한 교량의 수직진동을 최소화할 수 있게 되는 것이다. 따라서 본 발명의 탄성 받침을 교량 등과 같이 복합적인 하중이 작용하는 구조물의 상부 구조물(상판)과 하부 구조물(교각) 사이에 설치하는 경우, 해당 구조물의 거동을 안정적으로 유지할 수 있고, 그에 따라 구조물의 내구 수명을 연장하고 안전이라고 하는 측면에도 크게 기여할 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 탄성 받침을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄성 받침이 수평 하중을 수용하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침을 보여주는 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침이 수평방향의 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침이 회전방향의 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 받침이 수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침을 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침이 수평방향의 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침이 회전방향의 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성 받침이 수평방향 및 회전방향의 복합 거동을 수용하는 상태를 보여주는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 하부 구조물 4: 상부 구조물
100a, 100b: 탄성 받침 100: 하부판
110: 슬라이딩 면 120: 상향 연장부
200: 탄성 지지체 210: 탄성고무
220: 보강판 300: 가동 블록
310: 지지판 부 320: 하향 연장부
340: 슬라이딩 면 400: 상부판
501: 구형 오목면 502: 구형 볼록면

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 배치되는 탄성 받침으로서,
    상기 하부 구조물에 정착되는 하부판(100);
    탄성 고무를 블록 모양으로 형성한 형태로 이루어져서 상기 하부판(100)의 상면에 안착 및 고정되어, 수평방향의 하중에 대해 탄성적으로 변위하는 탄성 지지체(200);
    상기 탄성 지지체(200)의 상면에 안착 및 고정되고, 상기 하부판(100)에 수평방향으로 미끄럼 운동 가능하게 안착되는 가동 블록(300); 및
    상면은 상부 구조물에 정착되고 하면은 상기 가동 블록(300)의 상면에 결합하는 상부판(400)을 포함하여;
    상기 탄성 지지체(200)의 수평방향 탄성 변형에 의해 상기 상부 구조물과 하부 구조물 사이의 수평 방향 상대 변위가 허용되면서 가동 블록(300)과 하부판(100) 간의 수평 방향 하중이 전달되고;
    상기 가동 블록(300)은, 탄성 지지체(200)의 상면에 결합되는 지지판부(310)와, 상기 지지판부(310)의 테두리로부터 하향 연장되어 상기 하부판(100)의 상면에 그의 하면이 미끄럼 운동 가능하게 안착하는 하향 연장부(320)를 포함하여 구성되고;
    상기 가동 블록(300)과 상기 상부판(400)의 결합은, 가동 블록(300)의 지지판(310)의 상면 또는 상기 상부판(400)의 하면 중 어느 한쪽 면에 구형 오목면(501)이 형성되고, 나머지 한쪽 면에는 구형 볼록면(502)이 형성되어, 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)이 서로 미끄럼 운동 가능한 상태로 밀착되는 구성으로 이루어져서, 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)이 이루는 구면을 따라 서로 상대적으로 미끄럼 운동함으로써, 회전 하중에 대한 상기 상부판(400)과 가동 블록(300) 간의 회전 방향 상대 변위가 가능해지고, 구형 오목면(501)과 구형 볼록면(502)이 상하 방향으로 오목부와 볼록부로 결합하는 것에 의해 수직방향의 강성지지가 이루어져 상재 하중에 의한 구조물의 수직진동이 억제됨과 동시에 하부판(100)에 대한 가동 블록(300)의 미끄럼 안착에 의해 상부판(400)과 가동 블록(300) 간의 수평 방향 하중 전달이 가능해지는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 탄성 받침.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부판(100)의 상면에는, 상기 가동 블록(300)의 하향 연장부(320)의 하면이 미끄럼 운동 가능하게 접촉함과 더불어 상기 하향 연장부(320)의 수평방향 변위를 수용할 수 있는 크기를 가지는 슬라이딩 면(110)이 별도로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 탄성 받침.
  5. 삭제
  6. 삭제
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