KR100982240B1

KR100982240B1 - 건축물의 제진용 헌치

Info

Publication number: KR100982240B1
Application number: KR1020100048609A
Authority: KR
Inventors: 이완섭
Original assignee: 주식회사 원준하이테크
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2010-09-14

Abstract

본 발명은 건축물의 코너부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치에 관한 것으로서, 보에 고정되는 상부 수평판과; 상기 상부 수평판의 양단에 수직하게 설치되어 양측 기둥에 각각 고정되는 수직판과; 상부 코너부의 양측에 각각 설치되고, 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되는 제1 제진 링크와, 일단이 상기 상부 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되는 제2 제진 링크로 구성되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 링크 유닛 및 제2 링크 유닛과; 양단이 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 보와 수평하게 설치된 상부 보강재와; 일단이 상기 상부 수평판에 힌지 결합되고 타단이 상기 상부 보강재에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 상부 보조 링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 복수의 링크 유닛과 이를 보강하는 보강재 및 보조 링크의 상호 작용에 의해 건축물에 입력되는 에너지(지진력 등)를 능동적으로 흡수(압축 또는 인장됨으로써)하여 건축물의 변형을 최대한 방지할 수 있다.

Description

건축물의 제진용 헌치{HAUNCH FOR RESISTING EARTHQUAKE OF STRUCTURE}

본 발명은 건축물의 제진용 헌치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외관을 크게 손상시키지 않고 경제성 및 시공성이 우수한 건축물의 제진용 헌치에 관한 것이다.

우리 나라에서는 1978년 홍성 지진이 발생한 이후 지진에 대하여 관심을 갖게 되었다. 이 후, 내진 설계를 위한 시행령이 제정되어 1988년부터는 소정 규모 이상의 건축물에 대해서는 반드시 내진 설계를 실시하도록 의무화되었다.

건축물(특히, 철근 콘크리트 건축물)의 내진 보강 방법은 건축물의 강도(내력)를 향상시키는 방법(강도 저항형)과, 건축물의 변형 능력을 향상시키는 방법(인성 저항형)이 있다.

강도 저항형 내진 보강 방법은 내력벽을 증설하거나 기설치 벽체의 두께를 증타하거나 철골 가새를 설치하는 등 구면을 중심으로 보강하는 방법이고, 인성 저항형 내진 보강 방법은 기둥과 보 등의 개별 부재를 중심으로 보강하는 방법이다.

이와 같이, 건축물의 강도 또는 인성의 어느 한쪽을 향상시켜도 소정의 내진 성능을 확보할 수 있다. 또한, 하중의 경감, 건축물의 비틀림(내력벽, 가새 등을 균형적으로 배치), 건축물 열화 억제(균열 보수, 철골 부식 방지), 건축물의 마감 등을 개수하게 되면 보다 효과적으로 내진 보강을 할 수 있다. 그 밖에 기존 건축물의 형상을 변경하지 않고 내진 보강을 하는 방법으로 건축물의 흔들림을 제어하는 방법(면진, 제진)이 있다.

현재 국내에서 제안되고 있는 철근 콘크리트 건축물의 내진 보강 방법은 일본이나 미국에서 연구된 연구 결과를 기초로 하여 제안된 방식과 유사한 것으로 건축물에 면진 장치를 설치하는 방식, 에너지 흡수 댐퍼를 X 또는 K-브레이스와 함께 설치하는 방식, 그리고 대형 K-브레이스를 건축물 외곽에 설치하는 방식 등이 있다.

철골 브레이스를 설치하는 방식은 강재의 연성을 이용할 수 있고 공사 기간이 적게 소요되나, 강재와 접합하는 부위의 보강이 필요하고 외부에 설치하는 경우 채광과 미관을 크게 손상하는 단점이 있다.

또한, 면진 장치와 댐퍼 장치를 도입하는 경우 장치 비용이 추가되어 경제성이 떨어지며 시공 경험이 적어 시공 능력이 떨어지는 약점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 외관을 크게 손상시키지 않고 경제성 및 시공성이 우수한 건축물의 제진용 헌치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 건축물의 코너부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치에 따라, 보에 고정되는 상부 수평판과; 상기 상부 수평판의 양단에 수직하게 설치되어 양측 기둥에 각각 고정되는 수직판과; 상부 코너부의 양측에 각각 설치되고, 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되는 제1 제진 링크와, 일단이 상기 상부 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되는 제2 제진 링크로 구성되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 링크 유닛 및 제2 링크 유닛과; 양단이 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 보와 수평하게 설치된 상부 보강재와; 일단이 상기 상부 수평판에 힌지 결합되고 타단이 상기 상부 보강재에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 상부 보조 링크에 의해 달성된다.

여기서, 바닥판에 고정되는 하부 수평판과; 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛과 동일한 구성으로 이루어져 상기 하부 수평판 및 상기 수직판에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 링크 유닛 및 제4 링크 유닛과; 양단이 상기 제3 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 보와 수평하게 설치된 하부 보강재와; 일단이 상기 하부 수평판에 힌지 결합되고 타단이 상기 하부 보강재에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 하부 보조 링크를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 때, 양단이 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제3 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 기둥과 수평하게 설치된 좌측 보강재와; 양단이 상기 제2 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 기둥과 수평하게 설치된 우측 보강재를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 꼭지점이 상기 상부 보조 링크, 상기 하부 보조 링크, 상기 좌측 보강재, 상기 우측 보강재에 각각 힌지 결합되어 마름모 모양을 이루는 내측 보강재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

일단이 상기 수직판에 힌지 결합되고 타단이 상기 내측 보강재와 상기 좌측 보강재가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 좌측 보조 링크를 더 포함하는 것이 좋다.

일단이 상기 수직판에 힌지 결합되고 타단이 상기 내측 보강재와 상기 우측 보강재가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 우측 보조 링크를 더 포함하는 것이 좋다.

여기서, 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛은 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크 사이에서 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 상기 제1, 2 제진 링크의 구성과 동일한 제3 제진 링크과; 상기 제2 제진 링크 및 상기 제3 제진 링크 사이에서 일단이 상기 상부 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2, 3 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 상기 제3 제진 링크의 구성과 동일한 제4 제진 링크를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 제3 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛은 각각 상기 제3 제진 링크 및 상기 제4 제진 링크를 더 포함하여 이루어진 것이 좋다.

상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크 및 상기 상부, 하부, 좌측, 우측 보조 링크는 속이 빈 원통형의 케이싱과; 상기 케이싱의 일단에 일체로 결합되어 힌지부에 연결되는 제1 힌지 연결부재와; 상기 케이싱의 타단에 상기 케이싱에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 힌지 연결부재와; 상기 제2 힌지 연결부재와 일체로 결합되도록 상기 케이싱의 내부에 설치되는 로드와; 상기 케이싱의 내부에서 양단이 지지되어 상기 제2 힌지 연결부재가 압축되거나 인장될 때 모두 압축되는 복수의 판 스프링이 하나의 군을 형성하고, 상기 군이 복수개로 이루어진 어셈블리를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 어셈블리는 상기 복수의 판 스프링의 개수 배열을 변화시켜 충격 흡수 정도를 변화시키는 것이 좋다.

이 때, 하나의 군을 이루는 상기 복수의 판 스프링의 개수가 상기 어셈블리의 양측에서 가운데 방향까지 일정하게 배열될 수도 있고, 상기 어셈블리의 양측에서 가운데 방향으로 점층적으로 증가하도록 배열될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 링크 유닛과 이를 보강하는 보강재 및 보조 링크의 상호 작용에 의해 건축물에 입력되는 에너지(지진력 등)를 능동적으로 흡수(압축 또는 인장됨으로써)하여 건축물의 변형을 최대한 방지할 수 있는 건축물의 제진용 헌치가 제공된다.

또한, 외관을 크게 손상시키지 않고 경제성 및 시공성이 우수한 건축물의 제진용 헌치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진용 헌치가 건축물에 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 2의 (a)는 도 1의 제1 제진 링크의 초기 상태를 나타낸 단면도, (b)는 (a)의 제2 힌지 연결부재가 소정 거리 압축된 상태를 나타낸 단면도, (c)는 (a)의 제2 힌지 연결부재가 최대한 인장된 상태를 나타낸 단면도.
도 3의 (a) 및 (b)는 도 2의 판 스프링의 개수 배열이 일정하게 이루어진 상태를 나타낸 것으로서, (a)는 표준 충격 흡수를 위한 사양이고, (b)는 강한 충격 흡수를 위한 사양임.
도 4의 (a) 및 (b)는 도 2의 판 스프링의 개수 배열이 양측에서 가운데 방향으로 점층적으로 증가한 상태를 나타낸 것으로서, 점층적으로 충격을 흡수하기 위한 사양임.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진용 헌치가 건축물에 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제진용 헌치가 건축물에 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진용 헌치가 건축물에 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 제진용 헌치가 건축물에 설치된 상태를 도시한 측면도.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 제진용 헌치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 양측 기둥(P)과, 보(B) 및 바닥판(L)으로 둘러싸인 건축물의 코너부에 설치되어, 지진 등의 외력이 작용할 때 압축 또는 인장되어 지진력에 저항함으로써 건축물의 변형을 최대한 방지하는 역할을 한다.

제진용 헌치는 보(B)의 저면에 고정되는 상부 수평판(H1)과, 상부 수평판(H1)의 양단에 각각 수직하게 설치되어 양측 기둥(P)의 내측면에 각각 고정되는 수직판(V)과, 상부 코너부의 양측에 각각 설치되는 제1 링크 유닛(110) 및 제2 링크 유닛(120)과, 양단이 제1 링크 유닛(110) 및 제2 링크 유닛(120)에 각각 힌지 결합되는 상부 보강재(50)와, 양단이 각각 상부 수평판(H1) 및 상부 보강재(50)에 힌지 결합되는 상부 보조 링크(60)로 구성된다.

상부 수평판(H1)은 소정의 두께를 가지는 강판으로 구성되어 보(B)의 저면에 볼트 등의 체결 부재로 고정된다. 이 때, 상부 수평판(H1)의 내측면(보(B)와 상부 수평판(H1)이 접촉하는 면)에는 방진 고무 패드(90)가 부착되는 것이 좋은데, 이 방진 고무 패드(90)는 상부 수평판(H1)이 보(B)에 밀착되도록 하고 서로 재질이 다른 부재 사이에서 완충 역할을 하며, 지진을 흡수하는 기능을 하여 내진 성능을 보다 좋게 한다.

수직판(V)은 소정의 두께를 가지는 강판으로 구성되어 양측 기둥(P)에 볼트 등의 체결 부재로 고정된다. 이 때, 수직판(V)의 내측면(기둥(P)과 수직판(V)이 접촉하는 면)에는 방진 고무 패드(90)가 부착되는 것이 좋은데, 이 방진 고무 패드(90)는 수직판(V)이 기둥(P)에 밀착되도록 하고 서로 재질이 다른 부재 사이에서 완충 역할을 하며, 지진을 흡수하는 기능을 하여 내진 성능을 보다 좋게 한다.

제1 링크 유닛(110)은 일측이 수직판(V)에 힌지 결합되고 타측이 상부 수평판(H1)에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장되어 진동을 흡수하는 역할을 한다. 이러한 제1 링크 유닛(110)은 좌측에 위치한 상부 코너부에 설치된다.

제1 링크 유닛(110)은 크게 제1 제진 링크(10), 제2 제진 링크(20), 제3 제진 링크(30), 제4 제진 링크(40)로 구성된다.

제1 제진 링크(10)는 수직판(V)에 대해 소정 각도로 위를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 수직판(V)에 대해 힌지부(15)를 매개로 힌지 결합되고, 타단이 제2, 3, 4 제진 링크(20, 30, 40)의 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(15)는 수직판(V)과 제1 제진 링크(10)의 일단을 연결하여 제1 제진 링크(10)가 회전 가능하게 하는 공지의 수단으로서 자세한 설명은 생략하기로 하겠다.

여기서, 제1 제진 링크(10)의 상측에는 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 제진 링크(30)가 설치된다.

제3 제진 링크(30)는 상부 수평판(H1)과 거의 평행하게 배치되며, 일단이 수직판(V)에 대해 힌지부(15)를 매개로 힌지 결합되고 타단이 제1, 2, 4 제진 링크(10, 20, 40)의 각 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(15)는 상기 제1 제진 링크(10)와 수직판(V)을 연결하는 힌지부(15)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 수직판(V)에 대해 제3 제진 링크(30)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.

한편, 제2 제진 링크(20)는 상부 수평판(H1)에 대해 소정 각도로 아래를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 상부 수평판(H1)에 대해 힌지부(15)를 매개로 힌지 결합되며 타단이 제1, 3, 4 제진 링크(10, 30, 40)의 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(15)는 상기 제1 제진 링크(10)와 수직판(V)을 연결하는 힌지부(15)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 상부 수평판(H1)에 대해 제2 제진 링크(20)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.

여기서, 제2 제진 링크(20)의 전방에는 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제4 제진 링크(40)가 설치된다.

제4 제진 링크(40)는 수직판(V)과 거의 평행하게 배치되며, 일단이 상부 수평판(H1)에 대해 힌지부(15)를 매개로 힌지 결합되고 타단이 제1, 2, 3 제진 링크(10, 20, 30)의 각 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(15)는 상기 제1 제진 링크(10)와 수직판(V)을 연결하는 힌지부(15)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 수평판에 대해 제4 제진 링크(40)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.

이와 같이, 제1, 2, 3, 4 제진 링크(10, 20, 30, 40)는 모두 동일한 구성을 가져 외력이 작용할 때 서로 압축 또는 인장됨으로써 지진력에 대해 저항하는 기능을 한다. 이 때, 제1 제진 링크(10)와 제2 제진 링크(20)의 길이가 서로 같고, 제3 제진 링크(30)와 제4 제진 링크(40)의 길이가 서로 같다.

제1, 2, 3, 4 제진 링크(10, 20, 30, 40)는 서로 동일한 구성을 가지므로, 제1 제진 링크(10)를 대표로 하여 그 구성에 대하여 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하기로 하겠다.

속이 빈 원통형의 케이싱(75)과, 케이싱(75)의 양단에 각각 결합되는 제1 힌지 연결부재(71) 및 제2 힌지 연결부재(74)와, 케이싱(75)의 내부에 제2 힌지 연결부재(74)와 일체로 결합되도록 설치된 로드(78)와, 케이싱(75)의 내부에서 양단이 지지되어 제2 힌지 연결부재(74)가 압축되거나 인장될 때 모두 압축되는 복수의 판 스프링(81a, 도 3 참조)으로 구성된 어셈블리(81)로 구성된다.

케이싱(75)의 내부에는 어셈블리(81)의 양측을 각각 지지하는 와셔(87, 83)가 설치되어 있고, 어셈블리(81)는 두 개의 와셔(87, 83) 사이에 로드(78)의 몸체(78b)에 외삽된 채로 두 와셔(87, 83)에 의해 지지된다.

즉, 일측의 와셔(87)는 제1 힌지 연결부재(71)의 나사 체결부(73)에 의해 출입이 방지되어 어셈블리(81)의 일측을 지지하고, 타측의 와셔(83)는 제2 힌지 연결부재(74)에 형성된 관통공(75b)에 비해 크게 마련되어 출입이 방지됨으로써 어셈블리(81)의 타측을 지지하게 되는 것이다.

로드(78)는 머리(78a)와, 머리(78a)보다 직경이 작게 연장된 몸체(78b)로 구성된 것으로 케이싱(75)의 내부에 제2 힌지 연결부재(74)와 일체로 설치된다. 이 때, 일측의 와셔(87)는 몸체(78b)의 일단에 외삽되고, 타측의 와셔(83)는 몸체(78b)의 타단에 외삽됨으로써, 실질적으로 어셈블리(81)의 양단이 지지된다.

여기서, 어셈블리(81)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 탄성을 가지는 복수의 판 스프링(81a)이 하나의 군을 형성하고, 이 군이 복수개로 이루어진 것이다. 이 때, 복수의 판 스프링(81a)은 서로 맞닿아 연결되는 구조로 이루어져 있기 때문에 코일 스프링에 비해 보다 큰 탄성력을 가지고 있어 지진력에 대하여 저항하는 힘이 크므로 보다 효과적이다.

한편, 어셈블리는 복수의 판 스프링(81a)의 개수 배열을 변화시켜 충격 흡수 정도를 변화시킬 수 있다.

예를 들어, 도 3의 (a)는 하나의 군을 형성하는 판 스프링(81a)이 5개이고, 이러한 20개의 군이 서로 오른쪽, 왼쪽, 오른쪽, … 방향을 향해 배열되는 경우이고, 도 3의 (b)는 하나의 군을 형성하는 판 스프링(81a)이 10개이고, 이러한 20개의 군이 서로 오른쪽, 왼쪽, 오른쪽, … 방향을 향해 배열되는 경우이다. 도 3의 (a)의 경우에는 표준 정도의 충격을 흡수하기 위한 사양이고, (b)의 경우에는 군을 이루는 판 스프링(81a)의 개수를 (a) 보다 많게 함으로써 강한 정도의 충격을 흡수하기 위한 것이다. 이 경우에는 하나의 군을 이루는 판 스프링(81a)의 개수가 어셈블리의 양측에서 가운데 방향까지 동일하므로 양측에서 가운데로 갈수록 충격이 균일하게 흡수된다.

또는, 도 4의 (a) 및 (b)와 같이 하나의 군을 이루는 판 스프링(81a)의 개수를 어셈블리의 양측에서 가운데 방향으로 점층적으로 증가하도록 배열할 수도 있다. 예를 들어, 도 4의 (a)와 같이 하나의 군을 형성하는 판 스프링(81a)의 개수가 (2개, 2개), (3개, 3개), …, (7개, 7개), (6개, 6개), …, (2개, 2개)와 같이 배열될 수도 있고, 도 4의 (b)와 같이 하나의 군을 형성하는 판 스프링(81a)의 개수가 (3개, 3개), (5개, 5개), (7개, 7개), (11개, 11개), (7개, 7개), (5개, 5개), (3개, 3개)와 같이 배열될 수도 있다. 이 경우에는 하나의 군을 이루는 판 스프링(81a)의 개수가 어셈블리(81)의 양측에서 가운데 방향으로 점층적으로 증가하므로 양측에서 가운데로 갈수록 점층적으로 충격을 많이 흡수할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하여, 제1 제진 링크(10)가 압축 및 인장되는 원리는 다음과 같다.

외력이 작용하지 않는 경우 제1 제진 링크(10)의 초기 상태는 도 2의 (a)와 같다.

한편, 외력이 작용할 경우 제2 힌지 연결부재(74)의 삽입 체결부(77)가 케이싱(75)의 내부로 인입되는 길이만큼 로드(78)가 케이싱(75)의 내부를 향해 슬라이드 이동하는데, 이 때 와셔(283)는 삽입 체결부(77)의 가압력에 의해 케이싱(75)의 내부로 이동하면서 일단이 다른 하나의 와셔(87)에 의해 지지되고 있는 어셈블리(81)를 압축한다(도 2의 (b) 참조). 여기서, 제2 힌지 연결부재(74)의 최대 압축 길이는 X1 이다.

또는, 외력이 작용할 경우 제2 힌지 연결부재(74)의 삽입 체결부(77)가 케이싱(75)의 외부로 인출되는 길이만큼 로드(78)가 케이싱(75)의 외부를 향해 슬라이드 이동하는데, 이 때 로드(78)의 머리(78a)가 와셔(87)를 가압하여 타단이 다른 하나의 와셔(83)에 의해 지지되고 있는 어셈블리(81)를 압축한다(도 2의 (c) 참조). 여기서, 제2 힌지 연결부재(74)의 최대 인장 길이는 X2 이다.

이와 같이, 제1 제진 링크(10)는 상기와 같은 구성으로 이루어지는데, 제2, 3, 4 제진 링크(20, 30, 40) 및 상부 보조 링크(60) 역시 제1 제진 링크(10)와 동일하게 구성되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하겠다. 한편, 제2 링크 유닛(120)은 우측에 위치한 상부 코너부에 설치되는데, 제1 링크 유닛(110)과 구성이 동일하므로 구성에 대해서는 상기 기술한 제1 링크 유닛(110)의 구성을 참고하길 바란다.

상부 보강재(50)는 양단이 제1 링크 유닛(110) 및 제2 링크 유닛(120)에 각각 힌지 결합되며, 보(B)와 수평하게 설치됨으로써 건축물을 보강하는 역할을 한다. 보다 자세히 설명하면, 상부 보강재(50)의 일단은 제1 링크 유닛(110)을 구성하는 각 제진 링크(10, 20, 30, 40)의 타단에 힌지 결합되고, 타단은 제2 링크 유닛(120)을 구성하는 각 제진 링크(10, 20, 30, 40)의 타단에 힌지 결합된다.

이 때, 상부 수평판(H1)과 상부 보강재(50) 사이에는 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하여 진동을 흡수하는 상부 보조 링크(60)가 힌지 결합되어 있다.

즉, 상부 보조 링크(60)의 일단은 상부 수평판(H1)에 힌지 결합되고 타단은 상부 보강재(50)에 힌지 결합되어 있다. 이러한 상부 보조 링크(60)는 지진과 같은 외력이 작용할 때 제1 링크 유닛(110) 및 제2 링크 유닛(120)과 함께 진동을 흡수하는 역할을 할 뿐만 아니라, 상부 보강재(50)의 길이가 긴 경우 상부 보강재(50)를 보(B)에 대해 지지하는 역할을 한다. 이 때, 상부 보조 링크(60)는 상부 보강재(50)의 가운데 위치에 하나만 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고 상부 보강재(50)의 길이에 따라 위치 및 개수를 변화시켜 설치할 수 있음은 물론이다.

여기서, 상부 보조 링크(60)의 구성은 상기 기술한 바와 같이 제1, 2, 3, 4, 제진 링크(10, 20, 30, 40)와 동일하므로 이를 참고하길 바란다.

한편, 제진용 헌치는 도 5에 도시된 제2 실시예와 같이 구성할 수도 있다.

즉, 제2 실시예의 제진용 헌치에서는 하부 코너부의 양측에 제1 링크 유닛(110) 및 제2 링크 유닛(120)과 동일한 구성으로 이루어진 제3 링크 유닛(130) 및 제4 링크 유닛(130)을 설치하고, 꼭지점이 4개의 링크 유닛(110, 120, 130, 140)에 각각 힌지 결합되도록 복수의 보강재(50, 51, 52, 55)를 설치하며, 바닥판(L)에 보조 링크(65)를 더 설치한 점이 제1 실시예와 차이가 있다.

보다 자세히 설명하자면, 제2 실시예의 제진용 헌치는 바닥판(L)에 고정되는 하부 수평판(H2)과, 하부 코너부의 양측에 각각 설치되는 제3 링크 유닛(130) 및 제4 링크 유닛(140)과, 양단이 제3 링크 유닛(130) 및 제4 링크 유닛(140)을 구성하는 각 제진 링크(10, 20, 30, 40)의 타단에 각각 힌지 결합되며 보(B)와 수평하게 설치되는 하부 보강재(55)와, 양단이 각각 하부 수평판(H2) 및 하부 보강재(55)에 힌지 결합되는 하부 보조 링크(65)를 포함한다.

하부 수평판(H2)의 내측면(보(B)와 하부 수평판(H2)이 접촉하는 면)에는 방진 고무 패드(90)가 부착되는 것이 좋은데, 이 방진 고무 패드(90)는 하부 수평판(H2)이 보(B)에 밀착되도록 하고 서로 재질이 다른 부재 사이에서 완충 역할을 하며, 지진을 흡수하는 기능을 하여 내진 성능을 보다 좋게 한다.

하부 보강재(55)는 양단이 제3 링크 유닛(130) 및 제4 링크 유닛(140)에 각각 힌지 결합되며, 바닥판(L)과 수평하게 설치됨으로써 건축물을 보강하는 역할을 한다.

하부 보조 링크(65)는 상기 기술한 상부 보조 링크(60)와 마주보는 위치에 설치되는 것이 좋으나, 위치 및 개수는 이에 한정되지 않고 하부 보강재(55)의 길이에 따라 변경 가능하다.

또한, 양단이 제1 링크 유닛(110) 및 제3 링크 유닛(130)을 구성하는 각 제진 링크(10, 20, 30, 40)의 타단에 각각 힌지 결합되는 좌측 보강재(51)와, 양단이 제2 링크 유닛(120) 및 제4 링크 유닛(130)을 구성하는 각 제진 링크(10, 20, 30, 40)의 타단에 각각 힌지 결합되는 우측 보강재(52)가 더 설치되는 것이 좋다.

좌측 보강재(51) 및 우측 보강재(52)는 수직판(V)과 수평하게 설치됨으로써 건축물을 보강하는 역할을 한다.

이와 같이, 제2 실시예에서는 4곳의 코너부에 모두 링크 유닛(110, 120, 130, 140)이 설치되고 이를 보강하기 위한 보강재(50, 51, 52, 55)가 서로 힌지 연결되어 사각형 모양을 이루어 상부 보조 링크(60) 및 하부 보조 링크(65)에 의해 지지됨으로써, 건축물에 입력되는 외력이 최대한 흡수될 수 있다.

한편, 제진용 헌치는 도 6에 도시된 제3 실시예와 같이 구성될 수도 있다.

제3 실시예의 제진용 헌치에서는 양단이 수직판(V) 및 좌측 보강재(51)에 각각 힌지 결합되는 좌측 보조 링크(61)와, 양단이 수직판(V) 및 우측 보강재(52)에 각각 힌지 결합되는 우측 보조 링크(62)를 더 설치한 점이 제2 실시예와 차이가 있다. 이와 같이, 제3 실시예에서는 좌측 보강재(51) 및 우측 보강재(52)가 각각 좌측 보조 링크(61) 및 우측 보조 링크(62)에 의해 지지되고, 이 보조 링크들(61, 62)에 의해 건축물에 입력되는 힘이 분산될 수 있기 때문에 건축물의 변형이 최대한 방지될 수 있다.

이 때, 좌측 보조 링크(61) 및 우측 보조 링크(62)는 상부 수평판(H1) 및 하부 수평판(H2)과 평행하게 배치된다.

또한, 제진용 헌치는 도 7에 도시된 제4 실시예와 같이 구성될 수도 있다.

제4 실시예의 제진용 헌치의 경우에는 제2 실시예의 구성에 내측 보강재(53)가 더 설치됨으로써 사각형 모양을 이루는 상부, 하부, 좌측, 우측 보강재(50, 55, 51, 52)를 더 보강할 수 있는 점에서 이점이 있다.

내측 보강재(53)는 꼭지점이 상부 보조 링크(60), 하부 보조 링크(65), 좌측 보강재(51), 우측 보강재(52)에 각각 힌지 결합되어 마름모 모양을 이룬다.

이 때, 도 8에 도시된 제5 실시예와 같이, 일단이 수직판(V)에 힌지 결합되고 타단이 내측 보강재(53)와 좌측 보강재(51)가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 좌측 보조 링크(61)와, 일단이 수직판(V)에 힌지 결합되고 타단이 내측 보강재(53)와 우측 보강재(52)가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 우측 보조 링크(62)를 더 설치할 수도 있음은 물론이다.

상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제진용 헌치에 따르면, 복수의 링크 유닛과 이를 보강하는 보강재 및 보조 링크의 상호 작용에 의해 건축물에 입력되는 에너지(지진력 등)를 능동적으로 흡수(압축 또는 인장됨으로써)하여 건축물의 변형을 최대한 방지할 수 있다.

또한, 외관을 크게 손상시키지 않고 경제성 및 시공성이 우수한 이점이 있다.

전술한 제2 실시예에서, 보강재가 상부, 하부, 좌측, 우측 보강재로 구성되어 사각형 모양을 이루고 있으나, 건축물에 따라 좌측 보강재와 우측 보강재를 생략할 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예는 본 발명의 청구범위에 속한 것이다.

10, 20, 30, 40 : 제진 링크 50 : 상부 보강재
51 : 좌측 보강재 52 : 우측 보강재
53 : 내측 보강재 55 : 하부 보강재
60 : 상부 보조 링크 61 : 좌측 보조 링크
62 : 우측 보조 링크 65 : 하부 보조 링크
110, 120, 130, 140 : 링크 유닛

Claims

건축물의 코너부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치로서,
보에 고정되는 상부 수평판과;
상기 상부 수평판의 양단에 수직하게 설치되어 양측 기둥에 각각 고정되는 수직판과;
상부 코너부의 양측에 각각 설치되고, 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되는 제1 제진 링크와, 일단이 상기 상부 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되는 제2 제진 링크로 구성되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 링크 유닛 및 제2 링크 유닛과;
양단이 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 보와 수평하게 설치된 상부 보강재와;
일단이 상기 상부 수평판에 힌지 결합되고 타단이 상기 상부 보강재에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 상부 보조 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 1에 있어서,
바닥판에 고정되는 하부 수평판과;
상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛과 동일한 구성으로 이루어져 상기 하부 수평판 및 상기 수직판에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 링크 유닛 및 제4 링크 유닛과;
양단이 상기 제3 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 보와 수평하게 설치된 하부 보강재와;
일단이 상기 하부 수평판에 힌지 결합되고 타단이 상기 하부 보강재에 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 하부 보조 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 2에 있어서,
양단이 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제3 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 기둥과 수평하게 설치된 좌측 보강재와;
양단이 상기 제2 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛을 구성하는 상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크의 타단에 각각 힌지 결합되며, 상기 기둥과 수평하게 설치된 우측 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 3에 있어서,
꼭지점이 상기 상부 보조 링크, 상기 하부 보조 링크, 상기 좌측 보강재, 상기 우측 보강재에 각각 힌지 결합되어 마름모 모양을 이루는 내측 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 4에 있어서,
일단이 상기 수직판에 힌지 결합되고 타단이 상기 내측 보강재와 상기 좌측 보강재가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 좌측 보조 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 5에 있어서,
일단이 상기 수직판에 힌지 결합되고 타단이 상기 내측 보강재와 상기 우측 보강재가 결합되는 부분에 힌지 결합되는 우측 보조 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 링크 유닛 및 상기 제2 링크 유닛은
상기 제1 제진 링크 및 상기 제2 제진 링크 사이에서 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 상기 제1, 2 제진 링크의 구성과 동일한 제3 제진 링크과;
상기 제2 제진 링크 및 상기 제3 제진 링크 사이에서 일단이 상기 상부 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2, 3 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 상기 제3 제진 링크의 구성과 동일한 제4 제진 링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 링크 유닛 및 상기 제4 링크 유닛은 각각 상기 제3 제진 링크 및 상기 제4 제진 링크를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 8에 있어서, 상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크 및 상기 상부, 하부, 좌측, 우측 보조 링크는
속이 빈 원통형의 케이싱과;
상기 케이싱의 일단에 일체로 결합되어 힌지부에 연결되는 제1 힌지 연결부재와;
상기 케이싱의 타단에 상기 케이싱에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 힌지 연결부재와;
상기 제2 힌지 연결부재와 일체로 결합되도록 상기 케이싱의 내부에 설치되는 로드와;
상기 케이싱의 내부에서 양단이 지지되어 상기 제2 힌지 연결부재가 압축되거나 인장될 때 모두 압축되는 복수의 판 스프링이 하나의 군을 형성하고, 상기 군이 복수개로 이루어진 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 9에 있어서,
상기 어셈블리는 상기 복수의 판 스프링의 개수 배열을 변화시켜 충격 흡수 정도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 10에 있어서,
하나의 군을 이루는 상기 복수의 판 스프링의 개수가 상기 어셈블리의 양측에서 가운데 방향까지 일정하게 배열된 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
청구항 10에 있어서,
하나의 군을 이루는 상기 복수의 판 스프링의 개수가 상기 어셈블리의 양측에서 가운데 방향으로 점층적으로 증가하도록 배열된 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.