KR101034789B1 - 건축물의 제진용 헌치 및 이에 사용되는 제진 링크 - Google Patents

건축물의 제진용 헌치 및 이에 사용되는 제진 링크 Download PDF

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KR101034789B1
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이완섭
허창섭
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주식회사 원준하이테크
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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Abstract

본 발명은 건축물의 보-기둥 접합부 또는 벽체-바닥판 접합부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치에 관한 것으로서, 보 또는 바닥판에 고정되는 수평판과; 상기 수평판의 일단에 수직하게 설치되어 기둥 또는 벽체에 고정되는 수직판과; 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 제진 링크와; 일단이 상기 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제2 제진 링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 복수의 제진 링크가 건축물에 입력되는 에너지(지진력 등)를 능동적으로 흡수(압축 또는 인장됨으로써)하여 건축물의 변형을 최대한 방지할 수 있다.

Description

건축물의 제진용 헌치 및 이에 사용되는 제진 링크{HAUNCH FOR RESISTING EARTHQUAKE OF STRUCTURE AND LINK FOR RESISTING EARTHQUAKE USED THEREOF}
본 발명은 건축물의 제진용 헌치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외관을 크게 손상시키지 않고 경제성 및 시공성이 우수한 건축물의 제진용 헌치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 제진용 헌치에 사용되는 제진 링크에 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.
또한, 본 발명의 목적은 상기 제진용 헌치에 사용되는 제진 링크를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 건축물의 보-기둥 접합부 또는 벽체-바닥판 접합부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치에 따라, 보 또는 바닥판에 고정되는 수평판과; 상기 수평판의 일단에 수직하게 설치되어 기둥 또는 벽체에 고정되는 수직판과; 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 제진 링크와; 일단이 상기 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 모두 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제2 제진 링크에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1 제진 링크의 상측에 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 제진 링크를 더 포함이 바람직하다.
상기 제2 제진 링크의 전방에 일단이 상기 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2, 3 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제4 제진 링크를 더 포함하는 것이 좋다.
상기 제1, 2, 3, 4 제진 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 지지되어 상기 제2 힌지 연결부재가 압축될 때 함께 압축되는 제1 탄성 부재와; 상기 제1 탄성 부재 및 상기 로드 사이에 마련되어 상기 제2 힌지 연결부재가 인장될 때 상기 로드에 의해 가압되어 압축되는 제2 탄성 부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1, 2 탄성 부재는 상기 케이싱의 내부에 설치된 와셔에 의해 일단이 지지되는 것이 좋다.
상기 제1, 2 탄성 부재는 판 스프링인 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1, 2, 3, 4 제진 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 하나의 탄성 부재로 구성될 수도 있다.
이 때, 상기 탄성 부재는 상기 케이싱의 내부에 설치된 와셔에 의해 양단이 각각 지지되는 것이 좋다.
상기 탄성 부재는 판 스프링인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 힌지 연결부재는 상기 케이싱의 타단에 형성된 관통공에 삽입되는 것이 좋다.
또한, 상기 제2 힌지 연결부재의 둘레에는 상기 케이싱과 접촉될 때 충격을 완화하기 위한 완충 부재가 마련된 것이 좋다.
또한, 상기 수평판 및 상기 수직판의 각 내측면에는 방진 고무 패드가 부착된 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 제진용 헌치에 사용되는 제진 링크로서, 케이싱과; 상기 케이싱의 일단에 결합된 제1 힌지 연결부재와; 상기 케이싱의 타단에 상기 케이싱에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 제2 힌지 연결부재와; 타단이 상기 제2 힌지 연결부재에 고정되어 상기 케이싱을 향해 연장된 로드와; 상기 케이싱에 설치되며 일단이 실질적으로 상기 케이싱 또는 상기 제1 힌지 연결부재에 의해 지지되는 제1 탄성 부재와; 상기 로드에 설치되며 일단이 실질적으로 상기 로드에 의해 지지되는 제2 탄성 부재를 포함하고, 상기 제1 탄성 부재는 상기 제2 힌지 연결부재가 압축될 때 타단이 실질적으로 상기 제2 힌지 연결부재에 의해 지지되며, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 힌지 연결부재가 인장될 때 타단이 실질적으로 상기 케이싱에 의해 지지되는 것에 의해 달성된다.
이 때, 상기 로드는 머리와, 상기 머리보다 직경이 작게 연장되어 상기 제2 힌지 연결부재에 고정되는 몸체로 구성되며, 상기 로드에 외삽되며 상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재의 타단을 동시에 지지하는 와셔를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 케이싱의 타단에는 상기 제2 힌지 연결 부재가 출입 가능하고, 상기 와셔의 출입을 방지하는 관통공이 형성된 것이 좋다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 제진용 헌치에 사용되는 제진 링크로서, 케이싱과; 상기 케이싱의 일단에 결합된 제1 힌지 연결부재와; 상기 케이싱의 타단에 상기 케이싱에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 제2 힌지 연결부재와; 타단이 상기 제2 힌지 연결부재에 고정되어 상기 케이싱을 향해 연장된 로드와; 상기 케이싱에 설치되는 하나의 탄성 부재를 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 제2 힌지 연결부재가 인장될 때 일단이 실질적으로 상기 로드에 의해 지지되고 타단이 실질적으로 상기 케이싱에 의해 지지되며, 상기 제2 힌지 연결부재가 압축될 때 일단이 실질적으로 상기 케이싱 또는 상기 제1 힌지 연결부재에 의해 지지되고 타단이 실질적으로 상기 제2 힌지 연결부재에 의해 지지될 수도 있다.
상기 로드는 머리와, 상기 머리보다 직경이 작게 연장되어 상기 제2 힌지 연결부재에 고정되는 몸체로 구성되며, 상기 몸체의 양쪽 끝단에 외삽되어 상기 탄성 부재의 양단을 지지하는 와셔들을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 케이싱의 타단에는 상기 제2 힌지 연결 부재가 출입 가능하고, 상기 와셔의 출입을 방지하는 관통공이 형성된 것이 좋다.
상기 케이싱의 일단 또는 상기 제1 힌지 연결부재에는 상기 로드가 출입 가능하고 와셔의 출입을 방지하는 이동 공간이 형성된 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 제진 링크가 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)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진용 헌치에 사용되는 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.
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, 건축물의 보(B)-기둥(P) 접합부 또는 벽체-바닥판 접합부에 설치되어, 지진 등의 외력이 작용할 때 압축 또는 인장되어 지진력에 저항함으로써 건축물의 변형을 최대한 방지하는 역할을 한다.
먼저, 도 1의 우측에 도시된 도면은 제진용 헌치의 설치 상태를 나타낸 것이고, 좌측에 도시된 도면은 제진용 헌치의 설치 과정 중의 상태를 나타낸 것임을 참고하길 바란다.
제진용 헌치는 수평판(10)과, 수평판(10)의 일단에 수직하게 설치되는 수직판(15)과, 일단이 수직판(15) 및 수평판(10)에 각각 힌지 결합되고 타단이 서로 힌지 결합되어 외력이 작용할 때 압축 또는 인장되는 제1 제진 링크(30) 및 제2 제진 링크(40)를 포함하여 이루어진다.
수평판(10)은 소정의 두께를 가지는 강판으로 구성되어 보(B)의 저면에 볼트 등의 체결 부재로 고정되고, 그 일단(수직판(15) 측에 위치한 단부)은 하향으로 수직하게 절곡되어 제1 접촉판(11)을 형성한다. 이 때, 수평판(10)의 내측면(보(B)와 수평판(10)이 접촉하는 면)에는 방진 고무 패드(90)가 부착되는 것이 좋은데, 이 방진 고무 패드(90)는 수평판(10)이 보(B)에 밀착되도록 하고 서로 재질이 다른 부재 사이에서 완충 역할을 하며, 지진을 흡수하는 기능을 하여 내진 성능을 보다 좋게 한다.
수직판(15)은 소정의 두께를 가지는 강판으로 구성되어 기둥(P)에 볼트 등의 체결 부재로 고정되고, 그 일단(수평판(10) 측에 위치한 단부)은 외측으로 경사지게 절곡된 후 윗방향으로 수직하게 연장되어 제1 접촉판(11)과 접하는 제2 접촉판(12)을 형성한다. 이 때, 수직판(15)의 내측면(기둥(P)과 수직판(15)이 접촉하는 면)에는 방진 고무 패드(90)가 부착되는 것이 좋은데, 이 방진 고무 패드(90)는 수직판(15)이 기둥(P)에 밀착되도록 하고 서로 재질이 다른 부재 사이에서 완충 역할을 하며, 지진을 흡수하는 기능을 하여 내진 성능을 보다 좋게 한다.
제1 제진 링크(30)는 수직판(15)에 대해 소정 각도로 위를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 수직판(15)에 대해 힌지부(20)를 매개로 힌지 결합되며, 타단이 제2 제진 링크(40)와 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(20)는 수직판(15)과 제1 제진 링크(30)의 일단을 연결하여 제1 제진 링크(30)가 회전 가능하게 하는 공지의 수단으로서 자세한 설명은 생략하기로 하겠다.
여기서, 제1 제진 링크(30)의 상측에는 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 제진 링크(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제3 제진 링크(50)는 수직판(15)에 대해 소정 각도로 아래를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 수직판(15)에 대해 힌지부(20)를 매개로 힌지 결합되고 타단이 제1, 2 제진 링크(30, 40)의 각 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(20)는 상기 제1 제진 링크(30)와 수직판(15)을 연결하는 힌지부(20)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 수직판(15)에 대해 제3 제진 링크(50)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.
한편, 제2 제진 링크(40)는 수평판(10)에 대해 소정 각도로 아래를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 수평판(10)에 대해 힌지부(20)를 매개로 힌지 결합되며 타단이 제1, 3 제진 링크(30, 50)와 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(20)는 상기 제1 제진 링크(30)와 수직판(15)을 연결하는 힌지부(20)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 수평판(10)에 대해 제2 제진 링크(40)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.
여기서, 제2 제진 링크(40)의 전방에는 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제4 제진 링크(60)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제4 제진 링크(60)는 수평판(10)에 대해 소정 각도로 아래를 향해 경사지게 배치되며, 일단이 수평판(10)에 대해 힌지부(20)를 매개로 힌지 결합되고 타단이 제1, 2, 3 제진 링크(30, 40, 50)의 각 타단과 힌지 결합된다. 여기서, 힌지부(20)는 상기 제1 제진 링크(30)와 수직판(15)을 연결하는 힌지부(20)와 동일한 구성으로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 수평판(10)에 대해 제4 제진 링크(60)가 회전 가능한 구조라면 어느 것이라도 좋다.
이와 같이, 제1, 2, 3, 4 제진 링크(30, 40, 50, 60)는 모두 동일한 구성을 가져 외력이 작용할 때 서로 압축 또는 인장됨으로써 지진력에 대해 저항하는 기능을 한다. 이 때, 제1 제진 링크(30)와 제2 제진 링크(40)의 길이가 서로 같고, 제3 제진 링크(50)와 제4 제진 링크(60)의 길이가 서로 같다.
제1, 2, 3, 4 제진 링크(30, 40, 50, 60)는 서로 동일한 구성을 가지므로, 제1 제진 링크(30)를 대표로 하여 그 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 하겠다.
제1 제진 링크(30)는 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, 로드(78)를 중심으로 둘레에 차례로 배치되는 제2 탄성 부재(82) 및 제1 탄성 부재(81)로 구성된다.
케이싱(75)은 로드(78)와 제1, 2 탄성 부재(81, 82) 및 와셔(80)를 수용하도록 속이 빈 원통형의 관체이며, 일단의 내주면에는 제1 힌지 연결부재(71)와의 나사 결합을 위한 나사산(75a)이 가공되어 있고, 타단에는 제2 힌지 연결 부재(74)가 출입 가능하고 후술할 와셔(80)의 출입을 방지하는 관통공(75b)이 형성되어 있다.
제1 힌지 연결부재(71)는 케이싱(75)의 일단에 나사 결합되어 힌지부(20)에 연결되는 부재로서, 힌지부(20)에 연결되기 위한 연결 몸체(72)와, 연결 몸체(72)와 일체 형성되어 케이싱(75)에 형성된 나사산(75a)과 나사 결합되기 위한 나사 체결부(73)로 구성된다.
이 때, 나사 체결부(73)에는 제2 힌지 연결부재(74)와 함께 로드(78)가 슬라이드 이동될 때 이동 가능하도록 이동 공간(71a)이 형성되어야 함은 물론이다.
제2 힌지 연결부재(74)는 케이싱(75)의 타단에 삽입되는 구조로 이루어지며, 제2, 3, 4 제진 링크(40, 50, 60)와 힌지 결합을 위한 연결 몸체(76)와, 연결 몸체(76)와 일체 형성되어 케이싱(75)의 타단에 삽입되는 삽입 체결부(77)로 구성된다.
이 때, 삽입 체결부(77)의 중앙에는 로드(78)와 나사 결합되기 위한 나사홈(미도시)이 형성되고, 로드(78)가 삽입 체결부(77)에 나사 결합됨으로써 외력이 작용했을 때 로드(78)와 제2 힌지 연결부재(74)가 일체로 이동할 수 있게 되는 것이다. 즉, 외력이 작용할 경우 삽입 체결부(77)가 케이싱(75)의 내부로 인입되는 길이 만큼 로드(78)가 케이싱(75)의 내부를 향해 슬라이드 이동하거나(도 2의 (b) 참조), 삽입 체결부(77)가 케이싱(75)의 외부로 인출되는 길이만큼 로드(78)가 케이싱(75)의 외부를 향해 슬라이드 이동될 수 있는 것이다(도 2의 (c) 참조). 이 때 제2 힌지 연결부재(74)의 최대 압축 길이는 X1 만큼이고, 최대 인장 길이는 X2 이다. 이러한 삽입 체결부(77)는 케이싱(75)의 타단에 형성된 관통공(75b)을 통해 출입하며, 두 직경이 서로 대응하므로 직경 방향으로의 유동을 최소화하면서 길이 방향으로 슬라이드 가능하다.
여기서, 제2 힌지 연결부재(74)의 둘레(보다 자세하게는, 연결 몸체(76)와 삽입 체결부(77)의 연결 부위)에는 충격을 완화하기 위한 완충 부재(85)가 마련되는 것이 좋다.
즉, 외력이 작용하여 도 2의 (b)와 같이 제2 힌지 연결부재(74)가 케이싱(75)의 내부를 향해 압축될 때 제2 힌지 연결부재(74)가 케이싱(75)의 타단에 접촉하게 되는데, 이 때 완충 부재(85)가 제2 힌지 연결부재(74)와 케이싱(75)의 접촉되는 것을 방지하여 충격을 완화함으로써 제1 제진 링크(30)의 손상을 최대한 방지하기 위함이다. 여기서, 완충 부재(85)는 고무 재질로 제작되나, 이에 한정되지 않고 충격을 완화할 수 있는 재질이면 족하다.
한편, 이와 같이 완충 부재(85)가 케이싱(75)이 직접 접촉한 후에는 더 이상 길이 방향으로의 변형이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 이는 지진력이 커서 진동이 제2 힌지 연결부재(74)의 탄성 허용 범위를 넘어서는 경우 더 이상의 변형을 물리적으로 방지하게 된다.
로드(78)는 머리(78a)와, 머리(78a)보다 직경이 작은 몸체(78b)로 구성된 것으로 케이싱(75)의 내부에 제2 힌지 연결부재(74)와 일체로 설치된다.
머리(78a)는 나사 체결부(73)의 이동 공간(71a)에 위치하고 몸체(78b)는 케이싱(75)의 길이 방향을 따라 길게 배치된다.
몸체(78b)의 단부에는 나사산(78c)이 형성되어 있어 제2 힌지 연결부재(74)의 삽입 체결부(77)에 형성된 나사홈에 나사 결합된다.
제1 탄성 부재(81) 및 제2 탄성 부재(82)는 케이싱(75)의 내부에 설치되고 그 내부를 로드(78)의 몸체(78b)가 관통한다.
제1 탄성 부재(81)는 외력이 작용하여 제2 힌지 연결부재(74)가 압축될 때 압축되도록 설치되며, 일단이 제1 힌지 연결부재(71)의 나사 체결부(73)에 의해 지지되고 타단이 와셔(80)에 의해 지지된다. 따라서, 제2 힌지 연결부재(74)가 도 2의 (a) 상태에서 (b)와 같이 압축되는 경우 로드(78)가 제2 힌지 연결부재(74)와 함께 같은 방향으로 슬라이드 이동하는데, 이 때 와셔(80)가 제1 탄성 부재(81)를 가압함으로써 압축되고, 외력이 제거되면 제1 탄성 부재(81)가 도 2의 (a)와 같이 복원될 수 있다.
제2 탄성 부재(82)는 외력이 작용하여 제2 힌지 연결부재(74)가 인장될 때 압축되도록 설치되며, 일단이 로드(78)의 머리(78a)에 의해 지지되고 타단이 케이싱(75)의 내부에 설치된 와셔(80)에 의해 지지된다. 따라서, 제2 힌지 연결부재(74)가 도 2의 (a) 상태에서 (c)와 같이 인장되는 경우 로드(78)가 제2 힌지 연결부재(74)와 함께 같은 방향으로 슬라이드 이동하는데, 이 때 관통공(75b)보다 직경이 큰 와셔(80)는 이동이 저지되는 반면 로드(78)는 슬라이드 이동하여 머리(78a)가 제1 탄성 부재(81)를 가압함으로써 압축되고, 외력이 제거되면 제2 탄성 부재(82)가 도 2의 (a)와 같이 복원될 수 있다.
여기서, 제1 탄성 부재(81)는 케이싱(75)의 길이 방향을 따라 서로 연결되어 소정의 탄성을 가지는 판 스프링이며, 제2 탄성 부재(82) 역시 판 스프링인 것이 보다 바람직하다. 즉, 판 스프링(81, 82)은 서로 맞닿아 연결되는 구조로 이루어져 있기 때문에 코일 스프링에 비해 보다 큰 탄성력을 가지고 있어 지진력에 대하여 저항하는 힘이 크므로 보다 효과적이다.
이와 같이 구성된 제1 제진 링크(30)는 수직판(15)에 결합된 힌지부(20)를 중심으로 회전하고, 제2 힌지 연결부재(74)가 압축 또는 인장됨으로써 지진에 의해 발생하는 수평력에 저항하게 된다. 또한, 제1 제진 링크(30)와 마찬가지로 제2, 3, 4 제진 링크(40, 50, 60) 역시 상기와 같은 원리에 따라 지진력에 저항하게 되는 것이다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 제진용 헌치를 보(B)-기둥(P) 접합부에 설치하는 과정에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 보(B) 및 기둥(P)의 적정 위치에 볼트를 치수에 맞게 미리 고정시켜 놓는다.
그 후, 보(B)의 저면에 방진 고무 패드(90)와 힌지부(20)를 구성하는 브래킷(미도시)이 조립된 수평판(10)을 위치시켜 볼트를 통과시킨 후 너트를 끼워 조립한다. 또한, 기둥(P)에 방진 고무 패드(90)와 힌지부(20)를 구성하는 브래킷이 조립된 수직판(15)을 위치시킨 후 볼트를 통과시킨 후 너트를 끼워 조립한다. 이 때, 제1 접촉판(11)이 제2 접촉판(12)과 방진 고무 패드(90)에 접촉되도록 그 사이에 끼워 넣는다.
다음, 수평판(10)에 설치된 각 브래킷에 제2 제진 링크(40) 및 제4 제진 링크(60)의 각 제1 힌지 연결부재(71)를 힌지 결합하고, 수직판(15)에 설치된 각 브래킷에 제1 제진 링크(30) 및 제3 제진 링크(50)의 각 제1 힌지 연결부재(71)를 힌지 결합한 후, 각 제진 링크(30, 40, 50, 60)의 각 제2 힌지 연결부재(74)를 서로 힌지 결합시켜 설치를 완성한다.
한편, 제1, 2, 3, 4 제진 링크는 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다.
이하, 제2 실시예에서의 제1, 2, 3, 4 제진 링크는 서로 동일한 구성을 가지므로, 제1 제진 링크(230)를 대표로 하여 그 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 하겠다.
즉, 제1 실시예에서의 각 제진 링크(30, 40, 50, 60)는 두 개의 탄성 부재(81, 82)를 이용하여 압축 및 인장이 모두 가능하도록 구성된 반면, 제2 실시예에서의 제진 링크(230)는 한 개의 탄성 부재(281)를 이용하여 압축 및 인장이 모두 가능한 점에서 차이가 있다.
이를 위해, 제2 실시예에서의 제진 링크(230)는 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 함께 압축되는 하나의 탄성 부재(281)로 구성된다.
케이싱(75)의 내부에는 탄성 부재(281)의 일단 및 타단을 각각 지지하는 와셔(287, 283)가 설치되어 있고, 탄성 부재(281)는 두 개의 와셔(287, 283) 사이에 로드(78)의 몸체(78b)에 외삽된 채로 두 와셔(287, 283)에 의해 지지된다.
즉, 일측의 와셔(287)는 제1 힌지 연결부재(71)의 나사 체결부(73)에 의해 출입이 방지되어 탄성 부재(281)의 일단을 지지하고, 타측의 와셔(283)는 제2 힌지 연결부재(74)에 형성된 관통공(75b)에 비해 크게 마련되어 출입이 방지됨으로써 탄성 부재(281)의 타단을 지지하게 되는 것이다.
로드(78)는, 제1 실시예에서와 마찬가지로, 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(287)는 몸체(78b)의 일단에 외삽되고, 타측의 와셔(283)는 몸체(78b)의 타단에 외삽됨으로써, 실질적으로 탄성 부재(281)의 양단이 지지된다.
여기서, 탄성 부재(281)는 케이싱(75)의 길이 방향을 따라 서로 연결되어 소정의 탄성을 가지는 판 스프링인 것이 보다 바람직하다. 즉, 판 스프링(281)은 서로 맞닿아 연결되는 구조로 이루어져 있기 때문에 코일 스프링에 비해 보다 큰 탄성력을 가지고 있어 지진력에 대하여 저항하는 힘이 크므로 보다 효과적이다.
이러한 구성에 의하여, 제2 실시예에서의 제진 링크(230)가 압축 및 인장되는 원리는 다음과 같다.
외력이 작용하지 않는 경우 제진 링크(230)의 초기 상태는 도 3의 (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(287)에 의해 지지되고 있는 탄성 부재(281)를 압축한다(도 3의 (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(287)를 가압하여 타단이 다른 하나의 와셔(283)에 의해 지지되고 있는 탄성 부재(281)를 압축한다(도 3의 (c) 참조). 여기서, 제2 힌지 연결부재(74)의 최대 인장 길이는 X2 이다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 제진용 헌치에 따르면, 복수의 제진 링크가 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.
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 : 수평판 15 : 수직판
30 : 제1 제진 링크 40 : 제2 제진 링크
50 : 제3 제진 링크 60 : 제4 제진 링크
71 : 제1 힌지 연결부재 74 : 제2 힌지 연결부재
75 : 케이싱 78 : 로드
80 : 와셔 81 : 제1 탄성 부재
82 : 제2 탄성 부재 85 : 완충 부재
90 : 방진 고무 패드

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 건축물의 보-기둥 접합부 또는 벽체-바닥판 접합부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치로서,
    내측면에 방진 고무 패드가 부착된 상태로 보 또는 바닥판에 고정되는 수평판과;
    상기 수평판의 일단에 수직하게 설치되며, 내측면에 방진 고무 패드가 부착된 상태로 기둥 또는 벽체에 고정되는 수직판과;
    일단이 상기 수직판에 대해 소정 각도 위를 향해 경사지도록 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 제진 링크와;
    일단이 상기 수평판에 대해 소정 각도 아래를 향해 경사지도록 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제2 제진 링크와;
    상기 제1 제진 링크의 상측에 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 제진 링크와;
    상기 제2 제진 링크의 전방에 일단이 상기 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2, 3 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제4 제진 링크를 포함하여, 건축물에 에너지가 입력된 경우 상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크에 의해 하중이 분산되며,
    여기서, 상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크는 속이 빈 원통형의 케이싱과; 상기 케이싱의 일단에 일체로 결합되어 힌지부에 연결되는 제1 힌지 연결부재와; 상기 케이싱의 타단에 형성된 관통공에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 제2 힌지 연결부재와; 상기 제2 힌지 연결부재와 일체로 결합되도록 상기 케이싱의 내부에 설치되는 로드와; 일단이 상기 제1 힌지 연결부재에 지지되고 타단이 상기 케이싱의 내부에 설치된 와셔에 의해 지지되어, 상기 제2 힌지 연결부재가 압축될 때 함께 압축되는 판 스프링인 제1 탄성 부재와; 상기 제1 탄성 부재의 중앙을 관통하여 상기 로드에 외삽되며, 일단이 상기 로드의 일단에 지지되고 타단이 상기 와셔에 의해 지지되어 상기 제2 힌지 연결부재가 인장될 때 상기 로드에 의해 가압되어 압축되는 판 스프링인 제2 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 건축물의 보-기둥 접합부 또는 벽체-바닥판 접합부에 설치되는 건축물의 제진용 헌치로서,
    내측면에 방진 고무 패드가 부착된 상태로 보 또는 바닥판에 고정되는 수평판과;
    상기 수평판의 일단에 수직하게 설치되며, 내측면에 방진 고무 패드가 부착된 상태로 기둥 또는 벽체에 고정되는 수직판과;
    일단이 상기 수직판에 대해 소정 각도 위를 향해 경사지도록 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제1 제진 링크와;
    일단이 상기 수평판에 대해 소정 각도 아래를 향해 경사지도록 힌지 결합되고 타단이 상기 제1 제진 링크의 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제2 제진 링크와;
    상기 제1 제진 링크의 상측에 일단이 상기 수직판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제3 제진 링크와;
    상기 제2 제진 링크의 전방에 일단이 상기 수평판에 대해 힌지 결합되고 타단이 상기 제1, 2, 3 제진 링크의 각 타단과 힌지 결합되며, 외력이 작용할 때 압축 또는 인장 가능하게 마련되어 진동을 흡수하는 제4 제진 링크를 포함하여, 건축물에 에너지가 입력된 경우 상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크에 의해 하중이 분산되며,
    여기서, 상기 제1, 2, 3, 4 제진 링크는 속이 빈 원통형의 케이싱과; 상기 케이싱의 일단에 일체로 결합되어 힌지부에 연결되는 제1 힌지 연결부재와; 상기 케이싱의 타단에 형성된 관통공에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 제2 힌지 연결부재와; 상기 제2 힌지 연결부재와 일체로 결합되도록 상기 케이싱의 내부에 설치되는 로드와; 상기 케이싱의 내부에 설치된 와셔에 의해 양단이 각각 지지되어 상기 제2 힌지 연결부재가 압축되거나 인장될 때 모두 압축되는 판 스프링인 하나의 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 3 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 힌지 연결부재의 둘레에는 상기 케이싱과 접촉될 때 충격을 완화하기 위한 완충 부재가 마련된 것을 특징으로 하는 건축물의 제진용 헌치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제진용 헌치에 사용되는 제진 링크로서,
    케이싱과;
    상기 케이싱의 일단에 결합되며, 이동 공간이 형성된 제1 힌지 연결부재와;
    상기 케이싱의 타단에 형성된 관통공에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 제2 힌지 연결부재와;
    머리와, 상기 머리보다 직경이 작게 연장되어 상기 제2 힌지 연결부재에 고정되는 몸체로 구성되며, 상기 이동 공간을 통해 출입 가능한 로드와;
    판 스프링으로 구성되며, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 하나의 탄성 부재와;
    상기 몸체의 양쪽 끝단에 외삽되어 상기 탄성 부재의 양단을 각각 지지하는 한 쌍의 와셔를 포함하며,
    상기 케이싱의 일단 측에 위치한 상기 와셔는 상기 이동 공간에 의해 출입이 방지되고, 상기 케이싱의 타단 측에 위치한 상기 와셔는 상기 관통공에 의해 출입이 방지되어,
    상기 제2 힌지 연결부재가 인장 또는 압축될 때 하나의 상기 탄성 부재의 양단이 한 쌍의 상기 와셔에 의해 각각 지지된 채로 압축되는 것을 특징으로 하는 제진 링크.
  18. 삭제
  19. 삭제
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