KR101035076B1 - Semi-active Outrigger Damper Device - Google Patents

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KR101035076B1
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displacement
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electronic control
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KR1020100104598A
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김대영
김지영
김도현
박재근
김주연
정진욱
조자옥
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(주)대우건설
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Abstract

본 발명은 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치에 관한 것으로서, 특히 아웃리거의 단면 양측과 외주기둥 사이에 각각 설치되는 한 쌍의 유압 실린더와, 상기 각각의 유압 실린더를 상호 연결하는 공급관과, 상기 공급관의 중앙부를 중심으로 상호 분기된 분기 배관을 통해 상기 공급관으로 유압을 공급하는 유압 펌프를 구비하는 아웃리거 댐퍼 장치에 있어서, 상기 공급관 내의 상하단에 각각 설치되어 각각의 유압 실린더의 압력을 측정하는 압력 센서와; 상기 외주 기둥 또는 아웃리거에 설치되어 변위를 측정하는 변위 센서와; 외부의 제어에 따라 온/오프되고, 상기 공급관의 중앙부에 설치되는 전자 제어 밸브; 및 상기 압력 센서 및 변위 센서로부터 측정된 압력값 및 변위값을 바탕으로 상기 전자 제어 밸브를 온/오프시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 아웃리거 댐퍼의 부등 축소 발생을 측정하고, 부등 축소 발생 시 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 개방시키고, 부등축소가 발생하지 않으면 전자 제어 밸브를 폐쇄시킴으로써 부등축소에 의한 부가응력 전달을 방지할 수 있고, 또한, 외부 동적하중 작용 시, 컨트롤러는 전자 제어 밸브의 최적 개폐 시점을 결정하여 아웃리거 댐퍼에 축적된 위치에너지의 소산작용을 반복시킴으로써 아웃리거 댐퍼의 횡변위 제어성능을 향상시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semi-active outrigger damper device, and in particular, a pair of hydraulic cylinders respectively provided between both sides of the outrigger and an outer cylinder column, a supply pipe interconnecting the respective hydraulic cylinders, and a central portion of the supply pipe. An outrigger damper device having a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the supply pipe through branch pipes branched to each other, comprising: a pressure sensor installed at upper and lower ends of the supply pipe and measuring pressure of each hydraulic cylinder; A displacement sensor installed at the outer column or outrigger to measure displacement; An electronic control valve which is turned on / off according to external control and is installed at the center of the supply pipe; And a controller for turning on / off the electronic control valve based on the pressure value and the displacement value measured from the pressure sensor and the displacement sensor.
According to the present invention as described above to measure the occurrence of inequality reduction of the outrigger damper, when the inequality reduction occurs, the electronic control valve of the outrigger damper is opened, and if the inequality reduction does not occur by closing the electronic control valve to transfer the additional stress by inequality reduction In addition, when the external dynamic load is applied, the controller determines the optimum opening and closing time of the electronic control valve to improve the lateral displacement control performance of the outrigger damper by repeating the dissipation of the potential energy accumulated in the outrigger damper. .

Description

준능동형 아웃리거 댐퍼 장치{SEMI-ACTIVE TYPE OUTRIGGER DAMPING APPARATUS}Semi-active Outrigger Damper Device {SEMI-ACTIVE TYPE OUTRIGGER DAMPING APPARATUS}

본 발명은 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 컨트롤러를 이용하여 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 능동적으로 개폐시킴으로써 외부하중에 의한 에너지 소산효과를 극대화시킴과 동시에 코어와 외주기둥간 부등축소 발생시에는 전자 제어 밸브를 오픈시켜 부등축소에 의한 부가응력 전달을 방지하도록 하는 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semi-active outrigger damper device, and in particular, by actively opening and closing the electronic control valve of the outrigger damper using a controller to maximize the energy dissipation effect of the external load and at the same time when the inequality reduction between the core and the outer cycle The present invention relates to a semi-active outrigger damper device for opening the electronic control valve to prevent the transmission of additional stress by inequality reduction.

건축구조물에는 풍하중이나 지진하중에 의하여 발생하는 횡력과 기타 연직 하중을 지지하기 위하여 코어 월(core wall)이 설치된다. 특히 고층 빌딩이나 아파트와 같은 건축구조물의 경우에는, 상기 코어 월 주변으로 외주 기둥을 설치하고 아웃리거를 이용하여 상기 코어 월과 외주 기둥을 서로 연결함으로써 건축구조물에 작용하는 연직 하중뿐만 아니라 풍하중 등으로 인한 횡력을 상기 외주 기둥이 나누어 부담하도록 하여 건축구조물에 과도한 횡변위가 발생하는 것을 방지하고 있다.Building structures are equipped with core walls to support lateral forces and other vertical loads caused by wind or earthquake loads. In particular, in the case of a building structure such as a high-rise building or an apartment, a periphery column is installed around the core wall and an outrigger is used to connect the core wall and the periphery column to each other so that not only the vertical load acting on the building structure but also the wind load is caused. The lateral force is divided by the outer circumference to prevent excessive lateral displacement of the building structure.

도 1에는 아웃리거(1)를 구비한 건축구조물에 횡력이 작용할 때의 변형 형상을 보여주는 개략도가 도시되어 있는데, 도 1의 (a)는 코어 월(10)과 외주기둥(20)이 아웃리거(1)에 의하여 연결되어 있는 형상을 보여주는 것이고, 도 1의 (b)는 횡력이 작용하여 횡변위가 발생한 상태를 보여주는 것이다. 도면에 도시된 것처럼 코어 월(10)에 아웃리거(1)가 설치되고 아웃리거(1)의 외측 단부(2)가 외주기둥(20)과 접합된 상태에서, 횡력에 의하여 횡변위가 발생하게 되면 도 1의 (b)에서 좌측의 외주기둥(20)에는 인장력이 작용하게 되고, 우측에는 압축력이 작용하게 되어 코어 월(10)이 부담해야할 하중을 외주기둥(20)이 나누어서 부담하게 되며, 그에 따라 구조물에 과도한 횡변위가 발생하는 것이 방지된다.FIG. 1 is a schematic view showing a deformed shape when a lateral force is applied to a building structure having an outrigger 1, and FIG. 1A shows that the core wall 10 and the outer cylinder 20 have an outrigger 1. Figure 1 shows the shape connected by, Figure 1 (b) shows the state in which the lateral displacement caused by the action of the lateral force. As shown in the figure, when the outrigger 1 is installed in the core wall 10 and the outer end 2 of the outrigger 1 is joined to the outer cylinder 20, lateral displacement occurs due to the lateral force. In (b), the tensile force is applied to the outer cylinder 20 on the left side, and the compressive force is applied to the right side so that the outer cylinder column 20 bears the load that the core wall 10 should bear, and accordingly the structure Excessive lateral displacement is prevented from occurring.

그런데, 코어 월(10)은 주로 콘크리트로 형성되고, 외주기둥(20)은 철골조 또는 콘크리트 또는 그 둘로 구성되는 합성부재로 이루어지므로, 코어 월(10)과 외주기둥(20)은 구조물을 시공하는 과정에서 각각의 재료의 특성으로 인한 축소 현상이 발생하게 되며, 그 축소량은 재료특성 및 분담하는 수직하중의 차이로 인해 서로 상이하다. 따라서 코어 월(10)과 외주기둥(20) 사이에는 부등축소 현상이 일어나게 되고, 이러한 부등축소로 인한 부가응력이 아웃리거(1)를 통하여 외주기둥(20)으로부터 코어 월(10)로 또는 코어 월(10)로부터 외주기둥(20)으로 전달된다.However, since the core wall 10 is mainly formed of concrete, and the outer cylinder 20 is made of a steel frame or concrete or a composite member composed of two, the core wall 10 and the outer cylinder 20 to construct a structure In the process, a shrinkage phenomenon occurs due to the characteristics of each material, and the shrinkage amounts are different from each other due to the difference in the material properties and the shared vertical load. Therefore, an inequality shrinkage phenomenon occurs between the core wall 10 and the outer cylinder 20, and the additional stress caused by the inequality reduction from the outer cylinder 20 to the core wall 10 or the core wall through the outrigger (1) It is transmitted to the outer cylinder 20 from 10.

이러한 시공 중에 발생하는 코어 월(10)과 외주기둥(20) 간의 부등축소에 의한 부가응력이 아웃리거(1)를 통해 서로에게 전달되지 않도록 종래에는 도 2에 도시된 것과 같은 아웃리거(1) 접합구조를 이용하였다. 도 2의 (a)는 부등축소가 일어나기 전의 상태를 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 코어 월에 더 큰 축소량이 발생한 상태를 도시한 것이며, 도 2의 (c)는 상기 (b)의 상태로 인한 부가응력이 전달되지 않도록 조절하는 과정을 도시한 것이다.Conventionally, the outrigger 1 bonding structure as shown in FIG. Was used. (A) of FIG. 2 shows a state before inequality reduction occurs, FIG. 2 (b) shows a state in which a larger reduction amount is generated in the core wall, and FIG. 2 (c) shows (b) above. It shows the process of adjusting so that the added stress due to the state of the transfer.

도 2에 도시된 것처럼, 외주기둥(20)의 측면에는 브래킷(21) 또는 아웃리거 단부를 지지할 수 있는 기구가 설치되어 있고, 그 브래킷(21) 사이에는 아웃리거(1)의 단부(2)가 위치하게 되고, 상기 아웃리거(1)의 단부(2)와 브래킷(21) 사이에는 간격조절을 위한 심 플레이트(Shim-Plate)(22)가 적층되어 구비된다. 콘크리트의 건조수축, 크리프 등의 여러 가지 원인으로 인하여 시공 중에 도 7의 (b)에 도시된 것처럼 외주기둥(20)보다 더 큰 축소량이 코어 월에 발생하게 되면, 아웃리거(1)에 화살표 방향으로 변위가 발생되고, 그에 따라 아웃리거(1)의 단부(2) 아래쪽 심 플레이트(22)가 가압되어 부가응력이 압축력 형태로 외주기둥(20)에 가해지게 됨과 동시에 아웃리거(1)의 단부(2) 위쪽 심 플레이트(22)는 브래킷(21)과 간격이 벌어지게 된다. 이 경우, 종래에는 도 2의 (c)에 도시된 것처럼 잭 장치(23)를 이용하여 아웃리거(1)의 단부(2)를 일시적으로 들어 올려 아웃리거(1)의 단부(2) 아래쪽에서는 코어 월의 축소량에 맞추어 심 플레이트(22)를 제거하고 아웃리거(1)의 단부(2) 위쪽에는 심 플레이트(22)를 추가로 삽입하는 작업을 수행한 후, 다시 잭 장치(23)를 해제함으로써, 외주기둥(20)에 부등 축소로 인한 부가응력(이 경우는 압축력)이 작용하지 않도록 하였다. 반대로 외주기둥(20)에 더 큰 축소가 생기는 경우에는 이와 반대의 작업을 수행하게 된다.As shown in FIG. 2, a mechanism capable of supporting a bracket 21 or an outrigger end is provided on the side of the outer cylinder 20, and an end 2 of the outrigger 1 is disposed between the brackets 21. Positioned, the shim plate (Shim-Plate) 22 for adjusting the gap is provided between the end 2 and the bracket 21 of the outrigger (1). Due to various causes such as dry shrinkage, creep, etc., when the contraction occurs in the core wall larger than the outer column 20 as shown in FIG. 7 (b) during construction, the outrigger 1 is moved in the direction of the arrow. The displacement is generated, and accordingly the shim plate 22 under the end 2 of the outrigger 1 is pressed so that the additional stress is applied to the outer cylinder 20 in the form of a compressive force and at the same time the end 2 of the outrigger 1 The upper shim plate 22 is spaced apart from the bracket 21. In this case, conventionally, the end wall 2 of the outrigger 1 is temporarily lifted up using the jack device 23 as shown in FIG. 2C, and the core wall is disposed below the end 2 of the outrigger 1. By removing the shim plate 22 in accordance with the reduction amount of, and additionally inserting the shim plate 22 above the end 2 of the outrigger 1, by releasing the jack device 23 again, The additional stress (in this case, the compressive force) due to the inequality reduction in the outer cylinder 20 was not applied. On the contrary, when a larger reduction occurs in the outer cylinder 20, the reverse operation is performed.

그런데, 이러한 종래 기술의 경우, 부등축소로 인한 부가응력이 발생하지 않도록 하려면, 작업자가 부등축소량이 얼마인지 일일이 측정해야 하는 계측 공정이 필수적이며, 그 계측된 값에 따라 위와 같은 번거로운 수작업을 통해서 매번 직접 조절하여 보정해야만 하는 불편함이 있다. 또한 심 플레이트(22)의 삽입 또는 제거 작업을 해야 하는데, 심 플레이트(22)의 두께와 부등축소량이 정확하게 일치하지 않을 수 있으므로, 미세한 부등축소량에 의한 부가응력의 전달을 피할 수 없다는 한계가 있다.However, in the prior art, in order to prevent additional stress caused by inequality reduction, a measurement process in which an operator measures the amount of inequality reduction is essential, and each time through such a cumbersome manual operation according to the measured value. There is an inconvenience that must be adjusted by manual adjustment. In addition, the insertion or removal of the shim plate 22 should be performed. Since the thickness and the inequality of the seam plate 22 may not be exactly the same, there is a limitation that the transfer of the additional stress due to the minute inequality is not avoided. .

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 특허등록공보 10-0799980호(명칭 : 부가응력 전달 방지를 위한 자동조절 기능을 가진 댐퍼용 아웃리거와 외주기둥의 접합구조, 접합장치 및 접합공법)가 개발되었다.In order to solve this problem, the applicant has developed Patent Registration Publication No. 10-0799980 (Name: joining structure of the damper outrigger and outer cylinder with a self-adjustment function to prevent additional stress transmission, joining device and joining method) .

도 3에 도시된 바와 같이 상기의 이러한 부가응력 전달 방지를 위한 자동조절 기능을 가진 댐퍼용아웃리거와 외주기둥의 접합구조는 아웃리거(1)와 외주기둥(20)의 접합부 즉, 아웃리거(1)의 단부(2)와, 외주기둥(20)에 일체로 부착된 상, 하 브래킷(21)의 사이에는 변위 수용장치가 구비되어 있는데, 상기 변위 수용장치는 아웃리거 단부(2)의 변위에 따라 수축 또는 신장함으로써 아웃리거 단부(2)와 상기 외주기둥(20)의 상, 하브래킷(21) 사이에 발생하게 되는 변위, 즉, 코어 월(미도시)과 외주기둥(20) 사이의 부등축소량을 자동적으로 흡수하게 된다.As shown in FIG. 3, the junction structure of the damper outrigger and the outer cylinder having the automatic adjustment function for preventing such additional stress transmission is the junction of the outrigger 1 and the outer cylinder 20, that is, of the outrigger 1. A displacement receiving device is provided between the end portion 2 and the upper and lower brackets 21 integrally attached to the outer cylinder column 20, which is contracted or displaced according to the displacement of the outrigger end 2. By stretching, the displacement generated between the outrigger end 2 and the upper bracket 20 and the lower bracket 21, that is, the amount of uneven reduction between the core wall (not shown) and the outer cylinder 20 is automatically adjusted. Will be absorbed.

따라서 아웃리거(1)의 단부(2)와 외주기둥(20) 사이에 발생되는 부등축소로 인한 부가응력이 외주기둥(20)에 가해지는 것이 방지된다.Therefore, the additional stress due to uneven contraction generated between the end 2 of the outrigger 1 and the outer cylinder 20 is prevented from being applied to the outer cylinder 20.

상기 변위 수용장치로는 아웃리거 단부(2)의 변위에 따라 수축 또는 신장하는 구성이면 다양한 장치를 이용할 수 있는데, 도 3에는 상기 변위 수용장치를 유압실린더(30)가 적용되었다.As the displacement receiving device, various devices may be used as long as the displacement receiving device contracts or expands according to the displacement of the outrigger end 2. In FIG. 3, the hydraulic cylinder 30 is applied to the displacement receiving device.

이를 보다 상세하게 설명하면 아웃리거(1)의 단부(2)는 외주기둥(20)에 일체로 부착된 상, 하 브래킷(21)사이에 위치하게 되고, 상기 브래킷(21)과 아웃리거(1)의 단부(2) 사이에는 각각 상, 하로 유체 압력에 의하여 작동되는 실린더(이하, "유압실린더"라고 함)(30)가 설치된다. 상기 한 쌍의 유압실린더(30)는, 일측의 유압실린더(30)가 가압되어 압력이 증가되면, 시간이 경과됨에 따라 그 증가된 압력이 점차로 감소되면서 그 감소된 압력에 대응되는 압력이 타측의 유압실린더(30)에 가해지게 되어 상기 타측의 유압실린더(30)가 신장하는 구조로 이루어져 있다.In more detail, the end 2 of the outrigger 1 is located between the upper and lower brackets 21 integrally attached to the outer cylinder 20, and the brackets 21 and the outriggers 1 Between the ends 2, cylinders 30 (hereinafter referred to as "hydraulic cylinders") which are operated by fluid pressure up and down are respectively provided. When the pair of hydraulic cylinders 30 are pressurized by the hydraulic cylinder 30 of one side and the pressure is increased, the pressure corresponding to the reduced pressure is gradually reduced as the increased pressure is gradually increased over time. Is applied to the hydraulic cylinder 30 is made of a structure in which the hydraulic cylinder 30 of the other side is extended.

유압실린더(30)는 양측의 유압실린더(30) 사이에 오리피스 장치(31)가 구비되어 있어, 위와 같은 작동을 하게 된다. 구체적으로, 상기 상, 하 양측의 유압실린더(30)는 오리피스 장치(31)에 의하여 상호 연결되어 있다. 상기 오리피스 장치(31)는, 일측 유압실린더(30)가 가압되어 압력이 증가되었을 때, 그 유압실린더(30)로부터의 유체가 천천히 타측의 유압실린더(30)로 흐르도록 한다.The hydraulic cylinder 30 is provided with an orifice device 31 between the hydraulic cylinders 30 on both sides, thereby performing the above operation. Specifically, the upper and lower hydraulic cylinders 30 are connected to each other by an orifice device 31. The orifice device 31 causes the fluid from the hydraulic cylinder 30 to slowly flow to the hydraulic cylinder 30 on the other side when the hydraulic cylinder 30 is pressurized and the pressure is increased.

또한 지진 또는 풍하중과 같은 동적하중이 작용할 경우에도, 유체를 천천히 흐르게 하는 상기 오리피스 장치(31)의 작용에 의하여 유압의 급격한 이동이 방지되며, 이에 따라 유압실린더(30)에 작용하는 횡력에 대한 지지력이 외주기둥(20)과 아웃리거(1)의 단부(2)에서 발생하도록 하여, 동적하중에 대한 댐핑 작용을 발휘하게 된다. 도 1에서 부재번호 32는 각각의 유압실린더(30)에 유체를 공급하기 유체 펌프(32)이고, 부재번호 33은 공급관(33)이며, 부재번호 34는 공급 분기관(34)이다. 또한 부재번호 35는 공급 분기관(34)을 개폐하기 위한 개폐 밸브(35)이며, 부재번호 36은 각각의 유압실린더(30)의 입구에 설치되어 유압실린더(30)에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지하도록 개폐되는 과압 조절 밸브(36)이다.In addition, even when a dynamic load such as an earthquake or wind load is applied, the sudden movement of hydraulic pressure is prevented by the action of the orifice device 31 which causes the fluid to flow slowly, and thus the bearing force against the lateral force acting on the hydraulic cylinder 30 is thereby prevented. This occurs in the outer cylinder column 20 and the end 2 of the outrigger 1, thereby exhibiting a damping effect on the dynamic load. In FIG. 1, reference numeral 32 is a fluid pump 32 for supplying a fluid to each hydraulic cylinder 30, reference numeral 33 is a supply pipe 33, and reference numeral 34 is a supply branch pipe 34. In addition, the member number 35 is an on-off valve 35 for opening and closing the supply branch pipe 34, the member number 36 is installed at the inlet of each hydraulic cylinder 30 that the excessive pressure acting on the hydraulic cylinder 30 It is an overpressure control valve 36 that is opened and closed to prevent.

이러한 상태에서, 코어 월이 아래쪽으로 수축하게 되면, 아웃리거(1)의 단부(2)가 하방향으로 변위를 발생시키면서 아래쪽 유압실린더(30)를 가압하게 된다. 유압실린더(30)에 유체가 공급된 상태에서 공급 분기관(34)에 구비된 개폐 밸브(35)가 잠겨 있으므로, 가압된 아래쪽 유압실린더(30)의 유체는 오리피스 장치(31)를 통하여 위쪽 유압실린더(30)로 공급되면서 아래쪽 유압실린더(30)는 아웃리거(1) 단부(2)의 하향 변위에 맞추어 수축하게 되고 그에 따라 코어 월의 축소량을 수용하게 된다. 그와 동시에 오리피스 장치(31)를 통하여 유체가 추가로 공급된 위쪽 유압실린더(30)는 아웃리거(1) 단부(2)의 하향 변위 즉, 코어 월의 축소량에 맞추어 신장되어 아웃리거(1) 단부(2)와 유압실린더(30)는 밀착된 상태를 유지하게 된다.In this state, when the core wall contracts downward, the end 2 of the outrigger 1 presses the lower hydraulic cylinder 30 while generating a displacement in the downward direction. Since the opening / closing valve 35 provided in the supply branch pipe 34 is locked while the fluid is supplied to the hydraulic cylinder 30, the fluid of the pressurized lower hydraulic cylinder 30 is applied to the upper hydraulic pressure through the orifice device 31. While supplied to the cylinder 30, the lower hydraulic cylinder 30 is contracted in accordance with the downward displacement of the end 2 of the outrigger 1 to accommodate the reduction amount of the core wall. At the same time, the upper hydraulic cylinder 30 to which the fluid is additionally supplied through the orifice device 31 is extended in accordance with the downward displacement of the end 2 of the outrigger 1, that is, the amount of shrinkage of the core wall, and the end of the outrigger 1. (2) and the hydraulic cylinder 30 is to keep in close contact.

반대로, 외주기둥(20)이 코어 월 보다 더 많이 축소되는 경우, 즉 아웃리거(1)의 단부(2)가 상방향으로 변위를 발생시키면서 위쪽 유압실린더(30)를 가압하게 되는 경우에는, 상기와 반대로 위쪽 유압실린더(30)로부터 오리피스 장치(31)를 통하여 아래쪽 유압실린더(30)로 유체가 공급되면서 위쪽 유압실린더(30)는 아웃리거(1) 단부(2)의 상향 변위에 맞추어 수축하게 되고 그에 따라 코어 월과 외주기둥의 부등축소량을 수용하게 된다. 그와 동시에 유체가 추가로 공급된 아래쪽 유압실린더(30)는 아웃리거(1) 단부(2)의 상향 변위에 맞추어 신장되어 아웃리거(1) 단부(2)와 유압실린더(30)는 밀착된 상태를 유지하게 된다.On the contrary, when the outer cylinder 20 is reduced more than the core wall, that is, when the end 2 of the outrigger 1 presses the upper hydraulic cylinder 30 while generating a displacement in the upward direction, On the contrary, while the fluid is supplied from the upper hydraulic cylinder 30 to the lower hydraulic cylinder 30 through the orifice device 31, the upper hydraulic cylinder 30 is contracted in accordance with the upward displacement of the end 2 of the outrigger 1, and As a result, the amount of uneven shrinkage of the core wall and the outer cylinder is accommodated. At the same time, the lower hydraulic cylinder 30 to which the fluid is additionally supplied is extended in accordance with the upward displacement of the outrigger 1 end 2 so that the outrigger 1 end 2 and the hydraulic cylinder 30 are in close contact with each other. Will be maintained.

이와 같이 건축구조물 시공과정에서 발생하는 코어 월과 외주기둥(20) 간의 부등축소에 의하여 아웃리거(1)의 단부(2)에 상, 하 변위가 발생하더라도 오리피스 장치(31)에 의하여 서로 연결된 상, 하측의 유압실린더(30)의 자동적인 신장 및 수축에 의하여 아웃리거(1) 단부(2)의 변위가 자동적으로 수용되어 코어 월과 외주기둥(20) 사이의 부등축소량이 보정되므로, 부등축소로 인한 부가응력이 아웃리거(1)를 통하여 외주기둥(20)에 전달되는 것이 예방된다.In this way, even if up and down displacement occurs at the end 2 of the outrigger 1 due to the inequality between the core wall and the outer cylinder 20 generated during the construction process, the orifice device 31 is connected to each other. The displacement of the end 2 of the outrigger 1 is automatically accommodated by the automatic expansion and contraction of the lower hydraulic cylinder 30 so that the amount of inequality between the core wall and the outer cylinder 20 is corrected. The additional stress is prevented from being transmitted to the outer cylinder column 20 through the outrigger 1.

그러나, 이러한 종래의 부가응력 전달 방지를 위한 자동조절 기능을 가진 댐퍼용아웃리거와 외주기둥의 접합구조는 오리피스 장치의 내경이 고정되어 있고, 이를 유통하는 유체량도 동일하기 때문에 유압의 이동량을 조절하지 못하고, 특히 설계가 잘못된 경우 오리피스 장치를 교환해야만 하는 문제점이 있다.However, in the conventional junction structure of the damper outrigger and the outer cylinder having the automatic adjustment function for preventing the transfer of additional stress, the inner diameter of the orifice device is fixed, and the amount of fluid flowing through the same is not adjusted to control the amount of hydraulic movement. There is a problem that the orifice device must be replaced, especially if the design is incorrect.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시공 중 코어와 외주 기둥간 발생하는 유사 정적하중인 부등축소 발생 시, 컨트롤러가 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 온, 즉 개방시켜 코어와 외주 기둥을 분리시킴으로써 부등축소에 의한 부가응력 전달을 방지하며, 부등 축소 미발생시에는 컨트롤러가 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 오프, 즉 폐쇄시킴으로써 코어와 외주 기둥이 일체 거동하고, 바람과 같은 외부 동적하중 작용 시, 컨트롤러는 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 실시간 온/오프시켜 밸브를 오프시 아웃리거 댐퍼에 위치에너지가 축적되도록 하며, 밸브를 온시 아웃리거 댐퍼에 축적된 위치에너지를 댐퍼의 댐핑 작용에 의하여 소산시키도록 함으로써 외부 동적하중에 대한 아웃리거 댐퍼의 횡변위를 효과적으로 제어하도록 하는 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, in the event of a similar static load inequality occurs between the core and the outer pillar during construction, the controller turns on, that is, open the electronic control valve of the outrigger damper to open the core and the outer pillar By separating, it prevents the additional stress transmission by inequality reduction, and when the inequality reduction does not occur, the controller turns off or closes the electronic control valve of the outrigger damper so that the core and the outer column move together, and when the external dynamic load such as wind, The controller turns on / off the electronic control valve of the outrigger damper in real time so that the potential energy accumulates in the outrigger damper when the valve is turned off, and dissipates the potential energy accumulated in the outrigger damper when the valve is on by dissipating the damper by the damper. Effectively control the lateral displacement of the outrigger damper against dynamic loads. The purpose is to provide a semi-active outrigger damper device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

아웃리거의 단면 양측과 외주기둥 사이에 각각 설치되는 한 쌍의 유압 실린더와, 상기 각각의 유압 실린더를 상호 연결하는 공급관과, 상기 공급관의 중앙부를 중심으로 상호 분기된 분기 배관을 통해 상기 공급관으로 유압을 공급하는 유압 펌프를 구비하는 아웃리거 댐퍼 장치에 있어서, 상기 공급관 내의 상하단에 각각 설치되어 각각의 유압 실린더의 압력을 측정하는 압력 센서와; 상기 외주 기둥 또는 아웃리거에 설치되어 변위를 측정하는 변위 센서와; 외부의 제어에 따라 온/오프되고, 상기 공급관의 중앙부에 설치되는 전자 제어 밸브; 및 상기 압력 센서 및 변위 센서로부터 측정된 압력값 및 변위값을 바탕으로 상기 전자 제어 밸브를 온/오프시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.A pair of hydraulic cylinders are respectively provided between the cross-section side of the outrigger and the outer cylinder column, supply pipes interconnecting the hydraulic cylinders, and branch pipes branched from the center of the supply pipes to supply hydraulic pressure to the supply pipes. An outrigger damper device having a hydraulic pump for supplying, comprising: a pressure sensor provided at upper and lower ends of the supply pipe to measure pressure of each hydraulic cylinder; A displacement sensor installed at the outer column or outrigger to measure displacement; An electronic control valve which is turned on / off according to external control and is installed at a central portion of the supply pipe; And a controller for turning on / off the electronic control valve based on the pressure value and the displacement value measured from the pressure sensor and the displacement sensor.

여기에서, 상기 전자 제어 밸브는 솔레노이드 밸브 또는 서보 밸브이다.Here, the electronic control valve is a solenoid valve or a servo valve.

여기에서 또한, 상기 컨트롤러는 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 이상(유사 정적하중, 즉 부등 축소가 발생)이면 상기 전자 제어 밸브를 온시키고, 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 미만(부등 축소가 미발생)이면 상기 전자 제어 밸브를 오프시킨다.Here, the controller turns on the electronic control valve when the pressure value measured from the pressure sensor is equal to or greater than a first reference value (similar static load, i.e., uneven reduction occurs), and the pressure value measured from the pressure sensor is set to zero. If the value is less than 1 reference value (no uneven reduction occurs), the electronic control valve is turned off.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 제 2기준값 이상(외부 동적 하중 발생)이면 상기 압력 센서 및 변위 센서로부터 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 크거나 같으면 상기 전자 제어 밸브를 오프시키고, 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 작으면 상기 전자 제어 밸브를 온시킨다.Herein, if the pressure value measured from the pressure sensor is equal to or greater than a second reference value (external dynamic load generation), the controller multiplies the load value calculated from the pressure value measured from the pressure sensor and the displacement sensor and the displacement value. If it is greater than or equal to zero, the electronic control valve is turned off, and if the value is less than zero, the electronic control valve is turned on by multiplying the load value and the displacement value calculated from the measured pressure value.

여기에서 또, 상기 제 1기준값은 상기 제 2기준값보다 작다.Here, the first reference value is smaller than the second reference value.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치에 따르면, 아웃리거 댐퍼의 부등 축소 발생을 측정하고, 부등 축소 발생 시 아웃리거 댐퍼의 전자 제어 밸브를 개방시키고, 부등축소가 발생하지 않으면 전자 제어 밸브를 폐쇄시킴으로써 부등축소에 의한 부가응력 전달을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the quasi-active outrigger damper device of the present invention configured as described above, measuring the occurrence of the differential reduction of the outrigger damper, open the electronic control valve of the outrigger damper when the differential reduction occurs, and close the electronic control valve if the differential reduction does not occur By doing so, there is an advantage that can prevent the transmission of additional stress by inequality reduction.

또한, 본 발명에 따르면 외부 동적하중 작용 시, 컨트롤러는 전자 제어 밸브의 최적 개폐 시점을 결정하여 아웃리거 댐퍼에 축적된 위치에너지의 소산작용을 반복시킴으로써 아웃리거 댐퍼의 횡변위 제어성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, when the external dynamic load action, the controller determines the optimum opening and closing time of the electronic control valve to repeat the dissipation of the potential energy accumulated in the outrigger damper to improve the lateral displacement control performance of the outrigger damper have.

도 1은 아웃리거를 구비한 건축구조물에 횡력이 작용할 때의 변형 형상을 보여주는 개략도로서, (a)는 코어 월과 외주기둥이 아웃리거에 의하여 연결되어 있는 형상을 보여주는 것이고, (b)는 횡력이 작용하여 횡변위가 발생한 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 아웃리거와 외주기둥의 접합부를 도시한 개략도로서, (a)는 부등축소가 일어나기 전의 상태를 도시한 것이고, (b)는 코어 월에 더 큰 축소량이 발생한 상태를 도시한 것이며, (c)는 상기 (b)의 상태로 인한 부가응력이 전달되지 않도록 조절하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 아웃리거와 외주기둥의 접합구조를 보여주는 그 접합부의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치가 적용된 아웃리거와 외주기둥의 접합구조를 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing the deformation shape when the lateral force is applied to the building structure having an outrigger, (a) shows the shape that is connected by the core wall and the outer pole outrigger, (b) is a lateral force To show the state of lateral displacement.
Figure 2 is a schematic diagram showing the junction of the outrigger and the outer cylinder according to the prior art, (a) shows a state before the inequality shrinkage occurs, (b) shows a state in which a larger reduction amount occurred in the core wall (C) is a view showing a process of adjusting so that the additional stress due to the state of (b) is not transmitted.
Figure 3 is a schematic side view of the junction showing the junction structure of the outrigger and the outer cylinder.
4 is a view showing a junction structure of the outrigger and the outer cylinder to which the semi-active outrigger damper device is applied according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the semi-active outrigger damper device according to the present invention in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 4는 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치가 적용된 아웃리거와 외주기둥의 접합구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a junction structure of the outrigger and the outer cylinder to which the semi-active outrigger damper device is applied according to the present invention.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치(100)는, 압력 센서(110)와, 변위 센서(120)와, 전자 제어 밸브(130)와, 컨트롤러(140)로 구성된다. 도 4에 있어서 도 3과 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, the quasi-active outrigger damper device 100 according to the present invention includes a pressure sensor 110, a displacement sensor 120, an electronic control valve 130, and a controller 140. In FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure as FIG. 3, and the duplication description is abbreviate | omitted.

먼저, 압력 센서(110)는 공급관(33) 내에서 유압 실린더(30)측에 각각 설치되어 각각의 공급관(33) 내부의 압력을 측정한다.
First, the pressure sensor 110 is installed on the hydraulic cylinder 30 side in the supply pipe 33 to measure the pressure inside each supply pipe 33.

그리고, 변위 센서(120)는 외주 기둥(20) 또는 아웃리거(1)에 설치되어 변위를 측정한다.
The displacement sensor 120 is installed on the outer circumferential column 20 or the outrigger 1 to measure the displacement.

또한, 전자 제어 밸브(130)는 하기에서 설명할 컨트롤러(140)의 제어에 따라 온/오프되고, 공급관(33)의 중앙부에 설치된다. 여기에서, 전자 제어 밸브(130)는 솔레노이드 밸브 또는 서보 밸브인 것이 바람직하다.
In addition, the electronic control valve 130 is turned on / off under the control of the controller 140 to be described below, and is installed at the center of the supply pipe 33. Here, the electronic control valve 130 is preferably a solenoid valve or a servo valve.

또, 컨트롤러(140)는 압력 센서(110)로부터 측정된 압력 센서(110)로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 이상(유사 정적하중, 즉 부등 축소가 발생)이면 전자 제어 밸브(130)를 온, 개방시키고, 압력 센서(110)로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 미만(부등 축소가 미발생)이면 전자 제어 밸브(130)를 오프, 즉 폐쇄시킨다.In addition, the controller 140 turns on the electronic control valve 130 when the pressure value measured from the pressure sensor 110 measured by the pressure sensor 110 is equal to or greater than the first reference value (similar static load, that is, uneven reduction occurs). When the pressure value measured from the pressure sensor 110 is less than the first reference value (no uneven reduction occurs), the electronic control valve 130 is turned off, that is, closed.

또한, 컨트롤러(140)는 압력 센서(110)로부터 측정된 압력값이 제 2기준값 이상(외부 동적 하중 발생)이면 압력 센서(110) 및 변위 센서(120)로부터 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 크거나 같으면 전자 제어 밸브(130)를 오프시키고, 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 작으면 전자 제어 밸브(130)를 온시킨다. 이때, 제 1기준값은 제 2기준값보다 작은 것이 바람직하다.In addition, the controller 140 may calculate the load value calculated from the pressure values measured from the pressure sensor 110 and the displacement sensor 120 when the pressure value measured from the pressure sensor 110 is equal to or greater than the second reference value (external dynamic load generation). And multiply the displacement value to turn off the electronic control valve 130 if the value is greater than or equal to zero, and multiply the load value calculated from the measured pressure value and the displacement value to turn the electronic control valve 130 on. Let's do it. At this time, it is preferable that the first reference value is smaller than the second reference value.

이하, 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치의 동작 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and action of the semi-active outrigger damper device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 아웃리거(1)의 단부(2)는 외주기둥(20)에 일체로 부착된 상, 하 브래킷(21) 사이에 위치하게 되고, 상기 브래킷(21)과 아웃리거(1)의 단부(2) 사이에는 각각 상, 하로 유체 압력에 의하여 작동되는 유압 실린더(30)가 설치된다.First, the end 2 of the outrigger 1 is located between the upper and lower brackets 21 integrally attached to the outer cylinder 20, and the end 21 of the bracket 21 and the outrigger 1. The hydraulic cylinder 30 which is operated by the fluid pressure up and down, respectively, is installed in between.

그리고, 양측의 유압 실린더(30) 사이에는 본 발명에 따른 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치(100)가 설치된다.A semi-active outrigger damper device 100 according to the present invention is installed between the hydraulic cylinders 30 on both sides.

설치가 완료된 상태에서, 유압 실린더(30) 내로 각각 유체가 공급되어 아웃리거(1) 단부(2)에 밀착된 상태를 유지한다. 이때, 유압 실린더(30)에 유체가 공급된 상태에서 공급 분기관(34)에 구비된 개폐 밸브(35)가 잠겨 있으므로, 유압 실린더(30)는 가압된 상태를 유지한다.In the state where installation is completed, the fluid is supplied into the hydraulic cylinder 30, respectively, and maintained in close contact with the end 2 of the outrigger 1. At this time, since the on-off valve 35 provided in the supply branch pipe 34 is locked while the fluid is supplied to the hydraulic cylinder 30, the hydraulic cylinder 30 maintains a pressurized state.

이러한 상태에서 컨트롤러(140)는 압력 센서(110) 및 변위 센서(120)로부터 측정된 압력값 및 변위값을 실시간 또는 일정 시간 단위로 입력받는다.In this state, the controller 140 receives the pressure value and the displacement value measured from the pressure sensor 110 and the displacement sensor 120 in real time or in a predetermined time unit.

그리고, 컨트롤러(140)는 압력 센서(110)로부터 입력된 압력값이 기설정된 제 1기준값 미만, 즉 부등 축소가 미발생하거나 발생량이 극히 적은 경우 전자 제어 밸브(130)를 폐쇄시킨다.In addition, the controller 140 closes the electronic control valve 130 when the pressure value input from the pressure sensor 110 is less than the first predetermined reference value, that is, no uneven reduction or a very small amount of generation occurs.

그러면, 유압 실린더(30)의 유체가 이동되지 못하여 코어와 외주기둥이 일체거동되고, 이로 인해 위치에너지가 축적된다.Then, the fluid of the hydraulic cylinder 30 is not moved, and the core and the outer cylinder move together, thereby accumulating potential energy.

반대로, 컨트롤러(140)는 압력 센서(110)로부터 입력된 압력값 및 변위값이 기설정된 제 1기준값 이상, 즉 부등 축소가 발생하면 전자 제어 밸브(130)를 개방시킨다.On the contrary, the controller 140 opens the electronic control valve 130 when the pressure value and the displacement value input from the pressure sensor 110 are equal to or larger than the first preset reference value, that is, the inequality reduction occurs.

그러면, 부등 축소가 발생한 쪽의 유압 실린더(30)의 유체가 다른 쪽의 유압 실린더(30)측으로 이동되면서, 축적된 에너지가 소산되고, 이로 인해 부등축소로 인한 부가응력이 아웃리거(1)를 통하여 외주기둥(20)에 전달되는 것이 예방된다.Then, while the fluid of the hydraulic cylinder 30 on the side where the inequality has been reduced is moved to the side of the hydraulic cylinder 30 on the other side, the accumulated energy is dissipated, whereby the additional stress due to the inequality reduction is carried out through the outrigger 1. Delivery to the outer cylinder 20 is prevented.

한편, 바람이나 지진 등에 의해 외부 동적 하중 발생하여 력 센서(110)로부터 입력된 압력값이 기설정된 제 2기준값 이상이면 컨트롤러(140)는 압력 센서(110) 및 변위 센서(120)로부터 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 크거나 같으면 전자 제어 밸브(130)를 오프시키고, 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 작으면 전자 제어 밸브(130)를 온시켜 축적된 위치에너지의 소산작용을 반복시켜 아웃리거 댐퍼의 횡변위 제어성능을 향상시킨다.On the other hand, if an external dynamic load is generated by wind or earthquake, and the pressure value input from the force sensor 110 is greater than or equal to the second preset reference value, the controller 140 measures the pressure measured from the pressure sensor 110 and the displacement sensor 120. The electronic control valve 130 is turned off if the value is greater than or equal to 0 by multiplying the calculated load value and the displacement value, and the electronic control if the value is less than 0 by multiplying the calculated load value and the displacement value from the measured pressure value. The valve 130 is turned on to repeat the dissipation of accumulated potential energy, thereby improving the lateral displacement control performance of the outrigger damper.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.

110 : 압력 센서 120 : 변위 센서
130 : 전자 제어 밸브 140 : 컨트롤러110: pressure sensor 120: displacement sensor
130: electronic control valve 140: controller

Claims (5)

아웃리거의 단면 양측과 외주기둥 사이에 각각 설치되는 한 쌍의 유압 실린더와, 상기 각각의 유압 실린더를 상호 연결하는 공급관과, 상기 공급관의 중앙부를 중심으로 상호 분기된 분기 배관을 통해 상기 공급관으로 유압을 공급하는 유압 펌프를 구비하는 아웃리거 댐퍼 장치에 있어서,
상기 공급관 내의 상하단에 각각 설치되어 각각의 유압 실린더의 압력을 측정하는 압력 센서와;
상기 외주 기둥 또는 아웃리거에 설치되어 변위를 측정하는 변위 센서와;
솔레노이드 밸브 또는 서보 밸브로서 외부의 제어에 따라 온/오프되고, 상기 공급관의 중앙부에 설치되는 전자 제어 밸브; 및
상기 압력 센서 및 변위 센서로부터 측정된 압력값 및 변위값을 바탕으로 상기 전자 제어 밸브를 온/오프시키되, 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 이상(유사 정적하중, 즉 부등 축소가 발생)이면 상기 전자 제어 밸브를 온시키고, 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 제 1기준값 미만(부등 축소가 미발생)이면 상기 전자 제어 밸브를 오프시키고, 상기 압력 센서로부터 측정된 압력값이 상기 제 1기준값보다 큰 제 2기준값 이상(외부 동적 하중 발생)이면 상기 압력 센서 및 변위 센서로부터 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 크거나 같으면 상기 전자 제어 밸브를 오프시키고, 측정된 압력값에서 계산된 하중값과 변위값을 곱하여 값이 0보다 작으면 상기 전자 제어 밸브를 온시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 준능동형 아웃리거 댐퍼 장치.A pair of hydraulic cylinders are respectively provided between the cross-section side of the outrigger and the outer cylinder column, supply pipes interconnecting the hydraulic cylinders, and branch pipes branched from the center of the supply pipes to supply hydraulic pressure to the supply pipes. An outrigger damper device having a hydraulic pump to supply,
Pressure sensors respectively installed at upper and lower ends of the supply pipe to measure pressure of each hydraulic cylinder;
A displacement sensor installed at the outer column or outrigger to measure displacement;
An solenoid valve or a servo valve, which is turned on / off according to external control and is provided at a central portion of the supply pipe; And
The electronic control valve is turned on / off based on the pressure value and the displacement value measured from the pressure sensor and the displacement sensor, and the pressure value measured from the pressure sensor is equal to or greater than a first reference value (similar static load, i.e., inequality reduction occurs). ), The electronic control valve is turned on, and if the pressure value measured from the pressure sensor is less than a first reference value (no reduction is generated), the electronic control valve is turned off, and the pressure value measured from the pressure sensor is If the first reference value is greater than or equal to the second reference value (external dynamic load generation), the load value calculated from the pressure values measured by the pressure sensor and the displacement sensor is multiplied by the displacement value. And a controller for turning on the electronic control valve when the value is less than 0 by multiplying the load value and the displacement value calculated from the measured pressure value. Outrigger semi active damper system, featuring. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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