KR101051439B1 - Lead Isolation Support Device with Improved Isolation Performance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교량에 설치되는 상부 플레이트(10)와 교각에 설치되는 하부 플레이트(20) 사이에 설치되는 납 면진받침에 관한 것이며, 상기 상부 플레이트(10)와 상기 하부 플레이트(20)의 사이에 각각 대응되게 밀착되며, 중앙 중심홀(120)의 외측 원주면상에 외향으로 개방되게 결합홈(140)이 형성되며, 외측 테두리단의 원주면상에 걸림턱(160)이 형성되는 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)와; 상기 결합홈(140)에 각각 위치되며 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 각각 결합되는 스페이서(200)(200a)와; 상하단부가 각각 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)의 중심홀(120)을 통과하여 상기 스페이스(200)(200a) 사이에 설치되는 납봉(300)과; 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a) 사이에서 상기 납봉(300)을 감싸는 형태로 결합되며 외측 테두리의 상하단부가 상기 상하부 플레이트(10)(20)에 밀착된 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)를 감싸며 상기 걸림턱(160)에 끼워져 걸림 결합되는 고무받침(400)과; 상기 고무받침(400)의 내부에 상하 등간격 위치되며 상기 납봉(300)을 지지하는 다수개의 보강판(500)을 포함한다. The present invention relates to a lead base bearing installed between an upper plate 10 installed on a bridge and a lower plate 20 installed on a bridge, and between the upper plate 10 and the lower plate 20, respectively. The upper and lower end plate 100 which is in close contact with each other, is formed with a coupling groove 140 to be opened outward on the outer circumferential surface of the central center hole 120, and the locking jaw 160 is formed on the circumferential surface of the outer edge end. 100a; Spacers 200 and 200a which are respectively positioned in the coupling grooves 140 and are respectively coupled to the upper and lower end plates 100 and 100a; A lead rod 300 having upper and lower ends respectively installed between the spaces 200 and 200a through the center holes 120 of the upper and lower end plates 100 and 100a; The upper and lower end plates 100 and 100a are coupled between the upper and lower end plates 100 and 100a so as to surround the lead rod 300 and the upper and lower ends of the outer edges are in close contact with the upper and lower plates 10 and 20. Wrapped around the rubber support 400 is fitted to the engaging jaw 160 and coupled; The rubber support 400 includes a plurality of reinforcement plates 500 positioned vertically and equally spaced apart from each other to support the lead rods 300.
Description
본 발명은 납 면진 받침장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량과 교각 사이에 설치된 납 면진받침은 연직하중을 받은상태에서 상시에는 수평력인 풍하중을 제어하고 지진시에는 지진력을 제어하게 되는데 납면진받침이 수평변위가 큰 전단변위 발생시 강한 인장력이 발생되는 경우에도 납 면진받침의 상하 테두리단부가 안정되게 고정상태를 유지할 수 있고 이때 납봉의 형상을 유지하여 공극 발생이 없도록 하므로 납 면진받침의 성능저하를 방지하고 감쇠성능을 지속적으로 유지하는 면진성능 향상용 납 보호재가 적용된 면진성능이 향상된 납 면진 받침장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lead seismic bearing support device, and more particularly, the lead seismic bearing installed between a bridge and a pier controls the wind load which is always a horizontal force under the vertical load and the seismic force during the earthquake. Even if a strong tensile force is generated in the event of a large shear displacement, the upper and lower edges of the lead base bearings can be stably fixed, and at this time, the shape of the lead rods is maintained so that there are no voids. The present invention relates to a lead seismic isolator with improved seismic performance applied with a lead protective material for improving seismic performance preventing and maintaining damping performance continuously.
일반적으로, 교량에는 지면에 세워져 설치되는 하부구조물인 교각과 이 교각들의 상면에 설치되어 차량 등이 이동할 수 있도록 도로를 형성하는 상부구조물인 교량 사이에 면진장치가 제공된다. In general, a bridge is provided with a seismic isolation device between a bridge which is a substructure installed on the ground and an upper structure that is installed on the upper surface of the bridges to form a road for moving a vehicle or the like.
면진장치는, 교량의 상부구조물과 하부구조물의 사이에서 상기 상부구조물에 작용하는 하중을 하부구조물에 전달하여 이를 분산시키는 역할을 하게 되는 것으로 탄성받침, 납면진받침, 고무받침 등으로 다양한 구조가 제시되어 있다. The seismic isolator is to play a role of distributing the load acting on the upper structure between the upper structure and the lower structure of the bridge to the lower structure, and various structures are presented as elastic bearing, lead side bearing and rubber bearing. It is.
상기 탄성받침(Elastomeric Bearing)은 내부보강철판과 내부고무층을 여러층 적층시킨 구조로 별도의 감쇠장치가 없는 장치이며, 이 장치는 등가점성감쇠비가 12% 이하로 감쇠기능이 거의 없어 대형교량, 장대교량, 지진의 강도가 큰 지역에 가설되는 교량에는 적용이 불가능한 문제점이 있다. The elastomeric bearing is a structure in which several layers of internal reinforcing steel plates and internal rubber layers are laminated, and there is no separate damping device. The device has no equivalent damping ratio of 12% or less, and thus has no damping function. There is a problem that can not be applied to bridges, bridges installed in areas with high earthquake intensity.
상기 납 면진받침(Lead Rubber Bearing)은, 도 1에 도시된 바와같이 상하부 플레이트(10)(20) 사이에 상하부 앤드 플레이트(30)(40)를 설치하고 상기 상하부 앤드 플레이트(30)(40) 사이에 중심에 납봉(50)이 압입된 고무받침(60)으로 구성되어진다. 그리고, 상기 고무받침(60)의 내부에는 수직처짐을 방지하고 수직강성을 증대시키기 위해 보강판(70)이 적층된다. 또한 보강판(70)은 수평변위 발생시 납봉(50)의 변형을 방지하는 기능을 가진다.The lead rubber bearing is provided with upper and
상기 상하부 앤드 플레이트(30)(40)는 각각 상기 상하부 플레이트(10)(20) 사이에서 각각 볼트(90)에 의해 결합 고정된다.The upper and
상기와 같이 조립된 납 면진받침은 조립된 상태에서 상기 상부 플레이트(10)는 상기 교량의 상부구조물의 저부에 볼트(92)로 결합 고정되고, 상기 하부 플레이트(20)는 상기 교각의 상면에 위치되는 하부구조물에 볼트(92)로 결합 고정된다.In the assembled assembling lead seismic bearing as described above, the
상기한 경우 고무받침(60) 내부에 삽입되는 납봉(50)이 연성이어서 압입조립시 도 1 또는 도 2에서와 같이 양단부에서만 압입이 이루어지고 중심부까지 완전히 압입하기 힘들다. 또한 수평력 작용시 전단변형되면서 납봉에 압력이 가해지면 내부보강판과 고무층에 압력이 가해져 고무층이 압축되면서 납이 고무층으로 밀려들어가 도 2에 도시된 바와같이 쉽게 변형되고 복원되지 않으며, 또한 납이 일정수준 이상의 힘을 받으면 열이 발생되면서 금속 특성상 항복되어 탄성을 상실하고 소성상태가 되는데, 힘이 제거된 후 순간적으로 고무층의 탄성력에 의해 복원되고 납의 재결정 시간이 온도에 민감하게 영향을 받으며 열에너지가 소산되면서 재결정이 이루어진다. 또한 제조사의 제조기술 또는 품질관리 상태에 따라 특성이 매우 민감하게 변하기 쉬우므로 범용적으로 사용하는데는 한계가 있다.In the case described above, the
상기 고무받침(Rubber Bearing)은, 내부보강판과 내부고무층을 여러층 적층시킨 구조로 점성재료를 고무배합시 첨가하기 방식을 이용하는 것으로 등가점성감쇠비가 12% 이하로 감쇠성능이 좋지 않아 대형교량, 장대교량, 지진의 강도가 큰 지역에 가설되는 교량에는 적용시 용량 또는 수량이 증가해 매우 비경제적인 문제점이 있다. 그리고, 온도에 따라 특성이 크게 변하므로 우리나라와 같이 연교차가 큰 환경에서는 적용에 많은 제약이 따르는 문제점이 있다. The rubber bearing is a structure in which a plurality of inner reinforcing plates and inner rubber layers are laminated, and a method of adding a viscous material when rubber is mixed. The equivalent viscous attenuation ratio is 12% or less, and thus the damping performance is not good. Long bridges and bridges installed in areas with high earthquake strength have very uneconomical problems due to increased capacity or quantity. In addition, since the characteristics change greatly depending on the temperature, there is a problem that many restrictions are applied to the application in an environment having a large annual difference such as in Korea.
또한, 점성재료를 고무배합시 첨가하기 때문에 제조사의 제조기술 또는 품질관리 상태에 따라 특성이 매우 민감하게 변하기 쉬우므로 범용적으로 사용하기에는 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.In addition, since the viscous material is added during rubber compounding, properties are very sensitive to change depending on the manufacturing technology or quality control state of the manufacturer, and thus there is a problem that there are many restrictions to use universally.
이와같은 문제점에도 불구하고, 상기한 면진장치는 지진시 상부구조물의 질량에 비례하는 관성력으로 인하여 일반받침의 고정단 교각에 큰 수평력이 작용하는 경우와 달리 지진시 순간적인 납의 저항력으로 전교각이 고정단으로 바뀌면서 하나의 고정단 교각에 지진력이 집중되는 것과 달리 전교각에 지진력을 분산시키게 되어 교각의 파손을 방지하게 된다. 반면, 면진받침의 변위가 크게 발생되며 도 3 또는 도 4에 도시된 바와같이 상하단 가장자리에 큰 인장력이 발생되어 박리되어 노후화가 급격히 진행되는 문제점이 있어왔다. Despite this problem, the seismic isolator is fixed by the momentary resistance of the lead during earthquake, unlike the case where a large horizontal force acts on the fixed pier pier of the general bearing due to the inertia force proportional to the mass of the superstructure during the earthquake. Unlike the seismic power is concentrated in one fixed end pier as the stage is changed, the seismic power is distributed to the whole piers to prevent breakage of the piers. On the other hand, the displacement of the base bearing is largely generated, and as shown in FIG. 3 or 4, a large tensile force is generated at the upper and lower edges, thereby peeling off, thereby rapidly deteriorating aging.
또한, 납 면진 받침장치에 적용되는 납봉은 압입전 직경이 일정하지만 완제품을 만들기 위하여 납봉(50)을 고무받침(60)에 넣을 경우 틈새가 발생되어 지진력 등에 의한 수평하중이 작용할 때 납봉(50)에 하중이 제대로 전달되지 않는 문제가 있어 상하에서 납봉(50)에 압력을 가하여 압입하게 된다. 이때, 도 1에 도시된 바와같이 납은 연성이어서 쉽게 변형이 발생되므로 적층 고무받침(60)의 홀중심까지 압입이 불가능하여 압입시 양끝단부에만 압입이 이루어진다. 또한 압입후 납이 지진력을 흡수 할 때 밖으로 밀려나오지 않도록 스페이서(spacer)(80)를 넣고 상하부 플레이트(10)(20)를 앤드 플레이트(30)(40)와 볼트(90)로 결합하여 조립하게 된다.In addition, the lead rod applied to the lead seismic support device has a constant diameter before indentation, but when the
상기와 같이 조립된 완제품이 현장에 설치되어 반복적인 거동을 하게 되면 도 2에 도시된 바와같이 납봉(50)이 중간 보강판(70)과 보강판(70) 사이에 압력이 발생되어 고무받침(60) 부분으로 납봉(50)이 압축되면서 변형된다. 이때, 납봉(50)이 초기 길이(L)에서 h1 만큼 처짐현상이 발생되어 L1 만큼 길이가 축소되어져 비선형 거동시 풍하중이나 지진력을 효과적으로 제어하지 못하는 문제가 발생하게 된다. 또한 탄성받침의 홀과 납의 공극발생시 납의 전단발생 문제와 비선형곡선이 축소 즉, 소산에너지가 줄고 강성변화로 실제이론과 거동특성이 달라져 실제보다 지진력을 더 크게 받는 문제점이 발생된다. When the finished product assembled as described above is repeatedly installed in the field and the repetitive behavior, as shown in FIG. 2, the
이를 제어하기 위해 대한민국 실용신안등록 제20-0254739호 "납보호관이 삽입된 납면진받침"이 제시된 바 있다.In order to control this, Korean Utility Model Registration No. 20-0254739 has been presented with a "pyeonmyeonjinbyeon support with a lead protection tube".
이는, 탄성체로 이루어진 납보호관(강선, 고장력 섬유소재)을 통해 납봉의 변형력을 제어하고 균일한 지진력을 흡수할 수 있도록 하였지만 이는 제조가 불가능한 문제점이 있다.This is to control the deformation force of the lead rod through the lead protection tube (steel wire, high-tensile fiber material) made of an elastic body and to absorb a uniform earthquake force, but this is not a manufacturing problem.
또한, 반복적인 거동이 발생되는 경우 보강판의 마찰로 인해 찢어지거나 파손될 수 있어 단기적인 효과는 가능하나 교량 수명과 면진받침의 수명을 감안할 때 장기적으로는 효과를 기대하기 곤란한 문제점이 있다.In addition, when repeated behavior may be torn or damaged due to friction of the reinforcing plate is possible short-term effect, but considering the life of the bridge and the base of the base bearing is difficult to expect the effect in the long term.
또한, 납 면진받침은 지진 변위를 흡수해야 하므로 변위가 크게 발생하는데 현재 시공되어 있는 납 면진받침의 경우 가장자리가 대부분 박리되어 노후화가 급격히 진행되고 있는 실정에 있다.In addition, the lead seismic bearing has to absorb the earthquake displacement, so the displacement is large. In the case of the currently constructed lead seismic bearing, the edges are mostly peeled off and the aging is rapidly progressing.
이를 해결하고자 대한민국 특허 등록 제10-0401234호 "접착강도가 향상된 일체형 지진격리장치"가 제시되어 등록된 바 있다.In order to solve this problem, Korea Patent Registration No. 10-0401234 "Integrated seismic isolator with improved adhesive strength" has been presented and registered.
이는, 가장자리 접착강도를 향상시키는 방안을 취하였으나 가장자리 접착부가 강한 인장력을 극복하지 못하고 접착부가 박리되는 반복 현상이 재현되고 있다.This is a method of improving the edge adhesive strength, but the repetitive phenomenon in which the edge adhesive portion does not overcome the strong tensile force and the adhesive portion is peeled is reproduced.
도 3은 종래의 납 면진받침이 공용중인 교량에서 인장력을 지속적으로 받으면서 가장자리에서부터 접착부가 심하게 박리현상을 일으키면서 노후화 되고 있는 현상을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a phenomenon in which a conventional lead seismic isolator is aging as the adhesive part is severely peeled from the edge while continuously receiving a tensile force in a shared bridge.
도 4는 종래의 납 면진받침이 공용중인 교량에서 수평력을 받으면서 전단변위 발생시 납봉의 길이가 줄어든 것으로 추정되는 문제로 인하여 납봉이 상부 앤드플레이트에서 이탈로 이상 전단변형이 발생하여 풍하중 또는 지진발생시 정상적인 제어 성능을 확보하지 못하고 있는 상황을 도시한 것이다. Figure 4 is a conventional lead seismic isolator receives a horizontal force in the bridge in common, due to the problem that the length of the lead rod is reduced when the shear displacement occurs due to the problem that the shear rod is an abnormal shear deformation caused by the departure from the upper end plate and normal control during wind load or earthquake occurrence It is a situation where the performance is not secured.
이에, 본 발명은 상기한 문제점인 납 면진받침에 수평력 발생시 납봉의 변형, 전단 또는 공극에 따른 에너지 소산능력이 저하되는 문제와 수평전단변위에 따른 강한 인장력 발생시 상하부 가장자리 부분이 박리되는 현상을 방지하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 풍하중 또는 지진변위가 발생하여 수평전단변위가 발생되었을 때 납봉의 변형을 최소화하여 이론과 동일한 에너지 소산능력을 가질 수 있도록 하고, 고무받침의 외측 테두리 상하단부가 강한 인장력 발생시에도 박리가 발생하지 않고 견딜 수 있도록 앤드 플레이트를 감싸며 결합 고정되도록 하여 가장자리 접착부의 노후화 현상을 방지하고자 하는데 있다.Accordingly, the present invention is to prevent the phenomenon that the energy dissipation capacity due to the deformation, shear or voids of the lead rod when the horizontal force occurs in the lead seismic bearing which is the above problem and the upper and lower edges peel off when the strong tensile force caused by the horizontal shear displacement In order to achieve the same energy dissipation capacity as possible by minimizing the deformation of the lead rod when the horizontal shear displacement occurs due to wind load or earthquake displacement, the upper and lower edges of the rubber bearing are strong. It is to prevent the aging phenomenon of the edge adhesive portion by wrapping and fixing the end plate so that it can withstand without peeling even when tensile force is generated.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 교량에 설치되는 상부 플레이트와 교각에 설치되는 하부 플레이트 사이에 설치되는 납 면진받침에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the lead seismic isol between the upper plate is installed on the bridge and the lower plate is installed on the bridge,
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트의 사이에 각각 대응되게 밀착되며, 중앙에 상하 축방향의 중심홀이 형성되고, 상기 중심홀의 외측 원주면상에 외향으로 개방되게 결합홈이 형성되며, 외측 테두리단의 원주면상에 걸림턱이 형성되는 상하부 앤드 플레이트와; 상기 결합홈에 각각 위치되며 볼트로 상기 앤드 플레이트에 결합되는 스페이서와; 상하단부가 각각 상기 상하부 앤드 플레이트의 중심홀을 통과하여 상기 스페이스와 스페이서 사이에 설치되는 납봉과; 상기 상하부 앤드 플레이트 사이에서 상기 납봉을 감싸는 형태로 위치되며 외측 테두리의 상하단부가 상기 상하부 플레이트에 밀착된 상기 상하부 앤드 플레이트를 감싸며 상기 걸림턱에 끼워져 걸림 결합되도록 걸림단을 갖는 고무받침과; 상기 고무받침의 내부에 상하 등간격 위치되며 상기 납봉을 지지하는 다수개의 보강판을 포함하여 구성한다.The upper plate and the lower plate are in close contact with each other, the center hole in the upper and lower axial direction is formed in the center, the engaging groove is formed to be opened outward on the outer circumferential surface of the center hole, the outer circumferential edge An upper and lower end plate having a locking jaw formed on a surface thereof; Spacers respectively positioned in the coupling grooves and coupled to the end plates by bolts; A lead rod having an upper and lower end passing through the center hole of the upper and lower end plates, respectively, between the space and the spacer; A rubber support positioned between the upper and lower end plates to surround the lead rods, and having a locking end such that upper and lower ends of the outer edge surround the upper and lower end plates in close contact with the upper and lower plates and are fitted to the locking jaws to be engaged; It is configured to include a plurality of reinforcing plate is positioned at equal intervals in the interior of the rubber support and supporting the lead rods.
여기서, 상기 보강판과 보강판 사이에, 상기 납봉을 지지하는 납 보호판이 더 제공될 수 있도록 함이 바람직하다.Here, between the reinforcing plate and the reinforcing plate, it is preferable to further provide a lead protection plate for supporting the lead rods.
또한, 상기 납 보호판의 외경이 상기 보강판의 외경보다 작게 형성되도록 함이 바람직하다.In addition, the outer diameter of the lead protective plate is preferably made smaller than the outer diameter of the reinforcing plate.
또한, 상기 걸림턱의 안쪽에, 둘레를 따라 각각 외향으로 개방된 고정홈이 더 형성되어 상기 고무받침의 걸림단에 형성되는 고정부가 끼워져 고정되도록 할 수 있다.In addition, the inside of the locking jaw, the fixing grooves which are open outwardly each along the circumference is further formed to be fitted to be fixed to the fixing portion formed in the locking end of the rubber support.
또한, 상기 납 보호판이 메쉬 형상의 탄소섬유로 이루어지도록 함이 가능할 것이다.In addition, the lead protection plate will be possible to be made of a carbon fiber mesh.
따라서, 본 발명에 따른 면진성능이 향상된 납 면진받침은 납봉의 변형을 방지하여 고무받침과 납봉사이의 공극발생을 억제하므로 납봉의 전단파괴를 막을 수 있으며 이론수명과 동일한 에너지 소산능력을 확보할 수 있어 구조물에 과도한 지진하중이 발생되는 것을 막을 수 있다. 또한, 고무받침의 외측 테두리 상하단부가 앤드 플레이트를 감싸며 결합 고정되어 있어 강한 인장력 발생시에도 가장자리 접착부가 박리되지 않아 내구수명 및 구조물의 수명을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, the seismic isolator with improved seismic isolation performance according to the present invention prevents the deformation of the lead rods and thus suppresses the generation of voids between the rubber bearings and the lead rods, thereby preventing shear failure of the lead rods and ensuring the same energy dissipation capacity as the theoretical lifespan. To prevent excessive earthquake loads on the structure. In addition, the upper and lower edges of the outer edge of the rubber support wraps around the end plate and is fixedly coupled, so that even when a strong tensile force is generated, the edge adhesive portion does not peel off, thereby improving durability life and life of the structure.
또한, 고무받침과 앤드 플레이트의 결합시 접착재를 사용하지 않아도 됨에 따라 마찰에 따른 박리 현상을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the adhesive does not need to be used when the rubber base and the end plate are combined, there is an effect of minimizing the peeling phenomenon due to friction.
도 1은 종래 납 면진받침의 반단면 구성도,
도 2는 도 1의 납봉에 변형력 발생시 체적 변화를 보인 체적 변화도,
도 3은 종래의 납 면진받침의 가장자리 접착부에서 박리가 발생된 예,
도 4는 종래의 납 면진받침의 납봉이 상부 앤드플레이트에서 이탈하여 이상변위가 발생된 예,
도 5는 본 발명에 따른 납 면진받침의 반단면 구성도,
도 6은 도 5의 납봉에 변형력 발생시 체적 변화를 보인 체적 변화도,
도 7은 도 5의 "C" 부 확대도로 본 발명에 따른 다른 실시 예,
도 8은 납 면진받침의 에너지 감쇠능력이 정상적인 비선형이력곡선 예,
도 9는 납의 변형에 따른 에너지 감쇠능력이 현격히 줄어든 비선형이력곡선예.1 is a half cross-sectional view of a conventional lead seismic bearing,
2 is a volume change diagram showing a volume change when the deformation force is generated in the lead rod of FIG.
3 is an example in which peeling occurs at the edge adhesive portion of the conventional lead seismic bearing,
4 is an example in which an abnormal displacement occurs because the lead rod of the conventional lead seismic isolator is separated from the upper end plate,
Figure 5 is a half cross-sectional view of the lead seismic bearing according to the present invention,
6 is a volume change diagram showing the volume change when the deformation force is generated in the lead bar of FIG.
7 is another embodiment according to the present invention in an enlarged view "C" of FIG.
8 is an example of a nonlinear hysteresis curve in which the lead damping capacity is normal.
9 is an example of a nonlinear hysteresis curve in which the energy attenuation capacity of the lead is significantly reduced.
이하, 본 발명에 따른 납 면진받침의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the lead seismic bearing according to the present invention will be described in detail and when it is determined that the known art related to the present invention can obscure the subject matter of the present invention Will be omitted.
도 5는 본 발명에 따른 납 면진받침의 반단면을 도시한 것이다.Figure 5 shows a half cross-section of a lead base bearing according to the present invention.
본 발명은 도 5의 의하여 교량에 설치되는 상부 플레이트(10)와 교각에 설치되는 하부 플레이트(20) 사이에 설치되는 납 면진받침에 관한 것이다.The present invention relates to a lead base is installed between the
상기 납 면진받침은, 교량 상부 구조물과 교각 사이에 대응되게 위치되는 상하부 플레이트(10)(20)와, 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)와, 중심에 납봉(300)이 결합되며 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a) 사이에 설치되는 고무받침(400)과, 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 설치되어 상기 납봉(300)의 상하단을 지지하는 스페이서(200)(200a)와, 상기 고무받침(400)의 내부에서 납봉(300)을 지지하도록 설치되는 다수의 보강판(500)을 포함하여 구성된다.The lead base bearing is, the upper and
상기 상하부 플레이트(10)(20)는, 교량을 이루는 상측 상부 구조물과 교각 상면에 제공되는 하부 구조물의 대응면 사이에서 각각 볼트(92)로 결합 고정된다.The upper and
즉, 상기 상하부 플레이트(10)(20)는 공지 기술과 같이 상기 상하부 플레이트(10)(20) 사이에 납 면진받침을 결합시킨 상태에서 교량을 이루는 상부 구조물과 하부 구조물에 각각 볼트(92)로 결합 고정된다.That is, the upper and
상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)는, 상기 상부 플레이트(10)와 상기 하부 플레이트(20)의 사이에 각각 대응되게 밀착되어 볼트(90)으로 고정 결합되며, 중앙에 상기 납봉(300)이 통과될 수 있도록 상하 축방향의 중심홀(120)이 형성되고, 상기 중심홀(120)의 외측 원주면상에 외향으로 개방되게 상기 스페이서(200)(200a)가 각각 외향을 향하여 결합될 수 있도록 결합홈(140)이 형성된다. 그리고 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)는 외측 테두리단의 원주면상에 걸림턱(160)이 형성된다.The upper and
상기 스페이서(200)(200a)는, 상기 결합홈(140)에 각각 위치되며 볼트(220)로 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 각각 결합된다.The
상기 납봉(300)은, 공지 적용된 것과 동일한 것이며, 상하단부가 각각 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)의 중심홀(120)을 통과하여 상기 스페이스(200)와 스페이서(200a) 사이에 설치된다.The
상기 고무받침(400)은, 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a) 사이에 위치되며 상하 형성된 내부 중심홀(410)을 통해 상기 납봉(300)을 감싸는 형태로 결합되며 외측 테두리의 상하단부가 상기 상하부 플레이트(10)(20)에 밀착된 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)를 감싸며 상기 걸림턱(160)에 끼워져 걸림 결합되도록 걸림단(420)이 형성된다.The
다시말해, 상기 고무받침(400)은 상하측에 제공된 상기 걸림단(420)을 통해 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)를 각각 결합시키고 동시에 중심부에 제공된 중심홀(410)에 상기 납봉(300)을 결합시켜서 된다. 이후 상기 스페이서(200)(200a)를 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 각각 결합시켜 상기 납봉(300)이 고정상태를 유지하도록 한다. 그런다음 상기 고무받침(400)의 상하면에 상하부 플레이트(10)(20)가 각각 위치되도록 하면 조립이 완료된다. In other words, the
상기 보강판(500)은, 상기 고무받침(400)의 내부에 상하 등간격 위치되며 상기 납봉(300)을 지지하게 된다. The
여기서, 상기 보강판(500)과 보강판(500) 사이에는, 상기 납봉(300)을 지지하는 납 보호판(520)이 더 제공될 수 있다.Here, a
이는, 도 6에 도시된 바와같이 상기 납봉(300)의 수직력 발생시 불규칙 변형을 방지하기 위함이다.This is to prevent irregular deformation when the vertical force of the
즉, 상기 납봉(300)에 지진력 등에 따른 변위 발생시 초기 납봉(300)이 전체 길이 L 에서 압축되게 되는데 이때 보강판(500)과 납 보호판(520)을 통해 h2' 만큼만 압축되게 되어져 비선형 거동시에도 풍하중 또는 지진력 등을 제어하고 흡수 할 수 있게 된다.That is, when displacement occurs due to seismic force in the
여기서, 상기 납 보호판(520)의 외경이 상기 보강판(500)의 외경보다 작게 형성한다.Here, the outer diameter of the lead
바람직하게는 도 5의 도면에서 알 수 있듯이 상기 보강판(500)의 외경에 대해 1/3 ~ 1/5의 크기로 형성함이 바람직하다.Preferably, as can be seen in the figure of Figure 5 is preferably formed in the size of 1/3 to 1/5 with respect to the outer diameter of the reinforcing
이는, 상기 납봉(300)의 변형력 발생시 초기 강한 수직 및 수평 변형력에는 상기 보강판(500)이 지지하도록 하고 동시에 상기 보강판(500)과 다른 보강판(500) 사이의 틈새를 통해 수평적 변형력이 미세하게 발생되는 경우 이를 제어하게 된다.This means that the
또한, 상기 납 보호판(520)은, 금속 또는 합성수지재 소재 뿐만 아니라 메쉬 형상의 탄소섬유로 이루어지도록 함이 가능할 것이다.In addition, the
이 경우 상기 납 보호판(520)이 내구성 증가는 물론 고무받침(400)과의 친화력으로 정착력이 향상되도록 할 수 있게 된다.In this case, the
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 형성된 상기 걸림턱(160)의 안쪽에 둘레를 따라 각각 외향으로 개방된 고정홈(180)이 더 형성되도록 함을 도시한 것이다. 7 is another embodiment according to the present invention, such that the fixing
상기 고정홈(180)은 상기 고무받침(400)의 걸림단(420)에 형성된 고정부(440)가 끼워져 고정되어 인장력 발생시 안정된 접착 및 정착력 확보로 박리현상을 최소화 시킬 수 있게 된다.The fixing
상기와 같이 조립되어 교량구조물에 설치된 상태에서 지진력 등의 거동이 발생되게 되면 납봉(300)의 소성 거동으로 구조물을 제어할 수 있게 되고 또한 잦은 수평 거동력 발생에 따른 고무받침(400)의 가장자리 박리 현상은 고무받침(400)의 상측 걸림단(420)의 접착력 증대와 탄성지지력으로 박리 현상을 방지할 수 있게 된다.When the seismic forces, such as the seismic force is generated in the assembled state as described above, the structure can be controlled by the plastic behavior of the
도 8은 납 면진받침의 에너지 감쇠능력이 설계대로 정상적인 성능을 나타내는 비선형이력곡선의 예이다. 8 is an example of a nonlinear hysteresis curve in which the energy attenuation capacity of the lead isolation bearing shows normal performance as designed.
도 9은 해칭된 영역은 납 면진받침의 에너지 감쇠능력이 설계와는 다르게 탄성받침부의 납봉 삽입홀과 납봉 사이의 공극 또는 납봉의 변형 등으로 인하여 정상적인 감쇠능력을 발휘하지 못하고 현저히 줄어든 상태를 나타내는 비선형이력곡선이다. FIG. 9 is a non-linear hatched area in which the energy damping capacity of the lead isolation base is different from the design, and thus the energy attenuation capacity of the lead isolation base is significantly reduced due to the gap between the lead rod insertion hole and the lead rod or the deformation of the lead rod. This is a hysteresis curve.
상기와 같이 조립되어 교량구조물에 설치된 상태에서 지진력 등의 거동이 발생되게 되면 납봉(300)의 소성 거동으로 구조물을 제어할 수 있게 되고 또한 잦은 수평 거동력 발생에 따른 고무받침(400)의 가장자리 박리 현상은 고무받침(400)의 상측 걸림단(420)의 접착력 증대와 탄성지지력으로 박리 현상을 방지할 수 있게 된다.When the seismic forces, such as the seismic force is generated in the assembled state as described above, the structure can be controlled by the plastic behavior of the
100: 상부 앤드 플레이트 100a: 하부 앤드 플레이트
120: 중심홀 140: 결합홈
160: 걸림턱 180: 고정홈
200,200a: 스페이서 220: 볼트
300: 납봉
400: 고무받침 410: 중심홀
420: 걸림단 440: 고정부
500: 보강판
520: 납 보호판100:
120: center hole 140: coupling groove
160: locking step 180: fixing groove
200,200a: spacer 220: bolt
300: salary
400: rubber base 410: center hole
420: locking step 440: fixing part
500: gusset
520: lead shield
Claims (3)
상기 상부 플레이트(10)와 상기 하부 플레이트(20)의 사이에 각각 대응되게 밀착되며, 중앙에 상하 축방향의 중심홀(120)이 형성되고, 상기 중심홀(120)의 외측 원주면상에 외향으로 개방되게 결합홈(140)이 형성되며, 외측 테두리단의 원주면상에 걸림턱(160)이 형성되는 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)와;
상기 결합홈(140)에 각각 위치되며 볼트(220)로 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)에 각각 결합되는 스페이서(200)(200a)와;
상하단부가 각각 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)의 중심홀(120)을 통과하여 상기 스페이스(200)와 스페이서(200a) 사이에 설치되는 납봉(300)과;
상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a) 사이에서 상기 납봉(300)을 감싸는 형태로 결합되며 외측 테두리의 상하단부가 상기 상하부 플레이트(10)(20)에 밀착된 상기 상하부 앤드 플레이트(100)(100a)를 감싸며 상기 걸림턱(160)에 끼워져 걸림 결합되도록 걸림단(420)을 갖는 고무받침(400)과;
상기 고무받침(400)의 내부에 상하 등간격 위치되며 상기 납봉(300)을 지지하는 다수개의 보강판(500)과;
상하로 배열되는 상기 보강판(500)과 보강판(500)들 사이에 상기 보강판(500)의 외경에 대해 1/3 ~ 1/5 크기의 작은 외경을 가지며 형성되어 상기 납봉(300)을 지지하는 다수개의 납 보호판(520);
을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 면진성능이 향상된 납 면진 받침장치
In the lead seismic bearing which is installed between the upper plate 10 installed on the bridge and the lower plate 20 installed on the bridge,
The upper plate 10 and the lower plate 20 are in close contact with each other, the center hole 120 in the vertical direction is formed in the center, outwardly on the outer circumferential surface of the center hole 120 A coupling groove 140 is formed to be open, and upper and lower end plates 100 and 100a having a locking step 160 formed on the circumferential surface of the outer edge end;
Spacers 200 and 200a which are respectively positioned in the coupling grooves 140 and are respectively coupled to the upper and lower end plates 100 and 100a by bolts 220;
A lead rod 300 having upper and lower ends passing through the center hole 120 of the upper and lower end plates 100 and 100a, respectively, between the space 200 and the spacer 200a;
The upper and lower end plates 100 and 100a are coupled between the upper and lower end plates 100 and 100a so as to surround the lead rod 300 and the upper and lower ends of the outer edges are in close contact with the upper and lower plates 10 and 20. A rubber support 400 having a locking end 420 to surround the locking jaw and fitted to the locking jaw 160;
A plurality of reinforcing plates 500 positioned vertically and equally spaced inside the rubber support 400 to support the lead rods 300;
Between the reinforcement plate 500 and the reinforcement plate 500 arranged up and down is formed having a small outer diameter of 1/3 to 1/5 of the outer diameter of the reinforcement plate 500 to the lead rod 300 A plurality of lead shield plates 520 for supporting;
Lead seismic support device with improved seismic performance, characterized in that configured to include
상기 걸림턱(160)의 안쪽에,
둘레를 따라 각각 외향으로 개방된 고정홈(180)이 더 형성되어 상기 고무받침(400)의 걸림단(420)에 형성된 고정부(440)가 끼워져 고정됨을 특징으로 하는 면진성능이 향상된 납 면진 받침장치.
The method according to claim 1,
Inside the locking jaw 160,
Fixed base 180 is further formed along the circumference of each of the fixing grooves 180 is further formed, the seismic performance is improved lead seismic support, characterized in that the fixing portion 440 formed in the locking end 420 of the rubber support 400 is fitted Device.
상기 납 보호판(520)이 메쉬 형상의 탄소섬유로 이루어진 것임을 특징으로 하는 면진성능이 향상된 납 면진 받침장치.
The method according to claim 1,
The lead protection plate is improved the seismic isolation performance, characterized in that the lead protection plate 520 is made of carbon fiber mesh.
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