KR101141252B1 - Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus - Google Patents

Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR101141252B1
KR101141252B1 KR1020090099861A KR20090099861A KR101141252B1 KR 101141252 B1 KR101141252 B1 KR 101141252B1 KR 1020090099861 A KR1020090099861 A KR 1020090099861A KR 20090099861 A KR20090099861 A KR 20090099861A KR 101141252 B1 KR101141252 B1 KR 101141252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damping
building structure
damping device
vertical extension
connecting beam
Prior art date
Application number
KR1020090099861A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110042972A (en
Inventor
박건록
오주
박진영
이완하
Original Assignee
유니슨이테크 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유니슨이테크 주식회사 filed Critical 유니슨이테크 주식회사
Priority to KR1020090099861A priority Critical patent/KR101141252B1/en
Publication of KR20110042972A publication Critical patent/KR20110042972A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101141252B1 publication Critical patent/KR101141252B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, 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
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

개시된 건축 구조물의 댐핑 방법에 따르면, 인접한 수직 연장 부재를 연결하는 연결보와 수직 연장 부재 사이에 소성 거동 부재를 포함하여 에너지 소산 능력을 갖는 댐핑 장치를 제공한다. 상기 탄성 부재에 연결보의 길이 방향과 수직인 방향으로 소정의 크기 이상의 힘이 가해질 때, 상기 댐핑 장치가 소성 변형을 한다. 따라서, 건축 구조물의 제진 성능을 개선할 수 있으며, 수직 부재에 포함되는 철근 등의 보강재를 감소시켜 비용을 절감할 수 있다.According to the damping method of the disclosed building structure, there is provided a damping device having an energy dissipation capability including a plastic behavior member between a connecting beam and a vertical extension member connecting adjacent vertical extension members. The damping device plastically deforms when a force of a predetermined magnitude or more is applied to the elastic member in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the connecting beam. Therefore, it is possible to improve the vibration damping performance of the building structure, it is possible to reduce the cost by reducing the reinforcement such as reinforcing bars included in the vertical member.

Description

건축 구조물의 댐핑 방법 및 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물{METHOD OF DAMPING ARCHITECTURAL STRUCTURE AND ARCHITECTURAL STRUCTURE HAVING DAMPING APPARATUS}METHOD OF DAMPING ARCHITECTURAL STRUCTURE AND ARCHITECTURAL STRUCTURE HAVING DAMPING APPARATUS}

본 발명은 건축 구조물의 댐핑 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축 구조물의 댐핑 방법 및 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for damping a building structure, and more particularly, to a building structure having a damping method and a damping device for a building structure.

일반적으로, 건축 구조물은 횡력에 대한 저항력을 제공하는 구조적 시스템을 구비하여 건설된다. 예를 들어, 일반적 건축 구조물은 수직으로 연장되는 기둥과 이러한 기둥을 연결하는 보를 가질 수 있다. 최근에는 고층/초고층 건축 구조물의 건설이 늘어나면서 RC(Reinforced Concrete) 공법을 이용하여 전단벽과 연결보를 갖는 건축 구조물이 널리 건설되고 있다. RC 공법은 콘크리트 속에 철근을 배치하여 양자가 일체가 되어 외력을 받게 하는 구조이다.Generally, building structures are constructed with structural systems that provide resistance to lateral forces. For example, a typical building structure may have columns extending vertically and beams connecting these columns. Recently, as the construction of high-rise and high-rise building structures has increased, building structures having shear walls and connecting beams have been widely constructed using RC (Reinforced Concrete). RC method is to arrange reinforcing bar in concrete so that both are united and receive external force.

이러한 건축 구조물, 특히 고층 건축 구조물의 경우, 지진 또는 강풍 등에 의해 건축 구조물에 가해지는 횡방향 압력이 가해지면, 기둥들에 발생하는 전단 변형 등에 의해 건축 구조물의 흔들림 또는 손상 등이 발생할 수 있다. 또한, 횡방향 하중에 의하여 발생되는 휨모멘트와 전단력은 수직구조부재와 수평구조부재가 연결되는 접합부위에 집중되므로 지진 및 강풍과 같은 극한하중에 저항하기 위하여 접합부위에 복잡한 철근배치가 이루어진다. 내진 성능을 확보하기 위한 내진 설계에 따라 철근이 배근된 경우에도 지진하중 발생 후 접합부는 소성상태가 되므로 재사용이 불가능하다.  In the case of such a building structure, in particular a high-rise building structure, when the lateral pressure is applied to the building structure by an earthquake or strong wind, shaking or damage of the building structure may occur due to shear deformation generated in the pillars. In addition, since the bending moment and shear force generated by the lateral load are concentrated at the joint where the vertical structural member and the horizontal structural member are connected, a complex rebar arrangement is performed at the joint to resist extreme loads such as earthquakes and strong winds. According to the seismic design to secure the seismic performance, even after the reinforcing bar is reinforced, the joint becomes plastic after the earthquake load and thus cannot be reused.

따라서, 위와 같은 문제점을 방지하기 위하여, 건축 구조물에 댐핑(제진) 및 복원력을 제공할 필요가 있으며, 초고층 건축물이 증가하고 있는 점을 고려할 때, 적절한 댐핑 및 복원력 제공의 필요성은 점점 커지고 있다.Therefore, in order to prevent the above problems, it is necessary to provide damping (damping) and restoring force to the building structure, and considering the increasing number of skyscrapers, the need for providing adequate damping and restoring force is increasing.

따라서 본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 댐핑 및 복원력을 제공할 수 있는 건축 구조물의 댐핑 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a damping method for a building structure that can provide a damping and restoring force.

본 발명의 다른 목적은 건축 구조물의 댐핑 방법을 실시하기 위한 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a building structure having a damping device for performing the damping method of the building structure.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 따르면, 인접한 수직 연장 부재를 연결하는 연결보와 수직 연장 부재 사이에 에너지 소산 능력을 갖도록 이선형 거동이 가능한 댐핑 장치를 제공한다. 상기 댐핑 장치에 연결보의 길이 방향 또는 상기 길이 방향에 수직인 방향으로 소정의 크기 이상의 힘이 가해질 때, 상기 댐핑 장치가 소성 거동을 한다.According to the damping method of a building structure according to an embodiment for achieving the above object of the present invention, there is provided a damping device capable of bilinear behavior to have an energy dissipation capacity between the connecting beam and the vertical extension member connecting the adjacent vertical extension member to provide. When the damping device is subjected to a force of a predetermined magnitude or more in the longitudinal direction of the connecting beam or in a direction perpendicular to the longitudinal direction, the damping device performs a plastic behavior.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 댐핑 장치는 탄성 부재를 포함할 수 있으며, 상기 탄성 부재가 상기 소성 변형된 댐핑 장치에 복원력을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the damping device may include an elastic member, the elastic member may provide a restoring force to the plastically deformed damping device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수직 연장 부재는 철근-콘크리트를 포함하는 전단벽이며, 상기 연결보는 철근-콘크리트, 철골 및 철근-철골-콘크리트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vertical extension member is a shear wall including reinforcement-concrete, and the connecting beam may include at least one selected from the group consisting of reinforcement-concrete, steel and reinforcement-steel-concrete.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물은 복수의 수직 연장 부재, 인접한 수직 연장 부재를 연결하는 연결보 및 상기 연결보과 수직 연장 부재 사이에 제공되며, 응력에 대응하여 이선형 거동이 가 능한 댐핑 장치를 포함한다. Building structure having a damping device according to an embodiment for achieving the object of the present invention is provided between a plurality of vertical extension members, connecting beams connecting adjacent vertical extension members and between the connecting beams and the vertical extension member, and corresponding to the stress And a damping device capable of bilinear behavior.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 댐핑 장치는 소정 이상의 크기의 힘에 대하여 소성 거동을 하는 소성 거동 부재 및 상기 댐핑 장치에 복원력을 제공하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the damping device may include a plastic behavior member that performs a plastic behavior with respect to a force of a predetermined size or more, and an elastic member that provides a restoring force to the damping apparatus.

상술한 본 발명에 따르면, 건축 구조물의 제진 성능을 크게 개선할 수 있다. 따라서, 수직 부재에 포함되는 철근 등의 보강재를 감소시킬 수 있으며, 이는 하중 감소 및 비용 절감 등의 효과로 이어질 수 있다.According to the present invention described above, it is possible to greatly improve the vibration damping performance of the building structure. Therefore, it is possible to reduce the reinforcing materials such as reinforcing bars included in the vertical member, which may lead to effects such as load reduction and cost reduction.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

도 1은 수직 연장 부재와 연결보를 연결하는 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물을 나타내는 부분 사시도이다. 도 2는 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 이용되는 댐핑 장치를 나타내는 절개 사시도이고, 도 3은 도 1의 댐핑 장치를 나타내는 단면도이다. 1 is a partial perspective view of a building structure having a damping device for connecting a vertical extension member and a connecting beam. 2 is a cutaway perspective view illustrating a damping device used in a damping method of a building structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the damping device of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 수직 연장 부재(300)와 연결보(200) 사이에는 댐핑 장치(100)가 제공된다. 상기 댐핑 장치(100)는 상기 수직 연장 부재(300)와 상기 연결보(200)를 연결한다. Referring to FIG. 1, a damping device 100 is provided between the vertical extension member 300 and the connecting beam 200. The damping device 100 connects the vertical extension member 300 and the connecting beam 200.

상기 수직 연장 부재(300)는, 수직 방향의 길이를 가지며, 수직 연장 부재(300)의 상단부와 하단부는 바닥 부재와 연결되며, 상단부와 연결된 바닥 부재 등의 하중을 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 수직 연장 부재(300)는 건축 구조물의 코어, 둘레 기둥, 전단벽, 단부벽 등일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수직 연장 부재는 철근-콘크리트(RC)로 이루어진 전단벽이다.The vertical extension member 300 may have a length in a vertical direction, and the upper and lower ends of the vertical extension member 300 may be connected to the bottom member, and may support a load such as a bottom member connected to the upper part. For example, the vertical extension member 300 may be a core, a circumferential column, a shear wall, an end wall, and the like of a building structure. According to one embodiment of the invention, the vertically extending member is a shear wall made of reinforced concrete (RC).

상기 연결보(200)는 수평으로 연장되어 수직 연장 부재(300)들을 연결한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 연결보(200)가 수직 연장 부재(300)들을 연결함으로써, 다수의 수직 연장 부재(300)가 연결될 수 있다. 상기 연결보(200)는 철근-콘크리트(RC), 철골(Steel), 철골-철근-콘크리트(SRC) 등을 포함할 수 있다.The connecting beam 200 extends horizontally to connect the vertical extension members 300. As shown in FIG. 1, the plurality of connecting beams 200 connect the vertical extension members 300, so that the plurality of vertical extension members 300 may be connected. The connecting beam 200 may include reinforcing-concrete (RC), steel (Steel), steel-reinforcing-concrete (SRC), and the like.

도 2 및 도 3을 참조하면, 댐핑 장치(100)는 제1 연결 플레이트(9), 제2 연결 플레이트(10) 및 상기 제1 연결 플레이트(9)와 상기 제2 연결 플레이트(10) 사이에 위치하는 탄성 베어링을 포함한다. 상기 제1 연결 플레이트(9)는 제1 고정 부재(16)를 통해 수직 연장 부재(미도시)에 연결되며, 상기 제2 연결 플레이트(10)는 제2 고정 부재(15)를 통해 연결보(200)에 연결되어, 상기 탄성 베어링에 압력을 전달한다.2 and 3, the damping device 100 is provided between the first connecting plate 9, the second connecting plate 10, and the first connecting plate 9 and the second connecting plate 10. An elastic bearing positioned. The first connecting plate 9 is connected to the vertically extending member (not shown) through the first fixing member 16, and the second connecting plate 10 is connected to the connecting beam through the second fixing member 15. 200, to transfer pressure to the elastic bearing.

상기 탄성 베어링은 탄성 수지(5), 코어(7) 및 내부 보강판(2)을 포함한다. 상기 탄성 수지(5)는, 예를 들어, 고무로 이루어질 수 있으며, 구체적으로, 천연 고무, 합성 고무 또는 가황 고무 등이 사용될 수 있다. 상기 탄성 수지(5)는 상기 코어(7)를 수용하기 위한 내부 중공을 가지며, 상기 중공은 연결보의 길이 방향으로 연장된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성 수지(5)는 연결보의 길이 방향에 대하여 직사각형 또는 정사각형 형상의 단면을 가지나, 팔각형 등 다른 다각형 형상 또는 원형의 형상 등을 가질 수도 있다. 상기 탄성 수지(5)는 탄성 베어링에 탄성력과 복원력을 제공하는 탄성 부재에 해당한다.The elastic bearing comprises an elastic resin 5, a core 7 and an internal reinforcement plate 2. The elastic resin 5 may be made of, for example, rubber, and specifically, natural rubber, synthetic rubber, or vulcanized rubber may be used. The elastic resin 5 has an inner hollow for accommodating the core 7, and the hollow extends in the longitudinal direction of the connecting beam. According to the exemplary embodiment of the present invention, the elastic resin 5 may have a cross section of a rectangular or square shape with respect to the longitudinal direction of the connecting beam, but may have another polygonal shape such as an octagonal shape or a circular shape. The elastic resin 5 corresponds to an elastic member that provides elastic force and restoring force to the elastic bearing.

상기 코어(7)는 실린더 형상을 가질 수 있으며, 상기 탄성 수지(5) 내부의 중공에 수용된다. 바람직하게, 상기 코어(7)는 납으로 이루어질 수 있다. 상기 납 코어는 일정한 크기 이상의 압력에 대하여 소성 거동을 할 수 있는 소성 거동 부재에 해당한다.The core 7 may have a cylindrical shape and is accommodated in a hollow inside the elastic resin 5. Preferably, the core 7 may be made of lead. The lead core corresponds to a plastic behavior member capable of plastic behavior with respect to a pressure of a predetermined size or more.

상기 내부 보강판(2)은 상기 연결보(200)의 길이 방향에 수직한 방향에 평행한 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 내부 보강판(2)은 복수개가 서로 이격되어 상기 탄성 수지(5) 내부에 함입될 수 있으며, 예를 들어, 스틸로 이루어질 수 있다. 상기 내부 보강판(2)은 탄성 베어링의 강성을 증대시켜 횡압력 또는 장력에 의해 베어링이 과도하게 수축하거나 신장되는 것을 방지할 수 있다.The inner reinforcing plate 2 may have a plate shape parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the connecting beam 200. The inner reinforcing plate (2) may be embedded in the elastic resin (5) spaced apart from each other, for example, may be made of steel. The inner reinforcing plate 2 may increase the rigidity of the elastic bearing to prevent the bearing from being excessively contracted or extended by the lateral pressure or tension.

상기 탄성 베어링은 상기 제1 연결 플레이트(9)에 인접하는 제1 단부 강판(3) 및 상기 제2 연결 플레이트(10)에 인접하는 제2 단부 강판(4)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 단부 강판(3, 4)은 상기 코어(7)와 접촉할 수 있으며, 상기 내부 보강판(2)보다 더 두꺼운 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 단부 강 판(3, 4)은 전단키(12)를 통해 상기 제1 연결 플레이트(9) 및 제2 연결 플레이트(10)에 연결된다. 따라서, 상기 제1 연결 플레이트(9) 및 제2 연결 플레이트(10)에 가해지는 수직 압력이 전달된다. 상기 제1 및 제2 단부 강판(3, 4)는 고정 볼트(11)를 이용해 제1 연결 플레이트(9) 및 제2 연결 플레이트(10)에 고정될 수 있다.The elastic bearing may further comprise a first end steel plate 3 adjacent to the first connecting plate 9 and a second end steel plate 4 adjacent to the second connecting plate 10. The first and second end steel plates 3, 4 may be in contact with the core 7 and are thicker than the inner reinforcing plate 2. The first and second end steel plates 3, 4 are connected to the first connecting plate 9 and the second connecting plate 10 via shear keys 12. Thus, the vertical pressure applied to the first connecting plate 9 and the second connecting plate 10 is transmitted. The first and second end steel plates 3 and 4 may be fixed to the first connecting plate 9 and the second connecting plate 10 using fixing bolts 11.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 의해 응력이 분산된 건축 구조물을 모식적으로 나타내는 측면도이고, 도 5는 도 4의 건축 구조물의 부분 측면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 이용되는 댐핑 장치의 이력 특성을 나타내는 그래프이다. 4 is a side view schematically illustrating a building structure in which stress is dispersed by a damping method of the building structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partial side view of the building structure of FIG. 4. 6 is a graph showing the hysteresis characteristics of the damping device used in the damping method of a building structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법은 이선형 거동이 가능한 댐핑 장치를 제공한다. 응력에 대한 구조물의 이력 특성은 에너지 소산의 방법에 따라 구분될 수 있으며, 그 구조 및 재료에 따라, 이선형 거동, 마찰 거동, 점탄성 거동, 점성 거동 등이 가능한데, 상기 댐핑 장치는 단독으로 이선형 거동이 가능한 이선형 거동 부재를 포함할 수도 있으며, 서로 다른 거동을 하는 복수의 부재를 사용하여 결과적으로 이선형 거동이 가능하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서 사용된 납-고무 탄성 베어링은 서로 다른 거동 특성을 갖는 납과 고무를 이용하여 이선형 거동이 가능한 댐핑 장치를 제공한다.Damping method of the building structure according to an embodiment of the present invention provides a damping device capable of bilinear behavior. The hysteretic characteristics of a structure with respect to stress can be distinguished according to the method of energy dissipation, and depending on the structure and material, bilinear behavior, friction behavior, viscoelastic behavior, viscous behavior, etc. can be obtained. Possible bilinear behavior members may be included, and a plurality of members having different behaviors may be used as a result of which bilinear behavior is possible. For example, the lead-rubber elastic bearing used in one embodiment of the present invention provides a damping device capable of bilinear behavior using lead and rubber having different behavior characteristics.

도 4 및 도 5를 참조하면, 건축 구조물의 수직 부재(400)와 연결보(500) 사이에 댐핑 장치(100)가 제공된다. 건축 구조물, 특히 고층의 건축 구조물이 지진, 강풍 등에 의해 일정한 크기 이상의 횡압력을 받는 경우, 도 4에 도시된 바와 같 이, 수평 방향으로의 휘어짐이 나타나고, 상기 연결보에 의해 연결될 수직 부재들 사이에는 전단 응력과 휨응력이 발생한다. 이러한 전단 응력과 휨응력은 구조적으로 연결보와 수직 부재 사이의 연결 부위 또는 연결보에 집중되기 쉽다. 4 and 5, a damping device 100 is provided between the vertical member 400 and the connecting beam 500 of the building structure. When a building structure, in particular, a high-rise building structure is subjected to a lateral pressure of a predetermined size or more due to an earthquake, strong wind, or the like, as shown in FIG. Shear and flexural stresses occur. These shear and flexural stresses are structurally prone to concentrate on the joint or joint between the beam and the vertical member.

상기 건축 구조물이 수평 방향으로 휘어질 때, 상기 댐핑 장치는 발생하는 응력에 대응하여 거동을 한다. 이 과정에서, 상기 댐핑 장치는 에너지 소산을 하며 장치의 종류에 따라 복원력을 제공한다. When the building structure is bent in the horizontal direction, the damping device behaves in response to the generated stress. In this process, the damping device dissipates energy and provides restoring force according to the type of device.

상기 건축 구조물이 수평 방향으로 휘어질 때, 상기 댐핑 장치의 탄성 베어링은 가해지는 압력에 대응하여 변형한다. 이 과정에서, 상기 탄성 베어링의 납 코어는 소성 거동을 나타내며, 탄성 수지는 복원력을 제공한다. 상기 탄성 베어링의 변형은 도 6의 그래프로 개략적으로 나타낼 수 있다. 도 6의 그래프에서 수직축은 탄성 베어링에 가해지는 수직 방향의 힘(N)이고, 수평축은 변위(S)를 나타낸다. 도 6은 탄성 베어링의 거동을 개략적으로 나타내는 것으로서, 실제의 거동은 직선을 나타내지 않을 수 있다. 실제 탄성 베어링의 구체적인 거동은 탄성 수지의 두께, 탄성 수지의 폭, 탄성 수지의 탄성 계수, 납 코어의 길이, 납 코어의 직경, 보강판의 두께 등에 의하여 달라질 수 있다.When the building structure is bent in the horizontal direction, the elastic bearing of the damping device deforms in response to the pressure applied. In this process, the lead core of the elastic bearing exhibits plastic behavior and the elastic resin provides restoring force. The deformation of the elastic bearing can be represented schematically in the graph of FIG. In the graph of FIG. 6, the vertical axis represents the force N in the vertical direction applied to the elastic bearing, and the horizontal axis represents the displacement S. FIG. 6 schematically shows the behavior of an elastic bearing, where the actual behavior may not represent a straight line. Actual behavior of the elastic bearing may vary depending on the thickness of the elastic resin, the width of the elastic resin, the elastic modulus of the elastic resin, the length of the lead core, the diameter of the lead core, the thickness of the reinforcing plate, and the like.

도 6을 참조하면, 탄성 베어링의 이력 관계는 이선형(bilinear)을 나타내어 높은 에너지 소산 능력을 가짐을 알 수 있다. 상기 탄성 베어링의 전단 응력과 휨응력에 의한 항복(변형)이 임의의 값(Y)에서 일어난다고 가정할 때, 연결보의 항복 응력은 상기 댐핑 장치의 항복 응력보다 클 필요가 있다. 그렇지 않을 경우, 댐핑 장치의 변형에 의한 댐핑이 제공되기 전에, 연결보가 파손될 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the hysteretic relationship of the elastic bearings is bilinear and has a high energy dissipation capacity. Assuming that yield (deformation) due to shear stress and flexural stress of the elastic bearing occurs at any value Y, the yield stress of the connecting beam needs to be greater than the yield stress of the damping device. Otherwise, the beams may break before the damping by deformation of the damping device is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법은, 특히 고층 건축 구조물에서 유용하게 사용될 수 있다. 고층 건축 구조물의 경우, 구조적으로 건축 구조물의 상부에서 휘어짐과 진동이 더 나타나므로, 댐핑 장치의 설치 비율을 다르게 하여 건축 구조물의 상부에만 설치하거나, 하부보다 더 많이 설치하는 방법이 사용될 수도 있다.Damping method of the building structure according to an embodiment of the present invention, in particular can be usefully used in high-rise building structure. In the case of a high-rise building structure, since the bending and vibration appear more structurally in the upper part of the building structure, a method of installing only the upper part of the building structure or installing more than the lower part by varying the installation ratio of the damping device may be used.

본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법은, 건축 구조물의 제진 성능을 크게 개선할 수 있다. 따라서, 수직 부재에 포함되는 철근 등의 보강재를 감소시킬 수 있으며, 이는 하중 감소 및 비용 절감 등의 효과로 이어질 수 있다. 또한, 상기 건축 구조물의 댐핑 방법은 신축 건축 구조물뿐만 아니라, 기존 건축 구조물의 제진 보강에도 사용될 수 있다.Damping method of the building structure according to an embodiment of the present invention, can significantly improve the vibration damping performance of the building structure. Therefore, it is possible to reduce the reinforcing materials such as reinforcing bars included in the vertical member, which may lead to effects such as load reduction and cost reduction. In addition, the damping method of the building structure may be used not only for new building structures but also for vibration suppression reinforcement of existing building structures.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below various modifications and It will be appreciated that it can be changed.

상술한 본 발명은 건축 구조물의 댐핑 방법 및 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물에 관한 것으로, 건축 구조물의 시공, 설계 등의 분야에서 사용될 수 있다.The present invention described above relates to a building structure having a damping method and a damping device for a building structure, and can be used in the field of construction, design, and the like of a building structure.

도 1은 수직 연장 부재와 연결보를 연결하는 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물을 나타내는 부분 사시도이다. 1 is a partial perspective view of a building structure having a damping device for connecting a vertical extension member and a connecting beam.

도 2는 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 이용되는 댐핑 장치를 나타내는 절개 사시도이다. 2 is a cutaway perspective view illustrating a damping device used in a damping method of a building structure according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1의 댐핑 장치를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating the damping device of FIG. 1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 의해 응력이 분산된 건축 구조물을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 4 is a side view schematically illustrating a building structure in which stress is dispersed by a damping method of the building structure according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 건축 구조물의 부분 측면도이다. 5 is a partial side view of the building structure of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물의 댐핑 방법에 이용되는 댐핑 장치의 이력 특성을 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the hysteresis characteristics of the damping device used in the damping method of a building structure according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 수직 연장 부재;A plurality of vertically extending members; 인접한 수직 연장 부재를 연결하는 연결보; 및Connecting beams connecting adjacent vertically extending members; And 상기 연결보과 수직 연장 부재 사이에 제공되며 일정 이상의 응력에 대응하여 수직 방향으로 소성 거동 및 복원이 가능한 댐핑 장치를 포함하며,A damping device provided between the connecting beam and the vertical extension member and capable of plastic behavior and recovery in the vertical direction in response to a predetermined stress or more; 상기 댐핑 장치는 상기 연결보의 길이 방향으로 연장되는 형상을 가지며, 소성 거동이 가능한 코어; 및The damping device has a shape extending in the longitudinal direction of the connecting beam, the core capable of plastic behavior; And 상기 코어를 수용하기 위한 중공을 가지며, 상기 댐핑 장치에 복원력을 제공하는 탄성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물.And an elastic resin having a hollow for accommodating the core and providing a restoring force to the damping device. 삭제delete 제4 항에 있어서, 상기 수직 연장 부재는 철근-콘크리트를 포함하는 전단벽이며, 상기 연결보는 철근-콘크리트, 철골 및 철근-철골-콘크리트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑 장치를 갖는 건축 구조물.The damping device according to claim 4, wherein the vertical extension member is a shear wall including reinforcement-concrete, and the connecting beam includes at least one selected from the group consisting of reinforcement-concrete, steel and reinforcement-steel-concrete. Building construction.
KR1020090099861A 2009-10-20 2009-10-20 Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus KR101141252B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090099861A KR101141252B1 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090099861A KR101141252B1 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110042972A KR20110042972A (en) 2011-04-27
KR101141252B1 true KR101141252B1 (en) 2012-05-04

Family

ID=44048312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090099861A KR101141252B1 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101141252B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337390B1 (en) * 2013-03-14 2013-12-06 유니슨이테크 주식회사 Reinforcing structure for construction

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040084030A (en) * 2003-03-26 2004-10-06 동일고무벨트주식회사 Rubber bearing having the pin

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040084030A (en) * 2003-03-26 2004-10-06 동일고무벨트주식회사 Rubber bearing having the pin

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337390B1 (en) * 2013-03-14 2013-12-06 유니슨이테크 주식회사 Reinforcing structure for construction

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110042972A (en) 2011-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Development and experimental validation of an assembled steel double-stage yield buckling restrained brace
KR101460258B1 (en) Moment frame connector
JP5570605B2 (en) Method and structure for dampening motion in a building
US9683365B2 (en) Piston based self-centering brace apparatus
WO2002022994A1 (en) A sleeved bracing useful in the construction of earthquake resistant structures
JP4647714B1 (en) Buildings using walled columns with seismic prestressing
JP6920049B2 (en) Seismic isolation building
JP2002061282A (en) Columnar reinforced concrete construction member
KR101051058B1 (en) Damping system for construction
JP5483525B2 (en) Seismic wall
KR101141252B1 (en) Method of damping architectural structure and architectural structure having damping apparatus
JP5210337B2 (en) Buildings using vertical seismic control PC structural members with seismic prestress
KR101209363B1 (en) Concrete block for seismic reinforcement of H-shaped column and seismic reinforcing method using the same
KR101294289B1 (en) Buckling restrained brace of dry type, and manufacturing method for the same
KR102083066B1 (en) Frame-type Damping Device and Reinforcing Method Using The Same
JP4408181B2 (en) Seismic strength reinforcement method for bridges and piers
Darani et al. Application of new resilient slip friction joint for seismic damage avoidance design of rocking concrete shear walls."
JP7409950B2 (en) Vibration control device
JP5379285B1 (en) Buildings using seismic control PC columns
KR20120123916A (en) Post reinforcing structure for buckling of braces in the steel moment connection frame
JP4971697B2 (en) Load bearing wall frame
Chan et al. Buckling-restrained-lug connection for energy dissipation
JP4275689B2 (en) Seismic strengthening method using seismic structure and curved shell pipe
AU2021106172A4 (en) An earthquake-resistant precast beam-column connection using cleat angle and replaceable dissipaters
JP6452349B2 (en) Bending reinforcement structure of existing tower structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160331

Year of fee payment: 5