KR101171553B1 - Shear wall type vibration control apparatus - Google Patents

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KR101171553B1
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쌍용건설 주식회사
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Abstract

본 발명은 전단벽과 슬래브의 접합부에 별도로 설치되어 연직하중을 지지하면서 풍하중과 지진하중을 포함하는 수평하중에 의한 진동 에너지를 흡수, 감쇠시키는 제진장치에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 전단벽형 제진장치는, 전단벽의 하면에 설치되는 상부 고정플레이트; 상부 고정플레이트와 간격을 두고 마주보도록 슬래브의 상면에 설치되는 하부 고정플레이트; 상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간의 양쪽 끝에 설치되어 전단벽의 자중 및 전단벽을 통해 전달되는 연직하중을 슬래브로 전달하는 한 쌍의 면진수단; 면진수단 사이에 상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간에 설치되어 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 댐핑수단; 상부 고정플레이트를 전단벽의 하면에 고정시키는 다수개의 정착철근; 하부 고정플레이트를 슬래브의 상면에 고정시키는 다수개의 전단연결재; 및 면진수단과 댐핑수단을 피복하는 콘크리트와 절연시키기 위해 이들을 둘러싸는 절연재를 포함한다.
The present invention relates to a vibration isolator that is installed separately at the junction of the shear wall and the slab to support the vertical load while absorbing and damping the vibration energy due to the horizontal load including the wind load and the earthquake load.
According to a preferred embodiment of the present invention, a shear wall type vibration suppression apparatus includes: an upper fixing plate installed on a lower surface of a shear wall; A lower fixing plate installed on an upper surface of the slab so as to face at an interval with the upper fixing plate; A pair of seismic isolation means installed at both ends of the upper and lower fixing plates facing each other to transfer the self weight of the shear wall and the vertical load transmitted through the shear wall to the slab; Damping means for absorbing and damping the horizontal load is installed in the space facing the upper and lower fixed plates between the base isolation means; A plurality of fixing bars for fixing the upper fixing plate to the lower surface of the shear wall; A plurality of shear connecting members for fixing the lower fixing plate to the upper surface of the slab; And an insulating material surrounding them to insulate the concrete covering the isolating means and the damping means.

Description

전단벽형 제진장치{Shear wall type vibration control apparatus}Shear wall type vibration control apparatus
본 발명은 전단벽과 슬래브의 접합부에 별도로 설치되어 연직하중을 지지하면서 풍하중과 지진하중을 포함하는 수평하중에 의한 진동 에너지를 흡수, 감쇠시키는 제진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration isolator that is installed separately at the junction of the shear wall and the slab to support the vertical load while absorbing and damping the vibration energy due to the horizontal load including the wind load and the earthquake load.
제진(制振, Vibration Control)이란 건물의 경우 바람이나 지진 등에 의해 발생하는 진동을 제어하는 것을 말하고, 진동 제어를 위해 특별한 장치나 기구 즉, 제진장치를 설치한 구조를 제진구조라 한다. 제진의 목적은 바람이나 지진 등에 의해 구조물에 입력되는 진동에너지를 제진장치를 설치하여 소산시킴으로써 구조물의 안전성과 거주성을 향상시키는 데 있다. Vibration Control refers to the control of vibrations caused by wind or earthquakes in buildings, and a structure in which a special device or mechanism is installed for vibration control is called a vibration suppression structure. The purpose of vibration suppression is to improve the safety and habitability of the structure by dissipating the vibration energy input to the structure due to wind or earthquake.
제진의 방법으로는 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 감지하는 기능을 구조물 자체에서 갖추고 구조물의 내부나 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 능동제어와 건물에 부가적인 에너지 소산 장치를 설치하여 구조물의 감쇠 성능을 향상함으로써 건물의 동적인 응답을 제어하는 수동제어가 있다. In the method of vibration suppression, the structure itself is equipped with a function to detect the vibration from the outside and the vibration of the structure according to the active control and the building to reduce the vibration of the structure by applying a control force corresponding to the vibration of the structure inside or outside the structure. There is a manual control to control the dynamic response of the building by installing additional energy dissipation devices to improve the damping performance of the structure.
수동형 제진장치는 크게 질량 동조형과 에너지 소산형으로 나눌 수 있다. 전자는 주로 건물의 최상부에 설치되어 주로 바람에 대한 거주성을 높이는 목적으로 설치되며, 후자는 주로 각 층에 설치되어 지진에 대한 안전성 및 바람에 대한 거주성을 높이기 위하여 사용된다. Passive vibration dampers can be divided into mass tuning type and energy dissipation type. The former is mainly installed on the top of the building, mainly for the purpose of enhancing the wind habitability, and the latter is mainly installed on each floor to be used for the safety of the earthquake and the wind habitability.
에너지 소산형 제진장치는 다시 변위 의존형과 속도 의존형으로 나눌 수 있는데, 변위 의존형 장치는 재료 사이의 마찰력이나 금속의 소성변형에 의한 에너지 소산 특성을 이용한 것이고, 속도 의존형은 점성, 점탄성 물질이 변형할 때 열이 발생하며 진동에너지를 소산하는 특성을 이용하는 것으로 소산되는 에너지는 속도에 비례하여 커지는 특성이 있다. Energy dissipation type vibration suppressors can be divided into displacement-dependent and speed-dependent types. Displacement-dependent devices utilize energy dissipation characteristics due to frictional forces between materials or plastic deformation of metals. By generating heat and dissipating vibration energy, the dissipated energy is large in proportion to the speed.
속도 의존형의 제진장치의 일종인 유압댐퍼는 강재댐퍼에 비하여 내진성능이 우수하여, 중, 강진이 전국적으로 빈번하게 발생하는 일본에서 주로 사용되고 있다. 그런데, 이러한 유압댐퍼는 고가이므로, 지진의 발생빈도가 낮고 지진의 강도가 높지 않은 우리나라에는 불필요할 정도로 과다한 공법이다. 반면, 강재댐퍼는 유압댐퍼에 비하여 내진성능은 다소 떨어지지만 시공비가 저렴하므로, 철골 구조물 보강용으로 사용되고 있다.Hydraulic damper, which is a kind of speed-dependent vibration damping device, has excellent seismic performance compared to steel damper, and is mainly used in Japan, where heavy and heavy earthquakes occur frequently nationwide. However, since the hydraulic damper is expensive, it is an excessively unnecessary method in Korea, where the frequency of earthquakes is low and the strength of the earthquake is not high. On the other hand, the steel damper has a somewhat lower seismic performance than the hydraulic damper, but the steel damper is used for reinforcement of the steel structure because the construction cost is low.
그런데 상술한 강재댐퍼를 이용한 제진구조는 대부분 가새 형상의 타입으로 공간적 장애요인이 발생하여 가변형 구조에 적합하지 않으며, 지진발생 후 교체가 번거로운 단점이 있다. 따라서 가변형 구조를 요하는 RC구조물의 제진구조에 적용이 곤란하며, 지진발생 후 제진장치를 다시 설치하는데 비효율적이다.However, the vibration damping structure using the above-mentioned steel damper is a type of brace shape, which causes spatial obstacles and is not suitable for the variable structure, and has a disadvantage in that replacement after an earthquake is cumbersome. Therefore, it is difficult to apply to the vibration suppression structure of RC structure that requires a variable structure, and it is inefficient to reinstall the vibration suppression device after the earthquake.
따라서 상술한 유압댐퍼를 이용한 제진구조와 강재댐퍼를 이용한 제진구조가 가진 문제점, 즉 경제성 및 공간적 장애에 대한 문제점을 해결할 수 있으며, 합리적인 비용으로 최적의 지진 제어 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 지진하중 이외에 풍하중을 포함한 수평하중에 대해서도 효과를 얻을 수 있는 새로운 제진댐퍼의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to solve the problems of the vibration damping structure using the above-mentioned hydraulic damper and the damping structure using the steel damper, that is, economical and spatial obstacles, and to obtain the optimum seismic control effect at a reasonable cost as well as the earthquake load. There is an urgent need for a new damping damper that can be effective for horizontal loads including wind loads.
우리나라에서 공동주택은 수십년간 축적된 설계 노하우와 경제성 등으로 벽식의 철근콘크리트조 건축물이 주류를 이루고 있고, 벽체는 구조적으로 내력벽 및 전단벽으로써 연직하중을 지지하면서 수평하중에 대해 매우 유효하게 저항한다. 따라서 본 발명은 전단벽의 하부에 설치되어 공간적 제약이 없이 수평하중을 흡수, 감쇠시킬 수 있는 새로운 형태의 제진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In Korea, the reinforced concrete structure of wall type is the mainstream due to the design know-how and economical efficiency accumulated for decades. Accordingly, an object of the present invention is to provide a new type of vibration suppression apparatus which is installed under the shear wall and can absorb and attenuate horizontal loads without spatial constraints.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 전단벽형 제진장치는, 전단벽의 하면에 설치되는 상부 고정플레이트; 상부 고정플레이트와 간격을 두고 마주보도록 슬래브의 상면에 설치되는 하부 고정플레이트; 상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간의 양쪽 끝에 설치되어 전단벽의 자중 및 전단벽을 통해 전달되는 연직하중을 슬래브로 전달하는 한 쌍의 면진수단; 면진수단 사이에 상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간에 설치되어 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 댐핑수단; 상부 고정플레이트를 전단벽의 하면에 고정시키는 다수개의 정착철근; 하부 고정플레이트를 슬래브의 상면에 고정시키는 다수개의 전단연결재; 및 면진수단과 댐핑수단을 피복하는 콘크리트와 절연시키기 위해 이들을 둘러싸는 절연재를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a shear wall type vibration suppression apparatus includes: an upper fixing plate installed on a lower surface of a shear wall; A lower fixing plate installed on an upper surface of the slab so as to face at an interval with the upper fixing plate; A pair of seismic isolation means installed at both ends of the upper and lower fixing plates facing each other to transfer the self weight of the shear wall and the vertical load transmitted through the shear wall to the slab; Damping means for absorbing and damping the horizontal load is installed in the space facing the upper and lower fixed plates between the base isolation means; A plurality of fixing bars for fixing the upper fixing plate to the lower surface of the shear wall; A plurality of shear connecting members for fixing the lower fixing plate to the upper surface of the slab; And an insulating material surrounding them to insulate the concrete covering the isolating means and the damping means.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 면진수단은 상부 고정플레이트의 길이방향으로 상부 고정플레이트에 수직하게 결합되는 제1 복부판; 제1 복부판의 하단에 상부 고정플레이트에 평행하게 결합되는 상부 플랜지; 상부 플랜지와 간격을 두고 마주보는 하부 플랜지; 하부 고정플레이트의 길이방향으로 하부 고정플레이트에 수직하게 결합되고 하부 플랜지에 연결되는 제2 복부판; 및 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 설치되는 다수개의 적층고무로 구성될 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, the seismic isolator comprises: a first abdominal plate coupled perpendicularly to the upper fixing plate in the longitudinal direction of the upper fixing plate; An upper flange coupled to an upper fixing plate at a lower end of the first abdominal plate; A lower flange spaced apart from the upper flange; A second abdominal plate coupled vertically to the lower fixing plate in the longitudinal direction of the lower fixing plate and connected to the lower flange; And a plurality of laminated rubbers installed between the upper flange and the lower flange.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 댐핑수단은 폭에 비해 높이가 큰 슬릿홀이 일정한 간격을 두고 다수개가 형성된 강판으로 구성되어 탄소성 변형으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키도록 구성할 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, the damping means is composed of a plurality of steel plates formed with a plurality of slit holes with a predetermined height relative to the width at regular intervals can be configured to absorb and damp the horizontal load by the elastic deformation. .
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 댐핑수단은 상부 고정플레이트의 길이방향으로 상부 고정플레이트에 수직하게 결합된 상부 몸체판; 높이방향으로 간격을 두고 상부 몸체판과 이웃하게 배치되도록 하부 고정플레이트의 길이방향으로 하부 고정플레이트에 수직하게 결합된 하부 몸체판; 상부 몸체판과 하부 몸체판의 양쪽에 배치되어 이들을 서로 연결하는 한 쌍의 커버 플레이트; 상부 몸체판 또는 하부 몸체판을 대면하는 커버 플레이트의 한쪽 면에 설치된 마찰패드; 및 한 쌍의 커버 플레이트를 상부 몸체판과 하부 몸체판에 결합시키고 마찰패드를 상부 몸체판 또는 하부 몸체판에 강제로 밀착시키는 다수 개의 고정볼트와 너트를 포함하고, 수평하중이 작용할 때 상부 몸체판과 하부 몸체판 사이에서 상대적인 수평이동이 일어나고 이 과정에서 발생하는 마찰패드와 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 마찰저항으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키도록 구성할 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, the damping means comprises: an upper body plate vertically coupled to the upper fixing plate in the longitudinal direction of the upper fixing plate; A lower body plate coupled perpendicularly to the lower fixing plate in the longitudinal direction of the lower fixing plate to be disposed adjacent to the upper body plate at intervals in the height direction; A pair of cover plates disposed on both upper and lower body plates and connecting them to each other; A friction pad installed on one side of a cover plate facing the upper body plate or the lower body plate; And a plurality of fixing bolts and nuts for coupling a pair of cover plates to the upper body plate and the lower body plate and forcing the friction pad to closely adhere to the upper body plate or the lower body plate, and the upper body plate when the horizontal load is applied. Relative horizontal movement occurs between the lower body plate and the lower body plate may be configured to absorb and damp the horizontal load by the frictional resistance of the friction pad and the upper or lower body plate.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 마찰패드를 대면하는 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 양쪽 면에 각각 마찰판이 더 설치될 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, a friction plate may be further installed on both sides of the upper body plate or the lower body plate facing the friction pad, respectively.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 마찰패드를 대면하는 상부 몸체판 또는 하부 몸체판에는 마찰패드가 사이에 위치할 수 있도록 높이방향으로 서로 간격을 두고 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 길이방향으로 길이가 긴 장공이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고 장공을 고정볼트가 관통하여 수평하중이 인가될 경우 장공을 따라 고정볼트가 이동하여 상부 몸체판과 하부 몸체판의 상대적인 수평이동이 허용되고 이 과정에서 발생하는 마찰패드와 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 마찰저항으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키도록 구성할 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, the upper body plate or the lower body plate facing the friction pad in the longitudinal direction of the upper body plate or lower body plate at intervals from each other in the height direction so that the friction pad can be located therebetween. As long lengths of holes are formed at regular intervals along the length direction and fixed bolts penetrate the long holes and horizontal loads are applied, the fixing bolts move along the long holes to allow relative horizontal movement of the upper and lower body plates. It can be configured to absorb and damp the horizontal load by the frictional resistance of the friction pad and the upper body plate or the lower body plate generated in this process.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 마찰패드는 커버 플레이트의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, the friction pad may be arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the cover plate.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상부 몸체판 또는 하부 몸체판을 대면하는 커버 플레이트의 한쪽 면에는 다수 개의 장착홈이 형성되고 마찰패드는 장착홈에 삽입, 결합될 수 있다.According to another suitable embodiment of the present invention, a plurality of mounting grooves are formed on one side of the cover plate facing the upper body plate or the lower body plate, and the friction pad may be inserted into and coupled to the mounting groove.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 절연재는 와이어메쉬로 구성될 수 있다. According to another suitable embodiment of the present invention, the insulating material may be composed of a wire mesh.
본 발명에 따른 전단벽형 제진장치는 전단벽과 슬래브의 접합부 즉, 전단벽 하단부와 슬래브의 상부 사이에 설치되어 한 쌍의 면진수단이 연직하중을 지지하고 수평하중 작용시 댐핑수단이 탄소성 변형하거나 마찰저항하면서 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 것으로, 전단벽과 일체로 구성됨으로써 수평하중을 흡수, 감쇠시키기 위해 별도로 가새를 설치함에 따라 발생하는 공간적 제약이 없다는 이점을 가진다. The shear wall type vibration suppression apparatus according to the present invention is installed between the junction of the shear wall and the slab, that is, between the lower end of the shear wall and the upper portion of the slab so that a pair of seismic isolation means supports the vertical load and the damping means is elastically deformed or frictional resistance when the horizontal load is applied. While absorbing and damping the horizontal load, it is configured integrally with the shear wall, and thus has the advantage that there is no spatial limitation caused by installing the brace separately to absorb and damp the horizontal load.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1a는 본 발명에 따른 전단벽형 제진장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 정면도이고 도 1b는 요부 확대 사시도이다.
도 2a는 도 1a의 A-A선을 따라 절단한 단면도이고 도 2b는 도 2a의 요부 확대 단면도이다.
도 3a는 도 1a의 B-B선을 따라 절단한 단면도이고 도 3b는 도 3a의 요부 확대 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단벽형 제진장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 4b는 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 4c는 도 4b의 C-C선을 따라 절단한 단면도이다.
The following drawings, which are attached in the present specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
Figure 1a is a front view schematically showing a state in which the shear wall type vibration damper according to the present invention is installed, Figure 1b is an enlarged perspective view of the main portion.
2A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1A, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 2A.
3A is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1A, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 3A.
Figure 4a is an exploded perspective view showing a shear wall type vibration suppression apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 4b is a perspective view showing the assembled state, 4c is a cross-sectional view taken along the line CC of Figure 4b.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전단벽형 제진장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 정면도이고 도 1b는 전단벽형 제진장치를 나타낸 사시도이며, 도 2a는 도 1a의 A-A선을 따라 절단한 단면도이고 도 2b는 도 2a의 요부 확대 단면도이며, 도 3a는 도 1a의 B-B선을 따라 절단한 단면도이고 도 3b는 도 3a의 요부 확대 단면도이다.Figure 1a is a front view schematically showing a state in which the shear wall vibration damping device is installed according to an embodiment of the present invention, Figure 1b is a perspective view showing a shear wall vibration damping device, Figure 2a is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 1a. FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 2A, FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1A, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 3A.
도 1a 내지 도 3b에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 전단벽형 제진장치는, 상부 고정플레이트(11a), 상부 고정플레이트(11a)와 간격을 두고 마주보는 하부 고정플레이트(11b), 상, 하부 고정플레이트(11a,11b)가 마주보는 공간의 양쪽 끝에 설치되는 한 쌍의 면진수단(12,12), 면진수단(12,12) 사이에 상, 하부 고정플레이트(11a,11b)가 마주보는 공간에 설치되는 댐핑수단(13), 상부 고정플레이트(11a)를 전단벽(20)의 하면에 고정시키는 다수개의 정착철근(14), 하부 고정플레이트(11b)를 슬래브(30)의 상면에 고정시키는 다수개의 전단연결재(15), 그리고 면진수단(12)과 댐핑수단(13)을 피복하는 콘크리트(21)와 절연시키기 위해 이들을 둘러싸는 절연재(16)를 포함한다. As shown in Figures 1a to 3b, the shear wall type vibration suppression apparatus according to an embodiment of the present invention, the upper fixing plate (11a), the lower fixing plate (11b) facing at intervals with the upper fixing plate (11a), The upper and lower fixing plates 11a and 11b are disposed between the pair of base isolation means 12 and 12 and the base isolation means 12 and 12 installed at both ends of the space where the upper and lower fixing plates 11a and 11b face each other. On the upper surface of the slab 30, a plurality of fixing reinforcing bars 14 and lower fixing plates 11b for fixing the damping means 13 and the upper fixing plate 11a installed in the facing space to the lower surface of the shear wall 20 are provided. A plurality of shear connectors 15 for securing and insulating material 16 surrounding them to insulate the concrete 21 covering the base isolation means 12 and the damping means 13.
상부 고정플레이트(11a)와 하부 고정플레이트(11b)는 면진수단(12)과 댐핑수단(13)을 고정하기 위한 것으로 각각 전단벽(20)의 하면과 슬래브(30)의 상면에 설치된다. 이들 고정플레이트(11a,11b)는 전단벽(20)의 두께 내에 설치될 수 있도록 각각 전단벽(20)의 두께보다 얇은 폭과 전단벽(20)의 폭보다 작은 길이를 가진 강판으로 구성되고, 전단벽(20)의 하면과 슬래브(30)의 상면에 고정되어 면진수단(12)과 댐핑수단(13)이 연직하중 및 수평하중에 의해 작동하도록 한다.The upper fixing plate 11a and the lower fixing plate 11b are for fixing the seismic isolation means 12 and the damping means 13 and are installed on the lower surface of the shear wall 20 and the upper surface of the slab 30, respectively. These fixing plates 11a and 11b are made of steel sheets each having a width smaller than the thickness of the shear wall 20 and a length smaller than the width of the shear wall 20 so as to be installed within the thickness of the shear wall 20, and the shear wall 20 ) Is fixed to the lower surface and the upper surface of the slab 30 so that the base isolation means 12 and the damping means 13 operate by the vertical load and the horizontal load.
면진수단(12,12)은 상, 하부 고정플레이트(11a,11b)가 마주보는 공간의 양쪽 끝에 설치되어 전단벽(20)의 자중 및 전단벽(20)의 상부에서 전달되는 연직하중을 슬래브(30)로 전달하고 전단벽(20)에 수평하중이 작용할 경우 수평변위가 발생하면서 댐핑수단(13)이 작동 즉, 탄소성 변형하면서 수평하중을 흡수하도록 유도한다. 즉, 면진수단(12,12)은 하중을 지지하는 전단벽(20)의 하부에 설치되어 전단벽(20)을 지지하면서 상부에서 전달되는 하중을 슬래브(30)로 전달하는 기능을 하는 것으로 수평하중에 대해서는 저항하지 않고 전단벽(20)과 슬래브(30)를 절연시킨다. The seismic isolation means 12 and 12 are installed at both ends of the space where the upper and lower fixing plates 11a and 11b face each other, so that the slab 30 receives the self-weight of the shear wall 20 and the vertical load transmitted from the upper portion of the shear wall 20. When the horizontal load is applied to the shear wall 20 and the horizontal displacement occurs, the damping means 13 is operated, that is, induced to absorb the horizontal load while elastoplastic deformation. That is, the seismic isolating means (12, 12) is installed in the lower portion of the shear wall 20 that supports the load to support the shear wall 20 to transfer the load transmitted from the upper to the slab 30 to the horizontal load It does not resist and insulates the shear wall 20 and the slab 30.
면진수단(12,12)은 상부 고정플레이트(11a)의 길이방항으로 상부 고정플레이트(11a)에 수직하게 결합되는 제1 복부판(121), 상부 고정플레이트(11a)에 평행하게 제1 복부판(121)의 하단에 결합되는 상부 플랜지(122), 상부 플랜지(122)와 간격을 두고 마주보는 하부 플랜지(123), 하부 고정플레이트(11b)의 길이방향으로 하부 고정플레이트(11b)에 수직하게 결합되고 하부 플랜지(123)에 연결되는 제2 복부판(124), 그리고 상부 플랜지(122)와 하부 플랜지(123) 사이에 설치되는 다수개의 적층고무(125)를 포함한다. The base isolation means 12 and 12 are first abdominal plate 121 coupled perpendicularly to the upper fixed plate 11a along the length of the upper fixed plate 11a, and the first abdominal plate 121 parallel to the upper fixed plate 11a. The upper flange 122 coupled to the bottom of the), the lower flange 123 facing the spaced apart from the upper flange 122, the vertically coupled to the lower fixing plate (11b) in the longitudinal direction of the lower fixing plate (11b) A second abdominal plate 124 connected to the lower flange 123, and a plurality of laminated rubber 125 is installed between the upper flange 122 and the lower flange 123.
제1, 2 복부판(121,124)은 적층고무(125)의 높이를 조절하기 위한 것으로 일정한 두께를 갖는 강판으로 이루어지고 폭과 높이는 적층고무(125)에 요구되는 수평강성과 수직강성에 의해 결정될 수 있으며 예를 들면 전단벽(20) 폭의 1/4 ~ 1/5의 폭을 가지고, 상, 하부 고정플레이트(11a,11b) 간 높이의 3/7 ~ 3/8의 높이를 가질 수 있다. The first and second abdominal plates 121 and 124 are for controlling the height of the laminated rubber 125 and are made of a steel plate having a predetermined thickness, and the width and height may be determined by the horizontal and vertical stiffness required for the laminated rubber 125. For example, the shear wall 20 may have a width of 1/4 to 1/5, and may have a height of 3/7 to 3/8 of the height between the upper and lower fixing plates 11a and 11b.
상부 플랜지(122)와 하부 플랜지(123) 사이에 설치되는 적층고무(125)는 부드러운 고무와 견고한 강판을 교대로 적층하고 가류접착에 의해 일체화시킨 구조로서 연직방향의 변형이 크게 억제되고 수평방향으로의 유연성은 고무 단독인 경우와 거의 비슷한 값을 유지하도록 한 것이다. 이러한 적층고무의 구성은 이 분야에서 공지되어 있고 수평강성, 수직강성 및 한계성능 등 적층고무의 성능을 안정적으로 달성하기 위한 적절한 고무재료의 물성과 고무재료와 강판의 접착방법은 적절히 선택될 수 있다.The laminated rubber 125 installed between the upper flange 122 and the lower flange 123 is a structure in which soft rubber and rigid steel sheets are alternately laminated and integrated by vulcanization, so that deformation in the vertical direction is greatly suppressed and in the horizontal direction. The flexibility of is to maintain almost the same value as the rubber alone. The construction of such laminated rubber is known in the art, and suitable physical properties of the rubber material and adhesion method of the rubber material and the steel sheet can be appropriately selected to stably achieve the performance of the laminated rubber such as horizontal stiffness, vertical stiffness and limit performance. .
따라서 면진수단(12,12)은 전단벽(20)을 통해 전달되는 연직하중을 슬래브(30)로 전달하고 수평하중에 대해서는 적층고무(125)가 유연하게 변형하게 되며 수평하중에 대한 감쇠기능은 댐핑수단(13)을 통해 이루어진다.Therefore, the base isolation means 12 and 12 transmit the vertical load transmitted through the shear wall 20 to the slab 30, and the laminated rubber 125 is flexibly deformed for the horizontal load, and the damping function for the horizontal load is damped. Through the means 13.
댐핑수단(13)은 면진수단(12,12) 사이에 상, 하부 고정플레이트(11a,11b)가 마주보는 공간에 설치되어 설계하중 이상의 수평하중이 인가될 때 작동하며 수평하중을 탄소성 변형으로 흡수, 감쇠시킨다. 댐핑수단(13)은 요구되는 감쇠성능에 따라 크기가 결정될 수 있으며 예를 들면 전단벽(20) 폭의 3/4 ~ 4/5의 폭을 가지고 상, 하부 고정플레이트(11a,11b) 사이의 높이에 해당되는 높이를 가지는 강판으로써 폭에 비해 높이가 큰 슬릿홀(131)이 일정한 간격을 두고 다수 개가 형성된 구성을 가진다. 이러한 댐핑수단(13)의 감쇠성능은 슬릿홀(131)의 개수, 폭높이비, 개구율 등에 의해 결정될 수 있고, 자체의 탄소성 변형에 의해 수평하중을 흡수, 감쇠시킨다.The damping means 13 is installed in the space where the upper and lower fixing plates 11a and 11b face each other between the base isolation means 12 and 12, and operates when a horizontal load of more than the design load is applied. Absorb and attenuate. The damping means 13 may be sized according to the required damping performance, for example, the width of the upper and lower fixing plates 11a and 11b having a width of 3/4 to 4/5 of the width of the shear wall 20. Steel plate having a height corresponding to the structure having a plurality of slit holes 131 having a larger height than the width are formed at regular intervals. The damping performance of the damping means 13 may be determined by the number of slit holes 131, the width height ratio, the opening ratio, and the like, and absorbs and attenuates the horizontal load by its elastic deformation.
상부 고정플레이트(11a)는 다수개의 정착철근(14)을 통해 전단벽(20)에 고정된다. 정착철근(14)은 철근을 U자형으로 절곡한 형상이 될 수 있으며 절곡부분이 상부 고정플레이트(11a)의 상면에 용접되는 방식으로 상부 고정플레이트(11a)의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수 개가 설치된다. 정착철근(14)의 전체 길이는 수평하중이 작용할 때 상부 고정플레이트(11a)가 전단벽(20)에서 뽑히지 않기 위해 요구되는 정착길이가 될 수 있다. 도시된 U자형으로 절곡한 형상의 정착철근(14)은 예시적인 것으로 상부 고정플레이트(11a)를 전단벽(20)에 견고하게 고정시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.The upper fixing plate 11a is fixed to the shear wall 20 through the plurality of fixing bars 14. The fixing bars 14 may have a shape in which the bars are bent into a U-shape, and a plurality of fixing bars 14 are spaced along the longitudinal direction of the upper fixing plate 11a in such a manner that the bent portion is welded to the upper surface of the upper fixing plate 11a. Is installed. The total length of the fixing bars 14 may be the fixing length required for the upper fixing plate 11a not to be pulled from the shear wall 20 when the horizontal load is applied. The illustrated reinforcing bar 14 bent in a U-shape is illustrative and is not particularly limited as long as the upper fixing plate 11a can be firmly fixed to the shear wall 20.
하부 고정플레이트(11b)는 다수 개의 전단연결재(15)를 통해 슬래브(30)에 고정된다. 전단연결재(15)는 수평하중이 작용할 때 하부 고정플레이트(11b)가 슬래브(30)와 분리되지 않고 견고하게 결합하기 위한 것으로 이 분야에서 공지된 임의의 전단연결재가 사용될 수 있다. 도시된 스터드 연결재는 예시적인 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The lower fixing plate 11b is fixed to the slab 30 through the plurality of shear connecting members 15. Shear connector 15 is to securely couple the lower fixing plate (11b) is not separated from the slab 30 when the horizontal load is applied, any shear connector known in the art can be used. The stud connector shown is exemplary and the present invention is not limited thereto.
절연재(16)는 면진수단(12)과 댐핑수단(13)을 피복하는 콘크리트(21)와 절연시키기 위해 이들을 둘러싸는 것으로, 콘크리트(21)가 면진수단(12)의 적층고무(125)와 접촉하거나 댐핑수단(13)의 슬릿홀(131)을 메우는 것을 방지하여 이들이 원활하게 작동하도록 한다. 절연재(16)로는 전단벽(20) 콘크리트 타설시 피복 콘크리트(21)가 면진수단(12)과 댐핑수단(13)에 접촉하는 것을 방지하고 타설 후에는 피복으로서 콘크리트(21)가 탈락하는 것을 방지할 수 있는 와이어메쉬가 적용될 수 있으나 본 발명에 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 수평하중이 작용할 경우 피복 콘크리트(21)는 탈락되며 댐핑수단(13)이 작동하여 수평하중을 흡수, 감쇠시킨다.The insulating material 16 surrounds the insulation material 12 and the concrete 21 covering the damping means 13 so as to insulate them, and the concrete 21 comes into contact with the laminated rubber 125 of the isolation material 12. Or it prevents the slit hole 131 of the damping means 13 to be filled so that they operate smoothly. The insulating material 16 prevents the coated concrete 21 from contacting the seismic isolation means 12 and the damping means 13 when the shear wall 20 concrete is poured, and prevents the concrete 21 from falling off after the casting. Wire mesh may be applied, but is not limited thereto. On the other hand, when the horizontal load is applied, the cover concrete 21 is dropped and the damping means 13 is operated to absorb and damp the horizontal load.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전단벽형 제진장치는 전단벽(20)과 슬래브(30)의 접합부에 설치되어 한 쌍의 면진수단(12)이 연직하중을 지지하고 설계하중보다 큰 수평하중 작용시 댐핑수단(13)이 탄소성 변형하면서 수평하중을 흡수, 감쇠시킨다. 전단벽형 제진장치는 피복 콘크리트(21)에 의해 피복되어 외관상 전단벽과 일체화된 구조를 가짐으로써 수평하중을 흡수, 감쇠시키기 위해 별도로 가새를 설치할 때 발생하는 것과 같은 공간적 제약이 없다. The shear wall type vibration suppression apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above is installed at the junction of the shear wall 20 and the slab 30 so that the pair of seismic isolation means 12 supports the vertical load and is larger than the design load. The damping means 13 absorbs and attenuates the horizontal load while the elastic force is deformed during the horizontal load action. The shear wall type vibration suppression device has a structure that is covered by the coated concrete 21 and has a structure integrated with the shear wall in appearance, so that there is no spatial limitation as occurs when installing the brace separately to absorb and damp the horizontal load.
아래에서는 본 발명의 다른 실시예로 마찰저항으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 구조의 전단벽형 제진장치를 설명한다. 도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단벽형 제진장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 4b는 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 4c는 도 4b의 C-C선을 따라 절단한 단면도이다.Hereinafter, a shear wall type vibration damper having a structure for absorbing and damping horizontal loads with frictional resistance as another embodiment of the present invention. Figure 4a is an exploded perspective view showing a shear wall type vibration damper according to another embodiment of the present invention, Figure 4b is a perspective view showing the assembled state, 4c is a cross-sectional view taken along the line C-C of Figure 4b.
도 4a 내지 4c에 제시된 실시예에 따른 전단벽형 제진장치는 위에서 설명한 전단벽형 제진장치와 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 댐핑수단의 구성이 상이하고 나머지의 구성들은 서로 동일하다. 따라서 간편한 설명을 위해 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 반복되는 설명은 가능한 생략하기로 한다.The shear wall vibration suppression apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 4A to 4C is different from the shear wall vibration suppression apparatus described above in terms of the damping means for absorbing and damping the horizontal load, and the rest of the configuration is the same. Therefore, for the sake of simplicity, the same reference numerals are used for the same or similar components, and repeated descriptions thereof will be omitted.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 앞서 설명한 실시예에서와 같이 댐핑수단(13a)은 상, 하부 고정플레이트(11a,11b)가 마주보는 공간 내에 면진수단(12,12) 사이에 설치된다. 댐핑수단(13a)은 높이방향으로 간격을 두고 이웃하게 배치된 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133), 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)의 양쪽에 배치되어 수평하중이 작용할 때 이들 사이의 상대적인 수평이동이 가능하도록 이들을 서로 연결하는 한 쌍의 커버 플레이트(134,134), 상부 몸체판(132)을 대면하는 커버 플레이트(134)의 한쪽 면에 접합된 다수 개의 마찰패드(135), 마찰패드(135)를 대면하는 상부 몸체판(132)의 양쪽 면에 선택적으로 접합되는 마찰판(136), 한 쌍의 커버 플레이트(134,134)와 마찰판(136) 및 상부 몸체판(132) 또는 하부 몸체판(133)을 관통하여 결합되는 다수 개의 고정볼트(137)와 너트(138)를 포함한다.4A to 4C, as in the above-described embodiment, the damping means 13a are installed between the seismic isolation means 12 and 12 in the space where the upper and lower fixing plates 11a and 11b face each other. Damping means (13a) is disposed on both of the upper body plate 132 and the lower body plate 133, the upper body plate 132 and the lower body plate 133 disposed adjacent to each other at intervals in the height direction and the horizontal load A plurality of friction pads bonded to one side of the cover plate 134 facing the upper body plate 132 and the pair of cover plates 134 and 134 connecting them to each other to allow relative horizontal movement therebetween, 135, a friction plate 136 selectively bonded to both sides of the upper body plate 132 facing the friction pad 135, a pair of cover plates 134 and 134 and the friction plate 136 and the upper body plate 132. Or a plurality of fixing bolts 137 and nuts 138 coupled through the lower body plate 133.
댐핑수단(13a)은 높이방향으로 서로 간격을 두고 각각 상부 고정플레이트(11a)의 길이방향으로 상부 고정플레이트(11a)에 수직하게 결합된 상부 몸체판(132)과 하부 고정플레이트(11b)의 길이방향으로 하부 고정플레이트(11b)에 수직하게 결합된 하부 몸체판(133)을 가진다. 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)은 일정한 두께를 가지는 강판으로 구성되고 용접에 의해 상부 고정플레이트(11a)와 하부 고정플레이트(11b)에 각각 결합된다. 상부 몸체판(132)에는 높이방향으로 서로 간격을 두고 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 다수 개의 장공(132a)이 형성된다. 장공(132a)은 높이에 비해 상부 몸체판(132)의 길이방향으로의 길이가 더 긴 형태의 구멍으로 후술하는 것처럼 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)의 상대적인 수평이동이 가능하도록 한다. 도면에서 장공(132a)은 높이방향으로 2단 그리고 길이방향으로 6열로 배치된 것으로 도시되었으나 장공(132a)의 개수 및 배열방법은 필요에 따라 적절히 증감될 수 있다. 하부 몸체판(133)에는 일정 간격으로 다수 개의 관통공(133a)이 형성된다. 도면에서 관통공(133a)은 장공(132a)의 배열 방법과 동일하게 높이방향으로 2단 그리고 길이방향으로 6열로 배치된 것으로 도시되었으나 관통공(133a)의 개수 및 배열방법은 이에 제한되지 않는다.The damping means 13a are spaced apart from each other in the height direction, and the lengths of the upper body plate 132 and the lower fixing plate 11b coupled to the upper fixing plate 11a in the longitudinal direction of the upper fixing plate 11a, respectively. Has a lower body plate 133 vertically coupled to the lower fixing plate 11b. The upper body plate 132 and the lower body plate 133 is composed of a steel plate having a predetermined thickness and is coupled to the upper fixing plate 11a and the lower fixing plate 11b by welding. The upper body plate 132 is formed with a plurality of long holes 132a which are spaced apart from each other in the height direction and arranged at regular intervals along the longitudinal direction. The long hole 132a is a hole having a longer length in the longitudinal direction of the upper body plate 132 than a height so that the horizontal movement of the upper body plate 132 and the lower body plate 133 can be performed as described later. do. In the drawings, the long holes 132a are illustrated as being arranged in two rows in the height direction and six rows in the longitudinal direction, but the number and arrangement of the long holes 132a may be appropriately increased or decreased as necessary. The lower body plate 133 is formed with a plurality of through holes 133a at regular intervals. In the drawings, the through holes 133a are arranged in two rows in the height direction and six rows in the length direction in the same manner as the arrangement method of the long holes 132a, but the number and arrangement of the through holes 133a are not limited thereto.
높이방향으로 간격을 두고 서로 인접하여 배치된 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)은 커버 플레이트(134)에 의해 서로 연결된다. 커버 플레이트(134)는 일정한 두께를 갖는 강판으로 구성되고 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)의 양쪽 면에 각각 배치된다. 커버 플레이트(134)는 수평하중에 의해 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133) 사이에 상대적인 수평이동이 발생할 경우 면진수단(12)에 양쪽 끝단이 접촉하여 수평이동이 간섭되지 않게 면진수단(12)과 일정한 간격을 가지도록 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)의 길이보다 더 작은 길이를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 커버 플레이트(134)의 높이방향으로 일단부의 한쪽 면, 도면에 제시된 실시예에서는 상부 몸체판(132)과 대면하는 한쪽 면에 다수 개의 장착홈(134a)이 형성될 수 있다. 정착홈(134a)은 커버 플레이트(134)를 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)에 결합하였을 때 상부 몸체판(132)에 형성된 높이방향으로 간격을 가지는 장공(132a) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 장착홈(134a)에는 마찰패드(135)가 삽입, 결합된다. 커버 플레이트(134)에는 상부 몸체판(132)에 형성된 장공(132a)에 대응되는 위치에 다수 개의 상부 결합공(134b)이 형성되고 하부 몸체판(133)에 형성된 관통공(133a)에 대응되는 위치에 다수 개의 하부 결합공(134c)이 각각 형성된다.The upper body plate 132 and the lower body plate 133 disposed adjacent to each other at intervals in the height direction are connected to each other by the cover plate 134. Cover plate 134 is composed of a steel plate having a constant thickness and are disposed on both sides of the upper body plate 132 and the lower body plate 133, respectively. When the cover plate 134 has a relative horizontal movement between the upper body plate 132 and the lower body plate 133 due to the horizontal load, both ends contact the seismic isolation means 12 so that the horizontal movement does not interfere. It is preferable to have a length smaller than the length of the upper body plate 132 and the lower body plate 133 so as to have a predetermined interval with (12). One side of one end portion in the height direction of the cover plate 134, in the embodiment shown in the drawing, a plurality of mounting grooves 134a may be formed on one side facing the upper body plate 132. The fixing groove 134a is located between the long holes 132a having a gap in the height direction formed in the upper body plate 132 when the cover plate 134 is coupled to the upper body plate 132 and the lower body plate 133. It may be arranged to. The friction pad 135 is inserted and coupled to the mounting groove 134a. The cover plate 134 has a plurality of upper coupling holes 134b formed at positions corresponding to the long holes 132a formed in the upper body plate 132 and corresponding to the through holes 133a formed in the lower body plate 133. A plurality of lower coupling holes 134c are formed at positions.
장착홈(134a)에 삽입, 결합되는 마찰패드(135)는 일정한 두께를 가지는 직사각형 판재가 되고 정착홈(134a)에 삽입된 상태에서 일정 높이로 돌출되어 상부 몸체판(132) 또는 선택적으로 상부 몸체판(132)에 접합되는 마찰판(136)과 접촉한다. 이러한 마찰패드(135)는 다양한 소재로 제작될 수 있으나 성능 및 환경적인 측면을 고려하여 비석면 유기체(Non Asbestos Organism: NAO)로 제작하는 것이 바람직하다.The friction pad 135 inserted into and coupled to the mounting groove 134a becomes a rectangular plate having a predetermined thickness and protrudes to a predetermined height in a state of being inserted into the fixing groove 134a to allow the upper body plate 132 or optionally the upper body to be fitted. In contact with the friction plate 136 bonded to the plate 132. The friction pad 135 may be made of various materials, but in consideration of performance and environmental aspects, the friction pad 135 may be made of Non Asbestos Organism (NAO).
커버 플레이트(134)와 대면하는 상부 몸체판(132)의 양쪽 면에는 각각 마찰판(136)이 선택적으로 설치될 수 있다. 마찰판(136)은 마찰패드(135)와 접촉하여 마찰저항을 안정적으로 발생시키기 위한 것으로 다양한 소재로 제작될 수 있으나 정량적인 마찰저항값을 유지하고 내구성이 우수한 스테인리스로 구성하는 것이 바람직하다. 그리고 상부 몸체판(132)에 견고하게 부착될 수 있도록 아르곤 용접 등으로 접합시키는 것이 바람직하다. 마찰판(136)은 상부 몸체판(132)의 크기와 동일하게 제작할 수도 있으나 상부 몸체판(132)과 커버 플레이트(134)가 중첩되는 부분에만 설치될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 마찰판(136)에는 상부 몸체판(132)에 형성된 장공(132a)의 위치에 대응하는 위치에 동일한 형상의 체결공(136a)이 형성된다. 한편, 마찰판(136)을 별도로 설치하지 않고 상부 몸체판(132)이 직접 마찰패드(135)와 접촉하여 마찰판(136)의 기능을 하도록 구현할 수도 있다. 이때, 상부 몸체판(132)은 정량적인 마찰저항값을 유지하고 내구성이 우수한 스테인리스로 구성하는 것이 바람직하다. Friction plates 136 may be selectively installed on both sides of the upper body plate 132 facing the cover plate 134. The friction plate 136 may be made of various materials in contact with the friction pad 135 to stably generate frictional resistance. However, the friction plate 136 may be made of stainless steel that maintains quantitative frictional resistance and has excellent durability. And it is preferable to join by argon welding or the like so as to be firmly attached to the upper body plate (132). The friction plate 136 may be manufactured in the same size as the upper body plate 132, but may have a size that can be installed only at a portion where the upper body plate 132 and the cover plate 134 overlap. The friction plate 136 is formed with a fastening hole 136a having the same shape at a position corresponding to the position of the long hole 132a formed in the upper body plate 132. Meanwhile, the upper body plate 132 may directly contact the friction pad 135 to function as the friction plate 136 without separately installing the friction plate 136. At this time, the upper body plate 132 is preferably composed of stainless steel that maintains a quantitative frictional resistance value and excellent durability.
마찰패드(135)가 결합된 커버 플레이트(134)는 고정볼트(137)와 너트(138)를 이용해 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)의 양쪽에 결합되어 이들을 서로 연결한다. 고정볼트(137)는 커버 플레이트(134)에 형성된 상부 결합공(134b)과 상부 몸체판(132)에 형성된 장공(132a)을 관통하여 너트(138)와 체결되어 상부 몸체판(132)에 커버 플레이트(134)를 결합시키며, 커버 플레이트(134)에 형성된 하부 결합공(134c)과 하부 몸체판(133)에 형성된 관통공(133a)을 관통하여 너트(138)와 체결되어 하부 몸체판(133)에 커버 플레이트(134)를 결합시킨다. 따라서 수평하중이 작용할 경우 커버 플레이트(134)와 하부 몸체판(133)을 결합시키는 고정볼트에 대해 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)이 상대적으로 회전하고 커버 플레이트(134)와 상부 몸체판(132)을 결합시키는 고정볼트는 장공(132a)을 따라 수평이동하여 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133) 사이의 상대적인 수평이동이 발생할 수 있도록 한다. The cover plate 134 to which the friction pad 135 is coupled is coupled to both of the upper body plate 132 and the lower body plate 133 by using a fixing bolt 137 and a nut 138 to connect them to each other. The fixing bolt 137 is fastened to the nut 138 by passing through the upper coupling hole 134b formed in the cover plate 134 and the long hole 132a formed in the upper body plate 132 to cover the upper body plate 132. The plate 134 is coupled to the lower body plate 133 through the lower coupling hole 134c formed in the cover plate 134 and the through hole 133a formed in the lower body plate 133 and fastened with the nut 138. ) To the cover plate 134. Accordingly, when the horizontal load is applied, the upper body plate 132 and the lower body plate 133 rotate relative to the fixing bolt for coupling the cover plate 134 and the lower body plate 133 and the cover plate 134 and the upper part. The fixing bolt for coupling the body plate 132 is moved horizontally along the long hole (132a) so that the relative horizontal movement between the upper body plate 132 and the lower body plate 133 can occur.
한편, 도 4c에서와 같이, 하부 몸체판(133)과 커버 플레이트(134) 사이의 간격에는 심플레이트(133b)가 선택적으로 설치될 수 있다. 심플레이트(133b)는 상부 몸체판(132)와 커버 플레이트(134) 사이에 설치된 마찰패드(135) 및 선택적으로 설치되는 마찰판(136)에 의해 발생하는 하부 몸체판(133)과 커버 플레이트(134) 사이의 간격을 메워 고정볼트(137)의 과도한 조임력이나 수평하중에 의해 댐핑수단(13a)이 작용할 때 커버 플레이트(134)가 변형되는 것을 방지한다. 심플레이트(133b)는 하부 몸체판(133)과 커버 플레이트(134)가 중첩되는 부분의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 4c, the simple plate 133b may be selectively installed in the interval between the lower body plate 133 and the cover plate 134. The simple plate 133b includes the lower body plate 133 and the cover plate 134 generated by the friction pad 135 installed between the upper body plate 132 and the cover plate 134 and the friction plate 136 optionally installed. By filling the gap between the) to prevent the cover plate 134 is deformed when the damping means (13a) acts by excessive tightening force or horizontal load of the fixing bolt (137). The simple rate 133b may have the same size as that of the portion where the lower body plate 133 and the cover plate 134 overlap.
커버 플레이트(134)와 상부 몸체판(132) 및 하부 몸체판(133)을 관통한 고정볼트(137)에는 너트(138)를 체결하기 전에 와셔가 체결될 수 있고, 특히 높이방향으로 간격을 가지는 상부 몸체판(132)을 관통한 고정볼트(137)는 2개의 고정볼트(137)가 모두 관통할 수 있는 폭과 높이를 가진 와셔(139)가 체결될 수 있다. 따라서 장공(132a)을 관통한 2개의 고정볼트에 체결되는 단일의 와셔(139)를 통해 고정볼트(137)의 조임력이 균등하게 전달되어 마찰패드(135)을 가압함으로써 상부 몸체판(132) 또는 마찰판(136)에 마찰패드(135)가 보다 확실하게 밀착될 수 있다. The fixing bolt 137 penetrating the cover plate 134 and the upper body plate 132 and the lower body plate 133 may be fastened before the nut 138 is fastened, and in particular, has a gap in the height direction. The fixing bolt 137 penetrating the upper body plate 132 may be fastened with a washer 139 having a width and a height through which both fixing bolts 137 may pass. Therefore, the clamping force of the fixing bolt 137 is evenly transmitted through a single washer 139 fastened to the two fixing bolts through the long hole 132a to press the friction pad 135 to press the upper body plate 132 or The friction pad 135 may be in close contact with the friction plate 136.
이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 전단벽형 제진장치에서는 설계하중 보다 큰 수평하중이 발생하여 진동에너지가 인가될 경우 상부 몸체판(132)과 하부 몸체판(133)이 커버 플레이트(134)에 결합된 상태에서 상대적으로 수평이동하게 되고 그 과정에서 마찰패드(136)와 마찰판(137) 또는 상부 몸체판(132) 사이에서 발생되는 마찰저항을 이용하여 진동에너지를 흡수, 감쇠함으로써 건축물의 구조적 안전성을 확보하게 된다. 그리고 본 실시예에서 댐핑수단(13a)은 다수 개의 마찰패드(135)를 이용한 다점 접촉 방식이므로 인가되는 지진에너지를 효율적으로 흡수함으로써 마찰패드(135)에 의한 제진효과를 향상시킬 수 있다. In the shear wall type vibration suppression apparatus according to the present embodiment configured as described above, when a vibration load is applied due to a horizontal load greater than the design load, the upper body plate 132 and the lower body plate 133 are coupled to the cover plate 134. Relatively horizontal movement in this state, and absorbs and attenuates the vibration energy using frictional resistance generated between the friction pad 136 and the friction plate 137 or the upper body plate 132 in the process to improve the structural safety of the building. Secured. In the present embodiment, since the damping means 13a is a multi-point contact method using a plurality of friction pads 135, the damping means 13a may efficiently absorb the applied seismic energy, thereby improving the vibration damping effect of the friction pad 135.
한편, 이상의 설명에서는 마찰패드(135)가 상부 몸체판(132)에 접합된 마찰판(136) 또는 마찰판(136)의 기능을 하는 상부 몸체판(132)과 접촉하여 마찰저항을 일으키는 것으로 설명하였으나 마찰판(136)은 하부 몸체판(133)에 설치될 수 있고 하부 몸체판(133)과 접촉하여 마찰저항을 일으킬 수 있다. 이 경우 전체적인 구성은 위에서 설명한 구조를 상하로 반전시킨 구조가 될 것이다. 또한, 마찰패드(135)는 커버 플레이트(134)에 형성된 장착홈(134a)에 삽입, 결합되는 것으로 설명하였으나 별도의 장착홈(134a)을 형성하지 않고 바로 커버 플레이트(134)에 마찰패드(135)를 접합하거나 커버 플레이트(134)에 접합하지 않고 고정볼트(137)의 조임력으로 커버 플레이트(134)와 상부 몸체판(132) 사이에 위치하도록 고정할 수 있다. 또한, 다수 개의 마찰패드(134)가 서로 간격을 가지고 배치되어 마찰판(136)과 점 접촉하는 대신 다수 개의 마찰패드(134)가 연결된 단일의 띠판 형태로 마찰패드(134)를 구성하여 선 접촉하도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, in the above description, the friction pad 135 is described as causing friction resistance by contacting the friction plate 136 bonded to the upper body plate 132 or the upper body plate 132 functioning as the friction plate 136. 136 may be installed on the lower body plate 133 and may be in contact with the lower body plate 133 to cause frictional resistance. In this case, the overall configuration will be a structure in which the structure described above is inverted up and down. In addition, the friction pad 135 is described as being inserted and coupled to the mounting groove 134a formed in the cover plate 134, but the friction pad 135 directly on the cover plate 134 without forming a separate mounting groove 134a. ) Can be fixed so as to be located between the cover plate 134 and the upper body plate 132 with a tightening force of the fixing bolt 137 without bonding or to the cover plate 134. In addition, the friction pads 134 are arranged to be spaced apart from each other so that the friction pads 134 may be in line contact with the friction plate 136 in the form of a single strip plate to which the friction pads 134 are connected. It can also be configured.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.
11a: 상부 고정플레이트
11b: 하부 고정플레이트
12: 면진수단
13, 13a: 댐핑수단
132: 상부 몸체판
133: 하부 몸체판
134: 커버 플레이트
135: 마찰패드
136: 마찰판
137: 고정볼트
138: 너트
14: 정착철근
15: 전단연결재
20: 전단벽
30: 슬래브
11a: upper fixing plate
11b: lower fixing plate
12: isolation means
13, 13a: damping means
132: upper body plate
133: lower body plate
134: cover plate
135: friction pad
136: friction plate
137: fixing bolt
138: nut
14: fixation rebar
15: Shear connector
20: shear wall
30: slab

Claims (9)

  1. 전단벽과 슬래브의 접합부에 설치되어 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 제진장치에 있어서,
    전단벽의 하면에 설치되는 상부 고정플레이트;
    상부 고정플레이트와 간격을 두고 마주보도록 슬래브의 상면에 설치되는 하부 고정플레이트;
    상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간의 양쪽 끝에 설치되어 전단벽의 자중 및 전단벽을 통해 전달되는 연직하중을 슬래브로 전달하는 한 쌍의 면진수단;
    면진수단 사이에 상, 하부 고정플레이트가 마주보는 공간에 설치되어 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 댐핑수단;
    상부 고정플레이트를 전단벽의 하면에 고정시키는 다수개의 정착철근;
    하부 고정플레이트를 슬래브의 상면에 고정시키는 다수개의 전단연결재; 및
    면진수단과 댐핑수단을 피복하는 콘크리트와 절연시키기 위해 이들을 둘러싸는 절연재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    In the vibration damping device is provided at the junction of the shear wall and the slab to absorb and damp the horizontal load,
    An upper fixing plate installed at a lower surface of the shear wall;
    A lower fixing plate installed on an upper surface of the slab so as to face at an interval with the upper fixing plate;
    A pair of seismic isolation means installed at both ends of the upper and lower fixing plates facing each other to transfer the self weight of the shear wall and the vertical load transmitted through the shear wall to the slab;
    Damping means for absorbing and damping the horizontal load is installed in the space facing the upper and lower fixed plates between the base isolation means;
    A plurality of fixing bars for fixing the upper fixing plate to the lower surface of the shear wall;
    A plurality of shear connecting members for fixing the lower fixing plate to the upper surface of the slab; And
    A shear wall type vibration suppression apparatus comprising an insulating material surrounding them to insulate the concrete covering the isolating means and the damping means.
  2. 청구항 1에 있어서,
    면진수단은,
    상부 고정플레이트의 길이방향으로 상부 고정플레이트에 수직하게 결합되는 제1 복부판;
    제1 복부판의 하단에 상부 고정플레이트에 평행하게 결합되는 상부 플랜지;
    상부 플랜지와 간격을 두고 마주보는 하부 플랜지;
    하부 고정플레이트의 길이방향으로 하부 고정플레이트에 수직하게 결합되고 하부 플랜지에 연결되는 제2 복부판; 및
    상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 설치되는 다수개의 적층고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method according to claim 1,
    Isolation means,
    A first abdominal plate coupled perpendicularly to the upper fixing plate in the longitudinal direction of the upper fixing plate;
    An upper flange coupled to an upper fixing plate at a lower end of the first abdominal plate;
    A lower flange spaced apart from the upper flange;
    A second abdominal plate coupled vertically to the lower fixing plate in the longitudinal direction of the lower fixing plate and connected to the lower flange; And
    A shear wall type vibration suppression apparatus comprising a plurality of laminated rubbers installed between an upper flange and a lower flange.
  3. 청구항 1에 있어서,
    댐핑수단은,
    폭에 비해 높이가 큰 슬릿홀이 일정한 간격을 두고 다수개가 형성된 강판으로 구성되어 탄소성 변형으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method according to claim 1,
    Damping means,
    Shear hole vibration damper characterized in that it consists of a plurality of steel plates formed with a plurality of slit holes with a predetermined height at regular intervals to absorb and damp the horizontal load by the elastic deformation.
  4. 청구항 1에 있어서,
    댐핑수단은,
    상부 고정플레이트의 길이방향으로 상부 고정플레이트에 수직하게 결합된 상부 몸체판;
    높이방향으로 간격을 두고 상부 몸체판과 이웃하게 배치되도록 하부 고정플레이트의 길이방향으로 하부 고정플레이트에 수직하게 결합된 하부 몸체판;
    상부 몸체판과 하부 몸체판의 양쪽에 배치되어 이들을 서로 연결하는 한 쌍의 커버 플레이트;
    상부 몸체판 또는 하부 몸체판을 대면하는 커버 플레이트의 한쪽 면에 설치된 마찰패드; 및
    한 쌍의 커버 플레이트를 상부 몸체판과 하부 몸체판에 결합시키고 마찰패드를 상부 몸체판 또는 하부 몸체판에 강제로 밀착시키는 다수 개의 고정볼트와 너트를 포함하고,
    수평하중이 작용할 때 상부 몸체판과 하부 몸체판 사이에서 상대적인 수평이동이 일어나고 이 과정에서 발생하는 마찰패드와 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 마찰저항으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method according to claim 1,
    Damping means,
    An upper body plate coupled vertically to the upper fixing plate in the longitudinal direction of the upper fixing plate;
    A lower body plate coupled perpendicularly to the lower fixing plate in the longitudinal direction of the lower fixing plate to be disposed adjacent to the upper body plate at intervals in the height direction;
    A pair of cover plates disposed on both upper and lower body plates and connecting them to each other;
    A friction pad installed on one side of a cover plate facing the upper body plate or the lower body plate; And
    A plurality of fixing bolts and nuts which couple a pair of cover plates to the upper body plate and the lower body plate and forcibly adhere the friction pad to the upper body plate or the lower body plate,
    Shear wall characterized in that when the horizontal load is applied, a relative horizontal movement occurs between the upper body plate and the lower body plate, and the horizontal load is absorbed and damped by the frictional resistance between the friction pad and the upper body plate or the lower body plate. Type vibration damper.
  5. 청구항 4에 있어서,
    마찰패드를 대면하는 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 양쪽 면에 각각 마찰판이 더 설치되고, 마찰패드는 마찰판과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method of claim 4,
    A friction plate is further provided on both sides of the upper body plate or the lower body plate facing the friction pad, and the friction pad is in contact with the friction plate.
  6. 청구항 4에 있어서,
    마찰패드를 대면하는 상부 몸체판 또는 하부 몸체판에는 마찰패드가 사이에 위치할 수 있도록 높이방향으로 서로 간격을 두고 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 길이방향으로 길이가 긴 장공이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고 장공을 고정볼트가 관통하여 수평하중이 인가될 경우 장공을 따라 고정볼트가 이동하여 상부 몸체판과 하부 몸체판의 상대적인 수평이동이 허용되고 이 과정에서 발생하는 마찰패드와 상부 몸체판 또는 하부 몸체판의 마찰저항으로 수평하중을 흡수, 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method of claim 4,
    In the upper body plate or the lower body plate facing the friction pad, a long hole in the longitudinal direction of the upper body plate or the lower body plate is spaced along the length direction and spaced from each other in the height direction so that the friction pad can be located therebetween. When a horizontal load is applied by the fixing bolt penetrating the long hole, the fixed bolt moves along the long hole to allow relative horizontal movement of the upper body plate and the lower body plate, and the friction pad and the upper body plate generated in this process. Or the shear wall type vibration damper characterized in that the horizontal load absorbed, damped by the frictional resistance of the lower body plate.
  7. 청구항 4에 있어서,
    마찰패드는 커버 플레이트의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method of claim 4,
    Friction pad is shear wall type vibration damper characterized in that disposed at regular intervals along the longitudinal direction of the cover plate.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상부 몸체판 또는 하부 몸체판을 대면하는 커버 플레이트의 한쪽 면에는 다수 개의 장착홈이 형성되고 마찰패드는 장착홈에 삽입, 결합되는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method of claim 7,
    Shear wall vibration suppression device characterized in that a plurality of mounting grooves are formed on one side of the cover plate facing the upper body plate or the lower body plate and the friction pad is inserted into and coupled to the mounting groove.
  9. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    절연재는,
    와이어메쉬로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단벽형 제진장치.
    The method according to claim 1 or 4,
    Insulation material,
    Shear wall type vibration suppression apparatus comprising a wire mesh.
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