KR101180240B1 - Outrigger connection apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아웃리거 접합 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아웃리거 단부에 설치되는 에너지 소산 장치와, 외부 기둥에 부착되며, 상기 에너지 소산 장치가 상하 이동 가능하게 장착되는 가이드 부재를 포함하되, 상기 에너지 소산 장치는 슬릿 댐퍼이며, 상기 슬릿 댐퍼는 평행하게 연장하는 한 쌍의 단부 플레이트와, 상기 한 쌍의 단부 플레이트 사이에 설치되는 복수의 복부 부재를 구비하고, 상기 한 쌍의 단부 플레이트 중 일측 단부 플레이트는 상기 아웃리거의 단부에 설치되고, 타측 단부 플레이트는 상기 가이드 부재에 장착되되, 상기 가이드 부재의 상하측에는 스프링 수용홈이 형성되고, 상기 스프링 수용홈에는 상기 타측 단부 플레이트를 탄성 지지할 수 있는 스프링이 수용되며, 상기 복부부재는, 상기 한 쌍의 단부 플레이트에 부착된 양단은 단면이 크고 중앙 부분은 단면이 작게 형성될 수 있다. The present invention relates to an outrigger bonding apparatus, and more particularly includes an energy dissipation device installed at the end of the outrigger, and a guide member attached to an outer column, the energy dissipation device is mounted to be movable up and down, the energy dissipation The apparatus is a slit damper, the slit damper having a pair of end plates extending in parallel and a plurality of abdominal members provided between the pair of end plates, wherein one end plate of the pair of end plates Is installed at the end of the outrigger, the other end plate is mounted to the guide member, the upper and lower sides of the guide member is formed with a spring receiving groove, the spring receiving groove is provided with a spring for elastically supporting the other end plate The abdomen member is attached to the pair of end plates Both ends may have a large cross section and a central portion may have a small cross section.
본 발명에 따르면, 시공중에 코어와 외부 기둥 사이에 발생하는 부등축소 문제를 해결하고, 또한 풍하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중에 대해서는 단계별 대응이 가능하게 된다.According to the present invention, it is possible to solve the problem of inequality reduction occurring between the core and the outer column during construction, and also to cope with the horizontal load such as wind load or earthquake load.
에너지 소산 장치, 슬릿 댐퍼, 가이드 부재, 코어, 외부 기둥 Energy dissipation device, slit damper, guide member, core, outer pillar
Description
본 발명은 외부 기둥과 아웃리거의 접합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a joining device of an outer column and an outrigger.
고층 건축물은 높이가 높을수록 풍하중이나 지진 하중같은 수평 하중을 더 크게 받으므로 아웃리거와 같은 수평 하중 저항 시스템이 요구된다. 아웃리거는 건물 외부 기둥과 중앙 코어를 연결함으로써 수평 하중에 대해 외부 기둥과 코어가 일체로 거동하게 하여 보다 효율적인 수평 하중 저항 성능을 갖도록 하는 것이다.Higher buildings require higher horizontal loads, such as wind and seismic loads, and therefore require horizontal load resistance systems such as outriggers. Outriggers connect the building's exterior columns with the central core to allow the exterior columns and core to behave integrally against the horizontal load, resulting in more efficient horizontal load resistance.
고층 건물에서 외부 기둥은 일반적으로 철골 기둥이나 철골철근콘크리트 기둥이 적용되는데 비해, 코어는 대부분 철근콘크리트 구조로 설계된다. 그런데 건물 시공중에 철골과 콘크리트의 축소량이 다르기 때문에, 외부 기둥과 코어에 부등축소의 문제가 발생한다. 이러한 부등축소에도 불구하고 아웃리거로 외부 기둥과 코어를 연결하게 되면, 구조 부재들에 예상치 못한 부가 응력이 발생하여 하중 저항 성능을 저하시키게 된다.In high-rise buildings, the outer pillars are generally steel pillars or steel reinforced concrete columns, whereas the core is mostly designed with reinforced concrete structures. However, due to the different shrinkage of the steel frame and concrete during the construction of the building, the problem of inequality shrinkage occurs in the outer column and core. In spite of this inequality, connecting the outer pillars and cores with outriggers causes unexpected additional stresses on the structural members, thus degrading the load resistance performance.
따라서, 아웃리거 접합부에는 이러한 부등축소를 수용할 수 있는 구조가 제공되어야 한다. 하지만 종래에는 외부 기둥과 아웃리거 접합부를 부등축소가 모두 발생한 후 나중에 접합하거나, 또는 접합을 하지 않고 아주 작은 간격을 두고 사실 상 미접합 상태로 둔 후 혹시 발생할 수 있는 수평 하중에 따른 전도 모멘트에 저항하도록 하는 비효율적인 방법을 적용하고 있다. 이러한 종래의 방법은 부등축소에 대응해 수작업으로 계속 간격을 조정해야 하는 곤란과 사실상 미접합 상태의 불안정성 문제를 동반하고 있다. 당연히 비경제적이며 노동집약적인 방법이다.Therefore, the outrigger junction must be provided with a structure that can accommodate this inequality. However, in the related art, the outer pillar and the outrigger joint are joined later after all the inequality shrinkage occurs, or they are left unbonded at very small intervals without any joining, and then, to resist any potential moments of horizontal load that may occur. Inefficient methods are being applied. This conventional method is accompanied by the difficulty of continuously adjusting the interval in response to inequality and the problem of instability in the unbonded state. Naturally, it is an uneconomical and labor intensive method.
이러한 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 공개특허 2009-0055962호는 외부 기둥과 아웃리거 단부의 사이에 아웃리거 단부의 변위에 따라 신장 또는 수축하는 변위 수용 장치를 설치한 구성을 개시하고 있으며, 변위 수용 장치로는 유체 압력에 의해서 작동하는 유체 실린더를 채용하고 있다. Proposed to solve such a problem, Korean Patent Publication No. 2009-0055962 discloses a configuration in which a displacement receiving device that extends or contracts according to the displacement of an outrigger end is installed between an outer column and an outrigger end. Employs a fluid cylinder operated by fluid pressure.
그러나, 유체 실린더는 건물 시공중에 발생하는 부등축소와 같이 천천히 움직일 때에는 저항없이 잘 움직이지만, 지진으로 갑자기 외력이 작용하는 경우에는 유체가 저항을 일으켜 작동이 원활하지 못한 문제가 있다. 또한, 아웃리거 접합부는 건물 내부에 장착되어 반영구적으로 사용되어야 하는데, 유체 실린더는 누유 등으로 인해 수명이 짧고, 또한 복잡한 기계장치로 인해 비용이 고가이다. However, the fluid cylinder moves well without resistance when moving slowly, such as inequality that occurs during building construction. However, when an external force is suddenly acted upon by an earthquake, the fluid causes resistance and does not operate smoothly. In addition, the outrigger joint should be used semi-permanently because it is mounted inside the building. The fluid cylinder has a short life due to leakage, etc., and is expensive due to complicated mechanisms.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 건물 시공중에 발생하는 부등축소의 문제 뿐만 아니라, 풍하중이나 지진 하중과 같은 급격한 수평 하중에 대해서도 대응할 수 있는 아웃리거 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is designed to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an outrigger bonding apparatus that can cope not only with the problem of inequality reduction occurring during the construction of a building, but also with a sudden horizontal load such as wind load or earthquake load. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 아웃리거 단부에 설치되는 에너지 소산 장치와, 외부 기둥에 부착되며, 상기 에너지 소산 장치가 상하 이동 가능하게 장착되는 가이드 부재를 포함하되, 상기 에너지 소산 장치는 슬릿 댐퍼이며, 상기 슬릿 댐퍼는 평행하게 연장하는 한 쌍의 단부 플레이트와, 상기 한 쌍의 단부 플레이트 사이에 설치되는 복수의 복부 부재를 구비하고, 상기 한 쌍의 단부 플레이트 중 일측 단부 플레이트는 상기 아웃리거의 단부에 설치되고, 타측 단부 플레이트는 상기 가이드 부재에 장착되되, 상기 가이드 부재의 상하측에는 스프링 수용홈이 형성되고, 상기 스프링 수용홈에는 상기 타측 단부 플레이트를 탄성 지지할 수 있는 스프링이 수용되며, 상기 복부부재는, 상기 한 쌍의 단부 플레이트에 부착된 양단은 단면이 크고 중앙 부분은 단면이 작게 형성되는 아웃리거 접합 장치가 제공된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, including an energy dissipation device installed at the end of the outrigger, and a guide member attached to the outer pillar, the energy dissipation device is mounted to be movable up and down, the energy The dissipation device is a slit damper, wherein the slit damper includes a pair of end plates extending in parallel and a plurality of abdominal members provided between the pair of end plates, and one end plate of the pair of end plates. Is installed at the end of the outrigger, the other end plate is mounted to the guide member, a spring receiving groove is formed on the upper and lower sides of the guide member, the spring receiving groove is a spring that can elastically support the other end plate The abdominal member is received, the amount attached to the pair of end plates An outrigger bonding apparatus is provided in which a stage has a large cross section and a central portion has a small cross section.
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상기 가이드 부재에는 마찰 부재가 부착되어, 상기 타측 단부 플레이트와 상기 마찰 부재가 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있다.A friction member is attached to the guide member so that the other end plate and the friction member contact each other and slide.
상기 복부 부재는 단면이 원형일 수 있다.The abdominal member may have a circular cross section.
본 발명에 따르면, 시공중에 코어와 외부 기둥 사이에 발생하는 부등축소 문제를 해결하고, 또한 풍하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중에 대해서는 하중의 크기에 따라 하중이 작은 경우에는 에너지 소산 장치의 상하단에 배치되는 스프링에 의해 복원력을 제공함으로써 대응하고, 이보다 더 큰 하중에 대해서는 에너지 소산 장치의 인성에 의한 에너지 소산이 이루어지도록 함으로써 대응하는 단계별 대응이 가능하게 된다.According to the present invention, it solves the problem of inequality reduction that occurs between the core and the outer column during construction, and for horizontal loads such as wind loads and earthquake loads, when the load is small depending on the magnitude of the load, it is disposed at the upper and lower ends of the energy dissipation device. Corresponding step is provided by providing a restoring force by the spring to be applied, and correspondingly stepping is possible by allowing energy dissipation by the toughness of the energy dissipation device to be applied to a load larger than this.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아웃리거 접합 장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 3은 에너지 소산 장치의 사시도이다.1 is a side view of the outrigger bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view along the line A-A of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the energy dissipation device.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 아웃리거 접합 장치(100)는 아웃리거(10) 단부에 설치되는 에너지 소산 장치(120)와, 외부 기둥(20)에 부착되며 에너지 소산 장치(120)가 상하 이동 가능하게 장착되는 가이드 부재(140)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, the
에너지 소산 장치(120)는 슬릿 댐퍼(122)로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 슬릿 댐퍼(122)는 평행하게 연장하는 한 쌍의 단부 플레이트(124, 126)와, 한 쌍의 단부 플레이트(124, 126) 사이에 설치되는 복수의 복부 부재(128)를 구비하여 이루어진다. 복부 부재(128)는 단면이 원형이고, 단부 플레이트(124, 126)에 부착된 양단은 단면이 크고 중앙 부분은 단면이 작게 형성된다. 복부 부재(128)는 단부 플레이트(124, 126)와 일체로 형성되거나, 또는 별개로 제작되어 용접이나 볼팅의 방법으로 결합될 수 있다. 단부 플레이트(124, 126)와 복부 부재(128)는 강재로 제조될 수 있다.The
일측 단부 플레이트(124)는 아웃리거(10) 단부에 설치된 힌지 결합부(12)에 부착된다. 일측 단부 플레이트(124)는 힌지 결합부(12)에 용접이나 볼팅의 방법으로 부착될 수 있다. 한편, 타측 단부 플레이트(126)는 외부 기둥(20)에 부착된 가이드 부재(140)에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 장착된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 가이드 부재(140)의 내부에 마찰 부재를 부착하여 타측 단부 플레이트(126)가 마찰 부재와 접촉하면서 슬라이딩 이동하도록 할 수 있다.One
가이드 부재(140)는 상하측에 스프링 수용홈(142)이 형성되고, 스프링 수용홈(142)에는 타측 단부 플레이트(126)를 탄성 지지할 수 있는 스프링(144)이 수용된다. 스프링 수용홈(142)에는 스프링(144)이 복수개 설치될 수 있으며, 설계시 스프링(144)의 강성을 조정함으로써 복원력 특성의 변화가 가능하다. 한편, 가이드 부재(140)의 중앙부에는 타측 단부 플레이트(126)가 장착될 수 있는 중앙홀(146)이 형성된다. 따라서, 슬릿 댐퍼(122)의 타측 단부 플레이트(126)를 가이드 부재(140)의 중앙홀(146)에 삽입하되, 타측 단부 플레이트(126)의 상하단이 스프링(144)에 의해 지지되도록 설치한다.The
이제 상기와 같이 구성된 아웃리거 접합 장치(100)의 작동을 설명한다.Now, the operation of the
건물 시공중에 코어와 외부 기둥 사이에 부등축소가 발생하면, 슬릿 댐퍼(122)의 타측 단부 플레이트(126)가 가이드 부재(140)를 따라 상하로 슬라이딩 이동하여 부등축소량을 수용함으로써 부가 응력이 발생하는 것을 방지하게 된다.If an uneven contraction occurs between the core and the outer column during building construction, the
풍하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중이 작용하는 경우에는, 작은 하중에 대해서는 슬릿 댐퍼(122)의 타측 단부 플레이트(126)의 상하단이 스프링(144)에 의해 복원력이 제공되어 지지된다. 그리고, 큰 하중이 작용하는 경우에는 타측 단부 플레이트(126)의 스프링(144)이 완전히 인장 및 압축된 상태에서 슬릿 댐퍼(122)의 복부 부재(128)의 단면적이 가장 작은 지점부터 휘면서 인성에 따른 에너지 소산을 하게 된다. When a horizontal load such as a wind load or an earthquake load is applied, a restoring force is provided and supported by the
풍하중이나 지진 하중의 방향이 바뀌어 아웃리거 접합 장치(100)의 상하 이동이 바뀌면, 타측 단부 플레이트(126)의 상하단에 연결된 스프링(144)은 인장이 압축으로, 압축이 인장으로 바뀌어 작용하다가 하중이 더 커지면 복부 부재(128)의 단면적이 작은 지점부터 다시 휘면서 에너지 소산을 하게 된다. When the direction of the wind load or the earthquake load is changed and the vertical movement of the
또한, 아웃리거 접합 장치(100)가 상하 이동할 때, 타측 단부 플레이트(126)와 마찰 부재가 접촉하여 마찰을 일으키므로, 이때 발생하는 마찰열에 의해서도 에너지가 소산될 수 있다.In addition, when the
이와 같이, 본 발명의 아웃리거 접합 장치에 따르면, 시공중에 코어와 외부 기둥 사이에 발생하는 부등축소 문제를 해결하고, 또한 풍하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중에 대해서는 하중의 크기에 따라 하중이 작은 경우에는 에너지 소산 장치의 상하단에 배치되는 스프링에 의해 복원력을 제공함으로써 대응하고, 이보다 더 큰 하중에 대해서는 에너지 소산 장치의 인성에 의한 에너지 소산이 이루어지도록 함으로써 대응하는 단계별 대응이 가능하게 된다.As described above, according to the outrigger joining apparatus of the present invention, the problem of inequality reduction occurring between the core and the outer column during construction, and for a horizontal load such as a wind load or an earthquake load, Corresponding step is provided by providing the restoring force by the springs disposed on the upper and lower ends of the energy dissipation device, and for the larger load, energy dissipation by the toughness of the energy dissipation device is achieved.
고층 건물 아웃리거 시스템에서 코어와 외부 기둥 사이의 부등축소 문제를 작업자의 수작업으로 해결하는 비효율적인 방법 대신 구조 시스템으로 해결하여 경제성 및 시공성을 향상시키며, 에너지 소산 장치를 이동 가능하도록 채용함으로써 단순히 에너지 소산 장치 하나로는 구현하기 어려운 하중 크기에 따른 단계별 수평력 제어 기능을 제공할 수 있다.In high-rise building outrigger system, instead of inefficient way of solving the problem of inequality reduction between core and external pillar, it is solved by structural system to improve economy and constructability. One can provide step-by-step horizontal force control for load sizes that are difficult to implement.
또한, 종래에 복잡하게 구현된 유체 실린더에 비해 간단한 구성을 채용함으로써 건물 내부에 장착되어 반영구적으로 사용될 수 있고 비용 부담도 낮출 수 있다. In addition, by employing a simple configuration compared to the conventionally implemented fluid cylinder can be used in the building semi-permanently and lower the cost burden.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아웃리거 접합 장치의 측면도이다. 1 is a side view of the outrigger bonding apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 에너지 소산 장치의 사시도이다.3 is a perspective view of an energy dissipation device.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
100 아웃리거 접합 장치 120 에너지 소산 장치100 Outrigger Junction
122 슬릿 댐퍼 124 일측 단부 플레이트122 Slit Damper 124 One Side End Plate
126 타측 단부 플레이트 128 복부 부재126
140 가이드 부재 142 스프링 수용홈140
144 스프링144 spring
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