KR101187093B1 - Seismic absorbing apparatus for rahmen structures - Google Patents

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이승재
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Abstract

본 발명은 기둥과 보가 강접된 라멘 골조에 있어 기둥과 보 사이의 공간에 설치되어 지진하중을 흡수함으로써 주 구조부재인 기둥과 보에 전달되는 하중을 흡수, 저감시킴으로써 지진하중에 의해 이들 주 구조부재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 기둥과 보가 강접된 라멘 골조의 보의 하면에 고정되어 지진하중을 흡수, 저감시키는 지진하중 흡수장치로서, 보의 하면에 고정되는 상부판; 상부판의 하면에 결합된 다수 개의 전단연결재; 전단연결재를 내부에 수용하도록 상부판의 하부에 배치된 하부채널; 한쪽 끝이 상부판에 결합되고 다른 쪽 끝이 하부채널을 관통하여 일정 길이가 하부채널의 하부에 돌출되게 설치된 다수 개의 전단변형부재; 상부판과 하부채널에 의해 둘러싸인 공간에 채워지고 기둥과 보의 강도보다 작은 강도를 가지는 충전재; 충전재에 매립되는 전단변형부재가 충전재와 부착되지 않도록 전단변형부재를 감싸는 비닐관; 및 전단변형부재와 비닐관 사이의 공간에 채워진 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치가 제공된다. The present invention is installed in the space between the columns and beams in the ramen frame in which the columns and beams are in tight contact with each other by absorbing and reducing the load transmitted to the columns and beams as the main structural members by absorbing the earthquake loads. The present invention relates to an earthquake load absorbing device installed in a ramen frame that can prevent damages.
According to a preferred embodiment of the present invention, an earthquake load absorbing device which is fixed to the lower surface of the beam of the ramen frame in which the column and the beam is in close contact, absorbs and reduces the earthquake load, the upper plate being fixed to the lower surface of the beam; A plurality of shear connectors coupled to the bottom surface of the top plate; A lower channel disposed under the top plate to receive the shear connector therein; A plurality of shear deformation members, one end of which is coupled to the top plate and the other end penetrates through the lower channel so that a predetermined length protrudes below the lower channel; A filler filled in a space surrounded by the upper plate and the lower channel and having a strength less than that of the columns and beams; A vinyl tube surrounding the shear deformation member such that the shear deformation member embedded in the filler is not attached to the filler; And a shock absorbing material filled in the space between the shear deformation member and the vinyl tube.

Description

라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치{Seismic absorbing apparatus for rahmen structures}Seismic absorbing apparatus for rahmen structures

본 발명은 기둥과 보가 강접된 라멘 골조에 있어 기둥과 보 사이의 공간에 설치되어 지진하중을 흡수함으로써 주 구조부재인 기둥과 보에 전달되는 하중을 흡수, 저감시킴으로써 지진하중에 의해 이들 주 구조부재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치에 관한 것이다. The present invention is installed in the space between the columns and beams in the ramen frame in which the columns and beams are in tight contact with each other by absorbing and reducing the load transmitted to the columns and beams as the main structural members by absorbing the earthquake loads. The present invention relates to an earthquake load absorbing device installed in a ramen frame that can prevent damages.

건물을 지진력에 저항할 수 있도록 튼튼하게 설계하는 것을 일반적인 내진설계라고 한다면 면진(Seismic Isolation)은 건물을 지반에서 분리하여 건물의 진동 주기를 지진의 주요 주기(Predominant period)에서 멀어지게 함으로써 건물이 지진을 피해가도록 하는 개념이고 제진(Seismic Control)은 지진에 의한 입력에너지를 각종 제진장치를 이용하여 효율적으로 소산함으로써 건물의 피해를 최소화하는 방법이다.If the design of a building to be resistant to seismic forces is a common seismic design, Seismic Isolation separates the building from the ground and moves the building's vibration period away from the predominant period. Seismic Control is a method of minimizing damage to buildings by efficiently dissipating input energy due to earthquakes using various vibration suppressors.

제진의 방법에는 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 감지하는 기능을 구조물 자체에 갖추고 구조물의 내부나 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 능동제어방법과, 건물에 외부 동력을 필요로 하지 않는 부가적인 에너지 소산장치를 설치하여 구조물의 감소성능을 향상시킴으로써 건물의 동적인 응답을 제어하는 수동제어방법이 있다. The vibration suppression method includes an active control method for reducing vibration of a structure by applying a control force corresponding to the vibration of the structure inside or outside the structure by equipping the structure itself with a function of detecting vibration from the outside and thus the structure. There is a manual control method to control the dynamic response of the building by installing additional energy dissipation devices that do not require external power to improve the reduction performance of the structure.

수동형 제진장치는 질량 동조형과 에너지 소산형이 있고 에너지 소산형에는 다시 변위 의존형과 속도 의존형 장치로 나눌 수 있다. 변위 의존형 장치는 재료 사이의 마찰력이나 금속의 소성변형에 의한 에너지 소산 특성을 이용한 것이고 속도 의존형 진동감쇠기는 점성, 점탄성 물질이 변형할 때 열이 발생하여 진동에너지를 소산하는 특성을 이용한 것이다. Passive vibration dampers have mass tuning type and energy dissipation type, and energy dissipation type can be divided into displacement dependent and speed dependent type. Displacement-dependent devices use energy dissipation characteristics due to frictional forces between materials or plastic deformation of metals, and speed-dependent vibration dampers utilize vibration-dissipating properties by generating heat when viscous and viscoelastic materials deform.

한편 우리나라는 내진설계기준이 적용되기 이전에 설계된 건물이 많이 남아 있고 오래된 건물의 리모델링이 활성화되고 있는 상태이므로 저렴한 비용으로 충분한 내진보강효과를 거둘 수 있는 수동형 감쇠기에 대한 수요가 많아질 것으로 예측된다. 본 발명은 이러한 사정을 고려하여 창작된 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.On the other hand, in Korea, there are many buildings designed before the seismic design standards are applied and the remodeling of old buildings is active. Therefore, it is expected that the demand for passive attenuators that can achieve sufficient seismic reinforcement effect at low cost will increase. The present invention has been made in view of the above circumstances and has the following object.

본 발명의 목적은 우리나라의 주거용 및 상업용 건축물의 대다수를 차지하고 있는 라멘 골조에 바람직하게 적용될 수 있는 저비용의 경제적인 지진하중 흡수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a low-cost economic earthquake load absorbing device that can be preferably applied to the ramen frame that occupies the majority of residential and commercial buildings in Korea.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 기둥과 보가 강접된 라멘 골조의 보의 하면에 고정되어 지진하중을 흡수, 저감시키는 지진하중 흡수장치로서, 보의 하면에 고정되는 상부판; 상부판의 하면에 결합된 다수 개의 전단연결재; 전단연결재를 내부에 수용하도록 상부판의 하부에 배치된 하부채널; 한쪽 끝이 상부판에 결합되고 다른 쪽 끝이 하부채널을 관통하여 일정 길이가 하부채널의 하부에 돌출되게 설치된 다수 개의 전단변형부재; 상부판과 하부채널에 의해 둘러싸인 공간에 채워지고 기둥과 보의 강도보다 작은 강도를 가지는 충전재; 충전재에 매립되는 전단변형부재가 충전재와 부착되지 않도록 전단변형부재를 감싸는 비닐관; 및 전단변형부재와 비닐관 사이의 공간에 채워진 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, an earthquake load absorbing device which is fixed to the lower surface of the beam of the ramen frame in which the column and the beam is in close contact, absorbs and reduces the earthquake load, the upper plate being fixed to the lower surface of the beam; A plurality of shear connectors coupled to the bottom surface of the top plate; A lower channel disposed under the top plate to receive the shear connector therein; A plurality of shear deformation members, one end of which is coupled to the top plate and the other end penetrates through the lower channel so that a predetermined length protrudes below the lower channel; A filler filled in a space surrounded by the upper plate and the lower channel and having a strength less than that of the columns and beams; A vinyl tube surrounding the shear deformation member such that the shear deformation member embedded in the filler is not attached to the filler; And a shock absorbing material filled in the space between the shear deformation member and the vinyl tube.

상기 전단변형부재는 철근이 될 수 있고, 상기 충전재는 모르타르, 콘크리트 또는 섬유보강 콘크리트 중에서 어느 하나가 될 수 있으며, 상기 완충재는 고무 또는 고무 발포체가 될 수 있다.The shear deformation member may be steel, the filler may be any one of mortar, concrete, or fiber reinforced concrete, and the cushioning material may be rubber or rubber foam.

상기 상부판에 전단변형부재 조립공을 천공하고 전단변형부재의 상단에 나사산을 가공하여 전단변형부재 조립공에 나사결합하고 너트를 체결하여 전단변형부재를 상부판에 고정할 수 있다.The shear deformation member assembly hole is drilled in the upper plate, and a thread is processed on the upper end of the shear deformation member to be screwed to the shear deformation member assembly hole and the nut is fastened to fix the shear deformation member to the upper plate.

본 발명은 건물의 신축시 또는 내진설계기준이 적용되기 이전에 설계된 건물의 보강이나 리모델링시 적용되어 저비용으로 효과적으로 지진하중에 대한 저항력을 증가시킬 수 있다.The present invention is applied at the time of new construction of the building or when reinforcement or remodeling of the designed building before the seismic design standards are applied, thereby effectively increasing the resistance to earthquake loads at low cost.

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 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 라멘 골조에 설치된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치를 나타낸 분해사시도이고 도 3은 종단면도이며 도 4는 횡단면도이다.
도 5는 지진하중 작용시 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 지진하중을 흡수하는 원리를 보여주는 종단면도이다. The following drawings, which are attached in this specification, illustrate the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a front view showing a state in which the seismic load absorber according to the present invention is installed in the ramen frame.
Figure 2 is an exploded perspective view showing an earthquake load absorbing device installed in the ramen frame according to the present invention, Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view and Figure 4 is a cross-sectional view.
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view showing the principle of absorbing the earthquake load in the seismic load absorber according to the present invention during the earthquake load action.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 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 1은 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 라멘 골조에 설치된 상태를 나타낸 정면도이다.1 is a front view showing a state in which the seismic load absorber according to the present invention is installed in the ramen frame.

도 1에 도시한 것처럼, 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(10)는 이웃하는 2개의 기둥(20,20) 사이의 보(30)의 하부에 또는 보(30)의 하부와 슬래브(40) 상부에 설치되어 지진하중이 작용할 경우 지진하중을 지진하중 흡수장치(10)로 집중되도록 유도하고 전단변형부재(14)의 전단변형을 통해 지진하중을 흡수함으로써 주 구조부재인 기둥과 보가 피해를 받게 되는 것을 방지한다. 즉, 주 구조부재인 기둥과 보에 비해 강성이 작은 부재로 구성하여 지진하중이 집중되도록 유도하고 전단변형하는 부재를 설치하여 지진하중을 흡수, 저감시키게 된다. As shown in FIG. 1, the seismic load absorbing device 10 according to the present invention is provided at the bottom of the beam 30 between two adjacent pillars 20, 20 or at the bottom of the beam 30 and the slab 40. When the earthquake load is installed on the upper part, the earthquake load is induced to concentrate in the earthquake load absorbing device 10 and the earthquake load is absorbed through the shear deformation of the shear deformation member 14 to damage the pillars and beams, which are the main structural members. Prevent it. That is, it consists of members with less rigidity than the pillars and beams, which are the main structural members, so that seismic loads are concentrated and shear deformation members are installed to absorb and reduce the seismic loads.

아래에서는 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(10)의 구체적인 구성 및 작동방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the specific configuration and operation method of the seismic load absorbing apparatus 10 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치를 나타낸 분해사시도이고 도 3은 종단면도이며 도 4는 횡단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing an earthquake load absorbing device installed in the ramen frame according to the present invention, Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view and Figure 4 is a cross-sectional view.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(10)는 상부판(11), 상부판(11)의 하면에 결합된 다수 개의 전단연결재(12), 전단연결재(12)를 내부에 수용하도록 상부판(11)의 하부에 배치된 하부채널(13), 한쪽 끝이 상부판(11)에 결합되고 다른 쪽 끝이 하부채널(13)을 관통하여 일정 길이가 하부채널(13)의 하부에 돌출되게 설치된 다수 개의 전단변형부재(14), 상부판(11)과 하부채널(13)에 의해 둘러싸인 공간에 채워지는 충전재(15), 충전재(15)에 매립되는 전단변형부재(14)가 충전재(15)와 부착되지 않도록 전단변형부재(14)를 감싸는 비닐관(16) 및 전단변형부재(14)와 비닐관(16) 사이에 채워지는 완충재(17)를 포함한다. 2 to 4, the seismic load absorbing device 10 according to the present invention is the upper plate 11, a plurality of shear connector 12, the shear connector 12 coupled to the lower surface of the upper plate 11 A lower channel 13 disposed below the upper plate 11 so as to accommodate the inside, one end is coupled to the upper plate 11, and the other end penetrates the lower channel 13 so that a predetermined length of the lower channel ( A plurality of shear deformation members 14 protruding from the lower portion of the 13, the filler 15 filled in the space surrounded by the upper plate 11 and the lower channel 13, the shear deformation member embedded in the filler 15 It includes a vinyl tube 16 surrounding the shear deformable member 14 and a cushioning material 17 filled between the shear deformable member 14 and the vinyl tube 16 so that the 14 is not attached to the filler 15.

상부판(11)은 일정한 두께와 폭을 가지는 판재 형상을 가지는 것으로 다양한 재료로 구성될 수 있으나 바람직하게는 전단변형부재(14)와의 결합방법이 다양한 강재로 구성하는 것이 유리하다. 상부판(11)에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 전단변형부재(14)를 조립하기 위한 다수 개의 전단변형부재 조립공(111)이 형성될 수 있다. 상부판(11)은 지진하중 작용시 보와 일체로 거동할 수 있도록 이 기술분야에서 주지된 다양한 방법으로 보의 하면에 고정될 수 있고 하나의 예로서 앵커볼트에 의해 보의 하면에 고정될 수 있다. The upper plate 11 may have a plate shape having a predetermined thickness and width, but may be made of various materials. Preferably, the upper plate 11 may be formed of various steels in combination with the shear deformation member 14. The upper plate 11 may be provided with a plurality of shear deformation member assembly holes 111 for assembling the shear deformation member 14 at regular intervals along the longitudinal direction. The upper plate 11 may be fixed to the lower surface of the beam by various methods well known in the art so that the upper plate 11 can be integrated with the beam during the seismic load action and may be fixed to the lower surface of the beam by an anchor bolt as an example. have.

상부판(11)의 하면에는 상부판(11)에 수직하게 다수 개의 전단연결재(12)가 고정된다. 전단연결재(12)는 상부판(11)과 하부채널(13) 사이의 공간에 채워지는 충전재(15)와 상부판(11)이 일체로 거동할 수 있도록 이들 사이의 합성효과를 높이기 위한 것으로 스터드 볼트를 포함하여 이 기술분야에서 공지된 임의의 전단연결재가 사용될 수 있다. 전단연결재(12)는 상부판(11)에 형성된 전단변형부재 조립공(111)과 상부판(11)을 보에 고정하기 위한 앵커볼트와 간섭되지 않은 위치에 임의의 패턴으로 배치될 수 있다. A plurality of shear connecting members 12 are fixed to the lower surface of the upper plate 11 perpendicular to the upper plate 11. The shear connector 12 is to enhance the synthetic effect therebetween so that the filler 15 and the upper plate 11, which are filled in the space between the upper plate 11 and the lower channel 13, can be integrated. Any shear connector known in the art, including bolts, can be used. Shear connector 12 may be arranged in any pattern at a position that does not interfere with the shear deformation member assembly hole 111 formed in the upper plate 11 and the anchor bolt for fixing the upper plate 11 to the beam.

상부판(11)의 하부에는 전단연결재(12)를 내부에 수용하도록 하부채널(13)이 설치된다. 하부채널(13)은 충전재(15)를 채우고 경화될 때까지 보호하는 일종의 거푸집으로써 이 분야에서 공지된 임의의 소재로 제작될 수 있다. 이 실시 예에서 하부채널(13)은 'U'자 형상의 단면을 가지는 것으로 예시되었으나 형성될 충전재(15)의 단면 형상에 대응하여 다양한 단면 형상으로 변경될 수 있다. 하부채널(13)에는 일정한 간격을 두고 전단변형부재(14)가 관통할 수 있는 전단변형부재 설치공(121)이 천공된다. 하부채널(13)은 상부판(11)과 결합되지 않고 분리되어 지진하중 작용시 전단변형부재(14)가 전단변형하면서 지진하중을 흡수할 수 있도록 유도한다. The lower channel 13 is installed in the lower portion of the upper plate 11 to accommodate the shear connector 12 therein. The lower channel 13 can be made of any material known in the art as a form of formwork that fills the filler 15 and protects it until hardened. In this embodiment, the lower channel 13 is illustrated as having a 'U'-shaped cross section, but may be changed into various cross-sectional shapes corresponding to the cross-sectional shape of the filler 15 to be formed. The lower channel 13 is drilled with a shear deformation member installation hole 121 through which the shear deformation member 14 can pass at regular intervals. The lower channel 13 is separated from the upper plate 11 without being combined to induce the shear deformation member 14 to absorb the seismic load while shearing the shear member.

전단변형부재(14)는 한쪽 끝이 상부판(11)에 결합되고 다른 쪽 끝이 하부채널(13)을 관통하여 일정 길이가 하부채널(13)의 하부에 돌출되게 설치된다. 전단변형부재(14)는 지진하중 작용시 전단변형하면서 지진하중을 흡수하게 된다. 즉, 이 분야에서 주지된 강재이력댐퍼과 유사하게 그 재료 자체가 가지고 있는 전단변형특성을 이용하여 지진하중을 흡수하게 된다. 이러한 이유에서 전단변형부재(14)로는 그 하중-변형 특성이 주지된 이형철근으로 구성하는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명이 전단변형부재(14)로 이형철근을 사용하는 것에 한정되지는 않으며 하중-변형 특성이 해석 및 실험을 통해 명확히 파악될 수 있다면 전단변형부재(14)의 재료에는 제한이 없다. Shear deformation member 14 is installed so that one end is coupled to the upper plate 11 and the other end penetrates the lower channel 13 so that a predetermined length protrudes below the lower channel 13. The shear deformation member 14 absorbs the earthquake load while shearing the earthquake load during the action. That is, similar to the steel history damper known in this field, the seismic load is absorbed by using the shear deformation characteristic of the material itself. For this reason, the shear deformation member 14 is preferably composed of a deformed rebar whose load-strain characteristics are well known. However, the present invention is not limited to the use of the deformed steel bar as the shear deformation member 14, and the material of the shear deformation member 14 is not limited as long as the load-strain characteristics can be clearly understood through analysis and experiment.

하부채널(13)의 아래쪽으로 돌출된 전단변형부재(14)의 하단부는 벽체 콘크리트 속에 매립되게 된다. 전단변형부재(14)의 상단은 상부판(11)에 결합되는데, 간단한 방법으로는 상부판(11)에 전단변형부재 조립공(111)을 천공하고 전단변형부재(14)의 상단에 나사산을 가공하여 전단변형부재 조립공(111)에 나사결합하고 너트(112)를 체결하여 고정하는 방법이 사용될 수 있다. The lower end of the shear deformation member 14 protruding downward of the lower channel 13 is embedded in the wall concrete. The upper end of the shear deformation member 14 is coupled to the top plate 11, in a simple manner, the shear deformation member assembly hole 111 is drilled on the upper plate 11 and the thread is processed on the upper end of the shear deformation member 14. By screwing the shear deformation member assembly hole 111 and fastening by fastening the nut 112 can be used.

상부판(11)과 하부채널(13)에 의해 둘러싸인 공간에는 충전재(15)가 채워진다. 충전재(15)는 전단연결재(12)를 통해 상부판(11)과 일체로 합성되고 전단변형부재(14)를 감싸 구속한다. 충전재(15)로는 모르타르 또는 주 구조부재인 보와 기둥의 강도보다 저강도의 콘크리트가 사용될 수 있다. 충전재(15)의 강도가 주 구조부재의 강도보다 크게 되면 지진하중 작용시 주 구조부재에 하중이 집중되어 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 작동할 수 없다. The filler 15 is filled in the space surrounded by the upper plate 11 and the lower channel 13. The filler material 15 is synthesized integrally with the upper plate 11 through the shear connector 12 and is wrapped around the shear deformation member 14 to be restrained. As the filler material 15, concrete having a lower strength than that of the mortar or the beams and columns that are the main structural members may be used. If the strength of the filler material 15 is greater than the strength of the main structural member, the load is concentrated on the main structural member during the earthquake load, so that the seismic load absorber according to the present invention cannot operate.

충전재(15)에 매립되는 전단변형부재(14)가 충전재(15)와 부착되지 않도록 전단변형부재(14)를 비닐관(16)으로 감싸고 전단변형부재(14)와 비닐관(16) 사이에는 완충재(17)를 설치한다. 완충재(17)는 지진하중 작용시 충전재(15)를 통해 직접 전단변형부재(14)로 응력이 전달되지 않도록 하기 위한 것으로 고무 또는 고무 발포체 등 탄성변형능력을 가지는 이 분야에서 공지된 임의의 소재가 사용될 수 있다.The shear deformation member 14 is enclosed with the vinyl tube 16 so that the shear deformation member 14 embedded in the filler 15 is not attached to the filler 15, and a cushioning material (14) is provided between the shear deformation member 14 and the vinyl tube 16. 17) Install. The cushioning material 17 is for preventing stress from being directly transmitted to the shear deformation member 14 through the filler 15 when the earthquake load is applied, and any material known in the art having elastic deformation capacity such as rubber or rubber foam may be used. Can be used.

도 5는 지진하중 작용시 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 지진하중을 흡수하는 원리를 보여주는 단면도이다. 5 is a cross-sectional view showing the principle that the seismic load absorber according to the present invention absorbs the seismic load when the seismic load action.

도 1에 나타낸 것처럼 기둥(20)과 보(30) 사이에 설치된 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(10)는 충전재(15)의 강도가 기둥(20)과 보(30)의 강도보다 낮으므로 지진하중은 지진하중 흡수장치(10)로 집중된다. 도 5에서와 같이 충전재(15)는 전단연결재(12)를 통해 상부판(11)에 일체로 합성되어 있고 상부판(11)은 앵커볼트를 통해 보(30)에 일체로 고정되어 있으며 하부채널(13)은 충전재(15)와 마찰력에 의해서만 부착되어 있으므로 지진하중에 의해 전단변형부재(14)가 전단변형을 일으키게 된다. 즉, 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치는 금속의 소성변형에 의한 에너지 소산 특성을 이용하는 변위 의존형 에너지 소산장치와 유사하게 전단변형부재(14)의 전단변형으로 지진하중을 흡수함으로써 주 구조부재에 전달되는 지진하중을 저감시키게 된다. 따라서 지진하중에 의한 주 구조부재의 손상을 방지할 수 있으며 지진발생 후에는 지진하중 흡수장치만을 교체하면 되므로 유지관리가 용이하다.As shown in FIG. 1, the seismic load absorbing device 10 according to the present invention installed between the pillar 20 and the beam 30 has a lower strength than that of the pillar 20 and the beam 30. Earthquake load is concentrated in the seismic load absorber (10). As shown in FIG. 5, the filler 15 is synthesized integrally with the upper plate 11 through the shear connector 12, and the upper plate 11 is fixed integrally with the beam 30 through an anchor bolt and has a lower channel. 13 is attached only by the filler 15 and the frictional force, the shear deformation member 14 causes shear deformation due to the earthquake load. That is, the seismic load absorbing device according to the present invention absorbs the seismic load by the shear deformation of the shear deformation member 14 and transmits the seismic load to the main structural member similarly to the displacement dependent energy dissipation device using the energy dissipation characteristics caused by the plastic deformation of the metal. It will reduce the seismic load. Therefore, it is possible to prevent damage to the main structural members due to the earthquake load, and after the earthquake, only the earthquake load absorbing device needs to be replaced, so maintenance is easy.

위에서 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 will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

10: 지진하중 흡수장치
11: 상부판
12: 전단연결재
13: 하부채널
14: 전단변형부재
15: 충전재
16: 비닐관
17: 완충재
20: 기둥
30: 보10: seismic load absorber
11: top panel
12: Shear connector
13: lower channel
14: shear deformation member
15: Filling material
16: vinyl tube
17: cushioning material
20: Column
30: Show

Claims (5)

기둥과 보가 강접된 라멘 골조의 보의 하면에 고정되어 지진하중을 흡수, 저감시키는 지진하중 흡수장치로서,
보의 하면에 고정되는 상부판;
상부판의 하면에 결합된 다수 개의 전단연결재;
전단연결재를 내부에 수용하도록 상부판의 하부에 배치된 하부채널;
한쪽 끝이 상부판에 결합되고 다른 쪽 끝이 하부채널을 관통하여 일정 길이가 하부채널의 하부에 돌출되게 설치된 다수 개의 전단변형부재;
상부판과 하부채널에 의해 둘러싸인 공간에 채워지고 기둥과 보의 강도보다 작은 강도를 가지는 충전재;
충전재에 매립되는 전단변형부재가 충전재와 부착되지 않도록 전단변형부재를 감싸는 비닐관; 및
전단변형부재와 비닐관 사이의 공간에 채워진 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치.An earthquake load absorbing device that is fixed to the lower surface of a beam of a ramen frame in which a column and a beam are in tight contact with each other to absorb and reduce earthquake loads.
An upper plate fixed to the lower surface of the beam;
A plurality of shear connectors coupled to the bottom surface of the top plate;
A lower channel disposed under the top plate to receive the shear connector therein;
A plurality of shear deformation members, one end of which is coupled to the top plate and the other end penetrates through the lower channel so that a predetermined length protrudes below the lower channel;
A filler filled in a space surrounded by the upper plate and the lower channel and having a strength less than that of the columns and beams;
A vinyl tube surrounding the shear deformation member such that the shear deformation member embedded in the filler is not attached to the filler; And
An earthquake load absorbing device installed in a ramen frame comprising a cushioning material filled in a space between a shear deformation member and a vinyl tube. 청구항 1에 있어서,
전단변형부재는 철근인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Earthquake load absorbing device is installed in the ramen frame, characterized in that the shear deformation member is reinforced. 청구항 1에 있어서,
충전재는 모르타르, 콘크리트 또는 섬유보강 콘크리트 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치. The method according to claim 1,
Earthquake load absorbing device is installed in the ramen frame, characterized in that the filler is any one of mortar, concrete or fiber reinforced concrete. 청구항 1에 있어서,
완충재는 고무 또는 고무 발포체인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
An earthquake load absorbing device installed in a ramen frame, wherein the cushioning material is rubber or rubber foam. 청구항 1에 있어서,
상부판에 전단변형부재 조립공을 천공하고 전단변형부재의 상단에 나사산을 가공하여 전단변형부재 조립공에 나사결합하고 너트를 체결하여 전단변형부재를 상부판에 고정한 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Earthquake installed in the ramen frame, characterized in that the shear deformation member assembly hole is drilled on the upper plate, and the thread is machined on the upper end of the shear deformation member, screwed to the shear deformation member assembly hole and the nut is fastened to fix the shear deformation member to the upper plate. Load absorber.
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