KR101211145B1 - Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification - Google Patents

Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification Download PDF

Info

Publication number
KR101211145B1
KR101211145B1 KR1020110139170A KR20110139170A KR101211145B1 KR 101211145 B1 KR101211145 B1 KR 101211145B1 KR 1020110139170 A KR1020110139170 A KR 1020110139170A KR 20110139170 A KR20110139170 A KR 20110139170A KR 101211145 B1 KR101211145 B1 KR 101211145B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damper
vibration suppression
building structure
displacement
vertical installation
Prior art date
Application number
KR1020110139170A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120011001A (en
Inventor
유영찬
최기선
김긍환
Original Assignee
한국건설기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020110139170A priority Critical patent/KR101211145B1/en
Publication of KR20120011001A publication Critical patent/KR20120011001A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101211145B1 publication Critical patent/KR101211145B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/027—Preventive constructional measures against earthquake damage in existing buildings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems

Abstract

본 발명은 복수개의 층을 가지는 다층 건축구조물에 작용하는 지진력을 흡수하여 건축구조물 자체의 저항능력을 향상시키기 위하여, 댐퍼와 가새부재로 이루어진 제진장치로 제진시스템을 구성하되, 제진장치를 구조물의 여러 층에 걸쳐 배치함으로써, 지진응답에 의해 구조물에 발생되는 횡변위에 따른 댐퍼 변위를 증폭시켜 제진 효율을 크게 증진시킬 수 있게 되며, 더 나아가 댐퍼와 가새부재의 조합구성을 개선하여 제진 효율을 더욱 향상시킨 변위 증폭 제진시스템에 관한 것이다.
본 발명에서는 제진장치(20)가, 하나의 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(83, 84)로 이루어지고 상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(83, 84)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되어 있는 구성을 가지며; 상기 댐퍼(90)의 타단은 건축구조물의 보(302) 위치에서 상기 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되어, 상기 댐퍼(90)는 제2수직 설치 프레임(200b)을 향하여 대각선 방향으로 배치되고; 상기 가새부재(83, 84) 중 하나의 가새부재(83)의 타단은 제2수직 설치 프레임(200b)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되는데, 상기 가새부재(83)의 타단이 연결되는 절점은 상기 댐퍼(90)의 타단이 위치하는 높이와 동일한 높이에 위치하며; 상기 가새부재(83, 84) 중 다른 하나의 가새부재(84)의 타단은 건축구조물(300)의 복수개 층 아래에서 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되어 있어, 상기 제진장치(20)는 건축구조물(300)의 외면에서 다층에 걸쳐서 설치되어 있으며; 상기 댐퍼(90)를 양방향으로 압축 또는 신장시켜서 변위가 증폭되도록 함으로써 제진하게 되는 것을 특징으로 하는 다층 변위 증폭 제진시스템이 제공된다.The present invention is composed of a damper and a damping device made of a damper and a bracing member in order to absorb the seismic force acting on the multi-layered building structure having a plurality of floors, the damping device comprises a damping device, By spreading over the layers, it is possible to amplify the damper displacement due to the lateral displacement generated in the structure by the earthquake response, thereby greatly improving the damping efficiency, and further improving the damping efficiency by improving the combination configuration of the damper and the brace member. A displacement amplification vibration suppression system.
In the present invention, the damping device 20 is composed of one damper 90 and two brace members 83 and 84, and one end of the damper 90 and one end of two brace members 83 and 84 are one. Has a configuration rotatably connected at a node of; The other end of the damper 90 is rotatably connected to the node formed in the first vertical installation frame 200a at the beam 302 position of the building structure, and the damper 90 is the second vertical installation frame 200b. Arranged diagonally toward); The other end of the brace member 83 of the brace member 83, 84 is rotatably connected to the node formed on the second vertical installation frame 200b, the node connected to the other end of the brace member 83 Is located at the same height as the height of the other end of the damper (90); The other end of the other brace member 84 of the brace member (83, 84) is rotatably connected to the node formed in the first vertical installation frame (200a) under a plurality of floors of the building structure 300, The vibration damping device 20 is installed in multiple layers on the outer surface of the building structure 300; There is provided a multi-layer displacement amplification vibration suppression system which is damped by compressing or stretching the damper 90 in both directions so that the displacement is amplified.

Description

변위 증폭형 제진장치를 이용한 다층 변위 증폭 제진시스템{Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification}Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification}

본 발명은 댐퍼에 가해지는 변위를 증폭시켜 제진 효율을 증가시키는 제진시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 층을 가지는 다층 건축구조물에 작용하는 지진력을 흡수하여 건축구조물 자체의 저항능력을 향상시키기 위하여, 댐퍼와 가새부재로 이루어진 제진장치를 이용하여 제진시스템을 구성하되, 댐퍼와 가새부재로 구성된 제진장치를 구조물의 여러 층에 걸쳐 배치함으로써, 지진응답에 의해 구조물에 발생되는 횡변위에 따른 댐퍼 변위를 증폭시켜 제진 효율을 크게 증진시킬 수 있게 되며, 더 나아가 댐퍼와 가새부재의 조합구성을 개선하여 제진 효율을 더욱 향상시킨 다층 변위 증폭 제진시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a vibration suppression system that amplifies the displacement applied to the damper to increase the vibration suppression efficiency, and more particularly, to absorb the seismic force acting on the multi-layered building structure having a plurality of layers to improve the resistance of the building structure itself. In order to construct a vibration suppression system using a damper and a brace member, a damper displacement consisting of a damper and a brace member is arranged over several layers of the structure, so that the damper displacement according to the lateral displacement generated in the structure by the earthquake response. The present invention relates to a multi-layer displacement amplification vibration suppression system that can greatly increase vibration suppression efficiency, and further improve the vibration suppression efficiency by improving the combination configuration of the damper and the brace member.

일반적으로 다주택, 빌딩, 건물, 아파트 등과 같은 기존 건축구조물은 지진으로부터 건축구조물을 안전하게 보호하기 위한 내진 설계(耐震設計)가 필수적이다. 특히, 지진 발생시에 건축 구조물의 붕괴로 인한 인명 피해 및 재산 피해는 막대하므로, 지진하중에 저항하기 위해 기둥과 슬래브 등을 보강할 필요성이 제기되고 있다.In general, existing building structures such as multi-family houses, buildings, buildings, apartments, etc., it is essential to seismic design to protect the building structures from earthquakes. In particular, when the earthquake occurs, human and property damages due to the collapse of building structures are enormous, and there is a need for reinforcing columns and slabs to resist earthquake loads.

내진보강을 위하여 건축구조물에는 제진장치를 포함하는 제진시스템을 설치하게 되는데, 이러한 제진시스템에 구비되는 제진장치는 댐퍼와 가새부재로 이루어진다. 제진장치에 구비된 댐퍼는 하중-변위 이력곡선의 면적에 비례하여 감쇠성능을 발휘하므로, 제진장치에서 댐퍼는 가장 변위가 크게 발생되는 영역(골조구조의 대각선 방향)에 설치하는 것이 일반적이다. 댐퍼의 변위가 클수록 지진력에 의해 발생하는 에너지의 흡수능력이 커지므로, 댐퍼의 변위를 증폭시키는 것은 매우 중요하며, 댐퍼의 변위를 증폭시키기 위한 변위 증폭형 제진장치 및 이를 구비한 제진시스템이 여러 가지 제안되어 있다. For the seismic reinforcement, the building structure is provided with a vibration suppression system including a vibration suppression device. The vibration suppression device provided in the vibration suppression system includes a damper and a brace member. Since the damper provided in the vibration damping apparatus exhibits damping performance in proportion to the area of the load-displacement hysteresis curve, the damper is generally installed in the region where the displacement is greatest (the diagonal direction of the frame structure). As the displacement of the damper increases, the absorption capacity of energy generated by the seismic force increases, so it is very important to amplify the displacement of the damper, and the displacement amplification vibration suppression device for amplifying the displacement of the damper and the vibration suppression system including the same It is proposed.

도 1 및 도 2는 건축구조물의 한 층 사이에 종래의 제진장치를 설치한 종래의 변위 증폭 제진시스템을 보여주는 도면 대용 사진이고, 도 3 및 도 4는 각각 도 2에 개시된 종래의 변위 증폭 제진시스템을 개략도로 도시한 것과 횡하중 작용시의 작동 상태를 개략도로 도시한 것이다. 도 5는 도 3에 도시된 종래의 제진장치가 다층 건축구조물의 각 층에 각각 설치되어 있는 상태의 개략도이다. 참고로 도 3 내지 도 5에서 가새부재는 실선으로 표현되어 있고, 각 부재가 서로 회전가능하게 연결되는 부분에 해당하는 절점은 작은 원으로 표현되어 있다. 1 and 2 are photographs showing a conventional displacement amplification vibration suppression system in which a conventional vibration suppression apparatus is installed between a layer of a building structure, and FIGS. 3 and 4 are conventional displacement amplification vibration suppression systems disclosed in FIG. 2, respectively. This is a schematic diagram and an operating state at the time of a lateral load are shown schematically. FIG. 5 is a schematic view of a state in which the conventional vibration damper shown in FIG. 3 is installed on each floor of a multi-layered building structure. For reference, in FIGS. 3 to 5, the brace members are represented by solid lines, and nodes corresponding to portions where each member is rotatably connected to each other are represented by small circles.

종래 변위 증폭 제진시스템은, 복수개의 가새부재와 댐퍼로 이루어진 제진장치가 프레임 구조물을 이용하여 다층 건축구조물의 한 층 사이에 설치되는 구성을 가지는데, 이러한 종래의 제진시스템의 예가 도 1 내지 도 5에 도시되어 있다. The conventional displacement amplification vibration suppression system has a configuration in which a vibration suppression device composed of a plurality of brace members and a damper is installed between one layer of a multilayer building structure using a frame structure. Examples of such a conventional vibration suppression system are shown in FIGS. 1 to 5. Is shown.

구체적으로 도 1 내지 도 5에 도시된 종래의 제진시스템에서, 제진장치는 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(81, 82)가 서로 각도를 가지고 배치되어 일단의 절점에서 서로 회전가능하게 연결되어 있는 구조를 가지고 있다. 구체적으로 수평부재와 상기 수평부재 양단에 일체로 연결된 2개의 수직부재로 이루어져 건축구조물의 한 층 간에 설치되어 있는 프레임 구조물(100)에 종래의 제진장치가 설치되어 종래의 변위 증폭 제진시스템이 형성되는데, 댐퍼(90)의 타단은 프레임 구조물(100)의 상부 모서리에 위치하는 절점에서 프레임 구조물(100)에 회전가능하게 연결되고, 2개의 가새부재(81, 82)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재에 위치하는 절점에서 프레임 구조물(100)에 회전가능하게 연결된다. 즉, 도면에 예시된 종래의 제진시스템은, 댐퍼(90)의 일단과 가새부재(83, 84)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼(90)는 프레임 구조물(100)의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되어 댐퍼(90)의 타단이 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 절점에서 회전가능하게 연결되고, 상기 2개의 가새부재(83, 84)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재에 구비된 절점에서 각각 회전가능하게 연결되는 구성을 가지고 있는 것이다. Specifically, in the conventional vibration suppression system illustrated in FIGS. 1 to 5, the damper 90 and the two brace members 81 and 82 are disposed at an angle to each other so as to be rotatably connected to each other at one end of the node. Has a structure. Specifically, a conventional vibration damping device is formed on a frame structure 100 installed between a horizontal member and two vertical members integrally connected to both ends of the horizontal member, and installed between a floor of a building structure. The other end of the damper 90 is rotatably connected to the frame structure 100 at a node located at an upper edge of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 81 and 82 are respectively frame structure 100. It is rotatably connected to the frame structure 100 at the nodes located on the horizontal and vertical members of). That is, in the conventional vibration suppression system illustrated in the drawing, one end of the damper 90 and one end of the bracing members 83 and 84 are rotatably connected at one node, and the damper 90 is connected to the frame structure 100. The other ends of the dampers 90 are rotatably connected at the upper edge nodes of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 83 and 84 are respectively disposed in the diagonal direction toward the upper edges. At each of the nodes provided in the horizontal member and the vertical member of the) is configured to be rotatably connected.

이러한 프레임 구조물(100)이 건축구조물의 한 층내에 설치되고, 상기한 종래의 제진장치가, 도 1에 도시된 것처럼 프레임 구조물(100)의 한쪽으로만 설치되거나 또는 도 2와 도 3에 도시된 것처럼 프레임 구조물(100) 내에서 서로 대칭이 되도록 배치되어 종래의 변위 증폭 제진시스템을 구성하게 된다. Such a frame structure 100 is installed in one layer of the building structure, and the above-described conventional vibration suppression device is installed only on one side of the frame structure 100 as shown in FIG. 1 or shown in FIGS. 2 and 3. As shown in the frame structure 100 to be symmetrical with each other to constitute a conventional displacement amplification vibration suppression system.

도 2 및 도 3에 도시된 종래의 변위 증폭 제진시스템에서, 지진력(도 4의 화살표)에 의해 횡변위(δF)가 발생하면, 가새부재(81, 82)가 이루는 각도(θ1)가 커지면서 가새부재(81, 82)의 절점과 댐퍼(90)사이의 거리가 증가한다. 반면, 좌측의 가새부재(83, 84)가 이루는 각도(θ2)는 감소하면서 가새부재(83, 84)의 절점과 댐퍼(90) 사이의 거리는 감소한다. 이와 같이, 댐퍼(90)는 프레임 구조물(100)의 횡변위에 의한 가새부재(81, 82, 83, 84)의 각도 변화에 의해 변위가 증가되어 에너지의 소산작용을 한다.In the conventional displacement amplification vibration suppression system shown in Figs. 2 and 3, when the lateral displacement δF is generated by the seismic force (arrow in Fig. 4), the angle member θ1 formed by the brace members 81 and 82 is increased and the brace member is increased. The distance between the nodes of 81 and 82 and the damper 90 increases. On the other hand, while the angle θ2 of the left brace members 83 and 84 decreases, the distance between the nodes of the brace members 83 and 84 and the damper 90 decreases. In this way, the damper 90 is displaced by the angle change of the brace member 81, 82, 83, 84 due to the lateral displacement of the frame structure 100 to dissipate energy.

그러나 상기와 같은 종래의 변위 증폭 제진시스템은, 프레임 구조물과 제진장치가 건축구조물의 한 층 내에 설치되는 구조를 가지고 있으므로, 댐퍼(90)로 하여금 에너지 흡수 기능을 발휘할 수 있게 하는 변위 증폭량이 작다는 한계가 있다. 특히, 다층 건축구조물에 종래의 변위 증폭 제진시스템을 적용하는 경우, 도 5에 도시된 것처럼, 슬래브(건물 각 층의 바닥판)로 구획되는 건축구조물의 각 층마다 프레임 구조물(100)과 제진장치를 설치하여 각 층에서 발생하는 횡방향의 변위를 증폭하는 방식으로 제진 기능을 발휘하게 만든다. 그런데 이러한 종래의 변위 증폭 제진시스템에서는 댐퍼(90)로 하여금 에너지 흡수 기능을 발휘할 수 있게 하는 변위량이 작다는 한계가 있었다. However, the conventional displacement amplification vibration suppression system as described above has a structure in which the frame structure and the vibration suppression apparatus are installed in one layer of the building structure, so that the amount of displacement amplification that enables the damper 90 to exhibit an energy absorption function is small. There is a limit. In particular, when the conventional displacement amplification vibration suppression system is applied to a multi-layered building structure, as shown in FIG. 5, the frame structure 100 and the vibration suppression device for each floor of the building structure partitioned by slabs (bottom plate of each floor of the building). It provides a vibration suppression function by amplifying the transverse displacement occurring in each layer by installing. However, in the conventional displacement amplification vibration suppression system, there is a limit that the amount of displacement that allows the damper 90 to exert an energy absorption function is small.

이러한 종래의 변위 증폭 제진시스템의 한계 즉, 댐퍼(90)로 하여금 에너지 흡수 기능을 발휘할 수 있게 하는 변위량이 작다는 한계는, 결국 제진장치가 한 개의 층 내에서만 설치됨으로 인하여 발생하는 것으로서, 도 1 내지 도 5에 도시된 종래의 제진장치를 사용하는 경우에 국한되는 것이 아니라, 댐퍼와 가새부재의 배열과 조합을 달리한 또다른 종래의 제진장치를 사용하더라도 충분히 해소될 수 없는 것이다. The limitation of the conventional displacement amplification vibration suppression system, that is, the limit of the displacement amount that allows the damper 90 to exert an energy absorption function, is generated because the vibration damping device is installed in only one layer. The present invention is not limited to the case of using the conventional vibration suppression apparatus shown in FIG. 5, but may not be sufficiently solved even when using another conventional vibration suppression apparatus having a different arrangement and combination of dampers and brace members.

특히, 도 1 내지 도 5에 개시된 제진장치의 경우는, 댐퍼(90)와 가새부재 간의 기하적인 배열과 연결구조 조합의 한계로 인하여 댐퍼의 변위를 충분히 증폭하지 못한다는 단점이 있다. 이러한 이유 때문에 전단벽 구조와 같이 횡변위 발생량이 작은 구조물에 대해서는 종래의 변위 증폭 제진시스템을 적용하기가 어려웠다. In particular, in the case of the vibration isolator disclosed in FIGS. 1 to 5, the displacement of the damper may not be sufficiently amplified due to the geometric arrangement between the damper 90 and the brace member and the limitation of the connection structure combination. For this reason, it is difficult to apply a conventional displacement amplification vibration suppression system to a structure having a small amount of lateral displacement, such as a shear wall structure.

이와 같은 제진장치와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술로는 2004. 01. 29. 공개된 일본 공개특허공보 특개2004-027832호가 있다.
Prior art that can be referred to in relation to such a vibration suppression apparatus is Japanese Patent Laid-Open No. 2004-027832 published on Jan. 29, 2004.

일본 공개특허공보 특개2004-027832호(2004. 01. 29. 공개) 참조.See Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-027832 (published Jan. 29, 2004).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다층 건축구조물의 손상변위 이내에서 더욱 우수한 에너지 소산능력을 발휘할 수 있고, 다층 건축구조물에 작용하는 횡방향 변위를 더욱 더 증폭하여 댐퍼에 작용하는 변위를 극대화할 수 있으며, 소용량 고효율의 제진성능을 발휘할 수 있는 다층 변위 증폭 제진시스템, 및 이러한 변위 증폭 제진시스템을 구성하기에 적합한 제진장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, it can exhibit a more excellent energy dissipation capacity within the damage displacement of the multi-story building structure, the displacement acting on the damper by further amplifying the lateral displacement acting on the multi-story building structure. The present invention provides a multi-layer displacement amplification vibration suppression system capable of maximizing and exhibiting a small capacity, high efficiency vibration suppression performance, and a vibration suppression apparatus suitable for configuring such a displacement amplification vibration suppression system.

또한, 본 발명의 다른 목적은 건축구조물에 작용하는 지진력의 대부분을 제진장치에서 흡수 및 소산시킴으로서, 건축구조물의 손상을 최소화하고, 고성능 내진보강효과를 구현할 수 있는 다층 변위 증폭 제진시스템, 및 이러한 변위 증폭 제진시스템을 구성하기에 적합한 제진장치를 제공함에 있다
In addition, another object of the present invention is to absorb and dissipate most of the seismic force acting on the building structure in the vibration suppression device, thereby minimizing damage to the building structure, and to implement a high-performance seismic reinforcement effect, and the displacement, such displacement To provide a vibration suppression apparatus suitable for constructing an amplification vibration suppression system

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 댐퍼와 가새부재로 이루어진 제진장치와, 상기 제진장치가 건축구조물의 다층에 걸쳐 설치되도록 하기 위하여 건축구조물에 구비되는 수직 설치 프레임을 포함하여 구성되는 다층 변위 증폭 제진시스템이 제공된다.
In order to achieve the above object, in the present invention, a multi-layer displacement comprising a damping device consisting of a damper and a brace member, and a vertical mounting frame provided in the building structure so that the damping device is installed over the multilayer of the building structure. An amplification vibration suppression system is provided.

본 발명의 실시예에 따른 변위 증폭 제진시스템에 의하면, 지진력에 의해 발생된 구조물의 변위를 증폭시켜 댐퍼에 작용하게 함으로써, 댐퍼의 에너지 흡수 및 소산 능력을 높인다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 변위 증폭 제진시스템은 지진 등에 의한 구조물의 손상을 방지하고, 구조물의 내진성을 강화한다.According to the displacement amplification vibration suppression system according to an embodiment of the present invention, by amplifying the displacement of the structure generated by the earthquake force to act on the damper, thereby increasing the energy absorption and dissipation capacity of the damper. Therefore, the displacement amplification vibration suppression system according to the embodiment of the present invention prevents damage to the structure by an earthquake and the like and enhances the shock resistance of the structure.

특히, 본 발명에서는 제진장치가 다층 건축구조물의 복수개 층에 걸쳐 배치되므로, 각 층에 개별적으로 제진장치를 설치하는 경우보다 더 큰 변위량이 댐퍼에 가해지게 되며 그에 따라 댐퍼에 의해 더 큰 에너지 소산 능력이 발휘되어 제진성능이 더욱 커지는 효과가 발휘된다. In particular, in the present invention, since the damping device is disposed over a plurality of floors of the multi-layered building structure, a larger displacement amount is applied to the damper than when the damping device is individually installed on each floor, and thus the energy dissipation capacity is increased by the damper. This exerts an effect that the vibration damping performance becomes larger.

더 나아가 본 발명에서는 댐퍼와 가새부재의 배열에 의한 새로운 조합을 가지는 제진장치를 새로이 제안하고 있고, 이러한 새로운 제진장치를 이용하게 되면, 동일한 개수의 여러 층에 걸쳐 배치하더라도 종래의 제진장치를 사용하는 것보다 댐퍼에 더욱 큰 횡변위를 발생시키게 되어 댐퍼의 에너지 소산 성능 및 그에 따른 제진성능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. Furthermore, the present invention newly proposes a vibration damping device having a new combination by the arrangement of dampers and brace members, and when using the new vibration damping device, even if it is arranged over the same number of layers, it is possible to use a conventional vibration damping device. This results in a greater lateral displacement in the damper than in the present invention, which further improves the energy dissipation performance and thus the damping performance of the damper.

따라서 본 발명에 의하면, 소용량의 댐퍼로 성능을 극대화하므로 고가의 댐퍼 제작비를 절감할 수 있고, 댐퍼에 작용하는 변위를 극대화하므로 댐퍼 배치각이 증가되는 협소한 공간에서도 충분한 댐핑효과를 발휘하게 되고, 동일한 제진성능 발현을 위하여 설치해야할 제진장치의 수 및 용량을 줄일 수 있어 비용 절감 효과를 얻을 수 있게 된다. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the cost of producing expensive dampers by maximizing performance with a small capacity damper, and to maximize the displacement acting on the dampers, thereby exhibiting sufficient damping effect even in a narrow space where the damper placement angle is increased, It is possible to reduce the number and capacity of the vibration suppression apparatus to be installed for the same vibration suppression performance can be obtained cost reduction effect.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제진시스템은 횡변위의 증폭을 통해 풍하중, 소지진, 진동 등 작은 수평변위에도 효과적인 제진성능 발휘하고, 시스템의 부품화 및 조립화가 가능하고, 시공성이 우수하다.
In addition, the vibration suppression system according to the embodiment of the present invention exhibits an effective vibration suppression performance even at small horizontal displacements such as wind load, earthquake, vibration, etc. through the amplification of the lateral displacement, and it is possible to form and assemble the system and have excellent workability.

도 1 및 도 2는 각각 건축구조물의 층간에 종래의 제진장치로 이루어진 변위 증폭 제진시스템이 설치되어 있는 상태를 보여주는 도면 대용 사진이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 2에 개시된 종래의 변위 증폭 제진시스템을 도시한 개략도와, 횡하중 작용시의 작동 상태를 도시한 개략도이다.
도 5는 도 3에 도시된 종래의 제진장치가 다층 건축구조물의 각 층에 설치되어 있는 종래의 제진시스템을 도시한 개략도이다.
도 6은 다층 건축구조물을 기둥과 보의 형태로 도시한 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템이 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략도이다.
도 8은 도 7의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도 즉, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템이 설치된 건축구조물의 한 층 일부에 대한 평면도이다.
도 9는 제진장치가 다양하게 배열되어 본 발명에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템을 구성하는 실시예를 보여주는 도 7에 대응되는 개략도이다.
도 10은 건축구조물의 기둥에 수직 설치 프레임이 설치되는 구성을 보여주는 도 8의 원 B부분의 상세도이다.
도 11은 도 8에 대응되는 건축구조물의 단면도로서, 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템이 건축구조물의 내부에 설치되어 있는 것을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명에서 새로이 제안된 제진장치의 일 실시예를 보여주는 개략도이다.
도 13은 도 12에 도시된 본 발명의 제진장치에서 변위 관계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 14는 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 도 12에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 개략도이다.
도 15는 도 12에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 다양한 방향으로 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략도이다.
도 16은 본 발명에서 새로이 제안된 제진장치의 또다른 실시예를 보여주는 개략도이다.
도 17은 도 16에 도시된 본 발명의 제진장치에서 변위 관계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 18은 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 도 16에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 개략도이다.
도 19는 도 16에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 다양한 방향으로 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략도이다. 1 and 2 are photographs showing the state in which the displacement amplification vibration suppression system made of a conventional vibration suppression device is installed between the layers of the building structure, respectively.
3 and 4 are schematic diagrams showing a conventional displacement amplification vibration suppression system disclosed in FIG. 2, respectively, and a schematic diagram showing an operating state at the time of lateral load action.
FIG. 5 is a schematic view showing a conventional vibration suppression system in which the conventional vibration suppression apparatus shown in FIG. 3 is installed in each floor of a multi-layered building structure.
6 is a schematic view of a multi-story building in the form of columns and beams.
FIG. 7 is a schematic view illustrating a state in which a multilayer displacement amplification vibration suppression system according to an embodiment of the present invention is installed in a multilayer building structure shown in FIG. 6.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG. 7, that is, a plan view of a part of the building structure in which the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention is installed.
9 is a schematic diagram corresponding to FIG. 7 showing an embodiment in which the vibration suppression apparatus is arranged in various ways to configure a multilayer displacement amplification vibration suppression system according to the present invention.
FIG. 10 is a detailed view of a circle B portion of FIG. 8 showing a configuration in which a vertical installation frame is installed on a column of a building structure.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the building structure corresponding to FIG. 8, showing a multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention installed inside the building structure.
12 is a schematic view showing an embodiment of the vibration suppression apparatus newly proposed in the present invention.
FIG. 13 is a schematic view for explaining a displacement relationship in the vibration suppression apparatus of the present invention shown in FIG. 12.
FIG. 14 is a schematic view showing a state in which the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention is formed by installing the vibration suppression apparatus shown in FIG. 12 over multiple layers of the building structure in the multilayer building structure shown in FIG.
FIG. 15 is a schematic view corresponding to FIG. 9 showing a state in which the vibration damping device illustrated in FIG. 12 is installed in various directions over a plurality of floors of a building structure to form a multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention.
16 is a schematic view showing another embodiment of the vibration suppression apparatus newly proposed in the present invention.
17 is a schematic view for explaining a displacement relationship in the vibration suppression apparatus of the present invention shown in FIG.
FIG. 18 is a schematic view illustrating a state in which the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention is formed by installing the vibration suppression apparatus illustrated in FIG. 16 over a plurality of layers of the building structure in the multilayer building structure shown in FIG. 6.
FIG. 19 is a schematic diagram corresponding to FIG. 9 showing a state in which the vibration damping device illustrated in FIG. 16 is installed in various directions over a plurality of floors of a building structure to form a multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.

본 발명에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템은, 댐퍼와 가새부재로 이루어진 제진장치와, 상기 제진장치가 건축구조물의 다층에 걸쳐 설치되도록 건축구조물에 구비되는 수직 설치 프레임을 포함하여 구성된다. The multi-layer displacement amplification vibration suppression system according to the present invention comprises a vibration suppression device comprising a damper and a brace member, and a vertical installation frame provided in the building structure such that the vibration suppression device is installed over the multilayer of the building structure.

본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템에 있어서, 상기 제진장치는 후술하는 것처럼 본 발명자가 제안하는 신규한 구성의 제진장치로 이루어질 수도 있고, 이미 알려진 종래의 상기 제진장치로 이루어질 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템을 구성함에 있어서, 상기 제진장치는 앞서 예시한 종래의 상기 제진장치로 이루어질 수 있는 것이다. 다만, 후술하는 것처럼 본 발명에서 새로 제안되는 신규한 구성의 제진장치를 이용하는 경우, 변위 증폭에 의한 제진 효과는 더욱 크게 향상된다. In the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention, the vibration suppression apparatus may be composed of a vibration suppression apparatus having a novel configuration proposed by the present inventor as described below, or may be made of the conventional vibration suppression apparatus known in the art. That is, in the construction of the multilayer displacement amplification vibration suppression system according to the present invention, the vibration suppression apparatus may be formed of the conventional vibration suppression apparatus as described above. However, when using the vibration suppression apparatus of the novel structure newly proposed by this invention as mentioned later, the damping effect by displacement amplification improves further.

우선 도 6 내지 도 8에서는 앞서 도 1 내지 도 5에서 살펴본 바와 같은 종래의 제진장치를 이용한 본 발명의 변위 증폭 제진시스템에 대하여 설명한다. 6 to 8, the displacement amplification vibration suppression system of the present invention using the conventional vibration suppression apparatus described with reference to FIGS. 1 to 5 will be described.

도 6은 다층 건축구조물(300)을 기둥(301)과 보(302)의 형태로 도시한 개략도이고, 도 7은 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 증폭 제진시스템이 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략도이다. 도 8은 도 7의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도 즉, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템이 설치된 건축구조물의 한 층 일부에 대한 평면도가 도시되어 있다. 도 7에서 본 발명의 변위 증폭 제진시스템에 사용되는 제진장치는, 앞서 살펴본 종래의 제진장치로 이루어져 있는 것으로 예시되었다. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a multi-story building structure 300 in the form of pillars 301 and beams 302, and FIG. 7 is a displacement amplification according to an embodiment of the present invention in the multi-story building structure shown in FIG. Schematic diagram showing the installation of vibration suppression system. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 7, that is, a plan view of a part of a floor of a building structure in which the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention is installed. In FIG. 7, the vibration suppression apparatus used in the displacement amplification vibration suppression system of the present invention is illustrated as being composed of the conventional vibration suppression apparatus described above.

도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템은, 제진장치가 건축구조물의 다층에 걸쳐 설치되는 구성을 가진다. 구체적으로 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템은, 건축구조물(300)의 기둥(301)과 나란하게 부착 설치되는 수직 설치 프레임(200a, 200b)과, 댐퍼 및 가새부재로 이루어지며 상기 수직 설치 프레임(200a, 200b)을 이용하여 건축구조물(300)의 다층에 걸쳐서 설치되는 제진장치(20)로 구성된다. 도면에서 부재번호 301은 다층 건축구조물(300)의 기둥(301)이고, 부재번호 302는 보(302)이며, 부재번호 303은 건축구조물(300)의 각 층의 바닥판에 해당하는 슬래브(303)이다. As shown in Figs. 7 and 8, the multilayer displacement amplification vibration suppression system according to the present invention has a configuration in which a vibration suppression apparatus is installed over multiple layers of a building structure. Specifically, the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention includes vertical installation frames 200a and 200b mounted side by side with the pillars 301 of the building structure 300, and a damper and a brace member and the vertical installation frame ( By using the 200a, 200b is composed of a vibration suppression device 20 is installed over a multi-layer of the building structure (300). In the figure, the member number 301 is a column 301 of the multi-story building structure 300, the member number 302 is a beam 302, and the member number 303 is a slab 303 corresponding to the bottom plate of each layer of the building structure 300. )to be.

도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 수직 설치 프레임(200a, 200b)이 건축구조물(300)의 외면에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 우선 이를 참조하여 본 발명의 구성을 구체적으로 살펴보면, 건축구조물(300)에서 서로 이웃하게 존재하는 2개의 기둥(301) 각각의 표면에는, 수직한 철골기둥으로 이루어지며 2개가 한 쌍을 이루고 있는 수직 설치 프레임(200a, 200b)이 각각 기둥(301)과 일체로 설치된다. 댐퍼와 가새부재로 이루어진 제진장치(20)는 상기 수직 설치 프레임(200a, 200b)을 이용하여 건축구조물(300)의 다층에 걸쳐서 설치된다. 필요에 따라서는 상기 제1수직 설치 프레임(200a)과 제2수직 설치 프레임(200b) 사이를 수평하게 연결하는 링크부재(201)가 더 구비될 수 있다. 상기 링크부재(201)는 강재 빔으로 이루어져 양단부가 상기 제1수직 설치 프레임(200a)과 제2수직 설치 프레임(200b)에 각각 용접되거나 볼트 결합되어 설치될 수 있다. 7 and 8, the vertical installation frames 200a and 200b are illustrated as being installed on the outer surface of the building structure 300. First, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to this. On the surface of each of the two pillars 301 which are adjacent to each other in the building structure 300, the vertical installation frames 200a and 200b, each of which is made of a vertical steel column and constitutes a pair, are pillars 301, respectively. It is installed integrally with. The damping device 20 including the damper and the brace member is installed over the multilayer of the building structure 300 by using the vertical installation frames 200a and 200b. If necessary, a link member 201 for horizontally connecting the first vertical installation frame 200a and the second vertical installation frame 200b may be further provided. The link member 201 may be made of a steel beam, and both ends may be welded or bolted to the first vertical installation frame 200a and the second vertical installation frame 200b, respectively.

도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 이용되는 제진장치(20)가, 하나의 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(83, 84)로 이루어지고 상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(83, 84)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되어 있는 종래의 제진장치로 이루어진 경우를 예시하여 설명한다. As shown in FIG. 7, the vibration suppression apparatus 20 used in the present invention includes one damper 90 and two brace members 83 and 84, and one end of the damper 90 and two brace members. The case where one end of (83, 84) is made of a conventional vibration suppression device which is rotatably connected at one node will be described.

상기 댐퍼(90)의 타단은 건축구조물의 보(302) 위치에서 상기 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되어, 상기 댐퍼(90)는 제2수직 설치 프레임(200b)을 향하여 대각선 방향으로 배치된다. 보(302)의 위치에서 제1수직 설치 프레임(200a)과 제2수직 설치 프레임(200b) 사이에 링크부재(201)가 설치되어 있는 경우, 상기 링크부재(201)와 제1수직 설치 프레임(200a) 사이의 모서리에, 댐퍼(90)의 타단이 회전가능하게 연결되는 절점이 형성되도록 할 수 있다. The other end of the damper 90 is rotatably connected to the node formed in the first vertical installation frame 200a at the beam 302 position of the building structure, and the damper 90 is the second vertical installation frame 200b. Are arranged in a diagonal direction. When the link member 201 is installed between the first vertical mounting frame 200a and the second vertical mounting frame 200b at the position of the beam 302, the link member 201 and the first vertical mounting frame ( At the corners between the 200a), the other end of the damper 90 may be rotatably connected.

상기 가새부재(83, 84) 중 하나의 가새부재(83)의 타단은 제2수직 설치 프레임(200b)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되는데, 상기 가새부재(83)의 타단이 연결되는 절점은 상기 댐퍼(90)의 타단이 위치하는 높이와 동일한 높이에 위치한다. 링크부재(201)가 설치된 경우 상기 가재부재(83)의 타단에 형성되는 절점은 댐퍼(90)의 경우와 마찬가지로 링크부재(201)와 제2수직 설치 프레임(200b) 사이의 모서리에 형성될 수 있다. The other end of the brace member 83 of the brace member 83, 84 is rotatably connected to the node formed on the second vertical installation frame 200b, the node connected to the other end of the brace member 83 Is located at the same height as the height of the other end of the damper 90 is located. When the link member 201 is installed, a node formed at the other end of the crawfish member 83 may be formed at an edge between the link member 201 and the second vertical installation frame 200b as in the case of the damper 90. have.

다른 가새부재(84)의 타단은 복수개 층 아래(도 7에 도시된 실시예에서는 2개 층 아래)에서 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결된다. 이 경우, 상기 다른 가새부재(84)의 타단이 위치하게 되는 곳에, 상기 제1수직 설치 프레임(200a)과 제2수직 설치 프레임(200b) 사이로 수평한 링크부재(201)를 설치하고, 상기 링크부재(201)와 제1수직 설치 프레임(200a) 사이의 모서리에, 상기 다른 가새부재(84)의 타단이 회전가능하게 연결되는 절점이 형성되도록 할 수도 있다. The other end of the other bracing member 84 is rotatably connected to a node formed in the first vertical installation frame 200a below a plurality of layers (in the embodiment shown in FIG. 7). In this case, a horizontal link member 201 is provided between the first vertical installation frame 200a and the second vertical installation frame 200b where the other end of the other brace member 84 is located, and the link At the corner between the member 201 and the first vertical installation frame 200a, a node may be formed in which the other end of the other brace member 84 is rotatably connected.

이와 같이, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템은, 제진장치가 복수개의 층에 걸쳐 설치되어 있되, 제진장치를 이루는 댐퍼(90)의 타단(가새부재와 연결되지 아니한 단부)과 가새부재(83, 84)의 타단(다른 가새부재나 댐퍼와 연결되지 아니한 단부)은 각각 건축구조물의 표면에 별도로 일체 설치된 수직 설치 프레임(200a, 200b)에 형성되는 절점 또는 상기 수직 설치 프레임(200a, 200b)과 링크부재(201) 사이의 모서리에 형성되는 절점에 각각 회전가능하게 연결되어 설치되어 있는 것이다.As described above, in the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention, the vibration damper is provided in a plurality of layers, and the other end (end not connected with the bracing member) and the bracing member 83 of the damper 90 constituting the vibration suppression device. 84, the other end (end which is not connected with other brace member or damper) is a node formed in the vertical installation frame 200a, 200b separately installed integrally on the surface of the building structure or the link with the vertical installation frame 200a, 200b, respectively. The nodes formed at the corners between the members 201 are rotatably connected to each other.

이러한 제진장치를 포함하는 본 발명의 변위 증폭 제진시스템이 설치된 건축구조물(300)에 변형이 발생하는 경우, 상기 댐퍼(90)가 연결된 양측의 절점이 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하게 되어 상기 댐퍼(90)를 양방향으로 압축 또는 신장시켜서 변위가 증폭된다. 특히, 위에서 살펴본 것처럼, 제진장치와 수직 설치 프레임, 그리고 필요한 경우 링크부재로 이루어진 구성을 가지는 본 발명의 변위 증폭 제진시스템에서는 제진장치가 복수개의 층에 걸쳐 설치되어 있으므로, 연결부재(83, 84) 및 댐퍼(90)가 각 층에 개별적으로 제진장치가 설치되는 경우에 비하여, 연결부재(83, 84)와 댐퍼(90)의 길이가 더 길어지게 되고, 따라서 각 층에 개별적으로 제진장치를 설치하는 경우보다 더 큰 변위량이 댐퍼(90)에 가해지게 되며 그에 따라 댐퍼에 의해 더 큰 에너지 소산 능력이 발휘되어 제진성능이 더욱 커지는 효과가 발휘된다. When deformation occurs in the building structure 300 in which the displacement amplification vibration suppression system including the vibration suppression device is installed, the nodes on both sides of the damper 90 are moved toward or away from each other. Displacement is amplified by compressing or stretching 90 in both directions. In particular, as described above, in the displacement amplification vibration suppression system of the present invention having a configuration including a vibration damper, a vertical installation frame, and a link member, if necessary, since the vibration damper is installed over a plurality of layers, the connection members 83 and 84 are provided. And the dampers 90 have longer lengths of the connecting members 83 and 84 and the dampers 90, as compared with the case where the dampers 90 are individually installed on each floor. A larger displacement amount is applied to the damper 90 than in the case whereby a greater energy dissipation capacity is exerted by the damper, so that the damping performance is further increased.

도 9에는 상기한 제진장치가 다양하게 배열되어 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템을 구성하는 실시예를 보여주는 도 7에 대응되는 개략도가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 것처럼, 제진장치는 3개 층 또는 그 이상의 복수개의 층에 걸쳐서 설치될 수 있으며, 높이에 따라 제진장치의 배치 방향을 달리할 수도 있다. FIG. 9 is a schematic view corresponding to FIG. 7 showing an embodiment in which the above-described vibration suppression apparatus is variously configured to constitute a displacement amplification vibration suppression system according to the present invention. As illustrated in FIG. 9, the vibration suppression apparatus may be installed over three or more layers, and the arrangement direction of the vibration suppression apparatus may vary depending on the height.

도 10에는 건축구조물의 기둥(301)에 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)이 설치되는 구성을 보여주는 도 8의 원 B부분의 상세도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 상기 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)은 H형강이나 ㄷ자 단면의 형강, 또는 ㅂ자 단면의 형강 등으로 구성된 철골기둥(210)으로 이루어질 수 있다. 도 10의 (a)는 ㅂ자 단면의 형강으로 상기 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)이 이루어진 경우인데, 기둥(301)의 표면에 콘크리트 앵커부재(311)를 설치하고, 상기 콘크리트 앵커부재(311)의 돌출된 단부를, ㅂ자 단면 형강의 내측 격벽(212)과 용접 등을 통해서 일체 결합하는 구성을 통해 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 기둥(301)의 표면에 일체로 설치할 수 있다. 부재번호 211은 ㅂ자 단면의 형강 내에 채워지는 콘크리트 채움재(211)이다. FIG. 10 is a detailed view of the circle B portion of FIG. 8 showing a configuration in which the first and second vertical installation frames 200a and 200b are installed on the pillar 301 of the building structure. As shown in the figure, the first and second vertical installation frame (200a, 200b) may be made of steel pillars 210 composed of H-shaped steel, section steel of the U-shaped cross section, section steel of the U-shaped cross section, and the like. 10A illustrates a case where the first and second vertical installation frames 200a and 200b are formed of a section steel having a U-shaped cross section, the concrete anchor member 311 is installed on the surface of the column 301, and the concrete The protruding end of the anchor member 311 is integrally coupled with the inner partition 212 of the U-shaped cross section through welding or the like to form the first and second vertical installation frames 200a and 200b of the pillar 301. Can be installed integrally on the surface. The member number 211 is a concrete filler 211 filled in the section steel of the U-shaped cross section.

한편, 도 10의 (b)는 일측이 개방된 ㄷ자 단면 형강의 철골기둥(210)에 의해 상기 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)이 이루어진 경우인데, 기둥(301)의 표면에 콘크리트 앵커부재(311)를 설치하고, 상기 콘크리트 앵커부재(311)의 돌출된 단부가 ㄷ자 단면 형강의 내부에 위치한 상태에서 콘크리트 채움재(211)를 형강 내부에 타설하여 콘크리트 앵커부재(311)와 ㄷ자 단면 형강을 일체화시킴으로써 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 기둥(301)의 표면에 일체로 설치할 수 있다. 도 10의 (c)는 H형강의 철골기둥(210)을 이용하여 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 형성하는 경우인데, H형강의 웨브와 상기 콘크리트 앵커부재(311)의 돌출 단부를 용접 연결하여 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 기둥(301)의 표면에 일체로 설치할 수 있다. 웨브와 기둥(301)의 표면 사이에는 콘크리트 채움재(211)를 타설할 수 있다. 도 10에 도시된 새로운 구성을 통하여 기둥(301)에 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 견고하고 용이하게 일체 설치할 수 있게 된다. On the other hand, Figure 10 (b) is the case where the first and second vertical installation frame (200a, 200b) is made by the steel pillars 210 of the U-shaped cross-section steel one side is opened, the surface of the pillar 301 The concrete anchor member 311 is installed, and the concrete filling member 211 is poured into the section steel in a state where the protruding end of the concrete anchor member 311 is located inside the cross section section steel. By integrating the section steel, the first and second vertical mounting frames 200a and 200b can be integrally installed on the surface of the pillar 301. 10 (c) illustrates a case in which the first and second vertical installation frames 200a and 200b are formed by using the steel pillars 210 of the H-beams, the web of the H-beams and the concrete anchor member 311. The protruding end may be welded to connect the first and second vertical installation frames 200a and 200b to the surface of the pillar 301 integrally. A concrete filler 211 may be poured between the web and the surface of the pillar 301. Through the new configuration shown in FIG. 10, the first and second vertical installation frames 200a and 200b can be firmly and easily installed on the pillar 301.

위에서 설명에서 참조한 실시예에서는, 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)과 제진장치로 이루어진 본 발명의 다층 변위 증폭 시스템이 건축구조물(300)의 외부에 설치된 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다층 변위 증폭 시스템은 건축구조물(300)의 내부에 설치될 수도 있다. In the embodiment referred to in the above description, the multilayer displacement amplification system of the present invention consisting of the first and second vertical mounting frames 200a and 200b and the vibration damping device is shown as being installed outside the building structure 300, but is not limited thereto. The multilayer displacement amplification system of the present invention may be installed inside the building structure 300.

도 11은 도 8에 대응되는 건축구조물(300)의 단면도인데, 도 11에 도시된 것처럼, 건축구조물(300)의 내부에서 서로 이웃하게 위치하는 기둥(301) 사이에서 슬래브(303)에 상,하로 관통되는 관통부(304)를 형성하고, 상기 관통부(304) 내에서 기둥(301)의 서로 마주보는 면에 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 설치하고, 필요한 경우에는 링크부재(201)를 더 설치한 후, 상기 관통부(304)를 통과하여 제1 및 제2수직 프레임(200a, 200b) 사이에 앞서 설명한 것처럼 제진장치(20)를 복층에 걸쳐 설치할 수도 있는 것이다. FIG. 11 is a cross-sectional view of the building structure 300 corresponding to FIG. 8. As shown in FIG. 11, the slab 303 is disposed between the pillars 301 located adjacent to each other in the inside of the building structure 300. A through portion 304 penetrated downward, and the first and second vertical installation frames 200a and 200b are provided on the surfaces of the pillars 301 facing each other in the through portion 304, and, if necessary, After the link member 201 is further installed, the vibration damping device 20 may be installed over the plurality of layers as described above between the first and second vertical frames 200a and 200b through the through part 304. .

한편, 앞서 설명한 것처럼, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템에 구비되는 제진장치는 종래의 제진장치를 이용해도 무방하며, 댐퍼와 가새부재의 조합을 달리하여도 무방하지만, 도 12 내지 도 19에 도시된 바와 같이 본 발명에서 특별하게 새로이 제안하는 제진장치를 이용하여 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템을 구성하게 되면, 댐퍼 변위의 증폭에 따른 제진 효율의 증진 효과가 더욱 커지게 된다. On the other hand, as described above, the vibration damping device provided in the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention may use a conventional vibration damping device, and may be a combination of the damper and the brace member, but is shown in Figures 12 to 19 As described above, when the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention is configured by using the vibration suppression apparatus, which is newly proposed in the present invention, the effect of increasing the vibration damping efficiency according to the amplification of the damper displacement is further increased.

도 12는 본 발명에서 새로이 제안된 제진장치의 일 실시예를 보여주는 개략도이며, 도 13은 도 12에 도시된 본 발명의 제진장치에서 변위 관계를 설명하기 위한 개략도이다. 도 14는 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 도 12에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 개략도이다. 도 15는 도 12에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 다양한 방향으로 설치하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략도이다. 12 is a schematic view showing an embodiment of the vibration suppression apparatus newly proposed in the present invention, Figure 13 is a schematic diagram for explaining the displacement relationship in the vibration suppression apparatus of the present invention shown in FIG. FIG. 14 is a schematic view showing a state in which the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention is formed by installing the vibration suppression apparatus shown in FIG. 12 over multiple layers of the building structure in the multilayer building structure shown in FIG. FIG. 15 is a schematic view corresponding to FIG. 9 showing a state in which the vibration damping device illustrated in FIG. 12 is installed in various directions over a plurality of floors of a building structure to form a multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention.

도 12 및 도 13에서는 편의상 수평부재와 수직부재로 이루어진 프레임 구조물(100)에 본 발명에 따른 제진장치가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 실제로는 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼, 수직 설치 프레임을 이용하여 제진장치가 설치된다. 다만 설명의 편의를 위하여 프레임 구조물(100)에 본 발명에 따른 제진장치가 설치된 것을 보여주는 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 제진장치의 구성을 설명한다. 12 and 13 show that the vibration damping device according to the present invention is installed in the frame structure 100 composed of a horizontal member and a vertical member for convenience. In fact, as shown in FIGS. The damping device is installed by using. However, the configuration of the vibration suppression apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13 showing that the vibration suppression apparatus according to the present invention is installed in the frame structure 100 for convenience of description.

도 12 및 도 13에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제진장치는, 2개의 가새부재(11, 12)로 이루어지고 가새부재(11, 12)의 단부는 제1 절점(N1)을 통해 서로 회전가능하게 연결되는 제1가새부재 세트와, 또다른 2개의 가새부재(13, 14)로 이루어져 가새부재(13, 14)의 단부가 제2 절점(N2)에서 서로 회전가능하게 연결되는 제2가새부재 세트와, 일단이 상기 제1가재부재 세트(11, 12)의 제1 절점(N1)과 회전가능하게 연결되고 타단은 상기 제2가새부재(13, 14)의 제2 절점(N2)과 회전가능하게 연결되는 댐퍼(90)로 구성된다. 12 and 13, the vibration isolator according to the embodiment of the present invention is composed of two brace members 11 and 12 and the ends of the brace members 11 and 12 are connected to each other through the first node N1. A second set of rotatably connected first bracing member sets and another two bracing members 13 and 14 to which end portions of the bracing members 13 and 14 are rotatably connected to each other at a second node N2; The brace member set and one end thereof are rotatably connected to the first node N1 of the first set of lobster members 11 and 12, and the other end thereof is the second node N2 of the second brace member 13 and 14. And a damper 90 rotatably connected thereto.

댐퍼(90) 측에서 바라본 상기 제1가새부재 세트의 가새부재(11, 12)가 이루는 각도(θ1)는 90도 보다 크고 180도 보다 작게 형성되며, 댐퍼(90) 측에서 바라본 상기 제2가새부재 세트의 가새부재(13, 14)가 이루는 각도(θ2)는 180도 보다 크고 360도 보다 작게 형성된다.The angle θ1 formed by the bracing members 11 and 12 of the first set of bracing members viewed from the damper 90 side is greater than 90 degrees and smaller than 180 degrees, and the second bracing viewed from the damper 90 side. The angle θ2 formed by the brace members 13 and 14 of the member set is larger than 180 degrees and smaller than 360 degrees.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제진장치가 프레임 구조물(100)에 설치된다면, 제1가새부재 세트의 가새부재(11)와 제2가새부재 세트의 가새부재(13)는 그 단부는 프레임 구조물(100)의 수평부재에 형성되는 절점에서 회전가능하게 서로 연결되고, 제1가새부재 세트의 다른 가새부재(12) 단부와 제2가새부재 세트의 또다른 가새부재(14) 단부는 각각 수직부재에 형성되는 절점에서 회전가능하게 연결된다. If the vibration damping apparatus of the present invention configured as described above is installed in the frame structure 100, the brace member 11 of the first set of brace members and the brace member 13 of the second set of brace members are the end of the frame structure 100 The ends of the other bracing member 12 of the first set of bracing members and the ends of the other bracing member 14 of the second set of bracing members are formed on the vertical member, respectively. It is rotatably connected at the node.

위와 같이 프레임 구조물(100)에 본 발명의 제진장치가 설치된 상태에서 도 13에 도시된 것처럼, 제진장치에 좌측으로 지진력이 작용하여 횡변위(δF)가 발생하면, 제1가새부재 세트의 가새부재(11, 12)가 이루는 각도가 증가(θ'1 ＞ θ1)함과 동시에 제2가새부재 세트의 가새부재(13, 14)가 이루는 각도도 증가(θ'2 ＞ θ2)한다. 이에 따라, 제1 절점(N1)과 제2 절점(N2) 사이의 거리는 가까워진다. 따라서 댐퍼(90)는 상기 가새부재(11, 12, 13, 14)의 각도 변화에 의해 양방향으로 압축되고, 이러한 댐퍼(90)의 압축 변위는 구조물의 횡변위(δF)보다 증폭되어 댐퍼(90)의 제진 성능을 향상시킨다. 이와 같이, 본 발명의 상기한 제진장치는 양측의 절점(N1, N2)이 서로 가까워지게 이동하여 댐퍼(90)의 변위를 양방향으로 증폭함으로써, 댐퍼의 일측만이 절점에 연결된 도 2 내지 도 5에 도시된 종래의 제진장치보다 댐퍼(90)의 압축변위가 증대되고, 그에 따라 댐퍼의 에너지 소산 능력이 현저하게 향상된다. As shown in FIG. 13 in the state where the vibration suppression apparatus of the present invention is installed in the frame structure 100 as described above, when the lateral displacement δF occurs due to the seismic force acting on the vibration suppression apparatus to the left side, the brace member of the first bracing member set ( 11 and 12 increase the angle θ'1> θ1 and at the same time the angle formed by the brace members 13 and 14 of the second brace member set also increases (θ'2> θ2). As a result, the distance between the first node N1 and the second node N2 becomes close. Therefore, the damper 90 is compressed in both directions by the change of the angle of the brace member 11, 12, 13, 14, the compression displacement of the damper 90 is amplified more than the lateral displacement (δF) of the structure damper 90 Improves the damping performance. As described above, the vibration suppression apparatus of the present invention moves the nodes N1 and N2 on both sides closer to each other to amplify the displacement of the damper 90 in both directions, so that only one side of the damper is connected to the nodes of FIGS. 2 to 5. The compression displacement of the damper 90 is increased compared to the conventional vibration suppression apparatus shown in Fig. 2, and thus the energy dissipation capacity of the damper is remarkably improved.

위에서는 절점(N1, N2)이 서로 가까워져 댐퍼(90)가 압축되는 경우에 대해서 살펴보았으나, 반대방향(우측)으로 지진력이 작용하여 횡변위가 발생되면 절점(N1, N2)이 서로 멀어지게 이동하여 댐퍼(90)가 양방향으로 신장되는 경우도 위와 마찬가지로 댐퍼(90)의 변위가 양방향으로 증폭되어 댐퍼의 에너지 소산 능력이 현저하게 향상된다.In the above, when the dampers 90 are compressed because the nodes N1 and N2 are close to each other, the seismic force acts in the opposite direction (right), and when the lateral displacement occurs, the nodes N1 and N2 move away from each other. In the case where the damper 90 extends in both directions, the displacement of the damper 90 is amplified in both directions, so that the energy dissipation capacity of the damper is remarkably improved.

실제로 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템에서 도 12에 도시된 제진장치가 설치될 때에는 앞서 설명한 것처럼 건축구조물에 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 설치하고 이를 이용하여 제진장치를 설치하게 되는데, 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼, 제1가새부재 세트의 가새부재(11)의 단부와 제2가새부재 세트의 가새부재(13)의 단부가 연결되는 절점은 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b) 중의 하나에 형성되고, 제1가새부재 세트의 다른 가새부재(12) 단부의 절점과, 제2가새부재 세트의 또다른 가새부재(14) 단부의 절점은 모두 반대쪽 수직 설치 프레임에 형성된다. 물론 제진장치는 복층에 걸쳐서 설치된다. In fact, when the vibration suppression apparatus shown in FIG. 12 is installed in the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention, as described above, the first and second vertical installation frames 200a and 200b are installed on the building structure and the vibration suppression apparatus is installed using the vibration suppression apparatus. 14 and 15, the nodes connecting the end of the brace member 11 of the first set of brace members and the end of the brace member 13 of the second set of brace members are first and second. It is formed in one of the vertical mounting frame (200a, 200b), the node of the end of the other brace member 12 of the first set of brace members, and the node of the end of another brace member 14 of the second set of brace members are opposite sides It is formed on the vertical mounting frame. Of course, the vibration damper is installed over multiple layers.

설치 방향에 따라서는 제1가새부재 세트의 가새부재(11)의 단부와 제2가새부재 세트의 가새부재(13)의 단부가 연결되는 절점을 링크 부재(201)에 형성하고, 제1가새부재 세트의 다른 가새부재(12) 단부의 절점과, 제2가새부재 세트의 또다른 가새부재(14) 단부의 절점은 두 개의 수직 설치 프레임 각각에 나누어서 형성되도록 할 수도 있다. 건축구조물의 복층에 걸쳐 제진장치가 설치된 본 발명의 변위 증폭 제진시스템에서 건축구조물에 횡변위가 발생하게 되면, 앞서 도 13과 관련하여 살펴본 것과 같은 메카니즘에 의해 종래의 제진장치보다 댐퍼(90)의 압축변위가 증대되고, 그에 따라 댐퍼의 에너지 소산 능력이 현저하게 향상되는데, 특히 제진장치가 건축구조물의 복수개 층에 걸쳐 설치되므로, 이러한 댐퍼(90)의 압축변위 증대 효과가 더욱 배가되어 댐퍼의 에너지 소산 능력 향상이 효과가 더욱 커지게 된다. According to the installation direction, a node in which the end of the brace member 11 of the first brace member set and the end of the brace member 13 of the second brace member set is connected is formed in the link member 201, and the first brace member The nodes of the end of the other bracing member 12 of the set and the nodes of the end of the other bracing member 14 of the second set of bracing members may be formed separately in each of the two vertical mounting frames. In the displacement amplification vibration suppression system of the present invention in which a vibration suppression apparatus is installed over multiple layers of a construction structure, when the lateral displacement occurs in the construction structure, the damper 90 is compressed more than the conventional vibration suppression apparatus by a mechanism as described with reference to FIG. 13. The displacement is increased, and thus the energy dissipation capacity of the damper is remarkably improved. Particularly, since the damper is installed over a plurality of floors of the building structure, the effect of increasing the compression displacement of the damper 90 is further doubled to dissipate the energy of the damper. Improving abilities will be more effective.

본 발명에 따른 다층 변위 증폭 제진시스템에 구비되는 제진장치로서, 앞서 설명한 도 12 및 도 13에 도시된 제진장치 이외에도 도 16 및 도 17에 도시된 제진장치를 이용하는 것도 바람직하다. 도 16 및 도 17은 도 12 및 도 13에 각각 대응되는 개략도로서, 도 16은 본 발명에서 새로이 제안된 새로운 구성의 제진장치에 대한 또다른 실시예를 보여주는 개략도이며, 도 17은 도 16에 도시된 본 발명의 제진장치의 변위 관계를 설명하기 위한 개략도이다. 도 18은 도 6에 도시된 다층의 건축구조물에 도 16에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치하여 본 발명의 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 개략도이고, 도 19는 도 16에 도시된 제진장치를 건축구조물의 복층에 걸쳐 다양한 방향으로 설치하여 본 발명의 변위 증폭 제진시스템을 형성한 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략도이다. As the vibration suppression apparatus provided in the multilayer displacement amplification vibration suppression system according to the present invention, it is preferable to use the vibration suppression apparatus shown in FIGS. 16 and 17 in addition to the vibration suppression apparatus illustrated in FIGS. 12 and 13 described above. 16 and 17 are schematic views corresponding to FIGS. 12 and 13, respectively, and FIG. 16 is a schematic view showing still another embodiment of a vibration suppression apparatus of a new configuration newly proposed in the present invention, and FIG. 17 is shown in FIG. 16. It is a schematic diagram for demonstrating the displacement relationship of the damping apparatus of the present invention. FIG. 18 is a schematic view showing a state in which the displacement amplification vibration suppression system of the present invention is formed by installing the vibration suppression apparatus shown in FIG. 16 over multiple layers of the building structure in the multilayer building structure shown in FIG. 6, and FIG. 19. 9 is a schematic view corresponding to FIG. 9 showing a state in which the vibration damping device illustrated in FIG.

도 16 및 도 17에서도 수평부재와 수직부재로 이루어진 프레임 구조물(100)에 본 발명에 따른 제진장치가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 이는 단지 설명을 위하여 편의상 도시한 것으로서, 실제로 본 발명에 따른 제진장치는, 도 18 및 도 19에 도시된 것처럼 수직 설치 프레임을 이용하여 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치된다. 16 and 17 is also shown that the vibration damping device according to the present invention is installed in the frame structure 100 consisting of a horizontal member and a vertical member, which is shown only for convenience of explanation, in fact the vibration damping according to the present invention. The device is installed over multiple floors of the building structure using a vertical mounting frame as shown in FIGS. 18 and 19.

일단, 프레임 구조물(100)에 설치되는 형상(도 16 및 도 17 참조)으로 본 발명의 제진장치 구성을 설명하면, 상기한 제진장치는, 수평부(41) 및 그 일단에 결합되는 수직부(42)로 이루어져 ㄴ자 형상으로 절곡되어 있는 앵글형 편심 회전판(40)과, 제1대각선 방향으로 배치되어 있는 한 쌍의 가재부재로서 각각의 단부는 상기 앵글형 편심 회전판(40)의 수평부(41)와 수직부(42)가 만나는 모서리에 형성된 모서리 절점(N3)에서 서로 회전가능하게 연결되는 한 쌍의 가새부재로 이루어진 중앙 가새부재(21, 22)와, 상기 제1대각선 방향과 교차하는 제2대각선 방향으로 배치되며 상기 앵글형 편심 회전판(40)의 수직부(42)의 외측 단부에 형성된 절점(N5)에서 회전가능하게 연결되는 대각선 가새부재(23)와, 제2대각선 방향으로 배치되며 일단이 수평부(41)의 외측 단부에 형성된 절점(N4)에서 단부가 회전가능하게 연결되어 배치되는 댐퍼(90)로 이루어져 있다. Once, when the configuration of the vibration suppression apparatus of the present invention in the shape (see Figs. 16 and 17) installed on the frame structure 100, the vibration suppression apparatus, the horizontal portion 41 and the vertical portion coupled to one end ( An angle eccentric rotating plate 40 which is bent in a c-shape, and a pair of lobster members arranged in a first diagonal direction, each end of which is a horizontal portion 41 of the angle eccentric rotating plate 40; A central brace member (21, 22) consisting of a pair of brace members rotatably connected to each other at a corner node (N3) formed at the corner where the vertical portion (42) meets, and a second diagonal line crossing the first diagonal direction; A diagonal brace member 23 disposed in a direction and rotatably connected at a node N5 formed at an outer end of the vertical portion 42 of the angle-type eccentric rotating plate 40, and one end is horizontally disposed. Formed at the outer end of the portion 41 Consists of a node (N4), the damper (90) arranged to be positioned end is rotatably connected at the.

즉, 도 16 및 도 17에 도시된 것처럼, 프레임 구조물(100)에 상기한 제진장치가 설치된다면, 2개의 중앙 가새부재(21, 22)는 프레임 구조물(100)의 제1대각선 방향으로 배치되고, 중앙 가새부재(21, 22)의 일단부는 앵글형 편심 회전판(40)의 모서리 절점(N3)에서 서로 회전가능하게 연결되어 있다. 제2대각선 방향으로 배치되는 대각선 가새부재(23)는 그 일단이 상기 앵글형 편심 회전판(40)의 수직부(42)의 외측 단부에 형성된 절점(N5)에서 회전가능하게 연결되고 타단은 프레임 구조물(100)의 모서리에서 절점에 회전가능하게 연결된다. 댐퍼(90)는 그 일단이 상기 앵글형 편심 회전판(40)의 수평부(41)의 외측 단부에 형성된 절점(N4)에서 회전가능하게 연결되고 타단은 상기 대각선 가새부재(23)와 함께 프레임 구조물(100)의 모서리에서 절점에 회전가능하게 연결된다.That is, as shown in FIG. 16 and FIG. 17, if the above-described vibration suppression apparatus is installed in the frame structure 100, the two central bracing members 21 and 22 are disposed in the first diagonal direction of the frame structure 100. One ends of the central brace members 21 and 22 are rotatably connected to each other at the corner nodes N3 of the angle-type eccentric rotating plate 40. The diagonal brace member 23 disposed in the second diagonal direction has one end rotatably connected at a node N5 formed at an outer end of the vertical portion 42 of the angle eccentric rotating plate 40, and the other end thereof is a frame structure ( Rotatably connected to the node at the corner of 100). The damper 90 has one end rotatably connected at a node N4 formed at the outer end of the horizontal portion 41 of the angular eccentric rotating plate 40, and the other end thereof is connected to the frame member together with the diagonal brace member 23. Rotatably connected to the node at the corner of 100).

도 17에 도시된 것처럼, 위와 같이 앵글형 편심 회전판(40)과 댐퍼(90), 그리고 중앙 가새부재(21, 22)와 대각선 가새부재(23)를 포함하는 제진장치가 프레임 구조물(100)에 설치된 경우, 프레임 구조물(100)의 좌측에서 우측방향으로 지진력이 작용하여 횡변위(δF)가 발생하면, 둔각으로 되어 있던 중앙 가새부재(21, 22) 사이의 각도가 증가하면서 제2대각선 방향으로 앵글형 편심 회전판(40)이 이동하면서 댐퍼(90)에 신장 방향의 변위를 발생시키게 되는데, 앵글형 편심 회전판(40)의 수직부(42)의 단부가 대각선 가새부재(23)에 의해 구속되어 있으므로, 앵글형 편심 회전판(40)의 수평부(41) 단부가 도면에서 시계방향으로 회전하면서 댐퍼(90)의 신장 방향의 변위가 더욱 크게 증폭되며, 그에 따라 댐퍼의 에너지 소산 능력이 현저하게 향상된다. 즉, 중앙 가새부재(21, 22) 사이의 각도 변화에 의한 댐퍼(90)의 1차 변위 증폭 및 앵글형 편심 회전판(40)의 회전에 의한 댐퍼(90)의 2차 변위 증폭이 일어나게 되어 댐퍼(90)에 의한 에너지 소산 효과를 크게 향상시키게 되는 것이다.  As shown in FIG. 17, the vibration damping device including the angled eccentric rotating plate 40, the damper 90, and the central brace members 21 and 22 and the diagonal brace member 23 as described above is installed in the frame structure 100. In this case, when the lateral displacement δF occurs due to the seismic force acting from the left side to the right side of the frame structure 100, the angle between the center bracing members 21 and 22, which has become obtuse, increases, and the angle eccentricity in the second diagonal direction occurs. As the rotary plate 40 moves, the displacement of the damper 90 is generated in the extension direction. Since the end portion of the vertical portion 42 of the angle type eccentric rotating plate 40 is constrained by the diagonal brace member 23, the angle type eccentricity As the end portion of the horizontal portion 41 of the rotating plate 40 rotates clockwise in the drawing, the displacement in the extending direction of the damper 90 is amplified more significantly, thereby significantly improving the energy dissipation capacity of the damper. That is, the primary displacement amplification of the damper 90 due to the angle change between the central brace members 21 and 22 and the secondary displacement amplification of the damper 90 due to the rotation of the angular eccentric rotating plate 40 occur. 90) will greatly improve the energy dissipation effect.

실제로 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템에서 도 16에 도시된 실시예에 의한 제진장치는 도 18 및 도 19에 도시된 것처럼 수직 설치 프레임에 의해 건축구조물의 복층에 걸쳐 설치되는 것이므로, 도 16에 도시된 제진장치를 이용하여 본 발명의 다층 변위 증폭 제진시스템을 구성하는 경우, 앞서 설명한 것처럼 건축구조물의 기둥 표면에 제1 및 제2수직 설치 프레임(200a, 200b)을 설치하고, 중앙 가새부재(21, 22)의 외측 양단에 형성되는 2개의 절점은 각각 수직 설치 프레임에 나누어서 위치시킨다. 즉, 2개의 중앙 가새부재(21, 22) 중 하나의 중앙 가새부재(21)의 타단은 일측의 수직 설치 프레임에 위치하게 되고, 다른 중앙 가새부재(22)의 타단은 반대쪽 수직 설치 프레임에 위치하게 되는 것이다. 위에서 프레임 구조물(100)의 모서리에서 연결된다고 설명하였던 대각선 가새부재(23)와 댐퍼(90)의 연결 절점, 즉 대각선 가새부재(23)의 단부와 댐퍼(90)의 타단을 연결하도록 형성되는 절점은 일측 수직 설치 프레임에 위치한다. 수평한 링크 부재(201)가 구비되는 경우, 외측의 대각선 가새부재(23)의 단부와 댐퍼(90)의 타단에 형성되는 절점은 링크 부재(201)와 수직 설치 프레임 간의 모서리에 위치하게 된다. 물론 이 경우도 제진장치는 복층에 걸쳐서 설치된다. In fact, in the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention, the vibration suppression apparatus according to the embodiment shown in Fig. 16 is installed over a plurality of floors of the building structure by a vertical installation frame as shown in Figs. When the multilayer displacement amplification vibration suppression system of the present invention is configured using the vibration suppression apparatus, the first and second vertical installation frames 200a and 200b are installed on the pillar surface of the building structure as described above, and the central brace member 21 , Two nodes formed at the outer ends of 22) are located separately in the vertical installation frame. That is, the other end of one of the central brace members 21 of the two central brace members 21 and 22 is positioned in one vertical mounting frame, and the other end of the other central brace member 22 is located in the opposite vertical mounting frame. Will be done. The connecting node of the diagonal brace member 23 and the damper 90, which is described as being connected at the corner of the frame structure 100, that is, the node formed to connect the end of the diagonal brace member 23 and the other end of the damper 90. Is located in one vertical mounting frame. When the horizontal link member 201 is provided, the nodes formed at the end of the outer diagonal bracing member 23 and the other end of the damper 90 are positioned at the corners between the link member 201 and the vertical installation frame. In this case as well, the vibration damping device is provided over a plurality of layers.

도 12에 도시된 본 발명의 새로운 제진장치가 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼 건축구조물에서 복층에 걸쳐 설치되어 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템을 구성하거나 또는 도 16에 도시된 본 발명의 새로운 제진장치가 도 18 및 도 19에 도시된 것처럼 건축구조물에서 복층에 걸쳐 설치되어 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템을 구성하게 되는 경우, 복층 설치에 따른 효과와, 새로운 제진장치에 의한 효과가 합쳐져서 더욱 향상된 제진 성능의 발휘가 가능하게 되는 효과가 발휘된다. The new vibration damping device of the present invention shown in FIG. 12 is installed over two floors in a building structure as shown in FIGS. 18 and 19, when the vibration damping device is installed in a building structure over a plurality of floors to form a displacement amplification vibration suppression system according to the present invention, the effect of the double layer installation and the effect of the new vibration damping device are further combined. The effect that the improved vibration damping performance can be exhibited is exhibited.

한편, 앞서 언급하였듯이, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템에 사용되는 제진장치는 위와 같은 본 발명에서 새로 제안되는 제진장치에 한정되지 아니하며, 종래의 다양한 제진장치를 이용할 수 있다. On the other hand, as mentioned above, the vibration suppression apparatus used in the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention is not limited to the vibration suppression apparatus newly proposed in the present invention as described above, it is possible to use a variety of conventional vibration suppression apparatus.

도 12 내지 도 19에 도시된 실시예의 경우에도, 본 발명의 다층 변위 증폭 제어시스템이 건축구조물의 외부에 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 도 11에 도시된 것처럼 건축구조물의 내부에도 설치될 수 있다.
12 to 19, the multilayer displacement amplification control system of the present invention can be installed not only on the exterior of the building structure, but also on the interior of the building structure as shown in FIG.

90 : 댐퍼
200a 및 200b : 수직 설치 프레임
201 : 링크 부재90: damper
200a and 200b: vertical mounting frame
201: link member

Claims (1)

기둥(301), 보(302) 및 슬래브(303)를 구비한 건축구조물(300)에서 기둥(301)의 표면에 기둥(301)과 나란하게 부착 설치되는 수직 설치 프레임(200a, 200b)과; 댐퍼(90) 및 가새부재로 이루어진 제진장치(20)와; 상기 제1수직 설치 프레임(200a)과 제2수직 설치 프레임(200b) 사이를 수평하게 연결하는 링크부재(201)를 포함하여 구성되며;
상기 제진장치(20)는, 하나의 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(83, 84)로 이루어지고 상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(83, 84)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되어 있는 구성을 가지며;
상기 댐퍼(90)의 타단은 건축구조물의 보(302) 위치에서 상기 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되어, 상기 댐퍼(90)는 제2수직 설치 프레임(200b)을 향하여 대각선 방향으로 배치되고;
상기 가새부재(83, 84) 중 하나의 가새부재(83)의 타단은 제2수직 설치 프레임(200b)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되는데, 상기 가새부재(83)의 타단이 연결되는 절점은 상기 댐퍼(90)의 타단이 위치하는 높이와 동일한 높이에 위치하며;
상기 가새부재(83, 84) 중 다른 하나의 가새부재(84)의 타단은 건축구조물(300)의 복수개 층 아래에서 제1수직 설치 프레임(200a)에 형성되는 절점에 회전가능하게 연결되어 있어, 상기 제진장치(20)는 건축구조물(300)의 외면에서 다층에 걸쳐서 설치되어 있으며;
상기 건축구조물(300)이 변형되는 경우, 상기 댐퍼(90)가 연결된 양측의 절점이 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하게 되어 상기 댐퍼(90)를 양방향으로 압축 또는 신장시켜서 변위가 증폭되도록 함으로써 제진하게 되는 것을 특징으로 하는 다층 변위 증폭 제진시스템.Vertical installation frames 200a and 200b mounted side by side on the surface of the pillar 301 in the building structure 300 having the pillar 301, the beam 302 and the slab 303; A damping device (20) comprising a damper (90) and a brace member; And a link member 201 for horizontally connecting the first vertical installation frame 200a and the second vertical installation frame 200b;
The vibration damping device 20 is composed of one damper 90 and two brace members 83 and 84, and one end of the damper 90 and one end of two brace members 83 and 84 have one node. Has a configuration that is rotatably connected;
The other end of the damper 90 is rotatably connected to the node formed in the first vertical installation frame 200a at the beam 302 position of the building structure, and the damper 90 is the second vertical installation frame 200b. Arranged diagonally toward);
The other end of the brace member 83 of the brace member 83, 84 is rotatably connected to the node formed on the second vertical installation frame 200b, the node connected to the other end of the brace member 83 Is located at the same height as the height of the other end of the damper (90);
The other end of the other brace member 84 of the brace member (83, 84) is rotatably connected to the node formed in the first vertical installation frame (200a) under a plurality of floors of the building structure 300, The vibration damping device 20 is installed in multiple layers on the outer surface of the building structure 300;
When the building structure 300 is deformed, the nodes of both sides to which the damper 90 is connected are moved in a direction away from or near each other, thereby compressing or extending the damper 90 in both directions so that displacement is amplified. Multi-layer displacement amplification vibration suppression system characterized in that the thickening.
KR1020110139170A 2011-12-21 2011-12-21 Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification KR101211145B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110139170A KR101211145B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110139170A KR101211145B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100022609A Division KR101133177B1 (en) 2010-03-15 2010-03-15 Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120011001A KR20120011001A (en) 2012-02-06
KR101211145B1 true KR101211145B1 (en) 2012-12-11

Family

ID=45835365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110139170A KR101211145B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101211145B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101414986B1 (en) * 2014-04-24 2014-07-04 테크스타 코리아 주식회사 Damping Device
KR20160101516A (en) 2015-02-17 2016-08-25 동국대학교 산학협력단 Damping Device
CN106013490B (en) * 2016-06-13 2018-07-03 同济大学 A kind of anti-fall granular pattern Damping Beam that collapses
CN108824923A (en) * 2018-08-29 2018-11-16 唐山铭嘉建筑设计咨询有限公司 A kind of Double damping device amplifying device
CN109403492B (en) * 2018-11-22 2023-07-25 华中科技大学 Single-shear supporting damper system with displacement amplification and vibration reduction efficiency evaluation method
KR102522487B1 (en) * 2023-02-06 2023-04-17 엘림 주식회사 Prefabricated steel frame seismic reinforcement structure by slab joint H-beam bracing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027832A (en) * 2003-06-25 2004-01-29 Tatsuji Ishimaru Vibration control device using toggle mechanism
JP2005139770A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Hitoshi Shiobara Vibration control reinforcing frame for existing building and vibration control building using it

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027832A (en) * 2003-06-25 2004-01-29 Tatsuji Ishimaru Vibration control device using toggle mechanism
JP2005139770A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Hitoshi Shiobara Vibration control reinforcing frame for existing building and vibration control building using it

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120011001A (en) 2012-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101211145B1 (en) Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification
KR101186448B1 (en) Lintel beam type hysteretic damper using interstory drift of rahmen frame
KR20110121309A (en) The friction damper for the earthquake-proof
JP2009013782A (en) Aseismic response control reinforcing construction method, its aseismic response control reinforcing body and aseismic response control reinforcing structure
JP2019019641A (en) Anti-seismic structure, vibration damping mechanism and brace member
KR101133177B1 (en) Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification
KR101105370B1 (en) Displacement-Amplifying Damping System
KR102124584B1 (en) Vibration reducing device for structure
JPH10159379A (en) Vibration control structure of building, and vibration damper
KR101133178B1 (en) Multi-Story Coupled Seismic Energy Dissipation System with Displacement Amplification
JP5940416B2 (en) building
KR20100045328A (en) Displacement-amplifying damping system
JP5059687B2 (en) Building seismic control structure
JP5946165B2 (en) Seismic reinforcement structure
JP6837865B2 (en) Vibration control building
JP2008303705A (en) Aseismic control structure
JP5378242B2 (en) Building frame structure
JP5503200B2 (en) Unit building
JP6535157B2 (en) Seismic structure, building panels and buildings
JP6364225B2 (en) Connected vibration control structure
JP7429550B2 (en) building
KR101105371B1 (en) Displacement-Amplifying Damping System
JP7286904B2 (en) building
JP2012233374A5 (en)
JP5806843B2 (en) Seismic structure of building and building

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 8