KR101277978B1 - 에너지 소산형 계단 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에너지 소산형 계단 구조를 제공한다.
상기 에너지 소산형 계단 구조는, 한쌍의 측판 사이에 수평의 디딤판과 수직의 챌판을 갖는 다수개의 스텝이 연결설치된 계단 구조에 있어서, 상기 디딤판의 상부에 배치되는 상판과, 상기 디딤판과 상기 상판 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하도록 구성된 진동방지부를 포함하며, 상기 진동방지부는 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지하되, 상기 진동방지부는 단면이 관 형태로 형성될 수 있다.

Description

에너지 소산형 계단 구조{STAIR STRUCTURE CAPABLE OF DISSIPATING ENERGY}
본 발명은 에너지 소산형 계단 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 진동에너지를 소산시킬 수 있는 진동방지부를 구비하여 진동저감 및 소음을 방지할 수 있는 에너지 소산형 계단 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 국내에 건식 계단이 본격적으로 도입된 것은 불과 몇 년전의 일로서, RC(Reinforced Concrete:철근콘크리트)계단의 복잡한 거푸집 작업과 동바리 설치에 따른 작업통로로서의 위험성, 그리고 현장 작업자의 인건비 상승 등으로 계속적으로 적용이 확대되고 있다.
이러한 건식 계단의 일종인 철골계단은 공장에서 선제작된 계단 유닛을 시공현장에서 조립하는 공법으로 시공성 및 안전성, 가설계단으로서의 활용성 등 많은 장점을 가지고 있다. 상기 철골계단은 계단참과 연결되는 것으로, 일반적으로 강판을 절단한 수 용접하는 방식으로 디딤판을 제작하고, 상기 디딤판에 또 다른 강판으로 제작된 측판을 용접하는 방식인 이른바 용접계단이 대부분이었으나, 최근에는 가격경쟁력과 생산성 향상을 위하여 볼트접합계단이 늘어나고 있다.
도 1에는 이러한 볼트접합식 철골계단의 일 예가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 볼트접합식 철골계단은 디딤판(11)과, 측판(20)이 볼트(30)에 의해 접합되는 방식으로 제작된다. 그리고, 디딤판(11)들간의 연결은 연결판(챌판:12)을 모살용접함으로써 이루어질 수 있다.
상기 디딤판(11)은 강판 2장을 서로 용접하는 형태로 강도 보강이 이루어지고, 또한 볼트(30) 체결을 위한 돌출부(13)를 구비하게 된다. 이때, 상기 돌출부(13)는 평평한 하부강판(11a) 상면에 용접되는 상부강판(11b)의 일부를 절곡하여 이루어지며, 이러한 돌출부(13)는 건축물 마감과정에서 몰타르를 충전함으로써 평평하게 된다.
그런데, 이러한 철골계단은 기존 철근콘크리트 계단과 동일한 수준의 소음 및 진동성능을 발휘하기 위해서는 상기와 같이 디딤판(11)에 몰타르를 충진하고 마감을 하는 등, 철골계단을 조립한 후에 후속공정으로서 습식공정을 불가피하게 포함하게 된다.
특히, 거주자들의 이동이 드문 건축물의 고층부의 계단과 달리, 저층부 계단이나 사람들의 이동이 잦은 상업용 건축물, 연구용 건축물 등에 설치되는 철골계단에는 진동저감을 위한 계단 구조가 필요한 실정이다.
그러나, 상기와 같이, 몰타르를 충진하는 등의 습식공정으로 인하여 시공성이 저하되고 공사비가 증가되는 문제가 있다. 따라서, 습식공정을 배제한 건식공법만의 계단구조로서 소음 및 진동성능을 향상시키기 위한 철골계단구조의 도입이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 상판으로부터 전달되는 하중에 의한 진동에너지를 소산시킴으로써 건식공법의 철골 계단 구조를 유지하면서 진동을 저감시키고 소음을 최소화할 수 있는 에너지 소산형 계단 구조를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명은 일측면으로서, 상판으로부터 하중이 전달되면 진동방지부가 변형되면서 상판이 상하로 미소하게 변위하여 보행자의 관절을 보호하고 보행감을 좋게 할 수 있는 에너지 소산형 계단 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 한쌍의 측판 사이에 수평의 디딤판과 수직의 챌판을 갖는 다수개의 스텝이 연결설치된 계단 구조에 있어서, 상기 디딤판의 상부에 배치되는 상판;과, 상기 디딤판과 상기 상판 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하도록 구성된 진동방지부;를 포함하며, 상기 진동방지부는 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지하되, 상기 진동방지부는 단면이 관 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조를 제공한다.
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더욱 바람직하게, 상기 진동방지부는, 상기 진동방지부의 변형이 용이하도록 측면에 형성된 복수 개의 제1통공;과, 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 응력이 집중되도록 상기 복수 개의 제1통공 사이에 형성된 응력집중부;를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 진동방지부는, 상기 상판과 접하는 상부와 상기 디딤판과 접하는 하부중 적어도 하나에 형성된 제2통공을 더 포함할 수 있다.
이때 바람직하게는, 상기 진동방지부는 단면이 타원 형태로 이루어질 수 있다.
한편 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 기술적인 측면으로서 본 발명은, 한쌍의 측판 사이에 수평의 디딤판과 수직의 챌판을 갖는 다수개의 스텝이 연결설치된 계단 구조에 있어서, 상기 디딤판의 상부에 배치되는 상판; 및, 상기 디딤판과 상기 상판 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하도록 구성된 진동방지부;를 포함하며, 상기 진동방지부는 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지하도록 하되, 상기 진동방지부는 단면이 개구부를 갖는 호 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조를 제공한다.
이때 바람직하게는, 상기 진동방지부는, 상기 진동방지부의 변형이 가능하도록 측면의 개구부에 형성된 복수 개의 호형홈부;와, 상기 복수 개의 호형홈부 사이에 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 응력이 집중되도록 형성된 응력집중부;를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 진동방지부는, 상기 응력집중부에 설치되며 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 상기 디딤판과 구름접촉하여 마찰이 최소화되도록 구비되는 구름수단을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 진동방지부는, 상기 상판과 접하는 상부에 형성된 복수 개의 제3통공을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 에너지 소산형 계단 구조를 이용하면, 진동방지부가 측면 또는 상, 하부면에 형성된 통공이나 구름수단에 의해 변형이 용이하도록 구성되어 상판에서 전달되는 하중에 의한 진동에너지를 소산시킴으로써 건식공법의 철골 계단 구조로 진동을 저감시키고 소음을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 상판으로부터 하중이 전달되면 진동방지부가 변형되면서 상판이 상하로 미소하게 변위하게 되므로 보행자의 관절을 보호하고 보행감을 좋게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 철골 계단 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명인 에너지 소산형 계단 구조의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 에너지 소산형 계단 구조를 분해한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 진동방지부의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 5의 (a)는 도 4에 도시된 진동방지부의 평면도이고, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 진동방지부의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 진동방지부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 (a)는 도 6에 도시된 진동방지부의 평면도이고, 도 7의 (b)는 도 6에 도시된 진동방지부의 측면도이다.
도 8은 본 발명인 에너지 소산형 계단 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 진동방지부의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 10은 (a)는 도 9에 도시된 진동방지부의 평면도이고, 도 10의 (b)는 도 9에 도시된 진동방지부의 측면도이다.
도 11은 본 발명에 적용되는 진동방지부의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 12의 (a)는 도 11에 도시된 진동방지부의 평면도이고, 도 12의 (b)는 도 11에 도시된 진동방지부의 측면도이다.
도 13은 본 발명에 적용되는 진동방지부의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 14의 (a)는 도 13에 도시된 진동방지부의 평면도이고, 도 14의 (b)는 도 13에 도시된 진동방지부의 측면도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 에너지 소산형 계단 구조의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
우선, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 에너지 소산형 계단 구조(100)에 대해 살펴본다.
본 발명의 일실시예에 의한 에너지 소산형 계단 구조(100)는, 한쌍의 측판(20) 사이에 수평의 디딤판(11)과 수직의 챌판(12)을 갖는 다수개의 스텝(10)이 연결설치된 에너지 소산형 계단 구조에 있어서, 상기 디딤판(11)의 상부에 배치되는 상판(110)과, 상기 디딤판(11)과 상기 상판(110) 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하게 형성된 진동방지부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 철골계단은 도 2에 도시된 바와 같이, 다수 개의 스텝(10)이 연결설치되며, 상기 스텝(10)은 상기 수평의 디딤판(11)과 상기 수직의 챌판(12)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 스텝(10)은 두개의 강판을 용접하여 상기 디딤판(11)과 상기 챌판(12)을 형성할 수도 있으나, 바람직하게는 단일강판을 절곡 성형할 수 있다.
상기 상판(110)은 상기 수평의 디딤판(11)의 상부에 배치되어 보행 또는 주행하중을 직접받게 된다. 이때, 상기 상판(110)은 상기 디딤판(11)과 동일한 형상과 크기로 형성되는 것이 바람직하나, 상기 디딤판(11) 상부에 배치되어 상기 디딤판(11)에 의해 지지될 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다.
그리고, 상기 상판(110)은 상기 수평의 디딤판(11)의 마감재로서의 기능을 하므로 상판(110)의 재질은 제한 없이 다양하게 적용될 수 있으나, 후술하는 바와 같이 방진강으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 진동방지부(130)는 상기 디딤판(11)과 상기 상판(110) 사이에 결합되며, 상하 방향으로 변형 가능한 관 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 일실시예와 같이 상기 진동방지부(130)는 상기 디딤판(11)과 상기 상판(110) 사이에 길이방향으로 다수 개가 배치될 수 있다. 이때, 상기 진동방지부(130)의 상부면과 하부면이 상기 상판(110)과 상기 디딤판(11)에 일체로 접합되어 상기 진동방지부(130)를 고정 설치할 수 있다.
상기와 같이 구비된 상기 진동방지부(130)는 상기 상판(110)으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지할 수 있다.
즉, 상기 진동방지부(130)는 변형 가능하도록 형성되므로, 상기 상판(110)으로부터 보행 하중 등이 전달되면 변형되어 이러한 하중에 의한 진동에너지를 소산시키게 된다. 이에 따라, 보행시 상기 철골계단에 전해지는 진동이 저감될 수 있으며, 소음을 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 진동방지부(130)가 하중에 의해 변형되면, 상기 진동방지부(130)와 일체로 결합된 상기 상판(110)이 상하방향으로 미소한 변위를 일으키게 된다. 이에 따라, 보행자는 주거공간의 목재마루구조를 보행할 때와 같은 우수한 보행감을 느끼게 될 수 있고, 관절이나 뇌에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 진동방지부(130)는, 도 4 및 도 5의 (a), (b)에 도시된 일실시예와 같이, 측면에 형성된 복수 개의 제1통공(131)과, 상기 복수 개의 제1통공(131) 사이에 형성된 응력집중부(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1통공(131)은 상기 진동방지부(130)의 측면에 다수 개가 형성되어 상기 진동방지부(130)의 수직방향의 강도와 강성을 상당히 감소시키게 된다. 이에 따라, 상기 진동방지부(130)는 상기 상판(110)으로부터 하중이 전달되면 변형이 가능하게 된다.
또한, 상기 제1통공(131)이 관 형태로 제공된 상기 진동방지부(130)의 측면에 형성됨으로써 상기 이웃한 제1통공(131)의 근접한 부분에 단면적이 작은 상기 응력집중부(133)가 형성된다. 이에 따라, 상기 진동방지부(130)에 하중이 전달되면 상기 응력집중부(133)에 응력이 집중되는 현상이 발생하게 되어 상기 응력집중부(133)에 변형이 발생하게 된다. 이때, 상기 복수 개의 제1통공(131)이 인접하게 설치될수록 상기 응력집중부(133)의 응력집중현상이 잘 나타난다.
그리고, 상기 제1통공(131)이 상기 진동방지부(130)의 측면에 형성되므로 상기 응력집중부(133)는 상기 진동방지부(130)의 수직방향의 중간지점에 형성되고, 이에 따라 상기 응력집중부(133)에서의 작은 변형은 상기 진동방지부(130) 전체의 큰 변형으로 증폭된다. 따라서, 상기 진동방지부(130)의 상부면에 결합된 상기 상판(110)은 상하로 변위가 발생할 수 있다.
한편, 상기 진동방지부(130)는 단면이 타원 형태로 이루어질 수 있다. 상기 진동방지부(130)의 단면이 타원 형태로 이루어지면 측면에 형성된 상기 응력집중부(133)에는 상기 진동방지부(130)의 단면이 원형으로 형성된 경우보다 상기 응력집중부(133)에 응력이 집중되기 용이하므로, 상기 진동방지부(130)의 변형에 의해 진동에너지를 소산시키기 용이할 수 있다.
한편, 상기 진동방지부(130)는 강재로 이루어질 수 있으며, 특히 바람직하게는 방진성능이 있는 강재인 방진강으로 이루어지는 것이 바람직하다. 방진 합금은 구조 재료로 사용될 수 있는 강도와 인성을 지니고, 진동의 감쇠능이 커서 방진,방음의 구실을 하는 합금을 말하며, 구체적으로 내부마찰이 매우 커서 진동에너지를 열에너지로 변환하는 능력이 우수하여 진동을 감쇠시키는 기능을 갖는 합금이다. 이때, 상기 방진 합금을 구성하는 재료는 다양하게 적용될 수 있으며 예를 들어, 철-망간(Fe-Mn) 방진 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방진 합금은 응력이 높은 경우에 진동을 감쇠하는 성능이 높아지므로, 본 발명과 같이 의도적으로 응력이 집중되는 부분을 형성한 경우에 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 더욱 바람직하게는 상기 상판(110) 또한 방진 합금으로 이루어져 진동 저감효과 및 소음을 최소화하는 효과를 극대화시킬 수 있다. 다만, 상기 상판(110)의 재질은 방진 합금에 한정되지 않으며, 상기 디딤판(11)의 마감재 역할을 하므로 상기 에너지 소산형 계단 구조의 기능 및 제공장소에 따라 다양한 재료가 제한 없이 적용될 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7의 (a),(b)에 도시된 실시예와 같이, 상기 진동방지부(130)는 상기 상판(110)과 접하는 상부와 상기 디딤판(11)과 접하는 하부에 형성된 제2통공(132)을 더 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 진동방지부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 7의 (a)는 도 6의 평면도이고, 도 7의 (b)는 도 6의 측면도이다.
상기 진동방지부(130)는 상기 제2통공(132)이 상부면과 하부면에 다수 개가 형성됨으로써 상기 일실시예에 비하여 수직방향의 강도와 강성이 더 크게 감소된다. 그리고, 상기 진동방지부(130)의 상, 하부면에 상기 제2통공(132)의 인접한 부분에 단면적이 감소되는 부분인 응력집중부(133')가 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 다른실시예에 의한 상기 진동방지부(130)는, 측면에 형성된 상기 응력집중부(133)와 상, 하부면에 형성된 상기 응력집중부(133')에 의해 상기 상판(110)에서 전달되는 작은 동적하중에도 더 큰 변형을 일으키게 되므로 하중에 의한 진동에너지를 소산시키는 능력이 더 향상될 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 에너지 소산형 계단구조(100)의 다른 실시예에 대하여 살펴본다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 진동방지부(130)는 상기 디딤판(11)과 상기 상판(110) 사이에 결합되며, 단면이 개구부를 갖는 호 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 진동방지부(130)의 상부면이 상기 상판(110)과 용접 등에 의해 일체로 접합되어 상기 진동방지부(130)의 위치를 고정할 수 있다. 다만, 상기 진동방지부(130)를 설치하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 상기 진동방지부(130)의 위치를 고정하여 상기 상판(110)의 하부에 설치될 수 있다면 다양한 설치방법이 적용될 수 있다.
상기 진동방지부(130)는, 도 9 및 도 10의 (a), (b)에 도시된 실시예와 같이, 상기 진동방지부(130)의 변형이 가능하도록 측면의 개구부에 형성된 복수 개의 호형홈부(134)와, 상기 복수 개의 호형홈부(134) 사이에 상기 상판(110)으로부터 하중이 전달되면 응력이 집중되도록 형성된 응력집중부(133'')를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 호형홈부(134)는 상기 진동방지부(130)의 개구부를 포함한 측면에 다수 개가 형성되어 상기 진동방지부(130)의 수직방향의 강도와 강성을 상당히 감소시키게 된다. 이에 따라, 상기 진동방지부(130)는 상기 상판(110)으로부터 하중이 전달되면 변형이 가능하게 된다.
또한, 상기 복수 개의 호형홈부(134)가 호 형상으로 제공된 상기 진동방지부(130)의 개구부에 형성됨으로써 상기 이웃한 호형홈부(134)의 근접한 부분에 단면적이 작은 상기 응력집중부(133'')가 형성된다. 이에 따라, 상기 진동방지부(130)에 하중이 전달되면 상기 응력집중부(133'')에 응력이 집중되는 현상이 발생하게 되어 상기 응력집중부(133'')에 변형이 발생하게 된다. 이때, 상기 복수 개의 호형홈부(134)가 인접하게 설치될수록 상기 응력집중부(133'')의 응력집중현상이 잘 나타난다.
그리고, 도 9 및 도 10에 도시된 일실시예를 참조하면, 상기 호형홈부(134)는 상기 진동방지부(130)의 측면에 형성된 개구부에 호 형상으로 구비되므로, 상기 응력집중부는 상기 진동방지부(130)의 하단의 개구부에 형성된다. 이에 따라, 상기 응력집중부(133'')에서의 작은 변형이 상기 진동방지부(130) 전체의 큰 변형으로 증폭된다. 따라서, 상기 진동방지부(130)의 상부면에 결합된 상기 상판(110)은 상하로 변위가 발생할 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12의 (a),(b)에 도시된 다른 실시예와 같이, 상기 진동방지부(130)는 상기 응력집중부(133'')에 설치되며, 상기 상판(110)으로부터 하중이 전달되면 상기 디딤판(11)과 구름접촉하여 마찰이 최소화되도록 구비되는 구름수단(135)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 구름수단(135)은 상기 진동방지부(130)의 개구부에 형성된 상기 다수 개의 응력집중부(133'')에 설치되어 상기 디딤판(11)과 구름접촉이 가능하도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 상판(110)으로부터 상기 진동방지부(130)에 보행하중 등이 전달되어 상기 응력집중부(133'')가 변형을 일으킬 때 상기 디딤판(11)과 응력집중 사이에 마찰이 발생하는 것을 최소화할 수 있으므로, 상기 진동방지부(130)는 상기 일실시예에 비해 수직방향의 강도와 강성이 더 크게 감소될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다른실시예에 의한 상기 진동방지부(130)는, 측면에 형성된 상기 응력집중부(133'')와 상기 응력집중부에 구비된 상기 구름수단(135)에 의해 상기 상판(110)에서 전달되는 작은 동적하중에도 더 큰 변형을 일으키게 되므로 하중에 의한 진동에너지를 소산시키는 능력이 더 향상될 수 있다.
이때, 상기 구름수단(135)은 도 11에 도시된 경우에 한정되는 것은 아니며, 상기 디딤판(11)과 구름접촉하여 마찰력을 최소화할 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다.
한편, 도 13 및 도 14의 (a),(b)에 도시된 또 다른 실시예와 같이, 상기 진동방지부(130)는 상기 상판(110)과 접하는 상부에 형성된 복수 개의 제3통공(132)을 더 포함할 수 있다. 단, 설명의 편의를 위해서 상기 제2통공과 상기 제3통공은 동일한 도면부호인 132를 사용한다.
상기 진동방지부(130)는 상기 제3통공(132)이 상부면에 다수 개가 형성됨으로써 상기 일실시예에 비하여 수직방향의 강도와 강성이 더 크게 감소된다. 그리고, 상기 진동방지부(130)의 상부면에 상기 다수 개의 제3통공(132)이 근접한 부분에 단면적이 작은 부분인 응력집중부(133')가 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 상기 진동방지부(130)는, 측면에 형성된 상기 응력집중부(133'')와 상기 응력집중부(133'')에 구비된 구름수단(135) 및 상기 진동방지부(130)의 상부면에 형성된 상기 응력집중부(133')에 의해 상기 상판(110)에서 전달되는 작은 동적하중에도 더 큰 변형을 일으키게 되므로 하중에 의한 진동에너지를 소산시키는 능력이 더 향상될 수 있다.
다만, 상기 진동방지부(130)의 또 다른 실시예는 도 13, 14에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 진동방지부(130)는 개구부에 형성된 복수 개의 호형홈부(134)와 상부에 형성된 복수 개의 제3통공(132)만을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 에너지 소산형 계단 구조(100)는, 상기 진동방지부(130)에 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 상기 챌판(12)에 결합되며 상기 진동방지부(130)의 상하이동을 구속하지 않도록 구비된 수직마감판(150)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 일실시예와 같이, 상기 수직마감판(150)은 상기 챌판(12)을 커버하면서 챌판(12)으로부터 이격되게 설치된 마감부재(151)와 상기 마감부재(151)를 상기 챌판(12)에 결합하는 결합부재(153)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수직마감판(150)은 상기 마감부재(151)로 상기 챌판(12)의 마감재 역할을 함과 동시에 상기 결합부재(153)와 마감부재(151)의 결합으로 상기 상판(110)의 일단과 상기 챌판(12) 사이의 틈을 커버하여 상기 진동방지부(130)에 이물질이 침투되는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 상기 수직마감판(150)의 하단은 상기 상판(110)의 수직방향의 변위를 방해하지 않도록 상기 상판(110)으로부터 일정간격 이격되게 설치하는 것이 바람직하다.
다만, 상기 수직마감판(150)의 형상은 도시된 바에 한정하는 것은 아니며, 상기 챌판(12)의 마감재 역할을 하면서 상기 진동방지부(130)에 이물질이 침투되는 것을 최소화할 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 상기 수직마감판(150)의 재질은 제한 없이 적용될 수 있으며, 상기 철골계단이 설치되는 목적에 따라 예를 들어 강재, 유리, 합성수지 등이 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 상기 상판(110)은 상기 챌판(12)과 상기 수직마감판(150) 사이에 위치하도록 상기 상판(110)의 일단부를 상측으로 절곡하여 형성된 제1절곡부(111)와, 상기 상판(110)의 타단부를 하측으로 절곡하여 형성된 제2절곡부(112)를 포함할 수 있다.
상기 제1절곡부(111)는 상기 챌판(12)과 상기 수직마감판(150) 사이에 끼워지므로 이 부분을 통하여 상기 진동방지부(130)에 이물질이 침투하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 제2절곡부(112)는 하부 스텝(10)의 챌판(12)과 수직마감판(150)을 커버하도록 절곡 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 상기 제1절곡부(111)와 상기 제2절곡부(112)에 의해서 구조상 청소가 용이하지 않은 상기 진동방지부(130)로 이물질이나 물 등이 침투하는 것을 최소화할 수 있으므로 상기 진동방지부(130)가 부식되거나 오염을 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 에너지 소산형 계단 구조(100)를 이용하면, 상기 진동방지부가 측면 또는 상, 하부면에 형성된 통공에 의해 변형이 용이하도록 구성되어 상판으로부터 전달되는 하중에 의한 진동에너지를 소산시킴으로써 건식공법의 철골 계단 구조로 진동을 저감시키고 소음을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 상기 진동방지부가 변형되면서 상기 상판이 상하로 미소하게 변위하게 되므로 보행자의 관절을 보호하고 보행감을 좋게 할 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100 : 에너지 소산형 계단 구조 110 : 상판
111 : 제1절곡부 112 : 제2절곡부
130 : 진동방지부 131 : 제1통공
132 : 제2통공, 제3통공 133, 133', 133'' : 응력집중부
134 : 호형홈부 135 : 구름수단
150 : 수직마감판

Claims (9)

  1. 한쌍의 측판 사이에 수평의 디딤판과 수직의 챌판을 갖는 다수개의 스텝이 연결설치된 계단 구조에 있어서,
    상기 디딤판(11)의 상부에 배치되는 상판(110); 및,
    상기 디딤판과 상기 상판 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하도록 구성된 진동방지부(130);를 포함하며,
    상기 진동방지부(130)는 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지하도록 하되,
    상기 진동방지부(130)는 단면이 관 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 진동방지부(130)는
    상기 진동방지부의 변형이 용이하도록 측면에 형성된 복수 개의 제1통공(131); 및,
    상기 상판으로부터 하중이 전달되면 응력이 집중되도록 상기 복수 개의 제1통공 사이에 형성된 응력집중부(133);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진동방지부(130)는, 상기 상판과 접하는 상부와 상기 디딤판과 접하는 하부중 적어도 하나에 형성된 제2통공(132)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 진동방지부(130)는 단면이 타원 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  6. 한쌍의 측판 사이에 수평의 디딤판과 수직의 챌판을 갖는 다수개의 스텝이 연결설치된 계단 구조에 있어서,
    상기 디딤판의 상부에 배치되는 상판(110); 및,
    상기 디딤판과 상기 상판 사이에 결합되며, 상하방향으로 변형 가능하도록 구성된 진동방지부(130);를 포함하며,
    상기 진동방지부는 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 변형에 의해 에너지를 소산시킴으로써, 철골계단의 진동을 저감시키고 소음을 방지하도록 하되,
    상기 진동방지부(130)는 단면이 개구부를 갖는 호 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  7. 제6항에 있어서, 상기 진동방지부(130)는
    상기 진동방지부의 변형이 가능하도록 측면의 개구부에 형성된 복수 개의 호형홈부(134); 및,
    상기 복수 개의 호형홈부 사이에 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 응력이 집중되도록 형성된 응력집중부(133");
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진동방지부(130)는, 상기 응력집중부에 설치되며 상기 상판으로부터 하중이 전달되면 상기 디딤판과 구름접촉하여 마찰이 최소화되도록 구비되는 구름수단(135);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동방지부(130)는, 상기 상판과 접하는 상부에 형성된 복수 개의 제3통공(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소산형 계단 구조.
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