KR101378700B1 - Unit modular seismic absorbing apparatus for rahmen structures - Google Patents

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KR101378700B1 KR1020120112029A KR20120112029A KR101378700B1 KR 101378700 B1 KR101378700 B1 KR 101378700B1 KR 1020120112029 A KR1020120112029 A KR 1020120112029A KR 20120112029 A KR20120112029 A KR 20120112029A KR 101378700 B1 KR101378700 B1 KR 101378700B1
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shear
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이승재
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Abstract

A unit modular seismic load absorbing apparatus of the present invention comprises a wave-shaped web and an end part member. The end part member includes: an upper plate; multiple shear connection materials coupled to the bottom of the upper plate; lower channels arranged on the bottom of the upper plate to accommodate the shear connection materials therein; multiple shearing members which have one end coupled to the upper plate and the other end penetrating the lower channels and are installed on the bottom of the lower channel to protrude by the predetermined length; a filler which fills a space surrounded by the upper plate and the lower channels and has the strength smaller than a column and a beam; a vinyl pipe surrounding the shearing member so that the sharing member installed in the filler is not attached to the filler; a buffer material which fills a space between the sharing member and the vinyl pipe; and an end part member coupled to the upper and lower end parts of the wave-shaped web so that the lower channels face each other. The seismic load absorbing apparatus is modularized into a unit and is simply arranged in a space between the column and the beam of a Rahmen frame structure in a row, and then a partition wall can be constructed. Therefore, the unit modular seismic load absorbing apparatus can be easily constructed, remarkably reduce construction period, absorb seismic load through the shearing of the shearing member when the seismic load is applied, and prevent the column and the beam, which are main members, from being damaged by efficiently improving the resistant performance of a building under the seismic load by providing the accordion effect by making the wave-shaped web to have plastic deformation.

Description

라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치{Unit modular seismic absorbing apparatus for rahmen structures}Unit modular seismic absorbing apparatus for rahmen structures

본 발명은 신축 건물뿐만 아니라 기존 건물의 기둥과 보가 강접된 라멘 골조 건물에 있어 기둥과 보 사이의 공간에 간단하게 병렬배치하여 칸막이 벽체를 시공할 수 있는 지진하중을 흡수, 저감시킬 수 있는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치에 관한 것이다.The present invention in the ramen framed building in which the pillars and beams of the existing building as well as the new building is simply parallelly placed in the space between the columns and the beams to absorb and reduce the seismic load that can be used to construct a partition wall. It relates to a unit modular seismic load absorber installed in the.

최근 국내외에서 발생한 일련의 큰 지진으로 인하여 지진의 피해에 대한 경각심과 내진설계의 필요성에 대한 인식이 확산되고 있다. 특히 박물관, 원자력발전소와 같은 중요한 구조물이나 고층빌딩, 경기장 및 교량과 같은 대형 구조물의 지진피해는 막대한 인명 및 재산 피해를 동반하므로 충분한 내진성능을 확보할 필요가 있다. 또한 주거용 건물의 리모델링이 광범위하게 추진됨에 따라 내진설계기준이 적용되기 이전에 시공된 건물의 내진보강방법에 대한 관심이 점차 증가하고 있다.Recently, due to a series of large earthquakes occurred at home and abroad, awareness about the damage of earthquake and necessity of seismic design is spreading. Especially, important earthquake damage such as museums, nuclear power plants, and large structures such as high-rise buildings, stadiums and bridges are accompanied by huge damage to life and property. In addition, since the remodeling of residential buildings is widely promoted, there is a growing interest in seismic strengthening methods of buildings constructed before the earthquake - resistant design standards are applied.

리모델링시 건물은 안전성과 경제성에 입각하여 작용하는 하중의 특성에 따라 효과적인 대응을 해야 한다. 특히 국내 내진 기준은 지속으로 강화되고 있는 추세이며 1990년대 이전에 건축된 대다수의 건물이 강화된 현재의 내진 기준을 만족하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 지진에 대한 내력 및 연성 확보를 위해 기존 구조물의 횡력저항요소 설계에 세심한 주의가 필요하다.When remodeling, the building should respond effectively to the characteristics of the load acting on the basis of safety and economy. In particular, domestic earthquake resistance standards are continuously being strengthened, and most buildings built before the 1990s do not meet the current earthquake resistance standards. Therefore, it is necessary to pay close attention to the design of lateral resistance elements of existing structures to secure earthquake resistance and ductility.

전통적으로 건물을 지진력에 저항할 수 있도록 튼튼하게 설계하는 내진설계와 더불어 최근에는 건물을 지반에서 분리하여 건물의 진동 주기를 지진의 주요 주기(Predominant period)에서 멀어지게 함으로써 건물이 지진을 피해가도록 하는 면진(Seismic Isolation) 및 지진에 의한 입력에너지를 각종 제진장치를 이용하여 효율적으로 소산함으로써 건물의 피해를 최소화하는 제진(Seismic Control) 등 다양한 설계를 동원하여 지진에 의한 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있도록 강구하고 있다. In addition to the seismic design, which is designed to resist the building's seismic resistance, the building is separated from the ground and the building's vibration cycle is moved away from the main period of the earthquake, Seismic Isolation and Seismic Control to Minimize the Damage of Buildings by Reducing Input Energy by Using Various Dampers to Minimize Life and Property Damage by Earthquake .

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1026106호 "제진댐퍼 설치프레임의 접합구조 및 접합방법"(특허문헌 1)가 있다. As a background technology of the present invention, there is a patent registration No. 1026106 "Joining structure and joining method of a vibration damper installation frame" (Patent Document 1).

상기 배경기술에서는 도 9에서와 같이 기존 건축물에 제진댐퍼를 설치하기 위한 설치프레임에 있어서, 기존콘크리트를 치핑한 면(710) 상에서 천공된 다수의 개구에 삽입 구비된 앵커볼트(720), 상기 치핑면에 지지되며 상기 앵커볼트가 몸체 중앙에 어레이된 다수의 개구에 관통 고정되고 굴곡이 형성된 베이스플레이트(730), 상기 치핑면과 베이스플레이트의 양 끝단 사이에 구비되어 상기 양 부재 사이에 소정 공간을 형성하는 간격재, 상기 베이스플레이트와 이격 구비되고, 상기 베이스플레이트의 개구와 대응되도록 몸체에 형성된 다수의 개구에 상기 앵커볼트가 관통되며, 상기 제진댐퍼(800) 및 제진댐퍼와 연결된 브레이스(900)가 연결되는 댐퍼프레임(740), 상기 치핑면과 베이스플레이트 사이에 인입되어 일체화시키는 고정제 및, 상기 베이스플레이트와 댐퍼프레임 사이의 공간에 인입되어 일체화시키는 충진재를 포함하는 제진댐퍼 설치프레임의 접합구조를 제안하고 있다. In the background art, in the installation frame for installing the damping damper in the existing building as shown in Figure 9, the anchor bolt 720 is inserted into a plurality of openings perforated on the surface 710 chipping the existing concrete, the chipping A base plate 730 which is supported on a surface and is fixed through a plurality of openings arranged in the center of the body and is formed between the chipping surface and both ends of the base plate, and provides a predetermined space between the two members. A spacer formed to be spaced apart from the base plate, and the anchor bolt passes through a plurality of openings formed in the body to correspond to the opening of the base plate, and the vibration damper 800 and the brace 900 connected to the vibration damper. Damper frame 740 is connected to the fixing agent to be integrated between the chipping surface and the base plate, and the base play And it is drawn into the space between the damper frame proposes a joint structure for vibration damper installation frame including a filler to integrate.

그러나 상기 배경기술은 기존 콘크리트 벽체를 치핑하여 제진댐퍼를 설치하였기 때문에 시공과정이 복잡할 뿐만 아니라, 실과 실을 나누는 칸막이 벽 시공이나 신축공사시에는 이용하기 어려운 문제점이 있었다.However, in the background art, the construction process is complicated because the damping damper is installed by chipping the existing concrete wall, and there is a problem that it is difficult to use when constructing or constructing a partition wall that divides the thread from the thread.

특허등록 제1026106호 "제진댐퍼 설치프레임의 접합구조 및 접합방법"Patent Registration No. 1026106 "Joining structure of joining damper mounting frame and joining method"

본 발명은 단부부재와 파형 웨브로 구성된 지진하중 흡수장치를 단위 모듈화하여 라멘 골조 건물의 기둥과 보 사이의 공간에 간단하게 병렬배치해 칸막이 벽체 시공이 가능하도록 하고, 시공이 매우 용이하며 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있으며, 지진하중이 작용할 경우 먼저 단부부재의 전단변형부재가 변형되도록 하고 그 후 파형 웨브가 변형하도록 유도하여 더 큰 지진에너지를 흡수할 수 있도록 구성하기 때문에, 지진하중에 대한 건물의 저항능력을 효율적으로 향상시켜 주 구조부재인 기둥과 보가 피해를 받게 되는 것을 방지하도록 하여 지진하중을 흡수, 저감시킬 수 있는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to modularize the seismic load absorbing device consisting of the end member and the corrugated web unit to be parallelly arranged in the space between the column and the beam of the ramen framed building to enable the partition wall construction, the construction is very easy and innovative air When the earthquake load is applied, the shear deformation member of the end member is first deformed, and then the wave shaped web is deformed to absorb more seismic energy. It is an object of the present invention to provide a unit modular seismic load absorbing device installed in a ramen frame that can efficiently absorb and reduce seismic loads by effectively improving resistance and preventing damage to pillars and beams, which are main structural members.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면 파형강판으로 이루어지는 파형 웨브;와 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 완충재로 이루어지며, 파형 웨브의 상하단부에 각각 하부채널이 서로 마주보는 형태로 결합구성되는 단부부재;로 구성되는 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 제공하고자 한다.According to a preferred embodiment of the present invention; a corrugated web made of corrugated steel sheet; and the upper plate, a plurality of shear connector coupled to the lower surface of the upper plate, a lower channel disposed under the upper plate to accommodate the shear connector therein, one end Coupled to this top plate, the other end penetrates the lower channel, and is provided in a space surrounded by the upper plate and the lower channel, a plurality of shear deformation members, the predetermined length of which protrudes below the lower channel, It is composed of a filler having a small strength, a vinyl tube surrounding the shear deformation member so that the shear deformation member embedded in the filler is not attached to the filler, and a cushioning material filled in the space between the shear deformation member and the vinyl tube. The end member is configured to be coupled to face each other; Ramen skeleton characterized in that consisting of Value is the modular unit and earthquakes to provide a load-absorbing device.

또한, 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.In addition, the shear deformation member may be a reinforcing bar, the filler may be any one of mortar, concrete or fiber reinforced concrete, the cushioning material may be rubber or rubber foam.

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

본 발명의 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치는 단부부재와 파형 웨브로 구성된 지진하중 흡수장치를 단위 모듈화하여 라멘 골조 건물의 기둥과 보 사이의 공간에 간단하게 병렬배치해 칸막이 벽체 시공이 가능하도록 하여, 순수 건식공법으로 보강할 수 있기 때문에 시공이 매우 용이하며 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있다.The unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame of the present invention is a unit modularized seismic load absorbing device composed of the end member and the corrugated web, and simply arranged in parallel in the space between the columns and the beams of the ramen framed building so that the partition wall construction is possible. It is possible to reinforce by the pure dry method so that the construction is very easy and the air can be shortened drastically.

또한, 지진하중이 작용할 경우 먼저 단부부재의 전단변형부재가 변형되도록 하고 그 후 파형 웨브가 변형하도록 유도하여 더 큰 지진에너지를 흡수할 수 있도록 구성하기 때문에, 지진하중에 대한 건물의 저항능력을 효율적으로 향상시켜 주 구조부재인 기둥과 보가 피해를 받게 되는 것을 방지하도록 하여 지진하중을 흡수, 저감시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.In addition, when the earthquake load is applied, the shear deformation member of the end member is first deformed and then the waveform web is deformed to absorb the larger seismic energy. It is very useful to absorb and reduce the seismic load by preventing the main structural members pillars and beams from being damaged.

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 발명의 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 파형 웨브의 다른 실시 형상을 도시한 사시도이다.
도 5는 상기 도 2의 종단면도이다.
도 6은 상기 도 2의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 단위 모듈러 지진하중 흡수장치의 결합상태를 도시한 정면도이다.
도 8은 지진하중 작용시 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 지진하중을 흡수하는 원리를 보여주는 종단면도이다.
도 9는 종래의 제진댐퍼 설치프레임의 접합구조를 나타낸 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
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.
2 is a perspective view of a unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame of the present invention.
4 is a perspective view showing another embodiment of the corrugated web of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 2.
6 is a cross-sectional view of FIG. 2.
7 is a front view showing a coupled state of the unit modular seismic load absorber of the present invention.
Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view showing the principle of absorbing the earthquake load of the earthquake load absorbing apparatus according to the present invention during the earthquake load action.
9 is a perspective view showing a bonding structure of a conventional vibration damper installation frame.

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 도시된 바와 같이, 본 발명의 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)는 파형 웨브(20)와 상기 파형 웨브(20)의 상단과 하단에 각각 구성되는 단부부재(10)로 구성되어, 이웃하는 2개의 기둥(2)(2)과 보(3) 및 슬래브(4)로 이루어진 공간에 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)를 병렬배치하여 시공하도록 한다.As shown in FIG. 1, the unit modular seismic load absorbing apparatus 1 of the present invention includes a corrugated web 20 and end members 10 formed at upper and lower ends of the corrugated web 20, respectively. The unit modular seismic load absorber 1 is arranged in parallel in a space composed of two adjacent pillars 2, 2, beams 3, and slabs 4.

이와 같이, 라멘골조에 단위 모듈러로 구성된 지진하중 흡수장치(1)를 간단하게 병렬배치한 후 칸막이 벽체를 시공하기 때문에 시공이 매우 용이하며 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있다. As described above, since the seismic load absorbing device 1 having the unit modular is arranged in parallel in the ramen frame, the partition wall is constructed, and thus the construction is very easy and the air can be shortened significantly.

또한, 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)의 시공 후, 지진하중이 작용할 경우 전단변형부재(14)의 전단변형을 통해 지진하중을 흡수하도록 함과 동시에 파형 웨브(20)가 소성변형을 일으켜 아코디언 효과를 발현할 수 있도록 하기 때문에, 지진하중에 대한 건물의 저항능력을 효율적으로 향상시켜 주 구조부재인 기둥과 보가 피해를 받게 되는 것을 방지하도록 한다. 즉, 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)는 주 구조부재인 기둥과 보에 비해 강성이 작은 부재로 구성하여 지진하중이 집중되도록 유도하고 전단변형하는 부재를 설치하여 지진하중을 흡수, 저감시키게 된다. In addition, after the construction of the unit modular seismic load absorbing device 1, when the earthquake load acts, the shear deformation of the shear deformation member 14 allows the seismic load to be absorbed, and the corrugated web 20 causes plastic deformation to accordion. Because the effect can be expressed, the building's ability to resist earthquakes is effectively improved to prevent damage to pillars and beams, which are the main structural members. That is, the unit modular seismic load absorbing device 1 is composed of members having a smaller rigidity than the pillars and beams, which are the main structural members, so that the seismic load is concentrated and the shear deformation member is installed to absorb and reduce the seismic load. .

아래에서는 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(1)의 구체적인 구성 및 작동방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the specific configuration and operation method of the seismic load absorbing apparatus 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)는 파형강판으로 이루어진 파형 웨브(20)와 상기 파형 웨브(20)의 상부와 하부에 각각 단부부재(10)가 결합구성된다.Referring to FIG. 2, the unit modular seismic load absorbing apparatus 1 installed in the ramen frame according to the present invention includes an end member (top) and a top end and a bottom end of the corrugated web 20 and corrugated web 20. 10) is combined.

도 3은 본 발명의 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 나타낸 분해사시도이다.3 is an exploded perspective view showing a unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 단부부재(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), 전단변형부재(14)를 감싸는 비닐관(16)을 포함하여 구성되며, 상부판(11)과 하부채널(13)에 의해 둘러싸인 공간에는 후술하는 충전재(15)가 충전된다. As shown in FIG. 3, the end member 10 includes a top plate 11, a top plate 11 to accommodate therein a plurality of shear connector 12 and shear connector 12 coupled to the lower surface of the top plate 11. Lower channel 13 disposed below the lower portion 11, 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. It comprises a plurality of shear deformation member 14, a plastic pipe 16 surrounding the shear deformation member 14 is installed, the filler 15 to be described later in the space surrounded by the upper plate 11 and the lower channel (13) Is charged.

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(11a)이 형성될 수 있다. 상부판(11)은 지진하중 작용시 보 또는 슬래브와 일체로 거동할 수 있도록 이 기술분야에서 주지된 다양한 방법으로 보의 하면 또는 슬래브의 상면에 고정될 수 있고 하나의 예로서 앵커볼트에 의해 보의 하면 또는 슬래브의 상면에 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 formed with a plurality of shear deformation member assembly holes (11a) 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 or to the upper surface of the slab by various methods well known in the art so that the upper plate 11 may be integrated with the beam or the slab under the action of the seismic load, and by way of example, anchor bolts It can be fixed to the lower surface or the upper surface of the slab.

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(11a)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 disposed in any pattern at a position that does not interfere with the shear deformation member assembly hole (11a) 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(13a)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 mounting hole 13a through which the shear deformation member 14 can penetrate 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 강재이력댐퍼와 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 the art, the seismic load is absorbed by using the shear deformation characteristics 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. The lower end of the shear deformation member 14 protruding downward of the lower channel 13 is embedded in the wall concrete.

파형 웨브(20)는 파형강판(골형강판)으로 구성하여 콘크리트와의 기계적인 맞물림 작용으로 파형 웨브(20)와 벽체 콘크리트 사이의 경계면에서의 상대변위(slip)를 방지하여 이들이 일체로 합성되도록 하였으며, 좌굴 및 비틀림에 대한 저항력을 향상시켰다. Corrugated web 20 is composed of corrugated steel sheet (corrugated steel sheet) to prevent relative displacement (slip) at the interface between corrugated web 20 and wall concrete by mechanical engagement with concrete so that they are synthesized integrally. Improved resistance to buckling and torsion.

도 4는 본 발명의 파형 웨브의 다른 실시 형상을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing another embodiment of the corrugated web of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 파형 웨브(20)는 예컨데 냉간압연(cold-rolling)으로 만들어질 수 있으며 골의 형상은 둥근형(a), 굴곡된 각형(b) 등 형상에 한정되지 않고 다양한 형상으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the corrugated web 20 may be made of, for example, cold-rolling, and the shape of the valley is not limited to a rounded shape (a), a curved square (b), and various shapes. It may be configured as.

도 5는 상기 도 2의 종단면도이고, 도 6은 상기 도 2의 횡단면도이다. 5 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 2.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상부판(11)과 하부채널(13)에 의해 둘러싸인 공간에는 충전재(15)가 채워진다. 5 and 6, the filler 15 is filled in the space surrounded by the upper plate 11 and the lower channel 13.

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 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.

도 6의 확대도에 도시된 바와 같이, 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.As shown in the enlarged view of FIG. 6, the shear deformation member 14 is wrapped 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 the shear deformation member ( A cushioning material 17 is provided between the 14 and the vinyl tube 16. 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.

전단변형부재(14)의 상단은 상부판(11)에 결합되는데, 간단한 방법으로는 상부판(11)에 전단변형부재 조립공(11a)을 천공하고 전단변형부재(14)의 상단에 나사산을 가공하여 전단변형부재 조립공(11a)에 나사결합하고 너트(11b)를 체결하여 고정하는 방법이 사용될 수 있다.The upper end of the shear deformation member 14 is coupled to the upper plate 11, and in a simple manner, the shear deformation member assembly hole 11a is drilled on the upper plate 11, and a thread is processed on the upper end of the shear deformation member 14. By screwing the shear deformation member assembly hole (11a) and fastening by fixing the nut (11b) can be used.

도 7은 본 발명의 단위 모듈러 지진하중 흡수장치의 결합상태를 도시한 정면도이다.7 is a front view showing a coupled state of the unit modular seismic load absorber of the present invention.

충격감쇠부(21)는 파형 웨브(20)의 양측단부가 내측으로 인입된 형상으로 구성된다. 이는 지진하중 작용시 파형 웨브(20)가 아코디언과 같이 소성변형하면서 지진하중을 흡수하게 되는데, 본 발명에서는 파형 웨브(20)가 거의 보와 슬래브의 사이의 공간의 높이만큼의 길이로 형성되기 때문에, 도 7에서와 같이, 다수 개의 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)가 병렬로 설치된 구조에서는 파형 웨브(20)의 변위량이 측면으로 갈수록 낮아지기 때문에, 충격감쇠부(21)를 구성하여 인접한 단위 모듈러 지진하중 흡수장치(1)의 사이에 공간부(22)를 구성하여 변위량을 크게 하여 지지하중 작용시 충격량을 감쇠할 수 있도록 하는 것이다.The impact damping portion 21 is configured in a shape in which both end portions of the corrugated web 20 are drawn inward. This is because when the corrugated web 20 is plastically deformed like an accordion while absorbing the seismic load, in the present invention, since the corrugated web 20 is formed almost as long as the height of the space between the beam and the slab. As shown in FIG. 7, in a structure in which a plurality of unit modular seismic load absorbing devices 1 are installed in parallel, the displacement amount of the waveform web 20 decreases toward the side, so that the impact damping unit 21 is formed to form an adjacent unit modular. The space portion 22 is formed between the earthquake load absorbing device 1 to increase the amount of displacement so that the impact amount can be attenuated during the supporting load.

충격감쇠부(21)는 절단, 절곡 등의 방법으로 인접하는 파형 웨브(20)의 양측단부가 접하지 아니하고, 충격감쇠부(21)에 의하여 공간부(22)가 형성되는 것이다.The impact attenuation portion 21 is formed by the impact attenuation portion 21, and the space portion 22 is formed by the impact attenuation portion 21, without contacting both end portions of the adjacent wavy webs 20 by a cutting or bending method.

도 8은 지진하중 작용시 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치가 지진하중을 흡수하는 원리를 보여주는 단면도이다. 8 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 is applied.

기둥(2)과 보(3) 사이에 설치된 본 발명에 따른 지진하중 흡수장치(1)는 충전재(15)의 강도가 기둥(2)과 보(3)의 강도보다 낮으므로 지진하중은 지진하중 흡수장치(1)로 집중된다.In the seismic load absorbing device 1 according to the present invention, which is installed between the pillars 2 and the beams 3, the seismic load is less than that of the pillars 2 and the beams 3 because the strength of the filler material 15 is lower than that of the pillars 2 and the beams 3. Concentrated on absorber 1.

이때, 충전재(15)는 전단연결재(12)를 통해 상부판(11)에 일체로 합성되어 있고 하부채널(13)은 충전재(15)와 마찰력에 의해서만 부착되어 있으므로 지진하중에 의해 전단변형부재(14)가 전단변형을 일으키게 된다. At this time, since the filler 15 is integrally synthesized with the upper plate 11 through the shear connector 12 and the lower channel 13 is attached only by the friction material with the filler 15, the shear deformation member due to the earthquake load ( 14) causes shear deformation.

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.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.

1: 단위 모듈러 지진하중 흡수장치
2 : 기둥 3 : 보
4 : 슬래브 10 : 단부부재
11: 상부판 11a : 조립공
11b : 너트 12: 전단연결재
13: 하부채널 13a : 전단변형부재 설치공
14: 전단변형부재 15: 충전재
16: 비닐관 17: 완충재
20 : 파형 웨브 21 : 충격감쇠부
22 : 공간부
710 : 치핑면 720 : 앵커볼트
730 : 베이스플레이트 740 : 댐퍼프레임
770 : 너트부재 800 : 제진댐퍼
900 : 브레이스1: unit modular seismic load absorber
2: pillar 3: beam
4: slab 10: end member
11: top plate 11a: assemblyman
11b: Nut 12: shear connector
13: lower channel 13a: shearing member installation hole
14: shear deformation member 15: filler
16: vinyl tube 17: cushioning material
20: waveform web 21: impact attenuation
22: space part
710: chipping surface 720: anchor bolt
730: base plate 740: damper frame
770: nut member 800: vibration damper
900: brace

Claims (6)

파형강판으로 이루어지는 파형 웨브(20);와
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 채워지고 기둥과 보의 강도보다 작은 강도를 가지는 충전재(15), 충전재(15)에 매립되는 전단변형부재(14)가 충전재(15)와 부착되지 않도록 전단변형부재를 감싸는 비닐관(16) 및 전단변형부재와 비닐관 사이의 공간에 채워진 완충재(17)로 이루어지며, 파형 웨브(20)의 상하단부에 각각 하부채널(13)이 서로 마주보는 형태로 결합구성되는 단부부재(10);로 형성되며,
상기 파형 웨브(20)는 양단부의 중앙부가 내측으로 인입된 형상으로 충격감쇠부(21)가 형성되는 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치.Corrugated web 20 made of corrugated steel sheet; And
The upper plate 11, the plurality of shear connector 12 coupled to the lower surface of the upper plate 11, the lower channel 13 disposed below the upper plate 11 to accommodate the shear connector 12 therein, One end is coupled to the upper plate 11, the other end penetrates the lower channel 13, a plurality of shear deformation member 14, the upper plate 11 is installed so that a predetermined length protrudes below the lower channel (13) ) And the shear deformable member 14 embedded in the filler 15 are not attached to the filler 15 and filled in the space surrounded by the lower channel 13 and the strength of the pillar and beam. It consists of a vinyl tube 16 surrounding the shear deformation member and a buffer member 17 filled in the space between the shear deformation member and the vinyl tube, so that the lower channel 13 at the upper and lower ends of the corrugated web 20 face each other. End member 10 is configured to be coupled;
The corrugated web 20 is a unit modular seismic load absorbing device installed in a ramen frame, characterized in that the impact damping portion 21 is formed in a shape in which the central portion of both ends are drawn inward. 청구항 1에 있어서,
전단변형부재(14)는 철근인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Shear deformation member 14 is a unit modular seismic load absorbing device installed in the ramen frame, characterized in that the reinforcing bar. 청구항 1에 있어서,
충전재(15)는 모르타르, 콘크리트 또는 섬유보강 콘크리트 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Filler 15 is a unit modular seismic load absorbing device installed in a ramen frame, characterized in that any one of mortar, concrete or fiber reinforced concrete. 청구항 1에 있어서,
완충재(17)는 고무 또는 고무 발포체인 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Unit material seismic load absorber installed in the ramen frame, characterized in that the cushioning material (17) is rubber or rubber foam. 청구항 1에 있어서,
상부판(11)에 전단변형부재 조립공(11a)을 천공하고 전단변형부재(14)의 상단에 나사산을 가공하여 전단변형부재 조립공(11a)에 나사결합하고 너트(11b)를 체결하여 전단변형부재(14)를 상부판(11)에 고정한 것을 특징으로 하는 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치.The method according to claim 1,
Drilling the shear deformation member assembly hole (11a) in the upper plate 11, and processing the thread on the upper end of the shear deformation member 14, screwed to the shear deformation member assembly hole (11a) and tightening the nut (11b) to shear shear member Unit modular earthquake load absorbing device installed in the ramen frame, characterized in that 14 is fixed to the upper plate (11). 삭제delete
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