KR101393696B1

KR101393696B1 - Friction damper

Info

Publication number: KR101393696B1
Application number: KR1020120124446A
Authority: KR
Inventors: 최재혁
Original assignee: 조선대학교산학협력단
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-13

Abstract

The present invention relates to a variable friction damper moving along three axises damping vibration applied to a structure due to an external factor such as an earthquake by being installed in a building. The variable friction damper moving along three axises includes a first support body supported on the structure or a damping rod; a second support body supported on the structure or the damping rod to be located in the lower part of the first support body; a connection plate in which a first fixed hole and a second fixed hole individually corresponding to a first slot and a second slot of the first support body and the second support body are formed on the upper end and the lower end and which is connected to the front and rear surface of the first support body and the second support body; a friction plate inserted between the connect plate and the first and second support bodies; and a connection unit connecting the first and second support bodies, the friction plate, and the connection plate.

Description

{Friction damper}

본 발명은 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축구조물에 설치되어 지진과 같은 외부요인에 의해 건축구조물에 인가되는 진동을 감쇄시키는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a triaxial dynamic force variable friction damper, and more particularly, to a triaxial dynamic force variable friction damper for reducing vibration applied to an architectural structure by an external factor such as an earthquake.

건축구조물은 부재가 수평방향의 외력을 받는 경우에, 비틀림 또는 유사한 수평 이동이 일어난다. 특히 건축구조물 또는 타워에서 발생되는 비틀림은 구조물의 상태에 심각한 충격 또는 심지어 붕괴를 초래할 수도 있다.When the structural structure receives an external force in the horizontal direction, the torsional or similar horizontal movement occurs. Torsion, especially in building structures or towers, can cause severe impacts on the condition of the structure, or even collapse.

댐퍼는 건축구조물, 예를 들어 가옥 또는 유사한 건물 구조물을 보호하는 중요한 역할을 수행하며, 상기 댐퍼는 수많은 변형 형태로 존재한다.The damper plays an important role in protecting an architectural structure, such as a house or similar building structure, and the damper exists in a number of variations.

댐퍼는 일반적으로 건물의 구조물 부재들 사이에 부착된 두 개의 이동 부분들 사이의 마찰력에 의해서나 혹은 제한된 튜브를 통해 두 개의 챔버들 사이에 유동하여 가압하는 유체에 의해서 움직임을 감쇠시킨다.A damper generally damps movement by a frictional force between two moving parts attached between structural members of a building or by a fluid that pressurizes and flows between two chambers through a restricted tube.

일부 댐퍼들은 외부 상태에 대응하는 감쇠 효과를 능동적으로 변화시키는 것이고, 기타 다른 댐퍼들로는 일정한 감쇠 특성을 가진 수동 댐퍼(passive damper)들이 있다. Some dampers actively change the damping effect corresponding to the external condition, and other dampers include passive dampers with constant damping characteristics.

그러나 상기한 일반적인 댐퍼들은 제조 비용이 많이 들고 심지어 건물의 구조물부재 내로 조립하는 데도 더 많은 비용이 든다. 더욱이 마찰력의 제공을 위해 장착되는 마찰판이 마모되면 진동 감쇄 기능이 떨어지기 때문에 댐퍼구조물 전체를 교체해야 하므로 교체에 따른 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, the above-mentioned general dampers are expensive to manufacture and even more expensive to assemble into structural members of a building. Further, when the friction plate mounted to provide the frictional force is worn, the vibration damping function is deteriorated. Therefore, the entire damper structure needs to be replaced, thereby increasing the maintenance cost due to the replacement.

마찰력을 이용해 진동을 감쇄시키는 마찰댐퍼의 선행기술로 다음과 같은 선행특허들이 있다.Prior art patents of friction damper that attenuates vibrations using frictional force include the following prior patents. 공개특허 10-2004-0012813 : 구조물의 움직임 감쇠용 마찰 댐퍼A friction damper for attenuating motion of a structure is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-2004-0012813 공개특허 10-2011-0018284 : 내진보강용 회전식 마찰댐퍼 및 이를 이용한 내진보강장치Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2011-0018284: Rotary friction damper for advanced steel and seismic strengthening device using the same

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 구조물의 진동 감쇄를 위한 장착이 용이하며, 좌우 및 상하로 거동이 가능함에 따라 이축 거동에 대한 진동감쇄가 가능하고, 유지보수가 용이한 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vibration damping device capable of easily mounting a structure for vibration damping and capable of vibrating left and right and up and down, The present invention provides a variable-friction damper.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼는 건축구조물 또는 댐핑로드에 지지되는 제1 엔드플레이트와, 상기 제1 엔드플레이트로부터 하방으로 연장되고 외력에 의해 상기 건축구조물 또는 댐핑로드가 거동하는 좌우방향을 따라 연장되는 제1 슬롯이 형성되어 있는 제1 슬라이딩판을 포함하는 제1 지지체와, 상기 제1 지지체의 하부에 위치하도록 건축구조물 또는 댐핑로드에 지지되는 제2 엔드플레이트와, 상기 제2 엔드플레이트로부터 상기 제1 지지체를 향해 연장되고 상하로 연장된 제2 슬롯이 형성되어 있는 제2 슬라이딩판을 포함하는 제2 지지체와, 상기 제1 지지체와 제2 지지체의 전후면에 결합되는 것으로, 상기 제1 지지체와 제2 지지체가 상호 슬라이딩되는 좌우방향에 대하여 교차하는 전후방향을 따라 상호 진퇴 가능하게 결합되는 상부플레이트와 하부플레이트를 포함하되, 상기 상부플레이트에는 상기 제1 슬롯에 대응하는 제1 고정홀이 형성되어 있고, 상기 하부플레이트에는 상기 제2 슬롯에 대응하는 제2 고정홀이 형성되어 있는 연결판과, 상기 연결판과 상기 제1 슬라이딩판 및 제2 슬라이딩판 사이에 삽입 설치되어 상기 제1 슬라이딩판 또는 제2 슬라이딩판이 외력에 의해 거동할 때 마찰열이 발생하는 마찰판과, 상기 제1, 제2 지지체와 상기 마찰판 및 상기 연결판을 상호 연결하는 체결부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a three-axis variable-capacity variable friction damper comprising: a first end plate supported by a building structure or a damping rod; a second end plate extending downward from the first end plate, And a first sliding plate having a first slot extending in a left-right direction in which the first sliding plate is moved; a second end plate supported by the building structure or the damping rod to be positioned below the first supporting body; And a second sliding plate extending from the second end plate toward the first supporting member and having a second slot extending vertically therefrom, and a second sliding plate extending from the second end plate toward the first supporting member, The first support and the second support are reciprocally moved in the longitudinal direction crossing the left and right directions in which the first support and the second support slide with respect to each other. A first fixing hole corresponding to the first slot is formed on the upper plate, and a second fixing hole corresponding to the second slot is formed on the lower plate A friction plate inserted between the connection plate and the first sliding plate and the second sliding plate to generate frictional heat when the first sliding plate or the second sliding plate is moved by an external force, 1, a coupling portion for interconnecting the second support body, the friction plate, and the coupling plate.

상기 상부플레이트는 하단에 일측면으로부터 타측을 향해 인입되어 있는 제1 결합홈이 형성되어 있으며, 하부플레이트에는 상단에 상기 상부플레이트의 제1 결합홈과 포개질 수 있도록 타측면으로부터 일측으로 인입된 제2 결합홈이 형성되어 있고, 상기 제1 결합홈에는 전후방향을 따라 연장되도록 돌출된 가이드돌기가 형성되어 있으며, 상기 제2 결합홈이 형성된 하부플레이트의 상부에는 상기 가이드돌기가 관통할 수 있도록 가이드홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.The upper plate is provided with a first engaging groove which is drawn from the one side toward the other side at the lower end, and a lower engaging groove which is formed at the upper end of the upper plate with the first engaging groove of the upper plate, 2 guide grooves are formed in the first engaging grooves so as to extend along the forward and backward directions, and the guide protrusions are formed on the upper part of the lower plate having the second engaging grooves, It is preferable that a hole is formed.

상기 연결판은 상기 마찰판과의 마찰력을 높이기 위해 표면에 숏 블라스트(shot blast)처리가 되고, 상기 제2 고정홀은 상하로 연장된 장공형태로 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the connecting plate is subjected to a shot blast treatment on the surface thereof in order to increase frictional force with the friction plate, and the second fixing hole is formed in the form of a long hole extending vertically.

상기 체결부는 상기 연결판의 제1 고정홀 또는 제2 고정홀과 상기 마찰판의 관통홀, 상기 제1, 제2 지지체의 제1 슬롯 또는 제2 슬롯을 관통하는 체결볼트와, 상기 체결볼트의 단부에 설치되는 너트를 구비하고, 상기 제1 지지체와 제2 지지체가 상기 연결판과 연결되는 체결력을 상호 다르게 설정하여 제1 지지체측과 제2 지지체측의 마찰내력이 서로 다르게 형성되는 것이 바람직하다.The fastening portion includes a fastening bolt passing through the first fastening hole or the second fastening hole of the coupling plate and the through hole of the friction plate, the first slot or the second slot of the first and second supports, And the first support and the second support are connected to the connection plate with different clamping forces so that frictional forces between the first support and the second support are different from each other.

상기 체결부는 상기 연결판과 상기 체결볼트의 헤드부 사이 및 상기 연결판과 너트의 사이에 설치되는 와셔부재를 더 구비하되, 상기 와셔부재는 상기 마찰판이 마찰에 의해 두께가 감소해도 상기 연결판과 제1 지지체 또는 제2 지지체 사이에서 마찰판의 밀착상태를 유지할 수 있도록 접시 스프링와셔로 된 것이 바람직하다.Wherein the fastening portion further includes a washer member provided between the connecting plate and the head portion of the fastening bolt and between the connecting plate and the nut, wherein the washer member is configured such that, even if the friction plate is reduced in thickness by friction, It is preferable that the disc spring washer is provided so as to maintain the close contact state of the friction plate between the first support body and the second support body.

상기 마찰판은 상기 제1, 제2 지지체 및 상기 연결판에 비해 상대적으로 경도가 낮은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the friction plate is formed of a metal having a hardness relatively lower than that of the first and second supporting members and the connecting plate.

본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼는 x축을 따라 연장되는 좌우 방향, y축을 따라 연장되는 상하방향 및 z축을 따라 연장되는 전후방향에 대한 거동이 가능하여 구조물에 인가되는 외력을 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 장치의 유지 및 보수가 용이하다는 이점이 있다.The triaxial dynamic force variable damper according to the present invention is capable of acting in a lateral direction extending along the x-axis, a vertical direction extending along the y-axis and a longitudinal direction extending along the z-axis to effectively damp external force applied to the structure And it is advantageous that the maintenance and repair of the apparatus is easy.

도 1은 본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼의 설치상태의 일 실시예를 도시한 정면도,
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼의 설치상태의 다른 실시예들을 도시한 정면도,
도 6은 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼를 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼의 분리사시도,
도 8은 연결판을 도시한 분리사시도,
도 9는 도 8의 연결파의 단면도,
도 10은 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼에 외력이 인가되지 않았을 때의 상태를 도시한 정면도,
도 11은 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼에 외력이 인가되었을 때의 상태를 도시한 정면도,
도 12는 삼축 거동 내력가변 마찰댐퍼의 측면도,
도 13은 한 쌍의 연결판이 설치되는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼의 다른 실시예를 도시한 정면도,
도 14는 세 쌍의 연결판이 설치되는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼의 또 다른 실시예를 도시한 정면도,
도 15는 제1 슬롯과 제2 슬롯이 세 개씩 설치되고 두 쌍의 연결판이 설치되는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼를 도시한 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a three-axis dynamic load variable friction damper according to the present invention,
FIG. 2 to FIG. 5 are front views showing other embodiments of the installation state of the triaxial dynamic force variable friction damper according to the present invention,
6 is a perspective view showing a triaxial dynamic force variable damper,
FIG. 7 is an exploded perspective view of the triaxial dynamic force varying friction damper of FIG. 6,
8 is an exploded perspective view showing the connecting plate,
9 is a cross-sectional view of the coupling wave of FIG. 8,
Fig. 10 is a front view showing a state in which no external force is applied to the triaxial dynamic force varying friction damper,
11 is a front view showing a state when an external force is applied to the triaxial dynamic force varying friction damper,
Fig. 12 is a side view of the triaxial dynamic force varying friction damper,
13 is a front view showing another embodiment of a triaxial dynamic force variable friction damper in which a pair of connecting plates are installed;
14 is a front view showing still another embodiment of a triaxial dynamic force variable friction damper provided with three pairs of connecting plates;
15 is a front view showing a triaxial dynamic force variable friction damper in which three first slots and two second slots are provided and two pairs of connecting plates are installed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼를 더욱 상세하게 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: FIG.

도 1에는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)가 건축구조물(1)에 설치되는 일 실시예가 도시되어 있다.FIG. 1 shows an embodiment in which a triaxial dynamic force variable damper 10 is installed in an architectural structure 1. FIG.

통상적으로 건축구조물(1)에는 철골프레임(2)이 설치되어 있으며, 철골프레임(2)의 하부 중앙에 본 발명의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)가 장착된다. 그리고 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 철골프레임(2)의 상부 양단에 각각 결합되는 댐핑로드(3)들과 연결되어 있다. Typically, the building structure 1 is provided with a steel frame 2, and the triaxial dynamic load-varying frictional damper 10 of the present invention is mounted on the lower center of the steel frame 2. The triaxial dynamic force variable damper 10 is connected to the damping rods 3 which are respectively coupled to both ends of the upper portion of the steel frame 2.

지진 또는 강풍과 같은 외력에 의해 건축구조물(1)에 진동이 인가되면, 철골프레임(2) 및 댐핑로드(3)에 연결되는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)가 수평방향으로 슬라이딩 하면서 진동을 감쇄시키며, 건축구조물(1)에 인가되는 진동에너지가 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)에서 마찰열로 발산됨으로써 진동을 감쇄시키게 된다.When vibration is applied to the building structure 1 by an external force such as an earthquake or a strong wind, the triaxial dynamic load-varying friction damper 10 connected to the steel frame 2 and the damping rod 3 slides horizontally, And the vibration energy applied to the building structure 1 is diverted to frictional heat in the triaxial dynamic load-varying frictional damper 10, thereby attenuating the vibration.

도 2에는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)의 다른 설치 실시예가 도시되어 있는데, 도시된 것처럼 프레임의 네 귀퉁이에 각각 지지되어 있는 네 개의 댐핑로드(30)들에 의해 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)의 상부와 하부가 각각 지지되는 형태로 형성될 수 있다.2 shows another embodiment of the triaxial dynamic force variable damper 10 according to the present invention. As shown in FIG. 2, the triaxial dynamic force variable damper 10 is supported by four damping rods 30, 10 may be formed in a shape such that the upper and lower portions of the upper and lower portions are respectively supported.

이 외에도 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것처럼 철골프레임(2) 없이 건축구조물(1)에 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)와 댐핑로드(3)들이 직접 설치되는 것도 가능하며, 도 5에 도시되어 있는 것처럼 건축구조물(1)의 상하부 보를 각각 연결하는 수직방향의 보조기둥(5)을 설치하고, 이 보조기둥(5)의 중간에 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)를 설치할 수도 있다. 3 and 4, it is also possible to directly install the friction damper 10 and the damping rods 3 in the building structure 1 without the steel frame 2, It is also possible to provide a vertical auxiliary column 5 for connecting the upper and lower beams of the building structure 1 as shown in the figure and to provide a triaxial dynamic load varying friction damper 10 in the middle of the auxiliary column 5. [

이렇게 본 발명의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 다양한 형태로 설치가 가능하며, 좌우방향이나 수직방향에 대하여, 즉, x축과 y축을 따라 연장되는 이 축 방향에 대하여 거동하면서 외력을 마찰열로 변환시켜 건축구조물(1)에 가해지는 지진과 같은 외력의 피해를 최소화한다. 아울러 후술하는 연결판의 구조에 의해 전후방향 즉 z축을 따라 연장되는 방향에 대해서도 거동이 이루어져 삼축 방향에 대한 외력을 감쇄시킬 수 있다.Thus, the triaxial dynamic force variable damper 10 according to the present invention can be installed in various forms, and can move in the lateral direction or the vertical direction, that is, in the axial direction extending along the x axis and the y axis, To minimize the damage of the external force such as an earthquake applied to the building structure (1). Further, due to the structure of the connecting plate described later, the behavior is also made in the forward and backward directions, that is, the direction extending along the z axis, so that the external force with respect to the triaxial direction can be attenuated.

도 6 내지 도 12에는 본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)가 더욱 상세하게 도시되어 있다.6 to 12 show the triaxial dynamic force variable damper 10 according to the present invention in more detail.

본 발명에 따른 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 제1 지지체(100) 및 제2 지지체(200)와, 제1 지지체(100)와 제2 지지체(200)를 연결하는 연결판(300)과, 연결판(300)과 제1, 제2 지지체(100,200)의 사이에 설치되는 마찰판(400)과, 이들을 상호 결합시키기 위한 체결부(500)를 구비한다.The triaxial resistance variable friction damper 10 according to the present invention includes a first support body 100 and a second support body 200 and a connection plate 300 connecting the first support body 100 and the second support body 200, A friction plate 400 installed between the coupling plate 300 and the first and second supporting members 100 and 200 and a coupling unit 500 for coupling the coupling plate 300 and the first and second supporting members 100 and 200 to each other.

도 1에 도시된 설치 실시예를 기초로 설명하면, 제1 지지체(100)는 댐핑로드(3)의 단부를 연결하는 로드체결부재(4)에 고정되는 제1 엔드플레이트(110)와, 제1 엔드플레이트(110)로부터 하방으로 연장되는 제1 슬라이딩판(120)을 갖는다.1, the first support 100 includes a first end plate 110 fixed to a rod fastening member 4 connecting the ends of the damping rod 3, And a first sliding plate 120 extending downward from the first end plate 110.

상기 제1 엔드플레이트(110)에는 상면과 하면을 관통하는 복수개의 체결홀(111)들이 형성되어 있으며, 고정볼트들을 통해 상기 로드체결부재(4)에 고정된다.The first end plate 110 has a plurality of fastening holes 111 passing through the top and bottom surfaces thereof and fixed to the rod fastening member 4 through fastening bolts.

제1 슬라이딩판(120)은 제1 엔드플레이트(110)의 하면으로부터 하방으로 소정길이 연장되어 있는데, 측면에서 봤을 때, 'T'자 형상이 된다. 제1 슬라이딩판(120)에는 전후면을 관통하는 제1 슬롯(121)이 형성되어 있는데, 제1 슬롯(121)은 좌우방향을 따라 소정길이 연장되어 있고, 좌우방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 두 개가 형성되어 있다.The first sliding plate 120 extends downward from the lower surface of the first end plate 110 by a predetermined length, and has a "T" shape when viewed from the side. The first sliding plate 120 is formed with a first slot 121 passing through the front and rear surfaces thereof. The first slot 121 extends a predetermined length along the left and right direction, Two are formed.

상기 제2 지지체(200)는 도 1의 실시예에 따르면 철골프레임(2)에 고정되는 것으로, 철골프레임(2)에 고정된 제2 엔드플레이트(210)와, 제2 엔드플레이트(210)로부터 상방으로 제1 지지체(100)를 향해 연장된 제2 슬라이딩판(220)을 포함한다. 제2 엔드플레이트(210)에도 상하면을 관통하는 다수의 체결홀(111)들이 형성되어 있어서 고정볼트를 통해 철골프레임(2)에 고정이 이루어진다. 제2 지지체(200)는 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)의 설치 위치에 따라 철골프레임(2) 외에도 댐핑로드(3)와 연결되는 로드체결부재(4), 또는 건축구조물(1)의 보에 직접 설치될 수도 있다.The second support member 200 is fixed to the steel frame 2 according to the embodiment of FIG. 1 and includes a second end plate 210 fixed to the steel frame 2, And a second sliding plate 220 extending upward toward the first support body 100. A plurality of fastening holes 111 are formed in the second end plate 210 so as to pass through the upper and lower surfaces of the fastening bolt. The second support body 200 is connected to the damping rod 3 in addition to the steel frame 2 in accordance with the installation position of the variable dampers 10, As shown in FIG.

제2 슬라이딩판(220)에는 상하로 연장되어 있고, 좌우방향을 따라 상호 이격되어 있는 두 개의 제2 슬롯(221)이 형성되어 있다.The second sliding plate 220 is vertically extended and has two second slots 221 spaced from each other along the left and right directions.

상기 제1, 제2 지지체(100,200)는 후술하는 연결판(300)과 체결부(500)를 통해서 상호 연결이 이루어지며, 상술한 것처럼 각각 철골프레임(2)이나 건축구조물(1)의 상부와 하부, 또는 건축구조물(1)과 철골프레임(2)의 상부와 하부로부터 각각 연장되는 댐핑로드(3)와 연결됨으로써 지진과 같은 외력에 의해 횡방향 또는 상하방향으로 변형이 발생할 때, 이러한 변형에 따라 거동이 이루어질 수 있도록 설치된다.The first and second support members 100 and 200 are connected to each other through a connecting plate 300 and a coupling unit 500 which will be described later and are connected to the upper portion of the steel frame 2 or the building structure 1 When the deformation occurs in the lateral direction or in the vertical direction due to an external force such as an earthquake by being connected to the damping rod 3 extending from the lower or building structure 1 and the upper and lower portions of the steel frame 2, So that the behavior can be achieved.

상기 연결판(300)은 상술한 것처럼 제1 지지체(100)와 제2 지지체(200)를 상호 연결하는 것으로서, 상부와 하부에 각각 제1 슬롯(121)과 제2 슬롯(221)에 대응하는 제1 고정홀(311)과 제2 고정홀(321)이 형성되어 있다. The connection plate 300 connects the first support 100 and the second support 200 as described above and has a first slot 121 and a second slot 221 corresponding to the first slot 121 and the second slot 221, A first fixing hole 311 and a second fixing hole 321 are formed.

더욱 상세하게 설명하면 연결판(300)은 제1 고정홀(311)이 형성되어 있는 상부플레이트(310)와, 상부플레이트(310)의 하부에 결합되는 하부플레이트(320)를 포함한다.More specifically, the connection plate 300 includes an upper plate 310 having a first fixing hole 311 formed therein and a lower plate 320 coupled to a lower portion of the upper plate 310.

상부플레이트(310)는 전후면을 관통하도록 상기 제1 고정홀(311)이 형성되어 있으며, 하부에 일측면으로부터 타측으로 인입된 제1 결합홈(312)이 형성되어 있다. 그리고 제1 결합홈(312)에는 일측으로 돌출된 두 개의 가이드돌기(313)가 형성되어 있는데, 상기 가이드돌기(313)는 전후방향 즉, z축 방향을 따라 돌출된다.The upper plate 310 has the first fixing hole 311 formed therethrough so as to pass through the front and rear surfaces thereof and has a first coupling groove 312 which is led from one side to the other side. Two guide protrusions 313 protruded to one side are formed in the first engagement groove 312. The guide protrusions 313 protrude in the forward and backward direction, that is, along the z-axis direction.

하부플레이트(320)는 전후면을 관통하도록 상기 제2 고정홀(321)이 형성되어 있고, 상부 타측면에 일측으로 인입된 제2 결합홈(322)이 형성되어 있다. 그리고 제2 결합홈(322)이 형성되어 있는 지점에 전후면을 관통하며 상기 가이드돌기(313)에 대응하는 가이드홀(323)이 형성되어 있다.The lower plate 320 has the second fixing hole 321 formed therethrough so as to penetrate the front and rear surfaces thereof, and a second coupling groove 322 formed at one side thereof is formed at the other side of the upper plate. A guide hole 323 corresponding to the guide protrusion 313 is formed at the point where the second engagement groove 322 is formed.

상부플레이트(310)와 하부플레이트(320)는 상기 제1 결합홈(312)과 제2 결합홈(322)이 상호 포개어지도록 결합이 이루어지며 이 때, 상기 가이드돌기(313)가 가이드홀(323)에 삽입된다. 이렇게 연결판이 분할된 두 개의 플레이트가 상호 결합되어 이루어지는데, 각각의 플레이트에 형성된 가이드돌기(313)와 가이드홀(323)에 의해서 상호 z축 방향에 대하여 소정길이 개별적으로 거동이 가능하게 되어 z축 방향으로 작용하는 외력에 대한 감쇄효과를 기대할 수 있다.The upper plate 310 and the lower plate 320 are coupled such that the first and second coupling grooves 312 and 322 are superposed on each other and the guide protrusion 313 is inserted into the guide hole 323 ). The guide plates 313 and the guide holes 323 formed on the respective plates enable the plates to move in a predetermined length with respect to each other in the z-axis direction, It is possible to expect an attenuation effect on the external force acting in the direction.

상부플레이트(310)와 하부플레이트(320)가 결합되어 형성되는 연결판(300)은 후술하는 마찰판(400)을 사이에 두고 상기 제1 슬라이딩판(120) 및 제2 슬라이딩판(220)과 연결되며, 제1 지지체(100)와 제2 지지체(200)가 상호 이격되는 방향으로 거동하면 상기 연결판(300)이 회전하게 되고, 상기 마찰판(400)과 마찰되어 마찰열이 발생하면서 외력을 감쇄시키게 되는데, 이러한 마찰 감쇄효과를 높일 수 있도록 연결판(300)에 숏블라스트(shot blast)처리를 하여 마찰판(400)과 연결판(300) 사이의 마찰력을 높이는 것이 바람직하다.The connecting plate 300 formed by coupling the upper plate 310 and the lower plate 320 is connected to the first sliding plate 120 and the second sliding plate 220 through a friction plate 400, When the first supporting body 100 and the second supporting body 200 are moved in a direction away from each other, the coupling plate 300 rotates and frictional heat is generated by friction with the friction plate 400 to attenuate the external force It is preferable to increase the frictional force between the friction plate 400 and the coupling plate 300 by performing a shot blast treatment on the coupling plate 300 to increase the frictional damping effect.

상기 마찰판(400)은 외력에 의해 제1, 제2 지지체(100,200)가 상호 이격되는 방향으로 거동할 때, 외력을 마찰열로 전환하기 위한 것이다.The friction plate 400 is for converting the external force into frictional heat when the first and second supporting bodies 100 and 200 are moved apart from each other by an external force.

마찰판(400)은 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)과 연결판(300)의 사이에 끼워지도록 결합되며 일측면은 제1 슬라이딩판(120) 또는 제2 슬라이딩판(220)에, 타측면은 연결판(300)에 밀착된다. 그리고 마찰판(400)에는 후술하는 체결부(500)의 체결볼트(510)가 삽입될 수 있도록 관통홀(410)이 형성되어 있다.The friction plate 400 is coupled between the first and second sliding plates 120 and 220 and the connecting plate 300 so that one side of the friction plate 400 is connected to the first sliding plate 120 or the second sliding plate 220, Is brought into close contact with the connecting plate (300). A through hole 410 is formed in the friction plate 400 so that the fastening bolt 510 of the fastening part 500 to be described later can be inserted.

상술한 것처럼 마찰판(400)은 외력을 감쇄시킬 수 있도록 제1, 제2 슬라이딩판(120,220) 및 연결판(300)과 마찰이 이루어져 열을 발산하는 것이므로, 제1, 제2 슬라이딩판(120,220) 및 연결판(300)에 비해 상대적으로 낮은 경도의 재질로 제작하면, 마찰판(400)과 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)의 지속적인 마찰접촉이 이루어질 때 마찰판(400)은 마모가 진행되어 두께가 점점 감소하게 되고, 상대적으로 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)과 연결판(300)은 원형을 오랫동안 유지할 수 있으므로 마찰판(400)만 소모품과 같이 교환하여 사용수명을 증가시킬 수 있다. As described above, the friction plate 400 frictionally contacts the first and second sliding plates 120 and 220 and the connecting plate 300 to dissipate heat so as to attenuate the external force. Therefore, the first and second sliding plates 120 and 220, When the friction plate 400 and the first and second sliding plates 120 and 220 are continuously brought into frictional contact with each other, the friction plate 400 is abraded, The first and second sliding plates 120 and 220 and the connecting plate 300 can maintain the circular shape for a long time, so that only the friction plate 400 can be replaced with a consumable item and the service life can be increased.

상기 체결부(500)는 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)과 마찰판(400) 및 연결판(300)을 상호 체결하도록 체결볼트(510)와 너트(530) 및 와셔부재(520)를 포함한다.The coupling part 500 includes a coupling bolt 510, a nut 530 and a washer member 520 for coupling the first and second sliding plates 120 and 220 to the friction plate 400 and the coupling plate 300 do.

체결볼트(510)는 텐션볼트가 적용되는 것이 바람직하며, 연결판(300)의 제1, 제2 고정홀(311,321), 마찰판(400)의 관통홀(410) 및 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)의 제1, 제2 슬롯(121,221)을 관통하고, 이 텐션볼트의 타단에 너트(530)를 결합하여 제1, 제2 지지체(100,200)와 마찰판(400) 및 연결판(300)을 상호 고정시킨다.The fastening bolt 510 is preferably applied with a tension bolt and the first and second fastening holes 311 and 321 of the coupling plate 300, the through hole 410 of the friction plate 400, The first and second support members 100 and 200 and the friction plate 400 and the coupling plate 300 are connected to each other through the first and second slots 121 and 221 of the first and second support members 120 and 220, Respectively.

상기 와셔부재(520)는 일측 연결판(300)과 체결볼트(510)의 헤드 사이 및 타측 연결판(300)과 너트(530) 사이에 체결되며, 접시스프링와셔가 적용되어 상기 마찰판(400)이 마찰에 의해 두께가 다소 감소하더라도 와셔의 탄성력에 의해 상기 마찰판(400)이 제1, 제2 슬라이딩판(120,220)과 연결판(300)에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다.The washer member 520 is fastened between the head of the coupling plate 300 and the coupling bolt 510 and between the coupling plate 300 and the nut 530. A plate spring washer is applied to the coupling plate, The friction plate 400 can be kept in close contact with the first and second sliding plates 120 and 220 and the connecting plate 300 by the elastic force of the washer even if the thickness is slightly reduced by the friction.

아울러 본 발명의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 상기 체결부(500)의 체결볼트(510)와 너트(530)의 체결력을 조절하여 마찰내력의 크기를 조절할 수 있다.In addition, the triaxial dynamic force variable damper 10 of the present invention can control the magnitude of the frictional force by adjusting the fastening force between the fastening bolt 510 and the nut 530 of the fastening part 500.

즉, 건축물의 크기나 형태, 위치 등에 따라 요구되는 마찰내력이 다를 수 있는데, 토크렌치를 통해 체결볼트(510)를 설정된 토크로 조여 마찰판(400)과 제1, 제2 슬라이딩판(120,220) 및 연결판(300) 사이의 결합력을 설정 크기의 마찰내력이 존재하도록 조절할 수 있다. 필요에 따라서는 제1 지지체(100)를 관통하는 텐션볼트와 제2 지지체(200)를 관통하는 텐션볼트의 토크를 달리하여 마찰댐퍼의 상부와 하부측 마찰내력을 상호 다르게 설정할 수도 있다. That is, the frictional force required depending on the size, shape, position, etc. of the building may be different. The fastening bolt 510 is tightened with a set torque through the torque wrench to prevent the friction plate 400, the first and second sliding plates 120 and 220, The coupling force between the coupling plates 300 can be adjusted so that a frictional force with a predetermined magnitude exists. The friction force of the tension damper passing through the first support body 100 and the tension bolt passing through the second support body 200 may be different from each other,

제1 지지체(100)측과 제2 지지체(200) 측에 걸리는 마찰내력의 크기를 상호 달리하면 약한 진동 또는 외력에 대해서는 제1 지지체(100)측에 설치되는 마찰판(400)에서 먼저 마찰이 일어나 외력을 감쇄시키다가 외력의 크기가 커져 제2 지지체(200)측의 마찰내력보다 커지면 제2 지지체(200)측의 마찰판(400)도 회전 및 상하운동을 통해 거동하면서 마찰열이 발생하게 된다.If the magnitudes of frictional force applied to the first support body 100 and the second support body 200 are different from each other, friction occurs first on the friction plate 400 installed on the first support 100 side with respect to weak vibration or external force When the external force is increased and the external force is increased to become larger than the frictional force of the second support body 200, the friction plate 400 of the second support body 200 also rotates and moves up and down to generate frictional heat.

이렇게 구성된 본 발명의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 도 10에 도시되어 있는 것처럼 외력이 작용하지 않을 때에는 상부측의 체결볼트(510)가 제1 슬롯(121)의 중간에 위치하고, 하부측의 체결볼트(510)도 제2 슬롯(221)의 중간에 위치한 상태로 있는데, 여기서 외력이 작용하면, 도 11에 도시된 것처럼 먼저 제1 지지체(100)가 슬라이딩 되고, 제1 지지체(100)에 설치된 마찰판(400)의 마찰내력이 상대적으로 더 작기 때문에 제1 마찰판(400)에서만 먼저 슬라이딩이 이루어지면서 마찰열이 발생하게 된다.10, when the external force does not act as shown in FIG. 10, the fastening bolt 510 on the upper side is located in the middle of the first slot 121, and the fastening bolt 510 on the lower side The fastening bolt 510 of the first support body 100 is positioned in the middle of the second slot 221. When an external force is applied thereto, the first support body 100 is first slid as shown in FIG. 11, The frictional force of the friction plate 400 installed on the first friction plate 400 is relatively small.

만약 외력의 힘이 커 제2 지지체(200)에 결합된 마찰판(400)에 대한 마찰내력보다 크면, 도 12에 도시된 것처럼 제1 지지체(100)는 일측으로 더 이동이 이루어지고, 제2 슬라이딩판(220)에 설치된 체결볼트(510)는 제2 슬롯(221)을 따라 상방으로 진행하면서 하부측 마찰판(400)에서도 마찰열이 발생하면서 외력을 감쇄시키게 된다.If the force of the external force is larger than the frictional force against the friction plate 400 coupled to the second support 200, the first support 100 moves further to one side as shown in FIG. 12, The fastening bolt 510 provided on the plate 220 moves upward along the second slot 221 and frictional heat is generated in the lower friction plate 400 to attenuate the external force.

본 실시예의 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼(10)는 제1, 제2 지지체(100,200)에 두 쌍의 연결판(300)이 마찰판(400)과 함께 결합되는 형태이지만 도 13에 도시되어 있는 것처럼 한 쌍의 연결판(300)이 결합되는 형태로 형성될 수도 있고, 도 14에 도시되어 있는 것처럼 세 쌍의 연결판(300)이 결합되는 형태로 형성될 수도 있으며, 제1, 제2 지지체(100,200)의 좌우 길이를 충분히 늘려 네 쌍 이상의 연결판(300)이 연결되는 형태로 형성될 수도 있다. 이렇게 연결판(300) 및 마찰판(400)의 설치 개수를 통해 마찰내력의 크기를 조절할 수 있다. The three-axis dynamic load-varying friction damper 10 of this embodiment is configured such that two pairs of connecting plates 300 are coupled to the first and second supporting members 100 and 200 together with the friction plate 400, The pair of connection plates 300 may be coupled to each other or may be formed in such a manner that three pairs of connection plates 300 are coupled as shown in FIG. May be formed so that four or more pairs of connection plates 300 are connected to each other. The magnitude of the frictional force can be adjusted through the number of the connecting plate 300 and the friction plate 400 installed.

아울러 도 15에 도시되어 있는 것처럼 제1, 제2 지지체(100,200)에 제1 슬롯(121)과 제2 슬롯(221)을 각각 세 개씩 형성해 두고, 설치되는 건축구조물(1)의 조건에 따라 연결판(300)을 한 쌍에서 세 쌍까지 선택적으로 설치할 수도 있다. 도 15에 도시된 실시예의 경우 제1 슬롯(121)과 제2 슬롯(221)은 각각 세 개씩 형성해 두었으나 양측에 두 쌍의 연결판(300)만 설치해 두었다가 추후 필요에 따라 한 쌍의 연결판(300)을 마찰판(400)과 함께 더 설치하여 마찰내력을 증가시킬 수도 있고, 반대로 한 쌍을 제거하여 마찰내력을 감소시키도록 조절할 수도 있다.As shown in FIG. 15, three first and second slots 121 and 221 are formed in the first and second supports 100 and 200, respectively. In accordance with the condition of the installed building structure 1, Up to three pairs of plates 300 may be selectively installed. 15, three first slots 121 and two second slots 221 are formed, but only two pairs of connecting plates 300 are provided on both sides of the first and second slots 121 and 221, (300) may be provided together with the friction plate (400) to increase the frictional resistance, or conversely, a pair may be removed to reduce frictional resistance.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1; 건축구조물 2; 철골프레임
3; 댐핑로드 4; 로드체결부재
10; 삼축 거동 내력 가변 마찰댐퍼
100; 제1 지지체
110; 제1 엔드플레이트 111; 체결홀
120; 제1 슬라이딩판 121; 제1 슬롯
200; 제2 지지체
210; 제2 엔드플레이트 220; 제2 슬라이딩판
221; 제2 슬롯
300; 연결판
310; 상부플레이트
311; 제1 고정홀 312; 제1 결합홈
313; 가이드돌기
320; 하부플레이트
321; 제2 고정홀 322; 제2 결합홈
323; 가이드홀
400; 마찰판
410; 관통홀
500; 체결부
510; 체결볼트 520; 와셔부재
530; 너트One; Building structure 2; Steel frame
3; Damping rod 4; The rod-
10; Triaxial dynamic force Variable friction damper
100; The first support
110; A first end plate 111; Fastening hole
120; A first sliding plate 121; The first slot
200; The second support
210; A second end plate 220; The second sliding plate
221; The second slot
300; Connecting plate
310; Upper plate
311; A first fixing hole 312; The first coupling groove
313; Guide projection
320; Bottom plate
321; A second fixing hole 322; The second coupling groove
323; Guide hole
400; Friction plate
410; Through hole
500; The fastening portion
510; Tightening bolts 520; Washer member
530; nut

Claims

A first end plate supported by the building structure or the damping rod and a first slot extending downward from the first end plate and extending in the left and right direction in which the building structure or the damping rod is moved by an external force, A first support including a first sliding plate;
A second end plate supported on the building structure or the damping rod so as to be positioned below the first support body; a second end plate extending from the second end plate toward the first support body and having a second slot extending vertically; A second support including a sliding plate;
An upper plate and a lower plate coupled to the front and rear surfaces of the first and second supports and coupled to each other so as to be movable forward and backward in a longitudinal direction crossing the left and right directions in which the first and second supports slide, A connection plate having a first fixing hole corresponding to the first slot on the upper plate and a second fixing hole corresponding to the second slot on the lower plate;
A friction plate inserted between the connecting plate and the first sliding plate and the second sliding plate to generate frictional heat when the first sliding plate or the second sliding plate is moved by an external force;
And a coupling part for interconnecting the first and second support bodies, the friction plate and the coupling plate,
The upper plate is provided with a first engaging groove which is drawn from the one side toward the other side at the lower end, and a lower engaging groove which is formed at the upper end of the upper plate with the first engaging groove of the upper plate, Two coupling grooves are formed,
A guide protrusion protruded to extend along the front-rear direction is formed in the first engagement groove, and a guide hole is formed in an upper portion of the lower plate having the second engagement groove to allow the guide protrusion to pass therethrough Variable friction dampers with triaxial behavior.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the connecting plate is subjected to a shot blast treatment on the surface of the connecting plate in order to increase frictional force with the friction plate.

The method according to claim 1,
The fastening portion includes a fastening bolt passing through the first fastening hole or the second fastening hole of the coupling plate and the through hole of the friction plate, the first slot or the second slot of the first and second supports, And a nut,
Wherein a frictional force between the first support body and the second support body is different from that of the first support body and the second support body, so that the frictional force between the first support body and the second support body is different from each other.

5. The method of claim 4,
The fastening portion may further include a washer member provided between the connecting plate and the head portion of the fastening bolt and between the connecting plate and the nut,
Wherein the washer member is a dish spring washer so as to maintain a close contact state of the friction plate between the connecting plate and the first support or the second support even if the thickness of the friction plate is reduced by friction. .

The method according to claim 1,
Wherein the friction plate is formed of a metal having a hardness relatively lower than that of the first and second support members and the coupling plate.