KR101449930B1 - 아웃사이드 타입 제진시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아웃사이드 타입 제진시스템에 관한 것으로서, 건설구조물의 골조에 외측으로 연장형성되어 상기 골조와 동일체를 이루면서 상기 골조의 외측으로 돌출되는 사이드 아암; 상기 골조와 별개로 이루어져서 상기 골조와 분리된 상태로 지면으로부터 상부를 향해 세워져서 설치되는 분리프레임; 상기 분리프레임에 고정되어 상기 사이드 아암과 이격되고, 상기 사이드 아암의 일측면에 대향하는 안착면을 제공하는 시트프레임; 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일측 및 타측이 각각 고정되고, 수평유동이 가능하게 구성되어 상기 골조의 변위에 의해 횡방향으로 유동하는 상기 사이드 아암을 유동가능하게 지지하여 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충하는 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일체적으로 고정하는 체결수단;을 포함하며, 상기 댐퍼에 의해 상기 사이드 아암을 통해 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충할 수 있다.

Description

아웃사이드 타입 제진시스템 {Outside type vibration control system for construction}

본 발명은 건축 또는 건설 구조물에 가해지는 지진의 진동을 제어하는 아웃사이드 타입 제진시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구조물을 구성하는 골조와 상대운동하면서 지진파에 의한 횡력을 감쇠시키는 아웃사이드 타입 제진시스템에 관한 것이다.

국내의 경우 1988년에 내진기준이 정립된 이후 현재까지 건설된 대부분의 건물들은 지진과 같은 동적인 하중에 대하여 안전하도록 구조부재의 연성능력을 고려한 내진설계를 채용하여 왔다. 그러나, 내진은 어느 정도의 피해를 건물에 허용하는 설계법이므로 2차 재해의 예방이나 도시의 기능마비 방지라는 차원에서 공공성이 있는 건물에 대하여 지진재해 이후 확실하게 기능이 발휘될 수 있을 지의 여부를 장담할 수 없다는 문제점이 있다. 더욱이 최근에는 시설의 고 기능화와 건물의 부가가치를 유지해야 할 필요성이 증대하고 있으며, 컴퓨터와 온라인 네트워크 등의 정보 인프라설비는 물론 정보화시대를 생존하기 위한 기업의 경영자원들이 항상 재해에 의한 손실이라고 하는 위험에 노출되어 있어 내진에 있어서의 한계성을 극복하기 위한 많은 노력들이 행해지고 있다.

이와 같은 노력 중의 하나로, 최근들어 제진(制振, Vibration Control)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 제진이란 건물의 경우 지진 등에 의해 발생하는 진동을 제어하는 것을 말하고, 진동 제어를 위해 특별한 장치나 기구 즉, 제진장치를 설치한 구조를 제진구조라 한다. 제진의 목적은 지진 등에 의해 구조물에 입력되는 진동에너지를 제진장치를 설치하여 소산시킴으로써 구조물의 안전성과 거주성을 향상시키는 데 있다.

제진의 방법으로는 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 감지하는 기능을 구조물 자체에서 갖추고, 구조물의 내부나 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 능동제어와, 건물에 부가적인 에너지 소산 장치를 설치하여 구조물의 감쇠 성능을 향상함으로써 건물의 동적인 응답을 제어하는 수동제어가 있다.

이러한 제진은 구조물 층간에 댐퍼와 같은 제진장치를 설치하여 층간 변위에 따른 제진장치의 이력거동에 의해 에너지를 소산시키는 방법이 대표적으로 알려져 있다. 이와 같은 제진에 이용되는 제진장치로써는, 대한민국 특허청에 특허등록 제10-1155232호(3차원 다공성 구조체를 이용한 구조물 진동 제어용 댐퍼 시스템)로 등록되고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 댐퍼(210)를 적용하는 것이 바람직하다. 이러한 상기 댐퍼(210)는 도 1에 도시된 바와 같은 카고메 트러스 구조로 구성된 완충재로 이루어진다.

상기 댐퍼(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 보(220a) 및 기둥(220b)으로 이루어진 라멘조 형태의 구조물(220) 및 이러한 상기 구조물(220)에 이격상태로 설치된 가새(221) 사이에 개재되며, 지진에 의하여 상기 구조물(220)에 변위가 발생할 경우 상기 가새(221)가 상기 구조물(220)과 엇갈리는 상태로 유동하므로 도시된 바와 같이 전단변형되면서 상기 구조물(220)에 가해지는 외력의 에너지를 소산시킨다. 따라서, 상기 댐퍼(210)는 외력에 의한 진동을 감쇠시켜서 상기 구조물(220)을 보호한다.

특히, 상기 댐퍼(210)는 카고메 트러스 구조의 완충재로 인하여 지진의 발생 시 등방성으로 유동하면서 지진에너지를 소산시킬 수 있다. 따라서, 상기 댐퍼(210)는 지진의 다양한 방향성에 대해 원활하게 대응할 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 제진장치는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 구조물(220)의 하부에 상기 가새(221)와 같은 상대 구조물을 설치해야 하므로 건물에 적용할 경우, 상기 구조물(220)과 함께 건물의 내측(외벽의 내측이나 실내 또는 인방보나 PIT, 조적 등)에 설치되므로 설치공간이 제한적일 뿐만 아니라 건물의 내측에 대한 공간활용도를 저하시키며, 건물에 설치되는 다양한 배관의 설치구조를 변경해야 하는 문제가 있다.

또, 상기 구조물(220)이 설치된 후 상기와 같은 상대 구조물을 설치해야 하므로 공기를 연장시키는 문제도 있다.

KR 10-1155232

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건물의 뼈대를 구성하는 골조의 외측에 구비되어 골조의 외측에서 지진 등의 외력에 의한 진동을 댐핑하는 아웃사이드 타입 제진시스템을 제공한다.

또, 골조의 외측에서 골조의 변위에 대해 상대적으로 유동하는 상대 구조물이 다양한 구조로 이루어지고, 다양한 종류로 이루어진 완충재의 적용이 가능한 구조로 이루어지며, 완충재를 착탈가능하게 고정할 수 있는 구조의 아웃사이드 타입 제진시스템을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건설구조물의 골조에 외측으로 연장형성되어 상기 골조와 동일체를 이루면서 상기 골조의 외측으로 돌출되는 사이드 아암; 상기 골조와 별개로 이루어져서 상기 골조와 분리된 상태로 지면으로부터 상부를 향해 세워져서 설치되는 분리프레임; 상기 분리프레임에 고정되어 상기 사이드 아암과 이격되고, 상기 사이드 아암의 일측면에 대향하는 안착면을 제공하는 시트프레임; 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일측 및 타측이 각각 고정되고, 수평유동이 가능하게 구성되어 상기 골조의 변위에 의해 횡방향으로 유동하는 상기 사이드 아암을 유동가능하게 지지하여 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충하는 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일체적으로 고정하는 체결수단;을 포함한다.

상기 분리프레임은 예컨대, 상기 골조와 근접상태로 이격되어 지면에서 상부를 향해 수직 또는 경사상태로 세워져서 설치되는 포스트로 구성될 수 있다.

상기 분리프레임은 전술한 바와 달리, 예컨대 상기 골조와 근접상태로 이격되어 지면에서 상부를 향해 수직 또는 경사상태로 설치되는 한쌍의 포스트; 및 상기 포스트들 사이에 수평상태로 고정되어 상기 포스트들을 서로 연결하는 크로스빔;을 포함하여 구성할 수도 있다.

상기 시트프레임은 상기 분리프레임의 일측면에 상기 분리프레임의 길이방향과 직교하는 방향으로 설치되는 빔이나 블럭 중 적어도 어느 하나로 구성되고, 상기 안착면이 상부를 향하는 것을 특징으로 한다.

상기 시트프레임은 상기 안착면에 전이되는 하중을 분산시키도록 상기 안착면의 하방으로 갈수록 경사각이 커지는 단면구조나 상기 안착면의 하부에 안착면을 지지하는 가새가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 예컨대, 상기 사이드 아암의 유동방향에 대해 등방성의 상대운동이 가능하도록 등방성 구조체로 구성될 수 있다.

상기 등방성 구조체는, 예컨대 카고메 트러스 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 체결수단은 예컨대, 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 각각 고정되는 고정판; 상기 고정판에 일체적으로 고정되는 너트; 및 상기 댐퍼에 고정된 상태로 상기 너트에 체결되는 체결부재;를 포함하는 착탈식 고정유닛으로 구성함으로써, 상기 댐퍼를 상기 시트프레임 및 상기 사이드 아암에 착탈가능하게 고정하도록 구성할 수 있다.

이와 달리, 상기 체결수단은 콘크리트재로 구성되는 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 상기 댐퍼의 상부 및 하부를 각각 매립하여 구속시킴으로써, 상기 댐퍼를 상기 시트프레임 및 상기 사이드 아암에 영구적으로 고정하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 댐퍼는, 상기 사이드 아암의 횡방향 유동에 의해 상기 사이드 아암 및 상기 시트프레임 사이에 개재된 상태로 수평방향으로 유동하여, 상기 시트프레임의 상기 안착면 상에서 상기 사이드 아암에 대해 상대운동하면서 상기 사이드 아암을 지지함에 따라 상기 사이드 아암의 횡방향 변위차에 의해 전단변형되면서 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템은 골조의 외측에 연장형성되는 사이드 아암 및 골조와 별개로 구성되어 골조의 외측에서 사이드 아암과 이격상태로 대향하는 시트프레임 사이에 댐퍼가 개재되므로 골조의 외측에서 지진 등의 외력에 의한 진동을 댐핑하여 구조물의 피해를 최소화할 수 있고, 건물의 외측에 설치가 가능하므로 종래에 비해 설치공간이 확장될 뿐만 아니라 건물의 내측공간이 침해되는 것을 방지할 수 있으며, 외부에 설치됨에 따라 진동에 따른 가변성도 확보할 수 있을 뿐만 아니라 배관구조를 변경하지 않아도 되며, 건물의 외측에 설치됨에 따라 활용공간이 넓게 확보되어 다양한 디자인이 가능하므로 디자인의 적용범위를 확장시킬 수 있다.

특히, 골조와 별도로 시공됨에 따라 주공기에 영향을 미치지 않으며, 이에 따라 건물의 공기를 실질적으로 단축시킬 수 있고, 진동에 의한 횡력을 댐핑하므로 원활하게 제진을 실시할 수 있는 동시에 기존 골조의 골조물량을 절감할 수도 있을 뿐만 아니라 진동의 발생 전 또는 발생 후의 점검 및 교체가 용이하며, 골조의 내력 및 변형능력을 증가시켜서 내진성능을 충분히 확보할 수 있다.

그리고, 분리프레임이 포스트로 구성될 경우 분리프레임의 제조가 간편할 뿐만 아니라 고층건물에도 적용이 용이하고, 이와 달리 분리프레임이 포스트 및 크로스빔에 의해 라멘조와 같이 구성될 경우 건물의 진동 시 분리프레임의 과도한 유동을 억제할 수 있다.

또, 시트프레임이 빔이나 블럭으로 구성되므로 시트프레임을 용이하게 제조할 수 있고, 시트프레임의 안착면이 상부를 향하므로 댐퍼를 수평거동이 가능하도록 용이하게 설치할 수 있으며, 안착면의 하부측 경사각이 커지는 단면구조로 시트프레임이 구성되거나 안착면의 하부에 가새가 설치될 경우 안착면에 제공되는 하중을 분리프레임에 골고루 분산시킬 수 있으므로 댐퍼에 대한 안착면의 지지력을 강화시킬 수 있다.

또한, 댐퍼가 카고메 트러스 구조와 같이 등방성 유동이 가능한 구조체로 완충재가 구성되므로 사이드 아암의 유동에 대하여 원활하게 상대운동할 수 있으며, 이에 따라 진동을 효율적으로 댐핑할 수 있다.

아울러, 체결수단이 고정판과 너트 및 체결부재로 이루어진 착탈식 고정유닛으로 구성되므로 완충재를 갖는 댐퍼를 시트프레임 및 사이드 아암에 착탈가능하게 고정할 수 있으며, 이에 따라 댐퍼를 용이하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라 필요시 댐퍼를 용이하게 교체할 수 있다.

이와 달리, 체결수단이 댐퍼의 상부 및 하부를 콘크리트재 시트프레임 및 사이드 아암에 매립식으로 고정하여 구속하도록 구성될 경우 댐퍼를 영구적으로 견고하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 댐퍼의 고정을 위해 전술한 착탈식 고정유닛과 같은 별개의 구성요소를 제조하지 않아도 된다.

도 1은 종래기술에 의한 제진장치의 댐퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래기술에 의한 제진장치의 사용상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템의 사용상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제진시스템의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템의 댐퍼를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 댐퍼의 사용상태를 도시한 종단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템이 건물에 적용된 것을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 4에 도시된 분리프레임의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 첨부된 도 3은 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템의 사용상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제진시스템의 일부분을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템의 댐퍼를 개략적으로 도시한 종단면도이다. 그리고, 도 6은 도 5에 도시된 댐퍼의 사용상태를 도시한 종단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템이 건물에 적용된 것을 도시한 사시도이며, 도 8은 도 4에 도시된 분리프레임의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.

본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 사이드 아암(50), 분리프레임(63), 시트프레임(61), 댐퍼(80) 및 도 5에 도시된 바와 같은 체결수단을 포함한다.

상기 사이드 아암(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 건설구조물의 기둥(1a) 및 보(1b)로 이루어진 골조(1)에 외측으로 연장형성된다. 이에 따라, 사이드 아암(50)은 도시된 바와 같이 상기 골조(1)와 동일체를 이루면서 상기 골조(1)의 외측으로 돌출된다. 따라서, 사이드 아암(50)은 상기 골조(1)의 진동 시 상기 골조(1)와 함께 변위한다.

상기 사이드 아암(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 빔과 같은 형태로 상기 골조(1)의 외측에 돌출형성할 수 있다. 하지만, 상기 사이드 아암(50)은 도시된 바와 달리 판재형태로 상기 골조(1)의 외측에 돌출형성할 수도 있다. 이러한 상기 사이드 아암(50)은 상기 골조(1)가 H형강이나 I형강 등의 철골로 구성될 경우 이와 동일한 철골로 구성되고, 상기 골조(1)가 철근 콘크리트 빔으로 구성될 경우 이와 동일한 콘크리트 빔으로 구성되는 것이 바람직하지만, 이들이 혼용된 형태로 구성될 수도 있다. 상기 사이드 아암(50)은 전술한 종류 이외에도 다양한 종류로 구성이 가능하다. 즉, 상기 사이드 아암(50)은 전술한 철골이나 R.C(Reinforced Concrete) 또는 P.C(Pre-casted Concrete)나 S.R.C(Steel Reinforced Concrete) 등으로 구성할 수도 있다.

상기 분리프레임(63)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 골조(1)와 별개로 이루어져서 지면으로부터 상부를 향해 수직 또는 경사상태로 세워져서 설치된다. 상기 분리프레임(63)은 도 4에 확대 도시된 바와 같이 상기 골조(1)와 분리되도록, 즉 상기 골조(1)에 일체로 연결되지 않도록 설치된다. 상기 분리프레임(63)은 상기 골조(1)와 확실하게 연결되지 않도록, 도 4에 확대된 바와 같이 상기 골조(1)와 이격(G)된 상태로 지면에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 분리프레임(63)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 골조(1)와 근접상태로 이격되어 지면으로부터 상부를 향해 세워져서 설치되는 포스트로 구성된다. 이러한 상기 분리프레임(63)은 포스트로 구성됨에 따라 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 상방으로 연장형성이 가능하므로 고층구조물에 적용이 가능하다.

이와 달리, 상기 분리프레임(63)은 도 8에 도시된 바와 같이 포스트 및 크로스빔(64)으로 구성되어 라멘조의 구조를 이룰수도 있다. 이러한 상기 분리프레임(63)은 포스트의 경우 지면으로부터 상부를 향해 설치되는 전술한 포스트와 동일하고, 다만 이러한 포스트들 사이에 수평상태로 상기 크로스빔(64)이 고정되어 상기 포스트들을 서로 연결한다. 이와 같은 상기 분리프레임(63)은 진동 시 도 8에 점선으로 도시된 바와 같이 거동할 수 있다.

여기서, 상기 분리프레임(63)은 전술한 상기 사이드 아암(50)과 같이 다양한 종류로 제조할 수 있다. 즉, 상기 분리프레임(63)은 철골이나 R.C(Reinforced Concrete) 또는 P.C(Pre-casted Concrete)나 S.R.C(Steel Reinforced Concrete) 등으로 구성할 수 있다.

상기 시트프레임(61)은 도 4에 확대된 바와 같이 상기 분리프레임(63)에 용접이나 볼팅으로 고정되거나, 콘크리트 빔으로 구성될 경우 상기 분리프레임(63)에 일체적으로 형성된다. 상기 시트프레임(61)은 확대된 바와 같이 상기 사이드 아암(50)과 이격되고, 상기 사이드 아암(50)의 일측면에 대향하는 안착면(61a)을 제공한다. 상기 시트프레임(61)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 분리프레임(63)의 일측면에 상기 분리프레임(63)의 길이방향과 직교하는 방향으로 설치되는 빔이나 블럭 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 상기 시트프레임(61)은 상기 댐퍼(80)의 설치가 용이하도록 도 4에 확대된 바와 같이 상기 안착면(61a)이 상기 사이드 아암(50)이 위치한 상부를 향한다.

상기 시트프레임(61)은 블럭으로 구성될 경우 상기 안착면(61a)에 전이되는 하중을 분산시키도록, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 안착면(61a)의 하방으로 갈수록 경사각이 커지는 단면구조로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 상기 시트프레임(61)은 미도시된 빔이나 파이프형태의 관체로 구성될 경우 상기 안착면(61a)의 하부에 상기 안착면(61a)을 지지하는 통상의 가새(미도시)가 설치되어 선반형태로 구성될 수 있다. 이러한 상기 시트프레임(61)은 전술한 단면구조나 가새에 의해 상기 안착면(61a)의 하중이 상기 분리프레임(63)에 분산되어 전달된다.

상기 댐퍼(80)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 시트프레임(61)의 상기 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50)에 일측(도면상 하부) 및 타측(도면상 상부)이 각각 고정되어 상시 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50) 사이에 개재된 상태를 이루고, 수평유동이 가능하게 구성된다. 상기 댐퍼(80)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 골조(1)의 변위 시 상기 골조(1)와 함께 횡방향으로 유동하는, 즉 골조(1)와 함께 변위하는 상기 사이드 아암(50)의 변위차에 의해 상기 시트프레임(61)에 안착된 상태로 상기 사이드 아암(50)을 유동가능하게 지지하여 상기 골조(1)에 전달되는 횡력을 완충하여 제진을 실시한다.

상기 댐퍼(80)는 횡력에 적용되는 탄성재, 점성재, 마찰재, 강재 또는 오일 등으로 이루어진 통상의 완충재를 적용할 수 있으나, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 사이드 아암(50)의 유동방향에 대해 등방향의 상대운동이 가능하도록 등방성 구조체로 구성된 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 댐퍼(80)는 원활한 등방성의 상대운동을 위해 도시된 바와 같이 카고매 트러스 구조의 등방성 구조체로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 댐퍼(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 카고메 트러스로 이루어진 완충재(82) 및 상기 완충재(82)를 차폐하는 케이스(82)로 구성된다. 상기 케이스(82)는 상기 완충재(82)의 원활한 유동을 위해 미도시된 오일이나 그리스 등과 같은 점성질의 유체가 충전될 수 있다.

상기 체결수단은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 댐퍼(80)를 상기 시트프레임(61)의 상기 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50)에 착탈가능하게 고정한다. 상기 체결수단은 예컨대, 도시된 바와 같이 고정판(71), 너트(73) 및 체결부재(74)로 구성된 착탈식 고정유닛(70)으로 구성될 수 있다.

상기 고정판(71)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 시트프레임(61)의 상기 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50)에 각각 고정된다. 상기 고정판(71)은 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)이 콘크리트 구조물일 경우 도시된 바와 같이 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 일부분이 매립된 상태로 고정된다. 이때, 상기 고정판(71)은 도시된 바와 같이 볼트형태의 걸림핀(72)이 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 매립되어 걸림에 따라 상기 사이드 아암(50)에 견고하게 고정된다.

상기 너트(73)는 도 5에 도시된 바와 같이 관체형으로 형성되어 상기 고정판(71)에 동일체로 고정된다. 상기 너트(73)는 도시된 바와 같이 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 매립되는 것이 바람직하다. 이러한 상기 너트(73)는 상기 체결부재(74)의 체결 시 외경이 확장되어 통상의 앵커볼트와 같이 작동하도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 체결부재(74)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 댐퍼(80)에 고정된 상태로 상기 너트(73)에 체결된다. 이때, 상기 체결부재(74)는 도시된 바와 같이 상기 댐퍼(80)의 상기 케이스(81)를 관통하여 상기 너트(73)에 고정된다. 따라서, 상기 체결부재(74)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 댐퍼(80)를 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 일체적으로 고정한다.

한편, 전술한 상기 체결수단은 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)이 콘크리트재로 구성될 경우, 상기 댐퍼(80)의 상부 및 하부를 도 9에 도시된 바와 같이 콘크리트재로 구성되는 상기 시트프레임(61)의 상기 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50)에 각각 매립하여 구속시킴으로써, 상기 댐퍼(80)를 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)에 영구적으로 고정하도록 구성할 수도 있다.

즉, 상기 체결수단은 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)의 양생 시 상기 댐퍼(80)의 상부 및 하부를 각각 매립시켜서 함께 양생하여 상기 댐퍼(80)를 상기 시트프레임(61)의 상기 안착면(61a) 및 상기 사이드 아암(50)에 영구적으로 고정할 수 있다. 이때, 상기 댐퍼(80)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 케이스(81)가 생략되어 상기 완충재(82)가 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)에 곧바로 고정될 수도 있다. 이러한 상기 체결수단은 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 내용이므로 그 자세한 설명은 생략한다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 아웃사이드 타입 제진시스템의 설치공정 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 사이드 아암(50)은 상기 골조(1)의 시공 시 도 4에 도시된 바와 같이 상기 골조(1)의 외측으로 연장형성된다. 상기 분리프레임(63)은 상기 골조(1)의 시공이 완료된 후 곧바로 도시된 바와 같이 상기 골조(1)에 인접상태로 설치될 수 있으며, 이와 달리 도 7에 도시된 바와 같이 상기 골조(1)에 상기 사이드 아암(50)이 관통된 상태로 외벽이 설치된 후 외벽의 외측에 설치될 수 있다. 이러한 상기 분리프레임(63)은 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 포스트형태로 형성될 경우 건물의 높이 대응하는 높이로 설치된다.

상기 시트프레임(61)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 분리프레임(63)에 일체적으로 구성된다. 상기 시트프레임(61)은 상기 분리프레임(63)의 성형 시 함께 성형될 수 있으며, 이와 달리 상기 분리프레임(63)이 성형된 후 상기 분리프레임(63)의 일측에 부착될 수도 있다.

상기 체결수단은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 고정유닛(70)으로 구성될 경우, 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 상기 고정판(71) 및 상기 너트(73)가 함께 고정된다.

상기 댐퍼(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 고정유닛(70)의 상기 체결부재(74)가 상기 케이스(81)를 관통하여 상기 너트(73)에 체결됨에 따라 상부 및 하부가 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 각각 고정된다.

상기 댐퍼(80)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 사이드 아암(50)이 지진 등에 의한 상기 골조(1)의 진동에 의해 횡방향으로 유동할 경우, 상기 완충재(82)가 전단변형되면서 상기 사이드 아암(50)을 유동가능하게 지지한다. 이때, 상기 댐퍼(80)는 상기 완충재(82)가 카고메 트러스의 구조로 구성됨에 따라 상기 사이드 아암(50)의 유동방향에 대해 유연하게 반응할 수 있으며, 상기 완충재(82)의 전단변형을 통해 상기 사이드 아암(50)에 전달되는 진동에너지를 흡수하여 완충시킨다. 따라서, 상기 댐퍼(80)는 진동으로부터 상기 골조(1)를 보호한다.

여기서, 상기 분리프레임(63)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 크로스빔(64)에 의해 라멘조의 구조로 구성될 경우 상기 크로스빔(64)에 의해 진동에너지가 분산되므로 과도한 유동이 억제된다. 따라서, 상기 댐퍼(80)는 상기 분리프레임(63)이 과도하게 유동하지 않으므로 과도한 전단변형이 방지됨에 따라 원활하게 진동을 댐핑한다.

한편, 상기 시트프레임(61)은 도 4에 확대된 바와 같이 상기 안착면(61a)의 하부가 경사형성되거나 미도시된 가새가 부착될 경우, 상기 댐퍼(80)의 댐핑 시 상기 안착면(61a)에 가해지는 하중을 상기 분리프레임(63)에 골고루 분산시킨다. 따라서, 상기 시트프레임(61)은 상기 댐퍼(80)를 견고하게 지지할 수 있다.

그리고, 상기 댐퍼(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 고정유닛(70)의 상기 체결부재(74) 및 상기 고정판(71)에 의해 상기 사이드 아암(50) 및 상기 시트프레임(61)에 고정되므로 설치가 용이할 뿐만 아니라 필요시 교체(해체)가 용이하다.

다른 한편, 상기 댐퍼(80)는 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)이 콘크리트재로 구성되어 상기 시트프레임(61) 및 상기 사이드 아암(50)의 양생 시 매립상태로 고정될 경우 도 9에 도시된 바와 같이 상기 착탈식 고정유닛(70)이 없어도 용이하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라 견고하게 고정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

50 : 사이드 아암 61; 시트프레임
63; 분리프레임 64; 크로스빔
70; 착탈식 고정유닛 71; 고정판
73; 너트 74; 체결부재
80; 댐퍼 81; 케이스
82; 완충재

Claims (5)

1. 건설구조물의 골조에 외측으로 연장형성되어 상기 골조와 동일체를 이루면서 상기 골조의 외측으로 돌출되는 사이드 아암;
   상기 골조와 별개로 이루어져서 상기 골조와 분리된 상태로 지면으로부터 상부를 향해 세워져서 설치되는 분리프레임;
   상기 분리프레임에 고정되어 상기 사이드 아암과 이격되고, 상기 사이드 아암의 일측면에 대향하는 안착면을 제공하는 시트프레임;
   상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일측 및 타측이 각각 고정되고, 수평유동이 가능하게 구성되어 상기 골조의 변위에 의해 횡방향으로 유동하는 상기 사이드 아암을 유동가능하게 지지하여 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충하는 댐퍼; 및
   상기 댐퍼를 상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 일체적으로 고정하는 체결수단;을 포함하고,
   상기 분리프레임은,
   상기 골조와 근접상태로 이격되어 지면에서 상부를 향해 수직 또는 경사상태로 세워져서 설치되는 포스트로 구성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 댐퍼는,
   상기 사이드 아암의 횡방향 유동에 의해 상기 사이드 아암 및 상기 시트프레임 사이에 개재된 상태로 수평방향으로 유동하여, 상기 시트프레임의 상기 안착면 상에서 상기 사이드 아암에 대해 상대운동하면서 상기 사이드 아암을 지지함에 따라 상기 사이드 아암의 횡방향 변위차에 의해 전단변형되면서 상기 골조에 전달되는 횡력을 완충하는 것을 특징으로 하는 아웃사이드 타입 제진시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 분리프레임은,
   상기 골조와 근접상태로 이격되어 지면에서 상부를 향해 수직 또는 경사상태로 설치되는 한쌍의 포스트; 및
   상기 포스트들 사이에 수평상태로 고정되어 상기 포스트들을 서로 연결하는 크로스빔;을 포함하는 아웃사이드 타입 제진시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 댐퍼는,
   상기 사이드 아암의 유동방향에 대해 등방성의 상대운동이 가능하도록 등방성 구조체로 구성된 것을 특징으로 하는 아웃사이드 타입 제진시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 체결수단은,
   상기 시트프레임의 상기 안착면 및 상기 사이드 아암에 각각 고정되는 고정판;
   상기 고정판에 일체적으로 고정되는 너트; 및
   상기 댐퍼에 고정된 상태로 상기 너트에 체결되는 체결부재;를 포함하는 아웃사이드 타입 제진시스템.

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