KR101482691B1 - 내화성 지진격리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 구조물과 지반 사이 또는 건축구조물과 건축구조물 사이에 설치되어 지진으로 인한 하중을 흡수하여 건축구조물을 보호하며, 화재로 인한 손상을 방지할 수 있는 구조를 갖는 내화성 지진격리 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 내화성 지진격리 시스템은, 건축구조물 또는 지반에 고정되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 상측에 배치되어 건축구조물에 고정되는 상부플레이트와, 상기 하부플레이트와 상부플레이트 사이에 배치되어 하중을 흡수하는 진동흡수체를 포함하는 제진부와; 상기 제진부 중 외부로 노출된 부분을 둘러싸면서 차폐하는 유연한 재질의 차열자켓을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

내화성 지진격리 시스템{Earthquake-resistant Apparatus Having Fire-resistance}

본 발명은 건축 구조물의 지진격리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축 구조물과 지반 사이 또는 건축구조물과 건축구조물 사이에 설치되어 지진으로 인한 하중을 흡수하여 건축구조물을 보호하며, 화재로 인한 손상을 방지할 수 있는 구조를 갖는 내화성 지진격리 시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 공용중인 구조물이 내진설계가 규정되기 이전에 시공되었거나 현재 적용되는 내진설계 규정보다도 낮게 시공된 구조물을 현재의 내진설계 규정에 맞도록 내진보강공사를 시행하여 내진에 대한 구조물에 대한 안전성을 확보하여야 한다.

근래에 주변국에서 발생하는 대형 지진 및 국내의 소규모 지진의 피해상황들을 종합하여 볼 때, 국내의 건축구조물이 지진으로부터 안전지대에 위치하고 있지 않은 것을 알 수 있으므로 구조물에 대한 내진성능 검증과 보강에 대한 방안이 마련되고 추진되고 있다.

종래의 국내외에 적용되는 내진보강방법으로는 구조물이 기초부분과 분리되어 지진충격이 구조물에 직접 전달되지 않도록 제진장치 또는 면진장치 등을 구조물의 기초와 기둥이 접하는 부분에 설치하는 방법이나, 구조물의 채광을 위하여 개방되도록 설치된 창호부분의 슬래브와 기둥이 접하는 내측 모서리 부분에 강재를 이용한 보강재를 설치하는 보강공법, 구조물의 기둥에 강판 또는 탄소섬유 등의 전단보강재를 부착하여 기둥의 충격으로 인하여 구조물이 파괴되는 것을 방지하는 공법들이 주로 적용되고 있다.

예를 들어 국내 등록특허 제10-0316196호에는 기둥 형상의 납과, 고무와 같은 탄성재료층 및 강성재료층이 번갈아 적층되어서 이루어진 탄성체와, 강성재료층이 볼트를 통하여 연결된 플랜지 플레이트를 포함한 구조로 이루어져, 2개의 구조물 사이에서 지진으로 인한 수평진동 에너지를 흡수하고, 구조물로의 진동가속도를 감소시킬 수 있도록 한 면진장치가 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 면진장치는 화재에 취약한 탄성재료층이 외부로 노출된 구조로 되어 있기 때문에 화재 발생시 탄성체가 손상되어 면진장치의 기능을 수행할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

대한민국 등록특허 제10-0316196호(등록일자 : 2001년 11월 19일) : 면진장치 및 면진시스템 대한민국 등록특허 제10-1052311호(등록일자 : 2011년 07월 21일) : 폴리우레탄 면진받침

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 화재 발생시에도 손상을 입지 않으며 내진 기능을 수행할 수 있는 내화성 지진격리 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내화성 지진격리 시스템은, 건축구조물 또는 지반에 고정되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 상측에 배치되어 건축구조물에 고정되는 상부플레이트와, 상기 하부플레이트와 상부플레이트 사이에 배치되어 하중을 흡수하는 진동흡수체를 포함하는 제진부와; 상기 제진부 중 외부로 노출된 부분을 둘러싸면서 차폐하는 유연한 재질의 차열자켓을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 차열자켓은, 수용공간을 갖는 유연한 주머니(pocket) 형태로 된 난연성의 무기질 외피와, 상기 무기질 외피의 수용공간 내측에 수용되어 화재에 의한 온도변화에 대응하여 발포되는 발포성 차열재와, 상기 발포성 차열재와 함께 무기질 외피의 수용공간 내측에 수용되어 상기 발포성 차열재와 적층되는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 내화성 지진격리 시스템은 지진 하중을 흡수하는 제진부의 외부로 노출된 부분을 유연한 차열자켓으로 둘러싸고 있으므로 화재가 발생했을 때 차열자켓의 작용에 의해 제진부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히 상기 차열자켓 내부에는 단열재와 함께 발포성 차열재가 수용되어 화재시 소정 온도 이상에서 발포성 차열재가 팽창하여 열을 차단하게 되므로 차열 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화성 지진격리 시스템의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내화성 지진격리 시스템의 종단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내화성 지진격리 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화성 지진격리 시스템은 지진에 의한 하중을 흡수하는 제진부(10)와, 상기 제진부(10)의 외부로 노출된 부분을 둘러싸면서 차폐하는 유연한 재질의 차열자켓(20)과, 상기 차열자켓(20)을 상기 제진부(10) 또는 건축구조물에 고정시키는 고정부재(30)를 포함한다.

상기 제진부(10)는 건축구조물(1)(이 실시예에서 기둥) 또는 지반에 고정되는 하부플레이트(11)와, 상기 하부플레이트(11)의 상측에 배치되어 건축구조물(1)(이 실시예에서 기둥)에 고정되는 상부플레이트(12)와, 상기 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12) 사이에 배치되어 하중을 흡수하는 진동흡수체(13)를 포함한다. 상기 진동흡수체(13)는 예를 들어 탄성재료층을 구성하는 고무 등으로 이루어진 탄성부(14)와, 상기 탄성부(14) 내측에 일정 간격으로 적층하여 구성한 고리형상의 강성판(15)과, 상기 탄성부(14) 중앙의 중공부(中空部)에 삽입되어 설치된 원통형상의 납(16)을 포함하여 구성될 수 있다. 물론 상기 제진부(10)는 이 실시예와 다른 공지의 면진받침 또는 내진받침을 이용하여 구성할 수 있다.

상기 제진부(10)를 구성하고 있는 탄성부(14)와 납(16) 등은 열에 취약하기 때문에 화재시 제진부(10)에 열이 전달되는 것을 최소화할 필요가 있다.

상기 차열자켓(20)은 화재시 상기 제진부(10)로 열과 화염이 전달되는 것을 최소화함으로써 제진부(10)를 보호하는 작용을 하도록 구성된다. 상기 차열자켓(20)은 수용공간을 갖는 유연한 주머니(pocket) 형태로 된 난연성의 무기질 외피(21)와, 상기 무기질 외피(21)의 수용공간 내측에 수용되어 화재에 의한 온도변화에 대응하여 발포되는 발포성 차열재(22)와, 상기 발포성 차열재(22)와 함께 무기질 외피(21)의 수용공간 내측에 수용되어 상기 발포성 차열재(22)와 적층되는 단열재(23)를 포함한다.

상기 무기질 외피(21)는 일단부가 개방되게 형성된 유연한 주머니 형태를 갖도록 되어 개방된 부분을 통해서 상기 발포성 차열재(22)와 단열재(23)들이 삽입될 수 있도록 되어 있다. 상기 무기질 외피(21)는 실리카 울 또는 그라스 울과 같은 난연성 울(wool) 또는 섬유(fiber)를 직조한 직물로 만들어질 수 있다.

이 실시예에서 상기 단열재(23)는 무기질 외피(21)의 내측면과 외측면 모두에서 발포성 차열재(22)에 적층된 구조로 되어 있지만, 도 3에 다른 실시예로 나타낸 것과 같이 발포성 차열재(22)의 내측면과 외측면 중 어느 한쪽에만 적층될 수도 있다. 상기 단열재(23)는 세라믹 울 등의 광물질 섬유 또는 유기물질의 섬유로 만들어질 수 있다.

상기 발포성 차열재(22)는 광물질 섬유 또는 유기물질의 섬유에 발포성 광물인 흑연 또는 질석을 혼합하거나, 흑연 또는 질석을 유기화합물과 혼합하여 만들어진 일정 두께의 유연한 판재 형태로 되어, 화재가 발생했을 때 소정 온도 이상(예를 들어 50℃ 이상)에서 발포되어 차열자켓(20)의 부피를 팽창시킴으로써 열 차단 효과를 더욱 증대시키는 작용을 하게 된다.

상기 고정부재(30)는 차열자켓(20)의 상단부 및 하단부 각각에 결합되어 차열자켓(20)을 제진부(10)의 상단부 및 하단부 또는 건축구조물에 고정시키는 작용을 한다. 상기 고정부재(30)는 대략 'ㄱ'자형으로 절곡된 금속 브라켓을 이용하여 구성할 수 있다. 상기 고정부재(30)의 내측단부는 스크류 또는 볼트와 같은 체결수단이나 용접에 의해 제진부(10)의 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12) 또는 건축구조물에 결합될 수 있으며, 고정부재(30)의 외측단부는 스크류 등의 체결수단에 의해 차열자켓(20)의 무기질 외피(21)와 결합될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 내화성 지진격리 시스템은 지진 하중을 흡수하는 제진부(10)의 외부로 노출된 부분을 유연한 차열자켓(20)으로 둘러싸고 있으므로 화재가 발생했을 때 차열자켓(20)의 작용에 의해 제진부(10)가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

특히 상기 차열자켓(20) 내부에는 단열재(23)와 함께 발포성 차열재(22)가 수용되어 화재시 소정 온도 이상에서 발포성 차열재(22)가 팽창하여 열을 차단하게 되므로 차열 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

상술한 것과 같은 본 발명의 차열자켓(20)은 제진 기능을 제공하는 제진부(10) 뿐만 아니라 화재로부터 보호할 필요가 있는 건축구조물의 주요 구성부, 예를 들어 밸브류 등을 감싸는 내화재로도 적용되어 내화성을 제공함과 더불어 습기를 차단하는 작용 등도 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1 : 건축구조물(기둥) 10 : 제진부
11 : 하부플레이트 12 : 상부플레이트
13 : 진동흡수체 14 : 탄성부
15 : 강성판 16 : 납
20 : 차열자켓 21 : 무기질 외피
22 : 발포성 차열재 23 : 단열재
30 : 고정부재

Claims (6)

1. 건축구조물 또는 지반에 고정되는 하부플레이트(11)와, 상기 하부플레이트(11)의 상측에 배치되어 건축구조물에 고정되는 상부플레이트(12)와, 상기 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12) 사이에 배치되어 하중을 흡수하는 진동흡수체(13)를 포함하는 제진부(10)와;
   상기 제진부(10) 중 외부로 노출된 부분을 둘러싸면서 차폐하는 유연한 재질의 차열자켓(20)과;
   상기 제진부(10)의 상단부 및 하단부 또는 건축구조물에 고정되게 설치되며, 끝단부가 직각으로 절곡되게 형성되어 체결수단에 의해 상기 차열자켓(20)의 상단부 및 하단부 각각과 고정되게 결합되는 고정부재(30)를 포함하며;
   상기 차열자켓(20)은, 수용공간을 갖는 유연한 주머니(pocket) 형태로 된 난연성의 무기질 외피(21)와, 상기 무기질 외피(21)의 수용공간 내측에 수용되어 화재에 의한 온도변화에 대응하여 발포되는 발포성 차열재(22)와, 상기 발포성 차열재(22)와 함께 무기질 외피(21)의 수용공간 내측에 수용되어 상기 발포성 차열재(22)와 적층되는 단열재(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화성 지진격리 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 단열재(23)는 발포성 차열재(22)의 내측면과 외측면 모두에 적층되는 것을 특징으로 하는 내화성 지진격리 시스템.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 무기질 외피(21)는 무기질의 울(wool) 또는 섬유(fiber)를 직조한 직물로 된 것을 특징으로 하는 내화성 지진격리 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 발포성 차열재(22)는 흑연 또는 질석을 유기화합물과 혼합하여 일정 두께의 유연한 판재 형태로 된 것을 특징으로 하는 내화성 지진격리 시스템.
   

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