KR101583339B1 - 신축성 쐐기를 구비한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치 - Google Patents

신축성 쐐기를 구비한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축성 쐐기를 구비한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치에 관한 것으로, 일정 미만의 수평변위를 원활하게 수용하는 신축성 쐐기를 구비함으로써 작은 수평변위나 작은 규모의 지진 발생시 쐐기가 불필요하게 파단되는 문제를 해소하고 일정 이상의 수평력이 가해지는 지진이나 극한 상황에서 쐐기의 일지점이 파단되어 구조물을 안전하게 보호할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 하부 플레이트에 대한 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며, 상기 쐐기는, 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과; 수직편의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

신축성 쐐기를 구비한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치{PENDULUM TYPE SUPPORTING APPARATUS FOR SEISMIC ISOLATION WITH ELASTIC KEY}
본 발명은 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치에 관한 것으로, 특히 일정 미만의 수평변위를 원활하게 수용하는 신축성 쐐기를 구비함으로써 작은 수평변위나 작은 규모의 지진 발생시 쐐기가 불필요하게 파단되는 문제를 해소하고 일정 이상의 수평력이 가해지는 지진이나 극한 상황에서 쐐기의 일지점이 파단되어 구조물을 안전하게 보호하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지진 격리장치(Sliding Pendulum Isolator)는 지진에 의한 과다하중 발생 및 대변위에 대비하여 구조물에 설치되는 구조물 지지장치를 일컫는다.
특히 교량 구조물은 교량 상판의 처짐, 지진력, 풍력, 외부 충돌 또는 계절과 날씨에 따른 온도 변화에 의한 신장과 수축, 크리프(creep), 건조 수축 및 수압에 의해서 상시 신장과 수축을 반복한다. 또한, 교량 구조물의 반복적인 신장과 수축에 따라 슬라이딩하는 교량의 연속 상판에 의해 지진 격리 장치의 상부 플레이트가 이동하게 되며, 이에 따라 펜듈럼형 지진 격리장치에 높이 단차가 발생하게 된다.
여기서, 교량의 상판 또는 상부 플레이트의 높이 단차가 10mm 이상 발생하게 되면, 교량의 상부 구조물 설계에서 감안되지 않은 부가적인 응력이 발생할 수 있으므로 이를 감안하여 펜듈럼형 지진 격리장치를 설계하여야만 한다.
따라서, 지진 격리장치의 상부 플레이트 마찰면의 곡면 곡률의 범위를 규정함으로써, 상시 최대 변위가 발생하더라도 교량 상부 구조물의 상향 단차가 10mm 이상 발생하지 않도록 하여 구조물의 안정성을 확보할 필요성이 있다. 또한, 지진 시 교량 구조물의 주기를 장주기화하고, 지진에너지를 소산시켜 교량 구조물의 안정성을 보다 향상시킬 필요성도 있으며, 지진에 의한 대변위 이후, 교량의 상부 구조물, 즉 교량 상판 또는 지진 격리장치의 상부 플레이트가 지진 발생 이전의 상태로 복원 또는 복귀되어야 하므로 이에 대한 대책이 요구된다.
이에 따라 한국등록특허 제10-1198270호에는 평상시 교량 상부구조에서 발생되는 하중을 하부구조로 전달하고, 연속 상판의 이동 변위 및 회전 변위를 원활하게 가이드하여 수용할 수 있으며, 지진에 따른 대변위 발생시에는 이로 인해 생성되는 지진 에너지를 소산시켜 교량의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있도록 지진 격리장치가 개시되어 있다.
상기 지진 격리장치를 살펴보면 하부 플레이트와, 구면자와, 상부 플레이트와, 마찰판과, 가이드부를 주요 구성요소로 포함하고 구성을 갖는다.
여기서 상기 가이드부는 평상시에는 상부 플레이트의 교축방향 또는 교직방향 수평변위에 저항하다가 지진 등의 이유로 일정 이상의 수평력이 가해지는 경우 파괴되면서 다른 교량 구조의 변형 및 피손을 방지하는 것을 목적으로 구비되었으며, 이를 위해 하부 플레이트의 측면으로부터 수평하게 연장된 수평판과, 상기 수평판의 단부에서 수직하게 배치되어 상단부가 상부 플레이트의 측면에 인접하는 수직판과, 상기 수직판을 수평판에 체결하고 있다가 일정 이상의 수평력이 가해지는 경우 파단되도록 한 파단 볼트로 이루어졌다.
하지만, 상기 가이드부의 경우 대단히 경직된 구성요소들만으로 이루어진 관계로 설계의도와는 달리 평상시 작은 수평변위나 작은 규모의 지진에도 견디지 못하고 불필요하게 파단되는 문제점이 있었다.
한국동록특허공보 제10-1198270호(2012.10.31)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 일정 미만의 수평변위를 원활하게 수용하는 신축성 쐐기를 구비함으로써 작은 수평변위나 작은 규모의 지진 발생시 쐐기가 불필요하게 파단되는 문제를 해소하고 일정 이상의 수평력이 가해지는 지진이나 극한 상황에서 쐐기의 일지점이 파단되어 구조물을 안전하게 보호하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치는, 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 설치되어 상부구조물의 하중을 하부로 전달하고, 상부 구조물의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 한 펜듈럼 타입 지진 격리장치에 있어서, 하부 구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부 플레이트와; 하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자와; 상부 구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부 플레이트와; 상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며, 상기 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 한 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과; 상기 수직편의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수직편의 하단부와 상기 수평편의 후단부 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 수평편의 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직편의 하단부를 진퇴 가능하게 관통한 상태로 상기 탄성편을 관통하고 끝단이 상기 수평편에 체결되어 상기 수평편이 상기 하부 플레이트의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 밀림방향을 안내하는 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과; 상기 수직편의 하단부에 후단부가 결합되고 선단부는 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수평편의 선단부에서 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 설치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 수축되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과; 상기 수직편의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부를 연결하고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 수평편의 후단부가 상기 수직편의 하단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수평편에는 후단부에서 선단부 인근까지 슬라이딩홀이 형성되고, 상기 슬라이딩홀을 통해 끝단이 상기 하부 플레이트 쪽에 고정되어 상기 수평편의 진퇴동작을 안내하는 가이드봉이 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직편의 하단부와 상기 수평편의 후단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부 하면에 납작한 형태로 고정된 수직편과; 상기 수직편의 하면에 대하여 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 고정된 제1수평편과; 상기 제1수평편의 선단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 제2수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 제1수평편과 상기 제2수평편 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 제2수평편의 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 제2수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직편과 제1수평편은 상기 수직편과 제1수평편을 수직으로 관통하는 하나의 볼트에 의해 상기 상부 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1수평편을 그 중심축을 따라 진퇴 가능하게 관통한 상태로 상기 탄성편을 관통하고 끝단이 상기 제2수평편에 체결되어 상기 제2수평편이 상기 하부 플레이트의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 상기 제2수평편의 밀림방향을 안내하는 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄성편은 봉 형상으로 형성되어 복수개가 나란히 병렬 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄성편은 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편으로 이루어지고, 상기 단위 탄성편과 단위 탄성편 사이에는 격판이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직편의 외측면에는 파단을 유도하는 노치가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치는 일정 미만의 수평변위를 원활하게 수용하는 신축성 쐐기를 구비함으로써 작은 수평변위에 의해서 쐐기가 불필요하게 파단되는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평편이 수평이동과 탄성편의 신축동작을 안내하는 가이드봉이 구비되어 보다 정밀한 동작이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 투사도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 분해사시도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 단면도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제4변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 10은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제5변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제6변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 12는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제7변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 13은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제8변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 14는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제9변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 15는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제10변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 16은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제11변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 17은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 18은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 19는 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 20은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 21은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제4변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 22는 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제5변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 23은 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 24는 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 25는 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 26은 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 29는 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 30은 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 31은 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 32는 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 33은 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제4변형실시예를 설명하기 위한 단면도
도 34는 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제5변형실예를 설명하기 위한 단면도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 신축성 쐐기를 구비한 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 투사도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치는, 하부구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈(121)이 형성된 하부 플레이트(120)와, 하면은 상기 안착홈(121)에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자(130)와, 상부구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자(130)의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈(111)이 형성된 상부 플레이트(110)와, 구면자(130)를 중심으로 그 상측과 하측에 구비되어 마찰을 감소시키면서 상기 구면자(130)의 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 하는 상부 슬라이드 패널(140b)과 하부 슬라이드 패널(140a)과, 상기 하부 플레이트(120)에 대한 상기 상부 플레이트(110)의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트(120)를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기(150)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 본 발명의 실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치는 상기 쐐기(150)의 일부가 신축 가능한 탄성편(153)으로 구비되어 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위로 인해 상기 쐐기(150)가 상기 하부 플레이트(120)와 접촉하면 상기 탄성편(153)이 수축하면서 상기 상부 플레이트(110)의 변위를 일정 변위시까지 허용하도록 구성되었다는 점에 주목할 수 있다.
이로써, 일정 미만의 수평변위에 대해서 원활하게 수용할 수 있게 되어 종종 작은 수평변위에 의해 쐐기(150)가 파단되던 치명적인 문제를 완전히 해소할 수 있게 된 것이다.
이하, 상기 신축성 쐐기(150)를 중심으로 하여 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치에서 상기 쐐기(150)는 수직편(151)과, 수평편(152)과, 탄성편(153)과, 가이드봉(154)으로 이루어진다.
상기 수직편(151)은 사각형의 부재로 구비되고 볼트(159) 체결에 의해 상기 상부 플레이트(110)의 측단부에 상단부가 고정된다. 여기서 볼트(159) 체결을 위해 상기 수직편(151)에는 볼트(159)가 관통하는 통공(151a)이 형성되어 있고, 상기 상부 플레이트(110)의 측단부에는 볼트(159)의 끝단이 체결되는 볼트공(110a)이 형성되어 있다. 그리고 상기 수직편(151)의 하단부에도 가이드봉(140)이 진퇴 가능하게 관통하는 가이드공(151b)이 형성되어 있다.
상기 수평편(152)은 사각형의 부재로 구비되고 상기 수직편(151)의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 배치된다. 여기서 상기 수평편(152)에는 가이드봉(154)의 선단부가 체결되는 볼트공(152a)이 형성되어 있다.
상기 탄성편(153)은 상기 수직편(151)의 하단부와 상기 수평편(152)의 후단부 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질의 소재 즉, 고무 또는 우레탄 등으로 구비된다. 이같은 탄성편(153)은 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위로 인해 수평편(152)의 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트(110)의 일정 수평변위시까지 상기 수평편(152)의 밀림을 허용하는 중추적인 역할을 한다. 이같은 탄성편(153)을 구비하게 되면 작은 변위에도 견디지 못하고 쐐기(150)가 파단되던 문제를 해소할 수 있다.
여기서, 탄성편(153)은 봉 형상으로 형성되어 복수개가 나란히 병렬 배치된다. 이처럼 탄성편(153)이 복수개의 봉 형상의 부재로 이루어진 구성에 의하면 그 개수를 조절하는 방법으로 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위에 저항하는 탄성력을 조절할 수 있다는 장점이 있다.
상기 가이드봉(154)은 상기 수평편(152)의 수평변위를 안내하는 역할을 하는 것으로 상기 수직편(151)의 하단부를 진퇴 가능하게 관통한 상태에서 상기 탄성편(153)을 관통하고 끝단이 상기 수평편(152)에 체결된다. 이로써 상기 수평편(152)이 상기 하부 플레이트(120)의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 밀림방향을 안내할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 동작을 도 5a 내지 도 5c 및 그 외 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
먼저 도 5a는 상부구조물에 설치된 상부 플레이트(110)가 변위되지 않은 초기의 상태를 나타낸 것이다. 이같은 상태에서 상부구조물의 신축이나 변위로 인해 상부 플레이트(110)가 변위되고 그 변위 정도가 상기 수평편(152)과 하부 플레이트(120) 간 이격거리을 초과하게 되면 도 5b에 도시된 것처럼 상기 수평편(152)의 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부와 접촉하여 밀리게 되는데, 이때 수직편(151)의 하단부를 관통하고 있는 가이드봉(154)이 후퇴하고, 상기 탄성편(153)은 수축되면서 상기 수평편(152)의 밀림을 허용하여 수용하게 된다. 이에 따라 일정 수평변위까지는 상기 수직편(151)을 체결하고 있는 볼트(159)에 하중이 부과되는 정도가 미약하여 파단이 일어나지 않는다.
그러나, 상부 플레이트(110)의 수평변위가 일정 이상이 되면 도 5c에 도시된 것처럼 상기 탄성편(153)의 수축은 더 이상이 이루어지지 않게 되고 상기 수직편(151)을 체결하고 있는 볼트(159)에 응력이 집중하게 되면서 그 부위가 파단된다.
여기서 주목할 수 있는 점은 도 5b에 도시된 것처럼 상부구조물의 신축이나 변위로 인해 상기 상부 플레이트(110)가 수평변위될 때 상기 하부 플레이트(120)와 수평편(152)과의 이격이 사라진 이후부터 시작하여 상기 탄성편(153)에 수축이 이루어지는 동안에는 상기 수직편(151)을 체결하고 있는 볼트(159)에 과도한 응력집중이나 파단이 일어나지 않는다는 점이다.
계속해서 아래에서는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 변형실시예들을 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 수직편(151)의 외측면에 노치(151c)가 형성된 것을 특징으로 한다. 이같은 노치(151c)가 형성되면 상부 플레이트(110)가 일정 수평변위 이상으로 변위될 때 응력이 노치(151c)에 집중되면서 그 부위에서 파단이 일어나도록 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제2변형실시예에서는 제1변형실시예와 비교하여 수평편(152)의 선단부와 하부 플레이트(120)의 측단부에 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재(155a,155b)가 설치된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 미끄럼재(115a,155b)는 수평편(152)와 하부플레이트(120)가 직접 접촉하고 있는 상태에서 서로의 상대변위로 인해 마찰되면 스크레치가 발생하거나 도장이 손상되는 문제를 해소하기 위해 마찰계수 감소를 목적으로 PTFE 등의 소재로 구비될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 상기 탄성편(153)이 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편(153)으로 이루어지고, 상기 단위 탄성편(153)과 단위 탄성편(153) 사이에는 격판(156)이 설치된 것을 특징으로 한다.
이같은 구성에 의하면 상기 단위 탄성편(153)의 개수를 조절함으로써 상기 탄성편(153)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 9, 도 10은 각각 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제4변형실시예 및 제5변형실시예로서 도 8의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명한 바와 같다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제6변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제6변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 가이드봉(154)이 설치되지 않은 것을 특징으로 한다. 이를 위해 상기 탄성편(153)의 선단부와 후단부가 각각 상기 수평편(152)의 후단부와 상기 수직편(151)의 하단부에 접합되어야 한다.
이처럼 가이드봉(154)이 설치되지 않은 경우 가이드봉(154)에 의해 상기 수평편(152)의 진퇴동작이 정밀하게 안내받지는 못하지만 무리 없이 탄성편(153)의 신축동작이 이루어지면서 수평편(152)의 진퇴동작도 원활하게 이루어진다.
한편, 도 12, 도 13은 각각 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제7변형실시예 및 제8변형실시예로서 도 11의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명한 바와 같다.
도 14는 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제9변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제9변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 가이드봉(154)이 설치되지 않은 상태에서 상기 탄성편(153)이 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편(153)으로 이루어지고 상기 단위 탄성편(153)과 단위 탄성편(153) 사이에는 격판(156)이 설치된 것을 특징으로 한다.
이같은 구성에 의하면 상기 단위 탄성편(153)의 개수를 조절함으로써 상기 탄성편(153)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 15, 도 16은 각각 제1실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제10변형실시예 및 제11변형실시예로서 도 14의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명된 바와 같다.
<제2실시예>
도 17은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치는, 제1실시예와 수평편(152)과 탄성편(153)의 위치가 바뀐 것을 특징으로 한다. 그러니까 수평편(152)은 상기 수직편(151)의 하단부에 후단부가 결합되고 선단부는 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 배치되며, 상기 탄성편(153)은 상기 수평편(152)의 선단부에서 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 설치된다.
이에 따라 상기 탄성편(153)은 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위로 인해 상기 하부 플레이트(120)의 측단부와 접촉하여 밀리면서 상기 상부 플레이트(110)의 일정 수평변위시까지 수축된다.
한편, 도 18, 도 19는 각각 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예, 제2변형실시로서 도 17의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 설치된 구성을 가지며 효과는 위에서 설명된 바와 같다. 단 여기서 상기 미끄럼재(155a,155b)는 탄성편(153)의 후단부와 하부 플레이트(120)의 측단부에 한 쌍이 설치된다.
도 20은 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 상기 탄성편(153)이 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편(153)으로 이루어지고 상기 단위 탄성편(153)과 단위 탄성편(153) 사이에는 격판(156)이 설치된 것을 특징으로 한다.
이같은 구성에 의하면 상기 단위 탄성편(153)의 개수를 조절함으로써 상기 탄성편(153)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 21, 도 22는 각각 제2실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명된 바와 같다.
<제3실시예>
도 23은 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치는, 변형 전 실시예와 비교하여 수평편(152)과 탄성편(153)의 구성이 변경된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 수평편(152)은 상기 수직편(151)의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 배치되고, 상기 탄성편(153)은 상기 수평편(152)의 선단부와 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 연결하도록 이루어져 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위로 인해 상기 수평편(152)의 후단부가 상기 수직편(151)의 하단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트(110)의 일정 수평변위시까지 상기 수평편(152)의 밀림을 허용하게 된다.
여기서 상기 탄성편(153)과 하부 플레이트(120)의 측단부 연결을 위하여 짧은 결합편(158)이 설치된다. 또한, 이 상기 수평편(152)에는 후단부에서 선단부 인근까지 슬라이딩홀(152b)이 형성되고, 가이드봉(154)은 상기 슬라이딩홀(152b)을 통해 끝단이 상기 하부 플레이트(120) 쪽에 고정되어 상기 수평편(152)의 진퇴동작을 안내하도록 한다.
한편, 도 24, 도 25는 각각 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예, 제2변형실시로서 도 23의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 설치된 구성을 가지며 효과는 위에서 설명된 바와 같다. 단 여기서 상기 미끄럼재(155a,155b)는 수직편(151)의 하단부와 수평편(152)의 후단부에 한 쌍이 설치된다.
도 26은 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 상기 탄성편(153)이 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편(153)으로 이루어지고 상기 단위 탄성편(153)과 단위 탄성편(153) 사이에는 격판(156)이 설치된 것을 특징으로 한다.
이같은 구성에 의하면 상기 단위 탄성편(153)의 개수를 조절함으로써 상기 탄성편(153)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 27, 도 28은 각각 제3실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예의 구성에서 노치(151c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명된 바와 같다.
<제4실시예>
도 29는 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치는, 변형 전 실시예와 비교하여 수평편(152)이 제1수평편(152-1)과 제2수평편(152-2)으로 분리되고 수직편(157)이 납작하게 변형된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 수평편(152)은 상기 상부 플레이트(110)의 측단부 하면에 납작한 형태로 고정되고, 상기 제1수평편(152-1)은 상기 수직편(157)의 하면에 대하여 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 고정되며, 상기 제2수평편(152-2)은 상기 제1수평편(152-1)의 선단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부를 향하도록 배치된다.
그리고, 상기 탄성편(153)은, 상기 제1수평편(152-1)과 상기 제2수평편(152-2) 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트(110)의 수평변위로 인해 상기 제2수평편(152-2)의 선단부가 상기 하부 플레이트(120)의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트(110)의 일정 수평변위시까지 상기 제2수평편(152-2)의 밀림을 허용하게 된다.
이같은 구성에 따르면 수직편(157)과 제1수평편(152-1)을 관통하는 하나의 볼트(159)에 의해 상기 수직편(157)과 제1수평편(152-1)을 상부 플레이트(110)에 고정시킬 수 있다.
또한, 가이드봉(154)은 상기 제1수평편(152-1)을 그 중심축을 따라 진퇴 가능하게 관통한 상태로 상기 탄성편(153)을 관통하고 끝단이 상기 제2수평편(152-2)에 체결되어 상기 제2수평편(152-2)이 상기 하부 플레이트(120)의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 상기 제2수평편(152-2)의 밀림방향을 안내하게 된다.
한편, 도 30, 도 31은 각각 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제1변형실시예, 제2변형실시로서 도 29의 구성에서 노치(157c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 설치된 구성을 가지며 효과는 위에서 설명된 바와 같다. 단 여기서 상기 미끄럼재(155a,155b)는 제2수평편(152-2)의 선단부와 하부 플레이트(120)의 측단부에 한 쌍이 설치된다.
도 32는 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예에서는 변형 전 실시예와 비교하여 상기 탄성편(153)이 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편(153)으로 이루어지고 상기 단위 탄성편(153)과 단위 탄성편(153) 사이에는 격판(156)이 설치된 것을 특징으로 한다.
이같은 구성에 의하면 상기 단위 탄성편(153)의 개수를 조절함으로써 상기 탄성편(153)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 33, 도 34는 각각 제4실시예에 의한 지진 격리용 구조물 지지장치의 제3변형실시예의 구성에서 노치(157c) 및 미끄럼재(155a,155b)가 더 구비된 것으로 그 효과는 위에서 설명된 바와 같다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 상부 플레이트 120 : 하부 플레이트
130 : 구면자 140a, 140b : 슬라이드 패널
150 : 쐐기 151 : 수직편
152 : 수평편 153 : 탄성편
154 : 가이드봉 155a, 155b : 미끄럼재
156 : 격판 159 : 볼트

Claims (20)

  1. 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 설치되어 상부구조물의 하중을 하부로 전달하고, 상부 구조물의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 한 펜듈럼 타입 지진 격리장치에 있어서,
    하부 구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부 플레이트와;
    하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자와;
    상부 구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며,
    상기 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 하되,
    상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과, 상기 수직편의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수직편의 하단부와 상기 수평편의 후단부 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 수평편의 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수직편의 하단부를 진퇴 가능하게 관통한 상태로 상기 탄성편을 관통하고 끝단이 상기 수평편에 체결되어 상기 수평편이 상기 하부 플레이트의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 밀림방향을 안내하는 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  5. 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 설치되어 상부구조물의 하중을 하부로 전달하고, 상부 구조물의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 한 펜듈럼 타입 지진 격리장치에 있어서,
    하부 구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부 플레이트와;
    하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자와;
    상부 구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며,
    상기 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 하되,
    상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과, 상기 수직편의 하단부에 후단부가 결합되고 선단부는 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수평편의 선단부에서 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 설치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 수축되는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  6. 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 설치되어 상부구조물의 하중을 하부로 전달하고, 상부 구조물의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 한 펜듈럼 타입 지진 격리장치에 있어서,
    하부 구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부 플레이트와;
    하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자와;
    상부 구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며,
    상기 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 하되,
    상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부에 상단부가 고정된 수직편과, 상기 수직편의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부를 연결하고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 수평편의 후단부가 상기 수직편의 하단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수평편에는 후단부에서 선단부 인근까지 슬라이딩홀이 형성되고, 상기 슬라이딩홀을 통해 끝단이 상기 하부 플레이트 쪽에 고정되어 상기 수평편의 진퇴동작을 안내하는 가이드봉이 더 설치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수직편의 하단부와 상기 수평편의 후단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  9. 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직편은 상기 수직편을 수평으로 관통하는 체결부재에 의해 상기 상부 플레이트의 측면에 고정되어 일정 이상의 수평력이 상기 쐐기에 가해질 때 상기 체결부재 중 상기 수직편과 상부 플레이트 사이에 위치한 부위에 응력이 집중되어 파단되도록 한 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 체결부재는 볼트인 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  11. 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직편은 용접에 의해 상기 상부 플레이트의 하면에 고정되어 일정 이상의 수평력이 상기 쐐기에 가해질 때 상기 수직편과 상부 플레이트 사이에 위치한 용접 부위에 응력이 집중되어 파단되도록 한 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  12. 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 설치되어 상부구조물의 하중을 하부로 전달하고, 상부 구조물의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 한 펜듈럼 타입 지진 격리장치에 있어서,
    하부 구조물 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부 플레이트와;
    하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자와;
    상부 구조물에 설치되고 하면에는 상기 구면자의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부 플레이트의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부 플레이트를 중심으로 대향하는 양편에 쌍을 이루어 설치되는 쐐기를 포함하며,
    상기 쐐기는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단되도록 설계되고, 상기 쐐기의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 쐐기가 상기 하부 플레이트와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부 플레이트의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 하되,
    상기 쐐기는, 상기 상부 플레이트의 측단부 하면에 납작한 형태로 고정된 수직편과, 상기 수직편의 하면에 대하여 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 고정된 제1수평편과, 상기 제1수평편의 선단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부를 향하도록 배치된 제2수평편을 구비하고, 상기 탄성편은, 상기 제1수평편과 상기 제2수평편 사이에 배치되고 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부 플레이트의 수평변위로 인해 상기 제2수평편의 선단부가 상기 하부 플레이트의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부 플레이트의 일정 수평변위시까지 상기 제2수평편의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수직편과 제1수평편은 상기 수직편과 제1수평편을 수직으로 관통하는 하나의 체결부재에 의해 상기 상부 플레이트 하면에 고정되어 일정 이상의 수평력이 상기 쐐기에 가해질 때 상기 체결부재 중 상기 수직편과 상부 플레이트 사이에 위치한 부위에 응력이 집중되어 파단되도록 한 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 체결부재는 볼트인 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 수직편과 제1수평편은 용접에 의해 상기 상부 플레이트의 하면에 고정되어 일정 이상의 수평력이 상기 쐐기에 가해질 때 상기 수직편과 상부 플레이트 사이에 위치한 용접 부위에 응력이 집중되어 파단되도록 한 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1수평편을 그 중심축을 따라 진퇴 가능하게 관통한 상태로 상기 탄성편을 관통하고 끝단이 상기 제2수평편에 체결되어 상기 제2수평편이 상기 하부 플레이트의 측단부에 접촉하여 밀릴 때 상기 제2수평편의 밀림방향을 안내하는 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제2수평편의 선단부와 상기 하부 플레이트의 측단부에는 각각 서로 간의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위한 미끄럼재가 설치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  18. 제1항, 제3항 내지 제8항, 및 제12항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성편은 봉 형상으로 형성되어 복수개가 나란히 병렬 배치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 탄성편은 복수개가 일렬로 배치된 단위 탄성편으로 이루어지고, 상기 단위 탄성편과 단위 탄성편 사이에는 격판이 설치된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
  20. 제1항, 제3항 내지 제8항, 및 제12항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직편의 외측면에는 최우선적으로 파단을 유도하는 노치가 형성된 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진 격리용 구조물 지지장치.
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