KR101604745B1 - 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법 - Google Patents

변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101604745B1
KR101604745B1 KR1020150173889A KR20150173889A KR101604745B1 KR 101604745 B1 KR101604745 B1 KR 101604745B1 KR 1020150173889 A KR1020150173889 A KR 1020150173889A KR 20150173889 A KR20150173889 A KR 20150173889A KR 101604745 B1 KR101604745 B1 KR 101604745B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
displacement control
carbon steel
steel plate
horizontally
Prior art date
Application number
KR1020150173889A
Other languages
English (en)
Inventor
황대성
Original Assignee
비코비엔주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비코비엔주식회사 filed Critical 비코비엔주식회사
Priority to KR1020150173889A priority Critical patent/KR101604745B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101604745B1 publication Critical patent/KR101604745B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E04B1/985—
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

보다 간단하고 경제적으로 구조물의 내진보강을 제어할 수 있는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법에 관한 것으로서, 상기 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치는 서로 수평으로 상단 또는 하단 내측에 형성된 가이드판에 삽입되는 수평플랜지가 측면판의 하단 또는 상단의 내측에 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재; 상기 수평플랜지 사이에 고정 설치된 탄소성판; 및 상기 측면판 내측으로부터 수평으로 연장되어 탄소성판의 양 측면과 접하도록 형성된 변위제어판;을 포함한다.

Description

변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법{HYBRID SEISMIC CONTROL APPARATUS USING STRAIN CONTROL PLATE AND THE SEISMIC REINFORCEMENT STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD THEREWITH}
본 발명은 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 보다 간단하고 경제적으로 구조물의 내진보강을 제어할 수 있는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 벽체용 댐퍼(damper)를 도시한 것이다.
즉, 상기 벽체의 높이방향으로 형성되면서 길이방향을 따라 등 간격으로 형성되는 다수의 슬릿(13)을 갖는 슬릿 내진강판(11)과, 상기 슬릿 내진강판의 상면 및 하면에 각각 부착되는 보강판(12)으로 구성된 슬릿 내진강판 구조체가 소개되어 있다.
그리고 슬릿 내진강판(11)은 일정 두께, 높이 및 길이를 갖는 것으로서, 벽체를 구성함에 있어 초기 변형이 발생하지 않을 정도의 두께를 가지면서, 슬릿 내진강판(11)에는 벽체의 높이방향으로 슬릿(13)이 형성되어 있다. 이 슬릿(13)은 벽체의 길이방향을 따라 등 간격으로 다수개 형성된다.
이렇게 다수의 슬릿(13)이 형성된 슬릿 내진강판(11)은 강판의 전단좌굴 등의 영향을 최소화 할 수 있고, 휨 거동에 따른 소성변형 능력이 향상되어 에너지 흡수능력 면에서 유리하기 때문이라 할 수 있다.
이로써, 슬릿 내진강판 구조체는 전체적으로 H형 단면으로 형성되도록 함을 알 수 있다.
하지만, 이러한 슬릿 내진강판 구조체는 1개의 슬릿 내진강판(11)과 보강판(12)를 사용하기 때문에, 댐핑능력을 조절할 수 있도록 제작하지 못하고 일정한 댐핑능력을 가진 슬릿 내진강판 구조체 다수를 설치하는 방식으로 댐핑 능력을 조절할 수밖에 없다는 문제점이 있었다.
이에 풍하중과 작은 규모의 지진에 대해서는 고감쇠 고무의 점탄성 변형으로 인한 에너지 소산 능력이 주 구조물의 진동 에너지를 감소시키고 잔류변형을 최소화시키며, 설계지진을 포함하여 이보다 큰 최대레벨지진에 대해서는 강재이력댐퍼의 탄소성 변형으로 구조물의 진동을 제어하여 주 구조물의 피해를 최소화시킬 수 있는 종래 복합제진장치(B)도 소개되어 있다.
즉, 설계레벨 이상의 지진에서 진동을 흡수하는 강재 핀(30)과 바람이나 작은 규모의 지진에서 진동을 억제하는 고감쇠 고무(20)를 조합하여 하나의 제진장치를 이룬 것이라 할 수 있다.
구체적으로 살펴보면 종래 복합제진장치(B)는 도 1b와 같이, 일정 간격을 두고 서로 평행하며 어느 한쪽의 적어도 하나에 복수 개의 핀 멈춤공(112a)이 천공되고 다른 한쪽의 적어도 하나에 복수 개의 핀 멈춤공과 일직선상에 대응되며 직경이 상대적으로 작게 형성된 핀 체결공(112b)을 갖는 복수개의 측면판(102a,104a,102b,104b)과, 복수 개의 측면판의 일단부에 수직으로 연결되어 있는 단부 강판(106a,106b)을 각기 구비하고, 양쪽 단부강판이 서로 마주한 상태에서 양쪽 복수 개의 측면판이 서로 겹쳐져 있도록 설치되는 한 쌍의 댐퍼 몸체(10a,10b); 복수 개의 측면판들 사이에 설치되어 점탄성 변형하는 복수의 고감쇠 고무(20); 및 한 쌍의 댐퍼 몸체측 복수 개의 핀 멈춤공 및 핀 체결공에 각각 삽입되고 다른 부분에 비해 직경이 작은 소성힌지부(30a)를 갖는 강재 핀(30)을 포함하도록 한 것이다.
이때 강재 핀(30)은 일단이 일측 측면판(102a)의 핀 멈춤공(112a)에 헐겁게 삽입되고 타단이 타측측면판(102b)의 핀 체결공(112b)에 체결되어 있다. 따라서 강재 핀(30)은 핀 멈춤공(112a)과 유격이 생기고, 이 유격의 범위 내에서 고감쇠 고무(20)는 점탄성 변형하여 진동 에너지를 흡수한다. 강재 핀(30)은 일단부에 나사가 형성되어 핀 체결공(112b)에 나사결합 된 후 너트(32)에 의해 해당 측면판(102a)에 고정될 수 있다.
이로서 풍하중이나 설계지진 보다 작은 규모의 지진이 작용할 경우 댐퍼몸체(10a,10b)의 측면판(102a,104b,104a,102b)들 사이에 개재된 고감쇠 고무(20)가 변형 저항하면서 진동 에너지를 흡수하고,
설계지진을 포함하여 이보다 큰 최대레벨지진이 작용할 경우 강재 핀(30)의 소성 힌지부(30a)가 소성 변형하면서 지진 에너지를 소산시키게 된다.
이러한 복합제진장치의 설치형태를 살펴보면 도 1c와 같이 구조물에 바람이나 지진이 작용하면 인방보(A)에는 전단력(화살표)이 발생하게 되고, 인방보의 중앙부에 설치된 복합제진장치(B)는 바람이나 지진에 의해 발생하는 전단력에 의해 거동하게 된다.
이에 바람이나 작은 규모의 지진에 의한 미소변형이 발생할 경우 고감쇠 고무(20)가 변형 거동에 반응하여 미소하게 변형하면서 진동을 저감하게 된다. 이때, 강재 핀(30)의 일단부는 핀 체결공(112b)에 고정되어 있으나 타단부는 핀 멈춤공(112a)과 소정의 유격을 가지고 있어 자유롭게 이동할 수 있으므로 변형이 발생하지 않는다.
나아가 설계레벨 이상의 지진에 의한 대변형이 발생할 경우 강재 핀(30)이 핀 멈춤공(112a)에 접촉하게 되고 이에 따라 강재 핀(30)이 소성 변형하면서 지진에너지를 소산시키게 된다.
하지만, 인방보(B)에 설치되는 복합제진장치는 구조도 복잡하고 설계레벨 이상의 지진에 의한 대변형이 발생하는 빈도가 크지 않기 때문에 구조도 간단하고 원하는 설계레벨에서 임의로 지진에너지를 소산시킬 수 있는 제진장치도 필요하지만 이와 관련된 제진장치는 달리 소개되지 않았다.
이에 본 발명은 지진에너지에 의하여 인방보등과 같이 변형 거동하는 구조물 사이에 설치되어 서로 겹쳐지면서 원하는 설계레벨에서 소성판의 소성변위를 임의로 발생시켜 지진에너지를 소산시킬 수 있어 보다 효율적인 설계 및 적용이 가능한 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
첫째, 인방보등과 같이 지진에어지에 의하여 변형거동하는 구조물 사이에 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 설치하게 된다.
이러한 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치는 상기 변형거동구조물 사이에서 변형 거동에 의하여 서로 겹쳐질 수 있도록 겹침구조로 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재를 통해 설치되어 일정한 설계레벨이 도달할 경우 탄소성판의 소성변형을 발생시켜 원하는 설계레벨에서 임의로 지진에너지를 소산시킬 수 있도록 하게 된다.
둘째, 상기 겹침구조로 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재는 인방보등 변형 거동 구조물 사이에 서로 수평으로 가이드되어 겹쳐질 수 있도록 가이드판이 형성된 ㄷ자 단면의 부재로서, 수평플랜지, 측면판 및 변위제어판을 포함하여 구성되도록 하고, 상기 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재 중앙부에 상,하로 이격된 수평판플랜지 사이에 탄소성판이 수직판 형태로 다수 형성되어 있게 된다.
이러한 탄소성판의 양 측면에는 변형유도홈이 형성되도록 하고, 상기 변형유도홈에 접할 수 있도록 상기 양 측면판에 수평판 형태의 변위제어판이 고정되도록 하게 된다.
셋째, 이에 상기 변위제어판이 원하는 설계레벨에서 변형유도홈과 접하면서 탄소성판이 소성변형되면서 지진에너지를 임의의 시점에서 소산시킬 수 있게 된다. 즉, 일정한 설계레벨 이하에서는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치가 서로 겹쳐지면서 지진에너지를 소산시키고, 일정한 설계레벨 이상에서는 변위제어판에 의하여 탄소성판이 소성변형되면서 지진에너지를 소산시킬 수 있도록 하게 된다.
이를 위해 본 발명은, 변형거동구조물 사이에 설치되는 것으로서,
서로 수평으로 상단 또는 하단 내측에 형성된 가이드판에 삽입되는 수평플랜지가 측면판의 하단 또는 상단의 내측에 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재; 상기 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재의 중앙부에 위치하도록 서로 겹쳐진 수평플랜지들 상,하 사이에 고정 설치된 탄소성판; 상기 측면판 내측으로부터 수평으로 연장되어 탄소성판의 양 측면과 접하도록 형성된 변위제어판;을 포함하여, 상기 탄소성판의 설치개수를 조정하여 지진에너지 소산능력을 정량적으로 결정할 수 있으며, 상기 변위제어판이 지진에 의한 수평력에 의하여 탄소성판을 파단시켜 임의의 지진에너지 발생시점에서 댐핑이 가능하도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법을 제공한다.
본 발명에 의한 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치는 지진에너지를 소산시킬 수 있는 탄소성판의 설치개수를 자유롭게 조정할 수 있도록 하고, 이를 변위제어판을 이용하여 변형시점을 임의로 제어할 수 있도록 함으로서 일종의 댐핑능력을 조정할 수 있기 때문에 매우 효율적인고 경제적인 댐퍼 시공이 가능하게 되며, 전체적으로 수평으로 연장되기 때문에 변형거동구조물 사이 등에 용이하게 적용될 수 있다.
도 1a는 종래 종래 벽체용 댐퍼(damper)의 구성도,
도 1b는 종래 복합제진장치(B)의 시공사시도 및 구성사시도,
도 1c는 종래 종래 복합제진장치(B)의 거동개념도,
도 2는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치의 작용도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치의 구성사시도들,
도 4는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 이용한 구조물 내진보강방법도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)의 작용 ]
도 2는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치의 작용도를 도시한 것이다.
먼저 상기 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)는 가이드판(110a,110b), 수평플랜지(120a,120b), 측면판(130a,130b) 및 변위제어판(150a,150b)을 포함하는 한쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 겹쳐지도록 세팅된 상태로 초기 설치되며, 상,하로 이격된 수평판플랜지(120a,120b) 사이에 탄소성판(140)이 수직판 형태로 다수 형성되어 있게 된다.
이러한 탄소성판(140)의 양 측면에는 변형유도홈(141)이 형성되도록 하고, 상기 변형유도홈에 접할 수 있도록 상기 양 측면판에 수평판 형태의 변위제어판(150a,150b)이 고정 형성되어 있음을 알 수 있다.
또한 각각의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)는 각각의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 형강 등을 포함하는 연결구(160)에 의하여 인방보등과 같은 변형거동구조물(200)에 일체로 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 변형거동구조물(200)에 지진에 의한 수평력이 발생하는 경우, ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 가까워지게 된다. 이에 이러한 수평력이 설계레벨 이상인 경우, 변위제어판(150)이 탄소성판(140)의 변형유도홈(141)과 접하게 되며 수평력이 커짐에 따라 탄소성판은 변형유도홈(141)을 기준으로 파단된다.
이에 본 발명은 탄소성판(140)의 설치개수를 조정하여 지진에너지 소산능력을 정량적으로 결정할 수 있도록 하고,
상기 변위제어판(150)에 의하여 임의의 지진에너지 발생시점에서 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치에 의한 댐핑이 가능하도록 하게 된다.
[ 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100) ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)의 겹침이전 및 이후의 사시도를 도시한 것이다.
먼저 상기 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)는 가이드판(110a,110b), 수평플랜지(120a,120b), 측면판(130a,130b), 탄소성판(140), 변위제어판(150a,150b) 및 연결구(160a,160b)를 포함하는 한쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)로 구성됨을 알 수 있다.
즉, 각각의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)는 서로 동일한 형태로서 상,하로 뒤집어진 상태로 서로 수평으로 대향되도록 배치시키고 있음을 알 수 있다.
이로서 다수개의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)를 제작하여 2개씩 서로 조합한 것을 이용할 수 있게 된다. 이에 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)를 기준으로 살펴보기로 한다.
상기 측면판(130a)은 수직판 형태로 형성됨을 알 수 있으며 배면에 철근, 형강등과 같이 수평으로 연장된 연결구(160)가 다수 형성되어 인방보등과 같은 변형거동구조물(200)에 상기 연결구(160)가 매립되면서 상기 배면이 변형거동구조물(200)과 접하면서 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)는 변형거동구조물(200)과 일체로 거동하게 된다.
상기 가이드판(110a)은 측면판(130a)의 상단 내측면에 한쌍의 판부재가 서로 이격되어 수평으로 연장되며, 이에 대향되어 배치되는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)의 수평플랜지(120b)가 삽입되도록 함으로서 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 초기 결합 세팅되도록 하면서 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 겹쳐 질 수 있도록 하게 된다.
상기 수평플랜지(120a)는 측면판(130a)의 하단 내측면에 1개의 판부재가 가이드판(110a)의 연장길이보다는 더 길게 수평으로 연장되며 이에 대향되어 배치되는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)의 가이드판(110b)에 삽입되어 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 초기 결합 세팅되도록 하면서 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 수평으로 겹쳐 질 수 있도록 하게 된다.
상기 탄소성판(140)은 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)의 수평플랜지(120a,120b)에 형성된 슬릿홈에 사면과 저면이 끼워져 고정되도록 하는 수직판 형태로서 수평방향으로 슬릿홈(121)이 형성되어 있어 양 측면이 수평방향으로 배치되도록 하게 됨을 알 수 있다.
이러한 슬릿홈(121)은 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)에만 형성시켜 탄소성판의 삽입 설치가 용이하도록 하는 것이 바람직하지만 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)에 슬릿홈을 형성시켜 삽입 설치해도 상관은 없다.
이러한 탄소성판(140)은 I형 형태로 형성된 것으로 도시되어 있으나 달리 제한되지는 않으며 강판을 이용하되 양 측면에는 변형유도홈(141)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 변형유도홈(141)에 의하여 탄소성판(140)의 개략 중간 부분이 보다 쉽게 파단될 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
이러한 탄소성판(140)의 설치개수에 의하여 지진에너지 소산능력을 정량적으로 결정할 수 있도록 정할 수 있으므로 변위제어판(150a,150b)을 이용한 지진에너지 소산장치(100)의 댐핑능력을 조정하는 역할을 하게 된다.
이러한 탄소성판(140)의 형성위치는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 초기 겹쳐져 세팅된 상태에서 후술되는 변위제어판(150)의 단부면이 접하지 않도록 형성시키게 된다.
다음으로 상기 변위제어판(150a)은 측면판(130a)의 개략 중앙 내면에 수평으로 연장된 판재로서 단부면은 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 초기 겹쳐져 세팅된 상태에서는 탄소성판(140)과 접하지 않도록 형성되고, ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)이 서로 도 3b와 같이 겹쳐짐에 따라 탄소성판(140)의 변형유도홈(141)에 쐐기처럼 작용하면서 탄소성판(140)을 파단 시키는 역할을 하게 된다.
이러한 변위제어판(150a)은 측면판(130a)의 폭과 동일한 폭을 가지도록 형성시켜 다수의 변형유도홈(141)과 동시에 접할 수 있도록 하게 된다.
이에 본 발명은 상기 변위제어판(150)의 수평방향 길이조정만으로 변위제어판이 원하는 설계레벨에서 변형유도홈과 접하면서 탄소성판이 소성변형되면서 지진에너지를 임의의 시점에서 소산시킬 수 있도록 하게 된다.
즉, 일정한 설계레벨 이하에서는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치가 서로 겹쳐지면서 지진에너지를 소산시키고, 일정한 설계레벨 이상에서는 변위제어판에 의하여 탄소성판이 소성변형되면서 지진에너지를 소산시킬 수 있도록 하게 된다.
이에 도 3a와 같이 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)와 동일한 구성으로서 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)의 상단에 형성된 가이드판(110a)에 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)의 상단에 형성된 수평플랜지(120b)의 단부가 삽입되도록 하고, ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)의 하단에 형성된 가이드판(110b)에 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)의 하단에 형성된 수평플랜지(120a)의 단부가 삽입되도록 하여 초기 세팅이 가능하게 됨을 알 수 있으며,
도 3b와 같이, ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)는 지진에너지에 의한 수평력에 의하여 서로 수평으로 겹쳐지면서 변위제어판(150a,150b)이 서로 탄소성판(140)에 접하도록 하여 도 2와 같이 일정한 설계레벨 이상의 지진이 발생하게 되면 탄소성판(140)을 파단시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.
[ 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 이용한 구조물 내진보강방법 ]
도 4는 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 이용한 구조물 내진보강방법의 시공도를 도시한 것이다.
먼저 상기 구조물은 인방보등과 같은 변형거동구조물(200)로서 서로 이격되어 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다.
다음으로는 상기 변형거동구조물(200) 사이에 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 형강등을 포함하는 연결구(160)에 의하여 일체로 설치시키는 방법으로 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)를 간단하게 초기 세팅시키게 된다.
이러한 초기 세팅은 가이드판(110a,110b), 수평플랜지(120a,120b) 및 측면판(130a,130b)을 포함하는 한쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)가 서로 겹쳐지도록 세팅된 상태로서 상,하로 이격된 수평판플랜지(120a,120b) 사이에 탄소성판(140)이 수직판 형태로 다수 형성되어 있고, 변위제어판(150a,150b)은 탄소성판(140)에 접하지 않은 상태가 된다.
이에 일정한 설계레벨 이상의 지진에 의한 수평력이 발생하는 경우 변위제어판(150a,150b)이 탄소성판(140)과 접하면서 파단을 유도하게 된다.
이로서 간단한 구조에 의한 본 발명의 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)로서 변형거동구조물(200)인 인방보등에 구조도 간단하면서 설계레벨 이상의 지진에 의한 대변형이 발생하지 않더라도 임의 설계레벨에서 지진에너지를 소산시킬 수 있는 제진장치의 역할을 하게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치
100a,100b:한쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재
110a,110b: 가이드판
120a,120b:수평플랜지
121: 슬릿홈
130a,130b:측면판
140: 탄소성판
141: 변형유도홈
150a,150b:변위제어판
160:연결구
200:변형거동구조물

Claims (7)

  1. 서로 수평으로 상단 또는 하단 내측에 형성된 가이드판(110a,110b)에 삽입되는 수평플랜지(120a,120b)가 측면판(130a,130b)의 하단 또는 상단의 내측에 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b);
    상기 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재의 중앙부에 위치하도록 서로 겹쳐진 수평플랜지들 상,하 사이에 고정 설치된 탄소성판(140);
    상기 측면판 내측으로부터 수평으로 연장되어 탄소성판의 양 측면과 접하도록 형성된 변위제어판(150a,150b);을 포함하여,
    상기 탄소성판(140)의 설치개수를 조정하여 지진에너지 소산능력을 정량적으로 결정할 수 있으며, 상기 변위제어판(150a,150b)이 지진에 의한 수평력에 의하여 탄소성판을 파단시켜 임의의 지진에너지 발생시점에서 댐핑이 가능하도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b)는
    측면판(130a)의 상단 내측면에 한쌍의 판부재가 서로 이격되어 수평으로 연장된 가이드판(110a); 측면판의 하단 내측면에 1개의 판부재가 가이드판의 연장길이보다는 더 길게 수평으로 연장되도록 형성된 수평플랜지(120a); 측면판의 중앙 내면에 수평으로 연장된 판재로서 단부면이 탄소성판(140)과 접하면서 파단시키는 변위제어판(150a)을 포함하는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a)와
    측면판(130b)의 하단 내측면에 한쌍의 판부재가 서로 이격되어 수평으로 연장된 가이드판(110b); 측면판의 상단 내측면에 1개의 판부재가 가이드판의 연장길이보다는 더 길게 수평으로 연장되도록 형성된 수평플랜지(120b); 측면판의 중앙 내면에 수평으로 연장된 판재로서 단부면이 탄소성판(140)과 접하면서 파단시키는 변위제어판(150b)을 포함하는 ㄷ자 단면의 하우징부재(100b)에 있어,
    상기 가이드판(110a,110b)에 수평플랜지(120a,120b)의 단부가 삽입되어 서로 수평으로 겹쳐질 수 있도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소성판(140)은 수직판 형태로서 양 측면에는 변형유도홈(141)이 형성되어 상기 변형유도홈에 탄소성판이 접하면서 탄소성판의 파단이 유도될 수 있도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 변위제어판(150a,150b)은 측면판 내면에 수평으로 연장된 판재로서 단부면은 ㄷ자 단면의 하우징부재가 초기 겹쳐져 세팅된 상태에서는 탄소성판과 접하지 않도록 형성되고, ㄷ자 단면의 하우징부재가 서로 겹쳐짐에 따라 탄소성판의 변형유도홈에 쐐기처럼 작용하면서 탄소성판을 파단시키는 역할을 하도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 측면판(130a,130b)의 배면에는 철근 또는 형강을 포함하는 연결구(160)가 더 형성되어 변형거동구조물(200)에 매립되어 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치가 변형거동구조물(200)과 일체로 거동하도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치.
  6. (a) 변형거동구조물(200) 사이에, 서로 수평으로 상단 또는 하단 내측에 형성된 가이드판에 삽입되는 수평플랜지가 측면판(130a,130b)의 하단 또는 상단의 내측에 형성된 한 쌍의 ㄷ자 단면의 하우징부재(100a,100b); 상기 수평플랜지 사이에 고정 설치된 탄소성판(140); 및 상기 측면판 내측으로부터 수평으로 연장되어 탄소성판의 양 측면과 접하도록 형성된 변위제어판(150a,150b);을 포함하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치(100)를 설치하는 단계; 및
    (b) 상기 변위제어판(150a,150b)은 측면판 내면에 수평으로 연장된 판재로서 단부면은 ㄷ자 단면의 하우징부재가 초기 겹쳐져 세팅된 상태에서는 탄소성판과 접하지 않도록 형성되고, ㄷ자 단면의 하우징부재가 서로 겹쳐짐에 따라 탄소성판의 변형유도홈에 쐐기처럼 작용하면서 탄소성판을 파단되도록 하는 단계;를 포함하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 이용한 구조물 내진보강방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 상기 측면판(130a,130b)의 배면에는 철근 또는 형강을 포함하는 연결구(160)가 더 형성되어 변형거동구조물에 매립되어 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치가 변형거동구조물가 일체로 거동하도록 하는 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치를 이용한 구조물 내진보강방법.



KR1020150173889A 2015-12-08 2015-12-08 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법 KR101604745B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150173889A KR101604745B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150173889A KR101604745B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101604745B1 true KR101604745B1 (ko) 2016-03-21

Family

ID=55651103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150173889A KR101604745B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101604745B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051324A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 한국기술교육대학교 산학협력단 파형 웨브가 구성된 강재댐퍼와 강재댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR20190074054A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 한국기술교육대학교 산학협력단 고감쇠 고무 및 변형 유도 강재봉이 구성된 복합댐퍼와 복합댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR102333522B1 (ko) 2020-08-28 2021-12-01 윤철희 건축 구조물 내진 보강장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004238892A (ja) 2003-01-15 2004-08-26 Kokuei So 地震衝撃ダンパ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004238892A (ja) 2003-01-15 2004-08-26 Kokuei So 地震衝撃ダンパ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051324A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 한국기술교육대학교 산학협력단 파형 웨브가 구성된 강재댐퍼와 강재댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR102074039B1 (ko) * 2017-11-06 2020-02-05 한국기술교육대학교 산학협력단 파형 웨브가 구성된 강재댐퍼와 강재댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR20190074054A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 한국기술교육대학교 산학협력단 고감쇠 고무 및 변형 유도 강재봉이 구성된 복합댐퍼와 복합댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR102083066B1 (ko) * 2017-12-19 2020-02-28 한국기술교육대학교 산학협력단 고감쇠 고무 및 변형 유도 강재봉이 구성된 복합댐퍼를 포함한 프레임형 제진장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR102333522B1 (ko) 2020-08-28 2021-12-01 윤철희 건축 구조물 내진 보강장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101146790B1 (ko) 점탄성댐퍼와 이력댐퍼가 결합된 하이브리드 제진장치
JP5075948B2 (ja) 制震装置
KR101403230B1 (ko) 오메가 형상 강재 댐퍼를 갖는 철골 접합부 구조
KR101604745B1 (ko) 변위제어판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
KR20140040089A (ko) 건축구조물 진동 감쇠용 결합부재
JP6432797B2 (ja) プレハブ倉庫及び類似の建物のための振動減衰装置
JP6651501B2 (ja) 地震事象におけるエスカレータおよび動く歩道のための横方向の減衰および中間支持
KR20180046558A (ko) 건축구조물의 내진보강을 위한 댐퍼
KR101028239B1 (ko) 점탄성과 이력특성을 이용한 복합제진장치
KR20200019322A (ko) 다중 슬립하중 마찰댐퍼
KR101439744B1 (ko) 기둥과 보의 접합구조물
KR20140034268A (ko) 제진 댐퍼
JP2008013347A (ja) 工事用設備における免震壁つなぎ装置
KR101344813B1 (ko) 기둥-보 접합구조물 및 접합방법
KR101402479B1 (ko) 제진 댐퍼
KR101487134B1 (ko) 베어링을 사용한 캔틸레버형 제진장치
KR102177097B1 (ko) 다수의 댐퍼와 철골구조물이 결합된 내진보강 구조물
KR102124584B1 (ko) 구조물용 진동 저감장치
JP4635700B2 (ja) 建物の制震構造
KR101604740B1 (ko) 변위제어판 및 마찰판을 이용한 지진에너지 소산장치 및 이를 이용한 구조물 내진보강방법
JP2010100990A (ja) 耐震壁
KR100822594B1 (ko) 철탑주주재의 보강재 간 상대변위를 활용한 철탑구조마찰형 보강기구
KR101209367B1 (ko) 철골 모멘트 골조 내진보강용 가새의 좌굴방지 후보강구조
CN112854509B (zh) 一种带有粘弹性材料的弧形软钢耗能阻尼器
KR102013547B1 (ko) 케이블트레이 연결용 내진형 커넥터장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190110

Year of fee payment: 4