KR101674171B1 - 지진 발생시 안전 도어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진 발생시 안전 도어에 관한 것으로서, 건물의 벽체 또는 구조물에 설치되며, 내측에 개구가 형성된 프레임유닛과; 상기 개구를 개폐할 수 있도록 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되는 도어유닛;을 구비하고, 상기 도어유닛은 외력에 의한 수평하중에 의해 상기 프레임유닛이 탄성 변형 또는 소성 변형된 상태에서도 상기 프레임유닛에 대하여 회전가능하도록 일부 영역이 변형되게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어는 지진 발생에 따른 수평하중에 의해 변형되는 프레임유닛에 대응하여 일정 부분이 파손되거나 이탈 또는 절곡되게 함으로써 프레임유닛에 변형이 발생하더라도 도어유닛의 개폐를 원활하게 할 수 있는 장점을 가진다.

Description

지진 발생시 안전 도어{Safety door for earthquake disaster prevention}

본 발명은 지진 발생시 안전 도어에 관한 것으로, 더 상세하게는 지진과 같이 구조물에 가해지는 외력에 의해 도어를 지지하는 도어 프레임의 변형시 도어 프레임의 변형과 대응되게 도어의 형상을 변형시켜 도어를 원활하게 개폐시킬 수 있는 지진 발생시 안전 도어에 관한 것이다.

최근 최근 국내외에서 발생한 일련의 큰 지진으로 인하여 지진의 피해에 대한 경각심과 내진설계의 필요성에 대한 인식이 확산되고 있어, 건물의 내진보강 방법에 대한 관심이 점차 증가하고 있다.

건물을 지진력에 저항할 수 있도록 튼튼하게 설계하는 것을 일반적인 내진설계라고 한다면, 제진(vibration control)은 지진에 의한 입력에너지를 각종 장치들을 이용함으로써 건물의 피해를 최소화하는 방법이다.

내진설계기준에 따라 설계된 건물이라 할지라도 지진에 의한 구조적 손상을 피할 수 없고, 인명의 안전 또한 위협받을 수 있으며, 건물의 특정부위가 변형되어 인명피해가 발생할 수 있으므로 지진으로부터 건물을 구성하는 구조물을 안전하게 보전할 수 있는 제진기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

현재 건설되고 있는 고층 건물의 대부분은 내진설계기준에 따라 설계되고 있는데, 건물에 적용되는 대표적인 제진장치는 댐퍼이다. 이러한 댐퍼는 강재댐퍼, 마찰댐퍼, 오일댐퍼, 점탄성댐퍼 등이 이용된다.

상술한 바와 같은 제진장치의 일 예로 국내 등록특허 제10-1026106호에는 제진댐퍼 설치프레임의 접합구조가 게시되어 있으며, 국내 등록특허 제10-1114908호에는 스마트프레임을 이용한 건축물 내진보강공법이 게시되어 있다.

그리고, 국내 등록특허 제10-1000206호에는 내진 성능을 가진 창호 시스템이 게시되어 있다. 게시된 창호 시스템은 외부프레임과 지지빔의 사이에 슬릿형태의 구멍이 형성된 일정 두께 및 폭을 가지는 판상부재로 이루어진 댐퍼가 설치된 구성을 가진다.

그러나, 상기의 창호 시스템은 외부프레임의 내부에 설치되는 기둥부재와 지지빔의 변형을 방지하는데 한계가 있다. 특히, 상대적으로 지지력이 약한 지지빔의 변형으로 인하여 창문이 원활하게 열리지 않게 되는 문제점이 있으며, 나아가서는 재난의 발생 시 창문이 열리지 않게 됨으로써 2차 피해 발생의 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 지진 발생에 따른 수평하중에 의해 변형되는 프레임유닛에 대응하여 일정 부분이 파손되거나 이탈 또는 절곡되게 함으로써 프레임유닛에 변형이 발생하더라도 도어유닛의 개폐를 원활하게 할 수 있도록 하여 건물 내부에 갇히게 되는 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어는 건물의 벽체 또는 구조물에 설치되며, 내측에 개구가 형성된 프레임유닛과; 상기 개구를 개폐할 수 있도록 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되는 도어유닛;을 구비하고, 상기 도어유닛은 외력에 의한 수평하중에 의해 상기 프레임유닛이 탄성 변형 또는 소성 변형된 상태에서도 상기 프레임유닛에 대하여 회전가능하도록 일부 영역이 변형되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 프레임유닛은 좌우로 소정 간격 이격되고 서로 나란하게 배치되는 제1수직프레임 및 제2수직프레임과, 상기 제1수직프레임 및 제2수직프레임의 상단과 하단을 각각 연결하는 제1수평프레임 및 제2수평프레임을 포함하고, 상기 도어유닛은 상기 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되며 상기 개구의 전체 영역 중 설정된 제1영역만을 점유할 수 있도록 형성된 도어본체와, 상기 도어본체가 점유하는 상기 제1영역을 제외한 제2영역을 점유하도록 상기 도어본체의 일 측에 결합되며 외력이 작용할 시 파손 또는 이탈 또는 상기 도어본체에 대하여 일 측으로 휘어질 수 있도록 형성된 개폐도움부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐도움부는 유리로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 개폐도움부는 상기 도어본체를 향하여 외력이 작용할 시 상기 도어본체로부터 이탈될 수 있도록 결합부에 의해 상기 도어본체에 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 개폐도움부는 상기 도어본체로부터 연장되어 상기 개구의 형상과 대응하는 형상을 형성하고, 외력이 작용할 시 상기 도어본체에 대하여 일 측으로 절곡될 수 있도록 형성되며, 내측에는 충전공간이 마련된 연장부와, 상기 연장부의 내측에 충전되고, 상기 도어본체보다 약한 강도를 갖는 제1충전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1충전부와 상기 도어본체 사이에는 공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 공간부에는 상기 제1충전부보다 약한 강도를 갖는 제2충전부가 충전된 것을 특징으로 한다.

상기 개폐도움부는 상기 제1수직프레임과 인접하도록 설치되는 상기 도어본체의 일 측과 마주하는 타 측에 결합되어 상기 도어유닛의 폐쇄시 상기 제1수평프레임 및 상기 제2수직프레임에 각각 접하도록 형성된 제1도움부와, 상기 도어본체의 하부에 결합되어 상기 도어유닛의 폐쇄시 상기 제2수평프레임 및 상기 제2수직프레임에 각각 접하도록 형성된 제2도움부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어는 지진 발생에 따른 수평하중에 의해 변형되는 프레임유닛에 대응하여 일정 부분이 파손되거나 이탈 또는 절곡되게 함으로써 프레임유닛에 변형이 발생하더라도 도어유닛의 개폐를 원활하게 할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 지진 발생시 안전 도어의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 지진 발생시 안전 도어의 일부를 나타낸 발췌 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 지진 발생시 안전 도어의 작동 상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 지진 발생시 안전 도어의 일부를 나타낸 발췌 사시도.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 지진 발생시 안전 도어의 다른 일부를 나타낸 발췌 사시도.
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 지진 발생시 안전 도어의 정면도.
도 7은 도 6에 도시된 지진 발생시 안전 도어의 일부를 나타낸 절개 사시도.
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 지진 발생시 안전 도어의 일부를 나타낸 절개 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지지발생시 안전 도어에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어(1)는 지진 발생에 의해 건물에 작용하는 수평하중 등과 같은 외력에 의해 창문틀 또는 문틀이 변형됨으로써 도어가 열리지 않게 되는 것을 방지할 수 있는 것으로, 도 1 내지 3을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어(1)는 건물의 벽체 또는 구조물에 설치되며, 내측에 개구가 형성된 프레임유닛(10)과; 상기 개구를 개폐할 수 있도록 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되는 도어유닛(20);을 구비하고, 상기 도어유닛(20)은 외력에 의한 수평하중에 의해 상기 프레임유닛(10)이 탄성 변형 또는 소성 변형된 상태에서도 상기 프레임유닛(10)에 대하여 회전가능하도록 일부 영역이 변형되게 형성된다.

상기 프레임유닛(10)은 좌우로 소정 간격 이격되고 서로 나란하게 배치되며 상하로 소정 길이 연장된 제1수직프레임(11) 및 제2수직프레임(12)과, 상기 제1수직프레임(11) 및 제2수직프레임(12)의 상단과 하단을 각각 연결하며 상기 제1수직프레임(11) 및 제2수직프레임(12)의 길이보다 짧은 길이를 갖도록 연장된 제1수평프레임(13) 및 제2수평프레임(14)을 포함한다.

상기 제1 및 제2수직프레임(12)과 제1 및 제2수평프레임(14)들은 후술하는 도어유닛(20)을 회전가능하게 설치할 수 있도록 내측에 직사각 형상의 개구를 형성한다.

상기 프레임유닛(10)은 도어유닛(20)을 내측에 수용할 수 있도록 소정의 폭을 갖도록 형성되며, 제1수직프레임(11)은 제2수직프레임(12)과 동일할 길이로 형성되고, 제1수평프레임(13)은 제2수평프레임(14)과 동일한 길이로 형성되며, 제1 및 제2수직프레임(12)과 제1 및 제2수평프레임(14)은 서로 직교하도록 배치된다.

상기 프레임유닛(10)에는 제1 및 제2수직프레임(12)과, 제1 및 제2수평프레임(14)에 의해 형성된 개구를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 도어유닛(20)이 설치된다.

상기 도어유닛(20)은 힌지부에 의해 상기 프레임유닛(10)에 회전가능하게 설치되며 상기 개구의 전체 영역 중 설정된 제1영역만을 점유할 수 있도록 형성된 도어본체(21)와, 상기 도어본체(21)가 점유하는 상기 제1영역을 제외한 제2영역을 점유하도록 상기 도어본체(21)의 일 측에 결합되며 외력이 작용할 시 파손 또는 이탈 또는 상기 도어본체(21)에 대하여 일 측으로 휘어질 수 있도록 형성된 개폐도움부(25)를 포함한다.

상기 도어본체(21)는 소정의 두께를 갖도록 형성되어 있으며, 내부에는 강재로 채워진 구조를 갖는다. 도면을 참조하면, 상기 도어본체(21)는 개구의 전체 영역에서 하측 일부 영역과 우측 상방의 일부 영역을 제외한 나머지 영역(제1영역)을 점유하도록 형성되어 있다.

상기 개폐도움부(25)는 상기 도어본체(21)의 일 측에 결합되어 개구의 전체 영역에서 도어본체(21)가 점유하는 제1영역을 제외한 나머지 영역(제2영역) 즉, 개구의 전체 영역에서 하측 일부 영역과 우측 상방의 일부 영역을 점유하도록 형성되어 있다.

상기 개폐도움부(25)는 상기 도어본체(21)에 결합된 상태로 상기 프레임유닛(10)에 대하여 상기 도어본체(21)를 회전시킬 시 개구의 전 영역(제1영역+제2영역)을 개폐할 수 있도록 되어 있다.

상기 개폐도움부(25)는 도어유닛(20)에 외력이 작용할 시 도어본체(21)보다 먼저 변형될수 있도록 더욱 상세하게는 파손될 수 있도록 유리로 형성되어 있다.

상기 개폐도움부(25)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 도어본체(21)로부터 연장된 연장프레임에 의해 상기 도어본체(21)에 결합되어 상기 도어본체(21)와 함께 이동하도록 되어 있다. 상기 연장프레임은 상기 개폐도움부(25)를 상기 도어본체(21)에 구속시키되 프레임유닛(10)에 외력이 작용하여 프레임유닛(10)에 변형이 발생할 시 프레임유닛(10)에 의해 구부러지거나 휘어지는 등의 변형이 발생할 수 있을 정도의 강도로 형성된다.

상술한 개폐도움부(25)는 도 1 내지 도 에 도시된 바와 같이 상기 제1수직프레임(11)과 인접하도록 설치되는 상기 도어본체(21)의 일 측과 마주하는 타 측에 결합되어 상기 도어유닛(20)의 폐쇄시 상기 제1수평프레임(13) 및 상기 제2수직프레임(12)에 각각 접하도록 형성된 제1도움부(25a)와, 상기 도어본체(21)의 하부에 결합되어 상기 도어유닛(20)의 폐쇄시 상기 제2수평프레임(14) 및 상기 제2수직프레임(12)에 각각 접하도록 형성된 제2도움부(25b)로 구분할 수 있다.

상술한 바와 같은 개폐도움부(25)를 구비하는 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 건물의 벽체 또는 구조물에 설치된 프레임유닛(10)에 외력이 작용할 시, 더욱 상세하게는 제1수직프레임(11)의 상측에서 제1 및 제2수평프레임(14)의 연장방향과 나란한 방향으로 수평하중이 작용할 시, 프레임유닛(10)의 상측이 (도면상의 우측방향으로)이동하면서 프레임유닛(10)에 변형이 발생하게 되며, 이때 프레임유닛(10)에 설치된 도어유닛(20) 또한 프레임유닛(10)에 의해 프레임유닛(10)의 변형 방향과 대응하는 방향으로 외력을 받게 되면서 프레임유닛(10)에 접한 상태로 가압된다.

종래의 도어유닛(20)은 강재를 이용하여 일체로 형성한 구조이므로 상술한 바와 같은 조건에서 도어유닛(20)의 변형이 용이하게 이루어지지 않아 도어유닛(20)이 프레임유닛(10)에 끼게 되면서 도어유닛(20)의 개폐가 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.

그러나, 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어(1)는 프레임유닛(10)과 접한 상태로 가압되면서 프레임유닛(10)에 낄 수 있는 일 부분을 변형 또는 파손이 쉽게 이루어질 수 있도록 된 본 실시 예에 따른 개폐도움부(25)를 적용 및 해당 부분에 쉽게 파손이 발생되게 함으로써, 프레임유닛(10)에 대하여 도어유닛(20)이 간섭되는 부분을 없애 도어유닛(20)을 쉽게 개폐할 수 있도록 한다.

한편, 도 4 내지 도 6에는 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어(1)의 개폐도움부(125)에 대한 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이하에서는 앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 개폐도움부(125)는 상기 도어본체(21)를 향하여 외력이 작용(프레임유닛(10)에 수평하중이 작용)할 시, 상기 도어본체(21)로부터 용이하게 이탈될 수 있도록 결합부에 의해 상기 도어본체(21)에 결합되어 있다.

상기 개폐도움부(25)는 도어본체(21)와 함께 개구를 개폐할 수 있도록 형성된 몸체를 구비하며, 상기 몸체는 파손 또는 변형이 용이하도록 상기 도어본체(21)보다 낮은 강도를 가는 소재로 형성되어 있으며, 결합부에 의해 도어본체(21)에 설치되어 있다.

상기 결합부는 상기 몸체를 상기 도어본체(21)에 접착시키기 위한 접착수단(126)과, 상기 몸체와 상기 도어본체(21)에 일 측과 타 측이 각각 접한 상태로 결합되어 서로를 연결시키는 연결판(127)을 포함한다. 상기 연결판(127)은 지진 등에 의해 발생하는 수평하중에 의해 프레임유닛(10)에 변형이 발생할 시 상기 몸체가 상기 도어본체(21)로부터 용이하게 떨어져 나갈 수 있을 정도의 강도로 형성된다.

또한, 도 7에는 본 발명에 따른 지진 발생 시 안전 도어(1)의 개폐도움부(225)에 대한 또 다른 실시 예가 도시되어 있다.

상기 개폐도움부(225)는 상기 도어본체(21)로부터 연장되어 상기 개구의 형상과 대응하는 형상을 형성하고, 외력이 작용할 시 상기 도어본체(21)에 대하여 일 측으로 절곡될 수 있도록 형성되며, 내측에는 충전공간이 마련된 연장부와, 상기 연장부의 내측에 충전되고, 상기 도어본체(21)보다 약한 강도를 갖는 제1충전부(226)를 포함한다.

상기 도어본체(21)의 내부에는 강도 증가를 위해 철판 등과 같은 강재가 개재될 수 있으며, 상기 제1충전부(226)는 에폭시, 우레탄폼, 스티로폼 등과 같은 발포성 충전물을 사용할 수 있다.

상기와 같이 상기 개폐도움부(25)는 상기 도어본체(21)보다 약한 강도를 갖는 발포성 충전물 등을 이용하여 형성되므로, 파손이나 변형이 쉽게 이루어짐으로써 도어유닛(20)의 개폐를 원활하게 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 지진 발생 시 안전도어의 상기 개폐도움부(225)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1충전부(226)와 상기 도어본체(21) 사이에 개폐도움부(225)의 절곡이 용이하도록 공간부(227)를 형성한 구조를 적용할 수도 있다.

또한, 상기 공간부(227)에는 상기 도어유닛(20)의 전체적인 강도 보강을 위하여 상기 제1충전부(226)보다 약한 강도를 갖는 제2충전부(미도시)를 더 충전할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 지진 발생시 안전 도어는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사사에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 : 안전 도어
10 : 프레임유닛
11 : 제1수직프레임
12 : 제2수직프레임
13 : 제1수평프레임
14 : 제2수평프레임
20 : 도어유닛
21 : 도어본체
25 : 개폐도움부

Claims (8)

1. 건물의 벽체 또는 구조물에 설치되며, 내측에 개구가 형성된 프레임유닛과;
   상기 개구를 개폐할 수 있도록 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되는 도어유닛;을 구비하고,
   상기 도어유닛은 외력에 의한 수평하중에 의해 상기 프레임유닛이 탄성 변형 또는 소성 변형된 상태에서도 상기 프레임유닛에 대하여 회전가능하도록 일부 영역이 변형되게 형성되며,
   상기 프레임유닛은 좌우로 소정 간격 이격되고 서로 나란하게 배치되는 제1수직프레임 및 제2수직프레임과, 상기 제1수직프레임 및 제2수직프레임의 상단과 하단을 각각 연결하는 제1수평프레임 및 제2수평프레임을 포함하고,
   상기 도어유닛은 상기 힌지부에 의해 상기 프레임유닛에 회전가능하게 설치되며 상기 개구의 전체 영역 중 설정된 제1영역만을 점유할 수 있도록 형성된 도어본체와, 상기 도어본체가 점유하는 상기 제1영역을 제외한 제2영역을 점유하도록 상기 도어본체의 일 측에 결합되며 외력이 작용할 시 파손 또는 이탈 또는 상기 도어본체에 대하여 일 측으로 휘어질 수 있도록 형성된 개폐도움부를 포함하며,
   상기 개폐도움부는 상기 도어본체로부터 연장되어 상기 개구의 형상과 대응하는 형상을 형성하고 외력이 작용할 시 상기 도어본체에 대하여 일 측으로 절곡될 수 있도록 형성되며 내측에는 충전공간이 마련된 연장부와, 상기 연장부의 내측에 충전되고 상기 도어본체보다 약한 강도를 갖는 제1충전부를 포함하고,
   상기 제1충전부와 상기 도어본체 사이에는 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 지진 발생시 안전 도어.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 개폐도움부는 유리로 형성된 것을 특징으로 하는 지진 발생시 안전 도어.
4. 제1항에 있어서,
   상기 개폐도움부는
   상기 도어본체를 향하여 외력이 작용할 시 상기 도어본체로부터 이탈될 수 있도록 결합부에 의해 상기 도어본체에 결합된 것을 특징으로 하는 지진 발생시 안전 도어.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 공간부에는 상기 제1충전부보다 약한 강도를 갖는 제2충전부가 충전된 것을 특징으로 하는 지진 발생시 안전 도어.
8. 제1항에 있어서,
   상기 개폐도움부는
   상기 제1수직프레임과 인접하도록 설치되는 상기 도어본체의 일 측과 마주하는 타 측에 결합되어 상기 도어유닛의 폐쇄시 상기 제1수평프레임 및 상기 제2수직프레임에 각각 접하도록 형성된 제1도움부와,
   상기 도어본체의 하부에 결합되어 상기 도어유닛의 폐쇄시 상기 제2수평프레임 및 상기 제2수직프레임에 각각 접하도록 형성된 제2도움부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 발생시 안전 도어.
   

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