KR101787018B1 - 구조물 성능 실험장치용 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 관한 것으로, 실험체의 상태에 따라 위치를 재설정할 수 있으며, 실험체가 설치되는 받침대가 추가적인 천공 없이 필요에 따라 편리하게 이동할 수 있어 신속하게 실험체를 테스트할 수 있는 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 관한 것이다.

Description

구조물 성능 실험장치용 고정장치{Fixing device of testing apparatus for evaluating structural performance of structures}

본 발명은 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실험체의 상태에 따라 위치를 재설정할 수 있으며, 실험체가 설치되는 받침대가 추가적인 천공 없이 필요에 따라 편리하게 이동할 수 있어 신속하게 실험체를 테스트할 수 있는 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 지진이란 지구 내부에 축적된 에너지로 인해 지구를 구성하는 암석의 일부분에 급격한 운동이 일어나 지진파(地震波)가 발생하는 현상으로, 지구의 내부에서 급격한 지각변동이 발생되어 그 충격으로 생긴 파동, 즉 지진파(Seismic wave)가 지표면까지 전해져서 지반에 외력을 가하게 된다.

이러한 지진으로 인하여 건축물이나 토목설비 등은 내진이나 면진 또는 제진이 고려되어 설계된다. 물론, 건축물이나 토목설비 등은 지진이 아니더라도 기둥이나 벽체와 같은 구조물에 인장력이나 압축력 등의 횡력을 지속적으로 받게 된다.

따라서, 건축물이나 토목설비 등은 구조물의 횡력에 대한 내력 정도를 미리 실험한 후 설계에 반영하고 있다.

이러한 실험을 위해 종래에 제시되어 있는 실험장치의 일례로, 대한민국 등록특허 제10-1352787호가 대표적이다. 이러한 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이 바닥면(100)과 수직하게 세워진 벽체(200)에 횡력을 가할 수 있도록 하는 횡력실린더(액츄에이터, 600)가 마련되는 구조로 되어 있다.

이와 같은 종래 기술은 상기 액츄에이터(600)가 실험체(500)에 횡력을 가하여 이 실험체(500)에 대한 내진성능을 실험하게 된다. 그러나, 이러한 종래 기술은 수평상태를 이루는 실험체(500)의 측방으로 외력(횡력)을 가하여 실험하므로 인장력이나 압축력에 의한 휨이나 전단파괴강도, 부착파괴강도 등을 사실상 측정할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 출원인은 기둥이나 벽체와 같은 실험체를 수직상태에서 횡력을 제공하여 다양한 변형이나 강도를 측정할 수 있는 실험장치를 연구하였으며, 이러한 실험장치로 대한민국 등록특허 제10-1468385호의 "구조물의 내진성능 실험장치"(선행기술 1)가 개발되었다.

본 출원인에 의한 선행기술 1을 살펴보면, 지면과 이격된 상태로 설치되고, 일측방에 제공되는 횡력에 의해 횡방향으로 이동하며, 길이를 갖는 실험체의 일단부가 일부분에 밀착상태로 설치됨에 따라 횡방향으로 이동하면서 상기 실험체에 내진성능의 측정을 위한 하중을 전달하는 이동자 및 상기 이동자를 수평이동이 가능하도록 가이드하여 횡방향으로 이동하는 상기 이동자에 회전모멘트가 발생하는 것을 방지하는 모멘트발생 방지부를 포함하고, 상기 모멘트발생 방지부는, 상기 이동자의 상부에서 상기 이동자를 가이드하는 것을 특징으로 하며, 상기 모멘트발생 방지부는, 지면과 수직을 이루는 상태로 설치되는 고정체와 상기 고정체에 양단부 중 적어도 어느 하나가 고정되어 상기 이동자의 상부에 위치하는 어퍼프레임 및 상기 어퍼프레임에 일측이 힌지연결되고, 타측이 상기 이동자에 힌지연결되는 연결구로 구성된다.

이때, 이동자에 횡력과 축력을 제공하기 위해 이동자의 일측방에 횡력실린더가 설치되고, 이동자의 상부에 축력제공기가 설치된다.

그러나, 상기와 같은 선행기술 1은 실험체를 고정하는 받침대는 실험체를 지면으로부터 이격시켜 지지하는 역할만 수행하기 때문에 필요에 따라 실험체를 이동시킬 경우 실험체를 견인하여 받침대로부터 들어올린 후 새로운 위치로 이동시켜야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 이러한 실험체의 위치를 재설정하는데 많은 시간과 노력을 필요로 하기 때문에 신속한 테스트 결과를 얻기 어려운 문제가 있다.

또한, 실험체가 받침대의 상면에 직접 안치되어 테스트될 수도 있지만 경우에 따라서는 실험체에 의해 받침대의 상면이 파손되는 것을 방지하기 위해 받침대와 실험체 사이에 트레이가 설치될 수 있다.

이와 같이 받침대와 실험체 사이에 트레이가 설치되는 경우 실험체의 테스트 중 트레이가 임의적으로 이동하지 않도록 트레이와 받침대는 볼트 체결에 의해 고정된다. 이를 위해, 받침대와 트레이는 볼트가 체결되는 다수의 체결공이 형성된다.

그러나, 실험체 위치를 변경하는 경우 받침대의 상부에서 트레이를 이동시켜야 하고, 이와 같이 트레이가 이동되는 경우 트레이의 변경된 위치에 대응하게 받침대에 체결공을 새롭게 천공하여 볼트로 체결해야 하는 어려움이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1468385호(2014.11.27)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실험체가 설치되는 받침대가 추가적인 천공 없이 필요에 따라 편리하게 이동할 수 있도록 함으로써, 신속하게 실험체를 테스트할 수 있는 구조물 성능 실험장치용 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 기둥형 또는 평판형의 구조물로 이루어진 실험체가 상부에 설치되는 베드 및 상기 베드의 상부에 안착되고 상부에 상기 실험체가 적재된 상태로 상기 베드의 상부에서 이동가능하게 고정하는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 슬라이더는 상기 실험체를 슬라이더에 일체적으로 고정하는 거치대를 더 포함하고, 상기 거치대는 상기 슬라이더의 상부에 고정되는 슬라이더 브래킷과, 상기 슬라이더 브래킷에 힌지로 결합되고, 상기 힌지를 중심으로 편축회전하는 틸팅 브래킷 및 상기 틸팅 브래킷에 설치되고, 상부에 상기 실험체가 고정되는 고정대를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이더는 상기 베드의 상부에 장착되는 안착 시트와, 상기 안착 시트의 상부에 안착된 상태로 슬라이딩하도록 마련되는 가동 블록 및 상기 안착 시트와 가동 블록에 마련되어 가동 블록의 이동을 안내하는 슬라이더 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이더 가이드는 상기 안착 시트의 상면에 형성되는 제1미세조절 홈과, 상기 제1미세조절 홈에 대응하여 가동 블록에 형성되는 제1조절부재 관통홀과, 상기 제1미세조절 홈과 제1조절부재 관통홀에 조립되는 제1조절부재 및 상기 제1미세조절 홈 내에 마련되어 상기 제1조절부재와 나사산 체결되는 제1결속부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1미세조절 홈은 상기 안착 시트의 상면에 일직선으로 형성되되, 상기 제1미세조절 홈의 입구는 안착 시트의 상면으로 개방되며, 제1미세조절 홈의 바닥은 안착 시트의 내부에 형성되고 제1미세조절 홈의 입구보다 크게 형성되어 상기 제1결속부재가 위치하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 베드와 안착 시트에 마련되어 안착 시트의 이동을 안내하고 고정하는 미세조절 가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 미세조절 가이드는 상기 베드의 상면에 형성되는 제2미세조절 홈과, 상기 제2미세조절 홈에 대응하여 상기 안착 시트에 형성되는 제2조절부재 관통홀과, 상기 제2미세조절 홈과 제2조절부재 관통홀에 조립되는 제2조절부재 및 상기 제2미세조절 홈 내에 마련되어 상기 제2조절부재와 나사산 체결되는 제2결속부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 안착 시트는 상기 베드의 상면으로부터 부양시켜 베드와 안착 시트의 마찰을 감소시키는 롤링부를 더 포함하고, 상기 롤링부는 상기 안착 시트의 저면에 형성된 롤링 홀과, 상기 롤링 홀에 마련되어 상기 베드와 구름 접촉하는 구름 볼 및 상기 구름 볼과 롤링 홀 사이에 개재되는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 의하면, 실험체가 설치되는 슬라이더에 의해 이동하기 때문에 실험체를 슬라이더에서 분리하지 않고 축력과 횡력에 따라 실험체의 위치를 재설정할 수 있어 신속하게 실험체를 테스트할 수 있으며, 베드에 슬라이더를 고정하기 위한 천공을 형성할 필요가 없다.

또한, 본 발명은 슬라이더의 상부에 거치대가 설치되어 편축회전하기 때문에 실험체를 분리하지 않고 축력과 횡력에 따라 실험체의 위치를 재설정할 수 있어 신속하게 실험체를 테스트할 수 있다.

또한, 실험체를 이동시키는 슬라이더가 2단 구조로 이루어져 실험체(t)의 이동을 정밀하게 제어할 수 있다.

도 1은 종래 실험장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치를 나타낸 단면도로, (A)는 도 2에 도시된 고정장치의 단면도이고, (B)는 가동 블록에 마련되는 롤링부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치 중 슬라이더의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치 중 슬라이더의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 대한 작동을 나타낸 사시도 및 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치 중 슬라이더의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치는 기둥형 또는 평판형의 구조물로 이루어진 실험체 하부에 설치되는 베드(1), 베드(1)의 상부에 상기 실험체(t)를 이동가능하게 적재하는 슬라이더(320)로 구성된다.

베드(1)는 그 상부에 실험체(t)가 위치하는 것으로, 실험체(t)를 테스트하기 위해 축력을 가하게 될 때 그 힘을 분산시켜 지면이 받는 수직 하중(가압력 또는 진동)을 최소화시켜 지면이 파손되는 것을 방지하도록 일반적으로 실험체(t)보다 큰 면적을 갖도록 형성된다.

이러한 베드(1)는 그 상면이 평탄하게 형성되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 형강이 나란하게 배치되거나 또는 상면이 평탄한 직육면체의 형상을 갖는 구조물로 이루어질 수도 있다.

또한, 베드(1)는 앞서 설명한 바와 같이 금속 또는 콘크리트의 구조물로 이루어질 수 있으며, 베드(1)가 콘크리트의 구조물로 이루어진 경우 슬래브 바닥에 구멍이 형성될 수도 있다.

한편, 슬라이더(320)는 베드(1)의 상부에 위치하는 실험체(t)가 이동할 수 있게 하는 것으로, 슬라이더(320)는 실험체(t)를 고정하는 한편, 필요에 따라 실험체(t)를 이동시킬 수 있게 베드(1)의 상부에 설치된다.

이를 위해, 슬라이더(320)는 베드(1)의 상부에 장착되는 안착 시트(322), 안착 시트(322)의 상부에 안착된 상태로 슬라이딩하며 실험체가 안착되는 가동 블록(323), 가동 블록(323)의 이동을 안내하는 슬라이더 가이드(340)로 구성된다.

즉, 슬라이더(320)는 안착 시트(322) 및 가동 블록(323)으로 이루어져 안착 시트(322)가 베드(1)의 상면에 안착되고, 가동 블록(323)이 안착 시트(322)의 상면에 안착된 상태로 슬라이딩하여 실험체(t)의 위치를 조절할 수 있게 된다.

부연하자면, 안착 시트(322)는 베드(1)의 상부에 마련되는데, 이러한 안착 시트(322)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 이루어지며, 안착 시트(322)를 베드(1)에 고정할 수 있게 안착 시트(322)의 양측에는 베드(1)의 길이방향과 동일한 방향으로 조립홀(321)이 형성된다.

또한, 상기 조립홀(321)에 대응하여 베드(1)에 복수의 고정홀(311)이 베드(1)의 길이방향을 따라 형성되어 상기 조립홀(321)과 고정홀(311)이 볼트와 같은 고정부재(327)에 의해 관통되어 고정된다.

따라서, 슬라이더(320)의 이동이 필요한 경우 조립홀(321)과 고정홀(311)에 조립된 고정부재(327)를 해제한 후 슬라이더(320)를 이동시킨 후 슬라이더(320)가 움직이지 않도록 베드(1)에 고정하게 된다.

안착 시트(322)에 형성되는 조립홀(321)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 안착 시트(322)의 측면에 브라켓(328)이 형성되고, 상기 브라켓(328)에 조립홀(321)이 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 도 2의 원안에 도시된 바와 같이 안착 시트(322)의 상면에 조립홀(321)이 형성될 수 있다.

가동 블록(323)은 안착 시트(322)의 상부에 안착된 상태로 슬라이딩하는 것으로, 소정의 두께를 갖는 판형으로 이루어진다. 이때, 안착 시트(322)에 형성된 조립홀(321)에 삽입되는 고정부재(327)의 조립에 간섭이 발생하지 않도록 가동 블록(323)은 일반적으로 안착 시트(322)에 비해 좁은 폭을 형성하게 된다. 또한, 가동 블록(323)은 그 상면에 거치대(330)가 마련되어 실험체(t)가 상기 거치대(330)와 일체적으로 고정된다.

그리고, 상기와 같은 안착 시트(322)와 가동 블록(323)의 사이에는 가동 블록(323)의 슬라이딩을 안내하며 가동 블록(323)의 이동을 미세조절하고 고정하는 슬라이더 가이드(340)가 마련된다.

슬라이더 가이드(340)는 안착 시트(322)에 형성되는 제1미세조절 홈(322a), 가동 블록(323)에 형성되는 제1조절부재 관통홀(323a), 제1미세조절 홈(322a)과 제1조절부재 관통홀(323a)에 조립되는 제1조절부재(324), 제1미세조절 홈(322a) 내에 마련되어 제1조절부재(324)와 나사산 체결되는 제1결속부재(325)로 구성된다.

제1미세조절 홈(322a)은 안착 시트(322)의 상면에 형성되는데, 제1미세조절 홈(322a)은 안착 시트(322)의 상면에 일직선으로 형성되며, 제1미세조절 홈(322a)의 입구(L1)는 안착 시트(322)의 상면으로 개방되고, 제1미세조절 홈(322a)의 바닥(L2)은 안착 시트(322)의 내부에 형성된다.

이때, 제1미세조절 홈(322a)의 바닥(L2)은 제1미세조절 홈(322a)의 입구(L1)보다 크게 형성되며 그 내부에 제1조절부재(324)와 나사산 체결되는 제1결속부재(325)가 마련된다.

그리고, 상기 제1미세조절 홈(322a)에 대응하여 가동 블록(323)에 복수의 제1조절부재 관통홀(323a)이 형성되어 안착 시트(322)의 상면에 가동 블록(323)이 안착되었을 때 제1조절부재 관통홀(323a)과 제1미세조절 홈(322a)이 동일 선상에 위치하게 된다.

이렇게, 제1미세조절 홈(322a)과 제1조절부재 관통홀(323a)이 동일 선상에 위치하게 되면 볼트와 같은 제1조절부재(324)가 제1조절부재 관통홀(323a)을 통해 제1미세조절 홈(322a)으로 삽입되는데, 제1미세조절 홈(322a)에 삽입된 제1조절부재(324)의 하단은 제1미세조절 홈(322a)에 마련된 너트와 같은 제1결속부재(325)와 나사산 체결된다.

이와 같이, 슬라이더(320)가 안착 시트(322)와 가동 블록(323)으로 구성되고, 안착 시트(322)와 가동 블록(323)이 슬라이더 가이드(340)에 의해 조립되면 실험체(t)가 베드(1)의 상부에 세팅되었을 때 필요에 따라 실험체(t)를 이동시킬 때 미세조절할 수 있다.

즉, 가동 블록(323)이 슬라이딩될 때 제1조절부재(324)가 안착 시트(322)에 형성된 제1미세조절 홈(322a)에 안내되어 직선 이동하게 되고, 가동 블록(323)의 고정이 필요한 경우 제1조절부재(324)를 회전시키는 것에 따라 제1미세조절 홈(322a)에 마련된 제1결속부재(325)가 제1조절부재(324)와 나사산 체결되면서 안착 시트(322)와 가동 블록(323)을 밀착 고정하기 때문에 실험체(t)의 이동을 정밀하게 제어할 수 있다.

한편, 상기와 같이 베드(1)의 상부에서 안착 시트(322)이 이동하게 될 때 안착 시트(322)의 이동을 용이하게 할 수 있도록 안착 시트(322)에 롤링부가 마련될 수 있다. 이를 도 3의 (B)에 의거하여 설명한다.

안착 시트(322)에 마련되는 롤링부(360)는 베드(1)의 상면으로부터 안착 시트(322)를 부양시켜 베드(1)와 안착 시트(322)의 마찰을 감소시켜 베드(1) 상에서 안착 시트(322)의 이동을 용이하게 한다.

이러한 롤링부(360)는 안착 시트(322)의 저면에 형성된 롤링 홀(361)과 롤링 홀(361)에 마련되어 베드(1)와 구름 접촉하는 구름 볼(362) 및 구름 볼(362)과 롤링 홀(361) 사이에 개재되는 탄성부재(363)로 구성된다.

이와 같은 롤링부(360)는 안착 시트(322)의 이동을 위해 안착 시트(322)와 베드(1)를 고정한 고정부재(327)가 해제되었을 때 탄성부재(363)로부터 발휘되는 탄성 반발력에 의해 안착 시트(322)를 베드(1)로부터 부양하게 된다. 이와 같은 상태에서 안착 시트(322)를 이동시키게 되면 구름 볼(362)이 베드(1)와 구름 접촉하여 안착 시트(322)의 이동을 용이하게 한다.

한편, 슬라이더(320)의 상부에는 실험체의 파손을 방지하고 실험체의 높이를 조절하는 거치부가 마련될 수 있다. 이러한 거치부는 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 가동 블록(323)의 상면에 안치되는 로드 셀(371) 및 로드 셀(371)과 실험체 사이에 위치하여 실험체를 받치는 심플레이트(372)로 구성될 수 있다.

부연하자면, 로드 셀(371)은 실험체를 테스트할 때 하방으로 가해지는 압력을 측정하게 된다. 또한, 심플레이트(372)는 로드 셀(371)과 실험체 사이의 간격이 넓은 경우 이를 보상하기 위해 마련된다. 이때, 심플레이트(372)는 도면에 도시된 바와 같이 실험체와 접촉하는 부분이 선 접촉할 수 있게 롤러가 마련될 수 있다.

상기와 같은 거치부(370)는 앞서 설명한 로드 셀(371)과 심플레이트(372)에 의해 한정되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 거치부(370)는 그 단면이 삼각형이거나 곡면형을 형성할 수 있으며, 또는 실험체와 면 접촉이 되도록 다각형을 형성하는 단일체의 블록 형태로 이루어질 수 있다. 이는 실험체의 테스트 조건에 따라 거치부(370)가 변형되어 실시된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 슬라이더(320)에 실험체를 고정하기 위한 거치대가 마련될 수 있다. 이를 도 4 및 도 6에 의거하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치에 거치대가 장착된 상태를 나타낸 측단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치는 기둥형 또는 평판형의 구조물로 이루어진 실험체(t)가 하부에 설치되는 베드(1), 베드(1)의 상부에 상기 실험체(t)를 이동가능하게 고정하는 슬라이더(320) 및 슬라이더에 실험체를 일체적으로 고정하는 거치대(330)로 구성된다.

슬라이더(320)에 마련되는 거치대(330)는 앞서 설명한 가동 블록(323)의 상면에 설치된다. 이러한 거치대(330)는 슬라이더 브래킷(331), 틸팅 브래킷(332), 고정대(333)로 구성되는데, 슬라이더 브래킷(331)은 슬라이더(320)의 상부 즉, 가동 블록(323)의 상부에 고정된다.

또한, 틸팅 브래킷(332)은 슬라이더 브래킷(331)에 힌지로 결합되고, 상기 힌지를 중심으로 편축회전하게 설치된다. 또한, 고정대(333)는 틸팅 브래킷(332)에 설치되며 상부에 실험체(t)가 고정된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고정장치는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 축력 또는 횡력을 제공하는 프레스(2)가 설치된 구조물 성능 실험장치에 설치된다.

부연하자면, 구조물 성능 실험장치는 고정장치에 설치된 실험체(t)에 축력 또는 횡력을 제공하기 위해 프레스(2)가 설치된다. 이를 위해, 베드(1)를 가로지르는 갠트리(10)가 마련된다.

이러한, 갠트리(10)는 프레스(2)가 설치되는데, 프레스(2)는 실험체(t)에 축력을 제공하는 축력프레스 또는 실험체에 횡력을 제공하는 횡력프레스 중 어느 하나일 수 있다.

이와 같이 갠트리(10)에 축력프레스 또는 횡력프레스가 설치되며, 도 10에 도시된 바와 같이 갠트리(10)의 하부에 위치한 본 발명의 고정장치의 슬라이더(320)에 테스트하기 위한 실험체(t)를 고정하게 된다.

이때, 실험체(t)는 슬라이더(320)에 마련된 거치대(330)의 고정대(333)에 고정되는데, 고정대(333)는 실험체(t)와 볼트 결속되도록 결속홀이 형성되어 볼트가 고정대(333)를 관통하여 실험체와 결속되거나 또는 실험체(t)에 인서트된 볼트가 고정대(333)에 형성된 결속홀에 삽입되어 고정된다.

이처럼, 고정대(333)에 실험체(t)가 고정되면 앞서 설명한 갠트리(10)에 마련되는 프레스(2)로부터 축력 또는 횡력이 실험체(t)에 가해지게 된다. 이때, 프레스(2)로부터 횡력이 실험체에 가해지게 되면 거치대(330)의 틸팅 브래킷(332)이 힌지를 중심으로 편축회전하게 된다. 즉, 도 10의 화살표와 같은 방향에서 횡력이 가해지는 경우 틸팅 브래킷(332)은 2점 쇄선으로 도시된 것처럼 편축회전하게 된다.

한편, 경우에 따라서는 베드(1)의 상부에 위치한 실험체(t)의 이동을 미세 조절하기 위해 슬라이더(320)와 베드(1)에 미세조절 가이드(350)가 마련될 수 있다. 이를 도 7에 의거하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치 중 슬라이더의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 슬라이더(320)를 베드(1)의 상부에서 미세조절하여 이동시키기 위해 미세조절 가이드(350)가 마련된다.

이러한 미세조절 가이드(350)는 앞서 설명한 슬라이더 가이드(340)와 유사한 구성을 갖는데, 미세조절 가이드(350)는 제2미세조절 홈(1b), 제2조절부재 관통홀(322b), 제2조절부재(324b), 제2결속부재(326)로 구성된다.

부연하자면, 제2미세조절 홈(1b)은 베드(1)의 상면에 형성되고, 제2미세조절 홈(1b)에 대응하여 슬라이더(320)에 제2조절부재 관통홀(322b)이 형성된다. 이때, 제2조절부재 관통홀(322b)은 바람직하게 안착 시트(322)에 형성되어 제2조절부재(324b)에 의해 제2미세조절 홈(1b)과 제2조절부재 관통홀(322b)이 조립된다.

그리고, 제2미세조절 홈(1b)의 내부에 제2조절부재(324b)와 나사산 체결되는 제2결속부재(326)가 마련되어 제2미세조절 홈(1b)에 삽입된 제2조절부재(324b)의 하단은 제2미세조절 홈(1b)에 마련된 너트와 같은 제2결속부재(326)와 나사산 체결된다.

이와 같이, 슬라이더(320)와 베드(1)에 미세조절 가이드(350)에 마련되면 거치대(330)에 실험체(t)가 세팅된 후에도 필요에 따라 실험체(t)를 미세조절하여 이동시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

예를 들어, 도 7와 같이 베드(1)와 슬라이더(320)에 미세조절 가이드(350)가 마련된 경우 안착 시트(322)와 베드(1)를 고정하기 위한 조립홀(311)(321)이 불필요하여 베드(1) 및 안착 시트(322)의 제작을 용이하게 할 수 있다.

즉, 도 7에서 설명한 바와 같이 베드(1)와 슬라이더(320)에 미세조절 가이드(350)가 마련되면 제2조절부재(324b)가 제2결속부재(326)와 나사산 결합하는 것에 따라 안착 시트(322)가 베드(1)로부터 견고하게 고정될 수 있고, 따라서 베드(1)와 슬라이더(320)에 각각 형성된 조립홀(311)(321)이 불필요(도 8 참조)하여 조립홀(311)(321)을 가공할 필요가 없어 베드(1) 및 안착 시트(322)의 제작을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치는 필요에 따라 가동 블록(323)이 안착 시트(322)에 완전하게 고정될 수도 있다. 이를 도 11에 의거하여 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 구조물 성능 실험장치용 고정장치 중 슬라이더의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 안착 시트(322)의 상부에서 슬라이딩하게 되는 가동 블록(323)을 움직이지 않도록 완전하게 고정하기 위해 가동 블록(323)과 안착 시트(322)에 각각 체결 홀(322c)(323c)이 형성되는데, 이때 가동 블록(323)에 형성된 체결 홀(323c)은 도 11에 도시된 바와 같이 가동 블록(323)을 관통하여 형성된다.

그리고, 가동 블록(323)과 안착 시트(322)에 형성되는 체결 홀(322c)(323c)은 가동 블록(323)과 안착 시트(322)의 길이방향과 동일한 방향으로 형성되어 가동 블록(323)이 안착 시트(322)의 적정한 곳에 위치하여 완전한 고정이 필요한 경우 볼트와 같은 체결부재(326)를 가동 블록(323)과 안착 시트(322)에 형성된 체결 홀(322c)(323c)에 조립하여 가동 블록(323)을 움직이지 않도록 안착 시트(322)에 고정하게 된다.

이와 같이, 가동 블록(323)이 안착 시트(322)에 완전하게 고정되면, 실험체(t)를 테스트하기 위해 축력 또는 횡력을 가하더라도 가동 블록(323)이 움직이지 않아 정밀한 테스트 결과를 얻을 수 있다.

한편, 슬라이더에 마련되는 거치대(330)와 거치부(370)는 앞서 설명한 바와 같이 각각 슬라이더(320)에 마련될 수도 있지만 경우에 따라서는 가동 블록(323)의 상부에 거치대(330)가 마련되고, 거치대(330)의 상부에 거치부(370)가 마련되어 실시될 수도 있을 것이다.

1 : 베드 2 : 프레스
10 : 캔트리 311 : 조립홀
320 : 슬라이더 321 : 조립홀
322 : 안착 시트 322a : 제1미세조절 홈
322c,323c : 체결 홀 323 : 가동 블록
323a : 제1조절부재 관통홀 324 : 제1조절부재
326 : 체결부재 327 : 고정부재
328 : 브라켓 330 : 거치대
331 : 슬라이더 브래킷 332 : 틸팅 브래킷
333 : 고정대 340 : 슬라이더 가이드
350 : 미세조절 가이드 360 : 롤링부
361 : 롤링 홀 362 : 구름 볼
363 : 탄성부재 t : 실험체

Claims (8)

1. 기둥형 또는 평판형의 구조물로 이루어진 실험체가 상부에 설치되는 베드; 및
   상기 베드의 상부에 안착되고 상부에 상기 실험체가 적재된 상태로 상기 베드의 상부에서 이동가능하게 고정하는 슬라이더;를 포함하며,
   상기 슬라이더는
   상기 베드의 상부에 장착되는 안착 시트;
   상기 안착 시트의 상부에 안착된 상태로 슬라이딩하도록 마련되는 가동 블록; 및
   상기 안착 시트와 가동 블록에 마련되어 가동 블록의 이동을 안내하는 슬라이더 가이드;를 포함하고,
   상기 슬라이더 가이드는
   상기 안착 시트의 상면에 형성되는 제1미세조절 홈;
   상기 제1미세조절 홈에 대응하여 가동 블록에 형성되는 제1조절부재 관통홀;
   상기 제1미세조절 홈과 제1조절부재 관통홀에 조립되는 제1조절부재; 및
   상기 제1미세조절 홈 내에 마련되어 상기 제1조절부재와 나사산 체결되는 제1결속부재;를 포함하며,
   상기 제1미세조절 홈은
   상기 안착 시트의 상면에 일직선으로 형성되되, 상기 제1미세조절 홈의 입구는 안착 시트의 상면으로 개방되며, 제1미세조절 홈의 바닥은 안착 시트의 내부에 형성되고 제1미세조절 홈의 입구보다 크게 형성되어 상기 제1결속부재가 위치하고,
   상기 슬라이더는 그 상부에 실험체의 파손을 방지하고 실험체의 높이를 조절하는 거치부를 더 포함하되,
   상기 거치부는
   상기 슬라이더의 상부에 안치되어 상기 실험체를 테스트할 때 하방으로 가해지는 압력을 측정하는 로드 셀; 및
   상기 로드 셀과 실험체 사이에 위치하여 상기 실험체를 받치는 심플레이트;로 구성되고,
   상기 심플레이트는 실험체와 접촉하는 부분이 선 접촉할 수 있게 롤러가 마련되는 것을 특징으로 하는 구조물 성능 실험장치용 고정장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 베드와 안착 시트에 마련되어 안착 시트의 이동을 안내하고 고정하는 미세조절 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 성능 실험장치용 고정장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 미세조절 가이드는
   상기 베드의 상면에 형성되는 제2미세조절 홈;
   상기 제2미세조절 홈에 대응하여 상기 안착 시트에 형성되는 제2조절부재 관통홀;
   상기 제2미세조절 홈과 제2조절부재 관통홀에 조립되는 제2조절부재; 및
   상기 제2미세조절 홈 내에 마련되어 상기 제2조절부재와 나사산 체결되는 제2결속부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 성능 실험장치용 고정장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 안착 시트는
   상기 베드의 상면으로부터 부양시켜 베드와 안착 시트의 마찰을 감소시키는 롤링부;를 더 포함하고,
   상기 롤링부는
   상기 안착 시트의 저면에 형성된 롤링 홀;
   상기 롤링 홀에 마련되어 상기 베드와 구름 접촉하는 구름 볼; 및
   상기 구름 볼과 롤링 홀 사이에 개재되는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 성능 실험장치용 고정장치.

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