KR101812562B1 - Seismic resistant reinforcement structures and the reinforcing method using it - Google Patents

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KR101812562B1
KR101812562B1 KR1020170095204A KR20170095204A KR101812562B1 KR 101812562 B1 KR101812562 B1 KR 101812562B1 KR 1020170095204 A KR1020170095204 A KR 1020170095204A KR 20170095204 A KR20170095204 A KR 20170095204A KR 101812562 B1 KR101812562 B1 KR 101812562B1
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이태우
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대화이앤씨건설 주식회사
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Abstract

The present invention relates to seismic reinforcement of a building and, specifically, to a seismic reinforcing device for a building and a seismic reinforcing method for a building using the same, capable of protect a building by minimizing vertical and horizontal vibration applied to a vertical beam of the building. According to the present invention, the seismic reinforcing device for a building includes: a first fixing plate fixed to a slab of a lower floor in the building; a post fixed and connected to a second fixing plate at a lower end; a vibration reducing unit installed between the first fixing plate and the second fixing plate and reducing transmission of vibration to a post when an earthquake occurs; a sensor unit selectively installed in the first fixing plate or the second fixing plate; and a cover unit formed in the circumference of the vibration reducing unit. The vibration reducing unit comprises: a vibration reducing plate; a carbon sheet; a vibration reducing damper comprising a hydraulic piston and a spring; and a pair of connection brackets. The sensor unit comprises: a first sensor unit for monitoring horizontal position deformation of the post; and a second sensor unit for monitoring vertical position deformation of the post.

Description

건축물 내진 보강장치 및 이를 이용한 건축물의 내진 보강방법{Seismic resistant reinforcement structures and the reinforcing method using it}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic retrofitting structure for a building,

본 발명은 건축물의 내진 보강에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 수직보에 가해지는 수직 및 수평 방향의 진동을 최소화함으로써 건축물을 보호할 수 있게 하는 건축물의 내진 보강장치 및 이를 이용한 건축물의 내진 보강방법에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-seismic reinforcement of a building, and more particularly, to an anti-seismic reinforcement of a building that minimizes vertical and horizontal vibration applied to a vertical beam of the building, ≪ / RTI >

일반적으로 건축물에는 지진으로 인한 피해를 줄이기 위하여 설계부터 지진으로 인한 대비를 하고 있으며, 이를 내진설계(seismic design)라 하는데, 건축물의 내진설계 방식은, 크게 내진. 면진, 제진 및 차진 등의 방법을 들 수 있고, 이들 방법은 건축물의 내진력(耐震力)을 증가시켜 건축물을 지진으로 인한 피해를 줄일 수 있다.Generally, in order to reduce the damage caused by earthquakes, buildings are prepared by seismic design, which is called seismic design. The seismic design method of buildings is largely earthquake resistant. Seismic isolation, vibration damping, and slip damping. These methods can increase the earthquake resistance of buildings and reduce damage caused by earthquakes in buildings.

더 구체적으로 내진은 취약한 구조를 보강하고 유연하게 설계하여 지진에 의해 손상이 가도 건축물이 붕괴되지 않도록 하여 인명피해를 최소화로 줄이는 방법이다.More specifically, seismic reinforcement is designed to reinforce vulnerable structures and to flexibly design them so as not to collapse buildings even if they are damaged by earthquakes, thereby minimizing loss of life.

면진은 건축물과 지반 사이에서 지진의 피해를 줄여주는 것이다. 즉 건축물 지하와 지반 사이에 적층고무와 댐퍼, 베어링 등을 이용하여 지진 발생시 충격을 어느 정도 줄여 실제 건축물에는 진동수가 줄어들어 내부에 손상이 적다.Seismic isolation reduces earthquake damage between buildings and the ground. In other words, by using laminated rubber, damper, bearing, etc. between the underground and the ground of the building, the impact is reduced to some extent when an earthquake occurs.

제진은 건축물 내부에 건축물 총 중량의 1% 정도 되는 추나 댐퍼를 설치하여 지진 발생시 건축물의 진동 반대방향으로 이동시켜서 진동을 상쇄시키는 방법이다.Damping is a method of damaging vibration by installing a damper or damper, which is about 1% of the total weight of the building, in the building to move it in the direction opposite to the vibration of the building when an earthquake occurs.

그리고 차진은 지진에 의한 피해를 방지하기 위한 궁극적인 방법으로 공기 베어링, 자기력, 부력 등을 이용하여 지반과 건축물 사이를 완전히 분리시켜서 지진의 영향을 전혀 받지 않도록 하는 구조이다.In addition, it is the ultimate method to prevent earthquake damage by using air bearing, magnetic force, and buoyancy to completely separate the ground and the building from each other, so that it is not affected by the earthquake at all.

상기와 같이 건축물을 지을 때 지진으로부터 건축물을 보호할 수 있는 방법으로 다양한 내진 보강장치가 적용되고 있으며, 이와 관련된 종래 기술중의 하나로 한국 특허등록 제 10-1701810호(종래기술)이 제안된바 있다. Various seismic retrofitting apparatuses have been applied to protect buildings from earthquakes when building structures as described above, and Korean Patent Registration No. 10-1701810 (prior art) has been proposed as one of related arts .

종래기술에서 제안되고 있는 내진 보강장치는 건축물의 하층 슬래브에 고정되는 평판 상의 제1고정플레이트와, 하측 단부가 제1고정플레이트 상면에 고정되는 하나 또는 복수 개의 완충부재와, 완충부재의 상측 단부에 고정되는 평판 상의 제2고정플레이트와, 제2고정플레이트의 상면에 고정되고 탄성을 가진 연질 재료인 방진패드와, 건축물의 층간을 수직 방향으로 지지하고 하측 단부에 형성된 제1플랜지가 상기 방진패드 상면에 고정되는 포스트가 형성되고, 이때 완충부재는 일정 폭을 가진 판스프링으로서 하단 및 상단이 각각 제1고정플레이트 및 제2고정플레이트에 면접하도록 각각 평판 형태의 제1플레이트 및 제2플레이트가 형성되고 제1플레이트 및 제2플레이트 사이를 잇는 적어도 하나의 곡면부가 형성된 것을 특징으로 하고 있다.The seismic retrofitting apparatus proposed in the prior art includes a first fixed plate on a flat plate fixed to a lower slab of a building, one or a plurality of buffer members whose lower ends are fixed to the upper surface of the first fixed plate, And a first flange formed on the lower end of the vibration plate, the vibration plate comprising: a first fixed plate fixed on the upper surface of the second fixed plate; Wherein the cushioning member is a plate spring having a predetermined width, and a first plate and a second plate are formed in a flat plate shape so that the lower end and the upper end of the plate spring are respectively in contact with the first fixing plate and the second fixing plate And at least one curved surface portion connecting between the first plate and the second plate is formed.

그러나 이와 같은 종래 기술은 다음과 같은 문제점들을 갖고 있다.However, such conventional techniques have the following problems.

먼저, 첫째로, 종래기술의 내진 보강장치는 스틸 재질의 'S'자 형태의 다수의 스프링 형태의 완충부재에 의해 건축물의 포스트를 지지하고 있음에 따라 지진 발생 시, 진동을 흡수할 수 있으나, 지진이 발생되지 않는 상태는 몇 년에서 몇 십년 이상까지 지속되는 기간 동안에는 포스트를 통한 건축물의 하중을 지지하게 된다. 따라서, 수 십년 이상 동안 하중이 지속적으로 완충부재에 전달되게 되고 스틸재질로 형성된 완충부재에는 수직하중에 의한 변형이 발생될 수 밖에 없어 최초 건축물이 건축될 때보다 변형에 따른 포스트의 하강이 초래될 수 있는 문제점이 있다.First, the seismic retrofitting apparatus of the prior art supports a post of a building by a plurality of 'S' shaped spring-shaped cushioning members made of steel, so that it can absorb vibration when an earthquake occurs, The earthquake-free state supports the load of the building through the post for a period of time ranging from several years to several decades. Therefore, the load is continuously transmitted to the cushioning member for more than several decades, and the cushioning member formed of the steel material is deformed by the vertical load, resulting in a lowering of the post due to the deformation than when the initial building is constructed There is a problem.

둘째로는 건축물에 지진이 발생 시 건축물의 전체 하중과 관련하여 수직방향의 진동과 수평방향의 진동이 발생하게 되는데, 완충부재가 이러한 수직/수평방향의 진동을 흡수한 후, 지진이 멈추면 완충부재가 최초 탄성(복원)력을 갖는 상태로 복귀한다는 보장이 없다. 즉, 다시말해, 지진 발생시, 완충부재가 지진에 따른 진동을 흡수한다 하더라도 건축물의 진동에 의해 완충부재의 변형에 의해 최초 시공된 상태로의 복원이 불가할 수 있으며, 이러한 경우, 포스트의 높이가 하강된 상태이거나, 포스트의 중심이 최초 건설 때보다 틀어질 수 있는 문제점이 발생될 수 있다.Secondly, when an earthquake occurs in the building, vertical vibration and horizontal vibration occur in relation to the total load of the building. After the buffer member absorbs the vibration in the vertical / horizontal direction, There is no guarantee that the member will return to its original elastic (restoring) force state. In other words, even if the shock absorber absorbs vibration due to an earthquake when an earthquake occurs, it may not be possible to restore the shock absorber to its initial condition due to the vibration of the building. In this case, It may be in a lowered state, or the center of the post may be twisted as compared with the initial construction.

셋째로는, 완충부재의 노후화 문제이다. 완충부재가 스틸재질로 형성됨에 따라 주변 환경에 의해 부식 등이 발생하여 노후화가 진행될 수 있으며, 노후화가 진행됨에 따라 최초 탄성력은 저하될 수 있어 지진 발생 시, 급격히 발생되는 건축물의 수직/수평방향의 진동에 따른 완충부재의 파단이 발생될 수 있다. 특히 종래의 완충부재는 하나의 포스트에 다수개가 형성되고, 포스트의 하단에는 커버가 형성되어 있으나 포스트의 수직방향 하강을 고려하여 포스트와 이격되어 형성되어 있는 만큼 완벽한 밀폐는 이루어지지 않고 있어 수분의 침투가 용이하여 커버를 통한 수분침투와 같은 주변 환경으로부터의 보호는 실질적으로 어렵다.Third, it is a problem of aging of the buffer member. As the buffer member is formed of steel material, corrosion may occur due to the surrounding environment and aging may proceed. As the deterioration progresses, the initial elastic force may be lowered. In case of earthquake, Breakage of the buffer member due to vibration may occur. Particularly, in the conventional buffer member, a plurality of holes are formed in one post, and a cover is formed at the lower end of the post. However, since the post is separated from the post in consideration of the vertical descent of the post, It is practically difficult to protect from the surrounding environment such as moisture infiltration through the cover.

넷째로는 앞서 첫 번째 또는 두 번째로 언급된 문제점에 기인하여 완충부재의 변형에 의해 포스트의 높이와 중심이 최초 건축 당시와 달리질 경우 이를 확인할 수 있는 방법이 전무하다는 것이다. 구체적으로, 완충부재의 노후화나, 지진발행 후의 완충부재의 변형이 발생 시, 포스트의 높이 및 수평 방향의 위치가 변동될 수 있는데, 이를 확인할 수 있는 방법이 육안검사 밖에는 없다. 이에, 포스트의 위치 변동은 건축물의 건전성에 큰 비중을 차지하는 만큼 지속적인 모니터링을 통해 유지보수, 평가를 통한 향후 내구성, 건전성 예측 등이 요구되나, 인력에 의해 육안으로 검사하는 만큼 인력과 비용 및 시간이 과도하게 소요될 뿐만아니라 육안으로 쉽게 확인할 수 없는 극소 변동은 확인할 수 없는 문제점이 있다. Fourth, there is no way to confirm the height and center of the post when the post is deformed by the deformation of the buffer member due to the first or second problem mentioned above. Specifically, when the cushioning member deteriorates or the cushioning member deforms after an earthquake, the position of the post may vary in height and in the horizontal direction. Therefore, it is necessary to maintain and evaluate the durability and the soundness prediction through continuous monitoring as the position of the post occupies a large part in the soundness of the building. However, the labor, cost, and time There is a problem that it is not only excessive but also can not be confirmed by the naked eye.

다섯째로는 완충부재의 제조 및 적용과 관련하여 포스트를 지지하는 제 2 고정플레이트의 하부에 완충부재가 형성되는 만큼 형성 면적과 높이는 제한되어 있고 이는 완충부재의 설치 크기 및 개수와 직결된다. 또한, 건축물의 건축 층수에 따라 포스트에 전가되는 하중이 증가되거나 감소되는데 한정된 설치 면적에서 건축물의 층수에 따른 하중을 지지하기 위해서는 완충부재의 형성 두께가 증가 또는 감소하여 적용되게 된다. 일 예로, 층수가 높은 건축물에 완충부재의 적용시, 포스트 하부에 적용될 수 있는 완충부재의 개수 및 크기(높이)의 증가에 한계가 있는 만큼 완충부재의 두께가 증가되어야 한다. 그러나, 스틸재질로 형성된 완충부재는 두께가 증가하면 그만큼 탄성이 저하되어 지진발생 시 진동의 완화 효과는 저감될 여지가 있으며, 지진발생 후 복원 또한 완벽하지 못할 여지가 존재하게 된다. 즉, 종래 내진 보강장치에 적용되는 완충부재는 건축물의 층수 증가에 따른 완충부재의 대응 구조에 대해서는 언급되어 있지 않고 있어, 건축물 층수 증가에 따른 포스트의 하중 증가에 따른 대응 구조에 대한 방안이 고려되어야 할 필요성이 있다. Fifthly, with respect to the manufacture and application of the cushioning member, the cushioning member is formed at the lower portion of the second fixing plate that supports the post, so that the forming area and the height are limited, which is directly connected to the size and number of cushioning members. In addition, the load transferred to the post increases or decreases according to the number of building layers of the building. However, in order to support the load according to the number of the buildings in the limited installation area, the thickness of the buffer member is increased or decreased. For example, when the buffer member is applied to a building having a high number of stories, the thickness of the buffer member must be increased as there is a limit to the increase in the number and size (height) of the buffer member that can be applied to the lower portion of the post. However, when the thickness of the buffer member formed of a steel material is increased, the elasticity of the buffer member is lowered. As a result, the effect of mitigating the vibration when the earthquake occurs can be reduced. That is, the buffering member applied to the conventional seismic retrofitting apparatus does not mention the corresponding structure of the buffering member according to the increase in the number of the buildings, and a countermeasure against the increase in the load of the post due to the increase in the number of building floors is considered There is a need to do.

(0001) 한국등록특허 제10-1701810호(공개일: 2017.02.02)(0001) Korean Patent No. 10-1701810 (Publication date: 2017.02.02)

본 발명은 상기에서 언급한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 설치가 용이하면서도 지진으로부터 건축물에 가해지는 수직 및 수평 방향의 진동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 함과 동시에, 지진발생 후 및 지진발생 이외의 기간 동안 내진 보강장치의 내구성을 장기간 동안 건전성을 유지시킬 수 있는 건축물의 내진 보강장치 및 이를 이용한 내진 보강방법를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an elevator system capable of effectively absorbing vertical and horizontal vibration applied to a building from an earthquake while being easy to install, The present invention provides an earthquake-proof reinforcement for a building that can maintain durability of the earthquake-proof reinforcement device for a long period of time during a period of time, and an earthquake-reinforcement method using the same.

본 발명에 따르면, 건축물의 하층 슬래브에 고정되는 제1고정플레이트; 하측 단부에 제2고정플레이가 결합 고정되는 포스트; 상기 제1고정플레이트와 상기 제2고정플레이트 사이에 설치되어 지진 발생시 상기 포스트로의 진동 전달을 저감시키는 진동저감부; 상기 제1고정플레이트 또는 제2고정플레이트에 선택적으로 설치되는 센서부; 상기 진동저감부재 둘레에 형성되는 커버부를 포함하되, 상기 진동저감부는, 상기 제1고정플레이트 및 제2고정플레이트에 각각 면접하도록 형성되고 볼트 등에 의해 체결 가능하도록 다수의 제1체결홀이 형성된 제1결합부 및 제2결합부가 형성되고, 상기 제1결합부 및 제2결합부를 사이를 잇는 곡면부가 형성됨과 동시에 상기 곡면부의 중간지점에는 곡면부의 길이방향으로 타원형의 관통홀이 형성되는 'S'가 구조의 진동저감 플레이트와, 상기 진동저감 플레이트의 수분에 의한 부식을 방지함과 동시에 강성 및 탄성력이 보완되도록 하기 위해 상기 진동저감 플레이트와 대응되는 형상으로 제단되어 상기 진동저감 플레이트의 내/외 측면에 부착되는 카본 시트와, 상기 진동저감 플레이트의 관통홀에 삽입되고, 양단이 각각 제1결합부 및 제2결합부 측에 회동 가능하도록 연결됨과 동시에 유압에 의해 길이조절이 가능한 유압식 피스톤과, 상기 유압식 피스톤의 외측에 형성되어 유압식 피스톤의 수직방향의 지지력을 보완하는 스프링으로 구성되는 진동저감 댐퍼와, 상기 진동저감 댐퍼의 유압식 피스톤의 양단과 회동 가능하도록 연결되는 한쌍의 수직플레이트가 형성되고, 상기 제1체결홀들과 대응되는 제2체결홀들이 형성되어 상기 진동저감 플레이트의 제1결합부 및 제2결합부와 함께 상기 제1고정플레이트 및 제2고정플레이트에 각각 고정되는 수평플레이트로 형성됨으로써 'ㅠ(ㅛ)' 형태를 갖는 한 쌍의 연결브라켓을 포함하여 구성되며, 상기 센서부는, 원기둥의 구조로 상면은 사선 방향으로 경사진 경사면이 형성되고 저면 중앙지점에는 제1고정부재들 중 어느 하나에 나사결합 방식으로 체결되어 고정되기 위한 체결홀이 가공 형성된 제1반사부재와, 상기 제1반사부재가 고정된 제1고정부재와 수직방향으로 대향되는 제2고정부재에 나사결합으로 체결되어 고정되는 제1거리센서로 구성되어 상기 포스트의 좌우 위치변형을 모니터링 하기 위한 제1센서부, 및 원기둥의 구조로 상면은 편평하게 형성되고 저면 중앙지점에는 상기 제1고정부재에 체결되어 고정되기 위한 체결홀이 형성되어 상기 제1반사부재가 고정되지 않은 다른 제1고정부재에 체결되어 고정되는 제2반사부재와, 상기 제2반사부재가 고정된 제1고정부재와 수직한 방향으로 대향되는 제2고정부재에 나사결합으로 체결되어 고정되는 제2거리센서로 구성되어 상기 포스트의 상하 위치변형을 모니터링 하기 위한 제2센서부를 포함하여 구성되며, 상기 커버부는, 스틸재질로 형성되며, 상기 제1고정플레이트와 제2고정플레이트 사이의 거리보다 작게 형성되어 제1고정플레이트 상에 고정됨으로써 상기 진동저감부의 둘레를 부분적으로 커버하는 제1커버, 및 연질의 재질로 형성되며, 상기 제1커버와 제2고정플레이트의 사이의 공간을 밀폐하도록 형성되어 상기 진동저감부로 이물질의 침투를 방지하는 제2커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 내진 보강장치가 제공될 수 있다.According to the present invention, a first fixing plate fixed to a lower layer slab of a building; A post to which the second fixed play is engaged and fixed to the lower end; A vibration reduction unit installed between the first fixing plate and the second fixing plate to reduce vibration transmission to the post when an earthquake occurs; A sensor unit selectively installed on the first fixing plate or the second fixing plate; And a cover portion formed around the vibration reduction member, wherein the vibration reduction portion includes a first fixing plate and a second fixing plate, the first vibration plate and the second vibration plate being formed to face the first and second fixing plates, respectively, S 'having an elliptical through hole formed in the longitudinal direction of the curved portion at a middle point of the curved surface portion, and a curved surface portion formed between the first and second curved portions The vibration reduction plate is structured so as to prevent corrosion due to moisture of the vibration reduction plate and to have a shape corresponding to the vibration reduction plate so as to complement rigidity and elasticity, A vibration damping device comprising: a vibration damping plate; a vibration plate; a vibration plate; A vibration reducing damper comprising a hydraulic piston connected to be rotatable and adjustable in length by hydraulic pressure and a spring formed outside the hydraulic piston to complement a vertical supporting force of the hydraulic piston, A pair of vertical plates connected to both ends of the piston so as to be rotatable are formed and second fastening holes corresponding to the first fastening holes are formed so that the first fastening holes and the second fastening holes of the vibration reducing plate, And a pair of connection brackets formed in a horizontal plate fixed to the first fixing plate and the second fixing plate, respectively, and the sensor unit has a cylindrical structure, Is formed at the center of the bottom surface and is fastened to any one of the first fixing members in a threaded manner And a first distance sensor which is fastened and fixed to the second fixing member which is vertically opposed to the first fixing member in which the first reflection member is fixed by being threadedly engaged with the first reflection member A first sensor part for monitoring the deformation of the post in the left and right positions and a coupling hole for fastening and fixing the first fixing part to the first fixing part, A second reflecting member which is fastened and fixed to another first fixing member to which the reflecting member is not fixed and a second fixing member which is opposed in a direction perpendicular to the first fixing member to which the second reflecting member is fixed, And a second sensor unit configured to detect a vertical position deformation of the post, the cover unit being formed of a steel material, A first cover formed to be smaller than a distance between the first fixing plate and the second fixing plate and being fixed on the first fixing plate to partially cover the periphery of the vibration reduction portion, and a first cover formed of a soft material, And a second cover formed to close a space between the cover and the second fixing plate to prevent foreign matter from penetrating into the vibration reduction portion.

본 발명에 의하면, 진동저감 댐퍼가 진동저감 플레이트와 함께 포스트로부터 전가되는 하중을 지지 분산함으로써 지진이 발생하지 않는 장시간 동안 포스트의 하중을 지지하는 진동저감 플레이트의 변형을 방지하거나 지연시킬 수 있으며, 지진 발생시 또는 지진 발생 후의 진동저감 플레이트의 최초 위치로의 복원 및 복원되지 못한 진동저감 플레이트의 위치 복원을 통해 변형된 포스트의 위치 보정이 이루어질 수 있다. According to the present invention, it is possible to prevent or delay deformation of the vibration reduction plate that supports the load of the post for a long period of time in which no vibration occurs, by supporting and dispersing the load transferred from the post together with the vibration reduction plate, The position of the deformed post can be corrected through restoration of the vibration reduction plate to the initial position at the time of occurrence or after the earthquake and restoration of the position of the vibration reduction plate that is not restored.

또한, 카본 시트와 제2커버를 포함하는 커버부에 의해 부식에 따른 노후화를 방지 또는 지연시킴으로써 진동저감 부재의 내구성 및 센서부와 같은 구성의 작동 신뢰성이 유지될 수 있다.In addition, the durability of the vibration reduction member and the operational reliability of the configuration such as the sensor portion can be maintained by preventing or delaying deterioration due to corrosion by the cover portion including the carbon sheet and the second cover.

또한, 센서부에 의해 포스트의 위치 변형의 모니터링이 용이함으로써, 현재 포스트의 변형 상태 및 향후 변형 예측이 가능하며, 센서부로의 접근성이 용이하여 센서부의 유지보수가 용이할 수 있다. Also, since the posture of the post can be easily monitored by the sensor unit, the deformation state of the post and the future deformation state of the post can be easily predicted, and the sensor unit can be easily accessed.

아울러, 진동저감 플레이트에 신축 가능한 카본 시트를 부착하여 강성 및 탄성력을 보완함으로써 포스트에 고하중이 전가되는 고층 건축물의 내진보강에 적용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to seismic strengthening of a high-rise building in which a high-load is transferred to a post by supplementing rigidity and elasticity by attaching a stretchable carbon sheet to a vibration reduction plate.

도 1은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강장치를 보여주는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 진동저감부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강장치의 작동 상태를 보여주는 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 센서부를 보여주는 상세도이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서부에 의해 포스트의 수평 위치 변위를 모니터링 과정을 보여주는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 센서부에 의해 포스트의 수직 위치 변위를 모니터링 과정을 보여주는 설명도이다.1 is a structural diagram showing a building seismic retrofitting apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view showing a vibration reduction unit according to the present invention.
3 is an operational state diagram showing an operation state of a building seismic retrofitting apparatus according to the present invention.
4 is a detailed view showing a sensor unit according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing a process of monitoring the horizontal positional displacement of the post by the sensor unit according to the present invention.
6 is an explanatory view showing a process of monitoring the vertical position displacement of the post by the sensor unit according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 다소 과장되게 표현될 수 있다. 또한, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.It should be understood, however, that the appended claims are intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention. In the following description, a detailed description of a technique that is obvious to a person skilled in the art or that is easily derived is omitted.

도 1은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강장치를 보여주는 구조도이다. 도 2는 본 발명에 따른 진동저감부를 보여주는 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강장치의 작동 상태를 보여주는 작동 상태도이다. 1 is a structural diagram showing a building seismic retrofitting apparatus according to the present invention. 2 is a perspective view showing a vibration reduction unit according to the present invention. 3 is an operational state diagram showing an operation state of a building seismic retrofitting apparatus according to the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 건출물 내진 보강장치(1000)는, 건축물의 하층 슬래브(1)에 고정되는 평판 상의 제1고정플레이트(100)와, 하측 단부가 상기 제1고정플레이트(100) 상면에 고정되는 하나 또는 복수개의 진동저감부(200)와, 상기 진동저감부(200)의 상측 단부에 고정되는 평판 상의 제2고정플레이트(300)와, 상기 제2고정플레이트(300)의 상면에 고정되고 탄성을 가진 연질 재료인 방진패드(400)와, 건축물의 층간을 수직 방향으로 지지하고 하측 단부에 형성된 제1플랜지(510)가 상기 방진패드(400) 상면에 고정되는 포스트(500), 상기 제1고정플레이트(100) 또는 제2고정플레이트(300)에 형성되는 센서부(600) 및 상기 진동저감부(200)를 커버하는 커버부(700)를 포함하여 구성된다.1 to 3, a dry seismic strengthening apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a first fixed plate 100 on a flat plate fixed to a lower slab 1 of a building, One or more vibration reduction units 200 fixed on the upper surface of the first fixing plate 100, a second fixing plate 300 on a flat plate fixed to the upper end of the vibration reduction unit 200, A vibration plate 400 fixed to the upper surface of the vibration plate 400 and a first flange 510 formed at a lower end of the vibration plate 400, A sensor unit 600 formed on the first fixing plate 100 or the second fixing plate 300 and a cover unit 700 covering the vibration reduction unit 200 are mounted on the posts 500, .

상기 제1고정플레이트(100) 및 제2고정플레이트(300)는 일정 두께를 가진 금속 판재일 수 있고, 제1고정플레이트(100)는 예를 들면 앵커볼트와 같은 제1고정부재(110)를 통해 하층 슬래브(1)에 고정될 수 있다.The first fixing plate 100 and the second fixing plate 300 may be a metal plate having a predetermined thickness and the first fixing plate 100 may include a first fixing member 110 such as an anchor bolt To the lower slab (1).

상기 진동저감부(200)는 지진 발생 시, 상하 방향으로 신축 가능한 동시에 좌우로도 신축 가능하도록 하여 수직방향의 지진파를 비롯하여 수평방향의 지진파를 흡수함으로써 지면으로부터 전가되는 진동이 건축물로 전달되는 것을 최소화하기 위한 구성으로, 진동저감 플레이트(210), 진동저감 댐퍼(220) 및 연결 브라켓(230)을 포함하여 구성된다.The vibration reduction unit 200 minimizes the transmission of vibrations transferred from the ground to the building by absorbing vertical seismic waves and horizontal seismic waves by making it possible to expand and contract in the vertical direction when the earthquake occurs And includes a vibration reduction plate 210, a vibration reduction damper 220, and a connection bracket 230.

상기 진동저감 플레이트(210)는 일정 폭을 가진 판스프링 구조로 제1고정플레이트(100)와 제2고정플레이트(300) 사이에 개재되며, 진동저감 플레이트(210)의 하단 및 상단에는 제1고정플레이트(100) 및 제2고정플레이트(300)에 면접하도록 각각 평판 형태의 제1결합부(211) 및 제2결합부(212)가 형성되고, 상기 제1결합부(211) 및 제2결합부(212) 사이를 잇는 라운드지게 절곡된 곡면부(213)가 형성된다.The vibration reduction plate 210 is interposed between the first fixing plate 100 and the second fixing plate 300 in a leaf spring structure having a predetermined width and is fixed to the lower end and the upper end of the vibration reduction plate 210 by a first fixing A first engaging portion 211 and a second engaging portion 212 are formed in a plate shape so as to face the plate 100 and the second fixing plate 300, And a rounded curved surface portion 213 is formed between the upper surface 212 and the lower surface 212 to form a rounded curved surface portion 213.

이때, 상기 제1결합부(211)와 제2결합부(212)에는 상기 진동저감 플레이트(210)가 볼트 및 너트 등을 통해서 상기 제1고정플레이트(100) 및 제2고정플레이트(300)에 고정 될 수 있도록 복수의 제1체결홀(214)들이 천공된다.The vibration reduction plate 210 is fixed to the first fixing plate 100 and the second fixing plate 300 through bolts and nuts in the first and second coupling parts 211 and 212 A plurality of first fastening holes 214 are drilled to be fixed.

또한, 진동저감 플레이트(210)의 곡면부(213)는 라운드지게 절곡되어 'S'자와 같이 형성되고, 곡면부(213)의 중간지점에는 곡면부(213)의 길이방향으로 소정면적의 관통홀(215)이 형성된다. 이러한 관통홀(215)은 후술될 상기 진동저감 댐퍼(220)가 관통 결합되고, 관통된 진동저감 댐퍼(220)가 진동저저감 플레이트(210)의 좌우이동시 함께 이동될 수 있도록 타원형 형태로 여유있게 형성된다. The curved surface portion 213 of the vibration reduction plate 210 is roundly bent and formed as an S shape and the curved portion 213 is formed with a predetermined area in the longitudinal direction of the curved surface portion 213, A hole 215 is formed. The through hole 215 is formed in an elliptical shape so that the vibration reduction damper 220 to be described later is penetratedly coupled and the vibration reduction damper 220 penetrated when the vibration reduction damper 220 is moved left and right. .

그리고, 상기 진동저감 플레이트(210)의 내/외(=양측)측 면에는 카본 시트(216)가 더 형성될 수 있다. 상기 카본 시트(216)는 진동저감 플레이트(210)와 동일한 형태로 형성되어 진동저감 플레이트(210) 전체에 부착되거나, 제1 및 제2결합부를 제외한 곡면부(213)의 형태로 형성되어 곡면부(213)에만 부착될 수 있다. 그리고, 카본 시트는 시트형태로 제작되어 부착 결합되는 것 이외에도 금형을 이용한 코팅 또는 도포형태의 방식으로 진동저감 플레이트(210)에 형성될 수도 있다. A carbon sheet 216 may be further formed on the inside / outside (= both sides) of the vibration reduction plate 210. The carbon sheet 216 is formed in the same shape as the vibration reduction plate 210 and attached to the entire vibration reduction plate 210 or formed in the shape of a curved surface portion 213 excluding the first and second coupling portions, (Not shown). The carbon sheet may be formed in the form of a sheet and attached to the vibration reduction plate 210 in a coating or coating manner using a metal mold.

이러한 카본 시트(216)는 진동저감 플레이트(210)의 강성 및 탄성력 보완과, 수분으로부터의 부식을 방지하기 위한 목적으로 플랙서블 수지에 카본 나노튜브를 혼합하여 제조되는 카본 나노튜브 시트가 적용될 수 있다. 이러한 카본 나노튜브 시트로 제작된 카본 시트(216)는 신축성을 갖음과 동시에 강성을 보유하고 있음에 따라, 진동저감 플레이트(210)의 강성을 및 탄성력을 보완할 수 있다. 특히, 카본 시트는 고층 건축물의 포스트에 적용되는 진동저감 플레이트에 적용될 수 있다. The carbon sheet 216 may be a carbon nanotube sheet manufactured by mixing carbon nanotubes with flexible resin for the purpose of supplementing rigidity and elasticity of the vibration reduction plate 210 and preventing corrosion from moisture . Since the carbon sheet 216 made of such a carbon nanotube sheet has flexibility and rigidity, the rigidity and elasticity of the vibration reduction plate 210 can be compensated. In particular, the carbon sheet can be applied to a vibration reduction plate applied to a post of a high-rise building.

보다 구체적으로, 카본 시트(216)의 기능에 대해 설명하면 고층 건축물일수록 포스트(500)에 적용되는 하중이 증대한다. 그리고, 포스트(500) 하부면적인 제2고정플레이트(300)의 면적 및 높이(슬래브와의 이격 거리)가 제한되어 있는 상태에서, 고하중 포스트(500)에 적용되는 진동저감 플레이트(210)는 포스트(500)를 통해 전달되는 하중을 지지해야 하기 때문에 진동저감 플레이트(210)의 강성을 확보하기 위해 두께를 증가시킬 수 밖에 없게 된다. 이때, 설치 높이가 제한된 상태에서 진동저감 플레이트(210)의 두께를 증가시키면 두께 증가에 의해 강성은 증가하나 탄성력은 비교적 저하되고, 탄성력이 저하된 만큼 변형에 따른 파단 가능성은 높아지게 된다. 또한, 설치 면적이 제한된 상태에서 복수개가 배치되는 진동저감 플레이트(210)의 간섭을 회피하기 위해 일정 간격 이격시켜 배치되어야 하는데, 진동저감 플레이트(210)의 두께가 커진 만큼 진동저감 플레이트(210) 사이의 간격 또한 커지게 되고, 이러한 경우, 진동저감 플레이트(210)의 개수가 감소될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 고층건축물의 포스트(500)에 적용되는 진동저감 플레이트(210)에 카본 시트(216)를 형성함으로써 진동저감 플레이트(210)의 강성은 증가시키되 두께를 감소시켜 탄성력을 향상시킬 수 있다. 또한, 카본 시트 자체가 찢어짐 등에 대한 내성을 갖고 있어 진동저감 플레이트(210)에 순간적인 하중이 발생하여 급격한 변형 발생 시, 진동저감 플레이트(210)에 하중이 집중되는 부분의 파단(파손)을 방지할 수 있음과 동시에 파단될 경우에도 진동저감 플레이트(210)가 조각나 비산되는 것이 방지될 수 있음으로써, 진동저감 플레이트(210)의 파손 시, 파손된 진동저감 플레이트(210)의 회수 및 보수가 용이할 수 있다. More specifically, as the function of the carbon sheet 216 is described, the load applied to the posts 500 increases as the high-rise buildings are constructed. The vibration reduction plate 210 applied to the high-load post 500 in a state in which the area and height (distance to the slab) of the second fixing plate 300, which is the lower area of the post 500, Since the load transmitted through the post 500 must be supported, it is necessary to increase the thickness to secure the rigidity of the vibration reduction plate 210. At this time, if the thickness of the vibration reduction plate 210 is increased while the installation height is limited, the rigidity increases due to the increase in thickness, but the elastic force is relatively lowered, and the possibility of breakage due to deformation increases as the elastic force is lowered. Further, in order to avoid the interference of the plurality of vibration reduction plates 210 in a limited installation area, the vibration reduction plates 210 should be spaced apart from each other by a predetermined distance. However, as the thickness of the vibration reduction plate 210 increases, The number of the vibration reduction plates 210 may be reduced. Therefore, by forming the carbon sheet 216 on the vibration reduction plate 210 applied to the post 500 of the high-rise building, the rigidity of the vibration reduction plate 210 can be increased but the thickness can be reduced to improve the elasticity. Further, since the carbon sheet itself has resistance to tearing and the like, an instantaneous load is generated in the vibration reduction plate 210 to prevent breakage (damage) of the portion where the load is concentrated on the vibration reduction plate 210 when abrupt deformation occurs It is possible to prevent the vibration reduction plate 210 from being fragmented or scattered even when the vibration reduction plate 210 ruptures, It can be easy.

상기 진동저감 댐퍼(220)는 상기 진동저감 플레이트(210)에 관통되어 형성되는 것으로, 유압식 피스톤(221) 및 스프링(222)으로 구성된다. The vibration reduction damper 220 is formed through the vibration reduction plate 210 and comprises a hydraulic piston 221 and a spring 222.

유압식 피스톤(221)은 유압의 입력량 및 배출량에 따라 감쇠력 및 신축 길이가 조절 가능하며, 유압식 피스톤에 유압 공급을 제어하는 유압공급부(미도시)가 통합 또는 개별적으로 구성 및 연결될 수 있다. 이에, 각 유압식 피스톤(221)의 길이조절 또는 감쇠력 조절시, 유압의 일괄적인 공급에 의해 이루어질 수 있으며, 각각 개별적으로도 이루어질 수 있어 진동저감 플레이트의 적용 규격, 갯수 건축물의 구조, 형상, 중량, 설정 간격, 설정 면적, 기타 조건 변화에 유연한 대응이 가능할 수 있다. 이러한 유압식 피스톤(221)의 실린더(221a) 외측 둘레에는 나사산(221b)이 형성되어 있다. 그리고 유압식 피스톤(221)의 양단에는 힌지결합부(223)가 형성되어 있다.The hydraulic piston 221 is adjustable in damping force and elongation length according to the input amount and discharge amount of the hydraulic pressure, and a hydraulic pressure supply unit (not shown) for controlling the hydraulic pressure supply to the hydraulic piston can be integrally or separately constructed and connected. Accordingly, the hydraulic piston 221 can be adjusted by adjusting the length of the hydraulic piston 221 or by adjusting the damping force of the hydraulic piston 221, or by individually supplying the hydraulic pressure. Accordingly, the application standard of the vibration reduction plate, It is possible to flexibly respond to changes in setting intervals, setting areas, and other conditions. A thread 221b is formed on the outer circumference of the cylinder 221a of the hydraulic piston 221. [ A hinge coupling portion 223 is formed at both ends of the hydraulic piston 221.

스프링(222)은 상기 유압식 피스톤(221)의 외측에 형성되는 것으로 유압식 피스톤(221)의 수직방향의 지지력을 추가적으로 보완하는 역할을 함과 동시에 압축된 피스톤(221)의 빠른 복귀를 서포트 한다. 이러한 스프링(222)은 일단이 유압식 피스톤(221)의 상단에 접하여 지지되고, 하단은 유압식 피스톤(221)의 실린더의 나사산(221b)에 나사 결합되는 스프링 지지링(221c)에 의해 지지된다. 이에, 유압식 피스톤(221)의 최초 설치 또는 보수작업 시, 유압식 피스톤(221)의 길이조절이 행해지면 피스톤 지지링(221c)을 이동시켜 스프링(222)의 위치를 이동(압축 정도를 조절)시킬 수 있다.The spring 222 is formed on the outer side of the hydraulic piston 221 to supplement the supporting force of the hydraulic piston 221 in the vertical direction and to support the quick return of the compressed piston 221. The spring 222 is supported by a spring support ring 221c whose one end is held in contact with the upper end of the hydraulic piston 221 and whose lower end is screwed to the thread 221b of the cylinder of the hydraulic piston 221. [ When the length of the hydraulic piston 221 is adjusted during the initial installation or maintenance work of the hydraulic piston 221, the piston support ring 221c is moved to adjust the position of the spring 222 .

이러한 진동저감 댐퍼(220)는 유압식 피스톤(221)의 상단측에 형성된 힌지결합부(223)가 제2결합부(212)에 연결 브라켓(230)을 통해 회동 가능하도록 결합되고, 하단측에 형성된 힌지결합부(223)는 제1결합부(211)에 연결 브라켓(230)을 통해 회동 가능하게 연결되어 수직으로 기립된 상태로 진동저감 플레이트(210)와 함께 포스트(500)를 지지한다. 이에 따라, 지진이 발생되지 않은 기간동안 진동저감 플레이트(210)에 가해지는 수직하중을 진동저감 댐퍼(220)가 분산 지지함에 따라 진동저감 플레이트(210)의 변형이 최소화될 수 있다.The vibration reducing damper 220 includes a hinge coupling portion 223 formed on the upper end of the hydraulic piston 221 coupled to the second coupling portion 212 through a connection bracket 230 so as to be rotatable, The hinge coupling part 223 is rotatably connected to the first coupling part 211 through a connection bracket 230 and supports the post 500 together with the vibration reduction plate 210 in a vertically standing state. Accordingly, deformation of the vibration reduction plate 210 can be minimized as the vibration reduction damper 220 disperses and supports the vertical load applied to the vibration reduction plate 210 during the period in which no earthquake occurs.

또한, 지진에 의해 수직 및 수평진동 발생 시, 진동저감 플레이트(210)가 상하좌우 신축되면 진동저감 댐퍼(220) 또한 연결 브라켓(230)을 통해 진동저감 플레이트(210)와 회동 가능하도록 결합되어 있는 만큼 관통홀(215) 내에서 진동저감 플레이트(210)와 함께 상하좌우 유동이 가능할 수 있다. 따라서, 종래에는 진동저감 플레이트(210)에 순간적인 집중하중이 전달되는 경우, 진동저감 플레이트(210)에 모든 하중이 전가되어 복원이 불가한 심각한 변형이 발생되거나, 파손될 여지가 있었으나, 진동저감 댐퍼(220)가 진동저감 플레이트(210)의 급격한 변형을 최소화하고, 하중을 분산함에 따라 진동저감 플레이트(210)의 급격한 변형에 따른 파손 및 복원이 어려울 수 있는 가능성을 방지하거나 최소될 수 있다.When the vibration reduction plate 210 is vertically and horizontally expanded and contracted when vertical and horizontal vibrations occur due to an earthquake, the vibration reduction damper 220 is also coupled to the vibration reduction plate 210 via the connection bracket 230 so as to be rotatable It is possible to vertically and horizontally flow together with the vibration reduction plate 210 in the through hole 215 as much as possible. Therefore, when a momentary concentrated load is transmitted to the vibration reduction plate 210, there is a possibility that the vibration reduction plate 210 is transferred to the vibration reduction plate 210, It is possible to minimize or prevent the abrupt change of the vibration reduction plate 210 due to the sudden deformation of the vibration reduction plate 210 as the vibration reduction plate 210 disperses the load.

아울러, 지진이 발생된 이후, 진동저감 플레이트(210) 및 진동저감 댐퍼(220)의 복원 시, 진동저감 플레이트(210)의 일부가 변형되어 원래 위치로 복원되지 않은 경우나, 전반적으로 진동저감 플레이트(210)의 복원력 저하에 의해 포스트(500)가 하강(제2고정플레이트(300)의 위치가 하강)되어진 경우, 복원되지 않은 진동저감 플레이트(210) 또는 전반적인 모든 진동저감 플레이트(210)의 진동저감 댐퍼(220)의 유압을 조절하여 길이를 조절함으로써 포스트(500)의 위치를 복원시킬 수 있다. Further, when the vibration reduction plate 210 and the vibration reduction damper 220 are restored after the occurrence of the earthquake, if a part of the vibration reduction plate 210 is deformed and not restored to its original position, When the post 500 is lowered (the position of the second fixing plate 300 is lowered) due to the lowering of the restoring force of the vibration plate 210 or the vibrating plate 210, The position of the post 500 can be restored by adjusting the hydraulic pressure of the reduction damper 220 to adjust the length.

상기 연결 브라켓(230)은 앞서 설명한 바와 같이 진동저감 댐퍼(220)를 진동저감 플레이트(210)와, 제1 및 제2 고정 플레이트(100, 300)에 회동 가능하도록 고정하기 위한 것으로, 'ㅠ(ㅛ)' 형태로 형성된다. 이러한 연결 브라켓(230)은 수평한 수평플레이트(231)와 수평플레이트와 수직한 한 쌍의 수직플레이트(232)로 형성되며, 수평플레이트(231)에는 진동저감 플레이트(210)의 제1 및 제2 결합부(211, 212)에 형성된 제1체결홀(214)들에 대응되는 제2체결홀(233)들이 천공 형성되고, 수직플레이트(232)에는 진동저감 댐퍼(220)의 양단에 형성되는 힌지결합부(223) 힌지 결합하기 위한 제3체결홀(234)들이 천공형성되어 있다. 이러한 연결 브라켓(230)은 볼트와 같은 체결부재에 의해 진동저감 댐퍼(220), 진동저감 플레이트(210)가 일괄적으로 제1 및 제2고정플레이트(100, 300)에 체결 고정될 수 있도록 한다.The connection bracket 230 is for fixing the vibration reduction damper 220 to the vibration reduction plate 210 and the first and second fixing plates 100 and 300 so as to be rotatable as described above. ㅛ) '. The connection bracket 230 is formed of a horizontal plate 231 and a pair of vertical plates 232 perpendicular to the horizontal plate and a horizontal plate 231 is provided with first and second The second coupling holes 233 corresponding to the first coupling holes 214 formed in the coupling portions 211 and 212 are formed in the vertical plate 232 and the second coupling holes 233 are formed in the vertical plate 232, And third fastening holes 234 for hinging the fastening portions 223 are formed. The connection bracket 230 allows the vibration reduction damper 220 and the vibration reduction plate 210 to be fastened and fixed to the first and second fixing plates 100 and 300 in a lump by a fastening member such as a bolt .

상기 방진패드(400)는 진동을 흡수할 수 있는 소재로서 연질이면서도 탄성을 가질 수 있으며, 그 예로 발포우레탄이나 고무, 실리콘 또는 부직포와 같은 섬유소재질 수 있다.The vibration damping pad 400 may be flexible and elastic. The vibration damping pad 400 may be made of fibrous material such as foamed urethane, rubber, silicone, or nonwoven fabric.

상기 포스트(500)는 예를 들면 H빔 구조일 수 있고, 이는 하층 슬래브(1)와 상층 슬래브(2) 사이를 지지하는 일종의 기둥 기능을 하기 위한 것이다.The post 500 may be, for example, an H beam structure, which is intended to serve as a kind of post function supporting the lower layer slab 1 and the upper layer slab 2. [

상기 제2고정플레이트(300)와 방진패드(400) 및 제1플랜지(510)는 볼트 및 너트 구조의 제2고정부재를 통해 상호 적층된 상태에서 고정될 수 있다. 그리고 이러한 제2고정부재들은 제1고정부재(110)들과 수직방향으로 동일선상에 놓이는 위치로 배치된다.The second fixing plate 300, the vibration damping pad 400, and the first flange 510 may be fixed to each other through a second fixing member having a bolt and nut structure. And the second fixing members are disposed at positions where they are collinear with the first fixing members 110 in the vertical direction.

도 4는 본 발명에 따른 센서부를 보여주는 상세도이다. 도 5는 본 발명에 따른 센서부에 의해 포스트의 수평 위치 변위 모니터링 과정을 보여주는 설명도이다. 도 6은 본 발명에 따른 센서부에 의해 포스트의 수직 위치 변위 모니터링 과정을 보여주는 설명도이다.4 is a detailed view showing a sensor unit according to the present invention. FIG. 5 is an explanatory view showing a horizontal position displacement monitoring process of the post by the sensor unit according to the present invention. 6 is an explanatory view showing a process of monitoring a vertical position displacement of a post by the sensor unit according to the present invention.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 센서부(600)는 포스트(500)의 위치 변형을 지속적으로 모니터링 하기 위한 것으로 포스트(500)의 좌우 위치변형을 모니터링하는 제1센서부(610)와, 포스트(500)의 상하 위치(처짐)변형을 모니터링하는 제2센서부(620)로 구성될 수 있다.4 to 6, the sensor unit 600 includes a first sensor unit 610 for monitoring lateral deformation of the post 500 to continuously monitor the deformation of the post 500, And a second sensor unit 620 for monitoring the vertical (deflection) deformation of the post 500.

상기 제1센서부(610)는 포스트(500)의 좌우 변형을 측정하기 위한 제1거리센서(611)와, 제1반사부재(612)로 구성될 수 있다. The first sensor unit 610 may include a first distance sensor 611 and a first reflection member 612 for measuring lateral deformation of the post 500.

상기 제1거리센서(610)는 제1플랜지(510), 방진패드(400) 및 제 2 고정플레이트를 고정하는 제2고정부재 중 어느 하나에 나사결합방식으로 고정되는 통상적인 거리센서로써, 적외선, 초음파, 레이저를 이용한 거리센서 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 반사부재를 적용하여 거리측정이 가능한 것이면 특별한 종류에 국한하지 않는다.The first distance sensor 610 is a conventional distance sensor that is fixed in a threaded manner to any one of the first flange 510, the vibration pad 400 and the second fixing member fixing the second fixing plate, , Ultrasonic waves, and a distance sensor using a laser, and it is not limited to a particular type as long as the distance can be measured by applying a reflection member.

상기 제1반사부재(620)는 상기 제1거리센서(610)와 연동되어 제1거리센서(610)로부터 조사되는 신호를 반사하는 구성으로, 전반적으로는 원기둥 구조로 형성되되, 상면은 사선으로 경사진 경사면으로 형성되고 저면 중앙지점에는 제1고정부재(110)중 어느 하나에 나사결합 방식으로 체결되기 위한 체결홀이 가공 형성된다. 구체적으로 도 4로 도시된 것을 바탕으로 설명하면 제1반사부재(612)는 도면상 좌측으로부터 우측으로 갈수록 상향지게 경사지도록 형성됨에 따라 모든 지점은 각각 상이한 높이로 형성된다. 이에 설명의 편의를 위해 A=중앙(기준점) B=좌측 C=우측으로 지정할 때, 이때, 각 지점의 높이는 도면상 B < A < C 순으로 형성된다. 이러한 경사면은 제1거리센서(610)의 이동에 의해 반사되는 측정값의 증가 또는 감소 값이 연속적으로 정밀하게 검출되고, 이에 따라 포스트(500)의 이동정도(거리)가 정확하게 측정될 수 있다. 이러한 제1반사부재(612)는 제1거리센서(611)가 소정된 제2고정부재와 대향되는 위치의 제1고정부재(110)에 고정되며, 제1거리센서(611)의 초기 조사지점은 경사면의 중앙(A지점)에 셋팅되어 진다.The first reflecting member 620 is configured to reflect a signal irradiated from the first distance sensor 610 in cooperation with the first distance sensor 610. The first reflecting member 620 is formed in a cylindrical shape as a whole, And a fastening hole for fastening the first fastening members 110 to one of the first fastening members 110 is formed at the center of the bottom surface. 4, the first reflection member 612 is formed so as to be inclined upward from the left side to the right side in the drawing, so that all the points are formed at different heights. For convenience of explanation, when designating A = center (reference point) B = left C = right, the height of each point is formed in the order of B <A <C in the drawing. This inclined surface can continuously and precisely detect the increase or decrease value of the measurement value reflected by the movement of the first distance sensor 610, so that the degree of movement (distance) of the post 500 can be accurately measured. The first reflection member 612 is fixed to the first fixing member 110 at a position where the first distance sensor 611 is opposed to the predetermined second fixing member and the initial reflection point of the first distance sensor 611 Is set at the center (A point) of the inclined plane.

상기 제2센서부(620)는 포스트(500)의 상하 높이 변형을 측정하기 위한 제2거리센서(621)와 제2반사부재(622)로 형성될 수 있다. 상기 제2거리센서(621)는 앞서 설명한 제1거리센서(611)와 유사/동일한 종류 및 측정방식을 취하며, 제2고정부재 중 제1거리센서(610)가 형성되지 않은 다른 제2고정부재에 나사결합 방식으로 고정된다.  The second sensor unit 620 may be formed of a second distance sensor 621 and a second reflection member 622 for measuring vertical deformation of the post 500. The second distance sensor 621 is similar to the first distance sensor 611 described above and is of the same type and measurement type as the first distance sensor 611. The second distance sensor 621 of the second fixing member, And is fixed to the member in a screwed manner.

상기 제2반사부재(622)는 전반적으로는 제1반사부재(612)와 동일한 구조로 형성되되 상부에는 제1반사부재(612)와는 달리 경사면이 형성되지 않은 편평한 면이 형성된다. 또한, 제 2 반사부재의 하부에는 체결홀이 형성되어 제2거리센서(621)가 체결되어 고정된 제2고정부재와 대향되는 위치의 제1고정부재(110)에 나사결합방식으로 고정된다. The second reflective member 622 is formed to have the same structure as the first reflective member 612 as a whole, and a flat surface without an inclined surface is formed on the upper surface of the second reflective member 622, unlike the first reflective member 612. In addition, a coupling hole is formed in the lower portion of the second reflecting member, and the second distance sensor 621 is fastened to the first fixing member 110 at a position opposite to the fixed second fixing member in a screw coupling manner.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참고하여 상기와 같은 구성에 따른 센서부(600)에 의한 포스트의 위치변위 모니터링 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of monitoring the position displacement of the post by the sensor unit 600 according to the above structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

먼저 제1거리센서(611)와 제2거리센서(621)를 제2고정부재에 나사결합 방식으로 고정설치되어 있고, 제1반사부재(612)와 제2반사부재(622)를 제1거리센서(611)와 제2거리센서(621)에 각각 대향되는 제1고정부재(110)에 각각 설치되어있다. 물론 거리센서(611,621)들과 반사부재(612,622)들을 반대 위치로 설치하여도 무방하다.The first distance sensor 611 and the second distance sensor 621 are fixed to the second fixing member in a screw coupling manner and the first reflection member 612 and the second reflection member 622 are disposed at a first distance And is provided on the first fixing member 110 opposed to the sensor 611 and the second distance sensor 621, respectively. Of course, the distance sensors 611 and 621 and the reflection members 612 and 622 may be provided at opposite positions.

이때, 제1 및 제2반사부재(612, 622)의 설치에 있어서, 제1반사부재(612)는 제1거리센서(611)로부터 조사되는 조사점이 제1반사부재(612)의 중앙(A)지점에 맞춰지도록 방향을 맞춰 설치하고, 제2반사부재(622) 역시 제2거리센서(621)의 조사점이 중앙에 맞춰지도록 설치되어있다.At this time, in the installation of the first and second reflection members 612 and 622, the first reflection member 612 is arranged such that the irradiation point irradiated from the first distance sensor 611 is shifted from the center A of the first reflection member 612 , And the second reflecting member 622 is also installed so that the irradiation point of the second distance sensor 621 is centered.

이와 같이 센서부(600)의 설치가 이루어진 상태에서 제1 및 제2거리센서(611, 621)에 의한 거리 데이터('데이터 값'으로 약칭) 값이 일정하게 모니터링 된다. In this way, the distance data (abbreviated as 'data value') by the first and second distance sensors 611 and 621 are constantly monitored while the sensor unit 600 is installed.

이후, 포스트(500)의 하강만이 발생하면 제1 및 제2거리센서(611, 621)의 데이터값이 변하게 되나, 제1거리센서(611) 데이터 값을 배제하고, 제2거리센서(621)의 데이터 변화 값을 바탕(기준)으로 포스트(500)의 하강 정도를 파악 또는 예측한다.Thereafter, if only the descent of the post 500 occurs, the data values of the first and second distance sensors 611 and 621 are changed, but the data values of the first distance sensor 611 are excluded and the second distance sensor 621 ) Of the post 500 based on the data change value of the post 500.

한편, 포스트(500)의 좌우 이동이 발생하면, 제2거리센서(621)에 의한 데이터 값은 변화되지 않는 반면에, 제1거리센서(611)에 의한 조사점이 중앙(A) 지점을 벗어나 높이다 다른 B 또는 C 지점으로 이동되어 제1거리센서(611)의 데이터 값이 변화된다. 이때, 경사면에 의해 B 및 C 높이가 다르기 때문에 변화된 제1거리센서(611)의 증가 값 또는 감소 값을 바탕으로 포스트(500)가 좌측으로 이동되었는지의 방향의 판단과 함께, 얼마만큼의 이동이 이루어졌는지에 대한 이동 정도에 대해서도 파악할 수 있게 된다. 아울러, 제 1 거리센서에 의한 데이터 값이 B, 또는 C에 따른 한계 값(최저 및 최대값)을 벗어나면 수평이동 한계범위를 초과한 것으로 판단될 수 있다.On the other hand, when the post 500 is moved in the lateral direction, the data value by the second distance sensor 621 is not changed, while the irradiation point by the first distance sensor 611 is higher than the center A And the data value of the first distance sensor 611 is changed. At this time, since the B and C heights are different depending on the inclined surfaces, based on the changed value or the decrement value of the changed first distance sensor 611, a determination is made as to the direction of whether the post 500 is moved to the left, It is also possible to grasp the degree of movement to whether it is done. Further, if the data value by the first distance sensor is out of the limit value (minimum value and maximum value) according to B or C, it can be judged that it exceeds the horizontal movement limit range.

아울러, 포스트(500)의 하강과, 좌우이동이 동시에 발생하면, 제1거리센서(611)에 의해 포스트(500)의 좌우이동의 변화를 파악할 수 있으며, 제2거리센서(611)에 의해 하강 정도를 파악할 수 있게 된다.When the lowering of the post 500 and the lateral movement of the post 500 occur at the same time, the first distance sensor 611 can grasp a change in the lateral movement of the post 500, and the second distance sensor 611 can descend It is possible to grasp the degree.

이와 같은 센서부는, 포스트에 설치된 진동저감부(200)가 지진이 발생되지 않는 기간 동안의 포스트(500)의 변화와, 지진발생 또는 지진발생 후의 포스트(500)의 변화를 모니터링 할 수 있게 됨으로써, 포스트(500) 및 진동저감부(200)의 건전성 및 내구성을 파악 및 예측할 수 있다.Such a sensor unit can monitor the change of the post 500 during a period in which no vibration occurs and the change of the post 500 after the occurrence of an earthquake or an earthquake, The soundness and durability of the post 500 and the vibration reduction unit 200 can be grasped and predicted.

또한, 제1 및 제2센서부(610, 620)가 제1고정플레이트(100) 및 제 2 고정플레이트(300)에 형성되는 제1고정부재(110)와 제2고정부재에 각각 나사결합 방식으로 고정됨에 따라 센서부(600)들의 설치가 용이하며, 센서부(600)들이 고정플레이트들(100, 300)의 외각측에 위치하는 제1고정부재(110)와 제2고정부재에 설치됨에 따라 관련장비(케이블, 전원장치 등등)의 설치가 용이하고, 외부에서의 접근이 용이하여 유지보수 등이 용이하게 이루어질 수 있다. The first and second sensor units 610 and 620 are fastened to the first and second fastening members 110 and 120 formed on the first and second fastening plates 100 and 300, The sensor units 600 are installed on the first fixing member 110 and the second fixing member located on the outer side of the fixing plates 100 and 300, Accordingly, it is easy to install related equipment (cable, power supply device, etc.) and easy access from the outside, maintenance and the like can be easily performed.

상기 커버부(700)는, 진동저감부(200)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 상기 진동저감부(200)의 둘레를 커버하는 구성으로, 상기 커버부(700)는 강성(스틸)재질로 형성된 제1커버(710)와 연질(고무 또는 수지)재질로 이루어진 제2커버(720)로 형성될 수 있다.The cover part 700 covers the periphery of the vibration reduction part 200 to prevent the vibration reduction part 200 from being exposed to the outside. The cover part 700 is made of a rigid material And a second cover 720 made of a soft (rubber or resin) material.

이때, 제1커버(710)는 일측 단부가 90도 꺽인 상태에서 제1고정플레이트(100) 상에 고정되며, 상기 진동저감부(200)의 신축 작용을 고려하여 높이는 상기 제1고정플레이트(100)와 제2고정플레이트(300) 사이의 거리보다 작게 형성된다.At this time, the first cover 710 is fixed on the first fixing plate 100 in a state where one end is bent at 90 degrees, and the height of the first fixing plate 100 And the second fixing plate 300, as shown in FIG.

또한, 제2커버(720)는 제1커버(710)의 상단과 제2고정플레이트(300)를 포함한 포스트(500)의 하단을 연결하도록 연결되어 제1 및 제2고정플레이트(100, 300) 사이의 공간이 완벽히 밀폐되도록 한다. 이러한 제2커버(720)는 연질재질로 형성됨에 따라 포스트(500)의 이동에 장애가 되지 않음과 동시에 진동저감부(200)가 설치되는 포스트(500)의 하부가 밀폐되도록 함으로써 수분의 침투를 방지하여 주변 외부 환경요인으로부터 진동저감부(200)의 내구성이 유지되도록 할 수 있다. 아울러, 쥐, 고양이와 같은 주변 생물의 침투 시 발생할 수 있는 센서부(600)의 파손 및 오작동 등과 같은 문제를 미연에 방지할 수 있다. The second cover 720 is connected to the upper end of the first cover 710 and the lower end of the post 500 including the second fixing plate 300 to connect the first and second fixing plates 100 and 300, So that the space between them is completely sealed. Since the second cover 720 is formed of a soft material, it does not obstruct the movement of the post 500, and at the same time, the lower part of the post 500 on which the vibration reduction part 200 is installed is sealed, So that the durability of the vibration damping unit 200 can be maintained from the surrounding external environmental factors. In addition, it is possible to prevent problems such as breakage and malfunction of the sensor unit 600 that may occur when infiltrating peripheral organisms such as mice and cats.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강장치는 H 빔과 같은 포스트가 적용되는 다양한 형태의 건축물에 적용될 수 있으며, 건축물의 층수와 관련한 규모에 대응되도록 적절히 설계될 수 있어 건축물의 내진 설계가 용이할 수 있다.As described above, the building seismic retrofitting apparatus according to the present invention can be applied to various types of buildings to which a post such as an H beam is applied, and can be appropriately designed to correspond to the scale related to the number of stories of the building, can do.

이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments described above, it will be appreciated by those skilled in the art that various other modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, All such changes and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

1000: 건축물 내진 보강장치
100: 제1고정플레이트 200:진동저감부
210: 진동저감 플레이트 220: 진동저감 댐퍼
230: 연결 브라켓
300: 제2고정플레이트 400: 방진패드
500: 포스트 600: 센서부
610: 제1센서부 620: 제2센서부
700: 커버부
710: 제1커버부 720: 제2커버부1000: Building seismic retrofit
100: first fixing plate 200: vibration reducing portion
210: Vibration reduction plate 220: Vibration reduction damper
230: Connection bracket
300: second fixing plate 400: dustproof pad
500: Post 600: Sensor part
610: first sensor unit 620: second sensor unit
700: cover portion
710: first cover part 720: second cover part

Claims (4)

건축물의 하층 슬래브에 제1고정부재에 의해 고정되는 제1고정플레이트;
하단측에 제1플랜지가 형성되고, 상기 제1플랜지에 방진패드 및 제2고정플레이트가 순차적으로 적층되어 제2고정부재에 의해 고정되되, 상기 제2고정부재의 형성 위치가 상기 제1고정부재의 형성위치와 수직방향으로 동일한 위치가 되도록 형성되는 포스트;
상기 제1고정플레이트와 상기 제2고정플레이트 사이에 설치되어 지진 발생시 상기 포스트로의 진동 전달을 저감시키는 진동저감부;
상기 제1고정플레이트 또는 제2고정플레이트에 선택적으로 설치되는 센서부;
상기 진동저감부 둘레에 형성되는 커버부를 포함하되,
상기 진동저감부는,
상기 제1고정플레이트 및 제2고정플레이트에 각각 면접하도록 형성되고 볼트 등에 의해 체결 가능하도록 다수의 제1체결홀이 형성된 제1결합부 및 제2결합부가 형성되고, 상기 제1결합부 및 제2결합부를 사이를 잇는 곡면부가 형성됨과 동시에 상기 곡면부의 중간지점에는 곡면부의 길이방향으로 타원형의 관통홀이 형성되는 'S'자 구조의 진동저감 플레이트와,
플랙서블한 수지와 카본 나노튜브가 혼합되어 형성된 시트형 구조물로 상기 진동저감 플레이트와 대응되는 형상으로 제단되어 상기 진동저감 플레이트의 내/외 측면에 부착되어 상기 진동저감 플레이트의 수분에 의한 부식을 방지함과 동시에 강성 및 탄성력이 보완되도록 하는 카본 시트와,
상기 진동저감 플레이트의 관통홀에 삽입되고, 양단이 각각 제1결합부 및 제2결합부 측에 회동 가능하도록 연결됨과 동시에 유압에 의해 길이조절이 가능한 유압식 피스톤과, 상기 유압식 피스톤의 외측에 형성되어 유압식 피스톤의 수직방향의 지지력을 보완하는 스프링으로 구성되는 진동저감 댐퍼와,
상기 진동저감 댐퍼의 유압식 피스톤의 양단과 회동 가능하도록 연결되는 한쌍의 수직플레이트가 형성되고, 상기 제1체결홀들과 대응되는 제2체결홀들이 형성되어 상기 진동저감 플레이트의 제1결합부 및 제2결합부와 함께 상기 제1고정플레이트 및 제2고정플레이트에 각각 고정되는 수평플레이트로 형성됨으로써 'ㅠ(ㅛ)' 형태를 갖는 한 쌍의 연결브라켓을 포함하여 구성되며,
상기 센서부는,
원기둥의 구조로 상면은 사선 방향으로 경사진 경사면이 형성되고 저면 중앙지점에는 제1고정부재들 중 어느 하나에 나사결합 방식으로 체결되어 고정되기 위한 체결홀이 가공 형성된 제1반사부재와, 상기 제1반사부재가 고정된 제1고정부재와 수직방향으로 대향되는 제2고정부재에 나사결합으로 체결되어 고정되는 제1거리센서로 구성되어 상기 포스트의 좌우 위치변형을 모니터링 하기 위한 제1센서부, 및
원기둥의 구조로 상면은 편평하게 형성되고 저면 중앙지점에는 상기 제1고정부재에 체결되어 고정되기 위한 체결홀이 형성되어 상기 제1반사부재가 고정되지 않은 다른 제1고정부재에 체결되어 고정되는 제2반사부재와, 상기 제2반사부재가 고정된 제1고정부재와 수직한 방향으로 대향되는 제2고정부재에 나사결합으로 체결되어 고정되는 제2거리센서로 구성되어 상기 포스트의 상하 위치변형을 모니터링 하기 위한 제2센서부를 포함하여 구성되며,
상기 커버부는,
스틸재질로 형성되며, 상기 제1고정플레이트와 제2고정플레이트 사이의 거리보다 작게 형성되어 제1고정플레이트 상에 고정됨으로써 상기 진동저감부의 둘레를 부분적으로 커버하는 제1커버, 및
연질의 재질로 형성되며, 상기 제1커버와 제2고정플레이트의 사이의 공간을 밀폐하도록 형성되어 상기 진동저감부로 이물질의 침투를 방지하는 제2커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 내진 보강장치.A first fixing plate fixed to the lower layer slab of the building by a first fixing member;
Wherein a first flange is formed on the lower flange and a vibration pad and a second fixing plate are sequentially stacked on the first flange and fixed by a second fixing member, A post formed to be at the same position in the vertical direction with respect to the forming position of the post;
A vibration reduction unit installed between the first fixing plate and the second fixing plate to reduce vibration transmission to the post when an earthquake occurs;
A sensor unit selectively installed on the first fixing plate or the second fixing plate;
And a cover portion formed around the vibration reduction portion,
The vibration-
A first engaging portion and a second engaging portion formed to face the first fixing plate and the second fixing plate and formed with a plurality of first fastening holes so as to be fastened by bolts or the like, An oscillation reducing plate having an S-shaped structure in which a curved surface portion connecting the coupling portions is formed and an elliptical through hole is formed in the longitudinal direction of the curved surface portion at the middle point of the curved surface portion,
A sheet-like structure formed by mixing flexible resin and carbon nanotubes, is cut in a shape corresponding to the vibration reduction plate and attached to the inner and outer surfaces of the vibration reduction plate to prevent corrosion of the vibration reduction plate by moisture A carbon sheet for reinforcing the rigidity and the elastic force,
A hydraulic piston inserted into the through hole of the vibration reduction plate so that both ends thereof are rotatably connected to the first and second coupling parts, respectively, and the length thereof can be adjusted by hydraulic pressure; A vibration reduction damper composed of a spring that compensates the vertical supporting force of the hydraulic piston,
A pair of vertical plates rotatably connected to both ends of the hydraulic piston of the vibration reduction damper are formed and second fastening holes corresponding to the first fastening holes are formed so that the first fastening holes of the vibration reducing plate, And a pair of connection brackets formed in a horizontal plate fixed to the first fixing plate and the second fixing plate together with the first fixing plate and the second fixing plate,
The sensor unit includes:
A first reflection member formed with a cylindrical shape and having an inclined surface inclined in an oblique direction on an upper surface thereof and formed with a fastening hole to be fastened and fixed to one of the first fastening members by a screw coupling method, A first sensor unit for monitoring lateral deformation of the post, the sensor unit being composed of a first fixing member having one fixing member fixed to the first fixing member and a second fixing member screwed to the second fixing member, And
The upper surface of which is formed in a cylindrical shape and a fastening hole for fastening and fixing the fastening member to the first fastening member is formed at the center of the bottom of the fastening member so that the fastening hole is fastened to the other first fastening member And a second distance sensor threadedly coupled to the second fixing member, the second distance sensor being opposed to the first fixing member in a direction perpendicular to the second fixing member, And a second sensor unit for monitoring,
The cover portion
A first cover formed of a steel material and formed to be smaller than a distance between the first fixing plate and the second fixing plate and being fixed on the first fixing plate to partially cover the periphery of the vibration reducing portion,
And a second cover formed of a soft material and configured to seal a space between the first cover and the second fixing plate to prevent foreign matter from penetrating into the vibration reduction portion. 청구항 1에 있어서,
상기 제1센서부는
상기 제1거리센서의 최초 조사점이 제1반사부재의 중앙지점에 위치되도록 설치된 상태에서 포스트의 좌우 변형시 경사진 상면에 의해 조사점이 변경됨에 따라 제1거리센서에 의한 측정 데이터 값이 변화됨으로써 포스트의 좌우 이동방향 및 이동정도가 모니터링 되는 것을 특징으로 하는 건축물 내진 보강장치.The method according to claim 1,
The first sensor unit
In the state that the first irradiation point of the first distance sensor is located at the center point of the first reflecting member, the irradiated point is changed by the upper surface inclined at the time of the lateral deformation of the post, the measured data value by the first distance sensor is changed, And the moving direction and the degree of movement of the building are monitored. 청구항 1항 또는 2항 중 어느 한 항에 따른 건축물 내진 보강장치를 이용하여 건축물의 내진성을 보강하는 건축물 내진보강 방법.

A building seismic reinforcement method reinforcing the earthquake resistance of a building using the seismic strengthening apparatus according to any one of claims 1 and 2.

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