KR101842593B1 - 제진장치 설치공법 - Google Patents

Abstract

벽체나 보의 두께가 작아 종래의 방식으로는 제진장치를 설치할 수 없던 곳에도 제진장치를 설치할 수 있고, 결합해야하는 볼트의 개수를 줄일 수 있어 콘크리트 구조물의 손상을 줄일 수 있는 제진장치 설치공법이 개시된다. 상기 제진장치 설치공법은 폭방향 중심부를 따라 간격을 두고 제1구멍들이 형성되고 상기 제1구멍들 좌우를 따라 간격을 두고 제2구멍들이 뚫린 금속판을 준비하는 금속판 준비단계, 제1볼트들을 상기 제1구멍들에 맞게 상기 콘크리트 구조부재에 설치하는 단계, 제1볼트들을 상기 제1구멍들에 각각 삽입하고 상기 제2구멍들로 제2볼트들을 각각 삽입한 상태로 상기 금속판이 상기 콘크리트 구조물에 고정되도록 상기 제1볼트와 상기 금속판을 바람직하게 용접하여 상기 콘크리트 구조부재에 결합하되, 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 상기 제2볼트들의 머리 또는 상기 제2볼트들에 결합된 너트들이 위치하여 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 틈이 형성되도록 하는 금속판 고정단계, 상기 제2구멍들과 대응하는 위치를 따라 제3구멍들이 형성된 고정플랜지를 가지는 상기 제진장치를 준비해두는 제진장치 준비단계 및 제2볼트들이 상기 제3구멍들에 삽입되도록 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 겹친 상태에서 상기 제2볼트들에 너트들을 체결하여 상기 제진장치의 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 고정하는 플랜지 고정단계를 포함하는 구성을 한다.

Description

제진장치 설치공법{Method of construction to install a vibration control device}

본 발명은 기존 전단벽구조에서 지진력이나 풍력 등의 횡력에 저항하기 위해 전단벽의 일부를 철거 후 제진장치를 설치하거나 개방부위 등의 설치 가능한 위치에 제진장치 설치 시 설치공법에 대한 것으로, 특히, 두께가 작아서 2줄로 볼팅(bolting) 작업을 하기 어려운 콘크리트 구조물에 제진장치를 설치하는 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 건축물에는 지진 발생 시 건축물에 작용하는 충격을 완충하고 진동에너지를 소산시켜 건축물이 파손되는 것을 방지하기 위한 제진장치가 설치된다.

제진장치는 간격을 두고 마주보는 건축물의 두 보나 두 기둥 사이, 전단벽체의 마주보는 두 벽체 사이, 문 형성을 위한 개구의 두 벽체 사이에 설치된다. 제진장치의 양 단에는 건축물의 필요한 위치에 고정할 수 있도록 플랜지가 구비되며, 플랜지는 중심부 좌우로 2줄로 배치되는 볼트들을 통해 건축물의 보나 전단벽체 등에 고정된다.

도 1은 종래의 제진장치 설치구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참고하면, 상하로 간격을 두고 마주보는 두 구조부재(10) 사이에 제진장치(20)가 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 제진장치(20)는 간격을 두고 마주보는 한 쌍의 T자형 부재(21)를 가진다. 각 T자형 부재(21)는 고정플랜지(22)와 고정플랜지(22)의 중심부에서 고정플랜지(22)에 수직인 방향으로 연장된 수직연장부(23)를 구비한다. 두 T자형 부재(21)의 수직연장부(23)들 사이에 점탄성체 등으로 된 제진효과를 가지는 댐퍼(25)가 설치된다.

이러한 제진장치의 설치공법의 일례는 등록번호 10-1457059(발명의 명칭: 점탄성체를 이용한 전단벽체의 제진공법, 발명자: 이현남 외 2)의 등록특허공보 등에 개시되어 있다.

위와 같이 제진장치(20)를 두 구조부재(10) 사이에 설치하는 데 있어서, 신축하는 건축물에서는 전단벽체나 보 등에 선 시공 앵커를 사용하여 설치하면 되지만, 기존 건축물에 제진장치를 설치하고자 할 때 보나 전단벽체 등의 두께가 작은 경우, 예를 들어, 200㎜ 이하인 경우에는 볼트를 체결 후에 볼트 바깥쪽으로 양측 가장자리에 남겨두어야 할 두께가 충분하지 않아서 제진장치를 설치하지 못하게 되는 문제가 생길 수 있다. 볼트를 체결할 때 볼트 바깥쪽으로 남겨두어야 할 두께가 충분치 않으면 콘크리트가 파손될 우려가 있고, 건축규정 상으로도 일정 두께 이상 남겨두어야 하는 것으로 규정하고 있다.

본 발명의 목적은 두께가 작은 기존 콘크리트 구조물에도 제진장치를 설치할 수 있게 해주는 제진장치 설치공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 두께가 200㎜ 이하인 기존 콘크리트 구조물에도 제진장치를 설치할 수 있게 해주는 제진장치 설치공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 구조물에 체결되는 볼트의 수를 줄임으로써 콘크리트 구조물이 손상을 입는 것을 방지하면서 제진장치를 설치할 수 있는 제진장치 설치공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 구조물에 체결하는 볼트의 수를 줄임으로써 볼팅작업에 따른 시간과 인력을 줄일 수 있는 제진장치 설치공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제진장치를 설치하고자 하는 두 구조물 사이의 간격이 다소 변하더라도 동일 치수의 제진장치를 적응적으로 견고하게 설치할 수 있는 제진장치 설치공법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 제진장치 설치공법은 간격을 두고 배치되는 두 구조부재 사이에 상기 두 구조부재 사이를 연결하여 진동을 흡수하기 위한 제진장치를 설치하는 공법에 있어서, 상기 두 구조부재 중 적어도 하나 또는 둘 모두 콘크리트 구조부재이고, 폭방향 중심부를 따라 간격을 두고 제1구멍들이 형성되고 상기 제1구멍들 좌우를 따라 간격을 두고 제2구멍들이 뚫린 금속판을 준비하는 금속판 준비단계; 제1볼트들을 상기 제1구멍들에 맞게 콘크리트 구조부재에 설치하는 단계; 제1볼트들을 상기 제1구멍들에 삽입하고 상기 제2구멍들로 제2볼트들을 삽입한 상태로 상기 금속판이 상기 콘크리트 구조물에 고정되도록 바람직하게, 상기 제1볼트와 상기 금속판을 용접하여 상기 콘크리트 구조부재에 결합하되, 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 상기 제2볼트들의 머리 또는 상기 제2볼트들에 결합된 너트들이 위치하여 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 틈이 형성되도록 하는 금속판 고정단계; 상기 제2구멍들과 대응하는 위치를 따라 제3구멍들이 형성된 고정플랜지를 가지는 상기 제진장치를 준비해두는 제진장치 준비단계; 및 상기 제2볼트들이 상기 제3구멍들에 삽입되도록 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 겹친 상태에서 상기 제2볼트들에 너트들을 체결하여 상기 제진장치의 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 고정하는 플랜지 고정단계를 포함하는 구성을 한다.

상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이의 틈에 충전재를 충전하는 충전재 충전단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트 구조부재의 두께가 2열이나 3열 등으로 앵커를 설치할 수 없는 경우, 예를 들어 200㎜보다 크지 않은 경우에 효과적이다.

상기 콘크리트 구조부재는 보, 기둥, 전단벽체 및 문을 형성하기 위한 개구의 양측으로 배치되는 벽체 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제진장치 준비단계에는 상기 고정플랜지와 상기 고정플랜지의 중심부에서 상기 고정플랜지에 수직인 방향으로 연장된 수직연장부를 구비하며 마주보고 배치되는 한 쌍의 T자형부재 및 한 쌍의 상기 T자형부재의 수직연장부들 사이에 설치될 고감쇠고무를 사용한 점탄성댐퍼 또는 상기 T자형부재보다 항복강도가 낮은 저항복강을 가지는 강재이력댐퍼 등의 제진장치를 준비해두는 것이 좋다.

본 발명에 따르면 벽체나 보의 두께가 작아 종래의 방식으로는 제진장치를 설치할 수 없던 곳에도 제진장치를 설치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 공법에 비해 제진장치 설치에 따른 시간과 인력을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면 콘크리트 구조물에 결합해야하는 볼트의 개수를 줄일 수 있어 종래의 공법에 비해 제진장치가 설치되는 콘크리트 구조물의 손상을 줄일 수 있다.

두 구조부재 간의 간격이 다소 변하더라도 동일 크기의 제진장치를 적응적으로 설치할 수 있다.

도 1은 종래의 제진장치 설치구조를 설명하기 위한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 제진장치 설치공법을 설명하기 위한 공정도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 공법에 따른 제진장치 설치과정을 설명하기 위한 도면,
도 7과 8은 본 발명에 따른 제진장치 설치공법의 다른 적용 예를 각각 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 제진장치 설치공법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 공법에 따른 제진장치 설치과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 6을 참고하여 본 발명에 따른 제진장치 설치공법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 나타낸 바와 같은 금속판(110)을 준비한다(S1). 이 금속판(110)으로는 바람직하게, 그 폭이 설치하고자 하는 전단벽체 등의 두께와 같은 것이 좋다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속판(110)의 폭방향의 중심부를 따라서는 제1구멍(111)들이 간격을 두고 형성되어 있다. 이 제1구멍(111)들은 금속판(110)을 전단벽체 등의 콘크리트 구조물에 고정하기 위한 제1볼트(121)들을 결합하기 위한 부분이다. 이 제1구멍(111)들 좌우를 따라 간격을 두고 제2구멍(112)들이 뚫려 있다. 이 제2구멍(112)들은 제2볼트(122)들을 이용하여 금속판(110)에 제진장치(130)의 고정플랜지(131)를 고정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이 제1구멍(111)과 제2구멍(112)은 강도저하를 방지하기 위해 폭방향으로 서로 어긋난 위치에 형성하는 것이 좋다.

그런 다음, 도 4에 나타낸 바와 같이 간격을 두고 마주보고 배치된 전단벽체 등의 콘크리트 구조부재(140)에 제1볼트(121)들을 제1구멍(111)들에 맞게 콘크리트 구조부재(140)에 설치하고, 이 제1볼트(121)들을 이용하여 콘크리트 구조부재(140)에 금속판(110)을 고정한다(S2). 두 구조부재 중 둘 모두 콘크리트 구조부재(140)일 경우가 대부분이겠지만, 때에 따라 하나는 콘크리트 구조부재(140)가 아닐 수 있다. 이 경우, 본 발명의 공법은 콘크리트 구조부재(140) 쪽에만 적용하면 되고, 콘크리트 구조부재(140)가 아닌 곳에는 그 재료에 맞는 방식으로 고정하면 된다.

금속판(110)의 제2구멍(112)들에는 제2볼트(122)를 각각 삽입한 상태에서, 제1볼트(121)들을 제1구멍(111)으로 삽입한 상태로 콘크리트 구조부재(140)에 결합하여 금속판(110)을 고정되게 한다. 이 때 제2볼트(122)들로는 머리가 있는 것을 사용하여도 되고, 머리가 없는 것이라면 너트(N)를 결합한 것을 사용하면 된다. 제2볼트(122)의 머리 쪽까지 나선이 형성된 것이라면, 머리가 있는 것인 경우에도 너트를 사용할 수 있다.

너트(N)를 사용하는 경우, 두 콘크리트 구조부재(140) 간의 간격이 정확하지 않더라도 너트(N)를 회전시켜 금속판(110)과 콘크리트 구조부재(140) 간의 간격을 조정하여 견고하게 설치할 수 있다. 즉, 두 구조부재 사이의 간격이 변하더라도 제진장치(130)와 콘크리트 구조부재(140) 사이의 간격을 조정할 수 있어서 제진장치(130)를 견고하게 그리고 두 콘크리트 구조부재(140)의 힘을 정상적으로 전달받을 수 있도록 설치할 수 있다.

위와 같이 하면, 금속판(110)과 콘크리트 구조부재(140) 사이에 제2볼트(122)들의 머리 또는 제2볼트(122)들에 결합된 너트(N)들이 위치하게 된다. 이에 따라 금속판(110)과 콘크리트 구조부재(140) 사이에 틈(C)이 형성된다.

한편으로는, 도 5와 6에 나타낸 바와 같이 제2구멍(112)들과 대응하는 위치를 따라 제3구멍(133)들이 형성된 고정플랜지(131)를 가지는 제진장치(130)를 준비한다. 이러한 제진장치(130)는 미리 만들어 두어야 함은 물론이다(S3).

제진장치(130)로는 고정플랜지(131)와 고정플랜지(131)의 중심부에서 고정플랜지(131)에 수직인 방향으로 연장된 수직연장부(132)를 구비하며 마주보고 배치되는 한 쌍의 T자형부재(T) 및 한 쌍의 T자형부재(T)의 수직연장부들 사이에 설치된 점탄성체를 이용한 댐퍼(135)를 가지는 것이 이용될 수 있다. 댐퍼(135)는 수직연장부(132)에 결합하기 위한 일부를 남겨둔 중심판(136)의 양 측면과 중심판(136) 양측으로 배치되는 두 측판(137) 사이에 점탄성체(138)를 가황 접착한 것이 이용될 수 있다. 때에 따라, 댐퍼(135)로는 H형강 웨브의 일부를 제거하고 그곳에 저항복점강을 사용한 강재이력댐퍼가 이용될 수 있다. 이러한 댐퍼(135)는 볼팅, 리벳팅 등으로 양측 수직연장부(132)에 고정된다.

또한, 댐퍼(135) 양측으로는 양측 수직연장부(132)를 연결하는 연결보강재(139)가 더 설치될 수 있다. 이 연결보강재(139)는 댐퍼(135) 설치 시 변형을 방지할 목적으로 설치되며 시공완료 후 마감 전에 해체하는 것이 바람직하다.

제2볼트(122)들이 제3구멍(133)들에 삽입되도록 고정플랜지(131)를 금속판(110)에 겹친 상태에서 제2볼트(122)들에 너트(N)들을 체결하여 제진장치(130)의 고정플랜지(131)를 금속판(110)에 고정한다(S4).

그런 다음 금속판(110)과 콘크리트 구조부재(140) 사이의 틈(C)에 에폭시 또는 고강도 폴리머몰탈, 실리콘, 시멘트 등의 충전재(160)를 충전한다(S5).

위와 같은 본 발명의 공법은 간격을 두고 배치되는 두 구조부재 사이를 연결하여 진동을 흡수하기 위한 제진장치를 설치하는 공법의 일종으로서, 콘크리트 구조부재(140)의 두께가 200㎜ 이하라서 콘크리트 구조부재(140)에 2줄 이상으로 볼트를 체결할 수 없는 기존 구조물에도 제진장치를 설치할 수 있도록 해주는 공법이다.

도 7과 8은 본 발명에 따른 제진장치 설치공법의 다른 적용 예를 각각 나타낸 도면이다.

때에 따라, 도 7에 나타낸 바와 같이, 문을 형성하기 위한 개구(142)의 양 측벽을 이루는 콘크리트 구조부재(140) 상단에 인방보 형태로 제진장치(130)를 설치할 수 있다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이 보가 콘크리트 구조인 경우, 콘크리트 구조부재(140)에 해당하는 두 보 사이에 본 발명에 따른 공법으로 제진장치(130)를 설치할 수 있다.

본 발명에 따른 제진장치 설치공법은 콘크리트 구조부재로 된 보, 기둥, 전단벽체 및 문을 형성하기 위한 개구의 양측으로 배치되는 벽체가 있는 것에 적용될 수 있다.

도 7과 8에 나타낸 것은 제진장치(130)의 설치방향과 설치위치만 바뀌었을 뿐 나머지는 도 2 내지 6을 통해 설명한 것과 같다.

본 발명은 기존의 건축구조물로서 콘크리트 벽체나 보 또는 기둥의 두께가 작아서, 특히 200㎜ 이하라서 2줄로 볼트를 설치하기가 곤란하여 기존의 공법으로는 제진장치를 설치할 수 없는 곳에 유용하게 적용될 수 있다.

110: 금속판 111: 제1구멍
112: 제2구멍 121: 제1볼트
122: 제2볼트 130: 제진장치
131: 고정플랜지 132: 수직연장부
133: 제3구멍 135: 댐퍼
139: 연결보강재 140: 콘크리트 구조부재

Claims (5)

1. 간격을 두고 배치되는 두 구조부재 사이에 상기 두 구조부재 사이를 연결하여 진동을 흡수하기 위한 제진장치를 설치하는 공법에 있어서,
   상기 두 구조부재 중 적어도 하나 또는 둘 모두 콘크리트 구조부재이고,
   폭방향 중심부를 따라 간격을 두고 제1구멍들이 형성되고 상기 제1구멍들 좌우를 따라 간격을 두고 제2구멍들이 뚫린 금속판을 준비하는 금속판 준비단계;
   제1볼트들을 상기 제1구멍들에 맞게 상기 콘크리트 구조부재에 설치하는 단계;
   상기 제1볼트들을 상기 제1구멍들에 각각 삽입하고 상기 제2구멍들로 제2볼트들을 각각 삽입한 상태로 상기 금속판이 상기 콘크리트 구조부재에 고정되도록 상기 제1볼트들과 상기 금속판을 상기 콘크리트 구조부재에 결합하되, 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 상기 제2볼트들의 머리 또는 상기 제2볼트들에 결합된 너트들이 위치하여 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이에 틈이 형성되도록 하는 금속판 고정단계;
   상기 제2구멍들과 대응하는 위치를 따라 제3구멍들이 형성된 고정플랜지를 가지는 상기 제진장치를 준비하는 제진장치 준비단계; 및
   상기 제2볼트들이 상기 제3구멍들에 삽입되도록 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 겹친 상태에서 상기 제2볼트들에 너트들을 체결하여 상기 고정플랜지를 상기 금속판에 고정하는 플랜지 고정단계를 포함하고,
   상기 콘크리트 구조부재의 두께가 2열이나 3열 등 복수의 열로 앵커볼트를 설치할 수 없는 두께이거나 200㎜보다 크지 않은 것임을 특징으로 하는 제진장치 설치공법.
2. 제1항에서, 상기 금속판과 상기 콘크리트 구조부재 사이의 상기 틈에 충전재를 충전하는 충전재 충전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치 설치공법.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에서, 상기 콘크리트 구조부재는 보, 기둥, 전단벽체 및 문을 형성하기 위한 개구의 양측으로 배치되는 벽체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제진장치 설치공법.
5. 제1항 또는 제2항에서, 상기 제진장치 준비단계에는 상기 고정플랜지와 상기 고정플랜지의 중심부에서 상기 고정플랜지에 수직인 방향으로 연장된 수직연장부를 구비하며 마주보고 배치되는 한 쌍의 T자형부재 및 한 쌍의 상기 T자형부재의 상기 수직연장부들 사이에 설치될 고감쇠고무를 사용한 점탄성 댐퍼 또는 상기 T자형부재보다 항복강도가 낮은 저항복강을 가지는 강재이력 댐퍼를 구비하는 상기 제진장치를 준비하는 것을 특징으로 하는 제진장치 설치공법.

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