KR101921864B1

KR101921864B1 - 건축물의 내진 보강 조립체

Info

Publication number: KR101921864B1
Application number: KR1020180054879A
Authority: KR
Inventors: 오태환
Original assignee: 오태환
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2038-05-14

Abstract

본 발명은 건축물의 내진 보강 조립체에 관한 것으로, 수직부재의 하측 및/또는 하층 수평부재에 위치고정된 하부 고정프레임과; 수직부재에서 제2 이격거리를 두고 상층 수평부재에 위치고정된 상부 기동프레임; 및 하부 고정프레임과 상부 기동프레임 사이에 개재되는 탄성 디스크;로 이루어지는데, 상부 기동프레임은 지진 발생시 하부 고정프레임 상에 탄성 디스크를 중심으로 하여 X-Y 평면을 따라 수평방향으로 다방향성의 거동을 통해 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠할 수 있다.

Description

건축물의 내진 보강 조립체 {Seismic resistant reinforcement assembly for building}

본 발명은 건축물의 내진 보강 조립체에 관한 것이다.

건축물은 수직부재와 수평부재로 이루어진 구조물로서, 구조물의 주요 수직부재인 기둥은 구조물의 중량에 대한 축력과 횡하중을 동시에 받게 된다. 통상적으로, 기둥은 축력에 대해 안전하게 설계되어 있지만 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 지진, 풍진동 등의 외력(횡력)의 영향으로 수평방향으로 변위를 발생하게 된다. 지진 발생시 횡력은 건축물의 건축물의 벽체 및/또는 기둥에 집중되며, 한계 변위를 초과하게 되면 건축물의 균열로 인해 구조적인 안전성을 상실하게 된다.

최근 수년간 국내에서도 지진에 따른 건축물 붕괴로부터 인적 피해 및 물적 피해를 최소화하기 위해 건축물의 내진 보강에 대한 관심이 증가하고 있으며, 다양한 유형의 면진장치가 개발되고 있는 추세이다.

특허문헌 1에 개시된 건물의 내진 보강 방법은 사각틀 형태로 제작된 철골프레임의 상부 부분에 단절된 변형구간을 형성하고, 이 변형구간에 에너지 소산수단을 배치하고 있다. 특허문헌 1은 에너지 소산수단을 통해 지진 에너지를 흡수 및/또는 소산시켜 건축물의 붕괴를 방지할 수 있도록 한다.

이러한 특허문헌 1에 따른 내진 보강 방법에서 사각틀 형태의 철골프레임의 좌·우측 수직프레임은 기존 건물의 골조에 고정되는 한편 좌·우측 수직프레임의 하단은 하부프레임에 접합고정되어 있다. 이러한 구조의 철골프레임은 횡하중의 영향으로 수평방향으로 변위에 의해 좌·우측 수직프레임에 전단 변형되어 하부프레임에서 예상치 못하게 분리되면 횡력에 대한 저항성능을 기대할 수 없을 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1827200호

본 발명은 앞서 기술된 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 하층 수평부재에 고정된 하부 고정프레임 상에서 상층 수평부재에 매달려 있는 상부 기동프레임의 수평방향으로의 거동을 제어하여 수평방향으로의 진동을 흡수 및/또는 분산시켜 전단저항 기능을 발휘할 수 있는 내진 보강 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 수직부재에 인접하게 하층 수평부재와 상층 수평부재 사이에 배치되어 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠하는 건축물의 내진 보강 조립체에 관한 것으로, 수직부재의 하측 및/또는 하층 수평부재에 위치고정된 하부 고정프레임과; 수직부재에서 제2 이격거리를 두고 상층 수평부재에 위치고정된 상부 기동프레임; 및 하부 고정프레임과 상부 기동프레임 사이에 개재되는 탄성 디스크;로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상부 기동프레임은 지진 발생시 하부 고정프레임 상에서 수평방향으로의 거동을 보장하여 저항성능을 제공할 수 있다.

바람직하기로, 탄성 디스크는 하부면 내부영역에 제1 오목부와 상부면 내부영역에 제2 오목부를 형성하는 탄성재질의 몸체부와; 제1 오목부에 안착되어 하부 고정프레임의 상단부와 고정되어 있는 제1 엔드 플레이트; 및 제2 오목부에 안착되어 상부 기동프레임의 하단부와 고정되어 있는 제2 엔드 플레이트;로 이루어질 수 있다.

본 발명에서, 하부 고정프레임은 제1 웨브와; 하층 수평부재에 면접하도록 제1 웨브의 하단부에 구비된 제1 하부 플랜지; 탄성 디스크를 지지보유하도록 제1 웨브의 상단부에 구비된 제1 상부 플랜지; 수직부재의 하측과 면접하도록 제1 웨브의 측단부에 배치된 제1 수직 플랜지; 및 제1 상부 플랜지와 제1 수직 플랜지 사이의 교차지점에 소정의 각도로 경사져 있는 경사면;으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서, 상부 기동프레임은 제2 웨브와; 상층 수평부재에 면접하도록 제2 웨브의 상단부에 구비된 제2 상부 플랜지; 탄성 디스크를 지지보유하도록 제2 웨브의 하단부에 구비된 제2 하부 플랜지; 수직부재와 평행하게 제2 웨브의 측단부에 배치된 제2 수직 플랜지;로 이루어질 수 있다.

본 발명은 제2 수직 플랜지의 길이방향을 따라 하나 이상의 관통공을 형성할 수 있다.

선택가능하기로, 본 발명은 상부 기동프레임의 제2 수직 플랜지와 대응되는 수직부재 상에 간격유지부를 추가로 구비할 수 있다. 간격유지부는 수직부재에 고정되는 수직 플레이트와; 수직 플레이트에서 관통공을 지나 수평방향으로 길이연장되는 가늘고 긴 길이부와 헤드부를 구비한 하나 이상의 스터드;로 이루어질 수 있다.

본 발명은 스터드의 길이부를 제2 이격거리보다 길게 신장되고 길이부의 외경을 관통공의 내경보다 작은 크기를 갖도록 하여 상부 기동프레임의 수평변위를 허용할 수 있다.

또한, 본 발명은 헤드부의 외경을 관통공의 내경보다 큰 크기를 갖도록 하여 상부 기동프레임의 수평변위를 제한할 수 있다.

본 발명은 탄성 디스크를 하부 고정프레임의 상부와 상부 기동프레임의 하부에서 수직방향으로 형성된 고정구를 통해 수직방향으로 체결되어, 수평하중 작용시 상부 기동프레임을 X-Y 평면 상에서 수평방향으로 다방향 변위를 보장할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 지진에 의한 수평하중에 대해 상부 기동프레임의 독립적인 거동을 보장하여 건축물의 다방향성 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠할 수 있도록 제공된다.

특히, 본 발명은 상부 기동프레임과 하부 고정프레임 사이에 개재된 탄성 디스크를 통해 상부 기동프레임에 전달되는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있고 상부 기동프레임의 정위치로의 복귀를 유도하고 여진에 대한 대비가 가능하여 추가 지진에 대한 저항성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 간격유지부를 수단으로 하여 상부 기동프레임의 수평변위를 제한하여 건축물의 신뢰할 수 있는 형상 유지를 보장할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 내진 보강 조립체는 각각의 구성부재를 수직방향으로 일렬로 적층배열하는 구조로 이루어져 있기 때문에 기존 건축물에도 쉽게 적용할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 건축물의 내진 보강 조립체의 사용 상태도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내진 보강 조립체를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2a는 수평방향 변위, 특히 Y축(전후)방향 변위시 도 2에 도시된 건축물의 내진 보강 조립체의 거동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 원호부의 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 내진 보강 조립체를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A 선으로 절취한 종단면도이다.
도 5a는 수평방향 변위, 특히 X축(좌우)방향 변위시 도 5에 도시된 내진 보강 조립체의 거동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 건축물 내진 보강 조립체의 요부를 개략적으로 도시한 분해 사시도로서, 명료한 이해를 돕기 위해 몸체부를 부분 절개하여 도해한다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 첨부 도면에 있어서, 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

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

도 1 내지 도 6을 참조로 하면, 본 발명에 따른 건축물의 내진 보강 조립체는 건축물 등의 구조물에 기둥 및/또는 벽체의 길이방향을 따라 적층배열된 하부 고정프레임(10)과 탄성 디스크(30) 및 상부 기동프레임(20)으로 구성되어 있다. 참고로, 하부 고정프레임(10)과 상부 기동프레임(20)은 충분한 강도를 가질 수 있도록 강재(鋼材])로 제작될 수 있다.

건축물은 다수의 기둥 사이에 배치되는 벽체 등과 같이 종방향으로 배열되는 수직부재와 기둥의 상단과 하단을 각각 연결하는 보 또는 바닥, 천장을 이루는 판상(板狀)의 슬래브 등과 같이 횡방향으로 배열되는 수평부재로 이루어진 구조물이다. 다시 말하자면, 본 발명의 상세한 설명에서는 수직부재(V)라는 용어는 기둥 및/또는 벽체를 의미하는 한편 수평부재(H1,H2)라는 용어는 보 및/또는 슬래브를 의미한다.

본 발명은 평행하게 배열된 하층 수평부재(H1)와 상층 수평부재(H2) 사이에서 종방향(Z축방향)으로 적층배열되되, 더욱 구체적으로 수직부재(V)에 인접하게 종방향으로 배열될 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건축물의 내진 보강 조립체는 하층 수평부재(H1) 및/또는 수직부재(V)의 하측에 위치고정되어 수직부재를 따라 수직상방을 향해 입설되어 있는 하부 고정프레임(10)과, 상층 수평부재(H2)에 위치고정되어 수직부재를 따라 수직하방으로 뻗어 있는데, 상층 수평부재(H2)에 현수(懸垂)타입으로 매달려 있는 상부 기동프레임(20), 및 하부 고정프레임(10)과 상측 기동프레임(20) 사이에 개재되어 있는 탄성 디스크(30)로 이루어진다.

하부 고정프레임(10)은 수직방향으로 입설되어 있는 제1 웨브(110;web)와, 제1 웨브(110)의 하단부에 배치되어 하층 수평부재(H1)와 면접가능한 제1 하부 플랜지(120), 제1 하부 플랜지(120)와 평행하게 제1 웨브(110)의 상단부에 배치되어 탄성 디스크(30)를 지지보유하는 제1 상부 플랜지(130), 수직부재(V)의 하측과 면접가능하게 제1 웨브(110)의 측단부에서 수직방향으로 배치된 제1 수직 플랜지(140), 및 제1 수직 플랜지(140)의 상측과 제1 상부 플랜지(130) 사이의 교차지점에 소정의 각도로 기울어져 있는 경사면(150)을 구비한다. 경사면(150)은 도시되었듯이 수직부재에 인접하게 배치된 제1 웨브의 모서리를 모따기하여 형성할 수도 있다.

제1 하부 플랜지(120)는 고정구(B; 예컨대 앵커볼트, 앵커너트)로 하층 수평부재(H1)에 고정된다. 선택가능하기로, 본 발명은 제1 하부 플랜지(120)와 하층 수평부재(H1) 사이에 그라우티재(미도시)를 주입하고 경화시킬 수 있다. 그라우트재는 우레탄과 같은 합성수지 접착제, 모르타르(mortar) 등으로 구성될 수 있다.

바람직하기로, 본 발명은 수직부재와 하부 고정프레임(10) 간의 신뢰할 수 있는 위치고정을 돕도록 제1 수직 플랜지(140)를 고정구(B)로 수직부재(V)에 고정시킬 수 있다. 즉, 하부 고정프레임(10)은 제1 웨브(110)의 하단부에 배치된 제1 하부 플랜지(120)와 제1 웨브(110)의 측단부에 배치된 제1 수직 플랜지(140)를 상호 직각되게 배열하여 하층 수평부재(H1)와 수직부재(V)에 확실하게 밀착되어 고정될 수 있다. 하부 고정프레임(10)은 지진 등의 수평방향 진동에너지에 따른 과도한 상대변형이 발생하여도 건축물의 하측을 확실하게 지지할 수 있다.

도시된 바와 같이, 하부 고정프레임(10)의 상단부는 제1 상부 플랜지(130)로 마감처리되어 탄성 디스크(30)의 결합과 함께 상부 기동프레임(20)을 지지할 수 있다. 또한, 하부 고정프레임(10)은 수직부재(V)와 인접하는 상측부에 상향경사져 있는 경사면(150)을 구비한다. 하부 고정프레임(10)은 경사면(150)을 통해 제1 상부 플랜지(130)의 근접단부를 수직부재(V)와 이격되게 배치할 수 있다. 제1 상부 플랜지(130)의 근접단부와 수직부재(V) 사이의 제1 이격거리(D1)는 지진 등으로 인해 상부 기동프레임(20)의 수평변위시 상부 기동프레임(20) 뿐만 아니라 탄성 디스크(30)의 수평변위(Y축방향)를 허용할 수 있는 공간을 제공하게 된다.

상부 기동프레임(20)은 수직방향으로 입설되어 있는 제2 웨브(210)와, 제2 웨브(210)의 상단부에 배치되어 상층 수평부재(H2)와 면접가능한 제2 상부 플랜지(220), 제2 상부 플랜지(220)와 평행하게 제2 웨브(210의 하단부에 배치되어 탄성 디스크(30)를 지지보유하는 제2 하부 플랜지(230), 수직부재(V)와 대향되게 제2 웨브(210)의 측단부에서 수직방향으로 배치된 제2 수직 플랜지(240)를 구비한다.

제2 상부 플랜지(220)는 고정구(B)로 상층 수평부재(H2)에 고정되는데, 도시된 바와 같이 상층 수평부재(H2)가 보(beam)인 경우에, 제2 상부 플랜지(210)는 보의 외부면 둘레를 둘러쌀 수 있도록 U자 단면형상으로 형성될 수 있다. 선택가능하기로, 본 발명은 제2 상부 플랜지(220)와 상층 수평부재(H2) 사이에 그라우트재를 주입하고 경화시킬 수 있다.

특별하기로, 본 발명은 상부 기동프레임(20)의 제2 수직 플랜지(240)를 수직부재(V)와 이격되게 배치한다. 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 건축물은 수평방향으로 수평하중(횡력)이 작용하게 되면 건축물의 수직부재(V)와 수평부재(H1,H2)에 하중이 작용하는 방향으로 변위를 일으키게 되는데, 위쪽에 배치된 상층 수평부재(H2) 및/또는 수직부재(V)의 상측이 아래쪽에 배치된 하층 수평부재(H1) 및/또는 수직부재(V)의 하측보다 더 많이 수평변위를 유발시킨다. 이에, 본 발명은 지진 발생시 하부 고정프레임(10)과는 영향을 받지 않고 수직부재(V)의 상측 및/또는 상층 수평부재(H2)의 수평 변위에 따라 상부 기동프레임(20)을 독립적으로 거동시킬 수 있도록 제2 이격거리(D2)를 제공한다. 제2 이격거리(D2)는 제2 수직 플랜지(240)와 수직부재(V) 사이의 이격거리로서 지진 등으로 인해 상부 기동프레임의 수평변위(X-Y 평면에 가해지는 수평력에 대해 임의의 Y축방향 및/또는 임의의 X축방향으로 변위가능함)를 허용할 수 있는 공간을 제공하게 된다.

제2 수직 플랜지(240)는 수직부재(V)와 평행하게 제2 웨브(210)의 측단부 상에 배치되는데, 길이방향을 따라 하나 이상의 관통공(243)을 구비한다.

탄성 디스크(30)는 도시된 바와 같이 하부 고정프레임(10)과 상부 기동프레임(20) 사이에 개재되는바, 하부 고정프레임(10)에 대해 상부 기동프레임(20)의 (X-Y 평면에서) 수평변위를 보장하는 한편 수평변위시 작용하는 수평력으로 전단 변형되면서 저항 성능을 제공하여 진동에너지를 흡수하여 감쇠시키는 구성부재이다. 또한, 탄성 디스크(30)는 탄성 복원력을 제공하여 상부 기동프레임(20)을 하부 고정프레임(10) 상에서 정렬될 수 있게 정위치로 복귀시킬 수 있다. 이외에도, 탄성 디스크(30)는 상부 기동프레임(20)을 하부 고정프레임(10) 상에서 X-Y 평면을 따라 다방향으로 수평변위가능하게 면접되어 있어 수직부재와 상층 수평부재로부터 전달되는 여러 하중을 하층 수평부재로 분산하여 원래 하중을 감쇠시켜 전달시키는 기능을 수행할 수도 있다.

탄성 디스크(30)는 몸체부(310)와 제1 엔드 플레이트(320) 및 제2 엔드 플레이트(330)를 일체로 적층배열된 샌드위치 구조로 이루어져 있다. 바람직하기로, 제1 엔드 플레이트(320)와 제2 엔드 플레이트(330)는 하부 고정프레임(10), 상부 기동프레임(20)과 동일한 재질 혹은 충분한 강도를 제공할 수 있는 강재 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 몸체부(310)는 수평하중의 압축력에 변형되는 탄성재질, 예컨대 고무재로 구성된 고감쇠 탄성체로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 몸체부(310)는 제1 상부 플랜지(130)와 대향되는 하부면 내부영역에 단차져 있는 제1 오목부(312) 그리고 제2 하부 플랜지(230)와 대향되는 상부면 내부영역에 단차져 있는 제2 오목부(313)를 형성하여 각각 제1 엔드 플레이트(320)와 제2 엔드 플레이트(330)를 오목부(312,313)에 매립하여 안착을 돕는다. 특히, 몸체부(310)는 제1 및 제2 오목부(312,313)를 내부영역에 형성하여 제1 및 제2 엔드 플레이트(320,330)의 가장자리를 제1 및 제2 오목부(312,313)의 걸림턱으로 둘러싸고 있는데, 이는 수평변위시 제1 및 제2 엔드 플레이트(320,330)의 이탈을 방지할 수 뿐만 아니라 몸체부의 탄성 복원력을 통해 제1 및 제2 엔드 플레이트(330)를 강제로 원위치로 복귀가능하게 돕는다.

본 발명은 탄성 디스크(30)를 하부 고정프레임(10)과 상부 기동프레임(20) 사이에서 이탈되지 않도록 제1 엔드 플레이트(320)를 하부 고정프레임(10)의 제1 상부 플랜지(130)에 수직방향으로 뻗어 있는 고정구 등으로 결합될 수 있으며 이와 대응되게 제2 엔드 플레이트(330)도 상부 기동프레임(20)의 제2 하부 플랜지(230)에 수직방향으로 뻗어 있는 고정구 등으로 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 건축물의 내진 보강 조립체는 상층 수평부재(H2)에서 수직하방으로 매달려 있는 상부 기동프레임(20)의 수평변위를 제한하는 간격유지부(40)를 추가로 구비할 수 있다. 간격유지부(40)는 상부 기동프레임(20)의 제2 수직 플랜지(240)와 대응되는 수직부재(V) 상에 위치고정된다. 간격유지부(40)는 다양한 유형의 고정구(B)로 수직부재(V)의 상측에 고정될 수 있다.

앞서 기술하였듯이, 간격유지부(40)는 도시된 바와 같이 수직부재(V) 상에 배치되어 상부 기동프레임(20)의 수평방향 변위를 제한하는 구성부재로서, 수직 플레이트(410)와 이 수직 플레이트(410)에서 수평방향(더욱 구체적으로 Y축방향)으로 길이연장된 하나 이상의 스터드(430)로 이루어진다. 선택가능하기로, 본 발명은 수직 플레이트(410)와 수직부재(V) 사이에 그라우트재(미도시)를 주입하고 경화시킬 수 있다.

스터드(430)는 가늘고 긴 길이부(431)와 헤드부(432)로 이루어지는데, 스터드(430)의 길이부(431)는 상부 기동프레임(20)의 관통공(243)을 관통할 수 있는 크기와 형태를 갖춰 상부 기동프레임(20)의 수평변위를 허용할 수 있게 한다. 이를 위해서, 길이부(431)의 외경은 관통공(243)의 내경보다 작은 크기를 갖는다.

관통공(243)이 길이부(431)의 외경보다 더욱 크게 형성되어 있기 때문에, 상부 기동프레임(20)이 수평변위(Y축방향)을 허용할 뿐만 아니라 수평방향(X축방향) 그리고 수직부재의 길이방향(Z축방향)으로의 변위도 충분히 허용할 수 있다.

스터드(430)는 헤드부(432)의 외경을 관통공(243)의 내경보다 큰 크기로 형성되어 상부 기동프레임(20)의 수평변위를 제한할 수 있다. 다시 말하자면, 상부 기동프레임(20)은 길이부(431)의 길이 내에서 수평방향(Y축방향)으로 변위를 허용할 수 있다. 지진 등으로 인해 상부 기동프레임(20)의 변위시, 상부 기동프레임(20)은 스터드(430)의 길이부(431)의 길이에 종속되어 상부 기동프레임(20)의 전후 수평방향(Y축방향)으로의 변위를 허용한다(도 2a 참조). 덧붙여서, 상부 기동프레임(20)은 길이부(431)의 외경보다 큰 관통공(243)의 내경 크기에 한정되어 상부 기동프레임(20)의 좌우 수평방향(X축방향)으로의 변위를 허용(도 5a 참조)할 수 있을 뿐만 아니라 상하 수직방향(Z축방향)으로의 변위를 허용할 수 있다. 또한, 본 발명은 예상치 못하게 상부 기동프레임(20)이 수직부재(V)와 접촉시 상부 기동프레임(20)의 제2 수직 플랜지(240)는 간격유지부(40)의 수직 플레이트(410)에 충돌하여 수직부재(V)와의 직접적인 충돌을 방지하여 수직부재(V)의 손상을 최소화시킬 수 있다.

선택가능하기로, 본 발명은 상부 기동프레임(20)의 제2 수직 플랜지(240)와 간격유지부(40)의 수직 플레이트(410)를 스터드(430)로 결속하기 위해 스터드(430)의 일단부를 용접방식, 볼팅방식 등의 다양한 결합방식을 동원하여 수직 플레이트 상에 장착할 수 있다.

수평하중이 작용하는 경우에, 본 발명은 상층 수평부재(H2) 및/또는 수직부재(V)의 상측이 하층 수평부재(H1) 및/또는 수직부재(V)의 하측보다 더 많은 수평변위를 일으키면서 건축물에 작용하는 횡력을 소정의 범위 내에서 상부 기동프레임(20)을 수평변위시키면서 건축물의 운동에너지를 흡수할 수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 한다.

참고로, 본 발명은 고정구(B)를 수단으로 하여 하부 고정프레임(10), 상부 기동프레임(20), 탄성 디스크(30) 또는 간격유지부(40)를 대상물에 위치고정시킬 수 있으며, 여기서 고정구는 앵커볼트와 앵커너트일 수도 있다. 물론, 고정구는 앵커볼트와 앵커너트에 국한되지 않고 다른 유형의 결합부재를 채용할 수도 있다.

이상 본 발명은 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 건축물의 내진 보강 조립체는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 ----- 하부 고정프레임,
20 ----- 상부 기동프레임,
30 ------ 탄성 디스크,
40 ----- 간격유지부,
B ----- 고정구,
H1, H2 ----- 수평부재,
V ----- 수직부재.

Claims

수직부재(V)에 인접하게 하층 수평부재(H1)와 상층 수평부재(H2) 사이에 배치되어 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠하는 건축물의 내진 보강 조립체에 있어서,
상기 수직부재(V)의 하측 또는 상기 하층 수평부재(H1)에 위치고정된 하부 고정프레임(10)과;
상기 수직부재(V)에서 제2 이격거리(D2)를 두고 상기 상층 수평부재(H2)에 위치고정되되, 하나 이상의 관통공(243)을 구비한 상부 기동프레임(20);
상기 하부 고정프레임(10)과 상기 상부 기동프레임(20) 사이에 개재되는 탄성 디스크(30); 및
상기 상부 기동프레임(20)의 수평방향 변위를 제한할 수 있도록 상기 상부 기동프레임(20)과 대향하는 상기 수직부재(V) 상에 배치된 간격유지부(40);로 이루어지는데,
상기 간격유지부(40)는,
상기 수직부재(V)에 고정되는 수직 플레이트(410)와;
가늘고 긴 길이부(431)와 헤드부(432)를 구비하고, 상기 수직 플레이트(410)에서 상기 관통공(243)을 지나 수평방향으로 길이연장된 하나 이상의 스터드(430);를 포함하며,
상기 상부 기동프레임(20)은 지진 발생시 상기 하부 고정프레임(10) 상에서 X-Y 평면을 따라 수평방향으로 다방향성의 거동을 보장하여 저항성능을 제공하는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 디스크(30)는,
하부면 내부영역에 제1 오목부(312)와 상부면 내부영역에 제2 오목부(313)를 형성하는 탄성재질의 몸체부(310)와;
상기 제1 오목부(312)에 안착되되, 상기 하부 고정프레임(10)의 상단부와 고정되어 있는 제1 엔드 플레이트(320); 및
상기 제2 오목부(313)에 안착되되, 상기 상부 기동프레임(20)의 하단부와 고정되어 있는 제2 엔드 플레이트(330);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 고정프레임(10)은,
제1 웨브(110)와;
상기 하층 수평부재(H1)에 면접하도록 상기 제1 웨브(110)의 하단부에 구비된 제1 하부 플랜지(120);
상기 탄성 디스크(30)를 지지보유하도록 상기 제1 웨브(110)의 상단부에 구비된 제1 상부 플랜지(130);
상기 수직부재(V)의 하측과 면접하도록 상기 제1 웨브(110)의 측단부에 배치된 제1 수직 플랜지(140); 및
상기 제1 상부 플랜지(130)와 상기 제1 수직 플랜지(140) 사이의 교차지점에 소정의 각도로 경사져 있는 경사면(150);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 기동프레임(20)은,
제2 웨브(210)와;
상기 상층 수평부재(H2)에 면접하도록 상기 제2 웨브(210)의 상단부에 구비된 제2 상부 플랜지(220);
상기 탄성 디스크(30)를 지지보유하도록 상기 제2 웨브(210)의 하단부에 구비된 제2 하부 플랜지(230);
상기 수직부재(V)와 평행하게 상기 제2 웨브(210)의 측단부에 배치된 제2 수직 플랜지(240);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 수직 플랜지(240)는 길이방향을 따라 상기 하나 이상의 관통공(243)을 구비하는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 4에 있어서,
상기 상부 기동프레임(20)의 제2 수직 플랜지(240)와 대응되는 상기 수직부재(V) 상에 상기 간격유지부(40)를 배치하는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 스터드(430)의 길이부(431)는 상기 제2 이격거리(D2)보다 길게 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 길이부(431)의 외경은 상기 관통공(243)의 내경보다 작은 크기를 갖고,
상기 헤드부(432)의 외경은 상기 관통공(243)의 내경보다 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 건축물의 내진 보강 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 디스크(30)는 상기 하부 고정프레임(10)과 상기 상부 기동프레임(20)에 수직방향으로 체결되는 것을 특징으로 하는 하는 건축물의 내진 보강 조립체.