KR101943572B1 - 탄성 스프링과 강재댐퍼를 구비한 내진 창호 시스템 - Google Patents

탄성 스프링과 강재댐퍼를 구비한 내진 창호 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성 스프링과 강재댐퍼를 구비한 내진 창호 시스템에 관한 것으로, 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않는 창짝이나 창틀 등의 창프레임과 달리 수평변형을 흡수하지 못하여 쉽게 파손되는 취성재질의 유리창을 효과적으로 보호함으로써 지진으로 인한 건축 구조물의 피해를 최소화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 창프레임이 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임을 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고, 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

탄성 스프링과 강재댐퍼를 구비한 내진 창호 시스템{EARTHQUAKE RESISTANT WINDOW SYSTEM WITH ELASTIC SPRING AND STEEL DAMPER}
본 발명은 창호 시스템에 관한 것으로, 특히 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않는 창짝이나 창틀 등의 창프레임과 달리 수평변형을 흡수하지 못하여 쉽게 파손되는 취성재질의 유리창을 효과적으로 보호함으로써 지진으로 인한 건축 구조물의 피해를 최소화할 수 있도록 한 탄성 스프링과 댐퍼를 구비한 내진 창호 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지진이 발생하면 지반이 상하좌우로 심하게 흔들리며, 구조물은 기초/지반에 견고하게 고정되어 있으므로, 구조물도 지반의 움직임에 따라서 좌우(S파 영향)는 물론 상하(P파 영향)로도 흔들리게 된다.
이같은 지반의 좌우 흔들림은 도 1과 같이 구조물의 상부가 기초/지반에 비해 좌우로 크게 증폭되어 흔들리면서 커다란 변형이 발생하게 된다. 도 1을 통해서 살펴보면 a단계에서 e단계로 진행되는 동안 a, c, e 단계에서는 변형이 없으나 b, d 단계에서는 큰 변형이 발생된다.
국내에서는 1988년부터 건축 구조물의 구조적인 부분과 직접 관련이 있다고 여겨지는 주요 부재들에 대해서는 예상되는 지진력에 대비하여 내진설계를 하고 있으므로 큰 지진피해는 방지할 수 있도록 하고 있다. 한편, 구조물의 구조와 직접적인 관련이 없다고 여겨지는 비구조(2차) 부재에 대한 내진설계 기준은 2005년부터 명문화되었으나, 담당자의 인식이나 지진피해 저감기술이 부족하여 현실적으로는 거의 지켜지지 않고 있는 실정이다.
최근, 국내 지진발생으로 인한 비구조요소의 내진설계에 대한 관심이 고조되고 있으며, 특히 중요건물(국가/지방단체 청사, 군대, 소방서, 방송국, 전신전화국, 종합병원, 원자력, 초고층건물 등)의 외벽에 설치되는 창문 혹은 커튼월의 내진성능 확보는 매우 중요하게 대두되고 있으나, 국내외적으로 거의 실현화되고 있지는 않는 실정으로 지진발생시 유리창의 취성파괴로 인한 낙하 등으로 건물 주변의 인명 및 재산에 큰 피해를 끼칠 가능성이 높다. 참고로 지진발생으로 인한 창문 혹은 커튼월의 피해사례를 도 2a 및 도 2b의 사진을 통해 확인할 수 있다.
이처럼 지진이 발생될 때 취성의 유리창이 쉽게 파괴되는 이유는 도 3a와 도 3b에 도시된 것처럼 종래기술에 의한 창호 시스템의 경우 유리창(11)과 창짝(12) 및 창틀(13)로 이루어지고, 상기 창짝(12) 내부에는 유리창(11)을 지지하는 지지판(14)과 실링재(15)가 설치된 형태로 구성되는데, 이같은 창호 시스템은 앞서 설명된 b, d 단계에서 건축 구조물 상부에 수평방향으로 큰 변형이 발생될 때 창짝(12)이나 창틀(13) 등의 창프레임은 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않지만 거의 변형능력이 없는 취성재질인 유리창(11)의 경우 창짝(12)이나 창틀(13) 등의 외측 프레임이 변형될 때 수평변형을 흡수하여 함께 변형되지 못하는 관계로 그대로 파손되는 것이었다.
한국등록특허공보 제1549352호(2015.08.26)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않는 창짝이나 창틀 등의 창프레임과 달리 수평변형을 흡수하지 못하여 쉽게 파손되는 취성재질의 유리창을 효과적으로 보호할 수 있도록 한 내진용 분리구조를 갖는 내진 창호 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 내진 창호 시스템은, 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서, 상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임이 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고, 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 스프링과; 상기 유리창의 상측과 하측에 각각 설치되어 상기 내측 프레임과 외측 프레임을 수직방향으로 연결하여 접합되며 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 일정 하중 미만에서는 탄성거동하면서 상기 외측 프레임의 수평변형을 억제하다가 일정 하중 이상에서는 소성변형되면서 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 강재댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스프링은 압축 및 인장의 형태로 탄성거동이 가능한 강재 코일스프링인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일스프링은, 상기 유리창의 좌측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 좌측 코일스프링과, 상기 유리창의 우측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 우측 코일스프링으로 구비되며, 지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 중간부에 설치된 것과 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 중간부에 설치된 것은 각각 중간에서 힌지축으로 작용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 수평방향으로 가해지는 하중에 대하여 상기 강재댐퍼 전체의 강성(Kd)은 상기 코일스프링 전체의 강성(Ks)의 2배로 설정된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일스프링은 유리창에 작용하는 지진력(Vd)의 절반 크기의 힘(Vs)에 대하여 탄성거동하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 강재댐퍼는 유리창 절반의 무게에 해당하는 수직하중에 대하여 탄성거동하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내측 프레임은 유리창의 둘레부를 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성되고, 상기 외측 프레임은 상기 내측 프레임을 외측에서 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성되며, 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에는 지진 발생시 수직방향의 흔들림에 대비하여 고무 소재의 충격방지재가 끼워지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 탄성고무와; 상기 유리창의 상측과 하측에 각각 설치되어 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 슬라이딩에 의해 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 슬라이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬라이드 부재는 상기 내측 프레임에서 외측 프레임으로 갈수록 단면 폭이 줄어드는 반구형의 형상으로 형성되며, 상기 내측 프레임에는 접합되고 상기 외측 프레임에는 슬라이딩 가능하도록 접촉되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 탄성고무와; 상기 유리창의 상측과 하측에서 저점과 고점이 교번하여 반복 형성되어 저점과 고점이 내측 프레임과 외측 프레임을 교대로 접촉하는 사인파 형태로 설치되고 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 절판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 절판스프링은 천공된 다수의 통공을 구비하여 단면적을 줄인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 탄성고무와; 상기 유리창의 상측과 하측에서 각각 다수의 고무판이 적층된 형태로 이루어져 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 적층고무모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄성고무는, 상기 유리창의 좌측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 좌측 고무스프링과, 상기 유리창의 우측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 우측 고무스프링과, 상기 유리창의 우측 중간부, 좌측 중간부에서 각각 상기 내측 프레임에서 외측 프레임으로 갈수록 단면 폭이 줄어드는 반구형의 형상으로 형성된 고무받침대로 구비되며, 지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 고무받침대는 각각 서로 반대방향으로 수평변위되는 상기 외측 프레임의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 내진 창호 시스템은, 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서, 상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 상기 외측 프레임이 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고, 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간에서 상기 유리창의 우측 중간부와 좌측 중간부에는 각각 지진 발생시 서로 반대방향으로 수평변위되는 상기 외측 프레임의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용하는 힌지부재와, 상기 유리창의 상측과 하측에는 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 구름동작에 의해 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 롤러를 포함하는 것을 그 기술적 구상상의 특징으로 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 내진 창호 시스템은, 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않는 창짝이나 창틀 등의 창프레임에 비하여 수평변형을 흡수하지 못하여 쉽게 파손되는 취성재질의 유리창을 효과적으로 보호함으로써 건축 구조물의 피해를 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 지진 발생시 건축 구조물에 미치는 영향을 설명하기 위한 참조도
도 2a 및 2b는 지진 발생으로 인해 유리팡이 최성파괴된 피해를 나타낸 사진
도 3a 및 도 3b는 종래기술에 의한 창호 시스템을 설명하기 위한 참조도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 사용상태도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 6은 도 4의 A-A에 따른 단면도이며, 도 7은 도 4의 B-B에 따른 단면도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 코일스프링과 강재댐퍼의 강도 설계에 대해 설명하기 위한 참조도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 지진력과 변위량에 대한 코일스프링과 강재댐퍼의 강성과의 관계를 설명하기 위한 그래프
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 11은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 12는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 13은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 14는 본 발명의 제2변형실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 절판스프링의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 15는 본 발명의 제3변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 16은 본 발명의 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도
도 17은 본 발명의 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 내진 창호 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<실시예>
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템은 건축 구조물에서 유리창(110)과 그 유리창(110)의 둘레부를 감싸는 창짝이나 창틀 등의 창프레임(120)을 구비하는 창문이나 커텐월에 적용되어 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 창프레임(120)과 달리 수평변형을 흡수하지 못하는 관계로 쉽게 파손되고 마는 취성재질의 유리창(110)을 효과적으로 보호할 수 있도록 구성된다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도이고, 도 6은 도 4의 A-A에 따른 단면도이며, 도 7은 도 4의 B-B에 따른 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 코일스프링과 강재댐퍼의 강도 설계에 대해 설명하기 위한 참조도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 지진력과 변위량에 대한 코일스프링과 강재댐퍼의 강성과의 관계를 설명하기 위한 그래프이다. 그리고 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 유리창(110)과, 상기 유리창(110)의 둘레부를 감싸는 창프레임(120)을 구비하는 구성의 경우 기존 창호 시스템과 다르지 않다.
하지만, 본 발명은 도 5에 도시된 것처럼 상기 창프레임(120)이 유리창(110)의 둘레부를 감싸는 내측 프레임(120a)과 상기 내측 프레임(120a)을 이격되게 감싸는 외측 프레임(120b)으로 이루어지고 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임(120b)이 큰 폭으로 수평변형될 때를 대비하여 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120) 사이에 분리공간(A)이 형성되어 상기 유리창(110)이 마치 섬(Island)처럼 공간에 떠 있는 상태에서 수평변형되는 외측 프레임(120b)으로부터 받는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되었다. 이에 더해 상기 분리공간(A)을 따라 섬처럼 떠 있는 유리창(110)을 지지하면서 유리창(110)을 최성파괴되지 않도록 중간에서 지진력을 차단 및 감쇄하여 보호하기 위한 코일스프링(130a,130b,130c)과 강재댐퍼(140)를 포함하는 중간 댐핑프레임이 설치된다는 점에서 기존 구성과는 완전히 차별화된 구성을 갖는다.
상기 중간 댐핑프레임은 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 사이에 형성된 분리공간(A)을 따라 설치되어 상기 유리창(110)을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임(120b)이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임(120b)의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창(110)이 취성파괴되지 않도록 보호하는 역할을 한다.
상기 중간 댐핑프레임을 구성하는 요소 중 하나인 코일스프링(130a,130b,130c)은 상기 유리창(110)의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창(110)을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임(120b)이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임(120b)의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창(110)으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 코일스프링(130a,130b,130c)은, 상기 유리창(110)의 좌측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 좌측 코일스프링(130a,130b,130c)과, 상기 유리창(110)의 우측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 우측 코일스프링(130a,130b,130c)으로 구비된다.
이같은 코일스프링(130a,130b,130c)의 구성에 따르면 지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임(120b)의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 좌측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창(110)의 중간부에 설치된 것과 상기 우측 코일스프링(130a,130b,130c) 중 유리창(110)의 중간부에 설치된 것은 각각 중간에서 힌지축으로 작용하여 상측과 하측의 밸런스를 유지하게 된다.
상기 중간 댐핑프레임을 구성하는 또 다른 요소 중 하나인 상기 강재댐퍼(140)는 상기 유리창(110)의 상측과 하측에 각각 다수 설치되어 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b)을 수직방향으로 연결하여 접합된다. 이같은 강재댐퍼(140)는 외측 프레임(120b)이 지진력을 받아 수평변형될 때 일정 하중 미만에서는 탄성거동하면서 상기 외측 프레임(120b)의 수평변형을 억제하다가 일정 하중 이상의 지진력이 가해지면 소성변형되면서 상기 유리창(110)으로 전달되는 지진력을 감쇄시키게 된다.
이처럼 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 사이에 형성된 분리공간(A)에 코일스프링(130a,130b,130c)과 강재댐퍼(140)로 이루어진 중간 댐핑프레임이 구비되면 도 10에 도시된 것처럼 지진 발생으로 인해 건물 고층이 수평방향으로 크게 흔들릴 때 그 영향으로 외측 프레임(110b)이 건물과 함께 반복적으로 수평변형되는데도 불구하고 분리공간(A)에 설치된 코일스프링(130a,130b,130c)과 강재댐퍼(140)가 변형되면서 수평변형을 흡수하기 때문에 유리창(110)을 취성파괴되지 않도록 보호할 수 있는 것이다.
한편, 유리창(110)의 무게에도 불구하고, 유리창(110)의 좌측과 우측에 설치되는 코일스프링(130a,130b,130c)의 경우 지진으로 인한 수평하중을 받아 변형(압축/인장)된 후 하중이 사라지면 원래의 상태로 되돌아가고, 유리창(110)의 상측과 하측에 설치되는 강재댐퍼(140)의 경우에도 수평하중을 받아 변형(휨/전단)된 후 하중이 사라지면 원래의 상태로 되돌아갈 수 있어야 한다. 그러니까 만약 유리창(110) 전체의 무게가 2.0tonf이라고 가정하면 수평방향으로 설치되는 상측과 하측의 강재댐퍼(140)에서 수직방향으로 각각 1.0tonf를 부담하며(상측의 강재댐퍼(140)는 인장 1.0tonf, 하측의 강재댐퍼(140)는 압축 1.0tonf), 부담되는 무게에 대하여 축방향으로 안전하게 탄성거동하도록 강재댐퍼(140)들의 단면적을 결정한다.
이 경우 유리창(110)에 작용하는 지진력은
Figure 112017059508357-pat00001
(W:무게, g:중력가속도(980 cm/s2), a:유리창에 작용하는 응답가속도)라 할 수 있다. 만약에 유리창(110)에 작용하는 최대 응답가속도가 1G(980cm/s2) 정도라고 가정하면, 유리창(110)에 작용하는 지진력은 유리창(110)의 절반무게인 1.0tonf과 동일하다. 따라서, 각 코일스프링(130a,130b,130c) 및 강재댐퍼(140)의 강도를 유리창(110)에 작용하는 지진력보다 크게 하여(예컨대 2배 정도) 탄성으로 거동하게 된다.
위 내용과 도 9의 그래프를 고려할 때 코일스프링(130a,130b,130c)과 강재댐퍼(140)로 이루어진 중간 댐핑프레임의 구성에서 분리공간(A)의 폭은 발생되는 수평변형을 흡수할 수 있어야 하고 코일스프링(130a,130b,130c)의 강도(Vs)는 유리창(110)에 작용하는 지진력(Vd)의 절반크기의 힘에 탄성을 유지하도록 한다. 그리고 수평방향으로 가해지는 하중에 대한 상기 강재댐퍼(140)의 강성(Kd)은 코일스프링(130a,130b,130c)의 강성(Ks)의 2배로 설정하는 것이 최적설계를 위해 바람직하다. 또한, 강재댐퍼(140)의 수직방향 강도 및 강성은 유리창 절반의 무게에 해당하는 수직하중에 대하여 탄성으로 거동하도록 설정한다.
한편, 도 6 및 7에는 중간 댐핑프레임을 제외한 다른 세부적인 구성이 나타나 있다. 도면에 따르면 상기 내측 프레임(120a)은 유리창(110)의 둘레부를 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성되고, 상기 외측 프레임(120b)은 상기 내측 프레임(120a)을 외측에서 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성된다. 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 사이에는 지진 발생시 수직방향의 흔들림에 대비하여 유리창(110)을 충격으로부터 보호하도록 고무 소재의 충격방지재(151)가 끼워진다.
유리창(110)이 이중창인 경우 그 사이에 스페이서(115)가 설치되며, 유리창(110)의 둘레부를 따라 내측 프레임(120a)과의 틈새를 막아주는 실링재(152)가 설치된다. 그리고 상기 내측 프레임(120a)에 대하여 유리판 둘레부 단부를 접촉하여 지지하는 유리지지판(125)이 설치된다.
계속해서 아래에서는 다양한 형태의 변형실시예에 대해 설명하기로 한다.
<제1변형실시예>
도 11은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도이고, 도 12는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 것처럼 본 발명의 제1변형실시예에 의한 내진 창호 시스템은 변형 전 실시예와 비교하여, 중간 댐핑프레임의 코일스프링(130a,130b,130c)을 대신하여 유리창(110)의 좌측과 우측에서 외측 프레임(120b)의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 유리창(110)으로 전달되는 지진력을 감쇄시키기 위해 탄성고무가 설치되며, 상기 유리창(110)의 상측과 하측에는 강재댐퍼(140)를 대신하여 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 간 이격을 유지하면서 슬라이딩에 의해 내측 프레임(120a)에 대한 외측 프레임(120b)의 수평방향 상대변위를 허용하는 슬라이드 부재(200)가 설치된다.
여기서, 상기 탄성고무는, 상기 유리창(110)의 좌측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 좌측 고무스프링(190a,190b)과, 상기 유리창(110)의 우측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 우측 고무스프링(190a,190b)과, 상기 유리창(110)의 우측 중간부, 좌측 중간부에서 각각 상기 내측 프레임(120a)에서 외측 프레임(120b)으로 갈수록 단면 폭이 줄어드는 반구형의 형상으로 형성된 고무받침대(180)로 구비된다.
상기 슬라이드 부재(200)는 상기 내측 프레임(120a)에서 외측 프레임(120b)으로 갈수록 단면 폭이 줄어드는 반구형의 형상으로 형성되며, 상기 내측 프레임(120a)에는 접합되고 상기 외측 프레임(120b)에는 슬라이딩 가능하도록 접촉되어 있다.
제1변형실시예의 구성에 따르면 지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임(120b)의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 고무스프링(190a,190b) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 고무스프링(190a,190b) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 고무스프링(190a,190b) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 고무스프링(190a,190b) 중 유리창(110)의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 고무받침대(180)는 각각 서로 반대방향으로 수평변위되는 상기 외측 프레임(120b)의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용한다.
이같은 제1변형실시예의 경우 중간 댐핑프레임이 강재를 소재로 하는 코일스프링(130a,130b,130c)과 강재댐퍼(140)로 구비되던 변형 전 실시예와 달리 중간 댐핑프레임이 상대적으로 연질인 고무를 소재로 이루어지므로 비교적 지진력의 세기가 강하지 않은 곳에 적용되기 적당하다.
<제2변형실시예>
도 13은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도이고, 도 14는 본 발명의 제2변형실시예에 의한 내진 창호 시스템에서 절판스프링의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 것처럼 본 발명의 제2변형실시예에 의한 내진 창호 시스템은 제1변형실시예와 비교하여 유리창(110)의 상측과 하측에 슬라이드 부재(200)를 대신하여 절판스프링(210)이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 절판스프링(210)은 저점과 고점이 교번하여 반복 형성되어 저점과 고점이 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b)을 교대로 접촉하는 사인파 형태로 설치되어 지진 발생시 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임(120a)에 대한 외측 프레임(120b)의 수평방향 상대변위를 허용하게 된다.
이같이 구불구불하게 절곡된 사인파 형태로 이루어진 절판스프링(210)의 경우 수평방향과 수직방향 모두에서 탄성거동이 가능한데 길이방향이 되는 수평방향이 수직방향보다 보다 큰 폭의 탄성거동을 하는 장점을 갖는다. 따라서 유리창(110)의 상측과 하측으로 절판스프링(210)이 설치되는 경우 제1변형실시예에 포함된 슬라이드 부재와 비교하여 유리창(110)의 좌측과 우측에 설치되는 고무스프링(190a,190b) 또는 코일스프링(130a,130b,130c)의 탄성거동에 따라 탄성거동하기 쉬운 구조를 이루게 되는 것이다.
여기서 상기 절판스프링(210)은 도 14에 도시된 것처럼 천공된 다수의 통공(211)을 구비하여 단면적을 줄인 형태를 갖는다. 이렇게 되면 상기 절판스프링(210)의 단방향 폭은 그대로 유지하여 ㄷ자 형의 외측 프레임(120b)에 안정적으로 지지되면서도 단면적을 줄일 수 있게 되어 수평방향의 강성 크기를 조절하는데 유리한 형태가 된다.
한편, 분리공간에서 유리창(110)의 좌측과 우측에 설치된 고무스프링(190a,190b)과 고무받침대(180)의 구성은 제1변형실시예의 구성과 크게 다르지 않으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
<제3변형실시예>
도 15는 본 발명의 제3변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도이다.
도시된 것처럼 본 발명의 제3변형실시예에 의한 내진 창호 시스템은 제1변형실시예와 비교하여 유리창(110)의 상측과 하측에 슬라이드 부재(200)를 대신하여 적층고무모듈(220)이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 적층고무모듈(220)은 다수의 고무판이 적층된 형태로 이루어지며, 지진 발생시 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임(120a)에 대한 외측 프레임(120b)의 수평방향 상대변위를 허용하게 된다. 상기 적층고무모듈(220)은 수평방향과 수직방향 모두에서 탄성거동이 가능한데, 길이방향이 되는 수평방향이 수직방향보다 보다 큰 폭의 탄성거동을 하는 장점을 갖는다. 따라서 유리창(110)의 상측과 하측으로 절판스프링(210)이 설치되는 경우 제1변형실시예에 포함된 슬라이드 부재(200)와 비교하여 유리창(110)의 좌측과 우측에 설치되는 고무스프링(190a,190b)에 따라 탄성거동하기 쉬운 구조를 이루게 되는 것이다. 하지만 상기 적층고무모듈(220)의 경우 제2변형실시예의 절판스프링(210)과 달리 일정 이상의 하중에 대하여 소성변형이 진행되기는 쉽지 않다는 상대적인 특징이 있다.
한편, 분리공간에서 유리창(110)의 좌측과 우측에 설치된 고무스프링(190a,190b)과 고무받침대(180)의 구성은 제1변형실시예의 구성과 크게 다르지 않으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
<제4변형실시예>
도 16은 본 발명의 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 구성을 설명하기 위한 정단면도이고, 도 17은 본 발명의 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 것처럼 본 발명의 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템은 변형 전 실시예와 비교하여, 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 사이에 분리공간을 형성하고 그 분리공간에 지진력을 감쇄하기 보다는 지진 발생으로 인한 외측 프레임(120b)의 수평변위를 수용하는 것에만 주로 초점을 맞추어 구성된다는 특징이 있다.
이를 위해 내측 프레임(120a) 및 외측 프레임(120b), 그 사이에 형성되는 분리공간의 구성은 변형 전 실시예와 거의 다름이 없다. 하지만, 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 사이에 형성된 분리공간에서 유리창(110)의 우측 중간부와 좌측 중간부에 힌지부재(160)가 설치된다. 상기 힌지부재(160)는 지진 발생시 서로 반대방향으로 수평변위되는 외측 프레임(120b)의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용하게 된다.
또한, 상기 유리창(110)의 상측과 하측에는 지진 발생시 상기 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 간 이격을 유지하면서 구름동작에 의해 상기 내측 프레임(120a)에 대한 외측 프레임(120b)의 수평방향 상대변위를 허용하는 롤러(170)가 설치된다.
이같은 제4변형실시예에 의한 내진 창호 시스템의 작용 및 동작을 살펴보면 도 17에 도시된 것처럼 분리공간에 설치된 상기 힌지부재(160)가 수평변형되는 외측프레임의 중간 높이에서 밸런스를 잡아주면서 상기 외측 프레임(120b)이 상단부와 하단부에서 시소처럼 수평변위를 할 수 있도록 허용하면서도 그 영향이 유리창(110)에 미치지 않도록 해준다. 이때 롤러(170)는 유리창(110)의 상측과 하측에서 유리창(110)의 무게를 지지하는 가운데 내측 프레임(120a)과 외측 프레임(120b) 간 이격을 유지하면서 구름동작에 의해 상기 내측 프레임(120a)에 대한 외측 프레임(120b)의 수평방향 상대변위를 허용하게 된다.
이같은 제4변형실시예의 경우 비교적 지진력의 세기가 강하지 않은 곳에 적용되기 적당하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 유리창 120 : 창프레임
120a : 내측 프레임 120b : 외측 프레임
130a, 130b, 130c : 코일스프링 140 : 강재댐퍼
160 : 힌지부재 170 : 롤러
180 : 고무받침대 190a, 190b : 고무스프링
200 : 슬라이드 부재 210 : 절판스프링
220 : 적층고무모듈

Claims (15)

  1. 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서,
    상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임을 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고,
    상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하며,
    상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 스프링; 상기 유리창의 상측과 하측에 각각 설치되어 상기 내측 프레임과 외측 프레임을 수직방향으로 연결하여 접합되며 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 일정 하중 미만에서는 탄성거동하면서 상기 외측 프레임의 수평변형을 억제하다가 일정 하중 이상에서는 소성변형되면서 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 강재댐퍼;를 포함하며,
    상기 스프링은 압축 및 인장의 형태로 탄성거동이 가능한 강재 코일스프링이며, 상기 코일스프링은, 상기 유리창의 좌측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 좌측 코일스프링과, 상기 유리창의 우측 상단부, 하단부 및 중간부에 각각 설치된 우측 코일스프링으로 구비되어, 지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 좌측 코일스프링 중 유리창의 중간부에 설치된 것과 상기 우측 코일스프링 중 유리창의 중간부에 설치된 것은 각각 중간에서 힌지축으로 작용하는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  2. 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서,
    상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임을 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고,
    상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하며,
    상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 스프링; 상기 유리창의 상측과 하측에 각각 설치되어 상기 내측 프레임과 외측 프레임을 수직방향으로 연결하여 접합되며 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 일정 하중 미만에서는 탄성거동하면서 상기 외측 프레임의 수평변형을 억제하다가 일정 하중 이상에서는 소성변형되면서 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 강재댐퍼;를 포함하며,
    상기 내측 프레임은 유리창의 둘레부를 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성되고, 상기 외측 프레임은 상기 내측 프레임을 외측에서 감쌀 수 있도록 ㄷ자형의 중공단면으로 형성되며, 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에는 지진 발생시 수직방향의 흔들림에 대비하여 고무 소재의 충격방지재가 끼워지는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  3. 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서,
    상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임을 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고,
    상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하며,
    상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 탄성고무; 상기 유리창의 상측과 하측에서 저점과 고점이 교번하여 반복 형성되어 저점과 고점이 내측 프레임과 외측 프레임을 교대로 접촉하는 사인파 형태로 설치되고 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 절판 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  4. 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서,
    상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 수평변형되는 상기 외측 프레임을 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고,
    상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간을 따라 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 지진력을 감쇄시키면서 상기 유리창이 취성파괴되지 않도록 보호하는 중간 댐핑프레임을 더 포함하며,
    상기 중간 댐핑프레임은, 상기 유리창의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 유리창을 탄성지지하고 있다가 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 중간에서 상기 외측 프레임의 수평변형을 흡수하면서 변형되어 상기 유리창으로 전달되는 지진력을 감쇄시키는 탄성고무; 상기 유리창의 상측과 하측에서 각각 다수의 고무판이 적층된 형태로 이루어져 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 적층고무모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    수평방향으로 가해지는 하중에 대하여 상기 강재댐퍼 전체의 강성(Kd)은 상기 코일스프링 전체의 강성(Ks)의 2배로 설정된 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코일스프링은 유리창에 작용하는 지진력(Vd)의 절반 크기의 힘(Vs)에 대하여 탄성거동하도록 한 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 강재댐퍼는 유리창 절반의 무게에 해당하는 수직하중에 대하여 탄성거동하도록 한 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제3항에 있어서,
    상기 절판스프링은 천공된 다수의 통공을 구비하여 단면적을 줄인 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  13. 삭제
  14. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 탄성고무는, 상기 유리창의 좌측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 좌측 고무스프링과, 상기 유리창의 우측 상단부, 하단부에 각각 설치된 원기둥 형상의 우측 고무스프링과, 상기 유리창의 우측 중간부, 좌측 중간부에서 각각 상기 내측 프레임에서 외측 프레임으로 갈수록 단면 폭이 줄어드는 반구형의 형상으로 형성된 고무받침대로 구비되며,
    지진 발생으로 인한 상기 외측 프레임의 수평변형에 대응하여 상기 좌측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 압축되고 인장되면 상기 우측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 인장되고 압축되며, 상기 좌측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것이 각각 인장되고 압축되면 상기 우측 고무스프링 중 유리창의 상단부와 하단부에 설치된 것은 각각 압축되고 인장되며, 상기 고무받침대는 각각 서로 반대방향으로 수평변위되는 상기 외측 프레임의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용하는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
  15. 건축 구조물에서 유리창과, 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 창프레임을 포함하는 창호 시스템에 있어서,
    상기 창프레임은 상기 유리창의 둘레부를 감싸는 내측 프레임과 상기 내측 프레임을 이격되게 감싸는 외측 프레임으로 이루어져 상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 지진 발생으로 인해 상기 외측 프레임이 수평변형될 때 상기 외측 프레임이 상기 유리창에 접근하지 못하도록 분리시켜주는 분리공간이 형성되고,
    상기 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 형성된 분리공간에서 상기 유리창의 우측 중간부와 좌측 중간부에는 각각 지진 발생시 서로 반대방향으로 수평변위되는 상기 외측 프레임의 상단부와 하단부 중간에서 힌지축으로 작용하는 힌지부재와, 상기 유리창의 상측과 하측에는 지진 발생시 상기 내측 프레임과 외측 프레임 간 이격을 유지하면서 구름동작에 의해 상기 내측 프레임에 대한 외측 프레임의 수평방향 상대변위를 허용하는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 창호 시스템.
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