KR101951454B1 - 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임 및 이를 이용한 내진공법 - Google Patents

마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임 및 이를 이용한 내진공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철골콘크리트 구조물의 창호와 같은 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서, 수평 방향으로 배열되는 상부프레임부(110); 상기 상부프레임부(110)와 이격되어 상기 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되는 하부프레임부(120); 상기 상부프레임부(110)와 상기 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 한 쌍의 수직프레임부(130); 및, 상기 하부프레임부(120)와 상기 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각에 장착되며, 일측은 상기 수직프레임부(130)의 하부에 결합되고, 타측은 상기 하부프레임부(120)의 단부에 결합되고, 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 마찰감쇠부(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임 및 이를 이용한 내진공법{Friction Damper Type Earthquake-proof Steel Frame and Earthquake-proof Method using thereof}
본 발명은 철골콘크리트 구조물의 창호과 같은 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서, 철골프레임의 하단 모서리 부위에 마찰형 감쇠장치가 구비되어 지진 에너지를 효과적으로 감쇠하고 보강대상 구조물의 파괴 및 붕괴를 방지하는 것을 특징으로 한다.
2016년 9월 경주 지진 이후 지진에 대비한 내진보강에 관한 관심이 증대되면서 학교, 공공시설물 등의 내진보강이 많이 이루어지고 있다.
일반적으로 학교 및 공공시설물 등 건축물에는 전망이나 채광 확보를 위한 창문과 개구부가 설치되어 사용자에게 편리하고 쾌적한 생활을 제공하게 된다.
내진설계기준이 제정된 1989년 이전에 준공된 철근콘크리트 건축물의 경우 개구부의 내진성능이 취약하여 지진 발생시 큰 피해가 유발될 수 있다. 따라서 개구부의 취약성을 보강하여 지진으로부터 귀중한 인명과 재산상의 손실을 최소화 하고자 다양한 방법으로 개구부를 보강할 필요가 있는데, 사각형 보강철골프레임을 사용하여 전망이나 채광 등을 최대한 확보하면서 내진보강의 효과를 달성할 수 있는 방안이 모색되고 있는 실정이다.
그러나 보강철골프레임을 이용하여 내진보강을 하는 경우 보강철골프레임이 모든 하중을 지지하게 되므로 하중 분산의 효율성이 떨어질 수밖에 없는데, 특히 보강철골프레임의 각 모서리 부분은 지진 하중에 따른 응력이 집중되기 때문에 안전성이 매우 떨어질 수 있다.
따라서 모서리 부분을 보강하기 위해 스티프너 또는 가새부재를 사용하게 되는데, 스티프너를 이용한 모서리 부분 보강은 한계가 있고, 가새부재를 이용한 모서리 보강은 모서리 보강효과는 기대할 수 있으나 지진 발생시 단주효과가 유발되어 오히려 기존 철근콘크리트 기둥의 붕괴를 촉진할 위험이 있다.
다시 말하면, 도1에 도시된 바와 같이 보강대상 철근콘크리트 구조체(가)를 보강철골프레임(나)을 이용하여 보강할 경우 보강철골프레임(나)의 모서리 부분을 스티프너(다) 또는 가새부재(라)를 이용하여 보강하고 있는데 스티프너(다)를 이용한 모서리 부분 보강은 한계가 있으며, 가새부재(라)를 이용한 모서리 보강은 지진 발생시 단주효과(기둥이 짧아지는 효과가 발생하는 현상으로서, 지진 발생시 기둥의 전단파괴로 이어진다)가 유발되어 오히려 기존 철근콘크리트 기둥의 붕괴(마)를 촉진하는 결과가 될 수 있다.
또한 댐퍼를 설치하는 방법이 있으나 댐퍼는 성능이 우수하나 고가이고, 설치방법이 복잡하여 전망, 채광 등의 불편을 초래할 수 있다는 단점이 있다.
[선행기술문헌]
등록특허 제10-1000206호
등록특허 제10-1112577호
등록특허 제10-1651849호
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 사각형의 철골프레임 하단 모서리 내측에 마찰감쇠장치를 설치함으로써 탄성 변위 구간에서는 모서리 보강효과를 기대할 수 있고, 지진 발생으로 탄성 변위 구간을 초과하는 외력이 작용할 경우 마찰부위의 변형 및 판단을 유도하여 모서리에 집중되는 횡력을 감쇠시키고, 횡력에 의한 철골프레임의 좌굴을 효과적으로 방지할 수 있는 내진철골프레임을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명은 철골콘크리트 구조물의 기둥과 보로 이루어진 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서, 수평 방향으로 배열되는 상부프레임부(110); 상기 상부프레임부(110)와 이격되어 상기 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되는 하부프레임부(120); 상기 상부프레임부(110)와 상기 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 한 쌍의 수직프레임부(130); 및, 상기 하부프레임부(120)와 상기 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각에 장착되며, 일측은 상기 수직프레임부(130)의 하부에 결합되고, 타측은 상기 하부프레임부(120)의 단부에 결합되고, 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 마찰감쇠부(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 지진 발생시 내진철골프레임의 모서리에 집중되는 횡력을 슬릿강판으로 감쇠할 수 있다.
둘째, 내진철골프레임을 보강함과 동시에 이에 수반하여 유발될 수 있는 단주효과를 방지하여 지진 발생시 보강대상 기둥부재의 파괴 및 붕괴 위험을 미연에 차단할 수 있다.
셋째, 가격이 저렴하고 설치가 간단한 마찰감쇠장치를 이용하여 내진철골프레임의 모서리를 간편하게 보강할 수 있다.
넷째, 창문 하부 징두리벽 내부에 매입될 수 있는 위치에 마찰감쇠장치를 설치함으로써 전망이나 채광에 영향이 없는 내진철골프레임을 제공할 수 있다.
도1은 기존 내진보강 철골프레임의 문제점을 도시한다.
도2는 본 발명의 구체적 실시예를 도시하는데, 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212)이 사용되는 경우이다.
도3은 본 발명의 다른 구체적 실시예를 도시하는데, 상부슬릿형강(221)과 하부슬릿형강(222)이 사용되는 경우이다.
도4는 본 발명의 또 다른 구체적 실시예를 도시하는데, 상부힌지브라켓(231)과 하부힌지브라켓(232)이 사용되는 경우이다.
도5는 본 발명의 또 다른 구체적 실시예를 도시하는데, 상부탄성감쇠부(241)와 하부탄성감쇠부(242)가 사용되는 경우이다.
도6은 본 발명에 따른 시공이 완료된 상태를 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 철골콘크리트 구조물의 창호 등의 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것이다.
도2에 도시된 본 발명의 구체적 실시예는 상부프레임부(110), 하부프레임부(120), 수직프레임부(130) 및 마찰감쇠부(200)로 구성된다.
상부프레임부(110)는 수평 방향으로 배열되고, 하부프레임부(120)는 상부프레임부(110)와 이격되어 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되고, 수직프레임부(130)는 수직으로 배열되어 상부프레임부(110)와 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 역할을 한다.
이와 같이 상부프레임부(110), 하부프레임부(120) 및 한 쌍의 수직프레임부(130)가 사각형의 철골프레임을 형성하게 되고, 이러한 철골프레임은 창호와 같은 개구부에 설치된다.
마찰감쇠부(200)는 하부프레임부(120)와 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각의 내측에 장착되는데, 마찰감쇠부(200)의 일측은 수직프레임부(130)의 하부에 용접 등의 방법으로 결합되고, 마찰감쇠부(200)의 타측은 하부프레임부(120)의 단부에 용접 등의 방법으로 결합되어 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 역할을 한다.
도2에 도시된 마찰감쇠부(200)는 상부슬릿강판(211), 하부슬릿강판(212) 및 제1결속강판(213)을 포함하여 구성된다.
상부슬릿강판(211)은 삼각형 형상의 금속 판재로서 수직프레임부(130) 각각의 하부에 용접 등의 방법으로 결합되고, 하부슬릿강판(212)은 삼각형 형상의 금속 판재로서 하부프레임부(120)의 양측 단부에 용접 등의 방법으로 결합되며, 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212)은 서로 겹쳐지지 않고 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 결합된다.
제1결속강판(213)은 이격된 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212) 각각의 전후 양측면에 겹쳐지도록 볼트결합되어 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212)을 압착하면서 하나로 연결하게 되는데, 이러한 결합을 통하여 내진철골프레임의 코너 부위에 가새 부재를 설치한 것처럼 모서리 부위 강도를 증대시킬 수 있다.
아울러, 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212) 각각에는 제1결속강판(213)의 길이 방향과 나란하게 다수의 슬릿구멍(11)이 구비되며, 슬릿구멍(11)을 통하여 제1결속강판(213)과 볼트결합이 이루어진다.
지진에 의한 외력에 의하여 상부프레임부(110), 하부프레임부(120) 및 수직프레임부(130)로 구성된 내진철골프레임의 변형이 발생할 경우 슬릿구멍(11)의 방향을 따라 제1결속강판(213)과 상부슬릿강판(211) 및 하부슬릿강판(212)을 결합하는 볼트의 거동이 허용되면서 볼트의 결합력에 따른 마찰력으로 지진 에너지를 감쇠하게 된다.
즉, 탄성 영역에서의 변위가 발생할 경우 볼트의 결합력에 따른 마찰력으로 외력의 감쇠가 이루어지게 되는데, 마찰력을 통하여 외력을 효율적으로 흡수함으로써 일반적인 가새 부재 설치시 유발되는 단주효과는 차단할 수 있다.
지진에 의한 외력이 증가하여 탄성 변형 영역을 벗어날 경우 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212)의 슬릿구멍(11) 부위나 제1결속강판(213)의 볼트 통과 구멍 부위에서 파단과 변형이 발생하면서 지진 에너지를 흡수 감쇠하여 보강 대상 철골콘크리트 구조물의 창호 등의 개구부 파손과 붕괴를 효율적으로 차단하게 된다.
아울러, 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212) 각각의 상단부를 따라 상부슬릿강판(211)과 상기 하부슬릿강판(212) 각각과 직교하도록 결합되는 제1좌굴방지플랜지(214)가 구비될 수 있는데, 이러한 제1좌굴방지플랜지(214)는 상부슬릿강판(211)과 하부슬릿강판(212)을 보강하여 좌굴이나 변형이 쉽게 발생되지 않도록 하여 마찰력에 따른 지진 에너지 감쇠 기능의 급격한 저하를 방지하게 된다.
도3에는 본 발명의 다른 구체적 실시예의 마찰감쇠부(200)는 H형강이 사용된다.
상부슬릿형강(221)은 H형강 부재이며, 상부슬릿형강(221)의 일측 단부는 수직프레임부(130) 각각의 하부에 용접 등의 방법으로 결합되어 하부프레임부(120)를 향하여 하향 경사를 이루고, 하부슬릿형강(222)은 H형강 부재이며, 하부슬릿형강(222)의 일측 단부는 하부프레임부(120)의 양측 단부 각각에 용접 등의 방법으로 결합되어 상향 경사를 이루면서 상부슬릿형강(221)과 일직선상에 배치된다.
제2결속강판(223)은 상부슬릿형강(221)의 웨브와 하부슬릿형강(222)의 웨브 각각의 전후 양측면에 겹쳐지도록 볼트결합되어 상부슬릿형강(221)과 하부슬릿형강(222)을 압착하면서 상부슬릿형강(221)과 하부슬릿형강(222)을 하나로 연결한다.
아울러, 상부슬릿형강(221)의 웨브와 하부슬릿형강(222)의 웨브 각각에는 제2결속강판(223)의 길이 방향과 나란하게 다수의 슬릿구멍(11)이 구비되며, 이러한 슬릿구멍(11)을 통하여 제2결속강판(223)과 볼트결합이 이루어진다.
지진에 의한 외력이 작용할 경우 볼트결합에 따른 마찰력으로 지진 에너지를 감쇠하는 원리는 동일하다.
도3에는 상부보강판(224), 하부보강판(225) 및 제2좌굴방지플랜지(226)가 추가될 수도 있는데, 상부보강판(224)은 삼각형 판상부재로서 두변이 상부슬릿형강(221)과 수직프레임부(130) 각각에 결합되어 상부슬릿형강(221)과 수직프레임부(130) 사이의 결합력을 증대시키고, 하부보강판(225)은 삼각형 판상부재로서 두변이 하부슬릿형강(222)과 하부프레임부(120) 각각에 결합되어 하부슬릿형강(222)과 하부프레임부(120) 사이의 결합력을 증대시킨다.
제2좌굴방지플랜지(226)는 상부보강판(224)과 하부보강판(225) 각각의 나머지 한변을 따라 상부보강판(224)과 하부보강판(225)과 직교하도록 용접 결합되어 상부보강판(224)과 하부보강판(225)의 강도를 증대시키고 좌굴이나 변형이 쉽게 발생되지 않도록 한다.
도4는 마찰감쇠부(200)의 또 다른 실시예가 되시되어 있는데, 힌지 타입이 사용된 경우이다.
상부힌지브라켓(231)은 수직프레임부(130) 각각의 하부에 용접 등의 방법으로 결합되고, 하부힌지브라켓(232)은 하부프레임부(120)의 양측 단부 각각에 볼트결합된다.
힌지형하중전달부재(233)는 도4에 도시된 것처럼 상부힌지브라켓(231)과 하부힌지브라켓(232) 각각에 양측 단부가 볼트결합되는데, 볼트의 결합력을 초과하는 외력이 작용할 경우 볼트가 회전축과 같은 역할을 하여 힌지형하중전달부재(233), 상부힌지브라켓(231), 및 하부힌지브라켓(232)의 상대적인 회전이 발생하는 구조가 된다.
아울러, 하부힌지브라켓(232)과 결합되는 하부프레임부(120)에는 하부프레임부(120)의 길이 방향을 따라 슬릿구멍(11)이 구비되며, 하부힌지브라켓(232)은 이러한 슬릿구멍(11)을 통하여 하부프레임부(120)에 볼트결합된다.
아울러, 하부힌지브라켓(232) 각각에는 하부프레임부(120)와 맞닿는 제3결속강판(234)이 구비될 수 있는데, 이러한 제3결속강판(234)과 대응하는 위치의 하부프레임부(120)의 슬릿구멍(11) 하부에는 슬릿보강판(235)이 구비되어 결합볼트에 의하여 하부힌지브라켓(232)의 제3결속강판(234)과 함께 결합되어 하부프레임부(120)의 슬릿구멍(11) 부위를 상하부에서 압착하는 구조가 될 수도 있다.
도4와 같은 마찰감쇠부(200)의 경우 지진에 따른 외력이 작용할 경우 탄성 변형 영역에서는 힌지형하중전달부재(233), 상부힌지브라켓(231), 및 하부힌지브라켓(232)의 상대적인 회전이 발생하는 과정에서 볼트의 결합력에 따른 마찰력으로 지진 에너지를 감쇠함은 물론 하부힌지브라켓(232)과 하부프레임부(120)과 슬릿구멍(11)을 따라 상대적인 이동이 발생하는 과정에서 볼트의 결합력에 따른 마찰력으로 지진 에너지를 보다 효율적으로 흡수 감쇠하게 된다.
지진에 의한 외력이 증가하여 탄성 변형 영역을 벗어날 경우 힌지형하중전달부재(233)와 상부힌지브라켓(231), 하부힌지브라켓(232)이 볼트결합된 부위나 하부힌지브라켓(232)과 하부프레임부(120)의 볼트결합된 슬릿구멍(11) 부위를 따라 파단과 변형이 발생하면서 지진 에너지를 흡수 감쇠하여 보강 대상 철골콘크리트 구조물의 창호 등의 개구부 파손과 붕괴를 효율적으로 차단하게 된다.
도5는 마찰감쇠부(200)의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)을 이용한 경우이다.
상부탄성감쇠부(241)는 수직프레임부(130) 각각의 하부에 볼트결합되고, 하부탄성감쇠부(242)는 하부프레임부(120)의 양측 단부 각각에 볼트결합된다.
이러한 상부탄성감쇠부(241)와 하부탄성감쇠부(242) 각각은 서로 마주보는 베이스판(244) 사이에 미리 설정된 두께를 가지도록 성형되어 서로 마주보는 베이스판(244)을 하나로 연결하는 고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)으로 이루어지는데, 이러한 고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)은 이미 상용화된 다양한 재료나 제품을 선택하여 사용할 수 있다.
탄성감쇠형하중전달부재(243)는 이러한 상부탄성감쇠부(241)와 하부탄성감쇠부(242) 각각에 양측 단부가 결합된다.
고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)이 포함된 상부탄성감쇠부(241)와 하부탄성감쇠부(242)는 지진에 의한 외력이 작용할 경우 자체의 탄성력으로 탄성 거동을 반복하며서 지진 에너지를 흡수 감쇠하고, 이러한 탄성력의 범위를 초과하는 외력이 작용하면 고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)의 파단이 유발되면서 외력을 흡수하게 된다.
도6은 본 발명인 내진철골프레임을 이용한 내진공법이 완료된 상태를 도시한다.
(1) 제1단계
내진철골프레임을 설치할 부위의 기존 창호나 마감재를 철거하는 과정으로 필요에 따라 창호 하부의 징두리벽 부위 철거 작업도 수반될 수 있다.
(2) 제2단계
기존 창호나 마감재가 제거된 바탕면의 불규칙적인 돌기, 페인트나 이물질을 연마기를 이용하여 제거하여 내진철골프레임이 설치된 공간을 마련하는 과정이다.
(3) 제3단계
미리 제작된 내진철골프레임을 연마된 바탕면 부위로 이송하여 임시로 가설치하는 과정으로서, 작업 현장의 크레인 등을 이용하여 내진철골프레임을 설치 공간으로 옮기고 내진철골프레임의 수직도와 수평도를 확인하면서 개구부에 내진철골프레임을 가설치한다. 필요한 경우 적절한 서포터를 이용하여 내진철골프레임의 전면과 후면을 지지할 수도 있다.
(4) 제4단계
내진철골프레임에 형성된 앵커설치용 구멍의 패턴에 따라 바탕면에 앵커구멍을 천공하고 앵커볼트를 설치하는 과정이다.
다시 말하면, 공장에서 내진철골프레임을 제작할 때 미리 상부프레임부(110), 하부프레임부(120) 및 수직프레임부(130) 각각에 앵커볼트를 설치할 구멍을 천공하고, 시공 현장에서는 내진철골프레임이 가설치된 상태에서 이러한 구멍의 패턴에 따라 바탕면에 앵커구멍을 천공한다.
천공이 완료되면 앵커구멍 내부 및 주변부의 먼지나 이물질을 다시 한 번 제거한 후 앵커볼트를 설치한다. 앵커볼트의 종류는 상용화된 제품 가운데 필요에 따라 자유롭게 선택할 수 있으며 특정 구조를 가진 제품으로 한정되지 않는다. 아울러 앵커볼트의 설치는 선택된 앵커볼트에 따른 일반적인 과정이 수행될 수 있는 바 이에 대한 별도의 세부 설명은 생략한다.
(5) 제5단계
내진철골프레임의 둘레를 따라 내진철골프레임과 바탕면 사이의 경계 부위를 밀봉하는 과정이다.
다시 말하면, 내진철골프레임을 구성하는 상부프레임부(110), 하부프레임부(120) 및 수직프레임부(130) 각각과 바탕면 사이의 경계 부위 틈새와 앵커볼트가 설치된 주변부 틈새를 밀봉하는데, 밀봉재는 현재 상용화된 다양한 제품 가운데 적절한 것을 선택할 수 있다.
(6) 제6단계
제5단계에서 밀봉된 내부 공간에 합성수지 접착제나 그라우트형 모르타르를 주입하여 충전하는 과정으로서, 내부 공간에 공극이 발생되지 않도록 주입구와 공기배출구를 이격 설치한 후 작업을 진행한다. 이러한 합성수지 접착제는 특정한 제품으로 한정되는 것은 아니며 일반적으로 상용화된 제품 가운데 적절한 제품을 자유롭게 선택할 수 있다.
(7) 제7단계
마감작업 후 시공을 완료하는 과정으로서, 여분의 합성수지 접착제나 그라우트형 모르타르를 제거하는 과정, 작업장 주변을 정리하는 과정, 기둥의 표면에 필요한 마감작업을 수행하는 과정 등이 포함될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
110:상부프레임부
120:하부프레임부
130:수직프레임부
200:마찰감쇠부
211:상부슬릿강판
212:하부슬릿강판
213:제1결속강판
214:제1좌굴방지플랜지
221:상부슬릿형강
222:하부슬릿형강
223:제2결속강판
224:상부보강판
225:하부보강판
226:제2좌굴방지플랜지
231:상부힌지브라켓
232:하부힌지브라켓
233:힌지형하중전달부재
234:제3결속강판
235:슬릿보강판
241:상부탄성감쇠부
242:하부탄성감쇠부
243:탄성감쇠형하중전달부재
244:베이스판
245:고감쇠고무층 또는 점탄성층
11:슬릿구멍

Claims (8)

  1. 철골콘크리트 구조물의 창호와 같은 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서,
    수평 방향으로 배열되는 상부프레임부(110);
    상기 상부프레임부(110)와 이격되어 상기 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되는 하부프레임부(120);
    상기 상부프레임부(110)와 상기 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 한 쌍의 수직프레임부(130); 및,
    상기 하부프레임부(120)와 상기 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각에 장착되며, 일측은 상기 수직프레임부(130)의 하부에 결합되고, 타측은 상기 하부프레임부(120)의 단부에 결합되고, 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 마찰감쇠부(200);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 마찰감쇠부(200)는,
    H형강 부재로서 상기 수직프레임부(130) 각각의 하부에 일측 단부가 결합되어 상기 하부프레임부(120)를 향하여 하향 경사를 이루는 상부슬릿형강(221);
    H형강 부재로서 상기 하부프레임부(120)의 양측 단부에 일측 단부가 결합되어 상향 경사를 이루면서 상기 상부슬릿형강(221)과 일직선상에 배치되는 하부슬릿형강(222);
    상기 상부슬릿형강(221)의 웨브와 상기 하부슬릿형강(222)의 웨브 각각의 전후 양측면에 겹쳐지도록 볼트결합되어 상기 상부슬릿형강(221)과 상기 하부슬릿형강(222)을 압착하는 제2결속강판(223);
    삼각형 판상부재로서 두변이 상기 상부슬릿형강(221)과 상기 수직프레임부(130) 각각에 결합되는 상부보강판(224);
    삼각형 판상부재로서 두변이 상기 하부슬릿형강(222)과 상기 하부프레임부(120) 각각에 결합되는 하부보강판(225); 및,
    상기 상부보강판(224)과 상기 하부보강판(225) 각각의 나머지 한변을 따라 상기 상부보강판(224)과 상기 하부보강판(225)과 직교하도록 결합되는 제2좌굴방지플랜지(226);
    를 포함하되,
    상기 상부슬릿형강(221)의 웨브와 상기 하부슬릿형강(222)의 웨브 각각에는 상기 제2결속강판(223)의 길이 방향과 나란하게 다수의 슬릿구멍(11)이 구비되며, 상기 슬릿구멍(11)을 통하여 상기 제2결속강판(223)과 볼트결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임.
  2. 철골콘크리트 구조물의 창호와 같은 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서,
    수평 방향으로 배열되는 상부프레임부(110);
    상기 상부프레임부(110)와 이격되어 상기 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되는 하부프레임부(120);
    상기 상부프레임부(110)와 상기 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 한 쌍의 수직프레임부(130); 및,
    상기 하부프레임부(120)와 상기 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각에 장착되며, 일측은 상기 수직프레임부(130)의 하부에 결합되고, 타측은 상기 하부프레임부(120)의 단부에 결합되고, 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 마찰감쇠부(200);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 마찰감쇠부(200)는,
    상기 수직프레임부(130) 각각의 하부에 결합되는 상부힌지브라켓(231);
    상기 하부프레임부(120)의 양측 단부에 결합되는 하부힌지브라켓(232);
    상기 상부힌지브라켓(231)과 상기 하부힌지브라켓(232) 각각에 양측 단부가 볼트결합되는 힌지형하중전달부재(233);
    상기 하부힌지브라켓(232) 각각에 구비되어 상기 하부프레임부(120)과 맞닿는 제3결속강판(234); 및,
    상기 제3결속강판(234)과 대응하는 위치의 상기 하부프레임부(120)의 슬릿구멍(11) 하부에 위치하며, 결합볼트에 의하여 상기 하부힌지브라켓(232)의 제3결속강판(234)과 함께 결합되어 상기 하부프레임부(120)의 슬릿구멍(11) 부위를 상하부에서 압착하는 슬릿보강판(235);
    을 포함하되,
    상기 하부힌지브라켓(232)과 결합되는 상기 하부프레임부(120)에는 상기 하부프레임부(120)의 길이 방향을 따라 슬릿구멍(11)이 구비되며, 상기 하부힌지브라켓(232)은 상기 슬릿구멍(11)을 통하여 상기 하부프레임부(120)에 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임.
  3. 철골콘크리트 구조물의 창호와 같은 개구부에 설치되는 내진철골프레임에 관한 것으로서,
    수평 방향으로 배열되는 상부프레임부(110);
    상기 상부프레임부(110)와 이격되어 상기 상부프레임부(110)의 하부에 나란하게 배열되는 하부프레임부(120);
    상기 상부프레임부(110)와 상기 하부프레임부(120) 각각의 양측 단부를 연결하는 한 쌍의 수직프레임부(130); 및,
    상기 하부프레임부(120)와 상기 수직프레임부(130)로 이루어진 코너 부위 각각에 장착되며, 일측은 상기 수직프레임부(130)의 하부에 결합되고, 타측은 상기 하부프레임부(120)의 단부에 결합되고, 외력에 의한 변위가 발생할 경우 마찰력으로 외력을 감쇠시키는 마찰감쇠부(200);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 마찰감쇠부(200)는,
    상기 수직프레임부(130) 각각의 하부에 결합되는 상부탄성감쇠부(241);
    상기 하부프레임부(120)의 양측 단부에 결합되는 하부탄성감쇠부(242); 및,
    상기 상부탄성감쇠부(241)와 상기 하부탄성감쇠부(242) 각각에 양측 단부가 결합되는 탄성감쇠형하중전달부재(243);
    를 포함하되,
    상기 상부탄성감쇠부(241)와 상기 하부탄성감쇠부(242) 각각은,
    서로 마주보는 베이스판(244) 사이에 미리 설정된 두께를 가지도록 성형되어 서로 마주보는 베이스판(244)을 연결하는 고감쇠고무층 또는 점탄성층(245)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임.
  4. 제1항 내지 제3항 가운데 어느 한 항에 기재된 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임을 이용한 내진공법에 관한 것으로서,
    내진철골프레임을 설치할 부위의 기존 창호나 마감재를 철거하는 제1단계;
    기존 창호나 마감재가 제거된 바탕면의 돌기, 페인트나 이물질을 연마기를 이용하여 제거하는 제2단계;
    미리 제작된 내진철골프레임을 연마된 바탕면 부위에 가설치하는 제3단계;
    내진철골프레임에 형성된 앵커장착용구멍의 패턴에 따라 바탕면에 앵커구멍을 천공하고 앵커볼트를 설치하는 제4단계;
    내진철골프레임의 둘레를 따라 내진철골프레임과 바탕면 사이의 경계 부위를 밀봉하는 제5단계;
    밀봉된 내측 공간에 합성수지 접착제나 그라우트형 모르타르를 주입하여 충진하는 제6단계; 및,
    마감공정 후 시공을 완료하는 제7단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰감쇠장치가 구비된 내진철골프레임을 이용한 내진공법.
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