KR102085478B1 - Buckling-Restrained Braces of higher deformation mode type - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a buckling-restrained brace of a higher-order deformation mode, which improves seismic performance by ideal hysteric behavior, can be manufactured without a mortar filling work, and enables the easy replacement thereof in a structure after an earthquake occurs. According to a proper embodiment of the present invention, the buckling-restrained brace of a higher-order deformation mode comprises: a steel core having an elastoplastic behavior unit having a long plate shape with a relatively narrow width across a prescribed section of the center thereof to elastoplastically behave in a prescribed yield section; upper and lower shim plates arranged on the upper and lower portions of the elastoplastic behavior unit of the steel core to be close to each other with a prescribed gap to suppress in-plane deformation of the elastoplastic behavior unit in the gap; an out-of-plane buckling prevention part installed on both sides of the steel core to suppress out-of-plane deformation of the elastoplastic behavior unit; and a sliding plate interposed between the sides of the steel core and the out-of-plane buckling prevention part to prevent heat friction fusion of the steel core and the out-of-plane buckling prevention part during hysteric behavior of the elastoplastic behavior unit.

Description

고차변형 모드형 비좌굴 가새{Buckling-Restrained Braces of higher deformation mode type}Buckling-Restrained Braces of higher deformation mode type

본 발명은 고차변형 모드형 비좌굴 가새에 관한 것으로, 특히 이상적인 이력거동으로 제진성능이 향상되고, 모르타르의 충전작업이 없이 제작될 수 있으며, 지진 발생 후 구조물에서의 교체가 용이토록 한 고차변형 모드형 비좌굴 가새에 관한 것이다.The present invention relates to a high-order deformation mode non-buckling brace, in particular, the ideal hysteresis behavior is improved vibration damping performance, can be produced without the filling of the mortar, high order deformation mode to facilitate replacement in the structure after the earthquake It's about the type of non-buckling brace.

구조물에서 가새는 상대적으로 높은 강성과 강도를 가지고 있기 때문에 지진이나 바람과 같은 수평하중에 저항하는 횡력저항요소로서 이용된다. 가새는 과도한 수평변위로 인해 발생하는 손상을 조절하는데 도움을 준다. 그러나 설계 지진하중 이상의 지진과 같은 극한 하중이 작용할 경우 가새의 좌굴로 인하여 강성과 강도가 급격하게 저하되고 불안정한 거동을 보이며 에너지 소산량도 같이 작아진다. 따라서 내력저하 성능을 개선하기 위해 비좌굴가새가 개발되고 있다. 비좌굴가새는 큰 지진 하중을 받을 때 전체 혹은 국부적인 좌굴이 발생하지 않고 큰 비탄성변형이 발생하도록 철골부재 주위를 강관을 이용하여 좌굴을 구속하여 안정적인 이력거동에 의하여 많은 에너지를 소산할 수 있도록 하는 것이다.Since the brace has a relatively high stiffness and strength in the structure, it is used as a lateral resistance element that resists horizontal loads such as earthquakes and wind. Braces help to control damage caused by excessive horizontal displacement. However, when an extreme load such as an earthquake over the design earthquake load is applied, the stiffness of the brace causes a sharp drop in stiffness and strength, an unstable behavior, and a decrease in energy dissipation. Therefore, non-buckling braces have been developed to improve the load-bearing performance. The non-buckling bracing is to restrain the buckling by using steel pipes around the steel member so that large or inelastic deformation does not occur when a large seismic load is applied, so that much energy can be dissipated by stable hysteretic behavior. .

일예의 비좌굴가새는 좌굴방지의 목적으로 모르타르를 충전한다. 이 경우 모르타르 충전작업에 따른 별도의 경화시간이 필요하다. 또한 지진 발생으로 인해 비좌굴가새의 작동 후 충전된 모르타르가 파손되어 교체가 쉽지 않고, 고중량으로 운반이 용이치 않은 단점을 갖는다.One example of a buckling brace is filling mortar for the purpose of preventing buckling. In this case, a separate curing time is required according to the mortar filling operation. In addition, due to the earthquake generated mortar is damaged after the operation of the non-buckling brace is not easy to replace, there is a disadvantage that is not easy to transport at high weight.

한편, 본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1739081호로서, '조립형 프리캐스트 콘크리트 보강재를 구비한 비좌굴가새'가 제안되어 있다. 이는 보강재를 프리캐스트 콘크리트로 공장에서 미리 성형한 후 심재와 조립하는 방식에 의해 제작 오차가 없기 때문에 심재와 보강재의 이격공간 치수가 안정해지고 심재의 이력거동이 안정해지며, 현장시공이 용이해지도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 보강재가 콘크리트로 이루어져 있어 제작 중 콘크리트의 경화시간이 필요하고, 고중량으로 운반 및 설치가 용이치 못한 단점을 갖는다.On the other hand, as a background technology of the present invention as a Korean Patent Registration No. 10-1739081, 'non-buckling bracing with prefabricated precast concrete reinforcement' has been proposed. This is because there is no manufacturing error by pre-molding the reinforcement with precast concrete in the factory and assembling with the core, so that the space between the core and the reinforcement is stable, the hysteretic behavior of the core is stabilized, and the site construction is easy. It is. However, the background art has a disadvantage that the reinforcing material is made of concrete, the hardening time of the concrete during the production, it is difficult to transport and install at a high weight.

한국 등록특허 등록번호 제10-1739081호Korea Patent Registration No. 10-1739081

본 발명은 이상적인 이력거동으로 내진성능이 향상되고, 모르타르의 충전작업이 없이 제작될 수 있으며, 지진 발생 후 구조물에서의 교체가 용이토록 한 고차변형 모드형 비좌굴 가새를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has an object to provide a high-order deformation mode non-buckling brace to be improved in the seismic performance with an ideal hysteretic behavior, can be manufactured without the filling of the mortar, and easy to replace in the structure after the earthquake.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새는, 중앙의 일정구간에 걸쳐 폭이 상대적으로 좁고 긴 판상형으로 일정 항복구간내에서 탄소성거동하는 탄소성거동부를 갖는 스틸코어와; 스틸코어의 탄소성거동부 상,하부에 일정한 간극을 가지고 근접되게 배치되어져 간극내에서 탄소성거동부의 면내 변형을 억제하는 상,하부 심플레이트와; 스틸코어의 양측면에 설치되어져 탄소성거동부의 면외변형을 억제하는 면외좌굴방지대와; 면외좌굴방지대와 스틸코어의 측면 사이에 각기 개재되어 탄소성거동부의 이력거동시 스틸코어와 면외좌굴방지대의 열마찰융착을 방지하는 슬라이딩 판;이 포함된 것을 특징으로 한다.High order strain mode non-buckling brace according to a preferred embodiment of the present invention, the steel core having a elasto-plastic behavior in a certain yield section in a relatively long and long plate-like width over a certain section of the center; Upper and lower simplelates disposed in close proximity to the upper and lower portions of the elastic core of the steel core with a predetermined gap to suppress in-plane deformation of the elastic core in the gap; An out-of-plane buckling guard installed on both sides of the steel core to suppress out-of-plane deformation of the elasto-plastic behavior; And a sliding plate interposed between the lateral buckling guard and the side of the steel core to prevent thermal friction fusion of the steel core and the lateral buckling guard during hysteretic behavior of the carbonaceous behavior.

또한, 탄소성거동부는 복부와 상,하부 플랜지를 갖는 H형강의 일부 구간을 상,하부에서 동일 면적으로 절취하여 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the elasto-plastic behavior is formed by cutting a section of the H-shaped steel having the abdomen and the upper and lower flanges in the same area at the upper and lower portions thereof.

또한, 스틸코어의 양단부에는 고차변형 모드형 비좌굴 가새를 해당 구조물에 설치하기 위한 가새설치용 연결브라켓이 더 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, both ends of the steel core is characterized in that the coupling bracket for brace installation for installing the high-deformation mode type non-buckling brace in the corresponding structure is further bonded.

또한, 상,하부 심플레이트는 심플레이트 체결수단을 통해 면외좌굴방지대에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper and lower simple plate is characterized in that it is connected to the out-of-plane buckling prevention through the simple plate fastening means.

또한, 면외좌굴방지대와 슬라이딩 판은 각기 그의 일단이 스틸코어의 일단에 면외좌굴방지대 체결수단을 통해 고정되고, 그의 타단은 스틸코어의 타단에 장공을 통해 면외좌굴방지대 체결수단에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the out-of-plane buckling prevention member and the sliding plate, respectively, one end thereof is fixed to the one end of the steel core through the out-of-face buckling prevention member fastening means, the other end thereof is connected to the out-of-face buckling prevention member fastening means through the long hole on the other end of the steel core It is characterized by being.

또한, 면외좌굴방지대는 T자형 강재로 제작되거나 H형 단면의 강재를 복부를 기준으로 2등분 절단하여 제작된 것을 특징으로 한다.In addition, the out-of-plane buckling bar is characterized in that the T-shaped steel or H-shaped cross-section cut to the bisection based on the abdomen.

본 발명의 고차변형 모드형 비좌굴 가새에 따르면, 상,하부 심플레이트와 면외좌굴방지대에 의해 면내 및 면외방향으로의 변형을 최대한 억제하면서 이상적인 탄소성 이력거동을 수행하기 때문에 고차변형 모드형 비좌굴 가새가 설치된 구조물의 내진성능이 향상된다. According to the high-order strain mode non-buckling brace of the present invention, the high-order strain mode ratio ratio is performed by the upper and lower simple rate and the out-of-plane buckling bar to perform ideal elastoplastic hysteresis while suppressing deformation in the in-plane and out-of-plane directions as much as possible. Seismic performance of buckling brace structure is improved.

특히, 모르타르가 적용되지 않기 때문에 충전작업이 별도의 경화시간이 불필요하여 제작이 용이하고 제작시간이 단축되는 이점을 갖는다. 또한 지진 발생 후 구조물에서의 교체가 용이하며, 경량으로 제작 운반 및 설치 운반이 용이한 장점을 갖는다.In particular, since the mortar is not applied, the filling operation does not require a separate curing time, thereby making it easy to manufacture and shortening the manufacturing time. In addition, it is easy to replace in the structure after the earthquake, and has the advantage of easy manufacturing, transport and installation transport.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 도 1의 정면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 도 1에 적용된 스틸코어의 사시도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7은 도 6의 B-B선 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새의 설치예시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새의 이력거동선도.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a perspective view of a high-order deformation mode non-buckling brace according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1;
3 is a front view of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
5 is a perspective view of a steel core applied to FIG.
6 is a front view of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6.
Figure 8 is an installation example of the high-deformation mode type non-buckling brace according to an embodiment of the present invention.
9 is a hysteresis behavior diagram of the high-order deformation mode non-buckling brace according to an embodiment of the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.In the following the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments presented are exemplary for a clear understanding of the present invention is not limited thereto.

본 실시 예에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)는 도 1 내지 도 4에서와 같이 스틸코어(12), 상,하부 심플레이트(14,14a), 면외좌굴방지대(16,16) 및 슬라이딩 판(18,18)을 포함한다.The high-order deformation mode non-buckling brace 10 according to the present embodiment has a steel core 12, upper and lower simple plates 14 and 14a, and out-of-plane buckling prevention bars 16 and 16 as shown in FIGS. And sliding plates 18 and 18.

스틸코어(12)는 일정 항복구간내에서 탄성거동을 할 수 있는 강재로 제작된다. 스틸코어(12)는 도 5 내지 도 7과 같이 중앙의 일정구간(S)에 걸쳐 폭(h)이 상대적으로 좁아진 긴 판상형의 탄소성거동부(121a)를 갖는다. 실시예에서 판상형의 탄소성거동부를 제시하였지만 +형 탄소성거동부도 가능하다. 탄소성거동부(121a)는 복부(121)와 상,하부 플랜지(122,123)를 갖는 H형강의 일부 구간을 상,하부에서 동일 면적으로 절취하여 형성될 수 있다. 따라서 스틸코어(12)는 H형강의 중앙 구간을 상,하부에서 동일 면적으로 절취하여 탄소성거동부(121a)를 가질 수 있다.The steel core 12 is made of steel capable of elastic behavior within a certain yield period. The steel core 12 has an elongated plate-like elastic portion 121a having a relatively narrow width h over a predetermined period S in the center as shown in FIGS. 5 to 7. In the examples, the elastomeric behavior of the plate type is presented, but a + elastomeric behavior is also possible. Elastomeric behavior (121a) may be formed by cutting a section of the H-shaped steel having the abdomen 121 and the upper and lower flanges (122,123) to the same area in the upper and lower parts. Therefore, the steel core 12 may have the elastomeric behavior 121a by cutting the central section of the H-shaped steel into the same area at the upper and lower portions thereof.

스틸코어(12)의 양단부에는 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)를 해당 구조물(200)에 설치하기 위한 가새설치용 연결브라켓(13,13)이 더 접합될 수 있다. 본 실시 예에서 가새설치용 연결브라켓(13,13)은 T자 형으로 구성하였으나 이러한 형상이나 모양에 제한되는 것은 아니다. 스틸코어(12)는 일단에 체결장공(12a)과 타단에 체결공(12b)을 갖는다.Both ends of the steel core 12 may be further bonded to the brace mounting connecting brackets (13, 13) for installing the high-order deformation mode non-buckling brace 10 to the structure (200). In the present embodiment, the brace installation connecting brackets 13 and 13 are configured in a T-shape but are not limited to such shapes or shapes. The steel core 12 has a fastening hole 12a at one end and a fastening hole 12b at the other end.

상,하부 심플레이트(14,14a)는 스틸코어(12)의 탄소성거동부(121a) 상,하부에 근접되게 배치되어져 탄소성거동부(121a)의 면내 변형을 억제한다. 상,하부 심플레이트(14,14a)는 강재로 제작되어져 동일한 형상을 갖고 서로 대칭적으로 배치된다. 상,하부 심플레이트(14,14a)는 스틸코어(12)에서 탄소성거동부(121a)를 형성하기 위해 절취된 부분의 모양을 가질 수 있다. 상,하부 심플레이트(14,14a)는 스틸코어(12)측 탄소성거동부(121a)가 갖는 길이(S)보다는 약간 작은 길이를 갖고 두께(t)는 서로 동일하게 갖는다. 이때 도 4와 같이 상,하부 심플레이트(14,14a)는 탄소성거동부(121a)의 둘레에 미소의 간극(G)을 가지도록 설치됨이 바람직하다. 상,하부 심플레이트(14,14a)는 심플레이트 체결수단(22)을 통해 면외좌굴방지대(16,16)에 연결된다. 즉, 상,하부 심플레이트(14,14a)는 다수의 체결공(141)을 가지고 심플레이트 체결수단(22)인 볼트와 너트를 통해 면외좌굴방지대(16,16)에 연결된다. The upper and lower simple plates 14 and 14a are disposed in close proximity to the upper and lower portions of the carbonaceous behavior 121a of the steel core 12 to suppress in-plane deformation of the carbonaceous behavior 121a. The upper and lower simple plates 14 and 14a are made of steel and have the same shape and are arranged symmetrically with each other. The upper and lower simple plates 14 and 14a may have a shape of a cut portion of the steel core 12 to form the elasto-plastic moving part 121a. The upper and lower simple plates 14 and 14a have a length slightly smaller than the length S of the carbonaceous behavior part 121a of the steel core 12, and the thicknesses t are equal to each other. In this case, as shown in FIG. 4, the upper and lower simple plates 14 and 14a are preferably installed to have a small gap G around the elastic behavior part 121a. The upper and lower simple plates 14 and 14a are connected to the out-of-plane buckling prevention bars 16 and 16 through the simple plate fastening means 22. That is, the upper and lower simple plates 14 and 14a have a plurality of fastening holes 141 and are connected to the out-of-plane buckling prevention bars 16 and 16 through bolts and nuts which are the simple plate fastening means 22.

따라서 상,하부 심플레이트(14,14a)는 자체의 강성과 면외좌굴방지대(16,16)의 강성이 합하여 면내좌굴을 억제한다. 또한, 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)가 설치된 구조물(200)에서 지진 발생시 스틸코어(12)가 길이방향으로 압축과 인장을 반복하여 받게 되는 경우, 탄소성거동부(121a)의 면내거동을 그 간극(G)만큼 허용하여 에너지 소산이 가능해진다.Therefore, the upper and lower simple plates 14 and 14a combine their stiffness with the stiffness of the out-of-plane buckling bar 16 and 16 to suppress in-plane buckling. In addition, when the steel core 12 is repeatedly subjected to compression and tension in the longitudinal direction when the earthquake occurs in the structure 200 in which the high-deformation mode type non-buckling brace 10 is installed, the in-plane behavior of the elasto-plastic behavior 121a is reduced. Allowing only the gap G allows energy dissipation.

면외좌굴방지대(16,16)는 스틸코어(12)의 양측면에 설치되어 탄소성거동부(121a)의 면외변형을 억제시켜 스틸코어(12)의 이상적인 이력거동이 가능하도록 한다. 면외좌굴방지대(16,16)는 예로 T자형 단면을 갖는 강재가 될 수 있다. 면외좌굴방지대(16,16)는 탄소성거동부(121a)가 갖는 길이보다 약간 길게 구성된다. 따라서 면외좌굴방지대(16,16)는 T자형 강재로 제작되거나 H형 단면의 강재를 복부를 기준으로 2등분 절단하여 제작된 것이 될 수 있다. 물론 면외좌굴방지대(16,16)는 이러한 T자형 단면에 한정되는 것은 아니다. 면외좌굴방지대(16,16)는 심플레이트(14,14a)와의 체결을 위한 심플레이트 체결공(161) 및 슬라이딩 판(18,18)과 체결되기 위한 슬라이딩판 체결공(162)을 갖는다.The out-of-plane buckling guards (16, 16) are provided on both sides of the steel core 12 to suppress the out-of-plane deformation of the carbonaceous behavior (121a) to enable the ideal hysteretic behavior of the steel core (12). The out-of-plane buckling guards 16 and 16 may be steel materials having a T-shaped cross section, for example. The out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 are configured to be slightly longer than the length of the elastic behavior part 121a. Therefore, the out-of-plane buckling bar (16, 16) may be made of T-shaped steel or made by cutting the bisection of the steel of the H-shaped cross-section based on the abdomen. Of course, the out-of-plane buckling guards (16, 16) is not limited to this T-shaped cross section. The out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 have a simple plate fastening hole 161 for fastening with the simple plates 14 and 14a and a sliding plate fastening hole 162 for fastening with the sliding plates 18 and 18.

슬라이딩 판(18,18)은 면외좌굴방지대(16,16)와 스틸코어(12)의 측면 사이에 각기 개재되어 제진시 면외좌굴방지대(16,16)의 열마찰융착을 방지한다. 슬라이딩 판(18,18)은 테프론 수지로 제작될 수 있다. 슬라이딩 판(18,18)은 면외좌굴방지대(16,16)와 동일한 길이를 갖으며 양단의 사이에 탄소성거동부(121a)와 동일한 면적으로 대응되는 형상을 갖고 있다.Sliding plates 18 and 18 are interposed between the out-of-plane buckling guards 16 and 16 and the sides of the steel core 12, respectively, to prevent thermal friction fusion of the out-of-face buckling guards 16 and 16 when damping. The sliding plates 18 and 18 may be made of Teflon resin. The sliding plates 18 and 18 have the same length as the out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 and have a shape corresponding to the same area as the elasto-plastic moving part 121a between both ends.

면외좌굴방지대(16,16)와 슬라이딩 판(18,18)은 각기 양단이 스틸코어(12)측에 연결시키는 면외좌굴방지대 체결수단(24)인 볼트와 너트를 통해 연결된다. 이때 슬라이딩 판(18,18)과 면외좌굴방지대(16,16)의 일단은 동일한 장공(18a,12a)을 통해 면외좌굴방지대 체결수단(24)에 연결된다. 이같이 면외좌굴방지대(16,16)는 일단이 스틸코어(12)에 고정되고 타단이 장공(12a)에 연결되어 있어 탄소성거동부(121a)의 이력거동을 허용한다.The out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 and the sliding plates 18 and 18 are connected through bolts and nuts which are both out-of-buckling prevention member fastening means 24 connecting both ends to the steel core 12 side. At this time, one end of the sliding plate (18, 18) and the out-of-plane buckling guard (16, 16) is connected to the out-of-plane buckling bar fastening means 24 through the same long hole (18a, 12a). As described above, the out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 have one end fixed to the steel core 12 and the other end connected to the long hole 12a, thereby allowing the hysteretic behavior of the elastomeric behavior 121a.

이와 같이 구성된 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)는 도 8과 같이 구조물(200)에 다양한 형태로 시공되어져 구조물의 강성을 보강하고 지진시 지진에너지의 소산을 발휘함으로써 구조물의 안전성을 높인다.The high-order deformation mode non-buckling brace 10 configured as described above is constructed in various forms in the structure 200 as shown in FIG. 8 to reinforce the rigidity of the structure and to increase the safety of the structure by exerting the seismic energy during an earthquake.

특히, 지진시 스틸 코어(12)는 상대적으로 강성이 작은 탄소성거동부(121a)가 압축과 인장을 반복하게 되고, 이때 면내 방향(X)으로는 상,하부 심플레이트(14,14a)가 탄소성거동부(121a)의 소성변형을 억제시키고, 면외방향(Y)으로는 면외좌굴방지대(16,16)가 탄소성거동부(121a)의 좌굴변형을 억제시키게 된다.In particular, during the earthquake, the steel core 12 has a relatively low stiffness of the carbonaceous behavior 121a, which repeats compression and stretching, and in the in-plane direction X, the upper and lower simplelates 14 and 14a are carbon. The plastic deformation of the sexual behavior 121a is suppressed, and the out-of-plane buckling prevention bars 16 and 16 suppress the buckling deformation of the elastic behavior part 121a in the out-of-plane direction (Y).

이때 면외좌굴방지대(16,16)는 일단이 스틸 코어(12)에 고정되고 타단이 장공(12a)에 연결되어 있어 탄소성거동부(121a)의 이력거동을 방해하지는 않는다. 또한 상,하부 심플레이트(14,14)와 탄소성거동부(121a)간에도 일정한 간극(G)이 존재하기 때문에 상,하부 심플레이트(14,14)는 탄소성거동부(121a)의 이력거동을 방해하지는 않는다.At this time, the out-of-plane buckling prevention members (16, 16) is fixed to the steel core 12 and the other end is connected to the long hole (12a) does not interfere with the hysteretic behavior of the elastomeric behavior (121a). In addition, because there is a constant gap G between the upper and lower simple plates 14 and 14 and the elasto-plastic part 121a, the upper and lower simple plates 14 and 14 prevent the hysteretic behavior of the elasto-plastic part 121a. It doesn't.

따라서 지진시 스틸 코어(12)측 탄소성거동부(121a)에서는 이력거동이 발생하며, 이 이력거동은 도 9의 지진에너지와 변위의 그래프에 나타난 바와 같이 폐곡선을 이루고 있음은 알 수 있고, 이로 인해 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)는 안정된 지진에너지의 소산을 발휘함을 알 수 있다.Therefore, during the earthquake, hysteretic behavior occurs in the elastic core 121a of the steel core 12 side, and this hysteretic behavior is a closed curve as shown in the graph of the seismic energy and displacement of FIG. It can be seen that the high-order strain mode non-buckling brace 10 exhibits stable seismic energy dissipation.

이때 탄소성거동부(121a)의 반복되는 이력거동시 탄소성거동부(121a)와 면외좌굴방지대(16,16)는 서로간에 슬라이딩 판(18,18)이 개재되어 있어 열마찰 융착은 방지된다.At this time, during the repeated hysteretic behavior of the carbonaceous behavior 121a, the carbonaceous behavior 121a and the out-of-plane buckling prevention bars 16 and 16 are provided with sliding plates 18 and 18 therebetween, thereby preventing thermal friction fusion.

이와 같이 본 발명에 따른 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)는 면내 및 면외방향으로의 좌굴변형을 최대한 억제하면서 이상적인 이력거동을 수행하기 때문에 내진성능이 향상된다. 특히 모르타르가 적용되지 않기 때문에 충전작업이 별도의 경화시간이 불필요하여 제작이 용이하고 제작시간이 단축되는 이점을 갖는다. 또한 지진 발생 후 구조물에서의 교체가 용이하며, 경량으로 제작 운반 및 설치 운반이 용이한 장점을 갖는다.As described above, the high-order strain mode non-buckling brace 10 according to the present invention performs an ideal hysteretic behavior while suppressing buckling deformation in the in-plane and out-of-plane directions as much as possible, thereby improving seismic performance. In particular, since the mortar is not applied, the filling operation does not require a separate curing time, so that the manufacturing is easy and the manufacturing time is shortened. In addition, it is easy to replace in the structure after the earthquake, and has the advantage of easy manufacturing, transport and installation transport.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by these modifications and variations, but only by the claims appended below.

12: 스틸코어
121a: 탄소성거동부
13: 가새설치용 연결브라켓
14,14a: 상,하부 심플레이트
16: 면외좌굴방지대
18: 슬라이딩 판
22: 심플레이트 체결수단
24: 면외좌굴방지대 체결수단12: Steelcore
121a: Elastomeric Behavior
13: Bracket for brace installation
14,14a: upper and lower simple rate
16: out-of-plane buckling guard
18: sliding plate
22: simple rate fastening means
24: Out-of-plane buckling prevention fastening means

Claims (6)

중앙의 일정구간(S)에 걸쳐 폭(h)이 상대적으로 좁고 긴 판상형 또는 +형으로 일정 항복구간내에서 탄소성거동하는 탄소성거동부(121a)를 갖는 스틸코어(12)와;
스틸코어(12)의 탄소성거동부(121a) 상,하부에 일정한 간극(G)을 가지고 근접되게 배치되어져 간극(G)내에서 탄소성거동부(121a)의 면내 변형을 억제하는 상,하부 심플레이트(14,14a)와;
스틸코어(12)의 양측면에 설치되어져 탄소성거동부(121a)의 면외변형을 억제하는 면외좌굴방지대(16,16)와;
면외좌굴방지대(16,16)와 스틸코어(12)의 측면 사이에 각기 개재되어 탄소성거동부(121a)의 이력거동시 스틸코어(12)와 면외좌굴방지대(16,16)의 열마찰융착을 방지하는 테프론 수지 재질로 된 슬라이딩 판(18,18);을 포함하며,
탄소성거동부(121a)는 복부(121)와 상,하부 플랜지(122,123)를 갖는 H형강의 일부 구간을 상,하부에서 동일 면적으로 절취하여 형성되고,
면외좌굴방지대(16,16)와 슬라이딩 판(18,18)은 각기 그의 일단이 스틸코어(12)의 일단에 면외좌굴방지대 체결수단(24)을 통해 고정되고, 그의 타단은 스틸코어(12)의 타단에 장공(12a)을 통해 면외좌굴방지대 체결수단(24)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고차변형 모드형 비좌굴 가새.A steel core 12 having a carbonaceous behavior part 121a which has a relatively narrow width (h) over a constant section S in the center and has a elasto-plastic behavior in a certain yield section in a long plate-like or + -shaped section;
The upper and lower simplerates are disposed in close proximity to the upper and lower portions of the elastic core 121a of the steel core 12 with a predetermined gap G to suppress in-plane deformation of the elastic core 121a within the gap G. (14,14a);
Out-of-plane buckling guards (16, 16) installed on both sides of the steel core (12) to suppress out-of-plane deformation of the carbonaceous behavior (121a);
Thermal friction between the steel core 12 and the out-of-plane buckling guards 16 and 16 is interposed between the out-of-plane buckling guards 16 and 16 and the side surfaces of the steel core 12, respectively. And sliding plates 18 and 18 made of Teflon resin to prevent fusion.
Elastomeric behavior (121a) is formed by cutting a section of the H-shaped steel having the abdomen 121 and the upper and lower flanges (122,123) to the same area in the upper and lower,
The out-of-plane buckling prevention members 16 and 16 and the sliding plates 18 and 18 are respectively fixed to one end of the steel core 12 through the out-of-face buckling prevention member fastening means 24, and the other end thereof is a steel core ( High-order deformation mode non-buckling brace, characterized in that connected to the out-of-plane buckling prevention fastening means 24 through the long hole (12a) on the other end. 삭제delete 제 1항에 있어서,
스틸코어(12)의 양단부에는 고차변형 모드형 비좌굴 가새(10)를 해당 구조물(200)에 설치하기 위한 가새설치용 연결브라켓(13,13)이 더 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 고차변형 모드형 비좌굴 가새.The method of claim 1,
High-order deformed mode type, characterized in that the brace mounting connecting brackets (13, 13) for mounting the high-deformation mode type non-buckling bracing (10) to the structure 200 is further bonded to both ends of the steel core (12) Non-buckled braces. 제 1항에 있어서,
상,하부 심플레이트(14,14a)는 심플레이트 체결수단(22)을 통해 면외좌굴방지대(16,16)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고차변형 모드형 비좌굴 가새.The method of claim 1,
Upper and lower simple plate (14,14a) is a high-order deformation mode type of non-buckling brace, characterized in that connected to the out-of-plane buckling bar 16, 16 through a simple plate fastening means (22). 삭제delete 제 1항에 있어서,
면외좌굴방지대(16,16)는 T자형 강재로 제작되거나 H형 단면의 강재를 복부를 기준으로 2등분 절단하여 제작된 것을 특징으로 하는 고차변형 모드형 비좌굴 가새.The method of claim 1,
Out-of-plane buckling bar (16, 16) is a high-order deformation mode non-buckling brace, characterized in that made of T-shaped steel or H-shaped cross-section cut into two parts based on the abdomen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112878529A (en) * 2021-03-25 2021-06-01 大连理工大学 Limiting type complex-stiffness assembled buckling restrained brace and using method
KR102311233B1 (en) * 2020-11-27 2021-10-13 광운대학교 산학협력단 Emergency reinforced steel hysteresis damper for secondary deformation control in the event of an earthquake in a wooden structure
CN113705038A (en) * 2021-07-29 2021-11-26 武汉理工大学 Method and equipment for judging different modal transformations by using buckling characteristic values
CN115217234A (en) * 2022-08-08 2022-10-21 西安交通大学 Multistage energy dissipation brace combining friction damper and buckling restrained brace

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015105482A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 大和ハウス工業株式会社 Buckling restrained brace
KR101739081B1 (en) 2015-07-30 2017-05-23 부산대학교 산학협력단 Buckling Restraint Brace with assembly type precast concrete restraint material
JP2018145676A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 健 熊谷 Buckling restraining brace

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015105482A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 大和ハウス工業株式会社 Buckling restrained brace
KR101739081B1 (en) 2015-07-30 2017-05-23 부산대학교 산학협력단 Buckling Restraint Brace with assembly type precast concrete restraint material
JP2018145676A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 健 熊谷 Buckling restraining brace

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102311233B1 (en) * 2020-11-27 2021-10-13 광운대학교 산학협력단 Emergency reinforced steel hysteresis damper for secondary deformation control in the event of an earthquake in a wooden structure
CN112878529A (en) * 2021-03-25 2021-06-01 大连理工大学 Limiting type complex-stiffness assembled buckling restrained brace and using method
CN113705038A (en) * 2021-07-29 2021-11-26 武汉理工大学 Method and equipment for judging different modal transformations by using buckling characteristic values
CN113705038B (en) * 2021-07-29 2024-01-05 武汉理工大学 Method and equipment for judging different mode transitions by using buckling characteristic values
CN115217234A (en) * 2022-08-08 2022-10-21 西安交通大学 Multistage energy dissipation brace combining friction damper and buckling restrained brace

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