KR102111632B1 - A smart frame structure and integrated construction method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 건축물의 창호 벽체의 내진 보강을 위한 시공이 이루어지는 내진 보강용 스마트 프레임 및 이를 이용한 창호 일체형 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart frame, and more particularly, to a smart frame for seismic reinforcing and construction of a window-integrated construction method using the same, which is constructed for seismic reinforcement of a window wall of an existing building.
일반적으로 주거 및 생활공간으로 활용되는 건축 구조물은 지하에서 지상으로 세워지며, 이러한 건축 구조물은 자체의 하중과 내부에 놓여지는 각종 용품의 하중을 견딜 수 있도록 설계되어 시공될 뿐만 아니라, 외부로부터의 충격이나 어느 정도의 지진발생시에도 붕괴되지 않도록 설계 및 시공되고 있다.In general, building structures used as residential and living spaces are erected from the ground to the ground, and these building structures are designed and constructed to withstand their own loads and loads of various items placed therein, as well as impact from the outside. However, it is designed and constructed so that it does not collapse in the event of an earthquake.
그러나, 종래의 건축 구조물은 그 설계시 설정된 내진정도보다 강한 지진이 발생되면 건축 구조물이 붕괴되는 문제점이 있었다.However, the conventional building structure has a problem in that the building structure collapses when an earthquake stronger than the earthquake resistance set in the design occurs.
특히, 지진은 지각 일부의 급격한 변화로 지반이 상하좌우로 진동하면서 그 진동이 사방으로 퍼지는 현상이므로 지표면에 수직으로 세워지는 건축 구조물들은 그 지진의 파장이 지표면에 도달하면 비틀림 모멘트를 받게 될 뿐만 아니라, 이로 인하여 내진설계의 한도를 벗어난 지진이 발생되면 건축 구조물들은 붕괴되는 것이다.In particular, the earthquake is a phenomenon in which the ground vibrates up, down, left, and right due to a sudden change in part of the earth's crust, so building structures that are built perpendicular to the surface not only receive a torsional moment when the wavelength of the earthquake reaches the surface. Therefore, when an earthquake occurs outside the limits of seismic design, building structures collapse.
현재 지구상에는 많은 지진대가 있으며, 이들 지진대와 근접된 지역에서는 상기와 같은 지진에 의한 건축 구조물들의 붕괴가 발생되면 많은 재산상의 피해뿐만 아니라, 인명피해도 발생되는 등의 문제점이 있었다.Currently, there are many earthquake zones on the earth, and in the region adjacent to these earthquake zones, when the collapse of the building structures caused by the above-described earthquake occurs, there are problems such as damage to property as well as damage to life.
특히, 한반도는 그동안 지진 안전지대처럼 여겨져 왔다. 지진이 발생하는 조산대와 떨어져 있기 때문에 안심해온 것이다. 하지만 지난 몇해를 살펴보면 지진이 다시 급증하고 있음을 알 수 있다.In particular, the Korean Peninsula has been regarded as an earthquake safety zone. They are relieved because they are away from the earthquake-producing midwives. However, if you look at the past few years, you can see that the earthquake is rising again.
이에 따라, 근래에 신축되는 건축물들은 내진설계가 이루어지고 있으나, 이미 지어진지 수년에서 수십년이 경과한 콘크리트 건물은 지진에 무방비 상태로 노출되어져 있어 항상 위험에 노출되어져 있는 실정이다.Accordingly, in recent years, buildings newly constructed are seismic-designed, but concrete buildings that have been built for several decades to decades have been exposed to earthquakes and are always exposed to danger.
한편, 최근에는 이에 대한 개선책으로 노후된 학교건물의 내벽 또는 외벽면에 오일댐퍼를 이용한 4각 프레임 형태의 내진보강 구조물이 시공되어지고 있다.On the other hand, in recent years, a quake-proof reinforcement structure in the form of a quadrangular frame using an oil damper has been constructed on the inner or outer wall surface of an aged school building as an improvement measure.
그러나, 내진보강 구조물이 설치될 건물의 벽체는 크기가 다양화 되어져 있기 때문에 내진보강 프레임의 크기를 설치 벽체의 크기에 맞추어 개별적인 제작이 이루어져야 하기 때문에 현장 시공성이 취약한 문제점이 있었다.However, since the size of the wall of the building where the earthquake-resistant reinforcement structure is to be installed is diversified, there has been a problem in that the construction of the site is weak because the size of the earthquake-resistant reinforcement frame must be individually made according to the size of the installation wall.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 노후 건물의 내진 보강을 위해 설치되는 스마트 프레임이 창호 일체형 구조를 이루도록 함으로써 시공이 보다 효율적으로 이루어짐과 함께 내진 보강 효과를 극대화 하도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the problems in the above-mentioned prior art, and the smart frame installed for seismic reinforcement of an old building has an integrated structure of windows and doors to maximize construction and maximize the seismic reinforcement effect. There is a purpose.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 내진 보강 스마트 프레임은, 건축물의 벽체에 시공이 이루어질 수 있도록 사각형상을 이루는 프레임 본체와; 상기 프레임 본체의 상부에 연결 구성되는 창호 보강틀과; 상기 창호 보강틀의 하부에 연결 구성되는 댐핑 플레이트와; 상기 댐핑 플레이트의 급격한 유동을 방지하기 위한 점성유체가 일정 수위로 저장되어진 댐핑수조;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.Seismic reinforcement smart frame of the present invention for achieving the above object, the frame body forming a rectangular shape so that construction can be made on the wall of the building; A window reinforcement frame configured to be connected to an upper portion of the frame body; A damping plate configured to be connected to a lower portion of the window reinforcement frame; It characterized in that it comprises a configuration comprising a; damping tank is stored in a viscous fluid to prevent the rapid flow of the damping plate at a certain level.
이러한 본 발명의 스마트 프레임은, 노후 건물의 벽체 내진 보강을 통해 지진 발생시 건축물의 손상을 방지하는 효과를 나타낸다.The smart frame of the present invention exhibits an effect of preventing damage to a building in the event of an earthquake through earthquake-proof reinforcement of an old building.
특히, 창호 일체형 시공이 이루어지게 됨으로써 시공효율을 향상시킴과 함께 구조적 안정성을 극대화 하는 이점을 나타내게 된다.Particularly, since the integrated window and window construction is performed, the construction efficiency is improved and the structural stability is maximized.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 프레임 정면도.
도 2는 본 발명 스마트 프레임의 동작 상태도.
도 3은 도 2의 A-A부 단면도.
도 4는 본 발명 스마트 프레임의 부분 단면도.
도 5는 본 발명에서 댐핑 플레이트 사시도.
도 6 내지 도 12는 본 발명 스마트 프레임의 벽체 시공과정 공정도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 프레임 댕핑부재 구조도.1 is a front view of a smart frame according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an operational state diagram of the present invention smart frame.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2.
Figure 4 is a partial cross-sectional view of the present invention smart frame.
5 is a perspective view of the damping plate in the present invention.
6 to 12 is a process diagram of the wall construction process of the smart frame of the present invention.
13 is a structural diagram of a smart frame dangling member according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Therefore, the shape of the components expressed in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same configuration in each drawing may be indicated by the same reference numeral. In addition, detailed descriptions of functions and configurations of known technologies that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention may be omitted.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 내진 보강용 스마트 프레임의 구조를 도 1 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.First, look at the structure of the smart frame for seismic reinforcement according to an embodiment of the present invention through 1 to 5 as follows.
본 실시 예에서의 스마트 프레임은, 건축물의 벽체에 시공이 이루어질 수 있도록 사각형상을 이루는 프레임 본체(10)와, 상기 프레임 본체(10)의 상부에 연결 구성되는 창호 보강틀(20)과, 상기 창호 보강틀(20)의 하부에 연결 구성되는 댐핑 플레이트(30)와, 상기 댐핑 플레이트(30)의 급격한 유동을 방지하기 위한 실리콘 오일 등과 같은 점성유체(S)가 일정 수위로 저장되어진 댐핑수조(40)로 이루어진다.The smart frame in the present embodiment includes a
이때, 창호 보강틀(20)은 H빔 형태의 단면 구조를 이룸으로써 건축물의 창호(100)가 안착 지지될 수 있도록 창호 지지홈(21)이 형성된다.At this time, the
또한, 댐핑 플레이트(30)에는 점성유체(S)와의 마찰력 증대를 위한 다수의 통공부(31)가 관통 형성된다.In addition, the
따라서, 지진 발생에 따른 외부 변형력이 프레임 본체(10)에 작용되었을 때 도 2에서와 같이 프레임 본체(10)의 변형이 발생되어지게 되며, 이때 창호 보강틀(20)과 함께 댐핑 플레이트(30)의 수평방향 유동이 이루어지는 과정에서 댐핑수조(40)에 보관되는 점성유체(S)와의 마찰 작용이 발생되어 급격한 유동이 방지됨과 함께 진동 제거가 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, when the external deformation force due to the earthquake is applied to the
한편, 이와 같은 작용이 이루어지는 본 발명 내진 보강용 스마트 프레임의 벽체 시공에 따른 창호 일체형 시공과정을 도 6 내지 도 11을 통해 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, looking at the integrated construction process of the window according to the wall construction of the present invention seismic reinforcing reinforcement smart frame is made through 6 to 11 as follows.
먼저, 도 6에서와 같이 기존 창호 및 벽체가 시공되어 있던 부분을 도 7에서와 같이 제거하는 작업을 실시한다.First, as shown in FIG. 6, a part in which the existing windows and walls are constructed is removed as in FIG.
이후, 도 8에서와 같이 스마트 프레임용 프레임 본체(10)를 앙카(11)를 이용하여 설치한 후, 점성댐퍼를 포함하는 창호 보강틀(20)의 용접 시공이 이루어지게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 8, after the frame
즉, 이때에는 도 9에서와 같이 창호 보강틀(20) 하부에 일체로 구비된 댐핑 플레이트(30)가 댐핑수조(40) 내의 점성유체(S)에 담겨진 상태를 이루는 것을 확인할 수 있다.That is, at this time, as shown in FIG. 9, it can be seen that the
이와 같이 스마트 프레임의 시공이 완료되면 도 10에서와 같이 창호(100) 및 벽체(200)를 시공하게 되는데, 이때 창호(100)는 도 11에서와 같이 창호 보강틀(20)에 형성된 창호 지지홈(21)에 끼워지는 일체형 구조를 이루게 된다.When the construction of the smart frame is completed as described above, as shown in FIG. 10, the
그리고, 도 12에서와 같이 단열재를 포함하는 외장재의 설치를 통해 본 발명 스마트 프레임의 외부 노출이 방지되는 가운데 벽체의 내진보강 시공이 완료되어지게 된다.And, as shown in Figure 12, through the installation of the exterior material including the insulating material, the external exposure of the smart frame of the present invention is prevented, and the seismic reinforcement construction of the wall is completed.
이와 같은 내진 보강 스마트 프레임의 시공이 건축물 벽체에 이루어지게 되면, 노후 건물의 벽체 내진 보강을 통해 지진 발생시 건축물의 손상을 방지하는 효과를 나타낸다.When the construction of the seismic reinforcement smart frame is made on the wall of the building, it has the effect of preventing damage to the building in the event of an earthquake through the seismic reinforcement of the wall of the old building.
특히, 창호 일체형 시공이 이루어지게 됨으로써 시공효율을 향상시킴과 함께 구조적 안정성을 극대화 하는 이점을 나타내게 된다.Particularly, since the integrated window and window construction is performed, the construction efficiency is improved and the structural stability is maximized.
한편, 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 댐핑 플레이트(30)에 형성된 다수의 통공부(31)에는 점성유체(S)와의 마찰력을 향상시키기 위한 마찰솔(32)이 구성된 것을 확인할 수 있다.On the other hand, Figure 13 shows a configuration according to another embodiment of the present invention, a plurality of through-
또한, 댐핑수조(40)에 저장되는 점성유체(S)는 실리콘 오일 60~80중량%, 살균 기능을 위한 나노은 1~10중량%, 정화효율 향상을 위한 치아염소산소다 1~10중량%, 유동성 개선을 위한 파라핀왁스 1~10중량%, 실리콘 오일의 오염 방지를 위한 규산바륨 1~10중량%, 나노은 분말의 뭉침현상 방지를 위한 카올린 1~10중량%, 헥토라이트 1~5중량%의 비율로 혼합이 이루어짐이 바람직하다.In addition, the viscous fluid (S) stored in the
이와 같은 구성을 이루게 되면, 마찰솔(32)의 작용에 의한 댐핑효율이 증가되어질 수 있게 되며, 점성유체(S)에는 다양한 기능성 물질이 혼합되어 있기 때문에 보다 안정적인 댐핑작용이 이루어질 수 있게 된다.When such a configuration is achieved, the damping efficiency due to the action of the
특히, 몬모릴론석군 광물의 일종인 (스테아랄코늄)헥토라이트가 점성유체(S)에 추가로 첨가됨으로써 이온교환 작용에 따른 점성유체(S)의 점도를 일정하게 유지시킬 수 있는 이점을 나타낸다.Particularly, (stearalconium) hectorite, a kind of montmorillonite mineral, is additionally added to the viscous fluid (S), thereby exhibiting the advantage of maintaining the viscosity of the viscous fluid (S) constant due to ion exchange action.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 스마트 프레임 구조 및 시공과정이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다. In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the smart frame structure and construction process of the present invention can be implemented by various modifications by those skilled in the art.
그러나 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.However, such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or scope of the present invention, and such modified embodiments should be included in the appended claims of the present invention.
10 : 프레임 본체 11 : 앙카
20 : 창호 보강틀 21 : 창호 지지홈
30 : 댐핑 플레이트 31 : 통공부
40 : 댐핑수조 S : 점성유체
100 : 창호10: frame body 11: anchor
20: Window reinforcement frame 21: Window support groove
30: damping plate 31: through hole
40: damping tank S: viscous fluid
100: window
Claims (5)
상기 프레임 본체(10)의 상부에 연결 구성되되, 건축물의 창호(100)가 안착 지지될 수 있도록 창호 지지홈(21)이 형성된 창호 보강틀(20)과;
상기 창호 보강틀(20)의 하부에 연결 구성되되, 다수의 통공부(31)가 관통 형성됨과 함께 상기 통공부(31)에는 점성유체(S)와의 마찰력을 향상시키기 위한 마찰솔(32)이 구성된 댐핑 플레이트(30)와;
상기 댐핑 플레이트(30)의 급격한 유동을 방지하기 위하여, 실리콘 오일, 나노은, 치아염소산소다, 파라핀왁스, 규산바륨, 카올린 및 헥토라이트의 혼합 조성을 이루는 점성유체(S)가 일정 수위로 저장된 댐핑수조(40);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 스마트 프레임.A frame main body 10 having a rectangular shape so that construction can be performed on the wall of the building;
It is configured to be connected to the upper portion of the frame body 10, a window reinforcement frame 20 formed with a window support groove 21 so that the window 100 of the building can be seated and supported;
It is configured to be connected to the lower portion of the window reinforcement frame 20, a plurality of through-holes 31 are formed through, and the through-hole 31 has a friction brush 32 for improving friction with the viscous fluid S A damping plate 30 configured;
In order to prevent the rapid flow of the damping plate 30, a silicone oil, nano silver, sodium chlorine oxychloride, paraffin wax, barium silicate, kaolin and hectorite viscous fluid (S) constituting the mixed composition of the damping tank is stored at a constant water level ( 40);
Smart frame comprising a configuration comprising a.
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2019
- 2019-11-04 KR KR1020190139326A patent/KR102111632B1/en active IP Right Grant
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