KR102122028B1 - 간주형 제진장치 - Google Patents

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KR102122028B1
KR102122028B1 KR1020190101434A KR20190101434A KR102122028B1 KR 102122028 B1 KR102122028 B1 KR 102122028B1 KR 1020190101434 A KR1020190101434 A KR 1020190101434A KR 20190101434 A KR20190101434 A KR 20190101434A KR 102122028 B1 KR102122028 B1 KR 102122028B1
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주식회사 유니크내진시스템
남승율
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Abstract

본 발명은 지진이나 바람 등으로 인해 건축물에 발생되는 진동에너지를 감쇠하는데 이용되며 진동에너지가 흡수될 때 제진장치와 구조물이 접합되는 부위에서 손상을 줄이는 간주형 제진장치를 개시한다.
본 발명의 간주형 제진장치는 베이스부재, 제1 기둥부, 제2 기둥부, 제1 기둥부와 제2 기둥부 사이에 설치되는 댐퍼 디바이스, 제2 기둥부의 양측에서 연장되며 제1 기둥부에 대해 간격을 유지하여 베이스부재 측으로 연장되는 연직하중 지지부, 그리고 연직하중 지지부와 베이스부재 사이에 배치되는 수평하중을 분산시키는 구름부를 포함한다.

Description

간주형 제진장치{Column type vibration isolation apparatus}
본 발명은 지진이나 바람 등으로 인해 건축물에 발생되는 진동에너지를 감쇠하는데 이용되며 진동에너지가 흡수될 때 제진장치와 구조물이 접합되는 부위에서 손상을 줄이는 간주형 제진장치에 관한 것이다.
한국의 내진설계는 1985년 멕시코 대지진을 계기로 1988년에는 6층 이상 건축물로 시행하고, 2005년에는 3층 이상으로 확대되었으며, 2016년 경주지진 이후 2017년에는 2층 이상으로 강화되었다. 특히, 초, 중, 고 학교는 3~4층의 건축물로 2005년 이전에 설계된 경우, 내진설계가 적용되지 않아 대형지진에 취약한 문제점이 있다. 따라서 지진 발생시 대규모 사상자가 발생할 우려가 있거나 건축물의 본래의 기능 및 운영을 보전해야 하는 학교 및 공공기관 등과 같은 건축물에 우선적으로 내진보강을 하고 있다.
이때 적용되는 내진보강은 철골 및 강재 등으로 기존 구조물에 덧대거나 감싸서 강성을 높이거나 기둥 날개벽, 채움벽 등과 같은 단면증설공법으로 내진보강을 한다. 그리고 경우에 따라서 지진 발생시 수평하중을 분산시키기 위해 기둥 또는 벽과 같은 많은 수량의 주요구조물을 보강해야 할 필요가 있다. 따라서 공사범위가 확대되고 철거 및 마감물량 증가로 공사기간이 길어져 경제성과 시공성이 떨어지는 문제점을 가진다. 이러한 일반적인 내진보강공법은 공사기간 및 설치공간이 제한적인 학교 및 공공기관 등에 적용하기 어려운 점이 있다.
또한, 지진하중을 흡수하는 제진장치는 주요 감쇠장치가 효과를 발휘하기 위해서 기존 구조물과 제진장치가 연결되는 접합부의 안정성을 충분히 고려하여 설계 및 시공이 되어야 한다. 하지만 국내 내진보강사업은 경주 및 포항지진 이후 급격하게 진행되면서 전문성 및 기술력의 부재로 댐퍼 디바이스의 감쇠성능이 과대평가되고 기존 구조물과 제진장치의 접합부에 대한 안정성을 충분히 고려하지 않고 진행된다.
일례로 감사원 보도자료에 의하면 국내 다수의 학교에 적용된 제진공법에 대해 제진장치의 감쇠성능은 유효하나 제진장치와 구조물의 접합부에 대한 안정성이 충분히 고려되지 않아, 보강 후 지진발생시 제진장치의 댐퍼 디바이스가 지진에너지를 흡수하기 전에 구조물과 제진장치가 접합된 부분에서 파괴가 발생하여 내진보강공사 전보다 안정성이 더 떨어지는 것으로 확인되었다.
내진보강은 기둥, 보, 내력벽 등과 같은 주요 구조물에 형강 및 강재 등으로 단면보강을 하거나, 제진, 면진장치 등의 공법을 적용해 내진성능을 만족시킬 수 있다. 이때 제진장치는 기둥과 기둥 사이 또는 보와 보 사이에 강재를 사용하여 가새 및 끼움 형식 등으로 설치한다. 지진에너지를 제진장치로 효과적으로 전달하고 흡수 또는 감쇠하는 과정에서 제진장치가 성능을 충분히 발휘하기 위해서 기존 구조물과 제진장치가 접합된 접합부의 안정성을 검토하여 적합하게 설계 및 시공할 필요가 있다.
내진보강에서 제진장치와 구조물이 접합되는 접합부는 철골 가새 및 강재 등을 볼트 및 용접으로 접합하여 일체화시킨다. 그리고 철근콘크리트 구조물은 단면증설 및 에이치 빔(H-beam)과 같은 강재 등을 일체화시킨다. 그리고 기존 구조물에 천공 후 이형철근 및 앵커 등으로 삽입하여 제진장치를 접합한다. 이때 구조물 천공시 주철근의 위치를 탐지하여 간섭을 피하고 기존 구조물의 안정성을 확보해야 한다. 즉, 기존 구조물의 천공시 철근탐지를 하여 주철근의 위치를 확인하고 연단거리 등을 고려하여 측면 파열 및 인장에 의한 원추형 파괴를 방지해야 한다.
따라서 내진보강설계시 기존 건축물의 현장조사를 정밀하게 수행하고 콘크리트강도 및 균열 등을 정밀하게 진단하여 설계에 반영해야 한다. 특히 제진장치가 설치되는 구조물은 지진 발생시 전단파괴가 발생할 수 있어 콘크리트 증설 및 강재 등으로 보강할 필요성이 있다. 또한 제진장치의 접합부 설계 및 시공시 접합부재의 특성에 따라 구조물로부터 댐퍼 디바이스가 지진에너지를 원활하게 전달받아 분산할 수 있도록 안전성을 고려하여 설계 및 시공이 되어야 한다.
하지만 철근콘크리트구조인 기존 건축물에 내진보강설계 시 진동에너지를 제진장치가 효과적으로 흡수 또는 감쇠하기 위해서 댐퍼 디바이스의 감쇠성능에 따라 접합부 설계를 진행할 필요가 있다. 즉, 댐퍼 디바이스의 성능이 높을수록 접합부 설계 시 감쇠장치 성능에 비례하게 적용하여 설계 및 시공해야 한다. 구조물에 제진장치를 접합하는 방법은 주로 후설치 앵커를 사용하는데 기존 구조물인 보부재의 주철근의 간섭을 피해 천공 및 설치해야 하기 때문에 인장 및 전단하중이 큰 앵커의 직경은 사실상 사용이 불가능하다. 따라서 사실상 시공에 큰 불편함이 없는 적정한 사이즈의 앵커 직경(16~19mm)으로 설계되어 건축물의 진동에너지를 원활하게 댐퍼 디바이스로 전달하기 위해서는 앵커 수량이 증가한다.
따라서 실과 실 사이의 칸막이 벽에는 사용이 가능하나, 출입문에 인접한 위치와 같이 내부 벽체의 적은 공간에는 간주형 제진장치를 설치하기 어려운 문제점이 있다. 이와 같이 앵커 수량이 증가되는 원인은 지진발생 시 건축물의 수평하중에 의한 변위 발생으로 인해 제진장치와 구조물의 접합부에 전단력과 회전력이 동시에 발생하기 때문이다.
또 다른 제진장치의 시공방법은 바닥 슬라브를 일부 컷팅하여 철거하고 베이스 플레이트와 보 측면 플레이트를 용접하여 접합한다. 측면 플레이트와 보의 일체화 방법은 강봉이나 앵커 등을 사용하여 접합하고 기존 슬래브 철근은 측면 플레이트에 용접으로 접합하여 원상복구 한다. 이러한 시공방법은 하부 슬래브 철거 및 복구 작업이 더해져 공사기간이 촉박한 경우 적용하기 어려운 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1654338호(2016. 8. 30 등록)
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 진동에너지를 흡수하는 과정에서 수평하중에 의한 변위 발생시 기본 구조물에 접합되는 부분에서 손상이 발생되는 것을 방지하여 건축물의 내진성능을 효율적으로 확보하는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제진장치의 설치 및 마감공사 등의 범위를 최소화하여 경제성 및 시공성을 높이면서도 댐퍼 디바이스가 효율적인 에너지 흡수능력을 발휘할 수 있는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하부보의 길이 방향으로 설치 길이를 최소화하여 실과 복도 사이의 출입문 설치 및 창문의 개방감 확보, 실과 실 사이 통로 확보가 가능한 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 시공 기간을 줄여 공사기간이 촉박한 조건에서도 충분하게 시공이 가능하고 건축물이 목적대로 사용될 수 있는 기간을 유지시킬 수 있는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 댐퍼 디바이스에 전달되는 수평하중 때문에 하부 베이스에 생기는 회전력에 의해 후설치 앵커에 발생하는 인발력을 획기적으로 감소시켜 하부 베이스를 고정하는 앵커볼트의 수량을 줄일 수 있는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제진장치 접합부의 높이조절이 가능해 설치부위 마감재 철거 후 실측하여 제작하는 과정을 줄일 수 있어 공기단축이 가능하고 제작오차로 인한 시행착오를 줄이는 등 시공성을 향상시킨 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 기존 벽체 폭의 범위 내에 설치할 수 있어 철거 및 마감공사 물량이 감소되어 경제성 및 시공성을 높이고, 건축물의 미감을 해치지 않도록 하는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보에 결합되는 베이스부재, 상기 베이스부재에서 연장되는 제1 기둥부, 상기 제1 기둥부에 일측이 결합되어 수평하중 및 수직하중을 흡수하는 댐퍼 디바이스, 상기 댐퍼 디바이스의 타측이 결합되며 상기 보에 대응하는 또 다른 보에 결합되는 제2 기둥부, 상기 제2 기둥부의 양측에서 연장되며 상기 제1 기둥부에 대해 간격을 유지하여 상기 베이스부재 측으로 연장되는 연직하중 지지부, 그리고 상기 연직하중 지지부와 상기 베이스부재 사이에 배치되어 수평하중을 분산시키는 구름부를 포함하는 간주형 제진장치를 제공한다.
상기 베이스부재는 상기 베이스부재에 대응하는 보의 길이 방향을 기준으로 상기 제1 기둥부의 길이보다 더 길게 이루어지는 연장부를 구비하고, 상기 연장부와 상기 연직하중 지지부 사이에 상기 구름부가 배치될 수 있다.
상기 베이스부재는 강판 또는 일정한 높이를 가지는 빔부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 베이스부재는 상기 베이스부재에 대응하는 보에 높이조절용 무수축 몰탈부가 설치되고, 상기 무수축 몰탈부의 상부에 결합되는 것이 바람직하다.
상기 제2 기둥부는 상기 제2 기둥부에 대응하는 보 사이에 강판 또는 일정한 높이를 가지는 빔부재가 결합되는 것이 바람직하다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제1 연직하중 지지부와 상기 제1 기둥부를 기준으로 상기 제1 연직하중 지지부가 배치된 반대측에 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제2 연직하중 지지부로 이루어지며,
상기 제1 연직하중 지지부와 상기 제2 연직하중 지지부는 보강부재에 의해 서로 결합되는 것이 바람직하다.
상기 제1 기둥부는 제1 기둥 상부부재와 제1 기둥 하부부재로 나누어지며,
상기 제1 기둥 상부부재와 상기 제1 기둥 하부부재는 서로의 간격을 조절하는 제1 높이조절부재에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
상기 연직하중 지지부는 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제1 연직하중 지지부와 상기 제1 기둥부를 기준으로 상기 제1 연직하중 지지부가 배치된 반대측에 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제2 연직하중 지지부로 이루어지며,
상기 제1 연직하중 지지부는 제1 연직하중 상부지지부와 제1 연직하중 하부지지부로 이루어지고, 상기 제1 연직하중 상부지지부와 상기 제1 연직하중 하부지지부는 서로의 간격을 조절하는 제2 높이조절부재에 의해 연결되고,
상기 제2 연직하중 지지부는 제2 연직하중 상부지지부와 제2 연직하중 하부지지부로 이루어지고, 상기 제2 연직하중 상부지지부와 상기 제2 연직하중 하부지지부는 서로의 간격을 조절하는 제3 높이조절부재에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 보에 결합되는 베이스부재, 상기 베이스부재에서 연장되는 제1 기둥부, 상기 제1 기둥부에 일측이 결합되어 수평하중 및 수직하중을 흡수하는 댐퍼 디바이스, 상기 댐퍼 디바이스의 타측이 결합되는 제2 기둥부, 상기 보에 대응하는 또 다른 보에 결합되며 상기 제2 기둥부가 연장되는 상부 베이스부재, 상기 제1 기둥부 및 상기 제2 기둥부와 간격을 이루어 배치되며 상기 베이스부재와 상기 상부 베이스부재에 힌지결합되는 제1 연직하중 지지부, 그리고 상기 제1 기둥부 및 상기 제2 기둥부와 간격을 이루어 상기 제1 연직하중 지지부의 반대측에 배치되며 상기 베이스부재와 상기 상부 베이스부재에 힌지결합되는 제2 연직하중 지지부를 포함하는 간주형 제진장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은 제1 기둥부와 제2 기둥부가 댐퍼 디바이스에 의해 연결되고, 제2 기둥부의 양측에 결합된 연직하중 지지부의 하단에 구름부가 설치되며, 구름부가 상기 댐퍼 디바이스의 하부측에 배치되어 베이스부재를 지지하므로 진동에너지를 흡수하는 과정에서 수평하중에 의한 변위 발생시 기본 구조물에 접합되는 부분에서 손상이 발생되는 것을 방지하여 건축물의 내진성능을 효율적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 베이스부재를 길이 방향으로 충분하게 늘리지 않고도 간주형 제진장치를 설치할 수 있어 설치 및 마감공사 등의 범위를 최소화하여 경제성 및 시공성을 높이면서도 댐퍼 디바이스가 효율적인 에너지 흡수능력을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명은 베이스부재를 길이 방향으로 충분하게 늘리지 않고도 간주형 제진장치를 설치할 수 있어 실과 복도 사이의 출입문 설치 및 창문의 개방감 확보, 실과 실 사이 통로를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 간주형 제진장치 접합부의 높이를 조절하여 시공할 수 있어 시공 기간을 줄여 공사기간이 촉박한 조건에서도 충분하게 시공이 가능하고 건축물이 목적대로 사용될 수 있는 기간을 유지시킬 수 있는 간주형 제진장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 하부에 구름부가 설치된 연직하중지지부가 하부의 베이스부재를 지지하는 구조로 이루어져 하부 베이스의 회전력을 방지함으로써 베이스 고정용 후설치 앵커의 인발력을 억제해 앵커볼트의 수량을 줄일 수 있다
또한, 본 발명은 간주형 제진장치 접합부의 높이를 조절하여 시공할 수 있어 마감재 철거 후 실측하여 제작하는 과정을 줄여 공기단축이 가능하고 제작오차로 인한 시행착오를 줄이는 등 시공성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기존 벽체 폭의 범위 내에 설치할 수 있어 철거 및 마감공사 물량이 감소되어 경제성 및 시공성을 높이고, 건축물의 미관을 해치지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 간주형 제진장치가 설치되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 간주형 제진장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 제1 실시예의 간주형 제진장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 주요 부분을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 댐퍼 디바이스를 세로 방향으로 잘라서 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제7 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제8 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제9 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제10 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제11 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 16의 A-A의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제12 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제13 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제14 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 도 20의 분해사시도이다.
도 22는 본 발명의 제15 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제15 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명의 제16 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 제17 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 간주형 제진장치가 건축물에 설치되는 위치를 설명하기 위한 도면으로, 학교 건물을 예시로 도시한 평면도이다. 본 발명의 실시예는 교실의 출입문(G)에 인접한 좁은 공간의 벽(A)에 설치할 수 있다. 본 발명의 실시예의 간주형 제진장치는 건축물의 상부보와 하부보 사이에 어느 곳이라도 설치가 가능하지만, 특히, 출입문(G)에 인접하여 출입문(G)의 작동을 유지하면서 좁은 공간을 이루는 벽(A)에 설치가 가능하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 사시도이고, 도 4는 도 3의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다.
본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치는, 베이스부재(1), 제1 기둥부(3), 제2 기둥부(5), 댐퍼 디바이스(7), 연직하중 지지부(9), 그리고 구름부(11)를 포함한다.
베이스부재(1)는 강판으로 이루어질 수 있으며 건축물의 하부보(LB) 측에 배치되어 앵커 볼트 등으로 하부보(LB) 측에 결합될 수 있다. 베이스부재(1)는 하부보(LB)의 폭과 같거나 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 베이스부재(1)는 하부보(LB)의 길이 방향을 기준으로 연직하중지지부(9)의 거리와 같거나 더 짧게 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 베이스부재(1)는 도어가 인접해 있는 협소한 벽면에 설치가 가능함을 의미한다.
베이스부재(1)는 베이스부재(1)에 대응하는 보의 길이 방향을 기준으로 제1 기둥부(3)의 길이보다 더 길게 이루어지는 연장부(1a)를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 연장부(1a)와 연직하중 지지부(9) 사이에 구름부(11)가 배치되는 것이 바람직하다.
제1 기둥부(3)는 베이스부재(1)의 중간 부분에서 상부보(UB)측을 향해 수직 방향으로 연장되며 강판으로 이루어질 수 있다.
제2 기둥부(5)는 강판으로 이루어질 수 있으며 상부보(UB) 측에 배치될 수 있다. 제2 기둥부(5)는 제1 기둥부(3)와 일정한 거리가 떨어져 동일한 축 상에 배치되는 것이 바람직하다. 제2 기둥부(5)는 그의 선단부가 상부보(UB)를 감싸는 형태로 이루어져 강봉으로 상부보(UB)에 결합될 수 있다.
댐퍼 디바이스(7)는 지진 발생시 수평하중 및 수직하중을 흡수하는 역할을 한다. 댐퍼 디바이스(7)는 제1 기둥부(3)와 제2 기둥부(5) 사이에 설치되어 제1 기둥부(3)와 제2 기둥부(5)를 연결한다.
댐퍼 디바이스(7)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 센터 강판(13), 제1 연결강판(15, 17), 점탄성체(19, 21), 사이드 강판(23, 25), 그리고 제2 연결강판(27, 29)을 포함한다.
센터 강판(13)은 제2 기둥부(5)에 제1 연결강판(15, 17)에 의해 볼트 등의 체결부재로 고정될 수 있다. 즉, 센터 강판(13)은 제2 기둥부(5)의 하부에 배치되고 양면에서 제1 연결강판(15, 17)에 의해 제2 기둥부(5)에 고정될 수 있다.
점탄성체(19, 21)는 센터 강판(13)의 양면에 가황접착에 의해 강력하게 결합될 수 있다(도 4 참조). 점탄성체(19, 21)는 일정한 두께로 이루어지는 고감쇠 고무 등이 사용될 수 있다.
사이드 강판(23, 25)은 서로 마주하여 쌍을 이루며 점탄성체(19, 21)의 일면에 각각 가황접착에 의해 강력하게 결합될 수 있다. 또한, 사이드 강판(23, 25)은 제1 기둥부(3)에 일측이 결합될 수 있다. 그리고 사이드 강판(23, 25)과 제1 기둥부(3) 사이에는 제2 연결강판(27, 29)이 삽입되어 함께 볼트 등의 체결부재에 의해 결합된다. 제2 연결강판(27, 29)은 제1 기둥부(3)와 사이드 강판(23, 25)의 두께를 보정하는 역할을 한다. 따라서 제1 기둥부(3)와 사이드 강판(23, 25)은 볼트 등에 의해 용이하게 결합된다.
연직하중 지지부(9)는 제2 기둥부(5)의 양사이드측에서 연장되는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)로 이루어진다. 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 제1 기둥부(3)를 사이에 두고 서로 반대편에 위치한다. 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 제2 기둥부(5)의 사이드 측에 볼트 또는 용접에 의해 일체로 고정될 수 있다.
제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 상부보(UB)와 하부보(LB)의 사이에서 하중을 지지하는 역할을 한다. 그리고 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 제1 기둥부(3)의 사이드 측과 일정한 간격(t1)을 이루어 배치된다. 즉, 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 제1 기둥부(3)와 간격(t1)을 유지하여 배치되므로 댐퍼 디바이스(7)의 작동에 영향을 미치는 것이 최소화 되면서 상부보(UB)와 하부보(LB) 사이의 하중을 지지한다.
구름부(11)는 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1) 사이에 배치되는 제1 구름부(35) 및 제2 연직하중 지지부(33)와 베이스부재(1) 사이에 배치되는 제2 구름부(37)를 포함한다. 제1 구름부(35)와 제2 구름부(37)는 제1 연직하중 지지부(31) 및 제2 연직하중 지지부(33)와 베이스부재(1) 사이에서 수평하중을 분산시키는 역할을 한다.
제1 구름부(35)는 제1 연직하중 지지부(31)의 선단부에 롤러와 같은 제1 구름부재(39)가 회전가능하게 결합된다. 제1 구름부재(39)는 베이스부재(1)에 접촉되어 이동될 수 있다. 그리고 제2 구름부(37)는 제2 연직하중 지지부(33)의 선단부에 롤러와 같은 제2 구름부재(41)가 회전 가능하게 결합된다. 제2 구름부재(41)는 베이스부재(1)에 접촉되어 이동될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 제1 구름부재(39)와 제2 구름부재(41)가 각각 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 결합된 예를 도시하여 설명하였으나, 베이스부재(1)에 회전가능하게 결합되고 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 구름 접촉하도록 구성되는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 제1 실시예의 다른 예시로 제1 구름부재(39)는 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1) 사이에 구름접촉되도록 배치되고, 제2 구름부재(41)는 제2 연직하중 지지부(33)와 베이스부재(1) 사이에 구름접촉되도록 배치되는 구성도 적용할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 제1 구름부(35)와 제2 구름부(37)는 댐퍼 디바이스(7)의 하단측에 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 제1 실시예는 지진 발생시 수평 및 수직 하중을 댐퍼 디바이스(7)에서 흡수하는 과정에서 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)가 수평으로 이동하면서도 베이스부재(1)를 누르는 상태의 하중이 여전히 작용하고 이러한 하중을 유지할 수 있다. 따라서 베이스부재(1)는 회전력이 최소화되어 하부보(LB)에서 결합된 상태를 유지할 수 있다. 그러므로 지진이 발생하여 수평하중 및 수직하중이 작용하여도 베이스부재(1)가 하부보(LB)에서 이탈되어 분리되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 제1 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치는 건축물에 설치된 상태에서 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)가 수직하중을 지지한다. 따라서 본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치는 장기하중에 의한 댐퍼 디바이스(1)의 변형을 억제할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예의 간주형 제진장치가 건축물에 설치된 상태에서 수직하중은 댐퍼 디바이스(7)에 직접적으로 영향을 미치지 않으면서 베이스부재(1) 측으로 전달된다. 다시말하면, 상보보(UB)와 하부보(LB) 사이에서 작용하는 수직하중인 장기하중은 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 의해 지지된다. 따라서 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에서 일정한 거리가 떨어져 배치되는 댐퍼 디바이스(7)는 수직변형이 억제되면서 댐퍼 디바이스(7)의 점탄성체(19, 21)의 변형을 방지할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 제1 실시예는 점탄성체(19, 21)의 변형이 방지되고 댐퍼 디바이스(7)의 본래 기능인 진동 및 충격을 흡수할 수 있는 상태를 유지하여 수평하중이 발생되는 경우에 댐퍼 디바이스(7)의 성능을 최대로 발휘할 수 있다.
계속해서 풍하중 또는 지진력에 의해 수평하중이 발생되는 경우, 댐퍼 디바이스(7)는 점탄성체(19, 21)의 탄성력에 의해 고유의 기능인 진동과 충격 흡수를 할 수 있다. 즉, 댐퍼 디바이스(7)에 전달된 진동 에너지는 센터 강판(13)과 사이드 강판(23, 25)의 변위에 따라 점탄성체(19, 21)가 수평 및 수직으로 변위되어 열에너지로 흡수하게 된다.
풍하중 또는 지진력에 의해 수평하중이 발생되는 경우, 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 베이스부재(1)의 길이 방향을 따라 이동한다(도 6의 화살표 방향). 이때 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)는 베이스부재(1)를 여전히 수직하중으로 지지하고 있으므로 베이스부재(1)가 하부보(LB)에서 분리되는 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 지진발생시 베이스부재(1)의 회전모멘트가 발생하는 것을 막아 베이스부재(1)가 하부보(LB)에 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다(도 6 참조).
따라서 본 발명의 제1 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에서 장기하중을 지지하여 댐퍼 디바이스(7)의 수직변형을 억제한다. 그리고 건축물에 수평하중이 발생하는 경우 댐퍼 디바이스(7)는 기능을 최대로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예는 댐퍼 디바이스(7)의 고유기능인 점탄성체(19, 21)가 충분히 변위할 수 있는 여유 공간을 확보하여 댐퍼 디바이스(7)의 성능을 유지할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예는 건축물의 내, 외부 등의 설치 공간이 협소한 위치에 간주형으로 설치할 수 있고 간주형 제진장치의 설치 폭을 최소화하여 철거 및 마감공사 물량이 감소되어 경제성과 시공성을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제2 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
상술한 제1 실시예에서는 베이스부재(1)가 강판으로 이루어진 예를 도시하여 설명하였으나, 본 발명의 제2 실시예는 베이스부재가 일정한 높이를 가지는 빔부재(43, 예를 들면 H빔)로 이루어진다. 이와 같이 베이스부재가 일정한 높이를 가지는 빔부재(43)로 이루어지는 본 발명의 제2 실시예는 하부보(LB)에 빔부재(43)를 결합하는 볼트(예를 들면 앵커볼트)를 설치할 때 구름부(11)에 장애가 되는 부분을 회피하여 시공할 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예는 현장의 상황에 따라 구름부(11)의 설치에 장애가 되는 부분을 회피하여 시공할 수 있어 시공성이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예는 상술한 제1 실시예에 비해 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)의 전체 길이가 상대적으로 짧아져 좌굴에 대한 부담을 줄여 안정성을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제3 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제2 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예는 빔부재(43, 예를 들면 H빔)가 하부보(LB)측에 설치됨과 동시에 다른 빔부재(45)가 상부보(UB)측에도 설치된다. 즉, 제1 기둥부(3)는 하부보(LB)측에 설치된 빔부재(43)에 결합되고, 제2 기둥부(5) 및 연직하중 지지부(9)는 상부보(UB)측에 설치되는 빔부재(45)에 결합된다.
이러한 본 발명의 제3 실시예는 하부보(LB)에 빔부재(43)를 결합하는 볼트(예를 들면 앵커볼트)를 설치할 때 구름부(11)에 장애가 되는 부분을 회피하여 시공하는 제2 실시예의 장점을 유지함과 동시에 상부보(UB) 측에 기존 설비 등과 같은 지장물이 있을 경우에 상부보(UB)의 하부에 빔부재(45)를 설치하여 제2 기둥부(5) 및 연직하중 지지부(9)를 고정할 수 있다. 이러한 본 발명의 제3 실시예도 시공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 제3 실시예도 상술한 제2 실시예와 마찬가지로 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)의 전체 길이가 짧아져 좌굴에 대한 부담을 줄여 안정성을 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제4 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제2 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예는 빔부재(43, 예를 들면 H빔)가 하부보(LB)측에 설치된다. 그리고 빔부재(43)는 무수축 몰탈부(47)의 상부에 설치된다. 무수축 몰탈부(47)는 하부보(LB) 측에 설치된다. 이러한 본 발명의 제4 실시예는 기존 건축물의 내진 보강시 철거 및 실측 후 간주형 제진장치의 제작 및 설치과정에서 미세한 높이 오차를 무수축 몰탈부(47)에서 조정하여 간주형 제진장치를 시공할 수 있다. 따라서 본 발명의 제4 실시예는 간주형 제진장치를 설치할 때 미세한 높이를 보정하여 시공성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 제4 실시예는 시공성의 향상으로 인해 공사기간을 더욱 줄일 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제5 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제4 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제5 실시예는 하부보(LB)측에 미세 높이 조절을 위한 무수축 몰탈부(47)가 설치되고, 무수축 몰탈부(47)의 상부에 빔부재(43)가 설치됨과 동시에 상부보(UB) 측에 또 다른 무수축 몰탈부(49)를 설치하고, 이 무수축 몰탈부(49)와 제2 기둥부(3) 사이에 빔부재(45)를 설치한다. 이러한 본 발명의 제5 실시예는 본 발명을 다양하게 실시할 수 있을 보여준다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제6 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제6 실시예는 제1 실시예에서 설명한 제1 구름부(35)와 제2 구름부(37)의 다른 예이다. 즉, 본 발명의 제6 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1) 사이에 자유롭게 이동할 수 있는 원기둥 모양의 구름부재(51)가 설치된다. 마찬가지로 본 발명의 제6 실시예는 제2 연직하중 지지부(33)와 베이스부재(1) 사이에도 도 11과 동일한 형태의 구름부재가 설치될 수 있으며, 그의 상세한 설명은 위의 설명으로 대치한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 구름부재(39)가 제1 연직하중 지지부(31)에 회전 가능하게 결합된 상태를 도시하여 설명하였으나, 본 발명의 제6 실시예는 어디에도 구속되지 않는 형태의 구름부재(51)가 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1), 및 제2 연직하중 지지부(33)와 베이스부재(1) 사이에 설치된다. 이러한 본 발명의 제6 실시예는 본 발명을 다양하게 구성할 수 있음을 보여준다.
도 12는 본 발명의 제7 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제7 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제7 실시예는 제1 실시예에서 설명한 제1 구름부(35)와 제2 구름부(37)의 또 다른 예이다. 본 발명의 제7 실시예는 제1 연직하중 지지부(31) 및 제2 연직하중 지지부(33)의 하부에 설치되는 구조가 동일하므로 하나만 예를들어 설명하기로 한다.
즉, 본 발명의 제7 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)의 하부에 이탈방지연장부(31a)를 연장하고, 이 이탈방지연장부(31a)에 축(53)으로 또 다른 구름부재(55, 57)를 결합한 예이다. 그리고 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1) 사이에 이탈방지부재(59)를 설치한다. 이탈방지부재(59)는 한 쌍으로 이루어지거나 또는 일체로 이루어질 수 있다. 이탈방지부재(59)는 이탈방지연장부(31a)가 하부보(LB)의 폭 방향으로 이동하는 것을 차단하는 벽면인 제1 이탈방지벽부(59a)를 구비하고, 축(53)이 같은 방향으로 이탈되는 것을 차단하는 벽면인 제2 이탈방지벽부(59b)를 구비한다. 또한, 이탈방지부재(59)는 구름부재(55, 57)가 수평하중의 영향으로 이동할 때 구름접촉하는 구름접촉면(59c)을 구비한다.
이러한 본 발명의 제7 실시예는 풍하중 또는 지진력이 간주형 제진장치에 작용할 때, 이탈방지연장부(31a)는 제1 이탈방지벽부(59a)에 의해 하부보(LB)의 폭방향으로 이탈되는 것이 방지된다. 마찬가지로 구름부재(55, 57)를 지지하는 축(53)은 제2 이탈방지벽부(59b)에 의해 하부보(LB)의 폭 방향으로 이탈되는 것이 방지된다.
이러한 본 발명의 제7 실시예는 지진에 의해 건축물의 수평하중은 어느 방향에서 올지 예측할 수 없다. 따라서 건축물의 흔들림에 의해 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33) 그리고 구름부재(55, 57)가 하부보(UB)의 폭 방향으로 이탈되는 것을 방지한다. 본 발명의 제7 실시예는 풍하중 또는 지진력에 의해 발생하는 이동에 대응하여 간주형 제진장치의 더욱 안정적인 작동상태를 유지시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 제8 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제8 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예 및 제7 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 그리고 본 발명의 제8 실시예는 제1 실시예에서 설명한 제1 구름부(35)와 제2 구름부(37)의 또 다른 예이다. 본 발명의 제8 실시예는 제1 연직하중 지지부(31) 및 제2 연직하중 지지부(33)의 하부에 설치되는 구조가 동일하므로 하나만 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 제7 실시예에서는 축(53)을 이용하여 구름부재(55, 57)를 결합한 예를 도시하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예의 축(53) 대신에 베어링 축(61)이 적용되었다. 즉, 본 발명의 제8 실시예는 베어링 축(61)에 구름부재(55, 57)가 결합된다. 베어링 축(61)은 인너레이스(63), 구름재(65) 그리고 아웃터레이스(67)를 포함한다. 인너레이스(63)는 원기둥과 같이 내부가 채워진 형태의 원형봉으로 이루어지며 축의 역할을 할 수 있다. 그리고 인너레이스(63)의 다른 예시로 통상의 인너레이스(63)에 원형봉이 끼워지는 것도 가능하다. 그리고 구름재(65)는 인너레이스(63)와 아웃터 레이스(67) 사이에 배치되어 원활하게 인너레이스(63)와 아웃터레이스(67)가 상대 회전할 수 있는 역할을 한다. 그리고 아웃터레이스(67)의 외주에는 구름부재(55, 57)이 결합된다. 이러한 본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예와 같은 작용 및 효과를 유지하면서도 수평하중 작용시 구름부재(55. 57)가 더욱 잘 회전할 수 있다. 즉, 본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예에 비해 풍하중 또는 지진력에 의해 발생하는 수평이동에 더욱 원활한 움직임으로 대응하여 간주형 제진장치의 더욱 안정적인 작동상태를 유지시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 제9 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제9 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제6 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제9 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 베이스부재(1) 사이에 서로 대응하여 배치되는 제1 부재(69)와 제2 부재(71)가 배치된다. 그리고 제1 부재(69)와 제2 부재(71) 사이에는 또 다른 형태의 구름부재(73)가 배치된다. 제1 부재(69)는 하부보(LB)와 나란한 방향으로 하나 이상의 홈부(69a)가 형성된다. 그리고 제2 부재(71)는 마찬가지로 상술한 홈부(69a)와 대응하는 모양으로 또 다른 홈부(71a)가 형성된다. 그리고 구름부재(73)는 축부(73a)와 돌출부(73b)로 이루어질 수 있다. 즉, 구름부재(73)의 축부(73a)는 원형봉 모양으로 이루어진다. 그리고 구름부재(73)의 돌출부(73b)는 축부(73a)에서 원주 방향으로 연장되어 직경이 더 큰 형태로 이루어진다. 구름부재(73)의 돌출부(73b)는 일정한 간격을 이루어 2개 이상으로 이루어질 수 있다. 그리고 구름부재(73)의 돌출부(73b)는 상술한 홈부(69a, 71a)에 삽입되어 수평하중 발생시 홈부(69a, 71a)를 따라 이동할 수 있다. 본 발명의 제9 실시예에서는 구름부재(73)의 돌출부(73b)는 2개로 이루어진 예를 도시하여 설명하였으나, 1개 이상으로 이루어지는 것도 가능하다. 따라서 구름부재(73)의 축부(73a)와 돌출부(73b)는 수직하중을 지지함과 동시에 수평하중이 작용할 때 원활하게 홈부(69a, 71a)를 따라 이동할 수 있다.
이러한 본 발명의 제9 실시예는 구름부재(73)가 접촉하는 부분이 커져 수직하중을 지속적으로 지지함과 동시에 수평하중에 용이하게 대응할 수 있는 이점이 있다.
도 14는 본 발명의 제10 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제10 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제9 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제10 실시예는 제1 부재(69)에 홈부(69a)의 끝 부분을 폐쇄하는 걸림부(69b)를 구비한다. 물론, 제2 부재(71)도 제1 부재(69)와 동일한 구조로 이루어진다. 그리고 본 발명의 제10 실시예의 구름부재(73)는 복수로 이루어지며 연결부재(75)에 의해 연결되고 연결부재(75)를 각각의 구름부재(73)의 축부재(73a)의 중심에 고정부재(77)로 고정한다. 따라서 본 발명의 제10 실시예는 제9 실시예에 비해 더 많은 수의 구름부재(73)를 배치하여 수직하중을 충분하게 견딜 수 있다. 또한, 본 발명의 제10 실시예는 제1 부재(69)의 걸림부(69b)에 의해 구름부재(73)가 걸리면서 구름부재(73)가 일정한 구간까지만 이동할 수 있다. 특히, 본 발명의 제10 실시예는 제9 실시예와 비교하여 볼 때, 구름부재(73)의 중심 이탈로 발생할 수 있는 편심을 보완하여 더욱 안정적으로 수직하중을 받을 수 있다.
이러한 본 발명의 제10 실시예는 본 발명을 다양한 형태로 실시하면서도 더욱 안정성이 있는 간주형 제진장치를 구현할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제11 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 도 16의 A-A부를 잘라서 본 단면도로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제11 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제11 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)를 연결하는 보강부재(79)를 구비한다. 보강부재(79)는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)를 수평으로 적어도 1곳 이상을 연결한다. 즉, 보강부재(79)는 댐퍼 디바이스(7)의 하부측에서 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)를 연결한다. 이때 보강부재(79)는 댐퍼 디바이스(7) 또는 제1 기둥부(3)와 간격을 두고 간섭이 일어나지 않는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 그리고 또 다른 보강부재(81)를 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)의 하단부에 결합할 수 있다. 이 보강부재(81) 역시 제1 기둥부(3)와 간격을 유지하여 댐퍼 디바이스(7)의 작동에 영향을 미치지 않도록 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제11 실시예는 지진발생시 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 발생하는 압축력에 의한 좌굴을 방지할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제12 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제12 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제11 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제12 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)를 연결하는 또 다른 보강부재(83, 85)를 구비한다. 본 발명의 제12 실시예의 보강부재(83, 85)는 제11 실시예에서 설명한 보강부재(79, 81) 사이에서 크로스 방향으로 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 연결된다. 이러한 본 발명의 제12 실시예는 제11 실시예에 비하여 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)에 작용하는 압축력에 의한 좌굴을 방지하는데 더욱 효과적이다.
도 19는 본 발명의 제13 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제13 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제13 실시예는 제1 기둥부(3)를 분리하여 제1 기둥 상부부재(3a)와 제1 기둥 하부부재(3b)로 구성하고, 높이를 조절하여 제1 높이조절부재(87)로 결합한다. 즉, 제1 높이조절부재(87)는 제1 기둥부(3)의 제1 기둥 상부부재(3a)와 제1 기둥 하부부재(3b)에 결합할 수 있는 다수의 볼트공을 구비한다. 그리고 제1 높이조절부재(87)는 상술한 볼트공 중의 일부를 수직의 길이 방향으로 장공(87a)을 형성한다. 따라서 제1 기둥 상부부재(3a)와 제1 기둥 하부부재(3b)를 연결할 때 장공(87a)을 통해 볼트로 고정하여 제1 기둥부(3)의 길이를 조절할 수 있다.
본 발명의 제13 실시예에서는 제1 높이조절부재(87)에 장공(87a)을 형성한 예를 도시하여 설명하였으나, 다른 예시로 제1 기둥부(3)에 장공 또는 장홈을 설치하는 것도 가능하다.
마찬가지로, 제1 연직하중 지지부(31)는 제1 연직하중 상부지지부(31b)와 제1 연직하중 하부지지부(31c)로 나누어진다. 그리고 제1 연직하중 상부지지부(31b)와 제1 연직하중 하부지지부(31c)는 서로의 간격을 조절하는 제2 높이조절부재(31d)로 연결된다. 제2 높이조절부재(31d)는 제1 높이조절부재(87)의 장공(87a)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 그러나 다른 예시로 제1 연직하중 상부지지부(31b)와 제1 연직하중 하부지지부(31c)는 제2 높이조절부재(31d)를 용접하여 결합할 수 도 있다.
또한, 제2 연직하중 지지부(33)는 제2 연직하중 상부지지부(33b)와 제2 연직하중 하부지지부(33c)로 나누어진다. 그리고 제2 연직하중 상부지지부(33b)와 제2 연직하중 하부지지부(33c)는 서로의 간격을 조절하는 제3 높이조절부재(33d)로 연결된다. 제3 높이조절부재(33d)도 상술한 제1 높이조절부재(87)의 장공(87s)과 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 그러나 다른 예시로 제2 연직하중 상부지지부(33b)와 제2 연직하중 하부지지부(33c)는 제 3 높이조절부재(33d)를 용접하여 결합할 수 도 있다.
이러한 본 발명의 제13 실시예는 신축 외 기존 건출물의 내진 보강시 철거 후 실측을 하고 제작도를 작성하여 제작을 진행하는데, 가공 및 제작 과정에서 발생할 수 있는 수직 길이에 대한 오차를 보완하고 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)가 베이스부재(1)에 밀착되도록 시공하기 위한 것이다. 이러한 본 발명의 제13 실시예는 더욱 정밀 시공을 할 수 있는 이점이 있다.
도 20은 본 발명의 제14 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 21은 도 20의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제14 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제13 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제14 실시예는 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)가 각형 강관인 사각 빔으로 이루어지고, 제2 높이조절부재(31d)와 제3 높이조절부재(33d)가 이에 대응하는 ㄷ 모양의 형강을 겹침이음으로 결합할 수 있다. 이러한 본 발명의 제14 실시예는 제13 실시예에 비해 현장에서 제작과정에 불필요한 오차를 줄이고 제1 연직하중 지지부(31)와 제2 연직하중 지지부(33)의 강성을 증대시켜 좌굴 방지에 대한 효과를 더욱 높일 수 있다.
도 22는 본 발명의 제15 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제15 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제4 실시예의 기술적 특징과 제14 실시예의 기술적 특징을 조합하여 구성한 예이다. 이러한 본 발명의 제15 실시예는 상술한 제4 실시예와 제14 실시예의 설명에서 이미 기술하였으므로 그의 상세한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명의 제15 실시예와 같이 본 발명은 각각의 실시예의 기술적 특징을 조합하여 다양하게 실시할 수 있다.
한편, 도 23은 본 발명의 간주형 제진장치는 시공시 하부보(LB)의 폭(t3) 및 벽체의 폭보다 간주형 제진장치의 폭(t4)을 작게 구성하여 시공할 수 있다. 이러한 본 발명은 설치 위치가 주로 실과 실 및 복도 사이의 벽체에 매립형으로 설치가 가능하다.
도 24는 본 발명의 제16 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제16 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제1 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제16 실시예의 간주형 제진장치는 베이스부재(1), 제1 기둥부(3), 제2 기둥부(5), 댐퍼 디바이스(7), 상부 베이스부재(100), 제1 연직하중 지지부(89), 그리고 제2 연직하중 지지부(91)를 포함한다.
베이스부재(1)는 강판으로 이루어지며 제1 기둥부(3)가 수직 방향으로 연장된다. 베이스부재(1)는 하부보(LB) 측에 볼트 등에 의해 결합된다.
제1 기둥부(3)는 베이스부재(1)에서 상부보(UB)측으로 연장된다. 댐퍼 디바이스(7)는 일측이 제1 기둥부(3)에 결합된다. 그리고 댐퍼 디바이스(7)는 다른 일측이 제2 기둥부(5)에 결합된다. 본 발명의 제16 실시예의 댐퍼 디바이스(7)는 수평하중 및 수직하중을 흡수하는 것으로 상술한 제1 실시예에서 설명한 구조가 동일하게 사용될 수 있다. 제2 기둥부(5)는 상부 베이스부재(100)에서 하부보(LB) 방향으로 연장된다. 상부 베이스부재(100)는 상부보(UB)측에 배치된다. 상부 베이스부재(100)는 베이스부재(1)와 동일한 형태로 이루어질 수 있다. 상부 베이스부재(100)는 상술한 실시예에서 설명된 구조들이 적용될 수 있다.
제1 연직하중 지지부(89)는 일측이 상부 베이스부재(100)에 힌지결합부(89a)에 의해 힌지결합된다. 제1 연직하중 지지부(89)는 타측이 베이스부재(1)에 또 다른 힌지결합부(89b)에 의해 힌지결합된다.
제2 연직하중 지지부(91)는 일측이 상부 베이스부재(100)에 또 다른 힌지결합부(91a)에 의해 힌지결합된다. 제2 연직하중 지지부(91)는 타측이 베이스부재(1)에 또 다른 힌지결합부(91b)에 의해 힌지결합된다. 본 발명의 제16 실시예의 제1 연직하중 지지부(89)와 제2 연직하중 지지부(91)는 상술한 제1 실시예와 마찬가지로 수직하중을 받는 구조물이다. 제1 연직하중 지지부(89)와 제2 연직하중 지지부(91)는 제1 기둥부(3) 및 제2 기둥부(5)와 일정한 간격이 떨어져 배치된다. 이러한 제1 연직하중 지지부(89)와 제2 연직하중 지지부(91)는 댐퍼 디바이스(7)의 작용에 영향을 미치지 않으면서 수직하중을 지지할 수 있다.
이러한 본 발명의 제16 실시예는 풍하중 또는 지진력에 의해 발생하면 상술한 댐퍼 디바이스(7)에서 수직방향 및 수평방향의 진동을 흡수한다. 그리고 수평하중은 제1 연직하중 지지부(89)와 제2 연직하중 지지부(91)는 힌지결합부(89a, 89b, 91a, 91b)를 중심으로 어느 정도 회전하면서 수평하중을 흡수할 수 있다. 힌지결합부(89a, 89b, 91a, 91b)는 수평하중에 대응하는 정도의 허용 오차를 두어 제작하는 것이 바람직하다.
도 25는 본 발명의 제17 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 간주형 제진장치를 도시하고 있다. 본 발명의 제17 실시예의 간주형 제진장치의 설명은 상술한 제16 실시예의 설명과 다른 부분만 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제17 실시예는 하부보(LB)측에 상술한 무수축 몰탈부(47)를 설치하고, 무수축 몰탈부(47)의 상부에 빔부재43)를 설치한다. 그리고 상부보(UB)측에 또 다른 무수축 몰탈부(49)를 설치하고, 무수축 몰탈부(47)의 일면에 또 다른 빔부재(45)를 설치한다. 제1 연직하중 지지부(89)는 빔부재(43, 45)들 사이에 힌지결합부(89a, 89b)로 힌지결합한다. 제2 연직하중 지지부(91)는 제1 기둥부(3)와 제2 기둥부(5)를 기준으로 제1 연직하중 지지부(89)의 반대측에 설치되며 빔부재(43, 45)들 사이에 또 다른 힌지결합부(91a, 91b)로 힌지결합된다.
이러한 본 발명의 제17 실시예는 본 발명을 다양하게 실시할 수 있음을 보여준다. 그리고 본 발명의 제17 실시예는 사전에 빔부재(43, 45)를 포함한 간주형 제진장치를 제작하고 현장에서 무수축 몰탈부(47, 49)를 시공하여 현장에서 높이를 쉽게 조절할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1. 베이스부재, 1a. 연장부,
3. 제1 기둥부,
3a. 제1 기둥상부부재, 3b. 제1 기둥하부부재,
5. 제2 기둥부, 7. 댐퍼 디바이스,
9. 연직하중 지지부, 11. 구름부,
13. 센터 강판, 15, 17. 제1 연결강판,
19, 21. 점탄성체, 23, 25. 사이드 강판,
27, 29. 제2 연결강판,
31, 89. 제1 연직하중 지지부, 31a. 이탈방지연장부,
33, 91. 제2 연직하중 지지부, 35. 제1 구름부,
37. 제2 구름부, 39. 제1 구름부재,
41. 제2 구름부재, 43, 45. 빔부재,
47, 49. 무수축 몰탈부, 51, 55, 57, 73. 구름부재,
53. 축,
59. 이탈방지부재, 59a. 제1 이탈방지벽부,
59b. 제2 이탈방지벽부, 59c. 구름접촉면,
61. 베어링 축, 63. 인너레이스,
65. 구름재, 67. 아웃터레이스,
69. 제1 부재, 71. 제2 부재,
75. 연결부재, 77. 고정부재
79, 81, 83, 85. 보강부재, 87. 제1 높이조절부재,

Claims (14)

  1. 보에 결합되는 베이스부재,
    상기 베이스부재에서 연장되는 제1 기둥부,
    상기 제1 기둥부에 일측이 결합되어 수평하중 및 수직하중을 흡수하는 댐퍼 디바이스,
    상기 댐퍼 디바이스의 타측이 결합되며 상기 보에 대응하는 또 다른 보에 결합되는 제2 기둥부,
    상기 제2 기둥부의 양측에서 연장되며 상기 제1 기둥부에 대해 간격을 유지하여 상기 베이스부재 측으로 연장되는 연직하중 지지부, 그리고
    상기 연직하중 지지부와 상기 베이스부재 사이에 배치되는 구름부를 포함하며,
    상기 구름부는
    상기 댐퍼 디바이스를 기준으로 그의 하부 측에 배치되고 상기 베이스부재의 상부를 지지하며, 상기 연직하중 지지부에 작용하는 수평하중이 상기 제1 기둥부와 독립적으로 작용하며,
    풍하중 또는 지진력 작용할 때, 상기 베이스부재의 상면을 따라 이동하여 수평하중에 대응하면서도 상기 연직하중 지지부가 수직하중을 유지하도록 하고, 상기 베이스부재의 상면을 가압하는 수직하중에 의해 상기 제1 기둥부 및 상기 제2 기둥부의 회전모멘트가 발생하는 것을 차단하는 간주형 제진장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스부재는
    상기 베이스부재에 대응하는 보의 길이 방향을 기준으로 상기 제1 기둥부의 길이보다 더 길게 이루어지는 연장부를 구비하고,
    상기 연장부와 상기 연직하중 지지부 사이에 상기 구름부가 배치되는 간주형 제진장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스부재는
    강판 또는 일정한 높이를 가지는 빔부재로 이루어지는 간주형 제진장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스부재는
    상기 베이스부재에 대응하는 보에 높이조절용 무수축 몰탈부가 설치되고, 상기 무수축 몰탈부의 상부에 결합되는 간주형 제진장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기둥부는
    상기 제2 기둥부에 대응하는 보 사이에 강판 또는 일정한 높이를 가지는 빔부재가 결합되는 간주형 제진장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 연직하중 지지부는
    상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제1 연직하중 지지부와
    상기 제1 기둥부를 기준으로 상기 제1 연직하중 지지부가 배치된 반대측에 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제2 연직하중 지지부로 이루어지며,
    상기 제1 연직하중 지지부와 상기 제2 연직하중 지지부는
    보강부재에 의해 서로 결합되는 간주형 제진장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기둥부는
    제1 기둥 상부부재와 제1 기둥 하부부재로 나누어지며,
    상기 제1 기둥 상부부재와 상기 제1 기둥 하부부재는
    서로의 간격을 조절하는 제1 높이조절부재에 의해 연결되는 간주형 제진장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연직하중 지지부는
    상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제1 연직하중 지지부와
    상기 제1 기둥부를 기준으로 상기 제1 연직하중 지지부가 배치된 반대측에 상기 제1 기둥부와 간격을 이루어 배치되는 제2 연직하중 지지부로 이루어지며,
    상기 제1 연직하중 지지부는
    제1 연직하중 상부지지부와 제1 연직하중 하부지지부로 이루어지고,
    상기 제1 연직하중 상부지지부와 상기 제1 연직하중 하부지지부는
    서로의 간격을 조절하는 제2 높이조절부재에 의해 연결되고,
    상기 제2 연직하중 지지부는
    제2 연직하중 상부지지부와 제2 연직하중 하부지지부로 이루어지고,
    상기 제2 연직하중 상부지지부와 상기 제2 연직하중 하부지지부는
    서로의 간격을 조절하는 제3 높이조절부재에 의해 연결되는 간주형 제진장치.
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