KR102135337B1 - The hysteretic damper for seismic retrofit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내진 보강용 이력 댐퍼에 관한 것으로, 이를 위해 내부 심재를 이루는 강재빔과, 상기 강재빔의 둘레에 배치되는 보강파이프와, 상기 강재빔의 좌굴 방지를 위해 보강파이프의 내부에 충진되는 콘크리트몰탈과, 상기 강재빔의 일측에 결합되어 기둥과 보의 모서리에 결합된 브라켓에 연결되는 연결부로 이루어지는 한쌍의 제 1몸체; 및 상기 제 1몸체의 사이에서 양측이 저변위부를 매개로 연설되고, 내부에는 상대적으로 큰 변위를 상쇄시킬 수 있도록 고변위부가 내장된 제 2몸체;를 포함하여 이루어지되, 상기 제 2몸체는 강재빔과, 상기 강재빔의 둘레에 배치되는 보강파이프와, 상기 보강파이프에 충진되는 콘크리트몰탈로 이루어지고,상기 제 2몸체의 강재빔은 2개로 분리되어 고변위부를 사이에 두고 상호간 연설되고, 상기 콘크리트몰탈에 매립된 상기 각 강재빔은 길이방향으로 유동될 수 있도록 콘크리트몰탈과 분리구성되고 상기 저변위부는 상기 제 1,2몸체의 보강파이프에 고정되는 결합플랜지와, 상기 각 결합플랜지의 사이에 개재되어 상대적으로 작은 변위에 대응하는 신축부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hysteresis damper for seismic reinforcement, for this purpose, a steel beam constituting an inner core, a reinforcing pipe disposed around the steel beam, and concrete filled in the reinforcing pipe to prevent buckling of the steel beam A mortar and a pair of first bodies formed of a connecting portion connected to one side of the steel beam and connected to a bracket coupled to a corner of a pillar and a beam; And a second body in which a high displacement portion is built-in so that both sides of the first body are addressed via a low displacement portion, and a relatively large displacement is offset therein, but the second body is made of steel. A beam, a reinforcing pipe disposed around the steel beam, and a concrete mortar filled in the reinforcing pipe, the steel beams of the second body are separated into two, and are addressed to each other with a high displacement portion therebetween. Each steel beam embedded in a concrete mortar is configured to be separated from a concrete mortar so that it can flow in the longitudinal direction, and the low displacement portion is coupled between a coupling flange fixed to the reinforcing pipes of the first and second bodies, and each coupling flange. It is characterized by being interposed and made of an elastic member corresponding to a relatively small displacement.

Figure R1020180118353
Figure R1020180118353

Description

내진 보강용 이력 댐퍼{THE HYSTERETIC DAMPER FOR SEISMIC RETROFIT}Hysteretic damper for reinforcement of earthquake resistance{THE HYSTERETIC DAMPER FOR SEISMIC RETROFIT}

본 발명은 내진 보강용 이력 댐퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진동 및 약진이나 풍하중에 의한 저변위에 유연하게 저항할 수 있고, 강진이나 진동시에 의한 고변위에서는 이력댐퍼로 거동하면서 큰 에너지를 소산시킬 수 있는 것을 물론, 구조물에 가해지는 하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원할 수 있도록 한 내진 보강용 이력 댐퍼에 관한 것이다. The present invention relates to a hysteresis damper for seismic reinforcement, and more specifically, to flexibly resist low displacement due to vibration and weak vibration or wind load, and to dissipate large energy while acting as a hysteresis damper at high displacement due to strong vibration or vibration. Of course, it relates to a hysteresis damper for seismic reinforcement that enables automatic restoration to a circular shape after deformation occurs due to a load applied to the structure.

일반적으로 건축구조물은 지진 뿐만 아니라 풍하중으로부터 안전하게 보호하기 위하여 내진 설계를 갖추어야 한다.In general, building structures must have a seismic design to protect them from wind loads as well as earthquakes.

특히 지진 발생시 구조물의 붕괴로 인한 피해는 막대하므로 지진하중에 저항하기 위해 기둥 및 보와 같은 골조에 제진장치를 설치하여 구조물의 강도 및 내진성을 보강하는 것은 필수적이다.In particular, the damage caused by the collapse of the structure in the event of an earthquake is enormous, so it is essential to reinforce the strength and seismic resistance of the structure by installing a damping device in a frame such as a pillar or beam to resist the earthquake load.

따라서 건축구조물에 내진보강을 위하여 마찰에너지를 발생시키는 마찰댐퍼를 설치하거나 탄성변형하는 이력 댐퍼를 설치한다. Therefore, a friction damper that generates frictional energy is installed in a building structure for seismic reinforcement or a hysteresis damper that is elastically deformed.

그러나 이같이 단일의 댐퍼를 사용하게 되면, 작은 횡하중이나 큰 횡하중에 모두 대처할 수 없게 된다.However, if a single damper is used in this way, it is impossible to cope with both small and large lateral loads.

예로, 풍하중이나 소규모 지진의 경우에는 마찰댐퍼에서 발생되는 마찰에너지로 인한 에너지 소산능력이 발휘되나 대규모 지진의 도래시에는 마찰댐퍼만 가지고는 충분한 기능을 발휘하기가 어렵다.For example, in the case of a wind load or a small-scale earthquake, energy dissipation capacity is exhibited due to frictional energy generated from the friction damper, but it is difficult to exhibit a sufficient function only with the friction damper when a large-scale earthquake arrives.

따라서 문형 골조에 풍하중이나 소규모 지진은 물론이고 대규모 지진에서도 에너지 소산 능력을 발휘할 수 있는 이력 댐퍼가 요구된다.Therefore, a hysteresis damper is required to exert energy dissipation ability in a large-scale earthquake as well as a wind load or a small earthquake in a gate-shaped frame.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1724535호로서, '에너지 소산형 가샘댐퍼'가 제안되어 있다.As a technology that is the background of the present invention,'Energy Dissipation Type Gasam Damper' is proposed as Korean Registered Patent Registration No. 10-1724535.

이는 제1 평탄면이 형성된 제1 마찰부재; 제1 평탄면과 밀착되는 제2 평탄면이 형성된 제2 마찰부재; 및 제1 마찰부재와 제2 마찰부재를 연결하는 형상기억부재를 포함하고, 형상기억부재는, 제1 마찰부재와 제2 마찰부재가 서로 멀어지면 인장되고 제1 마찰부재와 제2 마찰부재가 서로 가까워지면 좌굴되는 것을 특징으로 하여, 구조물에 가해지는 수평하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원되도록 이루어지도록 한 것이다.This is a first friction member having a first flat surface; A second friction member having a second flat surface in close contact with the first flat surface; And a shape memory member connecting the first friction member and the second friction member, wherein the shape memory member is tensioned when the first friction member and the second friction member are separated from each other, and the first friction member and the second friction member are It is characterized in that it is buckled when close to each other, so that it is made to be automatically restored to a circular shape after deformation occurs due to a horizontal load applied to the structure.

그러나 상기 배경기술은 풍하중이나 소규모의 지진이 도래하는 경우에는 에너지 소산능력이 발휘되나 상대적으로 대규모의 지진으로 인한 큰 횡하중이 발생되는 경우 에너지 소산 능력을 초과하게 되어 구조물의 복원이 어려운 문제가 발생된다.However, the above background technology exhibits energy dissipation ability when wind loads or small-scale earthquakes arrive, but when large lateral loads due to relatively large-scale earthquakes occur, energy dissipation capacity is exceeded, resulting in a difficult structure restoration. .

대한민국 등록특허 제1724535호Republic of Korea Registered Patent No. 1724535

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 진동 및 약진이나 풍하중에 의한 저변위에 유연하게 저항할 수 있고, 강진이나 진동시에 의한 고변위에서는 이력댐퍼로 거동하면서 큰 에너지를 소산시킬 수 있는 것을 물론, 구조물에 가해지는 하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원할 수 있도록 한 내진 보강용 이력 댐퍼를 제공하는데 있다.The present invention has been devised in view of the above problems, and the first object of the present invention is to be able to flexibly resist low displacement due to vibration and weak vibration or wind load, and to act as a hysteresis damper at high displacement due to strong vibration or vibration. While providing a large amount of energy dissipation, of course, to provide a hysteretic damper for seismic reinforcement that enables automatic restoration to a circular shape after deformation occurs due to a load applied to the structure.

본 발명의 제 2목적은, 제 1몸체의 연결부를 통해 강재빔으로 전달되는 저변위는 저변위부의 신축부재가 흡수되도록 하고, 제 1몸체의 연결부를 통해 제 2몸체의 강재빔으로 전달되는 고변위는 저변위부의 신축성을 넘어서는 바, 이는 고변위부가 소산시킬 수 있도록 한 내진 보강용 이력 댐퍼를 제공하는데 있다. The second object of the present invention is that the low displacement transmitted to the steel beam through the connection portion of the first body allows the elastic member of the low displacement portion to be absorbed, and is transmitted to the steel beam of the second body through the connection portion of the first body. The displacement exceeds the elasticity of the low displacement portion, which is to provide a hysteretic damper for seismic reinforcement that allows the high displacement portion to dissipate.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면 제 1발명은, 내진 보강용 이력 댐퍼에 관한 것으로, 이를 위해 내부 심재를 이루는 강재빔과, 상기 강재빔의 둘레에 배치되는 보강파이프와, 상기 강재빔의 좌굴 방지를 위해 보강파이프의 내부에 충진되는 콘크리트몰탈과, 상기 강재빔의 일측에 결합되어 기둥과 보의 모서리에 결합된 브라켓에 연결되는 연결부로 이루어지는 한쌍의 제 1몸체; 및 상기 제 1몸체의 사이에서 양측이 저변위부를 매개로 연설되고, 내부에는 상대적으로 큰 변위를 상쇄시킬 수 있도록 고변위부가 내장된 제 2몸체;를 포함하여 이루어지되, 상기 제 2몸체는 강재빔과, 상기 강재빔의 둘레에 배치되는 보강파이프와, 상기 보강파이프의 내부에 충진되는 콘크리트몰탈로 이루어지고,상기 제 2몸체의 강재빔은 2개로 분리되어 고변위부를 매개로 상호간 연설되고, 상기 콘크리트몰탈에 매립된 상기 각 강재빔은 길이방향으로 유동될 수 있도록 콘크리트몰탈과 분리구성되고 상기 저변위부는 상기 제 1,2몸체의 보강파이프에 고정되는 결합플랜지와, 상기 각 결합플랜지의 사이에 개재되어 상대적으로 작은 변위에 대응하는 신축부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a feature for achieving the above object, the first invention relates to a hysteresis damper for seismic reinforcement, and for this purpose, a steel beam forming an inner core, a reinforcement pipe disposed around the steel beam, and the steel material A pair of first bodies comprising a concrete mortar filled in the inside of the reinforcing pipe to prevent buckling of the beam, and a connection portion coupled to one side of the steel beam and connected to a bracket coupled to a corner of a column and beam; And a second body in which a high displacement portion is built-in so that both sides of the first body are addressed via a low displacement portion, and a relatively large displacement is offset therein, but the second body is made of steel. It consists of a beam, a reinforcement pipe disposed around the steel beam, and a concrete mortar filled inside the reinforcement pipe, and the steel beams of the second body are separated into two and are mutually addressed through a high displacement portion, Each steel beam embedded in the concrete mortar is configured to be separated from the concrete mortar so that it can flow in the longitudinal direction, and the low displacement portion is coupled between a coupling flange fixed to the reinforcing pipes of the first and second bodies, and each coupling flange. Characterized in that it is made of an elastic member interposed in the relatively small displacement.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 고변위부는 상기 콘크리트몰탈에 매립고정되고, 양측으로는 2개로 분리구성된 각 강재빔이 슬라이딩 결합되는 가이드고정체와, 상기 가이드고정체에 삽입된 강재빔의 사이에 개재되는 고탄성체로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the second invention, in the first invention, the high displacement portion is fixed to the concrete mortar, and on both sides, a guide fixing body in which each steel beam composed of two pieces is slidingly coupled, and a steel beam inserted into the guide fixing body It is characterized by being composed of a high elastic material interposed between.

제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 각 결합플랜지는 신축부재를 사이에 두고 유동 가능하도록 결합핀을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.The third invention is characterized in that, in the first invention, each of the coupling flanges is connected through a coupling pin so as to be able to flow with a stretching member therebetween.

제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 강재빔은 좌굴에 의해 파단되는 것을 방지하고 신축에 대응하기 위해 다수의 절개구가 형성되는 것을 특징으로 한다.The fourth invention is characterized in that in the first invention, the steel beam is formed with a plurality of incisions to prevent fracture by buckling and to respond to expansion and contraction.

제 5발병은, 제 1발명에서, 상기 각 연결부는 전달되는 외력을 강재빔으로만 전달할 수 있도록 보강파이프와 일정 "갭"을 갖게 이격되는 것을 특징으로 한다.The fifth onset, in the first invention, is characterized in that each connecting portion is spaced apart with a reinforcement pipe and a certain "gap" so that only the external force transmitted can be transmitted to the steel beam.

본 발명의 내진 보강용 이력 댐퍼에 따르면, 진동 및 약진이나 풍하중에 의한 저변위에 유연하게 저항할 수 있고, 강진이나 진동시에 의한 고변위에서는 이력댐퍼로 거동하면서 큰 에너지를 소산시킬 수 있는 것는 효과가 있다.According to the hysteresis damper for seismic reinforcement of the present invention, it is possible to flexibly resist low displacement due to vibration and weak vibration or wind load, and it is effective to dissipate large energy while acting as hysteresis damper at high displacement due to strong vibration or vibration have.

또한 본 발명의 고변위부는 고탄성체가 약 80% ~ 90% 정도 압축된 상태로 유지되어 있어, 이력 댐퍼의 잔류변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the high displacement portion of the present invention has a high elastic body is maintained in a compressed state of about 80% ~ 90%, there is an effect that can prevent the residual deformation of the hysteresis damper.

또한 본 발명은 제 1몸체의 연결부를 통해 강재빔으로 전달되는 저변위는 저변위부의 신축부재가 흡수되도록 하고, 제 1몸체의 연결부를 통해 제 2몸체의 강재빔으로 전달되는 고변위는 저변위부의 신축성을 넘어서는 바, 이는 고변위부가 소산시킬 수 있어 건축물의 안정화에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention allows the low displacement that is transmitted to the steel beam through the connection portion of the first body to absorb the elastic member of the low displacement portion, and the high displacement that is transmitted to the steel beam of the second body through the connection portion of the first body is the low displacement portion. Beyond the elasticity of, this has the effect of contributing to the stabilization of the building because the high-displacement part can dissipate.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강용 이력 댐퍼의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 내진 보강용 이력 댐퍼가 설치된 모습을 도시한 구성도이다.1 is a cross-sectional configuration of the hysteresis damper for seismic reinforcement according to the present invention,
2 is a configuration diagram showing a state in which a hysteresis damper for seismic reinforcement according to the present invention is installed.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.The embodiments described and illustrated herein also include its complementary embodiments.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein,'comprise' and/or'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other components.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the following specific embodiments, various specific contents have been prepared to more specifically describe and understand the invention. However, a reader who has knowledge in this field to understand the present invention can recognize that it can be used without a variety of specific contents. It should be noted that, in some cases, parts that are commonly known in describing the invention and that are not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

도 1은 본 발명에 따른 내진 보강용 이력 댐퍼의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내진 보강용 이력 댐퍼가 설치된 모습을 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram of a hysteresis damper for seismic reinforcement according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing a history damper for seismic reinforcement according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 약진동 및 약진이나 풍하중에 의한 저변위에 유연하게 저항할 수 있고, 강진이나 진동시에 의한 고변위에서는 이력댐퍼로 거동하면서 큰 에너지를 소산시킬 수 있는 것을 물론, 구조물에 가해지는 하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원할 수 있도록 한 내진 보강용 이력 댐퍼(100)에 관한 것이다.1 and 2, the present invention can flexibly resist low displacement due to weak vibration and weak vibration or wind load, and can dissipate large energy while acting as a hysteresis damper at high displacement due to strong vibration or vibration. Of course, the present invention relates to a hysteresis damper 100 for seismic reinforcement that enables automatic restoration to a circular shape after deformation occurs by a load applied to a structure.

본 발명의 내진 보강용 이력 댐퍼(100)는 대각선 방향으로 단일 설치되는 것은 물론, 다수 연결시켜 "Y" 형태 또는 "X" 형태로 설치될 수 있음은 물론이다.The hysteresis damper 100 for seismic reinforcement of the present invention can be installed in a diagonal direction as well as a number of connections to be installed in a "Y" or "X" form.

그리고 본 발명의 내진 보강용 이력 댐퍼(100)는 크게 3개의 제 1,2몸체(100a,100b)로 분리 구성되며, 상기 각 몸체(100a,100b)는 내부 심재를 이루는 강재빔(110)과, 상기 강재빔(110)의 둘레에 배치되는 보강파이프(120)와, 상기 강재빔(110)의 좌굴 방지를 위해 보강파이프(120)의 내부에 충진되는 콘크리트몰탈(130)로 이루어진다.And the hysteresis damper 100 for seismic reinforcement of the present invention is largely divided into three first and second bodies 100a and 100b, and each body 100a and 100b comprises a steel beam 110 forming an inner core. , Consisting of a reinforcement pipe 120 disposed around the steel beam 110 and a concrete mortar 130 filled inside the reinforcement pipe 120 to prevent buckling of the steel beam 110.

여기서 상기 제 1몸체(100a)는 제 2몸체(100b)를 사이에 두고 상호 간 연설되는 구조이며, 제 1몸체(100a)와 제 2몸체(100b)의 사이는 저변위부(150)를 매개로 연설되고, 제 2몸체(100b)의 내부에는 고변위부(160)가 내장된 구성이다.Here, the first body (100a) is a structure that is mutually addressed with the second body (100b) therebetween, and between the first body (100a) and the second body (100b) is a low displacement 150 The speech is provided, and the high displacement portion 160 is built in the second body 100b.

한편 상기 제 1몸체(100a)와 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)은 콘크리트몰탈(130)에 매립된 상태이면서 길이방향으로 유동될 수 있도록 콘크리트몰탈(130)과 분리 구성된다. 이는 콘크리트몰탈(130)을 타설하기 전에 강재빔(110)의 표면에 분리도료막을 도포함으로써 가능하다.On the other hand, the steel beams 110 of the first body 100a and the second body 100b are separated from the concrete mortar 130 so that they can flow in the longitudinal direction while being embedded in the concrete mortar 130. This is possible by coating a separate coating film on the surface of the steel beam 110 before pouring the concrete mortar 130.

아울러 상기 각 제 1몸체(100a)는 강재빔(110)의 일측에 결합되어 기둥(200a)과 보(200b)의 모서리에 결합된 브라켓(210)에 연결되는 연결부(140)를 포함한다. 이를 통해 상기 이력 댐퍼(100)는 철골 또는 콘크리트로 시공된 문형 골조의 내측에 대각선 방향으로 위치되어 서로 마주하는 모서리에 설치될 수 있는 구조를 마련한다.In addition, each of the first body (100a) is coupled to one side of the steel beam 110 includes a connecting portion 140 connected to the bracket 210 coupled to the edge of the pillar (200a) and beam (200b). Through this, the hysteresis damper 100 is positioned diagonally inside the door frame constructed of steel or concrete to provide a structure that can be installed at corners facing each other.

또한 상기 각 연결부(140)는 전달되는 외력을 강재빔(110)으로만 전달할 수 있도록 보강파이프(120)와 일정 "갭(G)"을 두고 형성된다. 이러한 구조는 큰 변위에 의해 강재빔이 원활히 유동되도록 하고, 더불어 강재빔(110)이 보강파이프(120)와 충돌되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, each of the connecting portions 140 is formed with a reinforcement pipe 120 and a predetermined "gap (G)" so that the external force transmitted can be transmitted only to the steel beam 110. This structure is to ensure that the steel beam flows smoothly by a large displacement, and to prevent the steel beam 110 from colliding with the reinforcement pipe 120.

그리고 상기 제 1몸체(100a)와 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)은 좌굴에 의해 파단되는 것을 방지하고 신축에 대응하기 위해 다수의 절개구(111)가 형성될 수 있다. In addition, the steel beams 110 of the first body 100a and the second body 100b may be formed with a plurality of cutouts 111 to prevent fracture by buckling and to respond to expansion and contraction.

한편 상기 콘크리트몰탈(130)은 단면이 짧고 길이가 짧은 강섬유나 pva계 섬유를 수화성의 시멘트와 골재의 배합해 양생하여 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 연성, 전단강도, 내충격성 등을 개선할 수 있다. 여기서 강섬유의 혼입률이 증가함에 따라 단위 면적당 강섬유의 수가 증가하며 이로 인하여 단면내 균열확산이 제어되어 콘크리트의 인장강도와 최대 인장응력시의 변형도 그리고 연성이 증가하게 된다.On the other hand, the concrete mortar 130 is short-length and short-length steel fibers or pva-based fibers are cured by mixing and curing hydrated cement and aggregate to obtain tensile strength, bending strength, resistance to cracks, ductility, shear strength, impact resistance, etc. Can improve. Here, as the mixing ratio of the steel fibers increases, the number of steel fibers per unit area increases, thereby controlling the crack propagation in the cross-section, thereby increasing the tensile strength of concrete and the strain at maximum tensile stress and ductility.

아울러 상기 저변위부(150)는 상기 제 1,2몸체(100a,100b)의 보강파이프(120)에 고정되는 결합플랜지(151)와, 상기 각 결합플랜지(151)의 사이에 개재되어 상대적으로 작은 변위에 대응하는 신축부재(152)로 이루어진다. 이 때 상기 각 결합플랜지(151)는 유동가능하도록 신축부재(152)를 사이에 두고 결합핀(153)을 통해 연결되는 것으로, 이는 2개의 제 1몸체(100a)에 가해지는 약진동 및 약진이나 풍하중에 의한 저변위에 대해 신축부재(152)가 대응할 수 있도록 하기 위함이다.In addition, the low displacement portion 150 is relatively small interposed between the coupling flange 151 fixed to the reinforcing pipes 120 of the first and second bodies 100a and 100b, and each coupling flange 151. It consists of a stretchable member 152 corresponding to the displacement. At this time, each of the coupling flanges 151 is connected through a coupling pin 153 with an elastic member 152 interposed therebetween, which is weak vibration and weak vibration applied to the two first bodies 100a. This is to allow the elastic member 152 to respond to low displacement due to wind load.

이러한 상기 저변위부(150)는 약진동 및 약진이나 풍하중에 의한 변위를 유연하게 저항할 수 있도록 한 것으로 점소성 거동을 흡수하는 기능을 한다. 본 발명의 실시예에서는 2개의 저변위부(150)가 설치된 구조이지만, 선택적으로 단일개 또는 2개 이상 설치하여 구성할 수도 있다.The low-displacement unit 150 is capable of flexibly resisting weak vibration and displacement caused by weak vibration or wind load, and serves to absorb viscous behavior. In the embodiment of the present invention, the two low displacement parts 150 are installed, but may be configured by selectively installing one or two or more.

또한 상기 저변위부(150)의 신축부재(152)는 신축성이 있는 고무재질로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 내구성이 증대되도록 고무에 수지, 미립자 카본 신축부재블랙, 실리카가 배합시켜 구성할 수 있다.In addition, the elastic member 152 of the low displacement portion 150 may be made of a rubber material having elasticity, and may be composed of a resin, particulate carbon elastic member black, and silica compounded to increase durability.

상기 고변위부(160)는 강진이나 진동시에 의해 발생되는 상대적으로 큰 변위를 상쇄시킬 수 있도록 기능을 한다. 이 때 상기 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)은 2개로 분리되어 고변위부(160)를 사이에 두고 상호간 연설된다.The high displacement portion 160 functions to compensate for the relatively large displacement caused by strong vibration or vibration. At this time, the steel beams 110 of the second body 100b are separated into two, and a high displacement portion 160 is interposed to be addressed to each other.

구체적으로는 상기 고변위부(160)는 상기 콘크리트몰탈(130)에 매립고정되고 2개로 분리 구성된 각 강재빔(110)이 슬라이딩 결합되는 가이드고정체(161)와, 상기 가이드고정체(161)에 삽입된 강재빔(110)의 사이에 개재되는 고탄성체(162)로 구성된다. Specifically, the high displacement portion 160 is fixed to the concrete mortar 130, and each steel beam 110 composed of two pieces is slidingly coupled to the guide fixing body 161 and the guide fixing body 161. It is composed of a high elastic body 162 interposed between the inserted steel beam (110).

상기 고탄성체(162)는 강재빔(110)의 좌굴을 방지하고 구조물에 가해지는 하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원할 수 있도록 하는 한편, 약 80% ~ 90% 정도 압축된 상태로 잔류변형 방지 및 수축과 인장에 대응하면서 이력 선도를 따르는 변형을 하면서 큰 변위를 흡수할 수 있도록 구성된다.The high elastic body 162 prevents the buckling of the steel beam 110 and allows automatic restoration to a circular shape after deformation occurs by a load applied to the structure, while remaining in a compressed state of about 80% to 90% It is configured to absorb large displacements while preventing deformation and deforming along the hysteresis diagram while responding to shrinkage and tension.

이러한 상기 고탄성체(162)는 하중을 분산시키면서 큰 변위 대해서는 신축과정에서 외력을 소산시킬 수 있고 저변위부의 신축과 더불어 10% ~ 20%의 수축을 통해 큰 변위를 소산시킬 수 있는 판스프링 또는 코일스프링일 수 있다.The high elastic body 162 can dissipate external forces during the expansion and contraction of a large displacement while dispersing the load, and a plate spring or coil capable of dissipating a large displacement through contraction of 10% to 20% along with expansion and contraction of the low displacement portion. It can be a spring.

이렇듯 본원발명의 내진 보강용 이력 댐퍼(100)는 저변위부(150)를 통해 약진동 및 약진이나 풍하중에 변위를 유연하게 저항할 수 있고, 강진이나 고진동시에 의한 변위에서는 이력 댐퍼로 거동하면서 고변위부(160)를 통해 큰 에너지를 소산시킬 수 있으며, 특히 고변위부(160)의 고탄성체(162)는 구조물에 가해지는 하중에 의해 변형이 발생한 후 원형으로 자동복원시킬 수 있게 된다.As described above, the hysteresis damper 100 for seismic reinforcement of the present invention can flexibly resist displacement through weak displacement and weak vibration or wind load through the low displacement portion 150. It is possible to dissipate large energy through 160, and in particular, the high elastic body 162 of the high displacement portion 160 can be automatically restored to a circular shape after deformation occurs due to a load applied to the structure.

이에 따라 제 1몸체(100a)의 연결부(140)를 통해 강재빔(110)으로 전달되는 저변위는 저변위부(150)의 신축부재(152)가 흡수되도록 하고, 제 1몸체(100a)의 연결부(140)를 통해 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)으로 전달되는 고변위는 저변위부(150)의 신축성을 넘어서는 바, 이는 고변위부(160)가 소산시킬 수 있도록 한 구성이다.Accordingly, the low displacement transmitted to the steel beam 110 through the connection portion 140 of the first body 100a allows the elastic member 152 of the low displacement portion 150 to be absorbed, and the connection portion of the first body 100a The high displacement transmitted to the steel beam 110 of the second body 100b through 140 exceeds the elasticity of the low displacement portion 150, which is a configuration that allows the high displacement portion 160 to dissipate.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 내진 보강용 이력 댐퍼(100)는, 제 1몸체와, 제 2몸체의 길이가 균등하게 구성되었지만, 선택적으로 제 2몸체의 길이를 제 1몸체의 길이보다 더 길게 구성할 수 있으며, 제 2몸체의 길이에 따라 저변위부의 위치도 변경될 수 있음은 물론이다.As described above, the hysteresis damper 100 for seismic reinforcement according to the present invention, although the lengths of the first body and the second body are equally configured, optionally, the length of the second body is more than the length of the first body. It can be configured long, and of course, the position of the low displacement portion may be changed according to the length of the second body.

또한 본 발명의 내진 보강용 이력 댐퍼는 제 2몸체를 강재빔으로만 구성하여 제 1몸체에 연결시켜 구성할 수 있고, 또한 저변위부를 단일개만 형성하여 구성할 수 있다.In addition, the hysteresis damper for seismic reinforcement of the present invention can be configured by connecting the second body to the first body only by using a steel beam, and also by forming only a single low displacement portion.

또한 본 발명의 내진 보강용 이력 댐퍼는 제 2몸체에 고변위부를 없애고, 1개 또는 2개의 저변위부만으로 구성할 수 있다. In addition, the hysteresis damper for seismic reinforcement of the present invention can eliminate the high displacement portion on the second body, and can be composed of only one or two low displacement portions.

본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in the specification of the present invention is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

100: 내진 보강용 이력 댐퍼
100a: 제 1몸체 100b: 제 2몸체
110: 강재빔 111: 절개구
120: 보강파이프
130: 콘크리트몰탈
140: 연결부
150: 저변위부 151: 결합플랜지 152: 신축부재
153: 결합핀
160: 고변위부 161: 가이드고정체 162: 고탄성체
G: 갭
200a: 기둥 200b: 보 210: 브라켓100: hysteresis damper for seismic reinforcement
100a: first body 100b: second body
110: steel beam 111: incision
120: reinforcement pipe
130: concrete mortar
140: connection
150: low displacement portion 151: coupling flange 152: elastic member
153: coupling pin
160: high displacement portion 161: guide fixing body 162: high elastic body
G: Gap
200a: pillar 200b: beam 210: bracket

Claims (5)

내부 심재를 이루는 강재빔(110)과, 상기 강재빔(110)의 둘레에 배치되는 보강파이프(120)와, 상기 강재빔(110)의 좌굴 방지를 위해 보강파이프(120)의 내부에 충진되는 콘크리트몰탈(130)과, 상기 강재빔(110)의 일측에 결합되어 기둥(200a)과 보(200b)의 모서리에 결합된 브라켓(210)에 연결되는 연결부(140)로 이루어지는 한쌍의 제 1몸체(100a); 및
상기 제 1몸체(100a)의 사이에서 양측이 저변위부(150)를 매개로 연설되고, 내부에는 상대적으로 큰 변위를 상쇄시킬 수 있도록 고변위부(160)가 내장된 제 2몸체(100b);를 포함하여 이루어지되,
상기 제 2몸체(100b)는 강재빔(110)과, 상기 강재빔(110)의 둘레에 배치되는 보강파이프(120)와, 상기 보강파이프(120)에 내부에 충진되는 콘크리트몰탈(130)로 이루어지고,
상기 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)은 2개로 분리되어 고변위부(160)를 매개로 상호간 연설되고,
상기 콘크리트몰탈(130)에 매립된 상기 각 강재빔(110)은 길이방향으로 유동될 수 있도록 콘크리트몰탈(130)과 분리구성되고
상기 저변위부(150)는 상기 제 1,2몸체(100a,100b)의 보강파이프(120)에 고정되는 결합플랜지(151)와, 상기 각 결합플랜지(151)의 사이에 개재되어 상대적으로 작은 변위에 대응하는 신축부재(152)로 이루어지며,
상기 각 결합플랜지(151)는 유동가능하도록 신축부재(152)를 사이에 두고 결합핀(153)을 통해 연결되고,
상기 고변위부(160)는 상기 콘크리트몰탈(130)에 매립고정되고, 양측으로는 2개로 분리구성된 각 강재빔(110)이 슬라이딩 결합되는 가이드고정체(161)와, 상기 가이드고정체(161)에 삽입된 강재빔(110)의 사이에 개재되는 고탄성체(162)로 구성되며,
상기 강재빔(110)은 좌굴에 의해 파단되는 것을 방지하고 신축에 대응하기 위해 다수의 절개구(111)가 형성되고,
상기 각 연결부(140)는 전달되는 외력을 강재빔(110)으로만 전달할 수 있도록 보강파이프(120)와 일정 "갭(G)"을 갖게 이격되며,
상기 제 1몸체(100a)의 연결부(140)를 통해 강재빔(110)으로 전달되는 저변위는 저변위부(150)의 신축부재(152)가 흡수되도록 하고, 제 1몸체(100a)의 연결부(140)를 통해 제 2몸체(100b)의 강재빔(110)으로 전달되는 고변위는 저변위부(150)의 신축성을 넘어서는 바, 이는 고변위부(160)가 소산시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 이력 댐퍼.The steel beam 110 forming the inner core, the reinforcement pipe 120 disposed around the steel beam 110, and the inside of the reinforcement pipe 120 to prevent buckling of the steel beam 110 A pair of first bodies made of a concrete mortar 130 and a connecting portion 140 coupled to one side of the steel beam 110 and connected to a bracket 210 coupled to a corner of the pillar 200a and the beam 200b. (100a); And
Between the first body (100a), both sides are addressed via the low displacement portion (150), and the second body (100b) with a high displacement portion (160) embedded therein so as to offset a relatively large displacement; Including,
The second body 100b includes a steel beam 110, a reinforcement pipe 120 disposed around the steel beam 110, and a concrete mortar 130 filled inside the reinforcement pipe 120. Done,
The steel beams 110 of the second body 100b are separated into two and are mutually addressed through the high displacement portion 160,
Each of the steel beams 110 embedded in the concrete mortar 130 is separated from the concrete mortar 130 so that it can flow in the longitudinal direction.
The low displacement 150 is interposed between the coupling flange 151 fixed to the reinforcing pipes 120 of the first and second bodies 100a and 100b, and each coupling flange 151 so as to have relatively small displacement. It is made of a stretching member 152 corresponding to,
Each coupling flange 151 is connected via a coupling pin 153 with an elastic member 152 interposed therebetween so as to be flowable.
The high displacement portion 160 is fixed to the concrete mortar 130, the guide fixed body 161 to which each steel beam 110, which is divided into two on both sides, is slidingly coupled, and the guide fixed body 161 It is composed of a high elastic body 162 interposed between the steel beam 110 inserted in,
The steel beam 110 is prevented from being broken by buckling and a plurality of incision 111 is formed to respond to the expansion and contraction,
Each of the connecting portions 140 is spaced apart from the reinforcement pipe 120 so as to transmit only the external force transmitted to the steel beam 110 and a certain “gap (G)”,
The low displacement transmitted to the steel beam 110 through the connection portion 140 of the first body 100a allows the elastic member 152 of the low displacement portion 150 to be absorbed, and the connection portion of the first body 100a ( The high displacement transmitted to the steel beam 110 of the second body 100b through 140 exceeds the elasticity of the low displacement portion 150, which is a seismic reinforcement characterized in that the high displacement portion 160 can dissipate. Dragon hysteresis damper. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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