KR102188681B1 - Vertical earthquake-proof system - Google Patents

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KR102188681B1
KR102188681B1 KR1020190130798A KR20190130798A KR102188681B1 KR 102188681 B1 KR102188681 B1 KR 102188681B1 KR 1020190130798 A KR1020190130798 A KR 1020190130798A KR 20190130798 A KR20190130798 A KR 20190130798A KR 102188681 B1 KR102188681 B1 KR 102188681B1
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오상훈
김영주
최광용
박정근
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(주)한국건축구조연구원
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Abstract

Provided is a vertical earthquake-proof system which has a part to exhibit resistance with rigidity and the other part to function as a shear resistance element when an earthquake load occurs, is not concerned of buckling, can adjust load bearing, and can minimize or exclude reinforcement of the foundation. According to a first embodiment of the present invention, the vertical earthquake-proof system comprises: an upper fixing beam fixedly installed in an upper portion of an opening of a structure; a lower fixing beam fixedly installed in a lower portion of the opening of the structure; a plurality of strut members having one end bonded to the upper fixing beam and the other end bonded to a vertical lower structure so as to resist an earthquake load with shear deformation; and the vertical lower structure having an upper end bonded to the strut members, and a lower end bonded to the lower fixing beam so as to resist the earthquake load with rigidity.

Description

수직형 내진시스템{Vertical earthquake-proof system}Vertical earthquake-proof system

본 발명은 지진하중을 강성저항할 수 있도록 한 수직형 내진시스템에 관한 것으로, 특히 지진 하중의 발생시 일부는 강성으로 저항하고 타부는 전단 저항요소로서의 기능을 발휘하며, 좌굴의 염려가 없고, 내력의 조절이 가능하며, 기초보강을 최소화하거나 배제시킬 수 있도록 한 수직형 내진시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical seismic system capable of rigidly resisting seismic loads. In particular, when seismic loads are generated, some of them resist with stiffness and the other parts function as shear resistance elements, and there is no fear of buckling, and It relates to a vertical seismic system that can be adjusted and minimize or eliminate foundation reinforcement.

개정된 『학교시설 내진성능평가 및 보강 매뉴얼(교육부, 2019)』의 ‘제11장 시스템보강 일반공법’에는 「11.2.5 철골 끼움골조」와 「11.2.7 철골 끼움가새」등의 공법이 일반공법에 포함되어 있으며, 그 충족요건에 대해서 기술하고 있다. 철골가새 보강공법은 우수한 강도/강성보강효과로 인해 내진성능이 매우 향상되는 결과를 가져오는 반면, 기초에 내력이 증가/집중되어 기초보강 또는 파일 추가 등의 난공사, 경제성 저하라는 단점을 초래한다. 철골가새공법으로 보강한 실험체의 실험결과, 가새의 세장비가 크면 좌굴하여 내진안전성에 큰 문제가 발생하고, 세장비가 작으면 기둥에 응력이 집중하여 RC 기둥의 취성전단파괴가 조기에 발생하는 것을 확인하였다. 이러한 단점을 해결하기 위해서는 강도/강성은 적절히 확보하면서 기둥의 취성전단파괴를 방지하고, 기초보강을 줄이는 보강방법이 요구된다.In the'Chapter 11 System Reinforcement General Construction Method' of the revised 『School Facility Seismic Performance Evaluation and Reinforcement Manual (Ministry of Education, 2019)』, construction methods such as ``11.2.5 steel frame fitting'' and ``11.2.7 steel frame fitting brace'' are generally used. It is included in the construction method and describes the requirements for its fulfillment. The steel brace reinforcement method results in a very improved seismic performance due to its excellent strength/stiffness reinforcement effect, while the strength of the foundation increases/concentrates, resulting in difficulties such as reinforcing the foundation or adding piles, and lowering the economy. As a result of the experiment of the specimen reinforced with the steel brace method, it was confirmed that if the slender slender equipment of the brace is large, it bucks and causes a big problem in seismic safety, and if the slender equipment is small, the stress is concentrated in the column and the brittle shear destruction of the RC column occurs early. I did. In order to solve these shortcomings, a reinforcement method is required to prevent brittle shear fracture of the column while securing the strength/stiffness appropriately and to reduce the foundation reinforcement.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0765719호로서, '철골구조물용 가새의 보강구조'가 제안되어 있다. 이는 축력을 받는 가새의 양측에 가새가 압축력에 의한 안정된 이력거동을 유도하기 위한 보강재가 길이방향으로 설치되고, 보강재는 체결부재에 의해 상호 연결 설치된 것으로, 보강재에 의해 가새가 좌굴되는 것을 방지하고, 좌굴이 방지됨에 따라 지진과 같은 반복되는 극한 하중에서도 안정된 이력거동을 유도할 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 기초에 내력이 증가/집중되어 기초보강이 추가적으로 이루어져야 하는 문제가 있다.As the background technology of the present invention, as Korean Patent Registration No. 10-0765719, a'reinforcement structure of a brace for steel structure' has been proposed. This is a longitudinally installed stiffener to induce a stable hysteresis behavior due to the compressive force on both sides of the brace receiving axial force, and the stiffeners are interconnected by a fastening member to prevent the brace from being buckled by the stiffener, As buckling is prevented, it is possible to induce a stable hysteresis behavior even under repeated extreme loads such as earthquakes. However, the background technology has a problem in that the internal strength is increased/concentrated on the foundation so that the foundation reinforcement must be additionally performed.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1894917호로서, '강철판 접합 철골프레임을 이용한 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조'가 제안되어 있다. 이는 기존 철근콘크리트 구조물에 대한 철골프레임의 결합력이 충분히 확보할 수 있도록 하고 시공이 간편하며, 철골프레임이 철근콘크리트 구조물의 표면에 완전히 밀착된 상태로 결합되도록 함으로써 내진보강 효과를 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 지진도래시 강성으로 저항할 뿐 전단저항요소가 배재되어 있어 지진에너지를 소산할 수 없는 문제가 있다.As another technology that serves as the background of the present invention, as Korean Patent Registration No. 10-1894917,'a seismic reinforcement structure of a reinforced concrete structure using a steel plate-joined steel frame' is proposed. This allows the steel frame to sufficiently secure the bonding strength of the existing reinforced concrete structure, and is easy to construct, and improves the seismic reinforcement effect by allowing the steel frame to be fully bonded to the surface of the reinforced concrete structure. . However, the background technology has a problem in that the seismic energy cannot be dissipated because it only resists with rigidity when an earthquake arrives, and the shear resistance element is excluded.

한국 등록특허 등록번호 제10-0765719호Korean Patent Registration No. 10-0765719 한국 등록특허 등록번호 제10-1894917호Korean Patent Registration No. 10-1894917

본 발명은 지진 하중의 발생시 일부는 강성으로 저항하고 타부는 전단 저항요소로서의 기능을 발휘하며, 좌굴의 염려가 없고, 내력의 조절이 가능하며, 기초보강을 최소화하거나 배제시킬 수 있도록 한 수직형 내진시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a vertical seismic resistance in which some of the seismic loads are resisted with stiffness and the other parts function as shear resistance elements, and there is no fear of buckling, and the strength can be adjusted, and the foundation reinforcement can be minimized or excluded. Its purpose is to provide a system.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 수직형 내진시스템은, 상기 구조물의 개구부 상부에 고정 설치되는 상부고정빔과; 상기 구조물의 개구부 하부에 고정 설치되는 하부고정빔과; 일단이 상부고정빔에 접합되고 타단이 수직형 하부구조체에 접합되어 지진 하중에 전단 변형으로 저항하는 복수의 스트럿부재와; 상단이 상기 스트럿부재에 접합되고 하단이 하부고정빔에 접합되어 지진 하중에 강성으로 저항하는 수직형 하부구조체;를 포함한 것을 특징으로 한다.A vertical seismic system according to a first embodiment of the present invention includes: an upper fixed beam fixedly installed above an opening of the structure; A lower fixing beam fixedly installed under the opening of the structure; A plurality of strut members having one end joined to the upper fixed beam and the other end joined to a vertical lower structure to resist seismic load by shear deformation; It characterized in that it includes; the upper end is joined to the strut member and the lower end is joined to the lower fixed beam to rigidly resist seismic loads.

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 수직형 내진시스템은, 상기 구조물의 개구부 둘레를 따라 외부에 설치되어 있는 문형 철골프레임과; 상기 문형 철골프레임의 상부에 일단이 접합되어 지진 하중에 전단 변형으로 저항하는 복수의 스트럿부재와; 일단이 상기 스트럿부재의 타단에 접합되고 타단이 상기 문형 철골프레임의 하부에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 수직형 하부구조체;를 포함한 것을 특징으로 한다.A vertical seismic system according to a second embodiment of the present invention includes: a gate-type steel frame installed externally along an opening of the structure; A plurality of strut members having one end joined to the upper part of the gate-shaped steel frame to resist seismic load by shear deformation; It characterized in that it includes; one end is joined to the other end of the strut member and the other end is joined to the lower portion of the door-shaped steel frame to be vertically installed vertically.

또한, 상기 스트럿부재는 H형강, ㄷ형강, 각형강관, 원형강관, 강판 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 한다.In addition, the strut member is characterized in that it is made of any one of H-beam, C-beam, square steel pipe, circular steel pipe, and steel plate.

또한, 상기 수직형 하부구조체는 상기 스트럿부재에 접합되어 있는 상부수평빔과; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 하부고정빔에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical lower structure includes an upper horizontal beam joined to the strut member; It characterized in that it consists of a plurality of vertical steel members; one end is bonded to the upper horizontal beam and the other end is bonded to the lower fixed beam to stand vertically.

또한, 상기 수직형 하부구조체는 상기 스트럿부재에 접합되는 상부수평빔과; 상기 하부고정빔으로부터 상부로 일정 높이만큼 이격되어 나란하게 배치되어 있는 중간수평빔과; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 중간수평빔에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재와; 일단이 중간수평빔에 접합되고 타단이 하부고정빔에 접합되어 있는 복수의 보강수직재 및 제2보강사재;를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical lower structure includes an upper horizontal beam joined to the strut member; An intermediate horizontal beam spaced from the lower fixed beam by a predetermined height and arranged side by side; A plurality of vertical steel members whose one end is joined to the upper horizontal beam and the other end is joined to the intermediate horizontal beam to stand vertically; It characterized in that it comprises a; a plurality of reinforcing vertical material and a second reinforcement material; one end is bonded to the intermediate horizontal beam and the other end is bonded to the lower fixed beam.

또한, 상기 수직형 하부구조체는 상기 스트럿부재에 접합되는 상부수평빔과; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 하부고정빔에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재와; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 하부고정빔에 접합되어 기울어지게 설치된 제1보강사재;를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical lower structure includes an upper horizontal beam joined to the strut member; A plurality of vertical steel members whose one end is joined to the upper horizontal beam and the other end is joined to the lower fixed beam to stand vertically; It characterized in that it includes; one end is bonded to the upper horizontal beam and the other end is bonded to the lower fixed beam to be installed inclined to the first stiffener.

또한, 상기 수직형 하부구조체는 복수의 수직강재부재를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical lower structure is characterized in that it includes a plurality of vertical steel members.

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또한, 상기 수직형 하부구조체는 상기 스트럿부재에 접합되는 상부수평빔과; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 문형 철골프레임에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재와; 일단이 상부수평빔에 접합되고 타단이 문형 철골프레임에 접합되어 기울어지게 설치된 제1보강사재;를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical lower structure includes an upper horizontal beam joined to the strut member; A plurality of vertical steel members whose one end is joined to the upper horizontal beam and the other end is joined to the gate-shaped steel frame to stand vertically; It characterized in that it includes; one end is bonded to the upper horizontal beam and the other end is bonded to the door-shaped steel frame frame and installed inclined at an angle.

본 발명의 수직형 내진시스템에 따르면, 지진도래시 수직형 하부구조체가 강성으로 저항하고 스트럿부재가 전단 저항요소로서 소성 변형의 기능을 발휘하여 지진에너지를 소산시킨다.According to the vertical seismic system of the present invention, the vertical substructure resists with rigidity when an earthquake arrives, and the strut member exerts a function of plastic deformation as a shear resistance element to dissipate seismic energy.

또한, 수직형 하부구조체와 스트럿부재는 좌굴의 염려가 없어 내진안전성에 문제를 일으키지 않는다.In addition, the vertical substructure and the strut member do not cause a problem in seismic safety because there is no fear of buckling.

또한, 스트럿부재의 설치 갯수에 따라 내력의 조절이 가능하여 최적의 내진설계가 가능하다.In addition, it is possible to adjust the proof strength according to the number of strut members to be installed, enabling optimum seismic design.

또한, 스트럿부재가 전단 저항요소로서의 기능을 발휘하게 되어 기초보강을 최소화하거나 배제시킬 수 있는 장점을 갖는다.In addition, the strut member has the advantage of minimizing or eliminating the foundation reinforcement because it exerts a function as a shear resistance element.

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 제1 실시 예에 따른 내부끼움형 수직형 내진시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 적용된 트러스부재의 수평력-변위 관계를 나타낸 그래프.
도 3a는 본 발명의 제 1실시 예의 변형된 수직형 내진시스템의 구성도.
도 3b는 도 3a에 도시된 수직형 내진시스템의 설치상태도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예의 또 다른 변형된 형태에 따른 수직형 내진시스템의 구성도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 또 다른 변형된 형태에 따른 수직형 내진시스템의 구성도.
도 6은 도 3a에 도시된 수직형 내진시스템의 거동상태도.
도 7a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 외부부착형 수직형 내진시스템의 구성도.
도 7b는 도 7a에 도시된 외부부착형 수직형 내진시스템의 사시도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 외부부착형 수직형 내진시스템의 다양한 구성도.The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in the accompanying drawings. It is limited and should not be interpreted.
1 is a configuration diagram of an internally fitted vertical seismic system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the horizontal force-displacement relationship of the truss member applied to FIG. 1;
3A is a block diagram of a modified vertical seismic system according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3b is an installation state of the vertical seismic system shown in Figure 3a.
4 is a block diagram of a vertical seismic system according to another modified form of the first embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a vertical seismic system according to another modified form of the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a behavioral state diagram of the vertical seismic system shown in Figure 3a.
7A is a block diagram of an externally attached vertical seismic system according to a second embodiment of the present invention.
7B is a perspective view of the externally attached vertical seismic system shown in FIG. 7A.
8A to 8E are various configuration diagrams of an externally attached vertical seismic system according to a second 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 disclosed embodiments are illustrative for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 수직형 내진시스템은 구조물을 내진 보강하기 위한 배치방식에 따라 내부끼움 방식과 외부부착 방식으로 나누어 설명될 수 있다.The vertical seismic system of the present invention can be described by dividing into an internal fitting method and an external attachment method according to an arrangement method for seismic reinforcement of a structure.

<제1 실시 예><First embodiment>

먼저, 내부끼움 방식으로 구현되는 수직형 내진시스템은 도 1과 같이 구조물(10)의 개구부(101)에 끼워져 설치되는 방식이다.First, the vertical seismic system implemented in the internal fitting method is a method that is installed by being inserted into the opening 101 of the structure 10 as shown in FIG. 1.

도 1과 같이 내부끼움형 수직형 내진시스템은 구조물(10)의 개구부(101) 상부에 고정 설치되는 상부고정빔(20)과, 상기 구조물(10)의 개구부(101) 하부에 고정 설치되는 하부고정빔(30)과, 일단이 상부고정빔(20)에 접합되고 타단이 수직형 하부구조체(50)에 접합되어 지진 하중에 전단 변형으로 저항하는 복수의 스트럿부재(40)와, 상단이 상기 스트럿부재(40)에 접합되고 하단이 하부고정빔(30)에 접합되어 지진 하중에 강성으로 저항하는 수직형 하부구조체(50)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the internally fitted vertical seismic system includes an upper fixing beam 20 fixedly installed above the opening 101 of the structure 10, and a lower fixing beam 20 fixedly installed below the opening 101 of the structure 10. A fixed beam 30 and a plurality of strut members 40 having one end joined to the upper fixed beam 20 and the other end joined to the vertical lower structure 50 to resist seismic load by shear deformation, and the upper end It comprises a vertical lower structure 50 that is bonded to the strut member 40 and the lower end is bonded to the lower fixed beam 30 to rigidly resist seismic loads.

상부고정빔(20)과 하부고정빔(30)은 강재로 제작되어져 구조물(10)에 도시안된 앵커볼트를 통해 고정설치된다. 스트럿부재(40)는 본 실시 예에서 H형강을 사용하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 ㄷ형강, 각형강관, 원형강관, 강판 중 어느 하나로 제작될 수 있다. 스트럿부재(40)는 본 실시 예와 같이 개구부(101)의 도심축(X)을 기준으로 대칭적으로 설치될 수 있다. 이때 스트럿부재(40)는 도심축(X)에 선택적으로 설치될 수 있다. 이같이 스트럿부재(40)는 설계를 통해 강도 조절이 가능하며 요구내력에 맞는 최적화 설계를 통해 지진하중에 탄성변형하도록 구현할 수 있다. 또한 스트럿부재(40)의 설치 수량을 통해서도 강도 조절이 가능하다. 스트럿부재(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 수평하중(지진하중)-변위 관계 곡선에서 알 수 있는 바와 같이 수평하중에 소성변형으로 저항한다.The upper fixing beam 20 and the lower fixing beam 30 are made of steel and fixedly installed on the structure 10 through anchor bolts not shown. The strut member 40 used H-beam in this embodiment, but the present invention is not limited thereto, and may be made of any one of a C-beam, a square steel pipe, a circular steel pipe, and a steel plate. The strut member 40 may be installed symmetrically with respect to the central axis X of the opening 101 as in this embodiment. At this time, the strut member 40 may be selectively installed on the central axis (X). In this way, the strength of the strut member 40 can be adjusted through design, and it can be implemented to elastically deform under earthquake load through an optimized design suitable for the required strength. In addition, it is possible to adjust the strength through the number of installations of the strut member 40. The strut member 40 resists the horizontal load by plastic deformation as can be seen from the horizontal load (seismic load)-displacement relationship curve as shown in FIG. 2.

이 수직형 내진시스템은 수직형 하부구조체(50)가 충분한 강성으로 저항하고, 상부의 스트럿부재(40)가 전단 저항요소로서 소성변형을 수행하여 지진 에너지를 감쇄시킨다.In this vertical seismic system, the vertical substructure 50 resists with sufficient rigidity, and the upper strut member 40 performs plastic deformation as a shear resistance element to attenuate seismic energy.

여기서, 일 형태의 수직형 하부구조체(50)는 도 1과 같이 상기 스트럿부재(40)에 접합되어 있는 상부수평빔(52)과, 일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54)로 구성될 수 있다. 상부수평빔(52)은 H강재로 제작되어 있다. 수직강재부재(54)는 H강재, 강판이 단일 또는 복합적으로 선택될 수 있다.Here, the vertical lower structure 50 of one type has an upper horizontal beam 52 bonded to the strut member 40 as shown in FIG. 1, and one end is bonded to the upper horizontal beam 52 and the other end is fixed at the bottom. It may be composed of a plurality of vertical steel members 54 that are joined to the beam 30 and vertically standing. The upper horizontal beam 52 is made of H steel. As for the vertical steel member 54, H steel or steel plate may be selected singly or in combination.

다른 형태의 수직형 하부구조체(50)는 도 3a 및 도 3b와 같이 스트럿부재(40)에 접합되는 상부수평빔(52)과, 상기 하부고정빔(30)으로부터 상부로 일정 높이만큼 이격되어 나란하게 배치되어 있는 중간수평빔(56)과, 일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 중간수평빔(56)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54)와, 일단이 중간수평빔(56)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 있는 복수의 보강수직재(57) 및 제2보강사재(58)를 포함한다. 여기서 중간수평빔(56)은 H강재로 제작된 것이다. 보강수직재(57)는 강판 또는 H강재가 될 수 있다. 제2보강사재(58)는 H강재로 제작된 것이다.Another type of vertical lower structure 50 is parallel to the upper horizontal beam 52 that is bonded to the strut member 40 as shown in FIGS. 3A and 3B, and is spaced from the lower fixed beam 30 by a predetermined height. A plurality of vertical steel members 54 that are arranged vertically by being joined to the intermediate horizontal beam 56 and one end joined to the upper horizontal beam 52 and the other end joined to the intermediate horizontal beam 56, and one end It includes a plurality of reinforcing vertical members 57 and a second reinforcing material 58 which are bonded to the intermediate horizontal beam 56 and the other end is bonded to the lower fixed beam 30. Here, the intermediate horizontal beam 56 is made of H steel. The reinforcing vertical material 57 may be a steel plate or an H steel material. The second reinforcement material 58 is made of H steel material.

이 경우 개구부(101)의 도심축(X)에 수직강재부재(54)와 보강수직재(57)가 위치될 수 있으며, 도 4와 같이 수직강재부재(54)와 보강수직재(57)는 개구부(101)의 도심축(X)에서 일측으로 편심되어 배치될 수도 있다.In this case, the vertical steel member 54 and the reinforcing vertical member 57 may be located on the central axis X of the opening 101, and as shown in FIG. 4, the vertical steel member 54 and the reinforcing vertical member 57 It may be arranged to be eccentric to one side from the central axis (X) of 101).

또 다른 형태의 수직형 하부구조체(50)는 도 5와 같이 스트럿부재(40)에 접합되는 상부수평빔(52)과, 일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54)와, 일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 기울어지게 설치된 제1보강사재(55)를 포함한다. 이 경우 개구부(101)의 폭이 긴 장경간에 유용할 수 있다.Another type of vertical lower structure 50 has an upper horizontal beam 52 that is joined to the strut member 40 as shown in FIG. 5, and one end is joined to the upper horizontal beam 52 and the other end is a lower fixed beam 30. ) And a plurality of vertical steel members 54 that are vertically standing, and a first reinforcement member 55 that is installed at an inclination by bonding one end to the upper horizontal beam 52 and the other end to the lower fixing beam 30. ). In this case, it may be useful for a long span with a long width of the opening 101.

미설명 부호 '90'은 강판으로 제작된 '측면 테두리판'이다.Unexplained reference numeral '90' is a'side frame plate' made of steel plate.

이와 같이 구성된 수직형 내진시스템은 구조물(10)의 개구부(101)에 설치된 후 수직형 하부구조체(50)의 하부에 하부콘크리트가 타설되어져 시공될 수 있다.The vertical seismic system configured as described above may be installed in the opening 101 of the structure 10 and then lower concrete is poured under the vertical lower structure 50 to be constructed.

이같이 수직형 내진시스템은 기존 철골가새를 사용하는 방식이 아니기 때문에 좌굴을 방지할 수 있으며, 스트럿부재(40)의 형상 및 개수로 내력을 자유롭게 조절 가능한 이점을 갖는다.As such, the vertical seismic system can prevent buckling because it is not a method of using an existing steel brace, and has the advantage of being able to freely adjust the strength by the shape and number of the strut member 40.

또한, 기존 철골가새는 강도를 집중시켜서 기둥 또는 기초에 큰 축력을 전달하여 기초를 보강하거나 파일을 추가적으로 설치해야 하는 문제점이 있었으나, 수직형 내진시스템은 도 6과 같이 스트럿부재(40)의 전단 변형으로 지진 에너지를 소산시켜 기초보강을 최소화하거나 배제시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.In addition, the existing steel frame brace has a problem in that it is necessary to reinforce the foundation or additionally install a pile by transmitting a large axial force to the pillar or foundation by concentrating the strength, but the vertical seismic system is due to shear deformation of the strut member 40 as shown in FIG. It has the advantage of minimizing or excluding foundation reinforcement by dissipating seismic energy.

<제 2실시 예><Second Example>

제 2실시 예에서 제1 실시 예와 동일 또는 동등 부분은 동일 부호를 사용한다.In the second embodiment, the same or equivalent parts as in the first embodiment are used with the same reference numerals.

도 7a 및 도 7b와 같이 외부부착 방식으로 이루어지는 수직형 내진시스템은 구조물(10)의 개구부 둘레를 따라 외부에 부착 설치된 문형 철골프레임(12), 문형 철골프레임(12)의 상부에 일단이 접합되어 지진 하중에 전단 변형으로 저항하는 복수의 스트럿부재(40), 일단이 상기 스트럿부재(40)의 타단에 접합되고 타단이 상기 문형 철골프레임의 하부에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 수직형 하부구조체(50)를 포함한다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the vertical seismic system is formed by attaching one end to the upper part of the door-type steel frame 12 and the door-type steel frame 12 attached to the outside along the perimeter of the opening of the structure 10. A plurality of strut members 40 that resist seismic load by shear deformation, one end is joined to the other end of the strut member 40, and the other end is joined to the lower part of the door-shaped steel frame to stand vertically ( 50).

문형 철골프레임(12)은 H강재를 절단 접합시켜 제작될 수 있다. 문형 철골프레임(12)은 둘레를 따라 앵커볼트를 설치하여 구조물(10)의 외부에 부착 설치될 수 있다.The gate-shaped steel frame 12 may be manufactured by cutting and bonding H steel. The door-shaped steel frame 12 may be attached and installed to the outside of the structure 10 by installing anchor bolts along the perimeter.

수직형 하부구조체(50)는 도 7b와 같이 수직강재부재(54)가 단독으로 설치되거나, 수직강재부재(54)에 추가적으로 제2보강사재(58)가 접합될 수 있다. 또한 수직형 하부구조체(50)는 내부끼움 방식에서 구현된 구성으로 이루어질 수도 있다. In the vertical substructure 50, as shown in FIG. 7B, the vertical steel member 54 may be installed alone, or the second stiffener 58 may be additionally bonded to the vertical steel member 54. In addition, the vertical substructure 50 may be formed in a configuration implemented in an internal fitting method.

이와 같이 외부부착 방식으로 이루어지는 수직형 내진시스템의 다양한 구현 예가 도 8a 내지 도 8e에 도시되어 있다.Various implementation examples of a vertical seismic system made in an external attachment manner are shown in FIGS. 8A to 8E.

제2 실시예의 경우에도 문형 철골프레임(12)의 하부측에 접합된 수직형 하부구조체(50)가 충분한 강성으로 저항하고, 문형 철골프레임(12)의 상부측에 접합된 상부의 스트럿부재(40)가 전단 저항요소로서 소성변형을 수행하여 지진 에너지를 소산시킨다.Even in the case of the second embodiment, the vertical lower structure 50 bonded to the lower side of the door-shaped steel frame 12 resists with sufficient rigidity, and the upper strut member 40 bonded to the upper side of the door-shaped steel frame 12 ) Dissipates seismic energy by performing plastic deformation as a shear resistance element.

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. Until now, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those of ordinary skill in the art can 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 such modifications and variations of the invention, but is limited by the claims appended below.

10: 구조물
12: 문형 철골프레임
20: 상부고정빔
30: 하부고정빔
40: 스트럿부재
50: 수직형 하부구조체
52: 상부수평빔
54: 수직강재부재
55: 제1보강사재
58: 제2보강사재10: structure
12: gate type steel frame
20: upper fixed beam
30: lower fixed beam
40: strut member
50: vertical substructure
52: upper horizontal beam
54: vertical steel member
55: first reinforcement material
58: second reinforcement material

Claims (9)

구조물(10)을 내진 보강하는데 설치되는 수직형 내진시스템에 있어서,
상기 구조물(10)의 개구부(101) 상부에 고정 설치되는 상부고정빔(20)과;
상기 구조물(10)의 개구부(101) 하부에 고정 설치되는 하부고정빔(30)과;
일단이 상부고정빔(20)에 접합되고 타단이 수직형 하부구조체(50)에 접합되어 지진 하중에 전단 변형으로 저항하는 복수의 스트럿부재(40)와;
상단이 상기 스트럿부재(40)에 접합되고 하단이 하부고정빔(30)에 접합되어 지진 하중에 강성으로 저항하는 수직형 하부구조체(50);를 포함한 것을 특징으로 하는 수직형 내진시스템.In the vertical seismic system installed to reinforce the structure 10,
An upper fixing beam 20 fixedly installed above the opening 101 of the structure 10;
A lower fixing beam 30 fixedly installed under the opening 101 of the structure 10;
A plurality of strut members 40 having one end bonded to the upper fixed beam 20 and the other end bonded to the vertical lower structure 50 to resist seismic load by shear deformation;
A vertical seismic system comprising: a vertical substructure (50) having an upper end joined to the strut member (40) and a lower end joined to the lower fixing beam (30) to rigidly resist seismic loads. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 스트럿부재(40)는 H형강, ㄷ형강, 각형강관, 원형강관, 강판 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 하는 수직형 내진시스템.The method of claim 1,
The strut member 40 is a vertical seismic system, characterized in that made of any one of H-beam, C-beam, square steel pipe, circular steel pipe, and steel plate. 제 1항에 있어서,
상기 수직형 하부구조체(50)는
상기 스트럿부재(40)에 접합되어 있는 상부수평빔(52)과;
일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54);로 구성된 것을 특징으로 하는 수직형 내진시스템.The method of claim 1,
The vertical substructure 50 is
An upper horizontal beam 52 joined to the strut member 40;
A vertical seismic system comprising: a plurality of vertical steel members 54 having one end joined to the upper horizontal beam 52 and the other end joined to the lower fixed beam 30 to stand vertically. 제 1항에 있어서,
상기 수직형 하부구조체(50)는
상기 스트럿부재(40)에 접합되는 상부수평빔(52)과;
상기 하부고정빔(30)으로부터 상부로 일정 높이만큼 이격되어 나란하게 배치되어 있는 중간수평빔(56)과;
일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 중간수평빔(56)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54)와;
일단이 중간수평빔(56)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 있는 복수의 보강수직재(57) 및 제2보강사재(58);를 포함한 것을 특징으로 하는 수직형 내진시스템.The method of claim 1,
The vertical substructure 50 is
An upper horizontal beam 52 joined to the strut member 40;
An intermediate horizontal beam 56 spaced from the lower fixed beam 30 by a predetermined height and arranged side by side;
A plurality of vertical steel members 54 having one end bonded to the upper horizontal beam 52 and the other end bonded to the intermediate horizontal beam 56 to stand vertically;
A vertical seismic system comprising: a plurality of reinforcing vertical members 57 and a second reinforcing material 58 having one end joined to the intermediate horizontal beam 56 and the other end joined to the lower fixed beam 30. 제 1항에 있어서,
상기 수직형 하부구조체(50)는
상기 스트럿부재에 접합되는 상부수평빔(52)과;
일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 수직으로 입설되어 있는 복수의 수직강재부재(54)와;
일단이 상부수평빔(52)에 접합되고 타단이 하부고정빔(30)에 접합되어 기울어지게 설치된 제1보강사재(55);를 포함한 것을 특징으로 하는 수직형 내진시스템.The method of claim 1,
The vertical substructure 50 is
An upper horizontal beam 52 joined to the strut member;
A plurality of vertical steel members 54 having one end joined to the upper horizontal beam 52 and the other end joined to the lower fixed beam 30 to be vertically standing;
A vertical seismic system comprising: a first stiffener 55 having one end bonded to the upper horizontal beam 52 and the other end bonded to the lower fixing beam 30 to be inclined. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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