KR102252712B1 - 진동공진방지장치를 구비한 교량구조 - Google Patents

진동공진방지장치를 구비한 교량구조 Download PDF

Info

Publication number
KR102252712B1
KR102252712B1 KR1020200146942A KR20200146942A KR102252712B1 KR 102252712 B1 KR102252712 B1 KR 102252712B1 KR 1020200146942 A KR1020200146942 A KR 1020200146942A KR 20200146942 A KR20200146942 A KR 20200146942A KR 102252712 B1 KR102252712 B1 KR 102252712B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
bottom plate
bridge
vibration
sliding
Prior art date
Application number
KR1020200146942A
Other languages
English (en)
Inventor
이수미
Original Assignee
이수미
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이수미 filed Critical 이수미
Priority to KR1020200146942A priority Critical patent/KR102252712B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102252712B1 publication Critical patent/KR102252712B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04—Bearings; Hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

본 발명은 교량의 하부구조; 상기 하부구조의 상측에 횡방향으로 서로 이격되면서 교축방향인 종방향으로 길게 설치되는 거더들; 및 상기 거더들의 사이에 설치되어 상기 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하는 진동공진방지장치들;을 포함하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 상부보와 하부보를 포함하는 겹보에 프리스트레스를 도입한 거더들의 사이에 스프링들의 길이, 직경 또는 탄성을 달리하거나 또는/및 중량판들의 개수 또는 무게를 달리한 진동공진방지장치들을 설치하여 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동에 대응하여 서로 다른 진동수를 발생시킴으로 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하고, 진동을 저감할 수 있다.
또한, 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하여 구조물의 피로파괴에 대한 안전성을 확보함은 물론 구조물의 수명 연장 및 유지관리가 용이하고, 진동에 따른 이용자의 생리적 장애와 심리적 불쾌감을 해소하는데 효과적일 수 있다.

Description

진동공진방지장치를 구비한 교량구조{Bridge Structure with Vibration Reduction System}
본 발명은 진동공진방지장치를 구비한 교량구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 거더들의 사이에 진동공진방지장치들을 설치하여 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 강이나 하천을 가로지르거나, 차도나 철도를 횡단하는 구조물로서, 설치하고자 하는 환경이나 특성 및 용도에 따라 다양한 형태로 시공될 수 있다. 즉, 교량은 하천 등을 횡당하는 대규모의 교량뿐 아니라, 차도를 횡단하는 소규모의 보도교 등 다양한 형태로 시공될 수 있다.
상기 교량은 통상 교각 또는 교대의 상측에 교량받침이 설치되고, 교량받침의 상측에는 거더가 설치되며, 거더의 상측에 차도, 철도, 보도 등을 구성하는 교량의 바닥판이 놓여진다.
상기 교량받침은 상부구조물의 하중을 교각 또는 교대로 전달하는 것으로 교량에 가해지는 진동 하중을 효과적으로 감소시킬 수 없는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허공보 제10-2046406호에 진동 저감형 거더가 등록된 바 있다. 이 종래기술은 교량 상판의 하측에 설치되어 상판으로부터 가해지는 하중을 지지함과 동시에 상판의 진동을 흡수 및 저감하는 진동 저감형 거더로서, 교각 또는 교대에 설치되는 거더, 상기 거더 상면에 설치되는 하부부재, 상기 하부 부재와 대응되도록 상기 상판 설치되는 상부 부재, 상기 하부 부재와 상부 부재 사이에 설치되어 상기 상판으로부터 전달되는 충격 및 진동을 흡수하여 완충하는 탄성 부재, 상기 탄성 부재와 상부 부재 사이에 설치되어 탄성 부재의 탄성을 조절하는 탄성조절부, 및 복수의 상기 하부 부재와 복수의 상기 상부부재를 연결하여 거더와 상판 사이에 설치되는 제1 리브 플레이트를 포함하며, 상기 제1 리브 플레이트는 복수의 상기 하부부재와 상부부재를 연결하도록 거더의 길이방향으로 형성된 한 쌍의 판체이고, 상기 상판의 충격에 따라 변형가능한 장공이 관통형성되는 진동 저감형 거더이다(청구항 1 참조).
상기 종래기술은 탄성부재의 탄성을 조절하여 교량 상판을 탄력있게 지지하고, 교량 상판에서 발생하는 진동을 국지적으로 해소함과 동시에 상판에서 거더로 전달되는 것을 방지하고, 또한 교량이 전체적으로 진동하는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 상기 종래기술은 공진을 방지할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 교량 상측에서의 보행자의 보행이나, 차량의 진행 등에 의한 진동수는 각각 유사하고, 이들이 교량의 고유진동수와 일치하거나 유사한 경우 공진이 발생하여 진동이 증폭될 수 있다. 이러한 공진은 보행자에게 불쾌감을 주거나 구조물의 피로파괴를 유발하는 원인이 될 수 있다.
또한, 상기 종래기술의 경우 계획 지간이 길어지면 지간 중앙부에서 큰 변위가 발생할 뿐 아니라 휨모멘트가 급격히 증가하여 거더 상하연에 발생하는 응력이 과다하고, 이를 극복하기 위해 거더의 높이나 두께를 키우거나 보강재를 덧대게 되는데, 이는 자중을 증가시켜 부재의 이용효율을 떨어뜨리고 비경제적인 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2046406호
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부보와 하부보를 포함하는 겹보에 프리스트레스를 도입한 거더들을 사용함으로써, 거더의 크기를 줄여 부재의 이용효율을 증가시키고, 공사규모가 줄어 경제적인 진동공진방지장치를 구비한 교량구조를 제공함에 있다.
또한, 진동공진방지장치들을 설치함으로써 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지함으로써, 교량 보행자의 불쾌감을 없애고, 구조물의 피로파괴에 대한 안전성을 확보할 수 있는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조를 제공함에 있다.
본 발명 일례에 따른 진동공진방지장치를 구비한 교량구조는, 교량의 하부구조; 상기 하부구조의 상측에 횡방향으로 서로 이격되면서 교축방향인 종방향으로 길게 설치되는 거더들; 및, 상기 거더들의 사이에 설치되어 상기 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하는 진동공진방지장치들;을 포함할 수 있다.
상기 진동공진방지장치들은 지지판, 상기 지지판의 상측에 설치되는 스프링들, 상기 스프링들의 상측에 설치되어 상하로 진동하는 중량판들을 포함하고, 상기 진동공진방지장치들은 상호간에 스프링들의 길이, 직경 또는 탄성을 달리하거나, 또는/및 중량판들의 개수 또는 무게를 달리하여 진동주기를 달리함으로써, 상기 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하여 사용자의 불쾌감을 없애고 구조물의 진동 및 피로파괴를 방지할 수 있다.
상기 진동공진방지장치들은 상기 지지판에 수직으로 설치되고, 상기 중량판들을 관통하는 슬라이딩바를 더 포함하고, 상기 중량판들은 상기 슬라이딩바를 따라 상하로 진동할 수 있다.
상기 거더들의 사이에 설치되는 것으로 상기 바닥판 하측에 설치되어 바닥판을 지지하는 상부판과 상기 상부판과 이격되게 하측에 설치되는 하부판을 더 포함하고, 상기 지지판은 상기 하부판의 상측에 결합되고, 상기 슬라이딩바의 상단은 상기 상부판에 결합되며, 상기 중량판들은 상기 상부판과 상기 하부판 사이에서 상하로 진동할 수 있다.
상기 거더들은, 한 쌍의 고정장치를 이격 설치하고, 상기 이격 설치된 한 쌍의 고정장치에 양 단부가 회전가능하도록 상부보와 하부보를 포함하는 겹보를 가결합 설치하고, 상기 하부보의 하측에 가압장치를 설치하여 상측으로 볼록하도록 가압하고, 상기 상부보와 하부보를 완전결합하고, 상기 가압장치의 가압력을 해제하여 상기 겹보에 프리스트레스를 도입하여 형성할 수 있다.
상기 고정장치는, 제1부재, 상기 제1부재와 슬라이딩되면서 이격간격이 조절되는 제2부재, 상기 제1부재와 제2부재를 관통하여 체결됨과 동시에 상기 거더를 상기 제1부재와 제2부재의 사이에 회전가능하게 고정하는 체결부재를 포함할 수 있다.
상기 제1부재는 제1저판, 상기 제1저판에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제1수직판을 포함하고, 상기 제2부재는 제2저판, 상기 제2저판에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제2수직판, 상기 제2저판에서 내측으로 연장된 제2슬라이딩판을 포함하고, 상기 제2슬라이딩판은 상기 제1부재를 관통하여 슬라이딩 출몰함으로써 상기 제1부재와 제2부재의 이격간격이 조절되게 할 수 있다.
상기 제1저판은, 상기 제1수직판의 내측에 위치하는 제1내부저판, 상기 제1수직판의 외측에 위치하는 것으로 상기 제1내부저판보다 두께가 얇은 제1외부저판, 상기 제1내부저판의 상측 중앙부에 상기 제1외부저판과 같은 높이까지 함몰 형성되어 상기 제2슬라이딩판이 안착되어 슬라이딩되는 제1슬라이딩홈, 상기 제1슬라이딩홈에서 연장되고 상기 제1수직판을 관통하여 형성되며 상기 제2슬라이딩판이 슬라이딩 출몰하는 제1슬라이딩공을 포함할 수 있다.
상기 상부보와 하부보는 횡단면이 I형, 사각형, ㄷ형, 원형 중에서 선택하여 조합할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상부보와 하부보를 포함하는 겹보에 프리스트레스를 도입한 거더들을 사용함으로써, 거더의 크기를 줄여 부재의 이용효율을 증가시키고, 공사규모가 줄어 경제적일 수 있다.
또한, 진동공진방지장치들을 설치함으로써 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지함으로써, 교량 보행자의 불쾌감을 없애고, 구조물의 피로파괴에 대한 안전성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 고정장치의 사시도
도 2는 도 1의 분리사시도
도 3은 본 발명의 진동공진방지장치의 사시도
도 4는 도 2의 분리사시도
도 5 내지 도 10은 본 발명의 거더의 제작과정도
도 11은 본 발명의 거더의 구성도
도 12 내지 도 13은 본 발명의 설치상태도
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 고정장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리사시도이며, 도 3은 본 발명의 진동공진방지장치의 사시도이고, 도 4는 도 2의 분리사시도이다.
본 발명의 일례에 따른 진동공진방지장치를 구비한 교량구조(100)는, 교량의 하부구조(110), 거더(120)들, 진동공진방지장치(140)들을 포함할 수 있다.
교량의 하부구조(110)는, 교각 또는 교대일 수 있다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 거더(120)는 하부구조인 교각 또는 교대의 상측에 횡방향으로 서로 이격되면서 교축방향인 종방향으로 길게 설치될 수 있다.
거더(120)는 하부보(122)의 상측에 상부보(121)를 겹쳐 형성하는 겹보에 프리스트레스를 도입한 것일 수 있다. 상기의 프리스트레스를 도입한 겹보를 제작하기 위해 먼저, 한 쌍의 고정장치(130)를 이격 설치할 수 있다. 다음, 이격 설치된 한 쌍의 고정장치(130)에 양 단부가 회전가능하도록 겹보를 가결합 설치할 수 있다. 그 다음, 하부보(122)의 하측에 가압장치(130')를 설치하여 가압함으로써 상측으로 볼록하게 할 수 있다. 그 다음, 상부보(121)와 하부보(122)를 완전결합하고, 가압장치(130')의 가압력을 해제함으로써, 프리스트레스를 도입할 수 있다.
가결합은 용접이나 볼트/너트로 할 수 있다. 볼트/너트로 하는 경우 볼트 구멍은 보의 길이방향으로 길이가 긴 장공일 수 있다. 이는 상부보 하부의 수축과 하부보 상부의 신장에 의한 상호 미끄러짐이 수용되게 할 수 있다.
완전결합 역시 용접 또는 볼트/너트로 할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상부보(121)와 하부보(122)는 횡단면이 I형, 사각형, ㄷ형, 원형 중에서 선택하여 다양한 모양으로 조합할 수 있다. 상부보(121)와 하부보(122)는 길이가 동일하거나 다르게 형성될 수 있다. 다르게 형성되는 경우, 하부보(122)나 상부보(121) 중 어느 일측이 더 길게 형성될 수 있다. 상부보(121)와 하부보(122)는 단면의 크기 역시 동일하거나 다르게 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 고정장치(130)는 제1부재(131), 제2부재(132), 체결부재(133)를 포함할 수 있다.
제1부재(131)는 제1저판(131a), 상기 제1저판(131a)에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제1수직판(131f)을 포함할 수 있다. 즉, 제1부재(131)의 전체적인 형상은 역T자 형상일 수 있다.
제2부재(132)는 제2저판(132a), 상기 제2저판(132a)에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제2수직판(132b), 및 제2저판(132a)에서 내측으로 연장된 제2슬라이딩판(132c)을 포함할 수 있다. 제2슬라이딩판(132c)은 제1부재(131)를 관통하여 슬라이딩 출몰함으로써 제1부재(131)와 제2부재(132)의 이격간격이 조절되게 할 수 있다. 제2부재(132)의 전체적인 형상은 제1부재(131)에 제2슬라이딩판(132c)의 추가된 형상일 수 있다.
체결부재(133)는 상기 거더(120)를 제1부재(131)와 제2부재(132) 사이에 회전가능하게 고정할 수 있다. 체결부재(133)는 볼트와 볼트에 체결되는 너트를 포함할 수 있다. 또한, 체결부재(133)는 머리부가 있는 강봉과 강봉의 단부에 형성된 나사와 나사에 체결되는 너트를 포함할 수 있다. 상기 너트 대신 볼트나 강봉에 형성된 관통공에 삽입되는 핀일 수도 있다.
제1저판(131a)은 제1수직판(131f)의 내측 즉, 거더(120)가 설치되는 쪽에 위치하는 제1내부저판(131b), 제1수직판(131f)의 외측에 위치하는 것으로 제1내부저판(131b)보다 두께가 얇은 제1외부저판(131c), 제1내부저판(131b)의 상측 중앙부에 상기 제1외부저판(131c)과 같은 높이까지 함몰 형성되어 제2슬라이딩판(132c)이 안착되어 슬라이딩되는 제1슬라이딩홈(131d), 제1슬라이딩홈(131d)에서 연장되고 제1수직판(131f)을 관통하여 형성되며 제2슬라이딩판(132c)이 슬라이딩 출몰할 수 있는 제1슬라이딩공(131e)을 포함할 수 있다.
제1슬라이딩홈(131d)과 제1슬라이딩공(131e)은 제2슬라이딩판(132c)이 긴밀히 밀착 삽입되는 정도로 형성됨으로써, 제1부재(131)와 제2부재(132)는 전후좌우 유동이 방지되면서 슬라이딩될 수 있다. 이러한 고정장치(130)는 회전하는 거더(120)를 안정되게 지지하여 프리스트레스를 도입되게 할 수 있다.
제1부재(131)와 제2부재(132)는 이격 간격이 조절됨으로써 다양한 크기와 형상의 거더(120)를 용이하게 설치하여 프리스트레스를 도입할 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 진동공진방지장치(140)들은 상기 거더(120)들의 사이에 설치되어 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지할 수 있다. 진동공진방지장치(140)들은 지지판(141), 스프링(142)들, 중량판(143)들을 포함할 수 있다.
지지판(141)은 판 형상으로 형성될 수 있다. 지지판(141)은 서로 이격 설치되는 한 쌍의 거더(120)를 연결하는 하부판(160)에 결합 고정될 수 있다.
스프링(142)들은 지지판(141)의 상측에 설치될 수 있다. 스프링(142)들은 3이상 복수개로 형성될 수 있다. 스프링(142)들은 지지판(141)에 설치되어 중량판(143)들을 지지할 수 있다. 스프링(142)들은 지지판(141)에 용접 설치되거나, 원통 형상의 파이프를 지지판(141)에 용접 설치한 후 그 내부에 설치할 수 있다.
중량판(143)들은 판 형상으로 형성될 수 있다. 중량판(143)들은 복수개로 형성될 수 있다. 중량판(143)들은 스프링(142)의 상측 설치되어 교량의 진동에 따라 진동할 수 있다.
진동공진방지장치(140)들은 상호간에 스프링(142)들의 길이, 직경 또는 탄성을 달리하거나 또는/및 중량판(143)들의 개수 또는 무게를 달리하여 진동주기를 달리함으로써, 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지할 수 있다. 따라서 교량 바닥판의 진동을 신속히 저감하여 교량 사용자의 불쾌감을 없애고, 구조물의 피로파괴를 방지할 수 있다.
진동공진방지장치(140)들은 지지판(141)에 수직으로 설치된 슬라이딩바(144)를 더 포함할 수 있다. 슬라이딩바(144)는 지지판(141)의 중앙에 설치되고, 중량판(143)들의 중앙을 관통하여 설치될 수 있다. 즉, 슬라이딩바(144)는 지지판(141)의 중앙에 하나 설치되고, 중량판(143)들의 중심을 관통할 수 있다. 또한 슬라이딩바(144)는 복수개 설치될 수 있다. 슬라이딩바(144)가 복수개 설치되는 경우, 복수개의 도심은 중량판(143)들의 도심과 일치하는 것이 바람직하다. 이는 중량판(143)들이 편향되지 아니하고, 상하로 진동하게 할 수 있다. 중량판(143)들은 슬라이딩바(144)를 슬라이딩하면서 상하로 진동할 수 있다.
상기 거더(120)들의 사이에 설치되는 것으로, 상기 바닥판 하측에 설치되어 바닥판을 지지하는 상부판(150)과, 상부판(150)과 이격되게 하측에 설치되는 하부판(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 지지판(141)은 하부판(160)의 상측에 용접 또는 볼트 결합될 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩바(144)의 상단은 상부판(150)의 하측에 용접 또는 볼트 결합될 수 있다. 상기 중량판(143)들은 상부판(150)과 하부판(160) 사이에서 상하로 진동할 수 있다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제작, 시공 및 작동과정을 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 설계 도면에 따라 거더(120)의 양 단부에 위치하도록 한 쌍의 고정장치(130)를 위치시킬 수 있다. 또한, 고정장치(130)의 제2부재(132)를 제1부재(131)와 반대방향으로 이동시켜 제1부재(131)로부터 이격시킬 수 있다. 이때, 제2부재(132)의 제2슬라이딩판(132c)은 제1부재(131)의 제1슬라이딩공(131e)과 제1슬라이딩홈(131d)을 따라 이동하여 제2부재(132)와 제1부재(131)는 일정간격을 유지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제2부재(132)의 이동에 따라 제1부재(131)와 일정간격을 유지하면, 한 쌍의 고정장치(130)에 거더(120)의 양단부를 위치시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1부재(131)와 제2부재(132) 및 거더(120)에 각각 관통된 관통공을 동일 선상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 거더(120)는 상부보(121)와 하부보(122)를 포함하고, 상부보(121)와 하부보(122)는 양측 내부에 슬롯을 관통시키고, 상기 슬롯에 볼트/너트로 체결하여 가결합하거나 용접으로 가결합할 수 있다.
상기 거더(120)가 고정장치(130)에 안착되면, 상기 고정장치(130)의 제2부재(132)를 제1부재(131) 방향으로 이동시키는데, 제2부재(132)의 제2슬라이딩판(132c)은 제1부재(131)의 제1슬라이딩홈(131d)과 제1슬라이딩공(131e)을 따라 이동하므로 제2부재(132)와 제1부재(131)는 거더(120)의 양측에 각각 밀착될 수 있다. 이 상태에서 상기 제1부재(131)와 거더(120) 및 제2부재(132)에 각각 관통된 관통공으로 볼트(133)를 결합하여 제2부재(132)의 관통공으로 돌출시키고, 돌출된 볼트에 너트를 체결함으로써 거더(120)를 고정장치(130)에 고정시킬 수 있다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 거더(120)의 양측 단부가 고정장치(130)에 고정되면, 거더(120)의 하부보(122) 하측에 가압장치(130')를 설치하고, 상기 가압장치(130')의 가압으로 거더(120)가 상측으로 볼록하도록 할 수 있다. 이때, 하부보(122)와 상부보(121)는 서로 미끄럼이 발생하면서 하부보(122)의 상부는 인장되고, 상부보(121)의 하부는 수축될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 고정장치(130)는 가압장치(130')의 가압력보다 지면 또는 별도의 장소에 고정되어야 함은 물론이다.
거더(120)가 고정장치(130)에 고정된 상태에서 거더(120)의 하면은 고정장치(130)에서 이격되는 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 상측으로 볼록한 거더(120)의 상부보(121)와 하부보(122)를 용접 또는 볼트 체결에 의해 완전 결합할 수 있다.
도 9를 참조하면, 가압장치(130')의 가압력을 해제하고 고정장치(130)를 분리함으로써, 완전 결합된 하부보(122)와 상부보(121)를 포함하는 겹보에 프리스트레스가 도입된 거더(120)를 제작할 수 있다. 상기 하부보(122)와 상부보(121)를 포함한 겹보에 프리스트레스를 도입함으로써 거더 중앙부의 휨모멘트가 감소되고, 거더(120)의 장지간화 및 슬림화를 이루며, 강성을 증대시킬 수 있다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 상기의 과정으로 제작된 거더(120)는 교량의 하부구조(110) 상측에 횡방향으로 서로 이격되면서 교축방향인 종방향으로 길게 설치할 수 있다. 상기 서로 이격된 거더(120)의 사이에 하부판(160)을 용접 등으로 연결하고, 하부판(160)의 상측에 진동공진방지장치(140)들을 공진을 방지할 수 있도록 배치하여 용접 등으로 결합하며, 그 상측에 상부판(150)을 설치할 수 있다. 이후 바닥판을 순차적으로 설치하여 교량을 형성할 수 있다.
상기 진동공진방지장치(140)들은 슬라이딩바(144)가 돌출된 지지판(141)의 상측에 스프링(142)들을 일정 거리 이격되면서 대칭되게 설치하고, 상기 슬라이딩바(144)에 중량판(143)들을 삽입하여 스프링(142) 상부에 설치할 수 있다. 상기 지지판(141)은 하부판(160)의 상측에 결합되고, 상기 슬라이딩바(144)의 상단은 상부판(150)에 결합될 수 있다.
각각의 진동공진방지장치(140)에 설치되는 스프링(142)은 길이, 직경 또는 탄성을 달리할 수 있다. 또한, 중량판(143)은 개수 또는 무게를 달리하여 각 진동공진방지장치(140)의 진동주기를 달리함으로써 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지할 수 있다. 상기 교량은 도면에서 보도교, 인도교를 표현하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 차량이 이동하는 교량을 포함할 수 있다.
상기의 과정으로 시공된 본 발명의 작동과정을 설명하면, 상기 교량으로 이동하는 보행자의 이동에 따라 바닥판으로 발생하는 충격과 충격으로 인한 진동이 바닥판의 하측으로 전달될 수 있다.
상기 진동의 가장 간단한 형태는 단진동 운동으로 특정점의 위치가 sin 함수형태를 나타내는 운동일 수 있다. 단진동 운동은 진폭(피크값, 전진폭, 실효값), 주기(각속도, 주파수, 주기) 등으로 구성될 수 있다.
Figure 112020118351117-pat00001
여기서, 피크값(Peak, P)은 기준점에서부터 정점까지의 거리
전진폭(Peak-to-peak, P-P)은 최하점에서 최고점까지의 거리
실효값(Roat Mean Square, RMS)은 진동 한주기 동안의 제곱 평균값
각속도(w)는 점의 회전 각속도(rad/sec)
주파수(f)는 단위시간동안의 반복 횟수(Hz)
주기(T)는 동일운동이 한번 반복되는데 걸리는 시간(sec) 이다.
즉, 상기 교량이 진동에 의해 상,하로 진동하면, 상기 교량이 하부에서 상부로 진동할 때, 각 진동공진방지장치(140)에 의해 하부에서 상부로 진동하는 교량의 진동을 저감할 수 있다. 이때, 각 진동공진방지장치(140)는 스프링(142)의 길이, 직경 또는 탄성을 달리하고, 중량판(143)들은 개수 또는 무게를 달리하여 슬라이딩바(144)를 따라 승강하도록 함으로써 진동주기를 달리할 수 있다. 또한, 상기 스프링(142) 및 중량판(143)들에 의해 각 진동공진방지장치(140)에서의 고유진동수를 서로 다르게 발생시켜 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지할 수 있다. 따라서, 구조물의 진동 및 피로파괴를 방지하여 내구수명 연장 및 보행자의 생리적 장애와 심리적 불쾌감을 해소시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 교량구조 110: 하부구조
120: 거더 121: 상부보
122: 하부보 130: 고정장치
131: 제1부재 132: 제2부재
133: 체결부재 130': 가압장치
140: 진동공진방지장치 141: 지지판
142: 스프링 143: 중량판
144: 슬라이딩바 150: 상부판
160: 하부판

Claims (9)

  1. 교량의 하부구조;
    상기 하부구조의 상측에 횡방향으로 서로 이격되면서 교축방향인 종방향으로 길게 설치되는 거더들; 및,
    상기 거더들의 사이에 설치되어 상기 교량의 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하는 진동공진방지장치들;을 포함하고,
    상기 거더들은, 한 쌍의 고정장치를 이격 설치하고, 상기 이격 설치된 한 쌍의 고정장치에 양 단부가 회전가능하도록 상부보와 하부보를 포함하는 겹보를 가결합 설치하고, 상기 하부보의 하측에 가압장치를 설치하여 상측으로 볼록하도록 가압하고, 상기 상부보와 하부보를 완전결합하고, 상기 가압장치의 가압력을 해제하여 상기 겹보에 프리스트레스를 도입하여 형성하고,
    상기 고정장치는, 제1부재, 상기 제1부재와 슬라이딩되면서 이격간격이 조절되는 제2부재, 상기 제1부재와 제2부재를 관통하여 체결됨과 동시에 상기 거더를 상기 제1부재와 제2부재의 사이에 회전가능하게 고정하는 체결부재를 포함하고,
    상기 제1부재는 제1저판, 상기 제1저판에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제1수직판을 포함하고,
    상기 제2부재는 제2저판, 상기 제2저판에 수직으로 구비되면서 관통공이 형성된 제2수직판, 상기 제2저판에서 내측으로 연장된 제2슬라이딩판을 포함하고,
    상기 제2슬라이딩판은 상기 제1부재를 관통하여 슬라이딩 출몰함으로써 상기 제1부재와 제2부재의 이격간격이 조절되게 하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동공진방지장치들은 지지판, 상기 지지판의 상측에 설치되는 스프링들, 상기 스프링들의 상측에 설치되어 상하로 진동하는 중량판들을 포함하고,
    상기 진동공진방지장치들은 상호간에 스프링들의 길이, 직경 또는 탄성을 달리하거나, 또는/및 중량판들의 개수 또는 무게를 달리하여 진동주기를 달리함으로써, 상기 바닥판으로부터 전달되는 진동의 공진을 방지하여 사용자의 불쾌감을 없애고 구조물의 진동 및 피로파괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 진동공진방지장치들은 상기 지지판에 수직으로 설치되고, 상기 중량판들을 관통하는 슬라이딩바를 더 포함하고, 상기 중량판들은 상기 슬라이딩바를 따라 상하로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 거더들의 사이에 설치되는 것으로 상기 바닥판 하측에 설치되어 바닥판을 지지하는 상부판과 상기 상부판과 이격되게 하측에 설치되는 하부판을 더 포함하고,
    상기 지지판은 상기 하부판의 상측에 결합되고, 상기 슬라이딩바의 상단은 상기 상부판에 결합되며, 상기 중량판들은 상기 상부판과 상기 하부판 사이에서 상하로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1저판은, 상기 제1수직판의 내측에 위치하는 제1내부저판, 상기 제1수직판의 외측에 위치하는 것으로 상기 제1내부저판보다 두께가 얇은 제1외부저판, 상기 제1내부저판의 상측 중앙부에 상기 제1외부저판과 같은 높이까지 함몰 형성되어 상기 제2슬라이딩판이 안착되어 슬라이딩되는 제1슬라이딩홈, 상기 제1슬라이딩홈에서 연장되고 상기 제1수직판을 관통하여 형성되며 상기 제2슬라이딩판이 슬라이딩 출몰하는 제1슬라이딩공을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부보와 하부보는 횡단면이 I형, 사각형, ㄷ형, 원형 중에서 선택하여 조합하는 것을 특징으로 하는 진동공진방지장치를 구비한 교량구조.
KR1020200146942A 2020-11-05 2020-11-05 진동공진방지장치를 구비한 교량구조 KR102252712B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200146942A KR102252712B1 (ko) 2020-11-05 2020-11-05 진동공진방지장치를 구비한 교량구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200146942A KR102252712B1 (ko) 2020-11-05 2020-11-05 진동공진방지장치를 구비한 교량구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102252712B1 true KR102252712B1 (ko) 2021-05-14

Family

ID=75915368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200146942A KR102252712B1 (ko) 2020-11-05 2020-11-05 진동공진방지장치를 구비한 교량구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102252712B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113339587A (zh) * 2021-07-01 2021-09-03 上海爱船船舶科技有限公司 一种移动式水上软管智能铺设系统
CN113551000A (zh) * 2021-07-09 2021-10-26 浙江大学 一种下挂结构隔振装置
KR102489913B1 (ko) * 2022-09-20 2023-01-18 주식회사 알티스멀티 보행공간 확장 구조를 갖는 진동 저감형 거더
KR102489911B1 (ko) * 2022-09-20 2023-01-18 주식회사 알티스멀티 기둥 보강캡이 설치된 진동 저감형 지주식 인도교

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101684291B1 (ko) * 2016-02-16 2016-12-15 주식회사 브리텍 진동저감형 보도교
KR20180110251A (ko) * 2017-03-27 2018-10-10 주식회사 포스코 거더의 시공방법 및, 프리스트레스 도입장치
KR101993298B1 (ko) * 2018-08-14 2019-06-26 주식회사 플랜이엔씨 수평 및 회전변위 허용을 이용한 강합성 라멘교 및 그 시공방법
KR102046406B1 (ko) 2019-06-18 2019-11-19 주식회사 엔티아이 진동 저감형 거더

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101684291B1 (ko) * 2016-02-16 2016-12-15 주식회사 브리텍 진동저감형 보도교
KR20180110251A (ko) * 2017-03-27 2018-10-10 주식회사 포스코 거더의 시공방법 및, 프리스트레스 도입장치
KR101993298B1 (ko) * 2018-08-14 2019-06-26 주식회사 플랜이엔씨 수평 및 회전변위 허용을 이용한 강합성 라멘교 및 그 시공방법
KR102046406B1 (ko) 2019-06-18 2019-11-19 주식회사 엔티아이 진동 저감형 거더

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113339587A (zh) * 2021-07-01 2021-09-03 上海爱船船舶科技有限公司 一种移动式水上软管智能铺设系统
CN113551000A (zh) * 2021-07-09 2021-10-26 浙江大学 一种下挂结构隔振装置
KR102489913B1 (ko) * 2022-09-20 2023-01-18 주식회사 알티스멀티 보행공간 확장 구조를 갖는 진동 저감형 거더
KR102489911B1 (ko) * 2022-09-20 2023-01-18 주식회사 알티스멀티 기둥 보강캡이 설치된 진동 저감형 지주식 인도교

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102252712B1 (ko) 진동공진방지장치를 구비한 교량구조
KR100692956B1 (ko) 구조물 지지장치 및 이를 위한 탄성기구
AU601289B2 (en) Resilient supports
EP1657362A1 (en) Tuned absorbers for railway rails
RU2679176C2 (ru) Устройство для гашения колебаний в тросах подвесной системы гражданского инженерного сооружения
JP6344836B2 (ja) 橋梁の耐震構造に用いるダンパーおよびその耐震構造の復旧方法。
KR101699464B1 (ko) 방진완충기능을 구비한 캔틸레버 시스템
CN103255704B (zh) 钢阻尼防碰撞防落梁装置
CN110144811B (zh) 一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法
US8622373B2 (en) Bearing for structures
KR101232906B1 (ko) 진동감쇠 마찰기구 및 이를 이용한 면진장치
KR100407513B1 (ko) 연속교 강박스 교량에 있어서 상부구조의 이탈방지장치와그 시공방법
US20060144659A1 (en) Tuned absorbers for railway rails
DK202070357A1 (en) Damper and damper system for damping relative lateral movement between a tensioned cable and a support structure
KR102046406B1 (ko) 진동 저감형 거더
JP6298668B2 (ja) 橋桁落下防止装置
KR101272472B1 (ko) 탄성수지 고정방식의 저진동 철도교
KR101781544B1 (ko) 프리스트레스트 빔을 이용하는 내진 구조의 라멘 교량
CN109403498A (zh) 一种高层建筑隔震减震恢复装置
JP3549183B2 (ja) 高架橋の下部構造
EP1293624A2 (en) Seismic shock absorber system and damping device for buildings with framed structure made of reinforced concrete
CA2450089A1 (en) Stay cable damper
KR100899161B1 (ko) 교량의 경관용 케이블의 완충정착 장치
KR20210041813A (ko) 거더 조인트
KR200443277Y1 (ko) 탄성받침

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant