KR102292823B1 - Aseismatic Reinforcement Structure using Damping Device - Google Patents

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KR102292823B1
KR102292823B1 KR1020200063607A KR20200063607A KR102292823B1 KR 102292823 B1 KR102292823 B1 KR 102292823B1 KR 1020200063607 A KR1020200063607 A KR 1020200063607A KR 20200063607 A KR20200063607 A KR 20200063607A KR 102292823 B1 KR102292823 B1 KR 102292823B1
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김재구
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(주)플라스건축엔지니어링건축사사무소
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Abstract

The present invention relates to an earthquake-resistant reinforcement structure using a damping device, which can properly damp an earthquake load, comprising: a reinforcing steel pillar (100); a lower fixing part (150) coupled to a lower end of the reinforcing steel pillar (100) in a horizontal direction; and a load transmission unit (200) having one end coupled to the reinforcing steel pillar (100).

Description

감쇠장치를 이용한 내진보강구조{Aseismatic Reinforcement Structure using Damping Device}Aseismatic Reinforcement Structure using Damping Device

본 발명은 기존 철근 콘크리트 구조물(이하 "기존 구조물"이라 함)의 외측에 수직 방향으로 보강철골기둥을 세우고, 이를 하중전달부를 통하여 기존 구조물과 연결하여 일체 거동을 확보함과 동시에 지진하중(에너지)를 점진적으로 감쇠시키는 내진보강 기술에 관한 것이다.The present invention establishes a reinforcing steel column on the outside of an existing reinforced concrete structure (hereinafter referred to as "existing structure") in a vertical direction, and connects it with an existing structure through a load transfer unit to secure integrated behavior and seismic load (energy) It relates to a seismic reinforcement technology that gradually attenuates the

최근 빈번히 발생하는 지진에 대비한 내진보강에 관심이 증대되면서 학교, 공공시설물 등 건축 구조물의 내진보강이 많이 이루어지고 있으며, 일반적으로 기존 철근 콘크리트 구조물의 내진보강은 토글 또는 브레이스가 구비된 마찰댐퍼, 점성댐퍼, 슬릿강재댐퍼 등의 제진보강공법과 철골브레이스, 철골프레임, CF기둥보강 등의 내진보강공법이 활발히 사용되고 있다. As interest in seismic reinforcement in preparation for frequently occurring earthquakes has increased recently, seismic reinforcement of building structures such as schools and public facilities has been increasing. In general, seismic reinforcement of existing reinforced concrete structures includes friction dampers with toggles or braces, Vibration-reinforcement methods such as viscous dampers and slit steel dampers and seismic-resistance reinforcement methods such as steel braces, steel frames, and CF column reinforcement are being actively used.

그러나 상기한 여러 종류의 내진보강공법들의 자체 성능은 다양한 실험 및 다수의 실적을 통하여 어느 정도 확보되었다고 할 수 있으나, 지진 발생시 내진보강장치와 보강대상 철근 콘크리트 구조물의 일체거동을 확보할 수 없다면 이러한 공법들은 무용지물이 될 수 밖에 없다.However, it can be said that the self-performance of the above-mentioned various types of seismic reinforcement methods has been secured to some extent through various experiments and numerous achievements. They can only become useless.

따라서 내진보강장치나 공법 자체의 개발과 함께 내진보강장치와 기존 철근 콘크리트 구조물의 일체 거동을 확보할 수 있는 접합구조에 대한 연구 개발의 중요성이 증대되고 있는데, 이와 관련된 선행기술을 살펴보면 다음과 같다.Therefore, along with the development of the earthquake-resistant reinforcement device or the construction method itself, the importance of research and development on the joint structure that can secure the integrated behavior of the earthquake-resistant reinforcement device and the existing reinforced concrete structure is increasing.

도1(a)와 같이 내진보강용 H형강의 웨브를 보강대상 철근 콘크리트 구조물에 접합하여 내진보강할 경우 보강대상 콘크리트 구조물(1)에 다수의 수지앵커(2)를 1열 또는 2열로 장치하고, 내진보강용 H형강의 웨브(4)에 다수의 스터드볼트(3)를 1열 또는 2열로 용접결합하고, 거푸집을 설치한 후 콘크리트(5)를 타설하는 방법을 주로 사용하고 있는데, 이러한 접합방법은 지진 발생시 불규칙한 지진 에너지(횡하중)에 의하여 필연적으로 콘크리트에 균열이 발생되고, 균열이 발생됨과 동시에 H형강으로 지진하중의 전달이 어려워져 소기의 내진보강효과를 기대하기 어렵다는 문제점이 있다.As shown in Fig. 1(a), when seismic reinforcement is performed by joining the web of seismic reinforcement H-beam to the reinforced concrete structure to be reinforced, a number of resin anchors (2) are installed in one or two rows of the concrete structure to be reinforced (1). , a method of welding and joining a number of stud bolts 3 to the web 4 of H-beam steel for seismic reinforcement in one or two rows, and pouring the concrete 5 after installing the formwork is mainly used. This method inevitably causes cracks in concrete due to irregular seismic energy (lateral load) when an earthquake occurs.

또한 도1(b)와 같이 내진보강용 H형강의 플랜지(7)를 보강대상 콘크리트 구조물(1)에 앵커(8) 및 에폭시수지(9)를 사용하여 접합하는 방식으로 내진보강할 경우 도1(c)에 도시된 것처럼 천공드릴(10)을 이용한 앵커구멍 천공작업을 수행해야만 하는데, 이러한 천공작업 과정에서 천공드릴(10)이 상부 플랜지(11)에 간섭되어 규정된 깊이의 수직 천공이 어렵고, 천공작업 과정에서 보강대상 콘크리트 구조물(1) 내부의 철근과 천공드릴이 맞닿을 경우 이를 회피할 수 있는 적절한 방안이 없어 내진보강장치의 견고한 설치가 어려운 문제점이 있다. 아울러 이러한 문제점을 개선하기 위하여 비교적 길이가 긴 천공드릴(13)을 사용하여 앵커구멍 천공작업시 상부플랜지(11)에도 구멍을 뚫는 경우도 있으나 이 방법 역시 천공작업 도중 철근 콘크리트 구조물 내부의 철근과 맞닿을 경우 이를 회피할 적절한 방법이 없을 뿐만 아니라 불필요한 천공 과정이 추가되고, 상부플랜지(11)의 천공에 따른 강도 저하의 결과를 초래하게 된다.In addition, as shown in Fig. 1 (b), when earthquake resistance is reinforced by joining the flange 7 of the H-beam steel for seismic reinforcement to the concrete structure 1 to be reinforced using an anchor 8 and an epoxy resin 9, Fig. 1 As shown in (c), it is necessary to perform anchor hole drilling using the drilling drill 10, and in the course of this drilling operation, the drilling drill 10 interferes with the upper flange 11, making vertical drilling of a prescribed depth difficult and difficult. , when the reinforcing bar inside the concrete structure to be reinforced (1) and the drilling drill come into contact with each other during the drilling process, there is no suitable way to avoid this, so there is a problem in that it is difficult to install the seismic reinforcement device firmly. In addition, in order to improve this problem, there is a case in which a hole is also drilled in the upper flange 11 during the anchor hole drilling operation using a relatively long drill 13, but this method also matches the reinforcement inside the reinforced concrete structure during the drilling operation. In case of contact, there is no suitable way to avoid it, and an unnecessary drilling process is added, resulting in a decrease in strength due to the drilling of the upper flange 11 .

아울러, 도1에 도시된 내진구조들은 지진하중을 효과적으로 감쇠할 수 있는 기능이 거의 없어 보강 구조물의 강도를 초과하는 지진하중이 작용할 경우 보강 구조물과 함께 철근 콘크리트 구조물의 붕괴가 급속히 이루어지면서 대피 시간을 충분히 확보할 수 없다는 문제점도 있다.In addition, since the seismic structures shown in FIG. 1 have little function to effectively dampen the seismic load, when an earthquake load exceeding the strength of the reinforcing structure acts, the evacuation time is shortened as the reinforcing structure and the reinforced concrete structure collapse rapidly. There is also the problem of not being able to secure enough.

따라서 효과적인 시공으로 내진보강장치와 기존 철근 콘크리트 구조물의 일체 거동성을 확보함과 동시에 지진하중을 적절히 감쇠시키고, 기존 철근 콘크리트 구조물의 급속한 붕괴를 방지할 수 있는 새로운 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. Therefore, it is urgently required to develop a new technology that can effectively dampen the seismic load and prevent the rapid collapse of the existing reinforced concrete structure while ensuring the integrated behavior of the seismic reinforcement device and the existing reinforced concrete structure through effective construction.

[선행기술문헌][Prior art literature]

등록특허 제10-1070872호Registered Patent No. 10-1070872

등록특허 제10-1368312호Registered Patent No. 10-1368312

등록특허 제10-1900459호Registered Patent No. 10-1900459

등록특허 제10-2017546호Registered Patent No. 10-2017546

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 신속하고 간편한 시공으로 기존 철근 콘크리트 구조물과의 일체 거동성을 확보함과 동시에 지진하중을 적절히 감쇠시킬 수 있고, 기존 철근 콘크리트 구조물의 급속한 붕괴를 방지할 수 있는 새로운 지진하중 감쇠 기능이 구비된 내진보강구조를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention, which was created to solve the above problems, can properly attenuate seismic loads while securing integral behavior with existing reinforced concrete structures through quick and simple construction, and can prevent rapid collapse of existing reinforced concrete structures. Its purpose is to present a seismic reinforcement structure equipped with a new seismic load damping function.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.The technical configuration of the present invention created to achieve the above object is as follows.

본 발명은 기존 구조물의 외벽에 설치되는 내진보강구조에 관한 것으로서, 기존 구조물의 기둥을 따라 수직 방향으로 배열되고, 기존 구조물의 외벽과 간격을 유지하도록 설치되는 보강철골기둥(100); 상기 보강철골기둥(100)의 하단부에 수평 방향으로 결합되어 상기 보강철골기둥(100)과 함께 "⊥"형 구조를 이루며, 상기 보강철골기둥(100)을 지면에 고정시키는 하부고정부(150); 및, 일측 단부는 상기 보강철골기둥(100)과 결합되고, 타측 단부는 기존 구조물의 외벽에 결합되는 하중전달부(200);를 포함하며, 상기 하중전달부(200)는, 상기 보강철골기둥(100)에 결합되는 제1장착브라켓(211); 상기 제1장착브라켓(211)에 일측 단부가 지면과 나란한 수평 방향으로 회전가능하게 볼트결합되는 제1스트랩(210); 상기 제1스트랩(210)의 타측 상부면에 결합되며, 중앙부 표면에 사다리꼴 단면으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된 제1점탄성고무수용블럭(212); 기존 구조물의 외벽에 결합되는 제2장착브라켓(221); 상기 제2장착브라켓(221)에 일측 단부가 지면과 나란한 수평 방향으로 회전가능하게 볼트결합되는 제2스트랩(220); 상기 제2스트랩(220)의 타측 하부면에 결합되며, 중앙부 표면에 사다리꼴 단면으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된 제2점탄성고무수용블럭(222); 육면체 블럭 형상으로 제작되어 상기 제1점탄성고무수용블럭(212)과 상기 제2점탄성고무수용블럭(222) 각각의 수용홈에 상하부 영역이 수납되도록 장착되어 상기 제2스트랩(220)과 상기 제1스트랩(210)을 하나로 연결하는 점탄성고무블럭(230);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a seismic reinforcing structure installed on the outer wall of an existing structure, comprising: a reinforcing steel frame column (100) arranged in a vertical direction along the column of the existing structure and installed to maintain a distance from the outer wall of the existing structure; It is coupled to the lower end of the reinforcing steel frame 100 in the horizontal direction to form a "⊥"-shaped structure together with the reinforcing steel frame 100, and a lower fixing part 150 for fixing the reinforcing steel frame 100 to the ground. ; And, one end is coupled to the reinforcing steel frame pillar 100, the other end is a load transmission unit 200 coupled to the outer wall of the existing structure; includes, the load transmission unit 200, the reinforcing steel frame pillar A first mounting bracket 211 coupled to (100); a first strap 210, one end of which is rotatably bolted to the first mounting bracket 211 in a horizontal direction parallel to the ground; a first viscoelastic rubber receiving block 212 coupled to the upper surface of the other side of the first strap 210 and having a receiving groove cut by a preset depth in a trapezoidal cross-section on the central surface; a second mounting bracket 221 coupled to the outer wall of the existing structure; a second strap 220, one end of which is rotatably bolted to the second mounting bracket 221 in a horizontal direction parallel to the ground; a second viscoelastic rubber accommodating block 222 coupled to the other lower surface of the second strap 220 and having an accommodating groove cut by a predetermined depth in a trapezoidal cross-section on the central surface; Manufactured in a hexahedral block shape, the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222 are mounted so that upper and lower regions are accommodated in each of the accommodating grooves, the second strap 220 and the first It is characterized in that it is composed of; a viscoelastic rubber block 230 for connecting the strap 210 to one.

본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.Technical effects according to the configuration of the present invention are as follows.

첫째, 기존 구조물의 외부에 보강철골기둥(100)을 설치하고, 하중전달부(200)를 통하여 보강철골기둥(100)과 기존 구조물의 외벽을 하나로 연결하는 방식을 적용함으로써 보다 신속하고 간편한 시공이 가능하다.First, by installing the reinforcing steel column 100 on the outside of the existing structure, and applying the method of connecting the reinforcing steel column 100 and the outer wall of the existing structure to one through the load transmission unit 200, faster and easier construction possible.

둘째, 하중전달부(200)를 통하여 기존 구조물과의 일체 거동을 확보함과 동시에 다양한 방향으로 작용하는 지진하중을 마찰력과 탄성력을 이용하여 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.Second, it is possible to effectively attenuate seismic loads acting in various directions by using friction and elastic forces while ensuring integral behavior with the existing structure through the load transfer unit 200 .

다시 말하면, 탄성고무블럭(230)의 탄성 변형을 통하여 지진하중을 감쇠시킬 수 있고, 변형제한돌기부(213)가 점탄성고무블럭(230)이 지나치게 변형되어 파손되는 현상을 방지할 수 있고, 변위조절볼트(214)가 점탄성고무블럭(230)의 변형에 따른 제1점탄성고무수용블럭(212)과 제2점탄성고무수용블럭(222)의 상호 거동 범위를 조절할 수 있고, 제1결합볼트(241)과 제2결합볼트(251)의 체결에 따라 발생되는 마찰력 이상의 지진하중이 작용할 경우 슬로트홀이 허용하는 범위 내에서 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)의 상호 이동이 발생하면서 마찰열과 점탄성고무블럭(230)의 탄성변형을 통하여 지진하중(에너지)이 감쇠될 수 있다.In other words, it is possible to attenuate the seismic load through the elastic deformation of the elastic rubber block 230, and the deformation limiting protrusion 213 can prevent the viscoelastic rubber block 230 from being excessively deformed and damaged, and the displacement can be adjusted. The bolt 214 can adjust the mutual behavior range of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222 according to the deformation of the viscoelastic rubber block 230, and the first coupling bolt 241. When an earthquake load greater than the friction force generated by the fastening of the and second coupling bolt 251 acts, the first strap 210 and the second strap 220 mutually move within the range allowed by the slot hole, and friction heat and The seismic load (energy) may be attenuated through the elastic deformation of the viscoelastic rubber block 230 .

넷째, 마찰력과 탄성력으로 감당하지 못하는 규모의 지진하중이 작용하더라도 파형 웨이브(333) 소성변형(plastic deformation)을 통하여 보강철골기둥(100)과 기존 구조물의 결합구조를 유지함으로써 기존 구조물의 급격한 붕괴를 방지하고 거주자들의 안전한 탈출 시간을 확보할 수 있다.Fourth, the rapid collapse of the existing structure is prevented by maintaining the combined structure of the reinforcing steel column 100 and the existing structure through the corrugated wave 333 plastic deformation even when an earthquake load of a scale that cannot be handled by friction and elastic force acts. and to ensure a safe escape time for residents.

도1은 종래 기술을 도시한다.
도2는 본 발명의 정면 구조를 예시적으로 도시한다.
도3은 본 발명의 측면 구조를 예시적으로 도시한다.
도4는 본 발명에 적용된 하중전달부(200)의 구체적 실시예를 도시한다.1 shows the prior art.
Fig. 2 exemplarily shows the front structure of the present invention.
3 exemplarily shows a side structure of the present invention.
4 shows a specific embodiment of the load transmission unit 200 applied to the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 기존 구조물의 외벽에 설치되는 내진보강구조에 관한 것으로서, 도2 또는 도3에 도시된 것처럼 보강철골기둥(100), 하부고정부(150) 및 하중전달부(200)를 포함한다.The present invention relates to a seismic reinforcing structure installed on the outer wall of an existing structure, and includes a reinforcing steel column 100, a lower fixing part 150 and a load transmitting part 200 as shown in FIG. 2 or FIG. 3 .

보강철골기둥(100)은 기존 구조물을 따라 수직 방향으로 배열되고, 기존 구조물의 외벽과 간격을 유지하도록 설치된다.The reinforcing steel pillars 100 are arranged in a vertical direction along the existing structure, and are installed to maintain a gap with the outer wall of the existing structure.

이러한 보강철골기둥(100)은 다양한 철골 부재가 선택될 수 있는데, 일반적으로 생산되는 다양한 단면 형상의 형강이나 강관 가운데 적절한 것이 사용될 수도 있고, 필요에 따라 형강이나 강관에 보강웨브와 같은 보강부재가 추가로 용접된 형태가 될 수도 있다. For the reinforcing steel column 100, various steel members may be selected, and an appropriate one may be used among sections or steel pipes of various cross-sectional shapes that are generally produced. It may be in a welded form.

즉, 본 발명의 구체적 실시예에서는 "H" 형강이 사용되었으나 반드시 이러한 형태의 철골 부재로 한정되는 것은 아니며 적절한 강도를 유지할 수 있으면 어떤 철골 부재라도 사용이 가능하다.That is, in a specific embodiment of the present invention, "H" section steel was used, but it is not necessarily limited to this type of steel frame member, and any steel frame member can be used as long as it can maintain appropriate strength.

이러한 보강철골기둥(100)은 창호나 출입구와 같은 개구부가 없는 부위에 설치되거나, 기존 구조물의 기둥을 따라 나란하게 설치됨이 바람직하다. These reinforcing steel frame pillars 100 are preferably installed in areas without openings, such as windows or doorways, or installed side by side along the pillars of the existing structure.

하부고정부(150)는 보강철골기둥(100)의 하단부에 수평 방향으로 용접 결합되어 보강철골기둥(100)과 함께 "⊥"형 구조를 이루며, 보강철골기둥(100)을 지면에 고정시키는 기능을 수행한다.The lower fixing part 150 is welded to the lower end of the reinforcing steel frame 100 in the horizontal direction to form a "⊥"-shaped structure together with the reinforcing steel frame 100, the function of fixing the reinforcing steel frame 100 to the ground carry out

이러한 하부고정부(150)는 보강철골기둥(100)과 마찬가지로 "H" 형강이 사용되고, 적절한 보강용 웨브가 추가 용접될 수도 있고, 다른 형태의 철골 부재가 사용될 수도 있다. This lower fixing part 150 is a "H" section steel is used like the reinforcing steel frame column 100, an appropriate reinforcing web may be additionally welded, and other types of steel frame members may be used.

하부고정부(150)는 파일, 철근 배근, 콘크리트 타설 등을 통하여 지면에 고정되도록 설치되어야 하는데, 지면에 고정하는 방식은 이미 상용화된 다양한 시공 방법 가운데 적절한 방식을 선택하면 되는데, 파일을 사용할 경우 하부고정부(150)에 파일을 수용할 수 있도록 적절히 절개된 마이크로파일 장착용 슬로트홀과 같은 파일수용공간이 마련될 수도 있다.The lower fixing part 150 should be installed so as to be fixed to the ground through piles, reinforcing reinforcement, concrete pouring, etc., and the method of fixing to the ground may be selected from among various construction methods already commercialized. A file accommodating space such as a slot hole for mounting a micropile cut appropriately to accommodate the file in the fixing part 150 may be provided.

하중전달부(200)는 보강철골기둥(100)과 기존 구조물의 외벽을 하나로 연결하여 일체 거동을 확보함과 동시에 지진하중(에너지)를 감쇠시키는 기능을 수행하는데, 하중전달부(200)의 일측 단부는 보강철골기둥(100)과 결합되고, 하중전달부(200)의 타측 단부는 기존 구조물의 외벽에 결합되는데, 구조물의 형상이나 용도, 내부구조 등을 고려하여 다수의 하중전달부(200)가 나란하게 배열되도록 설치될 수 있다.The load transmission unit 200 connects the reinforcing steel frame 100 and the outer wall of the existing structure into one to secure an integrated behavior and at the same time to attenuate the seismic load (energy), one side of the load transmission unit 200 The end is coupled to the reinforcing steel column 100, and the other end of the load transmission unit 200 is coupled to the outer wall of the existing structure, in consideration of the shape, use, and internal structure of the structure, a plurality of load transmission units 200 It can be installed so that they are arranged side by side.

이러한 하중전달부(200)는 도4에 보다 구체적으로 도시되어 있는데, 점탄성고무블럭(230)이 사용된다는 특징이 있다.Such a load transfer unit 200 is shown in more detail in FIG. 4 , and is characterized in that the viscoelastic rubber block 230 is used.

제1장착브라켓(211)은 "⊥"형 단면을 가지며, 보강철골기둥(100)에 볼트 또는 용접결합(장착)될 수 있다.The first mounting bracket 211 has a “⊥”-shaped cross section, and may be bolted or welded (mounted) to the reinforcing steel frame 100 .

제1스트랩(210)의 일측 단부는 제1장착브라켓(211)에 지면과 나란한 수평 방향으로 회전가능하게 볼트결합되고, 볼트의 체결력에 따른 마찰력에 의하여 좌우 방향으로 회전할 경우 마찰열이 발생하면서 지진하중(에너지)를 감쇠시킬 수 있다. One end of the first strap 210 is rotatably bolted to the first mounting bracket 211 in a horizontal direction parallel to the ground. The load (energy) can be damped.

제1점탄성고무수용블럭(212)은 제1스트랩(210)의 타측 상부면에 결합되는데, 제1점탄성고무수용블럭(212)의 중앙부 표면에 사다리꼴 단면(입구 측이 벌어지는 형태)으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된다.The first viscoelastic rubber accommodating block 212 is coupled to the upper surface of the other side of the first strap 210, and a trapezoidal cross-section (inlet-side open form) has a preset depth on the central surface of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 . An accommodating groove cut as much as possible is provided.

제2장착브라켓(221)은 "⊥"형 단면을 가지며, 기존 구조물의 외벽에 앵커 볼트 등을 이용하여 결합(장착) 된다.The second mounting bracket 221 has a “⊥”-shaped cross section and is coupled (mounted) to the outer wall of the existing structure using an anchor bolt or the like.

제2스트랩(220)의 일측 단부는 제2장착브라켓(221)에 지면과 나란한 수평방향으로 회전가능하게 볼트결합되고, 볼트의 체결력에 따른 마찰력에 의하여 좌우 방향으로 회전할 경우 마찰열이 발생하면서 지진하중(에너지)를 감쇠시킬 수 있다.One end of the second strap 220 is rotatably bolted to the second mounting bracket 221 in a horizontal direction parallel to the ground. The load (energy) can be damped.

제2점탄성고무수용블럭(222)은 제2스트랩(220)의 타측 하부면에 결합되며, 중앙부 표면에 사다리꼴 단면(입구 측이 벌어지는 형태)으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된다.The second viscoelastic rubber accommodating block 222 is coupled to the lower surface of the other side of the second strap 220, and has a trapezoidal cross-section (in the form of opening the inlet side) on the surface of the central portion, and a receiving groove cut by a preset depth is provided.

점탄성고무블럭(230)은 육면체 블럭 형상으로 제작되어 제1점탄성고무수용블럭(212)과 제2점탄성고무수용블럭(222) 각각의 수용홈에 상하부 영역이 수납되도록 장착되어 제2스트랩(220)과 제1스트랩(210)을 하나로 연결하고, 지진하중(에너지)이 작용할 경우 탄성 변형을 통하여 지진하중을 감쇠시킬 수 있다.The viscoelastic rubber block 230 is manufactured in the shape of a hexahedral block and is mounted so that the upper and lower regions are accommodated in the respective receiving grooves of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222, the second strap 220 and the first strap 210 are connected as one, and when an earthquake load (energy) acts, it is possible to attenuate the earthquake load through elastic deformation.

점탄성고무블럭(230)은 적절한 탄성과 강도를 지닌 제품을 선택하거나 제작할 수 있는데, 점탄성고무블럭(230)의 내부에는 도4에 도시된 것처럼 탄성 재질의 강판을 사각형 단면 형상으로 밴딩(bending)한 내부보강부재(231)가 내장되는 구조가 될 수도 있다.The viscoelastic rubber block 230 can select or manufacture a product having appropriate elasticity and strength. Inside the viscoelastic rubber block 230, as shown in FIG. It may be a structure in which the internal reinforcing member 231 is built-in.

이러한 내부보강부재(231)의 표면에는 미리 설정된 간격으로 다수의 엠보싱 형상(232)과 타공(233)이 구비되어 고무재질과 일체성을 확보함과 동시에 내부보강부재(231)의 강성을 증대시키는 효과를 도모할 수 있다.A plurality of embossing shapes 232 and perforations 233 are provided on the surface of the inner reinforcing member 231 at preset intervals to secure unity with the rubber material and at the same time increase the rigidity of the inner reinforcing member 231 effect can be achieved.

변형제한돌기부(213)는 제1점탄성고무수용블럭(212)의 테두리를 따라 상향 돌출되도록 구비된다.The deformation limiting protrusion 213 is provided to protrude upward along the edge of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 .

이러한 변형제한돌기부(213)의 내측 영역은 제2점탄성고무수용블럭(222)이 수용될 수 있는 여유 공간(간격)이 형성되어 지진하중이 작용하여 점탄성고무블럭(230)이 변형되더라도 제2점탄성고무수용블럭(222)과 변형제한돌기부(213)가 맞닿는 범위 내에서 제1점탄성고무수용블럭(212)과 제2점탄성고무수용블럭(222)의 상호 거동이 가능하다.In the inner region of the deformation limiting protrusion 213, a free space (interval) in which the second viscoelastic rubber accommodating block 222 can be accommodated is formed, and even if the viscoelastic rubber block 230 is deformed due to an earthquake load, the second viscoelasticity Mutual behavior of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222 is possible within the range where the rubber accommodating block 222 and the deformation limiting protrusion 213 abut.

즉, 점탄성고무블럭(230)이 지나치게 변형되어 파손되는 현상을 방지할 수 있다.That is, it is possible to prevent the viscoelastic rubber block 230 from being excessively deformed and damaged.

제1지지블럭(240)은 제1스트랩(210)의 타측 상부면에서 상향 돌출되도록 용접결합되어 제2스트랩(220)의 하부면을 지지한다.The first support block 240 is welded to protrude upward from the upper surface of the other side of the first strap 210 to support the lower surface of the second strap 220 .

제1결합볼트(241)는 제2스트랩(220)을 관통하여 제1지지블럭(240)에 체결되어 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)을 하나로 연결하는데, 볼트의 체결력에 따른 마찰력에 의하여 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)의 상호 거동이 발생할 경우 마찰열이 발생하면서 지진하중(에너지)를 감쇠시킬 수 있다.The first coupling bolt 241 penetrates the second strap 220 and is fastened to the first support block 240 to connect the first strap 210 and the second strap 220 into one, according to the fastening force of the bolt. When the mutual behavior of the first strap 210 and the second strap 220 occurs due to frictional force, frictional heat is generated and the seismic load (energy) can be attenuated.

제2지지블럭(250)은 제2스트랩(220)의 타측 하부면에서 하향 돌출되도록 용접결합되어 제1스트랩(210)의 상부면을 지지한다.The second support block 250 is welded to protrude downward from the other lower surface of the second strap 220 to support the upper surface of the first strap 210 .

제2결합볼트(251)는 제1스트랩(210)을 관통하여 제2지지블럭(250)에 체결되어 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)을 하나로 연결하는데, 볼트의 체결력에 따른 마찰력에 의하여 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)의 상호 거동이 발생할 경우 마찰열이 발생하면서 지진하중(에너지)를 감쇠시킬 수 있다.The second coupling bolt 251 penetrates the first strap 210 and is fastened to the second support block 250 to connect the first strap 210 and the second strap 220 into one, according to the fastening force of the bolt. When the mutual behavior of the first strap 210 and the second strap 220 occurs due to frictional force, frictional heat is generated and the seismic load (energy) can be attenuated.

다시 말하면, 제1결합볼트(241)과 통과하는 제2스트랩(220)과 제2결합볼트(251)가 통과하는 제1스트랩(210) 각각에는 길이 방향으로 길게 절개된 슬로트홀이 구비되어 제1결합볼트(241)과 제2결합볼트(251)의 체결에 따라 발생되는 마찰력 이상의 지진하중이 작용할 경우 슬로트홀이 허용하는 범위 내에서 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)의 상호 거동이 발생하면서 점탄성고무블럭(230)의 변형이 발생되는 구조이다. 즉 마찰열과 탄성변형을 통하여 지진하중(에너지)이 감쇠되는 구조가 된다.In other words, each of the first coupling bolt 241 and the second strap 220 passing through and the first strap 210 through which the second coupling bolt 251 passes is provided with a slot hole long cut in the longitudinal direction. When an earthquake load greater than the friction force generated by the fastening of the first coupling bolt 241 and the second coupling bolt 251 acts, the first strap 210 and the second strap 220 are mutually It is a structure in which deformation of the viscoelastic rubber block 230 occurs while the behavior occurs. That is, it becomes a structure in which the seismic load (energy) is attenuated through frictional heat and elastic deformation.

변위조절볼트(214)는 변형제한돌기부(213)를 관통하도록 체결되어 제2점탄성고무수용블럭(222)을 향하여 돌출되어 점탄성고무블럭(230)의 변형에 따른 제1점탄성고무수용블럭(212)과 제2점탄성고무수용블럭(222)의 상호 거동 범위를 조절하는 역할을 한다.The displacement adjustment bolt 214 is fastened to pass through the deformation limiting protrusion 213 and protrudes toward the second viscoelastic rubber accommodating block 222, and the first viscoelastic rubber accommodating block 212 according to the deformation of the viscoelastic rubber block 230. And serves to adjust the mutual behavior range of the second viscoelastic rubber accommodating block (222).

즉 변위조절볼트(214)의 끝단이 제2점탄성고무수용블럭(222)에 접근할수록 상호 거동 범위가 좁혀지고, 멀어질수록 상호 거동 범위가 확장된다.That is, as the end of the displacement control bolt 214 approaches the second viscoelastic rubber accommodating block 222, the mutual behavior range is narrowed, and as the distance increases, the mutual behavior range is expanded.

제1스트랩(210)과 제2스트랩(220) 각각에는 파형 웨이브(333)가 형성되는데, 이러한 파형 웨이브(333)로 인하여 제1스트랩(210)과 제2스트랩(220)은 길이 방향으로 늘어나거나 줄어들면서 지진하중(에너지)을 감쇠시킬 수도 있고, 상하 방향으로 진동하면서 지진하중(에너지)을 감쇠시킬 수도 있다. 또한 탄성 범위를 초과하는 지진하중(에너지)가 작용할 경우 소성 변형을 통하여 길게 늘어지면서 기존 구조물과 보강철골기둥(100)의 결합 구조를 유지함으로써 기존 구조물의 급격한 붕괴를 방지하고, 거주자들이 안전하게 탈출할 수 있는 대피시간을 확보할 수 있다.A wavy wave 333 is formed in each of the first strap 210 and the second strap 220, and due to the corrugated wave 333, the first strap 210 and the second strap 220 are stretched in the longitudinal direction. The seismic load (energy) can be attenuated by increasing or decreasing the seismic load (energy), and the seismic load (energy) can be attenuated by oscillating up and down. In addition, when an earthquake load (energy) exceeding the elastic range acts, it stretches through plastic deformation and maintains the combined structure of the existing structure and the reinforcing steel column 100, thereby preventing the sudden collapse of the existing structure and allowing residents to escape safely. An evacuation time can be secured.

첨부도면에 별도로 도시하지 않았으나 제1스트랩(210)의 일측 단부에 판상의 회전마찰판이 직교하도록 용접결합되고, 이러한 회전마찰판과 밀착되도록 또 다른 회전마찰판이 제1장착브라켓(211)에도 용접결합되어 2개의 회전마찰판이 밀착된 상태에서 볼트결합되고, 어느 일측의 회전마찰판에는 원호 형상으로 슬로트 절개홈이 구비되어 설정된 범위 내에서 상호 회전이 가능한 구조가 될 수도 있다.Although not shown separately in the accompanying drawings, the plate-shaped rotary friction plate is welded to one end of the first strap 210 so as to be orthogonal to it, and another rotary friction plate is welded to the first mounting bracket 211 so as to be in close contact with this rotary friction plate. The two rotary friction plates are bolted together in close contact, and the rotary friction plates on either side are provided with a slot cut-out groove in an arc shape, so that they can be mutually rotated within a set range.

이와 같은 회전마찰판이 추가될 경우 제1스트랩(210)의 길이 방향을 회전축으로 회전가능하고, 볼트의 체결력에 따른 마찰력에 의하여 회전할 경우 마찰열이 발생하면서 지진하중(에너지)를 감쇠시킬 수 있다.When such a rotating friction plate is added, it is possible to rotate the longitudinal direction of the first strap 210 as a rotation axis, and when rotating by frictional force according to the fastening force of the bolt, frictional heat is generated and seismic load (energy) can be attenuated.

제2스트랩(220)과 제2장착브라켓(221) 각각에도 이와 같은 회전마찰판이 추가될 수 있다.Such a rotation friction plate may be added to each of the second strap 220 and the second mounting bracket 221 .

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.As described above, specific embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the protection scope of the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various design changes within the scope that do not change the technical gist of the present invention, It is clear that addition or deletion of known technology, simple numerical limitation, etc. fall within the protection scope of the present invention.

100:보강철골기둥
150:하부고정부
200:하중전달부
210:제1스트랩
211:제1장착브라켓
212:제1점탄성고무수용블럭
213:변형제한돌기부
214:변위조절볼트
220:제2스트랩
221:제2장착브라켓
222:제2점탄성고무수용블럭
230:점탄성고무블럭
231:내부보강부재
232:엠보싱 형상
233:타공
240:제1지지블럭
241:제1결합볼트
250:제2지지블럭
251:제2결합볼트
333:파형 웨이브100: Reinforced steel frame column
150: lower fixed part
200: load transmission unit
210: first strap
211: first mounting bracket
212: first viscoelastic rubber receiving block
213: deformation limiting projection
214: displacement adjustment bolt
220: second strap
221: second mounting bracket
222: second viscoelastic rubber receiving block
230: viscoelastic rubber block
231: internal reinforcement member
232: embossing shape
233: perforation
240: first support block
241: first coupling bolt
250: second support block
251: second coupling bolt
333: wave wave

Claims (5)

기존 구조물의 외벽에 설치되는 내진보강구조에 관한 것으로서,
기존 구조물의 기둥을 따라 수직 방향으로 배열되고, 기존 구조물의 외벽과 간격을 유지하도록 설치되는 보강철골기둥(100);
상기 보강철골기둥(100)의 하단부에 수평 방향으로 결합되어 상기 보강철골기둥(100)과 함께 "⊥"형 구조를 이루며, 상기 보강철골기둥(100)을 지면에 고정시키는 하부고정부(150); 및,
일측 단부는 상기 보강철골기둥(100)과 결합되고, 타측 단부는 기존 구조물의 외벽에 결합되는 하중전달부(200);
를 포함하며,
상기 하중전달부(200)는,
상기 보강철골기둥(100)에 결합되는 제1장착브라켓(211);
상기 제1장착브라켓(211)에 일측 단부가 지면과 나란한 수평 방향으로 회전가능하게 볼트결합되는 제1스트랩(210);
상기 제1스트랩(210)의 타측 상부면에 결합되며, 중앙부 표면에 사다리꼴 단면으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된 제1점탄성고무수용블럭(212);
기존 구조물의 외벽에 결합되는 제2장착브라켓(221);
상기 제2장착브라켓(221)에 일측 단부가 지면과 나란한 수평 방향으로 회전가능하게 볼트결합되는 제2스트랩(220);
상기 제2스트랩(220)의 타측 하부면에 결합되며, 중앙부 표면에 사다리꼴 단면으로 미리 설정된 깊이만큼 절개된 수용홈이 구비된 제2점탄성고무수용블럭(222);
육면체 블럭 형상으로 제작되어 상기 제1점탄성고무수용블럭(212)과 상기 제2점탄성고무수용블럭(222) 각각의 수용홈에 상하부 영역이 수납되도록 장착되어 상기 제2스트랩(220)과 상기 제1스트랩(210)을 하나로 연결하는 점탄성고무블럭(230);
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 감쇠장치를 이용한 내진보강구조.It relates to an earthquake-resistant reinforcement structure installed on the outer wall of an existing structure,
Reinforced steel pillars (100) arranged in a vertical direction along the pillars of the existing structures, and installed to maintain a distance from the outer walls of the existing structures;
It is coupled to the lower end of the reinforcing steel frame 100 in the horizontal direction to form a “⊥”-shaped structure together with the reinforcing steel frame 100, and a lower fixing part 150 for fixing the reinforcing steel frame 100 to the ground. ; and,
One end is coupled to the reinforcing steel pillar 100, the other end is a load transmission unit 200 coupled to the outer wall of the existing structure;
includes,
The load transfer unit 200,
a first mounting bracket 211 coupled to the reinforcing steel column 100;
a first strap 210, one end of which is rotatably bolted to the first mounting bracket 211 in a horizontal direction parallel to the ground;
a first viscoelastic rubber receiving block 212 coupled to the upper surface of the other side of the first strap 210 and having a receiving groove cut by a preset depth in a trapezoidal cross-section on the central surface;
a second mounting bracket 221 coupled to the outer wall of the existing structure;
a second strap 220, one end of which is rotatably bolted to the second mounting bracket 221 in a horizontal direction parallel to the ground;
a second viscoelastic rubber accommodating block 222 coupled to the other lower surface of the second strap 220 and having an accommodating groove cut by a predetermined depth in a trapezoidal cross-section on the central surface;
Manufactured in a hexahedral block shape, the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222 are mounted so that upper and lower regions are accommodated in each of the accommodating grooves, the second strap 220 and the first A viscoelastic rubber block 230 for connecting the strap 210 to one;
Seismic reinforcement structure using a damping device, characterized in that it consists of. 제1항에서,
상기 제1점탄성고무수용블럭(212)의 테두리를 따라 상향 돌출된 변형제한돌기부(213);가 더 구비되고,
상기 변형제한돌기부(213)의 내측 영역은 상기 제2점탄성고무수용블럭(222)이 수용될 수 있는 여유 공간이 형성되어 지진하중이 작용하여 상기 점탄성고무블럭(230)이 변형되더라도 상기 제2점탄성고무수용블럭(222)과 상기 변형제한돌기부(213)가 맞닿는 범위 내에서 상기 제1점탄성고무수용블럭(212)과 상기 제2점탄성고무수용블럭(222)의 상호 거동이 가능한 것을 특징으로 하는 감쇠장치를 이용한 내진보강구조.In claim 1,
A deformation limiting protrusion 213 protruding upward along the edge of the first viscoelastic rubber accommodating block 212; is further provided,
In the inner region of the deformation limiting protrusion 213, a free space in which the second viscoelastic rubber accommodating block 222 can be accommodated is formed, and even if the viscoelastic rubber block 230 is deformed by an earthquake load, the second viscoelasticity Damping, characterized in that mutual movement of the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the second viscoelastic rubber accommodating block 222 is possible within the range where the rubber accommodating block 222 and the deformation limiting protrusion 213 come into contact with each other. Seismic reinforcement structure using the device. 제2항에서,
상기 제1스트랩(210)의 타측 상부면에서 상향 돌출되도록 용접결합되어 상기 제2스트랩(220)의 하부면을 지지하는 제1지지블럭(240);
상기 제2스트랩(220)을 관통하여 상기 제1지지블럭(240)에 체결되어 상기 제1스트랩(210)과 상기 제2스트랩(220)을 하나로 연결하는 제1결합볼트(241);
상기 제2스트랩(220)의 타측 하부면에서 하향 돌출되도록 용접결합되어 상기 제1스트랩(210)의 상부면을 지지하는 제2지지블럭(250); 및,
상기 제1스트랩(210)을 관통하여 상기 제2지지블럭(250)에 체결되어 상기 제1스트랩(210)과 상기 제2스트랩(220)을 하나로 연결하는 제2결합볼트(251);
가 더 포함되고,
상기 제1결합볼트(241)과 통과하는 상기 제2스트랩(220)과 상기 제2결합볼트(251)가 통과하는 상기 제1스트랩(210) 각각에는 길이 방향으로 길게 절개된 슬로트홀이 구비되어 상기 제1결합볼트(241) 및 상기 제2결합볼트(251)의 체결에 따라 발생되는 마찰력 이상의 지진하중이 작용할 경우 슬로트홀이 허용하는 범위 내에서 상기 제1스트랩(210)과 상기 제2스트랩(220)의 상호 거동이 발생하면서 상기 점탄성고무블럭(230)의 변형이 발생되는 것을 특징으로 하는 감쇠장치를 이용한 내진보강구조.In claim 2,
a first support block 240 that is welded to protrude upward from the other upper surface of the first strap 210 to support the lower surface of the second strap 220;
a first coupling bolt 241 that penetrates through the second strap 220 and is fastened to the first support block 240 to connect the first strap 210 and the second strap 220 into one;
a second support block 250 that is welded to protrude downward from the other lower surface of the second strap 220 to support the upper surface of the first strap 210; and,
a second coupling bolt 251 passing through the first strap 210 and fastened to the second support block 250 to connect the first strap 210 and the second strap 220 together;
is further included,
A slot hole long cut in the longitudinal direction is provided in each of the second strap 220 passing through the first coupling bolt 241 and the first strap 210 passing through the second coupling bolt 251. When an earthquake load greater than the friction force generated by the fastening of the first coupling bolt 241 and the second coupling bolt 251 is applied, the first strap 210 and the second strap within the range allowed by the slot hole. Seismic reinforcement structure using a damping device, characterized in that the deformation of the viscoelastic rubber block (230) occurs while the mutual behavior of (220) occurs. 제3항에서,
상기 점탄성고무블럭(230)의 내부에는 사각형 단면 형상으로 밴딩된 내부보강부재(231)가 더 구비되되,
상기 내부보강부재(231)의 표면에는 미리 설정된 간격으로 다수의 엠보싱 형상(232)과 타공(233)이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 감쇠장치를 이용한 내진보강구조.In claim 3,
An inner reinforcing member 231 bent in a rectangular cross-sectional shape is further provided inside the viscoelastic rubber block 230,
Seismic reinforcement structure using a damping device, characterized in that a plurality of embossing shapes (232) and perforations (233) are formed on the surface of the inner reinforcing member (231) at preset intervals. 제4항에서,
상기 변형제한돌기부(213)를 관통하도록 체결되어 상기 제2점탄성고무수용블럭(222)을 향하여 돌출되어 상기 점탄성고무블럭(230)의 변형에 따른 상기 제1점탄성고무수용블럭(212)과 상기 제2점탄성고무수용블럭(222)의 상호 거동 범위를 조절하는 변위조절볼트(214);
가 더 포함되고,
상기 제1스트랩(210)과 상기 제2스트랩(220) 각각에는 파형 웨이브(333)가 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠장치를 이용한 내진보강구조.In claim 4,
The first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the first viscoelastic rubber accommodating block 212 and the first viscoelastic rubber accommodating block 212 according to the deformation of the viscoelastic rubber block 230 are fastened to pass through the deformation limiting protrusion 213 and protrude toward the second viscoelastic rubber accommodating block 222 . Displacement control bolt 214 for adjusting the mutual behavior range of the two viscoelastic rubber accommodating block 222;
is further included,
The earthquake-resistant reinforcement structure using an attenuator, characterized in that each of the first strap 210 and the second strap 220, a wave wave 333 is formed.
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