KR102301270B1 - 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조 - Google Patents

철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동 등 외부 충격을 흡수, 완화가능하게 하여 내진보강 효과를 향상시킬 수 있는 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조에 관한 것으로, 철골프레임(10)과 창호틀(20) 사이의 모서리 부분에 각각 설치되는 제1 완충셀(110); 상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 상측 및 하측 중앙부분에 각각 설치되는 제2 완충셀(120); 상기 제1 완충셀(110) 및 제2 완충셀(120) 내부에 각각 배치되는 에어부재(220); 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 상측 및 하측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제1 댐퍼부재(300); 및 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 좌측 및 우측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제2 댐퍼부재(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조{SEISMIC STRENGTHENING STRUCTURE OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES}
본 발명은 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동 등 외부 충격을 흡수, 완화가능하게 하여 내진보강 효과를 향상시킬 수 있는 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 다주택, 빌딩, 건물, 아파트 등과 같은 철근콘크리트 구조물의 설계 시에는 지진으로부터 구조물을 안전하게 보호하기 위한 내진설계가 함께 이루어지게 된다.
종래 적용되는 방법은 주요 구조부의 보강을 통해 구조물을 안정화하고 지진 발생 시 붕괴를 방지하여 인명피해를 예방하는데 그 목표치를 상정해 놓고 있으며, 다양한 방식의 종래 기술이 제안되고 있다.
참고로, 특허문헌 1(KR10-1894917 B1)에는 철골프레임 및 접착보강판과 철골프레임을 연결하는 하중전달부재를 이용하여, 철근콘크리트 구조물을 철골프레임에 의하여 내진보강하는 기술을 제안하고 있다.
그러나, 이러한 기술에서는 고가의 H형강으로 철골프레임을 제작하고, 특히 모서리 부분의 전단보강을 위하여 가새골조를 부가하여 제작하게 되므로 자재비 증가에 따른 공사비 증가가 불가피하다.
또한, 철근콘크리트 구조물의 창호와 같은 사각 틀에 설치되는 종래의 가새장치는 보통 실린더 구조를 이용하여 진동을 흡수, 완화하는 구조를 갖기 때문에 설치가 번거롭고, 미관 등 창호의 개방성이 좋지 못하며, 시공비용이 고가인 문제점들도 있었다.
KR 10-1894917 B1
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 진동 등 외부 충격을 흡수, 완화가능하게 하여 내진보강 효과를 향상시킬 수 있는 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조를 제공함을 하나의 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 좌우측 기둥(12) 및 상하측 보(14) 이루어지는 철골프레임(10)과, 창호(W)의 설치를 위한 창호틀(20)을 포함하는 철근콘크리트 구조물의 내진 보강을 위한 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조로서, 상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 모서리 부분에 각각 설치되는 제1 완충셀(110); 상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 상측 및 하측 중앙부분에 각각 설치되는 제2 완충셀(120); 상기 제1 완충셀(110) 및 제2 완충셀(120) 내부에 각각 배치되는 에어부재(220); 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 상측 및 하측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제1 댐퍼부재(300); 및 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 좌측 및 우측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제2 댐퍼부재(400)를 포함하고, 상기 제1 댐퍼부재(300)는, 일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수평으로 배치되는 제1 본체부(301); 상기 본체부(301) 내부의 양측에 부착되고, 내측으로 개구된 가이드홈(312)이 형성된 한 쌍의 가이드부(310); 상기 가이드부(310)의 각 가이드홈(312)에 장착홈(314)을 통해 상하로 이동가능하게 장착되고 스프링(316)에 의해 지지되어 진동을 상쇄시키도록 구성된 한 쌍의 진동흡수부(320); 및 상기 진동흡수부(320)를 서로 연결하는 연결암(330)을 포함하고, 상기 진동흡수부(320)는 수직으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 수직부재(321, 323)와, 상기 한 쌍의 수직부재(321, 323)를 서로 연결하도록 설치되고 하중이 가해지면 변형되어 하중을 흡수하는 단면이 원형으로 되는 다수의 변형부재(325)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 댐퍼부재(400)는, 일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수직으로 배치되는 제2 본체부(401); 및 상기 본체부(401) 내부에 와이어(W)를 통해 결합되며 완충구조에 의한 완충기능을 제공하도록 구성된 다수의 완충부(410)를 포함하고, 상기 완충부(410)는, 와이어(W)에 고정되고, 내부에 수용공간(411a, 413a)이 형성되며, 다수의 결합공을 갖는 플랜지부(411b, 413b)가 구비되는 상부캡(411) 및 하부캡(413)와, 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 수용공간(411a, 413a)에 각각 수용되며, 그 일부가 수용공간(411a, 413a) 상부로 돌출된 상태로 접촉하는 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)와, 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 플랜지부(411b, 413b)를 연결하며, 상기 플랜지부(411b, 413b)가 일정간격 이상으로 이격되지 않도록 지지하는 유지부재(419)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는, 상하로 간격을 두고 배치된 다수의 고무층(421, 431)과, 상기 고무층(421, 431) 사이에 각각 배치된 다수의 보강섬유 복합재판(423, 433)을 포함하고, 상기 보강섬유강화 복합재판(423, 433)은 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b) 사이에 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)을 개재하여 이루어지되, 상기 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b)의 제1 보강섬유는 제1 방향으로 배향되고 상기 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)의 제2 보강섬유는 제1 방향과 평행하지 않은 제2 방향으로 배향될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어부재(220)는 에어를 주입하여 팽창가능한 에어튜브(223) 및 미끄럼 현상을 완화하기 위하여 상기 에어튜브(223)보다 표면마찰계수가 높은 재질로 이루어진 복수의 밀착패드(225)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어부재(220)의 내부에는 코너부를 잇는 브릿지부(227)를 포함하고, 상기 브릿지부(227)는 에어층(227c)을 형성하는 브릿지 러버(227a) 및 상기 브릿지 러버(227a)를 에어부재(220)의 내벽에 부착시키는 접착부(227b)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조에 의하면, 진동 등 외부 충격을 흡수, 완화가능하게 하여 내진보강 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제1 댐퍼부재의 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 제2 댐퍼부재의 구성을 설명하기 위한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 에어부재의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 철근콘크리트 구조물의 내진보강 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제1 댐퍼부재의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 제2 댐퍼부재의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 에어부재의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 철근콘크리트 구조물은 좌우측 기둥(12) 및 상하측 보(14) 이루어지는 철골프레임(10)과, 창호(W)의 설치를 위한 창호틀(20)을 포함하고 있다.
이러한 철근콘크리트 구조물의 내진 보강을 위한 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조는, 상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 모서리 부분에 각각 설치되는 제1 완충셀(110); 상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 상측 및 하측 중앙부분에 각각 설치되는 제2 완충셀(120); 상기 제1 완충셀(110) 및 제2 완충셀(120) 내부에 각각 배치되는 에어부재(220); 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 상측 및 하측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제1 댐퍼부재(300); 및 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 좌측 및 우측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제2 댐퍼부재(400)를 포함하여 구성될 수 잇다.
이때, 상기 제1 완충셀(110)은 각각의 모서리 부분에 4개가 제공될 수 있고, 상기 제2 완충셀(120)은 상하측에 각각 1개씩 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120), 제1 댐퍼부재(300)와 제2 댐퍼부재(400)는 창호 시스템에 작용하는 지진 에너지를 사방에서 흡수하여 내진 기능을 발휘함과 더불어 이웃하는 상호 간에 서로 밀착 배치되는 구성으로서, 사방 차단구조에 의한 기밀성 및 수밀성을 발휘하도록 구비된다.
이러한 구성은 사방 차단구조에 의한 기밀성 및 수밀성을 제공하기 때문에, 철근콘크리트 구조물의 개구부에 설치되는 창호 시스템에 있어 방음성과 단열성까지 제공할 수 있다.
상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120)은 동일한 구성으로 이루어지는 것으로서, 설치 위치에서만 차이를 갖는 구성이다.
이때, 상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120)은 에어부재(220)를 내부에 배치할 수 있도록 개방형의 내부공간을 갖는 사각형 블록체로 구성하되, 지진파에 대해 지진 에너지의 흡수 및 완충기능을 발휘하도록 고무계나 우레탄계 재질로 구성함이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 댐퍼부재(300)는, 일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수평으로 배치되는 제1 본체부(301); 상기 본체부(301) 내부의 양측에 부착되고, 내측으로 개구된 가이드홈(312)이 형성된 한 쌍의 가이드부(310); 상기 가이드부(310)의 각 가이드홈(312)에 장착홈(314)을 통해 상하로 이동가능하게 장착되고 스프링(316)에 의해 지지되어 진동을 상쇄시키도록 구성된 한 쌍의 진동흡수부(320); 및 상기 진동흡수부(320)를 서로 연결하는 연결암(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 진동흡수부(320)는 수직으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 수직부재(321, 323)와, 상기 한 쌍의 수직부재(321, 323)를 서로 연결하도록 설치되고 하중이 가해지면 변형되어 하중을 흡수하는 단면이 원형으로 되는 다수의 변형부재(325)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가이드부(310)의 상하측에는 가이드홈(312)이 형성되고, 가이드홈(312) 내에는 상기 진동흡수부(320)의 수직부재(321, 323) 중에서 수직부재(321)를 탄성지지할 수 있는 스프링(316)이 수용되며, 설계시 스프링(316)의 강성을 조정함으로써 복원력 특성의 변화가 가능하다.
상기 가이드부(310)의 중앙에는 수직부재(321)가 장착될 수 있는 장착홈(314)이 형성된다. 따라서, 상기 진동흡수부(320)의 수직부재(321)를 가이드부(310)의 장착홈(314)에 삽입하되, 상기 진동흡수부(320)의 수직부재(321)의 상하단이 스프링(316)에 의해 지지되어 상하로 슬라이딩 이동하도록 설치한다.
상기 진동흡수부(320)의 수직부재(321, 323) 중에서 수직부재(323)는 하나 이상의 힌지 결합부(331)를 구비하고 있는 연결암(330)에 용접이나 볼팅의 방법으로 견고히 부착될 수 있다.
상기 변형부재(325)는 단면이 원형이고, 수직부재(321, 323)에 부착된 양단은 단면이 크고 중앙 부분은 단면이 작게 형성된다. 상기 변형부재(325)는 수직부재(321, 323)와 일체로 형성되거나 또는 별개로 제작되어 용접이나 볼팅의 방법으로 결합될 수 있으며, 강재로 제조될 수 있다.
상기 제1 댐퍼부재(300)는 철골프레임(10)의 상측 및 하측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 기능을 하는데, 상기 진동흡수부(320)의 수직부재(323)가 가이드부(310)의 가이드홈(312)을 따라 상하로 슬라이딩 이동함으로써 약한 진동 에너지를 1차적으로 흡수한다. 더 강한 진동 에너지가 발생하면, 수직부재(321)에 의해 스프링(316)이 일방향으로 완전히 인장 및 압축된 상태에서, 상기 변형부재(325)의 단면이 작은 부분부터 휘어지면서 2차적으로 진동 에너지를 흡수하게 된다. 이때, 좌측 진동흡수부(320)의 수직부재(323)가 하측으로 이동하는 경우, 수직부재(321)에 의해 하측 스프링(316)은 완전히 압축된 상태가 되고 수직부재(321)에 의해 상측 스프링(316)은 완전히 인장된 상태가 될 수 있다. 이때게, 한 쌍의 진동흡수부(320) 중에서 좌측 진동흡수부(320)의 수직부재(323)와 우측 진동흡수부(320)의 수직부재(323)는 서로 반대방향으로 이동하거나 동일한 방향으로 이동가능하다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제2 댐퍼부재(400)는, 일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수직으로 배치되는 제2 본체부(401); 및 상기 본체부(401) 내부에 와이어(W)를 통해 결합되며 완충구조에 의한 완충기능을 제공하도록 구성된 다수의 완충부(410)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 완충부(410)는 상부캡(411) 및 하부캡(413)와, 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)와, 유지부재(419)를 포함한다.
상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)은 일단이 와이어(W)에 고정되고, 내부에 수용공간(411a, 413a)이 형성되며, 다수의 결합공을 갖는 플랜지부(411b, 413b)가 구비되어 있다. 여기서 결합공은 후술하는 유지부재(419)가 유동할 수 있도록 플랜지부(411b, 413b)의 원주방향으로 연장되게 만곡된 형태의 구멍으로 4개가 대칭을 이루어 형성될 수 있다.
상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 수용공간(411a, 413a)에 각각 수용되며, 그 일부가 수용공간(411a, 413a) 상부로 돌출된 상태로 접촉하고 있다.
상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는 상부캡(411)에 대한 하부캡(413)의 상대 위치를 탄력적으로 유지하는 기능을 한다.
상기 유지부재(419)는 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 플랜지부(411b, 413b)를 연결하며, 상기 플랜지부(411b, 413b)가 일정간격 이상으로 이격되지 않도록 지지하도록 구성된다.
상기 유지부재(419)는 볼트와 너트의 구성일 수 있으며, 이들 결합에 의해 상부캡(411)과 하부캡(413)의 간격이 유지된다.
상기 제2 댐퍼부재(400)는 상기 철골프레임(10)의 좌측 및 우측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하게 되는데, 진동 에너지가 일방향으로 와이어(W)에 가해지면, 힘이 가해진 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 플랜지부(411b, 413b)가 일측으로 들리게 되며, 이때 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)가 일시적으로 찌그러지며 진동 에너지를 상쇄시키게 된다.
예를 들면, 도 5에서, 하부측의 와이어(W)에 우측방향으로 힘이 가해졌다고 가정하면, 하부캡(413)의 플랜지부(413b)가 우측 상부로 들리게 되며, 이때 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)가 일시적으로 찌그러지며 하부측의 와이어(W)에 가해진 힘을 상쇄시킨다. 힘이 가해지지 않으면 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는 처음 상태로 복원된다.
도 6을 참조하면, 상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는 고무층(421, 431)과 다수의 보강섬유 복합재판(423, 433)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는, 상하로 간격을 두고 배치된 다수의 고무층(421, 431)과, 상기 고무층(421, 431) 사이에 각각 배치된 다수의 보강섬유 복합재판(423, 433)을 포함한다.
상기 보강섬유강화 복합재판(423, 433)은 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b) 사이에 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)을 개재하여 이루어진다.
제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b) 및 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)은 보강섬유와 수지의 복합재층일 수 있다. 여기서, 제1 보강섬유로는 유리섬유가 될 수 있고, 제2 보강섬유로는 탄소섬유가 될 수 있으나, 아라미드섬유, 케블라섬유 등 다른 섬유도 사용될 수 있다.
상기 수지에는 에폭시 수지가 적합하다.
여기서, 상기 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b)의 제1 보강섬유와 상기 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)의 제2 보강섬유는 서로 다른 방향으로 배향됨으로써 굽힘강도를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b)의 제1 보강섬유는 제1 방향으로 배향되고 상기 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)의 제2 보강섬유는 제1 방향과 평행하지 않은 제2 방향으로 배향될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 에어부재(220)는 에어를 주입하여 팽창가능한 에어튜브(223) 및 미끄럼 현상을 완화하기 위하여 상기 에어튜브(223)보다 표면마찰계수가 높은 재질로 이루어진 복수의 밀착패드(225)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 밀착패드(225)의 소재는 밀착성이 우수한 실리콘 고무를 소재로 사용하면 적당하다.
또한, 상기 밀착패드(225)는 복수의 미세공(도시안됨)이 형성되어 밀착성을 증가시키도록 형성될 수 있다.
미설명 부호 221은 에어가 주입되는 에어주입구이다.
또한, 상기 에어부재(220)의 내부에는 코너부를 잇는 브릿지부(227)를 포함할 수 있다.
상기 브릿지부(227)는 상기 에어부재(220)의 내부에 추가적인 공기층을 형성시켜서 완충력을 제공할 수 있도록 하며, 아울러 러버소재를 덧대는 방식으로 형성되므로 상기 에어부재(220)의 내구성을 더욱 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 브릿지부(227)는 에어층(227c)을 형성하는 브릿지 러버(227a) 및 상기 브릿지 러버(227a)를 에어부재(220)의 내벽에 부착시키는 접착부(227b)로 이루어질 수 있다.
상기 브릿지 러버(227a)의 소재는 에어부재(220)에 적용된 소재 종류를 사용하게 된다.
상기 접착부(227b)는 러버 접착용 접착테이프일 수 있으며, 릿지 러버(227a)의 양끝에 부착하되, 넓이는 브릿지 러버(227a)의 1/4로 설정할 수 있다.
여기서, 상기 코너부는 도 7의 도면 상에서 상부에 위치하는 좌우측 코너부를 지칭하고 있으나, 하부에 위치하는 좌우측 코너부를 지칭할 수도 있다.
바람직하게, 상기 브릿지부(227)는 상부에 위치하는 좌우측 코너부 및 하부에 위치하는 좌우측 코너부에 4개가 형성될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 철골프레임
20 : 창호틀
110 : 제1 완충셀
120 : 제2 완충셀
220 : 에어부재
300 : 제1 댐퍼부재
301 : 제1 본체부
310 : 가이드부
312 : 가이드홈
314 : 장착홈
316 : 스프링
320 : 진동흡수부
321, 323 : 수직부재
325 : 변형부재
330 : 연결암
400 : 제2 댐퍼부재

Claims (5)

  1. 좌우측 기둥(12) 및 상하측 보(14) 이루어지는 철골프레임(10)과, 창호(W)의 설치를 위한 창호틀(20)을 포함하는 철근콘크리트 구조물의 내진 보강을 위한 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조로서,
    상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 모서리 부분에 각각 설치되는 제1 완충셀(110);
    상기 철골프레임(10)과 상기 창호틀(20) 사이의 상측 및 하측 중앙부분에 각각 설치되는 제2 완충셀(120);
    상기 제1 완충셀(110) 및 제2 완충셀(120) 내부에 각각 배치되는 에어부재(220);
    상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 상측 및 하측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제1 댐퍼부재(300); 및
    상기 제1 완충셀(110)과 제2 완충셀(120) 사이에 수평 배치되어 상기 철골프레임(10)의 좌측 및 우측에 작용하는 진동 에너지를 흡수하는 제2 댐퍼부재(400)를 포함하고,
    상기 제1 댐퍼부재(300)는,
    일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수평으로 배치되는 제1 본체부(301);
    상기 본체부(301) 내부의 양측에 부착되고, 내측으로 개구된 가이드홈(312)이 형성된 한 쌍의 가이드부(310);
    상기 가이드부(310)의 각 가이드홈(312)에 장착홈(314)을 통해 상하로 이동가능하게 장착되고 스프링(316)에 의해 지지되어 진동을 상쇄시키도록 구성된 한 쌍의 진동흡수부(320); 및
    상기 진동흡수부(320)를 서로 연결하는 연결암(330)을 포함하고,
    상기 진동흡수부(320)는 수직으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 수직부재(321, 323)와, 상기 한 쌍의 수직부재(321, 323)를 서로 연결하도록 설치되고 하중이 가해지면 변형되어 하중을 흡수하는 단면이 원형으로 되는 다수의 변형부재(325)를 포함하며,
    상기 제2 댐퍼부재(400)는,
    일측으로 개방된 수용공간을 가지며 수직으로 배치되는 제2 본체부(401); 및
    상기 본체부(401) 내부에 와이어(W)를 통해 결합되며 완충구조에 의한 완충기능을 제공하도록 구성된 다수의 완충부(410)를 포함하고,
    상기 완충부(410)는,
    와이어(W)에 고정되고, 내부에 수용공간(411a, 413a)이 형성되며, 다수의 결합공을 갖는 플랜지부(411b, 413b)가 구비되는 상부캡(411) 및 하부캡(413)와, 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 수용공간(411a, 413a)에 각각 수용되며, 그 일부가 수용공간(411a, 413a) 상부로 돌출된 상태로 접촉하는 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)와, 상기 상부캡(411) 및 하부캡(413)의 플랜지부(411b, 413b)를 연결하며, 상기 플랜지부(411b, 413b)가 일정간격 이상으로 이격되지 않도록 지지하는 유지부재(419)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부탄성체(420) 및 하부탄성체(430)는,
    상하로 간격을 두고 배치된 다수의 고무층(421, 431)과, 상기 고무층(421, 431) 사이에 각각 배치된 다수의 보강섬유 복합재판(423, 433)을 포함하고, 상기 보강섬유 복합재판(423, 433)은 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b) 사이에 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)을 개재하여 이루어지되, 상기 제1 보강섬유 복합재층(423a, 423b; 433a, 433b)의 제1 보강섬유는 제1 방향으로 배향되고 상기 제2 보강섬유 복합재층(423c; 433c)의 제2 보강섬유는 제1 방향과 평행하지 않은 제2 방향으로 배향될 수 있는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에어부재(220)는 에어를 주입하여 팽창가능한 에어튜브(223) 및 미끄럼 현상을 완화하기 위하여 상기 에어튜브(223)보다 표면마찰계수가 높은 재질로 이루어진 복수의 밀착패드(225)를 포함하며,
    상기 에어부재(220)의 내부에는 코너부를 잇는 브릿지부(227)를 포함하고, 상기 브릿지부(227)는 에어층(227c)을 형성하는 브릿지 러버(227a) 및 상기 브릿지 러버(227a)를 에어부재(220)의 내벽에 부착시키는 접착부(227b)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 구조물의 내진 보강구조.
  5. 삭제
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