KR102388271B1

KR102388271B1 - 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비

Info

Publication number: KR102388271B1
Application number: KR1020210146727A
Authority: KR
Inventors: 전승배; 선민규
Original assignee: (주)제이.케이.에스
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-04-20

Abstract

본 발명은 지진에 따른 건축물에 설치되는 다양한 크기의 각종 비구조요소에 발생하는 상하는 물론 좌우 및 전후로 발생하는 변위에 대하여 데미지(damage) 정도를 정확하게 파악할 수 있도록 설비 프레임 본체, 하 장착대, 중간 장착대, 변위수단 및 상 장착대를 포함하는 구체적인 기술적 구성을 가지는 건축물 비구조요소의 내진 성능 평가설비를 제공하는 데 있다.
그에 따라 건축물에 설치되는 비구조요소에 대한 신뢰성을 정확하게 파악 수 있는 효과를 가짐은 물론 지진이 발생하는 지역에 따라 비구조요소의 제작조건을 표준화할 수 있는 지표를 제공할 수 있는 효과도 가진다.

Description

건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비{Seismic performance evaluation facility for non-structural elements of buildings}

본 발명은 건축물을 구성하는 비구조요소 내진 성능 평가장비에 관한 것으로, 더 상세하게는 지진에 따른 건축물에 설치되는 다양한 크기의 각종 비구조요소에 발생하는 상하는 물론 좌우 및 전후로 발생하는 변위에 대하여 데미지(damage) 정도를 정확하게 파악할 수 있도록 한 건축물 비구조요소의 내진 성능 평가설비에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 내진성능평가는 기둥, 보, 슬라브와 같은 구조체를 대상으로 건축물의 준공시기에 따른 구조체의 강도저감과 육안검사를 통해 A부터 E등급까지 평가를 진행한다.

허 나, 건축물의 지진발생시 실제 인명과 재산 피해는 구조체의 손상보다 창문, 외장재, 내장재, 천장재, 기계장비, 수조, 배관, 설비 등과 같은 비구조요소의 비율이 더 높아 현재 내진성능평가 방식은 실제 지진에 대한 건축물의 피해를 정량적으로 고려하지 못하는 단점을 가진다.

상기와 같은 비구조요소의 내진과 관련된 선행기술은 다음과 같다.

먼저, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0089598호(이하 '특허문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 건축물의 구조재와 비구조재의 지진취약도와 손상지표로부터 확률기반 피해규모를 평가하면서 지지피해규모를 고려한 내진성능평가 구성 방법과 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1943572호(이하 '특허문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 지진으로 인한 건축 구조물의 변형시 수평변형을 흡수하여 변형되면서 쉽게 파손되지 않는 문짝이나 창틀 등의 창 프레임과 달리 수평변형을 흡수하지 못하여 쉽게 파손되는 취성 재질의 유리창을 효과적으로 보호할 수 있도록 한 내진용 분리구조를 갖는 내진 창호 시스템과 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-2226697호 및 대한민국 등록특허번호 제10-2226696호(이하 '특허문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 조적조 및 ALC 블록의 횡하중 저항 메커니즘을 향상시키고 조적조 및 ALC 블록의 면내 및 면외 방향에서 지진 저항에 대한 안정성이 향상되어 부분탈락을 방지하고, 더불어 조적조 및 ALC 블록에 대한 보강장치의 밀착과 고정이 간편하여 시공성이 향상된 조적조 건물의 내진보강 공법과 같은 기술도 제안된 바 있다.

한편, 비특허 문헌인 온라인 사이트 https://blog.naver.com/mochajava0/222440886174(이하 '비특허문헌'이라 합니다)에 게시되어 공개된 부산대 양산캠퍼스 지진방재연구센터(2017.07.07.)에서 건축물 비구조 요소 실대형 진동대 공개실험한 3층짜리 건축물을 진동대에 올려 지진과 같은 흔들림을 내진 성능 시험한바 있습니다.

그러나 특허문헌 1은 건축물 내에 설치되는 구조재와 비구조재를 동시에 내진성능평가 하는 기술로, 이는 건축물의 수리비용을 고려한 내진성능평가 하는 기술로 지진 발생에 따른 건축물의 각 비구조요소에 데미지가 어떻게 발생하는 정확하게 확인하기 어려운 단점을 가진다.

특허문헌 2는 내진에 견딜 수 있는 창호 시스템으로 건축물에 구비되는 각 비구조요소에 데미지가 어떻게 발생하는지에 대하여 정확하게 파악할 수 없는 단점을 가진다.

특허문헌 3 또한 건축물의 조적도 및 ALC블록의 횡변위에 대한 대응력을 향상시키기 위한 내진보강 공법에 관한 것으로, 지진 발생에 따른 건축물의 각 비구조요소에 발생하는 데미지를 정확하게 파악할 수 없는 단점을 가진다.

비특허문헌의 경우에도 3층짜리 건축물을 진동대에 올려 지진과 같은 흔들림을 내진 성능시험을 하는 것으로, 이 또한 건축물의 각 비구조요소가 지진에 대하여 어느 정도의 데미지를 입는지를 정확하게 파악할 수 없는 단점을 가진다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0089598호 대한민국 등록특허공보 제10-1943572호 대한민국 등록특허공보 제10-2226697호 대한민국 등록특허번호 제10-2226696호

https://blog.naver.com/mochajava0/222440886174

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 지진에 따른 건축물에 설치되는 다양한 크기의 각종 비구조요소에 발생하는 상하는 물론 좌우 및 전후로 발생하는 변위에 대하여 데미지(damage) 정도를 정확하게 파악할 수 있도록 한 건축물 비구조요소의 내진 성능 평가설비를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 비구조요소의 크기에 따라 최소한의 동력에 의해서도 장착 위치를 정확하게 위치시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 구체적인 기술적 해결과제는 가해지는 설정된 지진의 세기에 따른 변위 정도와 하중을 정확하게 파악할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 구체적인 기술적 해결과제는 비구조요소의 탈착이 안전한 조건에서 이루어질 수 있도록 하면서 측정시에는 간섭이 발생하지 않도록 하는 데 있다.

상기와 같은 구체적인 기술적 해결과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 내측에 다단으로 설치되는 각각의 발판과, 상기 다단으로 설치된 발판 사이에 그 발판들 사이를 왕래하도록 연결되는 각각의 사다리와, 전면 양측의 수직 프레임에 수직방향으로 구비되는 각각의 가이드 레일 및 상면 프레임의 폭 방향으로 거치 프레임이 구비되는 설비 프레임 본체; 상기 설비 프레임 본체의 하부 전면에 구비되는 고정 프레임 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 하단이 장착되는 하 장착대; 상기 하 장착대의 상부 측 가이드 레일 상에서 상기 거치 프레임에 구비되는 윈치에 의해 승강 되는 중간 프레임의 전면에 구비되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 중간이 장착되는 중간 장착대; 상기 중간 프레임에 설정된 프로그램에 의해 중간 장착대를 상하와 좌우 및 전후로 지진과 같은 형태로 변위시키는 변위수단; 및 상기 중간 장착대의 상부 측 가이드 레일 상에 구동수단에 의해 승강되는 가동 프레임 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 상단이 장착되는 상 장착대;를 포함한다.

상기 중간 프레임은 설비 프레임 본체의 양 측면과 전면을 감싸는 한글 자음의 디귿("ㄷ")자 형태로 윈치에 의해 승강되는 승강 프레임, 상기 승강 프레임과 대응되는 형태로 전면에 상기 중간 장착대가 장착되어 변위수단에 의해 전후로 변위되는 전후 프레임을 포함한다.

상기 변위수단은 승강 프레임 상에서 전후 프레임을 전후로 변위시키는 전후 변위부재, 상기 전후 프레임에서 중간 장착대를 좌우로 변위시키는 좌우 변위부재 및 상기 전후 프레임 상에서 중간 장착대를 상하로 변위시키는 상하 변위부재를 포함한다.

상기 전후 변위부재는 승강 프레임 및 전후 프레임의 양 측면 서로 대응되는 위치에 슬라이딩 가능하게 마련되는 전후 가이드구, 상기 승강 프레임 및 전후 프레임의 양 측면에 전후로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더에는 전후 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다.

상기 좌우 변위부재는 전후 프레임과 중간 장착대 양측에 슬라이딩 가능하게 마련되는 좌우 가이드구, 상기 전후 프레임과 중간 장착대 상에 그 중간 장착대가 좌우로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더에는 좌우 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다.

상기 상하 변위부재는 양측 좌우 가이드구로부터 중간 장착대를 분리 형성하고, 상기 전후 프레임의 양측에 상기 중간 장착대의 양단이 각각 삽입되어 승강 가능하게 구비되는 각각의 상하 가이드 프레임과 상기 각각의 상하 가이드 프레임의 후면 양측에 형성되는 각각의 받침 프레임 및 상기 받침 프레임과 중간 장착대 사이에 그 중간 장착대를 상하로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 각각의 유압 서보 실린더에는 상하 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다.

상기 구동수단은 설비 본체 프레임의 상면 전방에 구비되는 양축 감속기어 모터, 상기 양축 감속기어 모터의 구동축 양측에 구비되는 각각의 제1 아이들 스프로킷, 상기 설비 본체 프레임의 상면 후방에 상기 제1 아이들 스프로킷과 대응되는 위치에 구비되는 각각의 제2 아이들 스프로킷, 상기 설비 본체 프레임의 후방 양측에 구비되는 각각의 가이드 프레임 상에 구비되는 밸런스 웨이트 및 일단이 상기 가동 프레임에 연결되어 상기 제1,2 아이들 스프로킷을 거치고 타단은 상기 밸런스 웨이트에 연결되는 한 쌍의 체인을 포함한다.

상기 설비 프레임 본체의 중간 프레임이 위치한 중간 부분의 발판과 발판 사이의 각 발판 프레임의 밑면에 전후로 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 점검 발판부재가 구비되는 것을 포함한다.

상기 각각의 점검 발판부재는 각각의 발판 프레임의 밑면 양측에 구비되는 각각의 가이드대, 상기 가이드대 사이에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 후방 밑면에 손잡이 형성되는 점검 발판이 형성되는 점검 발판 프레임을 포함한다.

본 발명은 지진에 따른 건축물에 설치되는 다양한 크기의 각종 비구조요소에 발생하는 상하는 물론 좌우 및 전후로 발생하는 변위에 대하여 데미지(damage) 정도를 정확하게 파악할 수 있도록 함으로써, 건축물에 설치되는 비구조요소에 대한 신뢰성을 정확하게 파악 수 있는 효과를 가짐은 물론 지진이 발생하는 지역에 따라 비구조요소의 제작조건을 표준화할 수 있는 지표를 제공할 수 있는 효과도 가진다.

또한, 비구조요소의 크기에 따라 최소한의 동력에 의해서도 장착 위치를 정확하게 위치시킬 수 있도록 함으로써, 최소한의 동력 사용으로 인한 에너지 절감 또한 원활하게 이루어질 수 있는 효과도 가진다.

또, 가해지는 설정된 지진의 세기에 따른 변위 정도와 하중을 정확하게 파악할 수 있도록 함으로써, 비구조요소에 각 부위에 발생하는 데미지 정도를 정확하게 파악할 수 있는 효과도 가진다.

또, 비구조요소의 탈착이 안전한 조건에서 이루어질 수 있도록 하면서 측정시에는 간섭이 발생하지 않도록 함으로써, 작업자의 안전성 확보와 함께 측정 또한 용이하게 이루어질 수 있는 효과 또한 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 측면도,
도 3은 도 1에 따른 배면 사시도,
도 4는 본 발명 중간 프레임 및 변위수단을 설명하기 위한 요부 발췌 사시도,
도 5는 도 4에 따른 일부 저면 사시도,
도 6은 4에 따른 정면도,
도 7은 도 4에 따른 측면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 발췌 사시도,
도 9는 도 8에 따른 점감 발판부재를 도시한 발췌 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 측면도이고, 도 3은 도 1에 따른 배면 사시도이며, 도 4는 본 발명 중간 프레임 및 변위수단을 설명하기 위한 요부 발췌 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 일부 저면 사시도이며, 도 6은 4에 따른 정면도이고, 도 7은 도 4에 따른 측면도이다.

도시된 바와 같이 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 바와 같이 건축물의 지진발생시 실제 인명과 재산 피해는 구조체의 손상보다 창문, 외장재, 내장재, 천장재, 기계장비, 수조, 배관, 설비 등과 같은 비구조요소의 비율이 더 높아 현재 내진성능평가 방식은 실제 지진에 대한 건축물의 피해를 정량적으로 고려하지 못하는 단점을 가진다.

아울러, 종래 특허문헌들 또한 비구조요소에 대하여 지진에 따른 손상 정도를 정확하게 파악할 수 없는 단점을 가진다.

또한, 비특허문헌에 있어서도 건축물의 각 비구조요소가 지진에 대하여 어느 정도의 데미지를 입는지를 정확하게 파악할 수 없는 단점을 가진다.

본 발명은 지진에 따른 건축물에 설치되는 다양한 크기의 각종 비구조요소에 발생하는 상하는 물론 좌우 및 전후로 발생하는 변위에 대하여 데미지(damage) 정도를 정확하게 파악할 수 있도록 한 건축물 비구조요소의 내진 성능 평가설비를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 건축물 비구조요소의 내진 성능 평가설비(1)는 설비 프레임 본체(10), 하 장착대(20), 중간 장착대(30), 변위수단(300) 및 상 장착대(40)를 포함하는 구체적인 기술적 구성을 가진다.

미설명 부호 W1는 설치 프레임 본체의 상부 프레임 전방에 설치되어 비구조요소를 설치하기 전에 현수할 수 있도록 구비되는 현수 윈치이다.

설비 프레임 본체(10)는 다수의 가로 프레임과 세로 프레임 및 지지 프레임 등으로 세로 방향의 직육면체 형태로 건축물의 대략 3층 이상의 높이로 제작되는 것으로, 다음과 같은 구체적인 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 내측에 다단으로 설치되는 각각의 발판(12)과, 상기 다단으로 설치된 발판(12) 사이에 그 발판(12)들 사이를 왕래하도록 연결되는 각각의 사다리(14)와, 전면 양측의 수직 프레임에 수직방향으로 구비되는 각각의 가이드 레일(16) 및 상면 프레임의 폭 방향으로 후술하는 중간 장착대(30)를 승강시킬 수 있는 윈치(W)를 설치하기 위한 거치 프레임(18)이 구비되는 기술적 구성을 가진다.

즉, 설비 프레임 본체는 작업자가 올라가 작업할 수 있는 환경요건은 물론 하 장착대, 중간 장착대, 상 장착대를 설치하기 위한 기반이 되는 기술적 구성요소이다.

하 장착대(20)는 가로 방향으로 배치되는 바(bar) 형태로, 상기 설비 프레임 본체(10)의 하부 전면에 구비되는 고정 프레임(22) 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소(N)의 하단이 브래킷 등에 의해 용접 고정되거나 볼팅 등에 의해 장착할 수 있도록 장착되는 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 하 장착대는 비구조요소의 하단을 유동성 없도록 고정 설치도록 하는 용도이다.

중간 장착대(30)는 가로 방향으로 배치되는 바(bar) 형태로, 상기 하 장착대(20)의 상부 측 가이드 레일(16) 상에서 상기 거치 프레임(18)에 구비되는 윈치(W)에 의해 승강 되는 중간 프레임(32)의 전면에 구비되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소(N)의 중간이 브래킷 등에 의해 용접 고정되거나 볼팅 등에 의해 장착할 수 있도록 장착되는 기술적 구성을 가진다.

여기서, 지진 발생 시 가장 많은 영향을 받는 것은 비구조요소의 상부와 하부 보다는 중간 부분에서 가장 많은 영향을 받는 것이므로 중간 부분에서의 데미지 여부를 정확하게 파악하는 것이 중요하다.

그에 따라 중간 장착대는 비구조요소의 높이에 따라 승강과 함께 지지 발생에 따른 전후는 물론 좌우 및 상하로의 유동성을 가질 수 있도록 마련된다.

상기한 중간 프레임(32)은 설비 프레임 본체(10)의 양 측면과 전면을 감싸는 한글 자음의 디귿("ㄷ")자 형태로 윈치(W)에 의해 승강되는 승강 프레임(32A), 상기 승강 프레임(32A)과 대응되는 형태로 전면에 상기 중간 장착대(30)가 장착되어 변위수단(300)에 의해 전후로 변위되는 전후 프레임(32B)을 포함한다.

상기에서, 변위수단(300)은 상기 중간 프레임(32), 즉 승강 프레임(32A)에 구비되어 설정된 프로그램에 의해 전후 프레임(32B)에 장착되어 있는 중간 장착대(30)를 상하와 좌우 및 전후로 지진과 같은 형태로 변위시키는 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 상기 승강 프레임은 비구조요소의 중간 위치에 정확하게 설정하기 위해 승강되는 기술적 구성을 가지는 것이며, 전후 프레임은 변위수단에 의해 승강 프레임 상에서 지진과 같은 형태의 전후, 좌우 및 상하로 유동성을 가지는 기술적 구성을 가지는 것이다.

상기한 변위수단(300)에 대한 구체적인 기술적 구성은 승강 프레임(32A) 상에서 전후 프레임(32B)을 전후로 변위시키는 전후 변위부재(310), 상기 전후 프레임(32B)에서 중간 장착대(30)를 좌우로 변위시키는 좌우 변위부재(320) 및 상기 전후 프레임(32B) 상에서 중간 장착대(30)를 상하로 변위시키는 상하 변위부재(330)를 포함하는 기술적 구성을 가진다.

상기에서, 전후 변위부재(310)는 승강 프레임(32A) 및 전후 프레임(32B)의 양 측면 서로 대응되는 위치에 슬라이딩 가능하게 마련되는 통상적인 가이드레일과 가이드구나 LM 가이드레일과 LM 가이드 블록 등과 같은 전후 가이드구(312), 상기 승강 프레임(32A) 및 전후 프레임(32B)의 양 측면에 전후로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더(314)를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더(314)에는 전후 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하도록 도시하지 않은 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다. 상기 변위센서는 유압 서보 실린더의 내부에, 하중센서는 유압 서보 실린더의 로드에 마련되는 것이 바람직하다.

그에 따라 상기 전후 변위부재의 유압 서보 실린더에 구비되는 변위센서 및 하중센서는 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분에 유압 서보 실린더에 의한 전후 유동성에 따른 지진파와 같은 변위량과 함께 하중량을 측정함으로써, 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분의 전후 방향으로 발생한 데미지를 정확하게 파악할 수 있는 조건을 가진다.

상기에서, 좌우 변위부재(320)는 전후 프레임(32B)과 중간 장착대(30B) 양측에 슬라이딩 가능하게 마련되는 통상적인 가이드레일과 가이드구나 LM 가이드레일과 LM 가이드 블록 등과 같은 좌우 가이드구(322), 상기 전후 프레임(32B)과 중간 장착대(30) 상에 그 중간 장착대(30)가 좌우로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 유압 서보 실린더(324)를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더(324)에는 좌우 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하도록 도시하지 않은 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다. 상기 변위센서는 유압 서보 실린더의 내부에, 하중센서는 유압 서보 실린더의 로드에 마련되는 것이 바람직하다.

그에 따라 상기 좌우 변위부재의 유압 서보 실린더에 구비되는 변위센서 및 하중센서는 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분에 유압 서보 실린더에 의한 좌우 유동성에 따른 지진파와 같은 변위량과 함께 하중량을 측정함으로써, 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분의 좌우 방향으로 발생한 데미지를 정확하게 파악할 수 있는 조건을 가진다.

상기에서, 상하 변위부재(330)는 양측 좌우 가이드구(322)로부터 중간 장착대(30)를 분리 형성하고, 상기 전후 프레임(32B)의 양측에 상기 중간 장착대(30)의 양단이 각각 삽입되어 승강 가능하게 구비되는 각각의 상하 가이드 프레임(332)과 상기 각각의 상하 가이드 프레임(332)의 후면 양측에 형성되는 각각의 받침 프레임(334) 및 상기 받침 프레임(334)과 중간 장착대(30) 사이에 그 중간 장착대(30)를 상하로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더(336)를 포함하되, 상기 각각의 유압 서보 실린더(336)에는 상하 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하도록 도시하지 않은 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함한다. 상기 변위센서는 유압 서보 실린더의 내부에, 하중센서는 유압 서보 실린더의 로드에 마련되는 것이 바람직하다. 상기 가이드 프레임과 중간 장착대의 서로 접하는 면에는 가이드레일과 가이드구 또는 면마찰 베어링 등을 구비하여 상하 슬라이딩이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

다시 말해서, 상기 상하 변위부재는 중간 장착대를 상하로 변위시키기 위하여 먼저 중간 장착대의 양측에 체결된 좌우 가이드구로부터 분리시킨다.

그런 다음 유압 서보 실린더에 의한 상하 유동성에 따른 변위센서 및 하중센서는 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분에 상하 유동성에 대한 지진파와 같은 변위량과 함께 하중량을 측정함으로써, 중간 장착대에 장착된 비구조요소의 중간 부분의 상하 방향으로 발생하는 데미지를 정확하게 파악할 수 있는 조건을 가진다.

상 장착대(40)는 가로 방향으로 배치되는 바(bar) 형태로, 상기 중간 장착대(30)의 상부 측 가이드 레일(16) 상에 구동수단(42)에 의해 승강되는 가동 프레임(44) 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소(N)의 상단이 브래킷 등에 의해 용접 고정되거나 볼팅 등에 의해 장착할 수 있도록 장착되는 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 상 장착대는 승강 가능한 기술적 구성으로 인해 비구조요소의 상단을 정확한 위치에 고정할 수 있다.

아울러, 상기 상 장착대(40)를 승강시키기 위한 구체적인 기술적 구성인 구동수단(42)은 설비 본체 프레임(10)의 상면 전방에 구비되는 양축 감속기어 모터(42A), 상기 양축 감속기어 모터(42A)의 구동축 양측에 구비되는 각각의 제1 아이들 스프로킷(42B), 상기 설비 본체 프레임(10)의 상면 후방에 상기 제1 아이들 스프로킷(42B)과 대응되는 위치에 구비되는 각각의 제2 아이들 스프로킷(42C), 상기 설비 본체 프레임(10)의 후방 양측에 구비되는 각각의 가이드 프레임(42D) 상에 구비되는 밸런스 웨이트(42E) 및 일단이 상기 가동 프레임(44)에 연결되어 상기 제1,2 아이들 스프로킷(42B)(42C)을 거치고 타단은 상기 밸런스 웨이트(42E)에 연결되는 한 쌍의 체인(42F)을 포함한다. 상기 각각 스프로킷과 체인은 풀리와 벨트 또는 와이어 등으로 대체될 수 있다.

그에 따라 상 장착대는 구동수단에 의해 비구조요소의 크기에 따라 승강시켜 정확한 위치에서 비구조요소의 상단을 고정시킬 수 있다.

아울러, 구동수단에 제1,2 아이들 스프로킷과 체인 및 밸런스 웨이트를 포함하는 것은 상 장착대를 승강시 구동모터만으로 승강을 위해서는 큰 동력이 요구됨에 따라 최소한의 동력으로도 상 장착대의 승강이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 기술적 구성도 하나의 기술적 특징이다.

따라서, 본 발명은 건축물에 구비되는 비구소요소의 크기에 상관없이 그 크기에 따라 상 장착대와 중간 장착대를 위치시켜 장착 고정 후, 지진과 같은 전후와 좌우는 물론 상하로의 유동성을 가질 수 있도록 함과 동시에 그 유동성에 대하여 변위량과 하중량을 정확하게 측정할 수 있는 조건을 가짐으로써, 비구조요소의 각 부위에 발생하는 데미지를 정확하게 파악할 수 있는 조건을 가진다.

특히, 전후, 좌우 및 상하 유동성에 대한 각각의 변위량과 하중량을 정확하게 측정할 수 있어, 비구조요소의 각 부위에 발생하는 데미지를 더욱더 정확하게 파악할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 발췌 사시도이며, 도 9는 도 8에 따른 점감 발판부재를 도시한 발췌 사시도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 중간 프레임에서는 중간 장착대의 장착 고정은 물론 변위수단에 의해 상하 유동성을 가지기 위해서는 중간 장착대를 좌우 가이드구로부터 분리 등을 행해야 하는 작업을 수행해야 하므로 잦은 작업이 요구됨으로써, 그에 따른 작업자가 쉽게 접근할 수 있도록 하면서 상하 유동성에는 간섭을 유발하지 않는 기술적 구성도 제공한다.

설비 프레임 본체(10)의 중간 프레임(32)이 위치한 중간 부분의 발판(12)과 발판(12) 사이의 각 발판 프레임의 밑면에 전후로 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 점검 발판부재(50)가 구비되는 것을 포함한다.

상기에서, 각각의 점검 발판부재(50)는 각각의 발판 프레임의 밑면 양측에 구비되는 각각의 가이드대(52), 상기 가이드대(52) 사이에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 후방 밑면에 손잡이(54)와 점검 발판(56)이 형성되는 점검 발판 프레임(58)을 포함한다.

그에 따라 작업자가 중간 프레임에서 작업이 요구될 때 점검 발판 프레임을 전방으로 슬라이딩시켜 원활한 작업이 이루어질 수 있도록 하고, 작업이 완료된 시점에서는 다시 후방으로 슬라이딩시켜 놓으므로써, 안전한 작업은 물론 상하 유동성에 대하여 간섭 없이 측정으로 수행할 수 있는 편리성을 제공한다.

1 : 내진 성능 평가설비
10 : 설비 프레임 본체 12 : 발판
14 : 사다리 16 : 가이드 레일
18 : 거치 프레임 20 : 하 장착대
22 : 고정 프레임 30 : 중간 장착대
32 : 중간 프레임 32A : 승강 프레임
32B : 전후 프레임 300 : 변위수단
310 : 전후 변위부재 312 : 전후 가이드구
314,324, 336 : 유압 서보 실린더 320 : 좌우 변위부재
322 : 좌우 가이드구 330 : 상하 변위부재
332 : 상하 가이드 프레임 334 : 받침 프레임
40 : 상 장착대 42 : 구동수단
42A : 양축 감속기어 모터 42B : 제1 아이들 스프로킷
42C : 제2 아이들 스프로킷 42D : 가이드 프레임
42E : 밸런스 웨이트 42F : 체인
44 : 가동 프레임 50 : 점검 발판부재
52 : 가이드대 54 : 손잡이
56 : 전점 발판 58 : 점검 발판 프레임

Claims

내측에 다단으로 설치되는 각각의 발판과, 상기 다단으로 설치된 발판 사이에 그 발판들 사이를 왕래하도록 연결되는 각각의 사다리와, 전면 양측의 수직 프레임에 수직방향으로 구비되는 각각의 가이드 레일 및 상면 프레임의 폭 방향으로 거치 프레임이 구비되는 설비 프레임 본체;
상기 설비 프레임 본체의 하부 전면에 구비되는 고정 프레임 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 하단이 장착되는 하 장착대;
상기 하 장착대의 상부 측 가이드 레일 상에서 상기 거치 프레임에 구비되는 윈치에 의해 승강 되는 중간 프레임의 전면에 구비되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 중간이 장착되는 중간 장착대;
상기 중간 프레임에 설정된 프로그램에 의해 중간 장착대를 상하와 좌우 및 전후로 지진과 같은 형태로 변위시키는 변위수단; 및
상기 중간 장착대의 상부 측 가이드 레일 상에 구동수단에 의해 승강되는 가동 프레임 상에 장착되어 내진 성능 평가를 위한 비구조요소의 상단이 장착되는 상 장착대;를 포함하되,
상기 변위수단은 승강 프레임 상에서 전후 프레임을 전후로 변위시키는 전후 변위부재, 상기 전후 프레임에서 중간 장착대를 좌우로 변위시키는 좌우 변위부재 및 상기 전후 프레임 상에서 중간 장착대를 상하로 변위시키는 상하 변위부재를 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제1항에 있어서,
상기 중간 프레임은 설비 프레임 본체의 양 측면과 전면을 감싸는 한글 자음의 디귿("ㄷ")자 형태로 윈치에 의해 승강되는 승강 프레임, 상기 승강 프레임과 대응되는 형태로 전면에 상기 중간 장착대가 장착되어 변위수단에 의해 전후로 변위되는 전후 프레임을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전후 변위부재는 승강 프레임 및 전후 프레임의 양 측면 서로 대응되는 위치에 슬라이딩 가능하게 마련되는 전후 가이드구, 상기 승강 프레임 및 전후 프레임의 양 측면에 전후로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더에는 전후 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제1항에 있어서,
상기 좌우 변위부재는 전후 프레임과 중간 장착대 양측에 슬라이딩 가능하게 마련되는 좌우 가이드구, 상기 전후 프레임과 중간 장착대 상에 그 중간 장착대가 좌우로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 유압 서보 실린더에는 좌우 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 상하 변위부재는 양측 좌우 가이드구로부터 중간 장착대를 분리 형성하고, 상기 전후 프레임의 양측에 상기 중간 장착대의 양단이 각각 삽입되어 승강 가능하게 구비되는 각각의 상하 가이드 프레임과 상기 각각의 상하 가이드 프레임의 후면 양측에 형성되는 각각의 받침 프레임 및 상기 받침 프레임과 중간 장착대 사이에 그 중간 장착대를 상하로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 각각의 유압 서보 실린더를 포함하되, 상기 각각의 유압 서보 실린더에는 상하 변위에 따른 변위량과 하중량을 감지하는 각각의 변위센서와 하중센서가 구비되는 것을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제1항에 있어서,
상기 구동수단은 설비 본체 프레임의 상면 전방에 구비되는 양축 감속기어 모터, 상기 양축 감속기어 모터의 구동축 양측에 구비되는 각각의 제1 아이들 스프로킷, 상기 설비 본체 프레임의 상면 후방에 상기 제1 아이들 스프로킷과 대응되는 위치에 구비되는 각각의 제2 아이들 스프로킷, 상기 설비 본체 프레임의 후방 양측에 구비되는 각각의 가이드 프레임 상에 구비되는 밸런스 웨이트 및 일단이 상기 가동 프레임에 연결되어 상기 제1,2 아이들 스프로킷을 거치고 타단은 상기 밸런스 웨이트에 연결되는 한 쌍의 체인을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제1항에 있어서,
상기 설비 프레임 본체의 중간 프레임이 위치한 중간 부분의 발판과 발판 사이의 각 발판 프레임의 밑면에 전후로 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 점검 발판부재가 구비되는 것을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.
제8항에 있어서,
상기 각각의 점검 발판부재는 각각의 발판 프레임의 밑면 양측에 구비되는 각각의 가이드대, 상기 가이드대 사이에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 후방 밑면에 손잡이 형성되는 점검 발판이 형성되는 점검 발판 프레임을 포함하는 건축물 비구조요소 내진 성능 평가설비.