KR102450472B1 - 천장 내진 및 제진장치 - Google Patents

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KR102450472B1
KR102450472B1 KR1020210151413A KR20210151413A KR102450472B1 KR 102450472 B1 KR102450472 B1 KR 102450472B1 KR 1020210151413 A KR1020210151413 A KR 1020210151413A KR 20210151413 A KR20210151413 A KR 20210151413A KR 102450472 B1 KR102450472 B1 KR 102450472B1
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양근혁
문주현
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경기대학교 산학협력단
주식회사 운진하이텍
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    • E04B2009/186—Means for suspending the supporting construction with arrangements for damping vibration

Abstract

본 천장 내진 및 제진장치는 천장슬라브와, 천장슬라브와 이격된 천장구조물을 연결하는 천장 내진 및 제진장치에 있어서, 천장슬라브에 고정되어 진동을 흡수하는 댐핑장치를 포함한다. 댐핑장치는, 상부하우징과, 하부하우징을 갖는 하우징과, 적어도 하나의 탄성댐핑부재를 갖고, 상부하우징과, 하부하우징사이에 배치되는 댐핑유닛을 포함한다. 탄성댐핑부재는, 상부하우징과 하부하우징 사이에 배치되는 탄성플레이트와, 탄성플레이트로부터 돌출되어 하우징을 탄성지지하는 복수의 탄성돌기를 포함한다.

Description

천장 내진 및 제진장치{Seismic and Damping Devices for Building Ceilings}
본 발명은 천장 내진 및 제진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 개선한 천장 내진 및 제진장치에 관한 것이다.
일반적으로 건물, 공장 등의 천장에는 전기공사로 인한 각종 배선과, 환기 덕트 등의 각종 설치물이 시공되게 되므로 외관상 미관이 좋지 않아 각종 시설물을 가려주는 천장 판넬을 시공하게 된다.
이렇게 천장에 시공되는 천장판넬은 대부분이 천장슬라브에 고정된 앵커삽입부에 지지바를 설치하여 상기 지지바에 천장판넬을 올려 시공하게 된다.
그러나 실내 천장에 시공되는 천장판넬의 경우, 내진 설계를 전혀 고려하지 않은 상태로 시공되기 때문에 가령 지진이나 태풍과 같은 천재지변이 발생하여 상기 천재지변에 의한 진동이나 강한 충격이 건물 전체에 직접 전달되는 경우, 상기 진동이나 강한 충격에 의해 시공된 천장판넬에 직접적으로 작용하게 되면서 천장 판넬을 고정하는 구성들이 천정슬라브로부터 분리되어, 천장 판넬을 무너뜨리는 큰 사고를 초래하는 문제점이 있다.
또한 이와 같은 건축물의 천장의 탈락은 인명과 재산 피해의 주요 원인이 된다. 이러한 탈락의 피해를 줄이기 위하여 기존 기술들은 천장을 구성하는 부속품들을 단순히 고정시키는 수준으로 이루어지고 있다. 이 기술들은 도입되는 지진에 대한 에너지 흡수 능력이 없으며, 특히 횡방향으로의 이동에 대해 주요 부속품들의 실질적인 지진저항 효과가 없어서 문제가 된다.
본 발명의 일 측면은 구조를 개선한 천장 내진 및 제진장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 효과적으로 외력을 흡수할 수 있는 천장 내진 및 제진장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 횡방향과 종방향에 대한 외력을 효과적으로 흡수할 수 있는 천장 내진 및 제진장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 지진하중에서 도입되는 에너지를 흡수하고 부속품들의 결합력을 향상시켜 천장 시스템의 탈락을 방지하는 천장 내진 및 제진장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 천장 내진 및 제진장치는 천장슬라브와, 상기 천장슬라브와 이격된 천장구조물을 연결하는 천장 내진 및 제진장치에 있어서, 상기 천장슬라브에 고정되어 진동을 흡수하는 댐핑장치;를 포함하고, 상기 댐핑장치는, 상부하우징과, 하부하우징을 갖는 하우징; 적어도 하나의 탄성댐핑부재를 갖고, 상기 상부하우징과, 하부하우징사이에 배치되는 댐핑유닛;을 포함하고, 상기 탄성댐핑부재는, 상기 상부하우징과 하부하우징 사이에 배치되는 탄성플레이트; 상기 탄성플레이트로부터 돌출되어 상기 하우징을 탄성지지하는 복수의 탄성돌기;를 포함한다.
상기 탄성플레이트는 이격공간을 형성하도록 상기 하우징과 일정간격 이격되며, 상기 복수의 탄성돌기는 상기 탄성플레이트에 대해 상기 하우징이 탄성적으로 지지되도록 상기 이격공간에 배치될 수 있다.
상기 복수의 탄성돌기는, 상기 탄성플레이트와 상기 하우징이 상기 일정간격 이격되도록 상기 탄성플레이트로부터 동일한 높이로 돌출형성될 수 있다.
상기 복수의 탄성돌기는, 상기 탄성플레이트에서 상호간에 이격되도록 배열될 수 있다.
상기 복수의 탄성돌기는, 상기 탄성플레이트에서 동심원을 형성하며 복수의 열로 배열될 수 있다.
상기 복수의 탄성돌기는, 상기 탄성플레이트 일측면과 타측면에 각각 구성되는 제 1, 2 탄성돌기들;을 포함할 수 있다.
상기 댐핑장치는, 상기 댐핑유닛이 초기상태보다 압축된 압축상태를 유지하도록 상기 상부하우징과, 상기 하부하우징사이의 간격을 조절하는 적어도 하나의 가압조절유닛;을 포함할 수 있다.
상기 가압조절유닛은, 일측이 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 중 어느 하나의 하우징에 고정되게 배치되는 결합샤프트; 상기 결합샤프트의 타측에 배치되되, 다른 하나의 하우징을 상기 어느 하나의 하우징을 향해 가압하는 가압부재;를 포함할 수 있다.
상기 가압부재는, 상기 결합샤프트를 따라 이동가능하게 구성될 수 있다.
상기 댐핑유닛에는 상하방향으로 형성된 중공부가 형성되며, 상기 댐핑유닛은, 상기 중공부에 배치되어 양단으로 상기 상부하우징과 하부하우징을 탄성지지하는 탄성유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기 탄성유닛은, 상기 댐핑유닛의 제 1 축방향을 따라 배치되고, 상기 적어도 하나의 가압조절유닛은, 상기 제 1 축방향과 나란하게 이격된 복수의 제 2 축방향을 따라 각각 배치되는 복수의 가압조절유닛;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 가압조절유닛은, 상기 제 1 축을 중심으로 상호간에 이격되게 배열될 수 있다.
상기 댐핑장치는, 상기 천장슬라브에 고정되도록 상기 상부하우징에 마련되는 앵커삽입부;를 포함하고, 상기 탄성유닛은, 상기 앵커삽입부와 동일선상에 배치될 수 있다.
상기 탄성댐핑부재는 복수개가 마련되고, 상기 댐핑유닛은, 상기 복수의 탄성댐핑부재사이에 개재되는 지지댐핑부재;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 탄성댐핑부재의 상기 탄성돌기들은 상기 하우징과 상기 지지댐핑부재를 각각 탄성지지하도록 구성될 수 있다.
상기 탄성댐핑부재는 고무를 포함하고, 상기 지지댐핑부재는 강판을 포함할 수 있다.
상기 댐핑장치는, 상기 천장슬라브와, 상기 상부하우징사이에 개재되는 접촉부재로서, 그 상면과 하면이 각각 상기 천장슬라브와 상기 상부하우징에 탄성적으로 접촉되도록 구성되는 접촉부재;를 포함할 수 있다.
상기 댐핑장치와 상기 천장구조물을 연결하는 지지장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지장치는, 상기 댐핑장치에 고정결합되는 지지샤프트; 상기 지지샤프트에 연결되어 상기 천장구조물을 지지하는 지지유닛;을 포함할 수 있다.
상기 지지샤프트는, 상기 댐핑유닛의 폭방향 중심을 지나는 축방향으로 배치될 수 있다.
상기 하부하우징은, 그 하면에 형성되는 결합부;를 포함하고, 상기 지지장치는 상기 지지샤프트가 상기 결합부에 결합되어 상기 댐핑장치에 고정될 수 있다.
상기 지지유닛은, 상기 천장구조물에 형성된 걸림부와 분리가능하게 결합하는 홀더; 상기 홀더가 상기 지지샤프트에 탄성적으로 지지되도록 구성되는 결합보스;를 포함할 수 있다.
상기 지지유닛은, 상기 홀더와 상기 결합보스를 초기상태보다 압축된 압축상태로 가압하도록 구성되는 고정너트;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지유닛은, 상기 홀더의 양 단부에 구성되어, 벽체에 대해 상기 홀더를 탄성적으로 지지하는 측부탄성유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 강판, 방진 고무판 및 스프링을 이용하여 지진 에너지 흡수능력을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 고무의 탄성력을 통한 각 유닛들의 결합력 향상으로 진동 및 횡변형에 효과적인 저항을 가질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 천장 내진 및 제진장치를 모듈화하여, 현장설치 최소화와 단순 연결상세로 시공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 고무, 강판 및 스프링으로 구성된 에너지를 흡수하는 댐핑장치와 천장재의 연결을 위한 지지장치를 이용하여 지진하중에서 도입되는 에너지를 흡수하고 부속품들의 결합력을 향상시켜 천장 시스템의 탈락을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치가 천장에 설치된 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치를 확대한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치를 상부에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치의 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치에 관한 도면.
도 7 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 지지장치의 결합에 관한 도면.
도 11 내지 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 시공방법에 관한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치가 천장에 설치된 도면이다.
천장 내진 및 제진장치(1)는 천장슬라브(S)와 천장패널(P)을 연결하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서 천장 내진 및 제진장치(1)는 천장슬라브(S)에 고정되어, 천장패널(P)을 지지하는 것을 일례로 드나, 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 천장 내진 및 제진장치(1)는 건축물의 슬라브나 보에 설치되어, 천장패널, 천장형에어컨, 파이프등 슬라브나 보와 인접하게 배치되는 천장구조물을 지지하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 천장 내진 및 제진장치(1)는 천장슬라브(S)에 설치되고, 천장 내징장치(1)에 의해 지지되는 천장구조물은 천장패널(P)인 것으로 설명한다. 천장 내진 및 제진장치(1)는 천장슬라브(S)와 천장패널(P) 사이에 배치되어, 진동 또는 외력을 흡수하거나 양 구성을 지지할 수 있다. 천장 내진 및 제진장치(1)는 복수개가 구비되어, 천장슬라브(S)와 천장패널(P) 사이에 상호간에 이격되게 배열될 수 있다. 복수의 천장 내진 및 제진장치(1)는 천장슬라브(S)와, 천장패널(P) 사이에 상호간에 600 ~ 900mm 간격을 갖도록 배열될 수 있다. 그러나 천장 내진 및 제진장치(1)들의 배열간격 및 배열방법은 한정되지 않으며, 설치환경 또는 천장패널(P)의 무게등을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다.
천장 내진 및 제진장치(1)의 설치에 있어서, 이후 설명하는 댐핑장치(10)와 지지장치(60)는 기제조되어 조립될 수 있다. 즉, 댐핑장치(10)는 하우징(22, 24), 댐핑유닛(30)과, 가압조절유닛(40), 탄성유닛(50)이 결합되어, 하나의 모듈로서 제조될 수 있다. 또한 지지장치(60)는 지지샤프트(62)와 지지유닛(70)이 결합되어, 하나의 모듈로서 제조될 수 있다. 이와 같이 댐핑장치(10)와 지지장치(60)를 모듈화하여, 천장 내진 및 제진장치(1) 설치시, 기제조된 댐핑장치(10)와, 지지장치(60)를 조립 또는 결합하여 시공의 편리성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치를 확대한 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치를 상부에서 바라본 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치의 분해사시도이다.
천장 내진 및 제진장치(1)는 댐핑장치(10)를 포함할 수 있다.
댐핑장치(10)는 탄성적으로 구성되어, 진동 또는 외력을 효과적으로 흡수할 수 있다. 댐핑장치(10)는 횡방향으로의 진동 또는 외력, 종방향으로의 진동 또는 외력을 흡수할 수 있다.
댐핑장치(10)는 천장슬라브(S)에 고정되게 형성될 수 있으며, 이후 설명하는 지지장치(60)는 댐핑장치(10)와 연결되어, 천장패널(P)과 같은 천장구조물을 지지하도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 댐핑장치(10)는 천장패널(P)과 같은 천장구조물이 직접 지지되도록 구성될 수도 있다. 즉, 댐핑장치(10)는 양 단이 천장슬라브(S)와 천장패널(P)에 각각 지지 또는 고정되도록 구성될 수도 있다.
댐핑장치(10)는 하우징(22, 24)과, 댐핑유닛(30)을 포함할 수 있다.
하우징(22, 24)은 상부하우징(22)과 하부하우징(24)을 포함할 수 있다. 상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 플레이트의 형상으로 형성될 수 있다. 상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 강판으로 형성될 수 있다. 상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 가압조절유닛(40)에 의해 일정간격 이격되게 형성되며, 이격된 공간에는 댐핑유닛(30)이 배치될 수 있다. 상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 대략 원형의 플레이트형상으로 형성될 수 있다. 그러나 하우징의 형상은 한정되지 않는다.
댐핑장치(10)는 앵커삽입부(23)를 포함할 수 있다. 앵커삽입부(23)는 상부하우징(22)에 연결되어, 천장슬라브(S)에 삽입 및 고정될 수 있다. 앵커삽입부(23)는 천장구멍(Sa, 도 11, 12 참고)에 설치된 슬리브(Sb, 도 3, 11, 12 참고)에 설치될 수 있도록 외부표면에 나사산이 형성된 볼트형상으로 형성될 수 있다. 앵커삽입부(23)는 상부하우징(22)의 일구성일 수 있다. 상부하우징(22)은 앵커삽입부(23)의 관통을 위한 결합홀(22c)을 포함할 수 있다. 앵커삽입부(23)는 댐핑장치(10)의 중심선(C)을 지나도록 구성될 수 있다. 즉, 앵커삽입부(23)는 댐핑장치(10)에 측방향으로의 편심이 작용하지 않도록, 댐핑장치(10)의 중심선(C)상에 배치될 수 있다. 앵커삽입부(23)는 적어도 하나가 구성될 수 있으며, 앵커삽입부(23)가 복수개 구성되는 경우 복수의 앵커삽입부(23)들의 중심이 상기 중심선(C)상에 배치되도록 구성될 수 있다. 앵커삽입부(23)는 그 직경이 8~15mm 일수 있으며, 상부하우징(22)은 5~20mm의 두께로 형성될 수 있다. 그러나 그 치수는 한정되지 않는다.
하부하우징(24)은 천장슬라브(S)에 대한 댐핑장치(10)의 결합을 위해 앵커삽입부(23)로 공구가 삽입될 수 있도록 삽입홀(24c)을 포함할 수 있다. 삽입홀(24c)은 도 12에서와 같이 드라이버가 삽입되어 앵커삽입부(23)의 드라이버홈(23a, 도 12 참고)에 접촉할 수 있도록, 하부하우징(24)의 중앙에 형성될 수 있다. 삽입홀(24c)은 하부하우징(24)의 몸체에 형성될 수도 있으며, 이후 설명하는 바와 같이, 하부하우징(24)의 결합부(25)에 형성될 수도 있다.
댐핑유닛(30)은 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 사이에 배치될 수 있다. 댐핑유닛(30)은 중공부(34)를 형성할 수 있다. 댐핑유닛(30)은 외력을 흡수하도록 탄성을 가진 재질로 구성될 수 있다.
댐핑유닛(30)은 적어도 하나의 댐핑부재(31, 32)를 포함할 수 있다. 댐핑부재(31, 32)가 복수인 경우에는 상하방향으로 적층되도록 구성될 수 있다. 댐핑부재(31, 32)는 상부하우징(22)과 하부하우징(24)의 넓이에 대응되도록 구성될 수 있다. 즉, 댐핑부재(31, 32)의 상면은 상부하우징(22)의 하면(22b)과 대응되고, 댐핑부재(31, 32)의 하면은 하부하우징(24)의 상면(24b)과 대응되도록 구성될 수 있다. 즉, 댐핑유닛(30)은 상부하우징(22)과 하부하우징(24)의 형상 및 넓이와 대응되도록 형성될 수 있다. 그러나 댐핑부재(31, 32)의 넓이 및 형상은 한정되지 않는다.
댐핑부재(31, 32)는 샤프트홀(36a, 36b)이 형성되어, 상부하우징(22)과 하부하우징(24)을 연결하는 가압조절유닛(40)의 결합샤프트(41)가 관통하도록 구성될 수 있다. 이를 통해 결합샤프트(41)는 샤프트홀(36a, 36b)을 지나 상부하우징(22)과 하부하우징(24)에 각각 지지되도록 구성될 수 있다. 복수의 댐핑부재(31, 32)에는 중앙에 각각 홀이 형성되어, 댐핑유닛(30)의 중공부(34)를 형성할 수 있다. 결합샤프트(41)가 복수개 구성되는 경우 샤프트홀(36a, 36b)도 이에 대응되어 복수개가 형성될 수 있다.
댐핑부재는 탄성댐핑부재(31)를 포함할 수 있다. 또한 댐핑부재는 지지댐핑부재(32)를 더 포함할 수 있다. 탄성댐핑부재(31)와 지지댐핑부재(32)는 각각 제 1 댐핑부재와 제 2 댐핑부재로 명명될 수 있다. 댐핑부재는 탄성댐핑부재(31)만을 포함할 수도 있으며, 탄성댐핑부재(31)와 지지댐핑부재(32)를 모두 포함할 수도 있다. 본 실시예에서는 한 쌍의 탄성댐핑부재(31)와, 그 사이에 배치되는 지지댐핑부재(32)가 배치되는 것을 일례로 도시하고 설명한다. 그러나 댐핑부재는 지지댐핑부재(32)없이, 하나의 탄성댐핑부재(31)만이 포함할 수도 있으며, 각 구성의 개수는 한정되지 않는다.
탄성댐핑부재(31)와 지지댐핑부재(32)는 상호간에 탄성계수를 달리할 수 있으며, 상호간에 교번되게 적층될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 탄성댐핑부재(31)와, 적어도 하나의 지지댐핑부재(32)는 상하방향으로 적층될 수 있다. 탄성댐핑부재(31)와, 지지댐핑부재(32)는 재질을 달리할 수도 있으며, 두께를 달리할 수도 있다.
탄성댐핑부재(31)는 대략 플레이트 형상의 고무재질을 포함할 수 있다. 탄성댐핑부재(31)은 탄성재질로 구성되므로, 이후 설명하는 바와 같이 하우징(22, 24) 또는 지지댐핑부재(32)에 대해 안정적인 밀착이 가능하며, 진동에 대한 안정적인 저항효과를 가질 수 있다. 탄성댐핑부재(31)는 탄성플레이트(31a)와 적어도 하나의 탄성돌기(31b)를 포함할 수 있다.
탄성플레이트(31a)는 상부하우징(22)과 하부하우징(24)에 대응되도록 구성될 수 있다. 탄성플레이트(31a)는 상부하우징(22)의 하면(22b)과, 하부하우징(24)의 상면(24b) 사이에 배치되되, 이들 구성과 일정간격 이격되도록 구성될 수 있다. 탄성플레이트(31a)는 그 형상과 넓이가 상부하우징(22)의 하면(22b) 또는 하부하우징(24)의 상면(24b)과 대응되도록 구성될 수 있다. 탄성플레이트(31a)는 일정 두께의 플레이트형상으로 구성될 수 있다. 탄성플레이트(31a)의 두께는 한정되지 않으며, 일례로 5~10mm일 수 있다.
적어도 하나의 탄성돌기(31b)는 탄성플레이트(31a)로부터 돌출형성되어, 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 중 적어도 어느 하나의 하우징을 탄성지지하도록 구성될 수 있다. 또한 탄성돌기(31b)는 지지댐핑부재(32)의 일측면을 탄성지지하도록 구성될 수도 있다. 탄성돌기(31b)는 탄성플레이트(31a)와 하우징 또는 탄성플레이트(31a)와 지지댐핑부재(32)가 상호간에 이격된 상태를 유지하도록 탄성플레이트(31a)에 구성될 수 있다. 즉, 탄성플레이트(31a)와 하우징 또는 탄성플레이트(31a)와 지지댐핑부재(32)는 그 사이에 이격공간을 형성하며, 탄성돌기(31b)는 상기 이격공간에 배치되도록 구성될 수 있다.
탄성돌기(31b)는 탄성플레이트(31a)의 일측면으로부터 돌출되는 제 1 탄성돌기(31ba)와, 탄성플레이트(31a)의 타측면으로부터 돌출되는 제 2 탄성돌기(31bb)를 포함할 수 있다.
탄성돌기(31b)는 복수개가 구성되어, 도 5에서와 같이 탄성플레이트(31a)에서 상호간에 일정간격 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 제 1 탄성돌기(31ba)와, 제 2 탄성돌기(31bb)는 각각 복수개가 구성될 수 있다. 복수의 탄성돌기(31b)들과 탄성플레이트(31a)는 내진장치(1)의 외부로부터 하부하우징(24)과, 천장패널등의 구조물로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있다. 복수의 탄성돌기(31b)는 탄성플레이트(31a)에서 중심선을 중심으로 대략 원형으로 배열로 배열될 수 있다. 복수의 탄성돌기(31b)는 1열의 배열로 구성될 수도 있으며, 도 5에서와 같이 복수의 열로 구성될 수도 있다. 복수의 열은 탄성플레이트(31a)에서 중공부를 형성하는 내면의 둘레를 따라 형성되는 제 1 열(A1)과, 그 외측으로 형성되는 제 2 열(A2)을 포함할 수 있다. 복수의 탄성돌기(31b)는 중심선을 중심으로 원형으로 배열됨에 따라, 중심선과 이격된 편향된 진동에 대해서도 안정적인 저감이 가능하며, 천장패널(P)과 같은 구조물을 안정적으로 지지할 수 있다.
지지댐핑부재(32)는 플레이트 형상의 강판재질을 포함할 수 있다. 그러나 제 1, 2 댐핑부재의 두께 및 재질은 한정되지 않는다. 일례로 제 1, 2 댐핑부재는 동일한 두께로 형성될 수도 있다. 복수의 댐핑부재는 적층되게 구성됨으로서, 상호간에 수평방향의 마찰력을 향상시킬 수 있으며, 진동 또는 지진력에 대응하는 복합탄성력을 부여할 수 있다. 또한 복수의 댐핑부재의 적층구조를 통한 마찰력부여를 통해 댐핑유닛(30)의 수평방향, 수직방향으로의 외력에 대해, 내구성을 향상시키고, 외력의 흡수를 효과적으로 할 수 있다.
탄성댐핑부재(31)의 탄성플레이트(31a) 직경은 25~50mm가 될 수 있으며, 두께는 5~10mm가 될 수 있다. 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 또한 탄성댐핑부재(31)의 직경과 대응되도록 25~50mm가 될 수 있다. 또한 탄성돌기(31b)의 높이는 일례로 5~10mm의 높이를 형성할 수 있다. 지지댐핑부재(32)의 두께는 2~5mm이며, 직경은 탄성플레이트(31a)와 동일하게 적용될 수 있다. 중공부(34)의 직경은 10~30mm로 형성될 수 있다. 그러나 탄성댐핑부재(31)와, 지지댐핑부재(32)의 크기와 직경등은 한정되지 않으며, 요구되는 환경에 따라 적절하게 변형될 수 있다.
댐핑장치(10)는 탄성유닛(50)을 포함할 수 있다. 탄성유닛(50)는 댐핑유닛(30)에 형성된 중공부(34)에 배치될 수 있다. 탄성유닛(50)는 중공부(34)에 배치되어, 상부하우징(22)과, 하부하우징(24)을 지지하도록 구성될 수 있다. 탄성유닛(50)는 그 양단이 각각 상부하우징(22)과 하부하우징(24)을 지지할 수 있다. 즉, 탄성유닛(50)의 일단은 상부하우징(22)의 내면(22b)을 지지하고, 타단은 하부하우징(24)의 내면(24b)를 지지할 수 있다. 탄성유닛(50)은 그 양단이 상부하우징(22)과 하우하우징(24)에 각각 고정되도록 구성될 수 있다. 탄성유닛(50)는 상하방향으로 탄성력을 가지는 스프링을 포함할 수 있다. 스프링의 외경은 8~25mm일 수 있다.
탄성유닛(50)는 댐핑장치(10)의 중심선(C)상에 배치될 수 있다. 즉, 탄성유닛(50)는 앵커삽입부(23)와 동일하게 그 중심이 댐핑장치(10)의 중심선(C)을 지나도록 배치될 수 있다. 즉, 탄성유닛(50)는 앵커삽입부(23)와 동일선상에 배치될 수 있다. 탄성유닛(50)는 댐핑장치(10)에 측방향으로의 편심이 작용하지 않도록, 댐핑장치(10)의 중심선(C)상에 배치될 수 있다.
중심선(C)을 제 1 축(X1)방향이라 할 때, 탄성유닛(50)는 제 1 축(X1)방향을 따라 탄성력을 갖도록 구성되며, 적어도 하나의 가압조절유닛(40)은 제 1 축(X1)방향과 이격되되, 제 1 축(X1)방향과 나란한 제 2 축(X2)방향을 따라 배열될 수 있다. 가압조절유닛(40)이 복수개 구비되는 경우, 복수의 가압조절유닛(40)은 각각 제 2 축(X2)방향을 따라 배열되되, 제 1 축(X1)을 중심으로 상호간에 이격되게 배열될 수 있다. 복수의 가압조절유닛(40)의 복수의 제 2 축(X2)들은 제 1 축(X1)과 동일한 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 천장 내진 및 제진장치(1)의 제 1 축(X1)과 복수의 제 2 축(X2)방향으로 동일한 방향의 외력이 작용하는 경우 탄성유닛(50)와 댐핑유닛(30)이 동일한 방향으로 압축 또는 인장되어 외력을 흡수할 수 있다. 또한 천장 내진 및 제진장치(1)에 제 1 축(X1)과 복수의 제 2 축(X2) 중 일부 축방향으로 치우친 외력이 작용하는 경우, 탄성유닛(50)와 댐핑유닛(30) 중 일부는 압축되고 나머지 일부는 인장되어, 외력을 효과적으로 흡수할 수 있다.
댐핑장치(10)는 접촉부재(21)를 포함할 수 있다. 접촉부재(21)는 탄성을 가진 재질로 형성될 수 있으며, 플레이트의 형상으로 형성될 수 있다.
접촉부재(21)는 상부하우징(22)의 상면에 배치될 수 있다. 접촉부재(21)는 상부하우징(22)의 상면의 전면(全面)을 덮도록 구성될 수 있다. 천장 내진 및 제진장치(1)가 천장슬라브(S)와 천장패널(P)에 설치되면, 접촉부재(21)는 상부하우징(22)의 상면과 천장슬라브(S)의 하면사이에 개재되도록 구성될 수 있다. 접촉부재(21)는 상부하우징(22)과 천장슬라브(S)사이에 밀착되게 배치될 수 있다. 이를 통해 또한 접촉부재(21)는 고르지 못한 표면으로 인해 특정부분에 집중하중이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 천장슬라브(S)를 통해 전달되는 외력을 효과적으로 댐핑유닛(30)으로 전달할 수 있다. 또한 접촉부재(21)는 탄성재질로 구성되므로, 상부하우징(22)과 천장슬라브(S)에 대해 안정적인 밀착이 가능하며, 진동에 대한 안정적인 저항효과를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 댐핑장치에 관한 도면이다. 앞선 도면들을 참고하여 함께 설명한다.
댐핑장치(10)는 가압조절유닛(40)을 포함할 수 있다. 가압조절유닛(40)은 상부하우징(22)과 하부하우징(24)에 배치되어, 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 사이의 댐핑유닛(30)에 가압력을 부여하도록 구성될 수 있다. 가압조절유닛(40)은 적어도 하나의 결합샤프트(41)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 결합샤프트(41)는 댐핑유닛(30)이 개재된 상부하우징(22)과 하부하우징(24)에 설치되도록 구성될 수 있다. 결합샤프트(41)는 상부하우징(22), 댐핑유닛(30), 하부하우징(24)을 가로지르도록 구성되며, 상부하우징(22)과 하부하우징(24)에 각각 지지 또는 고정될 수 있다. 결합샤프트(41)의 관통을 위해, 댐핑유닛(30)은 샤프트홀(36)을 포함하고, 상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 하우징홀(22a, 24a)을 포함할 수 있다. 결합샤프트(41)는 볼트형상의 강봉을 포함할 수 있다.
결합샤프트(41)는 가압부재(42)를 포함할 수 있다. 결합샤프트(41)는 가압부재(42)에 의해 상부하우징(22)과 하부하우징(24)사이의 압축력을 가할 수 있다. 결합샤프트(41)의 일측은 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 중 어느 하나의 하우징에 고정되게 배치되며, 타측은 가압부재(42)에 의해 다른 하나의 하우징에 고정되게 배치될 수 있다. 결합샤프트(41)의 일측에는 샤프트헤드가 구비되어, 상기 어느 하나의 하우징에 걸리도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서 결합샤프트(41)의 샤프트헤드는 상부하우징(22)에 걸리도록 배치될 수 있다. 가압부재(42)는 너트형상으로 구성되어, 렌치등의 공구를 이용하여 회전에 의해 볼트형상으로 형성되는 결합샤프트(41)의 축방향을 따라 이동할 수 있다. 그러나 가압부재(42)의 형상은 한정되지 않으며, 댐핑유닛(30)을 가압할 수 있는 구성이면 이를 만족한다. 가압부재(42)는 결합샤프트(41)의 일 구성일 수도 있으며, 결합샤프트(41)와 가압부재(42)가 가압조절유닛(40)의 일 구성일 수도 있다.
가압부재(42)는 결합샤프트(41)의 타측에 위치하여, 댐핑유닛(30)이 초기상태보다 압축된 압축상태로 배치되도록, 다른 하나의 하우징을 어느 하나의 하우징을 향해 가압한 상태를 유지할 수 있다. 즉, 가압부재(42)는 결합샤프트(41)에 대한 이동을 통해 댐핑유닛(30)을 압축상태로 압축하되, 압축상태를 유지시킬 수 있다. 자세하게는 가압부재(42)는 댐핑유닛(30)이 압축되지 않은 초기상태의 제 1 위치와, 제 1 위치보다 결합샤프트(41)의 일측을 향해 이동된 제 2 위치로서, 댐핑유닛(30)을 압축상태로 압축하는 제 2 위치를 이동할 수 있다. 가압부재(42)는 제 2 위치를 유지함으로서, 댐핑유닛(30)의 압축상태를 유지할 수 있다.
더욱 자세하게는 가압부재(42)는 결합샤프트(41)를 따라 이동하여 도 6의 결합샤프트(41)에 그려진 화살표와 같이 결합샤프트(41)의 항복강도의 5 ~ 40 %의 인장력을 부여하면, 이 인장력이 결합샤프트(41)의 탄성에 의해 도 6의 댐핑유닛(30)과 탄성유닛(50)에 그려진 화살표와 같이, 댐핑유닛(30)과 탄성유닛(50)에 압축력으로 도입된다. 이와 같이 댐핑유닛(30)과 탄성유닛(50)에 인가된 압축력은 댐핑장치(10)의 횡저항력과 에너지 소산능력을 향상시켜 지진하중을 효과적으로 저항할 수 있다.
또한 이러한 구성을 통해 댐핑장치(10)의 복수의 댐핑부재들(31, 32)은 상호간에 마찰력을 높일 수 있으며, 댐핑장치(10)의 전단탄성을 향상시킬 수 있다. 나아가 댐핑유닛(30)이 압축상태를 유지함에 따라, 댐핑장치(10)의 내진성능을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 가압부재(42)는 하부하우징(24)의 하부에 배치되어, 하부하우징(24)을 상부하우징(22)을 향해 가압하여 댐핑유닛(30)이 압축된 상태가 되도록 하부하우징(24)을 가압할 수 있다. 그러나 이와 반대로 가압부재(42)는 상부하우징(22)의 상부에 배치되어, 상부하우징(22)을 하부하우징(24)을 향해 가압하여 댐핑유닛(30)이 압축된 상태가 되도록 상부하우징(22)을 가압할 수도 있다.
결합샤프트(41)의 직경은 4~8mm일 수 있으며, 가압부재(42)의 내경은 결합샤프트(41)의 직경과 대응되도록 구성될 수 있다. 그러나 결합샤프트(41)와 가압부재(42)의 크기 및 직경은 한정되지 않는다.
도 7 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 지지장치의 결합에 관한 도면이다. 도 2를 참고하여 함께 설명한다.
천장 내진 및 제진장치(1)는 지지장치(60)를 포함할 수 있다.
지지장치(60)는 댐핑장치(10)와 연결되되, 천장패널(P)을 지지하도록 구성될 수 있다.
지지장치(60)는 댐핑장치(10)에 고정결합되는 지지샤프트(62)와, 지지샤프트(62)에 연결되어 천장패널(P)을 지지하는 지지유닛(70)을 포함할 수 있다.
지지샤프트(62)는 하부하우징(24)에 분리가능하게 결합될 수 있다. 하부하우징(24)은 너트형상의 결합부(25)를 포함하고, 지지샤프트(62)는 일단이 결합부(25)에 삽입 및 고정되도록 구성될 수 있다. 결합부(25)는 8~15mm의 직경을 가질 수 있으며, 하부하우징(24)은 5~20mm의 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 지지샤프트(62)는 8 ~ 15 mm의 직경으로 형성될 수 있다. 결합부(25)는 도 2, 3, 6에서와 같이 하부하우징(24)과 일체로 형성될 수 있으며, 분리가능하게 결합될 수도 있다.
지지샤프트(62)는 탄성유닛(50)과 동일한 중심선(C)을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 지지샤프트(62)는 댐핑장치(10)의 중심선(C)과 동일선상에 배치될 수 있다.
지지샤프트(62)는 양단에 형성되는 한 쌍의 나사부(63)와, 한 쌍의 나사부(63) 사이에 형성되는 각부(64)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 나사부(63) 중 일측은 하부하우징(24)의 결합부(25)에 결합되며, 타측은 이후 설명하는 결합보스(80)와 홀더(72)에 결합될 수 있다.
각부(64)는 한 쌍의 나사부(63)의 사이에 배치되어, 이후 도 15에서 설명하는 것과 같이 천장 내진 및 제진장치(1)의 설치과정에서 스패너와 같은 공구를 통해 파지가능하게 구성될 수 있다.
지지유닛(70)은 지지샤프트(62)에 결합되어, 천장패널(P)을 지지하도록 구성될 수 있다. 지지유닛(70)은 지지샤프트(62)에 분리가능하게 결합될 수 있다.
지지유닛(70)은 홀더(72)와 결합보스(80)를 포함할 수 있다.
홀더(72)는 천장패널(P)에 형성된 프레임(Pa, 도 2 참고)과 분리가능하게 결합할 수 있다. 프레임(Pa)은 천장패널(P)의 상면에 형성될 수 있으며, 일방향으로 길게 형성될 수 있다. 프레임(Pa)은 천장패널(P)의 일 구성으로서, 천장패널(P)과 일체로 형성될 수도 있으며, 분리가능하게 결합될 수도 있다. 홀더(72)는 상기 일방향과 동일한 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 프레임(Pa)에 슬라이딩 결합 또는 끼움 결합되어 분리가능하게 결합될 수 있다.
홀더(72)는 대략 ‘ㄷ’자의 단면으로 형성될 수 있다. 홀더(72)는 지지샤프트(62)가 관통하는 관통홀(74b)이 형성된 홀더몸체(74)와, 홀더몸체(74)의 양측으로부터 연장되되 프레임(Pa)의 프레임 삽입부(Pb)에 걸리도록 사이드돌기(76a)가 형성되는 홀더사이드부(76)를 포함할 수 있다. 홀더몸체(74)는 프레임(Pa)와 삽입공간을 형성하도록 사이드돌기(76a)와 일정간격 이격되게 배치될 수 있다. 한 쌍의 홀더사이드부(76)는 사이드돌기(76a)가 프레임(Pa)의 양측에 형성된 프레임 삽입부(Pb, 도 2, 11, 12 참고)에 각각 걸림으로서, 홀더(72)가 프레임(Pa)를 구속하여 천장패널(P)을 지지할 수 있다. 한 쌍의 홀더사이드부(76)에 각각 형성되는 사이드돌기(76a)는 삽입공간인 내측으로 돌출되는 구성으로, 그 형상은 한정되지 않으며, 천장패널(P)과 같은 구조물의 프레임(Pa)에 걸림으로서, 구조물을 지지할 수 있는 구성이면 이를 만족한다. 사이드돌기(76a)는 도 2와 같이 후크형상으로 형성될 수도 있으며, 돌기형상으로 사이드돌기(76a)로부터 절곡된 형상일수도 있다. 사이드돌기(76a)의 형상은 한정되지 않는다. 또한 홀더몸체(74)의 너비는 25 ~ 50mm일 수 있으며, 홀더사이드부(76)의 높이는 19 ~ 25mm 일 수 있다. 또한 프레임(Pa)은 그 단면의 너비가 25~50mm, 높이가 19~25mm일 수 있다. 그러나 홀더(72)와, 프레임(Pa)의 크기 및 형상은 한정되지 않으며, 연결되는 천장패널(P)의 무게와 형상 및 크기, 적용환경에 따라 형상 및 크기를 다르게 적용할 수 있다.
지지유닛(70)은 지지샤프트(62)를 따라 이동가능하게 마련되는 고정너트(66a, 66b)를 포함할 수 있다. 고정너트(66a, 66b)는 홀더(72)와 결합보스(80)를 구속하도록 구성될 수 있다. 한 쌍의 고정너트(66a, 66b) 사이에는 홀더(72)의 홀더몸체(74)와 결합보스(80)가 배치될 수 있다. 홀더(72)는 고정너트(66a, 66b)와 결합보스(80)에 의해 지지샤프트(62)에 대한 이동이 구속되어, 지지샤프트(62)상에 고정배치될 수 있다.
지지유닛(70)은 홀더(72)와, 홀더(72)의 상부에 위치한 고정너트(66a) 사이에는 보조플레이트(66c)를 포함할 수 있다. 보조플레이트(66c)는 상부의 고정너트(66a)와 홀더(72)사이에서 밀착되도록 구성될 수 있다. 보조플레이트(66c)는 고정너트(66a)와 홀더(72)사이에 개재되어, 고정너트(66a)와 홀더(72)간의 손상을 방지할 수 있다. 보조플레이트(66c)는 강판으로 구성될 수 있다. 보조플레이트(66c)는 19~50mm의 가로세로폭을 가질 수 있으며, 5~20mm의 두께를 가질 수 있다. 보조플레이트(66c)의 크기 및 두께는 한정되지 않으며, 홀더(72)의 크기에 따라 적절하게 변형될 수 있다. 보조플레이트(66c)는 탄성재질로 구성되어 밀착력을 향상시킬 수도 있다. 보조플레이트(66c)가 탄성재질로 구성되는 경우, 이후 설명하는 결합보스(80)와 유사하게 홀더(72)를 탄성적으로 지지하도록 구성될 수 있다.
결합보스(80)는 홀더(72)가 지지샤프트(62)에 탄성적으로 지지되도록 구성될 수 있다. 결합보스(80)는 지지샤프트(62)가 관통하는 관통부(84, 도 2, 10, 12 참고)를 포함할 수 있다. 지지샤프트(62)는 관통부(84)에 의해 결합보스(80)를 관통하고, 그 하부에는 고정너트(66b)가 배치되어 결합보스(80)를 지지할 수 있다. 이러한 구성을 통해 결합보스(80)는 홀더(72)의 홀더몸체(74) 하면(74a)에 밀착되도록 구성될 수 있다. 결합보스(80)는 지지샤프트(62)에 대해 홀더(72)를 탄성적으로 지지하도록 구성될 수 있다.
결합보스(80)는 탄성재질을 포함할 수 있다. 결합보스(80)는 탄성재질로 구성되어, 홀더(72)의 홀더몸체(74)가 지지샤프트(62)에 대해 탄성적으로 지지될 수 있다. 또한 결합보스(80)의 보스상면(82a)은 홀더몸체(74)의 내면(74a)에 면접촉되므로, 지지샤프트(62)의 축방향으로 전달되는 외력 뿐만 아니라, 상기 축방향에 대한 편심방향의 외력을 탄성적으로 지지할 수 있다. 또한 결합보스(80)는 탄성재질로 구성되므로, 홀더(72)에 대해 안정적인 밀착이 가능하며, 진동에 대한 안정적인 저항효과를 가질 수 있다.
결합보스(80)는 보스상면(82a)과 보스하면(82b)이 각각 홀더몸체(74)의 내면(74a)과 고정너트(66b)를 통해 가압되어, 초기상태보다 압축된 압축상태로 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 홀더몸체(74)에 대한 결합보스(80)의 밀착력 및 마찰력을 향상시킬 수 있으며, 홀더몸체(74)에 대한 탄성력을 향상시킬 수 있다. 결합보스(80)는 10~40mm의 직경을 가질 수 있으며, 5~10mm의 두께로 형성될 수 있다. 그러나 결합보스(80)의 크기 및 형상은 한정되지 않는다.
고정너트(66a, 66b)는 결합보스(80)가 초기상태보다 압축된 압축상태가 되도록 결합보스(80)를 가압할 수 있다. 고정너트(66a, 66b)는 보스가압부로 정의될 수도 있다. 즉, 결합보스(80)의 압축상태가 유지되도록, 고정너트(66a, 66b)는 지지샤프트(62)를 따라 이동하여 지지샤프트(62)의 단부에 결합된 결합보스(80)를 가압할 수 있다.
이를 통해 결합보스(80)는 홀더(72)와 지지샤프트(72)와의 밀착력을 향상시킬 수 있으며, 지진하중에 의해 도입되는 진동과 횡변형에 효과적으로 저항할 수 있다.
지지장치(60)는 측부탄성유닛(90)을 포함할 수 있다. 도 8 내지 도 10을 참고하여 설명한다.
측부탄성유닛(90)은 천장패널(P)과 같은 천장구조물과, 벽체(W, 도 10 참고)사이를 탄성지지하도록 구성될 수 있다. 측부탄성유닛(90)은 제 1 측부유닛(92)과 제 2 측부유닛(94)을 포함할 수 있다.
제 1 측부유닛(92)은 홀더(72)와 벽체(W)사이를 탄성지지하도록 구성될 수 있다. 홀더(72)는 홀더몸체(74)와 홀더사이드부(76)의 단부에 형성되는 홀더마감부재(78)를 포함할 수 있으며, 제 1 측부유닛(92)의 일측은 홀더마감부재(78)에 연결될 수 있다.
제 1 측부유닛(92)은 홀더(72)에 연결되어, 벽체(W)에 대해 천장구조물이 탄성적으로 지지되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 제 1 측부유닛(92)은 그 탄성력이 수평방향으로 발생하도록 홀더(72)의 길이방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 제 1 측부유닛(92)은 벽체(W)에 대한 손상을 저감시키기 위해 벽체(W)와 접촉하는 헤드부(92a)와, 헤드부(92a)와 연결되는 탄성부재(92b)를 포함할 수 있다. 헤드부(92a)는 탄성재질로 형성될 수 있으며, 탄성부재(92b)는 스프링으로 형성될 수 있다.
제 2 측부유닛(94)은 벽체(W)와 천장구조물을 탄성지지하도록 구성될 수 있다. 벽체(W)에는 제 2 측부유닛(94)이 수용되는 수용프레임(Wa)을 포함할 수 있다. 수용프레임(Wa)은 ‘ㄷ’자 형상으로 구성되어 제 2 측부유닛(94)을 수용할 수 있다. 제 2 측부유닛(94)의 일단은 수용프레임(Wa) 또는 벽체(W)에 고정될 수 있으며, 타단은 천장구조물의 측부를 탄성지지하도록 구성될 수 있다.
제 1 측부유닛(92)의 탄성부재(92b)와 제 2 측부유닛(94)은 8~25mm의 직경으로 형성될 수 있으며, 제 1 측부유닛(92)의 헤드부(92a)는 단면이 10~50mm의 가로세로폭을 가질 수 있고, 그 두께는 10~20mm일 수 있다. 또한 제 1 측부유닛(92)이 지지되는 홀더마감부재(74)는 홀더몸체(74)와 홀더사이드부(76)의 크기에 대응되도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 측부탄성유닛(90)은 천장패널(P)과 같은 천장구조물과 벽체(W)사이를 탄성적으로 지지함에 따라, 천장구조물과 벽체(W)에 횡방향으로 전달되는 진동 또는 외력이 발생하는 경우에도 이를 저감시킬 수 있으며, 상호간의 파손을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 일례로 측부탄성유닛(90)이 제 1 측부유닛(92)과 제 2 측부유닛(94)으로 분리되는 것을 설명하였으나, 어느 하나의 측부유닛만이 적용될 수도 있으며, 결합되어 함께 적용될 수도 있다. 또한 제 1 측부유닛(92)은 홀더(72)에 배치되어 벽체(W)를 탄성적으로 지지하는 것을 일례로 들었으나, 제 1 측부유닛(92)은 천장구조물에 설치되어 벽체(W)를 탄성적으로 지지할 수도 있다. 또한 제 2 측부유닛(94)은 벽체(W) 또는 수용프레임(Wa)에 설치되어 천장구조물을 탄성적으로 지지하는 것을 일례로 들었으나, 제 2 측부유닛(94)은 벽체(W) 또는 수용프레임(Wa)에 설치되어 홀더(72)를 탄성적으로 지지할 수도 있다.
천장 내진 및 제진장치(1)는 상기와 같은 구성을 통해 지진에너지 흡수능력을 극대화 할 수 있으며, 댐핑유닛(30)과 결합보스(80)등을 통해 각 구성들의 결합력을 향상시킬 수 있어서 진동 및 횡변형에 효과적인 저항효과가 있다. 또한 천장 내진 및 제진장치(1)를 기제조하여, 현장에서는 설치만이 요구됨으로 시공성의 극대화 효과를 가질 수 있다.
이하는 상기 구성에 따른 천장 내진 및 제진장치의 시공방법에 대해 설명한다.
도 11 내지 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 내진 및 제진장치의 시공방법에 관한 도면이다.
천장 내진 및 제진장치(1)의 설치에 있어서, 먼저 댐핑장치(10)와 지지장치(60)를 제조할수 있다.
댐핑장치(10)는 상부하우징(22)과, 하부하우징(24)과, 상부하우징(22)과 하부하우징(24) 사이에 배치되는 댐핑유닛(30)을 가압조절유닛(40)으로 결합하여 제조할 수 있다. 댐핑장치(10)의 상부하우징(22)에는 앵커삽입부(23)를 형성할 수 있다.
지지장치(60)는 지지샤프트(62)와 지지유닛(70)이 결합되도록 제조할 수 있다. 자세하게는 지지샤프트(62)의 일단에 결합보스(80)와 고정너트(66a, 66b)에 의해 홀더(72)가 안착 및 지지되도록 지지장치(60)를 구성할 수 있다. 측부탄성유닛(90)은 지지장치(60)의 홀더(72)에 설치된 상태로 배치될 수도 있으며, 천장 내진 및 제진장치의 시공과정에서 홀더(72)가 천장구조물에 결합된 이후에 설치될 수도 있다.
이와 같이 댐핑장치(10)와 지지장치(60)는 각각 하나의 모듈로 기제조될 수 있다.
도 11과 같이, 천장슬라브(S)에 앵커삽입부(23)가 삽입될 수 있도록 앵커구멍(Sa)을 형성할 수 있다. 앵커구멍(Sa)과 앵커삽입부(23)간의 마찰력을 높이기 위한 나사산이 형성된 슬리브(Sb)를 삽입할 수 있다.
도 12와 같이, 기제조된 댐핑장치(10)의 앵커삽입부(23)를 천장슬라브(S)에 형성된 슬리브(Sb) 또는 앵커구멍(Sa)에 삽입하여 댐핑장치(10)를 천장슬라브(S)에 고정시킬 수 있다. 자세하게는 앵커삽입부(23)의 일단이 앵커구멍(Sa)에 삽입되도록 위치시키고, 전동드라이버와 같은 공구를 이용하여 타단에 형성된 드라이버홈(23a)을 통해 회전시켜 앵커삽입부(23)를 앵커구멍(Sa)에 삽입 및 고정시킬 수 있다. 그러나 앵커삽입부(23)가 앵커구멍(Sa)에 삽입되는 방법은 한정되지 않으며, 앵커삽입부(23)가 앵커구멍(Sa)에 삽입 및 고정되어, 댐핑장치(10)가 천장슬라브(S)에 고정되는 방법이면 이를 만족한다.
기제조된 지지장치(60)의 지지샤프트(62)를 댐핑장치(10)의 결합부(25)에 고정시킬 수 있다. 자세하게는 도 13의 (a)와 같이, 지지샤프트(62)의 일단이 결합부(25)에 삽입되도록 위치시킬 수 있다. 도 13의 (b)와 같이 전동드라이버와 같은 공구를 이용하여, 타단에 형성된 드라이버홈(62a)을 통해 회전시켜 지지샤프트(62)를 결합부(25)에 삽입 및 고정시킬 수 있다. 그러나 지지샤프트(62)가 결합부(25)에 삽입되는 방법은 한정되지 않으며, 지지장치(60)가 댐핑장치(10)에 고정되는 방법이면 이를 만족한다.
또한 도 13의 (c)에서와 같이 홀더(72)와 결합보스(80)를 밀착시킬 수 있다. 자세하게는 고정너트(66a, 66b)를 이동시켜 홀더(72)와 결합보스(80)를 밀착시킬 수 있다. 또한 결합보스(80)에 일정크기의 압축력이 발생하도록, 고정너트(66a, 66b)를 홀더(72)와 결합보스(80)를 가압하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 14와 같이, 지지장치(60)의 지지유닛(70)에 천장패널(P)의 프레임(Pa)을 결합시킬 수 있다. 자세하게는 지지유닛(70)의 홀더(72)에 천장패널(P)의 프레임(Pa)이 슬라이딩 결합 또는 끼움결합 되도록 천장패널(P)을 이동시킬 수 있다.
도 15와 같이, 지지샤프트(62)의 각부(64)를 스패너와 같은 공구를 통해 회전시킴으로서, 지지유닛(70)이나 지지유닛(70)에 결합되는 천장패널과 같은 천장구조물의 높이를 조절할 수 있다.
이러한 과정을 통해, 천장슬라브(S)와 천창패널(P)을 연결하는 천장 내진 및 제진장치(1)를 설치할 수 있다. 천장 내진 및 제진장치(1)는 댐핑장치(10)와 지지장치(60)를 기제조한 상태에서 시공할 수 있어서, 시공현장에서 보다 쉽게 설치할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
S : 천장 슬라브 P : 천장패널
1 : 천장 내진 및 제진장치 10 : 댐핑장치
30 : 댐핑유닛 22 : 상부하우징
24 : 하부하우징 30 : 댐핑유닛
31 : 탄성댐핑부재 32 : 지지댐핑부재
40 : 가압조절유닛 50 : 탄성유닛
60 : 지지장치 62 : 지지샤프트
70 : 지지유닛 72 : 홀더
80 : 결합보스

Claims (24)

  1. 천장슬라브와, 상기 천장슬라브와 이격된 천장구조물을 연결하는 천장 내진 및 제진장치에 있어서,
    상기 천장슬라브에 고정되어 진동을 흡수하는 댐핑장치;를 포함하고,
    상기 댐핑장치는,
    상부하우징과, 하부하우징을 갖는 하우징;
    적어도 하나의 탄성댐핑부재를 갖고, 상기 상부하우징과, 하부하우징사이에 배치되는 댐핑유닛;을 포함하고,
    상기 탄성댐핑부재는,
    상기 상부하우징과 하부하우징 사이에 배치되는 탄성플레이트;
    상기 탄성플레이트로부터 돌출되어 상기 하우징을 탄성지지하는 복수의 탄성돌기;를 포함하고,
    상기 댐핑장치는,
    상기 댐핑유닛이 초기상태보다 압축된 압축상태를 유지하도록 상기 상부하우징과, 상기 하부하우징사이의 간격을 조절하는 적어도 하나의 가압조절유닛;을 더 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성플레이트는 이격공간을 형성하도록 상기 하우징과 일정간격 이격되며,
    상기 복수의 탄성돌기는 상기 탄성플레이트에 대해 상기 하우징이 탄성적으로 지지되도록 상기 이격공간에 배치되는 천장 내진 및 제진장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성돌기는,
    상기 탄성플레이트와 상기 하우징이 상기 일정간격 이격되도록 상기 탄성플레이트로부터 동일한 높이로 돌출형성되는 천장 내진 및 제진장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성돌기는,
    상기 탄성플레이트에서 상호간에 이격되도록 배열되는 천장 내진 및 제진장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성돌기는,
    상기 탄성플레이트에서 동심원을 형성하며 복수의 열로 배열되는 천장 내진 및 제진장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성돌기는,
    상기 탄성플레이트 일측면과 타측면에 각각 구성되는 제 1, 2 탄성돌기들;을 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압조절유닛은,
    일측이 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 중 어느 하나의 하우징에 고정되게 배치되는 결합샤프트;
    상기 결합샤프트의 타측에 배치되되, 다른 하나의 하우징을 상기 어느 하나의 하우징을 향해 가압하는 가압부재;를 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가압부재는,
    상기 결합샤프트를 따라 이동가능하게 구성되는 천장 내진 및 제진장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑유닛에는 상하방향으로 형성된 중공부가 형성되며,
    상기 댐핑유닛은,
    상기 중공부에 배치되어 양단으로 상기 상부하우징과 하부하우징을 탄성지지하는 탄성유닛;을 더 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성유닛은,
    상기 댐핑유닛의 제 1 축방향을 따라 배치되고,
    상기 적어도 하나의 가압조절유닛은,
    상기 제 1 축방향과 나란하게 이격된 복수의 제 2 축방향을 따라 각각 배치되는 복수의 가압조절유닛;을 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 가압조절유닛은,
    상기 제 1 축을 중심으로 상호간에 이격되게 배열되는 천장 내진 및 제진장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 댐핑장치는,
    상기 천장슬라브에 고정되도록 상기 상부하우징에 마련되는 앵커삽입부;를 포함하고,
    상기 탄성유닛은,
    상기 앵커삽입부와 동일선상에 배치되는 천장 내진 및 제진장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성댐핑부재는 복수개가 마련되고,
    상기 댐핑유닛은,
    상기 복수의 탄성댐핑부재사이에 개재되는 지지댐핑부재;를 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성댐핑부재의 상기 탄성돌기들은 상기 하우징과 상기 지지댐핑부재를 각각 탄성지지하도록 구성되는 천장 내진 및 제진장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 탄성댐핑부재는 고무를 포함하고,
    상기 지지댐핑부재는 강판을 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑장치는,
    상기 천장슬라브와, 상기 상부하우징사이에 개재되는 접촉부재로서, 그 상면과 하면이 각각 상기 천장슬라브와 상기 상부하우징에 탄성적으로 접촉되도록 구성되는 접촉부재;를 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑장치와 상기 천장구조물을 연결하는 지지장치;를 더 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 지지장치는,
    상기 댐핑장치에 고정결합되는 지지샤프트;
    상기 지지샤프트에 연결되어 상기 천장구조물을 지지하는 지지유닛;을 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지지샤프트는,
    상기 댐핑유닛의 폭방향 중심을 지나는 축방향으로 배치되는 천장 내진 및 제진장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 하부하우징은,
    그 하면에 형성되는 결합부;를 포함하고,
    상기 지지장치는 상기 지지샤프트가 상기 결합부에 결합되어 상기 댐핑장치에 고정되는 천장 내진 및 제진장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 지지유닛은,
    상기 천장구조물에 형성된 걸림부와 분리가능하게 결합하는 홀더;
    상기 홀더가 상기 지지샤프트에 탄성적으로 지지되도록 구성되는 결합보스;를 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 지지유닛은,
    상기 홀더와 상기 결합보스를 초기상태보다 압축된 압축상태로 가압하도록 구성되는 고정너트;를 더 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 지지유닛은,
    상기 홀더의 양 단부에 구성되어, 벽체에 대해 상기 홀더를 탄성적으로 지지하는 측부탄성유닛;을 더 포함하는 천장 내진 및 제진장치.
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