KR102495504B1 - Vibration control device for outplane behavior twist anti buckling of cantilever type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지진 에너지를 소산하는데 사용되는 제진장치에 관한 것으로, 특히 면내방향으로 거동하는 댐퍼의 면외 비틀림 좌굴 발생을 방지할 수 있도록 하여 보단 큰 변형능력을 발휘하여 내진성능을 향상시킬 수 있도록 한 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a damping device used to dissipate seismic energy, and in particular, to prevent out-of-plane torsional buckling of a damper moving in the in-plane direction, thereby exhibiting a greater deformation capacity to improve seismic performance. Cantilever It relates to an out-of-plane torsional buckling damping device.
국내외의 지진 발생지역에서는 캔틸레버 타입의 강재댐퍼를 다수 개발하여 사용하고 있다. 해외의 경우, 안정적 거동을 위해 캔틸레버요소를 면외방향으로 거동하도록 제작되어 있다. 따라서 비틀림 좌굴이 발생하지 않고 안정적 거동을 할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 국내의 경우 판의 면내방향으로 거동하는 캔틸레버 타입의 댐퍼를 개발하여 사용하고 있다. 이 경우 면외로 비틀림 좌굴이 발생될 가능성이 매우 크게 되어 제진 능력 저하된다. 따라서 면외 비틀림좌굴을 방지하여 보다 큰 변형능력 발휘할 수 있는 대응수단이 필요하다.A number of cantilever-type steel dampers have been developed and used in earthquake-prone areas at home and abroad. In the case of overseas, the cantilever element is manufactured to move in the out-of-plane direction for stable behavior. Therefore, it has the advantage of stable behavior without torsional buckling. However, in Korea, a cantilever-type damper that moves in the in-plane direction of the plate is developed and used. In this case, the possibility of occurrence of out-of-plane torsional buckling is very high, and the damping ability is lowered. Therefore, there is a need for countermeasures that can prevent out-of-plane torsional buckling and exhibit greater deformation capacity.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1882312호(특허문헌 1)로서, '좌굴방지 전단형 강재댐퍼'가 제안되어 있다. 이는 연결댐퍼의 중앙 양측에 맞대어진 수평가새로 연결댐퍼의 면외방향으로의 좌굴을 방지하여 항복 이후의 안정적인 소성변형을 얻을 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 수평가새가 댐핑 플레이트의 양단에 고정되어 댐핑 플레이트의 변형시 함께 움직이게 되어 있고, 대향된 수평가새를 연결시키는 연결볼트가 슬롯홀에 위치하여 조립된 구조를 갖고 있다. 따라서, 연결댐퍼의 소성 변형시 연결볼트가 슬롯홀의 이동을 막게 되어 소성변형을 방해할 수 있고, 수평가새 또한 연결댐퍼의 중앙을 가로지르는 형태로서 비틀림 좌굴 발생시 수평가새에 굽힘응력을 발생시키는 단점이 있다. 이 뿐만 아니라 대향하는 수평가새가 맞대응되어 연결볼트로 체결됨으로써 제진시 연결댐퍼의 소성변형을 억제하는 역기능이 발생되는 문제가 있다.As a background technology of the present invention, Korea Patent Registration No. 10-1882312 (Patent Document 1), 'anti-buckling shear type steel damper' has been proposed. This is to prevent buckling of the connection damper in the out-of-plane direction with horizontal braces that are butted on both sides of the center of the connection damper so that stable plastic deformation after yielding can be obtained. However, this background art has a structure in which the horizontal braces are fixed to both ends of the damping plate and move together when the damping plate is deformed, and the connecting bolts connecting the opposed horizontal braces are located in the slot holes. Therefore, during plastic deformation of the connecting damper, the connecting bolt blocks the movement of the slot hole, which can hinder the plastic deformation, and the horizontal brace also crosses the center of the connecting damper, which generates bending stress in the horizontal brace when torsional buckling occurs. There are downsides. In addition to this, there is a problem that the opposite function of suppressing the plastic deformation of the connecting damper during damping occurs as the opposing horizontal braces are matched and fastened with connecting bolts.
본 발명은 면내방향으로 거동하는 댐퍼의 면외 비틀림 좌굴 발생을 방지할 수 있도록 하여 보단 큰 변형능력을 발휘하여 내진성능을 향상시킬 수 있도록 한 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a cantilever-type out-of-plane torsional buckling prevention and damping device capable of improving seismic performance by exhibiting a greater deformation capacity by preventing the occurrence of out-of-plane torsional buckling of a damper moving in the in-plane direction. .
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 판상형의 고정판과; 일단이 상기 고정판에 고정되고 타단이 자유단을 이루어 서로 나란하게 마주한 상태의 캔틸레버 형태로 강재 댐퍼의 양측면에 각기 배치되어 강재 댐퍼의 소성 변형시 면외 변형을 방지하는 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과; 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판의 대향하는 이격공간에 삽입되며, 일단이 복수개 이상의 제1 체결힌지의 결합을 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판에 연결되고 타단이 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판의 자유단보다 돌출되도록 설치되는 강재 댐퍼와; 상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과 이격되어 강재 댐퍼의 타단에 복수개의 제2 체결힌지를 통해 일단이 연결되어 있는 댐퍼 작동판; 및 상기 댐퍼 작동판의 타단을 연결하여 고정판과 마주하도록 설치되는 정착판을 포함하되, 상기 강재 댐퍼는 고정단부, 일단이 고정단부에서 최대 폭을 가지고 점차 축소되어 일정 길이만큼 돌출되어 면내 방향으로 소성 변형하는 기둥부, 기둥부의 최소 폭에 연장되어 있는 각형 회전단부를 갖고, 상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판에는 각기 제진시 강재 댐퍼와의 마찰을 감소시킴과 동시에 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 관찰할 수 있는 관찰용 확장슬롯홀이 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과 댐퍼 작동판의 사이에는 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과 강재 댐퍼간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간을 갖는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a plate-shaped fixing plate; One end is fixed to the fixed plate and the other end is free and disposed on both sides of the steel damper in the form of a cantilever facing each other side by side to prevent out-of-plane deformation during plastic deformation of the steel damper A pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates and ; It is inserted into the spaced space facing the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates, one end is connected to the pair of out-of-plane torsional buckling anti-buckling plates through the coupling of a plurality of first fastening hinges, and the other end is connected to the pair of out-of-plane torsional buckling anti-buckling plates. A steel damper installed so as to protrude beyond the free end of the; a damper operating plate having one end connected to the other end of the steel damper through a plurality of second fastening hinges, spaced apart from the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates; And a fixing plate connected to the other end of the damper operating plate and installed to face the fixed plate, wherein the steel damper has a fixed end and one end having a maximum width at the fixed end and gradually reduced to protrude by a certain length to be fired in the in-plane direction It has a deformable pillar part and a prismatic rotating end extending to the minimum width of the pillar part, and the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates reduce friction with the steel damper during damping, and at the same time observe the degree of plastic deformation of the steel damper An expansion slot hole for observation is formed, and the frictional area between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates and the steel damper is reduced between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates and the damper operating plate. At the same time, It is characterized by having a constant damping gap for smooth plastic deformation of the steel damper.
본 발명의 적절한 다른 실시 형태에 따르면, 판상형의 고정판과; 상기 고정판에 일단이 고정되어 수직방향으로 배치되어 있는 댐퍼 연결판과; 상기 댐퍼 연결판에 복수개 이상의 제1 체결힌지를 매개로 일단이 연결되어 상호 마주보도록 배치되고 타단이 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판의 자유단보다 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 강재 댐퍼와; 한 쌍의 강재 댐퍼의 각기 외측면에 위치되어 서로 마주보도록 나란하게 이격 배치되며, 일단이 제1 체결힌지를 매개로 댐퍼 연결판에 연결 고정되고 타단이 댐퍼 작동판과 이격되어 강재 댐퍼의 면외 변형을 방지하는 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과; 상기 강재 댐퍼의 타단에 복수개의 제2 체결힌지를 통해 일단이 연결되어 고정판과 마주하도록 설치되는 댐퍼 작동판;을 포함하되, 상기 강재 댐퍼는 고정단부, 일단이 고정단부에서 최대 폭을 가지고 점차 축소되어 일정 길이만큼 돌출되어 면내 방향으로 소성 변형하는 기둥부, 기둥부의 최소 폭에 연장되어 있는 각형 회전단부를 갖고, 상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판에는 각기 제진시 강재 댐퍼와의 마찰을 감소시킴과 동시에 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 관찰할 수 있는 관찰용 확장슬롯홀이 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과 댐퍼 작동판의 사이에는 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판과 강재 댐퍼간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간을 갖는 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a plate-shaped fixing plate; a damper connecting plate having one end fixed to the fixing plate and disposed in a vertical direction; A pair of steel dampers having one end connected to the damper connection plate via a plurality of first fastening hinges, disposed to face each other, and the other end protruding from the free end of the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates; The pair of steel dampers are located on the outer side of each other and are spaced side by side to face each other. One end is connected and fixed to the damper connecting plate via the first fastening hinge, and the other end is spaced apart from the damper operating plate, resulting in out-of-plane deformation of the steel damper A pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates to prevent; A damper operating plate, one end of which is connected to the other end of the steel damper through a plurality of second fastening hinges and installed to face the fixed plate, wherein the steel damper has a fixed end and one end has a maximum width at the fixed end and gradually shrinks It has a pillar part that protrudes by a certain length and plastically deforms in the in-plane direction, and a angular rotating end that extends to the minimum width of the pillar part. At the same time, an expansion slot hole for observation is formed to observe the degree of plastic deformation of the steel damper, and a pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates and It is characterized in that it has a constant damping gap for smooth plastic deformation of the steel damper while reducing the friction area between the steel dampers.
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또한, 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판에는 각기 외측면에 좌굴방지판 보강용 수직스티프너가 2개소 이상에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates are characterized in that vertical stiffeners for reinforcing anti-buckling plates are installed at two or more locations on the outer surface of each.
또한, 강재 댐퍼의 각형 회전단부측 양측면에는 댐퍼작동판과의 사이에 제진시 마찰저항을 발생시키는 마찰패드가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that friction pads for generating frictional resistance during damping are further installed between the damper operating plate and the damper operating plate on both sides of the angular rotary end side of the steel damper.
또한, 한 쌍의 강재 댐퍼의 사이에는 추가적으로 면외좌굴방지용 중간판이 더 배치되어 볼트 결합을 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판에 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, an additional intermediate plate for preventing out-of-plane buckling is further disposed between the pair of steel dampers, and is supported by a pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates through bolt coupling.
한편, 본 발명의 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치를 이용한 제진시스템은, 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치를 구비하여 구조물의 개구부내에 배치한 후, 고정판을 구조물의 개구부내 일개소에 지지되도록 고정 설치하고, 정착판을 구조물의 개구부내 타개소에 지지되도록 고정 설치하여서 된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the damping system using the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device of the present invention includes the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device, is disposed in the opening of the structure, and then fixes the fixing plate to be supported at one place in the opening of the structure. It is characterized in that it is installed, and the fixing plate is fixedly installed so as to be supported at another place in the opening of the structure.
본 발명의 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치에 따르면, 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판은 댐퍼 작동판과 일정한 유격을 가지며 강재 댐퍼의 소성 변형에도 어떠한 외부 힘의 영향을 받지 않으므로 강재 댐퍼의 면외 비틀림 좌굴을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device of the present invention, the pair of out-of-plane torsional buckling anti-buckling plates have a certain gap with the damper operating plate during damping and are not affected by any external force even when the steel damper is plastically deformed. Out-of-plane torsional buckling can be effectively prevented.
또한, 면외비틀림 좌굴방지판에 형성된 관찰용 확장슬롯홀을 통해 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 용이하게 관찰할 수 있다.In addition, the degree of plastic deformation of the steel damper can be easily observed through an expansion slot hole for observation formed in the out-of-plane torsional buckling prevention plate.
또한, 강재 댐퍼의 기둥부 및 각형 회전단부가 갖는 기하학적인 구조에 의해 변형 능력이 매우 증가하여 지진에너지 소산 능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the deformability is greatly increased by the geometrical structure of the column part and the angular rotating end of the steel damper, so that the seismic energy dissipation ability can be improved.
또한, 강재 댐퍼의 각형 회전단부측 양측면에 댐퍼작동판과의 사이에 마찰패드가 설치된 경우에도 제진시 마찰저항을 발생시켜 지진에너지 소산 능력을 더욱 증대시킬 수 있다.In addition, even when friction pads are installed between the damper actuating plate on both sides of the prismatic rotating end side of the steel damper, frictional resistance is generated during vibration damping to further increase the ability to dissipate seismic energy.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 정면도 및 도 2a의 A-A선 단면도.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 적용된 강재 댐퍼의 정면도 및 그 형상에 따른 전단면의 응력분포도.
도 4a 및 도 4b는 기존 강재 댐퍼의 형상 및 형상비에 따른 전단면의 응력분포도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치에 마찰패드가 추가적으로 설치된 상태에서의 정면도 및 C-C선 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치의 사시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치에 추가적으로 면외좌굴방지용 중간판이 설치된 상태에서의 정면도 및 D-D선 단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치를 이용한 다양한 제진시스템의 구성도.The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is limited to those described in the accompanying drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a perspective view of a cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device according to a first embodiment of the present invention.
2a and 2b are a front view of FIG. 1 and a cross-sectional view along line AA of FIG. 2a.
3a and 3b are a front view of the steel damper applied in FIG. 1 and a stress distribution diagram of a shear surface according to its shape.
Figures 4a and 4b is a stress distribution diagram of the shear surface according to the shape and aspect ratio of the existing steel damper.
5A and 5B are a front view and a cross-sectional view taken along line CC in a state in which a friction pad is additionally installed in the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device according to the first embodiment of the present invention.
6A and 6B are perspective views of a cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device according to a second embodiment of the present invention.
7A and 7B are front views and DD line cross-sectional views in a state in which an intermediate plate for preventing out-of-plane buckling is additionally installed in a cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device according to a second embodiment of the present invention.
8A and 8B are configuration diagrams of various damping systems using a cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device according to an embodiment of the present invention.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Below, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented in the accompanying drawings, but the presented embodiments are illustrative for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
<제 1실시 예><First Embodiment>
본 발명의 제 1실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치(10)는 도 1 내지 도 3과 같이 고정판(12), 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14), 강재 댐퍼(20), 댐퍼 작동판(24) 및 정착판(26)을 포함하되, 강재 댐퍼(20)를 단일형으로 설치하고 동시에 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)을 고정판(12)을 통해 연결되어 있는 특징을 갖는다.The cantilever-type out-of-plane torsion
고정판(12)은 구조물(100)의 개구부(102)내 일개소에 고정 설치되는 판상형의 강재로 제작된다. 고정판(12)은 볼트를 통해 구조물(100)의 개구부(102)측에 고정 설치될 수 있다.The
한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)은 강재 댐퍼(20)의 면외 변형을 방지하기 위해 설치된다. 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)은 강판으로 제작될 수 있다. 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)은 고정판(12)에 일단이 접합되어 서로 마주보도록 나란하게 이격 배치되어 있다.A pair of out-of-plane torsional
여기서, 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에는 각기 외측면에 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)의 좌굴방지를 통한 보강이 이루어지도록 좌굴방지판 보강용 수직스티프너(15)가 2개소 이상에 설치될 수 있다. 좌굴방지판 보강용 수직스티프너(15)는 본 실시 예에서 직사각단면을 갖는 바 형태로 제작되어 있으나 이러한 단면과 형태에 한정되는 것은 아니다.Here, the pair of out-of-plane torsion
한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에는 각기 제진(강재 댐퍼(20)의 소성 변형시)시 강재 댐퍼(20)와의 마찰을 감소시킴과 동시에 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 관찰할 수 있는 관찰용 확장슬롯홀(142)이 형성됨이 바람직하다. 관찰용 확장슬롯홀(142)은 강재 댐퍼(20)에서 소성 변형을 하는 기둥부(202)의 중앙부를 관찰할 수 있도록 위치함이 바람직하다. 따라서 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)은 강재 댐퍼(20)의 측면에서 면외변형(비틀림 좌굴)을 억제함과 동시에 관찰용 확장슬롯홀(142)이 갖는 크기의 면마찰이 제거되어 강재 댐퍼(20)의 소성 변형이 원활하게 이루어지도록 한다.A pair of out-of-plane torsion
강재 댐퍼(20)는 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)의 사이에 삽입되어 일단이 복수개 이상의 제1 체결힌지(16)와의 결합을 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에 연결되어 있다. 제1 체결힌지(16)는 볼트와 너트로 체결로 구성하였으나 핀 형태로 구성할 수도 있다.The
도 3a와 같이 강재 댐퍼(20)는 고정단부(201), 일단이 고정단부(201)에서 최대 폭을 가지고 점차 축소되어 일정 길이만큼 돌출되어 면내 방향으로 소성 변형하는 기둥부(202), 기둥부(202)의 최소 폭에 연장되어 있는 각형 회전단부(203)를 갖는다. 이같이 강재 댐퍼(20)는 기둥부(202)의 기하학적인 형상과 각형 회전단부(203)의 형상에 의해 도 3b와 같이 전단면의 응력이 골고루 분포하게 나타남으로써 변형 능력이 기존에 알려진 도 4a의 강재 댐퍼에 비해 도 4b와 같이 매우 증가하게 됨을 알 수 있다. 여기서 도 4b는 도 4a에 도시된 기존 강재 댐퍼의 형상 및 형상비에 따른 전단면의 응력분포도를 나타낸다.As shown in FIG. 3A, the
댐퍼 작동판(24)은 강재 댐퍼(20)의 타단에 복수개의 제2 체결힌지(22)를 통해 일단이 연결되어 있다. 댐퍼 작동판(24)은 한 쌍으로 구성하였으나 단일형으로 설치될 수도 있다.One end of the
정착판(26)은 댐퍼 작동판(24)의 타단을 연결하여 구조물(100)의 개구부(102)내 타개소에 지지되도록 설치된다.The fixing
한편, 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 댐퍼 작동판(24)의 사이에는 제진시(지진 도달시) 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 강재 댐퍼(20)간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼(20)의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간(G)을 갖는다. 따라서 강재 댐퍼(20)의 소성 변형에 댐퍼 작동판(24)이 방해하는 일은 없다.On the other hand, between the pair of out-of-plane torsional buckling
여기서, 도 5a 및 도 5b와 같이 강재 댐퍼(20)의 각형 회전단부(203)측 양측면에는 댐퍼작동판(24)과의 사이에 제진시 마찰저항을 발생시키는 마찰패드(40)가 더 설치될 수 있다. 따라서 강재 댐퍼(20)의 기둥부(202)가 강제적으로 소성변형하는 경우 마찰패드(40)에서도 회전마찰저항이 발생되어 지진에너지 소산능력을 더욱 높일 수 있다.Here, as shown in FIGS. 5A and 5B,
<제 2 실시 예><Second Embodiment>
제 2실시 예에서 제 1 실시 예와 동일 또는 동등한 부분은 동일 부호를 사용한다. 또한 제 2실시 예에서 언급하지 않는 구성들은 제 1실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In the second embodiment, the same or equivalent parts as those in the first embodiment use the same reference numerals. In addition, components not mentioned in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, so detailed descriptions thereof are omitted.
본 발명의 제 2실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치(10)는 도 6a 및 도 6b와 같이 고정판(12), 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14), 강재 댐퍼(20), 댐퍼 작동판(24) 및 정착판(26)을 포함하되, 고정판(12)에 일단이 고정되어 수직방향으로 배치되어 있는 댐퍼 연결판(13)의 추가적인 설치와, 댐퍼 연결판(13)에 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 복수개의 강재 댐퍼(20)를 연결하여 설치한 특징을 갖는다. 추가적으로 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)이 설치된 특징도 갖는다.The cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping
따라서 제 2실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치(10)는 한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)가 제1 체결힌지(16)를 매개로 댐퍼 연결판(13)을 통해 고정판(12)에 연결된다. 댐퍼 연결판(13)은 그의 일단이 고정판(12)에 수직방향으로 접합되어 그의 타단이 한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)의 사이에 배치된다.Therefore, in the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping
물론, 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 댐퍼 작동판(24)의 사이에는 제진시(지진 도달시) 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 강재 댐퍼(20)간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼(20)의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간(G)을 갖는다.Of course, between the pair of out-of-plane torsional buckling
한편, 도 7a 및 도 7b와 같이 한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)의 사이에는 추가적으로 면외좌굴방지용 중간판(30)이 더 배치되어 설치될 수 있다. 면외좌굴방지용 중간판(30)은 제1 체결힌지(16) 또는 제2 체결힌지(22)보다 작은 직경의 볼트를 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에 지지되도록 고정 설치된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 7A and 7B , an additional
이와 같이 제 2실시 예에 따른 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치(10)에는 강재 댐퍼(20)가 복수개로 증설되어 에너지 소산능력이 커진다. 또한 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14) 이외에 추가적으로 면외좌굴방지용 중간판(30)이 설치되어 복수개로 증설된 모든 강재 댐퍼(20)의 비틀림 좌굴을 효과적으로 억지할 수 있다.As described above, in the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended below.
12: 고정판
14: 면외비틀림 좌굴방지판
142: 관찰용 확장슬롯홀
15: 수직스티프너
16: 제1 체결힌지
20: 강재 댐퍼
201: 고정단부
202: 기둥부
203: 각형 회전단부
22: 제2 체결힌지
24: 댐퍼 작동판
26: 정착판12: fixed plate
14: out-of-plane torsion anti-buckling plate
142: expansion slot hole for observation
15: vertical stiffener
16: first fastening hinge
20: steel damper
201: fixed end
202: column part
203: angular rotating end
22: second fastening hinge
24: damper operating plate
26: fixing plate
Claims (8)
일단이 상기 고정판(12)에 고정되고 타단이 자유단을 이루어 서로 나란하게 마주한 상태의 캔틸레버 형태로 강재 댐퍼(20)의 양측면에 각기 배치되어 강재 댐퍼(20)의 소성 변형시 면외 변형을 방지하는 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과;
한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)의 대향하는 이격공간에 삽입되며, 일단이 복수개 이상의 제1 체결힌지(16)의 결합을 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에 연결되고 타단이 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)의 자유단보다 돌출되도록 설치되는 강재 댐퍼(20)와;
상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 이격되어 강재 댐퍼(20)의 타단에 복수개의 제2 체결힌지(22)를 통해 일단이 연결되어 있는 댐퍼 작동판(24); 및
상기 댐퍼 작동판(24)의 타단을 연결하여 고정판(12)과 마주하도록 설치되는 정착판(26)을 포함하되,
상기 강재 댐퍼(20)는, 고정단부(201), 일단이 고정단부(201)에서 최대 폭을 가지고 점차 축소되어 일정 길이만큼 돌출되어 면내 방향으로 소성 변형하는 기둥부(202), 기둥부(202)의 최소 폭에 연장되어 있는 각형 회전단부(203)를 갖고,
상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에는 각기 제진시 강재 댐퍼(20)와의 마찰을 감소시킴과 동시에 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 관찰할 수 있는 관찰용 확장슬롯홀(142)이 형성되어 있으며,
상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 댐퍼 작동판(24)의 사이에는 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 강재 댐퍼(20)간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼(20)의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간(G)을 갖는 것을 특징으로 하는 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치.A plate-shaped fixing plate 12;
One end is fixed to the fixed plate 12 and the other end forms a free end and is disposed on both sides of the steel damper 20 in the form of a cantilever facing each other side by side to prevent out-of-plane deformation during plastic deformation of the steel damper 20 a pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14;
The pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates 14 and 14 are inserted into the opposing spaced spaces, and one end of the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates 14 and 14 is coupled with a plurality of first fastening hinges 16 A steel damper 20 connected to and installed so that the other end protrudes from the free end of the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates 14 and 14;
A damper operating plate 24 having one end connected to the other end of the steel damper 20 through a plurality of second fastening hinges 22 and spaced apart from the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14; and
Including a fixing plate 26 installed to face the fixing plate 12 by connecting the other end of the damper operating plate 24,
The steel damper 20 has a fixed end 201, one end of which has a maximum width at the fixed end 201 and is gradually reduced to protrude by a certain length to plastically deform in the in-plane direction 202, the pillar 202 ) has a rectangular rotating end 203 extending to the minimum width of
The pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 each reduce friction with the steel damper 20 during damping and at the same time observe the degree of plastic deformation of the steel damper. An expansion slot hole 142 for observation is provided. is formed,
Between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 and the damper operation plate 24, the friction area between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 and the steel damper 20 is reduced during damping At the same time, the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device, characterized in that it has a constant damping gap (G) for smooth plastic deformation of the steel damper (20).
상기 고정판(12)에 일단이 고정되어 수직방향으로 배치되어 있는 댐퍼 연결판(13)과;
상기 댐퍼 연결판(13)에 복수개 이상의 제1 체결힌지(16)를 매개로 일단이 연결되어 상호 마주보도록 배치되고 타단이 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)의 자유단보다 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)와;
한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)의 각기 외측면에 위치되어 서로 마주보도록 나란하게 이격 배치되며, 일단이 제1 체결힌지(16)를 매개로 댐퍼 연결판(13)에 연결 고정되고 타단이 댐퍼 작동판(24)과 이격되어 강재 댐퍼(20,20)의 면외 변형을 방지하는 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과;
상기 강재 댐퍼(20)의 타단에 복수개의 제2 체결힌지(22)를 통해 일단이 연결되어 고정판(12)과 마주하도록 설치되는 댐퍼 작동판(24);을 포함하되,
상기 강재 댐퍼(20)는, 고정단부(201), 일단이 고정단부(201)에서 최대 폭을 가지고 점차 축소되어 일정 길이만큼 돌출되어 면내 방향으로 소성 변형하는 기둥부(202), 기둥부(202)의 최소 폭에 연장되어 있는 각형 회전단부(203)를 갖고,
상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에는 각기 제진시 강재 댐퍼(20)와의 마찰을 감소시킴과 동시에 강재 댐퍼의 소성 변형 정도를 관찰할 수 있는 관찰용 확장슬롯홀(142)이 형성되어 있으며,
상기 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 댐퍼 작동판(24)의 사이에는 제진시 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)과 강재 댐퍼(20)간의 마찰면적을 줄임과 동시에, 강재 댐퍼(20)의 원활한 소성 변형을 위해 일정한 댐핑 유간(G)을 갖는 것을 특징으로 하는 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치.A plate-shaped fixing plate 12;
a damper connecting plate 13 having one end fixed to the fixing plate 12 and disposed in a vertical direction;
One end is connected to the damper connecting plate 13 via a plurality of first fastening hinges 16 and arranged to face each other, and the other end protrudes beyond the free end of the pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates 14 and 14 A pair of steel dampers 20 and 20 are installed;
The pair of steel dampers 20 and 20 are located on the outer surfaces of each other and are spaced side by side to face each other, one end connected to and fixed to the damper connecting plate 13 via the first fastening hinge 16, and the other end A pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 that are spaced apart from the damper operating plate 24 to prevent out-of-plane deformation of the steel dampers 20 and 20;
A damper operating plate 24 having one end connected to the other end of the steel damper 20 through a plurality of second fastening hinges 22 and installed to face the fixed plate 12; including,
The steel damper 20 has a fixed end 201, one end of which has a maximum width at the fixed end 201 and is gradually reduced to protrude by a certain length to plastically deform in the in-plane direction 202, the pillar 202 ) has a rectangular rotating end 203 extending to the minimum width of
The pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 each reduce friction with the steel damper 20 during damping and at the same time observe the degree of plastic deformation of the steel damper. An expansion slot hole 142 for observation is provided. is formed,
Between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 and the damper operation plate 24, the friction area between the pair of out-of-plane torsional buckling prevention plates 14 and 14 and the steel damper 20 is reduced during damping At the same time, the cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device, characterized in that it has a constant damping gap (G) for smooth plastic deformation of the steel damper (20).
한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에는 각기 외측면에 좌굴방지판 보강용 수직스티프너(15)가 2개소 이상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치.According to claim 1 or 2,
A pair of out-of-plane torsion anti-buckling anti-buckling devices (14, 14), characterized in that the vertical stiffeners (15) for anti-buckling anti-buckling plate reinforcement are installed at two or more places on the outer surface, respectively.
강재 댐퍼(20)의 각형 회전단부(203)측 양측면에는 댐퍼작동판(24)과의 사이에 제진시 마찰저항을 발생시키는 마찰패드(40)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치.According to claim 1 or 2,
Cantilever-type out-of-plane twist, characterized in that friction pads 40 that generate frictional resistance during vibration damping are further installed between the damper operating plate 24 on both sides of the angular rotation end 203 of the steel damper 20 Anti-buckling damping device.
한 쌍의 강재 댐퍼(20,20)의 사이에는 추가적으로 면외좌굴방지용 중간판(30)이 더 배치되어 볼트 결합을 통해 한 쌍의 면외비틀림 좌굴방지판(14,14)에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 캔틸레버형 면외비틀림 좌굴방지 제진장치.According to claim 2,
Between the pair of steel dampers 20 and 20, an additional middle plate 30 for preventing out-of-plane buckling is further disposed and supported by a pair of out-of-plane torsion anti-buckling plates 14 and 14 through bolt coupling. A cantilever-type out-of-plane torsion anti-buckling damping device.
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