KR102580288B1 - 모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템 및 방법 - Google Patents

모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라, 코어 및 상기 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈을 포함하는 모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템이 제공된다. 상기 제진 시스템은, 상기 코어에 고정되는 결합 플레이트; 및 일 단은 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결되고, 타 단은 적어도 하나의 상기 단위모듈에 고정되는 마찰패드를 포함하고, 상기 모듈러 구조물에 외력이 작용함에 따라 상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드가 상대 이동하며 마찰함으로써 상기 외력을 감쇠시킬 수 있다.

Description

모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템 및 방법{VIBRATION CONTROL SYSTEM AND METHOD APPLIED TO MODULAR STRUCTURES}
본 발명은 모듈러 구조물에 적용 가능한 제진 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모듈러 구조물은 박스 형태의 철골구조로 이루어진 단위모듈을 공장에서 미리 제작하고, 이들을 쌓아서 만든 구조물을 말한다. 이러한 모듈러 구조물의 단위모듈은 보통 상, 하부 및 인접한 단위모듈 간에 볼트(bolt) 등을 통한 결합을 통하여 건물을 완성하게 된다. 그러나, 구조물의 경우, 보통 바람이나 지진 등을 통하여 하중을 받게 되기 때문에, 외력에 의한 진동을 감쇠시킬 수 있는 설계가 필요한데, 모듈러 구조물의 경우, 외력에 대하여 단위모듈들이 각자 저항하게 되어 진동을 감쇠시킬 수 있는 방법이 여의치 않다는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해, 단위모듈 간의 경계에서 인접하는 천장보 및 바닥보 등의 프레임(frame)을 서로 접합하거나, 철물 등을 통해 코어(core)에 접합함으로써 바람, 지진 등의 수평하중에 대한 저항력을 높이는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 방식들은 코어에 매입되는 철물 등을 정위치에 설치하기가 어렵고, 단위모듈 자체의 제작오차가 있을 경우, 볼트 등을 통한 연결이 매우 어려우며, 좌굴이나 편심 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 제진 시스템이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모듈러 구조물의 코어와 단위모듈 사이에 적용 가능한 제진 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 코어 및 상기 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈을 포함하는 모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템이 제공된다. 상기 제진 시스템은, 상기 코어에 고정되는 결합 플레이트; 및 일 단은 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결되고, 타 단은 적어도 하나의 상기 단위모듈에 고정되는 마찰패드를 포함하고, 상기 모듈러 구조물에 외력이 작용함에 따라 상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드가 상대 이동하며 마찰함으로써 상기 외력을 감쇠시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 마찰패드의 일 단에는 적어도 하나의 가이드 슬릿이 소정의 길이로 관통 형성되고, 적어도 하나의 결합핀이 상기 가이드 슬릿에 삽입되어 상기 결합 플레이트와 연결됨으로써, 상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드가 상대 이동 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 결합 플레이트는, 상기 마찰패드의 일 면에 배치되는 제 1 결합 플레이트 및 상기 마찰패드의 타 면에 배치되는 제 2 결합 플레이트를 포함하고, 상기 결합핀은 상기 가이드 슬릿에 삽입되어 양 단이 각각 상기 제 1 결합 플레이트 및 상기 제 2 결합 플레이트와 연결될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 단위모듈은 서로 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈을 포함하고, 상기 마찰패드의 타 단에 적어도 하나의 고정 플레이트가 상기 마찰패드의 표면으로부터 돌출되며, 상기 제 1 단위모듈과 상기 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 상기 고정 플레이트가 삽입되어, 상기 제 1 단위 모듈 및 상기 제 2 단위 모듈 중 적어도 하나에 고정될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 고정 플레이트와 상기 마찰패드 사이에 소정의 각도로 연결되어 상기 고정 플레이트를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하는 지지 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 코어 및 상기 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈을 포함하는 모듈러 구조물의 제진 방법이 제공된다. 상기 제진 방법은, 상기 코어에 결합 플레이트를 고정하는 단계; 마찰패드의 일 단을 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결하는 단계; 및 상기 마찰패드의 타 단을 상기 단위모듈에 고정하는 단계를 포함하고, 상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드는, 상기 모듈러 구조물에 외력이 작용함에 따라, 상대 이동하며 마찰함으로써 상기 외력을 감쇠시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 마찰패드의 일 단을 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결하는 단계는, 적어도 하나의 결합핀을 상기 마찰패드의 일 단에 소정의 길이로 관통 형성된 적어도 하나의 가이드 슬릿에 삽입하여 상기 결합 플레이트와 연결되게 함으로써 수행될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 결합 플레이트는 상기 마찰패드의 일 면에 배치되는 제 1 결합 플레이트 및 상기 마찰패드의 타 면에 배치되는 제 2 결합 플레이트를 포함하고, 상기 마찰패드의 일 단을 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결하는 단계는, 상기 제 1 결합 플레이트의 상에 상기 마찰패드를 배치하는 단계; 상기 마찰패드 상에 상기 제 1 결합 플레이트와 대응되도록 상기 제 2 결합 플레이트를 배치하는 단계; 상기 결합핀을 상기 가이드 슬릿에 삽입하되 양 단을 각각 상기 제 1 결합 플레이트 및 상기 제 2 결합 플레이트와 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 단위모듈은 서로 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈을 포함하고, 상기 마찰패드의 타 단을 상기 단위모듈에 고정하는 단계는, 적어도 하나의 고정 플레이트를 상기 제 1 단위모듈과 상기 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입하는 단계; 상기 고정 플레이트의 일 단을 상기 제 1 단위모듈 및 상기 제 2 단위모듈 중 적어도 하나에 고정하는 단계; 및 상기 고정 플레이트의 타 단을 상기 마찰패드의 타 단의 표면에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 고정 플레이트를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하는 지지 플레이트를, 상기 고정 플레이트와 상기 마찰패드 사이에 소정의 각도로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 모듈러 구조물에 적용된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 코어에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 단위모듈에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 외력을 감쇠시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다. 한편, 이하에서 기재되는 편의상 상하좌우의 방향은 도면을 기준으로 한 것이며, 해당 방향으로 본 발명의 권리범위가 반드시 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
본 명세서에 걸쳐, 모듈러(modular) 구조물은, 공장에서 기본 골조와 전기 배선, 단열, 온돌, 바닥, 천정, 현관문, 욕실 등 전체 공정 중 상당 수의 비율을 제작한 후 현장에서 조립 및 마감 공사를 하여 이루어지는 구조물로서, 코어(core) 및 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈(unit module)을 포함할 수 있다.
여기서 코어는, 보통 구조물의 중앙부, 또는 일 측에 공통 시설을 집중한 부분으로서, 계획적으로 계단실, 엘리베이터 등과 같이 수직적인 연결이 필요한 공간을 형성하고, 내력벽으로 감싸 수평력을 부담시키는 부분을 의미할 수 있다. 또한, 여기서 코어는, 철근 콘크리트(reinforced concrete) 벽체로 형성되어 구조물의 중앙부, 또는 일 측에 형성되어 단위모듈과 연결됨으로써 단위모듈을 적어도 일 방향에서 지지하는 부분을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 설명하는 단위모듈은, 천장보, 바닥보, 기둥 및 가새(brace) 등의 복수의 프레임(frame)이 일정한 형상을 이루도록 상호 결합된 모듈러 구조물을 구성하는 유닛(unit)을 의미할 수 있으며, 철골구조, 목구조 등의 벽체구조를 가진 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 여기서 단위모듈은 상하좌우로 인접한 서로 다른 복수의 단위모듈을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 모듈러 구조물에 적용된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제진 시스템(1000)은 결합 플레이트(100), 결합핀(200), 마찰패드(300), 고정핀(400) 및 지지 플레이트(500)를 포함할 수 있다.
결합 플레이트(100)는 제진 시스템(1000)이 시공될 때 모듈러 구조물의 코어(C)에 직접 연결되는 부분으로, 코어(C)의 상이한 적어도 하나의 위치에 결합될 수 있으며, 결합핀(200)을 통해 마찰패드(300)와 서로 상대 이동 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로, 결합 플레이트(100)에는 적어도 하나의 결합핀(200)이 돌출되도록 연결되고, 마찰패드(300)의 일 단에는 적어도 하나의 가이드 슬릿(310)이 소정의 길이로 관통 형성되어, 결합핀(200)의 적어도 일부가 가이드 슬릿(310)에 삽입됨으로써 결합 플레이트(100)와 마찰패드(300)가 서로 상대 이동 가능하도록 연결될 수 있다.
이를 통해, 모듈러 구조물에 외력이 작용할 경우, 서로 연결된 결합 플레이트(100)와 마찰패드(300)가 서로 상대 이동하며 마찰함으로써 외력을 감쇠시킬 수 있다.
실시예에 따라, 결합 플레이트(100)는 마찰패드(300)의 양 면에 배치되는 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제 1 결합 플레이트(110)는 마찰패드(300)의 일 면에 밀착 배치될 수 있다. 이때, 제 1 결합 플레이트(110)에는, 마찰패드(300)의 가이드 슬릿(310)의 형성 범위 중 적어도 일부와 대응하는 위치에 제 1 결합홀(111)이 관통 형성되어, 결합핀(200)의 일 단이 제 1 결합홀(111)에 연결되고, 타 단은 가이드 슬릿(310)에 삽입됨으로써 제 1 결합 플레이트(110)와 마찰패드(300)가 연결될 수 있다.
또한, 제 2 결합 플레이트(120)는 마찰패드(300)의 타 면에 밀착 배치될 수 있다. 이때, 제 2 결합 플레이트(120)에는, 제 1 결합홀(111)과 대응하는 위치에 제 2 결합홀(121)이 관통 형성되어, 가이드 슬릿(310)에 삽입된 결합핀(200)의 타 단이 제 2 결합홀(121)에 연결됨으로써 제 2 결합 플레이트(120)가 마찰패드(300) 및 제 1 결합 플레이트(110)와 연결될 수 있다.
이를 통해, 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120) 사이에 마찰패드(300)가 밀착 배치됨으로써, 모듈러 구조물에 외력이 작용할 경우 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)와 마찰패드(300)가 서로 상대 이동하며 마찰함으로써 외력을 감쇠시킬 수 있다.
결합핀(200)은 결합 플레이트(100)와 마찰패드(300)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 결합핀(200)은 적어도 하나 이상이 마찰패드(300)의 가이드 슬릿(310)에 삽입되어, 결합 플레이트(100)와 연결됨으로써 결합 플레이트(100)와 마찰패드(300)가 서로 상대 이동 가능하도록 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 결합핀(200)은, 볼트(bolt) 등으로 적용되어 양 단 중 적어도 한 부분이 너트(nut) 등에 의해 고정됨으로써, 결합 플레이트(100) 및 마찰패드(300)가 서로 밀착하도록 연결될 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니며, 결합핀(200)의 일 단이 결합 플레이트(100)와 일체로 형성되는 등, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 형태가 적용될 수 있다.
실시예에 따라, 결합핀(200)은 제 1 결합 플레이트(110), 제 2 결합 플레이트(120) 및 마찰패드(300)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 결합핀(200)은 일 단이 제 1 결합 플레이트(110)의 제 1 결합홀(111)에 연결되고, 타 단은 마찰패드(300)의 가이드 슬릿(310)에 삽입되되 제 2 결합 플레이트(120)의 제 2 결합홀(121)에 연결됨으로써 제 1 결합 플레이트(110), 제 2 결합 플레이트(120) 및 마찰패드(300)를 서로 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 결합핀(200)은, 결합 플레이트(100)를 코어(C)에 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 결합핀(200)은 가이드 슬릿(310)에 삽입되되 일 단이 결합 플레이트(100)를 관통하여 코어(C)에 고정 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 결합 플레이트(100)가 코어(C)와 마주하는 면에 소정의 길이로 돌출된 결합부(도면 미도시) 등이 형성되어, 결합 플레이트(100)가 코어(C)에 고정되는 등, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 방식으로 결합 플레이트(100)와 코어(C)가 결합될 수 있다.
실시예에 따라, 결합핀(200)은, 제 1 결합 플레이트(110)를 코어(C)에 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 결합핀(200)은 제 2 결합 플레이트(120)와 연결되고, 가이드 슬릿(310)에 삽입되되 일 단이 제 1 결합 플레이트(110)를 관통하여 코어(C)에 고정 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 제 1 결합 플레이트(110)가 코어(C)와 마주하는 면에 소정의 길이로 돌출된 결합부(도면 미도시) 등이 형성되어, 제 1 결합 플레이트(110)가 코어(C)에 고정되는 등, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 방식으로 제 1 결합 플레이트(110)와 코어(C)가 결합될 수 있다.
여기서, 결합핀(200)을 통하여 결합 플레이트(100)가 코어(C)에 연결 및/또는 고정되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따라, 각 단위모듈의 프레임(F) 또는 각 단위모듈의 슬라브(slab)와 벽체 등 단위모듈의 다양한 부분에 결합 플레이트(100)가 연결 및/또는 고정될 수 있다.
마찰패드(300)는, 일 단이 결합 플레이트(100)와 상대 이동 가능하게 연결되고 타 단은 모듈러 구조물의 적어도 하나의 단위모듈에 고정되어, 결합 플레이트(100)와 서로 상대 이동하며 마찰함으로써 모듈러 구조물에 작용하는 외력을 감쇠시키는 부분으로, 가이드 슬릿(310) 및 고정 플레이트(320)를 포함할 수 있다.
가이드 슬릿(310)은 결합핀(200)을 통하여 결합 플레이트(100)와 연결되는 부분으로, 마찰패드(300)의 일 단에 적어도 하나가 소정의 길이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마찰패드(300)의 일 단에는 마찰패드(300)의 길이 방향을 따라서 복수의 가이드 슬릿(310)이 관통 형성될 수 있다. 이에 따라, 결합핀(200)이 가이드 슬릿(310)에 삽입되고, 결합핀(200)의 양 단 중 적어도 하나가 결합 플레이트(100)에 연결됨으로써, 가이드 슬릿(310)의 형성 범위 내에서 마찰패드(300)와 결합 플레이트(100)가 서로 상대 이동할 수 있다.
고정 플레이트(320)는 적어도 하나가 마찰패드(300)의 타 단의 표면으로부터 돌출되어, 마찰패드(300)를 적어도 하나의 단위모듈에 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 고정 플레이트(320)는 마찰패드(300)와 용접 등을 통해 고정 결합되거나, 또는, 다른 결합부재 등을 이용하여 기계적으로 결합될 수 있다.
실시예에 따라, 고정 플레이트(320)는 서로 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입될 수 있다. 이를 위해, 고정 플레이트(320)는 인접한 제 1 단위모듈과 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 각 단위모듈은 일정한 형상을 이루도록 상호 결합되는 복수의 프레임(F)을 포함하고 있고, 제 1 단위모듈과 제 2 단위모듈이 상하로 적층된 상태에서, 제 1 단위모듈의 하부 프레임과 제 2 단위모듈의 상부 프레임 사이의 이격 공간에 고정 플레이트(320)가 삽입될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 고정 플레이트(320)는 적어도 2 이상으로 형성되어, 각각 제 1 단위모듈 및/또는 제 2 단위모듈에 고정될 수 있다.
또한, 고정 플레이트(320)는 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입된 후, 고정핀(400)을 통해 제 1 단위모듈 및/또는 제 2 단위모듈에 고정될 수 있다. 이를 위해, 고정 플레이트(320)에는 적어도 하나의 고정홀(321)이 관통 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 플레이트(320)가 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입된 후, 각 단위모듈의 프레임(F) 중 하나에 고정홀(321)과 대응되는 구멍을 천공하여 고정핀(400)을 삽입함으로써 고정 플레이트(320)를 각 단위모듈에 고정할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 고정 플레이트(320)가 제 1 단위모듈 또는 제 2 단위모듈에 용접 등을 통하여 고정되거나, 고정홀(321)을 미리 형성하지 않고 고정 플레이트(320)를 삽입한 후 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈의 프레임(F)과 고정 플레이트(320)를 함께 천공하여 고정핀(400)을 삽입하는 등, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다.
실시예에 따라, 고정 플레이트(320)는 일 단이 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈의 프레임(F)에 고정되고, 타 단은 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 고정될 수 있다. 이때, 고정 플레이트(320)는 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 용접 등을 통하여 결합되거나, 또는 다른 결합부재 등을 통하여 기계적으로 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 고정 플레이트(320)는 마찰패드(300)와 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 고정 플레이트(320)가 각 단위모듈의 프레임(F)에 연결 및/또는 고정되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따라 각 단위모듈의 슬라브(slab)와 벽체 등 단위모듈의 다양한 부분에 연결 및/또는 고정될 수 있다.
고정핀(400)은 고정 플레이트(320)를 인접한 제 1 단위모듈 및/또는 제 2 단위모듈에 고정하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 고정 플레이트(320)가 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입된 후, 각 단위모듈의 프레임(F)에 고정홀(321)에 대응되는 구멍이 천공되면, 고정핀(400)을 삽입하여 고정 플레이트(320)를 제 1 단위모듈 및 또는 제 2 단위모듈에 고정할 수 있다. 이때, 고정핀(400)은 볼트(bolt) 등으로 적용되어 양 단 중 적어도 한 부분이 너트(nut) 등에 의해 고정됨으로써 고정 플레이트(320)를 단위모듈에 고정시킬 수 있다.
지지 플레이트(500)는 고정 플레이트(320)를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하는 부분으로, 마찰패드(300)와 고정 플레이트(320) 사이에 소정의 각도로 연결될 수 있다. 예를 들어, 지지 플레이트(500)는 고정 플레이트(320) 및 마찰패드(300)와 용접 등을 통해 결합되거나, 또는 다른 결합부재 등을 이용하여 기계적으로 결합될 수 있다.
실시예에 따라, 지지 플레이트(500)는 고정 플레이트(320)를 상측에서 지지하는 제 1 지지 플레이트(510) 및 고정 플레이트(320)를 하측에서 지지하는 제 2 지지 플레이트(520)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지 플레이트(510)의 일 단은 고정 플레이트(320)의 상부면에 연결되고, 타 단은 소정의 각도를 이루며 마찰패드(300)의 상측 일 영역에 연결되어 고정 플레이트(320)를 상측에서 지지할 수 있다. 또한, 제 2 지지 플레이트(520)의 일 단은 고정 플레이트(320)의 하부면에 연결되고, 타 단은 소정의 각도를 이루며 마찰패드(300)의 하측 일 영역에 연결되어 고정 플레이트(320)를 하측에서 지지할 수 있다. 이를 통해, 고정 플레이트(320) 및/또는 마찰패드(300)에 가해지는 수직방향 외력에 의한 고정 플레이트(320) 및/또는 마찰패드(300)의 변형을 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 코어에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 보다 상세하게, 도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 플레이트 및 마찰패드가 코어에 결합되기 전 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 플레이트 및 마찰패드가 코어에 결합된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 단위모듈에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 제진 시스템을 모듈러 구조물에 결합하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 결합 플레이트(110, 120) 및 마찰패드(300)를 코어(C)에 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 제 1 결합 플레이트(110) 상에 마찰패드(300)의 일 면이 맞닿도록 배치하고, 제 2 결합 플레이트(120)가 마찰패드(300)의 타 면에 맞닿되 제 1 결합 플레이트(110)와 대응되도록 배치할 수 있다.
그리고, 결합핀(200)을 가이드 슬릿(310)에 삽입하되 양 단을 각각 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)와 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)에 제 1 결합홀(111) 및 제 2 결합홀(121)이 관통 형성되어, 결합핀(200)을 제 2 결합홀(121), 가이드 슬릿(310) 및 제 1 결합홀(111)에 삽입할 수 있다. 이때, 결합핀(200)의 양 단은 각각 제 1 결합홀(111) 및 제 2 결합홀(121)의 외측으로 적어도 일부가 돌출될 수 있다.
다음으로, 코어(C)에 돌출된 결합핀(200)이 삽입될 수 있는 적어도 하나의 구멍을 천공하고, 제 1 결합 플레이트(110)를 관통하여 돌출된 결합핀(200)의 일 단을 코어(C)에 천공된 구멍에 삽입하여 제 1 결합 플레이트(110), 마찰패드(300) 및 제 2 결합 플레이트(120)를 고정할 수 있다. 이때, 제 2 결합홀(121)의 외측으로 돌출된 결합핀(200)의 단부에는 너트(nut) 등이 결합되어 결합 플레이트(110, 120) 및 마찰패드(300)가 코어(C)에 단단히 고정될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 결합부재가 적용될 수 있다.
여기서, 결합 플레이트(110, 120) 및 마찰패드(300)를 먼저 연결한 후에 이를 코어(C)에 고정하는 것으로 설명을 하였으나, 본 발명의 실시예에 따라, 결합핀(200)을 먼저 코어(C)에 돌출되도록 고정한 후, 결합핀(200)에 제 1 결합 플레이트(110), 마찰패드(300) 및 제 2 결합 플레이트(120)를 순차적으로 연결하는 등, 다양한 방식이 적용될 수 있다.
다음으로, 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈의 프레임(F) 사이의 이격 공간에 고정 플레이트(320)를 삽입 및 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 고정 플레이트(320)의 일 단이 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입된 후, 각 단위모듈의 프레임(F)에 고정홀(321)에 대응되는 구멍이 천공되면, 고정핀(400)을 삽입하여 고정 플레이트(320)를 제 1 단위모듈 및 또는 제 2 단위모듈에 고정할 수 있다.
그리고, 고정 플레이트(320)의 타 단을 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 고정할 수 있다. 이때, 고정 플레이트(320)는 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 용접 등을 통하여 결합되거나, 또는 다른 결합부재 등을 통하여 기계적으로 결합될 수 있다.
이후에 추가로, 고정 플레이트(320)와 마찰패드(300) 사이에 지지 플레이트(510, 520)를 연결시켜 고정 플레이트(320) 및/또는 마찰패드(300)를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하도록 할 수 있다.
이에 따라, 제진 시스템(1000)이 코어(C), 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈에 고정되어, 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)는 코어(C)의 움직임에 연동하고, 마찰패드(300)는 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈의 움직임에 연동할 수 있다. 또한, 모듈러 구조물의 코어(C) 및 인접한 각 단위모듈의 프레임(F) 사이에 제진 시스템(1000)을 기계적으로 결합시키기 때문에, 신축하는 모듈러 구조물뿐만 아니라, 기존의 모듈러 구조물에도 적용이 가능하다는 장점이 있다.
여기서, 결합 플레이트(110, 120) 및 고정 플레이트(320)가 각각 코어(C) 및 각 단위모듈의 프레임(F)에 연결 및/또는 고정되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따라 각 단위모듈의 프레임(F) 또는 각 단위모듈의 슬라브(slab)와 벽체 등 단위모듈의 다양한 부분에 결합 플레이트(110, 120) 및 고정 플레이트(320)가 연결 및/또는 고정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템이 외력을 감쇠시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 모듈러 구조물, 즉, 코어(C) 및 단위모듈에 외력이 가해짐에 따라, 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)와 마찰패드(300)는 서로 상대 이동할 수 있다. 예를 들어, 모듈러 구조물에 외력이 가해졌을 경우, 코어(C) 및 단위모듈은 진동 및/또는 서로 상대 이동할 수 있다. 이때, 코어(C) 및 단위모듈 간의 진동 및/또는 상대 이동에 연동하여, 가이드 슬릿(310)을 따라 결합 플레이트(110, 120)와 마찰패드(300)가 서로 상대 이동하며 마찰함으로써 모듈러 구조물에 작용된 외력을 마찰에 의한 열에너지로 변환하여 감쇠시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 시스템의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
S710 단계에서, 먼저, 결합 플레이트(110, 120) 및 마찰패드(300)를 코어(C)에 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 제 1 결합 플레이트(110) 상에 마찰패드(300)의 일 면이 맞닿도록 배치하고, 제 2 결합 플레이트(120)가 마찰패드(300)의 타 면에 맞닿되 제 1 결합 플레이트(110)와 대응되도록 배치할 수 있다.
그리고, 결합핀(200)을 가이드 슬릿(310)에 삽입하되 양 단을 각각 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)와 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 결합 플레이트(110) 및 제 2 결합 플레이트(120)에 제 1 결합홀(111) 및 제 2 결합홀(121)이 관통 형성되어, 결합핀(200)을 제 2 결합홀(121), 가이드 슬릿(310) 및 제 1 결합홀(111)에 삽입할 수 있다. 이때, 결합핀(200)의 양 단은 각각 제 1 결합홀(111) 및 제 2 결합홀(121)의 외측으로 적어도 일부가 돌출될 수 있다.
다음으로, 코어(C)에 돌출된 결합핀(200)이 삽입될 수 있는 적어도 하나의 구멍을 천공하고, 제 1 결합 플레이트(110)를 관통하여 돌출된 결합핀(200)의 일 단을 코어(C)에 천공된 구멍에 삽입하여 제 1 결합 플레이트(110), 마찰패드(300) 및 제 2 결합 플레이트(120)를 고정할 수 있다. 이때, 제 2 결합홀(121)의 외측으로 돌출된 결합핀(200)의 단부에는 너트(nut) 등이 결합되어 결합 플레이트(110, 120) 및 마찰패드(300)가 코어(C)에 단단히 고정될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 결합부재가 적용될 수 있다.
S720 단계에서, 모듈러 구조물에 적어도 하나의 단위모듈에 마찰패드(300)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 고정 플레이트(320)의 일 단이 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입된 후, 각 단위모듈의 프레임(F)에 고정홀(321)에 대응되는 구멍이 천공되면, 고정핀(400)을 삽입하여 고정 플레이트(320)를 제 1 단위모듈 및 또는 제 2 단위모듈에 고정할 수 있다.
그리고, 고정 플레이트(320)의 타 단을 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 고정할 수 있다. 이때, 고정 플레이트(320)는 마찰패드(300)의 타 단의 표면에 용접 등을 통하여 결합되거나, 또는 다른 결합부재 등을 통하여 기계적으로 결합될 수 있다.
이후에 추가로, 고정 플레이트(320)와 마찰패드(300) 사이에 지지 플레이트(510, 520)를 연결시켜 고정 플레이트(320) 및/또는 마찰패드(300)를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하도록 할 수 있다.
S710 및 S720 단계에서 설명한 순서는, 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 변경이 가능하다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 결합 플레이트 110: 제 1 결합 플레이트
111: 제 1 결합홀 120: 제 2 결합 플레이트
121: 제 2 결합홀 200: 결합핀
300: 마찰패드 310: 가이드 슬릿
320: 고정 플레이트 321: 고정홀
400: 고정핀 500: 지지 플레이트
510: 제 1 지지 플레이트 520: 제 2 지지 플레이트
1000: 제진 시스템

Claims (10)

  1. 코어 및 상기 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈을 포함하는 모듈러 구조물에 적용되는 제진 시스템에 있어서,
    상기 코어에 고정되는 결합 플레이트; 및
    일 단에 적어도 하나의 가이드 슬릿이 소정의 길이로 관통 형성되고, 타 단에 적어도 하나의 고정 플레이트가 표면으로부터 돌출 형성되는 마찰패드를 포함하고,
    상기 마찰패드는,
    상기 가이드 슬릿에 적어도 하나의 결합핀이 삽입되어 상기 결합 플레이트에 연결됨으로써, 일 단이 상기 결합 플레이트와 상대 이동 가능하게 연결되되,
    상기 고정 플레이트가 상기 단위모듈 중 서로 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입되어, 상기 제 1 단위 모듈 및 상기 제 2 단위 모듈 중 적어도 하나에 고정됨으로써, 타 단이 상기 단위 모듈과 결합되며,
    상기 모듈러 구조물에 외력이 작용함에 따라 상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드가 상대 이동하며 마찰함으로써 상기 외력을 감쇠시키는, 제진 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 플레이트는, 상기 마찰패드의 일 면에 배치되는 제 1 결합 플레이트 및 상기 마찰패드의 타 면에 배치되는 제 2 결합 플레이트를 포함하고,
    상기 결합핀은 상기 가이드 슬릿에 삽입되어 양 단이 각각 상기 제 1 결합 플레이트 및 상기 제 2 결합 플레이트와 연결되는, 제진 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트와 상기 마찰패드 사이에 소정의 각도로 연결되어 상기 고정 플레이트를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하는 지지 플레이트를 더 포함하는, 제진 시스템.
  6. 코어 및 상기 코어를 중심으로 적어도 하나의 방향으로 적층 가능한 복수의 단위모듈을 포함하는 모듈러 구조물의 제진 방법에 있어서,
    상기 코어에 결합 플레이트를 고정하는 단계;
    마찰패드의 일 단에 소정의 길이로 관통 형성된 적어도 하나의 가이드 슬릿에 적어도 하나의 결합핀을 삽입하여 상기 결합플레이트에 연결함으로써 상기 마찰패드의 일 단을 상기 결합플레이트에 상대 이동 가능하게 연결하는 단계; 및
    상기 마찰패드의 타 단의 표면으로부터 돌출 형성된 적어도 하나의 고정 플레이트를 상기 단위모듈 중 서로 인접한 제 1 단위모듈 및 제 2 단위모듈 사이의 이격 공간에 삽입하여 상기 제 1 단위 모듈 및 상기 제 2 단위 모듈 중 적어도 하나에 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 결합 플레이트와 상기 마찰패드는, 상기 모듈러 구조물에 외력이 작용함에 따라, 상대 이동하며 마찰함으로써 상기 외력을 감쇠시키는, 제진 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 결합 플레이트는 상기 마찰패드의 일 면에 배치되는 제 1 결합 플레이트 및 상기 마찰패드의 타 면에 배치되는 제 2 결합 플레이트를 포함하고,
    상기 마찰패드의 일 단을 상기 결합 플레이트에 상대 이동 가능하게 연결하는 단계는,
    상기 제 1 결합 플레이트의 상에 상기 마찰패드를 배치하는 단계;
    상기 마찰패드 상에 상기 제 1 결합 플레이트와 대응되도록 상기 제 2 결합 플레이트를 배치하는 단계;
    상기 결합핀을 상기 가이드 슬릿에 삽입하되 양 단을 각각 상기 제 1 결합 플레이트 및 상기 제 2 결합 플레이트와 연결하는 단계를 포함하는, 제진 방법.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트를 적어도 1 이상의 방향에서 지지하는 지지 플레이트를, 상기 고정 플레이트와 상기 마찰패드 사이에 소정의 각도로 연결하는 단계를 더 포함하는, 제진 방법.
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