KR200384918Y1 - 구조물용 면진 베어링장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은, 상부구조물 및 하부구조물 사이에 마련되어 상부구조물을 지지하는 구조물용 면진 베어링장치에 관한 것으로서, 소정의 간격을 두고 상부구조물 및 하부구조물에 각각 설치되는 상부판 및 하부판과; 상부구조물로부터 하부구조물로 전달되는 하중에 따른 변형을 고려하여 외주에 상부판과 하부판의 이격방향으로 요철의 단면형상을 갖는 요철부가 형성된 패드 본체와, 패드 본체 내에 마련되어 패드 본체에 강성을 부여하는 복수의 보강판을 가지며, 상부판 및 하부판 사이에 마련되어 상부구조물을 지지하는 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 패드의 손상을 방지하고 패드의 수명을 연장시키며, 지진시 구조물의 파손을 감소시킬 수 있다.
Description
본 고안은, 구조물용 면진 베어링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상부구조물과 하부구조물 사이에 마련되어 상부구조물을 지지하는 패드의 구조를 개선한 구조물용 면진 베어링장치에 관한 것이다.
일반적으로, 구조물용 면진 베어링장치는 상부구조물 및 하부구조물 사이에 마련되어 상부구조물의 하중을 지지한다.
도 6은 종래의 구조물용 면진 베어링장치의 정단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 구조물용 면진 베어링장치(101)는 소정의 간격을 두고 상부구조물(103) 및 하부구조물(105)에 각각 설치되는 상부판(111) 및 하부판(115)과, 상부판(111) 및 하부판(115) 사이에 개재되어 상부구조물(103)을 지지하는 패드(131)를 가진다.
상부판(111) 및 하부판(115)의 각 판면에는 각각 상부앵커볼트(113) 및 하부앵커볼트(117)가 마련되어 있다. 각 앵커볼트(113,117)는 각각 상부구조물(103) 및 하부구조물(105)에 일체로 매입됨으로써, 상부판(111) 및 하부판(115)은 상부구조물(103) 및 하부구조물(105)에 각각 고정되어 있다.
패드(131)는 고무로 형성되는 판형상의 패드 본체(133)와, 패드 본체(133) 내에 소정의 간격을 두고 판면방향으로 층상 배열되어 패드 본체(133)에 강성을 부여하는 복수의 보강판(141)을 갖는다.
이러한 패드(131)는 상부판(111) 및 하부판(115) 사이에 배치되어 상부구조물(103) 및 하부구조물(105)간의 상대 진동을 감쇠시키는 역할도 한다.
그런데, 종래의 구조물용 면진 베어링장치에 있어서는, 고무로 이루어진 패드 본체가 수직하중에 의해 압축되는 경우, 패드 본체가 탄성 변형하며 패드의 외주가 팽활(패드 본체가 압축되면서 패드 본체의 외주에 주름이 형성되는 현상)하여, 패드 본체에 피로하중이 증대하여 패드의 수명이 단축될 뿐만 아니라 패드 본체가 파손되는 문제점이 있다. 또한, 지진 발생시 부반력(상부로 치솟는 힘)에 의해 상부구조물과 하부구조물이 상호 이격하거나 수평하중이 작용할 경우, 패드 본체가 과도하게 변형하여 더 파손될 염려가 있다.
따라서, 본 고안의 목적은, 패드에 하중 작용시 발생하는 패드의 변형을 고려하여 패드의 외주에 요철을 형성함으로써, 패드의 손상을 방지하고 패드의 수명을 연장시키며, 지진시 구조물의 파손을 감소시킬 수 있는 구조물용 면진 베어링장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 고안에 따라, 상부구조물 및 하부구조물 사이에 마련되어 상부구조물을 지지하는 구조물용 면진 베어링장치에 있어서, 소정의 간격을 두고 상기 상부구조물 및 하부구조물에 각각 설치되는 상부판 및 하부판과; 상기 상부구조물로부터 상기 하부구조물로 전달되는 하중에 따른 변형을 고려하여 외주에 상기 상부판과 상기 하부판의 이격방향으로 요철의 단면형상을 갖는 요철부가 형성된 패드 본체와, 상기 패드 본체 내에 마련되어 상기 패드 본체에 강성을 부여하는 복수의 보강판을 가지며, 상기 상부판 및 하부판 사이에 마련되어 상기 상부구조물을 지지하는 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 요철부는 연속적인 파형상을 이루는 것이 바람직하다.
상기 패드는 상기 패드 본체의 양단부에 각각 마련되어 상기 상부판과 하부판에 각각 결합되는 한 쌍의 지지판을 더 포함함으로써, 상부구조물과 하부구조물이 상호 이격하는 방향으로 하중이 작용할 경우, 즉 지진에 의해 부반력이 발생할 경우, 상기 패드는 상기 상부판 및 하부판에 일체로 고정되어 부반력을 완충할 수 있게 된다.
상기 복수의 보강판은 상기 패드 본체 내에 소정의 간격을 두고 판면방향으로 층상 배열되며, 상기 보강판의 판면에는 하나 이상의 관통공을 형성함으로써, 상기 패드의 제조시 상기 패드 본체를 이루는 소재가 상기 보강판의 관통공을 충진하게 되어 상기 패드 본체와 상기 보강판의 접착력을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 보강판의 층상 배열방향을 따라 연통하는 관통공에 관통 결합되어, 상기 패드 본체가 외력에 의해 변형된 변형상태에서 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 복원하도록 상기 패드 본체의 형상을 유지하는 패드형상유지부재를 포함할 수도 있다.
상기 패드형상유지부재는 형상기억합금과 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치의 정단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치(1)는, 소정의 간격을 두고 상부구조물(3, 도 3참조) 및 하부구조물(5, 도 3참조)에 각각 설치되는 상부판(11) 및 하부판(15)과, 상부판(11) 및 하부판(15) 사이에 마련되어 상부구조물(3)을 지지하는 패드를 가진다.
본 고안의 일 실시예에 따른 상부구조물(3)은 콘크리트로 이루어지며, 하부구조물(5)은 콘크리트로 이루어진 콘크리트부(7)와, 콘크리트부(7)의 상측에 마련되어 하부판(15)이 설치되는 무수축 모르타르부(9)를 가진다.
상부판(11)에는 콘크리트로 이루어진 상부구조물(3)에 매입되어 상부판(11)을 상부구조물(3)에 고정하는 복수의 상부앵커볼트(13)가 마련되어 있다.
하부구조물(5)의 무수축 모르타르부(9)에 설치되는 하부판(15)에는 무수축 모르타르부(9)에 매입되어 하부판(15)을 하부구조물(5)에 고정하는 복수의 하부앵커볼트(17)가 마련되어 있다.
상호 대향하는 상부판(11) 및 하부판(15)의 각 판면에는 상부판(11)과 하부판(15) 사이의 간격을 유지하는 상부스페이서(21) 및 하부스페이서(23)가 볼트(25)에 의해 결합되어 있다. 여기서, 상부스페이서(21) 및 하부스페이서(23)는 선택적으로 개재될 수 있다.
패드(31)는 상부판(11)과 하부판(15) 사이에 마련되어, 상부구조물(3)로부터 전달되는 하중, 회전, 방향의 이동을 하부구조물(5)에 전달한다.
패드(31)는 진동을 감쇠하는 패드 본체(33)와, 패드 본체(33) 내에 마련되어 패드 본체(33)에 강성을 부여하는 복수의 보강판(41)을 가진다.
패드 본체(33)는 도 2에 도시된 바와 같이 판형상을 가지며, 외주에는 상하방향으로, 즉 상부판(11)과 하부판(15)의 이격방향으로 요철의 단면형상을 갖는 요철부(35)가 형성되어 있다. 요철부(35)는 상부구조물(3)로부터 하부구조물(5)로 전달되는 하중에 따른 변형을 고려하여, 즉 상부구조물(3)의 수직하중에 의해 발생하는 팽활을 고려하여 소정의 파형상으로 형성된다. 본 실시예에서는 연속적인 파형상의 요철부(35)가 개시되어 있지만, 요철부(35)는 불연속적인 파형상으로 형성될 수도 있다. 한편, 패드 본체(33)는 고무를 주재료로 하고, 부재료로서 고무의 내마모성을 높이기 위해 입자경이 적고 등방성 미립자인 카본블랙과, 오존에 대한 열화방지를 위해 파라핀을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 형상기억을 높이기 위해 스틸렌부타디엔(styrene butadiene)과, 인장응력을 높이기 위해 고무가교제를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 패드 본체(33)는 원형, 타원형, 다각형의 단면형상을 가질 수 있다.
그리고, 패드 본체(33)의 양단부에는 패드 본체(33)를 한 쌍의 지지판(37)이 마련되어 있으며, 각 지지판(37)은 볼트(39)에 의해 상부스페이서(21) 및 하부스페이서(23)에 결합되어, 패드 본체(33)는 상부판(11) 및 하부판(15)에 일체로 고정된다. 이에, 상부구조물(3)과 하부구조물(5)이 상호 이격하는 방향으로 하중이 작용할 경우, 즉 지진에 의해 부반력이 발생할 경우, 패드(31)는 상부판(11) 및 하부판(15)에 일체로 고정되어 부반력을 완충할 수 있게 된다. 여기서, 지지판(37)은 철판부재로 이루어지는 것이 바람직하나, 엔지니어링 플라스틱으로도 대용할 수 있다.
보강판(41)은 패드 본체(33)가 갖는 상부구조물(3)의 하중에 대한 압축력을 지지하기 위해 설치되며, 패드 본체(33) 내에 소정의 간격을 두고 판면방향으로 층상 배열된다. 또한, 보강판(41)에는 하나 이상의 관통공(43)이 형성되어 있다. 이에, 패드(31)의 제조시 패드 본체(33)의 주재료인 고무가 보강판(41)의 관통공(43)을 충진하게 되어 패드 본체(33)와 보강판(41)의 접착력을 증대시킬 수 있게 된다.
여기서, 보강판(41)은 철판부재로 이루어지는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 금속과 같이 압축력을 보상할 수 있는 엔지니어링 플라스틱으로도 대용할 수 있다. 또한, 보강판(41)은 단일의 관통공(43)이 형성된 것과 복수의 관통공(43)이 형성된 것으로 이루어질 수 있으며, 이들 보강판(41)은 교호적으로 층상 배열될 수 있다. 그리고, 하중에 대한 압축력은 그 넓이에 비례하므로, 패드 본체(33)와 보강판(41)의 면적은 설치되는 상부구조물(3)의 하중에 따라 적절하게 설계된다.
한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치(1)는 패드 본체(33)가 외력에 의해 변형된 변형상태에서 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 복원하도록 패드 본체(33)의 형상을 유지하는 패드형상유지부재(51)를 더 가진다.
패드형상유지부재(51)는 봉형상을 가지며, 보강판(41)의 층상 배열방향을 따라 연통하는 관통공(43)에 관통 결합된다. 패드형상유지부재(51)는 외력에 의해 패드(31)의 변위에 대응하여 변위된 후 복원가능하도록 형상기억합금과 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치(1)의 설치하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상부판(11) 및 하부판(15)에 각각 볼트(25)를 이용하여 상부스페이서(21) 및 하부스페이서(23)를 결합한다.
다음, 패드(31)의 양단부에 마련된 지지판(37)을 볼트(39)를 이용하여 상부스페이서(21) 및 하부스페이서(23)에 결합하여, 패드(31)를 상부판(11) 및 하부판(15)에 일체로 고정한다.
이에, 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치(1)의 조립이 완료된다.
조립 완료된 구조물용 면진 베어링장치(1)의 상부앵커볼트(13)를 상부구조물(3)의 하단에 매입하면서 상부판(11)을 상부구조물(3)에 고정한다. 마찬가지로, 하부구조물(5)의 상단에 하부앵커볼트(17)를 매입하면서 하부판(15)을 하부구조물(5)에 고정한다.
이로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치(1)의 설치가 완료된다.
이에, 상부구조물(3)의 자중에 의해 패드(31)에 수직하중이 작용하는 경우, 수직하중에 따른 패드 본체(33)의 변형을 고려하여 패드 본체(33)의 외주에 형성된 요철부(35)에 의해 패드 본체(33)가 팽활하지 않게 되어, 패드 본체(33)의 피로도를 줄여 패드 본체(33)의 파손을 방지하고 패드(31)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 패드(31)에 수평하중이 작용하는 경우, 패드(31)의 상단부는 하단부에 대해 상대 변위하며, 수평하중을 완충하게 된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 지진에 의해 부반력이 발생할 경우, 패드(31)는 상부판(11) 및 하부판(15)에 일체로 고정되어 부반력을 완충할 수 있게 된다.
이와 같이, 패드에 하중 작용시 발생하는 패드의 변형을 고려하여 패드의 외주에 요철을 형성함으로써, 패드의 손상을 방지하고 패드의 수명을 연장시키며, 지진시 구조물의 파손을 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 전술한 실시예에서는 본 고안에 따른 구조물용 면진 베어링장치가 콘크리트로 이루어진 구조물에 적용되는 것으로 설명하고 있지만, 본 고안에 따른 구조물용 면진 베어링장치는 철골로 이루어진 구조물에도 적용될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.
또한, 전술한 실시예에서는 패드가 상부스페이서와 하부스페이서에 결합되는 것으로 설명하고 있지만, 패드는 상부판 및 하부판에 직접 결합될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 패드의 손상을 방지하고 패드의 수명을 연장시키며, 지진시 구조물의 파손을 감소시킬 수 있는 구조물용 면진 베어링장치가 제공된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 구조물용 면진 베어링장치의 정단면도,
도 2는 도 1의 패드의 요부 확대사시도,
도 3은 도 1의 설치상태도,
도 4는 구조물에 수평하중 작용시 패드의 상태도,
도 5는 구조물에 부반력 작용시 패드의 상태도,
도 6은 종래의 구조물용 면진 베어링장치의 정단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 구조물용 면진 베어링장치 3 : 상부구조물
5 : 하부구조물 11 : 상부판
15 : 하부판 31 : 패드
33 : 패드 본체 35 : 요철부
37 : 지지판 41 : 보강판
43 : 관통공 51 : 패드형상유지부재
Claims (6)
- 상부구조물 및 하부구조물 사이에 마련되어 상부구조물을 지지하는 구조물용 면진 베어링장치에 있어서,소정의 간격을 두고 상기 상부구조물 및 하부구조물에 각각 설치되는 상부판 및 하부판과;상기 상부구조물로부터 상기 하부구조물로 전달되는 하중에 따른 변형을 고려하여 외주에 상기 상부판과 상기 하부판의 이격방향으로 요철의 단면형상을 갖는 요철부가 형성된 패드 본체와, 상기 패드 본체 내에 마련되어 상기 패드 본체에 강성을 부여하는 복수의 보강판을 가지며, 상기 상부판 및 하부판 사이에 마련되어 상기 상부구조물을 지지하는 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
- 제1항에 있어서,상기 요철부는 연속적인 파형상을 이루는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
- 제2항에 있어서,상기 패드는 상기 패드 본체의 양단부에 각각 마련되어 상기 상부판과 하부판에 각각 결합되는 한 쌍의 지지판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 보강판은 상기 패드 본체 내에 소정의 간격을 두고 판면방향으로 층상 배열되며, 상기 보강판의 판면에는 하나 이상의 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
- 제4항에 있어서,상기 보강판의 층상 배열방향을 따라 연통하는 관통공에 관통 결합되어, 상기 패드 본체가 외력에 의해 변형된 변형상태에서 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 복원하도록 상기 패드 본체의 형상을 유지하는 패드형상유지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
- 제5항에 있어서,상기 패드형상유지부재는 형상기억합금과 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조물용 면진 베어링장치.
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| KR (1) | KR200384918Y1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773880B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-11-06 | 주식회사 에스코알티에스 | 수직진동 감쇠 베어링 |
| KR101954377B1 (ko) * | 2018-10-22 | 2019-03-05 | 김성인 | 내진 기능을 구비한 데크 로드 |
| KR102262224B1 (ko) * | 2020-11-06 | 2021-06-09 | 제이이앤씨 주식회사 | 폐타이어를 이용한 탄성받침 구조물 |
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2005
- 2005-03-02 KR KR20-2005-0005502U patent/KR200384918Y1/ko not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| U107 | Dual application of utility model | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| G701 | Publication of correction | ||
| EXTG | Extinguishment |