KR200494920Y1 - liquid damper assembly for reinforcing seismic performance of building - Google Patents

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KR200494920Y1
KR200494920Y1 KR2020200003350U KR20200003350U KR200494920Y1 KR 200494920 Y1 KR200494920 Y1 KR 200494920Y1 KR 2020200003350 U KR2020200003350 U KR 2020200003350U KR 20200003350 U KR20200003350 U KR 20200003350U KR 200494920 Y1 KR200494920 Y1 KR 200494920Y1
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Abstract

본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는: 건물에 구비되며, 사각기둥 형상의 외관을 형성하도록 구비된 외부 케이싱; 상기 외부 케이싱의 내부 중심 상부에서 하부로 연장되게 구비되며, 상기 외부 케이싱보다 작은 사각기둥 형상의 외관을 갖도록 구비된 내부 케이싱; 상기 외부 케이싱과 상기 내부 케이싱 사이의 이격된 공간에 의해 마련되는 수조; 및, 상기 수조의 내부에 수용되어 건물 진동 발생시 전방향 슬로싱 현상에 의해 진동이 상쇄되도록 하는 댐핑용 액체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 건물에 지진 등에 의한 진동이 가해질 경우 진동 주파수에 대한 전방향 동조를 통해 진동에 따른 건물의 피로 손상이나 파손 등이 전방향에서 효과적으로 예방되게 내진 성능이 향상되도록 할 수 있는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체를 제공할 수 있다. A liquid damper assembly for building seismic performance reinforcement according to the present invention includes: an outer casing provided in a building and provided to form an exterior in the shape of a square column; an inner casing that is provided to extend from the upper portion of the inner center of the outer casing to the lower portion, and is provided to have a smaller rectangular prism-shaped exterior than the outer casing; a water tank provided by a spaced apart space between the outer casing and the inner casing; and a damping liquid accommodated in the water tank to cancel the vibration by the omnidirectional sloshing phenomenon when the building vibration occurs.
Thereby, when vibration is applied to the building due to earthquake, etc., through omnidirectional tuning to the vibration frequency, the earthquake-resistant performance of the building can be improved so that fatigue damage or damage of the building due to vibration can be effectively prevented in all directions. It is possible to provide a liquid damper assembly for.

Description

건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체 {liquid damper assembly for reinforcing seismic performance of building}Liquid damper assembly for reinforcing seismic performance of building

본 고안은 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물에 가해지는 다양한 진동 들 중에서 특히 지진에 의해 건물에 진동이 가해질 경우 진동 주파수에 대한 전방향 동조를 통해 진동에 따른 건물의 피로 손상이나 파손 등이 효과적으로 예방되도록 하기 위하여 지진 하중과 같은 동적 하중에 대한 건축 구조물의 고유 진동수와 동조시켜 건축 구조물의 동적 응답이 소멸 되도록 할 수 있는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid damper assembly for reinforcing the earthquake-resistant performance of a building, and more specifically, when vibration is applied to the building by an earthquake among various vibrations applied to the building, the building according to the vibration through omnidirectional tuning to the vibration frequency It relates to a liquid damper assembly for reinforcing the seismic performance of a building that can cause the dynamic response of a building structure to disappear by synchronizing with the natural frequency of a building structure to a dynamic load such as an earthquake load in order to effectively prevent fatigue damage or breakage of the building .

최근 국내 건설 업계에서는 초고층 건물의 수요가 계속 증가하고 있다. 풍하중에 대한 진동을 저감 시키는 기술은 초고층 건물의 핵심기술 중의 하나이다. 교량 등과 같은 현대의 대형 구조물들은 주로 철강재 및 콘크리트로 축조되는데, 이들 재료들은 재료 내부에 진동을 억제하는 성질(이하 '내부댐핑'이라 칭함)인 내부댐핑이 거의 없어서 지진, 차량주행, 풍하중 등의 진동을 유발하는 외력(이하 '가진력'이라 칭함)인 가진력에 의하여 진동하게 되는데, 가진력의 주파수 성분 중 그 구조물의 고유진동수와 일치하는 성분과 공진을 하여 진동이 증폭되어 아주 크게 진동하게 되고, 구조물이 파괴되는 경우도 있다.Recently, in the domestic construction industry, the demand for skyscrapers continues to increase. The technology to reduce vibration for wind load is one of the core technologies of high-rise buildings. Modern large structures such as bridges are mainly constructed of steel and concrete, and these materials have little internal damping, which is a property of suppressing vibrations (hereinafter referred to as 'internal damping') inside the material. Vibration is caused by excitation force, which is an external force that induces vibration (hereinafter referred to as 'vibration force'). Sometimes it is destroyed.

따라서, 가진력이 구조물에 가해지더라도 구조물의 진동을 일정수준 이하로 제어하여야 구조물이 안전하다. 이와 같은 목적으로 구조물의 진동을 제어하는 방법으로는 구조물의 강성을 아주 높게 하는 강성제어방법(Stiffness Control), 지진과 같은 가진력이 구조물로 전달되는 것을 차단하는 방진(Vibration Isolation), 그리고 구조체에 진동에너지를 열로 소산시켜 진동을 억제하는 장치인 댐퍼(Damper)를 다수 부착하여 진동을 억제하는 방법 등이 사용되고 있다.Therefore, even if an excitation force is applied to the structure, the structure must be controlled to a certain level or less to ensure that the structure is safe. For this purpose, the methods of controlling the vibration of a structure include the stiffness control method that makes the rigidity of the structure very high, the vibration isolation that blocks the transmission of excitation forces such as earthquakes to the structure, and the vibration of the structure. A method of suppressing vibration by attaching a plurality of dampers, which is a device for suppressing vibration by dissipating energy as heat, is used.

강성제어방법의 경우, 구조물의 강성을 증대시키려면 사용 부재의 중량도 같이 증가하므로 그다지 효과적이지 못하고, 구조물이 중량화 되므로 자재비용이 증가하는 것 이외에도 여러 가지 문제가 따른다. 방진방법은 사용되는 장치가 고가이면서 설계가 복잡하다는 문제가 있다. 따라서 댐퍼를 이용하는 방법이 주목을 받고 있다.In the case of the stiffness control method, in order to increase the rigidity of the structure, the weight of the members used is also increased, so it is not very effective, and since the structure is heavy, there are various problems besides increasing the material cost. The anti-vibration method has a problem in that the device used is expensive and the design is complicated. Therefore, a method using a damper is attracting attention.

댐퍼를 이용하는 방법 중에는 액체형 댐퍼를 이용하는 방법이 있고, 액체형 댐퍼의 종류에는 크게 두 가지가 있다. 하나는 U자형 수조(LCVA: Liquid Column Vibration Absorber) 내부 액체의 길이를 조절하여 구조물의 주기에 동조시키는 방법이고, 다른 하나는 직사각형 수조(TSD: Tuned Sloshing Damper)의 폭과 수조 내부 액체의 수위의 비를 조절하여 구조물의 주기에 동조시키는 방법이다. Among the methods of using the damper, there is a method using a liquid damper, and there are mainly two types of the liquid damper. One is to adjust the length of the liquid inside the U-shaped tank (LCVA: Liquid Column Vibration Absorber) to synchronize it with the cycle of the structure. It is a method to synchronize the period of the structure by controlling the ratio.

종래기술에 따른 액체 댐퍼의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-1199655호(2012년11월02일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다. An example of a liquid damper according to the prior art is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-1199655 (registered on November 02, 2012, hereinafter referred to as 'Patent Document 1') and the like.

그러나, 종래기술에 따른 액체 댐퍼는 건물의 양방향 진동만을 제어할 수 있을 뿐, 그에 가로방향 또는 경사방향으로 가해지는 전방향의 진동을 제어하기에는 한계가 있을 수 있다는 문제점이 있다. However, the liquid damper according to the prior art has a problem in that it can only control the vibration in both directions of the building, and there may be a limitation in controlling the vibration in the omnidirectional direction or the inclined direction applied thereto.

대한민국 특허등록번호 제10-1199655호(2012년11월02일자 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1199655 (registered on November 02, 2012)

본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 건물에 지진 등에 의한 진동이 가해질 경우 진동 주파수에 대한 전방향 동조를 통해 진동에 따른 건물의 피로 손상이나 파손 등이 전방향에서 효과적으로 예방되게 내진 성능이 향상되도록 할 수 있는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체를 제공하려는 데에 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and when vibration is applied to a building due to an earthquake, etc., through omnidirectional tuning to the vibration frequency, fatigue damage or damage of the building due to vibration is effectively prevented in all directions. An object of the present invention is to provide a liquid damper assembly for reinforcing the earthquake-resistant performance of a building that can improve the earthquake-resistant performance.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는: 건물에 구비되며, 사각기둥 형상의 외관을 형성하도록 구비된 외부 케이싱; 상기 외부 케이싱의 내부 중심 상부에서 하부로 연장되게 구비되며, 상기 외부 케이싱보다 작은 사각기둥 형상의 외관을 갖도록 구비된 내부 케이싱; 상기 외부 케이싱과 상기 내부 케이싱 사이의 이격된 공간에 의해 마련되는 수조; 및, 상기 수조의 내부에 수용되어 건물 진동 발생시 전방향 슬로싱 현상에 의해 진동이 상쇄되도록 하는 댐핑용 액체;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a liquid damper assembly for building seismic performance reinforcement according to the present invention includes: an outer casing provided in a building and provided to form an exterior of a rectangular column shape; an inner casing that is provided to extend from the upper portion of the inner center of the outer casing to the lower portion, and is provided to have a smaller rectangular prism-shaped exterior than the outer casing; a water tank provided by a spaced apart space between the outer casing and the inner casing; and a damping liquid accommodated in the water tank to cancel the vibration by the omnidirectional sloshing phenomenon when the building vibration occurs.

여기서, 상기 내부 케이싱과 상기 외부 케이싱의 사이에는 상기 내부 케이싱보다 더 큰 사각기둥의 형상으로 구비되어 상기 수조를 다수개의 수조로 구획 분할하는 적어도 하나의 분할 케이싱이 구비된 것이 바람직하다. Here, it is preferable that at least one split casing is provided between the inner casing and the outer casing in the shape of a larger square prism than the inner casing to partition and divide the water tank into a plurality of water tanks.

그리고, 상기 수조에 수용되는 댐핑용 액체의 높이는 상기 수조 높이의 0.60 ~ 0.80 배인 것이 바람직하다. In addition, the height of the damping liquid accommodated in the water tank is preferably 0.60 to 0.80 times the height of the water tank.

본 고안에 의하면, 건물에 지진 등에 의한 진동이 가해질 경우 진동 주파수에 대한 전방향 동조를 통해 진동에 따른 건물의 피로 손상이나 파손 등이 전방향에서 효과적으로 예방되게 내진 성능이 향상되도록 할 수 있는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체를 제공할 수 있다. According to the present invention, when vibration is applied to a building due to an earthquake, etc., through omnidirectional tuning to the vibration frequency, the earthquake resistance performance of a building can be improved so that fatigue damage or damage of the building due to vibration can be effectively prevented in all directions. A liquid damper assembly for performance enhancement may be provided.

또한, 본 고안에 의하면, 건물의 진동 발생시 다수의 분할 케이싱에 의해 구획 분할된 다수개의 수조에 각각 수용된 댐핑용 액체의 출렁거림은 단순히 구획 분할되지 않은 하나의 수조 내에서의 댐핑용 액체의 출렁거림보다 비교적 짧은 시간 안에 건물로 전달되는 진동에너지를 신속히 안정화시켜 소멸 되게 할 수 있다. In addition, according to the present invention, when vibration of a building occurs, the sloshing of the damping liquid accommodated in each of the plurality of water tanks divided by the plurality of divided casings is simply the sloshing of the damping liquid in one undivided water tank. Vibration energy transmitted to the building can be quickly stabilized and dissipated within a relatively short time.

도 1은 본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체의 측 단면도,
도 2는 본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체의 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체가 건물의 비내력벽 내에 설치 적용된 예를 도시한 측면도,
도 4는 본 고안의 수조가 분할 케이싱에 의해 다수의 수조로 구획 분할된 예를 도시한 측 단면도,
도 5는 도 4의 또 다른 실시예에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체의 측 단면도,
도 6은 도 5의 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체의 수조 내에 다수의 댐핑 캡슐들이 유영 가능하게 구비된 예를 도시한 측 단면도,
도 7은 도 6의 댐핑 캡슐을 확대 도시한 도면,
도 8은 도 5의 중앙 스윙 댐퍼의 또 다른 실시예를 도시한 도면,
도 9는 도 8의 중앙 스윙 댐퍼가 적용된 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체의 도면이다. 1 is a side cross-sectional view of a liquid damper assembly for reinforcing earthquake-resistant performance of a building according to the present invention;
2 is a perspective view of a liquid damper assembly for reinforcing earthquake-resistant performance of a building according to the present invention;
3 is a side view showing an example in which the liquid damper assembly for reinforcing the building seismic performance according to the present invention is installed and applied in the non-bearing wall of the building;
4 is a side cross-sectional view showing an example in which the water tank of the present invention is divided into a plurality of water tanks by a split casing;
5 is a side cross-sectional view of a liquid damper assembly for reinforcing earthquake-resistant performance of a building according to another embodiment of FIG. 4;
6 is a side cross-sectional view showing an example in which a plurality of damping capsules are provided to be able to swim in the water tank of the liquid damper assembly for reinforcing the building seismic performance of FIG. 5;
7 is an enlarged view of the damping capsule of FIG. 6;
Fig. 8 is a view showing another embodiment of the central swing damper of Fig. 5;
9 is a view of a liquid damper assembly for reinforcing the earthquake-resistant performance of a building to which the central swing damper of FIG. 8 is applied.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 건물에 구비되며 사각기둥 형상의 외관을 형성하도록 구비된 외부 케이싱(100)과, 외부 케이싱(100)의 내부 중심 상부에서 하부로 연장되게 구비되며 외부 케이싱(100)보다 작은 사각기둥 형상의 외관을 갖도록 구비된 내부 케이싱(200)과, 외부 케이싱(100) 및 내부 케이싱(200) 사이의 이격된 공간에 의해 마련되는 수조(300)와, 수조(300)의 내부에 수용되어 건물 진동 발생시 전방향 슬로싱(sloshing) 현상에 의해 진동이 상쇄되도록 하는 댐핑용 액체(400)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid damper assembly for reinforcing the building seismic performance according to the present invention is provided in a building and has an outer casing 100 and an outer casing 100 provided to form an exterior of a square column shape. ) is provided to extend from the top to the bottom of the inner center of the inner casing 200 and the outer casing 100 and the inner casing 200 provided to have a smaller rectangular prism-shaped appearance than the outer casing 100 Spaced apart between the inner casing 200 The water tank 300 provided by the space and the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 so that the vibration is canceled by the forward sloshing phenomenon when the building vibration occurs.

이에 따라, 건물에 지진 등에 의한 진동이 가해질 경우 진동 주파수에 대한 전방향 동조를 통해 진동에 따른 건물의 피로 손상이나 파손 등이 전방향에서 효과적으로 예방되게 내진 성능이 향상되도록 할 수 있는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체를 제공할 수 있다. Accordingly, when vibration is applied to a building due to an earthquake, etc., through omnidirectional tuning to the vibration frequency, the earthquake-resistant performance of the building can be improved so that fatigue damage or damage of the building due to vibration can be effectively prevented from all directions. It is possible to provide a liquid damper assembly for

여기서, 내부 케이싱(200)의 상단은 외부 케이싱(100)의 상면에서 하측으로 돌출 연장 또는 외부 케이싱(100)의 상면에 결합 구비되며, 내부 케이싱(200)의 하부는 외부 케이싱(100)으로부터 상부로 이격되게 구비되어 수조(300)는 내부 케이싱(200)의 하부와 외부 케이싱(100)의 사이를 통해서도 연통 되게 형성된 것이 바람직하다. Here, the upper end of the inner casing 200 is provided to protrude downward from the upper surface of the outer casing 100 or coupled to the upper surface of the outer casing 100 , and the lower portion of the inner casing 200 is the upper portion from the outer casing 100 . It is provided to be spaced apart, and the water tank 300 is preferably formed to communicate through between the lower portion of the inner casing 200 and the outer casing 100 .

외부 케이싱(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 사각 기둥의 형태로 상면과 하면, 그리고 네 측면이 모두 방형 형상을 갖는 육면 형상의 외관을 형성한다. The outer casing 100, as shown in FIG. 2, forms a six-sided appearance having an upper surface and a lower surface in the form of a quadrangular pole, and all four sides having a rectangular shape.

내부 케이싱(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(100)의 내부에 사각기둥의 형상으로 구비되되, 중심부는 외부 케이싱(100)의 중심부와 일치되게 구비된다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the inner casing 200 is provided in the shape of a quadrangular prism inside the outer casing 100 , and the center is provided to match the center of the outer casing 100 .

이때, 내부 케이싱(200)은 반드시 정사각기둥이 아니더라도 직사각기둥의 형상으로 구비될 수도 있다.In this case, the inner casing 200 may be provided in the shape of a rectangular prism even if it is not necessarily a square prism.

이에 따라, 외부 케이싱(100)의 외관이 납작한 직사각기둥의 형상으로 마련되더라도 외부 케이싱(100)의 내부에 내부 케이싱(200)이 효과적으로 구비되도록 함으로써, 본 고안에 따른 액체댐퍼조립체가 건물의 벽체 내부에도 용이하게 설치되어 적용되도록 할 수 있다. Accordingly, even if the outer casing 100 is provided in the shape of a flat rectangular prism, the inner casing 200 is effectively provided inside the outer casing 100. It can also be easily installed and applied.

즉, 본 고안에 따른 외부 케이싱(100)과 내부 케이싱(200)에 의해 형성되는 수조(300)는 전체적으로 방형 고리의 실린더 형상으로 이루어져 수평면상에서 전방향으로 대칭을 이루는 한편, 방형 고리 형상으로 이루어져 액체 진동시 파동의 파쇄현상이 방지되어 비선형성이 억제됨에 따라, 전방향의 흔들림이나 진동에 대한 주파수 동조가 원활하고 안정되게 수행되면서 전방향의 흔들림이나 진동을 안정되고 원활하게 감쇠시킬 수 있고, 하부 또한 이어지도록 연통 형성되어 액체 댐핑의 효과가 더욱 증대되도록 할 수 있다. That is, the water tank 300 formed by the outer casing 100 and the inner casing 200 according to the present invention as a whole is made of a cylindrical shape of a rectangular ring and is symmetrical in all directions on a horizontal plane, while it is formed in a rectangular ring shape and is liquid As non-linearity is suppressed by preventing the fracture of waves during vibration, frequency tuning for vibrations or vibrations in all directions is performed smoothly and stably, and vibrations or vibrations in all directions can be stably and smoothly attenuated. In addition, the communication may be formed so that the effect of liquid damping is further increased.

한편, 외부 케이싱(100) 및 내부 케이싱(200)은 투명 또는 반투명의 재질로 마련될 수 있다.Meanwhile, the outer casing 100 and the inner casing 200 may be made of a transparent or translucent material.

이에 따라, 수조(300) 내에 수용된 댐핑용 액체(400)의 수위를 외부에서 용이하게 확인할 수 있다. Accordingly, it is possible to easily check the level of the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 from the outside.

한편, 본 고안에 따른 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는 건물의 옥상이나 상층부 또는 비내력벽 등 진동을 저감 시키기 위해 필요한 적소에 간편하게 설치되어 사용되도록 할 수 있다.On the other hand, the liquid damper assembly for reinforcing the seismic performance of a building according to the present invention can be conveniently installed and used in a place necessary to reduce vibration, such as the roof or upper floors of a building, or a non-bearing wall.

본 고안의 또 다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는 건물의 비내력벽 안에 고정 설치되어 적용되도록 하되, 다수 개가 블록 형태로 조립되어 적용되도록 할 수도 있다. As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 , the liquid damper assembly for reinforcing the building seismic performance is fixedly installed in the non-bearing wall of the building and applied, but a plurality of them may be assembled and applied in the form of a block. .

여기서, 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체는 건물의 하중이 증가되는 것을 최소화하기 위해 층간 보(10) 사이의 기둥(20)과 기둥(20) 사이 비내력벽 공간에 격자 형태로 조립되도록 할 수 있다. Here, the liquid damper assembly for reinforcing the building seismic performance can be assembled in a grid form in the space between the columns 20 and the columns 20 between the interfloor beams 10 in order to minimize the increase in the load on the building. .

이때, 각 외부 케이싱(100)의 적어도 일면에는 전후 또는 좌우 방향으로 상호 간 슬라이딩 끼움 물림 구조를 형성하도록 복수의 조립 돌기(130)들이 형성되고, 타면에는 조립 돌기(130)들이 맞물리는 요홈들이 형성된 것이 바람직하다.At this time, a plurality of assembling projections 130 are formed on at least one surface of each outer casing 100 to form a sliding-fitting structure with each other in the front and rear or left and right directions, and grooves in which the assembly projections 130 are engaged are formed on the other surface. it is preferable

이에 따라, 비내력벽의 내부에 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체가 블록 형태로 조립되어 간편하게 시공되고, 건물의 진동 발생시 블록 형태로 다수 개가 조립된 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체에 의해 댐핑용 액체(400)의 마찰력이 더욱 증대되며 동적 에너지 상쇄를 보다 크게 증대시킬 수 있다는 부가적인 기능을 겸하도록 할 수 있다. Accordingly, the liquid damper assembly for reinforcing the building’s seismic performance is assembled inside the non-bearing wall in the form of a block for easy construction, and when vibration of the building occurs, the liquid damper assembly for reinforcing the seismic performance of the building is assembled in a block form. The frictional force of (400) is further increased and it can serve as an additional function that can further increase the dynamic energy offset.

여기서, 수조(300)의 내부에 수용되는 댐핑용 액체(400)는 기본적으로 물을 선택할 수 있으며, 그 밖에 점성을 높일 수 있는 계면활성제가 포함될 수 있도록 오일 또는 비중을 높일 수 있는 플라스틱 고체덩어리를 포함하여 구성될 수 있다. Here, the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 is basically water, and in addition, oil or a plastic solid mass that can increase specific gravity so that a surfactant that can increase viscosity can be included. may be included.

한편, 본 고안의 일실시예로서, 수조(300)에 수용되는 댐핑용 액체(400)의 높이는 수조(300) 높이의 0.60 ~ 0.80 배인 것이 바람직하다. On the other hand, as an embodiment of the present invention, the height of the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 is preferably 0.60 to 0.80 times the height of the water tank 300 .

이에 따라, 진동 주파수에 대한 전방향 동조가 가장 최적화되게 일어나도록 수조(300)에 댐핑용 액체(400)가 수용되도록 함으로써, 건물의 진동 감쇠를 위한 액체 댐핑이 효과적으로 이뤄지도록 할 수 있다. Accordingly, by allowing the damping liquid 400 to be accommodated in the water tank 300 so that omnidirectional tuning to the vibration frequency occurs most optimally, the liquid damping for vibration damping of the building can be effectively performed.

여기서, 댐핑용 액체(400)의 수위가 수조(300) 높이의 0.60 배 미만이면 액체 댐핑의 효과가 너무 미약해지고, 댐핑용 액체(400)의 수위가 수조(300) 높이의 0.80 배를 초과하게 되면 진동에 대한 슬로싱 현상을 오히려 억제하게 될 수 있다.Here, if the water level of the damping liquid 400 is less than 0.60 times the height of the water tank 300, the effect of liquid damping becomes too weak, and the water level of the damping liquid 400 exceeds 0.80 times the height of the water tank 300 In this case, the sloshing phenomenon for vibration can be suppressed rather.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 케이싱(200)과 외부 케이싱(100)의 사이에는 내부 케이싱(200)보다는 더 크되 외부 케이싱(100)보다는 더 작은 사각기둥의 형상으로 구비되어 수조(300)를 다수개의 수조로 구획 분할하는 적어도 하나의 분할 케이싱(500)이 구비되도록 할 수도 있다.On the other hand, as shown in FIG. 4, between the inner casing 200 and the outer casing 100 is provided in the shape of a square pillar larger than the inner casing 200 but smaller than the outer casing 100, and the water tank 300 ) may be provided with at least one split casing 500 for partitioning and dividing into a plurality of water tanks.

이에 따라, 건물의 진동 발생시 다수의 분할 케이싱(500)에 의해 구획 분할된 다수개의 수조에 각각 수용된 댐핑용 액체(400)의 출렁거림은 단순히 구획 분할되지 않은 하나의 수조(300) 내에서의 댐핑용 액체(400)의 출렁거림보다 비교적 짧은 시간 안에 건물로 전달되는 진동에너지를 신속히 안정화시켜 소멸 되게 할 수 있다. Accordingly, when vibration of the building occurs, the sloshing of the damping liquid 400 accommodated in each of the plurality of water tanks partitioned by the plurality of divided casings 500 is simply damping in one undivided water tank 300 . The vibration energy transmitted to the building can be quickly stabilized and extinguished within a relatively shorter time than the sloshing of the liquid 400 .

도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 각 외부 케이싱(100), 내부 케이싱(200) 및 분할 케이싱(500)의 일면에는 댐핑용 액체(400)를 주입할 수 있는 주입공이 형성되며, 이러한 주입공은 댐핑용 액체(400)가 수용되면 액체 주입 마개(110)를 통해 밀봉시킬 수 있도록 구성된다.As shown in FIG. 4 , an injection hole capable of injecting the damping liquid 400 is formed on one surface of each of the outer casing 100 , the inner casing 200 and the split casing 500 , and these injection holes When the silver damping liquid 400 is received, it is configured to be sealed through the liquid injection stopper 110 .

본 고안에 따른 액체 주입 마개(110)는 내부 케이싱(200)과 외부 케이싱(100)의 사이에 분할 케이싱(500)이 두 개만 구비되는 경우, 외부 케이싱(100) 및 두 개의 분할 케이싱(500)에서 모두 동일한 높이에 형성된 주입공에 대응되게 형성된 세 부분의 마개 헤드들과 이 마개 헤드들을 서로 일직선으로 연결하는 봉과 같은 형태로 마련된 연결부로 이뤄지도록 하는 것이 바람직하다.The liquid injection stopper 110 according to the present invention is provided with only two split casing 500 between the inner casing 200 and the outer casing 100, the outer casing 100 and the two split casing 500. It is preferable to have three portions of the stopper heads formed to correspond to the injection holes formed at the same height in all and a connecting portion provided in the form of a rod connecting the stopper heads in a straight line with each other.

이에 따라, 삼단 형태로 마련되며 외부 케이싱(100) 및 두 개의 분할 케이싱(500)을 한번에 일렬로 관통하여 주입공을 막도록 형성된 액체 주입 마개(110)에 의해 댐핑용 액체(400)의 주입 후 댐핑용 액체(400)가 각 수조로부터 새어나오지 않도록 한 번에 간편하고 신속하게 밀봉 작업이 이뤄지도록 할 수 있다. Accordingly, after injection of the damping liquid 400 by the liquid injection stopper 110 which is provided in a three-stage form and is formed to pass through the outer casing 100 and the two divided casing 500 in a line at once to block the injection hole To prevent the damping liquid 400 from leaking from each water tank, the sealing operation can be performed simply and quickly at a time.

이때, 마개 헤드의 외주면에는 수나사산이 형성되고, 주입공의 내주면에는 암나사산이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that a male thread is formed on the outer peripheral surface of the stopper head, and a female thread is formed on the inner peripheral surface of the injection hole.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 또 다른 실시예로서, 분할 케이싱(500)에 의해 수조(300)가 다수 개로 구획 분할된 상태에서 내부 케이싱(200)의 내부에도 댐핑용 액체(400)가 수용되도록 하고, 내부 케이싱(200)의 내측 중심 상부에 해당되는 외부 케이싱(100)의 상면 하측 중심에는 하방으로 연장되어 댐핑용 액체(400)에 끝 단부의 진자 추가 잠기도록 중앙 스윙 댐퍼(600)가 구비되도록 할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 5, as another embodiment of the present invention, in a state in which the water tank 300 is divided into a plurality of pieces by the divided casing 500, the damping liquid ( 400) is accommodated, and extends downward to the lower center of the upper surface of the outer casing 100 corresponding to the upper inner center of the inner casing 200, and the pendulum at the end is submerged in the damping liquid 400. The central swing damper 600 may be provided.

이에 따라, 건물의 진동 발생시 수조(300) 내에 담긴 댐핑용 액체(400)의 전방향 슬로싱 현상뿐만 아니라 가장 안쪽에 구비된 내부 케이싱(200)의 내부에 담긴 댐핑용 액체(400) 속에서 내부 케이싱(200)의 내측 중심 상부를 기준으로 진동 방향에 반대 위상으로 진자 운동을 하게 되는 중앙 스윙 댐퍼(600)에 의해서도 진동이 감쇄되도록 함으로써, 건물의 진동이 더욱 효과적으로 감쇠 되고 소멸 되도록 할 수 있다. Accordingly, when the vibration of the building occurs, not only the forward sloshing phenomenon of the damping liquid 400 contained in the water tank 300 but also the damping liquid 400 contained in the innermost inner casing 200 . By allowing the vibration to be attenuated even by the central swing damper 600 that makes the pendulum motion in the opposite phase to the vibration direction based on the upper inner center of the casing 200, the vibration of the building can be more effectively attenuated and extinguished.

여기서, 중앙 스윙 댐퍼(600)는, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 케이싱(200)의 내부에 수용된 댐핑용 액체(400)에 잠기도록 중량 구체로 마련된 스윙 추(610)와, 내부 케이싱(200)의 내측 중심 상부에 일측이 고정 연결되고 스윙 추(610)에 타측이 연결된 추 연결 케이블(620)과, 스윙 추(610)의 외표면에 스프링 형태로 구비된 다수의 완충 부재(630)를 포함한다.Here, the central swing damper 600 is, as shown in FIGS. 5 and 8, a swing weight 610 provided as a weight sphere so as to be submerged in the damping liquid 400 accommodated in the inner casing 200, and, A plurality of cushioning members provided in the form of a spring on the outer surface of the weight connecting cable 620, one side of which is fixedly connected to the inner center of the inner casing 200 and the other side is connected to the swing weight 610, and the swing weight 610 (630).

이에 따라, 건물의 진동 발생시 추 연결 케이블(620)에 연결된 스윙 추(610)가 댐핑용 액체(400) 내부에서 진동 방향에 반대 위상으로 진자 운동을 하며 진동을 감쇠하며, 완충 부재(630)와 댐핑용 액체(400)의 완충에 의해 내부 케이싱(200)에 부딪히게 되더라도 충격이 최소화된 상태로 가벼운 접촉이 이뤄지도록 하여 내부 케이싱(200)의 파손이나 손상이 방지되도록 할 수 있다.Accordingly, when vibration of the building occurs, the swing weight 610 connected to the weight connection cable 620 performs pendulum motion in the opposite phase to the vibration direction inside the damping liquid 400 to damp the vibration, and the buffer member 630 and Even if it collides with the inner casing 200 due to the buffering of the damping liquid 400 , it is possible to prevent damage or damage to the inner casing 200 by making light contact with a minimized impact.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 내부 케이싱(200)의 중심부에 중앙 스윙 댐퍼(600)가 구비된 상태에서 분할 케이싱(500)에 의해 다수 개로 구획 분할된 각 수조의 내부에 수용된 각 댐핑용 액체(400)에는 댐핑용 액체(400)의 내부를 유영하며 각각의 내부에도 또 다른 댐핑용 액체가 수용된 다수의 댐핑 캡슐(700)들이 구비되도록 할 수도 있다. On the other hand, as shown in FIG. 6 , each damping accommodated inside each water tank divided into a plurality by the split casing 500 in a state where the central swing damper 600 is provided at the center of the inner casing 200 In the liquid 400, a plurality of damping capsules 700 in which another damping liquid is accommodated may also be provided in the liquid 400, which swims in the inside of the damping liquid 400.

이에 따라, 수조(300)의 내부에 수용된 댐핑용 액체(400) 속에서 유영가능하게 구비된 다수의 댐핑 캡슐(700)들에 의해서도 건물의 진동이 더욱 효과적으로 감쇠 되도록 할 수 있다. Accordingly, the vibration of the building can be more effectively damped even by the plurality of damping capsules 700 provided to be able to swim in the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 .

댐핑 캡슐(700)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 실리콘 재질로 구비되어 외관을 형성하는 캡슐 막과, 캡슐 막의 내부에는 채워지도록 구비되며 비중과 점성이 물과는 상이한 오일과 같은 점성 유체를 포함하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 7 , the damping capsule 700 is provided with a capsule membrane made of an elastic silicone material to form an external appearance, and a viscous fluid, such as oil, which is provided to be filled inside the capsule membrane and has a specific gravity and viscosity different from that of water. It is preferable to include

이에 따라, 건물의 진동 발생시 댐핑 캡슐(700)들의 유영에 의한 진동의 감쇠 효과가 충분히 발휘되도록 할 수 있다.Accordingly, when vibration of the building occurs, the damping effect of vibration caused by the swimming of the damping capsules 700 can be sufficiently exhibited.

여기서, 댐핑 캡슐(700)의 캡슐 막의 내부에 채워지는 점성 유체는 캡슐 막의 내부에 가득 채워지는 것이 아니라 대략 10 ~ 20 % 정도의 여유 공간에는 공기가 채워지도록 구비된 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the viscous fluid filled in the capsule membrane of the damping capsule 700 is not completely filled in the inside of the capsule membrane, but is provided so that the free space of about 10 to 20% is filled with air.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 중앙 스윙 댐퍼(600)의 완충 부재(630)들의 각 단부에는 피에조(Piezo) 효과를 이용하는 압전소자(640)가 구비되고, 도 9에 도시된 바와 같이, 압전소자(640)에 의해 발생 되는 전기에너지가 저장되도록 외부 케이싱(100)의 상부 중심에는 축전부(800)가 구비되며, 축전부(800)에 의해 저장된 전기에너지를 공급받아 각 수조에 담긴 댐핑용 액체(400) 내에서 댐핑 캡슐(700)들이 주기적으로 유영하며 건물의 진동에 대해 효과적으로 반응하도록 각 수조의 바닥부에는 회전 동작하는 교반 액추에이터(900)가 구비되도록 할 수도 있다.On the other hand, as shown in FIG. 8 , a piezoelectric element 640 using a piezo effect is provided at each end of the buffer members 630 of the central swing damper 600 according to the present invention, as shown in FIG. As described above, a power storage unit 800 is provided at the upper center of the outer casing 100 so that electrical energy generated by the piezoelectric element 640 is stored, and the electrical energy stored by the power storage unit 800 is supplied to each In order for the damping capsules 700 to periodically swim in the damping liquid 400 contained in the water tank and effectively respond to the vibration of the building, a rotating stirring actuator 900 may be provided at the bottom of each water tank.

이에 따라, 건물의 진동 발생시 스윙 추(610)가 내부 케이싱(200)에 접촉될 때에 압전소자(640)를 통하여 전기에너지를 얻고, 이 전기에너지를 축전부(800)에 저장하였다가 축전부(800)에서 교반 액추에이터(900)로 전기에너지를 공급하여 댐핑용 액체(400)를 휘젓도록 함으로써, 댐핑 캡슐(700)들이 댐핑용 액체(400) 내에서 충분히 골고루 확산 된 상태를 유지하며 진동을 더욱 효과적으로 감쇠시키도록 할 수 있다. Accordingly, when the swing weight 610 comes into contact with the inner casing 200 when vibration of the building occurs, electrical energy is obtained through the piezoelectric element 640, and this electrical energy is stored in the power storage unit 800, and then the power storage unit ( 800) by supplying electric energy to the stirring actuator 900 to stir the damping liquid 400, the damping capsules 700 maintain a sufficiently evenly spread state in the damping liquid 400 and further increase the vibration. can be effectively attenuated.

이때, 추 연결 케이블(620)에는 전기에너지들이 축전부(800)로 저장되도록 내부에 전선이 구비되고, 분할 케이싱(500) 및 외부 케이싱(100)은 축전부(800)에서 교반 액추에이터(900)로 전기에너지가 원활히 공급되도록 벽체 내부에 전기 전도성이 높은 소재가 구비되도록 하는 것이 바람직하다. At this time, the weight connection cable 620 is provided with an electric wire inside so that electrical energy is stored in the power storage unit 800 , and the split casing 500 and the outer casing 100 are agitating actuator 900 in the power storage unit 800 . It is preferable to provide a material with high electrical conductivity inside the wall so that electrical energy is smoothly supplied to the furnace.

본 고안은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it is natural for those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications fall within the appended utility model registration claims. It is natural.

100 : 외부 케이싱 110 : 액체 주입 마개
130 : 조립 돌기 200 : 내부 케이싱
300 : 수조 400 : 댐핑용 액체
500 : 분할 케이싱 600 : 중앙 스윙 댐퍼
610 : 스윙 추 620 : 추 연결 케이블
630 : 완충 부재 640 : 압전소자
700 : 댐핑 캡슐 800 : 축전부
900 : 교반 액추에이터 100: outer casing 110: liquid injection stopper
130: assembly projection 200: inner casing
300: water tank 400: liquid for damping
500: split casing 600: central swing damper
610: swing weight 620: weight connecting cable
630: buffer member 640: piezoelectric element
700: damping capsule 800: power storage unit
900: stirring actuator

Claims (3)

건물에 구비되며, 사각기둥 형상의 외관을 형성하도록 구비된 외부 케이싱(100);
상기 외부 케이싱(100)의 내부 중심 상부에서 하부로 연장되게 구비되며, 상기 외부 케이싱(100)보다 작은 사각기둥 형상의 외관을 갖도록 구비된 내부 케이싱(200);
상기 외부 케이싱(100)과 상기 내부 케이싱(200) 사이의 이격된 공간에 의해 마련되는 수조(300); 및
상기 수조(300)의 내부에 수용되어 건물 진동 발생시 전방향 슬로싱 현상에 의해 진동이 상쇄되도록 하는 댐핑용 액체(400);
를 포함하고,
상기 내부 케이싱(200)과 상기 외부 케이싱(100)의 사이에는 상기 내부 케이싱(200)보다 더 큰 사각기둥의 형상으로 구비되어 상기 수조(300)를 다수개의 수조로 구획 분할하는 적어도 하나의 분할 케이싱(500)이 구비되며,
상기 수조(300)에 수용되는 댐핑용 액체(400)의 높이는 상기 수조(300) 높이의 0.60 ~ 0.80 배이고,
상기 분할 케이싱(500)에 의해 상기 수조(300)가 다수 개로 구획 분할된 상태에서 상기 내부 케이싱(200)의 내부에도 상기 댐핑용 액체(400)가 수용되도록 하며, 상기 내부 케이싱(200)의 내측 중심 상부에 해당되는 상기 외부 케이싱(100)의 상면 하측 중심에는 하방으로 연장되어 상기 댐핑용 액체(400)에 끝 단부의 진자 추가 잠기도록 중앙 스윙 댐퍼(600)가 구비되고,
상기 중앙 스윙 댐퍼(600)는, 상기 내부 케이싱(200)의 내부에 수용된 상기 댐핑용 액체(400)에 잠기도록 중량 구체로 마련된 스윙 추(610)와, 상기 내부 케이싱(200)의 내측 중심 상부에 일측이 고정 연결되고 상기 스윙 추(610)에 타측이 연결된 추 연결 케이블(620)과, 상기 스윙 추(610)의 외표면에 스프링 형태로 구비된 다수의 완충 부재(630)를 포함하며,
상기 내부 케이싱(200)의 중심부에 상기 중앙 스윙 댐퍼(600)가 구비된 상태에서 상기 분할 케이싱(500)에 의해 다수 개로 구획 분할된 각 수조의 내부에 수용된 각 댐핑용 액체(400)에는 댐핑용 액체(400)의 내부를 유영하며 각각의 내부에도 또 다른 댐핑용 액체가 수용된 다수의 댐핑 캡슐(700)들이 구비되고,
상기 댐핑 캡슐(700)은, 탄성 실리콘 재질로 구비되어 외관을 형성하는 캡슐 막과, 상기 캡슐 막의 내부에 채워지도록 구비되며 비중과 점성이 물과는 상이한 점성 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내진 성능 보강용 액체댐퍼조립체.

It is provided in the building, the outer casing 100 is provided to form a square pillar-shaped exterior;
The inner casing 200 is provided to extend from the top to the bottom of the inner center of the outer casing 100, the outer casing 100 is provided to have a smaller rectangular prism-shaped exterior;
a water tank 300 provided by a spaced apart space between the outer casing 100 and the inner casing 200; and
a damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 to cancel the vibration by the forward sloshing phenomenon when building vibration occurs;
including,
At least one split casing provided between the inner casing 200 and the outer casing 100 in the shape of a square pillar larger than the inner casing 200 to partition and divide the water tank 300 into a plurality of water tanks. (500) is provided,
The height of the damping liquid 400 accommodated in the water tank 300 is 0.60 to 0.80 times the height of the water tank 300,
In a state in which the water tank 300 is divided into a plurality of pieces by the divided casing 500 , the damping liquid 400 is accommodated in the inner casing 200 as well, and the inner side of the inner casing 200 . A central swing damper 600 is provided at the lower center of the upper surface of the outer casing 100 corresponding to the upper center, extending downward and submerging the pendulum at the end in the damping liquid 400,
The central swing damper 600 includes a swing weight 610 provided as a weight sphere so as to be submerged in the damping liquid 400 accommodated in the inner casing 200 , and the inner center upper portion of the inner casing 200 . It includes a weight connection cable 620 having one side fixedly connected to the swing weight 610 and the other side connected to the swing weight 610, and a plurality of cushioning members 630 provided in the form of springs on the outer surface of the swing weight 610,
In a state in which the central swing damper 600 is provided at the center of the inner casing 200, each damping liquid 400 accommodated in each water tank divided into a plurality by the divided casing 500 contains the damping A plurality of damping capsules 700 that swim inside the liquid 400 and each of which contain another damping liquid are provided,
The damping capsule 700 is provided with an elastic silicone material to form an exterior, and a viscous fluid provided to fill the inside of the capsule membrane and having a specific gravity and viscosity different from that of water. Liquid damper assembly for performance enhancement.

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